(57)【要約】【課題】感圧センサの検出精度を高める。【解決手段】金属薄膜が形成されたシート基材に感光性レジストを積層し（Ｓ１）、その上に回路パターンを配置する（Ｓ２）。回路パターンをマスクとして感光性レジストを露光した後（Ｓ３）、回路パターンを除去し（Ｓ４）、感光性レジストの露光部又は未露光部を取り除く（Ｓ５）。そして、残存している感光性レジストをマスクとして金属薄膜の露出領域を除去することで（Ｓ６）、電極を形成する（Ｓ７）。その後、残存している感光性レジストを除去する（Ｓ７）。【選択図】図３
2016130736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１電極を有する第１シート部材と、複数の第２電極を有する第２シート部材と、を備え、前記第１電極上及び前記第２電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、前記第１電極と前記第２電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第１シート部材と前記第２シート部材とが重ねられて配置された感圧センサを製造する方法であって、
前記第１シート部材を作製する第１シート部材作製工程と、
前記第２シート部材を作製する第２シート部材作製工程と、
を備え、
前記第１シート部材作製工程及び前記第２シート部材作製工程の少なくとも一方はフォトリソグラフィ工程で構成されており、
前記フォトリソグラフィ工程は、
金属薄膜が形成されたシート基材に、前記金属薄膜を被覆するように感光性レジストを積層する感光性レジスト積層工程と、
前記感光性レジスト上に、所定の回路のパターンに対応した回路パターンを配置する回路パターン配置工程と、
前記回路パターンをマスクとして感光性レジストを露光する露光工程と、
前記露光工程後に、前記回路パターンと前記感光性レジストの露光部又は未露光部とを前記金属薄膜から取り除く第１感光性レジスト除去工程と、
残存している前記感光性レジストをマスクとして前記金属薄膜の露出領域を除去することで、前記各電極を形成する電極形成工程と、
残存している前記感光性レジストを除去する第２感光性レジスト除去工程と、
を備えている、
感圧センサの製造方法。
【請求項２】
前記第１シート部材作製工程及び前記第２シート部材作製工程は共に前記フォトリソグラフィ工程で構成される、
請求項１に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項３】
前記第１シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
前記第１シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第１電極の表面をメッキ処理する工程を更に備えている、
請求項１又は２に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項４】
前記第２シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
前記第２シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第２電極の表面をメッキ処理する工程を更に備えている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項５】
前記第１シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
前記第１シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第１電極上に第１導電層を形成する工程を更に備えている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項６】
前記第２シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
前記第２シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第２電極上に第２導電層を形成する工程を更に備えている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項７】
複数の第１電極を有する第１シート部材と、
複数の第２電極を有する第２シート部材と、
を備える感圧センサであって、
前記第１電極上及び前記第２電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、
前記第１電極と前記第２電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第１シート部材と前記第２シート部材とが重ねられて配置され、
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の表面の表面粗さＲａが０．６μｍ以下であり、
前記導電層の表面粗さＲａが０．１μｍ以下である、
感圧センサ。
【請求項８】
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の表面の表面粗さＲａが０．２μｍ以下であり、
前記導電層の表面粗さＲａが０．０６μｍ以下である、
請求項７に記載の感圧センサ。
【請求項９】
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の電極ピッチは４０ｍｍ以下である、
請求項７又は８に記載の感圧センサ。
【請求項１０】
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の電極ピッチは０．６５ｍｍ未満である、
請求項９に記載の感圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力を検出する感圧センサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２では、複数行の第１電極及びこれらの電極を覆う導電層（インク層）が形成された第１シート部材と、複数列の第２電極及びこれらの電極を覆う導電層（インク層）が形成された第２シート部材と、を備えた感圧センサが提案されている。この感圧センサでは、第１シート部材及び第２シート部材が、第１電極と第２電極とが交差して対向するように互いに重ねて配置されている。そのため、感圧センサに圧力を加えると、導電層同士が接触することにより導電層の電気抵抗値が変化し、この電気抵抗値から感圧センサに加えられた圧力を検出することができる。
【０００３】
従来、このような感圧センサを構成する際に、各電極及び各導電層は、インクジェット法、スクリーンオフセット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷等の印刷法によって形成されている。例えば、第１電極及び第２電極の場合、銀粒子等の金属粒子を含むインクをシート基材に塗布し、加熱して乾燥することにより、第１電極及び第２電極が形成される。また、導電層の場合、導電性インクを電極に塗布し、加熱して乾燥することにより、導電層が形成される。特許文献１では、電極を形成するときに、粒径が小さい銀粒子をインクに含有させている。これにより、電極表面及び導電層表面が平滑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５７９９１号公報
【特許文献２】特開２０１２−５７９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、感圧センサの検出精度を向上させることが更に要求されている。これに応えるため、導電層表面を平滑にすることにより導電層同士（感圧部）の接触状態を良好にし、検出精度を高める方法が知られている。特許文献１では、導電層を形成するときに粒径が小さい銀粒子をインクに含有させることにより、電極表面及び導電層表面を平滑にしている。これにより、導電層の表面粗さを、従来の約１．２μｍから約０．６μｍ程度までに平滑化することができる。
【０００６】
しかしながら、印刷法ではこれ以上の平滑化が困難である。そのため、従来の製造方法では、感圧センサの検出精度を向上させることには限界があった。また、検出精度を維持したまま電極の密度を高めるのは困難であるため、圧力検出の分解能を高めることにも限界があった。
【０００７】
本発明は、一側面では、このような点を考慮してなされたものであり、その目的は、検出精度を向上させることのできる感圧センサ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】
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【０００９】
