JPWO2006022313A1 - ハーフミラー加飾を施したキーシート及びキートップ - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、非照光時には文字や記号等が視認できず、照光時のみ文字や記号が視認できるようにした、新たなデザインのキーシート及びキートップを提供すること。打鍵用のキートップ４と、前記キートップを複数個マトリックス状に載置して透明接着剤２７により一体的に支持するキーパッド２３と、よりなるキーシート１において、前記キートップ４は樹脂、ガラス等の透明材料製であり、その上面又は下面にハーフミラーの金属薄膜（ハーフミラー）４２を設け、これにより非照光時には文字や記号等が視認できないにも拘わらず、照光時のみ文字や記号が視認できるようにした。

Description

本発明は、押釦入力方式のキートップを備えた機器、例えば、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パソコン等に用いるものであって、非照光時には金属調の外観で文字や記号等が視認できず、照光時のみ照明用光源の光が透過して文字や記号等が視認できるようにした、新たなデザインのキーシート及びキートップに関するものである。

前記キーシートは、複数個のキートップ（押釦）とシート状のキーパッドとで構成される組立体（アセンブリ）である。複数個のキートップがキーパッド上に透明接着剤によって貼り付けられ、機器製造時には、単一の組立体として両者が一体的に取扱い可能になっているので、組立体（アセンブリ）と呼ぶ。

キーシート又はキートップ（押釦）等の技術分野以外の一般分野では、メッキや蒸着などによって何かの物体の表面に金属膜を形成することにより金属調の外観を与えることは知られている。しかし、これをキートップ（押釦）の技術分野に適用し、その表面に表示すべき文字を照光式とする場合、各キーの機能を表示した文字や記号等を抜き文字で形成するには、レーザーによって文字や記号等の形に金属膜を除去するしかなかった。

しかも、蒸着やスパッタなど比較的金属膜が薄い場合のみに限られ、メッキでは不可能であった。しかも、顧客の関心を喚起するような斬新なデザインを提供するには今一歩であり、画一的なデザインに留まらざるを得なかった。

下記の特許文献１及び２は、夫々照光式キー及び押釦スイッチを開示している。しかし、それらのキーやスィツチの表面に対して金属膜を形成することに関しては、開示乃至示唆するところがなかった。

下記特許文献３には、液晶表示器（ＬＣＤ）と金属調に装飾された押釦を有する電話機に関する発明が開示されている。しかし、その押釦は照光式ではない。当該発明の目的は、押釦の金属膜に静電気を帯びた手指が触れたとき、その静電気が金属膜を通じてＬＣＤに跳び、これが破壊することを防止することである。そのために金属膜上に透明な絶縁性塗膜を設けることにしている。したがって、当該文献の開示事項は、照光式キーを対象とする本発明と直接の関係はない。
特開平５−８３３４７号公報 登録実用新案第３０２４１２３号公報 特開平７−２４５１９０号公報

本発明は、非照光時には文字や記号等が視認できず、照光時のみ文字や記号が視認できるようにした、新たなデザインのキーシートを提供することを第１の課題とする。

先の第１の課題では、キートップ上の文字又は言巳号等を通常の塗料を用いて印刷するため、スクリーン印刷用の製版という手間の掛かる工程が必要である。本発明は、これを不要にして製造工程を簡略化することを第２の課題とする。

本発明は、キートップの上面又は下面に、ハーフミラーの金属膜を設けると言う手段を講じることにより、上記第１の課題を解決することが出来た。

又、キートップの上面又は下面に第１の金属薄膜を設け、当該金属薄膜をレーザ照射により文字又は記号等の形状に部分除去（所謂抜き文字を形成）してこれらの文字等を表示し、キートップの上面にハーフミラーとして働く第２の金属薄膜を設けるという手段を講じることにより、上記の第２の課題を解決することができた。

