JPWO2016208293A1 - 入力装置 - Google Patents
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Abstract
透光性および導電性を損なうことなく基材とともに配線を屈曲させることができる入力装置として、透光性および可撓性を有する基材と、透光性を有し、基材の上の検出領域に設けられた複数の第１電極部および複数の第２電極部と、複数の第１電極部および複数の第２電極部のそれぞれと導通し、基材の上の検出領域から周辺領域まで延在する複数の引き出し配線と、を備え、基材の周辺領域には屈曲部が設けられ、引き出し配線は、屈曲部の上に設けられた可撓性積層体を有し、可撓性積層体は、基材の上に設けられた第１アモルファスＩＴＯ層と、第１アモルファスＩＴＯ層の上に設けられた導電層と、導電層の上に設けられた第２アモルファスＩＴＯ層とを有する入力装置が提供される。
Description
本発明は、透光性および可撓性を有する基材に検出用の複数の電極部が設けられた入力装置に関する。
携帯端末や各種電子機器などに用いられる入力装置として、静電容量を検知するタッチパネルが多く用いられている。特許文献１には、狭額縁化および薄型化を図るため、下層配線部と上層配線部とを設けるとともに、透明基板を屈曲させた透明導電膜が記載されている。
また、特許文献２には、第１検知領域および第２検知領域を有する基板と、第１検知領域に設けられた位置を検出する第１検知電極と、第２検知領域に設けられた位置を検出する第２検知電極とを備えるタッチウインドウが記載されている。このタッチウインドウにおいて、第１検知電極の材料は、第２検知電極の材料とは異なっている。また、第２検知電極は、第１検知電極から曲げられる構成が記載されている。
しかしながら、透光性電極や引き出し配線として用いられるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や金属では、曲げた場合に亀裂や導通不良が発生しやすいことから、屈曲部分には使用しにくいという問題がある。このため、基材の屈曲部分に配線を設ける場合には、曲げやすい材料（例えば、導電性ポリマー（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等）、金属ナノワイヤ）で配線を形成する必要がある。しかし、このような曲げやすい材料を用いると、透光性や導電性の低下、細線化が困難になるという課題が生じる。
本発明は、透光性および導電性を損なうことなく基材とともに配線を屈曲させることができる入力装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の入力装置は、透光性および可撓性を有する基材と、透光性を有し、基材の上の検出領域において第１方向に並ぶ複数の第１電極部と、透光性を有し、基材の上の検出領域において第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の第２電極部と、複数の第１電極部および複数の第２電極部のそれぞれと導通し、基材の上の検出領域から検出領域の外側の周辺領域まで延在する複数の引き出し配線と、を備える。基材の周辺領域には屈曲部が設けられる。引き出し配線は、屈曲部の上に設けられた可撓性積層体を有する。可撓性積層体は、基材の上に設けられた第１アモルファスＩＴＯ層と、第１アモルファスＩＴＯ層の上に設けられた導電層と、導電層の上に設けられた第２アモルファスＩＴＯ層と、を有する。
このような構成によれば、基材の屈曲部に設けられた可撓性積層体として、第１アモルファスＩＴＯ層、導電層および第２アモルファスＩＴＯ層を有する積層構造を用いているため、屈曲した場合でも透光性とともに十分な電気的特性を維持することができる。
本発明の入力装置において、引き出し配線は、屈曲部よりも検出領域側に設けられた第１配線部と、屈曲部よりも検出領域とは反対側に設けられた第２配線部と、を有し、可撓性積層体が、第１配線部と第２配線部との間に位置していてもよい。これにより、第１配線部および第２配線部を構成する材料は屈曲しやすさが求められなくなり、材料の設計自由度を高めることができる。
本発明の入力装置において、第１配線部および第２配線部は、可撓性積層体の端部と接続される接続部を有し、接続部の可撓性積層体に対向する面は結晶化ＩＴＯの面を備えることが好ましい。これにより、引き出し配線の高い透光性および低い比抵抗を実現できるとともに、可撓性積層体と接続部との密着性を高めることができる。
本発明の入力装置において、第１配線部は結晶化ＩＴＯ層を含んでいてもよい。また、第２配線部は結晶化ＩＴＯ層を含んでいてもよい。これにより、第１配線部および第２配線部の透光性および導電性が高まる。
本発明の入力装置において、第１アモルファスＩＴＯ層は基材と接していてもよい。これにより、可撓性積層体の屈曲に対する耐性をより安定的に向上させることができる。また、本発明の入力装置において、導電層は貴金属を含んでいてもよい。これにより、可撓性積層体の低電気抵抗化を図ることができる。
