(57)【要約】  ＥＳＤによる連結部の断線が検出動作に与える影響を抑えることができる静電容量式センサとして、所定方向に並んで配置された複数の透明電極５を有する電極連結体１２と、電極連結体１２の一方の端部に電気的に接続された第１の配線部６１と、電極連結体１２の他方の端部に電気的に接続された第２の配線部６２と、所定方向において検出領域１１の中央部に配置された複数の透明電極５を電気的に接続する中央連結部と、所定方向において中央部以外に配置された複数の透明電極５を電気的に接続する周辺連結部と、を備え、第１の配線部６１と第２の配線部６２とは、非検出領域２５において互いに電気的に接続され、中央連結部の電気抵抗値は、周辺連結部の電気抵抗値よりも高い静電容量式センサ１が提供される。
2017183315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する基材と、
前記基材の検出領域において所定方向に並んで配置された透光性を有する複数の透明電極を有する電極連結体と、
前記検出領域の外側の非検出領域に延びて設けられ前記電極連結体の一方の端部に電気的に接続された第１の配線部と、
前記検出領域の外側の非検出領域に延びて設けられ前記電極連結体の他方の端部に電気的に接続された第２の配線部と、
前記所定方向において前記検出領域の中央部に配置された前記複数の透明電極を電気的に接続する中央連結部と、
前記所定方向において前記中央部以外に配置された前記複数の透明電極を電気的に接続する周辺連結部と、
を備え、
前記第１の配線部と前記第２の配線部とは、前記非検出領域において互いに電気的に接続され、
前記中央連結部の電気抵抗値は、前記周辺連結部の電気抵抗値よりも高いことを特徴とする静電容量式センサ。
【請求項２】
前記中央連結部の幅は、前記周辺連結部の幅よりも細いことを特徴とする請求項１記載の静電容量式センサ。
【請求項３】
前記中央連結部の厚さは、前記周辺連結部の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１または２に記載の静電容量式センサ。
【請求項４】
前記中央連結部は、前記周辺連結部を形成する材料の電気抵抗率よりも高い電気抵抗率を有する材料を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の静電容量式センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式センサに関し、特に基材に形成された電極の両側から配線部が引き出され、両側の配線部同士が非検出領域で電気的に接続された静電容量式センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基材に形成された複数の透明電極の両側から配線部が引き出され、両側の配線部同士が入力領域の周囲に位置する周辺領域で電気的に接続された静電容量式入力装置が開示されている。特許文献１に記載された複数の透明電極は、連結部を介して電気的に接続されている。特許文献１に記載された静電容量式入力装置によれば、例えばカーナビゲーション装置に搭載される車載用のセンサなどのように、比較的広い領域に配置される静電容量式センサであっても、電気抵抗を低減でき、電荷のチャージ時間を早めることができる。そのため、座標入力やジェスチャ操作に対して良好な応答性を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１０９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば製造工程などにおいて、ＥＳＤ（Electro Static Discharge：静電気放電）が発生すると、ＥＳＤにより生じた電気が連結部に流れることがある。すると、局所的な熱膨張および熱収縮の少なくともいずれかが連結部に生じ、断線に至る破壊が連結部に生ずることがある。【０００５】
入力領域の中央部以外（例えば端部）に配置された複数の透明電極を電気的に接続する連結部が断線すると、連結部の断線が静電容量式入力装置の検出動作に影響を与えることがある。すなわち、入力領域の中央部以外（例えば端部）に配置された連結部が断線すると、断線した連結部の両側に配置された透明電極および連結部の電気抵抗値が互いに異なる。具体的には、電気的に接続された透明電極および連結部の数が相対的に少ない側（接続の長さが相対的に短い側）の電気抵抗値は、相対的に小さい。一方で、電気的に接続された透明電極および連結部の数が相対的に多い側（接続の長さが相対的に長い側）の電気抵抗値は、相対的に大きい。【０００６】
すると、電荷のチャージ時間が、断線した連結部の両側において互いに異なる。具体的には、電気的に接続された透明電極および連結部の数が相対的に少ない側（接続の長さが相対的に短い側）における電荷のチャージ時間は、相対的に早い。一方で、電気的に接続された透明電極および連結部の数が相対的に多い側（接続の長さが相対的に長い側）における電荷のチャージ時間は、相対的に遅い。【０００７】
