JP5750466B2

JP5750466B2 - 静電容量式入力装置

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Publication number: JP5750466B2
Application number: JP2013041423A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　清; 清佐藤; 正宜竹内; 鈴木　徹也; 徹也鈴木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2033-03-04
Also published as: JP2014170342A; KR20140109254A; CN203746045U; KR101609040B1

Description

本発明は、入力位置情報を検出する静電容量式入力装置に関し、特に、導体層が設けられた静電容量式入力装置に関する。

モバイル機器やスマートフォン等の電子機器の表示部において、透光型の静電容量式入力装置が用いられている。特許文献１には、外部から侵入する電磁波ノイズの影響を受けにくくした静電容量式入力装置について開示されている。

図１２は、特許文献１に記載されている従来例の静電容量式入力装置について部分拡大断面図を示す。図１２に示すように、従来例の静電容量式入力装置１１０は、透光性の基材１２１と、基材１２１に形成された複数の第１の電極１２２及び複数の第２の電極（図１２では複数の第２の電極同士を接続する接続部１２８のみ示す）を有して構成される。また、第１の電極１２２及び複数の第２の電極に接続された配線１２９が非入力領域１１６に形成されている。

図１２に示すように、間隔を設けて隣り合う第１の電極１２２の間には接続部１２８が配置され、第１の電極１２２、第２の電極（接続部１２８）、及び配線１２９の上に絶縁層１５４が設けられている。隣り合う第１の電極１２２同士は、絶縁層１５４に設けられたスルーホールを介して、ブリッジ部１２７により接続される。このように、第１の電極１２２と第２の電極との間で静電容量を形成するように、第１の電極１２２と第２の電極とが入力領域１１５に配置されている。操作者の指などの被検出体が静電容量式入力装置１１０の入力領域１１５に接触または近づいたときに、第１の電極１２２と第２の電極の間の静電容量が変化して、これに基づいて入力位置情報を検出することができる。

検出された入力位置情報は、配線１２９を通して外部回路へと引き出されるため、外部から電磁波ノイズが侵入して配線１２９に重畳すると、入力位置情報と混同して誤検出が発生する。図１２に示すように、従来例の静電容量式入力装置１１０において、絶縁層１５４上の配線１２９に重なる位置に導体層１５５が形成されている。これにより、入力操作側の外部から侵入する電磁波ノイズを遮蔽することができる。したがって、誤検出を防止して、精度良く入力位置情報を検出可能である。

特開２０１１−０２８５３５号公報

近年、多様な入力操作を実現するために入力領域１１５における検出感度を高めることが要求されており、例えば被検出体が静電容量式入力装置１１０の表面に接触せずに近づいた状態で入力操作可能となるように検出感度を向上させることが検討されている。しかしながら、従来例の静電容量式入力装置１１０において、配線１２９に重なる位置に導体層１５５を設けることにより、配線１２９と導体層１５５との間に静電容量が形成される。この静電容量は、入力位置情報の検出に寄与しない寄生容量であり、この寄生容量は、第１の電極１２２と第２の電極との間に形成される静電容量と容量結合して、静電容量式入力装置１１０全体の静電容量が増大する。そのため、被検出体が接近したときの静電容量の変化が相対的に小さくなり、寄生容量によって入力領域１１５における検出感度が低下するという課題が生じる。

また、導体層１５５を設けない場合には、入力操作の際に被検出体が入力領域１１５に近づいたときに、非入力領域１１６における配線１２９と被検出体との間にも静電容量が形成される。入力領域１１５の検出感度を向上させると、非入力領域１１６における配線１２９と被検出体との間に発生する静電容量についても感度が向上して、配線１２９と被検出体との間の静電容量変化を入力操作による信号として検出してしまい、誤検出が発生しやすくなる。

本発明は、上記課題を解決して、導体層を設けて誤検出を防止するとともに、入力領域の検出感度を向上させることが可能な静電容量式入力装置を提供することを目的とする。

本発明の静電容量式入力装置は、基材と、複数の電極と、前記電極に接続された配線と、導体層と、を有し、前記基材において、入力操作を行う入力領域と、前記入力領域の外側の非入力領域とが設定されており、複数の前記電極は前記基材の前記入力領域に形成されるとともに、前記配線は前記基材の非入力領域に形成されており、前記導体層は、前記配線に対して重なる位置に配置されて、前記導体層と前記配線との間に配線部絶縁層と嵩上げ層とが積層されており、前記嵩上げ層の厚さは、前記配線部絶縁層の厚さよりも厚いことを特徴とする。

