(57)【要約】【課題】延伸性を有する基材フィルム及び電極部が形成されたセンサフィルムを立体成形した際に電極部の断裂を防止して立体成形の自由度を向上させること。【解決手段】基材フィルム２上に、導電性材料と熱可塑性樹脂を練り込んだ電極材料で電極部３を形成し、この電極部３の絶縁性を確保するように熱可塑性樹脂からなる絶縁層７を形成し、基材フィルム２と電極部３や絶縁層７８を構成する熱可塑性樹脂との組み合わせは、電極部３や絶縁層７に使用する熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇ２，Ｔｇ３が基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１よりも低くなるように各材料を選択する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱により延伸する基材フィルムと、
導電性材料に熱可塑性樹脂が混練された電極材料で前記基材フィルムの少なくとも一面に形成される電極部と、
前記電極部を覆うように形成される絶縁性樹脂材料からなる絶縁層と、
を備え、
前記電極部に練り込まれる熱可塑性樹脂のガラス転移点及び前記絶縁層となる絶縁性樹脂材料のガラス転移点は、前記基材フィルムのガラス転移点よりも低いことを特徴とするセンサフィルム。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂と前記絶縁性樹脂材料の各ガラス転移点が前記基材フィルムのガラス転移点よりも１０℃以上低いことを特徴とする請求項１記載のセンサフィルム。
【請求項３】
請求項１記載のセンサフィルムを加熱して所定形状に立体成形してなることを特徴とするタッチセンサ。
【請求項４】
請求項１記載のセンサフィルムを加熱するステップと、
前記センサフィルムの表面側と裏面側に差圧を持たせた状態で加熱により延伸した基材フィルムを基台部に押し付けて立体成形するステップと、
を含むことを特徴とするタッチセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材フィルムの表面に電極部が設けられたセンサフィルム、このセンサフィルムを立体形状に成形したタッチセンサ及び該センサの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、１枚の基材における片側の面に、第１の方向に伸びる列電極と、第１の方向と交差する方向である第２の方向に伸びる列電極とが形成された投影型静電容量タッチセンサの発明について開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献１に開示されるタッチセンサは、そのまま平板状のパネルとして使用する用途の他、目的に合せた所定の立体形状に成形して使用する場合がある。例えば、平板状のフィルムセンサを成形して半球状としたタッチセンサは、自動車の操縦席に設けてドライバーが手指の感触で操作する手段として使用することができる。
【０００４】
このような半球状、その他の立体形状のタッチセンサは一般的に熱成形法により成形され、熱成形時に各材料を延伸させながら成形させる必要がある。そのため、使用する材料として、基材フィルムについては、例えばＰＥＴフィルム／シートやＰＣフィルム／シートなどを使用し、また電極については、熱成形時に延伸する銅やインジウムなどの金属、樹脂バインダーが練り込まれた銀粉、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）などを使用する。
【０００５】
そして、熱成形法のうちの一つである真空成形では、真空容器内において、電極を上側として型の上方にフィルムセンサを配置し、容器内を真空に引きながらフィルムセンサを電極側から赤外線で加熱し、フィルムセンサの下側から型を押し当ててフィルムセンサを延伸させ、立体形状に成形する。
【０００６】
また、成形後、加飾フィルムを貼着する場合は、模様が施された加飾フィルムの下面に糊としてＯＣＡ（Optical Clear Adhesive，光学透明接着剤）を形成し、立体成形されたフィルムセンサの上に重ねて再度の真空成形を行えば、加飾フィルムがフィルムセンサに被着され全体として型の形状のタッチセンサとして一体化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１―９０４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した真空成形のような熱成形法では、成形工程における延伸を考慮してフィルムセンサに延伸する材料を使用し、電極材料として例えば導電性を有する銀粉と熱可塑性の樹脂バインダーとを混練したものを使用している。