そのため、入力領域の中央部以外に配置された連結部が断線すると、静電容量式入力装置の応答性すなわち時定数が、断線した連結部の両側において互いに異なる。このように、入力領域の中央部以外に配置された連結部が断線すると、断線した連結部の両側において時定数の不均衡が生ずる。これにより、ＥＳＤによる連結部の断線が静電容量式入力装置の検出動作に影響を与えることがある。【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、ＥＳＤによる連結部の断線が検出動作に与える影響を抑えることができる静電容量式センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の静電容量式センサは、一態様において、透光性を有する基材と、前記基材の検出領域において所定方向に並んで配置された透光性を有する複数の透明電極を有する電極連結体と、前記検出領域の外側の非検出領域に延びて設けられ前記電極連結体の一方の端部に電気的に接続された第１の配線部と、前記検出領域の外側の非検出領域に延びて設けられ前記電極連結体の他方の端部に電気的に接続された第２の配線部と、前記所定方向において前記検出領域の中央部に配置された前記複数の透明電極を電気的に接続する中央連結部と、前記所定方向において前記中央部以外に配置された前記複数の透明電極を電気的に接続する周辺連結部と、を備え、前記第１の配線部と前記第２の配線部とは、前記非検出領域において互いに電気的に接続され、前記中央連結部の電気抵抗値は、前記周辺連結部の電気抵抗値よりも高いことを特徴とする。【００１０】
上記の静電容量式センサでは、複数の透明電極を有する電極連結体の一方の端部に電気的に接続された第１の配線部が、電極連結体の他方の端部に電気的に接続された第２の配線部に対して非検出領域において電気的に接続されている。また、複数の透明電極が並んだ所定方向において検出領域の中央部に配置された複数の透明電極を電気的に接続する中央連結部の電気抵抗値は、所定方向において中央部以外に配置された複数の透明電極を電気的に接続する周辺連結部の電気抵抗値よりも高い。【００１１】
これにより、ＥＳＤにより中央連結部に生ずる電圧降下量は、ＥＳＤにより周辺連結部に生ずる電圧降下量よりも大きい。そのため、ＥＳＤにより中央連結部に生ずる熱量は、ＥＳＤにより周辺連結部に生ずる熱量よりも大きい。そのため、ＥＳＤが発生すると、周辺連結部に比べて、中央連結部が優先的に断線しやすい。すなわち、ＥＳＤに起因して生じる断線を中央連結部に集中させることができる。【００１２】
中央連結部は、第１の配線部および第２の配線部の双方から遠位に位置する。また、中央連結部は、周辺連結部に比べて電荷が流れにくい。このため、中央連結部が断線されていない状態であっても、中央連結部の一方端に接続されている透明電極への電荷のチャージは第１の配線部側から行われることが支配的であり、中央連結部の他方端に接続されている透明電極への電荷のチャージは第２の配線部側から行われることが支配的である。それゆえ、ＥＳＤが生じて中央連結部が断線しても、中央連結部の両端に接続されている２つの透明電極への電荷のチャージのプロセスには大きな変化は生じない。これを換言すれば、中央連結部の両端に接続されている２つの透明電極における時定数は、中央連結部が断線していなくても断線していても大差がない。したがって、ＥＳＤに起因する断線が中央連結部に集中するような構造とすることにより、ＥＳＤが静電容量式センサの検出動作に与える影響を抑えることができる。【００１３】
また、中央連結部の電気抵抗値が周辺連結部の電気抵抗値よりも高いため、ＥＳＤに起因する断線が中央連結部に集中するような構造において、何らかの原因によって周辺連結部が断線した場合には、断線した周辺連結部に接続されていた透明電極の時定数が、他の透明電極の時定数よりも特に高くなる。すなわち、断線した周辺連結部に接続されていた透明電極の時定数が特異点になる。そのため、例えば製造工程においてＥＳＤによる周辺連結部の断線が生じた場合であっても、周辺連結部の断線を製造工程において容易に検出することができる。【００１４】
上記の静電容量式センサにおいて、前記中央連結部の幅は、前記周辺連結部の幅よりも細くともよい。この場合には、中央連結部および周辺連結部を形成する工程において、比較的容易に、中央連結部の電気抵抗値を周辺連結部の電気抵抗値よりも高くすることができる。そのため、ＥＳＤによる連結部の断線が静電容量式センサの検出動作に与える影響を比較的容易に抑えることができる。【００１５】
上記の静電容量式センサにおいて、前記中央連結部の厚さは、前記周辺連結部の厚さよりも薄くともよい。この場合においても、中央連結部および周辺連結部を形成する工程において、比較的容易に、中央連結部の電気抵抗値を周辺連結部の電気抵抗値よりも高くすることができる。そのため、ＥＳＤによる連結部の断線が静電容量式センサの検出動作に与える影響を比較的容易に抑えることができる。【００１６】
上記の静電容量式センサにおいて、前記中央連結部は、前記周辺連結部を形成する材料の電気抵抗率よりも高い電気抵抗率を有する材料を含んでもよい。この場合には、中央連結部および周辺連結部の形状ではなく、中央連結部および周辺連結部を形成する材料により、中央連結部の電気抵抗値を周辺連結部の電気抵抗値よりも高くすることができる。そのため、ＥＳＤによる連結部の断線が静電容量式センサの検出動作に与える影響をより確実に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＥＳＤによる連結部の断線が検出動作に与える影響を抑えることができる静電容量式センサが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る静電容量式センサを表す平面図である。
【図２】本実施形態に係る静電容量式センサを模式的に表した断面図である。
【図３】本実施形態の基材に設けられた電極の構成を表す平面図である。
【図４】図３に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における断面図である。
【図５】図３に表した切断面Ｃ２−Ｃ２における断面図である。
【図６】本実施形態の中央連結部が断線した場合を例示する平面図である。
