(57)【要約】タッチ面が立体形状であってもセンサ感度の面内均一性を十分に確保可能なタッチセンサ、タッチデバイス及びタッチセンサの製造方法を提供する。可撓性基板４４は熱可塑性材料で、複数の検出電極（上方電極５０、下方電極６０、第１電極７６、及び第２電極７８）は金属細線でそれぞれ構成される。導電性フィルム３０１及び３０２には、検出領域８２及び２１０の少なくとも一部であって非平面状又は曲面状である立体領域８０及び２０８を構成する立体部７２及び２０４が形成される。立体部７２及び２０４では、可撓性基板４４の片面（第２面４６ｂ）のみに導電部４８が設けられる。
2015125339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の少なくとも一面に設けられ、且つ、前記少なくとも一面の検出領域内に配置された複数の検出電極、及び前記複数の検出電極にそれぞれ接続された引出配線を含む導電部と
を有する導電性フィルムを備え、
前記基板は熱可塑性材料で、前記複数の検出電極は金属細線でそれぞれ構成され、
前記導電性フィルムには、前記検出領域の少なくとも一部であって非平面状又は曲面状である立体領域を構成する立体部が形成され、
前記立体部では、前記基板の片面のみに前記導電部が設けられる
ことを特徴とするタッチセンサ。
【請求項２】
請求項１記載のタッチセンサにおいて、
前記片面は、前記タッチセンサのタッチ面と反対側の一面であるタッチセンサ。
【請求項３】
請求項２記載のタッチセンサにおいて、
前記導電性フィルムには、前記タッチ面に向かって凸状の前記立体部が形成されるタッチセンサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチセンサにおいて、
前記立体部に設けられた前記導電部は、前記片面から前記基板方向に向かって順に、第１電極、絶縁層及び第２電極が配置されてなるタッチセンサ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチセンサにおいて、
前記立体部の前記片面側には、前記導電部を被覆する保護層が設けられるタッチセンサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチセンサにおいて、
前記引出配線は、前記複数の検出電極と一体的に形成されているタッチセンサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のタッチセンサにおいて、
前記立体部を除く前記検出領域の少なくとも一部の領域にて、前記基板の両面に前記導電部が設けられるタッチセンサ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のタッチセンサと、表示画面上に前記タッチセンサが設けられた表示器とを備えることを特徴とするタッチデバイス。
【請求項９】
基板と、前記基板の少なくとも一面に設けられ、且つ、前記少なくとも一面の検出領域内に配置された複数の検出電極、及び前記複数の検出電極にそれぞれ接続された引出配線を含む導電部とを有する導電性フィルムを備えるタッチセンサの製造方法であって、
熱可塑性材料で構成される前記基板上に金属細線で構成される前記導電部を形成する第１工程と、
一体となった前記基板及び前記導電部を加熱することで、前記検出領域の少なくとも一部であって非平面状又は曲面状である立体領域を構成する立体部を形成する第２工程と
を備え、
前記第１工程では、前記立体部の相当部位にて前記基板の片面のみに前記導電部を形成する
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】
この発明は、導電性フィルムを備えるタッチセンサ、タッチデバイス及びタッチセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、タッチセンサを組み込んだ電子機器が広く普及している。タッチセンサは、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の小サイズ画面を備える電子機器に多く搭載されている。例えば、タッチ面の形状が立体であるタッチセンサが提案されている（特許文献１及び特許文献２を参照）。そして、この種のタッチセンサを作製する際、基板の主面上に複数の検出電極が設けられてなる、平面状の導電性フィルムを屈曲させながら立体的に成形する工程が含まれ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４４７７２号公報
【特許文献２】特開２００１−１５４５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者の鋭意検討によれば、導電性フィルムの変形に伴い、検出電極間の距離（厚み方向及び面方向）が局所的に変化し、電気的物性値（静電容量、電気抵抗等）の変動が生じ得ることを見出した。特に、基板の両面上に検出電極をそれぞれ配置する場合、電気的物性値の不均一性が大きくなる傾向があった。【０００５】
