KR101623824B1

KR101623824B1 - 입력 장치

Info

Publication number: KR101623824B1
Application number: KR1020150002693A
Authority: KR
Inventors: 도루 다카하시; 마사요시 다케우치; 기요시 사토
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2016-05-24
Also published as: CN204374934U; JP5849110B2; KR20150083436A; JP2015132868A

Abstract

전극층과 도통하는 랜드부와 그 위의 계층에 형성되는 상부 배선부와의 접촉 저항을 안정시키며, 또한 랜드부와 하부 배선부의 경계부에서의 정전 파괴 현상을 방지할 수 있는 구성을 가지는 입력 장치를 제공한다.
전극층으로부터 연장되는 하부 배선부(22e, 22f)의 선부(先部)에 랜드부(23e, 23f)가 형성되고, 그 위의 계층에 형성된 은 페이스트의 상부 배선부가 랜드부(23e, 23f)에 접촉하고 있다. 상부 배선부는, 랜드부(23e, 23f)의 ITO층과 접합됨으로써 접촉 저항이 안정된다. ITO층은 전기 저항이 높으나, 랜드부(23e, 23f)와 하부 배선부(22e, 22f)의 경계부가 ITO층과 금속층의 적층체(26)로 형성되어 있기 때문에, 적층 영역(27e, 27f)의 정전 파괴를 방지하기 쉬워진다.

Description

입력 장치{INPUT APPARATUS}

본 발명은, 투광성의 전극부로부터 연속해서 형성된 랜드부가, 그 위의 계층에 위치하는 상부 배선부에 접속된 구조를 가지는 입력 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에 기재된 입력 장치는 표시 영역과 이것을 둘러싸는 가식(加飾) 영역을 가지고 있다. 표시 영역에서는, 투명 기판의 표면에, X방향과 Y방향의 쌍방으로 일정한 간격을 두고 배치된 제 1 투명 전극과, 상기 제 1 투명 전극의 사이에 위치하고 X방향으로 연속해서 연장되는 제 2 투명 전극이 형성되어 있다.

상기 가식 영역에서는, 투명 기판에, 제 2 투명 전극의 각각으로부터 X방향으로 일체로 연장되는 배선층과, 제 1 투명 전극의 각각으로부터 X방향으로 일체로 연장되는 제 1 배선층이 형성되어 있다. 상기 배선층과 상기 제 1 배선층은, 절연층으로 덮여 있고, 절연층의 표면에 Y방향으로 연장되는 복수의 제 2 배선층이 형성되어 있다. 절연층의 복수 개소에 콘택트 홀이 형성되어 있고, 콘택트 홀을 개재하여 제 1 배선층과 제 2 배선층이 접촉하여 도통하고 있다.

제 2 배선층은 복수개 설치되어 있고, Y방향으로 연장되는 동일한 열(列) 내에 나열되어 있는 복수의 제 1 전극층의 각각으로부터 연장되는 제 1 배선이 공통의 제 2 배선과 접촉하여 도통하고 있다. 이 배선 구조에서는, Y방향으로 연장되는 복수 열의 동일한 열 내에 위치하는 제 1 투명 전극이 공통의 제 2 배선층을 개재하여 도통되어 있기 때문에, 제 1 전극층이 복수 열의 Y방향 전극으로서 기능하고 있다. 또한, 제 2 투명 전극이 X방향 전극으로서 기능하고 있다.

특허문헌 1의 도 2에는, 제 1 배선과 제 2 배선의 접합 구조가 나타내어져 있다. 도 2(b)에 나타내는 접합 구조에서는, 제 1 배선이 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성되어 있고, 은 페이스트로 형성된 제 2 배선이, ITO인 제 1 배선에 직접 접합되어 있다.

도 2(c)에 나타내는 접합 구조에서는, ITO로 형성된 제 1 배선의 위에 금속층이 적층되어 있고, 제 2 배선이 금속층에 접합되어 있다. 금속층은, Cu(구리), CuNi(구리-니켈 합금), Cu/CuNi(Cu의 위에 CuNi가 적층된 적층체), CuNi/Cu/CuNi(3층의 적층체) 등으로 형성되어 있고, 제 2 배선은 은 페이스트로 형성되어 있다.

