Decorative sheet, a manufacturing method of the operation panel, the operation panel and electronic equipment

本発明は、例えば携帯電話やデジタル音楽プレーヤーといった電子機器などに使用できる操作パネルを製造するための加飾シートおよび操作パネルの製造方法に関する。

従来、電化製品などに使用される表示パネルとして、裏面にＬＥＤなどの光源による光が照射されることによって、表面に柄を表示するものがある。 こうした表示パネル１１１は、加飾シートの一種である転写シート１０１を使用して形成することができる（図６参照）。 転写シート１０１を使用して形成される表示パネル１１１は、少なくとも樹脂成形品１０９の表面に、柄を形成する透光部１０３と遮光部１０４とを備えるものであり、剥離層１０５や加飾層１０６や接着層１０７を備えることもある（図７参照）。 表示パネル１１１は、裏面からの光が透光部１０３を通過し遮光部１０４を通過しないようにして表面に柄を表示するため、遮光部１０４には光を完全に遮る隠蔽性が必要になる。

遮光部１０４が効果的に光を遮光するには黒色インクを用いるとよい。 また、デザイン面においても操作パネルを黒色にする場合が多い。 グラビア印刷で遮光部１０４が形成された加飾フィルムを用いて表示パネル１１１を作製する場合、遮光部１０４の膜厚は数μｍ程度と薄いため、遮光部１０４を形成する際に遮光性の高いインクを使用する必要がある。

特開平７−８４５３３号公報

近年、携帯電話やデジタル音楽プレーヤーなどの電子機器には、内部に静電容量スイッチと呼ばれる入力デバイスが多く搭載されるようになってきた。 静電容量スイッチとは、指が電極に近づくと電極の静電容量が変化する現象を利用したスイッチである。

こうした電子機器１５１に対して、静電容量スイッチの検出部１２１の上面に配置される操作パネルとして従来の表示パネル１１１を使用し、透光部１０３と遮光部１０４とで操作アイコンなどの透光表示柄を形成すると（図７参照）、スイッチに触れたところと別のスイッチが作動したり（誤動作）、スイッチに触れてもスイッチが作動しないこと（不動作）が発生した。 これは、表示パネル１１１の遮光部１０４が炭素質粉体で形成されたインクで形成されていて導電性を有することに伴い、指１３１の近くの電極１２２とは別の電極１２３で指１３１を検出してしまうことが生じるためである。

本発明は、遮光部に十分な隠蔽性を備えつつ静電容量スイッチに誤動作や不動作を生じさせない操作パネルを製造するための加飾シートを提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、以下のような特徴を備える。

本発明の静電容量スイッチ操作パネル形成用の加飾シートは、基体シート上に遮光部に囲まれた透光部が透光表示柄として形成され、
少なくとも４種以上の着色顔料を含有し、そのうちの１種が絶縁性黒色インク全体の不揮発成分中３０重量％以下の炭素質粉体からなり、残りの少なくとも３種以上がそれぞれ色調の異なる顔料からなる絶縁性黒色インクで遮光部が形成された構成である。

また、上記の発明において、遮光部がグラビア印刷による２層以上の絶縁性黒色インクの積層によって形成されてもよい。

本発明の静電容量スイッチ操作パネルの製造方法は、上記のいずれかの発明の加飾シートを、透光部と遮光部とが形成されていない基体シートの面が金型キャビティに面するように金型内に配置し、金型内に成形樹脂を流し込み、冷却固化後に基体シートを剥離する工程を備える。

本発明の静電容量スイッチ操作パネルの製造方法は、上記のいずれかの発明の加飾シートと樹脂成形品とを粘着剤で貼り合せて一体化する工程を備える。

本発明の静電容量スイッチ操作パネルは、樹脂成形品の表面に透光表示柄を形成する透光部と遮光部とが形成され、
少なくとも４種以上の着色顔料を含有し、そのうちの１種が絶縁性黒色インク全体の不揮発成分中３０重量％以下の炭素質粉体からなり、残りの少なくとも３種以上がそれぞれ色調の異なる顔料からなる絶縁性黒色インクで遮光部が形成された構成である。

