片状器件及其制造方法与流程

文档序号:31213006发布日期:2022-08-20 03:55阅读:67来源:国知局
片状器件及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种具备以热塑性弹性体为主要材料的膜层的片状器件及其制造方法。


背景技术:

2.近年来,作为人穿戴在身上的可穿戴设备,正在积极地开发可穿戴的电气制品。可穿戴的电气制品要求柔软性。作为可穿戴的电气制品,例如有在腕带(手环)上组装血压测定的功能和/或脉搏测定的功能的电气制品,另外,如专利文献1所记载的那样,有在手套上组装便携电话终端的电气制品。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本专利特开2006-165892号公报
6.如专利文献1所记载的那样,在手套中组装可穿戴的电气制品的情况下,要求与手套的复杂且剧烈的动作对应地结实且稳定地动作的部件。结实的部件是指,穿着使用时难以发生故障的部件,但例如是承受很多弯曲次数的部件,或者是承受较大的应力的部件,或者是防水性高的部件,根据用途要求的结实性是各种各样的。另外,稳定的动作是指例如有传感器的物理量和电量的稳定的转换、发光元件的发光的稳定性、加热器的发热的稳定性、天线的电流和电波的稳定的转换。
7.专利文献1中记载的手套在功能上是优异的,但当观察手套的附图时,由于组装了电气功能,因此认为手套缺乏柔软性,手套的穿着感觉较差。另外,例如,当考虑在手套上组装触摸传感器时,如果是将静电电容转换为电量的触摸传感器,则由于手套的变形而产生的静电电容的变化有时会成为误差。


技术实现要素:

8.本发明的课题在于,提供一种适用于结实且柔软性高且稳定地动作的柔软的电气制品的片状器件。
9.以下,作为用于解决课题的手段,说明多个方式。这些方式能够根据需要任意组合。
10.一观点所涉及的片状器件,具备:第一膜层,所述第一膜层以热塑性树脂作为主要材料;第二膜层,所述第二膜层粘接于第一膜层,以比热塑性树脂更能延伸的热塑性弹性体作为主要材料,且20℃下的每单位长度的延伸率比第一膜层大;以及电路层,所述电路层具备具有第一转换功能的第一转换部和具有第二转换功能的第二转换部,并粘接于第一膜层。该片状器件具有第一膜层、第一转换部和第二膜层重叠的第一部位、第一膜层不存在而第二膜层存在的第二部位、以及第一膜层、第二转换部和第二膜层重叠的第三部位。该片状器件的第一部位、第二部位以及第三部位在第二膜层的面内的第一方向上依次排列配置。在该片状器件中,包含第一部位、第二部位以及第三部位的第一区域构成为,沿第一方向施
加相同的力时的20℃下的每单位长度的延伸率比第一膜层的单体的每单位长度的延伸率大。
11.这样构成的片状器件由于第一膜层的延伸率比第二膜层小,因此与在第二膜层直接形成电路层的情况相比时,通过在第一膜层上粘接电路层,电路层的第一转换功能和第二转换功能被第一膜层更好地保护,第一转换部以及第二转换部稳定地动作。另外,由于通过第一膜层不存在而第二膜层存在的第二部位的热塑性弹性体来缓和施加于第一膜层的应力,因此保护粘接于第一膜层的电路层。进而,通过构成为第一区域的延伸率比第一膜层的单体的延伸率大,从而与第一区域的延伸率与第一膜层的单体的延伸率相等地构成的情况相比,片状器件能够配合周围的变形而柔软地变形。其结果是,例如,在将片状器件应用于衣物的情况下,衣物的穿着感觉变好。
12.在上述的片状器件中,电路层具备具有第三转换功能的第三转换部,片状器件具有第一膜层不存在而第二膜层存在的第四部位以及第一膜层、第三转换部和第二膜层重叠的第五部位,在片状器件中,第一部位、第四部位以及第五部位在与第二膜层的面内的第一方向不同的第二方向上依次排列配置,包含第一部位、第四部位以及第五部位的第二区域的沿第二方向施加相同的力时的每单位长度的延伸率比第一膜层的单体的每单位长度的延伸率大。这样构成的片状器件不仅在第一方向,而且在第二方向也能够提高第一~第三转换功能的稳定性,改善柔软性。
13.在上述的片状器件中,也可以是,第二部位实质上具有与第一部位以及第三部位的厚度相同的厚度。这样构成的片状器件由于在第一部位以及第三部位与第二部位的边界不产生台阶,因此防止了因这些边界卡住而产生的应力的产生,不易破损。
14.上述的片状器件也可以构成为,具备粘接于第二膜层,并显示有图案的装饰层。在这样构成的片状器件中,装饰层的图案与第一转换部以及第二转换部的位置关系被固定。其结果是,例如在将片状器件应用于衣物的情况下,即使片状器件因身体的运动而变形,也能够通过装饰层准确地确定第一转换部以及第二转换部的配置场所。
