JP2011121340A - 裏面に電子ペーパーディスプレイが形成された加飾成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】 加飾成形品が、所望のデザイン変更ができ、後で加飾デザインを着せ替え変更できるようにする。
【解決手段】 透明成形樹脂層の片面に透明な窓部を有する加飾層が形成され、該透明成形樹脂層の透明な窓部の加飾層形成面と反対側の面に電子ペーパーディスプレイが形成された加飾成形品とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話やＰＤＡなどの電子機器用筐体に用いることできる加飾成形品の発明であって、加飾デザインを着せ替え変更できる加飾成形品に関する。

従来、透明樹脂層の両面に加飾をする加飾成形品の発明として特許文献１の発明があった。特許文献１の発明は、印刷により額縁部となり中央に窓部が形成された透明シートと印刷層等を施した帯状のＰＥＴシートとを、透明樹脂層を挟んで両面に接着させたものである。

特開２０００−２５４９３８号公報

しかし、上記のような両面に加飾をする加飾成形品は、加飾デザインが二つの加飾シートの印刷パターンで決まってしまうため、加飾デザインを後で着せ替え変更する場合には、最初から作り直すか、成形品の表面に別の加飾シートなどを貼り合わすことなどがなされていた。しかし、デザイン変更のたびに製品を作り直すことは手間がかかりコスト的にも非現実的であり、別の加飾シートなどを貼り合わすことは軽薄短小のニーズに逆行するという問題があった。

本発明者らは以下の発明により上記問題点を解決した。すなわち本発明は、透明成形樹脂層の片面に透明な窓部を有する加飾層が形成され、該透明成形樹脂層の透明な窓部の加飾層形成面と反対側の面に電子ペーパーディスプレイが形成された加飾成形品である。また本発明は、前記電子ペーパーディスプレイの表示パターンが、識別表示機能を持つことを特徴とする加飾成形品としてもよい。

また本発明は、前記加飾層が射出成形同時加飾法により形成されていることを特徴とする加飾成形品としてもよい。そして本発明は、前記電子ペーパーディスプレイが透明成形樹脂層と一体化していることを特徴とする加飾成形品としてもよい。

また本発明は、電子ペーパーディスプレイを射出成形金型内の透明窓の位置と対向する位置にセットして型締めし、次いで溶融した透明射出成形樹脂を射出成形金型内に充填し、冷却後、前記射出成形金型を開いて電子ペーパーディスプレイと成形樹脂層とを一体化することにより、透明成形樹脂層の裏面に電子ペーパーディスプレイが形成された前記加飾成形品を形成することを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法であってもよい。また本発明は、基体シート上に加飾層を形成した転写シートを作成し、該転写シートを射出成形金型内にセットして型締めし、該転写シートの加飾層形成面上に溶融した透明射出成形樹脂を射出成形金型内に充填し、冷却後、前記射出成形金型を開いて基体シートを剥離することにより、透明基材の表面に加飾層が形成された前記加飾成形品を形成することを特徴とする加飾成形品の製造方法であってもよい。

本発明で得られる加飾成形品は、透明成形樹脂層の片面に透明な窓部を有する加飾層が形成され、該透明成形樹脂層の透明な窓部の加飾層形成面と反対側の面に電子ペーパーディスプレイが形成されたことを特徴とする。したがって、電子ペーパーディスプレイの表示パターンを変えることで所望のデザイン変更ができ、後で加飾デザインを着せ替え変更できるという効果がある。

また本発明で得られる加飾成形品は、前記電子ペーパーディスプレイの表示パターンが、時計表示、番号表示、ネーミングなどの識別表示機能を持つことを特徴とする。したがって、従来の液晶等などでは電力消費のため用いられることが殆どなかった電子機器筐体の外表面に、識別表示機能を持たせることができる効果がある。

また本発明で得られる加飾成形品は、電子ペーパーディスプレイが透明成形樹脂層と一体化していることを特徴とする。したがって、透明成形樹脂層と電子ペーパーディスプレイ等との間に空気層などの空間がなく、空気層界面などでの光の乱反射などが起こらないため、電子ペーパーディスプレイの表示が鮮明になる効果がある。また空間を最大限有効に活用しているため、軽薄短小のニーズに対応できるという効果もある。