すなわち、本発明の一側面に係る感圧センサの製造方法は、複数の第１電極を有する第１シート部材と、複数の第２電極を有する第２シート部材と、を備え、前記第１電極上及び前記第２電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、前記第１電極と前記第２電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第１シート部材と前記第２シート部材とが重ねられて配置された感圧センサを製造する方法であって、前記第１シート部材を作製する第１シート部材作製工程と、前記第２シート部材を作製する第２シート部材作製工程と、を備え、前記第１シート部材作製工程及び前記第２シート部材作製工程の少なくとも一方はフォトリソグラフィ工程で構成されており、前記フォトリソグラフィ工程は、金属薄膜が形成されたシート基材に、前記金属薄膜を被覆するように感光性レジストを積層する感光性レジスト積層工程と、前記感光性レジスト上に、所定の回路のパターンに対応した回路パターンを配置する回路パターン配置工程と、前記回路パターンをマスクとして感光性レジストを露光する露光工程と、前記露光工程後に、前記回路パターンと前記感光性レジストの露光部又は未露光部とを前記金属薄膜から取り除く第１感光性レジスト除去工程と、残存している前記感光性レジストをマスクとして前記金属薄膜の露出領域を除去することで、前記各電極を形成する電極形成工程と、残存している前記感光性レジストを除去する第２感光性レジスト除去工程と、を備えている。
【００１０】
上記方法では、第１シート部材及び第２シート部材の少なくとも一方の電極は、いわゆるフォトリソグラフィ工程によって形成される。これにより、従来法（インクジェット法、スクリーンオフセット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷等の印刷法）で電極を形成する場合に比べて電極表面を平滑にすることができる。そのため、上記方法では、第１電極上及び第２電極の少なくとも一方に形成される電極を平滑にし、これによって、第１電極上及び第２電極上の少なくとも一方に形成される導電層も平滑にすることができる。したがって、上記方法によれば、感圧部（導電層）の接触状態を良好にすることができるため、感圧センサの検出精度を向上させることができる。なお、第１シート部材作製工程及び第２シート部材作製工程のいずれか一方でフォトリソグラフィ工程を採用しない場合には、当該一方の工程では、従来のスクリーン印刷等の印刷法に基づく作製工程を採用してもよい。
【００１１】
また、上記一側面に係る感圧センサの製造方法において、前記第１シート部材作製工程及び前記第２シート部材作製工程は共に前記フォトリソグラフィ工程で構成されてよい。当該方法によれば、第１シート部材及び第２シート部材に形成される各電極を共に平滑にすることができるため、感圧部（導電層）の接触状態を更に良好にすることができ、感圧センサの検出精度を向上させることができる。
【００１２】
また、上記一側面に係る感圧センサの各製造方法において、前記第１シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、前記第１シート部材作製工程は、第２感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第１電極の表面をメッキ処理する工程を更に含むことができる。第１電極の表面をメッキ処理することで、第１電極の表面の凹凸をメッキ膜で埋め、当該メッキ膜を含む第１電極の表面を更に平滑にすることができる。これにより、第１電極上に導電層を形成する場合には、その導電層の表面も平滑にすることができるため、感圧センサの検出精度を高めることができる。
【００１３】
また、上記一側面に係る感圧センサの各製造方法において、前記第２シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、前記第２シート部材作製工程は、第２感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第２電極の表面をメッキ処理する工程を更に含むことができる。第２電極の表面をメッキ処理することで、第２電極の表面の凹凸をメッキ膜で埋め、当該メッキ膜を含む第２電極の表面を更に平滑にすることができる。これにより、第２電極上に導電層を形成する場合には、その導電層の表面も平滑にすることができるため、感圧センサの検出精度を高めることができる。
【００１４】
また、上記一側面に係る感圧センサの各製造方法において、前記第１シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、前記第１シート部材作製工程は、第２感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第１電極上に第１導電層を形成する工程を更に備えることができる。同様に、上記一側面に係る感圧センサの各製造方法において、前記第２シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、前記第２シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第２電極上に第２導電層を形成する工程を更に備えることができる。
【００１５】
また、本発明の一側面に係る感圧センサは、複数の第１電極を有する第１シート部材と、複数の第２電極を有する第２シート部材と、を備える感圧センサであって、前記第１電極上及び前記第２電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、前記第１電極と前記第２電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第１シート部材と前記第２シート部材とが重ねられて配置され、前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の表面の表面粗さＲａが０．６μｍ以下であり、前記導電層の表面粗さＲａが０．１μｍ以下である。当該構成に係る感圧センサによれば、従来の感圧センサよりも、加えられた圧力を精度よく検出することができる。
【００１６】
また、上記一側面に係る感圧センサにおいて、前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の表面の表面粗さＲａは０．２μｍ以下とすることができ、前記導電層の表面粗さＲａは０．０６μｍ以下とすることができる。当該構成によれば、圧力検出の精度の高い感圧センサを提供することができる。
【００１７】
また、上記一側面に係る感圧センサにおいて、前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の電極ピッチは４０ｍｍ以下とすることができる。更に、上記一側面に係る感圧センサにおいて、前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の電極ピッチは０．６５ｍｍ未満とすることができる。当該構成によれば、圧力検出の分解能の高い感圧センサを提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電極表面及び導電層表面を従来よりも平滑にすることができるため、感圧センサの検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａは、実施の形態に係る感圧センサを例示する斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態に係る第１シート部材の下面を例示する。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態に係る第２シート部材の上面を例示する。
【図３】図３は、実施の形態に係るシート部材の作製工程を例示するフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは、作製過程における第１シート部材の状態を例示した斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、作製過程における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、作製過程（感光性レジスト積層工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、作製過程（回路パターン配置工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、作製過程（露光工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、作製過程（回路パターン除去工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、作製過程（第１感光性レジスト除去工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、作製過程（電極形成工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、作製過程（第２感光性レジスト除去工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、作製過程（メッキ処理工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、作製過程（導電層形成工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、作製過程（粘着層形成工程）における第１シート部材の状態を例示した断面図である。
