CN105980970A - 静电容量式三维传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明的静电容量式三维传感器(1)具备XY方向位置检测用电极体(60)以及配置成与XY方向位置检测用电极体(60)重合的Z方向位置检测用电极体(20),具备设置在XY方向位置检测用电极体(60)中Z方向位置检测用电极体(20)侧的面的多个点间隔件(50),以及将多个点间隔件50粘合于Z方向位置检测用电极体(20)的间隔件粘合层(40),在XY方向位置检测用电极体(60)和间隔件粘合层(40)之间形成空隙的状态下,多个点间隔件(50)一部分埋设并粘合于间隔件粘合层(40)的内部。

Description

静电容量式三维传感器
技术领域
本发明涉及检测三维的位置的静电容量式三维传感器。
本申请要求并基于2014年4月16日在日本申请的特愿2014-084940号的优先权的权益,并将其内容引用于此。
背景技术
在笔记本型个人电脑等的电子设备中,作为使监测器所显示的指针移动的手段具备触摸板,作为该触摸板,可使用静电容量式传感器。
以往,作为触摸板使用的静电容量式传感器检测二维方向(X方向以及Y方向)的静电容量的变化,近年来,还探讨了检测三维方向的(X方向、Y方向及Z方向)的静电容量的变化的静电容量式传感器(专利文献1)。
已知作为使三维方向的静电容量变化的静电容量式三维传感器,具备:配置在外侧的、检测XY方向的位置的片状的XY方向位置检测用电极体、检测Z方向的位置的片状的Z方向位置检测用电极体、在这些之间设置有多个可弹性变形的点间隔件(专利文献2)。上述点间隔件,其前端在接触间隔件粘合层的状态下被粘合固定。
在专利文献2所述的静电容量式三维传感器中,使用者的手指或记录笔按压XY方向位置检测用电极体时,点间隔件弹性变形,XY方向位置检测用电极体和Z方向位置检测用电极体的距离缩小。这时通过检测变化的静电容量,能够求得Z方向的变位。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本国专利第3681771号公报
专利文献2:国际公开第2013/132736号。
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献2记载的静电容量式三维传感器中,按压XY方向位置检测用电极体时的、Z方向的位置检测结果易于产生不稳定,Z方向的位置检测精度低。
本发明的目的在于提供提高Z方向的位置检测精度的静电容量式三维传感器。
解决课题的手段
本发明的发明者们调查了专利文献2记载的静电容量式三维传感器中Z方向位置检测精度低的成因。其结果,明确了在专利文献2中记载的静电容量式三维传感器中,点间隔件对间隔件粘合层的点间隔件粘合强度低,按压XY方向位置检测用电极时,存在一部分点间隔件从间隔件粘合层剥离的情况。此时,由于点间隔件始终不剥离,即便按压深度相同,XY方向位置检测用电极体和Z方向位置检测用电极体之间的静电容量值也不同,则在Z方向位置检测结果易于产生不稳定。此外,明确了由于粘合强度低,有可能在按压前,一部分的点间隔件从间隔件粘合层剥离,产生非按压时的初始值的静电容量也不稳定的情况。本发明的发明者们基于上述结论,对点间隔件难以从间隔件粘合层剥离的方法进行了探讨,发明了以下的静电容量式三维传感器。
本发明的第一发明的静电容量式三维传感器具备:检测XY方向的位置的片状的XY方向位置检测用电极体,以及配置成和上述XY方向位置检测用电极体重合、检测Z方向的位置的片状的Z方向位置检测用电极体,在所述XY方向位置检测用电极体具备用于检测XY方向的位置的一对导电膜,所述Z方向位置检测用电极体具备用于检测Z方向的位置的导电膜的静电容量式三维传感器中,具备设置在所述XY方向位置检测用电极体中所述Z方向位置检测用电极体侧的面的多个点间隔件和使所述多个点间隔件粘合于Z方向位置检测用电极体的间隔件粘合层,点间隔件在所述XY方向位置检测用电极体和所述间隔件粘合层之间形成空隙的状态下,所述多个点间隔件的一部分埋设并粘合于所述间隔件粘合层的内部。
优选地,本发明的第一发明的静电容量式三维传感器,在上述构成中,所述Z方向位置检测用电极体在间隔件粘合层侧具备由厚度为1cm时的肖氏A硬度为85以下的材料形成的弹性变形层,上述点间隔件由不能弹性变形的材料形成。
本发明的第二发明的静电容量式三维传感器具备:检测XY方向的位置的片状的XY方向位置检测用电极体,以及配置成和上述XY方向位置检测用电极体重合、检测Z方向的位置的片状的Z方向位置检测用电极体,在所述XY方向位置检测用电极体具备用于检测XY方向的位置的一对导电膜,所述Z方向位置检测用电极体具备用于检测Z方向的位置的导电膜的静电容量式三维传感器中,具备设置在所述Z方向位置检测用电极体中所述XY方向位置检测用电极体侧的面的多个点间隔件和使所述多个点间隔件粘合于XY方向位置检测用电极体的间隔件粘合层,点间隔件在所述Z位置检测用电极体和所述间隔件粘合层之间形成空隙的状态下,所述多个点间隔件的一部分埋设并粘合于所述间隔件粘合层的内部。
优选地,本发明的第二发明的静电容量式三维传感器在上述构成中,所述XY方向位置检测用电极体在间隔件粘合层侧具备由厚度为1cm时的肖氏A硬度为85以下的材料形成的弹性变形层,上述点间隔件由不能弹性变形的材料形成。
优选地,本发明的第一及第二发明的静电容量式三维传感器在上述构成中,所述间隔件粘合层由热熔系粘合剂或活性能量线固化性树脂形成。
优选地,本发明的第一及第二发明的静电容量式三维传感器在上述构成中,上述点间隔件各自的高度为30~150μm。
发明效果
本发明的静电容量式三维传感器在Z方向的位置检测精度提高。
附图说明
图1是示出本发明的静电容量式三维传感器的第一实施方式的部分截面图。
图2是示出第一实施方式中的Z方向位置检测用电极体的俯视图。
图3是示出构成第一实施方式所使用的XY方向位置检测用电极体的一个电极片的俯视图。
图4是示出构成第一实施方式所使用的XY方向位置检测用电极体的另一个电极片的俯视图。
图5是示出本发明的静电容量式三维传感器的第二实施方式的部分截面图。
图6是示出本发明的静电容量式三维传感器的第三实施方式的部分截面图。
图7是示出本发明的静电容量式三维传感器的第四实施方式的部分截面图。
图8是示出本发明的静电容量式三维传感器的第五实施方式的部分截面图。
图9是示出本发明的静电容量式三维传感器的第六实施方式的部分截面图。
具体实施方式
〈第一实施方式〉
对本发明的静电容量式三维传感器(以下,简称为“三维传感器”。)的第一实施方式进行说明。
图1示出本实施方式的三维传感器。本实施方式的三维传感器1包括支承板10、Z方向位置检测用电极体20、间隔件粘合层40、点间隔件50、XY方向位置检测用电极体60、保护层90。
