JP2014093253A - 静電容量式センサーシートおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】透明電極と補助電極の品質および信頼性を高めることのできる静電容量式センサーシートおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】光透過性を有する基材2と、基材2の一方の表面に積層された光透過性導電膜11からなる透明電極3と、透明電極3の上に積層された光透過性を有するレジスト層12と、透明電極3よりも電気抵抗が低い金属膜により形成され、透明電極3の周縁の少なくとも一部を覆うようにレジスト層12の上に積層された補助電極4aと、を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、透明電極を備える静電容量式センサーシートおよびその製造方法に関する。
従来、情報端末におけるユーザーインターフェイスを改善する目的で、使用者の指などが触れたことを検出するセンサーシートの様々な構成が検討されている。たとえば、特許文献1には、静電容量方式を用いて人の指などとの間の静電容量の変化を検出するセンサが開示されている。
特許文献1に記載のセンサは、透明電極の外周の少なくとも一部に、透明電極よりも電気抵抗が低い補助電極が設けられており、検出感度のばらつきを抑えることができる。
特開2012−178149号公報
ところで、特許文献1に記載のセンサは、透明電極の上に補助電極を形成するときに、透明電極に傷や汚れを付けてしまうおそれがあった。
また、たとえば、水分散ポリチオフェン誘導体であるPEDOT−PSSで透明電極を構成し、銀ペーストで補助電極を構成した場合、PEDOT−PSSに含まれるスルホン酸の影響によって補助電極が腐食する場合がある。この場合、補助電極と透明電極の間の接着力が減少したり接触抵抗が増大したりし、スイッチの信頼性を損なうおそれがある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、透明電極と補助電極の品質および信頼性を高めることのできる静電容量式センサーシートおよびその製造方法を提供することである。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の一態様は、光透過性を有する基材と、前記基材の少なくとも一方の表面に積層された光透過性導電膜からなる透明電極と、前記透明電極の上に積層された光透過性を有するレジスト層と、前記透明電極よりも電気抵抗が低い薄膜により形成され、前記透明電極の周縁の少なくとも一部を覆うように前記レジスト層の上に積層された補助電極と、を備えることを特徴とする静電容量式センサーシートである。
また、前記透明電極が、PEDOT−PSSを含有する導電インクによって厚み0.1μm〜0.5μmに形成され、前記レジスト層が、前記透明電極より厚く且つ3μm以下の厚みに形成され、前記補助電極が銀ペーストによって形成されていることが好ましい。
本発明の別の態様は、光透過性を有する基材の少なくとも一方の表面に光透過性導電膜を成膜する成膜工程と、透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設定し、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有するレジスト層を積層するレジスト積層工程と、前記光透過性を有する基材に成膜された前記光透過性導電膜のうち、前記レジスト層と重ならない位置にある光透過性導電膜を除去する導電膜除去工程と、前記光透過性導電膜よりも電気抵抗が低い補助電極を、前記電極領域の周縁の少なくとも一部を覆うように前記レジスト層の上に積層する補助電極形成工程と、を備えることを特徴とする静電容量式センサーシートの製造方法である。
また、前記成膜工程では、PEDOT−PSSを含有する導電インクによる厚み0.1μm〜0.5μmの光透過性導電膜を成膜し、前記レジスト積層工程では、インクジェット印刷により、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有する3μm以下の厚みのレジスト層を積層し、前記補助電極形成工程では、銀ペーストにより前記補助電極を形成することが好ましい。
また、前記導電膜除去工程では、プラズマエッチングにより前記光透過性導電膜を除去することが好ましい。
また、前記補助電極に一端が接続される配線を前記光透過性の基材の上に形成する配線形成工程をさらに備えてもよい。