일본국 공개특허 특개2013-167992호 공보

특허문헌 1의 도 2(b)에 기재된 접합 구조는, 제 1 배선의 ITO와 제 2 배선의 은 페이스트가 접촉하고 있기 때문에, 접촉 저항이 안정되는 이점이 있다. 반면에, 이 접합 구조에 있어서의 제 1 배선의 패턴은, 제 2 배선과의 접촉부에서 면적이 넓고, 이 접촉부로부터 연장되는 배선부에서 폭 치수가 급격히 작아지는 것이 일반적이다. 그러나, ITO는 비저항이 높기 때문에, 제 1 배선의 접촉부와 배선부의 경계부에서 ITO의 단면적이 급격히 변화하는 구조이면, 정전기 등에 기인하는 예기치 않은 대전류가 흘렀을 때에, 이 경계부에 전류가 집중되어 정전 파괴를 발생시키는 경우가 있다.

다음에, 도 2(c)의 구조는, 제 1 배선의 ITO의 위에 금속층이 적층되어 있기 때문에, 전기 저항이 저하되어 상기 경계부에 있어서의 정전 파괴를 방지하기 쉽다. 그러나, 금속층과 제 2 배선의 은 페이스트와의 접촉 저항이 불안정하여, 접촉 저항에 편차가 발생하기 쉬운 결점이 있다. 특히, 제 2 배선과 비교하여 금속층의 막 두께가 극단적으로 얇은 구조이면, 제 2 배선을 구성하는 금속이 금속층에 확산됨으로써 접촉 저항이 불안정해지기 쉽다. 또한, 제 2 배선에 은이 포함되어 있으면, 은이 금속층에 확산되기 쉬워, 접촉 저항은 더 불안정해진다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로서, 상하의 배선부의 접촉을 안정시키고, 게다가 배선부의 정전 파괴 등을 방지하기 쉬운 구조의 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 기판의 표면에, 전극부와 랜드부 및 상기 전극부와 상기 랜드부를 연결하는 하부 배선부가 형성되고, 상기 하부 배선부를 덮는 절연 재료층의 위에, 그 일부가 상기 랜드부에 접촉하는 상부 배선부가 형성되어 있는 입력 장치에 있어서,

상기 전극부와 상기 랜드부 및 상기 하부 배선부가 투광성의 도전 재료층으로 일체로 형성되고, 상기 하부 배선부의 폭방향의 치수가, 상기 랜드부의 상기 폭방향의 치수보다 작게 형성되어 있으며,

상기 하부 배선부로부터 상기 랜드부의 일부에 걸쳐, 상기 도전 재료층의 위에 금속층이 연속해서 적층되고, 도전성 금속을 포함하는 상기 상부 배선부가, 상기 랜드부의 상기 금속층이 적층되어 있지 않은 영역에서 상기 도전 재료층에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 입력 장치는, 하부 배선부가 투광성의 도전성 재료층과 그 위에 적층된 금속층의 적층체로 형성되어 있고, 상기 금속층이 랜드부의 일부까지 연장되어 있다. 도전성 금속을 포함하는 상부 배선부가 랜드부를 형성하는 투광성의 도전 재료층에 직접 접촉하고 있기 때문에, 접촉 저항이 안정된다. 또한, 랜드부로부터 하부 배선부에 걸쳐 폭 치수가 변화하는 경계부에서, 도전 재료층에 금속층이 적층되어 있기 때문에, 경계부에서의 저항값을 낮출 수 있어, 정전기 등에 기인하는 대전류가 흐르는 경우가 있어도 경계부의 파괴를 방지하기 쉽다.

본 발명은, 상기 랜드부의 일부에 적층되어 있는 상기 금속층의 폭 치수의 최대값이, 상기 하부 배선부와 상기 랜드부의 경계부에 있어서의 상기 하부 배선부의 폭 치수보다 크게 형성되어 있는 것으로서 구성된다.

본 발명은, 예를 들면 상기 도전 재료층이 ITO이고, 상기 금속층이 구리를 포함하는 것이다. 또한, 상기 상부 배선부가 은 페이스트로 형성되어 있다. 또는, 상기 상부 배선부가 ITO와 그 위의 금으로 형성되어 있다.

본 발명의 입력 장치는, 상기 금속층이, 상기 랜드부의 가장자리부의 적어도 일부를 따라 상기 도전 재료층에 적층되어 있다.

또는, 상기 랜드부의 일부에 적층되어 있는 상기 금속층은, 상기 하부 배선부로부터 멀어짐에 따라 폭 치수가 서서히 넓게 형성되어 있다.

본 발명의 입력 장치는, 각각이, 상이한 상기 전극부에 도통하는 복수의 상기 랜드부가, 동일한 상기 상부 배선부에 접촉하고 있는 것으로서 구성할 수 있다.

