JP2023023773A - Sensor electrode - Google Patents

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貴行 佐々木
Takayuki Sasaki
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Abstract

To provide a new touch sensor capable of following a surface of an article having flexibility and a complicated shape, capable of functioning as a switch even if it is bent, and having high pattern accuracy and a degree of freedom of a pattern.SOLUTION: A touch sensor electrode includes an insulation layer 3 and conductive layers 2, 4 having a conductive portion of two layers arranged on both sides of the insulation layer 3. At least one layer of the conductive layers 2, 4 is constituted as a conductive fabric layer 2 that is composed only of the conductive portion formed into a desired shape of conductive knitted fabric of high-density tissue composed of a double knit using a conductive yarn, for example.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、センサ用電極及びその製造方法に関する。詳しくは、本発明は、導電糸のみからなる導電性布帛層を含む積層複合体からなる、高いパターン精度及びパターン自由度を有するセンサ用電極に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sensor electrode and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a sensor electrode having high pattern accuracy and pattern flexibility, which is composed of a laminate composite including a conductive fabric layer made of only conductive yarn.

情報化社会の発展に伴い、近年、タッチセンサを採用したパソコンやテレビ等の大型電子機器、カーナビゲーション、携帯電話、スマートフォン、タブレット、電子辞書等の小型電子機器、OA・FA機器等の表示機器が普及している。 With the development of the information society, in recent years, large electronic devices such as personal computers and televisions that use touch sensors, small electronic devices such as car navigation systems, mobile phones, smartphones, tablets, and electronic dictionaries, and display devices such as OA and FA equipment. is prevalent.

タッチセンサは通常、タッチパネルのディスプレイ表面に設けられる。ディスプレイに表示されているボタン等のオブジェクトの位置にスタイラスや指等をタッチ(接触)すると、その位置がタッチセンサにより検出される仕組みを備えている。そのため、ユーザは、例えばキーボードやマウスを用いた従来方法と比べ、より直感的に操作を行うことができる。 A touch sensor is usually provided on the display surface of the touch panel. When a stylus, finger, or the like touches (contacts) a position of an object such as a button displayed on the display, the position is detected by a touch sensor. Therefore, the user can perform operations more intuitively than, for example, the conventional method using a keyboard or mouse.

タッチセンサの方式としては、抵抗膜方式、電磁誘導方式など、いくつかの方式が提案され、また実用化されている。それらのタッチセンサの方式の一つに静電容量方式と呼ばれるものがある。静電容量方式のタッチセンサは、通常、高周波電圧がかけられた導電膜を備えている。ユーザが例えば指を導電膜のいずれかの位置に触れると、その位置において導通が生じ、電流が流れる。その電流の流れを検出することで、タッチされた位置(タッチ位置)の特定が行われる。 As a touch sensor system, several systems such as a resistive film system and an electromagnetic induction system have been proposed and put into practical use. One of these touch sensor systems is called a capacitive system. A capacitive touch sensor typically comprises a conductive film to which a high frequency voltage is applied. When the user touches any position of the conductive film with, for example, a finger, conduction occurs at that position and current flows. By detecting the current flow, the touched position (touch position) is specified.

静電容量方式のタッチセンサとしては、現在、表面型と呼ばれる方式と、投影型と呼ばれる方式が実用化されている。表面型においては、例えば導電膜の四隅の各々に配置された電極に対し電圧がかけられる。ユーザの指が導電膜のいずれかの位置にタッチされると、電極と指との間に電流が流れる。四隅の各々の電極と指との間の抵抗値の違いにより、それらの電極と指との間を流れる電流量に差が生じる。その差に基づき、タッチ位置の特定が行われる。 As capacitive touch sensors, a type called a surface type and a type called a projection type are currently in practical use. In the surface type, for example, a voltage is applied to electrodes arranged at each of the four corners of the conductive film. When a user's finger touches any position on the conductive film, current flows between the electrode and the finger. A difference in resistance value between each of the four corner electrodes and the finger causes a difference in the amount of current flowing between those electrodes and the finger. A touch position is specified based on the difference.

一方、投影型は、マトリックス状の電極層が形成された支持基板を保護用の絶縁性樹脂で被覆した構成である。ユーザの指が導電膜のいずれかの位置にタッチされると、タッチされた位置を中心とする領域の電極の静電容量が変化する。その変化を制御ICが各々の電極に関し検出することで、タッチされた位置の中心点の特定が行われる。 On the other hand, the projection type has a structure in which a supporting substrate on which a matrix-like electrode layer is formed is covered with a protective insulating resin. When the user's finger touches any position on the conductive film, the capacitance of the electrode in the area centered on the touched position changes. The center point of the touched position is specified by the control IC detecting the change for each electrode.

上記のように、静電容量方式のタッチセンサにおいては、ユーザは電動膜に直接指を触れることで端末装置に対する入力操作を行うことができるため、例えば専用の電子ペンを要する電磁誘導方式等のタッチセンサと比較し、より手軽である。さらに、投影型の静電容量方式によるタッチセンサは、複数点において同時にタッチが行われた際、それらの複数点の各々の位置を検出することができるため、複数の指を用いた様々な操作が可能である。そのような利便性により、今般急速に普及しているスマートフォン(携帯電話機能を備えたPDA(Personal Digital Assistant))やパッド型PCにおいては、投影型の静電容量方式のタッチパネルが広く採用されている。 As described above, in the capacitive touch sensor, the user can perform an input operation on the terminal device by directly touching the electrically conductive membrane with the finger. Compared to touch sensors, it is easier. Furthermore, the projected capacitive touch sensor can detect the position of each of the multiple points when touched at multiple points at the same time. is possible. Due to such convenience, projection-type capacitive touch panels are widely used in smartphones (PDA (Personal Digital Assistant) equipped with mobile phone functions) and pad-type PCs, which are rapidly gaining popularity these days. there is

タッチパネル等のパネル型デバイスに加え、近年、複雑な形状を有する物品の表面などの自由曲面に追随することができるセンサが提案されている。例えば、導電糸を織り込んだ布を使用したタッチセンサ(特許文献1;特開2006-234716号公報)や、導電性繊維を織り込んだ導電性織物をタッチセンサとして使用するタッチセンサ装置(特許文献2;特開2011-102457号公報)などが提案されている。また、例えば特許文献3(特開2013-206315号公報)のように、合成樹脂フィルムを基材とするフィルム状タッチパネルセンサも提案されている。 In addition to panel-type devices such as touch panels, in recent years, sensors have been proposed that can follow a free-form surface such as the surface of an article having a complicated shape. For example, a touch sensor using a cloth woven with conductive yarn (Patent Document 1; Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-234716) and a touch sensor device using a conductive fabric woven with conductive fibers as a touch sensor (Patent Document 2) ; JP-A-2011-102457) and the like have been proposed. In addition, a film-like touch panel sensor using a synthetic resin film as a base material has also been proposed, for example, as in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-206315).

しかしながら、導電性繊維を用いた特許文献1のタッチセンサではパターンの自由度が低く、また製造しにくいといった欠点を有する。また、感度を高めにくい可能性がある。導電糸と絶縁糸を用いてパターン状に織り編みされた導電材を用いた特許文献2のタッチセンサ装置では、直線以外のパターン形成は困難であるため、用途が限定される。加えて、目曲がりや収縮等によりパターン精度も低くなりセンサ精度が安定しない。更に、合成樹脂フィルムを基材とする特許文献3のタッチセンサは柔軟性や風合いに欠けるという欠点を有する。 However, the touch sensor disclosed in Patent Document 1 using conductive fibers has a low degree of freedom in patterning and is difficult to manufacture. Also, it may be difficult to increase the sensitivity. In the touch sensor device of Patent Document 2, which uses a conductive material that is woven in a pattern using conductive threads and insulating threads, it is difficult to form a pattern other than a straight line, so its application is limited. In addition, the pattern accuracy is lowered due to bending, shrinkage, etc., and the sensor accuracy is not stable. Furthermore, the touch sensor of Patent Document 3, which uses a synthetic resin film as a base material, has the drawback of lacking flexibility and texture.

布帛に近い柔軟性を有し、複雑な形状の物品の表面に張り付けることができ、折れ曲がっていてもスイッチとして機能し得るタッチセンサ装置の提供を目途として、本願発明者らはこれまでに、繊維質基材とウレタン樹脂層とからなる積層体の間にタッチセンサを構成する電極部を備えた複合材を提案した(特許文献4;特願2016-003128)が、さらに高いパターン精度及びパターン自由度を有するタッチセンサ及びそれに用いるセンサ用電極の開発が求められている。 With the aim of providing a touch sensor device that has flexibility similar to that of fabric, can be attached to the surface of an article with a complicated shape, and can function as a switch even when bent, the inventors of the present application have made the following: We have proposed a composite material having an electrode part that constitutes a touch sensor between a laminate composed of a fibrous base material and a urethane resin layer (Patent Document 4; Japanese Patent Application No. 2016-003128), but even higher pattern accuracy and pattern There is a demand for development of a touch sensor having a degree of freedom and a sensor electrode used therefor.

特開2006-234716号公報JP-A-2006-234716 特開2011-102457号公報JP 2011-102457 A 特開2013-206315号公報JP 2013-206315 A 特願2016-003128号Japanese Patent Application No. 2016-003128

本発明は、柔軟性を有し複雑な形状の物品に追従させることができ、また折れ曲がってもスイッチとして機能することができ、さらに高いパターン精度及びパターン自由度を有する、タッチセンサ等に好適に使用できる新規なセンサ用電極を提供することを課題とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for touch sensors, etc., which are flexible and can follow objects with complicated shapes, can function as a switch even when bent, and have high pattern accuracy and pattern freedom. An object of the present invention is to provide a novel sensor electrode that can be used.

本発明者らは鋭意検討した結果、電極を構成する導電層の少なくとも1層を導電部のみからなる導電性布帛とすることにより、パターンの寸法精度及び自由度が格段に高まることを見いだし、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the dimensional accuracy and degree of freedom of the pattern are significantly increased by using a conductive fabric consisting only of a conductive portion for at least one of the conductive layers that constitute the electrode. I have perfected my invention.

すなわち、本発明は、以下に示すセンサ用電極に関する。
(1)絶縁層と、該絶縁層の両側に配置される2層の導電部を有する導電材層とを含む積層複合体で構成され、前記導電材層のうち少なくとも1層は導電部のみで構成される導電性布帛層である、センサ用電極。
That is, the present invention relates to a sensor electrode described below.
(1) A laminate composite comprising an insulating layer and conductive material layers having two conductive portions disposed on both sides of the insulating layer, wherein at least one of the conductive material layers has only a conductive portion. A sensor electrode, which is a composed conductive fabric layer.

(2)前記導電性布帛層が、導電糸を用いた導電性編物を所望の形状に形成した導電部のみで構成される、(1)記載のセンサ用電極。
(3)前記導電性編物が、金属分布面積率が60%以上の高密度組織で構成されている、(2)記載のセンサ用電極。
(2) The sensor electrode according to (1), wherein the conductive cloth layer is composed only of a conductive portion formed by forming a conductive knitted fabric using conductive yarn into a desired shape.
(3) The sensor electrode according to (2), wherein the conductive knitted fabric is composed of a high-density structure having a metal distribution area ratio of 60% or more.

(4)前記導電材層が、前記導電性布帛層と導電パターンが形成された基材層とを含む、(1)~(3)のいずれかに記載のセンサ用電極。
(5)前記導電性布帛層が支持体上に形成されている、(1)~(4)のいずれかに記載のセンサ用電極。
(4) The sensor electrode according to any one of (1) to (3), wherein the conductive material layer includes the conductive fabric layer and a base layer having a conductive pattern formed thereon.
(5) The sensor electrode according to any one of (1) to (4), wherein the conductive fabric layer is formed on a support.

