特開 2024-106513 スイッチ装置、電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024106513

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】スイッチ装置、電子装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/14 20060101AFI20240801BHJP

   H01H 13/06 20060101ALI20240801BHJP

   H01H 13/704 20060101ALI20240801BHJP

   H01H 13/02 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

H01H13/14 Z

H01H13/06 B

H01H13/704

H01H13/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023010800

(22)【出願日】2023-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】村重 毅

(72)【発明者】

【氏名】西森 才将

【テーマコード（参考）】

5G206

【Ｆターム（参考）】

5G206AS33H

5G206AS33J

5G206AS33Z

5G206AS35H

5G206AS35J

5G206AS35Q

5G206AS38H

5G206AS38J

5G206AS44H

5G206AS46H

5G206AS46J

5G206AS46Q

5G206BS02H

5G206BS02J

5G206BS44H

5G206BS44J

5G206CS01J

5G206CS07H

5G206CS07J

5G206DS02H

5G206DS02J

5G206FS32K

5G206FU03

5G206GS03

5G206HS25

5G206HU54

5G206KS03

5G206KS07

5G206KS15

5G206NS04

5G206NS05

5G206QS02

(57)【要約】

【課題】質感と操作性とを兼ね備えたスイッチ装置を提供する。
【解決手段】本スイッチ装置は、連続する１つの表面を備えたガラス層と、前記ガラス層の裏面側に積層された樹脂層と、前記樹脂層の裏面側の、互いに重ならない位置に配置された物理スイッチ及びタッチスイッチと、を有し、前記ガラス層の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、前記物理スイッチは、上下に可動する接点を含む複数の接点を備え、前記物理スイッチ上に位置する前記ガラス層が押されると、前記ガラス層及び前記樹脂層が弾性変形して複数の前記接点の導通と非導通とが切り替わる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続する１つの表面を備えたガラス層と、
前記ガラス層の裏面側に積層された樹脂層と、
前記樹脂層の裏面側の、互いに重ならない位置に配置された物理スイッチ及びタッチスイッチと、を有し、
前記ガラス層の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、
前記物理スイッチは、上下に可動する接点を含む複数の接点を備え、
前記物理スイッチ上に位置する前記ガラス層が押されると、前記ガラス層及び前記樹脂層が弾性変形して複数の前記接点の導通と非導通とが切り替わる、スイッチ装置。

【請求項2】

連続する１つの表面を備えたガラス層と、
前記ガラス層の裏面側に積層された樹脂層と、
前記樹脂層の裏面側の、互いに重ならない位置に配置された物理スイッチ及びタッチスイッチと、を有し、
前記ガラス層の表面は、湾曲している領域を含み、
前記ガラス層の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、
前記物理スイッチは、上下に可動する接点を含む複数の接点を備え、
前記物理スイッチ上に位置する前記ガラス層が押されると、前記ガラス層及び前記樹脂層が弾性変形して複数の前記接点の導通と非導通とが切り替わる、スイッチ装置。

【請求項3】

連続する１つの表面を備えたガラス層と、
前記ガラス層の裏面側に積層された樹脂層と、
前記樹脂層の裏面側の、互いに重ならない位置に配置された複数の物理スイッチと、
前記樹脂層の裏面と各々の前記物理スイッチとの間に介在する、互いに厚さの異なる複数の操作釦と、を有し、
前記ガラス層の表面は、湾曲している領域を含み、
前記ガラス層の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、
前記物理スイッチは、上下に可動する接点を含む複数の接点を備え、
前記物理スイッチ上に位置する前記ガラス層が押されると、前記ガラス層及び前記樹脂層が弾性変形して複数の前記接点の導通と非導通とが切り替わる、スイッチ装置。

【請求項4】

複数の前記物理スイッチは、平坦な基板上に配置されている、請求項３に記載のスイッチ装置。

【請求項5】

複数の前記操作釦は、前記物理スイッチ側に配置される柱状部と、前記柱状部の前記樹脂層側に配置されて前記柱状部の外周側に延伸するフランジ部と、を備えた操作釦を含む、請求項３又は４に記載のスイッチ装置。

【請求項6】

複数の前記操作釦は、前記樹脂層側の端面が前記樹脂層の裏面に沿って湾曲している操作釦を含む、請求項３又は４に記載のスイッチ装置。

【請求項7】

前記樹脂層の裏面側の、前記物理スイッチに重ならない位置に配置されたタッチスイッチを有する、請求項３に記載のスイッチ装置。

【請求項8】

前記タッチスイッチの裏面側に表示部が積層されている、請求項１、２、又は７に記載のスイッチ装置。

【請求項9】

前記ガラス層の表面側から視て、前記物理スイッチと重複する位置に、前記物理スイッチの操作に関連する絵記号が視認される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスイッチ装置。

【請求項10】

前記絵記号は、前記樹脂層の裏面側に配置されるフィルム、又は前記樹脂層の表面若しくは裏面に印刷されている、請求項９に記載のスイッチ装置。

【請求項11】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスイッチ装置を有する電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スイッチ装置、電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子装置のインプットの手法として電気的な接触を機械的に制御するスイッチが多く用いられている。このようなスイッチとして、例えば、特許文献１に示すタクトスイッチが挙げられる。この種のスイッチでは、摺動タイプのボタンはオン／オフを自己認識できるため、タッチスイッチに比べて誤動作を招かない特長を有すると考えられる。

