JP2023152490A - Flexible touch sensor and touch sensor module - Google Patents

Flexible touch sensor and touch sensor module Download PDF

Info

Publication number
JP2023152490A
JP2023152490A JP2022062534A JP2022062534A JP2023152490A JP 2023152490 A JP2023152490 A JP 2023152490A JP 2022062534 A JP2022062534 A JP 2022062534A JP 2022062534 A JP2022062534 A JP 2022062534A JP 2023152490 A JP2023152490 A JP 2023152490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection electrode
touch sensor
flexible touch
carbon layer
base sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022062534A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
亮 佐々木
Akira Sasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Polymer Co Ltd filed Critical Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority to JP2022062534A priority Critical patent/JP2023152490A/en
Publication of JP2023152490A publication Critical patent/JP2023152490A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)

Abstract

To provide a flexible touch sensor having a probe point for inspecting electric characteristics while protecting a detection electrode sufficiently, and configured to suppress noise or false detection through the probe point, and a touch sensor module.SOLUTION: A flexible touch sensor 1 is equipped with a substrate sheet 10 made of resin, a detection electrode 20 arranged on a first surface 10a in a thickness direction of the substrate sheet 10, and circuit wiring 30 arranged on the first surface 10a of the substrate sheet 10 and electrically connected to the detection electrode 20, to detect a conductor which is in contact or close thereto. The flexible touch sensor includes a carbon layer 40 arranged on a surface of the detection electrode 20 opposite the substrate sheet 10, and covers, with an insulating protective layer 50, a portion of the substrate sheet 10 other than a part where the carbon layer 40 is arranged on the side where the detection electrode 20 is arranged.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、フレキシブルタッチセンサ及びタッチセンサモジュールに関する。 The present invention relates to a flexible touch sensor and a touch sensor module.

車載用の電子機器等においては、操作面の操作を検知するために静電容量型のタッチセンサが広く用いられている。例えばフレキシブルプリント基板で作製された静電容量型のタッチセンサが、加飾された操作パネルの回路基板側(背面)に貼り合わされることにより、入力者が操作パネルを触ったこと静電容量の変化で検出することができる。 2. Description of the Related Art Capacitive touch sensors are widely used in in-vehicle electronic devices and the like to detect operations on operation surfaces. For example, a capacitive touch sensor made of a flexible printed circuit board is bonded to the circuit board side (back side) of a decorated operation panel, so that when a user touches the operation panel, the capacitance increases. Can be detected by change.

タッチセンサにおいては、一般に検出電極上に保護層が設けられているため、直接プローブを接触させて電気的特性を検査することができない。
特許文献1には、電気的特性を検査する方法として、静電容量センサ用のマイクロコントローラ(IC)を用いて静電容量変化を演算によって得ることが開示されている。
特許文献2には、検出電極を覆う保護層の一部に開口部を設けてプローブポイントとし、プローブを検出電極に接触できるようにすることが開示されている。
In a touch sensor, since a protective layer is generally provided on the detection electrode, it is not possible to test the electrical characteristics by directly contacting the sensor with a probe.
Patent Document 1 discloses, as a method for inspecting electrical characteristics, that a microcontroller (IC) for a capacitance sensor is used to calculate changes in capacitance.
Patent Document 2 discloses that an opening is provided in a part of a protective layer covering a detection electrode to serve as a probe point so that a probe can come into contact with the detection electrode.

また、タッチセンサでは検出電極に透明導電材料が用いられることがある。その場合、プローブポイントは、光透過を阻害しないように検出電極の近傍又は外縁等に設けられる。特許文献3には、カーボン材料等を用い、基材シートの表面に検出電極に隣接するプローブポイントを設けることが開示されている。 Furthermore, in touch sensors, transparent conductive materials are sometimes used for detection electrodes. In that case, the probe point is provided near the detection electrode or at the outer edge so as not to impede light transmission. Patent Document 3 discloses that a carbon material or the like is used to provide a probe point adjacent to a detection electrode on the surface of a base sheet.

特開2015-141685号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-141685 特開2012-174494号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-174494 特開2021-036465号公報JP2021-036465A

しかし、特許文献1のようなICを用いる方法では、検査に時間を要し、また設備コストも高くなる。特許文献2のように検出電極を覆う保護層の一部に開口部を設けると、検出電極を充分に保護することが難しくなる。特許文献3のように検出電極に隣接するプローブポイントを設けると、寄生容量によるノイズが発生しやすくなり、誤検知が起きやすくなる。 However, the method using an IC such as that disclosed in Patent Document 1 requires time for inspection and also increases equipment cost. If an opening is provided in a part of the protective layer covering the detection electrode as in Patent Document 2, it becomes difficult to sufficiently protect the detection electrode. When a probe point is provided adjacent to a detection electrode as in Patent Document 3, noise due to parasitic capacitance is likely to occur, and false detection is likely to occur.

本発明は、上記の事情に鑑みて、検出電極を充分に保護でき、電気的特性を検査するためのプローブポイントを有し、かつプローブポイントによるノイズや誤検知を抑制できるフレキシブルタッチセンサ及びタッチセンサモジュールを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a flexible touch sensor and a touch sensor that can sufficiently protect detection electrodes, have a probe point for testing electrical characteristics, and suppress noise and false detection caused by the probe point. The purpose is to provide modules.

