JP2009238662A

JP2009238662A - シートスイッチ

Info

Publication number: JP2009238662A
Application number: JP2008085426A
Authority: JP
Inventors: Kenji Aihara; 健志相原; Isao Miyashita; 功宮下
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-10-15

Abstract

【課題】可動接点であるタクトバネを基板上に配置された固定接点上に容易かつ正確に固定することができるとともに、キー入力操作時におけるクリック感を損なうことのないシートスイッチを提供することである。
【解決手段】基板２４と、この基板２４上に配置されるタクトバネ２５と、このタクトバネ２５を前記基板２４上に被覆する保護シート２６と、この保護シート２６の裏面側に設けられる粘着層２８とを備えたシートスイッチ２１において、前記粘着層２８には、少なくとも前記タクトバネ２５の外周部に沿ったリング状の切り欠き部３１が設けられ、この切り欠き部３１を除いた粘着面によって前記タクトバネ２５を基板２４に固定させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器のキー入力装置であるシートスイッチに関するものである。

従来、携帯電話機や携帯情報端末機等の薄型の電子機器に搭載されているキー入力装置には、シート状のスイッチ（シートスイッチ）を用いて構成されているものが多い（特許文献１，２参照）。このシートスイッチは、例えば、図７に示すように、複数の固定接点１２が配置された基板１４と、それぞれの固定接点１２に対応して設けられる可動接点（タクトバネ）１５と、このタクトバネ１５上を覆い前記基板１４上に被覆される保護シート１６とで構成される。タクトバネ１５は、撓み変形可能なドーム型に形成され、保護シート１６の裏面に設けられる粘着層１８に密着した状態で保持されている。

前記シートスイッチ１１における保護シート１６は、タクトバネ１５を保持するため、粘着剤が片面の全面に塗布されたものが使用されている。このように、保護シート１６の裏面全体が粘着層１８となっているため、タクトバネ１５がずれないように基板１４上に正確に位置決め固定することができるようになっている。
特開２００６−１６４５５１号公報特開２００２−２０３４５４号公報

しかしながら、年々薄型化される携帯機器のキー入力装置に搭載させるため、保護シートやタクトバネの薄型化がさらに進むと、保護シートが自然にしなるため、粘着面がタクトバネの形状にぴったり追従してしまうようになる。図７に示したように、タクトバネ１５が保護シート１６によって基板１４の表面に隙間なく完全に密着した状態では、タクトバネ１５のバネ性に影響を及ぼすおそれがあり、クリック感が損なわれるといった問題がある。

また、特許文献２に開示されているように、保護シートの粘着面が凸形状となっていれば、タクトバネとの間に僅かな隙間が生じるので、クリック感はある程度維持することが可能となるが、密着力の低下に伴って保護シートがタクトバネから浮いてしまったり、剥離してしまったりするおそれがある。このような浮きや剥離が生じると、基板とタクトバネとの間に細かいゴミや異物が侵入するといった問題がある。

そこで、本発明の目的は、可動接点であるタクトバネを基板上に配置された固定接点上に容易かつ正確に固定することができるとともに、キー入力操作時におけるクリック感を損なうことのないシートスイッチを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のシートスイッチは、基板と、この基板上に配置されるタクトバネと、このタクトバネを前記基板上に被覆する保護シートと、この保護シートの裏面側に設けられる粘着層とを備えたシートスイッチにおいて、前記粘着層には、少なくとも前記タクトバネの外周部に沿ったリング状の切り欠き部が設けられ、この切り欠き部を除いた粘着面によって前記タクトバネを基板に固定していることを特徴とする。

また、本発明のシートスイッチは、基板と、この基板上に配置されるタクトバネと、このタクトバネを前記基板上に被覆する保護シートと、この保護シートの裏面側に設けられる粘着層とを備えたシートスイッチにおいて、前記粘着層は、少なくとも前記タクトバネの外周部を覆うようにして載置されたリング状のマスク部材を介してタクトバネを基板に固定していることを特徴とする。

