(57)【要約】【課題】  極端に応力が蓄積している領域であっても、微弱なＥＬ発光電流を精密に流すことが可能で、照光のタイミングが隣接するキートップ部相互で異ならせることが可能な照光式押釦スイッチ用部材を提供する。【解決手段】  第一・第二の対向電極層回路１７ａ，１７ｂを含むＥＬシート１０を透明フィルム１１に積層し、凹凸に絞り成形してキートップ部３ａ，３ｂを多数設け、キートップ部３ａ，３ｂには芯材６を充填している。キートップ部３ａとキートップ部３ｂの間領域であって、その間隔幅寸法Ｗがキートップ部の高さｈよりも小さい領域に、複数の電極回路を敷設している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向電極と、該対向電極と接続する対向電極回路とを含むＥＬシートを、凹凸に絞り成形してキートップ部を複数設け、前記キートップ部には芯材を充填している照光式押釦スイッチ用部材において、
前記キートップ部と前記キートップ部の間領域であって、その間隔幅寸法が前記キートップ部の高さよりも小さい領域に、複数の前記電極回路を間隔幅寸法内に並べて敷設していることを特徴とする照光式押釦スイッチ用部材。
【請求項２】
前記ＥＬシートは、前記透明電極層が導電性ポリマーで形成している請求項１に記載の照光式押釦スイッチ用部材。
【請求項３】
前記対向電極回路は、カーボンブラック又はグラファイトで形成している請求項１又は２に記載の照光式押釦スイッチ用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話、ＰＤＡ等の移動体通信機器やＣＤプレーヤー、ＭＤプレーヤー、小型テープレコーダー、もしくは自動車に搭載する小型電気・電子機器等の照光式押釦スイッチに用いる照光式押釦スイッチ用部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体通信機器や小型電気・電子機器等の入力装置では、しばしば、照光式押釦スイッチが利用されている。この種の入力装置は、夜間時の使用において押釦スイッチの機能を示した表示部を照光するいわゆる照光機能が必要とされている。
【０００３】
例えば、携帯電話機等の入力装置に使用される押釦スイッチ３０では、図６に示したように、操作キーを構成する複数のキートップ部３１を一体に形成したカバー基材３２と回路基板３３とを、向かい合った状態で、目的とする入力装置の筐体内に組み込み、押釦スイッチ３０のスイッチ機能を実現している。押釦スイッチ３０は、表示部３４を備えている。
【０００４】
回路基板３３上には、ＬＥＤ３５等の光源を設けている。光源が発する光又はその反射光は、押釦スイッチ３０のキートップ部３１裏面部から天面部に透過するため、夜間時でもキートップ部３１の表示部３４は明るく、支障なく携帯電話等の使用ができるようになっている。
【０００５】
この出願人は、以前、消費電力を押さえながら、輝度むらのない表示部照光が実現でき、厚みが薄くて軽い押釦スイッチ用部材とその製造方法に関して特許出願したことがある。この出願における押釦スイッチ用部材のキートップ部表示部にはＥＬランプを有しており、このＥＬランプは、対向電極層と電気化学発光部で形成されていた。また、発光層と導電性ポリマーとからなるものであった（特許文献１）。
【０００６】
なお、従来のＥＬランプ付押釦スイッチ用部材の製造は、電極層や誘電層等を含むＥＬランプを形成した基材シートを金型のキャビティ中に載置し、絞り加工と同時に芯材を充填して行うか、あるいは、基材シートを立体加工した後、芯材を充填していた。
【特許文献１】特開２００２−３６７４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
携帯電話等の押釦スイッチ用部材は、複数のキートップ部にはそれぞれ別個のＥＬ素子を有し、それら複数のキートップ部には単一の指令で一斉に駆動する電極回路を設けることで、全キートップ部が一斉に点灯し、一斉に消灯することができる。
【０００８】
昨今の携帯電話は、小型化と、機能の高度化とに止まるところがない。携帯電話の小型化は、押釦スイッチ用部材のキートップ部相互間の寸法縮小化も要求する。機能の高度化は、キートップ部の発光作用の複雑化という形で現れる。例えば、これは、照光のタイミングを隣接するキートップ部相互で異にさせたいという要求に現れる。これを実現するには、隣接する多数のキートップ部それぞれが互いに別々の発光回路を持つようにしなければならないわけであるが、隣接するキートップ部間には複数の電極回路を敷設させなければならない。
