JPWO2015098724A1 - 圧電センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

一方主面の全面に銅箔（５０）が貼付されたシート状のフレキシブルプリント基板（３）を用意する（Ｓ１）。フレキシブルプリント基板（３）の一方主面に導体パターンを形成する（Ｓ２）。フレキシブルプリント基板（３）をプレス金型で打ち抜き、フレキシブルプリント基板（３０）を形成する（Ｓ３）。基板部（３６）の第１検出電極（３４）上に圧電フィルム（３１）を粘着剤により貼付する（Ｓ４）。第１検出電極（３４）上に圧電フィルム（３１）が貼付された状態の基板部（３６）をプレスする（Ｓ５）。基板部（３７）を折り返し、第２検出電極（３５）を圧電フィルム（３１）に粘着剤により貼付し、第１検出電極（３４）と第２検出電極（３５）の間に圧電フィルム（３１）を挟む（Ｓ６）。圧電フィルム（３１）を挟んだ状態のセンサ部（１６）をプレスする（Ｓ７）。

Description

本発明は、押圧されたことを検出する圧電センサの製造方法に関する。

従来、タッチパネルを備える表示装置では、タッチパネルの一方主面（操作面）でのタッチ位置を検出するだけでなく、操作面での押圧量を検出するために、圧電センサが設けられることがある。

例えば特許文献１には、圧電性シート（圧電フィルム）の両面それぞれに第１検出電極と第２検出電極を設けた板状の圧電センサが開示されている。この圧電センサは例えば、タッチパネルの操作面とは逆側の他方主面に接合される。

タッチパネルの操作面が押圧されることによって圧電性シート（圧電フィルム）がタッチパネルを介して押圧されると、圧電性シートの第１検出電極と第２検出電極間に電圧が生じる。この圧電センサは、その電圧を検出することで、操作面での押圧量を検出できる。

国際公開２０１２／１３７８９７号

前記第１検出電極と第２検出電極は、絶縁体で覆って、保護されることが望ましい。そこで、発明者は、第１検出電極および第２検出電極が同じ面に並んで離れて形成されている基板部の第１検出電極上に圧電フィルムを粘着剤で貼付し、基板部を折り返し、第２検出電極を圧電フィルムに粘着剤で貼付し、第１検出電極と第２検出電極の間に圧電フィルムを挟むことにより圧電センサを製造する方法を開発している。

しかしながら、このような構造の圧電センサでは、基板部を折り返して両検出電極の間に圧電フィルムを挟む際に、各検出電極と圧電フィルムとの間に複数の微小な気泡が生じることがある。特に、複数の微小な気泡は、粘着剤の中に補足され易い。

この場合、複数の微小な気泡によって押圧が緩和され、押圧が圧電フィルムに十分に伝わらなかったり、圧電フィルムと各検出電極とが複数の微小な気泡によって部分的に剥離したりする。すなわち、複数の微小な気泡は、圧電センサに十分な電圧が生じることを妨げる。

したがって、このような構造の圧電センサでは、押圧を精度良く検出することができないという問題がある。

本発明の目的は、押圧を精度良く検出することができる圧電センサの製造方法を提供することにある。

本発明は、圧電フィルムと基板部とを備える圧電センサの製造方法に関するものである。この圧電センサの製造方法は、少なくとも、用意工程、第１貼付工程、第２貼付工程、および第１プレス工程を有する。

用意工程は、第１検出電極および第２検出電極が形成されている基板部を用意する。

第１貼付工程は、基板部の第１検出電極上に圧電フィルムを粘着剤で貼付する。

第２貼付工程は、第２検出電極を圧電フィルムに粘着剤で貼付し、第１検出電極および第２検出電極の間に圧電フィルムを挟む。

第１プレス工程は、圧電フィルムを挟んだ状態の基板部をプレスする。

この製造方法では、第１プレス工程により、第１検出電極と圧電フィルムとの間の複数の微小な気泡を、第１検出電極と圧電フィルムとの間から外部へ排出し、第２検出電極と圧電フィルムとの間の複数の微小な気泡を、第２検出電極と圧電フィルムとの間から外部へ排出することができる。

すなわち、この製造方法では、圧電センサに十分な電圧が生じることを妨げる複数の微小な気泡を、大幅に低減できる。

したがって、この製造方法で製造された圧電センサによれば、押圧を精度良く検出することができる。

また、この圧電センサの製造方法において、用意工程は、第１検出電極および第２検出電極が同じ面に並んで離れて形成されている基板部を用意し、
第２貼付工程は、基板部を折り返し、第２検出電極を圧電フィルムに貼付し、第１検出電極および第２検出電極の間に圧電フィルムを挟むことが好ましい。