この現象により、タッチセンサの感度特性にローカリティ（局所的な面内不均一性）が発生することが懸念されるが、特許文献１及び特許文献２には上記した問題点及びその解決策について何ら言及されていない。【０００６】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、タッチ面が立体形状であってもセンサ感度の面内均一性を十分に確保可能なタッチセンサ、タッチデバイス及びタッチセンサの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るタッチセンサは、基板と、上記基板の少なくとも一面に設けられ、且つ、上記少なくとも一面の検出領域内に配置された複数の検出電極、及び上記複数の検出電極にそれぞれ接続された引出配線を含む導電部とを有する導電性フィルムを備え、上記基板は熱可塑性材料で、上記複数の検出電極は金属細線でそれぞれ構成され、上記導電性フィルムには、上記検出領域の少なくとも一部であって非平面状又は曲面状である立体領域を構成する立体部が形成され、上記立体部では、上記基板の片面のみに上記導電部が設けられる。【０００８】
このように、導電性フィルムの立体部にて基板の片面のみに導電部を設けたので、基板が変形されても検出電極間の距離は殆ど変化しない。また、基板は熱可塑性材料で、複数の検出電極は金属細線でそれぞれ構成されているので、柔軟性に富む金属細線で構成された複数の検出電極は、面方向に沿った熱可塑性基板の変形にならって略均等・略均質に変形する。これらにより、タッチ面が立体形状であっても検出電極による電気的物性値の変動を抑止可能となり、換言すれば、センサ感度の面内均一性を十分に確保できる。【０００９】
また、基板の両面に検出電極を設けた場合、各面に存在する検出電極の変形度が異なる傾向がある。つまり、検出電極の相対位置がずれた場合、各検出電極が平面視で重なる部位にてモアレ（干渉縞）が発生し、導電性フィルムの視認性が低下する。特に、検出電極が金属細線で構成された場合にその影響が顕著に現われることが分かった。本発明によれば、検出電極間の距離が短くなるように設計しているので、立体部を形成した場合であっても設計値からの位置ずれが少なくなり、モアレによる視認性低下を抑制する効果も期待できる。【００１０】
また、上記片面は、上記タッチセンサのタッチ面と反対側の一面であることが好ましい。【００１１】
また、上記導電性フィルムには、上記タッチ面に向かって凸状の上記立体部が形成されることが好ましい。【００１２】
また、上記立体部に設けられた上記導電部は、上記片面から上記基板方向に向かって順に、第１電極、絶縁層及び第２電極が配置されてなることが好ましい。【００１３】
また、上記立体部の上記片面側には、上記導電部を被覆する保護層が設けられることが好ましい。【００１４】
また、上記引出配線は、上記複数の検出電極と一体的に形成されていることが好ましい。【００１５】
また、上記立体部を除く上記検出領域の少なくとも一部の領域にて、上記基板の両面に上記導電部が設けられることが好ましい。【００１６】
本発明に係るタッチデバイスは、上記したいずれかのタッチセンサと、表示画面上に上記タッチセンサが設けられた表示器とを備える。【００１７】
本発明は、基板と、上記基板の少なくとも一面に設けられ、且つ、上記少なくとも一面の検出領域内に配置された複数の検出電極、及び上記複数の検出電極にそれぞれ接続された引出配線を含む導電部とを有する導電性フィルムを備えるタッチセンサの製造方法に関し、熱可塑性材料で構成される上記基板上に金属細線で構成される上記導電部を形成する第１工程と、一体となった上記基板及び上記導電部を加熱することで、上記検出領域の少なくとも一部であって非平面状又は曲面状である立体領域を構成する立体部を形成する第２工程とを備え、上記第１工程では、上記立体部の相当部位にて上記基板の片面のみに上記導電部を形成する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るタッチセンサ、タッチデバイス及びタッチセンサの製造方法によれば、導電性フィルムの立体部にて基板の片面のみに導電部を設けたので、基板が変形されても検出電極間の距離は殆ど変化しない。また、基板は熱可塑性材料で、複数の検出電極は金属細線でそれぞれ構成されているので、柔軟性に富む金属細線で構成された複数の検出電極は、面方向に沿った熱可塑性基板の変形にならって略均等・略均質に変形する。これらにより、タッチ面が立体形状であっても検出電極による電気的物性値の変動を抑止可能となり、換言すれば、センサ感度の面内均一性を十分に確保できる。【００１９】
また、基板の両面に検出電極を設けた場合、各面に存在する検出電極の変形度が異なる傾向がある。つまり、検出電極の相対位置がずれた場合、各検出電極が平面視で重なる部位にてモアレが発生し、導電性フィルムの視認性が低下する。特に、検出電極が金属細線で構成された場合にその影響が顕著に現われることが分かった。本発明によれば、検出電極間の距離が短くなるように設計しているので、立体部を形成した場合であっても設計値からの位置ずれが少なくなり、モアレによる視認性低下を抑制する効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】各実施形態に共通するタッチデバイスの斜視図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】第１実施形態に係るタッチセンサの一部を構成する導電性フィルムの断面構造図である。
【図４】図３に示す導電性フィルムの概略平面図である。
