(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が入力操作面とされ、裏面に凸部が形成されたパネル基板と、前記裏面に形成されたセンサー用入力電極層とを有する入力パネルにおいて、
前記裏面に密着して形成された導電層が、レーザー光を照射した切断線によって互いに絶縁された複数の前記センサー用入力電極層に区分されており、
前記凸部の隆起側部の平面形状が曲線部を含んでおり、前記切断線が、前記切断線と前記曲線部との交差部を通り前記曲線部に接する接線に対して垂直に交差する交差軌跡に沿って形成されていることを特徴とする入力パネル。
【請求項２】
前記切断線は、前記交差軌跡と、前記交差軌跡以外の主軌跡に沿って形成されており、前記主軌跡と前記交差軌跡とが屈曲して連続していることを特徴とする請求項１に記載の入力パネル。
【請求項３】
前記導電層は銅ニッケル合金／銅／銅ニッケル合金の３層を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力パネル。
【請求項４】
前記導電層は銀インジウム錫合金の単層、又は、窒化アルミニウム／銀インジウム錫合金／窒化アルミニウムの３層からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力パネル。
【請求項５】
前記パネル基板は、ポリメタクリル酸メチル樹脂又はポリカーボネートからなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の入力パネル。
【請求項６】
表面が入力操作面とされ、裏面に凸部が形成されたパネル基板を用い、前記裏面に導電層を密着させて形成する工程と、
レーザー光で前記導電層を切断して、互いに絶縁された複数のセンサー用入力電極層に区分して形成する工程と、を有し、
前記凸部の隆起側部の平面形状が曲線部を含んでおり、
レーザー光による切断線を、前記切断線と前記曲線部との交差部を通り前記曲線部に接する接線に対して垂直に交差させた交差軌跡に沿って形成することを特徴とする入力パネルの製造方法。
【請求項７】
前記切断線は、前記交差軌跡と、前記交差軌跡以外の主軌跡に沿って形成されており、前記主軌跡と前記交差軌跡とを屈曲して連続させることを特徴とする請求項６に記載の入力パネルの製造方法。
【請求項８】
前記導電層は、スパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成されることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の入力パネルの製造方法。
【請求項９】
前記レーザーの波長は３５４ｎｍ又は５３２ｎｍであることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の入力パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作面に対する操作によって入力を行う入力パネル及び入力パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のタッチパネルセンサー装置は、平坦なガラス基板上に成膜した導電膜に対して、レーザーアブレーションによって電極パターンと配線パターンを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、入力パネルは、自動車のダッシュボードや、スマートフォンその他の携帯電子機器などに用いられている。このような用途においては、スイッチ機能、シフト機能、拡大・縮小機能その他の機能を維持しつつ多様なデザインが施されており、入力パネルは平板状のものから三次元的に構成された複雑な立体形状になりつつある。
【０００５】
これに対して、特許文献１に記載のタッチパネルセンサー装置では、パネル基板を立体的な形状にすることによって導電膜の表面が凹凸形状となると、この凹凸形状に照射されたレーザー光の反射光が導電膜のほかの領域にも当たってしまう場合がある。この場合、導電膜上の電極パターンや配線パターンが傷つくことにより、入力パネルとして所望の性能を発揮できなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、パネル基板を立体的な形状にすることによって導電層に凹凸形状が形成されていても、センサー用入力電極層形成のために照射するレーザー光の反射光によって電極パターンや配線パターンが損傷することのない入力パネル及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の入力パネルは、表面が入力操作面とされ、裏面に凸部が形成されたパネル基板と、前記裏面に形成されたセンサー用入力電極層とを有する入力パネルにおいて、前記裏面に密着して形成された導電層が、レーザー光を照射した切断線によって互いに絶縁された複数の前記センサー用入力電極層に区分されており、前記凸部の隆起側部の平面形状が曲線部を含んでおり、前記切断線が、前記切断線と前記曲線部との交差部を通り前記曲線部に接する接線に対して垂直に交差する交差軌跡に沿って形成されていることを特徴としている。
