TWI523046B - Conductor construction, transparent elements and electronic equipment - Google Patents

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Description

導體構造、透明元件及電子機器
本發明係關於一種具有透明導電膜之導體構造及具有該導體構造之電子機器。
行動電話等之無線通訊便攜終端之高功能化‧小型化‧輕量化顯著。又，對高速化‧大容量化之要求提高，使用微波或毫米波進行訊號之發送接收之高頻通訊正急速擴展。自如此之觀點考慮，業者期望對應於微波或毫米波之小型‧輕量‧薄型之高頻電路。
另一方面，無線通訊便攜終端存在大畫面化之傾向，較多的是顯示器部具有比較大的面積。因此，若可將元件安裝於顯示器部中，則可將元件之安裝面積擴張。於將元件安裝於顯示器部中之情形時，必須精心研究，以使不遮擋使用者之視線，以無法由肉眼目測被安裝之元件。
例如，眾所周知有一種由透明導電膜而構成上述微波段‧毫米波段之元件或向該元件之傳送線路之技術。例如，專利文獻1中揭示有蝕刻性優異、且高透過率之透明電極。
先行技術文獻 專 利文獻
專利文獻1：日本專利特開2006-236747號公報
由於透明導電膜之電阻值與金屬相比較大約2位左右，故而由透明導電膜本身之電阻值所引起之損失、或透明傳送線路與其他元件之連接部中之特性阻抗之差所致之失配(mismatch)損失變大。
雖然可藉由使透明導電膜厚膜化而降低電阻值，但是將犧牲透明導電膜之透明性。
如以上般，期待著不犧牲透明性，即可降低微波段‧毫米波段等之高頻帶中之電阻值之透明導電膜。
因此，藉由本發明之各種實施態樣，提供一種具有確保透明性、且可降低高頻帶中之電阻值的透明導電膜之導體構造及具有該導體構造之電子元件。
本發明之一實施形態之導體構造包括：透明導電膜，其形成於電子機器之顯示器部；及金屬輔助線，其具有肉眼無法確認之線寬，且歐姆接合於上述透明導電膜之端部。
於本發明之一實施形態中，使金屬輔助線之寬度為30 μm以下。又，於其他實施形態中，上述金屬輔助線形成於上述透明導電膜之端部側面。進而，於其他實施形態中，顯示器部包含不透明之配線，且以與該配線重疊之方式而形成上述金屬輔助線。
本發明之一實施形態之電子機器包括顯示器部，且於該顯示器部中，形成有具有上述之導體構造之電極或線路。本發明之上述及其他目的、特徵、優點係根據以下之詳細的說明及隨附圖式而明瞭。
根據本發明之各種實施態樣，可提供一種具有確保透明性、且可降低高頻帶中之電阻值的透明導電膜之導體構造及具有該導體構造之電子元件。
以下，參照隨附圖式，就本發明之各種實施形態進行說明。
圖1係表示具有本發明之一實施形態之導體構造之共面的線路。如圖示般，共面的線路包括：作為於構成行動電話等之顯示器部之玻璃基板10之主面上所形成的訊號線之訊號電極(訊號導體)20；及於玻璃基板10之主面上以夾著訊號電極20之方式而形成之GND電極(接地導體)30、40。GND電極30、40接地連接。於訊號電極20之兩端之側面，形成有線寬微細的金屬輔助線22、24。又，於GND電極30、40之訊號電極20側之端部側面，同樣地形成有線寬微細的金屬輔助線32、42。
訊號電極20及GND電極30、40均由透明導電膜而形成。訊號電極20及GND電極30、40由真空蒸鍍法、濺鍍法、脈衝雷射蒸鍍(PLD，Pulsed Laser Deposition)法等之物理蒸鍍法或CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)法等之化學氣相成長法等任意之公知之方法而形成。作為透明導電膜之素材，可使用ITO、ZnO、添加有Al‧Ga‧In等之ZnO基氧化物、In2O3-ZnO系非晶系氧化物、同源氧化物、TiO2、包含添加物之TiO2基氧化物等，但並不限定於該等。又，作為透明導電膜之電阻值，較低者較佳，較理想的是為1×10-2Ω‧cm以下。