本発明の入力装置においては、屈曲部の曲率半径が５ミリメートル（ｍｍ）以下であっても十分な電気的特性を得ることができる。
本発明の入力装置において、複数の第１電極部の間を連結する連結部と、複数の第２電極部の間に設けられ、絶縁層を介して連結部と交差するブリッジ接続部と、をさらに備え、ブリッジ接続部は、可撓性積層体と同じ材料によって形成されていてもよい。これにより、可撓性積層体をブリッジ接続部と同じ工程で形成することができる。
本発明によれば、透光性および導電性を損なうことなく基材とともに配線を屈曲させることができる入力装置を提供することが可能になる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
（入力装置を適用した電子機器）
図１は、本実施形態に係る入力装置が適用された電子機器を例示する分解斜視図である。
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図１および図２に示すように、電子機器１は筐体３を有している。筐体３は、本体ケース部３ａと、パネル部３ｂとの組み合わせによって構成される。なお、説明の都合上、本体ケース部３ａは図２のみに破線で表される。本体ケース部３ａは、例えば合成樹脂材料で形成される。本体ケース部３ａは、上方が開口する箱形状に形成される。パネル部３ｂは、本体ケース部３ａの開口部を覆うように配置される。
図１は、本実施形態に係る入力装置が適用された電子機器を例示する分解斜視図である。
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
図１および図２に示すように、電子機器１は筐体３を有している。筐体３は、本体ケース部３ａと、パネル部３ｂとの組み合わせによって構成される。なお、説明の都合上、本体ケース部３ａは図２のみに破線で表される。本体ケース部３ａは、例えば合成樹脂材料で形成される。本体ケース部３ａは、上方が開口する箱形状に形成される。パネル部３ｂは、本体ケース部３ａの開口部を覆うように配置される。
パネル部３ｂは、ガラスやポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などの透光性樹脂材料で形成される。なお、本明細書において「透光性」および「透明」とは、可視光線透過率が５０％以上（好ましくは８０％以上）の状態のことをいう。
パネル部３ｂの内側には透光性および可撓性を有する基材１１が配置される。また、筐体３の内部には、基材１１の端部と接合される配線基板８が収納される。配線基板８は、例えばフレキシブル配線基板である。また、筐体３の内部には、液晶表示パネルまたはエレクトロルミネッセンス表示パネルなどの表示パネル７が収納される。表示パネル７の表示画像は、基材１１とパネル部３ｂを透過して外側から目視可能である。
基材１１の一部は、パネル部３ｂの内面に例えば高透明性接着剤（ＯＣＡ：Optically Clear Adhesive）を介して接着されている。基材１１は、可撓性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムやＰＣ（ポリカーボネート）フィルムなどの透光性を有する樹脂フィルムによって形成される。基材１１は、ＰＥＴフィルム等の表面に設けられた光学調整層（ＳｉＯ２など）やハードコート層を含んでいてもよい。基材１１の表面には、複数の第１電極部２１と複数の第２電極部３１とが形成される。
複数の第１電極部２１は、基材１１の上の検出領域ＳＲにおいて第１方向に規則的に並んでいる。また、複数の第２電極部３１は、基材１１の上の検出領域ＳＲにおいて第１方向と交差する第２方向に規則的に並んでいる。なお、図１に示されるように、本実施形態に係る電子機器１では、第１方向と第２方向とは直交している。基材１１には、これら第１電極部２１および第２電極部３１のそれぞれと導通する複数の引き出し配線１４が設けられる。引き出し配線１４は、基材１１の検出領域ＳＲから、検出領域ＳＲの外側の周辺領域ＯＲまで延在する。静電容量型の入力装置１０は、これら基材１１、第１電極部２１、第２電極部３１および引き出し配線１４を含む。第１電極部２１、第２電極部３１および引き出し配線１４の詳細については後述する。
本実施形態において、基材１１の周辺領域ＯＲには屈曲部ＢＲが設けられる。基材１１は、屈曲部で例えば９０度程度曲げられる。引き出し配線１４は、屈曲部ＢＲよりも検出領域ＳＲ側に設けられた第１配線部１４１と、屈曲部ＢＲよりも検出領域ＳＲとは反対側に設けられた第２配線部１４２と、第１配線部１４１と第２配線部１４２との間に位置し、屈曲部ＢＲの上に設けられた可撓性積層体１５とを有する。
図３（ａ）および（ｂ）は、可撓性積層体１５を例示する模式断面図である。
図３（ａ）には基材１１が屈曲していない状態が示され、図３（ｂ）には基材１１が屈曲している状態が示される。