本発明は、以下の態様を含む。
[1]樹脂製の基材シートと、前記基材シートの厚さ方向の一方の側に設けられた検出電極と、前記基材シートの前記一方の側に設けられ、前記検出電極と電気的に接続された回路配線と、を備え、前記検出電極に導体が接触又は近接することによる前記検出電極の静電容量の変化から、前記検出電極への導体の接触又は近接を検知するフレキシブルタッチセンサであって、
前記検出電極の前記基材シートとは反対側の表面の少なくとも一部に設けられたカーボン層、及び、体積抵抗率が1Ω・cm以下、面抵抗が1000Ω/□以下であり、前記検出電極を兼ねるカーボン層の少なくとも一方をさらに備え、
前記基材シートの前記検出電極が設けられた側における前記カーボン層が設けられた部分以外の部分が絶縁保護層で覆われている、フレキシブルタッチセンサ。
[2]前記検出電極の前記基材シートとは反対側の表面の全体にカーボン層が設けられている、[1]に記載のフレキシブルタッチセンサ。
[3]前記基材シートの厚さ方向から見て、前記検出電極が、環状部と、前記環状部の内側を複数の領域に仕切る仕切部とを備えるメッシュ状である、[1]に記載のフレキシブルタッチセンサ。
[4]前記基材シートの厚さ方向から見て、前記検出電極が、環状部と、前記環状部の内側を複数の領域に仕切る仕切部とを備えるメッシュ状である、[2]に記載のフレキシブルタッチセンサ。
[5][1]~[4]のいずれかに記載のフレキシブルタッチセンサを備えたタッチセンサモジュール。
The present invention includes the following aspects.
[1] A base sheet made of resin, a detection electrode provided on one side of the base sheet in the thickness direction, and a detection electrode provided on the one side of the base sheet and electrically connected to the detection electrode. A flexible touch sensor that detects contact or proximity of a conductor to the detection electrode based on a change in capacitance of the detection electrode due to the contact or proximity of the conductor to the detection electrode. And,
A carbon layer provided on at least a part of the surface of the detection electrode opposite to the base sheet, and a carbon layer having a volume resistivity of 1 Ω·cm or less and a sheet resistance of 1000 Ω/□ or less, further comprising at least one carbon layer that also serves as
A flexible touch sensor, wherein a portion of the base sheet on the side where the detection electrode is provided other than the portion where the carbon layer is provided is covered with an insulating protective layer.
[2] The flexible touch sensor according to [1], wherein a carbon layer is provided on the entire surface of the detection electrode opposite to the base sheet.
[3] The detection electrode according to [1], when viewed from the thickness direction of the base sheet, has a mesh shape including an annular portion and a partition portion that partitions the inside of the annular portion into a plurality of regions. flexible touch sensor.
[4] The detection electrode according to [2], when viewed from the thickness direction of the base sheet, has a mesh shape including an annular portion and a partition portion that partitions the inside of the annular portion into a plurality of regions. flexible touch sensor.
[5] A touch sensor module comprising the flexible touch sensor according to any one of [1] to [4].

本発明によれば、検出電極を充分に保護でき、電気的特性を検査するためのプローブポイントを有し、かつプローブポイントによるノイズや誤検知を抑制できるフレキシブルタッチセンサ及びタッチセンサモジュールを提供することができる。 According to the present invention, there is provided a flexible touch sensor and a touch sensor module that can sufficiently protect a detection electrode, have a probe point for testing electrical characteristics, and can suppress noise and false detection caused by the probe point. Can be done.

実施形態の一例のフレキシブルタッチセンサを基材シート側から見た正面図である。It is a front view of a flexible touch sensor of an example of an embodiment seen from a base material sheet side. 図1のフレキシブルタッチセンサのA-A断面図である。2 is a sectional view taken along line AA of the flexible touch sensor in FIG. 1. FIG. 図1のフレキシブルタッチセンサの検出電極を示した正面図である。FIG. 2 is a front view showing detection electrodes of the flexible touch sensor of FIG. 1. FIG. 検出電極の他の例を示した正面図である。FIG. 7 is a front view showing another example of the detection electrode. 検出電極の他の例を示した正面図である。FIG. 7 is a front view showing another example of the detection electrode. 図1のフレキシブルタッチセンサの製造における一工程を示した断面図である。2 is a cross-sectional view showing one step in manufacturing the flexible touch sensor of FIG. 1. FIG. 図1のフレキシブルタッチセンサの製造における一工程を示した断面図である。2 is a cross-sectional view showing one step in manufacturing the flexible touch sensor of FIG. 1. FIG. 実施形態の他の例のフレキシブルタッチセンサを示した断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a flexible touch sensor according to another example of the embodiment. 実施形態の一例のタッチセンサモジュールを示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a touch sensor module according to an example of an embodiment.

[フレキシブルタッチセンサ]
以下、本発明のフレキシブルタッチセンサについて、一例を示し、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
[Flexible touch sensor]
Hereinafter, an example of the flexible touch sensor of the present invention will be described based on the drawings. Note that the dimensions of the figures illustrated in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited thereto, and can be practiced with appropriate changes within the scope of the gist thereof. .

図1及び図2に示すように、実施形態のフレキシブルタッチセンサ1は、操作面の操作を検知するための静電容量型のタッチセンサであって、基材シート10と、3つの検出電極20と、回路配線30と、カーボン層40と、絶縁保護層50と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the flexible touch sensor 1 of the embodiment is a capacitive touch sensor for detecting operations on an operation surface, and includes a base sheet 10 and three detection electrodes 20. , a circuit wiring 30 , a carbon layer 40 , and an insulating protective layer 50 .

基材シート10の厚さ方向の第1面10aに3つの検出電極20が設けられ、各々の検出電極20の基材シート10とは反対側の表面にカーボン層40が設けられている。また、基材シート10の第1面10aには検出電極20と電気的に接続された回路配線30が設けられている。基材シート10の検出電極20、回路配線30及びカーボン層40が設けられた側には、カーボン層40が設けられた部分以外の部分が覆われるように絶縁保護層50が設けられている。 Three detection electrodes 20 are provided on the first surface 10a in the thickness direction of the base sheet 10, and a carbon layer 40 is provided on the surface of each detection electrode 20 on the opposite side to the base sheet 10. Furthermore, circuit wiring 30 electrically connected to the detection electrode 20 is provided on the first surface 10a of the base sheet 10. An insulating protective layer 50 is provided on the side of the base sheet 10 on which the detection electrode 20, the circuit wiring 30, and the carbon layer 40 are provided so as to cover the portion other than the portion where the carbon layer 40 is provided.

