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JP6587352B2 - Capacitance type 3D sensor - Google Patents
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JP6587352B2 - Capacitance type 3D sensor - Google Patents

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Description

本発明は、透光性を有する静電容量式3次元センサに関する。   The present invention relates to a capacitive three-dimensional sensor having translucency.

従来、タッチセンサとして使用される静電容量式センサは、2次元方向(X方向及びY方向)の静電容量の変化を検出するものであったが、近年では、3次元方向の(X方向、Y方向及びZ方向)の静電容量の変化を検出するものも提案されている(特許文献1)。
また、3次元入力を可能とする位置検出用電極体が透明で且つ光源を備えて、操作面を照光可能な静電容量式3次元センサも提案されている(特許文献2)。このような静電容量式3次元センサは、暗所又は夜間の使用に適している。
静電容量式3次元センサに使用される透明な位置検出用電極体においては、センサの電極部として、例えば、導電性高分子又は錫ドープ酸化インジウム(ITO)を含む透明導電膜が使用されている。
Conventionally, a capacitance type sensor used as a touch sensor detects a change in capacitance in a two-dimensional direction (X direction and Y direction). , Y direction and Z direction) for detecting a change in electrostatic capacitance has also been proposed (Patent Document 1).
There has also been proposed a capacitive three-dimensional sensor in which a position detection electrode body that enables three-dimensional input is transparent and includes a light source, and can illuminate an operation surface (Patent Document 2). Such a capacitive three-dimensional sensor is suitable for use in a dark place or at night.
In a transparent position detecting electrode body used for a capacitance type three-dimensional sensor, for example, a transparent conductive film containing a conductive polymer or tin-doped indium oxide (ITO) is used as an electrode portion of the sensor. Yes.

国際公開第2013/132736号International Publication No. 2013/132737 特開2014−222388号公報JP 2014-222388 A

しかし、特許文献2に記載の静電容量式3次元センサは、XY方向の位置検出感度又はZ方向の位置検出感度が低くなることがあった。
本発明は、透光性を有し、XY方向の位置検出だけでなくZ方向の位置検出も可能であり、しかもXY方向の位置検出及びZ方向の位置検出の両方の検出感度が高い静電容量式3次元センサを提供することを目的とする。
However, the capacitance type three-dimensional sensor described in Patent Document 2 sometimes has low position detection sensitivity in the XY direction or position detection sensitivity in the Z direction.
The present invention is translucent, and can detect not only the position in the XY direction but also the position in the Z direction, and has high detection sensitivity for both the position detection in the XY direction and the position detection in the Z direction. An object is to provide a capacitive three-dimensional sensor.

本発明は、以下の態様を有する。
[1]送信用電極シートと、XY方向位置受信用電極シート、Z方向位置受信用電極シート、及び、前記送信用電極シートと前記Z方向位置受信用電極シートとの間に設けられた圧縮変形可能なスペーサシートとを備え、前記送信用電極シートは、前記XY方向位置受信用電極シートと前記Z方向位置受信用電極シートとの間に設けられ、透明導電膜及び幅1μm以上200μm以下の金属細線からなる電極部を有し、前記XY方向位置受信用電極シートは、幅1μm以上200μm以下の金属細線からなる電極部を有し、前記Z方向位置受信用電極シートは、透明導電膜及び幅1μm以上200μm以下の金属細線の少なくとも一方からなる電極部を有する、静電容量式3次元センサ。
[2]前記XY方向位置受信用電極シートの金属細線及び前記Z方向位置受信用電極シートの金属細線が平面視において重なっている、[1]に記載の静電容量式3次元センサ。
[3]前記送信用電極シートの金属細線が網目状に形成されている、[1]又は[2]に記載の静電容量式3次元センサ。
[4]前記Z方向位置受信用電極シートの、前記スペーサシートとは反対側に配置された光源をさらに備える、[1]〜[3]のいずれか一に記載の静電容量式3次元センサ。
[5]前記XY方向位置受信用電極シートの、前記送信用電極シートとは反対側の面に設けられた加飾層をさらに備え、該加飾層には、その厚さ方向に光を透過させる透光部と、光を遮る遮光部とが形成されている、[1]〜[4]のいずれか一に記載の静電容量式3次元センサ。
The present invention has the following aspects.
[1] Transmission electrode sheet, XY direction position reception electrode sheet, Z direction position reception electrode sheet, and compression deformation provided between the transmission electrode sheet and the Z direction position reception electrode sheet The transmitting electrode sheet is provided between the XY direction position receiving electrode sheet and the Z direction position receiving electrode sheet, and includes a transparent conductive film and a metal having a width of 1 μm to 200 μm. The electrode sheet for receiving in the XY direction has an electrode part made of a thin metal wire with a width of 1 μm or more and 200 μm or less, and the electrode sheet for receiving in the Z direction has a transparent conductive film and a width; A capacitance-type three-dimensional sensor having an electrode portion made of at least one of fine metal wires of 1 μm or more and 200 μm or less.
[2] The capacitive three-dimensional sensor according to [1], wherein the thin metal wire of the XY direction position receiving electrode sheet and the thin metal wire of the Z direction position receiving electrode sheet overlap in a plan view.
[3] The capacitive three-dimensional sensor according to [1] or [2], wherein the thin metal wires of the transmission electrode sheet are formed in a mesh shape.
[4] The capacitive three-dimensional sensor according to any one of [1] to [3], further including a light source disposed on the opposite side of the Z-direction position receiving electrode sheet from the spacer sheet. .
[5] The XY direction position receiving electrode sheet further includes a decorative layer provided on the surface opposite to the transmitting electrode sheet, and the decorative layer transmits light in the thickness direction. The capacitive three-dimensional sensor according to any one of [1] to [4], wherein a translucent part to be formed and a light-shielding part that blocks light are formed.

本発明の静電容量式3次元センサは、透光性を有し、XY方向の位置検出だけでなくZ方向の位置検出も可能であり、しかもXY方向の位置検出及びZ方向の位置検出の両方の検出感度が高い。   The capacitance type three-dimensional sensor of the present invention has translucency, and can detect not only the position in the XY direction but also the position in the Z direction, and can detect the position in the XY direction and the position in the Z direction. Both detection sensitivities are high.

本発明に係る静電容量式3次元センサの一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the electrostatic capacitance type three-dimensional sensor which concerns on this invention. 図1の実施形態を構成する送信用電極シートの透明導電膜、金属細線、引き回し配線及び外部接続用端子の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the transparent conductive film of the transmission electrode sheet | seat which comprises embodiment of FIG. 1, a metal fine wire, routing wiring, and the terminal for external connection. 図1の実施形態を構成するXY方向位置受信用電極シートの金属細線、引き回し配線及び外部接続用端子の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the metal fine wire of the electrode sheet for XY direction position reception which comprises embodiment of FIG. 1, a lead wiring, and the terminal for external connection. 図1の実施形態を構成するZ方向位置受信用電極シートの透明導電膜、金属細線、引き回し配線及び外部接続用端子の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the transparent conductive film of the Z direction position receiving electrode sheet which comprises embodiment of FIG. 1, a thin metal wire, a routing wiring, and the terminal for external connection. 送信用電極シートの透明導電膜、金属細線、引き回し配線及び外部接続用端子の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the transparent conductive film of a transmission electrode sheet | seat, a metal fine wire, routing wiring, and the terminal for external connection. 送信用電極シートの透明導電膜、金属細線、引き回し配線及び外部接続用端子の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the transparent conductive film of a transmission electrode sheet | seat, a metal fine wire, routing wiring, and the terminal for external connection.

本発明の静電容量式3次元センサ(以下、「3次元センサ」と略す。)の一実施形態について説明する。
図1に、本実施形態の3次元センサを示す。なお、図1を含む各図において、透明導電膜及び金属細線については模式的に示しており、特に金属細線については太めに表示している。
本実施形態の3次元センサ1は、送信用電極シート10とXY方向位置受信用電極シート20とZ方向位置受信用電極シート30とスペーサシート40と光源50と加飾層60とを備える。また、本実施形態の3次元センサ1は、支持体となる基板80を備えている。
本実施形態では、加飾層60が最表に配置され、加飾層60にXY方向位置受信用電極シート20が隣接し、XY方向位置受信用電極シート20の、加飾層60が接する面とは反対側の面にスペーサシート40が設けられている。また、スペーサシート40の、XY方向位置受信用電極シート20が接する面とは反対側の面に、Z方向位置受信用電極シート30が設けられている。Z方向位置受信用電極シート30には、光源50が隣接している。
この3次元センサ1においては、加飾層60の露出した面が指等を接触させる操作面Aとされ、該操作面Aに発光する部分が形成されるようになっている。また、操作面Aを有する加飾層60側が前面側であり、光源50側が背面側である。光源50を備えた本実施形態の3次元センサ1は照光型の3次元センサである。
One embodiment of a capacitive three-dimensional sensor (hereinafter abbreviated as “three-dimensional sensor”) of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a three-dimensional sensor according to this embodiment. In each drawing including FIG. 1, the transparent conductive film and the fine metal wires are schematically shown, and the fine metal wires are particularly thickly displayed.
The three-dimensional sensor 1 of this embodiment includes a transmission electrode sheet 10, an XY direction position reception electrode sheet 20, a Z direction position reception electrode sheet 30, a spacer sheet 40, a light source 50, and a decoration layer 60. Further, the three-dimensional sensor 1 of the present embodiment includes a substrate 80 serving as a support.
In this embodiment, the decoration layer 60 is arrange | positioned on the outermost surface, the electrode sheet 20 for XY direction position reception is adjacent to the decoration layer 60, and the surface where the decoration layer 60 of the electrode sheet 20 for XY direction position reception contacts. A spacer sheet 40 is provided on the opposite side of the surface. Further, the Z-direction position receiving electrode sheet 30 is provided on the surface of the spacer sheet 40 opposite to the surface on which the XY-direction position receiving electrode sheet 20 contacts. A light source 50 is adjacent to the Z-direction position receiving electrode sheet 30.
In the three-dimensional sensor 1, the exposed surface of the decorative layer 60 is an operation surface A that contacts a finger or the like, and a portion that emits light is formed on the operation surface A. Moreover, the decoration layer 60 side which has the operation surface A is a front side, and the light source 50 side is a back side. The three-dimensional sensor 1 of the present embodiment including the light source 50 is an illuminated three-dimensional sensor.

