WO2010058671A1 - 導光板、導光板の製造方法及び、携帯機器のキーモジュール - Google Patents
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Definitions
- thermosetting urethane resin sheet is used as the base material of the light guide plate as described above, even if the thickness is increased, a good click feeling can be obtained as compared with other materials. Further, it is possible to obtain sufficient mechanical durability and environmental resistance for actual use of the portable device. Furthermore, due to the flexibility of the thermosetting urethane resin sheet, the light guide plate can be arranged to adapt to the complicated shape and limited space of the portable device, and the degree of freedom in designing the portable device can be increased.
- the light guide plate and the protrusion can be formed integrally, so that the cost can be reduced and the simplification of the structure of the entire key module can be promoted.
- the base material 10 and the protrusion 1a are simultaneously heated and cured. Thereby, the light-guide plate 1 and the projection part 1a are completed.
- thermosetting urethane resin sheet is selected as the base material 10 of the light guide plate.
- the base material 10 maintains the shape of the thermosetting urethane resin sheet in the primary thermosetting process. It may be pre-cured (primary cure) to the extent possible. By doing so, it is possible to completely cure both by further thermal curing (secondary curing) while further increasing the bonding force between the protruding portion 1a and the base material 10. It is also possible to form the protrusion 1a on the substrate 10 after completely curing the thermosetting urethane resin sheet in the primary thermosetting step.
- FIG. 7 shows a configuration between the substrate 2 and the light guide plate 1.
- the projection 1a is formed on the surface of the light guide plate 1 on which the dot pattern is formed.
- the light guide plate 1 is bonded to the dome sheet 5 by the adhesive sheet 50 only on the entire surface or the periphery.
- the adhesive 50 is formed so as to avoid a portion where the dome 4 is stored in the dome sheet 5.
- a dome receiving portion 5a is formed on the dome sheet 5, and the dome sheet 5 is disposed on the substrate 2 in a state where the dome 4 is inserted into the dome receiving portion 5a. At that time, the dome 4 and the dome receiving portion 5 a are arranged at a position covering the electrical contact 7 on the substrate 2.
