JP2011249610A - 透明印刷板、および、透明印刷板の製造方法 - Google Patents

透明印刷板、および、透明印刷板の製造方法 Download PDF

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Toru Motomatsu
徹 本松
Makoto Soyama
誠 楚山
Yuichi Murakami
友一 村上
Takeo Abe
武男 阿部
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Arisawa Mfg Co Ltd
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Abstract

【課題】粘着層が透明基板から容易に剥がれることを防止する。
【解決手段】透明印刷板1は、可とう性を有する透明基板2と、透明基板2の一面に印刷された印刷部3と、透明基板2の一面において、印刷部3との間に隙間なく形成され、透明基板2の一面に対して略平行な基準面11、および、印刷部3が一面から突出する高さH2よりも、基準面11に対して小さい突出量H1の凹凸部12を前記一面の少なくとも一部の領域に有する、透明な補強部4と、補強部4における透明基板2の一面側の反対側に配され、補強部4の硬度よりも小さい硬度を有する粘着層5とを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、透明印刷板、および、透明印刷板の製造方法に関する。
インク等によって所定の図形、文字等が透明基板に印刷された透明印刷板が知られている。
特許文献1には、透明印刷板の一例であるキートップ部材が開示されている。このキートップ部材は、透明基板の一例であるキートップと、キートップの一面に形成された印刷部の一例であるインク層と、インク層を覆う粘着層の一例である下地層とを備えている。このキートップ部材では、下地層によってインク層の凹凸を低減している。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2002−298681号公報
しかしながら、上述した技術は、粘着層が透明基板から容易に剥がれるといった課題がある。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、可とう性を有する透明基板と、前記透明基板の一面に印刷された印刷部と、前記透明基板の前記一面に対して略平行な基準面、および、前記基準面の少なくとも一部の領域に形成された凹凸部を有し、前記透明基板の前記一面において、前記印刷部との間に隙間なく形成された透明な補強部と、前記補強部における前記透明基板の前記一面側の反対側に配され、補強部の硬度よりも小さい硬度を有する粘着層または接着層とを備え、前記凹凸部は、前記印刷部が前記一面から突出する高さよりも、前記基準面に対して小さい突出量または窪み量を有する透明印刷板である。
上記課題を解決するために、本発明の第2の態様においては、可とう性を有する透明基板の一面に印刷部を印刷する印刷段階と、前記透明基板の前記一面に対して略平行な基準面、および、前記基準面の少なくとも一部の領域に形成された凹凸部を有し、前記透明基板の前記一面において、前記印刷部との間に隙間なく形成された透明な補強部を形成する補強部形成段階と、前記補強部における前記透明基板の前記一面側の反対側に配され、補強部の硬度よりも小さい硬度を有する粘着層または接着層を形成する粘着層形成段階とを備え、前記補強部形成段階では、前記印刷部が前記一面から突出する高さよりも、前記基準面に対して小さい突出量または窪み量となるように、前記凹凸部が形成される透明印刷板の製造方法である。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
