JP2014072118A

JP2014072118A - 導光シート

Info

Publication number: JP2014072118A
Application number: JP2012219118A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tachihata; 直樹立畠
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-10-01
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2014-04-21

Abstract

【課題】主に各種電子機器の操作や照光に使用される導光シートに関し、薄型化が図れ、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】基材１１下面に形成された発光部１２Ａ〜１２Ｃを、光拡散粒子が分散された導電性樹脂で形成すると共に、基材１１下面の所定箇所に調光部１３Ａ〜１３Ｃを設けることで、発光部１２Ａ〜１２Ｃの静電容量の変化によって操作を検出できると共に、調光部１３Ａ〜１３Ｃによって発光部１２Ａ〜１２Ｃを明るく均等に発光させることができるため、薄型化が図れ、明るく見易い照光が可能な導光シート１５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や照光に用いられる導光シート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導光シートやスイッチにも、見易く確実な操作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スイッチについて、図４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４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が設けられて、導光シート３が形成されている。

また、４はフィルム状のベースシート、５は同じくスペーサで、スペーサ５上面にベースシート４が接着剤（図示せず）等によって貼付されると共に、発光部２下方のスペーサ５には複数の開口孔が形成され、ベースシート４下面にはカーボンや銀等の可動接点６が設けられている。

さらに、７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、この上面にスペーサ５下面が貼付されると共に、配線基板７上面には可動接点６と所定の間隙を空けて対向する、複数の固定接点８が設けられている。

また、９は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子９が導光シート３側方の配線基板７上面に実装され、基材１の端面に発光面を向けて配置されている。

さらに、１０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１０Ａ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１０Ｂが形成され、この表示部１０Ｂが導光シート３の複数の発光部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、携帯電話等の電子機器の操作面に装着されると共に、複数の固定接点８や発光素子９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１０の所定の表示部１０Ｂを下方へ押圧操作すると、この下方の導光シート３やベースシート４が撓んで、ベースシート４下面の可動接点６が複数の固定接点８に接触することによって、複数の固定接点８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１０への押圧力を解除すると、弾性復帰力によってベースシート４が元の状態に戻り、可動接点６が固定接点８から離れて、複数の固定接点８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８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９に電源が供給されると、複数の発光素子９が発光し、この光が右端面から導光シート３内に入射して、基材１内を反射しながら左内方へ進む。

さらに、この光が基材１下面の複数の発光部２で拡散または反射して、これらの上方の表示シート１０の表示部１０Ｂを下方から照光し、複数の表示部１０Ｂが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１０Ｂ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１０を押圧操作することによって導光シート３上面を押圧し、下面に可動接点６が形成されたベースシート４を弾性変形させて、複数の固定接点８の電気的接離を行うと共に、発光素子９の光を端面から導光シート３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１０の複数の表示部１０Ｂを照光する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２０１１−１７１０９１号公報

しかしながら、上記従来のスイッチにおいては、導光シート３や表示シート１０等に加え、スペーサ５を介してベースシート４と配線基板７を貼り合わせ、ベースシート４下面の可動接点６によって複数の固定接点８の電気的接離を行っているため、構成部品数が多くなると共に、全体の厚さも大きなものに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、薄型化が図れ、明るく見易い照光が可能な導光シート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、基材下面に形成された発光部を、光拡散粒子が分散された導電性樹脂で形成すると共に、基材下面の所定箇所に調光部を設けて導光シートを構成したものであり、発光部の静電容量の変化によって操作を検出できると共に、調光部によって発光部を明るく均等に発光させることができるため、薄型化が図れ、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ものである。

以上のように本発明によれば、薄型化が図れ、明るく見易い照光が可能な導光シート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スイッチの断面図同平面図同部分平面図従来のスイッチの断面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３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スイッチの断面図、図２は同平面図であり、同図において、１１はフィルム状でポリウレタンやポリカーボネート、シリコーン等の可撓性を有する光透過性の基材で、この基材１１下面には同じ幅と長さ、同じ本数と間隔に形成された、略帯状の複数の発光部１２Ａと１２Ｂ、１２Ｃが、印刷等によって設けられている。

