JP4506785B2 - 静電容量型入力装置 - Google Patents

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Description

本発明は、指の接触位置を静電容量の変化として検出可能な静電容量型入力装置に関するものである。
携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、液晶装置などの表面にタブレット型の入力装置が配置され、液晶装置の画像表示領域に表示された指示画像を参照しながら、この指示画像が表示されている箇所に指などを触れることで、指示画像に対応する情報の入力が行えるものがある。
このような入力装置（タッチパネル）には、抵抗膜型、静電容量型などがあるが、抵抗膜型の入力装置は、フィルムとガラスの２枚構造でフィルムを押下してショートさせる構造のため、動作温度範囲の狭さや、経時変化に弱いという欠点を有している。
これに対して、静電容量型の入力装置は、一枚の基板に透光性導電膜を形成すればよいという利点がある。かかる静電容量型の入力装置では、例えば、互いに交差する方向に電極パターンを延在させて、指などが接触した際、電極間の静電容量が変化することを検知して入力位置を検出するタイプのものがある（例えば、特許文献１）。
また、静電容量型の入力装置としては、透光性導電膜の両端に同相、同電位の交流を印加し、指が接触あるいは近接してキャパシタが形成される際に流れる微弱電流を検知して入力位置を検出するタイプのものもある。
特開２００７−１２２３２６号公報
静電容量型入力装置を構成するにあたって、透光性基板の入力領域に、第１の方向で延在する複数の第１の透光性電極パターンと、第１の方向に交差する第２の方向で延在する複数の第２の透光性電極パターンを透光性基板の表面および裏面に各々形成すると、製造プロセスが煩雑になるなどの問題点がある。
また、入力装置においては、液晶装置で表示された画像を入力装置の入力面側から透過して視認するため、基板および電極パターンには透光性に優れたものが用いられるが、それでも、透光性電極パターンなどが形成されている領域と、透光性電極パターンなどが形成されていない領域との間で反射率が大きく異なると、透光性電極パターンの存在などの存在が目立ってしまい、好ましくない。しかるに、第１の透光性電極パターンと、第２の透光性電極パターンを透光性基板の表面および裏面に各々形成すると、第１の透光性電極パターンと第２の透光性電極パターンとの間に透光性基板が介在するため、第１の透光性電極パターンが形成されている領域、第２の透光性電極パターンが形成されている領域、これらの透光性電極パターンが形成されていない領域で光学的な構成が大きく相違する結果、各領域間で反射率に大きな差が発生し、透光性電極パターンの存在が目立ってしまうという問題点がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、製造プロセスの簡素化を図りながら、透光性基板上のパターンやパターン同士の交差部を目立たなくすることのできる静電容量型入力装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、複数のパッド部と、該複数のパッド部を繋ぐ接続部分と、を有して、第１の方向に延在して形成された複数の第１の透光性電極パターンと、
前記接続部分の上層側に設けられた透光性の層間絶縁膜と、
複数のパッド部と、該複数のパッド部を電気的に接続する前記層間絶縁膜の上層に設けられた中継電極と、を有して、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在して形成された複数の第２の透光性電極パターンと、
を透光性基板の同一面上の入力領域に備え、
前記第１の透光性電極パターンの前記接続部分と前記第２の電極パターンの前記中継電極とを備えた部分に前記第１の透光性電極パターンと前記第２の電極パターンの交差部分を構成する静電容量型入力装置において、
前記第１の透光性電極パターンおよび前記第２の透光性電極パターンは、前記透光性基板の屈折率と異なる屈折率を備えたシリコン酸化膜と、導電性金属酸化膜と、をこの順に前記透光性基板側から積層して構成されており、前記第１の透光性電極パターンおよび前記第２の透光性電極パターンが形成されていない領域にも前記シリコン酸化膜が形成され、
前記層間絶縁膜は厚みが１〜２μｍのアクリル樹脂からなり、
前記中継電極は厚みが１０〜１５ｎｍのＩＴＯからなることを特徴とする。
また、本発明において、前記透光性の層間絶縁膜の屈折率は前記シリコン酸化膜の屈折率より大きく設定され、
前記透光性の層間絶縁膜の膜厚は前記シリコン酸化膜の膜厚より大きく設定されていることを特徴とする。
本発明に係る静電容量型入力装置では、透光性基板の同一面上に第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンが形成されているため、透光性基板の表面および裏面の各々に第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンを形成した場合と比較して製造プロセスを簡素化できる。ここで、第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンを透光性基板の同一面側に形成すると、第１の透光性電極パターンと第２の透光性電極パターンとを交差させる必要があり、かかる交差部分の膜構成は、第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンと相違してしまう。このため、液晶装置などで表示された画像を入力装置の入力面側からみた際、透光性電極パターンなどが形成されている領域と、透光性電極パターンなどが形成されていない領域との間での反射率の差が小さくなるように透光性電極パターンを形成して、透光性電極パターンを目立たなくしても交差部分が目立ってしまうことになる。しかるに本発明では、交差部分において電極パターンが途切れており、かかる途切れた電極パターン同士は、透光性の層間絶縁膜の上層に形成された透光性の中継電極によって電気的に接続されている。このため、交差部分が占める面積が狭い。また、交差部分は、透光性の薄膜が積層された構造になっているので、交差部分の存在を目立たなくすることができる。それ故、本発明によれば、入力装置の入力面側からみた際、交差部分の存在が目立たないので、入力装置の背面側に画像生成装置を配置した場合、品位の高い画像を表示することができる。
本発明において、前記第１の透光性電極パターンと前記第２の透光性電極パターンとは同一部材により形成されていることが好ましい。このように第１の透光性電極パターンと第２の透光性電極パターンとを同一の層により形成すると、第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンを異なる層により形成した場合と比較して製造プロセスを簡素化することができる。
本発明において、前記第１の透光性電極パターンの前記パッド部および前記第２の透光性電極パターンの前記パッド部は各々、前記交差部分で挟まれた領域に大面積部分を備え、
前記第１の透光性電極パターンの前記接続部分、および前記第２の透光性電極パターンの前記中継電極は、前記大面積部分より幅の狭い細幅形状を有していることが好ましい。第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンに対して大面積部分を設ければ、入力位置を精度よく検出することができる一方、一方の電極パターンにおいて交差部分に位置する部分、および中継電極を細幅にすれば、交差部分の存在を目立たなくすることができる。

