CN111699461A - 透明电极构件、层叠透明电极构件以及静电电容式传感器 - Google Patents

透明电极构件、层叠透明电极构件以及静电电容式传感器 Download PDF

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Abstract

能够在适当具有绝缘破坏耐性的同时提高透明电极的图案的不可见性的透明电极构件(100)具备:具有透光性的基材(101);和多个第1透明电极(4B),在基材(101)的第1面(S1)上沿着第1方向排列配置,具有透光性,相互电连接,第1透明电极(4B)具备包含由绝缘材料构成的基块(MX)和分散在基块(MX)内的导电性纳米线(NW)的分散层(DL),绝缘层(21)在从第1面(S1)的法线方向观察时不与部分区域(PR)重叠,在将矩形区域(RA)内包含的由导电部(111)以外构成的区域全部为部分区域(PR)的区域设为第1矩形区域(RA1),将矩形区域(RA)内至少包含绝缘层(21)的区域设为第2矩形区域(RA2)的情况下,第1矩形区域(RA1)的由导电部以外构成的区域的占有面积Sa、和第2矩形区域(RA2)的由导电部以外构成的区域的占有面积Sb具有Sa/Sb=1±0.3的关系。

Description

透明电极构件、层叠透明电极构件以及静电电容式传感器
技术领域
本发明涉及透明电极构件、具备多个该透明电极构件的层叠透明电极构件以及利用上述透明电极构件的静电电容式传感器。
背景技术
静电电容式传感器为了在不使显示于画面的影像的视觉辨识性下降的情况下探测操作体接触的部分的位置,具备具有透明电极的透明电极构件。作为该透明电极构件,一般使用铟锡氧化物(ITO)等金属氧化物系的材料。
近年来,以提高具备静电电容式传感器的设备(例如智能手机)的设计性等为目的,对提高静电电容式传感器的挠性(提高弯曲耐性)的需求增加。为了响应这样的需求,提出了具有如下结构的透明电极构件,即,取代以往使用的金属氧化物系的材料而使银纳米线等导电性纳米线分散于基块树脂。
在这种结构的透明电极构件中,在存在设置有透明电极的图案部和未设置透明电极的非图案部(绝缘部)的情况下,图案部和非图案部会在视觉上被区分。而且,若图案部的反射率与非图案部的反射率之间的差变大,则图案部与非图案部的差异在视觉上变得明显。于是,存在如下的问题,即,作为显示影像的显示元件的外观的视觉辨识性会下降。
从克服这样的外观的视觉辨识性下降的问题出发,即,从提高透明电极构件的不可见性的观点出发,在专利文献1中记载了具有如下特征的透光性导电构件,即,在透光性的基材的表面形成了在外涂(overcoat)层埋设有银纳米线的导电层的透光性导电构件中,所述导电层被区分为导电区域、和表面电阻率比所述导电区域高的非导电区域,在所述非导电区域中,埋设于所述外涂层的银纳米线的至少一部分被碘化,在所述非导电区域中,不从所述外涂层的表面露出银碘化物,或者,所述非导电区域中的露出在所述外涂层的表面的银碘化物的量比所述导电区域中露出在所述外涂层的表面的银纳米线的量少。
在专利文献2中公开了一种如下的导电性纳米纤维片,即,具备:基体片;导电图案层,形成在所述基体片上,包含导电性纳米纤维,能够经由该导电性纳米纤维导通,具有不能通过目视识别的大小的多个微小针孔;和绝缘图案层,形成在所述基体片上的未形成所述导电图案层的部分,包含所述导电性纳米纤维,与所述导电图案层绝缘。专利文献2记载的导电性纳米纤维片中的所述绝缘图案层具有不能通过目视识别的宽度的窄槽,通过该窄槽,与所述导电图案层绝缘并且形成为多个岛状。在专利文献3中,也具备具有表面的基材、和呈平面交替地排列在上述表面的透明导电部以及透明绝缘部,上述透明绝缘部为由多个岛部构成的透明导电层,关于上述透明导电部以及上述透明绝缘部的平均边界线长度为、20mm/mm2以下的透明导电性元件有记载。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2015/019805号
专利文献2:日本特开2010-157400号公报
专利文献3:日本特开2013-152578号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述那样的具备具有微小针孔的导电图案层和与导电图案层绝缘的绝缘图案层的透明电极构件中,不能充分地获得图案的不可见性。即,在微小针孔以及绝缘图案层的占有面积的观点上不能充分地达到提高图案的不可见性的效果。
本发明的目的在于,提供一种能够提高透明电极的图案的不可见性的透明电极构件、具备多个该透明电极构件的层叠透明电极构件、以及具备上述的透明电极构件的静电电容式传感器。
用于提高课题的手段
本发明的透明电极构件在一个方式中是一种如下的透明电极构件,具备:具有透光性的基材;具有透光性的透明电极,在作为所述基材的一个面的第1面配置有多个;和绝缘层,在从所述第1面的法线方向观察时配置在绝缘区域,所述绝缘区域位于配置有所述透明电极的区域的周围的至少一部分,其特征在于,
所述透明电极具备分散层,所述分散层包含由绝缘材料构成的基块和分散在所述基块内的导电性纳米线,
所述透明电极在从所述第1面的法线方向观察时具有由导电部构成的导电区域和具有光学调整部的光学调整区域,
所述导电部与所述光学调整部相比导电性高,
所述光学调整部与所述导电部相比,所述分散层中的所述导电性纳米线的分散密度低,
所述光学调整区域在从所述第1面的法线方向观察时具有多个部分区域,所述多个部分区域配置在成为沿着所述第1面的面内的格子的格子点的位置,
所述绝缘层在从所述第1面的法线方向观察时不与所述部分区域重叠,设置为连结多个所述格子点的线状,
在将所述多个格子点中的彼此相邻的4个格子点作为角部构成的第1方式的矩形区域、以及将位于所述多个格子点中的成为中心的一个格子点的周围而彼此相邻的4个格子点作为角部构成的第2方式的矩形区域的至少一者中,将所述矩形区域内包含的由所述导电部以外构成的区域全部为所述部分区域的区域设为第1矩形区域,将所述矩形区域内至少包含所述绝缘层的区域设为第2矩形区域的情况下,所述第1矩形区域的由所述导电部以外构成的区域的占有面积Sa、和所述第2矩形区域的由所述导电部以外构成的区域的占有面积Sb具有Sa/Sb=1±0.3的关系。
在由这种结构构成的透明电极构件中,光学调整区域的多个部分区域配置在成为沿着第1面的面内的格子的格子点的位置,绝缘层不与部分区域重叠,设置为连结多个该格子点的线状,因此使得多个部分区域的排列和绝缘层的延伸的方向与格子点的排列的方向一致。在这种配置下,矩形区域内包含的由导电部以外构成的区域全部为部分区域的第1矩形区域中的导电部以外的区域的占有面积Sa、和至少包含绝缘层的第2矩形区域中的导电部以外的区域的占有面积Sb的关系满足Sa/Sb=1±0.3。通过满足上述这样的部分区域和绝缘层的配置关系、与占有面积Sa以及Sb的关系,从而在规则性地排列的多个部分区域的组中,通过在视觉上与部分区域的配置规则同样的规则性来配置绝缘层。其结果,变得不易附带多个部分区域和绝缘层的视觉上的区分,能够使不可见性提高。在第1方式的矩形区域的情况下,Sa/Sb有时优选为0.75以上且1.15以下,有时更优选为0.78以上且1.0以下。在第2方式的矩形区域的情况下,Sa/Sb有时优选为0.8以上且1.2以下,有时更优选为0.9以上且1.1以下。Sa/Sb能够通过格子点的间隔(间距)、部分区域的面积、绝缘层的与延伸方向交叉的长度的最小值(宽度)等调整。
在上述的透明电极构件中,在提高不可见性的方面优选的是,在从所述第1面的法线方向观察时,所述绝缘层与延伸方向交叉的长度的最小值为10μm以上。
在上述的透明电极构件中,所述多个部分区域有时优选彼此分离30μm以上。该分离距离即是位于离散配置的光学调整区域之间的导电区域的宽度,因此成为透明电极中的各自的导电路径的宽度。通过该分离距离为30μm以上,从而可稳定地抑制作为透明电极的导电性过度下降。
在上述的透明电极构件中,从提高透明电极构件的绝缘破坏耐性的观点出发,所述透明电极中的所述光学调整区域的面积比例(以下也称为“调整率”)有时优选为40%以下。
在上述的透明电极构件中,也可以是,所述透明电极具有:多个第1透明电极,沿着作为所述第1面的面内方向的一个方向的第1方向排列配置,并相互电连接;和多个第2透明电极,沿着所述第1面的面内方向的一个方向且与作为所述透明电极排列配置的方向的第1方向不同的第2方向排列配置,并相互电连接,
在所述第1方向上相邻的两个所述第1透明电极通过位于所述两个所述第1透明电极之间且由所述导电区域构成的第1透明布线相互电连接,
在所述第2方向上相邻的两个所述第2透明电极通过第2透明布线电连接,
所述第1透明布线和所述第2透明布线具有在所述第1面的法线方向上隔着绝缘物重叠的部分。
在上述的透明电极构件中,如果所述第2透明布线由电阻比所述第2透明电极高的材料构成,则在第2透明布线中产生绝缘破坏的可能性变得比第1透明布线低,因此优选。
在上述的透明电极构件中,所述第2透明布线具有层叠于所述第2透明电极的部分,所述第2透明电极中的与所述第2透明布线接触的部分由所述导电区域构成,这使在第2透明电极和第2透明布线的界面附近产生绝缘破坏的可能性降低,因此优选。
在上述的透明电极构件中,所述基材可以为片状。在该情况下,也可以是,所述第1面是所述基材具有的两个主面的一个面,在作为两个所述主面的另一个面的第2面具有多个第2透明电极,所述多个第2透明电极沿着所述主面的面内方向中的与所述第1方向不同的第2方向排列配置,并相互电连接。
本发明作为另一个方式,提供一种如下的层叠透明电极构件,即,将两个上述的透明电极构件层叠在所述第1面的法线方向上,其特征在于,两个所述透明电极构件的所述第1透明电极分别配置为两个所述透明电极构件的所述第1方向成为彼此不同的方向。
本发明作为又一个方式,提供一种如下的静电电容式传感器,即,具备上述的透明电极构件、和探测在操作员的手指等操作体与透明电极之间产生的静电电容的变化的探测部。在该静电电容式传感器中,透明电极的不可见性高,因此能够提高透过静电电容式传感器被使用者观察的图像的视觉辨识性,还能够提高显示均匀性。
发明效果
根据本发明,可提供一种能够使透明电极的图案的不可见性提高的透明电极构件。此外,根据本发明,还可提供一种具备多个该透明电极构件的层叠透明电极构件、以及具备上述的透明电极构件的静电电容式传感器。
附图说明
图1是概念性地示出本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的构造的俯视图。
图2是图1的V1-V1剖视图。
图3是概念性地示出本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的透明电极的具体的构造的一例的部分剖视图。
图4是概念性地示出本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的透明电极的具体的构造的另一例的部分剖视图。
图5是概念性地示出具有多个透明电极的透明电极构件的一例的结构的俯视图。
图6是具有多个透明电极的透明电极构件的另一例,是概念性地示出本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的一例的结构的俯视图。
图7是第1结构的透明电极构件的制造方法的流程图。
图8是概念性地示出准备了第1层叠体的状态的剖视图。
图9是概念性地示出将抗蚀剂层配置在第1层叠体上的状态的剖视图。
图10是概念性地示出使用碘液进行了处理的状态的剖视图。
图11是概念性地示出使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的剖视图。
图12是概念性地示出除去了抗蚀剂层的状态的剖视图。
图13是第2结构的透明电极构件的制造方法的流程图。
