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JP6625010B2 - Electrostatic capacity type electrode sheet - Google Patents
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Description

本発明は、指先の多点検出が可能な投影型静電容量方式のタッチパネルデバイスに搭載される静電容量型電極シートに関するものである。   The present invention relates to a capacitance-type electrode sheet mounted on a projection-type capacitance-type touch panel device capable of detecting multiple points of a fingertip.

近年、携帯電話、スマートデバイス(例えばタブレット型端末や電子ブックリーダー等)、カーナビゲーションシステム等の電子機器には、インタフェースの一形態として、直感的な操作ができる点、耐久性に優れる点を利点とするタッチパネル機能を備えた表示装置(タッチパネルデバイス)が搭載されている。   2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices such as mobile phones, smart devices (for example, tablet terminals and electronic book readers), and car navigation systems have advantages in that they can be operated intuitively and have excellent durability as a form of interface. A display device (touch panel device) having a touch panel function is mounted.

タッチパネルは、指やスタイラス等の指示体によるタッチを検出し、そのタッチ位置の座標を特定する位置入力装置である。その検出方式は、アナログ抵抗膜方式とマトリックス抵抗膜方式からなる抵抗膜方式、表面型静電容量方式と投影型静電容量方式からなる静電容量方式、赤外線走査方式と再帰反射方式からなる光学方式、表面弾性波方式と板波方式からなる超音波方式に大別され、各種方式のものが実用化されているが、近年では特に投影型静電容量方式のタッチパネルの需要が拡大してきている。   The touch panel is a position input device that detects a touch by a pointer such as a finger or a stylus and specifies coordinates of the touch position. The detection method is a resistance film method consisting of an analog resistance film method and a matrix resistance film method, a capacitance method consisting of a surface capacitance method and a projection capacitance method, and an optical method consisting of an infrared scanning method and a retroreflection method. Method, surface acoustic wave method and ultrasonic method including plate wave method, and various kinds of methods have been put to practical use. In recent years, in particular, the demand for the projection-type capacitive touch panel has been expanding. .

ところで、例えば自動車のセンターコンソールには、運転中に車内環境や運転環境を変更させるため、押しボタン式やダイヤルノブ式のような機械式スイッチが数多く搭載されている。しかしながら、運転に不慣れな運転手や新車を運転する運転手が運転中に操作する場合、運転中にスイッチの位置を確認しようと視線が前方からスイッチ方向に向く傾向が多く見受けられ、前方不注意による事故が起こる虞があった。
また、このような機械式スイッチは構成部品が多く、運転環境や車内環境に関する設定項目が多岐にわたるとその分だけスイッチの数や部品点数も増えてしまうため、製造コストが嵩んでしまうという問題があった。
By the way, for example, in the center console of an automobile, many mechanical switches such as a push button type and a dial knob type are mounted in order to change the in-vehicle environment and the driving environment during driving. However, when a driver who is unfamiliar with driving or a driver who drives a new car operates while driving, there is a tendency that the line of sight tends to turn from the front to the switch direction to check the position of the switch while driving, Accidents may occur.
In addition, such a mechanical switch has many components, and if the setting items related to the driving environment and the in-vehicle environment are diverse, the number of switches and the number of parts increase accordingly, resulting in an increase in manufacturing cost. there were.

そこで、運転環境や車内環境に関する設定を行うスイッチとして、下記特許文献1に開示されるような立体的に三次元形成されるフィルム状の静電容量センサを用いたタッチデバイスを自動車のセンターコンソールに設置することが検討されている。このようなタッチデバイスを採用することで、運転中であっても運転姿勢を崩すことなく直感的な操作によって各種設定を行うことが可能となり、安全性と利便性を向上させることができるようになる。   Therefore, a touch device using a three-dimensionally formed film-shaped capacitance sensor as disclosed in Patent Document 1 below is used as a switch for setting a driving environment and a vehicle environment in a center console of an automobile. Installation is being considered. By adopting such a touch device, it is possible to perform various settings by intuitive operation without breaking the driving posture even while driving, so that safety and convenience can be improved. Become.

特開2010―267607号公報JP 2010-267607 A

ところで、特許文献1に開示される静電容量センサは、ダイヤモンド型の電極パターンがX方向とY方向に対してそれぞれ交互配置されており、各パターンを構成する金属配線も同様にX方向又はY方向に沿ってメッシュ状に配線されている。   By the way, in the capacitance sensor disclosed in Patent Document 1, diamond-shaped electrode patterns are alternately arranged in the X direction and the Y direction, respectively, and the metal wiring forming each pattern is similarly formed in the X direction or the Y direction. It is wired in a mesh along the direction.

