JP2009193905A - パネルスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器の薄型操作入力部に使用されるパネルスイッチに関し、カバーシートへの粘着層の印刷形成が簡易で、かつ絶縁基板に強く粘着したパネルスイッチを提供することを目的とする。
【解決手段】絶縁基板１１の上面にはレジスト層１３がスクリーン印刷によって１０μｍ〜３５μｍの厚さに形成されており、このレジスト層１３を、各組の固定接点２部分に応じた位置にそれぞれ設けられた接点開口部１８、および上記接点開口部１８どうしを接続する細幅の連結開口部１９を有するものとして、接点開口部１８内に可動接点４を配置した上から、下面全面に粘着層１６を備えたカバーシート１５をレジスト層１３上面に貼付して構成するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機等の各種電子機器の薄型操作入力部に使用されるパネルスイッチに関するものである。

近年、各種電子機器の薄型操作入力部には、下面にドーム状可動接点を粘着保持した絶縁フィルムからなるシートを、固定接点を有した絶縁基板上に貼り合わせて構成したパネルスイッチが多く用いられている。

このような従来のパネルスイッチについて、図４〜図６を用いて説明する。

図４は従来のパネルスイッチの断面図、図５は同分解斜視図であり、同図において、１は、上面に固定接点２が備えられた絶縁基板であり、固定接点２は中央接点２Ａとその中央接点２Ａから間隔を空けて配された外側接点２Ｂを一組とする複数組が所定の位置に配設されている。３は、絶縁基板１上面に印刷塗布された絶縁性材料からなるレジスト層で、上記複数組の固定接点２の配設位置はそれぞれ独立した円形の開口部とされて上記固定接点２は露出状態となっている。４は、下方開口の円形ドーム状をした弾性金属板製の可動接点で、上記絶縁基板１の複数組の固定接点２の位置に対応して配されており、外周下端が上記外側接点２Ｂ上に載置され、ドーム状の中央部下面が中央接点２Ａの上方に間隔をあけて位置しており、一つの可動接点４と一組の固定接点２により一つのスイッチが構成されている。

５は、下面に粘着層６が備えられた絶縁フィルムからなるカバーシートで、可動接点４を挟むように絶縁基板１の上面を覆って粘着されており、これらで複数のスイッチからなる薄型のパネルスイッチが構成されている。

そして、図６はカバーシート５の上面図を示しており、カバーシート５の下面に設けられた上記粘着層６はスクリーン印刷により設けられている。ここに、同図にも示したように、上記粘着層６には粘着が不要な部位として、空気流通路７が設けられている。この空気流通路７は、上記可動接点４の中央部を粘着保持する円形の円形粘着部６Ａを囲むように、可動接点４の輪郭部分に対応させて位置されたリング状部８と、隣り合うリング状部８どうしを接続する連結部９とからなり、個々のスイッチの可動接点４間を連通するように形成されている。

次に、このように構成されたパネルスイッチの動作について説明する。まず、カバーシート５の上から可動接点４の中央部に対応する位置を押圧すると、可動接点４が押圧され、所定の押圧力を越えるとそのドーム状部分が節度感を伴って下方に向けて弾性反転する。そして、中央部の下面が下方に位置した中央接点２Ａに接触し、可動接点４を介して外側接点２Ｂと中央接点２Ａとの間が電気的に導通してスイッチオンとなる。

そして、カバーシート５上から加えていた押圧力を解除していくと、弾性反転していた可動接点４のドーム状部分が節度感を伴って元の上方に膨らんだ状態に弾性復元し、中央部の下面が中央接点２Ａから離れて元の図４に示すスイッチオフの状態となる。

この押圧操作によるスイッチの動作に際しては、カバーシート５で絶縁基板１の上面を粘着して覆っているため、可動接点４の下方開口部分と絶縁基板１との間の空気が、可動接点４の弾性反転する際に圧縮されることになり、それにより可動接点４の挙動における軽快な節度感が阻害される。そのため、従来構成では、粘着層６側に空気流通路７を設け、可動接点４が押圧されて弾性反転した際、下方の空気が空気流通路７を経て押圧されていない他の可動接点４の方へ流入して節度感に影響を与えるほどの空気の圧縮が生じないようにし、可動接点４の軽快な節度感が確保されるようにしているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００１−３５３０５号公報

