DE60016336T2

DE60016336T2 - Dekorierter Tastenkopf und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60016336T2
Application number: DE60016336T
Authority: DE
Inventors: Toru Kimura
Original assignee: Polymatech Co Ltd
Current assignee: Polymatech Co Ltd
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: JP2001063299A; EP1081728A3; EP1081728B1; JP3342445B2; EP1081728A2; US6623660B1; DE60016336D1

Description

Die Erfindung betrifft einen dekorierten Tastenkopf von schönem Aussehen, der ein Gefühl hoher Qualität vermittelt und kostengünstig hergestellt werden kann, wie z. B. eine Drucktaste, die für ein Mobiltelefon, ein tragbares Auskunftsterminal, eine Fernsteuerung für verschiedene elektrische Haushaltsgeräte, eine Kartenfernsteuerung und verschiedene Tastaturen benutzt wird.
Bekannte Verfahren zur Dekoration des Tastenkopfteils mit Metallglanz oder Perlmuttglanz, beispielweise bei einer Drucktaste, die für ein herkömmliches Mobiltelefon, ein tragbares Auskunftsterminal, eine Fernsteuerung für verschiedene elektrische Haushaltsgeräte, eine Kartenfernsteuerung und verschiedene Tastaturen oder dergleichen benutzt wird, sind ein Formpreßverfahren durch Vermischen von Harz oder Kautschuk, die den Tastenkopf bilden, mit Metallpulver oder Perlmuttpigment, ein Siebdruckverfahren oder Sprühverfahren mit metallpulver- oder perlmuttpigmenthaltiger Farbe und ein Metallbeschichtungsverfahren mit Aluminium, Chrom oder dergleichen durch Aufdampfen eines Metallüberzugs.
Darüberhinaus besteht in letzter Zeit ein hoher Bedarf für einen Tastenkopf von schönem Aussehen, der ein Gefühl hoher Qualität vermittelt, mit lichtdurchlässigem Irisglanz.
Das Formpreßverfahren durch Vermischen von Harz oder Kautschuk, die den Tastenkopf bilden, mit Metallpulver oder Perlmuttpigment erzeugt jedoch wegen der Pulverentmischung ein Streifenmuster oder einen ungleichmäßigen Farbton, da eine gleichmäßige Dispersion des Pulvers schwierig ist, kann keinen gleichmäßigen Glanz und guten Griff des Materials erzielen und ist vom ästhetischen Gesichtspunkt aus problematisch.
Auch das Druck- oder das Sprühverfahren mit metallpulver- oder perlmuttpigmenthaltiger Farbe konnte keinen dekorierten Tastenkopf mit gleichmäßigem Irisglanz oder gutem Griff des Materials erzielen.
Ferner bietet ein Tastenkopf, der durch Aufdampfen oder Galvanisieren mit Aluminium oder Chrom oder einem anderen Metallfilm beschichtet wird, einen gleichmäßigen Metallglanz, ist jedoch ohne Irisglanz.
Andererseits ermöglichen Verfahren des Anmelders, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI 10-289633 und in der japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI 11-176273 beschrieben werden, die Herstellung eines dekorierten Tastenkopfes, der selektiv Licht einer bestimmten Frequenz reflektiert und einen Irisglanz aufweist, durch Laminieren von Schichten aus anorganischer Substanz, wie z. B. Titanoxid, in beliebiger Schichtdicke, waren aber wegen des chargenweisen Beschichtungsvorgangs, der viel Verarbeitungszeit in Anspruch nimmt, für Massenproduktion ungeeignet. Außerdem erfordert das Beschichten komplizierte Spannvorrichtungen und wirft andere Probleme auf. Da ferner bei diesen Verfahren anorganische Stoffe eingesetzt werden, erfordert das Compoundieren mit dem Tastenkopf, der aus organischem Polymermaterial besteht, oft verschiedene Verschnittbehandlungen, die Arbeitsaufwand und Kosten erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden daher ein dekorierten Tastenkopf gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Fertigung eines dekorierten Tastenkopfes nach den Ansprüchen 3, 4 und 5 bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung führte zur Herstellung eines dekorierten Tastenkopfes mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht, der einen lichtdurchlässigen Irisglanz und ein schönes Aussehen aufweist, das ein Gefühl hoher Qualität vermittelt, und der kostengünstig hergestellt werden kann, indem die Oberfläche und/oder Rückseite des Tastenkopfes mit einer cholesterisch orientierten flüssigkristallinen organischen Polymerschicht imprägniert wird, um das genannte Problem zu lösen.
Die Auswahl der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht, wobei die reflektierte Wellenlänge sichtbares Licht ist und violette, blaue, grüne, gelbe, rote oder andere Farbtöne erzielt werden können, und die reflektiertes Licht verstärkende Wellenlänge ermöglichen eine Steuerung des Farbtons.
Das heißt, es wird ein dekorierter Tastenkopf bereitgestellt, wobei eine flüssigkristalline organische Polymerschicht mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht auf der Oberfläche und/oder der Rückseite des Tastenkopfes ausgebildet wird
Außerdem wird ein dekorierter Tastenkopf bereitgestellt, wobei eine flüssigkristalline organische Polymerschicht mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht durch einen Kunststoffilm auf der Oberfläche und/oder der Rückseite des Tastenkopfes ausgebildet wird.