第1実施形態による透明印刷板の分解斜視図である。 図1のII−II線に沿った透明印刷板の縦断面図である。 透明基板及び印刷部の斜視図である。 第1実施形態による透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。 透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。 透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。 透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。 第2実施形態による透明印刷板の分解斜視図である。 第2実施形態による透明印刷板の縦断面図である。 第2実施形態による透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。 第3実施形態による透明印刷板の縦断面図である。 第4実施形態による透明印刷板の分解斜視図である。 透明印刷板の縦断面図である。 補強部の斜視図である。 第4実施形態による透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。 透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。 透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態による透明印刷板の分解斜視図である。図2は、図1のII−II線に沿った透明印刷板の縦断面図である。図3は、透明基板及び印刷部の斜視図である。下記の説明において、図1に矢印で示すXYZを+X、+Y、+Z方向とする。尚、ユーザは、−Z方向から透明印刷板を見て、操作する。図2に点線で示す円領域CAは、円領域CBの拡大図である。
図1に示すように、透明印刷板1は、タッチパネルTPの+Z面に貼り付けられる。図1及び図2に示すように、透明印刷板1は、透明基板2と、印刷部3と、補強部4と、粘着層5とを備える。
透明基板2は、可とう性を有し、光を透過可能な樹脂により形成される。図1に示す例において、透明基板2は、平面視においてタッチパネルTPの外形に対応して矩形を有する。透明基板2におけるタッチパネルTPに貼り付けられた場合の露出面、すなわち、図2の場合の−Z面は、フラットな平面である。透明基板2は、印刷部3と、補強部4と、粘着層5とを保持する。
図3に示すように、印刷部3は、透明基板2の+Z面に、少なくとも一部の光を遮断可能な有色のインク、例えば黒のインクで印刷された図柄等の装飾部分である。印刷部3は、約20μmの厚みを有する。図1に示す例において、印刷部3は、透明基板2の各辺に沿って、且つ、各辺から所定の間隔をあけて配置されている。印刷部3の中央部は光を透過可能に開口されている。換言すると、印刷部3は、透明基板2の+Z面の周辺部に形成されている。これにより、印刷部3は、ユーザにタッチパネルTPの外枠を認識させる。
補強部4は、透明基板2を補強するとともに、印刷部3による凹凸を低減する。補強部4は、ウレタンアクリレート等を含む透明な紫外線硬化樹脂により形成される。具体的には、屈折率が1.49の脂肪族のウレタンアクリレートを用いることができる。補強部4は、透明基板2の+Z面と、印刷部3の+Z面及び側面とを覆う。また、補強部4は、印刷部3との間に隙間なく形成される。補強部4は、約20μm〜30μmの厚みを有する。補強部4は、基準面11と、凹凸部12とを有する。
基準面11は、凹凸部12を均して平均化した場合の仮想の平面である。図2の一点鎖線で示すように、基準面11は透明基板2の+Z面に対して略平行となるように補強部4を形成する。図2に示す例において、基準面11は、印刷部3における透明基板2の+Z面側の反対側の面、即ち、印刷部3の+Z面よりも高い。尚、基準面11を印刷部3の+Z面と面一にしてもよい。
凹凸部12は、補強部4の基準面11の全体にわたって形成されている。尚、凹凸部12は、基準面11の一部に形成してもよい。凹凸部12は、Y方向に延びる複数の三角柱状、すなわちプリズム状の凸部13を有する。凸部13は、透明基板2のY方向の全長にわたって形成されている。さらに、凸部13は、X方向に周期的に配列されている。
ここで、凹凸部12の高さH1を、基準面11に対する各凸部13の突出量とする。凹凸部12の高さH1は、印刷部3が透明基板2の+Z面から突出する高さH2よりも小さい。また、凹凸部12の凸部13の斜面と基準面11との間の角度θは、鋭角である。