そして、これらの発光部１２Ａ〜１２Ｃは、粒径０．１〜５μｍ、好ましくは粒径０．２〜１μｍで、屈折率１．８〜２．８前後の白色や乳白色のチタン酸バリウムや酸化チタン、酸化亜鉛等の無機酸化物粒子、またはアルミニウム等の金属粒子である光拡散粒子が分散された、面積抵抗５００Ω〜１．５ｋΩのポリチオフェンやポリアニリン等の光透過性の導電性樹脂から形成されている。

また、１３Ａ〜１３Ｃは発光部１２Ａ〜１２Ｃと同様の調光部で、これらが基材１１下面の所定箇所、例えば発光部１２Ａの右端近傍の上下に複数の調光部１３Ａが、発光部１２Ｂの間にはやや細幅の略帯状の複数の調光部１３Ｂが、発光部１２Ｃの間と左端近傍にはやや太幅の略帯状の複数の調光部１３Ｃが、印刷等によって設けられている。

さらに、１４Ａ〜１４Ｃは銀やカーボン等が分散されたポリエステルやエポキシ等の電極で、面積抵抗が１０Ω〜３００Ωに形成されると共に、これらの一端が複数の発光部１２Ａ〜１２Ｃを連結し、他端が基材１１右端に延出して、導光シート１５が構成されている。

また、７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、この複数の配線パターンに電極１４Ａ〜１４Ｃが接続されている。

そして、９は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子９が導光シート１５側方の配線基板７上面に実装され、基材１１の右端面に発光面を向けて配置されている。

さらに、１０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１０Ａ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１０Ｂが形成され、この表示部１０Ｂが導光シート１５の複数の発光部１２Ａ〜１２Ｃ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、携帯電話等の電子機器の操作面に装着されると共に、複数の電極１４Ａ〜１４Ｃや発光素子９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、電子回路から複数の電極１４Ａ〜１４Ｃへ順次電圧が印加された状態で、表示シート１０の所定の表示部１０Ｂを指で触れて接触操作すると、この操作した箇所の発光部１２Ａ〜１２Ｃの間の静電容量が変化するため、これによってどの発光部１２Ａ〜１２Ｃが操作されたかを電子回路が検出し、操作した箇所に応じた機器の様々な機能の切換えが行われる。

そして、この時、略帯状の複数の発光部１２Ａ〜１２Ｃは、同じ幅と長さ、同じ本数と間隔で形成されているため、どの発光部を接触操作しても、ほぼ同じ感度で操作した箇所を電子回路が検出できるようになっている。

また、機器の電子回路から複数の発光素子９に電源が供給されると、発光素子９が発光し、この光が右端面から導光シート１５内に入射して、基材１１内を反射しながら左内方へ進む。

そして、この光が基材１１下面の複数の発光部１２Ａ〜１２Ｃや、調光部１３Ａ〜１３Ｃで拡散または反射して、これらの上方の操作体１０の表示部１０Ｂを下方から照光し、複数の表示部１０Ｂが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１０Ｂ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１０上面を指で接触操作することによって、この下方の発光部１２Ａ〜１２Ｃの静電容量の変化から、電子回路が操作箇所を検出すると共に、発光素子９の光を端面から導光シート１５の基材１１内に導入し、複数の発光部１２Ａ〜１２Ｃを発光させることによって、表示シート１０の複数の表示部１０Ｂを照光するように構成されている。

そして、本発明においては、基材１１下面に形成された発光部１２Ａ〜１２Ｃを、光拡散粒子が分散された導電性樹脂で形成し、表示シート１０上面を指で接触操作した際、この下方の発光部１２Ａ〜１２Ｃの静電容量の変化によって操作箇所を検出するようになっているため、複数の可動接点や固定接点等を設ける必要はなく、一つの導光シート１５でスイッチを形成することが可能となり、全体の薄型化を図ることができるようになっている。