【０００９】
しかしながら、基材フィルムを延伸可能な程度に加熱した状態で所定形状に延伸させたときに、電極材料がフィルムの延伸に追従できずに電極が部分的に断線してしまうという問題があった。また、電極を覆う絶縁層についても、同様に基材フィルムの延伸に追従できずに破断してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、以上説明した従来の技術の課題を解決するため、電極が形成されたセンサフィルムを立体成形する際に、センサフィルムの延伸により電極や絶縁層の破断を防止できるセンサフィルム、該フィルムを立体成形したタッチセンサ及び該センサの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る第１の態様は、熱により延伸する基材フィルムと、
導電性材料に熱可塑性樹脂が混練された電極材料で前記基材フィルムの少なくとも一面に形成される電極部と、
前記電極部を覆うように形成される絶縁性樹脂材料からなる絶縁層と、
を備え、
前記電極部に練り込まれる熱可塑性樹脂のガラス転移点及び前記絶縁層となる絶縁性樹脂材料のガラス転移点は、前記基材フィルムのガラス転移点よりも低いことを特徴とする、センサフィルムである。
【００１２】
本発明に係る第２の態様は、第１の態様に係るセンサフィルムにおいて、前記熱可塑性樹脂と前記絶縁性樹脂材料の各ガラス転移点が、前記基材フィルムのガラス転移点よりも１０℃以上低いことを特徴とする、センサフィルムである。
【００１３】
本発明に係る第３の態様は、第１の態様に係るタッチセンサを加熱して所定形状に立体成形してなることを特徴とする、タッチセンサである。
【００１４】
本発明に係る第４の態様は、第１の態様に係るセンサフィルムを加熱するステップと、
前記センサフィルムの表面側と裏面側に差圧を持たせた状態で加熱により延伸した基材フィルムを基台部に押し付けて立体成形するステップと、
を含むことを特徴とする、タッチセンサの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のセンサフィルムによれば、センサフィルムを立体成形する際に、基材フィルムが延伸可能な温度に加熱される前に電極部や絶縁層が軟化して延伸可能な状態となっているため、基材フィルムの延伸に追従して電極部が破断することなく所定の立体形状に成形させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明に係るセンサフィルムを模式的に示した概略平面図であり、（ｂ）は同フィルムの層構造（片面構造）を示すＺ−Ｚ切断線における概略断面図であり、（ｃ）は同フィルムにおける層構造両面構造の概略断面図ある。
【図２】（ａ）は本発明に係るセンサフィルムに設けられる加飾部を模式的に示した概略平面図であり、（ｂ）は同フィルムのＹ−Ｙ切断線における概略断面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係るセンサフィルムを立体成形するための基台部である成形用型の概略断面図であり、（ｂ）は本発明に係るタッチセンサの真空成形工程におけるセンサフィルム成形後の成形用型の概略断面図であり、（ｃ）は同タッチセンサの真空成形工程における加飾部成形後の成形用型の概略断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態のタッチセンサの製造工程を示す概念図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は第２実施形態のタッチセンサの製造工程を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
なお、本明細書に添付する図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺、縦横の寸法比、形状などについて、実物から変更し模式的に表現される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。従って、添付した図面を用いて説明する実施の形態により、本発明が限定されず、この形態に基づいて当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、実施例及び運用技術などは全て本発明の範疇に含まれるものとする。
