JP2014215682A - 静電容量型入力装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造中あるいは製造後の静電気放電により、検出電極やその導電性ナノワイヤ等が損傷するのを抑制し、導電性を向上させ得る安価な静電容量型入力装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】絶縁性の基材１と、基材１に形成される複数の検出電極１０と、基材１に形成されて複数の検出電極１０の周縁部に接続される複数の配線ライン２０とを備え、基材１周縁部の延長接続片２に複数の配線ライン２０を延長配列した静電容量型入力装置であり、基材１表面の銀ナノワイヤ等の導電性ナノワイヤ１１に所定の加工を施すことにより、複数の検出電極１０を間隔をおき形成し、延長接続片２における複数の配線ライン２０の延長部に、複数の接続端子３０を重ねて形成し、複数の接続端子３０にグラウンド用の導電テープ４０を着脱自在に重ねて粘着し、導電テープ４０により、静電気放電に伴う検出電極１０の導電性ナノワイヤ１１の損傷を防止する。【選択図】図２

Description

本発明は、各種の家電製品や自動車の車載装置等に利用される静電容量型入力装置及びその製造方法に関するものである。

従来、静電容量型入力装置を製造する場合には、図示しないが、先ず、大きな基材の表面に銀ナノワイヤインクを塗布して所定の加工を施すことにより、複数の検出電極を間隔をおいて形成し、基材の表面に導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の配線ラインを形成し、各検出電極と配線ラインとを電気的に接続する。基材には、例えば絶縁性を有する透明のフィルムが選択して使用される。また、銀ナノワイヤインクに含有される銀ナノワイヤは、導電性ポリマーよりも光線透過率、導電性、自然な色調に優れ、検出電極に高い透明性を付与する。

検出電極と配線ラインとを接続したら、基材の表面に、複数の検出電極と配線ラインの視認を可能とする透明保護層を積層して粘着し、この透明保護層に、ユーザに剥離される剥離保護紙を着脱自在に粘着した後、基材を製品形状にカットして出荷する（特許文献１、２参照）。透明保護層には、例えば絶縁性や粘着性を有する透明の粘着テープが選択して使用される。

このような静電容量型入力装置は、例えば四輪自動車の車載装置等に設置され、複数の検出電極のうち、選択された任意の検出電極に導体である指が近接すると、任意の検出電極と指との間にキャパシタを形成し、静電容量の変化を検出してスイッチとして機能する。

特開２０１２−２３７７４６号公報 特開２０１２−１５５５１４号公報

従来における静電容量型入力装置は、以上のように絶縁性の基材、透明保護層、及び剥離保護紙が積層されるので、摩擦帯電、剥離帯電、あるいは静電誘導を招きやすく、製造中あるいは製造後の静電気放電（ＥＳＤ）により、悪影響を蒙ることがある。例えば、静電容量型入力装置の製造時に基材に透明保護層を積層すると、静電気放電が生じて極細の銀ナノワイヤを断線させることがある。また、製造された静電容量型入力装置の剥離保護紙をユーザが剥離すると、静電気放電が生じて銀ナノワイヤを断線させたり、検出電極と配線ラインとの接続部を損傷させ、導電性が低下することがある。

銀ナノワイヤの断線を防止するには、銀ナノワイヤの代わりにＩＴＯを使用するという方法が考えられる。しかしながら、この方法の場合には、微細な接続に困難を生じたり、静電容量型入力装置の可撓性が低下し、しかも、ＩＴＯの主原料であるインジウムが希少金属であるため、コストの増大を招くこととなる。

本発明は上記に鑑みなされたもので、製造中あるいは製造後の静電気放電により、検出電極やその導電性ナノワイヤ等が損傷するのを抑制し、導電性を向上させることのできる安価な静電容量型入力装置及びその製造方法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、絶縁性の基材と、この基材に形成される複数の検出電極と、基材に形成されて複数の検出電極の周縁部に接続される複数の配線ラインとを備え、基材の周縁部に延長接続片を設け、この延長接続片に複数の配線ラインを延長して配列した装置であって、
基材上の導電性ナノワイヤに所定の加工を施すことにより、複数の検出電極を間隔をおいて形成し、延長接続片の片面における複数の配線ラインの延長部に、導電性を有する複数の接続端子を重ねて形成し、この複数の接続端子にグラウンド用の導電テープを着脱自在に重ねて粘着し、この導電テープにより、静電気放電に伴う検出電極の導電性ナノワイヤの損傷を防止するようにしたことを特徴としている。

なお、基材に、複数の検出電極と配線ラインの視認を可能とする絶縁性の透明保護層を積層接着し、この透明保護層を剥離可能な絶縁性の剥離保護層で被覆することができる。

また、基材を、光透過性を有する絶縁接着材により重ねて接着される透明の第一、第二の基材とし、これら第一、第二の基材の周縁部に、相互にオーバーラップしないよう延長接続片を設け、
複数の検出電極を、第一の基材の片面Ｘ方向あるいはＹ方向に複数形成される第一の検出電極と、第二の基材の片面Ｙ方向あるいはＸ方向に複数形成される第二の検出電極とから形成し、
複数の配線ラインを、第一の基材の片面に複数形成されて複数の第一の検出電極の周縁部に接続される第一の配線ラインと、第二の基材の片面に複数形成されて複数の第二の検出電極の周縁部に接続される第二の配線ラインとから形成し、
第一の基材の延長接続片に複数の第一の配線ラインを延長して配列し、この複数の第一配線ラインの延長部に、導電性を有する複数の第一の接続端子を重ねて形成するとともに、第二の基材の延長接続片に複数の第二の配線ラインを延長して配列し、この複数の第二の配線ラインの延長部に、導電性を有する複数の第二の接続端子を重ねて形成し、複数の第一、第二の接続端子に、導電テープを着脱自在に重ねて粘着することができる。

