WO2002097837A1 - Element pour commutateur a bouton-poussoir et son procede de fabrication - Google Patents

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WO2002097837A1
WO2002097837A1 PCT/JP2002/004028 JP0204028W WO02097837A1 WO 2002097837 A1 WO2002097837 A1 WO 2002097837A1 JP 0204028 W JP0204028 W JP 0204028W WO 02097837 A1 WO02097837 A1 WO 02097837A1
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button switch
push button
electrode
transparent
transparent electrode
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PCT/JP2002/004028
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Toshiyuki Kawaguchi
Shinji Hotta
Masayuki Takahashi
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Shin-Etsu Polymer Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a member for a push-button switch having a display section for displaying a switch function in an input device such as a portable terminal such as a mobile phone, a PDA, a power stereo, an in-vehicle board computer, an audio device, a measuring instrument, and a personal computer. More specifically, the present invention relates to an illuminated push-button switch member capable of illuminating a display section in a dark place, and a method of manufacturing the same.
  • a portable terminal such as a mobile phone, a PDA, a power stereo, an in-vehicle board computer, an audio device, a measuring instrument, and a personal computer.
  • a cover in which a plurality of key top portions 31 constituting operation keys are integrally formed In a state where the base material 32 and the circuit board 33 face each other, it is incorporated in the housing of the target input device so that the switch function of the push button switch 30 can be realized. And, in order to understand the function of the push button switch 30 even in a dark place, the top surface or the back surface of the key top portion 31 serving as each operation key is provided with a character, a sign or a character corresponding to each switch function.
  • a display section 34 on which a pattern or the like is displayed is provided, and direct light emitted from a light source such as an LED 35 or a light bulb 36 provided on the circuit board 33 and the direct light are emitted from peripheral members.
  • the reflected light generated by the light is transmitted from the back surface of the key top portion 31 to the top surface portion, so that the display content of the display portion 34 can be seen and viewed.
  • a mobile phone can be used without any problem even at night.
  • a light guide member 37 on a thin plate is inserted between the device and the key top part 31 and an EL (electroluminescence) sheet 38 that emits surface light is used as a light source.
  • the light sources such as the LED 35, the light bulb 36, and the EL sheet 38, and the light guide member 37 that guides the direct light from the light source are formed between the contact part 39 on the circuit board 33 and the key top part 31.
  • the light sources 35, 36, 38, the light guide member 37, and the display unit 34 are separated from each other because they are located away from the key top unit 31 so as not to hinder the contact operation.
  • the number of LEDs 35 and light bulbs 36 is increased, the light guide member 37 is supplemented, or an expensive EL sheet 38 is used, the number of parts increases.
  • the thickness of the push button switch 30 for providing the light sources 35, 36, 38 and the light guide member 37 between the key top portion 31 and the corresponding contact portion 39 provided on the fixed substrate 33 is set. Therefore, it was impossible to reduce the thickness of the input device and the main body of the device, and the weight was increased.
  • These surface light emitters are those in which a transparent conductive layer is formed on a transparent insulating film by forming a ceramic layer of tin oxide, tin oxide, antimony tin oxide, or the like by an ion sputtering method, or ceramic powder is dispersed and mixed in a transparent insulating resin.
  • the transparent conductive ink is formed by screen printing or the like.
  • the transparent conductive layer is formed of a ceramic layer by an ion sputtering method such as tin oxide
  • the ceramic insulating layer itself is brittle and hardly stretches, so that the transparent insulating film as a base material is formed into a desired key top shape. Even if you try to stretch, the transparent conductive layer The disadvantage was that the resistance could not be followed and the resistance suddenly rose. Also, cerami
  • the transparent conductive layer which is formed by printing with transparent conductive ink, which is obtained by dispersing and blending Sok powder into a transparent insulating resin, is a mechanism that secures conductivity by chaining the powder.
  • the resistance value does not decrease, and it is difficult to uniformly disperse the powder.
  • the transparent insulating film as the base material is to be stretched to the desired key top shape, the ceramic powder chain of the transparent electric layer is formed. It was easily destroyed, causing an increase in the resistance value, causing uneven brightness.
  • the present invention has been conceived in order to solve the above-described problem of the conventional push-button switch member for illuminating the display unit of the key-top unit, and to illuminate the display unit without wasting light energy.
  • the purpose of the present invention is to provide a member for a push button switch which has high visibility, is thin and has a small thickness, and is capable of illuminating a display unit with high luminous efficiency while suppressing power consumption while maintaining low power consumption. . Disclosure of the invention
  • a first aspect of the present invention provides a key top portion for pressing a movable contact disposed opposite to a fixed contact on a circuit board in a direction in which the movable contact comes into contact with the fixed contact;
  • a base for arranging the one top part at a predetermined position and mounting the same on the circuit board; and a display part for displaying a switch function on the key top part and one surface light emitter.
  • the visibility of the top portion is greatly improved because the display portion itself emits light. Further, since the amount of the luminous body layer of the surface luminous body can be limited to only the key top portion, the manufacturing cost can be reduced and the power consumption used for illumination can be suppressed. Furthermore, since there is no need to provide a light source or a light guiding member between the key top portion and the corresponding contact portion provided on the fixed substrate, it is possible to provide a thin push button switch member. Thus, the input device or the device body incorporating the push button switch member can be made thin.
  • the surface resistance of the transparent electrode is 10 ⁇ It is characterized by a light transmittance of 90% or less above the mouth.
  • a third invention is characterized in that, in addition to the constitution of the first or second invention, the transparent electrode contains conductive fibers having a wire diameter of not more than 0 and an aspect ratio of not less than 20. It is.
  • a fourth invention is characterized in that, in addition to the structure of any one of the first to third inventions, the transparent electrode is colored.
  • the number of members constituting the display unit can be reduced, so that the manufacturing cost can be further reduced.
  • a fifth invention is characterized in that, in addition to any one of the first to fourth inventions, the transparent conductive polymer is made of a derivative of any one of polypyrrol, polythiophene and polyaniline.
  • a conductive material having extensibility is connected to the base electrode and the transparent electrode, and a tensile force acts at least at the time of molding the conductive material. It is characterized in that the stretched portion is covered with a stretchable insulating thin film.
  • the insulating thin film regulates the flow of the material of the conductor connected to the base electrode, so that the resistance value of the base electrode can be suppressed from increasing, and a display unit that emits light uniformly can be obtained.
  • a small luminous layer is provided close to the display, so that it has good visibility in terms of design despite its low power consumption, and does not require other extra parts or members. It is possible to provide a member for a push button switch that provides excellent economic efficiency.
  • the conductor connected to the base electrode and the conductor connected to the transparent electrode are arranged so as not to overlap in plan view. It is characterized by:
  • the base electrode and the transparent electrode do not come into contact with each other and are not damaged or cut off, and stable illumination can be obtained.
  • the storage elastic modulus of the material of the insulating thin film at a forming temperature is determined by forming a conductor connected to the base electrode and a conductor connected to the transparent electrode. It is characterized by being larger than the storage modulus at temperature.
  • the conductor connected to the base electrode and the base electrode comprises a conductive layer having an organic polymer and a conductive filler,
  • the length of at least one side of the conductive filler is substantially 1 to 3 or less of the thickness of the conductive layer.
  • a conductive polymer layer is added to the conductive layer.
  • the eleventh invention is characterized in that, in addition to the constitution of the ninth or tenth invention, the conductive filler is a fibrous material having a wire diameter of 1 m or less.
  • the conductive filler can be easily oriented at the time of molding, so that the required conductivity can be maintained even if the stretching is excessively performed to exceed 200%.
  • a twelfth invention is characterized in that, in addition to the constitutions of the sixth to eleventh inventions, the base electrode and a conductor connected to the base electrode are made of a conductive polymer.
  • the key top portion has a key top body having a desired key shape on a back surface of the base electrode.
  • the key top body has a pressing projection on the back surface for bringing the movable contact into contact with the fixed contact.
  • the key top portion has a desired key top shape on a surface of the transparent electrode via a transparent insulating film. And a second resin molded body having a pressing projection for contacting the movable contact with the fixed contact on the back surface of the base electrode.
  • the pressing protrusion reliably contacts the movable contact with the fixed contact, so that the reliability of the switch function is improved.
  • a fifteenth invention in addition to the configuration of any one of the first to twelve inventions, there are provided a plurality of the key top portions, and the base electrode and the transparent electrode corresponding to the plurality of the top portions. And a plurality of switch circuits formed integrally with the cover substrate.
  • the plurality of key tops are illuminated uniformly and brightly, so that when applied to an electric or electronic device that requires a plurality of key tops, such as a mobile phone, the design and usability are further improved.
  • a sixteenth invention is a method for manufacturing a member for a push button switch according to any one of the first to fifteenth inventions, wherein the transparent electrode is formed by forming the transparent electrode on one surface of a transparent insulating film.
  • a stretchable conductive polymer is used for at least the transparent electrode of the stretched portion where a tensile force acts during drawing.
  • a seventeenth invention is characterized in that, in addition to the structure of the sixteenth invention, at least an extending portion of the transparent electrode before drawing is formed thick.
  • An eighteenth invention is a method for manufacturing a member for a push button switch according to any one of the sixth to fifteenth inventions, wherein one side of the transparent insulating film covering the outer surface of the key top portion Forming a transparent electrode at a location corresponding to the key top portion, forming a light emitting layer on the transparent electrode, forming a base electrode on the light emitting layer, and extending the base electrode and the transparent electrode.
  • the stretched portion of the conductor on which the film acts is coated with a stretchable insulating thin film.
  • the insulating thin film regulates the flow of the material of the conductor connected to the base electrode, so that the resistance value of the base electrode can be suppressed from increasing, and a display unit that emits light uniformly can be obtained.
  • a small luminous layer is provided close to the display, so that it has good visibility in terms of design despite its low power consumption, and does not require other extra parts or members. It is possible to provide a method for manufacturing a member for a push button switch that provides excellent economic efficiency. '' Brief description of the drawings
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a member for a push button switch according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a first embodiment (corresponding to the first embodiment) of the display section of the member for a push button switch according to the present invention.
  • FIG. 3 is an essential part cross-sectional view showing a second mode of the display unit.
  • FIG. 4 is an essential part cross-sectional view showing a third mode of the display unit.
  • FIG. 5 is an essential part cross-sectional view showing a fourth mode of the display unit.
  • FIG. 6 is a sectional view of an essential part of fe, showing a fifth mode of the display unit.
  • FIG. 7 is an essential part cross-sectional view showing a sixth embodiment of the display unit.
  • FIG. 8 is an essential part cross-sectional view showing a seventh mode of the display unit.
  • FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view showing an eighth mode of the display unit.
  • FIG. 10 is an essential part cross-sectional view showing a ninth aspect of the display unit.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of relevant parts showing a tenth aspect of the display unit.
  • FIG. 12 is an enlarged sectional view showing a main part of a member for a push button switch according to Embodiment 2 of the present invention, and showing a configuration corresponding to the details of FIG.
  • FIG. 13 is a plan view showing a pattern of the member base electrode for the push button switch and a conductor connected thereto.
  • FIG. 14 is a plan view showing a transparent electrode of the member for the push button switch and a pattern of a conductor connected to the transparent electrode.
  • FIG. 15 is a plan view showing a state in which a pattern of a transparent electrode and a conductor connected thereto is superimposed on a base electrode of the member for a push button switch and a conductor connected to the base electrode.
  • FIG. 16 is an enlarged sectional view showing the structure of the base electrode more specifically in the same design as the display section shown in FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part showing a member for a push button switch according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 18 is a sectional view of a main part of a push-button switch member using a LED as a conventional light source.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a main part of a conventional push-button switch member using a light bulb as a light source.
  • FIG. 20 is a sectional view of a main part of a member for a push button switch employing a conventional light guide member.
  • FIG. 21 is a sectional view of a main part of a member for a push button switch using an EL sheet as a conventional light source.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a member for a push button switch according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the push-button switch member 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is provided with a display unit 2 displaying a switch function using characters, codes, designs, or the like on a top surface side of a key top unit 3.
  • the display unit 2 employs a surface light emitter 4 that emits light by itself.
  • the member 1 for a push button switch according to the first embodiment is provided with a movable contact 7 arranged to face the fixed contact 6 on the circuit board 5.
  • a movable contact 7 is formed at the tip of a pressing protrusion 8 provided at the center of the back surface of the key top portion 3, and the key top portion 3 is turned.
  • the movable contact 7 can be brought into contact with the fixed contact 6 by being pressed toward the road substrate 5.
  • a plurality of key top portions 3 arranged at predetermined positions on the outer peripheral portion of the key top portion 3 and between the push button switch member 1 and the circuit board 5 are covered with a cover material made of a volatile material such as silicone rubber. (Not shown).
  • a cover material made of a volatile material such as silicone rubber.
  • the material of the key top body 16 that determines the substantial shape of the key top portion 3 is selected from a hard or soft resin or an elastomer.
  • the material may be thermoplastic or thermosetting, and is not limited to a material such as a film, a pellet, or a liquid. However, a liquid thermosetting resin is preferable because the injection work is easy.
  • a transparent insulating film 9 is coated on the outer peripheral surface except for the back surface of the key top portion 3, and the back surface of the transparent insulating film 9 reaches the top surface of the key top portion 3 from the side surface of the key top portion 3.
  • a transparent electrode 10 serving as one electrode of the surface light emitter 4 is provided.
  • An opaque colored layer 11 having a light-shielding property and an insulating property is provided on the back surface of the transparent electrode 10 and on the back surface of the transparent insulating film 9 on which the transparent electrode 10 is not provided.
  • the opaque colored layer 11 is provided with a punching die portion 12 that matches the form of the display portion 2 such as characters, signs, or designs.
  • a light-emitting layer 13 having a size slightly smaller than the size of the top surface of the key top portion 3 including the punching portion 12 is provided. Therefore, the punched portion 12 is filled with the luminous body layer 13 to form a pattern portion such as a character, a code or a pattern, and the opaque colored layer 11 surrounding the pattern portion and the punched portion 12 is formed.
  • the design of the display unit 2 is completed by the different ground parts. Then, on the back surface of the luminous body layer 13, a base electrode 14 for forming the other electrode is provided.
  • the transparent insulating film 9 on the outer surface of the key top portion 3 has a thickness of about 25 to 500 / m, such as polyvinyl alcohol, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacryl, polycarbonate, and polystyrene.
  • Polyfluoroethylene ethylene propylene Polychlorinated trifluoroethylene, Polyvinylidene, Polyethylene
  • Thermoplastic elastomers such as imides, polyamideimides, polyestersulfones, polysulfones, polyphenylene sulfides, polyamides, polyarylates, or styrene-based, polyester-based, or polyamide-based thermoplastic elastomers, or copolymers thereof, or modified products such as alloys
  • a multilayer product obtained by laminating several kinds of films can be used.
  • a multilayer product obtained by laminating several kinds of films can be used.
  • Forming an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide on the outside as a single gas barrier layer by a vapor deposition method, a sol-gel method, or the like after the molding is preferable for protecting the light emitting layer 13 and extending the life.
  • the conductive polymer used for the transparent electrode 10 is polyacetylene, polyparaphenylene, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyphenylenevinylene, polyselenophene, polyazulene, polypyrene, polycarbazole, or polypyridazide.
  • Dioxythiophene Poly (Chenylenevinylene), Poly (3-methylthiophene), Poly (3,4-dimethylthiophene), Poly (3-thiophene-1 /?-Ethanesulfoner), Polymethylbilol, Poly Examples thereof include conjugated conductive polymers such as (3-hexyl virol), poly (methyl 3-methyl-14-pyrroloxycarboxylate), polycyanophenylenevinylene, polydimethoxyphenylenevinylene derivative, and modified polyisoprene.
  • conjugated conductive polymers such as (3-hexyl virol), poly (methyl 3-methyl-14-pyrroloxycarboxylate), polycyanophenylenevinylene, polydimethoxyphenylenevinylene derivative, and modified polyisoprene.
  • derivatives of polypyrroyl, polythiophene, and polyaniline which have high stability to oxygen and humidity, are transparent and have high conductivity, are preferable, although they are affected by the dopant.
  • a derivative of polyaline or polythiophene having a high work function as an anode is preferable.
  • Conductive polymers are rigid and have poor adhesion due to their conjugated double bonds. Therefore, in order to obtain sufficient adhesion to the base material, it is preferable to add an anchor coat having high polarity, such as polyurethane, polyamide, polyacrylamide, amino group, hydroxyl group, nitrile group, carboxyl group, or the like.
  • an anchor coat having high polarity such as polyurethane, polyamide, polyacrylamide, amino group, hydroxyl group, nitrile group, carboxyl group, or the like.
  • a polymer having a cyano group in a side chain or the like can be used.
  • halogen such as iodine and bromine, PF 5 , A s F 5, BF 3 and the like Lewis acids, HF, HC 1, H 2 S 0 4 protonic acid and Paratoru toluenesulfonic acid such as para-methoxy
  • E chill organic acids such as toluenesulfonic acid, F e C l 3, T i C 1 transition metal compound such as 4, tetra Xia diacetic methane, tetra Xia Roh tetra ⁇ the naphthoquinone evening Ren, L i is the organic material or Donna one such chloranil, N a, ⁇ alkali metals K, etc., C and alkaline metal earths such as a, Sr, and Ba.
