照光シート部材及びその製造方法、並びに操作スイッチ用カバー部材及びその製造方法
【課題】放射部において放射される光の強さや範囲を調整し易いと共に放射部における導光性能を維持し易く、しかも製造が容易な照光シート部材を提供する。
【解決手段】光源１１からの光が入射される光入射部４１と、光入射部４１から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部４３と、導光シート部４３により導光された光を乱反射させて放射する複数の放射部４５とを備えた照光シート部材であり、放射部４５は、導光シート部４３の表面に密着して突設され、導光シート部４３から光が入射可能な乱反射用突部５７からなり、乱反射用突部５７に入射した光が乱反射用突部５７の外表面に到達して乱反射されるように構成されている。
【解決手段】光源１１からの光が入射される光入射部４１と、光入射部４１から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部４３と、導光シート部４３により導光された光を乱反射させて放射する複数の放射部４５とを備えた照光シート部材であり、放射部４５は、導光シート部４３の表面に密着して突設され、導光シート部４３から光が入射可能な乱反射用突部５７からなり、乱反射用突部５７に入射した光が乱反射用突部５７の外表面に到達して乱反射されるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源からの光が内部を通して導かれ、所定の放射部において放射される照光シート部材及びその製造方法と、この照光シート部材を用いた操作スイッチ用カバー部材及びその製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源からの光がシート状の内部を通して導かれ、所定の放射部において放射されるように構成された照光シート部材が種々の分野で提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、キーパッドの背面に配置されて、側面側の光源から入射された光をキーパッドに照射可能に構成されたバックライト用導光板が提案されている。ここでは、導光板の側周縁の側方に配置された光源からの光が、導光板の側周縁から入射されて、導光板の内部を通して導かれ、キーパッドの数字や文字と対応する部分に形成されたパターンで乱反射されて放射されることで、各数字や文字と対応する部分を照射するようになっている。
【０００４】
このバックライト用導光板では、光を放射させるためのパターンは、導光板に凹凸形状を設けたり、光散乱材を含有するインクを印刷することなどにより形成されており、光源から遠ざかるにつれて、凹凸形状や乱反射材の密度が増加するようにして放射される光を調整している。
【特許文献１】特開２００７−８０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の照光シート部材では、導光板自体に直接に乱反射用の構造が形成されていた。そのため、導光板自体に凹凸を設ける場合には、凹凸に到達した光が全て乱反射されるため、過剰に乱反射され易くて、この部位における導光板の導光性能が低下し易かった。また、狭い範囲で強く乱反射されたり、僅かな凹凸形状の差で乱反射の強さが大きく変動し易いなど、放射される光の強さや範囲を調整し難かった。
【０００６】
光散乱材を含有するインク等を導光板自体に付着する場合、放射される光の強さを各放射部毎に調整するには、各放射部毎に異なるインクを用いなければならず、製造に手間を要していた。
【０００７】
そこで、この発明では、放射部において放射される光の強さや範囲を調整し易いと共に放射部における導光性能を維持し易く、しかも製造が容易な照光シート部材を提供することと、そのような照光シートを容易に製造できる方法を提供することを課題とし、更に、そのような照光シートを用いて操作スイッチ用カバー部材を容易に製造できる方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に記載の照光シート部材は、光源からの光が入射される光入射部と、該光入射部から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部と、該導光シート部により導光された光を乱反射させて放射する複数の放射部とを備えた照光シート部材において、前記放射部は、前記導光シート部の表面に密着して突設され、前記導光シート部から前記導光された光が入射可能な乱反射用突部からなり、該前記乱反射用突部に入射した光が前記乱反射用突部の外表面に到達して乱反射されるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の照光シート部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記複数の放射部は、前記光入射部からの距離に応じて異なる前記乱反射用突部を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の照光シート部材は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記導光シート部の前記放射部に相当する部位が平坦な面からなり、該平坦な面に前記乱反射用突部が突設されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の照光シート部材の製造方法は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を製造する方法であり、前記導光シート部を形成し、前記乱反射用突部を光硬化性樹脂により前記導光シート部から突出するように成形することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の照光シート部材の製造方法は、請求項４に記載の構成に加え、前記導光シート部の前記乱反射用突部側の面に突設されるように、前記光入射部を前記乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により成形することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の照光シート部材の製造方法は、請求項４又は５に記載の構成に加え、前記導光シート部に剛性を付与するための補強リブを、前記導光シート部の前記乱反射用突部側の面に、前記乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により成形することを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の操作スイッチ用カバー部材は、被押圧部を押圧可能な単数又は複数の押圧操作部を備えたキーシートの下面に、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を、前記放射部が前記押圧操作部に対応する位置に配置されるように積層した操作スイッチ用カバー部材であり、前記導光シート部に、前記乱反射用突部と、前記被押圧部を押圧可能なプランジャ部とを、同一の光硬化性樹脂により前記導光シート部の同一面から突出するように設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法は、被押圧部を押圧可能な単数又は複数の押圧操作部を備えたキーシートの下面に、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を、前記放射部が前記押圧操作部に対応する位置に配置されるように積層して操作スイッチ用カバー部材を製造する方法であり、前記導光シート部を形成し、該導光シート部に前記乱反射用突部と、前記被押圧部を押圧可能なプランジャ部とを、同一の光硬化性樹脂により前記導光シート部の同一面から突出するように成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の照光シート部材によれば、放射部が導光シート部の表面に密着して突設されると共に、導光シート部から光が入射可能な乱反射用突部からなり、乱反射用突部に入射した光が乱反射用突部の外表面で乱反射されるように構成されているので、導光シート部内部で導かれた光のうち、導光シート部から乱反射用突部に入射した光だけを乱反射させることができる。そのため、導光シート部に直接凹凸を設ける場合のように、導光シート部の内部で導かれる光が直接凹凸に到達して過剰に乱反射されることを防止し易く、放射部における導光シート部の導光性能を維持し易くできる。同時に、乱反射用突部の形状を自由に設定できるため、放射部において放射される光の強さや範囲を調整し易い。しかも、複数の放射面で同じ材料を用いて成形することができるため、製造も容易である。
【００１７】
請求項２に記載の照光シート部材によれば、複数の放射部が光入射部からの距離に応じて異なる乱反射用突部を備えるので、各放射部毎に乱反射により放射される光の強さや範囲を調整することができ、光源からの距離に拘わらず、複数の放射部から適切な光を放射させ易い。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、導光シート部の放射部に相当する部位が平坦な面からなり、この平坦な面に乱反射用突部が突設されているので、放射部から放射される光の強さや範囲を乱反射用突部だけで調整することができ、製造し易い。
【００１９】