【図７】本実施形態の周辺連結部が断線した場合を例示する平面図である。
【図８】第２の透明電極の時定数を表すグラフである。
【図９】比較例の周辺連結部が断線した場合を例示する平面図である。
【図１０】他の実施形態の第２の連結部を説明する断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施形態に係る静電容量式センサを表す平面図である。
図２は、本実施形態に係る静電容量式センサを模式的に表した断面図である。
図３は、本実施形態の基材に設けられた電極の構成を表す平面図である。
図４は、図３に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における断面図である。
図５は、図３に表した切断面Ｃ２−Ｃ２における断面図である。
なお、透明電極は透明なので本来は視認できないが、図１および図３では理解を容易にするため透明電極の外形を示している。【００２０】
本願明細書において「透明」および「透光性」とは、可視光線透過率が５０％以上（好ましくは８０％以上）の状態を指す。更に、ヘイズ値が６％以下であることが好適である。本願明細書において「遮光」および「遮光性」とは、可視光線透過率が５０％未満（好ましくは２０％未満）の状態を指す。【００２１】
図１および図２に表したように、本実施形態に係る静電容量式センサ１は、基材２と、光学透明粘着層３０と、パネル３と、を備える。図２に表したように、基材２、光学透明粘着層３０およびパネル３は、この順に積層されている。すなわち、光学透明粘着層３０は、基材２とパネル３との間に設けられている。静電容量式センサ１の製造工程において、基材２およびパネル３のそれぞれの外側の主面は、例えば保護シート４３などにより覆われている。【００２２】
基材２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ガラス基材等で形成される。基材２の一方の主面には、透明電極などが設けられている。この詳細については、後述する。パネル３は、透光性を有する。パネル３の材料は、特には限定されない。パネル３の材料としては、ガラス基材やプラスチック基材が好ましく適用される。パネル３は、基材２とパネル３との間に設けられた光学透明粘着層（ＯＣＡ；Optical Clear Adhesive）３０を介して基材２と接合されている。光学透明粘着層（ＯＣＡ）３０は、アクリル系粘着剤や両面粘着テープ等からなる。【００２３】
図１に表したように、静電容量式センサ１は、パネル３側の面の法線に沿った方向（Ｚ１−Ｚ２方向）からみて、検出領域１１と非検出領域２５とからなる。検出領域１１は、指Ｆなどの操作体により操作を行うことができる領域であり、非検出領域２５は、検出領域１１の外周側に位置する額縁状の領域である。非検出領域２５は、パネル３の主面に設けられた加飾層１４（図２参照）によって遮光され、静電容量式センサ１におけるパネル３側の面から基材２側の面への光（外光が例示される。）および基材２側の面からパネル３側の面への光（静電容量式センサ１と組み合わせて使用される表示装置のバックライトからの光が例示される。）は、非検出領域２５を透過しにくくなっている。【００２４】
図１、図３、図４（図３に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における断面図）および図５（図３に表した切断面Ｃ２−Ｃ２における断面図）に表したように、基材２の一方の主面には、第１の電極連結体８と、第２の電極連結体１２と、が設けられている。第１の電極連結体８は、検出領域１１に配置され、複数の第１の透明電極４を有する。図３を参照しつつ図５に示すように、複数の第１の透明電極４は、基材２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（以下、「おもて面」と略記する場合がある。）２ａに設けられている。各第１の透明電極４は、細長い第１の連結部７を介してＹ１−Ｙ２方向（第１の方向）に連結されている。そして、Ｙ１−Ｙ２方向に連結された複数の第１の透明電極４を有する第１の電極連結体８が、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配列されている。第１の連結部７は、第１の透明電極４に一体として形成されている。【００２５】
第１の透明電極４および第１の連結部７は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電性材料でスパッタや蒸着等により形成される。透明導電性材料としては、ＩＴＯの他に、銀ナノワイヤに代表される金属ナノワイヤ、メッシュ状に形成された薄い金属、あるいは導電性ポリマーなどが挙げられる。これは、後述する透明導電性材料においても同じである。【００２６】
第２の電極連結体１２は、検出領域１１に配置され、複数の第２の透明電極５を有する。図３を参照しつつ図４に示すように、複数の第２の透明電極５は、基材２のおもて面２ａに設けられている。このように、第２の透明電極５は、第１の透明電極４と同じ面（基材２のおもて面２ａ）に設けられている。図４および図５に示すように、各第２の透明電極５は、細長い第２の連結部１０を介してＸ１−Ｘ２方向（第２の方向）に連結されている。そして、Ｘ１−Ｘ２方向に連結された複数の第２の透明電極５を有する第２の電極連結体１２が、Ｙ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配列されている。第２の連結部１０は、第２の透明電極５とは別体として形成されている。なお、Ｘ１−Ｘ２方向は、Ｙ１−Ｙ２方向と交差している。例えば、Ｘ１−Ｘ２方向は、Ｙ１−Ｙ２方向と垂直に交わっている。【００２７】
