特開 2019-8583 タッチパッドおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-8583(P2019-8583A)

(43)【公開日】2019年1月17日

(54)【発明の名称】タッチパッドおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0354 20130101AFI20181214BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20181214BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/0354 453

   G06F3/041 460

   G06F3/041 495

   G06F3/041 660

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-124157(P2017-124157)

(22)【出願日】2017年6月26日

(71)【出願人】

【識別番号】505205731

【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】杉沢 和敏

(72)【発明者】

【氏名】北村 昌宏

【テーマコード（参考）】

5B087

【Ｆターム（参考）】

5B087AA04

5B087BC21

5B087BC22

(57)【要約】

【課題】ガラス製のものより安価であり、表面のフィーリングがよく、かつ、耐油性を有するパッドプレートを備えたタッチパッドおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るタッチパッドは、電気的に絶縁性を有する樹脂製の基部１２と、基部１２上を覆うよう積層された光硬化樹脂層１３と、光硬化樹脂層１３上を覆うよう積層されたアンチフィンガー膜１４と、を備え、アンチフィンガー膜１４がタッチ操作面である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気的に絶縁性を有する樹脂製の基部と、
前記基部上を覆うよう積層された光硬化樹脂層と、
前記光硬化樹脂層上を覆うよう積層されたアンチフィンガー膜と、
を備え、前記アンチフィンガー膜がタッチ操作面であるタッチパッド。

【請求項2】

前記光硬化樹脂層が、硬化した光硬化性樹脂組成物で構成され、
前記アンチフィンガー膜が、酸化物またはフッ化物で構成されている請求項１に記載のタッチパッド。

【請求項3】

電気的に絶縁性を有する樹脂製の基部上に、光硬化性樹脂組成物を塗布し、光照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させて光硬化樹脂層を形成し、
前記光硬化樹脂層上に、酸化物またはフッ化物をスプレーまたは蒸着させてアンチフィンガー膜を形成するタッチパッドの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチパッドおよびその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）およびタブレット型パーソナルコンピュータ（タブレット型ＰＣ）等の電子機器は、ディスプレイに表示されるカーソル（マウスポインタ）を操作するための入力装置を備えている（特許文献１参照）。

【0003】

入力装置の１つに、タッチパッドがある。タッチパッドは、平板状のセンサを指等でなぞることでマウスポインタを操作でき、マウスの代わりとして操作可能な入力手段である。

【0004】

タッチパッドは、通常、タッチ操作を検出する基板プレートと、基板プレートの上部に積層されたタッチ操作面を有するパッドプレートと、を備えている。

【0005】

パッドプレートは、一般的に、ガラス製の板または樹脂製の板である。樹脂板の素材は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリウレタン（ＰＵ）などである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７−２７６８４号公報（段落００２５および段落００２８）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ガラス製のパッドプレートは、手触り（フィーリング）が良いが、高価である。より安価なタッチパッドとするためには、樹脂製のパッドプレートを用いるのが好ましい。

【0008】

しかしながら、樹脂製のパッドプレートは、ガラス製と比較して、手触り（フィーリング）が悪く、耐油性があまり高くないという課題がある。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、表面のフィーリングがよく、かつ、耐油性を有するパッドプレートを備えたタッチパッドをガラス製のものより安価に提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明のタッチパッドおよびその製造方法は以下の手段を採用する。

【0011】

本発明は、電気的に絶縁性を有する樹脂製の基部と、前記基部上を覆うよう積層された光硬化樹脂層と、前記光硬化樹脂層上を覆うよう積層されたアンチフィンガー膜と、を備え、前記アンチフィンガー膜がタッチ操作面であるタッチパッドを提供する。

【0012】

また、本発明は、電気的に絶縁性を有する樹脂製の基部上に、光硬化性樹脂組成物を塗布し、光照射して前記光硬化性樹脂組成物を硬化させて光硬化樹脂層を形成し、前記光硬化樹脂層上に、酸化物またはフッ化物をスプレーまたは蒸着させてアンチフィンガー膜を形成するタッチパッドの製造方法を提供する。

