図面 (/)

技術 センサーパネル及びセンサーパネルの製造方法

出願人 アルプスアルパイン株式会社
発明者 樋口真一
出願日 2015年3月17日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2015-053529
公開日 2016年9月29日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2016-173737
状態 特許登録済
技術分野 位置入力装置
主要キーワード 導電性ナノワイヤー 静電容量検出用 加飾領域 センサーパネル 表面コート層 透光層 物理気相成長 硬質基板
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年9月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

加飾領域狭小化した構成においても、操作領域側から有色の配線部が視認されにくく、一定のデザイン性を維持することのできるセンサーパネル、及びその製造方法を提供する。

解決手段

透明な基板上に形成された透明電極層と、基板上において透明電極層の周囲に形成された配線層と、配線層に対向する不透明な加飾層と、基板と加飾層との間に位置するカバー層とを備えたセンサーパネルであって、カバー層は、少なくとも透明電極層に対応する操作領域が透明であり、配線層からカバー層の表面の操作領域に至る光路上に屈折部が設けられ、屈折部は、その周囲の構成材料と異なる屈折率を有する。

概要

背景

センサーパネル操作領域には静電容量検出用透明電極が配置され、この透明電極に接続される配線部は、操作領域の外側のベゼルと呼ばれる額縁状の加飾領域に形成され、配線部の上方には配線部を覆うように加飾層が形成される。この加飾領域の面積が大きくなると操作領域の狭小化に繋がってしまうことから、特許文献1に記載の入力装置では、加飾領域の面積を小さくするために、配線部と透明電極とを互いに積層して接続するための透明パッド部を設け、この透明パッド部上に、操作領域と加飾領域との境界を位置させる構成をとっていた。

概要

加飾領域を狭小化した構成においても、操作領域側から有色の配線部が視認されにくく、一定のデザイン性を維持することのできるセンサーパネル、及びその製造方法を提供する。透明な基板上に形成された透明電極層と、基板上において透明電極層の周囲に形成された配線層と、配線層に対向する不透明な加飾層と、基板と加飾層との間に位置するカバー層とを備えたセンサーパネルであって、カバー層は、少なくとも透明電極層に対応する操作領域が透明であり、配線層からカバー層の表面の操作領域に至る光路上に屈折部が設けられ、屈折部は、その周囲の構成材料と異なる屈折率を有する。

目的

本発明は、加飾領域を狭小化した構成においても、操作領域側から有色の配線部が視認されにくく、一定のデザイン性を維持することのできるセンサーパネル、及びその製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

透明な基板上に形成された透明電極層と、前記基板上において前記透明電極層の周囲に形成された配線層と、前記配線層に対向する不透明な加飾層と、前記基板と前記加飾層との間に位置するカバー層とを備えたセンサーパネルであって、前記カバー層は、少なくとも前記透明電極層に対応する操作領域が透明であり、前記配線層から前記カバー層の表面の前記操作領域に至る光路上に屈折部が設けられ、前記屈折部は、その周囲の構成材料と異なる屈折率を有することを特徴とするセンサーパネル。

請求項2

前記屈折部は前記カバー層に設けられ、前記屈折部の屈折率は前記カバー層の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のセンサーパネル。

請求項3

前記屈折部は前記カバー層の厚み方向に延びるように設けられていることを特徴とする請求項2に記載のセンサーパネル。

請求項4

前記屈折部は、前記カバー層の下面に設けた底面部からパネル表面に向かうほど面積が小さくなる形状を備えることを特徴とする請求項3に記載のセンサーパネル。

請求項5

前記屈折部は、前記加飾層と前記基板が対向する領域に設けられていることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のセンサーパネル。

請求項6

前記屈折部は、前記加飾層と同じ色で構成されていることを特徴とする請求項5に記載のセンサーパネル。

請求項7

前記屈折部は透明な材料で構成されることを特徴とする請求項2から請求項6のいずれか1項に記載のセンサーパネル。

請求項8

前記屈折部は、前記底面部が開口とされた中空の凹部であることを特徴とする請求項2から請求項7のいずれか1項に記載のセンサーパネル。

請求項9

透明な基板上に透明電極を形成する工程と、前記基板上において、前記透明電極層の周囲に配線層を形成する工程と、透明樹脂で形成され、その表面の一部に不透明な加飾層が形成されたカバー層を形成する工程と、前記カバー層で、前記透明電極及び前記配線層を設けた基板を覆う工程とを有し、前記カバー層の形成工程において、前記カバー層の下面に、屈折部としての凹部が形成されることを特徴とするセンサーパネルの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、操作領域の外側の加飾領域狭小化したセンサーパネル、及び、このようなセンサーパネルの製造方法に関する。

