输入装置制造方法
【专利摘要】本实用新型的课题在于提供一种输入装置，能够较大地确保探测用的电极层的面积、又能够自由地对与各电极层相连接的布线层进行布线、并且还能够降低布线层的电阻值。为此，在透光性的基板(11)的第1表面(11a)，第1导电层(12)与第2导电层(13)隔着绝缘层(14)形成在不同的阶层。由第2导电层(13)形成第1电极层与第2电极层(13b)，由第1导电层(12)形成多个布线层(12a)。在绝缘层(14)形成有孔(14a)，经由该孔(14a)，电极层与布线层(12a)单独地导通。
【专利说明】输入装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能够在基板的一个表面空间效率良好地配置探测用的电极层与导电层的输入装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I与专利文献2中，公开了一种静电电容型触摸面板，该触摸面板探测手指的接近来探测其操作位置。
[0003]专利文献I所记载的触摸面板在基板的同一表面形成有第I电极与第2电极。第I电极在X方向上以固定间距进行排列，第2电极在Y方向上以固定间距进行排列。在Y方向上相邻的第2电极彼此之间通过连接线相连。从各第I电极延伸出导线。铜线形成于基板的所述表面，并通过第I电极与第2电极之间的区域，而延伸到并未形成第I电极与第2电极的周边区域。
[0004]对于该触摸面板，相邻的电极被电容耦合。由相邻的2个第I电极和与它们相邻的2个第2电极共计4个电极构成了电容感知单元。
[0005]若人的手指接近电容感知单元，则在所接近了的电极与手指之间形成比较大的静电电容。在对第I电极或第2电极的一方通电时对流过另一方的电流进行探测等，来对所接近了的手指的位置进行运算。
[0006]专利文献2所公开的触摸面板的结构也基本上与专利文献I所记载的触摸面板的结构相同。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献I JP特开2010-157239号公报
[0010]专利文献2 JP特开2012-53804号公报实用新型内容
[0011]实用新型要解决的课题
[0012]在专利文献1、2所记载的现有的触摸板中，从各第I电极延伸的导线形成于与电极相同的表面，在相邻的第I电极与第2电极之间的间隙内通过。因此，随着接近周边区域，在相邻的电极之间进行布线的导线数增多，导线彼此间的短路、电极与导线的短路的概率变高。
[0013]为了充分地确保在相邻的电极之间通过的导线彼此间的间隔，需要减小电极的面积，探测灵敏度会相应地下降。此外由于在相邻的电极之间通过的导线狭窄地形成，因此布线的电阻变高，导线中的电压降增大。
[0014]而且，由于导线形成于与电极相同的表面，因此若手指接近，则在手指与导线之间形成静电电容，该静电电容成为相对于探测输出的噪声输出。为了抑制该噪声输出，需要对导线进行屏蔽，基板的表面上的导电膜的层叠结构变得复杂。
[0015]本实用新型解决上述现有的课题，其目的在于提供一种输入装置，通过将电极层与从该电极层延伸的布线层隔着绝缘层形成在不同的阶层，从而能够使布线层的布线结构简单、并且提闻探测精度。
[0016]解决课题的手段
[0017]本实用新型为一种输入装置，其在基板的表面，形成有探测用的电极层和与所述电极层相连接的布线层，所述输入装置的特征在于，
[0018]在所述基板的一个表面，按顺序形成第I导电层、绝缘层和第2导电层，由所述第I导电层与所述第2导电层中的任意一方形成多个所述电极层，由另一方形成多个所述布线层，
[0019]所述布线层经由在所述绝缘层形成的孔与所述电极层导通，所述布线层通过了与未和该布线层导通的其他的电极层相重叠的区域。
[0020]本实用新型的输入装置中，电极层与布线层形成在不同的阶层，在布线层与电极层相重叠的区域进行布线，因而能够自由地设定布线层的布线路径。因此，能够扩大电极层的面积来提高灵敏度，也能够增大导电层的剖面积来降低电阻。此外，能够抑制由于布线层与手指之间的电容而产生噪声这种现象，也不需要布线层的屏蔽。
[0021]本实用新型可以构成为，由所述第I导电层形成所述布线层，由所述第2导电层形成所述电极层，所述电极层朝向操作侧。在该情况下，所述电极层由覆盖层覆盖，所述覆盖层朝向操作侧。
[0022]或者，本实用新型可以构成为，由所述第I导电层形成所述电极层，由所述第2导电层形成所述布线层，所述基板朝向操作侧。
[0023]在本实用新型中，可以设为所述基板、所述第I导电层、所述绝缘层以及所述第2导电层都是透光性的。