본 발명은, 전극부 및 하부 배선부와 일체로 형성된 랜드부와, 도전성 금속을 포함하는 상부 배선부와의 접촉 저항을 안정시킬 수 있다. 또한, 큰 전류가 흘렀을 때에, 하부 배선부와 랜드부의 경계부에 파괴가 생기는 것을 방지하기 쉬워진다.

[도 1] 본 발명의 실시형태의 입력 장치를 구비한 소형 전자기기의 정면도
[도 2] 입력 장치의 배선 구조를 나타내는 확대 정면도
[도 3] 랜드부와 상부 배선부의 접합부를 나타내는 부분 확대 정면도
[도 4] 도 3을 Ⅳ-Ⅳ선으로 절단한 단면도
[도 5] 랜드부와 하부 배선부를 나타내는 부분 확대 정면도
[도 6] 다른 실시형태의 랜드부와 하부 배선부를 나타내는 부분 확대 정면도
[도 7] 또 다른 실시형태의 랜드부와 하부 배선부를 나타내는 부분 확대 정면도

도 1에 본 발명의 입력 장치(10)를 탑재한 소형 전자기기(1)가 나타내어져 있다. 소형 전자기기(1)는 휴대 전화, 휴대 정보 단말 등으로 사용된다.

소형 전자기기(1)는 합성 수지제의 박스체(2)를 가지고 있다. 박스체(2)의 내부에는, 컬러 액정 표시 장치 등의 표시 장치와, 각종 전자 회로를 실장한 회로 기판 등이 수납되어 있다. 표시 장치의 표시측인 전방(前方)(도 1의 지면 전방)에 입력 장치(10)가 배치되어 있다.

입력 장치(10)는 투과형의 터치 패널이다. 도 4의 단면도에도 나타내어져 있는 바와 같이, 입력 장치(10)의 전방(Z1방향)에 표면 패널(3)이 설치되어 있다. 표면 패널(3)은 투광성의 아크릴계 등의 합성 수지 재료이고, 예를 들면 PMMA(폴리메타크릴산메틸)로 형성되어 있다. 또는, 유리판으로 형성되어 있다. 표면 패널(3)은 박스체(2)의 전방을 덮고 있고, 박스체(2)와 함께 소형 전자기기(1)의 외형을 형성하고 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 표면 패널(3)은, 중앙의 네모난 영역이 표시·조작 영역(3a)이고, 투광성이다. 표시 장치의 표시 화면은, 표시·조작 영역(3a)을 통해서 전방으로부터 눈으로 볼 수 있다. 표면 패널(3)은 표시·조작 영역(3a)을 둘러싸는 가식 영역(3b)을 가지고 있다. 가식 영역(3b)에서는, 표면 패널(3)의 장치 내방(도 4의 Z2방향)을 향하는 면에 착색부가 형성되어 있고, 표면 패널(3)이 부분적으로 비투광성으로 되어 있다. 착색부는 도장, 스퍼터, 착색 필름의 맞붙임 등의 공정으로 형성되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 입력 장치(10)와 표면 패널(3)은, 고투명성 접착제(OCA) 등의 투광성의 접착제층(4)으로 접착되어 고정되어 있다. 본 명세서에서의 투광성이란, 표시 장치의 표시 내용을 투시할 수 있을 정도의 광투과율을 가지고 있는 것을 의미하며, 예를 들면 전체 광선 투과율이 80% 이상이고, 바람직하게는 90% 이상이다.

도 1과 도 4에 나타내는 바와 같이, 입력 장치(10)는 검지 기판(11)을 가지고 있다. 검지 기판(11)은, 터치 센서를 형성하기에 적합한 강도와 내열성을 가지는 합성 수지인 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 형성된다. 또는 COP(고리형 폴리올레핀) 등도 사용 가능하다.

도 1과 도 4에 나타내는 바와 같이, 검지 기판(11)은 장치의 전방을 향한 검지 표면(11a)을 가지고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 검지 표면(11a)에, 복수의 제 1 전극부(21)와 복수의 제 2 전극부(31)가 형성되어 있다. 전극부(21, 31)는 투광성의 무기 도전 재료층이고, 실시형태에서는 ITO로 형성된 도전 재료층으로 구성되어 있다. 전극부(21, 31)의 윤곽은 눈으로 보기 어려운 것이지만, 도 1에서는 전극부(21, 31)의 윤곽을 실선으로 나타내고 있다.

소형 전자기기(1) 및 입력 장치(10)는, Y방향이 세로방향이고 X방향이 가로방향이다.