また、前記レジスト積層工程では、透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設定すると共に、配線として機能させる配線領域を前記電極領域とは別の位置に設定し、前記電極領域および前記配線領域と重なる位置にそれぞれ光透過性を有するレジスト層を積層し、前記レジスト積層工程の後に、前記補助電極形成工程を実行すると共に、前記補助電極に一端が接続される配線を前記レジスト層の上に形成する配線形成工程を実行し、前記補助電極形成工程および前記配線形成工程の前または後に前記導電膜除去工程を実行するようにしてもよい。
また、前記レジスト積層工程では、透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設し、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有するレジスト層を積層し、前記レジスト積層工程の後に、前記補助電極形成工程を実行すると共に、配線として機能させる配線領域を前記光透過性を有する基材の上の前記電極領域とは別の位置に設定して、前記配線領域の上に前記補助電極形成工程により形成される補助電極に一端が接続される配線を形成する配線形成工程を実行し、前記補助電極形成工程および前記配線形成工程の後に、前記導電膜除去工程として、前記光透過性を有する基材に成膜された前記光透過性導電膜のうち、前記レジスト層および前記配線と重ならない位置にある光透過性導電膜を除去するようにしてもよい。
本発明のセンサーシートおよびその製造方法によれば、透明電極や補助電極の品質および信頼性を高めることができる。
本発明の第1実施形態の静電容量式センサーシートの平面図である。 図1のA−A線における断面図である。 本発明の第1実施形態の静電容量式センサーシートの製造方法を示すフローチャートである。 同実施形態の製造方法を説明するための図である。 本発明の第2実施形態の静電容量式センサーシートを示す図で、図1のA−A線と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第2実施形態の静電容量式センサーシートの製造方法を示すフローチャートである。 同実施形態の製造方法を説明するための図である。 本発明の第3実施形態の静電容量式センサーシートを示す図で、図1のA−A線と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第3実施形態の静電容量式センサーシートの製造方法を示すフローチャートである。 同実施形態の製造方法を説明するための図である。 (a)は、本発明の第1実施形態の静電容量式センサーシートにおける透明電極を示す平面図、(b)は補助電極を示す平面図、(c)は透明電極と補助電極とを組み合わせた状態を示す平面図である。 図11に示す透明電極及び補助電極の他の構成を示す平面図であり、(a)は透明電極を示す平面図、(b)は補助電極を示す平面図、(c)は透明電極と補助電極とを組み合わせた状態を示す平面図である。 図11に示す透明電極及び補助電極のさらに他の構成を示す平面図であり、(a)は透明電極を示す平面図、(b)は補助電極を示す平面図、(c)は透明電極と補助電極とを組み合わせた状態を示す平面図である。 図11に示す透明電極及び補助電極の他の構成を示す平面図であり、(a)は透明電極を示す平面図、(b)は補助電極を示す平面図、(c)は透明電極と補助電極とを組み合わせた状態を示す平面図である。 インクジェット法によりレジスト層を形成する際に、インクジェット法を利用してレジスト層による絵柄を描いた場合の例を示す平面図である。 透明電極の色とレジスト層の色の重なりによる混色効果について説明するための図である。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態の静電容量式センサーシート1およびその製造方法について説明する。
まず、静電容量式センサーシート1の構成について、図1および図2を参照して説明する。図1は、本実施形態の静電容量式センサーシート1の平面図である。図2は、図1のA−A線における断面図である。なお、図1においては、カバーフイルム8の図示を省略している。
静電容量式センサーシート1は、たとえば液晶ディスプレイのタッチ型入力装置として使用されるものである。
図1および図2に示すように、静電容量式センサーシート1は、基材2と、透明電極3と、レジスト層12と、信号ライン4と、カバーフイルム8とを備えている。