[0024]在本实用新型中，所述布线层延伸到从配置有多个所述电极层的探测区域脱离的布线区域。
[0025]本实用新型中，所有的所述电极层彼此独立，所述布线层与各个所述电极层单独地导通。
[0026]或者，至少一部分相邻的所述电极层彼此之间经由连结层连结。在该情况下，在相互正交的方向上排列的成为X电极的电极层与成为Y电极的电极层中的一方由所述连结层连结。
[0027]本实用新型中，所述第I导电层与所述第2导电层都为ITO层，通过溅射工序来形成。或者，所述第I导电层与所述第2导电层中的至少一方包含银纳米线，并通过印刷工序来形成。
[0028]实用新型效果
[0029]本实用新型的输入装置在基板的同一表面，将电极层与布线层形成在不同的阶层，因而能够将布线层与电极层重叠起来进行布线，能够自由地设定布线层的布线路径。因此，能够扩大电极层的面积来提高灵敏度，并能够增大导电层的剖面积来降低电阻。因此，能够减小各电极与IC电路(驱动电路:控制电路)之间的电阻值的差，能够减小每个电极的探测特性的差异。此外，能够抑制由于布线层与手指之间的电容而产生噪声这种现象，也不需要布线层的屏蔽。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是表示使用了本实用新型的实施方式的输入装置的电子设备的分解立体图。
[0031]图2是表示本实用新型的第I实施方式的输入装置中的电极层与布线层的配置图案的俯视图。
[0032]图3是表示本实用新型的第2实施方式的输入装置中的电极层与布线层的配置图案的俯视图。
[0033]图4是沿IV线对图2的实施方式的输入装置进行了切断的剖面图。
[0034]图5是第3实施方式的输入装置的剖面图。
[0035]图6是按工序表示本实用新型的实施方式的输入装置的制造方法的说明图。
[0036]图7是按工序表示本实用新型的实施方式的输入装置的制造方法的说明图。
[0037]图8是按工序表示本实用新型的实施方式的输入装置的制造方法的说明图。
[0038]图9是表示输入装置的制造方法的其他实施方式的说明图。
【具体实施方式】
[0039]图1中示出电子设备I。该电子设备I作为便携式电话、携带用的信息终端、游戏机等来使用。
[0040]电子设备I具有显示面板2。显示面板2是液晶显示面板或电致发光显示面板等。在显示面板2的前方隔着中间片3重叠有输入装置10。输入装置10是透光性的静电电容式触摸面板。中间片3是透光性片，在表面具有形成了 ITO等的透光性的导电层的屏蔽层(shield layer)4。
[0041]在输入装置10的前方，重叠有透光性的覆盖层5。覆盖层5由聚碳酸酯等的透光性树脂片、玻璃板形成。在中间片3与输入装置10之间、以及输入装置10与覆盖层5之间经由透光性的光学粘合层(OCA)而粘接在一起。
[0042]本说明书中的透光性并不限于纯粹的透明，优选包含例如全光线透过率为80 %以上。
[0043]图1与图2中示出本实用新型的第I实施方式的输入装置10，图4示出其剖面结构。
[0044]如图1与图4所示,输入装置10具有表面1a和背面10b。背面1b重叠于中间片3，表面1a朝向前方，在该表面1a重叠有覆盖层5。
[0045]如图4所示，输入装置10在背面1b侧设置有基板11。基板11是PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜、PC(聚碳酸酯)膜等的透光性的树脂膜。此外基板11也可以是没有可挠性的具有厚度的透光性的合成树脂板。
[0046]基板11具有第I表面Ila和第2表面lib。在第I表面Ila,形成有第I导电层12和位于其前方的第2导电层13。第I导电层12与第2导电层13形成在不同的阶层。第I导电层12与基板11的表面Ila密接地形成,第2导电层13与第I表面Ila相分离地形成，绝缘层14介于第I导电层12与第2导电层13之间。
[0047]第I导电层12与第2导电层13由ITO等的透光性的导电性材料形成。绝缘层14由丙烯系等的透光性的有机绝缘材料形成。
[0048]如图2所示，由第2导电层13形成平面形状为菱形或正方形的多个第I电极层13a与第2电极层13b。所有的电极层13a、13b都彼此独立地形成。
[0049]第I电极层13a在Yl列、Y2列、Y3列、Y4列上以固定间距排列配置。第I电极层13a分别作为在Y方向上排列的Y电极而发挥作用。第2电极层13b在Xl列、X2列、X3列上以固定间距排列配置。第2电极层13b分别作为在X方向上排列的X电极而发挥作用。