第２の透明電極５は、ＩＴＯ等の透明導電性材料でスパッタや蒸着等により形成される。第２の連結部１０は、ＩＴＯ等の透明導電性材料で形成される。あるいは、第２の連結部１０は、ＩＴＯ等の透明導電性材料を含む第１層と、第１層よりも低抵抗で透明な金属からなる第２層と、を有していてもよい。第２の連結部１０が第１層と第２層との積層構造を有する場合には、第２層は、Ａｕ、Ａｕ合金、ＣｕＮｉおよびＮｉよりなる群から選択されたいずれかにより形成されることが好適である。この中でも、Ａｕを選択することがより好適である。第２層がＡｕにより形成された場合には、第２の連結部１０は、良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）を得ることができる。【００２８】
図４および図５に示すように、各第１の透明電極４間を連結する第１の連結部７の表面には、絶縁層２０が設けられている。図４に示すように、絶縁層２０は、第１の連結部７と第２の透明電極５との間の空間を埋め、第２の透明電極５の表面にも多少乗り上げている。絶縁層２０としては、例えばノボラック樹脂（レジスト）が用いられる。【００２９】
図４および図５に示すように、第２の連結部１０は、絶縁層２０の表面２０ａから絶縁層２０のＸ１−Ｘ２方向の両側に位置する各第２の透明電極５の表面にかけて設けられている。第２の連結部１０は、各第２の透明電極５間を電気的に接続している。【００３０】
図４および図５に示すように、各第１の透明電極４間を接続する第１の連結部７の表面には絶縁層２０が設けられており、絶縁層２０の表面に各第２の透明電極５間を接続する第２の連結部１０が設けられている。このように、第１の連結部７と第２の連結部１０との間には絶縁層２０が介在し、第１の透明電極４と第２の透明電極５とは電気的に絶縁された状態となっている。本実施形態では、第１の透明電極４と第２の透明電極５とが同じ面（基材２のおもて面２ａ）に設けられているため、静電容量式センサ１の薄型化を実現できる。【００３１】
図３、図４および図５に表した各連結部の配置例では、第１の連結部７が第１の透明電極４に一体として形成され、第２の連結部１０が第１の連結部７を覆う絶縁層２０の表面２０ａに第２の透明電極５とは別体として形成されている。すなわち、第２の連結部１０は、ブリッジ配線として設けられている。但し、各連結部の配置形態は、これだけには限定されない。例えば、第１連結部７が絶縁層２０の表面２０ａに第１の透明電極４とは別体として形成され、第２の連結部１０が第２の透明電極５に一体として形成されていてもよい。すなわち、第１の連結部７がブリッジ配線として設けられていてもよい。本実施形態に係る静電容量式センサ１の説明では、第２の連結部１０がブリッジ配線として設けられた場合を例に挙げる。【００３２】
図３および図４に表したように、第１の連結部１０は、中央連結部１０ａと、周辺連結部１０ｂと、を有する。中央連結部１０ａは、第２の電極連結体１２が延びたＸ１−Ｘ２方向において検出領域１１の中央部に配置された複数の第２の透明電極５を電気的に接続している。周辺連結部１０ｂは、第２の電極連結体１２が延びたＸ１−Ｘ２方向において検出領域１１の中央部以外（例えば端部）に配置された複数の第２の透明電極５を電気的に接続している。【００３３】
なお、第１の連結部７、第２の連結部１０および絶縁層２０は、いずれも検出領域１１内に位置するものであり、第１の透明電極４および第２の透明電極５と同様に透光性を有する。【００３４】
図１および図２に示すように、非検出領域２５には、第１の配線部６１、第２の配線部６２および第３の配線部６３が形成されている。第１の配線部６１および第２の配線部６２は、第２の電極連結体１２の両側の端部から引き出されている。具体的には、第１の配線部６１は、第２の電極連結体１２の一方の端部（Ｘ１側の端部）から一方の非検出領域（Ｘ１側の非検出領域）２５に引き出されて延びている。第１の配線部６１は、第２の電極連結体１２の一方の端部に電気的に接続されている。第２の配線部６２は、第２の電極連結体１２の他方の端部（Ｘ２側の端部）から他方の非検出領域（Ｘ２側の非検出領域）２５に引き出されて延びている。第２の配線部６２は、第２の電極連結体１２の他方の端部に電気的に接続されている。【００３５】
第３の配線部６３は、第１の電極連結体８の一方の端部から引き出されている。具体的には、第３の配線部６３は、第１の電極連結体８の一方の端部（Ｙ２側の端部）から一方の非検出領域（Ｙ２側の非検出領域）２５に引き出されて延びている。第３の配線部６３は、第１の電極連結体８の一方の端部に電気的に接続されている。【００３６】
図１に表したように、第２の電極連結体１２は、接続配線１６を介して第１の配線部６１および第２の配線部６２に電気的に接続されている。第１の配線部６１および第２の配線部６２は、非検出領域２５に設けられた接点部１７において互いに電気的に接続されているとともに、フレキシブルプリント基板２９と電気的に接続される外部接続部２７に接続されている。すなわち、第１の配線部６１および第２の配線部６２は、互いに電気的に接続されているとともに、第２の電極連結体１２と、外部接続部２７と、を電気的に接続している。【００３７】
第１の電極連結体８は、接続配線１５を介して第３の配線部６３に電気的に接続されている。第３の配線部６３は、フレキシブルプリント基板２９と電気的に接続される外部接続部２７に接続されている。すなわち、第３の配線部６３は、第１の電極連結体８と、外部接続部２７と、を電気的に接続している。外部接続部２７は、例えば導電ペーストを介して、フレキシブルプリント基板２９と電気的に接続されている。【００３８】
