JP2019091149A - タッチセンサ及びタッチセンサ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】視認性の向上を図ることが可能なタッチセンサを提供する。【解決手段】タッチセンサ１０の第２の絶縁層７０は、第１の絶縁層２０の第１の領域２０ａの全域に設けられていると共に第２の電極セル５１にそれぞれ対応するように設けられた複数の第１の開口７１１を有する第１の絶縁部７１を含み、透明導電層８０は、第１の絶縁部７１の全域に設けられていると共に、Ｙ方向に沿って相互に隣り合う第２の電極セル５１にそれぞれ対応するように設けられた一対の第１の開口７１１を包含する第２の開口８１１を有する第１の導電部８１と、第２の開口８１１内に配置され、一対の第１の開口７１１を介して、第２の電極セル５１同士を電気的に接続する第２の接続部８３と、を含み、第２の接続部８３は第１の接続部４２と交差している。【選択図】図３

Description

本発明は、静電容量型のタッチセンサ、及び、そのタッチセンサを用いたタッチセンサ組立体に関するものである。

基材と、基材の一方面に設けられた複数の第１電極セルと、基材の一方面に設けられた複数の第２電極セルと、基材の一方面に設けられ、相互に隣り合う第１電極セル同士を電気的に接続する接続用導体線と、相互に隣り合う第２電極セル同士を電気的に接続する接続用透明導電膜と、接続用導体線と接続用透明導電膜の間に介在する絶縁層と、第１及び第２電極セル上にそれぞれ重ねられた導電性の第１及び第２透明膜と、を備えたタッチセンサが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−２２９１３６号公報

上記のタッチセンサでは、第１電極セルと第２電極セルとの間の電気絶縁性を確保するために、相互に隣り合う第１電極セルと第２電極セルとの間に隙間が形成されている。一方で、第１透明膜は、第１電極セルの外形と合うように形成されていると共に、第２透明膜も第２電極セルの外形と合うように形成されているので、上記の隙間には透明膜が形成されていない。例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ化合物から構成される透明膜は薄い青色を有しているため、上記の隙間によって第１及び第２電極セルが見えてしまい、タッチセンサの視認性が低下してしまう場合がある。

また、上記の隙間には、第１及び第２電極セルを構成する細線も存在しないため、当該隙間と第１及び第２電極セルとの透過率の差も大きくなり、タッチセンサの視認性が一層低下してしまう場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、視認性の向上を図ることが可能なタッチセンサ、及び、それを備えたタッチセンサ組立体を提供することである。

［１］本発明に係るタッチセンサは、第１の領域と、前記第１の領域に隣接する第２の領域と、を含む第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に設けられた配線層と、前記配線層を覆うように前記第１の絶縁層上に設けられた第２の絶縁層と、前記第２の絶縁層上に設けられた透明導電層と、を備えており、前記配線層は、前記第１の領域上に設けられた第１及び第２の電極を含み、前記第１の電極は、第１の方向に沿って配列された複数の第１の電極セルと、相互に隣り合う前記第１の電極セル同士を電気的に接続する第１の接続部と、を含み、前記第２の電極は、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って相互に間隔を空けて配列された複数の第２の電極セルを含んでおり、前記第２の絶縁層は、前記第１の領域の全域に設けられていると共に、前記第２の電極セルにそれぞれ対応するように設けられた複数の第１の開口を有する第１の絶縁部を含み、前記透明導電層は、前記第１の絶縁部の全域に設けられていると共に、前記第２の方向に沿って相互に隣り合う前記第２の電極セルにそれぞれ対応するように設けられた一対の前記第１の開口を包含する第２の開口を有する第１の導電部と、前記第２の開口内に配置され、前記一対の第１の開口を介して、相互に隣り合う前記第２の電極セル同士を電気的に接続する第２の接続部と、を含み、前記第２の接続部は、前記第１の接続部と交差しているタッチセンサである。

［２］上記発明において、前記第１の開口は、前記第１の開口の全体が前記第２の電極と重複するように設けられていてもよい。

［３］上記発明において、前記第２の接続部は、前記第２の開口内に充填されていてもよい。

［４］上記発明において、前記第２の接続部の幅は、前記第１の開口の幅よりも広くてもよい。

［５］上記発明において、前記第２の接続部と前記第２の開口との間の第１の間隙は、前記第１の電極セルと前記第２の電極セルとの間の第２の間隙よりも狭くてもよい。

［６］上記発明において、前記第１の導電部は、基準電位点に接続されていてもよい。

［７］上記発明において、前記配線層は、前記第２の領域上に設けられていると共に、前記第１及び第２の電極にそれぞれ接続された引出線を含んでおり、前記第２の絶縁層は、前記引出線を覆うように、前記第２の領域上に設けられた第２の絶縁部を含んでもよい。

