JP2013164698A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な不可視特性及び、透明基材側との良好な密着性を確保でき、加えて、ブリッジ配線の耐環境性を向上させることが可能な入力装置を提供する。
【解決手段】透明基材と、透明基材の第１の面に形成された複数の透明電極５と、透明電極５間を電気的に接続するブリッジ配線１０と、前記透明基材とブリッジ配線１０間に形成された絶縁層２０と、を有し、ブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａと接するＩＴＯからなる下地層３５と、下地層３５の表面に形成され下地層３５よりも低抵抗の金属層３６と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、操作面の操作位置を検知可能な入力装置に係り、特に、透明基材表面に形成された透明電極間を接続するブリッジ配線の構成に関する。

特許文献１には、複数の透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線（特許文献１には交差部分、中継電極と記載されている）をＩＴＯで形成した入力装置が開示されている。

また特許文献２には、複数の透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線をＭｏ、Ａｌ、Ａｕ等で形成した入力装置が開示されている。

なお透明電極の形成面を構成する透明基材と、ブリッジ配線との間には絶縁層が介在している。すなわちブリッジ配線は絶縁層の表面を通って各透明電極間を電気的に接続している。

特開２００８−３１０５５０号公報 特開２０１０−２７１７９６号公報

特許文献１では、ブリッジ配線をＩＴＯで形成しており、ブリッジ配線の配線抵抗が大きくなる問題があった。

また特許文献２のように、金属材料でブリッジ配線を形成することで、ブリッジ配線の配線抵抗をＩＴＯで形成するより低くできるが、良好な不可視特性、すなわちブリッジ配線が見えてはならず、さらにブリッジ配線の形成面を構成する絶縁層との間の良好な密着性を確保することが必要であった。加えて、ブリッジ配線の耐環境性（耐湿性や耐熱性）を向上させることが必要であった。

特に、絶縁層との密着性の悪い低抵抗の金属を用いた場合、良好な不可視特性とともに良好な密着性を確保することが必要であった。

後述の実験に示すように本発明者らは、例えば低抵抗の金属としてＡｕを選択したが、特許文献１及び特許文献２にはブリッジ配線としてＡｕを用いた際、特に、良好な不可視特性とともに絶縁層との良好な密着性を確保するための構造が開示されていない。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、良好な不可視特性及び、透明基材側との良好な密着性を確保でき、加えて、ブリッジ配線の耐環境性を向上させることが可能な入力装置を提供することを目的とする。

本発明における入力装置は、
透明基材と、前記透明基材の第１の面に形成された複数の透明電極と、前記透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線と、前記透明基材と前記ブリッジ配線間に形成された絶縁層と、を有し、
前記ブリッジ配線は、前記絶縁層の表面と接するＩＴＯからなる下地層と、前記下地層の表面に形成された金属層と、を有して構成されることを特徴とするものである。

これにより良好な不可視特性を確保できるとともに、ブリッジ配線の低抵抗を実現でき、さらにブリッジ配線と絶縁層との間の密着性を良好にできる。また、ＩＴＯからなる下地層は、絶縁層の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能する。さらに環境変化に伴う絶縁層の収縮に対してＩＴＯからなる下地層は適切に追従できる。このように良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）も確保できる。

本発明では、前記金属層は、Ａｕ、Ａｕ合金、ＣｕＮｉ、あるいはＮｉであることが好ましい。このうち、前記金属層は、Ａｕで形成されることがより好ましい。これにより、良好な不可視特性を確保でき、また低抵抗を実現できる。

また本発明では、前記金属層の表面に導電性酸化物保護層が形成されることが好ましい。このようにブリッジ配線の表面に金属層を露出させず、金属層の表面を導電性酸化物保護層で覆うことで、導電性酸化物保護層を、ブリッジ配線の表面側から流入してくる水分に対するバリア層として機能させることができ、ブリッジ配線の耐環境性をより効果的に向上させることができる。また、不可視特性をより向上させることができる。

また本発明では、導電性酸化物保護層がＩＴＯからなることが好ましい。導電性酸化物保護層をＩＴＯで形成することにより、ブリッジ配線の低抵抗化と静電破壊耐性を向上させることができる。