  • the dopant is introduced into oligomers such as dendrimer-polystyrene, polymethyl methacrylate, and polyurethane, and polymer or fullerene molecules, which are synthesized by starting from AB 2 type monomers and starting from the central core molecule. It is particularly preferable to carry it, because it is simple and has high adhesion to the transparent insulating film 9.
  • such a multi-functional dopant centered on a carrier is very useful because it conductively bridges between conductive polymer molecules, stabilizes it and lowers resistance. Since the effect of removal is very small when the conductive polymer is sealed, it is better to contain the conductive polymer in the molded body. Further, in order to reduce the conductivity, it is useful to stretch the conductive polymer and reduce the intermolecular distance of the conductive polymer, and the stretching at the time of molding can be used.
  • the transparent insulating film 9 and the transparent electrode 10 must be made of a material suitable for this.
  • a material that does not easily break or increase resistance is selected.
  • Conductive polymers are suitable materials for this. Although the specific resistance of the conductive polymer does not change as a result of molding, the thickness is physically reduced and the resistance increases due to stretching. For this reason, the conductive polymer around the pattern portion of the display portion 2 (stretched portion) having a high stretch ratio is formed thick, and the absolute value of the resistance value can be suppressed.
  • the conductivity can be maintained by mixing fine conductive fibers having a wire diameter of 0.5 ⁇ m or less with the conductive polymer. Substantial when the wire diameter exceeds 0. And the fibers become rigid and hinder molding.
  • the aspect ratio is 10 or more, preferably 20 or more, and more preferably 50 or more. From the viewpoint of printability, the length is preferably 0.1 mm or less.
  • fine conductive fibers with a wire diameter of 1 ⁇ m or less are mixed with the conductive polymer to orient during molding and maintain conductivity. be able to.
  • the conductive fiber examples include polyacrylonitrile-based fiber ribbons and the like, and zinc oxide, potassium titanate, and other ceramic powders that have been subjected to a carbon coating or silver plating.
  • flexible ones are preferred, such as synthetic fibers such as acrylic, rayon, polyester, and phenol coated with silver paint, or single-wall nanotubes and multi-wall nanotubes.
  • Conductive fibers with a diameter of 0,2 Aim or less are very convenient.
  • the compounding amount is determined by the desired resistance value, and is 0.1 to 2% by weight. It goes without saying that the smaller the diameter and the smaller the blending amount, the higher the transparency.
  • the conductive polymer is prepared by a chemical polymerization method in which the precursor monomer is polymerized using an oxidizing agent or a catalyst, a method in which an intermediate made of a non-conjugated polymer is heat-treated, or a method in which an aromatic compound is used as a monomer in an electrochemical method.
  • electrolytic polymerization method in which polymerization is carried out by oxidation or reduction, there is no limitation thereto.
  • a conductive polymer low molecular weight product can be formed by vapor deposition or the like, or can be formed by a general printing coating method in a state of being dissolved or dispersed in water or a solvent or in a dispersed state. .
  • Its film thickness is about 0.1 to 25 zm. In the case of a conductive polymer, the film thickness and resistance are often unmatched, and even if the thickness is increased, the resistance may not be reduced appropriately, and the light transmittance will only deteriorate. Therefore, it is necessary to determine the required thickness in advance.
  • the surface resistance of the transparent electrode 10 is 10 ⁇ / port or more, preferably 100 ⁇ / port or more, and the light transmittance is 90% or less, preferably 80% or less.
  • the surface resistance and the light transmittance have a contradictory relationship. If the surface resistance is less than 10 ⁇ / mouth, the amount of the dopant increases, the coloring becomes strong, and the desired color cannot be obtained.
  • the conductive polymer also hardens and does not show sufficient elongation. Higher light transmittance is better, but more than 90% increases surface resistance Too much and power consumption increases.
  • the structure in which the light emitting layer 13 of the surface light emitting element 4 emits light may use an electro-optical conversion mechanism.
  • Organic inorganic EL, organic EL or LEC Light Emi tting Elec tro chemi cal Cell: Electrochemiluminescent device
  • those which directly emit visible light, those which are not visible light Includes those that emit ultraviolet light and convert this to visible light.
  • opposing electrodes are required for power supply.
  • one of the electrodes is a transparent electrode 10 which is transparent, and the other is a base electrode 14.
  • the inorganic EL is provided with a luminous layer 13 having a thickness of about 5 to 50 m between two electrodes, at least one of which is transparent, and emits light by applying an alternating current of 20 to 100 V, 50 to 400 Hz.
  • the voltage In the case of DC batteries for mobile devices, etc., the voltage must be boosted by an inverter or the like and converted to AC.
  • the luminescent layer 13 is obtained by dispersing an inorganic phosphor powder such as zinc sulfide in a high dielectric organic substance such as cyanoethyl cellulose, cyanoethyl saccharose, cyanoethyl pullulan, etc., and forming acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide It can be made into a solution by the method described above and processed by a wet method.
  • the phosphor is doped with a metal such as copper or iron to achieve multicolor.
  • the phosphor can be microencapsulated with ceramics by plasma polymerization, a sol-gel method, or other existing methods to improve the stability such as moisture resistance and adhesion to a substrate.
  • the electric field efficiency can be increased by an excitation reflection layer or the like in which a high dielectric substance such as barium titanate or potassium titanate is further added to the binder.
  • the transparent electrode 10 made of a conductive polymer having low adhesiveness it is preferable to use the same material as the above-mentioned anchor coat material.
  • a phosphor powder obtained by doping zinc sulfide with copper or the like is used for a ferroelectric binder such as cyanoethyl cellulose, cyanoethyl sulrose, cyanoethyl pullulan, etc. Transport of trishydroxyquinolinola aluminum complex and the like to an ink obtained by dissolving the ferroelectric ceramic powder in a polar solvent such as acetonitrile, and to a hole transporting binder such as polyvinyl carbazole And a toluene solution mixed with a sex dye.
  • a ferroelectric binder such as cyanoethyl cellulose, cyanoethyl sulrose, cyanoethyl pullulan, etc. Transport of trishydroxyquinolinola aluminum complex and the like to an ink obtained by dissolving the ferroelectric ceramic powder in a polar solvent such as acetonitrile, and to a hole transporting binder such as polyviny
  • the inorganic EL sheet has been conventionally used as a planar light source, in the present invention, since it is used only for the display unit 2, its area is about 1/5 to 110 of that of a conventional backlight. A small amount such as 0 is sufficient, and the power consumption can be reduced in proportion to it.
  • the organic EL is classified into a low molecular weight type and a high molecular weight type depending on the luminescent material used.
  • the polymer type having a large film thickness is easy to process, and in the present invention, when it is limited to this, the light emitting layer 13 is sandwiched between two electrodes, at least one of which opposes each other.
  • a light emitting layer 13 of 0.1 to 0.15 ⁇ and, if necessary, functional layers such as an electron injection layer, a hole injection layer and a transport layer are provided, and a direct current of 5 to 20 V is applied.
  • the luminescent layer 13 includes a soluble conjugated polymer such as a polyparaphenylene pinylene derivative, a polythiophene derivative, a polydialkylfluorene, a polyparadinylene derivative, a polyacetylene derivative, and a polyvinyl carbazole derivative (CMC, “Organic EL materials and displays”). -").
  • CMC polyvinyl carbazole derivative
  • These solutions can be provided by spin coating, ink jet printing, or the like, and the color is determined by the energy gap of each substance. The larger the energy gap, the shorter the wavelength.
  • the luminescent layer 13 and the upper and lower electrode layers are designed by examining the balance between electron and hole injection.
  • the dye-dispersed type has a simple structure.
  • Polyvinylcarbazole or polyphenylenevinylene is mixed with a hole transport component such as a trishydroxyquinolyl alminium complex or an electron transportable component such as an oxaziazole derivative, and the laser color of a coumarin derivative, quinacdrine, ruprene, etc. is used as a dopant.
  • a layer in which element is mixed is sandwiched between electrodes.
  • conjugated polymers such as polymethylphenylsilane have an emission peak in the near ultraviolet region and can be made to emit visible light by mixing a laser dye such as butylbenzoxazolylthiophene derivative or benzopyranone derivative.
  • the LEC has a structure in which the phosphor layer 13 is sandwiched between two electrodes, at least one of which is transparent, and has only a phosphor layer 13 of about 15 ⁇ m.
  • the phosphor layer 13 is similar to the organic EL. It is a mixture of a conjugated polymer, a polymer or oligomer electrolyte such as ethylene oxide or phosphazene, and a metal salt such as lithium trifluoromethanesulfonate. When a voltage of 3 to 5 V DC is applied, the salt cations and anions become conjugated polymers.
  • inorganic EL has easy film thickness control and environmental stability, and LEC has a simple structure with no restrictions on electrode materials, film thickness control is easy, and low power consumption. Is preferred.
  • the base electrode 14 facing the transparent electrode 10 is made of a metal or alloy such as gold, silver, copper, nickel, aluminum, magnesium, calcium, lithium, palladium, platinum or the like, or a tungsten carbide byte, silicon carbide, Conductive ceramics such as tin oxide and indium oxide or fullerene can be formed by photopolymerization, electron beam irradiation polymerization, plasma polymerization, electrolytic polymerization, or the like.
  • the luminescent layer 13 is an organic EL, a material having a large difference in work function from that of the transparent electrode 10 is selected.
  • a conductive ink in which a conductive filler such as carbon black or graphite is mixed with an insulating resin solution such as an epoxy resin, a urethane resin, or a silicone resin.
  • the conductive filler such as the fine particles of conductive ceramics, carbon black, graphite, etc., as described above, is used for epoxy resin, urethane resin, silicone resin, etc.
  • Low-crosslinking thermosetting resin or organic polymer such as polyamide, polyester, polyacrylic, chlorinated polyolefin, unvulcanized synthetic rubber, or thermoplastic resin with high molecular weight such as thermoplastic elastomer Is preferred.
  • the base electrode 14 may be formed of the above-mentioned conductive polymer instead of the organic polymer.
  • a conductive polymer is more preferable because the binder itself is also conductive, so that conduction can be maintained even if the chain of the conductive filter is broken. Further, it is preferable to mix conductive fibers or flexible carbon nanotubes, since the resistance can be reduced and maintained by the bypass effect.
  • a method of manufacturing the member 1 for a push button switch according to the first embodiment will be described.
  • a strip-shaped transparent electrode 10 which is almost equal to the width of the top surface of the key top 3 is located at the position where the key top 3 of the transparent insulating film 9 is located.
  • Negative printing with an opaque colored ink that has light-shielding and insulating properties is performed around the location, so that the opaque colored layer 1 is large enough to cover the outer peripheral surface excluding the back surface of the key top portion 3.
  • a punching mold part 12 is formed in the place where the top surface part of the key top part 3 of the opaque colored layer 11 is located, in which the shape of the pattern part of the display part 2 displaying the switch function is modeled. .
  • a luminescent material is printed on the opaque colored layer 11 to a size slightly smaller than the size of the top surface of the key top portion 3 including the punching die portion 12 to form the luminescent layer 13. I do.
  • the light emitting layer 13 is filled in the blanking die portion 12.
  • a base electrode 14 having substantially the same size as the light emitting layer 13 is formed on the light emitting layer 13 so that the light emitting layer 13 remains in the blanking portion 12 of the opaque coloring layer 11. By doing so, a printed sheet (not shown) before drawing is completed.
  • a phosphor powder obtained by doping zinc sulfide with copper or the like may be used as a ferroelectric binder such as cyanoethyl cellulose cyanoethyl saccharose and cyanoethyl pullulan if necessary.
  • Forming the pattern part and the ground part of the display part 2 and the opaque colored layer 11 1 etc. are performed by screen printing, ink-jet printing, heat transfer printing, gravure printing, spray coating, deep coating, spin coating with ordinary transparent and opaque ink. It may be performed using a technique such as vapor deposition. Further, the color of the printed substrate can be used as it is.
  • the above-mentioned printed sheet before drawing is subjected to drawing according to the desired shape of the key top portion 3 by air pressure, vacuum forming, press forming, or the like, and the concave portion where the key top body 16 is provided is formed. Create a shaped sheet to have. At this time, it is necessary to secure a sufficient roundness at the bent portion of the transparent electrode 10 so that the resistance values of the transparent electrode 10 and the base electrode 14 do not greatly change.
  • thermosetting resin is injected into the concave portion of the shaping sheet formed by drawing, and is cured in the mold. Thereafter, the movable contact ⁇ is formed by applying conductive ink to the tip of the pressing protrusion 8 of the key top portion 3, and the member for the push button switch according to the first embodiment is formed. Complete.
  • the formation of the ground portion, the colored layer, the luminescent layer 13 and the like can be performed by ordinary screen printing, ink jet printing, heat transfer printing, gravure printing, evening printing, spray coating, dip coating, spin coating, vapor deposition, etc. Used.
  • the transparent coloring layer 15 and the opaque coloring layer 11 are made of a soft resin or an elastomer as a binder, mixed with a dye or a pigment, adhered to the transparent insulating film 9 and have the same stretchability. It is preferable to use the same resin.
  • the thickness is set to 1 to 20 ⁇ 111, and is preferably 3 m or more, which can be easily provided by printing or the like, and is preferably 10 zm or less because a thinner total thickness is easier to mold.
  • the key top shape blow molding, vacuum molding, mold molding, and the like, which are usually used, are employed.
  • the transparent part 9 After maintaining the shape, it is possible to obtain an accurate shape by cooling before depressurization.
  • the material to be filled in the cap body 16 forming a part of the plunger or the like is selected from a hard or soft resin or an elastomer. Although there is no limitation on thermoplasticity, thermosetting properties, pellet shape, liquid shape, etc., liquid thermosetting resins are preferable because they can be easily poured. This formation can be performed by injection molding, transfer molding, potting, or the like, and it is also possible to provide a pre-molded product by bonding.
  • the display part 2 is composed of a pattern part such as a character, a code or a pattern, and a ground part thereof, and at least one of the parts emits light by itself, and the part that emits light is one of a pair of transparent electrodes 10.
  • the light-emitting layer 13 is sandwiched between the light-emitting layers 14 and 14.
  • the characters, symbols, patterns, etc., serving as the pattern portion of the display unit 2 can be provided by a normal printing method.
  • a design is devised.
  • FIG. 2 to FIG. 11 are cross-sectional views of main parts showing display units having different designs.
  • FIGS. 2 to 8 show patterns of the display unit on which characters, codes, designs, etc. emit light.
  • 8 to 10 show patterns of the display section in which the ground portion emits light.
  • the transparent insulating film 9, the transparent electrode 10, the opaque colored layer 11 having the punching die portion 12, and the punching die portion 12 are arranged in this order from the top. It has a light emitting layer 13 and a base electrode 14 to be buried, and has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the display section 2 shown in FIG. 3 ⁇ The second mode is that, in order from the top, the transparent insulating film 9, the opaque colored layer 11, which constitutes the base having the punching section 12, and the punching section 12 are arranged in this order. It has a transparent colored layer 15, a transparent electrode 10, a luminous body layer 13, and a base electrode 14, which constitute a buried pattern portion.
  • the transparent insulating film 9, the opaque colored layer 11 forming the ground part having the die part 12, and the die part 12 are arranged in this order from the top. It has a colored transparent electrode 10 a constituting a pattern portion to be inserted, a luminescent layer 13 burying the punched portion 12 via the colored transparent electrode 10 a, and a base electrode 14.
  • the transparent insulating film 9, the transparent electrode 10, and the opaque colored layer 11 constituting the ground portion having the punching die portion 12 are drawn in order from the top. It has a transparent colored layer 15, a light emitting layer 13, and a base electrode 14, which constitute a pattern portion filling the mold portion 12.
  • the opaque colored layer 11 constituting the ground portion having the transparent overcoat layer 16 and the punching portion 12 in this order from the top is used.
  • 2 is filled with an overcoat layer 16), a transparent colored layer 15 constituting a pattern portion, a transparent insulating film 9, a transparent electrode 10, a luminescent layer 13 and a base electrode 1 Has four.
  • a transparent insulating film 9, a transparent electrode 10, an opaque colored layer 11 constituting a pattern portion, and a transparent colored layer constituting a ground portion are arranged in this order from the top. 15, a luminous body layer 13 and a base electrode 14.
  • a transparent insulating film 9 a transparent electrode 10
  • a color forming layer 13 constituting a pattern portion
  • a colored dielectric layer 18a and a It has a base electrode 14.
  • the ninth embodiment of the display unit 2 shown in FIG. 10 includes, in order from the top, a transparent insulating film 9, an opaque colored layer 11 constituting a pattern portion, a transparent colored layer 15 constituting a ground portion, and opaque. It has a transparent electrode 10, a light-emitting layer 13, and a base electrode 14 covering the outer periphery of the colored layer 11 and the transparent colored layer 15.