[0050]由第I导电层12形成多个布线层12a。多个布线层12a中的每一个都单独地与第I电极层13a和第2电极层13b导通。图4中示出了第2电极层13b与布线层12a的导通部。该导通部，在绝缘层14形成有孔(通孔)14a，第2电极层13b的一部分进入到孔14a的内部而与布线层12a连接。第I电极层13a与布线层12a的连接部的结构也同样。
[0051]在图2所示的输入装置10中，所有的第I电极层13a与所有的第2电极层13b都相互独立，而且，所有的电极层13a、13b都与布线层12a以I对I的关系单独地连接。
[0052]如图1所示，在输入装置10中，第I电极层13a与第2电极层13b所进行排列的区域为操作区域15，在Y方向的端部未配置第I电极层13a与第2电极层13b的区域为布线区域16。
[0053]如图2所示，各布线层12a通过与未和该布线层12a相连接的其他电极层13a、13b重叠的区域，即在其他的电极层13a、13b的下侧通过，而延伸到布线区域16。
[0054]在布线区域16形成有多个连接盘部17，如图2所示，各个连接盘部17与各个布线层12a连接。在形成有连接盘部17的部分，绝缘层14被除去从而连接盘部17不被绝缘地露出。连接盘部17在形成了布线层12a的ITO层等层叠金、银、铜等的低电阻的金属层而构成。
[0055]或者，也可以在绝缘层14的表面由低电阻的金属层形成连接盘部17，布线层12a与连接盘部17经由在绝缘层14形成的孔而单独地导通。
[0056]图3中示出第2实施方式的输入装置20中的电极层与布线层的配置图案。
[0057]该输入装置20与图2所示的输入装置10同样地，由第2导电层13形成了第I电极层13a和第2电极层13b。第I电极层13a在Yl列、Y2列、Y3列、Y4列上以固定间距进行排列，分别作为Y电极而发挥作用。第2电极层13b在Xl列、X2列、X3列上以固定间距进行排列，分别作为X电极而发挥作用。
[0058]在图3所示的输入装置20中，在Yl列上在Y方向上相邻的第I电极层13a彼此之间通过连结层13d而相互连结。同样地，位于Y2列、Y3列、Y4列上且在Y方向上相邻的第I电极层13a彼此之间也通过连结层13d而相互连结。连结层13d由与第2电极层13b相同的透光性的导电材料形成，与第2导电层13b通过相同的工序一体地形成。
[0059]另一方面，第2电极层13b并未通过连结层进行连结，所有的第2电极层13b彼此独立地形成。
[0060]在图3所示的输入装置20中，也由比第2导电层13位于更下方的阶层的第I导电层12形成了多个布线层12a。该布线层12a与第2电极层13b单独地导通。第2电极层13b与布线层12a的连接结构与图4所示的相同，在形成于绝缘层14的孔14a的内部彼此连接。
[0061]各布线层12a与第2电极层13b以I对I的关系连接，布线层12a通过与未和该布线层12a相连接的其他电极层13a、13b重叠的区域，而延伸到布线区域16。
[0062]在输入装置20中，多个布线层12a仅与作为X电极而发挥作用的第2电极层13b连接。另一方面，作为Y电极而发挥作用的第I电极层13a经由连结层13d而导通为一列，在图3中上层布线层12b从位于最下部的第I电极层13a延伸出来。上层布线层12b在绝缘层14的表面由与第I电极层13a相同的透光性的导电材料一体地形成。
[0063]在输入装置20的布线区域16，形成有第I连接盘部17a与第2连接盘部17b。第I连接盘部17a与形成于基板11的表面的布线层12a单独地导通。第2连接盘部17b与上层布线层12b单独地导通。
[0064]在图2所示的输入装置10与图3所示的输入装置20中，第I电极层13a与第2电极层13b彼此为相同形状且为相同面积。电极层13a、13b并不限于四方形，也能够设为六边形等多边形、圆形、椭圆形等的图案形状。
[0065]输入装置10、20的探测动作如下所述。
[0066]图2所示的输入装置10与图3所示的输入装置20都在相邻的第I电极层13a与第2电极层13b之间形成有静电电容。若通过输入操作使手指接触到覆盖层5的表面，则第I电极层13a或第2电极层13b与手指之间的静电电容被附加，静电电容的合计值发生变化。
[0067]对作为Y电极的第I电极层13a按照Yl列、Y2列、Y3列、Y4列的顺序来施加驱动电力，并对从所有的第2电极层13b检测出的电流值进行计量，由此能够算出手指最接近于哪个Y列的第I电极层13a。此外，对第2电极层13b按照Xl列、X2列、X3列的顺序来施加驱动电力，并对从所有的第I电极层13a检测出的电流值进行计量，由此能够算出手指最接近于哪个X列的第2电极层13b。通过该检测动作，能够确定在覆盖层5的表面手指所接触的操作部位的X-Y坐标上的位置。