本発明に従うと、非照光時には文字や記号等が視認できず、照光時のみ文字や記号が視認できるようにした、新たなデザインのキーシートが得られる。

又、キートップに設けた文字又は記号等が、第２の金属薄膜が呈する金属調の外観によって遮られるため非照光時にはその文字等が視認されず、照光時には当該第２の金属薄膜のハーフミラー効果により抜き文字部分の光が透過するので、第２の金属薄膜を透して文字等が視認できる。かくして、新たな装飾効果を奏するキーシートが得られる。

更なる具体的な効果は、従来の底面文字印刷（ネガ又はポジ）の構造の、月並みで見慣れたキーシートに対して、キートップ表面に金属膜を形成するだけで金属調の外観を呈して、高級感を与えることが出来る。つまり、顧客の関心と購買意欲とをそそることが出来て、顧客吸引力の高いキーシート付きの商品を提供することが出来る。

また、レーザ照射により前記第１の金属薄膜中に文字又は記号等を形成する場合には、それらの文字等のデータをレーザ照射装置に入力するだけで良く、スクリーン印刷用の製版という手間の掛かる工程を省略することができる。

本発明のキーシートを装着した携帯電話機を示す図であって、（ａ）は非照光時のキーシートの状態を示し、（ｂ）は照光時のキーシートの状態を示す。 本発明の第１実施例のキーパッドを示す図であって、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその底面図である。 本発明の第１実施例のキーシートを示す拡大図であって、（ａ）はその部分的な側面拡大図であり、（ｂ）はＡ−Ａ線断面の拡大図である。 本発明の第１実施例のキートップの成層構造を示す部分拡大図である。 本発明の第２実施例のキートップの成層構造を示す部分拡大図である。 本発明の第３実施例のキートップの成層構造を示す部分拡大図である。 本発明の第４実施例のキートップの成層構造を示す部分拡大図である。 本発明の第５実施例のキートップの成層構造を示す部分拡大図である。 本発明の第６実施例のキートップに施された成膜の構成を示す図である。 本発明の第７実施例のキートップをキーパッドに接合した状態を示す断面図である。 本発明の第８実施例を示す断面図である。

本発明は、個々のキートップ単体に対しても適用可能であることは勿論であるが、複数個のキートップを一体的に支持したシート状のキーパッドとして実施されることが多い。何故ならば、それらの複数個のキートップは、キーパッド上に透明接着剤によって貼り付けられ、機器製造時には、端一の組立体として一体的に取扱い可能になっているので、キートップ付きの機器を組立てる際の、工程及び組み立て時間の短縮に絶大な効果を招来するからである。

図１（ａ）は、本発明のキーシート１を組み込んだ携帯電話機２の例を示す図であり、非照光時のキーシート１の状態（見え方）を示している。携帯電話機２は、液晶表示画面３やケース部分以外、すなわちキーシート１の表面全体が光沢ある銀色等の金属色に輝いて見え、個々のキー表面に表示された文字、記号等は視認できない。

図１（ｂ）は、図１と同じキーシート１の照光時の状態を示し、各キートップ４に数字０〜９やアルファベット文字ａ〜ｚや記号＊，＋，＃等が抜き文字で表示された状態（各キートップ４の表面から文字等の形状に光が出射して文字等が視認できるようになった状態）が示されている。一際大きいキーは、「確定キー付き四方向キー５」である。このキー５は、中央に確定キー部分を有し、その周囲に△矢印で示す四方向指示を有するキーである。

照光時のキーシートの状態を示す図１（ｂ）において、各キートップ４の、抜き文字以外の部分が黒く見えるのは、黒く着色されているためではない。これは、光が出射する抜き文字部分と、光が出射しないその他の部分との対比において生じる、錯覚効果を図式的に表現したものである。

図２（ａ）は、キーシート１の平面図であり、補強板２１の上にマトリックス状に並べて配置されたキートップ４を示している。補強板２１は、ポリカーボネイト樹脂（ＰＣ）又はステンレス（ＳＵＳ）製の板状体であり、多数の貫通孔を有する。破線で囲まれた一番大きい破線枠が補強板２１に穿たれた多数の貫通孔２２を示し、それより小さい破線枠で囲まれた部分は、貫通孔２２に挿入されたキーパッド２３の部分を示す。その中央の破線丸は、押し子（キートップの作動を接点に伝えるための押圧突起）２４である。