  • the transparent transparent insulating film 9 the opaque colored layer 11 constituting the pattern portion, and the outer periphery of the opaque colored layer 11 It has a transparent colored electrode 10a, a luminescent layer 13 and a base electrode 14 to cover.
  • those shown in FIGS. 4 and 11 are those in which the transparent electrode 10 is colored to form a transparent colored electrode 10a, in which case the transparent colored layer 15 is not used. Therefore, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • the transparent colored layer 15 and the opaque colored layer 11 are made of a binder made of a soft resin or elastomer and mixed with a dye or a pigment, and adhere to the transparent insulating film 9 and have the same stretchability. It is preferable to use a resin as in the case of the transparent insulating film 9.
  • the member for a push button switch of this embodiment is the same as that of the first embodiment except that a conductor connected to the transparent electrode and the base electrode is provided.
  • the configuration near the top surface of the key tob portion according to this embodiment will be described in detail with reference to FIG. 12 showing a layer configuration corresponding to the details of FIG.
  • an opaque colored layer 11 as a concealing layer and a transparent colored layer 15 as a display section 2 are provided below the transparent insulating film 9.
  • an anchor coat 17 layer is provided to increase the adhesion ⁇ 4 of the transparent electrode 10.
  • This anchor coat layer 17 is a transparent colored layer
  • the transparent electrode 10 be formed so as not to be unnecessarily large and to not overlap with the conductor 14 d connected to the base electrode 14 in order to maintain insulation from the base electrode 14. It is. Luminous body The layer 13 and the dielectric layer 18 b need to maintain the insulating property between the base electrode 14 and the transparent electrode 10. In a portion where the transparent electrode 10 and the base electrode 14 overlap, cover the transparent electrode 10. Must be formed.
  • the base electrode 14 is covered with an insulating thin film layer 19.
  • the base electrode 14 and the transparent electrode 10 are kept insulative, and at the same time, the flow of the softened material 14 d of the conductor 14 d of the base electrode 14 during the elongation of the molding of the base electrode 14. It regulates and suppresses a rise in the resistance value of the base electrode 14.
  • a high dielectric such as barium titanate or potassium titanate is further added to the binder of the dielectric layer 18b to increase the electric field efficiency.
  • the volume resistance and the film thickness of the dielectric layer 18 b are important, and a volume resistance of 13 or more is required when 100 V DC is applied.
  • the film thickness must be at least 10 m. It is important to note that if the insulation is reduced, the light emission luminance will be reduced and the efficiency will be reduced. Of course, there should be no pinholes or foreign matter.
  • a high-concentration ink such as a solventless ink is used, a thick film is formed at a time, pinholes and the like due to evaporation of the solvent are reduced, and the insulating property is easily maintained.
  • the storage elastic modulus of the binder at the molding temperature must not be smaller than those of the base material and the insulating thin film layer 19, and it is necessary that the binder be in a fluidized state earlier and easily stretched.
  • the storage modulus is preferably one digit or less, more preferably two digits or less. If the sample is not large enough to measure the dynamic viscoelasticity, a microhardness tester can be used to determine the size while maintaining the sample at the required temperature.
  • the vicinity of the top surface of the key top portion 3 is not distorted by molding and is hardly stretched, but since the key top side portion is stretched to the maximum, the interface of the material of each layer near the top surface, particularly, The overlapping portion of the transparent electrode 10 or the conductor 10d connected thereto and the base electrode 14 and the conductor 14d connected thereto should be avoided because damage or breakage is likely to occur.
  • FIG. 13 is a view showing a plurality of pushbutton switch members used in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of a base electrode and a pattern of a conductor connected thereto.
  • the base electrode 14 corresponding to the display section 2 of the plurality of top sections 3 has a substantially circular or elliptical shape having a size large enough to cover the bottom side of the light emitting layer 13.
  • Two strip-shaped conductors 14 d extend from the outer periphery of the base electrode 14, and the two conductors 14 d finally pass through the path line 14 k. They are assembled into one main trunk 14 s and are connected to the electrode terminals of the push button switch member 1.
  • FIG. 14 is a plan view showing an example of a pattern of a plurality of transparent electrodes used for a push-button switch member according to Embodiment 2 of the present invention and conductors connected to the transparent electrodes.
  • the transparent electrode 10 corresponding to the display section 2 of the plurality of key top sections 3 has a substantially circular or elliptical shape having a size large enough to cover the upper surface side of the light emitting layer 13.
  • Two strip-shaped conductors 10 d each extend from the outer periphery of the pole 10, and these two conductors 10 d eventually become one via the path line 10 k.
  • the main trunk 10 s is connected to the electrode terminals of the push button switch member 1.
  • the drawing shows a case where the outer shape of the transparent electrode 10 is slightly larger than that of the pace electrode 14 .
  • the pattern of the transparent electrode 10 is superimposed on the pattern of the base electrode 14, the state shown in FIG. 15 is obtained.
  • the base electrode 14 is covered with the transparent electrode 10 (in the case of a finished product, the luminescent layer 13 is sandwiched between the two), but the conductor 14 d extending from the base electrode 14 And the conductor 10 d extending from the transparent electrode 10 do not overlap each other, and the path line 14 k of the base electrode 1 and the path line 10 k of the main trunk 14 s and the transparent electrode 10 k And the master 10 s are arranged so as not to overlap.
  • FIG. 16 is an enlarged sectional view showing the structure of the base electrode 14 more specifically in the same design as the display section shown in FIG.
  • the base electrode 14 is a conductive layer of a composite of a conductive polymer layer 20, an organic polymer and a conductive filter layer 21, which is composed of a conductive filler.
  • the film thickness of the base electrode 14 and the conductor 14 d connected to the base electrode 14 is preferably three times or more, and more preferably five times or more, the size of the conductive filler that has become thin after molding. With the flow and deformation of the binder, the conductive filler must also move, and the shape is preferably a granular shape close to a sphere.
  • fibrous or planar fillers are also selected in order to ensure the chain of particles, but fibrous ones are very convenient because they are oriented with the flow and the resistance is easily maintained.
  • the aspect ratio of the fibrous conductive filter is 10 or more, preferably 20 or more, more preferably 50 or more.
  • the length is preferably 0.1 mm or less from the viewpoint of printability.
  • Polyacrylonitrile-based carbon fibers, etc. which have been torn, and zinc oxide, titanium titanate, etc., with ceramic coatings coated with carbon or silver, etc.
  • synthetic fibers such as acrylic, rayon, polyester and phenol are coated with silver paint, or single-walled nanotubes or multi-walled nanotubes.
  • the nanotubes have a wire diameter of 0.2 / m or less. Is very convenient.
  • the compounding amount is determined by a desired resistance value, and is 0.1 to 2% by weight.
  • FIG. 17 shows a member for a push button switch according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the pushbutton switch member 1 according to the third embodiment shown in FIG. 17 has a display unit 2 of characters, codes, designs, or the like provided in the middle of the key top unit 3, and the display unit 2
  • the surface light emitter 4 which emits light by itself is adopted.
  • the push-button switch member 1 has a dome that can be elastically deformed so that a movable contact 7 is arranged at a position facing the fixed contact 6 in accordance with the arrangement of the fixed contact 6 on the circuit board 5.
  • a contact sheet member 23 provided with a movable contact 7 on the inner surface of the portion 22 and a pressing projection 8 provided on the back surface of the key top portion 3 at the center of the dome portion 22 of the contact sheet member 23.
  • a key top portion 3 arranged so as to be able to be pressed is integrally formed.
  • a first resin molded body 24 formed in a desired key top shape is provided in a body, and on the back surface of the transparent insulating film 9, a transparent electrode 10 is provided. Is provided.
  • a transparent colored The transparent colored layer 15 in which the pattern of the display unit 2 is formed by the ink is formed.
  • the display portion 2 is formed on a part of the top surface portion of the key top portion 3, and on the back surface of the transparent coloring layer 15 and the back surface of the transparent electrode 10 surrounding the transparent coloring layer 15, there is provided a luminescent layer made of a luminescent material. 1 and 3 are provided.
  • a base electrode 14 made of silver paste is provided on the back surface of the light emitting layer 13.
  • a second resin molded body 25 provided with a pressing projection 8 at a position corresponding to the center of the back surface of the key top portion 3 is integrally formed.
  • a method of manufacturing the member 1 for a push button switch according to the third embodiment will be described.
  • a band-shaped transparent electrode 10 having a width substantially equal to the width of the top surface of the cap 3 is formed on the rear surface of the transparent insulating film 9 where the key top 3 is located.
  • the pattern portion of the display section 2 is formed with transparent colored ink.
  • a luminescent material is applied on the transparent electrode 10 and the display section 2 on the rear surface side of the key top 3 to form the luminescent layer 13.
  • an insulating ink having a light-shielding property and an insulating property is applied on the outer peripheral portion of the luminous body layer 13 and the transparent electrode 10 except for a portion corresponding to the center of the back surface of the key top 3 of the luminous body layer 13. It is applied to form an opaque colored layer 11.
  • a base electrode 14 is printed on the light emitting layer 13 as a counter electrode, and is fixed in the printing rear of the opaque colored layer 11.
  • the second resin molded body 25 and the pressing projection 8 at the center of the back surface are integrally formed.
  • the first resin molded body 24 previously formed in a desired top-top shape is bonded and fixed to the surface side of the corresponding position of the transparent insulating film 9 on which the second resin molded body 25 is formed, and The switch member 1 is completed.
  • the luminous body layer 13 is disposed between the first resin molded body 24 and the second resin molded body 25, and is provided at a position in the middle of the key top part 3.
  • the luminous body layer 13 is kept in an environmental state isolated from the external atmosphere, the luminous performance is not deteriorated even when used for a long time without being affected by moisture or oxygen.
  • the display unit 2 is provided on the top surface of the key top unit 3, and in the third embodiment, the display unit 2 is provided in the middle of the key top unit 3. If it is integral with the key top portion 3 such as the top surface, the back surface, or the middle portion of the portion 3, the position is not limited, and may be determined according to the preference of the design. Further, since the transparent electrode 10 is on the transparent insulating film 9, the position of the display section 2 in the key top section 3 is generally located on the top of the key top section 3. Since the life is affected by oxygen, after forming the transparent insulating film 9 on which the display unit 2 is printed and applied, a molded body made of a transparent insulating resin is adhered on the upper part or integrally formed by in-mold. However, if the display section 2 is formed at the center of the key top section 3, the infiltration of moisture and oxygen from the upper and lower portions can be equalized, which is an effective way to extend the life.
  • the area used was large, but in the member for a push button switch according to the present invention, only the display portion of the key top portion was used. Since the light emitting layer is provided, the area used is about 1 / 5-1 / 100 of that of the conventional inorganic EL sheet method, and the power consumption can be significantly reduced in proportion to it.
  • thermoplastic binder (Adjustment of thermoplastic binder)
  • Thermoplastic polyesters with a storage elastic modulus of 1 X 10E 6 (Pa) and 5 xl OE8 (Pa) at 100 ° C are dissolved in cellosolve acetate to a solid content of 50%. Then, an insulating binder solution (the former was abbreviated as IL and the latter was abbreviated as IH) was prepared.
  • Granular silver powder with an average particle diameter of 2.5 111 and 0.3 ⁇ m (Silcoat and trade name of Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.) and silver powder with a volume resistance of IX 10E-3
  • the desired amount was mixed and dispersed so as to be 5 ⁇ 10E—2 to obtain a silver paste (each referred to as I LSL or I LSS).
  • I LSL or I LSS a silver paste
  • Tables 1 and 2 show the test results for the above 10 types of samples.
  • Table 1 Sample No. s formula ⁇ Sample 2
  • Sample 3 Sample 4
  • Sample 5 Silver paste type ILSS ILSL IHSS IHSL ILSS Initial film thickness (m) 10 25 1 0 25 1 0 After stretching (m) 3 9 3 9 3
  • Embodiment 1 corresponds to Embodiment 1 of the present invention.
  • the opaque colored layer 11 is coated with a black colored ink having shielding and insulating properties on the entire surface of the display unit 2 by screen printing except for the pattern portion of the display unit 2 and the second electrode terminal.
  • An inorganic EL paste in which zinc sulfide having a green emission color was dispersed in cyanoethylcellulose was printed on the die 12 of the base to form a phosphor layer 13 of 20 ⁇ 111.
  • a pace electrode (Dodent NH-030A, thermoplastic polyamide binder, manufactured by Nihon Handa Co., Ltd.) 14 is used to form an opaque colored layer on the light-emitting layer 13 on the counter electrode and the terminal electrode connected to it. 1 provided in 1. After the printing process was completed, the film was thoroughly dried with a vacuum drying device to obtain a printed film.
  • Mold with 12 cavities, 12 mm in diameter, 7.8 mm in depth, concave surface with R 50 (mm) on the bottom surface, and hardness of 90 ° molded (Shore A)
  • a first male mold made of an elastic body place a metal piece with a diameter of 8 mm on the pattern part of the display part 2 for heat insulation, heat it to 110 ° C with infrared rays, remove the metal piece, and print immediately.
  • the finished film was cold pressed.
  • a required amount of liquid silicone rubber with a hardness of 80 ° (Short A) was poured as the key top body 16 and the second male mold having the cross-sectional shape shown in Fig. 1 was used.
  • a pressing projection 8 was formed on the back surface of the key top body 16.
  • the movable contact 7 was formed on the pressing protrusion 8 with silicone ink containing carbon black, and a member 1 for a push button switch (corresponding to the first embodiment) was obtained.
  • the display section 2 is all green. And the luminance was 5.2 nits.
  • Comparative Example 1 is for evaluating Example 1.
  • Comparative Example 1 is the same as Example 1 except that the transparent electrode 10 is formed of an ITO ink (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) in which transparent ceramic particles are dispersed (no nanotubes).
  • ITO ink manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.
  • Embodiment 2 corresponds to Embodiment 1 of the present invention.
  • Example 2 the same conductive polymer as in Example 1 was colored red as the transparent electrode 10.
  • the phosphor layer 13 is made of white zinc sulfide.
  • a poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (Denatron 4001, a product of Nagana Sangyo Co., Ltd.) in which one side of 100 ⁇ polymethyl methacrylate (Acrybrene manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) is doped with sulfonated polystyrene.
  • 3% multiwall nanotubes wire diameter: 0.01 / m, average line length: 5 ⁇ 1-1! 1, manufactured by Hyperion
  • a dye consisting of an azo compound are added to the solution to obtain a solid content.
  • the mixture was added 0.1 wt%, and the mixture was dispersed using a homogenizer to obtain a transparent red treatment liquid.
  • the treatment liquid was applied to one surface of the transparent insulating film 9 by gravure over the entire surface to form a 1 / in thick red transparent electrode 10. Further, the non-colored conductive polymer solution was applied around the pattern portion of the display section 2 by screen printing.
  • Example 2 Thereafter, the same processing as in Example 1 was performed to obtain a member 1 for a push button switch.
  • Example 3 corresponds to Embodiment 2 of the present invention.
  • the opaque colored layer 11 was coated on the entire surface except for the display portion 2 and the second electrode terminal portion by screen printing using a black colored ink having a concealing property and a ground portion of the display portion 2.
  • the inorganic EL paste in which zinc sulfide having a green luminescent color is dispersed in cyanoethylcellulose is similarly printed to a minimum of the opening in the ground to form a 20-inch light-emitting layer 13, and then the barium titanate powder is removed.
  • 1 dielectric layer 18b dispersed in ethyl cellulose was provided.
  • a terminal electrode composed of a base electrode 14 and a conductor 14 d connected thereto was provided on the opaque colored layer 11 on the dielectric layer 18 b using silver paste (ILSS). Printing was performed using the above-mentioned thermoplastic binder (IH) so as to cover the base electrode 14 and the conductor 14 d connected thereto. After the printing process was completed, the film was thoroughly dried with a vacuum dryer to obtain a
  • It consists of a mold with a diameter of 12 mm, a depth of 78 mm, a concave surface with a bottom surface of 5 O mm R, a mold with 12 caps, and an elastic body with a hardness of 90 ° (Shore-1A).
  • a male mold a metal piece having a diameter of 8 mm was placed on the display unit 2 for heat insulation, heated to 110 ° C by infrared rays, and immediately after the metal piece was removed, the printed film was cold-pressed.
  • a required amount of liquid silicone rubber with a hardness of 80 ° (Shore A) is cast as the key top body 26, and the core part is formed by the second male mold having the cross-sectional shape shown in Fig. 1.
  • a protrusion was formed on the substrate.
  • a contact portion was formed on the protruding portion with silicone ink containing carbon black to obtain a push button switch member 1 having a plurality of key top portions 3.
  • the display portions 2 of the plurality of key top portions 3 are formed. All emitted green light, and the brightness was 6.2 knits.
  • the fourth embodiment also corresponds to the second embodiment of the present invention, similarly to the third embodiment.
  • Example 4 as the transparent electrode 10, the same conductive polymer as in Example 3 colored red was used.
  • the phosphor layer 13 is made of white zinc sulfide.
  • poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (Denatron 400) was prepared by doping sulfonated polystyrene on one surface of 10% polymethyl methacrylate (Acryprene, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.). 1. A solution consisting of 3% multi-wall nanotubes (Hyperion, wire diameter 0.0 ljm, average wire length 5 m) and azo compound in solid solution. 0.1 wt% based on the weight of the mixture, and the mixture was dispersed using a homogenizer to obtain a transparent red treatment liquid.
