(57)【要約】【課題】静電容量式３次元センサの反応性及び操作性を高め、Ｚ方向位置検出精度の低下を防止でき、しかも低コストである可撓性積層体を提供する。【解決手段】本発明の可撓性積層体１０は、厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０超の非弾性樹脂の成形体からなる柱状のドットスペーサ１２ａが一方の面に複数設けられたスペーサシート１０ａと、厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０以下の弾性材料からなる弾性変形層１０ｂとを備え、スペーサシート１０ａと弾性変形層１０ｂとが積層されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０超の非弾性樹脂の成形体からなる柱状のドットスペーサが一方の面に複数設けられたスペーサシートと、厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０以下の弾性材料からなる弾性変形層とを備え、前記スペーサシートと前記弾性変形層とが積層されている、可撓性積層体。
【請求項２】
前記ドットスペーサは、光硬化性樹脂が光硬化したものである、請求項１に記載の可撓性積層体。
【請求項３】
前記スペーサシートと前記弾性変形層との間に接着層をさらに備える、請求項１又は２に記載の可撓性積層体。
【請求項４】
厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０超の非弾性樹脂を、柱状のドットスペーサが一方の面に形成されるようにスペーサシートを成形するスペーサシート作製工程と、
厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０以下の弾性材料をシート状に加工して弾性変形層を作製する弾性変形層作製工程と、
前記スペーサシートと前記弾性変形層とを積層する積層工程と、
を有する、可撓性積層体の製造方法。
【請求項５】
スペーサシート作製工程では、光硬化性樹脂を金型内で光硬化させて成形することにより、非弾性樹脂からなるドットスペーサを形成する、請求項４に記載の可撓性積層体の製造方法。
【請求項６】
前記積層工程では、前記スペーサシートと前記弾性変形層とを接着する、請求項４又は５に記載の可撓性積層体の製造方法。
【請求項７】
パターン状の導電膜を有するシート状の第１電極体と、パターン状の導電膜を備えるシート状の第２電極体とを具備する静電容量式３次元センサであって、
前記第１電極体と前記第２電極体との間に、請求項１〜３のいずれか一項に記載の可撓性積層体を具備する、静電容量式３次元センサ。
【請求項８】
前記第１電極体は、Ｚ方向の位置を検出するシート状のＺ方向位置検出用電極体であり、該Ｚ方向位置検出用電極体は、Ｚ方向電極用基材シートと該Ｚ方向電極用基材シートの一方の面に設けられたパターン状の導電膜とを有する電極シートであり、
前記第２電極体は、ＸＹ方向の位置を検出するシート状のＸＹ方向位置検出用電極体であり、該ＸＹ方向位置検出用電極体は、Ｘ方向用電極シート及びＹ方向用電極シートを備え、Ｘ方向用電極シートは、Ｘ方向電極用基材シートと該Ｘ方向電極用基材シートの一方の面に設けられたパターン状の導電膜とを有し、Ｙ方向用電極シートは、Ｙ方向電極用基材シートと該Ｙ方向電極用基材シートの一方の面に設けられたパターン状の導電膜とを有し、Ｘ方向用電極シートの導電膜のパターンが、Ｘ方向に沿って形成されたＸ方向電極部を複数有するパターンであり、Ｙ方向用電極シートの導電膜のパターンが、Ｙ方向に沿って形成されたＹ方向電極部を複数有するパターンである、請求項７に記載の静電容量式３次元センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性積層体及びその製造方法、静電容量式３次元センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器においては、モニタに表示されたポインタを移動させる手段としてタッチパッドを備えることがあり、タッチパッドとしては、静電容量式センサを用いることがある。
従来、タッチパッドとして使用される静電容量式センサは、２次元方向（Ｘ方向及びＹ方向）の静電容量の変化を検出するものであったが、近年では、３次元方向の（Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向）の静電容量の変化を検出するものも検討されている（特許文献１）。
３次元方向の静電容量を変化させる静電容量式３次元センサとしては、表側に配置された、ＸＹ方向の位置を検出するシート状のＸＹ方向位置検出用電極体と、Ｚ方向の位置を検出するシート状のＺ方向位置検出用電極体と、これらの間に複数設けられたＺ方向に変形可能なドット状のスペーサとを備えるものが知られている（特許文献２）。
特許文献２に記載の静電容量式３次元センサでは、使用者の指やスタイラスペンがＸＹ方向位置検出用電極体を押圧した際に、スペーサが圧縮変形し、ＸＹ方向位置検出用電極体とＺ方向位置検出用電極体との距離が縮まる。その際に変化する静電容量を検出することにより、Ｚ方向の変位を求めることができる。
【０００３】
また、特許文献３には、２つの電極体の間に、Ｚ方向に変形するスペーサの代わりに、発泡体からなる弾性層を設けた静電容量式３次元センサが開示されている。
特許文献３に記載の静電容量式３次元センサでは、使用者の指やスタイラスペンが一方の電極体を押圧した際に、弾性層が圧縮変形し、２つの電極体同士の距離が縮まる。その際に変化する静電容量を検出することにより、Ｚ方向の変位を求めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６８１７７１号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／１３２７３６号
【特許文献３】特開２０１１−０１７６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献２に記載の静電容量式３次元センサを構成する変形可能なスペーサでは、微小なサイズに加工できる材料がシリコーンゴム等の高価な材料に限られた。
特許文献３に記載の静電容量式３次元センサでは、Ｚ方向の押圧を止めた後に、弾性層が元の形状に復元するのに時間を要するため、反応性及び操作性が低くなる傾向にあった。また、発泡体はその誘電率が均一になりにくいため、Ｚ方向の位置検出精度が低下することがあった。
本発明は、静電容量式３次元センサの反応性及び操作性を高め、Ｚ方向位置検出精度の低下を防止でき、しかも低コストである可撓性積層体及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、反応性及び操作性が高く、Ｚ方向位置検出精度低下が防止され、しかも低コストである静電容量式３次元センサ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】
【０００６】
本発明の可撓性積層体は、厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０超の非弾性樹脂の成形体からなる柱状のドットスペーサが一方の面に複数設けられたスペーサシートと、厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０以下の弾性材料からなる弾性変形層とを備え、前記スペーサシートと前記弾性変形層とが積層されている。
本発明の可撓性積層体においては、前記ドットスペーサは、光硬化性樹脂が光硬化したものであることが好ましい。
本発明の可撓性積層体においては、前記スペーサシートと前記弾性変形層との間に接着層をさらに備えることが好ましい。
【０００７】
本発明の可撓性積層体の製造方法は、厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０超の非弾性樹脂を、柱状のドットスペーサが一方の面に形成されるようにスペーサシートを成形するスペーサシート作製工程と、厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０以下の弾性材料をシート状に加工して弾性変形層を作製する弾性変形層作製工程と、前記スペーサシートと前記弾性変形層とを積層する積層工程と、を有する。
本発明の可撓性積層体の製造方法においては、スペーサシート作製工程では、光硬化性樹脂を金型内で光硬化させて成形することにより、非弾性樹脂からなるドットスペーサを形成することが好ましい。
本発明の可撓性積層体の製造方法においては、前記積層工程では、前記スペーサシートと前記弾性変形層とを接着することが好ましい。
【０００８】
本発明の静電容量式３次元センサは、パターン状の導電膜を有するシート状の第１電極体と、パターン状の導電膜を備えるシート状の第２電極体とを具備する静電容量式３次元センサであって、前記第１電極体と前記第２電極体との間に、上記可撓性積層体を具備する。
