WO2011102019A1 - スイッチモジュール - Google Patents

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WO2011102019A1
WO2011102019A1 PCT/JP2010/069148 JP2010069148W WO2011102019A1 WO 2011102019 A1 WO2011102019 A1 WO 2011102019A1 JP 2010069148 W JP2010069148 W JP 2010069148W WO 2011102019 A1 WO2011102019 A1 WO 2011102019A1
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light
light guide
guide member
switch module
key
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PCT/JP2010/069148
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大類学
赤塚孝寿
内田仁
尾▲崎▼和行
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日本メクトロン株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/83—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by legends, e.g. Braille, liquid crystal displays, light emitting or optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
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    • G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide
    • G—PHYSICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
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    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
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    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/054—Optical elements
    • H01H2219/062—Light conductor

Definitions

  • the present invention relates to a switch module provided to face a key substrate of an electronic device such as a mobile phone or a notebook PC.
  • FIG. 5 shows a schematic perspective view of a conventional switch module 100 arranged to face a key substrate 80 having a plurality of key portions 70.
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of the switch module 100 shown in FIG.
  • the switch module 100 is provided with a metal dome 50 including an electrode 55, a circuit board 60, a light guide member 30, and an LED (LightLEDEmitting Diode) 20 as a light emitting element.
  • the metal dome 50 is integrally held on the circuit board 60 by the metal dome sheet 40, and the light guide member 30 is attached to the metal dome sheet 40 at a predetermined interval by the adhesive layer 35.
  • the light guide member 30 is provided with a light scattering processing part 30a such as a printing process in which white ink is printed in a dot shape or a prism process on the lower surface of the light guide member 30, and between the light guide member 30 and the LED 20.
  • a reflector (reflective member) 25 for efficiently guiding light emitted from the LED 20 from the end of the light guide member 30 into the light guide member 30 is provided.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-246821 Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-152951 Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-140885 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-187855 Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-139983 Patent Document 6 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-226844
  • FIG. 6B schematically shows the traveling direction of light in the light guide member 30.
  • Light emitted from the LED 20 and incident into the light guide member 30 from the end of the light guide member 30 by the reflector 25 is repeatedly reflected on the upper and lower surfaces of the light guide member 30, for example, as indicated by L ⁇ b> 1 in the drawing.
  • the light guide member 30 is advanced.
  • the light incident on the light guide member 30 is in the vicinity of the end of the light guide member 30 even though the light scattering processed portion 30a is not formed like the light indicated by L3 and L4 in the drawing.
  • the area where the light of L3 and L4 leaks out that is, the area near the LED 20 is excessively light as compared with other areas.
  • a switch module that can illuminate a key part has a requirement of “luminance uniformity” such that a plurality of key parts are illuminated with as uniform luminance as possible.
  • luminance uniformity such that a plurality of key parts are illuminated with as uniform luminance as possible.
  • the present invention reduces the amount of light leaking from the vicinity of the end portion of the light guide member toward the key portion in the switch module provided facing the key substrate, and makes the key portion uniform by the light traveling in the light guide member.
  • An object of the present invention is to provide a switch module that can be illuminated.
  • the present invention provides: A switch module provided opposite to a key board having a key part, A circuit board having an electrode layer formed on a surface facing the key board; A light guide member provided between the key board and the circuit board; A light source element that emits light; A reflection member that causes light emitted from the light source element to enter the light guide member from an end of the light guide member; With A switch that can be turned on and off by moving the key portion with respect to the electrode layer, and that can illuminate the key portion from within the light guide member by light incident on the light guide member.
  • the light guide member is A first surface facing the key substrate, and a second surface opposite to the circuit substrate; In the vicinity of the end on the second surface, Light that is incident on the light guide member by the reflecting member and is transmitted through the first surface near the end without being reflected by the first surface after being reflected by the second surface A print pattern is formed on the optical path with light-absorbing ink.
  • the print pattern is formed only on the optical path of light that passes through the first surface near the end of the light guide member. Therefore, other light traveling through the light guide member (light that does not leak from the vicinity of the end portion of the light guide member) is not absorbed by the print pattern, and the key portion can be sufficiently illuminated.
  • the reflective member is Provided to cover the first surface at the end,
  • the print pattern is On the second surface, the light incident on the light guide member by the reflecting member and transmitted through the first surface from the vicinity of the edge of the reflecting member after being reflected on the second surface It is preferable that it is formed on the optical path.
  • the reflecting member is provided so as to cover the first surface at the end of the light guide member, the light emitted from the light source element can enter the light guide member more efficiently. Can do. Further, the light leaking from the vicinity of the edge portion of the reflecting member can be absorbed by the printing pattern, and thus the amount of light leaking from the vicinity of the edge portion of the reflecting member can be reduced. As a result, even if the key part is arranged close to the light source element, it is possible to avoid the problem that the key part is too bright compared to other key parts. It becomes possible to satisfy the requirement and the requirement of luminance uniformity at the same time.
  • Light scattering processing capable of scattering light incident on the light guide member has been performed, and the key portion from within the light guide member by light scattered in the portion subjected to the light scattering processing Is preferably illuminable.
  • the key portion by scattering the light incident on the light guide member, the key portion can be suitably illuminated from the light guide member by the scattered light.
  • the light scattering processing is Print processing for printing light-scattering ink on the light guide member, or Three-dimensional shape processing for forming a three-dimensional shape having light scattering properties on the light guide member; Is preferable.
  • the light guide member can be subjected to light scattering processing by a simple processing method.
  • the printing process referred to here includes, for example, a process of printing white ink in a dot shape, and the three-dimensional shape process is an unevenness on the reflective member by a processing method such as mold processing or laser processing. And processing to form a prism or the like.
  • the light scattering processing is It is preferable that it is applied to the second surface of the light guide member.
  • the light scattering process and the print pattern with the light-absorbing ink are applied to the same surface of the light guide member, these processes can be performed with high positional accuracy in the same process. It is possible to improve production efficiency and reduce manufacturing costs. In particular, when printing is used as light scattering processing, it is possible to print these with high positional accuracy within the same process using the same printing equipment in the manufacturing process, which can further improve production efficiency. become.
  • the light guide member It is preferable that a sheet member having a light transmittance of 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less is used.
  • the entire switch module can be reduced in size, and the light guide member interposed between the key portion and the electrode layer is thin. Therefore, the click feeling transmitted to the user when the user operates the key part can be improved.
