(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザによって導電膜切除して、導体を形成する際に、加飾層までを切除しない入力装置を提供する。【解決手段】入力装置は基体２２と、加飾層２３と、ストッパ層２４と、導体層２５とを含んでいる。加飾層は、基体の表面に積層されており、基体に比べて可視光領域に対しての透過率が小さい。ストッパ層は、加飾層に積層されており、溝２４Ａが形成されている。導体層は、ストッパ層に積層され、溝を挟んで設けられている。ストッパ層を、加飾層に比べて、レーザ光に対する透過率を小さくして、レーザによって、導体パターン２５Ａ、２５Ｂを形成する際に、加飾層が切除されることを抑制する。【選択図】図１
2017068444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体に比べて可視光領域に対しての透過率が小さく、かつ前記基体の表面に積層され第一層と、
前記第一層に比べてレーザ光に対しての透過率が小さく、かつ溝を有し、前記第一層に積層された第二層と、
前記溝を挟んで設けられ、前記第二層に積層された導体層と、を備えた、
入力装置。
【請求項２】
前記第二層の前記レーザ光に対する昇華温度は、前記第一層の前記レーザ光に対する昇華温度よりも高い、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記第二層は、前記第一層を形成する第一の樹脂よりも高い熱分解温度の第二の樹脂によって形成された、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第二の樹脂は、ポリエステル樹脂である、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項５】
前記第二層は、無機系の顔料を含む、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項６】
前記顔料は、四酸化三鉄である、
請求項５に記載の入力装置。
【請求項７】
前記溝の幅は、１０マイクロメートル以上、５０マイクロメートル以下である、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項８】
前記導体層は、１０マイクロメートル以上、５０マイクロメートル以下の導体パターンを含む、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項９】
前記基体は、可視光の範囲において光透過性を有した、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項１０】
基体と、
前記基体に比べて可視光領域に対しての透過率が小さく、かつ前記基体の表面に積層され第一層と、
前記第一層に比べて前記可視光領域に対しての吸収率が大きく、かつ溝を有し、前記第一層に積層された第二層と、
前記溝を挟んで設けられ、前記第二層に積層された導体層と、を備えた、
入力装置。
【請求項１１】
基体と、
前記基体に比べて可視光領域に対しての透過率が小さく、かつ前記基体の表面に積層され第一層と、
前記第一層に比べてレーザ光に対しての吸収率が大きく、かつ溝を有し、前記第一層に積層された第二層と、
前記溝を挟んで設けられ、前記第二層に積層された導体層と、を備えた、
入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器等に用いられる入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の入力装置について説明する。従来の入力装置は、基体と、加飾層と、導体層を含んでいる。基体は、第一面と、第二面とを有している。第二面は、第一面の反対に形成されている。加飾層は、第一面上に積層されており、黒い色である。導体層は、第１の導体パターンと、第２の導体パターンとを含んでいる。第１の導体パターンと、第２の導体パターンとは共に加飾層上に積層されている。なお、第１の導体パターンと、第２の導体パターンは有色である。以上の構成において、第１の導体パターンと、第２の導体パターンとは、レーザによって導電膜を切除することによって形成されている。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−３３５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の入力装置は、レーザによって導電膜を切除して、第１の導体パターンと第２の導体パターンを形成する際に、加飾層までを切除するという課題を有する。