(6)前記支持体が布帛からなり、且つその片側に熱可塑性樹脂層が形成されている、(5)に記載のセンサ用電極。
(7)積層複合体の厚みが1.5mm以下である、(1)~(6)のいずれかに記載のセンサ用電極。
(8)真空成形により形成される、(1)~(7)のいずれかに記載のセンサ用電極。
(6) The sensor electrode according to (5), wherein the support is made of fabric, and a thermoplastic resin layer is formed on one side of the support.
(7) The sensor electrode according to any one of (1) to (6), wherein the laminated composite has a thickness of 1.5 mm or less.
(8) The sensor electrode according to any one of (1) to (7), which is formed by vacuum forming.

本発明のセンサ用電極は、導電部のみで構成される導電性布帛を任意の形状にカットしてパターン形成できる導電材層を含むため、パターンの寸法精度を高めることができる。カットしてパターン形成する方法を用いれば、電極のパターン形状の自由度を高めることも容易となる。また本発明のセンサ用電極は、その厚みを薄くすることができるため、より厚みの薄いタッチセンサを提供することができる。さらに、真空成形を可能とすることもできる。 Since the sensor electrode of the present invention includes a conductive material layer that can be patterned by cutting a conductive fabric composed only of a conductive portion into an arbitrary shape, the dimensional accuracy of the pattern can be improved. If a method of forming a pattern by cutting is used, it becomes easy to increase the degree of freedom in the pattern shape of the electrode. Moreover, since the thickness of the sensor electrode of the present invention can be reduced, a thinner touch sensor can be provided. Furthermore, vacuum forming can also be enabled.

本発明のセンサ用電極は各種タッチセンサに有用であり、本発明のセンサ用電極を用いたタッチセンサは、各種スイッチとして広範囲の利用可能性がある。一般の合成皮革等と比べても遜色のない柔軟性を備えているので、複雑な形状の物品の表面に追従させることができ、折れ曲がっていてもスイッチとして機能し得る。よって、自動車、航空機、列車などの内装品、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどのカバー等として利用することができる。 The sensor electrode of the present invention is useful for various touch sensors, and the touch sensor using the sensor electrode of the present invention has wide applicability as various switches. Since it has flexibility comparable to general synthetic leather, it can be made to follow the surface of an article with a complicated shape, and can function as a switch even when it is bent. Therefore, it can be used as interior parts for automobiles, aircraft, trains, etc., and covers for smartphones, tablets, laptop computers, etc.

本発明のセンサ用電極の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of the electrode for sensors of the present invention. 本発明のセンサ用電極の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of the electrode for sensors of the present invention. 本発明のセンサ用電極の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of the electrode for sensors of the present invention. 本発明のセンサ用電極の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of the electrode for sensors of the present invention. 本発明のセンサ用電極の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of the electrode for sensors of the present invention. 本発明のセンサ用電極の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of the electrode for sensors of the present invention.

本発明のセンサ用電極は、絶縁層と、該絶縁層の両側に配置される2層の導電部を有する導電材層とを含む積層複合体で構成され、前記導電材層のうち少なくとも1層は導電部のみで構成される導電性布帛層である。 The sensor electrode of the present invention is composed of a laminate composite including an insulating layer and conductive material layers having two conductive portions disposed on both sides of the insulating layer, and at least one of the conductive material layers is a conductive fabric layer composed only of a conductive portion.

1.導電材層
(1)導電部のみで構成される導電性布帛層
積層複合体において、絶縁層の両側に配置される2層の導電材層のうち、少なくとも一層は、導電部のみで構成される導電性布帛層である。この導電性布帛層における導電部は、導電糸を用いた導電性編物で形成されるのが好ましい。
1. Conductive Material Layer (1) Conductive Cloth Layer Composed Only of Conductive Part In the laminate composite, of the two conductive material layers arranged on both sides of the insulating layer, at least one layer is composed only of the conductive part. It is a conductive fabric layer. The conductive portion in the conductive fabric layer is preferably formed of a conductive knitted fabric using conductive yarn.

(i)導電糸
導電糸としては、金属細線、導電性繊維、導電性繊維からなるフィラメント等が挙げられる。
金属細線に用いられる金属としては、金、銀、銅、ニッケル、クロム、スズ等が挙げられる。細線の太さは、好ましくは50~200dtex程度である。
(i) Conductive yarn Examples of the conductive yarn include thin metal wires, conductive fibers, filaments made of conductive fibers, and the like.
Gold, silver, copper, nickel, chromium, tin, etc. are mentioned as a metal used for a metal fine wire. The thickness of the thin line is preferably about 50-200 dtex.

導電性繊維としては、導電性ポリマーからなる繊維、金属繊維、炭素繊維等が挙げられる。導電性ポリマーの具体例としては、ポリアセチレン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p-フェニレン)等が挙げられる。導電性繊維の太さ(単繊度)は特に限定されないが、好ましくは5~420dtexである。 Examples of conductive fibers include fibers made of conductive polymers, metal fibers, carbon fibers, and the like. Specific examples of conductive polymers include polyacetylene, poly(p-phenylene vinylene), polypyrrole, polythiophene, polyaniline, poly(p-phenylene), and the like. Although the thickness (single fineness) of the conductive fiber is not particularly limited, it is preferably 5 to 420 dtex.

また、導電性繊維として芯糸である非導電性繊維に金属メッキしたものを用いることもできる。非導電性繊維としては、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、アラミド繊維等が挙げられる。 In addition, as the conductive fiber, a non-conductive fiber which is a core thread and is plated with a metal can also be used. Non-conductive fibers include nylon fibers, vinylon fibers, polyester fibers, polyolefin fibers, acrylic fibers, vinylidene chloride fibers, polyurethane fibers, aramid fibers, and the like.

非導電性繊維に金属メッキする場合のメッキ用金属としては金、銀、銅、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛、およびこれらの合金等が挙げられる。メッキ方法としては乾式法、湿式法が挙げられる。乾式法の例としては蒸着法、スパッタリング法等が挙げられ、湿式法としては無電解メッキ法、電気メッキ法等が挙げられる。 Gold, silver, copper, nickel, chromium, tin, zinc, alloys thereof, and the like are examples of metals for plating when non-conductive fibers are plated with metal. The plating method includes a dry method and a wet method. Examples of dry methods include vapor deposition and sputtering, and examples of wet methods include electroless plating and electroplating.

かかるメッキにより形成される金属皮膜の厚さは、0.075μm~0.50μmであることが好ましく、より好ましい範囲は0.1μm~0.3μmである。得られた導電性繊維は、抵抗値が10000Ω/m以下であることが好ましく、より好ましくは1000Ω/m以下である。 The thickness of the metal film formed by such plating is preferably 0.075 μm to 0.50 μm, more preferably 0.1 μm to 0.3 μm. The obtained conductive fiber preferably has a resistance value of 10000 Ω/m or less, more preferably 1000 Ω/m or less.

導電性繊維として、非導電性繊維にカーボン等の導電材料を被覆した導電性樹脂被覆糸を用いることもできる。その具体例としては、ナイロン繊維をカーボンで被覆した導電糸(商品名;メタリアン、帝人株式会社製)が挙げられる。 A conductive resin-coated yarn obtained by coating a non-conductive fiber with a conductive material such as carbon can also be used as the conductive fiber. A specific example thereof is conductive yarn (trade name: Metalian, manufactured by Teijin Limited) in which nylon fibers are coated with carbon.

導電性繊維からなるフィラメントとしては、モノフィラメントであってもマルチフィラメントであってもよい。フィラメントの太さ(総繊度)は特に限定されないが、10~150dtex程度が好ましい。フィラメント数は特に限定されないが、1~100程度が好ましい。 A filament made of conductive fibers may be a monofilament or a multifilament. The filament thickness (total fineness) is not particularly limited, but is preferably about 10 to 150 dtex. Although the number of filaments is not particularly limited, it is preferably about 1 to 100.

(ii)導電性編物
導電性編物は、導電糸を通常の方法で編むことによって形成されるが、二重編み等の方法により高密度組織とするのが好ましい。高密度組織とすることによって、導電性編物の圧縮変形によって大きな静電容量変化を生じさせることができるため、2枚の導電材の間に配される絶縁材にはクッション性が不要となり、タッチセンサ(センサ用電極)を薄くすることが可能となる(積層複合体の厚みが、例えば1.5mm以下、より好ましくは1.0mm以下)。
(ii) Conductive Knitted Fabric The conductive knitted fabric is formed by knitting conductive yarns by a normal method, but it is preferable to form a high-density structure by a method such as double knitting. By forming a high-density structure, it is possible to generate a large change in capacitance due to compressive deformation of the conductive knitted fabric. It is possible to make the sensor (sensor electrode) thinner (the thickness of the laminated composite is, for example, 1.5 mm or less, more preferably 1.0 mm or less).

ここで言う導電性編物の密度とは、編物組織における金属分布面積率のことを示す。金属分布面積率は、編物組織表面を撮影した平面画像において、金属成分の分布している面積率で示す。高密度組織とは、金属分布面積率が60%以上であることが好ましく、より好ましくは80%以上である。 The density of the conductive knitted fabric referred to here indicates the metal distribution area ratio in the knitted fabric structure. The metal distribution area ratio is indicated by the area ratio in which the metal component is distributed in a planar image of the surface of the knitted fabric structure. A high-density structure has a metal distribution area ratio of preferably 60% or more, more preferably 80% or more.

本発明のセンサ用電極は、圧力センサとして用いられるものであり、静電容量変化を圧力変化に換算して検知するシステムに利用される。
静電容量は電極面積と電極間距離に依存するが、電極に導電性編物を使用した場合、電極面積は導電糸密度(金属分布面積率)により、電極間距離は絶縁層厚みと導電性編物の表面凹凸により決定される。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The sensor electrode of the present invention is used as a pressure sensor, and is used in a system that detects changes in capacitance by converting them into changes in pressure.
The capacitance depends on the electrode area and the distance between the electrodes, but when a conductive knitted fabric is used for the electrodes, the electrode area depends on the conductive yarn density (metal distribution area ratio), and the distance between the electrodes depends on the thickness of the insulating layer and the conductive knitted fabric. is determined by the surface roughness of the

編物は糸のループで形成されているため表面に凹凸があり、この凹凸が圧縮時に潰れることで電極間距離が変化して静電容量が変化するが、導電性編物を高密度組織にすると、電極面積が大きくなり静電容量が大きくなるので、上記した静電容量変化の絶対量が大きくなる。したがって、高密度の導電性編物を電極として使用することにより、電極の変形のみで大きな静電容量変化を検出できる。そのため、わざわざクッション性の絶縁層を用いる必要がない。クッション性の絶縁層には通常、厚みが2~5mmの発泡スポンジが使用されるが、本発明では高密度組織の導電性編物を採用することにより、後述するように、150μm以下の薄い絶縁層で十分に高精度の検出能力を有するセンサ用電極を得ることができ、それによりタッチセンサを薄くすることができる。 Knitted fabrics are made up of loops of yarn, so they have unevenness on the surface. When these unevennesses are crushed when compressed, the distance between electrodes changes and the capacitance changes. Since the electrode area is increased and the capacitance is increased, the absolute amount of the capacitance change described above is increased. Therefore, by using a high-density conductive knitted fabric as an electrode, a large capacitance change can be detected only by deformation of the electrode. Therefore, it is not necessary to use a cushioning insulating layer. Foamed sponge with a thickness of 2 to 5 mm is usually used for the cushioning insulating layer, but in the present invention, by adopting a conductive knitted fabric with a high-density structure, a thin insulating layer of 150 μm or less can be obtained as described later. , a sensor electrode having a sufficiently high-precision detection capability can be obtained, so that the thickness of the touch sensor can be reduced.

