JPH10223084A - Ｅｌ照光付スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間使用におけるＥＬ層及びスイッチ層の
ヘタリを防止して耐久性を向上すると共に更に薄型化す
る。 【解決手段】 クリック層４０、ＥＬ層４２及びスイッ
チ層４６を重合し、ＥＬ層４２とスイッチ層４６との間
に粘着層４４を設けている。この粘着層４４は、ＥＬ層
４２とスイッチ層４６の間に空間を形成する。この粘着
層４４で空間域４４ａを設けると共に上部電極弾性シー
ト６６を弾力的に支持することにより、上部電極弾性シ
ート６６の撓みと復元が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機能、数字等の表
示が設けられている画素を押圧操作することにより操作
された画素がＥＬにより照明されるＥＬ照光付スイッチ
に関するものであり、特に、クリック性を十分確保しつ
つ長期間の使用におけるヘタリを防止するものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のＥＬ照光付スイッチとし
ては、特開昭６０−８６７１６号公報及び特開昭６２−
１１５６１６号公報に開示されているものがあった。

【０００３】この特開昭６０−８６７１６号公報に開示
されているものは、図４に示すように、表面側から順に
設けられた防湿シート２、表面電極４、発光層６、絶縁
層８及び裏面電極１０からなるＥＬ層１２と、その裏面
電極１０を上部電極として共用しその下に設けられたス
ペーサ１４、スイッチ下部電極１６及びスイッチ基板１
８からなるメンブレンスイッチ層２０と、から構成され
ていた。この構造からなるスイッチにおいては、防湿シ
ート２の表面に設けられている表示部２２を押圧するこ
とによりＥＬ層１２が撓み、ＥＬ層１２の最下部にある
裏面電極１０がスイッチ下部電極１６に接触してスイッ
チ下部電極１６に電流が流れてスイッチ信号として伝達
され、このスイッチ信号に応答して外部回路から電圧が
印加されるとＥＬ層１２が発光するものであった。

【０００４】一方、特開昭６２−１１５６１６号公報に
開示されているものは、図５に示すように、上から順
に、表示部を有するキートップ２４と、ＥＬ層２６と、
スイッチ層２８と、から構成されていた。このスイッチ
層２８は、スイッチ基板３０上に形成されたスイッチ電
極３２を囲むようにエンボス状の弾性金属板３４を配置
し、更にその周囲にスペーサ３６を配し、シート３８で
封止したものであった。このスイッチにおいては、キー
トップ２４を押圧するとＥＬ層２６及びシート３８を介
して押圧された弾性金属板３４が反転してスイッチ電極
３２に接触し、この弾性金属板３４を介してスイッチ電
極３２が導通してスイッチ信号が発せられ、このとき
に、ＥＬ層２６が発光して表示部を照光するものであっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記図４に示すスイッ
チにおいては、メンブレンスイッチ層２０の上部電極と
しての裏面電極１０がＥＬ層１２と共用されていると共
に、防湿シート２、表面電極４、発光層６及び絶縁層８
の順に隙間なく積層されたＥＬ層１２の最下部に同じく
裏面電極１０が隙間なく積層されている。このように、
強制的に元の位置に裏面電極１０を戻す構造とはなって
おらず、各部の素材の弾性による復元力に頼っているだ
けであるため、使用回数が多くなるに従ってヘタリが発
生し、裏面電極１０がスイッチ下部電極１６に接触した
状態のまま戻らなくなる危険性があった。

【０００６】また、上記のように裏面電極１０は厚いＥ
Ｌ層１２の一部となっているため彎曲及び復元しにくい
状態になっており、押圧する度に無理にＥＬ層１２を屈
曲させなければならなかったので、操作感が悪く、ま
た、使用頻度が増すとスペーサ１４の端部に裏面電極１
０が何回も無理に擦り付けられることになり、裏面電極
１０に亀裂、剥がれ等の破損が発生し易いという課題も
あった。特に、裏面電極１０が剥がれて脱落し、スイッ
チ下部電極１６の上に落ちると、スイッチ下部電極１６
が導通し誤信号を出力する危険性があった。

【０００７】更に、このスイッチにおいては、表示部２
２がＥＬ層１２の防湿シート２上に一体的に形成されて
いたので、直接ＥＬ層１２に触れることになり、破損し
たり、防湿上あるいは機器の耐久性上の問題発生の原因
ともなっていた。

