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
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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。
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
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
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