【図７】図７は、他の形態に係る導電層の構成を例示する断面図である。
【図８】図８は、感圧点間の出力バラツキの測定実験に利用した加圧装置の構成を模式的に例示する。
【図９】図９は、実施例に係る第１シート部材の構成を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、圧力検出の分解能を測定する方法を説明する図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、圧力検出の分解能を測定する方法を説明する図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、比較例に係る圧力検出の実験結果を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、実施例に係る圧力検出の実験結果を示す。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、実施例に係る圧力検出の実験結果を示す。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、実施例に係る圧力検出の実験結果を示す。
【図１２】図１２は、出力再現性の測定実験に利用した加圧装置の構成を模式的に例示する。
【図１３】図１３は、出力再現性の実験結果を示す。
【図１４】図１４は、クリープ性の実験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形が行われてもよい。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【００２１】
§１  構成例
まず、図１Ａ及び図１Ｂを用いて、後述する製造方法により製造される本実施形態に係る感圧センサ１の構成例について説明する。図１Ａは、本実施形態に係る感圧センサ１を例示する斜視図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。なお、各図では、説明の便宜のため、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を用いて各方向を例示している。ここでは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、後述する各シート部材（１０、２０）の平面内で互いに直行しており、それぞれ各シート部材（１０、２０）に形成される電極（２２、１２）の延びる方向に相当する。また、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交しており、両シート部材（１０、２０）を重ねる方向に相当する。以降の図においても同様である。
【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、本実施形態に係る感圧センサ（タクタイルセンサ）１は、上下方向（図のＺ軸方向）に互いに対向して配置され、かつ、重ねられた第１シート部材１０及び第２シート部材２０を備えている。この感圧センサ１は、圧力検出機能を有する電気回路（図示せず）を備えているコネクタ３０に接続されており、これによって、感圧センサ１に加えられた圧力分布を検出することができる。なお、図１Ａ及び図１Ｂでは、第１シート部材１０が第２シート部材２０の上方に配置されている。
【００２３】
次に、図２Ａ及び図２Ｂを更に用いて、各シート部材（１０、２０）の構成について説明する。図２Ａは、本実施形態に係る第１シート部材１０の下面を例示する。また、図２Ｂは、本実施形態に係る第２シート部材２０の上面を例示する。
【００２４】
図１Ｂ及び図２Ａに例示されるように、第１シート部材１０は、フィルム状のシート基材１１と、シート基材１１の片面（図では、下面）に形成された複数の長尺状の電極１２と、複数の電極１２の端部にそれぞれ接続された複数の配線１３と、配線１３の端部がそれぞれ接続された複数の端子１４、とを備えている。なお、電極１２は、本発明の「第１電極」に相当する。
【００２５】
図２Ａに例示されるように、複数の電極（行電極）１２は、Ｙ軸方向に延在しており、Ｘ軸方向に所定のピッチで並んでいる。また、図１Ｂに例示されるように、各電極１２の表面（底面）には、メッキ膜１５が形成されている。そして、このメッキ膜１５を含む各電極１２上には、各電極１２及びメッキ膜１５を覆うように導電層１６が形成されている。各配線１３は、このような各電極１２と各端子１４とを電気的に接続する。各端子１４は、図１Ａに示されるコネクタ３０に接続される。
【００２６】
なお、本実施形態では、導電層１６は、第１シート部材１０の各電極１２の形成された領域全域を覆うように形成されている。ただし、各電極１２及びメッキ膜１５は、導電層１６に完全に覆われていなくてもよく、感圧センサ１の圧力検出に影響を与えない程度に、その一部が導電層１６から露出してもよい。この導電層１６は、本発明の「第１導電層」に相当する。
【００２７】
一方、図１Ｂ及び図２Ｂに例示されるように、第２シート部材２０は、フィルム状のシート基材２１と、シート基材２１の片面（図では、上面）に形成された複数の長尺状の電極２２と、複数の電極２２の各端部にそれぞれ接続された複数の配線２３と、各配線２３の端部が接続された複数の端子２５と、を備えている。なお、電極２２は、本発明の「第２電極」に相当する。
【００２８】
図２Ｂに例示されるように、複数の電極（列電極）２２は、Ｘ軸方向に延在しており、Ｙ軸方向に所定のピッチで並んでいる。この他、第２シート部材２０は、上記第１シート部材１０とほぼ同様に形成される。すなわち、図１Ｂに例示されるように、各電極２２の表面（上面）には、メッキ膜２６が形成されている。そして、このメッキ膜２６を含む各電極２２上には、各電極２２及びメッキ膜２６を覆うように導電層２７が形成されている。各配線２３は、このような各電極２２と各端子２５とを電気的に接続する。各端子２５は、図１Ａに示されるコネクタ３０に接続される。
【００２９】
なお、上記第１シート部材１０と同様に、導電層２７は、第２シート部材２０の各電極２２の形成された領域全域を覆うように形成されている。ただし、各電極２２及びメッキ膜２６は、導電層２７に完全に覆われていなくてもよく、感圧センサ１の圧力検出に影響を与えない程度に、その一部が導電層２７から露出してもよい。この導電層２７は、本発明の「第２導電層」に相当する。
【００３０】
上記のような第１シート部材１０及び第２シート部材２０は、図１Ａに例示されるように、電極１２と電極２２とが交差し且つ対向するように、上下方向（図のＺ軸方向）に互いに対向して配置される。具体的には、図１Ｂに例示されるように、第１シート部材１０及び第２シート部材２０は、周縁部に形成された粘着層（１８、２８）によって、上下方向に互いに対向するように貼り合わされる。
【００３１】
各電極（１２、２２）の電極ピッチｐは、実施の形態に応じて適宜設定可能であり、例えば、４０ｍｍ以下に設定することができる。電極ピッチｐの下限値は、特に限定されなくてもよいが、各電極（１２、２２）の電極ピッチｐは、１０μｍ以上に設定されてもよい。なお、本実施形態では、後述するフォトリソグラフィ工程を採用することで、検出精度を担保したうえで、各電極（１２、２２）の電極ピッチｐを０．６５ｍｍ（６５０μｍ）未満にすることができる。また、好ましくは、電極ピッチｐを０．１ｍｍ（１００μｍ）以下にすることができる（後述する実施例を参照）。これにより、圧力検出の高分解能化を図ることができる。ここで、「電極ピッチｐ」とは、図１Ｂに例示されるように、隣り合う２つの電極の幅中心間の距離である。
【００３２】
