説明

押釦スイッチ用カバー部材

【課題】 ELシートの発光領域における輝度の低下または不点灯の要因を低減させる。
【解決手段】 下部周縁にフランジ部11aが形成されたキートップ部11と、このキートップ部11の下方側に形成され、キートップ部11を下方側から照光するためのELシート14と、ELシート14の下方側に形成される弾性ゴム部16とを備える押釦スイッチ用カバー部材10において、ELシート14を構成する透明電極141(ITO)と発光層143との間、かつ、少なくともキートップ部11に含まれるフランジ部11aの外周の直下部分に、ITOを含有する樹脂からなる補強層142を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照光機能を有する電子機器に用いる押釦スイッチ用カバー部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば携帯電話機等の入力部に用いられる押釦スイッチ用カバー部材には、暗所での視認性を確保するために、押釦を構成するキートップ部を照光する照光機能が備えられている。これにより、ユーザが暗所で携帯電話機を使用した場合であっても、各押釦の機能を容易に認識することができる。
【0003】
下記特許文献1には、上述した照光機能を実現するための部材としてEL(エレクトロルミネッセンス)シートが用いられた照光式押釦スイッチ用部材に関する技術が開示されている。ここで、ELシートは、一般に、透明電極、発光層、誘電体層および対向電極により構成されている。そして、上記特許文献1に記載されたELシートでは、透明電極がITO(酸化インジウム・スズ)により形成されている。また、上記特許文献1に記載されたキートップ部の下部周縁にはフランジが設けられている。
【特許文献1】特開2004−193060号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述のように構成された押釦スイッチ用カバー部材では、キートップ部が押下されると、押下時の応力がフランジの外周部分に集中する。一方、透明電極を形成するITOは、衝撃に弱く、脆いという性質をもっている。したがって、このような押釦スイッチ用カバー部材を使用し続けると、応力の集中するフランジ外周の直下にあるITOにクラックが生じてしまうおそれがある。ITOにクラックが生じてしまうと、ELシートが有する発光領域の一部または全部が、輝度の低下または不点灯状態に陥る要因になる。
【0005】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、ELシートの発光領域における輝度の低下または不点灯の要因を低減させる押釦スイッチ用カバー部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の押釦スイッチ用カバー部材は、キートップ部の下方側に形成され、キートップ部を下方側から照光するためのELシートと、ELシートの下方側に形成される弾性ゴム部と、を備え、ELシートには、少なくともキートップ部の外周の直下部分に、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を含有する補強層が形成されることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、少なくともキートップ部の外周の直下部分(例えば、キートップ部にフランジ部が形成されている場合には、キートップ部に含まれるフランジ部の外周の直下部分)に、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を含有する補強層が形成されるため、キートップ部が繰り返し押下された場合であっても、キートップ部の押下時に応力が集中するキートップ部の外周の直下部分にあるELシートに発生するクラックを低減させることができる。ひいては、ELシートの発光領域における輝度の低下または不点灯の要因を低減させることができる。
【0008】
本発明の押釦スイッチ用カバー部材において、上記ELシートの上面に樹脂フィルムがさらに形成され、ELシートは、少なくとも透明電極、発光層、誘電体層および対向電極を有し、透明電極は、ITOにより形成され、上記補強層は、透明電極と発光層との間に形成されることが好ましい。このようにすれば、衝撃に弱く脆いITOにより形成された透明電極を、樹脂フィルムと、樹脂を含有する補強層とで挟み込むことができる。これにより、透明電極の変形量がより均一化され、クラックの発生を低減させることができる。
【0009】
本発明の押釦スイッチ用カバー部材において、上記熱可塑性樹脂は、透光性を有する導電粉を含有するポリエステル系、アクリル系、ウレタン系またはフッ素系の樹脂であり、上記熱硬化性樹脂は、透光性を有する導電粉を含有するメラミン系、フェノール系またはエポキシ系の樹脂であることが好ましい。このようにすれば、ITOにより形成された透明電極においてクラックが発生した場合であっても、補強層に含有される導電粉が、透明電極としての役割を担うことができるため、輝度の低下や不点灯を防止することや、給電能力を補強することができる。
