JP6883667B2 - 静電容量式センサ - Google Patents
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Description
また、平面視において第1連結部と第2連結部が互いに交差しないように配置しているため、交差させる構成と比較して製造工程を簡略化することができる。
図1は、本実施形態に係る静電容量式センサ10を示す構成図であり、その検出領域11の一部を拡大して示す平面図である。なお、図1においては後述する第1連結部20の図示を省略している。また、図2(a)は図1の領域A1(後述する第1電極連結体13Cと第2電極連結体14Cとが交差する部分)における透明電極13、14の配置を示す平面図、図2(b)は図2(a)に示す領域A1において絶縁層30を設けた状態を示す平面図である。図3(a)は図2(b)に示す領域A1において、さらに第2連結部21を設けた状態を示す平面図、図3(b)は図3(a)に示す領域A1において第1連結部20(斜線部)を設けた状態を示す平面図である。なお、図1ないし図3で示している透明電極13及び透明電極14は、絶縁領域18を挟んで区切られた導電領域を示している。また、図4(a)は図3(b)の4A−4A’線における断面図、(b)は図3(b)の4B−4B’線における断面図である。
静電容量式センサ10は、図1又は図4(a)、(b)に示すように、基材12と、第1透明電極13と、第2透明電極14と、第1連結部20と、第2連結部21とを備える。図4(a)、(b)に示すように、第1透明電極13と第2透明電極14は基材12の表面12a(主面)上に形成されている。図1に示すように、基材12の検出領域11において、第1透明電極13は、第1方向としてのY1−Y2方向に沿って複数配置され、第2透明電極14は、第2方向としてのX1−X2方向に沿って複数配置されている。このように、第1透明電極13と第2透明電極14を同じ面(基材12の表面12a)に設けているため、静電容量式センサ10の薄型化を実現することができる。
以上の配置により、Y1−Y2方向において隣り合う2つの第1透明電極13が第1連結部20を介して電気的に接続される。また、第1連結部20と、絶縁層30の開口30s内に形成された第2連結部21とは、平面視において互いに交差しないように配置されており、互いに電気的に絶縁された状態となっている。
基材12は、透光性を有し、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のフィルム状の透明基材や硼珪酸ガラス等のガラス基材等で形成される。フィルム状の透明基材を用いた場合には、静電容量式センサ10の形状を曲面にしたり、あるいは静電容量式センサ10を折り曲げ可能にしたりすることが容易にできる。また、図4(a)、(b)に示すように、基材12の一方の表面12a、すなわち、基材12におけるZ1−Z2方向に沿った方向を法線とする主面のうちZ1側に位置する主面には、第1透明電極13及び第2透明電極14が設けられている。第1透明電極13と第2透明電極14は互いに絶縁領域18を挟んで離間しており、電気的に絶縁された状態で配置されている。
ここで、導電性ナノワイヤとして、銀ナノワイヤを用いた場合の絶縁領域18を作製する方法の一例を簡単に説明する。先ず、絶縁領域18となる部分以外をエッチングレジストで覆い、絶縁領域18の銀ナノワイヤをヨウ素ヨウ化塩溶液(例えばヨウ素ヨウ化カリウム溶液)で銀ヨウ化物にする。次に、この銀ヨウ化物をチオ硫酸塩溶液(例えばチオ硫酸ナトリウム溶液)でエッチング除去する。最後に、レジスト剥離液を用いてエッチングレジストを除去する。このようにして、透明な樹脂層中の銀ナノワイヤが極端に少ない領域が形成され、この部分の導電性が消失されて絶縁領域18となる。なお、エッチング条件によっては、透明な樹脂層中の銀ナノワイヤが全く無い絶縁領域18を作製することもできる。
<第1変形例>
図5は上記実施形態で前述した領域A1における第1変形例を示す平面図である。上記実施形態では、第1連結部20は、図3(b)に示すように、平面視において、矩形枠状の絶縁層30上に略矩形枠状に形成され、隣り合う2つの第2透明電極14の両方の上を通るように配置されていた。これに代えて、第1変形例の第1連結部120は、図5に示すように、X1側の絶縁層30上には形成せずにX2側の絶縁層30のみの上に形成し、隣り合う2つの第2透明電極14のうちのX2側のみの上を通るように配置している。この場合も、上記実施形態の第1連結部20と同様に、絶縁層30のY1側の第1パターン30a上の第1連結部120は、その中央部から、Y1側の第1透明電極13上に至るまで延びるように形成され、これによって、Y1側の第1透明電極13と第1連結部120とが電気的に接続される。また、絶縁層30のY2側の第3パターン30c上の第1連結部120は、その中央部から、Y2側の第1透明電極13上に至るまで延びるように形成され、これによって、Y2側の第1透明電極13と第1連結部120とが電気的に接続される。これらにより、第1連結部120のY1側端部及びY2側端部のそれぞれの下面(第1接続面)が、Y1−Y2方向において隣り合う2つの第1透明電極13にそれぞれ接触する。