基材シート10は、樹脂製のシートであり、可撓性を有している。
図1に示す例では、基材シート10は、平面視で長方形状の本体部11と、本体部11の一方の短辺の一部から突出するように延在する帯状部12とを有している。
なお、基材シート10の平面視形状は、この例の形状には限定されず、用途に応じて適宜設定できる。
The base sheet 10 is a resin sheet and has flexibility.
In the example shown in FIG. 1, the base sheet 10 includes a main body 11 that is rectangular in plan view, and a band-shaped portion 12 that extends so as to protrude from a part of one short side of the main body 11. ing.
Note that the shape of the base sheet 10 in plan view is not limited to the shape of this example, and can be set as appropriate depending on the application.

基材シート10としては、透明な樹脂製の絶縁フィルムを使用できる。ただし、「絶縁」とは、電気抵抗値が1MΩ以上、好ましくは10MΩ以上であることを意味する。また、「透明」とは、JIS K7136に従って測定した光線透過率が50%以上であることを意味する。 As the base sheet 10, a transparent resin insulating film can be used. However, "insulation" means that the electrical resistance value is 1 MΩ or more, preferably 10 MΩ or more. Moreover, "transparent" means that the light transmittance measured according to JIS K7136 is 50% or more.

基材シート10を構成する材料としては、例えば、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート(PET)等)、ポリカーボネート(PC)、アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロースを例示できる。基材シート10を構成する材料は、1種でもよく、2種以上でもよい。 Examples of the material constituting the base sheet 10 include polyester (such as polyethylene terephthalate (PET)), polycarbonate (PC), acrylic resin, cyclic polyolefin resin, and triacetyl cellulose. The number of materials constituting the base sheet 10 may be one, or two or more.

充分な強度及び剛性を確保しやすい点では、基材シート10の平均厚さは、10μm以上が好ましく、25μm以上がより好ましい。フレキシブルタッチセンサ1を容易に薄型化できる点では、基材シート10の平均厚さは、250μm以下が好ましく、188μm以下がより好ましい。基材シート10の平均厚さの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば10~250μmが好ましく、25~188μmがより好ましい。
基材シートの平均厚さは、基材シートにおける任意の10箇所で測定した厚さの平均値を意味する。
In terms of easily ensuring sufficient strength and rigidity, the average thickness of the base sheet 10 is preferably 10 μm or more, more preferably 25 μm or more. In terms of easily reducing the thickness of the flexible touch sensor 1, the average thickness of the base sheet 10 is preferably 250 μm or less, more preferably 188 μm or less. The lower limit and upper limit of the average thickness of the base sheet 10 can be arbitrarily combined, for example, preferably 10 to 250 μm, more preferably 25 to 188 μm.
The average thickness of the base sheet means the average value of thicknesses measured at ten arbitrary locations on the base sheet.

検出電極20は、導体の接触又は近接を検知するための電極である。検出電極20は、自己容量方式であってもよく、相互容量方式であってもよい。
図3に示すように、この例の検出電極20は、基材シート10の厚さ方向から見て、円環状の環状部21と、環状部21の内側を複数の領域に仕切る直線状の3本の仕切部22とを備えるメッシュ状である。3本の仕切部22はいずれも環状部21の中心を通り、環状部21の内側を均等な6つの扇状の領域に仕切っている。
The detection electrode 20 is an electrode for detecting contact or proximity of a conductor. The detection electrode 20 may be of a self-capacitance type or a mutual capacitance type.
As shown in FIG. 3, the detection electrode 20 of this example includes a circular annular portion 21 and a linear three-dimensional portion that partitions the inside of the annular portion 21 into a plurality of regions when viewed from the thickness direction of the base sheet 10. It has a mesh shape with book partitions 22. All three partitions 22 pass through the center of the annular part 21 and partition the inside of the annular part 21 into six equal fan-shaped areas.

検出電極20がメッシュ状であると、検出電極20の全面にカーボン層40を設けたとしても、環状部21の内側の仕切部22で遮られていない領域を光が通過することができる。そのため、操作パネルの背面にフレキシブルタッチセンサ1を貼り付けた状態で、検出電極20の操作パネルとは反対側から操作パネルの検出電極20が位置する部分を照光することができる。 When the detection electrode 20 has a mesh shape, even if the carbon layer 40 is provided on the entire surface of the detection electrode 20, light can pass through an area not blocked by the partition part 22 inside the annular part 21. Therefore, with the flexible touch sensor 1 attached to the back surface of the operation panel, the portion of the operation panel where the detection electrode 20 is located can be illuminated from the side of the detection electrode 20 opposite to the operation panel.

なお、検出電極20の形状は、操作面の操作に対する充分な検知感度及び検知精度を確保できるものであれば特に限定されない。例えば、図4に示すように、円環状の環状部21の内側に、複数の直線状の仕切部22が格子状に設けられた検出電極20Aであってもよい。また、図5に示すように、円環状の環状部21の内側に、互いに平行な複数の直線状の仕切部22が設けられた検出電極20Bであってもよい。環状部21は円環状には限定されず、矩形、六角形等の環状であってもよい。
また、検出電極20を円形、楕円形、矩形等の透明なベタ電極としてもよい。この場合は、その検出電極20の表面の一部だけにカーボン層40を設けることで、カーボン層40が設けられていない部分を通じて操作パネルを照光することができる。
Note that the shape of the detection electrode 20 is not particularly limited as long as it can ensure sufficient detection sensitivity and detection accuracy for operations on the operation surface. For example, as shown in FIG. 4, a detection electrode 20A may be provided in which a plurality of linear partitions 22 are provided in a grid pattern inside an annular portion 21. Alternatively, as shown in FIG. 5, the detection electrode 20B may be provided with a plurality of linear partitions 22 parallel to each other inside the annular portion 21. The annular portion 21 is not limited to an annular shape, but may have an annular shape such as a rectangle or a hexagon.
Further, the detection electrode 20 may be a transparent solid electrode having a circular, oval, or rectangular shape. In this case, by providing the carbon layer 40 only on a portion of the surface of the detection electrode 20, the operation panel can be illuminated through the portion where the carbon layer 40 is not provided.