Ferner wird ein dekorierter Tastenkopf bereitgestellt, wobei die flüssigkristalline organische Polymerschicht aus flüssigkristallinem organischem Polymer mit cholesterischer Orientierung besteht. Ferner wird ein Herstellungsverfahren für einen dekorierten Tastenkopf bereitgestellt, wobei ein flüssigkristalline organische Polymerschicht mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht auf der Oberfläche und/oder Rückseite eines preßgeformten Tastenkopfes oder auf der Oberfläche eines Tastenkopfes, der durch Auftropfen von Flüssigharz auf eine Polymerunterlage, Reaktion und Härten des Harzes geformt wird, durch Aufbringen von kristallinem organischem Polymer und anschließende cholesterische Orientierung geformt wird.
Ferner wird ein Herstellungsverfahren für einen dekorierten Tastenkopf bereitgestellt, wobei ein flüssigkristalline organische Polymerschicht mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht auf der Oberfläche und/oder Rückseite eines preßgeformten Tastenkopfes oder auf der Oberfläche eines Tastenkopfes, der durch Auftropfen von Flüssigharz auf eine Polymerunterlage, Reaktion und Härten des Harzes geformt wird, durch Aufkleben einer Kunststoffolie mit einer cholesterisch orientierten kristallinen organischen Polymerschicht geformt wird.
Ferner wird ein Herstellungsverfahren für einen dekorierten Tastenkopf bereitgestellt, wobei eine flüssigkristalline organische Polymerschicht mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht auf der Oberfläche und/oder Rückseite eines preßgeformten Tastenkopfes oder auf der Oberfläche eines Tastenkopfes, der durch Auftropfen von Flüssigharz auf eine Polymerunterlage, Reaktion und Härten des Harzes geformt wird, durch Aufbringen einer Wärmeübertragungsfolie mit cholesterisch orientierter kristalliner organischer Polymerschicht und deren Übertragung durch Hitze und Druck geformt wird.
Als erfindungsgemäßes flüssigkristallines organisches Polymer können alle derartigen Polymere im kristallinen Zustand und oberhalb des Galsübergangspunkts sowie im Glaszustand und unterhalb des Glasübergangspunkts verwendet werden, und es können beispielsweise flüssigkristalline organische Hauptkettenpolymere, wie z. B. Polyester, Polyamid, Polyesteramid, Polycarbonat, Polyesterimid, Polyether, Polythiol oder dergleichen, flüssigkristalline organische Seitenkettenpolymere auf Polyacrylat-, Polymethacrylat-, Polysiloxan- oder Polymalonatbasis, flüssigkristalline organische Polymere mit stabförmiger steifer Hauptkette, wie z. B. synthetisches Polypeptid, Cellulosederivate, Polyisocyanat oder dergleichen und deren flüssigkristalline organische Kompositpolymere verwendet werden.
Die flüssigkristalline organische Polymerschicht muß orientiert sein, um Irisglanz aufzuweisen, und eine derartige Orientierung schließt smektische Orientierung, nematische Orientierung, cholesterische Orientierung, Diskothek-Orientierung ein, wobei aber die cholesterische Orientierung und die Diskothek-Orientierung zu bevorzugen sind und unter dem Gesichtspunkt von Farbe, Glanz, Handhabung oder dergleichen die cholesterische Orientierung besonders zu bevorzugen ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Die erfindungsgemäße flüssigkristalline organische Polymerschicht ist vorzugsweise eine mehrschichtige Struktur, in der Ein-Domänen-Schichten mit Anisotropie in der Molekülstruktur fortlaufend spiralförmig überlagert sind. Die Mittenwellenlänge von Licht, das durch den erhaltenen dekorierten Tastenkopf selektiv reflektiert wird, ist von der Schichtdicke einer einzelnen Schicht abhängig. Die Schichtdicke von Einzelschichten beträgt vorzugsweise 50 nm ~ 300 nm, und ferner beträgt in Anbetracht der selektiven Lichtreflexion bei der konkreten Wellenlänge die Schichtenzahl vorzugsweise 5 bis 50, und die Gesamtdicke beträgt vorzugsweise 250 nm ~ 15000 nm. Wenn die Gesamtdicke kleiner als 250 nm ist, verblaßt der Irisglanz, und wenn sie größer als 15000 nm ist, nimmt die Durchsichtigkeit ungünstigerweise ab.
Obwohl dies von der Natur, dem Brechungsindex, der Form des für den Tastenkopf eingesetzten Polymermaterials und vom Material, Brechungsindex, Farbton oder dergleichen des flüssigkristallinen Polymers abhängig ist, bietet ein Gesamtdickenbereich von 500 nm ~ 5000 nm eine starke selektive Lichtreflexion bei der speziellen Wellenlänge, und man kann einen schönen Tastenkopf erhalten, der Irisglanz aufweist, hauptsächlich in rot, gelb, blau oder violett, den man auf herkömmliche Weise nicht erzielen konnte.
Um Zeichen und Symbole zu erkennen, die unter der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht aufgedruckt sind, ist es außerdem unerwünscht, daß die Gesamtdurchlässigkeit für Lichtstrahlen der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht weniger als 70% beträgt, da die Durchsichtigkeit unzureichend wird. Die bevorzugte Gesamtdurchlässigkeit für Lichtstrahlen ist größer oder gleich 75%, und stärker bevorzugt größer oder gleich 80%. Zu beachten ist, daß die für die vorliegende Erfindung benutzte Gesamtdurchlässigkeit für Lichtstrahlen ein Wert ist, der auf JIS (Japanische Industrienorm) K7105 basiert.
Die flüssigkristalline organische Polymerschicht mit cholesterischer Orientierung, die ihren selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht aufweist, kann durch weiter unten beschriebene, bekannte Verfahren (1) bis (4) hergestellt werden. Besonders nach den Verfahren (2) oder (3) hergestellte flüssigkristalline organische Polymerschichten, die ihren selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht aufweisen, haben ein schönes Aussehen, eine hohe Produktivität und sind daher zu bevorzugen.