透明導電膜端面之金屬輔助線22、24、32、42之素材使用可相對於透明導電膜而歐姆接合之金屬材料，例如，Al、Ti、In、Ga、Ag等之金屬材料。金屬輔助線22、24、32、42係由蒸鍍法或濺鍍之方法而形成。由於該等金屬輔助線22、24、32、42不透明，故而以具有行動電話之使用者使用時無法目視之程度之線寬的方式而形成。金屬輔助線22、24、32、42越細越好，例如若為30 μm以下，則使用者以通常之方法觀察顯示器時，不會由使用者識別。然而，金屬輔助線22、24、32、42之線寬並不限定於此，可根據適用本發明之顯示器裝置或元件之規格而適當決定。
如以上般，本實施例中，藉由由透明導電膜形成之訊號電極20、及其端面之金屬輔助線22、24，而構成共面的構造之中心導體，藉由由透明導電膜形成之GND電極30、40、及其端面之金屬輔助線32、42，而分別構成共面的構造之GND導體。該金屬輔助線22、24、32、42之電性電阻由於以金屬為素材而形成，故而較構成訊號電極20及GND電極30、40之透明導電膜非常低。微波段‧毫米波段之訊號集中性地流通於傳送線路之傳送方向兩端。如上述般，藉由於訊號電極20之兩端之側面設置金屬輔助線22、24，而電流集中性地流通於該金屬輔助線22、24。因此，藉由設置金屬輔助線22、24，可使高頻訊號之電阻值降低。
若表示尺寸之一例，則訊號電極20之寬度為200 μm，GND電極30、40之寬度為200 μm，金屬輔助線22、24、32、42之寬度為20μm。訊號電極、GND電極、金屬輔助線之任一者之膜厚均為1μm。然而，尺寸並不限定於該等。
圖2中將藉由電磁場模擬而獲得之本發明之一實施形態之導體構造的特性與先前技術之特性對比而表示。圖2(A)表示通過特性，圖2(B)表示反射特性。圖表GA1、GB1分別表示具有透明導電膜(寬度200μm，膜厚1μm)及金屬輔助線(寬度20μm，膜厚1μm)之本發明之一實施形態之導體構造的通過特性及反射特性，圖表GA2、GB2分別表示僅透明導電膜(寬度200μm，膜厚1μm)之情形時之通過特性及反射特性，圖表GA3、GB3分別表示僅金屬輔助線(寬度20μm，膜厚1μm)之情形時之通過特性及反射特性。圖2(A)中若將圖表GA1與圖表GA2進行比較則明瞭，本實施形態之導體構造較之僅由透明導電膜形成之導體構造，於60GHz以下之頻率區域中獲得更高之通過量。如此，藉由本實施形態之導體構造可獲得良好之通過特性。又，根據圖2(B)可明瞭，本實施形態之導體構造較之透明導電膜，於60GHz以下之頻率區域中反射量更低。如此，藉由本實施形態之導體構造可獲得良好之反射特性。根據該電磁場模擬之結果明確：藉由於透明導電膜設置具有肉眼無法確認之線寬之金屬輔助線，可獲得充分使通過特性及反射特性改善之效果。
於僅為金屬輔助線之情形時，如圖2(A)之圖表GA3所示般雖然通過特性得到改善，但是訊號線之電感值變大，特性阻抗變高。因此，產生與連接元件之不整合，如圖2(B) 之圖表GB3所示般導致反射量變大。
如以上般，根據本實施例，藉由於透明導電膜之端部側面設置金屬輔助線，可降低傳送線路端部中之電阻值，並顯著降低傳送線路整體之損失。又，由於金屬輔助線之線寬為肉眼無法確認之線寬，故而辨識到包含如此之金屬輔助線與透明導電膜之電極為透明者。
