JP2008009920A - Input device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は入力装置、及びその製造方法に関し、特に詳しくは透明導電膜によって形成された電極を有する入力装置、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an input device and a manufacturing method thereof, and more particularly to an input device having an electrode formed of a transparent conductive film and a manufacturing method thereof.
近年、表示装置の表示面上に配置され、直接使用者の指で押圧して所望の機能選択等の入力操作を行う透明型のタッチパネルが多用されている。特に、携帯端末機や銀行端末機のように携帯性や操作性が重要視される場合においては、キーボードに代わってタッチパネルが広く用いられている。タッチパネルによる入力方法は表示画面に従って使用者が直接入力できるので、コンピュータの知識や熟練の必要が無く、操作性が非常に優れている。 2. Description of the Related Art In recent years, a transparent touch panel that is arranged on a display surface of a display device and is directly pressed by a user's finger to perform an input operation such as desired function selection has been widely used. In particular, when portability and operability are regarded as important, such as mobile terminals and bank terminals, touch panels are widely used instead of keyboards. Since the input method using the touch panel can be directly input by the user according to the display screen, it does not require knowledge or skill of a computer, and the operability is very good.
従来から、タッチパネル上の入力位置を指などで接触すると、その位置に応じた電流信号を出力するものとして、静電容量型タッチパネルが開発されている(例えば、特許文献1参照)。この静電容量型タッチパネルは、例えば、ガラスなどからなる2枚の透明基板の両外面に、接触位置検出のための透明導電膜からなる電極が設けられた電極基板と、電極基板の接触面側に透明接着材によって貼り合わせられたカバーから構成されている。カバーの表面が、操作時に指が接触する操作面となる。また、電極基板の両外面に設けられた電極は互いに交差するように形成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a capacitive touch panel has been developed as one that outputs a current signal corresponding to a position when an input position on the touch panel is touched with a finger or the like (see, for example, Patent Document 1). This capacitive touch panel includes, for example, an electrode substrate in which electrodes made of a transparent conductive film for detecting a contact position are provided on both outer surfaces of two transparent substrates made of glass or the like, and a contact surface side of the electrode substrate It is comprised from the cover bonded together by the transparent adhesive material. The surface of the cover becomes an operation surface with which a finger contacts during operation. The electrodes provided on both outer surfaces of the electrode substrate are formed so as to cross each other.
電極基板には、電極と外部配線とを接続するための接続配線が形成される。接続配線は外部から視認されない領域に形成される。このため、接続配線には金属膜を用いることができる。低抵抗化を図るため、接続配線には金属膜と透明導電膜の積層構造が用いられる。金属膜と透明導電膜とは、例えば、フォトリソグラフィー法によってパターニングされる。 A connection wiring for connecting the electrode and the external wiring is formed on the electrode substrate. The connection wiring is formed in a region that is not visible from the outside. For this reason, a metal film can be used for the connection wiring. In order to reduce the resistance, a laminated structure of a metal film and a transparent conductive film is used for the connection wiring. The metal film and the transparent conductive film are patterned by, for example, a photolithography method.
ここで、透明導電膜の上に金属膜を形成すると、パターニング時の位置ずれによって、金属膜が透明導電膜からはみ出して形成されてしまう。あるいは、パターン設計上、透明導電膜を覆うように金属膜を形成したり、透明導電膜のパターン間を接続するように金属膜を形成することもある。このように、金属膜が透明導電膜からはみ出して形成されていると、透明導電膜のパターン端において金属膜の下に段差が生じる。すなわち、金属膜が透明導電膜のパターン端の段差を跨ぐように形成される。これにより、接続配線に電気的不良が発生してしまうという問題点があった。例えば、透明導電膜をパターニングした後、金属膜をパターニングする場合、金属膜のエッチングには、ウェットエッチングが用いられることがある。この場合、透明導電膜のパターン端の段差部を跨いだ金属膜のカバレッジが悪いと、段差部に生じる隙間にエッチング液が浸透して、金属膜が剥がれてしまうこともある。このような膜剥がれが生じると、剥がれた金属膜によって隣接配線間がショートしてしまう。または、金属膜配線が断線することがある。さらに、部分的な膜剥がれが生じると、製品化後の使用による劣化で断線などが遅れ発生することもある。したがって、従来の入力装置では、低抵抗化のため、接続配線を積層構造にすると、電気的不良が発生するという問題点があった。 Here, when a metal film is formed on the transparent conductive film, the metal film protrudes from the transparent conductive film due to a positional shift during patterning. Alternatively, in the pattern design, a metal film may be formed so as to cover the transparent conductive film, or a metal film may be formed so as to connect between the patterns of the transparent conductive film. Thus, when the metal film is formed so as to protrude from the transparent conductive film, a step is formed below the metal film at the pattern end of the transparent conductive film. That is, the metal film is formed so as to straddle the step at the pattern end of the transparent conductive film. As a result, there is a problem that an electrical failure occurs in the connection wiring. For example, when the metal film is patterned after patterning the transparent conductive film, wet etching may be used for etching the metal film. In this case, if the coverage of the metal film straddling the step portion at the pattern end of the transparent conductive film is poor, the etching solution may penetrate into the gap generated in the step portion and the metal film may be peeled off. When such film peeling occurs, adjacent metal wires are short-circuited by the peeled metal film. Alternatively, the metal film wiring may be disconnected. Furthermore, when partial film peeling occurs, disconnection or the like may be delayed due to deterioration due to use after commercialization. Therefore, the conventional input device has a problem that an electrical failure occurs when the connection wiring has a laminated structure in order to reduce resistance.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、金属膜と透明導電膜との段差部をなくすことにより、電気的不良の発生を抑制することができる入力装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an input device capable of suppressing the occurrence of electrical failure by eliminating the stepped portion between the metal film and the transparent conductive film, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.