また本発明では、前記透明電極は、複数の第１の透明電極と、複数の第２の透明電極とを備え、各第１の透明電極が第１の方向に連結されており、前記第１の透明電極の連結位置に前記絶縁層が形成され、前記絶縁層の絶縁表面を通って形成された前記ブリッジ配線により各第２の透明電極が、前記第１の方向と交叉する第２の方向に連結されている構成にできる。

また本発明は、前記絶縁表面を構成する絶縁層を、ノボラック樹脂で形成する構成に好ましく適用できる。

また本発明は、前記ブリッジ配線の表面に、透明基材間の接合材である光学透明粘着層が接している構成に好ましく適用できる。また、透明基材の第１の面側と、表面が操作面であるパネル間を前記光学透明粘着層により接合する構成に好ましく適用できる。

本発明の入力装置によれば、良好な不可視特性を確保できるとともに、低抵抗を実現でき、さらにブリッジ配線と絶縁層との間の密着性を良好にできる。また、ＩＴＯからなる下地層は、絶縁層の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能する。さらに環境変化に伴う絶縁層の収縮に対してＩＴＯからなる下地層は適切に追従できる。このように良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）も確保できる。

図１は、本実施形態における入力装置（タッチパネル）を構成する透明基材の表面に形成された各透明電極及び配線部を示す平面図である。 図２（ａ）は、図１に示す入力装置の拡大平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）をＡ−Ａに沿って切断し矢印方向から見た入力装置の部分拡大縦断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）とは一部異なる入力装置の部分拡大縦断面図である。 図３（ａ）は、第１の実施形態におけるブリッジ配線の拡大縦断面図であり、図３（ｂ）は、第２の実施形態におけるブリッジ配線の拡大縦断面図である。 図４は、本実施形態における入力装置の製造方法を示す工程図であり、図４の右図が部分縦断面図、図４の左図が平面図である。

図１は、本実施形態における入力装置（タッチパネル）を構成する透明基材の表面に形成された各透明電極及び配線部を示す平面図であり、図２（ａ）は、図１に示す入力装置の拡大平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）をＡ−Ａに沿って切断し矢印方向から見た入力装置の部分拡大縦断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）とは一部異なる入力装置の部分拡大縦断面図である。

なおこの明細書において、「透明」「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。

なお図１には、入力装置１を構成する透明基材２の表面（第１の面）２ａに形成された各透明電極４，５及び配線部６を図示したが、実際には図２（ｂ）のように、透明基材２の表面側に透明なパネル３が設けられ、また配線部６の位置には加飾層が存在するので、配線部６をパネル３の表面側から見ることはできない。なお透明電極は透明なので視認できないが、図１では透明電極の外形を示している。

透明基材２は、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。また各透明電極４，５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料でスパッタや蒸着等により成膜される。

図１に示すように、表示領域１１（指などの操作体により操作を行うことができる、表示ディスプレイが対向する表示画面）内には複数の第１の透明電極４と複数の第２の透明電極５とが形成される。

図１、図２（ａ）に示すように複数の第１の透明電極４は、透明基材２の表面２ａに形成され、各第１の透明電極４は、細長い連結部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からなる第１の電極８がＸ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配列されている。

また図１、図２（ａ）に示すように複数の第２の透明電極５は、透明基材２の表面２ａに形成される。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（透明基材２の表面２ａ）に形成される。図１、図２（ａ）に示すように、各第２の透明電極５は、細長いブリッジ配線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からなる第２の電極１２がＹ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配列されている。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、第１の透明電極４間を連結する連結部７の表面には絶縁層２０が形成されている。図２（ｂ）に示すように、絶縁層２０は、連結部７と第２の透明電極５との間の空間を埋め、また第２の透明電極５の表面にも多少、乗り上げている。

そして図２（ａ）（ｂ）に示すように、ブリッジ配線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の表面にかけて形成されている。ブリッジ配線１０は、各第２の透明電極５間を電気的に接続している。