本発明のシートスイッチによれば、基板に配置されるタクトバネを保持する粘着層を有した保護シートに対して、前記タクトバネの周囲に沿って設けられる切り欠き部やマスク部材からなる非粘着領域を前記粘着層の一部に設けたことによって、タクトバネの撓み変形の自由度を確保した状態で基板に固定することができる。このため、クリック感を損なうことなく、良好なキー入力操作性を維持することができる。

また、前記タクトバネの一部の粘着力を排除するための手段として、タクトバネの外周に沿った切り欠き部の形成やマスク部材を挟むことで対応可能となるため、多大な製造コストや製造工数がかかることがない。

以下、添付図面に基づいて本発明に係るシートスイッチの実施形態を詳細に説明する。図１乃至図３は、本発明の第１実施形態のシートスイッチ２１を示したものである。このシートスイッチ２１は、固定接点２２や図示しない電極パターン、コネクタ等が形成された基板２４と、前記固定接点２２上に配置される可動接点（タクトバネ）２５と、このタクトバネ２５及び基板２４の上面を被覆する保護シート２６と、この保護シート２６の裏面側に形成される粘着層２８とで構成されている。

基板２４は、例えば、携帯電話機の操作パネルのシートスイッチとして形成される場合は、その操作パネルと略同様な形状及び大きさに形成され、数字キーやアルファベットキー、その他のファンクションキー等が配置される箇所に合わせて前記固定接点２２が複数設けられる。タクトバネ２５は、適度なクリック感を得るために薄い金属板をドーム型に成形されており、各固定接点２２に対応してその上方に被さるように配置されている。また、固定接点２２を中心とした一定範囲を除いた基板２４上には電極部や配線部を形成するための銅箔パターン２９が形成されている。

保護シート２６は、基板２４と略同じ形状及び大きさに形成された透明若しくは半透明の薄いシート材からなり、例えば、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂など導光性の高い材料によって形成するのが好ましい。この保護シート２６の裏面は、粘着層２８になっており、前記タクトバネ２５の一部が粘着保持される。

本実施形態の特徴的な点は、図１及び図３に示したように、前記粘着層２８のうち、タクトバネ２５の外周部に当接する部分がリング状の切り欠き部３１（白抜き部分）となっていることにある。この切り欠き部３１は、前記タクトバネ２５の外形に沿った輪郭線を中心として内側及び外側に一定幅の非粘着領域を有して形成される。このため、前記粘着層２８は、タクトバネ２５の全面に密着しているのではなく、主に頂部を中心とした一定の範囲をカバーする部分にのみ形成され、この部分の粘着層２８によって保護シート２６に保持されている。前記粘着層２８は、前記切り欠き部３１を避けるようにして保護シート２６の裏面に粘着剤を塗布あるいは印刷するか、または、前記切り欠き部３１の形状に合わせて形成された型紙を保護シート２６の裏面に当て、マスクした状態で粘着剤を全面に塗布あるいは印刷した後、前記型紙を剥離することによって形成される。

前記タクトバネ２５は、クリック操作を行う際に、基板２４上に載置された位置からずれたり移動したりしない程度の粘着力を有すればよいので、粘着層２８は少なくともタクトバネ２５の中心である円形状の押圧領域に必要である。したがって、前記切り欠き部３１が形成された非粘着領域は、前記押圧領域を除いたタクトバネ２５の上面形状と同じドーナツ形状となる。また、前記切り欠き部３１は、図１に示したように、タクトバネ２５の外形形状よりも若干広く形成することで、粘着層２８がタクトバネ２５の外周部に掛からないようにすることができ、タクトバネ２５の撓み変形の自由度を高めることができる。

前記保護シート２６の厚みは特に限定されるものではないが、前記タクトバネ２５への密着性を考慮して０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲、特に０．１ｍｍ前後で形成されるのが好ましい。