また、この圧電センサの製造方法は、第２プレス工程を含むことが好ましい。第２プレス工程は、第２貼付工程に先立って、第１検出電極上に圧電フィルムが貼付された状態の基板部をプレスする。

この製造方法により、第１検出電極と圧電フィルムとの間の複数の微小な気泡を、第１検出電極と圧電フィルムとの間から外部へ排出することができる。

すなわち、以上の製造方法では、圧電センサに十分な電圧が生じることを妨げる複数の微小な気泡を、より低減できる。

したがって、この製造方法で製造された圧電センサによれば、押圧を一層精度良く検出することができる。

また、この圧電センサの製造方法は、電極形成工程を含むことが好ましい。電極形成工程は、第１検出電極および第２検出電極を基板部の同じ面に並んで離れて形成する。

この製造方法では、第１検出電極および第２検出電極が形成された基板部が用意される。

また、本発明において、基板部は、フレキシブルプリント基板であることが好ましい。フレキシブルプリント基板は、柔軟性があり大きく変形させることが可能であるため、第２貼付工程において基板部を折り返し易い。

また、本発明において、圧電センサは、キラル高分子によって形成された圧電フィルムを有することが好ましい。

この製造方法では、圧電センサは、圧電フィルムの変位を、確実且つ高感度に検知することができる。

また、本発明において、キラル高分子は、ポリ乳酸であることが好ましい。

この製造方法では、圧電センサは、圧電フィルムの変位を、確実且つ高感度に検知することができる。

また、本発明において、ポリ乳酸は、Ｌ型ポリ乳酸であることが好ましい。

この製造方法では、圧電センサは、圧電フィルムの変位を、確実且つ高感度に検知することができる。

この発明の製造方法で製造された圧電センサによれば、押圧を精度良く検出することができる。

本発明の実施形態に係る圧電センサ１００を備える表示装置１０の平面図である。 図１に示すＡ−Ａ線の断面図である。 図１に示す圧電センサ１００の平面図である。 図３に示すＢ−Ｂ線の断面図である。 図３に示す圧電センサ１００のセンサ部１６の分解平面図である。 図１に示す表示装置１０の主要部の押圧力検出時の断面図である。 図１に示す圧電センサ１００の製造方法を示すフローチャートである。 図１に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１に示す圧電センサ１００の製造方法の第１変形例を示すフローチャートである。 図１に示す圧電センサ１００の製造方法の第２変形例を示すフローチャートである。 図１５に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１５に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１５に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。 図１５に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る圧電センサについて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る圧電センサ１００を備える表示装置１０の平面図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線の断面図である。

表示装置１０は、操作板１２、スペーサ１４Ａ、スペーサ１４Ｂ、検出板１５、板状のセンサ部１６、柱状の押し子１７、及び柱状のクッション２１を備える。表示装置１０は、詳細は後述するが、センサ部１６及び検出板１５を有する圧電センサ１００を備える。さらに、表示装置１０は、携帯可能な程度の大きさからなる筐体１１を備える。表示装置１０は、例えばタブレットやスマートフォンである。

筐体１１は、天面が開口する直方体形状からなる。筐体１１には、図１、図２に示すように、筐体１１の開口面を塞ぐよう操作板１２が嵌め合わされている。操作板１２は、液晶パネル、タッチパネル及びカバーガラスが積層された積層体である。操作板１２の一方の主面（詳しくは最外層のカバーガラスの一方の主面）が操作面１０１となる。操作板１２は、透光性を有する材料からなる。

筐体１１内には、図１、図２に示すように、操作面１０１側から、操作板１２、押し子１７、センサ部１６、検出板１５、及びクッション２１がこの順番に配置されている。

なお、以下では、操作面１０１の長手方向をＸ方向と称し、操作面１０１の短手方向をＹ方向と称し、操作面１０１に垂直な方向（即ち筐体１１の厚み方向）をＺ方向と称することがある。

スペーサ１４Ａは、筐体１１の側面のうちＸ方向と平行な第１の側面付近に配置されている。スペーサ１４Ｂは、筐体１１の第２の側面（第１の側面に対向する側面）付近に配置されている。スペーサ１４Ａ及びスペーサ１４Ｂは、筐体１１のＸ方向の略中央部に配置されている。スペーサ１４Ａ及びスペーサ１４Ｂの材料は、例えばＰＥＴ樹脂である。

検出板１５の材料は、ＳＵＳ（ステンレススチール）である。検出板１５は、検出板１５の操作面１０１側の主面が操作板１２の操作面１０１と平行になるように、筐体１１の内部にスペーサ１４Ａ，スペーサ１４Ｂ及びクッション２１で支持されている。

