KR102243967B1 - 입력 장치 - Google Patents

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도루 다카하시
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Abstract

투광성 및 도전성을 손상시키지 않고 기재와 함께 배선을 굴곡시킬 수 있도록 굴곡부 근방의 구조가 개선된 입력 장치로서, 투광성 및 가요성을 가지는 기재(11)와, 투광성을 가지며, 기재(11) 상의 검출 영역(OR)에 있어서 제 1 방향으로 나열되는 복수의 제 1 전극부(21)와, 투광성을 가지며, 기재(11) 상의 검출 영역(OR)에 있어서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 나열되는 복수의 제 2 전극부(31)와, 복수의 제 1 전극부(21) 및 복수의 제 2 전극부(31)의 각각과 도통하며, 기재(11) 상의 검출 영역(OR)으로부터 검출 영역(OR)의 외측의 주변 영역(SR)까지 연장되는 복수의 인출 배선(14)을 구비하고, 기재(11)의 주변 영역(SR)에는 굴곡부(BR)가 마련되며, 인출 배선(14)은, 굴곡부(BR) 상에 마련된 가요성 적층체(15)를 가지고, 굴곡부(BR) 상에 마련된 가요성 적층체(15) 중 적어도 일부를 덮도록 마련된 피복재(51)를 구비하는 입력 장치(1)가 제공된다.

Description

입력 장치
본 발명은, 투광성 및 가요성을 가지는 기재(基材)에 검출용의 복수의 전극부가 마련된 입력 장치에 관한 것이다.
휴대 단말이나 각종 전자기기 등에 이용되는 입력 장치로서, 정전 용량을 검지하는 터치 패널이 많이 이용되고 있다. 특허 문헌 1에는, 슬림베젤화 및 박형화를 도모하기 위해, 하층 배선부와 상층 배선부를 마련함과 함께, 투명 기판을 굴곡시킨 투명 도전막이 기재되어 있다.
또한, 특허 문헌 2에는, 제 1 검지 영역 및 제 2 검지 영역을 가지는 기판과, 제 1 검지 영역에 마련된 위치를 검출하는 제 1 검지 전극과, 제 2 검지 영역에 마련된 위치를 검출하는 제 2 검지 전극을 구비하는 터치 윈도우가 기재되어 있다. 이 터치 윈도우에 있어서, 제 1 검지 전극의 재료는, 제 2 검지 전극의 재료와는 상이하다. 또한, 제 2 검지 전극은, 제 1 검지 전극으로부터 구부러지는 구성이 기재되어 있다.
일본공개특허 특개2013-186633호 공보 미국공개특허 2015/0070312호 공보
그러나, 투광성 전극이나 인출 배선으로서 이용되는 ITO(Indium Tin Oxide)나 금속에서는, 구부린 경우에 균열이나 도통 불량이 발생하기 쉬운 점에서, 굴곡 부분에는 사용하기 어렵다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 기재의 굴곡부분에 배선을 마련하는 경우에는, 구부리기 쉬운 재료(예를 들면, 도전성 폴리머(PEDOT/PSS 등), 금속 나노 와이어)로 배선을 형성할 필요가 있다.
그러나, 이러한 구부리기 쉬운 재료를 이용하면, 투광성이나 도전성의 저하, 세선화가 곤란해진다고 하는 과제가 발생한다.
본 발명은, 투광성 및 도전성을 손상시키지 않고 기재와 함께 배선을 굴곡시킬 수 있도록 굴곡부 근방의 구조가 개선된 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 입력 장치는, 투광성 및 가요성을 가지는 기재와, 투광성을 가지며, 기재 상의 검출 영역에 있어서 제 1 방향으로 나열되는 복수의 제 1 전극부와, 투광성을 가지며, 기재 상의 검출 영역에 있어서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 나열되는 복수의 제 2 전극부와, 복수의 제 1 전극부 및 복수의 제 2 전극부의 각각과 도통하며, 기재 상의 검출 영역으로부터 검출 영역의 외측의 주변 영역까지 연장되는 복수의 인출 배선을 구비한다. 기재의 주변 영역에는 굴곡부가 마련된다. 인출 배선은, 굴곡부 상에 마련된 가요성 도전 부재를 가지고, 굴곡부 상에 마련된 가요성 도전 부재 중 적어도 일부를 덮도록 마련된 피복재를 구비한다.
기재의 굴곡부에 마련된 가요성 도전 부재에 발생한 인장 응력은, 가요성 도전 부재의 균열의 원인이 된다. 피복재가 가요성 도전 부재 중 적어도 일부를 덮음으로써, 피복재에 의해 가요성 도전 부재에 발생한 인장 응력의 정도를 완화시킬 수 있다. 피복재를 구성하는 재료는 한정되지 않는다. 일례로서 수지계 재료를 들 수 있다. 본 명세서에 있어서, 수지계 재료란, 유기 고분자(중합체)를 주성분으로 하는 재료를 의미한다. 피복재가 수지계 재료로 이루어지는 경우에는, 굴곡부가 굴곡된 상태가 되어 가요성 도전 부재에 인장 응력이 발생하는 것 같은 외력이 부여된 경우에, 이 외력에 따라 피복재에 응집력이 발생하고, 이 응집력은 가요성 도전 부재에 발생한 인장 응력을 완화시키도록 작용한다.
