JP6509370B2 - 静電容量式センサ - Google Patents

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Description

本発明は、静電容量式センサに関し、特にブリッジ構造(電極同士の交差構造)を有する静電容量式センサであって曲面を有するパネルに貼り合わされる静電容量式センサに関する。
一般的に、静電容量式センサは、透光性を有する複数の透明電極を備える。ブリッジ構造が設けられた静電容量式センサでは、複数の第1透明電極は、ブリッジ配線を介して第1方向に連結されている。また、複数の第2透明電極は、連結部を介して第2方向に連結されている。複数のブリッジ配線は、透明電極が設けられた領域の略全体にわたって、同じ方向に延びている。
また、特許文献1には、曲面を有する表面パネルと、接着剤を介して表面パネルと貼り合わされるフィルムセンサと、を備えた入力装置が開示されている。
特開2015−49847号公報
しかし、曲面を有する表面パネルに貼り合わされたフィルムセンサには、表面パネルの曲面部に貼り合わされた部分において曲げ応力が発生する。すると、ブリッジ配線にクラック等の損傷が生じ、ブリッジ配線の抵抗値が変化するおそれがあるという点においては改善の余地がある。ブリッジ配線の抵抗値が変化すると、センサの機能が影響を受けることがある。
また、クラック等の損傷がブリッジ配線に生ずることを抑えるために、ブリッジ配線が延びる方向を変えることを考える。しかし、複数のブリッジ配線が同じ方向に延びている場合であって、静電容量式センサが表示装置などに用いられる場合には、静電容量式センサとディスプレイとの間の配置関係によっては、ブリッジ配線のパターンが表示装置の外部から見えることがある。
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、曲面を有するパネルに貼り合わされる場合であっても、ブリッジ構造の損傷を抑え、センサ機能の不良が生ずることを抑えることができる静電容量式センサを提供することを目的とする。
本発明の静電容量式センサは、一態様において、平面部と曲面部とを有するパネルに貼り合わされる静電容量式センサであって、検出領域において第1方向に沿って並んで配置され、透光性を有する複数の第1透明電極と、前記検出領域において前記第1方向と交差する第2方向に沿って並んで配置され、透光性を有する複数の第2透明電極と、前記複数の第1透明電極および前記複数の第2透明電極のいずれか一方に一体として設けられ、前記いずれか一方を互いに電気的に接続する連結部と、前記複数の第1透明電極および前記複数の第2透明電極のいずれか他方とは別体として前記連結部に交差する部分に設けられ、前記いずれか他方を互いに電気的に接続するブリッジ配線部と、を備え、前記曲面部に貼り合わされる第2部分において前記連結部が延びる方向は、前記平面部に貼り合わされる第1部分において前記連結部が延びる方向とは異なることを特徴とする。
静電容量式センサが曲面部を有するパネルに貼り合わされると、曲面部に貼り合わされる部分に曲げ応力が発生する。すると、ブリッジ配線部にクラック等の損傷が生じ、ブリッジ配線部の抵抗値が変化するおそれがある。ブリッジ配線部の抵抗値が変化すると、静電容量式センサのセンサ機能が影響を受けることがある。
これに対して、本発明の一態様に係る静電容量式センサでは、曲面部に貼り合わされる第2部分において連結部が延びる方向は、平面部に貼り合わされる第1部分において連結部が延びる方向とは異なる。これにより、第2部分においてブリッジ配線部が延びている方向を、第1部分においてブリッジ配線部が延びている方向とは異ならせることができる。
そのため、静電容量式センサの曲げに対する耐性を向上させることができる。つまり、静電容量式センサが曲面部を有するパネルに貼り合わされる場合であっても、ブリッジ配線部がクラック等の損傷を受けることを抑えることができる。そのため、ブリッジ配線部の抵抗値が変化することを抑え、静電容量式センサのセンサ機能が影響を受けることを抑えることができる。また、静電容量式センサの曲げに対する耐性が向上するため、曲率半径のより小さい曲面を有するパネルに対して静電容量式センサを貼り合わせることができる。
