JP6883667B2 - Capacitive sensor - Google Patents
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Description
本発明は、静電容量式センサに関し、特に導電性ナノワイヤを含む透明電極が設けられた静電容量式センサに関する。 The present invention relates to a capacitance type sensor, and more particularly to a capacitance type sensor provided with a transparent electrode containing conductive nanowires.
特許文献1には、透明ガラス基板上にインジウム錫酸化物(ITO)層のX電極及びY電極が形成された指タッチ式検出パネルが開示されている。特許文献1に記載された指タッチ式検出パネルには、X電極及びY電極が互いにクロスする部分が設けられている。Y電極は、開孔部を介して導電体膜により電気的に接続されている。このように、基板上においてX電極及びY電極を互いにクロスさせ、Y電極を電気的に接続するブリッジ配線部を設けることで、検出パネルを薄型化することができる。 Patent Document 1 discloses a finger-touch type detection panel in which an X electrode and a Y electrode of an indium tin oxide (ITO) layer are formed on a transparent glass substrate. The finger touch type detection panel described in Patent Document 1 is provided with a portion where the X electrode and the Y electrode cross each other. The Y electrode is electrically connected by a conductor film via an opening. In this way, the detection panel can be made thinner by providing the bridge wiring portion in which the X electrode and the Y electrode are crossed with each other on the substrate and the Y electrode is electrically connected.
ここで、市場の動向として、静電容量式センサの形状を曲面にしたり、あるいは静電容量式センサを折り曲げ可能にしたりすることが望まれている。そのために、静電容量式センサの透明電極の材料として、例えば金ナノワイヤ、銀ナノワイヤ及び銅ナノワイヤなどの金属ナノワイヤ(導電性ナノワイヤ)を含む材料が用いられることがある。 Here, as a trend in the market, it is desired to make the shape of the capacitance type sensor a curved surface or to make the capacitance type sensor bendable. Therefore, as a material for the transparent electrode of the capacitance type sensor, a material containing metal nanowires (conductive nanowires) such as gold nanowires, silver nanowires and copper nanowires may be used.
透明電極の材料に導電性ナノワイヤを含む材料を用いると、それぞれ独立した透明電極と、それら透明電極を繋ぐ交差部分に設けられたブリッジ配線部と、の接触面積が比較的狭くなるという問題がある。言い換えると、導電性ナノワイヤを含む材料の透明電極は、透明電極の表面に露出した導電性ナノワイヤによってブリッジ配線材料との導電性を確保しつつ、導電性ナノワイヤ間の隙間により透明性を確保している。そのため、ブリッジ配線部の材料が導電性ナノワイヤを含む材料である場合には、透明電極とブリッジ配線部との接触は、ワイヤとワイヤとの点接触になる。あるいは、ブリッジ配線部の材料が例えばITOなどの酸化物系材料である場合には、透明電極とブリッジ配線部との接触は、導電性ナノワイヤの線あるいは点と面との接触になる。これにより、透明電極の材料に導電性ナノワイヤを含む材料を用いると、透明電極と、ブリッジ配線部との接触面積が比較的狭くなる。従って、導通安定性が低下するおそれがある。 When a material containing conductive nanowires is used as the material for the transparent electrodes, there is a problem that the contact area between the independent transparent electrodes and the bridge wiring portion provided at the intersection connecting the transparent electrodes becomes relatively small. .. In other words, the transparent electrode of the material containing the conductive nanowires secures the conductivity with the bridge wiring material by the conductive nanowires exposed on the surface of the transparent electrode, and secures the transparency by the gap between the conductive nanowires. There is. Therefore, when the material of the bridge wiring portion is a material containing conductive nanowires, the contact between the transparent electrode and the bridge wiring portion is a point contact between the wires. Alternatively, when the material of the bridge wiring portion is an oxide-based material such as ITO, the contact between the transparent electrode and the bridge wiring portion is a contact between a wire or a point and a surface of the conductive nanowire. As a result, when a material containing conductive nanowires is used as the material of the transparent electrode, the contact area between the transparent electrode and the bridge wiring portion becomes relatively narrow. Therefore, the conduction stability may decrease.
また、静電気放電(ESD;Electro Static Discharge)が発生し、大電流が透明電極とブリッジ配線部との接触部分に流れると、その接触部分が局所的に発熱して溶断するおそれがある。つまり、透明電極の材料に導電性ナノワイヤを含む材料を用いると、静電容量式センサの変形性能が向上する一方で、導通安定性及びESD耐性が低下するおそれがある。 Further, when electrostatic discharge (ESD; Electrostatic Discharge) occurs and a large current flows to the contact portion between the transparent electrode and the bridge wiring portion, the contact portion may locally generate heat and melt. That is, if a material containing conductive nanowires is used as the material of the transparent electrode, the deformation performance of the capacitance type sensor may be improved, but the conduction stability and the ESD resistance may be lowered.
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、導通安定性及びESD耐性が低下す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。 The present invention is intended to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a capacitance type sensor capable of suppressing deterioration of conduction stability and ESD resistance.
上記課題を解決するために、本発明の静電容量式センサは、透光性を有する基材と、基材の一方の主面の検出領域において、第1方向に沿って並んで配置され、透光性を有し、導電性ナノワイヤを含む複数の第1透明電極と、検出領域において、第1方向と交差する第2方向に沿って並んで配置され、透光性を有し、導電性ナノワイヤを含む複数の第2透明電極と、隣り合う2つの第1透明電極を互いに電気的に接続し、アモルファス酸化物系材料を含む第1連結部と、隣り合う2つの第2透明電極を互いに電気的に接続し、アモルファス酸化物系材料を含む第2連結部とを有し、第1連結部と第2連結部は、主面に直交する方向から見た平面視において、互いに交差しないように配置され、第1連結部には、隣り合う2つの第1透明電極上にそれぞれ配設される第1接続面を有し、第1接続面がそれぞれの第1透明電極と電気的に接続され、第2連結部には、隣り合う2つの第2透明電極上にそれぞれ配設される第2接続面を有し、第2接続面がそれぞれの第2透明電極と電気的に接続されることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the capacitive sensor of the present invention is arranged side by side along the first direction in the detection region of the light-transmitting base material and one main surface of the base material. A plurality of first transparent electrodes containing translucent and conductive nanowires are arranged side by side along a second direction intersecting the first direction in the detection region, and have translucency and conductivity. A plurality of second transparent electrodes including nanowires and two adjacent first transparent electrodes are electrically connected to each other, and a first connecting portion containing an amorphous oxide material and two adjacent second transparent electrodes are connected to each other. It has a second connecting part that is electrically connected and contains an amorphous oxide material, and the first connecting part and the second connecting part do not intersect each other in a plan view viewed from a direction orthogonal to the main surface. The first connecting portion has a first connecting surface arranged on two adjacent first transparent electrodes, and the first connecting surface is electrically connected to each of the first transparent electrodes. The second connecting portion has a second connecting surface arranged on two adjacent second transparent electrodes, and the second connecting surface is electrically connected to each of the second transparent electrodes. It is characterized by that.
第1連結部に第1接続面を設け、第2連結部に第2接続面を設け、それぞれの接続面(第1接続面又は第2接続面)を電気的接続の対象となる透明電極(第1透明電極、第2透明電極)上に配設することによって、第1透明電極と第1連結部の接触面積、及び、第2透明電極と第2連結部の接触面積をそれぞれ広くとることができる。これにより、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることが可能となる。
また、平面視において第1連結部と第2連結部が互いに交差しないように配置しているため、交差させる構成と比較して製造工程を簡略化することができる。A first connecting surface is provided in the first connecting portion, a second connecting surface is provided in the second connecting portion, and each connecting surface (first connecting surface or second connecting surface) is a transparent electrode to be electrically connected. By disposing on the first transparent electrode and the second transparent electrode), the contact area between the first transparent electrode and the first connecting portion and the contact area between the second transparent electrode and the second connecting portion are widened. Can be done. This makes it possible to suppress a decrease in conduction stability and ESD resistance.
Further, since the first connecting portion and the second connecting portion are arranged so as not to intersect each other in a plan view, the manufacturing process can be simplified as compared with the configuration in which they intersect.