其次，一面參照圖3，一面就本發明之其他實施形態之導體構造進行說明。該圖(A)表示本發明之其他實施形態之導體構造。如圖示般，係將上述之金屬輔助線22、24、32、42設置於端部上表面(與對向於顯示器部10之面相反側之面)而並非訊號電極20、GND電極30、40之端部側面之例。根據本實施形態之導體構造，藉由金屬輔助線22、24與訊號電極20，金屬輔助線32與GND電極30，金屬輔助線42與GND電極40之各者之合成電阻，可降低各電極20、30、40之端部之電阻值，更可降低損失。圖3(B)表示本發明之又一實施形態之導體構造。如圖示般，於該導體構造中，於訊號電極20之兩端之側面及GND電極30、40之訊號電極20側之端部側面所設置的金屬輔助線22、24、32、42上形成有透明導電膜100。於該實施形態中，較之圖3(A)所示之導體構造無需金屬與透明導電膜之成膜或加工等之製程精度。於本發明之又一實施形態中，可將金屬輔助線22、24、32、42分別設置於訊號電極20、GND電極30、40之端部側面及端部上表面。
圖3(C)~(G)表示將本發明之各種實施形態之導體構造適用於微波傳輸帶線路之各種例。該圖(C)所示之微波傳輸帶線路包括：訊號電極20與金屬輔助線22、24，其分別設置於玻璃基板10之主面上；GND電極110，其形成於與玻璃基板10之主面相反之面且接地連接。金屬輔助線22、24與上述圖1之共面的線路同樣，形成於訊號電極20之兩端之側面。本實施形態中，於GND電極110側，未設置金屬輔助線。圖3(D)表示本發明之其他實施形態之微波傳輸帶線路。如該圖所示，該微波傳輸帶線路除了具有圖3(C)之構成以外，還於分別與GND電極110之表面之主面上之金屬輔助線22、24對向之位置具有金屬輔助線120、122。如此，藉由設置金屬輔助線120、122，可較之不具有金屬輔助線120、122之GND電極更降低電阻值，可降低損失，並且難以受到來自周邊電路之電磁場之影響。圖3(E)表示本發明之又一實施形態之微波傳輸帶線路。該圖所示之微波傳輸帶線路中，金屬輔助線22、24設置於訊號電極20之上表面端部。圖3(F)表示本發明之又一實施形態之微波傳輸帶線路。該圖所示之微波傳輸帶線路中，於訊號電極20之兩端之側面所設置之金屬輔助線22、24之上進而形成有透明導電膜100。圖3(G)表示本發明之又一實施形態之微波傳輸帶線路。該微波傳輸帶線路係於圖3(C)所示之微波傳輸帶線路中進而形成金屬性之旁路線130而構成。旁路線130包含將金屬輔助線22之後端與金屬輔助線24之前端連接之細金屬線，及將金屬輔助線22之前端與金屬輔助線24之後端連接之細金屬線。為了不遮擋確認顯示器之顯示資訊時之視線，構成該旁路線130金屬線之線寬較理想的是為裸眼之空間分辨率以下，較理想的是例如30 μm以下。如此使構成旁路線130之金屬線之線寬為30 μm以下，藉此於使用者確認顯示器之顯示資訊時，無法目測旁路線130。
圖4表示包括本發明之一實施形態之顯示器之行動電話。該顯示器中形成有本發明之一實施形態之透明天線。圖4(A)表示行動電話300之平面圖，圖4(B)表示沿著圖4(A)之#B-#B線於箭頭方向觀察之剖面之概略。如該等圖所示，行動電話300之液晶顯示器310中，沿著其外緣形成有倒L字狀之透明天線320。液晶顯示器310包括液晶面板312，且構成為於該液晶面板312之背面側設置有背光314，於表面側設置有保護面板316。而且，於該保護面板316之背面側形成有透明天線320。透明天線320藉由透明導電膜322、及其端部側面所形成之金屬輔助線324、326而構成。透明天線320係將本發明之一實施形態之導體構造適用於天線者。即，該透明天線320之金屬輔助線324、326構成為具有於行動電話之使用者觀察液晶顯示器310所顯示之資訊時，使用者之肉眼無法識別之程度之線寬。如上述般，該線寬較理想的是為30 μm以下。透明天線320可採用能夠形成於顯示器310中之任意之形狀。例如，透明天線320為折回、環狀、倒F、平板天線等之任意之平面天線。
