(57)【要約】      （修正有）【課題】カバーを電極が設けられたシートに貼り合わせても、カバーの厚みが小さい部分と大きい部分とで、導体の検出精度に差が生じないようにする。【解決手段】非平坦面を含む第１面１１を有する電子デバイスは、第１基材２１を有し、第１面を構成する第１部材２０と、間隔を空けて第１部材に対向する第２基材３１と、第２基材上に位置する電極３２と、を有する第２部材３０と、第１部材と第２部材との間に位置する樹脂層４０と、を備える。電子デバイスは、下記の関係式が成立する第１領域１３及び第２領域１４を含む。Ｔ１＞Ｔ２、且つ、Ｓ１＜Ｓ２であり、Ｔ１は、第１領域における第１部材の厚み、Ｓ１は、第１領域における第１部材と第２部材の電極との間の距離、Ｔ２は、第２領域における第１部材の厚み、Ｓ２は、第２領域における第１部材と、第２部材の電極との間の距離を表わす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非平坦面を含む第１面を有する電子デバイスであって
第１基材を有し、前記第１面を構成する第１部材と、
間隔を空けて前記第１部材に対向する第２基材と、前記第２基材上に位置する電極と、を有する第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に位置する樹脂層と、を備え、
前記電子デバイスは、下記の関係式が成立する第１領域及び第２領域を含む、電子デバイス。
Ｔ１＞Ｔ２、且つＳ１＜Ｓ２
Ｔ１は、前記第１領域における、前記第１部材の厚み
Ｓ１は、前記第１領域における、前記第１部材と前記第２部材の前記電極との間の距離
Ｔ２は、前記第２領域における、前記第１部材の厚み
Ｓ２は、前記第２領域における、前記第１部材と前記第２部材の前記電極との間の距離
【請求項２】
（Ｓ１＋Ｔ１）に対する（Ｔ２＋Ｓ２）の比率が、８０％以上且つ１２０％以下である、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
（Ｓ１＋Ｔ１）に対する（Ｔ２＋Ｓ２）の比率が、９０％以上且つ１１０％以下である、請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記第２部材の前記電極は、前記第２基材のうち前記第１部材側の面上に位置する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記第２部材の前記電極は、前記第２基材のうち前記第１部材とは反対側の面上に位置する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第１領域において、前記第１面は平坦であり、
前記第２領域において、前記第１面は、凸状の非平坦面又は凹状の非平坦面を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記第１部材の前記第１基材は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂又はオレフィン樹脂の少なくともいずれかを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記樹脂層は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂の少なくともいずれかを含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記樹脂層は、複数の無機粒子を更に含む、請求項８に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記第１部材は、前記第１基材のうち前記第２部材側の面上に位置する加飾層を更に有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１１】
前記第１部材は、前記第１基材のうち前記第１面側の面上に位置するハードコート層を更に有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１２】
前記電子デバイスは、前記非平坦面に接近又は接触する導体を検出する静電容量センサとして機能する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
非平坦面を含む第１面を有する電子デバイスの製造方法であって、
第１基材を有し、前記第１面を構成する第１部材を製造する第１工程と、
第２基材及び前記第２基材上に位置する電極を有する第２部材を製造する第２工程と、
前記第１部材と前記第２部材との間に樹脂層を設けて、前記第１部材と前記第２部材とを組み合わせる第３工程と、を備え、
前記第１工程は、第１凸状型及び第１凹状型を用いて前記第１基材を成型する第１成型工程を少なくとも有し、
前記第２工程は、第２凸状型及び第２凹状型を用いて前記第２基材を成型する第２成型工程を少なくとも有し、
前記第３工程は、第３凸状型に前記第１部材又は前記第２部材の一方を位置付け、第３凹状型に前記第１部材又は前記第２部材の他方を位置付け、前記第１部材と前記第２部材との間に樹脂を射出して、前記樹脂層を成型する第３成型工程を少なくとも有する、製造方法。
【請求項１４】