本発明の静電容量式センサにおいて、前記第2部分において前記連結部が延びる方向は、前記第1部分において前記連結部が延びる方向に直交してもよい。これによれば、第2部分においてブリッジ配線部が延びている方向を、第1部分においてブリッジ配線部が延びている方向に対して直交する方向に近づけることができる。そのため、静電容量式センサが曲面部を有するパネルに貼り合わされる場合であっても、ブリッジ配線部がクラック等の損傷を受けることをより抑えることができる。
本発明の静電容量式センサにおいて、前記第2部分において前記ブリッジ配線部が延びる方向は、前記第1部分において前記ブリッジ配線部が延びる方向に交差してもよい。これによれば、第2部分においてブリッジ配線部が延びている方向を、第2部分に発生する曲げ応力の方向に対して交差させることができる。そのため、静電容量式センサが曲面部を有するパネルに貼り合わされる場合であっても、ブリッジ配線部がクラック等の損傷を受けることを抑えることができる。そのため、静電容量式センサのセンサ機能が影響を受けることを抑えることができる。
本発明の静電容量式センサにおいて、前記第2部分において前記ブリッジ配線部が延びる方向は、前記第1部分において前記ブリッジ配線部が延びる方向に直交してもよい。これによれば、第2部分においてブリッジ配線部が延びている方向を、第2部分に発生する曲げ応力の方向に対して直交させることができる。そのため、静電容量式センサが曲面部を有するパネルに貼り合わされる場合であっても、ブリッジ配線部がクラック等の損傷を受けることをより確実に抑えることができる。そのため、静電容量式センサのセンサ機能が影響を受けることをより確実に抑えることができる。
本発明の静電容量式センサにおいて、前記第1部分において、前記いずれか一方は前記複数の第2透明電極であり、前記いずれか他方は前記複数の第1透明電極であり、前記第2部分において、前記いずれか一方は前記複数の第1透明電極であり、前記いずれか他方は前記複数の第2透明電極であってもよい。これによれば、第1透明電極および第2透明電極の配置関係を、第1部分および第2部分との間で変更することなく、ブリッジ配線部がクラック等の損傷を受けることを抑えることができる。
本発明の静電容量式センサにおいて、前記第1部分および前記第2部分の両方において、前記いずれか一方は前記複数の第2透明電極であり、前記いずれか他方は前記複数の第1透明電極であってもよい。これによれば、複数の第1透明電極がブリッジ配線部により互いに電気的に接続される接続関係、および複数の第2透明電極が連結部により互いに電気的に接続される接続関係は、第1部分と第2部分との間において同じである。そして、連結部およびブリッジ配線部のそれぞれが延びる方向を第1部分と第2部分との間において異ならせることができる。そのため、複数の第1透明電極および複数の第2透明電極のそれぞれの接続関係を第1部分と第2部分との間において変更することなく、ブリッジ配線部がクラック等の損傷を受けることを抑えることができる。
本発明の静電容量式センサにおいて、前記第1透明電極は、菱形の形状を有し、前記第2部分における前記第1透明電極は、前記菱形の部分から外側へ向かって延びた延出部を有し、前記第1部分における前記ブリッジ配線部は、前記菱形の形状の端部に接続され前記第1方向に沿って延び、前記第2部分における関ブリッジ配線部は、前記延出部の端部に接続され前記第1方向に交差する方向に延びてもよい。
これによれば、複数の第1透明電極がブリッジ配線部により互いに電気的に接続される接続関係、および複数の第2透明電極が連結部により互いに電気的に接続される接続関係は、第1部分と第2部分との間において同じである。そして、第2部分においてブリッジ配線部が延びている方向を、第2部分に発生する曲げ応力の方向に対して交差させることができる。また、第1部分におけるブリッジ配線部は、菱形の形状の端部に接続され第1方向に沿って延びているため、静電容量式センサが表示装置などに用いられる場合であっても、ブリッジ配線部のパターンが表示装置の外部から見えることを抑えることができる。
本発明の静電容量式センサにおいて、前記第1透明電極は、菱形の形状を有し、前記第2部分における前記第1透明電極は、前記菱形の部分から外側へ向かって延びた延出部を有し、前記第1部分における前記ブリッジ配線部は、前記菱形の形状の端部に接続され前記第1方向に沿って延び、前記第2部分における前記ブリッジ配線部は、前記延出部の端部に接続され前記第1方向に直交する方向に延びてもよい。