さらに本発明の加飾成形品の製造方法は、電子ペーパーディスプレイを射出成形金型内の透明窓の位置と対向する位置にセットして型締めし、次いで溶融した透明射出成形樹脂を射出成形金型内に充填し、冷却後、前記射出成形金型を開いて電子ペーパーディスプレイと成形樹脂層とを一体化することにより、透明成形樹脂層の裏面に電子ペーパーディスプレイを形成することを特徴とする。したがって、電子ペーパーディスプレイが成形樹脂層との嵌合により固定されるため、強固に固定できる効果がある。また空間を最大限有効に活用しているため、軽薄短小のニーズに対応できるという効果もある。

さらに本発明の加飾成形品の製造方法は、基体シート上に加飾層を形成した転写シートを作成し、該転写シートを射出成形金型内にセットして型締めし、該転写シートの加飾層形成面上に溶融した透明射出成形樹脂を射出成形金型内に充填し、冷却後、前記射出成形金型を開いて基体シートを剥離することにより、透明基材の表面に加飾層を形成することを特徴とする。したがって、成形樹脂層表面に効率よくかつ所望の位置に加飾層を形成できる効果がある。

本発明の加飾成形品の製造方法の一例を示した概略断面図であり、その（１）は電子ペーパーディスプレイを射出成形金型内の透明窓の位置と対向する位置にセットした工程を示し、その（２）はその対向する射出成形金型側に加飾層を形成した転写シートをセットした工程を示し、その（３）は射出成形金型を型締めし、溶融した透明射出成形樹脂を射出成形金型内に充填した工程を示し、その（４）は、透明射出成形樹脂を冷却後、前記射出成形金型を開いて取り出した加飾成形品を示す。 本発明の加飾成形品の構成例を示した概略図であり、その（１）は加飾成形品が携帯電話の筐体で電子ペーパーディスプレイが赤色と黄色とに変色可能な花柄の絵を示した場合を示し、その（２）は加飾成形品がパーソナルコンピューターの筐体で電子ペーパーディスプレイが時刻表示を示した場合を示し、その（３）は加飾成形品がカーラジオの筐体で電子ペーパーディスプレイがラジオ局の周波数表示を示した場合を示す。

以下、本発明の加飾成形品について説明する。本発明の加飾成形品１は、透明成形樹脂層８の片面に透明な窓部１８を有する加飾層１０が形成され、該透明成形樹脂層８の透明な窓部１８の加飾層１０形成面と反対側の面に電子ペーパーディスプレイ２０が形成されている。

透明成形樹脂層８の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリウレタンなどの系統の樹脂、およびこれらの樹脂の共重合体樹脂や混合樹脂などが挙げられる。

加飾層１０には、外観意匠としての役割を果たす絵柄層の他に、金属薄膜層やそれらの層を保護するためのオーバーコート層やアンカー層、接着層などを設けてもよい。絵柄層は、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、アクリル、ポリウレタン、ポリビニルアセタール、ポリエステルウレタン、セルロースエステル、アルキッドなどの系統の樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。また、着色剤としてアルミニウム、チタン、ブロンズ等の金属粒子やマイカに酸化チタンをコーティングしたパール顔料等を用いることもできる。金属薄膜層は、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合金または化合物を材質として形成するとよい。

絵柄層やオーバーコート層等の形成方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラビア印刷法が適している。あるいは、マスキングをして塗装により形成してもよい。金属薄膜層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などの方法でするとよい。加飾層１０の厚みは０．０５〜２００μｍの範囲内に形成するのが好ましい。加飾層１０の厚さが０．０５μｍ未満になるとピンホールなどの欠陥が発生しがちになり、厚さを２００μｍより厚くしても効果が上がらず生産性が低下するだけだからである。

また、加飾層１０は透明成形樹脂層８上に直接形成してもよいが、透明成形樹脂層８の表面が立体形状になっている場合には射出成形同時加飾法により形成するのが好ましい。射出成形同時加飾法の例としては、基体シート１１上に加飾層１０を形成した転写シート１００を作成し、該転写シート１００を射出成形金型３５内にセットして型締めし、該転写シート１００の加飾層１０形成面上に溶融した透明射出成形樹脂７を射出成形金型内に充填し、冷却後、前記射出成形金型３５を開いて基体シート１１を剥離することにより、透明成形樹脂層８表面に加飾層１０を形成する方法がある（図１（２）〜（４）参照）。基体シート１１の材質としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニルなどの樹脂フィルムが挙げられる。基体シート１１の厚みは５〜８００μｍの範囲で適宜設定可能である。