本発明の第1の態様にかかる入力装置は、有効エリア内の位置に応じて入力を行なう入力装置であって、透明基板と、前記透明基板上に設けられた透明導電膜と、前記有効エリア内に設けられた前記透明導電膜によって形成された透明電極と、前記有効エリアの外側に設けられ、前記透明電極と接続される接続配線と、を備え、前記接続配線が前記透明導電膜、及び前記透明導電膜の上に形成された金属膜を有し、前記接続配線の幅方向における前記金属膜のパターンの一端が前記透明導電膜上であって、かつ前記透明導電膜のパターンの端の内側の位置に配置され、前記接続配線の幅方向における前記金属膜のパターンの他端が、前記透明導電膜上に配置されているものである。これにより、電気的不良の発生を抑制することができる。 An input device according to a first aspect of the present invention is an input device that performs input in accordance with a position in an effective area, and includes a transparent substrate, a transparent conductive film provided on the transparent substrate, and the effective area. A transparent electrode formed by the transparent conductive film provided inside, and a connection wiring provided outside the effective area and connected to the transparent electrode, wherein the connection wiring is the transparent conductive film, and A metal film formed on the transparent conductive film, wherein one end of the pattern of the metal film in the width direction of the connection wiring is on the transparent conductive film, and the end of the pattern of the transparent conductive film The other end of the pattern of the metal film in the width direction of the connection wiring is disposed on the transparent conductive film. Thereby, generation | occurrence | production of an electrical failure can be suppressed.
本発明の第2の態様にかかる入力装置は、上記の入力装置において、前記接続配線の幅方向における前記透明導電膜のパターン幅が前記金属膜のパターン幅よりも10μm以上広くなっていることを特徴とするものである。これにより、電気的不良の発生を確実に抑制することができる。 In the input device according to the second aspect of the present invention, in the input device, the pattern width of the transparent conductive film in the width direction of the connection wiring is 10 μm or more wider than the pattern width of the metal film. It is a feature. Thereby, generation | occurrence | production of an electrical failure can be suppressed reliably.
本発明の第3の態様にかかる入力装置の製造方法は、有効エリア内に設けられた透明電極と、前記有効エリアの外側に設けられ、前記透明電極と接続される接続配線と、を備え、前記有効エリア内の位置に応じて入力を行なう入力装置の製造方法であって、透明基板上に、前記透明電極、及び前記接続配線となる透明導電膜を成膜する工程と、前記透明導電膜上に金属膜のパターンを形成する工程と、前記金属膜のパターンを形成した後、前記透明導電膜のパターンを形成する工程と、を備え、前記透明導電膜のパターンを形成する工程では、前記接続配線の幅方向における前記金属膜のパターンの一端を前記透明導電膜上であって、かつ前記透明導電膜のパターンの端の内側の位置に配置し、前記接続配線の幅方向における前記金属膜のパターンの他端を、前記透明導電膜上に配置するように、前記透明導電膜のパターンを形成するものである。これにより、段差部が生じるのを防ぐことができ、電気的不良の発生を抑制することができる。 A method for manufacturing an input device according to a third aspect of the present invention includes: a transparent electrode provided in an effective area; and a connection wiring provided outside the effective area and connected to the transparent electrode; A method of manufacturing an input device that performs input according to a position in the effective area, the step of forming a transparent conductive film to be the transparent electrode and the connection wiring on a transparent substrate, and the transparent conductive film A step of forming a pattern of the metal film, and a step of forming a pattern of the transparent conductive film after forming the pattern of the metal film, and in the step of forming the pattern of the transparent conductive film, One end of the pattern of the metal film in the width direction of the connection wiring is disposed on the transparent conductive film and inside the end of the pattern of the transparent conductive film, and the metal film in the width direction of the connection wiring The pa The other end of the over emissions, as disposed on the transparent conductive film, thereby forming a pattern of the transparent conductive film. Thereby, it can prevent that a level | step-difference part arises and generation | occurrence | production of an electrical failure can be suppressed.
本発明の第4の態様にかかる入力装置の製造方法は、前記金属膜のパターンを形成する工程では、前記金属膜を成膜した後、前記金属膜上に第1のレジストパターンを形成し、前記第1のレジストパターンを介して前記金属膜をエッチングすることにより前記金属膜のパターンを形成し、前記透明導電膜のパターンを形成する工程では、前記第2のレジストパターンを前記金属膜、及び前記透明導電膜上に形成し、前記第2のレジストパターンを介して前記透明導電膜をエッチングすることにより前記透明導電膜のパターンを形成するものである。これにより、簡便に電気的不良の発生を抑制することができる。 In the method of manufacturing the input device according to the fourth aspect of the present invention, in the step of forming the metal film pattern, after forming the metal film, the first resist pattern is formed on the metal film, In the step of forming the pattern of the metal film by etching the metal film through the first resist pattern and forming the pattern of the transparent conductive film, the second resist pattern is changed to the metal film, and A pattern of the transparent conductive film is formed by forming the transparent conductive film on the transparent conductive film and etching the transparent conductive film through the second resist pattern. Thereby, generation | occurrence | production of an electrical failure can be suppressed easily.
