(57)【要約】【課題】アクティブマトリクス型のＴＦＴ基板を用いた指紋センサーの量産に適した製造方法を提供する。【解決手段】感圧センサー集積回路５０が、その表面に行及び列のマトリクス状に複数個形成された大型基板１００を準備する。大型基板１００を個々のセンサー集積回路チップ５０に切断する前に、１つの回転ローラー１４０を用いて、端子群３０が露出した状態となるように導電シート２を一列毎に貼り付ける。また、導電シート２を貼り付ける位置は固定し、大型基板１００を走査する。その後、隣接する２つの感圧センサー集積回路５０，５０チップの間で前記導電シート２を切断することで、個々の感圧センサー集積回路チップ５０を得る。【選択図】  図６
2006145263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触電極と該接触電極を選択する接触電極選択用薄膜トランジスタとを備えた感圧セルが複数個配列され、前記感圧セルからの検知信号が出力される端子群を具備した感圧センサー集積回路が、その表面に行及び列のマトリクス状に複数個形成された絶縁性基板を準備し、
導電シートを貼り付ける位置に前記感圧センサー集積回路の一列ごとに前記絶縁性基板を順次移動する工程と、
当該位置に移動した一列の前記感圧センサー集積回路の表面に帯状の導電シートを載置する工程と、
前記感圧センサー集積回路の表面に、前記端子群が露出した状態になるように前記導電シートを貼り付ける工程と、
前記絶縁性基板を個々の感圧センサー集積回路チップに切断分離する工程とを具備することを特徴とする感圧センサーパネルの製造方法。
【請求項２】
前記感圧センサー集積回路の表面に、前記端子群が露出した状態になるように前記導電シートを貼り付ける工程は、前記導電シートの両端にテンションを加えながら行うことを特徴とする請求項１に記載の感圧センサーパネルの製造方法。
【請求項３】
前記感圧センサー集積回路の表面に、前記端子群が露出した状態になるように前記導電シートを貼り付ける工程は、回転ローラーで前記導電シートを押圧しながら行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の感圧センサーパネルの製造方法。
【請求項４】
前記導電シートは前記感圧センサー集積回路チップに塗布された接着剤を介して貼り付けられることを特徴とする請求項１に記載の感圧センサーパネルの製造方法。
【請求項５】
前記接着剤は、第１の接着剤リングと、この第１の接着剤リングの外側に隣接する第２の接着剤リングから成ることを特徴とする請求項４に記載の感圧センサーパネルの製造方法。
【請求項６】
前記第１の接着剤リングは熱硬化性樹脂から成り、前記第２の接着剤リングは紫外線硬化性樹脂から成ることを特徴とする請求項５に記載の感圧センサーパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感圧センサーパネルの製造方法に関し、特に、接触電極と該接触電極を選択する接触電極選択用薄膜トランジスタとを備えた感圧セルを複数個備えた感圧センサー集積回路チップと、前記感圧センサー集積回路チップの表面に貼り付けられ、前記接触電極に押圧により接触する導電シートとを具備した感圧センサーパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人間の指紋を検出する指紋センサーが、パーソナルコンピュータ等の電子機器を利用する際の本人確認手段として注目されている。現在、普及している指紋センサーは、指先をセンサーパネルのガラス面に押し当てて、その押し当てられた指先部分に光を照射し、その反射光をＣＣＤ等の受光手段で読みとるという光学式のものがほとんどであった。しかしながら、光学式の指紋センサーは小型化、薄型化が困難であるだけでなく、製造コストが高いという問題点を有している。
【０００３】
そこで、アクティブマトリクス型のＴＦＴ基板に可撓性を有する導電シートを貼り付け、指を導電シートに押し当てたときの指紋の山と谷による押圧力の差を電気信号に変換して指紋検出を行うという、アクティブマトリクス型の指紋センサーが提案されている。
【特許文献１】特開平８−６８７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したアクティブマトリクス型のＴＦＴ基板を用いた指紋センサーの製造方法については殆ど提案されていない。特に、係る指紋センサーを量産するためには、多数のセンサー集積回路が配列されたＴＦＴ基板を切断して、個々のセンサーチップに分割することが必要となるが、導電シートを貼り付ける際、基板と導電シートの間に、当該切断の際に生じた異物が入り込み、センシング不良を引き起こすおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明の主たる特徴構成は以下の通りである。即ち、本発明の感圧センサーパネルの製造方法は、まず、接触電極と接触電極を選択する接触電極選択用薄膜トランジスタとを備えた感圧セルが複数個配列され、感圧セルからの検知信号が出力される端子群を具備した感圧センサー集積回路が、その表面にマトリクス状に複数個形成された絶縁性基板を準備する。そして、導電シートを貼り付ける位置に前記感圧センサー集積回路の一列ごとに前記絶縁性基板を順次移動させる。