[0068]此外，在图2所示的输入装置10中，能够使第I电极层13a与第2电极层13b全部作为相互独立的单个电极而发挥作用。因此，不必一定按照Y列的顺序或X列的顺序来施加驱动电力。例如，选择第I电极层13a与第2电极层13b中的任意一个电极层来供给驱动电力，并对来自在该电极层的周围相邻的4个电极层的电流进行监视，由此能够探测出手指最接近于哪个电极层。而且，无需将供给驱动电力的电极层13a、13b拘泥于X列与Y列，能够自由选择。
[0069]图5中用剖面图示出本实用新型的第3实施方式的输入装置30。
[0070]该输入装置30，背面30b侧朝向显示面板2上的中间片3来配置，表面30a朝向显示方向的前方来配置。
[0071]基板11是PET膜、PC膜等的透光性的膜。其中，也可以由具有规定厚度的如聚碳酸酯板等那样没有可挠性的透光性的合成树脂板形成基板11，并取代覆盖层5而使用基板11，将基板11的第I表面Ila作为手指触摸的操作面来使用。
[0072]对于图5所示的输入装置30，在基板11的第2表面Ilb在不同的阶层形成有第I导电层32与第2导电层33，第I导电层32与第2导电层33由绝缘层34进行绝缘。第I导电层32形成在与基板11的第2表面Ilb密接的阶层，第2导电层33在距第2表面Ilb较远的阶层而形成在绝缘层34的表面。
[0073]在该输入装置30中，由与第2表面Ilb密接的第I导电层32形成了第I电极层32a和第2电极层32b (图中未出现)。第I电极层32a与图2以及图3所示的第I电极层13a同样地作为Y电极而发挥作用，第2电极层32b与图2以及图3所示的第2电极层13b同样地作为X电极而发挥作用。也可以具有与图3所示的连结层13d相同的连结层，从而使第I电极层32a彼此导通，还可以不设置连结层从而第I电极层32a与第2电极层32b全部是各自独立的。
[0074]由图5所示的第2导电层33形成了多个布线层33a。该布线层33a相当于图2与图3所示的布线层12a。在绝缘层34形成有孔(通孔)34a，经由该孔34a，布线层33a与第I电极层32a以及第2电极层32b单独地连接。或者，在通过所述连结层将第I电极层32a彼此之间连结的情况下，布线层32a仅与第2电极层32b单独地连接。
[0075]接着，说明输入装置的制造方法。以下对图2与图4所示的第I实施方式的输入装置10的制造方法进行说明，而图3所示的第2实施方式的输入装置20与图5所示的第3实施方式的输入装置30也能够利用同样的制造方法来制造。
[0076]如图6(A)所示，在基板11的第I表面Ila形成第I导电层12。第I导电层12是ITO层，通过溅射工序形成0.01?0.05 μ m的膜厚。
[0077]在第I导电层12上将抗蚀层形成为均匀的膜厚，通过使用了掩膜的曝光工序与之后的显影工序，从而形成图6 (B)所示的抗蚀图案41。通过研磨工序、蚀刻工序，在未被抗蚀图案41覆盖的部分将第I导电层12部分地去掉，从而如图6(C)所示，在基板11的第I表面Ila形成布线层12a。
[0078]如图7㈧所示，在基板11的第I表面Ila形成绝缘层14。绝缘层14由丙烯系等的透光性的有机绝缘材料形成。该有机绝缘材料利用旋涂法等以均匀的厚度被涂敷在基板11的第I表面11a，通过UV硬化处理等使其硬化。绝缘层14以覆盖全部的布线层12a的厚度形成。
[0079]在绝缘层14上以均匀的厚度形成抗蚀层，通过使用了掩膜的曝光工序与之后的显影工序，来形成图7(B)所示的抗蚀图案42。通过蚀刻工序，在未被抗蚀图案42覆盖的部分将绝缘层14去掉，从而如图7(C)所示，在绝缘层14中将孔14a形成为位于布线层12a之上。
[0080]如图8(A)所示，在绝缘层14上形成第2导电层13。第2导电层13是ITO层，通过溅射工序形成。在绝缘层14上以均匀的厚度对第2导电层13进行成膜，此时第2导电层13进入到绝缘层14的孔14a的内部，在孔14a的下部露出的布线层12a与第2导电层13连接。
[0081]在第2导电层13上以均匀的膜厚来形成抗蚀层。通过使用了掩膜的曝光工序与之后的显影工序，从而形成如图8(B)所示的抗蚀图案43。
[0082]在未被抗蚀图案43覆盖的部分，通过研磨工序、蚀刻工序将第2导电层13去掉，从而如图8(C)所示，形成第I电极层13a与第2电极层13b。第I电极层13a与第2电极层13b以图2以及图3所示的图案而形成。