そのため、検出板１５と操作板１２との間および検出板１５と筐体１１内部の底面との間にはスペースが形成されている。なお、検出板１５は、筐体１１のＸ方向の略中央部に配置されている。検出板１５の長手方向は、Ｙ方向に平行になっている。

センサ部１６の操作面１０１とは逆側の主面は、検出板１５の操作面１０１側の主面に貼付されている。センサ部１６は、センサ部１６の操作面１０１側の主面が操作板１２の操作面１０１と平行になるように、筐体１１の内部に配置されている。詳細は後述するが、センサ部１６は、検出板１５に貼付されて、圧電センサ１００の一部を構成する（後述の図３参照）。

押し子１７は、操作板１２およびセンサ部１６に当接するよう、操作板１２とセンサ部１６との間に配置されている。押し子１７は、Ｙ方向において検出板１５の略中央部に配置されている。押し子１７は、操作板１２から検出板１５及びセンサ部１６へ応力を伝達する。押し子１７の材料は、例えばＰＥＴ樹脂である。

クッション２１は、筐体１１内部の底面および検出板１５に当接するよう、筐体１１内部の底面と検出板１５との間に配置されている。クッション２１は、Ｙ方向において検出板１５の略中央部に配置されている。クッション２１は、押し子１７より柔らかい材料からなる。クッション２１の材料は、例えば発泡性フィルムである。

クッション２１は、Ｚ方向から見て（平面視して）、押し子１７とほぼ同一の位置に配置され、押し子１７とほぼ同一の形状および大きさを有する。すなわち、クッション２１は、Ｚ方向（検出板１５の主面に垂直な方向）から見て、押し子１７と重なる。

クッション２１は、検出板１５を支持し、センサ部１６を介して検出板１５を押し子１７に押し当てる。これにより、操作板１２に反りがあったとしても、操作板１２と押し子１７の間に隙間を作ることなく、押し子１２にかかる押圧を検出板１５に確実に伝えることができる。

次に、圧電センサ１００の構成について詳述する。

図３は、図１に示す圧電センサ１００の平面図である。図４は、図３に示すＢ−Ｂ線の断面図である。図５は、図３に示す圧電センサ１００のセンサ部１６の分解平面図である。図５（Ａ）は、センサ部１６の圧電フィルム３１の平面図である。図５（Ｂ）は、基板部３６及び基板部３７を開いて圧電フィルム３１を取り外した状態のセンサ部１６の平面図である。

図３、図４に示すように、圧電センサ１００は、検出板１５と、センサ部１６と、部品実装部３８と、回路部品３９と、を備え、筐体１１の内部に配置されている。部品実装部３８は、フレキシブルプリント基板３０の一部である。フレキシブルプリント基板３０は、センサ部１６の一部を構成する基板部３６及び基板部３７と部品実装部３８とからなる。フレキシブルプリント基板３０の材料は、ポリイミド等の樹脂である。

部品実装部３８の表主面には、導体パターンである第１端子３２および第２端子３３が形成されている。さらに、部品実装部３８の表主面には、回路部品３９が表面実装されている。回路部品３９は、第１端子３２及び第２端子３３を介して第１検出電極３４と第２検出電極３５とに接続されている。

センサ部１６の操作面１０１とは逆側の主面は、その長手方向がＹ方向になるように、検出板１５の操作面１０１側の主面に、粘着剤層９０によって貼付されている。粘着剤層９０は例えば、エポキシ性接着剤で構成される。

図３〜図５に示すように、センサ部１６は、圧電フィルム３１、粘着剤層９１及び粘着剤層９２、第１検出電極３４、第２検出電極３５、基板部３６、及び基板部３７を備える。前述したように、フレキシブルプリント基板３０は、センサ部１６の一部を構成する基板部３６及び基板部３７と部品実装部３８とからなる。

第１検出電極３４、第２検出電極３５、圧電フィルム３１、基板部３６、および基板部３７は、それぞれ平板状で厚み方向に対向する表主面および裏主面を備える。なお、図４中の上側面を表主面、下側面を裏主面と称する。

図４に示すように、基板部３７、第２検出電極３５、粘着剤層９１、圧電フィルム３１、粘着剤層９２、第１検出電極３４、及び基板部３６は、この順に表主面側から裏主面側にかけて積層されている。

具体的には、圧電フィルム３１の表主面に第２検出電極３５が粘着剤層９１を介して積層され、第２検出電極３５の表主面にさらに基板部３７が積層されている。また、圧電フィルム３１の裏主面に第１検出電極３４が粘着剤層９２を介して積層され、第１検出電極３４の裏主面にさらに基板部３６が積層されている。