背景技術

0002

センサーパネルの操作領域には静電容量検出用透明電極が配置され、この透明電極に接続される配線部は、操作領域の外側のベゼルと呼ばれる額縁状の加飾領域に形成され、配線部の上方には配線部を覆うように加飾層が形成される。この加飾領域の面積が大きくなると操作領域の狭小化に繋がってしまうことから、特許文献1に記載の入力装置では、加飾領域の面積を小さくするために、配線部と透明電極とを互いに積層して接続するための透明パッド部を設け、この透明パッド部上に、操作領域と加飾領域との境界を位置させる構成をとっていた。

先行技術

0003

特許第5520162号公報

発明が解決しようとする課題

0004

センサーパネルの操作においては、使用者視線が、パネル表面の操作領域側から配線部側へ斜めに向かうような状況が存在する。このような状況において、従来のセンサーパネルでは、加飾層の下方に存在する有色の配線部が視認されてしまうことによって、デザイン性が損なわれてしまうという問題があり、この問題は、加飾領域の幅を小さくするほど顕著に現れやすかった。

0005

この問題に対して、操作領域側から配線部が視認されないようにするには、配線部を操作領域から極力離れた奥まった位置に配置させる必要があるが、加飾領域の狭小化が求められている場合はこのような配置は困難であった。

0006

そこで本発明は、加飾領域を狭小化した構成においても、操作領域側から有色の配線部が視認されにくく、一定のデザイン性を維持することのできるセンサーパネル、及びその製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するために、本発明のセンサーパネルは、透明な基板上に形成された透明電極層と、基板上において透明電極層の周囲に形成された配線層と、配線層に対向する不透明な加飾層と、基板と加飾層との間に位置するカバー層とを備えたセンサーパネルであって、カバー層は、少なくとも透明電極層に対応する操作領域が透明であり、配線層からカバー層の表面の操作領域に至る光路上に屈折部が設けられ、屈折部は、その周囲の構成材料と異なる屈折率を有することを特徴としている。

0008

これにより、配線層側からの光は屈折部で屈折されることによって、パネル表面の操作領域に到達しづらくなることから、パネル表面側から加飾層の下方の配線層側を斜めに見たとしても、配線層を視認することは困難となる。したがって、有色の配線層が見えてしまうことによるデザイン性の低下を防ぐことができる。

0009

本発明のセンサーパネルにおいて、屈折部はカバー層に設けられ、屈折部の屈折率はカバー層の屈折率よりも小さいことが好ましい。

0010

これにより、配線層側からの光は屈折部で屈折され、パネル表面の操作領域に到達しづらくなるため、有色の配線層が見えてしまうことによるデザイン性の低下を防ぐことができる。

0011

本発明のセンサーパネルにおいて、屈折部はカバー層の厚み方向に延びるように設けられていることが好ましい。

0012

これにより、加飾層と基板の対向領域において屈折部よりも奥側からの光がパネル表面の操作領域に到達しづらくなるため、有色の配線層が見えてしまうことによるデザイン性の低下を防ぐことができる。

0013

本発明のセンサーパネルにおいて、屈折部は、カバー層の下面に設けた底面部からパネル表面に向かうほど面積が小さくなる形状を備えることが好ましい。

0014

これにより、配線層側から屈折部へ入射した光は、パネル表面側へは出射しづらくなり、又は、屈折部への入射面で反射されるため、使用者によって配線層が視認されづらくなる。

0015

本発明のセンサーパネルにおいて、屈折部は、加飾層と基板が対向する領域に設けられていることが好ましい。

0016

これにより、使用者がパネル表面側から加飾層の下方の配線層側を斜めに見たときに配線層が視認しづらくなるとともに、使用者がパネル表面に垂直な方向から見たときに屈折部が加飾層に隠れて見えなくなるためデザイン性を維持することができる。

0017

本発明のセンサーパネルにおいて、屈折部は、加飾層と同じ色で構成されていることが好ましい。

0018

これにより、屈折部と加飾層の判別が難しくなるため、デザイン性を維持することができる。

0019

本発明のセンサーパネルにおいて、屈折部は透明な材料で構成されることが好ましい。
これにより、カバー層と屈折部の判別が難しくなり、デザイン性を確保することができる。

