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、明るく見易い照光が行え、容易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】フィルム状で光透過性の基材11に、凸状の複数の発光部12を覆う、光透過性の導光層13を設けることによって、端面からの発光素子9の光が基材11に加え導光層13からも入射し、発光部12内で散乱して反射する光の量が多くなるため、明るく高輝度な照光が行え、見易く容易な操作が可能な導光シート14及びこれを用いた可動接点体16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。
【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5を用いて説明する。
【0004】
なお、こ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5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9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。
【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9に電源が供給されると、複数の発光素子9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2で拡散または反射して、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、これらの表示部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を弾性反転させて複数の固定接点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ものであった。
【0017】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0018】
【特許文献1】特開2009−187925号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
しかしながら、上記従来の導光シート3や可動接点体6においては、導光シート3内に入射した発光素子9の光が、基材1下面の複数の発光部2内で拡散され反射する際、発光部2内に入射して散乱される光の量が少ないため、表示部10B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。
【0020】
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、容易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。
【課題を解決するための手段】
【0021】
上記目的を達成するために本発明は、フィルム状で光透過性の基材に、凸状の複数の発光部を覆う、光透過性の導光層を設けて導光シートを構成したものであり、端面からの発光素子の光が基材に加え導光層からも入射し、発光部内で散乱して反射する光の量が多くなるため、明るく高輝度な照光が行え、見易く容易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得ることができるという作用を有するものである。
【発明の効果】
【0022】
以上のように本発明によれば、明るく見易い照光が行え、容易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。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【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】同スイッチの断面図
【図3】同部分断面図
【図4】同他の実施の形態による導光シートの断面図
【図5】従来のスイッチの断面図
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図4を用いて説明する。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
(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0.15mm前後の光透過性の基材で、光の屈折率が1.50〜1.51前後のウレタンやアクリル等から形成されている。
【0028】
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、径が0.05〜0.5mm前後で高さ0.005〜0.02mm前後の寸法でドット状に設けられると共に、図3(a)の部分断面図に示すように、ポリエステルやアクリル、エポキシ等の合成樹脂12A内に、粒径が0.1〜5μm前後で、屈折率が2.7前後の酸化チタンや屈折率2.4前後のチタン酸バリウム、屈折率2.0前後の酸化亜鉛等の、白色や乳白色等の複数の無機酸化物粒子12Bが、5〜70重量%前後分散されて形成されている。
【0029】
なお、この合成樹脂12A内に分散する無機酸化物粒子12Bの粒径としては、可視光の波長0.4〜0.8μmに近似、あるいはこれよりやや大きな粒径の0.4〜1.5μmが好ましく、合成樹脂12A内への分散量としては、印刷等によって形成が行い易い10〜40重量%が好ましい。
【0030】
さらに、13は厚さ0.05mm前後の光透過性の導光層で、基材11とほぼ同等かやや低めの屈折率1.49〜1.51前後の、アクリルやウレタンアクリレート等から形成されると共に、この基材11下面に印刷等によって形成された導光層13が、複数の発光部12を覆って導光シート14が構成されている。
【0031】
そして、4はフィルム状でポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等の可撓性を有するベースシート、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(図示せず)によって導光シート14下面に貼付されると共に、複数の可動接点5が発光部12下方のベースシート4下面に貼付されている。
【0032】
さらに、15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15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16が構成されている。
【0033】
また、図2はこのような可動接点体16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。
【0034】
そして、この配線基板7上面にセパレータ15を剥離した可動接点体16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。
【0035】
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14側方の配線基板7上面に実装され、基材11と導光層13の端面に発光面を向けて配置されている。
【0036】
さらに、10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14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。
【0037】
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。
【0038】
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14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。
【0039】
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。