- Table 1 shows the measurement results of this measurement example.
- thermosetting urethane resin is applied to the base material to form the protruding portion 1a
- the material for forming the protruding portion 1a is an epoxy resin or an acrylic resin.
- other materials such as other types of resins and rubbers such as silicon rubber may be used.
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Abstract
携帯機器のキーモジュールにおいて、低廉なコストで、薄型化と照明の高輝度化、高輝度均一化を図れる技術を提供する。 操作者が押圧するキートップ６と、電気接点７が配置された基板２と、キートップ６が押圧された際に電気接点７と接触して信号を発生させるドーム４と、ドーム４を覆うドームシート５と、ドームシート５のキートップ６側に配置され、ＬＥＤモジュール３からの光に内部を伝播させ、キートップ６側の出射面から出射する導光板１と、を備える携帯機器のキーモジュールに関する。導光板１は、熱硬化性ウレタン樹脂からなる基材における基板２側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷することで形成され、基材における、電気接点７及びドーム４と対向する部分には、樹脂またはゴムからなる突起部１ａが塗布により形成されている。
Description
本発明は、各種携帯電子機器の操作パネルの照明に用いられる導光板とその製造方法、及び各種携帯電子機器の操作パネルに搭載される照明機能を有したキーモジュールに関する。
従来より、携帯電子機器（以下、携帯機器）のキー部の照明には、例えばＬＥＤが実装され点発光による光をキートップで拡散する構造のものがある。図９には、従来の携帯機器のキーモジュールの構成の第１の例について示す。この例では、基板２２上のキートップ２６の下側に、キートップ２６で押圧することで、変形して接点が導通するとともに、所定のクリック感を作り出すためのドーム２４が配置されている。このドーム２４は、ドームシート２５によって上から覆われることで、基板上により確実に固定されている。また、基板２２上におけるドーム２４の間の位置にはＬＥＤモジュール２３が配置されている。このＬＥＤモジュール２３の上部には、キートップ２６への入射部２６ａが配置されており、ＬＥＤモジュール２３が発光した際に出射された光が入射部２６ａに入射し、キートップ２６で拡散されるようになっている。
しかし、このような構成においては、光源がＬＥＤモジュール２３という点発光光源であり、輝度の均一性が低く見づらいという不都合があった。また、ＬＥＤモジュール２３の個数が多くなると、コストが高くなることも問題となっていた。
それに対し、図１０に示す例のように、ドームシート３５とキートップ３６との間に導光板３１を配置し、導光板３１の側面からＬＥＤモジュール３３によって光を入射し、導光板３１の表面から光を面光源としてキートップ３６側に出射する構成も提案されている。これによれば、ＬＥＤモジュール３３の個数の削減ができ、輝度の均一性が改善され、キートップ３６の文字部が視認し易くなっている。
しかしながら、従来の導光板３１はアクリルやポリカーボネートを成形して作成されているため、薄型化が困難という問題があった。導光板３１の厚みが厚ければドームシート３５の凹凸に沿わなくなり、また、キー操作した際にクリック感が無くなるために、この例では、ドーム３４付近に部分的にドーム３４を逃げるための開口部３１ａを設け、キートップ３６が直接にドームシート３５にコンタクトする構造としている。このような構造では、開口部３１ａの端面において、図中水平方向に伝播する光の多くがキートップ３６側に出射され、導光板３１の終端まで光が届かないなど、輝度の均一性を維持することが困難な場合があった。
また、図１０の例では、組立て性が悪く余分なスペースが必要で、導光板３１に対する穴開けなどの加工費がかかるなど、薄型化に対する障害及び、コストダウンに対する障害があった。ポリカーボネートをフィルム化して導光板３１として使用することで薄型化を図ることも検討されているが、フィルムの硬度が高いためにクリック感がなくなり、さらにフィルム厚を薄くしクリック感を改善すると、充分に光をフィルムに入射できないため輝度が下がり、輝度均一性が得られなくなるという不都合があった。