基材2は、光透過性を有する絶縁性材料によって形成されたフイルム状、シート状、若しくは板状の部材である。基材2の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、及びガラスなどの硬質材料や、熱可塑性ポリウレタン、熱硬化性ポリウレタン、シリコーンゴムなどの弾性材料からなるものを好適に用いることができる。
透明電極3は、導電インクを用いて印刷や塗布などにより基材2上に矩形状に形成されており、厚みは0.1μm〜0.5μmに設定されている。透明電極3を構成する導電インクの一例としては、例えば水及びアルコールに分散したPEDOT−PSS(水分散ポリチオフェン誘導体)を用いることができる。
レジスト層12は、光透過性を有する絶縁性材料を含み、透明電極3より厚く且つ3μm以下の厚みを有する層である。また、レジスト層12は、プラズマエッチングに対して耐性を有している。レジスト層12は、光透過性を有する絶縁性材料の流動体がインクジェット印刷によって透明電極3上に印刷されることにより形成されている。本実施形態では、レジスト層12は、紫外線硬化型アクリル樹脂によって形成されている。
また、レジスト層12の厚さが1μm以下であると、静電容量式センサーシート1を薄型化できるとともに、透明電極3と補助電極4aとの間の電気的な接続(高周波信号の伝送)の安定性が高い。
信号ライン4は、透明電極3にレジスト層12を介して誘電接続された補助電極4aと、補助電極4aに一端が接続された配線4bとを有する。なお、本明細書において、誘電接続とは、誘電体を間に挟んで互いに離間して配置された一対の導体による接続である。誘電接続された一対の導体は、キャパシタとして機能し、一対の導体間で高周波信号を伝送する。
補助電極4aは、透明電極3よりも低い電気抵抗を有し、透明電極3の周縁の一部を覆うようにレジスト層12の上に設けられた金属薄膜よりなる電極である。補助電極4aの形状は、基材2の表面と直交する方向から見たときの形状が略矩形状であり、基材2の表面と直交する方向から見た透明電極3の輪郭線上に補助電極4aの輪郭線の一部が位置している。補助電極4aは、透明電極3の周縁上にレジスト層12を介して積層され、透明電極3と誘電接続された状態となっている。補助電極4aの材料としては、銀ペーストが用いられている。
配線4bは、補助電極4aと同じ材料によって形成されている。図1に示すように、配線4bの一端は補助電極4aに接続されており、配線4bの他端は、基材2の周縁部まで延びている。配線4bの他端には、金やカーボンなどからなる接続パッド5が設けられている。接続パッド5は、外部に露出されており、図示しない検出回路との接続に使用される。
図2に示すように、カバーフイルム8は、光透過性を有する樹脂フイルム9の片面に粘着剤10を有するフイルムである。カバーフイルム8の材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレートを挙げることができる。その他、カバーフイルム8の材料として、感光性ドライフイルム、UV硬化型レジスト材、加熱硬化型レジスト材などが採用されてもよい。カバーフイルム8は、透明電極3および信号ライン4を覆うように所定の形状(本実施形態では矩形状)に形成されている。
次に、本発明の第1実施形態の静電容量式センサーシートの製造方法について、上述した構成を備える静電容量式センサーシート1を製造する工程を例に説明する。
図3は、本実施形態の静電容量式センサーシート1の製造方法を示すフローチャート、図4(a)〜(e)は、本実施形態の製造方法により静電容量式センサーシート1を製造する工程を説明するための図である。
静電容量式センサーシート1を製造するためには、まず、図4(a)に示すように、光透過性を有する基材2の一方の表面に、PEDOT−PSSの薄膜11(本実施形態における光透過性導電膜)を成膜する(図3に示すステップS1(成膜工程))。
ステップS1では、基材2の一方の表面にPEDOT−PSSの溶液をグラビア印刷やオフセット印刷などにより印刷する。PEDOT−PSSの溶液は表面の全面に一様に印刷する。基材2上に印刷されたPEDOT−PSSは、その後加熱乾燥や紫外線硬化などの硬化処理が行われて薄膜状となる。
これでステップS1は終了し、レジスト積層工程へ進む。
