JP4707757B2 - キーボード装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノート型パソコンやデスクトップ型パソコンに用いられる照明機能付きのキーボード装置に関するものである。

暗闇でもキーを視認することができるキーボードとして、導光板を介してキートップに光を照射するものが知られている（特許文献１）。

特開２００２−２６０４７８号公報

上記のキーボード装置では、導光板から拡散した光は、キートップを保持する基板やメンブレン基板を介してキートップへと導かれるため、キートップにおいて照明の輝度が低下するという問題がある。また、導光板をタック性（粘着性）のある材料で構成すると、使用時にキーが押下され、導光板が上部シートに押しつけられることにより導光板と接触する部材が導光板に付着し（貼り付き）、付着部分で光が拡散するため、意図しない箇所が光ってしまうという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、キートップにおける照明の輝度の低下を防止しつつ、使用時にキーが押下され、導光板が上部シートに押しつけられた場合であっても意図しない箇所が光らないようにすることができるキーボード装置を提供することである。

本発明は、第１の接点が形成されていると共に、前記導光板が直接積層された第１のシートと、所定間隔を介して前記第１の接点に対向する第２の接点が形成された第２のシートと、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に積層されたスペーサと、を有する回路基板と、前記第1及び第２の接点に対向する位置でキートップを前記回路基板に対して接近離隔可能に保持する保持板と、光透過性を有し、光源から前記キートップに光を導く導光板と、光透過性を有すると共に、前記キートップを前記回路基板から離隔方向に付勢するラバードームを含む付勢手段と、を備えたキーボード装置であって、前記導光板は、前記保持板と前記回路基板との間であって前記回路基板の前記キートップ側に直接積層されていると共に、前記ラバードームよりも前記回路基板側に配置されており、前記回路基板の前記第１のシートは、前記導光板が積層される面であって、前記ラバードームに対向する領域の少なくとも一部が粗面化された粗面化領域を有し、前記導光板は、前記ラバードームに押圧されるとともに、前記粗面化領域に対向する領域に、前記ラバードームを介して前記導光板内の光を外部に拡散させる拡散部を有することを特徴とするキーボード装置を提供することにより上記課題を解決する。

上記発明において、前記第１のシートは、白色のポリエチレンテレフタレート又は白色のポリエチレンナフタレートから構成され、前記導光板と対向する主面の少なくとも一部が粗面化された粗面化領域を有するようにすることができる。

上記発明において、前記粗面化領域は、透明又は白色インキを用いて印刷されたドットパターンにより粗面化することができる。

上記発明において、前記粗面化領域のドットパターンは、当該ドットパターンの密度が前記光源からの距離が遠くなるにつれて高くなるように形成することができる。

上記発明において、前記粗面化領域を、白色インキを用いて印刷されたマットパターンにより粗面化することができる。

上記発明において、前記付勢部材を、前記導光板に直接接合することができる。

上記発明において、前記付勢部材の屈折率を、前記第１のシートの屈折率よりも相対的に高く、且つ前記付勢部材は、当該付勢部材の屈折率以下の屈折率を有する接着剤によって前記第１のシートに接合することができる。

上記発明において、前記保持板は、リンク機構を介して前記キートップを保持することができる。

他の観点による本発明は、１のシートに、第１の接点を含む回路パターンを形成する工程と、前記第１のシートの一の主面のうち、前記第１の接点を押圧するラバードームと対向する領域を含む部分を粗面化する工程と、前記第１のシートの他の主面に、スペーサを介して前記第１の接点に接触可能な第２の接点が形成された第２のシートを積層する工程と、光透過性を有するとともに、光源から光を導く導光板の前記第１シートの粗面化された領域と対向する位置に、前記導かれた光を拡散させるための拡散部を形成し、前記一部が粗面化された前記第１のシートの一の主面に、当該導光板を直接積層する工程と、前記第１の接点及び第２の接点に対向する位置でキートップを前記第１のシートに対して接近離隔が可能なように保持する保持板と前記第１のシートとの間であって、前記第１のシートよりも前記キートップ側に前記導光板が配置されるように、前記導光板、前記第１のシート、前記スペーサ及び前記第２のシートを前記保持板に挟持させる工程と、を有するキーボード装置の製造方法を提供することにより上記課題を解決する。

本発明では、導光板を、保持板と回路基板との間であって回路基板よりもキートップ側に配置するとともに、ラバードームに対向する領域の少なくとも一部が粗面化された粗面化領域を有する第１のシートと、ラバードームに押圧されるとともに、粗面化領域と対向する領域に、ラバードームを介して導光板内の光を外部に拡散させる拡散部を有する導光板とを備えるため、使用時においてキーが押下され、導光板が上部シートに押しつけられた場合であっても、導光板が回路基板に付着することを防止して意図しない箇所が光らないようにしつつ、ラバードームによって押された部分において光を拡散し、この拡散させた光をラバードームを介してキートップへ導くことにより、キートップにおける照明の輝度を向上させることができる。