導電性編物をこのような高密度組織とするには、編物を二重編みで形成することが好ましい。具体的には、丸編み機にてスムース組織に仕立てる、ゲージ数を大きくする(ハイゲージ、例えば12本/inch以上)等の方法で編むことによって作製することができる。 In order to make the conductive knitted fabric have such a high-density structure, it is preferable to form the knitted fabric by double knitting. Specifically, it can be produced by knitting by a method such as making a smooth texture with a circular knitting machine, increasing the number of gauges (high gauge, for example, 12 threads/inch or more), or the like.

前記導電性編物は、コース35~45本/インチ、ウェール35~45本/インチの編物とするのが好ましい。また、前記導電性編物の厚みは200~500μm程度が好ましい。 The conductive knitted fabric is preferably knitted with 35 to 45 courses/inch and 35 to 45 wales/inch. Moreover, the thickness of the conductive knitted fabric is preferably about 200 to 500 μm.

(iii)導電性布帛層
導電部のみで構成される導電性布帛層は、上記導電性編物を帯状、波状、リボン状などの所望の形状に成形(カット)して絶縁層上に配置することによって形成される。任意の形状にカットしてパターン形成できるため、パターンの寸法精度を高めることができる。また、カットしてパターン形成するため、形状の自由度が高い。導電性布帛層は、絶縁層の片側のみに配置しても良く、絶縁層の両側に配置しても良い。
(iii) Conductive fabric layer The conductive fabric layer, which is composed only of the conductive part, is formed (cut) into a desired shape such as a band, wave, or ribbon, and placed on the insulating layer. formed by Since the pattern can be formed by cutting into an arbitrary shape, the dimensional accuracy of the pattern can be improved. In addition, since the pattern is formed by cutting, the degree of freedom of the shape is high. The conductive fabric layer may be placed on only one side of the insulating layer or on both sides of the insulating layer.

なお、導電性布帛層の導電部は帯状、波状、リボン状などの線状の他、円状等の形状とすることができるが、線状が好ましい。したがって、上記導電性編物を帯状、波状、リボン状などの線状にカットして用いることが好ましい。
線状にカットする場合、幅を5~20mm程度とするのが好ましい。また、絶縁層上に配置する場合、線状の導電性編物を5~20mmピッチで平行に並べることが好ましい。
The conductive portion of the conductive fabric layer may be linear such as strip, wavy, or ribbon, or may be circular, but is preferably linear. Therefore, it is preferable to use the conductive knitted fabric by cutting it into a strip shape, a wave shape, a ribbon shape, or the like.
When cutting linearly, the width is preferably about 5 to 20 mm. Further, when arranged on the insulating layer, it is preferable to arrange the linear conductive knitted fabrics in parallel at a pitch of 5 to 20 mm.

(2)導電パターンが形成された基材層
積層複合体において、絶縁層の両側に配置される2層の導電材層のうち、上記導電性布帛層以外の導電材層として、任意の導電層を配置することもできる。上記導電性布帛層以外の導電材層としては、導電部のみで構成される必要はなく、少なくとも一部に導電部を有する層であれば特に制限されないが、好ましいものとして、導電パターンが形成された基材層が挙げられる。
(2) Base material layer having a conductive pattern formed In the laminated composite, among the two conductive material layers arranged on both sides of the insulating layer, as a conductive material layer other than the conductive fabric layer, any conductive layer can also be placed. The conductive material layer other than the conductive fabric layer does not have to be composed only of the conductive portion, and is not particularly limited as long as it has a conductive portion in at least a part thereof, but is preferably formed with a conductive pattern. and a base material layer.

具体的には、少なくとも一部に導電パターンが形成された基材が挙げられる。基材としては、布帛、フィルムなどが挙げられる。導電パターンは基材の少なくとも一部に形成すればよく、基材全面であっても一部のみであってもよい。 Specifically, a base material having a conductive pattern formed on at least a part thereof can be mentioned. Examples of base materials include fabrics and films. The conductive pattern may be formed on at least a part of the base material, and may be formed on the entire surface of the base material or only on a part of the base material.

(i)導電パターンが形成された布帛
基材として布帛を用いる場合、布帛の少なくとも一部に導電パターンを形成する方法としては、導電性の糸条又は導電性の繊維を含む糸条を少なくとも一部に用いて製織又は製編する方法、あるいは無電解めっき処理を含む方法が挙げられる。このうち、布帛を形成する非導電性の糸条に無電解めっき処理を施す方法が、導電パターンの自由度がより高いことなどから好ましい。
(i) Cloth with Conductive Pattern Formed When fabric is used as the base material, the method of forming a conductive pattern on at least a part of the fabric includes at least one conductive thread or a thread containing conductive fibers. Examples include a method of weaving or knitting using a part, or a method including electroless plating. Among these methods, the method of applying electroless plating to the non-conductive yarn forming the fabric is preferable because the degree of freedom of the conductive pattern is higher.

製織又は製編を含む方法で用いられる導電性の糸条としては、金属糸、導電性樹脂被覆糸、等が挙げられる。金属糸に用いられる金属としては、銅、ニッケル、スズ、及び銀等が挙げられる。導電性樹脂被覆糸の具体例としては、ナイロン繊維をカーボンで被覆した導電糸(商品名;メタリアン、帝人株式会社製)が挙げられる。かかる導電性糸条の太さは特に限定されないが、好ましくは10~170dtexである。 Conductive yarns used in methods involving weaving or knitting include metal yarns, conductive resin-coated yarns, and the like. Metals used for the metal threads include copper, nickel, tin, and silver. A specific example of the conductive resin-coated yarn is a conductive yarn in which nylon fibers are coated with carbon (trade name: Metalian, manufactured by Teijin Limited). Although the thickness of the conductive thread is not particularly limited, it is preferably 10 to 170 dtex.

導電性の繊維としては、導電ポリマーからなる繊維、金属繊維、炭素繊維等が挙げられる。導電ポリマーの具体例としては、ポリアセチレン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p-フェニレン)等が挙げられる。導電性繊維の太さは特に限定されないが、好ましくは10~170dtexである。 Examples of conductive fibers include fibers made of conductive polymers, metal fibers, carbon fibers, and the like. Specific examples of conductive polymers include polyacetylene, poly(p-phenylene vinylene), polypyrrole, polythiophene, polyaniline, poly(p-phenylene), and the like. Although the thickness of the conductive fiber is not particularly limited, it is preferably 10 to 170 dtex.

導電性の繊維を含む糸条(マルチフィラメント)としては、導電性の繊維からなる糸条や導電性の繊維を一部に用いた糸条などが挙げられる。導電性の繊維を含む糸条の太さは特に限定されないが、好ましくは10~170dtexである。製織又は製編の方法は特に制限されず、従来公知の方法が用いられる。 Yarns containing conductive fibers (multifilaments) include yarns made of conductive fibers and yarns partially using conductive fibers. The thickness of the thread containing conductive fibers is not particularly limited, but is preferably 10 to 170 dtex. The weaving or knitting method is not particularly limited, and conventionally known methods are used.

無電解めっき処理を含む方法としては、めっき触媒活性を有するパターンが形成された布帛に無電解めっき処理を施して導電パターンを形成する方法が挙げられる。
より具体的には、布帛上にめっきレジストを印刷して所望の導電パターンとは逆のパターンを有するレジスト層を形成したのち、前記布帛に無電解めっき触媒を付与後還元処理してめっき触媒活性を有する金属からなる所望パターンを形成する。
Examples of the method including electroless plating include a method of forming a conductive pattern by applying electroless plating to a cloth on which a pattern having catalytic activity for plating is formed.
More specifically, after printing a plating resist on a cloth to form a resist layer having a pattern opposite to the desired conductive pattern, an electroless plating catalyst is applied to the cloth and then subjected to reduction treatment to activate the plating catalyst. forming the desired pattern of metal having a

次いでレジスト層を除去する。レジスト層の除去方法は特に制限されず、公知の方法を用いることができる。例えば、0.1%NaOH水溶液に浸漬させて、超音波洗浄機(例えば商品名;US CLEANER、アズワン株式会社製)等を用い、浴温約25~35℃(より好ましくは約30℃)、洗浄時間1~2分で、レジスト層の除去を行うことができる。
次いでこれに無電解めっき処理を施すことによって、布帛上に所望の導電パターンを形成することができる。
The resist layer is then removed. A method for removing the resist layer is not particularly limited, and a known method can be used. For example, immerse in a 0.1% NaOH aqueous solution, use an ultrasonic cleaner (eg, trade name: US CLEANER, manufactured by AS ONE Corporation), etc., bath temperature about 25 to 35 ° C. (more preferably about 30 ° C.), The resist layer can be removed with a cleaning time of 1 to 2 minutes.
Then, a desired conductive pattern can be formed on the fabric by subjecting it to electroless plating treatment.

めっきレジストは、無電解めっき処理工程で用いられる触媒、還元液に対する薬剤耐性があれば特に限定されない。
逆パターン状のめっきレジスト層を形成する方法としては、逆パターン状に印刷されためっきレジストを硬化させることが好ましい。硬化方法としては熱硬化及び紫外線硬化のいずれであってもよい。したがって、本発明のめっきレジストは熱硬化型であっても、紫外線硬化型であってもよい。
The plating resist is not particularly limited as long as it has chemical resistance to the catalyst and reducing solution used in the electroless plating process.
As a method for forming the reverse patterned plating resist layer, it is preferable to harden the reversed patterned plating resist. The curing method may be either heat curing or ultraviolet curing. Therefore, the plating resist of the present invention may be of a thermosetting type or an ultraviolet curable type.

めっきレジストは通常、溶剤、バインダー樹脂、着色成分、添加剤等が必要に応じて適宜配合されている。バインダー樹脂としては、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系、イソシアネート系などの樹脂を用いることができる。バインダー樹脂は熱硬化型であってもよく、紫外線硬化型であってもよい。 Solvents, binder resins, coloring components, additives and the like are usually appropriately blended in plating resists as required. As the binder resin, epoxy-based, polyester-based, acrylic-based, isocyanate-based resins, and the like can be used. The binder resin may be of a thermosetting type or an ultraviolet curable type.

めっきレジストを布帛上に印刷するときの印刷方法としては、グラビア印刷、スクリーン印刷、フォトリソグラフィー、グラビアオフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷など、既知の方法を適用することができる。これらのうち、スクリーン印刷、インクジェット印刷などが好ましい。 Known methods such as gravure printing, screen printing, photolithography, gravure offset printing, flexographic printing, and inkjet printing can be applied as printing methods for printing the plating resist on the fabric. Among these, screen printing, inkjet printing, and the like are preferable.

めっき触媒活性を有する金属としては銅、ニッケル、銀、スズ、ロジウム、パラジウム、金、白金を例示することができるが、めっき触媒活性が高いパラジウムを用いることが好ましい。 Examples of metals having catalytic activity for plating include copper, nickel, silver, tin, rhodium, palladium, gold, and platinum. Palladium, which has high catalytic activity for plating, is preferably used.