【０００９】
しかし、幅の狭い凹凸変形の大きい境界領域に複雑な電極回路を多数敷設させて設けることは、技術的に不可能であり、細密な構成を組むとしても価格の上昇を伴うという不具合があった。
【００１０】
そこで、この発明は、キートップ部とキートップ部の間領域のような、幅が狭く、応力が蓄積する領域であっても、隣接するキートップ部にそれぞれ異なる電流指令を発することが可能で、照光のタイミングを隣接するキートップ部相互で独立的に制御可能な照光式押釦スイッチ用部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明は以下の手段を採った。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、対向電極と、該対向電極と接続する対向電極回路とを含むＥＬシートを、凹凸に絞り成形してキートップ部を複数設け、前記キートップ部には芯材を充填している照光式押釦スイッチ用部材において、前記キートップ部と前記キートップ部の間領域であって、その間隔幅寸法が前記キートップ部の高さよりも小さい領域に、複数の前記電極回路を間隔幅寸法内に並べて敷設していることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記ＥＬシートは、前記透明電極層が導電性ポリマーで形成していることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記対向電極回路は、カーボンブラック又はグラファイトで形成していることを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、キートップ部とキートップ部の間のような、極めて幅が狭く、形状変化も大きく、応力も蓄積している領域でも、複数の電極回路を並べて敷設してあり、隣接キートップ部にそれぞれ異なる電流指令が可能になる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、透明電極が導電性ポリマーで形成してあるため、成形性に優れ、従来同等の発光機能性を安価に提供できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、カーボンブラック又はグラファイトで形成しているので、経済的に安価でありイオン抑制にも有効である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、キートップ部とキートップ部の間領域であって、その間隔幅寸法がキートップ部の高さよりも小さく、応力が蓄積している領域であっても、複数の電極回路を並べて敷設している。隣接キートップ部にそれぞれ異なる電流指令が給電可能で、照光のタイミングを隣接キートップ部相互で独立的に制御可能な押釦スイッチ用部材を提供できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の効果に加え、発光性については従来同等の機能性を損なわない。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、経済的に安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、この発明の実施の形態に係る照光式押釦スイッチ用部材を示した要部断面図である。なお、図２に、図１中の天面部断面の一部を円Ａで囲み、拡大断面図として示す。
【００２２】
図１に示した実施の形態に係る照光式押釦スイッチ用部材１は、文字、符号又は図柄等の表示した表示部２を、キートップ部３ａ，３ｂの天面部側に設けている。表示部２には、電界内で自発光するＥＬ素子４を設けている。キートップ部３ａ，３ｂの下端には、回路基板上の固定接点に対向させて凸部５を設けている。
【００２３】
キートップ部３ａ，３ｂの実質的な形状は中心部の芯材６が決定する。キートップ部３ａ，３ｂでは、積層体であるＥＬシート１０がこの芯材６を被覆している。
【００２４】
芯材６を被覆しているＥＬシート１０は、最外周部を透明絶縁性フィルム１１で構成されている。キートップ部３ａ，３ｂの天面部は、透明絶縁性フィルム１１の裏面に不透明着色層１２を設けることで構成されている。不透明着色層１２は、遮光性及び絶縁性を有し、表示部２の文字、符号又は図柄等の形態に合わせた抜き型部１３を設けている。抜き型部１３は、キートップ部３ａ，３ｂの天面部の一部にあり、これによって文字、符号又は図柄等からなるネガ模様をキートップ部３ａ，３ｂの天面部に形成している。