图14是概念性地示出准备了第1层叠体的状态的剖视图。
图15是概念性地示出将第1抗蚀剂层配置在第1层叠体上的状态的剖视图。
图16是概念性地示出使用碘液进行了处理的状态的剖视图。
图17是概念性地示出使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的剖视图。
图18是概念性地示出除去了第1抗蚀剂层的状态的剖视图。
图19是概念性地示出将第2抗蚀剂层配置在第1层叠体上的状态的剖视图。
图20是概念性地示出使用碘液进行了处理的状态的剖视图。
图21是概念性地示出使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的剖视图。
图22是概念性地示出除去了第2抗蚀剂层的状态的剖视图。
图23是表示本实施方式涉及的静电电容式传感器的俯视图。
图24是将图23所表示的区域A1进行了放大的俯视图。
图25是图24所表示的切剖面C1-C1处的剖视图。
图26是图24所表示的切剖面C2-C2处的剖视图。
图27是表示本实施方式涉及的静电电容式传感器的变形例的第1透明电极以及第2透明电极的俯视图。
图28是例示调整率与布线电阻的关系的一例的曲线图。
图29是例示间隙宽度与调整率的关系的一例的曲线图。
图30是例示薄层电阻与能够确保导通性的线宽的关系的一例的曲线图。
图31是说明在本实施方式的间隙(gap)的附近设置了光学调整部时的视觉辨识性的俯视图。
图32是例示使光学调整部的直径变化时的波长与反射率的关系的一例的曲线图。
图33是将图32所表示的曲线图中的一部分进行放大来表示的曲线图。
图34是例示使光学调整部的形状变化时的波长与反射率的关系的一例的曲线图。
图35是将图34所表示的曲线图中的一部分进行放大来表示的曲线图。
图36的(a)是示出在第1结构的透明电极构件的制造方法的变形例中使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的图,以及图36的(b)是概念性地示出除去第1抗蚀剂层获得了透明电极构件的状态的剖视图。
图37的(a)是示出在第2结构的透明电极构件的制造方法的变形例中用于形成绝缘层的使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的图,以及图37的(b)是概念性地示出除去第1抗蚀剂层获得了中间构件的状态的剖视图。
图38的(a)是示出在第2结构的透明电极构件的制造方法的变形例中用于形成光学调整部.的使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的图,以及图38的(b)是概念性地示出除去第2抗蚀剂层获得了透明电极构件的状态的剖视图。
图39是表示本实施方式的透明电极构件的检测区域的一部分的俯视图。
图40是表示本实施方式的透明电极构件的检测区域的一部分的放大俯视图。
图41是对矩形区域进行例示的俯视图。
图42的(a)~(c)是对矩形区域的种类进行例示的示意图。
图43的(a)~(d)是对矩形区域的种类进行例示的示意图。
图44是示出使圆形的部分区域的直径变化的情况下的透明电极构件的例子的俯视图。
图45是示出使圆形的部分区域的直径变化的情况下的透明电极构件的例子的俯视图。
图46是示出使圆形的部分区域的直径变化的情况下的透明电极构件的例子的俯视图。
图47是示出使圆形的部分区域的直径变化的情况下的透明电极构件的例子的俯视图。
图48是示出使圆形的部分区域的直径变化的情况下的透明电极构件的例子的俯视图。
图49是示出使圆形的部分区域的直径变化的情况下的透明电极构件的例子的俯视图。
图50是示出使圆形的部分区域的直径变化的情况下的透明电极构件的例子的俯视图。
图51是示出参考例涉及的透明电极构件的例子的俯视图。
图52是对其他矩形区域进行例示的俯视图。
图53的(a)以及(b)是对其他矩形区域的种类进行例示的示意图。
图54的(a)以及(b)是对其他矩形区域的种类进行例示的示意图。
图55是说明本发明的另一实施方式涉及的静电电容式传感器的结构的图。
图56是说明本发明的又一实施方式涉及的静电电容式传感器的结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在各附图中,对于同样的构成要素标注相同的附图标记,并适当省略详细的说明。
图1是概念性地示出本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的构造的俯视图。图2是图1的V1-V1剖视图。图3是概念性地示出本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的透明电极的具体的构造的一例的部分剖视图。图4是概念性地示出本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的透明电极的具体的构造的另一例的部分剖视图。
如图1以及图2所示,本发明的一实施方式涉及的透明电极构件100具备具有透光性的基材101。在本说明书中,所谓“透明”以及“透光性”是指可见光线透过率为50%以上(优选为80%以上)的状态。进而,雾度值为6%以下是适宜的。在本说明书中,所谓“遮光”以及“遮光性”是指可见光线透过率不足50%(优选不足20%)的状态。基材101由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等薄膜状的透明基材、玻璃基材等形成。
透明电极构件100具备配置在作为基材101的一个面的第1面S1的、具有透光性的透明电极110和绝缘层102。
绝缘层102在从第1面S1的法线方向观察时配置在绝缘区域IR,该绝缘区域IR位于配置有透明电极110的区域的周围的至少一部分。
如图3以及图4所示,透明电极110具备分散层DL,该分散层DL包含由绝缘材料观察的基块MX、和分散在基块MX内的导电性纳米线NW。作为构成基块MX的绝缘材料的具体例,可列举聚酯树脂、丙烯酸树脂、以及聚氨基甲酸酯树脂等。作为导电性纳米线NW,可使用从由金纳米线、银纳米线、以及铜纳米线构成的组中选择的至少一个。导电性纳米线NW的分散性由基块MX确保。多个导电性纳米线NW在至少一部分相互接触,从而可确保透明电极110的面内的导电性。
如图1以及图2所示,透明电极110在从第1面S1的法线方向观察时具有由导电部111构成的区域(导电区域)CR和具有光学调整部112的区域(光学调整区域)AR。导电部111与光学调整部112相比导电性高,光学调整部112与导电部111相比分散层DL中的导电性纳米线NW的分散密度低。
在该构造中,在透明电极110具备的分散层DL中,导电性纳米线NW在基块MX内分散并且相互连结,从而与其他透明导电性材料尤其是氧化物系的导电性材料相比能够达到高的导电性。另一方面,导电性纳米线NW自身不具有透光性,因此分散层DL中的导电性纳米线NW的分散密度高,从而存在透明电极110的反射率变高的倾向。即,在具备分散层DL的透明电极110中,导电性纳米线NW的分散密度对导电性以及反射率的双方造成影响,因此提高导电性和使反射率下降存在此消彼长的关系。因此,通过将透明电极110设为具有导电性相对高的导电区域CR和反射率相对低的光学调整区域AR的结构,从而可实现在维持透明电极110的导电性的同时减低反射率,提高透明电极110的不可见性。
此外,若与如专利文献2、专利文献3记载的那样在透明电极具有贯通孔的情况相比,能够在不使反射率以外的光学特性(例如折射率)大幅不同的情况下使光学调整区域AR的反射率比导电区域CR的反射率低。因此,例如,在有透过透明电极构件100被视觉辨识的图像的情况下,能够提高该图像的显示均匀性。进而,如果适当地控制光学调整区域AR的结构,则与设置于透明电极110的贯通孔相比还能够提高光学调整区域AR的导电性。在该情况下,能够提高作为透明电极110整体的导电性,还能够提高透明电极110中的光学调整区域AR的面积比例。因此,通过设置光学调整区域AR,从而与设置贯通孔的情况相比能高级地实现提高透明电极110的导电性和提高不可见性。
在此,绝缘区域IR的反射率优选比导电区域CR的反射率低。在该情况下,通过具有光学调整区域AR,从而与不具有光学调整部112的情况相比,整体的反射率下降的透明电极110与绝缘区域IR中的反射率的差变低。因此,透明电极110与绝缘区域IR的边界变得不易视觉辨识,可实现提高透明电极110的不可见性。
进而,设置于绝缘区域IR的绝缘层102优选含有作为分散层DL的构成要素之一的基块MX。在该情况下,起因于共同地含有基块MX,光学调整部112的反射率以外的光学特性(例如折射率)和绝缘层102的光学特性近似。因此,例如,在有透过透明电极构件100被视觉辨识的图像的情况下,该图像的显示均匀性容易提高,能够使透明电极110的不可见性更稳定地提高。
在透明电极构件100中,在光学调整部112的分散层DL中,导电性纳米线NW的分散密度可以降低至表示绝缘性的程度。图3是该结构(第1结构)的具体例,在光学调整部112的分散层DL中实质上不存在导电性纳米线NW,分散层DL由基块MX构成。在该情况下,实质上不存在作为提高反射率的构件的导电性纳米线NW,因此尤其是光学调整部112的反射率变低。在此,如图3所示,透明电极构件100的配置于绝缘区域IR的绝缘层102与光学调整部112的分散层DL同样地由基块MX构成。在该情况下,透明电极构件100成为配置在位于导电区域CR的周围的反射率低的区域(绝缘区域IR以及光学调整区域AR)的构件由共同的材料(基块MX)构成的结构。在具备该结构的情况下,尤其是透明电极110整体的反射率变低,透明电极110的不可见性更稳定地提高。
另外,在图3中,示出绝缘层102以及光学调整部112均实质上不存在导电性纳米线NW而由基块MX构成的情况,但并不限定于此。关于绝缘层102以及光学调整部112均只要该部分的导电性适当地下降成为非导电性能够发挥绝缘功能即可,导电性纳米线NW或者基于其的物质可以依然分散于基块MX。
在透明电极构件100中,光学调整部112可以具有比绝缘层102高的导电性。图4是该结构(第2结构)的具体例,光学调整部112的分散层DL在位置远离基材101的一侧(与使用者对置的一侧),导电性纳米线NW的分散密度变低,在位置接近基材101的一侧(与基材101对置的一侧),导电性纳米线NW的分散密度变高。在分散于分散层DL的导电性纳米线NW中的、露出的导电性纳米线NW最容易被视觉辨识的地方,光学调整部112的分散层DL具有图4所示的构造的情况下,能够使光学调整部112的视觉辨识性适当地下降。而且,通过位于位置接近基材101的一侧的导电性纳米线NW,虽然比导电部111的分散层DL低,但却能够确保某种程度的导电性。因此,在光学调整部112的分散层DL具有图4所示的构造的情况下,能够提高透明电极110整体的导电性。此外,在该情况下,光学调整部112的分散层DL中的导电性纳米线NW的分散密度与导电部111的分散层DL中的导电性纳米线NW的分散密度之差变得比较少,因此在透明电极110中由光学调整部112和导电部111形成的图案变得不易被视觉辨识。
另外,在图4中,示出光学调整部112沿着第1面S1的法线方向而使导电性纳米线NW的分散密度变化的情况,但并不限定于此。关于绝缘层102以及光学调整部112均只要该部分的导电性适当地下降成为非导电性能够发挥绝缘功能即可,导电性纳米线NW或者基于其的物质可以依然分散于基块MX。
如图1所示,在透明电极构件100中,光学调整区域AR位于导电区域CR内。在该结构的情况下,光学调整区域AR不具有与绝缘区域IR直接相接的部分。因此,通过导电区域CR能够在透明电极110适当地形成导电路径,可抑制作为透明电极110的导电性下降。若光学调整区域AR具有与绝缘区域IR直接相接的部分,则形成于透明电极110的导电路径有时会弯折,在该情况下,作为透明电极110的导电性会下降。此外,如后述,通过光学调整区域AR具有与绝缘区域IR连接的部分,从而不可见性有时会下降。