  • the switch module provided facing the key substrate the amount of light leaking from the vicinity of the end portion of the light guide member toward the key portion is reduced, and the inside of the light guide member is reduced. It is possible to provide a switch module that can uniformly illuminate the key portion with the traveling light.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a switch module according to an embodiment of the present invention.
  • the top view of the switch module concerning the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the switch module 1 according to the present embodiment.
  • the switch module 1 is disposed to face a key substrate 8 having a key portion 7, and can be used for, for example, a 10-key substrate and a QWERTY key substrate in an electronic device such as a mobile phone and a notebook PC. is there. It can also be used for a touch panel or the like.
  • the switch module 1 includes an LED 2 as a light emitting element, a circuit board 6 having electrodes 11, a metal dome sheet 4 (electrode layer) having a metal dome 5 covering each electrode 11, and The light guide sheet 3 (light guide member) attached by the adhesion layer 10 is provided on the metal dome sheet 4.
  • a circuit board 6 As the circuit board 6, an FPC board (FlexibleitPrinted Circuit) can be used.
  • a reflector 9 reflecting member that allows light emitted from the LED 2 to efficiently enter the light guide sheet 3 from the end of the LED 2 is provided.
  • the key top 7a moves downward in the drawing to press the metal dome sheet 4, thereby deforming the metal dome 5 so that the metal dome 5 and the electrode 11 come into contact with each other.
  • the electrode 11 is electrically connected, that is, the switch is switched from OFF to ON.
  • the switch module it is desirable for the switch module to transmit a sufficient click feeling to the user when the key unit is pressed from the viewpoint of operability.
  • the switch module has a certain strength. Since the switch is switched between ON and OFF by deformation of the metal dome 5 having the above, a sufficient click feeling can be transmitted to the user.
  • Each metal dome 5 is integrally bonded to the metal dome sheet 4, and in the manufacturing process, the metal dome sheet 4 on which the metal dome 5 has been mounted is attached to the circuit board 6, so that the plurality of electrodes 11 are attached.
  • the metal dome 5 can be attached with high accuracy and in a simple process.
  • the light guide sheet 3 used in this embodiment will be described.
  • a urethane rubber sheet (thermosetting) having a thickness of 125 ⁇ m and a Shore hardness of 97 is used, but the material applicable as the light guide sheet 3 is not limited to this,
  • a transparent sheet such as a polycarbonate film or a silicone rubber sheet may be used.
  • the thickness of the light guide sheet 3 is not particularly limited, it can be said that the thickness is preferably 100 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the “transparent sheet” here does not necessarily mean colorless and transparent, and the light guide sheet 3 is limited to “colorless and transparent” as long as the light emitted from the LED 2 can be transmitted. is not.
  • the switch module 1 can be reduced in size, and the click sensitivity described above can be further improved.
  • first surface 3 b the surface facing the key substrate 8
  • second surface 3c the surface facing the circuit substrate 6
  • the light guide sheet 3 is subjected to a light scattering process for scattering light incident on the light guide sheet 3 on the second surface 3c.
  • the light scattering processing dot printing (printing processing) using white ink (ink having light scattering properties) is performed by the ink jet printer, whereby white dots 3a are printed on the second surface 3c.
  • a white ink is used as the ink having a light scattering property, but an ink other than white may be used as long as it has a light scattering property.
  • the white dots 3 a are printed at positions corresponding to the key portions 7, whereby the light incident on the light guide sheet 3 from the LEDs 2 is scattered by the white dots 3 a, and the light guide sheet is scattered by the scattered light.
  • the dot density, shape, and the like of the white dots 3a are not particularly limited. For example, by increasing the number of white dots 3a in a region away from the LED 2 (region where light is attenuated and transmitted), Even the key portion 7 arranged in a region away from the LED 2 can be illuminated with a sufficient amount of light.
  • the form of light scattering processing is not limited to this, and is a form in which three-dimensional shape processing by mold processing, laser processing, or the like is performed at a predetermined position, and the light guide sheet 3 is formed with uneven shapes and prism shapes. There may be. Also in this case, similarly to the white dots 3a, it is possible to illuminate the key portion 7 suitably by scattering light by the portion subjected to the three-dimensional shape processing.
  • the printing process (white dots 3a) is performed on the second surface 3c, but the three-dimensional shape process may be performed on the first surface 3b of the light guide sheet 3. Also in this case, the light is scattered in the three-dimensional shape processing applied to the first surface 3b, so that the light is transmitted from the first surface 3b in the direction of the key portion 7, and the key portion 7 is suitably illuminated. It becomes possible.
  • emitted from LED2 inject into the light guide sheet 3 efficiently from the edge part of the light guide sheet 3 is provided.
  • the thickness of the light guide sheet 3 is often thinner than the light emission area width of the LED 2.
  • the reflector 9 is provided at the end of the light guide sheet 3 so as to cover the first surface 3b in order to make light incident more efficiently, but the shape of the reflector 9 is particularly limited. It is not something.
  • FIG.1 (b) is the schematic sectional drawing which expanded the vicinity of LED2 about the switch module 1 shown to Fig.1 (a).
  • the light emitted from the LED 2 is incident on the light guide sheet 3 from the end of the light guide sheet 3 by the reflector 9 (some light is directly incident on the light guide sheet 3 without going through the reflector 9).
  • the first surface 3b and the second surface 3c of the light guide sheet 3 are both in contact with the air layer, and the difference in refractive index (assuming that the refractive index of the air layer is 1.0) Since the refractive index of the sheet 3 is about 1.45), the light traveling in the light guide sheet 3 repeats reflection on the first surface 3b and the second surface 3c as indicated by L1 and L2 in the figure. However, it proceeds toward the other end of the light guide sheet 3.
  • the white dot 3a When the white dot 3a is on the optical path, the light is scattered at the white dot 3a, and the light escapes from the light guide sheet 3 in the direction of the key portion 7 as the light indicated by L2.
  • the LED 2 After being emitted from the LED 2, there is also light that passes through the adhesive layer 10 and enters the metal dome sheet 4, but this light is also reflected by the surface of the metal dome 5 and transmitted through the adhesive layer 10. The light enters the light guide sheet 3 again.
  • FIG.1 (c) is the figure which represented typically the advancing direction of the lights L3 and L4 shown in FIG.1 (b).
  • the light near the end of the light guide sheet 3, that is, the vicinity of the LED 2 on the key substrate 8 is obtained in the conventional configuration (FIGS. 1B and 1C).
  • the printing pattern 12 is formed on the second surface 3c near the end of the light guide sheet 3 with black ink (light-absorbing ink).
  • the light is reflected on the second surface 3c and on the optical paths of the lights L3 and L4 shown in FIGS. 1B and 1C, that is, on the second surface 3c.
  • a printed pattern 12 is formed on the optical path of light that passes through the first surface 3b (the edge portion of the reflector 9) without being reflected later by the first surface 3b.
  • the form which forms the printing pattern 12 in the interface of the contact bonding layer 10 and the light guide sheet 3 may be sufficient, for example (FIG.1 (b)). .
  • the printed pattern 12 includes black UV curable ink (main agent: 70 to 90% by mass of a photopolymerization composition, pigment: 1 to 5% by mass of carbon black particles, and other: 1 to 5% by mass of a polymerization initiator).
  • the ink is not necessarily limited to black ink, and may be ink that can absorb light suitably, such as gray and dark blue.
  • FIG. 2 is a top view of the switch module 1 according to the present embodiment, and in particular, a diagram schematically showing a position where the print pattern 12 is formed.
  • the position where the black ink print pattern 12 is formed is on the second surface 3c, and after being reflected by the second surface 3c, the first surface 3b is not reflected by the first surface 3b.
  • the printed pattern 12 is formed at a position hidden inside the reflector 9.
  • a print pattern 12 may be formed outside the reflector 9.
  • the “illumination area” in FIGS. 2 (a) to 2 (f) indicates an area corresponding to the key portion 7, and the relative positional relationship between the “illumination area” and the LED 2 is taken into consideration. Thus, it is more effective to determine the position where the print pattern 12 is formed. For example, as shown in FIGS. 2A and 2B, when the print pattern 12 is formed so that a slit is formed in front of the LED 2, the “illumination area” is prevented from being excessively lighted, while the lower side (Y Since more light from the LED 2 can be transmitted in the direction), even the key portion 7 located away from the LED 2 can be illuminated with a sufficient amount of light. Further, as shown in FIGS.