図２（ｂ）は、補強板２１を裏から見た図である。図２（ａ）において破線で示された部分は実線で示され、実線で示された部分は破線で示されている。

図３（ａ）は、本発明のキーシート１の部分拡大図であって、図３（ｂ）はＡ−Ａ線断面の拡大図である。図３（ｂ）において、押し子２４の下方に位置するドーム状のものは、押し子２４が下方に移動したときに動作するスイッチ（接点）２５である。この図において、隣なりあったキートップ４の下側に、少し太い横線で示されているものは、マスクシート２６である。マスクシート２６の役割は、照光時に隣接するキートップ４の隙間から光が上方へ漏れるのを、防止することである。

図４は、キートップ４の部分拡大断面図、及びその丸で囲んだ部分を更に拡大して、キートップ４に施されたコーティングの状態を示す図である。キートップ４は、例えば、樹脂、ガラスなどの透明材料で形成される。

キートップ４に対する成膜工程は、キートップ４の天地を逆にして、その裏面に対するネガ文字（抜き文字）印刷層４０の形成から始める。そしてその上に無色又は有色の透光性印刷層４０ａが形成され、抜かれた部分４０ａがこの材料で充填される。次に天地逆転を解除して、キートップ４の表面に対してアンダーコート４１が施され、その上に金属薄膜（ハーフミラー）４２が成膜される。

金属薄膜（ハーフミラー）４２用に使用出来る金属の種類の一例として、アルミ、チタン、クロム、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、モリブデン、銀、インジウム、錫、タングステン、白金、金の単体、又はこれらの合金等を例示する。

金属薄膜（ハーフミラー）４２は、物理蒸着法（ＰＶＤ）例えば、真空蒸着、分子線蒸着（ＭＢＥ）、イオンプレーティング、イオンビーム蒸着、コンベンショナル・スパッタリング、マグネトロン・スパッタリング、イオンビーム・スパッタリング、ＥＣＲスパッタリングなどの成膜方法によって形成される。この手法を以下、「ハーフミラー加飾」と呼ぶことにする。

ハーフミラー加飾層の金属薄膜４２の厚みの一例は、材料としてアルミを使用した場合には、５ｎｍ〜３５ｎｍであり、実質的には１０〜３０ｎｍでも良い。

金属薄膜（ハーフミラー）４２の上に、更にミドルコート４３がコーティングされ、最後にオーバーコート又はトップコート４４がコーティングされる。ハーフミラー加飾層に対するオーバーコート４４を無色透明ではなく有色透明とすることにより、様々な色に着色することが可能である。

各コート層の材質の一例を示すと、アンダーコート４１はアクリル系バインダー、ミドルコート４３はビニル系バインダー、トップコート４４はアクリル系バインダー等を選択可能である。

各コート層の厚みの一例を示すと、アンダーコート４１は８〜１０μｍ、ミドルコート４３は８〜１０μｍ、トップコート４４は１８〜２０μｍである。

キーパッド２３は、シート状に成形され、接点を押圧する押し子（押圧突起）２４とキートップ固定部とを有する。キーパッド２３は全体がシリコーンゴム又は熱可塑性エラストマーで一体に成形される。補強板２１を使用しないでシリコーンゴムまたは熱可塑性エラストマーによって全体が１つのキーパッドとなるシート状に形成しても良い。

また、上記成膜方法を用いないで本発明を実施する代案を下記に示す。即ち、代案の一例として、キートップ底面にホットスタンプによって全面に亘って金属箔を貼り付け、その上から、全面塗装や全面印刷（ベタ）を行い、その後、通常の抜き文字印刷やレーザーマーキングによって塗膜の一部を除去して抜き文字（記号・図形）などを形成する。他の代案では、金属箔の上に文字印刷層（ポジの文字、記号、図形など）を形成し、更にその上に無色や有色の透光性印刷層（ベタ印刷層）を形成して、照光時には文字等以外の部分から光が出射するようにしても良い。