また、携帯機器のキートップにおいては、上記のようにクリック感が重要であるため、例えば図１０に示すキーモジュールでは、キートップ３６に突起状のドームスイッチ打点部３６ａが設けられている。これは、指先でキートップ３６を押圧した力をドーム３４の上部にドームスイッチ打点部３６ａを介して集中させることにより、ドーム３４の変形の応力変化を大きくさせるものである。従来のドームスイッチ打点部３６ａは、シリコンゴムなどの成形により形成されることが多く、キートップ３６の成形の設計、コストダウンに対する制約となっていた。
本発明の目的は、携帯機器のキーモジュールにおいて、低廉なコストで、薄型化と照明の高輝度均一化を図れるとともに、良好なクリック感が得られる技術を提供することである。
本発明においては、電気接点が設けられた基板とキートップとの間のスペースに配置される導光板を、熱硬化性ウレタンシートのドームシート側の面にインクジェットで白インクのドットパターンを印刷することで形成する。そして、さらにドットパターンが形成された面に、樹脂またはゴムを塗布することで突起を形成したことを最大の特徴とする。
より詳しくは、携帯機器のキーモジュールにおいて操作者が押圧することで入力がなされるキートップ部と前記入力に基づいた信号を発生させるための電気接点が設けられた基板と、の間に配置され、側面に配置された光源によって入射された光に内部を伝播させ、前記キートップ部側の出射面から前記光を出射する導光板であって、
熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷することで形成され、
前記基材における、前記キートップ部と前記基板との間に配置された際に前記電気接点と対向する部分には、樹脂またはゴムを塗布することで形成された突起が設けられたことを特徴とする。
熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷することで形成され、
前記基材における、前記キートップ部と前記基板との間に配置された際に前記電気接点と対向する部分には、樹脂またはゴムを塗布することで形成された突起が設けられたことを特徴とする。
これによれば、熱硬化性ウレタン樹脂の基材を用いることで導光板を薄く形成することができ、携帯機器の薄型化を促進できるとともに、高い輝度と、高い輝度均一性を得ることができる。また、導光板と突起とを一体に形成することができるので、キートップで導光板を介して電気接点を押圧する構成としても、充分なクリック感を得ることができる。さらに、組立て性を向上させることができ、キーモジュールのコストダウンを図ることが可能となる。
さらに、本発明によれば、ＬＥＤモジュールなどの光源に、熱硬化性ウレタン樹脂シートの側面から光を入射させることができるので、光源の数を減少させ、部品件数を低減することが可能となる。また、熱硬化性ウレタン樹脂シートの柔軟性によって、携帯機器の複雑な形状、限られたスペースに適応させて導光板を配置させることができ、携帯機器の設計自由度を大きくすることができる。なお、本発明における塗布とは、樹脂またはゴムを基材に塗ること、付着させること、転写させること、印刷することを含む概念であり、このことは全ての請求項に係る発明において同様である。
また、本発明においては、前記突起のショアＡ硬度は前記基材のショアＡ硬度より高くするとよい。そうすれば、キートップで導光板を介して電気接点を押圧する構成としても、より確実に高いクリック感を得ることができる。また、導光板の厚みを厚くしたとしても充分なクリック感を確保することができる。
また、本発明においては、前記突起は熱硬化性ウレタン樹脂からなることとしてもよい。そうすれば、突起と導光板との材質を同一とすることで両者の結合力を高めることが可能となる。また、導光板と突起とを熱硬化（キュア）によって同時に硬化させることができるので、突起と導光板との密着性を高めることができ、耐久性や耐環境性などの信頼性を向上させることができ、製造工程を簡略化することが可能となる。
また、本発明においては、前記突起はスクリーン印刷により形成されてもよい。そうすれば、簡便な方法で導光板上に突起を形成することができ、突起の場所及び、形状をより正確に制御することが可能となる。
また、本発明においては、前記突起はディスペンサ印刷により形成されてもよい。その場合は、ディスペンサによる樹脂またはゴムの塗布量を多くすることで、少ない回数の印刷によって前記突起を形成することができ、製造工程を簡略化することが可能となる。
また、本発明においては、前記携帯機器のキーモジュールは、
前記電気接点の前記キートップ部側に配置され前記キートップ部に押圧されて変形することで前記電気接点と接触して前記信号を発生させる可動側接点と、
前記可動側接点を前記基板上に固定すべく覆う可動側接点シートと、
をさらに備えるものであってもよい。すなわち、キートップで導光板と可動側接点シート及び可動側接点を介して電気接点を押圧する構成に対して本発明を適用することで、より効果的に、相対的に高いクリック感を得ることができる。また、導光板の厚みを厚くしたとしてもより高いクリック感を確保することができる。
前記電気接点の前記キートップ部側に配置され前記キートップ部に押圧されて変形することで前記電気接点と接触して前記信号を発生させる可動側接点と、
前記可動側接点を前記基板上に固定すべく覆う可動側接点シートと、