無電解めっき触媒としては、還元してめっき触媒活性を有する金属となりうる金属イオンを含む溶液が挙げられる。かかる金属イオンとしてはパラジウムイオンが挙げられ、パラジウムイオンを生成する化合物の例としては、塩化パラジウム、臭化パラジウム、酢酸パラジウム、硫酸パラジウム、硝酸パラジウム、パラジウムアセチルアセトナート、酸化パラジウムが挙げられる。中でも一般的触媒として広く用いられている塩化パラジウムは入手が比較的容易であるため好適に用いられる。 Electroless plating catalysts include solutions containing metal ions that can be reduced to metals having plating catalytic activity. Such metal ions include palladium ions, and examples of compounds that generate palladium ions include palladium chloride, palladium bromide, palladium acetate, palladium sulfate, palladium nitrate, palladium acetylacetonate, and palladium oxide. Among them, palladium chloride, which is widely used as a general catalyst, is preferably used because it is relatively easy to obtain.

金属イオン含有溶液に用いられる溶媒は特に限定されないが、好ましくは水である。
前記金属イオン含有溶液中の金属イオン濃度は、30~80g/Lが好ましく、より好ましくは30~50g/Lである。
Although the solvent used for the metal ion-containing solution is not particularly limited, it is preferably water.
The metal ion concentration in the metal ion-containing solution is preferably 30-80 g/L, more preferably 30-50 g/L.

布帛を金属イオン含有溶液に接触させるときの反応温度は10℃~80℃、好ましくは10℃~50℃である。金属イオン含有溶液の接触時間は、10秒~800秒が好ましく、より好ましくは30秒~500秒である。 The reaction temperature when the fabric is brought into contact with the metal ion-containing solution is 10°C to 80°C, preferably 10°C to 50°C. The contact time of the metal ion-containing solution is preferably 10 seconds to 800 seconds, more preferably 30 seconds to 500 seconds.

金属イオン含有溶液に接触させた後は、布帛を水洗し、非特異的に付着した金属イオンを除去することが好ましい。水洗方法としては公知の洗浄方法を適用することができる。 After contact with the metal ion-containing solution, the fabric is preferably washed with water to remove non-specifically attached metal ions. As the water washing method, a known washing method can be applied.

還元方法としては、金属イオンを吸着させた布帛を、還元剤を含む酸性処理液(以下、還元処理液という)に接触させる方法が好ましい。ここで還元剤を含む酸性処理液に用いる還元剤としては、ジメチルアミンボラン、次亜リン酸ナトリウム、ヒドラジン、ジエチルアミン、アスコルビン酸、ホウフッ化水素酸(テトラフルオロホウ酸)等が挙げられる。 As the reduction method, a method of contacting the cloth to which metal ions are adsorbed with an acidic treatment liquid containing a reducing agent (hereinafter referred to as a reduction treatment liquid) is preferable. Examples of the reducing agent used in the acidic treatment liquid containing the reducing agent include dimethylamine borane, sodium hypophosphite, hydrazine, diethylamine, ascorbic acid, hydrofluoroborate (tetrafluoroboric acid), and the like.

また、還元処理液の還元剤濃度は、5~20g/Lが好ましい。還元処理液に使用される溶媒は、特に限定されないが、水等が好ましい。還元処理液のpHは、好ましくは6以下、より好ましくは2~6、更に好ましくは3~5.9である。 Also, the concentration of the reducing agent in the reducing treatment liquid is preferably 5 to 20 g/L. A solvent used for the reduction treatment liquid is not particularly limited, but water or the like is preferable. The pH of the reduction treatment solution is preferably 6 or less, more preferably 2 to 6, still more preferably 3 to 5.9.

布帛を還元処理液に接触させる時間は、30秒~600秒、好ましくは60秒~300秒である。接触温度は10℃~80℃、好ましくは30℃~50℃である。還元処理液に接触させた後、布帛を水洗し、非特異的に付着した還元剤を除去する。還元処理の後、必要に応じて洗浄、乾燥をすることにより、めっき触媒活性を有する所望パターンが形成された布帛を得ることができる。 The time for which the fabric is brought into contact with the reducing treatment solution is 30 seconds to 600 seconds, preferably 60 seconds to 300 seconds. The contact temperature is 10°C to 80°C, preferably 30°C to 50°C. After being brought into contact with the reducing treatment liquid, the fabric is washed with water to remove non-specifically adhered reducing agent. After the reduction treatment, the fabric is washed and dried as necessary to obtain a fabric on which a desired pattern having catalytic activity for plating is formed.

無電解めっき処理の方法としては公知の無電解めっき法を用いることができる。無電解めっき用金属としては、銅、ニッケル、スズ、及び銀からなる群から選択される少なくとも1種の金属またはこれらの合金(たとえば銅とスズの合金など)が挙げられる。好ましくは銅及びニッケルであり、特に好ましくは銅である。 A known electroless plating method can be used as the electroless plating method. Electroless plating metals include at least one metal selected from the group consisting of copper, nickel, tin, and silver, or alloys thereof (for example, alloys of copper and tin). Copper and nickel are preferred, and copper is particularly preferred.

無電解めっきには既存のめっき浴を使用することができ、このめっき浴に前記布帛を浸漬すればよい。無電解めっきの反応時間と温度は、めっき膜厚に応じて適宜調整することができるが、好ましいめっき時間は5~20分であり、好ましい温度は40~50℃である。 An existing plating bath can be used for electroless plating, and the fabric may be immersed in this plating bath. The reaction time and temperature of the electroless plating can be appropriately adjusted according to the thickness of the plated film, but the preferred plating time is 5 to 20 minutes and the preferred temperature is 40 to 50°C.

このようにして得られる無電解めっき膜(導電パターン)の膜厚は、好ましくは0.1~10μm、より好ましくは0.2~7μmである。
無電解めっき膜を形成後は、必要に応じて布帛を水洗し非特異的に付着しためっき液を除去することができる。
The film thickness of the electroless plated film (conductive pattern) thus obtained is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.2 to 7 μm.
After the electroless plating film is formed, the cloth can be washed with water to remove the non-specifically adhered plating solution, if necessary.

(ii)導電パターンが形成されたフィルム基材
導電パターンを有する基材としてフィルムを用いる場合、フィルムとして好ましいものは、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムが挙げられる。
(ii) Film Substrate with Conductive Pattern Formed When a film is used as the substrate having the conductive pattern, a preferred film is a synthetic resin film such as polyethylene terephthalate.

合成樹脂フィルムの厚みは特に制限されないが、好ましくは10~200μm、さらに好ましくは50~100μmである。 Although the thickness of the synthetic resin film is not particularly limited, it is preferably 10 to 200 μm, more preferably 50 to 100 μm.

フィルム基材の上に導電パターンを形成する方法としては、例えばフィルム基材上に導電性インクを用いて導電パターンを印刷する方法、フィルム基材上にパターン状導電部材を配置する方法、フィルム基材に金属メッキによって導電パターンを形成する方法等が挙げられる。 Methods for forming a conductive pattern on a film substrate include, for example, a method of printing a conductive pattern on a film substrate using a conductive ink, a method of disposing a patterned conductive member on a film substrate, and a method of disposing a patterned conductive member on a film substrate. Examples include a method of forming a conductive pattern on a material by metal plating.

導電パターンの印刷方法は特に制限されないが、グラビア印刷、スクリーン印刷、フォトリソグラフィー、グラビアオフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷など、既知の方法を適用することができる。これらのうち、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷等が好ましい The method of printing the conductive pattern is not particularly limited, and known methods such as gravure printing, screen printing, photolithography, gravure offset printing, flexographic printing, and inkjet printing can be applied. Among these, inkjet printing, gravure printing, screen printing, etc. are preferable.

導電性インクとしては、導電体含有樹脂組成物、導電性高分子組成物等が挙げられる。導電部材としては、導電性高分子組成物からなるフィルムや膜若しくは金属箔(以下「導電性フィルム」という)、又は、金属細線、導電性繊維、導電性繊維からなる布帛等の繊維系材料(以下、「導電性繊維系材料」という)が挙げられる。 Conductive inks include conductor-containing resin compositions, conductive polymer compositions, and the like. As the conductive member, a film or film made of a conductive polymer composition or a metal foil (hereinafter referred to as "conductive film"), or a fiber-based material such as a fine metal wire, conductive fiber, or cloth made of conductive fiber ( hereinafter referred to as "conductive fiber-based material").

導電性インクは、印刷手法により導電部をパターン状に形成することができる。導電性フィルムや導電性繊維系材料からなる導電部材を用いる場合、それらをパターン状に打ち抜いて(パターン状導電部材)配置することで導電パターンを形成することができる。また、フィルム基材に対し、金属メッキによって直接導電パターンを形成してもよい。 The conductive ink can form conductive portions in a pattern by a printing method. When using a conductive member made of a conductive film or a conductive fiber-based material, a conductive pattern can be formed by punching them out in a pattern (patterned conductive member) and arranging them. Alternatively, the conductive pattern may be formed directly on the film substrate by metal plating.

導電性インクとして使用できる導電体含有樹脂組成物は、導電体を含有する樹脂組成物であって、より具体的には金属微粒子やカーボン粒子等の導電体とバインダー樹脂とを配合した組成物である。導電体としては金属微粒子、カーボン粒子等が挙げられる。金属微粒子としては金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズ、アルミニウムおよびこれらの酸化物等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは銀、銅、ニッケルである。 A conductor-containing resin composition that can be used as a conductive ink is a resin composition containing a conductor, and more specifically, a composition in which a conductor such as metal fine particles or carbon particles is blended with a binder resin. be. Examples of conductors include metal fine particles and carbon particles. Metal fine particles include gold, silver, copper, zinc, nickel, tin, aluminum and their oxides. Preferred among these are silver, copper and nickel.

バインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂あるいはアクリル樹脂等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂である。 Examples of binder resins include polyester resins, polyurethane resins, polycarbonate resins, polyether resins, polyamide resins, polyamideimide resins, polyimide resins, acrylic resins, and the like. Preferred among these are polyester resins and polyurethane resins.

その他に添加剤として溶剤、分散剤、還元剤、硬化剤、表面調整剤、増粘剤等を配合してもよい。
導電体の好ましい配合割合は、導電体含有樹脂組成物全量に対し好ましくは80~99質量%、より好ましくは85~95質量%である。
In addition, solvents, dispersants, reducing agents, curing agents, surface control agents, thickeners, etc. may be blended as additives.
A preferable compounding ratio of the conductor is preferably 80 to 99% by mass, more preferably 85 to 95% by mass, based on the total amount of the conductor-containing resin composition.

導電性高分子組成物は、導電性高分子(導電性ポリマー)を主体とする。導電性ポリマーとしては、PEDOT/PSS(チオフェン系導電性ポリマー)、ポリアセチレン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p-フェニレン)等が挙げられる。 The conductive polymer composition is mainly composed of a conductive polymer (conductive polymer). Examples of conductive polymers include PEDOT/PSS (thiophene-based conductive polymer), polyacetylene, poly(p-phenylene vinylene), polypyrrole, polythiophene, polyaniline, poly(p-phenylene), and the like.

導電部材として使用できる導電性フィルムは、導電性高分子組成物からなるフィルムである。導電性高分子組成物に用いられる導電性ポリマーとしては、PEDOT/PSS、ポリアセチレン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p-フェニレン)等が挙げられる。 A conductive film that can be used as a conductive member is a film made of a conductive polymer composition. Conductive polymers used in the conductive polymer composition include PEDOT/PSS, polyacetylene, poly(p-phenylenevinylene), polypyrrole, polythiophene, polyaniline, and poly(p-phenylene).

