专利名称：透明电极器件、信息输入装置和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及透明电极器件(transparent electrode device)、信息输入装置和电子设备，更特别地涉及具有进行了图案化的电极区域的透明电极器件、使用所述透明电极器件的信息输入装置和使用供应至显示面板的所述透明电极器件的电子设备。
背景技术：
布置在显示面板(所谓的接触面板)的显示面侧上的信息输入装置具有如下构造，其中透明基材上的在X方向上延伸的电极图案和在Y方向上延伸的电极图案各自排列以便相互绝缘。这些电极图案使用由金属氧化物诸如铟锡氧化物(ITO)形成的透明导电膜或完整的金属纳米线的透明导电膜构造。利用这种构造的信息输入装置，如果要抑制使用透明导电膜构造的电极图案的电 阻值，则特定程度的膜厚度是不可避免的。这会导致电极图案从信息输入装置的外侧更易看见，由此成为布置了这种信息输入装置的显示面板上的显示图像的视觉辨认的劣化的因素。因此，提出了一种构造，其中将浮动假电极(floating dummy electrode)布置在电极图案之间，由此通过抑制电极图案相互之间的对比而使得电极图案的存在较不明显(例如，参见日本未审查专利申请公开号2008-129708和2010-2958)。
发明内容
然而，即使利用具有如上所述设置的假电极的构造的信息输入装置，也在电极图案和其中遵循电极图案以连续方式除去了透明导电膜的假电极之间形成区域。因此，这未成功地使电极图案对眼睛不可见。已经发现期望提供能够使由透明导电膜构造的电极区域的视觉辨认最小化的透明电极器件和信息输入装置。还已经发现期望提供具有如下构造的能够高清晰度显示的电子设备，在所述构造中，由透明导电膜制成的电极区域在显示面板的显示面侧上被图案化。根据一个实施方式，根据本发明的透明电极器件包括基材(衬底，substrate),使用透明导电膜形成在所述基材上的电极区域和布置在所述基材上且与所述电极区域邻接的绝缘区域。特别地，所述绝缘区域是其中使用透明导电膜形成的多个随机岛状图案(multiple random island pattern)相互彼此远离地布置的区域,所述多个随机岛状图案包括多个宽度为100 μ m以上的岛状图案。本发明的实施方式还包括使用这种构造的透明电极器件的信息输入装置以及其中这种构造的透明电极器件位于显示面板的显示面侧上的电子设备。利用这种构造的透明电极器件，将透明导电膜布置为与使用透明导电膜构造的电极区域邻接的绝缘区域中的多个岛状图案。因此，抑制了透明导电膜对电极区域和绝缘区域的覆盖百分比之差，从而降低了对比度。特别地，包括容易视觉辨认的ΙΟΟμπι以上宽度的图案作为组成绝缘区域的岛状图案的构造使得布置在绝缘区域中的岛状图案的宽度范围能够在更大方向上改变。因此，这使得能够使透明导电膜在绝缘区域中的覆盖百分比甚至更高，从而进一步降低电极区域和绝缘区域之间的对比度，在具体实施方式
中描述了该要点。根据上述本发明，关于具有使用透明导电膜构造的电极区域的透明电极器件和信息输入装置，能够抑制电极区域和绝缘区域之间的对比度，且能够使电极区域的视觉辨认最小化。另外，关于具有在显示面板的显示面侧上由透明导电膜形成的电极区域的图案形成的电子设备，可以防止电极区域影响显示面板的显示性能，且可以实现高清晰度显示。
图I是用于描述根据一个实施方式的透明电极器件的一般构造的平面图；图2A是根据第一实施方式的透明电极器件的主要部分的放大平面图，用于对其进行描述； 