15.一观点所涉及的片状器件的制造方法,具备如下步骤:将具有第一转换功能的第一转换部和具有第二转换功能的第二转换部的电路层粘接于以热塑性树脂作为主要材料的第一膜层而形成电路膜的步骤;形成具有以比热塑性树脂更能延伸的热塑性弹性体作为主要材料且在20℃下比第一膜层更能延伸的第二膜层以及保护膜的弹性体膜的步骤;将电路膜和弹性体膜重叠而进行热压的步骤;以及剥离保护膜的步骤。在片状器件的制造方法的进行热压的步骤中,经由保护膜将模具按压于第二膜层,在第二膜层的表面形成凹凸的同时,将第一膜层和第二膜层粘接,将第一膜层、第一转换部和第二膜层重叠的第一部位、第一膜层、第二转换部和第二膜层重叠的第三部位、以及第一膜层不存在而第二膜层存在的第二部位,在第二膜层的面内的第一方向上按第一部位、第二部位以及第三部位的顺序排列配置。
16.以这样构成的片状器件的制造方法制造的片状器件,由于第一膜层的延伸率比第二膜层小,因此与在第二膜层形成电路层的情况相比,通过在第一膜层上粘接电路层,电路层的第一转换功能和第二转换功能被第一膜层更好地保护,稳定地动作。另外,由于通过第一膜层不存在而第二膜层存在的第二部位的热塑性弹性体来缓和施加于第一膜层的应力,因此保护粘接于第一膜层的电路层,稳定地动作。进而,通过构成为第一区域的延伸率比第
一膜层的单体的每单位长度的延伸率大,与仅得到与第一膜层的单体的每单位长度的延伸率相等的延伸率的情况相比,例如,在将片状器件应用于衣物的情况下,柔软性得到改善,片状器件更好地适合于人体的运动。其结果是,例如,当将片状器件应用于衣物时,穿着包含片状器件的衣物时的穿着感觉变好。另外,由于在被保护膜保护的状态下在第二膜层上形成凹凸,因此能够防止片状器件的表面的劣化。在这样的片状器件的制造方法中,与以与在片状器件的表面上进行热压的步骤不同的步骤在片状器件的表面形成凹凸的情况相比,能够减少制造工序的步骤数。
17.上述的片状器件的制造方法也可以构成为,具备在保护膜与第二膜层之间形成显示有图案的装饰层的步骤。在这样构成的片状器件的制造方法中,能够容易地进行第一转换部以及第二转换部的配置位置与图案的配置位置的对位。
18.发明效果
19.本发明的片状器件在应用于柔软的电气制品时,有助于改善电气制品的结实性、柔软性、动作的稳定性。本发明的片状器件的制造方法适用于实施了装饰的片状器件的制造。
附图说明
20.图1是应用了第一实施方式的片状器件的腕带的立体图。
21.图2是应用了第一实施方式的片状器件的腕带的立体图。
22.图3是将片状器件的一部分放大了的局部放大俯视图。
23.图4是表示沿着图3的i-i线的片状器件的截面的局部截面图。
24.图5是转印膜的示意性截面图。
25.图6是用于说明弹性体膜的制造步骤的示意图。
26.图7是用于说明热压的步骤的示意图。
27.图8是用于说明除去载体膜的步骤的片状器件的示意性截面图。
28.图9是将第二实施方式的片状器件的一部分放大了的局部放大俯视图。
29.图10是表示沿着图9的ii-ii线的片状器件的截面的局部截面图。
30.图11是表示沿着图9的iii-iii线的片状器件的截面的局部截面图。
31.图12是表示变形例所涉及的片状器件的一例的局部放大俯视图。
32.图13是表示变形例所涉及的片状器件的其他例的局部放大俯视图。
33.图14是表示变形例所涉及的片状器件的其他例的局部放大俯视图。
34.图15是表示变形例所涉及的片状器件的其他例的局部放大俯视图。
35.符号说明
36.1腕带
37.5、6、7a~7d片状器件
38.40第一膜层
39.50第二膜层
40.60电路层
41.70装饰层
42.80电路膜
43.91转印膜
44.91a载体膜
45.61、261、361、461、561、661第一转换部
46.62、262、362、462、562、662第二转换部
47.263、563、663第三转换部
48.d1第一方向
49.d2第二方向
50.l1第一部位
51.l2第二部位
52.l3第三部位
53.l4第四部位
54.l5第五部位
55.r1第一区域
56.r2第二区域
具体实施方式
57.《第一实施方式》
58.(1)整体结构
59.在图1以及图2中,示出了组装有第一实施方式所涉及的片状器件5的腕带1。腕带1是用户卷绕在手腕上使用的装饰品。腕带1的主体部10主要由树脂和弹性体构成,构成为能够在长边方向上弹性变形。在腕带1上,具有将突起嵌入孔中而加以保持的卡止部11。虽然间歇地设置有腕带1的孔,但由于腕带1的主体部10变形,因此腕带1能够适合地佩戴到人的手腕上。在这样的佩戴中,特别是腕带1的长边方向(图3以及图4所示的第一方向d1)的延伸(延伸率)是重要的。图1所示的腕带1具备脉搏测定装置20和触摸传感器30。在该实施方式中,片状器件5由主体部10和触摸传感器30构成。
60.脉搏测定装置20具有测定佩戴了腕带1的人的脉搏的功能以及钟表的功能。脉搏测定装置20具有显示脉搏和时间的显示部21。在图1的显示部21中,示出有1分钟的脉搏为“65”,当前的时刻为“11:24”。
61.在腕带1的主体部10,设置有收纳脉搏测定装置20的收纳部13。薄且大致呈长方体状的外观的脉搏测定装置20能够从腕带1的侧部插入到收纳部13中。脉搏测定装置20通过插入到收纳部13中而与触摸传感器30连接。虽然省略了图示,但脉搏测定装置20具有用于供触摸传感器30插入并电连接的插入部。图1所示的触摸传感器30是用于输入0~9的数值的输入装置。