(1) Verfahren, wobei ein niedermolekularer Flüssigkristall cholesterisch orientiert und dann durch optische Reaktion oder thermische Reaktion oder dergleichen vernetzt wird, um die Orientierung zu fixieren.
(2) Verfahren, wobei ein thermotroper Polymerflüssigkristall vom Seitenkettentyp oder Hauptkettentyp im Flüssigkristallzustand cholesterisch orientiert und dann auf eine Temperatur abgekühlt wird, die kleines oder gleich dem Flüssigkeitsübergangspunkt ist, um den Orientierungszustand zu fixieren.
(3) Verfahren, wobei ein lyotroper Polymerflüssigkristall vom Seitenkettentyp oder Hauptkettentyp im Flüssigkristallzustand cholesterisch orientiert wird und dann der Orientierungszustand durch fortschreitendes Entfernen von Medium fixiert wird.
(4) Flüssigkristallines organisches Polymer mit cholesterischer Orientierung, das nach den Verfahren (1) bis (3) gewonnen wurde, wird zu feinem Pulver vermahlen, mit Anstrichharz oder Druckfarbe oder dergleichen vermischt, um das Gemisch aufzustreichen oder zu drucken.

Zur Ausbildung einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht auf der Rückseite/Vorderseite eines Tastenkopfes wird flüssigkristallines organisches Polymer direkt oder nach Aufbringen einer Grundlackschicht und Reiben ihrer Oberfläche oder dergleichen auf den Tastenkopf aufgetragen, die Struktur mit cholesterischer Orientierung wird ausgebildet und fixiert, ohne die Orientierung im Flüssigkristallzustand zu beschädigen. Dadurch kann man einen dekorierten Tastenkopf erhalten, der mit einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht versehen ist.
Um andererseits eine flüssigkristalline organische Polymerschicht auf einer Kunststofffolie auszubilden, wird die Orientierungsfunktion durch eine Reibebehandlung oder dergleichen auf die Kunststofffolie übertragen, das flüssigkristalline organische Polymer wird aufgebracht, und dann wird die Struktur mit cholesterischer Orientierung ausgebildet und ohne Beschädigung der Orientierung im Flüssigkristallzustand fixiert. Dadurch kann man einen dekorierten Tastenkopf erhalten, der mit einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht versehen ist, und auf diese Weise wird eine Folie hergestellt, in der eine flüssigkristalline organische Polymerschicht mit cholesterischer Orientierung ausgebildet ist. Einen dekorierten Tastenkopf, der mit einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht versehen ist, erhält man durch Aufkleben dieser Folie auf den Tastenkopf.
Zur Ausbildung einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht auf einer Wärmeumdruck- bzw. Thermodruckfolie wird außerdem die Orientierungsfunktion durch Reibebehandlung oder dergleichen auf eine dünne Kunststofffolie übertragen, auf der eine Ablöseschicht aufgebracht ist und ferner wird eine Schutzschicht aufgebracht, um die Oberfläche der Ablöseschicht zu glätten; flüssigkristallines organisches Polymer wird auf diese Schicht aufgebracht, und dann wird die Struktur mit cholesterischer Orientierung ausgebildet und ohne Beschädigung des Orientierung im Flüssigkristallzustand fixiert, um eine flüssigkristalline organische Polymerschicht mit cholesterischer Orientierung auszubilden, und feiner wird darauf eine Schmelzklebstoffschicht aufgebracht, um eine Thermodruckfolie mit einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht herzustellen. Diese Thermodruckfolie wird an die Oberfläche und/oder Rückseite des Tastenkopfes angelegt und durch Anwendung von Hitze und Druck nach einem bekannten Thermodruckverfahren umgedruckt, um einen dekorierten Tastenkopf zu erhalten, der mit eines flüssigkristallinen organischen Polymerschicht versehen ist. Hierbei kann zwischen dem flüssigkristallinen organischen Polymer und der Schmelzklebstoffschicht eine Schutzschicht eingefügt werden, um die flüssigkristalline organische Polymerschicht zu schützen.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Übertragung einer Orientierungsfunktion auf den Tastenkopf oder die Folie gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu der Reibebehandlung die Orientierungsfunktion durch Verwendung einer bekannten Folie oder direkt durch Reiben in einer Richtung mit einem Stück Tuch übertragen werden. Hinsichtlich des Verfahrens zum Aufbringen des flüssigkristallinen organischen Polymers können Siebdruck-, Tampondruck-, Tiefdruck-, Flexodruckverfahren oder andere Druckverfahren oder Auftragen, Tauchen, Vergießen oder dergleichen ohne besondere Einschränkung angewandt werden.
Ferner können verschiedene reflektierende Farbtonpunkte ausgebildet werden, indem die selektiv reflektierende Lichtwellenlänge durch die Orientierungsbehandlung unter verschiedenen Abkühlungsbedingungen verändert wird, indem ein gewünschter Punkt der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht mit einem YAG-Laserstrahl abgetastet und die flüssigkristalline organische Polymerschicht in diesem Punkt durch Hitzeeinwirkung geschmolzen wird, oder man kann einen Farbton erhalten, bei dem das selektive Reflexionsvermögen für die spezifische Wellenlänge teilweise oder ganz aufgehoben wird, indem durch die Abtastung mit dem Hochleistungs-YAG-Laserstrahl eine anisotrope Schicht des orientierten Flüssigkristalls in eine isotrope Schicht umgewandelt wird. Entsprechend können Abschnitte von beliebiger Form, wie z. B. Zeichen, Symbole oder dergleichen, ohne cholesterische reflektierende Farbe durch Brennen und Entfernen eines gewünschten Punkts mittels Abtastung durch den Hochleistungs-YAG-Laserstrahl geformt werden. Das Material des erfindungsgemäßen Tastenkopfes schließt alle aus Harz oder gummielastischen Elementen bestehenden Tastenköpfe ein.
