JP5419421B2

JP5419421B2 - 光学デバイス用加飾成形品およびその製造方法

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Publication number: JP5419421B2
Application number: JP2008283518A
Authority: JP
Inventors: 富士男森; 達男石橋
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: JP2010110927A

Description

この発明は、携帯電話やＰＤＡ、ＰＣなどのポータブル情報機器やＴＶなどの映像機器の座標入力装置に用いられるデバイス用加飾成形品に関し、とくに全反射型の光学式座標入力装置に適する光学デバイス用加飾成形品およびその製造方法に関するものである。

従来、入力媒体の接触位置が検出可能であり、入力媒体が手指の座標入力装置（特許文献１参照）があった。

この座標入力装置は、上面に入力媒体（３０５）が接触される透明平板（３０１）と、該透明平板（３０１）を透過し該上面と該媒体との接触部に照射する光を発生する光源（３０３）と、該透明平板（３０１）の異なる方向の２側に設け、該接触部に照射し全反射で該透明平板（３０１）内を伝播した反射光をそれぞれ該透明平板（３０１）外に導出させる光学素子（３０２）と、該２側から導出された光をそれぞれ検知する光検出器（３０４）とを具えてなることを特徴とする。

特開昭６２−１０７３２５号公報

しかし、この座標入力装置は、光源（３０３）が入力媒体（３０５）の下方にあり、反射光を透明平板（３０１）外に導出させる光学素子（３０２）が必要となるため、かさばりやすく背面に液晶パネルなどの映像画面を設けるようなこともできないため、携帯電話やＰＤＡなどのように小さく軽量で厚みの薄い形状の入力デバイスには用いることができない問題があった。

そこで、本発明の光学式デバイス用加飾成形品は、上記の問題を解決できる座標入力装置を得るために、以下のように構成した。

本発明の光学デバイス用加飾成形品は、透明成形樹脂層の上面中央部が透明な窓部からなり、該透明成形樹脂層の上面外枠部に光源の光を遮光するための加飾層が形成され、該透明成形樹脂層の加飾層下部に光源を設置できるスペースが備えられた光学式デバイス用加飾成形品であって、
該光源から発生した光が前記透明成形樹脂層内を全反射で伝播するよう形成された構成を備える。

また、上記の発明において、成形樹脂層の加飾層が、鏡面反射率８０〜９９％の反射層を含んでもよい。

また、上記の発明において、透明成形樹脂層の上面が、算術平均粗さＲａ値が０．０５〜１μｍの平滑面に形成されていてもよい。

また、上記の発明において、透明成形樹脂層の上面に、算術平均粗さＲａ値が０．０５〜１μｍのハードコート層が形成されていてもよい。

本発明の光学デバイス用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から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、透明成形樹脂層の上面に加飾層を形成して、上記のいずれかに記載の光学デバイス用加飾成形品を形成する工程をとる。

本発明の光学デバイス用加飾成形品の製造方法は、基体シート上にハードコート層および加飾層を順次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から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、透明成形樹脂層の上面にハードコート層および加飾層を形成して、上記に記載の光学デバイス用加飾成形品を形成する工程をとる。

本発明の座標入力装置は、上記いずれかに記載の光学デバイス用加飾成形品の透明な窓部の裏面側に、透明成形樹脂層から導出する光を検知できる光検出器が設置された構成を備える。

本発明の座標入力位置決定方法は、上記いずれかに記載の光学デバイス用加飾成形品の透明成形樹脂層の上面中央部において、該透明成形樹脂層内を全反射で伝播している光を入力媒体との接触により散乱させた後、該散乱した光の一部を該透明成形樹脂層外に導出させ、該導出した光を光検出器にて検知することにより、前記透明成形樹脂層の透明な窓部における入力媒体が接触した座標入力位置を決定する。

