JP5663115B2 - タッチセンサーとその製造方法、およびタッチセンサー製造用転写リボン - Google Patents

タッチセンサーとその製造方法、およびタッチセンサー製造用転写リボン Download PDF

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Description

本発明は、基板の一面上に形成され、互いに交差する方向に延在する複数の第１電極膜及び複数の第２電極膜を有する静電容量型のタッチセンサーに関する。
従来、種々のタッチセンサーが考案されている。例えば、静電容量型のタッチセンサー（以下、「タッチセンサー」）は、絶縁層を介して、互いに交差するように形成された複数の電極膜が備えられており、当該電極膜が形成されたパネルに指などを近づけることによって、パネルの電極膜間に容量が生成され、生成された容量を充電する電流を検出することで、位置検出を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されたタッチセンサー１００は、基板１、入力領域２、及び引き回し配線６０を有する。入力領域２は、図２７（ａ）において二点鎖線で囲まれた領域であり、タッチセンサーに入力される指の位置情報を検出する領域である。入力領域２には、複数の第１電極膜としてのＸ電極膜１０及び複数の第２電極膜としてのＹ電極膜２０がそれぞれ配置されている。Ｘ電極膜１０は、図示で第１方向としてのＸ軸方向に沿って延在し、Ｙ軸方向に互いに間隔をあけて複数配列されている。Ｙ電極膜２０は、図示で第２方向としてのＹ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に互いに間隔をあけて複数配列されている。
Ｘ電極膜１０は、Ｘ軸方向に配列された複数の第１島状電極部１２と、隣り合う第１島状電極部１２同士を電気的に接続する第１ブリッジ配線部１１とを一体で備えている。第１島状電極部１２は平面視で矩形状に形成され、一方の対角線がＸ軸に沿うように配置されている。
Ｙ電極膜２０は、Ｙ軸方向に配列された複数の第２島状電極部２２と、隣り合う第２島状電極部２２同士を接続する第２ブリッジ配線部２１とを別体（すなわち別工程で形成されたもの）で備えている。第２島状電極部２２は、平面視で矩形状に形成され、一方の対角線がＹ軸に沿うように配置されている。第１島状電極部１２と第２島状電極部２２とは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において互い違いに配置（市松状配置）されており、入力領域２では、矩形状の第１，第２島状電極部１２，２２が平面視においてマトリクス状に配置されている。そして、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０は、第１ブリッジ配線部１１と第２ブリッジ配線部２１を互いに交差させることによって入力領域２内の交差部Ｋで交差している。
また、Ｘ電極膜１０とＹ電極膜２０とを、Ｘ電極膜１０の第１ブリッジ配線部１１上に形成された絶縁膜３０を介在させて交差させることによって、Ｘ電極膜１０とＹ電極膜２０との絶縁性が確保される。
ところで、基板上に電極等を形成する際に、スパッタ法や、フォトリソグラフィー法や、エッチング法などを複数回繰り返して電極膜等を形成するのでは、製造コストが上昇してしまう。そこで、印刷法等を用いて、電極膜等を形成することが考えられるが、この場合でも、絶縁層を介して、電極膜間に導電膜を形成する際、電極膜に対する導電膜の接続面積が小さい場合には、接触抵抗が高くなってしまう。
特許文献１に記載された発明では、上記問題を解決する手段として、図２７（ｂ）に示すように、第２ブリッジ配線部２１の絶縁膜３０上に形成された膜幅Ｗ１と、第２ブリッジ配線部２１の第２島状電極部２２上に形成された膜幅Ｗ２との寸法を異ならせ、第２ブリッジ配線部２１の第２島状電極部２２上に形成された膜幅Ｗ２の方が、第２ブリッジ配線部２１の絶縁膜３０上に形成された膜幅Ｗ１よりも広く形成している。第２ブリッジ配線部２１と第２島状電極部２２との接続面積を広げることにより、第２ブリッジ配線部２１と第２島状電極部２２との接触抵抗を低減させようというものである。
なお、第２ブリッジ配線部２１の絶縁膜３０上に形成された膜幅Ｗ１は、隣接する第１島状電極部１２の間隔Ｗ３よりも狭くなるように形成されている。第１島状電極部１２の微細ピッチ化に対応し、第２ブリッジ配線部２１と第１島状電極部１２との間隔を確保し、第２ブリッジ配線部２１と第１島状電極部１２との接触を防止するためである。
特開２０１１−１３７２５号公報
しかしながら、特許文献１に記載の発明でも、それぞれのパターンを形成する工程の複雑さは未だ十分に解消されていない。また、第１ブリッジ配線部１１と、当該第１ブリッジ配線部１１上の絶縁膜３０と、前記第１ブリッジ配線部１１及び絶縁膜３０上の第２ブリッジ配線部２１との位置関係が各々の形成時にズレて形成されると、第２電極膜の第２島状電極部と第２ブリッジ配線部とが導通不良となったり、第１電極膜と第２電極膜とが絶縁不良となったりする。
したがって、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、それぞれのパターンを形成する工程が単純で、かつパターン形成の位置ずれによる導通不良や絶縁不良が生じにくいタッチセンサーとその製造方法、およびタッチセンサー製造用転写リボンを提供することにある。