本発明によれば、電気的不良の発生を抑制することができる入力装置、及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the input device which can suppress generation | occurrence | production of an electrical failure, and its manufacturing method can be provided.
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. The following description explains the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.
本発明の実施の形態について、図1を参照して説明する。図1は、実施の形態にかかる入力装置10を搭載した表示装置100の構成の一例を示す断面図である。本実施の形態にかかる表示装置100は、表示素子20と表示素子20の視認側に配置された入力装置10とを備えている。入力装置10は、例えば、タッチパネルであり、視認側から順にカバー11、接着層12、2枚の透明基板からなる電極基板13、及び接着層14を備えている。また、本実施の形態において、表示素子20は、液晶表示素子であり、視認側から順に偏光板26、対向基板24、TFTアレイ基板23、偏光板25、及びバックライトユニット22を備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a
まず、表示素子20の構成について説明する。ここでは、表示素子の一例として、アクティブマトリクス型の液晶表示素子について説明する。もちろん、表示素子20は、アクティブマトリクス型の液晶表示素子に限らず、パッシブマトリクス型の液晶表示素子であってもよい。さらには、表示素子20は、液晶表示素子に限らず、有機EL表示素子などの他の表示素子であってもよい。表示素子20は、入力される表示信号に基づいて画像表示を行う。表示素子20は、液晶表示パネル21とバックライトユニット22を有している。液晶表示パネル21は、対向基板24とTFTアレイ基板23との間に液晶を封入した構成を有している。対向基板24、及びTFTアレイ基板23は、例えば、透明なガラス基板から構成される。
First, the configuration of the
TFTアレイ基板23には、複数の走査線が一定間隔を隔てて形成されている。また、走査線の上には、複数の信号線が一定間隔を隔てて形成されている。走査線と信号線とは、絶縁膜を介して交差するよう配置されている。そして、走査線と信号線との交差点近傍にスイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT)が配置される。このTFTを介して、画素電極に信号線から表示信号が供給される。画素電極は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜から形成されている。液晶表示パネル21の表示領域は複数の画素により構成されている。表示領域は通常、矩形状に形成される。さらに、液晶表示パネル21には、表示領域を囲むように設けられた額縁領域が配置される。
A plurality of scanning lines are formed on the
このような液晶表示パネル21には、駆動回路(図示せず)が接続される。そして、駆動回路は、外部から入力される表示信号に基づいて、画像の表示に必要な各種の制御信号、走査電圧及び表示電圧などを出力する。駆動回路はTFTアレイ基板23の端部上にCOG(Chip On Glass)実装されていてもよい。対向基板24は、例えば、カラーフィルタ基板である。対向基板24には、例えば、ブラックマトリクス(BM)、及びR、G、Bの着色層が形成されている。着色層はBMの間に形成され、画素に対応する。この着色層とBMの上には、ITO等の透明導電膜からなる対向電極が形成されている。画素電極と対向電極との間の電圧によって液晶の配向状態が変化する。これにより、液晶表示パネル21を透過する光の量が調整され、表示を行うことができる。
A driving circuit (not shown) is connected to the liquid
このような、TFTアレイ基板23と対向基板24とがシール材を介して貼り合わせられている。TFTアレイ基板23、及び対向基板24の外面には、偏光板25、26がそれぞれ貼り合わせられている。これにより、液晶表示パネル21が形成される。具体的には、TFTアレイ基板23の反視認側の面には、偏光板25が設けられている。また、対向基板24の視認側の面には、偏光板26が貼り合わせられている。偏光板26及び偏光板25は、それぞれ所定の方向に吸収軸を有している。従って、偏光板26又は偏光板25を通過した光は直線偏光になる。このように、表示素子20は、一般的な構成の液晶表示パネル21を有している。
Such a
液晶表示パネル21の背面側には、バックライトユニット22が備えられている。バックライトユニット22は、液晶表示パネル21の反視認側から液晶表示パネル21に対して面状の光を照射する。バックライトユニット22としては、例えば、光源、導光板、プリズムシートなどを備えた一般的な構成のものを用いる。表示素子20には、処理内容を示すボタンや、アイコンなどが表示される。
A
次に、表示素子20の視認側に配置された入力装置10の構成について説明する。入力装置10は、例えば、静電容量方式のタッチパネルである。表示素子20の視認側には、2枚の透明基板131、132からなる電極基板13が配置される。透明基板131、132の両外面には、それぞれ透明電極が形成されている。この電極基板13の構成については、後述する。電極基板13と表示素子20との間には、接着層14が設けられている。接着層14は、例えば、両面接着テープや接着材であり、表示素子20と電極基板13とを貼り合わせる。接着層14は、例えば、厚さ125μmの透明な樹脂材料などによって形成されている。
Next, the configuration of the
電極基板13の視認側には、電極基板13などを保護するためのカバー11が配置されている。カバー11は、例えば、厚さ0.8mmのプラスチック板によって構成されている。カバー11と電極基板13との間には、接着層12が設けられている。なお、カバー11の表面は、操作時に指等の位置指示体が接触する操作面となる。