［８］上記発明において、前記透明導電層は、前記第２の絶縁部上に設けられた第２の導電部を含み、前記第２の導電部は、基準電位点に接続されていてもよい。

［９］本発明に係るタッチセンサ組立体は、上記のタッチセンサと、前記タッチセンサを支持する支持体と、を備えたタッチセンサ組立体である。

本発明によれば、第１及び第２の電極が設けられた第１の絶縁層の第１の領域の全域に、第２の絶縁層の第１の絶縁部が設けられており、この第１の絶縁部の全域に透明導電層の第１の導電部が設けられている。このため、第１の電極セルと第２の電極セルとの間に形成された隙間も第１の導電部によって覆われているので、タッチセンサの視認性の向上を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態におけるタッチセンサ組立体を示す平面図である。 図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。 図３は、図１のIII-III線に沿った断面図である。 図４は、図１のIV-IV線に沿った断面図である。 図５は、本発明の実施形態における第１の絶縁層及び細線の断面構造を示す断面図であり、図２のV部の拡大図である。 図６Ａは、図１のVI部をタッチセンサの背面側から見た拡大図であり、第２の絶縁層の形成前の状態を示す背面図である。 図６Ｂは、図１のVI部をタッチセンサの背面側から見た拡大図であり、透明導電層の形成前の状態を示す背面図である。 図６Ｃは、図１のVI部をタッチセンサの背面側から見た拡大図であり、第３の絶縁層の形成前の状態を示す背面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態におけるタッチセンサ組立体を示す平面図、図２は図１のII-II線に沿った断面図、図３は図１のIII-III線に沿った断面図、図４は図１のIV-IV線に沿った断面図、図５は図２のV部の拡大図、図６Ａ〜図６Ｃは図１のVI部をタッチセンサの背面側から見た拡大図である。なお、図５では、図２と比較して上下反転させて図示していると共に、第２の絶縁層７０は省略している。

本実施形態におけるこのタッチセンサ組立体１０は、図１〜図４に示すように、タッチセンサ１０と、当該タッチセンサ１０を支持する基板１００と、を備えている。そして、タッチセンサ１０は、第１の絶縁層２０と、配線層３０と、第２の絶縁層７０と、透明導電層８０と、第３の絶縁層９０と、を備えている。本実施形態における基板１００が、本発明における支持体の一例に相当する。

このタッチセンサ組立体１０は、例えば、表示装置（不図示）等と組み合わせて、タッチ位置を検出する機能を有するタッチパネル等の入力装置として用いられる。表示装置としては、特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパ等を用いることができる。こうしたタッチパネルは、検知領域と、いわゆる額縁領域（ベゼル領域）と、を有している。検知領域は、外部導体の接触（或いは接近）を検出すると共に、表示装置に表示された画像を視認可能な領域である。外部導体の一例としては、例えば、操作者の指２００（図２参照）を例示することができる。一方、額縁領域は、当該検知領域の周囲に位置して、当該検知領域に隣接する領域である。なお、表示装置は、タッチセンサ１０に対して基板１００の反対側（図２〜図４においてタッチセンサ１０に対して−Ｚ方向側）に配置されることが好ましい。

第１の絶縁層２０は、図２〜図４に示すように、本体部２１と凸部２２を含む断面構造を有している。本体部２１は、タッチセンサ１０の全域に広がる平坦な層である。この本体部２１は、図１に示すように、平面視において、第１の領域２０ａと、当該第１の領域２０ａに隣接する第２の領域２０ｂと、を含んでいる。第１の領域２０ａは、上述のタッチパネルの検知領域に対応しているのに対し、第２の領域２０ｂは、上述のタッチパネルの額縁領域に対応している。凸部２２は、図２〜図４に示すように、本体部２１の下面２１１から下方（−Ｚ方向）に向かって突出している部分である。この凸部２２は、平面視において、配線層３０の平面形状に対応するように線状に延在している。

この第１の絶縁層２０は、可視光線が透過可能であると共に電気絶縁性を有する透明な材料から構成されている。この第１の絶縁層２０を構成する材料の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のＵＶ硬化性樹脂、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等を例示することができる。