屈曲部ＢＲの上に設けられた可撓性積層体１５は、基材１１の上に設けられた第１アモルファスＩＴＯ層１５１と、第１アモルファスＩＴＯ層１５１の上に設けられた導電層１５２と、導電層１５２の上に設けられた第２アモルファスＩＴＯ層１５３と、を有する。
図３（ａ）には基材１１が屈曲していない状態が示され、図３（ｂ）には基材１１が屈曲している状態が示される。
屈曲部ＢＲの上に設けられた可撓性積層体１５は、基材１１の上に設けられた第１アモルファスＩＴＯ層１５１と、第１アモルファスＩＴＯ層１５１の上に設けられた導電層１５２と、導電層１５２の上に設けられた第２アモルファスＩＴＯ層１５３と、を有する。
第１アモルファスＩＴＯ層１５１は、基材１１と接する部分を有することが望ましい。これにより、可撓性積層体１５の屈曲に対する耐性をより安定的に向上させることができる。導電層１５２には、第１アモルファスＩＴＯ層１５１よりも比抵抗の低い導電性材料が用いられる。導電層１５２には、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの貴金属、Ｎｉ、これらの少なくともいずれかを含む合金（具体例としてＣｕＮｉ合金が挙げられる。）が用いられる。本実施形態では、導電層１５２としてＡｕが用いられる。導電層１５２は積層構造を有していてもよい。
第２アモルファスＩＴＯ層１５３は、導電層１５２上に設けられることで、外側から導電層１５２が視認されることを抑制する役目を果たす。第１配線部１４１の端部には接続部１４１ａが設けられ、第２配線部１４２の端部には接続部１４２ａが設けられる。可撓性積層体１５の両端は、これらの接続部１４１ａ，１４２ａに接続される。なお、第２配線部１４２の接続部１４２ａとは反対側の端部１４２ｂには金属層１４２ｃが設けられる。この金属層１４２ｃは、配線基板８に設けられた金属端子８ａと接続する端子部の一部を構成する。
接続部１４１ａ，１４２ａの可撓性積層体１５に対向する面は、結晶化ＩＴＯの面を備えることが好ましく、結晶化ＩＴＯの面からなることがより好ましい。これにより、可撓性積層体１５の第１アモルファスＩＴＯ層１５１と接続部１４１ａ，１４２ａとの密着性（接続強度）が向上する。
引き出し配線１４の第１配線部１４１は結晶化ＩＴＯ層を含んでいてもよい。さらに、引き出し配線１４の第２配線部１４２も結晶化ＩＴＯ層を含んでいてもよい。これにより、第１配線部１４１および第２配線部１４２の透光性の向上および低抵抗化を図ることができるとともに、第１配線部１４１および第２配線部１４２の形成と同一工程で、結晶化ＩＴＯ層からなる接続部１４１ａ，１４２ａを形成することができる。
具体例として、第１配線部１４１は結晶化ＩＴＯによって形成される。第２配線部１４２は、接続部１４２ａ側が結晶化ＩＴＯによって形成され、接続部１４２ａとは反対側の端部１４２ｂ側が結晶化ＩＴＯ層およびその上に形成された金属層１４２ｃ（例えば、ＣｕＮｉ／Ｃｕ／ＣｕＮｉの積層構造）によって形成される。
可撓性積層体１５として、第１アモルファスＩＴＯ層１５１、導電層１５２および第２アモルファスＩＴＯ層１５３の積層構造にすることで、アモルファスＩＴＯによる透明性および可撓性と、導電層１５２による低抵抗化との両立を図ることができる。例えば、基材１１の屈曲部ＢＲの曲率半径を５ｍｍ以下にした場合でも、機械的な破断や電気的な切断に対する十分な耐性を得ることができる。つまり、屈曲部ＢＲに可撓性積層体１５を設けることで、透光性および導電性を維持した状態で基材１１を曲げることが可能になる。
（電極および配線）
次に、第１電極部２１、第２電極部３１および引き出し配線１４の詳細について説明する。
図４は、電極の配置を示す模式平面図である。
図５（ａ）および（ｂ）はブリッジ配線部分の模式断面図である。
図４に示すように、基材１１には、基材１１の表面における第１方向（Ｙ方向）に延びる第１電極列２０と、第２方向（Ｘ方向）に延びる第２電極列３０とが形成される。第１電極列２０では、複数の第１電極部２１と、第１電極部２１をＹ方向に連結する連結部２２とが一体に形成される。第１電極列２０は、ｙ１，ｙ２,ｙ３の３列設けられているが、この数は入力装置１０の面積に応じて選択される。
次に、第１電極部２１、第２電極部３１および引き出し配線１４の詳細について説明する。
図４は、電極の配置を示す模式平面図である。
図５（ａ）および（ｂ）はブリッジ配線部分の模式断面図である。
図４に示すように、基材１１には、基材１１の表面における第１方向（Ｙ方向）に延びる第１電極列２０と、第２方向（Ｘ方向）に延びる第２電極列３０とが形成される。第１電極列２０では、複数の第１電極部２１と、第１電極部２１をＹ方向に連結する連結部２２とが一体に形成される。第１電極列２０は、ｙ１，ｙ２,ｙ３の３列設けられているが、この数は入力装置１０の面積に応じて選択される。
第１電極部２１は、略正方形（または略菱形）であり、略正方形の角部がＸ方向とＹ方向とに向けられている。連結部２２は、Ｙ方向に隣り合う第１電極部２１の角部どうしを連結する。
