JP2012119168A - 導光シート及びこれを用いた可動接点体 - Google Patents

Abstract

【課題】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し、明るく見易い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】下面に凸状の複数の発光部２が形成された光透過性の基材１下面に、複数の発光部２を覆うように反射層２１を設けることによって、所定の発光部２の光が他の発光部２上方の基材１内に入射することを防ぐことができると共に、発光部２の基材１下方への光の出射がなくなるため、上方の表示部１４Ａや１４Ｂ等の混ざった色での照光や光の漏れ等がなく、明るく見易い照光が可能な導光シート２２、及びこれを用いた可動接点体２４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、特に携帯電話や電子カメラ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、明るく見易い照光を行えるものが求められている。

このような従来の導光シートや可動接点体について、図４〜図６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。

図５は従来のスイッチの断面図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性の基材で、この基材１下面の所定箇所には、凸状の複数の発光部２、例えば発光部２Ａや２Ｂ、２Ｃが設けられている。

また、これらの複数の発光部２の間の基材１内には、略帯状で暗色の複数の遮光部３、例えば発光部２Ａと２Ｂの間には遮光部３Ａが、発光部２Ｂと２Ｃの間には遮光部３Ｂが各々設けられて、導光シート４が構成されている。

そして、５はフィルム状のベースシート、６は略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点で、ベースシート５外周の所定箇所が、接着剤７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が複数の発光部２下方の、ベースシート５下面に貼付装着されている。

さらに、可動接点６中央のベースシート５上面には、絶縁樹脂製の突起部８が印刷や貼付によって形成されて、可動接点体９が構成されている。

また、１０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１１Ａ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１１Ｂから形成された、複数の固定接点１１が設けられている。

そして、この配線基板１０上面に可動接点体９が、各々の可動接点６外周が外側固定接点１１Ｂ上に載置され、可動接点６の下面中央が中央固定接点１１Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

さらに、１２はフィルム状で光透過性の表示シートで、下面に印刷等によって形成された塗装部１３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１４、例えば発光部２Ａ上方には表示部１４Ａ、発光部２Ｂ上方には表示部１４Ｂ、発光部２Ｃ上方には表示部１４Ｃが形成されている。

また、１５は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子１５が導光シート４側方の配線基板１０上面に実装され、図４の平面図に示すように、例えば発光素子１５Ａが表示シート１２の表示部１４Ａ側方、発光素子１５Ｂが表示部１４Ｂ側方の、基材１端面に発光面を向けて配置されて、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、携帯電話等の電子機器の操作面に装着されると共に、複数の中央固定接点１１Ａや外側固定接点１１Ｂ、複数の発光素子１５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１２の所定の表示部１４を下方へ押圧操作すると、この下方の導光シート４が撓んで、導光シート４下面が突起部８やベースシート５を介して、可動接点６の略ドーム状の中央部を押圧し、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て、可動接点６の下面中央が中央固定接点１１Ａに接触することによって、中央固定接点１１Ａと外側固定接点１１Ｂ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１２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１１Ａから離れて、中央固定接点１１Ａと外側固定接点１１Ｂ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１１の電気的接離に応じて、機器の様々な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１５に電源が供給されると、複数の発光素子１５が発光し、この光が端面から導光シート４内に入射して、基材１内を反射しながら内方へ進む。

さらに、この光が基材１下面の複数の発光部２Ａや２Ｂで拡散され反射して、これらの上方の表示部１４Ａや１４Ｂを下方から照光することによって、周囲が暗い場合でも、これらの表示部１４Ａや１４Ｂ等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１２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を弾性反転させて複数の固定接点１１の電気的接離を行うと共に、発光素子１５の光を端面から導光シート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１２の複数の表示部１４Ａや１４Ｂ等を照光するように構成されている。

なお、この時、複数の発光素子１５の発光色が異なり、例えば発光素子１５Ａの発光色が橙色、発光素子１５Ｂが緑色であった場合には、これらの光が端面から導光シート４内に入射し、発光部２Ａが橙色に、発光部２Ｂが緑色に発光して、これらの上方の表示部１４Ａは橙色に、表示部１４Ｂは緑色に照光される。