【０００８】一方、図５に示すスイッチにおいては、押
圧を解除すると反転していた弾性金属板３４が元の状態
に戻ってキートップ２４及びＥＬ層２６も元の位置に復
帰するので、操作感やヘタリに関する問題は解消される
が、弾性金属板３４を使用しているため反転したときに
その周縁部が躍動して回りのスペーサ３６及びスイッチ
基板３０を損傷させることがあった。このため、スペー
サ３６及びスイッチ基板３０を硬い材質のもので且つ厚
いものにすることが必要となり、このためスイッチ層が
厚くなり薄型化には限界があった。

【０００９】本発明は上記従来例の課題に鑑みなされた
もので、クリック性を十分確保しつつ長期間使用におけ
るＥＬ層及びスイッチ層のヘタリを防止して耐久性を向
上し、更に薄型化も可能としたＥＬ照光付スイッチを提
供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のＥＬ照光付スイ
ッチは、各画素毎にエンボスが形成された透明弾性シー
トと、各画素部分に穴が設けられたクリックスペーサと
からなるクリック層と、該クリック層の下に設けられ、
押圧された画素に対応する部分が発光するＥＬ層と、該
ＥＬ層の下に設けられ、各画素毎に裏面に上部電極が形
成された上部電極弾性シートと、各画素部分に穴が設け
られたスイッチ用スペーサと、各画素毎に前記上部電極
に対向するように回路電極が形成された回路シートとか
らなるスイッチ層と、前記ＥＬ層と前記スイッチ層との
間に設けられ、各画素に対応する部分に空間を形成する
と共に前記ＥＬ層と前記スイッチ層を接着する粘着層
と、からなるものである。

【００１１】

【発明の実施の態様】本発明のＥＬ照光付スイッチにお
いては、クリック層、ＥＬ層及びスイッチ層を重合した
ものであり、特に、ＥＬ層とスイッチ層との間に粘着層
を設けている。この粘着層は、ＥＬ層とスイッチ層を接
着するだけでなく、その間に空間を形成するものであ
る。この粘着層により、ＥＬ層とスイッチ層の上部電極
弾性シートとの間に空間域を設けると共に上部電極弾性
シートを弾力的に支持することにより、上部電極弾性シ
ートの撓みと復元が容易になると同時にこれを補助する
ことができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の一実施例に掛かるＥＬ照光付
スイッチの構造を示す分解斜視図であり、図２はＥＬ照
光付スイッチの断面図である。本実施例におけるＥＬ照
光付スイッチは、図に示すように大きく分けて、上から
クリック層４０、ＥＬ層４２、粘着層４４及びスイッチ
層４６を重ね合わせることにより構成されている。尚、
説明上図示する各部の厚みは実際のものよりも誇張して
図示している。また、ここで言う「画素」とは、機能、
数字、記号等の表示が設けられたスイッチの一区画を示
している。

【００１３】本実施例におけるクリック層４０は、エン
ボスシート４８と、クリックスペーサ５０とで構成され
ている。このエンボスシート４８は透明で弾力性のある
ポリエステルフィルムからなるものであり、各画素に対
応する部分にドーム状あるいは丸い凸状のエンボス４８
ａが形成されている。また、クリックスペーサ５０は粘
着剤が上下面に貼られたポリエステルフィルムからなる
ものであり、各画素に対応する部分に設けられた所定の
大きさの穴５０ａとこの各穴５０ａを結んで内部の空気
を逃がすためのスリット５０ｂが形成されている。この
クリックスペーサ５０は、その上面の粘着剤によりエン
ボスシート４８の下面に接着されている。尚、表示部等
が形成されたキートップを用いる場合には、エンボスシ
ート４８の上面に取り付ける。

【００１４】また、本実施例におけるＥＬ層４２は、図
３に示すように、最上部に設けられた透明の防湿シート
５２と、この防湿シート５２の下面に各画素毎に形成さ
れた透明電極５４と、この透明電極５４の下に形成され
た発光層５６と、この発光層５６の下に形成された絶縁
反射層５８と、この絶縁反射層５８の下に形成された背
面電極層６０と、から構成されている。この防湿シート
５２は、透明で、耐湿性及び耐熱性に優れ、更に非導電
性を有するシート材からなるものである。また、透明電
極５４は、防湿シート５２上に、２，３酸化インジウム
を錫でドーピングして得られるＩＴＯ粉末を蒸着するこ
と、あるいは塗料化して印刷することにより形成され
る。更に、発光層５６は、硫化亜鉛（ＺｎＳ）の蛍光母
体として微量の金属やハロゲン元素をドーピングさせた
附活剤を塗料化してスクリーン印刷することにより形成
される。更にまた、絶縁反射層５８は、チタン酸バリウ
ムを分散した塗料でスクリーン印刷することにより形成
されている。また、背面電極層６０は、カーボンや銀の
導電粉末を塗料化してスクリーン印刷することにより形
成されている。上記構成からなるＥＬ層４２は、予めＥ
Ｌ層４２として一体化されている。