しかしながら上記従来のパネルスイッチを使用する電子機器メーカーからは、カバーシート５と絶縁基板１との粘着力が強いものへの要望があり、これに対して従来のパネルスイッチは、カバーシート５下面の粘着層６を、空気流通路７を形成するためにパターン印刷が可能なスクリーン印刷で形成していた。このために、スクリーン印刷では粘着力を強くするための粘着層６における厚膜化などに限界があって、粘着力をさらに強くすることは困難であった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、カバーシートへの粘着層の印刷形成が簡易で、かつカバーシートが絶縁基板に強く粘着した構成のパネルスイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、上面に固定接点が配設され、その固定接点を露出する接点開口部を有したレジスト層を備えた絶縁基板と、上記固定接点の上に載置された弾性金属板からなる下方開口のドーム状の可動接点と、下面に粘着層を備え、上記可動接点を覆って上記粘着層により上記絶縁基板のレジスト層上に貼付された絶縁フィルム製のカバーシートとを備えたパネルスイッチであって、上記粘着層は、上記カバーシートの下面全面に備えられ、上記レジスト層は、上記接点開口部間を接続する連結開口部が設けられて構成されていることを特徴とするパネルスイッチとしたものであり、空気流通路を絶縁基板側のレジスト層に形成するため、カバーシートの下面の粘着層をスクリーン印刷によらずロールコータ印刷で全面に形成することが可能となり、このために、容易に粘着層の厚膜化を図ることができ、かつスクリーン印刷用マスク版からの版離れを考慮する必要もないため、高タック性の粘着材料を使用することもでき、カバーシートが絶縁基板に強く粘着した構成のパネルスイッチを容易に実現することができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、絶縁基板とカバーシートとの間に介在するレジスト層が、上記絶縁基板上にスクリーン印刷により形成され、その厚みが１０μｍ〜３５μｍであるものであり、従来も固定設定部分を逃がすためにレジスト層の形成はスクリーン印刷を用いており、その方法を変えずに従来から用いた同じスクリーン印刷により連結開口部も同時に形成できるため、製造工程の変更が不要で、またレジスト層の厚みが一度の印刷で形成可能な厚みであるので、空気流通路を備えた絶縁基板を効率的に形成することができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、絶縁基板が、導電性部材からなる固定接点とレジスト層を上面に備えた絶縁性フィルムからなるものであり、薄く、可撓性に富んだ絶縁基板により、使用する電子機器の薄型化と設計の自由度を拡大することができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、カバーシートへの粘着層の印刷性が良好で、厚い膜厚の粘着層を有したカバーシートを絶縁基板に貼り合わせた構成にできるため、カバーシートが絶縁基板に強く粘着したパネルスイッチに実現できるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には、同一符号を付して詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるパネルスイッチの断面図、図２は同分解斜視図、図３は同絶縁基板の上面図であり、同図において、１１はポリイミド樹脂等の耐熱性を備えた絶縁性フィルムからなる絶縁基板であり、その上面には導電性の銅箔やカーボン塗膜等からなる固定接点２が配設されている。この固定接点２は中央接点２Ａとその中央接点２Ａから間隔を空けて配された外側接点２Ｂとを一組として複数組が所定の位置に配置されている。

また、図２や図３に示すように、この絶縁基板１１の上面には、ポリイミド樹脂やポリウレタン樹脂等からなるレジスト層１３が、スクリーン印刷によって所定パターンで１０μｍ〜３５μｍの厚みに形成されている。そのレジスト層１３のパターンは、上記固定接点２が露出するように各組の固定接点２部分に応じた位置に円形の接点開口部１８が設けられていると共に、この接点開口部１８どうしの隣り合う間を接続するように細幅の連結開口部１９を設けたものとしている。なお、接点開口部１８は、上記外側接点２Ｂが完全に露出するように、その外側を囲む大きさの円形に設けている。

そして、接点開口部１８内に弾性金属板からなる下方開口の円形ドーム状をした可動接点４がそれぞれ配置されており、可動接点４の外周下端が外側接点２Ｂの上に常接状態に載置され、ドーム状の中央部下面が中央接点２Ａと間隔を空けて対面している。

そして、この可動接点４が載置された絶縁基板１１の上方から略矩形に形成された絶縁フィルム製のカバーシート１５が、その下面全面に一様に備えられた粘着層１６により、可動接点４を覆うようにして絶縁基板１１のレジスト層１３上面に貼り付けられている。

このカバーシート１５は、熱可塑性ポリウレタンやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁フィルムからなり、下面全面に一様に粘着層１６が設けられている。この粘着層１６は、粘着材料を全面に一様に印刷すれば良いので、ロールコータ印刷で形成可能であり、スクリーン印刷より製造コストを抑えたものにでき、さらに上記方法を用いると、高タック性を有するように粘着層を厚膜化することも容易であるため、粘着層１６の粘着力の強いものが安価に構成できる。

このカバーシート１５が絶縁基板１１に貼付された状態で、上記レジスト層１３に設けられた接点開口部１８間を接続する連結開口部１９は、カバーシート１５下面の粘着層１６が下方の絶縁基板１１に粘着しないようにレジスト層１３の厚みや連結開口部１９の幅が形成されており、空間が確保された状態、つまり空気の流通が可能な状態になされている。つまり、接点開口部１８と連結開口部１９との組み合わせによって空気流通路１７が構成されている。

このように構成されたパネルスイッチの動作は、まず可動接点４のドーム状の頂点部分に対応したカバーシート１５の上面を押圧していき、可動接点４のドーム状部分が弾性反転する押圧力を越えると、可動接点４が節度感を伴って下方に膨らんだ状態に弾性反転し、そのドーム状の頂点部下面が対面した中央接点２Ａに接触して、可動接点４を介して外側接点２Ｂと中央接点２Ａとの間が電気的に導通状態、つまりスイッチオン状態となる。