また、本発明においては上記課題を解決するため、絶縁性の基材上の導電性ナノワイヤに所定の加工を施すことにより、複数の検出電極を間隔をおいて形成し、基材とその周縁部から突出する延長接続片の片面とに導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の配線ラインを形成し、複数の検出電極と配線ラインとを電気的に接続する静電容量型入力装置の製造方法であって、
延長接続片の片面における複数の配線ラインの延長部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、導電性を有する複数の接続端子を重ねて形成し、延長接続片の最自由端部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、グラウンド用で導電性の静電気対策層を形成し、この静電気対策層を複数の接続端子に導通させることを特徴としている。

なお、基材に透光性樹脂を含有した導電性ナノワイヤを塗布して乾燥させることにより、導電性ナノワイヤ層を形成し、この導電性ナノワイヤ層にエッチングとレーザ加工とを施すことにより、複数の検出電極を間隔をおいて形成することができる。
また、基材に、複数の検出電極と配線ラインの視認を可能とする絶縁性の透明保護層を積層接着し、この透明保護層を剥離可能な絶縁性の剥離保護層で被覆することができる。
また、複数の接続端子にグラウンド用の導電テープを着脱自在に重ねて粘着し、その後、延長接続片の最自由端部の静電気対策層を除去することが可能である。

さらに、基材を第一、第二の基材に分割し、これら第一、第二の基材の周縁部に、相互にオーバーラップしないよう延長接続片を設け、
第一の基材の表面の導電性ナノワイヤに所定の加工を施すことにより、複数の第一の検出電極をＸ方向あるいはＹ方向に配列形成し、第一の基材とその延長接続片の表面とに導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第一の検出電極に導通する第一の配線ラインを複数形成し、第一の基材の延長接続片における各第一の配線ラインの延長部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第一の接続端子を積層形成するとともに、延長接続片の最自由端部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第一の接続端子に導通する静電気対策層を形成し、
第二の基材の表面の導電性ナノワイヤに所定の加工を施すことにより、複数の第二の検出電極をＹ方向あるいはＸ方向に配列形成し、第二の基材とその延長接続片の表面とに導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第二の検出電極に導通する第二の配線ラインを複数形成し、第二の基材の延長接続片における各第二の配線ラインの延長部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第二の接続端子を積層形成するとともに、延長接続片の最自由端部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第二の接続端子に導通する静電気対策層を形成し、
第一、第二の基材を絶縁接着材により積層接着し、これらの第一、第二の接続端子が重ならないよう配列し、第一、第二の接続端子にグラウンド用の導電テープを重ねて粘着し、その後、第一、第二の基材の延長接続片の静電気対策層を除去することが可能である。

ここで、特許請求の範囲における基材は、一枚でも良いし、複数枚でも良く、屈曲性の有無を問わない。複数の検出電極は、必要に応じ、基材の片面や両面に形成することができる。この複数の検出電極は、規則的あるいは不規則に間隔をおいて形成することができる。

各検出電極は、平面円形、楕円形、矩形、多角形等に形成することが可能である。また、延長接続片は、基材の周縁部と一体でも良いし、別部材の別体でも良い。この延長接続片の最自由端部は、複数の接続端子よりも幅広の平面円形、楕円形、矩形、多角形等に形成することができる。また、導電材料を印刷する場合には、例えばスクリーン印刷法、グラビア印刷法、インクジェット法等を採用することが可能である。

本発明によれば、静電容量型入力装置の製造時、あるいは製造後の組立工程等で複数の接続端子に導電テープを粘着してグラウンドしておけば、例え静電気放電が生じても、検出電極の導電性ナノワイヤに作用する高電圧を逃がすことができる。したがって、静電気放電で検出電極の導電性ナノワイヤが損傷したり、検出電極と配線ラインとの接続部が損傷するのを有効に防ぐことができる。

また、本発明によれば、静電容量型入力装置の製造時に導電テープを使用することなく、静電気放電で導電性ナノワイヤが損傷するのを防ぎたい場合には、基材の延長接続片の最自由端部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、グラウンド用の静電気対策層を形成し、この静電気対策層を複数の接続端子に導通させる。

静電気対策層を複数の接続端子に導通させたら、基材に少なくとも透明保護層等の絶縁層を積層して静電容量型入力装置を製造すれば良いが、この際、摩擦帯電、剥離帯電、あるいは静電誘導の生じることがある。しかし、導電性の静電気対策層をグラウンドしておけば、検出電極の導電性ナノワイヤに作用する高電圧を逃がすことができるので、静電気放電で導電性ナノワイヤが損傷するのを抑制することができる。

本発明によれば、静電容量型入力装置の製造中あるいは製造後の静電気放電により、検出電極やその導電性ナノワイヤ等が損傷するのを抑制し、導電性を向上させることができるという効果がある。また、導電性ナノワイヤの代わりに高価なＩＴＯを使用する必要がないので、静電容量型入力装置を安価に製造することができる。

請求項３、４、又は５記載の本発明によれば、静電容量型入力装置の製造中には静電気対策層にグラウンド機能を発揮させ、静電容量型入力装置の製造後には導電テープにグラウンド機能を発揮させるので、電荷のバランスを保つことができる。また、検出電極を色味のある導電性ポリマーではなく、ヘーズ値の小さい銀ナノワイヤ等の導電性ナノワイヤで形成するので、例え検出電極と非検出電極の隙間が広くても、隙間がパターンとして視覚的に見えてしまうことが少ない。また、基材に可撓性を付与して屈曲可能とすれば、設置箇所に静電容量型入力装置を隙間なく適切に設置することが可能になる。