  • this treatment solution was applied to one surface of the transparent insulating film 9 by gravure over all to form a red transparent electrode having a thickness of 1 m.
  • the uncolored conductive The conductive polymer solution was applied around the design pattern by screen printing. Thereafter, the same processes as in Example 1 were performed up to the dielectric layer 18b.
  • the base electrode 14 was formed of a conductive ink in which the same conductive polymer as the transparent electrode 10 was mixed with 20% of multi-wall nanotubes, and a silver paste (IL SL) was printed thereon to a thickness of 10 m. . Thereafter, in the same manner as in Example 2, a member 1 for a push button switch having a plurality of key top portions was obtained.
  • Example 5 corresponds to Embodiment 3 of the present invention.
  • Example 5 as a transparent insulator film 9, a 15- ⁇ m ethylene vinyl alcohol copolymer film was laminated on both sides of a 100-Aim polypropylene film subjected to a double-sided plasma treatment.
  • the base portion of the display unit 2 was screen-printed with green opaque colored ink on the entire surface of the display unit 2 except for the pattern portion.
  • benzenesulfonic acid is reacted with 1/6 mol of a sulfonated dendrimer (diaminobutane, manufactured by DSM) of the polyaniline structural unit and a dendrimer (DAB (PA) 8) starting from cyanoethylene.
  • DSM diaminobutane
  • DAB dendrimer
  • a pattern of the display unit 2 and a terminal electrode connected to the pattern were formed by ink-jet printing of the ponianiline solution containing the dopant.
  • a conductive polymer ink mixed with silver powder (Silcoat, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Industry Co., Ltd.) of 75 wt% of the solid content of the polyaniline solution is applied to the polymer from the periphery of the pattern of the display unit 2 to the terminals.
  • a formation layer of 5 was printed over the phosphorus.
  • the total light transmittance of the transparent electrode 10 was 65% (measured according to JIS-K7105), and the surface resistance was 700 ⁇ / ⁇ (measured according to JIS-K6911).
  • an LEC ink composed of poly (P-phenylene-1,2,6-benzimidazole), polyethylene oxide and lithium toluenesulfonate is formed by inkjet printing so as to cover the transparent electrode 10.
  • the phosphor layer 13 having a thickness of 15 51 was formed.
  • the base electrode 14 of the light emitting layer 13 and the electrode terminal connected to the base electrode 14 were formed apart from the formation layer using a silver mixed conductive polymer ink. After printing process, vacuum The printed film was sufficiently dried by a drying device.
  • a first resin molded body 19 made of an acrylic resin and having a desired key top shape was adhered with a two-component acrylic adhesive.
  • the electrode part of the obtained molded body was masked, dipped in a silanol solution using aminosilanol as a catalyst, dried at 40 ° C and reacted, and a 2 m-thick silica layer was formed on the surface of the molded body.
  • a uniform push button switch member 1 (corresponding to the second embodiment) was obtained.
  • Comparative Example 2 is for evaluating Example 5.
  • Example 2 the same electrode as that of Example 3 was manufactured except that the transparent electrode 10 was formed of indium tin oxide by ion sputtering.
  • the present invention relates to a push-button switch having a display unit for displaying a switch function in an input device such as a portable terminal such as a mobile phone, a PDA, a power stereo, an in-vehicle board computer, an audio device, a measuring instrument, and a personal computer.
  • a portable terminal such as a mobile phone, a PDA, a power stereo, an in-vehicle board computer, an audio device, a measuring instrument, and a personal computer.

Description

明 細 書 押釦スィツチ用部材とその製造方法 技術分野
この発明は、 携帯電話機、 P D A等の携帯端末、 力一ステレオ、 車載用ボードコ ンピュー夕、 オーディオ、 計測器、 パーソナルコンピュータ等の入力装置における スィツチ機能を表示する表示部を有する押釦スィツチ用部材に関するものであり、 より詳しくは、 暗い所で表示部を照らし出すことのできる照光式の押釦スィツチ用 部材とその製造方法に関するものである。 背景技術
従来、 この種の入力装置に用いられる押釦スィッチ用部材は、 夜間時の使用にお いて押釦スィツチの機能を示した表示部を照光するいわゆる文字照光機能が必要と されている。
例えば、 携帯電話機等の入力装置に使用される押釦スィッチ 3 0では、 第 1 8図 又は第 1 9図に示したように、 操作キーを構成する複数のキートヅプ部 3 1を一体 に形成したカバー基材 3 2と回路基板 3 3とが向かい合った状態で、 目的とする入 力装置の筐体内に組み込まれて押釦スィツチ 3 0のスィツチ機能を実現できるよう にしている。 そして、 暗い所でも押釦スィヅチ 3 0の機能がわかるように、 各々の 操作キ一となるキートップ部 3 1の天面部又は裏面部には、 それそれのスィッチ機 能に応じた文字、 符号又は図柄等の表示を施した表示部 3 4が設けられており、 回 路基板 3 3上に設けた L E D 3 5や電球 3 6等の光源から発せられる直射光及びこ の直射光が周辺の部材に反射して生じる反射光がキートップ部 3 1の裏面部から天 面部に透過することで、 表示部 3 4の表示内容が浮かび上がって視認できるように なっている。 これにより、 夜間時でも支障なく携帯電話等を使用することができる また、 より均一な明るさが要求される場合には、 第 2 0図又は第 2 1図に示した ように、 L E D 3 5とキートヅプ部 3 1との間に薄板上の導光部材 3 7を挿入した り、 光源として面発光する E L (エレクトロルミネセンス） シート 3 8を使用する ことで発光表面積を大きくすることが試みられていた。
しかしながら、 L E D 3 5、 電球 3 6、 E Lシート 3 8等の光源及び光源からの 直射光を導く導光部材 3 7は、 回路基板 3 3上の接点部 3 9とキートップ部 3 1と の接触動作を阻害することのないよう、 キートップ部 3 1から離れた所に配置され ているため、 光源 3 5 , 3 6 , 3 8や導光部材 3 7と表示部 3 4とが離れた位置関 係となり、 L E D 3 5や電球 3 6の数を増やしたり、 導光部材 3 7を補ったり、 或 いは高価な E Lシート 3 8を用いた場合にあっては、 部品点数が增加することによ る設計の困難性が高くなる割には、 暗い所で表示部 3 4の表示内容を確認するだけ の十分な光量を供給できない場合が生じ、 その実効性に乏しかった。
特に、 電池駆動する携帯電話機にあっては、 低消費電力が求められており、 少な い数の光源で十分な光量を確保することが望まれるが、 上述した従来の方法では光 源から発せられる光の一部しか表示部 3 4の視認性向上に寄与できず、 大きな消費 電力を使用しても視認性を向上することができないといった矛盾が生じていた。 さらに、 キートヅプ部 3 1とこれに対応する固定基板 3 3に設けた接点部 3 9の 間に、 光源 3 5 , 3 6 , 3 8や導光部材 3 7を設けるため押釦スィッチ 3 0の厚み を薄くすることができず、 ひいては入力装置や機器本体の厚みを薄くすることに制 約が生じると共に重量の増加を招くこととなっていた。
そこで、 以上のような不具合を解消するため、 日本国特許公開公報平成 1 1年第 2 3 2 9 5 4号又は 2 0 0 0年第 2 8 5 7 6 0号に記載された発明のように、 キー トヅプ部の天面部に自発光する面発光体を設けて表示部の近傍に光源を取り付ける ことで、 光の拡散と障害物による光量の損失を防ぐ工夫が行われているものが知ら れている。
これらの面発光体は、 透明導電層が透明絶縁フィルム上に、 酸化スズ、 酸化スズ ィンジゥムゃ酸化アンチモンスズ等をイオンスパヅ夕法等でセラミヅク層形成した もの又はセラミツク粉を透明絶縁性樹脂に分散混合した透明導電性インクをスクリ 一ン印刷等で形成したものである。
ところが透明導電層を酸化スズ等のイオンスパッ夕法等でセラミック層形成する 場合は、 セラミック層自体が脆く、 ほとんど伸びないことから、 基材である透明絶 縁性フィルムを所望のキートップ形状に延伸しょうとしても、 透明導電層がその形 に追従できず、 急激に抵抗が上昇してしまうという不利があった。 また、 セラミ
V
、ソク粉を透明絶縁性樹脂に分散配合した透明導電性ィンクにより印刷形成してなる 透明導電層は粉体の連鎖により導電性を確保するメカニズムであるが、 セラミヅク 粉含有量が多くてもさほど抵抗値は低くならず、 粉体の均一分散作業にも難があり、 基材である透明絶縁性フィルムを所望のキ一トップ形状に延伸しょうとすると、 透 明電動層のセラミヅク粉体連鎖が容易に破壊されることから抵抗値の上昇を招き、 輝度むらを発生させていた。
そこで、 この発明は、 以上のような従来のキートップ部の表示部を照光する押釦 スィツチ用部材の問題を解消するために考えられたものであって、 光エネルギーを 無駄なく表示部の照光に使用することで、 消費電力を押さえながらも輝度むらがな く、 発光効率の高い表示部の照光が実現でき、 視認性が高く厚みが薄くて軽い押釦 スィツチ用部材を提供することを目的としている。 発明の開示
上記課題を解決するために、 第 1の発明は、 回路基板上の固定接点に対向して配 置される可動接点を前記固定接点に接触させる方向に押圧するためのキートップ部 と、 該キ一トップ部を所定の位置に配して前記回路基板上に取り付けるためのカバ 一基材とを有すると共に、 前記キ一トップ部にスィツチ機能を表示する表示部と一 体の面発光体を有する押釦スィツチ用部材であって、 前記面発光体はベース電極と 該ベース電極に対向する透明電極との間に発光体層を有し、 前記表示部に接して設 けた前記透明電極を透明導電性ポリマーとしたことを特徴としている。
これにより、 表示部自体が発光するためキ一トツプ部の視認性が大幅に向上する。 また、 面発光体の発光体層をキ一トップ部のみに使用量を限定できるため、 製造 コストが低減できると共に照光に使用する消費電力も抑えられる。 さらに、 キート ツプ部とこれに対応する固定基板に設けた接点部の間に、 光源や導光部材を設ける 必要がないため、 厚みの薄い押釦スィヅチ用部材を提供することができる。 これに より、 押釦スィッチ用部材を組み込んだ入力装置や機器本体も薄いものとすること ができる。
第 2の発明は、 第 1の発明の構成に加えて、 前記透明電極の表面抵抗が 1 0 ΩΖ 口以上で、 光線透過率が 9 0 %以下であることを特徴としている。
これにより、 透明度、 延伸性を保ちつつ消費電力を小さくすることができる。 第 3の発明は、 第 1または 2の発明の構成に加えて、 前記透明電極に線径が 0 . 以下でァスぺクト比が 2 0以上の導電性繊維を含有してなることを特徴とし ている。
これにより、 絞り加工による引っ張り力が作用した場合でも透明度と導電性が維 持されるため、 請求項 1乃至 3のいずれか 1つの効果に加え、 スイッチ機能の信頼 性が一層向上する。
第 4の発明は、 第 1乃至 3の発明のいずれか 1つの構成に加えて、 前記透明電極 が着色されていることを特徴としている。
これにより、 表示部を構成する部材を少なくすることができるから一層製造コス トを低減することができる。
第 5の発明は、 第 1乃至 4の発明のいずれか 1つの構成に加えて、 前記透明導電 性ポリマーがポリピロ一ル、 ポリチォフェン或いはポリアニリンのいずれか 1つの 誘導体からなることを特徴としている。
透明導電性ポリマー材料が酸素や湿度に対する安定性が高く、 透明性があり導電 性が高いため、 キートツプ部の視認性とスィツチ機能の信頼性が一層向上する。 第 6の発明は、 第 1乃至 5の発明の構成に加えて、 前記ベース電極と透明電極と には延伸性を有する導電体が連なっており、 該導電体の少なくとも成形時に引っ張 り力が作用する延伸部が延伸性のある絶縁性薄膜によって被覆されていることを特 徴としている。