【0003】

この種のスイッチの中でも、上下に可動する接点を備え、上下に摺動するスイッチは、柔軟性があって破損し難い樹脂を最表面に用いる。しかし、樹脂は、傷等により表面が劣化しやすく、溶剤等による清掃がしにくく、質感もあまりよくなく、強度も十分ではない。また、多数のスイッチが必要な電子装置では、操作性も求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０６－２０３６７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、質感と操作性とを兼ね備えたスイッチ装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本スイッチ装置は、連続する１つの表面を備えたガラス層と、前記ガラス層の裏面側に積層された樹脂層と、前記樹脂層の裏面側の、互いに重ならない位置に配置された物理スイッチ及びタッチスイッチと、を有し、前記ガラス層の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、前記物理スイッチは、上下に可動する接点を含む複数の接点を備え、前記物理スイッチ上に位置する前記ガラス層が押されると、前記ガラス層及び前記樹脂層が弾性変形して複数の前記接点の導通と非導通とが切り替わる。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、質感と操作性とを兼ね備えたスイッチ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係るスイッチ装置を例示する断面図（その１）である。

【図2】第１実施形態に係るスイッチ装置を例示する断面図（その２）である。

【図3】第１実施形態の変形例１に係るスイッチ装置を例示する断面図である。

【図4】第１実施形態の変形例２に係るスイッチ装置を例示する断面図である。

【図5】第１実施形態の変形例３に係るスイッチ装置を例示する断面図である。

【図6】第１実施形態の変形例４に係るスイッチ装置を例示する断面図である。

【図7】第１実施形態の変形例５に係るスイッチ装置を例示する断面図である。

【図8】第２実施形態に係る電子装置を例示する斜視図である。

【図9】第２実施形態に係る電子装置を例示する上面図である。

【図10】第２実施形態に係る電子装置を例示する分解斜視図である。

【図11】第２実施形態に係る電子装置を構成する支持部について説明する斜視図である。

【図12】第２実施形態に係る電子装置を構成する支持部について説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0010】

〈第１実施形態〉
図１は、第１実施形態に係るスイッチ装置を例示する断面図（その１）である。図１に示すように、スイッチ装置１は、ガラス層１０と、樹脂層２０と、物理スイッチ３０と、タッチスイッチ４０と、支持部５０と、接合層６０とを有している。支持部５０及び接合層６０は、スイッチ装置１の必須の構成要素ではない。なお、図１には、参考のため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示されている。他の図においても、同様のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が示される場合がある。

【0011】

以下、スイッチ装置１の構成要素について説明する。

【0012】

［ガラス層］
ガラス層１０は、表面１０ａと、表面１０ａと反対側の面となる裏面１０ｂとを備えている。表面１０ａは、連続する１つの面である。また、裏面１０ｂは、連続する１つの面である。ガラス層１０の表面１０ａ側は、スイッチ装置１の最表面となる。ガラス層１０は、鉛筆硬度試験９Ｈ以上からなる高い表面耐久性と優れた寸法安定性を備えている。

【0013】

ガラス層１０は、特に限定はなく、目的に応じて適切なものを採用できる。ガラス層１０は、組成による分類によれば、例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス等が挙げられる。又、アルカリ成分による分類によれば、無アルカリガラス、低アルカリガラスが挙げられる。上記ガラスのアルカリ金属成分（例えば、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ）の含有量は、好ましくは１５重量％以下であり、更に好ましくは１０重量％以下である。

【0014】

ガラス層１０の厚さは、ガラスの持つ表面硬度や気密性や耐腐食性を考慮すると、２０μｍ以上が好ましい。又、ガラス層１０はフィルムのような可撓性と繰り返し耐久性を有する必要があるため、ガラス層１０の厚さは１５０μｍ以下が好ましい。ガラス層１０の厚さは、更に好ましくは３０μｍ以上１２０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下である。

【0015】

ガラス層１０の波長５５０ｎｍにおける光透過率は、好ましくは８５％以上である。ガラス層１０の波長５５０ｎｍにおける屈折率は、好ましくは１．４～１．６５である。ガラス層１０の密度は、好ましくは２．３ｇ／ｃｍ^３～３．０ｇ／ｃｍ^３であり、更に好ましくは２．３ｇ／ｃｍ^３～２．７ｇ／ｃｍ^３である。

【0016】

ガラス層１０の成形方法は、特に限定はなく、目的に応じて適切なものを採用できる。代表的には、ガラス層１０は、シリカやアルミナ等の主原料と、芒硝や酸化アンチモン等の消泡剤と、カーボン等の還元剤とを含む混合物を、１４００℃～１６００℃程度の温度で溶融し、薄板状に成形した後、冷却して作製できる。ガラス層１０の成形方法としては、例えば、スロットダウンドロー法、フュージョン法、フロート法等が挙げられる。これらの方法によって板状に成形されたガラス層は、薄板化したり、平滑性を高めたりするために、必要に応じて、フッ酸等の溶剤により化学的に研磨されてもよい。

【0017】

ガラス層１０は、強化ガラスから構成されてもよい。強化ガラスは、化学強化ガラスでも熱強化ガラスでもよいが、圧縮応力層を有する化学強化ガラスの方が熱強化ガラスよりも製造が容易である。ガラス層１０が強化ガラスから構成される場合、圧縮応力が６００ＭＰａ以上であることが好ましい。

【0018】

なお、化学強化とは、ガラス板の表面付近のイオンを、イオン半径の大きいイオンに置換することである。イオン交換により、ガラス板の表面に圧縮応力層が形成され、化学強化ガラスができあがる。圧縮応力層におけるガラス組成は、ガラス内部におけるガラス組成と異なる。

【0019】

化学強化ガラスにおいて、強化前のガラス板としては、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス等を用いることができる。圧縮応力層の深さが必要以上に大きくなり過ぎない点では、ソーダライムガラス又はソーダシリケートガラスが好ましく、ソーダライムガラスがより好ましい。