また、各電極（１２、２２）の寸法は、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。例えば、各電極（１２、２２）の幅ｗは、３５ｍｍ以下に設定することができる。幅ｗの下限値は、特に限定されなくてもよいが、各電極（１２、２２）の幅ｗは、５μｍ以上に設定されてもよいまた、各電極（１２、２２）の高さｈは、２０μｍ以下に設定することができる。なお、電極ピッチｐと同様に、圧力検出の分解能を確保する観点から、各電極（１２、２２）の幅ｗは、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。各電極（１２、２２）の高さｈは、１０μｍ以下が好ましい。
【００３３】
また、各構成要素の材料は、実施の形態に応じて適宜選択可能である。例えば、各シート基材（１１、２１）には、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂シートを用いることができる。各電極（１２、２２）には、銅箔、アルミ箔等の金属箔を用いることができる。各メッキ膜（１５、２６）には、ニッケルと金との合金、フラックス・鉛フリーレベラー等を用いることができる。また、各導電層（１６、２７）には、導電性粒子を含む樹脂材料、導電性高分子等を用いることができる。ここで、導電性粒子は、カーボン粒子及び金、銀、銅等の金属粒子だけではなく、通電するあらゆる粒子が対象となる。また、導電性高分子とは、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等である。
【００３４】
上記のように構成された感圧センサ１に圧力を加えると、互いに対向する導電層１６と導電層２７とが接触し、押圧されることで、各導電層（１６、２７）の電気抵抗が変化する。各導電層（１６、２７）の電気抵抗は、電極（行電極）１２と電極（列電極）２２との交差点から各配線（１３、２３）を通じて、コネクタ３０内の電源（図示せず）に伝達される。これにより、コネクタ３０内の電気回路は、電気抵抗値を測定し、測定した電気抵抗値から感圧センサ１に加えられた圧力を検出することができる。
【００３５】
§２  製造方法
次に、図３、図４Ａ〜図４Ｄ、図５Ａ〜図５Ｄ及び図６Ａ〜図６Ｄを更に用いて、本実施形態に係る感圧センサ１の製造方法を、従来の製造方法と比較しつつ説明する。図３は、本実施形態に係る各シート部材（１０、２０）の作製工程の一例を示すフローチャートである。また、図４Ａ〜図４Ｄ、図５Ａ〜図５Ｄ、及び図６Ａ〜図６Ｄは、各シート部材（１０、２０）の作製工程の例示として、感圧センサ１の第１シート部材１０を作製する過程を順に示している。なお、以下で説明する感圧センサ１の製造工程は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する製造工程について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００３６】
まず、図３に示す製造工程に従って、第１シート部材１０及び第２シート部材２０をそれぞれ作製する。図３に示す各シート部材（１０、２０）の製造工程は、本発明の「第１シート部材作製工程」及び「第２シート部材作製工程」それぞれに相当する。以下では、第１シート部材１０及び第２シート部材２０のうち、第１シート部材１０を製造する過程を詳細に説明する。
【００３７】
ここで、従来の製造方法では、第１シート部材及び第２シート部材を作製する際に、例えば、インクジェット法、スクリーンオフセット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷等の印刷法によって、電極と導電層とを形成している。この方法では、電極の表面の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、約１．２μｍまでしか低下させることができない。そのため、この電極上に導電層を形成すると、電極表面の凹凸に沿った凹凸が導電層に形成されるため、導電層の表面粗さＲａは、約０．２μｍと粗くなる。
【００３８】
これに対して、本実施形態では、まず、ステップＳ１として、図４Ａ〜図４Ｃに例示されるように、金属薄膜３１が形成されたシート基材１１上に、当該金属薄膜３１を被覆するように感光性フィルム３２を積層する。当該工程は、本発明の「感光性レジスト積層工程」に相当する。
【００３９】
具体的には、図４Ａ及び図４Ｂに例示されるように、金属薄膜３１が形成されたシート基材１１を所定の大きさに裁断する。この金属薄膜３１は、例えば、銅箔である。そして、図４Ｃに例示されるように、金属薄膜３１を覆うように感光性フィルム３２をシート基材１１上に積層する。本実施形態では、ネガ型のフォトグラフィを実施するため、この感光性フィルム３２には、ネガ型のドライフィルムを利用する。
【００４０】
なお、本ステップＳ１で利用可能な感光性レジストは、このような感光性フィルム３２（ドライフィルム）に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、本ステップＳ１では、感光性レジストとして液状のエッチングレジスト剤が利用されてよい。この場合、液状のエッチングレジスト剤を金属薄膜３１上に塗布することで、感光性レジストがシート基材１１上に積層される。また、例えば、スクリーン印刷によって、インク状の感光性レジストをシート基材１１上に積層してもよい。感光性レジストを積層する方法は、実施の形態に応じて適宜選択可能である。
【００４１】
次のステップＳ２では、図４Ｄに例示されるように、所定の回路のパターンに対応した回路パターンフィルム３３を感光性フィルム３２上に配置する。当該工程は、本発明の「回路パターン配置工程」に相当する。本実施形態では、ネガ型のフォトグラフィを実施するため、回路パターンフィルム３３には、各電極１２を形成する領域に対応して、複数行の紫外線が透過する穴等の透過部が所定のピッチで形成されている。なお、回路パターンフィルム３３は、本発明の「回路パターン」に相当する。ただし、回路パターンは、回路パターンフィルム３３のようなフィルム材に限定される訳ではなく、例えば、ガラス材等で構成されてもよい。
【００４２】
次のステップＳ３では、図５Ａに例示されるように、回路パターンフィルム３３を配置した側から紫外線等の光を照射することで、回路パターンフィルム３３をマスクとして感光性フィルム３２を露光する。当該工程は、本発明の「露光工程」に相当する。これにより、感光性フィルム３２の露出している部分、すなわち、露光部３２ａを硬化させる。なお、光の照射条件は、感光性フィルム３２の種類に応じて適宜選択可能である。
【００４３】
次のステップＳ４では、図５Ｂに例示されるように、回路パターンフィルム３３を取り除く。そして、次のステップＳ５では、図５Ｃに例示されるように、感光性フィルム３２の未露光部３２ｂを溶解等により取り除く。例えば、未露光部３２ｂの溶解には、炭酸ナトリウム水溶液等を利用することができる。これらの工程は、本発明の「第１感光性レジスト除去工程」に相当する。
【００４４】
次のステップＳ６では、残存している感光性フィルム３２、換言すると、感光性フィルム３２の露光部３２ａをマスクとして金属薄膜３１の露出領域３１ａをエッチングによって除去する。これによって、図５Ｄに例示されるように、残存した金属薄膜３１により複数行の電極（行電極）１２が形成される。当該工程は、本発明の「電極形成工程」に相当する。
【００４５】
次のステップＳ７では、図６Ａに例示されるように、各電極１２上に残存している感光性フィルム３２、換言すると、感光性フィルム３２の露光部３２ａを除去する。露光部３２ａの除去には、水酸化ナトリウム水溶液等が利用される。なお、当該工程は、本発明の「第２感光性レジスト除去工程」に相当する。また、ステップＳ１〜Ｓ７までの工程は、本発明の「フォトリソグラフィ工程」に相当する。
【００４６】
次のステップＳ８では、上記第２感光性レジスト除去工程後に、各電極１２の表面をメッキ処理する。これによって、図６Ｂに例示されるように、電極１２の表面にメッキ膜１５が形成される。当該工程は、本発明の「メッキ処理する工程」に相当する。ここで、図６Ｂでは、各電極１２の上面にのみメッキ処理を施している。しかしながら、メッキ処理を適用する範囲は、このような例に限られなくてもよく、例えば、電極１２の全表面にメッキ処理を施してもよい。なお、メッキには、上記のとおり、ニッケルと金との合金、フラックス・鉛フリーレベラー等を用いることができる。
【００４７】
次のステップＳ９では、上記第２感光性レジスト除去工程及びメッキ処理工程後に、各電極１２及びメッキ膜１５を覆うようにシート基材１１に導電性のインク３４を塗布することで、各電極１２及びメッキ膜１５上に導電層１６を形成する。当該工程は、本発明の「導電層を形成する工程」に相当する。例えば、図６Ｃに例示されるように、スキージ４１を用いたスクリーン印刷によって、シート基材１１の所定の領域（導電層１６を形成する領域）にインク３４を塗布する。そして、インク３４を加熱して乾燥させると、導電層１６が形成される。なお、インク３４の材料には、上記のとおり、導電性粒子を含む樹脂材料、導電性高分子等を用いることができる。
【００４８】