本発明の静電容量式３次元センサにおいては、前記第１電極体は、Ｚ方向の位置を検出するシート状のＺ方向位置検出用電極体であり、該Ｚ方向位置検出用電極体は、Ｚ方向電極用基材シートと該Ｚ方向電極用基材シートの一方の面に設けられたパターン状の導電膜とを有する電極シートであり、前記第２電極体は、ＸＹ方向の位置を検出するシート状のＸＹ方向位置検出用電極体であり、該ＸＹ方向位置検出用電極体は、Ｘ方向用電極シート及びＹ方向用電極シートを備え、Ｘ方向用電極シートは、Ｘ方向電極用基材シートと該Ｘ方向電極用基材シートの一方の面に設けられたパターン状の導電膜とを有し、Ｙ方向用電極シートは、Ｙ方向電極用基材シートと該Ｙ方向電極用基材シートの一方の面に設けられたパターン状の導電膜とを有し、Ｘ方向用電極シートの導電膜のパターンが、Ｘ方向に沿って形成されたＸ方向電極部を複数有するパターンであり、Ｙ方向用電極シートの導電膜のパターンが、Ｙ方向に沿って形成されたＹ方向電極部を複数有するパターンである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の可撓性積層体は、静電容量式３次元センサの反応性及び操作性を高め、Ｚ方向位置検出精度の低下を防止でき、しかも低コストである。
本発明の可撓性積層体の製造方法によれば、静電容量式３次元センサの反応性及び操作性を高め、Ｚ方向位置検出精度低下が防止された可撓性積層体を低コストで製造できる。
本発明の静電容量式３次元センサは、反応性及び操作性が高く、Ｚ方向位置検出精度の低下を防止でき、しかも低コストである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の可撓性積層体を示す断面図である。
【図２】第１実施形態におけるスペーサシート作製工程の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】第１実施形態におけるスペーサシート作製工程の一例を模式的に示す断面図である。
【図４】第１実施形態におけるスペーサシート作製工程の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】第１実施形態におけるスペーサシート作製工程の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】第１実施形態の静電容量式３次元センサを示す断面図である。
【図７】第１実施形態におけるＺ方向位置検出用電極体を示す平面図である。
【図８】第１実施形態で使用されるＸＹ方向位置検出用電極体を構成するＸ方向用電極シートを示す平面図である。
【図９】第１実施形態で使用されるＸＹ方向位置検出用電極体を構成するＹ方向用電極シートを示す平面図である。
【図１０】第１実施形態の静電容量式３次元センサの使用方法について説明する図である。
【図１１】第２実施形態の可撓性積層体を示す断面図である。
【図１２】第２実施形態の静電容量式３次元センサを示す断面図である。
【図１３】第３実施形態の可撓性積層体を示す断面図である。
【図１４】第３実施形態の静電容量式３次元センサを示す断面図である。
【図１５】実施例２における圧縮試験時の変位量をプロットしたグラフを示す。
【図１６】比較例２における圧縮試験時の変位量をプロットしたグラフを示す。
【図１７】実施例１３の静電容量式３次元センサを製造する際の一工程を示す断面図である。
【図１８】実施例１３の静電容量式３次元センサを製造する際の一工程を示す断面図である。
【図１９】実施例１３の静電容量式３次元センサを製造する際の一工程を示す断面図である。
【図２０】実施例１３の静電容量式３次元センサを製造する際の一工程を示す断面図である。
【図２１】実施例１３の静電容量式３次元センサを製造する際の一工程を示す断面図である。
【図２２】実施例１３の静電容量式３次元センサを製造する際の一工程を示す断面図である。
【図２３】実施例１３の静電容量式３次元センサを製造する際の一工程を示す断面図である。
【図２４】実施例１３の静電容量式３次元センサを製造する際の一工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
「第１実施形態」
＜可撓性積層体＞
本発明の可撓性積層体の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の可撓性積層体１０は、静電容量式３次元センサ（以下、「３次元センサ」と略す。）を構成するものであり、スペーサシート１０ａと弾性変形層１０ｂと接着層１０ｃとを備える。
【００１２】
（スペーサシート）
本実施形態におけるスペーサシート１０ａは、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１と、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１の一方の面に設けられたドットスペーサ形成シート１２とを備える。
【００１３】
ドットスペーサ形成シート用基材シート１１としては、プラスチックフィルム、ガラス板を使用することができる。
プラスチックフィルムを構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース、環状ポリオレフィン、アクリル樹脂等を使用することができる。これらの中でも、耐熱性及び寸法安定性が高く、低コストであることから、ポリエチレンテレフタレート又はポリカーボネートが好ましい。
ドットスペーサ形成シート用基材シート１１の厚さは２５〜７５μｍであることが好ましい。ドットスペーサ形成シート用基材シート１１の厚さが前記下限値以上であれば、加工時に折れにくく、前記上限値以下であれば、３次元センサ１を容易に薄型化できる。
【００１４】
ドットスペーサ形成シート１２は、一方の面に柱状のドットスペーサ１２ａが多数設けられたものである。本実施形態におけるドットスペーサ形成シート１２においては、シート状の基体部１２ｂの一方の面から円柱状のドットスペーサ１２ａが多数突出している。隣接するドットスペーサ１２ａ，１２ａ同士の間には空間が形成されている。また、本実施形態では、ドットスペーサ１２ａは弾性変形層１０ｂ側に配置されて、ドットスペーサ１２ａの端面１２ｃが接着層１０ｃに密着している。
また、ドットスペーサ形成シート１２は、非弾性樹脂を金型内で硬化させて得た成形体である。
ドットスペーサ形成シート１２を構成する非弾性樹脂は、厚さを１ｃｍとした際のショアＡ硬度が７０超の樹脂である。ドットスペーサ形成シート１２を構成する樹脂を、ショアＡ硬度が７０以下の樹脂とすると、３次元センサのＺ方向位置検出精度が低下することがある。
具体的に、非弾性樹脂は、光硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂）の硬化物、熱硬化性樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらのなかでも、ドットスペーサ１２ａを設計通りの形状にしやすいことから、光硬化性樹脂の硬化物、熱硬化性樹脂組成物の硬化物が好ましく、成形時に加熱不要の点からは、光硬化性樹脂の硬化物がより好ましい。
【００１５】
ドットスペーサ１２ａの高さは３０〜１５０μｍであることが好ましく、３０〜１００μｍであることがより好ましい。ドットスペーサ１２ａの高さが前記下限値以上であれば、押圧時に弾性変形層１０ｂがＺ方向に撓みやすくなって充分な変位量を確保でき、前記上限値以下であれば、容易に形成できる。
ドットスペーサ１２ａは、ドットスペーサ形成シート１２の一方の面において規則的に配置され、例えば、６０度千鳥状、角千鳥状、並列状、格子状に配列される。
隣接するドットスペーサ１２ａ，１２ａのピッチは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１．０ｍｍであることがより好ましい。隣接するドットスペーサ１２ａ，１２ａのピッチが前記下限値以上であれば、弾性変形層１０ｂをより容易に撓ませることができる。しかし、隣接するドットスペーサ１２ａ，１２ａのピッチが、前記上限値を超えると、ドットスペーサ１２ａのスペーサとしての機能が低下し、弾性変形層１０ｂが撓みすぎて、かえってＺ方向位置検出に支障をきたすことがある。
【００１６】
（弾性変形層）
弾性変形層１０ｂは、その表面が押圧された際に弾性変形可能な、弾性材料からなる層であり、厚さを１ｃｍとして測定した際のショアＡ硬度が７０以下の層である。ただし、軟らかすぎると、弾性変形後の回復が遅くなるため、弾性変形層１０ｂのショアＡ硬度は３０以上であることが好ましい。
弾性変形層１０ｂを構成する弾性材料の具体例としては、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム等のゴム；エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム、シリコーンゴム等の熱硬化性エラストマー；ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー；あるいはそれらの複合物等などが挙げられる。これら弾性材料のなかでも、成形しやすく、安価である点では、ウレタンゴムが好ましい。
また、弾性変形層１０ｂを形成する材料は、熱硬化性でもよいし、熱可塑性でもよい。
