(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状の基板と、
前記基板の厚さ方向の一方の面上に形成された補助電極と、
前記補助電極を覆うように前記基板上に形成された誘電体層と、
前記補助電極から離間し、且つ前記基板の厚さ方向から見たときに少なくとも一部が前記補助電極に重なるように、前記誘電体層に接して設けられた検出電極と、
板厚方向の一方の面が前記誘電体層に接する板状であり前記一方の面に開口され前記板厚方向に前記一方の面から凹む凹部を有し前記凹部内に前記検出電極が固定された表層パネルと、
を備えることを特徴とするセンサーシート。
【請求項２】
前記表層パネルは熱可塑性樹脂製であり、
前記検出電極は導電性インクからなる
請求項１に記載のセンサーシート。
【請求項３】
前記補助電極は、前記基板の厚さ方向から見たときに、前記検出電極の輪郭に重なる外側輪郭と、前記外側輪郭から内側に離間した位置で前記検出電極の輪郭と並んで延びる内側輪郭とを有して中央部が切り取られたパターンを有し、
前記検出電極は、前記基板の厚さ方向から見たときにおける前記補助電極の前記外側輪郭と同じ輪郭のベタパターンである
ている請求項１または請求項２に記載のセンサーシート。
【請求項４】
前記表層パネルは光透過性を有する熱可塑性樹脂からなり、
前記検出電極は光透過性電極からなる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサーシート。
【請求項５】
入力体が近接あるいは接触した際に前記入力体が近接あるいは接触したことを検出するための検出電極を有するセンサーシートの製造方法であって、
薄板状の基板の厚さ方向の一方の面上に補助電極をパターン形成する補助電極形成工程と、
前記補助電極形成工程の前又は後に、薄板状の表層パネルに前記検出電極を形成する検出電極形成工程と、
前記補助電極形成工程および前記検出電極形成工程の後に、前記基板の厚さ方向から見たときに少なくとも一部において前記補助電極の前記検出電極とが重なるように、前記基板と前記表層パネルとを、薄板あるいは膜状の誘電体部材を介して接着する接着工程と、
を備えることを特徴とするセンサーシートの製造方法。
【請求項６】
前記検出電極形成工程において、前記表層パネルの厚さ方向に凹む凹部を前記表層パネルに形成し、前記検出電極を前記凹部に配置することを特徴とする請求項５に記載のセンサーシートの製造方法。
【請求項７】
前記表層パネルは光透過性を有する熱可塑性樹脂からなり、
前記検出電極は光透過性電極からなる
ことを特徴とする請求項５または６に記載のセンサーシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサーシートおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器等の電源を入れたり操作入力を受け付けたりするためのスイッチとして、指などを入力体として用い、入力体が近接あるいは接触したことを検出するタッチスイッチが知られている。このようなタッチスイッチの例として、特許文献１には、指などが近接あるいは接触したことを、指などとの間の静電容量の変化によって検出する静電容量式スイッチが記載されている。
特許文献１に記載の静電容量式スイッチは、静電容量の変化を検出するための検出電極（検知電極）が複数形成された基板（配線基板）と、この配線基板に重ねて設けられた板状の表層パネル（スイッチパネル）とが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４２５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の静電容量式スイッチにおいて、指と検出電極との間の距離を短くすることができれば、検出感度をさらに高めることができる。この目的で、たとえば基板に代えて表層パネルに検出電極や配線等を形成することが考えられる。
しかしながら、表層パネルに検出電極や配線等を形成する場合には、表層パネルに検出電極や配線等を形成する工程において表層パネルの表面が荒れたりして表層パネルの美観を損ねるおそれがある。また、検出電極や配線を表層パネルにパターン形成した後に、加熱乾燥等の熱処理を表層パネルに対して行うと、表層パネルが変形するおそれがあり、この場合にも表層パネルの美観を損ねるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、表層パネルの美観を損ねることを抑えることができるセンサーシートおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のセンサーシートは、薄板状の基板と、前記基板の厚さ方向の一方の面上に形成された補助電極と、前記補助電極を覆うように前記基板上に形成された誘電体層と、前記補助電極から離間し、且つ前記基板の厚さ方向から見たときに少なくとも一部が前記補助電極に重なるように、前記誘電体層に接して設けられた検出電極と、板厚方向の一方の面が前記誘電体層に接する板状であり前記一方の面に開口され前記板厚方向に前記一方の面から凹む凹部を有し前記凹部内に前記検出電極が固定された表層パネルと、を備えることを特徴とするセンサーシートである。