0020

本発明のセンサーパネルにおいて、屈折部は、底面部が開口とされた中空の凹部であることが好ましい。

0021

これにより、屈折率が低い空気を用いて屈折効果を得ることができ、製造工程を複雑化することなくデザイン性の確保を図ることができる。

0022

本発明のセンサーパネルの製造方法は、透明な基板上に透明電極を形成する工程と、基板上において、透明電極層の周囲に配線層を形成する工程と、透明樹脂で形成され、その表面の一部に不透明な加飾層が形成されたカバー層を形成する工程と、カバー層で、透明電極及び配線層を設けた基板を覆う工程とを有し、カバー層の形成工程において、カバー層の下面に、屈折部としての凹部が形成されることを特徴としている。

0023

これにより、カバー層の形成と同時に屈折部を形成できるため、製造工程を複雑化することなく配線層を隠すことができる。

発明の効果

0024

本発明によると、加飾領域を狭小化した構成においても、操作領域側から有色の配線層が視認されにくくなり、一定のデザイン性を維持することができる。

図面の簡単な説明

0025

本発明の実施形態に係るセンサーパネルの構成を示す斜視図である。
本発明の実施形態に係るセンサーパネルのZ方向に沿った断面図であって、図1のII−II線における断面図である。
図2のIII部分の拡大図である。
本発明の実施形態におけるカバー層の形成工程を示す断面図である。

実施例

0026

以下、本発明の実施形態に係るセンサーパネル及びその製造方法について図面を参照しつつ詳しく説明する。本発明のセンサーパネルは、車両用タッチパネル携帯機器などに用いられ、操作領域に使用者の手や指が接触又は近づいたことを検知する。また、操作領域においては表面から裏面まで透光可能である。

0027

(1)センサーパネル10の構成
図1は、本実施形態に係るセンサーパネル10の構成を示す斜視図である。図2は、センサーパネル10のZ方向に沿った断面図であって、図1のII−II線における断面図である。図3は、図2のIII部分の拡大図である。各図には、基準座標としてX−Y−Z座標が示されている。Z方向はセンサーパネルの厚み方向であり、X方向は幅方向である。また、XY平面はZ方向に直交しており、Z方向を上方向と呼ぶことがある。

0028

図1図2に示すように、センサーパネル10は、パネル表面11において、操作領域12と加飾領域13とを有する。また、図2又は図3に示すように、センサーパネル10は、基板20と、複数の透明電極層21と、複数の配線層22と、接着層24と、屈折部としての凹部31を備えたカバー層30と、加飾層41及び透光層42からなる樹脂層40とを有する。

0029

基板20は、XY平面に沿って配置され、透光性の材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメタクリル酸メチルPMMA)その他の樹脂で形成されたフィルム硬質基板あるいはガラスで形成する。

0030

透明電極層21は、基板20上に複数設けられており、例えばITO(酸化インジウム・スズ)のスパッタリングPVD(物理気相成長)、CVD(化学気相成長)によって所定のパターンで形成する。あるいは、透明電極層21は導電性ナノワイヤー層、メッシュ状の金属薄膜層などで形成される。

0031

配線層22は、基板20上において透明電極層21の周囲の領域に複数配置され、それぞれが対応する透明電極層21に接続される。この配線層22は、例えば、銅や、銅とニッケル合金をスパッタリングで形成され、さらに所定の配線幅となるようにエッチングされることが好ましい。また、配線層22は、バインダ樹脂に低抵抗導電体が含まれた導電層として構成してもよく、例えば銀ペースト金ペーストカーボンペーストを塗布して形成する。

0032

接着層24は、透明電極層21及び配線層22を覆うように印刷によって形成される。接着層24は、例えば、紫外線硬化型熱硬化型光学透明接着剤で構成する。接着層24を構成する材料は、接着層24上にカバー層30を載せたときに凹部31内に入り込まない程度の高い粘度を有していることが好ましい。

0033

カバー層30は、透光性で可撓性を有する樹脂、例えばポリメタクリル酸メチルやポリカーボネートで構成され、成形によって接着層24と樹脂層40の間に設けられる。カバー層30は、接着層24によって、透明電極層21及び配線層22に対して固定される。

