JP2020142395A - 樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムに形成された配線の接続部を保護できる樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂成形品は、両面に電気配線６０が形成された基材フィルム２０と、電気配線６０に接続する引出配線７０が形成された引出フィルム３０と、基材フィルム２０と、電気配線６０と引出配線７０との接続部の少なくとも一部と、を被覆する被覆樹脂４０と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法に関する。

下記特許文献１には、タッチパネルフィルムに形成されたタッチパネル端子部に、フレキシブル印刷回路板（ＦＰＣ）が接続されたタッチパネルが記載されている。

特開２０１４−９９１９９号公報

上記特許文献１のタッチパネルにおいては、タッチパネルフィルムと透明樹脂層とを一体成形した後、透明樹脂層に覆われていないタッチパネル端子部にフレキシブル印刷回路板（ＦＰＣ）を接続する。ＦＰＣは、タッチパネルと実装基板とを接続する、回路引出用の基板である。タッチパネルフィルムとＦＰＣとの接続部は、透明樹脂層に覆われず露出している。このためＦＰＣが外力を受けた際には、タッチパネルフィルムとＦＰＣとの接続状態が解除され易い。

本発明は上記事実を考慮して、フィルムに形成された配線の接続部を保護できる樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明に係る樹脂成形品は、両面に電気配線が形成された基材フィルムと、前記電気配線に接続する引出配線が形成された引出フィルムと、前記基材フィルムと、前記電気配線と前記引出配線との接続部の少なくとも一部と、を被覆する被覆樹脂と、を備えている。

請求項１に記載の本発明に係る樹脂成形品によると、基材フィルムに形成された電気配線と、引出フィルムに形成された引出配線と、の接続部の少なくとも一部が、被覆樹脂によって被覆されている。このため、接続部が露出している構成と比較して、これらの配線の接続部を保護することができる。

請求項２に記載の本発明に係る樹脂成形品は、請求項１に記載の樹脂成形品において、前記電気配線と前記引出配線とは導電性部材を介して接続されている。

請求項２に記載の本発明に係る樹脂成形品によると、電気配線と引出配線とが導電性部材を介して接続されている。このため、電気配線が形成された基材フィルムと引出配線が形成された引出フィルムとを別々に形成することができる。これにより、例えば外力を受け易い引出フィルムの引張強度を基材フィルムより高く形成して、断線などを抑制できる。

請求項３に記載の本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、基材フィルムに形成された電気配線と、引出フィルムに形成された引出配線と、を導電性部材を挟んで対向配置する工程と、前記基材フィルムと前記引出フィルムとを圧着して前記電気配線と前記引出配線とを接続する工程と、前記基材フィルム及び前記引出フィルムを金型に配置する工程と、前記金型に樹脂を射出して、前記基材フィルムと、前記電気配線と前記引出配線との接続部の少なくとも一部と、を被覆樹脂で被覆する工程と、を備えている。

請求項３に記載の本発明に係る樹脂成形品の製造方法によると、基材フィルムに形成された電気配線と、引出フィルムに形成された引出配線と、の接続部の少なくとも一部が、被覆樹脂によって被覆される。このため、接続部を保護することができる。

また、被覆樹脂は接続部だけでなく基材フィルムを被覆する。このため、接続部のみを被覆する場合と比較して被覆樹脂の体積が大きくなり剛性が高くなる。これにより、接続部の保護効果を高くできる。

さらに、電気配線と引出配線とが導電性部材を介して接続されている。このため、電気配線が形成された基材フィルムと引出配線が形成された引出フィルムとを別々に形成することができる。これにより、例えば外力を受け易い引出フィルムの引張強度を基材フィルムより高く形成して、断線などを抑制できる。

またさらに、電気配線と引出配線とを接続した後、基材フィルム及び引出フィルムを金型に配置するため、被覆樹脂の成形後におけるフィルムの接合作業が不要である。

本発明に係る樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法によると、フィルムに形成された配線の接続部を保護できる、という優れた効果を有する。