【0010】
本発明の押釦スイッチ用カバー部材において、上記弾性ゴム部の底面から下方側に突出する位置決め用突出部をさらに備え、上記補強層は、少なくともキートップ部の外周の直下部分と位置決め用突出部の直上部分との間にさらに形成されることが好ましい。このようにすれば、キートップ部の外周の直下部分(例えば、キートップ部にフランジ部が形成されている場合には、キートップ部に含まれるフランジ部の外周の直下部分)と位置決め用突出部の直上部分との間に形成されたELシートが大きく変形する事態を防止することができ、ELシートに発生するクラックを低減させることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る押釦スイッチ用カバー部材によれば、ELシートの発光領域における輝度の低下または不点灯の要因を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明に係る押釦スイッチ用カバー部材の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0013】
まず、図1を参照して、本実施形態における押釦スイッチ用カバー部材(押釦スイッチ用キーパッド)が適用された押釦スイッチについて説明する。図1は、押釦スイッチ1の断面図である。図1に示す押釦スイッチ1は、押釦スイッチ用カバー部材10と、基板部材20とに大別される。
【0014】
押釦スイッチ用カバー部材10は、キートップ部11と、樹脂フィルム13と、ELシート14(EL素子)と、弾性ゴム部16とを備える。キートップ部11と樹脂フィルム13との間、およびELシート14と弾性ゴム部16との間には、それぞれの部材を接着させるための接着層12,15が形成される。
【0015】
キートップ部11の下部周縁には、フランジ部11aが形成される。弾性ゴム部16の底面には、下方側に突出する押圧部16a(プッシャー)および位置決め用突出部16b(リブ)が形成される。押圧部16aは、後述する金属製皿バネ部材24を押圧するために設けられるものである。位置決め用突出部16bは、押釦スイッチ用カバー部材10が製品に組み込まれた際に、キートップ部11の押下によって、キートップ部11が沈み込んでしまう事態や、隣接したキートップ部11が連動してしまう事態を防止するために設けられるものである。すなわち、位置決め用突出部16bは、キートップ部11の移動方向に対する押釦スイッチ用カバー部材10の位置決めを目的として設けられるものである。また、樹脂フィルム13は、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記載する)により形成される。
【0016】
基板部材20は、回路基板21と、固定接点22,23と、固定接点22および固定接点23を接続するための金属製皿バネ部材24とを備える。なお、固定接点22,23および金属製皿バネ部材24は、必ずしも基板部材20に含ませて構成する必要はなく、基板部材20から独立した接点部材として構成させてもよい。また、固定接点22と固定接点23とを接続する部材は、上述した金属製皿バネ部材24に限られず、可動接点であればよい。
【0017】
次に、図2を参照して、押釦スイッチ用カバー部材10を構成するELシート14について説明する。図2は、押釦スイッチ用カバー部材10におけるフランジ部11aの下部周辺の断面図である。図2に示すように、ELシート14は、透明電極141と、発光層143と、誘電体層144と、対向電極145と、絶縁層146とを有する。透明電極141と発光層143との間には、補強層142が形成される。透明電極141は、ITOにより形成される。
【0018】
補強層142は、例えば、ITO、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズ、金、銀、カーボン、金でコーティングされたナノサイズの銀粒子等の透光性を有する導電粉を、ポリエステル樹脂に分散させた透明導電塗料により形成される。なお、補強層142は、上述した透光性を有する導電粉が分散されたポリエステル樹脂により形成されることには限られない。例えば、補強層142は、透光性を有する導電粉が分散されたポリエステル系、アクリル系、ウレタン系もしくはフッ素系の樹脂からなる熱可塑性樹脂、または透光性を有する導電粉が分散されたメラミン系、フェノール系もしくはエポキシ系の樹脂からなる熱硬化性樹脂により形成されていてもよい。また、補強層142は、ITOとの密着性がより良好なポリエステル系、アクリル系もしくはウレタン系の樹脂、またはそれらの重合物によって形成されていることがより好ましい。
【0019】