本発明の光学式デバイス用加飾成形品は、透明成形樹脂層の上面中央部が透明な窓部からなり、該透明成形樹脂層の上面外枠部に光源の光を遮光するための加飾層が形成され、該透明成形樹脂層の加飾層下部に光源を設置できるスペースが備えられたことを特徴とする。したがって、軽量で厚みの薄い省スペースの光学式デバイス用加飾成形品にできる効果がある。また、加飾層が意匠的な効果と光源の光を遮光する効果とを呈する光学式デバイス用加飾成形品にできる効果がある。

また、本発明の光学式デバイス用加飾成形品は、前記透明成形樹脂層の上面が、算術平均粗さＲａ値が０．０５〜１μｍの平滑面に形成されていることを特徴とする。あるいは、前記透明成形樹脂層の上面に、算術平均粗さＲａ値が０．０５〜１μｍのハードコート層が形成されていることを特徴とする。したがって、表面の平滑性が優れているので、入力媒体の接触がない限り光源から発せられた光を全反射させ外部に導出しない光学式デバイス用加飾成形品にできる効果がある。また、ハードコート層が形成された場合、入力媒体の接触による磨耗に対して耐性のある光学式デバイス用加飾成形品にできる効果がある。

また、本発明の光学式デバイス用加飾成形品は、前記成形樹脂層の加飾層が鏡面反射率が８０〜９９％の反射層を含むことを特徴とする。したがって、光源の光を有効に反射させて透明成形樹脂層内へ伝播させる光学式デバイス用加飾成形品にできる効果がある。また、本発明の光学式デバイス用加飾成形品の製造方法は、基体シート上に加飾層やハードコート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から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、透明成形樹脂層の上面にハードコート層や加飾層を形成することを特徴とする。したがって、生産性がよく、かつ表面が面一な光学式デバイス用加飾成形品を製造できる効果がある。

図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。

図１は本発明に係る光学式デバイス用加飾成形品の一実施例を示す模式断面図、図２は本発明に係る光学式デバイス用加飾成形品を用いた座標入力装置の一実施例を示す模式断面図、図３は本発明に係る光学式デバイス用加飾成形品の製造方法の一実施例を示す模式断面図、図４は従来の座標入力装置を示す模式斜視図である。図中、１は透明無機光導電膜層、２は透明平行電極、３は透明平行電極２と交差する透明平行電極、５は光検出器、７は透明成形樹脂層、１０は入力媒体、１２は透明成形樹脂層７の上面と入力媒体１０との接触部、１４は全反射光、１５は散乱光、１６は光源、１７は透明成形樹脂層７の下方に導出した散乱光、２０は座標入力装置、７０は溶融した透明射出成形樹脂、８０は射出成形金型、１００は光学式デバイス用加飾成形品、１１０は加飾層、１２０はハードコート層、１３０は反射層、１４０は絵柄層、１５０は基体シート、１６０は転写シート、２００は光源１６を設置するためのスペース、３０１は透明平板、３０２は光学素子、３０３は光源、３０４は光検出器、３０５は入力媒体、３１１は入力領域である。
である。

光学式デバイス用加飾成形品１００は、上面中央部に入力媒体１０が接触される透明成形樹脂層７と、透明成形樹脂層７の側面付近に位置し透明成形樹脂層７内を全反射で伝播する全反射光１４を発生させる光源１６を設置するためのスペース２００とが形成される。そして入力媒体１０が接触される上面中央部は透明な窓部になっており、その上面外枠部に加飾層１１０が形成され、加飾層１１０は光源１６の光を遮光する（図１参照）。

加飾層１１０は、光源１６の光を遮光し外観意匠としての役割を果たす絵柄層１４０の他に、光源１６から発生した光を反射させて透明成形樹脂層７内を有効に伝播させるための反射層１３０を設けてもよい。絵柄層１４０は、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキッド樹脂など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。

絵柄層１４０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。また、単色の場合には、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法を採用することもできる。絵柄層１４０は、厚さ０．２〜５０μｍに形成するとよい。絵柄層１４０の厚さが０．２μｍ未満になると遮光性が不足しがちになり、また絵柄層１４０の厚さが５０μｍを超えると生産性が低下するからである。

