KR20220116572A - 정전 용량식 센서 및 입력 장치 - Google Patents

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마나부 야자와
겐 야마무라
소타 다카하시
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알프스 알파인 가부시키가이샤
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Abstract

가공성이나 내환경성을 고려하면서 불가시성을 높일 수 있는 본 발명의 정전 용량식 센서는, 기재 (2) 상에, 모두 결정성 ITO 로 이루어지는 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 가 패턴 형성하여 형성되고, 이웃하는 제 1 투명 전극부 (4) 및 이것에 연속되는 연결부 (7) 상에, 절연층 (20) 을 개재하여 아모르퍼스 IZO 로 이루어지는 브리지 배선부 (10) 가 형성되고, 브리지 배선부 (10) 에 의해 이웃하는 2 개의 제 2 투명 전극부 (5) 가 전기적으로 접속되는 구조를 갖고, 제 2 투명 전극부 (5) 의 두께를 TE, 브리지 배선부 (10) 의 두께를 TB 로 했을 때, 하기 식 (1) 및 하기 식 (2) 를 만족한다.
0.28 × TE ＋ 83 ㎚ ≤ TB ≤ 0.69 × TE ＋ 105 ㎚ (1)
30 ㎚ ≤ TE ≤ 50 ㎚ (2)

Description

정전 용량식 센서 및 입력 장치
본 발명은, 정전 용량식 센서 및 이러한 정전 용량식 센서를 구비하는 입력 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1 에는, 투광성을 갖는 기재와, 상기 기재의 일방의 주면의 검출 영역에 있어서 제 1 방향을 따라 나열되어 배치되고, 투광성을 갖는 복수의 제 1 투명 전극과, 상기 검출 영역에 있어서 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 나열되어 배치되고, 투광성을 갖고, 도전성 나노 와이어를 포함하는 복수의 제 2 투명 전극과, 상기 제 1 투명 전극에 일체로서 형성되고, 이웃하는 2 개의 상기 제 1 투명 전극을 서로 전기적으로 접속시키는 연결부와, 상기 제 2 투명 전극과는 별체로서 형성되고, 이웃하는 2 개의 상기 제 2 투명 전극을 서로 전기적으로 접속시키고, 아모르퍼스 산화물계 재료를 포함하는 브리지 배선부와, 상기 제 2 투명 전극 및 상기 브리지 배선부를 덮도록 하여 형성된 커버층을 갖고, 그 커버층이, 상기 제 2 투명 전극의 굴절률보다 높고, 상기 브리지 배선부의 굴절률보다 낮은 것을 특징으로 하는 정전 용량식 센서가 개시되어 있다.
특허문헌 2 에는, 투명 전극이 ITO 로 형성되고, 브리지 배선부가 IZO 를 포함하는 적층 구조를 갖는 경우에 대해 기재가 있다 (특히 단락 0042, 도 4). 특허문헌 3 에는, 브리지 배선부가 투명 전도성 산화물 (TCO) 에서 구비되는 경우에, 그 두께를 5 ㎚ 이상 내지 70 ㎚ 이하로 구비될 수 있는 것에 대해 기재가 있다 (특히 단락 0044).
국제 공개공보 2018/066214호 일본 공개특허공보 2015-118537호 일본 공개특허공보 2015-529899호
특허문헌 1 에 개시되는 정전 용량식 센서에서는, 브리지 배선부는 제 1 투명 전극과는 절연된 상태를 유지할 수 있도록, 브리지 배선부와 제 1 투명 전극 사이에는, 절연층이 배치된다. 이 때문에, 브리지 배선부의 재료로서 투광성이 우수한 아모르퍼스 IZO 를 사용했다고 해도, 브리지 배선부의 근방은 다른 부분에 비해 복잡한 구조가 되어, 시인되기 쉽다.
본 발명은, 브리지 배선부의 재료로서 아모르퍼스 IZO 를 사용하고, 브리지 배선부에 전기적으로 접속되는 투명 전극 및 브리지 배선부와 절연층을 개재하여 적층되는 투명 전극의 재료로서 결정성 ITO 를 사용한 경우에, 브리지 배선부의 가공성이나 내환경성을 고려하면서 브리지 배선부를 포함하는 영역의 불가시성을 높일 수 있는 정전 용량식 센서, 및 이러한 정전 용량식 센서를 구비하는 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 일 양태에 있어서, 투광성을 갖는 기재와, 상기 기재의 제 1 방향을 따라 나열되어 배치되고, 투광성을 갖는 복수의 제 1 투명 전극부와, 상기 제 1 투명 전극부에 일체로서 형성되고, 이웃하는 2 개의 상기 제 1 투명 전극부를 서로 전기적으로 접속시키는 연결부를 구비하는 제 1 투명 전극과, 상기 기재에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 나열되어 배치되고, 투광성을 갖는 복수의 제 2 투명 전극부와, 상기 제 2 투명 전극부와는 별체로서 형성되어 이웃하는 2 개의 상기 제 2 투명 전극부를 서로 전기적으로 접속시키는 브리지 배선부를 구비한 제 2 투명 전극과, 상기 제 1 투명 전극과 상기 브리지 배선부 사이에 형성된 절연층을 구비하고, 상기 제 2 투명 전극부는 결정성 ITO 로 형성되고, 상기 브리지 배선부는 아모르퍼스 IZO 로 형성되고, 상기 제 2 투명 전극부의 두께를 TE, 상기 브리지 배선부의 두께를 TB 로 했을 때, 하기 식 (1) 및 하기 식 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 정전 용량식 센서이다.
0.28 × TE ＋ 83 ㎚ ≤ TB ≤ 0.69 × TE ＋ 105 ㎚ (1)
30 ㎚ ≤ TE ≤ 50 ㎚ (2)
제 2 투명 전극부의 두께 TE 및 브리지 배선부의 두께 TB 가 상기의 2 식으로 나타내는 범위에 있는 정전 용량식 센서는, 내환경성이 우수하고, 가공성 (선택 에칭성) 이 우수하고, 또한 불가시성이 우수하다. 특히, TB ＝ 0.54 × TE ＋ 93 ㎚ 에 가까울수록 양호한 불가시성이 얻어지기 쉽다.
상기의 정전 용량식 센서에 있어서, 상기 기재가 수지 필름을 갖고, 기재 상에 형성되는 결정성 ITO 의 투명 전극 (제 2 투명 전극부) 이 아모르퍼스 ITO 로부터 결정화 열 처리 등이 실시되어 형성된 것이어도, 양호한 불가시성이 실현된다.
상기의 정전 용량식 센서에 있어서, 상기 제 1 투명 전극은 결정성 ITO 로 형성되어 있어도 되고, 이 경우에 있어서 상기 제 1 투명 전극의 두께는 상기 제 2 투명 전극부의 두께와 동일하고, 상기 제 1 투명 전극과 상기 브리지 배선이 상기 절연층을 개재하여 교차하고 있어도, 양호한 불가시성이 실현된다.