【０００６】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、加飾層に切れ目や傷などの発生を抑制できる入力装置を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の入力装置は、基体と、第一層と、第二層と、導体層とを含んでいる。第一層は、基体の表面に積層されている。なお、第一層は、基体に比べて可視光領域に対しての透過率が小さい。第二層は、第一層に積層されている。なお、第二層に溝が形成されている。導体層は、前記第二層に積層されている。そして、導体層は、溝を挟んで設けられている。以上の構成において、第二層は、第一層に比べて、レーザ光に対しての透過率が小さい、あるいは第二層は、第一層に比べて、可視光領域またはレーザ光に対しての吸収率が大きい。この構成により、所期の目的を達成できる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明の入力装置の第一層の上に、第一層に比べてレーザ光に対して小さな透過率の第二層が積層されている。この構成により、レーザによって、導体パターンを形成する際に、第一層が切除されることを抑制できる。その結果、第一層に切れ目や傷などの発生を抑制できる入力装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における入力装置の要部拡大断面図
【図２】本発明の実施の形態における入力装置を裏面から見た場合の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、入力装置２１等の実施形態について図面を参照して説明する。図２は、入力装置２１を裏面から見た場合の模式図である。入力装置２１は、たとえばタッチパネルであっても良い。そこで、以下、入力装置２１が、タッチパネルである場合を例にとって説明する。この場合、入力装置２１は、操作領域２１Ａと、加飾領域２１Ｂとを有している。操作領域２１Ａは、入力装置２１を前面から見た場合に、中央に配置されている。そして、加飾領域２１Ｂは、入力装置２１を前面から見た場合に、入力装置２１の外縁部に配置されている。加飾領域２１Ｂは、たとえば操作領域２１Ａの周囲を囲むように配置しても良い。なお、入力装置は、タッチパネルに限られず、静電式の各種タッチセンサであっても構わない。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態における入力装置２１について図面を参照しながら説明する。図１は、入力装置２１の要部拡大断面図である。なお、図１は、図２に示す加飾領域２１Ｂにおいての入力装置２１を断面線１−１で切断した状態を示している。なお、本実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【００１２】
入力装置２１は、基体２２、第一層２３（以下、加飾層２３）、第二層２４（以下、ストッパ層２４）、導体層２５を含んでいる。加飾層２３は、基体２２の表面上に積層されている。加飾層２３は、基体２２に比べて可視光領域に対しての透過率が小さい。加飾層２３は、入力装置２１の操作者（図示せず）や、入力装置２１に表示された画像や文字を見る人に対して、導体層２５を視認しにくくするために設けられている。したがって、加飾層２３は、暗色であることが好ましい。加飾層２３は、たとえば黒色であることが好ましい。この場合、加飾層２３は、黒色の顔料を含んでいる。そして、黒色の顔料としては、たとえばカーボンを用いることができる。
【００１３】
ストッパ層２４は、加飾層２３上に積層されている。ストッパ層２４に、溝２４Ａが形成されている。ストッパ層２４は、加飾層２３に比べてレーザ光に対して小さな透過率である。この場合、ストッパ層２４の色は、加飾層２３の色と同じ、もしくは加飾層２３の色に比べて暗いことが好ましい。したがって、ストッパ層２４もまた、黒色であることが好ましい。したがって、ストッパ層２４は、黒色の顔料（図示せず）を含む。そして、黒色の顔料としては、たとえばカーボンや四酸化三鉄などを用いることができる。
【００１４】
導体層２５は、ストッパ層２４上に積層されている。なお、導体層２５は、溝２４Ａを挟んで設けられている。たとえば、導体層２５は、導体パターン２５Ａや導体パターン２５Ｂを含んでも良い。この場合、導体パターン２５Ａと導体パターン２５Ｂは、溝２４Ａを挟んで配置されている。
【００１５】
以上のように、導体層２５と加飾層２３との間にストッパ層２４を設けているので、レーザによって導体パターン２５Ａや導体パターン２５Ｂを形成する際に、レーザが加飾層２３を切除することを抑制できる。また、溝２４Ａや導体パターン２５Ａや導体パターン２５Ｂはレーザで加工できるので、溝２４Ａや、導体パターン２５Ａや、導体パターン２５Ｂの幅を小さくできる。従って、加飾領域２１Ｂを狭くできる。その結果、操作領域２１Ａを拡大できる。
【００１６】
次に、入力装置２１についてさらに詳しく説明する。検出対象物（図示せず）が接触した位置を操作領域２１Ａで検出することができる。なお、検出対象物は、たとえばスタイラスペンや、入力装置２１を操作する使用者の指（図示せず）などである。なお、検出対象物は、導体によって形成されている。