キートップ４の裏面には、抜き文字（ネガ文字）又はポジ文字印刷層４０が形成される。抜き文字に対しては、着色するために着色層を重ねる場合もある。

ハーフミラー（加飾層）４２をキートップ４の表面に直接形成せずに、表面または裏面の片面のみにハーフミラー（加飾層）４２と文字印刷層４０などを併せて形成することも考えられる。

ハーフミラー（加飾層）４２をキートップ４の表面に直接形成せずに、例えば、インモールド絞り成形などの手法を用いて、ハーフミラー（加飾層）が形成されたフィルムを用いることも可能である。

キートップ４の表面に、トップコート４４を成層する必要性がある実施態様について説明する。スパッタリングや蒸着処理によって生成される金属皮膜は、非常に薄いものである。又、使用する金属によっては、酸化等の化学変化によって、金属皮膜が錆びたり変色したりして損なわれる可能性もある。特に、アルミニウムのような柔らかい金属の場合、こすれたりひっかかれたりされることで、皮膜に傷が付いたり剥がれたりすることも考えられる。

そこで、外部の化学的・物理的な作用からスパッタリング膜や蒸着膜を保護するために、トップコート（又はオーバーコート）４４処理と呼ばれる工程を施すと良い。トップコート４４は、いわゆるクリアラッカーのような透明な塗料が良い。ベースコート４１と同様に、塗装と同じ工程で塗布・硬化を行う。この、トップコート処理の応用として、例えば、銀色のアルミスパッタリング膜の上に黄色のトップコートを施すことによって、金の外観を出す方法が知られている。

前述の材料を使用し、前述の方法で、前述のコート層の厚みで成層した金属薄膜が、ハーフミラー効果を生じる理由は、薄く成層された金属粒子相互間に生じる隙間のためである。

本発明の図１に示す実施態様には、様々な変形が考えられる。図５の例示は、全ての層をキートップ４の上面に設けた第２実施例である。先ず、キートップ４の上面に、白色のアンダーコート層４１（ソリッドカラー層）を形成し、その上に抜き文字（ネガ文字）印刷層４０を例えば、スクリーン印刷により形成する。

そしてその上に無色又は有色の透光性印刷層４０ａが形成されると、抜かれた部分４０ａがこの材料で充填されることになる。その上に金属薄膜（ハーフミラー）４２が成膜され、ミドルコート４３、トップコート４４が順次形成され、表面が保護される。更にキートップ４の下面を、透明接着剤層２７を介して直接的にキーパッド２３に接着する。

図６に例示した実施例は、全ての層をキートップ４の下面に設けた第３実施例である。先ず、キートップ４の天地を逆転して、下面側にアンダーコート４１を施し、金属薄層（ハーフミラー）４２を介して抜き文字印刷層４０を形成する。次に、抜き文字部分を充填する形で、無色又は有色の透光性印刷層４０ａを付着する。そして透明接着剤層２７を介してキーパッド２３に接着する。

そして、この例の場合には、キートップ４の上面には何も成層しない。つまり、キートップ４の表面の保護を司るトップコートの形成は不要である。

図７に例示した実施例は、文字印刷（ポジ）の例において、全ての層をキートップ４の上面に設けた第４実施例である。キートップ４の上面に、先ずアンダーコート４１を形成し、その上に非透光性の文字印刷層（ポジ）４０を形成し、その層の上及び周辺部を無色又は有色の透光性印刷層４０ａを付着する。その上に直接又はアンダーコートを介して金属薄膜４２を付着し、ミドルコート層４３を成層した後、最後にトップコート４４を施して表面を保護する。

キートップ４の下面には、何も成層しない。（事後的に、透明接着剤層２７を介してキーパッド２３に接着されるだけである）。この実施例の場合照光時には、有色の透光性印刷層の色でキートップ全体が照明され、その中に文字等が暗く表示される。