本発明の静電容量式センサにおいて、第1連結部が形成される領域には、平面視において、第2透明電極の一部を覆う絶縁層が形成され、2つの第1透明電極を電気的に接続する第1連結部は、2つの第1透明電極に隣り合う第2透明電極上の絶縁層上に配置されることが好ましい。 In the capacitance type sensor of the present invention, an insulating layer covering a part of the second transparent electrode is formed in the region where the first connecting portion is formed, and the two first transparent electrodes are electrically connected. The first connecting portion connected to is preferably arranged on an insulating layer on the second transparent electrode adjacent to the two first transparent electrodes.
これにより、第1連結部が絶縁層を挟んで第2透明電極上に敷設されているので、平面視における第1連結部の面積を大きくとりやすくなる。このため、第1透明電極との接触面積を広く確保することができ、かつ、第1連結部の電気抵抗値を下げることができる。よって、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。 As a result, since the first connecting portion is laid on the second transparent electrode with the insulating layer interposed therebetween, it becomes easy to take a large area of the first connecting portion in a plan view. Therefore, a wide contact area with the first transparent electrode can be secured, and the electric resistance value of the first connecting portion can be lowered. Therefore, it is possible to suppress a decrease in conduction stability and ESD resistance.
本発明の静電容量式センサにおいて、第1連結部は、電気的な接続の対象となる2つの第1透明電極のそれぞれの上において、第1方向と交差する方向に沿って延びているパターンを有することが好ましい。 In the capacitive sensor of the present invention, the first connecting portion has a pattern extending along a direction intersecting the first direction on each of the two first transparent electrodes to be electrically connected. It is preferable to have.
これにより、第1連結部が、第1透明電極上において、第1方向と交差する方向に沿って延びているパターンを有しているので、第2連結部と交差しないように敷設される第1連結部のパターンを短くすることができる。このため、第1連結部の電気抵抗値を下げることができ、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。しかも、第1連結部と第1透明電極との接触面積を広くすることができる、すなわち、第1連結部の第1接続面を広くすることができる。このため、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。 As a result, since the first connecting portion has a pattern extending along the direction intersecting the first direction on the first transparent electrode, the first connecting portion is laid so as not to intersect the second connecting portion. 1 The pattern of the connecting portion can be shortened. Therefore, the electric resistance value of the first connecting portion can be lowered, and the deterioration of conduction stability and ESD resistance can be suppressed. Moreover, the contact area between the first connecting portion and the first transparent electrode can be widened, that is, the first connecting surface of the first connecting portion can be widened. Therefore, it is possible to suppress a decrease in conduction stability and ESD resistance.
本発明の静電容量式センサにおいて、第1連結部は、電気的な接続の対象となる2つの第1透明電極のそれぞれの上において、第2方向に沿って延びているパターンを有するとともに、2つの第1透明電極に隣り合う2つの第2透明電極上のそれぞれの絶縁層上において、第1方向に沿って延びているパターンを有することが好ましい。 In the capacitive sensor of the present invention, the first connecting portion has a pattern extending along the second direction on each of the two first transparent electrodes to be electrically connected, and has a pattern extending along the second direction. It is preferable to have a pattern extending along the first direction on each insulating layer on the two second transparent electrodes adjacent to the two first transparent electrodes.
これにより、平面視における第1連結部の面積を大きくとりやすくなるため、第1透明電極との接触面積を広く確保することができ、かつ、第1連結部の電気抵抗値を下げることができる。よって、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。 As a result, it becomes easy to take a large area of the first connecting portion in a plan view, so that a wide contact area with the first transparent electrode can be secured and the electric resistance value of the first connecting portion can be lowered. .. Therefore, it is possible to suppress a decrease in conduction stability and ESD resistance.
本発明の静電容量式センサにおいて、絶縁層には、第2透明電極を臨み絶縁層を上下に貫通する第2スルーホールが形成され、第2スルーホールを介して、隣り合う第2透明電極が第2連結部で電気的に接続されていることが好ましい。 In the capacitance type sensor of the present invention, the insulating layer is formed with a second through hole facing the second transparent electrode and penetrating the insulating layer vertically, and the second transparent electrode adjacent to each other is formed through the second through hole. Is electrically connected at the second connecting portion.
これにより、絶縁層に設けられた第2スルーホールを介して、隣り合う第2透明電極が第2連結部で電気的に接続されているので、第2透明電極と隣り合う第1透明電極のパターン形状にかかわらず、第2連結部で隣り合う第2透明電極を容易に接続することができる。 As a result, the adjacent second transparent electrodes are electrically connected at the second connecting portion via the second through hole provided in the insulating layer, so that the first transparent electrode adjacent to the second transparent electrode can be connected. Regardless of the pattern shape, adjacent second transparent electrodes can be easily connected at the second connecting portion.
本発明の静電容量式センサにおいて、絶縁層は、平面視して、第1透明電極の一部を覆っており、絶縁層には、第1透明電極を臨み絶縁層を上下に貫通する第1スルーホールが形成され、第1スルーホールを介して、隣り合う第1透明電極が第1連結部で電気的に接続されていることが好ましい。 In the capacitance type sensor of the present invention, the insulating layer covers a part of the first transparent electrode in a plan view, and the insulating layer faces the first transparent electrode and penetrates the insulating layer vertically. It is preferable that one through hole is formed and the adjacent first transparent electrodes are electrically connected at the first connecting portion via the first through hole.
これにより、絶縁層には、第2スルーホールに加え第1スルーホールが設けられて、第1連結部及び第2連結部が一様な絶縁層上に配置されるため、パターン形状の制約が少なくなり、これにより、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。また、略平面である絶縁層上に配置するため、連結部のパターンを精度よく形成することができる。 As a result, the insulating layer is provided with the first through hole in addition to the second through hole, and the first connecting portion and the second connecting portion are arranged on the uniform insulating layer, so that the pattern shape is restricted. This reduces the amount, which makes it possible to suppress a decrease in conduction stability and ESD resistance. Further, since it is arranged on the insulating layer which is a substantially flat surface, the pattern of the connecting portion can be formed with high accuracy.
本発明の静電容量式センサにおいて、第1透明電極及び第2透明電極上には、平面視において、第1連結部及び第2連結部を除く領域に、アモルファス酸化物系材料を含むパターン層が配置されていることが好ましい。 In the capacitive sensor of the present invention, a pattern layer containing an amorphous oxide-based material on the first transparent electrode and the second transparent electrode in a region excluding the first connecting portion and the second connecting portion in a plan view. Is preferably arranged.
これにより、連結部(第1連結部及び第2連結部)と同様の材質(アモルファス酸化物系材料)で同様の外観(反射性)を有するパターン層で透明電極(第1透明電極及び第2透明電極)が覆われているので、連結部を視認されづらくできる。 As a result, a transparent electrode (first transparent electrode and second transparent electrode) with a pattern layer having the same material (amorphous oxide-based material) as the connecting portion (first connecting portion and second connecting portion) and having the same appearance (reflection). Since the transparent electrode) is covered, it is possible to make it difficult to see the connecting portion.
本発明の静電容量式センサにおいて、パターン層は、第1連結部及び第2連結部の一方に電気的に接続され、他方とは絶縁されていることが好ましい。 In the capacitive sensor of the present invention, it is preferable that the pattern layer is electrically connected to one of the first connecting portion and the second connecting portion and is insulated from the other.
この構成によれば、パターン層を一方の連結部に電気的に接続させることによって、その連結部と、パターン層が配置された透明電極との接触面積を実質的に広くとることができ、これによって、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。 According to this configuration, by electrically connecting the pattern layer to one of the connecting portions, the contact area between the connecting portion and the transparent electrode on which the pattern layer is arranged can be substantially widened. Therefore, it is possible to suppress a decrease in conduction stability and ESD resistance.
本発明の静電容量式センサにおいて、複数の第1連結部で連結された複数の第1透明電極と電気的に接続された第1引出配線と、複数の第2連結部で連結された複数の第2透明電極と電気的に接続された第2引出配線と、を有し、互いに隣り合う第1透明電極と第1引出配線との間に、アモルファス酸化物系材料を含む第1抵抗設定部が形成されているとともに、互いに隣り合う第2透明電極と第2引出配線との間に、アモルファス酸化物系材料を含む第2抵抗設定部が形成されていることが好ましい。 In the capacitance type sensor of the present invention, a first lead wire electrically connected to a plurality of first transparent electrodes connected by a plurality of first connecting portions, and a plurality of connected portions connected by a plurality of second connecting portions. A first resistance setting including an amorphous oxide-based material between the first transparent electrode and the first lead-out wiring having the second transparent electrode and the second lead-out wiring electrically connected to each other and adjacent to each other. It is preferable that a second resistance setting portion containing an amorphous oxide-based material is formed between the second transparent electrode and the second lead-out wiring that are adjacent to each other.
