JP6576498B2 - Fpc一体型静電容量スイッチおよびその製造方法 - Google Patents

Fpc一体型静電容量スイッチおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6576498B2
JP6576498B2 JP2018042530A JP2018042530A JP6576498B2 JP 6576498 B2 JP6576498 B2 JP 6576498B2 JP 2018042530 A JP2018042530 A JP 2018042530A JP 2018042530 A JP2018042530 A JP 2018042530A JP 6576498 B2 JP6576498 B2 JP 6576498B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main surface
photoresist
shielding
electromagnetic wave
wirings
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.)
Active
Application number
JP2018042530A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019159513A (ja
Inventor
西村 剛
剛 西村
健太 植田
健太 植田
真矢 河村
真矢 河村
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.)
Nissha Co Ltd
Original Assignee
Nissha 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 Nissha Co Ltd filed Critical Nissha Co Ltd
Priority to JP2018042530A priority Critical patent/JP6576498B2/ja
Priority to KR1020207004788A priority patent/KR102367643B1/ko
Priority to CN201980012572.2A priority patent/CN111699463A/zh
Priority to PCT/JP2019/001196 priority patent/WO2019171773A1/ja
Priority to TW108107344A priority patent/TW201939560A/zh
Application granted granted Critical
Publication of JP6576498B2 publication Critical patent/JP6576498B2/ja
Publication of JP2019159513A publication Critical patent/JP2019159513A/ja
Priority to US16/780,927 priority patent/US10951211B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/08Touch switches specially adapted for time-pieces
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/962Capacitive touch switches
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0218Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0274Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0277Bendability or stretchability details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/118Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits specially for flexible printed circuits, e.g. using folded portions
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/162Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed capacitors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0044Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/027Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed by irradiation, e.g. by photons, alpha or beta particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04107Shielding in digitiser, i.e. guard or shielding arrangements, mostly for capacitive touchscreens, e.g. driven shields, driven grounds
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/960765Details of shielding arrangements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/05Flexible printed circuits [FPCs]
    • H05K2201/052Branched
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/07Electric details
    • H05K2201/0707Shielding
    • H05K2201/0715Shielding provided by an outer layer of PCB
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09218Conductive traces
    • H05K2201/09236Parallel layout
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10121Optical component, e.g. opto-electronic component
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10151Sensor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