検出電極20は、導電インクを印刷することによって形成でき、例えば透明導電膜を例示できる。「導電」とは、電気抵抗値が1MΩ未満であることを意味する。
導電インクに含まれる導電物質としては、例えば、導電性高分子(ポリチオフェン系導電性ポリマー(PEDOT/PSS)、インジウムドープ酸化錫(ITO)等)、導電性ナノワイヤー(銀ナノワイヤー、金ナノワイヤー等)、金属粒子(銀粒子、銅粒子、金粒子等)、導電性金属酸化物粒子(ITO粒子等)を例示できる。なかでも、銀インクが好ましい。導電インクに含まれる導電物質は、1種でもよく、2種以上でもよい。
The detection electrode 20 can be formed by printing conductive ink, and can be exemplified by a transparent conductive film. "Conductive" means that the electrical resistance value is less than 1 MΩ.
Examples of the conductive substance contained in the conductive ink include conductive polymers (polythiophene-based conductive polymer (PEDOT/PSS), indium-doped tin oxide (ITO), etc.), conductive nanowires (silver nanowires, gold nanowires, etc.), and conductive nanowires (silver nanowires, gold nanowires, etc.). etc.), metal particles (silver particles, copper particles, gold particles, etc.), and conductive metal oxide particles (ITO particles, etc.). Among them, silver ink is preferred. The number of conductive substances contained in the conductive ink may be one, or two or more.

断線を抑制しやすい点では、検出電極20の平均厚さは、0.05μm以上が好ましく、0.1μm以上がより好ましい。フレキシブルタッチセンサ1を容易に薄型化できる点では、検出電極20の平均厚さは、30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましい。検出電極20の平均厚さの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば0.05~30μmが好ましく、0.1~20μmがより好ましい。
なお、検出電極の平均厚さは、検出電極の任意の10箇所について測定した厚さの平均値である。
In terms of easily suppressing disconnection, the average thickness of the detection electrode 20 is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more. In terms of easily reducing the thickness of the flexible touch sensor 1, the average thickness of the detection electrodes 20 is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less. The lower limit and upper limit of the average thickness of the detection electrode 20 can be arbitrarily combined, for example, preferably 0.05 to 30 μm, more preferably 0.1 to 20 μm.
Note that the average thickness of the detection electrode is the average value of the thicknesses measured at ten arbitrary locations on the detection electrode.

検出電極20の数は、3個には限定されず、適宜設定でき、2個以下であってもよく、4個以上であってもよい。
図1に示す例では、3つの検出電極20は、それぞれ回路配線30により、基材シート10の帯状部12の先端部分に設けられた接続端子14と電気的に接続されている。接続端子14は回路基板の静電容量検知部と電気的に接続することができる。これにより、フレキシブルタッチセンサ1は、検出電極20に導体が接触又は近接したときに、検出電極20の静電容量の変化からそれを検知することができる。
The number of detection electrodes 20 is not limited to three, and can be set as appropriate, and may be two or less, or four or more.
In the example shown in FIG. 1, the three detection electrodes 20 are electrically connected to the connection terminals 14 provided at the distal end portions of the band-shaped portions 12 of the base sheet 10 through circuit wiring 30, respectively. The connection terminal 14 can be electrically connected to the capacitance detection section of the circuit board. Thereby, the flexible touch sensor 1 can detect when a conductor comes into contact with or comes close to the detection electrode 20 from a change in the capacitance of the detection electrode 20.

回路配線30の材料としては、特に限定されず、例えば検出電極20の材料と同じものを例示でき、銀インクが好ましい。
回路配線30の平均厚さは、限定するものではないが、例えば検出電極20の平均厚さと同程度にすることができる。
The material of the circuit wiring 30 is not particularly limited, and examples thereof include the same material as the detection electrode 20, and silver ink is preferable.
Although the average thickness of the circuit wiring 30 is not limited, it can be, for example, approximately the same as the average thickness of the detection electrode 20.

カーボン層40は、3つの検出電極20のそれぞれの基材シート10とは反対側の表面に設けられている。図1及び図2に示す例では、カーボン層40は各検出電極20の基材シート10とは反対側の表面の全面に設けられている。なお、検出電極20の表面全体にカーボン層40を設ける態様には限定されず、検出電極20の表面の一部だけにカーボン層40を設けてもよい。 The carbon layer 40 is provided on the surface of each of the three detection electrodes 20 on the side opposite to the base sheet 10. In the example shown in FIGS. 1 and 2, the carbon layer 40 is provided on the entire surface of each detection electrode 20 on the side opposite to the base sheet 10. Note that the carbon layer 40 is not limited to the embodiment in which the carbon layer 40 is provided on the entire surface of the detection electrode 20, and the carbon layer 40 may be provided only on a part of the surface of the detection electrode 20.

カーボン層40は、カーボンを含む膜であり、カーボン材料によって形成できる。カーボン材料としては、例えばカーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ等を含むカーボンインクを例示できる。
検出電極20の表面に設けられたカーボン層40は、電気的特性の検査時にプローブを接触させるプローブポイントとなり得る。すなわち、カーボン層40にプローブを接触させることにより、フレキシブルタッチセンサ1の製造後にその電気的特性を検査することができる。
The carbon layer 40 is a film containing carbon, and can be formed from a carbon material. Examples of the carbon material include carbon ink containing carbon black, graphite, carbon nanotubes, and the like.
The carbon layer 40 provided on the surface of the detection electrode 20 can serve as a probe point with which a probe is brought into contact when testing electrical characteristics. That is, by bringing a probe into contact with the carbon layer 40, the electrical characteristics of the flexible touch sensor 1 can be inspected after manufacturing.