しかしながら、特許文献1の静電容量センサの延伸方向は配線パターンと同方向であり、また金属配線に使用される金属の種別毎に延伸許容範囲が存在するため、延伸加工時に金属配線の延伸許容範囲を超えるような延伸加工が施されてしまうと、配線パターンが部分的に断線してしまうという問題があった。   However, the extension direction of the capacitance sensor of Patent Document 1 is the same as that of the wiring pattern, and there is an extension allowable range for each type of metal used for the metal wiring. If the stretching process is performed beyond the range, there is a problem that the wiring pattern is partially disconnected.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、延伸加工時に生じていた配線パターンの断線を抑制してタッチデバイスの形状加工性を向上させることのできる静電容量型電極シートを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a capacitance-type electrode sheet capable of suppressing disconnection of a wiring pattern generated at the time of stretching and improving shape workability of a touch device. It is intended to be.

上記した目的を達成するため、本発明に係る第1の態様は、
絶縁性の基板上に、
複数の金属配線が所定角度をもって互いに交差して複数の格子を形成してなる第1電極パターンが、第1方向に沿って所定間隔を空けて直列に配置され、且つこの直列配置されたパターンが前記第1方向と直交する第2方向に複数配列される第1電極と、
複数の金属配線が所定角度をもって互いに交差して複数の格子を形成してなる第2電極パターンが、前記第2方向に沿って所定間隔を空けて直列に配置され、且つこの直列配置されたパターンが前記第1方向に複数配列される第2電極と、が交互に配置され
前記第1方向又は前記第2方向を延伸方向Aとして一軸方向に延伸させて3次元形成される静電容量型電極シートにおいて、
前記静電容量型電極シートを前記延伸方向Aに延伸させた際に延伸前の状態から前記金属細線が断線するまでの伸び率である延伸率が向上するように、前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンの格子における対角のうち、前記延伸方向Aに対向する対角θ1は、前記延伸方向Aと直交する非延伸方向Bに対向する対角θ2よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする静電容量型電極シート。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides:
On an insulating substrate,
A first electrode pattern formed by a plurality of metal wires intersecting each other at a predetermined angle to form a plurality of grids is arranged in series at a predetermined interval along the first direction, and the pattern arranged in series is A plurality of first electrodes arranged in a second direction orthogonal to the first direction;
A second electrode pattern formed by a plurality of metal wires intersecting each other at a predetermined angle to form a plurality of grids is arranged in series at a predetermined interval along the second direction, and the pattern arranged in series Are alternately arranged with a plurality of second electrodes arranged in the first direction ,
In the capacitance type electrode sheet formed three-dimensionally by extending in the uniaxial direction with the first direction or the second direction being the extension direction A ,
When the capacitance type electrode sheet is stretched in the stretching direction A, the first electrode pattern and the first electrode pattern are stretched so that the stretching ratio from the state before stretching to the thin metal wire is improved. among the diagonal in the lattice of the second electrode pattern, the drawing direction a diagonal θ1 opposed to is formed to be larger than the diagonal θ2 facing the non-stretch direction B perpendicular to the drawing direction a A capacitive electrode sheet.

本発明に係る第2の態様は、第1の態様に係る静電容量型電極シートにおいて、前記格子13cにおける前記延伸方向Aと平行な対角線L1と、前記対角θ1をなす金属配線との間の角度θ3が、45°<θ3≦80°の範囲で形成されることを特徴とする、静電容量型電極シートである。   According to a second aspect of the present invention, in the capacitance type electrode sheet according to the first aspect, between the diagonal line L1 of the lattice 13c parallel to the extending direction A and the metal wiring forming the diagonal θ1. Is formed in a range of 45 ° <θ3 ≦ 80 °, which is a capacitance type electrode sheet.

本発明に係る第3の態様は、第2の態様に係る静電容量型電極シートにおいて、前記角度θ3が、60°≦θ3≦80°であることを特徴とする、静電容量型電極シートである。   According to a third aspect of the present invention, in the capacitance type electrode sheet according to the second aspect, the angle θ3 satisfies 60 ° ≦ θ3 ≦ 80 °. It is.

本発明の静電容量型電極シートによれば、延伸方向Aに延伸させた際に、従来のように延伸方向Aと平行に金属配線を配置したときと比べて電極シートの延伸量を向上させることができる。つまり、電極シートを一軸方向に延伸させて変形させる際に、より大きく変形させることができるようになり、電極シートを搭載するタッチデバイスの設計の自由度を高めることができる。   According to the capacitance type electrode sheet of the present invention, when the metal sheet is stretched in the stretching direction A, the amount of stretching of the electrode sheet is improved as compared with the conventional case where the metal wiring is arranged in parallel with the stretching direction A. be able to. That is, when the electrode sheet is stretched in the uniaxial direction and deformed, the electrode sheet can be deformed more greatly, and the degree of freedom in designing a touch device on which the electrode sheet is mounted can be increased.

また、格子における延伸方向Aと平行な対角線L1と、対角θ1をなす金属配線との間の角度θ3が、60°≦θ3≦80°の範囲で形成することで、電極シートの延伸量向上の効果を効率的に高めることができる。   Further, by forming the angle θ3 between the diagonal line L1 parallel to the stretching direction A in the lattice and the metal wiring forming the diagonal θ1 in the range of 60 ° ≦ θ3 ≦ 80 °, the extension amount of the electrode sheet is improved. Can be effectively enhanced.

