(57)【要約】  タッチセンサは、基材と、導体部と、第１被膜部とを有する。基材は、第１表面と第２表面とを有し、第１表面には、第２表面に向けて窪む有底の溝部が形成されている。導体部は溝部に配置されている。第１被膜部は、溝部内で導体部を覆っている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面と前記第１表面の反対側の第２表面とを有し、前記第１表面には、前記第２表面に向けて窪む有底の溝部が形成されている絶縁樹脂製の基材と、
前記溝部に配置された導体部と、
前記溝部内で前記導体部を覆うように配置された絶縁樹脂製の第１被膜部と、を備えた、
タッチセンサ。
【請求項２】
前記第１被膜部は、前記溝部内のみに配置されている、
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項３】
前記第１被膜部の表面の高さが、前記第１表面と同じ高さである、
請求項２に記載のタッチセンサ。
【請求項４】
前記第１被膜部の表面の高さが、前記第１表面よりも低い、
請求項２に記載のタッチセンサ。
【請求項５】
前記第１表面に重なり、前記第１被膜部を覆う絶縁樹脂製の第２被膜部をさらに有する、
請求項２に記載のタッチセンサ。
【請求項６】
前記第１被膜部と前記第２被膜部とは同じ絶縁樹脂製である、
請求項５に記載のタッチセンサ。
【請求項７】
前記溝部が複数設けられ、前記複数の溝部は互いに連結されている、
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項８】
前記複数の溝部は、一定の同じ深さで窪んでいる、
請求項７に記載のタッチセンサ。
【請求項９】
前記基材は光透過性を有し、前記導体部の幅は０．５μｍ以上、３μｍ以下である、
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項１０】
前記導体部の材質は、銅、銀、アルミニウム、金またはそれぞれの合金である、
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項１１】
前記基材の前記第２表面に設けられた機能性膜をさらに備えた、
請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項１２】
前記機能性膜は、ハードコート層、反射防止機能層、光学調整機能層およびアンチフィンガープリント機能層の内の少なくとも一つを含む、
請求項１１に記載のタッチセンサ。
【請求項１３】
請求項１に記載のタッチセンサと、
前記タッチセンサの前記第１表面に対面状態で配置される表示装置と、を備え、
前記タッチセンサは、前記基材の前記第２表面に設けられた機能性膜をさらに含むと共に光透過性を有しており、
前記タッチセンサの前記機能性膜の外面が操作面である、
電子機器。
【請求項１４】
前記機能性膜は、ハードコート層、反射防止機能層、光学調整機能層およびアンチフィンガープリント機能層の内の少なくとも一つを含む、
請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記タッチセンサは、前記第１表面を覆う絶縁樹脂製の第２被膜部をさらに有する、
請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記タッチセンサの前記第２被膜部は粘着剤であり、前記粘着剤を介して前記タッチセンサは前記表示装置に保持されている、
請求項１５に記載の電子機器。
【請求項１７】
前記タッチセンサの前記第１被膜部と前記第２被膜部とは同じ絶縁樹脂製である、
請求項１５に記載の電子機器。
【請求項１８】
前記タッチセンサの前記第１被膜部と前記第２被膜部とは同じ粘着剤であり、前記粘着剤を介して前記タッチセンサは前記表示装置に保持されている、
請求項１５に記載の電子機器。
【請求項１９】
タッチセンサと、
表示装置と、
前記タッチセンサと前記表示装置とを貼り合せている粘着剤と、を備え、
前記タッチセンサは、基材と、前記基材の第１表面に設けられた有底の溝部に形成された導体部とを有し、前記第１表面が前記表示装置に対面されるように配置され、
前記粘着剤が前記第１表面と前記表示装置との間に介在して配置された、
電子機器。
【請求項２０】
前記粘着剤が、前記タッチセンサの前記溝部を閉塞している、
請求項１９に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器の入力操作部等に搭載されるタッチセンサおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器は入力操作部を有し、入力操作部に対して指などによるタッチ操作で入力操作を受け付ける。スマートフォン等の携帯機器がその代表である。【０００３】