配線層３０は、図１に示すように、第１の電極４０と、第２の電極５０と、引出線６１，６２と、を含んでいる。第１の電極４０と第２の電極５０は、第１の絶縁層２０の第１の領域２０ａに設けられている。一方、引出線６１，６２は、第１の絶縁層２０の第２の領域２０ｂに設けられている。

本実施形態では、第１の電極４０、第２の電極５０、及び、引出線６１，６２はいずれも第１の絶縁層２０上に配置されており、同一の層として形成されている。このため、第１の電極４０、第２の電極５０、及び、引出線６１，６２を同時に形成することができ、第１の電極４０と第２の電極５０の相対的な位置関係を高い精度で容易に確保することができる。その結果、モアレを抑制することができ、タッチセンサ１０の視認性が向上する。また、第１の電極４０、第２の電極５０、及び、引出線６１，６２を同一の層として形成することで、タッチセンサ１０の薄型化を図ることもできる。

図１に示すように、第１の電極４０は、複数の第１の電極セル４１を含んでいる。それぞれの第１の電極セル４１は、図６Ａに示すように、全体として略菱形形状を有するメッシュから構成されている。このメッシュは、Ｘ方向を中心として線対称に傾斜した２種類の細線４１１，４１２を格子状に交差させて、正方形の単位網目を繰り返すことで形成されている。

そして、複数の第１の電極セル４１は、その頂点同士が相互に対向するように、第１の絶縁層２０上にＸ方向及びＹ方向に沿ってマトリクス状に配列されている。なお、タッチセンサ１０の検知領域の形状を矩形とするために、図１中において左右両端に位置する第１の電極セル４１は、略菱形形状の半分である略三角形状を有している。

さらに、第１の電極４０は、上述した複数の第１の電極セル４１に加えて、複数の第１の接続部４２を含んでいる。それぞれの第１の接続部４２は、図１及び図６Ａに示すように、Ｘ方向に沿って相互に隣り合う第１の電極セル４１同士の間に介在しており、当該第１の電極セル４１同士を相互に電気的に接続している。この第１の接続部４２も、第１の電極セル４１を構成するメッシュと同様のメッシュから構成されており、個々のメッシュは、Ｘ方向を中心として線対称に傾斜した２種類の細線４２１，４２２を格子状に交差させて形成されている。本実施形態におけるＸ方向が、本発明における第１の方向の一例に相当する。

図１に示すように、本実施形態では、第１の接続部４２を介してＸ方向に沿って接続された５つの第１の電極セル４１が一つの第１の電極４０を構成しており、４列の第１の電極４０が、第１の絶縁層２０上にＹ方向に沿って実質的に等間隔に配列されている。なお、Ｙ方向に沿って相互に隣り合う第１の電極４０同士は、間隔を空けて配置されており、相互に電気的に絶縁されている。

第２の電極５０も、複数の第２の電極セル５１を含んでいる。それぞれの第２の電極セル５１は、図６Ａに示すように、上述の第１の電極セル４１と同様に、全体として略菱形形状を有するメッシュから構成されている。このメッシュは、第１の電極セル４１を構成するメッシュと同様のメッシュから構成されており、個々のメッシュは、Ｙ方向を中心として線対称に傾斜した２種類の細線５１１，５１２を格子状に交差させて形成されている。

そして、複数の第２の電極セル５１は、図１に示すように、マトリクス状に配列された第１の電極セル４１の間に形成された空白部分を埋めるように、第１の絶縁層２０上に配列されている。なお、タッチセンサ１０の検知領域の形状を矩形とするために、図１中において上下両端に位置する第２の電極セル５１は、略菱形形状の半分である略三角形状を有している。

図１及び図３に示すように、Ｙ方向に沿って相互に隣り合う第２の電極セル５１の間には、第１の接続部４２が介在している。そのため、Ｙ方向に沿って相互に隣り合う第２の電極セル５１同士は、相互に間隔を空けて配置されており、透明導電層８０の第２の接続部８３（後述）を介して連結されて、当該第２の接続部８３を介して相互に電気的に接続されている。本実施形態におけるＹ方向が、本発明における第２の方向の一例に相当する。

図１及び図３に示すように、本実施形態では、第２の接続部８３を介してＹ方向に沿って接続された５つの第２の電極セル５２が一つの第２の電極５０を構成しており、４列の第２の電極５０が、第１の絶縁層２０上にＸ方向に沿って実質的に等間隔に配列されている。なお、Ｘ方向に沿って相互に隣り合う第２の電極５０同士は、間隔を空けて配置されており、相互に電気的に絶縁されている。