圖4(C)表示本發明之其他實施形態之顯示器310。於該實施形態之顯示器310中，於液晶面板312之表面直接形成透明天線320。於一實施形態中，於液晶面板312之表面所形成之偏光板之表面形成透明天線320。圖4(D)表示本發明之其他實施形態之顯示器310。於圖4(D)之顯示器310中，透明天線320之金屬輔助線324、326形成於與液晶面板312之驅動用電極矩陣313對向之位置(於積層方向重疊之位置)。於一實施形態中，金屬輔助線324、326之至少一部分形成於與驅動用電極矩陣313重疊之位置。透明導電膜322之寬度與驅動用電極矩陣313之電極間隔無需一致。
本發明並不限定於上述之實施形態，可於不脫離本發明之主旨之範圍內添加各種變更。例如，本發明之各種實施形態之導體構造適用於傳送線路或天線以外之各種元件或線路。本發明之各種實施形態之導體構造除了適用於上述之行動電話等之便攜終端以外，還可適用於筆記型電腦之顯示器等各種顯示器裝置或各種影像感測器。可將本發明之各種實施形態之導體構造用作所謂透明元件之電極或線路。本說明書中，將所謂透明元件之用語稱為利用於可見光區域具有70%以上之透過率之材料而製作之元件的意思而使用。透明元件中包含包括各種電子機器之顯示器裝置或各種影像感測器之構成零件，即本說明書中所說明之透明導電膜者。
10．．．玻璃基板
20．．．訊號電極
22、24、32、42．．．金屬輔助線
30、40．．．GND電極
100．．．透明導電膜
110．．．GND電極
120、122．．．金屬輔助線
130．．．金屬輔助線
300．．．行動電話
310．．．液晶顯示器
312．．．液晶面板
313．．．驅動用電極矩陣
314．．．背光
316．．．保護面板
320．．．透明天線
322．．．透明導電膜
324、326．．．金屬輔助線
圖1係表示本發明之一實施形態之導體構造之構成的立體圖；
圖2(A)、(B)係將上述一實施形態之導體構造之特性與先前技術比較而表示之圖表；
圖3(A)-(G)係表示本發明之其他實施形態之導體構造之構成的立體圖；及
圖4(A)-(D)係表示本發明之一實施形態之電子機器之圖。
10‧‧‧玻璃基板
20‧‧‧訊號電極
22、24、32、42‧‧‧金屬輔助線
30、40‧‧‧GND電極

Claims (7)

  1. 一種導體構造，其包括：透明導電膜，其用於電子機器之顯示器部，上述透明導電膜具有規定之寬度及具有側端，上述側端實質上沿電流流動之方向延伸；及金屬輔助線，其具有肉眼無法確認之線寬，上述線寬小於上述透明導電膜之上述規定之寬度，將上述金屬輔助線沿上述透明導電膜之上述側端之至少一者形成，且直接接觸上述透明導電膜於或鄰接至其上述側端。
  2. 如請求項1之導體構造，其中使上述金屬輔助線之寬度為30μm以下。
  3. 如請求項1或2之導體構造，其中將上述金屬輔助線形成於上述透明導電膜之上述側端之上述至少一者之面，且實質上不存在於上述透明導電膜之上表面。
  4. 如請求項1或2之導體構造，其中將上述金屬輔助線形成於上述透明導電膜之上表面之部分鄰接於上述側端之上述至少一者，上述金屬輔助線實質上不存在於上述透明導電膜之上述側端之上述至少一者之面。
  5. 一種透明元件，其包含如請求項1至4中任一項之導體構造之電極或線路。
  6. 一種電子機器，其包括顯示器部，且於該顯示器部中，形成有具有如請求項1至4中任一項之導體構造之電極或線路。
  7. 如請求項6之電子機器，其中上述顯示器部包含驅動用電 極矩陣，且以與該驅動用電極矩陣重疊之方式而形成上述金屬輔助線。
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