(送信用電極シート)
送信用電極シート10は、基材シート11と、基材シート11の前面側の面11a(第1面11a)に形成されたパターン状の透明導電膜12と、透明導電膜12の表面に形成されたパターン状の金属細線13と、絶縁膜14とを有する。透明導電膜12及び金属細線13は電極部となり、送信用電極シート10は、XY方向位置検出及びZ方向位置検出のための送信用の電極として使用される。
本発明において、「導電」とは、電気抵抗値が1MΩ未満であることを意味し、「絶縁」とは、電気抵抗値が1MΩ以上、好ましくは10MΩ以上のことである。
本発明において、「透明」とは、JIS K7105に従って測定した光線透過率が50%以上のことを意味する。
(Transmission electrode sheet)
The transmission electrode sheet 10 is formed on the surface of the base material sheet 11, the patterned transparent conductive film 12 formed on the front surface 11 a (first surface 11 a) of the base material sheet 11, and the transparent conductive film 12. The patterned fine metal wire 13 and the insulating film 14 are provided. The transparent conductive film 12 and the thin metal wire 13 serve as an electrode portion, and the transmission electrode sheet 10 is used as a transmission electrode for XY direction position detection and Z direction position detection.
In the present invention, “conductive” means that the electric resistance value is less than 1 MΩ, and “insulation” means that the electric resistance value is 1 MΩ or more, preferably 10 MΩ or more.
In the present invention, “transparent” means that the light transmittance measured according to JIS K7105 is 50% or more.

基材シート11としては、プラスチックフィルム、ガラス板を使用することができる。
プラスチックフィルムを構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース、環状ポリオレフィン、アクリル樹脂等を使用することができる。これらの中でも、耐熱性及び寸法安定性が高く、低コストであることから、ポリエチレンテレフタレート又はポリカーボネートが好ましい。
基材シート11の厚さは25μm以上75μm以下であることが好ましい。基材シート11の厚さが前記下限値以上であれば、加工時に折れにくく、前記上限値以下であれば、3次元センサ1を容易に薄型化できる。
As the base material sheet 11, a plastic film and a glass plate can be used.
As the resin constituting the plastic film, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, triacetyl cellulose, cyclic polyolefin, acrylic resin, or the like can be used. Among these, polyethylene terephthalate or polycarbonate is preferable because of its high heat resistance and dimensional stability and low cost.
The thickness of the base sheet 11 is preferably 25 μm or more and 75 μm or less. If the thickness of the substrate sheet 11 is equal to or greater than the lower limit value, the three-dimensional sensor 1 can be easily thinned if the base sheet 11 is not easily broken during processing and is equal to or less than the upper limit value.

透明導電膜12は、導電性高分子を含む膜、金属系材料を含む膜、金属ナノワイヤーを含む膜、カーボンを含む膜、金属蒸着法によって形成された金属蒸着膜等が挙げられる。これら透明導電膜のなかでも、可撓性が高いことから、導電性高分子を含む膜が好ましい。
導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等が挙げられる。導電性高分子のなかでもポリチオフェンが好ましく、特に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)にポリスチレンスルホン酸がドープしたPEDOT/PSSが好ましい。
金属系材料としては、金粒子、銀粒子、銅粒子、ニッケル粒子、アルミニウム粒子、クロム粒子、錫ドープ酸化インジウム等が挙げられる。
金属ナノワイヤーとしては、銀ナノワイヤー、金ナノワイヤー、銅ナノワイヤー等が挙げられる。
カーボンとしては、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノバッド、グラフェン等が挙げられる。
Examples of the transparent conductive film 12 include a film containing a conductive polymer, a film containing a metal-based material, a film containing metal nanowires, a film containing carbon, and a metal vapor deposition film formed by a metal vapor deposition method. Among these transparent conductive films, a film containing a conductive polymer is preferable because of its high flexibility.
Examples of the conductive polymer include polythiophene, polypyrrole, and polyaniline. Among the conductive polymers, polythiophene is preferable, and PEDOT / PSS in which poly (3,4-ethylenedioxythiophene) is doped with polystyrene sulfonic acid is particularly preferable.
Examples of the metal material include gold particles, silver particles, copper particles, nickel particles, aluminum particles, chromium particles, and tin-doped indium oxide.
Examples of the metal nanowire include silver nanowire, gold nanowire, and copper nanowire.
Examples of carbon include carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanobuds, and graphene.

透明導電膜12の表面には、プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ処理、エキシマ光処理等の各種表面処理が施されてもよい。透明導電膜12に表面処理が施されていると、絶縁膜14との密着性が向上する。   The surface of the transparent conductive film 12 may be subjected to various surface treatments such as plasma treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, and excimer light treatment. When the surface treatment is performed on the transparent conductive film 12, the adhesion with the insulating film 14 is improved.

透明導電膜12の厚さは、導電性高分子を含む膜の場合には、0.1μm以上5.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上2.0μm以下であることがより好ましい。
透明導電膜12の厚さは、金属ナノワイヤーを含む膜の場合には、20nm以上1000nm以下であることが好ましく、50nm以上300nm以下であることがより好ましい。
透明導電膜12の厚さは、金属系材料またはカーボンを含む膜の場合には、0.01μm以上25μm以下であることが好ましく、0.1μm以上15μm以下であることがより好ましい。
透明導電膜12の厚さが前記下限値未満であると、ピンホールが形成して断線するおそれがあり、前記上限値を超えると、薄型化が困難になる。
厚さを測定する方法としては、厚さのレンジによって異なる。例えば、μmオーダーの膜厚の場合には、マイクロメーター、デジマティックインジケーターやレーザ変位計測によって厚さを測定することができる。また、μmオーダーよりも薄い膜厚の場合には、走査型電子顕微鏡を用いた断面観察や蛍光X線分析装置によって厚さを測定することができる。
In the case of a film containing a conductive polymer, the thickness of the transparent conductive film 12 is preferably from 0.1 μm to 5.0 μm, and more preferably from 0.1 μm to 2.0 μm.
In the case of a film containing metal nanowires, the thickness of the transparent conductive film 12 is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 300 nm or less.
In the case of a film containing a metal-based material or carbon, the thickness of the transparent conductive film 12 is preferably 0.01 μm or more and 25 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 15 μm or less.
If the thickness of the transparent conductive film 12 is less than the lower limit, pinholes may be formed and disconnection may occur, and if the thickness exceeds the upper limit, it is difficult to reduce the thickness.
The method for measuring the thickness varies depending on the thickness range. For example, when the film thickness is on the order of μm, the thickness can be measured by a micrometer, a digimatic indicator, or laser displacement measurement. Further, when the film thickness is smaller than the μm order, the thickness can be measured by cross-sectional observation using a scanning electron microscope or a fluorescent X-ray analyzer.

本実施形態における透明導電膜12は、図2に示すように、X方向に沿って形成された幅一定の帯状のX方向電極部12aを複数有する。
X方向電極部12aの幅は2mm以上7mm以下であることが好ましく、3mm以上5mm以下であることがより好ましい。X方向電極部12aの幅が前記下限値以上であれば、断線を防止でき、前記上限値以下であれば、位置検出精度を向上させることができる。
隣接するX方向電極部12a,12a同士の間隔は0.05mm以上2mm以下であることが好ましく、0.01mm以上1mm以下であることがより好ましい。隣接するX方向電極部12a,12a同士の間隔が、前記上限値以下であれば、3次元センサ1の位置検出精度を向上させることができる。しかし、隣接するX方向電極部12a,12a同士の間隔を前記下限値未満にすることは困難である。
As shown in FIG. 2, the transparent conductive film 12 in the present embodiment has a plurality of strip-shaped X-direction electrode portions 12 a having a constant width formed along the X direction.
The width of the X-direction electrode portion 12a is preferably 2 mm or more and 7 mm or less, and more preferably 3 mm or more and 5 mm or less. If the width of the X-direction electrode portion 12a is equal to or larger than the lower limit value, disconnection can be prevented, and if the width is equal to or smaller than the upper limit value, position detection accuracy can be improved.
The interval between adjacent X-direction electrode portions 12a, 12a is preferably 0.05 mm or more and 2 mm or less, and more preferably 0.01 mm or more and 1 mm or less. The position detection accuracy of the three-dimensional sensor 1 can be improved if the distance between the adjacent X-direction electrode portions 12a, 12a is equal to or less than the upper limit value. However, it is difficult to make the interval between adjacent X-direction electrode portions 12a, 12a less than the lower limit value.

金属細線13は、幅1μm以上200μm以下の金属線である。本実施形態における金属細線13は、網目状に形成されている。
金属細線13の幅が前記下限値未満であると、位置検出感度が低下する傾向にあり、前記上限値を超えると、光透過性が低下しやすくなる。金属細線13の幅は、1μm以上150μm以下であることが好ましく、1μm以上100μm以下であることがより好ましい。
隣接する金属細線13,13同士の間隔(ピッチ)は、50μm以上2000μm以下であることが好ましく、100μm以上1000μm以下であることがより好ましい。隣接する金属細線13,13同士の間隔が前記下限値以上であれば、位置検出感度がより高くなりやすく、前記上限値以下であれば、光透過性がより高くなる。金属細線13の厚さが前記下限値以上であれば、位置検出感度がより高くなりやすく、前記上限値以下であれば、可撓性が高くなる。
金属細線13の厚さは0.1μm以上20μm以下であることが好ましく、1μm以上15μm以下であることがより好ましい。
金属細線13を構成する金属としては、例えば、銀、銅、金、ニッケル、アルミニウム、クロム等が挙げられる。金属細線13には、必要に応じて、バインダ樹脂が含まれてもよい。
The fine metal wire 13 is a metal wire having a width of 1 μm or more and 200 μm or less. The fine metal wires 13 in the present embodiment are formed in a mesh shape.
If the width of the fine metal wire 13 is less than the lower limit value, the position detection sensitivity tends to decrease, and if the width exceeds the upper limit value, the light transmittance tends to decrease. The width of the fine metal wire 13 is preferably 1 μm or more and 150 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 100 μm or less.
The interval (pitch) between adjacent fine metal wires 13 and 13 is preferably 50 μm or more and 2000 μm or less, and more preferably 100 μm or more and 1000 μm or less. If the distance between the adjacent metal thin wires 13 and 13 is equal to or greater than the lower limit value, the position detection sensitivity is likely to be higher, and if the distance is equal to or smaller than the upper limit value, the light transmittance is higher. If the thickness of the thin metal wire 13 is equal to or greater than the lower limit, the position detection sensitivity is likely to be higher, and if the thickness is equal to or smaller than the upper limit, the flexibility is increased.
The thickness of the fine metal wire 13 is preferably 0.1 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 15 μm or less.
As a metal which comprises the metal fine wire 13, silver, copper, gold | metal | money, nickel, aluminum, chromium etc. are mentioned, for example. The fine metal wire 13 may contain a binder resin as necessary.