図6は上記実施形態で前述した領域A1における第2変形例であって、透明電極と絶縁層の配置を拡大して示す平面図である。図7(a)は図6に示す領域において、さらに第2連結部を設けた状態を示す平面図、図7(b)は図7(a)に示す領域において第1連結部を設けた状態を示す平面図である。図8(a)は図7(b)の8A−8A’線における断面図、図8(b)は図7(b)の8B−8B’線における断面図である。
図9(a)は第2変形例の図7(b)に示す8A−8A’線における断面図に相当する第3変形例における断面図、図9(b)は第2変形例の図7(b)に示す8B−8B’線における断面図に相当する第3変形例における断面図である。つまり、図9(a)、(b)は図8(a)、(b)にそれぞれ対応する位置の断面図である。
11 検出領域
12 基材
12a 表面(主面)
13 第1透明電極
13C 第1電極連結体
14 第2透明電極
14C 第2電極連結体
15 第1接続端部
15a、15b 接続領域
151 第1引出配線
16 第2接続端部
16a、16b 接続領域
161 第2引出配線
17 非検出領域
18 絶縁領域
18a、19a 第1絶縁領域
18b、19b 第2絶縁領域
20 第1連結部
20a 第1接続面
21 第2連結部
21a 第2接続面
22 第3連結部
23 第4連結部
30 絶縁層
30a、30b、30c、30d パターン
30s 開口
120 第1連結部
220 第1連結部
220a 第1接続面
221 第2連結部
230 絶縁層
230a、230c パターン
231、232 スルーホール(第2スルーホール)
320 第1連結部
341、342 スルーホール(第1スルーホール)
A1 領域
Claims (11)
- 透光性を有する基材と、
前記基材の一方の主面の検出領域において、第1方向に沿って並んで配置され、透光性を有し、導電性ナノワイヤを含む複数の第1透明電極と、
前記検出領域において、前記第1方向と交差する第2方向に沿って並んで配置され、透光性を有し、導電性ナノワイヤを含む複数の第2透明電極と、
隣り合う2つの前記第1透明電極を互いに電気的に接続し、アモルファス酸化物系材料を含む第1連結部と、
隣り合う2つの前記第2透明電極を互いに電気的に接続し、アモルファス酸化物系材料を含む第2連結部とを有し、
前記第1連結部と前記第2連結部は、前記主面に直交する方向から見た平面視において、互いに交差しないように配置され、
前記第1連結部には、隣り合う2つの前記第1透明電極上にそれぞれ配設される第1接続面を有し、
該第1接続面がそれぞれの前記第1透明電極と電気的に接続され、
前記第2連結部には、隣り合う2つの前記第2透明電極上にそれぞれ配設される第2接続面を有し、該第2接続面がそれぞれの前記第2透明電極と電気的に接続され、
前記第1透明電極及び前記第2透明電極上には、前記平面視において、前記第1連結部及び前記第2連結部を除く領域に、アモルファス酸化物系材料を含むパターン層が配置されていることを特徴とする静電容量式センサ。 - 前記パターン層は、前記第1連結部及び前記第2連結部の一方に電気的に接続され、他方とは絶縁されていることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式センサ。
- 前記第1連結部が形成される領域には、前記平面視において、前記第2透明電極の一部を覆う絶縁層が形成され、
2つの前記第1透明電極を電気的に接続する前記第1連結部は、該2つの前記第1透明電極に隣り合う前記第2透明電極上の前記絶縁層上に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静電容量式センサ。 - 前記絶縁層は、前記平面視して、前記第1透明電極の一部を覆っており、
前記絶縁層には、前記第1透明電極を臨み該絶縁層を上下に貫通する第1スルーホールが形成され、
