導光シート及び導光シートを備えるキーシート
【課題】電子機器に組み込み易く、しかも光の導入効率が低下し難く、導光効率が高い技術の提供。さらに回路基板上の他の電子素子の仕様にも対応できる技術の提供。
【解決手段】収容枠１３とＬＥＤ４とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、導光シート１１を電子機器１の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠１３とＬＥＤ４との係合によって両者の位置ずれを起こし難くすることができ、高い導光効率を維持し易くすることができる。また、収容枠１３がベース１２と回路基板３との隙間を形成することができ、回路基板３上の皿バネ５に必要な押圧ストロークを確保することができる。
【解決手段】収容枠１３とＬＥＤ４とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、導光シート１１を電子機器１の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠１３とＬＥＤ４との係合によって両者の位置ずれを起こし難くすることができ、高い導光効率を維持し易くすることができる。また、収容枠１３がベース１２と回路基板３との隙間を形成することができ、回路基板３上の皿バネ５に必要な押圧ストロークを確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に搭載されて押釦スイッチや外装部品などの照光に用いられ、内部光源から照射される光を受光部で受光し導光部で導光して照射部で光を散乱させる導光シート、及び押釦スイッチに用いられる導光シートを備えるキーシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の照光用に搭載される導光シートは、回路基板上に配置され、回路基板上の内部光源から照射される光を受光部で受光し導光部で照射部まで導光してその照射部で光を散乱させ、回路基板と実質的に対向する押釦スイッチや外装部品などの文字、記号、図柄等を電子機器の内部から照光するように用いられている。
【０００３】
例えば、特開２００８−１３０５０６号公報（特許文献１）には、導光フィルムを用いて照光されるキーユニットが記載されている。具体的には、導光フィルムを備えるキーシートがトップカバー部材に接着してあり、回路基板上に設けた側面発光のＬＥＤ（光源）からの光をその導光フィルムの側面で受光して、キーシートのキートップを照光している。
【０００４】
特許文献１に記載のキーユニットは、導光フィルムが受光した光を効率よくキートップに伝えることができる。しかしながら、回路基板には接点スイッチなど種々の電子素子が取付られており回路基板とキーシートの間にはこれら電子素子の仕様に対応して隙間が形成される。例えば回路基板上に押圧入力タイプの接点スイッチが設けられている場合には、回路基板とキーシートの間に押圧ストロークを形成する隙間が必要となる。このため、回路基板とキーシートの間に隙間を形成しながら導光フィルムの側面をＬＥＤの光軸上に整合して固定することが難しく、導光フィルムにおける光の導入効率を高めることが難しい。さらに導光フィルムとＬＥＤが別々の部材に固定されているため、押圧入力操作によって両者間に僅かな位置ずれが生じ易く、位置ずれを起こすと導光フィルムの受光量が低下してキートップの照光輝度が低くなる問題やキートップの輝度むらを生ずる問題がある。
【０００５】
導光部材への光の導入効率を高め、光源と導光部材の位置ずれを起こし難くする構成として、以下の２つの技術が知られている。
そのうち１つは、例えば、特開２００７−２７１１５号公報（特許文献２）に記載されているように、回路基板にＬＥＤと光導波路を固定して両者の位置ずれを起こし難くしている。そして光導波路の受光側端部を回路基板側に屈曲させ、光導波路の受光側端部を回路基板上のＬＥＤの光軸に合わせて光導波路における光の導入効率を高めつつ、光導波路と回路基板との間に隙間を形成して回路基板上の電子素子の仕様に対応している。
もう１つは、例えば、特開２００６−３２４２４０号公報（特許文献３）に記載されているように、接点スイッチなどを有する回路基板とは別に第２の基板を用意し、この第２の基板にＬＥＤと導光板を固定して両者の位置ずれを起こし難くしている。そして導光板の側面をＬＥＤの光軸に合わせるように固定して導光板における光の導入効率を高め、第２の基板を回路基板から離間してキーパッドと回路基板の間に隙間を形成して回路基板上の電子素子の仕様に対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３０５０６号公報
【特許文献２】特開２００７−２７１１５号公報
【特許文献３】特開２００６−３２４２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２に記載される構成では、ＬＥＤと光導波路を位置ずれし難くして光導波路における光の導入効率を高めているが、光導波路が屈曲しているため導光時に光漏れが生じ易く、キートップの照光輝度が低くなるおそれがある。また、特許文献３に記載される構成でも、ＬＥＤと導光板を位置ずれし難くして導光板における光の導入効率を高めているが、第２の基板という新たな別部材が必要であり、組立が面倒でコストが高くなるおそれがある。
【０００８】
以上のような従来技術を背景としてなされたのが本発明である。すなわち、本発明の目的は、電子機器に組み込み易く、しかも光の導入効率が低下し難くて導光効率が高い技術を提供することにある。さらに、回路基板上の他の電子素子の仕様にも対応できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく本発明は以下のように構成される。
すなわち、電子機器の内部に備える回路基板上に設けた内部光源からの光を導入する受光部と、導入された光を照射部に向けて導光する導光部と、導光された光を照光部材へ散乱する照射部と、を備える導光シートであって、導光部となる平板状のベースにおける内部光源側の一方面に、該一方面から中空の枠形状に突出して先端に開口を有しその開口から中空内に内部光源を進入させて受光部となる収容枠を設け、この収容枠における外側面の少なくとも一部が、先端側からベース側に向かって収容枠の肉厚を薄肉にするように傾斜して入射光を導光部へ反射させる傾斜面である導光シートを提供する。
【００１０】
本発明では、中空内に内部光源を進入させて受光部となる収容枠を設けている。このため収容枠で内部光源を覆うことができ、光が外部へ逃げることを抑制して受光効率を高めることができる。そして内部光源に光軸があってもその光軸上で受光することができる。また、この収容枠と内部光源とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、導光シートを電子機器の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠と内部光源との係合によって両者の位置ずれを起こし難くすることができ、高い導光効率を維持し易くすることができる。なお、受光部となる収容枠は、全体で受光する場合と一部分で受光する場合がある。例えば、内部光源が全周方向に発光するものであれば収容枠は内面の全体で受光して受光効率を高めることができる。また内部光源が指向性を有して発光するものであれば収容枠は内面の一部分で受光し特定方向の照光部材を効率的に照光することができる。
収容枠における外側面の少なくとも一部が入射光を導光部へ反射させる傾斜面である。この傾斜面によって光を導光部となるベースへ伝え易くすることができ、導光効率を高めることができる。
このような収容枠をベースにおける内部光源側の一方面に設けるため、収容枠をベースと回路基板との間に設けるスペーサーのようにしてベースと回路基板との間に隙間を形成することができ、回路基板上の電子素子の仕様に対応することができる。
導光部となるベースが平板状であるため、光漏れを生じ難くすることができ、高い導光効率を発揮することができる。
このように受光効率を高めた収容枠と、導光効率を高めた収容枠及びベースと、で効率的に光を導光し、照射部で照光部材に向けて光を散乱するため、照光部材の照光輝度を高める導光シートを実現することができる。
【００１１】
収容枠の屈折率がベースの屈折率よりも高いものとすることができる。屈折率の高い媒質から屈折率の低い媒質に光が入射する場合、屈折光の屈折角は入射光の入射角より大きくなる。このため収容枠をベースより屈折率の高いものとすれば、収容枠からベースへ入射する光の屈折角をその入射角より大きくすることができ、ベースの屈折光をベースの面方向へ向けることができる。よってベースでの光漏れを起き難くすることができ、導光効率を高めることができる。
【００１２】
収容枠が底を有する有底枠形状のものとすることができる。このような形状とすれば、底の無い収容枠に比べて導光シートに対する固着面積を増やすことができ、導光シートと収容枠の固着力を高めることができる。よって回路基板に対する導光シートの位置決めとして収容枠を利用する場合に、収容枠を内部光源と接触させても、収容枠が導光シートから剥がれ難くいため、正確な位置決めをすることができる。
また、底の無い収容枠は側壁のみで構成されているため、内部光源の高さが収容枠の高さより小さい場合には、内部光源と導光シートとの間に余分な空間が形成されることがある。このように余分な空間が在ると、内部光源から放射され側壁で反射した光が余分な空間を通して導光シートに入射し導光方向とは異なる方向に散逸するおそれがある。しかし本発明のように有底枠形状とすれば、底の厚さを調製して内部光源と導光シートとの間に形成される空間を無くすことができ、さらに底を内部光源の高さ方向における受光部とすることができる。よって導光効率と受光効率を高めることができる。
【００１３】
収容枠の先端面を、内部光源を実装する回路基板と当接する当接面とすることができる。このようにすれば、ベースと回路基板との隙間寸法を収容枠の厚み寸法（ベースからの突出寸法）とすることができ、ベースと回路基板との隙間寸法を高い精度で形成することができる。
【００１４】
傾斜面のベース側端部に、ベースの一方面に沿って伸長する延長部を設けることができる。このようにすれば、収容枠に入射した光を延長部でも導光させることができ、導光効率を高めて照光部材の照光輝度を高めることができる。
【００１５】
収容枠の中空内に、内部光源と収容枠との隙間を埋めるすき間充填材を備えることができる。このようにすれば、内部光源と収容枠との間に空隙を無くすことができ、収容枠の受光効率を高めることができる。
【００１６】
すき間充填材を、使用温度で変形可能な軟質樹脂部材か、または、前記ベースと収容枠の軟化温度より低い融点の樹脂でなる低融樹脂部材と、することができる。
すき間充填材を軟質樹脂部材とすれば、収容枠の中空内に内部光源を収容する際に、軟質樹脂部材の変形により両者間の隙間を埋めて内部光源からの光を空気層を介さずに受光部で受光することができ、受光効率を高めることができる。また、軟質樹脂部材は中空の内部で拘束されて変形するため、内部光源の外形形状に対して追従するように変形することができ、軟質樹脂部材を内部光源に対して確実に密着させることができる。さらに、軟質樹脂部材によって内部光源と収容枠との隙間を埋めれば、両者の係合保持性を高めることができ、両者を位置ずれし難くすることができる。
また、すき間充填材を低融樹脂部材とすれば、収容枠の中空内に内部光源を収容する際に、収容枠やベースを変形させない低温の加熱によって低融樹脂部材を変形させることで、この低融樹脂部材により両者間の隙間を埋めて内部光源からの光を空気層を介さずに受光部で受光することができ、受光効率を高めることができる。また、低融樹脂部材においても中空の内部で拘束されて変形するため、内部光源の外形形状に対して追従するように変形することができ、低融樹脂部材を内部光源に対して確実に密着させることができる。さらに、低融樹脂部材によって内部光源と収容枠との隙間を埋めれば低融樹脂部材は使用温度で固体のため、両者の係合保持性を強固にすることができ、両者を位置ずれし難くすることができる。なお、本発明では、ベースと収容枠の軟化温度より低い融点の樹脂を「低融樹脂」という。
【００１７】
ベースの一方面側に、該ベースと屈折率の異なる透明樹脂層を設けることができる。このようにすれば、透明樹脂層を設けたベースの一方面側の反射率を高めることができ、ベースの一方面側から光を漏れ難くすることができる。よって導光効率を高めることができ、照光部材の照光輝度を高めることができる。透明樹脂層におけるベースとの好ましい屈折率の差は０．０６以上であり、このように０．０６以上であれば充分な反射効率を得ることができる。また、ベースと透明樹脂層の界面を平滑面とすれば、乱反射を起こし難くすることができ、反射率を高めることができる。
【００１８】
また、本発明では、前記何れかの本発明による導光シートと、該導光シートの一方面側に形成される押圧突起と、該押圧突起に対応して導光シートの他方面側に固着する照光部材としてのキートップと、を備えるキーシートを提供する。
【００１９】
本発明のキーシートでは、受光効率や導光効率が高い導光シートを備えている。このため、キートップの照光輝度を高めることができる。また、導光シートにおける収容枠と内部光源とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、キーシートを電子機器の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠と内部光源とが位置ずれを起こし難くいため、高い導光効率を維持し易くすることができる。
さらに、キーシートと回路基板との間に回路基板上の電子素子の仕様に対応する隙間を形成することができる。例えば、回路基板上の接点スイッチに対して、回路基板とキーシートの間に押圧ストロークを形成することができ、押圧突起による確実な入力操作を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の導光シートによれば、収容枠で内部光源を覆うことができ、光が外部へ逃げることを抑制して受光効率を高めることができる。また、収容枠で内部光源を覆っているため、収容枠の中空内で内部光源が位置ずれしてもそれによる受光効率は下がり難く、収容枠と内部光源との位置ずれの許容範囲を大きくすることができる。そして内部光源に光軸があってもその光軸上を受光部とすることができる。
また、この収容枠と内部光源とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、導光シートを電子機器の内部に組み込み易くすることができる。さらに両者の位置ずれを起こし難くすることができ、高い導光効率を維持し易くすることができる。
収容枠における外側面の傾斜面によって光を導光部となるベースへ伝え易くすることができ、導光効率を高めることができる。
このような収容枠によってベースと回路基板との間に隙間を形成することができ、回路基板上の電子素子の仕様に対応することができる。
ベースが平板状であるため、光漏れを生じ難くすることができ、高い導光効率を発揮することができる。
このように導光効率を高めた収容枠及びベースと、照射部とによって、照光部材の照光輝度を高めることができる導光シートを実現することができる。
【００２１】
本発明の導光シートを備えるキーシートによれば、キートップの照光輝度を高めることができる。さらに高い導光効率を維持し易くすることができる。
また、キーシートと回路基板との間に回路基板上の電子素子の仕様に対応する隙間を形成しながら、キーシートを電子機器の内部に組み込み易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の導光シートを示す平面図。
【図２】第１実施形態の導光シートを示す裏面図。
【図３】図２のＳＡ−ＳＡ線断面図。
【図４】第１実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図５】第１実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図６】第１実施形態における導光シートの第１変形例を示す説明図であり、分図（Ａ）は裏面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＢ−ＳＢ線断面図、分図（Ｃ）は分図（Ａ）のＳＣ−ＳＣ線断面図。
【図７】第１実施形態における導光シートの第２変形例を示す説明図であり、分図（Ａ）は裏面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＤ−ＳＤ線断面図、分図（Ｃ）は分図（Ａ）のＳＥ−ＳＥ線断面図。
【図８】第１実施形態における導光シートの第３変形例を示す説明図であり、分図（Ａ）は裏面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＦ−ＳＦ線断面図、分図（Ｃ）は分図（Ａ）のＳＧ−ＳＧ線断面図。
【図９】第１実施形態における導光シートの第４変形例を示す説明図であり、分図（Ａ）は裏面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＨ−ＳＨ線断面図。
【図１０】第２実施形態の導光シートを示す裏面図。
【図１１】図１０のＳＩ−ＳＩ線断面図。
【図１２】第２実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図１３】第２実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図１４】第２実施形態における導光シートの変形例を示す図１１相当断面図。
【図１５】第３実施形態の導光シートを示す裏面図。
【図１６】図１５のＳＪ−ＳＪ線断面図。
【図１７】第３実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図１８】第３実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図１９】第４実施形態の導光シートを備えるキーシート示す平面図。
【図２０】第４実施形態の導光シートを備えるキーシート示す裏面図。
【図２１】図２０のＳＫ−ＳＫ線断面図。
【図２２】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図２３】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図２４】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートの第１変形例を備えるキーシートを示す図２１相当断面図。
【図２５】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートの第２変形例を備えるキーシートを示す図２１相当断面図。
【図２６】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートの第３変形例を備えるキーシートを示す図２１相当断面図。
【図２７】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートの第４変形例を備えるキーシートを示す図２１相当断面図。
【図２８】第５実施形態の導光シートを備えるキーシート示す平面図。
【図２９】第５実施形態の導光シートを備えるキーシート示す裏面図。
【図３０】図２９のＳＬ−ＳＬ線断面図。
【図３１】図２９のＳＭ−ＳＭ線断面図。
【図３２】第６実施形態の導光シートを示す平面図。
【図３３】第６実施形態の導光シートを示す図２相当断面図。
【図３４】第６実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図３５】第６実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図３６】各実施形態の導光シートに共通の第１変形例を示す部分拡大断面図。
【図３７】各実施形態の導光シートに共通の第１変形例を備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図３８】各実施形態の導光シートに共通の第１変形例を備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図３９】各実施形態の導光シートに共通の第２変形例を示す部分拡大断面図。
【図４０】各実施形態の導光シートに共通の第３変形例を示す平面図。
【図４１】各実施形態の導光シートに共通の第３変形例を示す裏面図。
【図４２】図４１のＳＮ−ＳＮ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明について図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、本実施形態では電子機器の押釦スイッチに用いるキーシートに備えられる導光シートを例に挙げて示す。また、各実施形態で共通する構成については同一の符号を付して重複説明を省略し、さらに共通する材質、作用、効果、製造方法などについても重複説明を省略する。