  • the print pattern 12 is formed without providing a slit in front of the LED 2, it is possible to more surely prevent the “illumination area” from being excessively illuminated. .
  • FIGS. 2E and 2F when there is an “illumination area” in front of the LED 2, if the print pattern 12 is formed in front of the LED 2, the “illumination area” is excessively illuminated. It can suppress suitably. That is, the position of the print pattern 12 on the second surface 3c may be any position as long as the light leaking from the “illumination area” can be absorbed.
  • the print pattern 12 is formed in a rectangular shape.
  • the key portion 7 is illuminated when the depth (Y direction in FIG. 2) is 0.3 mm to 0.7 mm and the width (X direction in FIG. 2) is 5.0 mm. It has been found that only the light leaking from the edge portion of the reflector 9 can be effectively absorbed without interfering with the optical path of other light.
  • the shape of the print pattern 12 is not particularly limited, and may be an ellipse, a circle, a set of dots, or the like.
  • the dimension may be a dimension that can effectively absorb only the light leaking from the edge portion of the reflector 9 in consideration of the radiation angle of the LED 2 and the position of the “illumination area”.
  • FIG. 3A is a schematic diagram showing an arrangement of the “illumination area” (area corresponding to the key portion) and the LED 2 used in the verification experiment
  • FIG. 3B is a diagram (Comparative Example (left)) and FIG. It is the brightness
  • RISA-COLOR / ONEII manufactured by HI-LAND Co. was used as a luminance measuring device.
  • the “illumination areas” in the upper left and upper right were targeted, and the luminance was compared between (Comparative Example) and (Example 1) to (Example 3).
  • the luminance of the “illuminated area” in the upper left is 39.6 cd / m 2
  • the luminance of the “illuminated area” in the upper right is 37.2 cd / m 2 . It was found that the luminance is higher than the luminance.
  • the upper left area near the LED 2 in the upper left “illumination area” and the upper right area near the LED 2 in the upper right “illumination area”. It has been confirmed that it is extremely bright.
  • Example 1 In Example 1, a black ink print pattern 12 is formed as shown in FIG. 3A, and the depth (Y direction in the figure) dimension of the print pattern 12 is 0.5 mm and the width (X direction in the figure) dimension. The thickness was 4.0 mm.
  • a result of measuring the brightness at such a condition (39.6cd / m 2 in the comparative example) luminance 22.0cd / m 2 of the "illuminated area” in the upper left, the luminance of the "illuminated area” in the upper right 23.0cd / m 2 (37.2 cd / m 2 in the comparative example) was confirmed to be significantly reduced. Further, in the other “illuminated areas”, almost no decrease in luminance was observed. In other words, it was found that “excessive light” can be suppressed and the requirement of “luminance uniformity” can be satisfied.
  • Example 2 In Example 2, in the black ink print pattern 12 shown in FIG. 3A, the depth (Y direction in the figure) dimension of the print pattern 12 is 0.7 mm, and the width (X direction in the figure) dimension is 4.0 mm. did.
  • a result of measuring the brightness at such a condition (39.6cd / m 2 in the comparative example) luminance 21.5cd / m 2 of the "illuminated area" in the upper left, the luminance of the "illuminated area” in the upper right 21.0cd / m 2 (37.2 cd / m 2 in the comparative example) was confirmed to be significantly reduced. Further, in the other “illuminated areas”, almost no decrease in luminance was observed. In other words, it was found that “excessive light” can be suppressed and the requirement of “luminance uniformity” can be satisfied.
  • Example 3 In Example 3, in the black ink print pattern 12 shown in FIG. 3A, the depth (Y direction in the figure) dimension of the print pattern 12 is 0.3 mm, and the width (X direction in the figure) dimension is 4.0 mm. did.
  • a result of measuring the brightness at such a condition (39.6cd / m 2 in the comparative example) luminance 25.7cd / m 2 of the "illuminated area" in the upper left, the luminance of the "illuminated area” in the upper right 24.8cd / m 2 (37.2 cd / m 2 in the comparative example) was confirmed to be significantly reduced. Further, in the other “illuminated areas”, almost no decrease in luminance was observed. In other words, it was found that “excessive light” can be suppressed and the requirement of “luminance uniformity” can be satisfied.
  • FIG. 3B shows a luminance contour map of the “illumination area” in the upper left of FIG. 3A in (Comparative Example) and (Example 1).
  • the upper side shows a luminance contour map when the upper left “illumination area” is viewed from above, and the lower side shows a three-dimensional luminance contour map of the upper left “illumination area”. It is.
  • the entire “illumination area” has high luminance, and in particular, the upper left region near the LED 2 shows extremely high luminance.
  • luminance is falling as a whole. In other words, it can be seen that “too much light” can be reliably suppressed by forming the black ink printing pattern 12.
  • the switch module 1 which concerns on this embodiment, the light quantity which leaks from the light guide sheet 3 edge part vicinity can be reduced by the above-mentioned structure. Therefore, in the conventional configuration, when the key portion is arranged close to the LED, there is a problem that the key portion near the LED is excessively lit due to the leaked light, and thus the key portion is arranged close to the LED. However, in the present embodiment, even if the key portion 7 is arranged close to the LED 2, such an excessive light problem does not occur. Therefore, the distance a shown in FIG. 1B (the distance between the key portion 7 closest to the LED 2 and the LED 2) can be reduced, that is, the key portion 7 can be arranged close to the LED 2, and the arrangement of the key portion can be reduced. Design restrictions can be relaxed.
  • the print pattern 12 made of black ink is formed on the second surface 3 c of the light guide sheet 3. From the viewpoint of reducing the light leaking from the vicinity of the LED 3 end, it is conceivable to provide a print pattern on the first surface 3b. There is a difference. This point will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows the configuration of the present embodiment (the print pattern 12 is formed on the second surface 3c), and FIG. 4B shows the comparative example (printed on the first surface 3b). The pattern 12 is formed). As shown in the figure, it is understood that the “effective length” of the light guide sheet 3 is longer in this embodiment than in the comparative example.
  • the “effective length” of the light guide sheet 3 refers to the length of a region where the light guided into the light guide sheet 3 can be emitted from the first surface 3b.
  • the key portion 7 can be illuminated. It can be said that the area is longer, and the longer this length, the wider the area where the key portion 7 can be arranged. Therefore, as compared with the comparative example, in the present embodiment, the key portion 7 can be arranged in a wider range, so that it is possible to relax design restrictions in designing the key portion arrangement.
  • the present embodiment it is possible to suppress a phenomenon in which the key portion 7 disposed in the vicinity of the LED 2 is excessively bright as compared with the other key portions 7. Further, the black ink print pattern 12 formed on the second surface 3c is formed only on the optical path of light leaking from the vicinity of the end portion of the light guide sheet 3 (edge portion of the reflector 9). Therefore, there is no influence on other lights (for example, L1 and L2 in FIG. 1B) for illuminating the key unit 7, and even the key unit 7 away from the LED 2 is illuminated with a sufficient amount of light. Can do. Therefore, it is possible to illuminate the plurality of key portions 7 arranged on the key substrate 8 with substantially uniform luminance, and it is possible to satisfy the requirement of “luminance uniformity”.
  • white dots 3 a as light scattering processing are printed on the second surface 3 c of the light guide sheet 3.
  • the same manufacturing equipment (printing) is used in the manufacturing process.
  • Device can be used to print the white dots 3a and the black ink printing pattern 12 on the same surface in the same process, leading to improved production efficiency and reduced manufacturing costs.
  • the white dots 3 and the print pattern 12 need to be printed on the light guide sheet 3 with high positional accuracy. However, in the present embodiment, these can be printed in the same process, so complicated alignment work is required.
  • the switch module provided facing the key substrate the amount of light leaking from the vicinity of the end portion of the light guide member toward the key portion is reduced, and the light traveling in the light guide member Thus, it is possible to provide a switch module that can uniformly illuminate the key part.