【図５】図５Ａは、図４に示す立体部の部分拡大図である。図５Ｂは、図５Ａに示すＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図である。
【図６】平坦部及び立体部における模式的な断面図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、導電性フィルムの成形方法に関する概略説明図である。
【図８】図８Ａは、第１変形例に係る導電性フィルムの模式的な断面図である。図８Ｂは、第２変形例に係る導電性フィルムの模式的な断面図である。
【図９】第３変形例に係る導電性フィルムの部分断面図である。
【図１０】第２実施形態に係るタッチセンサの一部を構成する導電性フィルムの断面構造図である。
【図１１】図１０に示す導電性フィルムの概略平面図である。
【図１２】図１２Ａは、図１１に示す立体部の部分拡大図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図１３】平坦部及び立体部における模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るタッチセンサについてその製造方法及びタッチデバイスとの関係において好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書において数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味として使用される。
【００２２】
［タッチデバイス１０の構成］
図１は各実施形態に共通するタッチデバイス１０の斜視図であり、図２は図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００２３】
図１に示すように、タッチデバイス１０は、任意の可視情報を表示する表示器１２と、タッチ面１４から接触又は近接する位置を検出するタッチセンサ１６と、表示器１２及びタッチセンサ１６を収容する筐体１８とを基本的に備える。
【００２４】
表示器１２は、特に限定されるものではなく種々の表示方式を採用できる。その好適な例としては、液晶パネル、プラズマパネル、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル、無機ＥＬパネル等が挙げられる。
【００２５】
タッチ面１４は、平面状である平坦面２０と、非平面状又は曲面状である立体面２２とから構成される。本図例では、立体面２２は、Ｘ方向に沿って配された３つの半球面２３、２４及び２５からなる。
【００２６】
図２に示すように、タッチセンサ１６は、導電性フィルム３０と、導電性フィルム３０の一面（矢印Ｚ１方向側）に積層されたカバー部材３２と、ケーブル３４を介して導電性フィルム３０に電気的に接続された基板３６と、基板３６上に配置された制御回路３８とを備える。
【００２７】
表示器１２の一面（矢印Ｚ１方向側）には、接着層４０を介して、導電性フィルム３０が接着されている。導電性フィルム３０は、他方の主面側を表示器１２に対向させながら表示画面上に配置されている。
【００２８】
カバー部材３２は、導電性フィルム３０の一面を被覆することで、タッチ面１４としての機能を発揮する。また、接触体４２（例えば、指やスタイラスペン）による直接的な接触を防止することで、擦り傷の発生や、塵埃の付着等を抑止可能であり、導電性フィルム３０の導電特性を安定させることができる。
【００２９】
カバー部材３２の材質は、例えば、ガラス、又は樹脂フィルムであってもよい。カバー部材３２を酸化珪素等でコートした状態で、導電性フィルム３０の一面に密着させてもよい。また、擦れ等による損傷を防止するため、導電性フィルム３０及びカバー部材３２を貼り合わせて構成してもよい。
【００３０】
基板３６は、可撓性を備える電子基板である。本図例では、筐体１８の側面内壁に固定されているが、配設位置は種々変更してもよい。制御回路３８は、導体である接触体４２をタッチ面１４に接触（又は近接）する際、接触体４２と導電性フィルム３０との間での静電容量の変化を捉えて、その接触位置（又は近接位置）を検出する。
【００３１】
［第１実施形態］
先ず、第１実施形態に係るタッチセンサ１６Ａ（タッチセンサ１６の一形態）の構成について、図３〜図７Ｂを参照しながら説明する。
【００３２】
＜タッチセンサ１６Ａの構成＞
図３は第１実施形態に係るタッチセンサ１６Ａの一部を構成する導電性フィルム３０１の断面構造図であり、図４は図３に示す導電性フィルム３０１の概略平面図である。
【００３３】
図３に示すように、導電性フィルム３０１は、可撓性基板４４（基板）と、可撓性基板４４の少なくとも一面（ここでは、第１面４６ａ及び第２面４６ｂの両面）に形成された導電部４８とを有する。なお、本図は、図１の平坦面２０に対応する部位（図４の平坦部７０）のみを表記している。
【００３４】
第１面４６ａ側に形成された導電部４８は、複数の上方電極５０と、上方電極５０にそれぞれ接続された引出配線５４とを含んで構成される。第２面４６ｂ側に形成された導電部４８は、複数の下方電極６０と、下方電極６０にそれぞれ接続された引出配線６４とを含んで構成される。上方電極５０は、導電性フィルム３０１が備える一対の電極のうちタッチ面１４（図１）から近い側の検出電極である。一方、下方電極６０は、導電性フィルム３０１が備える一対の電極のうちタッチ面１４（図１）に遠い側の検出電極である。
【００３５】