電子機器の入力操作部は、電子機器の表示装置の前方位置に配設されたカバーレンズ付きのタッチセンサを含む。タッチセンサは静電容量式で光透過性を有する。カバーレンズは平板状で透明性を有する絶縁樹脂製である。使用者は、タッチセンサを介して表示装置の表示内容を視認し、カバーレンズの外面を指などでタッチ操作する。【０００４】
タッチセンサは、一般的にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの基材と、基材の表面上に設けられた検知部とを有する。検知部は導電部位を含む。【０００５】
検知部の導電部位は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で形成される。または、検知部の導電部位は、絶縁樹脂内に分散した導電性ナノワイヤーで構成されることもある。【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１７４００３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８１８２８号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明のタッチセンサは、第１表面と第１表面の反対側の第２表面とを有し、第１表面には、第２表面に向けて窪む有底の溝部が形成されている絶縁樹脂製の基材と、溝部に配置された導体部と、溝部内で導体部を覆うように配置された絶縁樹脂製の第１被膜部とを有する。このタッチセンサであれば、基材の厚みの中に導体部を配置しているため、入力操作時の検出精度を向上することができる。
【０００９】
本発明の電子機器は、上述したタッチセンサと、タッチセンサの第１表面に対面状態で配置される表示装置とを有する。タッチセンサは光透過性を有している。そして、タッチセンサの第２表面には機能性膜が設けられ、機能性膜の外面が操作面となる。すなわち、この電子機器では、カバーレンズに装着することなくタッチセンサを単体で搭載する。この電子機器は、入力操作状態での検出精度が向上すると共に安価にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態によるタッチセンサを搭載した電子機器であるスマートフォンの外観斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すスマートフォンの分解斜視図である。
【図３】図３は、図１に示すスマートフォンの構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】図４は、図１に示すスマートフォンに搭載したタッチセンサの断面図である。
【図５】図５は、図４に示すタッチセンサを基材の第２表面から見た平面図である。
【図６】図６は、図５の要部を拡大して示すタッチセンサの平面図である。
【図７】図７は、第１変形例のタッチセンサの断面図である。
【図８】図８は、タッチセンサと表示装置との配置状態を示す図である。
【図９】図９は、タッチセンサと表示装置との他の配置状態を示す図である。
【図１０】図１０は、第２変形例のタッチセンサと表示装置との配置状態を示す図である。
【図１１】図１１は、第２変形例のタッチセンサと表示装置との他の配置状態を示す図である。
【図１２】図１２は、第３変形例のタッチセンサと表示装置との配置状態を示す図である。
【図１３】図１３は、第３変形例のタッチセンサと表示装置との他の配置状態を示す図である。
【図１４】図１４は、第４変形例のタッチセンサと表示装置との配置状態を示す図である。
【図１５】図１５は、第４変形例のタッチセンサと表示装置との他の配置状態を示す図である。
【図１６】図１６は、第５変形例のタッチセンサと表示装置との配置状態を示す図である。
【図１７】図１７は、第６変形例のタッチセンサの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施の形態におけるタッチセンサの説明に先立って、従来のタッチセンサの課題について説明する。
【００１２】
従来のタッチセンサでは、基材の表面上に検知部の導電部位が積層されている。そして、タッチセンサは、検知部を有する面とは反対側の面をカバーレンズに装着させて電子機器に搭載される。使用者は、カバーレンズの外方に表出した外面を指等で触れるタッチ操作をして電子機器への入力操作を行う。このため、従来のタッチセンサを搭載した電子機器では、検知部の導電部位と入力操作中の指等との間隔を近づけることは困難であり、検出精度を向上し難い。また、指等での操作位置と検出される位置とのずれを抑えるためには、カバーレンズにタッチセンサをずれ少なく貼り合せる必要がある。
【００１３】