【0040】
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9に電源が供給されると、複数の発光素子9が発光し、この光が端面から導光シート14内に入射して、基材11と導光層13内を反射しながら内方へ進む。
【0041】
さらに、この光が基材11下面の導光層13に覆われた複数の発光部12内で、無機酸化物粒子12Bによって拡散または反射して、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、これらの表示部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。
【0042】
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14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9の光を端面から導光シート14の基材11と導光層13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10の複数の表示部10Bを照光するように構成されている。
【0043】
そして、この時、図3(a)に示すように、基材11端面からの発光素子9の光が発光部12内に入射し、複数の無機酸化物粒子12Bによって拡散または反射して照光が行われると共に、図3(b)に示すように、導光層13端面からの光も同様に発光部12で拡散または反射して、上方の表示部10Bの照光が行われるようになっている。
【0044】
すなわち、基材11下面に複数の発光部12を挟むように、基材11とほぼ同等かやや低めの屈折率の導光層13を設け、発光素子9の光を発光部12上側の基材11からも、発光部12下側を覆う導光層13からも発光部12に入射させ、この両方の光によって発光部12を発光させることで、照光する光の量を増やし、表示部10Bが明るく高輝度に照光されるように構成されている。
【0045】
さらに、発光部12を光量の多い基材11と導光層13の中間部に形成することによって、例えば全体の厚さが同等の0.2mm前後の厚さの、基材上面や下面に発光部を設けた場合にくらべ、中間部の多くの光量で発光部12をより明るく高輝度に発光させることが可能なようになっている。
【0046】
また、導光層13を基材11に近似した、ほぼ同等かやや低めの屈折率に形成することによって、基材11と導光層13端面から入射した発光素子9の光を、効率よく複数の発光部12内に導き、発光部12をより高輝度に発光させることができる。
【0047】
つまり、基材11と導光層13の屈折率が異なっていた場合には、屈折率の低い側から高い側へ光が入射し、基材11または導光層13内のいずれか一方の光が増し、他方の光は少なくなってしまうが、上記のように基材11と導光層13の屈折率をほぼ同等に形成することで、このような光の漏れを防ぎ、基材11からも導光層13からも、より多くの光を発光部12内に入射させることが可能となる。
【0048】
なお、フィルム状の基材11に比べ、この下面に印刷等によって形成される導光層13は、一般に基材11よりも厚さが薄いものとなるため、基材11と導光層13に屈折率の異なるものを用いる場合には、導光層13の方をやや屈折率の低いものとするほうがよい。
【0049】
さらに、基材11と導光層13からより多くの光を発光部12内に導くためには、発光部12の合成樹脂12Aに基材11や導光層13とほぼ同等、またはやや高い屈折率のものを用いることが好ましく、例えば、基材11に屈折率1.51のウレタン、導光層13に屈折率1.50のアクリルを用いた場合には、合成樹脂12Aには屈折率1.52のウレタンアクリレート等を用いるとよい。
【0050】
また、導光層13は基材11下面に均一な厚さで全面に設けることが好ましいが、部分的に導光層13を形成しない箇所がある場合でも、発光素子9の光が入射する箇所は幅広に設けると共に、幅が変化して光が漏れるような箇所は形成しないようにすることが好ましい。
【0051】
なお、以上の説明では、合成樹脂12A内に酸化チタンやチタン酸バリウム等の無機酸化物粒子12Bを分散して、発光部12を形成した構成について説明したが、合成樹脂12Aよりも屈折率の高いポリエステルやアクリル、エポキシ等の樹脂フィラーを、合成樹脂12A内に分散して発光部12を形成した構成としても、本発明の実施は可能である。
【0052】
そして、図4の断面図に示すように、基材11下面の複数の発光部12下方の、導光層13下面にも複数の発光部12を設けることで、これらの上方の表示部10Bをさらに明るく高輝度に照光することができる。
【0053】
つまり、基材11と導光層13内に入射した発光素子9の光を、導光層13内の発光部12と、下面の発光部12の両方で散乱して発光させることによって、輝度がより高まり、明るい照光が行えるようになっている。
【0054】
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、基材11上面に複数の発光部12を設け、これを覆うように基材11上面に導光層13を形成した構成としても、本発明の実施は可能であり、また、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。
【0055】
また、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14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14の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16やスイッチをより簡易で安価に形成することができる。
【0056】
このように本実施の形態によれば、フィルム状で光透過性の基材11に、凸状の複数の発光部12を覆う、光透過性の導光層13を設けることによって、端面からの発光素子9の光が基材11に加え導光層13からも入射し、発光部12内で散乱して反射する光の量が多くなるため、明るく高輝度な照光が行え、見易く容易な操作が可能な導光シート14及びこれを用いた可動接点体16を得ることができるものである。
【0057】
また、発光部12下方の導光層13下面にも、発光部12を形成することによって、さらに明るく高輝度な照光を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0058】
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、容易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。
【符号の説明】
【0059】
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 発光素子
10 表示シート
10A 塗装部
10B 表示部
11 基材
12 発光部
12A 合成樹脂
12B 無機酸化物粒子
13 導光層
14 導光シート
15 セパレータ
16 可動接点体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルム状で光透過性の基材と、この基材に形成された凸状の複数の発光部からなり、上記基材に上記発光部を覆う光透過性の導光層を設けた導光シート。
【請求項2】
発光部下方の導光層下面にも、発光部を形成した請求項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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【公開番号】特開2012−43777(P2012−43777A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−132976(P2011−132976)
【出願日】平成23年6月15日(2011.6.15)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】