在透明电极构件100中,光学调整区域AR的面积比例(调整率)没有限定。如后述,调整率有时优选为40%以下。在光学调整部112中,作为与使反射率下降的此消彼长,存在导电性相对下降的倾向,但在本发明的一实施方式涉及的透明电极构件100中存在如下情况,即使将调整率提高至40%程度,使透明电极110的不可见性提高,也能够确保作为透明电极110要求的导电性。
在本发明的一实施方式涉及的透明电极110中,光学调整区域AR具有离散地位于导电区域CR内的多个部分区域。在透光性相对不同的光学调整区域AR和导电区域CR彼此形成了大的图案的情况下,由于该图案形状,有可能导致图案的视觉辨识性会变高。此外,由于光学调整部112是导电性相对低的区域,因此在其一起位于透明电极110内的情况下,有可能形成在透明电极110内弯折的导电路径,在该情况下,作为透明电极110的导电性会下降。因此,如上述,通过将由导电性相对低的光学调整部112构成的部分区域(即,光学调整区域AR)离散地配置在导电区域CR内,从而可抑制在透明电极110内形成容易被视觉辨识的图案、或者导电性实质上下降。此外,如后述,在透明电极110隔着绝缘区域IR而配置有多个的情况下,起因于位于多个透明电极110之间的绝缘区域IR的反射率与透明电极110的导电部111的反射率不同,绝缘区域IR的视觉辨识性也有时会变高。在这样的情况下,也能够通过在透明电极110的导电区域CR内离散地配置光学调整区域AR从而使处于至少一部分被绝缘区域包围的状态的透明电极110的不可见性提高。
构成光学调整区域AR的部分区域有时优选彼此分离30μm以上。该分离距离sd即是位于离散配置的光学调整部112之间的导电区域CR的宽度,因此成为透明电极110中的各自的导电路径的宽度。因此,通过分离距离sd为30μm以上,从而可稳定地抑制作为透明电极110的导电性下降。
在离散地配置有光学调整区域AR的情况下,也可以是,多个部分区域(光学调整区域AR)各自的形状为圆,圆的直径为10μm以上且100μm以下。从使透明电极110的不可见性更稳定地提高的观点出发,上述的多个部分区域(光学调整区域AR)的形状优选在透明电极110内是均匀的。在该部分区域(光学调整区域AR)的形状为圆且其直径为上述的范围的情况下,能够容易地实现在将调整率设为40%以下的同时将多个部分区域(光学调整区域AR)的分离距离设为30μm以上。
也可以将上述的多个部分区域(光学调整区域AR)各自的形状设为四边形取代圆。在该情况下,基于与上述的理由同样的理由,四边形的对角线中的最长的对角线的长度优选为10μm以上且100μm以下。
如图1所示,在多个部分区域(光学调整区域AR)遍及透明电极110的整体配置的情况下,作为透明电极110整体,反射率不易产生偏差,因此透明电极110的不可见性容易提高,是优选的。
图5是概念性地示出具有多个透明电极的透明电极构件的一例的结构的俯视图。图5所示的透明电极构件200具有多个透明电极110a~110d。由于绝缘区域IR位于这些透明电极110a~110d的周围的至少一部分的区域,因此透明电极110a以及透明电极110b、透明电极110c和透明电极110d在电学上独立。具体地,绝缘区域IR位于透明电极110a以及透明电极110b与透明电极110c之间,绝缘区域IR还位于透明电极110a以及透明电极110b与透明电极110d之间。另一方面,由具有透光性的材料构成的透明布线130位于透明电极110a与透明电极110b之间,将透明电极110a和透明电极110b电连接。在透明电极构件200中,透明布线130与透明电极110a以及透明电极110b同样地由分散层DL形成,具有导电区域CR以及光学调整区域AR。在透明电极构件200中,在第1面S1上存在由透明电极110a~110d构成的区域、绝缘区域IR以及由透明布线130构成的区域。即使在这种情况下,由于透明电极110的透光性被适当地提高,因此基于这些区域的图案也不易被视觉辨识。另外,即使在如图5所示透明布线130未设置光学调整区域AR的情况下,当透明布线130的面积适当小时,也能够使对视觉辨识性造成的影响下降。具体地,优选预先使透明布线130的短轴方向的长度(宽度)比与其连接的透明电极(透明电极110a以及透明电极110b)的该方向的长度窄。
图6是具有多个透明电极的透明电极构件的另一例,是概念性地示出本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的一例的结构的俯视图。如图6所示,透明电极构件300的透明电极110a~110d在位于透明布线130的周围的区域具有未设置光学调整部112的无调整区域NR。绝缘区域IR容易比较密集地位于配置有透明布线130的区域的周围的区域。位于绝缘区域IR的绝缘层102由基块MX构成,因此绝缘层102的反射率比导电部111的反射率低。因此,即使将位于透明布线130的周围的区域的透明电极110的一部分作为光学调整部112而主动地使其区域的透明电极110的反射率下降,该区域的反射率也处于比其他区域下降的状态。因此,可以在透明布线130的周围的区域具有无调整区域NR。光学调整部112在导电性相对下降的地方,透明布线130的周围的区域在使用时存在电荷集中的倾向。因此,通过设置无调整区域NR,从而能够使产生电荷集中所引起的导电性纳米线NW的熔断等不良情况的可能性降低。
本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的制造方法没有限定。通过采用其次说明的制造方法,从而存在能够高效地制造本发明的一实施方式涉及的透明电极构件、制造高质量的透明电极构件的情况。
本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的制造方法的一例是上述的第1结构的透明电极构件100的制造方法。
图7是第1结构的透明电极构件的制造方法的流程图。图8是概念性地示出准备了第1层叠体的状态的剖视图。图9是概念性地示出将抗蚀剂层配置在第1层叠体上的状态的剖视图。图10是概念性地示出使用碘液进行了处理的状态的剖视图。图11是概念性地示出使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的剖视图。图12是概念性地示出除去了抗蚀剂层的状态的剖视图。
首先,如图8所示,准备在基块MX分散了作为导电性纳米线NW的一种的银纳米线AgNW的层作为分散层DL层叠于基材101的第1面S1而成的第1层叠体150(S101)。该分散层DL中的银纳米线AgNW的分散密度在所有区域中与最终获得的透明电极构件100的导电部111中的银纳米线AgNW的分散密度相等。
其次,用抗蚀剂层160覆盖第1层叠体150的分散层DL的一部分(S102)。在分散层DL上形成正型或负型的光致抗蚀剂或者薄膜抗蚀剂。光致抗蚀剂通过旋涂法、辊涂法等各种方法形成为膜厚成为1μm~5μm左右。在使用薄膜抗蚀剂的情况下,使用膜厚为20μm左右的薄膜抗蚀剂。使用掩模和曝光机局部地曝光光致抗蚀剂。用TMAH等碱液对在其后的显影工序中被曝光的导电层进行显影,从而如图9所示残留部分的抗蚀剂层160。
接下来,用碘液对分散层DL中的未被抗蚀剂层160覆盖的第1区域R1进行处理(S103)。通过该处理,如图10所示,存在于第1区域R1的银纳米线AgNW的至少一部分碘化而成为银碘化物SI,位于第1区域R1的分散层DL成为绝缘性。
使用于该处理的碘液为碘碘化盐溶液,例如为碘碘化钾溶液。碘碘化钾溶液是在碘化钾溶液中溶解了碘的溶液,可使用包含0.05~1.0质量%的碘、包含0.1~5.0质量%左右的碘化钾的水溶液。
形成有抗蚀剂层160的第1层叠体150浸渍到碘碘化钾溶液0.5~10分钟程度,从而在未被抗蚀剂层160覆盖的区域中,在分散层DL的内部浸透溶液,至少一部分的银纳米线AgNW被碘化从而转型为银碘化物SI。
在第1区域R1中,银纳米线AgNW被碘化,从而该区域的分散层DL的面积电阻率变高,成为能够实质上发挥电绝缘功能的状态。
不过,若用碘碘化钾溶液进行处理,则在第1区域R1中,分散层DL中的银纳米线AgNW被碘化,从而生成白浊或者白色化的金属化合物(包含银碘化物SI)。
因此,用硫代硫酸盐溶液对第1区域R1进行处理(S104)。通过该处理,如图11所示,银碘化物SI的至少一部分从第1区域R1除去。作为硫代硫酸盐溶液,可使用浓度为1.0~25质量%的硫代硫酸钠溶液。通过使被抗蚀剂层160覆盖的第1层叠体150浸渍到硫代硫酸钠溶液10~60秒钟程度,从而第1区域R1的分散层DL中含有的银碘化物SI等金属化合物被除去。其结果,位于第1区域R1的分散层DL的透光性提高。此外,露出在分散层DL的表面的银碘化物SI若长时间暴露于氧中则有时会返回到银。若这样银碘化物SI返回到银,则光学调整部112的反射率会变得与导电部111的反射率同等,存在光学调整部112的光学调整区域AR的光学调整功能会下降。进而,若如上述那样在银纳米线AgNW碘化时发生白浊或者白色化,则获得的银碘化物SI在与银纳米线AgNW的对比下容易引人注目。因此,优选进行如上述那样的处理来除去在位于第1区域R1的分散层DL的表面侧存在的银碘化物SI等金属化合物。
最后,使用抗蚀剂剥离液除去抗蚀剂层160(S105)。其结果,如图12所示,可获得在第1区域R1中具备绝缘性的光学调整部112以及绝缘层102、且在被抗蚀剂层160覆盖的区域中具备导电部111的透明电极构件100。
通过采用该制造方法,从而能够用一次的抗蚀剂作业来制造绝缘层102和光学调整部112。因此,能够高效地制造透明电极构件100。此外,在第1结构的透明电极构件100中,绝缘层102和光学调整部112的光学特性变得同等。因此,由透明电极110和绝缘区域IR形成的图案变得不易被视觉辨识。因此,通过上述的制造方法进行制造,从而有时可获得不可见性特别高的透明电极构件100。
图36的(a)是示出在第1结构的透明电极构件的制造方法的变形例中使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的图。图36的(b)是概念性地示出除去第1抗蚀剂层获得了透明电极构件的状态的剖视图。在继碘液处理(S103)之后的硫代硫酸盐溶液处理(S104)中,如图36的(a)所示,优选的是,除去位于第1区域R1的分散层DL中的、处于远离基材101的位置的、即分散层DL的表面侧的银碘化物SI等金属化合物。通过使基于硫代硫酸盐溶液的处理时间相对地变短(作为一例设为5~30秒钟)等,从而能够除去这样的位于表面侧的银碘化物SI等金属化合物。然后,通过除去第1抗蚀剂层160(S105),从而如图36的(b)所示,在光学调整部112中可获得如下构造,即,在分散层DL的表面侧,银碘化物SI等金属化合物被除去,分散层DL实质上由基块MX构成,位于位置接近基材101的一侧的银碘化物SI等金属化合物残留。
这样,通过设为在分散层DL的表面侧(位置远离基材101的一侧)除去银碘化物SI等金属化合物并且在位置接近基材101的一侧残留银碘化物SI等金属化合物的构造,从而光学调整部112和导电部111在视觉上变得不易被识别。因此,透明电极构件100的不可见性提高。关于绝缘层102,如果也实施与光学调整部112同样的制造方法作为同样的构造,则从简化制造工序的观点出发是优选的,此外,从绝缘层102不易自导电部111被视觉辨识(不可见性提高)的观点出发也是优选的。
本发明的一实施方式涉及的透明电极构件的制造方法的另一例是上述的第2结构的透明电极构件100的制造方法。