本発明の第１態様は、基板の一面上に形成され、互いに交差する方向に延在する複数の第１電極膜及び複数の第２電極膜を有するタッチセンサーであって、
前記第１電極膜は、
前記基板上の第１方向に間隔をあけて形成された複数の第１島状電極部と、
隣接する前記第１島状電極部の間に電気的に接続形成された第１ブリッジ配線部と、を一体で有し、
さらに前記第１電極膜上に、前記第１島状電極部及び前記第１ブリッジ配線部を同一形状で覆うように第１絶縁膜が形成され、
前記第２電極膜は、
前記基板上であって、前記第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて前記第１絶縁膜と重複することなく形成された複数の第２島状電極部と、
前記第１ブリッジ配線部を覆う部分の前記第１絶縁膜上を経由して、隣接する前記第２島状電極部の間に電気的に接続形成された第２ブリッジ配線部と、を一体で有し、
さらに前記第２電極膜上に、前記第２島状電極部及び前記第２ブリッジ配線部を同一形状で覆うように第２絶縁膜が形成され、
前記第１電極膜及び前記第１絶縁膜が第１の転写層として形成され、
前記第２電極膜及び前記第２絶縁膜が第２の転写層として形成されているタッチセンサーを提供するものである。
本発明の第２態様は、前記基板が、樹脂フィルムからなるものである第１態様のタッチセンサーを提供するものである。
本発明の第３態様は、前記第１電極膜及び前記第２電極膜から延出してなる引き回し配線を一体で有し、当該引き回し配線上にも端子部を除いてすべて覆うように前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜が形成されている第１又は第２態様のタッチセンサーを提供するものである。
本発明の第４態様は、前記第１電極膜及び前記第２電極膜の一端と基板とは反対側から電気的に接続された引き回し配線を有する第１又は第２態様のタッチセンサーを提供するものである。
本発明の第５態様は、前記第１電極膜及び前記第２電極膜の一端と基板側から電気的に接続された引き回し配線を有する第１又は第２態様のタッチセンサーを提供するものである。
本発明の第６態様は、前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜が、防錆剤を含むものである、第１〜５態様のタッチセンサーを提供するものである。
本発明の第７態様は、第１〜６態様のタッチセンサーの製造方法であって、
長尺の剥離フィルム上に転写層として少なくとも絶縁層、電極付与層が全面的に順次積層されてなる転写リボンを用い、これを前記剥離フィルムが外側となるように前記基板上に重ね合わせ、前記剥離フィルム側より部分的に熱圧を加えることによって前記転写層の当該熱圧の加えられた部分のみを前記基板に接着させ、前記剥離フィルムを剥離することによって前記転写層を少なくとも前記第１電極膜の形状に転写する第１転写工程と、
第１転写工程の後に、第１転写工程と同構成の転写リボンを用い、これを前記剥離フィルムが外側となるように前記基板及び第１転写工程にて転写された層上に重ね合わせ、前記剥離フィルム側より部分的に熱圧を加えることによって前記転写層の当該熱圧の加えられた部分のみを前記基板及び第１転写工程にて転写された層上に接着させ、前記剥離フィルムを剥離することによって前記転写層を少なくとも前記第２電極膜の形状に転写する第２転写工程と、を含む、ことを特徴とするタッチセンサーの製造方法を提供するものである。
本発明の第８態様は、第１転写工程において、前記転写層を前記第１電極膜のみならず当該第１電極膜から延出してなる引き回し配線も含めた形状に転写し、
第２転写工程において、前記転写層を前記第２電極膜のみならず当該第２電極膜から延出してなる引き回し配線も含めた形状に転写する第７態様のタッチセンサーの製造方法を提供するものである。
本発明の第９態様は、第２転写工程の後に、第１電極膜及び前記第２電極膜の一端と電気的に接続された引き回し配線を形成する引き回し配線形成工程を含む第７態様のタッチセンサーの製造方法を提供するものである。
本発明の第１０態様は、第１転写工程の前に、前記第１電極膜及び前記第２電極膜の一端と電気的に接続されるようにあらかじめ引き回し配線を形成する引き回し配線形成工程を含む第７態様のタッチセンサーの製造方法を提供するものである。
本発明の第１１態様は、第７〜１０態様のタッチセンサーの製造方法に用いる転写リボンであって、
長尺の剥離フィルム上に転写層として少なくとも絶縁層、電極付与層が全面的に順次積層されてなる転写リボンを提供するものである。
本発明の第１２態様は、さらに前面に偏光板を備える第１〜６態様のいずれかのタッチセンサーを提供するものである。
本発明に係る片面ＸＹ電極構成（すなわち基板の一面上に形成され、互いに交差する方向に延在する複数の第１電極膜及び複数の第２電極膜を有する構成）からなる静電容量型タッチセンサーは、上述の熱転写法により第１電極膜とこれを覆う絶縁膜を同時に形成し、その後に同じく熱転写法により第２電極膜とこれを覆う絶縁膜を同時に形成して得られたものであるので、それぞれのパターンを形成する工程が単純である。
また、得られたタッチセンサーは、第１電極膜上に少なくとも当該第１電極膜の第１島状電極部及び第１ブリッジ配線部と同一形状で第１絶縁膜が形成されているため、第１電極膜は入力領域において完全に表面の絶縁が確保されている。したがって、その上から形成される第２電極膜が位置ずれしたとしても、絶縁不良の問題は生じない。