カーボン材料で構成されるカーボン層40は強度が高く、腐食しない。そのため、検出電極20のカーボン層40で覆われた部分は、保護層を設けなくても充分に保護される。そのため、検出電極20の基材シート10とは反対側の表面においては、カーボン層40を設ける場所に制限はなく、自在にカーボン層40を設けることができる。
検出電極20が格子状、メッシュ状等のパターンを有する場合、そのパターンが正常に形成されているかどうかの検査は、従来は線の太りや細り、滲み、断線を外観で判断する必要があった。しかし、検出電極20の表面の全体にカーボン層40を設けるか、又は複数箇所にカーボン層40を設けてプローブポイントとすれば、プローブを接触させることにより、パターンが正常に形成されているかをより正確かつ簡便に検査することができる。
カーボン層は、回路配線30の接続端子14の部分にさらに形成してもよい。これにより、回路配線30の接点保護も行うことができる。
The carbon layer 40 made of carbon material has high strength and does not corrode. Therefore, the portion of the detection electrode 20 covered with the carbon layer 40 is sufficiently protected without providing a protective layer. Therefore, on the surface of the detection electrode 20 opposite to the base sheet 10, there is no restriction on the location where the carbon layer 40 is provided, and the carbon layer 40 can be provided freely.
When the detection electrode 20 has a pattern such as a grid or mesh, conventionally, it has been necessary to check whether the pattern is properly formed or not by visually checking whether the wire is thick, thin, blurred, or broken. . However, if the carbon layer 40 is provided on the entire surface of the detection electrode 20, or if the carbon layer 40 is provided at multiple locations to serve as probe points, it is possible to better determine whether the pattern is formed correctly by bringing the probe into contact with the carbon layer 40. It can be tested accurately and easily.
A carbon layer may be further formed on the connection terminal 14 portion of the circuit wiring 30. Thereby, the contacts of the circuit wiring 30 can also be protected.

検出電極20が充分に保護されやすく、また検査時のプローブの接触によって損傷しにくい点では、カーボン層40の平均厚さは、0.1μm以上が好ましく、1.0μm以上がより好ましい。フレキシブルタッチセンサ1を容易に薄型化できる点では、カーボン層40の平均厚さは、50μm以下が好ましく、25μm以下がより好ましい。カーボン層40の平均厚さの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば0.1~50μmが好ましく、1.0~25μmがより好ましい。
なお、カーボン層の平均厚さは、カーボン層の任意の10箇所について測定した厚さの平均値である。
The average thickness of the carbon layer 40 is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, in that the detection electrode 20 is easily protected and is not easily damaged by contact with a probe during inspection. In terms of easily reducing the thickness of the flexible touch sensor 1, the average thickness of the carbon layer 40 is preferably 50 μm or less, more preferably 25 μm or less. The lower limit and upper limit of the average thickness of the carbon layer 40 can be arbitrarily combined, for example, preferably 0.1 to 50 μm, more preferably 1.0 to 25 μm.
Note that the average thickness of the carbon layer is the average value of thicknesses measured at ten arbitrary locations on the carbon layer.

絶縁保護層50は、絶縁材料からなる膜である。
絶縁保護層50は、基材シート10の第1面10a側に、カーボン層40が設けられた部分以外の部分がすべて覆われるように設けられている。
The insulating protective layer 50 is a film made of an insulating material.
The insulating protective layer 50 is provided on the first surface 10a side of the base sheet 10 so as to cover all parts other than the part where the carbon layer 40 is provided.

絶縁保護層50を構成する絶縁材料としては、特に限定されず、レジストインクが好ましい。レジストインクに含まれる絶縁樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン-酢酸ビニル共重合体、塩素化ビニル-酢酸ビニル共重合体、環化ゴム、クマロン-インデン樹脂を例示できる。なかでも、折り曲げ容易で、かつ透明なフィルムの利点を活かす点では、光線透過率の良いアクリル樹脂が好ましい。絶縁保護層50を構成する絶縁樹脂は、1種でもよく、2種以上でもよい。 The insulating material constituting the insulating protective layer 50 is not particularly limited, and resist ink is preferred. Examples of insulating resins included in the resist ink include acrylic resins, polyester resins, polystyrene resins, polyamide resins, chlorinated polyolefin resins, chlorinated ethylene-vinyl acetate copolymers, chlorinated vinyl-vinyl acetate copolymers, and cyclic resins. Examples include rubber compound and coumaron-indene resin. Among these, acrylic resin with good light transmittance is preferred in terms of being easy to bend and taking advantage of the advantages of a transparent film. The number of insulating resins that constitute the insulating protective layer 50 may be one type or two or more types.

充分な強度及び剛性を確保しやすく、回路配線30が充分に保護されやすい点では、絶縁保護層50の平均厚さは、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましい。フレキシブルタッチセンサ1を容易に薄型化できる点では、絶縁保護層50の平均厚さは、250μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましい。絶縁保護層50の平均厚さの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば5~250μmが好ましく、10~100μmがより好ましい。
なお、絶縁保護層の平均厚さは、絶縁保護層の任意の10箇所について測定した厚さの平均値である。
In terms of ensuring sufficient strength and rigidity and easily protecting the circuit wiring 30, the average thickness of the insulating protective layer 50 is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more. In terms of easily reducing the thickness of the flexible touch sensor 1, the average thickness of the insulating protective layer 50 is preferably 250 μm or less, more preferably 100 μm or less. The lower and upper limits of the average thickness of the insulating protective layer 50 can be arbitrarily combined, for example, preferably 5 to 250 μm, more preferably 10 to 100 μm.
Note that the average thickness of the insulating protective layer is the average value of the thicknesses measured at arbitrary 10 locations on the insulating protective layer.