請求項４に記載の照光シート部材の製造方法によれば、導光シート部を形成した後、この導光シート部に乱反射用突部を光硬化性樹脂により突出するように成形するので、乱反射用突部の形状を導光シート部とは別に任意に成形することができ、乱反射用突部の形状の自由度が大きく、放射部から放射される光の強さや範囲を広い範囲で設定することができる。また、光硬化性樹脂により形成するため、成形時に導光シート部の放射部における表面が荒れ難く、導光性能を低下し難い。
【００２０】
請求項５に記載の照光シート部材の製造方法によれば、光入射部を乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により同じ面に成形するので、光入射部を乱反射用突部と同時に成形することができ、照光シート部材の製造が容易である。
【００２１】
請求項６に記載の照光シート部材の製造方法によれば、補強リブを乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により同じ面に成形するので、補強リブを乱反射用突部と同時に成形することができ、照光シート部材の製造が容易である。
【００２２】
請求項７及び８に記載の操作スイッチ用カバー部材又はその製造方法によれば、乱反射用突部とプランジャ部とを同一の光硬化性樹脂により導光シート部の同一面から突出するように成形するので、乱反射用突部とプランジャ部とを同時に成形することができ、操作スイッチ用カバー部材の製造が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１乃至図３は、この実施の形態を示し、携帯電話の操作スイッチ用カバー部材に照光シート部材を適用した例である。
【００２５】
この携帯電話では、図示しない筐体内に、ＬＥＤ等の光源１１と、回路の接点端子１３と、接点端子１３間を離接可能な被押圧部としての弾性ドーム１５とが配設された基板１０を備え、この基板１０上に操作スイッチ用カバー部材としての操作パネル２０が配設された構成を有している。
【００２６】
操作パネル２０は、複数のキートップ３１を備えたキーシート３０と、キーシート３０を基板１０側となる下面側から照光可能な照光シート部材４０とが、空気層２３を介して積層され、周囲のスペーサ２１により接合されている。
【００２７】
キーシート３０は、弾性ドーム１５に対応する位置の上面に、押圧操作部としてのキートップ３１が固定され、このキートップ３１に印刷、塗装、蒸着等により遮光層３３が形成されると共に、遮光層３３に抜き形状に文字、図形、記号等の表示部３５が形成されている。キーシート３０の基板１０側となる下面には、印刷、塗装、蒸着等により遮光層３７が形成されると共に、キートップ３１に対応する位置に抜き形状に透光部３９が形成されている。キーシート３０及びキートップ３１は何れも光を透過可能な透明樹脂により形成されている。
【００２８】
操作パネル２０の照光シート部材４０は、光源１１からの光が入射される光入射部４１と、この光入射部４１から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部４３と、この導光シート部４３により導光された光を放射するように、各キートップ３１に対応する位置の基板１０側となる下面に設けられた複数の放射部４５と、放射部４５と共に下面に設けられた弾性ドーム１５を押圧可能なプランジャ部４７と、操作パネル２０を基板１０上に支持するための補強リブ４９とを備えている。
【００２９】
照光シート部材４０の導光シート部４３は、内部で光が両面側で反射されつつ導光可能な平坦な透明樹脂シートからなる。この透明樹脂シートの材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。透明性、強靱性を有すると共に高い屈折率を有するという理由で、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートが好適である。
【００３０】
この導光シート部４３は、照光シート部材４０や操作パネル２０を薄く抑えるために出来るだけ薄く形成されることが好ましく、例えば、導光シート部４３の厚さを０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍとしてもよく、好ましくは、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍとするのが好適である。このような範囲であれば、導光性能を確保しつつ、薄型化することが可能である。
【００３１】
照光シート部材４０の光入射部４１は、光源１１の発光面１１ａから発光した光を導光シート部４３の内部に導くもので、導光シート部４３の下面に密着して突設されており、光源１１の発光面１１ａと対向する入射面５１と、入射面５１より放射部４５側に設けられて、光源１１側から放射部４５側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面５３とを備えている。この光入射部４１は、接着剤や粘着剤等を介在しないと共に気泡等を存在させず、導光シート部４３の下面に直接密着して固定されている。
【００３２】
この実施の形態の光源１１は、導光シート部４３に沿う方向の光がより多く発光されるように発光面１１ａが基板１０及び導光シート部４３に沿う方向に配向した側面発光式のものであり、光入射部４１の入射面５１は、この光源１１の発光面１１ａに対応した形状を有し、発光面１１ａに出来るだけ近接し、好ましくは密着した平面又は曲面からなる。入射面５１は、光源１１の発光面積と同一以上の入射面積を有しており、発光面１１ａの全面に対向している。
【００３３】
一方、光案内面５３は、入射面５１から入射して光案内面５３に達した光をより多く導光シート部４３の内部に導けるように、入射面５１から離間する程、導光シート部４３に近接するように、一定の勾配で傾斜した傾斜平面又は曲面により構成されている。
【００３４】
この光案内面５３は、例えば、光源１１からの光を主として導光させる方向が１方又は狭い範囲である場合には、光案内面５３は導光シート部４３に沿う断面が直線形状となる傾斜平面としてもよく、光源１１からの光を比較的広い範囲に導光させる場合には、導光シート部４３に沿う断面が曲線形状となる傾斜曲面としていもよい。
【００３５】
光案内面５３の傾斜面の勾配は、導光シート部４３と平行な光を反射させた際、反射光が光入射部４１から導光シート部４３に入射可能な勾配とするのが好ましく、特に、この反射光が導光シート部４３に入射して導光シート部４３の空気層２３との界面である上面に到達した際、反射光が導光シート部４３の上面において全反射条件を満たすような勾配となるように形成するのが好適である。このような光案内面５３の勾配は光入射部４１や導光シート部４３の各材料の屈折率等に応じて適宜設定することが可能である。
【００３６】
また、光案内面５３には、この実施の形態のように、光案内面に５３達した光をより多く反射できるように金属蒸着や白色印刷により形成された反射層５５を設けていてもよい。
【００３７】
照光シート部材４０の放射部４５は、導光シート部４３の内部で導かれた光を乱反射させて導光シート部４３から放射させるもので、導光シート部４３の下面に密着して突設された複数の乱反射用突部５７からなる。この乱反射用突部５７は、各キートップ３１に対応する各放射部４５毎に複数設けてられている。
【００３８】
この乱反射用突部５７は、導光シート部４３の内部で導光され、乱反射用突部５７と導光シート部４３との界面に到達した光の一部、即ち、界面での全反射条件を満たさない光を入射させて、乱反射用突部５７の突形状の外表面で乱反射させるように構成されている。
【００３９】
この乱反射用突部５７では、所望の乱反射の強さが得られるように、大きさ、形状、数等が適宜設定されている。形状としては、例えば、球面、円錐、円柱、円錐台、角錐、角柱、角錐台、板状、塊状等、各種の形状が選択できる。また、複数の放射部４５の放射部４５毎に、乱反射用突部５７の形状、大きさ、数等を異ならせることができる。
【００４０】
この実施の形態では、複数の放射部４５の光入射部４１からの距離に応じて異なる形状の乱反射用突部５７が設けてられており、例えば、光入射部４１に近い程、放射部４５の乱反射用突部５７を、例えば配置面積が小さくなるように形成したり、複数の乱反射用突部５７の配置密度が小さくなるように形成したり、各乱反射用突部５７の外表面の導光シート部４３に対する角度を小さくするようにしてもよい。この実施の形態１では、詳細な図示は省略しているが、光源１１からの距離が遠い程、乱反射用突部５７の数を多くして配置密度を増加させている。
【００４１】
照光シート部材４０のプランジャ部４７は、キートップ３１が押圧された際に下降して弾性ドーム１４を押圧するもので、各キートップ３１に対応する導光シート部４３の下面の放射部４５に設けられている。この実施の形態では、プランジャ部４７は放射部４５の一部を構成している。このプランジャ部４７は、略円柱形状を呈し、乱反射用突部５７より突出して設けられており、基板１０側となる下面に乱反射用突部５７と同形状の凹凸が設けられている。このプランジャ部４７では、導光シート部４３の内部で導光されて、プランジャ部４７と導光シート部４３との界面に到達した光の一部が入射され、外表面で乱反射されるようになっている。
【００４２】
これらの乱反射用突部５７及びプランジャ部４７は、光を透過可能な透明性を有する材料から形成されており、接着剤や粘着剤等を介在しないと共に気泡等を存在させず、導光シート部４３の下面に直接密着して固定されている。
【００４３】
