JP5970342B2 - 静電容量式センサーシートおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載のセンサは、透明電極の外周の少なくとも一部に、透明電極よりも電気抵抗が低い補助電極が設けられており、検出感度のばらつきを抑えることができる。
また、たとえば、水分散ポリチオフェン誘導体であるPEDOT−PSSで透明電極を構成し、銀ペーストで補助電極を構成した場合、PEDOT−PSSに含まれるスルホン酸の影響によって補助電極が腐食する場合がある。この場合、補助電極と透明電極の間の接着力が減少したり接触抵抗が増大したりし、スイッチの信頼性を損なうおそれがある。
本発明の一態様は、光透過性を有する基材と、前記基材の少なくとも一方の表面に積層された光透過性導電膜からなる透明電極と、前記透明電極より厚く且つ1μm以下の厚みを有し前記透明電極の上に積層され光透過性を有するレジスト層と、前記透明電極よりも電気抵抗が低い薄膜により形成され、前記透明電極の周縁の少なくとも一部を覆うように前記レジスト層の上に積層された補助電極と、を備えることを特徴とする静電容量式センサーシートである。
本発明の第1実施形態の静電容量式センサーシート1およびその製造方法について説明する。
まず、静電容量式センサーシート1の構成について、図1および図2を参照して説明する。図1は、本実施形態の静電容量式センサーシート1の平面図である。図2は、図1のA−A線における断面図である。なお、図1においては、カバーフイルム8の図示を省略している。
静電容量式センサーシート1は、たとえば液晶ディスプレイのタッチ型入力装置として使用されるものである。
図1および図2に示すように、静電容量式センサーシート1は、基材2と、透明電極3と、レジスト層12と、信号ライン4と、カバーフイルム8とを備えている。
また、レジスト層12の厚さが1μm以下であると、静電容量式センサーシート1を薄型化できるとともに、透明電極3と補助電極4aとの間の電気的な接続(高周波信号の伝送)の安定性が高い。
補助電極4aは、透明電極3よりも低い電気抵抗を有し、透明電極3の周縁の一部を覆うようにレジスト層12の上に設けられた金属薄膜よりなる電極である。補助電極4aの形状は、基材2の表面と直交する方向から見たときの形状が略矩形状であり、基材2の表面と直交する方向から見た透明電極3の輪郭線上に補助電極4aの輪郭線の一部が位置している。補助電極4aは、透明電極3の周縁上にレジスト層12を介して積層され、透明電極3と誘電接続された状態となっている。補助電極4aの材料としては、銀ペーストが用いられている。
図3は、本実施形態の静電容量式センサーシート1の製造方法を示すフローチャート、図4(a)〜(e)は、本実施形態の製造方法により静電容量式センサーシート1を製造する工程を説明するための図である。
ステップS1では、基材2の一方の表面にPEDOT−PSSの溶液をグラビア印刷やオフセット印刷などにより印刷する。PEDOT−PSSの溶液は表面の全面に一様に印刷する。基材2上に印刷されたPEDOT−PSSは、その後加熱乾燥や紫外線硬化などの硬化処理が行われて薄膜状となる。
これでステップS1は終了し、レジスト積層工程へ進む。
これでレジスト積層工程は終了し、導電膜除去工程(図3に示すステップS4)へ進む。
これで導電膜除去工程は終了し、信号ライン形成去工程(図3に示すステップS5、S6)へ進む。
これで信号ライン形成工程は終了し、カバーフイルム貼り付け工程(図3に示すステップS7)へ進む。
カバーフイルム貼り付け工程では、接続パッド5(図1参照)を露出させた状態で透明電極3および信号ライン4をカバーフイルム8で覆うことによって、信号ライン4や透明電極3を保護する。
これでカバーフイルム貼り付け工程は終了し、静電容量式センサーシート1を製造する一連の工程は終了する。
この静電容量式センサーシート1では、透明電極3の上をレジスト層12で覆っており、そのレジスト層12の上に銀ペーストによる補助電極4aを形成している。このため、透明電極3を早めの工程でレジスト層12で覆うことによって、信号ライン形成工程において、透明電極3に傷や汚れが付いて機能不良や外観不良を起こすのを防ぐことができ、品質や信頼性を高めることができる。