A
接着層12は、例えば、両面接着テープや接着材であり、カバー11と電極基板13とを貼り合わせる。接着層12は、例えば、厚さ175μmの透明な樹脂材料などによって形成されている。接着層12及び接着層14は、表示領域の全体に配置されている。
The
電極基板13の一端には、第1FPC(Flexible Printed Circuit)15と第2FPC16とが接続されている。第1FPC15は、透明基板131の視認側の面に取り付けられ、第2FPC16は透明基板132の反視認側の面に取り付けられている。第1FPC15、及び第2FPC16は、検出回路や駆動回路等が接続されている。この第1FPC15、及び第2FPC16によって電極基板13に対する信号の入出力が行なわれる。
A first FPC (Flexible Printed Circuit) 15 and a
次に、電極基板13の構成について図2〜図4を用いて説明する。図2は、電極基板13の構成を示す図である。図3は、電極基板13の一方の基板、すなわち視認側の透明基板131に形成された電極のパターンを示す平面図である。図4は、電極基板13の他方の基板、すなわち反視認側の透明基板132に形成された電極パターンを示す平面図である。
Next, the configuration of the
図2〜4に示すように、電極基板13は、ガラスなどからなる透明基板131、132を有している。図3に示すように、透明基板131の視認側の面上には、垂直方向に互いに平行に延設された複数の第1電極31が形成されている。また、図4に示すように透明基板132の反視認側の面上には、水平方向に互いに平行に延設された複数の第2電極32が形成されている。従って、図2に示すように、電極基板13には、第1電極31と第2電極32とが互いに交差するように形成されている。すなわち、第1電極31と第2電極32とは、透明基板131、132を介して直交するように配置されている。なお、透明基板131と透明基板132とは、図示しないシール材を介して接着される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
第1電極31と第2電極32とが形成されている領域が有効エリア33となる。この有効エリア33は、表示素子20の表示領域に対応している。従って、有効エリア33は、表示素子20の表示領域と同じ矩形状に形成される。この有効エリア33の外側の枠状の領域が非有効エリア34となる。
A region where the
ここで、電極基板13の第1電極31が形成されている面を視認側の面、すなわち、接着層12側の面とし、第2電極32が形成されている面を反視認側の面、すなわち、接着層14側の面とする。
Here, the surface on which the
有効エリア33に形成された第1電極31及び第2電極32は、例えば、ITOによって形成されている。また、導電膜はITOのみならず、IZO、ITZOなど他の透明導電膜でもよい。従って、入力装置10の有効エリア33は透明であり、視認側から表示素子20に表示されている内容を入力装置10を介して確認することができる。
The
図3に示すように、電極基板13の視認側の面には、複数の第1電極31が一定の間隔で配置されている。そして、非有効エリア34には、第1電極31と接続される第1接続配線35が形成されている。第1接続配線35は第1電極31とそれぞれ接続されている。図3では、6つの第1電極31に接続されるため、6本の第1接続配線35が形成されている。なお、第1電極31及び第1接続配線35の数はこれに限られるものではない。
As shown in FIG. 3, a plurality of
第1接続配線35は、有効エリア33の下端において第1電極31と接続されている。そして、第1接続配線35は有効エリア33の下端から透明基板131の下端まで延設されている。この第1接続配線35は、例えば、第1電極31と同じ透明導電膜によって構成される。すなわち、第1接続配線35は第1電極31から延在されている。透明基板131の下端には、第1接続配線35と接続される第1FPC15が設けられている。第1接続配線35の端部には、第1FPC15と接続される第1外部端子が形成されている。
The
一方、図4に示すように電極基板13の反視認側の面には、複数の第2電極32が一定の間隔で配置されている。そして、非有効エリア34には、第2電極32と接続される第2接続配線36が設けられている。第2接続配線36は第2電極32とそれぞれ接続されている。図4では、6つの第2電極32に接続されるため、6本の第2接続配線36が形成されている。なお、第2電極32、及び第2接続配線36の数はこれに限られるものではない。
On the other hand, as shown in FIG. 4, a plurality of
第2接続配線36は、有効エリア33の右端又は左端において第2電極32と接続されている。そして、第2接続配線36は有効エリア33の右端又は左端から透明基板132の下端まで延設されている。この第2接続配線36は、透明導電膜と金属膜との積層構造を有している。例えば、第2電極32と同じ透明導電膜と、その上に形成された金属膜とによって、第2接続配線36を形成することができる。もちろん、第2接続配線36の構成はこれに限られるものではない。透明基板132の下端には、第2接続配線36と接続される第2FPC16が設けられている。第2接続配線36の端部には、第2FPC16と接続される第2外部端子が形成されている。
The
第1FPC15、及び第2FPC16は、透明基板131、132の下端において、透明基板131、132に取り付けられている。すなわち、第1FPC15と第2FPC16とは、透明基板131、132の同じ側の端部に取り付けられている。このような構成とすることによって、第1FPC15と第2FPC16とが、重複するよう同じ側に配置される。従って、簡易な装置構成にすることができる。
The
次に、第2接続配線36の構成について図5を用いて説明する。図5(a)は、第2接続配線36、及び第2電極32の構成を示す平面図である。図5(b)は図5(a)のA−A断面図であり、第2接続配線36の幅方向に沿って切断した時の構成を示している。また、図5(c)は、図5(b)と異なる第2接続配線36の構成を示す断面図である。なお、図5では、左側に非有効エリア34に設けられた第2接続配線36を模式的に示し、右側に有効エリアに設けられた第2電極32の構成を模式的に示している。なお、図5では、第2接続配線36と第2電極32とを同じパターン幅で図示しているが、異なるパターン幅で形成してもよい。まず、図5(a)、及び図5(b)を用いて第2接続配線36の構成について説明する。