本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法の実施形態における導電テープの粘着前の状態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法の実施形態における導電テープの粘着後の状態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法の実施形態における静電容量型入力装置の出荷状態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法の第２の実施形態における第一の基材を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法の第２の実施形態における第二の基材を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法の第２の実施形態における第一、第二の基材の積層接着状態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法の第２の実施形態における第一、第二の基材の第一、第二の接続端子に導電テープを粘着した状態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法の第２の実施形態における静電容量型入力装置の出荷状態を模式的に示す平面説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における静電容量型入力装置は、図１ないし図３に示すように、絶縁性の薄い基材１と、この基材１に形成されて導体である指に近接される複数の検出電極１０と、基材１に形成されて複数の検出電極１０に接続される複数の配線ライン２０とを備え、基材１の延長接続片２に複数の配線ライン２０を延長配列した静電容量スイッチであり、基材１の導電性ナノワイヤ１１により透明の検出電極１０をパターン形成し、延長接続片２における複数の配線ライン２０の延長部に導電性の接続端子３０を形成し、この複数の接続端子３０にグラウンド用の導電テープ４０を重ねて粘着するようにしている。

基材１は、例えば透明のプラスチックフィルムや各種のガラス板等からなり、その表裏面のいずれかに静電容量型入力装置の輪郭線が描かれ、この輪郭線に沿って打ち抜かれたり、切断されることで形成される。この基材１は、透明のプラスチックフィルムの場合、屈曲可能なポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、塩化ビニル樹脂製のフィルム、芳香族ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、環状ポリオレフィンフィルム、アクリル樹脂フィルム等が使用される。

これらのプラスチックフィルムの中では、寸法安定性、強度、耐熱性、光学特性等に優れるポリエチレンテレフタレートフィルムが最適である。また、基材１の厚さは、特に制限されるものではないが、プラスチックフィルムが使用される場合には、寸法安定性を向上させる観点から、２５〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍ、より好ましくは５０〜１２５μｍ程度とされる。

基材１は、図１ないし図３に示すように、左右横方向に細長い平面矩形に形成され、周縁部後方の中央から細長い平面略Ｔ字形の延長接続片２が屈曲可能に突出する。この延長接続片２は、ポリエチレンテレフタレートフィルムの輪郭線に沿って打ち抜かれたり、切断されることにより形成される。延長接続片２の左右横方向に太く大きく張り出す幅広の最自由端部３は、静電容量型入力装置の製造時には、製造中の静電気放電を防止するグラウンド用で導電性の静電気対策層４が形成され、静電容量型入力装置の出荷時には、不要物として延長接続片２の自由端部５から除去される。

静電気対策層４は、図１や図２に示すように、例えば複数の接続端子３０の形成時に、延長接続片２の最自由端部３の全表面にカーボンブラック等の安価な導電材料がスクリーン印刷されて乾燥硬化することにより、複数の接続端子３０よりも大面積の平面矩形に薄く形成される。この静電気対策層４は、複数の接続端子３０に電気的に導通した状態でグラウンドされることにより、製造時の静電気放電に伴う検出電極１０の導電性ナノワイヤ１１の断線を防止するよう機能する。

延長接続片２の自由端部５の裏面には、延長接続片２に剛性を付与する補強板（図示せず）が選択的に貼着され、この補強板が延長接続片２の図示しない回路基板の電気コネクタに対する挿着を容易にしたり、スペーサとして機能する。補強板は、例えばエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等により、平面矩形に形成される。

このような基材１は、静電気対策層４と複数の接続端子３０とが形成されると、複数の検出電極１０と配線ライン２０の視認を可能とする絶縁性の透明保護層（図示せず）が積層粘着され、透明保護層の表面に、ユーザに剥離される絶縁性の剥離保護紙（図示せず）が着脱自在に粘着される。透明保護層は、例えば透明の両面粘着テープからなり、表面に剥離保護紙が予め粘着されたり、後から粘着される。

複数の検出電極１０は、図１ないし図３に示すように、基材１表面の周縁部以外の大部分の領域にマトリックス（例えば、１×４）に配列形成され、隣り合う検出電極１０と検出電極１０との間に隙間が区画されており、各検出電極１０が導電性ナノワイヤ層により薄い平面円形に形成されるとともに、導電性ナノワイヤ層がバインダである透光性樹脂を含有する導電性ナノワイヤ１１の塗布乾燥により形成される。導電性ナノワイヤ層の透光性樹脂としては、例えばアクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリウレタン、アクリルウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリイミド、ポリビニルアルコール、セルロース、シリコーン等があげられる。

導電性ナノワイヤ１１には、例えば銅、白金、金、銀、ニッケル等からなる金属ナノワイヤ、金属ナノチューブ、シリコンナノワイヤやシリコンナノチューブ、金属酸化物ナノチューブ、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリル等の繊維状物、及びその金属被覆部材が該当する。これらの中では、優れた透明性や導電性を得る観点から、銀を主成分とする金属ナノワイヤ、すなわち銀ナノワイヤが最適である。

導電性ナノワイヤ１１は、特に制限されるものではないが、長軸長さが５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ〜３００μｍであるのが良い。これは、導電性ナノワイヤ１１の長軸長さが５μｍ未満の場合には、金属同士の接合点が減少し、導通性が悪化するからである。

導電性ナノワイヤ１１の短軸長さは、２０〜３００ｎｍ、好ましくは２０〜２５０ｎｍ、より好ましくは２０〜２００ｎｍであるのが良い。これは、導電性ナノワイヤ１１の短軸長さが３００ｎｍを超える場合には、光散乱によりヘーズが目立ち、透明性の低下を招くからである。これら導電性ナノワイヤ１１の長軸長さや短軸長さについては、例えば電子顕微鏡により観察し、任意に選択した複数の導電性ナノワイヤ１１の平均値として求めることが可能である。

検出電極１０の形成に際しては、限定されるものではないが、導電性ナノワイヤ１１による印刷が技術的に困難であるのに鑑み、微細化に適するドライエッチング法とレーザ加工法とが採用される。