あるいは、発光素子１５Ｂは消灯し、発光素子１５Ａのみが点灯した場合には、発光部２Ａのみが橙色に発光して、表示部１４Ｂは照光されず、表示部１４Ａのみが橙色に照光される。

そして、この時、導光シート４の複数の発光部２Ａや２Ｂ等の間には、例えば発光部２Ａと２Ｂの間には遮光部３Ａが設けられているため、この遮光部３Ａによって発光部２Ａと２Ｂの光が遮断され、異なる発光色の光が基材１内で混合され、発光部２Ａと２Ｂが各々混ざった発光色で発光することや、消灯している発光部２Ｂ上方の基材１が発光部２Ａの光によって、うっすらとではあるが発光すること等のないように形成されている。

すなわち、複数の発光部２の間に遮光部３Ａや３Ｂ等を設け、これらによって複数の発光部２Ａや２Ｂ、２Ｃ等の光を遮断することで、導光シート４の複数の発光部２が、混ざった発光色で発光することや、消灯している箇所への光の漏れ等が生じないように構成さ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２０１０−２７５３５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９においては、複数の発光部２の間に設けられた遮光部３Ａや３Ｂ等によって、基材１内での光の混合や漏れ等は生じないように形成されているが、図６の部分断面図に示すように、基材１下方へ出射した光はベースシート５上面や突起部８内で反射して、例えば発光部２Ａの光が発光部２Ｂ上方の基材１内に入射してしまう。

このため、このベースシート５上面や突起部８内からの反射光によって、例えば発光部２Ａが橙色に、発光部２Ｂが緑色に発光している場合には、発光部２Ｂの発光色がやや橙色がかったものとなってしまったり、あるいは、発光素子１５Ｂは消灯し、発光素子１５Ａのみが点灯している場合には、消灯している発光部２Ｂ上方の基材１が、うっすらとではあるが橙色に発光してしまったりする場合があり、複数の表示部１４の照光が見づらい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、明るく見易い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、下面に凸状の複数の発光部が形成された光透過性の基材下面に、複数の発光部を覆うように反射層を形成して導光シートを構成したものであり、反射層によって所定の発光部の光が他の発光部上方の基材内に入射することを防ぐことができるため、複数の表示部の混ざった色での照光や光の漏れ等がなく、多様な照光が行えると共に、発光部の基材下方への光の出射がなくなるため、明るく見易い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、表示部の混ざった色での照光や光の漏れ等を防ぎ、明るく見易い照光が可能なスイッチ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、明るく見易い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。

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 同部分断面図 表示シートの平面図 従来のスイッチの断面図 同部分断面図

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、１はフィルム状でポリウレタンやシリコーンゴム、ポリスチレン、ポリカーボネート等の可撓性を有する光透過性の基材で、この基材１下面の所定箇所には、白色や乳白色等の複数の無機酸化物粒子を分散した、ポリエステルやアクリル、エポキシ等の凸状で複数の発光部２、例えば発光部２Ａや２Ｂ、２Ｃが印刷等によってドット状に形成されている。

また、これらの複数の発光部２の間の基材１内には、略帯状で黒色や濃青色等の暗色の複数の遮光部３、例えば発光部２Ａと２Ｂの間には遮光部３Ａが、発光部２Ｂと２Ｃの間には遮光部３Ｂが各々設けられている。

さらに、基材１下面にはスパッタ法や印刷等によって、アルミニウムや銀、あるいはアルミニウム箔や銀箔等を分散したアクリルやエポキシ等の反射層２１が、複数の発光部２を覆うように形成されて、導光シート２２が構成されている。

なお、これらの遮光部３Ａや３Ｂは基材１が膨潤可能であると共に、暗色の染料が溶解する溶剤、例えば、基材１にポリウレタンを用いた場合には、アセトンやシクロヘキサノン等の溶剤にアゾ系染料を、シリコーンゴムを用いた場合には、ガソリンやベンゼン等に油溶性含金染料を、ポリカーボネートを用いた場合には、トルエンやキシレン等にアゾ系染料を分散したインキを、各々インキジェット等によって基材１表面に噴き付け、所定温度で所定時間加熱することで比較的簡易に形成することができる。