なお、第１及び第２の電極セル４１，５１の全体形状は、略菱形形状に特に限定されない。また、第１及び第２の電極セル４１，５１の単位網目の形状は、上述の正方形に限定されない。例えば、例えば、細線２１１のピッチと細線２１２のピッチが相違していてもよいし、細線２１１，２１２の交差角度が直角でなくてもよい。さらに、単位網目の形状が、例えば、正三角形、二等辺三角形、直角三角形等の三角形でもよいし、平行四辺形、台形等の四角形でもよい。また、単位網目の形状が、六角形、八角形、十二角形、二十角形等のｎ角形や、円、楕円、星型等でもよい。このように、種々の図形単位を繰り返して得られる幾何学模様を、第１及び第２の電極セル４１，５１の単位網目の形状として用いることができる。また、第１の接続部４２を、第１の電極セル４１を構成するメッシュと同様のメッシュで構成しなくてもよいし、第１の接続部４２をメッシュ以外の形状（例えば、単一の線等）で構成してもよい。

図１に示すように、複数の第１の電極４０は、引出線６１を介して駆動回路９５にそれぞれ接続されている。同様に、複数の第２の電極５０も、引出線６２を介して駆動回路９５にそれぞれ接続されている。なお、特に図示しないが、引出線６１，６２を、第１及び第２の電極セル４１，５１を構成するメッシュと同様のメッシュで構成してもよい。上述のように、この引出線６１，６２は、図１に示すように、タッチセンサ１０の額縁領域に設けられている。

駆動回路９５は、例えば、第１の電極４０を送信電極とし、第２の電極５０を受信電極として、当該第１及び第２の電極４０，５０の間に指が接近したときの静電容量の変化に基づいて、タッチセンサ１０上における接触位置を検出する（いわゆる相互容量方式）。なお、本実施形態におけるタッチセンサ１０の位置検出方式として、自己容量方式を採用してもよい。

第１の電極セル４１の細線４１１，４１２、第１の接続部４２の細線４２１，４２２、及び、第２の電極セル５１の細線５１１，５１２は、バインダ樹脂と、当該バインダ樹脂中に分散された導電性粒子（導電性粉末）と、から構成されている。なお、以下において、第１の電極セル４１の細線４１１，４１２、第１の接続部４２の細線４２１，４２２、及び、第２の電極セル５１の細線５１１，５１２を、「細線ＴＬ」とも称する（図５参照）。

細線ＴＬを構成する導電性粒子としては、銀、銅、ニッケル、スズ、ビスマス、亜鉛、インジウム、パラジウム等の金属材料や、グラファイト、カーボンブラック（ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック）、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ等のカーボン系材料を挙げることができる。なお、導電性粒子に代えて、上述の金属材料の塩である金属塩を用いてもよい。

また、細線ＴＬを構成するバインダ樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を例示することができる。なお、細線ＴＬを構成する材料からバインダ樹脂を省略してもよい。

このような細線ＴＬは、導電性ペーストを塗布して硬化させることで形成されている。導電性ペーストの具体例としては、導電性粒子、バインダ樹脂、水もしくは溶剤、及び各種添加剤を混合して構成する導電性ペーストを例示することができる。導電性ペーストに含まれる溶剤としては、α-テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトール、１−デカノール、ブチルセルソルブ、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラデカン等を例示することができる。

そして、この細線ＴＬは、以下のような断面構造を有している。すなわち、図５に示すように、細線ＴＬは、第１の絶縁層２０の凸部２２に設けられている。また、この細線ＴＬは、上述のように、導電性粒子Ｍとバインダ樹脂Ｂから構成されており、細線ＴＬにおける凸部２２との接触面ＣＦでは、導電性子Ｍの一部がバインダ樹脂Ｂから突出し、当該接触面ＣＦは凹凸形状を有している。一方、細線ＴＬの頂面ＴＦ及び側面ＳＦでは、導電性粒子Ｍ同士の間にバインダ樹脂Ｂが入り込んでいるため、導電性粒子Ｍの僅かな露出部分が点在しているが、バインダ樹脂Ｂが導電性粒子Ｍを覆っている。そのため、頂面ＴＦに直線状の平坦部ＴＦａが含まれていると共に、側面ＳＦにも直線状の平坦部ＳＦａが含まれている。従って、接触面ＣＦの面粗さは、頂面ＴＦの面粗さに対して相対的に大きくなっていると共に、側面ＳＦの面粗さに対しても相対的に大きくなっている。なお、こうした断面形状を有する細線ＴＬは、凹版の凹部に導電性ペーストを充填して加熱した後に、当該凹版上に樹脂材料を塗布して第１の絶縁層２０を形成してから離型することで形成することができ、その製法は、例えば、上述の国際公開第２０１７／０２２３９８号に開示されている。