本発明は、腕時計や車載機器等に使用されるFPC一体型静電容量スイッチおよびその製造方法に関する。
従来の静電容量スイッチは、例えば特許文献1に示すように、屈曲可能な透明のフィルム基材と、このフィルム基材の片面の周縁部以外の領域に形成される複数の透明電極と、複数の透明電極と接続して形成される複数の電極用配線(配線ライン)とを備え、腕時計や車載機器等の表示装置上に設置され、複数の透明電極に指が選択的に接近する場合にこれらの間にキャパシタを形成し、静電容量の変化を検出する。
また、上記特許文献1には、フィルム基材の周縁部を部分的に延ばして屈曲可能な延長接続片とするとともに、この延長接続片の片面に複数の電極用配線(配線ライン)を伸ばしてFPC部分を形成する、いわゆるFPC一体型静電容量スイッチも開示されている。静電容量スイッチ本体とFPC部分のフィルム基材を一体とすることで、別途FPCを用意して接続することが不要となり、部品点数の削減を図ることができる。
また、静電容量スイッチにおいては、表示装置からの誤動作を引き起こす有害なノイズを削減する目的で、フィルム基材の透明電極の形成された面とは反対側の面に透明導電膜からなる電磁波シールドが形成されこともある。この場合、電磁波シールドと接続された一対の電磁波シールド用配線が延長接続片まで伸ばして形成されることとなる。
特開2014−160558号公報
ところで、静電容量スイッチの使用される製品を小型化するためには、静電容量スイッチのFPC部分を折り曲げて回路基板等に接続させる必要がある。また、FPC部分自体を小型化するためには、FPC部分の電極用配線を高密度化、すなわち配線幅を細く、配線間の隙間を狭くする必要もある。
したがって、本発明の目的は、FPC部分において、屈曲使用時における電気的信頼性が高く、かつ、配線の高密度化を実現できるFPC一体型静電容量スイッチおよびその製造方法を提供することにある。
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明のFPC一体型静電容量スイッチは、
樹脂フィルムからなり、センサ部と前記センサ部の縁から延在するテール部とを有する透明フレキシブル基材と、
前記透明フレキシブル基材の第一主面上で、かつ前記センサ部内に形成された複数の電極と、
前記複数の電極と電気的に接続され、前記テール部と隣接する縁まで延長されて集約形成された複数の電極用第一配線と、
前記複数の電極用第一配線と電気的に接続され、前記テール部内に並列に配置して形成された、導電性粒子を含むフォトレジストからなる複数の電極用第二配線と、
前記透明フレキシブル基材の前記第一主面とは反対面である第二主面上で、かつ平面視で前記複数の電極を含む領域と重複するように形成された電磁波シールドと、
前記電磁波シールドと電気的に接続され、前記テール部と隣接する縁まで延長されて形成された一対の電磁波シールド用第一配線と、
前記一対の電磁波シールド用配線と電気的に接続され、前記テール部内に平面視で前記複数の電極用第二配線を含む領域より外側に配置して形成された、導電性粒子を含むフォトレジストからなる一対の電磁波シールド用第二配線と、を備える。
このFPC一体型静電容量スイッチでは、テール部内に形成された複数の電極用第二配線および一対の電磁波シールド用第二配線が、ともに導電性粒子を含むフォトレジストからなる。そのため、FPC部分の配線が屈曲使用時においても断線せず、電気的信頼性が高い。また、導電性粒子を含むフォトレジストからなる膜を露光、現像することにより配線パターンが得られるため、複数の電極用第二配線の高密度化が可能である。
また、本発明者らは、本発明過程おいて、導電性粒子を含むフォトレジストからなる膜の露光、現像が、FPC部分の配線の形成工程であるが故に、以下の新たな課題を生ずることに気付いた。
すなわち、透明フレキシブル基材の片面に形成された導電性粒子を含むフォトレジストからなる膜を露光すると、透明フレキシブル基材の反対面に形成された導電性粒子を含むフォトレジストからなる膜まで、光が到達して露光してしまう。そのため、複数の電極用第二配線と同じ配線パターンが、透明フレキシブル基材を介して裏側にも形成される(以下、裏写りという)。
静電容量スイッチのFPC部分を折り曲げて回路基板等に接続させる方法としては、圧着が用いられる。ところが、複数の電極用第二配線の裏写りパターンが存在していると、圧着時の押圧力が裏写りパターンの隙間に透明フレキシブル基材が押し込まれて波打ちが生じることがわかった。この波打ち状態での圧着は、複数の電極用第二配線に破損、断線を生じさせる懼れがある。
そこで、本発明者らは、上記の構成要素に加え、前記透明フレキシブル基材の第二主面上で、かつ前記テール部内に平面視で前記複数の電極用第二配線を含む領域と重複するように形成された、遮光性金属膜を含む電磁波シールド側マスクを備える構成とした。
このように構成することで、複数の電極用第二配線の裏写りパターンが形成されるのを防ぐことができる。具体的には、透明フレキシブル基材の第二主面上に遮光性金属膜を含む電磁波シールド側マスクを形成した後に、一対の電磁波シールド用配線を形成するための導電性粒子を含むフォトレジストからなる膜を形成する。したがって、この膜の電磁波シールド側マスクが存在する部分には、後に行なわれる複数の電極用第二配線を形成するための露光が届かず、裏写りパターンは形成されない。その結果、圧着時においても断線せず、電気的信頼性が高い。
また、前記電磁波シールド側マスクが分割されており、分割された前記電磁波シールド側マスクの前記透明フレキシブル基材側とは反対側の面に、前記一対の電磁波シールド用第二配線が分かれて重複していてもよい。この場合、さらに電磁波シールド側マスクが、一対の電磁波シールド用第一配線に電気的に接続されていてもよいし、一対の電磁波シールド用第一配線から独立していてもよい。
また、前記電磁波シールド側マスクに前記一対の電磁波シールド用第二配線が非重複であり、さらに、前記透明フレキシブル基材の第一主面上で、かつテール部内に平面視で前記一対の電磁波シールド用第二配線と重複するように形成された、遮光性金属膜を含む一対の電極側マスクを備えるようにしてもよい。
このように構成することで、さらに電気的信頼性を向上させることができる。
まず、一対の電磁波シールド用第二配線は電磁波シールド側マスクと非重複であるため、万が一に電磁波シールド側マスクにクラックが生じた場合でも、そのクラックが電磁波シールド用第二配線に影響しない。
また、一対の電磁波シールド用第二配線の裏写りパターンが形成されるのを防ぐことができる。具体的には、透明フレキシブル基材の第一主面上に遮光性金属膜を含む電極側マスクを形成した後に、複数の電極用第二配線を形成するための導電性粒子を含むフォトレジストからなる膜を形成する。したがって、この膜の電極側マスクが存在する部分には、後に行なわれる一対の電磁波シールド用第二配線を形成するための露光が届かず、裏写りパターンは形成されない。
その結果、透明フレキシブル基材の第一主面および第二主面のいずれにも裏写りパターンが第一主面1a側に形成されないため、複数の電極用第二配線および一対の電磁波シールド用第二配線の形成領域では、積層順が異なるだけで積層材料が等しくなる。すなわち厚みの差が生じない。テール部の複数の電極用第二配線を含む領域(中央部)を挟む両端部の厚みが裏写りパターンによって厚くなると、両端部の腰が強くなり、中央部がヨレ易くなる。しかし、一対の電磁波シールド用第二配線の裏写りパターンが形成されなければ、ヨレない。
さらに、前記センサ部がビューエリアと前記ビューエリアを囲う額縁エリアとを有し、前記ビューエリア上において前記電極、前記電極用第一配線および前記電磁波シールドは透明であってもよい。
前記電極用第二配線および前記電磁波シールド用第二配線に含まれる前記導電性粒子は、金属粉末、核材表面を導電層で被覆したもの、カーボンまたはグラファイトのいずれかであってもよい。また、前記電磁波シールド側マスクの前記遮光性金属膜は、銅、銀、錫、アルミニウムまたはニッケルのいずれかからなってもよい。
前記透明フレキシブル基材の第一主面上で、かつ前記テール部の端部に形成された、複数の端子部をさらに備え、前記端子部上に前記複数の電極用第二配線が電気的に接続されていてもよい。
上記のFPC一体型静電容量スイッチの製造方法は、
〔1〕 樹脂フィルムからなり、センサ部と前記センサ部の縁から延在するテール部とを面内に有する透明フレキシブル基材原反を用い、前記透明フィルム基材原反の第一主面および前記第一主面と反対面である第二主面に、それぞれ透明導電膜、遮光性金属膜および第一フォトレジストを順次積層する工程と、
〔2〕 前記第一主面側の前記第一フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記複数の電極および前記複数の電極用第一配線に対応する形状にパターニングし、前記第二主面側の前記第一フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記電磁波シールド、前記一対の電磁波シールド用第一配線および前記電磁波シールド側マスクに対応する形状にパターニングする工程と、
〔3〕 露出した前記透明導電膜および前記遮光性金属膜をエッチングする工程と、
〔4〕 エッチング後の前記第一フォトレジストを剥離する工程と、
〔5〕 前記第一フォトレジスト剥離後の前記第一主面側および前記第二主面側に、それぞれ第二フォトレジストを形成する工程と、
〔6〕 前記第一主面側の前記第二フォトレジストを部分的に露光し、現像してビューエリアの前記遮光性金属膜を露出させ、前記第二主面側の前記第二フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記電磁波シールドを露出させる工程と、
〔7〕 露出した前記遮光性金属膜のみをエッチングする工程と、
〔8〕 エッチング後の前記第二フォトレジストを剥離する工程と、