本発明の第１実施形態におけるキーボード装置の全体構成を示す断面図である。 本発明の第１実施形態におけるキートップを示す平面図である。 図２に示すキートップを暗闇で照明した様子を示す平面図である。 図１のIV部を示す第１の拡大断面図である。 図１のIV部を示す第２の拡大断面図である。 図１のIV部を示す第３の拡大断面図である。 本発明の第２実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。 本発明の第３実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

<<第１実施形態>>
図１は本実施形態におけるキーボード装置の全体構成を示す断面図、図２及び図３は本実施形態におけるキートップを示す平面図、図４〜図６は図１のIV部の各例を示す拡大断面図である。

本実施形態におけるキーボード装置１は、ノート型パソコン等に用いられるキーボードであり、図１に示すように、キートップ１０と、保持板２０と、ラバードームシート３０と、導光板４０と、メンブレン基板５０と、筐体６０と、を備えている。

キートップ１０は、図２に示すように、英語や日本語等の文字１２が付されたキー面１１を有しており、このキー面１１を入力者が指で押圧することで、その文字がノート型パソコンに入力される。なお、文字１２に代えて、数字、記号或いは図形等をキー面１１に付してもよい。

本実施形態では、キー面１１において、文字１２の部分が透明になっているのに対して、その他の部分が不透明となっている。このため、キートップ１０に下方から光を当てると文字１２の部分のみから光が透過するので、図３に示すように、暗闇においてキーを視認することが可能となっている。なお、文字１２の部分を不透明にし、キー面１１におけるその他の部分を透明にしてもよい。

キーボード装置１の上面にはこうしたキートップ１０が多数配列されている。それぞれのキートップ１０は、図４に示すように、リンク機構１５を介して昇降可能に保持板２０に保持されている。

リンク機構１５は、２つのアーム部材１６，１７から構成されるパンタグラフリンク機構である。この第１のアーム部材１６と第２のアーム部材１７とは、側面視においてＸ字状に交差している。

第１のアーム部材１６の上端は、キートップ１０の下面にスライド可能に連結されており、第１のアーム部材１６の下端は、保持板２０に回動可能に連結されている。一方、第２のアーム部材１７の上端は、キートップ１０の下面に回動可能に連結されており、第２のアーム部材１７の下端は、保持板２０にスライド可能に連結されている。

キートップ１０が押し下げられると、第１のアーム部材１６が、その下端を中心として回動して、その上端がキートップ１０の下面をスライドする。これと同時に、第２のアーム部材１７が、その上端を中心として回動して、その下端が保持板２０上をスライドする。

このようなリンク機構１５がキートップ１０と保持板２０との間に介在していることで、キートップ１０が同じ位置（メンブレン基板５０の接点５１１，５２１に対向する位置）を維持しながら昇降可能となっていると共に、キーボード装置１からのキートップ１０の脱落が防止されている。

なお、本発明におけるリンク機構には、上述のパンタグラフ式のリンク機構１５に限定されない。例えば、２つのアーム部材の端部にそれぞれ形成されたギアを相互に咬合させて当該アーム部材を逆Ｖ字状に組み合わせたギアリンク機構も含まれる。

保持板２０には、一つのキートップ１０に対して一対の突起２１，２２が設けられている。第１の突起２１は、リンク機構１５の第１のアーム部材１６の下端を回転可能に保持している。一方、第２の突起２２には、第１の突起２１に向かって開口し、保持板２０の平面方向に沿った深さを有する溝２２１が形成されており、この溝２２１内に第２のアーム部材１７の下端がスライド可能に挿入されている。

また、保持板２０において、第１の突起２１と第２の突起２２との間には、開口２３が形成されている。この開口２３からは、ラバードームシート３０のラバードーム３５がキートップ１０に向かって突出している。

この保持板２０はラバードームシート３０の上に積層されている。ラバードームシート３０は、シート本体３１とラバードーム３５とを有している。シート本体３１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）から構成されている。一方、ラバードーム３５は、例えば、透明なシリコーン系樹脂から構成されている。このラバードーム３５は、透明な接着剤を介して脚部３７でシート本体３１に接合されている。

また、ラバードーム３５は、下方に向かって突出する凸部３６を有している。一方、シート本体３１においてラバードーム３５の凸部３６に対向する位置に開口３２が形成されており、キートップ１０の押圧時における接点５１１，５２１のオン荷重（接点５１１，５２１が接触して電気的にオンとなる荷重）に影響を与えないようにされている。