導電性高分子組成物には、この他にバインダー樹脂(非導電性ポリマー)、導電性向上剤、溶剤、架橋剤、表面調整剤、増粘剤等が配合されていてもよい。前記導電性高分子組成物中における導電性高分子の配合割合は、好ましくは10~99質量%、より好ましくは20~95質量%である。フィルム厚さとしては10~200μmが好ましい。 The conductive polymer composition may also contain a binder resin (non-conductive polymer), a conductivity improver, a solvent, a cross-linking agent, a surface conditioner, a thickener, and the like. The blending ratio of the conductive polymer in the conductive polymer composition is preferably 10 to 99% by mass, more preferably 20 to 95% by mass. A film thickness of 10 to 200 μm is preferable.

金属箔としては、金、銀、銅、ニッケル、クロム、スズ等の金属からなる箔が挙げられる。金属箔の厚みとしては、10~200μmが好ましく、より好ましくは10~100μm程度である。 Metal foils include foils made of metals such as gold, silver, copper, nickel, chromium, and tin. The thickness of the metal foil is preferably 10-200 μm, more preferably about 10-100 μm.

導電性繊維系材料としては、金属細線、導電性繊維、導電性繊維からなる布帛等が挙げられる。金属細線に用いられる金属としては、金、銀、銅、ニッケル、クロム、スズ等が挙げられる。細線の太さは、好ましくは50~200dtex程度である。 Examples of conductive fiber-based materials include thin metal wires, conductive fibers, and fabrics made of conductive fibers. Gold, silver, copper, nickel, chromium, tin, etc. are mentioned as a metal used for a metal fine wire. The thickness of the thin line is preferably about 50-200 dtex.

導電性繊維としては、導電性ポリマーからなる繊維、金属繊維、炭素繊維等が挙げられる。導電性ポリマーの具体例としては、ポリアセチレン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p-フェニレン)等が挙げられる。導電性繊維の太さは特に限定されないが、好ましくは5~420dtexである。 Examples of conductive fibers include fibers made of conductive polymers, metal fibers, carbon fibers, and the like. Specific examples of conductive polymers include polyacetylene, poly(p-phenylene vinylene), polypyrrole, polythiophene, polyaniline, poly(p-phenylene), and the like. Although the thickness of the conductive fiber is not particularly limited, it is preferably 5 to 420 dtex.

また、導電性繊維として非導電性繊維に金属メッキしたものを用いることもできる。非導電性繊維としては、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、アラミド繊維等が挙げられる。 In addition, a non-conductive fiber plated with a metal can also be used as the conductive fiber. Non-conductive fibers include nylon fibers, vinylon fibers, polyester fibers, polyolefin fibers, acrylic fibers, vinylidene chloride fibers, polyurethane fibers, aramid fibers, and the like.

非導電性繊維に金属メッキする場合のメッキ用金属としては金、銀、銅、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛、およびこれらの合金等が挙げられる。メッキ方法としては乾式法、湿式法が挙げられる。乾式法の例としては蒸着法、スパッタリング法等が挙げられ、湿式法としては無電解メッキ法、電気メッキ法等が挙げられる。 Gold, silver, copper, nickel, chromium, tin, zinc, alloys thereof, and the like are examples of metals for plating when non-conductive fibers are plated with metal. The plating method includes a dry method and a wet method. Examples of dry methods include vapor deposition and sputtering, and examples of wet methods include electroless plating and electroplating.

導電性繊維からなる布帛としては、上記の導電性繊維から構成された織物、編物、不織布等が挙げられる。特に非導電性繊維からなるメッシュ織物に金属メッキを施した導電性メッシュが好ましい。 Fabrics made of conductive fibers include woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, and the like made of the conductive fibers described above. A conductive mesh obtained by plating a mesh fabric made of non-conductive fibers with a metal is particularly preferable.

導電性メッシュからなる導電部材は、打ち抜きによってパターン状にしてもよいし、非導電性繊維からなるメッシュ織物の一部にパターン状に金属メッキを施して導電部が形成されたパターン状導電部材としてもよい。 The conductive member made of a conductive mesh may be formed into a pattern by punching, or a patterned conductive member in which a conductive portion is formed by plating a portion of a mesh fabric made of non-conductive fibers in a pattern with a metal. good too.

非導電性繊維からなるメッシュ織物の一部を電極部とする方法は、メッキ触媒を印刷によって部分的に付与した後触媒活性化、メッキ処理を施す方法が挙げられる。他の方法としては、非導電性繊維からなるメッシュ織物の全面をメッキ処理した後、電極部となる部分以外の金属メッキをエッチングによって除去する方法がある。エッチングの方法としては、公知のエッチング方法を用いることができる。 A method of using a part of a mesh fabric made of non-conductive fibers as an electrode part includes a method of partially applying a plating catalyst by printing and then performing catalyst activation and plating. As another method, there is a method of plating the entire surface of the mesh fabric made of non-conductive fibers, and then removing the metal plating other than the portions to be the electrode portions by etching. As an etching method, a known etching method can be used.

基材に直接金属メッキ処理を行なって導電パターンを形成してもよい。メッキ用金属としては金、銀、銅、ニッケル、クロム、スズ、亜鉛、およびこれらの合金等が挙げられる。メッキ方法としては乾式法、湿式法が挙げられる。導電パターン形成方法としては、メッキ触媒をパターン印刷する方法や、基材の前面に金属メッキ処理を施した後導電部以外の部分の金属メッキをエッチングによって除去する方法が挙げられる。 A conductive pattern may be formed by performing a metal plating treatment directly on the substrate. Plating metals include gold, silver, copper, nickel, chromium, tin, zinc, and alloys thereof. The plating method includes a dry method and a wet method. Examples of the conductive pattern forming method include a method of pattern-printing a plating catalyst, and a method of applying a metal plating treatment to the front surface of the substrate and then removing the metal plating from portions other than the conductive portion by etching.

2.絶縁層
絶縁層は、絶縁性樹脂等の絶縁材によって形成することができる。絶縁性の目安としては特に制限されないが、抵抗値が好ましくは1×1011Ω/□以上、より好ましくは1×1012Ω/□、特に好ましくは7×1012Ω/□である。
2. Insulating Layer The insulating layer can be formed of an insulating material such as an insulating resin. Although there are no particular restrictions on the standard of insulation, the resistance value is preferably 1×10 11 Ω/□ or more, more preferably 1×10 12 Ω/□, and particularly preferably 7×10 12 Ω/□.

絶縁性樹脂の具体例としては、アクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミン樹脂が挙げられる。これらのうちで特に好ましいものは、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂である。 Specific examples of insulating resins include acrylic resins, melamine resins, epoxy resins, urethane resins, polyester resins, polyurethane resins, and polyamine resins. Among these, acrylic resins, polyester resins and polyurethane resins are particularly preferred.

また、絶縁層は両側に配置される導電材を絶縁する必要があるため、無孔構造であることが好ましい。具体的には合成樹脂フィルムが挙げられ、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等からなる無孔の合成樹脂フィルムが特に好ましい。 Moreover, since the insulating layer needs to insulate the conductive material arranged on both sides, it is preferable that the insulating layer has a non-porous structure. Specific examples include synthetic resin films, and non-porous synthetic resin films made of acrylic resin, polyester resin, polyurethane resin, or the like are particularly preferred.

絶縁性樹脂の厚みは特に制限されないが、下限としては好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上、特に好ましくは30μm以上であり、上限としては好ましくは150μm以下、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは70μm以下である。 The thickness of the insulating resin is not particularly limited, but the lower limit is preferably 5 µm or more, more preferably 10 µm or more, still more preferably 20 µm or more, and particularly preferably 30 µm or more, and the upper limit is preferably 150 µm or less, more preferably 150 µm or more. It is 100 μm or less, more preferably 70 μm or less.

本発明において、導電部のみで構成される導電性布帛層として高密度組織の導電性編物を採用した場合、2枚の導電材層の間に配される絶縁層にはクッション性が不要となり、センサ用電極を薄く設計することができる。例えばセンサ用電極の厚みを1.5mm以下、さらには1.3mm以下、特に1.0mm以下とすることができる。 In the present invention, when a conductive knitted fabric with a high-density structure is adopted as the conductive fabric layer composed only of the conductive portion, the insulating layer disposed between the two conductive material layers does not need cushioning properties. The sensor electrodes can be designed thin. For example, the thickness of the sensor electrode can be 1.5 mm or less, further 1.3 mm or less, particularly 1.0 mm or less.

3.支持体
本発明のセンサ用電極を構成する積層複合体では、導電部のみで構成される導電性布帛層を絶縁体からなる支持体上に形成することができる。すなわち、導電性布帛を帯状、波状、リボン状など所望の形状にカットし、絶縁体からなる支持体上に一個以上好ましくは複数個配置することによって、導電部のみで構成される導電性布帛層を支持体上に形成することができる。支持体の絶縁性の目安としては、好ましくは抵抗値1×1011Ω/□以上、より好ましくは1×1012Ω/□以上、特に好ましくは1×1013Ω/□以上である。
3. Support In the laminated composite constituting the sensor electrode of the present invention, a conductive fabric layer composed only of a conductive portion can be formed on a support made of an insulator. That is, the conductive fabric is cut into a desired shape such as a strip, wave, or ribbon, and one or more, preferably a plurality of conductive fabric layers are arranged on a support made of an insulating material, thereby forming a conductive fabric layer composed only of conductive parts. can be formed on the support. As a measure of the insulating property of the support, the resistance value is preferably 1×10 11 Ω/□ or more, more preferably 1×10 12 Ω/□ or more, and particularly preferably 1×10 13 Ω/□ or more.

前記支持体は、布帛、フィルム等から形成することができる。このうち布帛を用いるのが好ましい。
布帛は、主に非導電性の糸条からなるものである。糸条はモノフィラメント糸であっても、多数の繊維が集束してなるマルチフィラメント糸であってもよい。糸条の太さは特に限定されないが、モノフィラメントの場合、好ましくは10~70dtexであり、マルチフィラメントの場合、好ましくは10~170dtex程度である。マルチフィラメントの場合、フィラメント数は特に制限されないが、好ましくは1~100本である。
The support can be formed from fabric, film, or the like. Of these, it is preferable to use cloth.
Fabrics consist primarily of non-conductive yarns. The thread may be a monofilament thread or a multifilament thread formed by bundling a large number of fibers. Although the thickness of the thread is not particularly limited, it is preferably about 10 to 70 dtex in the case of monofilament, and about 10 to 170 dtex in the case of multifilament. In the case of multifilaments, the number of filaments is not particularly limited, but preferably 1 to 100.

布帛の具体例としては、織物、編物、不織布などの繊維布帛を挙げることができる。また、繊維素材としては、例えば、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66等)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等)、ポリウレタン、ポリアクリル等の合成繊維などを挙げることができ、これらが2種以上組み合わされていてもよい。なかでも、繊維物性全般に優れた合成繊維からなる布帛が好ましく、さらにポリエステル繊維、ナイロン繊維などの一般的に用いられる合成繊維からなる布帛が好ましい。 Specific examples of fabrics include fiber fabrics such as woven fabrics, knitted fabrics, and non-woven fabrics. Examples of fiber materials include natural fibers such as cotton, hemp, wool and silk, regenerated fibers such as rayon and cupra, semi-synthetic fibers such as acetate and triacetate, polyamide (nylon 6, nylon 66, etc.), polyester ( polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, etc.), synthetic fibers such as polyurethane and polyacryl, etc., and two or more of these may be combined. Among these, fabrics made of synthetic fibers having excellent overall fiber physical properties are preferred, and fabrics made of commonly used synthetic fibers such as polyester fibers and nylon fibers are more preferred.