前記第３成型工程において、前記第３凸状型及び前記第３凹状型のうち前記第１部材が位置付けられた一方の内面と、前記第３凸状型及び前記第３凹状型のうちの他方に位置付けられた前記第２部材の前記電極との間の距離の、最小値に対する最大値の比率が１２０％以下である、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記第３成型工程において、前記第３凸状型及び前記第３凹状型のうち前記第１部材が位置付けられた一方の内面と、前記第３凸状型及び前記第３凹状型のうちの他方に位置付けられた前記第２部材の前記電極との間の距離の、最小値に対する最大値の比率が１１０％以下である、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記第１部材の前記第１基材は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂又はオレフィン樹脂の少なくともいずれかを含む、請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記樹脂層は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂の少なくともいずれかを含む、請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記樹脂層は、複数の無機粒子を更に含む、請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記電子デバイスは、前記非平坦面に接近又は接触する導体を検出する静電容量センサとして機能する、請求項１３乃至１８のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、非平坦面を含む電子デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルセンサやディスプレイなどの電子デバイスにおいては、２つの部材を貼り合わせるという製造方法が採用されることがある。例えば、タッチパネルセンサの作製方法の一例として、電極が設けられたシートとカバーとを接着剤などの樹脂層を用いて貼り合わせる、という方法が知られている。
【０００３】
また近年は、意匠性や利便性を向上させるため、電子デバイスに立体形状を付与することが求められることがある。例えば特許文献１は、電極が設けられたタッチパネルフィルムを成型することにより、主面部及び側面部の両方に電極が設けられた電子デバイスを作製することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７３９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子デバイスにおいては、電子デバイスの表面から電極までの間隔のばらつきが、電気的特性に悪影響を及ぼすことがある。例えばタッチパネルセンサにおいては、カバーの表面から電極までの間隔が位置によってばらついていると、カバーの表面に接近又は接触する導体の検出精度も位置によってばらついてしまう。一方、成型によってカバーなどの部材を作製する場合、カバーを構成する樹脂が成型の際に伸長される程度が、位置によって異なり、この結果、カバーの厚みが位置によってばらつくことになる。このようなカバーを、電極が設けられたシートに貼り合わせると、カバーの厚みが小さい部分と大きい部分とで、導体の検出精度に差が生じてしまう。
【０００６】
本開示の実施形態は、このような課題を解決することができる電子デバイス及びそ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】
本開示の一実施形態は、非平坦面を含む第１面を有する電子デバイスであって第１基材を有し、前記第１面を構成する第１部材と、間隔を空けて前記第１部材に対向する第２基材と、前記第２基材上に位置する電極と、を有する第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に位置する樹脂層と、を備え、前記電子デバイスは、下記の関係式が成立する第１領域及び第２領域を含む、電子デバイスである。
Ｔ１＞Ｔ２、且つＳ１＜Ｓ２
Ｔ１は、前記第１領域における、前記第１部材の厚み
Ｓ１は、前記第１領域における、前記第１部材と前記第２部材の前記電極との間の距離
Ｔ２は、前記第２領域における、前記第１部材の厚み
Ｓ２は、前記第２領域における、前記第１部材と前記第２部材の前記電極との間の距離である。
【０００８】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、（Ｓ１＋Ｔ１）に対する（Ｔ２＋Ｓ２）の比率が、８０％以上且つ１２０％以下であってもよい。
【０００９】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、（Ｓ１＋Ｔ１）に対する（Ｔ２＋Ｓ２）の比率が、９０％以上且つ１１０％以下であってもよい。
【００１０】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、前記第２部材の前記電極は、前記第２基材のうち前記第１部材側の面上に位置していてもよい。
【００１１】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、前記第２部材の前記電極は、前記第２基材のうち前記第１部材とは反対側の面上に位置していてもよい。
【００１２】
本開示の一実施形態による電子デバイスの前記第１領域において、前記第１面は平坦であり、前記第２領域において、前記第１面は、凸状の非平坦面又は凹状の非平坦面を含んでいてもよい。