【０００６】
その後、当該位置に移動した一列の感圧センサー集積回路の表面に帯状の導電シートを載置し、感圧センサー集積回路の表面に、端子群が露出した状態となるように導電シートを貼り付ける。そして、絶縁性基板を個々の感圧センサー集積回路チップに切断分離するというものである。
【０００７】
また、導電シートの両端にテンションを加えながら前記感圧センサー集積回路の表面に、前記端子群が露出した状態と成るように導電シートを押圧しながら貼り付けることが好ましい。また、導電シートを貼り付ける工程は、回転ローラーで前記導電シートを押圧しながら行うことが好ましい。
【０００８】
また、導電シートが感圧センサー集積回路チップに塗布された接着剤を介して貼り付けられることが好ましい。さらに、この接着剤は、第１の接着剤リングと、この第１の接着剤リングの外側に隣接する第２の接着剤リングから成ることが好ましい。さらにまた、第１の接着剤リングは熱硬化性樹脂から成り、第２の接着剤リングは紫外線硬化性樹脂から成ることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、大型基板を個々のセンサー集積回路チップに切断する前に導電シートをチップ表面に貼り付けるので、基板と導電シートの間に異物が入り込むことを防止し、センシング不良を回避できる。また、導電シートを貼り付ける位置は固定し、大型基板を走査するので、常に同じ位置で一連の動作（導電シートの載置及び回転ローラーによる貼り付け）をするため、再現性・安定性に優れた感圧センサーパネルを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本発明の実施形態に係る感圧センサーパネルの構造について説明する。図１は、この感圧センサーパネルの分解斜視図である。
【００１１】
感圧センサーパネル１は、ガラスまたはセラミックなどの絶縁性基板１０上にアモルファスシリコン膜を形成し、公知のホトリソグラフィ技術で多数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１、ドレイン線１２、ゲート線１３を形成し、さらに蒸着により例えばＩＴＯ（インジウム・すず酸化物）の接触電極１４などを形成して成る感圧センサー集積回路チップ５０上に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの絶縁フィルムの裏面に導電膜２ａを蒸着した導電シート２を貼り付けたものである。
【００１２】
ドレイン線１２とゲート線１３は互いに交差する方向に配置されており、後述するように走査信号が印加されて走査線として機能する。ドレイン線１２はＸ方向の走査信号を出力するＸ方向走査回路２０に接続され、ゲート線１３はＹ方向の走査信号を出力するＹ方向走査回路２１に接続されている。
【００１３】
指紋パターンの検出の場合には、ドレイン線１２の間隔およびゲート線１３の間隔は５０〜６０μｍ程度となる。絶縁性基板１０上には、各ＴＦＴのドレインがドレイン線１２に、ゲートがゲート線１３に、そしてソースが接触電極１４に接続された感圧セルがマトリクス状に多数形成されている。
【００１４】
また、絶縁性基板１０上には、後述するように各感圧セルからの信号を検出する検出器２２、検出器２２からの出力信号を外部に取り出すための出力端子や、Ｘ方向走査回路２０、Ｙ方向走査回路２１，検出器２２等の内部回路に電源や走査クロックを供給するための入力端子が一列に配列されて端子群３０が構成され、この端子群３０は絶縁性基板１０のエッジの一辺に沿って設けられている。
【００１５】
図２は、図１に示した感圧センサーパネル１の感圧セルを拡大して示す。図１と同じ参照数字は同じ構成部分を示している。感圧セルのＴＦＴ１１は、ドレイン端子Ｄがドレイン線１２の一部１２ａに接続され、ソース端子Ｓが接触電極１４に接続され、ゲート端子Ｇがゲート線１３の一部１３ａに接続されている。ドレイン線１２とゲート線１３との交差部はマスクと蒸着により形成された、たとえばＳｉＯ2 膜のような絶縁スペーサ１５によって絶縁されている。
【００１６】
図３は、図１に示した感圧センサーパネル１の等価回路図である。感圧センサーパネル１の導電シート２の導電膜２ａは抵抗１６を介して接地されている。感圧センサーパネル１のドレイン線１２は抵抗Ｒを介してＸ方向走査回路２０に接続されており、ゲート線１３はＹ方向走査回路２１に接続されている。すべてのドレイン線１２は検出器２２に接続されており、検出器２２はドレイン線１２の検出点Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、・・・の電位を取り込み、この電位に基づいて指紋パターンを検出する。
【００１７】