【００１９】
また、本明細書において、添付する各図を参照した以下の説明において、方向乃至位置を示すために上、下、左、右の語を使用した場合、これはユーザが各図を図示の通りに見た場合の上、下、左、右に一致する。
【００２０】
［１．タッチセンサの構成について］
まず、本発明に係るタッチセンサＴＳの構成について説明する。
図１（ａ）、図１（ｂ）の何れかに示すように、本発明に係るタッチセンサＴＳは、所定温度の加熱により軟化して延伸可能な基材フィルム２と、この基材フィルム２の表面に形成される電極部３とで構成されるセンサフィルム１を主材料とする。
【００２１】
また、センサフィルム１を所定形状に立体成形させたタッチセンサＴＳとする場合は、ＯＣＡからなる接着層４を基材フィルム２の裏面に設け、この接着層４を介して後述する基台部１１に被着させて作製する。
【００２２】
なお、センサフィルム１は、立体成形可能なように加熱時に軟化して延伸性を有しているが、必ずしも立体成形して使用する必要はなく、例えばフィルム状のまま使用する形態、補強材としてセンサフィルム１の周縁部を枠体で囲った形態、板材の表面に貼着して平板状のパネル機器として使用する形態など、用途は特に限定されない。
【００２３】
基材フィルム２は、所定温度の加熱により軟化して延伸し、硬化後は十分な製品強度が担保される熱可塑性樹脂材料（ポリカーボネイト（ＰＣ）やアクリル系樹脂（ＰＭＭＡ）など）で形成される。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、電極部３は、基材フィルム２の上面に形成されたＸ電極５と、Ｙ電極６とで構成される。
【００２５】
Ｘ電極５とＹ電極６は、図１（ａ）に示すように、平面視で菱形や正方形の電極パターンをそれぞれＸ方向（図中左右方向）及びＹ方向（図中上下方向）に複数並列して各電極パターン間を線状パターンで接続した構成とする。つまり、Ｘ電極５とＹ電極６は、平面視したとき、各電極パターンが互いに微小な隙間をおいて入れ子状に組み合わされるように配置されている。このＸ電極５とＹ電極６が構成するマトリクスは、タッチセンサＴＳのタッチ面（操作面）を網羅的にカバーしている。
【００２６】
Ｘ電極５とＹ電極６は、電極として使用可能な銅、銀、カーボンなどの導電性材料に熱可塑性樹脂（例えばポリエステル系樹脂やアクリル系樹脂）が練り込まれた電極材料で構成されている。電極材料における熱可塑性樹脂の重量比は、少なくとも立体成形時に加熱された際に形成パターンが断線することなく所定量延伸するとともに、電極としての機能を阻害しない程度の量が配合されていればよく、使用する樹脂材や導電性材料との相性にもよるが総量に対して５〜４０重量％程度が好ましい。
【００２７】
また、本発明のセンサフィルム１は、従来の課題である加熱延伸時の電極の部分断裂を防止するため、Ｘ電極５やＹ電極６に練り込まれる熱可塑性樹脂と基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇに着目し、練り込まれる熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇ２が基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１よりも低い材料を選択する。
【００２８】
基材フィルム２と熱可塑性樹脂材料の組み合わせ例としては、例えば基材フィルム２としてＰＣ（ガラス転移点Ｔｇ１：約１５０℃）を使用する場合、熱可塑性樹脂としてＰＶＣ（ガラス転移点Ｔｇ２：約８０℃）やＡＢＳ（ガラス転移点Ｔｇ２：約１００℃）が選択される。
【００２９】
なお、熱可塑性樹脂には、結晶構造を有する結晶性樹脂（ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴなど）と結晶構造を有さない非晶性樹脂（ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＶＣ、ＰＳ、ＡＢＳなど）が存在し、熱変形温度は前者がガラス転移点Ｔｇ、後者がガラス転移点Ｔｇ又は融点Ｔｍに依存するが、何れの樹脂もガラス転移点Ｔｇを基準に選択すればよい。
【００３０】
