JP2010073605A

JP2010073605A - 導光シート及びこれを用いた可動接点体

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Publication number: JP2010073605A
Application number: JP2008242144A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tachihata; 直樹立畠; Tsutomu Aisaka; 勉相阪; Koji Tanabe; 功二田邉
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-22
Also published as: JP5267000B2

Abstract

【課題】各種電子機器の操作に用いられる導光シート及びこれを用いた可動接点体に関し、簡易な構成で、見易く均等な照光が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】複数の凹凸状の発光部２２が形成された基材２１下面に設けられた接着層２３を、黄色の補色の青色系に着色することによって、発光素子１０から離れた箇所の発光部２２も、発光素子１０近傍の発光部２２と同様に発光させることができるため、少ない発光素子１０で発光色のばらつきが少なく、見易く均等な照光が可能な導光シート２４、及びこれを用いた可動接点体２７を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に使用される導光シート及びこれを用いた可動接点体に関するものである。

近年、各種電子機器、特に携帯電話等の携帯端末機器においては、周囲が暗い場合でも、押釦や表示シート等の識別や操作が容易に行えるように、発光ダイオードやＥＬ素子等を発光させて操作部の照光を行うものが増えており、これらの機器に用いられる可動接点体やスイッチにも、見易い照光を行えるものが求められている。

このような従来の可動接点体やスイッチについて、図５を用いて説明する。

なお、この図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図５は従来のスイッチの断面図であり、同図において、１は光透過性でフィルム状の基材で、この基材１下面の所定箇所には複数の凹凸状の発光部２が形成されると共に、外周下面の所定箇所には接着層３が設けられて、導光シート４が形成されている。

そして、５は同じくフィルム状のカバーシート、６は略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点で、カバーシート５外周の所定箇所が、接着層３によって導光シート４下面に貼付されると共に、複数の可動接点６が発光部２下方のカバーシート５下面に貼付されて、可動接点体７が構成されている。

また、８は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、上面には略円形状の中央固定接点９Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点９Ｂから形成された、複数の固定接点９が設けられている。

そして、この配線基板８上面に可動接点体７が、各々の可動接点６の外周が外側固定接点９Ｂ上に載置され、可動接点６の下面中央が中央固定接点９Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

また、１０は発光ダイオード等の発光素子で、この発光素子１０が導光シート４右方の配線基板８上面に実装され、導光シート４の右端側面に発光面を向けて配置されている。

さらに、１１は光透過性でフィルム状の表示シートで、下面に印刷等によって形成された遮光部１１Ａの所定箇所が、文字や記号等の形状にくり抜かれて複数の表示部１１Ｂが形成され、この表示部１１Ｂが導光シート４の発光部２上方に配置されて、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作面に装着されると共に、中央固定接点９Ａや外側固定接点９Ｂ、発光素子１０が配線パターン等を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、表示シート１１の所定の表示部１１Ｂを下方へ押圧操作すると、導光シート４やカバーシート５が撓んで可動接点６の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点６がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点６の下面中央が中央固定接点９Ａに接触することによって、中央固定接点９Ａと外側固定接点９Ｂが、可動接点６を介して電気的に接続された状態となる。

また、表示シート１１への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点６が上方へ弾性反転し、可動接点６の下面中央が中央固定接点９Ａから離れて、中央固定接点９Ａと外側固定接点９Ｂが電気的に切断された状態となる。

そして、このような固定接点９の電気的接離に応じて、機器の各機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子１０に電源が供給されると、発光素子１０が発光し、この光が右端側面から導光シート４内に入射して、基材１内を反射しながら左方へ進む。

さらに、この光が導光シート４下面の複数の発光部２で拡散され反射して、表示シート１１の表示部１１Ｂを下方から照光し、複数の表示部１１Ｂが照光されることによって、周囲が暗い場合でも、表示部１１Ｂの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なようになっている。

つまり、表示シート１１を押圧操作することによって導光シート４上面を押圧し、可動接点６を弾性反転させて固定接点９の電気的接離を行うと共に、発光素子１０の光を右端側面から導光シート４内に導入し、複数の発光部２を発光させることによって、表示シート１１の複数の表示部１１Ｂを照光するように構成されている。