これにより、第1抵抗設定部及び第2抵抗設定部が設けられているので、第1抵抗設定部及び第2抵抗設定部のパターン面積及び形状を変えることによって、第1方向に沿った第1透明電極の群の抵抗と第2方向に沿った第2透明電極の群の抵抗とを揃えることができる。このため、1箇所に電流が集中することが避けられ、ESD耐性の低下を抑えることができる。 As a result, since the first resistance setting unit and the second resistance setting unit are provided, the pattern area and shape of the first resistance setting unit and the second resistance setting unit can be changed to change the pattern area and shape of the first resistance setting unit and the first resistance setting unit along the first direction. The resistance of the group of transparent electrodes and the resistance of the group of second transparent electrodes along the second direction can be aligned. Therefore, it is possible to prevent the current from concentrating in one place, and it is possible to suppress a decrease in ESD resistance.
本発明の静電容量式センサにおいて、導電性ナノワイヤは、金ナノワイヤ、銀ナノワイヤ、及び銅ナノワイヤよりなる群から選択された少なくとも1つであることが好ましい。 In the capacitive sensor of the present invention, the conductive nanowire is preferably at least one selected from the group consisting of gold nanowires, silver nanowires, and copper nanowires.
これにより、透明電極の材料に例えばITOなどの酸化物系材料を用いた場合と比較して、静電容量式センサの変形性能を向上させることができるとともに、折り曲げ時の抵抗が上昇することをより抑えることができる。 As a result, the deformation performance of the capacitance type sensor can be improved and the resistance at the time of bending increases as compared with the case where an oxide-based material such as ITO is used as the material of the transparent electrode. It can be suppressed more.
本発明の静電容量式センサにおいて、アモルファス酸化物系材料は、アモルファスITO、アモルファスIZO、アモルファスGZO、アモルファスAZO、及びアモルファスFTOよりなる群から選択された少なくとも1つであることが好ましい。 In the capacitive sensor of the present invention, the amorphous oxide material is preferably at least one selected from the group consisting of amorphous ITO, amorphous IZO, amorphous GZO, amorphous AZO, and amorphous FTO.
これにより、ブリッジ配線部の材料に例えば結晶性ITOなどを用いた場合と比較して、静電容量式センサの変形性能を向上させることができるとともに、折り曲げ時の抵抗が上昇することを抑えることができる。また、ブリッジ配線部の材料に例えば導電性ナノワイヤなどを用いた場合と比較して、ブリッジ配線部の不可視性をより高めることができる。 As a result, the deformation performance of the capacitance type sensor can be improved and the resistance at the time of bending can be suppressed from increasing as compared with the case where, for example, crystalline ITO is used as the material of the bridge wiring portion. Can be done. Further, the invisibility of the bridge wiring portion can be further enhanced as compared with the case where, for example, conductive nanowires are used as the material of the bridge wiring portion.
本発明によると、導通安定性及びESD耐性が低下す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できる。 According to the present invention, it is possible to provide a capacitance type sensor capable of suppressing a decrease in conduction stability and ESD resistance.
以下、本発明の実施形態に係る静電容量式センサについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
図1は、本実施形態に係る静電容量式センサ10を示す構成図であり、その検出領域11の一部を拡大して示す平面図である。なお、図1においては後述する第1連結部20の図示を省略している。また、図2(a)は図1の領域A1(後述する第1電極連結体13Cと第2電極連結体14Cとが交差する部分)における透明電極13、14の配置を示す平面図、図2(b)は図2(a)に示す領域A1において絶縁層30を設けた状態を示す平面図である。図3(a)は図2(b)に示す領域A1において、さらに第2連結部21を設けた状態を示す平面図、図3(b)は図3(a)に示す領域A1において第1連結部20(斜線部)を設けた状態を示す平面図である。なお、図1ないし図3で示している透明電極13及び透明電極14は、絶縁領域18を挟んで区切られた導電領域を示している。また、図4(a)は図3(b)の4A−4A’線における断面図、(b)は図3(b)の4B−4B’線における断面図である。Hereinafter, the capacitance type sensor according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a
また、各図には、基準座標としてX−Y−Z座標が示されている。Z1−Z2方向は、X1−X2方向とY1−Y2方向を含む面に垂直な方向であり、Z1側を上側、Z2側を下側と称することがある。以下の説明においては、Y1−Y2方向を第1方向、Y1−Y2方向に直交するように交差するX1−X2方向を第2方向とそれぞれ称するが、静電容量式センサの仕様等に応じて任意に変更することができる。また、Z1−Z2方向に沿ってZ1側からZ2側を見た状態を平面視ということがある。 Further, in each figure, XYZ coordinates are shown as reference coordinates. The Z1-Z2 direction is a direction perpendicular to the plane including the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction, and the Z1 side may be referred to as an upper side and the Z2 side may be referred to as a lower side. In the following description, the Y1-Y2 direction is referred to as the first direction, and the X1-X2 direction intersecting with each other so as to be orthogonal to the Y1-Y2 direction is referred to as the second direction. It can be changed arbitrarily. Further, a state in which the Z1 side is viewed from the Z2 side along the Z1-Z2 direction may be referred to as a plan view.
また、以下の説明において、「透明」及び「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。さらに、ヘイズ値が6%以下であることが好適である。本願明細書において「遮光」及び「遮光性」とは、可視光線透過率が50%未満(好ましくは20%未満)の状態を指す。 Further, in the following description, "transparent" and "translucent" refer to a state in which the visible light transmittance is 50% or more (preferably 80% or more). Further, the haze value is preferably 6% or less. As used herein, the terms "light-shielding" and "light-shielding property" refer to a state in which the visible light transmittance is less than 50% (preferably less than 20%).
