(57)【要約】【課題】センサ面を押圧した際の感触が良好で、センサの反応が均一化された静電容量式３次元センサを容易に製造できる静電容量式３次元センサの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の静電容量式３次元センサ１の製造方法は、スペーサ形成シート３１及び可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を備える易変形体３０ａを作製する易変形体作製工程を有し、易変形体作製工程は、可視光線近赤外線吸収性樹脂を、ドット状スペーサを複数形成するように成形してスペーサ形成シート３１を作製するスペーサ形成シート作製工程と、スペーサ形成シート３１のスペーサ３１ｂの先端面３１ｃに可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を重ね、可視光線又は近赤外線を、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を透過させてスペーサ形成シート３１に到達するように照射して、スペーサ形成シート３１に可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を溶着させる溶着工程を有する。【選択図】図１
2017010144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペーサ形成シート及び可視光線近赤外線透過性樹脂シートを備える易変形体を作製する易変形体作製工程と、パターン状の導電膜を形成してシート状の第１電極体を作製する第１電極体作製工程と、パターン状の導電膜を形成してシート状の第２電極体を作製する第２電極体作製工程と、前記易変形体の一方の面に前記第１電極体を貼合する第１電極体貼合工程と、前記易変形体の他方の面に前記第２電極体を貼合する第２電極体貼合工程と、を有し、
前記易変形体作製工程は、厚さを１ｃｍとして測定した際のショアＡ硬度が９５以下の弾性樹脂及び可視光線近赤外線吸収剤を含む可視光線近赤外線吸収性樹脂を、シート状のベース部の一方の面にドット状のスペーサを複数形成するように成形してスペーサ形成シートを作製するスペーサ形成シート作製工程と、
前記スペーサ形成シートのスペーサの先端面に、可視光線近赤外線透過性樹脂を含み且つ可視光線近赤外線吸収剤を含まない可視光線近赤外線透過性樹脂シートを重ね、可視光線又は近赤外線を、可視光線近赤外線透過性樹脂シートを透過させてスペーサ形成シートに到達するように照射して、スペーサ形成シートに可視光線近赤外線透過性樹脂シートを溶着させる溶着工程を有する、静電容量式３次元センサの製造方法。
【請求項２】
スペーサ形成シート及び可視光線近赤外線吸収性樹脂シートを備える易変形体を作製する易変形体作製工程と、パターン状の導電膜を形成してシート状の第１電極体を作製する第１電極体作製工程と、前記易変形体の一方の面に前記第１電極体を貼合する第１電極体貼合工程と、前記易変形体の他方の面に前記第２電極体を貼合する第２電極体貼合工程と、を有し、
前記易変形体作製工程は、厚さを１ｃｍとして測定した際のショアＡ硬度が９５以下の可視光線近赤外線透過性弾性樹脂及び可視光線近赤外線吸収剤を含まない可視光線近赤外線透過性樹脂を、シート状のベース部の一方の面にドット状のスペーサを複数形成するように成形してスペーサ形成シートを作製するスペーサ形成シート作製工程と、
前記スペーサ形成シートのスペーサの先端面に、樹脂及び可視光線近赤外線吸収剤を含む可視光線近赤外線吸収性樹脂シートを重ね、可視光線又は近赤外線を、スペーサ形成シートを透過させて可視光線近赤外線吸収性樹脂シートに到達するように照射して、スペーサ形成シートに可視光線近赤外線吸収性樹脂シートを溶着させる溶着工程を有する、静電容量式３次元センサの製造方法。
【請求項３】
前記第１電極体作製工程では、Ｚ方向電極用基材シートの一方の面に、Ｘ方向又はＹ方向に沿って形成された電極部を複数有するパターン状の導電膜を形成して、Ｚ方向の位置を検出するためのシート状のＺ方向位置検出用電極体を作製し、
前記第２電極体作製工程では、Ｘ方向電極用基材シートの一方の面に、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状の導電膜を形成してＸ方向用電極シートを作製するＸ方向用電極シート作製工程と、Ｙ方向電極用基材シートの一方の面に、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状の導電膜を形成してＹ方向用電極シートを作製するＹ方向用電極シート作製工程と、前記Ｘ方向用電極シートと前記Ｙ方向用電極シートとを貼合して、ＸＹ方向の位置を検出するためのシート状のＸＹ方向位置検出用電極体を形成するＸＹ方向位置検出用電極体形成工程とを有する、請求項１又は２に記載の静電容量式３次元センサの製造方法。
【請求項４】
前記可視光線又は近赤外線の光源がレーザ発生装置又はキセノンフラッシュランプである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の静電容量式３次元センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式３次元センサの製造方法に関する。
【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易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最表面であるセンサ面を押圧した際に、ＸＹ方向位置検出用電極体及びスペーサが弾性変形するため、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２において、ドット状のスペーサは弾性変形可能なシリコーン等の成形体が使用されていた。シリコーン成形体からなるドット状のスペーサとＸＹ方向位置検出用電極体とは、通常、接着剤を用いて貼合されている。
しかし、スペーサとＸＹ方向位置検出用電極体とを接着剤を用いて貼合すると、得られた静電容量式３次元センサにおいて、スペーサ間に接着剤が入り込むことがあった。スペーサ間に接着剤が入り込むと、センサ面を押圧した際、充分に変形しないため、押しの感触が良好でない箇所を生じ、また、センサ面押圧時のセンサの反応が低下することがあった。
本発明は、センサ面を押圧した際の感触が良好で、センサの反応が均一化された静電容量式３次元センサを容易に製造できる静電容量式３次元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】
【０００５】
本発明者らが、スペーサ間に接着剤が入り込む原因について調べたところ、接着剤の塗工が不均一になると、部分的に接着剤層が厚くなり、その厚くなった接着剤層がスペーサ間に入り込むことを見出した。また、スペーサとＸＹ方向位置検出用電極体とを貼合する際、密着力向上のために強く加圧すると、接着剤層が変形してスペーサ間に入り込むことを見出した。そこで、接着剤層がスペーサ間に入り込むことを防ぐ手法について検討し、以下の静電容量式３次元センサの製造方法を発明した。
【０００６】
本発明の第１態様の静電容量式３次元センサの製造方法は、スペーサ形成シート及び可視光線近赤外線透過性樹脂シートを備える易変形体を作製する易変形体作製工程と、パターン状の導電膜を形成してシート状の第１電極体を作製する第１電極体作製工程と、パターン状の導電膜を形成してシート状の第２電極体を作製する第２電極体作製工程と、前記易変形体の一方の面に前記第１電極体を貼合する第１電極体貼合工程と、前記易変形体の他方の面に前記第２電極体を貼合する第２電極体貼合工程と、を有し、前記易変形体作製工程は、厚さを１ｃｍとして測定した際のショアＡ硬度が９５以下の弾性樹脂及び可視光線近赤外線吸収剤を含む可視光線近赤外線吸収性樹脂を、シート状のベース部の一方の面にドット状のスペーサを複数形成するように成形してスペーサ形成シートを作製するスペーサ形成シート作製工程と、前記スペーサ形成シートのスペーサの先端面に、可視光線近赤外線透過性樹脂を含み且つ可視光線近赤外線吸収剤を含まない可視光線近赤外線透過性樹脂シートを重ね、可視光線又は近赤外線を、可視光線近赤外線透過性樹脂シートを透過させてスペーサ形成シートに到達するように照射して、スペーサ形成シートに可視光線近赤外線透過性樹脂シートを溶着させる溶着工程を有する。