なお、このように発光素子１０を発光させて、複数の表示部１１Ｂを照光する際、例えば発光素子１０の発光色を白色とした場合、発光素子１０近傍の基材１外周下面に形成された接着層３は、一般にやや黄色味を帯びているため、導光シート４の右端側面から入射した発光素子１０の光が、この接着層３で反射して黄色味を帯びた光となってしまう。

そして、通常、白色光は波長が短く光の透過率の低い青色光と、波長が長く透過率の高い黄色光を混ぜて形成されているため、この黄色味を帯びた光が基材１内を反射しながら左方へ進む間に、透過率の低い青色は弱まり透過率の高い黄色は強まって、さらに黄色味を帯びたものとなり、これが複数の発光部２で反射して表示部１１Ｂの照光が行われることによって、複数の表示部１１Ｂの照光色がまだらなものとなり見づらくなってしまう。

このため、導光シート４の右端側面に加え、左端側面等にも複数の発光素子１０を配置し、多くの発光素子１０で照光することによって導光シート４全体を明るくし、複数の発光部２の発光色が均等になるようにして、照光が行われ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２００８−２０４７６９号公報

しかしながら、上記従来の導光シート４や可動接点体７においては、複数の発光部２を均等な発光色で発光させて、見易い照光を行うためには、多くの発光素子１０が必要となり、構成が複雑になると共に、高価なものとなってしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、見易く均等な照光が可能な導光シート及びこれを用いた可動接点体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、複数の凹凸状の発光部が形成された基材下面に設けられた接着層を、黄色の補色の青色系に着色して導光シートを構成したものであり、複数の青色系に着色した接着層を設けることによって、発光素子から離れた箇所の発光部も、発光素子近傍の発光部と同様に発光させることができるため、少ない発光素子で発光色のばらつきが少なく、見易く均等な照光が可能な導光シートを得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記載の導光シートの発光部下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を装着して可動接点体を構成したものであり、簡易な構成で、見易く均等な照光が可能な可動接点体を実現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、簡易な構成で、見易く均等な照光が可能な導光シート及びこれを用いた可動接点体を実現することが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４を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

また、背景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可動接点体の断面図であり、同図において、２１はフィルム状でポリウレタンやシリコーン、スチレン等の可撓性を有する光透過性の基材で、この基材２１下面の所定箇所には、凹凸状でポリエステルやエポキシ等の白色や乳白色等の複数の発光部２２が、印刷等によってドット状に形成されている。

そして、２３は基材２１外周下面の所定箇所に形成されたアクリルやシリコーン等の接着層で、接着層２３内にはフタロシアニンやインジゴ、アンスラキノン、紺青等の染料や顔料が分散され、接着層２３が黄色の補色の青色系に着色されて、導光シート２４が構成されている。

また、２５は同じくフィルム状のカバーシート、６は略ドーム状で銅合金や鋼等の導電金属薄板製の可動接点で、カバーシート２５外周の所定箇所が、接着層２３によって導光シート２４下面に貼付されると共に、複数の可動接点６が発光部２２下方のカバーシート２５下面に貼付されている。

さらに、２６はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状のセパレータで、このセパレータ２６がカバーシート２５下面全面を覆うように貼付され、保管・搬送時に可動接点６下面に塵埃等が付着しないようにして、可動接点体２７が構成されている。

また、図２はこのような可動接点体２７を用いたスイッチの断面図であり、同図において、８はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状、または紙フェノールやガラス入りエポキシ等の板状の配線基板で、上下面に銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には銅やカーボン等によって、略円形状の中央固定接点９Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点９Ｂから形成された複数の固定接点９が設けられている。

そして、この配線基板８上面にセパレータ２６を剥離した可動接点体２７が、各々の可動接点６の外周が外側固定接点９Ｂ上に載置され、可動接点６の下面中央が中央固定接点９Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

また、１０は発光ダイオード等の発光素子で、この発光素子１０が導光シート２４右方の配線基板８上面に実装されると共に、導光シート２４の右端側面に発光面を向けて配置されている。

