JP5745605B2 - 成形部材及び透光型入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、成形部材及び透光型入力装置に関し、特に、透光領域を有する成形部材及びこれを表面保護部材として用いた透光型入力装置に関するものである。

現在、携帯用の電子機器などに、表示装置に重ねて配置される透光型入力装置が設けられている。透光型入力装置は、透光性の基材を主体として構成され、それを通して表示内容を視認しながら、表示画面の検知領域に指などを触れることで、入力操作を行うことができる。

入力操作の検知方式はいくつかの方式に分類され、抵抗膜式、静電容量式などが採用されている。静電容量式では、検知領域に、Ｘ方向に延びる透光性のＸ導電層とＹ方向に延びる透光性のＹ導電層が互いに対向しており、Ｘ導電層とＹ導電層に交互に電位が与えられる。ほぼ接地電位である人の指が接近すると、Ｘ導電層およびＹ導電層と指との間に静電容量が形成され、Ｘ導電層やＹ導電層に電位を与えたときの電圧や電流が変化する。この変化を検知して、指が接近した位置が検出される。

このような静電容量式の透光型入力装置はセンサ部を保護するため、表面保護部材が一体に設けられている。表面保護部材の一方の面は入力操作面であり、他方の面には透光性のＸ導電層とＹ導電層とを有するセンサ基板が粘着層によって貼り合わされている。表面保護部材は、表示装置及び透光型入力装置の画面領域を透光領域とするように透明部材で形成されるので、センサ基板の配線パターン部を含むその他の領域が非透光領域となるように不透明な加飾部材が必要とされる。

このような透明部材と加飾部材の形成方法として、２種類の樹脂からなる一体の製品を作る二色成形（ダブルモールド）と呼ばれる成形法がある。二色成形のプロセスでは、一次成形用金型で一材めを成形し、一度型開きをして、次に、一次成形品を固定した二次成形用金型で二材めを成形し、金型から取り出す。二色成形等により構成された表面保護部材は、前記部材間の境界が形成されるので、表面保護部材の一方の面（外面側）または他方の面（内面側）、もしくはその両側に、前記部材間の境界が露出することになる。

いっぽう、透光型入力装置は電子機器の筐体との一体化が望ましいことから、表面保護部材が電子機器の筐体の一部を構成するように製作される場合がある。二色成形で構成された表面保護部材は部材間の段差を生じるので、透明部材とセンサ基板とを貼り合わせるために、画面領域の外周部を狭める狭額縁化が困難であった。特許文献１には、樹脂枠と一体化している平面ガラスに静電容量型センサ基板を貼り合わせた静電容量センサ付ガラスインサート成形品において、樹脂枠の内側領域にセンサ基板の入力領域を貼り合わせるため、樹脂枠の形状を傾斜面とした狭額縁構造が記載されている。

特開２００９−１５４４７９号公報

しかしながら、図１２および図１３に示すように、樹脂枠１９０の形状を傾斜面とする成形部材１１０では、矩形画面における対向する２辺にのみ、傾斜面による狭額縁構造を
設けることができるものであった。矩形の４辺すべての傾斜面に対応してセンサ基板２０を変形させることができないので、２組の対向する２辺のうち、いずれか１組は、センサ基板２０の外周と樹脂枠１９０との平面距離を離すように設計しなければならない（図１３）。したがって、矩形の４辺すべてが狭額縁構造の成形部材１１０を得ることはできなかった。また、傾斜面に貼り付けるため、変形させたセンサ基板２０の信頼性低下や、粘着層７０の貼り付け強度の劣化が懸念された。

さらに、センサ基板２０の配線パターン部を非透光領域とするために、平面ガラス１３０にあらかじめ加飾印刷等の加飾部材１４０が必要であり、したがって加飾部材１４０とインサート成形により形成する樹脂枠１９０とは別工程でそれぞれ異なる部材によって形成されていた。操作者から見ると、樹脂枠１９０より一回り小さい透光領域となり、平面ガラス１３０の４辺に沿って加飾部材１４０が見えている。さらに、樹脂枠１９０の内面側枠形状は加飾部材１４０と平面的に合致するように設計され、設計通りに成形されなければならない。しかも、ガラスと樹脂のように線膨張係数が異なる部材を一体に成形することは、樹脂材料や着色材料を自由に選べないという制約があり、部材のクラックや部材間の境界における段差の発生などの量産課題が多かった。また、加飾部材１４０と平面ガラス１３０の段差を生じるので、加飾部材１４０を厚くすることはできなかった。

そこで、本発明は、透明部材と加飾部材とで形成された成形部材において、部材間の境界における段差の問題を解決するためのものであり、加飾部材を厚くしても段差が低減できる成形部材及びこれを用いた透光型入力装置を提供することを目的とする。