照光シート部材４０の補強リブ４９は、導光シート部４３の下面の各キートップ３１間に設けられている。この補強リブ４９は、照光シート部材４０の基板１０からの位置を位置決めする機能と、各キートップ３１の押圧時に、他のキートップ３１を含む操作パネル２０の他の部位を変形させ難くする機能とを有している。また、操作パネル２０の剛性を担保するものであってもよい。この補強リブ４９は、導光シート部４３より硬質の材料から形成されており、導光シート部４３に複数箇所、好ましくは全体が固定されている。
【００４４】
このような導光シート部４３の下面に形成された光入射部４１、乱反射用突部５７、及びプランジャ部４７は、それぞれ光を透過可能な透明性を有する材料から形成されており、互いに異なる材料から形成されていてもよいが、同一の材料から形成されていることが好ましい。同一の材料から形成されていれば、これらを一度に成形することが可能で、製造し易くできるからである。
【００４５】
これらの材料として、導光シート部４３の表面上で成形可能な樹脂等の材料を用いるのが好適である。導光シート部４３に直接密着して形成することができ、光入射部４１、乱反射用突部５７、又はプランジャ部４７と導光シート部４３との界面における、光の伝搬が阻害される部材や気泡を存在させ難くできるからである。
【００４６】
具体的には、透明性を有する各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などを用いることができ、光硬化性樹脂を用いれば、成形時に導光シート部４３の表面が荒れ難く、乱反射を防止できて好適である。この光硬化性樹脂としては、種々のものが使用可能であるが、加工性、作業性の観点から、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系、エステル系などの紫外線硬化樹脂を用いるのがよい。
【００４７】
この実施の形態では、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、補強リブ４９が、全て同一の紫外線硬化樹脂により形成されている。
【００４８】
なお、光入射部４１には、導光シート部４３より低い屈折率を有する材料を用いることが好適である。導光シート部４３より低い屈折率であれば、既に導光シート部４３の内部で導光されている光が光導入部４１と導光シート部４３との界面に入射した際、導光シート部４３内で反射させ易いからである。
【００４９】
一方、乱反射用突部５７を光入射部４１と異なる材料により形成する場合、乱反射用凸部５７には、導光シート部４３より高い屈折率を有する材料を用いることは好適である。導光シート部４３より高い屈折率であれば、導光シート部４３から乱反射用突部５７に光を入射させ易くできるからである。
【００５０】
このような照光シート部材４０は、キーシート３０と空気層２３を介して積層された状態で、周縁側で両面粘着シート等のスペーサ２１を介して接合されて操作パネル２０が構成されている。照光シート部材４０とキーシート３０とが空気層２３を介して積層されることで、導光シート部４３の上面がキーシート３０に比べて屈折率の低い空気層２３に接するため、導光シート部４３の内部で導かれる光が上面側に到達したときの全反射条件を広くでき、導光性能を向上することができるからである。
【００５１】
更に、このように構成された操作パネル２０は、図示しない筐体の開口部の周縁に設けられた固定部に固定されると共に、補強リブ４９の底面が基板１０に固定されることにより、筐体及び基板１０に装着されて携帯電話を構成している。
【００５２】
なお、操作パネル２０が固定部に固定された状態で、補強リブ４９に入射された光が補強リブ４９から漏れることなどを防止する目的で、補強リブ４９と基板１０とが接触する部位に金属蒸着や白色印刷等により形成された反射層５９を設けることも好ましい。
【００５３】
次に、照光シート部材４０を製造する方法について説明する。
【００５４】
この照光シート部材４０を製造するには、まず、図３（ａ）に示すように、予め少なくとも一方の面が平坦に形成されていて、導光シート部４３を構成可能なシート材４３Ｘを作製する。シート材４３Ｘとしては、シート状の素材から切り出して使用してもよく、成形型等を用いて作製してもよい。
【００５５】
次に、図３（ｂ）に示すように、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９に対応する形状を有する凹部６１と、シート材４３Ｘがインサートされる収容部６３とを有する透明な下型６５を用い、各凹部６１に未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を注入し、スクレーパ６８により各凹部６１に対して過剰量の紫外線硬化樹脂組成物６７を除去することにより、全ての凹部６１に紫外線硬化樹脂組成物６７を適量充填する。
【００５６】
次に、図３（ｃ）に示すように、下型６５の収容部６３にシート材４３Ｘを配置して、上型６９により型締めし、シート材４３Ｘに各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を各凹部６１の開口全面で密着させる。そして、この状態で、下型６５の外側から紫外線を照射し、各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を硬化する。
【００５７】
その後、下型６５及び上型６９からなる成形型を型開きして、成形品を取り出し、シート材４３Ｘが所定の外形形状を有する導光シート部４３となる場合にはそのまま、また、シート材４３Ｘが複数の導光シート部４３を含む場合には、所定の外形形状を有する導光シート部４３毎に切断分離するなどにより、導光シート部４３に光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９がそれぞれ一体に形成された照光シート部材４０を得ることができる。
【００５８】
次に、このような照光シート部材４０の使用状態を説明する。
【００５９】
この照光シート部材４０が所定位置に配置された携帯電話では、光源１１を発光させると、図２に示すように、まず、光源１１の発光面１１ａから発せられた光が、光入射部４１の入射面５１に入射される。入射された光のうち、入射面５１と導光シート部４３との間の界面に到達した光の多くは、直接、導光シート部４３に入射される。また、入射された光のうち、導光シート部４３に沿って光案内面５３にまで到達した光は、光案内面５３において反射され、導光シート部４３との界面の方向に進行し、該界面から導光シート部４３に入射される。
【００６０】
導光シート部４３の内部に入射された光は、導光シート部４３の上面側の空気層２３との界面で反射され、その後、導光シート部４３の上下面において適宜繰り返し反射されつつ、導光シート部４３内で複数の放射部４５に導かれる。
【００６１】
放射部４５では、導光シート部４３内で導びかれた光のうち、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７との界面に到達した光の一部が乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射される。
【００６２】
そして、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射された光が、それぞれの外表面に到達するとその部位で乱反射され、照光シート部材４０から放射される。この放射された光のうちキートップ３１に向かう光が、透光部３９及び表示部３５を透過することにより、キートップ３１の表示部３５の外部に放射される。
【００６３】
なお、導光シート部４３内で導びかれた光のうち、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射されない光は、更に、導光シート部４３内で他の放射部４５に導かれ、キートップ３１の表示部３５の外部に放射される。
【００６４】
以上のような照光シート部材４０によれば、放射部４５が、導光シート部４３の表面に密着して突設されて導光シート部４３からの光が入射可能に形成された乱反射用突部５７からなり、乱反射用突部５７に入射した光がそれらの外表面に到達して乱反射されるように構成されているので、導光シート部４３内部で導かれた光のうち、導光シート部４３から乱反射用突部５７に入射した光だけを乱反射させることができる。
【００６５】
そのため、導光シート部４３に直接凹凸を設ける場合のように、導光シート部４３の内部で導かれる光が直接凹凸に入射して過剰に乱反射されることがなく、この放射部４５における導光シート部４３の導光性能を維持し易くできる。
【００６６】
また、乱反射用突部５７の形状を自由に設定できるため、放射部４５において放射される光の強さや範囲を調整し易い。しかも、複数の放射面４５で同じ材料を用いて成形することができるため、製造も容易である。
【００６７】
また、複数の放射部４５が光入射部４１からの距離に応じて異なる形状や大きさの乱反射用突部５７を設けたので、各放射部４５毎に放射される光の強さなどを異ならせることができ、光源１１からの距離に拘わらず、複数の放射部４５から適切な強さで光を放射することができる。
【００６８】
更に、導光シート部４３の放射部４５に相当する部位が平坦な面からなり、この平坦な面に乱反射用突部５７を突設しているので、導光シート部４３に特別な構成を設けることなく、乱反射用突部５７だけで放射部４５から放射される光の強さや範囲を自在に調整し易く、製造が容易である。
【００６９】