제 1 전극부(21)는, 세로방향(Y방향)과 가로방향(X방향)에 일정한 간격으로 규칙적으로 배열하여 형성되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 전극부(21)는, X1행, X2행, X3행, X4행, X5행, X6행의 각 행을 따라 X방향으로 나란히 배열되어 있다. 제 2 전극부(31)는, 제 1 전극부(21)의 사이에 위치하여 세로방향으로 연속해서 연장되어 형성되어 있다. 제 2 전극부(31)는, Y1열, Y2열, Y3열, Y4열을 따라 좁고 긴 형상으로 형성되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, X1행을 따라 나열되어 있는 복수의 제 1 전극부(21)의 각각으로부터 하부 배선부(22a)가 일체로 연장되어 있다. X2행을 따라 나열되어 있는 복수의 제 1 전극부(21)의 각각으로부터는 하부 배선부(22b)가 일체로 연장되어 있다. 마찬가지로, X3행을 따라 나열되어 있는 제 1 전극부(21), X4행을 따라 나열되어 있는 제 1 전극부(21), X5행을 따라 나열되어 있는 제 1 전극부(21), X6행을 따라 나열되어 있는 제 1 전극부(21)로부터는, 각각 하부 배선부(22c, 22d, 22e, 22f)가 연장되어 있다.

하부 배선부(22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f)는 표시·조작 영역(3a)에 있어서 세로방향(Y방향)으로 평행하게 연장되어 있다. 가식 영역(3b)에는 복수의 랜드부(23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f)가 형성되어 있다. 랜드부(23a)는 하부 배선부(22a)와 일체로 형성되고, 랜드부(23b)는 하부 배선부(22b)와 일체로 형성되어 있다. 마찬가지로, 랜드부(23c, 23d, 23e, 23f)는 하부 배선부(22c, 22d, 22e, 22f)와 일체로 형성되어 있다. 랜드부(23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f)는 사각 형상이다.

도 3과 도 5에 랜드부(23e, 23f)가 확대되어 나타내어져 있고, 도 4의 확대 단면도에 랜드부(23f)와 하부 배선부(22f)의 단면이 나타내어져 있다.

복수의 제 1 전극부(21)와, 하부 배선부(22a, 22b, 22c, …) 및 랜드부(23a, 23b, 23c, …)는, 검지 기판(11)의 검지 표면(11a)에 형성되어 있다. 제 1 전극부(21)는 ITO층(24)으로 형성되어 있고, 하부 배선부(22a, 22b, 22c, …)와 랜드부(23a, 23b, 23c, …)는, 제 1 전극부(21)로부터 연속하는 ITO층(24)으로 형성되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 랜드부(23e, 23f)는 하부 배선부(22e, 22f)의 단말부에 일체로 형성되어 있다. 하부 배선부(22e, 22f)의 배선방향을 따르는 단위 길이당의 면적은, 랜드부(23e, 23f)가 하부 배선부(22e, 22f)보다 크게 되어 있다. 도 5에서는, 하부 배선부(22e, 22f)의 폭 치수가 d1로 나타내어져 있는데, 본 명세서에서의 하부 배선부의 폭 치수란, 하부 배선부와 랜드부의 경계부에 있어서 측정된 치수를 의미하고 있다. 또한, 상기 경계부란, 일정한 폭 치수(d1)로 연장되는 하부 배선부(22e, 23e)로부터, 랜드부에 이르기 위해 폭 치수가 커지도록 변화하기 시작하는 기점을 의미하고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 랜드부(23e, 23f)의 상기 폭 치수(d1)의 측정방향과 동일한 방향의 폭 치수(D2)는, 상기 폭 치수(d1)보다 충분히 크다.