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Abstract

　キー基板に対向して設けられるスイッチモジュールにおいて、導光部材端部近傍からキー部の方向へ漏れ出る光の光量を低減し、導光部材内を進む光によってキー部を均一に照明することが可能なスイッチモジュールを提供する。　回路基板６、キー基板８と回路基板６との間に設けられている導光シート４、ＬＥＤ２、及びＬＥＤ２から射出された光を導光シート３の端部から導光シート３内に入射させるリフレクター９を備え、キー部７を照明可能なスイッチモジュール１において、導光シート３は、キー基板８と対向する第１の面３ｂと、その反対側にあって回路基板６と対向する第２の面３ｃと、を有しており、第２の面３ｃにおける端部近傍には、第２の面３ｃで反射された後に第１の面３ｂで反射されることなく端部近傍の第１の面３ｂを透過する光の光路上に、黒インクによる印刷パターン１２が形成されている。

Description

スイッチモジュール
　本発明は、携帯電話、ノートＰＣ等の電子機器のキー基板に対向して設けられるスイッチモジュールに関する。
 
　従来、携帯電話、ノートＰＣ等の電子機器には、キー部を有するキー基板が設けられており、さらにキートップの接触、非接触によって電気的接続のＯＮ、ＯＦＦを切り替えるスイッチモジュールがキー基板に対向配置されている。図５に、複数のキー部７０を有するキー基板８０に対向配置されている従来のスイッチモジュール１００の概略斜視図を示す。また、図６に、図５に図示したスイッチモジュール１００の概略断面図を示す。
　図６（ａ）に示すように、スイッチモジュール１００には、電極５５を内包するメタルドーム５０、回路基板６０、導光部材３０、及び発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）２０が設けられている。メタルドーム５０は、メタルドームシート４０によって回路基板６０上に一体に保持されており、導光部材３０は、粘着層３５によって、所定の間隔を空けてメタルドームシート４０に取り付けられている。また、導光部材３０の下面には、白インクがドット状に印刷される印刷加工、又はプリズム加工等の光散乱加工部３０ａが設けられており、導光部材３０とＬＥＤ２０との間には、ＬＥＤ２０から射出された光を効率的に導光部材３０の端部から導光部材３０内に導くためのリフレクター（反射部材）２５が設けられている。
　かかる構成によると、キー部７０が下方に押圧されてメタルドーム５０が変形することによる、メタルドーム５０と電極５５との電気的な接触、非接触によって、スイッチのＯＮ、ＯＦＦを切り替えることが可能になると共に、キー基板８０の裏面、即ち、キー基板８０とメタルドームシート４０との間に導光部材３０が設けられているので、ＬＥＤ２０から射出されて導光部材３０内に入射した光を光散乱加工部３０ａで散乱させることにより、導光部材３０内から各々のキー部７０を照明することが可能になる。なお、関連する技術が特許文献１～６に開示されている。
 
　　特許文献１　特開２００９－２４６８２１号公報
　　特許文献２　特開２００８－１５２９５１号公報
　　特許文献３　特開２００９－１４０８７１号公報
　　特許文献４　特開２００９－１８７８５５号公報
　　特許文献５　特開２００４－１３９９８３号公報
　　特許文献６　特開２００８－２２６８４４号公報
 
　しかしながら、上記従来の構成には以下の課題がある。
　図６（ｂ）に、導光部材３０内における光の進行方向を模式的に示す。ＬＥＤ２０から射出され、リフレクター２５によって導光部材３０の端部から導光部材３０内に入射した光は、例えば図中Ｌ１に示す光のように、導光部材３０の上面及び下面における反射を繰り返しながら導光部材３０内を進んでいく。また、図中Ｌ２に示す光のように、導光部材３０の上面からキー部７０の方向へ抜け出すように、光散乱加工部３０ａで散乱される光もある。
　しかしながら、導光部材３０内に入射される光には、図中Ｌ３、Ｌ４に示す光のように、光散乱加工部３０ａが形成されていないにも関わらず、導光部材３０の端部近傍において導光部材３０の上面からキー基板８０の方向へ漏れ出る光が存在する。その結果、キー基板８０の表面では、Ｌ３、Ｌ４の光が漏れ出る領域、即ちＬＥＤ２０近傍の領域が他の領域と比較すると極端に光り過ぎるといった課題がある。
　一方、一般的に、キー部を照明可能なスイッチモジュールに対しては、複数のキー部をできる限り均一な輝度で照明するといった「輝度均一性」の要求がある。しかし上述の構成において「輝度均一性」の要求を満たすためには、ＬＥＤ２０近傍の光り過ぎる領域にキー部７０を配置することを避けねばならず、ＬＥＤ２０と（ＬＥＤ２０に最も近い）キー部７０との距離を離す必要がある。即ち、図６（ｂ）に示す「距離ａ」を大きく設定する必要があり、ＬＥＤ２０の近傍にキー部７を配置することが出来ない。よって、このことがキー部７０の配置の設計上、デザイン上の制約につながっている。すなわち、従来の構成では、輝度均一性の要求を満たしつつ、さらにキー部７０の配置の設計上、デザイン上の制約を緩和するといった要求を満たすことは不可能であった。
　そこで本発明は、キー基板に対向して設けられるスイッチモジュールにおいて、導光部材端部近傍からキー部の方向へ漏れ出る光の光量を低減し、導光部材内を進む光によってキー部を均一に照明することが可能なスイッチモジュールを提供することを目的とする。
 