【００１３】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、前記第１部材の前記第１基材は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂又はオレフィン樹脂の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【００１４】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、前記樹脂層は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【００１５】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、前記樹脂層は、複数の無機粒子を更に含んでいてもよい。
【００１６】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、前記第１部材は、前記第１基材のうち前記第２部材側の面上に位置する加飾層を更に有していてもよい。
【００１７】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、前記第１部材は、前記第１基材のうち前記第１面側の面上に位置するハードコート層を更に有していてもよい。
【００１８】
本開示の一実施形態による電子デバイスにおいて、前記電子デバイスは、前記非平坦面に接近又は接触する導体を検出する静電容量センサとして機能してもよい。
【００１９】
本開示の一実施形態は、非平坦面を含む第１面を有する電子デバイスの製造方法であって、第１基材を有し、前記第１面を構成する第１部材を製造する第１工程と、第２基材及び前記第２基材上に位置する電極を有する第２部材を製造する第２工程と、前記第１部材と前記第２部材との間に樹脂層を設けて、前記第１部材と前記第２部材とを組み合わせる第３工程と、を備え、前記第１工程は、第１凸状型及び第１凹状型を用いて前記第１基材を成型する第１成型工程を少なくとも有し、前記第２工程は、第２凸状型及び第２凹状型を用いて前記第２基材を成型する第２成型工程を少なくとも有し、前記第３工程は、第３凸状型に前記第１部材又は前記第２部材の一方を位置付け、第３凹状型に前記第１部材又は前記第２部材の他方を位置付け、前記第１部材と前記第２部材との間に樹脂を射出して、前記樹脂層を成型する第３成型工程を少なくとも有する、製造方法である。
【００２０】
本開示の一実施形態による電子デバイスの製造方法の前記第３成型工程において、前記第３凸状型及び前記第３凹状型のうち前記第１部材が位置付けられた一方の内面と、前記第３凸状型及び前記第３凹状型のうちの他方に位置付けられた前記第２部材の前記電極との間の距離の、最小値に対する最大値の比率が１２０％以下であってもよい。
【００２１】
本開示の一実施形態による電子デバイスの製造方法の前記第３成型工程において、前記第３凸状型及び前記第３凹状型のうち前記第１部材が位置付けられた一方の内面と、前記第３凸状型及び前記第３凹状型のうちの他方に位置付けられた前記第２部材の前記電極との間の距離の、最小値に対する最大値の比率が１１０％以下であってもよい。
【００２２】
本開示の一実施形態による電子デバイスの製造方法において、前記第１部材の前記第１基材は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂又はオレフィン樹脂の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【００２３】
本開示の一実施形態による電子デバイスの製造方法において、前記樹脂層は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【００２４】
本開示の一実施形態による電子デバイスの製造方法において、前記樹脂層は、複数の無機粒子を更に含んでいてもよい。
【００２５】
本開示の一実施形態による電子デバイスの製造方法において、前記電子デバイスは、前記非平坦面に接近又は接触する導体を検出する静電容量センサとして機能してもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本開示の実施形態によれば、電子デバイスの表面から電極までの間隔が位置によってばらつくことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態に係る静電容量センサを示す断面図である。
【図２Ａ】第１基材を成型する工程を示す図である。
【図２Ｂ】第１基材を成型する工程を示す図である。
【図３Ａ】第２基材を成型する工程を示す図である。
【図３Ｂ】第２基材を成型する工程を示す図である。
【図４Ａ】第１部材と第２部材とを組み合わせる工程を示す図である。
【図４Ｂ】第１部材と第２部材とを組み合わせる工程を示す図である。
【図５】第１の変形例に係る静電容量センサを示す断面図である。
【図６】第２の変形例に係る静電容量センサを示す断面図である。
【図７】第３の変形例に係る静電容量センサを示す断面図である。
【図８】第４の変形例に係る静電容量センサを示す断面図である。
【図９】第５の変形例に係る静電容量センサを示す断面図である。
【図１０】第６の変形例に係る静電容量センサを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本開示の実施形態に係る電子デバイスの構成及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
【００２９】
以下、図１乃至図４Ｂを参照して、本開示の実施の形態について説明する。ここでは、電子デバイスが、電子デバイスに接近又は接触する導体を検出する静電容量センサ１０である例について説明する。静電容量センサ１０は、例えば、自動車のダッシュボードやセンターコンソールに設置される、曲面などの立体的な形状を有するタッチパネル装置である。