第２電極列３０は、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４の４列に沿ってＸ方向に向けて均等なピッチで規則的に配列されるとともに、ｙａ，ｙｂ，ｙｃ，ｙｄの各列に沿ってＹ方向へ均等なピッチで規則的に配列されている。Ｘ方向およびＹ方向の各列の数は、入力装置１０の面積に応じて選択される。第２電極部３１は、略正方形（または略菱形）であり、各角部がＸ方向とＹ方向とに向けられている。第１電極部２１および第２電極部３１の四角形の各辺の大きさは互いに一致している。
第２電極部３１には、その中央部に配線通路３２が形成されているものがある。配線通路３２が形成されている第２電極部には符号３１Ａを付して、配線通路３２を有しない第２電極部３１と区別している。
第２電極部３１Ａでは、配線通路３２がＹ方向に直線的に延びて形成されている。配線通路３２は、第２電極部３１ＡをＸ方向に均等に分割できるよう、Ｘ方向での中央部に形成されている。第２電極部３１Ａは、配線通路３２によって２つの区分電極層３３，３３に分割されている。
第１電極部２１と連結部２２および第２電極部３１，３１Ａは、同じ透光性の導電材料で形成されている。透光性の導電材料は、ＩＴＯ、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である。
図５（ａ）には、図４のｙ１列の第１電極列２０と、ｘ２列の第２電極列３０との交差部（Ｂ−Ｂ線）の積層構造の断面図が示される。この交差部では、第１電極列２０の連結部２２を覆う透光性の第１絶縁層４１が形成されている。第１絶縁層４１の上には第１ブリッジ接続層４２が形成されている。第１ブリッジ接続層４２によって、連結部２２のＸ方向の両側に隣り合う第２電極部３１どうしが接続されて導通される。
第１電極列２０と第２電極列３０との全ての交差部に、第１絶縁層４１および第１ブリッジ接続層４２が形成されており、ｘ１列に並んでいる第２電極部３１，３１ＡがＸ方向に連結される。同様に、ｘ２，ｘ３，ｘ４列において、第２電極部３１，３１ＡがＸ方向に連結される。
透光性の第１絶縁層４１はノボラック樹脂またはノボラック樹脂とアクリル樹脂とで構成される。第１ブリッジ接続層４２は、可撓性積層体１５と同じ層構造となっている。すなわち、第１ブリッジ接続層４２は、第１アモルファスＩＴＯ層１５１、導電層１５２および第２アモルファスＩＴＯ層１５３の積層構造を有する。
第１電極部２１、連結部２２および第２電極部３１がＩＴＯ層で形成される場合には、これらを結晶化ＩＴＯで形成することで、第１電極部２１、連結部２２および第２電極部３１を構成する結晶化ＩＴＯ層と、第１絶縁層４１を構成する材料とを選択してエッチングすることが可能になる。また、第１配線部１４１および第２配線部１４２は可撓性積層体１５との接続部１４１ａ，１４２ａにおける可撓性積層体１５に対向する面は結晶化ＩＴＯの面からなることが好ましいため、第１電極部２１、連結部２２および第２電極部３１を結晶化ＩＴＯにより構成することで、第１電極部２１、連結部２２および第２電極部３１ならびに第１配線部１４１および第２配線部１４２の接続部１４１ａ，１４２ａを含む部分を結晶化ＩＴＯにより一体で形成することが可能となる。
なお、第１電極列２０と第２電極列３０との交差部において、Ｘ方向に隣接する第２電極部３１，３１Ａどうしを連結する連結部が第２電極部３１，３１Ａと一体に形成されて、複数の第２電極部３１，３１ＡがＸ方向に連続して形成されていてもよい。この場合には、互いに独立する第１電極部２１が前記連結部を挟んでＹ方向の両側に配置され、第２電極部３１，３１Ａを連結する連結部の上に第１絶縁層４１と第１ブリッジ接続層４２が形成されて、第１ブリッジ接続層４２によって、Ｙ方向に隣接する第１電極部２１どうしが接続される。
図４に示すように、基材１１のＹ方向の一端に形成された周辺領域ＯＲには、ｙ１列の第１電極部２１と一体に形成された第１配線層２５ａと、ｙ２，ｙ３列の第１電極部２１のそれぞれと一体に形成された第１配線層２５ｂ，２５ｃが形成されている。また、周辺領域ＯＲには、第２電極列３０のそれぞれに導通する第２配線層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが形成されている。第１配線層２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび第２配線層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのそれぞれは引き出し配線１４である。
第１配線層２５ａ，２５ｂ，２５ｃと第２配線層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、周辺領域ＯＲで引き回され、周辺領域ＯＲに設けられた第２配線部１４２の金属層１４２ｃに導通している。
図４に示すように、第２配線層３５ａは、ｘ１列とｙａ列との交点に位置する第２電極部３１と一体に形成されている。第２配線層３５ｂは、ｘ２列とｙｂ列との交点に位置する第２電極部３１と一体に形成されている。この第２配線層３５ｂは、ｘ１列とｙｂ列との交点に位置する第２電極部３１Ａに形成された配線通路３２の内部を通過してＹ方向へ直線的に延びて周辺領域ＯＲに至っている。