【００１５】一方、本実施例におけるスイッチ層４６
は、下から順に、回路シート６２と、スイッチ用スペー
サ６４と、上部電極シート６６とから構成されている。
この回路シート６２は、耐熱性及び耐湿性に優れ、非導
電性を有するポリエステルフィルムからなり、その上面
にスクリーン印刷等により形成されている各画素のスイ
ッチ用下部電極回路パターン６２ａを有するものであ
る。このスイッチ用下部電極回路パターン６２ａは、導
電性の良いカーボン又は銀ペーストでスクリーン印刷す
ることにより形成されているものである。また、スイッ
チ用スペーサ６４は、上下面に粘着剤を塗布したポリエ
ステルフィルムからなり、各画素に対応する部分に所定
の穴６４ａが形成され、本実施例では各穴６４ａを連結
して空気を逃がすためのスリット６４ｂが形成されてい
る。更に、上部電極６６は、ポリエステルフィルムから
なり、その下面に各画素に対応する部分に上部電極６６
ａが印刷形成されているものである。この上部電極６６
ａは、スイッチ用下部電極回路パターン６２ａと同様に
カーボン又は銀ペーストでスクリーン印刷等することに
より形成されている。上記回路シート６２、スイッチ用
スペーサ６４及び上部電極シート６６は、それぞれの対
応画素の位置が合致するように位置合わせされ、粘着剤
を介して接合一体化されてスイッチ層４６を形成してい
る。

【００１６】また、粘着層４４は、スイッチ層４６の上
部電極シート６６の上面に粘着剤を印刷することにより
形成されるか又はシール状のものを貼り付けることによ
り形成されている。この粘着層４４には、各画素に対応
する部分に粘着剤を設けない空間域４４ａが形成されて
いる。また、この粘着層４４の厚みは、クリックスペー
サ５０やスイッチ用スペーサ６４の上下面に塗布又は印
刷される粘着剤に比べて厚いものであり、画素の大きさ
等に応じて設定されるが、概ね薄い方が好ましく、５０
〜２００μｍの範囲で設定されるのが好ましい。

【００１７】上記構成からなるクリック層４０とＥＬ層
４２は、クリックスペーサ５０の下面に設けられた粘着
剤を介して接着され、ＥＬ層４２とスイッチ層４６は粘
着層４４により接着されて一体化される。尚、ＥＬ層４
２の透明電極５４及び背面電極層６０とスイッチ層２０
の回路シート６２には、それぞれその側方端部に出力用
及び入力用電極パターンが集合して設けられており、フ
レキシブルケーブル（図示せず）等を介して外部回路等
に接続されている。

【００１８】次に上記構成からなるＥＬ照光付スイッチ
の操作時の状態を説明する。エンボスシート４８あるい
はその上に設けられるキートップの画素を押圧操作する
と、エンボスシート４８のエンボス４８ａが反転してそ
の中央付近がクリックスペーサ５０の穴５０ａから図中
下方側に押し出されてＥＬ層４２を押圧する。このた
め、ＥＬ層４２は図中下方に撓み、接着層４４の空間域
４４ａから上部電極シート６６を押圧する。これにより
上部電極シート６６も図中下方に撓み、その下面にある
上部電極６６ａが下方に移動して回路シート６２上のス
イッチ用下部電極回路パターン６２ａに接触する。この
結果、押圧操作された画素に対応するスイッチ用下部電
極回路パターン６２ａが上部電極６６ａを介して導通
し、このときに生じるスイッチ信号が外部回路等に送出
される。そして、このスイッチ信号に応答して外部回路
等から押圧操作された画素に対応するＥＬ層４２の透明
電極５４と背面電極層６０間に交流電圧が印加され、そ
の電圧が一定レベルに達すると画素に対応する発光層５
６が発光して操作された部分を照光する。尚、ＥＬ層４
２に印加される電圧は、概ね３５〜１５０Ｖの範囲で使
用される。この電圧印加によって発光層５６中の電界強
度が一定値を越えると発光層５６中の発光原子が励起さ
れ、この原子固有の波長の発光が得られる。

