JP2014115981A - タッチパネルセンサの製造方法、及びタッチパネルセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】性能を低下させることなく、タッチパネルの外観を良くすることができるタッチパネルセンサ、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】第２の領域２０Ｂに対応する部分は、酸素イオンが注入されることにより過酸化状態となり、導電性を有さない絶縁部１２Ｂとなる。一方、第１の領域２０Ａではレジスト２０が残存しているため、透明導電膜１２がレジスト２０に覆われた状態となる。従って、当該部分では、導電部１２Ａとして、レジスト２０の第１の領域２０Ａに対応するパターンにてパターンニングされる。これによって、透明導電膜１２に電気的なパターンニングがなされる。一方、導電部１２Ａ及び絶縁部１２Ｂは、光学的に同一な材料にて同一な膜厚で形成されるため、導電部１２Ａのパターン形状を目視することができない状態となる。すなわち、光学的にはパターンニングされていない状態とすることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、タッチパネルセンサの製造方法、及びタッチパネルセンサに関する。

タッチパネルセンサとして、基板上に所定パターンの透明導電膜を形成するものが知られている。例えば、特許文献１に示すタッチパネルの製造方法では、レジストに所定パターンを露光するフォトリソグラフィ工程の後、透明導電膜をエッチングすることによってパターンを形成している。

特開２０１２−１６４０７９号公報

しかしながら、特許文献１の製造方法によって製造されたタッチパネルセンサでは、透明導電膜のパターンが形成されている部分と形成されていない部分が存在することにより、タッチパネルとして使用する際に、透明導電膜のパターンが見えてしまうという問題があった。パターンを見えにくくするために透明導電膜を薄くした場合、シート抵抗値が上昇することによって、タッチパネルを操作する際のノイズが大きく、誤作動を招きやすいという問題がある。

そこで、本発明は、性能を低下させることなく、タッチパネルの外観を良くすることができるタッチパネルセンサ、及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るタッチパネルセンサの製造方法は、基板と、基板上に形成された透明導電膜とを備えるタッチパネルセンサの製造方法であって、透明導電膜が表面に形成された基板を準備する準備工程と、透明導電膜を覆う第１の領域、及び透明導電膜を露出させる第２の領域が形成されたパターンを有するパターンニング部材を透明導電膜上に設ける設置工程と、第２の領域に対応する部分における透明導電膜に酸素、酸素イオン、窒素、窒素イオン、窒素酸化物、及び窒素酸化物イオンのうち少なくともいずれか一つの照射物を注入することで絶縁部を形成し、第１の領域で覆われる部分における透明導電膜を導電部としてパターンニングするパターンニング工程と、パターンニング部材を透明導電膜上から除去する除去工程と、を備える。

本発明に係るタッチパネルセンサの製造方法によれば、パターンニング部材の第２の領域に対応する部分では、透明導電膜が露出した状態となる。従って、当該部分は、酸素又は酸素イオンが注入されることにより過酸化状態となり、導電性を有さない絶縁部となる。また、窒素、窒素イオン、窒素酸化物、又は窒素酸化物イオンが注入されることにより、当該部分に絶縁性を有する窒素化合物が形成されるため、導電性を有さない絶縁部となる。一方、パターンニング部材の第１の領域に対応する部分では、透明導電膜がレジストに覆われた状態となる。従って、当該部分は、酸素、酸素イオン、窒素、窒素イオン、窒素酸化物、及び窒素酸化物イオンが注入されることなく、導電性を有したままの導電部として、パターンニング部材の第１の領域に対応するパターンにてパターンニングされる。これによって、透明導電膜に電気的なパターンニングがなされる。一方、導電部及び絶縁部は、同一な材料にて同一な膜厚で形成されるため、導電部のパターン形状を目視することができない状態となる。すなわち、光学的にはパターンニングされていない状態とすることができる。透明導電膜の膜厚を薄くしなくともパターンを見えないようにすることができるため、タッチパネルセンサとしての性能を維持することができる。以上により、性能を低下させることなく、タッチパネルの外観を良くすることができる。

本発明に係るタッチパネルセンサの製造方法では、透明導電膜上にレジストを形成し、第１の領域に対応する部分のレジストを残存させると共に、第２の領域に対応する部分のレジストを透明導電膜上から除去することによって、透明導電膜上にパターンニング部材が設けられてよい。このような方法によれば、一のタッチパネルセンサごとにパターンニング部材を設けることができるため、導電部及び絶縁部を精度良く形成することができる。

本発明に係るタッチパネルセンサの製造方法では、予め第１の領域及び第２の領域が形成されたパターンニング部材を準備すると共に透明導電膜上に配置することによって、透明導電膜上にパターンニング部材が設けられてもよい。このような方法によれば、パターンニング部材を複数回流用することが可能であるため、コストを抑えることができる。