絶縁膜14は、基材シート11、透明導電膜12及び金属細線13を被覆する絶縁性樹脂の膜である。絶縁膜14によって、透明導電膜12及び金属細線13の劣化(酸化、腐食)を防止することができる。
絶縁性樹脂としては、熱硬化型樹脂、可視光線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂が使用されるが、硬化時の熱収縮が小さい点では、紫外線硬化型樹脂が好ましい。
絶縁膜14は絶縁性を確保できる範囲で薄いことが好ましい。絶縁膜14の形成にスクリーン印刷を適用した場合には、ピンホール形成防止の点から、厚さを5μm以上とすることが好ましい。絶縁膜14の形成にインクジェット印刷を適用した場合には、ピンホール形成防止の点から、厚さを0.5μm以上とすることが好ましい。
The insulating film 14 is a film of an insulating resin that covers the base sheet 11, the transparent conductive film 12, and the fine metal wires 13. The insulating film 14 can prevent deterioration (oxidation and corrosion) of the transparent conductive film 12 and the fine metal wires 13.
As the insulating resin, a thermosetting resin, a visible light curable resin, an electron beam curable resin, or an ultraviolet curable resin is used, and an ultraviolet curable resin is preferable in terms of small thermal shrinkage at the time of curing.
The insulating film 14 is preferably thin as long as insulation can be ensured. When screen printing is applied to the formation of the insulating film 14, the thickness is preferably 5 μm or more from the viewpoint of preventing pinhole formation. When ink jet printing is applied to the formation of the insulating film 14, the thickness is preferably 0.5 μm or more from the viewpoint of preventing pinhole formation.

送信用電極シート10は、引き回し配線15aと、外部接続用端子15bとを有する。引き回し配線15aは、各X方向電極部12aと外部接続用端子15bとを接続するための配線である。
引き回し配線15aの幅は20μm以上300μm以下であることが好ましく、20μm以上200μm以下であることがより好ましい。引き回し配線15aの幅が前記下限値以上であれば、引き回し配線15aの断線を防止でき、前記上限値以下であれば、引き回し配線15aに使用する材料を削減できるため、低コスト化できる。
隣接する引き回し配線15a,15a同士の間隔は20μm以上300μm以下であることが好ましく、20μm以上200μm以下であることがより好ましい。隣接する引き回し配線15a,15a同士の間隔が、前記上限値以下であれば、3次元センサ1を容易に小型化できる。しかし、隣接する引き回し配線15a,15a同士の間隔を前記下限値未満にすることは困難である。
外部接続用端子15bは、外部の回路に接続するための端子であり、導電材料からなる。本実施形態における外部接続用端子15bは、矩形状の導電部となっている。
The transmission electrode sheet 10 includes a lead wiring 15a and an external connection terminal 15b. The lead wiring 15a is a wiring for connecting each X-direction electrode portion 12a to the external connection terminal 15b.
The width of the lead wiring 15a is preferably 20 μm or more and 300 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 200 μm or less. If the width of the routing wiring 15a is equal to or greater than the lower limit value, disconnection of the routing wiring 15a can be prevented, and if the width is equal to or less than the upper limit value, the material used for the routing wiring 15a can be reduced, thereby reducing the cost.
The distance between adjacent routing wires 15a, 15a is preferably 20 μm or more and 300 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 200 μm or less. If the distance between adjacent routing wires 15a, 15a is equal to or smaller than the upper limit value, the three-dimensional sensor 1 can be easily downsized. However, it is difficult to make the interval between adjacent routing wires 15a, 15a less than the lower limit value.
The external connection terminal 15b is a terminal for connecting to an external circuit and is made of a conductive material. The external connection terminal 15b in the present embodiment is a rectangular conductive portion.

(XY方向位置受信用電極シート)
XY方向位置受信用電極シート20は、X方向及びY方向の位置を検出する際に使用される受信用の電極シートであって、送信用電極シート10よりも前面側に設けられている。
本実施形態におけるXY方向位置受信用電極シート20は、基材シート21と、基材シート21の前面側の面21a(第1面21a)に形成された金属細線23と、絶縁膜24とを有する。金属細線23は受信用の電極部である。
なお、XY方向位置受信用電極シート20は、Z方向の位置検出には関与しないため、透明導電膜を有さなくてよい。
(XY-direction position receiving electrode sheet)
The XY direction position receiving electrode sheet 20 is a receiving electrode sheet used when detecting positions in the X direction and the Y direction, and is provided on the front side of the transmitting electrode sheet 10.
The XY direction position receiving electrode sheet 20 in the present embodiment includes a base material sheet 21, a thin metal wire 23 formed on a front surface 21 a (first surface 21 a) of the base material sheet 21, and an insulating film 24. Have. The thin metal wire 23 is a receiving electrode part.
Note that the XY direction position receiving electrode sheet 20 does not need to have a transparent conductive film because it does not participate in position detection in the Z direction.

基材シート21としては、基材シート11と同様のものを使用することができる。ただし、基材シート11と同一のものとする必要はない。
本実施形態における金属細線23は、図3に示すように、複数本形成されている。各金属細線23は、Y方向に沿って直線状に形成されている。金属細線23としては、金属細線13と同様のものを使用することができる。ただし、金属細線13と同一のものとする必要はない。
金属細線23の幅は0.03mm以上2mm以下であることが好ましく、0.05mm以上0.2mm以下であることがより好ましい。金属細線23の幅が前記下限値以上であれば、断線を防止でき、前記上限値以下であれば、位置検出精度を向上させることができる。
隣接する金属細線23,23同士の間隔は1mm以上5mm以下であることが好ましく、1.5mm以上3mm以下であることがより好ましい。隣接する金属細線23,23同士の間隔が、前記上限値以下であれば、3次元センサ1の位置検出精度を向上させることができる。しかし、隣接する金属細線23,23同士の間隔を前記下限値未満にすることは困難である。
絶縁膜24は、基材シート21及び金属細線23を被覆する膜である。絶縁膜24としては、絶縁膜14と同様のものを使用することができる。ただし、絶縁膜14と同一のものとする必要はない。
As the base material sheet 21, the thing similar to the base material sheet 11 can be used. However, it is not necessary to be the same as the base material sheet 11.
A plurality of fine metal wires 23 in the present embodiment are formed as shown in FIG. Each thin metal wire 23 is formed linearly along the Y direction. As the thin metal wire 23, the same thin metal wire 13 can be used. However, it is not necessary to be the same as the thin metal wire 13.
The width of the fine metal wire 23 is preferably 0.03 mm or more and 2 mm or less, and more preferably 0.05 mm or more and 0.2 mm or less. If the width of the thin metal wire 23 is equal to or larger than the lower limit value, disconnection can be prevented, and if the width is equal to or smaller than the upper limit value, position detection accuracy can be improved.
It is preferable that the space | interval of adjacent metal fine wires 23 and 23 is 1 mm or more and 5 mm or less, and it is more preferable that they are 1.5 mm or more and 3 mm or less. If the interval between the adjacent metal thin wires 23 and 23 is equal to or less than the upper limit value, the position detection accuracy of the three-dimensional sensor 1 can be improved. However, it is difficult to make the interval between adjacent fine metal wires 23, 23 less than the lower limit.
The insulating film 24 is a film that covers the base sheet 21 and the fine metal wires 23. As the insulating film 24, the same film as the insulating film 14 can be used. However, it is not necessary to be the same as the insulating film 14.

XY方向位置受信用電極シート20は、引き回し配線25aと、外部接続用端子25bとを有する。引き回し配線25aは、各金属細線23と外部接続用端子25bとを接続するための配線である。引き回し配線25aの好ましい幅や間隔は、上記の引き回し配線15aと同様である。
引き回し配線25a及び外部接続用端子25bの形成方法としては、基材シート21の表側の面に導電性ペーストをスクリーン印刷した後、加熱して硬化させる方法が挙げられる。
The XY direction position receiving electrode sheet 20 has a lead wiring 25a and an external connection terminal 25b. The lead wiring 25a is a wiring for connecting each metal thin wire 23 and the external connection terminal 25b. The preferable width and interval of the routing wiring 25a are the same as those of the routing wiring 15a.
Examples of a method for forming the lead wiring 25a and the external connection terminal 25b include a method in which a conductive paste is screen-printed on the surface of the base sheet 21 and then heated and cured.

本実施形態におけるXY方向位置受信用電極シート20には、一方の面から入射した光を拡散させて出射させる光拡散層26が形成されている。本実施形態における光拡散層26は、絶縁膜24に直接形成されている。光拡散層26を備えることで、操作面Aにおける照度を均一化することができる。特に、金属細線13,23及び後述の金属細線33の幅を広めにした場合には、光拡散層26を設けることが好ましい。
光拡散層26としては、例えば、少なくとも一方の面に凹凸が形成された透明材料層、光拡散性粒子を含む透明材料層等が挙げられる。透明材料は、透明樹脂でもよいし、ガラスでもよい。
In the XY direction position receiving electrode sheet 20 in the present embodiment, a light diffusion layer 26 that diffuses and emits light incident from one surface is formed. In the present embodiment, the light diffusion layer 26 is formed directly on the insulating film 24. By providing the light diffusion layer 26, the illuminance on the operation surface A can be made uniform. In particular, when the widths of the fine metal wires 13 and 23 and the fine metal wire 33 described later are increased, it is preferable to provide the light diffusion layer 26.
Examples of the light diffusion layer 26 include a transparent material layer having irregularities formed on at least one surface, and a transparent material layer containing light diffusing particles. The transparent material may be a transparent resin or glass.

