JP2010009956A

JP2010009956A - 導光シート及びこれを用いた可動接点体

Info

Publication number: JP2010009956A
Application number: JP2008168353A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanabe; 功二田邉
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-01-14
Also published as: CN101614369A; US8104942B2; US20090323357A1; CN101614369B

Abstract

【課題】各種電子機器に使用される導光シート及びこれを用いた可動接点体に関し、安価で良好な照光が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】フィルム状で光透過性のカバーシート１１下方の所定箇所に、複数の光透過性の上導電層１２と反射層１４、下導電層１５を重ねて形成すると共に、反射層１４内に上下面が明色または暗色に反転する反転粒子１３を分散することによって、上導電層１２と下導電層１５に印加される電圧極性に応じて、反射層１４内の反転粒子１３の上下面を明色または暗色に反転させ、カバーシート１１端面から入射した発光素子２２の光を、この反射層１４で反射させて複数の表示部７Ｂの照光を行うことができるため、一つまたは二つ程度の少ない発光素子でムラがなく、安価で良好な照光が可能な導光シート１７、及びこれを用いた可動接点体２０を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられる導光シート、及びこれを用いた可動接点体に関するものである。

近年、各種電子機器、特に携帯電話等の携帯端末機器においては、周囲が暗い場合でも、押釦や表示シート等の識別や操作が容易に行えるように、発光ダイオードやＥＬ素子等を発光させて操作部の照光を行うものが増えており、これらの機器に用いられる導光シート、及び可動接点体やスイッチにも、安価で視認し易い照光を行えるものが求められている。

このような従来の可動接点体やスイッチについて、図７を用いて説明する。

なお、図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図７は従来のスイッチの断面図であり、同図において、１はフィルム状のベースシート、２は略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点で、複数の可動接点２が接着剤（図示せず）によってベースシート１下面に貼付されて、可動接点体３が構成されている。

また、４は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、上面には略円形状の中央固定接点５Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点５Ｂから形成された、複数の固定接点５が設けられている。

そして、この配線基板４上面に可動接点体３が、各々の可動接点２の外周が外側固定接点５Ｂ上に載置され、可動接点２の下面中央が中央固定接点５Ａと所定の間隙を空けて、対向するように貼付されている。

さらに、６は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子６が配線基板４上面に実装され、これらが発光面を上方に向けて、複数の可動接点２の間に配置されている。

また、７は光透過性でフィルム状の表示シートで、下面に印刷等によって形成された遮光部７Ａの所定箇所が、文字や記号等の形状にくり抜かれて複数の表示部７Ｂが形成され、この表示部７Ｂが可動接点２上方に配置されて、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作面に装着されると共に、中央固定接点５Ａや外側固定接点５Ｂ、発光素子６が配線パターンやリード線（図示せず）等を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、表示シート７の所定の表示部７Ｂを下方へ押圧操作すると、表示シート７が撓んで、可動接点２の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点２がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点２の下面中央が中央固定接点５Ａに接触することによって、中央固定接点５Ａと外側固定接点５Ｂが、可動接点２を介して電気的に接続された状態となり、これによってどの表示部７Ｂが押圧操作されたかを電子回路が検出する。

また、表示シート７への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点２が上方へ弾性反転し、可動接点２の下面中央が中央固定接点５Ａから離れて、中央固定接点５Ａと外側固定接点５Ｂが電気的に切断された状態となる。

そして、この押圧操作に応じて、機器の様々な機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子６に電源が供給されると、複数の発光素子６が発光し、この光が表示シート７の複数の表示部７Ｂを下方から照光することによって、周囲が暗い場合でも、表示部７Ｂの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なようになっている。

つまり、表示シート７を介して複数の可動接点２を押圧操作することによって、複数の固定接点５の電気的接離を行うと共に、複数の発光素子６を発光させることによって、表示シート７の複数の表示部７Ｂの照光を行うように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００７−８７７４９号公報