なお、第１の絶縁層２０及び配線層３０の断面構造は、特に上記に限定されない。例えば、第１の絶縁層２０の平坦な主面上に導電性ペーストを印刷することで細線ＴＬを形成してもよい。導電性ペーストの具体的な印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、グラビアオフセット法、バーコート法等を例示することができる。或いは、例えば、第１の絶縁層２０の平坦な主面上にスパッタリングや蒸着等によって金属薄膜を形成した後に、当該薄膜をエッチング等によってパターニングすることで、細線ＴＬを形成してもよい。

また、本実施形態では、平面視において、細線ＴＬが直線状に延在しているが、細線ＴＬの平面形状は特にこれに限定されない。例えば、細線ＴＬが曲線状、ジグザグ状に延在してもよく、或いは、直線状の部分と、曲線状或いはジグザグ状の部分と、が混在してもよい。

第２の絶縁層７０は、図２〜図４に示すように、上述した配線層３０を覆うように、第１の絶縁層２０上に設けられており、第１の絶縁部７１と第２の絶縁部７２を含んでいる。第１の絶縁部７１は、第１の領域２０ａの全域に設けられており、第１及び第２の電極４０，５０を覆っている。一方、第２の絶縁部７２は、第２の領域２０ｂの全域に設けられており、引出線６１，６２を覆っている。

本実施形態における第１の絶縁部７１には、第２の電極セル５１に対応するように第１の開口７１１が形成されている。具体的には、図６Ｂに示すように、個々の第２の電極セル５１に対して２つの第１の開口７１１が対応するように形成されている。具体的には、平面視において、一方の第１の開口７１１は、第２の電極セル５１において図中上側の頂点近傍（一方の端部）に設けられており、他方の第１の開口７１１は、第２の電極セル５１において図中下側の頂点近傍（他方の端部）に設けられている。従って、同図に示すように、平面視において、下側の第２の電極セル５１に対応する上側の第１の開口７１１と、Ｙ方向に沿って当該下側の電極セル５１に隣り合う上側の第２の電極セル５１に対応する下側の第１の開口７１１との間に、第１の電極４０の第１の接続部４２が介在している。なお、略三角形状の第２の電極セル５１（すなわち、図１中の上下両端に位置する第２の電極セル５１）のそれぞれに対しては、第１の開口７１１が一つずつ対応するように設けられている。

このように、本実施形態では、第１の開口７１１を除いて、第２の絶縁層７０が第１の絶縁層２０の全面に設けられている。このため、透明導電層８０の第２の接続部８３（後述）の幅Ｗ_２（図２及び図６Ｃ参照）を広くすることができ、当該第２の接続部８３の電気的な抵抗値の低下を図ることができる。

また、本実施形態では、平面視において、第１の開口７１１は、当該第１の開口７１１の全体が第２の電極セル５１と重複するように設けられている。すなわち、第１の開口７１１は、第１の電極セル４１と第２の電極セル５１との間の第２の間隙Ｇ_２（図６Ａ参照）と重複しないように設けられている。これにより、第２の間隙Ｇ_２に第２の絶縁層７０が確実に重なるので、第２の間隙Ｇ_２が見え易くなってしまうことを防止することができ、視認性の向上を図ることができる。

第２の絶縁層７０は、可視光線が透過可能であると共に電気絶縁性を有する透明な材料から構成されている。この第２の絶縁層４０を構成する材料の具体例としては、上述の第１の絶縁層２０を構成する材料と同様のものを例示することができる。この第２の絶縁層７０は、塗布により形成されることが好ましく、具体的な塗布方法としては、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、グラビアオフセット印刷法、バーコード法等を例示することができる。

ここで、紫外線硬化型樹脂材料は、紫外線エネルギーを用いて液体から固体に変化させるため、熱硬化型樹脂材料と比較して、樹脂材料の硬化に伴う体積収縮が小さい。このため、第２の絶縁層７０を紫外線硬化型樹脂材料で構成することで、第１の絶縁層２０と配線層３０の凹凸を第２の絶縁層７０で吸収することができる。これにより、本実施形態では、当該凹凸での光の反射や屈折が抑制され、タッチセンサ１０の視認性の向上を図ることができる。