これによれば、複数の第1透明電極がブリッジ配線部により互いに電気的に接続される接続関係、および複数の第2透明電極が連結部により互いに電気的に接続される接続関係は、第1部分と第2部分との間において同じである。そして、第2部分においてブリッジ配線部が延びている方向を、第2部分に発生する曲げ応力の方向に対して直交させることができる。また、第1部分におけるブリッジ配線部は、菱形の形状の端部に接続され第1方向に沿って延びているため、静電容量式センサが表示装置などに用いられる場合であっても、ブリッジ配線部のパターンが表示装置の外部から見えることをより確実に抑えることができる。
本発明によれば、曲面を有するパネルに貼り合わされる場合であっても、ブリッジ構造の損傷を抑え、センサ機能の不良が生ずることを抑えることができる静電容量式センサを提供することが可能になる。
本実施形態に係る静電容量式センサを表す模式的平面図である。 本実施形態に係る静電容量式センサがパネルに貼り合わされる工程を説明する模式的平面図である。 パネルの平面部に貼り合わされる第1部分のブリッジ配線部を表す模式的拡大図である。 図3に表した切断面S1−S1における模式的断面図である。 パネルの曲面部に貼り合わされる第2部分のブリッジ配線部を表す模式的拡大図である。 図5に表した切断面S2−S2における模式的断面図である。 第1部分における他のブリッジ構造を表す模式的拡大図である。 第2部分における他のブリッジ構造を表す模式的拡大図である。 曲げに対する耐性評価試験に用いた試料を表す模式的断面図である。 本試験において実施した曲げの方向を表す模式的平面図である。 本試験の結果の一例を例示するグラフ図である。 本試験の結果の他の一例を例示するグラフ図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本実施形態に係る静電容量式センサを表す模式的平面図である。図2は、本実施形態に係る静電容量式センサがパネルに貼り合わされる工程を説明する模式的平面図である。図3は、パネルの平面部に貼り合わされる第1部分のブリッジ配線部を表す模式的拡大図である。図4は、図3に表した切断面S1−S1における模式的断面図である。図5は、パネルの曲面部に貼り合わされる第2部分のブリッジ配線部を表す模式的拡大図である。図6は、図5に表した切断面S2−S2における模式的断面図である。
図2(a)は、本実施形態に係る静電容量式センサがパネルに貼り合わされる前の状態を表す模式的平面図である。図2(b)は、本実施形態に係る静電容量式センサがパネルに貼り合わされた後の状態を表す模式的平面図である。
本願明細書において「透明」および「透光性」とは、可視光線透過率が50%以上(好ましくは80%以上)の状態を指す。更に、ヘイズ値が6%以下であることが好適である。
図2(a)および図2(b)に表したように、本実施形態に係る静電容量式センサ1は、パネル200の片側の面に図示しない接着剤を介して貼り合わされる。パネル200は、平面が形成された平面部210と、曲面が形成された曲面部220と、を有する。図2(a)および図2(b)に表したパネル200では、曲面部220は、平面部210の両側に設けられている。パネル200の材料としては、例えば、透光性を有するガラス基材やプラスチック基材などが挙げられる。
静電容量式センサ1は、可撓性を有する。図2(b)に表したように、静電容量式センサ1は、パネル200の曲面に倣って湾曲し、パネル200の片側の面に沿って貼り合わされる。そのため、静電容量式センサ1は、パネル200の平面部210に貼り合わされる第1部分160と、パネル200の曲面部220に貼り合わされる第2部分170と、を有する。
図1および図3〜図6に表したように、本実施形態に係る静電容量式センサ1は、基材10と、第1電極11と、第2電極12と、ブリッジ配線部20と、光学透明粘着層(OCA;Optical Clear Adhesive)35と、保護層50と、を備える。
基材10は、透光性を有し、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のフィルム状の透明基材やガラス基材等で形成される。
第1電極11および第2電極12は、基材10の検出領域S(指などの操作体により操作を行うことができる領域)に設けられている。第1電極11は、基材10の表面10aに沿ったX方向(第1方向)に延在する。第2電極12は、基材10の表面10aに沿いX方向に直交するY方向(第2方向)に延在する。第1電極11および第2電極12は、互い絶縁される。本実施形態では、Y方向に所定のピッチで複数の第1電極11が配置され、X方向に所定のピッチで複数の第2電極12が配置される。
