(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キートップ部をフォトクロミック化合物を含有する高分子材料で成形し、前記キートップ部の表面に紫外線吸収層を形成し、そして前記キートップ部の背面部に紫外線光源を付設した任意にキートップ部の色調変化を可能とする押釦スイッチ。
【請求項２】
キートップ部にフォトクロミック化合物を含有するインキで文字あるいは記号を印刷してあり、前記キートップ部の表面に紫外線吸収層を形成し、そして前記キートップ部の背面部に紫外線光源を付設した任意に文字あるいは記号の色調変化を可能とする押釦スイッチ。
【請求項３】
キートップ部にフォトクロミック化合物層を積層し、前記キートップ部の表面に紫外線吸収層を形成し、そして前記キートップ部の背面部に紫外線光源を付設した任意にキートップ部の色調変化を可能とする押釦スイッチ。
【請求項４】
キートップ部の裏面にゴム製キーパッドが接着されて押釦キーが形成され、この押釦キーの背面部に紫外線光源を付設した請求項１、請求項２あるいは請求項３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。さらに詳しくはフォトクロミック化合物と紫外線光源を利用して任意に色調を変化させる機能を付与し、美観、デザイン性に優れた特定構造の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、自動車などの入力操作に使用される押釦スイッチは、図６、図７に示すようにキーパッド部１が樹脂やゴム、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トップ部１２には文字や記号３をインキの印刷や塗装などで付与されているものが多い。透光性の素材から構成されるキートップ部１２、キーパッド部１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１３を付設して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、美観やデザインを特異化したファッション化志向の要求が著しく高まってきており、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ある。
【０００４】
一方、光によって分子が可逆的に構造変化して色調が変わる化合物であるフォトクロミック化合物を使用して、メガネレンズやサングラス、光記録材料、光量調節材料、装飾用ディスプレイ装置、感光材保護材などに検討されてきた。最近では、自動車車体（実公平3-9,819 号公報）、調光材（実公平8-2,651 号公報）、光可逆変色繊維（特開平7-118,918 号公報）、水性塗料組成物（特開平7-258,585 号公報）など様々な製品への応用が提案されている。これによれば、太陽光や蛍光灯などの周囲の光によって色調を変化させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
複数の異なる光源を配して照光色を変化させる方法は、複数の色光源を配置して構成しなければならず、部品としてのスペース上の問題やコスト上の問題があった。
【０００６】
押釦スイッチにフォトクロミック化合物を含有する樹脂あるいはインキを単純に応用することが考えられる。しかしながら、この化合物は周囲の光に反応するので必要な時に特定の色調に変化させる機能を発現することはできず、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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決したものであり、フォトクロミック化合物を含むキートップ部の背面部に紫外線光源を付設して任意の色調変化を可能とし、機能性および美観、デザイン性に優れた押釦スイッチを提供するものである。また、多数の光源を配置する必要もなくスペース上の問題もコスト上の問題も解決されたものである。
【０００８】
また、本発明は、キートップ部にフォトクロミック化合物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て文字あるいは記号の任意の色調変化を可能とすることを特徴とする押釦スイッチである。
【０００９】
さらに、本発明は、キートップ部の裏面にゴム製キーパッドが接着されて押釦キーが形成され、この押釦キーの背面に紫外線光源を付設したことを特徴とする押釦スイッチである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、キートップ部をフォトクロミック化合物を含有する高分子材料で成形し、その背面部に紫外線光源を付設し、その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できるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明で使用するフォトクロミック化合物については特に限定するものではなく、公知の有機系フォトクロミック化合物ならびに無機系フォトクロミック化合物が用いられる。
【００１２】
有機系フォトクロミック化合物としては、６−ニトロインドリノスピロベンゾピランなどのスピロピラン類、スピロチオナフトオキサジンなどのスピロオキサジン類、ジアリールエテン類、ヘミチオインジゴなどのチオインジゴ類、２, ５−ジメチル−３−フリルフルギドなどのフルギド類、クメロン類、トリフェニルメタン類、アントラセン類、シクロファン誘導体類、アゾベンゼン類などが挙げられる。さらに、これらの有機系フォトクロミック化合物の応答性、熱安定性、耐候性、繰返し耐久性、保存安定性などを改良する目的で、各々の化合物に特定の置換基を導入する方法、高分子量化する方法、ヒンダードフェノールやヒンダードアミンなどの各種安定剤を添加あるいは結合させる方法、マイクロカプセル化して安定化させる方法など、いずれも公知の方法を適用して特性をさらに改良した有機フォトクロミック化合物を使用できる。
【００１３】
無機系フォトクロミック化合物としては、ほう珪酸塩系や燐酸塩系などのガラスに塩化銀や塩化タリウムなどの光感光性の微細な結晶を析出させたハロゲン化フォトクロミックガラスや、還元性溶融フォトクロミックガラス、強誘電体セラミックスに酸化鉄を含ませたものが挙げられる。
【００１４】
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、透光性のものであれば限定するものではない。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。
【００１５】
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。
【００１６】
成形方法と形状についても、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、およびフィルムを金型内に置いて熱可塑性樹脂をインサート射出成形して製造される押釦スイッチなど特に限定するものではない。
【００１７】
また、本発明は、キートップ部にフォトクロミック化合物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することを特徴とする押釦スイッチである。
【００１８】
本発明のフォトクロミック化合物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フォトクロミック化合物を配合したり、市販のフォトクロミック化合物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、スプレー塗装方式など公知の方法が採用できる。
【００１９】
これらのフォトクロミック化合物の含有量については限定するものではないけれども、成形する高分子材料に対して0.01〜20重量％、印刷あるいは塗装するインキに対してフォトクロミック化合物を0.01〜20重量％の範囲で含有させることが好ましい。フォトクロミック化合物の含有量が、0.01重量％よりも少ないと色調変化が少ない。また、20重量％よりも多く含有させると、フォトクロミック化合物自体の色調が強すぎるとともに、経済的にも不利である。
【００２０】
フォトクロミック化合物の好ましい含有量は、0.1 重量％から15重量％、さらに好ましくは、１重量％〜10重量％の範囲である。
【００２１】
さらに、本発明はキートップ部にフォトクロミック化合物層を積層し、そのキートップ部の背面部に紫外線光源を付設した押釦スイッチである。
【００２２】