また、弾性変形層１０ｂは、架橋されてもよく、着色されてもよい。
【００１７】
弾性変形層１０ｂの厚さは、２０〜２００μｍであることが好ましく、２０〜１００μｍであることがより好ましい。弾性変形層１０ｂの厚さが前記下限値以上であれば、充分に変形させることができ、前記上限値以下であれば、容易に形成できる。
【００１８】
（接着層）
接着層１０ｃは、２つのシート状物同士を接着可能な層であり、例えば、塗工により形成された粘着剤層、塗工により形成された接着剤層、ホットメルト系接着剤層、両面粘着テープ等が挙げられる。これらのなかでも、可撓性積層体１０を製造する際の作業性が良くなることから、ホットメルト系接着剤が好ましい。
【００１９】
ホットメルト接着剤としては、ポリエステル系ホットメルト接着剤、ポリウレタン系ホットメルト接着剤、ポリアミド系ホットメルト接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ホットメルト接着剤、ポリオレフィン系ホットメルト接着剤等が挙げられる。これらのうち、低温での接着が可能で、しかも接着力に優れることから、ポリエステル系ホットメルト接着剤、ポリウレタン系ホットメルト接着剤が好ましく、ポリエステル系ホットメルト接着剤がより好ましい。
また、ホットメルト接着剤は、軟化点が１３０℃以下のものが好ましい。ホットメルト接着剤の軟化点が１３０℃以下であれば、接着温度を１３０℃以下とすることができる。接着温度を１３０℃以下とすれば、接着する部材の変形又は反りを防ぐことができる。
熱硬化性接着剤としては、エポキシ系熱硬化性接着剤、アクリル系熱硬化性接着剤、シリコーン系熱硬化性接着剤等が挙げられる。
光硬化性接着剤としては、アクリル系光硬化性接着剤、エポキシ系光硬化性接着剤等が挙げられる。
【００２０】
接着層１０ｃの厚さは５〜５０μｍであることが好ましく、５〜２５μｍであることがより好ましい。接着層１０ｃの厚さが、各々、前記下限値以上であれば、充分な接着性を有する。接着層１０ｃの厚さが、各々、前記上限値を超えると、３次元センサ１の薄型化を阻害する。
【００２１】
（作用効果）
可撓性積層体１０においては、スペーサシート１０ａの全面に接着層１０ｃが接しているのではなく、ドットスペーサ１２ａのみに接着層１０ｃが接している。これより、接着層１０ｃ及び接着層１０ｃに隣接する弾性変形層１０ｂにおいては、ドットスペーサ１２ａに支持されない部分が生じる。
そのため、弾性変形層１０ｂをＺ方向に押圧すると、接着層１０ｃ及び弾性変形層１０ｂの、ドットスペーサ１２ａで支持されていない部分を、ドットスペーサ１２ａ，１２ａの間の空間に容易に撓ませることができる。このような可撓性積層体１０では、ドットスペーサ１２ａが変形可能である必要はなく、安価な材料を使用することができる。
また、ドットスペーサ１２ａは、非弾性樹脂を金型内で硬化させて得た成形体であり、容易に微細成形でき、ドットスペーサ１２ａの端面１２ｃを平面にしやすい。ドットスペーサ１２ａの端面１２ｃが平面であると、接着層１０ｃとの接触面積が大きくなるため、接着力がより高くなる。ドットスペーサ１２ａと接着層１０ｃとの接着力が高いと、押圧時の剥離を防ぐことができる。弾性変形層１０ｂが押された際に、ドットスペーサ１２ａが接着層１０ｃから剥離すると、剥離していないときとＺ方向の変位量が異なってしまうため、位置検出精度が低下する。しかし、本実施形態では、ドットスペーサ１２ａが接着層１０ｃから剥離することが防止されていることで、位置検出精度低下を防ぐことができる。しかも、本実施形態では、接着層１０ｃを備えるため、スペーサシート１０ａと弾性変形層１０ｂとを高い接着力で接着できるため、位置検出精度低下をより防ぐことができる。
また、可撓性積層体１０は発泡体を使用しないから、押圧を止めた後、形状を速やかに回復させることができる。そのため、可撓性積層体１０を３次元センサ１に使用したときには、３次元センサ１の反応性及び操作性を向上させることができる。また、発泡体が使用されない可撓性積層体１０は誘電率が均一になりやすいから、Ｚ方向位置検出精度の低下を防止できる。
【００２２】
（可撓性積層体の製造方法）
本実施形態の可撓性積層体１０の製造方法は、スペーサシート作製工程と弾性変形層作製工程と積層工程とを有する。
【００２３】
スペーサシート作製工程は、非弾性樹脂を、一方の面に柱状のドットスペーサ１２ａが形成されるように成形してスペーサシート１０ａを得る工程である。
具体的に、本実施形態におけるスペーサシート作製工程では、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１の一方の面にて、非弾性樹脂を成形してドットスペーサ形成シート１２を形成させてスペーサシート１０ａを得る。この場合、ドットスペーサ形成シート１２を作製すると同時に、ドットスペーサ形成シート１２をドットスペーサ形成シート用基材シート１１に積層する。
【００２４】
成形方法としては、（ａ）光硬化性樹脂を金型内で光硬化させて成形する方法（光インプリント法）、（ｂ）熱硬化性樹脂を金型内で熱硬化させて成形する方法（熱インプリント法）、（ｃ）熱可塑性樹脂を射出成形する方法、（ｄ）熱硬化性樹脂を射出成形する方法が挙げられる。
これらのなかでも、（ａ）の方法が好ましい。（ａ）の方法では、加熱せずに成形できるから、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１の熱変形及び熱劣化を防ぐことができる。
【００２５】
（ａ）の方法では、ドットスペーサ１２ａを形成する凹部が複数形成された金型を用いる。図２に示すように、この金型１１０を、凹部１１１が上を向くように配置し、図３に示すように、金型１１０の上に未硬化の光硬化性樹脂を含む液１２０を塗布する。次いで、図４に示すように、塗布した液１２０の上にドットスペーサ形成シート用基材シート１１を重ね、さらに、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１の上面にローラ１３０を転がして凹部１１１内に、光硬化性樹脂を含む液１２０を充分に充填させる。次いで、図５に示すように、光Ｌを照射することにより光硬化性樹脂を硬化させてドットスペーサ形成シート１２を形成させると同時に、ドットスペーサ形成シート１２をドットスペーサ形成シート用基材シート１１に積層して、スペーサシート１０ａを得る。
【００２６】
ドットスペーサ１２ａへの気泡の混入を防ぐという点では、光硬化性樹脂を含む液の粘度及び表面張力は低いことが好ましい。具体的には、光硬化性樹脂を含む液の粘度は、１２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、５００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、４００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。光硬化性樹脂を含む液の表面張力は、５０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、３０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。
なお、粘度は、東機産業株式会社製、ＴＶ−ＥＨ型回転粘度計（設定温度：２５℃）によって測定された値である。
表面張力は、協和界面化学株式会社製、ＣＢＶＰ−Ａ３自動表面張力計の白金プレート法（設定温度：２５℃）によって測定された値である。
また、ドットスペーサ１２ａへの気泡の混入を防ぐという点では、金型１１０の表面には、離型性を向上させるための離型処理が施されていないことが好ましい。
【００２７】
（ｃ）又は（ｄ）の方法では、金型内にドットスペーサ形成シート用基材シート１１を予め配置させておき、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１の存在下で熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を成形する。これにより、ドットスペーサ形成シート１２を作製すると同時に、ドットスペーサ形成シート１２をドットスペーサ形成シート用基材シート１１に積層することができる。
【００２８】
弾性変形層作製工程は、弾性材料をシート状に加工して弾性変形層１０ｂを作製する工程である。弾性材料をシート状に加工する方法としては、弾性材料含有液を印刷又は塗工する方法が挙げられる。また、弾性材料をシート状に成形することによって弾性変形層１０ｂを作製しても構わない。
【００２９】
積層工程は、スペーサシート１０ａと弾性変形層１０ｂとを積層する工程である。本実施形態では、ドットスペーサ１２ａが弾性変形層１０ｂ側に配置されるようにスペーサシート１０ａと弾性変形層１０ｂとを積層する。
また、本実施形態では、積層工程において、スペーサシート１０ａと弾性変形層１０ｂとを、接着層１０ｃによって接着する。具体的には、弾性変形層１０ｂの、スペーサシート１０ａ側の面に接着層１０ｃを形成し、その接着層１０ｃにドットスペーサ１２ａを密着させてスペーサシート１０ａを貼り合せる。