〔9〕 前記第二フォトレジスト剥離後の前記第一主面側および前記第二主面側に、それぞれ導電性粒子を含む第三フォトレジストを形成する工程と、
〔10〕 前記第一主面側の前記第三フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記複数の電極用第二配線の形状にパターニングし、前記第二主面側の前記第三フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記一対の電磁波シールド用第二配線の形状にパターニングする工程と、
〔11〕 最後に前記透明フレキシブル基材原反を、前記センサ部および前記テール部を有する透明フレキシブル基材の形状に打ち抜く工程と、
を備える。
この製造方法では、さらに、ビューエリア外の複数の電極用第一配線および前記一対の電磁波シールド用第一配線を透明導電膜と遮光性金属膜の積層体とすることによって、配線は十分に低抵抗となる。これにより、入力操作に対する十分な反応速度、十分に抑制された消費電流となる。しかも、電磁波シールド側マスクも同じ透明導電膜と遮光性金属膜の積層体からパターニングするため、電磁波シールド側マスク形成のための工程が別途不要である。
なお、FPC一体型静電容量スイッチが前記電極側マスクを有する場合には、前記工程〔2〕において、前記第一主面側の前記第一フォトレジスト(70)を部分的に露光し、現像する際に、前記複数の電極および前記複数の電極用第一配線(21)に対応する形状のパターニングに加えて、前記一対の電極側マスクに対応する形状のパターニングも形成することとなる。
本発明のPC一体型静電容量スイッチでは、FPC部分において、屈曲使用時や圧着時における電気的信頼性が高く、かつ、配線の高密度化を実現できる。
第一実施形態におけるFPC一体型静電容量スイッチを示す模式図。 図1のAA線断面を示す部分拡大断面図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す部分拡大断面図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第二実施形態におけるFPC一体型静電容量スイッチを示す模式図。 第三実施形態におけるFPC一体型静電容量スイッチを示す模式図。 第三実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第三実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第三実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第三実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 第三実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図。 テール部内に電磁波シールド側マスクが有る場合の露光状態を示す部分拡大断面図。 テール部内に電磁波シールド側マスクが無い場合に得られるFPC一体型静電容量スイッチのテール部を示す部分拡大断面図。 テール部内に電磁波シールド側マスクが無い場合の露光状態を示す部分拡大模式図。 テール部内に電磁波シールド側マスクが無い場合に得られるFPC一体型静電容量スイッチのテール部を示す部分拡大断面図。 第三実施形態で電極側マスクが有る場合の露光状態を示す部分拡大断面図。 第三実施形態で電極側マスクが有る場合に得られるFPC一体型静電容量スイッチのテール部を示す部分拡大断面図。 第三実施形態で電極側マスクが無い場合の露光状態を示す部分拡大模式図。 第三実施形態で電極側マスクが無い場合に得られるFPC一体型静電容量スイッチのテール部を示す部分拡大断面図。
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。しかし、本発明は以下に具体的に示される実施形態に限定されるものではない。
1.第一実施形態
(FPC一体型静電容量スイッチ)
図1は、第一実施形態におけるFPC一体型静電容量スイッチを示す模式図である。また、図2は、図1のAA線断面を示す部分断面図である。なお、図面中における(a)、(b)はそれぞれ透明フレキシブル基材1の第一主面1a側、第二主面1b側からみた見た図を示している。また、図中の符号のうち丸括弧で囲んだものは、模式図において露出している最表面の層を示している。
FPC一体型静電容量スイッチ5は、透明フレキシブル基材1と、透明フレキシブル基材1の第一主面1aに形成された複数の電極2、複数の電極用第一配線21および複数の電極用第二配線22と、透明フレキシブル基材1の第一主面1aとは反対面である第二主面1b上に形成された電磁波シールド3、一対の電磁波シールド用第一配線31、電磁波シールド側マスク33および一対の電磁波シールド用第二配線32と、を備えている。
<透明フレキシブル基材>
透明フレキシブル基材1は、図1に示すように、静電容量スイッチ本体の基材であるセンサ部11と、センサ部11の縁から延在するFPC部分の基材であるテール部12とを有している。センサ部11の形状は、センサ部11の形状は、図1に示す長方形以外に、FPC一体型静電容量スイッチ5の用途に応じて、その他の形態、例えば、円形、正方形、三角形、多角形であってもよい。
また、透明フレキシブル基材1は、樹脂フィルムからなる。90%以上の透過率をもつフレキシブルな材料であれば特に制限はなく、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、環状オレフィンコポリマー(COC)、トリアセチルセルロース(Triacetylcellulose;TAC)フィルム、ポリビニルアルコール(Polyvinyl alcohol;PVA)フィルム、ポリイミド(Polyimide;PI)フィルム、ポリスチレン(Polystyrene;PS)、又は二軸延伸ポリスチレン(biaxially oriented PS;BOPS)などのフィルム、又はそれらの積層体などが用いられる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルセルロース(TAC)フィルムなどであってもよい。
また、透明フレキシブル基材1は、単一層又は2層以上の貼合された積層体であってもよい。また、透明フレキシブル基材1の厚みは、通常、各フィルムの単独厚で20μm以上、各フィルムの合計厚が500μm以下とされている。単独厚が20μmに満たないとフィルム製造時のハンドリングが難しく、合計厚が500μmを超えると透光性やフレキシブル性が低下するからである。
<電極>
図1(a)に示すように、透明フレキシブル基材1の第一主面1aのうち、センサ部11内に区画された長方形のビューエリア111においては、透明導電膜50からなる複数の電極2が形成されている。複数の電極2は、静電容量スイッチの検出電極を構成するものであり、各々が正方形状で、縦横4×4に行列配置されている。
透明導電膜50としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、若しくは、インジウムチンオキサイド(ITO)などの金属酸化物膜、又は、これらの金属酸化物を主体とする複合膜が挙げられる。これらは、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などで形成するとよい。厚みは数十から数百nm程度で形成され、塩化第二鉄などの溶液では遮光性金属膜60とともに容易にエッチングされるが、酸性雰囲気下での過酸化水素水など遮光性金属膜60のエッチング液では容易にエッチングされないことが必要である。そして、80%以上の光線透過率、数mΩから数百Ωの表面抵抗値を示すことが好ましい。
<電極用第一配線>
図1(a)に示すように、透明フレキシブル基材1の第一主面1aのうち、センサ部11においては、複数の電極2と電気的に接続され、テール部12と隣接する縁まで延長されて集約された複数の電極用第一配線21が形成されている。
電極用第一配線21は、図1(a)に示すように、センサ部11内に区画されたビューエリア111においては、電極2と同じ透明導電膜50からなる。また、複数の電極用第一配線21は、図1(a)および図2に示すように、センサ部11内のビューエリア111を取り囲む残りの額縁エリア112においては、透明フレキシブル基材1側から透明導電膜50、遮光性金属膜60が順次積層された積層体である。
電極用第一配線21の透明導電膜50は、電極2とは一体的に形成されるものである。すなわち、電極2と同じ材料であるから、材料についての説明は省略する。
電極用第一配線21のうちビューエリア111外に形成される部分は、透明である必要はない。そのため、透明導電膜50の上に、透明導電膜50より導電率が高く、かつ、遮光性の良い材料からなる遮光性金属膜60を積層することができる。
透明導電膜50よりも導電率が高い遮光性金属膜60を積層するによって、ビューエリア111外の電極用第一配線21は十分に低抵抗となる。これにより、入力操作に対する十分な反応速度、十分に抑制された消費電流となる。
遮光性金属膜60としては、銅、銀、錫、アルミニウム、ニッケルなどの単一の金属膜やそれらの合金または化合物などが挙げられる。とくに銅が好ましい。これらは、金属箔ラミネート法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などで形成するとよい。厚みは、20〜1000nmで形成され、より好ましくは30nm以上である。さらに好ましくは、100〜500nmにするとよい。厚み100nm以上であれば、高い導電性の遮光性金属膜60が得られ、厚み500nm以下であれば、取り扱いやすく加工性に優れた遮光性金属膜60が得られるからである。
<電極用第二配線>