次のステップＳ１０では、シート基材１１に粘着剤３５を塗布することで、粘着層１８を形成する。例えば、図６Ｄに例示されるように、スキージ５１を用いたスクリーン印刷により、粘着剤３５を塗布する。ここで、粘着剤３５を塗布する領域は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、図６Ｄに例示されるように、シート基材１１の周縁部に粘着剤３５を塗布する。粘着剤３５には、感圧粘着剤等を用いることができる。そして、粘着剤３５を加熱して乾燥させると、粘着層１８が形成される。
【００４９】
以上の作製工程によって、第１シート部材１０を作製することができる。また、上記ステップＳ２〜Ｓ４で利用した回路パターンフィルム３３を、当該回路パターンフィルム３３のパターンとは異なるパターンに対応した回路パターンに変更することで、第２シート部材２０を作製することができる。具体的には、上記ステップＳ２〜Ｓ４において、複数列の紫外線が透過する穴等の透過部が所定のピッチで形成されている回路パターンを利用する。これによって、シート基材２１に複数列の電極２２を形成することができる。なお、この回路パターンは、上記第１シート部材１０の作製と同様に、フィルム材、ガラス材等で構成されてよい。
【００５０】
すなわち、第２シート部材２０の作製工程は、上記ステップＳ２〜Ｓ４で異なるパターンに対応した回路パターンを利用する点を除き、上記第１シート部材１０の作製工程と同じであってよい。ただし、このような例に限定されなくてもよく、第２シート部材２０の作製工程と第１シート部材１０の作製工程とは、異なるパターンに対応した回路パターンを利用する点以外にも相違してもよい。例えば、第１シート部材１０の作製工程では、上記メッキ処理工程（ステップＳ８）及び導電層形成工程（ステップＳ９）を実施するのに対して、第２シート部材２０の作製工程では、上記メッキ処理工程（ステップＳ８）及び／又は導電層形成工程（ステップＳ９）を省略してもよい。
【００５１】
そして、図１Ａ及び図１Ｂに例示されるように、得られた第１シート部材１０と第２シート部材２０とを、電極１２と電極２２が交差し且つ対向するように重ね合うように、互いに対向する粘着層１８と粘着層２８とを貼り合わせる。これによって、感圧センサ１を製造することができる。なお、図１Ａに例示されるように、製造した感圧センサ１は、コネクタ３０に接続される。
【００５２】
（特徴）
以上のように、各シート部材（１０、２０）の各電極（１２、２２）を上記ステップＳ２〜Ｓ６の工程により形成することで、各電極（１２、２２）の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａを０．６μｍ以下にすることができる。そのため、本実施形態の製造方法によれば、各電極（１２、２２）表面を、スクリーン印刷等の印刷法を用いた従来の製造方法に比べて、大幅に平滑にすることができる。
【００５３】
なお、本実施形態によれば、より好適には、各電極（１２、２２）の表面粗さＲａを０．２μｍ以下にすることもできる。一方、各電極（１２、２２）の表面粗さＲａの下限値は、各シート部材の製造に利用するシート基材に形成された金属薄膜の表面粗さＲａに依存する。例えば、各シート部材の製造に利用するシート基材に形成された金属薄膜の表面粗さＲａが０．０１μｍ程度である場合には、各電極（１２、２２）の表面粗さＲａの下限値は、０．０１μｍ程度になる。ただし、各電極（１２、２２）の表面粗さＲａの下限値は、このような例に限定される訳ではなく、可能な限り低い値であってよい。
【００５４】
ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳＢ０６０１−２００１（ＩＳＯ４２８７;１９９７）で規定されており、例えば、以下の数１の式により表される。この表面粗さＲａは、例えば、キーエンス社のレーザ顕微鏡（ＶＫ−８７１０）によって測定することができる。
【００５５】
【数１】
2016130736.tif 000003
なお、ｌは、基準長さであり、ｆ（ｘ）は、粗さ曲線を表す。
【００５６】
加えて、本実施形態では、上記ステップＳ８により、各電極（１２、２２）にメッキ膜（１５、２６）を形成している。そのため、各電極（１２、２２）の凹部にメッキ膜（１５、２６）が入り込むことで、メッキ膜（１５、２６）を含む各電極（１２、２２）の表面はより平滑になっている。
【００５７】
そして、上記ステップＳ９では、このように平滑に形成した各電極（１２、２２）上に各導電層（１６、２７）を形成することで、各導電層（１６、２７）の表面も平滑にすることができる。本実施形態では、各導電層（１６、２７）の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、０．１μｍ以下とすることができる。そのため、本実施形態の製造方法によれば、各導電層（１６、２７）の表面を、従来の製造方法に比べて、大幅に平滑にすることができる。なお、本実施形態によれば、より好適には、各導電層（１６、２７）の表面粗さＲａを０．０６μｍ以下にすることもできる。一方、各導電層（１６、２７）の表面粗さＲａの下限値は、各電極（１２、２２）の表面粗さＲａ等に依存する。例えば、各電極（１２、２２）の表面粗さＲａが０．０１μｍであった場合には、各導電層（１６、２７）の表面粗さＲａの下限値は、０．００２μｍ程度になる。ただし、各導電層（１６、２７）の表面粗さＲａの下限値は、このような例に限定される訳ではなく、可能な限り低い値であってよい。
【００５８】
したがって、以上のように本実施形態の製造方法によれば、フォトリソグラフィ工程によって各電極（１２、２２）を形成することで、従来法（スクリーン印刷等）で電極を形成する場合に比べて、各電極（１２、２２）の表面をより平滑にすることができる。そのため、各電極（１２、２２）上に形成される各導電層（１６、２７）の表面もより平滑にすることができ、これによって、対向する感圧部（導電層１６及び導電層２７）の接触状態を良好にできる。よって、本実施形態によれば、検出精度の高い感圧センサ１を製造し、提供することができる。
【００５９】
§３  変形例
以上、本発明の実施形態を説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下の変更が可能である。なお、以下で説明する変形例では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、適宜説明を省略した。また、以下に示す複数の変形例は、適宜組み合わせてよい。
【００６０】
＜３−１＞
例えば、上記実施形態では、第１シート部材１０が上側に配置され、第２シート部材２０が下側に配置されている。しかしながら、このような例に限定されなくてもよく、第１シート部材１０が下側に配置され、第２シート部材２０が上側に配置されてよい。また、上記実施形態では、第１シート部材１０の各電極１２はＹ軸方向に沿って延び、第２シート部材２０の各電極２２はＸ軸方向に沿って延びている。しかしながら、各電極１２及び各電極２２の延びる方向はそれぞれ、このような例に限定されなくてもよく、各電極１２と各電極２２とが交差していれば、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。
【００６１】
＜３−２＞
また、例えば、上記実施形態では、各電極（１２、２２）の形成された領域全面を覆うように各導電層（１６、２７）が形成されている。すなわち、上記ステップＳ９では、各電極１２（２２）の形成された領域全域に導電性のインク３４が塗布（べた塗り）されている。しかしながら、各導電層（１６、２７）の構成は、このような例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、図７に例示されるように、各導電層（１６、２７）を構成してもよい。
【００６２】
図７は、本変形例に係る導電層１６の構成を例示している。図７に例示されるように、上記ステップＳ９では、各電極１２を一つ一つ覆うように、互いに間を空けて、インク３４を塗布（スリット塗り）してもよい。これにより、各電極１２（２２）個別に導電層１６（２７）を形成してもよい。すなわち、シート基材１１（２１）上において、導電層１６（２７）を、それぞれ各電極１２（２２）を個別に覆うように、離間した複数箇所に形成してもよい。
【００６３】
当該変形例によれば、図７に例示されるように、各導電層１６（２７）は、自身が被覆する各電極１２（２２）に隣接する電極１２（２２）から切り離される。そのため、各導電層１６（２７）が当該隣接する電極１２（２２）に干渉するのを防止することができ、これによって、感圧センサ１の検出精度を高めることができる。なお、電極ピッチｐが比較的に短い場合には、このように導電層をスリット塗りするのは困難である。そこで、例えば、電極ピッチｐが１ｍｍを超える場合に本変形例に係る導電層のスリット塗りを選択し、電極ピッチｐが１ｍｍ以下である場合に上記実施形態に係る導電層のべた塗りを選択してもよい。
