JP2000048953A - Ｅｌ面光源を有するメンブレンスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンブレンスイッチにおいて、表示メンブレ
ンが全体として明るく照明されるとともに、その信頼性
を高くする。 【解決手段】 スイッチ電極１５を上面に形成した基板
１４と、スイッチ電極１５の上部位置の皿バネコンタク
ト１７と、基板１４に積層して皿バネコンタクト１７を
支持する皿バネ支持板１６と、その上に積層したＥＬ面
光源１３と、さらにその上に積層するとともに押圧反転
部１１ａと周囲部１１ｂとを有する表示メンブレン１１
と、表示メンブレン１１の内側に一体的に設けた透光性
プッシャブロック１２とを備え、皿バネコンタクト１７
は、皿バネ支持板１６に設けた皿バネコンタクト係止用
貫通穴１６ａで支持され、皿バネコンタクト係止用貫通
穴１６ａと適合するように押圧突起用貫通穴１３ａをＥ
Ｌ面光源１３に設け、透光性プッシャブロック１２から
下方に突出する押圧突起１２ａが押圧反転部１１ａの動
きに対応して貫通穴１３ａ，１６ａの中を動くことによ
り、皿バネコンタクト１７がスイッチ電極１５に接触す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ面光源によっ
て意匠メンブレンをその背後から照明するようにしたメ
ンブレンスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、意匠表示部を背後から照明す
るＥＬ面光源を備えたメンブレンスイッチは、例えば、
自動車，携帯電話，洗濯機等のインパネ用スイッチに用
いられ、メンブレンの押圧反転部を軽く押すことによっ
て内蔵スイッチのオン・オフ状態を切り替えるものであ
る。このようなメンブレンスイッチは、図１に示すよう
に、おもて面に意匠表示層８を有する表示メンブレン１
と、意匠メンブレン１を背後から照明するＥＬ面光源３
と、表示メンブレン１の内側空間を埋める透光性プッシ
ャブロック２と、対向スイッチ電極５を上面に備える基
板４とを備える。表示メンブレン１は、ドーム状に隆起
した反転可能な押圧反転部１ａとＥＬ面光源３の周囲に
固定される周囲部１ｂとからなり、ＥＬ面光源３と大略
同じサイズである。表示メンブレン１上の意匠表示層８
は、文字や図柄等の意匠を形成した意匠部８ａ及び背景
部８ｂとからなる。ＥＬ面光源３の下面には、基板４の
スイッチ電極５と対向するスイッチ電極５を有する。Ｅ
Ｌ面光源３及び基板４との間に設けたスペーサ９によっ
て、ＥＬ面光源３及び基板４の対向スイッチ電極５は、
離れている。

【０００３】上記構成によれば、ＥＬ面光源３によっ
て、表示メンブレン１は全面的に明るく照明されるが、
ＥＬ面光源３の信頼性に問題がある。すなわち、スイッ
チ操作時に、表示メンブレン１の押圧反転部１ａを指で
軽く押すと、その力は、透光性プッシャブロック２を介
してＥＬ面光源３に伝わる。そして、ＥＬ面光源３が支
持部３ａを支点にして下方にたわみ、ＥＬ面光源３のス
イッチ電極５が基板４上のそれに接触する。ＥＬ面光源
３は、例えば、ＰＥＴフィルム上にＩＴＯ透明電極，Ｅ
Ｌ発光体層，絶縁層，ＩＴＯ透明電極を積層した構成で
あり、ＥＬ面光源３自身は比較的柔軟性を備えている。
しかしながら、スイッチ操作時にＥＬ面光源３を繰り返
したわませるために、伸縮性の乏しいＩＴＯ透明電極が
断線しやすい。したがって、上記構成のメンブレンスイ
ッチにおいては、表示メンブレン１が明るいものの、信
頼性が低い。

【０００４】一方、メンブレンスイッチは、皿バネコン
タクトを用いて信頼性を高めることができる。すなわ
ち、図２に示したメンブレンスイッチは、表示メンブレ
ン１と、表示メンブレン１の内側空間を埋める透光性プ
ッシャブロック２と、スイッチ電極５を上面に有する基
板４と、基板４の上に積層したＥＬ面光源３と、ＥＬ面
光源３にあけた穴に取り付ける皿バネ支持板６と、皿バ
ネ支持板６によって支持される皿バネコンタクト７とを
備える。皿バネ支持板６は、基板４上のスイッチ電極５
に対応するように位置決めし、皿バネ支持板６の上部に
皿バネコンタクト７を取り付ける。この皿バネコンタク
ト７は、導電性の弾性板をドーム状に隆起させた形状で
あり、下向きに力を加えると凹状に変形し、力を取り除
くと元のドーム形状に戻る。