【００２４】
第１実施形態〔図１〜図５〕：
第１実施形態の導光シート１１を図１〜図３に示し、導光シート１１を組み込む電子機器１を図４、図５に示す。図１は導光シート１１の平面図であり、図２は導光シート１１の裏面図、図３は導光シート１１のＳＡ−ＳＡ線断面図、図４は導光シート１１を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図５は導光シート１１を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート１１は、ベース１２と収容枠１３と照射部１４とを備えている。
【００２５】
ベース１２は、導光シート１１の基部であり、主に光を導光する導光部である。そして透明な樹脂で矩形の平板状に形成されている。このベース１２の表面は平坦な平滑面であり、このように平滑面ではあればベース１２の外へ光を漏れ難くすることができ、ベース１２内の導光効率を高めて内部光源から遠い位置の照光部材も明るく照光させることができる。こうした平滑面は、見た目にはシボ加工などが何らされておらず透明に見えている。ベース１２の厚みは、３０μｍ〜５００μｍが好ましい。３０μｍ未満ではベース１２が薄いため内部に伝わる光量が小さくなり、照光輝度が低くなってしまう。５００μｍを超えても内部光源から入射する光量を殆ど増やすことができないため不経済であり、また高い剛性を有することでキーシートとして用いる場合に押圧荷重が増えて操作性が悪くなってしまう。このようなことから本実施形態のベース１２には、樹脂フィルムを用いている。
【００２６】
収容枠１３は、内部光源を進入させて少なくとも内部光源の発光部を覆う受光部である。そして透明な樹脂で形成されている。この収容枠１３はベース１２の内部光源側となる一方面に設けられ、その一方面から２つの矩形状の中空１３ｈを形成して突出しており、その先端には中空１３ｈによる２つの開口１３ｂを有している。このような収容枠１３の先端面は回路基板と当接する当接面１３ａであり、中空１３ｈのベース１２側には底１３ｉが設けられている。つまり収容枠１３は有底枠形状である。そして収容枠１３で受光した光の導光方向（図３の矢示方向）に向く外側面は、先端側からベース１２側に向かって収容枠１３の肉厚を薄肉にするように傾斜する傾斜面１３ｃとなっている。この傾斜面１３ｃは、収容枠１３への入射光をベース１２へ反射させるもので、導光方向ではない外側面は傾斜面になっていない。なお、後に変形例として記述するが、傾斜面の形状や位置は導光シートに求められる仕様を具現化するための適切な作用、効果を発揮できるように構成される。
【００２７】
収容枠１３の中空１３ｈは、平面視で内部光源よりやや大きく形成されている。具体的には、内部光源と０．２ｍｍ程度の隙間を形成できるように形成すれば、高い位置精度で内部光源を容易に進入させることができる。なお、この隙間は０．２ｍｍに限定されるものではなく、電子機器に組み込む際の工程能力や位置ずれの公差に合せて適宜設定する。このような中空１３ｈに内部光源を進入させれば、電子機器に導光シート１１を組み込んだ際に、導光シート１１の位置ずれをこの隙間より小さくすることができる。中空１３ｈの深さは、内部光源の発光面を埋没させる深さである。具体的には、内部光源の厚みと同等または内部光源の厚みより深くすれば、確実に内部光源の発光面を埋没させることができる。さらに内部光源の発光面がその側面の全面ではないため、内部光源の厚みに対し僅かに浅い程度の深さとしても充分に埋没させることができる。
【００２８】
収容枠１３を形成する樹脂とベース１２を形成する樹脂は共に高い透明性を有するが、両樹脂の屈折率について説明する。
ベース１２を形成する樹脂の屈折率ｎ１と収容枠１３を形成する樹脂の屈折率ｎ２は、式１の関係を満たすことが好ましい。
ｎ１＜ｎ２ ・・・ （式１）
このように屈折率の高い収容枠１３から屈折率の低いベース１２に光が入射する場合、屈折光の屈折角を入射光の入射角より大きくすることができ、ベース１２の屈折光をベース１２の面方向へ向けることができる。しかしこの条件とは逆に、屈折率の低い収容枠１３から屈折率の高いベース１２に光が入射すると、屈折角が入射角より小さくなり、ベース１２の面方向へ導光し難くなってしまう。
【００２９】
傾斜面１３ｃは、ベース１２の一方面からの角度が、２°〜１０°の鋭角とすることが好ましい。２°以下では、比較的厚みの薄い内部光源を用いた場合であっても大きな傾斜面となってベース１２の長辺側へ延びてしまい押圧操作部分に達して押圧操作を傾斜面で不正確にするおそれがある。１０°より急な傾斜面とすると、傾斜面で反射した光のベース１２へ入射する角度が鈍角になってしまい、ベース１２へ入射した後にベース１２の内部で全反射し難くなり、ベース１２の外へ漏れる光が増加して内部光源から遠い位置の照光輝度が低下してしまうおそれがある。ベース１２を伝わる光量を高めるためには２°〜５°とすることがより好ましい。
【００３０】
照射部１４はベース１２に伝わる光の反射方向を変えて光の進路を変更する部分であり、照光部材に向けて光を散乱する。そして高屈折率の充填材や光反射率の高い充填材などが添加された樹脂塗膜で形成されている。本実施形態の照射部１４は、ベース１２の一方面とは反対の他方面に対して平面視で照光部材と重なる略同等の領域にドット状に分散して形成されている。この照射部１４の厚みは５μｍ〜３０μｍが好ましい。
【００３１】
次に導光シート１１を構成する各部材の材質について説明する。
ベース１２の材質は、透明性の高い樹脂を使用する。特にフィルム化が容易な熱可塑性樹脂が好ましい。例えば、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アセテート系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。なかでも可視光領域に波長の吸収領域がなく高透明性のポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ウレタン系熱可塑性エラストマーが好ましい。
【００３２】
収容枠１３の材質は、透明性の高いゴム状弾性体や樹脂を使用する。例えば、ゴム状弾性体としては、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴムなどが挙げられる。樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アセテート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの樹脂の中でも、前述したベース１２への固着力が高いアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。また、ベース１２と回路基板との隙間を高精度で維持し易くするためには、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準ずる硬度がＤ７０以上の樹脂からなることがより好ましい。
【００３３】
照射部１４の材質は、ベース１２に印刷形成が可能な樹脂に高屈折率の充填材や光反射率の高い充填材を添加したものを使用する。例えば、樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アセテート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。これらの樹脂の中でも、インキ化が容易なビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド樹脂を用いることが好ましい。樹脂の内部に添加されている高屈折率の充填材や光反射率の高い充填材には、例えば、酸化チタンが挙げられる。
【００３４】
次に導光シート１１の製造方法について説明する。
先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の一方面とは反対の他方面に、照射部１４を印刷により形成する。
次に、収容枠１３を形成する型を用意し、その型に収容枠１３を形成する液状樹脂を注入する。そしてベース１２の一方面を液状樹脂と接するように型にセットし、液状樹脂を硬化して収容枠１３とベース１２を一体化する。
最後に、型を取り除いて導光シート１１を得る。
【００３５】
このような導光シート１１を備えるキーシート１０が組み込まれる電子機器１について説明する。
図４で示すように、電子機器１はその筐体２の内側に、導光シート１１とカバーシート１５からなるキーシート１０と、回路基板３と、を備えている。
カバーシート１５は、薄肉の樹脂フィルムでなるベースシート１５ａの表面に「照光部材」としての透明樹脂でなるキートップ１５ｂが固着され、そのベースシート１５ａの裏面にはキートップ１５ｂごとに対応して樹脂又はゴム状弾性体でなる押圧突起１５ｃが設けられている。
回路基板３には、「内部光源」としてのＬＥＤ４と接点スイッチとしての皿バネ５が配置されている。
筐体２には、キーシート１０のキートップ１５ｂを露出する操作開口２ａが形成されており、さらに筐体２の内側にはキーシート１０を回路基板３に押しつけて固定する押圧突起２ｂが設けられている。
図５で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート１０を回路基板２に押しつけ、収容枠１３の中空１３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠１３の当接面１３ａが回路基板３に当接して、キートップ１５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート１０が固定される。収容枠１３によってキーシート１０のベース１２と回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００３６】
導光シート１１の作用、効果について説明する。
導光シート１１によれば、収容枠１３でＬＥＤ４を覆うことができ、光が収容枠１３の外部へ逃げることを抑制して受光効率を高めることができる。そしてＬＥＤ４に光軸があってもその光軸上で受光することができる。また、この収容枠１３とＬＥＤ４とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、導光シート１１を電子機器１の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠１３とＬＥＤ４との係合によって両者の位置ずれを起こし難くすることができ、高い導光効率を維持し易くすることができる。
収容枠１３における導光方向の外側面が傾斜面１３ｃであるため、光を傾斜面１３ｃで反射させてベース１２へ伝え易くすることができ、導光効率を高めることができる。
このような収容枠１３をベース１２と回路基板３との間に設けるスペーサーのようにしてベース２１と回路基板３との間に隙間を形成することができ、回路基板３上の皿バネ５に必要な押圧ストロークを確保することができる。
ベース１２が平板状であるため、光漏れを生じ難くすることができ、高い導光効率を発揮することができる。
このように受光効率を高めた収容枠１３と、導光効率を高めた収容枠１３及びベース１２と、で効率的に光を導光し、照射部１４でキートップ１５ｂに向けて光を散乱するため、キートップ１５ｂの照光輝度を高める導光シート１１を実現することができる。
【００３７】
収容枠１３の屈折率をベース１２の屈折率より高めたため、収容枠１３からベース１２へ入射する光の屈折角をその入射角より大きくすることができ、ベース１２の屈折光をベース１２の面方向へ向けることができる。よってベース１２での光漏れを起き難くすることができ、導光効率を高めることができる。
【００３８】
収容枠１３が底１３ｉを有する有底枠形状であるため、底の無い収容枠に比べて導光シート１１に対する固着面積を増やすことができ、導光シート１１と収容枠１３の固着力を高めることができる。よって回路基板３に対して収容枠１３で位置決めする際に、収容枠１３をＬＥＤ４と接触させても、収容枠１３を導光シート１１から剥がれ難くすることができ、キーシート１０を正確に位置決めすることができる。
また、底１３ｉの厚さを調製してＬＥＤ４と導光シート１１との間の空間を略無くすことができ、空間が在る場合に起こり易い光の散逸を防いで、導光方向へ光を伝え易くすることができる。さらに底１３ｉをＬＥＤ４の高さ方向における受光部とすることができる。よって導光効率と受光効率を高めることができ、キートップ１５ｂの照光輝度を高めることができる。
【００３９】
収容枠１３に当接面１３ａを設けたため、ベース１２と回路基板３との隙間寸法を収容枠１３で設定することができ、ベース１２と回路基板３との隙間寸法を高い精度で形成することができる。
【００４０】
導光シート１１を備えるキーシート１０によれば、受光効率や導光効率が高い導光シート１１を備えているため、キートップ１５ｂの照光輝度を高めることができる。また、導光シート１１における収容枠１３とＬＥＤ４とを係合させれば簡単にキーシート１０を位置決めすることができ、キーシート１０を電子機器１の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠１３とＬＥＤ４とが位置ずれを起こし難くいため、高い導光効率を維持し易くすることができる。
さらに、キーシート１０と回路基板３との間に回路基板３上の皿バネ５に必要な押圧ストロークの隙間を形成することができ、押圧突起１５ｃによる確実な入力操作を行うことができる。
【００４１】
収容枠１３の構成を変更することで、以下のような導光シート１１の変形例を得ることができる。
【００４２】
導光シート１１の第１変形例〔図６〕：
導光シート１１の収容枠１３は１つであって、２つの開口１３ｂと１方向側の傾斜面１３ｃが形成されているが、第１変形例における導光シート１１１の収容枠１３１はＬＥＤごとに分割して形成され、それぞれの収容枠１３１に当接面１３１ａと１つの開口１３１ｂと異なる方向に向く３つの傾斜面１３１ｃとを形成することができる。
このようにすれば、ベース１２の面方向に光軸を持つＬＥＤ４を用いた際に、３方向を導光方向とすることができ、広角に導光することができる。
【００４３】
導光シート１１の第２変形例〔図７〕：
導光シート１１の収容枠１３は１つであって、２つの開口１３ｂと１方向側の傾斜面１３ｃが形成されているが、第２変形例における導光シート１１２の収容枠１３２はＬＥＤごとに分割して形成され、それぞれの収容枠１３２に当接面１３２ａと１つの開口１３２ｂと３方向に連続する傾斜面１３２ｃとを形成することができる。
このようにすれば、ベース１２の面方向に光軸を持つＬＥＤ４を用いた際に、３方向を導光方向とすることができ、広角に導光することができる。第１変形例の導光シート１１１では傾斜面１３１ｃどうしが形成する角部において反射光に偏りを生じることがあるが、第２変形例の導光シート１１２では傾斜面１３２ｃが３方向に連続することから、反射光に偏りが生じ難く照光ムラを少なくすることができる。
【００４４】
導光シート１１の第３変形例〔図８〕：
導光シート１１の収容枠１３は１つであって、２つの開口１３ｂと１方向側の傾斜面１３ｃが形成されているが、第３変形例における導光シート１１３の収容枠１３３はＬＥＤごとに分割して形成され、それぞれの収容枠１３３に１つの開口１３３ｂと異なる方向に向く４つの傾斜面１３３ｃとを形成することができる。さらに収容枠１３３どうしの間を繋ぐ中間桟１６ａとそれぞれの収容枠１３３から外側に延びる外桟１６ｂを直線上に形成し、中間桟１６ａと外桟１６ｂに収容枠１３３と同様に突出する凸部１６ｃを設けて、これら凸部１６ｃの先端面を当接面１６ｄとして形成することができる。
このようにすれば、収容枠１３３以外の部分に当接面１６ｄを形成するため、回路基板に多くの電子素子が載置されていても、これら電子素子を避けて当接面１６ｄを設けることができ、回路基板とベース１２の隙間を正確に維持しつつ、回路基板へも多くの電子素子を設置することができる。
【００４５】
導光シート１１の第４変形例〔図９〕：
導光シート１１の収容枠１３は、内側面がベース１２の一方面に対して垂直に形成されているが、第４変形例における導光シート１１４の収容枠１３４は中空１３４ｈの傾斜面１３４ｃ側の内側面を開口１３４ｂ側を広げるように傾斜して形成することができる。なお、当接面１３４ａに繋がる他の内側面はベース１２の一方面に対して垂直に形成されている。
このようにすれば、中空１３４ｈの開口１３４ｂを広くすることができ、ＬＥＤとの係合を容易にすることができる。さらに中空１３４ｈにおける導光方向の内側面が開口１３４ｂ側を広げるように傾斜しているため、この内側面で受光する光をベース１２側へ屈折させることができ、傾斜面１３４ｃに対する入射角と反射角を大きくして光をベース１２へ伝え易くすることができる。そしてベース１２に対する入射角を大きくできれば、ベース１２の屈折角も大きくすることができ、ベース１２の屈折光をベース１２の面方向へ向けて導光効率を高めることができる。
【００４６】
第２実施形態〔図１０〜図１３〕：
第２実施形態の導光シート２１を図１０、図１１に示し、導光シート２１を組み込む電子機器１を図１２、図１３に示す。図１０は導光シート２１の裏面図であり、図１１は導光シート２１のＳＩ−ＳＩ線断面図、図１２は導光シート２１を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図１３は導光シート２１を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート２１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、透明樹脂層２６を備えている。その他の構成は、導光シート１１と同じである。
【００４７】
透明樹脂層２６はベース１２の導光効率を高めるものである。この透明樹脂層２６は透明な樹脂で薄膜状に形成されており、収容枠１３における傾斜面１３ｃの端部と、ベース１２の内部光源側となる一方面の収容枠１３が固着していない残余の部分を覆っている。このような透明樹脂層２６の厚みは１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましい。厚みが１μｍ未満であると他の層を積層したときに溶剤の浸透などで平滑面を維持できないおそれがある。厚みの上限は特に限定しないが実用的な範囲としては５０μｍ程度である。５０μｍより厚くしても導光効率を高めることができずに、導光シートの厚みが厚くなる。
このような透明樹脂層２６では、ベースとの界面又はその反対面の界面のうち少なくとも一方の界面が平滑面であることが好ましく、両界面が平滑面であることがより好ましい。界面が平滑であれば、乱反射を起こし難く反射して、ベースの導光効率を高めることができる。
さらに透明樹脂層２６におけるベース１２との屈折率の差は０．０６以上が好ましく、このように０．０６以上であれば充分なベース１２を伝わる光の反射効率を高めることができる。透明樹脂層２６の屈折率ｎ３とベース１２の屈折率ｎ１の関係は式２を満たすことが好ましい。
ｎ３＜ｎ１ ・・・ （式２）
屈折率の関係が式２を満たす場合には、両者の界面で光の全反射が起こり易く、ベースの導光効率を高めることができる。ここに収容枠１３の屈折率ｎ２の関係を加えると、式３を満たすことが好ましい。
ｎ３＜ｎ１＜ｎ２ ・・・ （式３）
【００４８】
透明樹脂層２６の材質は、透明性が高く平滑性を維持し易いように非浸食性樹脂液で形成されている。具体的には、無溶剤型の架橋または硬化型の樹脂が用いられ、無溶剤型の紫外線硬化型やＥＢ硬化型などの活性エネルギー線硬化型インキや、水系やアルコール系などの非浸食性の溶剤を含む２液硬化型インキ、熱硬化型インキが用いられる。こうした樹脂インキには、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系インキや、熱硬化型のウレタン系インキが挙げられる。透明樹脂層２６を架橋又は硬化型のインキで形成すれば、他の部材によって浸食され難い層とすることができる。
【００４９】
導光シート２１の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の他方面に照射部１４を印刷形成する。
次に、ベース１２の露出する一方面に透明樹脂層２６を印刷形成してから、収容枠１３を型形成して導光シート２１を得る。
【００５０】
このような導光シート２１を備えるキーシート２０が組み込まれる電子機器１は、図１２で示すように、その筐体２の内側に、導光シート２１とカバーシート１５からなるキーシート２０と、回路基板３と、を備えている。