【００６４】
＜３−３＞
また、例えば、上記実施形態では、第１シート部材１０及び第２シート部材２０の両方に導電層（１６、２７）が形成されている。しかしながら、導電層は、第１シート部材１０及び第２シート部材２０の少なくとも一方に形成されていればよい。すなわち、第１シート部材１０及び第２シート部材２０の作製工程のいずれかにおいて、上記ステップＳ９を省略することで、導電層１６及び導電層２７のいずれか一方を省略してもよい。
【００６５】
なお、この場合であっても、感圧センサ１に圧力が加わったときには、第１シート部材１０及び第２シート部材２０の両側から押圧されることで、いずれか一方に設けられた導電層の電気抵抗値は変化する。そのため、導電層１６及び導電層２７のいずれか一方を省略しても、感圧センサ１により圧力を検出することができる。
【００６６】
＜３−４＞
また、例えば、上記実施形態では、各電極１２（２２）を作製する際に、感光した領域が残存するネガ型のフォトグラフィを利用している。しかしながら、各電極１２（２２）を作製する際に利用するフォトグラフィのタイプは、ネガ型に限定されなくてもよく、感光した領域が溶解するポジ型であってもよい。この場合、ステップＳ３で、感光性フィルム３２に紫外線等の光を照射した後、ステップＳ５では、感光性フィルム３２の未露光部ではなく、感光性フィルム３２の露光部が取り除かれる。そのため、この場合、ステップＳ２で配置される回路パターンフィルム３３では、各電極１２（２２）が形成されない領域に対応して紫外線が透過する穴等の透過部が設けられる。なお、ポジ型のフォトグラフィを実施する際の感光性フィルム３２として、例えば、ドライフィルムを用いることができ、また、インク状のレジストをスクリーン印刷による塗布、液状のエッチングレジストをコーティングすることもできる。
【００６７】
＜３−５＞
また、例えば、上記実施形態では、各電極１２（２２）の表面にメッキ処理が施され、メッキ膜１５（２６）が形成されている。しかしながら、各電極１２（２２）のメッキ処理は省略されてもよい。すなわち、第１シート部材１０及び第２シート部材２０の作製工程それぞれにおいて、上記ステップＳ８を省略することで、メッキ膜（１５、２６）を省略してもよい。
【００６８】
＜３−６＞
また、例えば、上記実施形態では、感圧センサ１は、圧力検出機能を有する電気回路を備えているコネクタ３０に接続されており、これによって、感圧センサ１に加えられた圧力を検出（測定）することができる。しかしながら、感圧センサ１に加えられた圧力を検出（測定）する構成は、このような例に限定されなくてもよく、実施形態に応じて適宜選択されてよい。
【００６９】
＜３−７＞
また、例えば、上記実施形態では、第１シート部材１０の製造工程及び第２シート部材２０の製造工程は共にフォトリソグラフィ工程によって構成されている。しかしながら、第１シート部材１０の製造工程及び第２シート部材２０の製造工程の両方で、フォトリソグラフィ工程を採用する例に限定されなくてもよく、第１シート部材１０及び第２シート部材２０のいずれか一方は、フォトリソグラフィ工程とは異なる方法で作製されてもよい。例えば、第１シート部材１０及び第２シート部材２０のいずれか一方は、スクリーン印刷等の印刷法を利用した従来の製造方法により製造されてよい。この場合、従来の製造方法で製造したシート部材の電極の表面粗さＲａは、約１．２μｍ程度になり、その電極上に形成した導電層の表面粗さＲａは、約０．２μｍになる。ただし、いずれか一方のシート部材を上記フォトリソグラフィ工程を採用して製造することで、当該シート部材の電極の表面粗さＲａを上記のとおり平滑にすることができるため、他方のシート部材を従来の製造方法で製造しても、検出精度の高い感圧センサを構成することができる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００７１】
＜感圧点間の出力バラツキ＞
まず、本発明の製造方法により製造した感圧センサの感圧点間の出力バラツキを調べるため、次のような実施例１と比較例１とを作製した。すなわち、実施例１に係る感圧センサとして、上記製造方法により、図１Ａ及び図１Ｂに示す構成を有する感圧センサを作製した。また、比較例１に係る感圧センサとして、実施例１に係る感圧センサと同じ構成を有する感圧センサを作製した。ただし、比較例１では、上記フォトリソグラフィではなく、スクリーン印刷によって各シート部材の各電極を作製した。実施例１及び比較例１の製造条件を以下の表１に示す。なお、第１シート部材（上側）の電極と第２シート部材（下側）の電極とで電極ピッチ、電極幅、及び電極ギャップは同じにした。ここで、電極ギャップとは、隣接する電極の間隙の距離である。つまり、実施例１及び比較例１に係る感圧センサにおいて、列電極及び行電極をそれぞれ、同じピッチ及び同じ幅で形成した。
【００７２】
【表１】
2016130736.tif 000004
【００７３】
そして、キーエンス社のレーザ顕微鏡（ＶＫ−８７１０）を用いて、以上のように作製した実施例１及び比較例１に係る感圧センサの各電極表面及び各導電層の表面粗さＲａをそれぞれ測定した。加えて、図８に示す加圧装置４００を用いて、実施例１及び比較例１に係る感圧センサの感圧点（上下の電極が交差する点）間のバラツキを測定した。
【００７４】
図８は、利用した加圧装置４００の構造を模式的に例示する。加圧装置４００は筐体内に内部空間４０１を有しており、この内部空間４０１には風袋４０２が設けられている。そして、この風袋４０２は、エアー供給口４０３と連結しており、エアー供給口４０３からエアーが供給されることにより膨らむように構成されている。
【００７５】
そのため、この加圧装置４００によれば、風袋４０２にエアーを供給することで、風袋４０２が膨らみ、内部空間４０１内に配置した感圧センサ全面に均一な圧力をかけることができる。そこで、このような加圧装置４００を利用して、実施例１及び比較例１に係る感圧センサにそれぞれ圧力をかけた。そして、各感圧点の出力値を取得して、感圧点間の出力バラツキ（変動係数Ｃｖ）の値を、以下の数２に示す計算式によって計算した。
【００７６】
【数２】
2016130736.tif 000005
【００７７】
以上のような方法により測定した表面粗さＲａ及び出力バラツキの測定結果を以下の表２に示す。
【００７８】
【表２】
2016130736.tif 000006
【００７９】
表２に示されるとおり、比較例１に係る感圧センサでは、各電極の表面粗さＲａが１．２１μｍであり、各導電層の表面粗さが０．２２μｍであるのに対して、実施例１に係る感圧センサでは、各電極の表面粗さＲａが０．１８μｍであり、各導電層の表面粗さＲａが０．０６μｍであった。そのため、本発明による製造方法によれば、電極及び導電層を平滑にできることが分かった。具体的には、各電極の表面粗さＲａを０．２μｍ以下にし、各導電層の表面粗さＲａを０．０６μｍ以下にすることができることが分かった。
【００８０】
また、これに伴い、比較例１に係る感圧センサの出力バラツキが０．２５６であるのに対して、実施例１に係る感圧センサの出力バラツキは０．２０８であった。したがって、本発明による製造方法によれば、従来よりも出力バラツキの少ない感圧センサを製造することができることが分かった。
【００８１】
＜圧力検出の分解能＞
次に、本発明の製造方法により製造した感圧センサの圧力検出の分解能を調べるため、次のような実施例２〜４を作製した。
【００８２】
すなわち、以下の表３に示されるとおり、実施例１の第１シート部材及び第２シート部材における各電極の電極ピッチ及び電極幅をそれぞれ０．１ｍｍ及び０．０５ｍｍとすることで、実施例２に係る感圧センサを作製した。キーエンス社のレーザ顕微鏡（ＶＫ−８７１０）を用いて、実施例２に係る感圧センサの各電極及び各導電層の表面粗さＲａをそれぞれ測定したところ、実施例１と同じく０．１８μｍ及び０．０６μｍであった。
【００８３】
【表３】
2016130736.tif 000007
【００８４】
また、実施例２に係る感圧センサの第１シート部材において、導電層の形成を省略することによって、実施例３に係る感圧センサを作製した。つまり、実施例３に係る感圧センサとして、第１シート部材の導電層が省略されている点を除き、実施例２に係る感圧センサと同じ構成を有する感圧センサを作製した。
【００８５】
更に、図９に例示されるように、実施例２に係る感圧シートの第１シート部材において、各電極の電極ピッチ及び電極幅をそれぞれ４．４ｍｍ及び２．２ｍｍとし、導電層の形成を上記べた塗りではなく、スリット塗りで行うことで、実施例４に係る感圧センサを作製した。図９は、実施例４に係る感圧センサの第１シート部材の構成を示す。なお、実施例４に係る感圧センサの第２シート部材は、実施例２及び実施例３に係る感圧センサの第２シート部材と同じ構成を有する感圧センサを作製した。
【００８６】