これにより、 絶縁性薄膜がベース電極に連なる導電体の材料の流れを規制するこ ととなり、 ベース電極の抵抗値の上昇を抑えることができ、 均一な発光をする表示 部が得られる。 また、 表示部に近接して小さな発光体層を備えたため、 低消費電力 にも拘わらずデザイン的にも視認性が良く、 しかも他の余分な部品、 部材を必要と しないことから、 軽薄短小かつ優れた経済性をもたらす押釦スィッチ用部材を提供 することができる。
第 7の発明は、 第 6の発明の構成に加えて、 平面視において前記ベース電極に連 なる導電体と透明電極に連なる導電体とが重なることがないように配置されている ことを特徴としている。
これにより、 成形時及び成形後の完成品として使用しているときに、 ベース電極 と透明電極とが接触して損傷や被断するようなことがなく、 安定した照光が得られ る。
第 8の発明は、 第 6または 7の発明の構成に加えて、 前記絶縁性薄膜の材料の成 形温度における貯蔵弾性率が、 前記ベース電極に連なる導電体と透明電極に連なる 導電体の成形温度における貯蔵弾性率よりも大きいことを特徴としている。
これにより、 キートヅプ形状を成形するに当たってよりその成形性が向上する。 第 9の発明は、 第 6乃至 8の発明の何れか 1つの構成に加えて、 前記べ一ス電極 とベース電極に連なる導電体が有機ポリマーと導電性フィラーとを有する導電層か らなり、 前記導電性フィラーの実質的に少なくとも一辺の長さが該導電層の厚みの 1ノ 3以下であることを特徴している。
これにより、 成形後でも導電フィラー同士の絡み合いが保たれた状態にあるから、 導電性能をより確実に確保することができる。
第 1 0の発明は、 第 9の発明の構成に加えて、 前記導電層に導電性ポリマー層を 付加していることを特徴としている。
これにより、 さらに導電性能を保証することができる。
第 1 1の発明は、 第 9または 1 0の発明の構成に加えて、 前記導電性フイラ一が 線径 1 m以下の繊維状物であることを特徴としている。
これにより、 成形時に導電性フィラーが容易に配向できるから、 2 0 0 %を超え るような過度の延伸が行われても必要とする導電性を維持できる。
第 1 2の発明は、 第 6乃至 1 1の発明の構成に加えて、 前記ベース電極とベース 電極に連なる導電体が、 導電性ポリマーからなることを特徴としている。
これにより、 延伸による過度の抵抗上昇が起こりにくく、 成形加工の収率が安定 し易い。
第 1 3の発明は、 第 1乃至 1 2の発明の何れか 1つの構成に加えて、 前記キート ヅプ部は、 前記ベース電極の裏面に所望のキ一トヅプ形状をしたキートヅプ本体を 有し、 該キ一トップ本体の裏面には前記固定接点に前記可動接点を接触させるため の押圧突部を有することを特徴としている。 これにより、 押圧突部が可動接点を確実に固定接点に接触させることとなるため、 スィツチ機能の信頼性が高まる。
第 1 4の発明は、 第 1乃至 1 2の発明の何れか 1つの構成に加えて、 前記キート ップ部は、 前記透明電極の表面に透明絶縁性フィルムを介して所望のキ一トップ形 状をした透明の第 1樹脂成形体を有し、 前記ベース電極の裏面に前記固定接点に前 記可動接点を接触させるための押圧突部を形成した第 2樹脂成形体とを有すること を特徴としている。
これにより、 押圧突部が可動接点を確実に固定接点に接触させることとなるため、 スィツチ機能の信頼性が高まる。
第 1 5の発明は、 第 1乃至 1 2の発明の何れか 1つの構成に加えて、 複数の前記 キートップ部と該複数のキ一トツプ部に対応する前記ベース電極と透明電極とによ る複数のスィツチ回路とが前記カバー基材に一体的に形成されていることを特徴と している。
これにより、 複数のキートップ部が均一に明るく照光されるから、 携帯電話等の 複数のキートップを必要とする電気 ·電子機器に適用した場合に、 よりデザイン性 と使用性の向上が際立つ。
第 1 6の発明は、 第 1乃至 1 5の発明のいずれか 1つに記載の押釦スィッチ用部 材の製造方法であって、 透明絶縁性フィルムの片面に前記透明電極を形成したもの を絞り加工して所望のキートップ形状を成形する際に、 少なくとも絞り加工時に引 つ張り力が作用する延伸部の前記透明電極に、 延伸性のある導電性ポリマーを使用 したことを特徴としている。
これにより、 成形加工による導電不良を生じることがなくなるため、 キートップ 部の側面部での導電不良による不良がなくなり製造効率が向上する。
第 1 7の発明は、 第 1 6の発明の構成に加えて、 少なくとも絞り加工前の前記 透明電極の延伸部を肉厚に形成したことを特徴としている。
これにより、 成形加工による透明電極の延伸部での導電性が維持されるため、 透 明電極の屈曲部での導電不良がなくなり製造効率が向上する。
第 1 8の発明は、 第 6乃至 1 5の発明のいずれか 1つに記載の押釦スィヅチ用 部材の製造方法であって、 キートップ部の外表面を覆う透明絶縁性フィルムの片面 の前記キートップ部に対応した箇所に透明電極を形成し、 該透明電極の上に発光層 を形成し、 該発光層の上にベース電極を形成し、 該ベース電極及び前記透明電極に 連なる延伸性を有する導電体を形成した絞り加工前の印刷済みシートを製作するェ 程と、 該印刷済みシートを絞り加工して所望のキートップ形状を成形する工程とを 有し、 絞り加工時に引っ張り力が作用する前記導電体の一部の延伸部には延伸性の ある絶縁性薄膜が被覆されていることを特徴としている。
これにより、 絶縁性薄膜がベース電極に連なる導電体の材料の流れを規制するこ ととなり、 ベース電極の抵抗値の上昇を抑えることができ、 均一な発光をする表示 部が得られる。 また、 表示部に近接して小さな発光体層を備えたため、 低消費電力 にも拘わらずデザイン的にも視認性が良く、 しかも他の余分な部品、 部材を必要と しないことから、 軽薄短小かつ優れた経済性をもたらす押釦スィツチ用部材の製造 方法を提供することができる。 ' 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の実施の形態 1に係る押釦スィツチ用部材を示した要部断面 図である。
第 2図は、 この発明に係る押釦スィッチ用部材の表示部の第 1の態様 （実施の形 態 1に対応したもの） を示した要部断面図である。
第 3図は、 同表示部の第 2の態様を示した要部断面図である。
第 4図は、 同表示部の第 3の態様を示した要部断面図である。
第 5図は、 同表示部の第 4の態様を示した要部断面図である。
第 6図は、 同表示部の第 5の態様を示し fe要部断面図である。
第 7図は、 同表示部の第 6の態様を示した要部断面図である。
第 8図は、 同表示部の第 7の態様を示した要部断面図である。
第 9図は、 同表示部の第 8の態様を示した要部断面図である。
第 1 0図は、 同表示部の第 9の態様を示した要部断面図である。
第 1 1図は、 同表示部の第 1 0の態様を示した要部断面図である。
第 1 2図は、 この発明の実施の形態 2に係る押釦スィッチ用部材の要部を示し、 第 3図の詳細に相当する構成を示す拡大断面図である。 第 1 3図は、 同押釦スイッチ用部材ベース電極とそれに連なる導電体のパターン を示した平面図である。
第 1 4図は、 同押釦スィツチ用部材の透明電極とそれに連なる導電体のパターン を示した平面図である。
第 1 5図は、 同押釦スィッチ用部材のべ一ス電極とそれに連なる導電体のパ夕一 ンに透明電極とそれに連なる導電体のパターンを重ねた状態を示した平面図である。 図 1 6は、 第 1 1図に示した表示部と同様のデザインにおいて、 ベ一ス電極の構 造をより具体的に示した拡大断面図である。
第 1 7図は、 この発明の実施の形態 3に係る押釦スィッチ用部材を示した要部断 面図である。
第 1 8図は、 従来の光源に L E Dを使用した押釦スィッチ用部材の要部断面図で ある。
第 1 9図は、 従来の光源に電球を使用した押釦スィッチ用部材の要部断面図であ る。
第 2 0図は、 従来の導光部材を採用した押釦スィッチ用部材の要部断面図である。 第 2 1図は、 従来の光源に E Lシートを使用した押釦スイッチ用部材の要部断面 図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の実施の形態について、 図面に従って詳細に説明する。
[発明の実施の形態 1 ]
第 1図は、 この発明の実施の形態 1に係る押釦スィツチ用部材を示した要部断面 図である。
第 1図に示した実施の形態 1に係る押釦スィヅチ用部材 1は、 文字、 符号又は図 柄等によるスィツチ機能を表示した表示部 2をキ一トップ部 3の天面部側に設けた ものであって、 表示部 2に自発光する面発光体 4を採用したものである。
実施の形態 1に係る押釦スィツチ用部材 1には、 回路基板 5上の固定接点 6に対 向させて配置される可動接点 7が設けられている。 具体的には、 キートップ部 3の 裏面部中央に設けた押圧突部 8の先端に可動接点 7を形成し、 キ一トップ部 3を回 路基板 5側へ押圧することにより可動接点 7が固定接点 6へ接触できるようにして いる。
また、 キートップ部 3の外周部でかつ押釦スィツチ用部材 1と回路基板 5との間 には、 所定の位置に配された複数のキートップ部 3をシリコーンゴム等の弹性材料 のカバー基材 （図示せず） が設けられており、 キートップ部 3を押圧した際にカバ 一基材の一部が回路基板 5側に弾性変形して、 キートツプ部 3から手を離した際に カバ一基材の弾性復元力によりキートツプ部 3が元の位置に復帰できるようにして いる。
キートップ部 3の実質的な形状を決定するキートップ本体 1 6の材料は硬質又は 軟質樹脂或いはエラストマ一等から選ばれる。 熱可塑性又は熱硬化性のいずれでも よく、 フィルム状、 ペレット状、 液状等素材の形態に限定されることもないが、 液 状熱硬化性樹脂は注入作業が容易であり好ましい。
キートツプ部 3の裏面部を除いた外周表面には透明絶縁性フィルム 9が被覆され ており、 この透明絶縁性フィルム 9の裏面にはキートップ部 3の側面からキートッ プ部 3の天面部に達する範囲で、 面発光体 4の一方の電極となる透明電極 1 0が設 けられている。 そして、 透明電極 1 0の裏面及び透明電極 1 0が設けられていない 透明絶縁性フィルム 9の裏面には、 遮光性及び絶縁性を有する不透明着色層 1 1が 設けられている。 そして、 不透明着色層 1 1には表示部 2の文字、 符号又は図柄等 の形態に合わせた抜き型部 1 2が形成されている。 不透明着色層 1 1の裏面には、 抜き型部 1 2を含めたキ一トップ部 3の天面部の大きさより僅かに小さな大きさの 発光体層 1 3を設けている。 したがって、 抜き型部 1 2は発光体層 1 3で埋められ、 文字、 符号又は図柄等からなる模様部が形成され、 この模様部と抜き型部 1 2の周 囲の不透明着色層 1 1からなる地部とによつて表示部 2のデザィンが完成されるこ とになる。 そして、 発光体層 1 3の裏面には、 もう一方の電極を形成するベース電 極 1 4を設けている。
キ一トヅプ部 3の外表面の透明絶縁性フイルム 9は、 厚みが 2 5〜5 0 0 /m程 度のポリビニルアルコール、 ポリエチレン、 ポリエチレンテレフ夕レート、 ポリエ チレンナフタレート、 ポリアクリル、 ポリカーボネート、 ポリスチレン、 ポリフロ 口エチレンプロピレン、 ポリクロ口 トリフロロエチレン、 ポリビニリデン、 ポリイ ミド、 ポリアミドイミド、 ポリエ一テルスルホン、 ポリスルホン、 ポリフエ二レン サルファイド、 ポリアミド、 ポリアリレート、 或いはスチレン系、 ポリエステル系、 ポリアミ ド系等の熱可塑エラストマ一や、 それらの共重合物、 ァロイ等の変性物の ほか、 数種のフィルムをラミネーシヨンした複層品等が使用できる。 ここでは、 キ
—トヅプ形状の形成が容易な、 軟化点が 5 0 ~ 2 0 0 °C以下、 好ましくは 1 0 0〜 1 5 0 °C以下の樹脂がよく、 ガス透過の小さいものが望ましい。 成形後、 外側に酸 化珪素、 酸化アルミニウム等の無機酸化物を蒸着法、 ゾルゲル法等の方法でガスバ リア一層として形成することは、 発光体層 1 3を保護し、 長寿命化に好ましい。 透明電極 1 0に用いられる導電性ポリマ一は、 ポリアセチレン、 ポリパラフエ二 レン、 ポリピロール、 ポリチォフェン、 ポリア二リン、 ポリフヱニレンビニレン、 ポリセレノフェン、 ポリアズレン、 ポリピレン、 ポリカルバゾール、 ポリピリダジ 置換基を導入したポリエチレンジォキシチォフェン、 ポリチェ二レンビニレン、 ポ リ（3メチルチオフェン）、 ポリ （3， 4—ジメチルチオフェン） 、 ポリ （3—チォ フェン一/?—エタンスルフォネール） 、 ポリメチルビロール、 ポリ（3へキシルビ ロール）、 ポリ （3—メチル一4一ピロ一ルカルボン酸メチル） 、 ポリシァノフエ 二レンビニレン、 ポリジメトキシフエ二レンビニレン誘導体、 或いはポリイソプレ ン変成物等の共役系導電性ポリマーが挙げられる。
このうち、 ドーパントの影響もあるが、 酸素や湿度に対して安定性が高く、 透明 性があり導電性が高い、 ポリピロ一ル、 ポリチォフェン、 ポリア二リンの誘導体は 好ましい。 有機 E Lに使用する場合は、 陽極として高い仕事関数を持ったポリア二 リン、 ポリチォフェンの誘導体が好ましい。
導電性ポリマーは、 その骨格が共役二重結合であることから剛直で、 接着性が乏 しい。 そのため、 基材との十分な密着性を得るには、 高い極性を有するアンカーコ ートを付加することが好ましく、 ポリウレタン、 ポリアミド、 ポリアクリルアミド 等や、 アミノ基、 水酸基、 二トリル基、 カルボキシル基、 シァノ基を側鎖に有する ポリマー等を用いることができる。
また、 導電性ポリマー単体では、 十分な抵抗値を得ることができないため、 ドー ビングする必要があり、 ァクセプ夕一としてヨウ素、 臭素などのハロゲン、 P F 5、 A s F 5、 B F 3等のルイス酸、 H F、 H C 1、 H 2 S 0 4等のプロトン酸やパラトル エンスルホン酸、 パラメトキシェチルトルエンスルホン酸等の有機酸、 F e C l 3、 T i C 1 4等の遷移金属化合物、 テトラシァノジメタン、 テトラシァノテトラァザ ナフ夕レン、 クロラニル等の有機物質或いはドナ一としては L i、 N a、 K等のァ ルカリ金属、 C a、 S r、 B a等のアルカリ金属土類等が挙げられる。
湿度、 温度による安定性を高めるため、 脱ドープには注意が必要で、 電解質ァニ オン、 カチオンは避ける方がよく、 導電性ポリマーとの配位結合や共重合等は固定 に対し有効な方法である。 特に、 ドーパントを A B 2型のモノマーを出発原料とし、 中心核分子から順次結合させて合成されたデンドリマーゃポリスチレン、 ポリメチ ルメタクリレート、 ポリウレタン等のオリゴマー、 ポリマ一或いはフラーレン分子 に導入し、 官能基として担持することは簡便であり、 透明絶縁性フィルム 9への密 着性が高まることから、 特に望ましい。 また、 このような担体を中心に多官能とな つたド一パントは、 伝導的には、 導電性ポリマー分子間をブリッジさせ、 安定化し 抵抗を下げることにもなるため、 非常に有用である。 導電性ポリマーが封止された 状態では脱ド一プの影響は非常に小さくなるので、 成形体中に収めるようにする方 がよい。 さらに、 導電性を低下させるためには、 導電性ポリマ一を延伸し、 導電性 ポリマ一の分子間距離を縮めることは有用で、 成形時の延伸を利用することができ る。
絞り加工時には、 特にキートツプ部 3の側面に相当する箇所 （延伸部） に引っ張 り力が作用して延伸されるため、 透明絶縁性フィルム 9、 透明電極 1 0はこれに適 した材料でなければならず、 破断や抵抗上昇しにくいものが選ばれる。 導電性ポリ マーはこれに適した材料である。 成形により、 導電性ポリマーの固有抵抗値は変化 しないものの、 物理的に厚みが薄くなり、 延伸することから抵抗値は上昇する。 そ のため、 延伸率が高い表示部 2の模様部の周囲 （延伸部） の導電性ポリマーを厚く 形成し、 抵抗値の絶対値を抑えることができる。 表示部 2の地部或いはキートップ 部 3側面が不透明の場合は、 後述する導電性ィンクによって補うことも可能である c 1 0 0 %を超えるような過度の延伸が行われた時は、 抵抗が上昇する恐れがある c この場合、 導電性ポリマーに線径が 0 . 5〃m以下の微細な導電性繊維を混合する ことにより、 導電性を維持することができる。 線径が 0 . を越えると実質的 に透明でなくなること、 及び繊維が剛直になるため成形の障害となる。 アスペクト 比は 1 0以上望ましくは 2 0以上、 さらに望ましくは 5 0以上がよい。 印刷性の点 から、 長さは 0 . 1 mm以下がよい。
さらに、 2 0 0 %を超えるような過度の延伸が行われた時は、 導電性ポリマーに 線径が 1〃m以下の微細な導電性繊維を混合すると、 成形時に配向し導電性を維持 することができる。
導電性繊維としては、 ポリアクリロニトリル系等の力一ボンファイバ一を裂いた もの、 酸化亜鉛、 チタン酸カリウム等のセラミヅクスゥイス力一に力一ボンコート 或いは銀メツキを施したもの等が挙げられるが、 柔軟なものがよく、 アクリル、 レ 一ヨン、 ポリエステル、 フエノール等の合成繊維に銀メヅキ等を施したもの、 或い はシングルウォールナノチューブ、 マルチウォールナノチューブ等が挙げられ、 ナ ノチューブは線径が 0 , 2 Ai m以下の導電性繊維で非常に都合がよい。 配合量は所 望の抵抗値によって決定されるが、 0 . 1から 2 O w t %である。 径が細いほど及 び配合量が少ないほど透明性が高いことはいうまでもない。