また、第２電極膜は、複数の第２島状電極部と、隣接する前記第２島状電極部の間に電気的に接続形成された第２ブリッジ配線部とが別工程で形成されていない、すなわち一体の膜であるので、従来技術が抱えるような位置ずれによる導通不良の問題も生じない。
第１実施形態に係るタッチセンサーの構成を示す部分平面図である。 図１のＡ−Ａ´断面図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 熱転写法について説明する図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第１実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 本発明で用いる転写リボンの構成を示す断面図である。 第２実施形態に係るタッチセンサーの構成示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ´線断面図である。 第２実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第２実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第２実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第２実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第２実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第２実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第３実施形態に係るタッチセンサーの構成示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ´線断面図である。 第３実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第３実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第３実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第３実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 第３実施形態に係るタッチセンサーの製造工程を示す説明図である。 従来技術に係るタッチセンサーの構成を示し、（ａ）は全体を示す平面図、（ｂ）は一部拡大した平面図である。 本発明のタッチセンサーを半球状に成形して搭載した入力デバイス７０を備えた自動車の運転席近傍を示す斜視図である。
[第１実施形態]
以下、本発明に係るタッチセンサーの一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係るタッチセンサーの一例を示す部分拡大平面図である。図２は図１のＡ−Ａ１´断面図である。
図１に示すタッチセンサー１０１は、１枚の基板の一面上に複数の第１電極膜としてのＸ電極膜１０及び複数の第２電極膜としてのＹ電極膜２０を有する。
基板１は、電気絶縁性の基板であって、例えば、ガラス基板や、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＣ（ポリカードネート）フィルム、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルム、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）フィルムなどでよい。とくにＣＯＰフィルムは、光学等方性に優れているだけでなく、寸法安定性、延いては加工精度にも優れている点で好ましい。なお、基板１がガラス基板である場合、０．３ｍｍ〜３ｍｍの厚みであればよい。また、基板１が樹脂フィルムである場合、２０μｍ〜３ｍｍの厚みであればよい。
Ｘ電極膜１０は、図示で第１方向としてのＸ軸方向に沿って延在し、Ｙ軸方向に互いに間隔をあけて複数配列されている。Ｙ電極膜２０は、図示で第２方向としてのＹ軸方向に沿って延在し、Ｘ軸方向に互いに間隔をあけて複数配列されている。
Ｘ電極膜１０は、Ｘ軸方向に配列された複数の第１島状電極部１２と、隣り合う第１島状電極部１２同士を電気的に接続する第１ブリッジ配線部１１とを一体で有している。第１島状電極部１２は平面視で矩形状に形成され、一方の対角線がＸ軸に沿うように配置されている。
Ｙ電極膜２０は、Ｙ軸方向に配列された複数の第２島状電極部２２と、隣り合う第２島状電極部２２同士を接続する第２ブリッジ配線部２１とを一体で有している。第２島状電極部２２は、平面視で矩形状に形成され、一方の対角線がＹ軸に沿うように配置されている。第１島状電極部１２と第２島状電極部２２とは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において互い違いに配置（市松状配置）されており、矩形状の第１，第２島状電極部１２，２２が平面視においてマトリクス状に配置されている。そして、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０は、第１ブリッジ配線部１１と第２ブリッジ配線部２１を互いに交差させることによって、交差している。
Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０を構成する材料としては、カーボンナノチューブやカーボンナノホーン、カーボンナノワイヤ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリルなどの極細導電炭素繊維や銀素材からなる極細導電繊維をバインダーとして機能するポリマー材料に分散させた複合材を用いることができる。ここでポリマー材料としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリｐ−フェニレン、ポリ複素環ビニレン、ＰＥＤＯＴ：ｐｏｌｙ(３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ)などの導電性ポリマーを採用することができる。また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、脂肪族環状ポリオレフィン、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂などの非導電性ポリマーを採用することができる。また、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０を構成する材料としては、グラフェンを用いることもできる。
また、本実施形態においては、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０は、各々、その一端に引き回し配線６０との接続部１３，２３を一体で備えている。
Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０の材料として、特にカーボンナノチューブを非導電性ポリマー材料に分散させたカーボンナノチューブ複合材を採用した場合、カーボンナノチューブは、直径が一般的には０．８ｎｍ〜１．４ｎｍ(1ｎｍ前後)と極めて細いので、１本或いは１束ずつ非導電性ポリマー材料中に分散することでカーボンナノチューブが光透過を阻害することが少なくなりＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０の透明性を確保する上で好ましい。なお、本発明において、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０は透明なものに限定されない。
引き回し配線６０は、基板１の周縁部に形成され、その一端がＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０の前記接続部１３，２３と基板１側から接続されているものである。また、引き回し配線６０の他端は、タッチセンサー１０１の内部あるいは外部装置に設けられた駆動部及び電気信号変換／演算部（いずれも図示は省略）と接続されている。
引き回し配線６０の材料としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン／アルミニウム／モリブデン（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）の複合金属層またはその合金などを用いることができる。
次に、断面視におけるタッチセンサー１０１の構成について説明する。図２に示すように、基板１の一面としての機能面１ａに、第１島状電極部１２、第１ブリッジ配線部１１及び接続部１３からなるＸ電極膜１０、第２島状電極部２２（図示されない）、第２ブリッジ配線部２１及び接続部２３（図示されない）からなるＹ電極膜２０が設けられている。Ｘ電極膜１０上には、従来技術と異なり、Ｘ電極膜１０をすべて覆うように、言い換えればＸ電極膜１０の形状と完全に一致するように第１絶縁膜４０が形成されている。そして、Ｘ電極膜１０の第１ブリッジ配線部１１上にはＹ電極膜２０の第２ブリッジ配線部２１が第１絶縁膜４０を介して交差して形成され、当該第１絶縁膜４０によってＸ電極膜１０とＹ電極膜２０との交差部における絶縁性が確保されている。
また、Ｙ電極膜２０の第２ブリッジ配線部２１は、従来技術と異なり、Ｘ電極膜１０と同様に第２島状電極部２２と一体の膜である（すなわち別工程で形成されない）ので、従来技術が抱えるような第２島状電極部２２と第２ブリッジ配線部２１との位置ずれによる導通不良の問題も生じることがない。このような第２ブリッジ配線部２１と第２島状電極部２２とが一体のＹ電極膜２０構成が可能なのは、後述するように、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０をそれぞれ熱転写法により形成するからである。なお、この熱転写で用いる転写リボンは、Ｘ電極膜１０形成とＹ電極膜２０形成とで同じものを使うため、Ｙ電極膜２０上には、従来技術と異なり、Ｙ電極膜２０をすべて覆うように、言い換えればＹ電極膜２０の形状と完全に一致するように第２絶縁膜５０が形成される。
第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０の材料としては、例えば、ＳｉＯ２などの無機材料やフォトリソ樹脂などの有機樹脂材料を用いることが可能である。
ここで、タッチセンサー１０１の動作原理について簡単に説明する。タッチセンサー１０１は、一般に保護基板、例えばガラス板などの裏面に貼り付けられて用いられる。まず、図示は省略の駆動部から、引き回し配線６０を介してＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０に所定の電位を供給する。