特に紫外線硬化型樹脂材料の中でも、上述の凹凸を吸収するためには固形分率の高いものが好ましく、無溶剤型の紫外線硬化型樹脂材料を用いることが好ましい。この無溶剤型の紫外線硬化型樹脂材料は、常温で流動性を有し、紫外線に反応する反応基を有する反応性材料又は反応性希釈剤のみからなる樹脂材料である。ここで、本実施形態における「のみ」には、少量の溶剤成分を含有している場合も含む。こうした無溶剤型の紫外線硬化型樹脂材料を採用することにより、樹脂材料の硬化前後の体積変化を一層少なくすることができるので、タッチセンサ１０の視認性が更に向上する。この無溶剤型の紫外線硬化型樹脂材料の一例としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレートや紫外線硬化型エポキシアクリレート等を挙げることができる。

透明導電層８０は、図２〜図４に示すように、第２の絶縁層７０上に設けられており、第１の導電部８１と、第２の導電部８２と、第２の接続部８３と、を含んでいる。第１の導電部８１は、上述した第２の絶縁層７０の第１の絶縁部７１の全域に設けられている。一方、第２の導電部８２は、上述した第２の絶縁層７０の第２の絶縁部７２の全域に設けられている。

本実施形態では、第１の導電部８１に複数の第２の開口８１１が形成されており、それぞれの第２の開口８１１は、Ｙ方向に沿って相互に隣り合う第２の電極５１の一対の第１の開口７１１を包含している。具体的には、図６Ｃに示すように、第２の開口８１１は、一方の第２の電極セル５１に対応する下側の第１の開口７１１と、他方の第２の電極セル５１に対応する上側の第１の開口７１１と、を包含する矩形の平面形状を有している。

第２の接続部８３は、この第２の開口８１１内に配置されている。この第２の接続部８３と第２の開口８１１の周縁との間には、第２の開口８１１の全周に亘って第１の間隙Ｇ_１が形成されており、この第１の間隙Ｇ_１によって、第２の接続部８３は、第１の導電部８１と電気的に絶縁されている。平面視において、この第１の間隙Ｇ_１は、第１の電極セル４１と第２の電極セル５１との間の第２の間隙Ｇ_２（図６Ａ参照）よりも狭くなっていることが好ましく（Ｇ_１＜Ｇ_２）、これにより、タッチセンサ１０の視認性が向上する。

この第２の接続部８３は、図３に示すように、第１の開口７１１内に充填されていると共に、第１の絶縁部７０を介在させつつ第１の接続部４２を跨いでおり、Ｙ方向に沿って相互に隣り合う第２の電極セル５１同士を電気的に接続している。すなわち、この第２の接続部８３は、平面視において、第１の接続部４２と交差している。第２の接続部８３が第１の開口７１１内に充填されていることで、第２の接続部８３の電気的な抵抗の低減を図ることができる。

この透明導電層８０は、細線ＴＬの光透過性よりも相対的に高い光透過性を有していると共に導電性を有する層である。このように、透明導電層８０が高い光透過性を有することで、タッチセンサ１０の視認性が向上する。

この透明導電層８０は、例えば、導電性を有するインクを第２の絶縁層７０上に印刷して硬化させることで形成されている。透明導電層８０に高い光透過性を付与できるインクの具体例としては、例えば、導電性高分子、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ等を含有したものを例示することができる。また、このインクを印刷する具体的な印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、グラビアオフセット印刷法、バーコート法等を例示することができる。

なお、導電性高分子の具体例としては、例えば、ポリチオフェン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリフェニレン系等の有機化合物が例示することができるが、この中でもＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ化合物を用いることが好ましい。

また、金属ナノワイヤとしては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ロジウム、パラジウム、カドミウム、イリジウム、金、白金、銀等で構成されたナノワイヤを例示することができる。

また、カーボンナノチューブの具体例としては、例えば、多層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、単層カーボンナノチューブ等を例示することができる。

このように、本実施形態では、第２の接続部８３と第２の開口８１１との間の第１の間隙Ｇ_１（図２及び図６Ｃ参照）を除いて、透明導電層８０がタッチセンサ１０の全面に形成されている。このため、例えば、薄い青色を有するＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ化合物で透明導電層８０を構成した場合であっても、第１の電極セル４１と第２の電極セル５１との間の第２の間隙Ｇ_２が目立ってしまうのを抑制することができ、タッチセンサ１０の視認性の向上を図ることができる。