[0083]图9示出了输入装置10的其他的制造工序。
[0084]该制造工序，从图6⑷至图7(C)相同。在图7(C)中，在绝缘层14形成了通到布线层12a的孔14a。在图9中，在绝缘层14上，通过印刷工序来形成第2导电层113。第2导电层113为银纳米线的集合体,该集合体通过胶版印刷(offset printing)等而被转印到绝缘层14上。银纳米线的集合体形成为图2与图3所示的第I电极层13a与第2电极层13b的形状，而且如图3所示连结层13d也一起形成。
[0085]银纳米线的集合体由透光性的外涂层(overcoat layer)固定在绝缘层14的表面。于是，一部分的银纳米线进入到绝缘层14的孔14a内，与其下面的布线层12a导通。
[0086]通过银纳米线的集合体与外涂层来形成透光性的电极层13a、13b。
[0087]另外，在本实用新型中，也可以用银纳米线的集合体来形成第I导电层12与第2导电层13这两者，还可以用银纳米线形成第I导电层12，并由ITO层等形成第2导电层13。
[0088]符号说明
[0089]I电子设备
[0090]2显示面板
[0091]5覆盖层
[0092]10输入装置
[0093]1a 表面
[0094]1b 背面
[0095]11 基板
[0096]Ila 第 I 表面
[0097]Ilb 第 2 表面
[0098]12第I导电层
[0099]12a布线层
[0100]12b上层布线层
[0101]13第2电极层
[0102]13a第I电极层
[0103]13b第2电极层
[0104]13d连结层
[0105]14绝缘层
[0106]14a 孔
[0107]15操作区域
[0108]16布线区域
[0109]20,30输入装置
[0110]32第I导电层
[0111]32a第I电极层
[0112]32b 第 2 电极层 32b
[0113]33第2导电层
[0114]33a布线层
[0115]34绝缘层
【权利要求】
1.一种输入装置，其在基板的表面，形成有探测用的电极层和与所述电极层相连接的布线层， 所述输入装置的特征在于， 在所述基板的一个表面，按顺序形成第I导电层、绝缘层和第2导电层，由所述第I导电层与所述第2导电层中的任意一方形成多个所述电极层，由另一方形成多个所述布线层， 所述布线层经由在所述绝缘层形成的孔与所述电极层导通，所述布线层通过了与未和该布线层导通的其他的电极层相重叠的区域。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于， 由所述第I导电层形成所述布线层，由所述第2导电层形成所述电极层，所述电极层朝向操作侧。
3.根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于， 所述电极层由覆盖层覆盖，所述覆盖层朝向操作侧。
4.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于， 由所述第I导电层形成所述电极层，由所述第2导电层形成所述布线层，所述基板朝向操作侧。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的输入装置，其特征在于， 所述基板、所述第I导电层、所述绝缘层以及所述第2导电层都是透光性的。
6.根据权利要求1?4中任一项所述的输入装置，其特征在于， 所述布线层延伸到从配置有多个所述电极层的探测区域脱离的布线区域。
7.根据权利要求1?4中任一项所述的输入装置，其特征在于， 所有的所述电极层彼此独立，所述布线层与各个所述电极层单独地导通。
8.根据权利要求1?4中任一项所述的输入装置，其特征在于， 至少一部分相邻的所述电极层彼此之间经由连结层连结。
9.根据权利要求8所述的输入装置，其特征在于， 在相互正交的方向上排列的成为X电极的电极层与成为Y电极的电极层中的一方由所述连结层连结。
10.根据权利要求1?4中任一项所述的输入装置，其特征在于， 所述第I导电层与所述第2导电层都为ITO层，通过溅射工序来形成。
11.根据权利要求1?4中任一项所述的输入装置，其特征在于， 所述第I导电层与所述第2导电层中的至少一方包含银纳米线，并通过印刷工序来形成。
【文档编号】G06F3/044GK204102115SQ201420521127
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】齐藤昭次 申请人:阿尔卑斯电气株式会社