反射層１３０としては、金属薄膜からなる層が挙げられ、真空蒸着法、スパッターリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成する。金属薄膜の材質としては、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使用できる。反射層１３０の表面は反射光が有効に反射・伝播できるよう、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１で準拠する鏡面反射率が８０〜９９％になるよう鏡面光沢のある表面状態にすることが好ましい。反射層１３０の鏡面反射率が８０％未満になると散乱光が多くなって透明成形樹脂層７から導出する光が多くなりがちになり、また反射層１３０の鏡面反射率が９９％を超えるのは安定して生産できないからである。

透明成形樹脂層７の材質は、ポリスチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂のほか、各種エンジニアリング樹脂を使用することができる。さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加した複合樹脂であってもよい。また、多少着色されていてもよい。ただ、その中でも光線が伝播しやすく光線透過率の高いアクリル系樹脂などの成形樹脂が好ましい。透明成形樹脂層７の形状や厚みは光線伝播できる形状で、できるだけ薄い厚みに設定することが好ましい。そして、透明成形樹脂層７の上面および下面の表面の凹凸は光が全反射しやすくなるよう算術平均粗さＲａ値が１〜２０ｎｍの平滑面にすることが好ましい。透明成形樹脂層７の表面を平滑面にする方法としては、射出成形金型８０の表面を鏡面になるよう磨いて成形する方法や、成形後に透明成形樹脂層７の表面を鏡面の金型でプレスする方法が挙げられる。

また、透明成形樹脂層７が入力媒体１０のたび重なる接触によって傷つくのを保護するために、透明成形樹脂層７の上面にハードコート層１２０を形成してもよい。ハードコート層１２０も表面の凹凸は、光が全反射しやすくなるよう算術平均粗さＲａ値が１〜２０ｎｍの平滑性に富む表面状態であることが好ましい。ハードコート層１２０の表面を平滑面にする方法としては、ハードコート層１２０の表面を鏡面の金型でプレスする方法が挙げられる。

ハードコート層１２０の材質は、アクリル系やウレタン系の樹脂ポリマーと多官能イソシアネート、またはアクリレート系の活性エネルギー線硬化型樹脂と光開始重合剤の混合物、グリシジル（メタ）アクリレート系重合体などが挙げられるが、透明成形樹脂層７との界面での屈折を防ぐため、できるだけ透明成形樹脂層７の屈折率と同じものを選定する。例えば、透明成形樹脂層７の材質がアクリル系樹脂ならば、ハードコート層１２０の材質もアクリル系樹脂を選定するのが好ましい。ハードコート層１２０の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法がある。ハードコート層１２０の膜厚は、０．５〜５０μｍの厚さに形成するが好ましい。ハードコート層１２０の厚さが０．５μｍ未満になるとハードコート性・耐薬品性が不足しがちになり、またハードコート層１２０の厚さが５０μｍを超えると生産性が低下するからである。

光学式デバイス用加飾成形品１００の製造方法としては、例えば次のような成形同時転写法が挙げられる（図３参照）。すなわち、まず基体シート１５０上に加飾層１１０やハードコート層１２０を形成した転写シート１６０を作成し、該転写シート１６０を可動型と固定型とからなる射出成形金型８０内に転写層を内側にして、つまり、基体シート１５０が金型キャビティ面に接するようにセットして型締めする。その際、枚葉の転写シート１６０を１枚ずつ送り込んでもよいし、長尺の転写シート１６０の必要部分を間欠的に送り込んでもよい。長尺の転写シート１６０を使用する場合、位置決め機構を有する送り装置を使用して、転写シート１６０の絵柄層１４０と射出成形金型８０との見当が一致するようにするとよい。また、転写シート１６０を間欠的に送り込む際に、転写シート１６０の位置をセンサーで検出した後に転写シート１６０を可動型と固定型とで固定するようにすれば、常に同じ位置で転写シート１６０を固定することができ、絵柄層１４０の位置ずれが生じないので便利である。