　上記目的を達成するために本発明にあっては、
　キー部を有するキー基板に対向して設けられるスイッチモジュールであって、
　前記キー基板に対向する表面に電極層が形成された回路基板と、
　前記キー基板と前記回路基板との間に設けられている導光部材と、
　光を射出する光源素子と、
　前記光源素子から射出された光を前記導光部材の端部から前記導光部材内に入射させる反射部材と、
　を備え、
　前記電極層に対して前記キー部が移動することで、スイッチのＯＮ、ＯＦＦが切り換えられると共に、前記導光部材内に入射した光によって前記導光部材内から前記キー部を照明可能であるスイッチモジュールにおいて、
　前記導光部材は、
　前記キー基板と対向する第１の面と、その反対側にあって前記回路基板と対向する第２の面と、を有しており、
　第２の面における前記端部近傍には、
　前記反射部材によって前記導光部材内に入射された光であって、第２の面で反射された後に第１の面で反射されることなく前記端部近傍の第１の面を透過する光の光路上に、光吸収性のインクによる印刷パターンが形成されていることを特徴とする。
　かかる構成によると、導光部材の第２の面において、第２の面で反射された後に第１の面で反射されることなく導光部材の端部近傍の第１の面を透過する光の光路上に、光吸収性のインクによる印刷パターンが形成されているので、導光部材の端部近傍から漏れ出る光を、印刷パターンによって吸収することができる。すなわち、導光部材の端部近傍から漏れ出る光の光量を低減できる。その結果、光源素子に対してキー部を近づけて配置しても、そのキー部が他のキー部と比較して光り過ぎるといった問題を回避できるので、キー部配置に関する設計上、デザイン上の制約を緩和出来ると共に、輝度均一性の要求を満たすことができる。なお、印刷パターンは、導光部材の端部近傍の第１の面を透過する光の光路上にのみ形成されているものである。よって、導光部材内を進む他の光（導光部材の端部近傍から漏れ出ない光）は、印刷パターンで吸収されることがなく、キー部を十分に照明することが可能になる。
　また、
　前記反射部材は、
　前記端部における第１の面を覆うようにして設けられており、
　前記印刷パターンは、
　第２の面において、前記反射部材によって前記導光部材内に入射された光であって、第２の面で反射された後に前記反射部材のエッジ部近傍から第１の面を透過する光の光路上に形成されていると好適である。
　かかる構成によると、反射部材が導光部材の端部における第１の面を覆うようにして設けられているので、光源素子から射出された光をより効率的に導光部材内に入射させることができる。また、反射部材のエッジ部近傍から漏れ出る光を印刷パターンによって吸収することができ、よって、反射部材のエッジ部近傍から漏れ出る光の光量を低減できる。その結果、光源素子に対してキー部を近づけて配置しても、そのキー部が他のキー部と比較して光り過ぎるといった問題を回避できるので、キー部の配置に関する設計上、デザイン上の要求と、輝度均一性の要求とを同時に満たすことが可能になる。
　また、
　前記導光部材には、
　前記導光部材内に入射した光を散乱させることが可能な光散乱加工が施されており、前記光散乱加工が施された部分において散乱された光によって、前記導光部材内から前記キー部を照明可能であると好適である。
　かかる構成によると、導光部材内に入射した光を散乱させることによって、散乱された光によって導光部材内からキー部を好適に照明することが可能になる。
　また、
　前記光散乱加工とは、
　光散乱性を有するインクを前記導光部材に印刷する印刷加工、又は、
　光散乱性を有する３次元形状を前記導光部材に形成する３次元形状加工、
　であると好適である。
　かかる構成によると、簡易な加工方法によって導光部材に光散乱加工を施すことが可能になる。なお、ここでいう印刷加工とは、例えば白インクをドット状に印刷するような加工が挙げられ、さらに３次元形状加工とは、金型加工、レーザ加工等の加工方法によって、反射部材に凹凸、プリズム等を形成する加工が挙げられる。
　また、
　前記光散乱加工が、
　前記導光部材の第２の面に施されていると好適である。
　かかる構成によると、光散乱加工と、光吸収性のインクによる印刷パターンとが導光部材の同一面に施されることになるので、同一の工程内においてこれらの加工を位置精度よく行うことができ、生産効率の向上、製造コストの低減を図ることができる。特に、光散乱加工として印刷加工を採用する場合は、製造工程において、同一の印刷機器を用いてこれらを同一工程内で位置精度よく印刷することができるので、生産効率をより向上させることが可能になる。
　また、
　前記導光部材には、
　厚さが１００μｍ以上３００μｍ以下の光透過性を有するシート部材が用いられていると好適である。
　かかる構成によると、厚さの薄い光透過性を有するシート部材を用いることにより、スイッチモジュール全体の小型化を図れる他、キー部と電極層との間に介在する導光部材の厚さが薄いので、ユーザがキー部を操作する際にユーザに伝わるクリック感を向上させることができる。
 
　以上説明したように、本発明によれば、キー基板に対向して設けられるスイッチモジュールにおいて、導光部材端部近傍からキー部の方向へ漏れ出る光の光量を低減し、導光部材内を進む光によってキー部を均一に照明することが可能なスイッチモジュールを提供することが可能になる。
 