第２配線層３５ｃは、ｘ３列とｙｃ列との交点に位置する第２電極部３１と一体に形成されている。この第２配線層３５ｃは、ｘ２列とｙｃ列との交点に位置する第２電極部３１Ａに形成された配線通路３２と、ｘ１列とｙｃ列との交点に位置する第２電極部３１Ａに形成された配線通路３２の内部を通過してＹ方向へ直線的に延びて周辺領域ＯＲに至っている。
第２配線層３５ｄは、ｘ４列とｙｄ列との交点に位置する第２電極部３１と一体に形成されている。この第２配線層３５ｄは、ｘ３列とｙｄ列との交点に位置する第２電極部３１Ａに形成された配線通路３２と、ｘ２列とｙｄ列との交点に位置する第２電極部３１Ａに形成された配線通路３２、およびｘ１列とｙｄ列との交点に位置する第２電極部３１Ａに形成された配線通路３２の内部を通過してＹ方向へ直線的に延びて周辺領域ＯＲに至っている。
第２配線層３５ａは、ｘ１列に位置する第２電極列３０を構成する各第２電極部３１，３１Ａと導通しており、第２配線層３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、ｘ２，ｘ３，ｘ４列に位置する第２電極列３０を構成する各第２電極部３１，３１Ａとそれぞれが導通している。第２配線層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、いずれも第２電極部３１を構成する透光性の導電材料によって、第２電極部３１と一体に形成されている。
図５（ｂ）は、図４のｘ３列の第１電極列２０とｙｄ列の第２電極列３０との交差部（Ｃ−Ｃ線）の積層構造の断面図が示される。
第２電極部３１Ａは、配線通路３２によって、区分電極層３３，３３に二分されている。配線通路３２と第２配線層３５ｄの上に第２絶縁層４３が形成され、その上に第２ブリッジ接続層４４が形成されている。配線通路３２で分割されている区分電極層３３，３３は第２ブリッジ接続層４４によって接続されており、これにより第２電極部３１Ａは全体が１つの電極層として機能できるようになっている。これは、他の場所に設けられた第２電極部３１Ａの全てにおいて同じである。
図５（ｂ）に示す第２絶縁層４３は、図５（ａ）に示す第１絶縁層４１と同じ材料で、同じ工程で形成されている。図５（ｂ）に示す第２ブリッジ接続層４４は、図５（ａ）に示す第１ブリッジ接続層４２と同じ材料で同じ工程で形成されている。
入力装置１０の製造工程は、基材１１の表面にＩＴＯなどの透光性の導電材料からなる層が設けられた素材が使用される。好ましい透光性の導電材料は結晶化ＩＴＯである。この導電材料をエッチングすることで、第１電極列２０、第２電極列３０、第１配線層２５ａ，２５ｂ，２５ｃおよび第２配線層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが形成される。また、第１配線部１４１および第２配線部１４２の一部も形成される。
その後に、基材１１上にノボラック樹脂とアクリル樹脂との樹脂層が形成され、フォトリソグラフィ工程で、第１絶縁層４１および第２絶縁層４３が同時にパターニングされる。さらに、ブリッジ接続層用の積層体が形成され、エッチング工程によって、第１ブリッジ接続層４２および第２ブリッジ接続層４４が同時に形成される。ブリッジ接続層用の積層体は周辺領域ＯＲにも形成される。そして、第１ブリッジ接続層４２および第２ブリッジ接続層４４をエッチングによって形成する工程と同じ工程で、第１配線部１４１の接続部１４１ａおよび第２配線部１４２の接続部１４２ａをつなぐように可撓性積層体１５が形成される。
入力装置１０では、入力装置１０とパネル部３ｂを透して外部から、表示パネル７の表示画像を目視できる。この表示を見ながらパネル部３ｂに指を触れることで、入力装置１０を操作することができる。
この入力装置１０は、第１電極列２０と第２電極列３０との間に静電容量が形成される。第１電極列２０と第２電極列３０のいずれか一方の電極列に順番にパルス状の駆動電力が与えられ、駆動電力が与えられたときに他方の電極列に流れる検知電流が検出される。指が接近すると、指と電極層との間に静電容量が形成される。これにより、検出電流が変化する。この検出電流の変化を検知することで、パネル部３ｂのどの箇所に指が接近しているかを検出することができる。
第２電極部３１Ａには、Ｙ方向に貫通する配線通路３２が形成されているため、配線通路３２を有しない電極部よりも実質的に面積が小さくなり、検知動作において、電極層ごとに感度がばらつくおそれがある。そこで、配線通路３２が形成されていない第２電極部３１に開口部３１ｂが形成されて、配線通路３２を有する第２電極部３１Ａと配線通路３２を有していない第２電極部３１とで面積の差があまり生じないようにしている。
さらに、第１電極部２１にも開口部２１ｂが形成されて、第１電極部２１と第２電極部３１Ａとで面積の差が大きく相違しないようにしている。