電子ペーパーディスプレイ２０は、透明電極が設けられた第１の基板に表示体を形成し、該表示体を形成した第１の基板と画素電極が形成された第２の基板とを位置合わせしながら貼り合せて、両基板の間に表示体を挟みこませるような構造で形成するとよい。

第１の基板および第２の基板の例としては、２０〜５００μｍのポリエステル、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂フィルムなどが挙げられる。透明電極の例としては、ＩＴＯ膜、酸化亜鉛膜、ＰＥＤＯＴなどの透明導電性ポリマー膜、金属ナノワイヤなどによる透明導電膜などが挙げられる。画素電極の例としては、透明電極と同じ材質のほか、銀、銅、アルミニウム、インジウムなどの金属薄膜や銀ペーストなどの導電インキ膜などが挙げられる。

表示体の例としては、電界の印加により移動する粒子を分散媒中に分散させて封入したマイクロカプセルやその他の電気泳動粒子、トラックボールなどが挙げられる。電界の印加により移動する粒子としては、酸化チタンやカーボンブラックなどが挙げられる。分散媒は適度の粘性を有する液体でよい。マイクロカプセルは、異なる電荷を保持する２色の粒子と透明分散媒などを芯物質として、電荷を保持する一色の粒子と有色の分散媒を公知のマイクロカプセル化技術による壁で覆うことにより作成するとよい。そして、表示体は印刷やアプリケーター等を用いて塗布するとよい。

透明窓１８は、電子ペーパーディスプレイ２０上に表示された加飾デザイン等を外部に表示させるためのものであり、その占有割合はとくに限定されない。ただし、電子ペーパーディスプレイ２０には、その周囲に透明電極および画素電極と電源とを結ぶ配線がされているため、その部分を覆い隠して外部から見えないようにするために、少なくともその部分は加飾層１０を透明の成形樹脂層８上に形成するのが好ましい。

なお、電子ペーパーディスプレイ２０を用いた理由は、液晶などの他のディスプレイと異なり、電源を切ってもディスプレイ上に表示された加飾デザイン等がそのまま維持され、加飾デザイン等の内容を変更しない限り電力を消費しないからである。つまり、加飾デザインを着せ替えする際しか電力を消費しないから、常時表示し続ける必要のある加飾デザイン等でも問題なく使用できる省電力のディスプレイであるからである。

また、電子ペーパーディスプレイ２０の表示パターンには、上記の加飾デザインの着せ替え機能（図２（１）参照）だけでなく、時刻表示機能（図２（２）参照）や数値表示機能（図２（３）参照）、ネーミング表示機能など様々な識別表示機能を持たすこともできる。時刻表示も分表示までであれば６０秒に１回の瞬間的な電力消費のみで済み、数値表示やネーミング表示もその数値やネームを変える必要のある際の電力消費のみで済むためである。

電子ペーパーディスプレイ２０の固定方法はとくに限定されないが、たとえば前記透明窓１８の加飾層１０形成面とは反対側の面に両面テープなどの接着フィルムを貼付し、電子ペーパーディスプレイ２０を貼付する方法などが挙げられる。なお、貼付する際に、空気の泡かみが発生したり、接着フィルム等を介したことによる光学特性の低下が問題になったりする場合は、接着フィルム等を介さず直接電子ペーパーディスプレイ２０と透明成形樹脂層８とを一体化させる方法を用いてもよい。

電子ペーパーディスプレイ２０と透明成形樹脂層８とを一体化させる方法としては、電子ペーパーディスプレイ２０を射出成形金型３５内の透明窓の位置と対向する位置にセットして型締めし、次いで溶融した透明射出成形樹脂７を射出成形金型３５、３６内に充填し、冷却後、前記射出成形金型３５を開いて電子ペーパーディスプレイ２０と透明成形樹脂層８とを一体化する方法が挙げられる。