まず、本実施形態に係る静電容量式センサ10の構成について説明する。
静電容量式センサ10は、図1又は図4(a)、(b)に示すように、基材12と、第1透明電極13と、第2透明電極14と、第1連結部20と、第2連結部21とを備える。図4(a)、(b)に示すように、第1透明電極13と第2透明電極14は基材12の表面12a(主面)上に形成されている。図1に示すように、基材12の検出領域11において、第1透明電極13は、第1方向としてのY1−Y2方向に沿って複数配置され、第2透明電極14は、第2方向としてのX1−X2方向に沿って複数配置されている。このように、第1透明電極13と第2透明電極14を同じ面(基材12の表面12a)に設けているため、静電容量式センサ10の薄型化を実現することができる。First, the configuration of the
As shown in FIGS. 1 or 4 (a) and 4 (b), the
図1に示すように、静電容量式センサ10は、Z1−Z2方向においてZ1側から見て、第1透明電極13及び第2透明電極14が配置された検出領域11と、その外側に配置された非検出領域17とを備える。検出領域11は、指などの操作体により操作を行うことができる領域であり、非検出領域17は、検出領域11の外側に位置する額縁状の領域である。
As shown in FIG. 1, the
第1透明電極13は、図1に示すように、平面視して矩形状に形成されており、Y1−Y2方向及びX1−X2方向に沿って複数並んで配置されている。そして、Y1−Y2方向において隣り合う2つの第1透明電極13が第1連結部20(図3(b)を参照)を介して互いに電気的に接続されており、第1電極連結体13Cを構成している。この第1電極連結体13Cは、X1−X2方向において、絶縁領域18を挟んで間隔を空けて複数配列されていることとなる。
As shown in FIG. 1, the first
第2透明電極14は、図1に示すように、平面視して矩形状に形成されており、X1−X2方向及びY1−Y2方向に沿って複数並んで配置されている。そして、X1−X2方向において隣り合う2つの第2透明電極14が第2連結部21(図3(a)を参照)を介して互いに電気的に接続されており、第2電極連結体14Cを構成している。この第2電極連結体14Cは、Y1−Y2方向において、絶縁領域18を挟んで間隔を空けて複数配列されていることとなる。このように、第1透明電極13及び第2透明電極14を、所謂ダイヤモンド型のパターンにすることによって、静電容量を検出するための電極を同一平面上に効率良く配置することができる。
As shown in FIG. 1, the second
図2(b)に示すように、2つの第1透明電極13と2つの第2透明電極14とが隣り合う領域では、Z1−Z2方向に沿ってZ1側から見た平面視において、第1透明電極13の一部と第2透明電極14の一部を覆う絶縁層30が設けられている。この絶縁層30は、4つのパターン30a、30b、30c、30dが順に連結された平面視で矩形枠状のパターンを有する。
As shown in FIG. 2B, in the region where the two first
第1パターン30aは、隣り合う2つの第1透明電極13のうち、Y1側の第1透明電極13のY2側端部13a(図2(a))を覆うように、X1−X2方向に沿って延びる。第2パターン30bは、第1パターン30aのX1側端部からY1−Y2方向に沿って延び、かつ、隣り合う2つの第2透明電極14のうちのX1側の第2透明電極14のX2側端部14a(図2(a))を露出させるように形成されている。第3パターン30cは、第2パターン30bのY2側端部からX1−X2方向に沿って延び、Y2側の第1透明電極13のY1側端部13b(図2(a))を覆うように形成される。第4パターン30dは、第1パターン30aと第3パターン30cのX2側端部を結んでY1−Y2方向に沿って延び、X2側の第2透明電極14のX1側端部14bを露出させるように形成されている。絶縁層30が4つのパターン30a、30b、30c、30dを有することによって、Y1−Y2方向において隣り合う2つの第1透明電極13の対向しあう端部13a、13bは絶縁層30で覆われ、かつ、X1−X2方向において隣り合う2つの第2透明電極14の対向しあう端部14a、14bは露出した状態となる。さらに、図2(b)に示すように、絶縁層30は、平面視において、中央に矩形状の開口30sを有した矩形枠状のパターンとして形成される。
The
図3(a)に示すように、平面視において絶縁層30に重ならないように、絶縁層30の開口30s(図2(b)を参照)内に第2連結部21が形成される。第2連結部21は、X1−X2方向に延びて平面視長方形状をなしており、その長手方向の両端部の下面である第2接続面21aは、隣り合う2つの第2透明電極14のそれぞれの上に配設されている(図4(b))。これによって、隣り合う2つの第2透明電極14は第2連結部21を介して電気的に接続される。ここで、図3(b)と図4(a)に示すように、第2連結部21は絶縁層30の開口30s内に配置されているため、対向しあう2つの第1透明電極13のいずれにも接触していない。
As shown in FIG. 3A, a second connecting
図3(b)に示すように、第1連結部20は、絶縁層30上において、上記4つのパターン30a、30b、30c、30dに沿ったパターンを有して形成されている。さらに、図3(b)と図4(a)に示すように、絶縁層30のY1側の第1パターン30a上の第1連結部20は、その中央部から、Y1側の第1透明電極13上に至るまで延びるように形成され、これによって、Y1側の第1透明電極13と第1連結部20とが電気的に接続される。また、絶縁層30のY2側の第3パターン30c上の第1連結部20は、その中央部から、Y2側の第1透明電極13上に至るまで延びるように形成され、これによって、Y2側の第1透明電極13と第1連結部20とが電気的に接続される。別言すれば、図4(a)に示すように、第1連結部20のY1側端部及びY2側端部のそれぞれの下面が、第1接続面20aとして、Y1−Y2方向において隣り合う2つの第1透明電極13にそれぞれ接触している。
As shown in FIG. 3B, the first connecting
一方、絶縁層30のX1側の第2パターン30b上、及び、X2側の第4パターン30d上の第1連結部20は、第2透明電極14まで延ばすことなく、絶縁層30の上のみに配設しているため、隣り合う2つの第2透明電極14とは接続されていない。
以上の配置により、Y1−Y2方向において隣り合う2つの第1透明電極13が第1連結部20を介して電気的に接続される。また、第1連結部20と、絶縁層30の開口30s内に形成された第2連結部21とは、平面視において互いに交差しないように配置されており、互いに電気的に絶縁された状態となっている。On the other hand, the first connecting
With the above arrangement, two first
つづいて、各構成部材について説明する。
基材12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硼珪酸ガラス等のガラス基材等で形成される。フィルム状の透明基材を用いた場合には、静電容量式センサ10の形状を曲面にしたり、あるいは静電容量式センサ10を折り曲げ可能にしたりすることが容易にできる。また、図4(a)、(b)に示すように、基材12の一方の表面12a、すなわち、基材12におけるZ1−Z2方向に沿った方向を法線とする主面のうちZ1側に位置する主面には、第1透明電極13及び第2透明電極14が設けられている。第1透明電極13と第2透明電極14は互いに絶縁領域18を挟んで離間しており、電気的に絶縁された状態で配置されている。Next, each component will be described.
The
第1透明電極13及び第2透明電極14は、透光性を有し、導電性ナノワイヤを含む材料により形成される。導電性ナノワイヤとしては、金属ナノワイヤである、金ナノワイヤ、銀ナノワイヤ、及び銅ナノワイヤよりなる群から選択された少なくとも1つが用いられる。導電性ナノワイヤを含む材料を用いることで、高い透光性とともに低電気抵抗化を図ることができる。また、導電性ナノワイヤを含む材料を用いることで、静電容量式センサ10の変形性能を向上させることができる。
The first
導電性ナノワイヤを含む材料は、導電性ナノワイヤと、透明な樹脂層と、を有する。導電性ナノワイヤは、樹脂層の中において分散されている。導電性ナノワイヤの分散性は、樹脂層により確保されている。透明な樹脂層の材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、及びポリウレタン樹脂などが挙げられる。複数の導電性ナノワイヤが少なくとも一部において互いに接触することにより、導電性ナノワイヤを含む材料の面内における導電性が保たれている。 The material containing the conductive nanowires has the conductive nanowires and a transparent resin layer. The conductive nanowires are dispersed in the resin layer. The dispersibility of the conductive nanowires is ensured by the resin layer. Examples of the material of the transparent resin layer include polyester resin, acrylic resin, and polyurethane resin. By contacting the plurality of conductive nanowires with each other at least in part, the in-plane conductivity of the material containing the conductive nanowires is maintained.