본 발명의 입력 장치는, 가요성 도전 부재의 굴곡의 정도를 저감하는 보강 부재를 구비해도 된다. 보강 부재는, 일례로서, 굴곡부에 있어서의 가요성 도전 부재가 마련된 측과는 반대측에 마련된 보강 필름으로 이루어진다. 이러한 구성을 구비함으로써, 굴곡부 상에 마련된 가요성 도전 부재의 굴곡의 정도를 작게 할 수 있어, 가요성 도전 부재에 인장 응력이 발생하는 것이 억제된다.
본 발명의 입력 장치에 있어서, 기재 상의 검출 영역을 덮도록 마련된 광학 점착제층을 더 구비하고 있어도 된다. 이 광학 점착제층을 이용함으로써 검출 영역 상에 있어서 보호 부재와 기재와의 상대 위치를 유지하는 것이 용이해진다. 이와 같이 광학 점착제층을 더 구비하는 경우에 있어서, 가요성 도전 부재, 피복재 및 광학 점착제층의 적층 구조가 형성되도록, 광학 점착제층은 검출 영역으로부터 주변 영역측으로 연장 돌출되어 있어도 된다. 광학 점착제층이 주변 영역측으로 연장 돌출되어 가요성 도전 부재에 있어서의 굴곡된 상태에 있는 부분을 덮도록 위치하면, 광학 점착제층을 구성하는 고투명성 점착제에는 굴곡에 따른 변형에 저항하는 응집력이 발생한다. 이 고투명성 점착제에 발생한 응집력은, 가요성 도전 부재에 인장 응력을 발생시키는 외력이 될 수 있지만, 광학 점착제층과 가요성 도전 부재와의 사이에 피복재가 위치함으로써, 광학 점착제층을 구성하는 고투명성 점착제의 응집력이 가요성 도전 부재에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
상기한 바와 같이 광학 점착제층을 더 구비하는 경우에 있어서, 광학 점착제층은, 검출 영역으로부터 주변 영역측으로 연장 돌출되지만, 가요성 도전 부재에 있어서의 굴곡된 상태에 있는 부분을 덮지 않도록 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 광학 점착제층은 굴곡되기 어려워지기 때문에, 가요성 도전 부재에 인장 응력을 발생시키는 외력이 될 수 있는 응집력이 광학 점착제층을 구성하는 고투명성 점착제에 발생할 가능성이 저감된다.
본 발명의 입력 장치에 있어서, 인출 배선은, 굴곡부로부터 검출 영역측에 마련된 제 1 배선부와, 굴곡부로부터 검출 영역과는 반대측에 마련된 제 2 배선부를 가지고, 가요성 적층체는, 제 1 배선부와 제 2 배선부의 사이에 위치해도 된다. 가요성 도전 부재는, 기재 상에 마련된 제 1 어모퍼스 ITO층과, 제 1 어모퍼스 ITO층 상에 마련된 도전층과, 도전층 상에 마련된 제 2 어모퍼스 ITO층을 가지는 가요성 적층체로 구성되어 있어도 된다.
본 발명에 의하면, 투광성 및 도전성을 손상시키지 않고 기재와 함께 배선을 굴곡시킬 수 있는 입력 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 실시 형태와 관련된 입력 장치가 적용된 전자기기를 예시하는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는, 가요성 적층체를 예시하는 모식 단면도이다.
도 4는 피복재를 예시하는 모식 단면도이다.
도 5는 광학 점착제층을 예시하는 모식 평면도이다.
도 6은 도 5의 I-I선 단면도이다.
도 7은 광학 점착제층이 마련되어 있는 경우에 있어서의 피복재를 예시하는 모식 평면도이다.
도 8은 도 7의 II-II선 단면도이다.
도 9는 광학 점착제층이 마련되어 있는 경우에 있어서의 피복재 및 컷아웃부를 예시하는 모식 평면도이다.
도 10은 도 9의 III-III선 단면도이다.
도 11은 보강 부재를 예시하는 모식 평면도이다.
도 12는 전극의 배치를 나타내는 모식 평면도이다.
도 13의 (a) 및 (b)는 브리지 배선 부분의 모식 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 한번 설명한 부재에 대해서는 적절히 그 설명을 생략한다.
(입력 장치를 적용한 전자기기)
도 1은, 본 실시 형태와 관련된 입력 장치가 적용된 전자기기를 예시하는 분해 사시도이다.
도 2는, 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 전자기기(1)는 케이싱(3)을 가지고 있다. 케이싱(3)은, 본체 케이스부(3a)와, 패널부(3b)의 조합에 의해 구성된다. 또한, 설명의 편의상, 본체 케이스부(3a)는 도 2에만 파선으로 나타난다. 본체 케이스부(3a)는, 예를 들면 합성 수지 재료로 형성된다. 본체 케이스부(3a)는, 상방이 개구되는 상자형 형상으로 형성된다. 패널부(3b)는, 본체 케이스부(3a)의 개구부를 덮도록 배치된다.
패널부(3b)는, 유리나 폴리카보네이트 수지나 아크릴 수지 등의 투광성 수지 재료로 형성된다. 또한, 본 명세서에 있어서 「투광성」 및 「투명」이란, 가시광선 투과율이 50% 이상(바람직하게는 80% 이상)의 상태를 말한다.
패널부(3b)의 내측에는 투광성 및 가요성을 가지는 기재(11)가 배치된다. 또한, 케이싱(3)의 내부에는, 기재(11)의 단부와 접합되는 배선 기판(8)이 수납된다. 배선 기판(8)은, 예를 들면 플렉시블 배선 기판이다. 또한, 케이싱(3)의 내부에는, 액정 표시 패널 또는 일렉트로 루미네선스 표시 패널 등의 표시 패널(7)이 수납된다. 표시 패널(7)의 표시 화상은, 기재(11)와 패널부(3b)를 투과하여 외측으로부터 목시(目視) 가능하다.