本発明の成形部材は、可視光を透過する透明部材と、可視光を透過しない加飾部材と、を有し、厚さ方向に光を透過する窓状の透光領域と、前記透光領域を囲む非透光領域と、が形成されるとともに、前記透明部材は、前記透光領域と前記非透光領域とにわたって設けられ、前記透明部材の一方の面において前記透光領域と前記非透光領域との連続的な面を形成しており、前記加飾部材は、前記非透光領域の前記透明部材と積層体をなすように設けられ、前記透光領域と前記非透光領域との境界近傍における前記透光領域での前記透明部材の厚さが、前記非透光領域での前記透明部材の厚さより厚く、前記透明部材の他方の面において、前記透光領域の前記透明部材は、前記非透光領域の前記加飾部材に対して凸となる段差形状に設けられていることを特徴とする。

したがって、本発明の成形部材は、透光領域の一方の面が非透光領域にわたって透明部材で連続形成され、また、透光領域と非透光領域との境界近傍における成形部材の厚さが透明部材によって構成できる。これにより、透光型入力装置の表面保護部材としての外面を透明樹脂だけで形成でき、内面を段差が低減できるように形成できる。したがって、部材間の境界における段差の問題がなく、加飾層を厚くしても段差が低減できる。また、透光領域の透明部材が、非透光領域の加飾部材に対して凸となる段差形状に設けられている。こうすれば、透光型入力装置の表面保護部材に用いた場合、前記非透光領域において粘着層に空隙が残って気泡が発生する場合があったとしても、前記透光領域は空隙が残らないように貼り合わせることができる。したがって、センサ基板の貼り合わせにおいて気泡が発生しても、操作者から視認されることがない。

前記透明領域の前記他方の面は、少なくとも前記透光領域を被覆する透明樹脂膜を有し、前記加飾部材と前記透明部材とは緩やかな段差形状になるように前記透明樹脂膜が設けられたことが好ましい。こうすれば、量産時に成形部材のばらつきがあって段差を生じても、段差を問題にならない程度の穏やかな傾斜形状にできる。したがって、透光型入力装置の表面保護部材に用いた場合、センサ基板の貼り合わせにおいて粘着層に空隙が残らないようにできるので、気泡が発生する不良を予防できる。

前記透明樹脂膜は、前記境界近傍から前記非透光領域の外周方向へ傾斜する傾斜面を形成することが好適である。これによれば、透光型入力装置の表面保護部材に用いた場合、粘着層が傾斜面に追随してセンサ基板を確実に貼り付けることができ、気泡の発生を予防できる。

前記透明部材は、透光性材料からなる成形樹脂であり、前記非透光領域において曲面を有した外形形状を含むことが望ましい。こうすれば、筐体設計に合わせた自由な形状に加工できて、透光領域の外周に必要な額縁部分を狭額縁構造にできる。

前記加飾部材は、着色された材料からなる成形樹脂であることが好ましい。こうすれば、適度な強度をもつように設計された樹脂部材であれば、補強部材を兼ねることができる。したがって、透明部材が薄い筐体として成形部材を使用する場合にも強度を増すことができる。

前記加飾部材は、曲面形状を有する成形樹脂であることが望ましい。こうすれば、筐体設計に合わせた自由な形状に加工できる。

前記透光領域の一方の面は、前記透明部材の表面を被覆するハードコートを有する、ことが望ましい。こうすれば、前記透明部材の表面が傷つくことを予防できる。

本発明における透光型入力装置は、入力操作を検知するセンサ電極と電気接続用の配線パターンとが形成されたセンサ基板と、一方の面が入力操作面である成形部材と、前記センサ基板と前記成形部材とを固着する粘着層と、を有し、前記成形部材は、可視光を透過する透明部材と、可視光を透過しない加飾部材と、を有し、厚さ方向に光を透過する窓状の透光領域と、前記透光領域を囲む非透光領域と、が形成されるとともに、前記透明部材は、前記透光領域と前記非透光領域とにわたって設けられ、前記入力操作面において前記透光領域と前記非透光領域との連続的な面を形成しており、前記加飾部材は、前記非透光領域の前記透明部材と積層体をなすように設けられ、前記透光領域と前記非透光領域との境界近傍における前記透光領域での前記透明部材の厚さが、前記非透光領域での前記透明部材の厚さより厚く形成されるとともに、前記透明部材の他方の面において、前記透光領域の前記透明部材は、前記非透光領域の前記加飾部材に対して凸となる段差形状に設けられており、前記成形部材の前記他方の面は、前記センサ電極と前記透光領域とが平面的に重なるとともに、前記配線パターンと前記非透光領域とが平面的に重なるように、前記粘着層を介して前記透光領域と前記非透光領域とを含む領域にわたって、前記センサ基板が貼り合わされた、ことを特徴とする。