本発明に係るタッチパネルセンサの製造方法では、パターニング工程において注入される照射物のエネルギーよりも低いエネルギーの照射物を絶縁部に照射し、絶縁部の表面をエッチングするエッチング工程を更に備えてよい。このような方法によれば、当該絶縁部を薄くすることによって、導電部と絶縁部との間の光学条件をより近づけることができる。

本発明に係るタッチパネルセンサは、基板と、基板上に形成された透明導電膜と、を備え、透明導電膜は、所定のパターンを有する導電部、及び当該導電部よりも酸素量、窒素量、及び窒素酸化物量のうち少なくともいずれか一つが多い絶縁部を有する。

本発明に係るタッチパネルセンサによれば、上述のタッチパネルセンサの製造方法と同様な効果を得ることができる。

本発明によれば、性能を低下させることなく、外観を良くすることができる。

本発明のタッチパネルセンサを製造するための製造装置の一実施形態を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態に係るタッチパネルセンサの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るタッチパネルセンサの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るタッチパネルセンサの製造方法の内容を示すフローチャートである。 図４に示す各工程の内容を説明するための模式図である。 図４に示す各工程の内容を説明するための模式図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係るタッチパネルセンサの構成を示す図であり、（ｂ）は比較例に係るタッチパネルセンサの構成を示す図である。 変形例に係るタッチパネルセンサの構造及び製造方法を示す模式図である。 酸素イオン注入量とシート抵抗との関係を示すグラフである。 酸素イオン注入量と反射率平行偏差との関係を示すグラフである。 絶縁部及び導電部についての、反射率と波長との関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら本発明によるタッチパネルセンサの製造方法、及びタッチパネルセンサの一実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明のタッチパネルセンサ１０を製造するための製造装置１００の一実施形態を示すブロック構成図である。図２及び図３は、本実施形態に係るタッチパネルセンサ１０の構成を示す図である。

（タッチパネルセンサ）
まず、図２及び図３を参照して、タッチパネルセンサ１０について説明する。タッチパネルセンサ１０は、タッチパネルセンサ１０への外部導体（例えば、人間の指）の接触位置または接近位置を検知して、検知に基づく信号を外部に送るものである。タッチパネルセンサ１０は、基板１１と、透明導電膜（ＴＣＯ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）１２と、を備えている。このうち、透明導電膜１２は、導電部１２Ａ及び絶縁部１２Ｂを有している。図２に示すように、透明導電膜１２の導電部１２Ａのパターンニングにより、基板１１上に複数の第１検出部１３及び第２検出部１５が所定のパターンとなるように設けられ、検出部１３，１５にそれぞれ電気的に接続された第１取出部１４及び第２取出部１６が所定のパターンとなるように設けられる（ただし、取出部１４，１６が金属材料のみで構成される場合は、当該取出部１４，１６に対応する導電部１２Ａのパターンニングはなされない）。これによって、タッチパネルセンサ１０は、複数の第１検出部１３及び第２検出部１５と、第１取出部１４及び第２取出部１６と、を備える。このうち第１検出部１３及び第１取出部１４は基板１１の一面１１ａ上に設けられており、第２検出部１５及び第２取出部１６は基板１１の他面１１ｂ上に設けられている。また、第１検出部１３及び第２検出部１５からの信号を外部へ取り出すための第１端子部１７及び第２端子部１８が、それぞれ第１取出部１４及び第２取出部１６に接続されている。なお、図２（ａ）においては、基板１１の他面１１ｂ側に設けられている構成要素が破線で表されている。

検出部１３，１５は、外部導体の接触位置または接近位置を検知するものである。このうち第１検出部１３は、第１方向（図２（ａ）における上下方向）における外部導体の接触位置または接近位置を検知するものである。図２（ａ）に示すように、第１検出部１３は、略正方形の形状を有する複数の第１電極単位１３ａと、隣接する第１電極単位１３ａ間を第１方向に直交する第２方向（図２（ａ）における左右方向）において接続する第１接続部１３ｂと、を有している。また第２検出部１５は、第２方向における外部導体の接触位置または接近位置を検知するものである。図２（ａ）に示すように、第２検出部１５は、略正方形の形状を有する複数の第２電極単位１５ａと、隣接する第２電極単位１５ａ間を第１方向において接続する第２接続部１５ｂと、を有している。

また取出部１４，１６及び端子部１７，１８は、外部導体の接触位置または接近位置の検知に基づく検出部１３，１５からの電気信号を外部に送るための経路を構成するものである。