これによれば、導体層と配線との間を絶縁する配線部絶縁層に加えて嵩上げ層が積層されているため、導体層と配線との距離を大きくして、導体層と配線との間に形成される静電容量を小さくすることができる。よって、非入力領域における寄生容量を低減させることにより、非入力領域における寄生容量と、入力領域における静電容量との容量結合を低減できるため、入力領域における検出感度を向上させることが可能である。また、導体層と配線との距離を大きくした場合であっても、外部からの電磁波ノイズの侵入や、被検出体と配線との間に静電容量が形成されることを抑制して、誤検出の発生を防止することができる。

したがって、本発明の静電容量式入力装置によれば、導体層を設けて誤検出を防止するとともに、入力領域の検出感度を向上させることが可能である。

本発明の静電容量式入力装置において、前記配線の上に前記配線部絶縁層が形成されて、前記配線部絶縁層の上に前記嵩上げ層が形成されており、前記導体層は前記嵩上げ層を覆うように形成されていることが好適である。これによれば、水分などが外部から嵩上げ層に侵入することを導体層によって遮蔽することができ、導体層に覆われた嵩上げ層の耐環境性（耐湿性、耐皮脂性）を向上させることができる。また、嵩上げ層の材料選択性が拡がるため、嵩上げ層を厚く形成することが容易であり、製造コストの低減も可能である。

本発明の静電容量式入力装置において、前記配線の上に前記嵩上げ層が形成されて、前記嵩上げ層の上に前記配線部絶縁層が形成されており、前記配線部絶縁層は前記嵩上げ層を覆うように形成されていることが好ましい。これによれば、外部から水分などが嵩上げ層に侵入することを配線部絶縁層によって遮蔽することができ、配線部絶縁層に覆われた嵩上げ層の耐環境性（耐湿性、耐皮脂性等）を向上させることができる。また、嵩上げ層の材料選択性が拡がるため、嵩上げ層を厚く形成することが容易であり、製造コストの低減も可能である。

本発明の静電容量式入力装置において、前記複数の電極は、透光性の複数の第１の電極及び複数の第２の電極を有して構成され、前記第１の電極は、前記基材面内の第１の方向において間隔を設けて配置されるとともに、隣り合う前記第１の電極同士はブリッジ部によって接続されており、前記第２の電極は、前記第１の方向に交差する第２の方向において間隔を設けて配置されるとともに、隣り合う前記第２の電極同士は接続部によって接続されており、前記接続部を覆うように交差部絶縁層が形成されて、前記ブリッジ部は、前記接続部に対して平面視で交差するように前記接続部及び前記交差部絶縁層を跨がって形成されており、前記導体層と前記配線との距離は、前記ブリッジ部と前記接続部との距離よりも大きいことを特徴とする。

これによれば、配線部絶縁層と嵩上げ層との合計厚さを厚くして配線と導体層との間に形成される寄生容量を低減した場合であっても、入力領域における交差部絶縁層は厚く形成する必要がないため、交差部絶縁層が外部から視認されることを防止して良好な不可視特性を確保することができる。

本発明の静電容量式入力装置において、前記交差部絶縁層と前記配線部絶縁層とは同じ材料により形成されていることが好ましい。これによれば、交差部絶縁層と配線部絶縁層とを同一の工程で形成することができるため、製造工程を削減して製造コストを低減することができる。