本発明の第２態様の静電容量式３次元センサの製造方法は、スペーサ形成シート及び可視光線近赤外線吸収性樹脂シートを備える易変形体を作製する易変形体作製工程と、パターン状の導電膜を形成してシート状の第１電極体を作製する第１電極体作製工程と、前記易変形体の一方の面に前記第１電極体を貼合する第１電極体貼合工程と、前記易変形体の他方の面に前記第２電極体を貼合する第２電極体貼合工程と、を有し、前記易変形体作製工程は、厚さを１ｃｍとして測定した際のショアＡ硬度が９５以下の可視光線近赤外線透過性弾性樹脂及び可視光線近赤外線吸収剤を含まない可視光線近赤外線透過性樹脂を、シート状のベース部の一方の面にドット状のスペーサを複数形成するように成形してスペーサ形成シートを作製するスペーサ形成シート作製工程と、前記スペーサ形成シートのスペーサの先端面に、樹脂及び可視光線近赤外線吸収剤を含む可視光線近赤外線吸収性樹脂シートを重ね、可視光線又は近赤外線を、スペーサ形成シートを透過させて可視光線近赤外線吸収性樹脂シートに到達するように照射して、スペーサ形成シートに可視光線近赤外線吸収性樹脂シートを溶着させる溶着工程を有する。
本発明の静電容量式３次元センサの製造方法においては、前記第１電極体作製工程では、Ｚ方向電極用基材シートの一方の面に、Ｘ方向又はＹ方向に沿って形成された電極部を複数有するパターン状の導電膜を形成して、Ｚ方向の位置を検出するためのシート状のＺ方向位置検出用電極体を作製し、前記第２電極体作製工程では、Ｘ方向電極用基材シートの一方の面に、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状の導電膜を形成してＸ方向用電極シートを作製するＸ方向用電極シート作製工程と、Ｙ方向電極用基材シートの一方の面に、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状の導電膜を形成してＹ方向用電極シートを作製するＹ方向用電極シート作製工程と、前記Ｘ方向用電極シートと前記Ｙ方向用電極シートとを貼合して、ＸＹ方向の位置を検出するためのシート状のＸＹ方向位置検出用電極体を形成するＸＹ方向位置検出用電極体形成工程とを有してもよい。
本発明の静電容量式３次元センサの製造方法においては、前記可視光線又は近赤外線の光源がレーザ発生装置又はキセノンフラッシュランプであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の静電容量式３次元センサの製造方法によれば、センサ面を押圧した際の感触が良好で、センサの反応が均一化された静電容量式３次元センサを容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る静電容量式３次元センサの第１実施形態を示す部分断面図である。
【図２】図１の実施形態におけるＺ方向位置検出用電極体を示す平面図である。
【図３】図１の実施形態における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４】図１の実施形態における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５】図５の（ａ）〜（ｄ）は、溶着工程を説明する模式図である。
【図６】本発明に係る静電容量式３次元センサの第２実施形態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
本発明の静電容量式３次元センサ（以下、「３次元センサ」と略す。）の第１実施形態について説明する。
図１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１０とＺ方向位置検出用電極体２０と易変形体３０ａとＸＹ方向位置検出用電極体４０と保護層５０とを備える。
さらに、本実施形態の３次元センサ１では、ＸＹ方向位置検出用電極体４０がＸ方向用電極シート４０ａ及びＹ方向用電極シート４０ｂを有し、Ｘ方向用電極シート４０ａとＹ方向用電極シート４０ｂとがホットメルト接着剤層４０ｃによって貼り合わされている。
【００１０】
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センサ面が矩形状にされている。本明細書では、センサ面の短手方向をＸ方向、センサ面の長手方向を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１０側を「裏側」又は「裏面側」という。
【００１１】
（支持板）
支持板１０は、両面粘着テープ１１を介してＺ方向位置検出用電極体２０が貼合され、Ｚ方向位置検出用電極体２０の撓みを防ぐ板である。具体的に、支持板１０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１０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。
一方、支持板１０の厚さは１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
（Ｚ方向位置検出用電極体）
Ｚ方向位置検出用電極体２０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１０の表側の面１０ａ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２０は、Ｚ方向電極用基材シート２１と、Ｚ方向電極用基材シート２１の表側の面２１ａ（第１面２１ａ）に形成されたパターン状の導電膜２２と、Ｚ方向電極用基材シート２１及び導電膜２２を被覆する絶縁膜２３とを有する電極シートである。
本発明において、「導電膜」は、電気抵抗値が１ＭΩ未満の膜であり、「絶縁膜」は、電気抵抗値が１ＭΩ以上、好ましくは１０ＭΩ以上の膜である。
【００１３】
Ｚ方向電極用基材シート２１としては、プラスチックシート、ガラス板を使用することができる。
プラスチックシートを構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、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。
Ｚ方向電極用基材シート２１の厚さは２５〜７５μｍであることが好ましい。Ｚ方向電極用基材シート２１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】
導電膜２２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、例えば、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、例えば、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、例えば、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、例えば、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、例えば、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。
【００１５】
導電膜２２の表面には、例えば、プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ処理、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２２に表面処理が施されていると、絶縁膜２３との密着性が向上し、接触抵抗が低くなる。
【００１６】
導電膜２２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２２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２２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２２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２２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２２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。
