JP2012109139A - 導光シート及びこれを用いた可動接点体 - Google Patents

Abstract

【課題】主に各種電子機器の操作に使用される導光シート及びこれを用いた可動接点体に関し、明るく見易い照光が行え、確実な操作が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】下面に凸状の複数の発光部１２が形成されたフィルム状で光透過性の基材１１の下面に、低屈折層１３を設けると共に、この低屈折層１３下面に反射層１４を形成することによって、発光部１２上面の光Ｌ３に加え、発光部１２下面の光Ｌ２も反射層１４で反射し、この反射光が屈折率の小さな低屈折層１３から基材１１内に入射して、上方の表示部２１Ｂの照光が行われるため、明るく高輝度な照光が行え、見易く確実な操作が可能な導光シート１６、及びこれを用いた可動接点体１８を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に使用される導光シート及びこれを用いた可動接点体に関するものである。

近年、各種電子機器、特に携帯電話や電子カメラ等の携帯端末機器においては、周囲が暗い場合でも、押釦や表示シート等の識別や操作が容易に行えるように、発光ダイオードやＥＬ素子等を発光させて操作部の照光を行うものが増えており、これらの機器に用いられる可動接点体やスイッチにも、明るく見易い照光を行えるものが求められている。

このような従来の導光シートや可動接点体について、図４及び図５を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図４は従来のスイッチの断面図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性の基材で、この基材１下面の所定箇所には、凸状の複数の発光部２が設けられると共に、基材１の下面全面には接着層３が形成されて、導光シート４が形成されている。

また、５は略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点で、複数の可動接点５が発光部２下方の基材１下面に、接着層３によって貼付されて可動接点体６が構成されている。

さらに、７は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、上面には略円形状の中央固定接点８Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点８Ｂから形成された、複数の固定接点８が設けられている。

そして、９は複数の貫通孔が形成されたフィルム状のスペーサで、この下面に塗布された接着剤（図示せず）によって、配線基板７上面に可動接点体６が、各々の可動接点５の外周が外側固定接点８Ｂ上に載置され、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

また、１０は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子１０が導光シート４側方の配線基板７上面に実装され、基材１の端面に発光面を向けて配置されている。

さらに、２１はフィルム状で光透過性の表示シートで、下面に印刷等によって形成された塗装部２１Ａの所定箇所が、文字や記号等の形状にくり抜かれて複数の表示部２１Ｂが形成され、この表示部２１Ｂが導光シート４の複数の発光部２上方に配置されて、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、携帯電話等の電子機器の操作面に装着されると共に、複数の中央固定接点８Ａや外側固定接点８Ｂ、複数の発光素子１０が配線パターン等を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、表示シート２１の所定の表示部２１Ｂを下方へ押圧操作すると、この下方の導光シート４が撓んで可動接点５の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点５がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａに接触することによって、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂが、可動接点５を介して電気的に接続された状態となる。

また、表示シート２１への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点５が上方へ弾性反転し、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａから離れて、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂが電気的に切断された状態となる。

そして、このような固定接点８の電気的接離に応じて、機器の様々な機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子１０に電源が供給されると、複数の発光素子１０が発光し、この光が端面から導光シート４内に入射して、基材１内を反射しながら内方へ進む。

さらに、この光が基材１下面の発光部２内で散乱して複数の発光部２が発光し、これらの上方の表示シート２１の表示部２１Ｂを下方から照光することによって、周囲が暗い場合でも、これらの表示部２１Ｂの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なようになっている。

つまり、表示シート２１を押圧操作することによって導光シート４上面を押圧し、可動接点５を弾性反転させて複数の固定接点８の電気的接離を行うと共に、発光素子１０の光を端面から導光シート４内に導入し、複数の発光部２を発光させることによって、表示シート２１の複数の表示部２１Ｂを照光するように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２０１０−１３５１６０号公報