图13是第2结构的透明电极构件的制造方法的流程图。图14是概念性地示出准备了第1层叠体的状态的剖视图。图15是概念性地示出将第1抗蚀剂层配置在第1层叠体上的状态的剖视图。图16是概念性地示出使用碘液进行了处理的状态的剖视图。图17是概念性地示出使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的剖视图。图18是概念性地示出除去了第1抗蚀剂层的状态的剖视图。图19是概念性地示出将第2抗蚀剂层配置在第1层叠体上的状态的剖视图。图20是概念性地示出使用碘液进行了处理的状态的剖视图。图21是概念性地示出使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的剖视图。图22是概念性地示出除去了第2抗蚀剂层的状态的剖视图。
首先,如图14所示,准备在基块MX分散了作为导电性纳米线NW的一种的银纳米线AgNW的层作为分散层DL层叠于基材101的第1面S1而成的第1层叠体150(S201)。该分散层DL中的银纳米线AgNW的分散密度在所有区域中与最终获得的透明电极构件100的导电部111中的银纳米线AgNW的分散密度相等。
其次,如图15所示,用第1抗蚀剂层161覆盖第1层叠体150的分散层DL的一部分(S202)。第1抗蚀剂层161以及后述的第2抗蚀剂层162的详细与抗蚀剂层160相同,因此省略说明。
接下来,用碘液对分散层DL中的未被第1抗蚀剂层161覆盖的第1区域R1进行处理(S203)。该处理的详细与第1结构的透明电极构件100的制造方法的情况同样,因此省略说明。通过该处理,如图16所示,存在于第1区域R1的银纳米线AgNW的至少一部分碘化而成为银碘化物SI,位于第1区域R1的分散层DL成为绝缘性。
进而,用硫代硫酸盐溶液对第1区域R1进行处理(S204)。该处理的详细与第1结构的透明电极构件100的制造方法的情况同样,因此省略说明。通过该处理,如图17所示,银碘化物SI的至少一部分从第1区域R1除去。其结果,位于第1区域R1的分散层DL的透光性提高。
然后,使用抗蚀剂剥离液除去第1抗蚀剂层161(S205)。其结果,可获得在第1区域R1中具有绝缘层102的中间构件151。
接下来,作为该中间构件151的起始构件,制造透明电极构件100。首先,如图19所示,用第2抗蚀剂层162覆盖分散层DL中的作为被第1抗蚀剂层161覆盖的区域的一部分的第2区域R2(S206)。
其次,用碘液对作为被第1抗蚀剂层161覆盖但不被第2抗蚀剂层162覆盖的区域的第3区域R3进行处理(S207)。此时,第1区域R1也被碘液处理,但从位于该区域的分散层DL已经适当地除去了银纳米线AgNW,因此基于该碘液的处理对第1区域R1不造成影响。通过该处理,如图20所示,将存在于第3区域R3的银纳米线AgNW的至少一部分碘化作为银碘化物SI,使第3区域R3的导电性比第2区域R2的导电性下降。
接下来,用硫代硫酸盐溶液对第3区域R3进行处理(S208)。通过该处理,如图21所示,银碘化物SI的至少一部分从第3区域R3除去。其结果,位于第3区域R3的分散层DL的透光性提高。
最后,除去第2抗蚀剂层162(S209)。其结果,如图22所示,可获得在第1区域R1中具备绝缘层102、在第2区域R2中具备导电部111、在第3区域R3中具备具有比绝缘层102高且比导电部111低的导电性的光学调整部112的、透明电极构件100。
通过采用该制造方法,从而能够制造具有某种程度的导电性的光学调整部112。因此,能够制造具备导电性高的透明电极110的透明电极构件100。此外,如果适当地实施上述的制造方法,则在分散层DL中能够优先地除去位于位置远离基材101的一侧的银纳米线AgNW。分散层DL中的该部分的银纳米线AgNW对视觉辨识性造成最大影响,因此还能够形成反射率低且导电性高的光学调整部112。在形成了这样的光学调整部112的情况下,有时会获得导电性更高且不可见性更高的透明电极构件100。
如图37以及图38所示,从进一步提高透明电极构件100的不可见性的观点出发,关于绝缘层102、光学调整部112优选设为如下构造,即,表面侧(位置远离基材101的一侧)除去银碘化物SI等金属化合物,实质上由基块MX构成,其下层侧(位置接近基材101的一侧)在基块MX中分散银碘化物SI等金属化合物。图37的(a)是示出在第2结构的透明电极构件的制造方法的变形例中用于形成绝缘层的使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的图。图37的(b)是概念性地示出除去第1抗蚀剂层获得了中间构件的状态的剖视图。图38的(a)是示出在第2结构的透明电极构件的制造方法的变形例中用于形成光学调整部的使用硫代硫酸盐溶液进行了处理的状态的图。图38的(b)是概念性地示出除去第2抗蚀剂层获得了透明电极构件的状态的剖视图。
在用于形成绝缘层102的碘液处理(S203)的结束后,通过使基于硫代硫酸盐溶液的处理(S204)的处理时间变短等,从而如图37的(a)所示,仅除去位于第1区域R1的银碘化物SI等金属化合物(参照图16)中的表面侧的金属化合物。然后,如果除去第1抗蚀剂层161(S205),则取代图18而能够获得如图37的(b)所示那样的具有如下绝缘层102的中间构件151,即,由基块MX构成的区域位于表面侧,分散了银碘化物SI等金属化合物的区域位于其下层侧(位置接近基材101的一侧)。
在对该中间构件151进行步骤S206,进一步进行了用于形成光学调整部112的碘液处理(S207)之后,通过使基于硫代硫酸盐溶液的处理(S208)的处理时间变短等,从而如图38的(a)所示,仅除去位于第3区域R3的银碘化物SI等金属化合物(参照图20)中的表面侧的金属化合物。最后,如果除去第2抗蚀剂层162(S209),则取代图22而能够获得如图38的(b)所示那样的光学调整部112,即,由基块MX构成的区域位于表面侧,分散了银碘化物SI等金属化合物的区域位于其下层侧(位置接近基材101的一侧),进而分散了银纳米线AgNW的区域位于其下层侧。通过将透明电极构件100设为这样的构造,从而绝缘层102以及光学调整部112和导电部111在视觉上尤其变得不易识别。因此,透明电极构件100的不可见性进一步提高。
上述的本发明的一实施方式涉及的透明电极构件100能够适合使用为静电电容式传感器等位置传感器的构成要素。以下,对具备透明电极构件100的静电电容式传感器进行说明。
图23是表示本实施方式涉及的静电电容式传感器的俯视图。图24是将图23所表示的区域A1进行了放大的俯视图。图25是图24所表示的切剖面C1-C1处的剖视图。图26是图24所表示的切剖面C2-C2处的剖视图。另外,因为透明电极是透明的,所以本来不能进行视觉辨识,但在图23以及图24中为了容易理解而示出透明电极的外形。
如图23至图26所表示的那样,本实施方式涉及的静电电容式传感器1具备基材2、第1透明电极4、第2透明电极5、构成第2透明布线的桥式布线部10、面板3、和探测部以及控制部(均未图示)。从桥式布线部10观察,在与基材2相反侧设置有面板3。在基材2与面板3之间设置有光学透明粘合层(OCA;Optical Clear Adhesive)30。在基材2与桥式布线部10之间设置有由绝缘物构成的绝缘部20。如图25所表示的那样,在设置有桥式布线部10的部分中,光学透明粘合层30设置在桥式布线部10与面板3之间。
基材2具有透光性,由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等薄膜状的透明基材、玻璃基材等形成。在作为基材2的一个主面的第1面S1设置有第1透明电极4以及第2透明电极5。关于其详细将后述。如图25所表示的那样,从桥式布线部10观察,面板3设置在与基材2相反侧,具有透光性。从该面板3侧接触或者靠近操作员的手指等操作体而进行对透明电极构件的操作。面板3的材料没有特别限定,但作为面板3的材料,优选应用玻璃基材、塑料基材。面板3经由设置在基材2与面板3之间的光学透明粘合层30而与基材2接合。光学透明粘合层30由丙烯酸系粘合剂、双面粘合带等构成。
如图23所表示的那样,从沿着面板3侧的面的法线的方向(Z1-Z2方向:参照图25以及图26)观察,静电电容式传感器1由检测区域11和非检测区域25构成。检测区域11是能够通过手指等操作体进行操作的区域,非检测区域25是位于检测区域11的外周侧的边框状的区域。非检测区域25被未图示的装饰层遮光,静电电容式传感器1中的从面板3侧的面向基材2侧的面的光(例示外部光)以及从基材2侧的面向面板3侧的面的光(例示来自与静电电容式传感器1组合使用的显示装置的背光源的光)变得不易透过非检测区域25。
如图23所表示的那样,静电电容式传感器1具备第1电极连结体8、第2电极连结体12、和具有设置在基材2的一个主面(第1面S1)的结构的透明电极构件400。第1电极连结体8配置在检测区域11,具有多个第1透明电极4。如图25以及图26所示,多个第1透明电极4设置在基材2中的以沿着Z1-Z2方向的方向为法线的主面中的位于Z1侧的第1面S1。各第1透明电极4经由细长的连结部7而在Y1-Y2方向(第1方向)上连结。而且,具有在Y1-Y2方向上连结的多个第1透明电极4的第1电极连结体8在X1-X2方向上空出间隔地排列。连结部7构成第1透明布线,并与第1透明电极4形成为一体。连结部7将相邻的两个第1透明电极4相互电连接。在第1电极连结体8以及第2电极连结体12的周围设置有绝缘区域IR。
第1透明电极4以及连结部7具有透光性,由包含导电性纳米线的材料形成。通过使用包含导电性纳米线的材料,从而不仅能够实现第1透明电极4的高的透光性还能够实现低电阻化。此外,通过使用包含导电性纳米线的材料,从而能够使静电电容式传感器1的变形性能提高。
如图24以及图26所表示的那样,第1透明电极4具有多个第1光学调整区域41。多个第1光学调整区域41在第1透明电极4中相互分离地配设,但没有设置在第1透明电极4中的位于连结部7的周围的无调整区域NR,也没有设置在与第1透明电极4连设的连结部7。相邻的多个第1光学调整区域41彼此间的距离(第1距离)D1一定,为30μm以上。在图24所表示的例子中,第1光学调整区域41的形状为圆。第1光学调整区域41的圆的直径D11为10μm以上且100μm以下。关于与第1光学调整区域41相关的尺寸的详细将后述。
第2电极连结体12配置在检测区域11,具有多个第2透明电极5。如图25以及图26所示,多个第2透明电极5设置在基材2的第1面S1。这样,第2透明电极5设置在与第1透明电极4相同的面(基材2的第1面S1)。各第2透明电极5经由细长的桥式布线部10而在X1-X2方向(第2方向)上连结。而且,如图23所示,具有在X1-X2方向上连结的多个第2透明电极5的第2电极连结体12在Y1-Y2方向上空出间隔地排列。桥式布线部10与第2透明电极5形成为分体。另外,X1-X2方向与Y1-Y2方向交叉。例如,X1-X2方向与Y1-Y2方向垂直地相交。
第2透明电极5具有透光性,由包含导电性纳米线的材料形成。导电性纳米线如关于第1透明电极4的材料前述的那样。
如图24以及图25所表示的那样,第2透明电极5具有多个第2光学调整区域51。多个第2光学调整区域51在第2透明电极5中相互分离地配设,但没有设置在与桥式布线部10重叠的区域以及无调整区域NR。相邻的多个第2光学调整区域51彼此间的距离(第2距离)D2一定,为30μm以上。在图24所表示的例子中,第2光学调整区域51的形状为圆。第2光学调整区域51的圆的直径D12为10μm以上且100μm以下。关于与第2光学调整区域51相关的尺寸的详细,将与第1光学调整区域41相关的尺寸一起后述。
