説明

導光シート及びこれを用いた可動接点体

【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、発光色の混合やばらつきがなく、多様な照光が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】凹凸状の複数の発光部2が形成された基材1の上面または下面に、所定波長以外の可視光を吸収する吸収部15を設けて導光シート16を構成することによって、所望の発光部2を所望の発光色のみで発光させることができるため、複数の発光部2間の発光色の混合やばらつきがなく、多様な照光が可能な導光シート16、及びこれを用いた可動接点体19を得ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
近年、各種電子機器、特に携帯電話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、使い易く多様な照光を行えるものが求められている。
【0003】
このような従来の導光シートや可動接点体について、図6及び図7を用いて説明する。
【0004】
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。
【0005】
図6は従来のスイッチの断面図、図7は同平面図であり、同図において、1は光透過性でフィルム状の基材、2は凹凸状の発光部で、基材1下面の所定箇所に複数の発光部2Aや2B等が設けられて、導光シート3が形成されている。
【0006】
また、4はフィルム状のベースシート、5は略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点で、ベースシート4外周の所定箇所が、接着剤(図示せず)によって導光シート3下面に貼付されると共に、複数の可動接点5が発光部2下方のベースシート4下面に貼付されて、可動接点体6が構成されている。
【0007】
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。
【0008】
そして、この配線基板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。
【0009】
また、9は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子9Aや9Bが導光シート3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。
【0010】
さらに、10は光透過性でフィルム状の表示シートで、下面に印刷等によって形成された遮光部10A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10Bが形成され、この表示部10Bが導光シート3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。
【0011】
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9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。
【0012】
以上の構成において、表示シート10の所定の表示部10Bを下方へ押圧操作すると、この下方の導光シート3やベースシート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。
【0013】
また、表示シート10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。
【0014】
そして、このような固定接点8の電気的接離に応じて、機器の各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9に電源が供給されると、複数の発光素子9Aや9Bが発光し、この光が端面から導光シート3内に入射して、基材1内を反射しながら内方へ進む。
【0015】
さらに、この光が基材1下面の複数の発光部2Aや2B等で拡散され反射して、これらの上方の表示シート10の表示部10Bを下方から照光し、複数の表示部10Bが照光されることによって、周囲が暗い場合でも、表示部10B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。
【0016】
つまり、表示シート10を押圧操作することによって導光シート3上面を押圧し、可動接点5を弾性反転させて固定接点8の電気的接離を行うと共に、発光素子9の光を端面から導光シート3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10の複数の表示部10Bを照光するように構成されている。
【0017】
なお、この時、発光素子9Aと9Bの発光色が異なる場合、例えば、発光素子9Aが赤色の発光色で発光素子9Bが青色の場合、発光素子9Aのみを発光させて発光部2Aの箇所のみを照光しようとしても、この赤色の光が基材1内を通って発光部2Cや2Bでも反射し、発光部2Aに比べ暗い発光色ではあるが、これらの発光部2Cや2Bも発光してしまう。
【0018】
また、発光素子9Aと9Bの両方を発光させた場合には、発光素子9Aによって発光部2Aが赤色に、発光素子9Bによって発光部2Bが青色に各々発光するが、同時に、発光部2C及び発光部2Aの左側や発光部2Bの右側は、発光素子9Aの赤色と発光素子9Bの青色が混ざった、紫色の発光色で発光してしまう。
【0019】
このため、基材1の発光部2Aと2Cの間、あるいは発光部2Cと2Bの間等に切欠部を設け、この空隙によって発光素子9Aや9Bの光を遮断することが行われているが、複数の発光部の発光色の混合や、明るさのばらつきを完全に防ぐことは困難なものであった。
【0020】
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。
【特許文献1】特開2008−305655号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0021】
しかしながら、上記従来の可動接点体6やスイッチにおいては、導光シート3の複数の発光部を異なる色で発光させようとした場合、複数の発光部間に発光色の混合や、明るさのばらつきが生じてしまい、多様な照光を行うことが困難であるという課題があった。
【0022】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、発光色の混合やばらつきを防ぎ、多様な照光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。
【課題を解決するための手段】
【0023】
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。
【0024】
本発明の請求項1に記載の発明は、凹凸状の複数の発光部が形成された基材の上面または下面に、所定波長以外の可視光を吸収する吸収部を設けて導光シートを構成したものであり、発光部に形成された吸収部によって、所望の発光部を所望の発光色のみで発光させることができるため、複数の発光部間の発光色の混合やばらつきがなく、多様な照光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。