さらに、１１は光透過性でフィルム状の表示シートで、下面に印刷等によって形成された遮光部１１Ａの所定箇所が、文字や記号等の形状にくり抜かれて複数の表示部１１Ｂが形成され、この表示部１１Ｂが導光シート２４の発光部２２上方に配置されて、スイッチが構成されている。

以上の構成において、表示シート１１の所定の表示部１１Ｂを下方へ押圧操作すると、導光シート２４やカバーシート２５が撓んで可動接点６の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点６がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点６の下面中央が中央固定接点９Ａに接触することによって、中央固定接点９Ａと外側固定接点９Ｂが、可動接点６を介して電気的に接続された状態となる。

そして、このような固定接点９の電気的接離に応じて、機器の各機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子１０に電源が供給されると、発光素子１０が発光し、この光が右端側面から導光シート２４内に入射して、基材２１内を反射しながら左方へ進む。

さらに、この光が導光シート２４下面の複数の発光部２２で拡散され反射して、表示シート１１の表示部１１Ｂを下方から照光し、複数の表示部１１Ｂが照光されることによって、周囲が暗い場合でも、表示部１１Ｂの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なようになっている。

つまり、表示シート１１を押圧操作することによって導光シート２４上面を押圧し、可動接点６を弾性反転させて固定接点９の電気的接離を行うと共に、発光素子１０の光を右端側面から導光シート２４内に導入し、複数の発光部２２を発光させることによって、表示シート１１の複数の表示部１１Ｂを照光するように構成されている。

そして、この時、発光素子１０の光が入射する基材２１右端側面の、外周下面に形成された接着層２３には、上述したように染料や顔料が分散され、黄色の補色の青色系に着色されているため、発光素子１０から離れた箇所の発光部２２も、発光素子１０近傍の発光部２２と同様に発光し、発光色にばらつきがなく、複数の表示部１１Ｂの見易く均一な照光が行えるようになっている。

すなわち、例えば発光素子１０の発光色を白色とした場合、図３の特性図の破線Ｌに示すように、通常、白色光は波長が短く基材２１内での光の透過率の低い青色光と、波長が長く透過率の高い黄色光を混ぜて形成されているが、基材２１右端側面から入射した発光素子１０の光は、接着層２３が黄色の補色であり、黄色を吸収する青色系に着色されているため、この接着層２３によって黄色光が吸収され、やや青色味を帯びた白色光となって基材２１内を左方へ進む。

そして、この白色光が基材２１内を左方へ進む間に、基材２１内での透過率の低い青色光は弱まり透過率の高い黄色光は強まって、多少黄色味を帯びたものとはなるが、この白色光が左方の複数の発光部２２で反射し、複数の表示部１０Ｂの照光を行うことによって、発光色のばらつきが少なく、見易く均等な照光が行えるように構成されている。

つまり、基材２１の外周下面に形成された接着層２３を、黄色の補色であり、黄色を吸収する青色系に着色し、基材２１右端側面から入射した発光素子１０の光を、やや青色味を帯びた白色光とすることによって、発光素子１０から離れた箇所の発光部２２も、発光素子１０近傍の発光部２２と同様に発光させ、複数の発光部２２の発光色のばらつきを少なくするようになっている。

さらに、図４の断面図に示すように、基材２１の外周下面に加え、複数の発光部２２間の基材２１下面に、黄色の補色の青色系に着色された複数の接着層２３Ａや２３Ｂを設け、これらによって導光シート２４下面をカバーシート２５上面に貼付することで、複数の発光部２２のばらつきをより少なくし、より均等な照光を行うことができる。

すなわち、発光素子１０から導光シート２４内に入射した白色光は、上述したように基材２１内を左方へ進む間に、透過率の低い青色光は弱まり透過率の高い黄色光は強まって、多少黄色味を帯びたものとなるが、例えば基材２１内を、発光部２２から発光部２２Ａへ進む光の黄色光は、この間に形成された接着層２３Ａに吸収され、図３の実線Ｍに示すように、透過率が青色光とほぼ類似のものとなる。

つまり、発光素子１０から離れた発光部２２Ａも、発光素子１０近傍の発光部２２と殆んど色度差のない白色の発光色となるため、多くの発光素子１０を用いることなく、１〜２個前後の少ない発光素子１０でも、複数の発光部２２と２２Ａの発光色のばらつきがなく、安価な構成で均等な照光を行うことが可能なように構成されている。

