WO2002005302A1 - Feuille electroluminescente et interrupteur comprenant une telle feuille - Google Patents

Description

明細書

E Lシート及びこれを用いたスィツチ 技術分野

本発明は、 各種電子機器の操作部にバックライト等として用いられる E Lシート及びこれを用いたスィツチに関する。 背景技術

近年、 各種電子機器の多様化が進むにつれて、 喑所でもスィッチキー 等の識別や操作が可能なように、 操作部の後方に照明用のパックライ ト を備えるスィッチが増えている。 そのバックライト用として E Lシート が多く使用される。

このような従来の E Lシートを用いたスィッチについて、 図 7を用い て説明する。 判り易くするために、 図面は厚さ方向の寸法を拡大して表 わされている。

図 7は従来の E Lシートを用いたスィツチの側面断面図である。 ポリ エチレンテレフタレ一ト等の光透過性の絶縁フィルム 1の所定の箇所に. 上方へドーム状に突出するダイヤフラム部 2が形成されると共に、 下面 全面には、 スパッ夕法または電子ビーム法等によって酸化インジウム錫 からなる光透過性電極層 3 Aが形成されている。

そして、 ダイヤフラム部 2根元外周の折曲部 2 A以外の箇所に、 フッ 素ゴムやシァノ系樹脂等の高誘電性樹脂に発光の母材となる硫化亜鉛等 を分散した発光体層 3 Bや、 高誘電性の樹脂にチタン酸バリウム等を分 散した誘電体層 3 C、 銀やカーボンレジン系の背面電極層 3 D、 ェポキ シ樹脂やポリエステル樹脂等の絶縁層 3 Eが順次重ねて印刷形成される。 これらの層で E L素子層 3が構成されている。

ダイヤフラム部 2下面に形成された E L素子層 3の下面には、 銀や力 —ボン等導電粒子を分散したエポキシ樹脂やポリエステル樹脂によって 可動接点 4が印刷形成されて、 E Lシート 5が構成されている。

ポリエチレンテレフ夕レート等の絶縁フィルム製の配線板 6は E Lシ ート 5の下方に配置され、 この上面には E Lシ一ト 5の可動接点 4と所 定の隙間を空けて対向する一対の固定接点 6 Aと、 これに接続された複 数の配線パタ一ン （図示せず） が形成されて、 スィッチを構成する。 その下面全面に光透過性電極層 3 Aが形成された絶縁フィルム 1に、 発光体層 3 Bや誘電体層 3 C、 背面電極層 3 D、 絶縁層 3 Eの E L素子 層 3、 及び可動接点 4を印刷形成した後、 成形金型を用いてダイヤフラ ム部 2を形成して E Lシ一ト 5が製作される。 E Lシート 5を接着剤ま たは熱溶着等によって、 配線板 6に貼付してスィツチが製作される。 スィッチを電子機器の操作部に装着し、 電子機器の回路から E Lシー ト 5の光透過性電極層 3 Aと背面電極層 3 Dの間に交流電圧を印加する と、 発光体層 3 Bが発光する。 この光が電子機器の操作部を後方から照 光するため、 周囲が暗い場合でも操作部を容易に識別、 操作できる。

また、 操作釦等を介してダイヤフラム部 2を上方から押圧操作すると， ダイヤフラム部 2が折曲部 2 A近傍を支点として節度感をもって撓む。 そして可動接点 4が下方に移動し固定接点 6 Aに接触して電気的に接続 される。 操作力を解除すると、 ダイヤフラム部 2の弾性復帰力によって， 図 7の状態に復帰する。

従来の E Lシート及びこれを用いたスィツチにおいては、 絶縁フィル ム 1の下面全面に、 金属で硬質膜の光透過性電極層 3 Aが形成されてい るため、 これによつてダイヤフラム部 2の操作時の節度感触が阻害され ると共に、 可撓性が劣る。 そのためダイヤフラム部 2の形成加工時、 或 いは押圧操作を繰返した場合に光透過性電極層 3 Aが割れ、 さらに操作 力が変動し易い。 発明の開示

操作時の良好で安定した節度感触が得られ、 加工も容易な E Lシート 及びこれを用いたスィツチを提供する。

その E Lシートは以下の要素を備える。

( a ) 上方へドーム状に突出するダイヤフラム部を有する光透過 性の絶縁フィルム。

( b ) 絶縁フィルムの下面でダイヤフラム部根元外周の折曲部近 傍を除く部分に設けられた光透過性電極層と、 発光体層と、 誘電体層と、 背面電極層とをこの順で積層した E L素子層。