キートップ１０が押し下げされると、ラバードーム３５が押圧されて脚部３７が座屈変形することで、ラバードーム３５の凸部３６が、導光板４０を介して、メンブレン基板５０の接点５１１，５２１を押圧する。一方、キートップ１０の押圧が解除されると、脚部３７が弾性力によって初期形状を復元し、接点５１１，５２１が離隔すると共にキートップ１０が押し上げられる。ラバードームシート３０は、導光板４０の上に積層されている。

導光板４０は、発光ダイオード５４から入射される光をキートップ１０へ導光する透明なフィルムである。この導光板４０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。

また、導光板４０は、柔軟な材料から構成されていることが好ましい。具体的には１〜１０００［ＭＰａ］のヤング率を有する材料が好ましく、特に１〜３００［ＭＰａ］のヤング率を有する柔軟な材料がより好ましい。このようなヤング率を有する材料の具体例としては、例えばウレタン系樹脂（ヤング率：５〜３００［ＭＰａ］程度）やシリコーン系樹脂（ヤング率：１〜５［ＭＰａ］程度）等を例示することができる。

本実施形態のキーボード装置１では、ラバードーム３５とメンブレン基板５０との間に導光板４０が介在しているため、導光板をポリカーボネート（ヤング率：２０００〜３０００［ＭＰａ］程度）やアクリル系樹脂（ヤング率：３０００〜３５００［ＭＰａ］程度）のような硬い材料で構成すると、接点５１１，５２１をオンさせることができない場合がある。これに対し、導光板４０を上記の範囲のヤング率を有する柔軟な材料で構成することで、適切な荷重で接点５１１，５２１をオンさせることが可能となっている。なお、メンブレン基板５０のスペーサ５３に形成する開口５３１の内径やメンブレン基材厚の調整によって、接点５１１，５２１のオン荷重の適正化を図ってもよい。

本実施形態の導光板４０は、メンブレン基板５０の上に積層されている。メンブレン基板５０は、上部シート５１と、下部シート５２と、スペーサ５３と、を有している。

上部シート５１は、例えば、白色のポリエチレンテレフタレートや白色のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）などの可撓性を有する白色の樹脂製フィルムから構成されている。白色ＰＥＴや白色ＰＥＮは、ＰＥＴやＰＥＮに白色顔料を混合したり、ＰＥＴやＰＥＮ自体を発泡させることで得ることができる。

導光板４０が直接積層される上部シート５１を白色とすることで、上部シート５１に反射板の機能を付与することができる。これにより、導光板４０とメンブレン基板５０との間に専用の反射板を積層する場合と比較して、キーボード装置１全体の薄型化を図ることができる。なお、上部シート５１や筐体６０の内側面に白色のインクを塗布することで、上部シート５１や筐体６０に反射板の機能を付与してもよい。

また、この上部シート５１の下面には第１の接点５１１が形成されている。この第１の接点５１１は、例えば銀ペーストを上部シート５１にスクリーン印刷することで形成されている。

ところで、図４に示すように、メンブレン基板５０を構成する上部シート５１の一の主面の上には、導光板４０が直接積層されている。上述したように、本実施形態のキーボード装置１においては、導光板４０をウレタン系樹脂やシリコーン系樹脂などの材料から構成するため、導光板４０のタック性により導光板４０とこれに積層される上部シート５１とが付着する傾向がある。導光板４０が上部シート５１に付着すると、その部分で光が散乱するため、意図しない箇所で光の拡散が生じて導光板４０が発光してしまうという問題がある。このように、導光板４０が上部シート５１に付着し、その付着部分で光が散乱すると、光が減衰して光源から伝播される光の強度が弱まるため、キートップ１０における照明の輝度は光源から遠くなる程低下し、キートップ１０全体を見た時に照明の輝度に偏り（むら）が生じるという不都合が生じる。

このため、本実施形態では、メンブレン基板５０の上部シート５１の導光板４０と対向する主面の一部に粗面化領域Ｑを形成する。粗面化領域とは、上部シート５１の主面の一部が粗面化された領域である。また、粗面化とは表面粗度を大きくする加工を施すことである。本実施形態の粗面化領域は、中心線平均粗さ（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｍａｘ），十点平均高さ（Ｒｚ）などの表面粗度が所定の値域となるように粗面化されている。これらの表面粗度が大きくなる（粗くなる）と、導光板４０の表面に接する面積が小さくなるので、導光板４０のタック性を抑制することができる。