図２（ａ）（ｂ）に示すように各第１の透明電極４間を接続する連結部７の表面には絶縁層２０が設けられ、この絶縁層２０の表面に各第２の透明電極５間を接続するブリッジ配線１０が設けられる。このように連結部７とブリッジ配線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。そして本実施形態では、第１の透明電極４と第２の透明電極５とを同じ面（透明基材２の表面２ａ）に形成することができ、入力装置１の薄型化を実現できる。

なお連結部７、絶縁層２０及びブリッジ配線１０はいずれも表示領域１１内に位置するものであり、透明電極４，５と同様に透明、透光性で構成される。

図１に示すように、表示領域１１の周囲は額縁状の加飾領域（非表示領域）２５となっている。表示領域１１は透明、透光性であるが、加飾領域２５は不透明、非透光性である。よって加飾領域２５に設けられた配線部６や外部接続部２７は入力装置１の表面（パネル３の表面）から見ることはできない。

図１に示すように、加飾領域２５には、各第１の電極８及び各第２の電極１２から引き出された複数本の配線部６が形成されている。各配線部６は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＮｉ合金、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料を有して形成される。

図１に示すように、各配線部６の先端は、フレキシブルプリント基板（図示しない）と電気的に接続される外部接続部２７を構成している。

図２（ｂ）に示すように、透明基材２の表面２ａ側とパネル３との間が光学透明粘着層（ＯＣＡ；Optical Clear Adhesive）３０を介して接合されている。パネル３は特に材質を限定するものではないが、ガラス基材やプラスチック基材が好ましく適用される。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である。

図１に示す静電容量式の入力装置１では、図２（ｂ）に示すようにパネル３の操作面３ａ上に接触させると、指Ｆと指Ｆに近い第１の透明電極４との間、及び第２の透明電極５との間で静電容量が生じる。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。指Ｆの位置は、第１の電極８との間の静電容量変化に基づいてＸ座標を検知し、第２の電極１２との間の静電容量変化に基づいてＹ座標を検知する（自己容量検出型）。また、第１の電極８と第２の電極１２の一方の第１の電極の一列に駆動電圧を印加し、他方の第２の電極により指Ｆとの間の静電容量の変化を検知して第２の電極によりＹ位置を検知し、第１の電極によりＸ位置を検知する相互容量検出型であってもよい。

本実施形態では、第２の透明電極５間を連結するブリッジ配線１０の構造に特徴的部分がある。

図３（ａ）に示すように、第１の実施形態のブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａから第２の透明電極５の表面５ａにかけて形成されたＩＴＯからなる透明な下地層３５と、下地層３５の表面に形成され下地層３５よりも低抵抗で透明な金属層３６との２層構造である。

金属層３６は、Ａｕ、Ａｕ合金、ＣｕＮｉ、Ｎｉのうちいずれかにより形成されることが好適である。この中でも特にＡｕを選択することがより好適である。Ａｕを選択した理由は、耐熱、耐湿、環境試験でも酸化せず抵抗変化が小さく、低抵抗を維持できる材料のためである。

本実施形態の構成によれば、良好な不可視特性を確保できるとともに、ブリッジ配線１０と絶縁層２０との間の密着性を向上させることができる。またＩＴＯからなる下地層３５は、絶縁層２０の吸水性に起因する水分に対するバリア層としても機能する。またＩＴＯからなる下地層３５は、静電破壊電圧値（耐圧値）を増加させることができ、静電破壊耐性を向上できる。本実施形態では、絶縁層２０にノボラック樹脂（レジスト）を使用することができ、第２の透明電極５と連結部７との間の隙間を適切に埋めることができる。また絶縁層２０の表面２０ａをなだらかに形成でき、凹凸を小さくできる。本実施形態におけるＩＴＯからなる下地層３５は、ノボラック樹脂の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能し、さらに環境変化に対する絶縁層２０の収縮に適切に追従できる。このようにＩＴＯからなる下地層３５と金属層３６との積層構造により良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）をも得ることができる。