상기의 정전 용량식 센서에 있어서, 상기 절연층은 수지계 재료로 이루어지고, 굴절률이 1.5 이상 2.0 이하인 경우에는, 특히 양호한 불가시성이 실현된다.
본 발명은, 다른 일 양태로서, 상기의 정전 용량식 센서와, 상기 정전 용량식 센서의 상기 기재측에 형성된 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치를 제공한다. 상기 광원이 유기 EL 발광 소자여도 된다. 상기 광원은, 복수의 발광체의 집적체로 이루어지고, 상기 복수의 발광체의 배열 피치는 20 ㎛ 이하여도 된다.
본 발명에 의하면, 내환경성이 우수하고, 가공성 (선택 에칭성) 이 우수하고, 또한 불가시성이 우수한 정전 용량식 센서 및 이러한 정전 용량식 센서를 구비하는 입력 장치가 제공된다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 정전 용량식 센서를 나타내는 평면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타낸 영역 (A1) 을 확대한 평면도이다.
도 3 은, 도 2 에 나타낸 절단면에 C1-C1 에 있어서의 단면도이다.
도 4 는, 도 2 에 나타낸 절단면에 C2-C2 에 있어서의 단면도이다.
도 5 는, 아모르퍼스 IZO 의 에칭액이, 결정성 ITO 로 이루어지는 제 1 투명 전극부 및 제 2 투명 전극부에 주는, 브리지 배선부의 구성 재료의 에칭 잔사의 영향을 확인한 결과를 나타내는 도면이다.
도 6 의 (a) 는, 유기 EL 발광 소자의 백색광의 분광 광도 데이터 Sw (λ) 의 스펙트럼 데이터를 나타내는 도면, (b) 는, 유기 EL 발광 소자의 녹색광의 분광 광도 데이터 Sg (λ) 의 스펙트럼 데이터를 나타내는 도면, 및 (c) 는, XYZ 표색계의 등색 함수의 3 개의 자극값 x (λ), y (λ), z (λ) 를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 백색광을 광원으로 하는 경우의 전극 두께 TE 및 브리지 두께 TB 가 색차 ΔE 에 주는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 8 은, 백색광을 광원으로 하는 경우의 전극 두께 TE 및 브리지 두께 TB 와 색차 ΔE 에 관한 변화율 R 의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9 는, 전극 두께 TE 및 브리지 두께 TB 와 색차 ΔE 에 관한 변화율 R 의 관계에 광원이 주는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 10 은, 백색광을 광원으로 하는 경우에 있어서의, 상이한 전극 두께 TE 에서의 브리지 두께 TB 와 변화율 R 의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11 은, 변화율 R 이 0 ％ 또는 50 ％ 가 됐을 때의 전극 두께 TE 와 브리지 두께 TB 의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 12 는, 관찰한 시험용 구조체의 구조를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 13 은, 3 종류의 시험용 구조체에 대해, 광원이 백색인 경우와 녹색인 경우에 있어서의 관찰 화상을 나타내는 도면이다.
도 14 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 입력 장치의 설명도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 한 번 설명한 부재에 대해서는 적절히 그 설명을 생략한다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 정전 용량식 센서 (1) 를 나타내는 평면도이다. 도 2 는, 도 1 에 나타낸 영역 (A1) 을 확대한 평면도이다. 도 3 은, 도 2 에 나타낸 절단면 C1-C1 에 있어서의 단면도이다. 도 4 는, 도 2 에 나타낸 절단면 C2-C2 에 있어서의 단면도이다. 또한, 투명 전극은 투명하므로 본래는 시인할 수 없지만, 도 1 및 도 2 에서는 이해를 용이하게 하기 위해 투명 전극의 외형을 나타내고 있다.
본원 명세서에 있어서「투명」및「투광성」이란, 가시광선 투과율이 50 ％ 이상 (바람직하게는 80 ％ 이상) 인 상태를 가리킨다. 또한, 헤이즈값이 6 ％ 이하인 것이 바람직하다. 본원 명세서에 있어서「차광」및「차광성」이란, 가시광선 투과율이 50 ％ 미만 (바람직하게는 20 ％ 미만) 인 상태를 가리킨다.
도 1 ∼ 도 4 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 정전 용량식 센서 (1) 는, 절연성의 기재 (2) 와, 도전성의 제 1 투명 전극부 (4) 와, 도전성의 제 2 투명 전극부 (5) 와, 도전성의 연결부 (7) 와, 도전성의 브리지 배선부 (10) 와, 절연성의 커버층 (3) 을 구비한다. 제 1 투명 전극부 (4) 와 제 2 투명 전극부 (5) 사이에는 절연부 (21) 가 형성되어, 제 1 투명 전극부 (4) 와 제 2 투명 전극부 (5) 는 전기적으로 절연되어 있다. 브리지 배선부 (10) 에서 보아 기재 (2) 와 반대측에 커버층 (3) 이 형성되어 있다. 기재 (2) 와 커버층 (3) 사이에는, 절연성의 광학 투명 점착층 (OCA ; Optical Clear Adhesive) (30) 이 형성되어 있다. 기재 (2) 와 브리지 배선부 (10) 사이에는, 절연부 (21) 를 메움과 함께, 브리지 배선부 (10) 와 기재 (2) 사이에 위치하는 연결부 (7) 를 덮도록 절연층 (20) 이 형성되어 있다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 브리지 배선부 (10) 가 형성된 부분에 있어서는, 광학 투명 점착층 (30) 은, 브리지 배선부 (10) 와 커버층 (3) 사이에 형성되어 있다.
기재 (2) 는, 투광성을 갖고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET ; Polyethylene terephthalate), 폴리올레핀계 폴리머 (COC ; Cyclic Olefin Copolymer, COP ; Cyclic Olefin Polymer), 폴리카보네이트 (PC ; Polycarbonate) 등의 수지 필름을 포함하는 수지계 기재나 유리 기재 등으로 형성된다. 수지계 기재의 내열성은, 일반적으로 150 ℃ 정도이기 때문에, 기재 (2) 로서 수지계 기재를 사용하는 경우에는, 그 위에 적층되는 부재의 열 처리 온도도 대체로 150 ℃ 가 상한이 된다. 기재 (2) 의 굴절률은 특별히 한정되지 않지만, 기재 (2) 가 수지계 기재로 이루어지는 경우에는, 기재 (2) 의 굴절률은 1.4 내지 1.6 의 범위가 되는 경우가 있다. 또한, 기재 (2) 에는, 굴절률 조정층 (인덱스 매칭층) 이 형성되어 있는 경우가 있다. 굴절률 조정층은, 기재 (2) 와 기재 (2) 에 형성된 투명 도전 재료 (제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5)) 로 이루어지는 적층 구조와, 기재 (2) 사이에서 간섭에 의해 투명 도전 재료가 형성된 부분의 불가시성이 저하되는 것을 억제하는 기능을 갖는다. 이후의 설명에서는, 기재 (2) 와 기재 (2) 에 형성된 투명 도전 재료 (제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5)) 로 이루어지는 적층 구조와, 이 적층 구조에 추가로 절연층 (20) 및 브리지 배선부 (10) 가 적층된 구조 사이에서의 불가시성에 대해 검토한 결과가 나타나 있고, 이 불가시성에는, 기재 (2) 에 굴절률 조정층이 형성되어 있는지의 여부는 영향을 주지 않는다.