【０００８】
これにより、導電層に凸部が形成されていても、レーザー光によって所望の切断線を形成することができ、かつ、レーザー光の反射光によってセンサー用入力電極層が損傷することを防ぐことができる。
【００１０】
これにより、レーザー光の反射光は、すでにレーザー光を照射した領域に当たりやすくなることから、センサー用入力電極層に反射光があたってこれを傷つけることを防ぐことが可能となる。
【００１１】
本発明の入力パネルにおいて、切断線は、交差軌跡と、交差軌跡以外の主軌跡に沿って形成されており、主軌跡と交差軌跡とが屈曲して連続していることが好ましい。
【００１２】
これにより、導電層に凸部が形成されていても所望のパターンのセンサー用入力電極層を形成することができる。
【００１３】
本発明の入力パネルにおいて、導電層は、銅ニッケル合金／銅／銅ニッケル合金の３層を含むことが好ましい。また、本発明の入力パネルにおいて、導電層は、銀インジウム錫合金の単層、又は、窒化アルミニウム／銀インジウム錫合金／窒化アルミニウムの３層からなることが好ましい。
【００１４】
これにより、レーザー光に対する反射率を所定値以下に抑えることができ、これにより所望のパターンのセンサー用入力電極層を形成することができる。
【００１５】
本発明の入力パネルにおいて、パネル基板は、ポリメタクリル酸メチル樹脂又はポリカーボネートからなることが好ましい。
【００１６】
このような材料を用いることにより、加飾層を視認できるためデザインの向上に資することができ、また、入力パネルに所望の耐久性を与えることができる。
【００１７】
本発明の入力パネルの製造方法は、表面が入力操作面とされ、裏面に凸部が形成されたパネル基板を用い、前記裏面に導電層を密着させて形成する工程と、レーザー光で前記導電層を切断して、互いに絶縁された複数のセンサー用入力電極層に区分して形成する工程と、を有し、前記凸部の隆起側部の平面形状が曲線部を含んでおり、レーザー光による切断線を、前記切断線と前記曲線部との交差部を通り前記曲線部に接する接線に対して垂直に交差させた交差軌跡に沿って形成することを特徴としている。
【００１８】
これにより、導電層に凸部が形成されていても、レーザー光によって所望の切断線を形成することができ、かつ、レーザー光の反射光によってセンサー用入力電極層が損傷することを防ぐことができる。
【００２０】
これにより、レーザー光の反射光は、すでにレーザー光を照射した領域に当たりやすくなることから、センサー用入力電極層に反射光があたってこれを傷つけることを防ぐことが可能となる。
【００２１】
本発明の入力パネルの製造方法において、切断線は、交差軌跡と、交差軌跡以外の主軌跡に沿って形成されており、主軌跡と交差軌跡とを屈曲して連続させることが好ましい。
【００２２】
これにより、導電層に凸部が形成されていても所望のパターンのセンサー用入力電極層を形成することができる。
【００２３】
本発明の入力パネルの製造方法において、導電層は、スパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成されることが好ましい。
【００２４】
これにより、コストを抑えつつ、レーザー光による加工が容易な導電層を形成することができる。
【００２５】
本発明の入力パネルの製造方法において、レーザーの波長は３５４ｎｍ又は５３２ｎｍであることが好ましい。
【００２６】
これにより、レーザー光のエネルギーを導電層内に伝えやすくなり、所望のパターンのセンサー用入力電極層を容易かつ正確に形成することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、パネル基板を立体的な形状にすることによって導電層に凹凸形状が形成されていても、センサー用入力電極層形成のために照射するレーザー光の反射光によって電極パターンや配線パターンが損傷することのない入力パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（Ａ）は本発明の実施形態に係る入力パネルの背面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＢ−ＩＢ’線における断面図である。
【図２】（Ａ）は図１の凸部及び隆起側部を拡大して示す背面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＩＩＢ部分のＹ方向直交断面図である。