以上のように、基材フィルム２と各電極５，６に練り込まれる熱可塑性樹脂の組み合わせは、基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１＞熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇ２の関係が成り立つ組み合わせとする。これにより、加熱時に基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１に達する前に熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇ２となるため、電極材料が延伸可能なゴム状に軟化した状態となり、立体成形時の基材フィルム２の延伸に追従することができる。
【００３１】
また、Ｘ電極５とＹ電極６の引き出し配線８（８Ｘ，８Ｙ）は、基材フィルム２の一の縁辺に引き回されて所定間隔で配列された引き出し部９を構成している。図１（ｂ）に示すように、Ｘ電極５とＹ電極６は、層の厚さ方向（図１（ｂ）の上下方向に平行な層の積層方向）については、絶縁層７を挟んで異なる位置に配置されており、互いに絶縁状態にある。
【００３２】
絶縁層７は、基材フィルム２上に形成された電極部３が絶縁されるように形成される層である。絶縁層７は、電極部３が絶縁され、且つセンサフィルム１を立体成形してタッチセンサＴＳとなったときに製品品質上問題の生じない熱可塑性を有する絶縁性樹脂材料であれば特に限定されず、例えばアクリル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）などの熱可塑性樹脂を適宜選択すればよい。
【００３３】
絶縁層７は、電極部３の電極材料に練り込まれる熱可塑性樹脂と同様、使用する絶縁性樹脂材料を選択する上で、基材フィルム２と絶縁性樹脂材料のガラス転移点Ｔｇに着目し、絶縁性樹脂材料のガラス転移点Ｔｇ３が基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１よりも低くなるように材料を選択する。
【００３４】
基材フィルム２と絶縁性樹脂材料の組み合わせ例としては、例えば基材フィルム２としてＰＣ（ガラス転移点Ｔｇ１：約１５０℃）を使用する場合、絶縁性樹脂材料としてＰＶＣ（ガラス転移点Ｔｇ３：約８０℃）やＡＢＳ（ガラス転移点Ｔｇ３：約１００℃）が選択される。
【００３５】
また、前述したように、絶縁性樹脂材料となる熱可塑性樹脂には、結晶性樹脂と非晶性樹脂が存在するが、何れの樹脂もガラス転移点Ｔｇを基準に選択すればよい。
【００３６】
以上のように、基材フィルム２と絶縁層７となる絶縁性樹脂材料の組み合わせは、基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１＞絶縁性樹脂材料のガラス転移点Ｔｇ３の関係が成り立つ組み合わせとする。これにより、加熱時に基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１に達する前に絶縁性樹脂材料のガラス転移点Ｔｇ３となるため、基材フィルム２が延伸可能な程度に軟化する前に絶縁層７が延伸可能なゴム状に軟化した状態となり、絶縁層７が基材フィルム２の延伸に追従することができる。
【００３７】
また、立体成形時に絶縁層７が十分延伸可能な程度に軟化するため、電極部３が絶縁層７と基材フィルム２の延伸に引きずられるように延伸して電極部３に加わる引張力が均一となる。よって、電極部３の各電極を形成する導電性材料の粒子同士が導通状態を維持したまま断線することなく延伸させることができる。
【００３８】
なお、電極部３の電極材料として練り込まれる熱可塑性樹脂や絶縁層７として使用する絶縁性樹脂材料を選択する場合、それぞれのガラス転移点Ｔｇ２，Ｔｇ３が基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１よりも１０℃以上低いものを選択するのが好ましい。これは、使用する材料や配合によってガラス転移点Ｔｇに多少のずれがあるため、このずれ分を考慮して確実にガラス転移点Ｔｇの温度差を確保する温度マージンを持たせるためである。
【００３９】
図２（ａ）又は図２（ｂ）に示すように、センサフィルム１に設けられる加飾部１２は、意匠性を高める目的として、必要に応じて立体成形後のセンサフィルム１の最表面に加飾フィルム１０を形成される。この加飾部１２は、センサフィルム１の使用目的や要求される審美性に応じ、所定の色彩や、透光性又は非透光性を有するもの、又は何らかの文様や図柄などを有するもので構成する。
【００４０】