導電膜２２の厚さを測定する方法としては、導電膜２２の厚さのレンジによって異なる。例えば、μｍオーダーの膜厚の場合には、マイクロメーター、デジマティックインジケーターやレーザ変位計測によって厚さを測定することができる。また、μｍオーダーよりも薄い膜厚の場合には、走査型電子顕微鏡を用いた断面観察や蛍光Ｘ線分析装置によって厚さを測定することができる。
【００１７】
本実施形態における導電膜２２のパターンは、図２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２２ａを複数有するパターンである。
Ｙ方向電極部２２ａ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２２ａ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２２ａ，２２ａ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２２ａ，２２ａ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。
【００１８】
絶縁膜２３は絶縁性樹脂の膜である。絶縁膜２３によって易変形体３０ａとの密着性を向上させることができ、また、導電膜２２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、例えば、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２３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２３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２３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。
【００１９】
また、Ｚ方向位置検出用電極体２０は、引き回し配線２４ａと、外部接続用端子２４ｂとを有する（図２参照）。
引き回し配線２４ａは、各Ｙ方向電極部２２ａと外部接続用端子２４ｂとを接続するための配線である。
引き回し配線２４ａ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２４ａの幅が前記下限値以上であれば、引き回し配線２４ａ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２４ａ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２４ａ，２４ａ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２４ａ，２４ａ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。
外部接続用端子２４ｂ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２４ｂは、矩形状の導電部となっている。
【００２０】
（易変形体）
本実施形態における易変形体３０ａは、スペーサ形成シート３１と、スペーサ形成シート３１の一方の面に設けられた可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２と、スペーサ形成シート３１の他方の面に設けられてスペーサ形成シート３１を支持するスペーサ形成シート用基材シート３３とを備える。
【００２１】
スペーサ形成シート３１は、弾性樹脂及び可視光線近赤外線吸収剤を含み、シート状のベース部３１ａと、ベース部３１ａの露出面（第２電極体４０側の面）に複数設けられたドット状のスペーサ３１ｂとからなっている。
上記のようにスペーサ形成シート３１は、可視光線近赤外線吸収剤を含むため、可視光線及び近赤外線の少なくとも一部の波長領域を吸収可能となっている。ここでいう吸収とは、透過率が１０％以下のことである。
【００２２】
本実施形態におけるベース部３１ａの厚みは特に制限されず、１０〜５００μｍの範囲で適宜選択される。
本実施形態におけるスペーサ３１ｂは、ベース部３１ａの露出面から第２電極体４０に向って突出する柱状体とされている。柱状体は、円柱体、三角柱体、四角柱体等のいずれであってもよいし、円錐台体や四角錐台体等の錐台体であってもよい。
スペーサ３１ｂ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。
スペーサ３１ｂはベース部３１ａに規則的に配置され、例えば、６０度千鳥状、角千鳥状、正千鳥状、並列状、格子状に配列される。
スペーサ３１ｂの先端面（以下、「天面」ともいう。）３１ｃは、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２に溶着されている。
【００２３】
スペーサ形成シート３１に含まれる弾性樹脂は、厚さを１ｃｍとして測定した際のショアＡ硬度が９５以下、好ましくは８５以下、より好ましくは８０以下の樹脂である。ショアＡ硬度が前記上限値以下の樹脂によりスペーサ形成シートを構成することにより、スペーサ３１ｂが押圧された際に弾性変形可能となる。ただし、軟らかすぎると、弾性変形後のスペーサ３１ｂの回復が遅くなるため、弾性樹脂のショアＡ硬度は３０以上であることが好ましい。
本発明におけるショアＡ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ７３１１に基づいて測定した値である。
スペーサ形成シート３１に含まれる弾性樹脂としては、例えば、ウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマーを使用することができる。
【００２４】
可視光線近赤外線吸収剤は、少なくとも可視光線（３６０〜８００ｎｍ）及び近赤外線（波長８００〜２５００ｎｍ）の少なくとも一部の波長領域を吸収可能な物質である。吸収された可視光線及び近赤外線は熱に変換される。
可視光線近赤外線吸収剤としては、顔料系の可視光線近赤外線吸収剤、染料系の可視光線近赤外線吸収剤が挙げられる。
顔料系可視光線近赤外線吸収剤としては、例えば、カーボンブラック（アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラック等）、チタンブラック、黒色酸化鉄、アニリンブラック、フタロシアニン顔料、アントラキノン顔料、アゾ顔料等が挙げられる。
染料系可視光線近赤外線吸収剤としては、例えば、ニグロシン、フタロシアニン化合物、シアニン化合物、金属錯体、アゾ染料、アントラキノン系化合物、インモニウム染料、スクオリウム系化合物、ポリメチン系化合物等が挙げられる。
可視光線近赤外線吸収剤の含有割合は、使用する可視光線近赤外線吸収剤の種類、可視光線又は近赤外線の波長及び強度に応じて適宜選択されるが、例えば、弾性樹脂１００質量部に対して０．０５〜５．０質量部の範囲とされる。
【００２５】
可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２は、可視光線近赤外線透過性樹脂を含み且つ可視光線近赤外線吸収剤を含まず、意図的に形成した凹凸のない厚さ一定のシートである。可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２は、可視光線近赤外線吸収剤を含まないから、少なくとも可視光線及び近赤外線を透過する。ここでいう透過とは、透過率が４０％以上のことである。
可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２に含まれる可視光線近赤外線透過性樹脂としては、例えば、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。また、可視光線近赤外線透過性樹脂として、ポリエチレンテレフタレート、ウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、スチレン・ブタジエン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体等の熱可塑性エラストマーや、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の熱硬化性エラストマーを用いることができる。また、可視光線近赤外線透過性樹脂は、溶着性が高くなることから、スペーサ形成シート３１を形成する弾性樹脂と同じ分子鎖を有して相溶性を有することが好ましい。