62.在此,作为柔软的电气制品,举出了直接戴着在身上的腕带1,但例如,本发明所涉及的片状器件也可以佩戴在衣服等衣物上。在将片状器件佩戴于衣物的方法中,例如有缝入衣服、粘接于衣服、用固定件保持于衣服、或者夹在衣服的多个布之间的方法。
63.(2)详细结构
64.(2-1)触摸传感器30的结构的说明
65.在图3以及图4中,示出有用于输入数值“0”、“1”、“2”、“3”的触摸传感器30的上部
31。在图4中,示出有沿着图3的i-i线切断了腕带1的截面。在图3以及图4中,长边方向是箭头所示的第一方向d1。如图3以及图4所示,触摸传感器30嵌入主体部10中,与主体部10一体化。
66.触摸传感器30具备第一膜层40和电路层60。主体部10具备第二膜层50和装饰层70。在本发明中,膜层是薄的膜状的层。第一膜层40的厚度例如为25μm~100μm。第二膜层50的厚度例如为100μm~5mm。电路层60的厚度例如为1μm~50μm。装饰层70的厚度例如为5μm~100μm。
67.第一膜层40是以热塑性树脂作为主要材料的层。在本说明书中,“作为主要材料”是指该材料占整体的50重量%以上的比例。第一膜层40例如以聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)作为主要材料。在这种情况下,第一膜层40可以仅由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成,也可以以50重量%以下的比例添加填充剂。例如,可以由90重量%的pet和10重量%的填充剂构成第一膜层40。作为填充剂,例如有其他热塑性树脂、热固性树脂、无机物。作为无机物,例如有滑石、碳纤维、陶瓷。作为热塑性树脂,除了聚对苯二甲酸乙二醇酯以外,还有例如聚酰亚胺(pi)、聚碳酸酯(pc)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)。
68.第二膜层50是以热塑性弹性体(tpe)为主要材料的层。作为热塑性弹性体,例如有酰胺系tpe(tpa)、酯系tpe(tpc)、烯烃系tpe(tpo)、苯乙烯系tpe(tps)、聚氨酯系tpe(tpu)。第二膜层50也可以填充50重量%以下的填充剂。作为该第二膜层50的主要材料的tpe,与作为第一膜层40的主要材料的热塑性树脂相比,20℃下的每单位长度的延伸率(伸张率、延伸率)大。进而,以这种热塑性弹性体作为主要材料的第二膜层50,在20℃下每单位长度的延伸率比以热塑性树脂为主要材料的第一膜层40大。第二膜层50粘接在第一膜层40上。
69.电路层60具有:具有第一转换功能的第一转换部61;具有第二转换功能的第二转换部62;和布线69。本发明中的转换功能是进行某电气现象和该电气现象以外的其他物理现象之间的转换的功能。在这种情况下的转换功能中,也包括将某电气现象转换为该电气现象以外的其他电气现象的功能。第一转换部61和第二转换部62通过布线69与存在于电路层60的外部的外部设备连接。在第一实施方式中,脉搏测定装置20是通过布线69连接的外部设备。电路层60与第一膜层40粘接。第一转换部61具有用于输入数值“0”的第一转换功能,第二转换部62具有用于输入数值“2”的第二转换功能。这种情况下的第一转换功能和第二转换功能是将由腕带1的佩戴者的手指与第一转换部61或者第二转换部62上的主体部10接触而产生的静电电容的变化转换为电信号的功能。
70.在第一实施方式中,说明了第一转换功能以及第二转换功能是将静电电容的变化转换为电信号的功能且片状器件5包含触摸传感器30的情况,但构成片状器件的部件并不限于该类型的触摸传感器。例如,能够在片状器件中包括将物理量转换为电信号的触摸传感器以外的其他传感器。另外,在能够作为第一转换功能以及第二转换功能使用的功能中,例如有光-电转换功能、热-电转换功能、电波-电流转换功能。光-电转换功能具有将电转换为光的功能和将光转换为电的功能。在发挥将电转换为光的功能的器件中,例如有led(light emitting diode:发光二极管)。在发挥将光转换为电的功能的器件中,例如有太阳能电池、光电二极管。在发挥将电热转换为热的热-电转换功能的器件中,有加热器。在发挥进行电波与电流之间的转换的电波-电流转换功能的器件中,有天线。另外,在第一实施方式中,对第一转换功能以及第二转换功能是相同的转换功能的情况进行了说明,但第一转
换功能和第二转换功能也可以是不同的转换功能。不同的转换功能例如为上述的传感器和光-电转换功能、传感器和热-电转换功能、传感器和电波-电流转换功能、光-电转换功能和热-电转换功能、光-电转换功能和电波-电流转换功能、热-电转换功能和电波-电流转换功能。具有第一转换功能的第一转换部和具有第二转换功能的第二转换部构成为能够分别流过电流。