該第1スルーホールを介して、隣り合う前記第1透明電極が前記第1連結部で電気的に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の静電容量式センサ。 - 前記第1連結部は、電気的な接続の対象となる2つの前記第1透明電極のそれぞれの上において、前記第1方向に交差する方向に沿って延びているパターンを有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の静電容量式センサ。
- 透光性を有する基材と、
前記基材の一方の主面の検出領域において、第1方向に沿って並んで配置され、透光性を有し、導電性ナノワイヤが樹脂に分散された構造を有する複数の第1透明電極と、
前記検出領域において、前記第1方向と交差する第2方向に沿って並んで配置され、透光性を有し、導電性ナノワイヤが樹脂に分散された構造を有する複数の第2透明電極と、
前記主面の面内方向で隣り合う前記第1透明電極と前記第2透明電極との間に位置して互いを絶縁状態にしている絶縁領域と、
隣り合う2つの前記第1透明電極を互いに電気的に接続し、透光性を有し、アモルファス酸化物系材料を含む第1連結部と、
隣り合う2つの前記第2透明電極を互いに電気的に接続し、透光性を有し、アモルファス酸化物系材料を含む第2連結部とを有し、
前記第1連結部と前記第2連結部は、前記主面に直交する方向から見た平面視において、互いに交差しないように配置され、
前記第1連結部には、隣り合う2つの前記第1透明電極上にそれぞれ配設される第1接続面を有し、
該第1接続面がそれぞれの前記第1透明電極と電気的に接続され、
前記第2連結部には、隣り合う2つの前記第2透明電極上にそれぞれ配設される第2接続面を有し、該第2接続面がそれぞれの前記第2透明電極と電気的に接続され、
前記第1連結部が形成される領域には、前記平面視において、前記第2透明電極の一部を覆う絶縁層が形成され、
2つの前記第1透明電極を電気的に接続する前記第1連結部は、該2つの前記第1透明電極に隣り合う前記第2透明電極上の前記絶縁層上に配置され、電気的な接続の対象となる2つの前記第1透明電極のそれぞれの上において、前記第1方向に交差する方向に沿って延びているパターンを有し、
前記第1接続面は前記第1方向に交差する方向に沿って延びるパターンを有し、前記平面視において、前記第1接続面のパターンの前記第1方向に交差する方向の端部は、前記絶縁領域に隣り合うように配置されることを特徴とする静電容量式センサ。 - 前記第1連結部は、電気的な接続の対象となる2つの前記第1透明電極のそれぞれの上において、前記第2方向に沿って延びているパターンを有するとともに、該2つの前記第1透明電極に隣り合う2つの前記第2透明電極上のそれぞれの前記絶縁層上において、前記第1方向に沿って延びているパターンを有することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の静電容量式センサ。
- 前記絶縁層には、前記第2透明電極を臨み該絶縁層を上下に貫通する第2スルーホールが形成され、
該第2スルーホールを介して、隣り合う前記第2透明電極が前記第2連結部で電気的に接続されていることを特徴とする請求項3から請求項7のいずれか1項に記載の静電容量式センサ。 - 複数の前記第1連結部で連結された複数の前記第1透明電極と電気的に接続された第1引出配線と、
複数の前記第2連結部で連結された複数の前記第2透明電極と電気的に接続された第2引出配線と、を有し、
互いに隣り合う前記第1透明電極と前記第1引出配線との間に、アモルファス酸化物系材料を含む第1抵抗設定部が形成されているとともに、
互いに隣り合う前記第2透明電極と前記第2引出配線との間に、アモルファス酸化物系材料を含む第2抵抗設定部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の静電容量式センサ。 - 前記導電性ナノワイヤは、金ナノワイヤ、銀ナノワイヤ、及び銅ナノワイヤよりなる群から選択された少なくとも1つであることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の静電容量式センサ。
- 前記アモルファス酸化物系材料は、アモルファスITO、アモルファスIZO、アモルファスGZO、アモルファスAZO、及びアモルファスFTOよりなる群から選択された少なくとも1つであることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の静電容量式センサ。
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