導電性ポリマ一は、 その前駆体モノマーを酸化剤や触媒を用いて重合する化学的 重合法、 非共役ポリマーからなる中間体を熱処理して得る方法、 或いは芳香族化合 物をモノマーとして電気化学的に酸化或いは還元して重合する電解重合法等がある が、 これらに限定されるものではない。
透明絶縁性フィルム 9上には、 導電性ポリマーの低分子品を蒸着等で設けるか、 水或いは溶剤に溶解した状態或いは分散したェマルジヨン状態で、 一般的な印刷塗 布方法で形成することができる。 その膜厚は、 おおよそ 0 . l〜2 5 z m程度であ る。 導電性ポリマーの場合は膜厚と抵抗は非才一ミックである場合が多く、 厚くし ても、 それに見合った抵抗減少が得られない場合もあり、 光線透過率が悪くなるだ けである。 そのため、 前もって必要な厚みを決定しておく必要がある。
透明電極 1 0の表面抵抗は 1 0 Ω /口以上、 望ましくは 1 0 0 Ω /口以上とし、 光線透過率は 9 0 %以下望ましく 8 0 %以下とする。 表面抵抗値と光線透過率は裏 腹の関係にあり、 表面抵抗が 1 0 Ω /口未満であると、 ドーパント量が増大し、 着 色が強くなり、 所望の色を得ることができず、 導電性ポリマーも硬質化し、 十分な 伸度を示さない。 光線透過率は高い方が良いが、 9 0 %を超えると表面抵抗が増大 しすぎ、 消費電力が増加する。
面発光体 4の発光体層 13が発光する構造は、 電気—光変換のメカニズムを利用 すればよく、 表示部 2の領域を均一に発光させ、 樹脂の成形体との複合化を考える と、 有機系の無機 EL、 有機 EL或いは LEC (Li ght Emi t t i ng E l ec t ro chemi ca l Ce l l ：電気化学発光素子） 等が挙げられ、 直接、 可視発光するものや、 可視光外、 例えば紫外発光をし、 これを可視発光に変 換したもの等が含まれる。 これらは、 いずれも給電のために対向する電極が必要で あるが、 実施の形態 1では、 一方の電極を透明としだ透明電極 10とし、 他方をべ ース電極 14としている。
無機 ELは、 対向する少なくとも一方が透明の 2電極間に、 約 5〜50 m厚の 発光体層 13を設け、 20〜100V、 50~400 Hz等の交流を印加して発光 させる。 携帯機器等の直流電池の場合は、 インバーター等によって昇圧し、 交流に 変換する必要がある。
発光体層 13は、 硫化亜鉛等の無機蛍光体粉末をシァノエチルセルロース、 シァ ノエチルサッカロース、 シァノエチルプルラン等高誘電体有機物ノ ィンダーに分散 させ、 ァセトニトリル、 ジメチルホルムアミ ド、 ジメチルァセトアミド等で溶液化 し、 湿式にて加工を施すことができる。 特に、 蛍光体には銅、 鉄等の金属をドーピ ングし多色化が図られている。 また、 蛍光体をプラズマ重合或いはゾルゲル法、 そ の他既存の方法により、 セラミックスでマイクロカプセル化し、 耐湿性ゃ基材への 密着性等の安定性を高めることが可能である。 その他、 このバインダーにはチタン 酸バリウム、 チタン酸カリゥム等の高誘電体をさらに配合した励起反射層等により 電界効率を上げることができる。
接着性の低い導電性ポリマ一からなる透明電極 10に、 良好に接着するためには、 前記したアンカ一コートの材料と同等のものを用いることが好ましい。
発光体層 13の発光材料としては、 硫化亜鉛に銅等をドーピングした蛍光体粉末 をシァノェチルセルロースやシァノェチルサッ力ロース、 シァノエチルプルラン等 の強誘電体バインダ一に必要ならばチタン酸バリゥム等の強誘電セラミック粉末を ァセトニトリル等の極性溶剤に溶いたィンクや、 ポリビニルカルバゾ一ル等のホ一 ル輸送性バインダ一にトリスヒドロキシキノリノラアルミニウム錯体等の電子輸送 性色素を混合したトルエン溶液等が挙げられる。
無機 E Lシートは、 従来から面状光源としても用いられているが、 この発明では 表示部 2のみに採用するため、 その面積は従来バヅクライ トとして使用されていた ものの約 1 / 5〜1 1 0 0といった僅かな量で足り、 それに比例して消費電力を 低減することができる。
有機 E Lは、 使用する発光体材料によって、 低分子型と高分子型とがある。 その うち、 膜厚が厚い高分子型は加工がし易く、 この発明ではこれに限定して説明する と、 対向する少なくとも一方が透明の 2電極間に発光体層 1 3を挟持し、 約 0 . 1 〜0 . 1 5 ιηの発光体層 1 3と、 必要ならば、 電子注入層、 正孔注入層、 輸送層 等の機能層を設け、 直流 5〜2 0 Vを印加する。 発光体層 1 3は、 ポリパラフエ二 レンピニレン誘導体、 ポリチォフェン誘導体、 ポリジアルキルフルオレン、 ポリパ ラフヱ二レン誘導体、 ポリアセチレン誘導体、 ポリビニルカルバゾール誘導体等の 可溶性 Γ共役ポリマーがある （シーエムシー発行、 「有機 E L材料とディスプレ ―」 ） 。 これら溶液をスピンコート、 インクジヱヅ ト印刷等で設けることができ、 色は各物質が持つエネルギーギヤップで決定され、 ェネルギ一ギヤップが大きいほ ど短波長側になる。 発光体層 1 3と上下の電極層は電子と正孔注入のバランスを吟 味して設計される。 高分子型のうち、 色素分散型のものは構造が簡単である。 ポリ ビニルカルバゾ一ルやポリフエ二レンビニレンに、 トリスヒドロキシキノリラアル ミニゥム錯体等の電子輸送性或いはォキサジァゾ一ル誘導体等の正孔輸送成分を混 合し、 ドーパントとしてクマリン誘導体、 キナクドリン、 ルプレン等のレーザー色 素を混合した層を電極に挟持したものである。 この他、 び共役ポリマーのポリメチ ルフヱニルシラン等は近紫外に発光ピークを持ちプチルベンゾォキサゾリルチオフ ヱン、 ベンゾピラノン誘導体等のレーザー色素を混合することにより可視発光とす ることができる。
L E Cは、 対向する少なくとも一方が透明の 2電極間に発光体層 1 3を挟持し、 約 1 5〃mの発光体層 1 3のみの構造で、 発光体層 1 3は有機 E Lと同様の共役ポ リマーとエチレンォキサイ ド、 フォスファゼン等のポリマー或いはオリゴマーの電 解質物質とトリフロロメタンスルホン酸リチウム塩等の金属塩を混合したものであ る。 直流の 3〜5 Vの電圧を印加すると、 塩のカチオン、 ァニオンは共役ポリマー を電気化学ドーピングし、 P型及び N型半導体を電気化学的にバランスよく生成し、 共役ポリマーに電子或いは正孔を効率よく供給することになり、 有機 E L同様に発 光する （WO 9 6 / 0 0 9 6 8 ) 。
以上 3種の面発光体 4のうち、 無機 E Lは膜厚制御が容易で環境に対する安定性 があり、 L E Cは構造がシンプルで電極材料に制限がなく、 膜厚制御が容易で、 低 消費電力であることから好ましい。
透明電極 1 0と対向するベース電極 1 4は、 金、 銀、 銅、 ニヅケル、 アルミニゥ ム、 マグネシウム、カルシウム、 リチウム、 パラジウム、 白金等の金属又は合金或 いはタングステン力一バイ ト、 炭化珪素、 酸化スズ、 酸化インジウム等の導電^ έセ ラミックス或いはフラーレンを光重合、 電子線照射重合、 プラズマ重合、 電解重合 等で形成できる。 発光体層 1 3が有機 E Lである場合は、 透明電極 1 0と仕事関数 の差が大きい材料が選ばれる。 この他それら微粒子のほか、 カーボンブラック、 グ ラフアイ ト等の導電性フィラーをエポキシ樹脂、 ウレタン樹脂、 シリコーン樹脂等 の絶縁性樹脂溶液に混合した導電性インクによっても形成できる。
透明電極 1 0と同様に、 延伸による抵抗変化を抑えるため、 前述のような導電性 セラミヅクスの微粒子、 力一ボンブラヅク、 グラフアイ ト等の導電性フイラ一をェ ポキシ樹脂、 ウレタン樹脂、 シリコーン樹脂等の低架橋の熱硬化性樹脂、 或いは、 ポリアミド、 ポリエステル、 ポリアクリル、 塩素化ポリオレフインや未加硫合成ゴ ム、 熱可塑性エラストマ一等の分子量の大きな熱可塑性樹脂などの有機ポリマーに 混合して形成することは好ましい。 また、 このべ一ス電極 1 4を、 有機ポリマーの 代わりに、 前述のような導電性ポリマ一から形成してもよい。
導電性ポリマ一とした場合は、 バインダー自体も導電性となることから導電性フ イラ一の連鎖が壊れても導通を維持することができるので、 さらに好ましい。 さら に、 導電性繊維或いは可撓性のあるカーボンナノチューブを混合した場合は、 バイ パス効果で抵抗を下げ、 維持することができるので好ましい。
次に、 実施の形態 1に係る押釦スィツチ用部材 1の製造方法について説明する。 平らな透明絶縁性フィルム 9を一番下にして、 この透明絶縁性フィルム 9のキー トヅプ部 3が位置する箇所に、 キ一トップ部 3の天面の幅とほぼ等しい帯状の透明 電極 1 0を形成し、 この透明電極 1 0の上からキートツプ部 3の天面部に該当する 箇所を中心にして遮光性及び絶縁性を有する不透明着色ィンクによるネガ印刷を行 うことで、 キートップ部 3の裏面部を除いた外周表面を覆うに十分な大きさの不透 明着色層 1 1を形成する。 この際、 不透明着色層 1 1のキートップ部 3の天面部が 位置する箇所には、 スィツチ機能を表示した表示部 2の模様部の形状を象った抜き 型部 1 2を形成しておく。
次に、 不透明着色層 1 1の上には、 抜き型部 1 2を含めたキートヅプ部 3の天面 部の大きさより僅かに小さな大きさに発光材料を印刷して発光体層 1 3を形成する。 これにより、 抜き型部 1 2には発光体層 1 3が充填される。 さらに、 発光体層 1 3 の上に発光体層 1 3とほぼ同じ大きさのベース電極 1 4を形成して、 発光体層 1 3 が不透明着色層 1 1の抜き型部 1 2に留まるようにすることで、 絞り加工前の印刷 済みシート （図示せず） が完成する。
発光体層 1 3の発光材料としては、 硫化亜鉛に銅等をドーピングした蛍光体粉末 をシァノエチルセルロースゃシァノエチルサッカロース、 シァノエチルプルラン等 の強誘電体バインダーに必要ならばチタン酸バリゥム等の強誘電セラミック粉末を ァセトニトリル等の極性溶剤に溶いたィンクや、 ポリビニルカルバゾール等のホ一 ル輸送性バインダ一にトリスヒドロキシキノリノラアルミニウム錯体等の電子輸送 性色素を混合したトルエン溶液等が挙げられる。
表示部 2の模様部と地部及び不透明着色層 1 1等の形成は、 通常の透明、 不透明 インクをスクリーン印刷、 インクジェット印刷、 熱転写印刷、 グラビア印刷、 吹き 付け塗装、 ディヅプコーティング、 スピンコーティング、 蒸着等の手法を用いて行 えばよい。 また、 印刷基体の色をそのまま利用することもできる。
次に、 前述した絞り加工前の印刷済みシートを圧空 ·真空成形やプレス成形等に より所望のキ一トップ部 3の形状に合わせた絞り加工を行い、 キートップ本体 1 6 が設けられる凹部を有する賦形シートを作成する。 このとき、 透明電極 1 0とべ一 ス電極 1 4の抵抗値が大きく変化しないように、 透明電極 1 0の屈曲部は十分な丸 みを確保することが必要である。
次に、 絞り加工によって成形された賦形シ一トの凹部に熱硬化性樹脂を注入して 金型内で硬化させる。 その後、 キートップ部 3の押圧突部 8の先端に導電性インク を塗布することで可動接点 Ίを形成して実施の形態 1に係る押釦スィッチ用部材が 完成する。
地部及び着色層、 発光体層 1 3等の形成は、 通常のスクリーン印刷、 インクジヱ ット印刷、 熱転写印刷、 グラビア印刷、 夕ンポ印刷、 吹き付け塗装、 ディップコー ティング、 スピンコーティング、 蒸着等を用いる。
透明着色層 1 5と不透明着色層 1 1とは、 軟質の樹脂やエラストマ一をバインダ —にし、 染料や顔料を混合したもので、 前記透明絶縁性フィルム 9に密着し、 同じ く延伸性のあるものがよく、 同様の樹脂を用いることが好ましい。 その厚みは 1 ~ 2 0 ^ 111とされるが、 印刷等で設け易い 3 m以上で、 全厚の薄いほうが成型し易 いことから、 1 0 z m以下が好ましい。
キートップ形状の賦形は、 通常用いられる、 ブロー成形、 真空成形、 金型成形等 が採用される。 表示部 2の意匠の位置ずれをなくすためには、 金型成形がよく、 透 明絶縁性フィルム 9を、 その表示部 2のあるところを除いて、 熱変形温度に加熱し、 金型に沿った形状に保持した後、 除圧前に、 冷却すると精度のよい形状を得ること ができる。 延伸の速度が、 速い程、 導電体の抵抗値が上昇し易いため、 1 0 0 mm /分以下、 望ましくは 5 0 mm/分以下がよい。
プランジャ一部等を形成するキ一トヅプ本体 1 6に充填される材料は、 硬質又は 軟質の樹脂や、 エラストマ一から選ばれる。 熱可塑性、 熱硬化性、 ペレット状、 液 状等限定するものではないが、 液状熱硬化性樹脂は注入作業が容易で好ましい。 こ の形成には、 射出成型、 トランスファー成型、 ポッティング等によって行うことが でき、 予め成型したものを接着して設けることも可能である。
次に、 表示部 2の各種態様について説明する。
表示部 2は文字、 符号又は図柄等の模様部とその地部からなり、 その少なくとも いずれか一方が自発光するもので、 自発光する部分は、 一対のいずれか一方が透明 電極 1 0とべ一ス電極 1 4とに挟持された発光体層 1 3からなつている。
表示部 2の模様部となる文字、 符号又は図柄等は通常の印刷方法により設けるこ とができ、 表示部 2の背景との関わりによって、 透過光、 自発光、 反射光及び色差 の組み合わせによって種々のデザィンが考案される。
第 2図乃至第 1 1図は、 デザインの異なる表示部を示した要部断面図である。 こ のうち、 第 2図乃至第 8図は文字、 符号又は図柄等が発光する表示部のパターンを 示し、 第 8図乃至第 1 0図は地部が発光する表示部のパターンを示している。
第 2図に示した表示部 2の第 1の態様は、 上から順番に透明絶縁性フイルム 9、 透明電極 1 0、 抜き型部 1 2を有する不透明着色層 1 1、 抜き型部 1 2を埋める発 光体層 1 3及びベース電極 1 4を有しており、 第 1図に示した実施の形態 1と同じ 構成である。
第 3図に示した表示部 2 ©第 2の態様は、 上から順番に透明絶縁性フイルム 9、 抜き型部 1 2を有する地部を構成する不透明着色層 1 1、 抜き型部 1 2を埋める模 様部を構成する透明着色層 1 5、 透明電極 1 0、 発光体層 1 3及びベース電極 1 4 を有している。
第 4図に示した表示部 2の第 3の態様は、 上から順番に透明絶縁性フイルム 9、 抜き型部 1 2を有する地部を構成する不透明着色層 1 1、 抜き型部 1 2に挿入され る模様部を構成する着色透明電極 1 0 a、 着色透明電極 1 0 aを介して抜き型部 1 2を埋める発光体層 1 3及びベース電極 1 4を有している。
第 5図に示した表示部 2の第 4の態様は、 上から順番に透明絶縁性フイルム 9、 透明電極 1 0、 抜き型部 1 2を有する地部を構成する不透明着色層 1 1、 抜き型部 1 2を埋める模様部を構成する透明着色層 1 5、 発光体層 1 3及びベース電極 1 4 を有している。
第 6図に示した表示部 2の第 5の態様は、 上から順番に透明のオーバーコート層 1 6、 抜き型部 1 2を有する地部を構成する不透明着色層 1 1 (抜き型部 1 2はォ —バ一コート層 1 6で埋められている） 、 模様部を構成する透明着色層 1 5、 透明 絶縁性フィルム 9、 透明電極 1 0、 発光体層 1 3及びべ一ス電極 1 4を有している。 第 7図に示した表示部 2の第 6の態様は、 上から順番に透明絶縁性フイルム 9、 透明電極 1 0、 模様部を構成する不透明着色層 1 1と地部を構成する透明着色層 1 5、 発光体層 1 3及びベース電極 1 4を有している。
第 8図に示した表示部 2の第 7の形態は、 上から順番に透明絶縁性フイルム 9、 透明電極 1 0、 模様部を構成する発色体層 1 3、 着色誘電体層 1 8 a及びベース電 極 1 4を有している。
第 9図に示した表示部 2の第 8の態様は、 上から順番に透明絶縁性フイルム 9、 透明電極 1 0、 模様部を構成する不透明着色層 1 1、 不透明着色層 1 1の外周を覆 い地部を構成する透明着色層 1 5、 発光体層 1 3及びべ一ス電極 1 4を有している。 第 1 0図に示した表示部 2の第 9の態様は、 上から順番に透明絶縁性フィルム 9、 模様部を構成する不透明着色層 1 1と地部を構成する透明着色層 1 5、 不透明着色 層 1 1と透明着色層 1 5との外周を覆う透明電極 1 0、 発光体層 1 3及びべ一ス電 極 1 4を有している。
第 1 1図に示した表示部 2の第 1 0の態様は、 上から順番に透明の透明絶縁性フ イルム 9、 模様部を構成する不透明着色層 1 1、 不透明着色層 1 1の外周を覆う透 明着色電極 1 0 a、 発光体層 1 3及びベース電極 1 4を有している。