71.如图4所示,片状器件5在观察沿着i-i线的截面时,具有第一部位l1、第二部位l2和第三部位l3。第一部位l1、第二部位l2以及第三部位l3在第二膜层50的面内的第一方向d1上依次排列配置。包含沿着第一方向d1排列的第一部位l1、第二部位l2以及第三部位l3的区域是第一区域r1。第一区域r1构成为,沿第一方向d1施加相同的力时的20℃下的每单位长度的延伸率比第一膜层40的单体的每单位长度的延伸率大。第一部位l1和第三部位l3的每单位长度的延伸率与第一膜层40的单体的每单位长度的延伸率实质上相同。但是,由于第二部位l2的20℃下的每单位长度的延伸率比第一膜层40的单体的每单位长度的延伸率大,因此当将第一区域r1的整体看作一个部件时,第一区域r1在20℃下的每单位长度的延伸率比第一膜层40的单体的每单位长度的延伸率大。
72.第一部位l1是第一膜层40、第一转换部61和第二膜层50重叠的部分。第二部位l2是第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分。第三部位l3是第一膜层40、第二转换部62和第二膜层50重叠的部分。这些第一部位l1、第二部位l2以及第三部位l3构成为厚度实质上相同。
73.另外,用于输入数值“1”的转换部是其他转换部63,用于输入数值“3”的转换部是其他转换部64。此时,第一膜层40、转换部63和第二膜层50重叠的部分相当于第一部位,第一膜层40、转换部64和第二膜层50重叠的部分相当于第三部位,这些相当于第一部位和第三部位的部分之间的狭缝81的部分相当于第二部位。这样,转换部63和转换部64排列的区域也是相当于第一部位、第二部位和第三部位沿着第一方向d1依次排列的第一区域r1的区域。这样,也可以设置多列沿着第一方向d1的第一区域r1这样的区域。
74.然而,当着眼于第一转换部61时,在第一转换部61的两侧配置有第二部位l2、l21,该第二部位l2、l21是第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分。这样的结构对于第二转换部62以及转换部63、64也同样。这样,当第一转换部61的两侧被第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分夹持时,应力难以从第一转换部61的两侧传递到第一转换部61。第二转换部62以及转换部63、64也同样地起到这样的效果。
75.装饰层70形成在第二膜层50的两个主面中的配置有显示部12的一侧即表面侧。在装饰层70中,描绘有从“0”到“9”的数值。例如,数值“0”配置在与第一转换部61重叠的部位。因此,腕带1的佩戴者通过触摸在装饰层70上描绘为“0”的场所,能够通过触摸传感器30向脉搏测定装置20输入数值“0”。
76.在装饰层70的表面,换言之,在第二膜层50的表面形成有凹凸71。在此,对在装饰层70的表面形成有凹凸71的情况进行了说明,但凹凸例如也可以形成在第二膜层50的背面。另外,也可以不形成装饰层70的凹凸71。在该腕带1中,装饰层70的表面的凹凸71不仅作为装饰发挥功能,而且还作为用于识别腕带1的表背的标记而发挥功能。
77.(2-2)脉搏测定装置20的说明
78.脉搏测定装置20是与片状器件5连接的装置。脉搏测定装置20通过开口部14与腕
带1的佩戴者接触而测定脉搏。如已经说明的那样,该脉搏测定装置20能够将测定的1分钟的脉搏和时刻显示在显示部12上。脉搏测定装置20与片状器件5连接,成为能够通过片状器件5输入从“0”到“9”的数值的结构。
79.例如,在脉搏测定装置20接收到输入的状态下,当腕带1的佩戴者用手指触摸描绘了“0”这样的数字的场所时,向脉搏测定装置20输入“0”这样的数值。腕带1的佩戴者例如在想要知道11点的脉搏时,使用触摸传感器30变更为规定的输入模式后,输入“1”、“1”、“0”、“0”的数值。在该4位数值的输入后,腕带1的显示部12进行切换,例如,进行“11:00”和“68”的显示,将11点的脉搏为68次/分钟通知给腕带1的佩戴者。
80.(3)片状器件5的制造方法
81.成为片状器件5的中心的是图7所示的热压的步骤。在图7所示的热压的步骤中,在电路膜80的两侧配置有第一弹性体膜93和第二弹性体膜94。
82.(3-1)电路膜的形成
83.图7所示的电路膜80是包括第一膜层40和电路层60的膜。在树脂膜上形成电路,通过形成狭缝81(参照图3),制作电路膜80。作为触摸传感器30发挥功能的电路层60例如通过对粘接于第一膜层40的金属箔进行蚀刻而形成。或者,电路层60例如丝网印刷导电性油墨而形成。或者,电路层60例如对蒸镀在第一膜层40上的金属膜进行蚀刻而形成。狭缝81例如通过冲压机冲压而形成。狭缝81的第一方向d1的宽度例如为10mm~500mm。电路层60的形成和狭缝81的形成哪个在先都可以。