【0025】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、吸収部に代えて、発光部を所定波長以外の可視光を吸収するように形成したものであり、印刷等によって吸収部を形成する必要がないため、導光シートを安価に形成することができるという作用を有する。
【0026】
請求項3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、発光色の混合やばらつきを防ぎ、多様な照光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。
【発明の効果】
【0027】
以上のように本発明によれば、発光色の混合やばらつきを防ぎ、多様な照光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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を用いて説明する。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
(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、図2は同平面図であり、同図において、1はフィルム状でポリウレタンやシリコーン、スチレン等の可撓性を有する光透過性の基材で、この基材1下面の所定箇所には印刷等によって複数の吸収部15と、凹凸状でポリエステルやエポキシ等の白色や乳白色等の複数の発光部2Aや2B等がドット状に形成されて、導光シート16が構成されている。
【0032】
そして、この吸収部15は所定波長以外の可視光を吸収するように形成され、例えば吸収部15Aは波長400〜600nm前後の可視光を吸収するナフトールやフラボノイド、カロテノイド等の、吸収部15Bは波長500〜800nm前後の可視光を吸収するフタロシアニンやインジゴ、アンスラキノン、紺青等の、吸収部15Cは波長480〜580nm前後以外の可視光を吸収するポルフィリンやカルコン等の、染料を分散したポリエステルやエポキシ等から各々形成されている。
【0033】
なお、このような導光シート16の製作は、基材1下面に複数の吸収部15を印刷形成し乾燥した後、この吸収部15に複数の発光部2を重ねて印刷形成することで、比較的短時間で簡易に製作することができる。
【0034】
また、4はフィルム状でポリエチレンテレフタレート等のベースシート、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、ベースシート4外周の所定箇所が、アクリルやシリコーン等の接着剤17によって導光シート16下面に貼付されると共に、複数の可動接点5が発光部2下方のベースシート4下面に貼付されている。
【0035】
さらに、18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18がベースシート4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19が構成されている。
【0036】
また、図3はこのような可動接点体19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。
【0037】
そして、この配線基板7上面にセパレータ18を剥離した可動接点体19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。
【0038】
また、9は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子9が導光シート16側方の配線基板7上面に実装され、例えば図2に示すように、発光素子9Aが発光部2Aの右側方、発光素子9Bが発光部2Bの左側方、発光素子9Cが発光部2Cの上側方に、基材1端面に発光面を向けて配置されている。
【0039】
さらに、10は光透過性でフィルム状の表示シートで、下面に印刷等によって形成された遮光部10A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10Bが形成され、この表示部10Bが導光シート16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。
【0040】
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9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。
【0041】
以上の構成において、表示シート10の所定の表示部10Bを下方へ押圧操作すると、この下方の導光シート16やベースシート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。
【0042】
また、表示シート10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。
【0043】
そして、このような固定接点8の電気的接離に応じて、機器の各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9に電源が供給されると、複数の発光素子9Aや9B、9C等が発光し、この光が端面から導光シート16内に入射して、基材1内を反射しながら内方へ進む。
【0044】
さらに、この光が基材1下面の複数の吸収部15を通って、発光部2Aや2B、2C等で拡散され反射して、これらの上方の表示シート10の表示部10Bを下方から照光し、複数の表示部10Bが照光されることによって、周囲が暗い場合でも、表示部10B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。
【0045】
つまり、表示シート10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を弾性反転させて固定接点8の電気的接離を行うと共に、発光素子9の光を端面から導光シート16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10の複数の表示部10Bを照光するように構成されている。
【0046】
そして、このような照光を行う際、発光素子9Aや9B、9Cの発光色が異なり、例えば図2において、発光素子9Aが波長680nm前後の赤色の発光色で、発光素子9Bが波長460nm前後の青色、発光素子9Cが波長540nm前後の緑色で、発光素子9Aのみを発光させた場合、この光が基材1から下面の複数の波長400〜600nm前後の青色や緑色の可視光を吸収する吸収部15Aを通って、発光部2Aで拡散されて反射し、この上方の表示シート10の表示部10Bを下方から赤色に照光する。
【0047】
なお、この右側方からの赤色の光は基材1内を反射しながら、さらに左方へ進み、吸収部15Cや15Bにも入射するが、吸収部15Cは波長480〜580nm前後以外の赤色や青色の可視光、吸収部15Bは波長500〜800nm前後の赤色や緑色の可視光を吸収するように形成されているため、発光素子9Aの波長680nm前後の赤色光は吸収部15Cや15Bに吸収され、発光部2Cや2Bでは反射しない。
【0048】
すなわち、赤色の発光素子9Aのみを発光させた場合、発光部2Aは赤色に発光し、この上方の表示部10Bは赤色に照光されるが、発光部2Cや2Bは発光しないため、この上方の表示部10Bの照光は行われない。