【0020】

イオン交換は、例えば、ガラス板の表面のＬｉイオンをＮａイオン及び／又はＫイオンに置換することで行うことができる。あるいは、ガラス板の表面のＮａイオンをＫイオンに置換してもよい。これらのイオン交換により、ガラス板の表面に圧縮応力層が形成される。

【0021】

ＮａイオンをＫイオンに置換する場合は、例えば、硝酸カリウムを含む無機溶融塩に、ナトリウムを含むガラス板を接触させればよい。硝酸カリウムを含む無機溶融塩は、Ｋ_２ＣＯ_３、Ｎａ_２ＣＯ_３、ＫＨＣＯ_３、ＮａＨＣＯ_３、ＫＯＨ及びＮａＯＨからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含むことが好ましい。

【0022】

ガラス層１０の表面１０ａ及び／又は裏面１０ｂに、防汚層、反射防止層、導電層、反射層、加飾層等の機能層を設けてもよい。また、ガラス層１０の表面１０ａに、点字を設けてもよい。なお、本実施形態に係るスイッチ装置では、ガラス層１０が最表面に位置する。ここで、『ガラス層１０が最表面に位置する』とは、ガラス層１０が実質的に最表面に位置することであり、上記のような付加的な層が設けられた場合であっても、本実施形態では、ガラス層１０が最表面に位置すると表現する。

【0023】

［樹脂層］
樹脂層２０は、ガラス層１０の裏面１０ｂ側に積層されている。樹脂層２０は、表面２０ａと、表面２０ａと反対側の面となる裏面２０ｂとを有している。樹脂層２０は、可撓性を有する。樹脂層２０の厚さは、可撓性の観点から５０μｍ以上１５０μｍであることが好ましい。

【0024】

樹脂層２０の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂やポリエチレンナフタレート系樹脂等のポリエステル系樹脂、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミドアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ウレタン系樹脂等が挙げられる。

【0025】

このように、ガラス層１０と樹脂層２０とを積層すると、樹脂層２０がガラス層１０の必要以上の変形を抑制し、ガラス層１０の割れを防止する効果があるとともに、適正な変形量を実現するため、ガラス層１０が繰り返し弾性変形する際の耐久性を向上することができる。なお、樹脂層２０の厚さを変えることで、ガラス層１０の変形量を制御できる。

【0026】

ガラス層１０と樹脂層２０の間に接合層が設けられてもよい。接合層としては、後述する任意の粘着剤又は接着剤を使用できる。ただし、強度の観点から、接合層として、接着剤を用いることが好ましい。接合層の厚さは、外観の観点から、０．５μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上３μｍ以下であることが更に好ましい。

【0027】

ガラス層１０の裏面１０ｂ側に、複数の樹脂層を積層してもよい。このような積層構造により、ガラス層１０の割れをさらに抑制することができると共にガラス層１０が繰り返し弾性変形する際の耐久性をさらに向上することができる。

【0028】

［物理スイッチ］
物理スイッチ３０は、押される際の物理的変化を検出するスイッチである。物理スイッチ３０を操作することにより、クリック感が得られる。

【0029】

物理スイッチ３０は、樹脂層２０の裏面２０ｂ側に配置されている。図１の例では、物理スイッチ３０は、上下に可動する接点を含む複数の接点を備える。物理スイッチ３０は、タクトスイッチであり、ハウジング３１と、フィルム３２と、フレーム３３と、ステム３４と、第１接点３５と、第２接点３６とを有している。第１接点３５及び第２接点３６のうち、第２接点３６が上下に可動する接点である。

【0030】

ハウジング３１とフレーム３３は、それぞれが枡状であり、粘着性のフィルム３２を挟んで対向して配置されている。フィルム３２は、例えば、ハウジング３１の開口部を塞ぐように配置されている。ステム３４は、上下方向に摺動自在な状態でフレーム３３に保持されている。

【0031】

ハウジング３１の底面には第１接点３５及び第２接点３６が配置されている。第２接点３６は、第１接点３５と離隔して第１接点３５の上方に配置されている。フィルム３２及び第２接点３６は、弾性変形可能に構成されている。ハウジング３１、フィルム３２、フレーム３３、及びステム３４は、例えば、樹脂製である。

【0032】

図１において、第１接点３５と第２接点３６と電気的に接続される外部接続用端子については、図示が省略されている。なお、物理スイッチ３０は、タクトスイッチには限定されず、メンブレンスイッチ等のクリック感が得られる任意のスイッチであってよい。

【0033】

［タッチスイッチ］
タッチスイッチ４０は、人あるいは物が接触することで動作する接触式のスイッチである。タッチスイッチ４０を操作しても、クリック感は得られない。

【0034】

タッチスイッチ４０は、樹脂層２０の裏面２０ｂ側に配置されている。物理スイッチ３０及びタッチスイッチ４０は、樹脂層２０の裏面２０ｂ側の、互いに重ならない位置に配置されている。タッチスイッチ４０としては、例えば、静電容量方式、光学方式、超音波方式等の任意の方式を採用することができる。

【0035】

［支持部］
支持部５０は、樹脂層２０の裏面２０ｂ側に配置され、ガラス層１０及び樹脂層２０を支持する。支持部５０は、物理スイッチ３０やタッチスイッチ４０を支持してもよい。支持部５０は、例えば、物理スイッチ３０の外側に、物理スイッチ３０を囲むように枠状に配置することができる。或いは、複数の支持部５０を物理スイッチ３０の外側の任意の位置に間隔を置いて配置してもよい。支持部５０は、例えば、樹脂や金属等から形成される。