桥式布线部10由包含具有透光性以及导电性的氧化物系材料的材料形成。作为具有透光性以及导电性的氧化物系材料,可使用从由ITO(Indium Tin Oxide氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide,氧化锌铟)、GZO(Gallium-doped Zinc Oxide,掺杂镓的氧化锌)、AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide,掺杂铝的氧化锌)以及FTO(Fluorine-doped Tin Oxide,掺杂氟的氧化锡)构成的组中选择的至少一个。
或者,桥式布线部10可以具有包含ITO等氧化物系材料的第1层、和由与第1层相比为低电阻且透明的金属构成的第2层。此外,桥式布线部10可以进一步具有包含ITO等氧化物系材料的第3层。在桥式布线部10具有第1层和第2层的层叠构造、或者第1层、第2层和第3层的层叠构造的情况下,优选在桥式布线部10与第1透明电极4以及第2透明电极5之间具有蚀刻选择性。
如图24至图26所示,在将各第1透明电极4间连结的连结部7的表面设置有绝缘部20。如图25所示,绝缘部20填埋连结部7与第2透明电极5之间的空间,还多少跨在第2透明电极5的表面上。作为绝缘部20,例如可使用酚醛清漆树脂(抗蚀剂)。
如图25以及图26所示,桥式布线部10从绝缘部20的表面20a设置到位于绝缘部20的X1-X2方向的两侧的各第2透明电极5的表面。桥式布线部10将相邻的两个第2透明电极5相互电连接。
如图25以及图26所示,在将各第1透明电极4间连接的连结部7的表面设置有绝缘部20,在绝缘部20的表面设置有将各第2透明电极5间连接的桥式布线部10。这样,绝缘部20介于连结部7与桥式布线部10之间,第1透明电极4和第2透明电极5成为相互电绝缘的状态。在本实施方式中,第1透明电极4和第2透明电极5设置在相同的面(基材2的第1面S1),因此能够实现静电电容式传感器1的薄型化。
如图24所表示的那样,第1透明电极4以及第2透明电极5在基材2的第1面S1上以相邻的状态排列配置。第1透明电极4以及第2透明电极5与图6中的透明电极110a~110d对应。在第1透明电极4与第2透明电极5之间设置有绝缘层21。绝缘层21与图6、图23中的绝缘区域IR对应。由此,第1透明电极4和第2透明电极5成为相互电绝缘的状态。绝缘层21的宽度D3例如约为10μm以上且20μm以下程度。关于绝缘层21的宽度D3的详细将后述。
另外,图24至图26所表示的连结部7与第1透明电极4形成为一体,并在Y1-Y2方向上延伸。此外,图24至图26所表示的桥式布线部10与第2透明电极5分体地形成在覆盖连结部7的绝缘部20的表面20a,并在X1-X2方向上延伸。不过,连结部7以及桥式布线部10的配置方式并不仅限定于此。例如,连结部7也可以与第2透明电极5形成为一体,并在X1-X2方向上延伸。在该情况下,连结部7将相邻的两个第2透明电极5相互电连接。桥式布线部10也可以与第1透明电极4分体地形成在覆盖连结部7的绝缘部20的表面20a,并在Y1-Y2方向上延伸。在该情况下,桥式布线部10将相邻的两个第1透明电极4相互电连接。在本实施方式涉及的静电电容式传感器1的说明中,列举桥式布线部10与第2透明电极5分体地形成在覆盖连结部7的绝缘部20的表面20a并在X1-X2方向上延伸的情况为例。
如图23所示,在非检测区域25中形成有从各第1电极连结体8以及各第2电极连结体12引出的多根布线部6。第1电极连结体8以及第2电极连结体12分别经由连接布线16而与布线部6电连接。各布线部6连接于与未图示的柔性印刷基板电连接的外部连接部27。即,各布线部6将第1电极连结体8以及第2电极连结体12和外部连接部27电连接。外部连接部27例如经由导电膏、具有Cu、Cu合金、CuNi合金、Ni、Ag、Au等金属的材料而与未图示的柔性印刷基板电连接。
而且,在与该柔性印刷基板连接的印刷布线板(未图示),搭载了对在操作体与透明电极(主要是第1透明电极4以及第2透明电极5)之间产生的静电电容的变化进行探测的探测部(未图示)、和基于来自探测部的信号来计算操作体的位置的控制部。另外,虽然不进行详细的说明,但对探测部、控制部使用集成电路。
各布线部6由具有Cu、Cu合金、CuNi合金、Ni、Ag、Au等金属的材料形成。连接布线16由ITO、金属纳米线等透明导电性材料形成,从检测区域11延伸到非检测区域25。布线部6在非检测区域25内层叠于连接布线16上,并与连接布线16电连接。此外,也可以是,具有与第1透明电极4、第2透明电极5相同的金属纳米线(作为具体例而列举银纳米线)的分散层DL连续地延伸到非检测区域25构成连接布线16,在非检测区域25中具有层叠了该连接布线16和构成布线部6的金属层的层叠布线构造。
布线部6设置在基材2的第1面S1中的位于非检测区域25的部分。外部连接部27也与布线部6同样地,设置在基材2的第1面S1中的位于非检测区域25的部分。
在图23中,为了容易理解而显示为布线部6、外部连接部27被视觉辨识,但实际上在位于非检测区域25的部分设置了具有遮光性的装饰层(未图示)。因此,若从面板3侧的面观察静电电容式传感器1,则布线部6以及外部连接部27会被装饰层隐藏,不被视觉辨识。构成装饰层的材料只要具有遮光性就可以是任意的。装饰层也可以具有绝缘性。
在本实施方式涉及的静电电容式传感器1中,如图25所示,例如若作为操作体的一例而使手指接触到面板3的面3a上,则在手指和接近手指的第1透明电极4之间、以及手指和接近手指的第2透明电极5之间会产生静电电容。静电电容式传感器1能够通过探测部探测此时的静电电容的变化,并基于该静电电容变化而由控制部计算手指的接触位置。即,静电电容式传感器1基于手指和第1电极连结体8之间的静电电容变化来探测手指的位置的X坐标,基于手指和第2电极连结体12之间的静电电容变化来探测手指的位置的Y坐标(自电容检测型)。
或者,静电电容式传感器1也可以为互电容检测型。即,静电电容式传感器1也可以对第1电极连结体8以及第2电极连结体12的任意一个电极的一列施加驱动电压,探测第1电极连结体8以及第2电极连结体12的任意另一个电极和手指之间的静电电容的变化。由此,静电电容式传感器1由另一个电极探测手指的位置的Y坐标,由一个电极探测手指的位置的X坐标。
在此,若包含导电性纳米线的导电区域的反射率与包含间隙的绝缘部的反射率之间的差变大,则导电区域和绝缘部的差异在视觉上变得明显。于是,第1透明电极以及第2透明电极变得容易作为图案被视觉辨识。在静电电容式传感器具备反射防止层、反射降低层等的情况下,能够抑制导电区域的反射率与绝缘部的反射率之间的差,另一方面,需要追加形成反射防止层、反射降低层的设备,或者,静电电容式传感器的制造工序增加。
与之相对,在本实施方式涉及的静电电容式传感器1中,第1透明电极4具有相互分离地配设的多个第1光学调整区域41。此外,第2透明电极5具有相互分离地配设的多个第2光学调整区域51。因此,在第1透明电极4以及第2透明电极5之中,存在包含导电性纳米线的导电区域、和由多个第1光学调整区域41以及多个第2光学调整区域51形成的多个区域(光学调整区域)。因此,在第1透明电极4以及第2透明电极5之中,存在导电区域与光学调整区域之间的多个边界(内部边界)。另一方面,存在第1透明电极4与绝缘层21之间的边界(外部边界)、以及第2透明电极与绝缘层21之间的边界(外部边界)。另外,前述的无调整区域NR由导电区域构成,因此在无调整区域NR中不存在内部区域(导电区域与光学调整区域之间的边界),仅存在外部区域(第1透明电极4或者第2透明电极5与绝缘层21之间的边界)。
因此,在静电电容式传感器1的俯视下,即使在内部边界以及外部边界的两方被视觉辨识的情况下,也可抑制仅外部边界被强调。因此,第1透明电极4以及第2透明电极5变得不易作为图案被视觉辨识。由此,能够使第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性提高。
此外,第1光学调整区域41设置在第1透明电极4的无调整区域NR以外的区域,第2光学调整区域51设置在第2透明电极5的无调整区域NR以外的区域。由此,通过设置有第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51,从而能够抑制第1透明电极4以及第2透明电极5的电阻过度变低。此外,能够抑制第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51集中,第1透明电极4以及第2透明电极5变得容易作为图案被视觉辨识。
此外,相邻的多个第1光学调整区域41彼此间的第1距离为一定,相邻的多个第2光学调整区域51彼此间的第2距离为一定。即,多个第1光学调整区域41在第1透明电极4的无调整区域NR以外的区域中均匀地设置。多个第2光学调整区域51在第2透明电极5的无调整区域NR以外的区域中均匀地设置。
此外,第1透明电极4以及第2透明电极5的材料中包含的导电性纳米线是从由金纳米线、银纳米线、以及铜纳米线构成的组中选择的至少一个。由此,与作为第1透明电极4以及第2透明电极5的材料而使用了例如ITO等氧化物系材料的情况相比较,能够将具有第1光学调整区域41的第1透明电极4以及具有第2光学调整区域51的第2透明电极5的电阻抑制为低的电阻。
图27是表示本实施方式的第1透明电极以及第2透明电极的变形例(第1变形例)的俯视图。图27相当于将图23所表示的区域A1进行了放大的俯视图。
本变形例的第1透明电极4A具有多个第1光学调整区域41A。第1光学调整区域41A的形状为四边形。四边形的第1光学调整区域41A的对角线中的最长的对角线的长度D13为10μm以上且100μm以下。关于与第1光学调整区域41A相关的尺寸的详细将后述。其他的第1透明电极4A的构造与关于图23至图26前述的第1透明电极4的构造同样。
本变形例的第2透明电极5A具有多个第2光学调整区域51A。第2光学调整区域51A的形状为四边形。四边形的第2光学调整区域51A的对角线中的最长的对角线的长度D14为10μm以上且100μm以下。关于与第2光学调整区域51A相关的尺寸的详细,将与第1光学调整区域41A相关的尺寸一起后述。其他的第2透明电极5A的构造与关于图23至图26前述的第2透明电极5的构造同样。
如在本变形例中例示的那样,第1光学调整区域以及第2光学调整区域各自的形状并不仅限定于圆,也可以为四边形。即便在该情况下,根据本发明人获得的见解,第1透明电极4A以及第2透明电极5A各自的反射率等的光学特性也与关于图23至图26前述的第1透明电极4以及第2透明电极5各自的反射率等的光学特性同样。因此,在静电电容式传感器1的俯视下,即使在内部边界以及外部边界的两方被视觉辨识的情况下,也可抑制仅外部边界被强调。因此,第1透明电极4A以及第2透明电极5A变得不易作为图案被视觉辨识。由此,能够使第1透明电极4A以及第2透明电极5A的图案的不可见性提高。
图28是例示调整率与布线电阻的关系的一例的曲线图。图28所表示的曲线图的横轴表示调整率(%)。图28所表示的曲线图的纵轴表示布线电阻(kΩ)。在本说明书中,所谓“调整率”是指每单位面积的光学调整区域的面积。
如图28所表示的曲线图那样,若调整率相对高,则布线电阻相对高。在此,根据本发明人获得的见解,例如像智能手机等便携式终端那样画面尺寸约为4英寸以上且6英寸以下程度的情况下,为了确保静电电容式传感器1的性能,布线电阻优选为20kΩ以下。在图28中,用虚线示出20kΩ。在该情况下,根据图28所表示的曲线图,第1透明电极4中的第1光学调整区域41以及第2透明电极5中的第2光学调整区域51各自的调整率优选为40%以下。
在第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51各自的调整率为40%以下的情况下,能够在使第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性提高的同时抑制第1透明电极4以及第2透明电极5各自的电阻的上升,能够确保静电电容式传感器1的性能。