(a)は本発明に係る静電容量型電極シートの電極部を裏面側から見た平面図であり、(b)は(a)のA−A線拡大断面図である。(A) is a plan view of the electrode portion of the capacitance type electrode sheet according to the present invention as viewed from the back side, and (b) is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of (a). 格子の対頂角が45°の電極パターンを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the electrode pattern in which the vertical angle of the lattice was 45 degrees. 本発明に係る静電容量型電極シートの延伸率を計測した結果を示すグラフである。5 is a graph showing the results of measuring the stretching ratio of the capacitance type electrode sheet according to the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態によって本発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者等により考え得る実施可能な他の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれるものとする。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited by this embodiment, and other forms, examples, operation techniques, and the like that can be implemented by those skilled in the art based on this form are all included in the scope of the present invention. I do.

なお、本明細書において、添付する各図を参照した以下の説明において、方向乃至位置を示すために上、下、左、右の語を使用した場合、これはユーザが各図を図示の通りに見た場合の上、下、左、右に一致する。   In this specification, in the following description with reference to the accompanying drawings, when the terms “up”, “down”, “left”, and “right” are used to indicate directions or positions, the user may refer to the drawings as illustrated. When viewed from above, below, left, right matches.

本実施形態における静電容量型電極シート1は、例えば計測器、通信機器、家電、タブレット端末などの種々の電子機器や自動車のセンターコンソールなどに搭載されるタッチパネルや表示機器と連動するスイッチング機器のような各種デバイス(以下、これらを総称して「タッチデバイス」という)に搭載され、指先が近付くとその付近の電極の静電容量が変化し、その変化を縦横2つの電極列からの位置座標を検知する指先の多点検出が可能な投影型静電容量方式のシート状電極である。   The capacitance-type electrode sheet 1 according to the present embodiment is, for example, a measuring instrument, a communication device, a home appliance, a tablet device, or other various electronic devices, a touch panel mounted on a center console of an automobile, or the like. These devices are mounted on such various devices (hereinafter collectively referred to as “touch devices”), and when the fingertip approaches, the capacitance of the electrodes in the vicinity changes, and the change is represented by the position coordinates from two rows of electrodes vertically and horizontally. This is a projection-type capacitance sheet-like electrode capable of detecting multiple points of the fingertip for detecting the fingertip.

まず、本発明に係る静電容量型電極シート(以下、単に「電極シート」ともいう)1の構成について、図1、図2を参照しながら説明する。
なお、本実施形態の電極シート1は、平面視した形状を長方形として図示して説明するが、その形状が限定されるものではなく、例えば正方形、円形、楕円形、多角形など搭載されるタッチデバイスに依存するためその形状は特に限定されない。
First, the configuration of a capacitance-type electrode sheet (hereinafter, also simply referred to as an “electrode sheet”) 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The electrode sheet 1 according to the present embodiment will be described with reference to a rectangular shape in plan view, but the shape is not limited thereto. For example, a touch such as a square, a circle, an ellipse, and a polygon may be mounted. The shape is not particularly limited because it depends on the device.

図1(a)、(b)の何れかに示すように、電極シート1は、シート状の基板11の裏面(操作面となる表面と対向する面)に第1電極13及び第2電極14からなる電極部12が配置された構成である。なお、必要に応じて、電極部12の保護を目的として各電極を覆うように塗装によるハードコート層や保護フィルムからなる保護層(図示しない)を設けてもよい。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the electrode sheet 1 includes a first electrode 13 and a second electrode 14 on a back surface (a surface facing an operation surface) of a sheet-like substrate 11. This is a configuration in which the electrode unit 12 made of If necessary, a protective layer (not shown) composed of a hard coat layer by painting or a protective film may be provided so as to cover each electrode for the purpose of protecting the electrode portion 12.

基板11は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネイト(PC)、ポリイミド(PI)などのフィルム成形工法(熱成形、真空成形、圧空成形、インサート射出成形など)によって所定の形状に加工可能なフィルム状の絶縁性樹脂材料で形成される。基板11は、製品の用途に応じて透光性の有無が選択可能である。また、基板11の裏面(指先で操作される面と対向する反対側の面、以下、「操作対向面」という)11aには、電極部12としての第1電極13と第2電極14が形成される。   The substrate 11 is a film-like material that can be processed into a predetermined shape by a film forming method (such as thermoforming, vacuum forming, pressure forming, or insert injection forming) such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), or polyimide (PI). It is formed of an insulating resin material. Whether or not the substrate 11 is translucent can be selected according to the use of the product. In addition, a first electrode 13 and a second electrode 14 as electrode portions 12 are formed on the back surface (the surface opposite to the surface operated by the fingertip, hereinafter referred to as “operation opposing surface”) 11 a of the substrate 11. Is done.

