JP2009295524A - ライトガイド層を備えた照明構造 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な部分の発光を防ぎ、光線の色分けを容易化できるライトガイド層を備えた照明構造を提供する。
【解決手段】メタルドーム層２に対向する操作層１０と、メタルドーム層２と操作層１０との間に介在される光透過性のライトガイド層２０と、ライトガイド層２０の周面に光線を照射する複数のＬＥＤとを備え、操作層１０に複数のキートップ１１を配列形成し、ライトガイド層２０によりＬＥＤからの光線を導光することで操作層１０のキートップ１１を照明するものであって、ライトガイド層２０を弾性のシリコーンゴムにより形成する。また、ライトガイド層２０の表面に、操作層１０の複数のキートップ１１に対応する散乱透過模様２１を有彩色の蛍光性インク２２により印刷形成し、ＬＥＤを紫外線ＬＥＤ３０として紫外線を照射するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話に代表される携帯機器、オーディオ機器、ゲーム機器等に使用されるライトガイド層を備えた照明構造に関するものである。

近年、携帯電話やオーディオ機器のコントローラには、操作用のキートップを照明して演色化を図るため、ライトガイド層付きの照明構造の採用が検討されている（特許文献１参照）。この種の照明構造は、例えば、図示しない接点層と、この接点層に対向する操作層と、これら接点層と操作層との間に介在されるライトガイド層と、このライトガイド層に光線を照射するＬＥＤとを備え、操作層には、押圧操作される発光領域である複数のキートップが配列形成されている。

係る構成の照明構造は、ＬＥＤが発光すると、このＬＥＤからの光線をライトガイド層が導光して操作層のキートップ方向に照射し、この導光した光線により操作層のキートップが照明される。
特開２００４‐２０００９３号公報

ライトガイド層を備えた照明構造は、以上のように構成され、優れた効果が期待できるものの、ＬＥＤからの光線をライトガイド層が導光して操作層のキートップ方向に単に照射するに止まるので、ライトガイド層の本来発光すべきでない不要な部分が発光し、光線の色分けが困難化するおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、不要な部分の発光を防ぎ、光線の色分けを容易化することのできるライトガイド層を備えた照明構造を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、接点層に対向する操作層と、これら接点層と操作層との間に介在される光透過性のライトガイド層と、このライトガイド層の周面に光線を照射する光源とを備え、操作層に発光領域を形成し、ライトガイド層により光源からの光線を導光することで操作層の発光領域を照明するものであって、
ライトガイド層をシリコーンゴムにより形成し、このライトガイド層に、操作層の発光領域に対応する散乱透過模様を有彩色の蛍光塗料により形成し、光源の光線を紫外線としたことを特徴としている。

なお、接点層と操作層の少なくともいずれか一方に対向するライトガイド層の対向面に、密着防止層を設けることができる。
また、密着防止層を、ウレタン製、ポリエチレンテレフタレート製、あるいはポリカーボネート製の薄いフィルムとすることができる。
また、ライトガイド層に複数の散乱透過模様を形成し、この複数の散乱透過模様に光源を基準にグラデーション処理を施し、光源に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させることもできる。

ここで、特許請求の範囲における操作層は、発光領域をキートップとし、このキートップを文字部と図柄部、文字部と記号部等のように複数の模様部に区画形成することができる。このキートップには、少なくとも透明あるいは半透明のキートップが含まれる。光源は、例えば小型で高輝度の紫外線ＬＥＤ等からなり、接点層の周囲の前後左右部や隅部のいずれかに位置すれば良い。

光源から照射される紫外線には、不可視の電磁波の他、可視光に近い電磁波があるが、特に限定されるものではなく、いずれをも用いることができる。さらに、本発明に係るライトガイド層を備えた照明構造は、少なくとも多機能の携帯電話やオーディオプレーヤ等の操作部に適用することができる。

本発明によれば、光源が発光して紫外線を照射すると、紫外線がライトガイド層の周面から内部に入射して導光・伝送され、有彩色の蛍光塗料製の散乱透過模様に照射される。散乱透過模様に紫外線が照射されると、有彩色の散乱透過模様から可視光線が発生し、散乱透過模様に対応する操作層の発光領域が照明される。この際、ライトガイド層の散乱透過模様は発光するが、蛍光塗料の塗布されていない部分は発光しない。