本発明の静電容量式入力装置によれば、導体層を設けて誤検出を防止するとともに、入力領域の検出感度を向上させることが可能である。

本発明の第１の実施形態における静電容量式入力装置を示す、分解斜視図である。本実施形態の静電容量式入力装置を構成する静電容量式センサ部を示し、基材、及び基材に形成された各電極、配線を示す平面図である。図１に示す静電容量式入力装置を組み立てたときに、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断して矢印方向から見たときの断面図である。本実施形態の静電容量式入力装置を示す、部分拡大断面図である。本実施形態の第１の変形例を示す、部分拡大断面図である。本実施形態の第２の変形例を示す、部分拡大断面図である。本実施形態の第３の変形例を示す、部分拡大断面図である。第２の実施形態の静電容量式入力装置を示す、部分拡大断面図である。第３の実施形態の静電容量式入力装置を構成する静電容量式センサ部を示し、基材、及び基材に形成された各電極、配線を示す平面図である。図９のＸ−Ｘ線で切断して矢印方向から見たときの静電容量式入力装置の部分拡大断面図である。第３の実施形態の変形例における静電容量式センサ部を示し、基材、及び基材に形成された各電極、配線を示す平面図である。従来例の静電容量式入力装置を示す、部分拡大断面図である。

以下、本発明の静電容量式入力装置の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面の寸法は適宜変更して示している。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の静電容量式入力装置を示す分解斜視図である。図１に示すように本実施形態の静電容量式入力装置１０は、入力位置情報を検出する静電容量式センサ部２０と、表面パネル３１とを有して構成される。表面パネル３１は、静電容量式センサ部２０に対して入力操作側（図１のＺ１方向）に配置されており、静電容量式センサ部２０と表面パネル３１とは粘着層３２を介して貼り合わされる。

表面パネル３１は、透光性のガラス材料又は樹脂材料を用いて平板状に形成されている。図１に示すように、表面パネル３１の裏面側（図１のＺ２方向の面）には着色された加飾層３８が設けられており、加飾層３８は、表面パネル３１の外周部において枠状に設けられている。加飾層３８によって区分けされて加飾層３８に囲まれた領域が、入力操作を行う入力領域１５である。また、入力領域１５の外側の加飾層３８と重なる領域が非入力領域１６である。

なお、表面パネル３１は図１に示すような平板状に限定されず、曲面を有する立体的な表面形状を有するものや、電子機器の筐体の一部を表面パネル３１としても良い。また、加飾層３８は、表面パネル３１に直接形成される構成のほか、加飾層３８が設けられた加飾フィルムを別に用意して、これを表面パネル３１に貼り合わせる構成であっても良い。

図１に示すように、静電容量式センサ部２０の入力領域１５には複数の第１の電極２２および複数の第２の電極２４が配列されている。また、静電容量式センサ部２０の非入力領域１６には、入力領域１５を囲むように導体層５５（図１に斜線を付けて示す）が形成されている。導体層５５は、外部から電磁波ノイズが侵入した場合に、または外部の物体等が近づいたときに誤検出が生じることを防止するためのシールド機能を有する。

図２は、本実施形態の静電容量式入力装置を構成する静電容量センサ部の平面図であり、基材、及び基材に形成された各電極、配線を示す平面図である。図３は、図１に示す静電容量式入力装置を組み立てたときに、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の位置で切断して矢印方向から見たときの静電容量式入力装置の断面図を示す。

図２に示すように、静電容量式センサ部２０は、基材２１と、基材２１に形成された複数の第１の電極２２、複数の第２の電極２４、及び複数の配線２９を有して構成される。なお、図２は、図面を見やすくするために導体層５５を省略して示している。図２に示すように、第１の電極２２及び第２の電極２４は入力領域１５に形成されており、いずれも菱形のパッド状の電極である。第１の電極２２は、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を設けて配置されており、Ｘ１−Ｘ２方向に隣り合う第１の電極２２同士はブリッジ部２７によって接続される。接続された複数の第１の電極２２は、Ｘ１−Ｘ２方向において延在するとともに、Ｙ１−Ｙ２方向において間隔を設けて複数本配列されている。また、第２の電極２４はＹ１−Ｙ２方向において間隔を設けて配列されており、Ｙ１−Ｙ２方向に隣り合う第２の電極２４同士は幅細の接続部２８によって接続されている。接続された複数の第２の電極２４は、Ｙ１−Ｙ２方向において延在するとともに、Ｘ１−Ｘ２方向において間隔を設けて複数本配列されている。

図２に示すように、接続された複数の第１の電極２２と、接続された複数の第２の電極２４とは、互いに交差して形成されている。図３に示すように、接続部２８とブリッジ部２７とが交差する部分において、接続部２８を覆うように交差部絶縁層５４が設けられており、接続部２８及び交差部絶縁層５４を跨がってブリッジ部２７が形成されている。図３に示すように、接続部２８をＸ１−Ｘ２方向に挟むように配置された第１の電極２２同士はブリッジ部２７によって接続されている。このように、第１の電極２２と第２の電極２４とは、互いに絶縁された状態で形成される。