第1電極13は、例えばCu(銅)やAg(銀)又はこれらのハロゲン化物、Cu/Agペーストなどの導電性金属材料からなる複数の金属配線13bを用い、所定の形成方法(例えば、メッキ形成法、圧延法、スクリーン印刷法、フォトリソエッチング法)により基板11の操作対向面11a上に形成される複数の第1電極パターン13aを有する。   The first electrode 13 uses a plurality of metal wirings 13b made of a conductive metal material such as Cu (copper) or Ag (silver), a halide thereof, or a Cu / Ag paste, for example, and uses a predetermined forming method (for example, plating). It has a plurality of first electrode patterns 13a formed on the operation facing surface 11a of the substrate 11 by a forming method, a rolling method, a screen printing method, a photolithographic etching method).

第1電極パターン13aは、図1(a)に示すように縦方向であるX方向(第1方向)に沿って所定間隔を空けて直列に配置され、且つこの直列配置されたパターンがX方向と直交する横方向であるY方向(第2方向)に複数配列される。また、各第1電極パターン13aは、図2に示すように複数の金属配線13bが所定角度をもって互いに交差して配置され、各配線13bによって四角形(正方形又は菱形)の格子13cが複数形成される。なお、格子13cの2本の対角線は、X方向又はY方向と平行となる。   As shown in FIG. 1A, the first electrode patterns 13a are arranged in series at predetermined intervals along the X direction (first direction), which is a vertical direction, and the patterns arranged in series are arranged in the X direction. Are arranged in the Y direction (second direction), which is a horizontal direction orthogonal to. In each first electrode pattern 13a, as shown in FIG. 2, a plurality of metal wirings 13b are arranged to cross each other at a predetermined angle, and a plurality of square (square or rhombic) lattices 13c are formed by the respective wirings 13b. . The two diagonal lines of the lattice 13c are parallel to the X direction or the Y direction.

第2電極14は、例えばCu(銅)やAg(銀)又はこれらのハロゲン化物、Cu/Agペーストなどの導電性金属材料からなる複数の金属配線14bを用い、所定の形成方法(例えば、メッキ形成法、圧延法、スクリーン印刷法、フォトリソエッチング法)により基板11の操作対向面11a上に形成される複数の第2電極パターン14aを有する。   The second electrode 14 is formed by using a plurality of metal wirings 14b made of a conductive metal material such as Cu (copper) or Ag (silver) or a halide thereof, or a Cu / Ag paste, for example, and using a predetermined forming method (for example, plating). It has a plurality of second electrode patterns 14a formed on the operation facing surface 11a of the substrate 11 by a forming method, a rolling method, a screen printing method, a photolithographic etching method).

第2電極パターン14aは、図1(a)に示すように横方向であるY方向に沿って所定間隔を空けて直列に配置され、且つこの直列配置されたパターンがX方向に複数配列される。また、各第2電極パターン14aは、図2に示すように複数の金属配線14bが所定角度をもって互いに交差して配置され、各配線14bによって四角形(正方形又は菱形)の格子14cが複数形成される。なお、格子14cの2本の対角線は、X方向又はY方向と平行となる。   As shown in FIG. 1A, the second electrode patterns 14a are arranged in series at predetermined intervals along the horizontal Y direction, and a plurality of the series arranged patterns are arranged in the X direction. . Further, as shown in FIG. 2, in each of the second electrode patterns 14a, a plurality of metal wirings 14b are arranged to cross each other at a predetermined angle, and a plurality of square (square or rhombic) lattices 14c are formed by the respective wirings 14b. . The two diagonal lines of the grating 14c are parallel to the X direction or the Y direction.

本実施形態では、第1電極パターン13a、第2電極パターン14aにおける配線間のピッチを100〜500μmの範囲とし、金属配線13b、14bの径を数μm程度とするが、これら値の最小値は工法解像度、最大値は製品の要求分解能に依存するため、表記した数値に限定されることはない。
このように、本発明の電極シート1は、配置される第1電極13と第2電極14は、図1(a)に示すように各電極パターンがマトリクス状に交互に配置されている。
In the present embodiment, the pitch between the wirings in the first electrode pattern 13a and the second electrode pattern 14a is in the range of 100 to 500 μm, and the diameter of the metal wirings 13b and 14b is about several μm. Since the method resolution and the maximum value depend on the required resolution of the product, they are not limited to the numerical values shown.
As described above, in the electrode sheet 1 of the present invention, the first electrodes 13 and the second electrodes 14 are arranged such that respective electrode patterns are alternately arranged in a matrix as shown in FIG.

また、本発明の電極シート1は、X方向又はY方向の何れの方向(一軸方向)に延伸させて形状加工して使用することもできる。よって、本発明の電極シート1では、延伸量を増加させるため、図2に示すように、格子13c、14cにおける対角のうち、延伸方向Aに対向する対角θ1は、延伸方向Aと直交する非延伸方向Bに対向する対角θ2の角度よりも大きくなるように形成されている。   Further, the electrode sheet 1 of the present invention can be used after being stretched in any direction (uniaxial direction) of the X direction or the Y direction and processed into a shape. Therefore, in the electrode sheet 1 of the present invention, among the diagonals of the lattices 13c and 14c, the diagonal θ1 facing the stretching direction A is orthogonal to the stretching direction A as shown in FIG. In the non-stretching direction B.