可視光線近赤外線透過性樹脂は、厚さを１ｃｍとして測定した際のショアＡ硬度が９５以下の樹脂であってもよいし、ショアＡ硬度が９５超の樹脂であってもよい。
【００２６】
可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の平均厚さは、２５〜２００μｍであることが好ましく、５０〜１００μｍであることがより好ましい。可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の厚さが前記下限値以上であれば、取り扱い性が良くなり、前記上限値以下であれば、Ｚ方向位置検出の感度及び検出精度をより向上させることができる。
可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の厚さの変動幅は、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の平均厚さの１０％以内であることが好ましい。厚さの変動幅が前記範囲内であれば、Ｚ方向位置検出の感度及び検出精度をより向上させることができる。
【００２７】
スペーサ形成シート用基材シート３３としては、Ｚ方向電極用基材シート２１と同様のものを使用することができる。ただし、Ｚ方向電極用基材シート２１と同一のものとする必要はない。
【００２８】
本実施形態では、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２がＸ方向用電極シート４０ａのＸ方向電極用基材シート４１側に配置され、スペーサ形成シート用基材シート３３がＺ方向位置検出用電極体２０の絶縁膜２３側に配置されている。
スペーサ形成シート用基材シート３３と絶縁膜２３とは、ホットメルト接着剤層６１によって貼り合わされ、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２とＹ方向電極用基材シート４５とは、ホットメルト接着剤層６２によって貼り合わされている。
【００２９】
ホットメルト接着剤層６１，６２を構成するホットメルト接着剤としては、例えば、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、Ｚ方向位置検出用電極体２０と易変形体３０ａとの接着温度を１３０℃以下とすることができる。Ｚ方向位置検出用電極体２０と易変形体３０ａとの接着温度を１３０℃以下とすれば、加熱した際の基材シート２１，３３，４１，４５の変形又は反りを防ぐことができる。
【００３０】
ホットメルト接着剤層６１，６２の厚さは、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。ホットメルト接着剤層６１，６２の厚さが前記下限値以上であれば、充分な接着力を確保でき、前記上限値以下であれば、Ｚ方向位置検出の感度及び検出精度を向上させることができる。
【００３１】
（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、易変形体３０ａ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。
【００３２】
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、Ｚ方向電極用基材シート２１と同様のものを使用することができる。ただし、Ｚ方向電極用基材シート２１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２２と同様のものを使用することができる。ただし、導電膜２２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２３と同様のものを使用することができる。ただし、絶縁膜２３と同一のものとする必要はない。
【００３３】
本実施形態における導電膜４２のパターンは、図３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。
【００３４】
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３参照）。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２４ａ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。
【００３５】
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、ホットメルト接着剤層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、Ｚ方向電極用基材シート２１と同様のものを使用することができる。ただし、Ｚ方向電極用基材シート２１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２２と同様のものを使用することができる。ただし、導電膜２２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２３と同様のものを使用することができる。ただし、絶縁膜２３と同一のものとする必要はない。
【００３６】
本実施形態における導電膜４６のパターンは、導電膜２２のパターンと同様に、図４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２２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２２のパターンと同一でない場合、導電膜２２，４６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。
【００３７】
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４参照）。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２４ａ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２４ｂ，４４ｂ，４８ｂは、互いに重ならないように配置されている。
【００３８】
本実施形態におけるホットメルト接着剤層４０ｃは、ホットメルト接着剤層６１，６２と同様である。ただし、ホットメルト接着剤層６１，６２と同一の接着剤で構成される必要はない。
【００３９】
（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。本実施形態では、保護層５０は、両面粘着テープ５１によって、ＸＹ方向位置検出用電極体４０に貼合されている。
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。
【００４０】
（３次元センサの製造方法）
上記３次元センサ１の製造方法としては、易変形体作製工程とＺ方向位置検出用電極体作製工程（第１電極体作製工程）とＸＹ方向位置検出用電極体作製工程（第２電極体作製工程）とＺ方向位置検出用電極体貼合工程（第１電極体貼合工程）とＸＹ方向位置検出用電極体貼合工程（第２電極体貼合工程）と保護層貼合工程と支持板貼合工程とを有する方法が挙げられる。
【００４１】
［易変形体作製工程］
易変形体作製工程は、スペーサ形成シート作製工程とスペーサ形成シート貼合工程と溶着工程とを有して易変形体３０ａを作製する工程である。
【００４２】
スペーサ形成シート作製工程は、可視光線近赤外線吸収性樹脂を成形してスペーサ形成シート３１を作製する工程である。
スペーサ形成シート作製工程では、シート状のベース部の一方の面にドット状のスペーサを複数形成する金型を使用し、可視光線近赤外線吸収性樹脂を成形して、スペーサ形成シート３１を形成する。成形方法としては、プレス成形法、射出成形法等を適用することができる。
【００４３】
スペーサ形成シート貼合工程は、スペーサ形成シート３１をスペーサ形成シート用基材シート３３に貼合する工程である。スペーサ形成シート貼合工程では、スペーサ形成シート３１とスペーサ形成シート用基材シート３３とを、ホットメルト接着剤等の接着剤を用いて接着してもよいし、熱溶着してもよい。