透明導電膜１２は、基板１１の略全域を覆うように形成されている。透明導電膜１２は、所定のパターンとなるように形成された導電部１２Ａ、及び当該導電部１２Ａよりも酸素量が多い絶縁部１２Ｂを有している。透明導電膜１２は、導電部１２Ａに対応する位置を、導電部１２Ａの形状・位置と同様にパターンニングされたレジストで覆った状態で酸素を注入することで、当該レジストで覆われていない部分に絶縁部１２Ｂが形成される。透明導電膜１２に酸素を注入し、透明導電膜１２中の酸素空孔を減少させてキャリア密度を小さくすることによって、絶縁部１２Ｂが形成される。なお、ここでの「酸素」という語は、酸素イオン、酸素ラジカル、酸素原子を含んでいる。

タッチパネルセンサ１０は、液晶表示装置などの表示装置（図示せず）と組み合わされ、これによってタッチパネルが構成される。一般に表示装置は、映像が表示される表示領域と、表示領域の外側に位置する非表示領域とに区画される。また一般に、タッチパネルセンサ１０と表示装置とが組み合わされる際、タッチパネルセンサ１０の検出部１３，１５が表示装置の表示領域に対応するよう組み合わされる。このため検出部１３，１５は、透明導電膜１２のうち、導電性及び透明性を有する導電部１２Ａから構成される。そして、本実施形態においては、表示領域における検出部１３，１５以外の部分は、透明導電膜１２のうち、透明性を有して導電性を有さない絶縁部１２Ｂから構成される。

図３に示すように、検出部１３のパターンが、導電部１２Ａで構成され（図３では、透明導電膜１２のうち、ドット模様が付されていない部分に対応する）、導電部１２Ａを除く当該導電部１２Ａの周辺部分が、絶縁部１２Ｂで構成される（図３では、透明導電膜１２のうち、ドット模様が付されている部分に対応する）。透明導電膜１２の材料として、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物が用いられる。これらの金属酸化物が２種以上複合されてもよい。また、透明導電膜１２の厚みは、当該数値に限定されないが、例えば５〜３５ｎｍ程度に設定してよい。なお、基板１１を構成する材料としては、光透過性、安定性や耐久性等に優れた材料が用いられ、例えばＰＥＴやガラス、ＰＥＮやＰＭＭＡ等の樹脂、その他の透明結晶材料などを用いてよい。

図２に示すように、取出部１４，１６及び端子部１７，１８も検出部１３，１５と同様な処理でパターンニングし、取出部１４，１６及び端子部１７，１８が透明導電膜１２の導電部１２Ａを含んで構成され、当該取出部１４，１６及び端子部１７，１８を除く周辺部分が絶縁部１２Ｂで構成されてもよい。ただし、取出部１４，１６及び端子部１７，１８は一般に、表示装置の非表示領域に対応する位置に設けられる。このため、取出部１４，１６及び端子部１７，１８が透明性を有する必要はない。従って取出部１４，１６及び端子部１７，１８が、透明導電膜１２の導電部１２Ａよりも高い電気伝導率を有する金属材料を含んで構成されてもよい。例えば、図２（ｂ）に示すように、第１取出部１４は、導電部１２Ａを第１取出部１４の形状にパターンニングすることによって形成された取出パターン部１４ａと、導電部１２Ａの取出パターン部１４ａの上に形成された金属膜１４ｂと、を含んで構成されてもよい。このような金属材料として、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン、パラジウム、銀（Ａｇ）、クロム、銅等の金属及びそれらを主成分とする合金、あるいはそれら合金を含む積層体を用いてよい。このうち銀を含む合金の例としては、銀、パラジウム、銅を含んでなるＡＰＣ合金が挙げられる。取出部１４，１６及び端子部１７，１８は、導電部１２Ａによるパターン部、及び金属膜によって構成されていてもよく、導電部１２Ａのパターン部のみによって構成されていてもよく、金属膜のみによって構成されていてもよい。取出部１４，１６及び端子部１７，１８が金属膜のみによって構成される場合、絶縁部１２Ｂの上に金属膜が形成される。当該金属膜と検出部１３，１５の導電部１２Ａとは、電気的に接続される。なお、表示装置の非表示領域に対応する位置には、透明導電膜１２が形成されていなくともよい。

（タッチパネルセンサの製造装置）
図１に示すように、タッチパネルセンサ１０を製造するための製造装置１００は、基板１１上に透明導電膜１２を形成するための成膜部１０１と、フォトリソグラフィ工程によって透明導電膜１２に導電部１２Ａをパターンニングするためのパターンニング部材準備工程実行部１０２と、透明導電膜１２に酸素を注入して絶縁部１２Ｂを形成する酸素注入部１０３と、を備える。