图2B是沿图2A中的线IIB-IIB所截取的横截面图；图3A是根据第二实施方式的透明电极器件的主要部分的放大平面图，用于对其进行描述；图3B是沿图3A中的线IIIB-IIIB所截取的横截面图；图4A是根据第三实施方式的透明电极器件的主要部分的放大平面图，用于对其进行描述；图4B是沿图4A中的线IVB-IVB所截取的横截面图；图5A是根据第四实施方式的透明电极器件的主要部分的放大平面图，用于对其进行描述；图5B是沿图5A中的线VB-VB所截取的横截面图；图6是用于描述用于产生随机图案的算法的示意图(部分I)；图7是用于描述用于产生随机图案的算法的流程图(部分I)；图8是用于描述用于产生随机图案的算法的示意图(部分2)；图9是用于描述用于产生随机图案的算法的流程图(部分2)；图10是用于描述用于产生随机图案的算法的不意图(部分3)；图IlA和IlB是概念地示出用于产生随机图案的方法的示意图；图12A和12B是基于产生图案创建的随机图案的布置图；图13A和13B是在随机图案的产生中随机数值的加权的说明图；图14A至14C是示出了在第三实施方式中基于产生的图案而在绝缘区域中创建凹槽图案(groove pattern)的程序的平面图；图15是示出凹槽图案的宽度变化的平面图；图16A和16B是示出与根据本发明的透明电极器件的第一制造方法一起使用的底版(母版，master)的构造的图；图17A和17B是用于描述使用底版的根据本发明的透明电极器件的第一制造方法的横截面工艺图；图18A至18D是用于描述根据本发明的透明电极器件的第二制造方法的横截面工艺图19A至19D是示出根据本发明的透明电极器件的第一至第四变形的横截面图；图20是示出使用根据本发明的透明电极器件的信息输入装置的构造的实例的构造图；图21是示出使用根据本发明的透明电极器件的信息输入装置的构造的实例的主要部分的放大平面图；图22是用于描述具有信息输入装置的显示装置(电子设备)的构造的透视图；图23是用于描述具有显示部分的电视(电子设备)的构造的透视图；图24A和24B是用于描述具有显示部分的数码相机(电子设备)的构造的透视图；图25是用于描述具有显示部分的膝上型个人计算机(电子设备)的构造的透视图； 图26是用于描述具有显示部分的摄像机(电子设备)的构造的透视图；以及图27是用于描述具有显示部分的便携式终端装置(电子设备)的构造的正视图。
具体实施例方式将参考附图以下列顺序描述本发明的实施方式。I.第一实施方式(对电极区域和绝缘区域设置的随机图案相同的透明电极器件)2.第二实施方式(对电极区域和绝缘区域设置的随机图案不同的透明电极器件)3.第三实施方式(对绝缘区域设置凹槽图案以作为随机图案的透明电极器件)4.第四实施方式(仅对绝缘区域设置随机图案的透明电极器件)5.用于制造对透明电极器件设置的随机图案的方法6.用于制造透明电极器件的第一方法(使用底版的方法)7.用于制造透明电极器件的第二方法(应用图案蚀刻的方法)8.透明电极器件的第一至第四变形9.第五实施方式(使用透明电极器件的信息输入装置)10.第六实施方式(使用信息输入装置的显示装置)11.第七实施方式(对电子设备应用的实例)应注意，在实施方式中公用的部件会用相同的标号表示，且会省略重复说明。I.第一实施方式(对电极区域和绝缘区域设置的随机图案相同的透明电极器件)图I是用于描述根据第一实施方式的透明电极器件的构造的平面图。图2A是图I中的放大部分IIA的放大平面图，且图2B是沿图2A中的线IIB-IIB所截取的横截面图。在这些图中示出的透明电极器件1-1是例如合适地放在显示面板的显示屏侧上的透明电极器件且如下构造。S卩，透明电极器件1-1包括基材11和设置在所述基材11之上的透明导电膜13。透明电极器件1-1还具有使用透明导电膜13构造的多个电极区域15以及与所述电极区域15邻接布置的绝缘区域17。特别地，所述透明导电膜13也布置在所述绝缘区域17处，且其中透明导电膜13布置在绝缘区域17处的方式是一个特征。下面将描述材料和区域的细节。基材11基材11由例如透明材料形成，且例如可以使用根据相关领域的玻璃和根据相关领域的塑料。根据相关领域的玻璃的实例包括钠钙玻璃、铅玻璃、硬玻璃、石英玻璃、液晶玻璃等。