したがって、透光型入力装置の成形部材は、入力操作面が透光領域と非透光領域にわたって透明部材で連続形成され、また、透光領域と非透光領域との境界近傍における成形部材の厚さが透明部材によって構成できる。これにより、透光型入力装置の表面保護部材としての外面を透明樹脂だけで形成でき、内面を段差が低減できるように形成できる。したがって、部材間の境界における段差の問題がなく、加飾層を厚くしても段差が低減できる。こうすれば、透光型入力装置は、センサ基板を無理に変形させることなく粘着層によって貼り合わせた構造を実現できる。また、透光領域の透明部材が、非透光領域の加飾部材に対して凸となる段差形状に設けられている。こうすれば、透光型入力装置として、前記非透光領域に気泡が残っていても前記透光領域は空隙が残らないように貼り合わせることができる。したがって、非透光領域の気泡が残っていても操作者から視認されることがないので、透光領域に視認しうる気泡が発生する問題を解決できる。

前記透明部材の前記他方の面には、少なくとも前記透光領域を被覆する透明樹脂膜が設けられ、前記透明樹脂膜は前記透明部材と前記加飾部材とにわたって設けられていることが好ましい。こうすれば、透明部材と加飾部材との段差が問題にならない程度の穏やかな傾斜形状にできるので、粘着層が追随して透光型入力装置のセンサ基板を確実に貼り付けることが可能である。したがって、透光型入力装置として信頼性に優れている。

前記透明樹脂膜は、前記境界近傍から前記非透光領域の外周方向へ傾斜する傾斜面を形成することが好適である。これによれば、粘着層が傾斜面に追随してセンサ基板を確実に貼り付けることができ、気泡の発生を予防できる。

前記透明部材は、透光性材料からなる成形樹脂であり、前記非透光領域において曲面を有した外形形状を含むこととが好ましい。こうすれば、筐体設計に合わせた自由な形状に加工できて、入力領域の外周に必要な額縁部分を狭額縁構造にした透光型入力装置を実現できる。

透光型入力装置の前記加飾部材は、着色された材料からなる成形樹脂であることが望ましい。適度な強度をもつように設計された樹脂部材であれば、補強部材を兼ねることができる。こうすれば、透光型入力装置として、透明部材が薄い場合にも強度を増すことができる。

透光型入力装置の前記加飾部材は、曲面形状を有する成形樹脂である、ことが好ましい。
こうすれば、透光型入力装置として、取り付ける筐体設計に合わせた自由な形状に加工で
きる。

透光型入力装置の前記入力操作面は、前記透明部材の表面を被覆するハードコートを有する、ことが望ましい。こうすれば、透光型入力装置が筐体として利用された場合に、外面側が傷つくことを予防できるので、美観を長期間損なわれることがない。

本発明によれば、成形部材は、透光領域の一方の面が非透光領域にわたって透明部材で連続形成され、また、透光領域と非透光領域との境界近傍における成形部材の厚さが透明部材によって構成できる。したがって、部材間の境界における段差の問題がなく、加飾層を厚くしても段差が低減できる。

本発明によれば、透光型入力装置は、入力操作面が透光領域と非透光領域にわたって透明部材で連続形成され、また、透光領域と非透光領域との境界近傍における成形部材の厚さが透明部材によって構成できる。これにより、透光型入力装置の表面保護部材としての外面を透明樹脂だけで形成でき、内面を段差が低減できるように形成できる。したがって、部材間の境界における段差の問題がなく、加飾層を厚くしても段差が低減できる。こうすれば、透光型入力装置は、センサ基板を無理に変形させることなく粘着層によって貼り合わせた構造を実現できる。

本発明の第１の実施形態における透光型入力装置を示す斜視図である。 第１の実施形態における透光型入力装置を図１ＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。 第１の実施形態を説明するセンサ基板の配線パターン部の模式図である。 第１の実施形態の成形部材における参考例を示す部分断面図である。 第１の実施形態の成形部材を示す部分断面図である。 第１の実施形態の成形部材における変形例を示す部分断面図である。 第１の比較例の成形部材を示す部分断面図である。 第２の実施形態を示す成形部材の一部を拡大した部分断面図である。 第２の比較例の成形部材示す部分断面図である。 第３の実施形態の成形部材を示す断面図である。 第４の実施形態の成形部材を示す断面図である。 従来の静電容量センサ付成形部材を示す模式断面図である。 従来の静電容量センサ付成形部材における他の方向の模式断面図である。

＜第１の実施形態＞
図１及び図２に示す透光型入力装置１は、携帯電話や携帯用情報端末などの携帯機器、ゲーム装置、カメラ、ビデオ撮影装置など各種電子機器に搭載される。これらの電子機器は表示装置を有し、操作に必要な情報が表示画面に表示される。透光型入力装置１は、入力操作を検知するとともに表示画面を視認可能なように、表示装置の表示画面の前方に設置される。前記表示装置は、背部に照光装置を有している液晶表示パネルやエレクトロルミネッセンスパネルなどの自己発光型である。

図１は透光型入力装置１及びそれを嵌合する電子機器の下部筐体５０との斜視図であり、図２は透光型入力装置１を図１ＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。透光型入力装置１は、成形部材１０、表面に電極パターンが形成されたセンサ基板２０、及びフレキシブルプリント基板等（図示しない）を有して構成される。成形部材１０は電子機器の下部筐体５０と嵌合するように成形することができ、前記電子機器の筐体の一部を構成している。図１では省略しているが、下部筐体５０内には前記電子機器の電子回路基板、表示装置、電源（バッテリ）等が収納固定され、接続されている。