また、ＩＴＯからなる下地層３５と金属層３６との積層構造により静電破壊電圧値（耐圧値）を増加させることができ、静電破壊耐性を向上させることができる。

ここで絶縁層２０の最大膜厚は、０．５〜４μｍ程度であり、下地層３５の膜厚は、５〜４０ｎｍ程度であり、金属層３６の膜厚は、２〜２０ｎｍ程度である。またブリッジ配線の幅寸法（Ｙ１−Ｙ２方向への長さ寸法）は、５〜５０μｍ程度であり、長さ寸法（Ｘ１−Ｘ２方向への長さ寸法）は、１５０〜５００μｍ程度である。

本実施形態では、ＩＴＯよりも十分に低い電気抵抗率を有するＡｕ等の金属層３６を薄く且つ幅細で形成してもＩＴＯの単層膜でブリッジ配線を形成した場合に比べてブリッジ配線１０を低抵抗化でき、しかも本実施形態では金属層３６の膜厚を薄く幅寸法を小さく形成したことで不可視特性を向上させることができる。

またＩＴＯからなる下地層３５と各透明電極４，５にＩＴＯを用いることで、良好な密着性とともに、良好な電気的接合を確保することができる。

また図３（ｂ）に示すように、第２の実施形態のブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａから第２の透明電極５の表面５ａにかけて形成されたＩＴＯからなる透明な下地層３５と、下地層３５の表面に形成され下地層３５よりも低抵抗で透明な金属層３６と、金属層３６の表面に形成されたＩＴＯからなる透明な保護層３７との３層構造である。ＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７の膜厚は、５〜４０ｎｍ程度である。

図３（ｂ）のように、金属層３６の表面をＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７で覆うことで、導電性酸化物保護層３７を、図３（ｂ）に示すアクリル系粘着剤等で形成された光学透明粘着層（ＯＣＡ）３０の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能させることができる。また、導電性酸化物保護層３７には透明性の高いＩＴＯを用いることが最も好ましい。これによりブリッジ配線の低抵抗化と静電破壊耐性を向上させることができる。また、そのほか、導電性酸化物保護層としてＺｎＯやＩｎ₂Ｏ₃を用いることができる。また、金属層３６の表面をＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７で覆うことで、ブリッジ配線１０の反射率を抑制でき、結果として透過率／反射率の比を大きくでき、不可視特性をさらに効果的に向上させることができる。

なお図３（ｂ）に示す第２の実施形態においても、金属層３６の下にＩＴＯからなる下地層３５を敷いたことで、ブリッジ配線１０と絶縁層２０との間の密着性を向上させることができる。また、下地層３５を、絶縁層２０の吸水性に起因する水分に対するバリア層としても機能させることができる。よって図３（ｂ）に示したように、金属層３６の表裏面にＩＴＯからなる下地層３５と導電性酸化物保護層３７とを設けることで、より効果的に耐環境性を向上させることができる。

またＩＴＯからなる下地層３５は、静電破壊電圧値（耐圧値）を増加させることができ、静電破壊耐性を向上できる。またＩＴＯからなる下地層３５と各透明電極４，５にＩＴＯを用いることで、良好な密着性とともに良好な電気的接合を確保できる。

なお、図３（ａ）の２層構造とすると金属層３６の表面は、光学透明粘着層（ＯＣＡ）３０と接する状態となるが、２層構造としても、後述の実験結果に示すように、入力装置１として使用可能な耐環境性を得ることができた。

なお本実施形態では図２（ｂ）に示すように、透明基材２のパネル３側に向く表面２ａに各透明電極４，５、絶縁層２０、ブリッジ配線１０を設けているが、図２（ｃ）に示すように、透明基材２の裏面２ｂ（第１の面）側に各透明電極４，５、絶縁層２０及びブリッジ配線１０を設けていることもできる。図２（ｃ）では、透明基材２の裏面２ｂと、別の透明基材２６との間の接合材である光学透明粘着層（ＯＣＡ）２８が、ブリッジ配線１０に接している。