在本实施方式中,Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60配置成经由空隙相互重合,在Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60之间形成有间隔件粘合层40以及点间隔件50。间隔件粘合层40设置在Z方向位置检测用电极体20的外侧,点间隔件50设置在XY方向位置检测用电极体60的里侧。并且,在间隔件粘合层40和XY方向位置检测用电极体60之间形成空隙的状态下,点间隔件50将一部分埋设并粘合于间隔件粘合层40,在图1所示的例子中,点间隔件50的前端连接于弹性变形层30。
在本实施方式的三维传感器1中,接触手指或记录笔的输入区域在俯视下形成矩形形状(图示略)。在本说明书中,将输入区域的长度方向作为X方向,将输入区域的宽度方向作为Y方向,将对于X方向及Y方向垂直的方向作为Z方向进行说明。
并且,在本发明的三维传感器1中,手指或记录笔接触保护层90。在本实施方式中,将保护层90侧称为“外侧”或“前面侧”。并且,在本实施方式中,将支承板10侧称为“里侧”或“里面侧”。
(支承板)
支承板10贴合支承Z方向位置检测用电极体20,是防止Z方向位置检测用电极体20挠曲的板。具体而言,支承板10是厚度为100μm以上,优选200μm以上,进一步优选为500μm以上的板,并且,其上限为10mm左右。支承板10的材质没有特别的限定,例如可以为金属、树脂、陶瓷、玻璃中任一种。
(Z方向位置检测用电极体)
Z方向位置检测用电极体20是检测Z方向的位置时所使用的电极体,设置在支承板10的外侧的面10a。
本实施方式的Z方向位置检测用电极体20是具有基材片21、形成在基材片21的外侧的面21a(第一面21a)的规定的图案状的导电膜22以及覆盖导电膜22的绝缘膜23的电极片。并且,本实施方式的Z方向位置检测用电极体20在绝缘膜23的表面、即间隔件粘合层40侧具有弹性变形层30。
在本发明中,“导电”表示电阻值低于1MΩ,“绝缘”表示电阻值为1MΩ以上,优选为10MΩ以上。
作为基材片21,例如能使用塑料膜、玻璃板等。
作为构成塑料膜的树脂,例如能使用聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、三醋酸纤维素、环状聚烯烃、丙烯酸树脂等。作为基材片21,在上述树脂中,由于耐热性及尺寸稳定性高,且低成本,优选聚对苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯。
基材片21的厚度优选25~75μm。如果基材片21的厚度为所述下限值以上,则加工时难以弯折,如果为所述上限值以下,则容易使三维传感器1薄型化。
作为导电膜22,可举出例如通过导电性膏形成的膜、包含导电性高分子的膜、包含金属纳米线的膜、含碳的膜、通过金属蒸镀法形成的金属蒸镀膜等。
作为导电性膏,例如举出银贴付、铜贴付、金贴付等。
作为导电性高分子,例如举出聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等。
作为金属纳米线,例如举出银纳米线、金纳米线等。
作为碳,例如举出碳黑、碳纳米管等。
作为形成金属蒸镀膜的金属,例如能使用铜、铝、镍、铬、锌、金等。作为金属蒸镀膜,在上述金属中,由于电阻低、低成本,优选铜。
金属蒸镀法是能容易地形成薄金属膜的方法。作为这种金属蒸镀法,没有特别的限制,例如,举出等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法、气相源CVD法、涂层法、真空蒸镀法、溅射法、反应性溅射法、MBE(分子束外延)法、离化团束(Cluster Ion Beam)法、离子电镀法、等离子体重合法(高频波励起离子镀法)等。作为形成金属蒸镀膜的方法,在上述方法中,由于成膜速度快、低成本,优选真空蒸镀法。
在导电膜22的表面,例如可进行等离子体处理、紫外线照射处理、电晕处理、准分子光处理等的各种表面处理。如果在导电膜22进行上述表面处理,则提高与绝缘膜23的紧贴性,降低接触电阻。
导电膜22的厚度在通过导电性膏形成膜的情况下,优选1~25μm,较优选5~15μm。
导电膜22的厚度在包含导电性高分子的膜的情况下,优选0.1~5.0μm,较优选0.1~2.0μm。
导电膜22的厚度在包含金属纳米线的膜的情况下,优选20~1000nm,较优选50~300nm。
导电膜22的厚度在包含碳的膜的情况下,优选0.01μm~25μm,较优选0.1~15μm。
导电膜22的厚度在金属蒸镀膜的情况下,优选0.01~1.0μm,较优选0.05~0.3μm。
如果导电膜22的厚度低于上述下限值,则可能会形成针孔而断线,如果超过上述上限值,则薄型化变得困难。
此外,作为测量导电膜22的厚度的方法,因其厚度的范围而不同,例如,μm等级的膜厚的情况下,能通过微距计或激光变位计测而测量,并且,比μm等级薄的膜厚的情况下,能通过使用扫描型电子显微镜的截面观察来测量。
本实施方式中导电膜22的图案例如如图2所示,是沿着X方向形成的、具有多个一定宽度的带状的X方向电极部22a的图案。
X方向电极部22a的宽度优选0.1~2mm,较优选0.2~1mm。如果X方向电极部22a的宽度为上述下限值以上,则能防止断线,如果为上述上限值以下,则能提高位置检测精度。
邻接的X方向电极部22a、22a彼此的间隔,即X方向电极部22a、22a的宽度方向的端部彼此的间隔优选为1~5mm,较优选为1.5~3mm。邻接的X方向电极部22a、22a彼此的间隔如果为上述上限值以下,则能提高三维传感器1的位置检测精度。然而,使邻接的X方向电极部22a、22a彼此的间隔低于上述下限值,由于配线数的增加而不优选。
绝缘膜23是绝缘性树脂的膜。能通过绝缘膜23提高弹性变形层30的紧贴性,并且,能够防止导电膜22的劣化(氧化、腐蚀)。
作为绝缘性树脂,例如可使用热固化型树脂、可见光线固化型树脂、电子束固化型树脂或紫外线固化型树脂,但在固化时的热收缩小这一点上,优选紫外线固化型树脂。作为这样的紫外线固化型树脂,例如能例示出聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯(Acrylic acrylate)及有机硅丙烯酸酯等。
绝缘膜23在能确保绝缘性的范围内,优选薄的。在绝缘膜23的形成适用丝网印刷的情况下,从防止针孔形成这一点出发,优选厚度为5μm以上。在绝缘膜23的形成适用喷墨印刷的情况下,从防止针孔形成这一点出发,优选厚度为0.5μm以上。
并且,Z方向位置检测用电极体20具有绕回配线24和外部连接用端子25(参照图2)。
绕回配线24是用于连接各X方向电极部22a和外部连接用端子25的配线。
绕回配线24的宽度优选为20~100μm,较优选20~50μm。如果绕回配线24的宽度为上述下限值以上,则能防止绕回配线的断线,如果为上述上限值以下,由于能削减用于绕回配线24的材料,从而能低成本化。