기재 (2) 의 일방의 주면 (기재 (2) 에 있어서의 Z1-Z2 방향을 따른 방향을 법선으로 하는 주면 중 Z1 측에 위치하는 주면이고, 이하「겉면 (2a)」이라고 한다.) 에는, 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 가 형성되어 있다. 이 상세에 대해서는 후술한다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 커버층 (3) 은, 브리지 배선부 (10) 에서 보아 기재 (2) 와는 반대측에 형성되고, 투광성을 갖는다. 커버층 (3) 의 재료로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리올레핀계 폴리머 (COC, COP), 폴리카보네이트 (PC), 폴리메타크릴산메틸 (PMMA ; Polymethylmethacrylate) 등의 수지계 기재, 유리 기재 등을 들 수 있다. 수지계 기재 상에, 투광성의 무기 미립자 (지르코니아나 티타니아가 예시된다.) 가 수지 매트릭스에 분산되어 이루어지는 하드 코트층이 형성되어 있어도 된다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 정전 용량식 센서 (1) 는, 커버층 (3) 측의 면의 법선을 따른 방향 (Z1-Z2 방향) 에서 보아, 검출 영역 (11) 과 비검출 영역 (25) 으로 이루어진다. 검출 영역 (11) 은, 손가락 등의 조작체에 의해 조작을 실시할 수 있는 영역이고, 비검출 영역 (25) 은, 검출 영역 (11) 의 외주측에 위치하는 프레임상의 영역이다. 비검출 영역 (25) 은, 도시되지 않은 가식층에 의해 차광되고, 정전 용량식 센서 (1) 에 있어서의 커버층 (3) 측의 면으로부터 기재 (2) 측의 면으로의 광 (외광이 예시된다.) 및 기재 (2) 측의 면으로부터 커버층 (3) 측의 면으로의 광 (정전 용량식 센서 (1) 와 조합하여 사용되는 표시 장치의 백라이트로부터의 광이 예시된다.) 은, 비검출 영역 (25) 을 투과하기 어렵게 되어 있다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 기재 (2) 의 겉면 (2a) 에는, 제 1 투명 전극 (8) 과, 제 2 투명 전극 (12) 이 형성되어 있다. 제 1 투명 전극 (8) 은, 검출 영역 (11) 에 배치되고, 복수의 제 1 투명 전극부 (4) 를 갖는다. 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 1 투명 전극부 (4) 는 겉면 (2a) 에 형성되어 있다. 각 제 1 투명 전극부 (4) 는, 가늘고 긴 연결부 (7) 를 통하여 Y1-Y2 방향 (제 1 방향) 으로 연결되어 있다. 그리고, Y1-Y2 방향으로 연결된 복수의 제 1 투명 전극부 (4) 를 갖는 제 1 투명 전극 (8) 이, X1-X2 방향으로 간격을 두고 배열되어 있다. 연결부 (7) 는, 제 1 투명 전극부 (4) 와 동일한 재료로 이루어지고, 연이어 형성되는 제 1 투명 전극부 (4) 에 일체로서 형성되어 있다. 연결부 (7) 는, 이웃하는 2 개의 제 1 투명 전극부 (4) 를 서로 전기적으로 접속시키고 있다.
제 1 투명 전극부 (4) 및 연결부 (7) 는, 투광성을 갖고, 결정성 ITO 로 형성된다. 기재 (2) 상에 결정성 ITO 가 직접적으로 성막되어도 되고, 기재 (2) 상에 아모르퍼스 ITO 를 성막하고, 열 처리에 의해 결정화시켜도 된다. 결정화시킴으로써, 저항값을 저하시켜 도전성을 높일 수 있다. 후술하는 바와 같이, 정전 용량식 센서 (1) 의 용도 중 하나인 입력 장치에서는, 표시 소자의 발광체의 사이즈가 작아지고 있으며, 예를 들어 배열 피치가 20 ㎛ 정도 또는 그 이하가 되고 있다. 이 때, 표시 소자에 겹치도록 배치되는 투명 전극의 저항값을 저하시키는 것이, 투명 전극의 설계 자유도를 확보하는 관점에서 요구되고 있다. 구체적으로는, 연결부 (7) 의 폭을 좁게 하는 요구가 높아지고 있으며, 이 요구에 응하기 위해서는 연결부 (7) 를 구성하는 투명 도전 재료의 저항값을 저하시킬 필요가 있다. 이 때문에, 연결부 (7) 를 구성하는 ITO 는 아모르퍼스로서가 아니라 결정성 ITO 인 것이 바람직하다. 기재 (2) 상에 형성되는 막상의 제 1 투명 전극부 (4) 및 연결부 (7) 의 두께는, 예를 들어 20 ㎚ 내지 150 ㎚ 의 범위이고, 20 ㎚ 내지 60 ㎚ 의 범위인 것이 바람직한 경우가 있고, 30 ㎚ 내지 50 ㎚ 의 범위인 것이 보다 바람직한 경우가 있다.
제 2 투명 전극 (12) 은, 검출 영역 (11) 에 배치되고, 복수의 제 2 투명 전극부 (5) 를 갖는다. 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 2 투명 전극부 (5) 는, 기재 (2) 의 겉면 (2a) 에 형성되어 있다. 이와 같이, 제 2 투명 전극부 (5) 는, 제 1 투명 전극부 (4) 와 동일한 면 (기재 (2) 의 겉면 (2a)) 에 형성되어 있다. 각 제 2 투명 전극부 (5) 는, 가늘고 긴 브리지 배선부 (10) 를 통하여 X1-X2 방향 (제 2 방향) 으로 연결되어 있다. 그리고, X1-X2 방향으로 연결된 복수의 제 2 투명 전극부 (5) 를 갖는 제 2 투명 전극 (12) 이, Y1-Y2 방향으로 간격을 두고 배열되어 있다. 브리지 배선부 (10) 는, 제 2 투명 전극부 (5) 와는 별체로서 형성되어 있다. 또한, X1-X2 방향은, Y1-Y2 방향과 교차하고 있다. 예를 들어, X1-X2 방향은, Y1-Y2 방향과 수직으로 교차하고 있다.
제 2 투명 전극부 (5) 는, 투광성을 갖는 도전성 재료로 형성된다. 제 2 투명 전극부 (5) 는, 제 1 투명 전극부 (4) 의 재료와 마찬가지로 결정성 ITO 로 형성되는 것이 바람직하다. 후술하는 바와 같이, 정전 용량식 센서 (1) 에 있어서, 제 2 투명 전극부 (5) 의 두께는 30 ㎚ 이상 50 ㎚ 이하이다. 제 2 투명 전극부 (5) 의 두께는 제 1 투명 전극부 (4) 및 연결부 (7) 의 두께와 동일해도 된다.