さらに、本実施形態では、この第２の接続部８３は、第２の開口８１１の平面形状と相似形の矩形の平面形状を有している。これにより、当該第２の接続部８３と第２の開口８１１との間の第１の間隙Ｇ_１を狭くすることができ、タッチセンサ１０の全面において透明導電層８０の非形成領域を最小化することができるので、タッチセンサ１０の視認性の一層の向上を図ることができる。なお、第２の接続部８３の平面形状が、第２の開口８１１の平面形状と相似形でなくてもよい。例えば、第２の開口８１１の平面形状が矩形であるのに対し、第２の接続部８３の平面形状が括れた形状であってもよい。

また、本実施形態では、上述のように、第２の絶縁層７０が第１の絶縁層２０のほぼ全面に設けられているので、透明導電層８０の第２の接続部８３の幅Ｗ_２（図２及び図６Ｃ参照）を広くすることができる。特に、この第２の接続部８３の幅Ｗ_２は、第２の絶縁層７０の第１の開口７１１の幅Ｗ_１（図６Ｂ参照）よりも広くなっており（Ｗ_２＞Ｗ_１）、第２の接続部８３の幅Ｗ_２が第１の開口７１１の幅Ｗ_１の１．５倍以上であることがより好ましい（Ｗ_２≧Ｗ_１×１．５）。これにより、第２の接続部８３の電気的な抵抗値を低下させることができ、タッチセンサ１０の感度の向上を図ることができる。また、第２の接続部８３の抵抗値を維持しつつ透明導電層８０を薄くすることができ、この場合には、従来の感度を維持しつつ視認性の向上を図ることができる。なお、第２の接続部８３の幅Ｗ_２は、特に上記に限定されず、第１の開口７１１の幅Ｗ_１以下としてもよい（Ｗ_２≦Ｗ_１）。

さらに、本実施形態では、図２〜図４に示すように、透明導電層８０の第１及び第２の導電部８１，８２が基準電位点に接続されている。すなわち、第１及び第２の導電部８１，８２は接地されている。これにより、タッチセンサ１０に対して第１の絶縁層２０側から外部導体２００が接触又は接近する態様でタッチセンサ１０を使用する場合（図２参照）には、第１及び第２の導電部８１，８２が電磁的なシールド層として機能する。これにより、例えば、表示装置等からのノイズが第１及び第２の電極４０，５０に混入してしまうのを抑制することができる。なお、透明導電層８０の第２の接続部８３は、相互に隣り合う第２の電極セル５１同士を電気的に接続するため、基準電位点には接続されておらず、第１の間隙Ｇ_１（図２及び図６Ｃ参照）によって第１及び第２の導電部８１，８２とは電気的に絶縁されている。

第３の絶縁層９０は、可視光線が透過可能であると共に電気絶縁性を有する透明な材料から構成されている。この第３の絶縁層９０は、透明導電層８０の全面に形成されている。この第３の絶縁層９０を構成する材料の具体例としては、上述の第２の絶縁層４０を構成する材料と同様のものを例示することができる。また、この第３の絶縁層９０の形成方法としても、上述の第２の絶縁層４０と同様の方法を例示することができる。

なお、第３の絶縁層９０を紫外線硬化型樹脂材料で構成する場合には、当該紫外線硬化型樹脂材料が、ガラス転移点の低い材料や、分子量の小さい材料でもよいし、更に、可塑剤を含んでいてもよい。これにより、硬化後の第３の絶縁層９０に粘着性を付与することができる。こうした紫外線硬化型樹脂材料の一例としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレートや紫外線硬化型エポキシアクリレート等を挙げることができる。このように第３の絶縁層９０に粘着性を付与することで、第３の絶縁層９０上に別の粘着層を形成する必要がなくなるので、タッチセンサ１０の薄型化や低コスト化を図ることができる。

基板１００は、上述の第１の絶縁層２０の上に積層されている。この基板１００は、可視光線が透過することが可能であると共に電気絶縁性を有する透明な材料から構成されている。この基板１００を構成する材料の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ビニル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の樹脂材料を例示することができる。なお、樹脂材料に代えて、ガラスで基板１００を構成してもよい。