ここで、上述した構成例において、具体的な寸法例を一例として示しておく。基材フィルム２の厚さは０．３ｍｍ程度、電極部３のＸ電極５とＹ電極６の各厚さは５〜１０μｍ程度、絶縁層７の厚さは２０〜３０μｍ程度、接着層４の厚さは５０μｍ程度である。
【００４１】
また、本発明のセンサフィルム１の構造は、図１（ｂ）に示すようにセンサフィルム１の層構造として基材フィルム２の片面（図中における上面（表面）側）に絶縁層７を介在させた電極部３を形成する片面構造とした形態の他、例えば図１（ｃ）に示すように、層構造として基材フィルム２を中心とし、一方の面（図中における上面（表面）側）にＸ電極５を形成し、その表面を覆うように絶縁層７を形成するとともに、他方の面（図中における下面（裏面）側）にＹ電極６を形成し、その表面を覆うように絶縁層７を形成する両面構造を採用してもよい。
【００４２】
［２．タッチセンサの製造方法について］
次に、上述したセンサフィルム１を用いたタッチセンサＴＳの製造方法について説明する。
まず本発明に係るタッチセンサＴＳの製造方法の概略について説明をし、その後製造方法の形態例（第１実施形態、第２実施形態）についてそれぞれ説明する。
＜２−１．製造方法の概略＞
まず、図３を参照しながら、本発明に係るタッチセンサＴＳの製造方法の概略について説明する。
本実施形態のタッチセンサＴＳは、熱成形法によって立体形状に成形され、その立体形状を得るとともに、得た立体形状を維持するために、センサフィルム１を所定形状に成形する型であり、且つ被着される対象でもある基台部１１を備えている。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、球の中心を外れた位置で球を平面的に切断して得た２個の立体のうち、大きい方の立体を基台部１１とすると、基台部１１に被せたセンサフィルム１を基台部１１の曲面の全面に密着させて被着するためには、単にセンサフィルム１に対して基台部１１を押し付けるだけでは不十分である。また、基台部１１の平坦な底面側に回り込んで絞り込まれた曲面に対し、センサフィルム１が十分に貼り付かない虞がある。そこで、加熱しながら型押しによる成形を行うことにより、型の曲面状の表面に沿った良好な成形を行うことができる。
【００４４】
図３（ｂ）に示すように、後に詳述する真空成形の手法により、センサフィルム１を加熱により軟化させて安定的に延伸可能な状態とし、この基台部１１の曲面状の表面に、センサフィルム１を基台部１１に対して相対的に押し付け、接着層４を介して曲面に被着させる。
【００４５】
そして、図３（ｃ）に示すように、センサフィルム１の上からフィルム状の加飾部１２を被せ、加飾部１２を加熱により軟化させて延伸可能な状態とし、例えば真空成形により、加飾部１２を基台部１１に対して相対的に押し付けてセンサフィルム１の表面に被着させる。加飾部１２は、基台部１１の曲面の形状に成形され、センサフィルム１を覆って接着層４によりセンサフィルム１に被着される。これにより、タッチセンサＴＳが立体成形される。
なお、ここで参照した図３（ｂ）、図３（ｃ）において、センサフィルム１の電極部３は、図１（ｂ）における図示とは異なり、図示上の簡潔さを優先してＸ電極５，Ｙ電極６及び絶縁層７を省略した一層構造で示している。
【００４６】
上記成形手順により得られたタッチセンサＴＳは、基台部１１の略半球形状の表面にセンサフィルム１が被着され、その表面には加飾フィルム１０を最表面とする加飾部１２により所定の意匠性が与えられた立体形状の製品となっている。この立体形状のタッチセンサＴＳは、基台部１１の略半球形状又はサイズに対応するような用途、さらにはその加飾フィルム１０の意匠性に対応した各種の用途に好適に供することができる。例えば、この略半球形状のタッチセンサＴＳは、自動車のコンソールなどに設けてドライバーが手指の感触のみで運転用の機器類を操作する手段として好適に使用することができる。
【００４７】
＜２−２．第１実施形態について＞
（第１実施形態の加熱成形装置の構成）
次に、第１実施形態におけるタッチセンサＴＳの製造方法で使用される加熱成形装置２０について説明する。
第１実施形態の製造方法では、熱成形法の一つである真空成形によりタッチセンサＴＳの成形を行っており、図４（ａ）に示すように、加熱成形装置２０は真空チャンバ２１を備えている。この真空チャンバ２１は、直方体形状の筐体であり、高さ方向の中央部分を通過する水平な分割面で略同形状の上筐体２２と下筐体２３に分かれている。
【００４８】