また、従来のタッチセンサでは、検知部における導電部位の材質がＩＴＯ製である。ＩＴＯ製の導電部位は、材料費や加工工数などを考慮するとコスト高である。同様に、検知部の導電部位の材質が導電性ナノワイヤーを含む構成でも、導電性ナノワイヤーは高価であるためコスト高になる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態におけるタッチセンサ１０〜１０Ｆおよび電子機器について図１〜図１７を参照しながら説明する。なお、電子機器はスマートフォン１００を例に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態によるタッチセンサ１０を搭載した電子機器であるスマートフォン１００の外観斜視図である。図２は、スマートフォン１００の分解斜視図である。図３は、スマートフォン１００の構成を模式的に示すブロック図である。図４は、タッチセンサ１０の断面図である。図５は、図４に示すタッチセンサ１０を基材４０の第２表面４２から見た平面図である。図６は、図５の要部を拡大して示すタッチセンサ１０の平面図である。
【００１６】
スマートフォン１００は、図１や図２に示すように、枠状に形成された筐体１１０と、筐体１１０内に配置された表示装置３００とを有する。タッチセンサ１０は、表示装置３００の表示面に対面状態で搭載されている。タッチセンサ１０は光透過性を有する。タッチセンサ１０は、カバーレンズに装着することなく単体で筐体１１０に装着されている。つまり、タッチセンサ１０は所謂カバーレンズ一体型の構成である。
【００１７】
筐体１１０内には、表示装置３００以外に、図３に示すように、マイク４１０、スピーカ４２０などが配置されている。また、筐体１１０内には、第１制御部５１０、第２制御部５２０、電波用の送受信部５５０などを実装した配線基板も配置されている。
【００１８】
第１制御部５１０は、表示装置３００、マイク４１０、スピーカ４２０等の各種の機能部位にそれぞれ接続され、これらの機能部位を制御する。また、第１制御部５１０には第２制御部５２０も接続されている。
【００１９】
図１に示すように、三つの側面スイッチ部６００が、筐体１１０の側部に配設されている。側面スイッチ部６００は、図３に示すように、第１制御部５１０に接続されている。側面スイッチ部６００が押圧操作されたことで生じるスイッチ信号は第１制御部５１０で検出される。第１制御部５１０は、この検出結果に応じて表示装置３００の表示中の画面を遷移させるなどの制御を行う。
【００２０】
タッチセンサ１０は、図３に示すように、第２制御部５２０に接続されている。第２制御部５２０は、タッチセンサ１０に対する指等での近接操作またはタッチ操作に応じてタッチセンサ１０に生じる静電容量の変化を検出する。そして、第２制御部５２０は、この検出結果に応じて所定信号を第１制御部５１０に出力する。第１制御部５１０は、第２制御部５２０からの所定信号を受け、対応する機能部位を作動等させる。
【００２１】
以上のように、スマートフォン１００はタッチセンサ１０や各種の機能部位などを含んで構成されている。
【００２２】
次にタッチセンサ１０について説明する。
【００２３】
タッチセンサ１０は、図４〜図６に示すように、平板状に形成されている本体部１５と、本体部１５に設けられた複数の検知部２０とを含む。なお、本体部１５に装着されたフレキシブル配線板の図示や説明は省略する。
【００２４】
図４は本体部１５に設けられた検知部２０の領域を拡大して示した断面図である。本体部１５は、検知部２０の領域において、第１表面４１を有する樹脂製の基材４０と、第１表面４１に設けられている溝部４５内の導体部５０と、溝部４５内で導体部５０を覆うように配置された第１被膜部６１とを有する。溝部４５は、有底である。なお、基材４０の第１表面４１とは、溝部４５以外の箇所を指し、第１表面４１は同じ高さの平面である。第２被膜部６２は、第１被膜部６１を覆うように第１表面４１に重なって配置されている。なお、第１被膜部６１の材質や第２被膜部６２の材質は、例えば絶縁樹脂のみであると望ましい。
【００２５】
基材４０は硬質である。基材４０の材質は、例えば光透過性を有するポリカーボネート（ＰＣ）樹脂である。基材４０の材質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、環状オレフィン樹脂等の光透過性の樹脂でもよい。
【００２６】
基材４０の厚みは、所定の強度を確保しつつ、かつ入力操作時の静電容量の変化が得られるように設定する。基材４０の厚みは、用いる樹脂の特性などでも左右される。例えば、ＰＣ樹脂製の基材４０の場合、タッチセンサ１０を単体で電子機器に搭載して使用可能となる厚みは、強度確保の観点からすると１ｍｍ程度あればよい。望ましくは基材４０の厚みは１ｍｍ以上よりも厚いとよい。反面、基材４０が厚すぎると入力操作時での静電容量の所定の変化量を得られ難くなる。基材４０の厚みの目安は３ｍｍ程度であり、望ましくは３ｍｍ以下である。
【００２７】