【0036】

なお、物理スイッチ３０を構成する部品を支持部としてもよい。或いは、物理スイッチ３０自体を支持部としてもよい。すなわち、支持部は、物理スイッチ３０の一部であってもよいし、全部であってもよい。これらの場合には、図１に示す支持部５０は配置しなくてもよい。或いは、物理スイッチ３０の一部又は全部を支持部として用い、これとは別に、さらに図１に示す支持部５０を配置してもよい。

【0037】

［接合層］
接合層６０は、樹脂層２０と支持部５０とを接着する。接合層６０としては、任意の粘着剤又は接着剤を使用できる。接合層６０の厚さは、例えば、５μｍ以上２０ｍｍ以下とすることができる。

【0038】

本明細書において、粘着剤とは、常温で接着性を有し、軽い圧力で被着体に接着する層をいう。従って、粘着剤に貼着した被着体を剥離した場合にも、粘着剤は実用的な粘着力を保持する。一方、接着剤とは、物質の間に介在することによって物質を結合できる層をいう。従って、接着剤に貼着した被着体を剥離した場合には、接着剤は実用的な接着力を有さない。

【0039】

粘着剤としては、例えば、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系等のポリマーをベースポリマーとする粘着剤が挙げられる。

【0040】

接着剤としては、例えば、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、エポキシ系接着剤が挙げられ。接着剤が熱硬化型接着剤である場合は、加熱して硬化（固化）することにより剥離抵抗力を発揮できる。又、接着剤が紫外線硬化型等の光硬化型接着剤である場合は、紫外線等の光を照射して硬化することにより剥離抵抗力を発揮できる。又、接着剤が湿気硬化型接着剤である場合は、空気中の水分等と反応して硬化し得るので、放置することによっても硬化して剥離抵抗力を発揮できる。

【0041】

図２は、第１実施形態に係るスイッチ装置を例示する断面図（その２）であり、ガラス層１０の表面１０ａ側が矢印方向に押された様子を示している。

【0042】

前述のようにガラス層１０の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下が好ましい。ガラス層１０をこのような厚さとすることで、ガラス層１０は弾性変形が可能となり、局所的に凹ませることができる。

【0043】

物理スイッチ３０上に位置するガラス層１０の表面１０ａ側が押されると、ガラス層１０及び樹脂層２０が弾性変形してステム３４を可動させ、物理スイッチ３０の第１接点３５と第２接点３６の接触（導通）と非接触（非導通）とが切り替わる。ガラス層１０は、例えば、垂直方向に０．５ｍｍ～２ｍｍ程度沈み込むように弾性変形することができる。

【0044】

図１の例では、ガラス層１０が押されていないときに物理スイッチ３０の第１接点３５と第２接点３６が非接触（非導通状態）である。そのため、図２に示すように、ガラス層１０及び樹脂層２０が押されて変形すると、それに伴って物理スイッチ３０のステム３４が押されてフィルム３２及び第２接点３６が弾性変形して第２接点３６が第１接点３５に近づき、第１接点３５と第２接点３６が接触して導通状態になる。ガラス層１０を押す力をとり除くと、ガラス層１０及び樹脂層２０は図１の状態に戻り、第１接点３５と第２接点３６とは再び非接触となる。

【0045】

このように、ガラス層１０の厚さを２０μｍ以上１５０μｍ以下とすることで、ガラス層１０が弾性変形可能となる。これにより、ガラス層１０が押されると、ガラス層１０の局所的な変形に伴なって物理スイッチ３０の接点を上下に摺動させ、物理スイッチ３０の複数の接点の導通と非導通とを切り替えることができる。

【0046】

スイッチ装置１は、最表面がガラス層１０であるため、最表面が樹脂であるスイッチ装置と比べて、耐擦傷性、溶剤清掃性、及び質感を向上することができる。スイッチ装置１は、ガラス層１０の硬質感や上質感を持ちながらも、フラットなガラス層１０により清潔感を保ち、ガラス層１０の本来の美しさと、物理的にクリックできる機能性を両立した従来とは異なる新しい質感のスイッチ装置である。

【0047】

また、スイッチ装置１では、連続する１つの表面１０ａ（すなわちシームレスな表面）を備えたガラス層１０の裏面１０ｂ側の、互いに重ならない位置に物理スイッチ３０及びタッチスイッチ４０を配置している。これにより、従来のように物理スイッチとタッチスイッチとが別々の表面を有するスイッチ装置と比べて、質感を向上することができる。

【0048】

また、スイッチ装置１では、連続する１つの表面１０ａを備えることにより、従来のような表面に凹凸のある構造と比べて、汚れが付きにくい、隙間にゴミが入りにくい等の利点が有られる。また、ガラス層１０の表面１０ａは、アルコール等の溶剤でも容易に洗浄可能である。

【0049】

また、スイッチ装置１では、誤動作を極力低減したい機能には操作者がクリック感により操作したことを認識できる物理スイッチ３０を割り当て、それ以外の機能にはタッチスイッチ４０を割り当てることができるため、操作性を向上することができる。スイッチ装置１では、物理スイッチ３０を割り当てた機能については、クリック感のフィードバックがあるため誤作動を低減することができ、操作性及び正確性を向上することが可能となる。

【0050】

また、スイッチ装置１において、ガラス層１０が強化ガラスである場合は、ガラス層１０が未強化ガラスである場合と比べて、強度及び耐久性を向上させることができる。

【0051】

〈第１実施形態の変形例〉
図３は、第１実施形態の変形例１に係るスイッチ装置を例示する断面図である。図３に示すように、スイッチ装置１Ａは、表示部７０を有する点が、図１に示すスイッチ装置１と相違する。