図１３で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート２０を回路基板２に押しつけ、収容枠１３の中空１３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠１３の当接面１３ａが回路基板３に当接して、キートップ１５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート２０が固定される。収容枠１３によってキーシート２０のベース１２と回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００５１】
導光シート２１及び導光シート２１を備えるキーシート２０によれば、ベース１２の一方面側に透明樹脂層２６を設けるため、ベース１２の一方面側の反射率を高めることができ、ベース１２の一方面側から光を漏れ難くすることができる。よって導光効率を高めることができ、キートップ１５ｂの照光輝度を高めることができる。
【００５２】
導光シート２１の変形例〔図１４〕：
導光シート２１の透明樹脂層２６はベース１２の一方面に形成されているが、変形例における導光シート２１１はベース１２の一方面とは反対の他方面に透明樹脂層２６を形成することができる。
このようにすれば、ベース１２の他方面側の反射率を高めることができ、照射部１４が設けられていないベース１２の他方面側から光を漏れ難くすることができる。
また、ベース１２の一方面と他方面の両面に透明樹脂層２６を形成すれば、導光効率をさらに高めることができる。
【００５３】
第３実施形態〔図１５〜図１８〕：
第３実施形態の導光シート３１を図１５、図１６に示し、導光シート３１を組み込む電子機器１を図１７、図１８に示す。図１５は導光シート３１の裏面図であり、図１６は導光シート３１のＳＪ−ＳＪ線断面図、図１７は導光シート３１を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図１８は導光シート３１を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート３１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、収容枠３３を備えている。その他の構成は、導光シート１１と同じである。
【００５４】
収容枠３３は収容枠１３と同様に、内部光源を進入させて少なくとも内部光源の発光部を覆う受光部である。この収容枠３３はベース１２の内部光源側となる一方面の一方の短辺側に固着しており、一方面から２つの矩形状の中空３３ｈを形成して突出して、その先端には中空３３ｈによる２つの開口３３ｂを有している。収容枠３３の先端面は回路基板と当接する当接面３３ａであり、中空３３ｈのベース１２側には底３３ｉが設けられている。つまり収容枠３３も有底枠形状である。そして収容枠３３における光の導光方向（図１６の矢示方向）に向く外側面は、先端側からベース１２側に向かって収容枠３３の肉厚を薄肉にするように傾斜する傾斜面３３ｃとなっている。収容枠１３と異なるのは、収容枠３３が、傾斜面３３ｃのベース１２側端部からベース１２の一方面に沿って広がる延長部３３ｄを有する点である。つまり、ベース１２の一方面の全面を収容枠３３の延長部３３ｄが覆っている。さらにこの延長部３３ｄにおける回路基板との対向面には、回路基板上の皿バネを押圧する押圧突起３３ｅが設けられている。
【００５５】
導光シート３１の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の他方面に照射部１４を印刷形成する。
次に、収容枠３３を形成する型を用意し、その型に収容枠３３を形成する液状樹脂を注入して、ベース１２の一方面を液状樹脂と接するように型にセットし、液状樹脂を硬化して収容枠３３とベース１２を一体化する。
最後に、型を取り除いて導光シート３１を得る。
【００５６】
このような導光シート３１を備えるキーシート３０が組み込まれる電子機器１は、図１７で示すように、その筐体２の内側に、導光シート３１とカバーシート３５からなるキーシート３０と、回路基板３と、を備えている。
カバーシート３５は、薄肉の樹脂フィルムでなるベースシート３５ａの表面に「照光部材」としての透明樹脂でなるキートップ３５ｂが固着されている。
図１８で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート３０を回路基板２に押しつけ、収容枠３３の中空３３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠３３の当接面３３ａが回路基板３に当接して、キートップ３５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート３０が固定される。収容枠３３によってキーシート３０の押圧突起３３ｅと回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００５７】
導光シート３１及び導光シート３１を備えるキーシート３０によれば、収容枠３３が延長部３３ｄを有するため、収容枠３３に入射した光をベース１２と延長部３３ｄで導光させることができ、ベース１２のみで導光するよりも導光効率を高めてキートップ３５ｂの照光輝度を高めることができる。
【００５８】
第４実施形態〔図１９〜図２３〕：
第４実施形態の導光シート４１はキートップ４５ｂを有する透明成形体４５と一体であり、導光シート４１と透明成形体４５とを備えるキーシート４０を図１９〜図２１に示し、キーシート４０を組み込む電子機器１を図２２、図２３に示す。図１９はキーシート４０の平面図であり、図２０はキーシート４０の裏面図であり、図２１はキーシート４０のＳＫ−ＳＫ線断面図、図２２はキーシート４０を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図２３はキーシート４０を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート４１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、ベース１２の内部光源側となる一方面側に収容枠３３を備え、一方面側とは反対の他方面側に透明樹脂層２６と透光性印刷層４７を順次備えている。その他の構成は、導光シート１１と同じである。
【００５９】
透光性印刷層４７はキートップ４５ｂの背景となる層である。
この透光性印刷層４７は透明樹脂層２６に対する非浸食性塗料から形成されることが好ましい。これは、透明樹脂層２６に浸食して透明樹脂層２６の表面を粗してしまうと、透明樹脂層２６と透光性印刷層４７の界面が平滑面でなくなってしまい、反射効率を高める効果が低くなってしまうためである。例えば、透明樹脂層２６が強固に架橋したタイプであれば材料の制約は少なく、透明樹脂層２６が溶剤型インキの塗布層であればアルコール系や水溶性インキを用いることができる。なお、浸食とは、例えば溶剤を塗布したときに被着部材を溶かして被着部材の表面が粗いことを指すが、ソルベントクラックや樹脂の劣化を引き起こす状態を指すものではない。また、樹脂を含む塗液を塗布したときには、溶剤を乾燥させても樹脂が被着部材の表面を覆うため、被着部材の表面が粗いかどうか見た目にはわからない。このような場合には、塗液を塗布して、乾燥する前に被着部材から拭き取り、被着部材の表面が溶けるか膨潤するなどして、平滑でなくなっていた場合に、前記塗液を浸食性塗液とする。一方、塗液を拭き取ったときに、被着部材の表面が平滑な状態を維持していた場合には、前記塗液を非浸食性塗液とする。
【００６０】
透明成形体４５はキーシート４０の外装部分である。そして透明な樹脂やゴム状弾性体でなり、複数のキートップ４５ｂをその下端で一体に繋ぐように形成されている。そしてキートップ４５ｂごとに表示要素を表す表示印刷層４５ｄと、キートップ４５ｂどうしの間に光漏れを防止する遮光印刷層４５ｅが設けられている。
透明成形体４５の材質は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準ずる硬度がＡ５０以上のゴム状弾性体、又は樹脂を用いる。例えば、ゴム状弾性体としては、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アセテート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。
【００６１】
キーシート４０の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の他方面に、照射部１４、透明樹脂層２６、透光性印刷層４７、表示印刷層４５ｄ、遮光印刷層４５ｅを順次印刷形成した後、透明成形体４５を形成する型を用意し、その型に透明成形体４５を形成する液状樹脂を注入して、ベース１２の他方面側を型にセットし、液状樹脂を硬化してベース１２と透明成形体４５を一体化する。
次に、ベース１２の一方面に収容枠３３を一体化する。
最後に、型を取り除いてキーシート４０を得る。
なお、その他の製造方法としては、導光シート４１とは別に表示印刷層４５ｄと遮光印刷層４５ｅとを有する透明成形体４５を作製し、その透明成形体４５を接着剤で透光性印刷層４７の上に貼合せることもできる。
【００６２】
このような導光シート４１を備えるキーシート４０が組み込まれる電子機器１は、図２２で示すように、その筐体２の内側に、キーシート４０と、回路基板３と、を備えている。
図２３で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート４０を回路基板２に押しつけ、収容枠３３の中空３３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠３３の当接面３３ａが回路基板３に当接して、キートップ４５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート４０が固定される。収容枠３３によってキーシート４０の押圧突起３３ｅと回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００６３】
導光シート４１及び導光シート４１を備えるキーシート４０によれば、キーシート４０が一体物であるため、電子機器１に容易に組み込むことができる。
また、導光シート４１によって、キートップ４５ｂの照光輝度を高めることができ、さらに高い導光効率を維持し易くすることができる。
【００６４】
キーシート４０の第１変形例〔図２４〕：
第１変形例のキーシート４０１がキーシート４０と異なるのは、照射部１４をベース１２の他方面ではなく一方面に形成し、この照射部１４を覆うようにベース１２と収容枠３３の延長部３３ｄとの間に透明樹脂層２６を新たに形成し、表示印刷層４５ｄと遮光印刷層４５ｅに替わって表示要素以外を表す抜き文字印刷層４５ｆを形成した点である。
このようにすれば、表示要素が明るく光るキーシート４０１を実現することができる。
【００６５】
キーシート４０の第２変形例〔図２５〕：
第２変形例のキーシート４０２がキーシート４０と異なるのは、照射部１４をベース１２の他方面ではなく一方面に表示要素形状で形成し、この照射部１４を覆うようにベース１２と収容枠３３の延長部３３ｄとの間に透明樹脂層２６と暗色印刷層４８を順次形成し、ベース１２における他方面側の透明樹脂層２６、透光性印刷層４７、表示印刷層４５ｄ、遮光印刷層４５ｅを削除した点である。
このようにすれば、積層する層数を少なくすることできるため、低コストで薄型のキーシート４０２を製造することができる。また、透明樹脂層２６を介して暗色印刷層４８を形成しているため、輝度の低下を抑えつつ、押圧突起３３ｅの側面で発生し易い乱反射光や回路基板からの乱反射光をキートップ４５ｂ側から漏れることを抑止し易くすることができる。
【００６６】
キーシート４０の第３変形例〔図２６〕：
第３変形例のキーシート４０３がキーシート４０と異なるのは、収容枠３３における延長部３３ｄの回路基板との対向面に形成した押圧突起３３ｅを削除して透明樹脂層４６を設け、さらに透明樹脂層４６の回路基板との対向面に押圧突起４６ａを形成した点である。
前述の式３で示したように、ベース１２の屈折率ｎ１、収容枠３３の屈折率ｎ２、透明樹脂層２６，４６の屈折率ｎ３の好ましい関係は、「ｎ３＜ｎ１＜ｎ２」である。このようにベース１２と収容枠部３３の延長部３３ｄを屈折率の低い透明樹脂層２６，４６で挟めば、ベース１２と延長部３３ｄを伝わる光が全反射を繰り返し易くなり、導光効率を高めることができる。よってキートップ４５ｂを明るく照光することできる。また、延長部３３ｄにおける透明樹脂層４６との界面で反射効率を高めることで、押し子への光の入射も少なくすることができ、押し子の側面での乱反射を少なくすることができる。
【００６７】
キーシート４０の第４変形例〔図２７〕：
第４変形例のキーシート４０４がキーシート４０と異なるのは、ベース１２と収容枠３３の延長部３３ｄとの間に透明樹脂層２６を形成した点である。
このようにベース１２を屈折率の低い透明樹脂層２６で挟めば、ベース１２を伝わる光が全反射を繰り返し易くなり、導光効率を高めることができる。よってキートップ４５ｂを明るく照光することできる。
【００６８】
第５実施形態〔図２８〜図３１〕：
第５実施形態の導光シート５１はキートップ５５と一体であり、導光シート５１とキートップ５５とを備えるキーシート５０を図２８〜図３１に示す。図２８はキーシート５０の平面図であり、図２９はキーシート５０の裏面図であり、図３０はキーシート５０のＳＬ−ＳＬ線断面図、図３１はキーシート５０のＳＭ−ＳＭ線断面図である。本実施形態の導光シート５１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、ベース１２の内部光源側となる一方面側に照射部１４と収容枠５３を備え、その収容枠５３の延長部５３ｄとベース１２の間に照射部１４を覆うように透明樹脂層２６と暗色印刷層４８を順次形成してある。そしてベース１２の一方面側とは反対の他方面側に第１接着層５６ａを介して軟質樹脂フィルム５６を固着し、その軟質樹脂フィルム５６の表面に装飾印刷層５５ｇを設けたキートップ５５を第２接着層５５ｈで固着している。さらに導光シート５１におけるベース１２の他方面側の第１接着層５６ａからベース１２の一方面側の暗色印刷層４８にかけてスリット５９が形成され、そのスリット５９内を収容枠５３の立部５３ｆが埋めている。
【００６９】
収容枠５３は収容枠３３と同様に、内部光源を進入させて覆う受光部である。この収容枠５３はベース１２の内部光源側となる一方面の一方の短辺側に固着しており、一方面から２つの矩形状の中空５３ｈを形成して突出して、その先端には中空５３ｈによる２つの開口５３ｂを有している。収容枠５３の先端面は回路基板と当接する当接面５３ａであり、中空５３ｈのベース１２側には底５３ｉが設けられている。つまり収容枠５３も有底枠形状である。そして収容枠５３における光の導光方向（図３０の矢示方向）に向く外側面は、先端側からベース１２側に向かって収容枠５３の肉厚を薄肉にするように傾斜する傾斜面５３ｃとなっている。さらに傾斜面５３ｃのベース１２側端部からベース１２の一方面に沿って広がる延長部５３ｄを有しており、この延長部５３ｄにおける回路基板との対向面には、回路基板上の皿バネを押圧する押圧突起５３ｅが設けられている。収容枠３３と異なるのは、前述したようにスリット５９を埋める立部５３ｆが形成されている点である。
【００７０】
スリット５９はベース１２の導光を遮らないように、キートップ５５どうしの間に形成され、導光方向（図面の矢示方向）に延びている。
【００７１】
軟質樹脂フィルム５６はベース１２を保護すると共に、キートップ５５とベース１２の間に介在して導光特性を調整し、且つ導光シート５１に対するキートップ５５の固着強度を高める部材である。軟質樹脂フィルム５６によるベース１２の導光特性を調整するとは、例えば、軟質樹脂フィルム５６の屈折率とベース１２の屈折率の差を大きくしてベース１２の導光効率を高めたり、軟質樹脂フィルム５６の屈折率をベース１２の屈折率と同等にしてキートップ５５側へ放射される光の量を増やしたりすることができる。
軟質樹脂フィルム５６の材質は、薄くて柔軟な透明性樹脂が好ましい。例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらのうち薄くて柔軟で破断し難く、接着剤の選択も容易なポリウレタン系樹脂またはウレタン系熱可塑性エラストマーが好適である。また熱可塑性樹脂であれば、加熱により軟化又は溶融して他部材との固着を強固にできるので接着層を省略できる場合もある。
【００７２】
第１接着層５６ａ、第２接着層５５ｈは、軟質樹脂フィルム５６を他部材と固着する層である。層厚は５μｍ〜３０μｍ程度が好ましく、５μｍより薄いと接着力が低下するおそれがあり、３０μｍを超えてもほとんど接着力は変わらない。
第１接着層５６ａ、第２接着層５５ｈの材質は、例えば、熱圧着されたホットメルト接着剤や、紫外線硬化型接着剤が挙げられる。
【００７３】
キーシート５０の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の一方面に、照射部１４、透明樹脂層２６、暗色印刷層４８を順次印刷形成した後、抜き型でスリット５９を形成する。次に、ベース１２の他方面に第１接着剤５６ａを介して軟質樹脂フィルム５６を固着する。次に、収容枠５３を形成する型を用意し、その型に収容枠５３を形成する液状樹脂を注入して、軟質樹脂フィルム５６を固着したベース１２の他方面側を型にセットし、スリット５９内に液状樹脂を侵入させた後に液状樹脂を硬化して収容枠５３を一体化する。最後に、装飾印刷層５５ｇと第２接着層５５ｈを順次設けたキートップ５５を第２接着剤５５ｈを介して軟質樹脂フィルム５６上に固着してキーシート５０を得る。
【００７４】
このような導光シート５１を備えるキーシート５０は、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート５０を回路基板２に押しつけ、収容枠５３の収容凹部５３ｂがＬＥＤ４を収容し、収容枠５３の当接面５３ａが回路基板３に当接して、キートップ５５が皿バネ５に対応するように電子機器１が固定される（図２３参照）。収容枠５３によってキーシート５０の押圧突起５３ｅと回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間が形成される。
【００７５】
導光シート５１及び導光シート５１を備えるキーシート５０によれば、キーシート５０が一体物であるため、電子機器１に容易に組み込むことができる。また、導光シート５１によって、キートップ５５の照光輝度を高めることができ、さらに高い導光効率を維持し易くすることができる。
【００７６】
スリット５９を有するため、スリット５９を介して導光シート５１の変形応力を緩和することができ、押圧操作の際に押圧荷重を小さくすることができる。
【００７７】
第５実施形態のキーシート５０についても、第４実施形態のキーシート４０と同様の変形例とすることができる。例えば、照射部１４は、ベース１２の他方面に設けてもよく、さらに表示要素の形状に形成してもよい。また、装飾印刷層をベース１２に形成してもよい。
【００７８】
各実施形態に共通する変形例について説明する。なお、以下では、導光シート１１の変形例として説明するが、導光シート２１、３１，４１，５１、１１１〜１１４，２１１も同様に説明することができる。
【００７９】
第６実施形態〔図３２〜図３５〕：
第６実施形態の導光シート６１を図３２、図３３に示し、導光シート６１を組み込む電子機器１を図３４、図３５に示す。図３２は導光シート６１の平面図であり、図３３は導光シート６１の断面図、図３４は導光シート６１を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図３５は導光シート６１を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート６１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、ベース６２と収容枠６３を備えている。その他の構成は、導光シート１１と同じである。
【００８０】
ベース６２はベース１２と同様に、導光シート６１の基部であり、主に光を導光する導光部である。そして透明な樹脂で矩形の平板状に形成されており、表面は平坦な平滑面である。ベース１２と異なるのは、矩形状に形成された２つの透孔６２ａを有している点である。この透孔６２ａには、後述する収容枠６３の一部が貫入している。
【００８１】
収容枠６３は収容枠１３と同様に、内部光源を進入させて少なくとも内部光源の発光部を覆う受光部である。そして透明な樹脂で有底枠形状に形成されている。しかし収容枠１３と異なり、２つの中空６３ｈがそれぞれベース６２の透孔６２ａ内に入って、底６３ｉの他方面側の面がベース６２の他方面と面一面を形成している。さらにベース６２の一方面から突出している先端面は回路基板と当接する当接面６３ａであり、また先端側からベース６２側に向かって傾斜する傾斜面６３ｃも形成されている。しかし中空６３ｈをベース６２の透孔６２ａ内にも形成しているため、当接面６３ａの突出寸法は当接面１３ａの突出寸法より小さく、傾斜面６３ｃも傾斜面１３ｃより小さい。