基材４０の第１表面４１とは反対側の第２表面４２にはハードコート層などの機能性膜４８が重ねて設けられている。指等で入力操作をする操作面は、機能性膜４８の外面である。機能性膜４８は、例えばハードコート層をはじめとして、反射防止機能層、光学調整機能層、アンチフィンガープリント機能層などを含む。機能性膜４８は多層で積層されていてもよい。すなわち、機能性膜４８は、ハードコート層、反射防止機能層、光学調整機能層およびアンチフィンガープリント機能層の内の少なくとも一つを含む。なお、ハードコート層自体に反射防止機能層等の他の機能をあわせ持つようにしてもよい。
【００２８】
図５、図６に示すように、検知部２０の夫々は例えば平面視で矩形状である。複数の検知部２０は、平面視で互いに独立したマトリクス状に配置されている。検知部２０毎に設けられた引き出し部３０は、本体部１５の外縁位置まで引き回され、図示しないフレキシブル配線板に接続されている。個々の検知部２０はフレキシブル配線板を介して第２制御部５２０にそれぞれ接続されている。
【００２９】
検知部２０は、図４に示すように、溝部４５を含んで構成されている。溝部４５は、図６に示すように、検知部２０内ではメッシュ状に配設されている。また、溝部４５は、検知部２０の矩形状の外枠の位置にも配設されている。複数の溝部４５は、全て同じ幅で、溝部４５同士は互いに連結している。同様に、引き出し部３０も互いに連結した溝部４５を含んで構成されている。
【００３０】
図４に示すように、溝部４５は、有底で第２表面４２に向けて窪んでいる。溝部４５の内底の断面視形状は平坦面や曲面状などであればよく、特に限定はされない。複数の溝部４５の全ては、内底を含めて同じ形状で設けることが望ましい。換言すれば、複数の溝部４５は断面形状が同じで、第１表面４１から内底に至るまでの深さなどが同じ寸法であると望ましい。複数の溝部４５は基材４０の形成時に同時に配設すると効率よく形成できる。なお、溝部４５は表裏面の平坦な平板状の基材に対してレーザなどを用いて形成してもよい。また、溝部４５は他の方法を用いて形成してもよい。
【００３１】
溝部４５の幅は、例えば０．５μｍ以上、３μｍ以下である。また、溝部４５の第１表面４１から内底に至るまでの深さは、例えば０．５μｍ以上、１０μｍ以下である。検知部２０内の複数の溝部４５は、５０μｍ以上、１０００μｍ以下の平行ピッチで設けられ、複数の溝部４５同士が直角に交差してメッシュ状になっている。
【００３２】
図４に示すように、溝部４５の内底には導体部５０が配置されている。導体部５０は、溝部４５の幅全体に亘って配置されている。導体部５０は溝部４５の深さ寸法よりも薄い。導体部５０は、検知部２０の導電部位、引き出し部３０の導電部位となる。
【００３３】
導体部５０は、銅、銀、アルミニウム、金またはそれぞれの合金などの金属で形成される。導体部５０の厚みは、溝部４５の内底の幅全体に亘って０．５μｍ以上、３μｍ以下である。そして、平面視では、導体部５０は、連結されている複数の溝部４５と同じ形状で配置されている。導体部５０の形成方法は特に限定されないがスパッタ法や蒸着法を用いるとよい。なお、導体部５０は金属以外の導体で形成してもよい。
【００３４】
導体部５０が３μｍ以下の幅や厚みであれば、導体部５０は殆ど視認されない。つまり、導体部５０を配置してもタッチセンサ１０は光透過性を有する。このため、導体部５０の幅が３μｍ以下になることを目安に断面視での溝部４５の内底の幅を設定する。
【００３５】
タッチセンサ１０では、上述した幅や厚みの導体部５０が透明な絶縁樹脂製の基材４０の溝部４５内に配置されている。このため、タッチセンサ１０は透明性を有する所謂タッチパネルに構成できる。なお、検知部２０などの導体部５０はメッシュ状であるため、導体部５０の完全な断線は低減される。また、タッチセンサ１０は、検知部２０の導電部位に高価なＩＴＯや導電性ナノワイヤーを用いないので安価である。
【００３６】
導体部５０は溝部４５の内底に同じ厚みで配置されると共に、溝部４５が同一形状で規則的に配置されていると好ましい。これであれば、基材４０の厚み内における導体部５０の高さ位置が揃うと共に、平面視的にも導体部５０が均一的な配置になるので、操作時に検出精度の良好なタッチセンサ１０を得ることができる。なお、規則的な溝部４５の配設状態であれば、第１表面４１は規則的な同じ面積で点在するようになり、第２被膜部６２の形成ムラの発生なども少なくなる。
【００３７】
そして、図４に示すように、導体部５０を覆うように第１被膜部６１が溝部４５内に配置されている。換言すれば、溝部４５の内底に導体部５０が配置され、溝部４５の開口部位置に第１被膜部６１が配置されている。第１被膜部６１も平面視では複数の溝部４５の連結形状と同じ形状で配置されている。
【００３８】
換言すれば、第１被膜部６１は、溝部４５における第１表面４１に近接する開口位置を閉塞している。なお、第１被膜部６１は溝部４５内で導体部５０よりも外方位置に配置されていればよい。そして、第１被膜部６１は、導体部５０に接触状態で重ねて配置されていてもよいし、第１被膜部６１と導体部５０との間に他の機能層などが介在してもよい。