また、スペーサ形成シート貼合工程はスペーサ形成シート作製工程と同時でもよい。具体的には、金型内にスペーサ形成シート用基材シート３３を予め配置させておき、可視光線近赤外線吸収性樹脂を成形してスペーサ形成シート３１を形成すると同時に、そのスペーサ形成シート３１をスペーサ形成シート用基材シート３３に貼合してもよい。
【００４４】
溶着工程は、スペーサ形成シート３１のスペーサ３１ｂの天面３１ｃに、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を重ね、可視光線又は近赤外線を可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２に照射することにより、スペーサ形成シート３１に可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を溶着させる工程である。可視光線又は近赤外線は、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を透過させてスペーサ形成シート３１に到達するように照射する。
以下に、可視光線又は近赤外線の照射によって、スペーサ形成シート３１に可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２が溶着する理由について説明する。
スペーサ３１ｂの天面３１ｃに可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を重ねた状態で、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２に可視光線又は近赤外線を照射すると、可視光線又は近赤外線Ｌは、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を透過し、スペーサ３１ｂに達し、主に天面３１ｃの近傍にて吸収される（図５（ａ）参照）。この時点では、天面３１ｃは可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２に貼着していない。可視光線又は近赤外線Ｌがスペーサ３１ｂに吸収されると、吸収した部分Ａにて発熱が生じ、温度が上昇する（図５（ｂ）参照）。その温度上昇により、スペーサ３１ｂの天面３１ｃ近傍が溶融する。それと共に、天面３１ｃに隣接する可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２にも熱が伝わって、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２のスペーサ３１ｂの近傍部Ｂも溶融する（図５（ｃ）参照）。このように、スペーサ３１ｂと可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２との界面付近を溶融することにより、スペーサ３１ｂと可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２とを接合することができる。特に、可視光線又は近赤外線の照射が終了すると、溶融していた部分が固化され、スペーサ３１ｂの天面は、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２との接着面３１ｄとなる（図５（ｄ）参照）。これにより、スペーサ形成シート３１に可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を溶着させることができる。
【００４５】
可視光線は、波長３６０〜８００ｎｍの電磁波であり、近赤外線は、波長８００〜２５００ｎｍの電磁波である。スペーサ形成シート３１に可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を容易に溶着できる点から、可視光線又は近赤外線の光源としては、レーザ発生装置又はキセノンフラッシュランプが好適である。
【００４６】
レーザ発生装置のレーザとしては、固体レーザ（ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ等）、半導体レーザ等を使用できる。レーザにおける可視光線の波長としては、５００ｎｍ以上が好ましく、例えば、５３２ｎｍ等を適用することができ、レーザにおける近赤外線の波長としては、１２００ｎｍ以下が好ましく、例えば、９１４ｎｍ、１０６４ｎｍ等を適用することができる。また、レーザはＱスイッチレーザでもよい。
レーザの周波数はレーザの種類及び波長に応じて異なる。例えば、波長５３２ｎｍのＹＶＯ４可視光線の場合には、レーザ出力１４４ｋＷ、移動速度３０００ｍｍ／ｓのとき、周波数は１５〜４００ｋＨｚであることが好ましく、１００〜４００ｋＨｚであることがより好ましい。周波数が前記下限値以上であれば、スペーサ形成シート３１に可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を充分な接着強度で溶着させることができ、前記上限値以下であれば、スペーサ形成シート３１及び可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の変色を防止できる。
【００４７】
キセノンフラッシュランプは、低圧のキセノンガスを封入した放電灯である。キャパシタに充電した電荷を瞬時にキセノンフラッシュランプ内で放電することで、閃光を発生させることができる。発生する光の波長範囲は広く、具体的には２００〜１２００ｎｍ程度であり、可視光線又は近赤外線も含む。また、キセノンフラッシュランプは照度を高くすることができ、例えば、１０００ｍＷ／ｃｍ２以上にすることができる。したがって、キセノンフラッシュランプは、高照度の可視光線又は近赤外線を発生させることができる。
【００４８】
可視光線又は近赤外線は、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の、スペーサ３１ｂと接触する部分のみに照射してもよいし、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の全面に照射してもよい。
また、可視光線又は近赤外線の照射の際には、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２に、ガラス板等の可視光線近赤外線透過性の板を重ねて、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の位置ずれを防いでもよい。
【００４９】
［Ｚ方向位置検出用電極体作製工程］
Ｚ方向位置検出用電極体作製工程は、Ｚ方向電極用基材シート２１の第１面２１ａにＹ方向電極部２２ａと引き回し配線２４ａと外部接続用端子２４ｂとを形成し、これらの上に絶縁膜２３を形成して、Ｚ方向位置検出用電極体２０を得る工程である。
Ｙ方向電極部２２ａ（パターン状の導電膜２２）の形成方法としては、Ｚ方向電極用基材シート２１の表側の面２１ａ（第１面２１ａ）の少なくとも一部に、パターンのない導電膜を形成した後、その導電膜を所定のパターンとなるようにエッチングする方法が挙げられる。
エッチング方法としては、ケミカルエッチング法（ウェットエッチング法）やレーザエッチング、アルゴンプラズマや酸素プラズマを利用したプラズマエッチング、イオンビームエッチング等のドライエッチング法が適用できる。これらの中でも、Ｙ方向電極部２２ａを微細に形成できる点からレーザエッチングが好ましい。
引き回し配線２４ａ及び外部接続用端子２４ｂの形成方法としては、Ｚ方向電極用基材シート２１の第１面２１ａ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。
絶縁膜２３の形成方法としては、スクリーン印刷、インクジェット印刷等の各種印刷方法を適用することができる。
絶縁膜２３を形成した後には、Ｚ方向位置検出用電極体２０を所定の形状にするために周縁をトリミングしてもよい。
【００５０】
［ＸＹ方向位置検出用電極体作製工程］
ＸＹ方向位置検出用電極体作製工程は、Ｘ方向用電極シート作製工程とＸ方向用電極シート貼合工程とＹ方向用電極シート作製工程とＹ方向用電極シート貼合工程とを有する。