【００８２】
導光シート６１の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース６２に透孔６２ａを形成した後に、そのベース６２の他方面に照射部１４を印刷形成する。
次に、ベース６２に対して、収容枠６３を型形成して導光シート６１を得る。
【００８３】
このような導光シート６１を備えるキーシート６０が組み込まれる電子機器１は、図３４で示すように、その筐体２の内側に、導光シート６１とカバーシート１５からなるキーシート６０と、回路基板３と、を備えている。
図３５で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート６０を回路基板２に押しつけ、収容枠６３の中空６３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠６３の当接面６３ａが回路基板３に当接して、キートップ１５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート６０が固定される。収容枠６３によってキーシート６０のベース６２と回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００８４】
導光シート６１及び導光シート６１を備えるキーシート６０によれば、中空６３ｈをベース６２の透孔６２ａ内にも形成しているため、当接面６３ａの突出寸法を小さくすることができ、ベース６２と回路基板３との間の隙間を小さくすることができる。よって薄型の皿バネ５を搭載することができ、電子機器１を薄型化することができる。さらに傾斜面６３ｃを小さくすることができ、キーシート６０を小さくすることができる。
【００８５】
収容枠６３の中空６３ｈがベース６２の透孔６２ａ内に入っているため、ＬＥＤ４の光をベース６２における透孔６２ａの端面に入射し易くすることができ、ベース６２の導光効率を高めることができる。
【００８６】
各実施形態に共通の変形例１〔図３６〜図３８〕：
導光シート７１は、収容枠１３の中空１３ｈ内に、ＬＥＤ４と収容枠１３との隙間を埋めるように変形する軟質樹脂部材７６、又は使用温度では固体であってベース１２及び収容枠１３の軟化温度より低い融点の樹脂でなる低融樹脂部材７７を備えることができる。
【００８７】
軟質樹脂部材７６は、ＬＥＤ４の発光面に密着し、ＬＥＤ４の照射光を、より効率良く受光する部材である。そのため第１に透明性を有し、透過率が高いほど好ましい。透過率が高ければ、光量の減衰が少なくベース１２へ光を導くことができる。
軟質樹脂部材７６の容量は中空１３ｈを埋めるように設けても良いし、中空１３ｈを完全に埋めなくてもよい。ＬＥＤ４を埋没させたときに、ＬＥＤ４（の側面）の発光面に密着し、ＬＥＤ４に押しのけられた軟質樹脂部材７６を受容する程度の容量を要していることが好ましい。
導光シート１１をＬＥＤ４に対して押圧して組み込む際に、軟質樹脂部材７６は収容枠１３にその変形を規制されてＬＥＤ４に密着する。そのために軟質樹脂部材７６は、少なくとも収容枠１３より軟質の樹脂やゴム状弾性体からなることを要する。そして、押圧して密着させた際に、容易にＬＥＤ４の外形形状に柔軟に追従して、空気層を介さずにＬＥＤ４の発光面と密着するためには、ゴム状弾性体であることが好ましい。ＬＥＤ４の発光面と軟質樹脂部材７６との間に空気層が介在すると、照射光の一部が反射してしまい、ベース１２に導くことのできる光量が減少してしまうためである。軟質樹脂部材７６がゴム状弾性体であれば、空気層を介さずに低荷重で容易に変形してＬＥＤ４の発光面に密着されることができるため、組み込み易くできると共に、高荷重で押え付けることが難しい薄型の筐体２を用いることもできる。
さらに、最近では側面発光するサイドビュータイプのチップＬＥＤが使用されることが多いことから、上面から押圧して密着させたときに側面の発光面に密着できることが好ましい。このような場合に軟質樹脂部材７６に用いる材料は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のゴム硬度が常温でＥ０以下のゴム状弾性体であることが好ましく、さらにＪＩＳ Ｋ ２２０７の針入度が常温で１８０以上であることがより好ましい。軟質樹脂部材７６がゴム硬度Ｅ０以下のゴム状弾性体であれば、上面からの応力で軟質樹脂部材７６が変形して、ＬＥＤ４の側面にも容易に密着させることができる。また、軟質樹脂部材７６が針入度１８０以上であれば、より弱い応力で軟質樹脂部材７６を変形させることができ、ＬＥＤ４の側面にも容易に密着させることができる。また、軟質樹脂部材７６は、粘着性を備えていることが好ましい。粘着性を備えていれば、より確実に空気層を介さずに密着でき、衝撃や振動が与えられても、空気層が出来てしまうおそれが低いためである。
このような軟質樹脂部材７６の材質としては、例えば、ゴム硬度Ｅ０以下のゴム状弾性体としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴムなどが挙げられるが、このなかでも透明性に優れるシリコーンゴムを用いることが好ましい。さらに、前記ゴム状弾性体は架橋密度の調整や可塑剤の添加で針入度１８０以上とすることがより好ましい。
【００８８】
軟質樹脂部材７６を備える際の収容枠１３は、軟質樹脂部材７６を保持し、その変形を規制する役割があるため、少なくとも軟質樹脂部材７６より硬質の材料であることを要する。さらに、電子機器１に組み込んだ際にも軟質樹脂部材７６を確実に保持するために、ゴム硬度でＡ５０以上の硬さであることが好ましい。このような材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。
ここで、軟質樹脂部材７６を「保持する」必要が生じるのは、軟質樹脂部材７６が特に柔軟な場合には、容易に変形あるいは破壊されてしまうためである。
また、変形を「規制する」とは、柔軟な軟質樹脂部材７６が、ＬＥＤ４に押圧されて、電子機器１に組み込まれたときに、収容枠１３が軟質樹脂部材７６の外側への変形を防ぎ、よりＬＥＤ４に密着するように作用することを示す。収容枠１３内で規制しない場合は、ＬＥＤ４に軟質樹脂部材７６が押付けられると、軟質樹脂部材７６は外側に広がるように変形し易く、ＬＥＤ４の側面に充分に密着し難くなってしまう。
開口の形状は、少なくとも上面視でＬＥＤ４より大きく形成される。また、ＬＥＤ４の発光面と収容枠１３の内側面との距離は、軟質樹脂部材７６が充分に変形可能な程度の空間を備える必要がある。例えば、ＬＥＤ４の高さが０．５ｍｍの場合には、発光面から収容枠１３の内側面までの距離を０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度空ければ、軟質樹脂部材７６は充分に変形が可能となる。この隙間が０．５ｍｍより少ないと、狭い隙間の軟質樹脂部材７６が過大な変形を強いられて破壊されてしまったり、変形に伴い収容枠１３から剥離してしまったりするおそれがある。この隙間が５ｍｍ大きいと、組み込む際に軟質樹脂部材７６の変形を規制する効果が低下するおそれがあり、確実に規制するためには０．５ｍｍ〜２ｍｍとすることがより好ましい。
また、軟質樹脂部材７６を備える際の収容枠１３では、軟質樹脂部材７６によってベース１２と回路基板３の隙間を設定できるため、当接面１３ａを省くことができる。
収容枠１３の屈折率ｎ２と軟質樹脂部材７６の屈折率ｎ４は式４の関係を満たすことが好ましい。
ｎ２≒ｎ３ ・・・ （式４）
ＬＥＤ４から照射された光は、軟質樹脂部材７６と収容枠１３の界面に、略垂直で入射する光の成分が最大となる。このとき、式４の関係を満たせば、界面で反射する光量を最少にすることができるため、より多くの光をベース１２に導くことができるようになる。
【００８９】
低融樹脂部材７７は、軟質樹脂部材７６と同じくＬＥＤ４に密着する部材であり、ＬＥＤ４と密着した外観は軟質樹脂部材７６を密着させた状態と同じで、光学的にも同じ機能を有する。一方で、低融樹脂部材７７とＬＥＤ４との密着方法が、軟質樹脂部材７６とＬＥＤ４の密着方法と異なるため、低融樹脂部材７７に求められる熱的特性などの一部の特性が異なる。
低融樹脂部材７７は、透明性を有し、透過率が高いほど好ましいことは、軟質樹脂部材７６と同様であるが、常温で軟質である必要はない。その代わりに、ベース１２および収容枠１３や必要に応じて設けられたその他の導光シート６１を構成する各部材の耐熱温度より低い融点を備える樹脂を用いる必要がある。ここで、「耐熱温度」とは、特に短時間の加熱処理で劣化や変形を引き起こさない温度であり、各材料の荷重たわみ温度を目安とすることができる。しかし、本発明では少なくともＬＥＤ４に低融樹脂部材７７を圧接して密着させる際の比較的小さい荷重において前記各材料が劣化したり変形するなどの支障がなければ良いため、ＪＩＳ Ｋ ７１９１に規定される１．８２ＭＰａまたは０．４５ＭＰａの荷重をかけたときに変形する荷重たわみ温度よりも若干高温であってもよい。例えば、ポリカーボネート樹脂のベースに対しては、１３０度〜１４０度以下の融点を有する樹脂を用いることができる。他方、前記融点は、例えば実際に使用する際に流れ出てしまうなどの問題が生じない温度である必要もある。このような観点からは、低融樹脂部材７７の融点は少なくとも６０度以上である必要があり、８５度以上であることが好ましい。このような樹脂としては、例えばパラフィンやカプロラクトン系樹脂が挙げられる。
また、前記低融樹脂部材７７は、ＬＥＤ４と密着する工程において、溶融状態にできれば良いため、加熱や溶融で反応を開始する硬化剤を含有させ、ＬＥＤ４と密着させながら樹脂を硬化して溶融し難くすることで、導光シート６１の耐熱性を高めることもできる。
低融樹脂部材７７とＬＥＤ４の密着は加熱状態で行われる。すなわち、ベース１２や収容枠１３の耐熱温度よりも低い温度で加熱して、低融樹脂部材７７を溶融させる。このときＬＥＤ４の上に収容枠１３を弱く圧接した状態で部分的に加熱することが好ましい。そして加熱して溶融すると同時にＬＥＤ４は収容枠１３に進入して、低融樹脂部材７７に覆われる。そのまま冷却することで、ＬＥＤ４は収容枠１３内に空気層を介さずに固定される。このようにすると、低融樹脂部材７７は収容枠１３に拘束されて変形するため、ＬＥＤ４の外形形状に対して追従するように変形することができ、低融樹脂部材７７をＬＥＤ４に対して確実に密着させることができる。さらに、低融樹脂部材７７は使用状態では固体であるため、低融樹脂部材７７とＬＥＤ４との係合保持性を強固にすることができ、両者を位置ずれし難くすることができる。
【００９０】
各実施形態に共通の変形例２〔図３９〕：
導光シート８１では、収容枠１３における中空１３ｈに備える軟質樹脂部材７６又は低融樹脂部材７７を、導光方法よりに偏らすことができる。
このようにすれば、側面発光のＬＥＤ４を用いる場合に、ＬＥＤ４の発光面と、軟質樹脂部材７６や低融樹脂部材７７を、密着し易くすることができる。
【００９１】
各実施形態に共通の変形例３〔図４０〜図４２〕：
導光シート９１では、収容枠９３にベース１２の外縁に沿う平面視でコ字形状のリブ９３ｇが設けられている。このリブ９３ｇの回路基板と対向する面も回路基板と当接する当接面９３ａの一部である。つまり、収容枠９３は、回路基板に当接する枠形状の当接面９３ａと、内部光源を収容する２つの中空９３ｈによる開口９３ｂと、光の導光方向にベース１２側へ傾斜する傾斜面９３ｃとを有している。
このようにすれば、回路基板に対しベース１２の外縁でベース１２を支持することができ、大きく広がるベース１２であってもそのベース１２と回路基板との間に確実に隙間を形成することができる。さらに収容枠９３が枠形状であることから、収容枠９３におけるリブ９３ｇの内側を密閉構造とすることができ、防塵、防水効果を発現して電子機器の信頼性を高めることができる。また、当接面９３ａに粘着性を持たせたり、粘着材を塗布したりしても良い。そうすることで、他の部材を用いずに回路基板と容易に固定することができ、防塵、防水効果を高めることができる。
【実施例】
【００９２】
以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
試験項目は、「内部光源の位置ずれとキーシートの輝度変化」、「収容枠の屈折率とキーシートの輝度」について検討した。
【００９３】
１．試料の製造： 試料１〜試料３の導光シートを製造した。
【００９４】
試料１： 先ず、ベースとして表面が平滑面で厚み３００μｍのポリカーボネート樹脂フィルム（屈折率ｎ１＝１．５９、ユーピロンシート、三菱ガス化学製）の一方面に、白色インキ（ＳＧ７４０、セイコーアドバンス製）をスクリーン印刷してドット状の照射部を形成した。次に、収容枠を形成する型を用意し、その型に紫外線硬化型樹脂（屈折率ｎ２＝１．４９）を注入する。そしてベース１２の一方面を紫外線硬化型樹脂と接するように型にセットし、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させベースと収容枠を一体化する。このように実施例１として試料１の導光シートを得た。
【００９５】
試料２： 試料１と同様に導光シートを製造した後、収容凹部の内部に付加反応型シリコーンを滴下し硬化して、針入度が２３０でゴム硬度がＥ０以下の軟質樹脂部材（屈折率１．４６）を設ける。このように実施例２として試料２の導光シートを得た。
【００９６】
試料３： 試料１と同様にベースの一方面に照射部を形成し、収容枠を備えていない比較例１として試料３の導光シートを得た。
【００９７】
試料４： 先ず、ベースとして表面が平滑面で厚み１００μｍのウレタ樹脂フィルム（屈折率ｎ１＝１．５１）の一方面に、白色インキをスクリーン印刷してドット状の照射部を形成した。次に、ベース１２の一方面に収容枠としてＵＶ硬化樹脂（屈折率１．５９）を硬化させベースと収容枠を一体化する。このように実施例３として試料４の導光シートを得た。
【００９８】
試料５： 試料４と同様のベースの一方面に、白色インキをスクリーン印刷してドット状の照射部を形成した。次に、ベース１２の一方面に収容枠として付加反応型シリコーン樹脂（屈折率１．４２）を硬化させベースと収容枠を一体化する。このように実施例４として試料５の導光シートを得た。
【００９９】
２．試験方法：
【０１００】
「内部光源の位置ずれとキーシートの輝度変化」； 試料１〜試料３に対して、２灯の白色ＬＥＤ（側面発光型ＬＥＤ、ＳＷＡＫ０８、Ｓｅｏｕｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ製）の光を受光面から入射した時に、照射部における測定箇所の輝度を輝度計（ＬＳ−１１０、ミノルタ製）にて測定し、白色ＬＥＤと受光面との隙間寸法による輝度の割合を算出した。その結果を表１に示す。具体的には、白色ＬＥＤと受光面との隙間寸法を０ｍｍ、０．２ｍｍ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍと設定して、隙間寸法０ｍｍに対する他の隙間寸法の明るさの割合を測定箇所１〜測定箇所４の平均値で表した。測定箇所１〜測定箇所４は、測定箇所１が受光面から２３ｍｍ離れた位置、測定箇所２が受光面から３８ｍｍ離れた位置、測定箇所３が受光面から５３ｍｍ離れた位置、測定箇所４が受光面から６６ｍｍ離れた位置とした。
【０１０１】
「収容枠の屈折率とキーシートの輝度」； 試料４、試料５と白色ＬＥＤを固定し、上記測定箇所１〜測定箇所４の輝度を輝度計（ＬＳ−１１０、ミノルタ製）にて測定した。その結果を表２に示す。
【０１０２】
３．測定結果：
【０１０３】
試料１及び試料２は、試料３に比べ、白色ＬＥＤと受光面との隙間寸法が広がっても輝度の低下が小さかった。
【０１０４】
収容枠の屈折率がベースの屈折率より低い試料５は、光源近傍の輝度の高さに比べて、光源から離れるにつれて急激に輝度が低下している。これに対して、収容枠の屈折率がベースの屈折率より高い試料４は、光源から離れたところでも明るく、光源からの遠近の差が無く広い範囲で明るく照光している。このことから、広い範囲でより均一な照光性能を得るためには、試料５よりも試料４の方が優れていることがわかる。
試料４は収容枠の屈折率がベースの屈折率より高いため、収容枠の屈折率がベースの屈折率より低い試料５に比べ、全測定箇所が明るかった。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
【表２】
【符号の説明】
【０１０７】
１ 電子機器
２ 筐体
３ 回路基板
４ ＬＥＤ（内部光源）
５ 皿バネ
１０ キーシート（第１実施形態）
１１ 導光シート（第１実施形態）
１１１ 導光シート（第１実施形態の第１変形例）
１１２ 導光シート（第１実施形態の第２変形例）
１１３ 導光シート（第１実施形態の第３変形例）
１１４ 導光シート（第１実施形態の第４変形例）
１２ ベース
１３ 収容枠
１３ａ 当接面
１３ｂ 開口
１３ｃ 傾斜面
１３ｈ 中空
１３ｉ 底
１３１ 収容枠（第１実施形態の第１変形例）
１３１ａ 当接面
１３１ｂ 開口
１３１ｃ 傾斜面
１３２ 収容枠（第１実施形態の第２変形例）
１３２ａ 当接面
１３２ｂ 開口
１３２ｃ 傾斜面
１３３ 収容枠（第１実施形態の第３変形例）
１３３ａ 当接面
１３３ｂ 開口
１３３ｃ 傾斜面
１３４ 収容枠（第１実施形態の第４変形例）
１３４ａ 当接面
１３４ｂ 開口
１３４ｃ 傾斜面
１３４ｈ 中空
１４ 照射部
１５ カバーシート
１５ａ ベースシート
１５ｂ キートップ（照光部材）
１５ｃ 押圧突起
１６ａ 中間桟
１６ｂ 外桟
１６ｃ 凸部
１６ｄ 当接面
２０ キーシート（第２実施形態）
２１ 導光シート（第２実施形態）
２１１ 導光シート（第２実施形態の変形例）
２６ 透明樹脂層
３０ キーシート（第３実施形態）
３１ 導光シート（第３実施形態）
３３ 収容枠
３３ａ 当接面
３３ｂ 開口
３３ｃ 傾斜面
３３ｄ 延長部
３３ｅ 押圧突起
３３ｈ 中空
３３ｉ 底
３５ カバーシート
３５ａ ベースシート
３５ｂ キートップ（照光部材）
４０ キーシート（第４実施形態）
４０１ キーシート（第４実施形態の第１変形例）
４０２ キーシート（第４実施形態の第２変形例）
４０３ キーシート（第４実施形態の第３変形例）
４０４ キーシート（第４実施形態の第４変形例）
４１ 導光シート（第４実施形態）
４５ 透明成形体
４５ｂ キートップ（照光部材）
４５ｄ 表示印刷層
４５ｅ 遮光印刷層
４５ｆ 抜き文字印刷層
４６ 透明樹脂層
４６ａ 押圧突起
４７ 透光性印刷層
４８ 暗色印刷層
５０ キーシート（第５実施形態）
５１ 導光シート（第５実施形態）
５３ 収容枠
５３ａ 当接面
５３ｂ 開口
５３ｃ 傾斜面
５３ｄ 延長部
５３ｅ 押圧突起
５３ｆ 立部
５３ｈ 中空
５３ｉ 底
５５ キートップ（照光部材）
５５ｇ 装飾印刷層
５５ｈ 第２接着層
５６ 軟質樹脂フィルム
５６ａ 第１接着層
５９ スリット
６０ キーシート（第６実施形態）
６１ 導光シート（第６実施形態）
６２ ベース
６２ａ 透孔
６３ 収容枠
６３ａ 当接面
６３ｃ 傾斜面
６３ｈ 中空
６３ｉ 底
７１ 導光シート（各実施形態に共通の第１変形例）
７６ 軟質樹脂部材
７７ 容融樹脂部材
８１ 導光シート（各実施形態に共通の第２変形例）
９１ 導光シート（各実施形態に共通の第３変形例）
９３ 収容枠
９３ａ 当接面
９３ｂ 開口
９３ｃ 傾斜面
９３ｇ リブ
９３ｈ 中空
９３ｉ 底
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に搭載されて押釦スイッチや外装部品などの照光に用いられ、内部光源から照射される光を受光部で受光し導光部で導光して照射部で光を散乱させる導光シート、及び押釦スイッチに用いられる導光シートを備えるキーシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の照光用に搭載される導光シートは、回路基板上に配置され、回路基板上の内部光源から照射される光を受光部で受光し導光部で照射部まで導光してその照射部で光を散乱させ、回路基板と実質的に対向する押釦スイッチや外装部品などの文字、記号、図柄等を電子機器の内部から照光するように用いられている。
【０００３】
例えば、特開２００８−１３０５０６号公報（特許文献１）には、導光フィルムを用いて照光されるキーユニットが記載されている。具体的には、導光フィルムを備えるキーシートがトップカバー部材に接着してあり、回路基板上に設けた側面発光のＬＥＤ（光源）からの光をその導光フィルムの側面で受光して、キーシートのキートップを照光している。
【０００４】