図1(a)に示すように、透明フレキシブル基材1の第一主面1aのうち、センサ部11の縁から延在する帯状のテール部12には、複数の電極用第一配線21と電気的に接続された、複数の電極用第二配線22が形成されている。複数の電極用第二配線22は、FPC部分の配線を構成するものであり、平行に並列に配置されている。
電極用第二配線22は、図1(a)に示すように、導電性粒子を含む第三フォトレジスト80からなる。
第三フォトレジスト80からなる電極用第二配線22は、静電容量スイッチ5の製造工程において、露光、現像を経てパターン化されたものである。そのため、一般にFPC配線に使用される印刷パターンよりも配線幅を細く、配線間の隙間を狭くすること、すなわち高密度化を実現できる。
また、この第三フォトレジスト80は、屈曲性に優れた感光性樹脂をベースとしており、屈曲使用時において断線しにくく、電気的信頼性が高い。
第三フォトレジスト80のベースとしては、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等で露光し、後述するアルカリ性水溶液等で現像が可能な感光性樹脂で構成する。
第三フォトレジスト80に含有させる導電性粒子としては、銀、金、銅、ニッケル、白金、パラジウムなどの金属粉末のほか、核材としてアルミナ、ガラスなどの無機絶縁体やポリエチレン、ポリスチレン、ジビニルベンゼンなどの有機高分子などを用い、核材表面を金、ニッケルなどの導電層で被覆したもの、カーボン、グラファイトなどが挙げられる。とくに銀粉末が好ましい。また、導電性粒子の形状は、フレーク状、球状、短繊維状などの形状のものを用いることができる。
電極用第二配線22の形成方法は、グラビア、スクリーン、オフセットなどの汎用の印刷法のほか、各種コーターによる方法、塗装、ディッピングなどの方法、ドライフィルムレジスト(DFR)のラミネートなどの各種方法により全面形成した後に、露光・現像してパターニングするとよい。中でもドライフィルムレジストのラミネートがより好ましい。
ドライフィルムレジストは、液状レジストと異なり、予め均一な膜厚に加工されているため、膜厚が不均一になったり、膜減りを起こしたりすることが無い。また、有機溶剤の乾燥時間も必要無いので、乾燥不良が原因で、巻き取った際に転移することがない。
電極用第二配線22の厚みは、2〜10μmとするのが好ましい。より好ましくは、3〜5μmである。厚み3μm以上であれば、配線として用いるのに十分に低い導電率を持つ電極用第二配線22が得られ、5μm以下であれば耐屈曲性に優れた電極用第二配線22が得られるからである。
<電磁波シールド>
図1(b)に示すように、透明フレキシブル基材1の第一主面1aとは反対面である第二主面1b上で、かつ平面視で複数の電極2を含む領域と重複するように、透明導電膜50からなる電磁波シールド3が形成されている。電磁波シールド3は、表示装置からの誤動作を引き起こす有害なノイズを削減するものである。
電磁波シールド3の透明導電膜50は、電極2と同じ材料であるから、材料についての説明は省略する。
<電磁波シールド用第一配線>
また、図1(b)に示すように、透明フレキシブル基材1の第二主面1bのセンサ部11には、電磁波シールド(3)と電気的に接続され、テール部12と隣接する縁まで延長された一対の電磁波シールド用第一配線31が形成されている。
電磁波シールド用第一配線31は、図1(b)に示すように、透明フレキシブル基材1側から透明導電膜50、遮光性金属膜60が順次積層された積層体である。電磁波シールド用第一配線31の透明導電膜50および遮光性金属膜60は、電極用第一配線21の積層体部分と同じ材料であるから、材料についての説明は省略する。
<電磁波シールド側マスク>
また、図1(b)に示すように、透明フレキシブル基材1の第二主面1bのテール部12には、平面視で複数の電極用第二配線22を含む領域と重複するように、遮光性金属膜を含む電磁波シールド側マスク33が形成されている。
本実施形態においては、電磁波シールド側マスク33は、透明フレキシブル基材1側から透明導電膜50、遮光性金属膜60が順次積層された積層体であり、平面視で分割されている。また、電磁波シールド側マスク33の透明導電膜50および遮光性金属膜60は、電磁波シールド用第一配線31とは一体的に形成されている。電磁波シールド側マスク33は、電磁波シールド用第一配線31と同じ材料であるから、材料についての説明は省略する。
遮光性金属膜を含む電磁波シールド側マスク33は、静電容量スイッチ5の製造過程における、複数の電極用第二配線22の裏写りパターン34が形成されるのを防ぐためのものである。
より具体的には、透明フレキシブル基材1の第二主面1b上に遮光性金属膜を含む電磁波シールド側マスク33を形成した後に、後述する一対の電磁波シールド用配線31を形成するための導電性粒子を含む第三フォトレジスト80からなる膜を形成する。したがって、図16に示すように、この膜の電磁波シールド側マスク33が存在する部分には、後に行なわれる複数の電極用第二配線22を形成するための露光200が届かず、裏写りパターン34は形成されない。その結果、圧着時においても断線せず、電気的信頼性が高い。図中、濃くなっている部分80aは硬化部分である。
<電磁波シールド用第二配線>
また、図1(b)に示すように、透明フレキシブル基材1の第一主面1aのうち、センサ部11の縁から延在する帯状のテール部12には、一対の電磁波シールド用配線31と電気的に接続された、導電性粒子を含む第三フォトレジスト80からなると一対の電磁波シールド用第二配線32が形成されている。
複数の一対の電磁波シールド用第二配線32は、FPC部分の配線を構成するものであり、平面視で複数の電極用第二配線22を含む領域より外側に配置されている。
つまり、電磁波シールド側マスク33の分割は、電磁波シールド側マスク33と重複で一対の電磁波シールド用第二配32を短絡させないためである。
電磁波シールド用第二配線32は、電極用第二配線22と同じ材料であるから、材料についての説明は省略する。
(静電容量スイッチの製造方法)
図を用いて、本発明の静電容量スイッチの製造方法を説明する。
図3は、第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す部分拡大断面図である。図4〜12は、第一実施形態における静電容量スイッチの製造工程を示す模式図である。図面中における(a)、(b)はそれぞれ透明フレキシブル基材1の第一主面1a側、第二主面1b側からみた見た図を示している。また、図中の符号のうち丸括弧で囲んだものは、模式図において露出している最表面の層を示している。
〔1〕第一積層工程
まず、樹脂フィルムからなり、センサ部11とセンサ部11の縁から延在するテール部12とを面内に有する、静電容量スイッチ5よりもサイズの大きな透明フレキシブル基材原反100を用意する。
この透明フィルム基材原反100の第一主面100aおよび前記第一主面100aと反対面である第二主面100bに、それぞれ透明導電膜50、遮光性金属膜60および第一フォトレジスト70を順次積層する(図3および図4参照)。透明導電膜50、遮光性金属膜60および第一フォトレジスト70は、本積層工程においては、透明フィルム基材原反100に対して全面的に形成されている。
透明フレキシブル基材原反100については、前述した静電容量スイッチ5の透明フレキシブル基材1と同じ材料を用いることができる。また、透明導電膜50、遮光性金属膜60および第一フォトレジスト70の形成についても、前述した材料および形成方法が用いられる。
なお、透明フィルム基材原反100は、枚葉で準備されてもよいし、ロールに巻き取られた状態で準備されてもよい。透明フィルム基材原反100がロールに巻き取られた状態で準備される場合、ロールから巻き出して供給される透明フィルム基材原反100に対して、本積層工程およびそれ以降の工程が連続して、あるいは途中で何度か一旦巻き取りながら、施されていくことになる。
〔2〕第一露光・現像工程
その後、図5に示すように、第一主面100a側の第一フォトレジスト70を部分的に露光し、現像して前述の複数の電極2および複数の電極用第一配線21に対応する形状にパターニングする。また、第二主面100b側の第一フォトレジスト70を部分的に露光し、現像して前述の電磁波シールド3、一対の電磁波シールド用第一配線31および電磁波シールド側マスク33に対応する形状にパターニングする。
露光は、第一フォトレジスト70の露光領域を硬化させ、現像液に対して溶解性を低下させる処理である。露光方法としては、デジタル露光、アナログ露光等が挙げられる。
現像は、露光領域を硬化させた後、現像液を用いて未硬化領域を除去することにより、感光性導電層6のパターンを形成する処理である。
現像液としては、特に制限はなく、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物若しくは炭酸塩、炭酸水素塩、アンモニア水、4級アンモニウム塩の水溶液などが好適に挙げられる。現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基(などと併用してもよい。また、現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液であってもよく、有機溶剤単独であってもよい。
〔3〕第一エッチング工程
次に、図6に示すように、露出した透明導電膜50および遮光性金属膜60をエッチングする。
これにより、両面の透明導電膜50、遮光性金属膜60が、両面の第一フォトレジスト70のパターンと同一のパターンにパターニングされる。とくに額縁エリア112において複数の電極用第一配線21を構成するパターンは、フォトリソグラフィー技術によるため、銀ペーストのスクリーン印刷にて形成される場合と比べて、十分に高精細に形成することができる。
なお、本実施形態では、遮光性金属膜60を有するため、第一フォトレジスト70を表裏同時に露光ができ、非常に生産性よく製造できる。