Ｘ方向用電極シート作製工程では、Ｘ方向電極用基材シート４１の第１面４１ａにＸ方向電極部４２ａと引き回し配線４４ａと外部接続用端子４４ｂとを形成し、これらの上に絶縁膜４３を形成することにより、Ｘ方向用電極シート４０ａを得る。
Ｘ方向用電極シート貼合工程では、Ｘ方向電極用基材シート４１の第１面４１ａに、ホットメルト接着剤を印刷又は塗工し、乾燥させてホットメルト接着剤層６２を形成する。次いで、形成したホットメルト接着剤層６２に、Ｚ方向位置検出用電極体２０を貼合した易変形体３０ａを、ホットメルト接着剤層６２と易変形体３０ａの可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の露出面とが接するように重ねる。次いで、ホットメルト接着剤層６２のホットメルト接着剤が溶融する温度で加熱しながら易変形体３０ａにＸ方向用電極シート４０ａを圧着する。これにより、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２にＸ方向用電極シート４０ａを貼合する。
また、予め、シート状のホットメルト接着剤層６２を作製しておき、そのシート状のホットメルト接着剤層６２を、易変形体３０ａとＸ方向用電極シート４０ａとの間に挟み、加熱圧着してもよい。
Ｙ方向用電極シート作製工程では、Ｙ方向電極用基材シート４５の第１面４５ａにＹ方向電極部４６ａと引き回し配線４８ａと外部接続用端子４８ｂとを形成し、これらの上に絶縁膜４７を形成することにより、Ｙ方向用電極シート４０ｂを得る。
Ｙ方向用電極シート貼合工程では、易変形体３０ａに貼合されたＸ方向用電極シート４０ａにＹ方向用電極シート４０ｂを、ホットメルト接着剤層４０ｃによって貼合する。具体的には、Ｘ方向用電極シート４０ａの絶縁膜４３の露出面に、ホットメルト接着剤を印刷又は塗工し、乾燥させてホットメルト接着剤層４０ｃを形成する。次いで、ホットメルト接着剤層４０ｃにＹ方向用電極シート４０ｂのＹ方向電極用基材シート４５を重ねる。次いで、ホットメルト接着剤層４０ｃのホットメルト接着剤が溶融する温度で加熱しながら易変形体３０ａにＸ方向用電極シート４０ａを圧着する。これにより、Ｘ方向用電極シート４０ａにＹ方向用電極シート４０ｂを貼合する。
また、予め、ホットメルト接着剤のシートを作製しておき、そのホットメルト接着剤シートを、Ｘ方向用電極シート４０ａとＹ方向用電極シート４０ｂとの間に挟み、加熱圧着してもよい。
【００５１】
Ｘ方向電極部４２ａ及びＹ方向電極部４６ａの形成方法は、Ｚ方向位置検出用電極体２０のＹ方向電極部２２ａの形成方法と同様である。
引き回し配線４４ａ，４８ａ及び外部接続用端子４４ｂ，４８ｂの形成方法は、Ｚ方向位置検出用電極体２０の引き回し配線２４ａ及び外部接続用端子２４ｂの形成方法と同様である。
絶縁膜４３，４７を形成した後には、Ｘ方向用電極シート４０ａ及びＹ方向用電極シート４０ｂを所定の形状にするために周縁をトリミングしてもよい。
【００５２】
［Ｚ方向位置検出用電極体貼合工程］
Ｚ方向位置検出用電極体貼合工程は、易変形体３０ａの一方の面にＺ方向位置検出用電極体２０を貼合する工程である。
具体的に、Ｚ方向位置検出用電極体貼合工程では、まず、Ｚ方向位置検出用電極体２０の絶縁膜２３の露出面に、ホットメルト接着剤を印刷又は塗工し、乾燥させてホットメルト接着剤層６１を形成する。次いで、形成したホットメルト接着剤層６１に易変形体３０ａのスペーサ形成シート用基材シート３３を重ね、ホットメルト接着剤層６１のホットメルト接着剤が溶融する温度で加熱しながら易変形体３０ａとＺ方向位置検出用電極体２０とを圧着する。これにより、スペーサ形成シート用基材シート３３の露出面にＺ方向位置検出用電極体２０を貼合する。
また、予め、シート状のホットメルト接着剤層６１を作製しておき、そのシート状のホットメルト接着剤層６１を、易変形体３０ａとＺ方向位置検出用電極体２０との間に挟み、加熱圧着してもよい。
【００５３】
［ＸＹ方向位置検出用電極体貼合工程］
本実施形態におけるＸＹ方向位置検出用電極体貼合工程は、易変形体３０ａの他方の露出面にＸＹ方向位置検出用電極体４０を貼合する工程である。具体的に、ＸＹ方向位置検出用電極体貼合工程では、易変形体３０ａを構成する可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２の露出面にＸＹ方向位置検出用電極体４０を貼合する。
【００５４】
易変形体３０ａとＸＹ方向位置検出用電極体４０との貼合では、ＸＹ方向位置検出用電極体４０のＸ方向電極用基材シート４１と易変形体３０ａの可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２とを、ホットメルト接着剤層６２によって貼合する。
ホットメルト接着剤層６２は、Ｘ方向電極用基材シート４１の露出面に予め設けておくことが好ましい。例えば、Ｘ方向電極用基材シート４１の露出面にホットメルト接着剤を印刷又は塗工し、乾燥させてホットメルト接着剤層６２を設けてもよいし、シート状のホットメルト接着剤層６２を形成し、そのシート状のホットメルト接着剤層６２をＸ方向電極用基材シート４１の露出面に貼合してもよい。
【００５５】
ＸＹ方向位置検出用電極体貼合工程は、ＸＹ方向位置検出用電極体作製工程と同時進行してもよい。例えば、Ｘ方向用電極シート４０ａを易変形体３０ａの他方の露出面に貼合した後、そのＸ方向用電極シート４０ａにＹ方向用電極シート４０ｂを貼合してもよい。
【００５６】
［保護層貼合工程］
保護層貼合工程は、上記センサ用積層体に保護層を貼合する工程である。
具体的に、保護層貼合工程では、上記センサ用積層体を構成するＸＹ方向位置検出用電極体４０の絶縁膜４７に保護層５０を、両面粘着テープ５１を用いて貼合する。
【００５７】
［支持板貼合工程］
支持板貼合工程は、上記センサ用積層体に支持板を貼合する工程である。
具体的に、支持板貼合工程では、上記センサ用積層体を構成するＺ方向位置検出用電極体２０のＺ方向電極用基材シート２１に支持板１０を、両面粘着テープ１１を用いて貼合する。これにより、３次元センサ１を得る。
【００５８】
（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、センサ面における指の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のセンサ面内を押圧して決定する。
このとき、ＸＹ方向位置検出用電極体４０及び保護層５０は撓み、その撓みによってスペーサ３１ｂが圧縮変形する。そのため、Ｚ方向位置検出用電極体２０とＸＹ方向位置検出用電極体４０のＸ方向用電極シート４０ａとの距離が短くなる。その際の、導電膜２２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。
【００５９】
（作用効果）
本実施形態では、スペーサ形成シート３１のスペーサ３１ｂをホットメルト接着剤層６２に貼合せず、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２に溶着し、その可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２をホットメルト接着剤層６２に貼合する。そのため、スペーサ３１ｂとホットメルト接着剤層６２とは接しないから、ホットメルト接着剤層６２の厚さが不均一であってもホットメルト接着剤層６２がスペーサ３１ｂ，３１ｂの間に入り込むことはない。したがって、３次元センサ１のセンサ面（最表面）を押圧した際の感触を良好にすることができ、３次元センサ１の反応はセンサ面のいずれの箇所においても同様である。よって、本実施形態では、センサ面を押圧した際の感触が良好でセンサの反応が均一化された３次元センサ１を容易に製造できる。
また、上記の３次元センサ１では、ホットメルト接着剤層６２を介して易変形体３０ａとＸＹ方向位置検出用電極体４０とを貼合している。ホットメルト接着剤層６２を介した易変形体３０ａとＸＹ方向位置検出用電極体４０との貼合は、簡便であり、しかも接着力を高くできる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