브리지 배선부 (10) 는, 투광성을 갖고, 아모르퍼스 산화물계 재료를 포함하는 재료에 의해 형성된다. 아모르퍼스 산화물계 재료로는, 아모르퍼스 ITO (Indium Tin Oxide), 아모르퍼스 IZO (Indium Zinc Oxide), 아모르퍼스 GZO (Gallium-doped Zinc Oxide), 아모르퍼스 AZO (Aluminum-doped Zinc Oxide) 및 아모르퍼스 FTO (Fluorine-doped Zinc Oxide) 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 개가 사용된다. 저항값이 낮고, 가공성 (결정성 ITO 에 대한 선택 에칭성) 이 우수하고, 불가시성도 우수한 관점에서, 브리지 배선부 (10) 는 아모르퍼스 IZO 로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각 제 1 투명 전극부 (4) 사이를 연결하는 연결부 (7) 의 표면에는, 절연층 (20) 이 형성되어 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 절연층 (20) 은, 연결부 (7) 와 제 2 투명 전극부 (5) 사이의 공간을 메우고, 제 2 투명 전극부 (5) 의 표면에도 얹혀 있다. 절연층 (20) 으로는, 수지계 재료, 예를 들어 감광성이 있는 투명 수지 (노볼락계나 아크릴계를 포함하는 재료가 예시된다.) 의 경화물이 사용된다. 절연층 (20) 의 굴절률은 1.5 내지 2.0 의 범위인 것이 바람직한 경우가 있다. 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 를 구성하는 결정성 ITO 의 굴절률이 1.8 내지 2.3 의 범위이고, 브리지 배선부 (10) 를 구성하는 아모르퍼스 산화물계 재료의 구체예로서 아모르퍼스 IZO 의 굴절률이 1.9 내지 2.3 의 범위인 점에서, 절연층 (20) 의 굴절률이 1.5 내지 2.0 의 범위임으로써, 브리지 배선부 (10) 와 그 근방에 위치하는 부재의 굴절률차가 적어지고, 브리지 배선부 (10) 의 불가시성이 향상되기 쉽다. 브리지 배선부 (10) 의 불가시성을 보다 안정적으로 향상시키는 관점에서, 절연층 (20) 의 굴절률은 1.8 내지 2.0 의 범위인 것이 보다 바람직한 경우가 있다.
도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 브리지 배선부 (10) 는, 절연층 (20) 의 표면 (20a) 으로부터 절연층 (20) 의 X1-X2 방향의 양측에 위치하는 각 제 2 투명 전극부 (5) 의 표면에 걸쳐 형성되어 있다. 브리지 배선부 (10) 는, 이웃하는 2 개의 제 2 투명 전극부 (5) 를 서로 전기적으로 접속시키고 있다. 브리지 배선부 (10) 의 폭 (L1) 은, 브리지 배선부 (10) 에 요구되는 전기 특성 (특히 저항값), 후술하는 브리지 배선부 (10) 의 두께 (브리지 두께 TB), 및 브리지 배선부 (10) 의 불가시성 등을 고려하여 결정된다. 최근, 브리지 배선부 (10) 의 불가시성을 높이는 것에 대한 요청이 높아지고 있기 때문에, 브리지 배선부 (10) 의 폭 (L1) 은 좁아지는 경향이 있다. 구체적으로는, 브리지 배선부 (10) 의 폭 (L1) 은, 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 80 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 50 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 정전 용량식 센서 (1) 가 광원 상에 배치되는 경우에는, 발광체의 미세화가 진행되어 있기 때문에, 브리지 배선부 (10) 의 폭 (L1) 은, 40 ㎛ 이하인 것이 바람직한 경우가 있고, 20 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직한 경우가 있다.
도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각 제 1 투명 전극부 (4) 사이를 접속시키는 연결부 (7) 의 표면에는 절연층 (20) 이 형성되어 있고, 절연층 (20) 의 표면에 각 제 2 투명 전극부 (5) 사이를 접속시키는 브리지 배선부 (10) 가 형성되어 있다. 이와 같이, 연결부 (7) 와 브리지 배선부 (10) 사이에는 절연층 (20) 이 개재되고, 제 1 투명 전극부 (4) 와 제 2 투명 전극부 (5) 는 전기적으로 절연된 상태로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 제 1 투명 전극부 (4) 와 제 2 투명 전극부 (5) 가 동일한 면 (기재 (2) 의 겉면 (2a)) 에 형성되어 있기 때문에, 정전 용량식 센서 (1) 의 박형화를 실현할 수 있다.
또한, 도 2 ∼ 도 4 에 나타낸 연결부 (7) 는, 제 1 투명 전극부 (4) 에 일체로서 형성되고, Y1-Y2 방향으로 연장되어 있다. 또, 도 2 ∼ 도 4 에 나타낸 브리지 배선부 (10) 는, 연결부 (7) 를 덮는 절연층 (20) 의 표면 (20a) 에 제 2 투명 전극부 (5) 와는 별체로서 형성되고, X1-X2 방향으로 연장되어 있다. 단, 연결부 (7) 및 브리지 배선부 (10) 의 배치 형태는, 이것에만 한정되지 않는다. 예를 들어, 연결부 (7) 는, 제 1 투명 전극부 (4) 에 일체로서 형성되고, X1-X2 방향으로 연장되어 있어도 된다. 이 경우에는, 연결부 (7) 는, 이웃하는 2 개의 제 2 투명 전극부 (5) 를 서로 전기적으로 접속시킨다. 브리지 배선부 (10) 는, 연결부 (7) 를 덮는 절연층 (20) 의 표면 (20a) 에 제 1 투명 전극부 (4) 와는 별체로서 형성되고, Y1-Y2 방향으로 연장되어 있어도 된다. 이 경우에는, 브리지 배선부 (10) 는, 이웃하는 2 개의 제 1 투명 전극부 (4) 를 서로 전기적으로 접속시킨다. 본 실시형태에 관련된 정전 용량식 센서 (1) 의 설명에서는, 브리지 배선부 (10) 가, 연결부 (7) 를 덮는 절연층 (20) 의 표면 (20a) 에 제 2 투명 전극부 (5) 와는 별체로서 형성되고, X1-X2 방향으로 연장된 경우를 예로 든다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 비검출 영역 (25) 에는, 각 제 1 투명 전극 (8) 및 각 제 2 투명 전극 (12) 으로부터 인출된 복수개의 배선부 (6) 가 형성되어 있다. 제 1 투명 전극 (8) 및 제 2 투명 전극 (12) 의 각각은, 접속 배선 (16) 을 통하여 배선부 (6) 와 전기적으로 접속되어 있다. 각 배선부 (6) 는, 도시되지 않은 플렉시블 프린트 기판과 전기적으로 접속되는 외부 접속부 (27) 에 접속되어 있다. 즉, 각 배선부 (6) 는, 제 1 투명 전극 (8) 및 제 2 투명 전극 (12) 과, 외부 접속부 (27) 를 전기적으로 접속시키고 있다. 외부 접속부 (27) 는, 예를 들어 도전 페이스트, Cu, Cu 합금, CuNi 합금, Ni, Ag, Au 등의 금속을 갖는 재료를 통하여, 도시되지 않은 플렉시블 프린트 기판과 전기적으로 접속되어 있다.