84.(3-2)弹性体膜的形成
85.首先,准备图5所示的转印膜91。转印膜91具有载体膜91a、顶层91b、图案层91c和粘接层91d。载体膜91a例如使用厚度为25μm至100μm的pet膜。另外,在载体膜91a中使用的膜不限于pet膜,也可以是其他树脂膜。
86.顶层91b具有保护图案层91c的功能,覆盖图案层91c的整体。通过形成顶层91b,对腕带1赋予高的耐久性。作为顶层91b的材质,例如可列举出聚氨酯系的热塑性树脂。另外,转印膜91也可以是不设置顶层91b的结构。
87.图案层91c是描绘有图案的层。构成图案层91c的材料例如包括丙烯酸系树脂、氯乙烯乙酸乙烯酯共聚树脂、热塑性聚氨酯系树脂、聚酯系树脂等树脂、和添加到树脂中的颜料或者染料。另外,图案层91c例如也可以使用铝膏或者镜面油墨来实施金属调设计。
88.作为粘接层91d中使用的树脂,可以举出聚氨酯系树脂、聚酰胺系树脂、丙烯酸系树脂、氯乙烯乙酸乙烯酯共聚树脂以及合成橡胶。粘接层91d通过热来表现粘接性,提高装饰层70和第二膜层50的粘接力。
89.顶层91b、图案层91c和粘接层91d例如由凹版印刷法、丝网印刷法或者转印法形成。顶层例如以1μm~10μm的厚度形成。图案层91c例如以1μm~50μm的厚度形成。粘接层91d的厚度例如为1μm~10μm。
90.如图6所示,准备的转印膜91从卷绕的辊卷出并供给。转印膜91通过滚筒101的表面而被输送。从挤出机102挤出成膜状的热塑性聚氨酯弹性体92(tpu92)在滚筒101上粘接到转印膜91上。tpu92形成为与粘接层91d接触。这样,从转印膜91和tpu92形成第一弹性体膜93。
91.用于形成腕带1的背面的第二弹性体膜94(参照图7)是仅由tpu构成的膜,因此在
此省略形成方法的说明。
92.(3-3)热压的说明
93.在进行热压的步骤中,如图7所示,将电路膜80、第一弹性体膜93以及第二弹性体膜94重叠而进行热压。在进行热压时,在第一模具110和第二模具120之间,从靠近第一模具110的一侧起依次配置第一弹性体膜93、电路膜80和第二弹性体膜94。在第一模具110上,形成有用于形成设置在腕带1的表面上的凹凸71的凹凸111。在此,用于形成收纳部13的间隔件130与电路膜80一起重叠配置。间隔件130的形状例如是模仿脉搏测定装置20的外观的形状。间隔件130也可以是包括第一模具110和第二模具120的金属模具的滑动芯。热压例如在150℃下进行10分钟。
94.(3-4)载体膜的除去
95.如图8所示,在热压结束后,进行载体膜91a的剥离。图8示意性地示出了腕带1的截面形状。在热压时,通过从载体膜91a之上按压第一模具110,从而抑制了对腕带1产生损伤等热压时的不良情况的发生。另外,在热压结束后,除去间隔件130。在该实施方式中,通过将载体膜91a作为保护膜使用,实现保护膜的使用量的削减。
96.《第二实施方式》
97.在第一实施方式中,对具备第一区域r1的片状器件5进行了说明,第一区域r1为仅在第一方向d1上,依次配置第一膜层40、第一转换部61和第二膜层50重叠的部分(例如,第一部位l1)、第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分(例如第二部位l2)、第一膜层40、第二转换部62和第二膜层50重叠的部分(例如,第三部位l3)。但是,如上所述的三个部分的排列也可以相对于多个方向进行。
98.在第二实施方式中,如图9所示,考虑第一方向d1和作为与第一方向d1正交的方向的第二方向d2这两个方向。
99.(4)片状器件的结构
100.在图9中,示出有第二实施方式所涉及的片状器件6的一部分。图9所示的片状器件6具有主体部210、发光部220和触摸传感器230。图10中示出有沿着图9的ii-ii线切断片状器件6的截面,图11中示出有沿着图9的iii-iii线切断片状器件6的截面。发光部220以及触摸传感器230具备第一膜层40和电路层60。发光部220的电路层60包含led元件65。如图9至图11所示,发光部220以及触摸传感器230嵌入主体部210中,与主体部210一体化。主体部210具备第二膜层50和装饰层70。在装饰层70的表面形成有凹凸71。
101.电路层60具有:具有第一转换功能的第一转换部261;具有第二转换功能的第二转换部262;具有第三转换功能的第三转换部263;和布线69。第一转换部261、第二转换部262和第三转换部263通过布线69与存在于电路层60的外部的外部设备连接。
102.电路层60与第一膜层40粘接。第二实施方式的第一转换部261具有将电转换为光的第一转换功能。第二转换部262以及第三转换部263具有将片状器件6的佩戴者的手指与第二转换部262或者第三转换部263上的主体部210接触而产生的静电电容的变化转换为电信号的功能。