上方電極５０及び下方電極６０は、金属細線で構成されており、同一の又は異なる形状のセルを多数組み合わせたメッシュパターンを有する。金属細線の線幅は０．１μｍ以上１５μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上９μｍ以下がより好ましく、１μｍ以上７μｍ以下が更に好ましい。導電部４８の材料として、銀、銅、アルミニウム、金、モリブデン又はこれらの中の１種以上を含む合金等からなる金属を用いてもよい。
【００３６】
可撓性基板４４は、熱可塑性材料で構成されており、絶縁性及び透明性（概ね８５％以上の透過率）を有する基板である。可撓性基板４４の厚みは２０〜３５０μｍが好ましく、３０〜２５０μｍがより好ましく、４０〜２００μｍが更に好ましい。
【００３７】
ここで、「熱可塑性材料」とは、加熱により軟化し、その後に冷却すると固化する性質を有し、かつ、冷却及び加熱を繰り返した場合に塑性が可逆的に保たれる材料である。例えば、通常の使用環境下における耐熱性、耐薬品性及び電気絶縁性に優れた樹脂材料が使用される。
【００３８】
プラスチックフィルム及びプラスチック板の原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル類；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のポリオレフィン類；ビニル系樹脂；その他、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等を用いることができる。
【００３９】
図４に示すように、各上方電極５０の一端部には、結線部５２を介して引出配線５４が電気的に接続される。複数の上方電極５０と一体的に形成された引出配線５４は、Ｙ方向に沿って延在する一辺の略中央部に向かって引き回され、端子部５６に電気的に接続されている。端子部５６は、制御回路３８（図３）に電気的に接続される。
【００４０】
複数の上方電極５０は、金属細線でそれぞれ構成されており、Ｘ方向（第１方向）に延びる複数の帯状のパターンを有する。上方電極５０は、Ｙ方向（第１方向と直交する第２方向）に向かう所定の幅方向寸法を有すると共に、Ｙ方向に沿って複数並んで配置されている。
【００４１】
各下方電極６０の一端部には、結線部６２を介して引出配線６４が電気的に接続される。複数の下方電極６０と一体的に形成された引出配線６４は、Ｘ方向に沿って延在する一辺の略中央部に向かって引き回され、端子部６６に電気的に接続されている。端子部６６は、制御回路３８（図３）に電気的に接続される。
【００４２】
複数の下方電極６０は、金属細線でそれぞれ構成されており、Ｙ方向（第２方向）に延びる複数の帯状のパターンを有する。下方電極６０は、Ｘ方向（第１方向）に向かう所定の幅方向寸法を有すると共に、Ｘ方向に沿って複数並んで配置されている。
【００４３】
隣接する上方電極５０（或いは、下方電極６０）の間の領域に、各上方電極５０（或いは、各下方電極６０）と電気的に絶縁されるように、金属細線で構成されたメッシュパターンを有するダミー電極（図示せず）を設けてもよい。具体的には、電極パターンの二次元分布が略均一化されるようにダミー電極を配置することで、タッチセンサ１６の視認性を向上することができる。
【００４４】
導電性フィルム３０１は、平坦面２０（図１）に対応する平坦部７０と、立体面２２（同図）に対応する立体部７２とを有する。図１によれば、立体部７２は３つ存在するが、図示の便宜のため１つのみを描画している。また、図示を省略しているが、第１電極７６は端子部５６に接続されており、かつ、第２電極７８は端子部６６に接続されている。
【００４５】
平坦部７０には、上方電極５０及び下方電極６０が二次元的に配置されることで、平面状の検出領域（以下、平面領域７４という）が形成される。立体部７２には、第１電極７６及び第２電極７８が三次元的に配置されることで、非平面状又は曲面状の検出領域（以下、立体領域８０という）が形成される。すなわち、タッチ操作の検出領域８２は、平面領域７４及び立体領域８０から構成される。換言すれば、立体部７２は、検出領域８２の少なくとも一部である立体領域８０を構成する部位に相当する。
【００４６】
なお、導電性フィルム３０１には、タッチ面１４に向かって凸状の立体部７２が形成されている。「凸状」とは、基準面（ここでは、平坦部７０が構成する平面）から突出している形状を意味し、１つの曲面、又は、平面若しくは曲面を組み合わせた面で構成されてもよい。
【００４７】
＜立体部７２の構成＞
図５Ａは図４に示す立体部７２の部分拡大図であり、図５Ｂは図５Ａに示すＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図であり、図６は平坦部７０及び立体部７２における模式的な断面図である。
【００４８】
図５Ａに示すように、立体領域８０内には、第１電極７６及び第２電極７８が互いに対向して形成されている。第１電極７６及び第２電極７８は、隙間８４を介して離間することで電気的に絶縁されている。第１電極７６及び第２電極７８は、多数のセル８６を組み合わせたパターンを有する。
【００４９】
ここで、「セル」とは、複数の金属細線によって二次元的に区画された形状を意味する。各セル８６は、例えば、三角形、四角形（より詳細には、正方形、長方形、平行四辺形、菱形）、五角形、六角形を含む多角形で構成されている。各セル８６の形状の種類は１つ又は複数であってもよいし、各セル８６の配置は規則的であっても不規則的であってもよい。セル８６の一辺の長さは、１００〜３００μｍが好ましい。