Obwohl die Zusammensetzung, Beschaffenheit, Elastizität oder der Farbton von Harzen, die für den Tastenkopf verwendet werden, nicht konkret spezifiziert sind, sollten die Harze vorzugsweise eine gute Durchsichtigkeit aufweisen, und insbesondere sind Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Siliconharz, amorpher Polyester, PVC, Polystyrol, Polyacrylat, amorphes Polyolefin, Polymethylpenten, amorphes Nylon, Polyurethan, thermoplastisches Elastomer auf Esterbasis, thermoplastisches Elastomer auf Styrolbasis, thermoplastisches Elastomer auf Nylonbasis vorzuziehen.
Darüberhinaus werden auch Polyethylen, Polypropylen, ABS-Harz, PET, PBT oder andere kristalline Polyester, kristallines Nylon, Polyphenylenether, Polyacetal, Polysulfon, Polyethersulfon, Polyphenylensulfid, Polyimid, Polyether, Polyketon, Polyetherketon, Polyetheretherketon, Polyethernitril, Polyetherimid, Flüssigkristallpolymer, Fluorharz oder andere halbdurchsichtige oder leicht gefärbte Harze akzeptiert. Zusätzlich können auch Siliconharz, Epoxidharz, Phenolharz, ungesättigter Polyester, Diallylphthalat, Harz auf Acrylbasis, Urethanharz oder andere allgemein bekannte hitzehärtende, lichthärtende oder feuchtigkeitshärtende Harze verwendet werden.
Bei Verwendung dieser Harze besteht der erfindungsgemäße Tastenkopf aus einem mechanisch formgepreßten Tastenkopf oder einem Tastenkopf, dessen Oberfläche mit einer Harzschicht integriert ist, oder einem Tastenkopf, der durch Auftropfen und Reaktion von flüssigem Harz oder dergleichen gehärtet wird.
Der aus Harz bestehende erfindungsgemäße Tastenkopf kann eine Drucktastenstruktur aufweisen, indem er mit Klebstoff oder doppelseitig klebendem Band auf einer Tastatur befestigt wird, die einen Bedienungsabschnitt und einen Nichtbedienungsabschnitt aufweist und aus synthetischen Kautschuken geformt wird, wie z. B. Siliconkautschuk oder Ethylen-Propylen-Kautschuk, die gummiartige elastische Elemente sind, oder aus thermoplastischen Elastomeren.
Ferner ist der erfindungsgemäße Tastenkopf, der aus einem gummiartigen elastischen Element besteht, ein aus synthetischem Kautschuk oder thermoplastischem Elastomer geformter Tastenkopft. Obwohl die Zusammensetzung, Beschaffenheit, die Elastizität oder der Farbton des für den Tastenkopf verwendeten gummiartigen Elements nicht speziell vorgeschrieben sind, weisen diese Elemente vorzugsweise eine gute Durchsichtigkeit auf, und beispielsweise enthalten synthetische Kautschuke, Siliconkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Urethan-Kautschuk oder dergleichen, während thermoplastische Elastomere Elastomere auf Styrolbasis, Olefinbasis, Urethanbasis, Esterbasis und PVC-Basis einschließen.
Übrigens ermöglicht die vorliegende Erfindung die physikalische und chemische Stabilisierung der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht, indem auf der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht auf dem Tastenkopf eine Polymerschutzschicht von 5 μm ~ 60 μm Dicke durch Laminieren und Härten von nichtgehärtetem flüssigem Harz ausgebildet wird.
Obwohl die Beschaffenheit, das Auftrags- und Härtungsverfahren von Flüssigharz nicht vorgeschrieben sind, kann eine Polymerschutzschicht von 5 μm ~ 60 μm unter Verwendung von hitzehärtenden, lichthärtenden oder feuchtigkeitshärtenden Monomeren oder Oligomeren auf Acrylbasis, Urethanbasis, Siliconbasis, Epoxidbasis, Esterbasis oder anderen Monomeren oder Oligomeren und durch Laminieren und Härten unter Anwendung verschiedener Druck-, Gießverfahren oder anderer Verfahren ausgebildet werden. Wenn die Schichtdicke weniger als 5 μm beträgt, weist die Polymerschutzschicht schwache mechanische Eigenschaften auf und kann nicht ausreichend schützen, und wenn die Schichtdicke andererseits mehr als 60 μm beträgt, ist die Reinheit des Irisglanzes schwächer und beeinträchtigt ihr schönes Aussehen. Stärker bevorzugt liegt die Dicke der Polymerschutzschicht im Bereich von 10 μm – 40 μm. Außerdem können mehrere Polymerschutzschichten auflaminiert werden.
Diese Polymerschutzschicht kann farblos und durchsichtig sein, ferner kann die Verwendung von rot, blau oder gelb gefärbten und durchscheinenden Schutzschichten eine Farbtonänderung der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht erzeugen.