レジスト積層工程では、図4(b)に示すように、透明電極3として機能させる電極領域3aをPEDOT−PSSの薄膜11上の少なくとも一部に設定する(図3に示すステップS2)。電極領域3aは、静電容量式センサーシート1の製造工程の終了後における透明電極3の位置および形状に基づいて設定する。そして、電極領域3aと重なる位置に、光透過性を有するレジスト層12をインクジェット印刷により形成する(図3に示すステップS2)。この際、インクジェット印刷を利用することで、簡単に1μm以下の厚みのレジスト層12を所定のパターンで形成することができる。
これでレジスト積層工程は終了し、導電膜除去工程(図3に示すステップS4)へ進む。
導電膜除去工程は、レジスト層12をマスクにして、PEDOT−PSSの薄膜11の一部を除去する工程である。導電膜除去工程では、図4(c)に示すように、基材2に成膜されたPEDOT−PSSの薄膜11のうち、レジスト層12と重ならない位置にあるPEDOT−PSSの薄膜11を、プラズマエッチング(ドライエッチング)により除去する。この導電膜除去工程により、電極領域3aにおけるPEDOT−PSSの薄膜11は透明電極3となり、その透明電極3の部分がレジスト層12に保護された形になる。
これで導電膜除去工程は終了し、信号ライン形成去工程(図3に示すステップS5、S6)へ進む。
信号ライン形成工程は、図4(d)に示すように、透明電極3を覆うレジスト層12の上の少なくとも一部に補助電極4aを形成すると共に、所定パターンの配線4bを形成する工程である。補助電極4aは、透明電極3の周縁の少なくとも一部を覆うようにレジスト層12の上に形成される。また、配線4bは、基材2の上に直接形成される。これらの信号ライン4は、銀ペーストを材料としたスクリーン印刷によって一工程で形成される。即ち、本実施形態では、信号ライン形成工程において、補助電極4aを形成する補助電極形成工程(図3に示すステップS5)と、配線4bを形成する配線形成工程(図3に示すステップS6)との両方が同時に行われる。
また、信号ライン形成工程において、接続パッド5(図1参照)がさらに形成される。なお、信号ライン形成工程において、静電容量式センサーシート1の外形形状をトリミングするためのアラインメントマークを配線4aの材料と同一の材料を用いて形成してもよい。
これで信号ライン形成工程は終了し、カバーフイルム貼り付け工程(図3に示すステップS7)へ進む。
カバーフイルム貼り付け工程は、図4(e)に示すように、透明電極3および信号ライン4が形成された基材2に上述のカバーフイルム8を貼り付ける工程である。
カバーフイルム貼り付け工程では、接続パッド5(図1参照)を露出させた状態で透明電極3および信号ライン4をカバーフイルム8で覆うことによって、信号ライン4や透明電極3を保護する。
これでカバーフイルム貼り付け工程は終了し、静電容量式センサーシート1を製造する一連の工程は終了する。
次に、本実施形態の静電容量式センサーシート1の作用について説明する。
この静電容量式センサーシート1では、透明電極3の上をレジスト層12で覆っており、そのレジスト層12の上に銀ペーストによる補助電極4aを形成している。このため、透明電極3を早めの工程でレジスト層12で覆うことによって、信号ライン形成工程において、透明電極3に傷や汚れが付いて機能不良や外観不良を起こすのを防ぐことができ、品質や信頼性を高めることができる。
また、透明電極3と補助電極4aの間にレジスト層12を介在させるので、透明電極3と補助電極4aの直接接触を避けることができ、透明電極3と補助電極4aの材料の組み合わせによって、透明電極3と補助電極4aの境界に悪影響が出るのを防ぐことができる。
例えば、本実施形態では、透明電極3を構成するPEDOT−PSSにスルホン酸が含まれており、補助電極4aを構成する銀ペーストに銀が含まれている。透明電極3と補助電極4aとが直接接触していると、スルホン酸が銀を腐食させる場合があり、補助電極4aを構成する銀ペーストの信頼性に、硫化、酸化、接着力の低下、あるいは接触抵抗の増大等の悪影響を与える可能性がある。
これに対して、レジスト層12の介在により透明電極3と補助電極4aの直接接触が避けられているので、上述の悪影響を防ぐことができる。その結果、製品歩留まりの向上が図れると共に、信頼性の高い静電容量式スイッチの形成が可能となる。また、透明電極3と補助電極4aの直接接触を避けることができることから、透明電極3と補助電極4aの材料選定の自由度を増すことができる。