【００５０】
第１電極７６は、Ｘ方向に沿って延在する帯状部８８と、帯状部８８の先端側に設けられた島状部９０とを有する。第２電極７８は、Ｘ方向に沿って延在する帯状部９２と、帯状部８８の先端側に設けられ、島状部９０の一部を囲む囲繞部９４とを有する。
【００５１】
図５Ｂ及び図６に示すように、立体部７２において、接着層４０から矢印Ｚ１方向に向かって順に、第１電極７６／第２電極７８、可撓性基板４４、及びカバー部材３２が積層されている。導電性フィルム３０１がなす曲面及び接着層４０がなす平面に囲まれた空間部９６が形成されている。
【００５２】
図６から理解されるように、導電性フィルム３０１の平坦部７０では、可撓性基板４４の両面（第１面４６ａ及び第２面４６ｂ）に導電部４８が設けられている。換言すれば、立体部７２を除く検出領域８２の少なくとも一部の領域（具体的には、平面領域７４）にて、可撓性基板４４の両面に導電部４８が設けられている。一方、導電性フィルム３０１の立体部７２では、可撓性基板４４の片面（第２面４６ｂ）のみに導電部４８が設けられている。
【００５３】
なお、立体部７２の周辺にて、導電性材料で構成される遮蔽電極（図示せず）を第１面４６ａ上に設けることが好ましい。この遮蔽電極は、例えば、金属細線から構成されるメッシュパターン、又は金属のベタパターンで形成してもよい。これによって、立体領域８０の外側に向けて延びる配線（図５Ａの帯状部８８及び９２）を接触体４２から効果的に遮蔽可能となり、その結果、タッチセンサ１６Ａの誤動作を防止できる。
【００５４】
＜タッチセンサ１６Ａの製造方法＞
続いて、タッチセンサ１６Ａの製造方法について説明する。この製造方法は、後述するタッチセンサ１６Ｂ（第２実施形態）にも同様に適用できる。
【００５５】
［１］第１工程において、平面状の可撓性基板４４の少なくとも一面に導電部４８を形成する。線幅が狭いパターンを得るために、フォトリソプロセスを使用したエッチング、マイクロコンタクト印刷パターニング法、又は銀塩法を採用できる。
【００５６】
「マイクロコンタクト印刷パターニング法」とは、マイクロコンタクト印刷法を利用して線幅が狭いパターンを得る方法である。ここで、マイクロコンタクト印刷法は、弾力性のあるポリジメチルシロキサンのスタンプを用い、チオール溶液をインキとして金基材に接触させて単分子膜のパターンを作製する方法である（Ｗｈｉｔｅｓｅｄｅｓ著、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，１９９８年第３７巻第５５０頁参照）。
【００５７】
この手法の代表的なプロセスは、例えば、特表２０１２−５１９３２９号公報の段落＜０１０４＞に詳述されている。先ず、基材に金属がコーティングされる（例えば、銀が、ＰＥＴ基材にスパッタコーティングされる）。次に、単分子膜のマスキングが、金属がコーティングされた基材にマイクロコンタクト印刷法を用いてスタンピングされる。その後、マスキング下のパターンを除いて、基材にコーティングされた金属がエッチングにより除去される。
【００５８】
「銀塩法」は、感光性銀塩含有層を有する感光材料を露光及び現像することにより、メッシュ状をなす金属細線のパターンを得るものである。その具体的な作業等は、特開２００９−４３４８号公報の段落＜０１６３＞〜＜０２４１＞に詳述されている。
【００５９】
これによって、可撓性基板４４の第１面４６ａ上に、上方電極５０、結線部５２、引出配線５４、及び端子部５６が一体的に形成される。同様に、可撓性基板４４の第２面４６ｂ上に、下方電極６０、結線部６２、引出配線６４、端子部６６、第１電極７６、及び第２電極７８が一体的に形成される。
【００６０】
このように、同一の工程において、同一の材料からなる導電部４８を一体的に形成することで、立体成形に起因する歩留まり・見栄えの低下を防止できると共に、電極パターン及び配線に関する設計の自由度が高くなる。
【００６１】
ここで、後の第２工程で形成される立体部７２に相当する部位（以下、相当部位１０８）にて、可撓性基板４４の片面（第２面４６ｂ）のみに導電部４８が形成されている点に留意する。
【００６２】
［２］第２工程において、平面状の導電性フィルム３０１を、カバー部材３２の立体面２２に沿う三次元形状に真空成形する。以下、この成形方法の概略について、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明する。
【００６３】
図７Ａに示すように、成形用金型１００の内側には、図６の平坦部７０に相当する平坦面１０２、立体部７２に相当する立体面１０４がそれぞれ形成されている。成形用金型１００には、厚さ方向に貫通する吸引孔１０６が多数形成されている。例えば、平面状の導電性フィルム３０１のうち、少なくとも相当部位１０８を１４０〜２１０℃に加熱した後、この導電性フィルム３０１を成形用金型１００の内側に押し当てる。ここで、可撓性基板４４は熱可塑性材料で構成されているので、所定温度（具体的には、軟化温度）を上回る加熱によって可撓性基板４４は軟化した状態にある。
【００６４】