( c ) 絶縁フィルムの下面に設けられた、 光透過性電極層に接続 された第 1の導電パターン。

( d ) 絶縁フィルムの下面に設けられた、 背面電極層に接続され た第 2の導電パターン。

そのスィツチは E Lシ一トと、 ダイヤフラム部の下方に設けられた電 気的に弾接する接点とを備える。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1の実施の形態による E Lシートを用いたスィッチ の側面断面図である。

図 2はその E Lシートの平面断面図である。 図 3はその E Lシートの平面断面図である。

図 4はその E Lシートの側面断面図である。

図 5はその E Lシートの側面断面図である。

図 6は本発明の第 2の実施の形態による E Lシートを用いたスィッチ の側面断面図である。

図 7は従来の E Lシートを用いたスィツチの側面断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態について、 図 1〜図 6を用いて説明する。 判り易くするために、 図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。 また、 従来の技術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、 詳細な説明を省略する。

(実施の形態 1 )

図 1は本発明の第 1の実施の形態による E Lシートを用いたスィッチ の側面断面図、 図 2は E Lシートの平面断面図である。 ポリエチレンテ レフタレ一卜等の光透過性の絶縁フィルム 1の所定の箇所には上方へド ーム状に突出するダイヤフラム部 2が形成されている。 ダイヤフラム部 2根元外周の折曲部 2 A近傍以外の、 ダイヤフラム部 2下面及び絶縁フ イルム 1の平坦部下面に各々光透過性電極層 1 3 Aが印刷形成されてい る。 光透過性電極層 1 3 Aは酸化インジウム錫や酸化錫、 酸化インジゥ ム等の導電粒子を分散したフエノキシ樹脂やエポキシ樹脂、 フッ素ゴム 等の光透過性樹脂で形成されている。 光透過性電極層 1 3 Aに重ねて、 高誘電性のフッ素ゴムやシァノ系樹脂等に発光の母材となる硫化亜鉛等 を分散した発光体層 3 Bや、 同じく高誘電性の樹脂にチタン酸パリゥム 等を分散した誘電体層 3 C、 銀やカーボンレジン系の背面電極層 3 D、 エポキシ樹脂やポリエステル樹脂等の絶縁層 3 Eが各々順次印刷形成さ れて、 E L素子層 1 3が構成されている。

さらに、 一端が光透過性電極層 1 3 Aと背面電極層 3 Dに各々接続さ れ折曲部 2 Aを通って他端が外形から突出したテール部 （図示せず） 等 に導電パターン 1 4 A , 1 4 Bが延出する。 導電パターン 1 4 A , 1 4 Bは銀や力一ボン等を分散したエポキシ樹脂やポリエステル樹脂等によ つて印刷形成される。

そして、 ダイヤフラム部 2下面に形成された E L素子層 1 3の下面に は銀やカーボン等を分散したエポキシ樹脂やポリエステル樹脂等によつ て、 可動接点 4が印刷形成される。 このように、 E Lシート 1 5が構成 されている。

ポリエチレンテレフタレート等の絶縁フィルム製の配線板 6は E Lシ ート 1 5の下方に配置される。 この上面には E Lシート 1 5の可動接点 4と所定の隙間を空けて対向する一対の固定接点 6 Aと、 これに接続さ れた複数の配線パターン （図示せず） が形成されて、 スィッチを構成す る。

E Lシート 1 5は接着剤または熱溶着等によって配線板 6に貼付して スィツチが製作される。

以上の構成において、 スィッチを電子機器の操作部に装着し、 電子機 器の回路から E Lシート 1 5の光透過性電極層 1 3 Aと背面電極層 3 D に各々接続された導電パターン 1 4 A， 1 4 Bに交流電圧を印加すると. 発光体層 3 Bが発光する。 この光が電子機器の操作部を後方から照光す るため、 周囲が暗い場合でも操作部を容易に識別、 操作できる。

また、 操作釦等を介してダイヤフラム部 2を上方から押圧操作すると. 導電パターン 1 4 A , 1 4 Bのみが形成された折曲部 2 A近傍を支点と して、 ダイヤフラム部 2が節度感をもって撓む。 これによつて可動接点 4が下方に移動し固定接点 6 Aに接触して電気的に接続される。 操作力 を解除するとダイヤフラム部 2の弾性復帰力によって図 1の状態に復帰 する。