また、上記の発明において、表面上に隣り合う２箇所のスイッチタッチ面の間のＬＣＲメータによる直列等価抵抗値（ＥＳＲ）が１０ＭΩ以上であってもよい。

本発明の電子機器は、静電容量スイッチの検出部の上面に、
樹脂成形品の表面に透光表示柄を形成する透光部と遮光部とが形成され、
少なくとも４種以上の着色顔料を含有し、そのうちの１種が絶縁性黒色インク全体の不揮発成分中３０重量％以下の炭素質粉体からなり、残りの少なくとも３種以上がそれぞれ色調の異なる顔料からなる絶縁性黒色インクで遮光部が形成されたものである静電容量スイッチ操作パネルを備えた構成である。

本発明の加飾シートによると、遮光部が絶縁性黒色インクで形成されている。 したがって、遮光部から光を漏らすことなく透光表示柄を明瞭に表示できるとともに、静電容量スイッチに誤動作や不動作を生じさせない静電容量スイッチ用操作パネルを得ることができる。

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。

まず、本発明の静電容量スイッチ操作パネル形成用の加飾シートについて説明する。 加飾シートとは、樹脂成形品の表面を加飾するために用いられるシートである。

加飾シートとして、例えば転写シート１を使用することができる。

転写シート１は、基体シート２の上に透光表示柄として形成され遮光部４に囲まれた透光部３を備える転写層８が少なくとも形成されたものである（図１参照）。 後述する成形同時転写法によって、転写シート１を樹脂成形品９に融着させ、転写シート１の基体シート２を剥離し、転写シート１の転写層８を樹脂成形品９の表面に転写して静電容量スイッチ操作パネルを形成することができる（図２、図３参照）。

基体シート２としては、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ビニロン樹脂、アセテート樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などのプラスチックシートを使用することができる。 基体シート２の厚さとしては、１０〜１００μｍのものを使用するとよい。 基体シート２はそれ自体で剥離性を有するものを用いるとよい。 また、より剥離性を安定させるために、離型層（図示せず）を形成してもよい。 離型層は転写工程後に基体シート２とともに除去される層である。 離型層の材質としては、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂などの硬化性樹脂を用いるとよい。 離型層の形成方法としては、ロールコート法、スプレー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。

また、基体シート２あるいは離型層との剥離をより確実にするために、必要に応じて剥離層５を形成してもよい。 剥離層５は、成形同時転写後に基体シート２を剥離した際に、基体シート２または離型層から剥離して被転写物の最外面となる層である。 剥離層５の材質としては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ゴム系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂などのほか、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂などのコポリマーを用いるとよい。 剥離層５に硬度が必要な場合には、紫外線硬化性樹脂などの光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などの放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などを選定して用いるとよい。 剥離層５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。

また、意匠性を付与するため加飾層６を形成してもよい。 加飾層６の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、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、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クを用いるとよい。 加飾層６の形成方法としては、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。 加飾層６の厚さとしては、１〜３０μｍが好ましい。

遮光部４に囲まれた透光部３が透光表示柄となるように遮光部４を形成する。 透光表示柄とは操作パネル裏面からの光の照射有無によって表示の有無が変化する柄のことである。 透光表示柄として三角形や四角形などの単純な形状に限らず、例えば操作アイコンの柄を形成するようにしてもよい。 遮光部４は絶縁性黒色インクで形成される。 絶縁性黒色インクは、裏面から光を照射しても遮光部４に光漏れを起こさないための隠蔽性と、操作パネルの操作中に静電容量スイッチの誤動作や不動作を引き起こさないための絶縁性とを操作パネルに付与するためのインクである。 絶縁性黒色インクは少なくとも４種以上の着色顔料を含有し、そのうちの１種が絶縁性黒色インク全体の不揮発成分中３０重量％以下の濃度の炭素質粉体であるのが好ましい。 炭素質粉体の濃度が３０重量％以下であれば、印刷用黒色インクに絶縁性が得られ、操作パネルが静電容量スイッチの誤動作や不動作を引き起こさないようにすることができる。 炭素微粉体は粒子径１〜２００ｎｍであることが望ましい。 ２００ｎｍより大きいと文字再現性について印刷適性が悪くなる。 １ｎｍより小さいと黒色度や隠蔽性が落ちてしまう。

