JP2012227097A - 静電センサシートの製造方法及び静電センサシート - Google Patents

Abstract

【課題】電極パターンの電気的特性を検査する場合に、電極パターンが損傷したり、体裁が悪化するおそれを排除できる静電センサシートの製造方法及び静電センサシートを提供する。
【解決手段】可撓性を有する絶縁基材シート１の製品形態領域２に、少なくとも複数の電極パターン１１を有する導電層１０を形成し、絶縁基材シート１に、少なくとも製品形態領域２と導電層１０との大部を被覆する光透過性の絶縁保護カバー層３０を接着し、その後、絶縁基材シート１の製品形態領域２に沿って絶縁基材シート１と絶縁保護カバー層３０との不要領域を除去する静電センサシートの製造方法であり、導電層１０の各電極パターン１１に導電性の検査ライン２０を接続してその自由端部には製品形態領域２外に位置する導電性の検査端子２１を一体形成し、この検査端子２１にプローブの探針を圧接して電極パターン１１の電気的特性を検査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばコンピュータ機器や自動車搭載機器等の操作に使用される静電センサシートの製造方法及び静電センサシートに関するものである。

従来における静電センサシートは、図６や図７に示すように、絶縁基材シート１の表面に導電層１０が積層され、この導電層１０を形成する複数の電極パターン１１のうち、ユーザに選択された電極パターン１１に導体であるユーザの指が接近した場合に、対向する電極パターン１１と指との間の静電容量の変化を検出し、搭載される機器の操作に資するよう機能する（特許文献１、２参照）。

このような静電センサシートを製造する場合には、先ず、大き目の絶縁基材シート１を用意し、この絶縁基材シート１の表面の製品形態領域２に導電インクを印刷して乾燥硬化させることにより導電層１０を形成し、この導電層１０を形成する複数の電極パターン１１の表面にプローブの尖った探針をそれぞれ直接圧接することにより、各電極パターン１１の抵抗値、換言すれば、電気的特性が良好か否かを検査する。

複数の電極パターン１１の電気的特性を検査して問題のない場合には、絶縁基材シート１の表面に、製品形態領域２と導電層１０を被覆する光透過性の大きい絶縁保護カバー層３０を積層して接着し、その後、絶縁基材シート１の最終的な製品形態領域２に沿って絶縁基材シート１と絶縁保護カバー層３０との不要領域を除去すれば、所定形状の静電センサシートを製造することができる。

特開２００９‐１８７８５４号公報 特開２００８‐２０９３８４号公報

従来における静電センサシートは、以上のように構成され、電極パターン１１の表面にプローブの鋭い探針を直接的に圧接して電気的特性を検査するので、電極パターン１１がプローブの上方からの圧接で損傷したり、電極パターン１１に穴４０が開いて体裁が悪化し、デザイン性を損なうという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、導電層の電極パターンの電気的特性を検査する場合に、電極パターンが損傷したり、体裁が悪化するおそれを有効に排除することのできる静電センサシートの製造方法及び静電センサシートを提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、可撓性を有する絶縁基材シートの製品形態領域に、少なくとも電極パターンを有する導電層を形成し、絶縁基材シートに、少なくとも製品形態領域と導電層の大部を被覆する光透過性の絶縁保護層を積層し、その後、絶縁基材シートの製品形態領域に沿って絶縁基材シートと絶縁保護層との不要領域を除去する静電センサシートの製造方法であって、
導電層の電極パターンに導電性の検査ラインを接続してその自由端部には絶縁基材シートの製品形態領域外に位置する導電性の検査端子を形成し、この検査端子にプローブを接触させて電極パターンの電気的特性を検査することを特徴としている。

なお、絶縁基材シートに絶縁保護層を積層してその周縁部から検査端子を露出させ、この露出した検査端子にプローブを接触させて導電層の電極パターンの電気的特性を検査した後、絶縁基材シートと絶縁保護層との不要領域を除去することができる。
また、検査端子にプローブを接触させて導電層の電極パターンの電気的特性を検査した後、絶縁基材シートに絶縁保護層を積層してその周縁部から検査端子を露出させ、絶縁基材シートと絶縁保護層との不要領域を除去することができる。

また、導電層は、絶縁基材シートの製品形態領域に配列される複数の電極パターンと、この複数の電極パターンにそれぞれ接続される複数の導電引き回しラインとを含み、各電極パターンの周縁部に検査ラインを接続することができる。