また、発光部１２Ａ〜１２Ｃの近傍や間に設けた調光部１３Ａ〜１３Ｃによって、基材１１右端面の発光素子９に近い箇所に配置された発光部１２Ａも、離れた箇所に配置された発光部１２Ｂや１２Ｃも、明るく均等に発光させることができるため、これらの上方の複数の表示部１０Ｂの明るく見易い照光が行えるようになっている。

すなわち、発光素子９に近い箇所に配置された発光部１２Ａは明るく発光するが、基材１１右端面から入射した発光素子９の光は、基材１１内を左内方へ進むほど光量が減じるため、左内方の発光部１２Ｂや１２Ｃの発光は、発光部１２Ａに比べやや暗いものとなる。

しかし、本発明においては、発光部１２Ｂの間には略帯状の複数の調光部１３Ｂが、これよりも発光素子９から離れた発光部１２Ｃの間と左端近傍には、調光部１３Ｂよりも太幅の複数の調光部１３Ｃが設けられ、これらが発光部１２Ｂや１２Ｃと共に発光することで、発光部１２Ｂや１２Ｃの明るさを補い、上方の複数の表示部１０Ｂを均等な明るさで照光できるようになっている。

なお、発光素子９に近い発光部１２Ａは明るく発光するが、発光素子９の中心からずれた上下端はやや暗くなってしまうため、発光部１２Ａの右端近傍の上下に複数の調光部１３Ａを設け、この発光によって均等な明るさで照光を行えるように形成されている。

つまり、本発明においては、基材１１下面に形成された発光部１２Ａ〜１２Ｃを、光拡散粒子が分散された導電性樹脂で形成することによって、一つの導光シート１５で表示シート１０の操作箇所の検出も、上方の複数の表示部１０Ｂの照光も行えると共に、調光部１３Ａ〜１３Ｃによって、均等な照光が可能なように構成されている。

また、この調光部１３Ａ〜１３Ｃは、発光部１２Ａ〜１２Ｃと同一の材料で形成されているため、印刷等によって一回で同時に基材１１下面に設けることができる。

なお、以上の説明では、調光部１３Ｂや１３Ｃを、発光部１２Ｂや１２Ｃと同様の略帯状に形成した構成について説明したが、図３（ａ）の部分平面図に示すように、調光部１３Ａのような形状の複数の調光部１３Ｄを設けた構成や、図３（ｂ）に示すように、ドット状の複数の調光部１３Ｅや１３Ｆを設けた構成としても、本発明の実施は可能である。

さらに、以上の説明では、複数の発光部１２Ａ〜１２Ｃを略帯状に形成した構成について説明したが、図３（ｃ）に示すように、複数の孔部が形成された略円形状の発光部１２Ｄを設け、この周囲の必要な箇所に、ドット状の複数の調光部１３Ｅや１３Ｆを設けた構成としてもよい。

このように本実施の形態によれば、基材１１下面に形成された発光部１２Ａ〜１２Ｃ等を、光拡散粒子が分散された導電性樹脂で形成すると共に、基材１１下面の所定箇所に調光部１３Ａ〜１３Ｃ等を設けることで、発光部１２Ａ〜１２Ｃ等の静電容量の変化によって操作を検出できると共に、調光部１３Ａ〜１３Ｃ等によって発光部１２Ａ〜１２Ｃ等を明るく均等に発光させることができるため、薄型化が図れ、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ものである。

本発明による導光シートは、薄型化が図れ、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や照光用として有用である。

７配線基板
９発光素子
１０表示シート
１０Ａ塗装部
１０Ｂ表示部
１１基材
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ発光部
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ、１３Ｆ調光部
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ電極
１５導光シート

Claims

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発光部からなり、上記発光部を光拡散粒子が分散された導電性樹脂で形成すると共に、上記基材下面の所定箇所に調光部を設けた導光シート。