【0052】

表示部７０は、タッチスイッチ４０の裏面側に積層されている。表示部７０は、例えば、液晶表示部や有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示部等である。タッチスイッチ４０を可視光線透過率の高い部材から構成することで、タッチスイッチ４０と表示部７０により、タッチスイッチ式表示装置を構成することができる。このように、本発明に係るスイッチ装置は、必要に応じて表示部を有してもよい。

【0053】

スイッチ装置１Ａは、スイッチ装置１と同様の効果を奏する。また、スイッチ装置１Ａでは、連続する１つの表面１０ａ（すなわちシームレスな表面）を備えたガラス層１０の裏面１０ｂ側の、互いに重ならない位置に物理スイッチ３０及びタッチスイッチ式表示装置を配置している。これにより、シームレスな表面を有し、かつ映像等の表示が可能な質感の高いスイッチ装置を実現することができる。

【0054】

図４は、第１実施形態の変形例２に係るスイッチ装置を例示する断面図である。図４に示すように、スイッチ装置１Ｂは、ガラス層１０及び樹脂層２０が湾曲している点が、図１に示すスイッチ装置１と相違する。スイッチ装置１Ｂは、タッチスイッチ４０の裏面側に積層された表示部７０を有してもよい。

【0055】

このように、ガラス層１０の表面１０ａ及び裏面１０ｂは、平面であってもよいし、湾曲面であってもよい。同様に、樹脂層２０の表面２０ａ及び裏面２０ｂは、平面であってもよいし、湾曲面であってもよい。また、ガラス層１０の表面１０ａ及び裏面１０ｂには、平面と湾曲面とが混在してもよい。同様に、樹脂層２０の表面２０ａ及び裏面２０ｂには、平面と湾曲面とが混在してもよい。ガラス層１０の表面１０ａが湾曲面を有する場合、湾曲面の曲率半径は、例えば、３０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とすることができる。

【0056】

スイッチ装置１Ｂは、スイッチ装置１と同様の効果を奏する。また、スイッチ装置１Ｂでは、連続する１つの表面１０ａ（すなわちシームレスな表面）を備えたガラス層１０の裏面１０ｂ側の、互いに重ならない位置に物理スイッチ３０及びタッチスイッチ４０を配置し、かつガラス層１０の表面１０ａは湾曲する領域を含む。ガラス層１０の表面１０ａは湾曲する領域により、物理的形状の滑らかさを表現することが可能となるため、一層質感の高いスイッチ装置を実現することができる。

【0057】

図５は、第１実施形態の変形例３に係るスイッチ装置を例示する断面図である。図５に示すように、スイッチ装置１Ｃは、複数の物理スイッチ３０を有し、かつ釦保持部８０及び複数の操作釦９０Ａが追加された点が、図１に示すスイッチ装置１と相違する。なお、スイッチ装置１Ｃは、樹脂層２０の裏面２０ｂ側の、各々の物理スイッチ３０に重ならない位置に配置されたタッチスイッチ４０を有してもよい。また、スイッチ装置１Ｃは、タッチスイッチ４０の裏面側に積層された表示部７０を有してもよい。

【0058】

スイッチ装置１Ｃにおいて、ガラス層１０の表面１０ａは、湾曲する領域（Ｘ軸方向負側）と平面領域（Ｘ軸方向正側）とを含んでいる。また、スイッチ装置１Ｃにおいて、複数の物理スイッチ３０は、同一平面上に配置されている。ガラス層１０の表面１０ａの湾曲する領域の裏面側に１つの物理スイッチ３０が配置され、ガラス層１０の表面１０ａの平面領域の裏面側に他の１つの物理スイッチ３０が配置されている。

【0059】

釦保持部８０は、各々に操作釦９０Ａを配置する複数の釦配置孔８０ｘを有している。釦配置孔８０ｘは、釦保持部８０を貫通している。釦配置孔８０ｘの形状は、例えば、ガラス層１０の表面１０ａ側から視て円形とすることができる。釦配置孔８０ｘが円形である場合、直径が一定の１つの孔であってもよいし、釦保持部８０の厚さ方向の異なる位置に配置した直径の異なる複数の孔を連通させたものであってもよいし、その他の任意の形状であってもよい。

【0060】

図５の例では、樹脂層２０に近い側に大径の孔が配置され、樹脂層２０から遠い側に小径の孔が配置され、両者は同心的に連通している。なお、釦配置孔８０ｘの形状は、ガラス層１０の表面１０ａ側から視て円形には限らず、楕円形や矩形等であってもよい。

【0061】

操作釦９０Ａは、樹脂層２０と物理スイッチ３０との間に介在し、ガラス層１０の表面１０ａ側が指等で押されると物理スイッチ３０側に移動し、物理スイッチ３０のステム３４を押すための部材である。操作釦９０Ａは、釦配置孔８０ｘ内に配置されている。操作釦９０Ａの一端面は、例えば、樹脂層２０の裏面２０ｂと接している。操作釦９０Ａの他端面は、例えば、ステム３４と接している。

【0062】

操作釦９０Ａは、例えば、円柱状である。操作釦９０Ａは、楕円柱状、多角柱状等であってもよい。なお、ここでいう柱状は、一端面及び他端面が所定面積で、かつ所定厚さを有する形状を指す。一端面及び他端面の面積に対する厚さの大小は問わない。

【0063】

複数の操作釦９０Ａは、互いに厚さの異なる操作釦９０Ａを有している。具体的には、ガラス層１０の表面１０ａの湾曲する領域に配置される操作釦９０Ａは、ガラス層１０の表面１０ａの平面領域に配置される操作釦９０Ａよりも薄い。操作釦９０Ａの一端面と他端面とは平行であってもよいが、樹脂層２０の裏面２０ｂの湾曲する領域と接する場合、操作釦９０Ａの一端面は、樹脂層２０の裏面２０ｂに沿って湾曲していることが好ましい。