(Z方向位置検出用電極シート)
Z方向位置受信用電極シート30は、Z方向の位置を検出する際に使用される受信用の電極シートである。
本実施形態におけるZ方向位置受信用電極シート30は、基材シート31と、基材シート31の前面側の面31a(第1面31a)に形成されたパターン状の透明導電膜32と、透明導電膜32の表面に形成されたパターン状の金属細線33と、絶縁膜34とを有する電極シートである。透明導電膜32及び金属細線33は受信用の電極部である。
(Z-position detection electrode sheet)
The Z-direction position receiving electrode sheet 30 is a receiving electrode sheet used when detecting the position in the Z direction.
The Z-direction position receiving electrode sheet 30 in the present embodiment includes a base material sheet 31, a patterned transparent conductive film 32 formed on the front surface 31 a (first surface 31 a) of the base material sheet 31, and transparent This is an electrode sheet having a patterned metal fine wire 33 formed on the surface of the conductive film 32 and an insulating film 34. The transparent conductive film 32 and the fine metal wire 33 are reception electrode portions.

基材シート31としては、基材シート11と同様のものを使用することができる。ただし、基材シート11と同一のものとする必要はない。
本実施形態における透明導電膜32は、図4に示すように、Y方向に沿って形成された幅一定の帯状のY方向電極部32aを複数有する。透明導電膜32の構成成分及び好ましい形状は、透明導電膜12と同様である。
金属細線33としては、金属細線13と同様のものを使用することができる。ただし、本実施形態における金属細線33は、図4に示すように、複数本形成されている。各金属細線33は、Y方向に沿って複数本形成され、且つ、平面視において金属細線23と少なくとも一部が重なるように形成されている。ただし、金属細線33と金属細線23とが重なることは本発明の必須要件ではない。
金属細線33の幅は0.1mm以上2mm以下であることが好ましく、0.2mm以上1mm以下であることがより好ましい。金属細線33の幅が前記下限値以上であれば、断線を防止でき、前記上限値以下であれば、位置検出精度を向上させることができる。
隣接する金属細線33,33同士の間隔は1mm以上5mm以下であることが好ましく、1.5mm以上3mm以下であることがより好ましい。隣接する金属細線33,33同士の間隔が、前記上限値以下であれば、3次元センサ1の位置検出精度を向上させることができる。しかし、隣接する金属細線33,33同士の間隔を前記下限値未満にすることは困難である。
ただし、金属細線33は、XY方向位置受信用電極シート20の金属細線23よりも幅広とされている。金属細線33が金属細線23よりも幅が広いと、金属細線23の位置が少しずれても金属細線33に重なりやすいため、透光性及び感度が高くなる。
絶縁膜34は、基材シート31、透明導電膜32及び金属細線33を被覆する膜である。絶縁膜34としては、絶縁膜34と同様のものを使用することができる。ただし、絶縁膜14と同一のものとする必要はない。
As the base material sheet 31, the thing similar to the base material sheet 11 can be used. However, it is not necessary to be the same as the base material sheet 11.
As shown in FIG. 4, the transparent conductive film 32 in the present embodiment has a plurality of strip-shaped Y-direction electrode portions 32 a having a constant width formed along the Y direction. The constituent components and preferred shape of the transparent conductive film 32 are the same as those of the transparent conductive film 12.
As the metal fine wire 33, the same thing as the metal fine wire 13 can be used. However, a plurality of fine metal wires 33 in the present embodiment are formed as shown in FIG. A plurality of fine metal wires 33 are formed along the Y direction, and are formed so as to at least partially overlap the fine metal wires 23 in plan view. However, the overlapping of the fine metal wires 33 and the fine metal wires 23 is not an essential requirement of the present invention.
The width of the fine metal wire 33 is preferably 0.1 mm or more and 2 mm or less, and more preferably 0.2 mm or more and 1 mm or less. If the width of the thin metal wire 33 is equal to or greater than the lower limit value, disconnection can be prevented, and if the width is equal to or smaller than the upper limit value, position detection accuracy can be improved.
It is preferable that the space | interval of adjacent metal fine wires 33 and 33 is 1 mm or more and 5 mm or less, and it is more preferable that they are 1.5 mm or more and 3 mm or less. If the distance between the adjacent fine metal wires 33 and 33 is equal to or less than the upper limit value, the position detection accuracy of the three-dimensional sensor 1 can be improved. However, it is difficult to make the interval between the adjacent fine metal wires 33 and 33 less than the lower limit value.
However, the fine metal wire 33 is wider than the fine metal wire 23 of the XY direction position receiving electrode sheet 20. When the fine metal wire 33 is wider than the fine metal wire 23, even if the position of the fine metal wire 23 is slightly shifted, it is easy to overlap the fine metal wire 33, so that the translucency and sensitivity are improved.
The insulating film 34 is a film that covers the base sheet 31, the transparent conductive film 32, and the fine metal wires 33. As the insulating film 34, the same thing as the insulating film 34 can be used. However, it is not necessary to be the same as the insulating film 14.

Z方向位置受信用電極シート30は、引き回し配線35aと、外部接続用端子35bとを有する。引き回し配線35aは、各Y方向電極部32aと外部接続用端子35bとを接続するための配線である。引き回し配線35aの好ましい幅や間隔は、上記の引き回し配線15aと同様である。
引き回し配線35a及び外部接続用端子35bの形成方法としては、基材シート31の第1面31aに導電性ペーストをスクリーン印刷した後、加熱して硬化させる方法が挙げられる。
なお、外部接続用端子15b,25b,35bは、互いに重ならないように配置されている。
The Z-direction position receiving electrode sheet 30 includes a routing wire 35a and an external connection terminal 35b. The routing wiring 35a is a wiring for connecting each Y-direction electrode portion 32a and the external connection terminal 35b. The preferred width and interval of the routing wiring 35a are the same as those of the routing wiring 15a.
Examples of a method of forming the lead wiring 35a and the external connection terminal 35b include a method in which a conductive paste is screen-printed on the first surface 31a of the base sheet 31, and then heated and cured.
The external connection terminals 15b, 25b, and 35b are arranged so as not to overlap each other.

(スペーサシート)
スペーサシート40は、XY方向位置受信用電極シート20とZ方向位置受信用電極シート30との間に設けられた圧縮変形可能な易変形体である。
本実施形態におけるスペーサシート40は、弾性層用基材シート41と、弾性層用基材シート41の一方の面に設けられた弾性層42とを備える。本実施形態では、弾性層用基材シート41がZ方向位置受信用電極シート30側に配置され、弾性層42がXY方向位置受信用電極シート20側に配置されている。
(Spacer sheet)
The spacer sheet 40 is an easily deformable body that is provided between the XY direction position receiving electrode sheet 20 and the Z direction position receiving electrode sheet 30 and is compressible.
The spacer sheet 40 in the present embodiment includes an elastic layer base sheet 41 and an elastic layer 42 provided on one surface of the elastic layer base sheet 41. In the present embodiment, the elastic layer base material sheet 41 is disposed on the Z direction position receiving electrode sheet 30 side, and the elastic layer 42 is disposed on the XY direction position receiving electrode sheet 20 side.

弾性層用基材シート41としては、基材シート11と同様のものを使用することができる。ただし、基材シート11と同一のものとする必要はない。
本実施形態では、弾性層用基材シート41が、Z方向位置受信用電極シート30の絶縁膜34に貼合されている。
As the base material sheet 41 for elastic layers, the thing similar to the base material sheet 11 can be used. However, it is not necessary to be the same as the base material sheet 11.
In the present embodiment, the elastic layer base material sheet 41 is bonded to the insulating film 34 of the Z-direction position receiving electrode sheet 30.

弾性層42は、弾性材料からなるシートであって、一方の面に円柱状の弾性スペーサ42aが多数設けられたものである。弾性スペーサ42aは、その天面が基材シート11側に向くように設けられている。
弾性層42は、厚さを1cmとして測定した際のショアA硬度が85以下であることが好ましい。弾性層42のショアA硬度が85以下であれば、その表面が押圧された際に容易に弾性変形可能となる。ただし、軟らかすぎると、弾性変形後の回復が遅くなるため、弾性層42のショアA硬度は10以上であることが好ましい。
3次元センサ1が弾性層42を備えることによって、加飾層60を押圧していないときには、XY方向位置受信用電極シート20とZ方向位置受信用電極シート30とを容易に一定間隔にできる。加飾層60を押圧したときには、弾性層42、特に弾性スペーサ42aを圧縮変形させることができ、XY方向位置受信用電極シート20とZ方向位置受信用電極シート30との距離を容易に縮めることができる。
弾性層42を構成する弾性材料としては、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム、シリコーンゴム等の熱硬化性エラストマー;ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー;あるいはそれらの複合物等などが挙げられる。本発明では、押圧力と押圧力に応じた電極間距離との関係が一貫して変わらないことが重要であるため、ゴム状弾性体は繰り返しの押圧に対する寸法変化が比較的小さい、すなわち、圧縮永久歪が比較的小さいシリコーンゴムが好適である。
The elastic layer 42 is a sheet made of an elastic material, and is provided with a large number of cylindrical elastic spacers 42a on one surface. The elastic spacer 42a is provided so that its top surface faces the base sheet 11 side.
The elastic layer 42 preferably has a Shore A hardness of 85 or less when measured with a thickness of 1 cm. If the Shore A hardness of the elastic layer 42 is 85 or less, the elastic layer 42 can be easily elastically deformed when the surface is pressed. However, if it is too soft, recovery after elastic deformation is delayed, so the Shore A hardness of the elastic layer 42 is preferably 10 or more.
When the three-dimensional sensor 1 includes the elastic layer 42, when the decorative layer 60 is not pressed, the XY direction position receiving electrode sheet 20 and the Z direction position receiving electrode sheet 30 can be easily set at regular intervals. When the decorative layer 60 is pressed, the elastic layer 42, particularly the elastic spacer 42a, can be compressed and deformed, and the distance between the XY direction position receiving electrode sheet 20 and the Z direction position receiving electrode sheet 30 can be easily reduced. Can do.
Examples of the elastic material constituting the elastic layer 42 include thermosetting elastomers such as urethane rubber, isoprene rubber, ethylene propylene rubber, natural rubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene rubber, and silicone rubber; urethane, ester, and styrene Olefin-based, butadiene-based or fluorine-based thermoplastic elastomers; or composites thereof. In the present invention, since it is important that the relationship between the pressing force and the distance between the electrodes according to the pressing force does not change consistently, the rubber-like elastic body has a relatively small dimensional change with repeated pressing, that is, compression. Silicone rubber having a relatively small permanent set is preferred.