電子ペーパーディスプレイ２０を射出成形金型３５内の透明窓の位置と対向する位置にセットする方法としては、射出成形金型３６内に吸引口３７を設けておき、吸引口３７からコンプレッサーなどのエアー吸引力によって電子ペーパーディスプレイ２０を固定する方法が挙げられる。また、射出成形金型３６は電子ペーパーディスプレイ２０の裏側まで透明射出成形樹脂７が回り込むような形状にすれば、その嵌合によって接着フィルム等を介することなく電子ペーパーディスプレイ２０が所定の位置に強固に固定される（図１（１）参照）。

また、上記の電子ペーパーディスプレイ２０と対向する射出成形金型３６側には、透明窓１８が電子ペーパーディスプレイ２０と対向する位置にくるよう加飾層１０を形成した転写シート１００をセットするとよい（図１（２）参照）。そして、射出成形金型３５を型締めし、溶融した透明射出成形樹脂７を射出成形金型内に充填し（図１（３）参照）、その後透明射出成形樹脂７を冷却後、前記射出成形金型３５を開いて取り出すことにより加飾成形品１が得られることになる（図１（４）参照）。

まず、溶液中で負に帯電する平均粒径２μｍの酸化チタン粒子と、溶液中で正に帯電する平均粒径３．０μｍのカーボンブラック粒子と、テトラクロロエチレン溶媒とからなる分散液を封入したマイクロカプセルを作成した。次いで、得られたマイクロカプセルと硬化剤を含むポリウレタン樹脂溶液とを混合させて表示体塗工液を作成した。

次いで、表示体塗工液を用いて以下の方法により電子ペーパーディスプレイを作成した。まず、厚さ１００μｍのポリエステルフィルム上にリップコーターを用いて全面に銀ナノワイヤとポリウレタン樹脂バインダーからなる透明電極を形成した。次いで、透明電極上に、アプリケーターを用いて表示体塗工液を塗布し、乾燥して厚さ５０μｍの表示体からなる層を形成した。次いで、表示体層上に、厚さ１００μｍのポリエステルフィルム上にアルミニウム蒸着膜による縦１２０μｍ×横１００μｍのパターンが３０μｍの間を空けて繰り返し形成されている画素電極が形成されたシートを貼り合わせ、７０℃の熱ラミネートにより電子ペーパーディスプレイを得た。

一方、厚さ５０μｍの離型性を有するポリエステルフィルムに厚さ５μｍの紫外線硬化樹脂からなる剥離層を形成し、その上に厚さ２μｍの加飾層を、アクリル樹脂をバインダーとしアルミニウム顔料を着色剤として含有する着色インキを用いてグラビア印刷法で形成した。形成した加飾層には、熊の絵の抜きパターンが形成されていた。ついで、加飾層上にポリ塩化ビニル樹脂からなる厚さ１μｍの接着層をグラビア印刷法で形成し、転写シートを得た。

この得られた転写シートを位置決め機構を有する送り装置が付けられた射出成形金型の可動型側にセットした。一方、射出成形金型の固定型側には、可動型側の透明窓の位置と対向する位置に吸引口が設けられ、吸引口に電子ペーパーディスプレイを近づけてコンプレッサーを作動させると、エアー吸引力によって電子ペーパーディスプレイが吸引口に仮固定された。この状態を保持したまま射出成形金型を型締めし、次いで溶融したアクリル樹脂からなる透明射出成形樹脂を射出成形金型内に充填し、冷却後、前記射出成形金型を開くと、裏面に電子ペーパーディスプレイが形成された加飾成形品が得られた。

得られた加飾成形品の熊の絵の抜きパターン部分は、電子ペーパーディスプレイが表示した白色によって白熊の意匠に表示されていた。そして、該白熊の意匠は、電子ペーパーディスプレイの電源を入れなくともそのまま表示され続けていた。そして、電子ペーパーディスプレイの電源を入れると、電子ペーパーディスプレイの表示が白色から黒色にかわり、白熊の意匠が通常の黒色の熊の意匠に変更していた。そして、電子ペーパーディスプレイの電源を切っても、通常の黒色の熊の意匠はそのまま表示され続けていた。再び電子ペーパーディスプレイの電源を入れると白熊の意匠に戻り、電源を切ってもそのまま表示され続けていた。したがって、熊の意匠を着せ替えする際しか電力を消費せず、常時前記意匠を表示し続けても問題のない着せ替えに優れた加飾成形品であった。