【００３０】
静電容量センサ
図１は、静電容量センサ１０を示す断面図である。静電容量センサ１０は、第１面１１と、第１面１１の反対側に位置する第２面１２とを有する。第１面１１は、静電容量センサ１０によって検出される導体が接近又は接触する面である。静電容量センサ１０が例えばセンターコンソールに設置される場合、第１面１１が上面であり第２面１２が下面である。
【００３１】
図１に示すように、第１面１１は、非平坦面を含む。第２面１２も、第１面１１の非平坦面に対応する非平坦面を含んでいてもよい。例えば、図１に示すように第１面１１が凸状の非平坦面を含む場合、第２面１２も同様に凸状の非平坦面を含んでいてもよい。なお、図示はしないが、第２面１２のうち第１面１１の非平坦面に対応する領域は、平坦面であってもよい。
【００３２】
本実施の形態においては、静電容量センサ１０の領域のうち、第１面１１が平坦な領域を第１領域１３と称し、第１面１１が凸状の非平坦面である領域を第２領域１４と称する。「非平坦面」とは、凸面、凹面、湾曲面などである。また、第１領域１３に属する平坦な第１面１１と同一平面上に位置しない平坦な面も、本願における「非平坦面」の概念に包含され得る。このような非平坦面は、後述するように、静電容量センサ１０を構成する部材を成型によって作製することによって得られる。
【００３３】
次に、静電容量センサ１０の層構成について説明する。静電容量センサ１０は、第１部材２０、第２部材３０及び樹脂層４０を備える。
【００３４】
（第１部材）
第１部材２０は、静電容量センサ１０の第１面１１を構成している。第１部材２０は、静電容量センサ１０のカバーとして機能する。第１部材２０は、後述する第１凸状型５１及び第１凹状型５２によって成型されて凸状部分が形成された第１基材２１を有する。
【００３５】
第１基材２１を構成する材料としては、成型が可能な材料を用いることができ、例えば熱可塑性樹脂を用いることができる。第１基材２１を構成する材料の例は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー、ＡＢＳ樹脂などである。
【００３６】
第１基材２１は、透明性を有していてもよい。なお「透明性」とは、第１基材２１の全光線透過率が７０％以上であることを意味している。全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３７５の全光線透過率測定法に準拠して求められ得る。
【００３７】
第１基材２１を構成する材料の比誘電率は、静電容量センサ１０に求められる検出感度などに応じて適切に定められる。例えば、第１基材２１を構成する材料の比誘電率は、２．５以上且つ４．５以下である。
【００３８】
後述する第１凸状型５１及び第１凹状型５２を用いた成型において、第２領域１４に属する第１基材２１は、第１領域１３に属する第１基材２１よりも大きく伸長する。このため、第２領域１４に属する第１部材２０の厚みＴ２は、第１領域１３に属する第１基材２１の厚みＴ１よりも小さい。例えば、厚みＴ２は、厚みＴ１の８０％以下である。また、厚みＴ１は、例えば５００μｍ以上且つ５ｍｍ以下である。また、厚みＴ２は、例えば１００μｍ以上且つ４ｍｍ以下である。
【００３９】
（第２部材）
図１に示すように、第２部材３０は、第２基材３１及び電極３２を含む。第２基材３１は、間隔を空けて第１部材２０に対向するよう配置されている。電極３２は、第２基材３１のうち第１部材２０側の面上に位置する。
【００４０】
第１面１１に人の指などの導体が接近又は接触すると、導体と電極３２との間の静電容量が変化し、この結果、電極３２に流れる電流が変化する。このような電流の変化に基づいて、導体を検出することができる。
【００４１】
電極３２の形状や配置は、静電容量センサ１０に求められる検出分解能などに応じて適切に定められる。例えば、電極３２は、矩形状の導電層を含む。この場合、各電極３２には、各電極３２に電圧を印加するための図示しない配線が接続されている。また、電極３２は、一方向に延びる導電層を含んでいてもよい。
【００４２】
電極３２は、導電性材料を含む。電極３２を構成する導電性材料の例は、銀、銅、アルミ、ニッケル、金などである。電極３２の厚みは、例えば１μｍ以上且つ５０μｍ以下である。
【００４３】
第２基材３１は、電極３２を支持する。第２基材３１は、後述する第２凸状型６１及び第２凹状型６２によって成型されることにより、第１基材２１の凸状部分に対応する凸状部分を有するようになる。
【００４４】
第２基材３１を構成する材料としては、成型が可能な材料を用いることができ、例えば熱可塑性樹脂を用いることができる。第２基材３１を構成する材料の例は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー、ＡＢＳ樹脂などである。
【００４５】
後述する第２凸状型６１及び第２凹状型６２を用いた成型において、第２領域１４に属する第２基材３１は、第１領域１３に属する第２基材３１よりも大きく伸長する。このため、第２領域１４に属する第２基材３１の厚みＴ４は、第１領域１３に属する第２基材３１の厚みＴ３よりも小さい。例えば、厚みＴ４は、厚みＴ３の８０％以下である。また、厚みＴ３は、例えば５００μｍ以上且つ５ｍｍ以下である。また、厚みＴ４は、例えば１００μｍ以上且つ４ｍｍ以下である。
【００４６】
（樹脂層）