複数の配線ライン２０は、図１ないし図３に示すように、基材１の表面に印刷されて検出電極１０の周縁部から延長接続片２まで伸長される。各配線ライン２０は、例えば微細化に資する幅１００μｍ以下の細長い線条に形成されてその一端部２１が平面リング形に形成され、この一端部２１が検出電極１０の周縁部に一体接続される。また、配線ライン２０の中央部２２は、基材１の表面周縁部から延長接続片２の中央部付近まで屈曲しながら伸び、配線ライン２０の他端部２３は、延長接続片２の自由端部５付近に揃えられる。

配線ライン２０は、導電性ナノワイヤ１１ではなく、導電性ナノワイヤ１１よりも光透過性に劣る銀インクで印刷される。これは、導電性ナノワイヤ１１で幅の狭い配線ライン２０を細長く印刷すると、抵抗値が上昇して導電性が悪化し、静電容量型入力装置の感度が低下するので、これを防止するためである。また、銀インクは、酸化しにくく、低抵抗なので、長期の使用が期待できるという理由に基づく。

配線ライン２０の印刷に際しては、量産性の向上や低コスト化を図る観点から、スクリーン印刷法が採用される。但し、特に限定されるものではなく、画像の再現性が高く、高精細な印刷が期待できるグラビア印刷法やインクジェット法等でも良い。

複数の接続端子３０は、図１ないし図３に示すように、例えば延長接続片２における複数の配線ライン２０の延長部表面に導電材料が印刷され、乾燥硬化することにより積層形成される。各接続端子３０は、例えば導電性や補強機能に優れるカーボンブラックにより、細長く印刷され、延長接続片２の静電気対策層４に電気的に導通される。接続端子３０の印刷に際しては、量産性を向上させたり、コストを削減する観点から、スクリーン印刷法が好ましい。但し、特に限定されるものではなく、画像の再現性が高く、高精細な印刷が可能なグラビア印刷法等でも良い。

導電テープ４０は、例えば幅の広い薄いポリエチレンテレフタレートフィルムにカーボン粒子が配合され、剥離テープが剥離可能に粘着されることにより形成され、静電気対策層４と略同じ長さとされる。この導電テープ４０は、図２や図３に示すように、剥離テープが剥離された後、複数の接続端子３０に交差するよう着脱自在に重ねて粘着され、グラウンドされることにより、製造された静電容量型入力装置の静電気放電に伴う検出電極１０の導電性ナノワイヤ１１の断線を防止する。導電テープ４０は、不要になった場合には、ユーザにより複数の接続端子３０から剥離される。

上記において、静電容量型入力装置を製造する場合には、先ず、大きな透明の基材１を用意し、この基材１の全表面に透光性樹脂含有の導電性ナノワイヤ１１を塗工して乾燥させることにより、導電性ナノワイヤ層を形成し、この導電性ナノワイヤ層にドライエッチングとレーザ加工とを順次施すことにより、光透過性を有する複数の検出電極１０を間隔をおいて配列形成する。

こうして複数の検出電極１０を配列形成したら、基材１の表面から不要となった導電性ナノワイヤ層を除去し、基材１と延長接続片２の表面に銀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、複数の配線ライン２０を形成し、各検出電極１０の周縁部に配線ライン２０の一端部２１を電気的に接続する。

次いで、延長接続片２における各配線ライン２０の延長部に、カーボンブラックをスクリーン印刷して乾燥硬化させることにより、導電性の接続端子３０を重ねて積層形成するとともに、延長接続片２の最自由端部３に、カーボンブラックをスクリーン印刷して乾燥硬化させることでグラウンド用の静電気対策層４を形成し、この導電性の静電気対策層４を複数の接続端子３０の端部に導通（図１参照）させ、静電気対策層４をグラウンドする。

静電気対策層４をグラウンドしたら、複数の検出電極１０、配線ライン２０、及び接続端子３０の状態を検査し、基材１と延長接続片２の表面に透明保護層と剥離保護紙とを積層して複数の接続端子３０と静電気対策層４とを露出させ、基材１、透明保護層、及び剥離保護紙を所定の形に打ち抜いて静電容量型入力装置を製造する。

透明保護層や剥離保護紙を積層すると、摩擦帯電、剥離帯電、あるいは静電誘導に伴う静電気放電の生じることがあるが、静電気対策層４を予めグラウンドしておけば、静電気を放出しやすくなり、帯電性が小さくなるので、静電気放電により極細の導電性ナノワイヤ１１が断線するのを防止することができる。

次いで、複数の接続端子３０にグラウンド用の導電テープ４０を重ねて粘着（図２参照）した後、延長接続片２の最自由端部３、すなわち不要となった静電気対策層４を除去（図３参照）すれば、完全な形の静電容量型入力装置を出荷することができる。

出荷された静電容量型入力装置は、ユーザにより導電テープ４０の剥離保護紙が剥離されて組立に供されるが、剥離保護紙の剥離の際、静電気放電の生じることがある。しかし、幅広の長い導電テープ４０を予めグラウンドしておけば、静電気を放出しやすくなり、帯電性が低下するので、静電気放電により導電性ナノワイヤ１１が断線したり、検出電極１０と配線ライン２０との接続部が損傷し、導電性が低下するのを有効に防止することができる。

このような静電容量型入力装置は、複数の接続端子３０から導電テープ４０が剥離され、回路基板の電気コネクタに延長接続片２の自由端部５が挿着されて複数の接続端子３０を導通させた後、複数の検出電極１０のうち、選択された任意の検出電極１０に導体である指が近接すると、任意の検出電極１０と指との間にキャパシタを形成し、静電容量の変化を検出してスイッチとして機能する。

上記によれば、静電容量型入力装置の製造中には静電気対策層４が、静電容量型入力装置の製造後には導電テープ４０がそれぞれグラウンド機能を発揮して電荷のバランスを保つので、静電容量型入力装置が静電気放電により、悪影響を蒙ることがない。したがって、導電性ナノワイヤ１１が断線したり、検出電極１０と配線ライン２０との接続部が損傷して導電性の低下を招くのを防止することができる。また、高価なＩＴＯを使用する必要がないので、微細な接続が可能となり、静電容量型入力装置の可撓性が低下することもなく、しかも、安価な製造が大いに期待できる。