기재(11)의 일부는, 패널부(3b)의 내면에 예를 들면 고투명성 접착제(OCA: Optically Clear Adhesive)를 개재하여 접착되어 있다. 기재(11)는, 가요성을 가지는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름이나 PC(폴리카보네이트) 필름 등의 투광성을 가지는 수지 필름에 의해 형성된다. 기재(11)는, PET 필름 등의 표면에 마련된 광학 조정층(SiO2 등)이나 하드 코트층을 포함하고 있어도 된다. 기재(11)의 표면에는, 복수의 제 1 전극부(21)와 복수의 제 2 전극부(31)가 형성된다.
복수의 제 1 전극부(21)는, 기재(11) 상의 검출 영역(SR)에 있어서 제 1 방향으로 규칙적으로 나열되어 있다. 또한, 복수의 제 2 전극부(31)는, 기재(11) 상의 검출 영역(SR)에 있어서 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 규칙적으로 나열되어 있다. 또한, 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시 형태와 관련된 전자기기(1)에서는, 제 1 방향과 제 2 방향은 직교하고 있다. 기재(11)에는, 이들 제 1 전극부(21) 및 제 2 전극부(31)의 각각과 도통하는 복수의 인출 배선(14)이 마련된다. 인출 배선(14)은, 기재(11)의 검출 영역(SR)으로부터, 검출 영역(SR)의 외측의 주변 영역(OR)까지 연장된다. 정전 용량형의 입력 장치(10)는, 이들 기재(11), 제 1 전극부(21), 제 2 전극부(31) 및 인출 배선(14)을 포함한다. 제 1 전극부(21), 제 2 전극부(31) 및 인출 배선(14)의 상세에 대해서는 후술한다.
본 실시 형태에 있어서, 기재(11)의 주변 영역(OR)에는 굴곡부(BR)가 마련된다. 인출 배선(14)은, 굴곡부(BR)로부터 검출 영역(SR)측에 마련된 제 1 배선부(141)와, 굴곡부(BR)로부터 검출 영역(SR)과는 반대측에 마련된 제 2 배선부(142)와, 제 1 배선부(141)와 제 2 배선부(142)와의 사이에 위치하고, 굴곡부(BR) 상에 마련된 가요성 적층체(15)를 가진다.
도 3의 (a) 및 (b)는, 가요성 적층체(15)를 예시하는 모식 단면도이다.
도 3의 (a)에는 기재(11)가 굴곡되어 있지 않은 상태가 나타나고, 도 3의 (b)에는 기재(11)가 굴곡되어 있는 상태가 나타난다.
굴곡부(BR) 상에는, 가요성 도전 부재가 마련된다. 도 3에 나타나는 입력 장치에서는, 가요성 도전 부재의 일례로서 가요성 적층체(15)가 마련되어 있다. 가요성 적층체(15)는, 기재(11) 상에 마련된 제 1 어모퍼스 ITO층(151)과, 제 1 어모퍼스 ITO층(151) 상에 마련된 도전층(152)과, 도전층(152) 상에 마련된 제 2 어모퍼스 ITO층(153)을 가진다.
제 1 어모퍼스 ITO층(151)은, 기재(11)와 접하는 부분을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 가요성 적층체(15)의 굴곡에 대한 내성을 보다 안정적으로 향상시킬 수 있다. 도전층(152)에는, 제 1 어모퍼스 ITO층(151)보다 비저항이 낮은 도전성 재료가 이용된다. 도전층(152)에는, 예를 들면 Au, Ag, Cu, Pt, Pd 등의 귀금속, Ni, 이들 중 적어도 어느 것을 포함하는 합금(구체예로서 CuNi 합금을 들 수 있다.)이 이용된다. 본 실시 형태에서는, 도전층(152)으로서 Au가 이용된다. 도전층(152)은 적층 구조를 가지고 있어도 된다.
제 2 어모퍼스 ITO층(153)은, 도전층(152) 상에 마련됨으로써, 외측으로부터 도전층(152)이 시인되는 것을 억제하는 역할을 한다. 제 1 배선부(141)의 단부에는 접속부(141a)가 마련되고, 제 2 배선부(142)의 단부에는 접속부(142a)가 마련된다. 가요성 적층체(15)의 양단은, 이들 접속부(141a, 142a)에 접속된다. 또한, 제 2 배선부(142)의 접속부(142a)와는 반대측의 단부(142b)에는 금속층(142c)이 마련된다. 이 금속층(142c)은, 배선 기판(8)에 마련된 금속 단자(8a)와 접속하는 단자부의 일부를 구성한다.
접속부(141a, 142a)의 가요성 적층체(15)에 대향하는 면은, 결정화 ITO의 면을 구비하는 것이 바람직하고, 결정화 ITO의 면으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 가요성 적층체(15)의 제 1 어모퍼스 ITO층(151)과 접속부(141a, 142a)와의 밀착성(접속 강도)이 향상된다.
인출 배선(14)의 제 1 배선부(141)는 결정화 ITO층을 포함하고 있어도 된다. 또한, 인출 배선(14)의 제 2 배선부(142)도 결정화 ITO층을 포함하고 있어도 된다. 이에 따라, 제 1 배선부(141) 및 제 2 배선부(142)의 투광성의 향상 및 저저항화를 도모할 수 있음과 함께, 제 1 배선부(141) 및 제 2 배선부(142)의 형성과 동일 공정에서, 결정화 ITO층으로 이루어지는 접속부(141a, 142a)를 형성할 수 있다.