弾性スペーサ42aの高さは30μm以上150μm以下であることが好ましく、30μm以上100μm以下であることがより好ましい。弾性スペーサ42aの高さが前記下限値以上であれば、押圧時にXY方向位置受信用電極シート20がより撓みやすくなって充分な変位量を確保でき、前記上限値以下であれば、容易に形成できる。
弾性スペーサ42aは弾性層42の一方の面に規則的に配置され、例えば、60度千鳥状、角千鳥状、並列状、格子状に配列される。
隣接する弾性スペーサ42a,42aのピッチは、0.1mm以上2.0mm以下であることが好ましく、0.1mm以上1.0mm以下であることがより好ましい。隣接する弾性スペーサ42a,42aのピッチが前記下限値以上であれば、加飾層60を押圧したときにXY方向位置受信用電極シート20をより容易に撓ませることができる。
The height of the elastic spacer 42a is preferably 30 μm or more and 150 μm or less, and more preferably 30 μm or more and 100 μm or less. If the height of the elastic spacer 42a is equal to or greater than the lower limit value, the electrode sheet 20 for receiving the XY-direction position can be more easily bent when pressed, and a sufficient amount of displacement can be secured. it can.
The elastic spacers 42a are regularly arranged on one surface of the elastic layer 42, and are arranged in, for example, a 60-degree zigzag pattern, a square zigzag pattern, a parallel pattern, or a lattice pattern.
The pitch between the adjacent elastic spacers 42a and 42a is preferably 0.1 mm or more and 2.0 mm or less, and more preferably 0.1 mm or more and 1.0 mm or less. If the pitch of the adjacent elastic spacers 42a, 42a is equal to or greater than the lower limit value, the XY direction position receiving electrode sheet 20 can be bent more easily when the decorative layer 60 is pressed.

(光源)
光源50としては、液晶表示装置等に使用されるバックライトと同様のものを使用することができ、本実施形態では、導光板51と発光体52とから構成された光源が使用される。
(light source)
As the light source 50, a light source similar to a backlight used in a liquid crystal display device or the like can be used. In the present embodiment, a light source including a light guide plate 51 and a light emitter 52 is used.

導光板51は、透明材料からなる矩形状の板であり、Z方向位置受信用電極シート30の背面側に設けられている。また、導光板51は、基材シート31に貼合されて、Z方向位置受信用電極シート30を支持する支持部材としても機能する。
透明材料としては、透明プラスチック、ガラスを使用することができる。透明プラスチックとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース、環状ポリオレフィン、アクリル樹脂等を使用することができる。これらの中でも、光学特性に優れることから、ポリカーボネート、アクリル樹脂又は環状ポリオレフィンが好ましい。
The light guide plate 51 is a rectangular plate made of a transparent material, and is provided on the back side of the Z-direction position receiving electrode sheet 30. In addition, the light guide plate 51 is bonded to the base sheet 31 and also functions as a support member that supports the Z-direction position receiving electrode sheet 30.
As the transparent material, transparent plastic and glass can be used. As the transparent plastic, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, triacetyl cellulose, cyclic polyolefin, acrylic resin and the like can be used. Among these, polycarbonate, acrylic resin, or cyclic polyolefin is preferable because of excellent optical characteristics.

発光体52は、導光板51の一側面51aの近傍に設けられ、導光板51の側面51aに向けて光を照射するものである。発光体52としては、例えば、発光ダイオード、冷陰極管等を使用することができる。   The light emitter 52 is provided in the vicinity of one side surface 51 a of the light guide plate 51, and emits light toward the side surface 51 a of the light guide plate 51. As the light emitter 52, for example, a light emitting diode, a cold cathode tube, or the like can be used.

(加飾層)
加飾層60は、その厚さ方向に光を透過させる透光部61と、光を遮る遮光部62とを有する。透光部61に図柄又は文字が形成されるように、遮光部62が形成されている。
本実施形態における加飾層60は、透明シート63と、透明シート63の背面側に設けられた遮光層64とを備える。遮光層64の形成によって遮光部62が形成される。
透明シート63を構成する材料としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、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等が挙げられる。
遮光層64は、印刷層でもよいし、着色シートでもよい。本実施形態において、遮光層64は、XY方向位置受信用電極シート20の光拡散層26に貼合されている。遮光層64の形成パターンは、3次元センサ1の用途に応じて決められる。
(Decoration layer)
The decorative layer 60 includes a light transmitting portion 61 that transmits light in the thickness direction and a light shielding portion 62 that blocks light. A light shielding part 62 is formed so that symbols or characters are formed on the light transmitting part 61.
The decorative layer 60 in the present embodiment includes a transparent sheet 63 and a light shielding layer 64 provided on the back side of the transparent sheet 63. The light shielding part 62 is formed by forming the light shielding layer 64.
Examples of the material constituting the transparent sheet 63 include polycarbonate, acrylic resin, ABS resin, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate.
The light shielding layer 64 may be a printed layer or a colored sheet. In the present embodiment, the light shielding layer 64 is bonded to the light diffusion layer 26 of the XY direction position receiving electrode sheet 20. The formation pattern of the light shielding layer 64 is determined according to the use of the three-dimensional sensor 1.

(接着層)
本実施形態においては、接着層74によって送信用電極シート10の絶縁膜14とXY方向位置受信用電極シート20の基材シート21とが接着されている。
接着層73によって送信用電極シート10の基材シート11とスペーサシート40の弾性層42とが接着されている。
接着層72によってスペーサシート40の弾性層用基材シート41とZ方向位置受信用電極シート30の絶縁膜34とが接着されている。
接着層71によってZ方向位置受信用電極シート30の基材シート31と導光板51とが接着されている。
接着層75によって光拡散層26と加飾層60とが接着されている。
(Adhesive layer)
In the present embodiment, the insulating film 14 of the transmitting electrode sheet 10 and the base material sheet 21 of the XY direction position receiving electrode sheet 20 are bonded by the adhesive layer 74.
The base material sheet 11 of the transmission electrode sheet 10 and the elastic layer 42 of the spacer sheet 40 are adhered by the adhesive layer 73.
The adhesive layer 72 bonds the elastic layer base material sheet 41 of the spacer sheet 40 and the insulating film 34 of the Z-direction position receiving electrode sheet 30.
The base material sheet 31 and the light guide plate 51 of the Z-direction position receiving electrode sheet 30 are bonded to each other by the adhesive layer 71.
The light diffusion layer 26 and the decorative layer 60 are bonded by the adhesive layer 75.

接着層71,72,73,74,75は、接着剤を用いて形成されたものでもよいし、粘着剤層を備える両面テープを用いて形成されたものでもよい。接着剤又は粘着剤としては特に制限されず、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体等を用いることができる。また、接着層71,72,73,74,75はホットメルト系接着剤であってもよい。
接着層73においては、スペーサシート40の弾性層42と同種の材料により形成されたものでもよい。柔らかい弾性層42は粘着性を有するから、弾性層42と接着層73とが同種の材料であると、強固に接着できる。
The adhesive layers 71, 72, 73, 74, and 75 may be formed using an adhesive, or may be formed using a double-sided tape including an adhesive layer. It does not restrict | limit especially as an adhesive agent or an adhesive, For example, an acrylic resin, a urethane resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer etc. can be used. Further, the adhesive layers 71, 72, 73, 74, 75 may be hot melt adhesives.
The adhesive layer 73 may be formed of the same material as the elastic layer 42 of the spacer sheet 40. Since the soft elastic layer 42 is sticky, if the elastic layer 42 and the adhesive layer 73 are of the same material, they can be firmly bonded.

(基板)
本実施形態において、3次元センサ1が設置される基板80は、支持部材81と、支持部材81の一方の面に形成されたシールド層82とを備える。シールド層82に導光板51が接着されている。
支持部材81としては、例えば、紙エポキシ基板、ガラスエポキシ基板、紙フェノール基板等が挙げられる。
シールド層82は、金属層であり、例えば、銅、アルミニウム、銀等から構成される。シールド層はパターンを有するものではない。また、シールド層82は、光反射性を有することが好ましいが、光反射性を有さなくてもよい。
支持部材81及びシールド層82を備える基板80として、プリント基板を用いることができる。
(substrate)
In the present embodiment, the substrate 80 on which the three-dimensional sensor 1 is installed includes a support member 81 and a shield layer 82 formed on one surface of the support member 81. The light guide plate 51 is bonded to the shield layer 82.
Examples of the support member 81 include a paper epoxy substrate, a glass epoxy substrate, a paper phenol substrate, and the like.
The shield layer 82 is a metal layer and is made of, for example, copper, aluminum, silver, or the like. The shield layer does not have a pattern. Moreover, although it is preferable that the shield layer 82 has light reflectivity, it does not need to have light reflectivity.
A printed circuit board can be used as the substrate 80 including the support member 81 and the shield layer 82.

(3次元センサの製造方法)
上記3次元センサ1の製造方法としては特に制限されず、例えば、送信用電極シート作製工程とXY方向位置受信用電極シート作製工程とZ方向位置受信用電極シート作製工程とスペーサシート作製工程と加飾層作製工程と接合工程と発光体設置工程と基板設置工程とを有する方法が挙げられる。
以下、各工程の一例について説明する。
(Method for manufacturing a three-dimensional sensor)
The manufacturing method of the three-dimensional sensor 1 is not particularly limited, and includes, for example, a transmitting electrode sheet manufacturing process, an XY direction position receiving electrode sheet manufacturing process, a Z direction position receiving electrode sheet manufacturing process, a spacer sheet manufacturing process, and an additional process. The method which has a decoration layer preparation process, a joining process, a light-emitting body installation process, and a board | substrate installation process is mentioned.
Hereinafter, an example of each process will be described.