樹脂層４０は、第１部材２０と第２部材３０とを組み合わせるために第１部材２０と第２部材３０との間に設けられる層であり、例えば接着剤を含む。第２基材３１は、後述するように、第１部材２０と第２部材３０との間に射出されて成型されることにより、第１部材２０及び第２部材３０に対応する形状を有するようになる。
【００４７】
樹脂層４０を構成する材料としては、射出成型が可能であり、且つ第１部材２０及び第２部材３０に対して接着可能な樹脂材料を用いることができる。樹脂層４０を構成する材料の例は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂、オレフィン樹脂、ポリフタルアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー、ＡＢＳ樹脂などである。
【００４８】
樹脂層４０を構成する樹脂材料の比誘電率は、静電容量センサ１０に求められる検出感度などに応じて適切に定められる。例えば、樹脂層４０を構成する樹脂材料の比誘電率は、２．５以上且つ４．５以下である。
【００４９】
樹脂層４０は、複数の無機粒子を更に含んでいてもよい。複数の無機粒子を添加することにより、樹脂層４０全体の比誘電率を調整し易くなる。無機粒子を構成する無機材料の例は、シリカ、チタン酸バリウム、アルミナ、酸化チタンなどである。
【００５０】
（第１部材と第２部材の電極との位置関係）
以下、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との位置関係について説明する。図１において、符号Ｓ１は、第１領域１３における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離を表す。また、符号Ｓ２は、第２領域１４における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離を表す。
【００５１】
なお、電極３２の厚みが樹脂層４０の厚みに対して極めて小さい場合、本実施の形態における距離Ｓ１は、第１領域１３における第１部材２０の厚みＴ１と樹脂層４０の厚みとの和にほぼ等しい。同様に、距離Ｓ２は、第１領域１３における第１部材２０の厚みＴ２と樹脂層４０の厚みとの和にほぼ等しい。
【００５２】
静電容量センサ１０の第１面１１と電極３２との間の静電容量は、第１面１１と電極３２との間の距離に応じて変化する。例えば、第１面１１と電極３２との間の距離が大きいほど、第１面１１と電極３２との間の静電容量が小さくなる。ここで本実施の形態においては、上述のように、第１領域１３に属する第１基材２１の厚みＴ１が、第２領域１４に属する第１基材２１の厚みＴ２よりも大きい。このため、仮に樹脂層４０の厚みが位置に依らず同一である場合、第１領域１３における第１面１１と電極３２との間の静電容量が、第２領域１４における第１面１１と電極３２との間の静電容量よりも小さくなる。この結果、第１領域１３における導体の検出感度と、第２領域１４における導体の検出感度に差が生じてしまう。
【００５３】
このような課題を考慮し、本実施の形態においては、第１領域１３における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離Ｓ１を、第２領域１４における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離Ｓ２よりも小さくすることを提案する。言い換えると、第１領域１３における樹脂層４０の厚みを、第２領域１４における樹脂層４０の厚みよりも小さくすることを提案する。これによって、第１領域１３における、第１面１１と電極３２との間の距離Ｕ１と、第２領域１４における、第１面１１と電極３２との間の距離Ｕ２との間の差が大きくなることを抑制することができる。このことにより、第１領域１３における導体の検出感度と、第２領域１４における導体の検出感度に差が生じることを抑制することができる。なお、距離Ｕ１は、厚みＴ１と距離Ｓ１の和である。また、距離Ｕ２は、厚みＴ２と距離Ｓ２の和である。
【００５４】
好ましくは、距離Ｓ１及び距離Ｓ２は、距離Ｕ１に対する距離Ｕ２の比率が、８０％以上且つ１２０％以下になるよう定められる。距離Ｕ１に対する距離Ｕ２の比率は、より好ましくは９０％以上且つ１１０％以下であり、更に好ましくは９５％以上且つ１０５％以下である。
【００５５】
上述の厚みＴ１、厚みＴ２、距離Ｓ１、距離Ｓ２、距離Ｕ１、距離Ｕ２などを測定する装置としては、接触式のマイクロゲージ又はダイヤルゲージを用いることができる。
【００５６】
静電容量センサの製造方法
以下、静電容量センサ１０の製造方法の一例について、図２Ａ乃至図４Ｂを参照して説明する。
【００５７】
（第１工程）
まず、第１部材２０を製造する第１工程について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、第１部材２０の第１基材２１を成型する工程を示す図である。
【００５８】
まず、図２Ａに示すように、シート状の第１基材２１を準備する。また、凸部を有する第１凸状型５１と、第１凸状型５１の凸部に対応する凹部を有する第１凹状型５２と、を準備する。このとき、第１基材２１のうち後に静電容量センサ１０の第１面１１側に位置する面が、凹部を有する第１凹状型５２に対向するようにする。図２Ａにおいて、符号Ｄ１は、第１凹状型５２の凹部の開口幅を表す。
【００５９】
次に、第１基材２１を加熱した状態で、図２Ｂに示すように、第１凸状型５１及び第１凹状型５２を用いて第１基材２１を成型して、第１基材２１を部分的に伸長させる。これによって、第１基材２１に、厚みＴ１を有する部分と、厚みＴ１よりも小さい厚みＴ２を有し、凸状に成型された部分と、を形成することができる。