また、図２に示すように第１の電極２２及び第２の電極２４に接続された複数の配線２９は、基材２１の非入力領域１６に形成されている。複数の配線２９は、基材２１の非入力領域１６を引き回されて、外部回路と接続するための端子部３０に接続される。

本実施形態において、基材２１は、フィルム状の樹脂材料を用いて形成されており、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＰ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透光性樹脂材料が用いられる。第１の電極２２、第２の電極２４、及び接続部２８は、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、スパッタや蒸着等の薄膜法により形成される。また、ブリッジ部２７、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料やＣｕＮｉ、ＡｇＰｄ等の合金、ＩＴＯ等の導電性酸化物材料を用いることができる。配線２９及び端子部３０には、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料やＩＴＯ等の導電性酸化物材料を用いることができる。

本実施形態の静電容量式センサ部２０は、第１の電極２２と第２の電極２４との間で静電容量を形成するように配置されている。操作者が入力操作を行う際に、表面パネル３１表面の入力領域１５に指などの被検出体を接触させて、または接触させずに近づけた場合に、第１の電極２２と第２の電極２４との間の静電容量と、各電極と被検出体との間に形成される静電容量とが結合する。この静電容量変化に基づいて入力位置情報が検出される。

近年、皮脂による汚れを入力表面に付着させない、又は付け爪があっても入力操作をより快適に行うため、指などを表面パネル３１表面に接触させずに近づけた状態で多様な入力操作方法を実現することが望まれている。そのため、入力領域１５における検出感度の向上が要求されている。この場合、入力領域１５の検出感度だけではなく、配線２９においても検出感度が向上してしまう。そして、第１の電極２２と第２の電極２４との間の静電容量変化により検出された入力位置情報は、配線２９を介して外部回路へと出力される。導体層５５を設けていない場合において、配線２９を伝播する信号に外部からの電磁波ノイズが重畳したり、被検出体と配線２９との間に静電容量が形成された場合には、誤検出が生じる可能性がある。本実施形態の静電容量式入力装置１０において、図１、図３に示すように非入力領域１６において配線２９に重なる位置に導体層５５が設けられている。これにより、配線２９への電磁波ノイズの侵入や被検出体と配線２９との間の静電容量変化を抑制して誤検出が防止される。なお、導体層５５は少なくとも配線２９と重なる位置に設けられていればよく、より好ましくは、入力領域１５を囲むように設けられていれば、効果的に誤検出が防止される。

図４は、本実施形態の静電容量式入力装置の部分拡大断面図を示し、特に配線の近傍における部分拡大断面図を示す。図４に示すように、導体層５５は、配線２９に対して重なる位置に形成されており、導体層５５と配線２９との間に配線部絶縁層５１と嵩上げ層５２とが積層されている。図４に示すように、基材２１の非入力領域１６において、配線２９の上に配線部絶縁層５１が形成されて、配線部絶縁層５１の上に嵩上げ層５２が形成されており、導体層５５は嵩上げ層５２を覆うように形成されている。

本実施形態において、導体層５５は、ブリッジ部２７と同じ材料を用いて形成することができ、導体層５５とブリッジ部２７とを同一工程で形成することができる。導体層５５は、例えばＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料やＣｕＮｉ、ＡｇＰｄ等の合金、ＩＴＯ等の透明導電性材料が用いられて、スパッタや蒸着等の薄膜法や、スクリーン印刷やインクジェット印刷などの印刷法により形成される。

配線部絶縁層５１は、配線２９と導体層５５との間の電気的絶縁を確保するために設けられており、図４に示すように、配線２９を覆うように配線部絶縁層５１が形成されている。配線部絶縁層５１には、絶縁劣化が生じないように耐環境性（耐湿性、耐熱性、耐皮脂性）を有する材料を用いることが好ましい。本実施形態において、例えばノボラック樹脂とアクリル樹脂等の耐環境性樹脂とを混合したものが用いられる。また、嵩上げ層５２は、配線２９と導体層５５との距離を大きくするために設けられており、高い耐環境性は要求されない。嵩上げ層５２には、通常のレジスト材料やノボラック樹脂等を用いることができ、フォトリソグラフィ技術により形成される。あるいは、スクリーン印刷やインクジェット印刷などの印刷法により形成することも可能である。本実施形態において、配線部絶縁層５１は１μｍ〜２μｍ程度の厚さに形成され、嵩上げ層５２は、２μｍ〜５μｍ程度の厚さに形成される。