図７Ｂに示すように、導電性フィルム３０１を平坦面１０２及び立体面１０４に押し当てた状態下、成形用金型１００から吸引孔１０６を介して真空に引き、導電性フィルム３０１側から０．１〜２ＭＰａの空気圧を付加する。そうすると、可撓性基板４４が軟化した相当部位１０８は、立体面１０４に沿って凸状に変形させられる。その後、軟化温度を下回る冷却によって可撓性基板４４は固化し、かつ、通常の使用環境下にて凸状が維持される。
【００６５】
このように、一体となった可撓性基板４４及び導電部４８を加熱することで立体部７２を形成し、タッチセンサ１６Ａを構成する導電性フィルム３０１が完成する。
【００６６】
［３］第３工程において、ケーブル３４を介して、導電性フィルム３０１と制御回路３８を電気的に接続することで、タッチセンサ１６Ａは完成する。
【００６７】
＜第１実施形態の構成及び効果＞
以上のように、第１実施形態に係るタッチセンサ１６Ａは、可撓性基板４４及び導電部４８を有する導電性フィルム３０１を備える。導電部４８は、可撓性基板４４の少なくとも一面（第１面４６ａ、第２面４６ｂ）に設けられ、且つ、検出領域８２内に配置された複数の検出電極、及びこの複数の検出電極にそれぞれ接続された引出配線５４及び６４を含む。ここで、「複数の検出電極」は、上方電極５０、下方電極６０、第１電極７６、及び第２電極７８に相当する。
【００６８】
可撓性基板４４は熱可塑性材料で、複数の検出電極は金属細線でそれぞれ構成されている。そして、導電性フィルム３０１には検出領域８２の少なくとも一部の領域（立体領域８０）にて非平面状又は曲面状である立体部７２が形成され、立体部７２では可撓性基板４４の片面（第２面４６ｂ）のみに導電部４８が設けられる。
【００６９】
導電性フィルム３０１の立体部７２にて可撓性基板４４の第２面４６ｂのみに導電部４８を設けたので、面方向又は厚み方向（ｚ方向）に可撓性基板４４が変形されても第１電極７６、第２電極７８間の距離は殆ど変化しない。また、可撓性基板４４は熱可塑性材料で、第１電極７６、第２電極７８は金属細線でそれぞれ構成されているので、柔軟性に富む金属細線で構成された第１電極７６、第２電極７８は、面方向に沿った可撓性基板４４の変形にならって略均等・略均質に変形する。これらにより、タッチ面１４が立体形状であっても検出電極による電気的物性値の変動を抑止可能となり、換言すれば、センサ感度の面内均一性を十分に確保できる。
【００７０】
また、可撓性基板４４の両面に検出電極を設けた場合、各面に存在する検出電極の変形度が異なる傾向がある。つまり、検出電極の相対位置がずれた場合、各検出電極が平面視で重なる部位にてモアレ（干渉縞）が発生し、導電性フィルム３０１の視認性が低下する。特に、検出電極が金属細線で構成された場合にその影響が顕著に現われることが分かった。第１電極７６、第２電極７８間の距離が短くなるように設計しているので、立体部７２を形成した場合であっても設計値からの位置ずれが少なくなり、モアレによる視認性低下を抑制する効果も期待できる。
【００７１】
また、可撓性基板４４の片面は、タッチセンサ１６Ａのタッチ面１４（第１面４６ａ）と反対側の一面（第２面４６ｂ）であってもよい。接触体４２によるタッチの際に可撓性基板４４が介在することで、第１電極７６、第２電極７８を物理的に保護できる。
【００７２】
また、導電性フィルム３０１には、タッチ面１４に向かって凸状の立体部７２が形成されてもよい。これにより、立体形状のタッチセンサを提供可能になり、タッチ操作のバリエーションが増加する。
【００７３】
＜変形例＞
続いて、第１実施形態に係る導電性フィルム３０１の変形例について、図８Ａ〜図９を参照しながら説明する。なお、本実施形態と同一である構成要素には、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７４】
図８Ａは、第１変形例に係る導電性フィルム３０１ａの模式的な断面図であり、図６の描画内容に対応する。本図から理解されるように、可撓性基板４４の片面（第２面４６ｂ）のみに導電部４８が設けられている点で、導電性フィルム３０１の構成と異なっている。
【００７５】
具体的には、平坦部７０では、第２面４６ｂから順に、上方電極５０（第１電極）、絶縁層１１０及び下方電極６０（第２電極）が積層されている。可撓性基板４４の片面（タッチ面１４の反対側）のみに導電部４８を設けることで、可撓性基板４４自体が導電部４８を保護する機能を担う。すなわち、第１面４６ａをタッチ面１４とすることが可能になり、その結果、カバー部材３２を省略することができる。
【００７６】
絶縁層１１０は、導電部４８の全部又は一部のみを網羅する領域内に設けられる。導電部４８の一部として、例えば、上方電極５０及び下方電極６０が平面視にて重なる領域であってもよい。絶縁層１１０の材料としては、例えば、光硬化性樹脂を含む有機材料や、酸化珪素を含む無機材料を用いることができる。絶縁層１１０の厚みは、０．１〜１０μｍが好ましい。
【００７７】
図８Ｂは、第２変形例に係る導電性フィルム３０１ｂの模式的な断面図であり、図６の描画内容に対応する。図８Ａと同様に、可撓性基板４４の片面（第２面４６ｂ）のみに導電部４８が設けられている点で、導電性フィルム３０１の構成と異なっている。
【００７８】
具体的には、平坦部７０において、第２面４６ｂの上には、第１電極７６及び第２電極７８（図５Ａ等参照）が一定の間隔で離間しながら交互に配置されている。図８Ａの構成と比較すると、絶縁層１１０を別途設ける必要がなく生産コストの観点で好適である。