なお、黄色の補色の青色系に着色するために接着層２３内に分散する着色剤としては、上述したような染料が好ましく、分散量としては０．１〜３×１０^-4重量％、さらには０．３〜１．５×１０^-4重量％の分散量がより好ましい。

さらに、この接着層２３が形成された基材２１に、上述したようにポリウレタンやシリコーン、スチレン等の、弾性率が小さく軟らかな軟質材料を用いているため、上記のような均等な照光に加え、導光シート２４を介して可動接点６を押圧操作した際、可動接点６のクリック感の劣化のない、良好な操作感触が得られるようになっている。

つまり、弾性率が約２２００ＭＰａ前後のポリカーボネートや、弾性率が約３０００ＭＰａ前後のポリエチレンテレフタレート等の、弾性率１５００ＭＰａ以上の硬質材料を基材２１に用いた場合、これを介して可動接点６を押圧操作した際に、可動接点６のクリック感触がどうしても損なわれてしまうが、上記のように弾性率１０００ＭＰａ以下の軟質材料を用いることで、このクリック感の劣化を防ぎ、良好な操作感触を得ることができる。

なお、より良好な操作感触を得るには、弾性率１〜２００ＭＰａ、さらには弾性率１〜５０ＭＰａの軟質材料を用いることがより好ましい。

このように本実施の形態によれば、複数の凹凸状の発光部２２が形成された基材２１下面に設けられた接着層２３を、黄色の補色の青色系に着色することによって、発光素子１０から離れた箇所の発光部２２も、発光素子１０近傍の発光部２２と同様に発光させることができるため、少ない発光素子１０で発光色のばらつきが少なく、見易く均等な照光が可能な導光シート２４、及びこれを用いた可動接点体２７を得ることができるものである。

さらに、基材２１に弾性率が小さく柔らかな軟質材料を用いることによって、均一な照光に加え、導光シート２４を介して可動接点６を押圧操作した際、可動接点６のクリック感の劣化のない、良好な操作感触を得ることができる。

なお、以上の説明では、発光素子１０の白色の発光色を青色光と黄色光を混ぜて形成した場合について説明したが、青色光と緑色光、赤色光の３つ発光素子を用い、これらの色を混ぜて白色光を形成した場合や、近紫外光を青色と緑色、赤色の蛍光体に当て、これらを混ぜて白色光を形成した場合においても、本発明の実施は可能である。

また、以上の説明では、可動接点６上方の基材２１下面に、印刷によって複数の発光部２２を形成した構成について説明したが、下面ではなく基材２１上面に発光部２２を形成した構成としても本発明の実施は可能であり、また、印刷以外にも貼付やプレス加工、成形加工等、様々な方法によって凹凸状の発光部２２の形成は可能である。

さらに、以上の説明では、下面に複数の可動接点６が貼付されたカバーシート２５を、導光シート２４の下面に貼付した構成について説明したが、カバーシート２５をなくし、導光シート２４の下面に複数の可動接点６を直接貼付した構成とすれば、全体の構成部品数を減らし、可動接点体２７をより簡易で安価なものとすることができる。

本発明による導光シート及びこれを用いた可動接点体は、簡易な構成で、見易く均等な照光が可能なものが得られ、主に各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図同スイッチの断面図同特性図同他の実施の形態による断面図従来のスイッチの断面図

符号の説明

６可動接点
８配線基板
９固定接点
９Ａ中央固定接点
９Ｂ外側固定接点
１０発光素子
１１表示シート
１１Ａ遮光部
１１Ｂ表示部
２１基材
２２、２２Ａ発光部
２３、２３Ａ、２３Ｂ接着層
２４導光シート
２５カバーシート
２６セパレータ
２７可動接点体

Claims

光透過性でフィルム状の基材と、この基材上面または下面に形成された複数の凹凸状の発光部と、上記基材下面に形成された接着層からなり、上記接着層を黄色の補色の青色系に着色した導光シート。
請求項１記載の導光シートの発光部下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を装着した可動接点体。