このように、導体層５５と配線２９との間を絶縁する配線部絶縁層５１に加えて、嵩上げ層５２が積層されているため、配線部絶縁層５１のみを形成した場合に比べて導体層５５と配線２９との間の距離を大きくして、導体層５５と配線２９との間に形成される静電容量を小さくすることができる。よって、非入力領域１６における寄生容量を低減させることにより、非入力領域１６における寄生容量と、入力領域１５における静電容量との容量結合を低減できるため、入力領域１５における検出感度を向上させることが可能である。また、導体層５５と配線２９との距離を大きくした場合であっても、外部からの電磁波ノイズの侵入や、被検出体と配線２９との間に形成される静電容量に起因する誤検出を防止することができる。

なお、本明細書において、配線２９と導体層５５との距離とは、嵩上げ層５２の上面５２ａに形成された導体層５５と配線２９との間の垂直方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の距離を示す。

以上のように、本発明の静電容量式入力装置１０によれば、導体層５５を設けて誤検出を防止するとともに、非入力領域１６における配線２９と導体層５５との間の寄生容量を低減して、入力領域１５の検出感度を向上させることが可能である。

また、図４に示すように、嵩上げ層５２の厚さは、配線部絶縁層５１の厚さよりも厚く形成することが好ましい。こうすれば、配線２９と導体層５５との距離をより大きくすることができるため、配線２９と導体層５５との間に形成される寄生容量を効果的に低減させることができる。

図４に示すように、配線部絶縁層５１及び嵩上げ層５２は、配線部絶縁層５１の幅寸法（配線２９が延在する方向に対して直交するＸ１−Ｘ２方向の寸法）に対して、嵩上げ層５２の幅寸法が小さくなるように形成されている。そして、嵩上げ層５２の上面５２ａ及び側面５２ｂを覆うように導体層５５が形成されている。

このように導体層５５を設けることにより、外部から嵩上げ層５２の内部に水分などが侵入することを導体層５５によって遮蔽することができ、導体層５５に覆われた嵩上げ層５２の耐環境性（耐湿性、耐皮脂性）を向上させることができる。さらに、嵩上げ層５２として吸水性を有する樹脂材料等を用いることが可能となり材料選択性が拡がるため、所定の厚さに形成可能な材料を選択して嵩上げ層５２を形成することにより、嵩上げ層５２を厚く形成することが容易になる。また、製造コストの低減にもつながる。

図１２に示す従来例の静電容量式入力装置１１０において、絶縁層１５４を厚く形成することにより、配線１２９と導体層１５５との間の距離を大きくして寄生容量を小さくすることができる。しかし、従来例の静電容量式入力装置１１０では、配線１２９の上だけではなく、入力領域１１５の第１の電極１２２及び第２の電極の上にも絶縁層１５４が形成されるため、絶縁層１５４を厚く形成するとブリッジ部１２７と配線１２９との間の絶縁層１５４も厚くなる。絶縁層１５４には透明な材料が用いられるが、絶縁層１５４が厚く形成されると、絶縁層１５４が形成された領域と、形成されていないの領域とのコントラスト差が目立ち、外部から絶縁層１５４の境界が視認されてしまう。

本実施形態の静電容量式入力装置１０は、図４に示すように、導体層５５と配線２９との距離は、ブリッジ部２７と接続部２８との距離よりも大きく形成されている。つまり、配線部絶縁層５１と嵩上げ層５２との合計厚さは、交差部絶縁層５４の厚さよりも厚くなるように形成されている。これにより、非入力領域１６において配線部絶縁層５１と嵩上げ層５２とを設けて寄生容量を低減した場合においても、入力領域１５における交差部絶縁層５４は厚く形成する必要がないため、交差部絶縁層５４が外部から視認されることを防止して、良好な不可視特性が確保される。また、配線部絶縁層５１の上に嵩上げ層５２を設けても、非入力領域１６には加飾層３８が設けられているため、導体層５５や嵩上げ層５２などが外部から視認されることはない。