【００３９】
第１被膜部６１の材質は、レジスト材料を用いることが望ましい。例えば光透過性を有するアクリル樹脂や各種の他の絶縁樹脂を用いる。第１被膜部６１の材質は絶縁樹脂（絶縁組成物）に限定されないが、絶縁樹脂を用いると容易に製作できてコスト的に安価になる。また、絶縁組成物からなる第１被膜部６１が溝部４５内で導体部５０を覆うように配置されていると、導体部５０の腐食などを抑制し得る。なお、溝部４５の開口部は第１被膜部６１で閉塞されると望ましい。なお、基材４０が透明性を有する場合、第１被膜部６１はＵＶ硬化型の樹脂液を用いて形成すると樹脂液の硬化時間が短縮できる。樹脂液の塗布も、スピンコート法を用いると樹脂液の塗布時間を短縮できる。
【００４０】
第１被膜部６１の厚みは、０．５μｍ以上、３μｍ以下である。溝部４５の開口方向にあたる第１被膜部６１の表面の高さは、第１表面４１と同一高さである、もしくは第１表面４１よりも低いと好ましい。つまり、第１被膜部６１は、その表面の高さを溝部４５の側壁の上端と同じ高さもしくはそれよりも低くなるように形成する。なお、第１被膜部６１の表面の高さが第１表面４１よりも低いとは、第１被膜部６１の幅全体が段差を介して第１表面４１より低くなる、もしくは部分的に低くなっている状態を含む。
【００４１】
さらに、第１被膜部６１および第１表面４１を覆うように第２被膜部６２が配置されている。つまり、第２被膜部６２は、第１被膜部６１および第１表面４１に重なっている。第２被膜部６２の材質は、レジスト材料であり、例えば光透過性を有するアクリル樹脂、または、光透過性を有する他の絶縁樹脂である。絶縁樹脂製の第２被膜部６２であれば容易に製作できてコスト的に安価になる。また、第２被膜部６２を配置すると溝部４５内の導体部５０の腐食などをより抑えることができる。
【００４２】
第１被膜部６１の材質と第２被膜部６２の材質とは異なる材質でもよいが同じ材質でもよい。詳細は後述するが、第１被膜部６１と第２被膜部６２とを同じ材質とする場合には、第１被膜部６１と第２被膜部６２とを一体で同時に設けてもよい。
【００４３】
第２被膜部６２の厚さは、第１表面４１に重なった箇所で０．５μｍ以上、３μｍ以下である。第２被膜部６２の外面は、同一高さの平面である。第１被膜部６１の表面の高さ位置が第１表面４１の高さ未満であると、第２被膜部６２は第１表面４１に重なる位置が最も薄くなる。このため、第２被膜部６２の厚み管理は第１表面４１に重なる箇所で行って、第１被膜部６１に重なる第２被膜部６２の形成厚みの管理を簡素化してもよい。
【００４４】
そして、基材４０の第２表面４２には上述したようにハードコート層などの機能性膜４８が重ねて設けられている。
【００４５】
以上のようにタッチセンサ１０は構成されている。タッチセンサ１０は、スマートフォン１００などの電子機器への搭載時には、本体部１５の第１表面４１を筐体１１０の内部に向けて搭載される。このようなタッチセンサ１０の電子機器への搭載状態では、本体部１５の第２表面４２に設けられた機能性膜４８の外面は外部に露出している。
【００４６】
すなわち、この電子機器では、タッチセンサ１０の機能性膜４８の外面が操作面となる。なお、タッチセンサ１０は、入力操作状態に対応するように硬質の基材４０の厚みなどを設定しているのでカバーレンズは不要である。つまり、タッチセンサ１０はカバーレンズ一体型であり、従来品のようにカバーレンズへの貼り合わせが不要でカバーレンズとの貼り合わせずれなどの要因を排除できる。なお、タッチセンサ１０をカバーレンズに装着して搭載してもよい。この場合、基材４０の厚みは薄くしてもよい。
【００４７】
次に、スマートフォン１００への入力操作状態や、その際のタッチセンサ１０の動作について、図３を参照しつつ説明する。
【００４８】
使用者はスマートフォン１００の表示装置３００に各種のアイコンを表示させる。その状態で、使用者は所望アイコンに対応する位置で機能性膜４８の外面箇所を指等でタッチ操作する。タッチ操作に応じて、タッチセンサ１０の相応する検知部２０に静電容量の変化が生じる。この静電容量の変化が、第２制御部５２０によって検出され、第２制御部５２０は検出結果に応じた信号を第１制御部５１０に出力する。第１制御部５１０は、第２制御部５２０からの信号に応じて、表示装置３００の表示を所望アイコンに対応する次画面に遷移させるなどの制御を行う。
【００４９】
従来品では基材の表面の上に重ねて検知部が構成されている。そして、基材における検知部とは反対側の面を粘着剤を介してカバーレンズに貼り合わせ、カバーレンズの外方に表出した外面を指等で入力操作をする。
【００５０】