なお、透明電極3と補助電極4aの間に介在するレジスト層12が絶縁材料で構成される場合であっても、透明電極3と補助電極4aとがレジスト層12を介して誘電接続されることになるため、静電容量式スイッチとしての性能には影響が出ない。すなわち、透明電極3と補助電極4aとは、誘電体となるレジスト層12を間に挟んだキャパシタを構成しており、高周波信号を伝送することができる。特に、インクジェット印刷によって形成されたレジスト層12の厚みは1μm以下であるから、透明電極3と補助電極4aの間が誘電接続される際の感度の顕著な低下がなく、感度の高い静電容量式スイッチが形成可能となる。
また、レジスト層12は光透過性を有するので、静電容量式センサーシート1の透明電極3上にレジスト層12が残った状態でも、透明電極3の光透過性を阻害しない。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態の静電容量式センサーシート1Aおよびその製造方法について説明する。なお、本実施形態では、上述の第1実施形態で説明した静電容量式センサーシート1および静電容量式センサーシート1の製造方法と同様の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図5は、本実施形態の静電容量式センサーシート1Aの構成を示す断面図で、図1のA一A線と同様の断面指示線における断面図である。
図5に示すように、静電容量式センサーシート1Aは、配線4bの下に光透過性導電膜11による下層13が残されており、その上にレジスト層12を介して配線4bが形成されている点で上述の静電容量式センサーシート1と構成が異なっている。
次に、本実施形態の静電容量式センサーシート1Aの製造方法について説明する。
図6は、本実施形態の静電容量式センサーシート1Aの製造方法を示すフローチャート、図7(a)〜(e)は、本実施形態の製造方法の工程を説明するための図である。
本実施形態の製造方法では、図6に示すように、成膜工程(ステップS1)とカバーフイルム貼り付け工程(ステップS7)は第1実施形態の静電容量式センサーシート1の製造方法と同じであるが、途中の工程(ステップS12〜ステップS15)が第1実施形態の静電容量式センサーシート1の製造方法と異なる。
図7(a)に示す成膜工程(図6のステップS1)で、PEDOT−PSSの薄膜11を基材2の表面に形成した後のレジスト積層工程において、図7(b)に示すように、透明電極3として機能させる電極領域3aをPEDOT−PSSの薄膜11上の少なくとも一部に設定すると共に、配線4bとして機能させる配線領域13aを電極領域3aとは別の位置に設定する(図6のステップS12)。電極領域3a及び配線領域13aは、静電容量式センサーシート1Aの製造工程の終了後における透明電極3および配線4bの位置および形状に基づいて設定する。そして、電極領域3aおよび配線領域13aと重なる位置にそれぞれ光透過性を有するレジスト層12をインクジェット印刷により積層する(図6のステップS13)。
これでレジスト積層工程は終了し、信号ライン形成工程(図6に示すステップS14)へ進む。
信号ライン形成工程では、図7(c)に示すように、透明電極3を覆うレジスト層12の上の少なくとも一部に補助電極4aを形成すると共に、配線領域13aに印刷したレジスト層12の上に所定パターンの配線4bを形成する。これらの信号ライン4は、銀ペーストを材料としたスクリーン印刷によって一工程で形成される。
信号ライン形成工程が終了したら、導電膜除去工程(図6に示すステップS15)へ進む。
導電膜除去工程では、図7(d)に示すように、レジスト層12をマスクにしたプラズマエッチングにより、PEDOT−PSSの薄膜11の一部を除去する。この導電膜除去工程により、電極領域3aにおけるPEDOT−PSSの薄膜11は透明電極3となり、その透明電極3の部分がレジスト層12に保護された形になる。また、配線領域13aにおけるPEDOT−PSSの薄膜11は配線4bの下層として残る。
これで導電膜除去工程は終了し、その後、図7(e)に示すように、カバーフイルム貼り付け工程(ステップS7)にてカバーフイルム8を貼り付けることによって、信号ライン4や透明電極3を保護する。これでカバーフイルム貼り付け工程は終了し、静電容量式センサーシート1を製造する一連の工程は終了する。
なお、本実施形態における導電膜除去工程は、補助電極形成工程および配線形成工程(図6のステップS14)の前に実行してもよい。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態の静電容量式センサーシート1Bおよびその製造方法について説明する。なお、本実施形態では、上述の第1実施形態および第2実施形態で説明した静電容量式センサーシート1、1Aおよび静電容量式センサーシート1、1Aの製造方法と同様の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図8は、本実施形態の静電容量式センサーシート1Bの構成を示す断面図で、図1のA一A線と同様の断面指示線における断面図である。