残りの少なくとも３種の着色顔料は青色系、赤色系、黄色系の顔料が望ましい。 混ぜると黒色となるからである。 青色系顔料としては、例えば、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５（銅フタロシアニン）等が、赤色系顔料としては、例えば、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４９（パーマネントレッドＢＬ）、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １４４（Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ Ｒｅｄ ｔｙｐｅｌ）等が、黄色系顔料としては、例えば、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２（ジスアゾイエロー）等を使用できる。 青色系、赤色系、黄色系以外の顔料として、例えば、黒色系顔料としてＰｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ １（アニリンブラック）、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ １１（鉄黒）等を使用してもよい。

絶縁性黒色インクに使用する樹脂バインダーは、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂のいずれか、あるいはこれらの組み合わせを主成分とするものである。

遮光部４をグラビア印刷で形成する場合は２層以上に積層すると十分な隠蔽性を得ることができて好適である。 また、遮光部４におけるインク層全体の膜厚は２０μｍ以下であるのが好ましい。 この膜厚が２０μｍより大きいと、樹脂成形品９にロール転写法などで転写層８を転写する後転写加工によって操作パネル１１を形成する場合、遮光部４のインキ層膜厚と遮光部４以外の部分の膜厚との差により段差が形成され、外観の見栄えに対して好ましくない。 また、後述する貼り合せ法で操作パネル１１を形成する場合も同様の段差が目立ちやすい。 さらに、後述する成形同時転写法で操作パネル１１を形成する場合はインク層が厚いと溶融した成形樹脂３２の熱圧によりインクが溶融して流動しやすくなり、パターンが歪んだりするいわゆるインク流れが起こりやすくなる。

また、接着層７を必要に応じて形成してもよい。 接着層７は、成形同時転写法により転写シートを樹脂成形品９に接着させるための層である。 樹脂成形品９の材質がポリアクリル系樹脂の場合は、接着層７の材質としてポリアクリル系樹脂を用いるとよい。 また、樹脂成形品９の材質がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、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ポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを、接着層７の材質として使用すればよい。 接着層７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ティングや、グラビア印刷、スクリーン印刷法などを用いるとよい。 接着層７の乾燥膜厚は、１〜５μｍとするのが一般的である。

次に、成形同時転写法によって操作パネル１１を製造する方法について説明する（図２参照）。

まず、可動型と固定型とからなる成形用金型３１内に転写シート１を送り込む。 その際、枚葉の転写シート１を１枚ずつ送り込んでもよいし、長尺の転写シート１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１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１と成形用金型３１との見当が一致するようにするとよい。 また、転写シート１を間欠的に送り込む際に、転写シート１の位置をセンサーで検出した後に転写シート１を可動型と固定型とで固定するようにしてもよい。 転写シート１は転写層８が形成されていない基体シート２の面が金型キャビティに面するように金型内に配置する。 成形用金型３１を閉じた後、ゲートから成形樹脂３２を金型内に射出充填させ、樹脂成形品９を形成するのと同時にその面に転写シート１を接着させる（図２（ａ）参照）。 樹脂成形品９を冷却固化した後、成形用金型３１を開いて基体シート２を剥がすと、転写層８が樹脂成形品９の表面に転写され、転写工程が完了する（図２（ｂ）参照）。 こうして表面に転写層８を有する操作パネル１１が形成される（図３、図４参照）。