例えば延伸方向AがX方向であった場合、第1電極パターン13aの格子13cにおける対角のうち、延伸方向Aに対向する対角θ1は、延伸方向Aと直交する非延伸方向B(Y方向と平行)に対向する対角θ2よりも大きくなるように形成されている。すなわち、対角θ1は、90°<θ1≦160°の範囲で形成されることになる。   For example, when the stretching direction A is the X direction, the diagonal θ1 facing the stretching direction A among the diagonals in the lattice 13c of the first electrode pattern 13a is the non-stretching direction B (Y direction) orthogonal to the stretching direction A. ). That is, the diagonal θ1 is formed in the range of 90 ° <θ1 ≦ 160 °.

また、延伸方向Aに延伸させた際の電極シート1の延伸量向上を図るため、図2に示すように、格子13cにおける延伸方向Aと平行な対角線L1(すなわち、格子13cにおいて延伸方向Aに対向する対頂点13d間を結ぶ線)と、対角θ1をなす金属配線14bとの間の角度θ3が、45°<θ3≦80°の範囲、好ましくは60°≦θ3≦80°の範囲で形成すると延伸率が向上して高延伸化を図ることができる。   As shown in FIG. 2, a diagonal line L1 parallel to the stretching direction A in the lattice 13c (ie, in the stretching direction A in the lattice 13c), in order to improve the amount of stretching of the electrode sheet 1 when the electrode sheet 1 is stretched in the stretching direction A. An angle θ3 between a line connecting the opposing vertices 13d) and the metal wiring 14b forming the diagonal θ1 is in a range of 45 ° <θ3 ≦ 80 °, preferably in a range of 60 ° ≦ θ3 ≦ 80 °. When formed, the stretching ratio is improved and higher stretching can be achieved.

なお、第2電極パターン14aも第1電極パターン13aと同様、延伸方向Aの向きに応じて対角θ1が対角θ2よりも大きくなるように形成される。すなわち、対角θ1は、90°<θ1≦160°の範囲で形成されることになる。   The second electrode pattern 14a is formed so that the diagonal θ1 is larger than the diagonal θ2 in accordance with the direction of the stretching direction A, similarly to the first electrode pattern 13a. That is, the diagonal θ1 is formed in the range of 90 ° <θ1 ≦ 160 °.

また、格子14cにおける延伸方向Aと平行な対角線L1(すなわち、格子14cにおいて延伸方向Aに対向する対頂点14d間を結ぶ線)と、対角θ1をなす金属配線14bとの間の角度θ3が、45°<θ3≦80°の範囲、好ましくは60°≦θ3≦80°の範囲で形成すると延伸率が向上して高延伸化を図ることができる。   Further, the angle θ3 between the diagonal line L1 parallel to the extending direction A in the lattice 14c (that is, the line connecting the opposite vertexes 14d facing the extending direction A in the lattice 14c) and the metal wiring 14b forming the diagonal θ1 is When the film is formed in the range of 45 ° <θ3 ≦ 80 °, preferably in the range of 60 ° ≦ θ3 ≦ 80 °, the stretching ratio is improved and high stretching can be achieved.

なお、θ3の角度が80°を超え、90°に近付くと、基板11の品質性能を担保した状態でのパターン作製が困難となるため、θ3は概ね80°を超えない角度で電極パターン13a、14aを作製するのがよい。   If the angle of θ3 exceeds 80 ° and approaches 90 °, it becomes difficult to form a pattern in a state where the quality performance of the substrate 11 is ensured. Therefore, the electrode pattern 13a is formed at an angle that does not substantially exceed 80 °. 14a is preferably manufactured.

次に、電極部12の形成方法について説明する。
まず、基板11の操作対向面11aに対し、図1(a)の縦方向(X方向)に列電極として延在する複数の第1電極13を形成する。次に、図1(b)に示すように第2電極14を形成する領域に絶縁層15を形成し、その上に図1(a)の横方向(Y方向)に列伝極として延在する複数の第2電極14を形成する。絶縁層15は、第1電極13と第2電極14との間を電気的に絶縁するもので、例えばアクリル樹脂、シリコーン樹脂、オレフィンなどの絶縁材料からなる。また、必要に応じて、電極部12を覆うように図示しない保護層を設けてもよい。
Next, a method for forming the electrode section 12 will be described.
First, a plurality of first electrodes 13 extending as column electrodes in the vertical direction (X direction) of FIG. 1A are formed on the operation facing surface 11a of the substrate 11. Next, as shown in FIG. 1B, an insulating layer 15 is formed in a region where the second electrode 14 is to be formed, and extends on the insulating layer 15 in the horizontal direction (Y direction) of FIG. A plurality of second electrodes 14 are formed. The insulating layer 15 electrically insulates between the first electrode 13 and the second electrode 14, and is made of an insulating material such as an acrylic resin, a silicone resin, and an olefin. If necessary, a protective layer (not shown) may be provided so as to cover the electrode section 12.