ここで、本実施形態における補強層142は、樹脂フィルム13を形成するPETと同等以上の硬さおよび延性を有するポリエステル樹脂により形成されている。これは、ITOからなる透明電極141が、PETからなる樹脂フィルム13と軟質材料からなる弾性ゴム部16との間に挟まれた場合には、透明電極141が弾性ゴム部16の局所的な延性に追従することができなくなり、その結果、透明電極141にクラックが発生する可能性が高まるためである。したがって、本実施形態のように、補強層142をPETと同等以上の硬さおよび延性を有するポリエステル樹脂により形成することによって、透明電極141を、PETからなる樹脂フィルム13と、PETと同等以上の硬さおよび延性を有するポリエステル樹脂からなる補強層142とで挟み込むことができる。これにより、透明電極141の変形量が均一化され、クラックの発生をより低減させることができる。
【0020】
また、補強層142に透光性を有する導電粉を含有することによって、例えば、透明電極141にクラックが発生した場合であっても、補強層142に含有される透光性を有する導電粉が、透明電極141としての役割を担うことができる。これにより、ELシート14の発光領域における輝度の低下や不点灯を防止することや、給電能力を補強することができる。
【0021】
補強層142の厚さは、およそ0.1μm〜50μmであることが好ましく、より好ましくは、およそ1μm〜25μmであるのがよい。これらの値は、補強層142の厚みを薄くするほど、補強層142の強度が低下していくとともに、補強層142を印刷するときの作業性が悪化していくという事実と、補強層142の厚みを厚くするほど、ELシート14の透過率、輝度、着色性、柔軟性が低下していくとともに、コストが上昇していくという事実とを比較考量して割り出されたものである。
【0022】
また、補強層142は、少なくとも、キートップ部11に含まれるフランジ部11aの外周の直下部分に形成されることが好ましい。図3は、キートップ部11およびフランジ部11aと、補強層142との関係をキートップ部11の上方から見た図である。図3に例示する補強層142は、フランジ部11aの外周の直下部分を含んだ範囲に形成されている。なお、補強層142を形成する範囲を、フランジ部11aの直下部分のみに限定することによって、補強層142が、キートップ部11を照光するELシート14の発光領域に影響を及ぼす要因を排除することができるため、透過率、輝度、着色性の低下を防止することができる。
【0023】
なお、補強層142は、必ずしも、透明電極141と発光層143との間に設けることを要しない。すなわち、補強層142は、ELシート14を構成する他の層の間に設けてもよい。ただし、補強層142を、透明電極141と発光層143との間に設けることによって、例えば、透明電極141にクラックが発生した場合であっても、補強層142に含有されるITOが、透明電極141としての役割を担うことができるため、ELシート14の発光領域における輝度の低下または不点灯の要因をより低減させることができる。
【0024】
また、補強層142は、例えば、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリン、ならびにこれらの誘導体のうち少なくとも1種を主成分とする透明導電性ポリマーにより形成されてもよい。これにより、補強層142の強度をより高めることができる。
【0025】
発光層143は、例えば、防湿被膜をコーティングした硫化亜鉛等の無機蛍光体粉を、バインダーに分散することにより形成される。バインダーとしては、例えば、フッ素系、ポリエステル系、アクリル系およびエポキシ系の樹脂やゴム、またはこれらの共重合物が該当する。
【0026】
誘電体層144は、例えば、チタン酸バリウム、酸化チタン等の誘電体粉を、バインダーに分散することにより形成される。なお、バインダーは、発光層143に用いられるバインダーと同様である。
【0027】
対向電極145は、例えば、金、銀、銅、ニッケル等の金属もしくは合金、またはカーボンブラック、グラファイト等の導電性フィラーを、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系の樹脂もしくはゴム、またはこれらの共重合物に分散したものからなる導電膜により形成される。
【0028】
絶縁層146は、例えば、ポリエステル系、アクリル系、ポリカーボネート系、シリコーン系もしくはフッ素系の樹脂やゴム、またはこれらの複合物により形成される。なお、絶縁層146は、必ずしもELシート14に含ませる必要はなく、ELシート14から独立させて形成してもよい。
【0029】
[実施例]
次に、本発明に係る押釦スイッチ用カバー部材10(図1参照)の実施例について説明する。
【0030】
まず、厚さ75μmのPET13上に形成されたITO膜141上に、樹脂にITO微粉末を添加した透明導電性塗料(ITO塗料 エルコムP1202A:触媒化成工業社製商品名)をスクリーン印刷し、補強層142を形成した。この補強層142は、キートップ部11に含まれるフランジ部11aの外周の直下部分を含んだ幅1mmの範囲に形成した。
【0031】
