JP2011048913A

JP2011048913A - 複合シート及び照明付きスイッチモジュール

Info

Publication number: JP2011048913A
Application number: JP2009193950A
Authority: JP
Inventors: Takashi Edo; 崇司江戸; Tomosada Inada; 具貞稲田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2011-03-10

Abstract

【課題】意図しない箇所での導光シートの発光を抑制することが可能な照明付きスイッチモジュール用の複合シートを提供する。
【解決手段】
複合シート２０は、ドーム状のメタルドーム３０と、メタルドーム３０を第１の主面４０ａに保持する押さえシート４０と、押さえシート４０の第２の主面４０ｂに積層された導光シート５０と、を備えており、押さえシート４０の第２の主面４０ｂは粗面化されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明付きスイッチモジュールに用いられる複合シート、及びそれを備えた照明付きスイッチモジュールに関するものである。

携帯電話等に用いられる照明機能が付いたスイッチモジュールとして、凸状のキースイッチ部を被覆固定する固定シートの上に導光シートを積層したものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−３２４１００号公報

上記の導光シートは、タック性のあるフィルムから構成されている。そのため、導光シートが固定シートに貼り付いてその部分で光が散乱し、意図しない箇所で導光シートが発光してしまう場合があるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、意図しない箇所での導光シートの発光を抑制することが可能な複合シート、及びそれを備えた照明付きスイッチモジュールを提供することである。

［１］本発明に係る複合シートは、ドーム状のスイッチ部材と、前記スイッチ部材を第１の主面に保持する押さえシートと、前記押さえシートの第２の主面に積層された導光シートと、を備えており、前記押さえシートの第２の主面の少なくとも一部が粗面化されていることを特徴とする。

［２］上記発明において、前記押さえシートの第２の主面において粗面化されている部分の最大高さＲ_ｍａｘは、３〜２０μｍであってもよい。

［３］上記発明において、前記導光シートは、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂、エチレンビニルアセテート系樹脂、又はポリエチレンテレフタレート系樹脂から構成されていてもよい。

［４］上記発明において、前記導光シートは、前記押さえシートの第２の主面に対向する面に光拡散部を有し、前記押さえシートの第２の主面において前記拡散部に対向する領域以外の少なくとも一部が粗面化されていてもよい。

［５］本発明に係る照明付きスイッチモジュールは、上記の複合シートと、前記スイッチ部材の可動接点に対応した固定接点を有し、前記複合シートが積層される回路基板と、前記回路基板に実装され、前記導光シートに光を照射する発光素子と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、押さえシートの第２の主面の少なくとも一部が粗面化されているので、意図しない箇所での導光シートの発光を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態における照明付きスイッチモジュールを示す断面図である。図２は、回路基板上の固定接点とメタルドームとの関係を示す平面図である。図３は、本発明の実施形態における回路基板の固定接点の変形例を示す平面図である。図４は、図１のIV部の拡大断面図である。図５は、図１のV部の拡大断面図である。図６は、本発明の実施形態における粗面化の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態における照明付きスイッチモジュールを示す断面図、図２は回路基板上の固定接点とメタルドームとの関係を示す平面図、図３は本実施形態における回路基板の固定接点の変形例を示す平面図、図４は図１のIV部の拡大断面図、図５は図１のV部の拡大断面図、図６は本実施形態における粗面化の変形例を示す断面図である。

本実施形態における照明付きスイッチモジュール１は、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノート型パソコン、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルオーディオプレーヤ等の電子機器のスイッチ部分に用いられるモジュールである。この照明付きスイッチモジュール１は、図１に示すように、電気配線パターンが形成された回路基板１０と、回路基板１０に積層された複合シート（メタルドームシート）２０と、回路基板１０に実装された発光ダイオード６０と、を備えている。

回路基板１０は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等から構成されるリジットなプリント配線基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）や、ポリイミド等から構成されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）である。

この回路基板１０には、図２に示すように、略環状形状の第１の接点１１と、第１の接点１１の略中央に位置する第２の接点１２と、が形成されており、第２の接点１２から延在する配線パターン１３は、第１の接点１１の切り欠き部１１ａを介して、第１の接点１１の外部に導出している。なお、図３に示すように、例えば、回路基板１０を貫通するスルーホールで第２の接点１２Ｂを構成してもよく、この場合には、第１の接点１１には切り欠き部１１ａが形成されていない。

複合シート２０は、図１に示すように、回路基板１０上の第１の接点１１と第２の接点１２を導通させるためのメタルドーム３０と、メタルドーム３０を回路基板１０に固定する押さえシート４０と、押さえシート４０に積層された導光シート（ＬＧＦ：Light Guide Film）５０と、を備えている。なお、図１に示す例では、複合シート２０がメタルドーム３０を一つしか備えていないが、実際には、一枚の複合シートが複数のメタルドームを備えている。

メタルドーム３０は、導電性及び可撓性を持つドーム状の部材から構成されており、例えば、３〜６ｍｍ程度の直径、及び０．１〜０，４ｍｍ程度の高さを有している。このメタルドーム３０は、頭頂部を押圧されるとドーム形状が徐々に反転変形する一方で、頭頂部への押圧が解除されると当初のドーム形状を復元するようになっている。