図５に示すように、第２検出電極３５、第１検出電極３４、圧電フィルム３１、基板部３７、および基板部３６は、それぞれの平面視した外形状が概略長方形状である。ここでは、基板部３７および基板部３６の外形状は、圧電フィルム３１の外形状より若干大きい。

図３、図５に示すように、基板部３６及び基板部３７は、フレキシブルプリント基板３０の一部である。フレキシブルプリント基板３０において基板部３７と基板部３６との間を区画する位置にはスリット１８Ａが設けられている。

スリット１８Ａは、基板部３７の長辺（又は基板部３６の長辺）と平行に延びている。フレキシブルプリント基板３０において、スリット１８Ａが延びる方向でのスリット１８Ａの両側には連結部１８Ｂがそれぞれ設けられている。各連結部１８Ｂは、基板部３７と基板部３６とを連結している。なお、スリット１８Ａおよび２つの連結部１８Ｂは、必ずしも設けられなくてもよく、その他の形状であってもよい。

基板部３７の裏主面には、第２検出電極３５が形成されており、基板部３６の表主面には、第１検出電極３４が形成されている。すなわち、第１検出電極３４及び第２検出電極３５は、フレキシブルプリント基板３０の同じ面に並んで離れて形成されている。

図４に示すように、第１検出電極３４の表主面には、圧電フィルム３１が粘着剤層９２によって貼付されている。また、第２検出電極３５の裏主面には、圧電フィルム３１が粘着剤層９１によって貼付されている。

粘着剤層９１及び粘着剤層９２は、導電性粘着剤で構成されてもよい。

図５に示すように、第１端子３２の一端は、第１検出電極３４に接続されている。一方、第１端子３２の他端は、回路部品３９に接続されている。そして、第２端子３３の一端は、第２検出電極３５に接続されている。一方、第２端子３３の他端は、回路部品３９に接続されている。

したがって、第１検出電極３４及び第２検出電極３５は、それぞれ第１端子３２及び第２端子３３を介して回路部品３９に電気的に接続されている。

次に、圧電フィルム３１の構成について詳述する。

圧電フィルム３１は、長辺および短辺に対して約４５°を成す方向１９へ分子配向している。圧電フィルム３１は、Ｌ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）を主材料とするフィルムである。ＰＬＬＡは、主鎖が螺旋構造を有するキラル高分子であり、所定の軸方向に配向させることで圧電性を発現する性質を有している。この圧電性は、フィルムの厚み方向を第１軸とし、ＰＬＬＡの分子が配向する方向を第３軸として圧電テンソル成分ｄ_１４で表わされる。

この圧電テンソル成分ｄ_１４を有する圧電フィルム３１においては、表主面および裏主面において長辺および短辺に対して交差する方向、具体的には長辺および短辺に対する約４５°方向を、ＰＬＬＡの分子が配向する方向とすることで、厚み方向からの押圧力を検出することができる。

ただし、圧電フィルム３１における方向１９の角度は、長辺および短辺に対して正確な４５°に限られることなく、４５°に近い任意の角度とすることができる。方向１９の角度が、長辺および短辺に対して４５°に近い角度であるほど、厚み方向からの押圧力を効率的に検出することができる。

したがって、本発明でいう略４５°とは、例えば４５°±１０°程度の４５°を中心とする所定範囲の角度をいう。これらの具体的な角度は、変位センサの用途や各部の特性などに基づいて全体の設計に応じて適宜決定するとよい。

なお、圧電フィルム３１は、ＰＬＬＡを主材料とするフィルムに限られず、Ｄ型ポリ乳酸（ＰＤＬＡ）や、ポリフッ化ビニルデン（ＰＶＤＦ）を主材料とするフィルムであってもよい。ただし、ＰＬＬＡやＰＤＬＡのようなキラル高分子を主材料とする圧電フィルム３１の圧電性は、ＰＶＤＦやＰＺＴ等の強誘電体のようにイオンの分極によって発現するものではなく、分子の特徴的な構造である螺旋構造に由来するものである。

したがって、キラル高分子は、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや、圧電結晶薄膜を用いた圧電セラミックスのように、ポーリング処理によって圧電性を発現させる必要がなく、また、ＰＶＤＦ等は経時的に圧電定数の変動が見られ、場合によっては圧電定数が著しく低下する場合があるが、キラル高分子の圧電定数は経時的に極めて安定している。

さらには、キラル高分子は、他の強誘電性の圧電体で生じる焦電性が生じることがない。したがって、キラル高分子を主材料とする圧電フィルム３１は、押圧検出時に検出位置の温度に依存することなく押圧力のみに応じた検出電圧を得ることができる。

また、キラル高分子はポリマーであり、柔軟性を有するので、圧電セラミックスのように、大きな変位で破損することがない。したがって、キラル高分子を主材料とする圧電フィルム３１は、変位量が大きくても破損することがなく、確実に変位量を検出することができる。