【００２５】
抜き型部１３の内側には、ＥＬ素子４を形成する一方の電極すなわち透明電極層１４を設けており、これでポジ模様を形成している。透明電極層１４は、導電性ポリマーで形成している。透明電極層１４には、導電性の高い補助電極回路を添えると給電能力を向上できる。
【００２６】
透明電極層１４の裏側には接着層を介して発光層１５を設けている。発光層１５の裏側（下側）には誘電層１６を設け、さらにこの誘電層１６の裏面（下側）にはＥＬ素子４の他方の電極を形成する対向電極層１７を設けている。対向電極層１７は、導電性塗料で形成している。
【００２７】
このようにして天面部は、透明電極層１４と発光層１５と誘電層１６と対向電極層１７とでＥＬ素子４を構成している。ＥＬ素子４と不透明着色層１２とが表示部２を形成している。対向電極層１７の裏面、すなわち芯材６との間には、接着層を介装し、芯材６と対向電極層１７とを接着している。
【００２８】
図３は、図１中、円Ｂで囲んだ領域すなわち、隣接し合うキートップ部３ａとキートップ部３ｂとの間領域の拡大断面図を示す。
【００２９】
隣接するキートップ部３ａとキートップ部３ｂとの間隔幅寸法Ｗは、キートップ部の高さｈよりも小さい。このような箇所は、一般に、立体成形加工時に応力を蓄積している。キートップ部３ａとキートップ部３ｂとの間領域には、透明絶縁性フィルム１１と、不透明着色層１２とを設けている。第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂとは、キートップ部３ａとキートップ部３ｂとの間隔幅寸法内に絶縁領域１８を挟んで平行に並んで敷設している。キートップ部３ａの対向電極層１７は第一の対向電極層回路１７ａに通じ、キートップ部３ｂの対向電極層１７は第二の対向電極層回路１７ｂに通じている。第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂの下面を含み第一の対向電極層回路１７ａと絶縁領域１８と第二の対向電極層回路１７ｂの周囲は絶縁層２１が被覆している。下部絶縁層２１は、照光式押釦スイッチ用部材１を開閉器と組み合わせて押釦スイッチを形成した際の不測の短絡を防止する。
【００３０】
図４には、上記のような回路構造を含む照光式押釦スイッチ用部材１の回路形態の一例を模式的に示した平面図を示す。
【００３１】
照光式押釦スイッチ用部材１では、三つのキートップ部３ｅ，３ａ，３ｄと、三つの３ｆ，３ｂ，３ｃとで、二列を形成して並んでいる。
【００３２】
キートップ部３ｆ，３ｅ，３ａ，３ｄは第一の対向電極層回路１７ａでつながっている。キートップ部３ｂ，３ｃは第一の対向電極層回路１７ａとは独立した別の第二の対向電極層回路１７ｂでつながっている。キートップ部３ｆ，３ｅ，３ａ，３ｄと、キートップ部３ｂ，３ｃとは、近接範囲にありながら、互いに独立的な制御が可能になっている。
【００３３】
上記の例では第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂが、キートップ部の中のキートップ部３ａ，３ｂ等の対向電極層１７と通じている例で示している。このような高密度配線構造は対向電極層１７に限らず、必要に応じて透明絶縁性フィルム１１あるいはそれに続く補償電極回路に適用してもよい。
【００３４】
上記のような照光式押釦スイッチ用部材１は、例えば以下のようにして製造する。
【００３５】
印刷装置上で、透明絶縁性フィルム１１を一番下にし、この透明絶縁性フィルム１１の上にネガ印刷で不透明着色層１２を形成する。この際、キートップ部３ａ，３ｂ等の天面部が位置する領域には、スイッチ機能を表示した表示部２の模様部を型どり、抜き型部１３を形成する。透明着色層８によるネガ印刷にあたっては、遮光性及び絶縁性を有する不透明着色インクを用いる。
【００３６】
不透明着色層１２の上に透明電極層１４を形成する。この透明電極層１４の形成素材は、抜き型部１３内にも充填する。必要に応じ、透明電極層１４に通じる補助電極回路も併せて形成する。
【００３７】
透明電極層１４の上には更に接着層を介して発光層１５を形成する。発光層１５は、キートップ部３ａ，３ｂ等の天面部だけに印刷すれば安価に形成できる。発光層１５は、硫化亜鉛等の無機蛍光体粉をバインダーに分散したものを塗布する。
【００３８】