Next, the configuration of the
第2接続配線36は、第2透明導電膜46と金属膜47との積層構造を有している。金属膜47は、例えば、Al、Al合金、Au、Au合金、Ag、又はAg合金を用いることができる。さらには、上記の材料と、Mo、Mo合金、Cr、Cr合金、Ni、Ni合金を積層してもよい。そして、金属膜47は、第2透明導電膜46からはみ出すことなく形成されている。したがって、金属膜47は、第2透明導電膜46上に島状に形成されている。また、第2電極32は、第2透明導電膜46の単層のみから構成されている。
The
第2接続配線36において、第2透明導電膜46のパターン幅は、金属膜47のパターン幅よりも大きくなっている。そして、金属膜47は、第2透明導電膜46のパターンからはみ出すことなく、第2透明導電膜46上のみに配置されている。すなわち、金属膜47のパターンが第2透明導電膜46のパターン上に内包されている。従って、第2接続配線36の幅方向において、金属膜47のパターンは、第2透明導電膜46上に配置されている。金属膜47のパターン端全体が、第2透明導電膜46上に配置される。これにより、段差がなく平坦な箇所に金属膜47が配置される。よって、断線などによる電気的不良の発生を抑制することができる。なお、配線の幅方向とは、配線の配線方向、すなわち長手方向と直交する方向である。
In the
ここで、第2接続配線36の幅方向における金属膜47と第2透明導電膜46のパターン幅の差は、アライメント誤差による位置ズレを考慮して設定される。例えば、第2透明導電膜46のパターン幅を40μmとする。そして、第2透明導電膜46と金属膜47とをパターニングするとき、最大5μmの位置ズレが発生する場合について説明する。この場合、±5μmの位置ズレが発生することを考慮して、金属膜47のパターン幅を第2透明導電膜46よりも10μm小さくする。従って、金属膜47のパターン幅は、30μmとなる。このように、アライメント誤差による位置ズレの最大値を考慮して第2透明導電膜46に対する金属膜47のパターン幅を決定することができる。そして、第2接続配線36の幅方向において、第2透明導電膜46のパターンの中心に、金属膜47のパターンの中心が配置されるよう、パターン設計する。これにより、最大5μmの位置ズレが発生しても、金属膜47が第2透明導電膜46からはみ出すことなく、第2透明導電膜46上に配置される。従って、金属膜47のパターンの両端が、第2透明導電膜46のパターンの両端の内側に配置される。もちろん、パターン形成時の位置ズレの最大値に応じて、第2透明導電膜46と金属膜47とのパターン幅の差を変えることができる。なお、隣接する第2接続配線36の間隔は、例えば、20μmとすることができる。
Here, the difference in pattern width between the
さらに、上記のパターン幅において、第2接続配線36の幅方向に金属膜47が第2透明導電膜46から5μmずれた場合、図5(c)に示す構成となる。すなわち、図5(c)に示すように第2接続配線36の幅方向において、金属膜47のパターンの右端が第2透明導電膜46のパターンの右端よりも内側になり、金属膜47のパターンの左端が第2透明導電膜46のパターンの左端と一致する。この場合でも、金属膜47が第2透明導電膜46からはみ出すことなく、第2透明導電膜46上のみに配置される。すなわち、金属膜47のパターンの一端が第2透明導電膜46上であって、第2透明導電膜46の端の内側に配置され、金属膜47のパターンの一端が第2透明導電膜のパターンの端と一致する。従って、段差がなく平坦な箇所に金属膜47が配置される。これにより、断線などによる電気的不良の発生を抑制することができる。
Furthermore, when the
図5(b)、及び図5(c)に示したように、アライメント誤差による最大の位置ズレが生じた場合でも、金属膜47のパターンの一端が第2透明導電膜46のパターンの一端の内側に配置する。さらに、金属膜47のパターンの他端が第2透明導電膜46のパターンの他端と一致するよう配置するか、金属膜47のパターンの他端が第2透明導電膜46のパターンの内側になるよう配置する。これは、金属膜47のパターン幅を透明導電膜47よりも狭くすることにより実現することができる。これにより、金属膜47のパターンの一端が第2透明導電膜46の内側に配置される。さらに、金属膜47のパターンの他端が第2透明導電膜46上に配置される。すなわち、該他端は、第2透明導電膜46のパターンの内側あるいはパターン端に配置する。よって、断線などによる電気的不良の発生を抑制することができる。
As shown in FIGS. 5B and 5C, even when the maximum misalignment occurs due to the alignment error, one end of the pattern of the
ここで、上述の入力装置10の動作について説明する。第1電極31と第2電極32の各交差点では固定容量が形成されている。使用者がカバー11の上から有効エリア33内の第1電極31に指等を接近させることによって、指先と第1電極31の間の寄生容量及び人体の寄生容量が固定容量に並列に接続されることとなる。これにより、合成容量の値が変化し、固定容量の両端の電圧が変化する。この電圧の変化を検出回路にて検出することにより、接触した位置を検出することができる。表示素子20が所定の表示を行なっている状態で、使用者が有効エリア33の任意の位置に接近すると、その表示に基づいた処理が実行される。
Here, the operation of the
具体的には、表示素子20の表示画面上にボタンやアイコン等の処理内容を表示させる。この状態で使用者が入力装置10の有効エリア内に指等を接触させると、入力装置10はその位置を検出する。すなわち、入力装置10は、第1電極31と第2電極によって、有効エリア内における座標を決定する。そして、入力装置10は、表示素子20上の表示領域と有効エリア33とを対応させて、接触位置(座標)に表示されているボタン、あるいはアイコンを特定する。これにより、表示素子20上に表示されているボタンやアイコンに応じた処理が実行される。このように、入力装置10は、有効エリア33内の位置と表示素子20の表示とを対応させて、位置に応じた入力を行なう。