각 배선부 (6) 는, Cu, Cu 합금, CuNi 합금, Ni, Ag, Au 등의 금속을 갖는 재료에 의해 형성된다. 접속 배선 (16) 은, ITO, 금속 나노 와이어 등의 투명 도전성 재료로 형성되고, 검출 영역 (11) 으로부터 비검출 영역 (25) 으로 연장 돌출되어 있다. 배선부 (6) 는, 접속 배선 (16) 상에 비검출 영역 (25) 내에서 적층되고, 접속 배선 (16) 과 전기적으로 접속되어 있다.
배선부 (6) 는, 기재 (2) 의 겉면 (2a) 에 있어서의 비검출 영역 (25) 에 위치하는 부분에 형성되어 있다. 외부 접속부 (27) 도, 배선부 (6) 와 마찬가지로, 기재 (2) 의 겉면 (2a) 에 있어서의 비검출 영역 (25) 에 위치하는 부분에 형성되어 있다.
도 1 에서는, 이해를 용이하게 하기 위해 배선부 (6) 나 외부 접속부 (27) 가 시인되도록 표시하고 있지만, 실제로는, 비검출 영역 (25) 에 위치하는 부분에는, 차광성을 갖는 가식층 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 이 때문에, 정전 용량식 센서 (1) 를 커버층 (3) 측의 면에서 보면, 배선부 (6) 및 외부 접속부 (27) 는 가식층에 의해 은폐되어 시인되지 않는다. 가식층을 구성하는 재료는, 차광성을 갖는 한 임의이다. 가식층은 절연성을 갖고 있어도 된다.
본 실시형태에 관련된 정전 용량식 센서 (1) 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 예를 들어 커버층 (3) 의 면 (3a) 상에 조작체의 일례로서 손가락을 접촉시키면, 손가락과 손가락에 가까운 제 1 투명 전극부 (4) 사이, 및 손가락과 손가락에 가까운 제 2 투명 전극부 (5) 사이에서 정전 용량이 발생한다. 정전 용량식 센서 (1) 는, 이 때의 정전 용량 변화에 기초하여, 손가락의 접촉 위치를 산출하는 것이 가능하다. 정전 용량식 센서 (1) 는, 손가락과 제 1 투명 전극 (8) 사이의 정전 용량 변화에 기초하여 손가락의 위치의 X 좌표를 검지하고, 손가락과 제 2 투명 전극 (12) 사이의 정전 용량 변화에 기초하여 손가락의 위치의 Y 좌표를 검지한다 (자기 용량 검출형).
혹은, 정전 용량식 센서 (1) 는, 상호 용량 검출형이어도 된다. 즉, 정전 용량식 센서 (1) 는, 제 1 투명 전극 (8) 및 제 2 투명 전극 (12) 중 어느 일방의 전극의 1 열에 구동 전압을 인가하고, 제 1 투명 전극 (8) 및 제 2 투명 전극 (12) 중 어느 타방의 전극과 손가락 사이의 정전 용량의 변화를 검지해도 된다. 이로써, 정전 용량식 센서 (1) 는, 타방의 전극에 의해 손가락의 위치의 Y 좌표를 검지하고, 일방의 전극에 의해 손가락의 위치의 X 좌표를 검지한다.
본 실시형태에 관련된 정전 용량식 센서 (1) 에서는, 제 2 투명 전극부 (5) 의 두께를 TE, 브리지 배선부 (10) 의 두께를 TB 로 했을 때, 하기 식 (1) 및 하기 식 (2) 가 만족된다.
0.28 × TE ＋ 83 ㎚ ≤ TB ≤ 0.69 × TE ＋ 105 ㎚ (1)
30 ㎚ ≤ TE ≤ 50 ㎚ (2)
이하, 이들의 범위에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이, COP 필름으로 이루어지는 기재 (2) 상에, 모두 결정성 ITO 로 이루어지는 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 가 패턴 형성하여 형성되고, 이웃하는 제 1 투명 전극부 (4) 및 이들을 전기적으로 접속시키는 연결부 (7) 상에, 감광성 레지스트 수지의 경화물로 이루어지는 절연층 (20) 을 개재하여 아모르퍼스 IZO 로 이루어지는 브리지 배선부 (10) 가 형성되고, 브리지 배선부 (10) 에 의해 이웃하는 2 개의 제 2 투명 전극부 (5) 가 전기적으로 접속되는 구조체 (이하,「시험용 구조체」라고 한다.) 를, 브리지 배선부 (10) 의 두께를 복수 상이하게 하여 준비하였다. 이 구조체를 85 ℃ 85 ％ RH 의 환경에 240 시간 방치하는 환경 시험을 실시하였다. 브리지 배선부 (10) 를 포함하는 제 2 투명 전극 (12) 의 저항값을 환경 시험 전후로 측정하고, 시간당의 변화율 (단위 : ％/시, [시험 후의 저항값 － 시험 전의 저항값]/시험 전의 저항값 × 100/시험 시간) 을 구하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure pct00001
브리지 배선부 (10) 의 두께가 두꺼울수록 시간당의 저항 변화율은 낮아지는 경향이 확인되고, 브리지 배선부 (10) 의 두께가 80 ㎚ 이상이면, 통상 환경 (25 ℃ 50 ％ RH) 에 있어서도 1000 시간 경과해도 시간당의 저항 변화율이 충분히 낮아지는 것으로 상정된다. 내환경성이 우수한 관점에서, 브리지 배선부 (10) 의 두께는, 90 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 100 ㎚ 이상인 것이 특히 바람직하다.
브리지 배선부 (10) 의 두께가 상이한 시험용 구조체에 대해, 브리지 배선부 (10) 의 패턴 형성 가공을 실시할 때에 사용하는 아모르퍼스 IZO 를 용해 제거하는 약산성의 에칭액이, 결정성 ITO 로 이루어지는 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 에 주는 영향을 확인하였다. 구체적으로는, 브리지 배선부 (10) 의 구성 재료의 에칭 잔사의 정도를 확인하였다. 그 결과를 도 5 에 나타낸다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 브리지 배선부 (10) 의 두께가 140 ㎚ 까지는, 브리지 배선부 (10) 의 형상 가공을 실시한 후에, 결정성 ITO 로 이루어지는 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 의 표면은 영향을 받지 않고, 잔사가 남는다는 문제는 확인되지 않았다. 이에 반해, 브리지 배선부 (10) 의 두께가 160 ㎚ 인 경우에는, 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 의 표면 전체에 잔사가 확인되었다. 이 잔사는 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 의 착색 원인이 되거나, 투과율의 저하의 원인이 되거나 한다. 따라서, 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 가 결정성 ITO 로 이루어지고, 브리지 배선부 (10) 가 아모르퍼스 IZO 로 이루어지는 경우에는, 브리지 배선부 (10) 의 두께는 160 ㎚ 미만으로 하는 것이 바람직하다.