図3および図5に表したように、第1電極11は、複数の第1透明電極111を有する。本実施形態では、複数の第1透明電極111は、菱形に近い形状を有し、X方向に並んで配置される。つまり、複数の第1透明電極111は、X方向に沿って並んで配置されている。また、第2電極12は、複数の第2透明電極121を有する。複数の第2透明電極121は、菱形に近い形状を有し、Y方向に並んで配置される。つまり、複数の第2透明電極121は、X方向と交差するY方向に沿って並んで配置されている。
第1透明電極111および第2透明電極121は、ITO(Indium Tin Oxide)、SnO、ZnO等の透明導電性材料でスパッタや蒸着等により形成される。透明導電性材料としては、ITO、SnO、ZnOの他に、銀ナノワイヤに代表される金属ナノワイヤ、メッシュ状に形成された薄い金属、あるいは導電性ポリマーなどが挙げられる。第1透明電極111および第2透明電極121は、導電性インクでスクリーン印刷により形成されてもよい。
あるいは、第1透明電極111および第2透明電極121は、感光型導電性シート(いわゆる、ドライフィルムレジストに導電層を有したシート)によって形成されてもよい。感光型導電性シートを用いることで、このシートを貼り付けて露光および現像を行って第1透明電極111および第2透明電極121を生産性高く形成することができる。
複数の第1電極11のそれぞれには、図1に表したように、検出領域Sの外側へ引き出される引き出し配線11aが接続される。また、複数の第2電極12のそれぞれには、検出領域Sの外側へ引き出される引き出し配線12aが接続される。第1電極11には引き出し配線11aを介して駆動電圧が与えられ、第2電極12には引き出し配線12aを介して駆動電圧が与えられる。各引き出し配線11a、12aは、第1透明電極111および第2透明電極121と同様な透明導電性材料でスパッタや蒸着等により形成されてもよいし、透光性は必ずしも要求されないので別の金属材料により形成してもよい。
図3〜図6に表したように、第1電極11と第2電極12とは、隣り合う2つの第1透明電極111の連結位置と、隣り合う2つの第2透明電極121の連結位置と、で交差している。この交差部分にブリッジ配線部20が設けられ、交差部分において第1電極11と第2電極12とが接触しないようになっている。つまり、本実施形態に係る静電容量式センサ1は、ブリッジ構造(電極同士の交差構造)を有する。
図3および図4に表したように、本実施形態に係る静電容量式センサ1の第1部分160において、隣り合う2つの第2透明電極121の間には連結部122が設けられる。連結部122は、第2透明電極121に一体として設けられている。したがって、第2電極12は、Y方向に第2透明電極121と連結部122とが交互に繰り返される構成となる。連結部122は、各第2透明電極121間を電気的に接続している。
一方、本実施形態に係る静電容量式センサ1の第1部分160において、隣り合う2つの第1透明電極111の間にはブリッジ配線部20が設けられる。ブリッジ配線部20は、第1透明電極111とは別体として連結部122に交差する部分に設けられている。したがって、第1電極11は、X方向に第1透明電極111とブリッジ配線部20とが交互に繰り返される構成となる。図3に表したブリッジ配線部20は、X方向に延びている。但し、本実施形態に係る静電容量式センサ1では、連結部およびブリッジ配線部20が延びている方向は、検出領域Sの全体にわたって同じにはなっていない。本実施形態に係る静電容量式センサ1の第2部分170における連結部およびブリッジ配線部20のパターンの詳細については、後述する。
連結部122の表面には、絶縁層30が形成されている。図4に示すように、絶縁層30は、連結部122と第1透明電極111との間の空間を埋め、第1透明電極111の表面にも多少乗り上げている。絶縁層30としては、例えばノボラック樹脂(レジスト)が用いられる。
図4に示すように、ブリッジ配線部20は、絶縁層30の表面30aから絶縁層30の両側に位置する各第1透明電極111の表面にかけて形成されている。ブリッジ配線部20は、各第1透明電極111間を電気的に接続している。
図4に示すように、各第2透明電極121間を接続する連結部122の表面には絶縁層30が設けられ、絶縁層30の表面に各第1透明電極111間を接続するブリッジ配線部20が設けられる。このように、連結部122とブリッジ配線部20との間には絶縁層30が介在し、第1透明電極111と第2透明電極121とは電気的に絶縁された状態となっている。本実施形態では、第1透明電極111と第2透明電極121とを同じ面(基材10の表面10a)に形成することができ、静電容量式センサ1の薄型化を実現できる。