Das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren für Tastenköpfe schließt Tastenköpfe ein, die geformt werden, indem unter Verwendung einer Hohlform von der Gestalt des gewünschten Tastenkopfes ein Hohlraum durch Formpressen, Transferpressen, Rotationsgießen oder dergleichen mit durch Hitzeeinwirkung geschmolzenem thermoplastischem oder flüssigem nichtgehärtetem Harz gefüllt und dieses gehärtet wird, oder Tastenköpfe, die in die Form eines Tastenkopfes gebracht werden, indem ein Zeichen, Symbol oder dergleichen auf eine Harzfolie aufgedruckt wird, diese in einen Formhohlraum eingelegt und durch Hitze geschmolzenes Harz in den Hohlraum eingespritzt wird, oder Tastenköpfe, die geformt werden, indem nichtgehärtetes flüssiges Harz auf einen Tastenblock, der aus einem gummiartigen elastischen Element besteht, oder auf eine Polyester-, Polyamid-, Polyurethan- oder auf andere Folien oder auf ein Substrat, das aus Tafelpolymermaterial besteht, aufgebracht und gehärtet wird.
Hinsichtlich des Verfahrens zum Aufbringen eines flüssigen Harzes können ein Einbettungssystem, ein Verteilersystem, ein Klotzdrucksystem oder ein anderes Umdrucksystem, Tauchsystem oder dergleichen verwendet werden.
1 zeigt einen Längsschnitt, der eine Thermodruckfolie darstellt, in der eine flüssigkristalline organische Polymerschicht nach einem Ausführungsbeispiel 1 ausgebildet ist.
2 zeigt einen Längsschnitt, der einen Drucktastenschalter mit einem dekorierten Tastenkopf darstellt, wobei die flüssigkristalline organische Polymerschicht gemäß Ausführungsbeispiel 1 durch Hitze umgedruckt wird.
3 zeigt einen Längsschnitt, der einen Drucktastenschalter darstellt, der mit einem dekorierten Tastenkopf gemäß Ausführungsbeispiel 2 versehen ist.
4 zeigt einen Längsschnitt, der einen Drucktastenschalter darstellt, der mit einem dekorierten Tastenkopf gemäß Ausführungsbeispiel 3 versehen ist.
5 zeigt einen Längsschnitt, der einen Drucktastenschalter darstellt, der mit einem dekorierten Tastenkopf gemäß Ausführungsbeispiel 4 versehen ist.
6 zeigt einen Längsschnitt, der einen dekorierten Tastenkopf nach Ausführungsbeispiel 5 darstellt.
7 zeigt einen Längsschnitt, der einen dekorierten Tastenkopf nach Ausführungsbeispiel 6 darstellt.
8 zeigt einen Längsschnitt, der einen dekorierten Tastenkopf nach Ausführungsbeispiel 7 darstellt.
9 zeigt ein optisches Spektrum für Ausführungsbeispiel 1 und Ausführungsbeispiel 3.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben; die vorliegende Erfindung wird jedoch nicht durch die folgenden Ausführungsbeispiele eingeschränkt.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
1 zeigt einen Längsschnitt, der eine Thermodruckfolie darstellt, in der eine flüssigkristalline organische Polymerschicht gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 ausgebildet ist.
Auf einem PET-Film 1 von 20 μm Dicke wird durch Walzentiefdruck von Siliconantihafttinte von 0,5 μm Dicke eine Ablöseschicht 2 ausgebildet, und dann wird Acrylfarbe aufgebracht, um eine Schutzschicht 3 zu bilden. Ferner wird auf die Oberfläche dieser Schutzschicht eine Reibebehandlung angewandt. Eine Lösung von 8 Gew.-% einer durch Formel (1) dargestellten gemischten Zusammensetzung des flüssigkristallinen organischen Polymers (Eigenviskosität des Grundpolymers 0,12, Tg = 75°C) in Tetrachlorethan wird hergestellt. Diese Lösung wird durch Walzentiefdruck auf die durch Reiben behandelte Schutzschichtoberfläche aufgebracht, getrocknet, dann 10 min bei 150°C behandelt und dann durch Abkühlen in der cholesterischen Orientierung fixiert, um eine flüssigkristalline organische Polymerschicht 4 von 2 μm Dicke zu erhalten, die grünes Licht reflektiert. Ferner wird Acrylgrundlack aufgetragen, um eine Schutzschicht 5 zu bilden, dann wird eine Schmelzklebstoffschicht 6 ausgebildet, um eine Thermodruckfolie 7 mit einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht zu erhalten. Das optische Spektrum im sichtbaren Bereich der Thermodruckfolie, die man durch diese Ausführungsform erhält, ist in 9 durch die gestrichelte Linie dargestellt.
FORMEL 1
2 zeigt einen Schnitt, der einen Drucktastenschalter mit einem dekorierten Tastenkopf aus durchscheinendem Harz gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt, sowie ein Verfahren zum Wärmeumdruck der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht.
Ein Tastenblock 8 weist einen Nichtbedienungsabschnitt 8a und einen aus durchsichtigem Siliconkautschuk ausgebildeten Bedienungsabschnitt 8b sowie eine obere Fläche auf, die mit einer durch Siebdruck hergestellten Zeichensymboldruckschicht 9 versehen ist. Diese obere Fläche wird mit kurzwelligen Ultraviolettstrahlen bestrahlt, mit Silanhaftmittel behandelt, und dann wird UV-härtendes Harz auf Acrylbasis aufgetropft, und durch UV-Bestrahlung ausgehärtet, um einen Drucktastenschalter mit einem Tastenkopf 10 zu erhalten, der aus durchsichtigem Acrylharz besteht. Diese Drucktaste wird an einer Fixiervorrichtung 11 befestigt, und die Thermodruckfolie 7 wird so angeordnet, daß sie der Drucktaste gegenüberliegt. Die Thermodruckfolie 7 wird 2 Sekunden lang durch einen tastenkopfförmigen Stempel aus Siliconkautschuk 12 angepreßt, der auf 110°C erhitzt ist, um die flüssigkristalline organische Polymerschicht 4 zu übertragen und einen dekorierten Tastenkopf zu erhalten. Da der auf diese Weise erhaltene dekorierte Tastenkopf durchscheinend ist, kann der Zeichensymbol-Druckabschnitt unter dem Tastenkopf betrachtet werden, und der Tastenkopf weist einen grün reflektierenden Irisglanz auf und bietet ein schönes Aussehen.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
3 zeigt einen Schnitt durch einen Drucktastenschalter, der mit einem dekorierten Tastenkopf nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel versehen ist.