接着層１０ｃを形成する方法としては、弾性変形層１０ｂに接着剤含有液を印刷又は塗布する方法、弾性変形層１０ｂに粘着剤含有液を印刷又は塗布する方法、弾性変形層１０ｂに両面粘着テープを貼り付ける方法が挙げられる。
【００３０】
＜３次元センサ＞
本発明の３次元センサの第１実施形態について説明する。
図６に、本実施形態の３次元センサを示す。本実施形態の３次元センサ１は、支持板２０とＺ方向位置検出用電極体３０と可撓性積層体１０とＸＹ方向位置検出用電極体４０と保護層５０とを備える。本実施形態におけるＸＹ方向位置検出用電極体４０は、Ｘ方向用電極シート４０ａ及びＹ方向用電極シート４０ｂを備え、Ｘ方向用電極シート４０ａとＹ方向用電極シート４０ｂとは接着層４０ｃによって接着されている。
本実施形態においては、支持板２０とＺ方向位置検出用電極体３０とが接着層６１によって接着されている。Ｚ方向位置検出用電極体３０と可撓性積層体１０とが接着層６２によって接着されている。ＸＹ方向位置検出用電極体４０と保護層５０とが接着層６３によって接着されている。
【００３１】
本実施形態の３次元センサ１では、指又はスタイラスペンを接触させる入力領域が矩形状にされている。本明細書では、入力領域の短手方向をＸ方向、入力領域の長手方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直な方向をＺ方向とする。
また、本発明の３次元センサにおいては、保護層５０に指又はスタイラスペンが接触し、保護層５０側を「表側」又は「前面側」という。また、支持板２０側を「裏側」又は「裏面側」という。
【００３２】
（可撓性積層体）
本実施形態において、可撓性積層体１０は、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１がＺ方向位置検出用電極体３０側に配置され、弾性変形層１０ｂがＸＹ方向位置検出用電極体４０側に配置されている。
【００３３】
（支持板）
支持板２０は、接着層６１を介してＺ方向位置検出用電極体３０が貼合され、Ｚ方向位置検出用電極体３０を支持して撓みを防ぐ板である。具体的に、支持板２０は、厚さが１００μｍ以上、好ましくは２００μｍ以上、より好ましくは５００μｍ以上の板である。支持板２０の材質に特に制限はなく、例えば、金属、樹脂、セラミックス、ガラスのいずれであってもよい。
【００３４】
（Ｚ方向位置検出用電極体）
Ｚ方向位置検出用電極体３０は、Ｚ方向の位置を検出する際に使用される電極体であって、支持板２０の表側の面２０ａに設けられている。
本実施形態におけるＺ方向位置検出用電極体３０は、Ｚ方向電極用基材シート３１と、Ｚ方向電極用基材シート３１の表側の面３１ａ（第１面３１ａ）に形成されたパターン状の導電膜３２と、Ｚ方向電極用基材シート３１及び導電膜３２を被覆する絶縁膜３３とを有する電極シートである。
本発明において、「導電」とは、電気抵抗値が１ＭΩ未満であることを意味し、「絶縁」とは、電気抵抗値が１ＭΩ以上、好ましくは１０ＭΩ以上のことである。
【００３５】
Ｚ方向電極用基材シート３１としては、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１と同様のものを使用することができる。ただし、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１と同一のものとする必要はない。
【００３６】
導電膜３２は、導電性ペーストにより形成された膜、導電性高分子を含む膜、金属ナノワイヤーを含む膜、カーボンを含む膜、金属蒸着法によって形成された金属蒸着膜等が挙げられる。
導電性ペーストとしては、銀ペースト、銅ペースト、金ペースト等が挙げられる。
導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等が挙げられる。
金属ナノワイヤーとしては、銀ナノワイヤー、金ナノワイヤー等が挙げられる。
カーボンとしては、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等が挙げられる。
金属蒸着膜を形成する金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、金等を使用することができる。これらの中でも、電気抵抗が低く、低コストであることから、銅が好ましい。
金属蒸着法では、薄い金属膜を容易に形成できる。金属蒸着法としては特に制限されず、例えば、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、などが挙げられる。これらの中でも、成膜スピードが速く、低コストであることから、真空蒸着法が好ましい。
【００３７】
導電膜３２の表面には、プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理、エキシマ光処理等の各種表面処理が施されてもよい。導電膜３２に表面処理が施されていると、絶縁膜３３との密着性が向上し、接触抵抗が低くなる。
【００３８】
導電膜３２の厚さは、導電性ペーストにより形成された膜の場合には、１〜２５μｍであることが好ましく、５〜１５μｍであることがより好ましい。
導電膜３２の厚さは、導電性高分子を含む膜の場合には、０．１〜５．０μｍであることが好ましく、０．１〜２．０μｍであることがより好ましい。
導電膜３２の厚さは、金属ナノワイヤーを含む膜の場合には、２０〜１０００ｎｍであることが好ましく、５０〜３００ｎｍであることがより好ましい。
導電膜３２の厚さは、カーボンを含む膜の場合には、０．０１〜２５μｍであることが好ましく、０．１〜１５μｍであることがより好ましい。
導電膜３２の厚さは、金属蒸着膜の場合には、０．０１〜１．０μｍであることが好ましく、０．０５〜０．３μｍであることがより好ましい。
導電膜３２の厚さが前記下限値未満であると、ピンホールが形成して断線するおそれがあり、前記上限値を超えると、薄型化が困難になる。
【００３９】
本実施形態における導電膜３２のパターンは、図７に示すように、Ｙ方向に沿って形成された幅一定の帯状のＹ方向電極部３２ａを複数有するパターンである。
Ｙ方向電極部３２ａの幅は０．０５〜２ｍｍであることが好ましく、０．１〜１ｍｍであることがより好ましい。Ｙ方向電極部３２ａの幅が前記下限値以上であれば、断線を防止でき、前記上限値以下であれば、位置検出精度を向上させることができる。
隣接するＹ方向電極部３２ａ，３２ａ同士の間隔（ピッチ）は１〜５ｍｍであることが好ましく、１．５〜３ｍｍであることがより好ましい。隣接するＹ方向電極部３２ａ，３２ａ同士の間隔が、前記上限値以下であれば、３次元センサ１の位置検出精度を向上させることができる。しかし、隣接するＹ方向電極部３２ａ，３２ａ同士の間隔を前記下限値未満にすることは困難である。
【００４０】
絶縁膜３３は絶縁性樹脂の膜である。絶縁膜３３によって、導電膜３２の劣化（酸化、腐食）を防止することができる。
絶縁性樹脂としては、熱硬化型樹脂、可視光線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂が使用されるが、硬化時の熱収縮が小さい点では、紫外線硬化型樹脂が好ましい。
絶縁膜３３は絶縁性を確保できる範囲で薄いことが好ましい。絶縁膜３３の形成にスクリーン印刷を適用した場合には、ピンホール形成防止の点から、厚さを５μｍ以上とすることが好ましい。絶縁膜３３の形成にインクジェット印刷を適用した場合には、ピンホール形成防止の点から、厚さを０．５μｍ以上とすることが好ましい。
【００４１】
また、Ｚ方向位置検出用電極体３０は、引き回し配線３４ａと、外部接続用端子３４ｂとを有する（図７参照）。
引き回し配線３４ａは、各Ｙ方向電極部３２ａと外部接続用端子３４ｂとを接続するための配線である。
引き回し配線３４ａの幅は２０〜１００μｍであることが好ましく、２０〜５０μｍであることがより好ましい。引き回し配線３４ａの幅が前記下限値以上であれば、引き回し配線３４ａの断線を防止でき、前記上限値以下であれば、引き回し配線３４ａに使用する材料を削減できるため、低コスト化できる。
隣接する引き回し配線３４ａ，３４ａ同士の間隔は２０〜１００μｍであることが好ましく、２０〜５０μｍであることがより好ましい。隣接する引き回し配線３４ａ，３４ａ同士の間隔が、前記上限値以下であれば、３次元センサ１を容易に小型化できる。しかし、隣接する引き回し配線３４ａ，３４ａ同士の間隔を前記下限値未満にすることは困難である。
外部接続用端子３４ｂは、外部の回路に接続するための端子であり、導電材料からなる。本実施形態における外部接続用端子３４ｂは、矩形状の導電部となっている。
【００４２】
（ＸＹ方向位置検出用電極体）
ＸＹ方向位置検出用電極体４０は、Ｘ方向及びＹ方向の位置を検出する際に使用される電極体であって、弾性変形層１０ｂよりも表側に設けられている。本実施形態で使用されるＸＹ方向位置検出用電極体４０は、一対の電極シート（Ｘ方向用電極シート４０ａ、Ｙ方向用電極シート４０ｂ）が積層された積層シートである。
【００４３】
Ｘ方向用電極シート４０ａは、Ｘ方向電極用基材シート４１と、Ｘ方向電極用基材シート４１の表側の面４１ａ（第１面４１ａ）に形成されたパターン状の導電膜４２と、導電膜４２を被覆する絶縁膜４３とを有する。