邻接的绕回配线24、24彼此的间隔优选为20~100μm,较优选20~50μm。如果邻接的绕回配线24、24彼此的间隔为上述上限值以下,则能容易地使三维传感器1小型化。然而,邻接的绕回配线24、24彼此的间隔低于上述下限值在制造上是困难的。
外部连接用端子25是用于连接外部电路的端子,由导电材料形成。
本实施方式的外部连接用端子25是矩形的导电部。
弹性变形层30是按压其表面时能弹性变形的层,是使厚度为1cm测量时的肖氏A硬度为85以下的层。但是,如果过软,由于弹性变形后的恢复变迟,因此弹性变形层30的肖氏A硬度为30以上。在此,弹性变形层30的肖氏A硬度能通过JIS K6253规定的方法测量。
作为弹性变形层30的具体例,例如举出聚氨酯层、硅层、橡胶层、弹性体层、发泡材料层等。作为弹性变形层30,在上述材料中,在具有充分的弹性、低成本这一点上,优选聚氨酯层。
并且,形成弹性变形层30的材料可为热固化性,也可为热可塑性。
弹性变形层30的厚度能根据按压时的XY方向位置检测用电极体60的Z方向变位量确定。在Z方向变位量为10μm的情况下,弹性变形层30的厚度优选为20~200μm,较优选为20~100μm。如果弹性变形层30的厚度为上述下限值以上,则当按压保护层90时,能充分地使XY方向位置检测用电极体60变形,如果为上述上限值以下,则能够容易地形成弹性变形层30。
(间隔件粘合层)
本实施方式的间隔件粘合层40是将点间隔件50粘合于Z方向位置检测用电极体20的层。在本实施方式中,间隔件粘合层40形成在Z方向位置检测用电极体20的弹性变形层30的表面。
作为间隔件粘合层40,具体而言,可举出例如热熔系粘合剂层、活性能量线固化性树脂(紫外线固化性树脂、电子线固化性树脂、可见光线固化性树脂)形成的粘合剂层等。此外,间隔件粘合层40可以是由热熔系粘合剂层以及活性能量线固化性树脂形成的粘合剂层之外的粘合剂层,但间隔件粘合层40优选为由热熔系粘合剂层及活性能量线固化性树脂形成的粘合剂层。
由热熔系粘合剂层及活性能量线固化性树脂形成的粘合剂层流动性低。因此,能使Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60之间空气/电介质的比率均一化,从而能进一步缩小Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60之间的静电容量的不均匀。
若间隔件粘合层40的流动性高,则当点间隔件50被向间隔件粘合层40按压时,点间隔件50的、未埋在间隔件粘合层40的部分接触间隔件粘合层40,可能就这样粘合。这种情况下,在按压结束后会阻碍XY方向位置检测用电极体60返回原位置。然而,如果间隔件粘合层40是由热熔系粘合剂层或活性能量线固化性树脂形成的粘合剂层的话,间隔件粘合层40***。因此,防止点间隔件50的、未埋于间隔件粘合层40的部分粘合于间隔件粘合层40。因此,按压结束后,XY方向位置检测用电极体60容易地返回原位置。
间隔件粘合层40的厚度优选为5μm以上,较优选10~30μm。如果间隔件粘合层40的厚度为上述下限值以上,则能以充分的强度粘合点间隔件50。如果间隔件粘合层40的厚度超过上述上限值,则间隔件粘合层40进入邻接的点间隔件50、50之间,有可能减少弹性变形层30的功能。
(点间隔件)
点间隔件50在Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60之间设置多个。本实施方式中点间隔件50为半球的点状,其一部分埋于间隔件粘合层40的内部,接于弹性变形层30的表面。在这种状态下,点间隔件50粘合于间隔件粘合层40。并且,如上所述,在图1所示的例子中,点间隔件50的前端接于弹性变形层30。
在本实施方式中,通过点间隔件50,在间隔件粘合层40和XY方向位置检测用电极体60之间形成空隙。通过该空隙,当按压保护层90时,能使XY方向位置检测用电极体60变形,从而能缩小Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的距离。
点间隔件50的形状没有特别地限定,例如举出俯视下矩形状、菱形状、六角形状、圆形状、椭圆形状等。在上述形状中,点间隔件50的形状在容易地提高对于间隔件粘合层40的粘合力的点上,优选矩形状。
本实施方式的点间隔件50不能弹性变形,能够由具有厚度为1cm测量时的肖氏A硬度超过85的硬度的材料形成。点间隔件50不能用肖氏A测量硬度,优选能用肖氏D测量硬度的材料。具体而言,作为点间隔件50的材料,例如举出活性能量线固化性树脂(紫外线固化性树脂、电子线固化性树脂、可见光线固化性树脂)的固化物、热固化性树脂的固化物、热可塑性树脂的固化物等。在上述材料中,能容易地确保点间隔件50的高度,在固化时没有溶剂的挥发这一点,优选活性能量线固化性树脂的固化物。
点间隔件50的高度(Z方向的长度)优选为30μm以上,较优选50μm以上。如果点间隔件50的高度为上述下限值以上,则按压时XY方向位置检测用电极体60更加易于挠曲,从而能充分地确保变位量。另一方面,点间隔件50的高度优选为150μm以下,较优选100μm以下。如果点间隔件50的高度为上述上限值以下,则能够容易地形成点间隔件50。即,点间隔件50的高度优选为30~150μm,较优选50~100μm。
对于点间隔件50的间隔件粘合层40的埋没深度优选为3~67%。对于点间隔件50的间隔件粘合层40的埋没深度如果为点间隔件50的Z方向的长度的3%以上,则能够进一步提高粘合强度。对于点间隔件50的间隔件粘合层40的埋没深度如果为67%以下,则能够在间隔件粘合层40和XY方向位置检测用电极体60之间形成充分的空隙。
点间隔件50被规则地配置,例如排列为60度交错状、角交错状、并列状、格子状。
邻接的点间隔件50、50的间隔在点间隔件50、50的宽度方向端部间的间隔优选为0.3mm以下。如果邻接的点间隔件50、50的间隔为0.3mm以下,则能够防止XY方向位置检测用电极体60粘合于间隔件粘合层40。
(XY方向位置检测用电极体)
XY方向位置检测用电极体60是检测X方向及Y方向的位置时使用的电极体,在三维传感器1中设置在比点间隔件50的外侧。本实施方式中所使用的XY方向位置检测用电极体60是层叠一对电极片70、80的层叠片。这一对电极片70、80通过粘合层粘合。
电极片70具有基材片71、形成在基材片71的外侧的面71a(第一面71a)的图案状的导电膜72以及覆盖导电膜72的绝缘膜73。
作为基材片71,能使用和基材片21同样的材料。但是,基材片71无需必须是和基材片21相同的材料。
作为导电膜72,能使用和导电膜22同样的材料。但是,导电膜72无需必须是和导电膜22相同的材料。
作为绝缘膜73,能使用和绝缘膜23同样的材料。但是,绝缘膜73无需必须是和绝缘膜23相同的材料。
本实施方式中导电膜72的图案如图3所示,是具有多个沿着Y方向形成的带状的Y方向电极部72a的图案。