【図３】比較例の入力パネルの裏面において、Ｘ方向に沿ったラインに対して、凹部から凸部にレーザー光を走査させたときに形成された切断線をＺ方向から見た写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係る入力パネルの製造方法について図面を参照しつつ詳しく説明する。以下、静電容量方式のタッチパネルに適用した場合について説明する。
【００３０】
まず、入力パネルについて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る入力パネル１０は、パネル基板２０と、加飾層３０と、導電層４０とを備える。ここで、図１には、基準座標としてＸ−Ｙ−Ｚ座標が示されている。Ｚ方向は、入力パネル１０の厚み方向に沿っており、Ｘ−Ｙ面はＺ方向に直交する面である。以下の説明において、Ｚ方向から見た状態を平面視ということがある。
【００３１】
パネル基板２０は、透光性と所定の硬度を有する材料、例えばポリメタクリル酸メチル樹脂その他のアクリル樹脂、ポリカーボネート、又はガラスを成形によって所定の形状としている。
【００３２】
パネル基板２０の表面２１には、入力操作面として、第１操作面２２と、第１操作面よりＺ方向と逆側に向けて凹んだ第２操作面２３とが、例えばインモールド成形によって形成されている。入力パネル１０の操作者が、第１操作面２２又は第２操作面２３に指を接近又は接触させることにより所定の処理が行われる。
【００３３】
パネル基板２０の裏面２５には、第１操作面２２と第２操作面２３にそれぞれ対応するように、凹部２７と、平面視円形状であってＺ方向とは反対側に向けて突出する凸部２８とが形成されている。また、裏面２５には、Ｘ方向に延び、かつ、Ｚ方向と反対側に向けて突出する５本のパターン２６も形成されている。凹部２７と凸部２８は、凸部２８の外周に沿った輪帯状の隆起側部２９を介して連続的に接続されている。凹部２７及び凸部２８と、隆起側部２９とは、互いに曲率半径が異なる。
【００３４】
加飾層３０は、パネル基板２０の裏面２５の全面に、非導電性のインクを塗装、印刷、又はスプレーすることによって形成されている。図１に示す例では、凹部２７、凸部２８、隆起側部２９をすべて覆うように加飾層３０が形成されているが、入力パネル１０のデザインなどに応じて所定の範囲のみに形成してもよい。このとき、後述するレーザー光によってセンサー用入力電極層をパターニングする際に、レーザー光が反射して所望しない領域が切断されることを抑制するために、少なくとも、レーザー光が照射される領域、すなわちセンサー用入力電極層間に加飾層を形成することが望ましい。
【００３５】
導電層４０は、加飾層３０の裏面（Ｚ方向と反対側であって、パネル基板２０と対向する面の反対側の面）に、スパッタリング、めっき、又は蒸着によって密着するように形成される。導電層４０は、所定波長のレーザー光に対して反射率が所定値以下となるような金属として、例えば、銅の単層、銅合金の単層、銅ニッケル合金（ＣｕＮｉ）／銅（Ｃｕ）／銅ニッケル合金（ＣｕＮｉ）の３層や、銀合金、例えば銀インジウム錫合金（ＡｇＩｎＳｎ）の単層や、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）／銀インジウム錫合金（ＡｇＩｎＳｎ）／窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の３層を形成する。導電層４０に用いる物質としては、これら以外に、ＡｇＰｄＣｕ、ＡｇＮｉ、ＡｇＩｎＮｉ、ＡｇＩｎ、ＩｎＧａＯ、ＩｎＺｎＯ、ＩｎＣｅＯ、ＩｎＴｉＳｎＯ、ＺｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ＺｒＳｉＯ２、Ａｕ、Ｃｕ／ＣｕＮｉの２層、ＡｌＮ／ＡｇＩｎＳｎの２層が挙げられる。
【００３６】
ここで、レーザー光の所定波長とは、３５４ｎｍ又は５３２ｎｍである。また、導電層４０の反射率の範囲を定める所定値は、レーザー光の波長が３５４ｎｍのときに４４％とすることが好ましい。レーザーとしては、例えばＹＡＧ、ＹＶＯ４（２倍波、３倍波）、エキシマレーザーを用いる。
【００３７】
導電層４０の所定領域に上記所定波長のレーザー光を照射することにより、照射した領域の導電層４０を除去し、これによって、導電層４０のうちレーザー光を照射していない領域を切断して互いに絶縁された、所望のパターンのセンサー用入力電極層とすることができる。センサー用入力電極層の形成にあたって、反射率が上記所定値以下となる上記所定波長のレーザー光を照射することにより、レーザー光のエネルギーを導電層４０の内部に十分伝えることが可能となり、溶融、アブレーション等により、照射領域の金属を除去して導電性を消失させることができる。これにより、レーザー光が照射されずに残ったパターンは、静電容量方式タッチパネルのセンサー用入力電極層を構成する。
【００３８】