特許文献１に記載のキーユニットは、導光フィルムが受光した光を効率よくキートップに伝えることができる。しかしながら、回路基板には接点スイッチなど種々の電子素子が取付られており回路基板とキーシートの間にはこれら電子素子の仕様に対応して隙間が形成される。例えば回路基板上に押圧入力タイプの接点スイッチが設けられている場合には、回路基板とキーシートの間に押圧ストロークを形成する隙間が必要となる。このため、回路基板とキーシートの間に隙間を形成しながら導光フィルムの側面をＬＥＤの光軸上に整合して固定することが難しく、導光フィルムにおける光の導入効率を高めることが難しい。さらに導光フィルムとＬＥＤが別々の部材に固定されているため、押圧入力操作によって両者間に僅かな位置ずれが生じ易く、位置ずれを起こすと導光フィルムの受光量が低下してキートップの照光輝度が低くなる問題やキートップの輝度むらを生ずる問題がある。
【０００５】
導光部材への光の導入効率を高め、光源と導光部材の位置ずれを起こし難くする構成として、以下の２つの技術が知られている。
そのうち１つは、例えば、特開２００７−２７１１５号公報（特許文献２）に記載されているように、回路基板にＬＥＤと光導波路を固定して両者の位置ずれを起こし難くしている。そして光導波路の受光側端部を回路基板側に屈曲させ、光導波路の受光側端部を回路基板上のＬＥＤの光軸に合わせて光導波路における光の導入効率を高めつつ、光導波路と回路基板との間に隙間を形成して回路基板上の電子素子の仕様に対応している。
もう１つは、例えば、特開２００６−３２４２４０号公報（特許文献３）に記載されているように、接点スイッチなどを有する回路基板とは別に第２の基板を用意し、この第２の基板にＬＥＤと導光板を固定して両者の位置ずれを起こし難くしている。そして導光板の側面をＬＥＤの光軸に合わせるように固定して導光板における光の導入効率を高め、第２の基板を回路基板から離間してキーパッドと回路基板の間に隙間を形成して回路基板上の電子素子の仕様に対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３０５０６号公報
【特許文献２】特開２００７−２７１１５号公報
【特許文献３】特開２００６−３２４２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２に記載される構成では、ＬＥＤと光導波路を位置ずれし難くして光導波路における光の導入効率を高めているが、光導波路が屈曲しているため導光時に光漏れが生じ易く、キートップの照光輝度が低くなるおそれがある。また、特許文献３に記載される構成でも、ＬＥＤと導光板を位置ずれし難くして導光板における光の導入効率を高めているが、第２の基板という新たな別部材が必要であり、組立が面倒でコストが高くなるおそれがある。
【０００８】
以上のような従来技術を背景としてなされたのが本発明である。すなわち、本発明の目的は、電子機器に組み込み易く、しかも光の導入効率が低下し難くて導光効率が高い技術を提供することにある。さらに、回路基板上の他の電子素子の仕様にも対応できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく本発明は以下のように構成される。
すなわち、電子機器の内部に備える回路基板上に設けた内部光源からの光を導入する受光部と、導入された光を照射部に向けて導光する導光部と、導光された光を照光部材へ散乱する照射部と、を備える導光シートであって、導光部となる平板状のベースにおける内部光源側の一方面に、該一方面から中空の枠形状に突出して先端に開口を有しその開口から中空内に内部光源を進入させて受光部となる収容枠を設け、この収容枠における外側面の少なくとも一部が、先端側からベース側に向かって収容枠の肉厚を薄肉にするように傾斜して入射光を導光部へ反射させる傾斜面である導光シートを提供する。
【００１０】
本発明では、中空内に内部光源を進入させて受光部となる収容枠を設けている。このため収容枠で内部光源を覆うことができ、光が外部へ逃げることを抑制して受光効率を高めることができる。そして内部光源に光軸があってもその光軸上で受光することができる。また、この収容枠と内部光源とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、導光シートを電子機器の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠と内部光源との係合によって両者の位置ずれを起こし難くすることができ、高い導光効率を維持し易くすることができる。なお、受光部となる収容枠は、全体で受光する場合と一部分で受光する場合がある。例えば、内部光源が全周方向に発光するものであれば収容枠は内面の全体で受光して受光効率を高めることができる。また内部光源が指向性を有して発光するものであれば収容枠は内面の一部分で受光し特定方向の照光部材を効率的に照光することができる。
収容枠における外側面の少なくとも一部が入射光を導光部へ反射させる傾斜面である。この傾斜面によって光を導光部となるベースへ伝え易くすることができ、導光効率を高めることができる。
このような収容枠をベースにおける内部光源側の一方面に設けるため、収容枠をベースと回路基板との間に設けるスペーサーのようにしてベースと回路基板との間に隙間を形成することができ、回路基板上の電子素子の仕様に対応することができる。
導光部となるベースが平板状であるため、光漏れを生じ難くすることができ、高い導光効率を発揮することができる。
このように受光効率を高めた収容枠と、導光効率を高めた収容枠及びベースと、で効率的に光を導光し、照射部で照光部材に向けて光を散乱するため、照光部材の照光輝度を高める導光シートを実現することができる。
【００１１】
収容枠の屈折率がベースの屈折率よりも高いものとすることができる。屈折率の高い媒質から屈折率の低い媒質に光が入射する場合、屈折光の屈折角は入射光の入射角より大きくなる。このため収容枠をベースより屈折率の高いものとすれば、収容枠からベースへ入射する光の屈折角をその入射角より大きくすることができ、ベースの屈折光をベースの面方向へ向けることができる。よってベースでの光漏れを起き難くすることができ、導光効率を高めることができる。
【００１２】
収容枠が底を有する有底枠形状のものとすることができる。このような形状とすれば、底の無い収容枠に比べて導光シートに対する固着面積を増やすことができ、導光シートと収容枠の固着力を高めることができる。よって回路基板に対する導光シートの位置決めとして収容枠を利用する場合に、収容枠を内部光源と接触させても、収容枠が導光シートから剥がれ難くいため、正確な位置決めをすることができる。
また、底の無い収容枠は側壁のみで構成されているため、内部光源の高さが収容枠の高さより小さい場合には、内部光源と導光シートとの間に余分な空間が形成されることがある。このように余分な空間が在ると、内部光源から放射され側壁で反射した光が余分な空間を通して導光シートに入射し導光方向とは異なる方向に散逸するおそれがある。しかし本発明のように有底枠形状とすれば、底の厚さを調製して内部光源と導光シートとの間に形成される空間を無くすことができ、さらに底を内部光源の高さ方向における受光部とすることができる。よって導光効率と受光効率を高めることができる。
【００１３】
収容枠の先端面を、内部光源を実装する回路基板と当接する当接面とすることができる。このようにすれば、ベースと回路基板との隙間寸法を収容枠の厚み寸法（ベースからの突出寸法）とすることができ、ベースと回路基板との隙間寸法を高い精度で形成することができる。
【００１４】
傾斜面のベース側端部に、ベースの一方面に沿って伸長する延長部を設けることができる。このようにすれば、収容枠に入射した光を延長部でも導光させることができ、導光効率を高めて照光部材の照光輝度を高めることができる。
【００１５】
収容枠の中空内に、内部光源と収容枠との隙間を埋めるすき間充填材を備えることができる。このようにすれば、内部光源と収容枠との間に空隙を無くすことができ、収容枠の受光効率を高めることができる。
【００１６】
すき間充填材を、使用温度で変形可能な軟質樹脂部材か、または、前記ベースと収容枠の軟化温度より低い融点の樹脂でなる低融樹脂部材と、することができる。
すき間充填材を軟質樹脂部材とすれば、収容枠の中空内に内部光源を収容する際に、軟質樹脂部材の変形により両者間の隙間を埋めて内部光源からの光を空気層を介さずに受光部で受光することができ、受光効率を高めることができる。また、軟質樹脂部材は中空の内部で拘束されて変形するため、内部光源の外形形状に対して追従するように変形することができ、軟質樹脂部材を内部光源に対して確実に密着させることができる。さらに、軟質樹脂部材によって内部光源と収容枠との隙間を埋めれば、両者の係合保持性を高めることができ、両者を位置ずれし難くすることができる。
また、すき間充填材を低融樹脂部材とすれば、収容枠の中空内に内部光源を収容する際に、収容枠やベースを変形させない低温の加熱によって低融樹脂部材を変形させることで、この低融樹脂部材により両者間の隙間を埋めて内部光源からの光を空気層を介さずに受光部で受光することができ、受光効率を高めることができる。また、低融樹脂部材においても中空の内部で拘束されて変形するため、内部光源の外形形状に対して追従するように変形することができ、低融樹脂部材を内部光源に対して確実に密着させることができる。さらに、低融樹脂部材によって内部光源と収容枠との隙間を埋めれば低融樹脂部材は使用温度で固体のため、両者の係合保持性を強固にすることができ、両者を位置ずれし難くすることができる。なお、本発明では、ベースと収容枠の軟化温度より低い融点の樹脂を「低融樹脂」という。
【００１７】
ベースの一方面側に、該ベースと屈折率の異なる透明樹脂層を設けることができる。このようにすれば、透明樹脂層を設けたベースの一方面側の反射率を高めることができ、ベースの一方面側から光を漏れ難くすることができる。よって導光効率を高めることができ、照光部材の照光輝度を高めることができる。透明樹脂層におけるベースとの好ましい屈折率の差は０．０６以上であり、このように０．０６以上であれば充分な反射効率を得ることができる。また、ベースと透明樹脂層の界面を平滑面とすれば、乱反射を起こし難くすることができ、反射率を高めることができる。
【００１８】
また、本発明では、前記何れかの本発明による導光シートと、該導光シートの一方面側に形成される押圧突起と、該押圧突起に対応して導光シートの他方面側に固着する照光部材としてのキートップと、を備えるキーシートを提供する。
【００１９】
本発明のキーシートでは、受光効率や導光効率が高い導光シートを備えている。このため、キートップの照光輝度を高めることができる。また、導光シートにおける収容枠と内部光源とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、キーシートを電子機器の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠と内部光源とが位置ずれを起こし難くいため、高い導光効率を維持し易くすることができる。
さらに、キーシートと回路基板との間に回路基板上の電子素子の仕様に対応する隙間を形成することができる。例えば、回路基板上の接点スイッチに対して、回路基板とキーシートの間に押圧ストロークを形成することができ、押圧突起による確実な入力操作を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の導光シートによれば、収容枠で内部光源を覆うことができ、光が外部へ逃げることを抑制して受光効率を高めることができる。また、収容枠で内部光源を覆っているため、収容枠の中空内で内部光源が位置ずれしてもそれによる受光効率は下がり難く、収容枠と内部光源との位置ずれの許容範囲を大きくすることができる。そして内部光源に光軸があってもその光軸上を受光部とすることができる。
また、この収容枠と内部光源とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、導光シートを電子機器の内部に組み込み易くすることができる。さらに両者の位置ずれを起こし難くすることができ、高い導光効率を維持し易くすることができる。
収容枠における外側面の傾斜面によって光を導光部となるベースへ伝え易くすることができ、導光効率を高めることができる。
このような収容枠によってベースと回路基板との間に隙間を形成することができ、回路基板上の電子素子の仕様に対応することができる。
ベースが平板状であるため、光漏れを生じ難くすることができ、高い導光効率を発揮することができる。
このように導光効率を高めた収容枠及びベースと、照射部とによって、照光部材の照光輝度を高めることができる導光シートを実現することができる。
【００２１】
本発明の導光シートを備えるキーシートによれば、キートップの照光輝度を高めることができる。さらに高い導光効率を維持し易くすることができる。
また、キーシートと回路基板との間に回路基板上の電子素子の仕様に対応する隙間を形成しながら、キーシートを電子機器の内部に組み込み易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の導光シートを示す平面図。
【図２】第１実施形態の導光シートを示す裏面図。
【図３】図２のＳＡ−ＳＡ線断面図。
【図４】第１実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図５】第１実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図６】第１実施形態における導光シートの第１変形例を示す説明図であり、分図（Ａ）は裏面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＢ−ＳＢ線断面図、分図（Ｃ）は分図（Ａ）のＳＣ−ＳＣ線断面図。
【図７】第１実施形態における導光シートの第２変形例を示す説明図であり、分図（Ａ）は裏面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＤ−ＳＤ線断面図、分図（Ｃ）は分図（Ａ）のＳＥ−ＳＥ線断面図。
【図８】第１実施形態における導光シートの第３変形例を示す説明図であり、分図（Ａ）は裏面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＦ−ＳＦ線断面図、分図（Ｃ）は分図（Ａ）のＳＧ−ＳＧ線断面図。
【図９】第１実施形態における導光シートの第４変形例を示す説明図であり、分図（Ａ）は裏面図、分図（Ｂ）は分図（Ａ）のＳＨ−ＳＨ線断面図。
【図１０】第２実施形態の導光シートを示す裏面図。
【図１１】図１０のＳＩ−ＳＩ線断面図。
【図１２】第２実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図１３】第２実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図１４】第２実施形態における導光シートの変形例を示す図１１相当断面図。
【図１５】第３実施形態の導光シートを示す裏面図。
【図１６】図１５のＳＪ−ＳＪ線断面図。
【図１７】第３実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図１８】第３実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図１９】第４実施形態の導光シートを備えるキーシート示す平面図。
【図２０】第４実施形態の導光シートを備えるキーシート示す裏面図。
【図２１】図２０のＳＫ−ＳＫ線断面図。
【図２２】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図２３】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図２４】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートの第１変形例を備えるキーシートを示す図２１相当断面図。
【図２５】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートの第２変形例を備えるキーシートを示す図２１相当断面図。
【図２６】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートの第３変形例を備えるキーシートを示す図２１相当断面図。
【図２７】第４実施形態の導光シートを備えるキーシートの第４変形例を備えるキーシートを示す図２１相当断面図。
【図２８】第５実施形態の導光シートを備えるキーシート示す平面図。
【図２９】第５実施形態の導光シートを備えるキーシート示す裏面図。
【図３０】図２９のＳＬ−ＳＬ線断面図。
【図３１】図２９のＳＭ−ＳＭ線断面図。
【図３２】第６実施形態の導光シートを示す平面図。
【図３３】第６実施形態の導光シートを示す図２相当断面図。
【図３４】第６実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図３５】第６実施形態の導光シートを備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図３６】各実施形態の導光シートに共通の第１変形例を示す部分拡大断面図。
【図３７】各実施形態の導光シートに共通の第１変形例を備えるキーシートを電子機器に組み込む際の部分拡大説明図。
【図３８】各実施形態の導光シートに共通の第１変形例を備えるキーシートを電子機器に組み込んだ際の部分拡大説明図。
【図３９】各実施形態の導光シートに共通の第２変形例を示す部分拡大断面図。
【図４０】各実施形態の導光シートに共通の第３変形例を示す平面図。
【図４１】各実施形態の導光シートに共通の第３変形例を示す裏面図。
【図４２】図４１のＳＮ−ＳＮ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明について図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、本実施形態では電子機器の押釦スイッチに用いるキーシートに備えられる導光シートを例に挙げて示す。また、各実施形態で共通する構成については同一の符号を付して重複説明を省略し、さらに共通する材質、作用、効果、製造方法などについても重複説明を省略する。
【００２４】
第１実施形態〔図１〜図５〕：
第１実施形態の導光シート１１を図１〜図３に示し、導光シート１１を組み込む電子機器１を図４、図５に示す。図１は導光シート１１の平面図であり、図２は導光シート１１の裏面図、図３は導光シート１１のＳＡ−ＳＡ線断面図、図４は導光シート１１を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図５は導光シート１１を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート１１は、ベース１２と収容枠１３と照射部１４とを備えている。
【００２５】
ベース１２は、導光シート１１の基部であり、主に光を導光する導光部である。そして透明な樹脂で矩形の平板状に形成されている。このベース１２の表面は平坦な平滑面であり、このように平滑面ではあればベース１２の外へ光を漏れ難くすることができ、ベース１２内の導光効率を高めて内部光源から遠い位置の照光部材も明るく照光させることができる。こうした平滑面は、見た目にはシボ加工などが何らされておらず透明に見えている。ベース１２の厚みは、３０μｍ〜５００μｍが好ましい。３０μｍ未満ではベース１２が薄いため内部に伝わる光量が小さくなり、照光輝度が低くなってしまう。５００μｍを超えても内部光源から入射する光量を殆ど増やすことができないため不経済であり、また高い剛性を有することでキーシートとして用いる場合に押圧荷重が増えて操作性が悪くなってしまう。このようなことから本実施形態のベース１２には、樹脂フィルムを用いている。
【００２６】
収容枠１３は、内部光源を進入させて少なくとも内部光源の発光部を覆う受光部である。そして透明な樹脂で形成されている。この収容枠１３はベース１２の内部光源側となる一方面に設けられ、その一方面から２つの矩形状の中空１３ｈを形成して突出しており、その先端には中空１３ｈによる２つの開口１３ｂを有している。このような収容枠１３の先端面は回路基板と当接する当接面１３ａであり、中空１３ｈのベース１２側には底１３ｉが設けられている。つまり収容枠１３は有底枠形状である。そして収容枠１３で受光した光の導光方向（図３の矢示方向）に向く外側面は、先端側からベース１２側に向かって収容枠１３の肉厚を薄肉にするように傾斜する傾斜面１３ｃとなっている。この傾斜面１３ｃは、収容枠１３への入射光をベース１２へ反射させるもので、導光方向ではない外側面は傾斜面になっていない。なお、後に変形例として記述するが、傾斜面の形状や位置は導光シートに求められる仕様を具現化するための適切な作用、効果を発揮できるように構成される。
【００２７】