第1透明電極13及び第2透明電極14を電気的に絶縁された状態にしている絶縁領域18は、透明な樹脂層中の導電性ナノワイヤがエッチング除去されて形成されている。
ここで、導電性ナノワイヤとして、銀ナノワイヤを用いた場合の絶縁領域18を作製する方法の一例を簡単に説明する。先ず、絶縁領域18となる部分以外をエッチングレジストで覆い、絶縁領域18の銀ナノワイヤをヨウ素ヨウ化塩溶液(例えばヨウ素ヨウ化カリウム溶液)で銀ヨウ化物にする。次に、この銀ヨウ化物をチオ硫酸塩溶液(例えばチオ硫酸ナトリウム溶液)でエッチング除去する。最後に、レジスト剥離液を用いてエッチングレジストを除去する。このようにして、透明な樹脂層中の銀ナノワイヤが極端に少ない領域が形成され、この部分の導電性が消失されて絶縁領域18となる。なお、エッチング条件によっては、透明な樹脂層中の銀ナノワイヤが全く無い絶縁領域18を作製することもできる。The insulating
Here, an example of a method for producing the insulating
第1連結部20と第2連結部21は、透光性を有し、アモルファス酸化物系材料を含む材料により形成される。アモルファス酸化物系材料としては、アモルファスITO(Indium Tin Oxide)、アモルファスIZO(Indium Zinc Oxide)、アモルファスGZO(Gallium−doped Zinc Oxide)、アモルファスAZO(Aluminum−doped Zinc Oxide)及びアモルファスFTO(Fluorine−doped Zinc Oxide)よりなる群から選択された少なくとも1つが用いられる。
The first connecting
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。
As the insulating
図1に示すように、非検出領域17には、各第1電極連結体13Cに接続された複数の第1接続端部15と、この第1接続端部15から引き出された第1引出配線151と、各第2電極連結体14Cに接続された複数本の第2接続端部16と、この第2接続端部16から引き出された第2引出配線161が形成されている。これらの引出配線151、161は、図1においては簡略に表示している。以下に述べるように、第1電極連結体13Cは、2つの接続領域15a、15b、第3連結部22、及び、第1接続端部15を介して第1引出配線151と電気的に接続され、第2電極連結体14Cは、2つの接続領域16a、16b、第4連結部23、及び、第2接続端部16を介して第2引出配線161と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, in the
各接続端部15、16、及び、各引出配線151、161は、Cu、Cu合金、CuNi合金、Ni、Ag、Au等の金属を有する材料により形成される。各引出配線151、161は、図示しないフレキシブルプリント基板と電気的に接続される。
The connection ends 15, 16 and the lead wirings 151, 161 are formed of a material having a metal such as Cu, Cu alloy, CuNi alloy, Ni, Ag, and Au. The
各接続領域15a、15b、16a、16bは、ITO、導電性ナノワイヤ等の透明導電性材料で形成される。第3連結部22と第4連結部23はアモルファス酸化物系材料を含む材料により形成される。
Each
接続領域15aは、第1透明電極13と第2透明電極14を互いに絶縁状態にしている絶縁領域18と、この絶縁領域18からY1−Y2方向に沿って第1引出配線151側へ延びる2本の第1絶縁領域18aと、第1引出配線151側の非検出領域17においてX1−X2方向に沿って延びる第2絶縁領域18bとによって囲まれることで平面視略五角形状に形成される。この接続領域15aのY2側には、第2絶縁領域18bによって接続領域15aと電気的に分離された接続領域15bが設けられている。接続領域15aにおいては、互いに対向する2本の第1絶縁領域18aのY1−Y2方向における長さや第2絶縁領域18bのY1−Y2方向における位置の調整などによって、その面積を変更でき、これによって、第1電極連結体13Cに対応した抵抗値に調整することができる。
The
接続領域16aは、絶縁領域18と、この絶縁領域18からX1−X2方向に沿って第2引出配線161側へ延びる2本の第1絶縁領域19aと、第2引出配線161側の非検出領域17においてY1−Y2方向に沿って延びる第2絶縁領域19bとによって囲まれることで平面視略五角形状に形成される。この接続領域16aのX1側には、第2絶縁領域19bによって接続領域16aと電気的に分離された接続領域16bが設けられている。接続領域16aにおいては、互いに対向する2本の第1絶縁領域19aのX1−X2方向における長さや第2絶縁領域19bのX1−X2方向における位置の調整などによって、その面積を変更でき、これによって、第2電極連結体14Cに対応した抵抗値に調整することができる。
The
第3連結部22は、Y1−Y2方向に延びて平面視長方形状をなしており、その長手方向の両端部の下面が、隣り合う2つの接続領域15a、15bの上にそれぞれ配設される。これによって、隣り合う2つの接続領域15a、15bが第3連結部22を介して電気的に互いに接続される。よって、各第1電極連結体13Cが、それぞれに対応する、2つの接続領域15a、15bと第3連結部22とを介して第1引出配線151と電気的に接続される。第3連結部22は後述する第1連結部20と第2連結部21と同じ材料で構成されていてもよい。この場合には、第1連結部20及び第2連結部21と共通のプロセスにより第3連結部22を同時に形成することができる。さらに、第3連結部22の形状サイズを任意に設定することで、第1電極連結体13Cに対応した配線の抵抗値を任意に調整することができる。
The third connecting
第4連結部23は、X1−X2方向に延びて平面視長方形状をなしており、その長手方向の両端部の下面が、隣り合う2つの接続領域16a、16bの上にそれぞれ配設される。これによって、隣り合う2つの接続領域16a、16bが第4連結部23を介して電気的に互いに接続される。よって、各第2電極連結体14Cが、それぞれに対応する、2つの接続領域16a、16bと第4連結部23とを介して第2引出配線161と電気的に接続される。第4連結部23は後述する第1連結部20と第2連結部21と同じ材料で構成されていてもよい。この場合には、第1連結部20及び第2連結部21と共通のプロセスにより第4連結部23を同時に形成することができる。さらに、第4連結部23の形状サイズを任意に設定することで、第2電極連結体14Cに対応した配線の抵抗値を任意に調整することができる。
The fourth connecting
静電容量式センサ10においては、Z1側から、操作体の一例として指を接触させると、指と指に近い第1透明電極13との間、及び、指と指に近い第2透明電極14との間で静電容量が生じる。静電容量式センサ10は、このときの静電容量変化に基づいて、指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10は、指と第1電極連結体13Cとの間の静電容量変化に基づいて指の位置のX座標(X1−X2方向の座標)を検出し、指と第2電極連結体14Cとの間の静電容量変化に基づいて指の位置のY座標(Y1−Y2方向の座標)を検出する(自己容量検出型)。
In the
なお、静電容量式センサ10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10は、第1電極連結体13C及び第2電極連結体14Cのいずれか一方の電極の一列に駆動電圧を印加し、第1電極連結体13C及び第2電極連結体14Cの他方の電極と指との間の静電容量の変化を検出してもよい。これにより、静電容量式センサ10は、他方の電極により指の位置のY座標を検出し、一方の電極により指の位置のX座標を検出する。
The
ここで、一般に、透明電極が導電性ナノワイヤを含む材料により形成された場合には、透明電極とブリッジ配線部との接触面積が比較的狭くなることがある。すなわち、導電性ナノワイヤは、透明電極の表面に露出した導電性ワイヤによってブリッジ配線部との導電性を確保している。そのため、ブリッジ配線部の材料が導電性ナノワイヤを含む材料である場合には、透明電極とブリッジ配線部との接触は、ワイヤとワイヤとの点接触になる。あるいは、ブリッジ配線部の材料が例えばITOなどの酸化物系材料である場合には、透明電極とブリッジ配線部との接触は、ワイヤの線あるいは点と面との接触になる。これにより、透明電極の材料に導電性ナノワイヤを含む材料を用いると、透明電極とブリッジ配線部との接触面積が比較的狭くなることがあり、これによって導通安定性が低下することがある。また、静電気放電(ESD;Electro Static Discharge)が発生し、大電流が透明電極とブリッジ配線部との接触部分に流れると、その接触部分が局所的に発熱して溶断することがある。つまり、透明電極の材料に導電性ナノワイヤを含む材料を用いると、静電容量式センサの変形性能が向上する一方で、導通安定性及びESD耐性が低下することがある。また、ブリッジ配線部の材料に結晶性の酸化物系材料や金属系材料を用いると、折り曲げ時の抵抗が上昇したり、ブリッジ配線部が断線したりすることがある。 Here, in general, when the transparent electrode is formed of a material containing conductive nanowires, the contact area between the transparent electrode and the bridge wiring portion may be relatively narrow. That is, the conductive nanowires ensure conductivity with the bridge wiring portion by the conductive wires exposed on the surface of the transparent electrode. Therefore, when the material of the bridge wiring portion is a material containing conductive nanowires, the contact between the transparent electrode and the bridge wiring portion is a point contact between the wires. Alternatively, when the material of the bridge wiring portion is an oxide-based material such as ITO, the contact between the transparent electrode and the bridge wiring portion is a contact between a wire wire or a point and a surface. As a result, when a material containing conductive nanowires is used as the material of the transparent electrode, the contact area between the transparent electrode and the bridge wiring portion may be relatively narrow, which may reduce the conduction stability. Further, when electrostatic discharge (ESD; Electrostatic Discharge) occurs and a large current flows to the contact portion between the transparent electrode and the bridge wiring portion, the contact portion may locally generate heat and melt. That is, when a material containing conductive nanowires is used as the material of the transparent electrode, the deformation performance of the capacitance type sensor is improved, but the conduction stability and the ESD resistance may be lowered. Further, if a crystalline oxide-based material or metal-based material is used as the material of the bridge wiring portion, the resistance at the time of bending may increase or the bridge wiring portion may be broken.