また、上述のように照光シート部材４０を製造すると、導光シート部４３を形成した後、この導光シート部４３に乱反射用突部５７を光硬化性樹脂により突出するように成形するので、乱反射用突部５７の形状を導光シート部４３とは別に任意に成形することができ、乱反射用突部５７の形状の自由度が大きく、放射部４５から放射される光の強さや範囲を広い範囲で設定し易い。また、光硬化性樹脂により形成するため、成形時に導光シート部４３の放射部４５における表面が荒れ難く、導光性能を低下し難い。
【００７０】
また、光入射部４１と乱反射用突部５７とを同一の光硬化性樹脂により同じ面に成形するので、光入射部４１と乱反射用突部５７と同時に成形することができ、照光シート部材４０の製造が容易である。
【００７１】
その際、更に、補強リブ４９を乱反射用突部５７と同一の光硬化性樹脂により同じ面に成形しているので、補強リブ４９を乱反射用突部５７と同時に成形することができ、照光シート部材４０の製造がより容易である。
【００７２】
そして、このような照光シート部材４０を用いて操作パネル２０を製造すれば、導光シート部４３の放射部４５に相当する部位に、乱反射用突部５７とプランジャ部４７とを同一の光硬化性樹脂により導光シート部４３から突設するように成形するので、乱反射用突部５７とプランジャ部とを同時に成形することができるため、操作パネル２０の製造が容易である。
［実施の形態２］
【００７３】
図４は、この実施の形態２の操作パネル２０を示している。
【００７４】
この実施の形態２では、光源７１及び光入射部４１が、例えば図１のＰ点等のように、周囲の多数の方向にキートップ３１が設けられているような位置に配置されている。
【００７５】
また、基板１０に装着された光源７１として、発光面７１ａが頂部側に設けられていて、発光面７１ａから導光シート部４３側に向かう光がより多く発光される上面発光式のものを用いており、その他は、実施の形態１と同様である。
【００７６】
このような照光シート部材４０であっても、実施の形態１と何ら異なることなく、同様の作用効果を得ることができる。
［実施の形態３］
【００７７】
図５は、この実施の形態３の照光シート部材４０の放射部４５を示している。
【００７８】
この実施の形態３の照光シート部材４０は、各放射部４５に一つの乱反射用突部としての成形部７３を設けている。この成形部７３にはプランジャ部４７が同一材料により一体に成形されており、成形部７３とプランジャ部４７の基板１０側の表面に、実施の形態１、２と同様の凹凸形状７５が設けられている。この成形部７３は、少なくともキートップ３１の表示部３５に対応する領域以上の範囲であって、キートップ３１に対応する領域と同等又はそれ以下の範囲に設けられていることが好ましい。表示部３５の領域より小さいと、表示部３５から放射される光にむらが生じ易く、一方、キートップ３１に対応する領域より大きいとキートップ３１の押圧動作を阻害し易くなるからである。
【００７９】
その他は実施の形態１、２と同一である。
【００８０】
このような成形部７３を用いても、実施の形態１、２と同様の作用効果を得ることができる。特に、この放射部４５では、成形部７３が一体に形成されているため、複数の乱反射用突部５７やプランジャ部４７を個々に直接導光シート部４３に設けた場合のように、導光シート部４３の表面に各乱反射用突部５７の周縁やプランジャ部４７の周縁が多数形成されることがなく、その縁部により生じる乱反射を防止することができる。そのため、より放射部４５から放射される光の強さや範囲を調整し易くすることが可能である。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例について説明する。
【００８２】
両面が平坦で、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルム「ユーピロン」（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名）を適宜切断して、図３（ａ）に示すように、シート材料４３Ｘを作製した。
【００８３】
次に、図３（ｂ）に示すように、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び補強リブ４９の形状に対応する凹部６１が設けられた下型６５に、未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を供給し、過剰な紫外線硬化樹脂組成物６７をスクレーパ６８により除去することで、各凹部６１に未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を気泡が入らないように充填した。
【００８４】
次に、図３（ｃ）に示すように、下型６５の収容部６３にシート材料４３Ｘを配置して、上型６９により型締めし、シート材料４３Ｘに各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を各凹部６１の開口全面で密着させた。
【００８５】
そして、この状態で、上型６９の外側から紫外線を積算光量２００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射して、各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を硬化した。
【００８６】
その後、型開きして、成形品を取り出し、シート材料４３Ｘを導光シート部４３の外形形状となるように切断することにより、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９が、間に気泡等が存在することなく導光シート部４３に密着した状態の照光シート部材４０を得た。
【００８７】
この照光シート部材４０を、各キートップ３１に抜き文字により表示部３５が形成されているキーシート３０に、間に空気層２３を形成するようにスペーサ２１を用いて積層して、操作パネル２０を形成し、この操作パネル２０の光入射部４１に光源１１を配置して発光させたところ、各キートップ３１の抜き文字からなる表示部３５を鮮明に光を放射させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】この発明の実施の形態１の操作パネルを示す平面図である。
【図２】同実施の形態１の操作パネルを示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施の形態１の照光シート部材の製造工程を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２の操作パネルを示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３の操作パネルの照光シートの放射部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 基板
１１ 光源
２０ 操作パネル
３０ キーシート
４０ 照光シート部材
４１ 光入射部
４３ 導光シート部
４５ 放射部
４７ プランジャ部
４９ 補強リブ
５７ 乱反射用突部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源からの光が内部を通して導かれ、所定の放射部において放射される照光シート部材及びその製造方法と、この照光シート部材を用いた操作スイッチ用カバー部材及びその製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源からの光がシート状の内部を通して導かれ、所定の放射部において放射されるように構成された照光シート部材が種々の分野で提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、キーパッドの背面に配置されて、側面側の光源から入射された光をキーパッドに照射可能に構成されたバックライト用導光板が提案されている。ここでは、導光板の側周縁の側方に配置された光源からの光が、導光板の側周縁から入射されて、導光板の内部を通して導かれ、キーパッドの数字や文字と対応する部分に形成されたパターンで乱反射されて放射されることで、各数字や文字と対応する部分を照射するようになっている。
【０００４】
このバックライト用導光板では、光を放射させるためのパターンは、導光板に凹凸形状を設けたり、光散乱材を含有するインクを印刷することなどにより形成されており、光源から遠ざかるにつれて、凹凸形状や乱反射材の密度が増加するようにして放射される光を調整している。
【特許文献１】特開２００７−８０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の照光シート部材では、導光板自体に直接に乱反射用の構造が形成されていた。そのため、導光板自体に凹凸を設ける場合には、凹凸に到達した光が全て乱反射されるため、過剰に乱反射され易くて、この部位における導光板の導光性能が低下し易かった。また、狭い範囲で強く乱反射されたり、僅かな凹凸形状の差で乱反射の強さが大きく変動し易いなど、放射される光の強さや範囲を調整し難かった。
【０００６】
光散乱材を含有するインク等を導光板自体に付着する場合、放射される光の強さを各放射部毎に調整するには、各放射部毎に異なるインクを用いなければならず、製造に手間を要していた。
【０００７】