【００１９】その後、押圧操作を解除すると、エンボス
シート４８のエンボス４８ａはその弾力性によって元の
状態に戻り、これと同時にＥＬ層４２の押圧を解除す
る。押圧が解除されたＥＬ層４２は、その下の粘着層４
４の弾力作用と更にその下の上部電極シート６６の弾力
作用により元の位置に戻る。このときの上部電極シート
６６の弾力作用とは、ＥＬ層４２と上部電極シート６６
との間に設けられている空間域４４ａが粘着層４４によ
り密閉状態に保たれているため空気の逃げ場がなく、上
部電極シート６６がその弾力で元に戻る際に空間域４４
ａごとＥＬ層４２が持ち上げられて元の水平位置に戻る
ことになる。その上部電極シート６６は、その弾性力に
より押圧が解除されると即座に元の位置に復帰すること
になる。その際に、この上部電極シート６６自体の弾力
作用だけでなく、スイッチ用スペーサ６４の上下面に設
けられた粘着剤や粘着層４４の弾力作用もあいまって作
用し、更に空間域４４ａにより復帰方向に障壁がないた
め、上部電極シート６６は極めて復帰し易い状態にあ
り、押圧の解除と共に即座に水平状態に復帰することに
なる。このように、上部電極シート６６が元の位置に戻
ると、上部電極６６ａがスイッチ用下部電極回路パター
ン６２ａから離れ、導通していたスイッチ用下部電極回
路パターン６２ａは再び非導通状態に戻ってスイッチ信
号の発生が停止する。それに伴って、外部回路等からＥ
Ｌ層４２への電圧印加も停止し、ＥＬ層４２の発光も停
止する。

【００２０】

【発明の効果】上記本発明によれば、ＥＬ層とスイッチ
層とを粘着層で接合し、しかも画素部分には粘着剤がつ
いていない密閉された空間域を設け、更に上部電極シー
トを弾力性のある樹脂フィルムで形成し、この上部電極
シートの上下を更に粘着剤で固定しているので、上部電
極シート自体の弾力作用だけでなく、粘着層及び粘着剤
の弾力作用、空間域内の空気圧作用をも利用して押圧解
除後の元に戻る復帰性を高めることができる。このた
め、長期間の使用に対してもヘタリが生じることがな
く、耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に掛かるＥＬ照光付スイッチ
の構造を示す分解斜視図である。

【図２】図１に示すＥＬ照光付スイッチの組立後の一画
素分の拡大断面図である。

【図３】図１に示すＥＬ層の構造を示す分解斜視図であ
る。

【図４】従来のＥＬ照光付スイッチの構造を示す断面図
である。

【図５】従来の他のＥＬ照光付スイッチの構造を示す断
面図である。

【符号の説明】

４０ クリック層 ４２ ＥＬ層 ４４ 粘着層 ４４ａ 空間域 ４６ スイッチ層 ４８ エンボスシート ５０ クリックスペーサ ５２ 防湿シート ５４ 透明電極 ５６ 発光層 ５８ 絶縁反射層 ６０ 背面電極層 ６２ 回路シート ６４ スイッチ用スペーサ ６６ 上部電極シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 清紀 長野県諏訪市大字四賀238番地２ 富士ネ ームプレート株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各画素毎にエンボスが形成された透明弾
   性シートと、各画素部分に穴が設けられたクリックスペ
   ーサとからなるクリック層と、 該クリック層の下に設けられ、押圧された画素に対応す
   る部分が発光するＥＬ層と、 該ＥＬ層の下に設けられ、各画素毎に裏面に上部電極が
   形成された上部電極弾性シートと、各画素部分に穴が設
   けられたスイッチ用スペーサと、各画素毎に前記上部電
   極に対向するように回路電極が形成された回路シートと
   からなるスイッチ層と、 前記ＥＬ層と前記スイッチ層との間に設けられ、各画素
   に対応する部分に空間を形成すると共に前記ＥＬ層と前
   記スイッチ層を接着する粘着層と、 からなることを特徴とするＥＬ照光付スイッチ。