フレキシブルタッチセンサ1の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を利用することができる。例えば、図6に示すように、銀インク等を用いて基材シート10の第1面10aにスクリーン印刷を行い、検出電極20と回路配線30を形成する。次いで、図7に示すように、カーボンインクを用いて検出電極20の表面にスクリーン印刷を行い、カーボン層40を形成する。次いで、基材シート10の第1面10a側のカーボン層40が設けられた部分以外の部分にレジストインクを印刷し、絶縁保護層50を形成する。これにより、フレキシブルタッチセンサ1が得られる。 The method for manufacturing the flexible touch sensor 1 is not particularly limited, and any known method can be used. For example, as shown in FIG. 6, screen printing is performed on the first surface 10a of the base sheet 10 using silver ink or the like to form the detection electrodes 20 and the circuit wiring 30. Next, as shown in FIG. 7, screen printing is performed on the surface of the detection electrode 20 using carbon ink to form a carbon layer 40. Next, resist ink is printed on a portion of the first surface 10a of the base sheet 10 other than the portion where the carbon layer 40 is provided, to form an insulating protective layer 50. Thereby, a flexible touch sensor 1 is obtained.

以上説明したように、フレキシブルタッチセンサ1では、検出電極20の基材シート10とは反対側の表面にカーボン層40を設け、基材シート10の検出電極20が設けられた側におけるカーボン層40が設けられた部分以外の部分を絶縁保護層50で覆っている。これにより、検出電極20を充分に保護しつつ、カーボン層40をプローブポイントとして電気的特性を検査することができる。また、フレキシブルタッチセンサ1では、検出電極20の表面にカーボン層40が積層されているため、プローブポイントが検出電極の周囲に近接して設けられる場合に比べ、寄生容量によるノイズが生じにくく、誤検知を抑制することができる。 As described above, in the flexible touch sensor 1, the carbon layer 40 is provided on the surface of the detection electrode 20 opposite to the base sheet 10, and the carbon layer 40 is provided on the surface of the base sheet 10 on the side where the detection electrode 20 is provided. The portion other than the portion provided with is covered with an insulating protective layer 50. Thereby, the electrical characteristics can be tested using the carbon layer 40 as a probe point while sufficiently protecting the detection electrode 20. In addition, in the flexible touch sensor 1, since the carbon layer 40 is laminated on the surface of the detection electrode 20, noise due to parasitic capacitance is less likely to occur, compared to when the probe point is provided close to the detection electrode. Detection can be suppressed.

なお、本発明のフレキシブルタッチセンサは、前記したフレキシブルタッチセンサ1には限定されない。
例えば、図8に例示したフレキシブルタッチセンサ2であってもよい。図8における図2と同じ部分には同符号を付して説明を省略する。フレキシブルタッチセンサ2は、検出電極20の基材シート10とは反対側の表面の一部にカーボン層40が設けられ、検出電極20の表面の残りの部分が絶縁保護層50で覆われている以外は、フレキシブルタッチセンサ1と同様の態様である。
Note that the flexible touch sensor of the present invention is not limited to the flexible touch sensor 1 described above.
For example, the flexible touch sensor 2 illustrated in FIG. 8 may be used. The same parts in FIG. 8 as those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In the flexible touch sensor 2, a carbon layer 40 is provided on a part of the surface of the detection electrode 20 opposite to the base sheet 10, and the remaining part of the surface of the detection electrode 20 is covered with an insulating protective layer 50. The other aspects are the same as the flexible touch sensor 1.

[タッチセンサモジュール]
本発明のタッチセンサモジュールは、本発明のフレキシブルタッチセンサを備えたタッチセンサモジュールである。本発明のタッチセンサモジュールは、本発明のフレキシブルタッチセンサを備えている以外は、公知の態様を採用できる。本発明のタッチセンサモジュールでは、例えば、本発明のフレキシブルタッチセンサを操作パネルの背面に取り付ける。以下、本発明のタッチセンサモジュールの一例について説明する。
[Touch sensor module]
The touch sensor module of the present invention is a touch sensor module equipped with the flexible touch sensor of the present invention. The touch sensor module of the present invention can employ any known aspect except that it includes the flexible touch sensor of the present invention. In the touch sensor module of the present invention, for example, the flexible touch sensor of the present invention is attached to the back of the operation panel. An example of the touch sensor module of the present invention will be described below.

図9に示すように、実施形態のタッチセンサモジュール100(以下、「モジュール100」とも記す。)は、操作面112を有する操作パネル110と、フレーム部材120と、内部光源130と、フレキシブルタッチセンサ1と、を備えている。 As shown in FIG. 9, the touch sensor module 100 (hereinafter also referred to as "module 100") of the embodiment includes an operation panel 110 having an operation surface 112, a frame member 120, an internal light source 130, and a flexible touch sensor. 1.

操作パネル110とフレーム部材120とは、互いに離間した状態でバネ140によって固定されている。なお、バネで固定する態様には限定されず、位置決めピン、ネジ等で操作パネル110とフレーム部材120を固定してもよい。フレキシブルタッチセンサ1は、基材シート10の第2面10bに設けられた接着層60を介して操作パネル110の背面に貼り付けられている。モジュール100では、操作パネル110におけるフレキシブルタッチセンサ1と反対側の表面が操作面112となっている。フレキシブルタッチセンサ1の検出電極20の静電容量の変化によって、操作パネル110の操作面112へのタッチ操作を検知できる。 The operation panel 110 and the frame member 120 are fixed by a spring 140 while being spaced apart from each other. Note that the operation panel 110 and the frame member 120 may be fixed with positioning pins, screws, etc., without being limited to the manner in which they are fixed using springs. The flexible touch sensor 1 is attached to the back surface of the operation panel 110 via an adhesive layer 60 provided on the second surface 10b of the base sheet 10. In the module 100, the surface of the operation panel 110 opposite to the flexible touch sensor 1 is an operation surface 112. A touch operation on the operation surface 112 of the operation panel 110 can be detected by a change in the capacitance of the detection electrode 20 of the flexible touch sensor 1.

