(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キートップ部が、蛍光材料を含有する高分子材料で成形された蛍光部と、紫外線吸収材を含有する高分子材料で形成された可視光透過性を有する紫外線吸収部と、を有し、
該キートップ部の背面部に紫外線光源が付設されており、
該蛍光部が該紫外線吸収部と該紫外線光源との間に配置されており、
任意にキートップ部の色調変化と発光が可能なことを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項２】
紫外線吸収部が、キートップ部の表面全面に形成された紫外線吸収層であることを特徴とする請求項１に記載の押釦スイッチ。
【請求項３】
蛍光部が、キートップ部の表面または裏面に、蛍光材料を含有したインキで印刷した文字、又は積層された蛍光材料層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押釦スイッチ。
【請求項４】
キートップ部が、蛍光材料を含有する高分子材料で形成された蛍光部であり、該蛍光部の表面に、紫外線吸収材を含有する高分子材料で形成された可視光透過性を有する紫外線吸収層を有し、
該キートップ部の背面部に紫外線光源が付設されており、
任意にキートップ部の色調変化と発光が可能なことを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項５】
キートップ部が、紫外線吸収材を含有する高分子材料で形成された紫外線吸収部であり、該紫外線吸収部の裏面に蛍光材料層が積層されており、
該キートップ部の背面部に紫外線光源が付設されており、
任意にキートップ部の色調変化と発光が可能なことを特徴とする押釦スイッチ。
【請求項６】
蛍光材料が蓄光顔料である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の押釦スイッチ。
【請求項７】
キートップ部の裏面に、ゴム製パッドが接着されてなる請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の押釦スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器や精密機器、携帯電話、自動車などの押釦スイッチに関する。さらに詳しくは蛍光材料と紫外線光源を利用して任意に色調を変化させて発光させる機能を付与し、美観、デザイン性に優れた押釦スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気機器や精密機器、携帯電話、自動車などの入力部に使用される押釦スイッチは、図６、図７に示すようなタイプが多く、樹脂やゴム、熱可塑性エラストマーなどの素材で構成されている。また、押釦スイッチのキーパッド部１１、あるいはキートップ部１２には、文字や記号１３を印刷や塗装などで付与しているものが多い。透光性の素材から構成されるキートップ部１２の背面部に、ＬＥＤ（発光ダイオード）や蛍光管、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの発光素子１５を付設し照光させることによって、各々の押釦スイッチの操作や機能を表示して識別しているものもある。
【０００３】
近年、押釦スイッチには、複数の機能を付与したり、一方で、美観やデザインを異ならせるファッション化志向の要求が著しく高まってきている。そこで、複数の異なる色調のＬＥＤなどの光源をキーの背面に付設して目的に応じて照光色を変化させる方法がとられるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、複数の異なる色調の光源を複数個配置する方法は、部品組込みのスペース上の問題およびコスト上の問題があった。
【０００５】
一方、押釦スイッチに蛍光材料を含有するインキや材料を単純に利用することが考えられる。これによれば外部環境の紫外線ランプなどの紫外線照射によって色調を変化させたり発光させることができる。しかしながらこのような構成は、必要な時に任意の色調に変化させて発光させる機能を付与することはできず、押釦スイッチに新たな機能や美観、デザイン性を付与することが不可能である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、キートップ部を蛍光材料を含む材料で形成し、その背面部に紫外線光源を付設することによって、任意に色調を変化させ発光させることを可能としようとするものである。これにより新たな機能を付与して美観やデザイン性にも優れた押釦スイッチを提供できるようになる。そしてまた、多数の光源を配置する必要もなくなり、スペース上の問題もコスト上の問題も解決できるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、キートップ部を、蛍光材料を含有する高分子材料で成形し、そのキートップ部の背面部に紫外線光源を付設し押釦スイッチとした。
【０００８】