이것은, 다른 랜드부(23a, 23b, 23c, 23d)와 하부 배선부(22a, 22b, 22c, 22d)의 관계에 있어서도 동일하다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 가식 영역(3b)에 배치되어 있는 하부 배선부(22f)는, ITO층(24)의 위에 금속층(25)이 적층된 적층체(26)로 구성되어 있다. 금속층(25)은 Cu(구리), CuNi(구리-니켈 합금), Cu/CuNi(Cu의 위에 CuNi가 적층된 적층체), CuNi/Cu/CuNi(3층의 적층체) 등, ITO층(24)보다 전기 저항이 낮은 금속 재료로 형성되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 하부 배선부(22f)에 적층된 금속층(25)이 랜드부(23f)의 일부까지 연속해서 연장되어 있고, 랜드부(23f)의 일부가, 상기 적층체(26)로 형성된 적층 영역(27f)으로 되어 있다. 적층 영역(27f)은, 사각 형상인 랜드부(23f)의 하나의 변을 따라 형성되어 있다. 도 5에서는, 적층체(26)로 구성되어 있는 하부 배선부(22f)와 적층 영역(27f)이 해칭으로 나타내어져 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 적층 영역(27f)에 적층되어 있는 금속층(25)의 상기 폭 치수(d1)와 동일한 방향에서의 폭 치수는 D2이다. 또한, 적층 영역(27f)에 형성되어 있는 금속층(25)의 폭 치수의 최소값은 D1이고, 적층 영역(27f)의 폭 치수의 최대값이 D2이며, 최대값(D2)이 상기 폭 치수(d1)보다 충분히 크게 형성되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 다른 랜드부(23e)와 하부 배선부(22e)의 사이에도 적층 영역(27e)이 설치되어 있다. 적층 영역(27e)은 사각 형상인 랜드부(23e)의 하나의 변을 따라 형성되어 있다. 여기에서도, 적층 영역(27e)에 형성되어 있는 금속층(25)의 폭 치수의 최소값이 D1이고, 최대값이 D2이다. 또한, D2는, 적층 영역(27e)의 금속층(25)의 상기 폭 치수(d1)와 동일한 방향의 치수이다. 최대값(D2)은 상기 폭 치수(d1)보다 충분히 크게 형성되어 있다.

또한, 그 외의 하부 배선부(22a, 22b, 22c, 22d)와 랜드부(23a, 23b, 23c, 23d)의 사이에도 동일하게 하여 적층 영역(27a, 27b, 27c, 27d)(도시 생략)이 형성되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 제 2 전극부(31)에는 Y방향으로 연장되는 연속 배선부(32)가 형성되어 있다. 제 2 전극부(31)와 연속 배선부(32)는 검지 기판(11)의 검지 표면(11a)에 형성되어 있다. 연속 배선부(32)는, 제 2 전극부(31)로부터 연속하는 ITO층(33)으로 형성되어 있다. 도 4의 단면도에 나타내는 바와 같이, 가식 영역(3b)에 위치하는 연속 배선부(32)는, ITO층(33)과 금속층(34)의 적층체로 구성되어 있다. 금속층(34)의 금속 재료는 상기 금속층(25)과 동일하다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 가식 영역(3b)에서는, 검지 기판(11)의 위에 절연 재료층(12)이 적층되어 있다. 절연 재료층(12)은 노볼락 수지 등의 유기 절연재료로 형성되어 있다. 절연 재료층(12)에는, 에칭 처리에 의해 콘택트 홀(12a)이 형성되어 있다. 도 3과 도 4에 나타내는 바와 같이, 콘택트 홀(12a)은 랜드부(23e, 23f)의 중앙부에 형성되어 있고, 하부 배선부(22e, 22f)와 적층 영역(27e, 27f) 및 랜드부(23e, 23f)의 주위 부분이 절연 재료층(12)으로 덮여 있다. 이 구조는 다른 랜드부(23a, 23b, 23c, 23d)에 있어서도 동일하다.

도 3과 도 4에 나타내는 바와 같이, 절연 재료층(12)의 표면에 상부 배선부(35f)가 형성되어 있다. 상부 배선부(35f)는 일정한 폭 치수로 가로방향(X방향)으로 연장되어 있으나, 상부 배선부(35f)의 일부는 접합부(36f)로 되어 있다. 접합부(36f)는 사각 형상이며, 상기 랜드부(23f)와 대략 같은 크기로 형성되어 있다. 그리고, 접합부(36f)의 일부는, 상기 콘택트 홀(12a)을 개재하여 상기 랜드부(23f)를 구성하는 ITO층(24)에 직접 접촉하여 도통하고 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 절연 재료층(12)의 표면에, 상기 상부 배선부(35f)와 평행하게 형성된 상부 배선부(35e)가 형성되어 있고, 그 일부가 접합부(36e)로 되어 있다. 접합부(36e)는 사각 형상이며, 상기 랜드부(23e)와 대략 동일한 크기로 형성되어 있다. 접합부(36e)의 일부는 콘택트 홀(12a) 내에서, 그 하측에 위치하는 랜드부(23e)를 구성하는 ITO층(24)과 직접 접촉하여 도통하고 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 절연 재료층(12)의 표면에는, 다른 상부 배선부(35a, 35b, 35c, 35d)가 상기 상부 배선부(35e, 35f)와 평행하게 형성되어 있고, 각각에 접합부(36a, 36b, 36c, 36d)(도시 생략)가 형성되며, 그 일부가 콘택트 홀(12a)을 개재하여 그 하측에 위치하는 랜드부(23a, 23b, 23c, 23d)의 ITO층(24)에 직접 접촉하여 도통하고 있다.