成膜部１０１は、基板１１に対して透明導電膜１２を形成する成膜装置によって構成される。成膜部１０１で採用される成膜方法は特に限定されず、あらゆる成膜方法を採用してよい。例えば、成膜材料からなるターゲットに電圧を印加して基板１１上に透明導電膜１２を成膜するＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、ＡＣスパッタリング法などを採用してよい。または、プラズマを用いて成膜材料をイオン化して基板１１に付着させて透明導電膜１２の成膜を行うイオンプレーティング法を採用してよい。または、真空蒸着法、印刷法、スピンコート法、その他のコーティング法（塗布法）などを採用してよい。なお、製造装置１００の外部で透明導電膜１２が予め形成された基板１１を用いてもよく、この場合、製造装置１００から成膜部１０１が省略されていてもよい。

パターンニング部材準備工程実行部１０２は、パターンニング部材を準備する工程を実行するために、各工程で用いられる装置の組み合わせによって構成される。パターンニング部材は、酸素注入部１０３が透明導電膜１２に酸素を注入するときに、当該透明導電膜１２上に設けられているものである。パターンニング部材は、透明導電膜１２を覆う第１の領域、及び透明導電膜１２を露出させる第２の領域（貫通穴）が形成されたパターンを有するものである。パターンニング部材は、フォトリソグラフィ工程によってパターンニングされたフォトレジストによって構成されてもよく、マスキング法（予め第１の領域及び第２の領域が形成されているマスクを、透明導電膜１２上に配置する方法）で用いられるマスクによって構成されていてもよい。フォトリソグラフィ工程によってパターンニング部材を形成する場合、パターンニング部材準備工程実行部１０２は、当該フォトリソグラフィ工程を実行するために、各工程で用いられる装置の組み合わせによって構成される。パターンニング部材準備工程実行部１０２は、フォトレジストを塗布する装置、フォトレジストにパターンを露光する装置、フォトレジストを現像する装置、酸素イオン注入後にフォトレジストを剥離する装置などによって構成されている。マスキング法を採用する場合、パターンニング部材準備工程実行部１０２は、パターンニング部材を作成する装置（あるいは、製造装置１００の外部で作成されたものを用いてよい）、パターンニング部材を透明導電膜１２上に配置し回収する装置などによって構成されている。

酸素注入部１０３は、基板１１上の透明導電膜１２に酸素を注入する装置によって構成される。本実施形態では、酸素注入部１０３は、酸素イオンを注入する装置によって構成される。酸素注入部１０３で採用される方法は特に限定されず、あらゆる方法を採用してよい。例えば、イオンビームを、静電電界による偏向走査及び静電電界による平行化をした後、基板１１にイオン注入を行うイオン注入装置を適用してよい。または、高周波放電を利用して酸素をイオン化して、基板１１にドーピングするプラズマドーピング装置を適用してよい。または、リニアイオンソースを採用してもよい。または、ニュートライザーを用いて酸素イオンを中性化した酸素ラジカルとして注入する方法を採用してよい。

（タッチパネルセンサの製造方法）
次に、図４〜図６を参照して、タッチパネルセンサ１０の製造方法について説明する。図４は、本実施形態に係るタッチパネルセンサ１０の製造方法の内容を示すフローチャートである。図５及び図６は、図４に示す各工程の内容を説明するための模式図である。図４に示すように、まず、基板１１を準備する工程から処理が開始される（ステップＳ１０：準備工程）。図５（ａ）に示すように、Ｓ１０の工程では、所定の大きさに設定された基板１１が準備され、成膜部１０１へ搬送される。次に、基板１１に透明導電膜１２を形成する工程が実行される（ステップＳ１２：準備工程）。図５（ｂ）に示すように、基板１１の一面１１ａに透明導電膜１２が成膜される。Ｓ１２の処理は、成膜部１０１にて実行される。Ｓ１０及びＳ１２が完了することにより、透明導電膜１２が表面に形成された基板１１を準備する工程が完了する。なお、製造装置１００の外部で予め透明導電膜１２が表面に形成された基板１１を準備してもよい。

次に、透明導電膜１２上にレジスト材料を塗布することによってレジスト２０を形成する工程が実行される（ステップＳ１４：設置工程）。レジスト材料として、例えばノボラック型フェノール樹脂やエポキシ樹脂などを適用してよい。図５（ｃ）に示すように、Ｓ１４では、透明導電膜１２の全面にレジスト２０が形成される。レジスト２０は、現像時に透明導電膜１２上に残存する第１の領域２０Ａと、現像時に除去されて貫通穴となる第２の領域２０Ｂと、に区画される。第１の領域２０Ａは、導電部１２Ａと対応する所定のパターンを有しており、酸素イオン注入時に透明導電膜１２を覆っておくことで、当該覆われた部分を導電部１２Ａとしてパターンニングする。第２の領域２０Ｂは、絶縁部１２Ｂに対応する位置に形成されており、透明導電膜１２を露出させておくことで、当該露出部分に酸素イオンが注入されるようにし、絶縁部１２Ｂを形成する。