しかしながら、上記従来の可動接点体３やスイッチにおいては、複数の発光素子６を複数の可動接点２の間に配置し、この発光素子６を発光させることによって、表示シート７の複数の表示部７Ｂの照光を行っているため、多くの発光素子６が必要となり、製作にも時間を要し、高価なものになってしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、安価で良好な照光が可能な導光シート及びこれを用いた可動接点体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、フィルム状で光透過性のカバーシート下方の所定箇所に、複数の光透過性の上導電層と反射層、下導電層を重ねて形成すると共に、反射層内に上下面が明色または暗色に反転する反転粒子を分散して導光シートを構成したものであり、上導電層と下導電層に印加される電圧極性に応じて、反射層内の反転粒子の上下面を明色または暗色に反転させ、カバーシート端面から入射した発光素子の光を、この反射層で反射させて複数の表示部の照光を行うことによって、一つまたは二つ程度の少ない発光素子でムラのない照光を行うことができるため、安価で良好な照光が可能な導光シートを得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の導光シートの反射層下方に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を装着して可動接点体を構成したものであり、安価で良好な照光が可能な可動接点体を実現することができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、安価で良好な照光が可能な導光シート及びこれを用いた可動接点体を実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図、図２は同導光シートの部分断面図であり、同図において、１１はフィルム状でポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート、ポリウレタン、シリコーン等の可撓性を有する光透過性のカバーシートで、カバーシート１１下面の所定箇所には、酸化インジウム錫や酸化錫、酸化亜鉛等の導電性薄膜、あるいはポリアセチレンやポリアニリン、ポリピロール、ポリチェニレン、ポリチオフェン等の導電性ポリマー薄膜状の、複数の光透過性の上導電層１２が、スパッタ法あるいは印刷等によって形成されている。

そして、この上導電層１２下面には、内部にキシレンやｎ−ドデカン、パラフィン、テルペン類等の溶液または気体と、白色の酸化チタン等のプラスに帯電した明色粉１３Ａや、黒色のカーボン等のマイナスに帯電した暗色粉１３Ｂを封止したカプセル状の複数の反転粒子１３を、ポリエステルやシリコーン、エポキシ等の光透過性の絶縁樹脂内に分散した反射層１４が、印刷等によって形成されている。

さらに、この反射層１４下面に、銀やカーボン等を分散したポリエステルやエポキシ等の下導電層１５が重ねて形成されると共に、これらをポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム、あるいはポリエステルやエポキシ等の絶縁層１６が覆って、導光シート１７が構成されている。

また、１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状で可撓性を有するベースシート、２は略ドーム状で銅合金や鋼等の導電金属薄板製の可動接点で、ベースシート１外周の所定箇所が、接着剤（図示せず）によって導光シート１７下面に貼付されると共に、複数の可動接点２が反射層１４下方のベースシート１下面に貼付されている。

そして、１８はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状のセパレータで、このセパレータ１８がベースシート１下面全面を覆うように貼付され、保管・搬送時に可動接点２下面に塵埃等が付着しないようにして、可動接点体２０が構成されている。

また、図３はこのような可動接点体２０を用いたスイッチの断面図であり、同図において、４はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状、または紙フェノールやガラス入りエポキシ等の板状の配線基板で、上下面に銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には銅やカーボン等によって、略円形状の中央固定接点５Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点５Ｂから形成された複数の固定接点５が設けられている。

そして、この配線基板４上面にセパレータ１８を剥離した可動接点体２０が、各々の可動接点２の外周が外側固定接点５Ｂ上に載置され、可動接点２の下面中央が中央固定接点５Ａと所定の間隙を空けて対向するように貼付されて、導光シート１７の反射層１４下方に複数のスイッチ接点が形成されている。

また、２２は発光ダイオード等の発光素子で、この発光素子２２が導光シート１７右方の配線基板４上面に実装されると共に、導光シート１７の下方へ折曲されたカバーシート１１右端側面に発光面を向けて配置されている。