[送信用電極シート作製工程]
送信用電極シート作製工程では、基材シート11の第1面11aに透明導電膜12と金属細線13と引き回し配線15aと外部接続用端子15bとを形成し、これらの上に絶縁膜14を形成することにより、送信用電極シート10を得る。
具体的には、基材シート11の第1面11aの少なくとも一部に、透明導電膜を形成する。透明導電膜の形成方法としては、各種コーター(例えばバーコーター等)を用いた塗工法、各種印刷機(例えばグラビア印刷機等)を用いた印刷法のいずれであってもよい。透明導電膜のパターニング方法としては、例えば、フォトリソグラフィ等のウェットエッチング、レーザ又はプラズマを用いたドライエッチング等が挙げられる。前記透明導電膜は、パターンを有するものでもよいし、パターンのないものでもよい。
次いで、前記透明導電膜の表面に金属細線13を形成する。
金属細線13の形成方法としては、金属粒子を含むインクを印刷する方法、金属箔又は金属蒸着膜をパターニングする方法等が挙げられる。印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等が挙げられる。金属箔又は金属蒸着膜のパターニング方法としては、例えば、フォトリソグラフィ等のウェットエッチング、レーザ又はプラズマを用いたドライエッチング等が挙げられる。
金属細線13の可撓性を向上させる点では、金属粒子を含むインクを印刷する方法のなかでも、銀ペーストを印刷する方法が好ましい。また、金属細線13の可撓性を向上させる点では、金属箔又は金属蒸着膜をパターニングする方法も好ましい。金属細線又は金属蒸着膜は薄膜化しやすいため、可撓性を向上させやすい。
また、基材シート11の第1面11aに、金属細線13の形成方法と同様の方法により引き回し配線15aを形成する。金属細線13の形成と引き回し配線15aの形成は同時であってもよい。
次いで、引き回し配線15aの端部に導電性ペーストをスクリーン印刷した後、硬化させて、外部接続用端子15bを形成する。
次いで、基材シート11、透明導電膜12、金属細線13、引き回し配線15a及び外部接続用端子15bを覆うように絶縁膜14を形成して、送信用電極シート10を得る。
絶縁膜14の形成方法としては、スクリーン印刷、インクジェット印刷等の各種印刷方法を適用することができる。
得られた送信用電極シート10は、必要に応じて所定の形状になるように周縁をトリミングしてもよい。
[Transmission electrode sheet manufacturing process]
In the transmission electrode sheet manufacturing process, the transparent conductive film 12, the metal fine wires 13, the lead wires 15a, and the external connection terminals 15b are formed on the first surface 11a of the base sheet 11, and the insulating film 14 is formed thereon. Thus, the transmission electrode sheet 10 is obtained.
Specifically, a transparent conductive film is formed on at least a part of the first surface 11 a of the base sheet 11. As a method for forming the transparent conductive film, any of a coating method using various coaters (for example, a bar coater) and a printing method using various printing machines (for example, a gravure printer) may be used. Examples of the method for patterning the transparent conductive film include wet etching such as photolithography, dry etching using laser or plasma, and the like. The transparent conductive film may have a pattern or may have no pattern.
Next, a thin metal wire 13 is formed on the surface of the transparent conductive film.
Examples of the method for forming the fine metal wires 13 include a method of printing ink containing metal particles, a method of patterning a metal foil or a metal vapor deposition film, and the like. Examples of the printing method include screen printing, gravure printing, offset printing, inkjet printing, and the like. Examples of the method for patterning the metal foil or the metal vapor deposition film include wet etching such as photolithography, dry etching using laser or plasma, and the like.
In terms of improving the flexibility of the fine metal wires 13, the method of printing a silver paste is preferable among the methods of printing ink containing metal particles. Moreover, the method of patterning a metal foil or a metal vapor deposition film is also preferable in terms of improving the flexibility of the fine metal wires 13. Since a thin metal wire or a metal vapor deposition film is easily thinned, flexibility is easily improved.
Further, the lead wiring 15 a is formed on the first surface 11 a of the base sheet 11 by the same method as the method of forming the fine metal wires 13. The formation of the fine metal wire 13 and the formation of the lead wiring 15a may be performed simultaneously.
Next, a conductive paste is screen-printed on the end portion of the lead wiring 15a and then cured to form the external connection terminal 15b.
Next, the insulating film 14 is formed so as to cover the base sheet 11, the transparent conductive film 12, the fine metal wires 13, the routing wires 15 a, and the external connection terminals 15 b, thereby obtaining the transmission electrode sheet 10.
As a method for forming the insulating film 14, various printing methods such as screen printing and inkjet printing can be applied.
The obtained transmission electrode sheet 10 may be trimmed at the periphery so as to have a predetermined shape as necessary.

[XY方向位置受信用電極シート作製工程]
XY方向位置受信用電極シート作製工程では、基材シート21の第1面21aに金属細線23と引き回し配線25aと外部接続用端子25bとを形成し、これらを覆うように絶縁膜24を形成し、絶縁膜24の表面に光拡散層26を形成することにより、XY方向位置受信用電極シート20を得る。
XY方向位置受信用電極シート20における金属細線23の形成方法は、送信用電極シート10における金属細線13の形成方法と同様である。
XY方向位置受信用電極シート20における引き回し配線25a及び外部接続用端子25bの形成方法は、送信用電極シート10における引き回し配線15a及び外部接続用端子15bの形成方法と同様である。
XY方向位置受信用電極シート20における絶縁膜24の形成方法は、送信用電極シート10の絶縁膜14の形成方法と同様である。
得られたXY方向位置受信用電極シート20は、必要に応じて所定の形状になるように周縁をトリミングしてもよい。
[XY-direction position receiving electrode sheet manufacturing process]
In the XY direction position receiving electrode sheet manufacturing step, the metal thin wire 23, the lead wiring 25a, and the external connection terminal 25b are formed on the first surface 21a of the base sheet 21, and the insulating film 24 is formed so as to cover them. By forming the light diffusion layer 26 on the surface of the insulating film 24, the XY direction position receiving electrode sheet 20 is obtained.
The forming method of the fine metal wires 23 in the XY direction position receiving electrode sheet 20 is the same as the forming method of the fine metal wires 13 in the transmitting electrode sheet 10.
The formation method of the routing wiring 25a and the external connection terminal 25b in the XY direction position receiving electrode sheet 20 is the same as the formation method of the routing wiring 15a and the external connection terminal 15b in the transmission electrode sheet 10.
The forming method of the insulating film 24 in the XY direction position receiving electrode sheet 20 is the same as the forming method of the insulating film 14 of the transmitting electrode sheet 10.
The obtained XY direction position receiving electrode sheet 20 may be trimmed at the periphery so as to have a predetermined shape as necessary.

[Z方向位置受信用電極シート作製工程]
Z方向位置受信用電極シート作製工程では、基材シート31の第1面31aに透明導電膜32と金属細線33と引き回し配線35aと外部接続用端子35bとを形成し、これらの上に絶縁膜34を形成することにより、Z方向位置受信用電極シート30を得る。
Z方向位置受信用電極シート30における透明導電膜32の形成方法は、送信用電極シート10における透明導電膜12の形成方法と同様である。
Z方向位置受信用電極シート30における金属細線33の形成方法は、送信用電極シート10における金属細線13の形成方法と同様である。
Z方向位置受信用電極シート30における引き回し配線35a及び外部接続用端子35bの形成方法は、送信用電極シート10における引き回し配線15a及び外部接続用端子15bの形成方法と同様である。
Z方向位置受信用電極シート30における絶縁膜34の形成方法は、送信用電極シート10の絶縁膜14の形成方法と同様である。
得られたZ方向位置受信用電極シート30は、必要に応じて所定の形状になるように周縁をトリミングしてもよい。
[Z-direction position receiving electrode sheet manufacturing process]
In the Z-direction position receiving electrode sheet manufacturing step, the transparent conductive film 32, the fine metal wire 33, the lead wiring 35a, and the external connection terminal 35b are formed on the first surface 31a of the base sheet 31, and the insulating film is formed thereon. By forming 34, the Z-direction position receiving electrode sheet 30 is obtained.
The method for forming the transparent conductive film 32 in the Z-direction position receiving electrode sheet 30 is the same as the method for forming the transparent conductive film 12 in the transmitting electrode sheet 10.
The method of forming the fine metal wires 33 in the Z-direction position receiving electrode sheet 30 is the same as the method of forming the fine metal wires 13 in the transmitting electrode sheet 10.
The formation method of the routing wiring 35a and the external connection terminal 35b in the Z-direction position receiving electrode sheet 30 is the same as the formation method of the routing wiring 15a and the external connection terminal 15b in the transmission electrode sheet 10.
The method of forming the insulating film 34 in the Z-direction position receiving electrode sheet 30 is the same as the method of forming the insulating film 14 of the transmitting electrode sheet 10.
The obtained Z-direction position receiving electrode sheet 30 may be trimmed at its periphery so as to have a predetermined shape as necessary.

[スペーサシート作製工程]
スペーサシート作製工程は、弾性層42を作製する弾性層作製工程と、該弾性層42を弾性層用基材シート41に貼合する貼合工程とを有する。
弾性層作製工程では、金型を使用し、弾性材料を成形して、シートの一方の面に円柱状の弾性スペーサ42aを多数設けた弾性層42を作製する。弾性層42を作製するための弾性材料の成形方法としては、プレス成形法、射出成形法、スクリーン印刷法、注型成形法等を適用することができる。
貼合工程では、弾性層42と弾性層用基材シート41とを、接着剤を用いて接着してもよいし、熱溶着してもよい。また、金型内に弾性層用基材シート41を予め配置させておき、弾性材料を成形して弾性層42を形成すると同時に、その弾性層42を弾性層用基材シート41に貼合してもよい。
[Spacer sheet production process]
The spacer sheet production process includes an elastic layer production process for producing the elastic layer 42 and a bonding process for bonding the elastic layer 42 to the elastic layer base material sheet 41.
In the elastic layer manufacturing step, a mold is used to mold an elastic material, and the elastic layer 42 having a large number of cylindrical elastic spacers 42a provided on one surface of the sheet is manufactured. As a molding method of the elastic material for producing the elastic layer 42, a press molding method, an injection molding method, a screen printing method, a cast molding method, or the like can be applied.
In the bonding step, the elastic layer 42 and the elastic layer base material sheet 41 may be bonded using an adhesive or may be heat-welded. Further, the elastic layer base sheet 41 is placed in advance in the mold, and an elastic material is formed to form the elastic layer 42. At the same time, the elastic layer 42 is bonded to the elastic layer base sheet 41. May be.