103.在第二实施方式中,作为第一转换功能,以将电转换为光的功能为例进行了说明,但第一转换功能例如也可以是将物理量转换为电信号的传感器功能、热-电转换功能或者电波-电流转换功能。另外,对第二转换功能以及第三转换功能是将静电电容的变化转换为
电信号的功能且片状器件6包含触摸传感器230的情况进行了说明,但构成片状器件的器件不限于触摸传感器。例如,能够在片状器件中包含将物理量转换为电信号的触摸传感器以外的其他传感器。另外,作为第二转换功能以及第三转换功能使用的功能,例如有光-电转换功能、热-电转换功能、电波-电流转换功能。
104.另外,在第二实施方式中,对第二转换功能以及第三转换功能是相同功能的情况进行了说明,但第二转换功能和第三转换功能也可以是不同的功能。另外,在第二实施方式中,对第一转换功能与第二转换功能以及第三转换功能不同的情况进行了说明,但第一转换功能、第二转换功能以及第三转换功能也可以相同。
105.在观察沿着图9所示的ii-ii线的截面(参照图10)时,片状器件6具有第一部位l1、第二部位l2和第三部位l3。第一部位l1、第二部位l2以及第三部位l3在第二膜层50的面内的第一方向d1上依次排列配置。包含沿着第一方向d1排列的第一部位l1、第二部位l2以及第三部位l3的区域是第一区域r1。片状器件6的第一区域r1也构成为,沿第一方向d1施加相同的力时的20℃下的每单位长度的延伸率比第一膜层40的单体的每单位长度的延伸率大。第二实施方式的第一部位l1是第一膜层40、第一转换部261和第二膜层50重叠的部分。第二部位l2是第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分。第三部位l3是第一膜层40、第二转换部262和第二膜层50重叠的部分。这些第一部位l1、第二部位l2以及第三部位l3构成为厚度实质上相同。通过在第一膜层40上形成第一狭缝281,设置第二部位l2。第一狭缝281从第一膜层40的端部沿着第二方向d2延伸。
106.在观察沿着图9所示的iii-iii线的截面(参照图11)时,片状器件6具有第一部位l1、第四部位l4和第五部位l5。第一部位l1、第四部位l4以及第五部位l5在第二膜层50的面内的第二方向d2上依次排列配置。包含沿着第二方向d2排列的第一部位l1、第四部位l4以及第五部位l5的区域是第二区域r2。片状器件6的第二区域r2构成为,沿第二方向d2施加相同的力时的20℃下的每单位长度的延伸率比第一膜层40的单体的每单位长度的延伸率大。
107.第二实施方式的第四部位l4是第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分。第五部位l5是第一膜层40、第三转换部263和第二膜层50重叠的部分。这些第一部位l1、第四部位l4以及第五部位l5构成为厚度实质上相同。通过在第一膜层40上形成第二狭缝282,设置第四部位l4。第二狭缝282从第一膜层40的端部沿着第一方向d1延伸。
108.若着眼于第一转换部261,则除了一部分以外在第一转换部261的四周被第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分包围。换言之,第一转换部261的周围的90%以上被第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分包围。对于第二转换部262以及第三转换部263也同样。这样,当第一转换部261的周围的90%以上被第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分包围时,应力难以从第一转换部261的周围传递到第一转换部261。第二转换部262以及第三转换部263也同样起到这样的效果。
109.装饰层70形成在第二膜层50的两个主面中的靠近led元件65的一侧的表面。在装饰层70上,例如描绘有与第二转换部262和第三转换部263相关的显示。在装饰层70的表面上,形成有凹凸71。在此,对在装饰层70的表面形成凹凸71的情况进行了说明,但凹凸例如也可以形成在第二膜层50的背面。另外,也可以不形成装饰层70的表面凹凸71。
110.第二实施方式的片状器件6也与第一实施方式的片状器件5的制造方法同样地,能够构成为具备如下步骤:形成电路膜的步骤;形成弹性体膜的步骤;进行热压的步骤;和剥
离作为保护膜的载体膜的步骤。
111.(5)变形例
112.(5-1)变形例1
113.除了上述第一实施方式的片状器件5以及第二实施方式的片状器件6以外,片状器件可以采取各种形状。图12至图15中示出有其他片状器件7a~7d的形状的例子。
114.图12所示的片状器件7a具有在第一方向d1上以带状较长地延伸的主体部310。第一膜层40呈将s字型和倒s字型连结起来的形状。第二膜层50呈沿着第一方向d1延伸的带状的形状。在图12所示的片状器件7a中,在包含第一转换部361和第二转换部362的区域形成有第一区域r1。在片状器件7a中,另外,在包含另一组的其他转换部363、363的区域也形成相当于第一区域r1的区域。在片状器件7a中,通过将连接到第一转换部361以及其他转换部363的布线69与连接到第二转换部362以及其他转换部364的布线69分离,即使在第一方向d1上片状器件7a反复伸缩,布线69也难以断开。