Auf die Drucktaste mit dem in Ausführungsbeispiel 1 hergestellten dekorierten Tastenkopf, der durch die flüssigkristalline organische Polymerschicht die Irisfarbe aufweist, wird ein UV-härtender Acrylharzanstrich (HO2777U, Fujikura Kasei Co., Ltd.) aufgetragen, getrocknet und gehärtet, um eine Polymerschutzschicht 13 von 15 μm Schichtdicke aufzulaminieren. Diese Polymerschutzschicht ermöglichte den Schutz und die physikalische und chemische Stabilisierung der übertragenen flüssigkristallinen organischen Polymerschicht.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
4 zeigt einen Schnitt durch einen Drucktastenschalter, der mit einem dekorierten Tastenkopf nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel versehen ist.
Der Nichtbedienungsabschnitt 8a und der Bedienungsabschnitt 8b des Tastenblocks 8 werden ebenso wie im Ausführungsbeispiel 1 aus durchsichtigem Siliconkautschuk geformt. Der Tastenkopf 13 wird mit Polycarbonatharz (Panlite L1225L, Teeijin Kasei Co., Ltd.) spritzgegossen. Die Rückseite dieses Tastenkopfes wird mit einer durch Siebdruck hergestellten Zeichensymboldruckschicht 9 versehen, und dann wird ein Film 15 mit cholesterischer Orientierung (TS-9087-02, Nippon Oil Chemical Co., Ltd.) mit UV-härtendem Klebstoff aufgeklebt, um eine flüssigkristalline organische Polymerschicht zu bilden. Der mit dieser flüssigkristallinen organischen Polymerschicht versehene Tastenkopf wird mittels Klebstoff 16 auf den Tastenblock 8 aufgesetzt, um eine Drucktaste zu erhalten, die mit einem dekorierten Tastenkopf mit hervorragender Zeichen- und Symbolerkennung ausgestattet ist und einen rot reflektierenden Irisglanz aufweist.
Das optische Spektrum im sichtbaren Bereich des Tastenkopfes, bei dem ein Film mit cholesterischer Orientierung (TS-9087-02, Nippon Oil Chemical Co., Ltd.) mit Klebstoff auf eine Polycarbonatplatte aufgeklebt wird, ist in 9 durch die ausgezogene Linie dargestellt.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
5 zeigt einen Längsschnitt, der einen Drucktastenschalter mit dekoriertem Tastenkopf nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.
Ein Tastenkopf 14 aus Polycarbonatharz wird spritzgegossen, und ferner wird eine Reibebehandlung auf die Rückseite dieses Tastenkopfes angewandt, dann wird eine Lösung von 25 Gew.-% des durch die Formel (2) ausgedrückten, optisch aktiven flüssigkristallinen organischen Polymers (Eigenviskosität des Grundpolymers 0,12, Tg = 75°C) in N-Methylpyrrolidon durch Siebdruck aufgebracht, getrocknet und dann 30 min bei 190°C wärmebehandelt, und dann wird die cholesterische Orientierung durch Abkühlen fixiert, um eine flüssigkristalline organische Polymerschicht 4 von 6 μm Dicke zu erhalten, die dunkelrotes Licht reflektiert. Ferner wird durch Siebdruck eine Konturzeichendruckschicht 9 aufgebracht, und auf diese Zeichendruckschicht wird Klebstoff 16 aufgebracht, ein mit durchscheinendem Siliconkautschuk geformter Tastenblock 8 wird angeklebt, um einen dekorierten Tastenkopf zu erhalten, der eine dunkelrot reflektierende Irisfarbe aufweist.
Ein auf diese Weise erhaltener Tastenkopf ist durchscheinend, der Zeichensymbol-Druckabschnitt unter dem Tastenkopf ist erkennbar.
FORMEL 2
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
6 zeigt einen Schnitt durch den dekorierten Tastenkopf dieses Ausführungsbeispiels.
Die Oberfläche einer Legierungsfolie 17 (Beihol, hergestellt von Bayer) aus Polycarbonat und Polybutylenterephthalat von 100 μm Dicke wird durch Koronaentladung gealtert, und durch Siebdruck wird eine Zeichensymboldruckschicht 9 aufgebracht. Die Verformung des Anzeigeabschnitts wird durch Urethan-Druckfarbe auf dieser Druckschicht eingeschränkt, und es wird eine Schutzschicht 18 aufgedruckt, die gleichzeitig dazu dient, das Haftvermögen während der Integration zu verbessern. Diese Folie 17 wird durch ein Formpreßwerkzeug gezogen, um sie in eine vorgegebene Tastenkopfform zu bringen. Die gezogene Folie wird durch eine Spritzgießmaschine eingeklemmt, und Polycarbonatharz 19 wird spritzgegossen, um einen mit der Folie integrierten Tastenkopf zu erhalten.