上記のように電位が供給された状態で、保護基板側から入力領域に向けて手指を近づけると、保護基板に近づけた手指と、接近位置付近のＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０のそれぞれとのに寄生容量が形成される。すると、寄生容量が形成されたＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０では、この寄生容量を充電するために一時的な電位低下が引き起こされる。
駆動部では、各電極の電位をセンシングしており、上述の電位低下が発生したＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０を即座に検出する。そして、検出された電極の位置を電気信号変換／演算部によって解析することによって、入力領域２における指の位置情報が検出される。具体的には、Ｘ軸方向に延在するＸ電極膜１０によって、手指が接近した位置の入力領域におけるＹ座標が検出され、Ｙ軸方向に延在するＹ電極膜２０によって、入力領域におけるＸ座標が検出される。
（タッチセンサーの製造方法）
以下、タッチセンサーの製造方法について説明する。本実施形態のタッチセンサー１０１の製造工程は、引き回し配線形成工程と、第１転写工程と、第２転写工程とからなる。
まず、引き回し配線形成工程（図３参照）は、１枚の基板１の一面上に、前記引き回し配線６０を形成する工程である。さらに詳細には、基板１にスパッタリング法などを用いて全体的に金属膜を成膜する成膜工程と、この金属膜をフォトリソグラフィ技術により所定のパターン形状に形成し、引き回し配線６０とするパターン化工程を有している。
金属膜の成膜方法としては、スパッタリング法以外にも、真空蒸着法、イオンプレーティング法などのＰＶＤ法、ＣＶＤ法や金属箔のラミネートなどでもよい。モリブデンやアルミニウムを用いる場合には、モリブデン／アルミニウム／モリブデンの３層構造とすると好適である。
フォトリソグラフィとは、対象となる皮膜表面にフォトレジストと呼ばれる感光性の物質を塗布した後、パターン状に露光し、現像することで、レジストで覆われた部分と覆われていない部分からなるパターンを生成し、エッチングによりジストで覆われていない部分の皮膜を除去するものである。レジストで覆われた部分はエッチングによって除去されないため、残したいパターンが形成される。最後に溶剤などによってレジストを完全に除去する。
次に、第１転写工程に移行する（図４〜図７参照）。第１転写工程では、長尺の剥離フィルム２０１上に転写層として絶縁層２０２、電極付与層２０３が全面的に順次積層されてなる転写リボン２００（図１３参照）を用い、これを前記剥離フィルム２０１が外側となるように引き回し配線６０の形成された前記基板１上に重ね合わせ（図４参照）、前記剥離フィルム２０１側より部分的に熱圧９０を加えることによって前記転写層の当該熱圧の加えられた部分のみを前記基板１に接着させ（図５参照）、前記剥離フィルム２０１を剥離することによって前記転写層を複数の前記第１電極膜としての前記Ｘ電極膜１０の形状に転写する。このとき、Ｘ電極膜１０とこれを覆う絶縁膜、すなわち前記第１絶縁膜４０とは同時に形成される（図６及び図７参照）
剥離フィルム２０１の材料としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニルなどの樹脂フィルムが挙げられる。これらの中で特に好ましいのは寸法安定性に優れる２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムである。剥離フィルム２０１の剥離面には離型処理が施されているのが好ましい。離型処理は、シリコーン系離型処理表面の他、非シリコーン系離型処理表面であっても差し支えない。
そして、剥離フィルム２０１の厚みは６〜１０μｍが好ましい。剥離フィルム２０１の厚みが１０μｍを超えると、熱の拡散によって熱を制御するのが困難となるため、不要な部分まで熱が伝導して所望のパターンを得にくい問題がある。但し、剥離フィルム２０１に熱伝導異方性を有する特殊な材料を用いれば、厚みを１０μｍよりも厚くできる。厚い剥離フィルム２０１が使用できれば、コーティングが容易になり、その結果として転写リボンも安価になることが期待できる。また、剥離フィルム２０１の厚みが６μｍ未満だと、ハンドリングが困難となって、生産性が低下する問題がある。
絶縁層２０２の材料は、前述の第１絶縁膜４０及び第２絶縁膜５０の材料として示した通りである。絶縁層２０２の形成方法は、ポリシロキサン、アクリル系樹脂、及びアクリルモノマーなどを、例えば、印刷法等を用いて塗布し、それを乾燥固化して形成することができる。ポリシロキサンを用いて形成した場合には、シリコン酸化物からなる無機絶縁膜となる。一方、アクリル系樹脂、及びアクリルモノマーを採用した場合には、樹脂材料からなる有機絶縁膜となる。
電極付与層２０３の材料は、前述のＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０の材料として示した通りである。これらは可撓性に優れており、基板１が樹脂フィルムである場合、タッチセンサー１０１を２．５次元曲面又は３次元曲面に沿わせて貼り付けることができる。電極付与層２０３の形成方法は、前記した極細導電炭素繊維や銀素材からなる極細導電繊維をバインダーとして機能するポリマー材料に分散させた複合材を用いる場合、例えば、塗工法、印刷法、インクジェット法などを用いることができる。
