JP6440614B2 - コーティングされたコンポーネント - Google Patents

Description

本発明は、光学的フィンガーナビゲーションモジュール（ＯＦＮ）に関する。

このようなセンサは、たとえば携帯電話で適用されている。その場合、このようなセンサは、１つの具体化例では、実質的に、指先の動きを記録してこれをカーソルの動きとして具体化する赤外線ビデオカメラとして機能する。ドイツ特許出願公開第１０２００９０４３８００Ａ１号明細書には、赤外線光源の光を指で反射させ、これを反射として記録することに基づくモジュールが記載されている。動きの情報を算出するために、連続するデジタル画像が相互に比較される。

これに準ずるセンサは多くの場合においてポリカーボネート・カバープレートで覆われて、周囲から防護されている。この関連において、たとえば昼夜兼用デザインを具体化するために、そのような表面の少なくとも各部分に金属仕上げを施そうとすると、金属層がすでにわずかな厚みで赤外線透過性ではなくなるという困難が生じる。したがって従来技術では、赤外線放射が通過するべき領域はコーティングの前にマスキングされている。

典型的な場合、このようなコンポーネントは、まずコンポーネントが上で説明したとおりマスキングされることで製作される。引き続き、たとえば真空中での物理的な蒸着技術によって、薄いＡｌ層が施される。蒸着後にマスクが外され、表面を防護するために、すなわち、コーティングされていないコンポーネントの表面領域およびアルミニウムでコーティングされた表面領域を防護するために、まず透明な２成分塗料（２Ｋ塗料）が塗布される。このような２Ｋ塗料は、実質的に、硬化剤と基本塗料との混合物である。塗布の直前に、これら両方の成分が混合される。その際、混合物は、粘性を十分に引き下げるために、高いパーセンテージ（４０体積％−５０体積％）の溶剤を含んでいなければならない。その場合の欠点は、このような溶剤がその下にある基材に作用する可能性があることである。コンポーネントはクロムルックを有することが望まれるが、従来、２Ｋ塗料はクロム表面に適用することができないため、アルミニウムで代替せざるを得ない。クロムルックは、従来技術では、透明な２Ｋ塗料の塗布前に、かつしばしばマスクの除去前に、２Ｋ塗料の付着層がＡｌ表面へ塗布されることによって実現される。耐摩耗性を高めるために、第２の２Ｋ透明塗料層が塗布される。それが高いコストのかかる３つの層システムであり、相応に高い不良率と製造費用を伴うことが欠点となる。

本発明の課題は、上に述べた欠点を克服し、もしくは少なくとも部分的に緩和することにある。

本発明によるとこの課題は、２Ｋ塗料に代えて、固体割合の高いＵＶ硬化型の塗料が使用されることによって解決される。

それによって耐腐食性のクロムを利用し、高い連続負荷に備えて１つの層すなわちＵＶ保護塗料を塗布するだけでよい。それによって製造費用が大幅に削減され、コストが引き下げられる。さらにＵＶ塗料は、２Ｋ塗料に比べて大幅に低いパーセンテージの溶剤を含んでおり、したがって、その下にある基材ならびに環境も保全されるという利点を有している。

光学的フィンガーナビゲーションモジュール（ＯＦＮ）を備える携帯電話を中央領域で示す部分図である。

次に、実施例を参照しながら一例として本発明を詳しく説明する。
図１に示すＯＦＮは中央領域と縁部とを含む。中央領域は黒色であり、縁部は昼光のときにはクロムルックを有しているのがよく、周囲光が十分でないときには背後から照明されるのがよい。したがって縁部は、少なくとも部分的に可視光に対して透過性でなければならない。中央領域は、ＯＦＮの機能を可能にするために、赤外線放射に対して透過性でなければならない。本発明の意味における赤外線放射として該当するのは、波長が７８０ｎｍよりも大きく、かつ好ましくは１４００ｎｍよりも小さい波長の放射である。