図８に例示した実施例は、文字印刷（ポジ）の例において、全ての層をキートップ４の下面に設けた第５実施例である。先ず、キートップ４の天地を逆転し、その下面側にアンダーコート４１を施し、その上に金属薄膜４２を成膜し、文字印刷（ポジ）４０を形成する。次に、文字部分の周辺を充填する形で無色又は有色の透光性印刷層４０ａを付着する。そして透明接着剤層２７を介してキーパッド２３に接着する。

そして、この場合には、キートップ４の上面には何も成層しない。つまり、キートップ４の表面の保護を司るトップコート４４の形成は不要である。この実施例の場合も照光時の文字等の見え方は前記実施例４の場合とほぼ同じである。

以下に示す第６実施例乃至第８実施例（図９乃至図１１参照）では、工程を簡略化している。即ち、図１乃至図４に示した第１実施例においてはキートップ上の文字又は記号等を通常の塗料を用いて印刷するため必要だったスクリーン印刷用の「製版」と言う手間の掛かる工程を不用にしている。

図９はキーシート１の部分拡大図であり、その中の丸で囲んだ部分をさらに拡大して、樹脂やガラス等の透明材料からなるキートップ４に施された成膜の構成を示す。

キートップ４に対する成膜加工は、キートップ４の表面に対する第１の金属薄膜５１の形成から開始され、次いで、第１の金属薄膜５１に対してレーザ光（ＹＶＯ４、ＹＡＧ、ＣＯ２等）が照射されて、所定の文字又は記号等を表すネガ文字（抜き文字）が形成される。そしてその上に無色又は有色の透光性樹脂層４０ｃが形成され、第１の金属薄膜５１の文字等が抜かれた跡に前記樹脂層４０ｃの一部が流入し充填される。

さらに前記樹脂層４０ｃに重ねて、ハーフミラーとして働く第２の金属薄膜５２を形成し、必要に応じて、その上にミドルコート４３、トップコート４４を形成して第２の金属薄膜５２を保護すると共に、その色調の調整を行う。これは、例えばミドルコート４３を橙色に着色して、銀色の金属薄膜５２を金色に見せるといった調整である。

第１の金属薄膜５１及び第２の金属薄膜５２に使用できる金属としては、アルミ、チタン、クロム、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、モリブデン、銀、インジウム、錫、タングステン、白金、金、の単体又は合金が例示される。

また、金属薄膜５１、５２の形成方法としては、物理蒸着法（ＰＶＤ）として例えば真空蒸着、分子線蒸着（ＭＢＥ）、あるいはイオンプレーティング、イオンビーム蒸着、コンベンショナル・スパッタリング、マグネトロン・スパッタリング、イオンビーム・スパッタリング、ＥＣＲスパッタリングなどの成膜方法が例示される。

第１の金属薄膜５１は、光が透過しない厚さ、例えば、アルミ膜の場合は４０〜５００ｎｍであり、実質的には５０〜１００ｎｍでも良い。第２の金属薄膜４１はハーフミラーとして働くように膜厚を調整する。例えば、アルミの場合は５〜４０ｎｍであり、実質的には１０〜３０ｎｍでも良い。なお、第１の金属薄膜５１の膜厚は、前記の第２の金属薄膜５２の膜厚と同じでも良く、例えばアルミ膜の場合は５〜４０ｎｍ、実質的には１０〜３０ｎｍでも良い。また、第１の金属薄膜５１の成膜を容易にするため、その成膜前にキートップ４の表面にアンダーコート４５を施すこともある。

図１０は、上記のようにして成膜を施したキートップ４を、キートップ４の裏面に形成され、光源からの光を着色する効果を有する有色透光性印刷層（省略可）及び透明接着剤層２７を介してキーパッド２３に接合した状態を示す断面図である。