このような転写リボン２００に熱圧を加える手段としては、例えば、熱転写プリンタなどに用いられるサーマルヘッド９１などが挙げられる(図８参照)。すなわち、プラテンローラ９２とサーマルヘッド９１の発熱抵抗素子との間に前記転写リボン２００と前記引き回し配線６０の形成された前記基板１とが挟持され、プラテンローラ９２が回転して、前記転写リボン２００と前記引き回し配線６０の形成された前記基板１とが搬送されるとともに、サーマルヘッド９１の発熱抵抗素子が電極パターンの情報に応じて選択的に加熱され、前記転写リボン２００の転写層が前記基板１に熱転写される。なお、サーマルヘッド９１は、複数を同時に用いてもよい。
最後に、第２転写工程に移行する（図９〜図１２参照）。第２転写工程は、第１転写工程と熱圧を加えるパターン以外は同じである。すなわち、第２転写工程では、第１転写工程で用いたのと同構成の転写リボン２００を用い、これを前記基板１及び第１転写工程にて転写された層（前記Ｘ電極膜１０及び前記第１絶縁膜４０）上に重ね合わせ（図９参照）、前記剥離フィルム２０１側より部分的に熱圧を加えることによって前記転写層の当該熱圧の加えられた部分のみを前記基板１及び第１転写工程にて転写された層上に接着させ（図１０参照）、前記剥離フィルム２０１を剥離することによって前記転写層を複数の前記第２電極膜としての前記Ｙ電極膜２０の形状に転写する。このとき、Ｙ電極膜２０とこれを覆う絶縁膜、すなわち前記第２絶縁膜５０とは同時に形成される（図１１及び図１２参照）。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
[第２実施形態]
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と共通する構成については説明を省略し、第２実施形態のみにかかる構成について説明する。
第１実施形態の引き回し配線６０は、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０の一端と基板１側から接続されているものであるが、本第２実施形態では、引き回し配線６１が、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０の一端と基板１とは反対側から接続されているように構成する（図１４参照）。
この場合、タッチセンサー１０２の製造工程は、まず第１転写工程（図１５〜図１７参照）、第２転写工程（図１８〜図２０参照）があり、その後に引き回し配線形成工程（図１４参照）がくる。この引き回し配線形成工程は、金、銀、銅などの金属ペーストを用い、スクリーン印刷等により引き回し配線６１をパターン形成するものである。ところで、第１転写工程、第２転写工程の後、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０の接続部１３，２３上には絶縁膜が存在する。しかし、その後に引き回し配線６１を形成する際に、金属ペースト中の溶剤によって前記絶縁膜のうち引き回し配線６１との重複部分が溶けて除去されるため、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０と引き回し配線６１との導通は可能である。もちろん、引き回し配線６１形成前に前記絶縁膜のうち引き回し配線６１との重複部分をあらかじめ除去しておいてもよい。
なお、本第２実施形態で行う金属ペーストを用いたスクリーン印刷による引き回しパターン形成は、第１実施形態の引き回し配線形成工程にはあまり適していない。何故ならば、この方法によって得られる引き回し配線は、その上に後から転写されるＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０に比べて厚みがあるため、引き回し配線の形成された部分と形勢されていない部分との間で大きな段差が生じる。その結果、段差部分でＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０が断線したり、第１転写工程、第２転写工程で段差に気泡が残る「泡かみ」が発生したりすることあるからである。
[第３実施形態]
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１及び第２実施形態と共通する構成については説明を省略し、第３実施形態のみにかかる構成について説明する。
第１及び第２実施形態の引き回し配線６０，６１は、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０の一端と基板１側から、あるいは基板１と反対側から接続されているものであるが、本第３実施形態では、引き回し配線６２を、前記Ｘ電極膜１０及び前記Ｙ電極膜２０から延出してなる一体の膜として構成する。つまり、引き回し配線６２は前記Ｘ電極膜１０及び前記Ｙ電極膜２０と同一材料である。また、当該引き回し配線６２上にも端子部を除いてすべて覆うように前記第１絶縁膜４０及び前記第２絶縁膜５０が形成されている（図２１参照）。
この場合、タッチセンサー１０３の製造工程は、第１転写工程（図２２〜図２４参照）、第２転写工程（図２５及び図２６参照）のみであり、別途引き回し配線形成工程は不要となるため、パターンを形成する工程がさらに単純になる。
[変化例]