上筐体２２と下筐体２３は、図示しない駆動及び移動案内手段により、必要に応じて上下方向に相対的に移動することができる。本実施形態では、下筐体２３が所定位置に固定されており、上筐体２２が図示しない駆動及び移動案内手段により下筐体２３に対して相対的に上下方向に移動することができる。上筐体２２を下筐体２３に対して相対的に上下動することで真空チャンバ２１が開閉され、上筐体２２と下筐体２３を閉止した際には、真空チャンバ２１の内部は外界に対して気密状態となる。
【００４９】
真空チャンバ２１の外側において、上筐体２２と下筐体２３の分割面の延長面付近であって、真空チャンバ２１を挟む少なくとも２つの位置には、フィルム状のセンサフィルム１を挟んで保持する保持手段２４が設けられている。開放状態とした上筐体２２と下筐体２３の間に、保持手段２４で保持したセンサフィルム１を配置し、上筐体２２と下筐体２３を閉止状態とすれば、気密状態となった真空チャンバ２１の内部において、略中央部分にセンサフィルム１を配置することができる。
【００５０】
真空チャンバ２１の上筐体２２には、その上面に加熱手段２５が設けられている。この加熱手段２５は、真空状態でもセンサフィルム１が加熱可能な赤外線ヒータを使用し、保持手段２４で保持されたセンサフィルム１の上面に赤外線を照射することでセンサフィルム１を加熱することができる。
【００５１】
また、真空チャンバ２１の下筐体２３には、その底面に昇降台２６が設置されている。昇降台２６の上には、タッチセンサＴＳの基台部１１に相当する型２７が設置され、成形工程において必要なタイミングで待機位置から成形位置まで上昇することができる。この昇降台２６は、昇降台２６に設置した型２７によって保持手段２４で保持されたセンサフィルム１を下面から押し上げることができる。
【００５２】
さらに、真空チャンバ２１の外部には、真空チャンバ２１内の空気を吸引することにより真空雰囲気（又は減圧雰囲気）を生成する手段として、真空ポンプ３０が設けられている。また、真空チャンバ２１の外部には、真空チャンバ２１内に空気を供給して大気圧雰囲気（又はそれ以上の加圧雰囲気）を生成する手段として、加圧タンク３１が設けられている。真空ポンプ３０の吸引口は、第１管路３２を介して下筐体２３の内部に接続連通されており、下筐体２３の内部を吸引することができる。
【００５３】
この第１管路３２からは分岐管３３が分岐しており、この分岐管３３と、加圧タンク３１の供給口に接続された供給管３４は、切替部３５で同軸に接続されている。そして、上筐体２２には第２管路３６が接続連通されており、この第２管路３６は切替部３５に接続されている。従って、切替部３５を上下の何れかの方向に切り替えることにより、真空ポンプ３０と切替部３５を接続して上筐体２２の内部を吸引する操作と、加圧タンク３１と切替部３５を接続して上筐体２２の内部に空気を供給する操作を、選択的に行うことができる。
【００５４】
（第１実施形態の製造工程）
次に、第１実施形態におけるタッチセンサＴＳの製造工程を手順に沿って説明する。
図４（ａ）に示すように、真空チャンバ２１を開放し、保持手段２４で保持したセンサフィルム１を上筐体２２と下筐体２３の分割面内に配置する。このとき、絶縁層７が加熱手段２５に面し、接着層４が型に面するように、センサフィルム１を配置する。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、真空チャンバ２１を閉止し、切替部３５を真空ポンプ３０に連通する分岐管３３の側に切り替えて真空ポンプ３０を作動させる。真空ポンプ３０は、第１管路３２を介して下筐体２３の内部を吸引するとともに、第２管路３６を介して上筐体２２の内部を吸引する。真空チャンバ２１の内部を必要な真空状態にしたところで、加熱手段２５を作動させ、センサフィルム１を加熱する。この加熱は赤外線により行われるため、真空中でもセンサフィルム１の加熱が可能である。
【００５６】
図４（ｃ）に示すように、加熱を続行しながら昇降台２６を上昇させ、型２７でセンサフィルム１を押し上げる。これと共に、切替部３５を、加圧タンク３１に連通する供給管３４の側に切り替え、加圧タンク３１から上筐体２２の内部に空気供給を行う。均一に加熱されて全体として安定した延伸性を示すようになったセンサフィルム１は、型２７によって下方から押し上げられる。また、これと共に、上筐体２２内の空気供給による大気圧状態又は加圧状態と、下筐体２３の減圧状態との差圧により、センサフィルム１は型２７に上方から押し付けられる。これにより、フィルム状のセンサフィルム１は、破断などを起こすことなく安定的に延伸し、型２７の表面に被着し、型２７の立体形状に沿って成形されたタッチセンサＴＳとなる。