フレキシブルタッチセンサ1を操作パネル110に貼り付ける方法は、特に限定されず、例えば、ダイアフラム方式、ローラー方式を例示できる。なかでも、フレキシブルタッチセンサ1と操作パネル110との間に気泡が混入することを抑制しやすく、フレキシブルタッチセンサ1を綺麗に貼り付けやすい点から、ダイアフラム方式が好ましい。 The method of attaching the flexible touch sensor 1 to the operation panel 110 is not particularly limited, and examples include a diaphragm method and a roller method. Among these, the diaphragm method is preferable because it is easy to prevent air bubbles from entering between the flexible touch sensor 1 and the operation panel 110, and the flexible touch sensor 1 can be easily attached neatly.

操作パネル110としては、特に限定されず、例えば、パネル本体と、パネル本体の表面に形成された加飾層と、を備えるものを例示できる。パネル本体を構成する材料としては、例えば、PC、アクリル樹脂等の樹脂、ガラスを例示できる。 The operation panel 110 is not particularly limited, and may include, for example, a panel body and a decoration layer formed on the surface of the panel body. Examples of the material constituting the panel body include PC, resin such as acrylic resin, and glass.

加飾層は、装飾、文字、図形、記号、絵柄、これらの組み合わせ、あるいはこれらと色彩との組み合わせによる任意の装飾が施された層である。加飾層は、例えば、パネル本体に印刷を施すことにより形成できる。なお、操作パネル110は、加飾層を有しないものであってもよい。 The decoration layer is a layer on which arbitrary decorations are given, such as decorations, letters, figures, symbols, patterns, combinations of these, or combinations of these and colors. The decorative layer can be formed, for example, by printing on the panel body. Note that the operation panel 110 may not have a decorative layer.

充分な強度が得られやすい点から、操作パネル110の平均厚さは、0.05mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましい。モジュール100が過度に厚くなることを抑制しやすい点では、操作パネル110の平均厚さは、10mm以下が好ましく、5mm以下がより好ましい。操作パネル110の平均厚さの下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば0.05~10mmが好ましく、2~5mmがより好ましい。
なお、操作パネルの平均厚さは、操作パネルの任意の10箇所について測定した厚さの平均値である。
In order to easily obtain sufficient strength, the average thickness of the operation panel 110 is preferably 0.05 mm or more, more preferably 2 mm or more. In order to easily prevent the module 100 from becoming excessively thick, the average thickness of the operation panel 110 is preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less. The lower and upper limits of the average thickness of the operation panel 110 can be arbitrarily combined, for example, preferably 0.05 to 10 mm, more preferably 2 to 5 mm.
Note that the average thickness of the operation panel is the average value of the thicknesses measured at ten arbitrary locations on the operation panel.

フレーム部材120を形成する材料としては、例えば、樹脂、ガラス、無機物を例示できる。フレーム部材120を形成する樹脂としては、例えば、パネル本体を形成する樹脂として例示した樹脂と同じものを例示できる。 Examples of materials for forming the frame member 120 include resin, glass, and inorganic materials. Examples of the resin forming the frame member 120 include the same resins as those exemplified as the resin forming the panel body.

モジュール100においては、フレーム部材120のフレキシブルタッチセンサ1側で、かつカーボン層40の操作パネル110とは反対側に内部光源130が配置されている。これにより、モジュール100では、内部光源130から発せられた光が検出電極20及びカーボン層40の環状部分の内側を通り、操作パネル110の操作面112の文字等が照光される。 In the module 100, an internal light source 130 is arranged on the flexible touch sensor 1 side of the frame member 120 and on the opposite side of the carbon layer 40 from the operation panel 110. As a result, in the module 100, the light emitted from the internal light source 130 passes inside the detection electrode 20 and the annular portion of the carbon layer 40, and the characters and the like on the operation surface 112 of the operation panel 110 are illuminated.

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されない。
例えば、十分に抵抗値が低いカーボン層であれば、検出電極20とカーボン層40を積層して設ける代わりに、検出電極20を兼ねるカーボン層40のみを設けてもよい。同様に、回路配線30の接続端子14の部分にカーボン層を形成する場合も、回路配線30とカーボン層を積層して設ける代わりに、回路配線30を兼ねるカーボン層のみを形成してもよい。このような場合、カーボン層を形成するだけで保護層を設けることなくフレキシブルタッチセンサを製造でき、プローブポイントも自在に設定することができる。
なお、「十分に抵抗値が低い」とは、体積抵抗率で1Ω・cm以下、面抵抗で1000Ω/□以下を指す。
Note that the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments.
For example, as long as the carbon layer has a sufficiently low resistance value, only the carbon layer 40 that also serves as the detection electrode 20 may be provided instead of providing the detection electrode 20 and the carbon layer 40 in a laminated manner. Similarly, when forming a carbon layer on the connection terminal 14 portion of the circuit wiring 30, instead of forming the circuit wiring 30 and the carbon layer in a laminated manner, only the carbon layer that also serves as the circuit wiring 30 may be formed. In such a case, a flexible touch sensor can be manufactured by simply forming a carbon layer without providing a protective layer, and probe points can also be set freely.
Note that "sufficiently low resistance value" refers to a volume resistivity of 1 Ω·cm or less and a sheet resistance of 1000 Ω/□ or less.

また、フレーム部材120のフレキシブルタッチセンサ1側の表面に静電容量検知部(IC)を設け、フレーム部材120を制御基板としてもよい。さらに、制御基板がコネクターを介してフレキシブルタッチセンサ1と接続されていてもよい。
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
Further, a capacitance detection section (IC) may be provided on the surface of the frame member 120 on the flexible touch sensor 1 side, and the frame member 120 may be used as a control board. Furthermore, the control board may be connected to the flexible touch sensor 1 via a connector.
In addition, without departing from the spirit of the present invention, the components in the embodiments described above may be replaced with well-known components as appropriate, and the above-described modifications may be combined as appropriate.