図２に示すように、成形部材１０は、センサ基板２０を保護し、表示画面を視認可能なように透光性の領域を含む表面保護部材である。なお、本明細書での透光性とは可視光の平均透過率が６０％以上のものを意味している。図１及び図２に示すように、入力操作領域である透光領域１１と透光領域１１の周囲を囲む着色された非透光領域１２とに区分けされている。非透光領域１２には、不透明な加飾部材４０が設けられている。

表面保護部材としての成形部材１０の一方の面は入力操作面１０ａであり、他方の面には透光性の上部電極２３と下部電極２４とを有する基材６０等からなるセンサ基板２０が粘着層７０によって貼り合わされている。基材６０はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのフィルム基材である。上部電極２３及び下部電極２４は、いずれもＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料で、基材６０表面にスパッタや蒸着により成膜される。

本実施の形態における透光型入力装置１は、入力操作領域である透光領域１１を指で操作したときに透光領域１１内部に配置された上部電極２３及び下部電極２４と指の間で生じる容量変化に基づいて、指の操作座標位置を検出する。

図３にセンサ基板２０をより詳しく説明するための平面模式図を示す。図３では透光領域１１内部に配置された上部電極２３及び下部電極２４は省略し、上部配線パターン２５を実線（基材６０の成形部材側の面）、下部配線パターン２６を点線（基材６０の成形部材側と異なる側の面）で表している。非透光領域１２には、センサ基板２０の配線パターン部２１が配置されており、配線パターン部２１において、上部電極２３は上部配線パターン２５に接続され、下部電極２４は下部配線パターン２６に接続され、さらに、上部配線パターン２５及び下部配線パターン２６とフレキシブルプリント基板との電気接続部２７が設けられている。

成形部材１０は、表示装置８０及び透光型入力装置１の画面領域を透光領域１１とするよ
うに透明部材３０で形成されるが、センサ基板２０の配線パターン部２１を含むその他の領域が非透光領域１２となるように不透明な加飾部材４０を設けている。ここで、透明部材３０とは可視光透過率が６０％以上の非着色材料によって形成された部材であり、透明樹脂が用いられている。加飾部材４０は、着色された基材または着色された加飾印刷層を有する部材であり、基材として樹脂が用いられている。

図２及び図３に示すように、センサ基板２０の配線パターン部２１は加飾部材４０によって形成された非透光領域１２と平面視で重なるように粘着層７０を介して貼り合わされている。粘着層７０は、例えば、透光性のアクリル樹脂系粘着テープであり、成形部材１０及びセンサ基板２０の貼り合わせ面がもつ各々の段差を吸収して密着している。

本実施の形態の成形部材１０は、透明部材３０で形成された透光領域１１と加飾部材４０によって形成された非透光領域１２に平面視で重なるセンサ基板２０を粘着層７０で貼り合わせるために、加飾部材４０の厚さに応じて、透光領域１１および透光領域１１を囲む非透光領域１２とで、透明部材３０の厚さを変えることによって、センサ基板２０を貼り合わせる領域をほぼ平坦な面に形成したことに特徴がある。このことにより、センサ基板２０の配線パターン部２１を加飾部材４０で隠すとともに、非透光領域１２を最小限の枠体とする狭額縁構造が可能である。また、加飾部材４０は非透光領域１２をすべて構成しているので、遮光のための他の部材を必要としない。

図１に示すような筐体の一部となる成形部材１０は、外形が曲面を有するように設計されることから、樹脂成形によって形成されることが一般的である。成形部材１０の断面形状は図２のほか、図４〜図７にその変形例を示している。外形の曲面形状は図２のような形状でもよいし、円弧状やその他の曲面であってもよい。筐体設計に合わせた自由な形状に加工できて、透光領域１１の外周を狭額縁構造にできる。したがって、入力領域の外周に必要な額縁部分を狭額縁構造にした透光型入力装置１を実現できる。

本実施の形態における構成とその効果を明確にするために、従来例との比較によって説明をおこなう。特許文献１のように、画面領域である透光領域１１に平面ガラスを用いてガラスの周囲に樹脂成形の枠体を設けるガラスインサート成形品が用いられる場合がある。本発明を適用せずに、平面ガラスのインサート成形によって加飾部材４０の成形をおこなった場合は、外面側と内面側と、ともに段差が生じてしまう。