なお、連結部122、絶縁層30およびブリッジ配線部20は、いずれも検出領域S内に位置するものであり、第1透明電極111および第2透明電極121と同様に透光性を有する。
保護層50は、光学透明粘着層35を介してブリッジ配線部20の上に設けられている。保護層50は、光学透明粘着層35を介して基材10に接合されている。保護層50の材料は、特には限定されない。保護層50の材料としては、ガラス基材やプラスチック基材が好ましく適用される。光学透明粘着層35は、アクリル系粘着剤や両面粘着テープ等である。
図1に示す静電容量式センサ1では、図4に示すように保護層50の操作面50a上に指Fを接触させると、指Fと指Fに近い第1透明電極111との間、および指Fと指Fに近い第2透明電極121との間で静電容量が生じる。静電容量式センサ1は、このときの静電容量変化に基づいて、指Fの接触位置を算出することが可能である。静電容量式センサ1は、指Fと第1電極11との間の静電容量変化に基づいて指Fの位置のY座標を検知し、指Fと第2電極12との間の静電容量変化に基づいて指Fの位置のX座標を検知する(自己容量検出型)。
あるいは、静電容量式センサ1は、相互容量検出型であってもよい。すなわち、静電容量式センサ1は、第1電極11および第2電極12のいずれか一方の電極の一列に駆動電圧を印加し、第1電極11および第2の電極12のいずれか他方の電極と指Fとの間の静電容量の変化を検知してもよい。これにより、静電容量式センサ1は、他方の電極により指Fの位置のY座標を検知し、一方の電極により指Fの位置のX座標を検知する。
ここで、静電容量式センサ1がパネル200に貼り合わされると、静電容量式センサ1の第2部分170に曲げ応力が発生する。すると、ブリッジ配線部にクラック等の損傷が生じ、ブリッジ配線部の抵抗値が変化するおそれがある。ブリッジ配線部の抵抗値が変化すると、静電容量式センサのセンサ機能が影響を受けることがある。
これに対して、図5および図6に表したように、本実施形態に係る静電容量式センサ1の第2部分170において、隣り合う2つの第1透明電極111の間には連結部112が設けられる。連結部112は、第1透明電極111に一体として設けられている。したがって、第1電極11は、X方向に第1透明電極111と連結部112とが交互に繰り返される構成となる。連結部112は、各第1透明電極111間を電気的に接続している。
一方、本実施形態に係る静電容量センサ1の第2部分170において、隣り合う2つの第2透明電極121の間にはブリッジ配線部20が設けられる。ブリッジ配線部20は、第2透明電極121とは別体として連結部112に交差する部分に設けられている。したがって、第2電極12は、Y方向に第2透明電極121とブリッジ配線部20とが交互に繰り返される構成となる。図5に表したブリッジ配線部20は、Y方向に延びている。
連結部112の表面には、絶縁層30が形成されている。図6に示すように、絶縁層30は、連結部112と第2透明電極121との間の空間を埋め、第2透明電極121の表面にも多少乗り上げている。絶縁層30としては、例えばノボラック樹脂(レジスト)が用いられる。
図6に示すように、ブリッジ配線部20は、絶縁層30の表面30aから絶縁層30の両側に位置する各第2透明電極121の表面にかけて形成されている。ブリッジ配線部20は、各第2透明電極121間を電気的に接続している。第2部分170における他の構造は、第1部分160における構造と同じである。
このように、静電容量式センサ1の第1部分160において、連結部122は、複数の第2透明電極121に一体として設けられ、複数の第2透明電極121を互いに電気的に接続する。また、ブリッジ配線部20は、複数の第1透明電極111とは別体として連結部122に交差する部分に設けられ、複数の第1透明電極111を互いに電気的に接続する。
一方で、静電容量式センサ1の第2部分170において、連結部112は、複数の第1透明電極111に一体として設けられ、複数の第1透明電極111を互いに電気的に接続する。また、ブリッジ配線部20は、複数の第2透明電極121とは別体として連結部112に交差する部分に設けられ、複数の第2透明電極121を互いに電気的に接続する。