しかしながら、上記従来の導光シート４や可動接点体６においては、図５の部分断面図に示すように、発光素子１０の光Ｌ１によって複数の発光部２が発光する際、発光部２下面の光Ｌ２は下方に漏れ、上面の光Ｌ３によってのみ上方の表示部２１Ｂの照光が行われるため、表示部２１Ｂを照光する輝度が低下し、やや暗いものとなってしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、明るく見易い照光が行え、確実な操作が可能な導光シート及びこれを用いた可動接点体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は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、下面に凸状の複数の発光部が形成されたフィルム状で光透過性の基材の下面に低屈折層を設けると共に、この低屈折層下面に反射層を形成して導光シートを構成したものであり、発光部上面の光に加え、発光部下面の光も反射層で反射し、この反射光が屈折率の小さな低屈折層から基材内に入射して、上方の表示部の照光が行われるため、明るく高輝度な照光が行え、見易く確実な操作が可能な導光シートを得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の導光シートの発光部下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を装着して可動接点体を構成したものであり、明るく見易い照光が行え、確実な操作が可能なスイッチを実現することができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、明るく見易い照光が行え、確実な操作が可能な導光シート及びこれを用いた可動接点体を実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図 同スイッチの断面図 同部分断面図 従来のスイッチの断面図 同部分断面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図であり、同図において、１１はフィルム状で可撓性を有する厚さ０．０５〜０．３ｍｍ前後の光透過性の基材で、光の屈折率が１．５０〜１．５２前後のウレタンやアクリル、屈折率が１．５８前後のポリカーボネート等から形成されている。

また、１２は凸状の複数の発光部で、基材１１下面の所定箇所に印刷等によってドット状に設けられると共に、白色や乳白色等の複数の無機酸化物粒子を分散した、ポリエステルやアクリル、エポキシ等の合成樹脂から形成されている。

そして、１３は厚さ０．０１〜０．１ｍｍ前後で、光の屈折率が１．３５〜１．４８前後の、基材１１よりも屈折率の小さな低屈折層で、ポリテトラフルオロエチレンやペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、エチレン・四フッ化エチレン共重合体等を混合したポリエステルやアクリル等から形成され、基材１１下面に複数の発光部１２を覆うように、印刷等によって設けられている。

さらに、１４は白色や乳白色等の明色の反射層で、フッ素樹脂を混合したポリエステルやアクリル等に、酸化チタンやチタン酸バリウム、酸化亜鉛等の無機酸化物粒子を分散して形成されると共に、低屈折層１３下面に印刷等によって設けられている。

そして、１５はシリコーンやアクリル等の接着層で、反射層１４下面に印刷等によって設けられると共に、複数の発光部１２下方は略円弧状や略馬蹄状に、他の箇所は反射層１４下面のほぼ全面に形成されて、導光シート１６が構成されている。

また、５は略ドーム状で銅合金や鋼等の導電金属薄板製の可動接点で、複数の可動接点５が導光シート１６の発光部１２下面に、略円弧状や略馬蹄状の接着層１５によって貼付されている。

さらに、１７はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状のセパレータで、このセパレータ１７が接着層１５によって、導光シート１６下面全面を覆うように貼付され、保管・搬送時に可動接点５下面に塵埃等が付着しないようにして、可動接点体１８が構成されている。

また、図２はこのような可動接点体１８を用いたスイッチの断面図であり、同図において、７はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状、または紙フェノールやガラス入りエポキシ等の板状の配線基板で、上下面には銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には銅やカーボン等によって、略円形状の中央固定接点８Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点８Ｂから形成された、複数の固定接点８が設けられている。

そして、この配線基板７上面にセパレータ１７を剥離した可動接点体１８が、各々の可動接点５の外周が外側固定接点８Ｂ上に載置され、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

また、１０は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子１０が導光シート１６側方の配線基板７上面に実装され、基材１１の端面に発光面を向けて配置されている。

さらに、２１はフィルム状で光透過性の表示シートで、下面に印刷等によって形成された塗装部２１Ａの所定箇所が、文字や記号等の形状にくり抜かれて複数の表示部２１Ｂが形成され、この表示部２１Ｂが導光シート１６の複数の発光部１２上方に配置されて、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、携帯電話等の電子機器の操作面に装着されると共に、複数の中央固定接点８Ａや外側固定接点８Ｂ、複数の発光素子１０が配線パターン等を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、表示シート２１の所定の表示部２１Ｂを下方へ押圧操作すると、この下方の導光シート１６が撓んで可動接点５の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点５がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａに接触することによって、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂが、可動接点５を介して電気的に接続された状態となる。

また、表示シート２１への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点５が上方へ弾性反転し、可動接点５の下面中央が中央固定接点８Ａから離れて、中央固定接点８Ａと外側固定接点８Ｂが電気的に切断された状態となる。

そして、このような固定接点８の電気的接離に応じて、機器の様々な機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子１０に電源が供給されると、複数の発光素子１０が発光し、この光が端面から導光シート１６内に入射して、基材１１内を反射しながら内方へ進む。