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されない。例えば、基板１が樹脂フィルムである場合、当該樹脂フィルムが光学的機能を備えていてもよい。例えば、λ／４の位相差を与えるものであってもよい。ここで、λ／４の位相差を与えるとは、理想的には可視光領域の全ての波長に対してλ／４の位相差を与えるという意味である。しかし波長５５０ｎｍにおける位相差がλ／４であれば他の波長での位相差が多少λ／４からずれていても実用上は問題ない。波長５５０ｎｍにおけるリターデーション値（Δｎｄ）は１２５〜１５０ｎｍであることが好ましく、１３１〜１４５ｎｍであることがより好ましい。なお、この場合の樹脂フィルムは、λ／４位相差フィルム単層に限らない。例えば、λ／４位相差フィルムと光学等方性フィルムとを接着した積層体であってもよい。光学等方性フィルムとしては、例えばリターデーション（Δｎｄ）値が３０ｎｍ以下のものである。さらには、λ／２位相差フィルムとλ／４位相差フィルムとを接着した積層体を基板１に用いてもよい。
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜が、防錆剤を含むものでもよい。当該防錆剤としては、すでに防錆剤として公知に用いられる材料が使用され、具体例としては、例えばイミダゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンズチアゾール、ピラゾールなどを用いるとよい。また、これらのハロゲン、アルキル、フェニル置換体などの単環または多環式のアゾール類、アニリンなどの芳香族アミン類、アルキルアミンなどの脂肪族アミン、これらの塩などが挙げられる。
また、上記各実施形態のタッチセンサー１０１〜１０３では、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０を構成する材料として極細導電炭素繊維や銀素材からなる極細導電繊維をバインダーとして機能するポリマー材料に分散させた複合材を用いていたので、転写の際にＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０自体が接着機能を果たしていたが、本発明では、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０を導電専用膜と接着専用膜との積層膜としてもよい。この場合、タッチセンサーの製造に用いる転写リボン２００の電極付与層２０３は、導電専用層と接着専用層の二層構成となる。このように構成することによって、Ｘ電極膜１０及びＹ電極膜２０を構成する材料として、転写の際に自らは接着機能を果たせない材料も用いることができる。
導電専用膜の材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系、酸化亜鉛、スズ酸化膜等の金属酸化物材料、あるいはスズ、銅、アルミニウム、ニッケル、クロムなどの金属材料を挙げることができ、これら２種以上を複合して形成してもよい。
接着専用膜の材料としては、ポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、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樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂などを用いることができる。
なお、導電専用膜の材料として、第１〜３実施形態で挙げたＸ電極膜１０及びＹ電極膜２０の材料を用いてもよい。この場合、接着専用膜及び接着専用層との組み合わせで接着力向上が図れる。
転写リボン２００の電極付与層２０３を導電専用層と接着専用層の二層構成とする場合、前記材料からなる導電専用層の形成方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などのＰＶＤ法や、ＣＶＤ法などとなる。また、前記材料からなる接着専用層の形成方法は、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、リップコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
また、転写リボン２００の転写層は、前記絶縁層２０２及び前記電極付与層２０３以外の層を有していてもよい。例えば、前記絶縁層２０２と前記電極付与層２０３の間にアンカー層などを設けてもよい。
また、本発明の投影型の静電容量タッチセンサーは、自己静電容量(Ｓｅｌｆ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ)方式、相互静電容量(Ｍｕｔｕａｌ Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ)方式のいずれでもよい。また、上記各実施形態のタッチセンサー１０１〜１０３では、第１電極膜としてのＸ電極膜１０、第２電極膜としてのＹ電極膜２０を有するように構成されているが、逆に第１電極膜としてのＹ電極膜、第２電極膜としてのＸ電極膜２０有するように構成してもよい。
本発明のタッチセンサーは、３Ｄ形状に成形されていてもよい。例えば、図２８には、運転者の手が届きやすい運転席脇に設置した半球状の入力デバイス７０が示されている。この半球状の入力デバイス７０は、本発明のタッチセンサーを半球状に成形したものを搭載しており、半球部を運転者が手でなぞったり、近くで手を動かしたりすることでナビゲーション操作などを行える。
なお、図２８の入力デバイス７０では半球状に成形したタッチセンサーを用いたが、本発明のタッチセンサーの成形形状は半球状に限定されず、円筒状、湾曲板状、皿状等、種々の３Ｄ形状が可能である。