そのため、本実施形態に係る静電容量式センサ1では、第2部分170において連結部112が延びる方向は、第1部分160において連結部122が延びる方向とは異なり、具体的には直交する。
これにより、第2部分170においてブリッジ配線部20が延びている方向は、第1部部160においてブリッジ配線部20が延びている方向とは異なる。つまり、第2部分170においてブリッジ配線部20が延びている方向は、第1部分160においてブリッジ配線部20が延びている方向に交差し、具体的には直交する。そのため、図5に表したように、第2部分170においてブリッジ配線部20が延びている方向は、第2部分170に発生する曲げ応力の方向(本実施形態では、X方向)に直交する。
本願明細書において、「曲げ応力の方向」とは、静電容量式センサに曲げモーメントが働くことにより、静電容量式センサに生ずる引張り応力および圧縮応力の方向に平行な方向をいう。
本実施形態に係る静電容量式センサ1によれば、パネル200の曲面部220に貼り合わされる第2部分170においてブリッジ配線部20が延びている方向は、第2部分170に発生する曲げ応力の方向に直交するため、静電容量式センサ1の曲げに対する耐性を向上させることができる。これにより、静電容量式センサ1が曲面を有するパネル200に貼り合わされる場合であっても、ブリッジ配線部20がクラック等の損傷を受けることを抑えることができる。そのため、ブリッジ配線部20の抵抗値が変化することを抑え、静電容量式センサ1のセンサ機能が影響を受けることを抑えることができる。
また、静電容量式センサ1の曲げに対する耐性が向上するため、曲率半径のより小さい曲面を有するパネル200に対して静電容量式センサ1を貼り合わせることができる。
なお、第2部分170においてブリッジ配線部20が延びている方向と、第2部分170に発生する曲げ応力の方向と、の間の角度は、90°±30°程度であることがより好ましい。
次に、他のブリッジ構造について、図面を参照しつつ説明する。
図7は、第1部分における他のブリッジ構造を表す模式的拡大図である。図8は、第2部分における他のブリッジ構造を表す模式的拡大図である。
図7に表したように、静電容量式センサ1の第1部分160では、第1透明電極111は、菱形の形状を有する。また、第2透明電極121は、菱形の形状を有し、隣り合う他の第2透明電極121に連結部122を介して接続されている。ブリッジ配線部20は、第1透明電極111の菱形の形状の端部に接続され、X方向に沿って延びている。
一方で、図8に表したように、静電容量式センサ1の第2部分170では、第1透明電極111は、略菱形の形状を有し、菱形の部分から外側へ向かって延びた延出部115を有する。延出部115は、X方向(すなわち、曲げ応力の方向)に対して約45°程度の方向に延びている。ブリッジ配線部20は、第1透明電極111の延出部115の端部に接続され、Y方向に沿って延びている。
このように、図7および図8に表したブリッジ構造では、第2部分170においてブリッジ配線部20が延びる方向(Y方向)は、第1部分160においてブリッジ配線部20が延びる方向(X方向)に交差し、具体的には直交する。
また、静電容量式センサ1の第2部分170では、第2透明電極121は、略菱形の形状を有し、菱形の部分から外側へ向かって延びた延出部125を有する。延出部125は、連結部122に接続されている。つまり、本具体例では、隣り合う2つの第2透明電極121は、それぞれの延出部125および連結部122を介して接続されている。連結部122は、各第1透明電極111の延出部115の間を延びている。
これによれば、複数の第1透明電極111がブリッジ配線部20により互いに電気的に接続される接続関係、および複数の第2透明電極121が連結部122により互いに電気的に接続される接続関係は、第1部分160と第2部分170との間において同じである。そして、連結部122およびブリッジ配線部20のそれぞれが延びる方向を第1部分160と第2部分170との間において異ならせることができる。そのため、複数の第1透明電極111および複数の第2透明電極121のそれぞれの接続関係を第1部分160と第2部分170との間において変更することなく、ブリッジ配線部20がクラック等の損傷を受けることを抑え、静電容量式センサ1のセンサ機能が影響を受けることを抑えることができる。また、第1部分160においてブリッジ配線部20が延びる方向に対して、第2部分170においてブリッジ配線部20が延びる方向を異ならせるため、静電容量式センサ1が表示装置などに用いられる場合であっても、ブリッジ配線部20のパターンが表示装置の外部から見えることを抑えることができる。