また、検出電極１０を色味のある導電性ポリマーではなく、ヘーズ値の小さい銀ナノワイヤ等の導電性ナノワイヤ１１で形成するので、例え検出電極１０と非検出電極との隙間が広くても、隙間がパターンとして視覚的に見えてしまうことがない。また、延長接続片２の最自由端部３や静電気対策層４を複数の接続端子３０よりも幅広に形成するので、グラウンドのインピーダンス低下が期待できる。

また、基材１が可撓性に優れるので、静電容量型入力装置を隙間なく適切に設置することが可能になる。また、基材１をポリエチレンテレフタレートフィルム等の屈曲可能な材料により形成した場合、静電気対策層４を特殊な工具なしでも簡単に切除することができ、しかも、グラウンドに落とす場合の取り回しが実に容易となる。さらに、配線ライン２０の幅が１００μｍ以下なので、延長接続片２の幅を狭くすることが可能になる。

次に、図４ないし図８は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、基材１を、相対向する光透過性の第一、第二の基材１Ａ・１Ｂに分割し、複数の検出電極１０を、光透過性を有する複数の第一、第二の検出電極１０Ａ・１０Ｂから形成し、複数の配線ライン２０を、複数の第一、第二の配線ライン２０Ａ・２０Ｂから形成するとともに、これら複数の第一、第二の配線ライン２０Ａ・２０Ｂの延長部に導電性の第一、第二の接続端子３０Ａ・３０Ｂをそれぞれ重ねて形成し、これら複数の第一、第二の接続端子３０Ａ・３０Ｂには、静電気放電を防止する導電テープ４０Ａを着脱自在に重ねて粘着するようにしている。

第一の基材１Ａは、基材１と同様の材料からなり、その表裏面のいずれかに静電容量型入力装置の輪郭線が描かれ、この輪郭線に沿って打ち抜かれたり、切断されることにより形成される。この第一基材１Ａの厚さは、特に制限されるものではないが、プラスチックフィルムが使用される場合、寸法安定性を向上させる観点から、２５〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍ、より好ましくは５０〜１２５μｍ程度とされる。

第一の基材１Ａは、図４に示すように、縦長の平面矩形に形成され、周縁部後方の中央からやや一側方に偏位した箇所に平面略Ｌ字形の延長接続片２Ａが屈曲可能に一体形成される。この延長接続片２Ａの横方向に太く大きく張り出す幅広の最自由端部３Ａは、図４ないしや図８に示すように、静電容量型入力装置の製造時には、製造中の静電気放電を防止するグラウンド用の静電気対策層４Ａが形成され、静電容量型入力装置の出荷時には、不要物として延長接続片２Ａの自由端部５Ａから除去される。

静電気対策層４Ａは、例えば第一の接続端子３０Ａの形成時に、延長接続片２Ａの最自由端部３Ａの全表面にカーボンブラック等の安価な導電材料がスクリーン印刷されて乾燥硬化することにより、複数の第一の接続端子３０Ａよりも大面積の平面矩形に薄く形成される。この静電気対策層４Ａは、第一の接続端子３０Ａに電気的に導通した状態でグラウンドされることにより、製造時の静電気放電に伴う導電性ナノワイヤ１１の断線を防止する。

延長接続片２Ａの自由端部５Ａの裏面には、延長接続片２Ａに剛性を付与する補強板（図示せず）が選択的に貼着され、この補強板が延長接続片２Ａの図示しない回路基板の電気コネクタに対する挿着を容易にしたり、スペーサとして機能する。

第二の基材１Ｂは、図５に示すように、基本的には第一の基材１Ａと同様の大きさ・形状に形成されるが、周縁部後方の中央からやや他側方に偏位した箇所に平面略Ｌ字形の延長接続片２Ｂが屈曲可能に一体形成され、この延長接続片２Ｂの横方向に太く大きく張り出す幅広の最自由端部３Ｂの全表面に、複数の第二の接続端子３０Ｂよりも大面積の静電気対策層４Ｂが形成される。延長接続片２Ｂの最自由端部３Ｂは、延長接続片２Ａの最自由端部３Ａの反対側の方向に突出する。

このような第一、第二の基材１Ａ・１Ｂは、図６に示すように、第一の基材１Ａの表面に第二の基材１Ｂが光透過性を有する絶縁接着材により重ねて積層接着され、その後、第二の基材１Ｂの表面に絶縁性の透明保護層が積層粘着され、この透明保護層の表面に絶縁性の剥離保護紙が着脱自在に粘着される。第一の基材１Ａに第二の基材１Ｂが積層接着されると、第一、第二の基材１Ａ・１Ｂの延長接続片２Ａ・２Ｂは、相互にオーバーラップすることなく、間隔をおいて左右に並べて配列される。また、光透過性を有する絶縁接着材としては、例えばアクリル系の透明の絶縁接着剤や両面粘着シート等があげられる。

複数の第一の検出電極１０Ａは、図４や図６に示すように、第一の基材１Ａ表面の周縁部以外の領域のＹ方向に所定のピッチで配列形成される複数のＹ検出電極ライン１２を備え、各Ｙ検出電極ライン１２がＸ方向に所定のピッチで一列に並ぶ複数のＹ検出電極１３により連接形成されており、各Ｙ検出電極１３が指のタッチ操作の対象とされる。