図8に示すように、静電容量式センサーシート1Bは、配線4bの下に光透過性導電膜11による下層13が残されている点で第1実施形態の静電容量式センサーシート1と構成が異なり、光透過性導電膜11による下層13の上に、第2実施形態におけるレジスト層12が形成されていない点で第2実施形態の静電容量式センサーシート1Aと構成が異なっている。
次に、本実施形態の静電容量式センサーシート1Bの製造方法について説明する。
図9は、本実施形態の静電容量式センサーシート1Bの製造方法を示すフローチャート、図10(a)〜(e)は、本実施形態の製造方法の工程を説明するための図である。
本実施形態の製造方法では、図10(a)に示すように、成膜工程(ステップS1)とカバーフイルム貼り付け工程(ステップS7)は第1実施形態の静電容量式センサーシート1の製造方法と同じであるが、途中の工程(ステップS12、S23、S24、S25、S15)が第1実施形態の静電容量式センサーシート1の製造方法と異なる。
図10(a)に示す成膜工程(図9のステップS1)で、PEDOT−PSSの薄膜11を基材2の表面に形成したら、次のレジスト積層工程において、図10(b)に示すように、透明電極3として機能させる電極領域3aをPEDOT−PSSの薄膜11上の少なくとも一部に設定する(図9のステップS12)。電極領域3aは、静電容量式センサーシート1Aの製造工程の終了後における透明電極3の位置および形状に基づいて設定する。そして、電極領域3aと重なる位置に光透過性を有するレジスト層12をインクジェット印刷により積層する(図9のステップS23)。
これでレジスト積層工程は終了し、信号ライン形成工程(図9に示すステップS24、S25)へ進む。
信号ライン形成工程では、図10(c)に示すように、透明電極3を覆うレジスト層12の上の少なくとも一部に補助電極4aを形成する(図9のステップS24)。また、PEDOT−PSSの薄膜11上に、配線4bとして機能させる配線領域13aを電極領域3aとは別の位置に設定して、配線領域13aと重なる位置に所定パターンの配線4bを形成する(図9のステップS25)。これらの信号ライン4は、銀ペーストを材料としたスクリーン印刷によって一工程で形成される。
信号ライン形成工程が終了したら、導電膜除去工程(図9に示すステップS15)へ進む。
導電膜除去工程では、図10(d)に示すように、レジスト層12をマスクにしたプラズマエッチングにより、PEDOT−PSSの薄膜11の一部を除去する。この導電膜除去工程により、電極領域3aにおけるPEDOT−PSSの薄膜11は透明電極3となり、その透明電極3の部分がレジスト層12に保護された形になる。また、配線領域13aにおけるPEDOT−PSSの薄膜11は、配線4bの下層として残る。
これで導電膜除去工程は終了し、その後、図10(e)に示すように、カバーフイルム貼り付け工程(図9のステップS7)にてカバーフイルム8を貼り付けることによって、信号ライン4や透明電極3を保護する。これでカバーフイルム貼り付け工程は終了し、静電容量式センサーシート1Bを製造する一連の工程は終了する。
前記第2実施形態および第3実施形態の静電容量式センサーシート1A、1Bの場合も、透明電極3の上をレジスト層12で覆っており、そのレジスト層12の上に銀ペーストによる補助電極4aを形成しているので、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
たとえば、上述の各実施形態で説明した透明電極の側壁に、補助電極と導通する電極をさらに設けてもよい。このような電極は、たとえば光透過性導電膜を除去する工程が終了した後に、透明電極の側壁に銀ペーストを塗布することによって形成することができる。
また、上記実施形態では、透明電極3を構成する材料がPEDOT−PSSである場合を説明したが、それ以外に、ITO(酸化インジウムスズ)、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)、ポリチオフェン、ポリアニリンなどの光透過性を有する導電性材料を用いることもできる。