상부 배선부(35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f)와 접합부(36a, 36b, 36c, 36d)는 은 페이스트를 경화시킨 것으로 형성되어 있다. 은 페이스트는 바인더 수지에 도전성 금속인 은 필러가 혼입되어 있는 것이다. 절연 재료층(12)의 표면의 전역에 은 페이스트를 인쇄 공정으로 도공(塗工)한 후에 바인더 수지를 경화시키고, 그 후에 에칭 처리함으로써, 상부 배선부(35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f)와 접합부(36a, 36b, 36c, 36d, 36e, 36f)가 형성된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, X6행 상에 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)의 각각과 일체로 형성되어 있는 랜드부(23f)가, 공통의 상부 배선부(35f)에 접촉하여 도통하고 있다. 마찬가지로, X5행 상에 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)의 각각과 일체로 형성되어 있는 랜드부(23e)가, 공통의 상부 배선부(35e)에 접촉하여 도통하고 있다. 마찬가지로, X4행 상, X3행 상, X2행 상, X1행 상에 나열되는 제 1 전극부(21)와 일체인 랜드부(23d, 23c, 23b, 23a)가, 상부 배선부(35d, 35c, 35b, 35a)에 각각 접촉하여 도통하고 있다.

따라서, X1행 상에 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)는 상부 배선부(35a)로 연결되어 동일한 전위로 설정되고, X2행 상에 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)는 상부 배선부(35b)로 연결되어 동일한 전위로 설정된다. 마찬가지로, X3행 상에 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)는 동일한 전위로 설정되고, X4행 상에 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)는 동일한 전위로 설정되며, X5행 상에 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)는 동일한 전위로 설정되고, X6행 상에 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)는 동일한 전위로 설정된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 검지 기판(11)의 일부에 커넥터부(13)가 설치되어 있다. 각각의 제 2 전극부(31)로부터 연장되는 연속 배선부(32)는, 커넥터부(13)에 형성된 복수의 제 2 랜드부의 각각에 도통하고 있다. 커넥터부(13)에는 복수의 제 1 랜드부가 설치되고, 제 1 랜드부로부터 연장되는 도전층의 위에 상기 절연 재료층(12)이 형성되어 있다. 절연 재료층(12)에는, 상기 도전층 상에 콘택트 홀이 형성되고, 절연 재료층(12)의 상면에 형성되어 있는 상부 배선부(35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f)가 상기 콘택트 홀을 개재하여 각각의 도전층에 접합되어, 각각의 제 1 랜드부와 도통하고 있다.

이 입력 장치(10)는, 표시·조작 영역(3a)을 통하여 표시 장치의 표시 화면을 눈으로 보면서, 손가락이나 손을 표시·조작 영역(3a)에 있어서 표면 패널(3)의 표면에 접촉시키거나 또는 접근시킴으로써 입력 조작을 행할 수 있다.

제 1 전극부(21)와 제 2 전극부(31)의 사이에 정전 용량이 형성되어 있다. 상호 용량 검출 방식에서는, 제 1 전극부(21)에 대하여 X1, X2, X3, … 행마다 순서대로 방형파의 전압이 일정 주기로 인가되고, 제 2 전극부(31)가 검지 전극으로서 사용된다. 또는, 제 2 전극부(31)에 대하여 Y1, Y2, Y3, … 열마다 순서대로 방형파의 전압이 일정 주기로 인가되고, 제 1 전극부(21)가 검지 전극으로서 사용된다.

구동 전극인 제 1 전극부(21) 또는 제 2 전극부(22)에 전압이 인가되면, 방형파의 상승과 하강의 타이밍에서, 검지 전극인 제 1 전극부(21) 또는 제 2 전극부(22)에 전류가 흐른다. 이때의 전류량은 전극부간의 정전 용량에 의해 결정된다. 손가락이나 손이 표면 패널(3)의 전방에 접근하면, 손가락 또는 손과 전극부의 사이에 큰 정전 용량이 형성되기 때문에, 구동 전극부에 전압을 인가했을 때에 검지 전극부에 흐르는 전류가 변화한다. 어느 구동 전극부에 전압을 인가하고 있는지의 정보와 검출된 전류량으로부터, 입력 장치(10)의 어느 부분에 손가락 또는 손이 접근하고 있는지를 제어부에서 판별할 수 있다.

또한, 자기(自己) 용량 검출 방식에서는, 제 1 전극부(21)와 제 2 전극부(22)가 구동 전극과 검지 전극의 쌍방의 동작을 행한다.