各Ｙ検出電極１３は、導電性ナノワイヤ層により薄い平面略菱形あるいは半菱形に形成され、導電性ナノワイヤ層が透光性樹脂を含有する導電性ナノワイヤ１１の塗布乾燥により形成される。導電性ナノワイヤ１１は、制限されるものではないが、長軸長さが５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ〜３００μｍ、短軸長さが２０〜３００ｎｍ、好ましくは２０〜２５０ｎｍ、より好ましくは２０〜２００ｎｍが良い。このＹ検出電極１３の形成に際しては、限定されるものではないが、微細化に適するドライエッチング法とレーザ加工法とが採用される。

複数の第二の検出電極１０Ｂは、図５や図６に示すように、第二の基材１Ｂ表面の周縁部以外の領域のＸ方向に所定のピッチで配列形成される複数のＸ検出電極ライン１２Ｂを備え、各Ｘ検出電極ライン１２ＢがＹ方向に所定のピッチで一列に並ぶ複数のＸ検出電極１３Ｂにより連接形成されており、各Ｘ検出電極１３Ｂが指のタッチ操作の対象となる。各Ｘ検出電極１３Ｂは、Ｙ検出電極１３同様に形成されるが、第一、第二の基材１Ａ・１Ｂが積層されると、平面視で複数のＹ検出電極１３間に位置する。

複数の第一の配線ライン２０Ａは、図４や図６に示すように、第一の基材１Ａの表面に印刷されて複数のＹ検出電極ライン１２の周縁部から延長接続片２Ａまで伸長される。この第一の配線ライン２０Ａは、導電性ナノワイヤ１１ではなく、導電性ナノワイヤ１１よりも光透過性に劣る銀インクでスクリーン印刷あるいはグラビア印刷される。

各第一の配線ライン２０Ａは、例えば微細化に資する幅１００μｍ以下の細長い線条に形成されてその一端部２１ＡがＹ検出電極ライン末端のＹ検出電極１３の周縁部に一体接続されており、中央部２２Ａが第一の基材１Ａの表面周縁部から延長接続片２Ａの中央部付近まで屈曲しながら伸長する。第一の配線ライン２０Ａの他端部２３Ａは、延長接続片２Ａの自由端部５Ａ付近に位置し、第一の接続端子３０Ａが印刷される。

複数の第二の配線ライン２０Ｂは、図５や図６に示すように、第二の基材１Ｂの表面に印刷されて複数のＸ検出電極ライン１２Ｂの周縁部から延長接続片２Ｂまで伸長される。この第二の配線ライン２０Ｂも、導電性ナノワイヤ１１よりも光透過性に劣る銀インクでスクリーン印刷あるいはグラビア印刷される。

各第二の配線ライン２０Ｂは、例えば微細化に資する幅１００μｍ以下の細長い線条に形成されてその一端部２１ＢがＸ検出電極ライン末端のＸ検出電極１３Ｂの周縁部に一体接続されており、中央部２２Ｂが第二の基材１Ｂの表面周縁部から延長接続片２Ｂの中央部付近まで伸長する。第二の配線ライン２０Ｂの他端部２３Ｂは、延長接続片２Ｂの自由端部５Ｂ付近に位置し、第二の接続端子３０Ｂが印刷される。

第一の接続端子３０Ａは、図４や図６に示すように、例えば各第一の配線ライン２０Ａの延長部表面に導電材料が印刷され、乾燥硬化することにより積層形成される。この第一の接続端子３０Ａは、例えば導電性や補強機能に優れるカーボンブラックにより、細長く印刷され、第一の基材１Ａの静電気対策層４Ａに電気的に導通される。第一の接続端子３０Ａの印刷は、量産性を向上させたり、コストを削減する観点から、スクリーン印刷法が最適だが、画像の再現性が高く、高精細な印刷が可能なグラビア印刷法等でも良い。

第二の接続端子３０Ｂは、図５や図６に示すように、例えば各第二の配線ライン２０Ｂの延長部表面に導電材料が印刷され、乾燥硬化することにより積層形成される。この第二の接続端子３０Ｂも、カーボンブラックにより細長く印刷され、第二の基材１Ｂの静電気対策層４Ｂに電気的に導通される。第二の接続端子３０Ｂを印刷する場合にも、第一の接続端子３０Ａ同様、スクリーン印刷法又はグラビア印刷法等が採用される。

導電テープ４０Ａは、図７や図８に示すように、例えば幅の広い薄いポリエチレンテレフタレートフィルムにカーボン粒子が配合され、剥離テープが剥離可能に粘着されることにより形成され、静電気対策層４Ａから静電気対策層４Ｂまでの長さと略同じ長さとされる。この導電テープ４０Ａは、剥離テープが剥離された後、複数の第一、第二の接続端子３０Ａ・３０Ｂに交差するよう着脱自在に重ねて粘着され、グラウンドされることにより、製造された静電容量型入力装置の静電気放電に伴う導電性ナノワイヤ１１の断線を防止する。

上記において、静電容量型入力装置を製造する場合には、先ず、大きな透明の第一の基材１Ａを用意し、この第一の基材１Ａの全表面に透光性樹脂含有の導電性ナノワイヤ１１を塗工して乾燥させることにより、導電性ナノワイヤ層を形成し、この導電性ナノワイヤ層にドライエッチングとレーザ加工とを順次施すことにより、複数のＹ検出電極１３を間隔をおいて配列形成する。

複数のＹ検出電極１３を配列形成したら、第一の基材１Ａの表面から不要となった導電性ナノワイヤ層を除去し、第一の基材１Ａとその延長接続片２Ａの表面とに銀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、複数の第一の配線ライン２０Ａを形成し、各Ｘ検出電極ライン末端のＹ検出電極１３の周縁部に第一の配線ライン２０Ａを電気的に接続する。

次いで、延長接続片２Ａにおける各第一の配線ライン２０Ａの延長部に、カーボンブラックをスクリーン印刷して乾燥硬化させることにより、導電性の第一の接続端子３０Ａを重ねて積層形成するとともに、延長接続片２Ａの最自由端部３Ａに、カーボンブラックをスクリーン印刷して乾燥硬化させることでグラウンド用の静電気対策層４Ａを形成し、この導電性の静電気対策層４Ａを各第一の接続端子３０Ａの端部に導通させる。