また、ＰＬＬＡは比誘電率が約２．５と非常に低いため、ｄを圧電定数とし、ε^Ｔを誘電率とすると、圧電出力定数（＝圧電ｇ定数、ｇ＝ｄ／ε^Ｔ）が大きな値となる。ここで、誘電率ε_３３ ^Ｔ＝１３×ε_０，圧電テンソル成分ｄ_３１＝２５ｐＣ／ＮであるＰＶＤＦの圧電ｇ定数は、上述の式から、ｇ_３１＝０．２１７２Ｖｍ／Ｎとなる。

一方、圧電テンソル成分ｄ_１４＝１０ｐＣ／ＮであるＰＬＬＡの圧電ｇ定数をｇ_３１に換算して求めると、ｄ_１４＝２×ｄ_３１であるので、ｄ_３１＝５ｐＣ／Ｎとなり、圧電ｇ定数は、ｇ_３１＝０．２２５８Ｖｍ／Ｎとなる。したがって、圧電テンソル成分ｄ_１４＝１０ｐＣ／ＮのＰＬＬＡで、ＰＶＤＦと同様の十分なセンサ感度を得ることができる。

そして、本願発明の発明者は、ｄ_１４＝１５〜２０ｐＣ／ＮのＰＬＬＡを実験的に得ており、当該ＰＬＬＡフィルムを用いれば、非常に高感度に圧電センサ１００を構成することができる。

図６は、図１に示す表示装置１０の主要部の押圧力検出時の断面図である。なお、図６では、操作板１２、センサ部１６及び検出板１５が撓む様子を説明するため、これらの撓みを強調して示している。

ユーザは、図６に示すように、操作板１２の操作面１０１を押圧する。これにより、圧電センサ１００のセンサ部１６及び検出板１５は、操作板１２から押し子１７を介して厚み方向に押圧され、厚み方向に撓んで圧電フィルム３１に電荷が発生する。

すなわち、第１検出電極３４と第２検出電極３５との間に、押圧力の大きさ（圧電フィルム３１の伸長量）に応じた電圧値の検出電圧が、押圧力の方向に応じた電圧極性で生じる。この検出電圧は、押圧検出信号として第１端子３２及び第２端子３３を介して回路部品３９へ入力する（図３参照）。

次に、圧電センサ１００の製造方法の一例について説明する。図７は、図１に示す圧電センサ１００の製造方法を示すフローチャートである。図８〜図１３は、図１に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。

なお、実施の際は、複数個の圧電センサ１００を一括で製造するが、本実施形態では、説明を簡略化するため、１個の圧電センサ１００を製造する場面について説明する。

まず、図８に示すように、一方主面の全面に銅箔５０が貼付されたシート状のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３を用意する（Ｓ１）。なお、実施の際、フレキシブルプリント基板３は、センサ部３０にノイズをシールドするシールド電極層を設けるために、両主面の全面に銅箔が形成されていてもよい。

なお、両主面の全面に形成する銅箔については、どちらか一方に形成してもある程度のシールド効果を得ることができる。この場合、シグナル電極を挟むようにシールド電極を形成すれば良く、例えば第１検出電極がシグナル電極で第２検出電極がシールド電極層（グランド電極層）の場合、第１検出電極が形成される基材部３６の反対側主面に、また第１検出電極がシールド電極層（グランド電極層）で第２検出電極がシグナル電極の場合、第２検出電極が形成される基材部３７側の反対側主面に銅箔を形成すると良い。

また、検出板１５がＳＵＳなどの金属が用いられている場合は、第１検出電極がシグナル電極で第２検出電極がシールド電極層（グランド電極層）の場合、第１検出電極が形成される基材部３６の反対側主面に銅箔を形成し、その銅箔とＳＵＳ板とを導電性接着剤などで導通させることによってシールド効果を更に高めることができる。

次に、図９に示すように、エッチングなどにより、フレキシブルプリント基板３の一方主面に導体パターンを形成する（Ｓ２）。これにより、第１端子３２に接続する第１検出電極３４と、第２端子３３に接続する第２検出電極３５とがフレキシブルプリント基板３の同じ面に並んで離れて形成される。

次に、フレキシブルプリント基板３をプレス金型で打ち抜き、図１０に示す形状のフレキシブルプリント基板３０を形成する（Ｓ３）。これにより、第１端子３２、第２端子３３、スリット１８Ａ、連結部１８Ｂ、第１検出電極３４、第２検出電極３５、基板部３６及び基板部３７が形成されたフレキシブルプリント基板３０が用意される。