【０００５】上記構成によれば、表示メンブレン１の押
圧反転部１ａを指で軽く押すと、透光性プッシャブロッ
ク２が下動して、皿バネコンタクト７の当接する。そし
て、さらに押し込むと、皿バネコンタクト７が凹状に変
形してスイッチ電極５と接触する。力を取り除くと、皿
バネコンタクト７は元のドーム形状に戻る。スイッチ操
作時において、皿バネコンタクト７は凸又は凹の形状を
繰り返すが、その信頼性は高い。また、ＥＬ面光源３は
変形しないので、ＩＴＯ透明電極が断線するという問題
はない。しかしながら、皿バネコンタクト７を支持する
ための皿バネ支持板６は、ＥＬ面光源３の中に取り付け
られており、その占有面積は比較的大きい。そのため
に、ＥＬ面光源３の占有面積が小さくなるので、表示メ
ンブレン１の照明が暗くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
解決すべき技術的課題は、表示メンブレンが全体として
明るく照明されるとともに、その信頼性が高いメンブレ
ンスイッチを得ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記技
術的課題を解決するために、本発明によれば以下のメン
ブレンスイッチが提供される。

【０００８】すなわち、本発明のメンブレンスイッチ
は、スイッチ電極を上面に形成した基板と、スイッチ電
極の上部に位置する皿バネコンタクトと、基板上に積層
して皿バネコンタクトを支持する皿バネ支持板と、皿バ
ネ支持板上に積層したＥＬ面光源と、さらにその上に積
層するとともに押圧反転部と周囲部とを有する表示メン
ブレンと、押圧反転部の内側に一体的に設けた透光性プ
ッシャブロックとを備え、皿バネコンタクトは、皿バネ
支持板に設けた皿バネコンタクト係止用貫通穴で支持さ
れ、皿バネコンタクト係止用貫通穴と適合するように押
圧突起用の貫通穴をＥＬ面光源に設け、透光性プッシャ
ブロックから下方に突出する押圧突起が押圧反転部の動
きに対応して貫通穴の中を動くことにより、皿バネコン
タクトがスイッチ電極に接触することを特徴とする。

【０００９】上記メンブレンスイッチによれば、押圧反
転部を軽く押すと、押圧反転部は透光性プッシャブロッ
クとともに下方に動く。透光性プッシャブロックに設け
た押圧突起は、ＥＬ面光源及び皿バネ支持板に形成した
貫通穴に沿って移動し、皿バネコンタクトに当接する。
さらに押圧反転部を押すと、皿バネコンタクトが凹むた
めに皿バネコンタクトとスイッチ電極とが接触する。押
圧反転部を押すことをやめると、皿バネコンタクトは反
転して元の形状に戻る。スイッチ操作時において、皿バ
ネコンタクトは元の形状及び凹形状を繰り返しても劣化
しないので、その信頼性は高い。

【００１０】ＥＬ面光源は、押圧突起が通るための貫通
穴を備えている。皿バネコンタクトはＥＬ面光源の下層
の皿バネ支持板により支持されている。したがって、Ｅ
Ｌ面光源の貫通穴は押圧突起が移動できる程度の穴径で
あればよい。従来技術のメンブレンスイッチは、皿バネ
コンタクトとともに皿バネ支持板をＥＬ面光源に直接取
り付けているので、ＥＬ面光源における実質的な発光面
積が小さくなる。それに対して、本発明のメンブレンス
イッチでは押圧突起が通る程度の貫通穴であればよいの
で、ＥＬ面光源における実質的な発光面積が大きくな
り、表示メンブレンの照明が明るくなる。したがって、
本発明に係るメンブレンスイッチは、表示メンブレンが
全体として明るく照明されるとともに、その信頼性が高
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図３を参照して詳細に説明する。なお、本発明に
係るメンブレンスイッチの一例として、自動車のダッシ
ュボードに取り付けられるメンブレンスイッチについて
説明する。