図１に示す例では、ライン４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７（照射ライン）上にレーザー光を照射することによって、導電層４０が切断され、この切断線によって絶縁された複数のセンサー用入力電極層が形成される。具体的には、ライン４１、４２、４７で囲まれた領域にセンサー用入力電極層５１が形成され、ライン４２、４３、４７で囲まれた領域にセンサー用入力電極層５２が形成され、ライン４３、４４、４７で囲まれた領域にセンサー用入力電極層５３が形成され、ライン４４、４７で囲まれた領域にセンサー用入力電極層５４が形成され、ライン４１、４５、４７で囲まれた領域にセンサー用入力電極層５５が形成され、ライン４５、４６、４７で囲まれた領域にセンサー用入力電極層５６が形成され、ライン４６、４７で囲まれた領域にセンサー用入力電極層５７が形成される。
【００３９】
なお、照射ラインは、ライン４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７に限らずパネル基板２０の任意の位置に設定することができる。また、入力パネル１０においては、加飾層３０を設けずに、パネル基板２０の裏面２５に、導電層４０を直接形成してもよい。また、導電層４０上に光透過性を有するＩＴＯ層を設けても良い。
【００４０】
次に、入力パネル１０の製造方法について説明する。
まず、パネル基板２０の裏面２５に加飾層３０を形成する。加飾層３０は、パターン２６を覆うように、非導電性インクを塗装、印刷、又はスプレーすることによって形成する。
【００４１】
次に、加飾されたパネル基板２０に所望のデザインに応じた凹凸形状を設ける。ここでは、インモールド成形によって、パネル基板２０の表面２１に入力操作面を形成するとともに、裏面２５にパターン２６、凹部２７、凸部２８、及び隆起側部２９を形成する。
【００４２】
さらに、加飾層３０上に導電層４０を密着形成する。導電層４０は、スパッタリング、めっき、又は蒸着によって形成される。このとき、導電層４０は、有色の加飾層３０上に形成されるため、光透過性材料（例えばＩＴＯ）とする必要はなく、より低抵抗の金属材料を選択することができる。
【００４３】
つづいて、導電層４０にレーザー光を照射することによって、レーザー光を照射していない領域を互いに絶縁させ、これらの領域をセンサー用入力電極層として形成する。レーザー光は、パネル基板２０に対してＺ方向に平行な方向に沿って照射される。また、レーザー光は、例えば図１に示すライン４１、４２（照射ライン）上に順に照射され、ライン４１、４２によって分断された領域が、互いに導通していないセンサー用入力電極層５１、５２、５５となる。また、レーザー光は、Ｚ方向に対して一定の角度（０度より大きく９０度より小さい角度）を有する方向から照射してもよい。
【００４４】
ライン４１は、図２（Ａ）に示すように、隆起側部２９の平面形状の外周２９ｐ（曲線部）と交差しており、この交差部を通り外周２９ｐに接する接線Ｔ１１、Ｔ１２に対して垂直に交差する交差軌跡を有する。
【００４５】
ライン４２は、図２（Ａ）に示すように、隆起側部２９の平面形状の外周２９ｐ（曲線部）と交差しており、この交差部を通り外周２９ｐに接する接線Ｔ１、Ｔ２に対して垂直に交差する交差軌跡を有する。この交差軌跡は、図２（Ａ）に示す例では、点４２ｂから点４２ｄに至る直線と、点４２ｅから点４２ｇに至る直線であり、それぞれ、交差部である点４２ｃ、４２ｆを通っている。ライン４２は、さらに、主軌跡として、Ｘ方向に沿って点４２ａを通って点４２ｂに至る直線部と、点４２ｇからＸ方向に沿って延びる直線部とを有する。これらの主軌跡は、図２（Ａ）に示すように、交差軌跡に対して屈曲して連続している。
【００４６】
レーザー光は、ライン４１においては、点４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの順に、連続的又は断続的に照射され、ライン４２については、点４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇの順に連続的又は断続的に照射される。
【００４７】
隆起側部２９の外周２９ｐは、凹部２７から隆起側部２９に連なるところで曲率半径が変化する位置であり、この外周２９ｐとレーザー光の照射ラインを直交させている。また、外周２９ｐと直交した照射ラインは、その前後の所定範囲において、そのままの方向に直線状に延びている。この所定範囲は、交差軌跡が交差する交差部における隆起側部２９の曲率半径と、導電層４０の反射率と、照射するレーザー光の強度及び波長とに基づいて、隆起側部２９からの反射光の到達範囲に対応するように算出する。
【００４８】