エッチング液としては、塩化第二鉄溶液などの公知のものから、透明導電膜50および遮光性金属膜60を両方ともエッチングするものが適宜選択して用いられる。例えば、透明導電膜50および遮光性金属膜60がITO膜と銅膜の場合、塩化第二鉄溶液をエッチング液として用いることができる。
〔4〕第一レジスト剥離工程
次に、図7に示すように、両面の第一フォトレジスト70を剥離する。
これによって、第一フォトレジスト70で覆われていた部分の遮光性金属膜60が、両面で露出するようになる。
剥離液としては、公知のものから第一フォトレジスト70のみ剥離するものを適宜選択して使用する。
〔5〕第二積層工程
次に、図8に示すように、第一フォトレジスト70剥離後の前記第一主面100a側および第二主面100b側に、それぞれ第二フォトレジスト71を形成する。
第二フォトレジスト71は、第一フォトレジスト70と同様の材料を用い、透明フィルム基材原反100に対して全面的に形成されている。
〔6〕第二露光・現像工程
その後、図9に示すように、第一主面100a側の第二フォトレジスト71を部分的に露光し、現像して前述のビューエリア111の遮光性金属膜60を露出させる。また、第二主面100b側の第二フォトレジスト71を部分的に露光し、現像して電磁波シールド3を露出させる。
なお、本実施形態では、遮光性金属膜60を有するため、第二フォトレジスト71を表裏同時に露光ができ、非常に生産性よく製造できる。
露光、現像の詳細については、パターン以外は前述の第一露光・現像工程と同様であるので、説明を省略する。
〔7〕第二エッチング工程
次に、図10に示すように、露出した遮光性金属膜60のみをエッチングする。
これにより、ビューエリア111は透明導電膜50となり、静電容量スイッチ5の背後に図示しない表示装置を配置した場合、表示画面を透視することができる。
エッチング液としては、酸性雰囲気下での過酸化水素水など公知のもののうちから、遮光性金属膜60のみをエッチングするものが適宜選択して用いられる。例えば、透明導電膜50および遮光性金属膜60がITO膜と銅膜の場合、酸性雰囲気下での過酸化水素水などをエッチング液として用いることができる。
〔8〕レジスト剥離工程
次に、図11に示すように、エッチング後の第二フォトレジスト71を剥離する。
これによって、第二フォトレジスト71で覆われていた部分の遮光性金属膜60が、両面で露出するようになる。
剥離液としては、公知のものから第二フォトレジスト71のみ剥離するものを適宜選択して使用する。
〔9〕第三積層工程
次に、図12に示すように、第二フォトレジスト71剥離後の第一主面100a側および第二主面100b側に、それぞれ導電性粒子を含む第三フォトレジスト80を形成する。
第三フォトレジスト80の形成についても、前述した静電容量スイッチ5の材料および形成方法と同じである。
〔10〕第三露光・現像工程
その後、図13に示すように、第一主面100a側の第三フォトレジスト80を部分的に露光し、現像して複数の電極用第二配線22の形状にパターニングし、第二主面100b側の第三フォトレジスト80を部分的に露光200し、現像して一対の電磁波シールド用第二配線32の形状にパターニングする。
本第三露光・現像工程は、第三フォトレジスト80が導電性粒子を含むので、露光・現像後、第三フォトレジスト80自体が導電性パターンとなる。この点で第一および第二露光・現像工程と異なる。
また、前述のように、透明フレキシブル基材1の第二主面1b上で、かつテール部12内に平面視で複数の電極用第二配線22を含む領域と重複するように形成された、遮光性金属膜を含む電磁波シールド側マスク33を有するため、複数の電極用第二配線22を形成するための露光が第二主面100b側の第三フォトレジスト80に届かず、複数の電極用第二配線22の裏写りパターン34は形成されない(図21、図22参照)。図中、濃くなっている部分80aは硬化部分である。
なお、テール部12内に遮光性金属膜を含む電磁波シールド側マスク33が無い場合には、図23に示すように、一方面側の第三フォトレジスト80への露光200が、他方面側の第三フォトレジスト80に届いてしまい、余計な硬化部分ができる。これを現像すると、図24に示すような、複数の電極用第二配線22の裏写りパターン90が形成されてしまう。
露光、現像の詳細については、上記のこと以外は前述の第一および第二露光・現像工程と同様であるので、説明を省略する。
〔11〕打ち抜き工程
最後に、透明フレキシブル基材原反100を、センサ部11およびテール部12を有する透明フレキシブル基材1の形状に打ち抜いて、図1に示すFPC一体型静電容量スイッチ5を得る。
透明フレキシブル基材原反100のうち抜きには、公知の手段を用いることが出来る。機械式打ち抜き方法としては、例えば、トムソン刃による平抜き、ダイカットロールによる円筒抜きが挙げられる。光学式打ち抜き方法としては、CO2レーザーカッターを上げることができる。
以上のようにして得られるFPC一体型静電容量スイッチ5は、テール部12内に形成された複数の電極用第二配線22および一対の電磁波シールド用第二配線32が、ともに導電性粒子を含む第三フォトレジスト80からなる。そのため、FPC部分の配線が屈曲使用時においても断線せず、電気的信頼性が高い。また、導電性粒子を含む第三フォトレジスト80からなる膜を露光、現像することにより配線パターンが得られるため、複数の電極用第二配線22の高密度化が可能である。
また、透明フレキシブル基材1の第二主面1b上に遮光性金属膜60を含む電磁波シールド側マスク33を形成した後に、一対の電磁波シールド用第二配線32を形成するための導電性粒子を含む第三フォトレジスト80からなる膜を形成するので、電磁波シールド側マスク33が存在する部分においては、後に行なわれる複数の電極用第二配線22を形成するための露光が第二主面1b側の第三フォトレジスト80に届かず、裏写りパターンは形成されない。その結果、圧着時においても断線せず、電気的信頼性が高い。
2.第二実施形態
第一実施形態では、電磁波シールド側マスク33が、一対の電磁波シールド用第一配線31に電気的に接続されているFPC一体型静電容量スイッチ5を説明したが、本発明はその実施形態に限定されない。
例えば、図14に示すように、電磁波シールド側マスク33が、一対の電磁波シールド用第一配線31から独立していてもよい。
このように構成した場合、一対の電磁波シールド用第一配線31と電磁波シールド側マスク33とで別の材料を用いることができるというメリットがある。
その他の点については、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
3.第三実施形態
また、第一実施形態では、分割された電磁波シールド側マスク33の透明フレキシブル基材1側とは反対側の面に、一対の電磁波シールド用第二配線32が分かれて重複しているFPC一体型静電容量スイッチ5を説明したが、本発明はその実施形態に限定されない。
例えば、図15に示すように、一対の電磁波シールド用第二配線32が電磁波シールド側マスク33に重複せず、電磁波シールド側マスク33の両側に平行に離間して形成されていてもよい。
このように構成した場合、電磁波シールド側マスク33を分割しなくても(図15参照)、一対の電磁波シールド用第二配32が短絡するおそれがない。そのため、電磁波シールド側マスク33間の隙間にも第三フォトレジスト80からなるパターンが形成されないので、圧着時の波打ちをより確実に防止できる。
また、一対の電磁波シールド用第二配線32が電磁波シールド側マスク33と非重複であるため、万が一に電磁波シールド側マスク33にクラックが生じた場合でも、そのクラックが電磁波シールド用第二配線32に影響しない。
なお、第三実施形態のように一対の電磁波シールド用第二配線32と電磁波シールド側マスク33とを非重複とする場合、透明フレキシブル基材1の第一主面1a上で、かつテール部12内に平面視で一対の電磁波シールド用第二配線32と重複するように形成された、遮光性金属膜を含む一対の電極側マスク34を備えるようにするのが好ましい(図15参照)。この電極側マスク34の幅は、電磁波シールド用第二配線32と同じか、又は電磁波シールド用第二配線32より広く形成される。
このように構成することで、一対の電磁波シールド用第二配線32の裏写りパターンが第一主面1a側に形成されるのを防ぐことができる。具体的には、透明フレキシブル基材1の第一主面1a上に遮光性金属膜を含む電極側マスク34を形成した後に、複数の電極用第二配線32を形成するための導電性粒子を含むフォトレジストからなる膜を形成する。したがって、この膜の電極側マスク34が存在する部分には、後に行なわれる一対の電磁波シールド用第二配線32を形成するための露光が届かず、裏写りパターンは形成されない(図25参照)。
その結果、透明フレキシブル基材1の第一主面1aおよび第二主面1bのいずれにも裏写りパターンが形成されないため、複数の電極用第二配線22および一対の電磁波シールド用第二配線32の形成領域では、積層順が異なるだけで積層材料が等しくなる(図26参照)。すなわち厚みの差が生じない。
テール部12の複数の電極用第二配線22を含む領域(中央部)を挟む両端部の厚みが一対の電磁波シールド用第二配線32の裏写りパターン90によって厚くなると(図27、図28参照)、両端部の腰が強くなり、中央部がヨレ易くなる(図27、図28中、電磁波シールド側マスク33と電磁波シールド用第二配線32の厚みが同等に描かれているが、これは層構成がわかりやすくするためであり、実際には前述のように電磁波シールド用第二配線32の方が1桁程度数値が小さい)。しかし、上記したように一対の電磁波シールド用第二配線32の裏写りパターン90が形成されなければ、ヨレない。
その他の点については、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
(静電容量スイッチの製造方法)
図を用いて、第三実施形態の静電容量スイッチの製造方法を説明する。
〔1〕第一積層工程