これに対して、タッチセンサ１０では検知部２０の導体部５０が基材４０の厚み内に配置されている。タッチセンサ１０への入力操作時に、例えば使用者は第２表面４２の機能性膜４８の外面を指でタッチ操作する。このタッチ操作により、使用者の指と溝部４５の内底に配置された導体部５０との間で静電容量の変化が生じる。つまり、導体部５０が入力操作中の指等に近づいた配置関係にあるため、指等との間での静電容量の変化は大きくなる。これによってタッチセンサ１０の検出精度は従来品に比べて向上する。また、タッチセンサ１０は、従来品で必要なカバーレンズやカバーレンズ装着用の粘着剤をなくして電子機器に搭載可能である。これらも導体部５０と入力操作中の指等との距離が近づく配置になることに寄与する。また、電子機器の薄型化などにも貢献する。
【００５１】
以上に説明したように、本実施の形態によるタッチセンサ１０は、基材４０の第１表面４１に設けられた溝部４５内に導体部５０を有する。そして、少なくとも溝部４５内で導体部５０を覆うように配置された絶縁樹脂製の第１被膜部６１を有する。タッチセンサ１０では、基材４０の厚みの中に導体部５０が配置されているため、タッチセンサ１０への入力操作時に検出精度が向上する。また、溝部４５に配置された導体部５０は溝部４５内で第１被膜部６１によって覆われているので導体部５０の腐食なども抑えられる。
【００５２】
また、本実施の形態による電子機器であるスマートフォン１００は、タッチセンサ１０と、タッチセンサ１０の第１表面４１に対面状態で配置される表示装置３００とを有する。そして、タッチセンサ１０は、単体でカバーレンズに装着させることなく搭載されている。このため、安価な構成で、入力操作状態での検出精度を向上することができる。
【００５３】
次に、タッチセンサ１０の製造方法について簡単に説明する。
【００５４】
所定の樹脂を用いて、第１表面４１と第２表面４２とを有する基材４０を形成する。基材４０の形成方法は特に限定されない。例えば射出成形を用いると、基材４０の形成時に、第２表面４２に向けて窪む有底の溝部４５を第１表面４１に同時に設けられるので好ましい。溝部４５を形成する方法や形成するタイミングは特に限定されない。続いて、基材４０の第１表面４１および溝部４５の内底を含めて金属製の導体膜を形成する。導体膜の形成はスパッタ法などを用いる。続いて、第１表面４１の導体膜上を覆うように例えば樹脂液を塗布し、その後、硬化させて導体膜上に樹脂被膜を形成する。
【００５５】
続いて、樹脂被膜の第１表面４１に応じた積層箇所をアッシング処理などで除去し、また導体膜の第１表面４１に応じた積層箇所をエッチング処理などで除去することによって、溝部４５内に配置された第１被膜部６１と導体部５０とを形成する。
【００５６】
なお、第１被膜部６１の表面の高さ位置を第１表面４１よりも低く形成するには、例えば以下のようにする。樹脂被膜における導体膜の上に重なる厚みと、樹脂被膜における第１表面４１から溝部４５の内底に至る厚みとの関係を考慮しつつ溝部４５の深さを設定しておく。そして、樹脂被膜を所定厚みで形成した後、樹脂被膜や導体膜の不要部分を除去する。なお、樹脂液の塗布後に、ラビング法（スキージ法）で溝部４５以外の樹脂液を掻きとるようにして、除去工程を簡素化することもできる。
【００５７】
第１被膜部６１を第１表面４１に対して同じ高さ位置にする場合にも上述したアッシング処理、エッチング処理などを用いることができる。または、樹脂被膜および導体膜の第１表面４１に応じた積層箇所を切削処理や研磨処理などで除去してもよい。第１表面４１の平坦性を得るように基材４０を少し削って第１表面４１を再形成してもよい。
【００５８】
以上の工程を経て、溝部４５内に第１被膜部６１と導体部５０とを有する基材４０を形成する。
【００５９】
続いて、基材４０の第１表面４１および第１被膜部６１を覆う第２被膜部６２を形成する。例えば基材４０の第１表面４１上に樹脂液を塗布し、その後、硬化させて第２被膜部６２を形成する。この場合にもスピンコート法などを用いるとよい。
【００６０】
基材４０の第２表面４２には、機能性膜４８を形成する。なお、機能性膜４８の形成順序は特に限定されない。好ましくは、機能性膜４８は、第２被膜部６２の形成後に形成する。または、機能性膜４８は、導体膜を成膜する前の基材４０に形成する。
【００６１】
なお、上述したようにタッチセンサ１０では、基材４０の第２表面４２に設けられた機能性膜４８の外面を指等で入力操作する。このため、機能性膜４８も表面の高さが揃い易いスピンコート法などを用いて形成することが好ましい。
【００６２】
その後、本体部１５にフレキシブル配線板を装着させるなどしてタッチセンサ１０を完成する。
【００６３】
次に、タッチセンサ１０の変形例、およびその変形例を含めてタッチセンサ１０の電子機器への搭載例について説明する。なお、タッチセンサ１０と同じ構成部分は説明を省略する。
【００６４】
図７は、第１変形例のタッチセンサ１０Ａの断面図である。図８は、タッチセンサ１０（１０Ａ）と表示装置３００との配置状態を示す図である。図９は、タッチセンサ１０（１０Ａ）と表示装置３００との他の配置状態を示す図である。