Ｘ方向電極用基材シート４１としては、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１と同様のものを使用することができる。ただし、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１と同一のものとする必要はない。
導電膜４２としては、導電膜３２と同様のものを使用することができる。ただし、導電膜３２と同一のものとする必要はない。
絶縁膜４３としては、絶縁膜３３と同様のものを使用することができる。ただし、絶縁膜３３と同一のものとする必要はない。
【００４４】
本実施形態における導電膜４２のパターンは、図８に示すように、Ｘ方向に沿って形成された帯状のＸ方向電極部４２ａを複数有するパターンである。
Ｘ方向電極部４２ａの幅は２〜７ｍｍであることが好ましく、３〜５ｍｍであることがより好ましい。Ｘ方向電極部４２ａの幅が前記下限値以上であれば、断線を防止でき、前記上限値以下であれば、位置検出精度を向上させることができる。
隣接するＸ方向電極部４２ａ，４２ａ同士の間隔は０．０５〜２ｍｍであることが好ましく、０．１〜１ｍｍであることがより好ましい。隣接するＸ方向電極部４２ａ，４２ａ同士の間隔が、前記上限値以下であれば、３次元センサ１を容易に小型化できる。しかし、隣接するＸ方向電極部４２ａ，４２ａ同士の間隔を前記下限値未満にすることは困難である。
【００４５】
Ｘ方向用電極シート４０ａは、引き回し配線４４ａと、外部接続用端子４４ｂとを有する（図８参照）。引き回し配線４４ａは、各Ｘ方向電極部４２ａと外部接続用端子４４ｂとを接続するための配線である。引き回し配線４４ａの好ましい幅や間隔は、上記の引き回し配線３４ａと同様である。
引き回し配線４４ａ及び外部接続用端子４４ｂの形成方法としては、Ｘ方向電極用基材シート４１の表側の面に導電性ペーストをスクリーン印刷した後、加熱して硬化させる方法が挙げられる。
【００４６】
本実施形態におけるＹ方向用電極シート４０ｂは、Ｘ方向用電極シート４０ａの表側の面４０ｅに、接着層４０ｃによって貼合されている。また、本実施形態におけるＹ方向用電極シート４０ｂは、Ｙ方向電極用基材シート４５と、Ｙ方向電極用基材シート４５の表側の面４５ａ（第１面４５ａ）に形成されたパターン状の導電膜４６と、導電膜４６を被覆する絶縁膜４７とを有する。
Ｙ方向電極用基材シート４５としては、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１と同様のものを使用することができる。ただし、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１と同一のものとする必要はない。
導電膜４６としては、導電膜３２と同様のものを使用することができる。ただし、導電膜３２と同一のものとする必要はない。
絶縁膜４７としては、絶縁膜３３と同様のものを使用することができる。ただし、絶縁膜３３と同一のものとする必要はない。
【００４７】
本実施形態における導電膜４６のパターンは、導電膜３２のパターンと同様に、図９に示すように、Ｙ方向に沿って形成された帯状のＹ方向電極部４６ａを複数有するパターンである。
導電膜４６のパターンは、導電膜３２のパターンと同一である必要はなく、例えば、幅が異なってもよい。導電膜４６のパターンが導電膜３２のパターンと同一でない場合、導電膜４６の幅は０．０５〜２．０ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．０５〜１．０ｍｍであることがより好ましい。
【００４８】
Ｙ方向用電極シート４０ｂは、引き回し配線４８ａと、外部接続用端子４８ｂとを有する（図９参照）。引き回し配線４８ａは、各Ｙ方向電極部４６ａと外部接続用端子４８ｂとを接続するための配線である。引き回し配線４８ａの好ましい幅や間隔は、上記の引き回し配線３４ａと同様である。
引き回し配線４８ａ及び外部接続用端子４８ｂの形成方法としては、Ｙ方向電極用基材シート４５の表側の面に導電性ペーストをスクリーン印刷した後、加熱して硬化させる方法が挙げられる。
なお、外部接続用端子３４ｂ，４４ｂ，４８ｂは、互いに重ならないように配置されている。
【００４９】
接着層４０ｃは、２つのシート状物同士を接着可能な層であり、接着層１０ｃと同様に、塗工により形成された粘着剤層、塗工により形成された接着剤層、ホットメルト系接着剤層、両面粘着テープ等が挙げられる。これらのなかでも、ＸＹ位置検出用電極体４０を製造する際の作業性が良くなることから、ホットメルト系接着剤が好ましい。
また、接着層１０ｃと同様に、ホットメルト接着剤としては、ポリエステル系ホットメルト接着剤、ポリウレタン系ホットメルト接着剤が好ましく、ポリエステル系ホットメルト接着剤がより好ましい。また、ホットメルト接着剤の軟化点は１３０℃以下であることが好ましい。
【００５０】
（保護層）
保護層５０は、ＸＹ方向位置検出用電極体４０の表側の面４０ｆに形成され、ＸＹ方向位置検出用電極体４０を保護する層である。
保護層５０は絶縁性樹脂や絶縁性弾性ガラスからなる。絶縁性樹脂としては、絶縁性の熱可塑性樹脂、絶縁性の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂が使用される。保護層５０は、必要に応じて加飾されても構わない。
保護層５０の厚さは２５〜１０００μｍであることが好ましい。保護層５０の厚さが前記下限値以上であれば、ＸＹ方向位置検出用電極体４０を充分に保護でき、前記上限値以下であれば、押圧時に容易に撓ませることができる。
【００５１】
（接着層）
接着層６１，６２，６３は、２つのシート状物同士を接着可能な層であり、接着層１０ｃと同様に、塗工により形成された粘着剤層、塗工により形成された接着剤層、ホットメルト系接着剤層、両面粘着テープ等が挙げられる。これらのなかでも、３次元センサ１を製造する際の作業性が良くなることから、ホットメルト系接着剤が好ましい。
また、接着層１０ｃと同様に、ホットメルト接着剤としては、ポリエステル系ホットメルト接着剤、ポリウレタン系ホットメルト接着剤が好ましく、ポリエステル系ホットメルト接着剤がより好ましい。また、ホットメルト接着剤の軟化点は１３０℃以下であることが好ましい。
【００５２】
（使用方法）
上記３次元センサ１を、ノート型パーソナルコンピュータの静電容量式タッチパッドとして用いた使用例について説明する。
パーソナルコンピュータの使用者は、モニタに表示されたポインタのＸ方向の位置及びＹ方向の位置を移動させるために、保護層５０の表面に沿って指を動かす。その際、３次元センサ１では、ＸＹ方向位置検出用電極体４０を利用し、入力領域における指のＸ方向の位置及びＹ方向の位置を検出する。具体的には、導電膜４２，４６を利用し、Ｘ方向における静電容量の変化、Ｙ方向における静電容量の変化を検出することによって、Ｘ方向及びＹ方向の指の位置を求める。
また、使用者は、ポインタのＸ方向の位置及びＹ方向の位置を、目的の処理を実行するための選択領域に移動させた後、指で３次元センサ１の入力領域内を押圧して決定する。
図１０に示すように、保護層５０が押されると、ＸＹ方向位置検出用電極体４０、さらに弾性変形層１０ｂも押されて撓ませることができる。
これにより、Ｚ方向位置検出用電極体３０とＸＹ方向位置検出用電極体４０のＸ方向用電極シート４０ａとの距離を短くすることができる。その際の、導電膜３２と導電膜４２との間の静電容量の変化、すなわちＺ方向の静電容量の変化を検出し、その静電容量の変化から押圧量を求める。そして、その押圧量に応じた処理を実行する。
【００５３】
（作用効果）
本実施形態の３次元センサ１は、上記可撓性積層体１０を備えるものであるから、安価となり、反応性及び操作性が高く、また、Ｚ方向位置検出精度低下を抑制できる。
さらに、押圧されて弾性変形層１０ｂ及び接着層１０ｃを変形させた際に、スペーサシート１０ａ側に押し出された部分を、ドットスペーサ１２ａ，１２ａ間の空間に逃がすことができる。そのため、弾性変形層１０ｂ及び接着層１０ｃは、押圧方向に対して垂直方向に広がるように変形しないため、外形変形を考慮した空間を確保する必要がない。
【００５４】
「第２実施形態」
＜可撓性積層体＞
本発明の可撓性積層体の第２実施形態について説明する。
図１１に示すように、本実施形態の可撓性積層体７０は、３次元センサを構成するものであり、ドットスペーサ形成シートからなるスペーサシート７０ａと弾性変形層７０ｂとを備える。
本実施形態の可撓性積層体７０は、ドットスペーサ形成シート用基材シート及び接着層を備えない。本実施形態の可撓性積層体７０では、弾性変形層７０ｂがドットスペーサ形成シート用基材シートの役割も果たしている。
本実施形態におけるスペーサシート７０ａは、第１実施形態におけるドットスペーサ形成シート１２と同様であり、シート状の基体部１２ｂの一方の面に円柱状のドットスペーサ１２ａが多数設けられている。
本実施形態における弾性変形層７０ｂは、第１実施形態における弾性変形層１０ｂと同様である。
【００５５】