第一実施形態と同様である(図4参照)。
〔2〕第一露光・現像工程
第一主面100a側の前記第一フォトレジスト70を部分的に露光し、現像する際に、複数の電極2および複数の電極用第一配線21に対応する形状のパターニングに加えて、一対の電極側マスク34に対応する形状のパターニングもするように変更する(図16参照)。
その他は、第一実施形態と同様である。
〔3〕第一エッチング工程
前工程の変更に基づき電極側マスク34が形成される以外、第一実施形態と同様である(図17参照)。
〔4〕第一レジスト剥離工程
第一実施形態と同様である(図18参照)。
〔5〕第二積層工程
第一実施形態と同様である(図8参照)。
〔6〕第二露光・現像工程
第一実施形態と同様である(図9参照)。
〔7〕第二エッチング工程
第一実施形態と同様である(図10参照)。
〔8〕レジスト剥離工程
第一実施形態と同様である(図19参照)。
〔9〕第三積層工程
第一実施形態と同様である(図12参照)。
〔10〕第三露光・現像工程
電極側マスク34が存在する部分に、一対の電磁波シールド用第二配線32を形成するための露光が届かず、裏写りパターンは形成されないこと以外は、第一実施形態と同様である(図20参照)。
〔11〕打ち抜き工程
第一実施形態と同様である(図15参照)。
4.他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
例えば、センサ部11がビューエリア111を有し、ビューエリア111上において電極2、電極用第一配線21および電磁波シールド3は透明と説明したが、ビューエリア111を設けずにこれらを不透明な材料で形成してもよい。
本発明のFPC一体型静電容量スイッチは、腕時計、車載機器のほか、携帯用小型端末、電子ペーパー、コンピュータディスプレイ、小型ゲーム機、現金自動支払機の表示面、乗車券自動販売機などに装着される静電容量スイッチとして好ましく使用することができる。
1 :透明フレキシブル基材
1a,100a :第一主面
1b,100b :第二主面
2 :電極
3 :電磁波シールド
11 :センサ部
12 :テール部
21 :電極用第一配線
22 :電極用第二配線
31 :電磁波シールド用第一配線
32 :電磁波シールド用第二配線
33 :電磁波シールド側マスク
34 :電極側マスク
50 :透明導電膜
60 :遮光性金属膜
70 :第一フォトレジスト
71 :第二フォトレジスト
80 :第三フォトレジスト(導電性粒子含む)
80a :硬化部分
90 :裏写りパターン
111 :ビューエリア
112 :額縁エリア
100 :透明フレキシブル基材原反
200 :露光