[加飾層作製工程]
加飾層作製工程では、透明シート63の一方の面に遮光層64を形成して加飾層60を形成する。
遮光層64の形成方法としては、例えば、透明シート63の一方の面に、着色剤等の遮光材料を含むインクを印刷する方法、遮光材料を含む着色シートを遮光層64のパターンに打ち抜いた後、透明シートに貼合する方法等が挙げられる。
[Decoration layer production process]
In the decoration layer manufacturing process, the light shielding layer 64 is formed on one surface of the transparent sheet 63 to form the decoration layer 60.
As a method for forming the light shielding layer 64, for example, a method of printing an ink containing a light shielding material such as a colorant on one surface of the transparent sheet 63, or after punching a colored sheet containing a light shielding material into a pattern of the light shielding layer 64 And a method of bonding to a transparent sheet.

[接合工程]
接合工程では、接着層74を設けて送信用電極シート10の絶縁膜14とXY方向位置受信用電極シート20の基材シート21とを接着する。
また、接着層73を設けて送信用電極シート10の基材シート11とスペーサシート40の弾性層42とを接着する。
また、接着層72を設けてスペーサシート40の弾性層用基材シート41とZ方向位置受信用電極シート30の絶縁膜34とを接着する。
また、接着層71を設けてZ方向位置受信用電極シート30の基材シート31と導光板51とを接着する。
また、接着層75を設けて光拡散層26と加飾層60とを接着する。
最終的に、加飾層60とXY方向位置受信用電極シート20と送信用電極シート10とスペーサシート40とZ方向位置受信用電極シート30と導光板51とからなる積層体を得ることができれば、接着の順序には特に制限はない。
接着方法としては、粘着剤層を備える両面テープを用いる方法、接着剤を用いる方法が挙げられる。
ただし、送信用電極シート10とスペーサシート40との接着においては、スペーサシート40の弾性層42の表面に易接着処理を施し、易接着処理を施した面に送信用電極シート10を圧着する方法を適用することができる。易接着処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理等が挙げられる。
[Jointing process]
In the bonding step, an adhesive layer 74 is provided to bond the insulating film 14 of the transmission electrode sheet 10 and the base material sheet 21 of the XY direction position reception electrode sheet 20.
Further, the adhesive layer 73 is provided to adhere the base material sheet 11 of the transmission electrode sheet 10 and the elastic layer 42 of the spacer sheet 40.
Further, the adhesive layer 72 is provided to adhere the elastic layer base material sheet 41 of the spacer sheet 40 and the insulating film 34 of the Z-direction position receiving electrode sheet 30.
Further, an adhesive layer 71 is provided to adhere the base sheet 31 and the light guide plate 51 of the Z-direction position receiving electrode sheet 30.
Further, an adhesive layer 75 is provided to adhere the light diffusion layer 26 and the decorative layer 60.
If the laminated body which consists of the decoration layer 60, the XY direction position receiving electrode sheet 20, the transmitting electrode sheet 10, the spacer sheet 40, the Z direction position receiving electrode sheet 30, and the light guide plate 51 can be finally obtained. The order of bonding is not particularly limited.
Examples of the bonding method include a method using a double-sided tape including a pressure-sensitive adhesive layer and a method using an adhesive.
However, in the adhesion between the transmission electrode sheet 10 and the spacer sheet 40, a method of subjecting the surface of the elastic layer 42 of the spacer sheet 40 to an easy adhesion process and press-bonding the transmission electrode sheet 10 to the surface subjected to the easy adhesion process. Can be applied. Examples of the easy adhesion treatment include corona treatment and plasma treatment.

[発光体設置工程]
発光体設置工程では、導光板51の一側面51aの近傍に発光体52を設置する工程である。発光体52は公知の取り付け用部材を用いて取り付ければよい。
[Light emitter installation process]
In the light emitter installation step, the light emitter 52 is installed in the vicinity of one side surface 51 a of the light guide plate 51. The light emitter 52 may be attached using a known attachment member.

[基板設置工程]
基板設置工程では、導光板51の背面に基板80を設置する工程である。具体的には、導光板51の背面にシールド層82を接触させ、接着剤等により貼り付けることにより、基板80を設置する。
[Board installation process]
In the substrate installation process, the substrate 80 is installed on the back surface of the light guide plate 51. Specifically, the substrate 80 is installed by bringing the shield layer 82 into contact with the back surface of the light guide plate 51 and attaching it with an adhesive or the like.

(作用効果)
上記3次元センサ1においては、XYZ方向の位置を検出するための電極部が、透明導電膜12,32と、遮光箇所が少ない金属細線13,23,33とから形成されているため、光透過性が高く、光源50からの光を透光部から充分な照度で出射させることができる。
操作面Aに接触させた指のXY方向の位置を検出する際には、XY方向位置受信用電極シート20の金属細線23と送信用電極シート10の透明導電膜12及び金属細線13とが使用される。具体的には、操作面Aに指が接触した際の静電容量変化を、金属細線23と透明導電膜12と金属細線13を用いて測定して、XY方向における指接触の位置を検出する。
電極部が、電気抵抗がやや大きい透明導電膜のみでは、検出感度が低くなる傾向にある。特に引き回し配線15aから離れる程、感度が低下する傾向にある。しかし、上記3次元センサ1では、電気抵抗が小さい金属細線13,23を使用しているため、指の接触による静電容量変化を高感度で検出することができる。したがって、3次元センサ1では、XY方向位置検出の感度が高くなる。
操作面Aを指で押圧したときのZ方向の位置を検出する際には、対向する電極部の面積が広い程、押圧時の静電容量変化を検知しやすく感度が向上する傾向にある。そのため、対向面積が小さい金属細線のみの電極部ではZ方向位置検出の感度が低くなる傾向にある。しかし、上記3次元センサ1では、送信用電極シート10に膜状である程度の面積を有する透明導電膜12を用いているため、Z方向位置受信用電極シート30の電極部(透明導電膜32及び金属細線33)との対向面積が大きい。したがって、3次元センサ1では、Z方向位置の検出感度が高くなる。特に、本実施形態では、送信用電極シート10の金属細線13が網目状とされ、Z方向位置受信用電極シート30にも透明導電膜32が形成されているため、より対向面積が大きく、感度がより高くなる。
さらに、上記3次元センサ1では、XY方向位置受信用電極シート20とZ方向位置受信用電極シート30との間に配置されているものがスペーサシート40と接着層72,73,74のみであり、導光板等の厚い部材は配置されない。そのため、XY方向位置受信用電極シート20とZ方向位置受信用電極シート30との距離が近くなり、Z方向位置検出の精度をより向上させることができる。
(Function and effect)
In the three-dimensional sensor 1, the electrode portion for detecting the position in the XYZ directions is formed of the transparent conductive films 12 and 32 and the thin metal wires 13, 23 and 33 with few light-shielding portions. The light from the light source 50 can be emitted from the translucent part with sufficient illuminance.
When detecting the position of the finger in contact with the operation surface A in the XY direction, the metal thin wire 23 of the XY direction position receiving electrode sheet 20, the transparent conductive film 12 and the metal thin wire 13 of the transmitting electrode sheet 10 are used. Is done. Specifically, the capacitance change when the finger contacts the operation surface A is measured using the thin metal wire 23, the transparent conductive film 12, and the thin metal wire 13, and the position of the finger contact in the XY direction is detected. .
If the electrode part is only a transparent conductive film having a slightly large electrical resistance, the detection sensitivity tends to be low. In particular, the sensitivity tends to decrease as the distance from the routing wire 15a increases. However, since the three-dimensional sensor 1 uses the thin metal wires 13 and 23 having a small electric resistance, it is possible to detect a change in capacitance due to a finger contact with high sensitivity. Therefore, in the three-dimensional sensor 1, the sensitivity of detecting the position in the XY direction is increased.
When detecting the position in the Z direction when the operation surface A is pressed with a finger, the larger the area of the opposing electrode portion, the easier it is to detect a change in capacitance at the time of pressing, and the sensitivity tends to improve. Therefore, the sensitivity of Z-direction position detection tends to be low in an electrode portion having only a thin metal wire with a small facing area. However, in the three-dimensional sensor 1, since the transparent conductive film 12 having a film shape and a certain area is used for the transmission electrode sheet 10, the electrode portion of the Z-direction position reception electrode sheet 30 (transparent conductive film 32 and The area facing the fine metal wire 33) is large. Therefore, in the three-dimensional sensor 1, the detection sensitivity of the Z direction position is increased. In particular, in the present embodiment, the fine metal wires 13 of the transmission electrode sheet 10 have a mesh shape, and the transparent conductive film 32 is also formed on the Z-direction position reception electrode sheet 30. Becomes higher.
Further, in the three-dimensional sensor 1, only the spacer sheet 40 and the adhesive layers 72, 73, and 74 are disposed between the XY direction position receiving electrode sheet 20 and the Z direction position receiving electrode sheet 30. A thick member such as a light guide plate is not disposed. For this reason, the distance between the XY direction position receiving electrode sheet 20 and the Z direction position receiving electrode sheet 30 is reduced, and the accuracy of Z direction position detection can be further improved.

(他の実施形態)
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
送信用電極シートの金属細線は網目状に形成されている必要はなく、例えば、X方向に沿って直線状に形成されてもよい。X方向に沿って直線状に形成される場合には、図5に示すように、X方向を長手方向とした矩形状の透明導電膜12の表面にて、透明導電膜12の短手方向の中央に金属細線13が形成されてもよい。又は、図6に示すように、X方向を長手方向とした矩形状の透明導電膜12の表面にて、透明導電膜12の長辺に沿って金属細線13が形成されてもよい。
送信用電極シートにおいては、透明導電膜の表面に金属細線が形成されている必要はなく、金属細線を覆うように透明導電膜が形成されてもよい。その場合、金属細線を形成した後に、スクリーン印刷等によって透明導電膜を形成すればよい。
XY方向位置受信用電極シートの金属細線は、直線状に形成されている必要はなく、例えば、ジグザグ状、波線状等であってもよい。金属細線を形成しやすい点では、直線状が好ましい。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited to the said embodiment.
The fine metal wires of the transmission electrode sheet need not be formed in a mesh shape, and may be formed in a straight line along the X direction, for example. In the case of being formed linearly along the X direction, as shown in FIG. 5, on the surface of the rectangular transparent conductive film 12 with the X direction as the longitudinal direction, A fine metal wire 13 may be formed at the center. Alternatively, as shown in FIG. 6, the fine metal wires 13 may be formed along the long sides of the transparent conductive film 12 on the surface of the rectangular transparent conductive film 12 with the X direction as the longitudinal direction.
In the transmission electrode sheet, it is not necessary that the fine metal wire is formed on the surface of the transparent conductive film, and the transparent conductive film may be formed so as to cover the fine metal wire. In that case, after forming the fine metal wire, the transparent conductive film may be formed by screen printing or the like.
The thin metal wire of the XY direction position receiving electrode sheet does not need to be formed in a straight line, and may be, for example, a zigzag shape, a wavy line shape, or the like. From the viewpoint of easily forming a fine metal wire, a linear shape is preferable.