また、ポリチオフェン系導電性インクの具体例としては、たとえば、信越ポリマー(株)製、製品名SEPLEGYDA(登録商標)などを好適に用いることができる。このほか、SEPLEGYDA(登録商標)に比して透明性は劣るが、金、銀、銅、ITOなどの金属材料や金属酸化物を含む薄膜、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブを含有した導電性インクなどを採用することもできる。
また、上記実施形態では、光透光性導電膜を除去する方法として、プラズマエッチングを採用したが、ケミカルエッチングやレーザーエッチングなども採用することができる。
また、上記実施形態では、レジスト積層工程でレジスト層12を形成する方法として、インクジェット印刷を採用したが、誘電接続に適した厚さのレジスト層12を形成することができれば、スクリーン印刷等のその他の印刷法も採用可能である。なお、レジスト層12の厚さは50μm程度としてもよい。
また、上記実施形態では、補助電極4aの材料として銀ペーストを採用した場合を説明したが、銅、あるいは金などの金属粒子を含有するインクや、カーボンまたはグラファイトを含有するインク、金属箔などを採用することもできる。上記実施形態では、補助電極4aは、透明電極3に含まれるスルホン酸の影響を受けないので、金属を含んでいてよい。
また、上記実施形態では、図11に分解して示すように、透明電極3を矩形状に形成し、その透明電極3の一辺に沿った輪郭線上に直線帯状の補助電極4aを重ねる場合について説明したが、その他の形状の補助電極を矩形状の透明電極3の上に重ねてもよい。
たとえば、図12(a)ないし図12(c)に示す例では、矩形状の透明電極3の四辺に沿って補助電極14aを矩形枠状に形成し、その補助電極14aを矩形状の透明電極3の上に重ねている。また、図13(a)ないし図13(c)に示す例では、補助電極24aの外側輪郭線は、矩形状の透明電極3に揃えた矩形状に形成し、補助電極24aの内側輪郭線は、円形または楕円形に形成している。
また、図14(a)ないし図14(c)に示す例では、透明電極33を円形または楕円形に形成し、補助電極34aも透明電極33の形状に合わせた円形枠状または楕円形枠状に形成している。
このように、透明電極3、33の形状と補助電極4a、14a、24a、34aの形状の組み合わせは任意に選ぶことができる。
また、レジスト層をインクジェット印刷などの印刷法により形成する場合は、透明電極33の上に、たとえば図15に示すような模様(数字の「5」の絵柄)を描くことも容易にできる。
また、透明電極3、33は、光透過性を有していれば着色されていても構わず、その透明電極3、33の色とインクジェット印刷等により形成するレジスト層12の色との混色効果をもたらすこともできる。混色効果としては、図16に示すように、G(グリーン)、B(ブルー)、R(レッド)の透明材料の3原色の任意の組み合わせにより、C(シアン)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、W(ホワイト)を作ることができる。
従って、たとえばインクジェット印刷により形成した色付きのレジスト層12を透明基板3、33の上に重ねることによって、PEDOT−PSS等による透明電極3、33の着色に対する補色効果により色調を変えることも可能である。
なお、透明電極と補助電極とが直接接触することが好ましくない組み合わせとなる場合に、透明電極と補助電極との間に隙間が空けられた状態で透明電極と補助電極とを保持するスペーサー状の部材(上記実施形態ではレジスト層)が設けられていると、透明電極と補助電極との材質の組み合わせの自由度を高めることができる。すなわち、透明電極と補助電極との材質その他の物性は、上述の実施形態及びその設計変更として具体的に例示されたものには限られない。
例えば、透明電極と補助電極とが直接接触することが好ましくない組み合わせの一例としては、透明電極と補助電極とが直接接触することによりガルバニック腐食(異種金属接触腐食)等の所謂電食が生じる可能性がある組み合わせを挙げることができる。このような組み合わせの一例としては、ITOとアルミニウム合金とが直接接触する例がある。
1、1A、1B 静電容量式センサーシート
2 基材
3 透明電極
3a 電極領域
4a 補助電極
4b 配線
11 光透過性導電膜
12 レジスト層
13a 配線領域

Claims (8)

  1. 光透過性を有する基材と、
    前記基材の少なくとも一方の表面に積層された光透過性導電膜からなる透明電極と、
    前記透明電極の上に積層された光透過性を有するレジスト層と、