そこで、この発明では、放射部において放射される光の強さや範囲を調整し易いと共に放射部における導光性能を維持し易く、しかも製造が容易な照光シート部材を提供することと、そのような照光シートを容易に製造できる方法を提供することを課題とし、更に、そのような照光シートを用いて操作スイッチ用カバー部材を容易に製造できる方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に記載の照光シート部材は、光源からの光が入射される光入射部と、該光入射部から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部と、該導光シート部により導光された光を乱反射させて放射する複数の放射部とを備えた照光シート部材において、前記放射部は、前記導光シート部の表面に密着して突設され、前記導光シート部から前記導光された光が入射可能な乱反射用突部からなり、該前記乱反射用突部に入射した光が前記乱反射用突部の外表面に到達して乱反射されるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の照光シート部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記複数の放射部は、前記光入射部からの距離に応じて異なる前記乱反射用突部を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の照光シート部材は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記導光シート部の前記放射部に相当する部位が平坦な面からなり、該平坦な面に前記乱反射用突部が突設されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の照光シート部材の製造方法は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を製造する方法であり、前記導光シート部を形成し、前記乱反射用突部を光硬化性樹脂により前記導光シート部から突出するように成形することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の照光シート部材の製造方法は、請求項４に記載の構成に加え、前記導光シート部の前記乱反射用突部側の面に突設されるように、前記光入射部を前記乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により成形することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の照光シート部材の製造方法は、請求項４又は５に記載の構成に加え、前記導光シート部に剛性を付与するための補強リブを、前記導光シート部の前記乱反射用突部側の面に、前記乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により成形することを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の操作スイッチ用カバー部材は、被押圧部を押圧可能な単数又は複数の押圧操作部を備えたキーシートの下面に、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を、前記放射部が前記押圧操作部に対応する位置に配置されるように積層した操作スイッチ用カバー部材であり、前記導光シート部に、前記乱反射用突部と、前記被押圧部を押圧可能なプランジャ部とを、同一の光硬化性樹脂により前記導光シート部の同一面から突出するように設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法は、被押圧部を押圧可能な単数又は複数の押圧操作部を備えたキーシートの下面に、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を、前記放射部が前記押圧操作部に対応する位置に配置されるように積層して操作スイッチ用カバー部材を製造する方法であり、前記導光シート部を形成し、該導光シート部に前記乱反射用突部と、前記被押圧部を押圧可能なプランジャ部とを、同一の光硬化性樹脂により前記導光シート部の同一面から突出するように成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の照光シート部材によれば、放射部が導光シート部の表面に密着して突設されると共に、導光シート部から光が入射可能な乱反射用突部からなり、乱反射用突部に入射した光が乱反射用突部の外表面で乱反射されるように構成されているので、導光シート部内部で導かれた光のうち、導光シート部から乱反射用突部に入射した光だけを乱反射させることができる。そのため、導光シート部に直接凹凸を設ける場合のように、導光シート部の内部で導かれる光が直接凹凸に到達して過剰に乱反射されることを防止し易く、放射部における導光シート部の導光性能を維持し易くできる。同時に、乱反射用突部の形状を自由に設定できるため、放射部において放射される光の強さや範囲を調整し易い。しかも、複数の放射面で同じ材料を用いて成形することができるため、製造も容易である。
【００１７】
請求項２に記載の照光シート部材によれば、複数の放射部が光入射部からの距離に応じて異なる乱反射用突部を備えるので、各放射部毎に乱反射により放射される光の強さや範囲を調整することができ、光源からの距離に拘わらず、複数の放射部から適切な光を放射させ易い。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、導光シート部の放射部に相当する部位が平坦な面からなり、この平坦な面に乱反射用突部が突設されているので、放射部から放射される光の強さや範囲を乱反射用突部だけで調整することができ、製造し易い。
【００１９】
請求項４に記載の照光シート部材の製造方法によれば、導光シート部を形成した後、この導光シート部に乱反射用突部を光硬化性樹脂により突出するように成形するので、乱反射用突部の形状を導光シート部とは別に任意に成形することができ、乱反射用突部の形状の自由度が大きく、放射部から放射される光の強さや範囲を広い範囲で設定することができる。また、光硬化性樹脂により形成するため、成形時に導光シート部の放射部における表面が荒れ難く、導光性能を低下し難い。
【００２０】
請求項５に記載の照光シート部材の製造方法によれば、光入射部を乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により同じ面に成形するので、光入射部を乱反射用突部と同時に成形することができ、照光シート部材の製造が容易である。
【００２１】
請求項６に記載の照光シート部材の製造方法によれば、補強リブを乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により同じ面に成形するので、補強リブを乱反射用突部と同時に成形することができ、照光シート部材の製造が容易である。
【００２２】
請求項７及び８に記載の操作スイッチ用カバー部材又はその製造方法によれば、乱反射用突部とプランジャ部とを同一の光硬化性樹脂により導光シート部の同一面から突出するように成形するので、乱反射用突部とプランジャ部とを同時に成形することができ、操作スイッチ用カバー部材の製造が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
図１乃至図３は、この実施の形態を示し、携帯電話の操作スイッチ用カバー部材に照光シート部材を適用した例である。
【００２５】
この携帯電話では、図示しない筐体内に、ＬＥＤ等の光源１１と、回路の接点端子１３と、接点端子１３間を離接可能な被押圧部としての弾性ドーム１５とが配設された基板１０を備え、この基板１０上に操作スイッチ用カバー部材としての操作パネル２０が配設された構成を有している。
【００２６】
操作パネル２０は、複数のキートップ３１を備えたキーシート３０と、キーシート３０を基板１０側となる下面側から照光可能な照光シート部材４０とが、空気層２３を介して積層され、周囲のスペーサ２１により接合されている。
【００２７】
キーシート３０は、弾性ドーム１５に対応する位置の上面に、押圧操作部としてのキートップ３１が固定され、このキートップ３１に印刷、塗装、蒸着等により遮光層３３が形成されると共に、遮光層３３に抜き形状に文字、図形、記号等の表示部３５が形成されている。キーシート３０の基板１０側となる下面には、印刷、塗装、蒸着等により遮光層３７が形成されると共に、キートップ３１に対応する位置に抜き形状に透光部３９が形成されている。キーシート３０及びキートップ３１は何れも光を透過可能な透明樹脂により形成されている。
【００２８】
操作パネル２０の照光シート部材４０は、光源１１からの光が入射される光入射部４１と、この光入射部４１から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部４３と、この導光シート部４３により導光された光を放射するように、各キートップ３１に対応する位置の基板１０側となる下面に設けられた複数の放射部４５と、放射部４５と共に下面に設けられた弾性ドーム１５を押圧可能なプランジャ部４７と、操作パネル２０を基板１０上に支持するための補強リブ４９とを備えている。
【００２９】
照光シート部材４０の導光シート部４３は、内部で光が両面側で反射されつつ導光可能な平坦な透明樹脂シートからなる。この透明樹脂シートの材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。透明性、強靱性を有すると共に高い屈折率を有するという理由で、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートが好適である。
【００３０】