Specifically, processing contents such as buttons and icons are displayed on the display screen of the
図6を参照して、本実施の形態に係る電極基板13を用いた表示装置100の製造方法について説明する。図6は、本実施の形態に係る表示装置100の製造方法を説明するためのフロー図である。
With reference to FIG. 6, the manufacturing method of the
まず、図6に示すように、透明基板131、132上に電極、及び接続配線を形成する(ステップS101)。具体的には、第1電極31、第2電極32、第1接続配線35、及び第2接続配線36を形成する。ここで、第1の電極31、及び第1接続配線35は、透明基板131の視認側の面に形成される。第2電極32、及び第2接続配線36は、透明基板132の反視認側の面に形成される。すなわち、第2電極32と第1電極31とは、それぞれの透明基板131、12の外面側に形成される。第1電極31、及び第1接続配線35を形成する前に、第2電極32、及び第2接続配線36を形成してもよく、第1電極31、及び第1接続配線35を形成した後に、第2電極32、及び第2接続配線36を形成してもよい。透明導電膜、及び金属膜の形成方法としては、例えば、DCスパッタ法を用いることができる。なお、第2電極32、及び第2接続配線36を形成する工程については、後述する。
First, as shown in FIG. 6, electrodes and connection wirings are formed on the
その後、2枚の透明基板131、132をシール材を介して貼り合わせる(ステップS102)。具体的には、透明基板131の第1電極31形成面と、透明基板132の第2電極32形成面とが、それぞれ外面を向くように枠状のエポキシ樹脂系のシール材で接着する。
Thereafter, the two
そして、2枚の貼り合わせマザー基板を切断し(ステップS103)、個々の電極基板13を得る。その後、個々の電極基板13において、第1接続配線35上には第1FPC15を、第2接続配線36上には第2FPC16をそれぞれ接続する(ステップS104)。ACF(Anisotropic Conductive Film)などを用いて熱圧着することにより、第1FPC15及び第2FPC16と電極基板13とを接続することができる。
Then, the two bonded mother substrates are cut (step S103), and
そして、接着層12により、電極基板13にプラスチックやガラス等からなるカバー11を取り付ける(ステップS105)。これにより、入力装置10が完成する。そして、入力装置10と表示素子20とを接着層14により貼り合せ(ステップS106)、動作及び外観の検査を行い(ステップS107)、表示装置100が完成する。
Then, the
なお、透明基板131、132としては、ソーダガラスや、ホウケイ酸ガラスなどのアルカリガラスでもよく、無アルカリガラスを使用してもよい。さらに、ガラス基板だけでなく、プラスチック基板を用いてもよい。また、透明基板131、132を400℃以上の硝酸カリウム(KNO3)溶液中に約10時間浸漬して、透明基板131、132の表面層に存在するNa+イオンをK+イオンに置換させた、化学強化ガラスを用いることも可能である。
The
次に、ステップS101のうちの第2電極32、及び第2接続配線36を形成する工程について、図7を用いて説明する。図7は、第2電極32、及び第2接続配線36の形成工程を示す工程断面図である。
Next, the step of forming the
まず、透明基板132上に第2電極32、及び第2接続配線36となる第2透明導電膜46を成膜する。第2透明導電膜46としては、厚さ100nmのITOを用いることができる。そして、第2透明導電膜46をパターニングする前に、第2透明導電膜46上に第2接続配線36となる金属膜47を成膜する。これにより、図7(a)に示すよう、積層構造が形成される。金属膜47としては、例えば、厚さ1μm〜2μmのAl膜を用いることができる。第2透明導電膜46、及び金属膜47は、例えば、スパッタリング法や蒸着法で成膜することができる。例えば、インライン方式のスパッタ成膜装置を用いて、第2透明導電膜46、及び金属膜47を連続して成膜してもよい。
First, the
次に、第2透明導電膜46上の金属膜47をパターニングする。これにより、図7(b)に示す構成となる。ここでは、第2接続配線36となる箇所のみ金属膜47のパターンが形成される。金属膜47のパターニングには、通常のフォトリソグラフィー法を用いることができる。すなわち、金属膜47上に感光性樹脂であるレジストを塗布し、露光、現像する。これにより、金属膜47上には、第1のレジストパターンが形成される。なお、第1のレジストパターンは、第2接続配線36を形成する箇所に残存するよう形成される。すなわち、第2接続配線36の形成箇所が第1のレジストパターンで覆われた状態となる。そして、第1のレジストパターンを介して金属膜47をエッチングした後、第1のレジストパターンを剥離する。これにより、第2接続配線36となる箇所に金属膜47のパターンが形成される。金属膜47のエッチングには、例えば、ウェットエッチングを用いることができる。この段階では、まだ第2透明導電膜46はパターニングされていない。
Next, the
そして、第2透明導電膜46をパターニングする。第2透明導電膜46のパターニングには、通常の、フォトリソグラフィー法を用いることができる。すなわち、金属膜47、及び第2透明導電膜46上に感光性樹脂であるレジストを塗布し、露光、現像する。これにより、金属膜47、及び第2透明導電膜46上には、第2のレジストパターンが形成される。この第2のレジストパターンは、金属膜47を完全に覆うように形成される。すなわち、第2のレジストパターンは、金属膜47のパターンからはみ出すように配置される。すなわち、第2接続配線36となる箇所において、第2のレジストパターンは、金属膜47よりも幅広に形成される。従って、第1のレジストパターンと第2レジストパターンを形成する工程で、アライメント誤差による位置ズレが生じた場合でも、金属膜47が第2のレジストパターンから露出することがない。従って、第2のレジストパターンは、金属膜47からはみ出して第2透明導電膜46上にも配置される。すなわち、第2のレジストパターンは、金属膜47のパターン端を跨ぐように配置される。