次に、本発明者が実施した曲げに対する耐性評価試験の一例について、図面を参照しつつ説明する。
図9は、曲げに対する耐性評価試験に用いた試料を表す模式的断面図である。図10は、本試験において実施した曲げの方向を表す模式的平面図である。図11は、本試験の結果の一例を例示するグラフ図である。図12は、本試験の結果の他の一例を例示するグラフ図である。
本発明者は、図9に表した試料を用いてマンドレル屈曲試験器による曲げに対する耐性評価試験を実施した。図9に表したように、本試験に用いた試料300は、第1保護層310と、センサ部320と、補強板330と、第2保護層340と、を有する。第1保護層310と、センサ部320と、補強板330と、第2保護層340と、は、この順に積層されている。
センサ部320は、ポリエチレンテレフタレート(PET)のフィルム状の透明基材の上に、第1透明電極111および第2透明電極121を含む回路等が形成された構造を有する。試料300において、隣り合う2つの第1透明電極111は、ブリッジ配線部20を介して互いに電気的に接続されている。隣り合う2つの第2透明電極121は、連結部122を介して互いに電気的に接続されている。
補強板330は、ポリエチレンテレフタレート(PET)により形成されている。補強板330は、光学透明粘着層を介してセンサ部320の上に接合されている。
センサ部320と補強板330とを有する積層体の双方の面には、保護層が設けられている。具体的には、第1保護層310は、センサ部320の下に設けられている。第2保護層340は、補強板330の上に設けられている。第1保護層310および第2保護層340のそれぞれは、ポリエチレンテレフタレート(PET)により形成された基材と、アクリル系粘着材層により形成された光学透明粘着層と、を有する。第1保護層310は、アクリル系粘着材層により形成された光学透明粘着層によりセンサ部320に接合されている。第2保護層340は、アクリル系粘着材層により形成された光学透明粘着層により補強板330に接合されている。
以上、図9に関して説明した試料を用いて、本発明者は、マンドレル屈曲試験器による曲げに対する耐性評価試験を実施した。
第1試料のセンサ部320に設けられたブリッジ配線部20は、図10に表した第1軸A1と平行な方向に延びている。第1試料については、第1軸A1に直交する第2軸A2を軸として図10に表した矢印A12の方向に屈曲させる。そのため、ブリッジ配線部20が延びている方向は、曲げ方向の第2軸A2に直交する。
また、第2試料のセンサ部320に設けられたブリッジ配線部20も、図10に表した第1軸A1と平行な方向に延びている。第2試料については、第1軸A1を軸として図10に表した矢印A11の方向に屈曲させる。そのため、ブリッジ配線部20が延びている方向は、曲げ方向の第1軸A1に平行となる。
第2軸A2を軸とした矢印A12の方向に第1試料を1回だけ屈曲させ、第1軸A1を軸とした矢印A11の方向に第2試料を1回だけ屈曲させ、負荷を印加する前と、負荷を印加した後と、の間における電検値(CX)の変化を確認した。なお、「CX」は、センサ部320の静電容量の補正値である。曲げの径は、φ20、φ16、φ10、φ8、φ6およびφ4である。曲げの軸は、前述したように、第2軸A2および第1軸A1である。
第1試料の試験結果の一例は、図11に表した通りである。本発明者が得た知見によれば、試験前後における電検値の変化量の許容範囲は、「±2以内」である。これによれば、第1試料において、曲げの径がφ6以上である場合には、ブリッジ配線部20がクラック等の損傷を受けることを抑えることができ、センサ部320のセンサ機能が影響を受けることを抑えることができる。
第2試料の試験結果の一例は、図12に表した通りである。試験前後における電検値の変化量の許容範囲は、第1試料の場合と同様に、「±2以内」である。これによれば、第2試料において、曲げの径がφ4以上である場合には、ブリッジ配線部20がクラック等の損傷を受けることを抑えることができ、センサ部320のセンサ機能が影響を受けることを抑えることができる。
以上、第1試料および第2試料の曲げに対する耐性評価試験の結果より、第1試料と比較して、第2試料の曲げの径を小さくしてもブリッジ配線部20の損傷が小さいことが分かる。すなわち、ブリッジ配線部20の延びる方向が曲げ方向の軸に平行である場合には、ブリッジ配線部20の延びる方向が曲げ方向の軸に直交である場合と比較して、ブリッジ配線部20の損傷が小さいことが分かる。以上の結果より、図2(b)に表した第2部分170において、ブリッジ配線部20の延びる方向を曲面の軸方向に対して平行に近づけることが、ブリッジ配線部20の損傷を抑えることに対して有利である。
なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
1 静電容量式センサ
10 基材
10a 表面
11 第1電極
11a 引き出し配線
12 第2電極
12a 引き出し配線
20 ブリッジ配線部
30 絶縁層
30a 表面
35 光学透明粘着層
50 保護層
50a 操作面
111 第1透明電極
112 連結部
115 延出部
121 第2透明電極
122 連結部
125 延出部
160 第1部分
170 第2部分
200 パネル
210 平面部
220 曲面部
300 試料
310 第1保護層
320 センサ部
330 補強板
340 第2保護層
A1 第1軸
A11 矢印
A12 矢印
A2 第2軸
F 指
S 検出領域

Claims (8)

  1. 平面部と曲面部とを有するパネルに貼り合わされる静電容量式センサであって、
    検出領域において第1方向に沿って並んで配置され、透光性を有する複数の第1透明電極と、
    前記検出領域において前記第1方向と交差する第2方向に沿って並んで配置され、透光性を有する複数の第2透明電極と、
    前記複数の第1透明電極および前記複数の第2透明電極のいずれか一方に一体として設けられ、前記いずれか一方を互いに電気的に接続する連結部と、
    前記複数の第1透明電極および前記複数の第2透明電極のいずれか他方とは別体として前記連結部に交差する部分に設けられ、前記いずれか他方を互いに電気的に接続するブリッジ配線部と、
    を備え、
    前記曲面部に貼り合わされる第2部分において前記連結部が延びる方向は、前記平面部に貼り合わされる第1部分において前記連結部が延びる方向とは異なることを特徴とする静電容量式センサ。
  2. 前記第2部分において前記連結部が延びる方向は、前記第1部分において前記連結部が延びる方向に直交することを特徴とする請求項1記載の静電容量式センサ。
  3. 前記第2部分において前記ブリッジ配線部が延びる方向は、前記第1部分において前記ブリッジ配線部が延びる方向に交差することを特徴とする請求項1または2に記載の静電容量式センサ。
  4. 前記第2部分において前記ブリッジ配線部が延びる方向は、前記第1部分において前記ブリッジ配線部が延びる方向に直交することを特徴とする請求項1または2に記載の静電容量式センサ。
  5. 前記第1部分において、前記いずれか一方は前記複数の第2透明電極であり、前記いずれか他方は前記複数の第1透明電極であり、
    前記第2部分において、前記いずれか一方は前記複数の第1透明電極であり、前記いずれか他方は前記複数の第2透明電極であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の静電容量式センサ。
  6. 前記第1部分および前記第2部分の両方において、前記いずれか一方は前記複数の第2透明電極であり、前記いずれか他方は前記複数の第1透明電極であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の静電容量式センサ。
  7. 前記第1透明電極は、菱形の形状を有し、
    前記第2部分における前記第1透明電極は、前記菱形の部分から外側へ向かって延びた延出部を有し、
    前記第1部分における前記ブリッジ配線部は、前記菱形の形状の端部に接続され前記第1方向に沿って延び、
    前記第2部分における前記ブリッジ配線部は、前記延出部の端部に接続され前記第1方向に交差する方向に延びたことを特徴とする請求項6記載の静電容量式センサ。
  8. 前記第1透明電極は、菱形の形状を有し、
    前記第2部分における前記第1透明電極は、前記菱形の部分から外側へ向かって延びた延出部を有し、
    前記第1部分における前記ブリッジ配線部は、前記菱形の形状の端部に接続され前記第1方向に沿って延び、
    前記第2部分における前記ブリッジ配線部は、前記延出部の端部に接続され前記第1方向に直交する方向に延びたことを特徴とする請求項6記載の静電容量式センサ。
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