Y方向电极部72a的宽度,即在X方向的长度优选为2~7mm,较优选3~5mm。如果Y方向电极部72a的宽度为上述下限值以上,则能防止断线,如果为上述上限值以下,则能提高位置检测精度。
邻接的Y方向电极部72a、72a彼此的间隔,即Y方向电极部72a、72a的宽度方向端部间的间隔优选为0.05~2mm,较优选0.1~1mm。如果邻接的Y方向电极部72a、72a彼此的间隔为上述上限值以下,则能容易地使三维传感器1小型化。然而,使邻接的Y方向电极部72a、72a彼此的间隔低于上述下限值,由于配线数的增加而不优选。
电极片70具有绕回配线74和外部连接用端子75(参照图3)。绕回配线74是用于连接各Y方向电极部72a和外部连接用端子75的配线。绕回配线74的优选宽度或间隔和上述绕回配线24相同。
作为绕回配线74及外部连接用端子75的形成方法,例如举出在基材片71的外侧的面对导电性膏进行丝网印刷后,加热并使其固化的方法。
本实施方式的电极片80通过粘合层61贴合于电极片70的外侧的面70a。并且,本实施方式中的电极片80具有基材片81、形成在基材片81的外侧的面81a(第一面81a)的图案状的导电膜82以及覆盖导电膜82的绝缘膜83。
作为基材片81,能使用和基材片21同样的材料。但是,基材片81无需必须是和基材片21相同的材料。
作为导电膜82,能使用和导电膜22同样的材料。但是,导电膜82无需必须是和导电膜22相同的材料。
作为绝缘膜83,能使用和绝缘膜23同样的材料。但是,绝缘膜83无需必须是和绝缘膜23相同的材料。
本实施方式中导电膜82的图案和导电膜22的图案相同,如图4所示,是具有多个沿着X方向形成的带状的X方向电极部82a的图案。
在本发明中,导电膜82的图案无需必须和导电膜22的图案相同。不同的情况下,导电膜82的宽度优选在0.05~2.0mm的范围内,较优选0.05~1.0mm。
电极片80具有绕回配线84和外部连接用端子85(参照图4)。绕回配线84是用于连接各X方向电极部82a和外部连接用端子85的配线。绕回配线84的优选宽度或间隔和上述绕回配线24相同。
作为绕回配线84及外部连接用端子85的形成方法,例如举出在基材片81的外侧的面对导电性膏进行丝网印刷后,加热并使其固化的方法。
此外,在三维传感器1中,外部连接用端子25、75、85配置成通过互相错开俯视方向的位置而不相互重叠。
(保护层)
保护层90形成在XY方向位置检测用电极体60的外侧的面60a,是保护XY方向位置检测用电极体60的层。在本实施方式中,保护层90通过双面粘贴胶带91贴合于XY方向位置检测用电极体60。
保护层90例如由绝缘性树脂或绝缘性弹性玻璃形成。作为绝缘性树脂,使用绝缘性的热可塑性树脂、绝缘性的热固化型树脂或紫外线固化型树脂。此外,保护层90也可以根据需要被修饰。
保护层90的厚度优选25~1000μm。如果保护层90的厚度为上述下限值以上,则能充分地保护XY方向位置检测用电极体60,如果为上述上限值以下,则按压时能容易地使保护层90挠曲。
(制造方法)
作为上述三维传感器1的制造方法,举出具有Z方向位置检测用电极体制作工序、XY方向位置检测用电极体制作工序、间隔件形成工序和间隔件粘合层形成工序、压接工序、保护层贴合工序以及支承板贴合工序的方法。
[Z方向位置检测用电极体制作工序]
本实施方式的Z方向位置检测用电极体制作工序是在基材片21的第一面21a形成X方向电极部22a、绕回配线24、外部连接用端子25,在这些之上形成绝缘膜23,进一步形成弹性变形层30,得到Z方向位置检测用电极体20的工序。
作为X方向电极部22a(图案状的导电膜22)的形成方法,例如举出在基材片21的外侧的面21a(第一面21a)的至少一部分形成无图案的导电膜后,对该导电膜进行蚀刻以形成规定的图案的方法。
作为此时的蚀刻方法,例如能适用化学蚀刻法(湿蚀刻法)或激光蚀刻、利用氩等离子体或氧等离子的等离子体蚀刻、离子束蚀刻等的干蚀刻法。在这些方法中,从能够形成微小的X方向电极部22a的点出发优选激光蚀刻。
作为绕回配线24及外部连接用端子25的形成方法,例如举出在基材片21的第一面21a对导电性膏进行丝网印刷后,加热并使其固化的方法。
作为绝缘膜23的形成方法,例如能适用丝网印刷、喷墨印刷等各种印刷方法。
在形成绝缘膜23后,为了使Z方向位置检测用电极体20为规定的形状,可以修整周缘。
在本实施方式的弹性变形层的形成中,在Z方向位置检测用电极体20的表面的整面形成弹性变形层30。
具体而言,在构成Z方向位置检测用电极体20的绝缘膜23的露出面的整面形成弹性变形层30。作为弹性变形层30的形成方法没有特别的限制,例如能适用各种印刷法、各种涂敷法。
[XY方向位置检测用电极体制作工序]
XY方向位置检测用电极体制作工序是在制作电极片70和电极片80后,贴合这些电极片70、80的工序。
电极片70通过在基材片71的第一面71a形成Y方向电极部72a、绕回配线74和外部连接用端子75,并在这些之上形成绝缘膜73而得到。
电极片80通过在基材片81的第一面81a形成X方向电极部82a、绕回配线84和外部连接用端子85,并在这些之上形成绝缘膜83。
Y方向电极部72a及X方向电极部82a的形成方法和Z方向位置检测用电极体20的X方向电极部22a的形成方法相同。
绕回配线74、84及外部连接用端子75、85的形成方法和Z方向位置检测用电极体20的绕回配线24及外部连接用端子25的形成方法相同。
在形成绝缘膜73、83后,为了使电极片70、80为规定的形状,可以修整周缘。
在电极片70和电极片80的贴合中,贴合电极片70的表面和电极片80的背面。具体而言,贴合电极片70的绝缘膜73和电极片80的基材片81。
作为电极片70和电极片80的贴合方法,例如举出使用由粘结剂、粘合剂或双面粘贴胶带形成的粘合层61贴合的方法。贴合这些时可以加压,在该加压时可以加热。
[间隔件形成工序]
本实施方式的间隔件形成工序是在XY方向位置检测用电极体60的背面形成点间隔件50的工序。
具体而言,在间隔件形成工序中,在构成XY方向位置检测用电极体60的电极片70的基材片71的露出面形成点间隔件50。作为点间隔件50的形成方法,没有特别地限定,例如能适用丝网印刷、喷墨印刷、压印(imprint)等。
具体而言,在通过活性能量线固化性树脂的丝网印刷形成点间隔件50的情况下,例如能适用在基材片的露出面丝网印刷包含活性能量线固化性树脂的油墨,接着,照射活性能量线,使其固化形成点间隔件50的方法。
[间隔件粘合层形成工序]
本实施方式的间隔件粘合层形成工序是在Z方向位置检测用电极体20的弹性变形层30的表面整面形成间隔件粘合层40的工序。
具体而言,在用热熔系粘合剂构成间隔件粘合层40的情况下,在间隔件粘合层形成工序中,在弹性变形层30的表面整体涂敷熔融的热熔系粘合剂并冷却,形成间隔件粘合层40。