また、導電層は、絶縁基材シートの製品形態領域Ｙ方向に一列に連接され、かつＸ方向に所定の間隔で配列される複数のＸ電極パターンと、絶縁基材シートの製品形態領域Ｘ方向に一列に連接され、かつＹ方向に所定の間隔で配列される複数のＹ電極パターンとを含み、一列に連接された複数のＸ電極パターンのうち、一端のＸ電極パターンに導電引き回しラインを接続し、他端のＸ電極パターンの周縁部に検査ラインを接続し、一列に連接された複数のＹ電極パターンのうち、一端のＹ電極パターンに導電引き回しラインを接続するとともに、他端のＹ電極パターンの周縁部には検査ラインを接続することもできる。

また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１ないし４いずれかに記載の静電センサシートの製造方法により静電センサシートを製造することを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における絶縁基材シートと導電層の電極パターンは、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。絶縁基材シートの製品形態領域は、絶縁基材シートの表裏面、表面、裏面のいずれにも形成することができる。また、導電層は、絶縁基材シートに単層構造で積層されても良いし、多層構造で積層されても良い。

導電層の電極パターンは、必要に応じ、平面視で円形、矩形、多角形、Ｉ字形、矢印形等に適宜形成することができる。また、導電層の導電引き回しラインは、電極パターンに対する検査ラインの接続を容易にするため、検査ラインの反対方向や直交方向等、検査ラインから離れて位置することが好ましい。さらに、検査端子にプローブを圧接して電極パターンの電気的特性を検査する作業は、絶縁保護層の積層後が主ではあるが、絶縁保護層の積層前でも良い。

本発明によれば、絶縁基材シートの製品形態領域に導電層を形成するとともに、絶縁基材シートに検査ラインを形成し、導電層の電極パターンと検査ラインとを接続してその自由端部に導電性の検査端子を形成する。電極パターンに検査ラインと検査端子とを一体化した後、電極パターンの代わりに検査端子にプローブを接触させれば、絶縁基材シートに絶縁保護層を積層する作業の前後にかかわらず、電極パターンの電気的特性が良好か否かを検査することができる。

本発明によれば、導電層の電極パターンの電気的特性を検査する際、電極パターンが損傷したり、体裁が悪化するおそれを有効に排除することができるという効果がある。

また、請求項２記載の発明によれば、絶縁基材シートに絶縁保護層を積層して導電層を被覆した後においても、絶縁保護層の存在に拘わらず、導電層の電極パターンの電気的特性を確実に検査することができる。
また、請求項３記載の発明によれば、導電層の複数の電極パターンの電気的特性を検査する際、各電極パターンが損傷したり、体裁が悪化するおそれを有効に排除することが可能になる。

さらに、請求項４記載の発明によれば、列の端に位置するＸ電極パターンと一体化した検査端子にプローブを接触させれば、列を形成する複数のＸ電極パターンの電気的特性を一度にまとめて検査することができるので、検査作業の迅速化や簡略化等が期待できる。同様に、列の端に位置するＹ電極パターンと一体化した検査端子にプローブを接触させれば、列を形成する複数のＹ電極パターンの電気的特性を一度に検査でき、検査作業の迅速化や簡略化等を図ることができる。

本発明に係る静電センサシートの製造方法の実施形態における絶縁基材シートに絶縁保護層を接着した状態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る静電センサシートの製造方法の実施形態における絶縁基材シートに絶縁保護層を接着した状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る静電センサシートの製造方法及び静電センサシートの実施形態における製造した静電センサシートを模式的に示す平面説明図である。 図３の断面説明図である。 本発明に係る静電センサシートの製造方法第２の実施形態を模式的に示す平面説明図である。 従来の静電センサシートの製造方法を模式的に示す平面説明図である。 従来の静電センサシートを模式的に示す断面説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における静電センサシートの製造方法は、図１ないし図４に示すように、可撓性を有する大き目の絶縁基材シート１の製品形態領域２に、少なくとも複数の電極パターン１１を有する導電層１０を形成する際、この導電層１０の複数の電極パターン１１に検査ライン２０をそれぞれ接続してその自由端部には検査端子２１を形成し、絶縁基材シート１に絶縁保護カバー層３０を接着した後に複数の検査端子２１にプローブの探針をそれぞれ圧接して電極パターン１１の電気的特性を検査するようにしている。