Die ebenso wie im Ausführungsbeispiel 1 hergestellte Thermodruckfolie 7 mit einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht 4 wird gegenüber der so erhaltenen Kopfoberfläche angeordnet, 2 Sekunden durch einen tastenkopfförmigen Stempel 12 aus Siliconkautschuk angepreßt, der zur Übertragung der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht 4 auf 110°C erhitzt ist, und ferner wird ein UV-härtender Acrylgrundlack (HO2777U, Fujikura Kasei Co., Ltd.) aufgebracht, getrocknet und ausgehärtet, um eine Polymerschutzschicht 13 von 15 μm Schichtdicke aufzulaminieren und einen dekorierten Tastenkopf mit hervorragender Zeichen- und Symbolerkennbarkeit zu erhalten, der eine grün reflektierende Irisfarbe aufweist.
Außerdem ermöglichte die Polymerschutzschicht den Schutz und die physikalische und chemische Stabilisierung der übertragenen bzw. umgedruckten flüssigkristallinen organischen Polymerschicht.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6
7 zeigt einen Schnitt durch einen dekorierten Tastenkopf nach diesem Ausführungsbeispiel.
Die Oberfläche einer Legierungsfolie 17 (Beihol, hergestellt von Bayer) aus Polycarbonat und Polybutylenterephthalat von 100 μm Dicke wird durch Koronaentladung gealtert, und durch Siebdruck wird eine Zeichensymboldruckschicht 9 aufgebracht. Die Verformung des Anzeigeabschnitts wird durch Urethan-Druckfarbe auf dieser Druckschicht eingeschränkt, und es wird eine Schutzschicht 18 aufgedruckt, die gleichzeitig dazu dient, das Haftvermögen während der Integration zu verbessern. Diese Folie 17 wird durch ein Formpreßwerkzeug gezogen, um sie in eine vorgegebene Tastenkopfform zu bringen. Diese gezogene Folie wird durch eine Spritzgießmaschine eingeklemmt, und Polycarbonatharz 19 wird spritzgegossen, um einen mit der Folie integrierten Tastenkopf zu erhalten.
Die ebenso wie im Ausführungsbeispiel 1 hergestellte Thermodruckfolie 7 mit einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht 4 wird gegenüber der auf diese Weise erhaltenen Oberfläche angeordnet, 2 Sekunden durch einen tastenkopfförmigen Stempel 12 aus Siliconkautschuk angepreßt, der auf 110°C erhitzt ist, um die flüssigkristalline organische Polymerschicht 4 zu übertragen und einen Tastenkopf zu erhalten.
Ferner werden gewünschte Punkte der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht durch einen YAG-Laserstrahl abgetastet, um die flüssigkristalline organische Polymerschicht in diesen Punkten zur selektiven Veränderung der Streulichtwellenlänge durch Hitzeeinwirkung zu schmelzen, und es werden Punkte ausgebildet, die eine im gelben Licht reflektierende Irisfarbe aufweisen.
Ferner wird UV-härtender Acrylgrundlack (HO2777U, Fujikura Kasei Co., Ltd.) aufgebracht, getrocknet und zum Auflaminieren einer Polymerschutzschicht 13 von 15 μm Schichtdicke ausgehärtet, um einen dekorierten Tastenkopf von hervorragender Zeichen- und Symbolerkennbarkeit zu erhalten, der eine grün oder teilweise hellgelb reflektierende Irisfarbe aufweist. Diese Polymerschutzschicht ermöglichte den Schutz und die physikalische und chemische Stabilisierung der übertragenen flüssigkristallinen organischen Polymerschicht.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 7
8 zeigt einen Schnitt durch einen dekorierten Tastenkopf nach diesem Ausführungsbeispiel.
Ein Tastenkopf 20 mit einem Nichtbedienungsabschnitt 20a und einem Bedienungsabschnitt 20b wird aus durchsichtigem Siliconkautschuk geformt, und die Oberseite wird mit eines durch Siebdruck hergestellten Zeichensymboldruckschicht versehen. Ferner wird eine Reibebehandlung auf die Oberfläche dieser Schutzschicht angewandt. Eine Lösung von 8 Gew.-% der durch Formel (1) dargestellten Gemischzusammensetzung des flüssigkristallinen organischen Polymers (Eigenviskosität des Grundpolymers 0,12, Tg = 75°C) in Tetrachlorethan, die in Ausführungsbeispiel 1 verwendet wurde, wird durch Siebdruck auf die reibebehandelte Oberfläche aufgebracht, getrocknet, dann 10 min bei 150°C wärmebehandelt und dann wird die cholesterische Orientierung durch Abkühlen fixiert, um eine flüssigkristalline organische Polymerschicht 4 von 2 μm Dicke zu erhalten, die grünes Licht reflektiert. Ferner wird zum Auflaminieren einer Polymerschutzschicht 13 mit einer Schichtdicke von 15 μm ein Acrylgrundlack (HO2777U, Fujikura Kasei Co., Ltd.) aufgebracht, um einen dekorierten Tastenkopf von hervorragender Zeichen- und Symbolerkennbarkeit zu erhalten, der eine grün reflektierende Irisfarbe aufweist. Diese Polymerschutzschicht ermöglichte den Schutz und die physikalische und chemische Stabilisierung der übertragenen flüssigkristallinen organischen Polymerschicht.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Auf einem PET-Film 1 von 20 μm Dicke wird durch Auftragen von Siliconantihafttinte von 0,5 μm Dicke eine Ablöseschicht gebildet, und dann wird Acryllack aufgebracht und getrocknet, um eine Schutzschicht zu bilden. Ein Teil dieser Schutzschicht wird mit einem YAG-Laser geschnitten, um eine dekorierte Schicht herzustellen und eine Hologrammdekorwirkung zu erzielen, Danach wird durch ein Bedampfungsverfahren eine anorganische Dünnschicht von 800 nm Dicke aus Aluminium mit einer Lichtdurchlässigkeit von insgesamt 10% ausgebildet. Ferner wird Schmelzklebstoff auf Acrylbasis aufgedruckt und geformt. Diese Thermodruckfolie wird durch Wärmeeinwirkung auf die Oberfläche eines Tastenkopfes aus durchsichtigem Acrylharz übertragen, aber der Tastenkopf des erhaltenen Drucktaste ist weniger durchscheinend und ihm fehlt der Irisglanz.