このように作製した実施例２〜４及び上記比較例１に係る感圧センサについて、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す実験を行うことによって、各感圧センサのＹ軸方向における圧力検出の分解能を調べた。
【００８７】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、Ｙ軸方向における圧力検出の分解能を測定する実験の模様を示している。図１０Ａに示されるように、まず、各感圧センサを、厚さ１．０ｍｍのゴムシート（ＮＢＲゴムのシート）上に配置した。そして、各感圧センサに金属製のおもりを載せた。おもりには、厚み（Ｘ軸方向）及び幅（Ｙ軸方向）が２.０ｍｍの略直方体状の金属角材を利用した。図１０Ｂに例示されるように、このおもりの角部には、丸み（半径０．３５ｍｍの円弧）が形成されていた。そのため、各感圧センサに当該おもりを載せた際には、各感圧センサには、おもりの平面部（１．３ｍｍ）と両側角部の丸み（半径０．３５ｍｍ円弧）を含む幅２．０ｍｍの領域とが接していた。なお、測定検出距離は、次の数３で示す計算式によって計算した。各実験結果を図１１Ａ〜図１１Ｄに示す。
【００８８】
【数３】
2016130736.tif 000008
【００８９】
図１１Ａは、比較例１の実験結果を示している。また、図１１Ｂ〜図１１Ｄは、実施例２〜４の実験結果を示している。各検出区間Ａ〜Ｄは、比較例１の検出区間に対応する。図１１Ａ〜図１１Ｄに示されるとおり、特に、比較例１における各検出区間Ａ〜Ｄで比較すると明らかなとおり、各実施例２〜４では、比較例１よりも短区間で多くの出力値（検出本数）が得られた。また、幅２．０ｍｍのおもりについて、比較例１では、測定検出距離が２．６０ｍｍであったのに対して、各実施例２〜４では、測定検出距離が２．００ｍｍであった。すなわち、比較例１では、おもりの寸法を誤って検出しているのに対して、各実施例２〜４では、おもりの寸法を正確に検出することができた。したがって、この実験結果より、本発明によれば、圧力検出の分解能の高い感圧センサを製造できることが分かった。
【００９０】
＜出力再現性＞
次に、本発明の製造方法により製造した感圧センサの出力再現性を調べるため、次のような実施例５、実施例６及び比較例２を作製した。すなわち、実施例５及び６に係る感圧センサとして、上記製造方法により、図１Ａ及び図１Ｂに示す構成を有する感圧センサを作製した。また、比較例２に係る感圧センサとして、実施例５及び６に係る感圧センサと同じ構成を有する感圧センサを作製した。ただし、上記比較例１と同様に、比較例２では、上記フォトリソグラフィではなく、スクリーン印刷によって各シート部材の各電極を作製した。また、実施例５の第１シート部材では、比較例２と同様に、上記フォトリソグラフィではなく、スクリーン印刷によって各電極を作製した。更に、キーエンス社のレーザ顕微鏡（ＶＫ−８７１０）を用いて、実施例５、実施例６及び比較例２の各電極及び各導電層の表面粗さＲａを測定した。実施例５、実施例６及び比較例２の製造条件と電極及び導電層の表面粗さＲａの測定結果とを以下の表４に示す。なお、第１シート部材（上側）の電極と第２シート部材（下側）の電極とで電極ピッチ、電極幅、及び電極ギャップは同じにした。すなわち、実施例５、実施例６及び比較例２に係る感圧センサにおいて、列電極及び行電極をそれぞれ、同じピッチ及び同じ幅で形成した。ただし、実施例５の第２シート部材及び実施例６の両シート部材に係る各電極の厚みが９μｍであったのに対して、実施例５の第１シート部材及び比較例２の両シート部材に係る各電極の厚みは８μｍであった。また、実施例５の第２シート部材及び実施例６の両シート部材に係る各電極は、ニッケル及び金によりメッキ処理を施した。当該メッキ処理により形成されたメッキ膜は、２μｍの厚みであった。更に、各実施例（５、６）及び比較例に係る感圧センサの粘着層の厚みは、１０μｍであった。
【００９１】
【表４】
2016130736.tif 000009
【００９２】
このように作製した実施例５、実施例６及び比較例２に係る感圧センサについて、図１２に示す加圧装置５００を用いて、次のような出力再現性に関する実験を行った。
【００９３】
図１２は、本実験に利用した加圧装置５００の構成を模式的に例示する。本実験に利用した加圧装置５００は、ゴムシート（ＮＢＲ）５０１を備えており、このゴムシート５０１の上に、直径３０ｍｍのブレード５０２、感圧センサ、及び直径２５ｍｍのブレード５０４が、この順に配置される。各ブレード（５０２、５０４）は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製であり、鏡面に仕上げられている。加圧装置５００は、更に、一番上に配置されるブレード５０４を加圧するエアシリンダ５０５を備えており、これによって、両ブレード（５０２、５０４）に挟まれる感圧センサに一定の荷重をかけることができる。
【００９４】
そこで、本実験では、この加圧装置５００を用いて、１０００ｋＰａの一定荷重を実施例５、実施例６及び比較例２に係る感圧センサにそれぞれ加えた。具体的には、各感圧センサに３０秒間の加圧と５秒間の抜圧を交互に繰り返し行うことで、各感圧センサの出力再現性を評価した。本実験の測定結果を図１３に示す。
【００９５】
図１３は、実施例５、実施例６及び比較例２に係る感圧センサの加圧回数に応じた出力の変化率を示している。横軸は測定回数（加圧回数）を示し、縦軸は出力変化率を示している。なお、出力は電圧に比例した値であり、出力変化率は以下の数４に示す計算式により算出した。
【００９６】
【数４】
2016130736.tif 000010
ここで、初期出力とは加圧後の第１回目の出力（出力値）である。図１３には、加圧回数１５回までの測定結果を示している。
【００９７】
図１３に示されるとおり、比較例２に係る感圧センサでは、加圧回数が増えるにしたがって、出力変化率も大きく増加した。これは、導電層表面に形成された凹凸が加圧回数に応じて潰れたことにより、第１シート部材と第２シート部材との接触面積が増加し、両電極間の抵抗値が小さくなったことが原因と考えられる。また、導電層表面の凹凸により接触部分が逐次変化したことも原因と考えられる。つまり、出力変化率が増加している間は導電層表面の凹凸が継続して潰れていると考えられることから、比較例２に係る感圧センサでは、このような出力変化が継続的に生じてしまうほど、導電層表面が粗いことが分かった。
【００９８】
これに対して、実施例５及び６に係る感圧センサの出力変化率は、比較例２に比べて低いことが分かった。具体的には、実施例５に係る感圧センサの出力変化率は、加圧回数が８回程度までは増加したが、それ以降は殆ど増加せず、定常化した。また、実施例６に係る感圧センサの出力変化率は、加圧回数が５回程度までは増加したが、それ以降は殆ど増加せず、定常化した。そして、比較例２と比較すると、実施例５に係る感圧センサでは、出力変化率は５％程度低下し、実施例６に係る感圧センサでは、出力変化率は４分の１程度まで低下した。したがって、実施例５及び実施例６では、上記のような凹凸の継続的な変形が生じていないものと考えられるため、比較例２に係る感圧センサに比べて、実施例５及び実施例６に係る感圧センサの導電層の表面は、非常に平滑であることが分かった。
【００９９】
また、加圧回数に応じて出力変化率が増加してしまうと、各測定で感圧センサの出力値が変化してしまうため、測定誤差が生じやすくなってしまう。つまり、出力変化率は、感圧センサの測定精度の指標としても利用することができる。そこで、この観点から、実施例５と比較例２とを比較すると、実施例５に係る感圧センサでは、比較例２とは異なり、出力変化率の変化は少なく、加圧回数が８回目以降、出力変化率の値は定常化していった。そのため、比較例２に比べて、実施例５に係る感圧センサでは、測定誤差が生じ難い、換言すると、圧力検出の精度が高いことが分かった。すなわち、片方のシート部材の電極作製にフォトリソグラフィ工程を採用しても、感圧センサの検出精度を向上させることができることが分かった。更に、実施例６に係る感圧センサでは、実施例５よりも更に出力変化率の変化は少なく、出力変化率の値自体も非常に低く、かつ、早期に出力変化率の値が定常化していった。したがって、両方のシート部材の電極作製にフォトリソグラフィ工程を採用することで、感圧センサの検出精度を大幅に向上させることができることが分かった。
【０１００】
＜クリープ率＞
また、上記出力再現性の実験に利用した加圧装置５００を用いて、実施例５、実施例６及び比較例２に係る感圧センサについて、クリープ率（出力の経時変化）の測定を行った。具体的には、上記出力再現性の実験では、加圧と抜圧とを交互に繰り返したが、本実験では、一定荷重（１０００ｋＰａ）を各感圧センサに加え続けた。本実験の測定結果を図１４に示す。
【０１０１】
図１４は、実施例５、実施例６及び比較例２に係る感圧センサの出力の経時変化（クリープ率）を示している。横軸は加圧保持時間を示し、縦軸はクリープ率（出力変化率）を示している。出力は、電圧に比例した値である。クリープ率は、上記数４の「各回数の出力」を「各時間の出力」に変えた計算式により計算した。