絶縁基材シート１は、図１に示すように、例えば耐熱性や強度等に優れるポリエチレンテレフタレート製の薄いフィルムからなり、表面に平面略Ｔ字形の製品形態領域２が必要数区画されており、この製品形態領域２以外の余剰領域が最終的には不要な不要領域とされる。製品形態領域２は、切り取り線やミシン目等により区画された領域でも良いし、これらを有しない想定された領域でも良い。このような絶縁基材シート１は、製品形態領域２の表面に導電層１０と絶縁保護カバー層３０とが順次設けられ、製品形態領域２が抜き加工等されることにより静電センサシートを形成する。

導電層１０は、図１ないし図４に示すように、絶縁基材シート１の製品形態領域２に所定の間隔で横一列に配列される複数の電極パターン１１と、この複数の電極パターン１１の後部周縁にそれぞれ接続される複数本の導電引き回しライン１２とを備え、膜厚の自由度や汎用性を考慮してスクリーン印刷で形成される。各電極パターン１１は、絶縁基材シート１の製品形態領域２に導電性ポリマー等の導電インクがスクリーン印刷されて乾燥硬化することにより、図示しないユーザの指に対応する平面矩形の導電性薄膜に形成され、透明性が選択的に付与される。

複数本の導電引き回しライン１２は、絶縁基材シート１の製品形態領域２に低抵抗の銀ペースト等からなる導電インクがスクリーン印刷されて乾燥硬化することでそれぞれ導電性の線条に形成され、製品形態領域２後方の細長いテール部３に所定の間隔で集約される。各導電引き回しライン１２は、接続される電極パターン１１の位置に応じ、平面略Ｌ字形に屈曲形成されたり、略Ｉ字形に伸長形成され、末端部が他の電子回路との接続に利用される。この導電引き回しライン１２の末端部は、絶縁保護カバー層３０が接着されると、絶縁保護カバー層３０の後部周縁から露出する。

複数本の検査ライン２０は、図１や図２に示すように、絶縁基材シート１やその製品形態領域２付近に強度や硬度に優れるカーボン等が薄くスクリーン印刷されて乾燥硬化することでそれぞれ導電性の細長い線条に形成され、電極パターン１１の前部周縁にそれぞれ重ねて一体化されており、導電引き回しライン１２から離れて導電引き回しライン１２との干渉を回避する。各検査ライン２０は、製品形態領域２の内方向から外方向に伸長してその自由端部が製品形態領域２外に位置し、この自由端部に製品形態領域２外に位置する導電性の検査端子２１が一体形成される。

検査端子２１は、図１に示すように、製品形態領域２外にカーボン等がスクリーン印刷されて乾燥硬化することで小さな平面円形の薄膜に形成され、電極パターン１１の代わりに図示しないプローブの探針に圧接されて電極パターン１１の電気的特性の検査に資するよう機能する。この検査端子２１は、プローブの探針に圧接され、電極パターン１１が検査された後は、不要になるので、検査後の段階で検査ライン２０の一部と共に除去される。

絶縁保護カバー層３０は、図１ないし図４に示すように、例えば耐候性や加工性に優れるアクリル樹脂やポリエチレンテレフタレート製で透明の薄いフィルムからなり、絶縁基材シート１の表面に粘着剤や粘着シートを介し積層接着されて製品形態領域２と導電層１０の大部分を被覆し、導電層１０の複数の電極パターン１１と導電引き回しライン１２の末端部以外の大部分とを視認可能な状態で外部から有効に保護する。

絶縁保護カバー層３０は、製品形態領域２よりも大きく形成され、絶縁基材シート１に積層接着されると、前部周縁から複数の検査端子２１を接触可能に露出させる。そして、絶縁基材シート１の製品形態領域２が抜き加工される場合には、製品形態領域２に対向する対向被覆領域以外の余剰領域が最終的には不要な不要領域として除去される。

上記において、静電センサシートを製造する場合には、先ず、大きい幅広の絶縁基材シート１を用意し、この絶縁基材シート１の表面に区画した製品形態領域２に導電インクをスクリーン印刷して乾燥硬化させることにより導電性の導電層１０を薄く形成し、絶縁基材シート１の表面にカーボンをスクリーン印刷して乾燥硬化させることで導電性の複数本の検査ライン２０を形成するとともに、各検査ライン２０の端部を電極パターン１１の前部周縁に重ねて一体形成し、各検査ライン２０の自由端部にカーボンをスクリーン印刷して乾燥硬化させることで導電性の検査端子２１を一体形成する。

各電極パターン１１に検査ライン２０と検査端子２１とを形成したら、絶縁基材シート１の表面に、製品形態領域２と導電層１０の大部を被覆する透明の絶縁保護カバー層３０を積層接着してその前部周縁から複数の検査端子２１を露出させ（図１参照）、露出した各検査端子２１にプローブの探針を圧接し、各電極パターン１１の電気的特性が良好か否かを検査・評価する。