粘着層5は、透明印刷板1をタッチパネルTPに保持させる粘着性を有する。例えば、粘着層5は、透明なアクリル系粘着剤により形成される。具体的には、屈折率が1.48の脂肪族のアクリル系粘着剤を用いることができる。粘着層5は、補強部4の+Z面の全面、即ち、凹凸部12の+Z面全体を覆う。粘着層5の硬化後の硬度は、補強部4を構成する樹脂の硬化後の硬度よりも小さい。粘着層5は、補強部4よりも薄く、約10μm〜20μmの厚みを有する。粘着層5は、補強部4と略同じ屈折率を有することが好ましい。粘着層5の+Z面は、略平面に構成されている。粘着層5は、補強部4の+Z面側において、凹凸部12の凹部を埋めるように形成される。これにより、粘着層5と補強部4との接触面積が増加する。この結果、補強部4に対する粘着層5の移動が低減される。粘着層5の+Z面は、凹凸部12の+Z側の頂部よりも+Z側に形成されている。粘着層5の+Z面には、上述したタッチパネルTPが設けられる。
図4から図7は、透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。図4は、印刷段階を示し、図4から図6は、補強部形成段階を示し、図7は、粘着層形成段階を示す。
図4に示すように、可とう性を有する透明基板2の+Z面に黒インクを所望の形状に印刷して、印刷部3を形成する。ここで、透明基板2は、一度に複数枚の透明印刷板1を形成可能な平面積を有する。
次に、図5に示すように、補強部4を構成する紫外線硬化樹脂21を透明基板2及び印刷部3の+Z面を覆うように万遍なく塗布する。これにより、紫外線硬化樹脂21が、印刷部3の間にも隙間なく充填される。尚、紫外線硬化樹脂21の+Z面をローラ等によって平坦化してもよい。この後、成形型22を紫外線硬化樹脂21の+Z面に設置する。ここで、成形型22の−Z面には、補強部4の凹凸部12に対応する形状の凹凸が形成されている。成形型22は、紫外線を透過可能な材料からなる。
次に、図6に示すように、紫外線UVが照射される。ここで成形型22は紫外線を透過するので、紫外線UVは、紫外線硬化樹脂21に達する。これにより、紫外線硬化樹脂21は硬化する。この結果、透明基板2の一面に対して略平行な基準面11、および、印刷部3が透明基板2の+Z面から突出する高さよりも、基準面11に対して小さい突出量の凹凸部12を有する透明な補強部4が、透明基板2の+Z面に形成される。
次に、図7に示すように、成形型22を補強部4から取り外す。ここで、補強部4は既に硬化しているので、成形型22を取り外しても、補強部4の凹凸部12は、維持される。この後、粘着層5を構成するアクリル系粘着剤を補強部4の凹凸部12の+Z面に塗布する。この場合にアクリル系粘着剤は、例えば粘着性が発現する前の液状で塗布される。塗布後にアクリル系粘着剤が熱または紫外線にて硬化されることにより、粘着性が発現する。これにより、補強部4における透明基板2の+Z面側の反対側に配され、補強部4の硬度よりも小さい硬度を有する粘着層5が形成される。
次に、図7に一点鎖線で示す分割線に沿って、1枚ごとに透明基板2を分割して、透明印刷板1が完成する。この透明印刷板1の粘着層5側がタッチパネルTPに当接されることにより、透明基板1がタッチパネルTPに貼り付けられる。
以上の形態によれば、透明印刷板1では、補強部4の+Z面に凹凸部12が形成されるとともに、粘着性を有する粘着層5が凹凸部12に埋め込まれるように形成されている。これにより、補強部4と粘着層5との接触面積が増加して、補強部4と粘着層5との間の接着力が向上する。よって透明印刷板1は、補強部4により曲げに対して補強されるとともに、粘着層5によりタッチパネルTPと補強部4との間の剥離を抑制することができる。
透明印刷板1では、粘着層5が凹凸部12に埋め込まれているので、粘着層5がX方向に移動することを抑制できる。これにより、透明印刷板1は、粘着層5の位置ずれを低減できる。また、製造工程において、粘着層5が硬化収縮する場合、凹凸部12によって粘着層5のX方向の収縮を抑制することができる。この結果、透明印刷板1は、粘着層5による反りを低減できる。
透明印刷板1では、補強部4の凹凸部12によって、硬化前の粘着層5のアクリル系粘着剤の流れを低減できる。また、透明基板2側の層を補強部4によって構成することにより、粘着層5の量を少なくすることができる。これらにより、硬化前の粘着層5が、補強部4の周囲からはみ出ることを抑制できる。