収容枠１３の中空１３ｈは、平面視で内部光源よりやや大きく形成されている。具体的には、内部光源と０．２ｍｍ程度の隙間を形成できるように形成すれば、高い位置精度で内部光源を容易に進入させることができる。なお、この隙間は０．２ｍｍに限定されるものではなく、電子機器に組み込む際の工程能力や位置ずれの公差に合せて適宜設定する。このような中空１３ｈに内部光源を進入させれば、電子機器に導光シート１１を組み込んだ際に、導光シート１１の位置ずれをこの隙間より小さくすることができる。中空１３ｈの深さは、内部光源の発光面を埋没させる深さである。具体的には、内部光源の厚みと同等または内部光源の厚みより深くすれば、確実に内部光源の発光面を埋没させることができる。さらに内部光源の発光面がその側面の全面ではないため、内部光源の厚みに対し僅かに浅い程度の深さとしても充分に埋没させることができる。
【００２８】
収容枠１３を形成する樹脂とベース１２を形成する樹脂は共に高い透明性を有するが、両樹脂の屈折率について説明する。
ベース１２を形成する樹脂の屈折率ｎ１と収容枠１３を形成する樹脂の屈折率ｎ２は、式１の関係を満たすことが好ましい。
ｎ１＜ｎ２ ・・・ （式１）
このように屈折率の高い収容枠１３から屈折率の低いベース１２に光が入射する場合、屈折光の屈折角を入射光の入射角より大きくすることができ、ベース１２の屈折光をベース１２の面方向へ向けることができる。しかしこの条件とは逆に、屈折率の低い収容枠１３から屈折率の高いベース１２に光が入射すると、屈折角が入射角より小さくなり、ベース１２の面方向へ導光し難くなってしまう。
【００２９】
傾斜面１３ｃは、ベース１２の一方面からの角度が、２°〜１０°の鋭角とすることが好ましい。２°以下では、比較的厚みの薄い内部光源を用いた場合であっても大きな傾斜面となってベース１２の長辺側へ延びてしまい押圧操作部分に達して押圧操作を傾斜面で不正確にするおそれがある。１０°より急な傾斜面とすると、傾斜面で反射した光のベース１２へ入射する角度が鈍角になってしまい、ベース１２へ入射した後にベース１２の内部で全反射し難くなり、ベース１２の外へ漏れる光が増加して内部光源から遠い位置の照光輝度が低下してしまうおそれがある。ベース１２を伝わる光量を高めるためには２°〜５°とすることがより好ましい。
【００３０】
照射部１４はベース１２に伝わる光の反射方向を変えて光の進路を変更する部分であり、照光部材に向けて光を散乱する。そして高屈折率の充填材や光反射率の高い充填材などが添加された樹脂塗膜で形成されている。本実施形態の照射部１４は、ベース１２の一方面とは反対の他方面に対して平面視で照光部材と重なる略同等の領域にドット状に分散して形成されている。この照射部１４の厚みは５μｍ〜３０μｍが好ましい。
【００３１】
次に導光シート１１を構成する各部材の材質について説明する。
ベース１２の材質は、透明性の高い樹脂を使用する。特にフィルム化が容易な熱可塑性樹脂が好ましい。例えば、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アセテート系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。なかでも可視光領域に波長の吸収領域がなく高透明性のポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ウレタン系熱可塑性エラストマーが好ましい。
【００３２】
収容枠１３の材質は、透明性の高いゴム状弾性体や樹脂を使用する。例えば、ゴム状弾性体としては、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴムなどが挙げられる。樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アセテート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの樹脂の中でも、前述したベース１２への固着力が高いアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。また、ベース１２と回路基板との隙間を高精度で維持し易くするためには、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準ずる硬度がＤ７０以上の樹脂からなることがより好ましい。
【００３３】
照射部１４の材質は、ベース１２に印刷形成が可能な樹脂に高屈折率の充填材や光反射率の高い充填材を添加したものを使用する。例えば、樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アセテート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。これらの樹脂の中でも、インキ化が容易なビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド樹脂を用いることが好ましい。樹脂の内部に添加されている高屈折率の充填材や光反射率の高い充填材には、例えば、酸化チタンが挙げられる。
【００３４】
次に導光シート１１の製造方法について説明する。
先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の一方面とは反対の他方面に、照射部１４を印刷により形成する。
次に、収容枠１３を形成する型を用意し、その型に収容枠１３を形成する液状樹脂を注入する。そしてベース１２の一方面を液状樹脂と接するように型にセットし、液状樹脂を硬化して収容枠１３とベース１２を一体化する。
最後に、型を取り除いて導光シート１１を得る。
【００３５】
このような導光シート１１を備えるキーシート１０が組み込まれる電子機器１について説明する。
図４で示すように、電子機器１はその筐体２の内側に、導光シート１１とカバーシート１５からなるキーシート１０と、回路基板３と、を備えている。
カバーシート１５は、薄肉の樹脂フィルムでなるベースシート１５ａの表面に「照光部材」としての透明樹脂でなるキートップ１５ｂが固着され、そのベースシート１５ａの裏面にはキートップ１５ｂごとに対応して樹脂又はゴム状弾性体でなる押圧突起１５ｃが設けられている。
回路基板３には、「内部光源」としてのＬＥＤ４と接点スイッチとしての皿バネ５が配置されている。
筐体２には、キーシート１０のキートップ１５ｂを露出する操作開口２ａが形成されており、さらに筐体２の内側にはキーシート１０を回路基板３に押しつけて固定する押圧突起２ｂが設けられている。
図５で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート１０を回路基板２に押しつけ、収容枠１３の中空１３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠１３の当接面１３ａが回路基板３に当接して、キートップ１５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート１０が固定される。収容枠１３によってキーシート１０のベース１２と回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００３６】
導光シート１１の作用、効果について説明する。
導光シート１１によれば、収容枠１３でＬＥＤ４を覆うことができ、光が収容枠１３の外部へ逃げることを抑制して受光効率を高めることができる。そしてＬＥＤ４に光軸があってもその光軸上で受光することができる。また、この収容枠１３とＬＥＤ４とを係合させれば簡単に位置決めすることができ、導光シート１１を電子機器１の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠１３とＬＥＤ４との係合によって両者の位置ずれを起こし難くすることができ、高い導光効率を維持し易くすることができる。
収容枠１３における導光方向の外側面が傾斜面１３ｃであるため、光を傾斜面１３ｃで反射させてベース１２へ伝え易くすることができ、導光効率を高めることができる。
このような収容枠１３をベース１２と回路基板３との間に設けるスペーサーのようにしてベース２１と回路基板３との間に隙間を形成することができ、回路基板３上の皿バネ５に必要な押圧ストロークを確保することができる。
ベース１２が平板状であるため、光漏れを生じ難くすることができ、高い導光効率を発揮することができる。
このように受光効率を高めた収容枠１３と、導光効率を高めた収容枠１３及びベース１２と、で効率的に光を導光し、照射部１４でキートップ１５ｂに向けて光を散乱するため、キートップ１５ｂの照光輝度を高める導光シート１１を実現することができる。
【００３７】
収容枠１３の屈折率をベース１２の屈折率より高めたため、収容枠１３からベース１２へ入射する光の屈折角をその入射角より大きくすることができ、ベース１２の屈折光をベース１２の面方向へ向けることができる。よってベース１２での光漏れを起き難くすることができ、導光効率を高めることができる。
【００３８】
収容枠１３が底１３ｉを有する有底枠形状であるため、底の無い収容枠に比べて導光シート１１に対する固着面積を増やすことができ、導光シート１１と収容枠１３の固着力を高めることができる。よって回路基板３に対して収容枠１３で位置決めする際に、収容枠１３をＬＥＤ４と接触させても、収容枠１３を導光シート１１から剥がれ難くすることができ、キーシート１０を正確に位置決めすることができる。
また、底１３ｉの厚さを調製してＬＥＤ４と導光シート１１との間の空間を略無くすことができ、空間が在る場合に起こり易い光の散逸を防いで、導光方向へ光を伝え易くすることができる。さらに底１３ｉをＬＥＤ４の高さ方向における受光部とすることができる。よって導光効率と受光効率を高めることができ、キートップ１５ｂの照光輝度を高めることができる。
【００３９】
収容枠１３に当接面１３ａを設けたため、ベース１２と回路基板３との隙間寸法を収容枠１３で設定することができ、ベース１２と回路基板３との隙間寸法を高い精度で形成することができる。
【００４０】
導光シート１１を備えるキーシート１０によれば、受光効率や導光効率が高い導光シート１１を備えているため、キートップ１５ｂの照光輝度を高めることができる。また、導光シート１１における収容枠１３とＬＥＤ４とを係合させれば簡単にキーシート１０を位置決めすることができ、キーシート１０を電子機器１の内部に組み込み易くすることができる。さらに収容枠１３とＬＥＤ４とが位置ずれを起こし難くいため、高い導光効率を維持し易くすることができる。
さらに、キーシート１０と回路基板３との間に回路基板３上の皿バネ５に必要な押圧ストロークの隙間を形成することができ、押圧突起１５ｃによる確実な入力操作を行うことができる。
【００４１】
収容枠１３の構成を変更することで、以下のような導光シート１１の変形例を得ることができる。
【００４２】
導光シート１１の第１変形例〔図６〕：
導光シート１１の収容枠１３は１つであって、２つの開口１３ｂと１方向側の傾斜面１３ｃが形成されているが、第１変形例における導光シート１１１の収容枠１３１はＬＥＤごとに分割して形成され、それぞれの収容枠１３１に当接面１３１ａと１つの開口１３１ｂと異なる方向に向く３つの傾斜面１３１ｃとを形成することができる。
このようにすれば、ベース１２の面方向に光軸を持つＬＥＤ４を用いた際に、３方向を導光方向とすることができ、広角に導光することができる。
【００４３】
導光シート１１の第２変形例〔図７〕：
導光シート１１の収容枠１３は１つであって、２つの開口１３ｂと１方向側の傾斜面１３ｃが形成されているが、第２変形例における導光シート１１２の収容枠１３２はＬＥＤごとに分割して形成され、それぞれの収容枠１３２に当接面１３２ａと１つの開口１３２ｂと３方向に連続する傾斜面１３２ｃとを形成することができる。
このようにすれば、ベース１２の面方向に光軸を持つＬＥＤ４を用いた際に、３方向を導光方向とすることができ、広角に導光することができる。第１変形例の導光シート１１１では傾斜面１３１ｃどうしが形成する角部において反射光に偏りを生じることがあるが、第２変形例の導光シート１１２では傾斜面１３２ｃが３方向に連続することから、反射光に偏りが生じ難く照光ムラを少なくすることができる。
【００４４】
導光シート１１の第３変形例〔図８〕：
導光シート１１の収容枠１３は１つであって、２つの開口１３ｂと１方向側の傾斜面１３ｃが形成されているが、第３変形例における導光シート１１３の収容枠１３３はＬＥＤごとに分割して形成され、それぞれの収容枠１３３に１つの開口１３３ｂと異なる方向に向く４つの傾斜面１３３ｃとを形成することができる。さらに収容枠１３３どうしの間を繋ぐ中間桟１６ａとそれぞれの収容枠１３３から外側に延びる外桟１６ｂを直線上に形成し、中間桟１６ａと外桟１６ｂに収容枠１３３と同様に突出する凸部１６ｃを設けて、これら凸部１６ｃの先端面を当接面１６ｄとして形成することができる。
このようにすれば、収容枠１３３以外の部分に当接面１６ｄを形成するため、回路基板に多くの電子素子が載置されていても、これら電子素子を避けて当接面１６ｄを設けることができ、回路基板とベース１２の隙間を正確に維持しつつ、回路基板へも多くの電子素子を設置することができる。
【００４５】
導光シート１１の第４変形例〔図９〕：
導光シート１１の収容枠１３は、内側面がベース１２の一方面に対して垂直に形成されているが、第４変形例における導光シート１１４の収容枠１３４は中空１３４ｈの傾斜面１３４ｃ側の内側面を開口１３４ｂ側を広げるように傾斜して形成することができる。なお、当接面１３４ａに繋がる他の内側面はベース１２の一方面に対して垂直に形成されている。
このようにすれば、中空１３４ｈの開口１３４ｂを広くすることができ、ＬＥＤとの係合を容易にすることができる。さらに中空１３４ｈにおける導光方向の内側面が開口１３４ｂ側を広げるように傾斜しているため、この内側面で受光する光をベース１２側へ屈折させることができ、傾斜面１３４ｃに対する入射角と反射角を大きくして光をベース１２へ伝え易くすることができる。そしてベース１２に対する入射角を大きくできれば、ベース１２の屈折角も大きくすることができ、ベース１２の屈折光をベース１２の面方向へ向けて導光効率を高めることができる。
【００４６】
第２実施形態〔図１０〜図１３〕：
第２実施形態の導光シート２１を図１０、図１１に示し、導光シート２１を組み込む電子機器１を図１２、図１３に示す。図１０は導光シート２１の裏面図であり、図１１は導光シート２１のＳＩ−ＳＩ線断面図、図１２は導光シート２１を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図１３は導光シート２１を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート２１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、透明樹脂層２６を備えている。その他の構成は、導光シート１１と同じである。
【００４７】
透明樹脂層２６はベース１２の導光効率を高めるものである。この透明樹脂層２６は透明な樹脂で薄膜状に形成されており、収容枠１３における傾斜面１３ｃの端部と、ベース１２の内部光源側となる一方面の収容枠１３が固着していない残余の部分を覆っている。このような透明樹脂層２６の厚みは１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましい。厚みが１μｍ未満であると他の層を積層したときに溶剤の浸透などで平滑面を維持できないおそれがある。厚みの上限は特に限定しないが実用的な範囲としては５０μｍ程度である。５０μｍより厚くしても導光効率を高めることができずに、導光シートの厚みが厚くなる。
このような透明樹脂層２６では、ベースとの界面又はその反対面の界面のうち少なくとも一方の界面が平滑面であることが好ましく、両界面が平滑面であることがより好ましい。界面が平滑であれば、乱反射を起こし難く反射して、ベースの導光効率を高めることができる。
さらに透明樹脂層２６におけるベース１２との屈折率の差は０．０６以上が好ましく、このように０．０６以上であれば充分なベース１２を伝わる光の反射効率を高めることができる。透明樹脂層２６の屈折率ｎ３とベース１２の屈折率ｎ１の関係は式２を満たすことが好ましい。
ｎ３＜ｎ１ ・・・ （式２）
屈折率の関係が式２を満たす場合には、両者の界面で光の全反射が起こり易く、ベースの導光効率を高めることができる。ここに収容枠１３の屈折率ｎ２の関係を加えると、式３を満たすことが好ましい。
ｎ３＜ｎ１＜ｎ２ ・・・ （式３）
【００４８】
透明樹脂層２６の材質は、透明性が高く平滑性を維持し易いように非浸食性樹脂液で形成されている。具体的には、無溶剤型の架橋または硬化型の樹脂が用いられ、無溶剤型の紫外線硬化型やＥＢ硬化型などの活性エネルギー線硬化型インキや、水系やアルコール系などの非浸食性の溶剤を含む２液硬化型インキ、熱硬化型インキが用いられる。こうした樹脂インキには、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系インキや、熱硬化型のウレタン系インキが挙げられる。透明樹脂層２６を架橋又は硬化型のインキで形成すれば、他の部材によって浸食され難い層とすることができる。
【００４９】
導光シート２１の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の他方面に照射部１４を印刷形成する。
次に、ベース１２の露出する一方面に透明樹脂層２６を印刷形成してから、収容枠１３を型形成して導光シート２１を得る。
【００５０】
このような導光シート２１を備えるキーシート２０が組み込まれる電子機器１は、図１２で示すように、その筐体２の内側に、導光シート２１とカバーシート１５からなるキーシート２０と、回路基板３と、を備えている。
図１３で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート２０を回路基板２に押しつけ、収容枠１３の中空１３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠１３の当接面１３ａが回路基板３に当接して、キートップ１５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート２０が固定される。収容枠１３によってキーシート２０のベース１２と回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００５１】
導光シート２１及び導光シート２１を備えるキーシート２０によれば、ベース１２の一方面側に透明樹脂層２６を設けるため、ベース１２の一方面側の反射率を高めることができ、ベース１２の一方面側から光を漏れ難くすることができる。よって導光効率を高めることができ、キートップ１５ｂの照光輝度を高めることができる。
【００５２】
導光シート２１の変形例〔図１４〕：
導光シート２１の透明樹脂層２６はベース１２の一方面に形成されているが、変形例における導光シート２１１はベース１２の一方面とは反対の他方面に透明樹脂層２６を形成することができる。
このようにすれば、ベース１２の他方面側の反射率を高めることができ、照射部１４が設けられていないベース１２の他方面側から光を漏れ難くすることができる。
また、ベース１２の一方面と他方面の両面に透明樹脂層２６を形成すれば、導光効率をさらに高めることができる。
【００５３】
第３実施形態〔図１５〜図１８〕：
第３実施形態の導光シート３１を図１５、図１６に示し、導光シート３１を組み込む電子機器１を図１７、図１８に示す。図１５は導光シート３１の裏面図であり、図１６は導光シート３１のＳＪ−ＳＪ線断面図、図１７は導光シート３１を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図１８は導光シート３１を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート３１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、収容枠３３を備えている。その他の構成は、導光シート１１と同じである。
【００５４】
収容枠３３は収容枠１３と同様に、内部光源を進入させて少なくとも内部光源の発光部を覆う受光部である。この収容枠３３はベース１２の内部光源側となる一方面の一方の短辺側に固着しており、一方面から２つの矩形状の中空３３ｈを形成して突出して、その先端には中空３３ｈによる２つの開口３３ｂを有している。収容枠３３の先端面は回路基板と当接する当接面３３ａであり、中空３３ｈのベース１２側には底３３ｉが設けられている。つまり収容枠３３も有底枠形状である。そして収容枠３３における光の導光方向（図１６の矢示方向）に向く外側面は、先端側からベース１２側に向かって収容枠３３の肉厚を薄肉にするように傾斜する傾斜面３３ｃとなっている。収容枠１３と異なるのは、収容枠３３が、傾斜面３３ｃのベース１２側端部からベース１２の一方面に沿って広がる延長部３３ｄを有する点である。つまり、ベース１２の一方面の全面を収容枠３３の延長部３３ｄが覆っている。さらにこの延長部３３ｄにおける回路基板との対向面には、回路基板上の皿バネを押圧する押圧突起３３ｅが設けられている。