上記作業に前後して大きな透明の第二の基材１Ｂを用意し、この第二の基材１Ｂの全表面に透光性樹脂含有の導電性ナノワイヤ１１を塗工して乾燥させることにより、導電性ナノワイヤ層を形成し、この導電性ナノワイヤ層にドライエッチングとレーザ加工とを順次施すことにより、複数のＸ検出電極１３Ｂを間隔をおいて配列形成する。

複数のＸ検出電極１３Ｂを配列形成したら、第二の基材１Ｂの表面から不要の導電性ナノワイヤ層を除去し、第二の基材１Ｂとその延長接続片２Ｂの表面とに銀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、複数の第二の配線ライン２０Ｂを形成し、各Ｙ検出電極ライン末端のＸ検出電極１３Ｂの周縁部に第二の配線ライン２０Ｂを電気的に接続する。

次いで、延長接続片２Ｂにおける各第二の配線ライン２０Ｂの延長部に、カーボンブラックをスクリーン印刷して乾燥硬化させることにより、導電性の第二の接続端子３０Ｂを重ねて積層形成するとともに、延長接続片２Ｂの最自由端部３Ｂに、カーボンブラックをスクリーン印刷して乾燥硬化させることでグラウンド用の静電気対策層４Ｂを形成し、この導電性の静電気対策層４Ｂを各第二の接続端子３０Ｂの端部に導通させる。

次いで、第一、第二の基材１Ａ・１Ｂを絶縁接着材により積層接着してこれら１Ａ・１Ｂの静電気対策層４Ａ・４Ｂをグラウンドし、露出した第二の基材１Ｂと延長接続片２Ａ・２Ｂとの表面に透明保護層と剥離保護紙を積層して第一、第二の接続端子３０Ａ・３０Ｂと静電気対策層４Ａ・４Ｂとを露出させ、第一、第二の基材１Ａ・１Ｂ、透明保護層、及び剥離保護紙を打ち抜いて静電容量型入力装置を製造する。この際、延長接続片２Ａ・２Ｂが間隔をおいて配列されるので、第一、第二の接続端子３０Ａ・３０Ｂは、重ならないよう配列される。

透明保護層や剥離保護紙を積層すると、摩擦帯電、剥離帯電、あるいは静電誘導に伴う静電気放電の生じることがあるが、第一、第二の基材１Ａ・１Ｂの静電気対策層４Ａ・４Ｂを予めグラウンドしておけば、静電気を放出しやすくなり、帯電性が小さくなるので、静電気放電により極細の導電性ナノワイヤ１１が断線するのを防止することができる。

次いで、第一、第二の接続端子３０Ａ・３０Ｂにグラウンド用の導電テープ４０Ａを重ねて粘着（図７参照）した後、延長接続片２Ａ・２Ｂの最自由端部３Ａ・３Ｂ、すなわち静電気対策層４Ａ・４Ｂをそれぞれ除去（図８参照）すれば、完全な形の静電容量型入力装置を出荷することができる。

出荷された静電容量型入力装置は、ユーザにより導電テープ４０Ａの剥離保護紙が剥離され、組立工程に供されるが、剥離保護紙の剥離の際、静電気放電の生じることがある。しかし、幅広の長い導電テープ４０Ａを予めグラウンドしておけば、静電気を放出しやすくなり、帯電性が低下するので、静電気放電により導電性ナノワイヤ１１が断線したり、検出電極１０と配線ライン２０との接続部が損傷し、導電性が低下するのを有効に防止することができる。その他の部分については、上記実施形態と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、ＸＹ方向に複数のＹ検出電極１３とＸ検出電極１３Ｂとが配列形成されるので、ＸＹ方向における高精度な位置検出が期待でき、しかも、マルチタッチにも容易に対応可能なタッチパネルを得ることができるのは明らかである。

なお、上記実施形態では基材１としてＰＥＴフィルムを好適に使用したが、何らこれに限定されるものではなく、例えば無延伸のＰＥＴフィルムや加工性に優れる光学用のポリカーボネートフィルム（ＰＣフィルム）等を使用しても良い。また、屈曲性等を特に要しない場合には、厚い樹脂パネル等でも良い。また、基材１、第一、第二の基材１Ａ・１Ｂの全表面に導電性ナノワイヤ層を形成するのではなく、表面に導電性ナノワイヤ層が予め形成された基材１、第一、第二の基材１Ａ・１Ｂを使用しても良い。

また、延長接続片２の最自由端部５にカーボンブラックをスクリーン印刷して乾燥硬化させることにより、静電気対策層４を形成したが、銀インク等をスクリーン印刷して乾燥硬化させることにより、平面矩形の静電気対策層４を薄く形成しても良い。また、銀インクをグラビア印刷等して乾燥硬化させ、平面矩形の静電気対策層４を薄く形成しても良い。また、複数の検出電極１０を１×４のマトリックスに配列したが、これに限定されるものではなく、例えば１×３、２×３、３×３等のマトリックスに配列することも可能である。

また、静電容量型入力装置の製造中には静電気対策層４にグラウンド機能を発揮させても良いが、複数の接続端子３０の形成後、この複数の接続端子３０に導電テープ４０を粘着し、静電容量型入力装置の製造中にも導電テープ４０にグラウンド機能を発揮させ、最自由端部３や静電気対策層４の形成を省略することも可能である。また、第一の基材１Ａに複数のＹ検出電極１３を配列するのではなく、第一の基材１Ａに複数のＸ検出電極１３Ｂを配列し、第二の基材１Ｂに複数のＹ検出電極１３を配列することも可能である。