本発明の実施形態に係るスイッチモジュールの概略断面図。 本発明の実施形態に係るスイッチモジュールの上面図。 本発明の実施形態に係るスイッチモジュールの効果を説明する図。 本発明の実施形態に係るスイッチモジュールの効果を説明する図。 従来のスイッチモジュールの概略斜視図。 従来のスイッチモジュールの概略断面図。
　以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　[実施形態]
　＜１：スイッチモジュールの全体構成について＞
　図１（ａ）を参照して、本発明を適用可能な実施形態に係るスイッチモジュール１の全体構成について説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係るスイッチモジュール１の概略断面図である。
　本実施形態に係るスイッチモジュール１は、キー部７を有するキー基板８に対向配置されており、例えば、携帯電話、ノートＰＣ等の電子機器における１０キー基板、ＱＷＥＲＴＹキー基板に用いることが可能である。また、タッチパネル等にも用いることが可能である。
　図１（ａ）に示すように、スイッチモジュール１は、発光素子としてのＬＥＤ２、電極１１を有する回路基板６、それぞれの電極１１を覆うメタルドーム５を有するメタルドームシート４（電極層）、及びメタルドームシート４上に粘着層１０によって取り付けられる導光シート３（導光部材）を備えている。回路基板６には、ＦＰＣ基板（Flexible Printed Circuit）を用いることが可能である。また、ＬＥＤ２と導光シート３との間には、ＬＥＤ２から射出された光をＬＥＤ２の端部から効率的に導光シート３内に入射させるリフレクター９（反射部材）が設けられている。
　かかる構成によると、キートップ７ａが図中下方に移動してメタルドームシート４を押圧し、これによってメタルドーム５が変形してメタルドーム５と電極１１とが接触することにより、メタルドーム５と電極１１とが電気的に接続された状態となり、即ち、スイッチがＯＦＦからＯＮの状態に切り換えられる。なお、一般的にスイッチモジュールには、操作性の観点から、キー部を押したときにユーザに十分なクリック感が伝わることが望ましいとされているが、本実施形態によれば、一定の強度を有するメタルドーム５の変形によってスイッチのＯＮ、ＯＦＦが切り換わるようにしているので、ユーザに対して十分なクリック感を伝えることができる。なお、それぞれのメタルドーム５はメタルドームシート４に対して一体に接着されており、製造過程では、メタルドーム５が実装済みのメタルドームシート４を回路基板６に取り付けることで、複数の電極１１に対してメタルドーム５を精度良く、かつ簡易な工程で取り付けることが可能になる。
　＜２：導光シートについて＞
　本実施形態に用いられている導光シート３について説明する。本実施形態では、厚さ１２５μｍ、ショア硬度９７の光透過性を有するウレタンゴムシート（熱硬化性）を用いているが、導光シート３として適用可能な材料はこれに限られるものではなく、ポリカーボネートフィルム、シリコンゴムシート等の透明シートを用いてもよい。また、導光シート３の厚さは特に限定されるものではないが、厚さ１００μｍ以上３００μｍ以下であるとより好適であるといえる。なお、ここでいう「透明シート」とは、必ずしも無色透明を意味するものではなく、ＬＥＤ２から射出された光が透過可能なものであれば、導光シート３は「無色透明」に限られるものではない。
　本実施形態では、このように厚さの薄い導光シート３を用いているので、スイッチモジュール１の小型化を達成できる他、さらに、上述したクリック感の感度を向上させることが可能になる。なお、以下では、導光シート３の表面において、キー基板８と対向する側の面（図中上面）を「第１の面３ｂ」、回路基板６と対向する側の面（図中下面）を「第２の面３ｃ」として説明する。
　導光シート３には、第２の面３ｃに、導光シート３に入射した光を散乱させる光散乱加工が施されている。ここでは光散乱加工として、白インク（光散乱性を有するインク）によるドット印刷（印刷加工）がインクジェットプリンタによって施されており、これにより、第２の面３ｃには白色ドット３ａが印刷されている（ここでは光散乱性を有するインクとして白色インクを採用しているが、光散乱性を有していれば白色以外のインクを用いてもよい）。白色ドット３ａは、キー部７に対応する位置にそれぞれ印刷されており、これにより、ＬＥＤ２から導光シート３内に入射した光を白色ドット３ａで散乱させ、散乱された光によって、導光シート３内からキー部７を照明することが可能になる。なお、白色ドット３ａのドット密度、形状等は特に限定されるものではないが、例えば、ＬＥＤ２から離れた領域（光が減衰して伝わる領域）で白色ドット３ａのドット数を多くすることにより、ＬＥＤ２から離れた領域に配置されるキー部７であっても十分な光量で照明することが可能になる。
　また、光散乱加工の形態はこれに限られるものではなく、金型加工、レーザ加工等による３次元形状加工を所定の位置に施し、導光シート３に凹凸形状、プリズム形状を形成する形態であってもよい。この場合も、白色ドット３ａと同様に、３次元形状加工が施された部分によって光を散乱させることで、キー部７を好適に照明することが可能になる。なお、印刷加工（白色ドット３ａ）は第２の面３ｃに施されるものであるが、３次元形状加工は、導光シート３の第１の面３ｂに施されてもよい。この場合も、第１の面３ｂに施された３次元形状加工において光が散乱することで、光を第１の面３ｂからキー部７の方向に透過させ、キー部７を好適に照明することが可能になる。
　＜３：リフレクターについて＞
　本実施形態では、ＬＥＤ２から射出された光を導光シート３の端部から導光シート３内に効率的に入射させるためのリフレクター９が設けられている。本実施形態のように厚さの薄い導光シート３を用いる場合は、ＬＥＤ２の光射出領域幅よりも導光シート３の厚さの方が薄くなっていることが多く、このような場合は、ＬＥＤ２から射出された光を効率的に導光シート３内に入射させるためにも、ＬＥＤ２と導光シート３との間にリフレクター９を設けることが有効である。本実施形態では、より効率的に光を入射させるべく、導光シート３の端部において、リフレクター９が第１の面３ｂを覆うように設けられているが、リフレクター９の形状は特に限定されるものではない。
　＜４：光の進み方＞
　図１（ｂ）を参照して、本実施形態における導光シート３内の光の進み方について説明する。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すスイッチモジュール１について、ＬＥＤ２の近傍を拡大した概略断面図である。
　ＬＥＤ２から射出された光は、リフレクター９によって導光シート３の端部から導光シート３内に入射される（リフレクター９を介さずに直接導光シート３内に入射する光もある）。本実施形態では、導光シート３の第１の面３ｂ、第２の面３ｃが、共に空気層と接しており、屈折率の違い（空気層の屈折率を１．０とすると、導光シート３の屈折率は約１．４５である）から、導光シート３内を進む光は、図中Ｌ１、Ｌ２のように、第１の面３ｂ、及び第２の面３ｃにおける反射を繰り返しながら、導光シート３の他方の端部に向かって進むことになる。そして、その光路上に白色ドット３ａがある場合は、白色ドット３ａにおいて光が散乱し、Ｌ２に示す光のように、導光シート３内からキー部７の方向に光が抜け出すことになる。なお、ＬＥＤ２から射出された後に、粘着層１０を透過してメタルドームシート４内に入射する光もあるが、この光も、メタルドーム５の表面等で反射され、粘着層１０を透過して再び導光シート３内に入射することになる。
　＜５：光の漏れを低減する構成について＞
　図１（ｂ）、図１（ｃ）を参照して、従来の課題として挙げられている「光の漏れ」を低減する構成について説明する。図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示す光Ｌ３、Ｌ４の進行方向を模式的に表した図である。
　上述したように、ＬＥＤ２に近い導光シート３の端部近傍では、第２の面３ｃで反射された後に第１の面３ｂで反射されることなく第１の面３ｂを透過する光が存在し（図１（ｂ）、図１（ｃ）のＬ３、Ｌ４の点線部分）、従来の構成では、このような光によって導光シート３の端部近傍、即ち、キー基板８におけるＬＥＤ２近傍が光り過ぎるといった課題があった。例えば本実施形態のようなリフレクターを用いる場合は、リフレクターのエッジ部から光が漏れ出るといった現象が見られる。そこで本実施形態では、この課題を解決すべく、導光シート３の端部近傍の第２の面３ｃに、黒インク（光吸収性のインク）による印刷パターン１２を形成している点を特徴とする。
　より具体的には、第２の面３ｃ上であって、かつ、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示す光Ｌ３、Ｌ４の光路上、即ち、第２の面３ｃで反射された後に第１の面３ｂで反射されることなく第１の面３ｂ（リフレクター９のエッジ部）を透過する光の光路上に、印刷パターン１２を形成している。なお、第１の面３ｂから漏れ出す光の光路上であれば、例えば接着層１０と導光シート３との界面に印刷パターン１２を形成する形態であってもよい（図１（ｂ））。
　かかる構成によれば、リフレクター９のエッジ部から漏れ出る光Ｌ３、Ｌ４を、第２の面３ｃに形成された印刷パターン１２において吸収することができるので、リフレクター９のエッジ部から漏れる光の光量を低減することができる。即ち、導光シート３端部近傍からの光の漏れを低減できる。なお、ここでは印刷パターン１２として、黒色ＵＶ硬化インク（主剤：光重合組成物７０～９０質量％、顔料：カーボンブラック粒子１～５質量％、その他：重合開始剤１～５質量％、を含むもの）を、ＵＶ硬化装置としてSubzero(Integration社製)を用い、ピエゾ式（３６０ｄｐｉ、液滴量１４ｐｌ）のインクジェット方式で導光シート３にパターン印刷しているが、光吸収性のインクとは、必ずしも黒インクに限定されるものではなく、灰色、濃紺等、光を好適に吸収可能なインクであればよい。
　＜６：印刷パターンの位置、形状について＞
　図２を参照して、印刷パターン１２の位置、形状について説明する。図２は、本実施形態に係るスイッチモジュール１の上面図であり、特に、印刷パターン１２が形成される位置を模式的に示している図である。