操作パネル１１を形成するための樹脂成形品９に用いられる成形樹脂３２としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の公知の熱可塑性樹脂がいずれも使用できる。 これらの樹脂は単独あるいは２種以上を混合して使用することも可能である。

加飾シートとしては、先に説明した転写シート１とは別に、貼り合せシート（図示せず）を使用することもできる。 貼り合せシートは転写シート１の構成から剥離層５および接着層７を除いたものである。 貼り合せシートは樹脂成形品の表面と接着して一体となり、樹脂成形品からはみ出た外周部分が切り離されるものである。

貼り合せシートを使用する貼り合せ法によって静電容量スイッチ操作パネルを形成するには、まず、樹脂成形品の表面に粘着剤を塗布しその上に貼り合せシートを樹脂成形品の表面に接着し、その後樹脂成形品からはみ出た外周部分を切り離せばよい。

こうして形成された操作パネル１１は透光表示柄を備えるだけでなく、電子機器５１を操作するために指が触れられる箇所であるスイッチタッチ面４１、４２も備える（図４、図５参照）。 操作パネル１１は、静電容量スイッチの指を検出するための基板である検出部２１の上面に配置される（図５参照）。 検出部２１は基材２４上に電極２２、２３が形成された構成である。 スイッチタッチ面４１、４２は電極２２、２３の上面に位置するものであって、必ずしも透光表示柄である透光部３の位置と重なる訳ではない。

静電容量スイッチ用の操作パネルには、表面だけでなく内部の層にも絶縁性が要求される。 しかし、内部の層が絶縁性であるかどうかは、通常の絶縁抵抗計では確認できない。 そこで、測定物を抵抗値、電気容量、インダクタンスの等価回路とみなし、それぞれを独立に測定できるＬＣＲメータを使用して、直列等価抵抗値（ＥＳＲ）を測定して絶縁性を評価するのがよい。 ＬＣＲメータで操作パネルのＥＳＲを測定するには、操作パネルの操作部、詳しくは表面上の隣り合う２箇所のスイッチタッチ面４１、４２にＬＣＲメータの２本のテスター棒をそれぞれ当てればよい（図４、５参照）。 このスイッチタッチ面４１、４２の位置は電極２２、２３の上面の位置である。 測定条件でＥＳＲの値は大きく変わるものではないが、本発明においては、周波数（ＦＲＥＱ）２０ｋＨｚ、定電圧印加（ＣＶ）１．２５Ｖの条件で測定するものとする。 ＬＣＲメータで測定したＥＳＲは１０ＭΩ以上であるのが好ましい。 ＥＳＲが１０ＭΩ以上であれば、操作パネルが静電容量スイッチの誤動作や不動作を引き起こさないようにすることができる。

厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シート２とし、次いで、剥離層５、加飾層６、遮光部４に囲まれた透光部３が透光表示柄となるように遮光部４、および接着層７を順次グラビア印刷法により形成して、転写シート１を得た。 剥離層５、加飾層６は、それぞれアクリル系樹脂からなるインキを用いて形成した。 遮光部４は、下記の絶縁性黒色インクを用い、グラビア印刷機で２層刷り重ねた。 接着層１５は塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂からなるインキを用いて形成した。

絶縁性黒色インク組成 顔料 １０．０％
アクリル樹脂 １８．０％
ビニル樹脂 ４．０％
分散剤 ０．４％
ＭＥＫ 約３１％
トルエン 約３５％
＊顔料の組成 三菱化学株式会社製カーボンブラック ＭＡ８ ４０％
青色系顔料 ２１％
赤色系顔料 １６％
黄色系顔料 ２３％