【００７９】
図９は、第３変形例に係る導電性フィルム３０１ｃの部分断面図であり、図５Ｂの描画内容に対応する。本図から理解されるように、可撓性基板４４の別の片面（第１面４６ａ）のみに導電部４８（すなわち、第１電極７６及び第２電極７８）が設けられている点で、導電性フィルム３０１の構成と異なっている。このように、立体面２２に一層近い第１面４６ａに導電部４８を設けることで、タッチセンサ１６Ａのセンサ感度が向上する。その反面、導電性フィルム３０１ｃを立体成形する際に、内面側（第２面４６ｂ）と比べて外面側（第１面４６ａ）の変形量が相対的に大きくなり、その結果、導電部４８に与える影響度が増加する点に留意する。
【００８０】
また、導電部４８を物理的に保護することを目的として、立体部７２の片面（第２面４６ｂ）側に導電部４８を被覆する保護層を設けてもよい。
【００８１】
［第２実施形態］
続いて、第２実施形態に係るタッチセンサ１６Ｂ（タッチセンサ１６の一形態）の構成について、図１０〜図１３を参照しながら説明する。
【００８２】
＜タッチセンサ１６Ｂの構成＞
図１０は第２実施形態に係るタッチセンサ１６Ｂの一部を構成する導電性フィルム３０２の断面構造図であり、図１１は図１０に示す導電性フィルム３０２の概略平面図である。
【００８３】
図１０に示すように、導電性フィルム３０２は、可撓性基板４４と、可撓性基板４４の片面側（ここでは、第２面４６ｂ側）に形成された導電部４８とを有する。なお、本図は、図１の平坦面２０に対応する部位（図１１の平坦部２０２）のみを表記している。
【００８４】
第２面４６ｂ側に形成された導電部４８は、複数の上方電極５０と、上方電極５０にそれぞれ接続された引出配線５４と、複数の下方電極６０と、下方電極６０にそれぞれ接続された引出配線６４とを含んで構成される。なお、上方電極５０及び引出配線５４（第１導電層）と、下方電極６０及び引出配線６４（第２導電層）の間には、絶縁性材料からなる絶縁層２００が設けられている。絶縁層２００は、第１変形例（絶縁層１１０）の場合と同様に、導電部４８の全部又は一部のみを網羅する領域内に設けてもよい。
【００８５】
図１１に示すように、導電性フィルム３０２は、第１電極７６及び第２電極７８（図４）を欠く代わりに、上方電極５０及び下方電極６０の配置面積が広くなっている点で、第１実施形態（導電性フィルム３０１）の構成と異なっている。
【００８６】
導電性フィルム３０２は、平坦面２０（図１）に対応する平坦部２０２と、立体面２２（同図）に対応する立体部２０４とを有する。平坦部２０２には、上方電極５０及び下方電極６０が二次元的に配置されることで、平面状の検出領域（以下、平面領域２０６という）が形成される。立体部２０４には、上方電極５０及び下方電極６０が三次元的に配置されることで、非平面状又は曲面状の検出領域（以下、立体領域２０８という）が形成される。すなわち、タッチ操作の検出領域２１０は、平面領域２０６及び立体領域２０８から構成される。
【００８７】
＜立体部２０４の構成＞
図１２Ａは図１１に示す立体部２０４の部分拡大図であり、図１２Ｂは図１２Ａに示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線に沿った断面図であり、図１３は平坦部２０２及び立体部２０４における模式的な断面図である。
【００８８】
図１２Ａに示すように、立体領域２０８内には、図１１の平面領域２０６と同様に、複数の上方電極５０及び複数の下方電極６０が交差して形成されている。
【００８９】
図１２Ｂ及び図１３に示すように、立体部２０４において、接着層４０から矢印Ｚ１方向に向かって順に、下方電極６０、絶縁層２００、上方電極５０、可撓性基板４４、及びカバー部材３２が積層されている。
【００９０】
図１３から理解されるように、導電性フィルム３０２の平坦部２０２及び立体部２０４では、可撓性基板４４の片面（第２面４６ｂ）のみに導電部４８が設けられている。特に、絶縁層２００の厚さを可撓性基板４４よりも薄く設けることで、立体部２０４における上方電極５０及び下方電極６０の間の相対位置のずれ量が少なくなるので、両者の重なり領域にてモアレが発生するのを防止できる。
【００９１】
＜第２実施形態の構成及び効果＞
以上のように、第２実施形態に係るタッチセンサ１６Ｂは、可撓性基板４４及び導電部４８を有する導電性フィルム３０２を備える。導電部４８は、可撓性基板４４の少なくとも一面（第２面４６ｂ）に設けられ、且つ、検出領域２１０内に配置された複数の検出電極、及びこの複数の検出電極にそれぞれ接続された引出配線５４及び６４を含む。ここで、「複数の検出電極」は、上方電極５０及び下方電極６０に相当する。
【００９２】
そして、導電性フィルム３０２には検出領域２１０の少なくとも一部の領域（立体領域２０８）にて非平面状又は曲面状である立体部２０４が形成され、立体部２０４では可撓性基板４４の片面（第２面４６ｂ）のみに導電部４８が設けられる。このように構成しても、第１実施形態の場合と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
【００９３】
［補足］
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【００９４】