【０００７】
また、前記表層パネルは熱可塑性樹脂製であり、前記検出電極は導電性インクからなることが好ましい。
【０００８】
また、前記補助電極は、前記基板の厚さ方向から見たときに、前記検出電極の輪郭に重なる外側輪郭と、前記外側輪郭から内側に離間した位置で前記検出電極の輪郭と並んで延びる内側輪郭とを有して中央部が切り取られたパターンを有し、前記検出電極は、前記基板の厚さ方向から見たときにおける前記補助電極の前記外側輪郭と同じ輪郭のベタパターンであることが好ましい。
【００１０】
また、前記表層パネルは光透過性を有する熱可塑性樹脂からなり、前記検出電極は光透過性電極からなっていてもよい。
【００１１】
本発明のセンサーシートの製造方法は、入力体が近接あるいは接触した際に前記入力体が近接あるいは接触したことを検出するための検出電極を有するセンサーシートの製造方法であって、薄板状の基板の厚さ方向の一方の面上に補助電極をパターン形成する補助電極形成工程と、前記補助電極形成工程の前又は後に、薄板状の表層パネルに前記検出電極を形成する検出電極形成工程と、前記補助電極形成工程および前記検出電極形成工程の後に、前記基板の厚さ方向から見たときに少なくとも一部において前記補助電極の前記検出電極とが重なるように、前記基板と前記表層パネルとを、薄板あるいは膜状の誘電体部材を介して接着する接着工程と、を備えることを特徴とするセンサーシートの製造方法である。
【００１２】
また、前記検出電極形成工程において、前記表層パネルの厚さ方向に凹む凹部を前記表層パネルに形成し、前記検出電極を前記凹部に配置することが好ましい。
【００１３】
また、前記表層パネルは光透過性を有する熱可塑性樹脂からなり、前記検出電極は光透過性電極からなっていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のセンサーシートの製造方法によれば、表層パネルに検出電極を形成するとともに基板に補助電極を形成し、その後に表層パネルと基板とを接着するので、表層パネルの美観を損ねることを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態のセンサーシートの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】（Ａ）は同センサーシートにおける表層パネルを示す裏面図、（Ｂ）は同センサーシートにおける基板を示す平面図である。
【図４】同センサーシートの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態のセンサーシート１およびその製造方法について説明する。
まず、本実施形態の製造方法によって製造されるセンサーシート１の構成について図１ないし図３（Ｂ）を参照して説明する。
図１は、本実施形態のセンサーシート１の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。図３（Ａ）は、センサーシート１における表層パネル８を示す裏面図である。図３（Ｂ）は、センサーシート１における基板２を示す平面図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、センサーシート１は、基板２と、補助電極部３と、誘電体部材（誘電体層）６と、検出電極７と、表層パネル８とがこの順に重ねて設けられた層状構造に形成されている。以下、センサーシート１において、基板２が設けられている方を下、表層パネル８が設けられている方を上として説明を行う。
【００１８】
基板２は、薄板状に形成された絶縁体からなる。基板２の材料は、絶縁性を有する材料であればどのような材料であってもよい。たとえば、基板２の材料として樹脂を採用する場合には、ポリエステル系、ポリプロピレン系、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ナイロン（登録商標）、ビニロン、アセテート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリル、ポリ塩化ビニル、およびアクリル系樹脂などを採用することができる。また、基板２として、たとえばガラス基板やセラミックス基板、あるいは金属コア基板を採用することもできる。
【００１９】
図３（Ｂ）に示すように、基板２の形状は、その厚さ方向から見たときに、四角形の周縁の一部が外側へ突出した形状になっている。なお、基板２の形状は、これに限定されるものではなく、適宜の形状とすることができる。
【００２０】
図２および図３（Ｂ）に示すように、補助電極部３は、補助電極本体４（補助電極）と、配線５とを有する。補助電極本体４と配線５とは、基板２の上面にパターン形成された導体である。