次に、補強層142およびITO膜141上に、銀ペースト(ED6022SS:アチソン社製商品名)を塗布して前面補助電極(不図示)を形成した。
【0032】
次に、前面補助電極上に、発光体ペースト(8155N ELミディアム:デュポン社製商品名)を塗布して発光層143を形成した。
【0033】
次に、発光層143上に、誘電体ペースト(8153N EL絶縁体ペースト:デュポン社製商品名)を塗布して誘電体層144を形成した。
【0034】
次に、誘電体層144上に、カーボンペースト(7144 ELカーボン導体ペースト:デュポン社製商品名)を塗布して対向電極145を形成した。
【0035】
次に、対向電極145上に銀ペースト(ED6022SS:アチソン社製商品名)を塗布して対向電極銀(不図示)を形成した。
【0036】
次に、対向電極銀上に絶縁塗料(ED452SS:アチソン社製商品名)をスクリーン印刷して絶縁層146を形成した。これにより、ELシート14がPET13上に形成された。
【0037】
次に、ELシート14の所定の場所に所定の切り欠きを形成し、PET13上に接着剤12を塗布してキートップ部11と接着させ一体化した。
【0038】
最後に、所定の形状に成形した弾性ゴム16上に接着剤15を塗布し、上記絶縁層146と接着させ一体化した。これにより、ELシート14の発光領域における輝度の低下または不点灯の要因を低減させることができる押釦スイッチ用カバー部材10が得られた。
【0039】
次に、上記実施例において、補強層142を形成する工程のみを省略して生成される押釦スイッチ用カバー部材を比較例として得た。この比較例と、上記実施例により得られた押釦スイッチ用カバー部材10とを用いて、それぞれの発光状態を、以下の条件で行った試験の前後で比較した。試験の条件は、無負荷(無発光)状態において、同一形状のキートップを、500gの荷重で、100万回繰り返して打鍵することである。この条件により試験を行い、この試験の前後におけるそれぞれのキーの発光状態について観察した結果を図4に示す。図4に示すように、比較例では、試験を行ったことによりフランジ部の外周の直下部分近辺にクラックが発生してしまい、試験後は不点灯状態に陥っているのに対し、実施例では、試験後も試験前と同様にムラ無く発光されている。これにより、本実施形態における押釦スイッチ用カバー部材10によって、ELシートの発光領域における輝度の低下または不点灯の要因が低減されることが実証された。
【0040】
[変形例]
なお、上述した実施形態においては、補強層142をフランジ部11aの外周の直下部分を含む範囲に形成しているが、補強層142を形成する範囲は、これに限られない。例えば、図5に示す範囲にも補強層142を設けることとしてもよい。この場合には、上述したフランジ部11aの外周の直下部分を含む範囲の他に、少なくとも、フランジ部11aの直下部分と位置決め用突出部16bの直上部分との間にさらに形成させることが好ましい。これは、位置決め用突出部16bは、隣接する二つのキートップ部11のフランジ部11a間に設けられる場合があり、この場合には、フランジ部11aと位置決め用突出部16bとの間が非常に狭くなる場合がある。このような場合にキートップ部11を押下すると、押下時の応力がその狭い部分に集中するため、フランジ部11aの直下部分と位置決め用突出部16bの直上部分との間に形成されたELシートが大きく変形し、透明電極141にクラックが生じやすくなるためである。したがって、本変形例のように、補強層142を、フランジ部11aの直下部分と位置決め用突出部16bの直上部分との間にさらに形成させることで、透明電極141に発生し得るクラックをより低減させることができ、ひいては、ELシート14の発光領域における輝度の低下または不点灯の要因をより低減させることができる。
【0041】
また、例えば、図6に示すように、キートップ部11の底面に肉盗み11c(凹み部)が設けられているような場合には、フランジ部11aの直下部分を含む範囲と、肉盗み11cを設けるために形成された十字部11bの直下部分を含む範囲とに補強層142を設けることとしてもよい。これは、肉盗み11cを形成することにより、キートップ部11とELシート14との接触部分が、フランジ部11aと十字部11bとに減縮されるため、キーが押下されたときには、フランジ部11aおよび十字部11bに応力が集中することになる。したがって、フランジ部11aおよび十字部11bの直下部分にある透明電極141にはクラックが生じやすくなる。そこで、ELシート14と接触するフランジ部11aおよび十字部11bの直下部分に補強層142を設けることによって、透明電極141に発生し得るクラックをより低減させることができ、ひいては、ELシート14の発光領域における輝度の低下または不点灯の要因を低減させることができる。
【0042】