另一方面,在用活性能量线固化性树脂构成间隔件粘合层40的情况下,在间隔件粘合层形成工序中,在弹性变形层30的表面整体涂敷包含活性能量线固化性树脂的液体。然后,通过活性能量线的照射,使涂敷的活性能量线固化性树脂固化,形成间隔件粘合层40。涂敷的活性能量线固化性树脂可以在压接工序前固化,也可以在压接工序中压接点间隔件50后固化。在压接工序中如果在压接点间隔件50后使活性能量线固化性树脂固化,则能够容易地使点间隔件50埋于间隔件粘合层40的内部。
[压接工序]
本实施方式的压接工序是压接设置有点间隔件50的XY方向位置检测用电极体60和设置有间隔件粘合层40的Z方向位置检测用电极体20,形成粘合层叠体,并且将点间隔件50的至少一部分埋于间隔件粘合层40的内部的工序。
具体而言,在压接工序中,按压间隔件粘合层40和点间隔件50,使点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部并压接。这时,以点间隔件50的前端接于弹性变形层30的表面的方式使点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部。由此,在XY方向位置检测用电极体60和间隔件粘合层40之间形成空隙。
在压接时,为了容易地进行点间隔件50的埋设,可以加热使间隔件粘合层40熔融,也可以通过溶剂使间隔件粘合层40溶解。如上所述,用活性能量线固化性树脂构成间隔件粘合层40的情况下,优选在使点间隔件50埋于间隔件粘合层40之前,不使活性能量线固化性树脂固化,而在埋设后固化。此时,通过控制压接压力,能够适当地设定点间隔件50向间隔件粘合层40的埋没深度,将XY方向位置检测用电极体60和间隔件粘合层40之间的空隙的大小调整到希望的范围内。
此外,在压接前,也可以对间隔件粘合层40及点间隔件50进行表面处理,提高粘合性。
[保护层贴合工序]
保护层贴合工序是在上述粘合层叠体粘合保护层的工序。
具体而言,在保护层贴合工序中,将保护层90使用双面粘贴胶带91贴合于构成上述粘合层叠体的XY方向位置检测用电极体60的绝缘膜83。或者,代替双面粘贴胶带91,也能在绝缘膜83上设置粘合剂层。
[支承板贴合工序]
支承板贴合工序是在上述粘合层叠体粘合支承板的工序。
具体而言,在支承板粘合工序中,将支承板10使用双面粘贴胶带11贴合于构成上述粘合层叠体的Z方向位置检测用电极体20的基材片21。由此,得到三维传感器1。
(使用方法)
对将上述三维传感器1作为笔记本型个人计算机的静电容量式触摸板使用的使用例进行说明。
个人计算机的使用者为了使监测器所显示的指针的X方向的位置及Y方向的位置移动,沿着保护层90的表面移动指针。此时,在三维传感器1中,利用XY方向位置检测用电极体60,检测输入区域的手指的X方向的位置及Y方向的位置。具体而言,利用导电膜72、82,通过检测X方向的静电容量的变化、Y方向的静电容量的变化,求得X方向及Y方向的手指的位置。
此外,使用者将指针的X方向的位置及Y方向的位置移动到用于实行目的的处理的选择区域后,用手指按压三维传感器1的输入区域内确定。
此时,XY方向位置检测用电极体60及保护层90挠曲,通过该挠曲,点间隔件50按压弹性变形层30而使其变形。因此,Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的电极片70的距离变短。检测这时的导电膜22和导电膜72之间的静电容量的变化,即Z方向的静电容量的变化,从该静电容量的变化求得按压量。然后,根据该按压量进行处理。
(作用效果)
在本实施方式的三维传感器1中,由于点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部而粘合,粘合强度高,在保护层90的非按压时及按压时的任一个中,点间隔件50难以从间隔件粘合层40剥离。因此,在非按压时,能使Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的静电容量值整体地成为规定的值。另一方面,在按压时,如果是相同的按压深度,则能使静电容量值为相同的值。由此,能提高Z方向的位置检测精度。
并且,由于点间隔件50的前端接于弹性变形层30的表面,Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的间隔为点间隔件50的高度。因此,能容易地使Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的间隔固定化。因此,在非按压时,能使Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60之间的静电容量值的不稳定性变小。由此,本实施方式的三维传感器1比X方向的位置检测精度高。
此外,在本实施方式的三维传感器1中,由于具备弹性变形层30,点间隔件50无需具有弹性,点间隔件50的材质及形成方法的自由度变大,例如,通过印刷也能形成点间隔件50,无需成型模具成形。因此,能以低成本得到三维传感器1。
此外,在间隔件的形成适用成型模具成形的情况下,由于间隔件为片状,制造三维传感器时的部件变多,在本实施方式中,不需要间隔件的片材,能减少部件个数。
〈第二实施方式〉
对本发明的三维传感器的第二实施方式进行以下说明。
图5示出本实施方式的三维传感器。本实施方式的三维传感器2包括支承板10、Z方向位置检测用电极体20、间隔件粘合层40、点间隔件50、XY方向位置检测用电极体60、保护层90。
本实施方式中间隔件粘合层40除在对应点间隔件50的位置图案状形成的点之外,是和第一实施方式相同的构成。
作为间隔件粘合层40的图案,如果是在点间隔件50对应的位置形成间隔件粘合层40则没有特别地限制,例如举出点状、格子状等。
(制造方法)
作为上述三维传感器2的制造方法,举出具有Z方向位置检测用电极体制作工序、XY方向位置检测用电极体制作工序、间隔件形成工序和间隔件粘合层形成工序、压接工序、保护层贴合工序以及支承板贴合工序的方法。
但是,本实施方式中间隔件粘合层形成工序与第一实施方式中间隔件粘合层形成工序不同,关于其他的工序,和第一实施方式相同。
以下,对本实施方式中间隔件粘合层形成工序进行详细的说明。
[间隔件粘合层形成工序]
本实施方式的间隔件粘合层形成工序是在弹性变形层30的表面的一部分图案状形成间隔件粘合层40的工序。在弹性变形层30的表面,形成间隔件粘合层40的位置是与点间隔件50对应的位置。
间隔件粘合层40的形成方法除了将其形成位置从弹性变形层30的表面整体变更为弹性变形层30的表面的一部分的点以外,与第一实施方式中间隔件粘合层40的形成方法相同。
(作用效果)
在本实施方式的三维传感器2中,由于点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部而粘合,粘合强度高,在非按压时及按压时,点间隔件50难以从间隔件粘合层40剥离。因此,如在第一实施方式说明的那样,能提高Z方向的位置检测精度。