第１の配線部６１と第３の配線部６３との間には、絶縁層１９が設けられている。例えば、絶縁層１９は、第３の配線部６３の表面に形成されている。このように、絶縁層１９が第１の配線部６１と第３の配線部６３との間に介在するため、第１の配線部６１および第２の配線部６２と、第３の配線部６３と、は互いに電気的に絶縁された状態となっている。【００３９】
各配線部６１、６２、６３は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＮｉ合金、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等の金属を有する材料により形成される。各接続配線１５、１６は、ＩＴＯ等の透明導電性材料で形成され、検出領域１１から非検出領域２５に延出している。第１の配線部６１および第２の配線部６２は、接続配線１６の上に非検出領域２５内で積層され、接続配線１６と電気的に接続されている。第３の配線部６３は、接続配線１５の上に非検出領域２５内で積層され、接続配線１５と電気的に接続されている。【００４０】
各配線部６１、６２、６３は、基材２のおもて面２ａにおける非検出領域２５に位置する部分に設けられている。外部接続部２７も、各配線部６１、６２、６３と同様に、基材２のおもて面２ａにおける非検出領域２５に位置する部分に設けられている。【００４１】
図１では、理解を容易にするために各配線部６１、６２、６３や外部接続部２７が視認されるように表示しているが、実際には、図２、図４および図５に示すように、基材２のおもて面２ａに対向するようにパネル３が設けられている。パネル３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（基材２のおもて面２ａに対向する主面３ｂとは反対側の主面）３ａは、静電容量式センサ１を操作する側の面となるため、本明細書において「操作面」ともいう。【００４２】
パネル３は、積層構造を有していてもよい。積層構造の具体例として、有機系材料からなるフィルム上に無機系材料からなるハードコート層が形成されている積層構造体が挙げられる。パネル３の形状は平板状であってもよいし、他の形状であってもよい。例えば、パネル３の操作面３ａは曲面であってもよく、パネル３の操作面３ａの面形状と、パネル３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Ｚ２側に位置する主面（換言すれば、操作面３ａとは反対側の主面であって、以下、「裏面」と略記する場合がある。）３ｂの面形状と、が異なっていてもよい。【００４３】
パネル３の裏面３ｂにおける非検出領域２５に位置する部分には、図２に示すように、遮光性を有する加飾層１４が設けられている。本実施形態に係る静電容量式センサ１では、パネル３の裏面３ｂにおける非検出領域２５に位置する部分全体に加飾層１４が設けられている。このため、静電容量式センサ１をパネル３の操作面３ａ側からみると、各配線部６１、６２、６３および外部接続部２７は加飾層１４によって隠蔽され、視認されない。加飾層１４を構成する材料は、遮光性を有する限り任意である。加飾層１４は絶縁性を有していてもよい。【００４４】
図１に示す静電容量式センサ１では、図４に示すようにパネル３の操作面３ａ上に操作体の一例として指Ｆを接触させると、指Ｆと指Ｆに近い第１の透明電極４との間、および指Ｆと指Ｆに近い第２の透明電極５との間で静電容量が生じる。静電容量式センサ１は、このときの静電容量変化に基づいて、指Ｆの接触位置を算出することが可能である。静電容量式センサ１は、指Ｆと第１の電極連結体８との間の静電容量変化に基づいて指Ｆの位置のＸ座標を検知し、指Ｆと第２の電極連結体１２との間の静電容量変化に基づいて指Ｆの位置のＹ座標を検知する（自己容量検出型）。【００４５】
あるいは、静電容量式センサ１は、相互容量検出型であってもよい。すなわち、静電容量式センサ１は、第１の電極連結体８および第２の電極連結体１２のいずれか一方の電極の一列に駆動電圧を印加し、第１の電極連結体８および第２の電極連結体１２のいずれか他方の電極と指Ｆとの間の静電容量の変化を検知してもよい。これにより、静電容量式センサ１は、他方の電極により指Ｆの位置のＹ座標を検知し、一方の電極により指Ｆの位置のＸ座標を検知する。【００４６】
前述したように、本実施形態に係る静電容量式センサ１では、第１の配線部６１および第２の配線部６２は、第２の電極連結体１２の両側の端部から引き出されてフレキシブルプリント基板２９に接続されている。これにより、第２の電極連結体１２の電気抵抗値を低減でき、電荷のチャージ時間を早めることができる。そのため、座標入力やジェスチャ操作に対して良好な応答性を得ることができる。すなわち、静電容量式センサ１の時定数をより小さい値に抑えることができる。【００４７】
なお、図１および図３に表した第１の透明電極４および第２の透明電極５の配置は、一例であり、これだけには限定されない。静電容量式センサ１は、指Ｆなどの操作体と透明電極との間の静電容量の変化を検知し、操作体の操作面３ａへの接触位置を算出できればよい。例えば、第１の透明電極４と第２の透明電極５とは基材２の異なる主面に設けられていてもよい。【００４８】
図６は、本実施形態の中央連結部が断線した場合を例示する平面図である。
図７は、本実施形態の周辺連結部が断線した場合を例示する平面図である。
図８は、第２の透明電極の時定数を表すグラフである。
図９は、比較例の周辺連結部が断線した場合を例示する平面図である。
なお、図６および図７では、説明の便宜上、１つの第２の電極連結体１２を表している。また、図８に表したグラフの横軸に記載した符号５ａ〜５ｆは、図７に表した第２の透明電極５ａ〜５ｆに対応している。【００４９】