透明印刷板1では、基準面11と凹凸部12の凸部13との間の角度θが鋭角となるように凹凸部12が形成されている。これにより、製造工程において、補強部4の硬化後、成形型22を容易に取り外すことができる。透明印刷板1では、基準面11が印刷部3の+Z面よりも高い位置に配置されている。これにより、透明印刷板1は、粘着層5によって印刷部3に起因する凹凸をより低減できる。透明印刷板1では、粘着層5が硬化するので、粘着層5と接着されるタッチパネルTPのハードコートの耐久性が向上する。
<第2実施形態>
図8は、第2実施形態による透明印刷板の分解斜視図である。図9は、第2実施形態による透明印刷板の縦断面図である。第2実施形態は、図1から図7の第1実施形態の凹凸部を変更している。第1実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
図8及び図9に示すように、第2実施形態による透明印刷板101では、非周期的に配置されたヘアライン状の複数の凹部113を含む凹凸部112が形成された補強部104を有する。凹部113は、Y方向に延びるように形成されている。尚、凹部113の形状は、平面視において、直線状であってもよく、曲線状であってもよい。凹部113のY方向の長さは、補強部104のY方向の長さよりも短いか、または、同等である。従って、凹部113は、補強部104のY方向において部分的に形成されている。尚、第2実施形態では、凹部113がY方向にのみ延びる例をあげたが、凹部113が複数の方向に延びるように構成してもよい。
凹凸部112の基準面111に対する窪み量は、印刷部3の高さよりも小さい。基準面11は、凹凸部112を均して平均化した場合の仮想の平面である。
粘着層105は、粘着性を有し、補強部104の+Z面全体を覆う。これにより、粘着層105は、補強部104の凹部113を埋める。
第2実施形態の製造方法では、図10に示すように、補強部104を構成する紫外線硬化樹脂を硬化させる。この後、ラビング布(図示略)が設けられたローラ123によって、補強部104の+Z面にラビング処理を施す。これにより、補強部104の凹凸部112の凹部113を形成する。
第2実施形態では、凹部113のY方向の長さが、補強部104のY方向の長さよりも短い。これにより、粘着層105は、凹部113の端部によってX方向の移動も規制される。この結果、透明印刷板101は、粘着層105の位置ずれをより抑制できる。また、製造工程において、透明印刷板101は、硬化前の粘着層105がY方向にはみ出ることをより低減できる。また、補強部104の+Z面全体に凹部113を形成することによって、補強部104の+Z面全体に塗布される粘着層105を構成する樹脂の均一性をより向上させることができる。
<第3実施形態>
図11は、第3実施形態による透明印刷板の縦断面図である。第3実施形態は、第1実施形態の凹凸部をさらに変更している。第1実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
図11に示すように、第3実施形態による透明印刷板201では、補強部204の凹凸部212の形状が非周期的に形成されている。粗面段階として、凹凸部212は、補強部204の+Z面に粗面処理としてサンドブラスト処理を施すことによって形成される。従って、凹凸部212の凹部は、平面視にて、線状または点状に形成される。これにより、補強部204は、粘着層205との接触面積を増加させる。サンドブラスト処理によって形成される凹凸部212の基準面211に対する突出量は、印刷部3の高さよりも小さい。ここで、基準面211は、サンドブラスト処理によって形成された凹凸部212を均して平均化した場合の仮想の平面である。
粘着層205は、補強部204の凹凸部212を埋めるように形成されている。これにより、粘着層205は、X方向及びY方向への移動を規制される。この結果、粘着層205は、補強部204に対する位置ずれをより抑制することができる。また、凹凸部212の形状を線状及び点状に構成することによって、補強部204と粘着層205との接触面積を増加させて、より粘着層205の剥離を抑制できる。