繊維布帛には、必要に応じて染色、帯電防止加工、難燃加工、カレンダー加工などが施されていてもよい。布帛の厚みは特に限定されないが、下限としては好ましくは0.02mm、より好ましくは0.05mm、特に好ましくは0.1mmであり、上限としては好ましくは1mm以下、より好ましくは0.7mm以下、特に好ましくは0.5mm以下である。 The fiber fabric may be subjected to dyeing, antistatic treatment, flame-retardant treatment, calendering, or the like, if necessary. The thickness of the fabric is not particularly limited. Especially preferably, it is 0.5 mm or less.

フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムが挙げられる。フィルムの厚みは特に限定されないが、好ましくは10~200μm、より好ましくは50~100μm程度である。 Examples of films include synthetic resin films such as polyethylene terephthalate. Although the thickness of the film is not particularly limited, it is preferably about 10 to 200 μm, more preferably about 50 to 100 μm.

4.熱可塑性樹脂層
支持体は、その少なくとも片側に特定の熱可塑性樹脂層を設けることができる。特に、支持体として布帛を選択し、その片側に熱可塑性樹脂フィルムを貼り付けるのが好ましい。このように熱可塑性樹脂層を少なくとも片側に有する布帛を支持体として用いる場合、それによって得られる積層複合体を立体成形(真空成形)することが可能となる。
4. Thermoplastic resin layer The support can be provided with a specific thermoplastic resin layer on at least one side thereof. In particular, it is preferable to select a fabric as the support and attach a thermoplastic resin film to one side of the fabric. When such a fabric having a thermoplastic resin layer on at least one side thereof is used as a support, it becomes possible to three-dimensionally form (vacuum form) the laminated composite obtained thereby.

支持体として布帛を用い且つ熱可塑性樹脂フィルムを貼り付けることによって、導電材層を伸長変形させても導電部のみで構成される導電性布帛層部分は変形しにくい構成とすることができる。これによって、高いパターン精度を保つことができる。 By using a fabric as a support and attaching a thermoplastic resin film, it is possible to obtain a configuration in which the conductive fabric layer portion composed only of the conductive portion is hardly deformed even when the conductive material layer is elongated and deformed. Thereby, high pattern accuracy can be maintained.

また、導電性布帛層を有する積層複合体を用いた本発明には、真空成形を可能とするという利点がある。導電性布帛層など編物層を含む積層体では、通気性があるために真空成形時の吸引が困難となることがあるが、熱可塑性樹脂層を積層構造に含めることによって、真空吸引時の目張り且つ形状維持の役割を果たすことができる。よって、真空成形を可能にし、製品の形状自由度を高めることもできる。 The present invention using a laminated composite with a conductive fabric layer also has the advantage of allowing vacuum forming. Laminates containing knitted fabric layers such as conductive fabric layers may be difficult to suck during vacuum forming due to their air permeability. And it can play a role of shape maintenance. Therefore, it is possible to perform vacuum forming and increase the degree of freedom in the shape of the product.

支持体に貼り付けて用いる熱可塑性樹脂層としては、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂等からなるフィルムが挙げられる。熱可塑性樹脂層の厚みは特に限定されないが、下限は好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上である。また、上限は好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは40μm以下、特に好ましくは20μm以下である。 Examples of the thermoplastic resin layer that is attached to the support include films made of polyester-based resins, polyolefin-based resins, vinyl chloride resins, polyurethane resins, and the like. The thickness of the thermoplastic resin layer is not particularly limited, but the lower limit is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more. Also, the upper limit is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, still more preferably 40 μm or less, and particularly preferably 20 μm or less.

熱可塑性樹脂層は、絶縁体であることが好ましい。絶縁性の目安としては、抵抗値が好ましくは1×1011Ω/□以上、より好ましくは1×1012Ω/□である。抵抗値の上限は特に制限されないが、好ましくは6×1012Ω/□以下である。 The thermoplastic resin layer is preferably an insulator. As a standard of insulation, the resistance value is preferably 1×10 11 Ω/□ or more, more preferably 1×10 12 Ω/□. Although the upper limit of the resistance value is not particularly limited, it is preferably 6×10 12 Ω/□ or less.

4.層構成
本発明のセンサ用電極の一例の概略図を図1~6に示す。図1中、1は積層複合体、2は導電材層(導電部のみで構成される導電性布帛層)、3は絶縁層、4は導電材層(導電パターンが形成された基材層)、5は支持体、6は熱可塑性樹脂フィルムを表す。
4. Layer Configuration Schematic diagrams of an example of the sensor electrode of the present invention are shown in FIGS. In FIG. 1, 1 is a laminated composite, 2 is a conductive material layer (conductive fabric layer composed only of conductive parts), 3 is an insulating layer, and 4 is a conductive material layer (a base layer on which a conductive pattern is formed). , 5 represents a support, and 6 represents a thermoplastic resin film.

本発明のセンサ用電極は、一例を図1に示すとおり、絶縁層3と、該絶縁層の両側に配置される2層の導電部を有する導電材層2,4とを含む積層複合体1で構成される。すなわち、絶縁層及びそれを挟んで両側に2層の導電材層が少なくとも配置されている。その絶縁層の両側の導電材層は、少なくとも一方が導電部のみで構成される導電性布帛層2である。導電部のみで構成される導電性布帛層は一方のみであっても両方ともであってもよい。 An example of the sensor electrode of the present invention is shown in FIG. consists of That is, at least two layers of conductive material layers are arranged on both sides of the insulating layer. At least one of the conductive material layers on both sides of the insulating layer is a conductive fabric layer 2 composed only of a conductive portion. Only one or both of the conductive fabric layers may be composed of only the conductive portion.

図1では、絶縁層3の片側に、導電糸のみからなるリボン状の導電性布帛が複数平行に配置された導電部のみで構成される導電性布帛層2が形成されている。絶縁層の他の片側には導電材層として、導電パターンが形成された基材層4を配置することができる(図1、図2)。また、この導電材層を反対側と同様の導電部のみで構成される導電性布帛層2とすることもできる(図3)。 In FIG. 1, on one side of the insulating layer 3, there is formed a conductive fabric layer 2 composed only of a conductive portion, in which a plurality of ribbon-like conductive fabrics made of only conductive yarn are arranged in parallel. A base layer 4 having a conductive pattern formed thereon can be arranged as a conductive material layer on the other side of the insulating layer (FIGS. 1 and 2). Also, this conductive material layer can be a conductive fabric layer 2 composed only of a conductive portion similar to that on the opposite side (FIG. 3).

導電部のみで構成される導電性布帛層2は、支持体5上に配置することができる(図2)。支持体5上に形成された導電部のみで構成される導電性布帛層2は、導電部が絶縁層3と接するように重ね合わされる。したがってこの場合、導電部のみで構成される導電性布帛層2は支持体4と絶縁層3の間に形成される。 A conductive fabric layer 2, consisting only of conductive parts, can be placed on a support 5 (Fig. 2). The conductive fabric layer 2 formed on the support 5 and composed only of the conductive portion is overlaid so that the conductive portion is in contact with the insulating layer 3 . In this case, therefore, a conductive fabric layer 2 consisting only of conductive parts is formed between the support 4 and the insulating layer 3 .

絶縁層3の他の側にも導電部のみで構成される導電性布帛層2を配置する場合も、該導電性布帛層2を支持体5上に形成したものを重ね合わせることもできる(図3)。その場合も、導電部が絶縁層と接するように重ね合わせる(図3)。 In the case where the conductive fabric layer 2 composed only of the conductive part is arranged on the other side of the insulating layer 3, the conductive fabric layer 2 formed on the support 5 can be superimposed (Fig. 3). Also in that case, they are overlapped so that the conductive portion is in contact with the insulating layer (FIG. 3).

絶縁層の両側に導電部のみで構成される導電性布帛層2を設ける場合、両側の導電部が帯状やリボン状等の線状を平行に配置したものであることが好ましい。線状の導電部を有する導電性布帛層2を絶縁層の両側に配置するとき、両導電部が互いに交差するように重ね合わせることができる(図3)。それによって、交差した部分で圧縮変形の程度を検知することが可能となり、圧力センサとして機能させることができる。 When the conductive fabric layer 2 composed only of the conductive portion is provided on both sides of the insulating layer, it is preferable that the conductive portions on both sides are arranged in parallel with a strip-shaped or ribbon-shaped line. When the conductive fabric layers 2 having linear conductive portions are placed on both sides of the insulating layer, they can be superimposed so that the conductive portions cross each other (FIG. 3). As a result, it is possible to detect the degree of compressive deformation at the intersecting portion, and to function as a pressure sensor.

絶縁層の一方に導電部のみで構成される導電性布帛層2を、他方に導電パターンが形成された基材層4を配置する場合(図1,2,4など)も同様に、線状の導電部と導電パターンが互いに交差するように重ね合わせることができる。 Similarly, when the conductive fabric layer 2 composed only of the conductive part is arranged on one side of the insulating layer, and the base material layer 4 on which the conductive pattern is formed is arranged on the other side (FIGS. 1, 2, 4, etc.), the linear can be overlapped so that the conductive portions and the conductive patterns of the layers intersect with each other.

支持体5として布帛を用い且つ熱可塑性樹脂フィルム6を貼り付ける場合、支持体側に導電性布帛層2を配置すると、その層構成としては、導電性布帛層2/支持体5/熱可塑性樹脂フィルム6の順に絶縁層上に積層・配置することができる(図4a)。 When fabric is used as the support 5 and the thermoplastic resin film 6 is attached, the conductive fabric layer 2 is arranged on the support side. 6 can be laminated and arranged on the insulating layer in order (Fig. 4a).

一方、同様に支持体5として布帛を用い且つ熱可塑性樹脂フィルム6を貼り付ける場合、熱可塑性樹脂フィルム側に導電性布帛層2を配置すると、その層構成としては、導電性布帛層2/熱可塑性樹脂フィルム6/支持体5の順に絶縁層上に積層・配置することもできる(図4b)。 On the other hand, when fabric is similarly used as the support 5 and the thermoplastic resin film 6 is attached, the conductive fabric layer 2 is arranged on the thermoplastic resin film side. The plastic resin film 6/support 5 can also be laminated and arranged on the insulating layer in this order (Fig. 4b).

また、絶縁層の反対側には導電パターンが形成された基材層を配置することができるが、基材に布帛を使った場合、絶縁層側とは反対側に熱可塑性樹脂層を配置することができる(図5a)。また、熱可塑性樹脂層を絶縁層側に配置することもできるが、その場合、熱可塑性樹脂層は絶縁層の役割を果たすことができる(図5b)。絶縁層の役割を果たす熱可塑性樹脂層が、基材に布帛を使った導電材層とあらかじめ一体化されていれば真空成形が可能となる。 In addition, a base layer having a conductive pattern formed thereon can be arranged on the opposite side of the insulating layer. (Fig. 5a). The thermoplastic resin layer can also be placed on the insulating layer side, in which case the thermoplastic resin layer can play the role of the insulating layer (FIG. 5b). If the thermoplastic resin layer serving as an insulating layer is integrated in advance with the conductive material layer using cloth as the base material, vacuum forming becomes possible.