【００１７】
操作領域２１Ａは、検出対象物によって接触された位置を検出するため、基体２２に、センサ電極２６が配置されている。この構成により、センサ電極２６と、基体２２と検出対象物との間で容量結合が形成される。そしてこのような入力装置２１の背面に、表示装置（図示せず）が配置されている。表示装置としては、たとえば液晶表示装置などを用いることができる。そのために、基体２２及びセンサ電極２６は、可視光の範囲において光透過性を有していることが好ましい。基体２２は、例えば透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等である。センサ電極２６は、透明かつ導電性を有している。したがって、センサ電極２６は、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の材料を用いることができる。この構成により、表示装置で表示された画像や文字などは、入力装置を介して表示できる。
【００１８】
加飾領域２１Ｂには、配線電極２７が設置される。配線電極２７の一端は、センサ電極２６に電気的に接続されている。一方、配線電極２７の他端は、コネクタ電極２８が形成されている。なお、コネクタ電極２８は、制御回路（図示せず）と電気的に接続される。そして、制御回路は、検出対象物の接触した位置を検出している。
【００１９】
加飾領域２１Ｂは、操作領域２１Ａと異なり、不透明である。そのために、加飾領域２１Ｂに加飾層２３を形成することによって、加飾領域２１Ｂを不透明にしている。この構成により、操作者が、配線電極２７を基体２２の表面側から視認しにくくできる。この場合、配線電極２７は、不透明な材料によって形成できる。したがって、配線電極２７は、不透明であるが、高い導電性を有する金属材料を用いることができる。配線電極２７は、例えば銀等を含有するペーストまたは顔料などを使用できる。
【００２０】
加飾領域２１Ｂは、任意の色または模様等の加飾層２３が形成されている。加飾層２３の色や模様等は、基体２２の第一面２２Ａ側から視認され得る。即ち、加飾層２３によって、装置の額縁領域の色や模様等が決定される。例えば、額縁領域の色を黒とする場合には、加飾領域２１Ｂに黒色の加飾層２３を設ける。また、
ストッパ層２４のレーザ光に対する昇華温度は、加飾層２３のレーザ光に対する昇華温度よりも高いことがこのましい。この構成により、ストッパ層２４が、レーザの熱によって分解することを抑制できる。その結果、レーザが、加飾層２３を切除することをさらに抑制できる。
【００２１】
そのために、ストッパ層２４を形成する樹脂は、加飾層２３を形成する樹脂に比べて、
熱分解温度が高いことが好ましい。加飾層２３は、たとえばウレタン樹脂によって形成できる。なお、ポリエステル樹脂は、ウレタン樹脂などに比べて熱分解温度が高い。したがって、ストッパ層２４は、ポリエステル樹脂によって形成することが好ましい。この構成により、ストッパ層２４の昇華温度が上昇する。
【００２２】
ストッパ層２４に含まれる黒色の顔料は、四酸化三鉄であることが好ましい。四酸化三鉄は、酸化温度が高い。したがって、ストッパ層２４が、レーザの熱によって昇華されるのを低減できるので、ストッパ層２４の昇華温度がさらに上昇する。
【００２３】
そこで、発明者らは、ポリエステル樹脂に顔料としての四酸化三鉄を９重量％含んだサンプルと、ウレタン樹脂に顔料としてのカーボン９重量％含んだサンプルとを作製し、それらの昇華温度を測定している。ポリエステル樹脂に顔料として四酸化三鉄を含んだサンプルの昇華温度は、５００℃であった。一方、ウレタン樹脂に顔料としてカーボンを含んだサンプルの昇華温度は、４３０℃であった。なお、昇華温度の値は、たとえば、リガク社製のＴＨＥＲＭＯ  ＰＬＵＳ  ＴＧ８１２０を用いて測定できる。
【００２４】
以上の構成により、ストッパ層２４の昇華温度を、加飾層２３の昇華温度よりも高くできる。したがって、ストッパ層２４によって、レーザによる切除を抑制することができる。その結果、レーザが、加飾層２３を切除することをさらに防護することができる。
【００２５】
導体パターン２５Ａ、あるいは導体パターン２５Ｂは、レーザによって加工されている。この場合、溝２４Ａの幅は、１０マイクロメートル以上、５０マイクロメートル以下であることが好ましい。溝２４Ａの幅は、１０マイクロメートル以上としているので、導体パターン２５Ａと、導体パターン２５Ｂとの間の寄生容量を小さくできる。したがって、導体パターン２５Ａと、導体パターン２５Ｂとを通過する信号が互いに干渉することを抑制できる。さらに、溝２４Ａの幅を１０マイクロメートル以上としているので、導体パターン２５Ａと、導体パターン２５Ｂとの間でマイグレーションが発生することを抑制できる。また、溝２４Ａの幅は、５０マイクロメートル以下としているので、加飾領域２１Ｂを狭くできる。したがって、操作領域２１Ａを拡大できる。なお、溝２４Ａは、レーザによって形成されているので、１０マイクロメートル以上、５０マイクロメートル以下のような印刷によって形成困難な幅で形成できる。