あるいは、これらの溶剤にアクリルやフェノキシ等の樹脂を加えたインキを、スクリーン印刷等によって基材１表面に印刷して加熱し、基材１内に暗色の染料を浸透させて、黒色や濃青色等の暗色に着色された遮光部３Ａや３Ｂを形成することも可能である。

そして、５はフィルム状でポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等の可撓性を有するベースシート、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、ベースシート５外周の所定箇所が、アクリルやシリコーン等の接着剤７によって導光シート２２下面に貼付されると共に、複数の可動接点６が複数の発光部２下方の、ベースシート５下面に貼付装着されている。

さらに、可動接点６中央のベースシート５上面には、絶縁樹脂製の突起部８が印刷や貼付によって形成されると共に、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２３が、ベースシート５の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２４が構成されている。

また、図２はこのような可動接点体２４を用いたスイッチの断面図であり、同図において、１０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、上下面には銅箔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１１Ａ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１１Ｂから形成された、複数の固定接点１１が設けられている。

そして、この配線基板１０上面にセパレータ２３を剥離した可動接点体２４が、各々の可動接点６外周が外側固定接点１１Ｂ上に載置され、可動接点６の下面中央が中央固定接点１１Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

さらに、１２はフィルム状で光透過性の表示シートで、下面に印刷等によって形成された塗装部１３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１４、例えば発光部２Ａ上方には表示部１４Ａ、発光部２Ｂ上方には表示部１４Ｂ、発光部２Ｃ上方には表示部１４Ｃが形成されている。

また、１５は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子１５が導光シート２２側方の配線基板１０上面に実装され、図４の平面図に示すように、例えば発光素子１５Ａが表示シート１２の表示部１４Ａ側方、発光素子１５Ｂが表示部１４Ｂ側方の、基材１端面に発光面を向けて配置されて、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、携帯電話等の電子機器の操作面に装着されると共に、複数の中央固定接点１１Ａや外側固定接点１１Ｂ、複数の発光素子１５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１２の所定の表示部１４を下方へ押圧操作すると、この下方の導光シート２２が撓んで、導光シート２２下面が突起部８やベースシート５を介して、可動接点６の略ドーム状の中央部を押圧し、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１１Ａに接触することによって、中央固定接点１１Ａと外側固定接点１１Ｂ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１２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１１Ａから離れて、中央固定接点１１Ａと外側固定接点１１Ｂ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１１の電気的接離に応じて、機器の様々な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１５に電源が供給されると、複数の発光素子１５が発光し、例えば、発光素子１５Ａの発光色が橙色、発光素子１５Ｂが緑色であった場合には、これらの光が端面から導光シート２２内に入射して、基材１内を反射しながら内方へ進む。

さらに、この光が基材１下面の複数の発光部２Ａや２Ｂで拡散され反射して、例えば発光部２Ａが橙色、発光部２Ｂが緑色に発光し、これらの上方の複数の表示部１４Ａや１４Ｂが、例えば表示部１４Ａが橙色に、表示部１４Ｂが緑色に照光されることによって、周囲が暗い場合でも、これらの表示部１４Ａや１４Ｂ等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１２を押圧操作することによって導光シー２２上面を押圧し、可動接点６を弾性反転させて複数の固定接点１１の電気的接離を行うと共に、発光素子１５の光を端面から導光シート２２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１２の複数の表示部１４Ａや１４Ｂ等を照光するように構成されている。

そして、この時、導光シート２２の複数の発光部２Ａや２Ｂ等の間には、例えば発光部２Ａと２Ｂの間には遮光部３Ａが設けられているため、この遮光部３Ａによって発光部２Ａと２Ｂの光が遮断され、異なる発光色の光が基材１内で混合され、発光部２Ａと２Ｂが各々混ざった発光色で発光することのないようになっている。