上述した形成方法によって基板11上に形成された第1電極13と第2電極14は、図1(a)に示すように、それぞれの端部が引き出し配線部16により基板11の端部まで引き出され、不図示の制御IC(制御回路)に配線接続される。   As shown in FIG. 1A, the first electrode 13 and the second electrode 14 formed on the substrate 11 by the above-described forming method have their respective ends pulled out to the ends of the substrate 11 by the lead-out wiring section 16. Then, the wiring is connected to a control IC (control circuit) (not shown).

引き出し配線部16は、図2に示すように、第1電極13と第2電極14のそれぞれの端部から引き出される配線であり、例えば、Ni(ニッケル)、Nb(ニオブ)、Cu(銅)、Mo(モリブデン)、MAM(Mo/Al/Mo)、APC(Ag・Pd・Cuを含む合金)などの金属膜をスパッタ法により成膜し、エッチング法により所定のパターンを基板11の端部まで形成する。また、金属配線13b、14bと同材料として電極形成時に同時に配線してもよい。   As shown in FIG. 2, the lead-out wiring part 16 is a wiring drawn out from each end of the first electrode 13 and the second electrode 14, and is, for example, Ni (nickel), Nb (niobium), Cu (copper). , Mo (molybdenum), MAM (Mo / Al / Mo), APC (alloy containing Ag, Pd, and Cu) are formed by sputtering, and a predetermined pattern is formed on the end of the substrate 11 by etching. Form up to. Further, the wiring may be formed simultaneously with the metal wirings 13b and 14b at the time of forming the electrode.

このように、電極部12は、位置センサとしての精度を保つため、直線状電極からなる第1電極13と第2電極14とが電気的に絶縁された状態で基板11上にXYのマトリクス状に配置され、指先で操作されたとき、どの電極上のどこ辺りにではなく、どのX方向電極と、どのY方向電極であるかを独立に検出し、その交点から位置を算出することができる。   As described above, in order to maintain the accuracy as a position sensor, the electrode portion 12 is formed on the substrate 11 in an XY matrix in a state in which the first electrode 13 and the second electrode 14 formed of linear electrodes are electrically insulated. And when operated with a fingertip, it is possible to independently detect which X-direction electrode and which Y-direction electrode, not where on which electrode, and calculate the position from the intersection. .

なお、本実施例の電極シート1は、基板11の裏面11a上に絶縁層15を介して第1電極13、第2電極14を共に形成する構成で説明したが、シート構成として下記のような構成の他、一軸方向に延伸可能な電極シート11として機能する構成であれば特に限定されない。
(構成例1)
基板11の表面、裏面の一方の面に第1電極13を、他方の面に第2電極14を形成して各電極表面を保護層で被覆する構成。
(構成例2)
基板11を2枚用意し第1電極13、第2電極14が対向するように基板11に形成して絶縁層15介して対向形成した構成。
(構成例3)
基板11を2枚用意し、一方の基板11の基板面に第1電極13を形成して電極面を保護層で被覆したものと、他方の基板11の基板面に第2電極14を形成して電極面を保護層で被覆したものを上下で重ね合わせた構成。
Note that the electrode sheet 1 of the present embodiment has been described with a configuration in which the first electrode 13 and the second electrode 14 are formed together on the back surface 11a of the substrate 11 with the insulating layer 15 interposed therebetween. In addition to the configuration, the configuration is not particularly limited as long as it functions as an electrode sheet 11 that can be stretched in a uniaxial direction.
(Configuration Example 1)
A configuration in which a first electrode 13 is formed on one of the front and back surfaces of the substrate 11 and a second electrode 14 is formed on the other surface, and the surface of each electrode is covered with a protective layer.
(Configuration Example 2)
A configuration in which two substrates 11 are prepared, formed on the substrate 11 so that the first electrode 13 and the second electrode 14 face each other, and are formed facing each other with an insulating layer 15 interposed therebetween.
(Configuration example 3)
Two substrates 11 are prepared, a first electrode 13 is formed on the substrate surface of one substrate 11 and the electrode surface is covered with a protective layer, and a second electrode 14 is formed on the substrate surface of the other substrate 11. The electrode surface is covered with a protective layer and the top and bottom are overlapped.

[実施例]
次に、上述した構成の静電容量型電極シート1の延伸率を評価する性能実験について説明する。
なお、下記実施例は一例であって本発明を限定するものではなく、前・後記の趣旨に照らし合わせて適宜設計変更することは、何れも本発明の技術的範囲に含まれるものとする。
[Example]
Next, a description will be given of a performance experiment for evaluating the stretching ratio of the capacitance-type electrode sheet 1 having the above-described configuration.
The following examples are merely examples and do not limit the present invention, and any appropriate design changes in light of the above and subsequent points are included in the technical scope of the present invention.