また本発明は、キートップ部に、蛍光材料を含有するインキで文字あるいは記号を印刷し、そのキートップ部の背面部に紫外線光源を付設し押釦スイッチとする。
【０００９】
さらに本発明は、上記の成形する高分子材料や印刷、塗装するインキに含有させる構成に代え、キートップ部の背面部にあらかじめ蛍光材料を含有するフィルム状物、あるいは蛍光材料を含有するインキを、フィルムの全面または部分的に印刷したフィルム状物を挟んだり、接着剤などによって蛍光材料層を積層し、あるいはキートップ部の裏面に蒸着やスパッタリングによって製膜した蛍光材料層を積層し、キートップ部の背面部に紫外線光源を付設し押釦スイッチとする。
【００１０】
さらに本発明は、キートップ部の表面に紫外線吸収層を形成して押し釦スイッチとする。
【００１１】
本発明によれば、紫外線光源のオンオフによって任意にキートップ部の色調を変化させ発光でき、さらに紫外線吸収層の形成によって外部環境の紫外線ランプなどの紫外線を遮断して、蛍光材料が外側の光で色調変化し発光することを防ぎ、結果として背面部に付設した紫外線光源のオンオフによってのみ色調を変化させて発光させることを可能とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明で使用する蛍光材料については、特に限定されるものではなく、公知の有機系蛍光材料ならびに無機系蛍光材料が用いられる。
【００１３】
有機系蛍光材料としては、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、アゾソールブリリアントイエロー６Ｇ、フルオレッセイン染料、ピロニン染料、キサンテン染料、エオシン染料などが挙げられる。
【００１４】
無機系蛍光材料としては、硫化亜鉛、硫化亜鉛カドミウム、硫化ストロンチウムなどの金属硫化物や金属酸化物が挙げられる。硫化亜鉛に賦活剤として銅や銀などの金属を添加したものや、蓄光顔料、蓄光夜光塗料などの無機系蛍光材料も挙げられる。
【００１５】
キートップ部およびキーパッド部の素材である高分子材料については、特に限定されるものではない。通常のプラスチックやゴム、熱可塑性エラストマー、液状あるいは固体の原料を用いる熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂などが用いられる。構成する部材の構造、肉厚にも依存するが、肉厚が厚い場合は透明性に優れる高分子材料の方が好適である。
【００１６】
具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体などのエチレンαオレフィン共重合体、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、スチレンアクリロニトリル共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリフェニレンエーテルおよび変性ＰＰＥ樹脂、脂肪族および芳香族ポリアミド類、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸およびそのメチルエステルなどのポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリル酸類、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリケトン、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、アイオノマー等の熱可塑性樹脂およびその架橋体、スチレンブタジエンまたはスチレンイソプレンブロック共重合体とその水添ポリマーおよび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、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーおよびその架橋体、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエン共重合ゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ブチルゴムおよびハロゲン化ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の加硫ゴム、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。また、これらの高分子材料から選択される複数の高分子材料からなるポリマーアロイを使用したり公知の可塑剤や安定剤などの添加剤を配合しても差し支えない。
【００１７】
成形方法については、金型を使用する射出成形、圧縮成形、真空成形、トランスファー成形、液状原料のポッティング成形、あるいはシートやフィルムを使用した圧縮成形、真空成形、圧空成形など、およびフィルムやあらかじめエンボス加工したフィルムを金型内に装着して熱可塑性樹脂をインサート射出成形など特に限定されるものではない。
【００１８】