　黒インクによる印刷パターン１２が形成される位置は、第２の面３ｃ上であって、かつ第２の面３ｃで反射された後に第１の面３ｂで反射されることなく第１の面３ｂ（リフレクター９のエッジ部）を透過する光の光路上であれば特に限定されるものではない。例えば、図２（ａ）、図２（ｃ）、図２（ｅ）に示すように、スイッチモジュール１を上面から見た場合に、印刷パターン１２がリフレクター９の内側に隠れる位置に形成されていてもよく、また、図２（ｂ）、図２（ｄ）、図２（ｆ）に示すように、リフレクター９の外側に印刷パターン１２が形成されていてもよい。
　また、図２（ａ）～図２（ｆ）における「照光エリア」とは、キー部７に対応する領域を示すものであるが、「照光エリア」とＬＥＤ２との相対的な位置関係を考慮して、印刷パターン１２を形成する位置を決めるとより効果的である。例えば、図２（ａ）、図２（ｂ）のように、ＬＥＤ２の正面にスリットが出来るように印刷パターン１２を形成すると、「照光エリア」の光り過ぎを抑制しつつ、図中下方（Ｙ方向）へＬＥＤ２からの光をより多く通すことができるので、ＬＥＤ２から離れた位置にあるキー部７であっても、十分な光量で照明することができる。また、図２（ｃ）、図２（ｄ）のように、ＬＥＤ２の正面にスリットを設けることなく印刷パターン１２を形成すれば、より確実に「照光エリア」の光り過ぎを抑制することができる。また、図２（ｅ）、図２（ｆ）のように、ＬＥＤ２の正面に「照光エリア」がある場合は、ＬＥＤ２の正面に印刷パターン１２を形成すれば、「照光エリア」の光り過ぎを好適に抑制することができる。すなわち、「照光エリア」から漏れ出す光を吸収可能な位置であれば、第２の面３ｃ上における印刷パターン１２の位置はどのような位置であってもよい。
　また、本実施形態では、図２（ａ）～図２（ｆ）に示すように、印刷パターン１２を長方形状に形成している。本発明者らの鋭意検討によれば、奥行き（図２中Ｙ方向）を０．３ｍｍ～０．７ｍｍ、幅（図２中Ｘ方向）を５．０ｍｍとすれば、キー部７を照明する他の光の光路に干渉することなく、リフレクター９のエッジ部から漏れ出る光のみを効果的に吸収できることがわかっている。しかしながら、印刷パターン１２の形状は特に限定されるものではなく、例えば楕円形、円形、ドットの集合等であってもよい。また、寸法についても、ＬＥＤ２の放射角度と「照光エリア」の位置等を鑑みて、リフレクター９のエッジ部から漏れ出る光のみを効果的に吸収できる寸法であればよい。
　＜７：検証実験について＞
　（比較例）と（実施例１）～（実施例３）のそれぞれに対して、「照光エリア」の光り過ぎを抑制する効果を検証する検証実験を行った。以下、図３（ａ）、図３（ｂ）を参照して、検証実験の条件、結果について説明する。図３（ａ）は、検証実験に用いた「照光エリア」（キー部に対応するエリア）、ＬＥＤ２の配置を示す模式図であり、図３（ｂ）は、（比較例（左））と（実施例１（右））のそれぞれで測定した輝度等高線図である（上側は上面から見た図、下側は３次元状に表した図）。なお、ここでは輝度測定用装置として、ＨＩ－ＬＡＮＤ社製　ＲＩＳＡ－ＣＯＬＯＲ／ＯＮＥＩＩを用いた。
　（比較例）
　比較例として、図３（ａ）に示す「照光エリア」（キー部）の配置において、黒インクの印刷パターン１２を形成しない場合について、「照光エリア」の輝度（ｃｄ／ｍ２）を測定した。発明者らの鋭意検討によると、図示する複数の「照光エリア」のうち、左上と右上にある「照光エリア」（斜線部で示すエリア）に顕著な「光り過ぎ」の現象が生じており、これにより、満足のいくレベルの「輝度均一性」が達成できていないことが確認されている。そこで、左上と右上にある「照光エリア」を対象とし、（比較例）と（実施例１）～（実施例３）とでその輝度を比較した。なお、（比較例）では、左上の「照光エリア」の輝度が３９．６ｃｄ／ｍ２で、右上の「照光エリア」の輝度が３７．２ｃｄ／ｍ２であり、他の「照光エリア」の輝度と比較すると高い輝度を示すことがわかったが、さらに、局所的には、左上の「照光エリア」では、ＬＥＤ２に近い左上領域が、右上の「照光エリア」では、ＬＥＤ２に近い右上領域が、極端に光り過ぎていることが確認されている。
　（実施例１）
　実施例１では、図３（ａ）に示すように黒インクの印刷パターン１２を形成し、印刷パターン１２の奥行き（図中Ｙ方向）寸法を０．５ｍｍ、幅（図中Ｘ方向）寸法を４．０ｍｍとした。かかる条件で輝度を測定した結果、左上の「照光エリア」の輝度が２２．０ｃｄ／ｍ２（比較例では３９．６ｃｄ／ｍ２）、右上の「照光エリア」の輝度が２３．０ｃｄ／ｍ２（比較例では３７．２ｃｄ／ｍ２）にそれぞれ大幅に低下していることが確認された。また、他の「照光エリア」では、輝度の低下がほとんど見られなかった。すなわち「光り過ぎ」を抑制し、「輝度均一性」の要求を満たせることがわかった。
　（実施例２）
　実施例２では、図３（ａ）に示す黒インクの印刷パターン１２において、印刷パターン１２の奥行き（図中Ｙ方向）寸法を０．７ｍｍ、幅（図中Ｘ方向）寸法を４．０ｍｍとした。かかる条件で輝度を測定した結果、左上の「照光エリア」の輝度が２１．５ｃｄ／ｍ２（比較例では３９．６ｃｄ／ｍ２）、右上の「照光エリア」の輝度が２１．０ｃｄ／ｍ２（比較例では３７．２ｃｄ／ｍ２）にそれぞれ大幅に低下していることが確認された。また、他の「照光エリア」では、輝度の低下がほとんど見られなかった。すなわち「光り過ぎ」を抑制し、「輝度均一性」の要求を満たせることがわかった。
　（実施例３）
　実施例３では、図３（ａ）に示す黒インクの印刷パターン１２において、印刷パターン１２の奥行き（図中Ｙ方向）寸法を０．３ｍｍ、幅（図中Ｘ方向）寸法を４．０ｍｍとした。かかる条件で輝度を測定した結果、左上の「照光エリア」の輝度が２５．７ｃｄ／ｍ２（比較例では３９．６ｃｄ／ｍ２）、右上の「照光エリア」の輝度が２４．８ｃｄ／ｍ２（比較例では３７．２ｃｄ／ｍ２）にそれぞれ大幅に低下していることが確認された。また、他の「照光エリア」では、輝度の低下がほとんど見られなかった。すなわち「光り過ぎ」を抑制し、「輝度均一性」の要求を満たせることがわかった。
　次に、図３（ｂ）に、（比較例）と（実施例１）とにおける、図３（ａ）の左上の「照光エリア」の輝度等高線図を示す。図３（ｂ）において上側に示すものが、左上の「照光エリア」を上面から見た場合の輝度等高線図であり、下側に示すものが、左上の「照光エリア」の３次元輝度等高線図である。図示するように、（比較例）では、「照光エリア」全体で輝度が高く、特にＬＥＤ２に近い左上領域は極端に高い輝度を示していることがわかる。これに対して（実施例１）では、全体的に輝度が低下していることがわかる。すなわち、黒インクの印刷パターン１２を形成することで、「光り過ぎ」を確実に抑制できていることがわかる。
　＜８：本実施形態の効果について＞
　本実施形態に係るスイッチモジュール１によれば、従来の構成では得ることができなかった以下の効果を得ることが可能になる。
　（キー部配置の設計上、デザイン上の制約について）
　本実施形態に係るスイッチモジュール１によれば、上述の構成によって、導光シート３端部近傍から漏れ出る光の光量を低減することができる。よって、従来の構成ではキー部をＬＥＤに近づけて配置すると、漏れ出た光によってＬＥＤ近傍にあるキー部が極端に光り過ぎるといった課題が生じ、これにより、キー部をＬＥＤに近づけて配置することが出来ないといった、設計上、デザイン上の制約が生じていたが、本実施形態では、キー部７をＬＥＤ２に近づけて配置しても、このような光り過ぎの課題を生じることはない。よって、図１（ｂ）で示す距離ａ（ＬＥＤ２に最も近いキー部７とＬＥＤ２との間隔）を狭くすること、即ち、キー部７をＬＥＤ２に近づけて配置することができ、キー部配置の設計上、デザイン上の制約を緩和することができる。
　また、本実施形態では、導光シート３の第２の面３ｃ上に黒インクによる印刷パターン１２を形成している。ＬＥＤ３端部近傍から漏れ出る光を低減するという観点では、第１の面３ｂ上に印刷パターンを設けることも考えられるが、両者の間では、キー部配置の設計上、デザイン上の制約で大きな差が生じる。図４を参照して、この点について説明する。図４（ａ）は、本実施形態（第２の面３ｃ上に印刷パターン１２を形成）の構成を示すものであり、図４（ｂ）は、比較例（第１の面３ｂ上に印刷パターン１２を形成）の構成を示すものである。図示するように、本実施形態は、比較例よりも導光シート３の「有効長さ」が長いことがわかる。導光シート３の「有効長さ」とは、導光シート３内に導かれた光が第１の面３ｂから射出可能な領域の長さを指し、言い換えると、キー部７を照明可能な領域の長さと言え、この長さが長いほど、キー部７を配置可能な領域が広がることになる。よって、比較例と比較すると、本実施形態では、より広い範囲にキー部７を配置することができるので、キー部配置の設計上、デザイン上の制約を緩和することが可能になる。
　（輝度均一性について）
　本実施形態によれば、ＬＥＤ２近傍に配置されたキー部７が他のキー部７と比較して極端に光り過ぎるといった現象を抑制できる。また、第２の面３ｃ上に形成される黒インクの印刷パターン１２は、導光シート３の端部近傍（リフレクター９のエッジ部）から漏れ出る光の光路上にのみ形成されるものであるので、キー部７を照明するための他の光（例えば図１（ｂ）のＬ１、Ｌ２）には何ら影響はなく、ＬＥＤ２から離れたキー部７であっても十分な光量で照明することができる。よって、キー基板８に配置されている複数のキー部７をほぼ均一な輝度で照明することができ、「輝度均一性」の要求を満たすことが可能になる。
　（生産効率、製造コストについて）
　本実施形態では、導光シート３の第２の面３ｃに光散乱加工としての白色ドット３ａが印刷されている。この場合、導光シート３の同一面（第２の面３ｃ）に白色ドット３ａ、及び黒インクによる印刷パターン１２がインクジェットによって印刷されることになるので、製造過程では、同一の製造機器（印刷機器）を使用して、同一面に白色ドット３ａと黒インク印刷パターン１２とを同一工程内で印刷することができ、生産効率の向上、製造コストの低減につながる。また、白色ドット３、及び印刷パターン１２は、導光シート３に位置精度良く印刷される必要があるが、本実施形態では同一工程内でこれらを印刷することができるので、煩雑な位置合わせ作業を必要とせずに、これらの位置精度を上げることができる。また、光散乱加工として第１の面３ｂに３次元形状加工を施す場合も、製造過程において、３次元形状加工を施しつつ、第２の面３ｃに黒インクの印刷パターン１２を印刷することは可能であるので、生産効率を向上させ、製造コストを低減させることができる。
　以上より、本実施形態によれば、キー基板に対向して設けられるスイッチモジュールにおいて、導光部材端部近傍からキー部の方向へ漏れ出る光の光量を低減し、導光部材内を進む光によってキー部を均一に照明することが可能なスイッチモジュールを提供することが可能になる。
 