また、内面側での段差とその影響は以下のようになる。成形樹脂やガラス基材の厚さは一般に３００μｍ〜１１００μｍである。平板に加飾部材４０を積層する構成では、加飾部材４０を基材の厚さより薄くした場合でも、１０μｍ〜２０μｍ程度の段差を生じる。一方、粘着層７０に用いるアクリル樹脂系粘着テープは２０μｍ〜１００μｍ程度の厚さが一般的であり、１０μｍ〜２０μｍ程度の急峻な段差を生じると粘着テープだけでは隙間無く覆い難くなることが分かっている。単純に加飾部材４０を積層する構成での急峻な段差は、センサ基板２０を粘着層７０で貼り合わせることが困難となって、透光型入力装置１として重要な透光性の画面領域に視認しうる大きさの気泡を発生させる原因となる。成形部材１０とセンサ基板２０とを貼り付ける粘着層７０で隙間を生じ、視認される気泡不良となることや、センサ基板２０が剥れてしまってセンサ感度や検出位置精度などの特性不良になる可能性が高い。また、温湿度環境などの変化によって不良が顕在化する場合がある。したがって、本発明の特徴である、段差を低減する構成はきわめて重要である。

また、透光性フィルムを樹脂成形の枠体にインサート成形する場合がある。しかしながら、透明部材３０にガラスやフィルムを用いる場合には、通常は厚さが一定の部材であり、透光領域１１および透光領域１１を囲む非透光領域１２とでの透明部材３０の厚さを変えることが容易でない。本発明で意図している効果を奏するためには、透明部材３０を一般
的な樹脂成形によって形成するほうが容易であり、望ましい。

なお、本発明の構成と異なり、センサ基板２０側に加飾層を印刷した保護部材を貼り合わせてから、平坦面を有する透光性の表面保護部材に貼り合わせる場合が考えられる。この場合は、センサ基板２０の取り付け余裕寸法による隙間を必ず生じるため、隙間から透過する光を遮断するための別部材が必要である。すなわち、加飾部材として充分な効果を有するための部材が増加してしまうだけである。

つぎに、透明部材３０と加飾部材４０とを二色成形によって一体化するうえでの本実施の形態の成形部材１０の特徴について説明する。

二色成形のプロセスでは、一次成形用金型で一材めを成形し、一度型開きをして、次に、その一次成形品を固定した二次成形用金型で二材めを成形し、金型から取り出す。二色成形等により構成された成形部材１０は、前記部材間の境界が形成されるので、成形部材１０の一方の面（外面側）または他方の面（内面側）、もしくはその両側に、前記部材間の境界が露出することになる。

理想的には、二色成形の樹脂部材はバリや隙間のない一体製品に形成されて、部材間の境界における段差がないものとされるが、異質のプラスチック材を多層状に一体成形した二色成形品においては、各プラスチック材に固有の成形収縮率（以下、単に収縮率という）の違いが問題になる。例えば、一次・二次の各成形層の収縮率の違いによって、反り変形を生じたり、各成形層の隣接周面の間に隙間を生じることがある。目視によって明確な反り変形等を確認できない場合でも、成形層に内部応力が残っていることもある。こうした成形不良は、ガラスや異質のプラスチック材のように異なる材質、かつ異なる形状に起因する収縮率の違いで生じるものであり、その対策がきわめて困難である。とくに、ガラスインサート成形品は樹脂の材質や着色が限られて、しかも高価な材料を使用せざるを得ない。

さらに、実際の量産工程においては、金型加熱の温度制御、二次成形用金型と一次成形品との取り付け精度などから、成形後の状態としては、部材間の段差などの問題が生じる。したがって、図１２に示したような断面形状では、二色成形の部材間に隙間や段差が生じた場合、意匠面である筐体外面側にとっては、光の反射具合によって容易に視認できる不具合になり、その美観をそこなうことになる。

そこで、本実施の形態の成形部材１０は、図２および図４に第１の実施形態における変形例を部分拡大図として示すように、成形部材１０の外面側は透明部材３０で形成し、前記透明部材３０の内面側の透光領域１１を囲む外周領域に加飾部材４０を二色成形して、非透光領域１２とすることを特徴とする。こうすれば、意匠面である外面側は一次成形品だけで形成されるので、外面側に段差を生じる不具合は生じない。

透明部材３０は熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂の一般的な成形であってよい。

さらに、透明部材３０は熱可塑性樹脂の成形であることが望ましい。熱可塑性樹脂の代表的な材料はポリカーボネートやポリメタクリル酸メチル樹脂系ポリマーなどである。熱可塑性の樹脂であれば、成形が容易であるとともに、多くの材質から使用目的に合うものが選択できる。

先述したように、本実施の形態によれば、透明部材３０は、透光領域１１と非透光領域１２とにわたって設けられ、前記透光領域１１の一方の面において前記透光領域１１と前記非透光領域１２との連続的な面を形成しており、加飾部材４０は前記非透光領域１２の
前記透明部材３０と積層体をなすように設けられ、前記透光領域１１と前記非透光領域１２との境界近傍における、前記透光領域１１での前記透明部材３０の厚さが、前記非透光領域１２での前記透明部材３０の厚さより厚い。これにより、本発明の成形部材１０では、外面を透明部材３０だけで形成でき、内面を段差が低減できるように形成できる。透光型入力装置１に用いると、入力操作面１０ａと他方の面とのいずれの面でも段差が低減できる。センサ基板２０を無理に変形させることなく、粘着層７０によって貼り合わせることができる。