本実施の形態によれば、 押圧操作時にダイヤフラム部 2が撓む際、 支 点となる折曲部 2 A近傍には E L素子層 1 3が形成されず、 可撓性を有 する導電パターン 1 4 A， 1 4 Bのみが形成されている。 そのため操作 時に良好で安定した節度感触が得られ、 ダイヤフラム部 2の加工も容易 な E Lシート及びこれを用いたスィツチが得られる。

また、 光透過性電極層 1 3 Aが、 導電粒子を分散した可撓性を有する 光透過性樹脂によって印刷形成され、 ダイヤフラム部 2全体の可撓性も 高まっているため、 操作時の節度感触ほさらに優れている。

さらに、 ダイヤフラム部 2の下面に形成された E L素子層 1 3の下面 に可動接点 4が形成されているため、 E Lシート 1 5と固定接点 6 Aを 備えた配線板 6等とを組合わせるだけで、 容易にスィッチを構成できる < そして、 図 3の平面断面図に示すように、 各々の導電パターンを光透 過性電極層 1 3 Aや背面電極層 3 Dと一体に形成しても良い。 光透過性 電極層 1 3 Aとこれに接続された導電パターン、 及び背面電極層 3 Dと これに接続された導電パターンを各々同時に印刷形成できる。 したがつ て E L素子層の印刷回数を減らし、 E Lシートを安価に製作できる。 なお、 以上の説明では、 ダイヤフラム部 2根元外周の折曲部 2 A近傍 以外の、 ダイヤフラム部 2下面及び絶縁フィルム 1の平坦部下面に、 各々 E L素子層 1 3を形成した構成について説明した。 図 4の側面断面 図に示すように、 ダイヤフラム部 2下面のみに E L素子層 1 3を形成し てもよい。 また、 図 5の側面断面図に示すように、 絶縁フィルム 1の平坦部下面 にのみ E L素子層 1 3を形成し、 ダイヤフラム部 2下面には可動接点 4 のみを形成してもよい。 ダイヤフラム部 2が橈む際、 支点となる根元外 周の折曲部 2 A近傍には導電パターンは形成されない。 この場合は絶縁 フィルム 1が露出するためさらに可撓性が高まり、 より良好で安定した 節度感触を得られる。

(実施の形態 2 )

実施の形態 1の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、 詳細な 説明を省略する。

図 6は本発明の第 2の実施の形態による E Lシートを用いたスィツチ の側面断面図である。 絶縁フィルム 1にダイヤフラム部 2が形成されて いる。 ダイヤフラム部 2根元外周の折曲部 2 A近傍以外の、 ダイヤフラ ム部 2下面及び絶縁フィルム 1の平坦部下面に、 各々 E L素子層 1 3が 形成されている。 これらは実施の形態 1と同様である。 E L素子層 1 3 の光透過性電極層 1 3 Aと背面電極層 3 Dに、 導電パターンが各々接続 されていることも実施の形態 1と同様である。

E Lシ一ト 1 6では E L素子層 1 3の下面には可動接点が形成されな い。 E Lシート 1 6の下方には、 絶縁基板 2 1に載置された所謂メンブ レン式のスィッチ接点 2 2が配置されて、 スィッチが形成されている。 なお、 このメンブレン式スィツチ接点 2 2は上シート 2 3と下シート 2 4からなる。 上シート 2 3は可撓性を有する絶縁フィルム 2 3 Aとそ の下面のダイヤフラム部 2中央下方に位置する箇所に形成された可動接 点 2 3 Bとからなる。 下シート 2 4は絶縁フィルム 2 4 Aとその上面に 形成された、 可動接点 2 3 Bと対向する固定接点 2 4 Bとからなる。 可 動接点 2 3 Bは銀やカーボン等を分散したエポキシ樹脂やポリエステル 樹脂等によって上シート 2 3上に形成される。

上シート 2 3と下シ一ト 2 4は、 スぺーサ 2 5の絶縁フィルム 2 5 A 上下面に塗布された接着剤 （図示せず） によって貼合わされる。 可動接 点 2 3 Bと固定接点 2 4 bの間には開口孔 2 5 Bによって、 所定の隙間 が形成される。

このスィツチを電子機器の操作部に装着し、 電子機器の回路から光透 過性電極層 1 3 Aと背面電極層 3 Dに交流電圧を印加すると、 実施の形 態 1の場合と同様に E Lシート 1 6が発光する。