구체예로서, 제 1 배선부(141)는 결정화 ITO에 의해 형성된다. 제 2 배선부(142)는, 접속부(142a)측이 결정화 ITO에 의해 형성되고, 접속부(142a)와는 반대측의 단부(142b)측이 결정화 ITO층 및 그 위에 형성된 금속층(142c)(예를 들면, CuNi/Cu/CuNi의 적층 구조)에 의해 형성된다.
가요성 적층체(15)로서, 제 1 어모퍼스 ITO층(151), 도전층(152) 및 제 2 어모퍼스 ITO층(153)의 적층 구조로 함으로써, 어모퍼스 ITO에 의한 투명성 및 가요성과, 도전층(152)에 의한 저저항화와의 양립을 도모할 수 있다. 예를 들면, 기재(11)의 굴곡부(BR)의 곡률 반경을 5㎜ 이하로 한 경우에도, 기계적인 파단이나 전기적인 절단에 대한 충분한 내성을 얻을 수 있다. 즉, 굴곡부(BR)에 가요성 적층체(15)를 마련함으로써, 투광성 및 도전성을 유지한 상태로 기재(11)를 구부리는 것이 가능해진다.
굴곡부(BR)에 마련된 가요성 적층체(15)는, 굴곡부(BR)에 있어서의 기재(11)의 변형에 따라 굴곡한다. 이 때, 가요성 적층체(15)에는, 그 기재(11)에 대향하는 측과는 반대측에 있어서 현저하게, 인장 응력이 발생한다. 이 인장 응력은 가요성 적층체(15)의 균열의 원인이 될 수 있다.
도 4는, 피복재를 예시하는 모식 단면도이다. 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 굴곡부(BR) 상에서 굴곡된 상태에 있는 가요성 적층체(가요성 도전 부재의 일례)(15)의 적어도 일부를 덮도록 마련된 피복재(51)를 구비함으로써, 가요성 적층체(15)의 내부에 인장 응력이 발생하기 어려워진다. 따라서, 피복재(51)를 마련함으로써, 가요성 적층체(15)에 균열이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다. 피복재(51)는, 가요성 적층체(15)의 전체를 덮도록 마련되어 있어도 되고, 가요성 적층체(15)에 접속되는 제 1 배선부(141)나 제 2 배선부(142)를 덮는 부분을 가지고 있어도 된다.
피복재(51)를 구성하는 재료는 한정되지 않는다. 일례로서 수지계 재료를 들 수 있다. 수지계 재료를 구성하는 수지 재료의 구체예로서, 에폭시 수지를 들 수 있다. 수지계 재료는 실리카 필러, 알루미나 필러 등 무기계 재료를 함유하고 있어도 된다. 피복재(51)가 수지계 재료로 이루어지는 경우에는, 굴곡부(BR)가 굴곡된 상태가 되어 가요성 적층체(15)에 인장 응력을 발생시키는 것 같은 외력이 부여되었을 때에, 이 외력에 저항하도록 피복재(51)에 응집력이 발생하고, 이 응집력에 의해 가요성 적층체(15)에 가해지는 외력을 저감시킬 수 있다.
도 5는, 광학 점착제층을 예시하는 모식 평면도이다. 도 6은, 도 5의 I-I선 단면도이다. 도 7은, 광학 점착제층이 마련되어 있는 경우에 있어서의 피복재를 예시하는 모식 평면도이다. 도 8은, 도 7의 II-II선 단면도이다. 도 9는, 광학 점착제층이 마련되어 있는 경우에 있어서의 피복재 및 컷아웃부를 예시하는 모식 평면도이다. 도 10은, 도 9의 III-III선 단면도이다. 도 11은, 보강 부재를 예시하는 모식 평면도이다.
기재(11)와 패널부(3b)(3)와의 사이에는, 고투명성 점착제로 이루어지는 광학 점착층(52)이 위치하고, 고투명성 점착제의 점착성 및 응집력에 의해, 기재(11)와 패널부(3b)(3)와의 상대 위치가 유지되고 있다. 여기서, 검출 영역(SR)으로부터 주변 영역(OR)측으로 광학 점착제층(52)이 연장 돌출되어, 도 5 및 도 6에 나타나는 바와 같이 가요성 적층체(15)에도 광학 점착층(52)을 구성하는 고투명성 점착제가 부착되어 있는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 굴곡부(BR)가 굴곡되면, 이 굴곡에 따라 가요성 적층체(15)와 패널부(3b)(3)가 이간하는 위치 변화가 발생한다. 이 때문에, 가요성 적층체(15)와 패널부(3b)(3)와의 사이에 위치하는 광학 점착층(52)을 구성하는 고투명성 점착제에는, 이 위치 변화를 되돌리려고 하는 방향의 응집력(CF)이 발생한다(도 6). 이 응집력(CF)은, 굴곡부(BR)에서의 굴곡을 따라 변형되는 가요성 적층체(15)에 대한 인장력으로서 작용한다. 따라서, 도 5 및 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 광학 점착층(52)을 구성하는 고투명성 점착제가 가요성 적층체(15)에 부착되어 있는 경우에는, 고투명성 점착제의 응집력에 기인하는 인장 응력이 가요성 적층체(15)에 발생하기 쉽다.