115.图13所示的片状器件7b具有在第一方向d1上较长地延伸的主体部410。图13所示的主体部410的状态沿着第一方向d1平缓地弯曲。在图13的主体部410上施加有主体部410弯曲的力。当去除该力时,主体部410返回到沿着第一方向d1笔直延伸的形状。第一膜层40具有沿着第一方向直线状地延伸的干部40a和多个枝部40b。各枝部40b在与干部40a交叉的方向,更详细地说,在与干部40a正交的方向上延伸。第二膜层50呈沿着第一方向d1延伸的带状的形状。在图13所示的片状器件7b中,在包含第一转换部461和第二转换部462的区域形成有第一区域r1。在片状器件7b中,另外,在包含另一组的其他转换部463、464的区域也形成有相当于第一区域r1的区域。在片状器件7a中,通过将连接到第一转换部461以及其他转换部463的布线69与连接到第二转换部462和其他转换部464的布线69分离,即使在第一方向d1上片状器件7b弯曲或直线状地返回,布线69也难以断开。
116.图14所示的片状器件7c具有圆盘状的主体部510。由于主体部510为圆盘状,因此在第一方向d1上也在第二方向d2上扩展。第一膜层40呈漩涡状的形状。另外,在此,漩涡以将直线状的部分弯曲的方式而形成,但漩涡形状例如也可以仅由曲线形成。第二膜层50呈圆盘状的形状。在图14所示的片状器件7c中,在包含第一转换部561和第二转换部562的区域形成有第一区域r1。在片状器件7c中,形成有包含第一转换部561和第三转换部563的第二区域r2。
117.片状器件7c构成为不仅在第一方向d1以及第二方向d2上,而且在相对于圆盘状的主体部510扩展的面内方向垂直的方向上也容易伸缩。当这样的主体部510在相对于面内方向垂直的方向上也容易伸缩时,容易适用于肘、膝、肩等成为相对于周围突出的那样的动作的部位。
118.另外,在图14中,片状器件7c在第一方向d1上排列第一部位、第二部位以及第三部位,在第二方向d2上排列第一部位、第四部位以及第五部位。但是,第一膜层40、转换部和第二膜层50重叠的部分、第一膜层40不存在而第二膜层50存在的部分、以及第一膜层40、其他转换部和第二膜层50重叠的部分依次配置的区域不仅沿着第一方向d1以及第二方向d2排列,进而也可以设置沿着第一方向d1和第二方向d2以外的方向排列的其他区域。作为这样的其他区域,例如在片状器件7c中,形成有包含第三转换部563和第四转换部564的第三区域r3,另外,形成有包含另一组的第五转换部565和第六转换部566的第四区域r4。
119.图15所示的片状器件7d具有俯视呈长方形的主体部610。在图15中,主体部610以省略相向的两边的方式被切口。主体部610在第一方向d1上也在第二方向d2上扩展。当将切口表示的一方称为右侧,将另一方称为左侧时,2列的第一膜层40从右侧向左侧延伸,分别为在2次u形转弯后合并成为1列的第一膜层40并向左侧延伸。在图15所示的片状器件7d中,在包含第一转换部661和第二转换部662的区域形成有第一区域r1。在片状器件7d中,形成有包含第一转换部661和第三转换部663的第二区域r2。片状器件7d的第二区域r2,仅第二膜层50的部分在第一膜层40和第二膜层50重叠的部分被分割。这样,即使仅第二膜层50的部分在第一膜层40和第二膜层50重叠的部分被分割,也具有改善第二方向d2上的第二区域r2的延伸率的效果。在片状器件7d中,还形成有包含另一组的第四转换部664和第五转换部665的第三区域r3。具有这样的第一膜层40进行2次u形转弯的结构多个合并的结构的片状器件7d容易向平面的2维方向弯曲。
120.(5-2)变形例2
121.在上述第一实施方式以及第二实施方式中,对将电路膜80埋入第二膜层50的情况进行了说明。但是,本发明的片状器件也可以仅在电路膜80的表面或者背面的任意一方形成第二膜层50。
122.(5-3)变形例3
123.在上述第一实施方式以及第二实施方式中,对在片状器件5、6上设置装饰层70的情况进行了说明。但是,本发明的片状器件也可以不设置装饰层。
124.(5-4)变形例4
125.在上述第一实施方式以及第二实施方式中,对在片状器件5、6上形成有凹凸71的情况进行了说明。但是,本发明的片状器件也可以不在表面设置凹凸。
126.(5-5)变形例5
127.在上述第一实施方式、第二实施方式以及变形例中,对主体部10、210、310、410、510、610为带状、长方形的片状、圆盘状的情况进行了说明。但是,本发明所涉及的片状器件的主体部的形状不限于这些形状。例如,也可以是手套那样的复杂的形状。
128.(6)特征
129.(6-1)