この導光シート部４３は、照光シート部材４０や操作パネル２０を薄く抑えるために出来るだけ薄く形成されることが好ましく、例えば、導光シート部４３の厚さを０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍとしてもよく、好ましくは、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍとするのが好適である。このような範囲であれば、導光性能を確保しつつ、薄型化することが可能である。
【００３１】
照光シート部材４０の光入射部４１は、光源１１の発光面１１ａから発光した光を導光シート部４３の内部に導くもので、導光シート部４３の下面に密着して突設されており、光源１１の発光面１１ａと対向する入射面５１と、入射面５１より放射部４５側に設けられて、光源１１側から放射部４５側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面５３とを備えている。この光入射部４１は、接着剤や粘着剤等を介在しないと共に気泡等を存在させず、導光シート部４３の下面に直接密着して固定されている。
【００３２】
この実施の形態の光源１１は、導光シート部４３に沿う方向の光がより多く発光されるように発光面１１ａが基板１０及び導光シート部４３に沿う方向に配向した側面発光式のものであり、光入射部４１の入射面５１は、この光源１１の発光面１１ａに対応した形状を有し、発光面１１ａに出来るだけ近接し、好ましくは密着した平面又は曲面からなる。入射面５１は、光源１１の発光面積と同一以上の入射面積を有しており、発光面１１ａの全面に対向している。
【００３３】
一方、光案内面５３は、入射面５１から入射して光案内面５３に達した光をより多く導光シート部４３の内部に導けるように、入射面５１から離間する程、導光シート部４３に近接するように、一定の勾配で傾斜した傾斜平面又は曲面により構成されている。
【００３４】
この光案内面５３は、例えば、光源１１からの光を主として導光させる方向が１方又は狭い範囲である場合には、光案内面５３は導光シート部４３に沿う断面が直線形状となる傾斜平面としてもよく、光源１１からの光を比較的広い範囲に導光させる場合には、導光シート部４３に沿う断面が曲線形状となる傾斜曲面としていもよい。
【００３５】
光案内面５３の傾斜面の勾配は、導光シート部４３と平行な光を反射させた際、反射光が光入射部４１から導光シート部４３に入射可能な勾配とするのが好ましく、特に、この反射光が導光シート部４３に入射して導光シート部４３の空気層２３との界面である上面に到達した際、反射光が導光シート部４３の上面において全反射条件を満たすような勾配となるように形成するのが好適である。このような光案内面５３の勾配は光入射部４１や導光シート部４３の各材料の屈折率等に応じて適宜設定することが可能である。
【００３６】
また、光案内面５３には、この実施の形態のように、光案内面に５３達した光をより多く反射できるように金属蒸着や白色印刷により形成された反射層５５を設けていてもよい。
【００３７】
照光シート部材４０の放射部４５は、導光シート部４３の内部で導かれた光を乱反射させて導光シート部４３から放射させるもので、導光シート部４３の下面に密着して突設された複数の乱反射用突部５７からなる。この乱反射用突部５７は、各キートップ３１に対応する各放射部４５毎に複数設けてられている。
【００３８】
この乱反射用突部５７は、導光シート部４３の内部で導光され、乱反射用突部５７と導光シート部４３との界面に到達した光の一部、即ち、界面での全反射条件を満たさない光を入射させて、乱反射用突部５７の突形状の外表面で乱反射させるように構成されている。
【００３９】
この乱反射用突部５７では、所望の乱反射の強さが得られるように、大きさ、形状、数等が適宜設定されている。形状としては、例えば、球面、円錐、円柱、円錐台、角錐、角柱、角錐台、板状、塊状等、各種の形状が選択できる。また、複数の放射部４５の放射部４５毎に、乱反射用突部５７の形状、大きさ、数等を異ならせることができる。
【００４０】
この実施の形態では、複数の放射部４５の光入射部４１からの距離に応じて異なる形状の乱反射用突部５７が設けてられており、例えば、光入射部４１に近い程、放射部４５の乱反射用突部５７を、例えば配置面積が小さくなるように形成したり、複数の乱反射用突部５７の配置密度が小さくなるように形成したり、各乱反射用突部５７の外表面の導光シート部４３に対する角度を小さくするようにしてもよい。この実施の形態１では、詳細な図示は省略しているが、光源１１からの距離が遠い程、乱反射用突部５７の数を多くして配置密度を増加させている。
【００４１】
照光シート部材４０のプランジャ部４７は、キートップ３１が押圧された際に下降して弾性ドーム１４を押圧するもので、各キートップ３１に対応する導光シート部４３の下面の放射部４５に設けられている。この実施の形態では、プランジャ部４７は放射部４５の一部を構成している。このプランジャ部４７は、略円柱形状を呈し、乱反射用突部５７より突出して設けられており、基板１０側となる下面に乱反射用突部５７と同形状の凹凸が設けられている。このプランジャ部４７では、導光シート部４３の内部で導光されて、プランジャ部４７と導光シート部４３との界面に到達した光の一部が入射され、外表面で乱反射されるようになっている。
【００４２】
これらの乱反射用突部５７及びプランジャ部４７は、光を透過可能な透明性を有する材料から形成されており、接着剤や粘着剤等を介在しないと共に気泡等を存在させず、導光シート部４３の下面に直接密着して固定されている。
【００４３】
照光シート部材４０の補強リブ４９は、導光シート部４３の下面の各キートップ３１間に設けられている。この補強リブ４９は、照光シート部材４０の基板１０からの位置を位置決めする機能と、各キートップ３１の押圧時に、他のキートップ３１を含む操作パネル２０の他の部位を変形させ難くする機能とを有している。また、操作パネル２０の剛性を担保するものであってもよい。この補強リブ４９は、導光シート部４３より硬質の材料から形成されており、導光シート部４３に複数箇所、好ましくは全体が固定されている。
【００４４】
このような導光シート部４３の下面に形成された光入射部４１、乱反射用突部５７、及びプランジャ部４７は、それぞれ光を透過可能な透明性を有する材料から形成されており、互いに異なる材料から形成されていてもよいが、同一の材料から形成されていることが好ましい。同一の材料から形成されていれば、これらを一度に成形することが可能で、製造し易くできるからである。
【００４５】
これらの材料として、導光シート部４３の表面上で成形可能な樹脂等の材料を用いるのが好適である。導光シート部４３に直接密着して形成することができ、光入射部４１、乱反射用突部５７、又はプランジャ部４７と導光シート部４３との界面における、光の伝搬が阻害される部材や気泡を存在させ難くできるからである。
【００４６】
具体的には、透明性を有する各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などを用いることができ、光硬化性樹脂を用いれば、成形時に導光シート部４３の表面が荒れ難く、乱反射を防止できて好適である。この光硬化性樹脂としては、種々のものが使用可能であるが、加工性、作業性の観点から、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系、エステル系などの紫外線硬化樹脂を用いるのがよい。
【００４７】
この実施の形態では、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、補強リブ４９が、全て同一の紫外線硬化樹脂により形成されている。
【００４８】
なお、光入射部４１には、導光シート部４３より低い屈折率を有する材料を用いることが好適である。導光シート部４３より低い屈折率であれば、既に導光シート部４３の内部で導光されている光が光導入部４１と導光シート部４３との界面に入射した際、導光シート部４３内で反射させ易いからである。
【００４９】
一方、乱反射用突部５７を光入射部４１と異なる材料により形成する場合、乱反射用凸部５７には、導光シート部４３より高い屈折率を有する材料を用いることは好適である。導光シート部４３より高い屈折率であれば、導光シート部４３から乱反射用突部５７に光を入射させ易くできるからである。
【００５０】
このような照光シート部材４０は、キーシート３０と空気層２３を介して積層された状態で、周縁側で両面粘着シート等のスペーサ２１を介して接合されて操作パネル２０が構成されている。照光シート部材４０とキーシート３０とが空気層２３を介して積層されることで、導光シート部４３の上面がキーシート３０に比べて屈折率の低い空気層２３に接するため、導光シート部４３の内部で導かれる光が上面側に到達したときの全反射条件を広くでき、導光性能を向上することができるからである。
【００５１】
更に、このように構成された操作パネル２０は、図示しない筐体の開口部の周縁に設けられた固定部に固定されると共に、補強リブ４９の底面が基板１０に固定されることにより、筐体及び基板１０に装着されて携帯電話を構成している。
【００５２】
なお、操作パネル２０が固定部に固定された状態で、補強リブ４９に入射された光が補強リブ４９から漏れることなどを防止する目的で、補強リブ４９と基板１０とが接触する部位に金属蒸着や白色印刷等により形成された反射層５９を設けることも好ましい。
【００５３】
次に、照光シート部材４０を製造する方法について説明する。
【００５４】
この照光シート部材４０を製造するには、まず、図３（ａ）に示すように、予め少なくとも一方の面が平坦に形成されていて、導光シート部４３を構成可能なシート材４３Ｘを作製する。シート材４３Ｘとしては、シート状の素材から切り出して使用してもよく、成形型等を用いて作製してもよい。
【００５５】