次に、レジスト２０にパターンを露光すると共に現像を行う工程が実行される（ステップＳ１６：設置工程）。まず、図示されないフォトマスクをレジスト２０の上方に配置する。当該フォトマスクには、導電部１２Ａのパターンが形成されている。当該フォトマスクを介してレジスト２０に光を照射してパターンを露光する。その後、現像を行うことによって、図６（ａ）に示すように、レジスト２０のうち、導電部１２Ａに対応する第１の領域２０Ａは透明導電膜１２上に残存し、絶縁部１２Ｂに対応する第２の領域２０Ｂは除去される。なお、Ｓ１４〜Ｓ１６の工程は、パターンニング部材準備工程実行部１０２で実行される。

次に、レジスト２０を介して透明導電膜１２に酸素イオンを注入する工程が実行される（ステップＳ１８：パターンニング工程）。図６（ｂ）に示すように、透明導電膜１２のうち、レジスト２０で覆われていない部分（第２の領域２０Ｂに対応する部分）には酸素イオンＦが照射されて酸素イオンが注入される。当該部分に係る透明導電膜１２は酸化過剰となり絶縁部１２Ｂとなる。一方、透明導電膜１２のうち、レジスト２０で覆われている部分（第１の領域２０Ａに対応する部分）には酸素イオンＦが照射されないので酸素イオンが注入されず、導電部１２Ａとしてパターンニングされる。Ｓ１８の工程は、酸素注入部１０３で実行される。次に、レジスト２０を除去する工程を実行する（ステップＳ２０：除去工程）。図６（ｃ）に示すように、残存しているレジスト２０の第１の領域２０Ａに該当する部分も、透明導電膜１２上から除去する。Ｓ２０の処理は、パターンニング部材準備工程実行部１０２で実行される。これによって、透明導電膜１２の電気的なパターンニングが完了し、図４に示す工程が終了する。

なお、上述のようなフォトリソグラフィ工程に代えて、マスキング法を採用する場合、Ｓ１４及びＳ１６の工程に代えて、予め第１の領域２０Ａ及び第２の領域２０Ｂが形成されたパターンニング部材を準備する工程と、透明導電膜１２上にパターンニング部材を配置する工程が実行される。また、Ｓ２０の工程に代えて、透明導電膜１２上からパターンニング部材を回収する工程が実行される。また、上述のような酸素イオンを注入する工程に代えて、酸素（中性化した酸素ラジカル）を注入する場合、透明導電膜１２のうち、レジスト２０で覆われていない部分（第２の領域２０Ｂに対応する部分）には酸素フラックスが照射されて酸素（中性化した酸素ラジカル）が注入される。

図４に示すようなフォトリソグラフィ工程を実行することでパターンニング部材を透明導電膜１２上に設ける方法によれば、一のタッチパネルセンサごとにパターンニング部材を設けることができるため、導電部１２Ａ及び絶縁部１２Ｂを精度良く形成することができる。一方、マスキング法を採用した方法によれば、パターンニング部材を複数回流用することが可能であるため、コストを抑えることができる。

次に、本実施形態に係るタッチパネルセンサ１０及びその製造方法の作用・効果について説明する。

まず、比較例に係るタッチパネルセンサ５０の構成について説明する。図７（ｂ）に示すように、タッチパネルセンサ５０では、検出部１３などに該当する部分にのみ透明導電膜１２がパターンニングされている（グレースケールで塗った部分に透明導電膜１２が形成されている）。一方、その他の部分に関しては、基板１１の一面１１ａが露出した状態となっている。透明導電膜１２が形成されている部分と形成されていない部分とでは、光学的な特性が異なるため、透明導電膜１２のパターンを目視することができる。すなわち、基板１１に対して、電気的なパターンニングのみならず、光学的なパターンニングもなされる。従って、タッチパネルセンサ５０をタッチパネルに組み込んだ際に、透明導電膜１２のパターンが見えてしまうという問題がある。ここで、パターンを見えにくくするために透明導電膜１２を薄くした場合、シート抵抗値が上昇することによって、タッチパネルを操作する際のノイズが大きく、誤作動を招きやすいという問題がある。