本発明のフォトクロミック化合物層を積層したキートップ部とは、前記の成形する高分子材料や、印刷、塗装するインキにフォトクロミック化合物を含有させる構成とは異なり、キートップ部の背面部に、あらかじめフォトクロミック化合物を含有するフィルム状物、あるいはフォトクロミック化合物を含有するインキを全面または部分的に印刷したフィルム状物を挟んだりもしくは接着剤などによって積層した構造、キートップ部の裏面に蒸着やスパッタリングによってフォトクロミック化合物を製膜して積層した構造、フォトクロミックガラスを積層した構造などからなる。
【００２３】
このような構造のフォトクロミック化合物層を積層したキートップ部の背面部に紫外線光源を付設して押釦スイッチが得られる。
【００２４】
本発明で使用するフォトクロミック化合物およびフォトクロミック化合物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。複数のフォトクロミック化合物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色以上の色調変化を実現することも可能である。
【００２５】
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あるいは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、もしくは紫外線ＬＥＤなどを使用することができる。
【００２６】
押釦スイッチ全体を小型に構成する場合には、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先のフォトクロミック化合物の色調変化を任意に変化させることができる。
【００２７】
また、波長によって色調変化が異なるフォトクロミック化合物を使用し、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。
【００２８】
さらに、キートップ部の表面に、紫外線吸収層を形成することによって太陽光や蛍光灯などの外側からの紫外線を遮断して、フォトクロミック化合物が外側の光によって色調変化することを防ぎ、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ることが可能になる。なお、この紫外線吸収層については、フォトクロミック化合物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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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も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、キートップ部が移動したり脱落することがない利点がある。
【００３２】
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。
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。
【００３３】
【実施例１】
図１に、本発明の請求項１、請求項４の押釦スイッチの一例を示す。
【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、その上にキートップ２が形成されている。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）９７重量％とフォトクロミック化合物として有機系フォトクロミック化合物（東京インテリジェントネットワーク株式会社製  フォトローム02）３重量％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、記号をスクリーン印刷した印刷層３を設けた後に、接着剤４でキーパッド１と接着させた。このように形成した押釦キー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。
【００３５】
紫外線光源５を点灯させると、キートップ部２が無色から青色に変化した。
【００３６】
【実施例２】
図２に、本発明の請求項２、請求項４、請求項５の押釦スイッチの一例を示す。
【００３７】
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（三菱ガス化学株式会社製  ユーピロン）で射出成形した。このキートップ６の裏面にフォトクロミックインキ（松井色素工業株式会社製  フォトピアアクアライトインキ  パープルＡＱ−Ｒベース）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。このように形成した押釦キー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。
【００３８】
紫外線光源５を点灯させると、文字、記号印刷部７が無色から紫色に変化した。そして室内の蛍光灯および太陽光による外側からの光照射に対して色調変化することはなかった。
【００３９】
【実施例３】
図３に、本発明の請求項２、請求項４、請求項５の押釦スイッチの一例を示す。  シリコーンゴムキーパッド１のキートップ部にシリコーンメジウムインキ９６重量％とフォトクロミック化合物（東京化成工業株式会社製  Ｔ０３６６）４重量％を配合したフォトクロミックインキで文字、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。
紫外線光源５を点灯させると、文字、記号印刷部７が淡桃色から紫色に変化した。さらに、室内の蛍光灯および太陽光による外側からの光照射に対して色調変化することはなかった。
【００４０】
【実施例４】
図４に、本発明の請求項１、請求項５の押釦スイッチの一例を示す。
【００４１】
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）９６重量％とフォトクロミック化合物として有機系フォトクロミック化合物（東京インテリジェントネットワーク株式会社製  フォトローム02）４重量％を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て印刷層３を設けた後に、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。このように形成した押釦キー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。
【００４２】
紫外線光源５を点灯させると、キーパッド部９全体が無色から青色に変化した。そして室内の蛍光灯および太陽光による外側からの光照射に対して色調変化することはなかった。
【００４３】
【実施例５】
図５に、本発明の請求項３、請求項４、請求項５の押釦スイッチの一例を示す。
【００４４】
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、フォトクロミックインキ（松井色素工業株式会社製  フォトピアアクアライトインキ  パープルＡＱ−Ｒベース）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。この押釦キーの背面部に紫外線ＬＥＤ光源１１を付設して本発明の押釦スイッチを得た。
【００４５】
紫外線ＬＥＤ光源１１を点灯させると、文字、記号印刷部１０が無色から紫色に変化した。そして、蛍光灯および太陽光による外側からの光照射に対して色調変化することはなかった。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の押釦スイッチは、押釦キーの背面部に付設された紫外線光源で照射するとフォトクロミック化合物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変化するものである。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  キーパッド部
２  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  キートップ部
７  文字、記号を印刷した印刷層
８  ウレタン系被覆層
９  キーパッド部
10  フィルム
11  紫外線ＬＥＤ光源
12  樹脂製キートップ
13  白色ＬＥＤ光源
【図１】
0004376328.tif 000002
【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】
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【図７】
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