【００１２】図３は、本発明の実施形態に係るメンブレ
ンスイッチを示す断面図である。図において、メンブレ
ンスイッチは、表示メンブレン１１と、透光性プッシャ
ブロック１２と、ＥＬ面光源１３と、皿バネコンタクト
１７と、皿バネ支持板１６と、基板１４とを備えてい
る。メンブレンスイッチは、基板１４の上に、大略同じ
寸法に加工した、皿バネ支持板１６，ＥＬ面光源１３，
及び表示メンブレン１１を積層して接合した積層構造に
なっている。

【００１３】基板１４は、フレキシブルなプリント基板
を用いることができる。基板１４の上面には、隣接した
１対のスイッチ電極１５を少なくとも１つ形成する。ま
た、基板１４の下面には、スイッチ電極１５からのオン
・オフ信号を処理するための回路を備えることができ
る。

【００１４】基板１４上に皿バネ支持板１６を積層し、
この皿バネ支持板１６は、上記の１対のスイッチ電極１
５より一回り大きいサイズの皿バネ係止用貫通穴１６ａ
を有する。この皿バネ係止用貫通穴１６ａがスイッチ電
極１５と対応するように皿バネ支持板１６を位置決めす
る。皿バネ係止用貫通穴１６ａの上部に溝等を設け、皿
バネコンタクト１７が１対のスイッチ電極１５に対して
所定の距離を有するように、皿バネコンタクト１７を溝
等において係止保持する。この皿バネコンタクト１７
は、金属等の導電性且つ弾性体の板をドーム状に隆起さ
せた形状にすることができる。皿バネコンタクト１７
は、その中心が１対のスイッチ電極１５の大略中間に来
るように位置決めする。皿バネコンタクト１７は、下向
きの力が加えられると凹状に変形し、力が取り除かれる
と反転して元のドーム形状に戻る。

【００１５】ＥＬ面光源１３は皿バネ支持板１６上に積
層する。ＥＬ面光源３として、例えば、有機分散型ＥＬ
を用いることができる。有機分散型ＥＬは、ＥＬ発光体
を有機バインダーで分散結合させたＥＬ発光体層をＰＥ
Ｔフィルムシートに封止したものであり、ＰＥＴフィル
ム上にＩＴＯ透明電極，ＥＬ発光体層，絶縁層，ＩＴＯ
透明電極を積層した構成である。ＥＬ面光源１３は比較
的柔軟性を備えており、穴を開けたり、切断したりして
所望の形状に加工することができる。ＥＬ面光源１３に
おいて、押圧突起１２ａが通るための貫通穴１３ａをあ
ける。この押圧突起用貫通穴１３ａが皿バネ支持板１６
の皿バネ係止用貫通穴１６ａと対応するように、ＥＬ面
光源１３を位置決めする。なお、押圧突起用貫通穴１３
ａは、押圧突起１２ａがその中を通る程度の穴径であれ
ばよい。

【００１６】ＥＬ面光源１３上にさらに表示メンブレン
１１を積層する。表示メンブレン１１は、ドーム状に隆
起した押圧反転部１１ａと、ＥＬ面光源１３の周囲に固
定される板状の周囲部１１ｂとからなり、樹脂フィルム
シート，ゴムシート等の透光性の弾性材料から形成す
る。押圧反転部１１ａと周囲部１１ｂとの境界は支持部
１１ｃを形成し、押圧反転部１１ａを軽く押すと、押圧
反転部１１ａは、支持部１１ｃを支点にして下動し、押
すことを止めると元の位置に戻る。表示メンブレン１１
のおもて面に意匠表示層１８を形成する。表示メンブレ
ン１１のおもて面には意匠表示層１５を形成することが
でき、意匠表示層１５は、例えば、文字や図柄等からな
る明色の透光性意匠部１６と暗色の背景部１７とから構
成される。

【００１７】ドーム状の押圧反転部１１ａの内側に透光
性プッシャブロック１２を接着等の手段で取り付ける。
透光性プッシャブロック１２は、透光性の樹脂ブロック
等の高剛性材料からなる。透光性プッシャブロック１２
は、ドーム状の押圧反転部１１ａの内側空間を大略埋め
るように寸法構成する。透光性プッシャブロック１２の
下面には、下方に突出する、円筒又はテーパー形状の押
圧突起１２ａを備えている。押圧突起１２ａの突出高さ
は、上部位置では皿バネコンタクト１７がスイッチ電極
１５に非接触であり、下部位置では皿バネコンタクト１
７がスイッチ電極１５に接触するように寸法構成する。