Z方向位置受信用電極シートの金属細線は、Y方向に沿って直線状に形成されている必要はなく、網目状に形成されてもよいし、例えば、ジグザグ状、波線状等であってもよい。金属細線を形成しやすい点では、直線状が好ましい。
また、Z方向位置受信用電極シートの金属細線は、平面視においてXY方向位置受信用電極シートの金属細線と重ならず、ずれていてもよい。ただし、高透光性及び高感度にする点では、Z方向位置受信用電極シートの金属細線は、平面視においてXY方向位置受信用電極シートの金属細線と重なっていることが好ましい。
また、Z方向位置受信用電極シートは、金属細線が形成されず、透明導電膜のみ形成されてもよいし、透明導電膜が形成されず、金属細線のみ形成されてもよい。
Z方向位置受信用電極シートは、送信用電極シートよりも前面側に設けてもよい。しかし、XY方向位置検出感度を高くするためには、Z方向位置受信用電極シートを送信用電極シートよりも背面側に設けて、XY方向位置受信用電極シートを送信用電極シートよりも前面側に配置することが好ましい。
The thin metal wire of the Z-direction position receiving electrode sheet does not need to be formed in a straight line along the Y direction, and may be formed in a mesh shape, for example, a zigzag shape, a wavy line shape, or the like. Good. From the viewpoint of easily forming a fine metal wire, a linear shape is preferable.
Further, the fine metal wires of the Z direction position receiving electrode sheet do not overlap with the fine metal wires of the XY direction position receiving electrode sheet in plan view, and may be shifted. However, in terms of high translucency and high sensitivity, it is preferable that the fine metal wires of the Z-direction position receiving electrode sheet overlap with the fine metal wires of the XY-direction position receiving electrode sheet in plan view.
In addition, the Z-direction position receiving electrode sheet may be formed with only a transparent conductive film without forming a fine metal wire, or may be formed with only a fine metal wire without forming a transparent conductive film.
The Z-direction position receiving electrode sheet may be provided on the front side of the transmitting electrode sheet. However, in order to increase the XY direction position detection sensitivity, the Z direction position receiving electrode sheet is provided on the back side of the transmitting electrode sheet, and the XY direction position receiving electrode sheet is on the front side of the transmitting electrode sheet. It is preferable to arrange in.

スペーサシートの弾性スペーサは、円柱状、すなわち天面が円形の柱状でなくてもよく、例えば、天面が楕円形又は多角形(例えば三角形、四角形)の柱状でもよいし、円錐状、角錐状、格子状等でもよい。
スペーサシートは、弾性層用基材シートを有さなくてもよい。また、圧縮変形しやすいものであれば、弾性層が弾性スペーサを有さなくてもよく、厚さ一定の層でもよい。
The elastic spacer of the spacer sheet may not be a columnar shape, that is, a columnar shape whose top surface is circular, for example, the top surface may be an elliptical or polygonal (for example, triangular, quadrangular) columnar shape, conical shape, or pyramid shape. Or a lattice shape.
The spacer sheet may not have the elastic layer base material sheet. Moreover, as long as it is easy to compressively deform, the elastic layer may not have an elastic spacer, and may be a layer having a constant thickness.

光源50は、導光板を用いずに、発光ダイオード又は冷陰極管の発光体のみを使用してもよい。その場合、Z方向位置受信用電極シートの背面近傍に、少なくとも1個の発光体を直接配置する。発光体を複数使用する場合には、3次元センサの操作面の照度が均一になるように各発光体を設置することが好ましい。   The light source 50 may use only a light emitting diode or a cold cathode tube light emitter without using a light guide plate. In that case, at least one light emitter is directly disposed in the vicinity of the back surface of the Z-direction position receiving electrode sheet. When using a plurality of light emitters, it is preferable to install each light emitter so that the illuminance on the operation surface of the three-dimensional sensor is uniform.

本発明の3次元センサにおいて、光拡散層は絶縁膜に直接形成される必要はなく、絶縁膜に、別途形成した光拡散層を積層してもよい。例えば、光拡散層を備える光拡散性フィルムを絶縁膜に貼り付けてもよい。また、本発明の3次元センサにおいては、光拡散層を備えていなくてもよい。
操作面の全面を照光させる場合には、本発明の3次元センサは、加飾層を備えていなくてもよい。
In the three-dimensional sensor of the present invention, the light diffusion layer need not be formed directly on the insulating film, and a separately formed light diffusion layer may be laminated on the insulating film. For example, a light diffusing film including a light diffusing layer may be attached to the insulating film. In the three-dimensional sensor of the present invention, the light diffusion layer may not be provided.
In the case of illuminating the entire operation surface, the three-dimensional sensor of the present invention may not include a decoration layer.

1 3次元センサ
10 送信用電極シート
11 基材シート
12 透明導電膜
12a X方向電極部
13 金属細線
14 絶縁膜
15a,25a,35a 引き回し配線
15b,25b,35b 外部接続用端子
20 XY方向位置受信用電極シート
21 基材シート
23 金属細線
24 絶縁膜
30 Z方向位置受信用電極シート
31 基材シート
32 透明導電膜
32a Y方向電極部
33 金属細線
34 絶縁膜
40 スペーサシート
41 弾性層用基材シート
42 弾性層
42a 弾性スペーサ
50 光源
51 導光板
52 発光体
60 加飾層
61 透光部
62 遮光部
63 透明シート
64 遮光層
71,72,73,74,75 接着層
A 操作面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-dimensional sensor 10 Transmission electrode sheet 11 Base material sheet 12 Transparent conductive film 12a X direction electrode part 13 Metal thin wire 14 Insulating film 15a, 25a, 35a Lead wiring 15b, 25b, 35b Terminal for external connection 20 For receiving position in XY direction Electrode sheet 21 Substrate sheet 23 Metal thin wire 24 Insulating film 30 Z-direction position receiving electrode sheet 31 Substrate sheet 32 Transparent conductive film 32a Y-direction electrode portion 33 Metal thin wire 34 Insulating film 40 Spacer sheet 41 Elastic layer base material sheet 42 Elastic layer 42a Elastic spacer 50 Light source 51 Light guide plate 52 Light emitter 60 Decorating layer 61 Light transmitting part 62 Light shielding part 63 Transparent sheet 64 Light shielding layers 71, 72, 73, 74, 75 Adhesive layer A Operation surface

Claims (5)

送信用電極シートと、XY方向位置受信用電極シート、Z方向位置受信用電極シート、及び、前記送信用電極シートと前記Z方向位置受信用電極シートとの間に設けられた圧縮変形可能なスペーサシートとを備え、
前記送信用電極シートは、前記XY方向位置受信用電極シートと前記Z方向位置受信用電極シートとの間に設けられた電極部を有し
前記送信用電極シートが有する前記電極部は、基材シートと、前記基材シートの表面に形成された透明導電膜と、前記透明導電膜の表面に形成された幅1μm以上200μm以下の複数の金属細線からな
前記XY方向位置受信用電極シートは、幅0.03mm以上2mm以下の金属細線からなる電極部を有し、
前記Z方向位置受信用電極シートは、透明導電膜及び幅0.1mm以上2mm以下の金属細線の少なくとも一方からなる電極部を有する、静電容量式3次元センサ。
Transmitting electrode sheet, XY direction position receiving electrode sheet, Z direction position receiving electrode sheet, and a compressible deformable spacer provided between the transmitting electrode sheet and the Z direction position receiving electrode sheet With seats,
The transmitting electrode sheet has an electrode portion provided between the XY direction position receiving electrode sheet and the Z direction position receiving electrode sheet,
The electrode portion of the electrode sheet for transmission includes a base sheet, a transparent conductive film formed on the surface of the base sheet, and a plurality of widths of 1 μm to 200 μm formed on the surface of the transparent conductive film . the thin metal wires and Tona is,
The XY direction position receiving electrode sheet has an electrode portion made of a fine metal wire having a width of 0.03 mm or more and 2 mm or less,
The Z-direction position receiving electrode sheet is a capacitive three-dimensional sensor having an electrode portion made of at least one of a transparent conductive film and a thin metal wire having a width of 0.1 mm to 2 mm .
前記XY方向位置受信用電極シートの金属細線及び前記Z方向位置受信用電極シートの金属細線は、少なくとも一部が平面視において重なっている、請求項1に記載の静電容量式3次元センサ。   2. The capacitive three-dimensional sensor according to claim 1, wherein at least a part of the thin metal wire of the XY direction position receiving electrode sheet and the thin metal wire of the Z direction position receiving electrode sheet overlap in plan view. 前記送信用電極シートの金属細線が網目状に形成されている、請求項1又は2に記載の静電容量式3次元センサ。   The capacitive three-dimensional sensor according to claim 1 or 2, wherein the thin metal wires of the transmitting electrode sheet are formed in a mesh shape. 前記Z方向位置受信用電極シートの、前記スペーサシートとは反対側に配置された光源をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の静電容量式3次元センサ。   The capacitive three-dimensional sensor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a light source disposed on the opposite side of the Z-direction position receiving electrode sheet from the spacer sheet. 前記XY方向位置受信用電極シートの、前記送信用電極シートとは反対側の面に設けられた加飾層をさらに備え、該加飾層には、その厚さ方向に光を透過させる透光部と、光を遮る遮光部とが形成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の静電容量式3次元センサ。   The XY-direction position receiving electrode sheet further includes a decorative layer provided on a surface opposite to the transmitting electrode sheet, and the decorative layer transmits light in the thickness direction. The capacitive three-dimensional sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein a portion and a light blocking portion that blocks light are formed.
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