도 3과 도 4에 나타내는 바와 같이, 하부 배선부(22f)와 일체인 랜드부(23f)와 상부 배선부(35f)의 접촉부에서는, ITO층(24)의 위에 적층되어 있는 금속층(25)이 절연 재료층(12)에 덮여 있어, 콘택트 홀(12a) 내에서는, 은 페이스트로 형성된 상부 배선부(35f)가, 랜드부(23f)를 구성하는 ITO층(24)에 직접 접촉하고 있다. 그 때문에, 랜드부(23f)와 상부 배선부(35f)의 접촉 저항이 안정된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, ITO층(24)과 금속층(25)과 상부 배선부(35f)에서는 막 두께가 크게 상이하다. ITO층(24)은 스퍼터 공정이나 증착 공정으로 형성되기 때문에 막 두께는 0.2㎛ 정도이고, 금속층(25)도 스퍼터 공정 등으로 형성되기 때문에 막 두께는 0.1㎛ 정도이다. 이에 비하여, 은 페이스트를 사용한 인쇄 공정으로 형성되는 상부 배선부(35f)의 막 두께는 5∼10㎛로서, 상부 배선부(35f)의 막 두께는 금속층(25)의 막 두께의 50∼100배이다.

그 때문에, 상부 배선부(35f)가 금속층(25)에 직접 접촉되어 있으면, 상부 배선부(35f)에 포함되어 있는 도전 재료층이 금속층(25)의 내부에 확산되고, 게다가 금속층(25)은 극히 얇은 구성이기 때문에, 접촉 저항이 불안정해져, 복수의 랜드부마다 접촉 저항의 편차가 발생하게 된다. 특히, 상부 배선부(35f)가 은을 포함하고 있는 경우에는, 은이 금속층(25)의 내부에 확산되기 쉬워, 접촉 저항의 편차가 현저해진다. 이에 비해, 도 3과 도 4에 나타내는 바와 같이, 상부 배선부(35f)가 ITO층(24)에 직접 접촉하고 있는 구조에서는, 접촉 저항을 안정시킬 수 있다.

한편, ITO층(24)은 비저항이 큰 재료이다. 따라서, 랜드부(23f)로부터 하부 배선부(22f)에 걸쳐 폭 치수가 극단적으로 감소하는 경계부가 ITO층(24)만으로 형성되어 있는 경우에는, 예를 들면 정전기를 띤 손가락이나 손이 표면 패널(3)에 접근하여 제 1 전극부(21)에 단시간에 대전류가 주어졌을 때 등에, 상기 경계부에서 ITO층(24)에 정전 파괴 현상이 발생할 우려가 있다.

그러나, 본 발명의 실시형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 랜드부(23f)로부터 하부 배선부(22f)에 걸쳐 폭 치수가 극단적으로 감소하는 경계부가, ITO층(24)과 금속층(25)의 적층체(26)로 형성되어 비저항이 낮아져 있다. 그 때문에, 폭 치수가 극단적으로 저하되고 있는 경계부에서의 정전 파괴 현상을 방지하기 쉬워진다.

이것은, 도 3과 도 5에 나타내는 다른 랜드부(23e)와 하부 배선부(22e)의 적층 영역(27e)에 있어서도 동일하고, 또 다른 랜드부(23a, 23b, 23c, 23d)와 하부 배선부(22a, 22b, 22c, 22d)의 적층 영역(27a, 27b, 27c, 27d)에 있어서도 동일하다.

또한, 상기 실시형태에서는, 상부 배선부(35a, 35b, 35c, …)가 은 페이스트로 형성되어 있는 예에 대하여 설명하였으나, 상부 배선부(35a, 35b, 35c, …)에 포함되는 도전성 금속이 금(Au)인 경우라도 동일하다. 즉, 막 두께가 얇은 금속층(25)에 금이 직접 접합되는 구조도 접촉 저항이 불안정해지기 때문에, 금이 ITO층(24)에 접합되는 것이 바람직하다. 나아가서는, 상부 배선부(35a, 35b, 35c, …)가, ITO층의 위에 금이 적층된 구조이면, 콘택트 홀(12a) 내에서 ITO층(24)의 막 두께가 증가된 상태에서 금이 접촉하기 때문에, 접촉 저항을 더 안정시킬 수 있다.

다음에, 도 5에 나타내는 실시형태에서는, ITO층(24)과 금속층(25)의 적층체(26)로 형성된 적층 영역(27e, 27f)이, 사각 형상인 랜드부(23e, 23f)의 하나의 변을 따라 형성되어 있으나, 적층 영역(27e, 27f)이 사각 형상의 두 변 이상에 연속해서 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 적층 영역(27e, 27f)이 사각 형상인 랜드부(23e, 23f)의 전체 둘레에 연속해서 형성되어 있어도 된다.