絶縁保護カバー層３０を積層接着する際、複数本の導電引き回しライン１２の末端部をも被覆すると、後に他の電子回路との接続に支障を来たすこととなるので、絶縁保護カバー層３０の後部周縁から絶縁基材シート１のテール部３末端と複数本の導電引き回しライン１２の末端部とを露出させる。また、検査端子２１にプローブを圧接する際、検査ライン２０と検査端子２１とが複数本の導電引き回しライン１２から遠く離れているので、誤認して導電引き回しライン１２にプローブの探針を絶縁保護カバー層３０を介して圧接することがない。

電極パターン１１の電気的特性を検査して適合しているのを確認したら、絶縁基材シート１の最終的な製品形態領域２に沿って絶縁基材シート１と絶縁保護カバー層３０との不要領域を除去する。この除去作業により、所定の大きさの静電センサシートを製造することができる（図３参照）。絶縁基材シート１と絶縁保護カバー層３０との不要領域は、抜き加工により除去しても良いが、特に限定されるものではなく、例えばレーザの照射等により除去しても良い。

製造された静電センサシートは、所定の機器に操作手段として内蔵され、絶縁保護カバー層３０の表面にユーザの指が圧接し、導電層１０の選択された電極パターン１１に指が接近して対向すると、電極パターン１１と指との間の静電容量が変化するので、この静電容量の変化を検出して制御装置等に出力することにより、所定の機器の操作に資することとなる。

上記によれば、電極パターン１１にプローブの鋭い探針を直接圧接するのではなく、電極パターン１１の代わりに一体化した検査端子２１にプローブの探針を圧接して電極パターン１１の電気的特性を検査するので、電極パターン１１がプローブの圧接により損傷するのを有効に防ぐことができる。また、電極パターン１１に穴４０が開いて静電センサシートの体裁が悪化することもないので、静電センサシートのデザイン性の大幅な向上が期待できる。

また従来においては、絶縁保護カバー層３０を接着した後の段階では、電極パターン１１の電気的特性を検査することができなかったが、本実施形態によれば、接着した絶縁保護カバー層３０の周縁部から複数の検査端子２１が露出するので、絶縁保護カバー層３０の接着後においても、電極パターン１１の電気的特性を確実に検査することができる。

したがって、接着した絶縁保護カバー層３０を部分的に剥離して複数の電極パターン１１を露出させ、この電極パターン１１を検査したり、電極パターン１１の検査後に剥離した絶縁保護カバー層３０を再接着する必要が全くない。また、再接着に伴い、静電センサシートの体裁が悪化して出荷に支障を来たすおそれもない。

また、静電センサシートの最終製造段階で検査端子２１を除去するので、検査端子２１が電極パターン１１と並存してデザイン性を悪化させるのを防止することができる。また、検査端子２１が硬いカーボン製の場合、プローブの探針に圧接されても、検査端子２１が損傷するのを抑制することができる。さらに、検査端子２１が酸化して検査に支障を来たすのを抑制することも可能になる。

次に、図５は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、導電層１０を、絶縁基材シート１のＸ方向に所定の間隔で配列される複数のＸ電極パターン１３と、絶縁基材シート１のＹ方向に所定の間隔で配列される複数のＹ電極パターン１４とからマトリクスに形成し、各Ｘ電極パターン１３と各Ｙ電極パターン１４とをダイヤモンドパターンあるいは半ダイヤモンドパターンに形成するようにしている。

複数のＸ電極パターン１３は、絶縁基材シート１の製品形態領域２におけるＹ方向に電気的に一列に連接され、この列が絶縁基材シート１のＸ方向に所定の間隔で複数配列される。各列の末端に位置するＸ電極パターン１３の周縁部には導電引き回しライン１２が接続され、先端に位置するＸ電極パターン１３の周縁部には検査ライン２０が接続されるとともに、この検査ライン２０の自由端部には製品形態領域２外に位置する導電性の検査端子２１が一体形成される。