根据相关领域的塑料的实例包括三乙酰基纤维素(TAC)、聚酯(TPEE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳族聚酰胺、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、丙烯酸树月旨(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂、尿素树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、环状烯烃聚合物(COP)、降冰片烯热塑性树脂等。使用玻璃的基材11的厚度优选为20 μ m至10mm，但不特别限制于该范围。使用塑料的基材11的厚度优选为20 μ m至500 μ m，但不特别限制于该范围。透明导电膜13透明导电膜13的材料的实例包括金属氧化物如铟锡氧化物(ΙΤ0)、氧化锌、氧化铟、添加锑的锡氧化物、添加氟的锡氧化物、添加铝的锌氧化物、添加镓的锌氧化物、添加硅的锌氧化物、氧化锌-氧化锡、氧化铟-氧化锡、氧化锌-氧化铟-氧化镁等。另外，除了这·些之外，可以提供金属诸如铜、银、金、钼、钮、镍、锡、钴、错、铱、铁、钌、锇、猛、钥、鹤、银、钽、钛、铋、锑、铅等、它们的合金等作为实例。除了上述之外，透明导电膜13的材料的实例可以包括复合材料如分散在粘合剂材料中的碳纳米管、金属纳米线、或者具有吸附至其的着色化合物以便防止光在表面处的漫反射的相同材料。此外，可以使用导电聚合物如取代或未取代的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或者由它们的一种或两种制成的(共)聚合物，可以复合使用这些的两种以上。电极区域15电极区域15是使用透明导电膜13构造在基材11上的区域，其中多个电极区域15在基材11上平行排列且相互绝缘。电极区域15可以例如为其中如所示出的，多个金刚石形状以直线连接的形式，或者为矩形或根据其中布置该透明电极器件1-1的显示面板的显示面的形状而适当选择的其他形状，或者为驱动电路等。这些电极区域15被形成为其中在透明导电膜13中形成多个孔状图案(孔图案，hole pattern) 15a的区域。孔状图案15a可以随机设置。S卩，电极区域15可具有在作为无规图案的一套轮廓形状中随机排列的随机尺寸的孔状图案15a。在这种情况下，例如，将具有各种径向尺寸的圆孔状图案15a相互分离地排列在透明导电膜13中以便使其独立，由此确保电极区域15的导电性。应注意，关于这种电极区域15，透明导电膜13优选在孔状图案15a的基础部分处被完全除去，但是可以以薄膜形式残留一部分。另外，可以说，关于电极区域15，通过关于多个孔状图案15a设定的径向尺寸(直径或半径)的范围和孔状图案15a相互之间的最近距离(最小间隔)来调节透明导电膜13的覆盖百分比。对于各材料和透明导电膜13的膜厚度，将这种覆盖百分比设定至获得电极区域15的导电性要求的程度。应注意，将在关于随机图案的制造方法的部分中在后面描述通过孔状图案15a的径向尺寸来调节覆盖百分比的范围。现在，如果每个对电极区域15设置的孔状图案15a的尺寸为ΙΟΟμπι以上，则所述孔状图案15a可以被容易地视觉辨认。然而，可以根据对电极区域15设置的透明导电膜13的覆盖百分比来设定孔状图案15a的径向尺寸的范围，只要在小于电极区域15的最小区域宽度的范围内即可。因此，电极区域15可包括直径为ΙΟΟμπι以上的孔状图案15a。绝缘区域17
绝缘区域17是与电极区域15邻接布置且设置以填充在电极区域15之间并使电极区域15之间绝缘的区域。绝缘区域17被形成为具有随机设置的多个岛状图案17a且使用透明导电膜13形成的区域。S卩，绝缘区域17使用透明导电膜13形成且具有随机排列为随机图案的随机尺寸的岛状图案17a。在这种情况下，例如，将由透明导电膜13形成且具有各种径向尺寸的圆形岛状图案17a相互分离地布置以便使其独立，由此确保绝缘区域17的绝缘性。应注意，尽管透明导电膜13优选在岛状图案17a之间被完全除去，但是透明导电膜13的一部分可以以薄膜形式残留在岛状图案17a之间，只要绝缘区域17充当绝缘部分即可。