型締め後は、該転写シート１６０の加飾層１１０の形成面から溶融した透明射出成形樹脂７０を射出成形金型８０内に充填し、冷却後、前記射出成形金型８０を開いて樹脂成形品である透明樹脂成形層７を取り出し、基体シート１５０を剥離すれば基体シート１５０と加飾層１１０またはハードコート層１２０との境界面で剥離が起こり、透明成形樹脂層７の上面にハードコート層１２０や加飾層１１０が形成され、光学式デバイス用加飾成形品１００が得られる。

基体シート１５０としては、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、アミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などの樹脂シートのほか、セルロース系シートや各種シートの複合体などを使用することができる。

なお、転写シート１６０は、基体シート１５０上に加飾層１１０やハードコート層１２０との界面から離型し基体シート１５０上に残る離型層を設けてもよい。離型層は、加飾層１１０やハードコート層１２０の表面の平滑性に影響を与えるため、算術平均粗さＲａ値が１〜２０ｎｍの平滑性に富む表面状態にすることが好ましい。離型層の材質は、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、ビニル系樹脂、アミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、メラミン系樹脂、セルロース系樹脂、アルキド系樹脂などの樹脂が挙げられ、必要に応じて各種添加剤などを含有させてもよい。離型層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のほか、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、リップコート法などのコート法を採用することもできる。

また、転写シート１６０上に、アンカー層を設けてもよい。アンカー層は、各層間の密着性を高めたりするための樹脂層であり、二液硬化性ウレタン樹脂、メラミン系やエポキシ系などの熱硬化性樹脂のほか、絵柄層と同種のビニル系樹脂やアクリル系樹脂を用いることができる。アンカー層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法やスクリーン印刷法などの印刷法がある。

また、転写シート１６０上に、接着層を設けてもよい。接着層は、透明成形樹脂層７表面に上記の各層を接着するものである。接着層は、剥離層または絵柄層上の、接着させたい部分に形成する。すなわち、接着させたい部分が全面的なら、接着層を全面的に形成する。また、接着させたい部分が部分的なら、接着層を部分的に形成する。接着層としては、透明成形樹脂層７の素材に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、透明成形樹脂層７の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。また、透明成形樹脂層７の材質がポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。さらに、透明成形樹脂層７の材質がポリプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。接着層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

転写シート１６０の構成は、上記した態様に限定されるものではなく、たとえば、反射層１３０の地模様を生かした転写シート１６０を用いる場合には、絵柄層１４０を省略してもよいし、絵柄層１４０のみで透明成形樹脂層７内を全反射光１４が伝播できる場合には、反射層１３０を省略してもよい。

なお、光学式デバイス用加飾成形品１００の製造方法は上記の成形同時転写法に限定されるわけではない。例えば、転写シート１６０を加飾層１１０側が接するよう透明成形樹脂層７の上面にセットし、シリコンラバーからなる熱ロールを備えた転写機を用いて基体シート１５０の背面から温度８０〜２６０℃程度、圧力５０〜２００ｋｇ／ｍ^２程度の条件で押圧する方法により、加飾層１１０やハードコート層１２０を透明成形樹脂層７の表面に形成してもよい。あるいは、基体シート１５０を剥離せずハードコートフィルムとして透明成形樹脂層７の上面に残すようにしてもよい。あるいは、転写シート１６０等を一切作製せず、汎用の印刷方法やインクジェットなどの方法によって透明成形樹脂層７の表面に直接、加飾層１１０やハードコート層１２０を形成してもよい。

つぎに、上記光学式デバイス用加飾成形品１００を用いた座標入力装置２０について説明する。座標入力装置２０は、上記光学式デバイス用加飾成形品１００と光源１６と光検出器５とからなり、光学式デバイス用加飾成形品１００の透明成形樹脂層７の上面中央部において、透明成形樹脂層７内を全反射で伝播している全反射光１４を入力媒体１０との接触により散乱させた後、その散乱光１５の一部を透明成形樹脂層７外に導出させ、導出した光１７を光検出器５にて検知することにより、透明成形樹脂層７の透明な窓部における入力媒体１０が接触した座標入力位置を決定するしくみになっている（図２参照）。