このメタルドーム３０は、例えば、ステンレスや銅系金属の板材をドーム状に加工することで形成されている。導電性を向上させるためにメタルドーム３０の表面全体に銀メッキ処理を施してもよい。このメタルドーム３０の頭頂部の裏側には突起３１が形成されている。この突起３１は、メタルドーム３０が回路基板１０に実装された際に、回路基板１０の第２の接点１２に対向して当該第２の接点１２と接触する可動接点を構成する。一方、回路基板１０の第１の接点１１にはメタルドーム３０の外周縁が接触する。なお、メタルドーム３０の頭頂部に突起を形成しなくてもよく、この場合にはメタルドーム３０の頭頂部自体が可動接点を構成する。また、特に図示しないが、メタルドーム３０の外周縁において配線パターン１３に対応する箇所が切り欠かれており、当該配線パターン１３とメタルドーム３０との電気的な接触が防止されている。

押さえシート４０は、合成樹脂材料から構成されるシート部材４１と、このシート部材４１の下面に塗布された粘着層４２と、を備えている。シート部材４１は、例えば、白色のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）から構成されており、５０μｍ程度の厚さを有している。また、粘着層４２を構成する粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤やシリコーン系粘着剤等を例示することができる。

この押さえシート４０の第１の主面４０ａ（図１において下面）には、メタルドーム３０が取り付けられており、粘着層４２によってメタルドーム３０が保持されている。一方、粘着層４２においてメタルドーム３０が貼り付けられていない部分は、複合シート２０が回路基板１０に積層された際に、複合シート２０を回路基板１０の表面に貼り付ける。なお、押さえシート４０においてメタルドーム３０が貼り付けられる箇所を凸状に予め成型しておいてもよい。

これに対し、押さえシート４０の第２の主面４０ｂ（図１において上面）には、導光シート５０が積層されている。本実施形態では、図４に示すように、押さえシート４０の第２の主面４０ｂが全体に亘って粗面化されている。この第２の主面４０ｂの具体的な面粗度を最大高さＲ_ｍａｘで表現すると、３〜２０μｍであり、好ましくは５〜１５μｍである。

最大高さＲ_ｍａｘが３μｍよりも小さいと、意図しない箇所での導光シート５０の発光を十分に抑制することができない。一方、最大高さＲ_ｍａｘが２０μｍよりも大きいと、押さえシート４０自体の厚さに対して粗面における凹凸の高さが大きくなり、押さえシート４０自体が脆くなってしまい、十分な耐久性を確保できないおそれがある。

なお、第２の主面４０ｂを部分的に粗面化してもよく、例えば、導光シート５０において樹脂粒子５２が印刷されている領域に対向する領域４０ｃを除いて粗面化してもよい（図６参照）。押さえシート４０を粗面化する具体的な手法としては、例えば、エンボス加工、サンドブラスト加工、マット印刷等を例示することができる。なお、マット印刷や塗布等によって押さえシート４０を粗面化する場合には、押さえシート４０自体の厚みが増加する。

本実施形態では、押さえシート４０において導光シート５０に対向する面（第２の主面）４０ｂを粗面化することで、押さえシート４０と導光シート５０との接触面積が低減され、押さえシート４０への導光シート５０の貼り付きが抑制される。

導光シート５０は、発光ダイオード６０から入射される光を導光する透明なフィルムであり、２００μｍ程度の厚さを有している。この導光シート５０は、押さえシート４０の上に積層されており、特に図示しないが、その外周縁で粘着テープを介して押さえシート４０に固定されている。

導光シート５０を構成する具体的な材料としては、例えば、シリコーンゴム等のシリコーン系樹脂、熱可塑性ポリウレタンや架橋ポリウレタン等のウレタン系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂等、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ：Ethylene-vinyl acetate）、或いは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ: Polyethylene terephthalate）を例示することができる。こうした材料から構成される導光シート５０はタック性を有しているため、粗面化されていない押さえシートには貼り付く傾向がある。

図５に示すように、この導光シート５０において発光させたい箇所（例えば導光シート５０においてメタルドーム３０に対応する箇所）の裏面には、酸化チタン等の白色顔料を含有した樹脂粒子５２が印刷されている。この印刷された樹脂粒子５２で光を散乱させることで、導光シート５０内を伝播する光が外部に漏れて導光シート５０が発光する。なお、樹脂粒子５２に代えて、例えば、導光シート５０において発光させたい箇所の表面に微小な凹凸を形成してもよい。

導光シート５０の裏面に樹脂粒子５２が印刷されている場合には、この樹脂粒子５２が粗面としての機能も果たすので、押さえシート４０への導光板５０の貼り付きが抑制される。そのため、図６に示すように、導光シート５０において樹脂粒子５２が印刷されている領域に対向する領域４０ｃを除いて粗面化して、当該領域４０ｃを、粗面化されていない非粗面化領域としてもよい。これにより、押さえシート４０の十分な耐久性を確保すると共に、オン荷重（メタルドーム３０の頭頂部が回路基板１０の第１の接点１１に電気的に接触する荷重）の適正化を図ることができる。また、マット印刷や塗布等によって押さえシート４０を粗面化する場合には、複合シート２０の厚さの増加を抑制することができる。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）６０は、側方照射型のＬＥＤであり、図１に示すように、その照射面６１が導光シート５０の入射面５１に対向するように回路基板１０に実装されている。