あるいは、発光素子１５Ｂは消灯し、発光素子１５Ａのみが点灯した場合には、発光部２Ａのみが橙色に発光して、表示部１４Ｂは照光されず、表示部１４Ａのみが橙色に照光されるが、この場合にも発光部２Ａと２Ｂ間の遮光部３Ａによって、消灯している発光部２Ｂ上方の基材１が発光部２Ａの光で、うっすらとではあるが発光すること等のないように形成されている。

すなわち、複数の発光部２の間に遮光部３Ａや３Ｂ等を設け、これらによって複数の発光部２Ａや２Ｂ、２Ｃ等の光を遮断することで、導光シート２２の複数の発光部２が、混ざった発光色で発光することや、消灯している箇所への光の漏れ等が生じないようになっている。

また、本発明においては、基材１下面に複数の発光部２を覆うように反射層２１が形成され、図３の部分断面図に示すように、例えば発光部２Ａの橙色の光が下方へ出射することはないため、これがベースシート５上面や突起部８内で反射して、発光部２Ｂ上方の基材１内に入射し、発光部２Ｂの発光色がやや橙色がかったものとなることや、あるいは、消灯している発光部２Ｂ上方の基材１が、うっすらとではあるが橙色に発光してしまうことのないように形成されている。

つまり、基材１下面に複数の発光部２を覆うように反射層２１を設けることによって、所定の発光部２の光が他の発光部２上方の基材１内に入射することを防ぎ、これらの上方の表示部１４Ａや１４Ｂ等が見づらくなってしまう、混ざった色での照光や光の漏れ等が生じないように構成されている。

さらに、基材１下面に反射層２１を設けることで、発光部２Ａや２Ｂ等で発光した光が下方へ漏れることなく、全て上方の基材１内に反射して表示部１４Ａや１４Ｂ等の照光が行われるため、高輝度で明るく見易い照光を行えるようになっている。

なお、一つの発光素子１５Ａのみで発光部２Ａと２Ｂの両方を発光させる場合や、発光素子１５Ａと１５Ｂの発光色が同じである場合には、これらの間の遮光部３Ａは不要となるが、この場合にも基材１下面に、複数の発光部２を覆うように反射層２１を設けることによって、発光部２Ａや２Ｂを明るく発光させ、上方の表示部１４Ａや１４Ｂ等を高輝度に照光することが可能となる。

また、各々の可動接点６中央のベースシート５上面に、突起部８を設けることで、可動接点６の中心からややずれた位置や、傾いた方向から押圧操作が行われた場合でも、突起部８によって常に可動接点６の中央が押圧されて、可動接点６の弾性反転が行われるため、クリック感のある良好な操作感触を得ることができるように構成されている。

このように本実施の形態によれば、下面に凸状の複数の発光部２が形成された光透過性の基材１下面に、複数の発光部２を覆うように反射層２１を設けることによって、所定の発光部２の光が他の発光部２上方の基材１内に入射することを防ぐことができると共に、発光部２の基材１下方への光の出射がなくなるため、上方の表示部１４Ａや１４Ｂ等の混ざった色での照光や光の漏れ等がなく、明るく見易い照光が可能な導光シート２２、及びこれを用いた可動接点体２４を得ることができるものである。

なお、以上の説明では、発光色が橙色と緑色の発光素子１５Ａと１５Ｂを用い、表示部１４Ａや１４Ｂを橙色と緑色に照光する構成について説明したが、白色や青色、赤色等の他の発光色の発光素子１５を用い、複数の表示部１４を他の様々な色に照光する構成としても、本発明の実施は可能である。

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、明るく見易い照光が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の操作用として有用である。

１ 基材
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 発光部
３、３Ａ、３Ｂ 遮光部
５ ベースシート
６ 可動接点
７ 接着剤
８ 突起部
１０ 配線基板
１１ 固定接点
１１Ａ 中央固定接点
１１Ｂ 外側固定接点
１２ 表示シート
１３ 塗装部
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ 表示部
１５、１５Ａ、１５Ｂ 発光素子
２１ 反射層
２２ 導光シート
２３ セパレータ
２４ 可動接点体

Claims (2)

1. フィルム状で光透過性の基材と、この基材下面に形成された凸状の複数の発光部からなり、上記基材下面に上記複数の発光部を覆うように、反射層を形成した導光シート。
2. 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。

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