発光層１５の上に誘電層１６を設ける。誘電層１６は、バインダーに高誘電物質を分散させ、塗布する。誘電層１６の上に対向電極層１７を設ける。対向電極層１７には、芯材６と接着する範囲には、更に接着層を設ける。
【００３９】
第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂとは、芯材６が被覆する範囲を除いて、この時点では、全く形成しないでもよい。芯材６が被覆する範囲は形成する。図５に、第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂとを設けていない絞り加工前の配線状態を模式的に示した平面図を示す。なお、絞り加工で拡大する範囲を破線で示している。キートップ部間が比較的広い領域では、第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂをこの時点で設けてもよい。単線回路だけを形成する領域でも設けてよい。第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂは、対向電極層１７と導通させる。キートップ部３ａとキートップ部３ｂとの間のように、間隔幅寸法Ｗがキートップ部の高さｈよりも小さい領域で、しかも複数の電極回路の敷設を必要とする領域は、この時点では第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂを設けない。これは、絞り加工で断線する可能性があることによる。
【００４０】
各層の積層方法は、例えば、転写法、スプレー、スクリーン印刷、パッド印刷、インクジェット印刷、ポッティング等があげられる。
【００４１】
このようにして得られた積層体は、次いで、凹凸形状を施した金型のキャビティにセツトし、圧空・真空成形、プレス成形等によりキートップ部３ａ，３ｂ等の形状に合わせて絞り加工を行う。対向電極層１７が近い裏側から透明電極層１４が近い表側に凸部を突きだす。凸部裏側の凹部に芯材６を充填し、次いで、押圧凸部５を形成する。芯材６の形成は、熱可塑性あるいは熱硬化性、又は光硬化性の樹脂等を注入し金型内で固化又は硬化させればよい。
【００４２】
次いで、キートップ部３ａとキートップ部３ｂとの間のように、本来必要な第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂをまだ設けてない領域には、この時点で追加的に並べて設ける。追加的に設ける第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂも、設計に従って必要な対向電極層１７と導通させる。第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂの追加的な形成方法としては、スクリーン印刷のほか、スプレーによる塗布やポッティング等があげられる。
【００４３】
第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂには、更に絶縁層２１を重ねる。これにより、押釦スイッチ用部材１を開閉器と組み合わせて押釦スイッチを形成した際の不測の短絡を防止する。
【００４４】
第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂの追加的な形成は、絞り加工後の芯材６を注入する前でもよい。絶縁層２１の形成は、第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂの追加的な形成の後に行う。
【００４５】
一般に、第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂは、安価な導電性塗料で形成する。この場合の導電性塗料は通常、カーボンを主体とする。カーボンを主体とする導電性塗料は、延伸に弱い。絞り加工で断線しやすい。この実施の形態では、絞り加工で断線しやすい箇所を特定し、そのような場所は絞り加工後に回路形成を行っており、断線を回避している。
【実施例】
【００４６】
上記の実施の形態に準じて照光式押釦スイッチ用部材１を製造した。
【００４７】
１２５μｍのポリカーボネート系アロイ樹脂フイルム（バイホール／バイエル社製）を透明絶縁性フィルム１１とし、これに着色インクをスクリーン印刷して塗布した。このフイルムに、透明電極層１４として導電性ポリマー（Ｏｒｇａｃｏｎ  Ｐ３０４０／アグファ社製）をスクリーン印刷した。透明電極層１４の上に接着層（ＪＥＬＣＯＮ  ＡＤ−ＨＭ６／十条ケミカル（株）社製）をスクリーン印刷して塗布して形成した。そのあと、発光が必要な領域に発光体インク（８１５５Ｎ  ＥＬミディアム／デュポン社製）をスクリーン印刷し、発光層１５を形成した。