    前記透明電極よりも電気抵抗が低い薄膜により形成され、前記透明電極の周縁の少なくとも一部を覆うように前記レジスト層の上に積層された補助電極と、
    を備えることを特徴とする静電容量式センサーシート。
  2. 前記透明電極が、PEDOT−PSSを含有する導電インクによって厚み0.1μm〜0.5μmに形成され、
    前記レジスト層が、前記透明電極より厚く且つ3μm以下の厚みに形成され、
    前記補助電極が銀ペーストによって形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の静電容量式センサーシート。
  3. 光透過性を有する基材の少なくとも一方の表面に光透過性導電膜を成膜する成膜工程と、
    透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設定し、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有するレジスト層を積層するレジスト積層工程と、
    前記光透過性を有する基材に成膜された前記光透過性導電膜のうち、前記レジスト層と重ならない位置にある光透過性導電膜を除去する導電膜除去工程と、
    前記光透過性導電膜よりも電気抵抗が低い補助電極を、前記電極領域の周縁の少なくとも一部を覆うように前記レジスト層の上に積層する補助電極形成工程と、
    を備えることを特徴とする静電容量式センサーシートの製造方法。
  4. 前記成膜工程では、PEDOT−PSSを含有する導電インクによる厚み0.1μm〜0.5μmの光透過性導電膜を成膜し、
    前記レジスト積層工程では、インクジェット印刷により、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有する3μm以下の厚みのレジスト層を積層し、
    前記補助電極形成工程では、銀ペーストにより前記補助電極を形成する
    ことを特徴とする請求項3に記載の静電容量式センサーシートの製造方法。
  5. 前記導電膜除去工程では、プラズマエッチングにより前記光透過性導電膜を除去する
    ことを特徴とする請求項3または4に記載の静電容量式センサーシートの製造方法。
  6. 前記補助電極に一端が接続される配線を前記光透過性の基材の上に形成する配線形成工程をさらに備える
    ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の静電容量式センサーシートの製造方法。
  7. 前記レジスト積層工程では、透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設定すると共に、配線として機能させる配線領域を前記電極領域とは別の位置に設定し、前記電極領域および前記配線領域と重なる位置にそれぞれ光透過性を有するレジスト層を積層し、
    前記レジスト積層工程の後に、前記補助電極形成工程を実行すると共に、前記補助電極に一端が接続される配線を前記レジスト層の上に形成する配線形成工程を実行し、
    前記補助電極形成工程および前記配線形成工程の前または後に前記導電膜除去工程を実行する
    ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の静電容量式センサーシートの製造方法。
  8. 前記レジスト積層工程では、透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設け、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有するレジスト層を積層し、
    前記レジスト積層工程の後に、前記補助電極形成工程を実行すると共に、配線として機能させる配線領域を前記光透過性を有する基材の上の前記電極領域とは別の位置に設定して、前記配線領域の上に前記補助電極形成工程により形成される補助電極に一端が接続される配線を形成する配線形成工程を実行し、
    前記補助電極形成工程および前記配線形成工程の後に、前記導電膜除去工程として、前記光透過性を有する基材に成膜された前記光透過性導電膜のうち、前記レジスト層および前記配線と重ならない位置にある光透過性導電膜を除去する
    ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の請求項静電容量式センサーシートの製造方法。
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