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Auf einem PET-Film 1 von 20 μm Dicke wird durch Auftragen von Siliconantihafttinte von 0,5 μm Dicke eine Ablöseschicht gebildet, und dann wird Acryllack aufgebracht und getrocknet, um eine Schutzschicht zu bilden. Danach wird durch ein Bedampfungsverfahren eine anorganische Dünnschicht von 800 nm Dicke aus Aluminium mit einer Lichtdurchlässigkeit von insgesamt 10% ausgebildet. Ferner wird Schmelzklebstoff auf Acrylbasis aufgedruckt und geformt. Diese Thermodruckfolie wird durch Wärmeeinwirkung auf die Oberfläche eines Tastenkopfes aus durchsichtigem Acrylharz übertragen, aber der Tastenkopf der erhaltenen Drucktaste ist weniger durchscheinend, und ihm fehlt der Irisglanz.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung eines dekorierten Tastenkopfes mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht, der einen lichtdurchlässigen Irisglanz und schönes Aussehen aufweist und ein Gefühl von hoher Qualität vermittelt, wobei der Farbton durch Frequenzen gesteuert werden kann, die einander durch reflektiertes Licht verstärken, wobei der Tastenkopf kostengünstig durch ein kontinuierliches Produktionsverfahren hergestellt werden kann, indem die Oberfläche und/oder Rückseite des Tastenkopfes mit einer flüssigkristallinen organischen Polymerschicht mit cholesterischer Orientierung versehen wird, die durch Lackieren, Druckfarbe oder Galvanisieren, Bedampfen oder dergleichen nicht erzielt werden könnte.
Da der erhaltene Tastenkopf durchscheinend ist, sind überdies der Zeichen- und Symboldruckabschnitt oder eine in des unteren Schicht angeordnete rückwärtige Beleuchtung gut sichtbar.

Claims

Dekorierter Tastenkopf, wobei eine flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht und einer Gesamtlichtstrahldurchlässigkeit von 75% oder mehr auf der Oberfläche und/oder Rückseite d es Tastenkopfs (10) ausgebildet wird.
Dekorierter Tastenkopf nach Anspruch 1, wobei eine flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht durch einen Kunststoffilm (1) auf der Oberfläche und/oder Rückseite des Tastenkopfs (10) ausgebildet wird
Herstellungsverfahren für einen dekorierten Tastenkopf wobei eine flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht und einer Gesamtlichtstrahldurchlässigkeit von 75% oder mehr auf der Oberfläche und/oder Rückseite eines preßgeformten Tastenkopfs (14) oder auf der Oberfläche eines Tastenkopfs ausgebildet wird, der durch Auftropfen von Flüssigharz auf eine Polymerunterlage, Reaktion und Härten des Harzes geformt wird, wobei die flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) durch Aufbringen von kristallinem organischem Polymer und anschließende cholesterische Orientierung geformt wird.
Herstellungsverfahren für einen dekorierten Tastenkopf, wobei eine flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht und einer Gesamtlichtstrahldurchlässigkeit von 75% oder mehr auf der Oberfläche und/oder Rückseite eines preßgeformten Tastenkopfs (14) oder auf der Oberfläche eines Tastenkopfs ausgebildet wird, der durch Auftropfen von Flüssigharz auf eine Polymerunterlage, Reaktion und Härten des Harzes geformt wird, wobei die flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) durch Aufkleben einer Kunststoffolie (17) mit einer cholesterisch orientierten kristallinen organischen Polymerschicht geformt wird.
Herstellungsverfahren für einen dekorierten Tastenkopf, wobei eine flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) mit einem selektiven Reflexionswellenlängenbereich im sichtbaren Licht und einer Gesamtlichtstrahldurchlässigkeit von 75% oder mehr auf der Oberfläche und/oder Rückseite eines preßgeformten Tastenkopfs (14) oder auf der Oberfläche eines Tastenkopfs ausgebildet wird, der durch Auftropfen von Flüssigharz auf eine Polymerunterlage, Reaktion und Härten des Harzes geformt wird, wobei die flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) durch Aufbringen einer Wärmeübertragungsfolie (7) mit cholesterisch orientierter kristalliner organischer Polymerschicht und deren Übertragung durch Hitze und Druck geformt wird.
Dekorierter Tastenkopf nach Anspruch 1 oder 2, der ferner Schriftzeichen und Symbole unter der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht (4) aufweis.
Dekorierter Tastenkopf nach einem der Ansprüche 1, 2 und 6, wobei die flüssigkristalline organische Polymerschicht (4) aus flüssigkristallinem organischem Polymer mit cholesterischer Orientierung besteht.
Herstellungsverfahren für einen dekorierten Tastenkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei unter der flüssigkristallinen organischen Polymerschicht (2) Schriftzeichen und Symbole vorgesehen sind.