本実施形態における粗面化領域Ｑは、図４に示すように、ラバードーム３５に対向する領域の少なくとも一部に形成されている。粗面化領域Ｑの形成領域は、ラバードーム３５に対向する領域の少なくとも一部に限定されず、スペーサ５３の開口５３１に対向する領域の少なくとも一部としてもよいし、キートップ１０の外縁に対向する領域の少なくとも一部としてもよい。ラバードーム３５に対向する領域は、キーボード装置１を操作時のスイッチング動作により導光板４０が上部シート５１に押しつけられる領域であり、付着が起こりやすい。しかし、本実施形態では、導光板４０が上部シート５１に付着しやすい位置に粗面化領域Ｑを形成するので、導光板４０が上部シート５１に付着することを効果的に防止することができる。

粗面化領域Ｑの形成手法、すなわち上部シート５１の主面を粗面化する手法は特に限定されず、レーザー加工やサンドブラスト加工により上部シート５１の主面に微小な凹凸を形成する手法、透明又は白色インキを用いてドットパターンＱ１を印刷する手法などを用いることができる。ドットパターンＱ１とは、所定面積の単位形状が所定の密度で配列された印刷用のパターンである。白色インキとして、酸化チタン等の白色顔料を含有した樹脂インクを用いてドットパターンＱ１を印刷すると、図４に示すように粗面化領域Ｑの上部シート５１の主面は粗面化されるので、上部シート５１と導光板４０とが付着することを防止することができる。

これにより、上部シート５１と導光板４０とが付着し、意図しない箇所が光ることを防止することができる。加えて、樹脂インクを印刷することにより形成された粗面化領域Ｑは、導光板４０のタック性を抑制するとともに、光を散乱させることができるので、導光板４０により導かれた光を粗面化領域Ｑにて散乱させ、導光板４０の所定の位置（粗面化領域Ｑの形成位置）で発光させることができる。すなわち、本実施形態の粗面化領域Ｑは、導光板４０の付着を防止する機能を備えるとともに、光拡散機能を備える。その結果、別途光拡散部を形成する必要がなく、製造コストの低減を図ることができる。

ドットパターンＱ１の態様は特に限定されないが、光の散乱度合いを調節する観点から、光源からの距離に応じて密度（粗面化領域の面積に対するインク塗布面積の割合）を決定することができる。光源からの距離が遠いほど、キートップ１０における照明の輝度が低下する傾向があるため、例えば、粗面化領域ＱのドットパターンＱ１の密度を、光源から近い部分で低くするとともに、光源から遠い部分で高くすることができる。このように光の散乱度合いをドットパターンＱ１の密度によって調節することにより、キートップ１０における照明の輝度を均等に分布させることができる。

また、図５に示すように、他の粗面化領域Ｑの形成手法として、白色インキを用いてマットパターンＱ２を印刷する手法を用いることができる。マットパターンＱ２とは、一様なインク層が形成された印刷用のパターンである。

さらに、図６に示すように、導光板４０に、この導光板４０内の光を外部に拡散するための拡散部４１を形成するとともに、上部シート５１に粗面化領域Ｑを設けることもできる。この拡散部４１は、白色のインクを導光板４０の裏面にドットパターンＱ１をスクリーン印刷することで形成されている。この拡散部４１で光を拡散させ、導光板４０を発光させることができる。なお、導光板４０の表面をレーザー加工やサンドブラスト加工することによって拡散部４１を形成してもよい。また、拡散部４１は導光板４０の上面に形成してもよい。

図６では、拡散部４１に対向する位置に粗面化領域Ｑを設けた例を示すが、導光板４０に拡散部４１が形成されている場合は、この拡散部４１が粗面としての機能を有する場合があるので、粗面化領域Ｑを拡散部４１に対向する領域を除いた領域に形成してもよい。

回路基板５０の説明に戻り、回路基板５０の下部シート５２は、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等から構成されている。この下部シート５２の上面において第１の接点５１１に対向する位置には、第２の接点５２１が形成されている。この第２の接点５２１は、第１の接点５１１と同様に、例えば銀ペーストを下部シート５２にスクリーン印刷することで形成されている。

なお、この下部シート５２は白色である必要はなく透明であってもよい。また、上部シート５１に反射板の機能を付与する代わりに、上部シート５１を透明にして、スペーサ５３に反射板の機能を付与してもよいし、上部シート５１とスペーサ５３を透明にして、下部シート５２に反射板の機能を付与してもよい。

スペーサ５３は、下部シート５２と同様の材料から構成されている。このスペーサ５３には、第１及び第２の接点５１１，５２１に対応する開口５３１が形成されている。なお、このスペーサ５３も、下部シート５２と同様に、白色である必要はなく透明であってもよい。