このうち、 第 4図と第 1 1図に示したものは、 透明電極 1 0を着色して透明着色 電極 1 0 aとしたものであり、 この場合には透明着色層 1 5を使用しなくてよいた め、 製造工程が簡単となり製造コストが低減できる。
また、 第 8図に示したものは、 発光体層 1 3により文字、 符号又は図形等が形成 されているので、 不透明着色層の印刷を省くことができ、 印刷回数を少なくして製 造工程を簡単にすることができる。
なお、 透明着色層 1 5と不透明着色層 1 1とは、 軟質の樹脂やエラストマーをバ インダ一にし、 染料や顔料を混合したもので、 透明絶縁性フィルム 9に密着し、 同 じく延伸性のあるものがよく、 透明絶縁性フイルム 9と同様に樹脂を用いることが 好ましい。
[発明の実施の形態 2 ]
この実施の形態の押釦スィツチ用部材は、 透明電極とベース電極とに連なる導電 体を設けた他は、 実施の形態 1と同じである。 この実施の形態に係るキートヅブ部 の天面部近傍の構成について、 第 3図の詳細に相当する層構成を示した第 1 2図に 従って詳しく説明する。
透明絶縁性フィルム 9の下に、 隠蔽層として不透明着色層 1 1と表示部 2である 透明着色層 1 5が設けられている。 次いで、 透明電極 1 0の密着^4を高めるために、 アンカ一コート 1 7層が設けられている。 このアンカーコート層 1 7は透明着色層
1 5が同機能を持つ場合は、 省略することが可能である。 透明電極 1 0は不必要に 大きくすることなく、 ベース電極 1 4との絶縁を保っために、 ベース電極 1 4に連 なる導電体 1 4 dとは重なることがないように形成することが肝要である。 発光体 層 1 3と誘電体層 1 8 bはベース電極 1 4と透明電極 1 0の絶縁性を保つ必要からヽ 透明電極 1 0とベース電極 1 4が重なる部分においては、 透明電極 1 0を覆うよう に形成する必要がある。 ベース電極 1 4は、 絶縁薄膜層 1 9で覆われている。 これ により、 ベース電極 1 4と透明電極 1 0とは絶縁性を保ち、 同時にベース電極 1 4 の成形の延伸時に、 軟化流動しているベース電極 1 4の導電体 1 4 dの材料の流れ を規制し、 ベース電極 1 4の抵抗値上昇を抑える働きをするものである。
誘電体層 1 8 bのバインダーにはチタン酸バリウム、 チタン酸カリウム等の高誘 電体をさらに配合し、 電界効率を上げることができる。 透明電極 1 0とベース電極 1 4を絶縁するには、 この誘電体層 1 8 bの体積抵抗と膜厚が重要で、 D C 1 0 0 V印加で 1 3乗以上の体積抵抗が必要で、 膜厚は少なくとも 1 0 m以上必要であ る。 この絶縁性が低下すると、 発光輝度が低くなり、 効率が落ちるので注意が肝心 である。 もちろん、 ピンホールや異物の混入等があってはならない。 無溶剤インク 等の高濃度インクを用いると、 一度に厚膜が形成され、 溶剤揮発によるピンホール 等が低減し、 絶縁性を維持しやすい。
このバインダーの成形温度における貯蔵弾性率は、 基材及び絶縁性薄膜層 1 9の それより小さくてはならず、 それらより早く流動状態になり、 容易に延伸されるこ とが必要である。 動的粘弾性を測定すると、 その貯蔵弾性率は 1桁以下、 さらに好 ましくは 2桁以下であることが好ましい。 動的粘弾性を測定するのに十分な試料の 大きさがない場合は、 微小硬度計を用い、 試料を必要な温度に維持した状態で、 大 小の判別は行うことができる。
キートヅプ部 3の天面部近傍は成形によって歪まず、 ほとんど延伸されることは ないが、 キ一トップ側面の部分が最大に延伸されるため、 この天面部近傍に、 各層 の材料の界面、 特に、 透明電極 1 0やそれに連なる導電体 1 0 dとベース電極 1 4 とそれに連なる導電体 1 4 dの重なる部分があっては、 損傷、 破断が生じやすいた め、 避けなければならない。
また、 成形のばらつき等による、 不慮の破断或いは抵抗値の上昇を避けるために、 冗長回路として、 複数のスィヅチ回路が透明電極 1 0とベース電極 1 4のそれそれ に連なることは、 発光の安定性に大変好ましい。
第 1 3図は、 この発明の実施の形態 2に係る押釦スィツチ用部材に使用する複数 のべ一ス電極とそれに連なる導電体のパターンの一例を示した平面図である。 複数のキ一トツプ部 3の表示部 2に対応するべ一ス電極 1 4は、 発光体層 1 3の 底面側を覆い尽くすに十分な大きさを有する略円形乃至楕円形をし、 それらのベ一 ス電極 1 4の外周から各 2本ずつの帯状の導電体 1 4 dが延出しており、 それら 2 本の導電体 1 4 dが経路線 1 4 kを経由して最終的には 1本の主幹 1 4 sにまとめ られ押釦スィヅチ用部材 1の電極端子へと接続されるようになっている。
第 1 4図は、 この発明の実施の形態 2に係る押釦スィッチ用部材に使用する複数 の透明電極とそれに連なる導電体のパターンの一例を示した平面図である。
複数のキートップ部 3の表示部 2に対応する透明電極 1 0は、 発光体層 1 3の上 面側を覆い尽くすに十分な大きさを有する略円形乃至楕円形をし、 それらの透明電 極 1 0の外周から各 2本ずつの帯状の導電体 1 0 dが延出しており、 それら 2本の 導電体 1 0 dが経路線 1 0 kを経由して最終的には 1本の主幹 1 0 sにまとめられ 押釦スィッチ用部材 1の電極端子へと接続されるようになつている。
図面では、 透明電極 1 0の外形がペース電極 1 4より一回り大きい場合を示して おり、 ベース電極 1 4のパターンに透明電極 1 0のパターンを重ねると、 第 1 5図 に示した状態となる。 つまり、 ベース電極 1 4は透明電極 1 0で覆われるが （完成 品にあっては、 両者の間に発光体層 1 3が挟み込まれる） 、 ベース電極 1 4から延 出する導電体 1 4 dと透明電極 1 0から延出する導電体 1 0 dとは互いに重なるこ となく、 かつべ一ス電極 1 の経路線 1 4 k及び主幹 1 4 sと透明電極 1 0の経路 線 1 0 k及び主幹 1 0 sとが重なることがないように配置される。
これにより、 ベース電極 1 4に連なる導電体 1 4 dと透明電極 1 0に連なる導電 体 1 0 dとが接触して損傷や破断が生じるおそれがなくなるため、 安定した照光が 保証される。
第 1 6図は、 第 1 2図に示した表示部と同様のデザインにおいて、 ベース電極 1 4の構造をより具体的に示した拡大断面図である。
第 1 6図に示したように、 ベース電極 1 4を導電性ポリマー層 2 0と有機ポリマ —と導電性フイラ一とからなる導電性フイラ一層 2 1との複合体の導電層とした場 合には、 導電性フィラーの連鎖が壊れても、 導電性ポリマー層 2 0が補うことで、 導通を維持することができるので、 さらに好ましい。 ベース電極 1 4及びそれに連なる導電体 1 4 dの膜厚は、 成形後に薄くなつた膜 厚が導電フィラーの大きさの 3倍以上、 好ましくは 5倍以上がよい。 バインダーの 流れ、 変形に伴い、 導電性フイラ一も同様に移動することが必要で、 形状は球形に 近い粒状がよい。
粒子連鎖を確実にするためには、 このほか繊維状、 平面状のフィラーも選択され るが、 繊維状のものは、 流れに伴い配向し、 抵抗値を維持し易く、 大変好都合であ る。 繊維状導電フイラ一のァスぺクト比は 1 0以上望ましくは 2 0以上、 さらに望 ましくは 5 0以上がよい。 長さは、 印刷性の点から 0 . 1 mm以下がよい。 ポリア クリロニトリル系等のカーボンファイバ一を裂いたもの、 酸化亜鉛、 チタン酸カリ ゥム等のセラミヅクスゥイス力一にカーボンコート或いは銀メヅキを施したもの等 が挙げられるが、 柔軟なものがよく、 アクリル、 レーヨン、 ポリエステル、 フエノ —ル等の合成繊維に銀メヅキ等を施したもの、 或いはシングルウォールナノチュー ブ、 マルチウォールナノチューブ等が挙げられ、 ナノチューブは線径が 0 . 2 / m 以下の導電性繊維で非常に都合がよい。 配合量は所望の抵抗値によって決定される が、 0 . 1〜2 O w t %である。
[発明の実施の形態 3 ]
第 1 7図は、 この発明の実施の形態 3に係る押釦スィヅチ用部材を示している。 第 1 7図に示した実施の形態 3に係る押釦スィッチ用部材 1は、 文字、 符号又は 図柄等による表示部 2をキ一トップ部 3の中間部に設けたものであって、 表示部 2 に自発光する面発光体 4を採用したものである。
実施の形態 2に係る押釦スィツチ用部材 1には、 回路基板 5上の固定接点 6の配 置に合わせてこの固定接点 6と対向する位置に可動接点 7を配するように弾性変形 可能なドーム部 2 2の内面に可動接点 7を設けた接点シート部材 2 3と、 接点シ一 ト部材 2 3のドーム部 2 2の中央部をキートップ部 3の裏面部に設けた押圧突部 8 で押圧できるように配置されたキートヅプ部 3が一体に形成されている。
そこで、 透明絶縁性フィルム 9の表面には、 所望のキートヅプ形状に成形された 第 1樹脂成形体 2 4がー体に設けられており、 透明絶縁性フィルム 9の裏面には、 透明電極 1 0が設けられている。
透明電極 1 0の裏面には、 キートップ部 3の天面部に当たる箇所に透明な着色ィ ンクで表示部 2の模様部を形成した透明着色層 1 5が形成されている。 表示部 2は キートヅプ部 3の天面部の一部分に形成されるが、 透明着色層 1 5の裏面及び透明 着色層 1 5の周囲の透明電極 1 0の裏面には、 発光材料からなる発光体層 1 3が設 けられている。 また、 発光体層 1 3の裏面には銀ペース トによるべ一ス電極 1 4が 設けられている。 ベース電極 1 4の裏面には、 キートヅプ部 3の裏面中央部に当た る箇所に押圧突部 8を設けた第 2樹脂成形体 2 5を一体に形成している。
なお、 実施の形態 3おける各部材の材料については、 実施の形態 1と同様である ため、 実施の形態 1の説明を参照のこと。
次に、 実施の形態 3に係る押釦スィツチ用部材 1の製造方法について説明する。 まず、 透明絶縁性フィルム 9の裏面のキートヅプ 3が位置する箇所に、 キ一ト ヅ プ 3の天面の幅とほぼ等しい帯状の透明電極 1 0を形成し、 この透明電極 1 0の上 に透明な着色インクで表示部 2の模様部を形成する。 次に、 発光材料をキ一トップ 3の裏面側の透明電極 1 0及び表示部 2の上に塗布して発光体層 1 3を形成する。 次に、 発光体層 1 3のキートップ 3の裏面部中央に当たる箇所を除いて、 遮光性及 び絶縁性を有する絶縁性インクを発光体層 1 3の外周部と透明電極 1 0の上に塗布 して不透明着色層 1 1を形成する。 発光体層 1 3の上には対向電極としてべ一ス電 極 1 4を印刷し、 不透明着色層 1 1の印刷工リア内に留める。 ペース電極 1 4の上 には、 第 2樹脂成形体 2 5とその裏面中央部の押圧突部 8を一体に形成する。
次に、 第 2樹脂成形体 2 5を形成した透明絶縁性フィルム 9の対応する位置の表 面側に、 予め所望のキートツプ形状に形成した第 1樹脂成形体 2 4を接着固定して、 押釦スィツチ用部材 1を完成する。
実施の形態 3にあっては、 発光体層 1 3が第 1樹脂成形体 2 4と第 2樹脂成形体 2 5との間に配置されキートヅプ部 3の中間部の位置に設けられているため、 発光 体層 1 3が外部雰囲気から隔離された環境状態に保たれているため、 水分や酸素の 影響を受けることがなく長期に使用しても発光性能が低下することがない。
なお、 実施の形態 1、 2では表示部 2をキ一トップ部 3の天面部に設け、 実施の 形態 3では表示部 2をキートツプ部 3の中間部に設けたが、 表示部 2はキートップ 部 3の天面部又は裏面部或いは中間部等、 キ一トップ部 3と一体的であればその位 置を限定するものでなく、 デザィンの好みによって決定すればよい。 さらに、 表示部 2のキートヅプ部 3内の位置は、 透明電極 10が透明絶縁フィル ム 9上にあるため、 キートヅプ部 3の上部になることが一般的であるが、 発光体層 13は水分や酸素にその寿命が影響されることから、 表示部 2が印刷塗布された透 明絶縁性フィルム 9を成形後、 上部に透明絶縁性樹脂からなる成形体を貼着させあ るいはィンモールドで一体形成し、 キートヅプ部 3の中央部に表示部 2を形成する と、 上部、下部からの水分や酸素の浸入を均等化することができるので有効的な長 寿命化策となる。
従来の面状光源として無機 E Lシ一トを用いていた場合には、 その使用面積が広 かったが、 この発明に係る押釦スィッチ用部材にあっては、 キ一トップ部の表示部 のみに発光体層を設けるため、 その使用面積は従来の無機 ELシート方式に比べ約 1/5-1/100となり、 それに比例して消費電力も大幅に低減することができ る。 実施例
以下、 実施の形態 1ないし 3についての評価を行うために製作した実施例 1乃至 5と、 その比較対照品として製作した比較例 1及び比較例 2について説明する。
[予備試験]
以下、 この発明に係る押釦スィツチ用部材 1を成形する前の印刷済みシートにつ いて、 その性能を確認するために行った予備試験について説明する。
(熱可塑性バインダ一の調整）
100 °Cにおける貯蔵弾性率が 1 X 10E 6 (Pa) と 5 x l OE8 (Pa) の 熱可塑性ポリエステル （東洋紡製、 商品名バイロン） をそれぞれ、 固形分が 50% となるようにセロソルブアセテートに溶解させ、 絶縁性バインダー溶液 （前者を I Lと後者を I Hと以下略して表示。 ） を作製した。
(銀ペーストの調整）
I Lに平均粒子径 2. 5 111と0. 3〃mの粒状銀粉 （福田金属箔粉工業 （株） 製商品名シルコート及びディーェムシ一スクウヱァー製シルバーパウダー） を、 体 積抵抗が I X 10E— 3から 5 x 10E— 2になるよう所望量を混合分散し、 銀ぺ —ストを得た （それそれ I LSL、 I LSSという。 ） 。 同様に I Hにも加え、 I HS Lと I HS Sを得た。
(引張試験）
上記条件によって作製した 4種類の銀ペーストを使用して 1 0種類の試料を作製 し、 50 /m厚の非晶性ポリエチレンテレフタレートシート上にこれらの銀ペース トを印刷し、 乾燥後、 さらに絶縁性バインダー溶液をコートし、 1 0 m厚の皮膜 で覆った。 この印刷物を首の幅が 2 mmのダンベル状に打ち抜き、 100°Cの雰囲 気中で、 テンシロンを用い、 引張速度 1 00mm/分で引張試験を行い、 随時 20 0%までの伸び率と抵抗を測定した。 試験終了後、 試験片上の銀ペーストの膜厚を 測定した。
以上の 1 0種類の試料についての試験結果を表 1及び表 2に示す。 表 1 試料番号 s式料丄 試料 2 試料 3 試料 4 試料 5 銀ペースト種類 ILSS ILSL IHSS IHSL ILSS 初期膜厚 （ m) 10 25 1 0 25 1 0 延伸後 （ m) 3 9 3 9 3
I H I H ェ I L ない 初期抵抗 （R0) (Ω) 2. 3 0. 7 2. 3 0， 8 2. 1 延伸後抵抗 （R) (Ω) 1 93 72 252 16 1 4225
R/R 0 84 1 03 1 10 20 1 201 2
表 2
Figure imgf000028_0001
この予備試験の結果によれば、 絶縁コートの無い試料 5、 6は、 絶縁コートのあ る場合に比べて、 引張試験後の抵抗上昇が大きい。 また、 引張試験後の膜厚が導電 粒子の大きさの 3倍未満の試料 7、 8では、 柢抗上昇が甚だしいものとなった。
[実施例 1 ]
実施例 1は、 この発明の実施の形態 1に対応するものである。
まず、 1 0 0〃mのポリメチルメタクリレート （ァクリプレン、 三菱レーヨン
(株） 製） の片面にスルホン化ポリスチレンをドーピングしたポリ （3 , 4—ェチ レンジォキシチオフヱン） （デナトロン 4 0 0 1、 長瀬産業 （株） 製） 溶液にその 固形分に対し 3 %のマルチウォールナノチューブ （線径 0 . 0 l Ai m、 平均線長 5 m、 ハイペリオン社製） をホモジナイザ一を用い分散させ透明な処理液を得た。 次に、 処理液を透明絶縁フィルム 9の片面にグラビアコ一夕一により全面塗布し、 l m厚の透明電極 1 0を形成した。 このものの全光線透過率は 7 0 % ( J I S— K 7 1 0 5に準じて測定） で表面抵抗は 5 0 0 Ω /口 （ J I S—K 6 9 1 1に準じ て測定） であった。
不透明着色層 1 1を遮蔽性及び絶縁性のある黒色の着色インクで表示部 2の地部 をスクリ一ン印刷で、 表示部 2の模様部及び第 2の電極端子部を除き全面に塗布し た。 緑色の発光色を有する硫化亜鉛をシァノエチルセルロースに分散させた無機 E Lペーストを地部の抜き型部 1 2に印刷で 2 0〃111の発光体層 1 3を、 ついでチタ ン酸バリゥム粉末をシァノエチルセルロースに分散させた 1 0 mの励起反射層を 設けた。 最後に、 ペース電極 （ドーデント N H— 0 3 0 A、 熱可塑性ポリアミドパ インダ一、 二ホンハンダ （株） 製） 1 4で発光体層 1 3上に対向電極とそれに繋が る端子電極を不透明着色層 1 1に設けた。 印刷工程終了後、 真空乾燥装置でよく乾 燥させ印刷済みフィルムを得た。