【００５５】
導光シート３１の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の他方面に照射部１４を印刷形成する。
次に、収容枠３３を形成する型を用意し、その型に収容枠３３を形成する液状樹脂を注入して、ベース１２の一方面を液状樹脂と接するように型にセットし、液状樹脂を硬化して収容枠３３とベース１２を一体化する。
最後に、型を取り除いて導光シート３１を得る。
【００５６】
このような導光シート３１を備えるキーシート３０が組み込まれる電子機器１は、図１７で示すように、その筐体２の内側に、導光シート３１とカバーシート３５からなるキーシート３０と、回路基板３と、を備えている。
カバーシート３５は、薄肉の樹脂フィルムでなるベースシート３５ａの表面に「照光部材」としての透明樹脂でなるキートップ３５ｂが固着されている。
図１８で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート３０を回路基板２に押しつけ、収容枠３３の中空３３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠３３の当接面３３ａが回路基板３に当接して、キートップ３５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート３０が固定される。収容枠３３によってキーシート３０の押圧突起３３ｅと回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００５７】
導光シート３１及び導光シート３１を備えるキーシート３０によれば、収容枠３３が延長部３３ｄを有するため、収容枠３３に入射した光をベース１２と延長部３３ｄで導光させることができ、ベース１２のみで導光するよりも導光効率を高めてキートップ３５ｂの照光輝度を高めることができる。
【００５８】
第４実施形態〔図１９〜図２３〕：
第４実施形態の導光シート４１はキートップ４５ｂを有する透明成形体４５と一体であり、導光シート４１と透明成形体４５とを備えるキーシート４０を図１９〜図２１に示し、キーシート４０を組み込む電子機器１を図２２、図２３に示す。図１９はキーシート４０の平面図であり、図２０はキーシート４０の裏面図であり、図２１はキーシート４０のＳＫ−ＳＫ線断面図、図２２はキーシート４０を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図２３はキーシート４０を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート４１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、ベース１２の内部光源側となる一方面側に収容枠３３を備え、一方面側とは反対の他方面側に透明樹脂層２６と透光性印刷層４７を順次備えている。その他の構成は、導光シート１１と同じである。
【００５９】
透光性印刷層４７はキートップ４５ｂの背景となる層である。
この透光性印刷層４７は透明樹脂層２６に対する非浸食性塗料から形成されることが好ましい。これは、透明樹脂層２６に浸食して透明樹脂層２６の表面を粗してしまうと、透明樹脂層２６と透光性印刷層４７の界面が平滑面でなくなってしまい、反射効率を高める効果が低くなってしまうためである。例えば、透明樹脂層２６が強固に架橋したタイプであれば材料の制約は少なく、透明樹脂層２６が溶剤型インキの塗布層であればアルコール系や水溶性インキを用いることができる。なお、浸食とは、例えば溶剤を塗布したときに被着部材を溶かして被着部材の表面が粗いことを指すが、ソルベントクラックや樹脂の劣化を引き起こす状態を指すものではない。また、樹脂を含む塗液を塗布したときには、溶剤を乾燥させても樹脂が被着部材の表面を覆うため、被着部材の表面が粗いかどうか見た目にはわからない。このような場合には、塗液を塗布して、乾燥する前に被着部材から拭き取り、被着部材の表面が溶けるか膨潤するなどして、平滑でなくなっていた場合に、前記塗液を浸食性塗液とする。一方、塗液を拭き取ったときに、被着部材の表面が平滑な状態を維持していた場合には、前記塗液を非浸食性塗液とする。
【００６０】
透明成形体４５はキーシート４０の外装部分である。そして透明な樹脂やゴム状弾性体でなり、複数のキートップ４５ｂをその下端で一体に繋ぐように形成されている。そしてキートップ４５ｂごとに表示要素を表す表示印刷層４５ｄと、キートップ４５ｂどうしの間に光漏れを防止する遮光印刷層４５ｅが設けられている。
透明成形体４５の材質は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に準ずる硬度がＡ５０以上のゴム状弾性体、又は樹脂を用いる。例えば、ゴム状弾性体としては、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アセテート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。
【００６１】
キーシート４０の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の他方面に、照射部１４、透明樹脂層２６、透光性印刷層４７、表示印刷層４５ｄ、遮光印刷層４５ｅを順次印刷形成した後、透明成形体４５を形成する型を用意し、その型に透明成形体４５を形成する液状樹脂を注入して、ベース１２の他方面側を型にセットし、液状樹脂を硬化してベース１２と透明成形体４５を一体化する。
次に、ベース１２の一方面に収容枠３３を一体化する。
最後に、型を取り除いてキーシート４０を得る。
なお、その他の製造方法としては、導光シート４１とは別に表示印刷層４５ｄと遮光印刷層４５ｅとを有する透明成形体４５を作製し、その透明成形体４５を接着剤で透光性印刷層４７の上に貼合せることもできる。
【００６２】
このような導光シート４１を備えるキーシート４０が組み込まれる電子機器１は、図２２で示すように、その筐体２の内側に、キーシート４０と、回路基板３と、を備えている。
図２３で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート４０を回路基板２に押しつけ、収容枠３３の中空３３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠３３の当接面３３ａが回路基板３に当接して、キートップ４５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート４０が固定される。収容枠３３によってキーシート４０の押圧突起３３ｅと回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００６３】
導光シート４１及び導光シート４１を備えるキーシート４０によれば、キーシート４０が一体物であるため、電子機器１に容易に組み込むことができる。
また、導光シート４１によって、キートップ４５ｂの照光輝度を高めることができ、さらに高い導光効率を維持し易くすることができる。
【００６４】
キーシート４０の第１変形例〔図２４〕：
第１変形例のキーシート４０１がキーシート４０と異なるのは、照射部１４をベース１２の他方面ではなく一方面に形成し、この照射部１４を覆うようにベース１２と収容枠３３の延長部３３ｄとの間に透明樹脂層２６を新たに形成し、表示印刷層４５ｄと遮光印刷層４５ｅに替わって表示要素以外を表す抜き文字印刷層４５ｆを形成した点である。
このようにすれば、表示要素が明るく光るキーシート４０１を実現することができる。
【００６５】
キーシート４０の第２変形例〔図２５〕：
第２変形例のキーシート４０２がキーシート４０と異なるのは、照射部１４をベース１２の他方面ではなく一方面に表示要素形状で形成し、この照射部１４を覆うようにベース１２と収容枠３３の延長部３３ｄとの間に透明樹脂層２６と暗色印刷層４８を順次形成し、ベース１２における他方面側の透明樹脂層２６、透光性印刷層４７、表示印刷層４５ｄ、遮光印刷層４５ｅを削除した点である。
このようにすれば、積層する層数を少なくすることできるため、低コストで薄型のキーシート４０２を製造することができる。また、透明樹脂層２６を介して暗色印刷層４８を形成しているため、輝度の低下を抑えつつ、押圧突起３３ｅの側面で発生し易い乱反射光や回路基板からの乱反射光をキートップ４５ｂ側から漏れることを抑止し易くすることができる。
【００６６】
キーシート４０の第３変形例〔図２６〕：
第３変形例のキーシート４０３がキーシート４０と異なるのは、収容枠３３における延長部３３ｄの回路基板との対向面に形成した押圧突起３３ｅを削除して透明樹脂層４６を設け、さらに透明樹脂層４６の回路基板との対向面に押圧突起４６ａを形成した点である。
前述の式３で示したように、ベース１２の屈折率ｎ１、収容枠３３の屈折率ｎ２、透明樹脂層２６，４６の屈折率ｎ３の好ましい関係は、「ｎ３＜ｎ１＜ｎ２」である。このようにベース１２と収容枠部３３の延長部３３ｄを屈折率の低い透明樹脂層２６，４６で挟めば、ベース１２と延長部３３ｄを伝わる光が全反射を繰り返し易くなり、導光効率を高めることができる。よってキートップ４５ｂを明るく照光することできる。また、延長部３３ｄにおける透明樹脂層４６との界面で反射効率を高めることで、押し子への光の入射も少なくすることができ、押し子の側面での乱反射を少なくすることができる。
【００６７】
キーシート４０の第４変形例〔図２７〕：
第４変形例のキーシート４０４がキーシート４０と異なるのは、ベース１２と収容枠３３の延長部３３ｄとの間に透明樹脂層２６を形成した点である。
このようにベース１２を屈折率の低い透明樹脂層２６で挟めば、ベース１２を伝わる光が全反射を繰り返し易くなり、導光効率を高めることができる。よってキートップ４５ｂを明るく照光することできる。
【００６８】
第５実施形態〔図２８〜図３１〕：
第５実施形態の導光シート５１はキートップ５５と一体であり、導光シート５１とキートップ５５とを備えるキーシート５０を図２８〜図３１に示す。図２８はキーシート５０の平面図であり、図２９はキーシート５０の裏面図であり、図３０はキーシート５０のＳＬ−ＳＬ線断面図、図３１はキーシート５０のＳＭ−ＳＭ線断面図である。本実施形態の導光シート５１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、ベース１２の内部光源側となる一方面側に照射部１４と収容枠５３を備え、その収容枠５３の延長部５３ｄとベース１２の間に照射部１４を覆うように透明樹脂層２６と暗色印刷層４８を順次形成してある。そしてベース１２の一方面側とは反対の他方面側に第１接着層５６ａを介して軟質樹脂フィルム５６を固着し、その軟質樹脂フィルム５６の表面に装飾印刷層５５ｇを設けたキートップ５５を第２接着層５５ｈで固着している。さらに導光シート５１におけるベース１２の他方面側の第１接着層５６ａからベース１２の一方面側の暗色印刷層４８にかけてスリット５９が形成され、そのスリット５９内を収容枠５３の立部５３ｆが埋めている。
【００６９】
収容枠５３は収容枠３３と同様に、内部光源を進入させて覆う受光部である。この収容枠５３はベース１２の内部光源側となる一方面の一方の短辺側に固着しており、一方面から２つの矩形状の中空５３ｈを形成して突出して、その先端には中空５３ｈによる２つの開口５３ｂを有している。収容枠５３の先端面は回路基板と当接する当接面５３ａであり、中空５３ｈのベース１２側には底５３ｉが設けられている。つまり収容枠５３も有底枠形状である。そして収容枠５３における光の導光方向（図３０の矢示方向）に向く外側面は、先端側からベース１２側に向かって収容枠５３の肉厚を薄肉にするように傾斜する傾斜面５３ｃとなっている。さらに傾斜面５３ｃのベース１２側端部からベース１２の一方面に沿って広がる延長部５３ｄを有しており、この延長部５３ｄにおける回路基板との対向面には、回路基板上の皿バネを押圧する押圧突起５３ｅが設けられている。収容枠３３と異なるのは、前述したようにスリット５９を埋める立部５３ｆが形成されている点である。
【００７０】
スリット５９はベース１２の導光を遮らないように、キートップ５５どうしの間に形成され、導光方向（図面の矢示方向）に延びている。
【００７１】
軟質樹脂フィルム５６はベース１２を保護すると共に、キートップ５５とベース１２の間に介在して導光特性を調整し、且つ導光シート５１に対するキートップ５５の固着強度を高める部材である。軟質樹脂フィルム５６によるベース１２の導光特性を調整するとは、例えば、軟質樹脂フィルム５６の屈折率とベース１２の屈折率の差を大きくしてベース１２の導光効率を高めたり、軟質樹脂フィルム５６の屈折率をベース１２の屈折率と同等にしてキートップ５５側へ放射される光の量を増やしたりすることができる。
軟質樹脂フィルム５６の材質は、薄くて柔軟な透明性樹脂が好ましい。例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらのうち薄くて柔軟で破断し難く、接着剤の選択も容易なポリウレタン系樹脂またはウレタン系熱可塑性エラストマーが好適である。また熱可塑性樹脂であれば、加熱により軟化又は溶融して他部材との固着を強固にできるので接着層を省略できる場合もある。
【００７２】
第１接着層５６ａ、第２接着層５５ｈは、軟質樹脂フィルム５６を他部材と固着する層である。層厚は５μｍ〜３０μｍ程度が好ましく、５μｍより薄いと接着力が低下するおそれがあり、３０μｍを超えてもほとんど接着力は変わらない。
第１接着層５６ａ、第２接着層５５ｈの材質は、例えば、熱圧着されたホットメルト接着剤や、紫外線硬化型接着剤が挙げられる。
【００７３】
キーシート５０の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース１２の一方面に、照射部１４、透明樹脂層２６、暗色印刷層４８を順次印刷形成した後、抜き型でスリット５９を形成する。次に、ベース１２の他方面に第１接着剤５６ａを介して軟質樹脂フィルム５６を固着する。次に、収容枠５３を形成する型を用意し、その型に収容枠５３を形成する液状樹脂を注入して、軟質樹脂フィルム５６を固着したベース１２の他方面側を型にセットし、スリット５９内に液状樹脂を侵入させた後に液状樹脂を硬化して収容枠５３を一体化する。最後に、装飾印刷層５５ｇと第２接着層５５ｈを順次設けたキートップ５５を第２接着剤５５ｈを介して軟質樹脂フィルム５６上に固着してキーシート５０を得る。
【００７４】
このような導光シート５１を備えるキーシート５０は、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート５０を回路基板２に押しつけ、収容枠５３の収容凹部５３ｂがＬＥＤ４を収容し、収容枠５３の当接面５３ａが回路基板３に当接して、キートップ５５が皿バネ５に対応するように電子機器１が固定される（図２３参照）。収容枠５３によってキーシート５０の押圧突起５３ｅと回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間が形成される。
【００７５】
導光シート５１及び導光シート５１を備えるキーシート５０によれば、キーシート５０が一体物であるため、電子機器１に容易に組み込むことができる。また、導光シート５１によって、キートップ５５の照光輝度を高めることができ、さらに高い導光効率を維持し易くすることができる。
【００７６】
スリット５９を有するため、スリット５９を介して導光シート５１の変形応力を緩和することができ、押圧操作の際に押圧荷重を小さくすることができる。
【００７７】
第５実施形態のキーシート５０についても、第４実施形態のキーシート４０と同様の変形例とすることができる。例えば、照射部１４は、ベース１２の他方面に設けてもよく、さらに表示要素の形状に形成してもよい。また、装飾印刷層をベース１２に形成してもよい。
【００７８】
各実施形態に共通する変形例について説明する。なお、以下では、導光シート１１の変形例として説明するが、導光シート２１、３１，４１，５１、１１１〜１１４，２１１も同様に説明することができる。
【００７９】
第６実施形態〔図３２〜図３５〕：
第６実施形態の導光シート６１を図３２、図３３に示し、導光シート６１を組み込む電子機器１を図３４、図３５に示す。図３２は導光シート６１の平面図であり、図３３は導光シート６１の断面図、図３４は導光シート６１を組み込む際の電子機器１の部分拡大説明図、図３５は導光シート６１を組み込んだ電子機器１の部分拡大説明図である。本実施形態の導光シート６１は第１実施形態の導光シート１１と異なり、ベース６２と収容枠６３を備えている。その他の構成は、導光シート１１と同じである。
【００８０】
ベース６２はベース１２と同様に、導光シート６１の基部であり、主に光を導光する導光部である。そして透明な樹脂で矩形の平板状に形成されており、表面は平坦な平滑面である。ベース１２と異なるのは、矩形状に形成された２つの透孔６２ａを有している点である。この透孔６２ａには、後述する収容枠６３の一部が貫入している。
【００８１】
収容枠６３は収容枠１３と同様に、内部光源を進入させて少なくとも内部光源の発光部を覆う受光部である。そして透明な樹脂で有底枠形状に形成されている。しかし収容枠１３と異なり、２つの中空６３ｈがそれぞれベース６２の透孔６２ａ内に入って、底６３ｉの他方面側の面がベース６２の他方面と面一面を形成している。さらにベース６２の一方面から突出している先端面は回路基板と当接する当接面６３ａであり、また先端側からベース６２側に向かって傾斜する傾斜面６３ｃも形成されている。しかし中空６３ｈをベース６２の透孔６２ａ内にも形成しているため、当接面６３ａの突出寸法は当接面１３ａの突出寸法より小さく、傾斜面６３ｃも傾斜面１３ｃより小さい。
【００８２】
導光シート６１の製造方法は、先ず、樹脂フィルムでなるベース６２に透孔６２ａを形成した後に、そのベース６２の他方面に照射部１４を印刷形成する。
次に、ベース６２に対して、収容枠６３を型形成して導光シート６１を得る。
【００８３】
このような導光シート６１を備えるキーシート６０が組み込まれる電子機器１は、図３４で示すように、その筐体２の内側に、導光シート６１とカバーシート１５からなるキーシート６０と、回路基板３と、を備えている。
図３５で示すように、筐体２の押圧突起２ｂでキーシート６０を回路基板２に押しつけ、収容枠６３の中空６３ｈ内にＬＥＤ４を進入させ、収容枠６３の当接面６３ａが回路基板３に当接して、キートップ１５ｂが皿バネ５に対応するようにキーシート６０が固定される。収容枠６３によってキーシート６０のベース６２と回路基板３との間に皿バネ５の押圧ストロークに必要な隙間を形成している。
【００８４】
導光シート６１及び導光シート６１を備えるキーシート６０によれば、中空６３ｈをベース６２の透孔６２ａ内にも形成しているため、当接面６３ａの突出寸法を小さくすることができ、ベース６２と回路基板３との間の隙間を小さくすることができる。よって薄型の皿バネ５を搭載することができ、電子機器１を薄型化することができる。さらに傾斜面６３ｃを小さくすることができ、キーシート６０を小さくすることができる。
【００８５】
収容枠６３の中空６３ｈがベース６２の透孔６２ａ内に入っているため、ＬＥＤ４の光をベース６２における透孔６２ａの端面に入射し易くすることができ、ベース６２の導光効率を高めることができる。
【００８６】
各実施形態に共通の変形例１〔図３６〜図３８〕：
導光シート７１は、収容枠１３の中空１３ｈ内に、ＬＥＤ４と収容枠１３との隙間を埋めるように変形する軟質樹脂部材７６、又は使用温度では固体であってベース１２及び収容枠１３の軟化温度より低い融点の樹脂でなる低融樹脂部材７７を備えることができる。
【００８７】
軟質樹脂部材７６は、ＬＥＤ４の発光面に密着し、ＬＥＤ４の照射光を、より効率良く受光する部材である。そのため第１に透明性を有し、透過率が高いほど好ましい。透過率が高ければ、光量の減衰が少なくベース１２へ光を導くことができる。
軟質樹脂部材７６の容量は中空１３ｈを埋めるように設けても良いし、中空１３ｈを完全に埋めなくてもよい。ＬＥＤ４を埋没させたときに、ＬＥＤ４（の側面）の発光面に密着し、ＬＥＤ４に押しのけられた軟質樹脂部材７６を受容する程度の容量を要していることが好ましい。
導光シート１１をＬＥＤ４に対して押圧して組み込む際に、軟質樹脂部材７６は収容枠１３にその変形を規制されてＬＥＤ４に密着する。そのために軟質樹脂部材７６は、少なくとも収容枠１３より軟質の樹脂やゴム状弾性体からなることを要する。そして、押圧して密着させた際に、容易にＬＥＤ４の外形形状に柔軟に追従して、空気層を介さずにＬＥＤ４の発光面と密着するためには、ゴム状弾性体であることが好ましい。ＬＥＤ４の発光面と軟質樹脂部材７６との間に空気層が介在すると、照射光の一部が反射してしまい、ベース１２に導くことのできる光量が減少してしまうためである。軟質樹脂部材７６がゴム状弾性体であれば、空気層を介さずに低荷重で容易に変形してＬＥＤ４の発光面に密着されることができるため、組み込み易くできると共に、高荷重で押え付けることが難しい薄型の筐体２を用いることもできる。