成形同時転写法により操作パネル１１を得た。 得られた操作パネルの操作部の抵抗値を、日置電機株式会社製３５３２−５０ ＬＣＲ ＨｉＴＥＳＴＥＲを使用し、周波数（ＦＲＥＱ）２０ｋＨｚ、定電圧印加（ＣＶ）１．２５Ｖの条件で測定したところ、直列等価抵抗値（ＥＳＲ）は１５０ＭΩであり、静電容量スイッチ用の操作パネルとして使用したところ、スイッチの誤動作や不動作は生じなかった。 また、操作パネル１１の裏側からＬＥＤ光源１２を照らしたところ、透光部３から透光表示柄が明瞭に浮かび上がり遮光部４からの光漏れはなかった。

（比較例１）
遮光部４を以下の黒色インクとしたこと以外は実施例１と同様にして形成した転写シートを用いて、成形同時転写法により操作パネルを得た。

黒色インク組成 顔料 １０．０％
アクリル樹脂 １８．０％
ビニル樹脂 ４．０％
分散剤 ０．４％
ＭＥＫ 約３１％
トルエン 約３５％
＊顔料の組成 三菱化学株式会社製カーボンブラック ＭＡ８ １００％

得られた操作パネルの操作部の抵抗値を、実施例１と同条件で測定したところ、直列等価抵抗値（ＥＳＲ）は０．５ＭΩであり、静電容量スイッチ用の操作パネルとして使用したところ、スイッチの誤動作が生じてしまった。

厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを基体シート２とし、次いで、加飾層６および遮光部４に囲まれた透光部３が透光表示柄となるように遮光部４を順次グラビア印刷法により形成して、貼り合せシートを得た。

遮光部は下記の絶縁性黒色インクを用い、グラビア印刷機で２層刷り重ねた。

絶縁性黒色インク組成 顔料 １０．０％
アクリル樹脂 １８．０％
ビニル樹脂 ４．０％
分散剤 ０．４％
ＭＥＫ 約３１％
トルエン 約３５％
＊顔料の組成 三菱化学株式会社製カーボンブラック ＭＡ８ ４０％
青色系顔料 ２１％
赤色系顔料 １６％
黄色系顔料 ２３％

得られた貼り合せシートを貼り合せ法によって厚さ１ｍｍのポリカーボネート透明板に貼り合せ、一体化することで、操作パネルを得た。 得られた操作パネルの操作部の抵抗値を、日置電機株式会社製３５３２−５０ ＬＣＲ ＨｉＴＥＳＴＥＲを使用し、周波数（ＦＲＥＱ）２０ｋＨｚ、定電圧印加（ＣＶ）１．２５Ｖの条件で測定したところ、直列等価抵抗値（ＥＳＲ）は８６ＭΩであり、静電容量スイッチ用の操作パネルとして使用したところ、スイッチの誤動作や不動作は生じなかった。 また、操作パネルの裏側からＬＥＤ光源１２を照らしたところ、透光部３から透光表示柄が明瞭に浮かび上がり遮光部４からの光漏れはなかった。

本発明の転写シートの断面図である。

成形同時転写法により本発明の操作パネルを製造する一工程を示す断面図である。

本発明の操作パネルの断面図である。

本発明の操作パネルの正面図である。

本発明の電子機器の断面図である。

従来の表示パネルの断面図である。

従来の電子機器の断面図である。

符号の説明

１ 転写シート ２ 基体シート ３ 透光部 ４ 遮光部 ５ 剥離層 ６ 加飾層 ７ 接着層 ８ 転写層 ９ 樹脂成形品 １１ 操作パネル １２ 光源 ２１ 検出部 ２２ 電極 ２３ 電極 ２４ 基材 ３１ 成形用金型 ３２ 成形樹脂 ４１ スイッチタッチ面 ４２ スイッチタッチ面 ５１ 電子機器 ５２ 電子機器筐体１０１ 転写シート１０２ 基体シート１０３ 透光部１０４ 遮光部１０５ 剥離層１０６ 加飾層１０７ 接着層１０９ 樹脂成形品１１１ 表示パネル１１２ 光源１２１ 検出部１２２ 電極１２３ 電極１２４ 基材１３１ 指１５１ 電子機器１５２ 電子機器筐体