図４〜６に示すように、本実施形態のキーボード装置１は、上部シート５１と下部シート５２とがスペーサ５３を介して積層されており、第１の接点５１１と第２の接点５２１とが開口５３１を介して接近／離隔可能に対向している。

キートップ１０が押し下げされると、ラバードーム３５の凸部３６が導光板４０を介してメンブレン基板５０の上部シート５１を押圧する。これにより、上部シート５１が変形するので、第１の接点５１１が第２の接点５２１と接触して接点５１１，５２１がオン状態となる。一方、キートップ１０の押圧が解除されると、上部シート５１は弾性力によって初期形状に復元し、接点５１１，５２１がオフ状態となる。

このメンブレン基板５０には、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）５４が実装されている（図１参照）。この発光ダイオード５４は、側方照射型のＬＥＤであり、図１に示すように、その照射面５４１が導光板４０の入射面４１に対向するようにメンブレン基板５０に実装されている。

この発光ダイオード５４が発光すると、発光ダイオード５４の照射面５４１から照射された光は、入射面４１を介して導光板４０内に進入し、当該導光板４０内を反射しながら伝播される。

そして、導光板４０内の光が拡散部４１で拡散して上方を照射する。導光板４０から上方に向けて照射された光は、ラバードーム３５を通過してキートップ１０の下面に到達する。この光は、図２に示すキートップ１０に形成された文字１２の部分のみを透過し、その他の部分は透過しないため、キーボード装置１を上方から見ると、文字１２の部分のみが光っている状態となる。このため、暗闇であってもキーを視認することができる。

本実施形態では、図１に示すように、下側から、メンブレン基板５０、導光板４０、ラバードームシート３０、及び、保持板２０の順序で積層されている。そして、筐体６０の折り返し部６２に保持板２０の周縁が係合することで、ラバードームシート３０、導光板４０、及びメンブレン基板５０が、保持板２０と筐体６０との間に挟み込まれている。

このように、本実施形態では、導光板４０をメンブレン基板５０よりキートップ１０側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０、保持板２０を介さずにキートップ１０へと導くことができるので、キートップ１０における照明の輝度を向上させることができる。

ちなみに、従来のキーボード装置では、保持板がメンブレン基板の下に配置されるので、メンブレン基板には保持板に設けられた突起を貫通させるための貫通孔を設ける必要がある。さらに、導光板に貫通孔を形成すると貫通孔の端面で光が漏洩するため、導光板は保持板よりも下に積層されている。これに対し、本実施形態では、導光板４０を保持板２０とメンブレン基板５０との間に配置するとともに、保持板２０を導光板４０よりも上に配置しているので、導光板４０に保持板２０の突起２１，２２を貫通させるための孔を形成する必要がなく、孔の端面で光が拡散して減衰することを防止するため、キートップ１０における照明の輝度の低下を防止することができる。

また、導光板４０に直接積層されている上部シート５１の主面に粗面化領域Ｑを形成したため、キーが押下され、導光板４０が上部シート５１に押しつけられても導光板４０が上部シート５１に付着することを防止できる。従って、意図しない箇所で光が拡散することを防止することができ、光源からの光の減衰を抑制できるため、上面からキーボード装置１を見たときに、各キートップ１０のキー面１１が均等な輝度で光るようにすることができる。

本実施形態のキーボード装置１を製造するには、上部シート５１に、第１の接点５１１を含む回路パターンを形成する工程と、上部シート５１の一の主面の一部を粗面化し、粗面化領域Ｑを形成する工程と、上部シート５１の他の主面に、スペーサ５３を介して第１の接点５１１に接触可能な第２の接点５２１が形成された下部シート５２を積層する工程と、粗面化領域Ｑが形成された上部シート５１の一の主面に、光透過性を有するとともに、光源から光を導く導光板４０を直接積層する工程と、第１の接点５１１及び第２の接点５２１に対向する位置でキートップ１０を上部シート５１に対して接近離隔が可能なように保持する保持板２０と上部シート５１との間であって、上部シート５１よりもキートップ１０側に導光板４０が配置されるように、導光板４０、上部シート５１、スペーサ５３及び下部シート５２を保持板２０に挟持させる工程と、を行う。なお、上部シート５１に回路パターンを形成する工程と、上部シート５１に粗面化領域Ｑを形成する工程と、スペーサ５３を介して下部シート５２を積層する工程とは前後して行うことができる。