また、上述した実施形態においては、押釦スイッチとして、図1および図2に示す押釦スイッチ1を例示しているが、本発明に係る押釦スイッチ用カバー部材が適用される押釦スイッチはこれに限られない。例えば、図7および図8に示す押釦スイッチ2にも適用可能である。図7および図8に示す変形例における押釦スイッチ2が、図1および図2に示す実施形態における押釦スイッチ1と異なる点は、実施形態における押釦スイッチ1では、キートップ部11が接着層12を介して樹脂フィルム13に接着されているのに対し、変形例における押釦スイッチ2では、樹脂フィルム13上に弾性ゴム部17がさらに形成され、キートップ部11が接着層12を介して弾性ゴム部17に接着されている点である。また、変形例における押釦スイッチ2には、実施形態における押釦スイッチ1に形成されている接着層15が形成されていない点についても異なる。この他の押釦スイッチ2の構成要素については、押釦スイッチ1の構成要素と同様であるため、それらの説明については省略する。
【0043】
さらに、上述した実施形態および変形例においては、フランジ部11aが形成されたキートップ部11を有する押釦スイッチ用カバー部材10について説明しているが、本発明は、フランジ部11aが形成されていないキートップ部11を有する押釦スイッチ用カバー部材10にも適用可能である。したがって、この場合における補強層142は、少なくとも、キートップ部11の外周の直下部分に形成されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】実施形態における押釦スイッチの断面図である。
【図2】実施形態における押釦スイッチ用カバー部材のフランジ部下部周辺の断面図である。
【図3】実施形態におけるキートップ部およびフランジ部と補強層との関係をキートップ部の上方から見た図である。
【図4】実施例と比較例におけるキーの発光状態を説明するための図である。
【図5】変形例における補強層を形成する範囲を示す図である。
【図6】変形例におけるキートップ部およびフランジ部と補強層との関係をキートップ部の上方から見た図である。
【図7】変形例における押釦スイッチの断面図である。
【図8】変形例における押釦スイッチ用カバー部材のフランジ部下部周辺の断面図である。
【符号の説明】
【0045】
1,2・・・押釦スイッチ、10・・・押釦スイッチ用カバー部材、11・・・キートップ部、11a・・・フランジ部、11b・・・十字部、12,15・・・接着層、13・・・樹脂フィルム、14・・・ELシート、141・・・透明電極、142・・・補強層、143・・・発光層、144・・・誘電体層、145・・・対向電極、146・・・絶縁層、16・・・弾性ゴム部、16a・・・押圧部、16b・・・位置決め用突出部、17・・・弾性ゴム部、20・・・基板部材、21・・・回路基板、22,23・・・固定接点、24・・・金属製皿バネ部材。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
キートップ部の下方側に形成され、前記キートップ部を下方側から照光するためのELシートと、
前記ELシートの下方側に形成される弾性ゴム部と、を備え、
前記ELシートには、少なくとも前記キートップ部の外周の直下部分に、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を含有する補強層が形成されることを特徴とする押釦スイッチ用カバー部材。
【請求項2】
前記ELシートの上面に樹脂フィルムがさらに形成され、
前記ELシートは、少なくとも透明電極、発光層、誘電体層および対向電極を有し、
前記透明電極は、ITO(酸化インジウム・スズ)により形成され、
前記補強層は、前記透明電極と前記発光層との間に形成されることを特徴とする請求項1記載の押釦スイッチ用カバー部材。
【請求項3】
前記熱可塑性樹脂は、透光性を有する導電粉を含有するポリエステル系、アクリル系、ウレタン系またはフッ素系の樹脂であり、
前記熱硬化性樹脂は、透光性を有する導電粉を含有するメラミン系、フェノール系またはエポキシ系の樹脂であることを特徴とする請求項2に記載の押釦スイッチ用カバー部材。
【請求項4】
前記弾性ゴム部の底面から下方側に突出する位置決め用突出部をさらに備え、
前記補強層は、少なくとも前記キートップ部の外周の直下部分と前記位置決め用突出部の直上部分との間にさらに形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の押釦スイッチ用カバー部材。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2006−134818(P2006−134818A)
【公開日】平成18年5月25日(2006.5.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−325388(P2004−325388)
【出願日】平成16年11月9日(2004.11.9)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【出願人】(000132518)株式会社セコニック (22)
【Fターム(参考)】