可以说，关于绝缘区域17，通过关于岛状图案17a设定的径向尺寸(直径或半径)的范围和岛状图案17a相互之间的最近距离(最小间隔)来调节透明导电膜13的覆盖百分t匕。对这种覆盖百分比进行设定以便使得与透明导电膜13对电极区域15的覆盖百分比近似相同。 现在，可以说，覆盖百分比近似相同是指，电极区域15和绝缘区域17的外形是不能视觉辨认为图案的水平，例如，覆盖百分比(偏差)之差为30%以下。然而，应注意，在使多个透明电极器件1-1分层并加以使用的情况下，将透明导电膜13对每个分层部分的覆盖百分比累加，使得在基材11的面内的累加差(偏差)值在30%以内。例如，在使用两个透明电极器件1-1的情况下，在一个透明电极器件1-1中在电极区域15和绝缘区域17之间的覆盖百分比之差(偏差)为30 X (1/2)%= 15%以下。另外，如果每个对绝缘区域17设置的岛状图案17a的尺寸为100 μ m以上，则所述岛状图案17a可以被容易地视觉辨认。然而，可以将岛状图案17a的径向尺寸的范围设定为与对于电极区域15设置的透明导电膜13的覆盖百分比近似相同，只要在小于绝缘区域17的最小区域宽度的范围内即可。因此，绝缘区域17可包括直径为100 μ m以上的岛状图案17a，从而提高透明导电膜13的覆盖百分比，这是一个特征。根据关于绝缘区域17设置的透明导电膜13的覆盖百分比来调节在包括IOOym以上的岛状图案17a的绝缘区域17中的岛状图案17a的径向尺寸的范围。在期望提高覆盖百分比的情况下，这可以通过提高岛状图案17a的径向尺寸的范围来实现。另外，可以通过在更大的方向上提高径向尺寸的范围来有效地提高覆盖百分比，后面将对该要点进行描述。基于同时产生的随机图案，如上所述的绝缘区域17的岛状图案17a可以与电极区域15中的孔状图案15a的径向尺寸相同。另外，关于如上所述的绝缘区域17，存在例如设置在与电极区域15的边界L处的岛状图案17a’，其中通过边界L将圆形图案分开。另一方面，关于电极区域15，存在设置在与绝缘区域17的边界L处的孔状图案15a’，其中通过边界L将圆形图案分开。因此，存在其中在电极区域15和绝缘区域17的边界L处，由岛状图案17a’和孔状图案15a’组成的多个圆形图案随机设置的状态。应注意，关于如上所述的构造，位于电极区域15中的孔状图案15a和位于绝缘区域17中的岛状图案17a的形状不限于圆形。孔状图案15a和岛状图案17a的形状的实例包括选自由下述构成的组中的一种类型，或者两种以上类型的组合圆形、椭圆形、部分切去的圆形、部分切去的椭圆形、多边形、拐角被修整过的多边形和不确定形状。在这种情况下，电极区域15在最大的部分处设置有宽度为100 μ m以上的孔状图案15a且绝缘区域17在最大的部分处设置有宽度为IOOym以上的岛状图案17a。另外，电极区域15和绝缘区域17之间的边界L处的构造不限于其中如上所述，在边界L处将一个连续图案(圆形图案)分开的构造。例如，可以跨在(straddl ing)边界L上来设置圆孔状图案15a和岛状图案17a。在这种情况下，将对绝缘区域17侧开口的孔状图案设置在接近边界L的电极区域15处，而将对电极区域15侧开口的岛状图案设置在接近边界L的绝缘区域17处。第一实施方式的效果关于上述构造的透明电极器件1-1，对组成电极区域15的透明导电膜13设置多个 孔状图案15a，从而抑制透明导电膜13在电极区域15处的覆盖百分比。另一方面，将由透明导电膜13构造的岛状图案17a设置在与电极区域15邻接的绝缘区域17处。由此，在电极区域15和绝缘区域17处抑制了透明导电膜13的覆盖百分比，由此可以降低在这些区域15和17之间的对比度并可以提高电极区域15的图案(轮廓形状)的视觉不可辨认性能。在电极区域15处对透明导电膜13随机设置孔状图案15a，并且对绝缘区域17布置透明导电膜13以作为随机岛状图案17a。因此，将透明导电膜13随机布置在绝缘区域17和电极区域15之间的边界L处，从而可以使电极区域15的轮廓较不明显。特别地，对绝缘区域17设置直径为100 μ m以上的岛状图案17a。