さらに、７は光透過性でフィルム状の表示シートで、下面に印刷等によって形成された遮光部７Ａの所定箇所が、文字や記号等の形状にくり抜かれて複数の表示部７Ｂが形成され、この表示部７Ｂが導光シート１７の反射層１４や可動接点２上方に配置されて、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作面に装着されると共に、導光シート１７の上導電層１２や下導電層１５、複数の固定接点５や発光素子２２が配線パターンやリード線（図示せず）等を介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、表示シート７の所定の表示部７Ｂを下方へ押圧操作すると、表示シート７や導光シート１７が撓んで、可動接点２の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点２がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点２の下面中央が中央固定接点５Ａに接触することによって、中央固定接点５Ａと外側固定接点５Ｂが、可動接点２を介して電気的に接続された状態となり、これによってどの表示部７Ｂが押圧操作されたかを電子回路が検出する。

そして、この押圧操作に応じて、機器の様々な機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子２２に電源が供給されると、発光素子２２が発光し、この光が右端側面から導光シート１７内に入射して、カバーシート１１内を反射しながら左方へ進む。

また、同時に導光シート１７の上導電層１２と下導電層１５にも、電子回路から電源が供給されるが、この時、上導電層１２に印加される電圧極性がマイナス、下導電層１５に印加される電圧極性がプラスであった場合には、図２に示すように、反射層１４に分散されたカプセル状の複数の反転粒子１３内の、プラスに帯電した明色粉１３Ａが上導電層１２側に、マイナスに帯電した暗色粉１３Ｂが下導電層１５側に各々泳動する。

つまり、反射層１４内の複数の反転粒子１３の上面側には、白色の酸化チタン等の明色粉１３Ａが移動して集結するため、反射層１４上面は白色の明色となり、これに対し反転粒子１３の下面側には黒色のカーボン等の暗色粉１３Ｂが集結するため、反射層１４下面は黒色の暗色となる。

そして、カバーシート１１内に入射した光が、この下方の明色の反射層１４上面で拡散され反射して、これが表示シート７の複数の表示部７Ｂを下方から照光することによって、周囲が暗い場合でも、表示部７Ｂの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なようになっている。

なお、上記とは逆に、電子回路から上導電層１２にプラス、下導電層１５にマイナスの極性で電圧を印加した場合には、図４の部分断面図に示すように、プラスに帯電した明色粉１３Ａが下導電層１５側に、マイナスに帯電した暗色粉１３Ｂが上導電層１２側に各々泳動して、反射層１４上面が黒色の暗色、下面が白色の明色となるため、カバーシート１１内に入射した光は反射層１４上面に吸収されて、この上方の表示部７Ｂの照光は行われない。

つまり、表示シート７を介して複数の可動接点２を押圧操作することによって、複数の固定接点５の電気的接離を行うと共に、発光素子２２の光を右端側面から導光シート１７内に導入し、上導電層１２と下導電層１５に電圧を印加して、反射層１４内の反転粒子１３の上下面を明色または暗色に反転させ、反射層１４上面で光を反射して、表示シート７の複数の表示部７Ｂを照光するように構成されている。

すなわち、カバーシート１１下面に光透過性の上導電層１２と、上下面が明色または暗色に反転する反転粒子１３が分散された反射層１４、及び下導電層１５を重ねて形成すると共に、導光シート１７内に入射した発光素子２２の光を、この反射層１４上面で反射して複数の表示部７Ｂの照光を行うことによって、多くの発光素子２２を用いる必要がなく、一つまたは二つ程度の少ない発光素子２２でムラのない照光を行うこうとが可能なようになっている。

さらに、上記のように、上導電層１２と下導電層１５に印加する電圧極性を変化させることで、反転粒子１３内に封止された明色粉１３Ａと暗色粉１３Ｂの泳動方向が反転し、反射層１４上面を明色または暗色に変化させることができるため、例えば、複数の表示部７Ｂのうち所望の箇所のみを照光したり、所定箇所の表示部７Ｂを点滅して照光したりするといった、多様な照光も容易に行うことができる。