本実施形態の製造方法によれば、先に上部シート５１の一の主面の一部を粗面化してから、導光板４０が直接積層される。導光板４０に用いられるウレタン系材料やシリコーン系材料などの導光性材料はタック性を有するため、ハンドリング性が悪い。このため、導光板の取り扱い条件を吟味しなければならない。通常は導光性材料に拡散部を形成するところを、本実施形態では上部シート５１に拡散部を形成するため、製造工程の簡略化を図ることができる。

また、ウレタン系材料やシリコーン系材料などの導光板は、タック性を有するため、ドットパターンＱ１を印刷することが困難であり、印刷条件を吟味しなければならない。また、ウレタン系材料やシリコーン系材料は熱、ＵＶに弱く、インクの乾燥により劣化してしまうもの等があるため、使用できるインクが限定される。本実施形態の上部シート５１に用いられるＰＥＴやＰＥＮはタック性を持たないので、ウレタン系材料やシリコーン系材料からなる導光板４０に比べて印刷性が良好である。

<<第２実施形態>>
図７は本発明の第２実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。

本実施形態では、第１実施形態におけるラバードームシート３０のシート本体３１を備えておらず、ラバードーム３５が導光板４０に直接接合されている点で第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は、第１実施形態と同様である。以下に、第２実施形態におけるキーボード装置１Ｂについて第１実施形態と相違する点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、図７に示すように、ラバードーム３５は、透明な接着剤を介して脚部３７で導光板４０に直接接合されている。この接着剤は、導光板４０の屈折率以上であり且つラバードーム３５の屈折率以下の屈折率を有しており、具体的には、例えばシリコーン系樹脂やウレタン系樹脂から構成される接着剤を例示することができる。

ここで、導光板４０を構成するウレタン系樹脂は、１．４〜１．５程度の屈折率を有している。一方、ラバードーム３５を構成するシリコーン系樹脂は、４．０〜４．５程度の屈折率を有しており、導光板４０の屈折率よりもラバードーム３５の屈折率の方が高くなっている。

一般的に、屈折率の異なる部材が付着している場合には、光は屈折率が低い部材から屈折率の高い部材へと進む。また、屈折率の高い部材内の光は、屈折率の低い部材との付着面において全反射、屈折するため、当該高屈折率の部材内へと進んだ光が低屈折率の部材内に戻ることはない。そのため、本実施形態では、導光板４０内を伝播してきた光は、ラバードーム３５の脚部３７が接合されている箇所を介して、ラバードーム３５内へと積極的に進む。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０をメンブレン基板５０よりもキートップ１０側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０、保持板２０を介さずにキートップ１０へと導くことができるので、キートップ１０における照明の輝度を向上させることができる。また、第１実施形態と同様に、導光板４０に直接積層されている上部シート５１の主面に粗面化領域Ｑを形成したため、タック性の高い材料からなる導光板４０が上部シート５１に付着することを防止することができる。

また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０を保持板２０とメンブレン基板５０との間に配置しているので、保持板２０の突起２１，２２を貫通させるための孔を導光板４０に形成する必要がなく、キートップ１０における照明の輝度が低下することを防止できる。

さらに、上述したように、本実施形態では、拡散部４１による発光に加えて、屈折率の差を利用して導光板４０からラバードーム３５内に直接導光するので、キートップ１０における照明の輝度を向上させることができる。また、本実施形態では、第１実施形態で説明したラバードームシート３０のシート本体３１が不要となるので、キーボード装置１Ｂ全体の薄型化を図ることができる。

また、本実施形態ではラバードーム３５を導光板４０に接着剤によって直接接合し、この接着剤は、導光板４０の屈折率以上であり且つラバードーム３５の屈折率以下の屈折率を有しているので、導光板４０からラバードーム３５へ進む光の進行を妨害することもない。

<<第３実施形態>>
図８は本発明の第３実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。

本実施形態では、キートップ及び保持板の構造が異なる点で、第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下に、第３実施形態におけるキーボード装置１Ｃについて第１実施形態と相違する点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態におけるキーボード装置１Ｃは、デスクトップ型パソコンに用いられるキーボードである。

このキーボード装置１Ｃのキートップ１０Ｃの下面からは、当接リブ１３と係合リブ１４が下方に向かって突出している。当接リブ１３は、ラバードーム３５に当接している。一方、係合リブ１４は、保持板２０Ｃの台座６４に係合している。

なお、特に図示しないが、第１実施形態と同様に、本実施形態のキートップ１０Ｃのキー面１１にも文字１２が付されており、キー面１１における文字１２の部分が透明となっているのに対し、その他の部分が不透明となっている。

保持板２０Ｃには、第１及び第２の突起２１，２２に代えて、台座６４が形成されている。この台座６４の上部開口の周縁には、内側に向かって突出する突起６４１が形成されており、この突起６４１に係合リブ１４の係合爪１４１が係合している。