例えば、製造工程などにおいて、保護シート４３（図２参照）を剥がすときにＥＳＤ（Electro Static Discharge：静電気放電）が発生することがある。この際、図９に示す比較例の第２の電極連結体１１２にＥＳＤが発生すると、ＥＳＤにより生じた電気が第２の連結部１１０に流れることがある。すると、局所的な熱膨張および熱収縮の少なくともいずれかが第２の連結部１１０に生じ、断線に至る破壊が第２の連結部１１０に生ずることがある。ここで、図９に表した第２の連結部１１０は中央連結部１１０ａと周辺連結部１１０ｂとを有し、中央連結部１１０ａおよび周辺連結部１１０ｂは、同じ幅、同じ厚さ、および同じ材料（電気抵抗率）を互いに有する。すなわち、図９に示す比較例の第２の電極連結体１１２では第２の連結部１１０は全て（中央連結部１１０ａおよび周辺連結部１１０ｂの区別なく）電気的に等しい。そして、第１の配線部１６１および第２の配線部１６２は、第２の電極連結体１１２の両側の端部から引き出され、接点部１７において互いに電気的に接続されている。このため、第２の電極連結体１１２にＥＳＤが発生して、ＥＳＤにより生じた電気が第２の連結部１１０に流れると、第２の連結部１１０を構成する中央連結部１１０ａおよび周辺連結部１１０ｂのいずれにおいても断線が生じる可能性が同等にある。図９に示す比較例の第２の電極連結体１１２では、中央連結部１１０ａが１つであるのに対し周辺連結部１１０ｂは４つあるため、確率的には、周辺連結部１１０ｂにおいて断線が生じる可能性が中央連結部１１０ａにおいて断線が生じる可能性よりも高くなる。【００５０】
入力領域の中央連結部１１０ａ以外の第２の連結部１１０（周辺連結部１１０ｂ）が断線すると、第２の連結部１１０の断線が静電容量式センサの検出動作に影響を与えることがある。この点について、以下、図９に示すように、Ｘ１−Ｘ２方向に並ぶ５つの第２の連結部１１０のうち、Ｘ２側から２つ目の第２の連結部１１０（第２の透明電極１１５ｄと第２の透明電極１１５ｅとの間に位置する周辺連結部１１０ｂ）が断線した場合を具体例として説明する。【００５１】
Ｘ２側から２番目の周辺連結部１１０ｂが断線する前の状態では、この周辺連結部１１０ｂは第１の配線部１６１よりも第２の配線部１６２の近くに位置するため、この周辺連結部１１０ｂの両端に接続されている２つの第２の透明電極１１５ｄおよび第２の透明電極１１５ｅへの電荷のチャージは、第２の配線部１６２側から行われることが支配的である。すなわち、Ｘ２側から２番目の周辺連結部１１０ｂのＸ２側に接続されている第２の透明電極１１５ｅへの電荷のチャージを経て、この周辺連結部１１０ｂのＸ１側に接続されている第２の透明電極１１５ｄへの電荷のチャージが行われる。その結果、Ｘ２側から２番目の周辺連結部１１０ｂの両端に接続されている第２の透明電極１１５ｄおよび第２の透明電極１１５ｅでは、電荷のチャージ時間のずれが生じる。通常、この電荷のチャージ時間のずれは静電容量式センサの制御装置（図示せず。）によって個別に補正されるため、静電容量式センサの滑らかな操作感が実現されている。【００５２】
ところが、Ｘ２側から２番目の周辺連結部１１０ｂが断線すると、断線した周辺連結部１１０ｂのＸ１側に接続されていた第２の透明電極１１５ｄには第１の配線部１６１側から電荷がチャージされる。このため、この第２の透明電極１１５ｄへの電荷のチャージは、この第２の透明電極１１５ｄよりもＸ１側に位置する３つの第２の透明電極１１５ａ〜１１５ｃへの電荷のチャージを経て行われることになる。一方、断線した周辺連結部１１０ｂのＸ２側に接続されていた第２の透明電極１１５ｅには、第２の配線部１６２側から電荷がチャージされる。このため、この第２の透明電極１１５ｅへの電荷のチャージは、この第２の透明電極１１５ｅよりもＸ２側に位置する１つの第２の透明電極１１５ｆへの電荷のチャージを経て行われることになる。それゆえ、断線した周辺連結部１１０ｂの両側に接続されていた２つの第２の透明電極１１５ｄおよび第２の透明電極１１５ｅにおける電荷のチャージ時間のずれは、周辺連結部１１０ｂが断線する前の状態における電荷のチャージ時間のずれと大きく異なってしまう。【００５３】
このように隣り合って配置された２つの第２の透明電極１１５（図９に示す具体例では、第２の透明電極１１５ｄおよび第２の透明電極１１５ｅ）における電荷のチャージ時間のずれが、２つの第２の透明電極１１５の間に位置していた周辺連結部１１０ｂの断線によって変化すると、静電容量式センサの応答性すなわち時定数の相違として顕在化する場合がある。具体的には、指Ｆなどの操作体によって静電容量式センサを操作した時に、周辺連結部１１０ｂの断線によって時定数の相違が顕在化した部分では局所的に応答性が変化し、静電容量式センサの滑らかな操作感が失われてしまう場合がある。【００５４】
これに対して、本実施形態に係る静電容量式センサ１では、中央連結部１０ａの電気抵抗値は、周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高い。具体的には、図３に表したように、中央連結部１０ａの幅Ｗ１は、周辺連結部１０ｂの幅Ｗ２よりも細い。そのため、中央連結部１０ａの電気抵抗値は、周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高くなる。【００５５】
これにより、ＥＳＤにより中央連結部１０ａに生ずる電圧降下量は、ＥＳＤにより周辺連結部１０ｂに生ずる電圧降下量よりも大きい。そのため、ＥＳＤにより中央連結部１０ａに生ずる熱量は、ＥＳＤにより周辺連結部１０ｂに生ずる熱量よりも大きい。そのため、図６に表したように、ＥＳＤが発生すると、周辺連結部１０ｂに比べて、中央連結部１０ａが優先的に断線しやすい。すなわち、図９に表した第２の電極連結体１１２とは異なり、図６に示す第２の電極連結体１２では、ＥＳＤに起因して断線が生じる第２の連結部１０を中央連結部１０ａに集中させることができる。【００５６】