次に、図１１に示すように、基板部３６の第１検出電極３４上に圧電フィルム３１を粘着剤により貼付する（Ｓ４）。

ここで、基板部３６の第１検出電極３４上に圧電フィルム３１を粘着剤により貼付する際に、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間に複数の微小な気泡が生じることがある。特に、複数の微小な気泡は、粘着剤層９２中に補足され易い。

次に、図１１に示すように、第１検出電極３４上に圧電フィルム３１が貼付された状態の基板部３６を、例えばローラプレスラミネータ装置を用いてプレスする（Ｓ５）。

次に、図１２に示すように、基板部３７を折り返し、第２検出電極３５を圧電フィルム３１に粘着剤により貼付し、第１検出電極３４と第２検出電極３５の間に圧電フィルム３１を挟む（Ｓ６）。フレキシブルプリント基板３０は、柔軟性があり大きく変形させることが可能であるため、基板部３７を折り返し易い。

なお、フレキシブルプリント基板３０を折り返すため、１枚のフレキシブルプリント基板３０で形成することになり、本製造方法は、電極パターンの寸法バラつきを軽減することができる。また、フレキシブルプリント基板３０上に回路素子を実装する場合、回路素子との電気的接続が容易である。

ここで、基板部３７を折り返して第２検出電極３５を圧電フィルム３１に粘着剤により貼付する際に、第２検出電極３５と圧電フィルム３１との間に複数の微小な気泡が生じることがある。特に、複数の微小な気泡は、粘着剤層９１、９２（図４参照）中に補足され易い。

次に、図１２に示すように、圧電フィルム３１を挟んだ状態の基板部３６及び基板部３７（即ちセンサ部１６）を、例えばローラプレスラミネータ装置を用いてプレスする（Ｓ７）。

次に、図１３に示すように、センサ部１６の操作面１０１とは逆側の主面を、検出板１５の操作面１０１側の主面に、接着剤によって貼付する（Ｓ８）。これにより、センサ部１６は、検出板１５に接着剤によって貼付され、センサ部１６及び検出板１５の複合体が作成される。この接着剤は好ましくは、アクリル系の導電性接着剤である。なお、導電性を有さない接着剤や粘着剤を用いることもできる。

最後に、図３に示すように、部品実装部３８の表主面に回路部品３９を表面実装する（Ｓ９）。これにより、第１検出電極３４と第２検出電極３５とは、第１端子３２および第２端子３３を介して回路部品３９に接続される。

以上のような工程を経て本実施形態の圧電センサ１００は製造することができる。前記Ｓ７のプレス工程は、圧電フィルム３１を挟んだ状態の基板部３６及び基板部３７（即ちセンサ部１６）をプレスしている。

そのため、前記Ｓ７のプレス工程は、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間の複数の微小な気泡を、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間から外部へ排出し、第２検出電極３５と圧電フィルム３１との間の複数の微小な気泡を、第２検出電極３５と圧電フィルム３１との間から外部へ排出することができる。

すなわち、この製造方法では、圧電センサ１００に十分な電圧が生じることを妨げる複数の微小な気泡を、大幅に低減できる。

したがって、この製造方法で製造された圧電センサ１００によれば、押圧を精度良く検出することができる。

また、前記Ｓ５のプレス工程は、前記Ｓ６の工程に先だって、第１検出電極３４上に圧電フィルム３１が貼付された状態の基板部３６をプレスしている。これにより、前記Ｓ５のプレス工程は、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間の複数の微小な気泡を、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間から外部へ排出することができる。

すなわち、この製造方法では、圧電センサ１００に十分な電圧が生じることを妨げる複数の微小な気泡を、より低減できる。

したがって、この製造方法で製造された圧電センサ１００によれば、押圧を一層精度良く検出することができる。

また、圧電センサ１００の製造方法は、以下の変形例を採用できる。

図１４は、図１に示す圧電センサ１００の製造方法の第１変形例を示すフローチャートである。図１４に示す第１変形例の製造方法が図７に示す製造方法と異なる点は、図７のＳ９に示す回路部品３９の実装工程を、圧電フィルム３１の貼付工程より前に行う点である。図１４に示す第１変形例の製造方法では、Ｓ２とＳ３の間で行っている。

実装工程では、例えばリフロー装置を用いて回路部品３９を実装する。そのため、温度の影響を受けやすい材料で圧電フィルム３１を形成する場合、圧電フィルム３１の貼付工程より前に実装工程を行うことが好ましい。

図１５は、図１に示す圧電センサ１００の製造方法の第２変形例を示すフローチャートである。図１６〜図１９は、図１５に示す圧電センサ１００の製造工程を示す平面図である。図１５に示す第２変形例の製造方法が図１４に示す第１変形例の製造方法と異なる点は、図１４に示すＳ６の工程を削除し、Ｓ３１〜Ｓ３４の工程を追加した点である。以下詳述する。