本発明の第１実施形態に係る樹脂成形品の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る樹脂成形品における基材フィルム及び引出フィルムを示す正面図である。 （Ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。 （Ａ）は本発明の第１実施形態に係る樹脂成形品を製造する射出成形用金型を型閉じした状態を示す断面図であり、（Ｂ）はキャビティに溶融樹脂を充填している状態を示す断面図であり、（Ｃ）はキャビティに溶融樹脂を充填した状態を示す断面図である。 （Ａ）は本発明の第１実施形態において裏側配線の接続部を保護する変形例に係る樹脂成形品を製造する射出成形用金型を型閉じした状態を示す断面図であり、（Ｂ）はキャビティに溶融樹脂を充填している状態を示す断面図であり、（Ｃ）はキャビティに溶融樹脂を充填した状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る樹脂成形品の分解斜視図である。 （Ａ）は本発明の第２実施形態に係る樹脂成形品における基材フィルムを示す正面図であり、（Ｂ）は基材フィルムに引出フィルムを接合した状態を示す正面図である。 （Ａ）は図７（Ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図７（Ｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は図７（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の第２実施形態に係る樹脂成形品において基材フィルムと引出フィルムとを接合する前の状態を示した分解断面図である。

以下、本発明に係る樹脂成形品の実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。なお、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

＜第１実施形態＞
（樹脂成形品）
図１には、本発明の第１実施形態に係る樹脂成形品１０の分解斜視図が示されている。樹脂成形品１０は、静電容量方式のタッチパネルである。樹脂成形品１０は、基材フィルム２０と、引出フィルム３０と、被覆樹脂層４０と、加飾フィルム５０と、を備えて形成されている。

樹脂成形品１０は、被覆樹脂層４０の表面側（図１、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）において矢印ＯＵＴで示した側）が操作面（手指の接触面）とされている。なお、以下の説明においては、樹脂成形品１０及び樹脂成形品１０を形成する各構成部材について、図１における矢印ＯＵＴ側を表側、矢印ＯＵＴ側の面を表面と称し、矢印ＩＮ側を裏側、矢印ＩＮ側の面を裏面と称す場合がある。

樹脂成形品１０は、後述する射出成形用金型８０によって、被覆樹脂層４０、基材フィルム２０、引出フィルム３０と及び加飾フィルム５０を一体成形することで形成される。

（基材フィルム、引出フィルム）
図２に示すように、基材フィルム２０と引出フィルム３０とは、一体的に形成されたシート状部材である。以下の説明においては、基材フィルム２０と引出フィルム３０とを総称してフィルム１２と称す場合がある。フィルム１２はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂又はＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等で形成されている。

基材フィルム２０と被覆樹脂層４０とは、互いにアンダーコート剤やバインダー剤等で接着されている。なお、基材フィルム２０及び後述する電気配線６０の表面にプラズマ処理やコロナ処理を施すことで、基材フィルム２０としてＰＥＴやＣＯＰ等の疎水性樹脂を使用した際の「濡れ性」を改善できる。これにより安定した接着層が得られることから、基材フィルム２０と被覆樹脂層４０とを密着接合することができる。

図１に示すように、基材フィルム２０は、被覆樹脂層４０の厚み方向から見て、フィルム１２において被覆樹脂層４０の内側に配置された部分である。なお、図２には、被覆樹脂層４０を厚み方向から見た外形線を二点鎖線で示している。

図２に示すように、基材フィルム２０の表側及び裏側には、電気配線６０が形成されている。電気配線６０のうち、基材フィルム２０の表側に配線されたものを表側配線６２と称し、基材フィルム２０の裏側に配線されたものを裏側配線６４と称す。

図１に示すように、引出フィルム３０は、フィルム１２において基材フィルム２０の一端縁から被覆樹脂層４０の面内方向外側へ突出して配置された部分である。引出フィルム３０は、２つの部分（表側引出部３０Ａと裏側引出部３０Ｂ）によって形成されている。

図２に示すように、引出フィルム３０の表側及び裏側には、引出配線７０が形成されている。引出配線７０のうち、引出フィルム３０の表側に配線されたものを表側配線７２と称し、引出フィルム３０の裏側に配線されたものを裏側配線７４と称す。

なお、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、表側配線７２は、表側引出部３０Ａの表側に配線されている。また、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、裏側配線７４は、裏側引出部３０Ｂの裏側に配線されている。表側配線７２と裏側配線７４の端部には、それぞれ接続端子７２Ａ、７４Ａが形成されている。なお、図３（Ｂ）においては表側引出部３０Ａに配線された表側配線７２の図示を省略している。