另外,在搭载本实施方式涉及的静电电容式传感器1的终端的画面尺寸约为不足4英寸的程度的情况下,为了确保静电电容式传感器1的性能,布线电阻优选为30kΩ以下。在该情况下,根据图28所表示的曲线图,第1透明电极4中的第1光学调整区域41以及第2透明电极5中的第2光学调整区域51各自的调整率优选为45%以下。
图29是例示间隙宽度与调整率的关系的一例的曲线图。
图29所表示的曲线图的横轴表示间隙宽度(μm)。图29所表示的曲线图的纵轴表示调整率(%)。图29所表示的间隙宽度相当于关于图24前述的绝缘层21的宽度D3。
本发明人在使间隙宽度D3以及调整率变化的情况下,对第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性进行了研究。在本研究中,发明人通过目视进行了不可见性的判断。目视判断的条件如下所述。
即,在本研究中,使用的是在设置了具有光学调整部的透明电极的传感器薄膜经由光学透明粘合层而粘合了玻璃基板的样本。对样本照射光的光源为3波长型日光色荧光灯。光源的照度为1300勒克斯(lx)。样本与目视位置之间的距离(检查距离)为30cm。相对于传感器薄膜或者玻璃基板的表面垂直的直线(法线)与视线之间的角度为0度以上且45度以下。从样本观察,在与视点相反侧(样本背面侧)配置有黑板。
研究结果的一例如图29所表示的那样。即,在间隙宽度D3为10μm的情况下,若调整率为15%以上,则可确保第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性。在间隙宽度D3为15μm的情况下,若调整率为30%以上,则可确保第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性。在间隙宽度D3为20μm的情况下,若调整率为35%以上,则可确保第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性。即,若间隙宽度D3相对宽,则为了确保第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性,需要相对高的调整率。
此外,如关于图28前述的那样,第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51各自的调整率优选为40%以下。根据图29所表示的曲线图,若考虑第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性、和布线电阻的容许界限,则间隙宽度D3优选为10μm以上且20μm以下。即,图29所表示的区域A2是满足第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性、和布线电阻的容许界限的两方的区域。如图29所表示的那样,可知,在第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性、和第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51各自的调整率之间具有相关关系。
图30是例示薄层电阻与能够确保导通性的线宽的关系的一例的曲线图。图30所表示的曲线图的横轴表示薄层电阻(Ω/□)。图30所表示的曲线图的纵轴表示能够确保导通性的线宽(μm)。所谓能够确保导通性的线宽,是指在无导电体断线的情况下为了确保导电性所需的导电体的宽度。如图30所表示的那样,若薄层电阻相对高,则作为在无导电体断线的情况下为了确保导电性所需的导电体的宽度(能够确保导通性的线宽),需要相对长的宽度。
图30所表示的曲线图中的上侧的虚线关于由包含银纳米线的材料形成的透明电极,例示了薄层电阻与能够确保导通性的线宽的关系。
根据本发明人获得的见解,由包含银纳米线的材料形成的透明电极的薄层电阻的下限值约为30~50Ω/□程度。因此,根据图30所表示的曲线图,关于由包含银纳米线的材料形成的透明电极,能够确保导通性的线宽优选为30μm以上。
由此,在具有多个第1光学调整区域41的第1透明电极4的导电区域中,优选可确保30μm以上的宽度。因此,如关于图24前述的那样,相邻的多个第1光学调整区域41彼此间的距离D1优选为30μm以上。这关于第2透明电极5也是同样的。即,相邻的多个第2光学调整区域51彼此间的距离D2优选为30μm以上。
由此,即使多个第1光学调整区域41设置在包含导电性纳米线的第1透明电极4,且多个第2光学调整区域51设置在包含导电性纳米线的第2透明电极,由于导电区域的宽度窄,因此也能够抑制第1透明电极4以及第2透明电极5断线。
图31是说明仅在本实施方式的绝缘层21的附近设置了光学调整部时的视觉辨识性的俯视图。在图31中,为便于说明,第1透明电极4与第2透明电极5之间的两个绝缘层21在上下排列显示。在两个绝缘层21之间配置有第1透明电极4。在两个绝缘层21的两侧配置有第2透明电极5。另外,图30所表示的透明电极的配置是为便于说明的配置。因此,例如,也可以在两个绝缘层21之间设置第2透明电极5,在两个绝缘层21的两侧配置第1透明电极4。
上侧的绝缘层21的宽度D3与下侧的绝缘层21的宽度D3相同。在图31所表示的两个绝缘层21之中的上侧的绝缘层21的附近,没有设置第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51。另一方面,在图31所表示的两个绝缘层21之中的下侧的绝缘层21的附近,设置有第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51。
如图31所表示的那样,第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51仅设置在绝缘层21的附近的情况下,若与第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51没有设置在绝缘层21的附近的情况相比较,可知,由于第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51的存在,绝缘层21被强调,变得引人注目。具体地,本来为圆形的第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51成为半圆形状并与条纹状的绝缘层21连续,因此由绝缘层21和第1光学调整区域41以及第2光学调整区域51构成的区域引起的局部的面积会增大。其结果,位于第1透明电极4与第2透明电极之间的绝缘层21的图案当然会被强调。该倾向在如图31所示那样光学调整区域(第1光学调整区域41、第2光学调整区域51)仅设置在绝缘层21的附近、且在透明电极(第1透明电极4以及第2透明电极5)中的位置远离绝缘层21的区域内没有设置光学调整区域的情况下变得显著。故此,多个第1光学调整区域41优选不会集中在绝缘层21的附近而在第1透明电极4的除了无调整区域NR之外的区域内均匀地设置。此外,多个第2光学调整区域51优选不会集中在绝缘层21的附近而在第2透明电极5的除了无调整区域NR之外的区域内均匀地设置。如果用另外的表现来说明这一点,则优选的是,作为存在光学调整部的区域的光学调整区域位于作为存在导电部的区域的导电区域的内部,作为存在绝缘层的区域的绝缘区域和光学调整区域不直接地相接,还优选的是,光学调整区域配置在透明电极的除了无调整区域NR之外的区域。
图32是例示使光学调整部的直径变化时的波长与反射率的关系的一例的曲线图。
图33是将图32所表示的曲线图中的一部分进行放大来表示的曲线图。
图33是在图32所表示的曲线图中将波长为500μm以上且600μm以下的范围进行放大来表示的曲线图。
本发明人在使圆形形状(圆形状)的光学调整部的直径变化的情况下,对光的波长与反射率的关系进行了研究。在本研究中,发明人利用紫外可见(UV-vis)分光光度计测定了透明电极中的反射率。测定方法为扩张反射。测定波长为250nm以上且800nm以下。作为样本,使用的是在设置了具有光学调整部的透明电极的传感器薄膜经由光学透明粘合层而粘合了覆盖材料的样本。覆盖材料为具有0.5mm厚度的Corning公式制的EAGLE XG(注册商标)。
研究结果的一例如图32以及图33所表示的那样。即,若光学调整部的直径相对大,则透明电极中的反射率相对低。根据图32以及图33所表示的曲线图,第1光学调整区域41的直径D11(参照图24)以及第2光学调整区域51的直径D12(参照图24)优选为10μm以上,更优选为20μm以上。
另一方面,根据本发明人获得的见解,在透明电极的光学调整部的直径大于100μm的情况下,通过目视确认了第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性下降。目视判断的条件如关于图29前述的那样。由此,第1光学调整区域41的直径D11以及第2光学调整区域51的直径D12优选为100μm以下,更优选为90μm以下。
由此,能够抑制因第1光学调整区域41的直径D11以及第2光学调整区域51的直径D12过小从而第1透明电极4以及第2透明电极5中的反射率变高,能够确保第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性。此外,能够抑制因第1光学调整区域41的直径D11以及第2光学调整区域的直径D12过大从而容易看到内部边界,能够确保第1透明电极4以及第2透明电极5的图案的不可见性。
图34是例示使光学调整部的形状变化时的波长与反射率的关系的一例的曲线图。
图35是将图34所表示的曲线图中的一部分进行放大来表示的曲线图。图35是在图34所表示的曲线图中将波长为500μm以上且600μm以下的范围进行放大来表示的曲线图。
本发明人在光学调整部的形状为圆形形状(圆形状)的情况和为四边形状的情况下,对光的波长与反射率的关系进行了研究。反射率的测定方法如关于图32以及图33前述的那样。
研究结果的一例如图34以及图35所表示的那样。即,光学调整部的形状为圆形形状的情况下的反射率与光学调整部的形状为四边形状的情况下的反射率大致相同。由此,如关于图27前述的那样,第1光学调整区域以及第2光学调整区域各自的形状并不仅限定于圆,也可以为四边形。与关于图32以及图33前述的直径的范围同样地,四边形的第1光学调整区域41A的对角线之中的最长的对角线的长度D13(参照图27)、以及四边形的第2光学调整区域51A的对角线之中的最长的对角线的长度D14(参照图27)优选为10μm以上,更优选为20μm以上。此外,对角线的长度D13以及对角线的长度D14优选为100μm以下,更优选为90μm以下。
由此,能够抑制因第1光学调整区域41A的对角线的长度D13以及第2光学调整区域51A的对角线的长度D14过短从而第1透明电极4A以及第2透明电极5A中的反射率变高,能够确保第1透明电极4A以及第2透明电极5A的图案的不可见性。此外,能够抑制因第1光学调整区域41A的对角线的长度D13以及第2光学调整区域51A的对角线的长度D14过长从而容易看到内部边界,能够确保第1透明电极4A以及第2透明电极5A的图案的不可见性。
图39是表示本实施方式的透明电极构件的检测区域的一部分的俯视图。图39是将与图23所表示的区域A1对应的区域进行了放大的俯视图。在图39中,关于在Y1-Y2方向上排列的两个第1透明电极,将Y1-Y2方向Y1侧的第1透明电极作为第1透明电极4B1示出,将Y1-Y2方向Y2侧的第1透明电极作为第1透明电极4B2示出。
图40是表示本实施方式的透明电极构件的检测区域的一部分的放大俯视图。图40是将与图39所表示的区域A3对应的区域进行了放大的俯视图。