并且,由于点间隔件50的前端接于弹性变形层30的表面,能容易地固定化Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的间隔。因此,能进一步提高三维传感器2的Z方向位置检测精度。
在本实施方式的三维传感器2中,由于多个间隔件粘合层40形成为图案状,在邻接的间隔件粘合层40、40之间形成空间。由此,由点间隔件50按压弹性变形层30时,通过弹性变形层30的变形压出的部分能退避至该空间。因此,能防止间隔件粘合层40阻碍弹性变形层30的变形,其结果,能提高三维传感器2的操作性。
此外,通过多个间隔件粘合层40图案状形成,即便在间隔件粘合层40的弹性高的情况下,不妨碍变形后的复原性,容易地返回原形状。
〈第三实施方式〉
对本发明的三维传感器的第三实施方式进行说明。
图6示出本实施方式的三维传感器。本实施方式的三维传感器3包括支承板10、Z方向位置检测用电极体20、间隔件粘合层40、点间隔件50、XY方向位置检测用电极体60、保护层90。
本实施方式中,除具备弹性变形层30的不是Z方向位置检测用电极体20而是XY方向位置检测用电极体60的点,以及间隔件粘合层40及点间隔件50的配置不同、Z方向位置检测用电极体20和间隔件粘合层40之间形成空隙的点之外,和第一实施方式相同。
即,在本实施方式中,在Z方向位置检测用电极体20的绝缘膜23设置有点间隔件50,在XY方向位置检测用电极体60的基材片71的背侧形成弹性变形层30,在弹性变形层30的背侧形成间隔件粘合层40。
本实施方式的点间隔件50的朝向和第一实施方式相反,但在间隔件粘合层40的内部埋设并粘合点间隔件50一部分的点和第一实施方式相同。
在本实施方式的三维传感器3中,用手指按压三维传感器3的输入区域内时,XY方向位置检测用电极体60及保护层90挠曲,通过该挠曲向点间隔件50按压弹性变形层30。由此,点间隔件50按压弹性变形层30并使其变形。因此,Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的电极片70的距离变短。检测这时的导电膜22和导电膜72之间的静电容量的变化,即Z方向的静电容量的变化,从该静电容量的变化求得按压量。
(制造方法)
作为上述三维传感器3的制造方法,举出具有Z方向位置检测用电极体制作工序、XY方向位置检测用电极体制作工序、间隔件形成工序和间隔件粘合层形成工序、压接工序、保护层贴合工序以及支承板贴合工序的方法。
但是,本实施方式中间隔件粘合层形成工序、间隔件粘合层形成工序及压接工序与第一实施方式的间隔件粘合层形成工序、间隔件粘合层形成工序及压接工序不同,关于其他的工序,和第一实施方式相同。
[Z方向位置检测用电极体制作工序]
本实施方式的Z方向位置检测用电极体制作工序是在基材片21的第一面21a形成X方向电极部22a、绕回配线24、外部连接用端子25,在这些之上形成绝缘膜23,得到Z方向位置检测用电极体20的工序。
X方向电极部22a、绝缘膜23、绕回配线24及外部连接用端子25的形成方法与第一实施方式的X方向电极部22a、绝缘膜23、绕回配线24及外部连接用端子25的形成方法相同。
[XY方向位置检测用电极体制作工序]
XY方向位置检测用电极体制作工序是在制作电极片70和电极片80后,贴合这些电极片70、80,并且在电极片70的背侧的整面形成弹性变形层30的工序。
本实施方式中的电极片70、80的形成方法和第一实施方式的电极片70、80的形成方法相同。
在本实施方式的弹性变形层的形成中,在构成XY方向位置检测用电极体60的电极片70的基材片71的背面的整面形成弹性变形层30。弹性变形层30的形成方法和第一实施方式中弹性变形层30的形成方法相同。
[间隔件形成工序]
本实施方式的间隔件形成工序是在Z方向位置检测用电极体20的表面形成点间隔件50的工序。
具体而言,在间隔件形成工序中,在构成Z方向位置检测用电极体20的绝缘膜23的露出面图案状形成点间隔件50。点间隔件50的形成方法和第一实施方式中点间隔件50的形成方法相同。
[间隔件粘合层形成工序]
本实施方式的间隔件粘合层形成工序是在XY方向位置检测用电极体60所具备的弹性变形层30的背面整面形成间隔件粘合层40的工序。
间隔件粘合层40的形成方法除了将间隔件粘合层40的形成位置从弹性变形层30的表面侧变更为背面侧的点以外,与第一实施方式中间隔件粘合层40的形成方法相同。
[压接工序]
压接工序是压接设置有间隔件粘合层40的XY方向位置检测用电极体60和设置有点间隔件50的Z方向位置检测用电极体20,形成粘合层叠体,并且将点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部的工序。
具体而言,在压接工序中,按压间隔件粘合层40和点间隔件50,使点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部并压接。这时,以点间隔件50的前端接于弹性变形层30的背面的方式使点间隔件50埋于间隔件粘合层40的内部。
(作用效果)
本实施方式的三维传感器3,由于点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部而粘合,因此粘合强度高,在非按压时及按压时,点间隔件50难以从间隔件粘合层40剥离。因此,如在第一实施方式说明的那样,能提高Z方向的位置检测精度。
并且,由于点间隔件50的前端接于弹性变形层30的背面,能容易地固定化Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的间隔。因此,能进一步提高三维传感器3的Z方向位置检测精度。
〈第四实施方式〉
对本发明的三维传感器的第四实施方式进行说明。
图7示出本实施方式的三维传感器。本实施方式的三维传感器4包括支承板10、Z方向位置检测用电极体20、间隔件粘合层40、点间隔件50、XY方向位置检测用电极体60、保护层90。
本实施方式不具备弹性变形层,除间隔件粘合层40直接粘合于Z方向位置检测用电极体20之外,和第一实施方式相同。
优选地,本实施方式的点间隔件50由能弹性变形的材料构成,由厚度为1cm测量时的肖氏A硬度为85以下的材料形成。作为能弹性变形的材料,能够使用与构成第一实施方式的弹性变形层的材料相同的物质。
在本实施方式中,点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部而粘合,但点间隔件50的前端接于X方向位置检测用电极体20的绝缘膜23的表面。通过点间隔件50的前端接于X方向位置检测用电极体20的绝缘膜23的表面,能防止导电膜22的损伤。
(制造方法)
作为上述三维传感器4的制造方法,举出具有Z方向位置检测用电极体制作工序、XY方向位置检测用电极体制作工序、间隔件形成工序和间隔件粘合层形成工序、压接工序、保护层贴合工序以及支承板贴合工序的方法。