図２に示すように、電気配線６０と引出配線７０とは連続して形成されている。具体的には、表側配線６２、７２は互いに連続して形成されており、裏側配線６４、７４は互いに連続して形成されている。換言すると、基材フィルム２０に形成された電気配線６０と、引出フィルム３０に形成された引出配線７０とは、端子等の接続部材を介さずに接続されている。

なお、表側配線６２、７２の接続部を、図２においては領域Ｓ１で示し、裏側配線６４、７４の接続部を、領域Ｓ２で示している。領域Ｓ１、Ｓ２はそれぞれ、引出フィルム３０における表側引出部３０Ａ、裏側引出部３０Ｂに引張力などの外力が加わった際に、他の部分より応力が発生し易い部分である。また、領域Ｓ１、Ｓ２は、少なくとも基材フィルム２０の外形を形成する端縁の延長線上の部分（基材フィルム２０と引出フィルム３０との境界線）を含む領域である。

電気配線６０、引出配線７０及び後述する引出配線９０は、銅線や銀線等を用いて形成される。この銅線は、一例として、基材フィルム２０及び引出フィルム３０に銅箔を接着し、さらにエッチング加工することで形成される。銅線の形成方法としては、銅箔を接着する方法の他、銅のスパッタリング、蒸着など各種の方法を採用することができる。銀線についても同様である。

（射出成形用金型）
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、樹脂成形品１０を製造するための射出成形用金型８０（以下、金型８０と称す）が示されている。金型８０は、固定型８２と、固定型８２に対して接離する方向へ移動可能な可動型８６と、を備えている。

固定型８２のパーティング面８２Ａには、可動型８６から離れる方向へ凹んだキャビティ部８４が形成されている。キャビティ部８４には、スプールＳから供給された溶融樹脂を、キャビティＣへ供給するランナーＲが接続されている。なお、キャビティＣ及びランナーＲは、固定型８２と可動型８６とを型閉じすることで形成される空間である。また、可動型８６のパーティング面８６Ａにおいて、キャビティ部８４と対向する面をコア面８８と称す。

（樹脂成形品の製造方法）
樹脂成形品１０を製造するには、まず、図４（Ａ）に示すように、金型８０における可動型８６にフィルム１２を設置した状態で、固定型８２と可動型８６とを型閉じする。型閉じした状態で、フィルム１２における引出フィルム３０が、固定型８２と可動型８６によって挟まれて配置される。また、フィルム１２における基材フィルム２０が、可動型８６のコア面８８に接して配置される。

次に、図４（Ｂ）に示すように、スプールＳから溶融樹脂をランナーＲへ注入し、キャビティＣへ溶融樹脂を充填する。溶融樹脂が固化した後、固定型８２と可動型８６とを型開きすると、フィルム１２、被覆樹脂層４０、ランナー樹脂４０Ｒ及びスプール樹脂４０Ｓが一体化した樹脂成形品が得られる。この樹脂成形品から、ランナー樹脂４０Ｒ及びスプール樹脂４０Ｓを切断することで、図１、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示された樹脂成形品１０が得られる。

（作用・効果）
第１実施形態に係る樹脂成形品１０によると、図２に示すように、基材フィルム２０に形成された電気配線６０と、引出フィルム３０に形成された引出配線７０と、の接続部の一部が、被覆樹脂層４０によって被覆されている。

より具体的には、基材フィルム２０の表側に配線された表側配線６２と、引出フィルム３０のうち表側引出部３０Ａの表側に配線された表側配線７２と、の接続部（領域Ｓ１）が、被覆樹脂層４０によって被覆されている。このため、接続部が保護される。

また、被覆樹脂層４０は、表側配線６２、７２の接続部だけでなく基材フィルム２０の表側の全体を被覆している。このため、接続部のみを被覆する場合と比較して被覆樹脂層４０は体積が大きくなり剛性が高くなる。これにより、接続部の保護効果を高くできる。

また、樹脂成形品１０においては、基材フィルム２０と引出フィルム３０とが一体的に形成され、基材フィルム２０の表側に配線された表側配線６２と、引出フィルム３０のうち表側引出部３０Ａの表側に配線された表側配線７２とが、連続して形成されている。このため、基材フィルム２０に対して後述するＦＰＣ等の引出フィルムを接合する場合と比較して、接続工程が不要であり生産効率を高められる。また、配線の接続不良が生じ難い。さらに、接続作業時の加圧や加熱による成形品への影響が生じ難くなるほか、作業による傷や汚れの付着も抑制できる。