기재 (2) 의 두께가 40 ㎛, 절연층 (20) 의 두께가 1.5 ㎛ 인 시험용 구조체로서, 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 의 두께 (이하,「전극 두께 TE」라고 한다.) 그리고 브리지 배선부 (10) 의 두께 (이하,「브리지 두께 TB」라고 한다.) 가 상이한 것을 준비하고, 분광 측색계 (코니카 미놀타사 제조「CM3700A」) 를 사용하여, 기재 (2) 와 제 1 투명 전극부 (4) 가 적층되어 이루어지는 부분 (베이스부) 의 투과 분광 데이터 tE (λ) 및 기재 (2) 와 제 1 투명 전극부 (4) 와 절연층 (20) 과 브리지 배선부 (10) 가 적층되어 이루어지는 부분 (브리지부) 의 투과 분광 데이터 tB (λ) 를 측정하였다.
광원 정보로서, 유기 EL 발광 소자의 백색광의 분광 광도 데이터 Sw (λ) 및 녹색광의 분광 광도 데이터 Sg (λ) 를 측정하였다. 각각의 스펙트럼 데이터를 도 6(a) 및 도 6(b) 에 나타낸다.
측정된 베이스부의 투과 분광 데이터 tE (λ) 및 백색광의 분광 광도 데이터 Sw (λ), 그리고 XYZ 표색계의 등색 함수의 3 개의 자극값 x (λ), y (λ), z (λ) 를 사용하여, 베이스부의 XYZ 표색계의 혼색량 X0, Y0, Z0 을 구하였다. 또한, XYZ 표색계의 등색 함수의 3 개의 자극값 x (λ), y (λ), z (λ) 를 도 6(c) 에 나타냈다.
동일하게 하여, 측정된 브리지부의 투과 분광 데이터 tB (λ) 및 백색광의 분광 광도 데이터 Sw (λ), 그리고 XYZ 표색계의 등색 함수의 자극값 x (λ), y (λ), z (λ) 를 사용하여, 브리지부의 XYZ 표색계의 혼색량 X, Y, Z 를 구하였다.
이들 값으로부터, 다음의 식 (3) 에 기초하여, 백색광인 경우의 색차 ΔE 를 구하였다.
ΔE ＝ {(X － X0)2 ＋ (Y － Y0)2 ＋ (Z － Z0)2}1/2 (3)
전극 두께 TE 가 50 ㎚ 에 대해서는, 녹색에 대해서도 마찬가지로, 색차 ΔE 를 구하였다.
얻어진 색차 ΔE 를 표 2 에 정리하여 나타낸다.
Figure pct00002
각 전극 두께 TE 의 조건에서 가장 색차 ΔE 가 작아진 브리지 두께 TB 의 색차인 최소 색차 ΔE0 에 대한 변화율 R (단위 : ％, [색차 ΔE － 최소 색차 ΔE0]/최소 색차 ΔE0 × 100) 을 구하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 표 3 에 있어서 R 이「0 ％」가 되는 브리지 두께 TB 는, 그 전극 두께 TE 에 있어서 최소 색차 ΔE0 을 부여하는 브리지 두께 TB 이다.
Figure pct00003
표 2 의 결과를 도 7 에 나타내고, 표 3 에 있어서의 백색 광원의 결과를 도 8 에 나타내고, 표 3 의 결과 중 전극 두께 TE 가 50 ㎚ 인 경우의 광원의 영향을 도 9 에 나타냈다.
표 2 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 베이스부에 있어서 제 2 투명 전극부 (5) 가 형성되어 있지 않은 (전극 두께 TE ＝ 0 ㎚) 경우에 비해, 베이스부에 제 2 투명 전극부 (5) 가 형성되어 있음으로써, 브리지 두께 TB 에 상관없이, 색차 ΔE 가 낮아지는 기본적 경향이 보였다. 또, 어느 전극 두께 TE 의 경우에도, 브리지 두께 TB 와 색차 ΔE 의 관계는 단조 증가, 단조 감소와 같은 관계가 아니라, 소정의 브리지 두께 TB 에 있어서 특이적으로 색차 ΔE 가 낮아지는 경향이 확인되었다.
이 경향은, 표 3 및 도 8 에 있어서, 보다 명확하게 확인된다. 즉, 백색 광원인 경우에는, 전극 두께 TE 가 0 ㎚ 인 경우에는 최소 색차 ΔE0 을 부여하는 브리지 두께 TB 는 100 ㎚ 이고, 전극 두께 TE 가 30 ㎚ 및 35 ㎚ 인 경우에는 최소 색차 ΔE0 을 부여하는 브리지 두께 TB 는 110 ㎚ 이고, 전극 두께 TE 가 50 ㎚ 인 경우에는 최소 색차 ΔE0 을 부여하는 브리지 두께 TB 는 120 ㎚ 였다. 이와 같이, 전극 두께 TE 가 0 ㎚ 가 두꺼워질수록 최소 색차 ΔE0 을 부여하는 브리지 두께 TB 도 두꺼워지는 경향이 보였다. 이것은, 베이스부를 지나는 광과 브리지부를 지나는 광이 간섭하는 것이 관계하고 있을 가능성이 있다.
또, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 백색 광원인 경우보다, 녹색의 광원인 경우 쪽이, 최소 색차 ΔE0 과 다른 브리지 두께 TB 에서의 색차 ΔE 의 변화가 현저해지는 것이 확인되었다.
표 3 에 기초하여, 광원이 백색인 경우에 있어서, 상이한 전극 두께 TE 의 각각에 대해, 변화율 R 이 100 ％ 및 50 ％ 가 되는 브리지 두께 TB 를 내삽에 의해 구하였다. 그 결과를 표 3 에 나타낸 데이터에 추가한 표 4 로서 나타낸다. 표 4 에서는, 변화율 R 이 0 ％ 인 결과에 밑줄을 부여하고, 변화율 R 이 50 ％ 인 결과를 굵은 글씨로 나타내고, 변화율 R 이 100 ％ 인 결과를 기울임 문자로 나타냈다.
Figure pct00004
도 10 은 표 4 의 내용을 그래프화한 것이다. 도 10 에서는, 변화율 R 이 50 ％ 인 경우를 백색 동그라미 (○) 로 나타내고, 변화율 R 이 100 ％ 인 경우를 흑색 동그라미 (●) 로 나타냈다. 이들 결과로부터, 전극 두께 TE 가 커지면, 변화율 R 이 0 ％ 가 되는 브리지 두께 TB 가 커지는 경향이 확인되었다. 마찬가지로, 전극 두께 TE 가 커지면, 변화율 R 이 50 ％ 이하가 되는 브리지 두께 TB 의 범위의 전체가 도 10 에서 우측 (브리지 두께 TB 가 큰 측) 으로 시프트하는 경향이 확인된다.