例えば、本実施形態では、透明電極3を構成するPEDOT−PSSにスルホン酸が含まれており、補助電極4aを構成する銀ペーストに銀が含まれている。透明電極3と補助電極4aとが直接接触していると、スルホン酸が銀を腐食させる場合があり、補助電極4aを構成する銀ペーストの信頼性に、硫化、酸化、接着力の低下、あるいは接触抵抗の増大等の悪影響を与える可能性がある。
これに対して、レジスト層12の介在により透明電極3と補助電極4aの直接接触が避けられているので、上述の悪影響を防ぐことができる。その結果、製品歩留まりの向上が図れると共に、信頼性の高い静電容量式スイッチの形成が可能となる。また、透明電極3と補助電極4aの直接接触を避けることができることから、透明電極3と補助電極4aの材料選定の自由度を増すことができる。
また、レジスト層12は光透過性を有するので、静電容量式センサーシート1の透明電極3上にレジスト層12が残った状態でも、透明電極3の光透過性を阻害しない。
次に、本発明の第2実施形態の静電容量式センサーシート1Aおよびその製造方法について説明する。なお、本実施形態では、上述の第1実施形態で説明した静電容量式センサーシート1および静電容量式センサーシート1の製造方法と同様の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図5に示すように、静電容量式センサーシート1Aは、配線4bの下に光透過性導電膜11による下層13が残されており、その上にレジスト層12を介して配線4bが形成されている点で上述の静電容量式センサーシート1と構成が異なっている。
図6は、本実施形態の静電容量式センサーシート1Aの製造方法を示すフローチャート、図7(a)〜(e)は、本実施形態の製造方法の工程を説明するための図である。
これでレジスト積層工程は終了し、信号ライン形成工程(図6に示すステップS14)へ進む。
信号ライン形成工程が終了したら、導電膜除去工程(図6に示すステップS15)へ進む。
次に、本発明の第3実施形態の静電容量式センサーシート1Bおよびその製造方法について説明する。なお、本実施形態では、上述の第1実施形態および第2実施形態で説明した静電容量式センサーシート1、1Aおよび静電容量式センサーシート1、1Aの製造方法と同様の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図8に示すように、静電容量式センサーシート1Bは、配線4bの下に光透過性導電膜11による下層13が残されている点で第1実施形態の静電容量式センサーシート1と構成が異なり、光透過性導電膜11による下層13の上に、第2実施形態におけるレジスト層12が形成されていない点で第2実施形態の静電容量式センサーシート1Aと構成が異なっている。
図9は、本実施形態の静電容量式センサーシート1Bの製造方法を示すフローチャート、図10(a)〜(e)は、本実施形態の製造方法の工程を説明するための図である。
これでレジスト積層工程は終了し、信号ライン形成工程(図9に示すステップS24、S25)へ進む。
信号ライン形成工程が終了したら、導電膜除去工程(図9に示すステップS15)へ進む。
また、ポリチオフェン系導電性インクの具体例としては、たとえば、信越ポリマー(株)製、製品名SEPLEGYDA(登録商標)などを好適に用いることができる。このほか、SEPLEGYDA(登録商標)に比して透明性は劣るが、金、銀、銅、ITOなどの金属材料や金属酸化物を含む薄膜、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブを含有した導電性インクなどを採用することもできる。
このように、透明電極3、33の形状と補助電極4a、14a、24a、34aの形状の組み合わせは任意に選ぶことができる。
例えば、透明電極と補助電極とが直接接触することが好ましくない組み合わせの一例としては、透明電極と補助電極とが直接接触することによりガルバニック腐食(異種金属接触腐食)等の所謂電食が生じる可能性がある組み合わせを挙げることができる。このような組み合わせの一例としては、ITOとアルミニウム合金とが直接接触する例がある。
2 基材
3 透明電極
3a 電極領域
4a 補助電極
4b 配線
11 光透過性導電膜
12 レジスト層
13a 配線領域
Claims (8)
- 光透過性を有する基材と、
前記基材の少なくとも一方の表面に積層された光透過性導電膜からなる透明電極と、