図１及び図２に示したように、前記タクトバネ２５は、その外周部が前記切り欠き部３１に一致するようにして粘着層２８に粘着固定しておく。そして、タクトバネ２５の押圧の中心部が固定接点２２の真上にくるように載置することによって、保護シート２６がその自重でしなり、粘着層２８全体が基板２４上全面に密着される。これによって、タクトバネ２５がずれたり移動したりすることなく、固定接点２２に固定されるが、タクトバネ２５の外周においては完全に密着していないので、撓み変形の自由度をある程度維持することができる。また、前記タクトバネ２５が載置されている部分は、基板２４上に形成されている銅箔パターン２９の厚み分の凹部３０となっているため、保護シート２６がタクトバネ２５の外周部に接しない隙間を確保することができる。

前記タクトバネ２５が基板２４上に複数配列されている場合は、それぞれのタクトバネ２５に対応して設けられる切り欠き部３１が非粘着領域を有して連続する連通部３２を前記切り欠き部３１同士の間に設けるのが好ましい。このような連通部３２を設けることによって、隣接するタクトバネ２５の間に空気の通り道ができるため、クリック操作を行った方のタクトバネ２５の撓み変形によって生じる僅かな気流が他方のタクトバネ２５の方に流れる。これによって、一箇所に空気溜りが生じることがないので、タクトバネ２５の反発力が一定に保たれ、クリック感の更なる向上効果が得られる。

図４乃至図６は、第２実施形態のシートスイッチ４１の構成を示したものである。このシートスイッチ４１は、固定接点４２や図示しない電極パターン、コネクタ等が形成された基板４４と、前記固定接点４２上に配置される可動接点（タクトバネ）４５と、このタクトバネ４５及び基板４４の上面を被覆する保護シート４６と、この保護シート４６の裏面側に形成される粘着層４８とで構成されているが、上記第１実施形態のシートスイッチ２１における粘着層２８の切り欠き部３１に相当する部分に非粘着性のマスク部材５１を配置して形成したものである。即ち、図４及び図５に示したように、前記タクトバネ４５は、その外周部上に載置されたマスク部材５１を挟んで保護シート４６の粘着層４８に粘着保持された状態となる。前記マスク部材５１は、タクトバネ４５と同様に撓み変形可能な薄い金属板あるいは樹脂板によって形成される。このマスク部材５１を設けることで、タクトバネ４５の外周部が粘着層４８によって基板４４に完全密着することなく、僅かな隙間を持たせることができる。このような隙間が生じることによって、タクトバネ４５の撓み変形の自由度が増し、上記第１実施形態のシートスイッチ２１のように、粘着層２８の一部に切り欠き部を持たせたのと同様な効果を有する。

本実施形態では、前記マスク部材５１をタクトバネ４５の外周部に沿ってリング状に形成したが、第１実施形態のシートスイッチ２１と同様に、タクトバネ４５の中心部近傍までを覆うように形成することで、基板４４への保持性を確保しつつ、クリック操作時における撓み変形性の自由度を高めることができる。

また、前記タクトバネ４５が載置されている部分は、基板４４上に形成されている銅箔パターン２９の厚み分の凹部３０となっているため、タクトバネ４５の外周部における基板４４との隙間が確保される。これによって、タクトバネ４５の外周部が撓みやすくなるので、クリックの操作性をさらに向上させることができる。

前記タクトバネ４５を有するスイッチ部が基板４４上に複数配列されている場合は、それぞれのタクトバネ４５に対応して設けられるマスク部材５１が非粘着領域を有して連続する連通部５２を前記マスク部材５１同士の間に設けるのが好ましい。このような連通部５２を設けることによって、隣接するタクトバネ４５の間が完全に密着することがないので、図３に示したのと同様に、最適なクリック感を維持することが可能となる。