Then, the second transparent
そして、第2透明導電膜46をエッチングする。第2透明導電膜46のパターニングには、例えば、ウェットエッチングを用いることができる。金属膜47を第2のレジストパターンで被覆した状態で、第2透明導電膜46がエッチングされている。これにより、金属膜47の下層の第2透明導電膜46のパターンが金属膜47のパターンよりも幅広に形成される。すなわち、第2接続配線36の幅方向において、金属膜47が第2透明導電膜46からはみ出すことなく形成される。これにより、第2電極32、及び第2接続配線36となる箇所には、第2透明導電膜46と金属膜47との積層構造が形成される。そして、第2のレジストパターンを剥離することによって、図7(c)に示す工程となる。このようにして、第2接続配線36、及び第2電極32の形成工程が完了する。
Then, the second transparent
これにより、第2電極32、及び第2接続配線36を所望のパターンに形成される。すなわち、第2接続配線36は、第2透明導電膜46、及び金属膜47の積層構造となり、第2電極32は、第2透明導電膜46の単層構造となる。さらに、第2接続配線36では、金属膜47が第2透明導電膜46のパターンの内側に配置される。従って、金属膜47のパターン全周において、パターン端が第2透明導電膜46上に配置される。これにより、第2接続配線36において、断線等による電気的不良の発生を抑制することができる。さらに、簡易な工程で形成することができるため、生産性を向上することができる。また第2透明導電膜46と金属膜47との段差部に有機樹脂からなるレジストが形成されないため、レジストの隙間も無いので、エッチング液の浸み込みがない。よって、第2透明導電膜46と金属膜47との密着性改善することができ、接続を良好にすることができる。なお、第2のレジストパターンを形成する前に、第1のレジストパターンを剥離しなくてもよい。すなわち、第1のレジストパターンが形成されている状態で、第2のレジストパターンとなるレジストを塗布する。そして、第1のレジストパターンが残存している状態で、露光、現像して、第2のレジストパターンを形成する。
Thus, the
さらに、図5(c)で示したように、位置ズレが5μmとなった場合でも、第2透明導電膜46のパターンから金属膜47がはみ出すことがない。このように、第2透明導電膜46をパターニングする工程では、第2接続配線36の幅方向における金属膜47のパターンの一端が第2透明導電膜46のパターンの一端ではない内側に配置されるようパターニングされる。さらに、第2接続配線36の幅方向における金属膜47のパターンの他端が、第2透明導電膜46上に配置されているか、あるいは第2透明導電膜46のパターンの端と一致するよう、パターニングされる。このように、アライメント誤差による最大の位置ズレが生じた場合でも、金属膜47が第2透明導電膜46からはみ出さないようにする。位置ズレの最大値は、露光装置のアライメント精度に応じて決定すればよい。例えば、第2透明導電膜46のパターン幅が金属膜47のパターン幅より、10μm以上広くすることが好ましい。
Furthermore, as shown in FIG. 5C, even when the positional deviation is 5 μm, the
この後、第1電極31、及び第1接続配線35を形成する。すなわち、第1透明導電膜45を成膜し、フォトリソグラフィー法によってパターニングする。そして、エッチングを行いレジストを除去すると、第1電極31、及び第1接続配線35が形成される。なお、第1電極31、及び第1接続配線35を第2電極32、及び第2接続配線36の前に形成してもよい。さらに、第1透明導電膜45と第2透明導電膜46のエッチングを同じ工程で行ってもよい。なお、透明導電膜の下層には保護膜を形成してもよい。例えば、透明基板131、132の全面にわたってSiO2などの絶縁層を形成することができる。絶縁層の形成方法としては、RFスパッタ法を用いることができる。
Thereafter, the
なお、本発明にかかる入力装置10は表示素子20の視認側に配置されているものに限られない。例えば、入力内容を示す文字、図形、記号などを固定表示する表示板の前に入力装置10を配置してもよい。表示板としては、写真や、キーボードやアイコンが記載された絵を用いることができる。なお、第1接続配線35を第2接続配線36と同じ構成としてもよい。
Note that the
10 入力装置
11 カバー
12 接着層
13 電極基板
14 接着層
15 第1FPC
16 第2FPC
20 表示素子
21 液晶表示パネル
22 バックライトユニット
23 TFTアレイ基板
24 対向基板
25 偏光板
26 偏光板
31 第1電極
32 第2電極
33 有効エリア
34 非有効エリア
35 第1接続配線
36 第2接続配線
45 第1透明導電膜
46 第2透明導電膜
47 金属膜
131 透明基板
132 透明基板
10
16 Second FPC
20
Claims (4)
透明基板と、
前記透明基板上に設けられた透明導電膜と、
前記有効エリア内に設けられた前記透明導電膜によって形成された透明電極と、
前記有効エリアの外側に設けられ、前記透明電極と接続される接続配線と、を備え、
前記接続配線が前記透明導電膜、及び前記透明導電膜の上に形成された金属膜を有し、
前記接続配線の幅方向における前記金属膜のパターンの一端が前記透明導電膜上であって、かつ前記透明導電膜のパターン端の内側の位置に配置され、
前記接続配線の幅方向における前記金属膜のパターンの他端が、前記透明導電膜上に配置されている入力装置。 An input device that performs input according to a position within an effective area,
A transparent substrate;
A transparent conductive film provided on the transparent substrate;
A transparent electrode formed by the transparent conductive film provided in the effective area;
Provided outside the effective area and connected to the transparent electrode; and