本発明によれば、ライトガイド層に、操作層の発光領域に対応する散乱透過模様を有彩色の蛍光塗料により形成し、かつ光源の光線を紫外線とするので、不要な部分の発光を防ぎ、光線の色分けを容易化することができるという効果がある。また、ライトガイド層をシリコーンゴム製とするので、優れた紫外線透過性の他、良好な耐熱性、耐候性、難燃性、電気絶縁性、耐環境性、高透明性、圧縮特性等を得ることができる。

また、ライトガイド層に複数の散乱透過模様を形成し、この複数の散乱透過模様に光源を基準にグラデーション処理を施し、光源に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させるようにすれば、ライトガイド層を全体として略均一に発光させることができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるライトガイド層を備えた照明構造は、図１に示すように、フレキシブルプリント配線板１上に搭載される携帯電話用のメタルドーム層２と、このメタルドーム層２に対向する操作層１０と、これらメタルドーム層２と操作層１０との間に変形可能に介在される光透過性のライトガイド層２０と、このライトガイド層２０に光線を照射する複数のＬＥＤとを備え、ライトガイド層２０をシリコーンゴム製としてその表面には操作層１０の複数のキートップ１１に対応する散乱透過模様２１を有彩色の蛍光性インク２２により形成し、ＬＥＤを紫外線ＬＥＤ３０とするようにしている。

メタルドーム層２、操作層１０、及びライトガイド層２０は、図１に示すように多層の積層構造に形成される。この場合、メタルドーム層２の表面上には、ライトガイド層２０が積層されて近接対向し、このライトガイド層２０の表面上には、フラットな操作層１０が積層されて近接対向する。

メタルドーム層２は、図１に示すように、押圧操作により接点機能を発揮する複数のメタルドーム３が表面に配列され、この複数のメタルドーム３が可撓性の保護膜４により被覆されており、この保護膜４上にライトガイド層２０が僅かな隙間を介して近接対向する。保護膜４は、例えば光や熱に対して安定のポリエチレンテレフタレート等からなり、メタルドーム層２の表面周縁部に接着される。

操作層１０は、図１に示すように、例えば所定のフィルムを使用して可撓性を有する断面略板形に成形され、押圧操作される複数のキートップ１１がフラットに配列形成される。複数のキートップ１１は、操作層１０の面方向に所定の間隔をおいて配列され、各キートップ１１が電話用の大きな数字部とメール用の小さい模様部とに区画形成されるとともに、光透過性の透明あるいは半透明に形成される。

模様部は、例えば英文字や機能を表す各種の記号等から形成される。このようなキートップ１１は、ユーザに押圧操作されることにより、メタルドーム層２の対応するメタルドーム３をライトガイド層２０を介しＯＮ−ＯＦＦするよう機能する。

ライトガイド層２０は、例えば無色透明のシリコーンポリマーに補強用のシリコーンレジンや補強シリカの添加された成形材料を使用して屈曲可能な柔軟な略板形に成形される。このライトガイド層２０は、同図に示すように、表面に操作層１０のキートップ１１に対応する複数の散乱透過模様２１が配列形成され、紫外線ＬＥＤ３０からＸＹ方向に導光した紫外線（図の矢印参照）を複数の散乱透過模様２１に照射することにより、各散乱透過模様２１から操作層１０のキートップ１１方向に可視光線を発光させ、散乱させるよう機能する。

複数の散乱透過模様２１は、例えば紫外線ＬＥＤ３０の紫外線の照射に伴い発光する有彩色（例えば、赤、青、緑等）の蛍光性インク２２により並べてスクリーン印刷され、紫外線ＬＥＤ３０を基準にグラデーション処理が施される。すなわち、複数の散乱透過模様２１は、紫外線ＬＥＤ３０に近い散乱透過模様２１が小さくドット印刷され、紫外線ＬＥＤ３０から遠い散乱透過模様２１が強く発光するよう大きくドット印刷されており、ライトガイド層２０を全体として略均一に発光させる。各散乱透過模様２１は、複数のドットにより平面矩形、多角形、扇形、円弧形の所定の形に区画形成される。