上記のように本発明のタッチセンサーを３Ｄ形状に成形する場合、タッチセンサーの基板１は、透明な熱可塑性樹脂からできていて、加熱により軟化し、冷却により固化するものを用いる。熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ビニルエステル系樹脂などが挙げられる。また、基材シート１２は共押出品の複合材でもよく、例えば、ＰＭＭＡ／ＰＣ／ＰＭＭＡの２種３層構造フィルムなどを用いることができる。
１ 基板
２ 入力領域
１０ Ｘ電極膜
１１ 第１ブリッジ配線部
１２ 第１島状電極部
１３ 第１接続部
２０ Ｙ電極膜
２１ 第２ブリッジ配線部
２２ 第２島状電極部
２３ 第２接続部
３０，４０，５０ 絶縁膜
７０ 入力デバイス
６０，８１，６２ 引き回し配線
１００，１０１，１０２，１０３ タッチセンサー
２００ 転写リボン
２０１ 剥離フィルム
２０２ 絶縁層
２０３ 電極付与層

Claims (12)

  1. 基板の一面上に形成され、互いに交差する方向に延在する複数の第１電極膜及び複数の第２電極膜を有するタッチセンサーであって、
    前記第１電極膜は、
    前記基板上の第１方向に間隔をあけて形成された複数の第１島状電極部と、
    隣接する前記第１島状電極部の間に電気的に接続形成された第１ブリッジ配線部と、を一体で有し、
    さらに前記第１電極膜上に、前記第１島状電極部及び前記第１ブリッジ配線部を同一形状で覆うように第１絶縁膜が形成され、
    前記第２電極膜は、
    前記基板上であって、前記第１方向と交差する第２方向に間隔をあけて前記第１絶縁膜と重複することなく形成された複数の第２島状電極部と、
    前記第１ブリッジ配線部を覆う部分の前記第１絶縁膜上を経由して、隣接する前記第２島状電極部の間に電気的に接続形成された第２ブリッジ配線部と、を一体で有し、
    さらに前記第２電極膜上に、前記第２島状電極部及び前記第２ブリッジ配線部を同一形状で覆うように第２絶縁膜が形成され、
    前記第１電極膜及び前記第１絶縁膜が第１の転写層として形成され、
    前記第２電極膜及び前記第２絶縁膜が第２の転写層として形成されていることを特徴とするタッチセンサー。
  2. 前記基板が、樹脂フィルムからなるものである請求項１記載のタッチセンサー。
  3. 前記第１電極膜及び前記第２電極膜から延出してなる引き回し配線を一体で有し、当該引き回し配線上にも端子部を除いてすべて覆うように前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜が形成されている請求項１又は２に記載のタッチセンサー。
  4. 前記第１電極膜及び前記第２電極膜の一端と基板とは反対側から電気的に接続された引き回し配線を有する請求項１又は２に記載のタッチセンサー。
  5. 前記第１電極膜及び前記第２電極膜の一端と基板側から電気的に接続された引き回し配線を有する請求項１又は２に記載のタッチセンサー。
  6. 前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜が、防錆剤を含むものである、請求項１〜５のいずれかに記載のタッチセンサー。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載のタッチセンサーの製造方法であって、
    長尺の剥離フィルム上に転写層として少なくとも絶縁層、電極付与層が全面的に順次積層されてなる転写リボンを用い、これを前記剥離フィルムが外側となるように前記基板上に重ね合わせ、前記剥離フィルム側より部分的に熱圧を加えることによって前記転写層の当該熱圧の加えられた部分のみを前記基板に接着させ、前記剥離フィルムを剥離することによって前記転写層を少なくとも前記第１電極膜の形状に転写する第１転写工程と、
    第１転写工程の後に、第１転写工程と同構成の転写リボンを用い、これを前記剥離フィルムが外側となるように前記基板及び第１転写工程にて転写された層上に重ね合わせ、前記剥離フィルム側より部分的に熱圧を加えることによって前記転写層の当該熱圧の加えられた部分のみを前記基板及び第１転写工程にて転写された層上に接着させ、前記剥離フィルムを剥離することによって前記転写層を少なくとも前記第２電極膜の形状に転写する第２転写工程と、を含む、ことを特徴とするタッチセンサーの製造方法。
  8. 第１転写工程において、前記転写層を前記第１電極膜のみならず当該第１電極膜から延出してなる引き回し配線も含めた形状に転写し、
    第２転写工程において、前記転写層を前記第２電極膜のみならず当該第２電極膜から延出してなる引き回し配線も含めた形状に転写する請求項７に記載のタッチセンサーの製造方法。
  9. 第２転写工程の後に、第１電極膜及び前記第２電極膜の一端と電気的に接続された引き回し配線を形成する引き回し配線形成工程を含む請求項７に記載のタッチセンサーの製造方法。
  10. 第１転写工程の前に、前記第１電極膜及び前記第２電極膜の一端と電気的に接続されるようにあらかじめ引き回し配線を形成する引き回し配線形成工程を含む請求項７に記載のタッチセンサーの製造方法。
  11. 請求項７〜１０のいずれかに記載のタッチセンサーの製造方法に用いる転写リボンであって、
    長尺の剥離フィルム上に転写層として少なくとも絶縁層、電極付与層が全面的に順次積層されてなる、ことを特徴とする転写リボン。
  12. さらに前面に偏光板を備える請求項１〜６のいずれかに記載のタッチセンサー。
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