在本实施方式中,由于不具有弹性变形层,本实施方式中Z方向位置检测用电极体制作工序、间隔件粘合层形成工序及压接工序与第一实施方式的Z方向位置检测用电极体制作工序、间隔件粘合层形成工序及压接工序不同,关于其他的工序,和第一实施方式相同。
[Z方向位置检测用电极体制作工序]
本实施方式的Z方向位置检测用电极体制作工序是在基材片21的第一面21a形成X方向电极部22a、绕回配线24、外部连接用端子25,在这些之上形成绝缘膜23,得到Z方向位置检测用电极体20的工序。
X方向电极部22a、绝缘膜23、绕回配线24及外部连接用端子25的形成方法与第一实施方式的X方向电极部22a、绝缘膜23、绕回配线24及外部连接用端子25的形成方法相同。
[间隔件粘合层形成工序]
本实施方式的间隔件粘合层形成工序是在Z方向位置检测用电极体20的绝缘膜23的表面整面形成间隔件粘合层40的工序。
具体而言,在用热熔系粘合剂构成间隔件粘合层40的情况下,在间隔件粘合层形成工序中,在绝缘膜23的表面整面涂敷熔融的热熔系粘合剂并冷却,形成间隔件粘合层40。
用活性能量线固化性树脂构成间隔件粘合层40的情况下,在间隔件粘合层形成工序中,将粘结剂的溶液或粘合剂的溶液涂敷在绝缘膜23的表面的整面,通过活性能量线的照射使其固化,形成间隔件粘合层40。
[压接工序]
本实施方式的压接工序是压接设置有点间隔件50的XY方向位置检测用电极体60和设置有间隔件粘合层40的Z方向位置检测用电极体20,形成粘合层叠体,并且将点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部的工序。
具体而言,在压接工序中,按压间隔件粘合层40和点间隔件50,使点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部并压接。这时,以点间隔件50的前端接于绝缘膜23的表面的方式使点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部。
(作用效果)
本实施方式的三维传感器4由于点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部而粘合,因此粘合强度高,在非按压时及按压时,点间隔件50难以从间隔件粘合层40剥离。因此,如在第一实施方式说明的那样,能提高Z方向的位置检测精度。
并且,由于点间隔件50的前端接于绝缘膜23的表面,能容易地固定化Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的间隔。因此,能进一步提高三维传感器4的Z方向位置检测精度。
〈第五实施方式〉
对本发明的三维传感器的第五实施方式进行说明。
图8示出本实施方式的三维传感器。本实施方式的三维传感器5包括支承板10、Z方向位置检测用电极体20、间隔件粘合层40、点间隔件50、XY方向位置检测用电极体60、保护层90。
本实施方式除代替Z方向位置检测用电极体20的绝缘膜23形成间隔件粘合层40,省略弹性变形层的点之外,和第一实施方式相同。
优选地,本实施方式的点间隔件50由能弹性变形的材料构成,由厚度为1cm测量时的肖氏A硬度为85以下的材料形成。作为能弹性变形的材料,能够使用与构成第一实施方式的弹性变形层的材料相同的物质。
(制造方法)
作为上述三维传感器5的制造方法,举出具有Z方向位置检测用电极体制作工序、XY方向位置检测用电极体制作工序、间隔件形成工序和间隔件粘合层形成工序、压接工序、保护层贴合工序以及支承板贴合工序的方法。
本实施方式中的Z方向位置检测用电极体制作工序、间隔件粘合层形成工序及压接工序与第一实施方式中的Z方向位置检测用电极体制作工序、间隔件粘合层形成工序及压接工序不同,关于其他的工序,和第一实施方式相同。
[Z方向位置检测用电极体制作工序]
本实施方式的Z方向位置检测用电极体制作工序是在基材片21的第一面21a形成X方向电极部22a、绕回配线24、外部连接用端子25,得到Z方向位置检测用电极体20的工序。
X方向电极部22a的形成方法、绕回配线24及外部连接用端子25的形成方法与第一实施方式的X方向电极部22a的形成方法、绕回配线24及外部连接用端子25的形成方法相同。
[间隔件粘合层形成工序]
本实施方式的间隔件粘合层形成工序是在Z方向位置检测用电极体20的露出面上形成间隔件粘合层40的工序。
具体而言,在间隔件粘合层形成工序中,在Z方向位置检测用电极体20的基材片21、X方向电极部22a、绕回布线24及外部连接用端子25的整面形成间隔件粘合层40。本实施方式的间隔件粘合层40的形成方法和第一实施方式的间隔件粘合层40的形成方法相同。
[压接工序]
本实施方式的压接工序是压接设置有点间隔件50的XY方向位置检测用电极体60和设置有间隔件粘合层40的Z方向位置检测用电极体20,形成粘合层叠体,并且将点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部的工序。这时,点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部,以使点间隔件50的前端不接触导电膜22的表面,在间隔件粘合层40和XY方向位置检测用电极体60之间形成空隙。
(作用效果)
本实施方式的三维传感器5,由于点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部而粘合,在非按压时及按压时,点间隔件50难以从间隔件粘合层40剥离。因此,如在第一实施方式说明的那样,能提高Z方向的位置检测精度。
本实施方式的三维传感器5是简化后的构成。
〈第六实施方式〉
对本发明的三维传感器的第六实施方式进行说明。
图9示出本实施方式的三维传感器。本实施方式的三维传感器6包括支承板10、Z方向位置检测用电极体20、间隔件粘合层40、点间隔件50、XY方向位置检测用电极体60、保护层90。
本实施方式除点间隔件50形成为前端面为平坦面的圆锥台状的点之外,和第一实施方式相同。
(制造方法)
作为上述三维传感器6的制造方法,举出具有Z方向位置检测用电极体制作工序、XY方向位置检测用电极体制作工序、间隔件形成工序和间隔件粘合层形成工序、压接工序、保护层贴合工序以及支承板贴合工序的方法。
但是,本实施方式中间隔件粘合层形成工序与第一实施方式中间隔件形成工序不同,关于其他的工序,和第一实施方式相同。
[间隔件形成工序]
本实施方式的间隔件形成工序在通过使用UV(紫外光)的压印法在XY方向位置检测用电极体60的背面形成点间隔件50的工序的点上,和第一实施方式的间隔件形成工序不同。
即,在本实施方式的间隔件形成工序中,在构成XY方向位置检测用电极体60的电极片70的基材片71的露出面,通过UV压印法形成点间隔件50。
更具体而言,例如,首先,在基材片的露出面丝网印刷包含活性能量线固化性树脂的油墨。