도 7에 나타내는 실시형태에서는, 랜드부(23e, 23f)가, 사각형 영역과, 하부 배선부(22e, 22f)를 향해 폭 치수가 서서히 작아지는 삼각형 영역으로 구성되어 있다. 그리고, 랜드부(23e, 23f)의 일부인 삼각형 영역은 ITO층(24)과 금속층(25)이 적층된 적층 영역(127e, 127f)으로 되어 있다.

도 7에서는, 하부 배선부(22e, 22f)의 폭 치수가 d1이고, 적층 영역(127e, 127f)의 상기 폭 치수(d1)와 동일한 방향에서의 폭 치수가, 하부 배선부(22e, 22f)로부터 멀어짐에 따라 서서히 넓어지고 있다. 이 폭 치수의 최대값은 D3이며, 하부 배선부(22e, 22f)의 폭 치수(d1)보다 크게 형성되어 있다.

이 실시형태에서는, 랜드부(23e, 23f)의 일부가 하부 배선부(22e, 22f)를 향해 폭 치수가 서서히 감소하는 형상이며, 이 감소 부분이 적층체(26)로 형성되어 있기 때문에, 랜드부(23e, 2f)와 하부 배선부(22e, 22f)의 경계부에서의 정전 파괴 현상이 생기기 어려워진다.

또한, 도 5에 나타내는 폭 치수(D2)의 d1에 대한 비 또는 도 7에 나타내는 폭 치수(D3)의 d1에 대한 비는 3배 이상이 바람직하고, 더 바람직하게는 5배 이상이다.

1 : 소형 전자기기
2 : 박스체
3 : 표면 패널
3a : 표시·조작 영역
3b : 가식 영역
10 : 입력 장치
11 : 검지 기판
12 : 절연 재료층
12a : 콘택트 홀
21 : 제 1 전극부
22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f : 하부 배선부
23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f : 랜드부
24 : ITO층
25 : 금속층(25)
26 : 적층체
27a, 27b, 27c, 27d, 27e, 27f : 적층 영역
31 : 제 2 전극부
35a, 35b, 35c, 35d, 35e, 35f : 상부 배선부
d1 : 하부 배선부의 폭 치수
D2, D3 : 경계부의 폭 치수의 최대값

Claims

기판의 표면에, 전극부와 랜드부 및 상기 전극부와 상기 랜드부를 연결하는 하부 배선부가 형성되고, 상기 하부 배선부를 덮는 절연 재료층의 위에, 그 일부가 상기 랜드부에 접촉하는 상부 배선부가 형성되어 있는 입력 장치에 있어서,
상기 전극부와 상기 랜드부 및 상기 하부 배선부가 투광성의 도전 재료층으로 일체로 형성되고, 상기 하부 배선부의 폭방향의 치수가, 상기 랜드부의 상기 폭방향의 치수보다 작게 형성되어 있으며,
상기 하부 배선부로부터 상기 랜드부의 일부에 걸쳐, 상기 도전 재료층의 위에 금속층이 연속해서 적층되고, 도전성 금속을 포함하는 상기 상부 배선부가, 상기 랜드부의 상기 금속층이 적층되어 있지 않은 영역에서 상기 도전 재료층에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 랜드부의 일부에 적층되어 있는 상기 금속층의 폭 치수의 최대값이, 상기 하부 배선부와 상기 랜드부의 경계부에 있어서의 상기 하부 배선부의 폭 치수보다 크게 형성되어 있는 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도전 재료층이 ITO이고, 상기 금속층이 구리를 포함하는 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상부 배선부가 은 페이스트로 형성되어 있는 입력 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 상부 배선부가 은 페이스트로 형성되어 있는 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상부 배선부는, ITO와 상기 ITO의 위에 적층되는 금으로 형성되어 있는 입력 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 상부 배선부는, ITO와 상기 ITO의 위에 적층되는 금으로 형성되어 있는 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 금속층은, 상기 랜드부의 가장자리부의 적어도 일부를 따라, 상기 도전 재료층에 적층되어 있는 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 랜드부의 일부에 적층되어 있는 상기 금속층은, 상기 하부 배선부로부터 멀어짐에 따라 폭 치수가 서서히 넓게 형성되어 있는 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
복수의 상기 랜드부의 각각은 상이한 상기 전극부에 도통하고 있고,
복수의 상기 랜드부는 동일한 상기 상부 배선부에 접촉하고 있는 입력 장치.