また第１の透明電極４間を連結する連結部７はＩＴＯで形成できる。すなわち各第１の透明電極４と連結部とを一体的に形成することができる。

またブリッジ配線１０の下地層３５や導電性酸化物保護層３７を構成するＩＴＯには、アモルファスＩＴＯを用いることができる。ただし、下地層３５や導電性酸化物保護層３７を結晶ＩＴＯで形成することもできる。

図４は、本実施形態における入力装置１の製造方法を示す工程図である。図４の左図は部分縦断面図であり、右図は平面図である。なお左図と右図とでは寸法比が異なる。図４に示した部分縦断面図は図２（ｂ）に示す部分縦断面図と同様にＸ１−Ｘ２方向に沿って切断したものである。なお図４には、透明電極４，５の部分を図示した。

図４（ａ）の工程では、透明基材２の表面２ａにＩＴＯからなる各透明電極４，５を形成する。このとき、第１の透明電極４，４間を連結する連結部７を前記第１の透明電極４と一体的にＩＴＯにより形成する。

次に図４（ｂ）の工程では、連結部７上を覆うとともに、連結部７のＸ１−Ｘ２方向の両側に位置する第２の透明電極５との間を埋めるノボラック樹脂等からなる絶縁層２０を形成する。このとき全面露光により絶縁層２０を透明にするブリーチングを行うことが好適である。

続いて図４（ｃ）の工程では、各透明電極４，５の表面、絶縁層２０の表面及び透明基材２の表面にＩＴＯからなる下地層３５／Ａｕ、Ａｕ合金等からなる金属層３６の２層構造、あるいは、ＩＴＯからなる下地層３５／Ａｕ、Ａｕ合金等からなる金属層３６／ＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７の３層構造からなるブリッジ配線１０を形成する。このとき、下地層３５、金属層３６及び導電性酸化物保護層３７の各層をスパッタや蒸着法等で形成する。

そして図４（ｄ）では、ブリッジ配線１０を、フォトリソグラフィ技術等を用いて絶縁層２０の表面から、絶縁層２０の両側に位置する第２の透明電極４の表面にかけてＸ１−Ｘ２方向に細長い形状で残す。なおこのとき、各透明電極４，５の表面が削られないように選択エッチングを行うことが好適である。これにより第２の透明電極５，５間をブリッジ配線１０を介して電気的に接続することができる。

その後、図２（ｂ）に示すように透明基材２の表面２ａ側と表面が操作面３ａとされたパネル３間を光学透明粘着層３０を介して接合する。

本実施形態における入力装置は、携帯電話機、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ゲーム機、カーナビゲーション等に使用される。

実験では、透明基材上に図２に示す構造の透明電極（ＩＴＯ）、絶縁層（ノボラック樹脂）、及びブリッジ配線を形成した。第２の透明電極間を連結するブリッジ配線を、以下の表１に示す実施例１〜実施例３のアモルファスＩＴＯ（下地層）／Ａｕ（金属層）／アモルファスＩＴＯ（導電性酸化物保護層）の３層構造、実施例４〜実施例６のアモルファスＩＴＯ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例１のＣｕＮｉ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例２のＴｉ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例３〜比較例５のＩＴＯ単層膜で形成した。

表１には、各層の膜厚、ブリッジ配線の幅寸法（図２（ａ）で示すＹ１−Ｙ２方向の長さ）、及びブリッジ配線の長さ寸法（図２（ａ）に示すＸ１−Ｘ２方向の長さ）が示されている。なお表１に示す透過率、反射率についてはブリッジ配線の形状に加工する前に、基材表面に全体に形成した状態（ベタ膜状態）で測定した。

表１に示す不可視ランクであるが、×は、比較例３のＩＴＯ単層膜を基準とした。なお比較例３では、ＩＴＯからなるブリッジ配線が見えた。△は、比較例３に比べてブリッジ配線は見えないが、傾けるとブリッジ配線が見える状態、○は、傾けると、ブリッジ配線総数の１０％以下が見える状態、◎は、傾けても、ブリッジ配線が全く見えない状態である。