Claims (10)

  1. 樹脂フィルムからなり、センサ部と前記センサ部の縁から延在するテール部とを有する透明フレキシブル基材と、
    前記透明フレキシブル基材の第一主面上で、かつ前記センサ部内に形成された複数の電極と、
    前記複数の電極と電気的に接続され、前記テール部と隣接する縁まで延長されて集約形成された複数の電極用第一配線と、
    前記複数の電極用第一配線と電気的に接続され、前記テール部内に並列に配置して形成された、導電性粒子を含むフォトレジストからなる複数の電極用第二配線と、
    前記透明フレキシブル基材の前記第一主面とは反対面である第二主面上で、かつ平面視で前記複数の電極を含む領域と重複するように形成された電磁波シールドと、
    前記電磁波シールドと電気的に接続され、前記テール部と隣接する縁まで延長されて形成された一対の電磁波シールド用第一配線と、
    前記一対の電磁波シールド用配線と電気的に接続され、前記テール部内に平面視で前記複数の電極用第二配線を含む領域より外側に配置して形成された、導電性粒子を含むフォトレジストからなる一対の電磁波シールド用第二配線と、
    前記透明フレキシブル基材の第二主面上で、かつ前記テール部内に平面視で前記複数の電極用第二配線を含む領域と重複するように形成された、遮光性金属膜を含む電磁波シールド側マスクと、
    を備えたFPC一体型静電容量スイッチ。
  2. 前記電磁波シールド側マスクが分割されており、分割された前記電磁波シールド側マスクの前記透明フレキシブル基材側とは反対側の面に、前記一対の電磁波シールド用第二配線が分かれて重複している請求項1記載のFPC一体型静電容量スイッチ。
  3. 前記電磁波シールド側マスクが、前記一対の電磁波シールド用第一配線に電気的に接続されている請求項2記載のFPC一体型静電容量スイッチ。
  4. 前記電磁波シールド側マスクが、前記一対の電磁波シールド用第一配線から独立している請求項2記載のFPC一体型静電容量スイッチ。
  5. 前記電磁波シールド側マスクに前記一対の電磁波シールド用第二配線が非重複であり、
    さらに、前記透明フレキシブル基材の第一主面上で、かつ前記テール部内に平面視で前記一対の電磁波シールド用第二配線と重複するように形成された、遮光性金属膜を含む一対の電極側マスクを備える請求項1記載のFPC一体型静電容量スイッチ。
  6. 前記センサ部がビューエリアと前記ビューエリアを囲う額縁エリアとを有し、前記ビューエリア上において前記電極、前記電極用第一配線および前記電磁波シールドは透明である請求項1〜5記載のFPC一体型静電容量スイッチ。
  7. 前記電極用第二配線および前記電磁波シールド用第二配線に含まれる前記導電性粒子が、金属粉末、核材表面を導電層で被覆したもの、カーボンまたはグラファイトのいずれかである請求項1〜6記載のFPC一体型静電容量スイッチ。
  8. 前記電磁波シールド側マスクの前記遮光性金属膜が、銅、銀、錫、アルミニウムまたはニッケルのいずれかからなる請求項1〜7記載のFPC一体型静電容量スイッチ。
  9. 請求項1に記載のFPC一体型静電容量スイッチの製造方法であって、
    〔1〕 樹脂フィルムからなり、センサ部と前記センサ部の縁から延在するテール部とを面内に有する透明フレキシブル基材原反を用い、前記透明フィルム基材原反の第一主面および前記第一主面と反対面である第二主面に、それぞれ透明導電膜、遮光性金属膜および第一フォトレジストを順次積層する工程と、
    〔2〕 前記第一主面側の前記第一フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記複数の電極および前記複数の電極用第一配線に対応する形状にパターニングし、前記第二主面側の前記第一フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記電磁波シールド、前記一対の電磁波シールド用第一配線および前記電磁波シールド側マスクに対応する形状にパターニングする工程と、
    〔3〕 露出した前記透明導電膜および前記遮光性金属膜をエッチングする工程と、
    〔4〕 エッチング後の前記第一フォトレジストを剥離する工程と、
    〔5〕 前記第一フォトレジスト剥離後の前記第一主面側および前記第二主面側に、それぞれ第二フォトレジストを形成する工程と、
    〔6〕 前記第一主面側の前記第二フォトレジストを部分的に露光し、現像してビューエリアの前記遮光性金属膜を露出させ、前記第二主面側の前記第二フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記電磁波シールドを露出させる工程と、
    〔7〕 露出した前記遮光性金属膜のみをエッチングする工程と、
    〔8〕 エッチング後の前記第二フォトレジストを剥離する工程と、
    〔9〕 前記第二フォトレジスト剥離後の前記第一主面側および前記第二主面側に、それぞれ導電性粒子を含む第三フォトレジストを形成する工程と、
    〔10〕 前記第一主面側の前記第三フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記複数の電極用第二配線の形状にパターニングし、前記第二主面側の前記第三フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記一対の電磁波シールド用第二配線の形状にパターニングする工程と、
    〔11〕 最後に前記透明フレキシブル基材原反を、前記センサ部および前記テール部を有する透明フレキシブル基材の形状に打ち抜く工程と、
    を備える。
  10. 請求項5に記載のFPC一体型静電容量スイッチの製造方法であって、
    〔1〕 樹脂フィルムからなり、センサ部と前記センサ部の縁から延在するテール部とを面内に有する透明フレキシブル基材原反を用い、前記透明フィルム基材原反の第一主面および前記第一主面と反対面である第二主面に、それぞれ透明導電膜、遮光性金属膜および第一フォトレジストを順次積層する工程と、
    〔2〕 前記第一主面側の前記第一フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記複数の電極、前記複数の電極用第一配線および前記一対の電極側マスクに対応する形状にパターニングし、前記第二主面側の前記第一フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記電磁波シールド、前記一対の電磁波シールド用第一配線および前記電磁波シールド側マスクに対応する形状にパターニングする工程と、
    〔3〕 露出した前記透明導電膜および前記遮光性金属膜をエッチングする工程と、
    〔4〕 エッチング後の前記第一フォトレジストを剥離する工程と、
    〔5〕 前記第一フォトレジスト剥離後の前記第一主面側および前記第二主面側に、それぞれ第二フォトレジストを形成する工程と、
    〔6〕 前記第一主面側の前記第二フォトレジストを部分的に露光し、現像してビューエリアの前記遮光性金属膜を露出させ、前記第二主面側の前記第二フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記電磁波シールドを露出させる工程と、
    〔7〕 露出した前記遮光性金属膜のみをエッチングする工程と、
    〔8〕 エッチング後の前記第二フォトレジストを剥離する工程と、
    〔9〕 前記第二フォトレジスト剥離後の前記第一主面側および前記第二主面側に、それぞれ導電性粒子を含む第三フォトレジストを形成する工程と、
    〔10〕 前記第一主面側の前記第三フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記複数の電極用第二配線の形状にパターニングし、前記第二主面側の前記第三フォトレジストを部分的に露光し、現像して前記一対の電磁波シールド用第二配線の形状にパターニングする工程と、
    〔11〕 最後に前記透明フレキシブル基材原反を、前記センサ部および前記テール部を有する透明フレキシブル基材の形状に打ち抜く工程と、
    を備える。
JP2018042530A 2018-03-09 2018-03-09 Fpc一体型静電容量スイッチおよびその製造方法 Active JP6576498B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018042530A JP6576498B2 (ja) 2018-03-09 2018-03-09 Fpc一体型静電容量スイッチおよびその製造方法
KR1020207004788A KR102367643B1 (ko) 2018-03-09 2019-01-17 Fpc 일체형 정전 용량 스위치 및 그 제조 방법
CN201980012572.2A CN111699463A (zh) 2018-03-09 2019-01-17 Fpc一体型静电电容开关及其制造方法
PCT/JP2019/001196 WO2019171773A1 (ja) 2018-03-09 2019-01-17 Fpc一体型静電容量スイッチおよびその製造方法
TW108107344A TW201939560A (zh) 2018-03-09 2019-03-06 撓性印刷電路板一體型靜電容量開關及其製造方法
US16/780,927 US10951211B2 (en) 2018-03-09 2020-02-04 FPC integrated capacitance switch and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018042530A JP6576498B2 (ja) 2018-03-09 2018-03-09 Fpc一体型静電容量スイッチおよびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6576498B2 true JP6576498B2 (ja) 2019-09-18
JP2019159513A JP2019159513A (ja) 2019-09-19