以上のように、本実施形態では、第１及び第２の電極４０，５０が設けられた第１の絶縁層２０の第１の領域２０ａの全域に、第２の絶縁層７０の第１の絶縁部７１が設けられており、この第１の絶縁部７１の全域に透明導電層８０の第１の導電部８１が設けられている。このため、第１の電極セル４１と第２の電極セル５１との間に形成された第２の間隙Ｇ_２も第１の導電部８１によって覆われているので、タッチセンサ１０の視認性の向上を図ることができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、基板１００が、ガラスやポリカーボネート等の可視光線が透過可能な材料から構成されたカバーであってもよい。その場合に、基板１００と第１の絶縁層２０との間に透明接着層が介在してもよい。或いは、基板１００の上に、当該基板１００とは別のカバーを設けてもよい。

１…タッチセンサ組立体
１０…タッチセンサ
２０…第１の絶縁層
２０ａ…第１の領域
２０ｂ…第２の領域
２１…本体部
２１１…下面
２２…凸部
３０…配線層
４０…第１の電極
４１…第１の電極セル
４１１，４１２…細線
４２…第１の接続部
４２１，４２２…細線
５０…第２の電極
５１…第２の電極セル
５１１，５１２…細線
６１，６２…引出線
７０…第２の絶縁層
７１…第１の絶縁部
７１１…第１の開口
７２…第２の絶縁部
８０…透明導電層
８１…第１の導電部
８１１…第２の開口
８２…第２の導電部
８３…第２の接続部
９０…第３の絶縁層
９５…駆動回路
１００…基板
１５０…カバーガラス
２００…操作者の指
ＴＬ…細線
ＣＦ…接触面
ＴＦ…頂面
ＴＦａ…平坦部
ＳＦ…側面
ＳＦａ…平坦部

Claims (9)

1. 第１の領域と、前記第１の領域に隣接する第２の領域と、を含む第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上に設けられた配線層と、
   前記配線層を覆うように前記第１の絶縁層上に設けられた第２の絶縁層と、
   前記第２の絶縁層上に設けられた透明導電層と、を備えており、
   前記配線層は、前記第１の領域上に設けられた第１及び第２の電極を含み、
   前記第１の電極は、
   第１の方向に沿って配列された複数の第１の電極セルと、
   相互に隣り合う前記第１の電極セル同士を電気的に接続する第１の接続部と、を含み、
   前記第２の電極は、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って相互に間隔を空けて配列された複数の第２の電極セルを含んでおり、
   前記第２の絶縁層は、前記第１の領域の全域に設けられていると共に、前記第２の電極セルにそれぞれ対応するように設けられた複数の第１の開口を有する第１の絶縁部を含み、
   前記透明導電層は、
   前記第１の絶縁部の全域に設けられていると共に、前記第２の方向に沿って相互に隣り合う前記第２の電極セルにそれぞれ対応するように設けられた一対の前記第１の開口を包含する第２の開口を有する第１の導電部と、
   前記第２の開口内に配置され、前記一対の第１の開口を介して、相互に隣り合う前記第２の電極セル同士を電気的に接続する第２の接続部と、を含み、
   前記第２の接続部は、前記第１の接続部と交差しているタッチセンサ。
2. 請求項１に記載のタッチセンサであって、
   前記第１の開口は、前記第１の開口の全体が前記第２の電極と重複するように設けられているタッチセンサ。
3. 請求項１又は２に記載のタッチセンサであって、
   前記第２の接続部は、前記第１の開口内に充填されているタッチセンサ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のタッチセンサであって、
   前記第２の接続部の幅は、前記第１の開口の幅よりも広いタッチセンサ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のタッチセンサであって、
   前記第２の接続部と前記第２の開口との間の第１の間隙は、前記第１の電極セルと前記第２の電極セルとの間の第２の間隙よりも狭いタッチセンサ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のタッチセンサであって、
   前記第１の導電部は、基準電位点に接続されているタッチセンサ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のタッチセンサであって、
   前記配線層は、前記第２の領域上に設けられていると共に、前記第１及び第２の電極にそれぞれ接続された引出線を含んでおり、
   前記第２の絶縁層は、前記引出線を覆うように、前記第２の領域上に設けられた第２の絶縁部を含むタッチセンサ。
8. 請求項７に記載のタッチセンサであって、
   前記透明導電層は、前記第２の絶縁部上に設けられた第２の導電部を含み、
   前記第２の導電部は、基準電位点に接続されているタッチセンサ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のタッチセンサと、
   前記タッチセンサを支持する支持体と、を備えたタッチセンサ組立体。

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