またブリッジ配線のシート抵抗値Ｒｓについては、６０Ω／□より大きい場合を×、４０〜６０Ω／□を○、４０Ω／□未満を◎とした。

また、加速試験として温度を８５℃、湿度を８５％ＲＨとした環境試験における電気抵抗変化については、変化率が±１００％以上または断線した場合には×とし、変化率が±３０％以上±１００％未満である場合を△とし、変化率が±３０％以内である場合を○とした。

また、８５℃で乾燥雰囲気中での環境試験における密着性については、断線があれば×、断線がなければ○とした。

また、ＥＳＤ（Electro-Static Discharge）試験（静電破壊電圧試験）については、１ｋｖ未満を×、１ｋＶ以上２ｋＶ未満を△、２ｋＶ以上を○とした。

表１に示すように、比較例１では、ＥＳＤ特性（静電破壊電圧）が低下し使用不能となった。また比較例２では、耐環境試験で断線が生じた。比較例２では、下地としてのＴｉが絶縁層（ノボラック樹脂）の収縮に追従できずに、剥離し断線した。

表１に示す比較例３〜比較例５では、不可視特性、シート抵抗値Ｒｓのいずれかが×となった。

これに対して実施例では、シート抵抗値Ｒｓ、不可視特性、環境試験のいずれにおいても×がなかった。また実施例では良好なＥＳＤ特性（静電破壊電圧）を得ることができた。

Ａｕの表裏面にＩＴＯを形成した３層構造の実施例１〜実施例３のほうが、ＩＴＯ／Ａｕの２層構造とした実施例４〜実施例６に比べて、反射率を抑制でき、結果として透過率／反射率の比を高くでき、良好な不可視特性を得ることができた。

１ 入力装置
２ 透明基材
３ パネル
４ 第１の透明電極
５ 第２の透明電極
６ 配線部
７ 連結部
１０ ブリッジ配線
１１ 表示領域
２０ 絶縁層
２５ 加飾領域
３０ 光学透明粘着層（ＯＣＡ）
３５ 下地層
３６ 金属層
３７ 導電性酸化物保護層

本発明における入力装置は、
透明基材と、前記透明基材の第１の面に形成された複数の透明電極と、前記透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線と、前記透明基材と前記ブリッジ配線間に形成された絶縁層と、を有し、
前記ブリッジ配線は、前記絶縁層の表面と接するＩＴＯからなる下地層と、前記下地層の表面に形成されたＡｕからなる金属層と、前記金属層の表面に形成されたＩＴＯからなる導電性酸化物保護層との積層構造を備えることを特徴とするものである。

前記金属層は、Ａｕで形成される。これにより、良好な不可視特性を確保でき、また低抵抗を実現できる。

また本発明では、前記金属層の表面にＩＴＯからなる導電性酸化物保護層が形成される。このようにブリッジ配線の表面に金属層を露出させず、金属層の表面を導電性酸化物保護層で覆うことで、導電性酸化物保護層を、ブリッジ配線の表面側から流入してくる水分に対するバリア層として機能させることができ、ブリッジ配線の耐環境性をより効果的に向上させることができる。また、不可視特性をより向上させることができる。

また本発明では、導電性酸化物保護層をＩＴＯで形成することにより、ブリッジ配線の低抵抗化と静電破壊耐性を向上させることができる。

図１は、本実施形態における入力装置（タッチパネル）を構成する透明基材の表面に形成された各透明電極及び配線部を示す平面図である。 図２（ａ）は、図１に示す入力装置の拡大平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）をＡ−Ａに沿って切断し矢印方向から見た入力装置の部分拡大縦断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）とは一部異なる入力装置の部分拡大縦断面図である。 図３（ａ）は、参考例におけるブリッジ配線の拡大縦断面図であり、図３（ｂ）は、本実施形態におけるブリッジ配線の拡大縦断面図である。 図４は、本実施形態における入力装置の製造方法を示す工程図であり、図４の右図が部分縦断面図、図４の左図が平面図である。

図３（ａ）に示すように、参考例のブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａから第２の透明電極５の表面５ａにかけて形成されたＩＴＯからなる透明な下地層３５と、下地層３５の表面に形成され下地層３５よりも低抵抗で透明な金属層３６との２層構造である。