따라서, 도 7 및 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 가요성 도전 부재의 일례인 가요성 적층체(15), 피복재(51) 및 광학 점착제층(52)의 적층 구조가 형성되도록 한다. 광학 점착제층(52)과 가요성 적층체(15)와의 사이에 피복재(51)가 위치함으로써, 광학 점착제층(52)을 구성하는 고투명성 점착제의 응집력(CF)에 의거하는 인장력은 먼저 피복재(51)에 전달된다. 이 피복재(51)의 내부에서 예를 들면 피복재를 구성하는 수지계 재료의 응집력에 의해, 광학 점착제층(52)을 구성하는 고투명성 점착제로부터의 인장력은 완화된다. 이 때문에, 광학 점착제층(52)을 구성하는 고투명성 점착제로부터의 인장력이 가요성 적층체(15)로 전달되는 것을 억제할 수 있다.
광학 점착제층(52)을 구성하는 고투명성 점착제로부터의 인장력이 가요성 적층체(15)에 전달되는 것을 보다 안정적으로 회피하는 관점에서, 도 9 및 도 10에 나타나 있는 바와 같이, 광학 점착층(52)의 일부에 컷아웃부(52C)를 마련하여, 광학 점착층(52)을 구성하는 고투명성 점착제가 가요성 적층체(15)에 있어서의 굴곡된 상태에 있는 부분을 덮지 않도록 해도 된다.
굴곡부(BR)에는, 가요성 도전 부재의 일례인 가요성 적층체(15)의 굴곡의 정도를 저감시키는 보강 부재를 더 마련하고 있어도 된다. 도 11에는, 보강 부재는, 굴곡부(BR)에 있어서의 가요성 적층체(15)가 마련된 측과는 반대측에 마련된 보강 필름(50)이 나타나 있다. 굴곡부(BR)를 굴곡시키기 위한 외력이 부여된 경우에, 보강 필름(50)이 마련되어 있음으로써 굴곡부(BR)의 굴곡의 정도가 저감된다. 이 때문에, 굴곡부(BR) 상에 마련된 가요성 적층체(15)의 굴곡의 정도도 저감된다. 그 결과, 가요성 적층체(15)에 발생하는 인장 응력의 정도가 작아진다. 보강 필름(50)의 구체예로서, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름이나 PC(폴리카보네이트) 필름 등의 투광성을 가지는 수지 필름을 들 수 있다. 보강 필름(50)은, 굴곡부(BR)에 위치하는 기재(11)를 구성하는 필름보다 가요성이 낮은(강성이 높은) 필름에 의해 구성되는 것이 바람직한 경우가 있다.
(전극 및 배선)
이어서, 제 1 전극부(21), 제 2 전극부(31) 및 인출 배선(14)의 상세에 대해 설명한다.
도 12는, 전극의 배치를 나타내는 모식 평면도이다.
도 13의 (a) 및 (b)는 브리지 배선 부분의 모식 단면도이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 기재(11)에는, 기재(11)의 표면에 있어서의 제 1 방향(Y 방향)으로 연장되는 제 1 전극열(20)과, 제 2 방향(X 방향)으로 연장되는 제 2 전극열(30)이 형성된다. 제 1 전극열(20)에서는, 복수의 제 1 전극부(21)와, 제 1 전극부(21)를 Y 방향으로 연결하는 연결부(22)가 일체로 형성된다. 제 1 전극열(20)은, y1, y2, y3의 3열 마련되어 있지만, 이 수는 입력 장치(10)의 면적에 따라 선택된다.
제 1 전극부(21)는, 대략 정방형(또는 대략 마름모형)이며, 대략 정방형의 모서리부가 X 방향과 Y 방향을 향하고 있다. 연결부(22)는, Y 방향에 이웃하는 제 1 전극부(21)의 모서리부끼리를 연결한다.
제 2 전극열(30)은, x1, x2, x3, x4의 4열을 따라 X 방향을 향해 균등한 피치로 규칙적으로 배열됨과 함께, ya, yb, yc, yd의 각 열을 따라 Y 방향으로 균등한 피치로 규칙적으로 배열되어 있다. X 방향 및 Y 방향의 각 열의 수는, 입력 장치(10)의 면적에 따라 선택된다. 제 2 전극부(31)는, 대략 정방형(또는 대략 마름모형)이며, 각 모서리부가 X 방향과 Y 방향을 향하고 있다. 제 1 전극부(21) 및 제 2 전극부(31)의 사각형의 각 변의 크기는 서로 대체로 일치하고 있다.
제 2 전극부(31)에는, 그 중앙부에 배선 통로(32)가 형성되어 있는 것이 있다. 배선 통로(32)가 형성되어 있는 제 2 전극부에는 부호 31A를 부여하여, 배선 통로(32)를 가지지 않는 제 2 전극부(31)와 구별하고 있다.
제 2 전극부(31A)에서는, 배선 통로(32)가 Y 방향으로 직선적으로 연장되어 형성되어 있다. 배선 통로(32)는, 제 2 전극부(31A)를 X 방향으로 균등하게 분할할 수 있도록, X 방향에서의 중앙부에 형성되어 있다. 제 2 전극부(31A)는, 배선 통로(32)에 의해 2개의 구분 전극층(33, 33)으로 분할되어 있다.
제 1 전극부(21)와 연결부(22) 및 제 2 전극부(31, 31A)는, 동일한 투광성의 도전 재료로 형성되어 있다. 투광성의 도전 재료는, ITO, 은 나노 와이어로 대표되는 금속 나노 와이어, 메시 형상으로 형성된 얇은 금속, 혹은 도전성 폴리머 등이다.