なお、以上の説明では、溶液または気体と、プラスに帯電した明色粉１３Ａとマイナスに帯電した暗色粉１３Ｂを封止した反転粒子１３を、光透過性の絶縁樹脂内に分散して、反射層１４を形成した構成について説明したが、図５の部分断面図に示すように、上半分に白色等の明色でプラスに帯電した明色部２３Ａ、下半分に黒色等の暗色でマイナスに帯電した暗色部２３Ｂが形成された、略球状の反転粒子２３を光透過性の絶縁樹脂内に分散すると共に、この複数の反転粒子２３の外周に空隙または溶液が充填された空隙２５を設けて、反射層２４を形成した構成としても本発明の実施は可能である。

また、図６の部分断面図に示すように、あらかじめ下電極１５上に光透過性の絶縁樹脂によって略円孔状または略角孔状の複数のマイクロカップ３５を形成し、このマイクロカップ３５内にプラスに帯電した明色粉３３Ａとマイナスに帯電した暗色粉３３Ｂを封入した後、上面をカバーシート１１の上導電層１２で封止して、反射層３４を形成した構成としてもよい。

さらに、以上の説明では、カバーシート１１下面にスパッタ法や印刷等によって、上導電層１２や反射層１４、下導電層１５を重ねて形成した構成について説明したが、カバーシート１１下面には上導電層１２のみを形成し、この下面に上述したような反射層１４等が形成されたフィルム状のシートを貼付すると共に、この下面に下導電層１５を形成した構成としても実施が可能である。

このように本実施の形態によれば、フィルム状で光透過性のカバーシート１１下方の所定箇所に、複数の光透過性の上導電層１２と反射層１４、下導電層１５を重ねて形成すると共に、反射層１４内に上下面が明色または暗色に反転する反転粒子１３を分散することによって、上導電層１２と下導電層１５に印加される電圧極性に応じて、反射層１４内の反転粒子１３の上下面を明色または暗色に反転させ、カバーシート１１端面から入射した発光素子２２の光を、この反射層１４で反射させて複数の表示部７Ｂの照光を行うことができるため、一つまたは二つ程度の少ない発光素子でムラがなく、安価で良好な照光が可能な導光シート１７、及びこれを用いた可動接点体２０を得ることができるものである。

なお、以上の説明では、導光シート１７と下面に複数の可動接点２を貼付したベースシート１を重ね、これらを貼付した構成の可動接点体２０について説明したが、導光シート１７下面に、複数の可動接点２を直接貼付した構成とすれば、さらに安価に可動接点体を形成することができる。

本発明による導光シート及びこれを用いた可動接点体は、安価で良好な照光が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態による可動接点体の断面図同導光シートの部分断面図同スイッチの断面図同導光シートの部分断面図同他の実施の形態による部分断面図同他の実施の形態による部分断面図従来のスイッチの断面図

符号の説明

１ベースシート
２可動接点
４配線基板
５固定接点
５Ａ中央固定接点
５Ｂ外側固定接点
７表示シート
７Ａ遮光部
７Ｂ表示部
１１カバーシート
１２上導電層
１３、２３反転粒子
１３Ａ、３３Ａ明色粉
１３Ｂ、３３Ｂ暗色粉
１４、２４、３４反射層
１５下導電層
１６絶縁層
１７導光シート
１８セパレータ
２０可動接点体
２２発光素子
２３Ａ明色部
２３Ｂ暗色部
２５空隙
３５マイクロカップ

Claims

フィルム状で光透過性のカバーシート下方の所定箇所に、複数の光透過性の上導電層と反射層、下導電層を重ねて形成すると共に、上記反射層内に上下面が明色または暗色に反転する反転粒子を分散した導光シート。
請求項１記載の導光シートの反射層下方に、略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点を装着した可動接点体。