入力装置１０においては、第２配線層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが、第２電極部３１Ａに形成された配線通路３２の内部を通過してＹ方向へ延びている。第２配線層３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、Ｘ方向の両側に第２電極部３１Ａの区分電極層３３，３３で挟まれているため、第２配線層３５ｂ，３５ｃ，３５ｄと、第１電極部２１とが隣接する領域を減少させることができる。これにより、第２配線層３５ｂ，３５ｃ，３５ｄと第１電極部２１との静電結合を低下させることができる。そのため、第２配線層３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの引き回し部分が余分な感度を持つことを抑制でき、第１電極列２０と第２電極列３０との間で検知される本来の検知出力にノイズが重畳しにくくなる。これにより、検知精度を高めることが可能になる。
また、第２配線層３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、第２電極部３１Ａの内部を通過しているめ、隣り合う電極層の間に第２配線層を通過させるための通路を形成する必要がない。よって、第１電極部２１および第２電極部３１の配置が、第２配線層の引き回しのために制約されることがない。例えば、第１電極部２１および第２電極部３１を互いに接近して配置することができ、検知動作の分解能を高めることが可能になる。
（実施例）
次に、基材１１の屈曲部ＢＲに形成した配線の折り曲げ試験の結果について説明する。
試験を行った配線パターンは次の通りである。
共通の基材１１の上に以下の配線パターンを形成した。なお、基材１１は、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムである。
（１）配線パターンＰ１：結晶化ＩＴＯ層（幅４０μｍ）
（２）配線パターンＰ２：結晶化ＩＴＯ層（幅１００μｍ）
（３）配線パターンＰ３：結晶化ＩＴＯ層＋金属層（幅３０μｍ）
（４）配線パターンＰ４：結晶化ＩＴＯ層＋金属層（幅４０μｍ）
（５）配線パターンＰ５：結晶化ＩＴＯ層＋金属層（幅１００μｍ）
（６）配線パターンＰ６：可撓性積層体１５（幅１５μｍ）
（７）配線パターンＰ７：可撓性積層体１５（幅４０μｍ）
（８）配線パターンＰ８：可撓性積層体１５（幅１００μｍ）
次に、基材１１の屈曲部ＢＲに形成した配線の折り曲げ試験の結果について説明する。
試験を行った配線パターンは次の通りである。
共通の基材１１の上に以下の配線パターンを形成した。なお、基材１１は、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムである。
（１）配線パターンＰ１：結晶化ＩＴＯ層（幅４０μｍ）
（２）配線パターンＰ２：結晶化ＩＴＯ層（幅１００μｍ）
（３）配線パターンＰ３：結晶化ＩＴＯ層＋金属層（幅３０μｍ）
（４）配線パターンＰ４：結晶化ＩＴＯ層＋金属層（幅４０μｍ）
（５）配線パターンＰ５：結晶化ＩＴＯ層＋金属層（幅１００μｍ）
（６）配線パターンＰ６：可撓性積層体１５（幅１５μｍ）
（７）配線パターンＰ７：可撓性積層体１５（幅４０μｍ）
（８）配線パターンＰ８：可撓性積層体１５（幅１００μｍ）
上記サンプルにおいて、結晶化ＩＴＯ層の厚さは２５ｎｍである。金属層は、結晶化ＩＴＯ層に近位な方から、ＣｕＮｉ（厚さ４０ｎｍ）／Ｃｕ（厚さ１２０ｎｍ）／ＣｕＮｉ（厚さ１０ｎｍ）の積層体である。可撓性積層体１５は、基材１１に近位な方から、アモルファスＩＴＯ層（厚さ１２ｎｍ）／Ａｕ（厚さ１３ｎｍ）／アモルファスＩＴＯ層（厚さ３５ｎｍ）の積層体である。
本実施例では、共通の基材１１に上記配線パターンＰ１〜Ｐ８を形成したサンプルを３つ形成した。３つのサンプルは、第１サンプル、第２サンプルおよび第３サンプルである。第３サンプルのみ、各配線パターンＰ６〜Ｐ８の下地として絶縁膜を形成した。すなわち、第１および第２サンプルでは、各配線パターンＰ１〜Ｐ８が基材１１と接し、第３サンプルでは、配線パターンＰ１〜Ｐ５が基材１１と接し、各配線パターンＰ６〜Ｐ８と基材１１との間に絶縁膜が介在している。
上記第１、第２および第３サンプルについて、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−１：１９９９に準拠してマンドレル試験を行った。
マンドレル試験は、φ３２ｍｍ、φ２５ｍｍ、φ２０ｍｍ、φ１９ｍｍ、φ１６ｍｍ、φ１３ｍｍ、φ１２ｍｍ、φ１０ｍｍ、φ８ｍｍ、φ６ｍｍ、φ５ｍｍ、φ４ｍｍ、φ３ｍｍ、φ２ｍｍの各径のマンドレルで折り曲げ試験を行い、それぞれのサンプルについて抵抗値変化率（［｛（折り曲げ試験後の抵抗値／折り曲げ試験前の抵抗値）−１｝×１００］により算出した百分率）を調べた。なお、本実施例では、抵抗値変化率が１０％以下の場合を「良」、１０％を超える場合を「不良」と判定している。