さて、このように構成された感圧センサーパネル１に図示したように指Ｆを乗せて軽く押すと、導電シート２は全体が押し下げられるが、細かく観察すると、指紋の山の部分と谷の部分とでは押圧力が異なるために、山の部分の真下またはそのごく近傍に位置する感圧セルの接触電極１４は導電シート２の裏面の導電膜２ａと電気的に接触する。一方、指紋の谷の部分の真下またはその近傍に位置する感圧セルの接触電極１４は導電膜２ａとは電気的に接触しない。
【００１８】
図３に示した回路において、Ｙ方向走査回路２１からは所定のタイミングでゲート線１３に順次走査信号が切り替えて出力される。いまあるゲート線１３にある電位（「Ｈ」レベル）が印加されている間にＸ方向走査回路２０から所定のタイミングでドレイン線１２に順次走査信号が切り替えて印加される。
【００１９】
すると、電位が印加されたゲート線１３と走査信号が印加されたドレイン線１２とが交差する近傍に位置する感圧セルの接触電極１４が指紋パターンの山の部分で押された部位で導電シート２の導電膜２ａと電気的に接触し、その感圧セルのＴＦＴ１１のソース端子Ｓが接触電極１４、導電膜２ａ、抵抗１６を介して接地されるので導通し、ドレイン電流が流れて抵抗Ｒによる電圧降下が生ずる。
【００２０】
検出器２２は検出点Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3 、・・・の電位を取り込む。Ｘ方向走査回路２０及びＹ方向走査回路２１からの走査信号を順次切り替えることによって感圧センサーパネル１のすべての感圧セルからの信号が時系列的に検出器２２に取り込まれるので、信号処理によって指紋パターンが検出できる。そして、検出器２２からの指紋パターン検出信号は端子群３０を介して感圧センサーパネル１の外部に取り出される。
【００２１】
次に、上述の感圧センサーパネル１の製造方法について図面を参照しながら説明する。まず、図４に示す如く、複数の感圧センサー集積回路５０Ａ（切断分離後に、１つ１つが上述の感圧センサー集積回路チップ５０となるもの）が公知のＴＦＴプロセスによってその表面に行及び列のマトリクス状に形成された大型基板１００を準備する。
【００２２】
次に、図５（ａ）に示す如く、感圧センサー集積回路チップ５０の表面（ＴＦＴ１１等が形成されている面）のエッジに沿って、熱硬化性エポキシ樹脂を接着剤として、リング状に塗布して第１の接着剤リング１３０を形成する。熱硬化性エポキシ樹脂を用いるのは、後述する導電シート２との密着性を高めるためである。その後、７０℃の温度下で１５分程度のベーキング処理を行い、第１の接着剤リング１３０をある程度硬化させる。
【００２３】
その後、図５（ｂ）に示す如く、第１の接着剤リング１３０の外側に隣接して感圧センサー集積回路チップ５０のエッジに沿って、紫外線硬化性エポキシ樹脂を接着剤として、リング状に塗布して第２の接着剤リング１３１を形成する。このように第１の接着剤リング１３０及び第２の接着剤リング１３１で２重リング構造を採用したのは、ある程度熱硬化させた第１の接着剤リング１３０によって第２の接着剤リング１３１の接着剤を堰き止めることで、後述する導電シート２を感圧センサー集積回路チップ５０に貼り付ける際に、接着剤が感圧センサー集積回路チップ５０の感圧セル領域まで浸潤して検出特性を劣化させるのを防止するためである。
【００２４】
第１の接着剤リング１３０は、熱硬化性樹脂で形成しても構わないが、第２の接着剤リング１３１は速硬性のある紫外線硬化性樹脂で形成することが好ましい。これは、後述するように、導電シート２には両端にテンションが加えられ、大型基板１００を順次移動させながら、感圧センサー集積回路チップ５０の一列毎に貼り付けられるので、テンションを加える効果を得るためには、第２の接着剤リング１３１を素早く硬化させる必要があるからである。第２の接着剤リング１３１を紫外線硬化性樹脂で形成した場合には紫外線照射エネルギー密度１００ｍＷ／ｃｍ２、照射時間２０秒という条件で硬化させることができる。
【００２５】
さらに、感圧センサー集積回路チップ５０のコーナー部に形成された電位設定用パッド電極１３２上に金ペースト１３３を塗布する。これは、後述する導電シート２を、金ペースト１３３を通して電位設定用パッド電極１３２に電気的に接続し、導電シート２を所定の電位に設定するためである。電位設定用パッド電極１３２は例えば接地電位に設定されている。
【００２６】
次に、図６に示す如く、導電シート２を貼り付ける位置に大型基板１００を移動させ、帯状の導電シート２を感圧センサー集積回路チップ５０の一列上に載置し、その導電シート２を複数の感圧センサー集積回路チップ５０の表面に回転ローラー１４０で押圧しながら貼り付ける。ここで、一列とは、図６に示す回転ローラー１４０の回転移動方向と同じ向きに並んだ感圧センサー集積回路チップ５０の一つの列のことである。
【００２７】
そして、一列の感圧センサー集積回路チップ５０に帯状の導電シート２を貼り付けた後に、大型基板１００を移動させ、次の列の感圧センサー集積回路チップ５０に同様の方法で帯状の導電シート２を貼り付ける。こうして、大型基板１００の移動と導電シート２の貼り付けが繰り返される。