【0064】

操作釦９０Ａは、物理スイッチ３０のステム３４を確実に押すために、釦保持部８０の物理スイッチ３０側の面から突出してもよい。すなわち、操作釦９０Ａの他端面は、釦保持部８０の物理スイッチ３０側の面よりも物理スイッチ３０に近い側に位置してもよい。

【0065】

スイッチ装置１Ｃは、スイッチ装置１と同様の効果を奏する。また、スイッチ装置１Ｃでは、連続する１つの表面１０ａ（すなわちシームレスな表面）を備えたガラス層１０の裏面１０ｂ側の、互いに重ならない位置に複数の物理スイッチ３０を配置し、かつガラス層１０の表面１０ａは湾曲する領域を含む。ガラス層１０の表面１０ａは湾曲する領域により、物理的形状の滑らかさを表現することが可能となるため、一層質感の高いスイッチ装置を実現することができる。

【0066】

また、スイッチ装置１Ｃでは、樹脂層２０の裏面２０ｂと各々の物理スイッチ３０との間に介在する、互いに厚さの異なる複数の操作釦９０Ａを有している。ガラス層１０の表面１０ａの湾曲する領域や平面領域に合わせて操作釦９０Ａの厚さを変えることにより、複数の物理スイッチ３０が同一平面上に配置されていても、確実に各々の物理スイッチ３０を押すことができる。つまり、操作性を向上することができる。

【0067】

また、釦保持部８０及び操作釦９０Ａの厚さを調整することで、樹脂層２０の裏面２０ｂと物理スイッチ３０との距離を変えることができるため、設計の自由度を向上することができる。

【0068】

図６は、第１実施形態の変形例４に係るスイッチ装置を例示する断面図である。図６に示すように、スイッチ装置１Ｄは、操作釦９０Ａが操作釦９０Ｂに置換された点が、図５に示すスイッチ装置１Ｃと相違する。なお、スイッチ装置１Ｄは、樹脂層２０の裏面２０ｂ側の、各々の物理スイッチ３０に重ならない位置に配置されたタッチスイッチ４０を有してもよい。また、スイッチ装置１Ｄは、タッチスイッチ４０の裏面側に積層された表示部７０を有してもよい。

【0069】

操作釦９０Ｂは、物理スイッチ３０側に配置される柱状部と、柱状部の樹脂層２０側に配置されて柱状部の外周側に延伸するフランジ部とを備えている。操作釦９０Ｂの樹脂層２０側の端面の面積は、物理スイッチ３０側の端面の面積よりも大きい。柱状部とフランジ部とは、接合されている。柱状部とフランジ部とは、一体成型されたものであってもよい。

【0070】

操作釦９０Ｂは、釦配置孔８０ｘ内に配置されている。操作釦９０Ｂの一端面（フランジ部の端面）は、例えば、樹脂層２０の裏面２０ｂと接している。操作釦９０Ｂの他端面（柱状部の端面）は、例えば、ステム３４と接している。

【0071】

操作釦９０Ｂの柱状部は、例えば、円柱状である。操作釦９０Ｂの柱状部は、楕円柱状、多角柱状等であってもよい。操作釦９０Ｂのフランジ部は、例えば、円板状である。操作釦９０Ｂのフランジ部は、楕円板状、多角板状等であってもよい。フランジ部と柱状部との厚さの大小は問わない。

【0072】

複数の操作釦９０Ｂは、互いに厚さの異なる操作釦９０Ｂを有している。具体的には、ガラス層１０の表面１０ａの湾曲する領域に配置される操作釦９０Ｂは、ガラス層１０の表面１０ａの平面領域に配置される操作釦９０Ｂよりも薄い。なお、操作釦９０Ｂの厚さは、樹脂層２０側に位置するフランジ部の端面と、物理スイッチ３０側に位置する柱状部の端面により規定される。操作釦９０Ｂの一端面と他端面とは平行であってもよいが、樹脂層２０の裏面２０ｂの湾曲している領域と接する場合は、操作釦９０Ｂの一端面は、樹脂層２０の裏面２０ｂに沿って湾曲していることが好ましい。

【0073】

操作釦９０Ｂの柱状部は、物理スイッチ３０のステム３４を確実に押すために、釦保持部８０の物理スイッチ３０側の面から突出してもよい。すなわち、操作釦９０Ｂの他端面は、釦保持部８０の物理スイッチ３０側の面よりも物理スイッチ３０に近い側に位置してもよい。

【0074】

なお、１つのスイッチ装置に、操作釦９０Ａと操作釦９０Ｂとが混在してもよい。

【0075】

このように、スイッチ装置１Ｄにおいて、操作釦９０Ｂは、物理スイッチ３０側に配置される柱状部と、柱状部の樹脂層２０側に配置されて柱状部の外周側に延伸するフランジ部とを備えている。これにより、ガラス層１０の表面１０ａ側を指等で押す場合に、押す対象となる領域が広くなるため、物理スイッチ３０を容易かつ確実に押すことが可能となる。そのため、スイッチ装置１Ｃよりも操作性を向上できる。

【0076】

図７は、第１実施形態の変形例５に係るスイッチ装置を例示する断面図である。図７に示すように、スイッチ装置１Ｅは、物理スイッチ３０上に表示部７０Ａが配置された点が、図１に示すスイッチ装置１と相違する。