以上のように構成される照明付きスイッチモジュール１が携帯電話等に組み込まれると、図１において二点鎖線で示すように、導光シート５０の上方に、メタルドーム３０を押し込むためのキーマット７０が配置される。このキーマット７０は、シリコーン系樹脂やウレタン系樹脂にポリカーボネートを付帯させたシート状の部材で構成されている。

このキーマット７０の上下面には、押しボタン部７１及び凸部７２がメタルドーム３０に対応するようにそれぞれ形成されている。キーマット７０における押しボタン部７１の周囲の厚さは比較的薄くなっており、押しボタン部７１は、キーマット７０の表面に対して上下に微動可能となっている。このキーマット７０は、凸部７２がメタルドーム３０に対向するように位置決めされた状態で、携帯電話等の筐体８０内に組み込まれる。

本実施形態では、キーマット７０の押しボタン部７１が人の指等で押し込まれると、押しボタン部７１の裏側に設けられた凸部７２が、導光シート５０及び押さえシート４０を介して、メタルドーム３０の頭頂部を押し下げる。これにより、メタルドーム３０が徐々に凹状に反転変形して、最終的にはメタルドーム３０の突起３１が回路基板１０の第２の接点１２に接触する。これにより、回路基板１０の第１の接点１１と第２の接点１２とがメタルドーム３０を介して電気的に接続され、照明付きスイッチモジュール１はオン状態となる。

一方、人の指がキーマット７０の押しボタン部７１から離れると、メタルドーム３０は自身の弾性力によって当初のドーム形状を復元する。これにより、メタルドーム３０を介した第１の接点１１と第２の接点１２と電気的な接続は解除され、照明付きスイッチモジュール１はオフ状態となる。

また、発光ダイオード６０が発光すると、発光ダイオード６０の照射面６１から発せられた光は、図１において矢印で示すように、入射面５１を介して導光シート５０内に進入し、当該導光シート５０内を反射しながら伝播される。

この際、本実施形態では、押さえシート４０の第２の主面４０ｂが粗面化され、押さえシート４０と導光シート５０との接触面積が低減しているので、押さえシート４０への導光シート５０の貼り付きが抑制され、意図しない箇所での導光シート５０の発光が抑制される。

一方、導光シート５０の裏面において樹脂粒子５２が印刷されている箇所では、導光シート５０内の光が樹脂粒子５２によって散乱して外部に漏れることで、導光シート５０が発光する。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

なお、本実施形態におけるメタルドーム３０が本発明におけるスイッチ部材の一例に相当し、本実施形態における樹脂粒子５２が本発明における光拡散部の一例に相当し、本実施形態における第２の接点１２，１２Ｂが本発明における固定接点の一例に相当し、本実施形態における突起３１が本発明における可動接点の一例に相当し、本実施形態におけるＬＥＤ６０が本発明における発光素子の一例に相当する。

１…照明付きスイッチモジュール
１０…回路基板
１１…第１の接点
１１ａ…切り欠き部
１２，１２Ｂ…第２の接点
１３…配線パターン
２０…複合シート
３０…メタルドーム
３１…突起
４０…押さえシート
４０ａ…第１の主面
４０ｂ…第２の主面
４１…シート部材
４２…粘着層
５０…導光シート
５１…入射面
５２…樹脂粒子
６０…ＬＥＤ
６１…照射面
７０…キーマット
７１…押しボタン部
７２…凸部
８０…筐体

Claims

ドーム状のスイッチ部材と、
前記スイッチ部材を第１の主面に保持する押さえシートと、
前記押さえシートの第２の主面に積層された導光シートと、を備えており、
前記押さえシートの第２の主面の少なくとも一部が粗面化されていることを特徴とする複合シート。
請求項１記載の複合シートであって、
前記押さえシートの第２の主面において粗面化されている部分の最大高さＲ_ｍａｘは、３〜２０μｍであることを特徴とする複合シート。
請求項１又は２記載の複合シートであって、
前記導光シートは、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂、エチレンビニルアセテート系樹脂、又はポリエチレンテレフタレート系樹脂から構成されていることを特徴とする複合シート。
請求項１〜３の何れかに記載の複合シートであって、
前記導光シートは、前記押さえシートの第２の主面に対向する面に光拡散部を有し、
前記押さえシートの第２の主面において前記拡散部に対向する領域以外の少なくとも一部が粗面化されていることを特徴とする複合シート。
請求項１〜４の何れかに記載の複合シートと、
前記スイッチ部材の可動接点に対応した固定接点を有し、前記複合シートが積層される回路基板と、
前記回路基板に実装され、前記導光シートに光を照射する発光素子と、を備えたことを特徴とする照明付きスイッチモジュール。