すなわち、光源１６から発せられた光は透明成形樹脂層７の内部で全反射光１４として通常は閉じ込められて外部に導出しない状態になっている。ところが、透明成形樹脂層７の上面のある座標を入力媒体１０でタッチすると、それまで全反射していて透明成形樹脂層７に閉じ込められていた反射光１４が散乱し、その一部は透明成形樹脂層７の下方に導出する。導出する光のうち透明成形樹脂層７の下面とほぼ垂直に導出する散乱光１７は、透明成形樹脂層７の下面の界面によって再反射することも屈折することもなく、直進的に光検出器５に達し検知され、透明成形樹脂層７の透明な窓部における入力媒体１０が接触した座標入力位置が決定できる。

光検出器５の例としては、赤外線検知カメラ、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ、ストリークカメラ、光電子倍増管、フォトダイオードアレイ検出器などが挙げられる。とくに携帯電話やＰＤＡなどの小型の座標入力装置では背面に液晶パネルなどの映像画面を設ける場合が多いので透明な光検出器が有用である。透明な光検出器の例としては、透明な無機光導電膜層１を、多数の平行電極２と、該平行電極２と交差する多数の透明な平行電極３とで挟まれた構造のものが挙げられる（図２参照）。透明な無機光導電膜層１は、散乱光１７の光エネルギーを吸収して励起し、電流を発生する層である。すなわち、多数の平行電極２と該平行電極と交差する別の多数の透明な平行電極３との間に電界が印加されている場合、それらの交差部の透明な無機光導電膜層１に散乱光１７が照射されると、散乱光１７が照射された箇所の平行電極２と平行電極３との間に電流が流れ導通することになる。そして、それによって生じた電流を信号検出回路等で読み取り、散乱光１７が発せられた座標位置、すなわち入力媒体１０が透明成形樹脂層７に接触した座標位置を検知するしくみになっている。

光源１６としては、透明成形樹脂層７の側面に設置できるよう小型で省スペースの発光ダイオード、レーザーダイオード、ファイバ光源などが挙げられる。光源１６の光としては、可視光線、紫外線、赤外線などが挙げられる。電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラなどの場合には可視光線がよく用いられるが、上記の透明な光検出器の例では無機光導電膜層１を励起させやすく、安価で入手のしやすい波長３３０ｎｍ〜３７０ｎｍの紫外線の光源が好ましい。

入力媒体１０としては、人の指やタッチペンなどが挙げられるが、散乱を起こすことができるものあればいずれの媒体であっても構わない。

＜転写シートの作製＞
基体シートとして厚さ３８μｍのポリエステル樹脂フィルムを用い、基体シート上に、メラミン樹脂系離型剤をグラビア印刷法にて１μｍの厚さに塗布し離型層を形成した。離型層の表面は、塗布後に１００℃、圧力９ＭＰａ、１ｍ／分の速度で移動する鏡面ロールにより熱プレスされ、算術平均粗さＲａ値２．５ｎｍの非常に平滑性に優れた面になっていた。その上に剥離層としてアクリル系樹脂からなるＵＶ硬化型ハードコート材をリバースコート法にて全面ベタ厚さ６μｍで形成した。紫外線を照射して剥離層を架橋硬化し（紫外線照射条件は、１２０Ｗ／ｃｍ、６灯、ランプ高さ１０ｃｍ、ベルトスピード１５ｍ／分）、該剥離層上に、絵柄層としてビニル系樹脂、接着層としてアクリル系インキをグラビア印刷法にて形成し転写シートを得た。