キートップ１０Ｃが押し下げられると、ラバードーム３５が変形し、凸部３６が導光板４０を介してメンブレン基板５０の接点５１１，５２１を押圧する。一方、キートップ１０Ｃの押圧が解除されると、ラバードーム３５が初期形状に復元してキートップ１０Ｃを押し上げる。この際、台座６４と係合リブ１４とが係合することで、キーボード装置１Ｃからのキートップ１０Ｃの脱落が防止されている。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０をメンブレン基板５０よりもキートップ１０Ｃ側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０、保持板２０を介さずにキートップ１０Ｃへと導くことができるので、キートップ１０Ｃにおける照明の輝度を向上させることができる。

また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０を保持板２０Ｃとメンブレン基板５０との間に配置しているので、導光板４０に保持板２０Ｃの突起６４を貫通させるための貫通孔を形成する必要がなく、キートップ１０Ｃにおける照明の輝度の低下を防止できる。また、第１実施形態と同様に、導光板４０と対向する上部シート５１の主面の少なくとも一部が粗面化された粗面化領域を、上部シート５１（メンブレン基板５０）に設けたので、タック性の高い材料からなる導光板４０と上部シート５１とが付着することを防止できる。

なお、以上に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。

例えば、第３実施形態におけるキーボード装置１Ｃにおいて、第２実施形態で説明したように、透明なシリコーン系樹脂からなる接着剤を用いて、ラバードームを導光板に直接接合してもよい。

なお、本実施形態におけるメンブレン基板５０が本発明における回路基板の一例に相当し、本実施形態における上部シート５１が本発明における第１のシートの一例に相当し、本実施形態における下部シート５２が本発明における第２のシートの一例に相当し、本実施形態におけるラバードーム３５が本発明における付勢部材の一例に相当する。

以下に、本発明をさらに具体化した試料により本発明の効果を確認した。

<<実施例１>>
以下の試料１及び試料２は、上述した実施形態のキーボード装置における照明の輝度が維持される効果を確認するためのものである。

＜試料１＞
第１実施形態のキーボード装置に対応するサンプルとして、試料１を作製した。

この試料１のサンプルでは、サンドブラスト法を用いて最大高さＲmaxが１０μｍとなるように、一の主面の全面を粗面化した、厚さ１００μｍの白色のＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＨＳ）を用いた。このＰＥＴフィルムはメンブレン基板５０の上部シート５１に対応する。

また、導光板として、厚さ２００μｍのウレタンシート（日本マタイ株式会社製Ｍ−ＦＩＬＭ−ＮＹ０２−Ａ）を用いた。さらに、このウレタンシートの下面に、白色インク（十条ケミカル株式会社製４７００Ｍ白）をスクリーン印刷することで拡散部を形成した。拡散部は、ウレタンシートの一辺から１４.５mm離して形成した。この拡散部が形成されていないウレタンシートの一辺から１４.５mmまでの領域を、押圧力の印加領域とする。

導光板の側面に、光源となる、長さ２．８ｍｍ、幅１．０ｍｍ、高さ０．６ｍｍの側面発光型ＬＥＤ（シチズン電子株式会社社製ＣＬ−４３２Ｆ）を配置した。

上記ＰＥＴフィルムの上にウレタンシートを積層し、試料１を作製した。

＜試料２＞
比較サンプルとして、試料２を作製した。

この試料２のサンプルでは、粗面化が全くされていない厚さ１００μｍの白色のＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＨＳ）を用いた。

また、導光板として、試料１と同じものを用いた。

導光板の側面に、試料１と同じ側面発光型ＬＥＤを光源として配置した。

上記ＰＥＴフィルムの上にウレタンシートを積層し、試料２を作製した。

この試料１のサンプルのＬＥＤに、低圧電流発生電源（株式会社アドバンテスト製Ｒ６１４２）を用いて電流１００ｍＡを通電し、ＬＥＤを点灯させた状態でのウレタンシートの拡散部の輝度を測定した。測定条件は、露光：1/64 ND100％ normal，スミア補正：なし，暗所の許容値：5.00，画素数：490×490とした。また、積分時間を１６秒とし、その平均値を算出した。その算出結果を「印加処理前の輝度」として下掲の表１に示す。

次に、試料１及び試料２の導光板の印加領域に押し子（球の半径＝１５mm）を用い、２０Ｎの押圧力を１０秒間印加した場合の輝度を上記条件の下で測定した。その算出結果を「印加処理後の輝度」として下掲の表１に示す。

＜考察＞
試料１は、試料２と比較して押圧力を印加する前と後で輝度に変化がなかったが、試料２は押圧力を印加する前に比べて、押圧力を印加した後では輝度が約４０％低下した。