【００２６】
また、導体パターン２５Ａ、あるいは導体パターン２５Ｂの幅は、１０マイクロメートル以上、５０マイクロメートル以下であることが好ましい。導体パターン２５Ａ、あるいは導体パターン２５Ｂの幅は、５０マイクロメートル以下としているので、加飾領域２１Ｂを狭くできる。したがって、操作領域２１Ａを拡大できる。なお、導体パターン２５Ａや導体パターン２５Ｂは、レーザによって形成されているので、１０マイクロメートル以上、５０マイクロメートル以下のような印刷によって形成困難な細い幅で形成できる。
【００２７】
さらに、導体パターン２５Ａと導体パターン２５Ｂは、可視光の範囲に対して光透過性を有していても構わない。この場合もストッパ層２４が、レーザによる加飾層の切除を抑制する。したがって、光透過性を有した導体パターン２５Ａや導体パターン２５Ｂに対しても、加飾層２３がレーザによって、切除されることを抑制できる。
【００２８】
ストッパ層２４は、加飾層２３に比べてレーザ光に対して小さな透過率であるが、この構成に限られず、加飾層２３に比べてレーザ光に対して小さな吸収率であっても良い。この場合、ストッパ層２４を、加飾層２３に比べて可視光領域の波長の光に対して吸収率を小さくすることによって形成することもできる。
【００２９】
そこで、発明者らは、基体２２と、加飾層２３および、ストッパ層２４のそれぞれの光学特性を測定するために評価サンプルを作製している。基体２２の評価サンプルは、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴ）によって形成されている。加飾層２３の評価サンプルは、ウレタン樹脂に０．５重量％のカーボンを含んでいる。そして、ストッパ層２４の評価サンプルは、ポリエステル樹脂に０．５重量％の四酸化三鉄を含んでいる。そして、これらの評価サンプルに対して、可視光における対しての反射率の値を測定している。さらに、これらの評価サンプルは、可視光における対しての透過率の値と、レーザ光に対する透過率の値とを測定している。なお、光学特性を測定する際の可視光の波長は、５５０ＮＭである。一方、光学特性を測定する際のレーザ光の波長は、１０６４ＮＭである。なお、透過率や反射率は、日本分光社製のＶ−５７０によって測定できる。
【００３０】
【表１】
2017068444.tif 000003
【００３１】
そしてこのようにして測定した評価サンプルの光学特性と、それらの測定値から算出した評価サンプルの光学特性を（表１）に示している。なお、可視光に対する吸収率は、測定した可視光に対する透過率と、可視光に対する反射率とから算出できる。これらの測定の結果、ストッパ層２４の可視光に対する透過率は、加飾層２３の可視光に対する透過率に比べて小さいことが確認できた。また、ストッパ層２４のレーザ光に対する透過率は、加飾層２３のレーザ光に対する透過率に比べて小さいことも確認できた。さらに、これらの測定値より、ストッパ層２４の可視光に対する吸収率は、加飾層２３の可視光に対する吸収率に比べて大きいことも確認できた。
【００３２】
さらに、ストッパ層２４の可視光に対する反射率は、加飾層２３の可視光に対する反射率とほぼ同じであることも確認できた。このように、加飾層２３とストッパ層２４との間で、可視光に対しての反射率の値の差は、小さい。これは、反射率の値が、色調により大きく支配されていることに起因すると考えられる。すなわち、加飾層２３とストッパ層２４が、ともに黒い色である場合、光の反射が非常に小さい。したがって、加飾層２３とストッパ層２４の反射率の値の差は、小さい。さらに、加飾層２３とストッパ層２４は、レーザ光に対しても小さな反射率となる。したがって、レーザ光に対しても加飾層２３とストッパ層２４の反射率の値の差が小さくなると考えられる。その結果、ストッパ層２４のレーザ光に対する吸収率は、加飾層２３のレーザ光に対する吸収率に比べて大きいと考えられる。
【００３３】
そしてこのような構成の基体２２と、加飾層２３と、ストッパ層２４とを用いることにより、ストッパ層２４が、レーザ光で加飾層２３までを加工されることを防いでいることを確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる入力装置は、レーザによって導電膜を切除して、導体層を形成する際に、加飾層が切除されることを抑制することができるという効果を有し、各種の電子機器に用いられる入力装置等として有用である。
【符号の説明】
【００３５】
２１  入力装置
２１Ａ  操作領域
２１Ｂ  加飾領域
２２  基体
２２Ａ  第一面
２３  加飾層
２４  ストッパ層
２４Ａ  溝
２５  導体層
２５Ａ  導体パターン
２５Ｂ  導体パターン
２６  センサ電極
２７  配線電極
２８  コネクタ電極
【図１】
2017068444.tif 000004
【図２】
2017068444.tif 000005