本実施の形態によれば、加飾部材４０を厚くする場合でも、前記透光領域１１での前記透明部材３０の厚さと、前記非透光領域１２での前記透明部材３０の厚さとを収縮率に合わせて適切に設定できるので、成形部材１０のセンサ基板２０貼り付け領域での段差を１０μｍ以下に低減することができる。したがって、部材間の境界における段差の問題がなく、加飾部材４０が厚い場合でも段差を低減できる。

なお、従来の加飾部材４０は透明樹脂や透明ガラスに加飾印刷をおこなうことが多い。印刷形成で加飾層を形成する場合でも、加飾印刷層として白色の印刷層と黒色などの装飾色の印刷層とを交互に重ねて形成するなどして、加飾層を厚く形成することが必要とされ、１５〜５０μｍ程度の段差を生じてしまう。このように加飾印刷層が厚くなると、加飾印刷層が形成されている表面基材とその下の基材とを接着している粘着層７０に空隙（気泡）が形成されやすくなる。したがって、本発明の特徴である、段差を低減できる構成は、加飾部材４０を印刷によって形成する場合であっても同様の効果を得ることができる。

また、印刷以外にも蒸着あるいはメッキによる加飾方法が可能である。これらの場合に、着色できる色や質感は限られるが、例えば金属光沢の金色などが可能であり、加飾層を厚くする必要がない。したがって、全体構造をより薄くすることができる。

加飾部材４０に樹脂を用いる場合は、透明部材３０に透明樹脂を用いていれば、同じ樹脂材質を用いて着色材料を添加することが望ましい。こうすれば、線膨張係数や収縮率が同程度であるので、クラックや反りを生じる心配がない。また、加飾部材４０は、曲面形状を有する成形樹脂である、ことが望ましい。こうすれば、筐体設計に合わせた自由な形状に加工できる。

加飾部材４０に樹脂を用いた構造においては、電子機器を構成している電子部品の取り付けや固定もしくは筐体の補強を、加飾部材４０が兼ねることも可能である。加飾部材４０の厚さは一定である必要がないので、加飾として必要な厚さの部分と補強としての形状部分とを一体に成形できる。透明部材３０が薄い筐体として成形部材１０を使用する場合にも強度を増すことができる。こうすれば、電子機器の組立工程を簡略化したり、耐衝撃性などの信頼性を向上したりすることができる。透光型入力装置１として透明部材３０が薄い場合にも強度を増すことができる。

なお、本実施の形態の透明部材３０を用いると、その３次元形状にしたがって加飾部材４０の平面位置を自己整合的に形成することが可能である。また、透光領域１１と非透光領域１２との境界を明瞭に形成できる。したがって、一般的な加飾印刷で問題になる位置合わせずれや印刷にじみが無い。

図４に示すように、このような前記透光領域１１と前記非透光領域１２との境界近傍において、前記非透光領域１２での前記透明部材３０と前記加飾部材４０との厚さの合計が、前記透光領域１１における前記透明部材３０の厚さ、とほぼ等しいことが望ましい。こうすれば、部材間の段差がほとんど無い理想状態を得ることができる。

さらに、図５及び図６は、第１の実施形態における成形部材１０の、実際の量産工程におけるばらつきが考慮された事例を、部分断面図で模式的に表したものである。このような量産ばらつきは、透光型入力装置１の矩形画面における４辺で異なる場合があり、課題を解決するための手段として、とくに考慮すべきものである。

図５は一次成形品の透明部材３０が厚いか、あるいは二次成形品の加飾部材４０が薄い場合であり、透光領域１１が凸形状となったものである。図６は同様な場合であるが、加飾部材４０が緩やかな傾斜面で薄くなっている場合であり、加飾印刷によって形成された加飾部材４０の場合に発生しやすい。これらの形状は画面領域である透光領域１１で粘着層７０に気泡が発生しやすくなることはないので、量産時のばらつきの方向（寸法公差）としては好ましいものである。透光型入力装置１でのセンサ基板２０の貼り合わせにおいて気泡が発生しても、操作者から視認されることがない。非透光領域１２に気泡が残っていても視認されることがないので、透光領域１１に視認しうる気泡が発生する問題を解決できる。

図７は一次成形品の透明部材３０が薄いか、あるいは加飾部材４０が厚い場合であり、段差が急峻な場合は、粘着層７０が追随できず、画面領域である透光領域１１に気泡が残ることが懸念されるが、加飾印刷のように加飾部材４０の段差が緩やかな傾斜面となるようにして、粘着層７０が吸収できる段差であれば、気泡不良は発生しない。