をさらに備えるものであってもよい。すなわち、キートップで導光板と可動側接点シート及び可動側接点を介して電気接点を押圧する構成に対して本発明を適用することで、より効果的に、相対的に高いクリック感を得ることができる。また、導光板の厚みを厚くしたとしてもより高いクリック感を確保することができる。
また、本発明は、携帯機器のキーモジュールにおいて操作者が押圧することで入力がなされるキートップ部と前記入力に基づいた信号を発生させるための電気接点が設けられた基板と、の間に配置され、側面に配置された光源によって入射された光に内部を伝播させ、前記キートップ部側の出射面から前記光を出射する導光板の製造方法であって、
熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷するドットパターン形成工程と、
前記熱硬化性ウレタン樹脂シートにおける、前記キートップ部と前記基板との間に配置された際に前記電気接点と対向する部分に、樹脂またはゴムを塗布することで突起を形成する突起形成工程と、を有することを特徴とする導光板の製造方法であってもよい。
熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷するドットパターン形成工程と、
前記熱硬化性ウレタン樹脂シートにおける、前記キートップ部と前記基板との間に配置された際に前記電気接点と対向する部分に、樹脂またはゴムを塗布することで突起を形成する突起形成工程と、を有することを特徴とする導光板の製造方法であってもよい。
その際、突起形成工程においては、樹脂またはゴムがスクリーン印刷されるようにしてもよい。また、樹脂またはゴムがディスペンサ印刷されるようにしてもよい。
また、その際、前記突起形成工程の前に実行され、熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材を形状維持可能な程度にまで熱硬化させる一次熱硬化工程をさらに有し、
前記突起形成工程においては、前記基材に前記熱硬化性ウレタン樹脂を塗布することで突起を形成するとともに、その後に前記一次熱硬化工程の後の基材と前記突起とがさらに熱硬化されるようにしてもよい。
前記突起形成工程においては、前記基材に前記熱硬化性ウレタン樹脂を塗布することで突起を形成するとともに、その後に前記一次熱硬化工程の後の基材と前記突起とがさらに熱硬化されるようにしてもよい。
すなわち、一次熱硬化工程において導光板の基材である熱硬化性ウレタン樹脂シートを形状の維持が可能な程度まで硬化させておき（一次キュア）、その状態で、基材に熱硬化性ウレタン樹脂をさらに塗布することで突起を形成する。そして、その後、基材と突起とを再度一度に加熱して熱硬化する（二次キュア）。
これによれば、突起と基材との密着性をより高めることが可能となり、耐久性や耐環境性などの信頼性をより向上させることができる。また、基材と突起とを一度に硬化することができるので、導光板の製造工程をより簡略化することが可能となる。
また、前記突起形成工程における熱硬化の後の前記突起のショアＡ硬度は、該熱硬化の後の前記基材のショアＡ硬度より高くするとよい。そうすれば、キートップで導光板を介して電気接点を押圧する構成に用いられる導光板に対して本発明を適用する場合に、より効果的に、高いクリック感を得ることができる。また、キートップで導光板と可動側接点シート、可動側接点を介して電気接点を押圧する構成に用いられる導光板に対して本発明を適用する場合にも、より効果的に、高いクリック感を得ることができる。また、導光板の厚みを厚くしたとしても充分なクリック感を確保することができる。
また、本発明は、操作者が押圧することで入力がなされるキートップ部と、
前記入力に基づいた信号を発生させるための電気接点が配置された基板と、
前記電気接点の前記キートップ部側に配置され、前記キートップ部に押圧されて変形することで前記電気接点と接触して前記信号を発生させる可動側接点と、
前記可動側接点を前記基板上に固定すべく覆う可動側接点シートと、
前記可動側接点シートの前記キートップ部側に配置され、側面に配置された光源によって入射された光に内部を伝播させ、前記キートップ部側の出射面から前記光を出射する導光板と、
を備える携帯機器のキーモジュールであって、
前記導光板は、熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷することで形成されるとともに、該導光板における前記可動側接点と対向する部分には、樹脂またはゴムを塗布することで形成され前記基材より高いショアＡ硬度を有する突起が設けられたことを特徴とする携帯機器のキーモジュールであってもよい。
前記入力に基づいた信号を発生させるための電気接点が配置された基板と、
前記電気接点の前記キートップ部側に配置され、前記キートップ部に押圧されて変形することで前記電気接点と接触して前記信号を発生させる可動側接点と、
前記可動側接点を前記基板上に固定すべく覆う可動側接点シートと、
前記可動側接点シートの前記キートップ部側に配置され、側面に配置された光源によって入射された光に内部を伝播させ、前記キートップ部側の出射面から前記光を出射する導光板と、
を備える携帯機器のキーモジュールであって、
前記導光板は、熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷することで形成されるとともに、該導光板における前記可動側接点と対向する部分には、樹脂またはゴムを塗布することで形成され前記基材より高いショアＡ硬度を有する突起が設けられたことを特徴とする携帯機器のキーモジュールであってもよい。