まず、図８に示すように、一方主面の全面に銅箔５０が貼付されたシート状のフレキシブルプリント基板３を用意する（Ｓ１）。なお、実施の際、フレキシブルプリント基板３は、センサ部３０にノイズをシールドするシールド電極層を設けるために、両主面の全面に銅箔が形成されていてもよい。

次に、エッチングなどにより、フレキシブルプリント基板３の一方主面に導体パターンを形成する（Ｓ２）。これにより、第２端子１３３（図１６参照）に接続する第２検出電極３５がフレキシブルプリント基板３の表主面に形成される。

次に、フレキシブルプリント基板３の表主面に回路部品３９を表面実装する（Ｓ２１）。これにより、第２検出電極３５は、第２端子１３３を介して回路部品３９に接続される。

次に、フレキシブルプリント基板３をプレス金型で打ち抜き、図１６に示す形状のフレキシブルプリント基板１３０を形成する（Ｓ３）。これにより、第２端子１３３、第２検出電極３５、及び基板部３７が形成されたフレキシブルプリント基板１３０が用意される。第２端子１３３はパッドＰ１を含む。

次に、図１７に示すように、基板部３７の第２検出電極３５上に圧電フィルム３１を粘着剤により貼付する（Ｓ４）。

ここで、基板部３７の第２検出電極３５上に圧電フィルム３１を粘着剤により貼付する際に、第２検出電極３５と圧電フィルム３１との間に複数の微小な気泡が生じることがある。特に、複数の微小な気泡は、粘着剤層９２中に補足され易い。

次に、図１７に示すように、第２検出電極３５上に圧電フィルム３１が貼付された状態の基板部３７を、例えばローラプレスラミネータ装置を用いてプレスする（Ｓ５）。

次に、図８に示すように、一方主面の全面に銅箔５０が貼付されたシート状のフレキシブルプリント基板３を用意する（Ｓ３１）。この工程は、前述のＳ１の工程と同じ内容である。

次に、エッチングなどにより、フレキシブルプリント基板３の一方主面に導体パターンを形成する（Ｓ３２）。この工程は、前述のＳ２の工程と同じ内容である。これにより、第１端子１３２（図１８参照）に接続する第１検出電極３４がフレキシブルプリント基板３の表主面に形成される。

次に、フレキシブルプリント基板３をプレス金型で打ち抜き、図１８に示す形状のフレキシブルプリント基板２３０を形成する（Ｓ３３）。この工程は、前述のＳ３の工程と同じ内容である。ただし、図１８は図１６と異なり、導体パターンがフレキシブルプリント基板２３０の裏面に形成されている様子を示している。これにより、第１端子１３２、第１検出電極３４、及び基板部３６が形成されたフレキシブルプリント基板２３０が用意される。第１端子１３２はパッドＰ２を含む。

そして、図１９に示すように、２枚のフレキシブルプリント基板１３０、２３０を、パッドＰ１、Ｐ２が接続するよう粘着剤で貼付する（Ｓ３４）。パッドＰ１、Ｐ２は、導電性接着剤やハンダ、カシメやワイヤボンディングなどで導通させる。これにより、第１検出電極３４と第２検出電極３５とは、第１端子１３２および第２端子１３３を介して回路部品３９に接続される。すなわち、図１２と同様のセンサ部１６が得られる。

ここで、２枚のフレキシブルプリント基板１３０、２３０を粘着剤によって貼付する際に、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間に複数の微小な気泡が生じることがある。特に、複数の微小な気泡は、粘着剤層９１、９２（図４参照）中に補足され易い。

以後、図７、図１４に示す製造方法と同じ工程（Ｓ７、Ｓ８、図１３）を行う。そのため、説明を省略する。

第２変形例においても、以上のような工程を経て本実施形態の圧電センサ１００が製造される。Ｓ７のプレス工程は、圧電フィルム３１を挟んだ状態の基板部３６及び基板部３７（即ちセンサ部１６）をプレスしている。

そのため、Ｓ７のプレス工程は、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間の複数の微小な気泡を、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間から外部へ排出し、第２検出電極３５と圧電フィルム３１との間の複数の微小な気泡を、第２検出電極３５と圧電フィルム３１との間から外部へ排出することができる。

すなわち、第２変形例の製造方法においても、圧電センサ１００に十分な電圧が生じることを妨げる複数の微小な気泡を、大幅に低減できる。

また、前記Ｓ５のプレス工程は、前記Ｓ６の工程に先だって、第１検出電極３４上に圧電フィルム３１が貼付された状態の基板部３６をプレスしている。これにより、前記Ｓ５のプレス工程は、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間の複数の微小な気泡を、第１検出電極３４と圧電フィルム３１との間から外部へ排出することができる。