本実施形態の可撓性積層体７０の製造方法としては、弾性変形層７０ｂを作製し（弾性変形層作製工程）、弾性変形層７０ｂの一方の面にて、非弾性樹脂を成形して、ドットスペーサ形成シートからなるスペーサシート７０ａを作製する方法が挙げられる。この製造方法では、スペーサシート７０ａを作製すると同時に、スペーサシート７０ａを弾性変形層７０ｂに積層することとなる。
本実施形態における弾性変形層７０ｂの作製方法は、第１実施形態における弾性変形層１０ｂの作製方法と同様である。また、本実施形態におけるスペーサシート７０ａの作製方法は、ドットスペーサ形成シート用基材シートの代わりに弾性変形層７０ｂを用いた以外は、第１実施形態におけるスペーサシート１０ａの作製方法と同様である。
【００５６】
＜３次元センサ＞
本発明の３次元センサの第２実施形態について説明する。
図１２に、本実施形態の３次元センサを示す。本実施形態の３次元センサ２は、支持板２０とＺ方向位置検出用電極体３０と可撓性積層体７０とＸＹ方向位置検出用電極体４０と保護層５０とを備える。本実施形態における可撓性積層体７０は、弾性変形層７０ｂがＺ方向位置検出用電極体３０側に配置され、スペーサシート７０ａがＸＹ方向位置検出用電極体４０側に配置されている。
また、本実施形態においては、Ｚ方向位置検出用電極体３０と可撓性積層体７０とが接着層６５によって接着され、ＸＹ方向位置検出用電極体４０と可撓性積層体７０とが接着層６６によって接着されている。
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、支持板２０とＺ方向位置検出用電極体３０とが接着層６１によって接着され、ＸＹ方向位置検出用電極体４０と保護層５０とが接着層６３によって接着されている。
本実施形態における支持板２０、Ｚ方向位置検出用電極体３０、ＸＹ方向位置検出用電極体４０及び保護層５０は、第１実施形態における支持板２０、Ｚ方向位置検出用電極体３０、ＸＹ方向位置検出用電極体４０及び保護層５０と同様のものが使用される。
本実施形態における接着層６１，６３は、第１実施形態における接着層６１，６３と同様である。
本実施形態における接着層６５，６６は、第１実施形態における接着層６２，１０ｃと同様のものが使用される。
【００５７】
本実施形態の３次元センサ２においても、ＸＹ方向位置検出用電極体４０を利用し、入力領域における指のＸ方向の位置及びＹ方向の位置を検出することができる。
また、３次元センサ２の使用者が保護層５０を押圧すると、ＸＹ方向位置検出用電極体４０が押される。その押圧力がドットスペーサ１２ａに伝わり、ドットスペーサ１２ａはほぼ変形することなく、弾性変形層７０ｂを押圧する。これにより、弾性変形層７０ｂを撓ませることができ、Ｚ方向位置検出用電極体３０とＸＹ方向位置検出用電極体４０のＸ方向用電極シート４０ａとの距離を短くすることができる。その際の、導電膜３２と導電膜４２との間の静電容量の変化、すなわちＺ方向の静電容量の変化を検出し、その静電容量の変化から押圧量を求めることができる。
【００５８】
（作用効果）
本実施形態の可撓性積層体７０においても、ドットスペーサ１２ａが変形可能である必要はなく、安価な材料を使用することができる。また、弾性変形層７０ｂがドットスペーサ形成シート用基材シートを兼ねるため、材料を削減できる。
また、可撓性積層体７０は発泡体を使用しないから、可撓性積層体７０を備えた３次元センサ２では、反応性及び操作性が高い。また、発泡体が使用されない可撓性積層体７０は誘電率が均一になるから、３次元センサ２のＺ方向位置検出精度低下を抑制できる。
【００５９】
「第３実施形態」
＜可撓性積層体＞
本発明の可撓性積層体の第３実施形態について説明する。
図１３に示すように、本実施形態の可撓性積層体８０は、３次元センサを構成するものであり、スペーサシート８０ａと弾性変形層８０ｂとを備える。本実施形態では、スペーサシート８０ａと弾性変形層８０ｂとが直接密着しており、接着層を備えない。
本実施形態におけるスペーサシート８０ａは、第１実施形態におけるスペーサシート１０ａと同様であり、シート状の基体部１２ｂの一方の面に円柱状のドットスペーサ１２ａが多数設けられている。本実施形態における弾性変形層８０ｂは、第１実施形態における弾性変形層１０ｂと同様のものが使用されるが、弾性材料はシリコーンゴムであることが好ましい。弾性変形層８０ｂを構成する弾性材料がシリコーンゴムであると、接着層を使用しなくても、接着しやすくなる。
【００６０】
本実施形態の可撓性積層体の製造方法は、スペーサシート作製工程と弾性変形層作製工程と積層工程とを有する。
本実施形態におけるスペーサシート作製工程と弾性変形層作製工程は、第１実施形態と同様であるが、本実施形態における積層工程では、接着層を使用せず、弾性変形層８０ｂ自体が有する粘着力によって、スペーサシート８０ａと弾性変形層８０ｂとを接着する。
【００６１】
＜３次元センサ＞
本発明の３次元センサの第３実施形態について説明する。
図１４に、本実施形態の３次元センサを示す。本実施形態の３次元センサ３は、支持板２０とＺ方向位置検出用電極体３０と可撓性積層体８０とＸＹ方向位置検出用電極体４０と保護層５０とを備える。本実施形態における可撓性積層体８０は、スペーサシート８０ａがＺ方向位置検出用電極体３０側に配置され、弾性変形層８０ｂがＸＹ方向位置検出用電極体４０側に配置されている。
また、本実施形態においては、Ｚ方向位置検出用電極体３０と可撓性積層体８０とが接着層６５によって接着されている。ＸＹ方向位置検出用電極体４０と可撓性積層体８０とは接着層によって接着されておらず、弾性変形層８０ｂ自体の粘着性によって接着されている。
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、支持板２０とＺ方向位置検出用電極体３０とが接着層６１によって接着され、ＸＹ方向位置検出用電極体４０と保護層５０とが接着層６３によって接着されている。
本実施形態における支持板２０、Ｚ方向位置検出用電極体３０、ＸＹ方向位置検出用電極体４０及び保護層５０は、第１実施形態における支持板２０、Ｚ方向位置検出用電極体３０、ＸＹ方向位置検出用電極体４０及び保護層５０と同様のものが使用される。
本実施形態における接着層６１，６３は、第１実施形態における接着層６１，６３と同様である。本実施形態における接着層６５は、第２実施形態における接着層６５と同様のものが使用される。
【００６２】
ＸＹ方向位置検出用電極体４０と可撓性積層体８０とは、ＸＹ方向位置検出用電極体４０に弾性変形層８０ｂを設けた後、その弾性変形層８０ｂにスペーサシート８０ａを貼合することによって、積層してもよい。この場合、スペーサシート８０ａ及び弾性変形層８０ｂの少なくとも一方の露出面に表面処理を施せばよく、両面に処理することが好ましい。
表面処理としては、プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理、エキシマ光処理等が挙げられ、簡便に接着性を向上させることができる点では、コロナ放電処理が好ましい。
プラズマ処理としては、真空プラズマ処理、大気圧プラズマ処理等が挙げられる。
紫外線照射処理における紫外線としては、近紫外線、遠紫外線（真空紫外線）を利用できる。紫外線照射処理のなかでも、キセノンを放電ガスとし、波長１７２ｎｍの紫外線を高効率で生じるエキシマランプを用いた処理が好ましい。
【００６３】
また、スペーサシート８０ａの露出面には、シラン化合物を含有するコート層を形成して接着性を向上させても構わない。シラン化合物を含有するコート層を形成するコート剤としては、スペーサシート８０ａの材質に適したものであれば特に制限はなく、アミノシラン系プライマー（例えば、信越化学工業株式会社製、ＫＢＰ−４０等）、シランカップリング剤（例えば、信越化学工業株式会社製、ＫＢＥ−９０３等）、１種又は２種以上のシランカップリング剤を溶媒で希釈して塗料化したもの、などを使用できる。このコート剤を塗工又は印刷することによってコート層を形成できる。
シラン化合物を含有するコート層を形成した場合には、そのコート層の露出面に前記表面処理を施すことが好ましい。
スペーサシート８０ａに前記コート層を形成すると共に、弾性変形層８０ｂをシリコーンゴム製とし、コート層の露出面及び弾性変形層８０ｂの露出面に表面処理を施した場合には、コート層の露出面及び弾性変形層８０ｂの露出面にシラノール基を生成できる。コート層のシラノール基と弾性変形層８０ｂのシラノール基とは容易に縮合反応が生じて結合するため、コート層と弾性変形層とを容易に且つ高い接着強度で貼合することができる。
コート層と弾性変形層とを貼合する際には、加熱してもよいし、加熱しなくてもよい。また、その貼合の際には、荷重を与えて圧着することが好ましい。貼合の後には、しばらく放置して充分に接着させることが好ましい。
【００６４】
本実施形態の３次元センサ３においても、ＸＹ方向位置検出用電極体４０を利用し、入力領域における指のＸ方向の位置及びＹ方向の位置を検出することができる。
また、３次元センサ３の使用者が保護層５０を押圧すると、ＸＹ方向位置検出用電極体４０が押され、さらに弾性変形層８０ｂも押されて撓ませることができる。これにより、Ｚ方向位置検出用電極体３０とＸＹ方向位置検出用電極体４０のＸ方向用電極シート４０ａとの距離を短くすることができる。その際の、導電膜３２と導電膜４２との間の静電容量の変化、すなわちＺ方向の静電容量の変化を検出し、その静電容量の変化から押圧量を求めることができる。