中央連結部１０ａは、第１の配線部６１および第２の配線部６２の双方から遠位に位置する。また、中央連結部１０ａは、他の第２の連結部１０、すなわち、周辺連結部１０ｂに比べて電荷が流れにくい。このため、中央連結部１０ａが断線されていない状態であっても、中央連結部１０ａのＸ１端に接続されている第２の透明電極５ｃへの電荷のチャージは第１の配線部６１側から行われることが支配的であり、中央連結部１０ａのＸ２端に接続されている第２の透明電極５ｄへの電荷のチャージは第２の配線部６２側から行われることが支配的である。【００５７】
ここで、図６に示す第２の電極連結体１２においてＥＳＤが生じた場合には、前述のように、中央連結部１０ａが優先的に断線する。中央連結部１０ａが断線した状態において、中央連結部１０ａのＸ１端に接続されていた第２の透明電極５ｃへの電荷のチャージは第１の配線部６１側から行われ、中央連結部１０ａのＸ２端に接続されていた第２の透明電極５ｄへの電荷のチャージは第２の配線部６２側から行われる。【００５８】
それゆえ、ＥＳＤが生じて中央連結部１０ａが断線しても、中央連結部１０ａの両端に接続されている２つの第２の透明電極５ａおよび第２の透明電極５ｆへの電荷のチャージのプロセス（第１の配線部６１側から行われるか第２の配線部６２側から行われるか）には大きな変化は生じない。これを換言すれば、中央連結部１０ａの両端に接続されている２つの第２の透明電極５ａおよび第２の透明電極１１５ｆにおける時定数は、中央連結部１０ａが断線していなくても断線していても大差がない。したがって、図６に表したように、ＥＳＤに起因する断線が中央連結部１０ａに集中するような構造とすることにより、ＥＳＤが静電容量式センサ１の検出動作に与える影響を抑えることができる。【００５９】
また、図７に表したように、ＥＳＤに起因する断線が中央連結部１０ａに集中するような構造において、何らかの原因によって周辺連結部１０ｂが断線した場合には、断線した周辺連結部１０ｂに接続されていた第２の透明電極５の時定数が、他の第２の透明電極５の時定数よりも特に高くなる。図７に表した例では、Ｘ１側の端部に設けられた第２の透明電極５ａからＸ２側へ向かって４番目に設けられた第２の透明電極５ｄと、Ｘ２側の端部に設けられた第２の透明電極５ｆからＸ１側へ向かって２番目に設けられた第２の透明電極５ｅと、の間の周辺連結部１０ｂが破断している。この場合には、図８に表したように、断線した周辺連結部１０ｂに接続されていた第２の透明電極５のうち、第２の透明電極５ａからＸ２側へ向かって４番目に設けられた第２の透明電極５ｄの時定数が、他の第２の透明電極５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｅ、５ｆのそれぞれの時定数よりも高くなる。すなわち、断線した周辺連結部１０ｂに接続されていた第２の透明電極５ｄの時定数が特異点になる。そのため、例えば製造工程においてＥＳＤによる周辺連結部１０ｂの断線が生じた場合であっても、周辺連結部１０ｂの断線を製造工程において容易に検出することができる。【００６０】
また、中央連結部１０ａの幅Ｗ１が周辺連結部１０ｂの幅Ｗ２よりも細いため、中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂを形成する工程において、比較的容易に、中央連結部１０ａの電気抵抗値を周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高くすることができる。そのため、ＥＳＤによる第２の連結部１０の断線が静電容量式センサ１の検出動作に与える影響を比較的容易に抑えることができる。【００６１】
図１０は、他の実施形態の第２の連結部を説明する断面図である。
図１０は、図３に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における断面図に相当する。【００６２】
図１０に表した例では、中央連結部１０ａの厚さｔ１は、周辺連結部１０ｂの厚さｔ２よりも薄い。そのため、中央連結部１０ａの電気抵抗値は、周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高くなる。これにより、図６〜図９に関して前述したように、ＥＳＤに起因して生じる断線を中央連結部１０ａに集中させることができる。そのため、ＥＳＤによる第２の連結部１０の断線が静電容量式センサ１の検出動作に与える影響を抑えることができる。【００６３】
中央連結部１０ａの厚さｔ１が周辺連結部１０ｂの厚さｔ２よりも薄いため、中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂを形成する工程において、比較的容易に、中央連結部１０ａの電気抵抗値を周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高くすることができる。そのため、ＥＳＤによる第２の連結部１０の断線が静電容量式センサ１の検出動作に与える影響を比較的容易に抑えることができる。【００６４】
図６〜図８および図１０に関する説明では、中央連結部１０ａの形状を周辺連結部１０ｂの形状とは異ならせることで、中央連結部１０ａの電気抵抗値を、周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高くしている。一方で、中央連結部１０ａを形成する材料を、周辺連結部１０ｂを形成する材料とは異ならせることで、中央連結部１０ａの電気抵抗値を、周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高くしてもよい。【００６５】