また、複数のＹ電極パターン１４は、絶縁基材シート１の製品形態領域２におけるＸ方向に電気的に一列に連接され、この列が絶縁基材シート１のＹ方向に所定の間隔で複数配列される。各列の一端に位置するＹ電極パターン１４には導電引き回しライン１２が接続され、他端に位置するＹ電極パターン１４の周縁部には検査ライン２０が接続されており、この検査ライン２０の自由端部には製品形態領域２外に位置する導電性の検査端子２１が一体形成される。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、各列の端に位置するＸ電極パターン１３と一体化した検査端子２１にプローブの探針を圧接すれば、列を形成する複数のＸ電極パターン１３の電気的特性を一度にまとめて検査することができるのは明らかである。したがって、検査作業の迅速化や簡略化等が大いに期待できる。同様に、各列の端に位置するＹ電極パターン１４と一体化した検査端子２１にプローブの探針を圧接すれば、列を形成する複数のＹ電極パターン１４の電気的特性を一度にまとめて検査することができる。

さらに、Ｘ電極パターン１３やＹ電極パターン１４をダイヤモンドパターンあるいは半ダイヤモンドパターンに形成してこれらを僅かな隙間を介して隣接させれば、ＸＹ方向に多数の電極パターンを密集配置することができるので、静電センサシートの多機能化を図ることが可能となる。

なお、上記実施形態では絶縁基材シート１に導電層１０と絶縁保護カバー層３０とを積層接着したが、ノイズ対策用のグラウンド層を併せて積層形成しても良い。また、導電層１０と検査ライン２０及び検査端子２１との材料は、同一でも良いし、相違しても良い。また、絶縁基材シート１に絶縁保護カバー層３０を直接接着しても良いが、絶縁保護カバー層３０を他の絶縁層等を介し間接的に接着しても良い。

さらに、必要に応じて製造作業の手順を変更し、複数の検査端子２１にプローブの探針を圧接して複数の電極パターン１１の電気的特性を検査し、絶縁基材シート１の表面に絶縁保護カバー層３０を積層接着してその周縁部から複数の検査端子２１を露出させ、その後、絶縁基材シート１と絶縁保護カバー層３０との不要領域を除去することも可能である。

本発明に係る静電センサシートの製造方法及び静電センサシートは、音響機器、家電機器、携帯機器、ゲーム機器、コンピュータ機器、情報通信機器、自動車搭載機器等の分野で使用することができる。

１ 絶縁基材シート
２ 製品形態領域
１０ 導電層
１１ 電極パターン
１２ 導電引き回しライン
１３ Ｘ電極パターン（電極パターン）
１４ Ｙ電極パターン（電極パターン）
２０ 検査ライン
２１ 検査端子
３０ 絶縁保護カバー層（絶縁保護層）

Claims (5)

1. 可撓性を有する絶縁基材シートの製品形態領域に、少なくとも電極パターンを有する導電層を形成し、絶縁基材シートに、少なくとも製品形態領域と導電層の大部を被覆する光透過性の絶縁保護層を積層し、その後、絶縁基材シートの製品形態領域に沿って絶縁基材シートと絶縁保護層との不要領域を除去する静電センサシートの製造方法であって、
   導電層の電極パターンに導電性の検査ラインを接続してその自由端部には絶縁基材シートの製品形態領域外に位置する導電性の検査端子を形成し、この検査端子にプローブを接触させて電極パターンの電気的特性を検査することを特徴とする静電センサシートの製造方法。
2. 絶縁基材シートに絶縁保護層を積層してその周縁部から検査端子を露出させ、この露出した検査端子にプローブを接触させて導電層の電極パターンの電気的特性を検査した後、絶縁基材シートと絶縁保護層との不要領域を除去する請求項１記載の静電センサシートの製造方法。
3. 導電層は、絶縁基材シートの製品形態領域に配列される複数の電極パターンと、この複数の電極パターンにそれぞれ接続される複数の導電引き回しラインとを含み、各電極パターンの周縁部に検査ラインを接続する請求項１又は２記載の静電センサシートの製造方法。
4. 導電層は、絶縁基材シートの製品形態領域Ｙ方向に一列に連接され、かつＸ方向に所定の間隔で配列される複数のＸ電極パターンと、絶縁基材シートの製品形態領域Ｘ方向に一列に連接され、かつＹ方向に所定の間隔で配列される複数のＹ電極パターンとを含み、一列に連接された複数のＸ電極パターンのうち、一端のＸ電極パターンに導電引き回しラインを接続し、他端のＸ電極パターンの周縁部に検査ラインを接続し、一列に連接された複数のＹ電極パターンのうち、一端のＹ電極パターンに導電引き回しラインを接続するとともに、他端のＹ電極パターンの周縁部には検査ラインを接続する請求項１又は２記載の静電センサシートの製造方法。
5. 請求項１ないし４いずれかに記載の静電センサシートの製造方法により製造されたことを特徴とする静電センサシート。

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