加飾成形品の透明窓の抜きパターンを長方形にし、電子ペーパーディスプレイが分表示までの時計表示機能とした以外は、上記実施例１と同様にして加飾成形品を得た。得られた加飾成形品は白地に黒色の時刻表示がされるものであり、６０秒ごとに０．５秒ずつ電子ペーパーディスプレイに電圧が印加され、その電圧印加により、時刻が刻々と変化するものであった。この得られた電子ペーパーディスプレイ付きの加飾成形品では、液晶ディスプレイで表示していた従来品に比べて電力消費量が１／１００以下となり、常時時刻表示し続けても問題のない省電力に優れた加飾成形品であった。

加飾成形品の透明窓の抜きパターンを長方形にし、電子ペーパーディスプレイがネーミング表示機能とした以外は、上記実施例１と同様にして加飾成形品を得た。得られた加飾成形品は白地に黒色のネーミング表示がされるものであり、一度電子ペーパーディスプレイの電源を入れてネーミングすれば、電子ペーパーディスプレイの電源を切っても半永久的にネーミング表示がされる、省電力に優れた加飾成形品であった。

前記射出成形同時加飾法によって成形樹脂層の表面に加飾層を形成後、加飾層の透明窓の裏面にシアノアクリレート系の接着剤をインクジェットで０．５μｍの厚みで塗布し、電子ペーパーディスプレイを貼り付けた以外は、上記実施例２と同様にして加飾成形品を得た。得られた加飾成形品は白地に黒色の時刻表示がされるものであり、６０秒ごとに０．５秒ずつ電子ペーパーディスプレイに電圧が印加され、その電圧印加により、時刻が刻々と変化するものであった。この得られた電子ペーパーディスプレイ付きの加飾成形品では、液晶ディスプレイで表示していた従来品に比べて電力消費量が１／１００以下となり、常時時刻表示し続けても問題のない省電力に優れた加飾成形品であった。

前記射出成形同時加飾法によって成形樹脂層の表面に加飾層および剥離層、接着層を形成する代わりに、インクジェット印刷法によって成形樹脂層の表面に厚さ４μｍの加飾層を形成した以外は、上記実施例１と同様にして加飾成形品を得た。得られた加飾成形品は、上記実施例１と同様に常時前記意匠を表示し続けても問題のない、着せ替えに優れた加飾成形品であった。

１ 加飾成形品
７ 透明射出成形樹脂
８ 透明成形樹脂層
１０ 加飾層
１１ 基体シート
１８ 透明な窓部
２０ 電子ペーパーディスプレイ
３５，３６ 射出成形金型
３７ 吸引口
１００ 転写シート

Claims (6)

1. 透明成形樹脂層の片面に透明な窓部を有する加飾層が形成され、該透明成形樹脂層の透明な窓部の加飾層形成面と反対側の面に電子ペーパーディスプレイが形成された加飾成形品。
2. 前記電子ペーパーディスプレイの表示パターンが、識別表示機能を持つことを特徴とする請求項１に記載の加飾成形品。
3. 前記加飾層が射出成形同時加飾法により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加飾成形品。
4. 前記電子ペーパーディスプレイが透明成形樹脂層と一体化していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の加飾成形品。
5. 電子ペーパーディスプレイを射出成形金型内の透明窓の位置と対向する位置にセットして型締めし、次いで溶融した透明射出成形樹脂を射出成形金型内に充填し、冷却後、前記射出成形金型を開いて電子ペーパーディスプレイと成形樹脂層とを一体化することにより、透明成形樹脂層の裏面に電子ペーパーディスプレイが形成された請求項４に記載の加飾成形品を形成することを特徴とする加飾成形品の製造方法。
6. 基体シート上に加飾層を形成した転写シートを作成し、該転写シートを射出成形金型内にセットして型締めし、該転写シートの加飾層形成面上に溶融した透明射出成形樹脂を射出成形金型内に充填し、冷却後、前記射出成形金型を開いて基体シートを剥離することにより、透明基材の表面に加飾層が形成された請求項３または請求項４に記載の加飾成形品を形成することを特徴とする加飾成形品の製造方法。
   
   

Images