【0013】

基部を樹脂製の部材とすることで、ガラス製のものよりも安価なタッチパッドとすることができる。基部上にアンチフィンガー膜を積層してタッチ操作面とすることで、タッチ操作面の耐油性を向上させるとともに、摩擦を減らして滑りやすくできる。これにより、タッチ操作面に指紋、脂および汚れが付着しにくくなるとともに、手触りもよくなる。

【0014】

一方、基部上にアンチフィンガー膜を積層したたけでは、ガラス製のものと比較して強度が弱い。これを補うため、上記発明の一態様では基部とアンチフィンガー膜との間に光硬化樹脂層を配置する。光硬化樹脂層は、樹脂が光により硬化されてなるため、基部よりも硬い層とできる。基部上に光硬化樹脂層を設けることで、摩擦などに対する耐久性および耐薬性が向上する。また、光硬化樹脂層を介することでアンチフィンガー膜が剥れにくくできるため、タッチパッドを長寿命化させられる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、樹脂製の基部上に光硬化樹脂層およびアンチフィンガー膜を順次積層させたタッチパッドは、ガラス製の基部を用いたものより安価であり、表面のフィーリングがよく、かつ、耐油性の高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一実施形態に係るタッチパッドを搭載したノート型ＰＣの斜視図である。

【図2】タッチパッドの部分縦断面図である。

【図3】ＲＣＡ試験結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係るタッチパッドについて、このタッチパッドを備える電子機器との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【0018】

図１は、本実施形態に係るタッチパッドを搭載したノート型ＰＣ（電子機器）の斜視図である。

【0019】

ノート型ＰＣ１は、本体筐体２と、ヒンジ３を介して開閉可能に本体筐体２に連結されたディスプレイ筐体４とを備えている。本実施形態において、本体筐体２およびディスプレイ筐体４は略直方体である。ノート型ＰＣ１は、本体筐体２側にディスプレイ筐体４を倒すことで閉じた状態とされうる。

【0020】

本体筐体２の内部には、図示しない基板、演算処理装置、ハードディスク装置、メモリ等の各種電子部品が収納されている。

【0021】

ディスプレイ筐体４には、各種情報を表示出力するための液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置５が設けられている。

【0022】

本体筐体２は、各種情報を入力するためのキーボード装置６およびタッチパッド７を備えている。キーボード装置６の略中央にはポインティングスティック８が設けられている。タッチパッド７およびポインティングスティック８は、それぞれカーソル（マウスポインタ）を操作するためのものであり、マウスの代わりとして操作する入力手段である。

【0023】

図２は、タッチパッド７の部分縦断面図である。タッチパッド７は、指先等の接近又は接触によるタッチ操作を受け付ける。本実施形態のタッチパッド７は、タッチ操作に加えて押下操作によるクリック動作が可能なクリックパッドとして構成されている。

【0024】

タッチパッド７は、タッチ操作を受け付けるタッチ操作面となるパッドプレート１０と、タッチ操作面に対するタッチ操作を検出する基板プレート１１とを備えている。

【0025】

基板プレート１１は平面視矩形状の電子基板であり、図示しない配線によって本体筐体２内の基板に接続されている。基板プレート１１は、パッドプレート１０へのタッチ操作及びタッチパッド７に対する押下操作を検出するセンサである。

【0026】

パッドプレート１０は、基板プレート１１の上面に接着剤や両面テープ等によって固着されている。

【0027】

パッドプレート１０は、基部１２、光硬化樹脂層１３、アンチフィンガー膜（ＡＦ膜）１４を備えている。基部１２が基板プレート１１に固着されている。ＡＦ膜は、パッドプレート１０の最表面に配置され、タッチ操作面となる。光硬化樹脂層１３は、基部１２とＡＦ膜１４との間に挟まれるよう配置されている。光硬化樹脂層１３は、基部１２のＡＦ膜側表面の全体を覆い、ＡＦ膜１４は、光硬化樹脂層の表面全体を覆っている。

【0028】

基部１２は、樹脂製である。樹脂は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、アクリル系樹脂（例えばポリメチルメタクリレート）である。樹脂は、電気的絶縁材料である。樹脂としては、−４０℃から１２０℃程度までの耐熱性を有するものが選択される。基部１２の厚さは、一般的に０．１５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とするとよい。