絶縁層の両側に導電部のみで構成される導電性布帛層を重ね合わせる場合、熱可塑性樹脂層は導電部とは反対側(支持体の外側)に配置することができる(図6a)。支持体の布帛と導電部との間に熱可塑性樹脂層を配置することもできる(図6b)。また、絶縁層の両側に配置される導電材層のうち、一方の導電材層は導電部とは反対側(支持体の外側)に熱可塑性樹脂層を配置し、もう一方の導電材層は支持体の布帛と導電部との間に熱可塑性樹脂層を配置してもよい(図6c)。熱可塑性樹脂層を設けることにより、立体成形(真空成形)が可能となる。 If the insulating layer is superimposed on both sides with a conductive fabric layer consisting only of the conductive part, the thermoplastic resin layer can be arranged on the side opposite to the conductive part (outside the support) (Fig. 6a). A thermoplastic layer can also be placed between the fabric of the support and the conductive part (Fig. 6b). Further, of the conductive material layers arranged on both sides of the insulating layer, one conductive material layer has a thermoplastic resin layer arranged on the side opposite to the conductive portion (outside the support), and the other conductive material layer has A thermoplastic layer may be placed between the support fabric and the conductive portion (Fig. 6c). Three-dimensional molding (vacuum molding) becomes possible by providing a thermoplastic resin layer.

本発明のセンサ用電極の厚みは、好ましくは1.5mm以下、さら好ましくは1.0mm以下である。本発明では導電部のみからなる導電性布帛層を採用しており、さらには高密度組織の導電性編物とすることにより、圧縮変形によって大きな静電容量変化を生じさせることができる。そのため、絶縁層にはクッション性が不要となり、センサ用電極を薄くすることができる。 The thickness of the sensor electrode of the present invention is preferably 1.5 mm or less, more preferably 1.0 mm or less. In the present invention, a conductive fabric layer consisting only of a conductive portion is employed, and a conductive knitted fabric with a high-density structure is employed, whereby a large change in capacitance can be caused by compressive deformation. Therefore, the insulating layer does not need to have cushioning properties, and the thickness of the sensor electrode can be reduced.

5.センサ用電極の製造方法
本発明のセンサ用電極の製造方法は、特に制限されないが、先に導電材層を形成したのち、絶縁層と積層するのが好ましい。導電材層が導電部のみから構成される導電性布帛層からなる場合、導電性布帛層の片側に予めホットメルトフィルムを熱プレス機等で貼り合わせたのち所望の形状にカットして用いることができる。
5. Method for Producing Sensor Electrode The method for producing the sensor electrode of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to first form a conductive material layer and then laminate it with an insulating layer. When the conductive material layer is composed of a conductive fabric layer composed only of a conductive portion, a hot-melt film may be laminated on one side of the conductive fabric layer in advance by a heat press or the like, and then cut into a desired shape. can.

導電材層が導電性布帛層と支持体及び必要に応じて熱可塑性樹脂層とからなる場合、導電性布帛層と支持体と熱可塑性樹脂層とは、相互にホットメルトフィルムを用いて貼り合わせることができる。例えば、支持体上に予めホットメルトフィルムを熱プレス機等で貼り合わせたのち、該ホットメルトフィルム上に熱可塑性樹脂層を熱圧着させ、さらに予めホットメルトフィルムを熱プレス機等で貼り合わせたのち所望の形状にカットした導電性布帛層を熱圧着させることができる。 When the conductive material layer is composed of a conductive fabric layer, a support, and optionally a thermoplastic resin layer, the conductive fabric layer, the support, and the thermoplastic resin layer are laminated together using a hot-melt film. be able to. For example, after a hot-melt film is laminated on a support in advance by a heat press or the like, a thermoplastic resin layer is thermocompression bonded onto the hot-melt film, and the hot-melt film is laminated in advance by a heat press or the like. After that, a conductive fabric layer cut into a desired shape can be thermocompression bonded.

ホットメルトフィルムとしては、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系等が挙げられ、厚みは特に制限されないが、好ましくは10~100μm程度である。 Examples of hot-melt films include polyurethane-based, polyamide-based, polyester-based, and polyolefin-based films, and the thickness is not particularly limited, but is preferably about 10 to 100 μm.

支持体として布帛を選択し且つ熱可塑性樹脂層を積層させたものを用いる場合、真空成形により立体成形が可能となる。真空成形の具体的な方法としては、導電性布帛層と支持体と熱可塑性樹脂層とを含む導電材層をヒーターで加熱し、熱可塑性樹脂層を可塑化させたのちに金型上に設置し、金型内部から真空吸引し成形・冷却する。熱可塑性樹脂層が固化したのちに金型から離型することで立体成形品が得られる。そして、同様の方法及び金型で真空成形された絶縁層からなる立体成形品と積層することにより、所望の立体形状を有する積層複合体を得ることができる。 When fabric is selected as the support and a laminate of thermoplastic resin layers is used, three-dimensional molding can be performed by vacuum forming. As a specific method of vacuum forming, a conductive material layer including a conductive fabric layer, a support and a thermoplastic resin layer is heated with a heater to plasticize the thermoplastic resin layer and then placed on a mold. Then, it is molded and cooled by vacuum suction from the inside of the mold. After the thermoplastic resin layer has solidified, it is released from the mold to obtain a three-dimensional molded product. Then, by laminating with a three-dimensionally molded article comprising an insulating layer vacuum-formed by the same method and mold, a laminated composite having a desired three-dimensional shape can be obtained.

上記図5bのように熱可塑性樹脂層を絶縁層として用いる場合、導電パターンが形成された基材層に熱可塑性樹脂層を貼り付けて真空成形して立体成形品とし、別途真空成形して得られる導電性布帛層と支持体と熱可塑性樹脂層とを含む導電材層からなる立体成形品と積層して、積層複合体からなる立体成形品を得ることができる。 When the thermoplastic resin layer is used as an insulating layer as shown in FIG. 5b, the thermoplastic resin layer is attached to the base material layer on which the conductive pattern is formed, vacuum-molded to obtain a three-dimensional molded product, and then vacuum-molded separately. A three-dimensional molded product comprising a laminated composite can be obtained by laminating a three-dimensional molded product comprising a conductive material layer including a conductive fabric layer, a support and a thermoplastic resin layer.

また、導電材層と絶縁層とを予め積層して得られる積層複合体を真空成形してセンサ用電極を作製する方法、導電材層と絶縁層とを別々に真空成形してからそれらを重ね合わせてセンサ用電極を作製する方法など、いずれであってもよい。 In addition, a method of vacuum forming a laminated composite obtained by laminating a conductive material layer and an insulating layer in advance to produce a sensor electrode, and a method of vacuum forming the conductive material layer and the insulating layer separately and then stacking them. Any method, such as a method of producing a sensor electrode together, may be used.

以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により何らの制限を受けるものではない。 The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited by these examples.

<実施例1>
1.導電部を有する導電材層
以下に示す各材料及び方法を用いて導電部を有する導電材層を作製した。
(1)導電部のみで構成される導電性布帛層
導電糸を用いた導電性編物を帯状にカットし導電性布帛層とした。導電糸はAgメッキ糸(セーレン株式会社製、金属皮膜厚み1.5μm;抵抗値350Ω/m;芯糸ポリエステル)を使用した。この導電糸は、フィラメント数12本のマルチフィラメント糸であり、総繊度は40dtexである。
<Example 1>
1. Conductive Material Layer Having Conductive Part A conductive material layer having a conductive part was produced using each material and method described below.
(1) Conductive Cloth Layer Consisting Only of Conductive Part A conductive knitted fabric using conductive yarn was cut into strips to form a conductive fabric layer. Ag-plated yarn (manufactured by Seiren Co., Ltd., metal film thickness 1.5 μm; resistance value 350 Ω/m; core yarn polyester) was used as the conductive yarn. This conductive yarn is a multifilament yarn having 12 filaments and a total fineness of 40 dtex.

前記導電糸を用いて丸編み機にてスムース組織に仕立て、コース40本/インチ、ウェール44本/インチの導電性編物(厚み300μm;抵抗値0.6×10Ω/□)を得た。得られた導電性編物を幅1cmの帯状にカットし導電性布帛層とした。この導電性編物は金属分布面積率が60%以上の高密度組織からなるものである。 Using the above conductive yarn, a smooth texture was formed by a circular knitting machine to obtain a conductive knitted fabric (thickness: 300 μm; resistance value: 0.6×10 0 Ω/□) with 40 courses/inch and 44 wales/inch. The obtained conductive knitted fabric was cut into strips having a width of 1 cm to form conductive fabric layers. This conductive knitted fabric has a high-density structure with a metal distribution area ratio of 60% or more.

(2)支持体
非導電糸を使用した非導電性編物を支持体とした。非導電糸は、ポリエステル糸(フィラメント数24本のマルチフィラメント糸;総繊度33dtex)を使用した。この非導電糸を用いて丸編み機にて天竺組織に仕立て、コース44本/インチ、ウェール44本/インチの筒状の非導電性編物(厚み250μm;抵抗値2.0×1013Ω/□)を得た。得られた筒状の非導電性編物から15cm×15cmサイズでシート状に切り出した。
(2) Support A non-conductive knitted fabric using non-conductive yarn was used as a support. As the non-conductive yarn, polyester yarn (multifilament yarn with 24 filaments; total fineness of 33 dtex) was used. Using this non-conductive yarn, a cotton sheeting structure was made with a circular knitting machine, and a cylindrical non-conductive knitted fabric with 44 courses/inch and 44 wales/inch (thickness 250 μm; resistance value 2.0 × 10 13 Ω/□) was obtained. ). A sheet having a size of 15 cm×15 cm was cut out from the obtained cylindrical non-conductive knitted fabric.

(3)熱可塑性樹脂層
熱可塑性樹脂層として、ポリウレタンフィルム(セーレン株式会社製、厚み15μm;抵抗値5.9×1012Ω/□)を使用した。ロール状のポリウレタンフィルムから15cm×15cmサイズでシート状に切り出した。
(3) Thermoplastic resin layer A polyurethane film (manufactured by Seiren Co., Ltd., thickness 15 μm; resistance value 5.9×10 12 Ω/□) was used as the thermoplastic resin layer. A sheet having a size of 15 cm×15 cm was cut out from a roll-shaped polyurethane film.

(4)各材料の積層
得られた各材料を以下のように積層した。
支持体の片面にホットメルトフィルム(日本マタイ社製:エルファンUH203、厚み30μm)を熱プレス機にて貼り合わせた。次いで、熱可塑性樹脂層としてポリウレタンフィルムを、前記ホットメルトフィルム上に熱プレス機にて貼り合わせた。
(4) Lamination of each material Each obtained material was laminated as follows.
A hot-melt film (manufactured by Nihon Matai Co., Ltd.: Elfan UH203, thickness: 30 μm) was attached to one side of the support using a heat press. Next, a polyurethane film as a thermoplastic resin layer was laminated on the hot-melt film by a heat press.

さらに、事前にホットメルトフィルム(日本マタイ社製:エルファンUH203、厚み30μm)を熱プレス機にて貼り合わせた導電性布帛層(幅1cmの帯状)を、前記熱可塑性樹脂層であるポリウレタンフィルム上に2cmピッチで平行に4本配置し、熱プレス機にて貼り合わせ、導電部を有する導電材層とした。この「導電性布帛層/熱可塑性樹脂層/支持体」の構造を有する導電材層を、2層作製した。 Furthermore, a conductive fabric layer (1 cm wide strip) obtained by bonding a hot melt film (manufactured by Nihon Matai Co., Ltd.: Elfan UH203, thickness 30 μm) in advance with a heat press is attached to the polyurethane film which is the thermoplastic resin layer. Four pieces were arranged in parallel on the top at a pitch of 2 cm and bonded together by a heat press to form a conductive material layer having a conductive portion. Two conductive material layers having the structure of "conductive cloth layer/thermoplastic resin layer/support" were prepared.