すなわち、第２変形例の製造方法では、圧電センサ１００に十分な電圧が生じることを妨げる複数の微小な気泡を、より低減できる。

したがって、第２変形例の製造方法で製造された圧電センサ１００によれば、押圧を一層精度良く検出することができる。

また、第２変形例の製造方法では、図７のＳ６の折り曲げを行わない。そのため、第２変形例の製造方法では、電極が折れ曲がる箇所が無く、断線が生じ難い。また、第２変形例の製造方法では、フレキシブルプリント基板の折り曲げによって発生する反力により、スプリングバックと呼ばれる復元方向の変形が無い。また、フレキシブルプリント基板を折り曲げる工程の自動化は困難なため、第２変形例の製造方法は、製造コストを低減できる。

なお、第２変形例の製造方法では、回路部品３９を実装する実装工程を、圧電フィルム３１の貼付工程より前に行っているが、図７に示す製造方法のように圧電フィルム３１の貼付工程の後に行っても良い。

なお、前記実施形態では、圧電フィルム３１の平面形状は長方形状であるが、これに限るものではない。実施の際、圧電フィルムの平面形状は、正方形状、円形状、台形状、平行四辺形状、四角形以上の多角形状、楕円形状、長円形状等、他の平面形状であってもよい。

また、前記実施形態において検出板１５の材料は、ＳＵＳ（ステンレススチール）であるが、これに限るものではない。実施の際は、検出板１５の材料は、例えばガラス板でもよい。

また、前記実施形態において圧電センサ１００は、センサ部１６及び検出板１５を有するが、これに限るものではない。実施の際は、例えば、センサ部１６が検出板１５の代わりに操作板１２に貼付され、圧電センサ１００が、検出板１５の代わりに操作板１２を有していてもよい。

また、前記実施形態において押し子１７は、操作板１２とセンサ部１６との間に配置されているが、これに限るものではない。実施の際は、押し子１７を配置せず、操作板１２とセンサ部１６とが直接貼付されていてもよい。

最後に、前記各実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

３…フレキシブルプリント基板
１０…表示装置
１１…筐体
１２…操作板
１４Ａ，１４Ｂ…スペーサ
１５…検出板
１６…センサ部
１７…押し子
１８Ａ…スリット
１８Ｂ…連結部
２１…クッション
３０…フレキシブルプリント基板
３１…圧電フィルム
３２…第１端子
３３…第２端子
３４…第１検出電極
３５…第２検出電極
３６，３７…基板部
３８…部品実装部
３９…回路部品
５０…銅箔
９０…粘着剤層
９１，９２…粘着剤層
１００…圧電センサ
１０１…操作面
１３０、２３０…フレキシブルプリント基板
１３２…第１端子
１３３…第２端子
Ｐ１、Ｐ２…パッド

Claims (8)

1. 第１検出電極および第２検出電極が形成されている基板部を用意する用意工程と、
   前記基板部の前記第１検出電極上に圧電フィルムを粘着剤で貼付する第１貼付工程と、
   前記第２検出電極を前記圧電フィルムに前記粘着剤で貼付し、前記第１検出電極および前記第２検出電極の間に前記圧電フィルムを挟む第２貼付工程と、
   前記圧電フィルムを挟んだ状態の前記基板部をプレスする第１プレス工程と、
   を含む、圧電センサの製造方法。
2. 前記用意工程は、前記第１検出電極および前記第２検出電極が同じ面に並んで離れて形成されている前記基板部を用意し、
   前記第２貼付工程は、前記基板部を折り返し、前記第２検出電極を前記圧電フィルムに貼付し、前記第１検出電極および前記第２検出電極の間に前記圧電フィルムを挟む、
   請求項１に記載の圧電センサの製造方法。
3. 前記第２貼付工程に先立って、前記第１検出電極上に前記圧電フィルムが貼付された状態の前記基板部をプレスする第２プレス工程を含む、
   請求項１又は２に記載の圧電センサの製造方法。
4. 前記基板部に前記第１検出電極および前記第２検出電極を形成する電極形成工程を含む、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧電センサの製造方法。
5. 前記基板部は、フレキシブルプリント基板である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧電センサの製造方法。
6. 前記圧電フィルムは、キラル高分子によって形成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の圧電センサの製造方法。
7. 前記キラル高分子は、ポリ乳酸である、請求項６に記載の圧電センサの製造方法。
8. 前記ポリ乳酸は、Ｌ型ポリ乳酸である、請求項７に記載の圧電センサの製造方法。

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