0034

カバー層30は、屈折部としての凹部31を備える。凹部31は、カバー層30の成形の際に、金型に設けた突起部(第2金型52の突起部52c(図4))によって、中空の凹部として形成される。凹部31は、加飾層41と基板20が対向する領域、すなわち加飾領域13に対応する領域に設けられ、操作領域12を囲む枠状に形成されている。これにより、凹部31は、複数の配線層22からパネル表面11の操作領域12に至る光路上に配置される。

0035

図2図3に示すように、凹部31は、カバー層30の下面30aを底面部として、センサーパネル10のパネル表面11に向かうほど面積が小さくなる形状となっている。この形状において、凹部31は、前記底面部を開口として中空になっており、内部が空気で満たされている。このため、凹部31は、これを囲む、カバー層30及び接着層24よりも屈折率が小さくなっている。

0036

中空の凹部31を以上のように構成・配置することにより、配線層22側からの光は、凹部31と、その周囲の接着層24又はカバー層30との屈折率の違いに対応した角度で、凹部31内で屈折した後に出射する。また、凹部31への入射角によっては、入射光は、凹部31との境界面において全反射される。このような屈折効果により、配線層22側からパネル表面11の操作領域12へ向かう出射光を減少させることができるため、使用者がパネル表面11から配線層22側を斜めに見る状況があっても、配線層22が視認されにくくなる。

0037

樹脂層40は、加飾層41と透光層42からなり、可撓性を有し、例えば印刷によって形成される。加飾領域13を構成する加飾層41は、不透明で非導電性の材料で構成され、その材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチルやポリカーボネートその他の透光性の樹脂に顔料を添加して不透明とした材料が挙げられる。操作領域12を構成する透光層42は、加飾層41で囲まれる内側の領域に形成され、透光性で非導電性の樹脂、例えばポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネートその他の樹脂で形成される。加飾層41は、複数の配線層22に対応するように、配線層22の上方に位置するように形成され、透光層42は、複数の透明電極層21に対応するように、透明電極層21の上方に位置するように形成される。

0038

なお、樹脂層40の外側に表面コート層を設けても良い。この表面コート層は、可撓性と透光性を有し、非導電性の材料、例えばポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネートその他の樹脂で構成することが好ましい。

0039

以上の構成により、基板20の下方から、透明電極層21、カバー層30、及び透光層42を介して、Z方向に沿って光が透過可能となり、パネル表面11において透光層42に対応する範囲が操作領域12として設定される。これに対して、パネル表面11において加飾領域13に対応する範囲では、Z方向に沿った方向から見ると、複数の配線層22は加飾領域13によって覆われており視認することはできない。また、カバー層30において、加飾層41に凹部31を設けているため、センサーパネル10の使用者が操作領域12から斜めに加飾層41の下方を覗いたとしても、配線層22側からの光が凹部31内で屈折されるため、配線層22を視認することはできない。

0040

(2)センサーパネル10の製造方法
図4は、カバー層30の形成工程を示す図であって、図2に対応する断面図である。センサーパネル10は以下の(A)〜(D)の工程で製造する。

0041

(A)基板20上に透明電極層21及び配線層22を形成する。透明電極層21は、例えばITOのスパッタリングで所定のパターンに形成し、配線層22は、例えば銅のスパッタリングによって透明電極層21の周囲に所定のパターンに形成する。

0042

(B)ガラス等の基材上に、印刷によって樹脂層40を形成する。樹脂層40の形成においては、不透明で非導電性の材料を溶剤に溶かした加飾層インクを印刷することによって加飾層41を形成し、透光性で非導電性の樹脂を溶剤に溶かした透光層用インクを印刷することによって透光層42を形成する。加飾層41と透光層42は加熱によって乾燥・固化され、一体となったフィルムとして基材から剥離される。樹脂層40を基材から剥離するために、加飾層41と透光層42の印刷前に、基材上に剥離剤を塗布しておくことが好ましい。

0043

(C)図4に示す、第1金型51と第2金型52を用いてカバー層30を形成する。まず、上記工程(B)で形成した、フィルム状の樹脂層40の上面40bを第1金型51の内面51aに沿って配置する。次に、第1金型51内の樹脂層40と第2金型52で囲まれるキャビティ52b内に、第2金型52のゲート52aから透光性の樹脂を充填し、所定の圧力・温度条件で冷却・固化させる。これにより、樹脂層40の下面40aに沿って透光性のカバー層30が形成される。