Family

ID=67845966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018042530A Active JP6576498B2 (ja) 2018-03-09 2018-03-09 Fpc一体型静電容量スイッチおよびその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10951211B2 (ja)
JP (1) JP6576498B2 (ja)
KR (1) KR102367643B1 (ja)
CN (1) CN111699463A (ja)
TW (1) TW201939560A (ja)
WO (1) WO2019171773A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI699279B (zh) * 2018-10-22 2020-07-21 長興材料工業股份有限公司 電磁波屏蔽膜及其製備方法與用途
US11374080B2 (en) * 2019-04-19 2022-06-28 Chengdu Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Flexible display screen and display device

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4143253A (en) * 1977-04-25 1979-03-06 Amp Incorporated Optically clear membrane switch
US4484038A (en) * 1982-12-01 1984-11-20 Dorman-Bogdonoff Corp. Membrane touch panel having improved conductor construction
US4920343A (en) * 1988-09-30 1990-04-24 Honeywell Inc. Capacitive keyswitch membrane with self contained sense-to-ground capacitance
TW200532171A (en) * 2003-11-12 2005-10-01 Elo Touchsystems Inc Acoustic wave contact detecting apparatus
US7439962B2 (en) * 2005-06-01 2008-10-21 Synaptics Incorporated Touch pad with flexible substrate
US20080202251A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive pressure sensor
JP2010003849A (ja) * 2008-06-19 2010-01-07 Fujifilm Corp 電磁波検出素子
JP5138529B2 (ja) * 2008-10-03 2013-02-06 株式会社ジャパンディスプレイイースト タッチパネル
JP5337061B2 (ja) * 2009-02-20 2013-11-06 セイコーインスツル株式会社 タッチパネル及びこれを備える表示装置
JP4870830B2 (ja) * 2010-06-22 2012-02-08 日本写真印刷株式会社 防錆性に優れた両面透明導電膜シートとその製造方法
CN102947781B (zh) * 2010-06-22 2016-03-09 日本写真印刷株式会社 具有防锈性的窄边框触摸输入薄片及其制造方法
JP2013149392A (ja) * 2012-01-17 2013-08-01 Mitsubishi Rayon Co Ltd 導電膜の製造方法
JP2013214173A (ja) * 2012-03-31 2013-10-17 Nissha Printing Co Ltd 静電容量方式のフィルムセンサーとこれを用いたセンサーモジュール及びカバーモジュール
JP5224203B1 (ja) * 2012-07-11 2013-07-03 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ、タッチパネル装置および表示装置
JP6047420B2 (ja) * 2013-02-19 2016-12-21 信越ポリマー株式会社 静電容量スイッチ及びその製造方法
JP2015015304A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 信越ポリマー株式会社 電磁波シールドフィルム、電磁波シールドフィルム付きフレキシブルプリント配線板、電子機器およびそれらの製造方法
JP6864187B2 (ja) * 2014-03-28 2021-04-28 積水ポリマテック株式会社 タッチセンサ
JP6216285B2 (ja) * 2014-05-09 2017-10-18 アルプス電気株式会社 入力装置
JP6220985B2 (ja) * 2014-09-11 2017-10-25 富士フイルム株式会社 積層構造体、タッチパネル、タッチパネル付き表示装置およびその製造方法
KR20160114510A (ko) * 2015-03-24 2016-10-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 터치 패널

Also Published As

Publication number Publication date
CN111699463A (zh) 2020-09-22
KR20200128647A (ko) 2020-11-16
US20200177181A1 (en) 2020-06-04
WO2019171773A1 (ja) 2019-09-12
JP2019159513A (ja) 2019-09-19
US10951211B2 (en) 2021-03-16
TW201939560A (zh) 2019-10-01
KR102367643B1 (ko) 2022-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9383846B2 (en) Touch sensor and touch sensor manufacturing method
KR101153128B1 (ko) 터치 패널
JP4601710B1 (ja) 狭額縁タッチ入力シートとその製造方法
KR100968221B1 (ko) 터치스크린 패널 및 그 제조 방법
JP5892419B2 (ja) タッチパネルセンサ
KR102052165B1 (ko) 터치스크린 패널의 제조방법
JP6117620B2 (ja) タッチパネル部材及びその製造方法
JP5383991B2 (ja) 静電容量センサとその製造方法
CN106909258B (zh) 一种触摸屏功能片引线的结构及其制作方法
JP4855536B1 (ja) 防錆性に優れたタッチ入力シートの製造方法
EP2846234A2 (en) Touch panel and method of manufacturing conductive layer for touch panel
JP6576498B2 (ja) Fpc一体型静電容量スイッチおよびその製造方法
US20210064185A1 (en) Touch substrate, method for manufacturing same, and touch device
JP2011129272A (ja) 両面透明導電膜シートとその製造方法
JP2014029682A (ja) タッチパネル
JP5105499B2 (ja) 透明電極フィルム
JP6202370B2 (ja) タッチパネルセンサ、タッチパネルセンサを備える入出力装置およびタッチパネルセンサの製造方法
KR101551859B1 (ko) 금속 레이어를 에칭 레지스트로 이용하는 에칭 방법
JP7212854B2 (ja) 導電性パターン基板及び導電性パターン基板の製造方法
JP6129611B2 (ja) タッチパネルの製造方法
JP6676450B2 (ja) タッチセンサ及びタッチセンサの製造方法
KR101496246B1 (ko) 투명 전도성 감광필름을 이용한 터치 패널 및 제조 방법
CN212781960U (zh) 触控面板及触控装置
JP6733693B2 (ja) タッチパネルの製造方法
JP2016133937A (ja) 静電容量式センサの製造方法、静電容量式センサ、感光型導電性シート、タッチパネル及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190718

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190718

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190813

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190820

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6576498

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250