接着,通过以未图示的玻璃材料形成的成型模具和基材片夹入活性能量线固化性树脂,将成型模具形成的点图案转印于活性能量线固化性树脂并冲压。
然后,通过从成型模具侧照射UV(紫外线),使活性能量线固化性树脂固化,形成点间隔件50。
在此,通常的方法中,如果通过UV压印法形成点间隔件,通过XY方向位置检测用电极体制作工序中在基材片上形成的导电膜的图案,有UV光被遮住的问题。相对于此,在本实施方式中,通过作为成型模具适用玻璃素材的模具,能够从成型模具的外部向活性能量线固化性树脂照射UV光。
(作用效果)
在本实施方式的三维传感器6中,由于点间隔件50的一部分埋于间隔件粘合层40的内部而粘合,粘合强度高,在非按压时及按压时,点间隔件50难以从间隔件粘合层40剥离。因此,如在第一实施方式说明的那样,能提高Z方向的位置检测精度。
并且,由于点间隔件50的前端接于弹性变形层30的表面,能容易地固定化Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的间隔。因此,能进一步提高三维传感器2的Z方向位置检测精度。
并且,在本实施方式的三维传感器6中,点间隔件50为圆锥台状(柱状),作为平坦面的前端对弹性变形层30的表面进行面接触。由此,能更可靠地使Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60的间隔固定化,因此,能进一步提高三维传感器6的Z方向位置检测精度。
并且,在本实施方式中,作为点间隔件50的形成方法,通过适用UV压印法,能够以高精度形成点间隔件50的点形状。由此,能容易地将Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60之间调整为固定间隔。并且,通过使用成型模具,如图9所示,能容易地以高精度于在表面侧形成有导电膜72的基材片71的背面侧,形成点间隔件50的点形状。此外,使用成型模具形成点间隔件50时,在片材上形成间隔的情况下,由于无需重新追加用于形成点间隔件的基材片,因此不会增多制造工序、增大制造成本,能够以高精度的点形状形成点间隔件。
并且,通过适用UV压印法,如图9例示,能将点间隔件50的前端作为平坦面(平面)形成。由此,能容易地将Z方向位置检测用电极体20和XY方向位置检测用电极体60之间调整为固定间隔。而且,由于点间隔件50和弹性变形层30之间的粘合面积增大,粘合力提高。
并且,通过适用UV压印法,能够将点间隔件50的点形状,通过高精度的印刷方法加工成自由的形状。由此,不仅俯视下圆形状这样的形状,例如作为俯视下四角形状等的各种形状,能够以高精度容易地形成点间隔件,因此能够进一步提高点间隔件50和弹性变形层30之间的粘合力。
并且,不仅是图1所示截面观察中的半球状,例如作为图9所示的圆锥形状等的柱状的形状,能够以高精度容易地形成点间隔件50的形状,因此,和上述相同,能够进一步提高点间隔件50和弹性变形层30之间的粘合力。
〈其它实施方式〉
此外,本发明的三维传感器不限定上述实施方式。
例如,X方向电极部及Y方向电极部无需宽度固定,例如,可以宽度周期性变化,也可以交替配置宽度宽的部分和比其细的部分。
本发明的三维传感器无需在支承板按照Z方向位置检测用电极体、间隔件粘合层及点间隔件、XY方向位置检测用电极体的顺序形成,例如,也可以在支承板按照XY方向位置检测用电极体、间隔件粘合层及点间隔件、Z方向位置检测用电极体的顺序形成。
而且,XY方向位置检测用电极体的X方向电极部和Y方向电极部的位置关系没有限制,可以在外侧配置任一个。
并且,本发明的三维传感器可以不具备支承板及保护层。
符号说明
1、2、3、4、5、6、三维传感器 10、支承板
11、双面粘贴胶带 20、Z方向位置检测用电极体
21、基材片 22、导电膜
22a、X方向导电部 23、绝缘膜
24、绕回配线 25、外部连接用端子
30、弹性变形层 40、间隔件粘合层
50、点间隔件 60、XY方向位置检测用电极体
61、粘合层 70、电极片
71、基材片 72、导电膜
72a、Y方向电极部 73、绝缘膜
74、绕回配线 75、外部连接用端子
80、电极片 81、基材片
82、导电膜 82a、X方向电极部
83、绝缘膜 84、绕回配线
85、外部连接用端子 90、保护层
91、双面粘贴胶带。

Claims (6)

1.一种静电容量式三维传感器,其中,
所述静电容量式三维传感器具备检测XY方向的位置的片状的XY方向位置检测用电极体、以及配置成与所述XY方向位置检测用电极体重合、检测Z方向的位置的片状的Z方向位置检测用电极体,所述XY方向位置检测用电极体包括用于检测XY方向的位置的一对导电膜,所述Z方向位置检测用电极体包括用于检测Z方向的位置的导电膜,
在所述静电容量式三维传感器中,包括设置在所述XY方向位置检测用电极体的所述Z方向位置检测用电极体侧的面的多个点间隔件,以及将所述多个点间隔件粘合于Z方向位置检测用电极体的间隔件粘合层,
在所述XY方向位置检测用电极体和所述间隔件粘合层之间形成有空隙的状态下,所述多个点间隔件一部分埋设并粘合于所述间隔件粘合层的内部。
2.根据权利要求1所述的静电容量式三维传感器,其中,
所述Z方向位置检测用电极体在间隔件粘合层侧具备弹性变形层,所述弹性变形层由厚度为1cm时的肖氏A硬度为85以下的材料形成,
所述点间隔件通过不能弹性变形的材料形成。
3.一种静电容量式三维传感器,其中,
所述静电容量式三维传感器具备检测XY方向的位置的片状的XY方向位置检测用电极体、以及配置成与所述XY方向位置检测用电极体重合、检测Z方向的位置的片状的Z方向位置检测用电极体,所述XY方向位置检测用电极体包括用于检测XY方向的位置的一对导电膜,所述Z方向位置检测用电极体包括用于检测Z方向的位置的导电膜,
在所述静电容量式三维传感器中,包括设置在所述Z方向位置检测用电极体的所述XY方向位置检测用电极体侧的面的多个点间隔件、以及将所述多个点间隔件粘合于XY方向位置检测用电极体的间隔件粘合层,
在所述Z位置检测用电极体和所述间隔件粘合层之间形成有空隙的状态下,所述多个点间隔件一部分埋设并粘合于所述间隔件粘合层的内部。
4.根据权利要求3中任一项所述的静电容量式三维传感器,其中,
所述XY方向位置检测用电极体在间隔件粘合层侧具备弹性变形层,所述弹性变形层由厚度为1cm时的肖氏A硬度为85以下的材料形成,
所述点间隔件通过不能弹性变形的材料形成。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的静电容量式三维传感器,其中,
所述间隔件粘合层由热熔系粘合剂或活性能量线固化性树脂形成。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的静电容量式三维传感器,其中,
所述点间隔件各自的高度为30μm~150μm。
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