2.絶縁層
絶縁層としてポリウレタンフィルム(日本マタイ社製「エスマーURS」、厚み50μm;抵抗値7.9×1012Ω/□)を使用した。ロール状のポリウレタンフィルムから15cm×15cmサイズでシート状に切り出した。
2. Insulating layer A polyurethane film (“Esmer URS” manufactured by Nihon Matai Co., Ltd., thickness 50 μm; resistance value 7.9×10 12 Ω/□) was used as the insulating layer. A sheet having a size of 15 cm×15 cm was cut out from a roll-shaped polyurethane film.

3.真空成形及び寸法変化の評価
導電材層と絶縁層を真空成形機にて成形した。成形の型として、底面が直径7cm、高さが2.5cmのドーム状の金型を使用した。すなわち、前記導電材層又は絶縁層を、各々ヒーターで180℃に熱したのち金型上に設置して、金型内部から真空吸引して成形・冷却し、その後金型から離型して同じ型のドーム状成形品を3つ(導電材層2つと絶縁層1つ)を得た。
3. Evaluation of Vacuum Forming and Dimensional Change A conductive material layer and an insulating layer were formed using a vacuum forming machine. As a mold for molding, a dome-shaped mold having a bottom surface of 7 cm in diameter and a height of 2.5 cm was used. That is, each of the conductive material layer or the insulating layer is heated to 180 ° C. with a heater, placed on a mold, vacuum suctioned from the inside of the mold, molded and cooled, and then released from the mold and the same Three dome-shaped moldings of the mold (two conductive material layers and one insulating layer) were obtained.

得られた導電材層の成形品において、帯状の導電性布帛層4本の幅を1本ずつ金尺にて計測し、成形前後での変化率を求めた。その結果、導電性布帛層の幅の成形前後での変化率は4%(導電性布帛層4本の平均変化率)であった。導電材層として、導電部のみから構成される導電性布帛層を用いたことにより、立体成形後でもパターンの寸法精度を維持することができた。 In the obtained molded product of the conductive material layer, the width of each of the four strip-shaped conductive fabric layers was measured with a metal rule to determine the rate of change before and after molding. As a result, the rate of change in the width of the conductive fabric layer before and after molding was 4% (the average rate of change of the four conductive fabric layers). By using the conductive cloth layer composed only of the conductive portion as the conductive material layer, it was possible to maintain the dimensional accuracy of the pattern even after the three-dimensional molding.

4.タッチセンサ用電極の作製
得られた成形品を、導電材層、絶縁層、導電材層の順で重ね合わせた。この際、2層の導電材層の導電性布帛層がそれぞれ絶縁層側を向くように、かつ、互いに直角に交差するように重ね合わせ、タッチセンサ用電極(厚み;1.2mm)とした。得られたタッチセンサ用電極にて、導電性布帛層が交差した部分の加圧時の静電容量をキャパシタンスメーターにて計測すると、十分な静電容量変化がみられ、圧力センサとして機能することを確認できた。
4. Production of Electrode for Touch Sensor The obtained moldings were stacked in the order of the conductive material layer, the insulating layer, and the conductive material layer. At this time, the two conductive material layers were superimposed so that the conductive fabric layers of the conductive material layers faced the insulating layer side and crossed each other at right angles to form a touch sensor electrode (thickness: 1.2 mm). With the obtained electrode for touch sensor, when the capacitance of the portion where the conductive fabric layers intersect is measured with a capacitance meter, a sufficient change in capacitance is observed, and it functions as a pressure sensor. could be confirmed.

<比較例>
1.導電部を有する導電材層
以下に示す各材料及び方法を用いて導電部を有する導電材層を作製した。
(1)導電パターンが形成された布帛
導電糸と非導電糸を交互に帯状に編み込んだ導電性編物を導電材層とした。導電糸はAgメッキ糸(セーレン株式会社製、金属皮膜厚み1.5μm;抵抗値350Ω/m;芯糸ポリエステル)を使用した。この導電糸はフィラメント数12本のマルチフィラメント糸であり、総繊度は40dtexである。非導電糸はポリエステル糸(フィラメント数24本のマルチフィラメント糸;総繊度33dtex)を使用した。
<Comparative example>
1. Conductive Material Layer Having Conductive Part A conductive material layer having a conductive part was produced using each material and method described below.
(1) Cloth Formed with a Conductive Pattern A conductive knitted fabric in which conductive yarns and non-conductive yarns are alternately woven into strips was used as the conductive material layer. Ag-plated yarn (manufactured by Seiren Co., Ltd., metal film thickness 1.5 μm; resistance value 350 Ω/m; core yarn polyester) was used as the conductive yarn. This conductive yarn is a multifilament yarn having 12 filaments and a total fineness of 40 dtex. A polyester yarn (multifilament yarn with 24 filaments; total fineness of 33 dtex) was used as the non-conductive yarn.

上記導電糸及び非導電糸を用い、帯状の導電部(幅12mm)と、帯状の非導電部(幅12mm)とが交互に並列した形の導電パターンが形成されるように、丸編み機にてスムース組織で仕立て、コース40本/インチ、ウェール44本/インチの筒状の導電性編物(厚み300μm;導電部抵抗値0.6×10Ω/□、非導電部抵抗値2.2×1011Ω/□)を得た。得られた筒状の導電性編物から15cm×15cmサイズでシート状に切り出した。 Using the above conductive yarn and non-conductive yarn, a circular knitting machine is used to form a conductive pattern in which a strip-shaped conductive part (width 12 mm) and a strip-shaped non-conductive part (width 12 mm) are alternately arranged in parallel. Tubular conductive knitted fabric (thickness: 300 μm; resistance value of conductive part: 0.6×10 0 Ω/□, resistance value of non-conductive part: 2.2× 10 11 Ω/□). A sheet having a size of 15 cm×15 cm was cut out from the obtained cylindrical conductive knitted fabric.

(2)熱可塑性樹脂層
熱可塑性樹脂層として、ポリウレタンフィルム(セーレン株式会社製、厚み15μm;抵抗値5.9×1012Ω/□)を使用した。ロール状のポリウレタンフィルムから15cm×15cmサイズでシート状に切り出した。
(2) Thermoplastic resin layer A polyurethane film (manufactured by Seiren Co., Ltd., thickness 15 μm; resistance value 5.9×10 12 Ω/□) was used as the thermoplastic resin layer. A sheet having a size of 15 cm×15 cm was cut out from a roll-shaped polyurethane film.

(3)各材料の積層
得られた各材料を以下のように積層した。
導電材層の片面にホットメルトフィルム(日本マタイ社製:エルファンUH203、厚み30μm)を熱プレス機にて貼り合わせた。次いで、熱可塑性樹脂層(ポリウレタンフィルム)を、前記ホットメルトフィルム上に熱プレス機にて貼り合わせた。
(3) Lamination of each material Each obtained material was laminated as follows.
A hot-melt film (manufactured by Nihon Matai Co., Ltd.: Elfan UH203, thickness: 30 μm) was attached to one side of the conductive material layer using a heat press. Next, a thermoplastic resin layer (polyurethane film) was laminated on the hot-melt film using a heat press.

2.絶縁層
導電材層に貼り合わせた熱可塑性樹脂層を絶縁層として機能させた。
2. Insulating Layer The thermoplastic resin layer bonded to the conductive material layer was made to function as an insulating layer.

3.真空成形及び寸法変化の評価
熱可塑性樹脂層を貼り合わせた導電材層を真空成形機にて成形した。成形の型として、底面が直径7cm、高さが2.5cmのドーム状の金型を使用した。すなわち、前記導電材層を、ヒーターで180℃に熱したのち金型上に設置して、金型内部から真空吸引して成形・冷却し、その後金型から離型して成形品を得た。
3. Evaluation of Vacuum Forming and Dimensional Change A conductive material layer laminated with a thermoplastic resin layer was formed by a vacuum forming machine. As a mold for molding, a dome-shaped mold having a bottom surface of 7 cm in diameter and a height of 2.5 cm was used. That is, the conductive material layer was heated to 180 ° C. with a heater, placed on a mold, vacuumed from the inside of the mold to form and cool, and then released from the mold to obtain a molded product. .

得られた導電材層の成形品において、導電部4本の幅を1本ずつ金尺にて計測し、成形前後での変化率を求めた。その結果、導電部の幅の成形前後での変化率は21%(導電部4本の平均変化率)であった。 In the obtained molded product of the conductive material layer, the width of each of the four conductive portions was measured with a metal rule to determine the rate of change before and after molding. As a result, the rate of change in the width of the conductive portion before and after molding was 21% (average rate of change in four conductive portions).

本発明のセンサ用電極は、各種スイッチとして広範囲の利用可能性がある。立体成形(真空成形)が可能であるため、複雑な形状の物品の表面に追従させることができ、折れ曲がっていてもスイッチとして機能し得る。また、圧縮変形を検知できるため、圧力センサとして機能させることができる。よって、自動車、航空機、列車などの内装品、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどのカバー等として利用することができる。 The sensor electrode of the present invention has a wide range of applicability as various switches. Since three-dimensional molding (vacuum molding) is possible, it can be made to conform to the surface of an article with a complicated shape, and even if it is bent, it can function as a switch. Moreover, since compression deformation can be detected, it can be made to function as a pressure sensor. Therefore, it can be used as interior parts for automobiles, aircraft, trains, etc., and covers for smartphones, tablets, laptop computers, etc.

1:積層複合体
2:導電部のみで構成される導電性布帛層
3:絶縁層
4:導電パターンが形成された基材層
5:支持体
6:熱可塑性樹脂層

1: Laminated Composite 2: Conductive Cloth Layer Consists Only of Conductive Part 3: Insulating Layer 4: Base Layer Formed with Conductive Pattern 5: Support 6: Thermoplastic Resin Layer

Claims (8)

絶縁層と、該絶縁層の両側に配置される2層の導電部を有する導電材層とを含む積層複合体で構成され、前記導電材層のうち少なくとも1層は導電部のみで構成される導電性布帛層である、センサ用電極。 It is composed of a laminate composite including an insulating layer and conductive material layers having two conductive portions disposed on both sides of the insulating layer, at least one of the conductive material layers being composed only of the conductive portion. A sensor electrode, which is a conductive fabric layer. 前記導電性布帛層が、導電糸を用いた導電性編物を所望の形状に形成した導電部のみで構成される、請求項1記載のセンサ用電極。 2. The sensor electrode according to claim 1, wherein said conductive cloth layer is composed only of a conductive portion formed by forming a conductive knitted fabric using conductive yarn into a desired shape. 前記導電性編物が、金属分布面積率が60%以上の高密度組織で構成されている、請求項2記載のセンサ用電極。 3. The sensor electrode according to claim 2, wherein said conductive knitted fabric is composed of a high-density structure having a metal distribution area ratio of 60% or more. 前記導電材層が、前記導電性布帛層と導電パターンが形成された基材層とを含む、請求項1~3のいずれかに記載のセンサ用電極。 The sensor electrode according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive material layer includes the conductive fabric layer and a base layer on which a conductive pattern is formed. 前記導電性布帛層が支持体上に形成されている、請求項1~4のいずれかに記載のセンサ用電極。 The sensor electrode according to any one of claims 1 to 4, wherein said conductive fabric layer is formed on a support. 前記支持体が布帛からなり、且つその片側に熱可塑性樹脂層が形成されている、請求項5記載のセンサ用電極。 6. The sensor electrode according to claim 5, wherein said support is made of cloth, and a thermoplastic resin layer is formed on one side thereof. 厚みが1.5mm以下である、請求項1~6のいずれかに記載のセンサ用電極。 7. The sensor electrode according to claim 1, having a thickness of 1.5 mm or less. 真空成形により形成される、請求項1~7のいずれかに記載のセンサ用電極。
The sensor electrode according to any one of claims 1 to 7, which is formed by vacuum forming.
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