さらに、最近では側面発光するサイドビュータイプのチップＬＥＤが使用されることが多いことから、上面から押圧して密着させたときに側面の発光面に密着できることが好ましい。このような場合に軟質樹脂部材７６に用いる材料は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のゴム硬度が常温でＥ０以下のゴム状弾性体であることが好ましく、さらにＪＩＳ Ｋ ２２０７の針入度が常温で１８０以上であることがより好ましい。軟質樹脂部材７６がゴム硬度Ｅ０以下のゴム状弾性体であれば、上面からの応力で軟質樹脂部材７６が変形して、ＬＥＤ４の側面にも容易に密着させることができる。また、軟質樹脂部材７６が針入度１８０以上であれば、より弱い応力で軟質樹脂部材７６を変形させることができ、ＬＥＤ４の側面にも容易に密着させることができる。また、軟質樹脂部材７６は、粘着性を備えていることが好ましい。粘着性を備えていれば、より確実に空気層を介さずに密着でき、衝撃や振動が与えられても、空気層が出来てしまうおそれが低いためである。
このような軟質樹脂部材７６の材質としては、例えば、ゴム硬度Ｅ０以下のゴム状弾性体としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴムなどが挙げられるが、このなかでも透明性に優れるシリコーンゴムを用いることが好ましい。さらに、前記ゴム状弾性体は架橋密度の調整や可塑剤の添加で針入度１８０以上とすることがより好ましい。
【００８８】
軟質樹脂部材７６を備える際の収容枠１３は、軟質樹脂部材７６を保持し、その変形を規制する役割があるため、少なくとも軟質樹脂部材７６より硬質の材料であることを要する。さらに、電子機器１に組み込んだ際にも軟質樹脂部材７６を確実に保持するために、ゴム硬度でＡ５０以上の硬さであることが好ましい。このような材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。
ここで、軟質樹脂部材７６を「保持する」必要が生じるのは、軟質樹脂部材７６が特に柔軟な場合には、容易に変形あるいは破壊されてしまうためである。
また、変形を「規制する」とは、柔軟な軟質樹脂部材７６が、ＬＥＤ４に押圧されて、電子機器１に組み込まれたときに、収容枠１３が軟質樹脂部材７６の外側への変形を防ぎ、よりＬＥＤ４に密着するように作用することを示す。収容枠１３内で規制しない場合は、ＬＥＤ４に軟質樹脂部材７６が押付けられると、軟質樹脂部材７６は外側に広がるように変形し易く、ＬＥＤ４の側面に充分に密着し難くなってしまう。
開口の形状は、少なくとも上面視でＬＥＤ４より大きく形成される。また、ＬＥＤ４の発光面と収容枠１３の内側面との距離は、軟質樹脂部材７６が充分に変形可能な程度の空間を備える必要がある。例えば、ＬＥＤ４の高さが０．５ｍｍの場合には、発光面から収容枠１３の内側面までの距離を０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度空ければ、軟質樹脂部材７６は充分に変形が可能となる。この隙間が０．５ｍｍより少ないと、狭い隙間の軟質樹脂部材７６が過大な変形を強いられて破壊されてしまったり、変形に伴い収容枠１３から剥離してしまったりするおそれがある。この隙間が５ｍｍ大きいと、組み込む際に軟質樹脂部材７６の変形を規制する効果が低下するおそれがあり、確実に規制するためには０．５ｍｍ〜２ｍｍとすることがより好ましい。
また、軟質樹脂部材７６を備える際の収容枠１３では、軟質樹脂部材７６によってベース１２と回路基板３の隙間を設定できるため、当接面１３ａを省くことができる。
収容枠１３の屈折率ｎ２と軟質樹脂部材７６の屈折率ｎ４は式４の関係を満たすことが好ましい。
ｎ２≒ｎ３ ・・・ （式４）
ＬＥＤ４から照射された光は、軟質樹脂部材７６と収容枠１３の界面に、略垂直で入射する光の成分が最大となる。このとき、式４の関係を満たせば、界面で反射する光量を最少にすることができるため、より多くの光をベース１２に導くことができるようになる。
【００８９】
低融樹脂部材７７は、軟質樹脂部材７６と同じくＬＥＤ４に密着する部材であり、ＬＥＤ４と密着した外観は軟質樹脂部材７６を密着させた状態と同じで、光学的にも同じ機能を有する。一方で、低融樹脂部材７７とＬＥＤ４との密着方法が、軟質樹脂部材７６とＬＥＤ４の密着方法と異なるため、低融樹脂部材７７に求められる熱的特性などの一部の特性が異なる。
低融樹脂部材７７は、透明性を有し、透過率が高いほど好ましいことは、軟質樹脂部材７６と同様であるが、常温で軟質である必要はない。その代わりに、ベース１２および収容枠１３や必要に応じて設けられたその他の導光シート６１を構成する各部材の耐熱温度より低い融点を備える樹脂を用いる必要がある。ここで、「耐熱温度」とは、特に短時間の加熱処理で劣化や変形を引き起こさない温度であり、各材料の荷重たわみ温度を目安とすることができる。しかし、本発明では少なくともＬＥＤ４に低融樹脂部材７７を圧接して密着させる際の比較的小さい荷重において前記各材料が劣化したり変形するなどの支障がなければ良いため、ＪＩＳ Ｋ ７１９１に規定される１．８２ＭＰａまたは０．４５ＭＰａの荷重をかけたときに変形する荷重たわみ温度よりも若干高温であってもよい。例えば、ポリカーボネート樹脂のベースに対しては、１３０度〜１４０度以下の融点を有する樹脂を用いることができる。他方、前記融点は、例えば実際に使用する際に流れ出てしまうなどの問題が生じない温度である必要もある。このような観点からは、低融樹脂部材７７の融点は少なくとも６０度以上である必要があり、８５度以上であることが好ましい。このような樹脂としては、例えばパラフィンやカプロラクトン系樹脂が挙げられる。
また、前記低融樹脂部材７７は、ＬＥＤ４と密着する工程において、溶融状態にできれば良いため、加熱や溶融で反応を開始する硬化剤を含有させ、ＬＥＤ４と密着させながら樹脂を硬化して溶融し難くすることで、導光シート６１の耐熱性を高めることもできる。
低融樹脂部材７７とＬＥＤ４の密着は加熱状態で行われる。すなわち、ベース１２や収容枠１３の耐熱温度よりも低い温度で加熱して、低融樹脂部材７７を溶融させる。このときＬＥＤ４の上に収容枠１３を弱く圧接した状態で部分的に加熱することが好ましい。そして加熱して溶融すると同時にＬＥＤ４は収容枠１３に進入して、低融樹脂部材７７に覆われる。そのまま冷却することで、ＬＥＤ４は収容枠１３内に空気層を介さずに固定される。このようにすると、低融樹脂部材７７は収容枠１３に拘束されて変形するため、ＬＥＤ４の外形形状に対して追従するように変形することができ、低融樹脂部材７７をＬＥＤ４に対して確実に密着させることができる。さらに、低融樹脂部材７７は使用状態では固体であるため、低融樹脂部材７７とＬＥＤ４との係合保持性を強固にすることができ、両者を位置ずれし難くすることができる。
【００９０】
各実施形態に共通の変形例２〔図３９〕：
導光シート８１では、収容枠１３における中空１３ｈに備える軟質樹脂部材７６又は低融樹脂部材７７を、導光方法よりに偏らすことができる。
このようにすれば、側面発光のＬＥＤ４を用いる場合に、ＬＥＤ４の発光面と、軟質樹脂部材７６や低融樹脂部材７７を、密着し易くすることができる。
【００９１】
各実施形態に共通の変形例３〔図４０〜図４２〕：
導光シート９１では、収容枠９３にベース１２の外縁に沿う平面視でコ字形状のリブ９３ｇが設けられている。このリブ９３ｇの回路基板と対向する面も回路基板と当接する当接面９３ａの一部である。つまり、収容枠９３は、回路基板に当接する枠形状の当接面９３ａと、内部光源を収容する２つの中空９３ｈによる開口９３ｂと、光の導光方向にベース１２側へ傾斜する傾斜面９３ｃとを有している。
このようにすれば、回路基板に対しベース１２の外縁でベース１２を支持することができ、大きく広がるベース１２であってもそのベース１２と回路基板との間に確実に隙間を形成することができる。さらに収容枠９３が枠形状であることから、収容枠９３におけるリブ９３ｇの内側を密閉構造とすることができ、防塵、防水効果を発現して電子機器の信頼性を高めることができる。また、当接面９３ａに粘着性を持たせたり、粘着材を塗布したりしても良い。そうすることで、他の部材を用いずに回路基板と容易に固定することができ、防塵、防水効果を高めることができる。
【実施例】
【００９２】
以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
試験項目は、「内部光源の位置ずれとキーシートの輝度変化」、「収容枠の屈折率とキーシートの輝度」について検討した。
【００９３】
１．試料の製造： 試料１〜試料３の導光シートを製造した。
【００９４】
試料１： 先ず、ベースとして表面が平滑面で厚み３００μｍのポリカーボネート樹脂フィルム（屈折率ｎ１＝１．５９、ユーピロンシート、三菱ガス化学製）の一方面に、白色インキ（ＳＧ７４０、セイコーアドバンス製）をスクリーン印刷してドット状の照射部を形成した。次に、収容枠を形成する型を用意し、その型に紫外線硬化型樹脂（屈折率ｎ２＝１．４９）を注入する。そしてベース１２の一方面を紫外線硬化型樹脂と接するように型にセットし、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させベースと収容枠を一体化する。このように実施例１として試料１の導光シートを得た。
【００９５】
試料２： 試料１と同様に導光シートを製造した後、収容凹部の内部に付加反応型シリコーンを滴下し硬化して、針入度が２３０でゴム硬度がＥ０以下の軟質樹脂部材（屈折率１．４６）を設ける。このように実施例２として試料２の導光シートを得た。
【００９６】
試料３： 試料１と同様にベースの一方面に照射部を形成し、収容枠を備えていない比較例１として試料３の導光シートを得た。
【００９７】
試料４： 先ず、ベースとして表面が平滑面で厚み１００μｍのウレタ樹脂フィルム（屈折率ｎ１＝１．５１）の一方面に、白色インキをスクリーン印刷してドット状の照射部を形成した。次に、ベース１２の一方面に収容枠としてＵＶ硬化樹脂（屈折率１．５９）を硬化させベースと収容枠を一体化する。このように実施例３として試料４の導光シートを得た。
【００９８】
試料５： 試料４と同様のベースの一方面に、白色インキをスクリーン印刷してドット状の照射部を形成した。次に、ベース１２の一方面に収容枠として付加反応型シリコーン樹脂（屈折率１．４２）を硬化させベースと収容枠を一体化する。このように実施例４として試料５の導光シートを得た。
【００９９】
２．試験方法：
【０１００】
「内部光源の位置ずれとキーシートの輝度変化」； 試料１〜試料３に対して、２灯の白色ＬＥＤ（側面発光型ＬＥＤ、ＳＷＡＫ０８、Ｓｅｏｕｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ製）の光を受光面から入射した時に、照射部における測定箇所の輝度を輝度計（ＬＳ−１１０、ミノルタ製）にて測定し、白色ＬＥＤと受光面との隙間寸法による輝度の割合を算出した。その結果を表１に示す。具体的には、白色ＬＥＤと受光面との隙間寸法を０ｍｍ、０．２ｍｍ、０．４ｍｍ、０．６ｍｍ、０．８ｍｍと設定して、隙間寸法０ｍｍに対する他の隙間寸法の明るさの割合を測定箇所１〜測定箇所４の平均値で表した。測定箇所１〜測定箇所４は、測定箇所１が受光面から２３ｍｍ離れた位置、測定箇所２が受光面から３８ｍｍ離れた位置、測定箇所３が受光面から５３ｍｍ離れた位置、測定箇所４が受光面から６６ｍｍ離れた位置とした。
【０１０１】
「収容枠の屈折率とキーシートの輝度」； 試料４、試料５と白色ＬＥＤを固定し、上記測定箇所１〜測定箇所４の輝度を輝度計（ＬＳ−１１０、ミノルタ製）にて測定した。その結果を表２に示す。
【０１０２】
３．測定結果：
【０１０３】
試料１及び試料２は、試料３に比べ、白色ＬＥＤと受光面との隙間寸法が広がっても輝度の低下が小さかった。
【０１０４】
収容枠の屈折率がベースの屈折率より低い試料５は、光源近傍の輝度の高さに比べて、光源から離れるにつれて急激に輝度が低下している。これに対して、収容枠の屈折率がベースの屈折率より高い試料４は、光源から離れたところでも明るく、光源からの遠近の差が無く広い範囲で明るく照光している。このことから、広い範囲でより均一な照光性能を得るためには、試料５よりも試料４の方が優れていることがわかる。
試料４は収容枠の屈折率がベースの屈折率より高いため、収容枠の屈折率がベースの屈折率より低い試料５に比べ、全測定箇所が明るかった。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
【表２】
【符号の説明】
【０１０７】
１ 電子機器
２ 筐体
３ 回路基板
４ ＬＥＤ（内部光源）
５ 皿バネ
１０ キーシート（第１実施形態）
１１ 導光シート（第１実施形態）
１１１ 導光シート（第１実施形態の第１変形例）
１１２ 導光シート（第１実施形態の第２変形例）
１１３ 導光シート（第１実施形態の第３変形例）
１１４ 導光シート（第１実施形態の第４変形例）
１２ ベース
１３ 収容枠
１３ａ 当接面
１３ｂ 開口
１３ｃ 傾斜面
１３ｈ 中空
１３ｉ 底
１３１ 収容枠（第１実施形態の第１変形例）
１３１ａ 当接面
１３１ｂ 開口
１３１ｃ 傾斜面
１３２ 収容枠（第１実施形態の第２変形例）
１３２ａ 当接面
１３２ｂ 開口
１３２ｃ 傾斜面
１３３ 収容枠（第１実施形態の第３変形例）
１３３ａ 当接面
１３３ｂ 開口
１３３ｃ 傾斜面
１３４ 収容枠（第１実施形態の第４変形例）
１３４ａ 当接面
１３４ｂ 開口
１３４ｃ 傾斜面
１３４ｈ 中空
１４ 照射部
１５ カバーシート
１５ａ ベースシート
１５ｂ キートップ（照光部材）
１５ｃ 押圧突起
１６ａ 中間桟
１６ｂ 外桟
１６ｃ 凸部
１６ｄ 当接面
２０ キーシート（第２実施形態）
２１ 導光シート（第２実施形態）
２１１ 導光シート（第２実施形態の変形例）
２６ 透明樹脂層
３０ キーシート（第３実施形態）
３１ 導光シート（第３実施形態）
３３ 収容枠
３３ａ 当接面
３３ｂ 開口
３３ｃ 傾斜面
３３ｄ 延長部
３３ｅ 押圧突起
３３ｈ 中空
３３ｉ 底
３５ カバーシート
３５ａ ベースシート
３５ｂ キートップ（照光部材）
４０ キーシート（第４実施形態）
４０１ キーシート（第４実施形態の第１変形例）
４０２ キーシート（第４実施形態の第２変形例）
４０３ キーシート（第４実施形態の第３変形例）
４０４ キーシート（第４実施形態の第４変形例）
４１ 導光シート（第４実施形態）
４５ 透明成形体
４５ｂ キートップ（照光部材）
４５ｄ 表示印刷層
４５ｅ 遮光印刷層
４５ｆ 抜き文字印刷層
４６ 透明樹脂層
４６ａ 押圧突起
４７ 透光性印刷層
４８ 暗色印刷層
５０ キーシート（第５実施形態）
５１ 導光シート（第５実施形態）
５３ 収容枠
５３ａ 当接面
５３ｂ 開口
５３ｃ 傾斜面
５３ｄ 延長部
５３ｅ 押圧突起
５３ｆ 立部
５３ｈ 中空
５３ｉ 底
５５ キートップ（照光部材）
５５ｇ 装飾印刷層
５５ｈ 第２接着層
５６ 軟質樹脂フィルム
５６ａ 第１接着層
５９ スリット
６０ キーシート（第６実施形態）
６１ 導光シート（第６実施形態）
６２ ベース
６２ａ 透孔
６３ 収容枠
６３ａ 当接面
６３ｃ 傾斜面
６３ｈ 中空
６３ｉ 底
７１ 導光シート（各実施形態に共通の第１変形例）
７６ 軟質樹脂部材
７７ 容融樹脂部材
８１ 導光シート（各実施形態に共通の第２変形例）
９１ 導光シート（各実施形態に共通の第３変形例）
９３ 収容枠
９３ａ 当接面
９３ｂ 開口
９３ｃ 傾斜面
９３ｇ リブ
９３ｈ 中空
９３ｉ 底
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の内部に備える回路基板上に設けた内部光源からの光を導入する受光部と、導入された光を照射部に向けて導光する導光部と、導光された光を照光部材へ散乱する照射部と、を備える導光シートであって、
導光部となる平板状のベースにおける内部光源側の一方面に、該一方面から中空の枠形状に突出して先端に開口を有しその開口から中空内に内部光源を進入させて受光部となる収容枠を設け、
この収容枠における外側面の少なくとも一部が、先端側からベース側に向かって収容枠の肉厚を薄肉にするように傾斜して入射光を導光部へ反射させる傾斜面である導光シート。
【請求項２】
収容枠の屈折率がベースの屈折率よりも高い請求項１記載の導光シート。
【請求項３】
収容枠が底を有する有底枠形状である請求項１または請求項２記載の導光シート。
【請求項４】
収容枠の先端面が、内部光源を実装する回路基板と当接する当接面である請求項１〜請求項３何れか１項記載の導光シート。
【請求項５】
傾斜面のベース側端部に、ベースの一方面に沿って伸長する延長部を設ける請求項１〜請求項４何れか１項記載の導光シート。
【請求項６】
収容枠の中空内に、内部光源と収容枠との隙間を埋めるすき間充填材を備える請求項１〜請求項５何れか１項記載の導光シート。
【請求項７】
すき間充填材が、使用温度で変形可能な軟質樹脂部材であるか、または、前記ベースと収容枠の軟化温度より低い融点の樹脂でなる低融樹脂部材である第６項記載の導光シート。
【請求項８】
ベースの一方面側に、該ベースと屈折率の異なる透明樹脂層を設ける請求項１〜請求項７何れか１項記載の導光シート。
【請求項９】
請求項１〜請求項８何れか１項記載の導光シートと、該導光シートの一方面側に形成される押圧突起と、該押圧突起に対応して導光シートの他方面側に固着する照光部材としてのキートップと、を備えるキーシート。
【請求項１】
電子機器の内部に備える回路基板上に設けた内部光源からの光を導入する受光部と、導入された光を照射部に向けて導光する導光部と、導光された光を照光部材へ散乱する照射部と、を備える導光シートであって、
導光部となる平板状のベースにおける内部光源側の一方面に、該一方面から中空の枠形状に突出して先端に開口を有しその開口から中空内に内部光源を進入させて受光部となる収容枠を設け、
この収容枠における外側面の少なくとも一部が、先端側からベース側に向かって収容枠の肉厚を薄肉にするように傾斜して入射光を導光部へ反射させる傾斜面である導光シート。
【請求項２】
収容枠の屈折率がベースの屈折率よりも高い請求項１記載の導光シート。
【請求項３】
収容枠が底を有する有底枠形状である請求項１または請求項２記載の導光シート。
【請求項４】
収容枠の先端面が、内部光源を実装する回路基板と当接する当接面である請求項１〜請求項３何れか１項記載の導光シート。
【請求項５】
傾斜面のベース側端部に、ベースの一方面に沿って伸長する延長部を設ける請求項１〜請求項４何れか１項記載の導光シート。
【請求項６】
収容枠の中空内に、内部光源と収容枠との隙間を埋めるすき間充填材を備える請求項１〜請求項５何れか１項記載の導光シート。
【請求項７】
すき間充填材が、使用温度で変形可能な軟質樹脂部材であるか、または、前記ベースと収容枠の軟化温度より低い融点の樹脂でなる低融樹脂部材である第６項記載の導光シート。
【請求項８】
ベースの一方面側に、該ベースと屈折率の異なる透明樹脂層を設ける請求項１〜請求項７何れか１項記載の導光シート。
【請求項９】
請求項１〜請求項８何れか１項記載の導光シートと、該導光シートの一方面側に形成される押圧突起と、該押圧突起に対応して導光シートの他方面側に固着する照光部材としてのキートップと、を備えるキーシート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図２】
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【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
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【図１３】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
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【図２６】
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【図２８】
【図２９】
【図３０】
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【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【公開番号】特開２０１１−１１３７５６（Ｐ２０１１−１１３７５６Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７９９６（Ｐ２００９−２６７９９６）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
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