【0049】
また、青色の発光素子9Bのみが発光した場合には、この光が吸収部15Bを通って発光部2Bで拡散され反射し、この上方の表示部10Bが青色に照光されるが、赤色や青色の可視光を吸収する吸収部15Cや、青色や緑色を吸収する吸収部15Aはこの青色光を吸収するため、発光部2Cや2Aは発光せず、これらの上方の表示部10Bは照光されない。
【0050】
同様に、緑色の発光素子9Cのみが発光した場合にも、この緑色光は吸収部15Cを通って発光部2Cで反射し、この上方の表示部10Bは緑色に照光されるが、吸収部15Aや15Bはこの光を吸収するため、発光部2Aや2Bは発光しない。
【0051】
つまり、発光部2Aや2B、2Cが形成された基材1の下面に、所定波長の可視光のみを通し、それ以外の可視光を吸収する吸収部15Aや15B、15Cを設けることによって、発光色の異なる発光素子9Aまたは9B、9Cのいずれかのみを発光させた場合には、この光を吸収しない吸収部15が形成された発光部2のみが発光し、他の吸収部15が形成された発光部2は発光しないため、所望の発光部2のみをばらつきのない明るさで、所望の発光色で発光させることができるように構成されている。
【0052】
さらに、発光素子9Aと9Bの両方を同時に発光させた場合には、発光素子9Aの赤色光が吸収部15Aを通って発光部2Aは赤色に発光し、発光素子9Bの青色光が吸収部15Bを通って発光部2Bは青色に発光する。
【0053】
そして、これらの光は基材1内から赤色光が吸収部15Bに、青色光が吸収部15Aにも各々入射するが、吸収部15Aは赤色光以外の可視光を、吸収部15Bは青色光以外の可視光を各々吸収するため、発光部2Aの左側や発光部2Bの右側が赤色と青色が混ざった、紫色の発光色で発光することはない。
【0054】
また、この時、発光部2Aと2Bの間の発光部2Cには、赤色も青色も吸収する吸収部15Cが設けられているため、この吸収部15Cによって発光素子9Aの赤色光も発光素子9Bの青色光も吸収され、発光部2Cがこれらの発光色が混合された紫色に発光することもない。
【0055】
なお、発光素子9Aと9Bに加え、緑色の発光色の発光素子9Cも同時に発光させた場合にも、上記と同様に、各々の発光素子の発光色が混ざることはなく、発光部2Aは発光素子9Aの赤色光によって赤色に、発光部2Bは発光素子9Bの青色光によって青色に、発光部2Cは発光素子9Cの緑色光によって緑色に、各々均一な発光色で発光する。
【0056】
つまり、発光色の異なる複数の発光素子9Aや9B、9Cを同時に発光させた場合にも、各々の発光部2に形成された吸収部15によって、これらの光が混合された発光色で発光することなく、所望の発光部2を所望の発光色で発光させることが可能なようになっている。
【0057】
なお、以上の説明では、基材1下面に複数の吸収部15と発光部2を重ねて、導光シート16を形成した構成について説明したが、図4(a)の断面図に示すように、基材1上面に複数の吸収部15を設け、この下方の基材1下面に発光部2を形成した構成や、図4(b)に示すように、基材1上面に複数の発光部2を形成した後、これらを覆うように複数の吸収部15を設けた構成としてもよい。
【0058】
また、図5の断面図に示すように、吸収部に代えて、上述したような染料を分散したポリエステルやエポキシ等によって、吸収する可視光が異なる凹凸状の複数の発光部20Aや20B等を基材1下面に設けた構成とすれば、上記のように基材1の上面や下面に、吸収部15と発光部2の両方を印刷形成したものに比べ、吸収部が不要となり1回の印刷ですむため、導光シートを安価に形成することができる。
【0059】
このように本実施の形態によれば、凹凸状の複数の発光部2が形成された基材1の上面または下面に、所定波長以外の可視光を吸収する吸収部15を設けて導光シート16を構成することによって、所望の発光部2を所望の発光色のみで発光させることができるため、複数の発光部2間の発光色の混合やばらつきがなく、多様な照光が可能な導光シート16、及びこれを用いた可動接点体19を得ることができるものである。
【0060】
また、吸収部に代えて、発光部20Aや20B等を所定波長以外の可視光を吸収するように形成することによって、印刷等によって吸収部を形成する必要がないため、導光シートを安価に形成することができる。
【0061】
なお、以上の説明では、印刷によって凹凸状の複数の発光部2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発光部2の形成は可能である。
【0062】
さらに、以上の説明では、下面に複数の可動接点5が貼付されたベースシート4を、導光シート16の下面に貼付した構成について説明したが、ベースシート4をなくし、導光シート16の発光部2下面に複数の可動接点5を直接貼付した構成とすれば、全体の構成部品数を減らし、可動接点体をより簡易で安価なものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0063】
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、発光色の混合やばらつきがなく、多様な照光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。
【図面の簡単な説明】
【0064】
【図1】本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図
【図2】同平面図
【図3】同スイッチの断面図
【図4】同他の実施の形態による導光シートの断面図
【図5】同断面図
【図6】従来のスイッチの断面図
【図7】同平面図
【符号の説明】
【0065】
1 基材
2、2A、2B、2C、20A、20B 発光部
4 ベースシート
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
9、9A、9B、9C 発光素子
10 表示シート
10A 遮光部
10B 表示部
15、15A、15B、15C 吸収部
16 導光シート
17 接着剤
18 セパレータ
19 可動接点体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルム状の基材と、この基材に形成された凹凸状の複数の発光部からなり、上記発光部が形成された上記基材の上面または下面に、所定波長以外の可視光を吸収する吸収部を設けた導光シート。
【請求項2】
吸収部に代えて、発光部を所定波長以外の可視光を吸収するように形成した請求項1記載の導光シート。
【請求項3】
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。

【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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【公開番号】特開2010−192280(P2010−192280A)
【公開日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−36178(P2009−36178)
【出願日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】