一方、本実施形態に係るタッチパネルセンサ１０の製造方法によれば、第２の領域２０Ｂに対応する部分ではレジスト２０が除去されているため、透明導電膜１２が露出した状態となる。従って、当該部分は、酸素イオンが注入されることにより酸素空孔が減少してキャリア密度が小さくなり、導電性を有さない絶縁部１２Ｂとなる。一方、第１の領域２０Ａではレジスト２０が残存しているため、透明導電膜１２がレジスト２０に覆われた状態となる。従って、当該部分は、酸素イオンが注入されることなく、導電性を有したままの導電部１２Ａとして、レジスト２０の第１の領域２０Ａに対応するパターンにてパターンニングされる。これによって、透明導電膜１２に電気的なパターンニングがなされる。一方、導電部１２Ａ及び絶縁部１２Ｂは、光学的に同一な材料にて同一な膜厚で形成されるため、導電部１２Ａのパターン形状を目視することができない状態となる。すなわち、光学的にはパターンニングされていない状態とすることができる。なお、絶縁部１２Ｂは、酸素イオンが照射されることで膜の表面が僅かにエッチングされて、導電部１２Ａよりも僅かに膜厚が薄くなることがある。しかし、導電部１２Ａの膜厚と絶縁部１２Ｂの膜厚との差による光学的な特性の差が小さい（透明導電膜１２のパターンを目視できない）状態であれば、導電部１２Ａの膜厚と絶縁部１２Ｂの膜厚とは、完全一致しなくても良い。つまり、「同一な膜厚」とは、膜厚が完全一致する場合だけでなく、膜厚が多少異なる場合も含む。

図７（ａ）に示すように、タッチパネルセンサ１０の検出部１３などは、絶縁部１２Ｂ中に所定パターンとなるように形成される導電部１２Ａによって構成されているため、図７（ｂ）の比較例に係るタッチパネルセンサ５０の検出部１３と同様の機能を発揮することができる。一方、図７（ａ）においてグレースケールで示すように、基板１１全体が光学的に同一な材料・膜厚で形成された透明導電膜１２で覆われている。従って、外観的には、導電部１２Ａと絶縁部１２Ｂの境界を目視することはできない。

従って、透明導電膜１２の膜厚を薄くしなくともパターンを見えないようにすることができるため、タッチパネルセンサ１０としての性能を維持することができる。以上により、性能を低下させることなく、タッチパネルの外観を良くすることができる。なお、基板１１上に一定の厚さの透明導電膜１２が形成されるため、物理的にも表面に凹凸ができない構成とすることができる。このように、外観上のメリットのみならず、物理的形状に関するメリットもある。また、従来のように、透明導電膜を大きくエッチングする場合は、透明導電膜が薄くなってしまい、タッチパネル基板に波打ち（反り）が発生してしまうことがあった。それに対し、上述のような本実施形態に係る方法を用いると透明導電膜を大きくエッチングすることなく電極をパターニングできるため、透明導電膜が薄くならず、波打ち（反り）を抑制することができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態で示した導電部１２Ａのパターンは一例に過ぎず、あらゆるパターンを採用してもよい。また、上述の実施形態で示した製造装置や製造方法も一例に過ぎず、導電部１２Ａ及び絶縁部１２Ｂを有する透明導電膜１２を形成できる限り、あらゆる製造装置や製造方法を採用してよい。

上述の実施形態では、透明導電膜に酸素イオンを注入することによって絶縁部を形成したが、これに限定されない。すなわち、酸素、酸素イオン、窒素、窒素イオン、窒素酸化物、及び窒素酸化物イオンのうち少なくともいずれか一つの照射物を透明導電膜に注入することによって、絶縁部を形成してよい。例えば、Ｎ_２Ｏ^＋、Ｎ_２Ｏ^＊、Ｏ_３ ^＋、Ｏ_３ ^＊、Ｏ_２ ^＋、Ｏ_２ ^＊、Ｏ^＋、Ｏ^＊、Ｎ^＋、Ｎ^＊、Ｎ_２ ^＋、Ｎ_２ ^＊などを注入してもよい。絶縁部は、導電部よりも酸素量、窒素量、及び窒素酸化物量のうち少なくともいずれか一つが多くなる。透明導電膜に酸素が注入された場合、酸素が注入された部分は過酸化状態となり、導電性を有さない絶縁部となる。また、窒素、窒素イオン、窒素酸化物、又は窒素酸化物イオンが注入された場合、これらが注入された部分には絶縁性を有する窒素化合物が生成されるため、導電性を有さない絶縁部となる。なお、酸素又は酸素イオンが注入された場合の方が、窒素、窒素イオン、窒素酸化物、又は窒素酸化物イオンが注入された場合と比較して、注入部分の光の屈折率が導電部に近くなるため、導電部と絶縁部との境界を目視しづらくすることができる。

また、酸素又は酸素イオンを注入するのに代えて、窒素、窒素イオン、窒素酸化物、又は窒素酸化物イオンを注入する場合、図１に示す酸素注入部１０３は窒素注入部となり、図４に示す酸素イオンを注入する工程（ステップＳ１８）は窒素を注入する工程となる。