【００５７】
なお、図４では、図３で説明した例とは異なるバリエーションとして、基台部１１となる型２７には、逆円錐台形状の立体を採用したが、基台部及び型としては、三次元形状の立体的なタッチセンサＴＳの芯となる基台部や型の形状には制限はなく、必要に応じた任意の形状の基台部及び型が採用可能である。
【００５８】
図４に示すように、逆円錐台形状の型２７の表面において、面積の異なる互いに平行な２つの円形面のうち、面積が大きい一方の円形面と、２つの円形面の各円周を接続するとともに展開すると扇形となる側周面の２つの面に、タッチセンサＴＳの操作領域が形成される。すなわち、センサフィルム１を型２７により延ばして成形することにより、一方の円形面と側周面にセンサフィルム１を貼り付け、センサフィルム１の電極部３が、少なくとも最終的に操作領域となる一方の円形面と側周面に配置されるようにして、センサフィルム１の操作領域を図３に示した例とは異なる上述した立体的な形状に構成する。
【００５９】
そして、図４（ｃ）に示す成形工程の完了後に、センサフィルム１のうち、型２７に被着されていない部分を、面積が小さい他方の円形面から離れた適当な位置で他方の円形面を囲むように円形に切断し、型２７から切り離された部分を廃棄する。すなわち、センサフィルム１において型２７に被着していない部分の一部を、型２７に被着している部分と繋がった襟状の部分として残す。そして、このセンサフィルム１の襟状の部分において、当該センサフィルム１を他の機構の所定位置に取り付けて一体の機器とする構造を採用すれば、組み立て性及び機器としての構造上の一体性が向上するとともに、他の機構とセンサフィルム１との接続部分の審美性も向上し、見栄えが良くなる。
【００６０】
なお、図示はしないが、センサフィルム１が型２７の表面に被着した後、センサフィルム１における型２７に被着しなかった外縁の部分を切除して廃棄し、センサフィルム１が被着した型２７を昇降台２６に再度配置し、今度は加飾部１２を加熱手段２５に向けた状態となるように加飾部１２を保持手段２４に保持させ、図４（ａ）〜図４（ｃ）の工程を繰り返す。
【００６１】
これにより、型２７に被着されたセンサフィルム１の表面に、加飾部１２が重ねて被着される。加飾部１２がセンサフィルム１に被着した後、加飾部１２における型２７及びセンサフィルム１に被着しなかった外縁の部分を切除して廃棄すると、加飾部１２が形成された型２７の立体形状を有するタッチセンサＴＳが得られる。
【００６２】
また、上記工程では、センサフィルム１の真空成形と、加飾部１２の真空成形を別々に行ったが、センサフィルム１の上に加飾部１２を重ねた状態として１回の真空成形でタッチセンサＴＳを製造することもできる。
【００６３】
＜２−３．第２実施形態について＞
（第２実施形態の加熱成形装置の構成）
次に、第２実施形態におけるタッチセンサＴＳの製造方法について説明する。
図５に示すように、第２実施形態における加熱成形装置４０は、板状部材で構成される筐体４１と、筐体４１の下方に配置され基台部１１となる型４３が略中央付近に配置された真空発生装置４２と、図示しない駆動及び移動手段によってセンサフィルム１を型４３に押し付ける保持手段４４とで構成されている。
【００６４】
また、筐体４１には、センサフィルム１を加熱するための加熱手段４５が設けられている。第１実施形態では、真空中でセンサフィルム１を加熱させるため赤外線ヒータを用いたが、本実施形態では大気中において加熱するため、加熱手段４５の構成として赤外線ヒータには限定されず、例えば電熱線ヒータなどセンサフィルム１が加熱可能な装置であれば使用可能となる。よって、第２実施形態では、第１実施形態と比べて加熱成形装置４０の選択肢が増すことになる。
【００６５】
真空発生装置４２は、型４３が配置された表面に複数の吸引孔４２ａが形成され、保持手段４４によりセンサフィルム１を成形位置まで移動させた後に吸引路４２ｂから空気を吸引すると、センサフィルム１の裏面に位置する吸引孔４２ａから真空引きされる。これにより、センサフィルム１の表面と裏面の差圧を利用して基台部１１に被着させる。
【００６６】
（第２実施形態の製造工程）
次に、第２実施形態におけるタッチセンサＴＳの製造工程を手順に沿って説明する。
図５（ａ）に示すように、絶縁層７が加熱手段４５に面し、接着層４が型に面するように保持手段４４でセンサフィルム１を保持した状態で加熱手段４５を作動させ、センサフィルム１を加熱する。この加熱は大気中で行われる。