＜光学式デバイス用加飾成形品の作製＞
上記転写シートを用い、位置決め機構を有する送り装置を使用して、可動型と固定型とからなる射出成形金型内に転写層が内側になるようにセットして型締めした。型締め後、溶融したアクリル系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た。成形条件は、樹脂温度２４０℃、金型温度５５℃、樹脂圧力約３００ｋｇ／ｃｍ^２とした。冷却後、前記射出成形金型を開いて樹脂成形品を取り出し、基体シートを剥離したところ、基体シートと剥離層（ハードコート層）との境界面で剥離が起こり、得られた光学式デバイス用加飾成形品は透明成形樹脂層の上面にハードコート層や絵柄層が形成されていた。

＜光源を設置しての光学式デバイス用加飾成形品の評価結果＞
上記の構成で得た光学式デバイス用加飾成形品の光源設置用スペースに波長３７０ｎｍの紫外線を発生でき、光源の強度として５ｍＷ／ｃｍ^２の発光ダイオードを設置した。そして光源の下部（絵柄層とは透明成形樹脂層のある方向）を反射板で囲み、光源から発生した光が反射光として透明成形樹脂層内に導かれ、透明成形樹脂層内で全反射光としての挙動を示すかテストした。その結果、光源の光量の約８０％が透明成形樹脂層内で全反射光として伝播しており、残りのほとんどの光は吸収され、透明成形樹脂層外へ漏れる光は１％未満であった。

＜光検出器の製作＞
厚さ１００μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム上にレジストをスクリーン印刷で形成し、その上からインジウムスズ酸化物からなる透明導電膜を厚さ１００ｎｍでスパッタリング法にて形成後、有機溶剤でもってエッチングレジストを剥離し、多数の平行電極をパターニング形成した後、ターゲット材料としてＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４組成を有する多結晶焼結体を用いスッパリング加工により膜厚１５０ｎｍ程度の無機光導電膜層を形成した。その後、無機光導電膜層上にレジストをスクリーン印刷で形成し、その上からインジウムスズ酸化物からなる透明導電膜を厚さ１００ｎｍでスパッタリング法にて形成後、有機溶剤でもってレジストを剥離し、前記平行電極と交差する別の多数の透明な平行電極をパターニング形成した。後者平行電極上にはアクリル系の透明保護膜を貼合し、両平行電極は信号検出回路を介して光電流検出、信号処理、送信等の回路を持つ汎用チップを使用したコントローラと接続させ、光検出器を作製した。

＜座標入力装置としての評価結果＞
（１）入力検知評価
上記光源がセットされた光学式デバイス用加飾成形品の中央部（窓部）の裏面に上記光検出器を配置して組み立てし座標入力装置を得た。この得られた座標入力装置の透明成形樹脂層上面に、人指し指およびタッチペンをタッチし、座標入力が検知可能か否かテストした。テスト箇所は任意の２０箇所を選び各３回ずつタッチし、導通の有無を測定した。その結果、すべての箇所で導通の有無を確認できた。

（２）高温環境下での耐久性評価
上記の構成で得た座標入力装置を８５℃の高温環境下に１６時間置いた後、座標入力装置の透明成形樹脂層上面に人指し指およびタッチペンをタッチし、座標入力検知の動作確認を行った。その結果、高温環境下に置いた前後でほとんど動作特性に変化が見られなかった。

以上、上記の構成で得た座標入力装置では、人指し指およびタッチペンをタッチする場合、タッチされたことにより生じた散乱光が直下の光検出器に達し、電気信号として検出できたものと考えられる。その結果、この座標入力装置は指およびタッチペンのいずれでも入力可能な装置であることが確認された。また、この座標入力装置はタッチする箇所が透明で光検出器の背面に液晶パネルを置いても、液晶パネルの映像がくっきりと認識できるものであった。