도 11 은, 표 4 에 있어서 변화율 R 이 0 ％ 가 되는 결과 및 변화율 R 이 50 ％ 가 되는 결과를, 전극 두께 TE 를 가로축으로 하고 브리지 두께 TB 를 세로축으로 하는 좌표계 (이하,「TE-TB 좌표계」라고 한다.) 에 플롯한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 11 에 있어서, 변화율 R 이 0 ％ 가 되는 결과를 흑색 동그라미 (●) 로 나타내고, 변화율 R 이 50 ％ 가 되는 결과를 백색 동그라미 (○) 로 나타냈다. 전극 두께 TE 가 0 ㎚ 인 경우에는, 다른 경우에 비해 상황이 상이하기 때문에, 전극 두께 TE 가 30 ㎚, 35 ㎚ 및 50 ㎚ 인 결과에 기초하여, 근사식을 구하였다. 그 결과가 도 11 에 나타나 있다.
표 4 에 있어서 변화율 R 이 0 ％ 가 되는 결과 (구체적으로는, TE-TB 좌표계에 있어서 (TE [㎚], TB [㎚]) ＝ (30, 110), (35, 110), (50, 120) 이 되는 점) 를 사용하여 근사식을 구하였다. 얻어진 근사식은 하기 식 (4) 에 의해 나타낼 수 있다. 하기 식 (4) 를 도 11 에는 일점 쇄선 M0 으로서 나타냈다.
TB ＝ 0.54 × TE ＋ 93 ㎚ (4)
표 4 에 있어서 변화율 R 이 50 ％ 이하가 되는 범위의 상한이 되는 결과 (구체적으로는, TE-TB 좌표계에 있어서 (TE [㎚], TB [㎚]) ＝ (30, 127), (35, 127), (50, 140) 이 되는 점) 를 사용하여, 변화율 R 이 100 ％ 이하가 되는 범위의 상한의 식을 구하였다. 그 결과, 하기 식 (5) 가 얻어졌다. 하기 식 (5) 를 도 11 에는 파선 M1 로서 나타냈다.
TB ＝ 0.69 × TE ＋ 105 ㎚ (5)
마찬가지로, 변화율 R 이 50 ％ 이하가 되는 범위의 하한이 되는 결과 (구체적으로는, TE-TB 좌표계에 있어서 (TE [㎚], TB [㎚]) ＝ (30, 91), (35, 94), (50, 97) 이 되는 점) 를 사용하여, 변화율 R 이 100 ％ 이하가 되는 범위의 하한의 식을 구하였다. 그 결과, 하기 식 (6) 이 얻어졌다. 하기 식 (6) 을 도 11 에는 파선 M2 로서 나타냈다.
TB ＝ 0.28 × TE ＋ 83 ㎚ (6)
전극 두께 TE 는, 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5) 의 전기 특성, 불가시성 (색미 (色味) 의 연함) 및 가공성 (열 처리에 의한 결정화의 용이성) 의 관점에서, 하기 식 (2) 의 범위로 설정된다.
30 ㎚ ≤ TE ≤ 50 ㎚ (2)
전극 두께 TE 가 과소인 경우에는 저항값이 높아지기 쉽다. 기재 (2) 가 수지계 기재로 이루어지는 경우에는, 그 위에 형성되는 ITO 는, 먼저 아모르퍼스로서 성막되고, 열 처리에 의해 결정화시켜 저항값이 저하되는 방법에 의해 형성되는 경우가 있지만, 전극 두께 TE 가 과소인 경우에는 이 열 처리에 의한 결정화가 진행되기 어려워지는 경우도 있다. 한편, 전극 두께 TE 가 과대인 경우에는 착색 원인이 된다. 또, 제 1 투명 전극부 (4) 와 제 2 투명 전극부 (5) 사이의 절연부 (21) 는, 도전성을 갖는 ITO 를 제거함으로써 형성되는 경우가 있으며, 이 경우에는 전극 두께 TE 가 두꺼울수록 가공성 (패턴 에칭성) 이 저하되고, 가공 후의 형상 정밀도도 저하되기 쉽다.
따라서, 상기 식 (1) 및 상기 식 (2) 를 만족하도록 전극 두께 TE 및 브리지 두께 TB 를 설정함으로써, 내환경성, 가공성 및 불가시성이 우수한 정전 용량식 센서 (1) 를 얻는 것이 가능해진다. 또한, 상기 식 (1) 및 상기 식 (2) 를 만족하는 것은, 바꾸어 말하면, TE-TB 좌표계에 있어서, 다음의 P1 내지 P4 의 4 점에 의해 형성되는 사각형 P1P2P3P4 의 범위 내가 되도록 전극 두께 TE 및 브리지 두께 TB 를 설정하는 것을 의미한다.
P1 (TE [㎚], TB [㎚]) ＝ (50, 140)
P2 (TE [㎚], TB [㎚]) ＝ (30, 126)
P3 (TE [㎚], TB [㎚]) ＝ (30, 91)
P4 (TE [㎚], TB [㎚]) ＝ (50, 97)
상기 식 (1) 및 상기 식 (2) 를 모두 만족하는 경우와, 브리지 두께 TB 가 지나치게 얇은 경우와, 브리지 두께 TB 가 지나치게 두꺼운 경우에 대해, 구체적으로 시험용 구조체를 관찰한 결과를 이하에 나타낸다.
도 12 는, 관찰 시야 내의 시험용 구조체의 구조를 개념적으로 나타내는 도면이다. 도 12 에 나타내는 바와 같이, 관찰 시야에는, 제 1 투명 전극부 (4) 및 제 2 투명 전극부 (5), 절연부 (21), 절연층 (20), 그리고 브리지 배선부 (10) 가 배치되어 있다. 도 12 에 있어서 대략 직사각형으로 나타내는 절연층 (20) 은 300 ㎛ × 340 ㎛ 의 크기였다.
도 13 은 3 종류의 배선 구조체에 대해, 광원이 백색인 경우와 녹색인 경우에 있어서의 관찰 화상을 나타내는 도면이다. 비교예 1 에 관련된 배선 구조체에서는, 전극 두께 TE 가 50 ㎚, 브리지 두께 TB 가 90 ㎚ 이고, 실시예 1 에 관련된 배선 구조체에서는, 전극 두께 TE 가 50 ㎚, 브리지 두께 TB 가 120 ㎚ 이고, 비교예 2 에 관련된 배선 구조체에서는, 전극 두께 TE 가 50 ㎚, 브리지 두께 TB 가 150 ㎚ 였다. 각 실시예에 관련된 배선 구조체를 녹색의 광원으로 관찰하여 불가시성을 관능 평가한 결과가 도 13 의 하단에 나타나 있다. 또한, 녹색은, 인간의 눈에 있어서 휘도 변화에 대한 감수성이 가장 높은 색인 점에서, 관능 평가에 있어서의 광원을 녹색으로 하였다.