本発明の他の実施例は、図１１に示すように、ハーフミラーとして働く第２の金属薄膜５２をキートップの上面に、文字又は記号等を形成するための第１の金属薄膜５１をキートップの下面に設ける例である。本例では、キートップの上面と第２の金属薄膜５２の間にアンダーコート４５を施し、キートップの下面と第１の金属薄膜５１の間に有色又は無色の透明樹脂層４０ｂを介在させている。なお、他の構造は基本的に前記実施例６と同様である。

本発明は、押し釦入力方式のキートップを備えた機器、例えば、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パソコン等に用いるものであって、非照光時には金属調の外観で文字や記号等が視認できず、照光時のみ照明用光源の光が透過して文字や記号が視認できるようにした、新たなデザインのキーシートであるから、電子通信機器産業及び関連産業において利用可能である。

符号の説明

１ キーシート
２ 携帯電話機
３ 表示画面
４ キートップ
５ 確定キー付き四方向キー
２１ 補強板
２２ 貫通孔
２３ キーパッド
２４ 押し子
２５ スイッチ（接点）
２６ マスクシート
２７ 透明接着剤
２８ 有色透光性印刷層
４０ 抜き文字（ネガ）印刷層
４０ａ 透光性印刷層
４０ｂ 透明樹脂層
４０ｃ 透光性樹脂層
４１、４５ アンダーコート
４２ 金属薄膜（ハーフミラー）
４３ ミドルコート
４４ オーバーコート
５１ 第１の金属薄膜
５２ 第２の金属薄膜

Claims (9)

1. 打鍵用のキートップと、前記キートップを複数個マトリックス状に載置して透明接着剤により一体的に支持するキーパッドと、よりなるキーシートにおいて、
   前記キートップは樹脂、ガラス等の透明材料製であり、その上面又は下面にハーフミラーとして働く金属薄膜を設け、これにより非照光時には文字や記号等が視認できないにも拘わらず、照光時のみ文字や記号が視認できるようにしたことを特徴とするキーシート。
2. 前記キートップの底面に文字や記号の印刷層を、キートップの天面及び側面にハーフミラーとして働く金属薄膜を設けたことを特徴とする請求項１記載のキーシート。
3. 前記キートップの天面又は下面の同一面内でハーフミラーとして働く金属薄膜と文字や記号の印刷層とを積層して設けたことを特徴とする請求項１記載のキーシート。
4. 文字や記号を表示した照光式キートップであって、樹脂、ガラス等の透明材料製の上面又は下面にハーフミラーとして働く金属薄膜を設け、これにより非照光時には文字や記号等が視認できないにも拘わらず、照光時のみ文字や記号が視認できるようにしたことを特徴とするキートップ。
5. 前記キートップの底面に文字や記号の印刷層を、キートップの天面及び側面にハーフミラーとして働く金属薄膜を設けたことを特徴とする請求項４記載のキートップ。
6. 前記キートップの天面又は下面の同一面内でハーフミラーとして働く金属薄膜と文字や記号の印刷層とを積層して設けたことを特徴とする請求項５記載のキートップ。
7. 樹脂、ガラス等の透明材料からなるキートップと、シート状の透光性のゴム状弾性体からなるキーパッドとを有し、前記キートップをキーパッド上に複数個マトリクス状に載置して透明接着剤により接着してなるキーシートにおいて、
   前記キートップの上面又は下面に第１の金属薄膜を設け、当該金属薄膜をレーザ照射により文字又は記号等の形状に部分除去してこれらの文字等を表示し、
   前記キートップの上面にハーフミラーとして働く第２の金属薄膜を設けることにより、
   前記キーシートの非照光時には前記文字等が視認されず、照光時にのみ前記文字等が視認できることを特徴とするキーシート。
8. 前記第１の金属薄膜をキートップの上面に設け、前記文字等を表示後、透明樹脂コート層を形成して表面を平滑化し、その上に重ねて前記第２の金属薄膜を設けることを特徴とする請求項７記載のキーシート。
9. 前記第１の金属薄膜をキートップの下面に設けることを特徴とする請求項７記載のキーシート。

Images