【0077】

表示部７０Ａは、可撓性を有する薄型の部材である。表示部７０Ａは、例えば、液晶表示部や有機ＥＬ表示部等である。表示部７０Ａは、例えば、樹脂層２０の裏面２０ｂに接するように配置することができる。物理スイッチ３０は、ガラス層１０の表面１０ａ側から視て、表示部７０Ａと重なる位置に配置することができる。

【0078】

スイッチ装置１Ｅにおいて、物理スイッチ３０上に位置するガラス層１０が押されると、ガラス層１０、樹脂層２０、及び表示部７０Ａが弾性変形して物理スイッチ３０の複数の接点の導通と非導通とが切り替わる。これにより、表示部を有すると共に、クリック感のあるスイッチ操作が可能であり、かつ加飾性と操作性に優れたスイッチ装置を実現することができる。

【0079】

〈第２実施形態〉
第２実施形態では、第１実施形態及び／又はその変形例に係るスイッチ装置を有する電子装置の例を示す。なお、第２実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0080】

図８は、第２実施形態に係る電子装置を例示する斜視図である。図９は、第２実施形態に係る電子装置を例示する上面図である。なお、ここでは、電子装置において、スイッチ操作を行う面を上面としている。

【0081】

図８及び図９に示すように、電子装置２００は、例えば、基部２１０と、透明フィルム２７０と、フレーム２８０とを有している。電子装置２００は、スタンド２９０を有してもよい。基部２１０と透明フィルム２７０との間に配置される部材については、後述する。

【0082】

透明フィルム２７０は、前述のガラス層１０と樹脂層２０との積層体である。すなわち、透明フィルム２７０は、連続する１つの表面を備えたガラス層と、ガラス層の裏面側に積層された樹脂層とを有している。透明フィルム２７０は、ガラス層が表面側に位置するようにフレーム２８０の内側に露出している。透明フィルム２７０は、第１領域２０１から第２領域２０２に至る連続する１つの表面を備えており、その表面は湾曲している。

【0083】

フレーム２８０の内側には、画像を表示する表示部と、操作を入力する操作部とが設けられている。図８及び図９の例では、表示部は、第１領域２０１に設けられている。また、図８及び図９の例では、操作部は、第１領域２０１及び第２領域２０２の両方に設けられている。ただし、この例には限定されず、表示部と操作部は、フレーム２８０の内側の任意の位置に設けることができる。

【0084】

表示部及び操作部となる第１領域２０１において、透明フィルム２７０の裏面側には、タッチスイッチと表示部が積層されたタッチスイッチ式表示装置が配置されている。表示部は、例えば、液晶表示部や有機ＥＬ表示部等である。操作部となる第２領域２０２において、透明フィルム２７０の裏面側には、物理スイッチが配置されている。

【0085】

電子装置２００は、タッチスイッチ又は物理スイッチを介した使用者の入力操作に基づいて、他の電子装置を制御することができる。電子装置２００は、例えば、自動車等の車両に搭載可能であり、有線又は無線を介して、車両に搭載された空調装置、照明装置、オーディオ装置、ナビゲーション装置等を制御することができる。電子装置２００は、例えば、車両のセンターコンソール、ハンドル、ドア、ダッシュボード、天井等に配置することができる。電子装置２００は、車両の任意の位置に固定してもよいし、着脱可能としてもよい。

【0086】

なお、上記は一例であり、本発明に係るスイッチ装置は、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、電子辞書等の車載用以外の用途に用いてもよい。

【0087】

図１０は、第２実施形態に係る電子装置を例示する分解斜視図である。図１０に示すように、電子装置２００は、基部２１０とフレーム２８０との間に、支持部２２０、タッチスイッチ式表示装置２３０、黒フィルム２４０、スモークフィルム２５０、印刷フィルム２６０、及び透明フィルム２７０が基部２１０側から順次積層された構造である。なお、電子装置２００は、任意の余剰スペースに、電子部品が実装された基板を有してもよい。また、電子装置２００は、電池や電源入力端子を有してもよい。

【0088】

図１１は、第２実施形態に係る電子装置を構成する支持部について説明する斜視図である。図１２は、第２実施形態に係る電子装置を構成する支持部について説明する断面図である。図１０、図１１、及び図１２を参照すると、支持部２２０は、部品保持部２２１と、裏蓋２２２とを備えている。

【0089】

部品保持部２２１と裏蓋２２２との間には、複数の物理スイッチ３０が実装された基板１００が配置されている。複数の物理スイッチ３０は、例えば、平坦な基板１００上に配置されている。ここでいう平坦は、意図的に湾曲させたものでないことを意味し、基板が通常有する反りや寸法誤差は許容するものとする。

【0090】

部品保持部２２１は、各々に操作釦９０Ｂを配置する複数の釦配置孔と、タッチスイッチ式表示装置２３０を配置する１つの凹部とを備えている。各々の操作釦９０Ｂは、各々の物理スイッチ３０上に配置される。

【0091】

支持部２２０において、タッチスイッチ式表示装置２３０が配置される領域が前述の第１領域２０１である。また、支持部２２０において、物理スイッチ３０及び操作釦９０Ｂが配置される領域が前述の第２領域２０２である。部品保持部２２１及び裏蓋２２２は、例えば、透明な樹脂材料から形成することができる。

【0092】

図１０の説明に戻り、黒フィルム２４０は、加飾用のフィルムであり、タッチスイッチ式表示装置２３０に対応する位置に開口部が設けられている。スモークフィルム２５０は、加飾用のフィルムであり、タッチスイッチ式表示装置２３０及び各々の操作釦９０Ｂに対応する位置に開口部が設けられている。