成形部材１０は、成形加工しやすい樹脂材料に限らず、ガラス材料を用いても、本実施の形態と同様に効果を奏する。また、電子機器の筐体として用いることができるように、曲面を有する透明樹脂部材において効果的であることを詳述してきたが、従来の平板ガラスを用いた表面保護部材のように外面が曲面をもたない平板面だけであってもよい。内面の加飾部材との段差を低減するように透明部材３０を成形することによって、外面が平板状の成形部材１０であっても本発明の効果を有する。

＜第２の実施形態＞
図８は、本発明の第２の実施形態を示す部分断面図である。上述した急峻な段差を生じる部材においては、透明樹脂膜３１を塗布することで穏やかな傾斜面とすることができる。したがって、透光型入力装置１の成形部材１０とセンサ基板２０との貼り合わせにおいて気泡が発生する不良を予防できる。この構成は、段差がない部材に対しても、透明樹脂膜３１による副作用はない。したがって、透明樹脂膜３１の材料と塗布工程を追加することで、量産歩留りと信頼性を向上することができる。

本実施の形態での成形部材１０においては、センサ基板２０の貼り付け領域での部材間の段差を１０μｍ以下にすることができるので、透明樹脂膜３１の最大膜厚を１０μｍ〜２０μｍ程度とすることにより、透明樹脂膜３１を塗布した後の段差をプラスマイナス５μｍ程度以内にするように形成し、かつ、急峻な段差をなくして緩やかな傾斜面とすることができる。したがって、粘着層７０が傾斜面に追随してセンサ基板２０を確実に貼り付けることが可能である。

透明樹脂膜３１は透光性のＵＶ硬化樹脂を用いることが好適である。塗布工程は一般的なスクリーン印刷等でよいが、凹凸形状に対応が容易なスプレーコートが最適である。とくに、凹形状の領域に厚く塗布するようにすることが好ましい。こうすれば、塗布後の段差をさらに低減できる。

＜第３の実施形態＞
図１０に本発明の第３の実施形態による成形部材１０の断面を示す。透光領域１１の一方の面に、透明部材３０の表面を被覆するハードコート３２を有する、ことを特徴とする。
例えば、透光型入力装置１に適用すれば、入力操作面１０ａの傷や汚れを防止する効果が得られるので、好適である。また、透光型入力装置１が筐体として利用された場合に、外面側が傷つくことを予防できるので、美観を長期間損なわれることがない。

なお、本実施の形態ではハードコート３２は、透光領域１１に形成されるため、透光性であることが必要である。前記ハードコート３２は透光性樹脂が塗布されたものでもよい。こうすれば、簡単な工程でハードコート３２を形成することができる。

また、ハードコート３２は、ＵＶ硬化型コート材からなる透明な塗膜であることが好適である。ハードコート３２は、透明部材３０の表面にかけてスピンコート等により塗布された塗膜として構成できる。ハードコート３２を塗布した後、ＵＶ照射により硬化させることができる。

さらに、ハードコート３２は反射防止膜の効果を有することが望ましい。透明部材３０の屈折率に対して、ハードコート３２の屈折率のほうが小さい塗膜を最適な膜厚にするのがよい。こうすれば、透光型入力装置１に適用して、透光領域１１の反射防止効果を得ることができる。

また、ハードコート３２は、第２の実施形態に適用した透明樹脂膜３１と同じ材料を用いることができる。透明樹脂膜３１と同じ材料であれば、追加する材料を増やさずに、量産工程に適用することが容易になるとともに、透明部材３０の表面が傷つくことを予防できる。

＜第４の実施形態＞
さらに、本発明の効果は平面に限定されず、図１１に示すように、センサ基板２０の貼り付け面側を略平板状にするとともに、透光型入力装置１としての入力操作機能が損なわれない範囲において入力操作面１０ａを曲面にするような、成形部材１０の外形形状であってもよい。とくに、第１の実施形態〜第３の実施形態において、第４の実施形態と組み合せた形状であってもよい。

以上に示した実施の形態の説明においては、センサ基板２０の変形例を記載していないが、図２及び図３に示したセンサ基板２０が電極パターンや基材の構成において、これに限定されないことは言うまでもない。

以上で詳述してきたように、本発明は透光型入力装置１の成形部材１０に適用すると、きわめて効果的である。成形部材１０の非透光領域１２には必要に応じて、マイクロホン、スピーカのような電子部品用に開口部が形成され、あるいはカメラレンズ、赤外通信用の透光窓を内包する場合がある。このような加工は曲面を自在に形成可能でき、穴加工が比較的容易な樹脂成形で形成された部材が望ましい。

本発明の成形部材１０は透光型入力装置１だけでなく、電子機器の下部筐体５０と嵌合する筐体の一部に広く用いることができる。とくに、表示装置８０のように平面的に取り付ける光学部品を筐体に取り付ける場合に好適である。

さらに、成形部材１０は、非透光領域１２であって透明部材３０が必要ない領域において、加飾部材４０だけで構成されていることを妨げるものではない。透光領域１１近傍の非透光領域１２が透明部材３０及び加飾部材４０の積層体をなすように設けられていれば、透光領域１１近傍以外の他の非透光領域１２は加飾部材４０だけであってもかまわない。あるいは、透明部材３０の両面を加飾部材４０で覆っている構成であってもかまわない。