このような構成によれば、レーザー光がライン４２上に照射される場合、図２（Ｂ）に示すように、隆起側部２９に照射したレーザー光Ｌ１は、Ｘ−Ｙ平面に沿って、かつ、ライン４２において点４２ｃから点４２ｂにもどる領域に沿って反射する。この反射光Ｌ２は、すでにレーザー光が照射されたライン４２上にあたるため、レーザー光の反射光が導電領域４３、４４、４５を傷つけることを防ぐことができる。ここで、図２（Ｂ）は、点４２ｃ、４２ｆを通る位置の断面図である。
【００４９】
＜実施例＞
表１に示す実施例及び比較例について説明する。
（１）パネル基板：ポリカーボネート（厚さ０．５ｍｍ）
【００５０】
（２）加飾層
実施例１、３：ブラックメジウム＋墨ベース（非透光性）
実施例２、４、５、比較例：加飾層なし
【００５１】
（３）導電層
導電層は、ＤＣマグネトロンのインラインスパッタ装置を用いてスパッタリングによって、以下の構成の層に形成した。
実施例１、２：銅ニッケル合金４０ｎｍ／銅２００ｎｍ／銅ニッケル合金４０ｎｍの３層
実施例３、４：ＡｇＩｎＳｎ  ５０ｎｍの単層
実施例５    ：窒化アルミニウム５０ｎｍ／銀インジウム錫合金１０ｎｍ／窒化アルミニウム５０ｎｍの３層
比較例      ：Ａｇの単層
【００５２】
（４）センサー用入力電極層
導電層のうち非導電性とすべき領域に波長５３２、３５４ｎｍのレーザー光を照射することによって形成した。
【００５３】
（５）反射率の測定は、日本分光株式会社製の分光光度計Ｖ−５７０を用いて測定した。
測定条件は次のとおりである。反射光は、被測定面に対して５°で入射した正反射光を測定した。
（ｉ）波長        ：３００〜１２００ｎｍ
（ｉｉ）走査速度    ：２００ｎｍ／分
（ｉｉｉ）取り込み間隔：１ｍｍ
（ｉｖ）導電層形成後、センサー用入力電極層形成前のパネルを測定対象とした。
【００５４】
【表１】
0006308930.tif 000002
【００５５】
（６）評価
表１に示すように、波長３５４ｎｍのレーザー光を照射した場合の反射率は４４％以下であり、いずれの実施例も所望の形状のセンサー用入力電極層を形成することができた。
【００５６】
波長５３２ｎｍのレーザー光を照射した場合は、実施例１、３、５については所望の形状のセンサー用入力電極層を形成することができた。
【００５７】
実施例１と実施例２の対比、及び、実施例３と実施例４の対比から、加飾層のない実施例２、４の方が、加飾層を設けた実施例１、３よりも反射率が高くなっている。特に、波長５３２ｎｍのレーザー光を照射した場合、実施例２、４では反射率が５０％を超えており、所望の形状のセンサー用入力電極層を形成することができなかった。
【００５８】
図３は比較例又は実施例４の入力パネル１０の裏面２１において、Ｘ方向に沿ったラインＬ１、Ｌ２に対して、凹部２７から凸部２８にレーザー光を走査させたときに形成された切断線をＺ方向から見た写真であり、実施例４の入力パネル１０に対しては波長５３２ｎｍのレーザー光を走査している。図３から分かるように、比較例においては、ラインＬ１、Ｌ２に沿った切断線のほかに、凹部２７と凸部２８の境界領域の隆起側部２９でレーザー光がラインＬ１、Ｌ２から外れた方向へ反射したことによって、所望しない領域にラインＬ３、Ｌ４として切断線が形成されてしまっている。
【００５９】
以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）レーザー光による切断線が、凸部２８の隆起側部２９の平面形状に垂直に交差する交差軌跡に沿って形成されているため、導電層４０に凸部が形成されていても、レーザー光の反射光によってセンサー用入力電極層が損傷することを防ぐことができる。
【００６０】
（２）交差軌跡が、所定範囲まで直線状に延びているため、レーザー光の反射光は、すでにレーザー光を照射した領域に当たりやすくなることから、センサー用入力電極層に反射光があたってこれを傷つけることを防ぐことが可能となる。
【００６１】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係る入力パネルの製造方法は、立体的形状を備えたデザイン性の高いパネルに有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    入力パネル
２０    パネル基板
２１    表面
２２    第１操作面
２３    第２操作面
２５    裏面
２６    パターン
２７    凹部
２８    凸部
２９    隆起側部
２９ｐ  外周
３０    加飾層
４０    導電層
４１、４２  ライン（照射ライン）
４３、４４、４５  領域
Ｌ１    レーザー光
Ｌ２    反射光
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１１、Ｔ１２  接線
【図１】
0006308930.tif 000003
【図２】
0006308930.tif 000004
【図３】
0006308930.tif 000005