交差部絶縁層５４と配線部絶縁層５１とは同じ材料を用いて形成することが好適である。こうすれば、交差部絶縁層５４と配線部絶縁層５１とを同一の工程で形成することができるため、静電式入力装置１０の製造工程を削減して製造コストの低減が可能である。

図５は、第１の実施形態の静電容量式入力装置における第１の変形例を示す、部分拡大断面図である。図５に示すように、第１の変形例の静電容量式入力装置１０において、導体層５５の構成が異なっている。本変形例において、導体層５５は嵩上げ層５２の上面５２ａに形成されており、側面５２ｂには形成されていない。このような態様であっても、配線２９と導体層５５との間の寄生容量を低減させて、入力領域１５における検出感度を向上させることができる。

第１の変形例における導体層５５及び嵩上げ層５２の構造は、図４に示す構造よりも比較的単純であるため、導体層５５及び嵩上げ層５２をスクリーン印刷法により形成することが好適である。スクリーン印刷法などの印刷法で形成することにより安価に製造することができ、また、嵩上げ層５２を厚く形成することが容易に実現される。

図６は、第１の実施形態の静電容量式入力装置における第２の変形例を示す、部分拡大断面図である。図６に示すように、表面パネル３１の裏面において第１の透明充填層３５が設けられるとともに、基材２１の入力操作側の面において第２の透明充填層３６が設けられている。第１の透明充填層３５は、加飾層３８の厚さと同等の厚さで形成されており、表面パネル３１と加飾層３８とで形成される段差（以下、「加飾段差３９」という。）を埋めるように、表面パネル３１の入力領域１５に形成されている。また、第２の透明充填層３６は、配線部絶縁層５１、嵩上げ層５２及び導体層５５の合計厚さと同等の厚さで形成されている。そして、第２の透明充填層３６は、配線部絶縁層５１、嵩上げ層５２及び導体層５５等の積層構造体と基材２１とで形成される段差（以下、「配線部段差５３」という）を埋めるように、基材２１の入力領域１５に形成されている。

第１の透明充填層３５及び第２の透明充填層３６には、例えばアクリル樹脂等の透光性の樹脂材料を用いることができ、インクジェット印刷やスクリーン印刷により形成可能である。

本変形例において、第１の透明充填層３５及び第２の透明充填層３６を設けることにより、粘着層３２によって貼り合わされる表面パネル３１側の段差及び基材２１側の段差を小さくすることができる。これにより、粘着層３２を介して貼り合わされる厚さ方向の距離のばらつき及び局所的な変化が解消されるため、粘着層３２の柔軟性によって隙間無く表面パネル３１と基材２１とが貼り合わされる。したがって、加飾段差３９や配線部段差５３における気泡の発生を防止できる。

特に、本実施形態の静電容量式入力装置１０のように嵩上げ層５２が形成されている構成において、透明充填層を設けない場合には、粘着層３２の柔軟性によって吸収しなければいけない段差の高さが大きくなる。そのため、加飾段差３９と粘着層３２との間や配線部段差５３と粘着層３２との間に気泡が発生しやすくなる。よって、本実施形態において、第１の透明充填層３５及び第２の透明充填層３６を設けることは、気泡の発生の防止に効果的である。

図７は、第１の実施形態の静電容量式入力装置における第３の変形例を示す、部分拡大断面図である。本変形例において、表面パネル３１の裏面に第１の透明充填層３５が設けられており、基材２１側には透明充填層は設けられていない。本変形例において、第１の透明充填層３５は、加飾層３８の下面３８ｂの一部に乗り上げて形成されており、加飾層３８よりも厚くなるように形成されている。つまり、図７に示すように、第１の透明充填層３５は加飾層３８の下面３８ｂよりも基材２１方向に向かう凸形状を有する。

図７に示すように、第１の透明充填層３５を凸形状に形成することにより、配線部段差５３を第１の透明充填層３５の凸形状により吸収することができる。このような態様であっても、粘着層３２を介して貼り合わされる厚さ方向の距離のばらつきや局所的な変化が抑えられるため、気泡の混入を防止して表面パネル３１と基材２１とが貼り合わされる。