本例的第1透明电极4B1、4B2具有多个大致圆形的第1光学调整区域41B,第2透明电极5B1、5B2具有多个大致圆形的第2光学调整区域51B,在第1透明电极4B1、4B2与第2透明电极5B1、5B2之间具有绝缘层21,在这一点上与图24所示的例子相同。为便于说明,绝缘部20和桥式布线部10省略了图示。
连结部7是在Y1-Y2方向(第1方向)上位于第1透明电极4B1与第1透明电极4B2之间并将第1透明电极4B1和第1透明电极4B2电连接的透明布线(第1透明布线)。具体地,如图39所示,第1透明电极4B1位于连结部7的Y1-Y2方向(第1方向)Y1侧,第1透明电极4B2位于连结部7的Y1-Y2方向(第1方向)Y2侧。在从Z1-Z2方向(第1面S1的法线方向)观察时,第1透明电极4B1和连结部7是在第1边界线DL1相接的连续体,第1透明电极4B2和连结部7是在第2边界线DL2相接的连续体。虽然未图示,但在从Z1-Z2方向(第1面S1的法线方向)观察时,在第1透明电极4B1的Y1-Y2方向(第1方向)Y1侧还设置有连结部7作为通过第2边界线DL2相接的连续体。此外,在从Z1-Z2方向(第1面S1的法线方向)观察时,在第1透明电极4B2的Y1-Y2方向(第1方向)Y2侧还设置有连结部7作为通过第1边界线DL1相接的连续体。如此,多个第1透明电极4B1、4B2通过多个连结部7电连接,构成了在Y1-Y2方向(第1方向)上延伸的第1电极连结体8。
在相邻的第1透明电极4B1、4B2与第2透明电极5B1、5B2之间,通过绝缘层21而与第1透明电极4B1、4B2以及第2透明电极5B1、5B2的双方电绝缘的虚设区域IF设置为被绝缘层21包围。虚设区域IF具有虚设导电区域CR1,该虚设导电区域CR1的构造与第1透明电极4B1、4B2以及第2透明电极5B1、5B2的导电区域CR相同,即,该虚设导电区域CR1具有导电性纳米线分散于成为基块的绝缘材料的构造。通过设置这样的虚设区域IF,从而能够抑制对不可见性的影响来变更第1透明电极4B1、4B2与第2透明电极5B1、5B2之间在XY平面内的分离距离。通过变更这些电极的分离距离,从而能调整电极间的电容。
在虚设区域IF中,从使虚设区域IF的视觉辨识性下降的观点出发,与第1光学调整区域41B以及第2光学调整区域51B同样地,多个大致圆形的虚设光学调整区域AR1在俯视下相互离散地配置在虚设导电区域CR1内。虚设光学调整区域AR1通过与第1光学调整区域41B以及第2光学调整区域51B同样的方法(至少在表面部从成为基块的绝缘材料除去导电性纳米线的方法)形成,构造与第1光学调整区域41B以及第2光学调整区域51B相同。
在从Z1-Z2方向(第1面S1的法线方向)观察时,光学调整区域AR(第1光学调整区域41B以及第2光学调整区域51B)以及虚设光学调整区域AR1具有配置在成为沿着第1面S1的面内的格子LT的格子点LP的位置的多个部分区域PR。即,在设定了沿着第1面S1的面内的虚拟的格子LT的情况下,在格子LT的格子点LP上配置部分区域PR。在本实施方式中,格子LT的格子线LL的方向相对于X1-X2方向以及Y1-Y2方向分别成45度。从确保各个部分区域PR的不可见性的观点出发,部分区域PR的圆换算直径
Figure BDA0002620944910000341
优选为100μm以下。
此外,配置在绝缘区域IR的绝缘层21(位于相邻的第1透明电极4B1、4B2与第2透明电极5B1、5B2之间的绝缘层21、位于相邻的第1透明电极4B1、4B2与虚设区域IF之间的绝缘层21、位于相邻的第2透明电极5B1、5B2与虚设区域IF之间的绝缘层21)在从Z1-Z2方向(第1面S1的法线方向)观察时,不与部分区域PR重叠,设置为连结多个格子点LP的线状。即,绝缘层21(绝缘区域IR)设置为连通(相连)多个格子点LP。在图40所示的例子中,绝缘层21配置为沿着格子线LL呈直线地延伸。通过这样的配置,使得多个部分区域PR的排列和绝缘层21的延伸的方向与格子点LP的排列方向一致,不易附带多个部分区域PR和绝缘层21的视觉上的区分。绝缘层21在从Z1-Z2方向(第1面S1的法线方向)观察时,也可以具有折线形状。在该情况下,绝缘层21成为所通过的两个格子点之间为直线状且以格子点为弯曲点的折线形状。或者,绝缘层21在从Z1-Z2方向(第1面S1的法线方向)观察时,也可以在通过的两个格子点之间具有弯曲部。
从适当地维持相邻的第1透明电极4B1、4B2与第2透明电极5B1、5B2之间的绝缘性的观点出发,在从Z1-Z2方向(第1面S1的法线方向)观察时,绝缘层21与延伸方向交叉的长度的最小值(宽度w)优选为10μm以上。从确保绝缘层21的不可见性的观点出发,绝缘层21的宽度w优选为20μm以下。还考虑部分区域PR的圆换算直径
Figure BDA0002620944910000351
绝缘层21的宽度w,设定虚拟的格子LT的间隔(格子间隔p),使得如下说明的Sa/Sb成为适当的范围。
图41是对由第1方式规定的矩形区域进行例示的俯视图。
如图41所示,矩形区域RA是指将多个格子点LP中的彼此相邻的4个格子点LP作为角部构成的矩形的区域。将在第1面S1的面内假定的多个矩形区域RA之中的、矩形区域RA内包含的由导电部111以外观察的区域全部由部分区域PR观察的区域设为第1矩形区域RA1。此外,将多个矩形区域RA之中的、在矩形区域RA内至少包含绝缘层21的区域设为第2矩形区域RA2。
在该情况下,在本实施方式涉及的透明电极构件100中,第1矩形区域RA1中的由导电部111以外构成的区域的占有面积Sa、和第2矩形区域RA2中的由导电部111以外构成的区域的占有面积Sb满足Sa/Sb=1±0.3。具体地,由导电部111以外构成的区域是导电区域CR以外的区域,通过由绝缘层21构成的区域(绝缘区域IR)或者部分区域PR而构成。通过满足上述那样的部分区域PR和绝缘层21的配置关系、与占有面积Sa以及Sb的关系,从而在规则性地排列的多个部分区域PR的组中,通过在视觉上与部分区域PR的配置规则同样的规则性来配置绝缘层21。其结果,变得不易附带多个部分区域PR和绝缘层21的视觉上的区分,能够使不可见性提高。即,绝缘层21的线被埋在部分区域PR的规则的排列中,在观察透明电极110的宽范围(例如整体)的情况下,绝缘层21的线不引人注目,不可见性提高。
图42的(a)~图43的(d)是对由第1方式规定的矩形区域的种类进行例示的示意图。由第1方式规定的矩形区域RA将多个格子点LP中的彼此相邻的4个格子点LP作为角部构成。
图42的(a)所示的矩形区域RA是第1矩形区域RA1的例子。第1矩形区域RA1在成为矩形区域RA的角部的4个格子点LP的全部格子点上配置部分区域PR。部分区域PR为圆形,在将其面积设为SPR的情况下,第1矩形区域RA1中的占有面积Sa成为(SPR/4)×4。
图42的(b)~图43的(d)所示的矩形区域RA是第2矩形区域RA2的例子。图42的(b)所示的第2矩形区域RA2包含绝缘层21,使得相连4个格子点LP中的沿着格子线LL的相邻的两个格子点LP,在其余的两个格子点LP上分别配置有部分区域PR。将如图42的(b)所示的第2矩形区域RA2那样沿着格子线LL相连相邻的两个格子点LP的绝缘层21在第2矩形区域RA2内的占有面积设为S21a的情况下,该第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为(SPR/4)×2+S21a。
图42的(c)所示的第2矩形区域RA2相互平行地配置有两个绝缘层21,使得相连4个格子点LP中的沿着格子线LL的相邻的两个格子点LP。即,在图42的(c)所示的第2矩形区域RA2中仅包含绝缘层21。该第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为S21a×2。
图43的(a)所示的第2矩形区域RA2配置有绝缘层21,使得相连4个格子点LP中的对置的两个格子点LP,在其他对置的两个格子点LP上分别配置有部分区域PR。在将如图43的(a)所示的第2矩形区域RA2那样配置为相连4个格子点LP中的对置的两个格子点LP的绝缘层21在第2矩形区域RA2内的占有面积设为S21b的情况下,该第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为(SPR/4)×2+S21b。
图43的(b)所示的第2矩形区域RA2配置有绝缘层21,使得通过4个格子点LP中的一个格子点LP,在其他3个格子点LP上分别配置有部分区域PR。在将如图43的(b)所示的第2矩形区域RA2那样配置为通过一个格子点LP的绝缘层21在第2矩形区域RA2内的占有面积设为S21c的情况下,该第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为(SPR/4)×3+S21c。
图43的(c)所示的第2矩形区域RA2配置有绝缘层21,使得分别通过4个格子点LP中的对置的两个格子点LP,在其他对置的两个格子点LP上分别配置有部分区域PR。该第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为(SPR/4)×2+(S21c×2)。
图43的(d)所示的第2矩形区域RA2配置有绝缘层21以使得分别通过4个格子点LP中的对置的两个格子点LP,配置有绝缘层21以使得相连其他对置的两个格子点LP。即,在图43的(d)所示的第2矩形区域RA2中仅包含绝缘层21。该第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为(S21c×2)+S21b。
图44~图50是示出使圆形的部分区域的直径变化的情况下的透明电极构件的例子的俯视图。
图51是示出参考例涉及的透明电极构件的例子的俯视图。
在图44至图50所示的透明电极构件中,格子间隔p固定为68μm,因此多个圆形的部分区域PR的配置以及绝缘层21的配置相同。此外,绝缘层21的宽度w也固定为10μm。因此,在图44至图50所示的透明电极构件中,通过圆形的部分区域PR的直径
Figure BDA0002620944910000371
(与圆换算直径
Figure BDA0002620944910000372
相等)变化,从而基于由第1方式规定的矩形区域而计算的Sa/Sb变化。在表1中示出圆形的部分区域PR的直径
Figure BDA0002620944910000373
与基于由第1方式规定的矩形区域RA而计算的Sa/Sb的关系。
[表1]
图号 φ(μm) Sa/Sb
44 25 1.19
45 29.6 1.00
46 33.4 0.89
47 35 0.85
48 39 0.79
49 40 0.77
50 45 0.71
在图51所示的参考例涉及的透明电极构件1000中,多个部分区域PR配置在格子点LP上,且绝缘层21设置为连结多个格子点LP的线状,但绝缘层21和部分区域PR重叠地设置。在图51所示的参考例的透明电极构件中,虽然多个部分区域PR以及绝缘层21配合格子点LP的排列而配置,但绝缘层21和部分区域PR重叠,因此容易看到绝缘层21的线,不能获得充分的不可见性。
在如图44~图50所示的例子那样多个部分区域PR以及绝缘层21配合格子点LP的排列而配置,且绝缘层21和部分区域PR配置为不重叠的情况下,根据Sa/Sb的值,不可见性表现出差异。在如图44~图50那样使Sa/Sb的值变化并确认了不可见性的时候,获得了如下结果,即,如果满足Sa/Sb=1±0.3,则与参考例相比能够获得充分的不可见性。
在此,作为矩形区域RA,除了由上述的第1方式规定的矩形的区域之外,即,除了将彼此相邻的4个格子点LP作为角部的矩形的区域之外,还可以是由如下说明的第2方式规定的矩形的区域。由第2方式规定的矩形区域RA将位于多个格子点LP中的成为中心的一个格子点LP的周围而彼此相邻的4个格子点LP作为角部构成。
图52是对由第2方式规定的矩形区域进行例示的俯视图。