관능 평가는, 구체적으로, 이하의 방법으로 실시하였다. 유기 EL 발광 소자를 발광체로 하는 광원의 광 조사면에 배선 구조체를 배치하고, 그 위에, 브리지 배선부 (10) 의 가교 방향 (X1-X2 방향) 을 따르는 투과 방향을 갖는 편광판을 배치하여, 관찰 대상을 준비하였다. 관찰 대상을, 태양광하, 및 형광등하에서, 편광판이 배치된 측으로부터 육안으로 관찰하였다. 관찰할 때에는, 관찰 대상의 적층 방향 (Z1-Z2 방향) 을 따라 관찰하거나, 이 적층 방향으로부터 약간 기울어진 방향으로부터 관찰하거나 하여, 시선을 이동시키면서 관찰 대상을 관찰하였다. 육안으로의 관찰이기 때문에, 브리지 배선부 (10) 의 형상을 직접 시인할 수는 없지만, 관찰 대상에 있어서 도 12 에서 나타내는 영역을 관찰하여, 브리지 배선부 (10) 가 그 주위에 위치하는 제 1 투명 전극부 (4) 나 제 2 투명 전극부 (5) 와의 대비에서 눈에 띄지 않아, 시선을 움직였을 때에 깜박거림이 시인되기 어려운 경우에는, 불가시성이 양호 (도 13 에서는「A」로 나타냈다.) 인 것으로 판정하였다. 이에 반해, 브리지 배선부 (10) 가 그 주위에 위치하는 제 1 투명 전극부 (4) 나 제 2 투명 전극부 (5) 와의 대비에서 눈에 띄어, 시선을 움직였을 때에 깜박거림이 시인되기 쉬운 경우에는, 불가시성이 불량 (도 13 에서는「B」로 나타냈다.) 인 것으로 판정하였다.
그 결과, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 도 11 에 있어서 변화율 R 이 50 ％ 이하가 되는 브리지 두께 TB 의 범위에 위치하는 실시예 1 의 적층 구조체에서는, 양호한 불가시성이 얻어졌다. 이에 반해, 도 11 에 있어서 변화율 R 이 50 ％ 를 초과하는 브리지 두께 TB 의 범위에 위치하는 비교예 1 및 비교예 2 의 적층 구조체에서는, 양호한 불가시성은 얻어지지 않았다. 따라서, 도 11 에 있어서 사각형 P1P2P3P4 의 범위 내가 되도록 전극 두께 TE 및 브리지 두께 TB 를 설정함으로써, 불가시성이 양호한 정전 용량식 센서 (1) 가 얻어지는 것이 확인되었다.
도 14 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 입력 장치의 설명도이다. 도 14 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 입력 장치 (100) 는, 광원과, 상기의 본 실시형태에 관련된 정전 용량식 센서 (1) 와 광원 (200) 을 구비한다. 정전 용량식 센서 (1) 는, 그 기재 (2) 측 (Z1-Z2 방향 Z2 측) 을 광원 (200) 에 대향시키고 있다. 광원 (200) 은, Z1-Z2 방향 Z1 측에 광을 조사 가능하고, 광원 (200) 의 구체예로서, 유기 EL 발광 소자 (OLED), 액정 광학 소자와 광원을 포함하는 적층 구조체, 마이크로 LED 가 기판 상에 배열된 마이크로 LED 어레이 등을 들 수 있다. 광원 (200) 이 복수의 발광체의 집적체로 이루어지고, 복수의 발광체의 배열 피치가 20 ㎛ 이하여도, 본 실시형태에 관련된 정전 용량식 센서 (1) 는 전기 특성 (특히 저항값) 을 적절히 가지면서, 불가시성을 가질 수 있다.
이상 설명한 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로서, 본 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기 실시형태에 개시된 각 요소는, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함하는 취지이다.
1 : 정전 용량식 센서
2 : 기재
2a : 겉면
3 : 커버층
3a : 면
4 : 제 1 투명 전극부
5 : 제 2 투명 전극부
6 : 배선부
7 : 연결부
8 : 제 1 투명 전극
10 : 브리지 배선부
11 : 검출 영역
12 : 제 2 투명 전극
16 : 접속 배선
20 : 절연층
20a : 표면
21 : 절연부
25 : 비검출 영역
27 : 외부 접속부
30 : 광학 투명 점착층
100 : 입력 장치
200 : 광원
A1 : 영역
L1 : 브리지 배선부의 폭
M0, M1, M2 : TE-TB 좌표계의 근사 직선
P1, P2, P3, P4 : TE-TB 좌표계의 점
R : 변화율
TB : 브리지 두께
TE : 전극 두께
ΔE : 색차

Claims (7)

  1. 투광성을 갖는 기재와,
    상기 기재의 제 1 방향을 따라 나열되어 배치되고, 투광성을 갖는 복수의 제 1 투명 전극부와, 상기 제 1 투명 전극부에 일체로서 형성되고, 이웃하는 2 개의 상기 제 1 투명 전극부를 서로 전기적으로 접속시키는 연결부를 구비하는 제 1 투명 전극과,
    상기 기재에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 나열되어 배치되고, 투광성을 갖는 복수의 제 2 투명 전극부와, 상기 제 2 투명 전극부와는 별체로서 형성되어 이웃하는 2 개의 상기 제 2 투명 전극부를 서로 전기적으로 접속시키는 브리지 배선부를 구비한 제 2 투명 전극과,
    상기 제 1 투명 전극과 상기 브리지 배선부 사이에 형성된 절연층을 구비하고,
    상기 제 2 투명 전극부는 결정성 ITO 로 형성되고, 상기 브리지 배선부는 아모르퍼스 IZO 로 형성되고,
    상기 제 2 투명 전극부의 두께를 TE, 상기 브리지 배선부의 두께를 TB 로 했을 때, 하기 식 (1) 및 하기 식 (2) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 정전 용량식 센서.
    0.28 × TE ＋ 83 ㎚ ≤ TB ≤ 0.69 × TE ＋ 105 ㎚ (1)
    30 ㎚ ≤ TE ≤ 50 ㎚ (2)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재가 수지 필름을 갖는, 정전 용량식 센서.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극은 결정성 ITO 로 형성되고, 상기 제 1 투명 전극의 두께는 상기 제 2 투명 전극부의 두께와 동일하고, 상기 제 1 투명 전극과 상기 브리지 배선부는 상기 절연층을 개재하여 교차하는, 정전 용량식 센서.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연층은 수지계 재료로 이루어지고, 굴절률이 1.5 이상 2.0 이하인, 정전 용량식 센서.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 정전 용량식 센서와, 상기 정전 용량식 센서의 상기 기재측에 형성된 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원이 유기 EL 발광 소자인, 입력 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 광원은, 복수의 발광체의 집적체로 이루어지고, 상기 복수의 발광체의 배열 피치는 20 ㎛ 이하인, 입력 장치.
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