本発明の蛍光材料を含有するインキで使用するベースのインキの組成、種類についても限定するものではない。通常市販されているウレタン系、アクリル系、シリコーン系、エステル系、塩ビ系などの公知のメジウムインキに上記の蛍光材料を配合したり、市販の蛍光材料含有インキを使用することができる。印刷方法、塗装方法については、スクリーン印刷、グラビア印刷、パッド印刷、スプレー塗装など公知の方法が採用できる。
【００１９】
これらの蛍光材料の含有量は特に限定されるものではないけれども、成形する高分子材料 100重量部に対して、0.001 〜20重量部、印刷あるいは塗装するインキ 100重量部に対して、蛍光材料を0.001 〜20重量部の範囲で含有させることが好ましい。蛍光材料の含有量が、0.001 重量部よりも少ないと色調変化が少ないので目的を達成できないことがある。また、20重量部よりも多く含有させると、蛍光材料自体の色調が強すぎる場合もあり、経済的にも不利である。従って、蛍光材料のさらに好ましい含有量は、 0.005重量部から10重量部、さらに好ましくは、0.01重量部〜 5重量部の範囲である。
【００２０】
本発明で使用する蛍光材料および蛍光材料を利用した押釦スイッチを構成する上記のキートップ部やシート状物については１種類に限定するものではない。複数の蛍光材料あるいはキートップ部、フィルム状物などを構成することによって、２色以上の発光色調変化を実現することも可能である。
【００２１】
本発明の押釦スイッチの背面部に付設する紫外線光源は、紫外線波長を発する通常の直管や曲管状のブラックランプや冷陰極ブラックランプ、小型の豆球型あるいは水銀灯型のブラックランプ、紫外線ＬＥＤなどを使用することができる。押釦スイッチ全体を小型で構成する場合には、たとえば管径が１〜３mmの超小型の冷陰極ブラックランプや紫外線ＬＥＤが特に好適である。この紫外線光源のオンオフ操作によって蛍光材料の発光色を任意に変化させることができる。また、波長によって発光色が異なる少なくとも２種類の蛍光材料を使用して、対応する波長の異なる光源を付設することによって、さらに高度な機能を付与することもできる。導光板などを組み合わせた構造としても差し支えない。
【００２２】
さらに、キートップ部の表面に形成する紫外線吸収層については、蛍光材料の色調変化を損なわない範囲で、公知の紫外線を吸収する紫外線吸収剤や染料、顔料などを含むインキや塗料、フィルム、シート、成形材料および材質を選定すれば良い。層の厚みについても実際の構成に応じて決定することができる。また、層形状ではなく成形品形状でも差し支えない。
【００２３】
本発明の押釦スイッチの種類としては、単キーの押釦スイッチのほか、連結されたキーボードスイッチ、シートスイッチ、パネルスイッチなどが挙げられる。
【００２４】
形状についても、成形されたキートップ部の裏面がゴムや熱可塑性エラストマーのキーパッドと接着された押釦スイッチ、および押釦やクリック用のばねがシートの下に配置されたシート状のメンブレンスイッチ類に適用できるものである。成形されたキートップ部の裏面がゴムや熱可塑性エラストマーのキーパッドと接着されていると、キートップ部がずれたり脱落することがない利点がある。
【００２５】
用途については、家電製品やオーディオ機器、ビデオ機器、照明用のスイッチ類、工作機械や計測機器、コンピュータ、電卓、携帯電話、自動車車内のエアコンやオーディオ、カーナビゲーションシステムなどの押釦スイッチとして広範囲な分野に利用することができる。
【００２６】
以下、本発明の押釦スイッチの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
【実施例１】
図１は、請求項１、請求項６の本発明押釦スイッチの一例を示すものである。
【００２８】
キーパッド１は可動操作部を含むシリコーンゴムで形成される。キートップ２は、ポリカーボネート樹脂（帝人化成株式会社製 パンライト）100重量部に対して蛍光材料として有機系蛍光材料（ＢＡＳＦジャパン株式会社製 Lumogen F Violet 570）0.02重量部を混練したコンパウンドを射出成形して得た。キートップ２の裏面に印刷インキで文字、記号３をスクリーン印刷した後に、接着剤４でキーパッド１と接着させた。このキートップ２の背面部に紫外線光源５（ハイベック株式会社製  管径 2.7mm、長さ30mmの BLBランプ）を付設して本発明の押釦スイッチを得た。
【００２９】
紫外線光源５を点灯させると、キートップ部２が瞬時に無色から紫色に発光し、消灯すると瞬時に元の無色に戻った。
【００３０】
【実施例２】
図２は，請求項２、請求項５、請求項６の本発明押釦スイッチの一例を示すものである。
【００３１】
キーパッド１は可動操作部を含むシリコーンゴムで構成される。キートップ６はポリカーボネート（三菱ガス化学株式会社製  ユーピロン）で射出成形した。キートップ６の裏面に蛍光材料インキ（シンロイヒ株式会社製  ルミライトユセイペイントＲ）と蓄光塗料（シンロイヒ株式会社製）で文字、記号をスクリーン印刷した印刷層７を設けた後に、接着剤４でキーパッド１と接着させた。このキートップの背面部に紫外線光源５（ハイベック株式会社製 管径2.7mm、長さ30mmの BLBランプ）を付設して本発明の押釦スイッチを得た。