图52所示的矩形区域RA是基于第2方式将相对于一个格子点LP而相邻的4个格子点LP作为角部的矩形的区域。
图53的(a)~图54的(b)是对由第2方式规定的矩形区域的种类进行例示的示意图。
图53的(a)所示的矩形区域RA是第1矩形区域RA1的例子。第1矩形区域RA1在成为中心的一个格子点LP、和成为角部的4个格子点LP的全部格子点上配置有部分区域PR。在该情况下,第1矩形区域RA1中的占有面积Sa成为(SPR/4)×4+SPR。
图53的(b)~图54的(d)所示的矩形区域RA是第2矩形区域RA2的例子。图53的(b)所示的第2矩形区域RA2包含绝缘层21,使得相连配置在成为中心的一个格子点LP的周围的4个格子点LP中的相邻的两个格子点LP,在其余的两个格子点LP以及成为中心的一个格子点LP上分别配置有部分区域PR。在该情况下,第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为(SPR/4)×2+SPR+S21a。
图54的(a)所示的第2矩形区域RA2配置有绝缘层21,使得相连成为中心的一个格子点LP和4个格子点LP中的对置的两个格子点LP,在其他对置的两个格子点LP上分别配置有部分区域PR。在该情况下,第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为(SPR/4)×2+S21b。
图54的(b)所示的第2矩形区域RA2配置有绝缘层21,使得通过成为中心的一个格子点LP的周围的4个格子点LP中的一个格子点LP,在其他4个格子点LP上分别配置有部分区域PR。在该情况下,第2矩形区域RA2中的占有面积Sb成为(SPR/4)×3+SPR+S21c。
另外,第2方式的矩形区域RA的布局的种类除了图52的(a)~图53的(b)所示的以外,还可能有如以下那样的布局。
(1)在成为中心的一个格子点LP上配置有部分区域PR,两个绝缘层21配置为相连周边4点的格子点LP中的相邻的两个的布局。
(2)绝缘层21配置为在成为中心的一个格子点LP上通过,一个绝缘层21配置为相连周边4点的格子点LP中的相邻的两个,在其他相邻的两个格子点LP上分别配置有部分区域PR的布局。
(3)绝缘层21配置为在成为中心的一个格子点LP上通过,两个绝缘层21配置为相连周边4点的格子点LP中的相邻的两个的布局。
(4)绝缘层21配置为相连成为中心的一个格子点LP、和周边4个格子点LP中的对置的两个格子点LP,绝缘层21配置为在其他对置的两个格子点LP中的一个格子点LP上通过,在其他一个格子点LP上配置有部分区域PR的布局。
(5)在成为中心的一个格子点LP上、和周边4个格子点LP中的对置的两点的格子点LP上分别配置有部分区域PR,两个绝缘层21配置为分别通过其他两点的格子点LP的布局。
(6)绝缘层21配置为相连成为中心的一个格子点LP、和4个格子点LP中的对置的两个格子点LP,两个绝缘层21配置为分别通过其他两点的格子点LP的布局。
在表2中示出利用图52所示的第2方式的矩形区域RA求出图44~图50所示的各个例子的Sa/Sb的结果。
[表2]
图号 φ(μm) Sa/Sb
44 25 1.59
45 29.6 1.20
46 33.4 1.00
47 35 0.93
48 39 0.80
49 40 0.77
50 45 0.66
如表1以及表2所示,图44以及图50所示的透明电极构件Sa/Sb,若基于第1方式,则在1±0.3的范围内,但若基于第2方式,则成为1±0.3的范围外。关于第1方式以及第2方式的任一者,如果满足Sa/Sb=1±0.3,则能够确保不可见性,关于第1方式以及第2方式的双方,如果满足Sa/Sb=1±0.3,则能够更稳定地确保不可见性。基于第2方式的Sa/Sb更优选满足1±0.2,尤其优选满足1±0.1。
如果以另外的观点来说明以上的内容,则本实施方式涉及的透明电极构件能够通过具有如下特征的制造方法来制造,即,从第1面S1的法线方向观察,在虚拟地设置于第1面S1的面内的格子LT的格子点配置了部分区域PR,使绝缘层21不与部分区域PR重叠并设置为连结多个格子点LP的线状,设定部分区域PR的圆换算直径
Figure BDA0002620944910000401
绝缘层21的宽度w、以及格子间隔p,使得上述的Sa/Sb满足1±0.3。
图55是说明本发明的另一实施方式涉及的静电电容式传感器的结构的图。如图55所示,本发明的一实施方式涉及的静电电容式传感器1A具备的透明电极构件500在作为片状的基材2具有的两个主面的一个面的第1面S1设置有具备多个第1透明电极4的第1电极连结体8,在作为两个主面的另一个面的第2面S2设置有具备多个第2透明电极5的第2电极连结体12。多个第2透明电极沿着第2面S2的面内方向中的与第1方向(Y1-Y2方向)不同的第2方向(具体是X1-X2方向)排列配置,并相互电连接。
图56是说明本发明的又一实施方式涉及的静电电容式传感器的结构的图。如图56所示,本发明的一实施方式涉及的静电电容式传感器1B具备两个透明电极构件(透明电极构件400a、透明电极构件400b)层叠在第1面S1的法线方向(Z1-Z2方向)上的层叠透明电极构件600。配置有透明电极构件400a的第1透明电极4和透明电极构件400b的第1透明电极4,使得两个透明电极构件(透明电极构件400a、透明电极构件400b)的第1方向成为彼此不同的方向。具体地,在相对Z1-Z2方向Z1侧的透明电极构件400a中,第1透明电极4配置为在Y1-Y2方向上排列,在相对Z1-Z2方向Z2侧的透明电极构件400b中,第1透明电极4配置为在X1-X2方向上排列。
附图标记说明
100、200、300、400、500、400a、400b、1000 透明电极构件;
600 层叠透明电极构件;
101 基材;
S1 第1面;
S2 第2面;
110、110a、110b、110c、110d 透明电极;
102 绝缘层;
IR 绝缘区域;
MX 基块;
NW 导电性纳米线;
DL 分散层;
111 导电部;
CR 导电区域;
112 光学调整部;
AR 光学调整区域;
PR 部分区域;
sd 分离距离;
130 透明布线;
NR 无调整区域;
150 第1层叠体;
AgNW 银纳米线;
160 抗蚀剂层;
161 第1抗蚀剂层;
162 第2抗蚀剂层;
R1 第1区域;
R2 第2区域;
R3 第3区域;
SI 银碘化物;
151 中间构件;
1、1A、1B 静电电容式传感器;
2 基材;
3 面板;
3a 面;
4、4A、4B1、4B2 第1透明电极;
5、5A、5B1、5B2 第2透明电极;
6 布线部;
7 连结部(第1透明布线);
8 第1电极连结体;
10 桥式布线部(第2透明布线);
11 检测区域;
12 第2电极连结体;
16 连接布线;
20 绝缘部;
20a 表面;
21 绝缘层;
25 非检测区域;
27 外部连接部;
30 光学透明粘合层;
41、41A、41B 第1光学调整区域;
51、51A、51B 第2光学调整区域;
IF 虚设区域;
CR1 虚设导电区域;
AR1 虚设光学调整区域;
DL1 第1边界线;
DL2 第2边界线;
DL1 第1边界线;
DL2 第2边界线;
LT 格子;
LP 格子点;
LL 格子线;
p 格子间隔;
w 绝缘层的宽度;
Figure BDA0002620944910000431
圆形的部分区域的直径;
Figure BDA0002620944910000432
部分区域PR的圆换算直径;
RA 矩形区域;
RA1 第1矩形区域;
RA2 第2矩形区域;
A1、A2、A3 区域。

Claims (10)

1.一种透明电极构件,具备:
具有透光性的基材;
具有透光性的透明电极,在作为所述基材的一个面的第1面配置有多个;和
绝缘层,在从所述第1面的法线方向观察时配置在绝缘区域,所述绝缘区域位于配置有所述透明电极的区域的周围的至少一部分,
其特征在于,
所述透明电极具备分散层,所述分散层包含由绝缘材料构成的基块和分散在所述基块内的导电性纳米线,
所述透明电极在从所述第1面的法线方向观察时具有由导电部构成的导电区域和具有光学调整部的光学调整区域,
所述导电部与所述光学调整部相比导电性高,
所述光学调整部与所述导电部相比,所述分散层中的所述导电性纳米线的分散密度低,
所述光学调整区域在从所述第1面的法线方向观察时具有多个部分区域,所述多个部分区域配置在成为沿着所述第1面的面内的格子的格子点的位置,
所述绝缘层在从所述第1面的法线方向观察时不与所述部分区域重叠,设置为连结多个所述格子点的线状,
在将所述多个格子点中的彼此相邻的4个格子点作为角部构成的第1方式的矩形区域、以及将位于所述多个格子点中的成为中心的一个格子点的周围而彼此相邻的4个格子点作为角部构成的第2方式的矩形区域的至少一者中,将所述矩形区域内包含的由所述导电部以外构成的区域全部为所述部分区域的区域设为第1矩形区域,将所述矩形区域内至少包含所述绝缘层的区域设为第2矩形区域的情况下,所述第1矩形区域的由所述导电部以外构成的区域的占有面积Sa、和所述第2矩形区域的由所述导电部以外构成的区域的占有面积Sb具有下述式的关系:
Sa/Sb=1±0.3。
2.根据权利要求1所述的透明电极构件,其特征在于,
在从所述第1面的法线方向观察时,所述绝缘层与延伸方向交叉的长度的最小值为10μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的透明电极构件,其特征在于,
所述多个部分区域彼此分离30μm以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的透明电极构件,其特征在于,
所述透明电极中的所述光学调整区域的面积比例为40%以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的透明电极构件,其特征在于,
所述透明电极具有:
多个第1透明电极,沿着作为所述第1面的面内方向的一个方向的第1方向排列配置,并相互电连接;和
多个第2透明电极,沿着所述第1面的面内方向中的与所述第1方向不同的第2方向排列配置,并相互电连接,
在所述第1方向上相邻的两个所述第1透明电极通过位于所述两个所述第1透明电极之间且由所述导电区域构成的第1透明布线相互电连接,
在所述第2方向上相邻的两个所述第2透明电极通过第2透明布线电连接,
所述第1透明布线和所述第2透明布线具有在所述第1面的法线方向上隔着绝缘物重叠的部分。
6.根据权利要求5所述的透明电极构件,其特征在于,
所述第2透明布线由电阻比所述第2透明电极高的材料构成。
7.根据权利要求5或6所述的透明电极构件,其特征在于,
所述第2透明布线具有层叠于所述第2透明电极的部分,所述第2透明电极中的与所述第2透明布线接触的部分由所述导电区域构成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的透明电极构件,其特征在于,
所述基材为片状,所述第1面是所述基材具有的两个主面的一个面,在作为两个所述主面的另一个面的第2面具有多个第2透明电极,所述多个第2透明电极沿着作为所述主面的面内方向的一个方向且与作为所述透明电极排列配置的方向的第1方向不同的第2方向排列配置,并相互电连接。
9.一种层叠透明电极构件,将两个权利要求1至8中任一项所述的透明电极构件层叠在所述第1面的法线方向上,其特征在于,
两个所述透明电极构件的所述第1透明电极分别配置为两个所述透明电极构件的所述第1方向成为彼此不同的方向。
10.一种静电电容式传感器,其特征在于,具备:
权利要求1至9中任一项所述的透明电极构件;和
探测部,探测在操作员的手指等操作体与透明电极之间产生的静电电容的变化。
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