中央領域については黒色に着色されたポリカーボネートが使用され、縁部については透明なポリカーボネートが使用される。これらは一緒に吹き付られることができる。吹付けの後、コンポーネントは超音波浴で洗浄されて、引き続き乾かされる。そして中央領域がたとえばテーピングによって覆われ、すなわちマスキングされる。中央領域は金属層でコーティングされるべきでないからである。マスキングは縁部だけを残して行われる。

次いで、このコンポーネントがコーティング設備でクロムによりコーティングされる。たとえばスパッタやアーク蒸着のような、気相からの物理蒸着（ＰＶＤ）が好適である。マグネトロンスパッタは比較的低い温度（１５０℃以下、部分的には１００℃以下）でも実行することができるので、真空下で実施されるこの方法は特別に適している。それに応じてマスキング材料も真空対応であるのがよい。

施されたクロム層は、夜間照明のための可視光に対する十分な透過性を有するために、厚くなりすぎないのがよい。ただし、クロム層は、昼光のときに希望されるクロムルックを有するために、薄過ぎていてもよくない。約２０ｎｍのクロム層厚が好ましいことが判明している。これが上に説明した方法により施される。

ＰＶＤコーティングの後、マスクの除去が行われる。このことは、溶剤によって、たとえばアセトンによって行うことができる。マスクを除去した後、表面にエアブローが施されて、脱イオン化される。次いで、厚さ約２０μｍのＵＶ塗料層の塗布が行われ、これに続いて、たとえばＩＲ熱放射による乾燥とＵＶ硬化が行われる。ＵＶ硬化の時間は１分のオーダーである。

ＵＶ塗料に基づき、中央領域でその下にある黒色の基材だけでなく、縁部領域でその下にある薄いクロム層も、腐食に対して防護される。さらに耐引っかき性が向上し、指紋に関わる汚れやすい傾向が低くなる。

こうして成立したコンポーネントが、赤外線センサのためのカバーガラスとして利用される。

センサのためのカバーガラスとして利用されるコンポーネントを備えた赤外線センサおよびとりわけ光学的フィンガーナビゲーションモジュールが開示されており、このコンポーネントはセンサ領域と透過性の領域とを含み、透過性の領域は少なくとも部分的に可視光に対して透過性である少なくとも１つの薄い層を含む層システムを含み、少なくとも１つの層は金属層、半導体層、および／または複数の金属および／または複数の半導体の複合体であり、または少なくとも１つの半導体と少なくとも１つの金属との複合体を含み、センサ領域と透過性の領域はいずれもＵＶ硬化型の硬化された塗料層で覆われていることを特徴としている。

赤外線センサは、少なくとも１つの層がクロムを含み、好ましくはクロム層であることを特徴としていてよい。

３．赤外線センサは、１つの層が２０ｎｍの厚みを有することを特徴としていてよい。
赤外線センサは、１つの層が、基材の上に直接載っている付着層であり、これに後続する機能層を有することを特徴としていてよい。

Claims (5)

1. センサのためのカバーガラスとして利用されるコンポーネントを備えるセンサであって、前記コンポーネントはセンサ領域と透過性の領域とを含み、透過性の前記領域は少なくとも部分的に可視光に対して透過性である薄い少なくとも１つの層を含む層システムを含み、少なくとも１つの前記層は金属層、半導体層、および／または複数の金属および／または複数の半導体の複合体であり、または少なくとも１つの半導体と少なくとも１つの金属の複合体を含み、前記センサ領域は赤外線放射に対して透過性であり、前記センサ領域と可視光に対して透過性の前記領域はいずれもＵＶ硬化型の硬化された塗料層で覆われており、
   前記センサ領域は黒色に着色されたポリカーボネートからなる中央領域であり、
   透過性の前記領域は透明なポリカーボネートからなる縁部であることを特徴とするセンサ。
2. 少なくとも１つの前記層はクロムを含み、好ましくはクロム層であることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ。
3. １つの前記層は２０ｎｍの厚みを有することを特徴とする、請求項２に記載のセンサ。
4. １つの前記層は基材の上に直接載っている付着層であり、これに後続する機能層を有することを特徴とする、請求項２および３のいずれか１項に記載のセンサ。
5. 前記センサはフィンガーナビゲーションモジュール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項に記載のセンサ。

Images