これによれば、まず、熱硬化性ウレタン樹脂シートを用いることで導光板を薄く形成することができるので、携帯機器の薄型化を促進することができる。また、ドーム逃げのための開口部を備える必要がなくなるので、高い輝度と、高い輝度均一性を得ることができる。また、柔軟性の高い導光板とすることができるので、キートップで導光板を介してドームを押圧する構成としても、良好なクリック感を得ることが可能となる。
さらに、本発明によれば、ＬＥＤモジュールに、熱硬化性ウレタン樹脂シートの側面から光を入射させることができるので、ＬＥＤモジュールの数を減少させ、コストダウンを図ることが可能である。
また、上述のように導光板の基材として熱硬化性ウレタン樹脂シートを用いるので、例え厚みを厚くしても他の素材と比較して良好なクリック感を得ることができる。また、携帯機器の実使用に充分な機械的耐久性、耐環境性を得ることが可能である。さらに、熱硬化性ウレタン樹脂シートの柔軟性によって、携帯機器の複雑な形状、限られたスペースに適応させて導光板を配置させることができ、携帯機器の設計自由度を大きくすることができる。
さらに、本発明においては、導光板における可動側接点と対向する部分には、樹脂またはゴムを塗布することにより突起を形成したので、より良好なクリック感を得ることが可能となる。また、導光板と突起とを一体に形成することができ、コスト低減を図ることができるとともに、キーモジュール全体の構造の簡略化を促進することが可能となる。
なお、上記の手段は、可能な限り互いに組み合わせて使用することができる。
本発明にあっては、携帯機器のキーモジュールにおいて、低廉なコストで、薄型化と照明の高輝度化、高輝度均一化を図ることができるとともに、良好なクリック感を得ることが可能となる。
以下、本発明に係る導光板の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本実施例におけるキーモジュールの構成について示す。本実施例におけるキーモジュールでは、基板２にはキー操作による信号を発生させるための電気接点７が設けられている。そして、キートップ部としてのキートップ６において操作者がキーを押した際には、キーの移動と連動して押圧部６ａが下降するようになっている。この押圧部６ａの下側には、押圧されることで変形して電気接点７と導通するとともに、クリック感を作り出すための可動側接点としてのドーム４が配置されている。
また、基板２及びドーム４を覆うように、ドーム４を基板２上に固定する可動側接点シートとしてのドームシート５が設けられている。さらに、ドームシート５とキートップ６との間に導光板１が配置されている。本実施例においては、導光板１の側面から光源としてのＬＥＤモジュール３によって光を入射し、導光板１の表面（キートップ６側の面）から光を面光源として出射する。本実施例においては、導光板１における、電気接点７及びドーム４と対向する位置はキートップ６側から見て凸状に変形しており、図１０に示したような開口部は設けられていない。
ここで、導光板１は、薄い熱硬化性ウレタン樹脂シートを基材とし、基材の裏面（ドーム４側の面）に白インクでドットパターンを、インクジェットによって印刷することで形成されている。また、導光板１における、電気接点７及びドーム４と対向する位置には、熱硬化性ウレタン樹脂からなる突起としての突起部１ａが形成されている。
キートップ部としてのキートップ６において操作者がキーを押した際には、キーの移動と連動して押圧部６ａが下降して導光板１を押圧する。そうすると、突起部１ａがドームシート５及びドーム４を押圧する。そのことによりドームシート５及びドーム４が変形して電気接点７と接触するようになっている。本実施例においては突起部１ａがドームシート５及びドーム４の先端部を集中的に押圧する構造となっているので、キートップ６において操作者がキーを押した際には良好なクリック感を得ることが可能である。
次に、図２には、本実施の形態における導光板１のドットパターン形成過程についての概略図を示す。図２においては、導光板の基材１０として、熱硬化性ウレタン樹脂シートが選定される。また、敢えて基材１０が、充分に大きな膨潤性を示す白インクの組成（本実施例では、主剤：光重合組成物７０～９０ｗｔ％、顔料：二酸化チタン１０～２０ｗｔ％、その他：重合開始剤５ｗｔ％以下）を選定して、図１（ａ）に示す如くインクジェットヘッド１６から白インク１２の液滴を噴射するインクジェット法によって白インクのドット印刷を行う。
そうすると、図２（ｂ）に示すように、基板１０上に付着した白インクのドット１３と基板１０との境界部分において、白インクが基板１０内に侵入、分散する。そして、その状態で図２（ｃ）に示すように、ＵＶ硬化装置１８によってＵＶ光を照射することで白インク１３を硬化する。これにより白インクのドット１３自体が硬化するとともに、基板１０内に侵入、分散している白インクも硬化して、強固な結合部１３ａを形成する。このことにより、白インクによるドット１３と基材１０との密着性及び結合強度を増大させることが可能である。なお、上述のドットパターン形成過程が実際に行われる工程は、本実施例においてドットパターン形成工程に相当する。