通常，如果尺寸超过100 μ m，则孔状图案和岛状图案更容易被视觉辨认。然而，关于第一实施方式，包括直径为100 μ m以上的图案以作为构成绝缘区域17的岛状图案17a。由此，关于随机岛状图案17a设置的宽度(直径)的范围可以在增加的方向上改变，且可以提高透明导电膜13在绝缘区域17处的覆盖百分比。这也是有利的，因为在岛状图案17a以微米以下的数量级由环状结构形成的情况下，可以抑制产生波纹。现在，下表I示出了在具有通过降低其尺寸而使致密产生的圆形随机图案远离而创建圆形图案的情况下的图案直径、图案之间的最近距离、以及图案填充百分比。表I
权利要求
1.一种透明电极器件，包括 基材； 使用透明导电膜形成在所述基材上的电极区域；以及 布置在所述基材上且与所述电极区域邻接的绝缘区域，其中，使用所述透明导电膜形成的多个随机岛状图案相互彼此远离地布置，所述多个随机岛状图案包括宽度为100 μ m以上的图案。
2.根据权利要求I所述的透明电极器件，其中，所述多个岛状图案的宽度小于所述绝缘区域的最小区域宽度。
3.根据权利要求I所述的透明电极器件，其中，所述电极区域具有多个设置在所述透明导电膜中的孔状图案，所述孔状图案相互远离。
4.根据权利要求3所述的透明电极器件，其中，所述电极区域的孔状图案和所述绝缘区域的岛状图案是不同的随机图案。
5.根据权利要求4所述的透明电极器件，其中，所述电极区域的孔状图案和所述绝缘区域的岛状图案基于利用不同条件分别产生的随机图案。
6.根据权利要求4所述的透明电极器件，其中，所述电极区域的孔状图案和所述绝缘区域的岛状图案是其中随机图案同时产生且分别减小的图案。
7.根据权利要求I所述的透明电极器件，其中，分开所述透明导电膜的凹槽图案在所述绝缘区域中在随机方向上延伸，且所述岛状图案设置在所述凹槽图案之间。
8.根据权利要求3所述的透明电极器件，其中，由所述透明导电膜形成的多个带状图案在随机方向上延伸地设置在所述电极区域中，且所述孔状图案设置在所述带状图案之间。
9.根据权利要求I所述的透明电极器件，其中，所述基材由透明材料形成。
10.根据权利要求I所述的透明电极器件，其中，所述透明导电膜为无定形和多晶态的混合状态、或者多晶态。
11.一种信息输入装置，包括 基材； 使用透明导电膜形成在所述基材上的电极区域；以及 布置在所述基材上且与所述电极区域邻接的绝缘区域，其中，使用所述透明导电膜形成的多个随机岛状图案相互彼此远离地布置，所述多个随机岛状图案包括宽度为100 μ m以上的图案。
12.根据权利要求11所述的信息输入装置，其中，所述基材由透明材料构成； 并且其中所述电极区域和所述绝缘区域设置在所述基材的两面侧上； 并且其中设置在所述基材的两面侧上的所述电极区域被布置为通过所述基材相互交叉。
13.根据权利要求12所述的信息输入装置，其中，通过将所述基材的两个面上的所述透明导电膜对所述基材的覆盖百分比相加而得到的值的区域间之差为30%以下。
14.一种电子设备,包括 显示面板； 使用透明导电膜在所述显示面板的显示侧上形成的电极区域；以及布置在所述显示面板的所述显示侧上且与所述电极区域邻接的绝缘区域，其中使用所述透明导电膜形成的多个随机岛状图案相互彼此远离地布置，所述多个随机岛状图案包括宽度为IOOym以上的图案。
全文摘要
本发明提供了透明电极器件、信息输入装置和电子设备。所述透明电极器件包括基材；使用透明导电膜形成在所述基材上的电极区域；以及布置在所述基材上且与所述电极区域邻接的绝缘区域，其中使用所述透明导电膜形成的多个随机岛状图案相互彼此远离地布置，所述多个随机岛状图案包括宽度为100μm以上的图案。
文档编号G06F3/041GK102915142SQ20121021268
公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月21日 优先权日2011年6月29日
发明者水野干久, 高桥直广 申请人:迪睿合电子材料有限公司