例えば、この実施形態では、検出領域８２及び２１０には平面領域７４及び２０６が含まれているが、すべての検出領域が非平面状又は曲面状であってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１０…タッチデバイス                      １２…表示器
１４…タッチ面                            １６、１６Ａ、１６Ｂ…タッチセンサ
３０、３０１（ａ〜ｃ）、３０２…導電性フィルム
３２…カバー部材                          ３８…制御回路
４４…可撓性基板                          ４６ａ…第１面
４６ｂ…第２面                            ４８…導電部
５０…上方電極                            ５２、６２…結線部
５４、６４…引出配線                      ５６、６６…端子部
６０…下方電極                            ７０、２０２…平坦部
７２、２０４…立体部                      ７４、２０６…平面領域
７６…第１電極                            ７８…第２電極
８０、２０８…立体領域                    ８２、２１０…検出領域
１００…成形用金型                        １０８…相当部位
１１０、２００…絶縁層
【図１】
2015125339.tif 000003
【図２】
2015125339.tif 000004
【図３】
2015125339.tif 000005
【図４】
2015125339.tif 000006
【図５】
2015125339.tif 000007
【図６】
2015125339.tif 000008
【図７】
2015125339.tif 000009
【図８】
2015125339.tif 000010
【図９】
2015125339.tif 000011
【図１０】
2015125339.tif 000012
【図１１】
2015125339.tif 000013
【図１２】
2015125339.tif 000014
【図１３】
2015125339.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月21日(2016.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の少なくとも一面に設けられ、且つ、前記少なくとも一面の検出領域内に配置された複数の検出電極、及び前記複数の検出電極にそれぞれ接続された引出配線を含む導電部と
を有する導電性フィルムを備え、
前記基板は熱可塑性材料で、前記複数の検出電極は金属細線でそれぞれ構成され、
前記導電性フィルムには、前記検出領域の少なくとも一部であって非平面状又は曲面状である立体領域を構成する立体部が形成され、
前記立体部では、前記基板の片面のみに前記導電部が設けられ、
前記立体部を除く前記検出領域の少なくとも一部の領域にて、前記基板の両面に前記導電部が設けられる
ことを特徴とするタッチセンサ。
【請求項２】
請求項１記載のタッチセンサにおいて、
前記片面は、前記タッチセンサのタッチ面と反対側の一面であるタッチセンサ。
【請求項３】
請求項２記載のタッチセンサにおいて、
前記導電性フィルムには、前記タッチ面に向かって凸状の前記立体部が形成されるタッチセンサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチセンサにおいて、
前記立体部に設けられた前記導電部は、前記片面から前記基板の法線方向に向かって順に、第１電極、絶縁層及び第２電極が配置されてなるタッチセンサ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチセンサにおいて、
前記立体部の前記片面側には、前記導電部を被覆する保護層が設けられるタッチセンサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチセンサにおいて、
前記引出配線は、前記複数の検出電極と一体的に形成されているタッチセンサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のタッチセンサと、表示画面上に前記タッチセンサが設けられた表示器とを備えることを特徴とするタッチデバイス。
【請求項８】
基板と、前記基板の少なくとも一面に設けられ、且つ、前記少なくとも一面の検出領域内に配置された複数の検出電極、及び前記複数の検出電極にそれぞれ接続された引出配線を含む導電部とを有する導電性フィルムを備えるタッチセンサの製造方法であって、
熱可塑性材料で構成される前記基板上に金属細線で構成される前記導電部を形成する第１工程と、
一体となった前記基板及び前記導電部を加熱することで、前記検出領域の少なくとも一部であって非平面状又は曲面状である立体領域を構成する立体部を形成する第２工程と
を備え、
前記第１工程では、
前記立体部の相当部位にて前記基板の片面のみに前記導電部を形成し、
前記立体部を除く前記検出領域の少なくとも一部の領域にて、前記基板の両面に前記導電部を形成する
ことを特徴とするタッチセンサの製造方法。
【国際調査報告】
2015125339.tif 000016
2015125339.tif 000017