また、 操作釦等を介してダイヤフラム部 2を上方から押圧操作すると， 折曲部 2 A近傍を支点としてダイヤフラム部 2が節度感をもって実施の 形態 1の場合と同様に撓む。 この時 E L素子層 1 3を介してダイヤフラ ム部 2下面に押圧されたメンブレン式スィツチ接点 2 2の上シート 2 3 が、 開口孔 2 5 Bの箇所で下方に撓む。 そのため、 可動接点 2 3 Bが下 方に移動し固定接点 2 4 Bに接触し電気的に接続される。 操作力を解除 するとダイヤフラム部 2の弾性復帰力によって、 図 6の状態に復帰する ₍ 本実施の形態によれば、 E Lシート 1 6のダイヤフラム部 2下方に、 押圧によって電気的接離を行うスィツチ接点 2 2が配置されスィツチが 形成される。 これにより良好で安定した節度感触が得られ、 可撓性に優 れたスィッチを得られる。

メンブレン式スィツチ接点 2 2に代えて、 E Lシート 1 6と単独のプ ッシュスィッチ接点を組合わせたり、 或いは、 押圧によって抵抗値が変 化する。 所謂感圧抵抗素子を用いたスィツチ接点と組合わせても本発明 の実施は可能である。 これによつて様々な電気信号の出力が可能なスィ ツチが得られる。 本実施の携帯によれば導電粒子を分散した光透過性樹脂で光透過性電 極層 1 3 Aを印刷形成する。 しかしスパッタ法または電子ビーム法等に よって、 絶縁フィルム 1の下面全面に一旦光透過性電極層を形成した後， エッチング等によって所定の箇所に光透過性電極層を形成してもよい。 産業上の利用可能性

本発明は、 各種電子機器の操作部にバックライト等として用いられる E Lシート及びこれを用いたスィッチに関する。 本発明によれば、 操作 時の良好で安定した節度感触が得られ、 加工も容易な E Lシー卜及びこ れを用いたスィッチが得られる。

Claims

請求の範囲

1 . 上方へドーム状に突出するダイヤフラム部を有する光透過性の絶 縁フィルムと、

前記ダイヤフラム部根元外周の折曲部近傍を除く前記絶縁フィル ムの下面に設けられた光透過性電極層と、 前記光透過性電極層の下面に 設けられた発光体層と、 前記発光体層の下面に設けられた誘電体層と、 前記誘電体層の下面に設けられた背面電極層とを有する E L素子層と、 前記絶縁フィルムの下面に設けられた、 前記光透過性電極層に接 続された第 1の導電パターンと

前記絶縁フィルムの下面に設けられた、 前記背面電極層に接続さ れた第 2の導電パターンと

を備えた E Lシ一ト。

2 . 前記光透過性電極層は光透過性樹脂と前記光透過性樹脂に分散され た導電粒子とを含む、 請求の範囲第 1項記載の E Lシート。

3 . 前記第 1の導電パターンは前記光透過性電極層と一体に形成された, 請求の範囲第 1または 2項記載の E Lシート。

4 . 前記第 2の導電パターンは背面電極層と一体に形成された、 請求の 範囲第 1から 3項のいずれかに記載の E Lシート。

5 . 前記第 1と第 2の導電パターンの少なくとも 1つが前記ダイヤフラ ム部根元外周の折曲部に設けられた、 請求の範囲第 1から 4項のいずれ かに記載の E Lシート。

6 . 前記第 1と第 2の導電パターンは前記ダイヤフラム部根元外周の折 曲近傍以外の場所に設けられた、 請求の範囲第 1から 4項のいずれかに 記載の E Lシ一ト。

7 . 前記 E L素子層は前記ダイヤフラム部の下面に設けられた、 請求の 範囲第 1から 6項のいずれかに記載の E Lシ一ト。

8 . 前記 E L素子層の下面に設けられた可動接点をさらに備えた請求の 範囲第 7項記載の E Lシート。

9 . 前記 E L素子層は前記ダイヤフラム部の下面以外に設けられた、 請 求の範囲第 1カゝら 6項のいずれかに記載の E Lシート。

1 0 . 前記ダイヤフラム部の下面に設けられた可動接点をさらに備えた 請求の範囲第 9項記載の E Lシート。

1 1 . 請求の範囲第 8または 1 0項記載の E Lシートと

前記可動接点の下方に所定の隙間を空けて対向する固定接点と、 前記固定接点を搭載した配線板と

を備えたスィツチ。

1 2 . 請求の範囲第 1から 6項のいずれかに記載の E Lシ一トと、 前記ダイヤフラム部の下方に配置された、 押圧により電気的に接 離するスィッチ接点と を備えたスィツチ。