このことから、導光板と接触する上部シートの主面を粗面化することにより、導光板と上部シートが付着することを防止できるので、輝度の低下を抑制できる。

一般に、キーボード装置１は使用に伴い押圧力が繰り返し与えられるが、そのような使用環境下にあっても、本実施形態のキーボード装置１は、上部シートが粗面化されているので、導光板が上部シートに付着せず、キートップにおける照明の輝度の低下を防止し、輝度が維持されていることを理解することができる。

１，１Ｂ，１Ｃ…キーボード装置
１０，１０Ｃ…キートップ
１１…キー面
１２…文字
１５…リンク機構
２０，２０Ｃ…保持板
３０ラバードームシート
３１…シート本体
３５…ラバードーム（付勢部材）
３６…凸部
４０…導光板
５０…メンブレン基板（回路基板）
５１…上部シート（第１のシート）
５１１…第１の接点
５２…下部シート（第２のシート）
５２１…第２の接点
５３…スペーサ
５４…ＬＥＤ
６０…筐体
Ｑ…粗面化領域
Ｑ１…ドットパターン
Ｑ２…マットパターン

Claims (8)

1. 第１の接点が形成されていると共に、前記導光板が直接積層された第１のシートと、所定間隔を介して前記第１の接点に対向する第２の接点が形成された第２のシートと、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に積層されたスペーサと、を有する回路基板と、
   前記第1及び第２の接点に対向する位置でキートップを前記回路基板に対して接近離隔可能に保持する保持板と、
   光透過性を有し、光源から前記キートップに光を導く導光板と、
   光透過性を有すると共に、前記キートップを前記回路基板から離隔方向に付勢するラバードームを含む付勢手段と、を備えたキーボード装置であって、
   前記導光板は、前記保持板と前記回路基板との間であって前記回路基板の前記キートップ側に直接積層されていると共に、前記ラバードームよりも前記回路基板側に配置されており、
   前記回路基板の前記第１のシートは、前記導光板が積層される面であって、前記ラバードームに対向する領域の少なくとも一部が粗面化された粗面化領域を有し、
   前記導光板は、前記ラバードームに押圧されるとともに、前記粗面化領域に対向する領域に、前記ラバードームを介して前記導光板内の光を外部に拡散させる拡散部を有することを特徴とするキーボード装置。
2. 請求項１に記載のキーボード装置であって、
   前記粗面化領域は、透明又は白色インキを用いて印刷されたドットパターンにより粗面化されていることを特徴とするキーボード装置。
3. 請求項２に記載のキーボード装置であって、
   前記粗面化領域のドットパターンは、当該ドットパターンの密度が前記光源からの距離が遠くなるにつれて高くなるように形成されていることを特徴とするキーボード装置。
4. 請求項１に記載のキーボード装置であって、
   前記粗面化領域は、白色インキを用いて印刷されたマットパターンにより粗面化されていることを特徴とするキーボード装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のキーボード装置であって、
   前記付勢部材は、前記導光板に直接接合されていることを特徴とするキーボード装置。
6. 請求項５に記載のキーボード装置であって、
   前記付勢部材の屈折率は、前記第１のシートの屈折率よりも相対的に高く、且つ前記付勢部材は、当該付勢部材の屈折率以下の屈折率を有する接着剤によって前記第１のシートに接合されていることを特徴とするキーボード装置。
7. 請求項１〜６の何れかに記載のキーボード装置であって、
   前記保持板は、リンク機構を介して前記キートップを保持することを特徴とするキーボード装置。
8. 第１のシートに、第１の接点を含む回路パターンを形成する工程と、
   前記第１のシートの一の主面のうち、前記第１の接点を押圧するラバードームと対向する領域を含む部分を粗面化する工程と、
   前記第１のシートの他の主面に、スペーサを介して前記第１の接点に接触可能な第２の接点が形成された第２のシートを積層する工程と、
   光透過性を有するとともに、光源から光を導く導光板の、前記第１シートの粗面化された領域と対向する位置に、前記導かれた光を拡散させるための拡散部を形成し、前記一部が粗面化された前記第１のシートの一の主面に、当該導光板を直接積層する工程と、
   前記第１の接点及び第２の接点に対向する位置でキートップを前記第１のシートに対して接近離隔が可能なように保持する保持板と前記第１のシートとの間であって、前記第１のシートよりも前記キートップ側に前記導光板が配置されるように、前記導光板、前記第１のシート、前記スペーサ及び前記第２のシートを前記保持板に挟持させる工程と、を有するキーボード装置の製造方法。

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