【００３２】
紫外線光源５を点灯させると、文字、記号印刷部７の蛍光材料インキを印刷した箇所は、無色から赤色に、蓄光塗料を印刷した箇所は薄黄緑色から緑色に発光した。
【００３３】
【実施例３】
図３は、請求項２、請求項７の本発明の押釦スイッチの一例を示すものである。
【００３４】
キーパッド１は可動操作部を含むシリコーンゴムで構成される。キーパッド１の上面部にシリコーンメジウムインキ 100重量部に対して蛍光材料（東京インテリジェントネットワーク株式会社製  ケミカラーＢＬピンク）１重量部を配合した蛍光材料インキで文字、記号をスクリーン印刷した印刷層７を設けた。さらに紫外線吸収剤を含有するウレタン系塗料を表面全面に塗布してウレタン系被覆層８を設けた。このキーパッド１の背面部に紫外線光源５（ハイベック株式会社製管径2.7mm、長さ30mmの BLBランプ）を付設して本発明の押釦スイッチを得た。紫外線光源５を点灯させると、文字、記号印刷部７が瞬時に無色からピンク色に発光し、消灯すると瞬時に元の無色に戻った。一方、外部からの紫外線照射に対しては色調変化も発光も認められなかった。
【００３５】
【実施例４】
図４は、請求項１、請求項７の本発明押釦スイッチの一例を示すものである。
【００３６】
キーパッド９は、ポリエステルエラストマー（大日本インキ化学工業株式会社製  グリラックス）１００重量部と蛍光材料として有機系蛍光材料（ＢＡＳＦジャパン株式会社製 Lumogen F Violet 570 ）を0.02重量部配合したコンパウンドで射出成形した。キートップ部に通常のウレタン系インキで文字、記号をスクリーン印刷した後に、紫外線吸収剤を含有するウレタン系塗料を表面全面に塗布してウレタン系被覆層８を設けた。このキートップの背面部に紫外線光源５（ハイベック株式会社製 管径2.7mm、長さ30mmの BLBランプ）を付設して本発明の押釦スイッチを得た。
【００３７】
紫外線光源５を点灯させると、キーパッド９全体が瞬時に無色から紫色に発光し、消灯すると瞬時に元の無色に戻った。一方、外部からの紫外線照射に対しては色調変化も発光も認められなかった。
【００３８】
【実施例５】
図５は、請求項３、請求項６、請求項７の本発明押釦スイッチの一例を示すものである。
【００３９】
キーパッド１は、可動操作部を含むシリコーンゴムで構成される。キートップ６は紫外線吸収剤を含有するポリカーボネート（出光石油化学株式会社製）で射出成形した。キートップ６の裏面に、無機系蛍光材料インキ（シンロイヒ株式会社製  ルミライトユセイペイントＹ）で文字、記号をスクリーン印刷したポリカーボネート製フィルム層１０を打ち抜き加工し両面テープで接合した後に、接着剤４でキーパッド１と接着させた。このキートップの背面部に紫外線ＬＥＤ光源１１を付設して本発明の押釦スイッチを得た。
【００４０】
紫外線ＬＥＤ光源１１を点灯させると、文字、記号印刷部１０が瞬時に無色から黄色に発光し、消灯すると瞬時に元の無色に戻った。一方、外部からの紫外線照射に対しては色調変化も発光も認められなかった。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の押釦スイッチは、キートップ部の背面部に付設された紫外線光源を照射すると蛍光材料を含有する材料で構成された部材が元の色調から他の色調に任意に発光するものである。また、構成も簡単でスペース上の問題もない。従って、色調変化と発光を利用した新たな機能性を付与するとともに、美観、デザイン性にも優れた押釦スイッチを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の押釦スイッチの構成図
【図２】  本発明の実施例２の押釦スイッチの構成図
【図３】  本発明の実施例３の押釦スイッチの構成図
【図４】  本発明の実施例４の押釦スイッチの構成図
【図５】  本発明の実施例５の押釦スイッチの構成図
【図６】  従来の押釦スイッチの構成図
【図７】  従来の押釦スイッチの構成図
【符号の説明】
１        ゴム製キーパッド部
２        蛍光材料を含有する樹脂で成形したキートップ部
３        文字、記号を印刷した印刷層
４        接着剤層
５        紫外線光源
６        樹脂製キートップ
７        蛍光材料を含有するインキで文字、記号を印刷した印刷層
８        紫外線吸収剤を含有するウレタン系被覆層
９        蛍光材料を含有する熱可塑性エラストマーで成形したキーパッド部
１０      蛍光材料を含有するフィルム
１１      紫外線ＬＥＤ光源
１２      樹脂製キートップ
１３      文字、記号
１４      接着剤層
１５      ＬＥＤ光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004187298.tif 000007
【図７】
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