【００６０】
（第２工程）
次に、第２部材３０を製造する第２工程について説明する。
【００６１】
まず、シート状の第２基材３１の面上に電極３２を形成する。例えば、粉末状の銀などの導電性材料及びエポキシ樹脂などのバインダー材料を含む導電性ペーストを、第２基材３１の面上に印刷する。その後、導電性ペーストを焼成する。このようにして、第２基材３１上に電極３２を形成することができる。
【００６２】
続いて、第２基材３１を成型する。図３Ａ及び図３Ｂは、第２基材３１を成型する工程を示す図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいては、第２基材３１に設けられている電極３２を省略している。
【００６３】
まず、図３Ａに示すように、凸部を有する第２凸状型６１と、第２凸状型６１の凸部に対応する凹部を有する第２凹状型６２と、を準備する。図３Ａにおいて、符号Ｄ２は、第２凹状型６２の凹部の開口幅を表す。第２凹状型６２の凹部の開口幅Ｄ２は、上述の第１凹状型５２の凹部の開口幅Ｄ１よりも小さい。
【００６４】
次に、第２基材３１を加熱した状態で、図３Ｂに示すように、第２凸状型６１及び第２凹状型６２を用いて第２基材３１を成型して、第２基材３１を部分的に伸長させる。これによって、第２基材３１に、厚みＴ３を有する部分と、厚みＴ３よりも小さい厚みＴ４を有し、凸状に成型された部分と、を形成することができる。
【００６５】
（第３工程）
次に、第１部材２０と第２部材３０との間に樹脂層４０を設けて、第１部材２０と第２部材３０とを組み合わせる第３工程について説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、第１部材と第２部材とを組み合わせる工程を示す図である。
【００６６】
まず、凸部を有する第３凸状型７１と、凹部を有する第３凹状型７２と、を準備する。第３凸状型７１は、第２基材３１を成型するための上述の第２凸状型６１と同一であってもよい。また、第３凹状型７２は、第１基材２１を成型するための上述の第１凹状型５２と同一であってもよい。
【００６７】
続いて、図４Ａに示すように、第３凹状型７２の内面に第１部材２０を位置付ける。また、第３凸状型７１の内面に第２部材３０を位置付ける。また、第３凸状型７１と第３凹状型７２との間の間隔を調整する調整工程を実施する。
【００６８】
調整工程は、第３凹状型７２の凹部に接する第１部材２０と第２部材３０との間の間隔Ｖ２が、第３凹状型７２の平坦部に接する第１部材２０と第２部材３０との間の間隔Ｖ１よりも大きくなるよう、実施する。これによって、第１部材２０が位置付けられた第３凹状型７２の内面と、第３凹状型７２に位置付けられた第２部材３０の電極３２との間の距離Ｗが、位置によってばらつくことを抑制することができる。例えば、距離Ｗの最小値に対する距離Ｗの最大値の比率を、１２０％以下にすることができる。距離Ｗの最小値に対する距離Ｗの最大値の比率は、より好ましくは１１０％以下であり、更に好ましくは１０５％以下である。
【００６９】
調整工程の後、図４Ｂに示すように、第１部材２０と第２部材３０との間に、樹脂層４０を構成するための樹脂材料を射出する。例えば、加熱されて流動性を有する状態の樹脂材料を、第１部材２０と第２部材３０との間に射出する。その後、樹脂材料を硬化させる。例えば、樹脂材料が光硬化性樹脂を含む場合、樹脂材料に紫外線などの光を照射する。このようにして、第１部材２０と、樹脂層４０を介して第１部材２０に貼りあわされた第２部材３０と、を備える静電容量センサ１０を得ることができる。
【００７０】
本実施の形態によれば、第１部材２０の第１基材２１の厚みに応じて、第１部材２０と第２部材３０との間に位置する樹脂層４０の厚みを調整する。このため、静電容量センサ１０の第１面１１と電極３２との間の距離が位置に応じてばらつくことを抑制することができる。このことにより、静電容量センサ１０における導体の検出感度が位置に応じてばらつくことを抑制することができる。
【００７１】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００７２】
（第１の変形例）
図５は、本変形例に係る静電容量センサ１０を示す断面図である。図５に示すように、第１部材２０は、第１基材２１のうち第２部材３０側の面上に位置する加飾層２２を更に有していてもよい。加飾層２２は、何らかの色を呈するように構成された層である。加飾層２２を設けることにより、静電容量センサ１０の意匠性を高めることができる。加飾層２２は、例えばカーボン、酸化チタン、フタロシアニン系顔料等を含む。
【００７３】
（第２の変形例）
図６は、本変形例に係る静電容量センサ１０を示す断面図である。図６に示すように、第１部材２０は、第１基材２１のうち第１面１１側の面上に位置するハードコート層２３を更に有していてもよい。ハードコート層２３は、第１基材２１よりも高い硬度を有する層である。ハードコート層２３を設けることにより、静電容量センサ１０の第１面１１の耐擦傷性を高めることができる。
【００７４】
ハードコート層２３は、例えばアクリル樹脂やシリカ等の無機粒子を含む。ハードコート層２３の鉛筆硬度は、例えば２Ｈ以上且つ９Ｈ以下である。ハードコート層２３の硬度を測定する装置としては、鉛筆硬度試験機を用いることができる。
【００７５】
（第３の変形例）
上述の実施の形態及び各変形例においては、第２領域１４において、第１面１１が凸状の非平坦面である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図７に示すように、第２領域１４において、第１面１１が凹状の非平坦面であってもよい。