さらに、この光が基材１１下面の発光部１２内で散乱して複数の発光部１２が発光し、これらの上方の表示シート２１の表示部２１Ｂを下方から照光することによって、周囲が暗い場合でも、これらの表示部２１Ｂの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なようになっている。

つまり、表示シート２１を押圧操作することによって導光シート１６上面を押圧し、可動接点５を弾性反転させて複数の固定接点８の電気的接離を行うと共に、発光素子１０の光を端面から導光シート１６内に導入し、複数の発光部１２を発光させることによって、表示シート２１の複数の表示部２１Ｂを照光するように構成されている。

そして、この時、図３の部分断面図に示すように、発光素子１０の光Ｌ１によって複数の発光部１２が発光する際、発光部１２上面の光Ｌ３によって上方の表示部２１Ｂの照光が行われると共に、下面の光Ｌ２も低屈折層１３下面の反射層１４で反射し、屈折率の小さな低屈折層１３から基材１１内に入射して、上方の表示部２１Ｂの照光が行われる。

すなわち、低屈折層１３下面に設けられた反射層１４によって、発光部１２下面の光Ｌ２が上方へ反射すると共に、低屈折層１３は基材１１よりも屈折率が小さく、つまり低屈折層１３から基材１１の方向へ光が透過し易くなっているため、反射層１４で反射した光Ｌ２が基材１１内に入射して、これら多くの光Ｌ２やＬ３によって、上方の表示部２１Ｂの照光が明るく行われるようになっている。

さらに、低屈折層１３を基材１１よりも屈折率の小さなものとすることで、基材１１から下面の低屈折層１３の方向へは光が通りづらくなっているため、基材１１内に入射した光が下方へ漏れることを防ぎ、より明るく照光が行えるように構成されている。

なお、以上の説明では、反射層１４下面の接着層１５を、複数の発光部１２下方は略円弧状や略馬蹄状に、他の箇所は反射層１４下面のほぼ全面に形成し、略円弧状や略馬蹄状の接着層１５によって可動接点５を、他の接着層１５によって導光シート１６を配線基板７上面に貼付した構成について説明したが、背景技術の項で説明した場合と同様に、接着層１５を反射層１４の下面全面に形成すると共に、複数の貫通孔が形成されたスペーサ等を用い、この下面に塗布された接着剤によって、配線基板７上面に可動接点体１８を貼付する構成としても、本発明の実施は可能である。

また、反射層１４は無機酸化物粒子を分散したポリエステルやアクリル、あるいは無機酸化物粒子を分散したフッ素樹脂のいずれでも形成が可能であるが、上述したように、フッ素樹脂を混合したポリエステルやアクリルを用いることによって、上方の低屈折層１３とも、下方の接着層１５とも強い密着性を得ることができる。

このように本実施の形態によれば、下面に凸状の複数の発光部１２が形成されたフィルム状で光透過性の基材１１の下面に、低屈折層１３を設けると共に、この低屈折層１３下面に反射層１４を形成することによって、発光部１２上面の光Ｌ３に加え、発光部１２下面の光Ｌ２も反射層１４で反射し、この反射光が屈折率の小さな低屈折層１３から基材１１内に入射して、上方の表示部２１Ｂの照光が行われるため、明るく高輝度な照光が行え、見易く確実な操作が可能な導光シート１６、及びこれを用いた可動接点体１８を得ることができるものである。

なお、以上の説明では、基材１１下面に印刷によって、凸状の複数の発光部１２を形成した構成について説明したが、印刷以外にも貼付やインクジェット、レーザ加工、プレス加工、成形加工等、様々な方法によっても凸状の発光部１２の形成は可能である。

本発明による導光シート及びこれを用いた可動接点体は、明るく見易い照光が行え、確実な操作が可能なものが得られ、主に各種電子機器の操作用として有用である。

５ 可動接点
７ 配線基板
８ 固定接点
８Ａ 中央固定接点
８Ｂ 外側固定接点
１０ 発光素子
１１ 基材
１２ 発光部
１３ 低屈折層
１４ 反射層
１５ 接着層
１６ 導光シート
１７ セパレータ
１８ 可動接点体
２１ 表示シート
２１Ａ 塗装部
２１Ｂ 表示部

Claims (2)

1. フィルム状で光透過性の基材と、この基材下面に形成された凸状の複数の発光部からなり、上記基材下面に低屈折層を設けると共に、この低屈折層下面に反射層を形成した導光シート。
2. 請求項１記載の導光シートの発光部下面に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を装着した可動接点体。

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