도 13의 (a)에는, 도 12의 y1열의 제 1 전극열(20)과, x2열의 제 2 전극열(30)과의 교차부(B-B선)의 적층 구조의 단면도가 나타난다. 이 교차부에서는, 제 1 전극열(20)의 연결부(22)를 덮는 투광성의 제 1 절연층(41)이 형성되어 있다. 제 1 절연층(41) 상에는 제 1 브리지 접속층(42)이 형성되어 있다. 제 1 브리지 접속층(42)에 의해, 연결부(22)의 X 방향의 양측에 이웃하는 제 2 전극부(31)끼리가 접속되어 도통된다.
제 1 전극열(20)과 제 2 전극열(30)과의 모든 교차부에, 제 1 절연층(41) 및 제 1 브리지 접속층(42)이 형성되어 있으며, x1열에 나열되어 있는 제 2 전극부(31, 31A)가 X 방향으로 연결된다. 마찬가지로, x2, x3, x4열에 있어서, 제 2 전극부(31, 31A)가 X 방향으로 연결된다.
투광성의 제 1 절연층(41)은 노볼락 수지 또는 노볼락 수지와 아크릴 수지로 구성된다. 제 1 브리지 접속층(42)은, 가요성 적층체(15)와 동일한 층 구조로 되어 있다. 즉, 제 1 브리지 접속층(42)은, 제 1 어모퍼스 ITO층(151), 도전층(152) 및 제 2 어모퍼스 ITO층(153)의 적층 구조를 가진다.
제 1 전극부(21), 연결부(22) 및 제 2 전극부(31)가 ITO층으로 형성되는 경우에는, 이들을 결정화 ITO로 형성함으로써, 제 1 전극부(21), 연결부(22) 및 제 2 전극부(31)를 구성하는 결정화 ITO층과, 제 1 절연층(41)을 구성하는 재료를 선택하여 에칭하는 것이 가능해진다. 또한, 제 1 배선부(141) 및 제 2 배선부(142)는 가요성 적층체(15)와의 접속부(141a, 142a)에 있어서의 가요성 적층체(15)가 대향하는 면은 결정화 ITO의 면으로 이루어지는 것이 바람직하기 때문에, 제 1 전극부(21), 연결부(22) 및 제 2 전극부(31)를 결정화 ITO에 의해 구성함으로써, 제 1 전극부(21), 연결부(22) 및 제 2 전극부(31) 그리고 제 1 배선부(141) 및 제 2 배선부(142)의 접속부(141a, 142a)를 포함하는 부분을 결정화 ITO에 의해 일체로 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 제 1 전극열(20)과 제 2 전극열(30)과의 교차부에 있어서, X 방향으로 인접하는 제 2 전극부(31, 31A)끼리를 연결하는 연결부가 제 2 전극부(31, 31A)와 일체로 형성되어, 복수의 제 2 전극부(31, 31A)가 X 방향으로 연속하여 형성되어 있어도 된다. 이 경우에는, 서로 독립하는 제 1 전극부(21)가 상기 연결부를 사이에 두고 Y 방향의 양측에 배치되며, 제 2 전극부(31, 31A)를 연결하는 연결부 상에 제 1 절연층(41)과 제 1 브리지 접속층(42)이 형성되고, 제 1 브리지 접속층(42)에 의해, Y 방향으로 인접하는 제 1 전극부(21)끼리가 접속된다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 기재(11)의 Y 방향의 일단에 형성된 주변 영역(OR)에는, y1열의 제 1 전극부(21)와 일체로 형성된 제 1 배선층(25a)과, y2, y3열의 제 1 전극부(21)의 각각과 일체로 형성된 제 1 배선층(25b, 25c)이 형성되어 있다. 또한, 주변 영역(OR)에는, 제 2 전극열(30)의 각각에 도통하는 제 2 배선층(35a, 35b, 35c, 35d)이 형성되어 있다. 제 1 배선층(25a, 25b, 25c) 및 제 2 배선층(35a, 35b, 35c, 35d)의 각각은 인출 배선(14)이다.
제 1 배선층(25a, 25b, 25c)과 제 2 배선층(35a, 35b, 35c, 35d)은, 주변 영역(OR)에서 배열되며, 주변 영역(OR)에 마련된 제 2 배선부(142)의 금속층(142c)에 도통하고 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 제 2 배선층(35a)은, x1열과 ya열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31)와 일체로 형성되어 있다. 제 2 배선층(35b)은, x2열과 yb열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31)와 일체로 형성되어 있다. 이 제 2 배선층(35b)은, x1열과 yb열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31A)에 형성된 배선 통로(32)의 내부를 통과하여 Y 방향으로 직선적으로 연장되어 주변 영역(OR)에 이르고 있다.
제 2 배선층(35c)은, x3열과 yc열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31)와 일체로 형성되어 있다. 이 제 2 배선층(35c)은, x2열과 yc열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31A)에 형성된 배선 통로(32)와, x1열과 yc열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31A)에 형성된 배선 통로(32)의 내부를 통과하여 Y 방향으로 직선적으로 연장되어 주변 영역(OR)에 이르고 있다.
제 2 배선층(35d)은, x4열과 yd열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31)와 일체로 형성되어 있다. 이 제 2 배선층(35d)은, x3열과 yd열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31A)에 형성된 배선 통로(32)와, x2열과 yd열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31A)에 형성된 배선 통로(32), 및 x1열과 yd열과의 교점에 위치하는 제 2 전극부(31A)에 형성된 배선 통로(32)의 내부를 통과하여 Y 방향으로 직선적으로 연장되어 주변 영역(OR)에 이르고 있다.