【００７６】
本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、第１領域１３における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離Ｓ１を、第２領域１４における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離Ｓ２よりも小さくする。これによって、第１領域１３における、第１面１１と電極３２との間の距離Ｕ１と、第２領域１４における、第１面１１と電極３２との間の距離Ｕ２との間の差が大きくなることを抑制することができる。このことにより、第１領域１３における導体の検出感度と、第２領域１４における導体の検出感度に差が生じることを抑制することができる。
【００７７】
なお、本変形例においては、第１凸状型５１及び第１凹状型５２を用いて第１基材２１を成型する工程において、第１基材２１のうち後に静電容量センサ１０の第１面１１側に位置する面が、凸部を有する第１凸状型５１に対向するようにする。また、本変形例においては、第１基材２１を成型するための第１凹状型５２の凹部の開口幅Ｄ１が、第２基材３１を成型するための第２凹状型６２の凹部の開口幅Ｄ２よりも小さい。
【００７８】
（第４の変形例）
上述の実施の形態及び各変形例においては、第２部材３０の電極３２が、第２基材３１のうち第１部材２０側の面上に位置する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図８に示すように、第２部材３０の電極３２が、第２基材３１のうち第１部材２０とは反対側の面上に位置していてもよい。
【００７９】
本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、第１領域１３における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離Ｓ１を、第２領域１４における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離Ｓ２よりも小さくする。これによって、第１領域１３における、第１面１１と電極３２との間の距離Ｕ１と、第２領域１４における、第１面１１と電極３２との間の距離Ｕ２との間の差が大きくなることを抑制することができる。このことにより、第１領域１３における導体の検出感度と、第２領域１４における導体の検出感度に差が生じることを抑制することができる。
【００８０】
また、本変形例においては、第２部材３０の電極３２が樹脂層４０に接触しない。このため、加熱されて第１部材２０と第２部材３０との間に射出される樹脂材料の熱が電極３２に伝わることを抑制することができる。このことにより、電極３２の特性が熱によって劣化してしまうことを抑制することができる。また、樹脂層４０に含まれる酸性の添加剤などによって電極３２の特性が劣化してしまうことを抑制することもできる。
【００８１】
（第５の変形例）
上述の実施の形態及び各変形例においては、第１領域１３において、第１面１１は平坦であり、第２領域１４において、第１面１１は、凸状の非平坦面又は凹状の非平坦面を含む例を示した。しかしながら、第１面１１が平坦面を含まない場合にも、本明細書に開示される技術的思想は適用可能である。例えば、図９に示すように、第１領域１３及び第２領域１４がいずれも、成型されて薄くなった第１基材２１を含んでいてもよい。この場合、第２領域１４は、第１領域１３に属する第１基材２１の厚みＴ１よりも小さい厚みＴ２の第１基材２１を含む領域として定義される。例えば、図９に示すように第１基材２１が台形状に成型される場合、第１領域１３は、台形の上底に対応する第１基材２１の部分を含む領域であり、第２領域１４は、台形の脚に対応する第１基材２１の部分を含む領域である。
【００８２】
本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、第１領域１３における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離Ｓ１を、第２領域１４における、第１部材２０と第２部材３０の電極３２との間の距離Ｓ２よりも小さくする。これによって、第１領域１３における、第１面１１と電極３２との間の距離Ｕ１と、第２領域１４における、第１面１１と電極３２との間の距離Ｕ２との間の差が大きくなることを抑制することができる。このことにより、第１領域１３における導体の検出感度と、第２領域１４における導体の検出感度に差が生じることを抑制することができる。
【００８３】
（第６の変形例）
上述の実施の形態及び各変形例においては、第１基材２１が台形状に成型される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１０に示すように、第１基材２１を曲面状に成型してもよい。本変形例においては、第１領域１３において、第１面１１は平坦であり、第２領域１４において、第１面１１は曲面を含む。
【００８４】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【実施例】
【００８５】
次に、本開示の実施形態を実施例により更に具体的に説明するが、本開示の実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【００８６】
（実施例）