前記透明電極より厚く且つ1μm以下の厚みを有し前記透明電極の上に積層され光透過性を有するレジスト層と、
前記透明電極よりも電気抵抗が低い薄膜により形成され、前記透明電極の周縁の少なくとも一部を覆うように前記レジスト層の上に積層された補助電極と、
を備えることを特徴とする静電容量式センサーシート。 - 前記透明電極が、PEDOT−PSSを含有する導電インクによって厚み0.1μm〜0.5μmに形成され、
前記補助電極が銀ペーストによって形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の静電容量式センサーシート。 - 光透過性を有する基材の少なくとも一方の表面に光透過性導電膜を成膜する成膜工程と、
透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設定し、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有するレジスト層を積層するレジスト積層工程と、
前記光透過性を有する基材に成膜された前記光透過性導電膜のうち、前記レジスト層と重ならない位置にある光透過性導電膜を除去する導電膜除去工程と、
前記光透過性導電膜よりも電気抵抗が低い補助電極を、前記電極領域の周縁の少なくとも一部を覆うように前記レジスト層の上に積層する補助電極形成工程と、
を備えることを特徴とする静電容量式センサーシートの製造方法。 - 前記成膜工程では、PEDOT−PSSを含有する導電インクによる厚み0.1μm〜0.5μmの光透過性導電膜を成膜し、
前記レジスト積層工程では、インクジェット印刷により、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有する3μm以下の厚みのレジスト層を積層し、
前記補助電極形成工程では、銀ペーストにより前記補助電極を形成する
ことを特徴とする請求項3に記載の静電容量式センサーシートの製造方法。 - 前記導電膜除去工程では、プラズマエッチングにより前記光透過性導電膜を除去する
ことを特徴とする請求項3または4に記載の静電容量式センサーシートの製造方法。 - 前記補助電極に一端が接続される配線を前記光透過性の基材の上に形成する配線形成工程をさらに備える
ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の静電容量式センサーシートの製造方法。 - 前記レジスト積層工程では、透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設定すると共に、配線として機能させる配線領域を前記電極領域とは別の位置に設定し、前記電極領域および前記配線領域と重なる位置にそれぞれ光透過性を有するレジスト層を積層し、
前記レジスト積層工程の後に、前記補助電極形成工程を実行すると共に、前記補助電極に一端が接続される配線を前記レジスト層の上に形成する配線形成工程を実行し、
前記補助電極形成工程および前記配線形成工程の前または後に前記導電膜除去工程を実行する
ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の静電容量式センサーシートの製造方法。 - 前記レジスト積層工程では、透明電極として機能させる電極領域を前記光透過性導電膜の少なくとも一部に設け、前記電極領域と重なる位置に光透過性を有するレジスト層を積層し、
前記レジスト積層工程の後に、前記補助電極形成工程を実行すると共に、配線として機能させる配線領域を前記光透過性を有する基材の上の前記電極領域とは別の位置に設定して、前記配線領域の上に前記補助電極形成工程により形成される補助電極に一端が接続される配線を形成する配線形成工程を実行し、
前記補助電極形成工程および前記配線形成工程の後に、前記導電膜除去工程として、前記光透過性を有する基材に成膜された前記光透過性導電膜のうち、前記レジスト層および前記配線と重ならない位置にある光透過性導電膜を除去する
ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の請求項静電容量式センサーシートの製造方法。
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