【0029】

光硬化樹脂層１３は、基部１２よりも硬く、外部から付与される負荷から基部１２を保護できる。光硬化樹脂層１３の厚さは、０．０２ｍｍ以上０．０４ｍｍ以下とするとよい。

【0030】

光硬化樹脂層１３は、光硬化性樹脂組成物を硬化させてなる層である。光硬化性樹脂組成物は、光照射により重合反応を起こし硬化する樹脂（光硬化性樹脂）のモノマーまたはオリゴマーを主成分とする。主成分とは、最も多く含む成分を意味する。硬化前の光硬化性樹脂組成物は、液体である。

【0031】

光硬化性樹脂は、ラジカル重合型およびカチオン重合型のいずれであってもよい。例えば光硬化性樹脂は、アクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂である。光硬化性樹脂は、市販の紫外線硬化性樹脂であってよい。光硬化性樹脂にポリメタクリル酸エステル系樹脂を用いた場合、基部１２の材料には、アクリル酸またはアクリル酸エステル系の樹脂を用いるとよい。

【0032】

光硬化性樹脂組成物は、光重合開始剤を含む。光重合開始剤は、光に照射されると最終的に酸になる酸ラジカルを発生する化合物、あるいは、他のラジカルを発生する化合物である（以降、酸ラジカルおよび他のラジカルは区別なく「ラジカル」と称する）。光重合開始剤は、例えば、α-ヒドロキシアセトフェノンである。光重合開始剤には、他の公知のものが使用され得る。

【0033】

光硬化性樹脂組成物は、溶剤、顔料、その他の添加剤を含んでもよい。溶剤は揮発性を有し、光硬化性樹脂組成物を硬化させた後、光硬化樹脂層１３に残存しないものが用いられる。

【0034】

ＡＦ膜１４は、パッドプレート１０に耐水性および耐油性を付与する膜である。ＡＦ膜１４は、指紋の付着を防止できる。ＡＦ膜１４の厚さは、０．０３ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下とするとよい。

【0035】

ＡＦ膜１４は、フッ化物を主成分とする膜である。フッ化物は、ポリテトラフロロエチレン系（ＰＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン系（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン系（ＦＥＰ）等である。ＡＦ膜１４は、４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、または、フッ素樹脂と有機バインダー樹脂とを含んだ変性塗料等でもよい。

【0036】

次に、パッドプレート１０の製造方法について説明する。

【0037】

まず、基部１２上に光硬化樹脂層１３の材料（光硬化性樹脂組成物）を塗布し、塗膜を形成する。塗布は、スプレー、ローラーコーター塗装で行うことができる。

【0038】

次に、塗膜に光を照射する。照射する光の波長は、使用した光硬化性樹脂組成物を硬化させ得る範囲から選択する。例えば、市販の紫外線硬化性樹脂を硬化させる場合、４５０ｎｍ〜２８０ｎｍの波長の紫外線を照射する。

【0039】

光を照射すると、光重合開始剤が光のエネルギーを吸収してラジカルに変化する。光硬化性樹脂組成物はラジカルにより重合反応し、硬化される。これにより塗膜は、固体（光硬化樹脂層１３）となる。

【0040】

次に、基部１２上に形成された光硬化樹脂層１３の上に、ＡＦ膜１４を形成する。ＡＦ膜１４の形成には、公知のスプレー法、物理蒸着法（ＰＶＤ）または化学蒸着法（ＣＶＤ）等が採用されうる。

【0041】

ここで、ＰＶＤによってＡＦ膜１４を形成する方法を例示的に説明する。光硬化樹脂層１３を備えた基部１２を、物理蒸着装置のチャンバーにセットした後、チャンバー内を真空引きする。チャンバー内は、１０^−３Ｐａから１０^−４Ｐａ程度とするとよい。それにより、ＡＦ膜材料（酸化物またはフッ化物）の蒸発温度を下げることができるため、蒸着が容易となる。また、真空引きすることでチャンバー内の余分な気体分子を排気できる。そのため、蒸発したＡＦ膜材料が残存気体分子と衝突するのを避けることができる。