すなわち、中央連結部１０ａは、周辺連結部１０ｂを形成する材料の電気抵抗率よりも高い電気抵抗率を有する材料を含んでもよい。中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂの材料としては、図１〜図５に関して前述した第２の連結部１０の材料と同じ材料が挙げられる。この場合には、中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂの形状ではなく、中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂを形成する材料により、中央連結部１０ａの電気抵抗値を周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高くすることができる。そのため、ＥＳＤによる第２の連結部１０の断線が静電容量式センサ１の検出動作に与える影響をより確実に抑えることができる。【００６６】
あるいは、中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂの形状を互いに異ならせるとともに、中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂを形成する材料を互いに異ならせてもよい。これによれば、中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂの形状、および中央連結部１０ａおよび周辺連結部１０ｂを形成する材料の両方により、中央連結部１０ａの電気抵抗値を周辺連結部１０ｂの電気抵抗値よりも高くすることができる。そのため、ＥＳＤによる第２の連結部１０の断線が静電容量式センサ１の検出動作に与える影響をさらに確実に抑えることができる。【００６７】
なお、本実施形態の説明では、断線に至る破壊が第２の連結部に生ずる場合を例に挙げた。図６〜図１０に関する説明は、第１の連結部においても同様に適用可能である。すなわち、図１に表した二点鎖線の第４の配線部６４のように、非検出領域２５には、第４の配線部６４がさらに形成されていてもよい。この場合には、第３の配線部６３および第４の配線部６４は、第１の電極連結体８の両側の端部から引き出される。【００６８】
具体的には、第３の配線部６３は、第１の電極連結体８の一方の端部（Ｙ２側の端部）から一方の非検出領域（Ｙ２側の非検出領域）２５に引き出されて延びる。第３の配線部６３は、第１の電極連結体８の一方の端部に電気的に接続される。第４の配線部６４は、第１の電極連結体８の他方の端部（Ｙ１側の端部）から他方の非検出領域（Ｙ１側の非検出領域）２５に引き出されて延びる。第４の配線部６４は、第１の電極連結体８の他方の端部に電気的に接続される。第３の配線部６３および第４の配線部６４は、非検出領域２５において互いに電気的に接続される。【００６９】
そして、第１の電極連結体８が延びるＹ１−Ｙ２方向において検出領域１１の中央部に配置された複数の第１の透明電極４を電気的に接続する中央連結部の電気抵抗値は、Ｙ１−Ｙ２方向において検出領域１１の中央部以外（例えば端部）に配置された複数の第１の透明電極４を電気的に接続する周辺連結部の電気抵抗値よりも高い。これにより、ＥＳＤによる第１の連結部７の断線が静電容量式センサ１の検出動作に与える影響を抑えることができる。【００７０】
以上、本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
【符号の説明】
【００７１】
１  静電容量式センサ
２  基材
２ａ  主面（おもて面）
３  パネル
３ａ  操作面
３ｂ  主面（裏面）
４  第１の透明電極
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ  第２の透明電極
７  第１の連結部
８  第１の電極連結体
１０  第２の連結部
１０ａ  中央連結部
１０ｂ  周辺連結部
１１  検出領域
１２  第２の電極連結体
１４  加飾層
１５  接続配線
１６  接続配線
１７  接点部
１９  絶縁層
２０  絶縁層
２０ａ  表面
２５  非検出領域
２７  外部接続部
２９  フレキシブルプリント基板
３０  光学透明粘着層
４３  保護シート
６１  第１の配線部
６２  第２の配線部
６３  第３の配線部
６４  第４の配線部
１１０  第２の連結部
１１０ａ  中央連結部
１１０ｂ  周辺連結部
１１２  第２の電極連結体
１１５、１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ、１１５ｅ、１１５ｆ  第２の透明電極
１６１  第１の配線部
１６２  第２の配線部
Ｃ１  切断面
Ｃ２  切断面
Ｆ  指
ｔ１  厚さ
ｔ２  厚さ
Ｗ１  幅
Ｗ２  幅
【図１】
2017183315.tif 000003
【図２】
2017183315.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017183315.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017183315.tif 000011
【図１０】
2017183315.tif 000012
【国際調査報告】
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