【００６５】
図７に示すように、第１変形例のタッチセンサ１０Ａでは、第１被膜部６１Ａの表面の高さが基材４０の第１表面４１よりも幅方向全体で低く形成されている。そして、溝部４５の位置にあたる第２被膜部６２Ａの箇所は、溝部４５内にはいり込んでいる。上述したタッチセンサ１０と同様に第２被膜部６２Ａは第１被膜部６１Ａを覆っている。なお、タッチセンサ１０Ａの第２被膜部６２Ａは溝部４５の対向する内壁にも密着している。
【００６６】
そして、図８に示すように、タッチセンサ１０および、その変形例のタッチセンサ１０Ａは、表示装置３００の表示面との間に空気層７００を有するように間隔をあけて配置されて電子機器に搭載可能である。なお、タッチセンサ１０（１０Ａ）は、この搭載状態になるように筐体１１０などで保持されている。そして、タッチセンサ１０（１０Ａ）は、第１表面４１を表示装置３００に対面するように配置される。
【００６７】
または、図９に示すように、タッチセンサ１０（１０Ａ）は、透明な粘着剤７１０を介して表示装置３００に保持されるようにしてもよい。粘着剤７１０としてはアクリル樹脂などの透明樹脂を用いる。例えば、粘着剤７１０は、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ（ＯＣＡ）透明両面テープ等を用いる。この搭載状態でも、タッチセンサ１０（１０Ａ）は、第１表面４１を表示装置３００に対面させて配置される。
【００６８】
図１０は、第２変形例のタッチセンサ１０Ｂと表示装置３００との配置状態を示す図である。図１１は、第２変形例のタッチセンサ１０Ｂと表示装置３００との他の配置状態を示す図である。
【００６９】
タッチセンサ１０Ｂは、前述のタッチセンサ１０（１０Ａ）に対して第２被膜部６２（６２Ａ）が設けられていない。
【００７０】
そして、タッチセンサ１０Ｂは、図１０に示すように、透明な粘着剤７１０を介して表示装置３００に保持されて電子機器に搭載されている。この搭載状態でも、タッチセンサ１０Ｂは、第１表面４１を表示装置３００に対面させて配置されている。
【００７１】
このとき、粘着剤７１０が第１表面４１と第１被膜部６１（６１Ａ）の表面を覆うように介在していれば、タッチセンサ１０Ｂが第２被膜部６２（６２Ａ）を有しなくとも、導体部５０の腐食を防止することができる。つまり、タッチセンサ１０Ｂを表示装置３００に搭載する場合、粘着剤７１０がタッチセンサ１０Ｂの第１表面４１に予め形成されていると好ましい。この構成では、粘着剤７１０が第２被膜部６２（６２Ａ）に相当する機能を果たす。なお、粘着剤７１０は、タッチセンサ１０Ｂを表示装置３００に装着する際に配置してもよい。
【００７２】
タッチセンサ１０Ｂは、図１１に示すように、表示装置３００に対して空気層７００を有するように配置されてもよい。この場合には、タッチセンサ１０Ｂとしては、第１被膜部６１（６１Ａ）での溝部４５の密封度合いを高くする。
【００７３】
図１２は、第３変形例のタッチセンサ１０Ｃと表示装置３００との配置状態を示す図である。図１３は、第３変形例のタッチセンサ１０Ｃと表示装置３００との他の配置状態を示す図である。
【００７４】
タッチセンサ１０Ｃでは、前述のタッチセンサ１０（１０Ａ）における第１被膜部６１（６１Ａ）と第２被膜部６２（６２Ａ）とが同じ材質で形成されている。すなわち、第１被膜部６１Ｂ、第２被膜部６２Ｂは同じ材質である。この場合では、第１被膜部６１Ｂと第２被膜部６２Ｂとの境が明確に生じ難い場合もあるため、図１２、図１３では第１被膜部６１Ｂと第２被膜部６２Ｂとの境を点線で示している。
【００７５】
タッチセンサ１０Ｃの電子機器への搭載状態は、タッチセンサ１０、１０Ａ、１０Ｂと同様である。つまり、タッチセンサ１０Ｃは、図１２に示すように、透明な粘着剤７１０を介して表示装置３００に保持させて電子機器に搭載される。または、タッチセンサ１０Ｃは、図１３に示すように、表示装置３００との間に空気層７００を有するように表示装置３００に対して間隔をあけて配置されて、電子機器に搭載される。
【００７６】
図１４は、第４変形例のタッチセンサ１０Ｄと表示装置３００との配置状態を示す図である。図１５は、第４変形例のタッチセンサ１０Ｄと表示装置３００との他の配置状態を示す図である。
【００７７】
タッチセンサ１０Ｄは、タッチセンサ１０Ｃのさらなる変形例である。すなわち、タッチセンサ１０Ｃでは第１被膜部６１Ｂ、第２被膜部６２Ｂが同じ材質で設けられている。これに対して、タッチセンサ１０Ｄでは、第１被膜部６１Ｂと第２被膜部６２Ｂとを一度に合わせて形成している。なお、第１被膜部６１Ｂを形成する際に第２被膜部６２Ｂが同時に形成されてもよいし、第２被膜部６２Ｂを形成する際に第１被膜部６１Ｂが同時に形成されてもよい。タッチセンサ１０Ｄの電子機器への搭載状態は、タッチセンサ１０Ｃと同じである。つまり、タッチセンサ１０Ｄにおいても、図１４に示したように、透明な粘着剤７１０を介して表示装置３００に保持させて電子機器に搭載されたり、図１５に示すように表示装置３００に対して空気層７００を有するように配置されて電子機器に搭載されたりする。