130.如以上说明的那样,在片状器件5、6、7a~7d中,第一膜层40与第二膜层50相比,20℃下的每单位长度的延伸率小。因此,与不使用第一膜层40而在第二膜层50直接形成电路层60的情况相比,通过在第一膜层40上粘接电路层60,从而通过第一膜层40抑制与电路层60重叠的部分的第二膜层50的伸缩。其结果是,电路层60的第一转换部61的第一转换功能和第二转换部62的第二转换功能通过第一膜层40被更好地保护,第一转换部61和第二转换部62稳定地动作。
131.另外,通过第一膜层40不存在而第二膜层50存在的第二部位l2的热塑性弹性体来缓和施加于第一膜层40的应力。其结果是,保护粘接于第一膜层40的电路层60。
132.进而,片状器件5、6、7a、7d构成为,在20℃下,第一区域r1的每单位长度的延伸率比第一膜层40的单体的每单位长度的延伸率大。这样构成的片状器件5、6、7a~7d,与第一区域r1的延伸率与第一膜层40的单体的延伸率相等或其以下构成的情况相比,片状器件能够配合周围的变形而柔软地变形。其结果是,例如,在衣物包含具有这样的第一区域r1的片
状器件5、6、7a~7d的情况下,衣物的穿着感觉变好。另外,以20℃下的每单位长度的延伸率来比较第一区域r1和第一膜层40的延伸率是因为,对于片状器件的使用,在室温下的延伸率是重要的。
133.(6-2)
134.上述的片状器件6、7c、7d中,电路层60具备具有第三转换功能的第三转换部263、563、663,片状器件6、7c、7d具有:第一膜层40不存在而第二膜层50存在的第四部位l4、以及第一膜层40、第三转换部263、563、663和第二膜层50重叠的第五部位l5。在片状器件6中,第一部位l1、第四部位l4以及第五部位l5在与第二膜层50的面内的第一方向d1不同的第二方向d2上依次排列配置。包含第一部位l1、第四部位l4以及第五部位l5的第二区域r2,在20℃下,沿第二方向d2施加相同的力时的每单位长度的延伸率比第一膜层40的单体的每单位长度的延伸率大。在这样构成的片状器件6中,不仅在第一方向d1上,而且在第二方向d2上,也会提高第一到第三转换功能的稳定性,改善柔软性。
135.(6-3)
136.在上述的片状器件5、6、7a~7d中,第二部位l2实质上具有与第一部位l1以及第三部位l3的厚度相同的厚度。这样构成的片状器件5、6、7a~7d在第一部位l1以及第三部位l3与第二部位l2的边界不产生台阶,因此防止了由于这些边界卡住而产生的应力的产生,不易破损。
137.(6-4)
138.上述的片状器件5、6具备粘接于第二膜层50,显示有图案的装饰层70。在片状器件5、6中,装饰层70的图案与第一转换部61、261以及第二转换部62、262的位置关系被固定。其结果是,例如在将片状器件5、6应用于衣物的情况下,即使片状器件5、6由于人体的运动而变形,也能够通过装饰层70来准确地确定第一转换部61、261以及第二转换部62、262的配置场所。当能够准确地确定第一转换部61、261以及第二转换部62、262的配置场所时,容易进行片状器件5、6的操作、维护作业等。
139.(6-5)
140.使用图5至图8说明的片状器件5的制造方法,具备如下步骤:将具有第一转换部61和第二转换部62的电路层60粘接于以热塑性树脂作为主要材料的第一膜层40而形成电路膜80的步骤;形成具有以比热塑性树脂更能延伸的热塑性弹性体作为主要材料且在20℃下比第一膜层40更能延伸的第二膜层50以及作为保护膜的载体膜91a的第一弹性体膜93的步骤;将电路膜80和第一弹性体膜93重叠而进行热压的步骤;以及剥离载体膜91a的步骤。
141.在进行热压的步骤中,经由载体膜91a将第一模110按压于第二膜层50,在第二膜层50的表面形成凹凸71的同时,将第一膜层40和第二膜层50粘接。
142.由于在被载体膜91a保护的状态下在第二膜层50上形成凹凸71,因此能够防止片状器件5的表面的劣化。在这样的片状器件的制造方法中,与以与在片状器件5的表面上进行热压的步骤不同的步骤在片状器件5的表面形成凹凸71的情况相比,能够减少制造工序的步骤数。
143.(6-6)
144.上述的片状器件的制造方法构成为,具备在载体膜91a与第二膜层50之间形成显示有图案的装饰层70的步骤(参照图5)。在这样构成的片状器件的制造方法中,能够容易地
进行第一转换部61以及第二转换部62的配置位置与图案的配置位置的对位。
145.以上,对本发明的第一实施方式以及第二实施方式以及它们的变形例进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式以及变形例,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。特别是,本说明书中记载的多个实施方式以及变形例能够根据需要任意地组合。
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