【００２８】
このとき、感圧センサー集積回路チップ５０の端子群３０を露出させるために、導電シート２の幅が複数の感圧センサー集積回路チップ５０の幅よりも小さくなるように導電シート２が予め切断されている。これは、導電シート２の貼り付け後に、感圧センサー集積回路チップ５０の端子群３０を露出させるように導電シート２を切断すると感圧センサー集積回路チップ５０の表面を傷つけてしまうからである。
【００２９】
また、回転ローラー１４０を用いて導電シート２を貼り付けるときに、導電シート２の両端にテンションを加えながら行うことが好ましい。導電シート２が撓んだ状態では、ムラなく均一に貼り付けることができないからである。
【００３０】
また、本実施形態では、導電シート２の貼り付け位置、即ち、回転ローラー１４０の位置は固定し、大型基板１００を順次走査する。これにより、常に同じ位置で導電シート２の載置及び貼り付け工程を行うことができ、さらに１つの回転ローラー１４０を用いるため一列毎に均一な押圧力で導電シート２の貼り付けを行うことができるため、再現性・安定性に優れる。
【００３１】
なお、導電シート２の貼り付けは図７に示す如く、感圧センサー集積回路チップ５０を個々に切断した後に行うこともできる。しかし、大型基板１００を切断する際には、ガラス小断片や塵等の異物が生じるため、その後に導電シート２を貼り付けると、基板と導電シート２の間にかかる異物が入り込みセンシング不良を引き起こす可能性がある。そこで、本実施形態では大型基板１００を切断する前に導電シート２を貼り付けることで、上記問題点をも解決するものである。
【００３２】
こうして、導電シート２が複数の感圧センサー集積回路チップ５０の表面に貼り付けられた後、この状態で、再度のベーキング処理が行われ、第１の接着剤リング１３０及び第２の接着剤リング１３１が熱硬化される。このベーキング処理は、７０℃〜９０℃、３０分程度という条件下で、Ｎ２雰囲気中で行うことが好ましい。そして、ベーキング処理後、図８に示す如く、感圧センサー集積回路チップ５０のエッジの切断線ＣＬに沿って帯状の導電シート２をカッターを用いて、大型基板１００をペネットカッターを用いて切断する。これにより、導電シート２が貼り付けられた個々の感圧センサー集積回路チップ５０（感圧センサーパネル１）が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る感圧センサーパネルの分解斜視図である。
【図２】図１に示した感圧センサーパネル１の感圧セルの拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る図１に示した感圧センサーパネル１の等価回路図である。
【図４】本発明の実施形態に係る感圧センサーパネルの製造方法を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る感圧センサーパネルの製造方法を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る感圧センサーパネルの製造方法を示す平面図である。
【図７】参考例に係る感圧センサーパネルの製造方法を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る感圧センサーパネルの製造方法を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  感圧センサーパネル          ２  導電シート          １０  絶縁性基板
１１  ＴＦＴ                    １２  ドレイン線          １３  ゲート線
１４  接触電極                  １５  絶縁スペーサ        １６  抵抗
２０  Ｘ方向走査回路            ２１  Ｙ方向走査回路      ２２  検出器
３０  端子群                    ５０  感圧センサー集積回路チップ
５０Ａ  感圧センサー集積回路    １００  大型基板        
１３０  第１の接着剤リング      １３１  第２の接着剤リング    
１３２  電位設定用パッド電極    １３３  金ペースト        １４０  回転ローラー
【図１】
2006145263.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006145263.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006145263.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006145263.tif 000009
【図８】
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