　１…スイッチモジュール　２…ＬＥＤ　３…導光シート　３ａ…白色ドット　３ｂ…第１の面　３ｃ…第２の面　４…メタルドームシート　５…メタルドーム　６…回路基板　７…キー部　８…キー基板　９…リフレクター　１０…粘着層　１１…電極　１２…印刷パターン

Claims (6)

  1. 　キー部を有するキー基板に対向して設けられるスイッチモジュールであって、
    　前記キー基板に対向する表面に電極層が形成された回路基板と、
    　前記キー基板と前記回路基板との間に設けられている導光部材と、
    　光を射出する光源素子と、
    　前記光源素子から射出された光を前記導光部材の端部から前記導光部材内に入射させる反射部材と、
    　を備え、
    　前記電極層に対して前記キー部が移動することで、スイッチのＯＮ、ＯＦＦが切り換えられると共に、前記導光部材内に入射した光によって前記導光部材内から前記キー部を照明可能であるスイッチモジュールにおいて、
    　前記導光部材は、
    　前記キー基板と対向する第１の面と、その反対側にあって前記回路基板と対向する第２の面と、を有しており、
    　第２の面における前記端部近傍には、
    　前記反射部材によって前記導光部材内に入射された光であって、第２の面で反射された後に第１の面で反射されることなく前記端部近傍の第１の面を透過する光の光路上に、光吸収性のインクによる印刷パターンが形成されていることを特徴とするスイッチモジュール。
  2. 　前記反射部材は、
    　前記端部における第１の面を覆うようにして設けられており、
    　前記印刷パターンは、
    　第２の面において、前記反射部材によって前記導光部材内に入射された光であって、第２の面で反射された後に前記反射部材のエッジ部近傍から第１の面を透過する光の光路上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチモジュール。
  3. 　前記導光部材には、
    　前記導光部材内に入射した光を散乱させることが可能な光散乱加工が施されており、前記光散乱加工が施された部分において散乱された光によって、前記導光部材内から前記キー部を照明可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチモジュール。
  4. 　前記光散乱加工とは、
    　光散乱性を有するインクを前記導光部材に印刷する印刷加工、又は、
    　光散乱性を有する３次元形状を前記導光部材に形成する３次元形状加工、
    　であることを特徴とする請求項３に記載のスイッチモジュール。
  5. 　前記光散乱加工が、
    　前記導光部材の第２の面に施されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のスイッチモジュール。
  6. 　前記導光部材には、
    　厚さが１００μｍ以上３００μｍ以下の光透過性を有するシート部材が用いられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスイッチモジュール。
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