さらに、上記実施形態では基材１から延長接続片２を突出させたが、例えば基材１の延長接続片２を省略し、基材１の周縁部後方の中央に、複数の配線ライン２０の中央部２２にそれぞれ積層する接続端子３０を形成し、この複数の接続端子３０に別体のフレキブルプリント基板（ＦＰＣ）の末端部に位置する接続端子を異方性導電膜（ＡＣＦ）あるいはゴムコネクタ等の電気コネクタにより接続することもできる。

本発明に係る静電容量型入力装置及びその製造方法は、例えば電気電子、映像機器、家電製品、コンピュータ機器、ゲーム機器、自動車、情報通信機器、複写機、各種時計等の製造分野で使用される。

１ 基材
１Ａ 第一の基材
１Ｂ 第二の基材
２ 延長接続片
２Ａ 延長接続片
２Ｂ 延長接続片
３ 最自由端部
３Ａ 最自由端部
３Ｂ 最自由端部
４ 静電気対策層
４Ａ 静電気対策層
４Ｂ 静電気対策層
５ 自由端部
５Ａ 自由端部
５Ｂ 自由端部
１０ 検出電極
１０Ａ 第一の検出電極
１０Ｂ 第二の検出電極
１１ 導電性ナノワイヤ
１２ Ｙ検出電極ライン
１２Ｂ Ｘ検出電極ライン
１３ Ｙ検出電極
１３Ｂ Ｘ検出電極
２０ 配線ライン
２０Ａ 第一の配線ライン
２０Ｂ 第二の配線ライン
３０ 接続端子
３０Ａ 第一の接続端子
３０Ｂ 第二の接続端子
４０ 導電テープ
４０Ａ 導電テープ

Claims (5)

1. 絶縁性の基材と、この基材に形成される複数の検出電極と、基材に形成されて複数の検出電極の周縁部に接続される複数の配線ラインとを備え、基材の周縁部に延長接続片を設け、この延長接続片に複数の配線ラインを延長して配列した静電容量型入力装置であって、
   基材上の導電性ナノワイヤに所定の加工を施すことにより、複数の検出電極を間隔をおいて形成し、延長接続片の片面における複数の配線ラインの延長部に、導電性を有する複数の接続端子を重ねて形成し、この複数の接続端子にグラウンド用の導電テープを着脱自在に重ねて粘着し、この導電テープにより、静電気放電に伴う検出電極の導電性ナノワイヤの損傷を防止するようにしたことを特徴とする静電容量型入力装置。
2. 基材を、光透過性を有する絶縁接着材により重ねて接着される透明の第一、第二の基材とし、これら第一、第二の基材の周縁部に、相互にオーバーラップしないよう延長接続片を設け、
   複数の検出電極を、第一の基材の片面Ｘ方向あるいはＹ方向に複数形成される第一の検出電極と、第二の基材の片面Ｙ方向あるいはＸ方向に複数形成される第二の検出電極とから形成し、
   複数の配線ラインを、第一の基材の片面に複数形成されて複数の第一の検出電極の周縁部に接続される第一の配線ラインと、第二の基材の片面に複数形成されて複数の第二の検出電極の周縁部に接続される第二の配線ラインとから形成し、
   第一の基材の延長接続片に複数の第一の配線ラインを延長して配列し、この複数の第一配線ラインの延長部に、導電性を有する複数の第一の接続端子を重ねて形成するとともに、第二の基材の延長接続片に複数の第二の配線ラインを延長して配列し、この複数の第二の配線ラインの延長部に、導電性を有する複数の第二の接続端子を重ねて形成し、複数の第一、第二の接続端子に、導電テープを着脱自在に重ねて粘着するようにした請求項１記載の静電容量型入力装置。
3. 絶縁性の基材上の導電性ナノワイヤに所定の加工を施すことにより、複数の検出電極を間隔をおいて形成し、基材とその周縁部から突出する延長接続片の片面とに導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の配線ラインを形成し、複数の検出電極と配線ラインとを電気的に接続する静電容量型入力装置の製造方法であって、
   延長接続片の片面における複数の配線ラインの延長部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、導電性を有する複数の接続端子を重ねて形成し、延長接続片の最自由端部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、グラウンド用で導電性の静電気対策層を形成し、この静電気対策層を複数の接続端子に導通させることを特徴とする静電容量型入力装置の製造方法。
4. 複数の接続端子にグラウンド用の導電テープを着脱自在に重ねて粘着し、その後、延長接続片の最自由端部の静電気対策層を除去する請求項３記載の静電容量型入力装置の製造方法。
5. 基材を第一、第二の基材に分割し、これら第一、第二の基材の周縁部に、相互にオーバーラップしないよう延長接続片を設け、
   第一の基材の表面の導電性ナノワイヤに所定の加工を施すことにより、複数の第一の検出電極をＸ方向あるいはＹ方向に配列形成し、第一の基材とその延長接続片の表面とに導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第一の検出電極に導通する第一の配線ラインを複数形成し、第一の基材の延長接続片における各第一の配線ラインの延長部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第一の接続端子を積層形成するとともに、延長接続片の最自由端部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第一の接続端子に導通する静電気対策層を形成し、
   第二の基材の表面の導電性ナノワイヤに所定の加工を施すことにより、複数の第二の検出電極をＹ方向あるいはＸ方向に配列形成し、第二の基材とその延長接続片の表面とに導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第二の検出電極に導通する第二の配線ラインを複数形成し、第二の基材の延長接続片における各第二の配線ラインの延長部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第二の接続端子を積層形成するとともに、延長接続片の最自由端部に、導電材料を印刷して乾燥硬化させることにより、複数の第二の接続端子に導通する静電気対策層を形成し、
   第一、第二の基材を絶縁接着材により積層接着し、これらの第一、第二の接続端子が重ならないよう配列し、第一、第二の接続端子にグラウンド用の導電テープを重ねて粘着し、その後、第一、第二の基材の延長接続片の静電気対策層を除去する請求項４記載の静電容量型入力装置の製造方法。

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