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２は、支持板１０とＺ方向位置検出用電極体２０と易変形体３０ｂ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第１実施形態における支持板１０、Ｚ方向位置検出用電極体２０、ＸＹ方向位置検出用電極体４０、保護層５０及びホットメルト接着剤層６１，６２は、第１実施形態における支持板１０、Ｚ方向位置検出用電極体２０、ＸＹ方向位置検出用電極体４０、保護層５０及びホットメルト接着剤層６１，６２と同様である。すなわち、本実施形態は、易変形体３０ｂの形態のみが第１実施形態における易変形体３０ａと異なる。
【００６１】
本実施形態における易変形体３０ｂは、スペーサ形成シート３４と、スペーサ形成シート３４の一方の面に設けられた可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５と、スペーサ形成シート３４の他方の面に設けられてスペーサ形成シート３４を支持するスペーサ形成シート用基材シート３３とを備える。
本実施形態におけるスペーサ形成シート３４は、可視光線近赤外線透過性弾性樹脂を含み且つ可視光線近赤外線吸収剤を含まない可視光線近赤外線透過性樹脂から形成され、シート状のベース部３４ａと、ベース部３４ａの露出面（第２電極体４０側の面）に複数設けられたドット状のスペーサ３４ｂとからなっている。スペーサ３４ｂは、その天面３４ｃが可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５に溶着されている。
可視光線近赤外線透過性弾性樹脂としては、例えば、ウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、スチレン・ブタジエン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体等の熱可塑性エラストマーや、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の熱硬化性エラストマーを使用することができる。
本実施形態における可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５は、樹脂及び可視光線近赤外線吸収剤を含み、意図的に形成した凹凸のない厚さ一定のシートである。また、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５を形成する樹脂は、溶着性が高くなることから、スペーサ形成シート３４を形成する可視光線近赤外線透過性弾性樹脂と同じ分子鎖を有して相溶性を有することが好ましい。
可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５の平均厚さは、２５〜２００μｍであることが好ましく、５０〜１００μｍであることがより好ましい。可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５の厚さが前記下限値以上であれば、取り扱い性が良くなり、前記上限値以下であれば、Ｚ方向位置検出の感度及び検出精度をより向上させることができる。
可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５の厚さの変動幅は、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５の平均厚さの１０％以内であることが好ましい。厚さの変動幅が前記範囲内であれば、Ｚ方向位置検出の感度及び検出精度をより向上させることができる。
【００６２】
（３次元センサの製造方法）
上記３次元センサ２の製造方法としては、易変形体作製工程とＺ方向位置検出用電極体作製工程（第１電極体作製工程）とＸＹ方向位置検出用電極体作製工程（第２電極体作製工程）とＺ方向位置検出用電極体貼合工程（第１電極体貼合工程）とＸＹ方向位置検出用電極体貼合工程（第２電極体貼合工程）と保護層貼合工程と支持板貼合工程とを有する方法が挙げられる。
本実施形態の製造方法におけるＺ方向位置検出用電極体作製工程、Ｚ方向位置検出用電極体貼合工程、保護層貼合工程及び支持板貼合工程は、第１実施形態の製造方法におけるＺ方向位置検出用電極体作製工程、Ｚ方向位置検出用電極体貼合工程、保護層貼合工程及び支持板貼合工程と同様である。
また、本実施形態の製造方法におけるＸＹ方向位置検出用電極体作製工程及びＸＹ方向位置検出用電極体貼合工程は、可視光線近赤外線透過性樹脂シート３２を可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５に置き換えた以外は第１実施形態の製造方法におけるＸＹ方向位置検出用電極体作製工程及びＸＹ方向位置検出用電極体貼合方法と同様である。
【００６３】
［易変形体作製工程］
易変形体作製工程は、スペーサ形成シート作製工程とスペーサ形成シート貼合工程と溶着工程とを有して易変形体３０ｂを作製する工程である。
【００６４】
スペーサ形成シート作製工程は、可視光線近赤外線透過性樹脂を成形してスペーサ形成シート３４を作製する工程である。
スペーサ形成シート作製工程では、シート状のベース部の一方の面にドット状のスペーサを複数形成する金型を使用し、可視光線近赤外線透過性樹脂を成形して、スペーサ形成シート３４を形成する。成形方法としては、例えば、プレス成形法、射出成形法等を適用することができる。
【００６５】
スペーサ形成シート貼合工程は、スペーサ形成シート３４をスペーサ形成シート用基材シート３３に貼合する工程である。スペーサ形成シート貼合工程では、スペーサ形成シート３４とスペーサ形成シート用基材シート３３とを、ホットメルト接着剤等の接着剤を用いて接着してもよいし、熱溶着してもよい。
また、スペーサ形成シート貼合工程はスペーサ形成シート作製工程と同時でもよい。具体的には、金型内にスペーサ形成シート用基材シート３３を予め配置させておき、可視光線近赤外線透過性樹脂を成形してスペーサ形成シート３４を形成すると同時に、そのスペーサ形成シート３４をスペーサ形成シート用基材シート３３に貼合してもよい。
【００６６】
溶着工程は、スペーサ形成シート３４のスペーサ３４ｂの天面３４ｃに、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５を重ね、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５に可視光線又は近赤外線を照射することにより、スペーサ形成シート３４に可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５を溶着させる工程である。可視光線又は近赤外線は、スペーサ形成シート３４を透過させて可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５に到達するように照射する。
【００６７】
可視光線又は近赤外線は、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５の、スペーサ３４ｂと接触する部分のみに照射してもよいし、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５の全面に照射してもよい。
また、可視光線又は近赤外線の照射の際には、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５に、ガラス板等の可視光線近赤外線透過性の板を重ねて、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５の位置ずれを防いでもよい。
【００６８】
（作用効果）
本実施形態では、スペーサ形成シート３４のスペーサ３４ｂをホットメルト接着剤層６２に貼合せず、可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５に溶着し、その可視光線近赤外線吸収性樹脂シート３５をホットメルト接着剤層６２に貼合する。そのため、スペーサ３４ｂとホットメルト接着剤層６２とは接しないから、ホットメルト接着剤層６２の厚さが不均一であってもホットメルト接着剤層６２がスペーサ３４ｂ，３４ｂの間に入り込むことはない。よって、本実施形態では、第１実施形態と同様に、センサ面を押圧した際の感触が良好でセンサの反応が均一化された３次元センサ２を容易に製造できる。