次に、図３を用いて、図２で示した方法で製造した導光板の作用について簡単に説明する。図３に示すように、導光板の基材１０には、側面からＬＥＤモジュール３によって光が入射される。基材１０に入射された光は基材１０内部を伝播するとともに、一部は基材１０の裏面に出射しようとする。裏面に出射しようとした光は、白インクのドット１３内の顔料で散乱され、あるいは白インクのドット１３と外部との境界面で反射されることにより基材１０の表面側から出射される。これにより、ＬＥＤモジュール３から入射された光を、白インクのドット１３の集合としてのドットパターンによって、基材１０の表面側から均一に出射させることができる。
このように、本実施例においては、インクジェット法を用いているので、白インク２の液滴の量を詳細に調整することができ、基材１上における白インクのドット３の径及び厚みを詳細に制御することが可能である。
また、インクジェット法は画像形成の自由度が高く、変更も容易であるので、ドットパターンを高い自由度で形成することが可能である。また、パターン形成、変更に必要な時間も短時間で済むので、工期も大幅に短縮することができる。
さらに、本実施例においては白インクとして白色ＵＶ硬化インクが用いられているので、インクジェット法で基材１０上にドットを形成した直後にＵＶ照射によって白インクのドット１３を硬化することができる。これにより、ドットの平面形状、厚み、断面形状が変化してしまうことを抑制できる。また、乾燥時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。
また、本実施例では、基材１０の素材として熱硬化性ウレタン樹脂シートを用いているので、凹凸のある部材表面や曲面に基材１０を無理なく貼り付けることができる。従って、例えば携帯電話の内部に導光板を配置する場合のように、複雑な形状、限られたスペースに組み込む必要があるときにも、無理なく対応が可能である。
次に、導光板１に突起部１ａを形成する工程について説明する。図４は、スクリーン印刷によって突起部１ａを形成する場合の工程を示す図である。この場合には、まず図４（ａ）において、基板１０のドットパターンが形成される側の面上に、メッシュ１０１に乳剤パターン１０２を形成した版１００を配置する。そして、図４（ｂ）のように、熱硬化性ウレタン樹脂２０をメッシュ１０１を通過させた上で基材１０の上に塗布する。そして、図４（ｃ）に示すように、版１００を基材１０から除去する。このことで、熱硬化性ウレタン樹脂２０の突起部１ａのパターンが基材１０上に形成される。突起部１ａの高さが不足の場合には、図４（ｃ）に示すように、図４（ａ）～（ｃ）の工程を繰り返すことで、突起部１ａを形成する。
図５には、ディスペンサ印刷によって突起部１ａを形成する場合の工程について示す。この場合には、図５（ａ）に示すように、ディスペンサのノズル２７から、熱硬化性ウレタン樹脂３０を基材１０上に吐出する。
そして、図５（ｂ）に示すように、基材１０上に、ドーム状の熱硬化性ウレタン樹脂３０のドームが形成される。ノズル２７からの吐出量を制御することで、高さが充分に確保できる場合は、１回の塗布で突起部１ａの形成が可能である。高さが不充分の場合には、これを繰り返し行ってもよい。
図４または図５に示した方法で突起部１ａを形成した後には、基材１０と突起部１ａとを、同時に加熱して硬化させる。これにより、導光板１及び突起部１ａが完成する。
図６には、ドットパターン側の面から見た導光板１の斜視図の例を示す。熱硬化性ウレタンシートの表面に白色インクで反射ドットのパターンが形成されるとともに、同面にドーム状の突起部１ａが形成されている。本実施例では、突起部１ａの径は約２ｍｍ、高さは約１ｍｍとしている。なお、本実施例の導光板１においては、ドームシート５の上に配置する際に後述するドーム受け部５ａに相当する位置に、ドーム受け部５ａが侵入し易いように凹部を設けてもよい。また、特に凹部を設けずに、基材１０の柔軟性を利用して、導光板１をドームシート５の形状に倣わせるようにしてもよい。上述した、図４または図５に示した方法で突起部１ａを形成し、さらに熱硬化（二次キュア）する工程は本実施例において突起形成工程に相当する。
また、本実施例においては、導光板の基材１０として、熱硬化性ウレタン樹脂シートが選定されたが、この基材１０は、一次熱硬化工程において熱硬化性ウレタン樹脂シートが形状を維持することが可能な程度まで仮硬化（一次キュア）させたものであってもよい。そうすれば、突起部１ａと基材１０との結合力をより高めた上で、さらなる熱硬化（二次キュア）によって両者を完全に硬化することが可能である。また、一次熱硬化工程において熱硬化性ウレタン樹脂シートを完全に硬化した上で基材１０とし、これに突起部１ａを形成することも可能である。
また、本実施例においては、ドットパターン形成工程が、突起形成工程より先に行われることとしたので、ドットパターンによる反射特性が突起部１ａの形成によって影響を受けることを抑制できる。しかしながら、ドットパターンにより要求される反射特性によっては、この２つの工程の順番は逆であっても構わない。