これに対して、本実施形態に係る静電容量式センサ10では、平面視において第1連結部20と第2連結部21が互いに交差しないように配置するとともに、第1連結部20に第1接続面20aを設け、第2連結部21に第2接続面21aを設け、それぞれの接続面を電気的接続の対象となる透明電極(第1透明電極13、第2透明電極14)上にそれぞれ配設している。これによって、第1透明電極13と第1連結部20の接触面積、及び、第2透明電極14と第2連結部21の接触面積をそれぞれ広くとることができ、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることが可能となる。また、第1連結部20と第2連結部21を平面視において互いに交差しないように配置しているため、交差させる構成と比較して製造工程を簡略化することが可能となる。
On the other hand, in the
第1透明電極13と第2透明電極14は導電性ナノワイヤを含み、第1連結部20と第2連結部21はアモルファス酸化物系材料を含んでいる。このため、第1連結部20と第2連結部21の材料に結晶性の酸化物系材料や金属系材料を用いた場合と比較して、静電容量式センサ10の変形性能を向上させることができるとともに、第1透明電極13と第1連結部20の密着性、及び、第2透明電極14と第2連結部21との密着性をそれぞれ確保することができる。また、折り曲げ時の抵抗が上昇することを抑えることができる。
The first
導電性ナノワイヤが金属ナノワイヤである金ナノワイヤ、銀ナノワイヤ、及び銅ナノワイヤよりなる群から選択された少なくとも1つである場合には、第1透明電極13及び第2透明電極14の材料に例えばITOなどの酸化物系材料を用いた場合と比較して、静電容量式センサ10の変形性能を向上させることができるとともに、折り曲げ時の抵抗が上昇することをより抑えることができる。
When the conductive nanowire is at least one selected from the group consisting of gold nanowires, silver nanowires, and copper nanowires which are metal nanowires, the material of the first
アモルファス酸化物系材料がアモルファスITO、アモルファスIZO、アモルファスGZO、アモルファスAZO、及びアモルファスFTOよりなる群から選択された少なくとも1つである場合には、第1連結部20と第2連結部21の材料に例えば結晶性ITOなどを用いた場合と比較して、静電容量式センサ10の変形性能を向上させることができるとともに、折り曲げ時の抵抗が上昇することを抑えることができる。また、第1連結部20と第2連結部21の材料に例えば導電性ナノワイヤなどを用いた場合と比較して、第1連結部20と第2連結部21の不可視性をより高めることができる。
When the amorphous oxide material is at least one selected from the group consisting of amorphous ITO, amorphous IZO, amorphous GZO, amorphous AZO, and amorphous FTO, the materials of the first connecting
図4(b)に示すように、第1連結部20が絶縁層30を挟んで第2透明電極14上に敷設されているので、平面視における第1連結部20の面積を大きくとりやすくなる。このため、第1透明電極13との接触面積を広く確保することができ、かつ、第1連結部20の電気抵抗値を下げることができる。よって、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。
As shown in FIG. 4B, since the first connecting
第1連結部20が、第1透明電極13上において、第1方向と交差する第2方向に沿って延びているパターンを有しているので、第2連結部21と交差しないように敷設される第1連結部20のパターンを短くすることができる。このため、第1連結部20の電気抵抗値を下げることができ、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。しかも、第1連結部20と第1透明電極13との接触面積を広くすることができ、又は、第1連結部20の第1接続面20aを広くすることができるため、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。
Since the first connecting
絶縁層30を図3(b)のような矩形枠状のパターンとすることにより、平面視における第1連結部20の面積を大きくとりやすくなるため、第1透明電極13との接触面積を広く確保することができ、かつ、第1連結部20の電気抵抗値を下げることができる。よって、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。
By forming the insulating
以下に変形例について説明する。
<第1変形例>
図5は上記実施形態で前述した領域A1における第1変形例を示す平面図である。上記実施形態では、第1連結部20は、図3(b)に示すように、平面視において、矩形枠状の絶縁層30上に略矩形枠状に形成され、隣り合う2つの第2透明電極14の両方の上を通るように配置されていた。これに代えて、第1変形例の第1連結部120は、図5に示すように、X1側の絶縁層30上には形成せずにX2側の絶縁層30のみの上に形成し、隣り合う2つの第2透明電極14のうちのX2側のみの上を通るように配置している。この場合も、上記実施形態の第1連結部20と同様に、絶縁層30のY1側の第1パターン30a上の第1連結部120は、その中央部から、Y1側の第1透明電極13上に至るまで延びるように形成され、これによって、Y1側の第1透明電極13と第1連結部120とが電気的に接続される。また、絶縁層30のY2側の第3パターン30c上の第1連結部120は、その中央部から、Y2側の第1透明電極13上に至るまで延びるように形成され、これによって、Y2側の第1透明電極13と第1連結部120とが電気的に接続される。これらにより、第1連結部120のY1側端部及びY2側端部のそれぞれの下面(第1接続面)が、Y1−Y2方向において隣り合う2つの第1透明電極13にそれぞれ接触する。A modified example will be described below.
<First modification>
FIG. 5 is a plan view showing a first modification example in the region A1 described above in the above embodiment. In the above embodiment, as shown in FIG. 3B, the first connecting
ここで、“第1連結部”としては、上記実施形態の第1連結部20や第1変形例の第1連結部120のように、第1方向(Y1−Y2方向)に直交する第2方向(X1−X2方向)に沿って、電気的な接続の対象となる2つの第1透明電極13のそれぞれの上において延びる形態が好ましいが、第1方向と交差する方向であれば第1方向と直交しない方向であってもよい。また、第2透明電極14上において、上記実施形態の第1連結部20や第1変形例の第1連結部120のように、第1方向に沿って延びることが好ましいが、第2方向と一致しない方向に延びるように形成してもよい。
Here, the "first connecting portion" is a second connecting portion orthogonal to the first direction (Y1-Y2 direction), such as the first connecting
このように、第1連結部が、電気的な接続の対象となる2つの第1透明電極13のそれぞれの上において、第1方向と交差する方向に沿って延びることにより、第2連結部と交差しないように敷設される第1連結部のパターンを短くすることができる。このため、第1連結部の電気抵抗値を下げることができ、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。しかも、第1連結部と第1透明電極13との接触面積を広くすることができ、第1連結部の第1接続面を広くすることができる。このため、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。
In this way, the first connecting portion extends along the direction intersecting the first direction on each of the two first
<第2変形例>
図6は上記実施形態で前述した領域A1における第2変形例であって、透明電極と絶縁層の配置を拡大して示す平面図である。図7(a)は図6に示す領域において、さらに第2連結部を設けた状態を示す平面図、図7(b)は図7(a)に示す領域において第1連結部を設けた状態を示す平面図である。図8(a)は図7(b)の8A−8A’線における断面図、図8(b)は図7(b)の8B−8B’線における断面図である。<Second modification>
FIG. 6 is a second modification in the region A1 described above in the above embodiment, and is a plan view showing an enlarged arrangement of the transparent electrode and the insulating layer. 7 (a) is a plan view showing a state in which the second connecting portion is further provided in the region shown in FIG. 6, and FIG. 7 (b) is a state in which the first connecting portion is provided in the region shown in FIG. 7 (a). It is a top view which shows. 8 (a) is a cross-sectional view taken along the line 8A-8A'of FIG. 7 (b), and FIG. 8 (b) is a cross-sectional view taken along the line 8B-8B'of FIG. 7 (b).