また、図８（ａ）に示すように、第２の領域２０Ｂに対応する部分における透明導電膜１２（すなわち絶縁部１２Ｂ）を、第１の領域２０Ａに対応する部分における透明導電膜１２（すなわち導電部１２Ａ）に比して薄くしてよい。第２の領域２０Ｂに対応する部分における透明導電膜１２は、イオンなどが注入された場合に屈折率が若干高くなるため、反射率が若干高くなる場合がある。従って、当該部分を薄くすることによって、導電部１２Ａと絶縁部１２Ｂとの間の光学条件をより近づけることができる。具体的には、絶縁部１２Ｂの厚さは、導電部１２Ａの７０％〜９９％としてよい。

具体的には、図８（ｂ）に示すように、第２の領域２０Ｂに対応する部分における透明導電膜１２（絶縁部１２Ｂとなる部分）に対して、絶縁部１２Ｂを形成する時のエネルギーよりも低いエネルギーのイオンを照射することにより、第２の領域２０Ｂに対応する部分における透明導電膜１２のエッチングを行ってよい（エッチング工程）。例えば、酸素イオンを注入して絶縁部１２Ｂを形成する場合、注入するイオンＦ１のエネルギーは、透明導電膜１２の厚さに見合う注入深さを得られるような高い値に設定される。一方、第２の領域２０Ｂに対応する部分に対しては、透明導電膜１２の表層までしか到達しない程度の低いエネルギーのイオンＦ２を照射することによって、当該部分の表面１２Ｂａを削ってエッチングを行うことが可能となる。エッチングのためのイオンＦ２を照射するときは、所望のエッチング量に見合ったイオン電流量だけを照射する。

注入用のイオンのエネルギーと、エッチング用のイオンのエネルギーの具体例について説明する。例えば、透明導電膜１２（ＩＴＯ）の厚さを３０ｎｍとした場合、注入用のイオンのエネルギーを１２ｋｅＶとし、エッチング用のイオンのエネルギーを３ｋｅＶとする。また、厚さ３０ｎｍの透明導電膜１２のうち、絶縁部１２Ｂに対応する部分を例えば２５ｎｍまでエッチングする。

注入するためのイオンとエッチングのためのイオンとを同一元素としてよい。例えば、酸素イオンを注入して絶縁部１２Ｂを形成する場合、酸素イオンを用いてエッチングを行ってよい。また、注入するためのイオンとエッチングのためのイオンとを異種元素としてよい。例えば、酸素イオンを注入して絶縁部１２Ｂを形成する場合、アルゴンのイオンを用いてエッチングを行ってよい。

また、図８（ｃ）に示すように、注入するための高エネルギーのイオンＦ１と、エッチングのための低エネルギーのイオンＦ２とを、同一のイオンガンＧで照射してよい。この場合のイオンガンＧは、注入するための高エネルギーのイオンＦ１と、エッチングのための低エネルギーのイオンＦ２とを時間差を設けて照射する。また、注入するための高エネルギーのイオンＦ１と、エッチングのための低エネルギーのイオンＦ２とを、別々のイオンガンＧ１，Ｇ２で照射してよい。このとき、イオンガンＧ１で高エネルギーのイオンＦ１を照射し、イオンガンＧ２で低エネルギーのイオンＦ２を照射する。イオンガンＧ１，Ｇ２による照射は、時間差を設けてもよく、同時に行ってもよい。

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［透明導電膜の導電部及び絶縁部］
まず、測定対象物として、基板上の透明導電膜の導電部及び絶縁部について説明する。本実施例では、上述の図４〜図６を参照して説明した、タッチパネルセンサの製造方法と同様な方法で導電部及び絶縁部を形成した。具体的には、基板を準備すると共に、当該基板上に透明導電膜を形成した。なお、透明導電膜の成膜は、イオンプレーティング法による成膜装置を用い、２００℃の温度条件にて行った。なお、シート抵抗の測定は、シート抵抗測定器（ハイレスタ（登録商標）ＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０、三菱化学アナリテック社製）を用いて行った。透明導電膜が形成された基板の１／４の領域をマスクで覆い、マスクされていない領域の所定位置の点をシート抵抗測定器で測定した。

基板：□１２５の無アルカリガラス
透明導電膜： 材質 インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）
厚さ ３０ｎｍ
シート抵抗（イオン注入前） ６０Ω／□

次に、透明導電膜上に樹脂をレジスト材として塗布し、フォトマスクを用いて導電部と絶縁部のパターンを露光して現像を行った。透明導電膜のうち、絶縁部に対応する部分をレジストで覆った状態で、酸素イオンを注入した。酸素イオンの注入は、酸素イオン注入装置を用いて行った。なお、イオン注入装置は公知なものであるため、ここでの詳細な説明は省略する。ここでは、一枚の基板上の箇所によって酸素イオン注入量を変化させた。酸素イオンの注入後、レジストを除去した。以上によって、基板上に透明導電膜の導電部と絶縁部を形成した。