1,2…フレキシブルタッチセンサ、10…基材シート、10a…第1面、10b…第2面、20…検出電極、30…回路配線、40…カーボン層、50…絶縁保護層、60…接着層、100…タッチセンサモジュール、110…操作パネル、120…フレーム部材、130…内部光源、140…バネ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2... Flexible touch sensor, 10... Base material sheet, 10a... First surface, 10b... Second surface, 20... Detection electrode, 30... Circuit wiring, 40... Carbon layer, 50... Insulating protective layer, 60... Adhesion Layer, 100... touch sensor module, 110... operation panel, 120... frame member, 130... internal light source, 140... spring.

Claims (5)

樹脂製の基材シートと、前記基材シートの厚さ方向の一方の側に設けられた検出電極と、前記基材シートの前記一方の側に設けられ、前記検出電極と電気的に接続された回路配線と、を備え、前記検出電極に導体が接触又は近接することによる前記検出電極の静電容量の変化から、前記検出電極への導体の接触又は近接を検知するフレキシブルタッチセンサであって、
前記検出電極の前記基材シートとは反対側の表面の少なくとも一部に設けられたカーボン層、及び、体積抵抗率が1Ω・cm以下、面抵抗が1000Ω/□以下であり、前記検出電極を兼ねるカーボン層の少なくとも一方をさらに備え、
前記基材シートの前記検出電極が設けられた側における前記カーボン層が設けられた部分以外の部分が絶縁保護層で覆われている、フレキシブルタッチセンサ。
a base sheet made of resin; a detection electrode provided on one side of the base sheet in the thickness direction; and a detection electrode provided on the one side of the base sheet and electrically connected to the detection electrode. A flexible touch sensor that detects contact or proximity of a conductor to the detection electrode from a change in capacitance of the detection electrode due to contact or proximity of the conductor to the detection electrode. ,
A carbon layer provided on at least a part of the surface of the detection electrode opposite to the base sheet, and a carbon layer having a volume resistivity of 1 Ω·cm or less and a sheet resistance of 1000 Ω/□ or less, further comprising at least one carbon layer that also serves as
A flexible touch sensor, wherein a portion of the base sheet on the side where the detection electrode is provided other than the portion where the carbon layer is provided is covered with an insulating protective layer.
前記検出電極の前記基材シートとは反対側の表面の全体にカーボン層が設けられている、請求項1に記載のフレキシブルタッチセンサ。 The flexible touch sensor according to claim 1, wherein a carbon layer is provided on the entire surface of the detection electrode opposite to the base sheet. 前記基材シートの厚さ方向から見て、前記検出電極が、環状部と、前記環状部の内側を複数の領域に仕切る仕切部とを備えるメッシュ状である、請求項1に記載のフレキシブルタッチセンサ。 The flexible touch according to claim 1, wherein the detection electrode has a mesh shape including an annular portion and a partition portion that partitions the inside of the annular portion into a plurality of regions when viewed from the thickness direction of the base sheet. sensor. 前記基材シートの厚さ方向から見て、前記検出電極が、環状部と、前記環状部の内側を複数の領域に仕切る仕切部とを備えるメッシュ状である、請求項2に記載のフレキシブルタッチセンサ。 The flexible touch according to claim 2, wherein the detection electrode has a mesh shape including an annular portion and a partition portion that partitions the inside of the annular portion into a plurality of regions when viewed from the thickness direction of the base sheet. sensor. 請求項1~4のいずれか一項に記載のフレキシブルタッチセンサを備えたタッチセンサモジュール。 A touch sensor module comprising the flexible touch sensor according to any one of claims 1 to 4.
JP2022062534A 2022-04-04 2022-04-04 Flexible touch sensor and touch sensor module Pending JP2023152490A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022062534A JP2023152490A (en) 2022-04-04 2022-04-04 Flexible touch sensor and touch sensor module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022062534A JP2023152490A (en) 2022-04-04 2022-04-04 Flexible touch sensor and touch sensor module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023152490A true JP2023152490A (en) 2023-10-17

Family

ID=88349549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022062534A Pending JP2023152490A (en) 2022-04-04 2022-04-04 Flexible touch sensor and touch sensor module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023152490A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101179530B1 (en) Touch panel stackup
TWI412968B (en) Touch panel having press detection function and pressure sensitive sensor for the touch panel
US8698777B2 (en) Mount structure of touch input device having pressure sensitive sensor
CN101617378B (en) Touch switch structure
CN102379021B (en) Capacitance-type input switch
US20140326079A1 (en) Capacitance type sensor
KR101081110B1 (en) Touch panel
CN105474148A (en) Capacitance-type input device
KR20140066528A (en) Touch panel and method for manufacturing the same
JP2014071863A (en) Touch panel
CN108762580A (en) Show equipment, touch sensing and preparation method thereof
US11852510B2 (en) Sensor and method for manufacturing the same
JP2023152490A (en) Flexible touch sensor and touch sensor module
CN105138199B (en) Capacitive touch key sensor and control panel using same
CN202737844U (en) Touch keys
JP2013097457A (en) Sensor sheet
KR20120023288A (en) Touch panel and method for manufacturing the same
JP6722560B2 (en) Flexible circuit board for living body
CN114174964B (en) Touch sensor, electronic device, and method for manufacturing touch sensor
JP7232263B2 (en) Force touch sensor and force touch sensor module
KR20120009181A (en) Touch panel and method for manufacturing the same
KR20170098489A (en) Touch panel and display device comprising the same
KR101996995B1 (en) Touch panel and method of resistance measurement
JP7456571B2 (en) sensor
JP6161189B2 (en) Capacitive input device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240515