なお、本実施形態においては、表側配線６２、７２の接続部（領域Ｓ１）が、被覆樹脂層４０によって保護されているが、裏側配線６４、７４の接続部（領域Ｓ２）を保護することもできる。

裏側配線６４、７４の接続部（領域Ｓ２）を保護するためには、例えば、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、可動型８６のコア面８８において、固定型８２のキャビティ部８４の端縁と対向する位置に、固定型８２から離れる方向へ凹んだ溝８８Ｖを形成する。この溝８８Ｖに樹脂が充填されることにより、被覆樹脂層４０が引出フィルム３０の裏側に回りこんで、図２に示す裏側配線６４、７４の接続部（領域Ｓ２）を保護することができる。

溝８８Ｖは、引出フィルム３０における裏側引出部３０Ｂのみに跨るように形成してもよいし、表側引出部３０Ａ及び裏側引出部３０Ｂの双方に跨るように形成してもよい。なお、溝８８Ｖは、後述する第２実施形態に係る樹脂成形品１４に適用することもできる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る樹脂成形品１４について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する場合がある。

（基材フィルム、引出フィルム）
図６に示すように、第２実施形態における基材フィルム２２と引出フィルム３２とは、それぞれ別体で形成されたシート状部材である。基材フィルム２２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂又はＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等で形成されている。

基材フィルム２２は、被覆樹脂層４０の厚み方向から見て、被覆樹脂層４０の内側に配置された部分である。なお、図７（Ａ）には、被覆樹脂層４０を厚み方向から見た外形線を二点鎖線で示している。

基材フィルム２２の表側及び裏側には、第１実施形態における基材フィルム２０と同様に、電気配線６０が形成されている。電気配線６０のうち、基材フィルム２２の表側に配線されたものを表側配線６２と称し、基材フィルム２２の裏側に配線されたものを裏側配線６４と称す。

図７（Ｂ）に示すように、引出フィルム３２は、基材フィルム２２と別部材とされた部材であり、基材フィルム２２の外周部に固定され、基材フィルム２２の一端縁から被覆樹脂層４０の面内方向外側へ突出して配置されている。引出フィルム３２は、２つのフィルム（引出フィルム３２Ａと引出フィルム３２Ｂ）によって形成されている。

引出フィルム３２Ａ、３２Ｂは、所謂ＦＰＣ（Flexible printed circuits、フレキシブルプリント基板）とされ、例えばポリイミド樹脂等を用いて形成されている。

引出フィルム３２の表側又は裏側には、引出配線９０が形成されている。具体的には、図８（Ａ）、（Ｃ）に示すように、引出フィルム３２Ａの裏側に裏側配線９２が配線されており、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように引出フィルム３２Ｂの表側に表側配線９４が配線されている。裏側配線９２と表側配線９４の端部には、それぞれ接続端子９２Ａ、９４Ａが形成されている。なお、図８（Ｂ）においては引出フィルム３２Ａに配線された裏側配線９２の図示を省略している。

引出配線９０（裏側配線９２及び表側配線９４）は、例えば電気配線６０より配線の断面積が大きく断線し難い。このため引出フィルム３２Ａ、３２Ｂは、基材フィルム２２と比較して折り曲げに対する耐力が大きい。

図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電気配線６０と引出配線９０とは引出フィルム３２の端部において接続されている。具体的には、図８（Ａ）に示すように、基材フィルム２２の表側配線６２と引出フィルム３２Ａの裏側配線９２とが接続され、図８（Ｂ）に示すように、基材フィルム２２の裏側配線６４と引出フィルム３２Ｂの表側配線９４とが接続されている。

基材フィルム２２の表側配線６２と引出フィルム３２Ａの裏側配線９２とを接続するためには、まず、図９に示すように、ＡＣＦ９６（Anisotropic Conductive Film、異方性導電フィルム）を挟んで、表側配線６２と裏側配線９２とを対向配置する。なお、導電性部材としては、ＡＣＦ９６に代えてＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste、異方性導電ペースト）を用いてもよい。