【0042】

チャンバー内の真空環境下でＡＦ膜材料を加熱し、光硬化樹脂層１３の表面に蒸着させ、ＡＦ膜１４を形成する。

【0043】

＜耐水性・耐油性確認＞
以下の試料１、２を用い、各試料表面を羊毛（ウールフェルト）で３０００回摩擦した。摩擦前後において試料１，２の表面の水滴角を計測した。「水滴角」とは、水滴の接線と試料表面とのなす角度θである。

【0044】

試料１：基部／光硬化樹脂層（０．０３ｍｍ）
試料２：基部／光硬化樹脂層（０．０３ｍｍ）／ＡＦ膜（０．０４ｍｍ）

【0045】

基部には、ＰＥＴ（ｉｎｈｏｎｔｅｃｈ社製，ＩＨＡＧ７７）を用いた。基部上に光硬化樹脂層を形成し、試料１とした。また、試料１と同様に光硬化性樹脂層まで形成した後、光硬化性樹脂層上にＡＦ膜をＰＶＤ法により形成したものを試料２とした。

【0046】

表１に水滴角の計測結果を示す。

【表1】

【0047】

試料１の表面の水滴角は、摩擦前（摩擦０回）で８９．１°だったものが、摩擦後（摩擦３０００回）には７７．１°になった。試料２の表面の水滴角は、摩擦前（摩擦０回）で１３１°だったものが、摩擦後（摩擦３０００回）には１２４°になった。摩擦前後における試料表面の水滴角は、表面にＡＦ膜を備えた試料２の方が試料１よりも大きかった。上記結果によれば、ＡＦ膜を設けることで、耐水性および耐油性を向上させられることが確認できた。

【0048】

＜ＲＣＡ試験＞
以下の試料３〜５を用いてＲＣＡ試験を実施した。ＲＣＡ試験は、コイル状の試料表面に一定速度で荷重をかけ、磨耗性を試験するものである。

【0049】

試料３：基部／光硬化樹脂層（０．０３ｍｍ）／ＡＦ膜（０．０４ｍｍ）
試料４：基部／光硬化樹脂層（０．０３ｍｍ）
試料５：基部／ＡＦ膜（０．０４ｍｍ）

【0050】

試験条件は、荷重１７５ｇ、試料移動速度：約６０ｍｍ／ｓとし、下地表面（試料３では光硬化樹脂層１３、試料４，５では基部１２）が露出するまでの摩擦回数をカウントした。

【0051】

図３に、試験結果を示す。同図において、横軸は試料への摩擦回数である。試料３は１８０回、試料４は６８回、試料５は４７回で下地表面が露出した。この結果から、基部上に光硬化樹脂層／ＡＦ膜を積層することで、光硬化樹脂層のみを積層したものよりも耐摩耗性が２倍程度向上することが確認された。

【0052】

また、ＡＦ膜は、光硬化樹脂層を介して基部上に積層された方が、直接基部上に積層されるより寿命が延長されることが確認された。

【0053】

試験後に、試料表面における傷、気泡、ひび割れ、変色の有無を目視で確認した。試料３表面では、傷等は認められなかった。この結果は、試験後の試料３の表面に組成変化や表面特性の変化がなかったことを示している。これにより、試料３の基部／光硬化樹脂層／ＡＦ膜の構成は、ユーザーの使用に向いており、悪影響を及ぼさないことがわかった。

【0054】

なお、上記実施形態では、電子機器としてノート型ＰＣを例示したが、これに限定されず、タッチパッドは、デスクトップ型ＰＣ等に接続される単体のキーボード装置等に搭載されてもよい。

【符号の説明】

【0055】

１ ノート型ＰＣ（電子機器）
２ 本体筐体
３ ヒンジ
４ ディスプレイ筐体
５ ディスプレイ装置
６ キーボード装置
７ タッチパッド
８ ポインティングスティック
１０ パッドプレート
１１ 基板プレート
１２ 基部
１３ 光硬化樹脂層
１４ アンチフィンガー膜（ＡＦ膜）

【図1】

【図2】

【図3】