エネルギー： １２ｋｅＶ
注入温度： 室温

［絶縁部のシート抵抗］
基板上の絶縁部の中の５点について、上述のシート抵抗測定器を用いて絶縁部のシート抵抗を測定した。各点についての酸素イオン注入量とシート抵抗との関係をプロットし、当該プロットに基づいて描かれたグラフを図９に示す。図９に示すように、２×１０^１７ｎ／ｃｍ^２以上の酸素イオンを注入することによって、絶縁部のシート抵抗を１×１０^１２Ω／□以上確保できることが理解される。シート抵抗を１×１０^１２Ω／□以上とすることによって、絶縁部としての性能を十分に発揮することができる。以上より、絶縁部を形成するためには、酸素イオンの注入量を２×１０^１７ｎ／ｃｍ^２以上（５×１０^１７ｎ／ｃｍ^２以下）とすればよいことが理解される。

［反射率］
基板上の各箇所について、絶縁部及び導電部のそれぞれの反射率を測定し、反射率平均偏差を算出した。ここでは、分光光度計（Ｕ−４１００、日立ハイテクノロジーズ製）にて絶縁部及び導電部の反射率を測定し、視感感度補正した値について３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの値を平均した平均値を算出した。反射率平均偏差は、絶縁部の反射率の平均値と、導電部の反射率の平均値との差を算出した値である。各箇所についての絶縁部への酸素イオン注入量と反射率平均偏差との関係をプロットし、当該プロットに基づいて描かれたグラフを図１０に示す。ここで、反射率平均偏差が０±０．５％の範囲内であると、絶縁部のパターンをより確実に目視できないものとすることができる。酸素イオン注入量が増えると、酸素ビームによるエッチング作用によって、透明導電膜の膜厚が小さくなることで、反射率が減少する可能性がある。図１０に示すように、酸素イオン注入量を３×１０^１７ｎ／ｃｍ^２以上、４×１０^１７ｎ／ｃｍ^２以下とすることによって、反射率平均偏差を０±０．５％以下とできることが理解される。

また、酸素イオン注入量が３．１×１０^１７ｎ／ｃｍ^２の箇所における絶縁部及び導電部について、反射率と波長との関係をプロットしたグラフを図１１に示す。導電部と絶縁部とで反射率スペクトルは略同じであることが図１１より理解される。若干の差があっても、図１０に示すように、酸素イオン注入量が３．１×１０^１７ｎ／ｃｍ^２の箇所では反射率平均偏差が０±０．５％の範囲内であり、絶縁部のパターンは目視することができないため、問題は生じない。

１０…タッチパネルセンサ、１１…基板、１２…透明導電膜、１２Ａ…導電部、１２Ｂ…絶縁部、２０…レジスト、２０Ａ…第１の領域、２０Ｂ…第２の領域、１００…製造装置、１０１…成膜部、１０２…パターンニング部材準備工程実行部、１０３…酸素注入部。

Claims (5)

1. 基板と、前記基板上に形成された透明導電膜とを備えるタッチパネルセンサの製造方法であって、
   前記透明導電膜が表面に形成された前記基板を準備する準備工程と、
   前記透明導電膜を覆う第１の領域、及び前記透明導電膜を露出させる第２の領域が形成されたパターンを有するパターンニング部材を前記透明導電膜上に設ける設置工程と、
   前記第２の領域に対応する部分における前記透明導電膜に酸素、酸素イオン、窒素、窒素イオン、窒素酸化物、及び窒素酸化物イオンのうち少なくともいずれか一つの照射物を注入することで絶縁部を形成し、前記第１の領域で覆われる部分における前記透明導電膜を導電部としてパターンニングするパターニング工程と、
   前記パターンニング部材を前記透明導電膜上から除去する除去工程と、を備えるタッチパネルセンサの製造方法。
2. 前記透明導電膜上にレジストを形成し、
   前記第１の領域に対応する部分の前記レジストを残存させると共に、前記第２の領域に対応する部分の前記レジストを前記透明導電膜上から除去することによって、前記透明導電膜上に前記パターンニング部材が設けられる、請求項１に記載のタッチパネルセンサの製造方法。
3. 予め前記第１の領域及び前記第２の領域が形成された前記パターンニング部材を準備すると共に前記透明導電膜上に配置することによって、前記透明導電膜上に前記パターンニング部材が設けられる、請求項１に記載のタッチパネルセンサの製造方法。
4. 前記パターニング工程において注入される前記照射物のエネルギーよりも低いエネルギーの前記照射物を前記絶縁部に照射し、前記絶縁部の表面をエッチングするエッチング工程を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサの製造方法。
5. 基板と、
   前記基板上に形成された透明導電膜と、を備え、
   前記透明導電膜は、所定のパターンを有する導電部、及び当該導電部よりも酸素量、窒素量、及び窒素酸化物量のうち少なくともいずれか一つが多い絶縁部を有するタッチパネルセンサ。