【０１０２】
ここで、クリープ率（出力変化率）が変化するのは、上記のとおり、導電層表面に形成された凹凸が潰れることで、第１シート部材と第２シート部材との接触面積が増加し、両電極間の抵抗値が小さくなったことが原因と考えられる。また、導電層表面の凹凸により接触部分が逐次変化したことも原因と考えられる。
【０１０３】
この観点から、各実施例（５、６）と比較例２とを比較すると、各実施例（５、６）に係る感圧センサのクリープ率は、比較例２に比べて低かった。特に、両シート部材の電極生成にフォトリソグラフィ工程を採用した実施例６に係る感圧センサでは、クリープ率が、比較例２に比べて５分の１程度まで低下した。また、比較例２に係る感圧センサではクリープ率が増加し続けているのに対して、実施例６に係る感圧センサでは、加圧保持時間が３０秒程経過した後から、クリープ率は殆ど増加していなかった。そのため、比較例２に係る感圧センサに比べて、各実施例（５、６）に係る感圧センサでは、上記のような導電層表面の凹凸の変形が継続して発生していないと考えられ、導電層表面が平滑であることが分かった。加えて、上記と同様の理由から、各実施例（５、６）に係る感圧センサは、比較例２に係る感圧センサに比べて、クリープ率が低く、圧力検出の精度が高いことが分かった。特に、実施例６に係る感圧センサでは、クリープ率が大幅に改善され、かつ、クリープ率の継続的な変化が発生しないため、圧力検出の精度が非常に高いことが分かった。
【符号の説明】
【０１０４】
１…感圧センサ、
１０…第１シート部材、
１１…シート基材、１２…電極（第１電極）、１５…メッキ膜、
１６…導電層（第１導電層）、
２０…第２シート部材、
２１…シート基材、２２…電極（第２電極）、２６…メッキ膜、
２７…導電層（第２導電層）
【図１Ａ】
2016130736.tif 000011
【図１Ｂ】
2016130736.tif 000012
【図２Ａ】
2016130736.tif 000013
【図２Ｂ】
2016130736.tif 000014
【図３】
2016130736.tif 000015
【図４Ａ】
2016130736.tif 000016
【図４Ｂ】
2016130736.tif 000017
【図４Ｃ】
2016130736.tif 000018
【図４Ｄ】
2016130736.tif 000019
【図５Ａ】
2016130736.tif 000020
【図５Ｂ】
2016130736.tif 000021
【図５Ｃ】
2016130736.tif 000022
【図５Ｄ】
2016130736.tif 000023
【図６Ａ】
2016130736.tif 000024
【図６Ｂ】
2016130736.tif 000025
【図６Ｃ】
2016130736.tif 000026
【図６Ｄ】
2016130736.tif 000027
【図７】
2016130736.tif 000028
【図８】
2016130736.tif 000029
【図９】
2016130736.tif 000030
【図１０Ａ】
2016130736.tif 000031
【図１０Ｂ】
2016130736.tif 000032
【図１１Ａ】
2016130736.tif 000033
【図１１Ｂ】
2016130736.tif 000034
【図１１Ｃ】
2016130736.tif 000035
【図１１Ｄ】
2016130736.tif 000036
【図１２】
2016130736.tif 000037
【図１３】
2016130736.tif 000038
【図１４】
2016130736.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月26日(2016.5.26)
【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】
複数の第１電極を有する第１シート部材と、複数の第２電極を有する第２シート部材と、を備え、前記第１電極上及び前記第２電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、前記第１電極と前記第２電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第１シート部材と前記第２シート部材とが重ねられて配置された感圧センサを製造する方法であって、
前記第１シート部材を作製する第１シート部材作製工程と、
前記第２シート部材を作製する第２シート部材作製工程と、
を備え、
前記第１シート部材作製工程及び前記第２シート部材作製工程の少なくとも一方はフォトリソグラフィ工程で構成されており、
前記フォトリソグラフィ工程は、
０．６μｍ以下の表面粗さＲａを有する金属薄膜が形成されたシート基材に、前記金属薄膜を被覆するように感光性レジストを積層する感光性レジスト積層工程と、
前記感光性レジスト上に、所定の回路のパターンに対応した回路パターンを配置する回路パターン配置工程と、
前記回路パターンをマスクとして感光性レジストを露光する露光工程と、
前記露光工程後に、前記回路パターンと前記感光性レジストの露光部又は未露光部とを前記金属薄膜から取り除く第１感光性レジスト除去工程と、
残存している前記感光性レジストをマスクとして前記金属薄膜の露出領域を除去することで、前記各電極を形成する電極形成工程と、
残存している前記感光性レジストを除去する第２感光性レジスト除去工程と、
を備えている、
圧力を検出するための感圧センサの製造方法。
【請求項２】
前記第１シート部材作製工程及び前記第２シート部材作製工程は共に前記フォトリソグラフィ工程で構成される、
請求項１に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項３】
前記第１シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
前記第１シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第１電極の表面をメッキ処理する工程を更に備えている、
請求項１又は２に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項４】
前記第２シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
前記第２シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記複数の第２電極の表面をメッキ処理する工程を更に備えている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項５】
前記第１シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
前記第１シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第１電極上に第１導電層を形成する工程を更に備えている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項６】
前記第２シート部材作製工程は、前記フォトリソグラフィ工程で構成され、
前記第２シート部材作製工程は、前記第２感光性レジスト除去工程後に、前記導電層として、前記各第２電極上に第２導電層を形成する工程を更に備えている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項７】
複数の第１電極を有する第１シート部材と、
複数の第２電極を有する第２シート部材と、
を備える感圧センサであって、
前記第１電極上及び前記第２電極上の少なくとも一方には導電層が設けられ、
前記第１電極と前記第２電極とが互いに交差し且つ対向するように前記第１シート部材と前記第２シート部材とが重ねられて配置され、
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の表面の表面粗さＲａが０．６μｍ以下であり、
前記導電層の表面粗さＲａが０．１μｍ以下である、
圧力を検出するための感圧センサ。
【請求項８】
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の表面の表面粗さＲａが０．２μｍ以下であり、
前記導電層の表面粗さＲａが０．０６μｍ以下である、
請求項７に記載の感圧センサ。
【請求項９】
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の電極ピッチは４０ｍｍ以下である、
請求項７又は８に記載の感圧センサ。
【請求項１０】
前記複数の第１電極及び前記複数の第２電極の少なくとも一方の電極ピッチは０．６５ｍｍ未満である、
請求項９に記載の感圧センサ。