マンドレル試験は、φ３２ｍｍ、φ２５ｍｍ、φ２０ｍｍ、φ１９ｍｍ、φ１６ｍｍ、φ１３ｍｍ、φ１２ｍｍ、φ１０ｍｍ、φ８ｍｍ、φ６ｍｍ、φ５ｍｍ、φ４ｍｍ、φ３ｍｍ、φ２ｍｍの各径のマンドレルで折り曲げ試験を行い、それぞれのサンプルについて抵抗値変化率（［｛（折り曲げ試験後の抵抗値／折り曲げ試験前の抵抗値）−１｝×１００］により算出した百分率）を調べた。なお、本実施例では、抵抗値変化率が１０％以下の場合を「良」、１０％を超える場合を「不良」と判定している。
第１サンプルについてのマンドレル試験の結果を表１に示し、第２サンプルについてのマンドレル試験の結果を表２に示し、第３サンプルについてのマンドレル試験の結果を表３に示す。表１、表２および表３において、「○」は「良」を意味し、「×」は「不良」を意味する。
上記マンドレル試験において、配線パターンＰ３〜Ｐ８では、第１〜第３サンプルのいずれについても、φ３２ｍｍからφ２ｍｍの全ての径のマンドレルについて「良」となった。一方、配線パターンＰ１では、第１〜第３サンプルのいずれについても、φ４ｍｍ以下になると「不良」となった。配線パターンＰ２では、第１〜第３サンプルのいずれについても、φ４ｍｍ以下になると「不良」となった。
上記第１，第２および第３サンプルについて繰り返し折り曲げ試験を行った。
繰り返し折り曲げ試験は、φ約１０ｍｍの曲面を有するステージ端部に沿ってサンプルを約１８０度折り曲げ、伸ばす、を繰り返し、繰り返し回数と抵抗値変化率（［｛（所定回数の繰り返し曲げ試験後の抵抗値／繰り返し曲げ試験前の抵抗値）−１｝×１００］により算出した百分率）との関係を調べた。なお、本実施例では、抵抗値変化率が１０％以下の場合を「良」、１０％を超える場合を「不良」と判定している。
繰り返し折り曲げ試験は、φ約１０ｍｍの曲面を有するステージ端部に沿ってサンプルを約１８０度折り曲げ、伸ばす、を繰り返し、繰り返し回数と抵抗値変化率（［｛（所定回数の繰り返し曲げ試験後の抵抗値／繰り返し曲げ試験前の抵抗値）−１｝×１００］により算出した百分率）との関係を調べた。なお、本実施例では、抵抗値変化率が１０％以下の場合を「良」、１０％を超える場合を「不良」と判定している。
第１サンプルについての繰り返し折り曲げ試験の結果を表４に示し、第２サンプルについての繰り返し折り曲げ試験の結果を表５に示し、第３サンプルについての繰り返し折り曲げ試験の結果を表６に示す。表４、表５および表６において、「○」は「良」を意味し、「×」は「不良」を意味する。「空欄」は測定データがないものを意味する。
上記繰り返し折り曲げ試験において、表１および表２に示す第１および第２サンプル（基材１１と各配線パターンＰ１〜Ｐ８とが接する場合）について、配線パターンＰ６〜Ｐ８では、第１および第２サンプルについて、３００００回の折り曲げを行っても「良」判定、すなわち抵抗値変化率が１０％を超えなかった。一方、配線パターンＰ１では、第１サンプルについて１０回未満の折り曲げで「不良」、第２サンプルについて１０００回未満の折り曲げで「不良」となった。配線パターンＰ２では、第１サンプルについて１００回未満の折り曲げで「不良」、第２サンプルについて１０００回未満の折り曲げで「不良」となった。
配線パターンＰ３では、第１サンプルについて１０００回未満の折り曲げで「不良」、第２サンプルについて１００回未満の折り曲げで「不良」となった。配線パターンＰ４では、第１サンプルについて１０００回未満の折り曲げで「不良」、第２サンプルについて１００００回未満の折り曲げで「不良」となった。配線パターンＰ５では、第１および第２サンプルについて１００００回未満の折り曲げで「不良」となった。
表３に示す第３サンプル（各配線パターンＰ６〜Ｐ８と基材１１との間に絶縁層が介在する場合）について、配線パターンＰ６〜Ｐ８では、１０００回の折り曲げを行っても「良」判定となった。なお、配線パターンＰ７およびＰ８は、２００００回の折り曲げでも「良」判定となった。一方、配線パターンＰ１では、１０回未満の折り曲げで「不良」、配線パターンＰ２で、１００回未満の折り曲げで「不良」、配線パターンＰ３およびＰ４では１０００回未満の折り曲げで「不良」、配線パターンＰ５は、１００００回未満の折り曲げで「不良」となった。
このように、第１、第２および第３サンプルのいずれの場合であっても、配線パターンＰ６〜Ｐ８のような可撓性積層体１５を基材１１の屈曲部ＢＲに設けることで、基材１１を曲率半径２ｍｍ程度まで折り曲げたり、繰り返し折り曲げたりする場合でも、良好な導通性を維持することが可能になる。また、第１および第２サンプルと、第３サンプルとの測定結果から、基材１１と可撓性積層体１５とが接していることで、より屈曲に対する耐性が高まることが分かる。
以上説明したように、実施形態によれば、透光性および導電性を損なうことなく基材とともに配線を屈曲させることができる入力装置を提供することが可能になる。
