JP2017068444A - Input device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an input device used for various electronic devices and the like.
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。 Hereinafter, a conventional input device will be described. A conventional input device includes a base, a decorative layer, and a conductor layer. The base has a first surface and a second surface. The second surface is formed opposite to the first surface. The decorative layer is laminated on the first surface and has a black color. The conductor layer includes a first conductor pattern and a second conductor pattern. Both the first conductor pattern and the second conductor pattern are laminated on the decorative layer. Note that the first conductor pattern and the second conductor pattern are colored. In the above configuration, the first conductor pattern and the second conductor pattern are formed by cutting the conductive film with a laser.
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。 As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
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。 However, the conventional input device has a problem that when the conductive film is cut with a laser to form the first conductor pattern and the second conductor pattern, the decoration layer is cut off.
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。 Therefore, the present invention solves this problem, and an object of the present invention is to provide an input device that can suppress the occurrence of cuts and scratches in the decorative layer.
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。 In order to achieve this object, the input device of the present invention includes a base, a first layer, a second layer, and a conductor layer. The first layer is laminated on the surface of the substrate. Note that the first layer has a smaller transmittance in the visible light region than the base. The second layer is laminated on the first layer. A groove is formed in the second layer. The conductor layer is laminated on the second layer. And the conductor layer is provided on both sides of the groove. In the above configuration, the second layer has a smaller transmittance with respect to the laser light than the first layer, or the second layer has a lower visible light region or laser light than the first layer. The absorption rate of is large. With this configuration, the intended purpose can be achieved.
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。 As described above, the second layer having a smaller transmittance with respect to the laser beam than the first layer is laminated on the first layer of the input device of the present invention. With this configuration, when the conductor pattern is formed by the laser, the first layer can be suppressed from being cut off. As a result, it is possible to provide an input device that can suppress the occurrence of cuts and scratches in the first layer.
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。
Hereinafter, embodiments of the
(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。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
As described above, since the
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。
Next, the
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。
In the
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。
A
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。
Unlike the
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。
In the
The sublimation temperature of the
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。
Therefore, the resin that forms the
It is preferable that the thermal decomposition temperature is high. The
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。
The black pigment contained in the
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。 Therefore, the inventors made a sample containing 9% by weight of triiron tetroxide as a pigment in a polyester resin and a sample containing 9% by weight of carbon as a pigment in a urethane resin, and measured their sublimation temperatures. doing. The sublimation temperature of the sample containing triiron tetroxide as a pigment in the polyester resin was 500 ° C. On the other hand, the sublimation temperature of the sample containing carbon as a pigment in urethane resin was 430 ° C. The value of the sublimation temperature can be measured using, for example, a THERMO PLUS TG8120 manufactured by Rigaku Corporation.
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。
With the above configuration, the sublimation temperature of the
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。
The
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。
Moreover, it is preferable that the width | variety of the
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。
Furthermore, the
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。
The
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。
Therefore, the inventors have produced evaluation samples in order to measure the optical characteristics of the
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。
The optical properties of the evaluation sample thus measured and the optical properties of the evaluation sample calculated from the measured values are shown in (Table 1). The absorption factor for visible light can be calculated from the measured transmittance for visible light and the reflectance for visible light. As a result of these measurements, it was confirmed that the visible light transmittance of the
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。
Further, it was confirmed that the reflectance of the
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。
Then, it is confirmed that the
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。 As described above, the input device according to the present invention has an effect that when the conductive layer is cut by a laser to form a conductor layer, the decoration layer can be prevented from being cut off. It is useful as an input device used for various electronic devices.
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
21
Claims (11)
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。 A substrate;
The first layer laminated on the surface of the substrate, the transmittance for the visible light region is small compared to the substrate,
A second layer laminated on the first layer, having a small transmittance with respect to the laser light compared to the first layer, and having a groove;
A conductor layer provided across the groove and laminated on the second layer,
Input device.
請求項1に記載の入力装置。 The sublimation temperature for the laser light of the second layer is higher than the sublimation temperature for the laser light of the first layer.
The input device according to claim 1.
請求項1に記載の入力装置。 The second layer was formed by a second resin having a higher thermal decomposition temperature than the first resin forming the first layer.
The input device according to claim 1.
請求項1に記載の入力装置。 The second resin is a polyester resin.
The input device according to claim 1.
請求項1に記載の入力装置。 The second layer contains an inorganic pigment,
The input device according to claim 1.
請求項5に記載の入力装置。 The pigment is triiron tetroxide,
The input device according to claim 5.
請求項1に記載の入力装置。 The width of the groove is 10 micrometers or more and 50 micrometers or less,
The input device according to claim 1.
請求項1に記載の入力装置。 The conductor layer includes a conductor pattern of 10 micrometers or more and 50 micrometers or less,
The input device according to claim 1.
請求項1に記載の入力装置。 The substrate had optical transparency in the visible light range;
The input device according to claim 1.
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。 A substrate;
The first layer laminated on the surface of the substrate, the transmittance for the visible light region is small compared to the substrate,
A higher absorption rate for the visible light region than the first layer, and having a groove, and a second layer laminated on the first layer;
A conductor layer provided across the groove and laminated on the second layer,
Input device.
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。 A substrate;
The first layer laminated on the surface of the substrate, the transmittance for the visible light region is small compared to the substrate,
A higher absorption rate for laser light than the first layer, and having a groove, and a second layer laminated on the first layer;
A conductor layer provided across the groove and laminated on the second layer,
Input device.
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JP2020518458A (en) * | 2017-04-26 | 2020-06-25 | 4ジェット マイクロテック ゲーエムベーハー | Method and apparatus for manufacturing riblets |
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2015
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