제 2 배선층(35a)은, x1열에 위치하는 제 2 전극열(30)을 구성하는 각 제 2 전극부(31, 31A)와 도통하고 있으며, 제 2 배선층(35b, 35c, 35d)은, x2,x3,x4열에 위치하는 제 2 전극열(30)을 구성하는 각 제 2 전극부(31, 31A)와 각각이 도통하고 있다. 제 2 배선층(35a, 35b, 35c, 35d)은, 모두 제 2 전극부(31)를 구성하는 투광성의 도전 재료에 의해, 제 2 전극부(31)와 일체로 형성되어 있다.
도 13의 (b)는, 도 12의 x3열의 제 1 전극열(20)과 yd열의 제 2 전극열(30)과의 교차부(C-C선)의 적층 구조의 단면도가 나타난다.
제 2 전극부(31A)는, 배선 통로(32)에 의해, 구분 전극층(33, 33)으로 둘로 나눠져 있다. 배선 통로(32)와 제 2 배선층(35d) 상에 제 2 절연층(43)이 형성되고, 그 위에 제 2 브리지 접속층(44)이 형성되어 있다. 배선 통로(32)에 의해 분할되어 있는 구분 전극층(33, 33)은 제 2 브리지 접속층(44)에 의해 접속되어 있으며, 이에 따라 제 2 전극부(31A)는 전체가 1개의 전극층으로서 기능할 수 있도록 되어 있다. 이것은, 다른 장소에 마련된 제 2 전극부(31A)의 전체에 있어서 동일하다.
도 13의 (b)에 나타내는 제 2 절연층(43)은, 도 13의 (a)에 나타내는 제 1 절연층(41)과 동일한 재료이며, 동일한 공정으로 형성되어 있다. 도 13의 (b)에 나타내는 제 2 브리지 접속층(44)은, 도 13의 (a)에 나타내는 제 1 브리지 접속층(42)과 동일한 재료이며 동일한 공정으로 형성되어 있다.
입력 장치(10)의 제조 공정은, 기재(11)의 표면에 ITO 등의 투광성의 도전 재료로 이루어지는 층이 마련된 소재가 사용된다. 바람직한 투광성의 도전 재료는 결정화 ITO이다. 이 도전 재료를 에칭함으로써, 제 1 전극열(20), 제 2 전극열(30), 제 1 배선층(25a, 25b, 25c) 및 제 2 배선층(35a, 35b, 35c, 35d)이 형성된다. 또한, 제 1 배선부(141) 및 제 2 배선부(142)의 일부도 형성된다.
그 후에, 기재(11) 상에 노볼락 수지와 아크릴 수지와의 수지층이 형성되고, 포토리소그래피 공정에서, 제 1 절연층(41) 및 제 2 절연층(43)이 동시에 패터닝된다. 또한, 브리지 접속층용의 적층체가 형성되고, 에칭 공정에 의해, 제 1 브리지 접속층(42) 및 제 2 브리지 접속층(44)이 동시에 형성된다. 브리지 접속층용의 적층체는 주변 영역(OR)에도 형성된다. 그리고, 제 1 브리지 접속층(42) 및 제 2 브리지 접속층(44)을 에칭에 의해 형성하는 공정과 동일한 공정에서, 제 1 배선부(141)의 접속부(141a) 및 제 2 배선부(142)의 접속부(142a)를 연결하도록 가요성 적층체(15)가 형성된다.
입력 장치(10)에서는, 입력 장치(10)와 패널부(3b)를 투과하여 외부로부터, 표시 패널(7)의 표시 화상을 목시할 수 있다. 이 표시를 보면서 패널부(3b)에 손가락을 접촉함으로써, 입력 장치(10)를 조작할 수 있다.
이 입력 장치(10)는, 제 1 전극열(20)과 제 2 전극열(30)과의 사이에 정전 용량이 형성된다. 제 1 전극열(20)과 제 2 전극열(30) 중 어느 일방의 전극열에 차례로 펄스 형상의 구동 전력이 주어지고, 구동 전력이 주어졌을 때에 타방의 전극열에 흐르는 검지 전류가 검출된다. 손가락이 접근하면, 손가락과 전극층과의 사이에 정전 용량이 형성된다. 이에 따라, 검출 전류가 변화된다. 이 검출 전류의 변화를 검지함으로써, 패널부(3b)의 어느 개소에 손가락이 접근하고 있는지를 검출할 수 있다.
제 2 전극부(31A)에는, Y 방향으로 관통하는 배선 통로(32)가 형성되어 있기 때문에, 배선 통로(32)를 가지지 않는 전극부보다 실질적으로 면적이 작아져, 검지 동작에 있어서, 전극층마다 감도가 불균일해질 우려가 있다. 따라서, 배선 통로(32)가 형성되어 있지 않은 제 2 전극부(31)에 개구부(31b)가 형성되어, 배선 통로(32)를 가지는 제 2 전극부(31A)와 배선 통로(32)를 가지지 않는 제 2 전극부(31)에서 면적의 차가 그다지 발생하지 않도록 하고 있다.
또한, 제 1 전극부(21)에도 개구부(21b)가 형성되어, 제 1 전극부(21)와 제 2 전극부(31A)에서 면적의 차가 크게 상이하지 않도록 하고 있다.