補助電極本体４は、基板２の厚さ方向から見たときに、四角形の輪郭形状を有しているとともに中央部が四角く切り取られた形状に形成されている。補助電極本体４の形状は、基板２の厚さ方向からセンサーシート１を見たときに、検出電極７の輪郭の内側において、検出電極７の周縁に沿って延びている。補助電極本体４の材料としては、金属箔や、金属粒子若しくは金属ナノワイヤー、カーボン、グラファイトなどを含有する導電性インク、あるいは導電性高分子を含有する導電性インクなどを採用することができる。
【００２１】
配線５は、補助電極本体４の周縁に一端５ａが接続され、基板２の突出部分の突出端に他端５ｂが配置されている。配線５の他端５ｂは、静電容量の変化を検出するための検出回路Ｄに接続することができるように、むき出しになっている。なお、配線５において、検出回路Ｄに接続するためにむき出しとなっている部分以外には、配線５が腐食するのを防止する目的で配線５を被覆する樹脂フィルム等が設けられていてもよい。
【００２２】
図２に示すように、誘電体部材６は、薄板状あるいは膜状に形成された誘電体からなる。薄板状あるいは膜状の誘電体部材６の例としては、たとえば、熱可塑性樹脂が熱加工により薄板状とされた誘電体部材や、基板２と表層パネル８との間に接着剤を充填して硬化させることによって形成される膜状の誘電体部材、あるいはこれらが組み合わされた誘電体部材などを挙げることができる。また、誘電体部材６の材料としては、補助電極本体４と検出電極７とを貼り合わせるための粘着性を有するたとえば両面粘着テープなどを採用することもできる。
【００２３】
検出電極７は、基板２の厚さ方向から見たときに補助電極本体４に重なる位置に配置された電極である。検出電極７は、基板２の厚さ方向から見たときに補助電極本体４の少なくとも一部と重なるように設けられていればよい。本実施形態では、検出電極７を基板２の厚さ方向から見たときの形状は、基板２の厚さ方向から見たときにおける補助電極本体４の外側輪郭形状と同じである。検出電極７の材料としては、たとえば、金属箔や、金属粒子若しくは金属ナノワイヤーを含有する導電性インク、導電性高分子を含有する導電性インク、あるいは酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を代表とする透明金属酸化膜などを採用することができる。
【００２４】
表層パネル８は、基板２の厚さ方向に基板２と重ねて設けられた薄板状部材である。表層パネル８の下面には、上へ向かって凹む凹部９が形成されており、上述の検出電極７は、凹部９の内部に配置されている。これにより、検出電極７の下面と表層パネル８の下面とは面一になっている。表層パネル８の材料としては、たとえば樹脂やガラスなど、絶縁体を適宜選択して採用することができる。たとえば、表層パネル８の材料として熱可塑性樹脂を採用することができる。
また、表層パネル８の上面は、傷が付きにくいように、あるいは付いた傷が目立たないようにする目的で表面処理が施されていてもよい。また、表層パネル８の上面は、装飾のために凹凸が形成されていたり着色が施されていてもよい。
【００２５】
以上に説明した構成のセンサーシート１の製造方法について説明する。図４は、本実施形態のセンサーシート１の製造方法を説明するためのフローチャートである。
まず、基板２および表層パネル８を成形する。基板２および表層パネル８は、それぞれ一定の厚さを有する薄板あるいはシートを材料として成形される。
【００２６】
次に、基板２の厚さ方向の一方の面上に補助電極部３をパターン形成する（図４に示す補助電極形成工程Ｓ１。）。
補助電極形成工程Ｓ１では、たとえばスクリーン印刷によって基板２の厚さ方向の一方の面に銀ペーストのパターンを形成する。この銀ペーストのパターンは、補助電極本体４と配線５とが一続きとなるように同一工程で形成される。続いて、銀ペーストのパターンが形成された基板２を加熱乾燥させて銀ペーストを硬化させる。なお、補助電極形成工程Ｓ１における補助電極部３の形成方法はスクリーン印刷には限られない。たとえば補助電極部３の材料として金属箔を採用する場合には、ケミカルエッチングやレーザーエッチングなどの方法を採用することができる。
【００２７】
次に、表層パネル８に検出電極７を形成する（図４に示す検出電極形成工程Ｓ２。）。
検出電極形成工程Ｓ２では、まず、表層パネル８に、検出電極７を配置するための凹部９をたとえば加熱プレスによって形成する。次に、表層パネル８の凹部９に検出電極７を形成する。表層パネル８に検出電極７を形成する方法としては、エッチングやパターンコート法などを適宜採用することができる。表層パネル８が熱可塑性樹脂によって形成されている場合には、熱可塑性樹脂が軟化しない程度の温度範囲で検出電極形成工程Ｓ２を行う。
なお、検出電極形成工程Ｓ２は、補助電極形成工程Ｓ１より先に行われてもよい。