<第4実施形態>
図12は、第4実施形態による透明印刷板の縦断面図である。図13は、透明印刷板の縦断面図である。図14は、補強部の斜視図である。第4実施形態は、第1実施形態の凹凸部をさらに変更している。第1実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
図12、図13、及び、図14に示すように、第4実施形態による透明印刷板301では、補強部304が、土手313が形成された凹凸部312を有する。土手313は、補強部304の四辺に沿って連続して、且つ、中央部を囲むように形成されている。即ち、土手313は、補強部304の周辺部に形成されている。また、土手部313の内側は、補強部305の+Z面が露出している。土手313の断面形状は、図13に示すように直角三角形に構成されている。従って、土手313の内側には、−Z面が+Z面よりも小さい部分四角錐状(即ち、截頭四角錐状)の凹部314が形成されている。ここで、土手313の高さH1は、印刷部3の高さH2よりも高い。尚、基準面311は、土手313の底面、即ち、土手313の内側の面であって、土手313から露出している補強部304の+Z面とする。
粘着層305は、土手313の内側の凹部314を埋めるように形成されている。即ち、粘着層305は、土手313の内側の凹部314と同じ形状の部分四角錐状に形成されている。粘着層305の+Z面は、土手313の+Z側の頂部と同じ高さ、または、低い位置に形成されている。
図15から図17は、第4実施形態による透明印刷板の各製造工程を説明する縦断面図である。図15は補強部形成段階を示し、図16は補強部形成段階における成形段階を示し、図17は、粘着層形成段階を示す。
まず、図15に示すように、第1実施形態と同様に、透明基板2の+Z面に印刷部3を形成する。次に、透明基板2及び印刷部3を覆うように紫外線硬化樹脂321を塗布する。この後、紫外線を透過可能な成形型322を紫外線硬化樹脂321の+Z面に配置する。2個の土手313を組み合わせた形状と同じ形状の凹部が、成形型322の−Z面に形成されている。尚、成形型322の−Z面に形成される凹部は、2個の土手313を組み合わせた形状に限定されるものではなく、2個の土手313の間に間隔を開けて形成してもよい。この場合、各凹部の断面は、ハーフカット形状の直角三角形となる。
次に、図16に示すように、成形型322を介して、紫外線UVを紫外線硬化樹脂321に照射する。これにより、紫外線硬化樹脂321が硬化して、土手313を含む凹凸部312が成形型322によって周辺部に形成された補強部304が完成する(即ち、成形段階)。この後、成形型322を補強部304から取り外す。
次に、図17に示すように、補強部304の土手313の内側の凹部314を埋めるように、粘着層305を構成する、液状の透明なアクリル系粘着剤(例えば、屈折率が1.48の脂肪族のアクリル系粘着剤)を塗布する。塗布後にアクリル系粘着剤が熱または紫外線にて硬化されることにより、粘着性を発現させて粘着層305が形成される。
さらに、図17に一点鎖線で示す土手313の中心に沿って切断することにより、各透明印刷板301に分割する。これにより、透明印刷板301が完成する。
上述したように第4実施形態による透明印刷板301では、土手313によって補強部304の外周を囲われている。これにより、粘着層305を構成する透明なアクリル系粘着剤が、製造中にはみ出ることを更に抑制できる。この結果、粘着層305を構成する材料として、より硬度の小さい樹脂を適用できるので、粘着層305の+Z面の平坦度を向上させることができる。また、タッチパネルTPをタッチペンによって押圧する場合においても、透明印刷板301の平坦性を維持できるとともに、粘着層305が硬化するので、ハードコート処理の耐久性が向上する。