図３（ａ）の構成によれば、良好な不可視特性を確保できるとともに、ブリッジ配線１０と絶縁層２０との間の密着性を向上させることができる。またＩＴＯからなる下地層３５は、絶縁層２０の吸水性に起因する水分に対するバリア層としても機能する。またＩＴＯからなる下地層３５は、静電破壊電圧値（耐圧値）を増加させることができ、静電破壊耐性を向上できる。図３（ａ）では、絶縁層２０にノボラック樹脂（レジスト）を使用することができ、第２の透明電極５と連結部７との間の隙間を適切に埋めることができる。また絶縁層２０の表面２０ａをなだらかに形成でき、凹凸を小さくできる。図３（ａ）におけるＩＴＯからなる下地層３５は、ノボラック樹脂の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能し、さらに環境変化に対する絶縁層２０の収縮に適切に追従できる。このようにＩＴＯからなる下地層３５と金属層３６との積層構造により良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）をも得ることができる。

図３（ａ）では、ＩＴＯよりも十分に低い電気抵抗率を有するＡｕ等の金属層３６を薄く且つ幅細で形成してもＩＴＯの単層膜でブリッジ配線を形成した場合に比べてブリッジ配線１０を低抵抗化でき、しかも図３（ａ）では金属層３６の膜厚を薄く幅寸法を小さく形成したことで不可視特性を向上させることができる。

また図３（ｂ）に示すように、本実施形態のブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａから第２の透明電極５の表面５ａにかけて形成されたＩＴＯからなる透明な下地層３５と、下地層３５の表面に形成され下地層３５よりも低抵抗で透明なＡｕからなる金属層３６と、金属層３６の表面に形成されたＩＴＯからなる透明な保護層３７との３層構造である。ＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７の膜厚は、５〜４０ｎｍ程度である。

図３（ｂ）のように、金属層３６の表面をＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７で覆うことで、導電性酸化物保護層３７を、図３（ｂ）に示すアクリル系粘着剤等で形成された光学透明粘着層（ＯＣＡ）３０の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能させることができる。また、導電性酸化物保護層３７には透明性の高いＩＴＯを用いることで、ブリッジ配線の低抵抗化と静電破壊耐性を向上させることができる。また、金属層３６の表面をＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７で覆うことで、ブリッジ配線１０の反射率を抑制でき、結果として透過率／反射率の比を大きくでき、不可視特性をさらに効果的に向上させることができる。

なお図３（ｂ）に示す本実施形態においても、金属層３６の下にＩＴＯからなる下地層３５を敷いたことで、ブリッジ配線１０と絶縁層２０との間の密着性を向上させることができる。また、下地層３５を、絶縁層２０の吸水性に起因する水分に対するバリア層としても機能させることができる。よって図３（ｂ）に示したように、金属層３６の表裏面にＩＴＯからなる下地層３５と導電性酸化物保護層３７とを設けることで、より効果的に耐環境性を向上させることができる。

続いて図４（ｃ）の工程では、各透明電極４，５の表面、絶縁層２０の表面及び透明基材２の表面にＩＴＯからなる下地層３５／Ａｕからなる金属層３６／ＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７の３層構造からなるブリッジ配線１０を形成する。このとき、下地層３５、金属層３６及び導電性酸化物保護層３７の各層をスパッタや蒸着法等で形成する。

実験では、透明基材上に図２に示す構造の透明電極（ＩＴＯ）、絶縁層（ノボラック樹脂）、及びブリッジ配線を形成した。第２の透明電極間を連結するブリッジ配線を、以下の表１に示す実施例１〜実施例３のアモルファスＩＴＯ（下地層）／Ａｕ（金属層）／アモルファスＩＴＯ（導電性酸化物保護層）の３層構造、参考例１〜参考例３のアモルファスＩＴＯ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例１のＣｕＮｉ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例２のＴｉ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例３〜比較例５のＩＴＯ単層膜で形成した。

Ａｕの表裏面にＩＴＯを形成した３層構造の実施例１〜実施例３のほうが、ＩＴＯ／Ａｕの２層構造とした参考例１〜参考例３に比べて、反射率を抑制でき、結果として透過率／反射率の比を高くでき、良好な不可視特性を得ることができた。