まず、第１基材２１として、厚み６５０μｍのポリカーボネート樹脂のシートを準備した。続いて、第１凸状型５１及び第１凹状型５２を用いて、第１基材２１が部分的に伸長されるよう、第１基材２１を加熱成型した。伸張された部分における伸長率は、第１方向及び第１方向に直交する第２方向のいずれにおいても２５０％とした。この結果、第１基材２１のうち伸張された部分の厚みは、１００μｍになった。一方、第１基材２１のうち伸張されていない部分の厚みは、６５０μｍのままであった。
【００８７】
また、第２基材３１として、厚み６５０μｍのポリカーボネート樹脂のシートを準備した。続いて、粉末状の銀を含む銀ペーストを、スクリーン印刷法で、第２基材３１のうち第１基材２１に対向する側の面上に印刷して、電極３２を形成した。電極３２の形状は、一辺１ｃｍの正方形とした。電極３２の厚みは５μｍとした。
【００８８】
続いて、第２凸状型６１及び第２凹状型６２を用いて、第２基材３１が部分的に伸長されるよう、第２基材３１を加熱成型した。第２凸状型６１及び第２凹状型６２としては、この後の工程で第１基材２１と第２基材３１とを貼り合わせて静電容量センサ１０を作製するときに、静電容量センサ１０の第１面１１と第２基材３１上の電極３２との間の距離を位置に依らず９００μｍにすることができるものを用いた。
【００８９】
続いて、第３凸状型７１及び第３凹状型７２を用いて、第１基材２１を含む第１部材２０と、第２基材３１及び電極３２を含む第２部材３０との間に、樹脂層４０を構成するための樹脂材料を射出した。その後、樹脂材料を硬化させて、樹脂層４０を形成した。このようにして、第１部材２０と、樹脂層４０を介して第１部材２０に貼りあわされた第２部材３０と、を備える静電容量センサ１０を作製した。静電容量センサ１０の第１面１１と第２基材３１上の電極３２との間の距離は、位置に依らず９００μｍであった。
【００９０】
（比較例）
上述の実施例の場合と同様にして、第１基材２１を含む第１部材２０を作製した。また、第１基材２１を加熱成型するために用いた凸状型及び凹状型と同一の凸状型及び凹状型を用いて第２基材３１を加熱成型したこと以外は、上述の実施例の場合と同様にして、第２基材３１及び電極３２を含む第２部材３０を作製した。その後、第１部材２０と第２部材３０との間に樹脂材料を射出して樹脂層４０を形成し、静電容量センサ１０を得た。樹脂層４０の厚みは、位置に依らず２５０μｍとした。このため、第１基材２１が伸張されて厚みが１００μｍである部分においては、静電容量センサ１０の第１面１１と電極３２との間の距離が３５０μｍになった。一方、第１基材２１が伸張されておらず厚みが６５０μｍの部分においては、静電容量センサ１０の第１面１１と電極３２との間の距離が９００μｍになった。
【００９１】
（電気特性の評価）
実施例による静電容量センサ１０及び比較例による静電容量センサ１０のそれぞれについて、静電容量センサ１０の第１面１１と電極３２との間の部分の静電容量を、インピーダンスアナライザを用いて測定した。結果、実施例による静電容量センサ１０においては、第１基材２１が伸張された部分及び第１基材２１が伸張されていない部分のいずれにおいても、静電容量が約３ｐＦであった。一方、実施例による静電容量センサ１０においては、第１基材２１が伸張された部分において、静電容量が約７．６ｐＦであり、第１基材２１が伸張されていない部分において、静電容量が約３ｐＦであった。
【００９２】
また、実施例による静電容量センサ１０及び比較例による静電容量センサ１０のそれぞれについて、指と電極３２との間に形成されるコンデンサの充電に要する時間を測定した。具体的には、静電容量センサ１０の第１面１１に指を接触させた状態で、指に対応する位置にある電極３２に１０ＭΩの抵抗器を介して５Ｖを印加した。そして、指と電極３２との間に形成されるコンデンサの電圧の時間変化を、オシロスコープを用いて観察して、コンデンサの電圧が５Ｖになるのに要する時間を測定した。結果、実施例による静電容量センサ１０においては、第１基材２１が伸張された部分及び第１基材２１が伸張されていない部分のいずれにおいても、充電時間が約２００μｓであった。このように、実施例による静電容量センサ１０においては、第１基材２１が伸張された部分と第１基材２１が伸張されていない部分との間で、静電容量センサ１０の応答速度の差は見られなかった。一方、比較例による静電容量センサ１０においては、第１基材２１が伸張された部分において、充電時間が約６００μｓであり、第１基材２１が伸張されていない部分において、充電時間が約２００μｓであった。このように、比較例による静電容量センサ１０においては、第１基材２１が伸張された部分と、第１基材２１が伸張されていない部分との間で、静電容量センサ１０の応答速度の差が見られた。
【符号の説明】
【００９３】
１０  静電容量センサ
１１  第１面
１２  第２面
１３  第１領域
１４  第２領域
２０  第１部材
２１  第１基材
２２  加飾層
２３  ハードコート層
３０  第２部材
３１  第２基材
３２  電極
４０  樹脂層
５１  第１凸状型
５２  第１凹状型
６１  第２凸状型
６２  第２凹状型
７１  第３凸状型
７２  第３凹状型
【図１】
2017228041.tif 000003
【図２Ａ】
2017228041.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2017228041.tif 000009
【図５】
2017228041.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2017228041.tif 000014
【図１０】
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