0044

ここで、第2金型52には、凹部31に対応する位置に凹部31に対応する形状の突起部52cが設けられており、キャビティ52b内に樹脂を充填してカバー層30を形成すると中空の凹部31が同時に形成される。

0045

(D)上記工程(A)で形成された透明電極層21及び配線層22を覆うように、印刷によって、基板20上に光学透明接着剤を塗布して接着層24を形成する。次に、上記工程(C)で、樹脂層40に固定されたカバー層30を、接着層24上に配置する。このとき、加飾層41は複数の配線層22及び凹部31の上方に配置され、透光層42は複数の透明電極層21の上方に配置される。さらに、紫外線照射することによって接着層24を硬化させ、これによって基板20、透明電極層21、配線層22、接着層24、カバー層30、及び樹脂層40が一体となったセンサーパネル10が完成する。

0046

以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
(1)センサーパネル10においては、パネル表面11の操作領域12側から加飾層41の下方の配線層22側を斜めに見たとしても、配線層22への光路上に設けられた凹部31の屈折効果によって、配線層22を視認することは難しくなっている。このため、有色の配線層22が見えることによるデザイン性の低下を防ぐことができる。また、加飾領域13を狭小化したとしても、配線層22を奥に配置する必要がないため、配線層22を形成する領域を確保することができ、かつ、操作領域12から斜めに見た場合に配線層22が視認されることを防ぐことができる。

0047

(2)カバー層30の成形時に凹部31も同時に形成することができるため、製造工程を複雑化させることなく、配線層22を隠すことができる。

0048

以下、本実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態の凹部31は中空としたが、周囲の接着層24及びカバー層30の構成材料よりも屈折率の低い材料で内部を満たしても良い。この低屈折材料は、例えば、カバー層30の形成後に印刷によって充填し、その後固化させる。このような材料で凹部31の内部を満たしておくと、カバー層30を接着層24に結合させる際に凹部31内に接着層24の構成材料が混入することを防ぐことができ、これにより、凹部31による屈折効果を確実に発揮させることができる。

0049

凹部31の内部を上記低屈折材料で満たす場合、この材料は加飾層41と同じ色、又は、透明とすることが好ましい。これにより、使用者に凹部31が視認されづらくなり、特に、加飾層41と同じ色とすることにより、センサーパネル10の使用者が操作領域12から斜めに、すなわちZ方向に対してある角度を持って加飾層41の下方を覗いた場合にも加飾層41と判別が難しくなり、デザイン性を損なうことがなくなる。

0050

凹部31の断面形状は、加飾層41と基板20の対向する領域に設ける場合にはパネル表面11に向かうほど面積が小さくなる形状に限定されず、面積が一定な形状とすることもできる。この場合、凹部31の上面から出射する光は加飾層41によって遮られ、側面から出射する光は屈折効果によってパネル表面11の操作領域12側には進行しづらくなるため、配線層22の視認を防ぐことができる。

0051

凹部31を加飾層41と基板20の対向する領域に設ける場合、凹部31の数は複数であっても良い。また、この場合、凹部31は、この対向領域をすべて覆うように設けても良い。

0052

上記実施形態では、凹部31を、加飾層41と基板20が対向する領域に設けたが、パネル表面11に向かうほど面積が小さくなる形状であれば、透明電極層21にかからない範囲で、透光層42と基板20が対向する領域に入ってもよい。

0053

凹部31に連なるような形状の第2の凹部を接着層24に形成し、互いに連なった、凹部31と第2の凹部を屈折部としてもよい。第2の凹部は、例えば、接着層24の塗布において該当箇所をマスキングすることによって形成する。

0054

配線層22側からの光がパネル表面11の操作領域12へ出射することを抑えることができるような形態であれば、凹部31内の構成材料の屈折率を周囲のカバー層30や接着層24の屈折率よりも大きなものとしてもよい。

0055

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

0056

以上のように、本発明に係るセンサーパネルは、配線層が有色であるパネルに有用であり、特に、加飾層と基板の間隔が大きいほど有用である。

0057

10センサーパネル
11パネル表面
12操作領域
13加飾領域
20基板
21透明電極層
22配線層
24接着層
30カバー層
31 凹部(屈折部)
40樹脂層
41加飾層
42透光層
51 第1金型
52 第2金型
52c突起部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