本発明における入力装置は、透明基材と、前記透明基材の第１の面に形成された複数の透明電極と、前記透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線と、前記透明基材と前記ブリッジ配線との間に形成された絶縁層と、を有し、
前記透明電極は、複数の第１の透明電極と、複数のＩＴＯからなる第２の透明電極とを備え、各第１の透明電極が第１の方向に連結されており、前記第１の透明電極の連結部の表面に前記絶縁層が形成され、前記絶縁層の絶縁表面を通って形成された前記ブリッジ配線により各第２の透明電極が、前記第１の方向と交叉する第２の方向に連結されており、
前記絶縁層は、ノボラック樹脂で形成されており、
前記絶縁層は、前記第１の透明電極の連結部と前記第２の透明電極との間の空間を埋めるとともに前記第２の透明電極の表面にまで乗り上げて形成されており、
前記ブリッジ配線は、前記絶縁層の表面から前記第２の透明電極の表面にかけて接して形成されたアモルファスＩＴＯからなる下地層と、前記下地層の表面のみに形成されたＡｕからなる金属層と、前記金属層の表面のみに形成されたアモルファスＩＴＯからなる導電性酸化物保護層との積層構造を備えることを特徴とするものである。

本発明では、前記ブリッジ配線は、２ｋＶ以上のＥＳＤ特性を備えることが好ましい。また、前記ブリッジ配線のシート抵抗値Ｒｓは、４０Ω／□未満であることが好ましい。また、前記金属層の膜厚は、２〜２０ｎｍであることが好ましい。また、前記金属層の膜厚は、２〜６ｎｍであることが好ましい。また、前記下地層の膜厚は、５〜４０ｎｍであることが好ましい。また、前記導電性酸化物保護層の膜厚は、５〜４０ｎｍであることが好ましい。また、前記ブリッジ配線の幅寸法は、５〜５０μｍであり、前記ブリッジ配線の長さ寸法は、１５０〜５００μｍであることが好ましい。また、前記ブリッジ配線は、各透明電極の表面、前記絶縁層の表面及び前記透明基材の表面に、前記下地層、前記金属層及び前記導電性酸化物保護層を重ねて積層した後、フォトリソグラフィ技術により前記絶縁層の表面から前記第２の透明電極層の表面にかけて細長い形状に残したものであることが好ましい。また、前記絶縁層には、ブリーチングが施されていることが好ましい。

Claims (9)

1. 透明基材と、前記透明基材の第１の面に形成された複数の透明電極と、前記透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線と、前記透明基材と前記ブリッジ配線間に形成された絶縁層と、を有し、
   前記ブリッジ配線は、前記絶縁層の表面と接するＩＴＯからなる下地層と、前記下地層の表面に形成された金属層と、を有して構成されることを特徴とする入力装置。
2. 前記金属層は、Ａｕ、Ａｕ合金、ＣｕＮｉ、あるいはＮｉである請求項１記載の入力装置。
3. 前記金属層は、Ａｕで形成される請求項２記載の入力装置。
4. 前記金属層の表面に導電性酸化物保護層が形成される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の入力装置。
5. 前記導電性酸化物保護層は、ＩＴＯからなる請求項４記載の入力装置。
6. 前記透明電極は、複数の第１の透明電極と、複数の第２の透明電極とを備え、各第１の透明電極が第１の方向に連結されており、前記第１の透明電極の連結位置に前記絶縁層が形成され、前記絶縁層の絶縁表面を通って形成された前記ブリッジ配線により各第２の透明電極が、前記第１の方向と交叉する第２の方向に連結されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の入力装置。
7. 前記絶縁層は、ノボラック樹脂で形成される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の入力装置。
8. 前記ブリッジ配線の表面には、透明基材間の接合材である光学透明粘着層が接している請求項１ないし７のいずれか１項に記載の入力装置。
9. 透明基材の第１の面側と、表面が操作面であるパネル間が前記光学透明粘着層により接合されている請求項８記載の入力装置。

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