第2変形例においては、図6、図7及び図8(b)に示すように、絶縁層230をZ1−Z2方向に貫通するスルーホール231、232(第2スルーホール)が形成されており、このスルーホール231、232を介して隣り合う2つの第2透明電極14が第2連結部221によって電気的に互いに接続される。ここで、第2連結部221の下面のうちでスルーホール231、232上に位置する面が第2接続面となり、この第2接続面は第2透明電極14の上側に位置する。この構成によれば、電気的接続の対象となる2つの第2透明電極14に隣り合う2つの第1透明電極13のパターン形状にかかわらず、第2連結部221によって隣り合う第2透明電極14を容易に接続することができる。
In the second modification, as shown in FIGS. 6, 7 and 8 (b), through
第2変形例では、図6に示すように、2つの第1透明電極13と2つの第2透明電極14とが隣り合う領域についてZ1−Z2方向に沿ってZ1側から見た平面視において、第1透明電極13の一部と第2透明電極14の一部を覆う絶縁層230が設けられている。この絶縁層230は、平面視矩形状をなしており、隣り合う2つの第2透明電極14のそれぞれに対応する位置に2つのスルーホール231、232がそれぞれ形成されている。2つのスルーホール231、232は、Z1−Z2方向に沿って絶縁層230を貫通するように形成されている(図8(b))。
In the second modification, as shown in FIG. 6, in a plan view seen from the Z1 side along the Z1-Z2 direction with respect to the region where the two first
図7(a)に示すように、絶縁層230上には、X1−X2方向に延びる、平面視長方形状の第2連結部221が形成される。この第2連結部221は、長手方向の両端部が2つのスルーホール231、232をそれぞれ覆う位置まで延びている。この構成により、隣り合う2つの第2透明電極14のうちX1側の第2透明電極14が一方のスルーホール231を介して第2連結部221に電気的に接続され、X2側の第2透明電極14が他方のスルーホール232を介して第2連結部221に電気的に接続され、これらの接続によって、隣り合う2つの第2透明電極14が第2連結部221を介して電気的に接続される。
As shown in FIG. 7A, a second connecting
さらに、図7(b)に示すように、上記実施形態の第1連結部20と同様に、絶縁層230上において、第2連結部221の外側を囲むように第1連結部220(斜線部)が形成される。図7(b)と図8(a)に示すように、絶縁層230のY1側の第1パターン230a上の第1連結部220は、その中央部から、Y1側の第1透明電極13上に至るまで延びるように形成され、これによって、Y1側の第1透明電極13と第1連結部220とが電気的に接続される。また、絶縁層230のY2側の第3パターン230c上の第1連結部220は、その中央部から、Y2側の第1透明電極13上に至るまで延びるように形成され、これによって、Y2側の第1透明電極13と第1連結部220とが電気的に接続される。別言すれば、第1連結部220のY1側端部及びY2側端部のそれぞれの下面が、第1接続面220aとして、Y1−Y2方向において隣り合う2つの第1透明電極13にそれぞれ接触している(図8(a))。
Further, as shown in FIG. 7 (b), similarly to the first connecting
<第3変形例>
図9(a)は第2変形例の図7(b)に示す8A−8A’線における断面図に相当する第3変形例における断面図、図9(b)は第2変形例の図7(b)に示す8B−8B’線における断面図に相当する第3変形例における断面図である。つまり、図9(a)、(b)は図8(a)、(b)にそれぞれ対応する位置の断面図である。<Third modification example>
9 (a) is a cross-sectional view of the third modified example corresponding to the sectional view taken along the line 8A-8A'shown in FIG. 7 (b) of the second modified example, and FIG. 9 (b) is FIG. 7 of the second modified example. It is sectional drawing in the 3rd modification corresponding to the sectional drawing in line 8B-8B'shown in (b). That is, FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views of positions corresponding to FIGS. 8A and 8B, respectively.
第3変形例においては、第2変形例のスルーホール231、232(第2スルーホール)に加えて、絶縁層230をZ1−Z2方向に貫通するスルーホール341、342(第1スルーホール)が設けられている。また、第1連結部320は、絶縁層230上において第2連結部221の外側を囲むように形成されているものの、上記実施形態の第1連結部20、第1変形例の第1連結部120、及び、第2変形例の第1連結部220のように第1透明電極13上まで延びてはおらず、第1透明電極13とは接続されていない。
In the third modification, in addition to the through
スルーホール341、342は、隣り合う2つの第1透明電極13のそれぞれに対応する位置にそれぞれ形成されている。さらに、スルーホール341、342は第1連結部320で覆われている。この構成により、隣り合う2つの第1透明電極13のうちY1側の第1透明電極13が一方のスルーホール341を介して第1連結部320に電気的に接続され、Y2側の第1透明電極13が他方のスルーホール342を介して第1連結部320に電気的に接続され、これらの接続によって、隣り合う2つの第1透明電極13が第1連結部320を介して電気的に接続される。ここで、第1連結部320の下面のうちでスルーホール341、342上に位置する面が第1接続面となり、この第1接続面は第1透明電極13の上側に位置する。さらに、絶縁層230に対して、スルーホール231、232(第2スルーホール)に加えてスルーホール341、342(第1スルーホール)を設ける構成により、第1連結部320及び第2連結部221が一様な絶縁層230上に配置されるため、パターン形状の制約が少なくなり、これにより、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。また、略平面である絶縁層230上に配置するため、第1連結部320及び第2連結部221のパターンを精度よく形成することができる。
Through
その他の変形例について説明する。以下、上記実施形態の変形例として説明するが、上記第1〜第3変形例にも適用可能である。 Other modifications will be described. Hereinafter, description will be made as a modification of the above embodiment, but the present invention can also be applied to the first to third modifications.
第1透明電極13及び第2透明電極14上であって、平面視において、第1連結部20及び第2連結部21を除く領域に、アモルファス酸化物系材料を含むパターン層を配置すると、このパターン層が第1連結部20及び第2連結部21と同様の外観又は反射性を有することにより、第1連結部20及び第2連結部21を視認されづらくできるため好ましい。さらに、このパターン層を、第1連結部20及び第2連結部21の一方に電気的に接続し、他方の連結部とは絶縁させると、パターン層が配置された透明電極と、これに対応する連結部との接触面積を実質的に広くとることができ、これによって、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。
When a pattern layer containing an amorphous oxide-based material is arranged on the first
各接続領域15a、15b、16a、16b上においても、第3連結部22及び第4連結部23を除く領域に、アモルファス酸化物系材料を含むパターン層を配置すると、このパターン層が第3連結部22及び第4連結部23と同様の外観又は反射性を有することにより、第3連結部22及び第4連結部23を視認されづらくできるため好ましい。さらに、このパターン層を、第3連結部22及び第4連結部23にそれぞれ電気的に接続させると、パターン層が配置された接続領域と、これに対応する連結部との接触面積を実質的に広くとることができ、これによって、導通安定性及びESD耐性の低下を抑えることができる。アモルファス酸化物系材料を含むパターン層は、接続領域15bと第1接続端部15との間および接続領域16bと第2接続端部16との間に設けられていてもよい。
Even on the
互いに隣り合う第1透明電極13と第1引出配線151との間に、アモルファス酸化物系材料を含む第1抵抗設定部を形成するとともに、互いに隣り合う第2透明電極14と第2引出配線161との間に、アモルファス酸化物系材料を含む第2抵抗設定部が形成されていることが好ましい。この構成において、第1抵抗設定部及び第2抵抗設定部のパターン面積及び形状を変えることによって、第1方向に沿った第1透明電極13の群(第1電極連結体13C)の抵抗と、第2方向に沿った第2透明電極14の群(第2電極連結体14C)の抵抗とを揃えることができる。このため、1箇所に電流が集中することが避けられ、ESD耐性の低下を抑えることができる。
A first resistance setting portion containing an amorphous oxide-based material is formed between the first
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be improved or modified within the purpose of improvement or the idea of the present invention.
以上のように、本発明に係る静電容量式センサは、導通安定性及びESD耐性が低下することを抑えることができる点で有用である。 As described above, the capacitance type sensor according to the present invention is useful in that it can suppress deterioration of conduction stability and ESD resistance.
10 静電容量式センサ
11 検出領域
12 基材
12a 表面(主面)
13 第1透明電極
13C 第1電極連結体
14 第2透明電極
14C 第2電極連結体
15 第1接続端部
15a、15b 接続領域
151 第1引出配線
16 第2接続端部
16a、16b 接続領域
161 第2引出配線
17 非検出領域
18 絶縁領域
18a、19a 第1絶縁領域
18b、19b 第2絶縁領域
20 第1連結部
20a 第1接続面
21 第2連結部
21a 第2接続面
22 第3連結部
23 第4連結部
30 絶縁層
30a、30b、30c、30d パターン
30s 開口
120 第1連結部
220 第1連結部
220a 第1接続面
221 第2連結部
230 絶縁層
230a、230c パターン
231、232 スルーホール(第2スルーホール)
320 第1連結部
341、342 スルーホール(第1スルーホール)
A1 領域10
13 1st
320
A1 area
Claims (11)
前記基材の一方の主面の検出領域において、第1方向に沿って並んで配置され、透光性を有し、導電性ナノワイヤを含む複数の第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、透光性を有し、導電性ナノワイヤを含む複数の第2透明電極と、
隣り合う2つの前記第1透明電極を互いに電気的に接続し、アモルファス酸化物系材料を含む第1連結部と、
隣り合う2つの前記第2透明電極を互いに電気的に接続し、アモルファス酸化物系材料を含む第2連結部とを有し、
前記第1連結部と前記第2連結部は、前記主面に直交する方向から見た平面視において、互いに交差しないように配置され、
前記第1連結部には、隣り合う2つの前記第1透明電極上にそれぞれ配設される第1接続面を有し、
該第1接続面がそれぞれの前記第1透明電極と電気的に接続され、
前記第2連結部には、隣り合う2つの前記第2透明電極上にそれぞれ配設される第2接続面を有し、該第2接続面がそれぞれの前記第2透明電極と電気的に接続され、
前記第1透明電極及び前記第2透明電極上には、前記平面視において、前記第1連結部及び前記第2連結部を除く領域に、アモルファス酸化物系材料を含むパターン層が配置されていることを特徴とする静電容量式センサ。 With a translucent base material,
In the detection region of one main surface of the base material, a plurality of first transparent electrodes arranged side by side along the first direction, having translucency, and containing conductive nanowires,
In the detection region, a plurality of second transparent electrodes arranged side by side along a second direction intersecting the first direction, having translucency, and containing conductive nanowires.