【００７８】
図１６は、第５変形例のタッチセンサ１０Ｅと表示装置３００との配置状態を示す図である。
【００７９】
タッチセンサ１０Ｅは、タッチセンサ１０Ｃのさらなる変形例である。タッチセンサ１０Ｅでは、表示装置３００に保持させるために介在させた透明な粘着剤７１０を第１被膜部６１Ｂ、第２被膜部６２Ｂの代わりに用いている。つまり、タッチセンサ１０Ｅは、第１被膜部６１Ｂや第２被膜部６２Ｂを有しておらず、第１表面４１に配置された粘着剤７１０が、第１表面４１および溝部４５内に配置された導体部５０を覆っている。なお、粘着剤７１０は、溝部４５を閉塞すると共に、空気での光の屈折などの影響を少なくするために溝部４５内を充填するように形成することが望ましい。そして、タッチセンサ１０Ｅは、粘着剤７１０を介して表示装置３００に保持されて電子機器に搭載されている。タッチセンサ１０Ｅを有する電子機器であっても、粘着剤７１０がタッチセンサ１０Ｅの導体部５０を覆っているため、導体部５０などの腐食は抑えられる。
【００８０】
図１７は、第６変形例のタッチセンサ１０Ｆの外観斜視図である。
【００８１】
タッチセンサ１０Ｆでは、基材４０が平板状以外の外形となる形状に形成されている。すなわち、タッチセンサ１０Ｆは、短手方向のみが円弧状になる外形形状を有している。この場合でも、樹脂液の塗布はスピンコート法を用いれば容易に可能である。
【００８２】
なお、以上のタッチセンサ１０〜１０Ｆでは、操作面を第２表面４２上に設けられた機能性膜４８の外面としたが、第１表面４１または第２被膜部６２、６２Ａ、６２Ｂの上を操作面とすることも可能である。
【００８３】
また、タッチセンサ１０〜１０Ｆの検知部２０の形状も変形可能である。検知部２０は、送信電極と受信電極とを有する構成にする場合、平面視で櫛歯形状を含む異形状であってもよい。または、検知部２０の平面視形状を細長い三角形の形状にして三角形の検知部を横に並べた配置などにしてもよい。
【００８４】
または、検知部２０の平面視形状は細長い帯状であってもよい。例えば複数の帯状の検知部を平行関係で並べて配置する。この場合、Ｘ方向に伸びる帯状の検知部が複数設けられた第１板状部材と、Ｙ方向に伸びる帯状の検知部が複数設けられた第２板状部材とを積層する。第１板状部材（第２板状部材）は、基材４０そのものであってもよいし、透明性を有する樹脂フィルムやガラスなどの板材に対して基材４０を貼り合わせた構成などであってもよい。
【００８５】
なお、タッチセンサ１０〜１０Ｆを搭載する電子機器はスマートフォン１００に限定されない。タッチセンサ１０〜１０Ｆは表示内容の視認を必要としない電子機器であっても搭載可能である。例えば、タッチセンサ１０〜１０Ｆは、自動車の車室内における操作パネルなどに搭載されてもよい。なお、この場合、タッチセンサ１０〜１０Ｆの光透過性は不要である。このためにタッチセンサ１０〜１０Ｆの構成材料の選択幅が広がり、より安価に構成することも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明にかかるタッチセンサは、基材の厚み内に導体部を配置している。このため、検知部の導電部位と入力操作中の指等との距離が従来品よりも近づいた関係にでき、入力操作時の検出精度が向上する。本発明にかかるタッチセンサは、主に各種電子機器の入力操作部用等に有用である。そして、本発明にかかる電子機器は、入力操作状態での検出精度が高い電子機器を安価に得られる。
【符号の説明】
【００８７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ    タッチセンサ
１５    本体部
２０    検知部
３０    引き出し部
４０    基材
４１    第１表面
４２    第２表面
４５    溝部
４８    機能性膜
５０    導体部
６１，６１Ａ，６１Ｂ    第１被膜部
６２，６２Ａ，６２Ｂ    第２被膜部
１００    スマートフォン（電子機器）
１１０    筐体
３００    表示装置
４１０    マイク
４２０    スピーカ
５１０    第１制御部
５２０    第２制御部
５５０    送受信部
６００    側面スイッチ部
７００    空気層
７１０    粘着剤
【図１】
2016051721.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2016051721.tif 000019
【国際調査報告】
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