図７には、基板２と導光板１との間の構成について示す。導光板１のドットパターンが形成された側の面には、前述のように突起部１ａが形成されている。導光板１は粘着シート５０によって、ドームシート５に全面あるいは周囲のみにおいて貼り合わされている。粘着剤５０は、ドームシート５においてドーム４が格納される部分を避けるように形成されている。ドームシート５にはドーム受け部５ａが形成されており、ドームシート５はドーム受け部５ａにドーム４が侵入された状態で基板２の上に配置される。その際、基板２における電気接点７を覆う位置に、ドーム４とドーム受け部５ａとが配置される。
<測定例１>
次に、本実施例における測定例１について説明する。本測定例においては、実際の携帯電話のキートップ部に、本発明に係るキーモジュールを適用して、その際に得られる、携帯電話の特性として重要なクリック感の確認を行なった。その際、基材１０としては厚み２００μｍ、硬化後のショアＡ硬度が９１の熱硬化性ウレタン樹脂シートを使用した。突起部１ａの径はφ２ｍｍ、φ３ｍｍ、φ４ｍｍ、φ１０ｍｍの４種類について測定した。また、突起部１ａを形成する熱硬化性ウレタン樹脂の硬化後のショアＡ硬度は９７とし、基材１０の硬度よりも高い硬度とした。比較のために、突起部１ａなしの場合についても測定した。また、印刷用インクとしては、白色ＵＶ硬化インクＡ（主剤：光重合組成物７０～９０ｗｔ％、顔料：二酸化チタン１０～２０ｗｔ％、その他：重合開始剤５ｗｔ％以下）を用いた。なお、インクジェットヘッド６はピエゾ式のものを用い、３６０ｄｐｉ、液滴量１４ｐｌの条件で使用した。また、ＵＶ硬化装置はＳｕｂｚｅｒｏ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ社製）を用いた。
次に、本実施例における測定例１について説明する。本測定例においては、実際の携帯電話のキートップ部に、本発明に係るキーモジュールを適用して、その際に得られる、携帯電話の特性として重要なクリック感の確認を行なった。その際、基材１０としては厚み２００μｍ、硬化後のショアＡ硬度が９１の熱硬化性ウレタン樹脂シートを使用した。突起部１ａの径はφ２ｍｍ、φ３ｍｍ、φ４ｍｍ、φ１０ｍｍの４種類について測定した。また、突起部１ａを形成する熱硬化性ウレタン樹脂の硬化後のショアＡ硬度は９７とし、基材１０の硬度よりも高い硬度とした。比較のために、突起部１ａなしの場合についても測定した。また、印刷用インクとしては、白色ＵＶ硬化インクＡ（主剤：光重合組成物７０～９０ｗｔ％、顔料：二酸化チタン１０～２０ｗｔ％、その他：重合開始剤５ｗｔ％以下）を用いた。なお、インクジェットヘッド６はピエゾ式のものを用い、３６０ｄｐｉ、液滴量１４ｐｌの条件で使用した。また、ＵＶ硬化装置はＳｕｂｚｅｒｏ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ社製）を用いた。
クリック感の評価はクリック率を求めてその値を比較することで行った。ここで、通常キートップ６を操作者が押圧した場合に、その荷重は図８に示すように変化する。図８に示す荷重の変化においてクリック率を以下の式で定義した。
クリック率＝（Ｆ１－Ｆ２）／Ｆ１・・・・・（１）
なお、このクリック率は、一般に２０％～２５％以上あれば良好とされている。
クリック率＝（Ｆ１－Ｆ２）／Ｆ１・・・・・（１）
なお、このクリック率は、一般に２０％～２５％以上あれば良好とされている。
本測定例の測定結果を表１に示す。
測定結果から分かるように、突起部１ａがない場合が最もクリック率が低くなっていることから、導光板１上に突起部１ａを形成することでクリック率が向上することが明確となった。また、突起部１ａの径はφ２の時に最も良いクリック率が得られ、突起部１ａの径が大きくなるにつれクリック率が低下することが分かった。少なくとも、突起部１ａの径がφ４以下であれば良好なクリック率が得られることが分かった。
なお、耐久性については、押し荷重４００ｇｆ、１００サイクル／ｍｉｎの打鍵試験１００万回において導光板１の突起部１ａ及び基材１０に亀裂などの異常は見られず、良好であった。
なお、上記の実施例においては、突起部１ａを形成するために熱硬化性ウレタン樹脂を基材に塗布する例について説明したが、突起部１ａを形成するための材質は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの他の種類の樹脂や、シリコンゴムなどのゴムなどの他の材質であってもよいことはもちろんである。
１、３１・・・導光板
１ａ・・・突起部
２、２２、３２・・・基板
３、２３、３３・・・ＬＥＤモジュール
４、２４、３４・・・ドーム
５、２５、３５・・・ドームシート
６、２６、３６・・・キートップ
６ａ、３６ａ・・・押圧部
７・・・電気接点
１０・・・基材
１２・・・白インク（液滴）
１３・・・白インクのドット
１３ａ・・・結合部
１６・・・インクジェットヘッド
１８・・・ＵＶ硬化装置
２０、３０・・・熱硬化性ウレタン樹脂
２６ａ・・・入射部
２７・・・ディスペンサノズル
３１ａ・・・開口部
５０・・・粘着剤
１００・・・版
１０１・・・メッシュ
１０２・・・乳剤
１ａ・・・突起部
２、２２、３２・・・基板
３、２３、３３・・・ＬＥＤモジュール
４、２４、３４・・・ドーム
５、２５、３５・・・ドームシート
６、２６、３６・・・キートップ
６ａ、３６ａ・・・押圧部
７・・・電気接点
１０・・・基材
１２・・・白インク（液滴）
１３・・・白インクのドット
１３ａ・・・結合部
１６・・・インクジェットヘッド
１８・・・ＵＶ硬化装置