입력 장치(10)에 있어서는, 제 2 배선층(35a, 35b, 35c, 35d)이, 제 2 전극부(31A)에 형성된 배선 통로(32)의 내부를 통과하여 Y 방향으로 연장되고 있다. 제 2 배선층(35b, 35c, 35d)은, X 방향의 양측에 제 2 전극부(31A)의 구분 전극층(33, 33)에 의해 사이에 끼워져 있기 때문에, 제 2 배선층(35b, 35c, 35d)과, 제 1 전극부(21)가 인접하는 영역을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 제 2 배선층(35b, 35c, 35d)과 제 1 전극부(21)와의 정전 결합을 저하시킬 수 있다. 이 때문에, 제 2 배선층(35b, 35c, 35d)의 배열 부분이 여분의 감도를 가지는 것을 억제할 수 있어, 제 1 전극열(20)과 제 2 전극열(30)과의 사이에서 검지되는 본래의 검지 출력에 노이즈가 중첩되기 어려워진다. 이에 따라, 검지 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.
또한, 제 2 배선층(35b, 35c, 35d)은, 제 2 전극부(31A)의 내부를 통과하고 있기 때문에, 이웃하는 전극층의 사이에 제 2 배선층을 통과시키기 위한 통로를 형성할 필요가 없다. 따라서, 제 1 전극부(21) 및 제 2 전극부(31)의 배치가, 제 2 배선층의 배열 때문에 제약되지 않는다. 예를 들면, 제 1 전극부(21) 및 제 2 전극부(31)를 서로 접근하게 배치할 수 있어, 검지 동작의 분해능을 높이는 것이 가능해진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 실시 형태에 의하면, 투광성 및 도전성을 손상시키지 않고 기재와 함께 배선을 굴곡시킬 수 있는 입력 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
또한, 상기에 본 실시 형태 및 실시예를 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 서술한 실시 형태 또는 실시예에 대하여, 당업자가 적절히, 구성 요소의 추가, 삭제, 설계 변경을 행한 것이나, 실시 형태 또는 실시예의 구성예의 특징을 적절히 조합시킨 것도, 본 발명의 요지를 구비하고 있는 한, 본 발명의 범위에 함유된다.
1…전자기기
3…케이싱
3a…본체 케이스부
3b…패널부
7…표시 패널
8…배선 기판
8a…금속 단자
10…입력 장치
11…기재
14…인출 배선
15…가요성 적층체
20…제 1 전극열
21…제 1 전극부
21b…개구부
22…연결부
25a, 25b, 25c…제 1 배선층
30…제 2 전극열
31…제 2 전극부
31A…제 2 전극부
31b…개구부
32…배선 통로
33…구분 전극층
35a, 35b, 35c, 35d…제 2 배선층
41…제 1 절연층
42…제 1 브리지 접속층
43…제 2 절연층
44…제 2 브리지 접속층
50…보강 필름
51…피복재
52…광학 점착제층
52C…컷아웃부
141…제 1 배선부
141a, 142a…접속부
142…제 2 배선부
142b…단부
142c…금속층
152…도전층
BR…굴곡부
151…제 1 어모퍼스 ITO층
153…제 2 어모퍼스 ITO층
OR…주변 영역
SR…검출 영역
CF…응집력

Claims (9)

  1. 투광성 및 가요성을 가지는 기재와,
    투광성을 가지며, 상기 기재 상의 검출 영역에 있어서 제 1 방향으로 나열되는 복수의 제 1 전극부와,
    투광성을 가지며, 상기 기재 상의 상기 검출 영역에 있어서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 나열된 복수의 제 2 전극부와,
    상기 복수의 제 1 전극부 및 상기 복수의 제 2 전극부의 각각과 도통하며, 상기 기재 상의 상기 검출 영역으로부터 상기 검출 영역의 외측의 주변영역까지 연장되는 복수의 투광성의 인출 배선을 구비하고,
    상기 기재의 상기 주변 영역에는 굴곡부가 마련되며,
    상기 투광성의 인출 배선은, 상기 굴곡부 상에 마련된 투광성의 가요성 도전 부재를 가지고,
    상기 굴곡부 상에 마련된 상기 투광성의 가요성 도전 부재 중 적어도 일부를 덮도록 마련된 피복재를 구비하고,
    상기 투광성의 인출 배선은, 상기 굴곡부로부터 상기 검출 영역측에 마련된 투광성의 제 1 배선부와, 상기 굴곡부로부터 상기 검출 영역과는 반대측에 마련된 제 2 배선부를 가지고,
    상기 가요성 도전 부재는, 상기 투광성의 제 1 배선부와 상기 제 2 배선부와의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피복재는 수지계 재료로 이루어지는 입력 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 도전 부재의 굴곡의 정도를 저감하는 보강 부재를 더 구비하는 입력 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보강 부재는, 상기 굴곡부에 있어서의 상기 가요성 도전 부재가 마련된 측과는 반대측에 마련된 보강 필름으로 이루어지는 입력 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재 상의 상기 검출 영역을 덮도록 마련된 광학 점착제층을 더 구비하는 입력 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가요성 도전 부재, 상기 피복재 및 상기 광학 점착제층의 적층 구조가 형성되도록, 상기 광학 점착제층은 상기 검출 영역으로부터 상기 주변 영역측으로 연장 돌출되는 입력 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광학 점착제층은, 상기 검출 영역으로부터 상기 주변 영역측으로 연장 돌출되지만, 상기 가요성 도전 부재에 있어서의 굴곡된 상태에 있는 부분을 덮지 않도록 배치되는 입력 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 도전 부재는, 상기 기재 상에 마련된 제 1 어모퍼스 ITO층과, 상기 제 1 어모퍼스 ITO층 상에 마련된 도전층과, 상기 도전층 상에 마련된 제 2 어모퍼스 ITO층을 가지는 가요성 적층체로 이루어지는 입력 장치.
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