【００６５】
（作用効果）
本実施形態の可撓性積層体８０においても、ドットスペーサ１２ａが変形可能である必要はなく、安価な材料を使用することができる。
また、可撓性積層体８０は発泡体を使用しないから、可撓性積層体８０を備えた３次元センサ３では、反応性及び操作性が高くい。また、発泡体が使用されない可撓性積層体８０は誘電率が均一になるから、３次元センサ３のＺ方向位置検出精度低下を抑制できる。
本実施形態では、スペーサシート８０ａと弾性変形層８０ｂとの接着に接着層を用いないため、容易に薄型化できる。
【００６６】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
例えば、Ｘ方向電極部及びＹ方向電極部は、幅が一定である必要はなく、例えば、幅が周期的に変化しても構わないし、幅が太い部分と、それよりも細い部分とが交互に配置されても構わない。
また、ＸＹ方向位置検出用電極体においては、Ｘ方向電極部を有するＸ方向用電極シートが保護層側に配置され、Ｙ方向電極部を有するＹ方向用電極シートが弾性変形層側に配置されても構わない。その場合には、Ｙ方向用電極シートのＹ方向電極用基材シートに弾性変形層が接する。
また、ＸＹ方向位置検出用電極体のＹ方向用電極シート又はＸ方向用電極シートを省略しても構わない。
本発明において、ドットスペーサの形状は柱状であれば特に制限はなく、例えば、三角柱状、四角柱状、六角柱状等であっても構わない。
また、本発明において、保護層及び支持板は任意の構成であり、３次元センサは、保護層及び支持板のいずれか一方が省略されたものでも構わない。
【実施例】
【００６７】
（実施例１）
一方の面に、円柱状のドットスペーサ（高さ：０．０５ｍｍ、直径：０．１０ｍｍ、ピッチ：０．１８ｍｍ）を形成するための凹部を多数有する平板状の金型を用意した。その金型を、凹部が上を向くように配置し、金型上面に、紫外線硬化性樹脂含有塗料（大日精化株式会社製、ＳＰ−ＤＳ−１２（ＬＶ）、硬化後のショアＡ硬度：７５、粘度：１５４ｍＰａ・ｓ、表面張力：２２．３ｍＮ／ｍ）を、該紫外線硬化性樹脂含有塗料で金型上面を覆うように塗工した。次いで、金型上面に形成された紫外線硬化性樹脂含有塗料の塗膜に厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、「ＰＥＴフィルム」という。）を重ねた。次いで、ＰＥＴフィルムの上面にて加圧ローラを転動させて、前記塗膜とＰＥＴフィルムとを密着させた後、ＰＥＴフィルムの上方から紫外線を照射して、前記塗膜を硬化させた。これにより、一方の面に円柱状のドットスペーサが多数設けられたスペーサシートを得た。
また、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムの一方の面に、ウレタン塗料（ペルノックス株式会社製、ＸＵ−１９７７４Ａ／ＸＵ−１９７６５Ｂ、硬化後のショアＡ硬度：４３）をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ４５μｍの弾性変形層を形成した。
次いで、前記弾性変形層の露出面に、ホットメルト接着剤（十条ケミカル株式会社製、ＡＤ−ＨＭ６）をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ１０μｍの接着層を形成した。
スペーサシートのＰＥＴフィルムの露出面に、前記接着層を重ね、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで熱ラミネートし、スペーサシートと弾性変形層とＰＥＴフィルムとを一体化して、可撓性積層体を得た。
【００６８】
（実施例２，３、比較例１〜３）
ドットスペーサを形成する紫外線硬化性樹脂含有塗料を、硬化後のショアＡ硬度が表１になるものに変更した以外は実施例１と同様にして可撓性積層体を得た。
【００６９】
【表１】
2016115178.tif 000003
【００７０】
各例の可撓性積層体について、Ｚ方向に押圧した後の復元性を評価した。
具体的には、圧縮試験機を用いて、弾性変形層に隣接するＰＥＴフィルムの露出面に、圧縮試験機の押圧体を接触させ、荷重を０Ｎから１０Ｎまで増加させて押圧した。その後、荷重を１０Ｎから０Ｎまで減少するように押圧体を引き上げた。荷重変化時の押圧体の移動速度は０．０５ｍｍ／分とした。
荷重増加時と荷重減少時の変位量変化挙動が同等で、押圧終了直後の変位量がほぼ０となったときには、復元力が高いと判定した。
荷重増加時と荷重減少時の変位量変化挙動の差が大きく、押圧終了直後の変位量が０にならないときには、復元力が低いと判定した。
評価結果を表１に示す。
【００７１】
復元性評価の具体例として、実施例２及び比較例２について、圧縮試験時の変位量をプロットしたグラフを示す（図１５，１６）。
実施例２の可撓性積層体では、押圧の荷重を０Ｎから１０Ｎに増加させたときの変位量変化挙動と、１０Ｎから０Ｎに減少させたときの変位量変化挙動がほぼ同等であり、また、押圧を終了したときに変位量が０μｍとなっており、復元性が高かった。
比較例２の可撓性積層体では、押圧の荷重を０Ｎから１０Ｎに増加させたときの変位量変挙動と、１０Ｎから０Ｎに減少させたときの変位量変化挙動との違いが大きかった。具体的には、比較例２の可撓性積層体では、弾性変形層が軟らかすぎて、変位量が大きく、また、荷重を減少させた際の復元性が低かった。
【００７２】
（実施例４〜１２）
ドットスペーサを形成する紫外線硬化性樹脂含有塗料を、粘度及び表面張力が表２になるものに変更した以外は実施例１と同様にしてスペーサシートを得た。
なお、粘度は、東機産業株式会社製、ＴＶ−ＥＨ型回転粘度計（設定温度：２５℃）によって測定された値である。
表面張力は、協和界面化学株式会社製、ＣＢＶＰ−Ａ３自動表面張力計の白金プレート法（設定温度：２５℃）によって測定された値である。
得られたスペーサシートのドットスペーサについて、日本電子株式会社製、ＪＳＭ−６３９０分析走査電子顕微鏡を用いて写真撮影し（倍率：１００倍）、その写真を目視で観察して気泡の有無を評価した。
【００７３】
【表２】
2016115178.tif 000004
【００７４】
表２に示すように、紫外線硬化性樹脂含有塗料の粘度及び表面張力が低い方が、ドットスペーサに気泡が形成されにくかった。ドットスペーサに気泡が形成されない場合には、所定の接着面積を確保でき、Ｚ方向位置検出精度低下をより防止できる。
【００７５】
（実施例１３）
一方の面に、円柱状のドットスペーサ（高さ：０．０５ｍｍ、直径：０．１０ｍｍ、ピッチ：０．１８ｍｍ）を形成するための凹部を多数有する平板状の金型を用意した。その金型を、凹部が上を向くように配置し、金型上面に、紫外線硬化性樹脂含有塗料（大日精化株式会社製、ＳＰ−ＤＳ−１２（ＬＶ）、硬化後のショアＡ硬度：７５）を、該紫外線硬化性樹脂含有塗料で金型上面を覆うように塗工した。次いで、金型上面に形成された紫外線硬化性樹脂含有塗料の塗膜に厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを重ねた。次いで、ＰＥＴフィルムの上面にて加圧ローラを転動させて、前記塗膜とＰＥＴフィルムとを密着させた後、ＰＥＴフィルムの上方から紫外線を照射して、前記塗膜を硬化させた。これにより、図１７に示すような、ドットスペーサ形成シート用基材シート１１と、円柱状のドットスペーサ１２ａが多数設けられたドットスペーサ形成シート１２とからなるスペーサシート１０ａを得た。
【００７６】
また、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムの一方の面に、真空蒸着法により厚さ０．１５μｍの銅蒸着膜からなる導電膜を形成させた後、その導電膜を、図７に示すパターンが形成されるようにケミカルエッチングしてＹ方向電極部３２ａを形成した。その際、Ｙ方向電極部３２ａの幅を０．６ｍｍ、長さを６５ｍｍ、ピッチを２．１ｍｍとした。
次いで、ＰＥＴフィルム及び導電膜を覆うように、紫外線硬化性アクリル系樹脂を含む絶縁性ペーストをスクリーン印刷して未硬化樹脂層を形成した後、未硬化樹脂層に紫外線を照射して厚さ２０μｍの絶縁膜を形成させた。これにより、Ｚ方向位置検出用電極体を得た。
次いで、図１８に示すように、Ｚ方向位置検出用電極体３０を構成する絶縁膜３３の露出面に、ホットメルト接着剤（十条ケミカル株式会社製、ＡＤ−ＨＭ６）をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ１０μｍの接着層６２を形成した。
【００７７】
また、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムの一方の面に、真空蒸着法により厚さ０．１５μｍの銅蒸着膜からなる導電膜を形成させた後、その導電膜を、図８に示すパターンが形成されるようにケミカルエッチングしてＸ方向電極部４２ａを形成した。その際、Ｘ方向電極部４２ａの幅を０．２ｍｍ、長さを６５ｍｍ、ピッチを２．１ｍｍとした。