転写シートを一切作製せず、汎用のインクジェット装置を用いて予め成形された透明成形樹脂層の表面に直接、加飾層を形成し、ハードコート層を形成せず、加飾層表面を１１０℃、圧力１２ＭＰａ、１ｍ／分の速度で移動する鏡面ロールにより熱プレスした他は、実施例１と同様にして光学式デバイス用加飾成形品を作製した。また、光検出器を赤外線検知カメラにし、光源として波長８００ｎｍの近赤外線を発生できる発光ダイオードを設置した他は、実施例１と同様にして座標入力装置を作製した。この構成で得た光学式デバイス用加飾成形品でも光源の光量の約７０％が透明成形樹脂層内で全反射光として伝播しており、透明成形樹脂層外へ漏れる光は２％未満であった。また、この光学式デバイス用加飾成形品を用いた座標入力装置は、指およびタッチペンのいずれでも入力可能な装置であることが確認できた。

本願発明は、背面に液晶パネルなどの映像画面を設けるような携帯電話やＰＤＡ、ＰＣ、ＴＶなどの入力デバイスにも適用できる座標入力装置に適した光学式デバイス用加飾成形品の発明である。

本発明に係る光学式デバイス用加飾成形品の一実施例を示す模式断面図である。本発明に係る光学式デバイス用加飾成形品を用いた座標入力装置の一実施例を示す模式断面図である。本発明に係る光学式デバイス用加飾成形品の製造方法の一実施例を示す模式断面図である。従来の座標入力装置を示す模式斜視図である。

符号の説明

１透明無機光導電膜層
２透明平行電極
３透明平行電極２と交差する透明平行電極
５光検出器
７透明成形樹脂層
１０入力媒体
１２透明成形樹脂層７の上面と入力媒体１０との接触部
１４全反射光
１５散乱光
１６光源
１７透明成形樹脂層７の下方に導出した散乱光
２０座標入力装置
７０溶融した透明射出成形樹脂
８０射出成形金型
１００光学式デバイス用加飾成形品
１１０加飾層
１２０ハードコート層
１３０反射層
１４０絵柄層
１５０基体シート
１６０転写シート
２００光源１６を設置するためのスペース
３０１透明平板
３０２光学素子
３０３光源
３０４光検出器
３０５入力媒体
３１１入力領域

Claims

透明成形樹脂層の上面中央部が透明な窓部からなり、該透明成形樹脂層の上面外枠部に光源の光を遮光するための加飾層が形成され、該透明成形樹脂層の加飾層下部に光源を設置できるスペースが備えられた光学式デバイス用加飾成形品であって、
該光源から発生した光が前記透明成形樹脂層内を全反射で伝播するよう形成されたことを特徴とする光学デバイス用加飾成形品。
前記成形樹脂層の加飾層が、鏡面反射率８０〜９９％の反射層を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス用加飾成形品。
前記透明成形樹脂層の上面が、算術平均粗さＲａ値が０．０５〜１μｍの平滑面に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のいずれかに記載の光学デバイス用加飾成形品。
前記透明成形樹脂層の上面に、算術平均粗さＲａ値が０．０５〜１μｍのハードコート層が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のいずれかに記載の光学デバイス用加飾成形品。
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から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、透明成形樹脂層の上面に加飾層を形成して、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光学デバイス用加飾成形品を形成することを特徴とする光学デバイス用加飾成形品の製造方法。
基体シート上にハードコート層および加飾層を順次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から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、透明成形樹脂層の上面にハードコート層および加飾層を形成して、請求項４に記載の光学デバイス用加飾成形品を形成することを特徴とする光学デバイス用加飾成形品の製造方法。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学デバイス用加飾成形品の透明な窓部の裏面側に、透明成形樹脂層から導出する光を検知できる光検出器が設置されたことを特徴とする座標入力装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学デバイス用加飾成形品の透明成形樹脂層の上面中央部において、該透明成形樹脂層内を全反射で伝播している光を入力媒体との接触により散乱させた後、該散乱した光の一部を該透明成形樹脂層外に導出させ、該導出した光を光検出器にて検知することにより、前記透明成形樹脂層の透明な窓部における入力媒体が接触した座標入力位置を決定することを特徴とする座標入力位置決定方法。