２０、３０・・・熱硬化性ウレタン樹脂
２６ａ・・・入射部
２７・・・ディスペンサノズル
３１ａ・・・開口部
５０・・・粘着剤
１００・・・版
１０１・・・メッシュ
１０２・・・乳剤
Claims (12)
- 携帯機器のキーモジュールにおいて操作者が押圧することで入力がなされるキートップ部と前記入力に基づいた信号を発生させるための電気接点が設けられた基板と、の間に配置され、側面に配置された光源によって入射された光に内部を伝播させ、前記キートップ部側の出射面から前記光を出射する導光板であって、
熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷することで形成され、
前記基材における、前記キートップ部と前記基板との間に配置された際に前記電気接点と対向する部分には、樹脂またはゴムを塗布することで形成された突起が設けられたことを特徴とする導光板。 - 前記突起のショアＡ硬度は前記基材のショアＡ硬度より高いことを特徴とする請求項１に記載の導光板。
- 前記突起は熱硬化性ウレタン樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
- 前記突起はスクリーン印刷により形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の導光板。
- 前記突起はディスペンサ印刷により形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の導光板。
- 前記携帯機器のキーモジュールは、
前記電気接点の前記キートップ部側に配置され前記キートップ部に押圧されて変形することで前記電気接点と接触して前記信号を発生させる可動側接点と、
前記可動側接点を前記基板上に固定すべく覆う可動側接点シートと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の導光板。 - 携帯機器のキーモジュールにおいて操作者が押圧することで入力がなされるキートップ部と前記入力に基づいた信号を発生させるための電気接点が設けられた基板と、の間に配置され、側面に配置された光源によって入射された光に内部を伝播させ、前記キートップ部側の出射面から前記光を出射する導光板の製造方法であって、
熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷するドットパターン形成工程と、
前記熱硬化性ウレタン樹脂シートにおける、前記キートップ部と前記基板との間に配置された際に前記電気接点と対向する部分に、樹脂またはゴムを塗布することで突起を形成する突起形成工程と、を有することを特徴とする導光板の製造方法。 - 前記突起形成工程においては、樹脂またはゴムがスクリーン印刷されることで前記突起が形成されることを特徴とする請求項７に記載の導光板の製造方法。
- 前記突起形成工程においては、樹脂またはゴムがディスペンサ印刷されることで前記突起が形成されることを特徴とする請求項７に記載の導光板の製造方法。
- 前記突起形成工程の前に実行され、熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材を形状維持可能な程度にまで熱硬化させる一次熱硬化工程をさらに有し、
前記突起形成工程においては、前記基材に前記熱硬化性ウレタン樹脂を塗布することで突起を形成するとともに、その後に前記一次熱硬化工程の後の基材と前記突起とがさらに熱硬化されることを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載の導光板の製造方法。 - 前記突起形成工程における熱硬化の後の前記突起のショアＡ硬度は、該熱硬化の後の前記基材のショアＡ硬度より高いことを特徴とする請求項１０に記載の導光板の製造方法。
- 操作者が押圧することで入力がなされるキートップ部と、
前記入力に基づいた信号を発生させるための電気接点が配置された基板と、
前記電気接点の前記キートップ部側に配置され、前記キートップ部に押圧されて変形することで前記電気接点と接触して前記信号を発生させる可動側接点と、
前記可動側接点を前記基板上に固定すべく覆う可動側接点シートと、
前記可動側接点シートの前記キートップ部側に配置され、側面に配置された光源によって入射された光に内部を伝播させ、前記キートップ部側の出射面から前記光を出射する導光板と、
を備える携帯機器のキーモジュールであって、
前記導光板は、熱硬化性ウレタン樹脂シートからなる基材における前記基板側の面にインクジェットによって白インクのドットパターンを印刷することで形成されるとともに、該導光板における前記可動側接点と対向する部分には、樹脂またはゴムを塗布することで形成され前記基材より高いショアＡ硬度を有する突起が設けられたことを特徴とする携帯機器のキーモジュール。
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2009
- 2009-10-16 WO PCT/JP2009/067920 patent/WO2010058671A1/ja active Application Filing
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