次いで、ＰＥＴフィルム及び導電膜を覆うように、紫外線硬化性アクリル系樹脂を含む絶縁性ペーストをスクリーン印刷して未硬化樹脂層を形成した後、未硬化樹脂層に紫外線を照射して厚さ２０μｍの絶縁膜を形成させた。これにより、Ｘ方向用電極シートを得た。
次いで、Ｘ方向用電極シートを構成するＰＥＴフィルムの他方の面に、ウレタン塗料（ペルノックス株式会社製、ＸＵ−１９７７４Ａ／ＸＵ−１９７６５Ｂ、硬化後のショアＡ硬度：４３）をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ４５μｍの弾性変形層を形成した。
次いで、図１９に示すように、弾性変形層１０ｂの露出面に、ホットメルト接着剤（十条ケミカル株式会社製、ＡＤ−ＨＭ６）をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ１０μｍの接着層１０ｃを形成した。
【００７８】
また、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムの一方の面に、真空蒸着法により厚さ０．１５μｍの銅蒸着膜からなる導電膜を形成させた後、その導電膜を、図９に示すパターンが形成されるようにケミカルエッチングしてＹ方向電極部４６ａを形成した。その際、Ｙ方向電極部４６ａの幅を０．１ｍｍ、長さを６５ｍｍ、ピッチを２．１ｍｍとした。
次いで、ＰＥＴフィルム及び導電膜を覆うように、紫外線硬化性アクリル系樹脂を含む絶縁性ペーストをスクリーン印刷して未硬化樹脂層を形成した後、未硬化樹脂層に紫外線を照射して厚さ２０μｍの絶縁膜を形成させた。これにより、Ｙ方向用電極シートを得た。
次いで、図２０に示すように、Ｙ方向用電極シート４０ｂを構成するＰＥＴフィルム（Ｙ方向電極用基材シート４５）の他方の面に、ホットメルト接着剤（十条ケミカル株式会社製、ＡＤ−ＨＭ６）をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ１０μｍの接着層４０ｃを形成した。
【００７９】
図２１に示すように、スペーサシート１０ａのＰＥＴフィルム（ドットスペーサ形成シート用基材シート１１）の露出面に、Ｚ方向位置検出用電極体３０に設けた接着層６２を重ね、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで熱ラミネートして、Ｚ方向位置検出用電極体３０とスペーサシート１０ａとを一体化した。
次いで、図２２に示すように、Ｚ方向位置検出用電極体３０と一体化したスペーサシート１０ａを構成するドットスペーサ１２ａの端面１２ｃに、Ｘ方向用電極シート４０ａ及び弾性変形層１０ｂの一方の面に設けられた接着層１０ｃを重ね、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで熱ラミネートした。これにより、Ｚ方向位置検出用電極体３０とスペーサシート１０ａと弾性変形層１０ｂとＸ方向用電極シート４０ａとを一体化した。
次いで、図２３に示すように、Ｚ方向位置検出用電極体３０及び可撓性積層体１０と一体化したＸ方向用電極シート４０ａの絶縁膜４３の露出面に、Ｙ方向用電極シート４０ｂに設けた接着層４０ｃを重ね、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで熱ラミネートした。これにより、Ｚ方向位置検出用電極体３０と可撓性積層体１０とＸ方向用電極シート４０ａとＹ方向用電極シート４０ｂとを一体化した。
次いで、図２４に示すように、Ｚ方向位置検出用電極体３０のＰＥＴフィルム（Ｚ方向電極用基材シート３１）の露出面に両面粘着テープ（スリーエムジャパン株式会社、４６７）を貼り付けて接着層６１を設けた。これにより、３次元センサを得た。
得られた３次元センサの動作を評価したところ、反応性及び操作性が高かった。
【００８０】
（実施例１４）
実施例１３と同様に、スペーサシート、Ｚ方向位置検出用電極体、Ｘ方向用電極シート及びＹ方向電極シートを作製した。
実施例１３と同様に、スペーサシートのＰＥＴフィルム（ドットスペーサ形成シート用基材シート）の露出面に、Ｚ方向位置検出用電極体に設けた接着層を重ね、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで熱ラミネートして、Ｚ方向位置検出用電極体とスペーサシートとを一体化した。
次いで、Ｚ方向位置検出用電極体と一体化したスペーサシートの露出面に、アミノシラン系プライマーからなるコート剤（信越化学工業株式会社製、ＫＢＰ−４０）を塗布してコート層を設け、そのコート層の露出面にコロナ放電処理を施した。コロナ放電処理の際に用いた処理装置としては、春日電機株式会社製、リニアテーブル式コロナ表面処理装置ＡＧＦ−０１０５を用いた。また、放電電極としては、直径１ｍｍのワイヤーで長さが０．７２ｍｍのもの、電極間の間隔は５ｍｍ、放電電力は０．５ｋＷ、搬送速度は１ｍ／分とした。
実施例１３と同様に、Ｙ方向用電極シートを構成するＰＥＴフィルム（Ｙ方向電極用基材シート）の露出面に、ホットメルト接着剤（十条ケミカル株式会社製、ＡＤ−ＨＭ６）をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ１０μｍの接着層を形成した。
次いで、Ｘ方向用電極シートを構成するＰＥＴフィルム（Ｘ方向電極体用基材シート）の露出面に、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、Ｘ３４−１８０２Ａ／Ｂ）からなる厚さ４４５μｍの弾性変形層を設けた。
また、Ｘ方向用電極シートの絶縁膜の露出面に、Ｙ方向用電極シートに設けた接着層を重ね、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで熱ラミネートして、ＸＹ方向位置検出用電極体を得た。
次いで、弾性変形層の露出面にコロナ放電処理を施した。その際に使用した処理装置及び処理条件は、前記コート層の露出面に施したコロナ放電処理と同様の処理装置及び処理条件とした。
次いで、スペーサシートの露出面と弾性変形層の露出面とを重ね、温度９０〜９５℃、荷重０．６ＭＰａ、保持時間６０秒で圧着することにより、可撓性積層体を形成すると共に、可撓性積層体を介してＸＹ方向位置検出用電極体とＺ方向位置検出用電極体とを一体化した。
次いで、Ｚ方向位置検出用電極体のＰＥＴフィルム（Ｚ方向電極用基材シート）の露出面に両面粘着テープ（スリーエムジャパン株式会社、４６７）を貼り付けて接着層を設けた。これにより、３次元センサを得た。
得られた３次元センサの動作を評価したところ、反応性及び操作性が高かった。
【符号の説明】
【００８１】
１，２，３  ３次元センサ
１０，７０，８０  可撓性積層体
１０ａ，７０ａ，８０ａ  スペーサシート
１０ｂ，７０ｂ，８０ｂ  弾性変形層
１０ｃ  接着層
１１  ドットスペーサ形成シート用基材シート
１２  ドットスペーサ形成シート
１２ａ  ドットスペーサ
２０  支持板
３０  Ｚ方向位置検出用電極体（第１電極体）
３１  Ｚ方向電極用基材シート
３２  導電膜
３２ａ  Ｘ方向電極部
３３  絶縁膜
３４ａ  引き回し配線
３４ｂ  外部接続用端子
４０  ＸＹ方向位置検出用電極体（第２電極体）
４０ａ  Ｘ方向用電極シート
４０ｂ  Ｙ方向用電極シート
４０ｃ  接着剤層
４１  Ｘ方向電極用基材シート
４２  導電膜
４２ａ  Ｘ方向電極部
４３  絶縁膜
４４ａ  引き回し配線
４４ｂ  外部接続用端子
４５  Ｙ方向電極用基材シート
４６  導電膜
４６ａ  Ｙ方向電極部
４７  絶縁膜
４８ａ  引き回し配線
４８ｂ  外部接続用端子
５０  保護層
６１，６２，６３，６５，６６  接着層
【図１】
2016115178.tif 000005
【図２】
2016115178.tif 000006
【図３】
2016115178.tif 000007
【図４】
2016115178.tif 000008
【図５】
2016115178.tif 000009
【図６】
2016115178.tif 000010
【図７】
2016115178.tif 000011
【図８】
2016115178.tif 000012
【図９】
2016115178.tif 000013
【図１０】
2016115178.tif 000014
【図１１】
2016115178.tif 000015
【図１２】
2016115178.tif 000016
【図１３】
2016115178.tif 000017
【図１４】
2016115178.tif 000018
【図１５】
2016115178.tif 000019
【図１６】
2016115178.tif 000020
【図１７】
2016115178.tif 000021
【図１８】
2016115178.tif 000022
【図１９】
2016115178.tif 000023
【図２０】
2016115178.tif 000024
【図２１】
2016115178.tif 000025
【図２２】
2016115178.tif 000026
【図２３】
2016115178.tif 000027
【図２４】
2016115178.tif 000028