＜第２の実施形態＞
図８は、第２の実施形態の静電容量式入力装置を示す、部分拡大断面図である。第２の実施形態の静電容量式入力装置１１は、図８に示すように、配線２９の上に設けられた配線部絶縁層５１と嵩上げ層５２の構成が異なっており、入力領域１５における第１の電極２２、第２の電極２４（図８には接続部２８のみ示す）等のパターンは、図２に示す第１の実施形態と同様である。

図８に示すように、本実施形態の静電容量式入力装置１１において、配線２９の上に嵩上げ層５２が形成されて、嵩上げ層５２の上に配線部絶縁層５１が形成されている。そして、導体層５５は配線部絶縁層５１の上面５１ａに形成される。また、配線部絶縁層５１は嵩上げ層５２を覆うように形成されており、嵩上げ層５２の上面５２ａ及び側面５２ｂにわたって形成されている。

本実施形態においても、配線部絶縁層５１に加えて嵩上げ層５２が形成されているため、配線２９と導体層５５との距離を大きくすることができる。これにより、導体層５５と配線２９との間に形成される静電容量を小さくすることができ、非入力領域１６における寄生容量が低減する。よって、非入力領域１６における寄生容量と、入力領域１５における静電容量との容量結合を低減できるため、入力領域１５における検出感度を向上させることが可能である。また、本実施形態においても導体層５５を設けることにより、外部からの電磁波ノイズの侵入や、被検出体と配線２９との間に形成される静電容量に起因する誤検出の発生が防止される。

また、配線部絶縁層５１が嵩上げ層５２を覆うように形成されているため、外部から嵩上げ層５２に水分などが侵入することを配線部絶縁層５１により遮蔽することができ、配線部絶縁層５１で覆われた嵩上げ層５２の耐環境性（耐湿性、耐皮脂性等）を向上させることができる。すなわち、嵩上げ層５２として吸水性のある樹脂材料を用いた場合であっても絶縁劣化を防止可能であり、嵩上げ層５２の材料選択性が拡がるため、製造コストの低減につながり、また、嵩上げ層５２を厚く形成することが容易になる。なお、図８では導体層５５を配線部絶縁層５１の上面５１ａに形成しているが、配線部絶縁層５１の上面５１ａから側面５１ｂにわたって、配線部絶縁層５１の一部を覆うように導体層５５を形成することも可能である。

＜第３の実施形態＞
図９は、第３の実施形態の静電容量式入力装置における、基材、及び基材に形成された各電極、配線を示す平面図である。図１０は、図９に示す基材を表面パネルに貼り合わせて静電容量式入力装置としたときに、図９のＸ−Ｘ線の位置で切断して矢印方向から見たときの部分拡大断面図である。

図９に示すように、本実施形態の静電容量式入力装置１２は、入力領域１５における各電極の構造が異なっている。図９に示すように、第１の電極２３は、Ｙ１−Ｙ２方向の幅寸法がＸ２方向に向かうにしたがって徐々に小さくなるように形成されている。また、第２の電極２５は、Ｙ１−Ｙ２方向の幅寸法がＸ１方向に向かうにしたがって徐々に小さくなるように形成されている。この第１の電極２３と第２の電極２５とが１組として間隔を設けて配置されており、１組の第１の電極２３及び第２の電極２５が、Ｙ１−Ｙ２方向において複数配置されている。そして、配線２９は、第１の電極２３及び第２の電極２５のそれぞれに接続されるとともに、非入力領域１６を引き回されている。

このようなパターンであっても、入力操作時において指などの被検出体が近づいたときに、第１の電極２３と第２の電極２５との間の静電容量と、各電極と被検出体との間に形成される静電容量とが結合する。この静電容量変化に基づいて入力位置情報が検出される。

図９に示すように、入力位置情報を検出する第１の電極２３及び第２の電極２５のパターンが異なる場合においても、本発明を適用可能である。図１０に示すように、本実施形態においても、配線２９と重なる位置に導電層５５を設けて、配線２９と導電層５５との間に配線部絶縁層５１と嵩上げ層５２とを形成することができる。本実施形態においても、非入力領域１６における寄生容量を低減して、入力領域１５における検出感度を向上させることができる。