次に、この押圧力を解除していき、可動接点４の弾性反転したドーム状部分の自己復元力より小さい押圧力になると、可動接点４は節度感を伴って上方に膨らんだ状態に弾性復元して、ドーム状の頂点部下面が中央接点２Ａから離れ、図１に示すスイッチオフの初期状態となる。

このスイッチ操作における、可動接点４のドーム状部分の弾性反転、弾性復元に伴って可動接点４の下方開口部内の空気は、上記レジスト層１３に設けられた連結開口部１９を通じて押圧されていない他の可動接点４の接点開口部１８内との間で流出入が自由になされる。なお、上記接点開口部１８と連結開口部１９は、カバーシート１５の外方に繋がっていない構成にしているので、外部空気中の塵埃が固定接点２部分に入り込むことはない。

このように本実施の形態によれば、スイッチ操作に際する可動接点４の弾性変形によって、可動接点４の下方開口部内の空気が圧縮、復元されても、空気流通路１７によって抵抗なく他の接点開口部１８に対し流出入がなされるため、可動接点４の節度感への影響がなく良好な操作感触が得られる。

そして、カバーシート１５下面の粘着層１６は、ロールコータ印刷で形成できるため、スクリーン印刷によるものより厚膜化することができて、また高タック性を備えた粘着材料を用いることもできる。そのような粘着材料を用いて、かつ厚膜化した粘着層１６を有するカバーシート１５を構成部材とすれば、粘着層１６が絶縁基板１１にさらに強い粘着力で粘着した剥がれ難いパネルスイッチに実現することができる。なお、高タック性を備えた粘着材料を用いる場合には、その厚みは適宜設定すればよい。

また、絶縁基板１１上面のレジスト層１３を、従来と同じくスクリーン印刷で形成するものとしたため、隣り合う接点開口部１８間を接続する連結開口部１９を含めて印刷パターンで同時に形成することができ、レジスト層１３を形成するための製造工程の追加などの変更は不要である。そして、レジスト層１３の厚みも一度の印刷で形成できる１０μｍ〜３５μｍに設定しているため、コストアップすることなく効率的に接点開口部１８および連結開口部１９を形成することができる。なお、レジスト層１３の厚みは、好ましくは１０μｍ〜２５μｍであり、この厚みであれば、より安定して一度の印刷で形成できて、空気流通路１７の確保も可能である。

そして、上面に銅箔やカーボン印刷で形成した固定接点２とレジスト層１３を備えた絶縁基板１１をポリイミド樹脂製のものとしたので、薄く、可撓性に富むものとなり、使用する電子機器の薄型化に貢献し、かつ電子機器の設計の自由度を大きくすることができる。なお、この絶縁基板１１を硬質のエポキシ樹脂基板やフェノール樹脂基板などで実施しても良い。

また、上記にはレジスト層１３の接点開口部１８が可動接点４の形状に応じた円形で、その中に中央接点２Ａと外側接点２Ｂが設けられているものを説明したが、可動接点の外形形状は円形のもののみに限られず、例えば、矩形、小判形等の可動接点であってもよく、接点開口部としても、それら可動接点に対応した形状で設けられていればよく、またその可動接点に対応する固定接点の配置なども上述のものに限定されることはない。

本発明によるパネルスイッチは、カバーシートが絶縁基板に強く粘着したものにできるという有利な効果を有し、携帯電話機等の各種電子機器の薄型操作入力部等に有用である。

本発明の一実施の形態によるパネルスイッチの断面図 同分解斜視図 同絶縁基板の上面図 従来のパネルスイッチの断面図 同分解斜視図 同カバーシートの上面図

符号の説明

２ 固定接点
２Ａ 中央接点
２Ｂ 外側接点
４ 可動接点
１１ 絶縁基板
１３ レジスト層
１５ カバーシート
１６ 粘着層
１７ 空気流通路
１８ 接点開口部
１９ 連結開口部

Claims (3)

1. 上面に固定接点が配設され、その固定接点を露出する接点開口部を有したレジスト層を備えた絶縁基板と、上記固定接点の上に載置された弾性金属板からなる下方開口のドーム状の可動接点と、下面に粘着層を備え、上記可動接点を覆って上記粘着層により上記絶縁基板のレジスト層上に貼付された絶縁フィルム製のカバーシートとを備えたパネルスイッチであって、上記粘着層は、上記カバーシートの下面全面に備えられ、上記レジスト層は、上記接点開口部間を接続する連結開口部が設けられて構成されていることを特徴とするパネルスイッチ。
2. 絶縁基板とカバーシートとの間に介在するレジスト層が、上記絶縁基板上にスクリーン印刷により形成され、その厚みが１０μｍ〜３５μｍである請求項１記載のパネルスイッチ。
3. 絶縁基板が、導電性部材からなる固定接点とレジスト層を上面に備えた絶縁性フィルムからなる請求項２記載のパネルスイッチ。

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