【００１８】上記構成のメンブレンスイッチにおいて、
押圧反転部１１ａを軽く押すと、押圧反転部１１ａは透
光性プッシャブロック１２とともに下方に動く。透光性
プッシャブロック１２に設けた押圧突起１２ａは、押圧
突起用貫通穴１３ａ，皿バネ係止用貫通穴１６ａの中を
動き、皿バネコンタクト１７に当接する。さらに押圧反
転部１１ａを押すと、皿バネコンタクト１７が凹状に変
形する。皿バネコンタクト１７とスイッチ電極１５とが
接触して、１対のスイッチ電極１５がショート状態にな
る。押圧反転部１１ａを押すことをやめると、皿バネコ
ンタクト１７は、反転して元のドーム形状に戻り、１対
のスイッチ電極１５がオープン状態になる。スイッチ操
作時において、皿バネコンタクト１７は凸又は凹の形状
を繰り返しても劣化しないので、その信頼性は高い。し
たがって、メンブレンスイッチは、全体として高い信頼
性を備えている。

【００１９】また、上記構成のメンブレンスイッチにお
いて、夜間にＥＬ面光源１３を点灯すると、ＥＬ面光源
１３の光が透光性プッシャブロック１２と表示メンブレ
ン１１とを透過して、意匠表示層１８は背後から照明さ
れる。ＥＬ面光源１３には、押圧突起１２ａが通るため
の押圧突起用貫通穴１３ａを設けているだけであり、照
明に寄与しない非発光部は小さい。すなわち、ＥＬ面光
源１３において、非発光部の面積が小さく、表示メンブ
レン１１の照明に寄与する発光部の面積が大きい。した
がって、表示メンブレン１１が全体として明るく照明さ
れる。

【００２０】なお、メンブレンスイッチにおいて、好ま
しい実施の形態として、上記のように、自動車用ダッシ
ュボード用に用いられるメンブレンスイッチについて説
明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるもの
ではない。本発明に係るメンブレンスイッチは、電気製
品，携帯電話等に適用することできる。また、ＥＬ面光
源の種類（例えば、有機薄膜型ＥＬ，無機薄膜型Ｅ
Ｌ）、スイッチ電極（数，配置位置）等は適宜選択する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のメンブレンスイッチを示す断面図であ
る。

【図２】 従来の別のメンブレンスイッチを示す断面図
である。

【図３】 本発明に係るメンブレンスイッチを示す断面
図である。

【符号の説明】

１１ 表示メンブレン １１ａ 押圧反転部 １１ｂ 周囲部 １１ｃ 支持部 １２ 透光性プッシャブロック １２ａ 押圧突起 １３ ＥＬ面光源 １３ａ 押圧突起用貫通穴 １４ 基板 １５ スイッチ電極 １６ 皿バネ支持板 １６ａ 皿バネ係止用貫通穴 １７ 皿バネコンタクト １８ 意匠表示層 １８ａ 意匠部 １８ｂ 背景部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチ電極（１５）を上面に形成した
   基板（１４）と、該スイッチ電極（１５）の上部に位置
   する皿バネコンタクト（１７）と、該基板（１４）上に
   積層して該皿バネコンタクト（１７）を支持する皿バネ
   支持板（１６）と、該皿バネ支持板（１６）上に積層し
   たＥＬ面光源（１３）と、さらにその上に積層するとと
   もに押圧反転部（１１ａ）と周囲部（１１ｂ）とを有す
   る表示メンブレン（１１）と、該押圧反転部（１１ａ）
   の内側に一体的に設けた透光性プッシャブロック（１
   ２）とを備え、 皿バネコンタクト（１７）は、皿バネ支持板（１６）に
   設けた皿バネコンタクト係止用貫通穴（１６ａ）で支持
   され、該皿バネコンタクト係止用貫通穴（１６ａ）と適
   合するように押圧突起（１２ａ）用貫通穴（１３ａ）を
   ＥＬ面光源（１３）に設け、透光性プッシャブロック
   （１２）から下方に突出する押圧突起（１２ａ）が押圧
   反転部（１１ａ）の動きに対応して貫通穴（１３ａ，１
   ６ａ）の中を動くことにより、皿バネコンタクト（１
   ７）がスイッチ電極（１５）に接触することを特徴とす
   るメンブレンスイッチ。