直径 1 2 mm、 深さ 7 . 8 mm, 底面が R 5 0 (mm) の凹曲面を有する 1 2個 のキヤビティ一を有する金型と、 これにより型取りした硬度 9 0 ° (ショァー A) の弾性体からなる第 1の雄型を用い、 表示部 2の模様部に断熱のため直径 8 mmの 金属片を置き、 赤外線により 1 1 0 °Cに加熱し、 金属片を取り去り直ちに、 印刷済 みフィルムを冷間で圧縮成形した。 雄型を取り除いた後、 キートップ本体 1 6とし て硬度 8 0 ° (ショァ一 A ) の液状シリコーンゴムを必要量注型し、 第 1図に示し た断面形状を有する第 2の雄型により、 キートップ本体 1 6の裏面部に押圧突部 8 を成形した。 この押圧突部 8にカーボンブラヅクを含有するシリコーンインクによ り可動接点 7を形成し、 押釦スイッチ用部材 1 (実施の形態 1に対応するもの） を 得た。
押釦スィツチ用部材 1の電極端子と回路基板 5上の電極端子とを合わせて載置し、 発光体層 1 3に 5 0 V、 1 0 0 H zの交流を印加すると表示部 2は全て緑色の発光 を呈し、 輝度は 5 . 2ニットであった。
[比較例 1 ]
比較例 1は実施例 1を評価するためのものである。
比較例 1は、 透明電極 1 0が透明セラミックス粒子を分散させた I T Oインク (住友大阪セメント （株） 製） で形成されていること以外 （ナノチューブ無し） 、 実施例 1と同じである。
比較例 1に係る押釦スィッチ用部材を点灯させると、 5箇所点灯せず、 残りは輝 度がまちまちで、 点灯したと判断するのが困難なものもあった。
[実施例 2 ]
実施例 2はこの発明の実施の形態 1に対応するものである。
実施例 2では、 透明電極 1 0として実施例 1と同様の導電性ポリマーに、 赤く着 色させた。 発光体層 1 3は白色の硫化亜鉛からなる。 まず、 100〃πιポリメチルメタクリレート （三菱レーヨン （株） 製、 ァクリブ レン） の片面にスルホン化ポリスチレンをドーピングしたポリ （3， 4—エチレン ジォキシチォフェン） （デナトロン 400 1、 長瀬産業 （株） 製） 溶液にその固形 分に対し 3 %のマルチウォールナノチューブ （線径 0. 0 1 /m、 平均線長 5〃1!1、 ハイペリオン社製） とァゾ化合物からなる染料を固形分に対して 0. lwt%添加 し、 ホモジナイザーを用い分散させ透明な赤色の処理液を得た。 次に、 処理液を透 明絶縁性フィルム 9の片面にグラビアコ一夕一により全面塗布し、 1 /in厚の赤い 透明電極 10を形成した。 さらに、 着色されていない前記の導電性ポリマ一溶液を 表示部 2の模様部の周囲にスクリーン印刷により塗布した。
これ以降、 実施例 1と同様の処理し、 押釦スィッチ用部材 1を得た。
押釦スィッチ用部材 1の電極端子と回路基板 5上の電極端子とを合わせて載置し、 発光体層 13に 50 V、 1 00 Hzの交流を印加すると表示部 2は全て発光を呈し、 輝度は 6. 0ニヅトであった。
[実施例 3 ]
実施例 3は、 この発明の実施の形態 2に対応するものである。
まず、 100 mのポリメチルメタクリレート (ァクリプレン、 ≡菱レーヨン (株） 製） の片面にスルホン化ポリスチレンをドーピングしたポリ（3， 4ーェチ レンジォキシチオフヱン） （デナトロン 400 1、 長瀬産業 （株） 製） 溶液にその 固形分に対し 3%のマルチウォールナノチューブ （ハイペリオン社製、 線径 0. 0 1 m, 平均線長 5 m) をホモジナイザーを用い分散させ透明な処理液を得た。 次に、 この処理液を透明絶縁性フィルム 9の片面にグラビアコ一夕一により全面 塗布し、 1 厚の透明電極 1 0を形成した。 このものの全光線透過率は 70% (J I S-K 71 05に準じて測定） で、 表面抵抗は 500 Q/Π (J I S-K6 9 1 1に準じて測定） であった。
不透明着色層 1 1を隠蔽性のある絶縁性で黒色の着色ィンクで表示部 2の地部を スクリーン印刷で、 表示部 2及び第 2の電極端子部を除き全面に塗布した。 緑色の 発光色を有する硫化亜鉛をシァノエチルセルロースに分散させた無機 ELペースト を地部の開口部分最小限に同様に印刷で 20 inの発光体層 1 3を、 ついでチタン 酸バリゥム粉未をシァノエチルセルロースに分散させた 1 の誘電体層 18b を設けた。 最後に、 銀ペースト （ I L S S ) で誘電体層 1 8 b上にベース電極 1 4 とそれに連なる導電体 1 4 dからなる端子電極を不透明着色層 1 1に設けた。 この ベース電極 1 4とそれに連なる導電体 1 4 dを覆うように、 前記した熱可塑性バイ ンダー （I H ) で印刷した。 印刷工程終了後、 真空乾燥装置でよく乾燥させ印刷フ イルムを得た。
直径 1 2 mm深さ 7 8 mm、 底面 5 O mm Rの凹面を有する 1 2個のキヤピティ —を有する金型と、 これにより型取りした硬度 9 0 ° (ショァ一 A ) の弾性体から なる雄型を用い、 表示部 2に断熱のため直径 8 mmの金属片を置き、 赤外線により 1 1 0 °Cに加熱し、 金属片を取り去り直ちに、 前記印刷フィルムを冷間で圧縮成形 をした。 雄型を取り除いた後、 キートップ本体 2 6として硬度 8 0 ° (ショァー A) の液状シリコーンゴムを必要量注型し、 第 1図に示す断面形状を有する第 2の 雄型により、 コア部に突起を成形した。 この突起部に力一ボンブラックを含有する シリコーンインクにより接点部を形成し、 複数のキートヅプ部 3を有する押釦スィ ツチ用部材 1を得た。
押釦スィツチ用部材 1の電極端子と基板上の電極端子とを合わせて載置し、 発光 体層 1 3に 5 0 V、 1 0 0 H zを印加すると、 複数のキートヅプ部 3の表示部 2は すべて緑色の発光を呈し、 輝度は 6 . 2ニットで十分な明るさを得ることができた。
[実施例 4 ]
実施例 4も実施例 3同様に、 この発明の実施の形態 2に対応するものである。 実施例 4では、 透明電極 1 0として実施例 3と同様の導電性ポリマーに、 赤く着 色させたものを用いた。 発光体層 1 3は白色の硫化亜鉛からなる。
まず、 1 0 Ο ΠΙのポリメチルメタクリレート （ァクリプレン、 三菱レーヨン (株） 製） の片面にスルホン化ポリスチレンをドービングしたポリ（3 , 4—ェチ レンジォキシチオフヱン） （デナトロン 4 0 0 1、 長瀨産業 （株） 製） 溶液にその 固形分に対し 3 %のマルチウォールナノチューブ （ハイペリオン社製、 線径 0 . 0 l j m 平均線長 5〃 m) とァゾ化合物からなる染料を固形分に対して 0 . l w t %添加し、 ホモジナイザーを用い分散させ透明な赤色の処理液を得た。
次に、 この処理液を透明絶縁性フィルム 9の片面にグラビアコ一夕一により全面 塗布し、 1 m厚の赤い透明電極を形成した。 さらに、 着色されていない前記導電 性ポリマー溶液を意匠パターン周囲にスクリーン印刷により塗布した。 以後、 実施 例 1と同様に誘電体層 18 bまで処理した。 次いで、 ベース電極 14を透明電極 1 0と同様の導電性ポリマーに 20 %のマルチウォールナノチューブを混合した導電 性インクで形成し、 その上に、 銀ペースト （I L SL) を 10 m厚に印刷した。 以後、 実施例 2と同様にして、 複数のキ一トップ部を有する押釦スィッチ用部材 1 を得た。
押釦スィツチ用部材 1の電極端子と基板上の電極端子とを合わせて載置し、 発光 体層 13に 50 V、 1 00 H zを印加すると、 複数のキートヅブ部 3の表示部 2は すべて発光を呈し、 輝度は 7. 0ニットで十分な明るさを得ることができた。
[実施例 5 ]
実施例 5は、 この発明の実施の形態 3に対応するものである。
実施例 5では、 透明絶縁体フィルム 9として、 両面プラズマ処理を施した 1 00 Aimのポリプロピレンフィルムの両面に 15〃mのエチレンビニルアルコールコポ リマーフィルムをラミネートした。 緑色の不透明着色インクで表示部 2の地部をス クリーン印刷で、 表示部 2の模様部を除いた全面に塗布した。 その上に、 ポリア二 リンの構造単位の 1/6モルのスルホン化デンドリマー （ジアミノブタン、 D SM 社製） とシァノエチレンを出発物質としたデンドリマー （DAB (PA) 8) にべ ンゼンスルホン酸を反応させたド一パントを含むポニアニリン溶液をインクジェヅ ト印刷により表示部 2の模様部とそれに繋がる端子電極を形成した。 さらに、 ポリ ァニリン溶液の固形分の 75wt%の銀粉 （シルコート、 福田金属箔粉工業 （株） 製） を混合した導電性ポリマ一インクを表示部 2の模様部の周囲から端子部まで、 ポリア二リンを覆うように 5 の形成層を印刷した。 透明電極 1 0の全光線透過 率は 65% (J I S-K7 105に準じて測定） で、 表面抵抗は 700 Ω/Π (J I S-K 691 1に準じて測定） であった。
ポリ （P—フエ二レン一 2， 6—ベンゾイミダゾール） とポリエチレンォキサイ ドとトルエンスルホン酸リチウム塩とからなる L EC用インクを同様にインクジェ ット印刷により、 透明電極 10を覆うように、 厚さ 1 5 Π1の発光体層 13を形成 した。 次いで、 銀混合導電性ポリマーインクで、 発光体層 13のベース電極 14と それに繋がる電極端子を、 前記形成層から離して形成した。 印刷工程終了後、 真空 乾燥装置でよく乾燥させ印刷済みフィルムを得た。
3 mm x 5 mm, 深さ 1 . 5 mmの底面が平坦な凹部を形成した 1 5個のキヤビ ティ一を有する雌型と 2 . 8 mm x 4 . 8 mm、 高さ 0 . 9 mmの天面が平坦な凸 部を有する雄型を用い、 表示部 2の模様部に断熱のため 2 . 6 mm x 4 . 6 mmの 金属片を置き、 赤外線照射により 1 0 0 °Cに加熱し、 金属片を取り去り直ちに、 印 刷済みフィルムを冷間で圧縮成形した。 雄型を取り除いた後、 酸素除去剤として 1 0 w t %の鉄分を含む液状エポキシ樹脂を必要量注型し、 第 1 1図に示すものと同 じ断面形状を有する第 2の雄型により、 第 2樹脂成形体 2 0とその裏面中央部の押 圧突部 8を成形した。
さらに、 アクリル樹脂からなる所望のキートヅプ形状をした第 1樹脂成形体 1 9 を二液性アクリル接着剤で貼着した。 得られた成形体の電極部分をマスクして、 ァ ミノシラノ一ルを触媒とするシラノール溶液にディップし、 4 0 °Cで乾燥させ、 反 応させ、 成形体表面に 2 m厚のシリカ層を形成し、 均一な押釦スィッチ用部材 1 (実施の形態 2に対応したもの） を得た。
押釦スィヅチ用部材 1の電極端子と回路基板 5上の電極端子とを合わせて載置し、 発光体層 1 3に直流 4 Vを印加すると表示部 2は全て発光を呈し、 輝度は 6 . 5二 ヅトであった。
[比較例 2 ]
比較例 2は、 実施例 5を評価するためのものである。
比較例 2として、 透明電極 1 0が酸化インジウムスズをイオンスパヅ夕リングで 形成されていること以外は、 実施例 3と同じものを製作した。
比較例 2に係る押釦スィヅチ用部材を点灯させると、 全く点灯しなかった。 産業上の利用可能性
この発明は、 携帯電話機、 P D A等の携帯端末、 力一ステレオ、 車載用ボ一ドコ ンピュ一タ、 オーディオ、 計測器、 パーソナルコンピュータ等の入力装置における スィツチ機能を表示する表示部を有する押釦スィツチ用部材のうち、 暗い所で表示 部を照らし出すことのできる照光式の押釦スィツチ用部材に有効に利用される。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 回路基板上の固定接点に対向して配置される可動接点を前記固定接点に接触 させる方向に押圧するためのキートップ部と、 該キートップ部を所定の位置に配し て前記回路基板上に取り付けるためのカバー基材とを有すると共に、 前記キ一トツ プ部にスィツチ機能を表示する表示部と一体の面発光体を有する押釦スィツチ用部 材であって、 前記面発光体はベース電極と該ベース電極に対向する透明電極との間 に発光体層を有し、 前記表示部に接して設けた前記透明電極を透明導電性ポリマー としたことを特徴とする押釦スィツチ用部材。
2 . 前記透明電極の表面抵抗が 1 0 Ω /口以上で、 光線透過率が 9 0 %以下であ ることを特徴とする請求の範囲第 1に記載の押釦スィツチ用部材。
3 . 前記透明電極に線径が 0 . 5 m以下でァスぺクト比が 2 0以上の導電性繊 維を含有してなることを特徴とする請求の範囲第 1または 2項に記載の押釦スィッ チ用部材。
4 . 前記透明電極が着色されていることを特徴とする請求の範囲第 1乃至 3項の いずれか 1つに記載の押釦スィツチ用部材。
5 . 前記透明導電性ポリマ一がポリピロ一ル、 ポリチオフヱン或いはポリアニリ ンのいずれか 1つの誘導体からなることを特徴とする請求の範囲第 1乃至 4項のい ずれか 1つに記載の押釦スィツチ用部材。
6 . 前記ベース電極と透明電極とには延伸性を有する導電体が連なっており、 該 導電体の少なくとも成形時に引つ張り力が作用する延伸部が延伸性のある絶縁性薄 膜によって被覆されていることを特徴とする請求の範囲第 1乃至 5項の何れかに記 載の押釦スィツチ用部材。
7 . 平面視において前記ベース電極に連なる導電体と透明電極に連なる導電体と が重なることがないように配置されていることを特徴とする請求の範囲第 6項に記 載の押釦スィツチ用部材。
8 . 前記絶縁性薄膜の材料の成形温度における貯蔵弾性率が、 前記ペース電極に 連なる導電体と透明電極に連なる導電体の成形温度における貯蔵弾性率よりも大き いことを特徴とする請求の範囲第 6または 7項に記載の押釦スィッチ用部材。
9 . 前記ベース電極とベース電極に連なる導電体が有機ポリマ一と導電性フイラ —とを有する導電層からなり、 前記導電性フィラーの実質的に少なくとも一辺の長 さが該導電層の厚みの 1 / 3以下であることを特徴とする請求の範囲第 6乃至 8項 のいずれか 1つに記載の押釦スィヅチ用部材。
1 0 . 前記導電層に導電性ポリマ一層を付加していることを特徴とする請求の範 囲第 9項に記載の押釦スィツチ用部材。
1 1 . 前記導電性フイラ一が線径 以下の繊維状物であることを特徴とする 請求の範囲第 9又は 1 0項に記載の押釦スィツチ用部材。
1 2 . 前記べ一ス電極とベース電極に連なる導電体が、 導電性ポリマーからなる ことを特徴とする請求の範囲第 6乃至 1 1項のいずれか 1つに記載の押釦スィヅチ 用部材。
1 3 . 前記キートップ部は、 前記ベース電極の裏面に所望のキ一トップ形状をし たキートップ本体を有し、 該キ一トツプ本体の裏面には前記固定接点に前記可動接 点を接触させるための押圧突部を有することを特徴とする請求の範囲第 1乃至 1 2 項の何れか 1つに記載の押釦スィツチ用部材。
1 4 . 前言 3キートップ部は、 前記透明電極の表面に透明絶縁性フィルムを介して 所望のキートップ形状をした透明の第 1樹脂成形体を有し、 前記ベース電極の裏面 に前記固定接点に前記可動接点を接触させるための押圧突部を形成した第 2樹脂成 形体とを有することを特徴とする請求の範囲第 1乃至 1 2項の何れか 1つに記載の 押釦スィツチ用部材。
1 5 . 複数の前記キ一トップ部と該複数のキートップ部に対応する前記べ一ス電 極と透明電極とによる複数のスィッチ回路とが前記カバー基材に一体的に形成され ていることを特徴とする請求の範囲第 1乃至 1 2項の何れか 1つに記載の押釦スィ ヅチ用部材。
1 6 . 透明絶縁性フィルムの片面に前記透明電極を形成したものを絞り加工して 所望のキートヅプ形状を成形する際に、 少なくとも絞り加工時に引っ張り力が作用 する延伸部の前記透明電極に、 延伸性のある導電性ポリマ一を使用したことを特徴 とする請求の範囲第 1乃至 1 5項のいずれか 1つに記載の押釦スィツチ用部材の製 造方法。
1 7 . 少なくとも絞り加工前の前記透明電極の延伸部を肉厚に形成したことを特 徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の押釦スィツチ用部材の製造方法。
1 8 . キートツプ部の外表面を覆う透明絶縁性フィルムの片面の前記キ一トヅプ 部に対応した箇所に透明電極を形成し、 該透明電極の上に発光層を形成し、 該発光 層の上にベ一ス電極を形成し、 該ベース電極及び前記透明電極に連なる延伸性を有 する導電体を形成した絞り加工前の印刷済みシートを製作する工程と、 該印刷済み シートを絞り加工して所望のキートップ形状を成形する工程とを有し、 絞り加工時 に引っ張り力が作用する前記導電体の一部の延伸部には延伸性のある絶縁性薄膜が 被覆されていることを特徴とする請求の範囲第 6乃至 1 5項のいずれか 1つに記載 の押釦スィツチ用部材の製造方法。
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