【００４８】
誘電層１６として、絶縁体ペースト（８１５３Ｎ  ＥＬ絶縁体ペースト／デュポン社製）にチタン酸バリウムを添加したものを塗布して形成した。次に、対向電極層１７、第一の対向電極層回路１７ａ及び第二の対向電極層回路１７ｂとして、導電性ペースト（７１５２  ＥＬカーボンペースト／デュポン社製）を用い、同様に印刷し、積層体シートを得た。第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂの形成は限定的とした。第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂの形成であるが、この時点では隣接キートップ部間が比較的広い領域に限って行った。
【００４９】
上記の積層体フィルムには、更に芯材６と接触する範囲に接着層を形成した。接着層は、ポリカーボネート樹脂インク（ノリファンＨＴＲ／プロール社製）を印刷した。
【００５０】
ポリカーボネート樹脂インクを印刷したこの印刷フイルムを、型温が１２０℃の凹凸形状を施した金型にセツトし、絞り加工を行った。
【００５１】
絞り加工が施されたフィルムにはポリカーボネート樹脂の射出成形により凹み部にポリカーボネート樹脂を注入し、照光式押釦スイッチ用部材１の半製品を得た。
【００５２】
隣接し合うキートップ部３ａとキートップ部３ｂとの間のように、間隔が狭く、第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂが未形成でしかも第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂの形成が必要な領域には、追加的に第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂを並列的に追加形成した。第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂの追加的形成には、導電性インク（７１５２  ＥＬカーボンペースト／デュポン社製）を用いスクリーン印刷して行った。こうして、照光式押釦スイッチ用部材１を得た。
【００５３】
なお、第一の対向電極層回路１７ａと第二の対向電極層回路１７ｂには、照光式押釦スイッチ用部材１の裏面に絶縁性材料（ベルガンＺスプレー：東レダウコーニング・シリコーン（株）社製）をスプレーして絶縁層２１を形成した。
【００５４】
隣接する多数のキートップ部３ａ〜３ｆにそれぞれ異なる電流指令が可能で、微弱な精密なＥＬ発光電流を流し、照光のタイミングを隣接するキートップ部相互で異にさせることが可能な押釦スイッチ用部材１を得た。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態に係る照光式押釦スイッチ用部材の一例を示した要部断面図である。
【図２】照光式押釦スイッチ用部材の天面部の拡大断面図である。
【図３】図１中、円で囲んだ領域すなわち、隣接し合うキートップ部とキートップ部との間領域の拡大断面図である。
【図４】回路形態の一例を模式的に示した平面図である。
【図５】対向電極層回路を設けていない絞り加工前の配線状態を模式的に示した平面図である。
【図６】従来の押釦スイッチの一例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    照光式押釦スイッチ用部材
２    表示部
３ａ〜３ｆ  キートップ部
４    ＥＬ素子
５    可動接点
６    芯材
１０    ＥＬシート
１１    透明絶縁性フィルム
１２    不透明着色層
１３    抜き型部
１４    透明電極層
１５    発光層
１６    誘電層
１７    対向電極層
１７ａ  第一の対向電極層回路
１７ｂ  第二の対向電極層回路
１８    絶縁領域
２１    絶縁層
【図１】
2005259597.tif 000003
【図２】
2005259597.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005259597.tif 000006
【図５】
2005259597.tif 000007
【図６】
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