図１０に示す導電層５５、配線部絶縁層５１、及び嵩上げ層５２の構成や材料等は、図４に示す第１の実施形態と同様に形成することができる。また、他の変形例、第２の実施形態に示した構成を適用することも可能である。

また、図１１は第３の実施形態の静電容量式入力装置１２の変形例を示し、基材、及び基材に形成された各電極、配線を示す平面図である。図１１に示すように、複数の矩形状の電極２６が入力領域１５に配列されており、配線２９は電極２６のそれぞれに接続されて非入力領域１６に引き出される。なお、図１１では配線２９を一部省略して示しているが、配線２９のそれぞれは、外部回路と接続するための端子部３０に接続される。本変形例の静電容量式入力装置１２は、複数の電極２６のそれぞれについて被検出体との間の静電容量変化を検出して入力位置情報を検出することができる。

このようなパターンにおいて、配線２９の本数や配線２９の全体の面積が増大するため寄生容量が大きくなり、入力領域１５の検出感度を向上させたときに、寄生容量の影響が増大する。本変形例において、図１０と同様に、導電層５５、配線部絶縁層５１、及び嵩上げ層５２を設けることにより、誤検出を抑制するとともに、配線２９と導電層５５との間の寄生容量を効果的に低減させて入力領域１５の検出感度を向上させることができる。

第１の実施形態から第３の実施形態の静電容量式入力装置１０、１１、１２では、いずれも基材２１の片面において、各電極及び配線を設けた構成を示したが、これに限定されない。基材２１の一方の面に第１の電極を形成し、基材２１の他方の面に第２の電極を形成するような構成や、第１の電極を形成した第１の基材と、第２の電極を形成した第２の基材とを用意して、第１の基材と第２の基材とを貼り合わせた多層構造等であっても、本発明を適用することができる。

１０、１１、１２静電容量式入力装置
１５入力領域
１６非入力領域
２０静電容量式センサ部
２１基材
２２、２３第１の電極
２４、２５第２の電極
２６電極
２７ブリッジ部
２８接続部
２９配線
３１表面パネル
３２粘着層
３５第１の透明充填層
３６第２の透明充填層
３８加飾層
５１配線部絶縁層
５２嵩上げ層
５４交差部絶縁層
５５導体層

Claims

基材と、複数の電極と、前記電極に接続された配線と、導体層と、を有し、
前記基材において、入力操作を行う入力領域と、前記入力領域の外側の非入力領域とが設定されており、
複数の前記電極は前記基材の前記入力領域に形成されるとともに、前記配線は前記基材の非入力領域に形成されており、
前記導体層は、前記配線に対して重なる位置に配置されて、
前記導体層と前記配線との間に配線部絶縁層と嵩上げ層とが積層されており、
前記嵩上げ層の厚さは、前記配線部絶縁層の厚さよりも厚いことを特徴とすることを特徴とする静電容量式入力装置。
前記配線の上に前記配線部絶縁層が形成されて、前記配線部絶縁層の上に前記嵩上げ層が形成されており、
前記導体層は前記嵩上げ層を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式入力装置。
前記配線の上に前記嵩上げ層が形成されて、前記嵩上げ層の上に前記配線部絶縁層が形成されており、
前記配線部絶縁層は前記嵩上げ層を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式入力装置。
前記複数の電極は、透光性の複数の第１の電極及び複数の第２の電極を有して構成され、
前記第１の電極は、前記基材面内の第１の方向において間隔を設けて配置されるとともに、隣り合う前記第１の電極同士はブリッジ部によって接続されており、
前記第２の電極は、前記第１の方向に交差する第２の方向において間隔を設けて配置されるとともに、隣り合う前記第２の電極同士は接続部によって接続されており、
前記接続部を覆うように交差部絶縁層が形成されて、前記ブリッジ部は、前記接続部に対して平面視で交差するように前記接続部及び前記交差部絶縁層を跨がって形成されており、
前記導体層と前記配線との距離は、前記ブリッジ部と前記接続部との距離よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の静電容量式入力装置。
前記交差部絶縁層と前記配線部絶縁層とは同じ材料により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の静電容量式入力装置。