図1から図17に示す例において、透明印刷板1はタッチパネルTPに貼り付けられるが、貼り付けられる対象はこれに限られない。他の例として、透明印刷板1は、LCDパネル等の平面ディスプレイに貼り付けられてもよい。また、図1から図17に示す例において、粘着性が発現する前の液状のアクリル系粘着剤が塗布されてそれが硬化されて粘着性が発現することにより粘着層が形成される。しかしながら、粘着層5等の形成方法はこれに限られない。これに代えて、粘着性が発現している透明なアクリル系粘着剤のシートを粘着層5等として補強部4に+Z面に貼り付けられてもよい。さらに、粘着層5等に代えて、屈折率が1.50の紫外線硬化型のエポキシアクリレート系接着剤等からなる接着層を用いてもよい。接着層が用いられる場合には、液状の接着剤が塗布された後に、当該接着剤が塗布された側がタッチパネルTPに接触された状態で当該接着層が硬化される。これにより、透明印刷板1がタッチパネルTPに接着される。ここで、接着層または接着剤とは、硬化時に接触している部材とは接着するが、硬化後に剥離されると他の部材へ接着ができない性質になるものをいい、粘着層または粘着剤とは、硬化後に他の部材へ接着および剥離を繰り返すことができる性質を保つものをいう。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
1 透明印刷板
101 透明印刷板
201 透明印刷板
301 透明印刷板
2 透明基板
3 印刷部
4 補強部
104 補強部
204 補強部
304 補強部
5 粘着層
105 粘着層
205 粘着層
305 粘着層
11 基準面
111 基準面
211 基準面
12 凹凸部
112 凹凸部
212 凹凸部
312 凹凸部
13 凸部
113 凹部
313 土手
314 凹部
21 紫外線硬化樹脂
321 紫外線硬化樹脂
22 成形型
322 成形型
123 ローラ

Claims (9)

  1. 可とう性を有する透明基板と、
    前記透明基板の一面に印刷された印刷部と、
    前記透明基板の前記一面に対して略平行な基準面、および、前記基準面の少なくとも一部の領域に形成された凹凸部を有し、前記透明基板の前記一面において、前記印刷部との間に隙間なく形成された透明な補強部と、
    前記補強部における前記透明基板の前記一面側の反対側に配され、補強部の硬度よりも小さい硬度を有する粘着層または接着層とを備え、
    前記凹凸部は、前記印刷部が前記一面から突出する高さよりも、前記基準面に対して小さい突出量または窪み量を有する透明印刷板。
  2. 前記粘着層または前記接着層は、前記補強部よりも薄い
    請求項1に記載の透明印刷板。
  3. 前記補強部の前記凹凸部は、周辺部に形成された土手を含む
    請求項1または2に記載の透明印刷板。
  4. 前記補強部の前記凹凸部は、前記透明基板と反対側の前記補強部の一面に、接触面積を増加させる粗面処理を施すことにより形成される
    請求項1から3のいずれかに記載の透明印刷板。
  5. 前記補強部の前記凹凸部と前記基準面との間の角度は、鋭角である
    請求項1から4のいずれかに記載の透明印刷板。
  6. 前記補強部の前記基準面は、前記印刷部における前記透明基板の前記一面側の反対側の面と面一、または、それよりも高い
    請求項1から5のいずれかに記載の透明印刷板。
  7. 可とう性を有する透明基板の一面に印刷部を印刷する印刷段階と、
    前記透明基板の前記一面に対して略平行な基準面、および、前記基準面の少なくとも一部の領域に形成された凹凸部を有し、前記透明基板の前記一面において、前記印刷部との間に隙間なく形成された透明な補強部を形成する補強部形成段階と、
    前記補強部における前記透明基板の前記一面側の反対側に配され、補強部の硬度よりも小さい硬度を有する粘着層または接着層を形成する粘着層形成段階とを備え、
    前記補強部形成段階では、前記印刷部が前記一面から突出する高さよりも、前記基準面に対して小さい突出量または窪み量となるように、前記凹凸部が形成される透明印刷板の製造方法。
  8. 前記補強部形成段階は、成形型によって、土手を含む前記凹凸部を前記補強部の周辺部に形成する成形段階を有する
    請求項7に記載の透明印刷板の製造方法。
  9. 前記補強部形成段階は、前記透明基板と反対側の前記補強部の一面を粗面処理することによって、前記凹凸部を形成する粗面段階を有する
    請求項7または8に記載の透明印刷板の製造方法。
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