次に、基材フィルム２２と引出フィルム３２Ａとを上下から挟み込んで熱圧着する。これにより表側配線６２と裏側配線９２とが電気的に接続される。

なお、「電気的に接続される」とは、表側配線６２と裏側配線９２とが直接接触する状態の他、表側配線６２と裏側配線９２とが離間している場合も含む。但し表側配線６２と裏側配線９２とが離間している場合は、ＡＣＦ９６に内包された導電性物質によって、表側配線６２と裏側配線９２との間で電流が流れるものとする。

基材フィルム２２の裏側配線６４と引出フィルム３２Ｂの表側配線９４との接続方法についても同様であり、説明は省略する。

（作用・効果）
第２実施形態に係る樹脂成形品１４によると、図７（Ｂ）に示すように、基材フィルム２２に形成された電気配線６０と、引出フィルム３２に形成された引出配線９０と、の接続部の一部が、被覆樹脂層４０によって被覆されている。

より具体的には、基材フィルム２２の表側に配線された表側配線６２と、引出フィルム３２のうち引出フィルム３２Ａの裏側に配線された裏側配線９２とが接続されている。さらに表側配線６２と裏側配線９２の接続部（図７（Ｂ）において、基材フィルム２２と引出フィルム３２Ａとが重なっている部分）が、被覆樹脂層４０によって被覆されている。このため、接続部が保護される。

また、基材フィルム２２の表側に配線された表側配線６２と、引出フィルム３２のうち引出フィルム３２Ａの裏側に配線された裏側配線９２とは、ＡＣＦ９６（図９参照）によって接続されている。このため、例えば表側配線６２と裏側配線９２とをコネクタ接続又はハンダ付けする場合と比較して接続不良が生じ難い。

さらに、ＡＣＦ９６による接合部は、コネクタ接続等と比較して耐熱性が高い。このため、基材フィルム２２と引出フィルム３２とを接合後、金型８０に組付けて被覆樹脂層４０を射出成形できる。

また、樹脂成形品１４においては、電気配線６０が形成された基材フィルム２２と引出配線９０が形成された引出フィルム３２とが別部材とされている。これにより、例えば外力を受け易い引出フィルム３２を、基材フィルム２２より厚くして、又は引張強度が大きい材料で形成して、断線などを抑制できる。

また、樹脂成形品１４においては、基材フィルム２２と引出フィルム３２とを接合後、基材フィルム２２、及び、基材フィルム２２と引出フィルム３２との接合部を被覆樹脂層４０によって被覆する。このため、被覆樹脂層４０の成形後における引出フィルムの接続工程が不要である。

なお、本実施形態においては、固定型８２に対して可動型８６を移動させるものとしたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば、可動型８６を動かない構成（固定型）とし、固定型８２を移動させる構成（可動型）としてもよい。このように、本発明は様々な態様で実施することができる。

１０ 樹脂成形品
１４ 樹脂成形品
２０ 基材フィルム
２２ 基材フィルム
３０ 引出フィルム
３２ 引出フィルム
３２Ａ 引出フィルム
３２Ｂ 引出フィルム
４０ 被覆樹脂
６０ 電気配線
６２ 表側配線（電気配線）
６４ 裏側配線（電気配線）
７０ 引出配線
７２ 表側配線（引出配線）
７４ 裏側配線（引出配線）
９０ 引出配線
９２ 裏側配線（引出配線）
９４ 表側配線（引出配線）
９６ ＡＣＦ（導電性部材）

Claims (3)

1. 両面に電気配線が形成された基材フィルムと、
   前記電気配線に接続する引出配線が形成された引出フィルムと、
   前記基材フィルムと、前記電気配線と前記引出配線との接続部の少なくとも一部と、を被覆する被覆樹脂と、
   を備えた樹脂成形品。
2. 前記電気配線と前記引出配線とは導電性部材を介して接続されている、請求項１に記載の樹脂成形品。
3. 基材フィルムに形成された電気配線と、引出フィルムに形成された引出配線と、を導電性部材を挟んで対向配置する工程と、
   前記基材フィルムと前記引出フィルムとを圧着して前記電気配線と前記引出配線とを接続する工程と、
   前記基材フィルム及び前記引出フィルムを金型に配置する工程と、
   前記金型に樹脂を射出して、前記基材フィルムと、前記電気配線と前記引出配線との接続部の少なくとも一部と、を被覆樹脂で被覆する工程と、
   を備えた樹脂成形品の製造方法。