次に、図３（ｂ）に示すように、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９に対応する形状を有する凹部６１と、シート材４３Ｘがインサートされる収容部６３とを有する透明な下型６５を用い、各凹部６１に未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を注入し、スクレーパ６８により各凹部６１に対して過剰量の紫外線硬化樹脂組成物６７を除去することにより、全ての凹部６１に紫外線硬化樹脂組成物６７を適量充填する。
【００５６】
次に、図３（ｃ）に示すように、下型６５の収容部６３にシート材４３Ｘを配置して、上型６９により型締めし、シート材４３Ｘに各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を各凹部６１の開口全面で密着させる。そして、この状態で、下型６５の外側から紫外線を照射し、各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を硬化する。
【００５７】
その後、下型６５及び上型６９からなる成形型を型開きして、成形品を取り出し、シート材４３Ｘが所定の外形形状を有する導光シート部４３となる場合にはそのまま、また、シート材４３Ｘが複数の導光シート部４３を含む場合には、所定の外形形状を有する導光シート部４３毎に切断分離するなどにより、導光シート部４３に光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９がそれぞれ一体に形成された照光シート部材４０を得ることができる。
【００５８】
次に、このような照光シート部材４０の使用状態を説明する。
【００５９】
この照光シート部材４０が所定位置に配置された携帯電話では、光源１１を発光させると、図２に示すように、まず、光源１１の発光面１１ａから発せられた光が、光入射部４１の入射面５１に入射される。入射された光のうち、入射面５１と導光シート部４３との間の界面に到達した光の多くは、直接、導光シート部４３に入射される。また、入射された光のうち、導光シート部４３に沿って光案内面５３にまで到達した光は、光案内面５３において反射され、導光シート部４３との界面の方向に進行し、該界面から導光シート部４３に入射される。
【００６０】
導光シート部４３の内部に入射された光は、導光シート部４３の上面側の空気層２３との界面で反射され、その後、導光シート部４３の上下面において適宜繰り返し反射されつつ、導光シート部４３内で複数の放射部４５に導かれる。
【００６１】
放射部４５では、導光シート部４３内で導びかれた光のうち、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７との界面に到達した光の一部が乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射される。
【００６２】
そして、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射された光が、それぞれの外表面に到達するとその部位で乱反射され、照光シート部材４０から放射される。この放射された光のうちキートップ３１に向かう光が、透光部３９及び表示部３５を透過することにより、キートップ３１の表示部３５の外部に放射される。
【００６３】
なお、導光シート部４３内で導びかれた光のうち、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射されない光は、更に、導光シート部４３内で他の放射部４５に導かれ、キートップ３１の表示部３５の外部に放射される。
【００６４】
以上のような照光シート部材４０によれば、放射部４５が、導光シート部４３の表面に密着して突設されて導光シート部４３からの光が入射可能に形成された乱反射用突部５７からなり、乱反射用突部５７に入射した光がそれらの外表面に到達して乱反射されるように構成されているので、導光シート部４３内部で導かれた光のうち、導光シート部４３から乱反射用突部５７に入射した光だけを乱反射させることができる。
【００６５】
そのため、導光シート部４３に直接凹凸を設ける場合のように、導光シート部４３の内部で導かれる光が直接凹凸に入射して過剰に乱反射されることがなく、この放射部４５における導光シート部４３の導光性能を維持し易くできる。
【００６６】
また、乱反射用突部５７の形状を自由に設定できるため、放射部４５において放射される光の強さや範囲を調整し易い。しかも、複数の放射面４５で同じ材料を用いて成形することができるため、製造も容易である。
【００６７】
また、複数の放射部４５が光入射部４１からの距離に応じて異なる形状や大きさの乱反射用突部５７を設けたので、各放射部４５毎に放射される光の強さなどを異ならせることができ、光源１１からの距離に拘わらず、複数の放射部４５から適切な強さで光を放射することができる。
【００６８】
更に、導光シート部４３の放射部４５に相当する部位が平坦な面からなり、この平坦な面に乱反射用突部５７を突設しているので、導光シート部４３に特別な構成を設けることなく、乱反射用突部５７だけで放射部４５から放射される光の強さや範囲を自在に調整し易く、製造が容易である。
【００６９】
また、上述のように照光シート部材４０を製造すると、導光シート部４３を形成した後、この導光シート部４３に乱反射用突部５７を光硬化性樹脂により突出するように成形するので、乱反射用突部５７の形状を導光シート部４３とは別に任意に成形することができ、乱反射用突部５７の形状の自由度が大きく、放射部４５から放射される光の強さや範囲を広い範囲で設定し易い。また、光硬化性樹脂により形成するため、成形時に導光シート部４３の放射部４５における表面が荒れ難く、導光性能を低下し難い。
【００７０】
また、光入射部４１と乱反射用突部５７とを同一の光硬化性樹脂により同じ面に成形するので、光入射部４１と乱反射用突部５７と同時に成形することができ、照光シート部材４０の製造が容易である。
【００７１】
その際、更に、補強リブ４９を乱反射用突部５７と同一の光硬化性樹脂により同じ面に成形しているので、補強リブ４９を乱反射用突部５７と同時に成形することができ、照光シート部材４０の製造がより容易である。
【００７２】
そして、このような照光シート部材４０を用いて操作パネル２０を製造すれば、導光シート部４３の放射部４５に相当する部位に、乱反射用突部５７とプランジャ部４７とを同一の光硬化性樹脂により導光シート部４３から突設するように成形するので、乱反射用突部５７とプランジャ部とを同時に成形することができるため、操作パネル２０の製造が容易である。
［実施の形態２］
【００７３】
図４は、この実施の形態２の操作パネル２０を示している。
【００７４】
この実施の形態２では、光源７１及び光入射部４１が、例えば図１のＰ点等のように、周囲の多数の方向にキートップ３１が設けられているような位置に配置されている。
【００７５】
また、基板１０に装着された光源７１として、発光面７１ａが頂部側に設けられていて、発光面７１ａから導光シート部４３側に向かう光がより多く発光される上面発光式のものを用いており、その他は、実施の形態１と同様である。
【００７６】
このような照光シート部材４０であっても、実施の形態１と何ら異なることなく、同様の作用効果を得ることができる。
［実施の形態３］
【００７７】
図５は、この実施の形態３の照光シート部材４０の放射部４５を示している。
【００７８】
この実施の形態３の照光シート部材４０は、各放射部４５に一つの乱反射用突部としての成形部７３を設けている。この成形部７３にはプランジャ部４７が同一材料により一体に成形されており、成形部７３とプランジャ部４７の基板１０側の表面に、実施の形態１、２と同様の凹凸形状７５が設けられている。この成形部７３は、少なくともキートップ３１の表示部３５に対応する領域以上の範囲であって、キートップ３１に対応する領域と同等又はそれ以下の範囲に設けられていることが好ましい。表示部３５の領域より小さいと、表示部３５から放射される光にむらが生じ易く、一方、キートップ３１に対応する領域より大きいとキートップ３１の押圧動作を阻害し易くなるからである。
【００７９】
その他は実施の形態１、２と同一である。
【００８０】
このような成形部７３を用いても、実施の形態１、２と同様の作用効果を得ることができる。特に、この放射部４５では、成形部７３が一体に形成されているため、複数の乱反射用突部５７やプランジャ部４７を個々に直接導光シート部４３に設けた場合のように、導光シート部４３の表面に各乱反射用突部５７の周縁やプランジャ部４７の周縁が多数形成されることがなく、その縁部により生じる乱反射を防止することができる。そのため、より放射部４５から放射される光の強さや範囲を調整し易くすることが可能である。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例について説明する。
【００８２】
両面が平坦で、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルム「ユーピロン」（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名）を適宜切断して、図３（ａ）に示すように、シート材料４３Ｘを作製した。
【００８３】