また、上記の３次元センサ２では、ホットメルト接着剤層６２を介して易変形体３０ｂとＸＹ方向位置検出用電極体４０とを貼合している。ホットメルト接着剤層６２を介した易変形体３０ｂとＸＹ方向位置検出用電極体４０との貼合は、簡便であり、しかも接着力を高くできる。
【００６９】
（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易変形体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易変形体が接する。
上記実施形態は、Ｘ方向電極シート及びＹ方向電極シートを備えるＸＹ方向位置検出用電極体が第２電極体であったが、第２電極体は、Ｘ方向電極シート又はＹ方向電極シートからなってもよい。
また、Ｚ方向位置検出用電極体とＸＹ方向位置検出用電極体との配置を入れ替えて、Ｚ方向位置検出用電極体を第２電極体とし、ＸＹ方向位置検出用電極体を第１電極体としても構わない。さらに、第１電極体は、ＸＹ方向位置検出用電極体の代わりに、Ｘ方向電極シート又はＹ方向電極シートからなってもよい。
また、ＸＹ方向位置検出用電極体は、一つの基材シートの片面にＸ方向電極部およびＹ方向電極部を積層して形成してもよく、また、一つの基材シートの両面にＸ方向電極部およびＹ方向電極部をそれぞれ形成してもよい。
また、易変形体は、スペーサ形成シート用基材シートを備えず、スペーサ形成シート及び可視光線近赤外線透過性樹脂シートのみからなってもよい。
易変形体にＺ方向位置検出用電極体及びＸＹ方向位置検出用電極体を貼合する際に使用する接着剤層は、ホットメルト接着剤層でなくてもよく、例えば、溶剤型接着剤から形成された接着剤層、エマルション型接着剤から形成された接着剤層でも構わない。
また、第１電極体又は第２電極体の露出面に、可視光線近赤外線吸収性樹脂シートを積層し、その積層した可視光線近赤外線吸収性樹脂シートにスペーサ形成シートを重ねた後、スペーサ形成シートに向けて可視光線又は近赤外線を照射して、可視光線近赤外線吸収性樹脂シートにスペーサ形成シートを溶着させてもよい。これにより、第１電極体又は第２電極体の露出面に易変形体を設けることができる。
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】
【００７０】
（製造例１）
厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートシート（以下、「ＰＥＴシート」という。）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２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方向電極部を形成した。
次いで、ＰＥＴシート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。
【００７１】
（製造例２）
厚さ５０μｍのＰＥＴシートの一方の面に、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３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方向電極部を形成した。
次いで、ＰＥＴシート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。
【００７２】
（製造例３）
厚さ５０μｍのＰＥＴシートの一方の面に、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４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方向電極部を形成した。
次いで、ＰＥＴシート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。
【００７３】
（製造例４）
シート状のベース部の一方の面に円柱状のドット状のスペーサが複数設けられたスペーサ形成シートを作製可能なプレス成形用下型（温度１００〜１３０℃）に、光吸収性の熱可塑性ポリウレタンシート（シーダム株式会社ＤＵＳ−２０３−ＣＤ（９Ｓ）、厚さ０．１３ｍｍ、ショアＡ硬度：８０）を載せた。次いで、プレス成形用上型を前記下型に向けて下降させ、熱可塑性ポリウレタンシートを挟み、７〜１０ＭＰａの圧力で加圧し、成形した後、冷却して、スペーサ形成シートを得た。
そのスペーサ形成シートのスペーサが形成されていない面に、厚さ５０μｍのＰＥＴシートを、ホットメルト接着剤を介して接着した。
次いで、スペーサ形成シートのスペーサの天面に、可視光線近赤外線透過性の熱可塑性ポリウレタンシート（シーダム株式会社ＤＵＳ−６０５−ＳＤＲ、厚さ０．１０ｍｍ）を載せた。さらに、その熱可塑性ポリウレタンシートの上に位置ずれ防止用のガラス板を載せた。
次いで、レーザ発生装置より波長５３２ｎｍのレーザ光を発生させ、そのレーザ光を、ガラス板を通して可視光線近赤外線透過性の熱可塑性ポリウレタンシートに入射させた。可視光線近赤外線透過性の熱可塑性ポリウレタンシートに入射したレーザ光は光吸収性の熱可塑性ポリウレタンシートに到達し、吸収されることで、発熱が生じる。その熱により、光吸収性の熱可塑性ポリウレタンシートと可視光線近赤外線透過性の熱可塑性ポリウレタンシートを溶融した。その後、レーザ光の照射を停止し、自然冷却して、可視光線近赤外線透過性熱可塑性ポリウレタンシートとスペーサとを溶着させた。
これにより、可視光線近赤外線透過性熱可塑性ポリウレタンシートと円柱状のドット状のスペーサを複数有するスペーサ形成シートとＰＥＴシートからなる易変形体を得た。
【００７４】
（実施例１）
製造例１で得たＺ方向位置検出用電極体の絶縁膜の露出面に、ポリエステル系ホットメルト接着剤をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ１０μｍのホットメルト接着剤層を形成した。
製造例２で得たＸ方向用電極シートのＰＥＴシートの露出面に、ポリエステル系ホットメルト接着剤をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ１０μｍのホットメルト接着剤層を形成した。
製造例３で得たＹ方向用電極シートのＰＥＴシートの露出面に、ポリエステル系ホットメルト接着剤をスクリーン印刷し、加熱乾燥して、厚さ１０μｍのホットメルト接着剤層を形成した。
Ｚ方向位置検出用電極体に設けたホットメルト接着剤層に、製造例４で得た易変形体のＰＥＴシートを接触させ、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで貼合した。
Ｚ方向位置検出用電極体を貼合した易変形体の、可視光線近赤外線透過性熱可塑性ポリウレタンシートの露出面を、Ｘ方向用電極シートに設けたホットメルト接着剤層に接触させ、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで貼合した。これにより、Ｘ方向用電極シートを易変形体に貼合した。
Ｙ方向用電極シートに設けたホットメルト接着剤層に、Ｘ方向用電極シートの絶縁膜を接触させ、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａで貼合した。これにより、ＸＹ方向位置検出用電極体を作製して、３次元センサを得た。
【符号の説明】
【００７５】
１  ３次元センサ
１０  支持板
１１  両面粘着テープ
２０  Ｚ方向位置検出用電極体（第１電極体）
２１  Ｚ方向電極用基材シート
２２  導電膜
２２ａ  Ｙ方向電極部
２３  絶縁膜
２４ａ  引き回し配線
２４ｂ  外部接続用端子
３０ａ，３０ｂ  易変形体
３１，３４  スペーサ形成シート
３１ａ，３４ａ  ベース部
３１ｂ，３４ｂ  スペーサ
３１ｃ，３４ｃ  天面
３２  可視光線近赤外線透過性樹脂シート
３３  スペーサ形成シート用基材シート
３５  可視光線近赤外線吸収性樹脂シート
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
５１  両面粘着テープ
【図１】
2017010144.tif 000003
【図２】
2017010144.tif 000004
【図３】
2017010144.tif 000005
【図４】
2017010144.tif 000006
【図５】
2017010144.tif 000007
【図６】
2017010144.tif 000008