上記シートスイッチ２１，４１は、保護シート２６，４６を透光性部材によって形成するとともに、基板２４，４４の端部に発光素子を配置することによって、照光機能を有したシートスイッチを構成することができる。前記発光素子には、側面発光型の発光ダイオードが使用される。

また、前述したように、保護シート２６，４６が密着するタクトバネ２５，４５の上面を鏡面加工し上面全体に鏡面部を設けたり、微細な凹凸加工を施した凹凸部やシボ加工等を施したりすることによって、反射率の向上や光散乱効果による輝度の向上化を図ることもできる。なお、前記タクトバネ２５，４５は、金属材で形成する場合に限らず、例えば、伸縮性を備えた樹脂板をエンボス加工してドーム状に成形し、裏面に固定接点２２，４２と導通する可動接点電極、表面に反射用の金属膜をメッキ又は蒸着によって形成したり、光反射効果のある微細な金属粒子やガラス粒子を含んだ塗料で塗布したりして形成することもできる。このような樹脂板で形成することで、金属では得られない柔らかいクリック感を得ることができる。

本発明のシートスイッチ２１，４１は、フレキシブル基板などをベースにして形成することで折り曲げ可能であるとともに、保護シート２６，４６が前記フレキシブル基板に被覆するようにして形成されるため、上記実施形態で示したような平面状の操作パネルに限らず、電子機器等の形状に合わせて曲面形状に形成された操作パネルにも搭載可能である。

本発明に係る第１実施形態のシートスイッチの透過斜視図である。上記第１実施形態のシートスイッチの断面図である。上記第１実施形態のシートスイッチの平面図である。本発明に係る第２実施形態のシートスイッチの透過斜視図である。上記第２実施形態のシートスイッチの断面図である。上記第２実施形態のシートスイッチの平面図である。従来のシートスイッチの構造を示す断面図である。

符号の説明

１１シートスイッチ
１２固定接点
１４基板
１５タクトバネ
１６保護シート
１８粘着層
２１シートスイッチ
２２固定接点
２４基板
２５タクトバネ
２６保護シート
２８粘着層
２９銅箔パターン
３０凹部
３１切り欠き部
３２連通部
４１シートスイッチ
４２固定接点
４４基板
４５タクトバネ
４６保護シート
４８粘着層
５１マスク部材
５２連通部

Claims

基板と、この基板上に配置されるタクトバネと、このタクトバネを前記基板上に被覆する保護シートと、この保護シートの裏面側に設けられる粘着層とを備えたシートスイッチにおいて、
前記粘着層には、少なくとも前記タクトバネの外周部に沿ったリング状の切り欠き部が設けられ、この切り欠き部を除いた粘着面によって前記タクトバネを基板に固定していることを特徴とするシートスイッチ。
基板と、この基板上に配置されるタクトバネと、このタクトバネを前記基板上に被覆する保護シートと、この保護シートの裏面側に設けられる粘着層とを備えたシートスイッチにおいて、
前記粘着層は、少なくとも前記タクトバネの外周部を覆うようにして載置されたリング状のマスク部材を介してタクトバネを基板に固定していることを特徴とするシートスイッチ。
前記切り欠き部及びマスク部材は、前記タクトバネの外周形状に沿い、この外周形状の内側及び外側に所定の非粘着領域を形成している請求項１又は２記載のシートスイッチ。
前記基板には、前記タクトバネを配置する凹部が設けられる請求項１又は２記載のシートスイッチ。
前記切り欠き部又はマスク部材は、複数のタクトバネに対応して複数形成されるとともに、隣接する切り欠き部との間又は隣接するマスク部材との間に連通部が設けられている請求項１又は２記載のシートスイッチ。
前記マスク部材は、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂のいずれかによって形成される請求項１又は２記載のシートスイッチ。
前記タクトバネは、撓み変形可能なドーム型の金属板によって形成されている請求項１又は２記載のシートスイッチ。