なお、上記に本実施形態および実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の実施形態または実施例に対して、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、実施形態または実施例の構成例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…電子機器
３…筐体
３ａ…本体ケース部
３ｂ…パネル部
７…表示パネル
８…配線基板
８ａ…金属端子
１０…入力装置
１１…基材
１４…引き出し配線
１５…可撓性積層体
２０…第１電極列
２１…第１電極部
２１ｂ…開口部
２２…連結部
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…第１配線層
３０…第２電極列
３１…第２電極部
３１Ａ…第２電極部
３１ｂ…開口部
３２…配線通路
３３…区分電極層
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ…第２配線層
４１…第１絶縁層
４２…第１ブリッジ接続層
４３…第２絶縁層
４４…第２ブリッジ接続層
１４１…第１配線部
１４１ａ，１４２ａ…接続部
１４２…第２配線部
１４２ｃ…金属層
１５２…導電層
ＢＲ…屈曲部
１５１…第１アモルファスＩＴＯ層
１５３…第２アモルファスＩＴＯ層
ＯＲ…周辺領域
ＳＲ…検出領域
３…筐体
３ａ…本体ケース部
３ｂ…パネル部
７…表示パネル
８…配線基板
８ａ…金属端子
１０…入力装置
１１…基材
１４…引き出し配線
１５…可撓性積層体
２０…第１電極列
２１…第１電極部
２１ｂ…開口部
２２…連結部
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…第１配線層
３０…第２電極列
３１…第２電極部
３１Ａ…第２電極部
３１ｂ…開口部
３２…配線通路
３３…区分電極層
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ…第２配線層
４１…第１絶縁層
４２…第１ブリッジ接続層
４３…第２絶縁層
４４…第２ブリッジ接続層
１４１…第１配線部
１４１ａ，１４２ａ…接続部
１４２…第２配線部
１４２ｃ…金属層
１５２…導電層
ＢＲ…屈曲部
１５１…第１アモルファスＩＴＯ層
１５３…第２アモルファスＩＴＯ層
ＯＲ…周辺領域
ＳＲ…検出領域
Claims (9)
- 透光性および可撓性を有する基材と、
透光性を有し、前記基材の上の検出領域において第１方向に並ぶ複数の第１電極部と、
透光性を有し、前記基材の上の前記検出領域において前記第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の第２電極部と、
前記複数の第１電極部および前記複数の第２電極部のそれぞれと導通し、前記基材の上の前記検出領域から前記検出領域の外側の周辺領域まで延在する複数の引き出し配線と、
を備え、
前記基材の前記周辺領域には屈曲部が設けられ、
前記引き出し配線は、前記屈曲部の上に設けられた可撓性積層体を有し、
前記可撓性積層体は、
前記基材の上に設けられた第１アモルファスＩＴＯ層と、
前記第１アモルファスＩＴＯ層の上に設けられた導電層と、
前記導電層の上に設けられた第２アモルファスＩＴＯ層と、
を有する入力装置。 - 前記引き出し配線は、前記屈曲部よりも前記検出領域側に設けられた第１配線部と、前記屈曲部よりも前記検出領域とは反対側に設けられた第２配線部と、を有し、
前記可撓性積層体は、前記第１配線部と前記第２配線部との間に位置する、請求項１記載の入力装置。 - 前記第１配線部および前記第２配線部は、それぞれ、前記可撓性積層体の端部と接続される接続部を有し、前記接続部の前記可撓性積層体に対向する面は結晶化ＩＴＯの面を備える、請求項２記載の入力装置。
- 前記第１配線部は結晶化ＩＴＯ層を含む、請求項２または請求項３に記載の入力装置。
- 前記第２配線部は結晶化ＩＴＯ層を含む、請求項４記載の入力装置。
- 前記第１アモルファスＩＴＯ層は前記基材と接する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の入力装置。
- 前記導電層は貴金属を含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の入力装置。
- 前記屈曲部の曲率半径は５ミリメートル以下である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の入力装置。
- 前記複数の第１電極部の間を連結する連結部と、
前記複数の第２電極部の間に設けられ、絶縁層を介して前記連結部と交差するブリッジ接続部と、をさらに備え、
前記ブリッジ接続部は、前記可撓性積層体と同じ材料によって形成される、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の入力装置。
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