(電極シートの構成)
ポリエチレンテレフタレート製のフィルムからなる基板11に、電極部12を形成した。電極部12を構成する金属配線13b、14bの電極材料として、実施例1では厚さ20μmのCu(銅)メッキにより形成し、実施例2では厚さ50μmのCu(銅)箔で形成した。また、電極シートのサイズは15mm×70mm、金属配線のピッチはL/S100μm/100μmとした。
(Configuration of electrode sheet)
An electrode portion 12 was formed on a substrate 11 made of a polyethylene terephthalate film. The electrode material of the metal wirings 13b and 14b constituting the electrode portion 12 was formed by Cu (copper) plating with a thickness of 20 μm in Example 1, and formed of Cu (copper) foil with a thickness of 50 μm in Example 2. The size of the electrode sheet was 15 mm × 70 mm, and the pitch of the metal wiring was L / S100 μm / 100 μm.

また、実施例1の電極材料の延伸率を5%とし、実施例2の電極材料の延伸率を10%とする。この電極材料の延伸率は、直線状に形成した金属配線13b又は14bを延伸させたときに、延伸前の状態から断線するまで延伸させたときの配線の伸び率を示している。   The stretching rate of the electrode material of Example 1 is set to 5%, and the stretching rate of the electrode material of Example 2 is set to 10%. The extension ratio of the electrode material indicates the elongation ratio of the wire when the metal wire 13b or 14b formed in a straight line is stretched from a state before the stretching to a break in the wire.

また、延伸方向AはX方向とし、作製した電極シート1の延伸方向A側の両端部を挟持し、引張り試験機(テンシロン RTC-1310A 型 エー・アンド・ディ製)を用いて引張力を100MPa以下で延伸方向Aに沿って延伸させた。   The stretching direction A is the X direction. Both ends of the produced electrode sheet 1 on the stretching direction A side are sandwiched, and the tensile force is set to 100 MPa using a tensile tester (Tensilon RTC-1310A type manufactured by A & D). The film was stretched in the stretching direction A below.

図3は、上記条件で作製した電極シート1の延伸率を縦軸とし、格子13c(14c)における延伸方向Aと平行な対角線L1と、対角θ1をなす金属配線13b(14b)との間の角度θ3の角度を横軸としたグラフである。このグラフにおいて、実線は実施例1の電極材料による実験結果を示し、一点鎖線は実施例2の電極材料による実験結果を示している。   FIG. 3 is a graph in which the vertical axis represents the stretching ratio of the electrode sheet 1 manufactured under the above conditions, and the distance between the diagonal line L1 parallel to the stretching direction A in the lattice 13c (14c) and the metal wiring 13b (14b) forming the diagonal θ1. 5 is a graph in which the angle θ3 is plotted on the horizontal axis. In this graph, the solid line indicates the experimental result using the electrode material of Example 1, and the dashed line indicates the experimental result using the electrode material of Example 2.

図3に示すように、実施例1、2共に、角度θ3が45°付近までは差ほど延伸率の変化が確認されないが、45°付近を境に徐々に延伸率が上昇することが確認された。また、角度θ3が60°を超え80°付近に近付くに連れて延伸率の上昇が急峻となった。つまり、角度θ3は45°以上で金属配線13b(14b)の延伸量が向上し、60°〜80°の範囲でさらに延伸量の向上が図れることが証明された。また、本発明に係る電極シート1の構成により一軸方向への延伸率が向上したため、第1電極パターン13a、第2電極パターン14aを構成する金属配線13b、14bの部分断線は確認されなかった。つまり、角度θ1を角度θ2よりも大きくすることで金属配線13b、14bの部分断線を抑制する効果を奏することが確認された。   As shown in FIG. 3, in both Examples 1 and 2, the change in the stretching ratio was not so much changed until the angle θ3 was around 45 °, but it was confirmed that the stretching ratio gradually increased around 45 °. Was. Further, as the angle θ3 exceeded 60 ° and approached around 80 °, the elongation of the elongation became steep. That is, it has been proved that the extension amount of the metal wiring 13b (14b) is improved when the angle θ3 is 45 ° or more, and the extension amount can be further improved in the range of 60 ° to 80 °. Further, since the stretching ratio in the uniaxial direction was improved by the configuration of the electrode sheet 1 according to the present invention, partial disconnection of the metal wirings 13b and 14b constituting the first electrode pattern 13a and the second electrode pattern 14a was not confirmed. That is, it was confirmed that the effect of suppressing partial disconnection of the metal wirings 13b and 14b was obtained by making the angle θ1 larger than the angle θ2.

以上説明したように、本実施形態の電極シート1は、第1電極パターン13a及び第2電極パターン14aの格子13c、14cにおける対角のうち、延伸方向Aに対向する対角θ1は、延伸方向Aと直交する非延伸方向Bに対向する対角θ2よりも大きくなるように形成されている。   As described above, in the electrode sheet 1 of the present embodiment, among the diagonals of the first electrode pattern 13a and the second electrode pattern 14a in the lattices 13c and 14c, the diagonal θ1 facing the stretching direction A is the stretching direction. It is formed so as to be larger than the diagonal θ2 facing the non-stretching direction B orthogonal to A.