【００６７】
次に、図５（ｂ）に示すように、保持手段４４が所定の成形位置まで下降した後、図５（ｃ）に示すように、均一に加熱されて全体として安定した延伸性を示すようになったセンサフィルム１を型４３に押し付け、真空発生装置４２を作動させて吸引を開始する。このとき、センサフィルム１の表面（絶縁層７側）が大気圧状態となり、真空発生装置４２側となるセンサフィルム１の裏面（接着層４側）が減圧状態となり、その差圧により、センサフィルム１は型４３に上方から押し付けられる。このため、フィルム状のセンサフィルム１は、破断などを起こすことなく安定的に延伸しながら型４３の表面に被着し、型４３の立体形状に沿って成形されたタッチセンサＴＳが作製される。
【００６８】
なお、図５では、図３で説明した例とは異なるバリエーションとして、基台部１１となる型４３には、逆円錐台形状の立体を採用したが、基台部及び型としては、第１実施形態と同様、三次元形状の立体的なタッチセンサＴＳの芯となる基台部や型の形状には制限はなく、必要に応じた任意の形状の基台部及び型が採用可能である。
【００６９】
また、図示はしないが、第１実施形態と同様に、センサフィルム１が型４３の表面に被着した後、センサフィルム１のうち、型４３に被着しなかった外縁の部分を切除して廃棄し、センサフィルム１が被着した型４３を真空発生装置４２に再度配置し、今度は加飾部１２を加熱手段４５に向けた状態となるように、加飾部１２を保持手段４４に保持させ、図５（ａ）〜図５（ｃ）の工程を繰り返す。
【００７０】
これにより、型４３に被着、接着されたセンサフィルム１の表面に、加飾部１２が重ねて被着、接着される。加飾部１２がセンサフィルム１に被着した後、加飾部１２のうち、型４３及びセンサフィルム１に被着しなかった外縁の部分を切除して廃棄すると、加飾部１２が形成された型４３の立体形状を有するタッチセンサＴＳが得られる。
【００７１】
また、上記工程では、センサフィルム１の真空成形と、加飾部１２の真空成形を別々に行ったが、センサフィルム１の上に加飾部１２を重ねた状態として１回の真空成形でタッチセンサＴＳを製造することもできる。
【００７２】
［３．作用・効果］
以上説明したように、上述したセンサフィルム１は、基材フィルム２上に、導電性材料と熱可塑性樹脂を練り込んだ電極材料で電極部３を形成し、この電極部３の絶縁性を確保するように熱可塑性樹脂からなる絶縁層７を形成し、基材フィルム２と電極部３や絶縁層７を構成する熱可塑性樹脂との組み合わせは、電極部３や絶縁層７に使用する熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇ２，Ｔｇ３が基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１よりも低くなるように各材料が選択されている。
【００７３】
これにより、センサフィルム１を立体成形する際に、基材フィルム２が延伸可能な温度に加熱される前に電極部３や絶縁層７が軟化して延伸可能な状態となっているため、基材フィルム２の延伸に追従して電極部３が部分断線することなく立体成形させることができる。
【００７４】
また、電極部３や絶縁層７に使用する熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇ２，Ｔｇ３が基材フィルム２のガラス転移点Ｔｇ１よりも低くなるように各材料が選択されているため、加熱延伸する際に、基材フィルム２よりも先に絶縁層７が軟化し、基材フィルム２と絶縁層７との間に形成される電極部３が基材フィルム２及び絶縁層７の延伸に引きずられるように延伸する。このため、電極部３に加わる引張力が均一となり、電極部３における各電極を形成する導電性材料の粒子同士が導通状態を維持したまま断線せずに延伸させることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１…センサフィルム
２…基材フィルム
３…電極部
４…接着層
５…Ｘ電極
６…Ｙ電極  
７…絶縁層
８（８Ｘ，８Ｙ）…引き出し配線
９…引き出し部
１０…加飾フィルム
１１…基台部
１２…加飾部
２０…第１実施形態の加熱成形装置
４０…第２実施形態の加熱成形装置
ＴＳ…タッチセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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