複数の紫外線ＬＥＤ３０は、図１に示すように、メタルドーム層２の一側部あるいは他側部に表面実装され、ライトガイド層２０の周面に近接対向して波長３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３５５、３６０、３６５、３７０、３７５、３８０、４００ｎｍ等の紫外線を照射する。各紫外線ＬＥＤ３０は、例えばインジウム／ガリウム窒化化合物等から構成される。この紫外線ＬＥＤ３０から照射される紫外線は、エネルギ量が大きい長波長の場合には、懸念事項が生じるおそれがあるので、エネルギ量の小さい短波長が好ましい。

上記構成において、携帯電話の送受信機能を利用する場合に紫外線ＬＥＤ３０が発光すると、紫外線は、ライトガイド層２０の周面から内部に入射して導光・伝送され、蛍光性インク２２製の各散乱透過模様２１に照射される。こうして紫外線が各散乱透過模様２１に照射されると、有彩色の各散乱透過模様２１が紫外線を吸収して可視光線を発生させ、各散乱透過模様２１に対向する操作層１０のキートップ１１が照明されることとなる。

操作層１０のキートップ１１が発光し、このキートップ１１が押圧操作されると、メタルドーム層２のメタルドーム３が弾性変形するライトガイド層２０を介して押圧操作され、携帯電話の所定の機能が実行される。

上記構成によれば、紫外線によりはじめて発光（蛍光）する蛍光性インク２２により散乱透過模様２１を形成し、この散乱透過模様２１を操作層１０のキートップ１１に対向させるので、蛍光性インク２２の塗布されていない部分、換言すれば、ライトガイド層２０の本来発光すべきでない不要な部分が発光することがなく、光線の色分けや演色化が実に容易となる。また、紫外線ＬＥＤ３０を用いるので、長期間使用したり、電力消費や回路設計の便宜を図ることができ、しかも、表面実装型であるので、紫外線の均一な拡散照射が期待できる。

また、紫外線に対する光透過性に優れるシリコーンポリマーに対してシリコーンレジンや補強シリカを添加した成形材料によりライトガイド層２０を成形するので、強度が不足したり、薄型化に支障を来たすことが全くない。さらに、ライトガイド層２０により紫外線を導光して発光させるので、キートップ１１の数に応じて多数の紫外線ＬＥＤ３０を使用する必要が全くなく、コスト削減を図ることが可能になる。

なお、上記実施形態ではメタルドーム層２とライトガイド層２０との間、及びライトガイド層２０と操作層１０との間に僅かな隙間をそれぞれ形成したが、紫外線の導光等に特に支障を来たさなければ、接触させても良い。また、ライトガイド層２０の裏面に、タック性を低減させるウレタン製の密着防止層を積層することにより、メタルドーム層２の保護膜４にシリコーンゴム製で粘着性のライトガイド層２０が密着するのを抑制防止し、タック性の低減を図るようにしても良い。この場合、密着防止層を、ウレタン製のフィルムとしても良いが、ポリエチレンテレフタレート製あるいはポリカーボネート製の薄い光透過性のフィルムや光透過性の蒸着膜等を用いて形成しても良い。

本発明に係るライトガイド層を備えた照明構造の実施形態を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１ フレキシブルプリント配線板
２ メタルドーム層（接点層）
１０ 操作層
１１ キートップ（発光領域）
２０ ライトガイド層
２１ 散乱透過模様
２２ 蛍光性インク（蛍光塗料）
３０ 紫外線ＬＥＤ（光源）

Claims (2)

1. 接点層に対向する操作層と、これら接点層と操作層との間に介在される光透過性のライトガイド層と、このライトガイド層の周面に光線を照射する光源とを備え、操作層に発光領域を形成し、ライトガイド層により光源からの光線を導光することで操作層の発光領域を照明するライトガイド層を備えた照明構造であって、
   ライトガイド層をシリコーンゴムにより形成し、このライトガイド層に、操作層の発光領域に対応する散乱透過模様を有彩色の蛍光塗料により形成し、光源の光線を紫外線としたことを特徴とするライトガイド層を備えた照明構造。
2. ライトガイド層に複数の散乱透過模様を形成し、この複数の散乱透過模様に光源を基準にグラデーション処理を施し、光源に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させるようにした請求項１記載のライトガイド層を備えた照明構造。

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