また、成形部材１０は意匠面や筐体外面以外に、筐体内部の部材として用いられる場合もあり、本発明の部材を適用してなんら問題はない。この場合に、加飾部材４０は基材面のいずれの面に形成されていてもよい。たとえば、抵抗膜式タッチパネルの下部電極基板に用いることができる。

１ 透光型入力装置
１０、１１０ 成形部材
１０ａ、１１０ａ 入力操作面
１１ 透光領域
１２ 非透光領域
２０ センサ基板
２１ 配線パターン部
２３ 上部電極
２４ 下部電極
２５ 上部配線パターン
２６ 下部配線パターン
２７ 電気接続部
３０、１３０ 透明部材
３１ 透明樹脂膜
３２ ハードコート
４０、１４０ 加飾部材
５０ 下部筐体
６０、６１ 基材
７０、７１ 粘着層
８０ 表示装置
１００ 静電容量センサ付成形部材
１９０ 樹脂枠

Claims (14)

1. 可視光を透過する透明部材と、可視光を透過しない加飾部材と、を有し、
   厚さ方向に光を透過する窓状の透光領域と、前記透光領域を囲む非透光領域と、が形成されるとともに、
   前記透明部材は、前記透光領域と前記非透光領域とにわたって設けられ、前記透明部材の一方の面において前記透光領域と前記非透光領域との連続的な面を形成しており、
   前記加飾部材は、前記非透光領域の前記透明部材と積層体をなすように設けられ、
   前記透光領域と前記非透光領域との境界近傍における前記透光領域での前記透明部材の厚さが、前記非透光領域での前記透明部材の厚さより厚く、
   前記透明部材の他方の面において、前記透光領域の前記透明部材は、前記非透光領域の前記加飾部材に対して凸となる段差形状に設けられていることを特徴とする成形部材。
2. 前記透光領域の他方の面は、少なくとも前記透光領域を被覆する透明樹脂膜を有し、
   前記加飾部材と前記透明部材とは緩やかな段差形状になるように前記透明樹脂膜が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の成形部材。
3. 前記透明樹脂膜は、前記境界近傍から前記非透光領域の外周方向へ傾斜する傾斜面を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成形部材。
4. 前記透明部材は、透光性材料からなる成形樹脂であり、前記非透光領域において曲面を有した外形形状を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成形部材。
5. 前記加飾部材は、着色された材料からなる成形樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の成形部材。
6. 前記加飾部材は、曲面形状を有する成形樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の成形部材。
7. 前記透光領域の前記一方の面は、前記透明部材の表面を被覆するハードコートを有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の成形部材。
8. 入力操作を検知するセンサ電極と電気接続用の配線パターンとが形成されたセンサ基板と、
   一方の面が入力操作面である成形部材と、
   前記センサ基板と前記成形部材とを固着する粘着層と、
   を有し、
   前記成形部材は、可視光を透過する透明部材と、可視光を透過しない加飾部材と、を有し、厚さ方向に光を透過する窓状の透光領域と、前記透光領域を囲む非透光領域と、が形成されるとともに、
   前記透明部材は、前記透光領域と前記非透光領域とにわたって設けられ、前記入力操作面において前記透光領域と前記非透光領域との連続的な面を形成しており、
   前記加飾部材は、前記非透光領域の前記透明部材と積層体をなすように設けられ、
   前記透光領域と前記非透光領域との境界近傍における前記透光領域での前記透明部材の厚さが、前記非透光領域での前記透明部材の厚さより厚く形成されるとともに、前記透明部材の他方の面において、前記透光領域の前記透明部材は、前記非透光領域の前記加飾部材に対して凸となる段差形状に設けられており、
   前記成形部材の前記他方の面は、前記センサ電極と前記透光領域とが平面的に重なるとともに、前記配線パターンと前記非透光領域とが平面的に重なるように、前記粘着層を介して前記透光領域と前記非透光領域とを含む領域にわたって、前記センサ基板が貼り合わされた、ことを特徴とする透光型入力装置。
9. 前記透光領域の他方の面は、少なくとも前記透光領域を被覆する透明樹脂膜を有し、
   前記加飾部材と前記透明部材とは緩やかな段差形状になるように前記透明樹脂膜が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の透光型入力装置。
10. 前記透明樹脂膜は、前記境界近傍から前記非透光領域の外周方向へ傾斜する傾斜面を形成することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の透光型入力装置。
11. 前記透明部材は、透光性材料からなる成形樹脂であり、前記非透光領域において曲面を有した外形形状を含むことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の透光型入力装置。
12. 前記加飾部材は、着色された材料からなる成形樹脂であることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の透光型入力装置。
13. 前記加飾部材は、曲面形状を有する成形樹脂であることを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載の透光型入力装置。
14. 前記入力操作面は、前記透明部材の表面を被覆するハードコート層を有することを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の透光型入力装置。