次に、図３（ｂ）に示すように、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び補強リブ４９の形状に対応する凹部６１が設けられた下型６５に、未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を供給し、過剰な紫外線硬化樹脂組成物６７をスクレーパ６８により除去することで、各凹部６１に未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を気泡が入らないように充填した。
【００８４】
次に、図３（ｃ）に示すように、下型６５の収容部６３にシート材料４３Ｘを配置して、上型６９により型締めし、シート材料４３Ｘに各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を各凹部６１の開口全面で密着させた。
【００８５】
そして、この状態で、上型６９の外側から紫外線を積算光量２００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射して、各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を硬化した。
【００８６】
その後、型開きして、成形品を取り出し、シート材料４３Ｘを導光シート部４３の外形形状となるように切断することにより、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９が、間に気泡等が存在することなく導光シート部４３に密着した状態の照光シート部材４０を得た。
【００８７】
この照光シート部材４０を、各キートップ３１に抜き文字により表示部３５が形成されているキーシート３０に、間に空気層２３を形成するようにスペーサ２１を用いて積層して、操作パネル２０を形成し、この操作パネル２０の光入射部４１に光源１１を配置して発光させたところ、各キートップ３１の抜き文字からなる表示部３５を鮮明に光を放射させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】この発明の実施の形態１の操作パネルを示す平面図である。
【図２】同実施の形態１の操作パネルを示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施の形態１の照光シート部材の製造工程を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２の操作パネルを示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３の操作パネルの照光シートの放射部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 基板
１１ 光源
２０ 操作パネル
３０ キーシート
４０ 照光シート部材
４１ 光入射部
４３ 導光シート部
４５ 放射部
４７ プランジャ部
４９ 補強リブ
５７ 乱反射用突部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光が入射される光入射部と、該光入射部から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部と、該導光シート部により導光された光を乱反射させて放射する複数の放射部とを備えた照光シート部材において、
前記放射部は、前記導光シート部の表面に密着して突設されると共に、前記導光シート部から前記導光された光が入射可能な乱反射用突部からなり、前記乱反射用突部に入射した光が該乱反射用突部の外表面で乱反射されるように構成されていることを特徴とする照光シート部材。
【請求項２】
前記複数の放射部は、前記光入射部からの距離に応じて異なる前記乱反射用突部を備えることを特徴とする請求項１に記載の照光シート部材。
【請求項３】
前記導光シート部の前記放射部に相当する部位が平坦な面からなり、該平坦な面に前記乱反射用突部が突設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照光シート部材。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を製造する方法であり、
前記導光シート部を形成し、前記乱反射用突部を光硬化性樹脂により前記導光シート部から突出するように成形することを特徴とする照光シート部材の製造方法。
【請求項５】
前記導光シート部の前記乱反射用突部側の面に突設されるように、前記光入射部を前記乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により成形することを特徴とする請求項４に記載の照光シート部材の製造方法。
【請求項６】
前記導光シート部に剛性を付与するための補強リブを、前記導光シート部の前記乱反射用突部側の面に、前記乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により成形することを特徴とする請求項４又は５に記載の照光シート部材の製造方法。
【請求項７】
被押圧部を押圧可能な単数又は複数の押圧操作部を備えたキーシートの下面に、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を、前記放射部が前記押圧操作部に対応する位置に配置されるように積層した操作スイッチ用カバー部材であり、
前記導光シート部に、前記乱反射用突部と、前記被押圧部を押圧可能なプランジャ部とを、同一の光硬化性樹脂により前記導光シート部の同一面から突出するように設けたことを特徴とする操作スイッチ用カバー部材。
【請求項８】
被押圧部を押圧可能な単数又は複数の押圧操作部を備えたキーシートの下面に、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を、前記放射部が前記押圧操作部に対応する位置に配置されるように積層して操作スイッチ用カバー部材を製造する方法であり、
前記導光シート部を形成し、該導光シート部に前記乱反射用突部と、前記被押圧部を押圧可能なプランジャ部とを、同一の光硬化性樹脂により前記導光シート部の同一面から突出するように成形することを特徴とする操作スイッチ用カバー部材の製造方法。
【請求項１】
光源からの光が入射される光入射部と、該光入射部から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部と、該導光シート部により導光された光を乱反射させて放射する複数の放射部とを備えた照光シート部材において、
前記放射部は、前記導光シート部の表面に密着して突設されると共に、前記導光シート部から前記導光された光が入射可能な乱反射用突部からなり、前記乱反射用突部に入射した光が該乱反射用突部の外表面で乱反射されるように構成されていることを特徴とする照光シート部材。
【請求項２】
前記複数の放射部は、前記光入射部からの距離に応じて異なる前記乱反射用突部を備えることを特徴とする請求項１に記載の照光シート部材。
【請求項３】
前記導光シート部の前記放射部に相当する部位が平坦な面からなり、該平坦な面に前記乱反射用突部が突設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照光シート部材。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を製造する方法であり、
前記導光シート部を形成し、前記乱反射用突部を光硬化性樹脂により前記導光シート部から突出するように成形することを特徴とする照光シート部材の製造方法。
【請求項５】
前記導光シート部の前記乱反射用突部側の面に突設されるように、前記光入射部を前記乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により成形することを特徴とする請求項４に記載の照光シート部材の製造方法。
【請求項６】
前記導光シート部に剛性を付与するための補強リブを、前記導光シート部の前記乱反射用突部側の面に、前記乱反射用突部と同一の光硬化性樹脂により成形することを特徴とする請求項４又は５に記載の照光シート部材の製造方法。
【請求項７】
被押圧部を押圧可能な単数又は複数の押圧操作部を備えたキーシートの下面に、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を、前記放射部が前記押圧操作部に対応する位置に配置されるように積層した操作スイッチ用カバー部材であり、
前記導光シート部に、前記乱反射用突部と、前記被押圧部を押圧可能なプランジャ部とを、同一の光硬化性樹脂により前記導光シート部の同一面から突出するように設けたことを特徴とする操作スイッチ用カバー部材。
【請求項８】
被押圧部を押圧可能な単数又は複数の押圧操作部を備えたキーシートの下面に、請求項１乃至３の何れか一つに記載の照光シート部材を、前記放射部が前記押圧操作部に対応する位置に配置されるように積層して操作スイッチ用カバー部材を製造する方法であり、
前記導光シート部を形成し、該導光シート部に前記乱反射用突部と、前記被押圧部を押圧可能なプランジャ部とを、同一の光硬化性樹脂により前記導光シート部の同一面から突出するように成形することを特徴とする操作スイッチ用カバー部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−８７８１９（Ｐ２００９−８７８１９Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５７５９９（Ｐ２００７−２５７５９９）
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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