このため、電極シート1を延伸方向AとなるX方向又はY方向に延伸させた際に、従来のように延伸方向Aと平行に金属配線を配置したときと比べて電極シート1の延伸量を向上させることができる。つまり、電極シート1を一軸方向に延伸させて変形させる際に、より大きく変形させることができるようになり、電極シート1を搭載するタッチデバイスの設計の自由度を高めることができる。   For this reason, when the electrode sheet 1 is stretched in the X direction or the Y direction, which is the stretching direction A, the amount of stretching of the electrode sheet 1 is smaller than when the metal wiring is arranged in parallel with the stretching direction A as in the related art. Can be improved. That is, when the electrode sheet 1 is stretched and deformed in the uniaxial direction, the electrode sheet 1 can be deformed more greatly, and the degree of freedom in designing a touch device on which the electrode sheet 1 is mounted can be increased.

また、格子13c(14c)における延伸方向Aと平行な対角線L1と、対角θ1をなす金属配線13bとの間の角度θ3を、45°<θ3≦80°、より好ましくは60°≦θ3≦80°の範囲で形成することで、より電極シートの延伸量向上の効果を効率的に高めることができる。   Further, the angle θ3 between the diagonal line L1 parallel to the stretching direction A in the lattice 13c (14c) and the metal wiring 13b forming the diagonal θ1 is set to 45 ° <θ3 ≦ 80 °, more preferably 60 ° ≦ θ3 ≦ By forming the electrode sheet in the range of 80 °, the effect of improving the amount of stretching of the electrode sheet can be more efficiently increased.

1…静電容量型電極シート(電極シート)
11…基板
11a…裏面(操作対向面)
12…電極部
13…第1電極(13a…第1電極パターン、13b…金属配線、13c…格子、13d…対頂点)
14…第2電極(14a…第2電極パターン、14b…金属配線、14c…格子、14d…対頂点)
15…絶縁層
16…引き出し配線部
L1…対角線
1: Capacitive electrode sheet (electrode sheet)
11: substrate 11a: back surface (operation opposing surface)
12 ... Electrode part
13: first electrode (13a: first electrode pattern, 13b: metal wiring, 13c: lattice, 13d: opposite vertex)
14: second electrode (14a: second electrode pattern, 14b: metal wiring, 14c: lattice, 14d: opposite vertex)
15 insulating layer 16 lead-out wiring part L1 diagonal line

Claims (3)

絶縁性の基板上に、
複数の金属配線が所定角度をもって互いに交差して複数の格子を形成してなる第1電極パターンが、第1方向に沿って所定間隔を空けて直列に配置され、且つこの直列配置されたパターンが前記第1方向と直交する第2方向に複数配列される第1電極と、
複数の金属配線が所定角度をもって互いに交差して複数の格子を形成してなる第2電極パターンが、前記第2方向に沿って所定間隔を空けて直列に配置され、且つこの直列配置されたパターンが前記第1方向に複数配列される第2電極と、が交互に配置され
前記第1方向又は前記第2方向を延伸方向Aとして一軸方向に延伸させて3次元形成される静電容量型電極シートにおいて、
前記静電容量型電極シートを前記延伸方向Aに延伸させた際に延伸前の状態から前記金属細線が断線するまでの伸び率である延伸率が向上するように、前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンの格子における対角のうち、前記延伸方向Aに対向する対角θ1は、前記延伸方向Aと直交する非延伸方向Bに対向する対角θ2よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする静電容量型電極シート。
On an insulating substrate,
A first electrode pattern formed by a plurality of metal wires intersecting each other at a predetermined angle to form a plurality of grids is arranged in series at a predetermined interval along the first direction, and the pattern arranged in series is A plurality of first electrodes arranged in a second direction orthogonal to the first direction;
A second electrode pattern in which a plurality of metal wirings cross each other at a predetermined angle to form a plurality of grids is arranged in series at a predetermined interval along the second direction, and the pattern arranged in series. Are alternately arranged with a plurality of second electrodes arranged in the first direction ,
In the capacitance type electrode sheet formed three-dimensionally by extending in the uniaxial direction with the first direction or the second direction being the extension direction A ,
When the capacitance type electrode sheet is stretched in the stretching direction A, the first electrode pattern and the first electrode pattern are stretched so that the stretching ratio from the state before stretching to the thin metal wire is improved. among the diagonal in the lattice of the second electrode pattern, the drawing direction a diagonal θ1 opposed to is formed to be larger than the diagonal θ2 facing the non-stretch direction B perpendicular to the drawing direction a A capacitive electrode sheet.
前記格子13cにおける前記延伸方向Aと平行な対角線L1と、前記対角θ1をなす金属配線との間の角度θ3が、45°<θ3≦80°の範囲で形成されることを特徴とする請求項1記載の静電容量型電極シート。 An angle θ3 between a diagonal line L1 of the lattice 13c parallel to the extending direction A and a metal wiring forming the diagonal θ1 is formed in a range of 45 ° <θ3 ≦ 80 °. Item 2. The capacitance type electrode sheet according to item 1. 前記角度θ3が、60°≦θ3≦80°であることを特徴とする請求項2記載の静電容量型電極シート。 3. The capacitance type electrode sheet according to claim 2, wherein the angle θ3 satisfies 60 ° ≦ θ3 ≦ 80 °.
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