The two adjacent first transparent electrodes are electrically connected to each other to form a first connecting portion containing an amorphous oxide-based material.
The two adjacent second transparent electrodes are electrically connected to each other and have a second connecting portion containing an amorphous oxide-based material.
The first connecting portion and the second connecting portion are arranged so as not to intersect each other in a plan view viewed from a direction orthogonal to the main surface.
The first connecting portion has a first connecting surface arranged on two adjacent first transparent electrodes, respectively.
The first connecting surface is electrically connected to each of the first transparent electrodes.
The second connecting portion has a second connecting surface arranged on two adjacent second transparent electrodes, and the second connecting surface is electrically connected to each of the second transparent electrodes. It is,
On the first transparent electrode and the second transparent electrode, a pattern layer containing an amorphous oxide-based material is arranged in a region other than the first connecting portion and the second connecting portion in the plan view. Capacitive sensor characterized by this .
2つの前記第1透明電極を電気的に接続する前記第1連結部は、該2つの前記第1透明電極に隣り合う前記第2透明電極上の前記絶縁層上に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静電容量式センサ。 In the region where the first connecting portion is formed, an insulating layer covering a part of the second transparent electrode is formed in the plan view.
The first connecting portion that electrically connects the two first transparent electrodes is arranged on the insulating layer on the second transparent electrode adjacent to the two first transparent electrodes. The capacitance type sensor according to claim 1 or 2.
前記絶縁層には、前記第1透明電極を臨み該絶縁層を上下に貫通する第1スルーホールが形成され、
該第1スルーホールを介して、隣り合う前記第1透明電極が前記第1連結部で電気的に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の静電容量式センサ。 The insulating layer covers a part of the first transparent electrode in the plan view.
A first through hole is formed in the insulating layer so as to face the first transparent electrode and penetrate the insulating layer vertically.
The capacitance type sensor according to claim 3 , wherein the adjacent first transparent electrodes are electrically connected by the first connecting portion via the first through hole.
前記基材の一方の主面の検出領域において、第1方向に沿って並んで配置され、透光性を有し、導電性ナノワイヤが樹脂に分散された構造を有する複数の第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、透光性を有し、導電性ナノワイヤが樹脂に分散された構造を有する複数の第2透明電極と、
前記主面の面内方向で隣り合う前記第1透明電極と前記第2透明電極との間に位置して互いを絶縁状態にしている絶縁領域と、
隣り合う2つの前記第1透明電極を互いに電気的に接続し、透光性を有し、アモルファス酸化物系材料を含む第1連結部と、
隣り合う2つの前記第2透明電極を互いに電気的に接続し、透光性を有し、アモルファス酸化物系材料を含む第2連結部とを有し、
前記第1連結部と前記第2連結部は、前記主面に直交する方向から見た平面視において、互いに交差しないように配置され、
前記第1連結部には、隣り合う2つの前記第1透明電極上にそれぞれ配設される第1接続面を有し、
該第1接続面がそれぞれの前記第1透明電極と電気的に接続され、
前記第2連結部には、隣り合う2つの前記第2透明電極上にそれぞれ配設される第2接続面を有し、該第2接続面がそれぞれの前記第2透明電極と電気的に接続され、
前記第1連結部が形成される領域には、前記平面視において、前記第2透明電極の一部を覆う絶縁層が形成され、
2つの前記第1透明電極を電気的に接続する前記第1連結部は、該2つの前記第1透明電極に隣り合う前記第2透明電極上の前記絶縁層上に配置され、電気的な接続の対象となる2つの前記第1透明電極のそれぞれの上において、前記第1方向に交差する方向に沿って延びているパターンを有し、
前記第1接続面は前記第1方向に交差する方向に沿って延びるパターンを有し、前記平面視において、前記第1接続面のパターンの前記第1方向に交差する方向の端部は、前記絶縁領域に隣り合うように配置されることを特徴とする静電容量式センサ。 With a translucent base material,
In the detection region of one main surface of the base material, a plurality of first transparent electrodes arranged side by side along the first direction, having a translucent property, and having a structure in which conductive nanowires are dispersed in a resin. ,
In the detection region, a plurality of second transparent electrodes arranged side by side along a second direction intersecting the first direction, having a translucent property, and having a structure in which conductive nanowires are dispersed in a resin,
An insulating region located between the first transparent electrode and the second transparent electrode adjacent to each other in the in-plane direction of the main surface and insulating each other.
A first connecting portion that electrically connects two adjacent first transparent electrodes to each other, has translucency, and contains an amorphous oxide-based material, and
The two adjacent second transparent electrodes are electrically connected to each other, have a translucent property, and have a second connecting portion containing an amorphous oxide-based material.
The first connecting portion and the second connecting portion are arranged so as not to intersect each other in a plan view viewed from a direction orthogonal to the main surface.
The first connecting portion has a first connecting surface arranged on two adjacent first transparent electrodes, respectively.
The first connecting surface is electrically connected to each of the first transparent electrodes.
The second connecting portion has a second connecting surface arranged on two adjacent second transparent electrodes, and the second connecting surface is electrically connected to each of the second transparent electrodes. Being done
In the region where the first connecting portion is formed, an insulating layer covering a part of the second transparent electrode is formed in the plan view.
The first connecting portion that electrically connects the two first transparent electrodes is arranged on the insulating layer on the second transparent electrode adjacent to the two first transparent electrodes, and is electrically connected. On each of the two first transparent electrodes of interest, the pattern extends along a direction intersecting the first direction.
The first connecting surface has a pattern extending along a direction intersecting the first direction, and in the plan view, an end portion of the pattern of the first connecting surface in the direction intersecting the first direction is said. A capacitive sensor characterized by being placed adjacent to an insulated area.
該第2スルーホールを介して、隣り合う前記第2透明電極が前記第2連結部で電気的に接続されていることを特徴とする請求項3から請求項7のいずれか1項に記載の静電容量式センサ。 A second through hole is formed in the insulating layer so as to face the second transparent electrode and penetrate the insulating layer vertically.
The method according to any one of claims 3 to 7, wherein the adjacent second transparent electrodes are electrically connected by the second connecting portion via the second through hole. Capacitive sensor.
複数の前記第2連結部で連結された複数の前記第2透明電極と電気的に接続された第2引出配線と、を有し、
互いに隣り合う前記第1透明電極と前記第1引出配線との間に、アモルファス酸化物系材料を含む第1抵抗設定部が形成されているとともに、
互いに隣り合う前記第2透明電極と前記第2引出配線との間に、アモルファス酸化物系材料を含む第2抵抗設定部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の静電容量式センサ。 A first lead-out wiring electrically connected to a plurality of the first transparent electrodes connected by the plurality of first connecting portions,
It has a plurality of the second transparent electrodes connected by the plurality of the second connecting portions and a second lead-out wiring electrically connected to the second transparent electrodes.
A first resistance setting portion containing an amorphous oxide-based material is formed between the first transparent electrode and the first lead-out wiring adjacent to each other, and the first resistance setting portion is formed.
Any of claims 1 to 8, wherein a second resistance setting portion containing an amorphous oxide-based material is formed between the second transparent electrode and the second lead-out wiring that are adjacent to each other. The capacitance type sensor according to item 1.
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