The connection wiring has the metal film formed on the transparent conductive film and the transparent conductive film,
One end of the pattern of the metal film in the width direction of the connection wiring is on the transparent conductive film, and is disposed at a position inside the pattern end of the transparent conductive film,
An input device in which the other end of the pattern of the metal film in the width direction of the connection wiring is disposed on the transparent conductive film.
前記有効エリアの外側に設けられ、前記透明電極と接続される接続配線と、を備え、
前記有効エリア内の位置に応じて入力を行なう入力装置の製造方法であって、
透明基板上に、前記透明電極、及び前記接続配線となる透明導電膜を成膜する工程と、
前記透明導電膜上に金属膜のパターンを形成する工程と、
前記金属膜のパターンを形成した後、前記透明導電膜のパターンを形成する工程と、を備え、
前記透明導電膜のパターンを形成する工程では、
前記接続配線の幅方向における前記金属膜のパターンの一端を前記透明導電膜上であって、かつ前記透明導電膜のパターンの端の内側の位置に配置し、
前記接続配線の幅方向における前記金属膜のパターンの他端を、前記透明導電膜上に配置するよう、前記透明導電膜のパターンを形成する入力装置の製造方法。 A transparent electrode provided in the effective area;
Provided outside the effective area and connected to the transparent electrode; and
A method for manufacturing an input device for performing input according to a position in the effective area,
Forming a transparent conductive film to be the transparent electrode and the connection wiring on a transparent substrate;
Forming a metal film pattern on the transparent conductive film;
After forming the pattern of the metal film, forming a pattern of the transparent conductive film,
In the step of forming the pattern of the transparent conductive film,
One end of the pattern of the metal film in the width direction of the connection wiring is disposed on the transparent conductive film and inside the end of the pattern of the transparent conductive film,
The manufacturing method of the input device which forms the pattern of the said transparent conductive film so that the other end of the pattern of the said metal film in the width direction of the said connection wiring may be arrange | positioned on the said transparent conductive film.
前記金属膜を成膜した後、前記金属膜上に第1のレジストパターンを形成し、前記第1のレジストパターンを介して前記金属膜をエッチングすることにより前記金属膜のパターンを形成し、
前記透明導電膜のパターンを形成する工程では、
前記第2のレジストパターンを前記金属膜、及び前記透明導電膜上に形成し、
前記第2のレジストパターンを介して前記透明導電膜をエッチングすることにより前記透明導電膜のパターンを形成する請求項3に記載の入力装置の製造方法。 In the step of forming the metal film pattern,
After forming the metal film, a first resist pattern is formed on the metal film, and the metal film pattern is formed by etching the metal film through the first resist pattern.
In the step of forming the pattern of the transparent conductive film,
Forming the second resist pattern on the metal film and the transparent conductive film;
The method of manufacturing an input device according to claim 3, wherein the pattern of the transparent conductive film is formed by etching the transparent conductive film through the second resist pattern.
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