【0093】

印刷フィルム２６０は、透明フィルム２７０を構成する樹脂層の裏面側に配置される。印刷フィルム２６０は、透明フィルム２７０を構成するガラス層の表面側から視て、物理スイッチ３０と重複する位置に、物理スイッチ３０の操作に関連する絵記号が視認されるように印刷が施されたフィルムである。

【0094】

透明フィルム２７０の表面側から視る際の、印刷フィルム２６０に印刷された絵記号の視認性を向上するため、基部２１０にバックライトとなる光源２１５が配置されてもよい。光源２１５は、例えば、発光ダイオード等から構成することができる。

【0095】

絵記号は、透明フィルム２７０を構成する樹脂層の表面若しくは裏面に印刷されてもよい。この場合は、印刷フィルム２６０は不要となる。

【0096】

なお、図９及び図１０の第１領域２０１における表示内容は、タッチスイッチ式表示装置２３０により表示されているため、電子装置２００の動作状況に応じて表示内容が切り替わる。一方、図９及び図１０の第２領域２０２における表示内容は、印刷フィルム２６０に印刷されているため、表示内容は切り替わらない。

【0097】

このように、電子装置２００は、第１実施形態及び／又はその変形例に係るスイッチ装置の構造を含むため、第１実施形態及び／又はその変形例で示した様々な効果を奏することができる。なお、本発明に係る電子装置は、第１実施形態及びその変形例に係るスイッチ装置の構造の１以上を含んだものであればよい。

【0098】

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【0099】

以上の実施形態に加えて、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
連続する１つの表面を備えたガラス層と、
前記ガラス層の裏面側に積層された樹脂層と、
前記樹脂層の裏面側の、互いに重ならない位置に配置された物理スイッチ及びタッチスイッチと、を有し、
前記ガラス層の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、
前記物理スイッチは、上下に可動する接点を含む複数の接点を備え、
前記物理スイッチ上に位置する前記ガラス層が押されると、前記ガラス層及び前記樹脂層が弾性変形して複数の前記接点の導通と非導通とが切り替わる、スイッチ装置。
（付記２）
連続する１つの表面を備えたガラス層と、
前記ガラス層の裏面側に積層された樹脂層と、
前記樹脂層の裏面側の、互いに重ならない位置に配置された物理スイッチ及びタッチスイッチと、を有し、
前記ガラス層の表面は、湾曲している領域を含み、
前記ガラス層の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、
前記物理スイッチは、上下に可動する接点を含む複数の接点を備え、
前記物理スイッチ上に位置する前記ガラス層が押されると、前記ガラス層及び前記樹脂層が弾性変形して複数の前記接点の導通と非導通とが切り替わる、スイッチ装置。
（付記３）
連続する１つの表面を備えたガラス層と、
前記ガラス層の裏面側に積層された樹脂層と、
前記樹脂層の裏面側の、互いに重ならない位置に配置された複数の物理スイッチと、
前記樹脂層の裏面と各々の前記物理スイッチとの間に介在する、互いに厚さの異なる複数の操作釦と、を有し、
前記ガラス層の表面は、湾曲している領域を含み、
前記ガラス層の厚さは、２０μｍ以上１５０μｍ以下であり、
前記物理スイッチは、上下に可動する接点を含む複数の接点を備え、
前記物理スイッチ上に位置する前記ガラス層が押されると、前記ガラス層及び前記樹脂層が弾性変形して複数の前記接点の導通と非導通とが切り替わる、スイッチ装置。
（付記４）
複数の前記物理スイッチは、平坦な基板上に配置されている、付記３に記載のスイッチ装置。
（付記５）
複数の前記操作釦は、前記物理スイッチ側に配置される柱状部と、前記柱状部の前記樹脂層側に配置されて前記柱状部の外周側に延伸するフランジ部と、を備えた操作釦を含む、付記３又は４に記載のスイッチ装置。
（付記６）
複数の前記操作釦は、前記樹脂層側の端面が前記樹脂層の裏面に沿って湾曲している操作釦を含む、付記３乃至５のいずれか一に記載のスイッチ装置。
（付記７）
前記樹脂層の裏面側の、前記物理スイッチに重ならない位置に配置されたタッチスイッチを有する、付記３乃至６のいずれか一に記載のスイッチ装置。
（付記８）
前記タッチスイッチの裏面側に表示部が積層されている、付記１、２、又は７に記載のスイッチ装置。
（付記９）
前記ガラス層の表面側から視て、前記物理スイッチと重複する位置に、前記物理スイッチの操作に関連する絵記号が視認される、付記１乃至８のいずれか一に記載のスイッチ装置。
（付記１０）
前記絵記号は、前記樹脂層の裏面側に配置されるフィルム、又は前記樹脂層の表面若しくは裏面に印刷されている、付記９に記載のスイッチ装置。
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれか一に記載のスイッチ装置を有する電子装置。

【符号の説明】

【0100】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ スイッチ装置
１０ ガラス層
１０ａ，２０ａ 表面
１０ｂ，２０ｂ 裏面
２０ 樹脂層
３０ 物理スイッチ
３１ ハウジング
３２ フィルム
３３ フレーム
３４ ステム
３５ 第１接点
３６ 第２接点
４０ タッチスイッチ
５０ 支持部
６０ 接合層
７０，７０Ａ 表示部
８０ 釦保持部
８０ｘ 釦配置孔
９０Ａ，９０Ｂ 操作釦
２００ 電子装置
２１０ 基部
２１５ 光源
２２０ 支持部
２２１ 部品保持部
２２２ 裏蓋
２３０ タッチスイッチ式表示装置
２４０ 黒フィルム
２５０ スモークフィルム
２６０ 印刷フィルム
２７０ 透明フィルム
２８０ フレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】