補助電極形成工程Ｓ１と検出電極形成工程Ｓ２との両方が終了した状態では、補助電極部３が形成された基板２と、検出電極７が形成された表層パネル８とが形成されている。
【００２８】
次に、補助電極部３が形成された基板２と、検出電極７が形成された表層パネル８とを、薄板あるいは膜状の誘電体部材６を介して接着する（図４に示す接着工程Ｓ３。）。
接着工程Ｓ３では、たとえば基板２において補助電極部３が形成された側の面上に、たとえばアクリル系接着剤を塗布し、基板２の厚さ方向から見たときに補助電極本体４と検出電極７とが重なるように位置決めして表層パネル８を基板２に押し付ける。これにより、基板２に塗布されたアクリル系接着剤は押し広げられ、基板２と表層パネル８との間に充填される。この状態で基板２および表層パネル８を静置すると、アクリル系接着剤が硬化して誘電体部材６となる。これにより、補助電極本体４と検出電極７と誘電体部材６とによってキャパシタＣ（図２参照）が構成される。
これで、センサーシート１の製造は終了する。
【００２９】
以上に説明したセンサーシート１の作用について説明する。
図２に示すように、センサーシート１は、表層パネル８の上面に指などの入力体１０を近接あるいは接触させて使用するものである。入力体１０は導体であればよく、指以外にもたとえば静電容量式の公知のスタイラスペンなどを適宜選択して用いることができる。
【００３０】
また、センサーシート１の使用時には、センサーシート１の配線５に検出回路Ｄが接続され、検出回路Ｄから補助電極本体４へ、たとえば高周波信号からなる駆動信号が出力される。検出回路Ｄは、補助電極本体４と検出電極７との間に構成されるキャパシタＣの静電容量の変化を検出する。
【００３１】
センサーシート１の表層パネル８の上面に入力体１０を近接あるいは接触させると、入力体１０と検出電極７との間にはキャパシタＣとは別のキャパシタＣ２が構成される。入力体１０と検出電極７との間のキャパシタＣ２の静電容量は、入力体１０と検出電極７との間の距離に応じて変化し、入力体１０と検出電極７との距離が短くなるにしたがってこの静電容量は増加する。入力体１０と検出電極７との間にキャパシタＣ２が構成されることにより、検出電極７における電荷が変化し、これにより検出電極７と補助電極本体４との間の静電容量も変化する。その結果、検出電極７と補助電極本体４との間の静電容量の変化を検出している検出回路Ｄは、入力体１０が検出電極７に近接したことを検出することができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態のセンサーシート１およびその製造方法によれば、表層パネル８に検出電極７を形成するとともに基板２に補助電極部３を形成し、その後に表層パネル８と基板２とを接着するので、表層パネル８を加熱乾燥させるなどの工程をなくすことができる。
したがって、たとえば表層パネル８が熱可塑性樹脂によって形成されている場合に、表層パネル８が加熱されることによる表層パネル８表面の白濁や、表層パネル８の変形などを抑え、表層パネル８の美観を損ねることを抑えることができるという効果を奏する。
これにより、センサーシート１を製造するときの歩留まりを向上させることができる。
【００３３】
また、表層パネル８に形成された凹部９に検出電極７が配置されているので、表層パネル８に凹部９が形成されていない場合と比較して、表層パネル８の上面により近い位置に検出電極７の上面を配置することができる。これにより、検出電極７と入力体１０との間の最短距離を短くすることができる。その結果、検出電極７と入力体１０との間に構成されるキャパシタＣ２の容量を大きくすることができ、検出感度を高めることができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
たとえば、上述の実施形態で説明したセンサーシート１において、基板２、補助電極部３、誘電体部材６、検出電極７、および表層パネル８の材料として、光透過性を有する材料を適宜選択して採用することができる。この場合、光透過性を有するセンサーシート１とすることができる。
【００３５】
また、補助電極本体４および検出電極７は、少なくとも一部において補助電極本体４と検出電極７とが対向してキャパシタＣを構成していればよい。すなわち、補助電極本体４および検出電極７の形状はそれぞれ適宜の形状に形成することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  センサーシート
２  基板
３  補助電極部
４  補助電極本体（補助電極）
５  配線
６  誘電体部材
７  検出電極
８  表層パネル
９  凹部
１０  入力体
Ｃ  キャパシタ
Ｃ２  キャパシタ
Ｄ  検出回路
Ｓ１  補助電極形成工程
Ｓ２  検出電極形成工程
Ｓ３  接着工程
【図１】
0005572513.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005572513.tif 000005