本発明において、前記第１の透光性電極パターンおよび前記第２の透光性電極パターンは、異なる屈折率を備えた透光性薄膜同士が重なるように形成された多層膜からなることが好ましい。このように構成すると、第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンが形成されている領域と、これらの透光性電極パターンが形成されていない領域との反射率の差を小さくできるので、入力装置をその入力面側からみた場合、電極パターンが目立たない。すなわち、屈折率が小さな媒体から屈折率が大きな媒体を進行する際、入射光は、媒体間の界面で反射する。従って、透光性基板上に透光性電極パターンが形成されている場合には、入力面側の空気層／透光性電極パターンの界面と、透光性電極パターン／透光性基板との界面とが存在するため、透光性電極パターンが形成されている領域と、透光性電極パターンが形成されていない領域とでは反射率に差が発生し、透光性電極パターンの存在が見えてしまう結果になるが、多層膜を用い、各界面で反射した光の位相を逆転させ打ち消し合うようにすれば、透光性電極パターンが形成されている領域と、透光性電極パターンが形成されていない領域との反射率の差を解消できる。それ故、透光性電極パターンの存在が目立たなくすることができる。
本発明において、前記多層膜としては、前記透光性薄膜として、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透光性の導電性金属酸化膜、およびシリコン酸化膜やシリコン窒酸化膜などといった透光性のシリコン化合物が積層されてなる構成を採用することができる。
例えば、前記透光性基板がガラス基板である場合、前記多層膜は、膜厚が１０〜２０ｎｍの第１のＩＴＯ膜、膜厚が４０〜６０ｎｍのシリコン酸化膜、および膜厚が１０〜２０ｎｍの第２のＩＴＯ膜が順に積層されてなる構成を採用することができる。
本発明において、前記中継電極としては、膜厚が１０〜１５ｎｍのＩＴＯ膜などといった透光性の導電性金属酸化膜を用いることができる。
本発明では、前記透光性基板において前記入力領域の外側領域には、前記第１の透光性電極パターンおよび前記第２の透光性電極パターンの各々に電気的に接続する複数の金属配線が形成されている構成を採用することができる。このように構成すると、透光性電極パターンをそのまま配線として用いた場合に比較して配線抵抗を低減することができる。
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
［実施の形態１］
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した入力装置付き表示装置の構成を模式的に示す説明図、およびこの入力装置付き表示装置の平面的な構成を模式的に示す説明図である。なお、図１（ｂ）において、第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンについて実線で簡略化して示してあり、それらの数も減らして示してある。
図１（ａ）において、本形態の入力装置付き表示装置１００は概ね、画像生成装置としての液晶装置５０と、この画像生成装置において表示光を出射する側の面に重ねて配置されたパネル状の入力装置１０（タッチパネル）とを有している。液晶装置５０は、透過型、反射型あるいは半透過反射型のアクティブマトリクス型液晶パネル５０ａを備えており、透過型あるいは半透過反射型の液晶パネルの場合、表示光の出射側とは反対側にバックライト装置（図示せず）が配置される。また、液晶装置５０においては、液晶パネル５０ａに対して位相差板や偏光板（図示せず）が重ねて配置される。液晶パネル５０ａは、素子基板５１と、素子基板５１に対して対向配置された対向基板５２と、対向基板５２と素子基板５１との間に保持された液晶層とを備えており、素子基板５１において、対向基板５２の縁から張り出した領域にはフレキシブル基板５３が接続されている。素子基板５１には駆動用ＩＣがＣＯＧ実装されることもある。いずれも場合も、液晶装置５０は動画や静止画を表示可能であり、入力装置表示装置１００に対する入力を行う際、入力情報に対応する指示画像を表示する。従って、利用者は、入力装置表示装置１００で表示された指示画像を指で接触すれば、情報の入力を行うことができる。
入力装置１０は静電容量型のタッチパネルであり、１枚の透光性基板１５と、透光性基板１５の端部に接続されたフレキシブル基板１９とを備えている。フレキシブル基板１９には、入力装置１０において入力位置の検出を行うための駆動回路（図示せず）が接続されている。入力装置１０においては、透光性基板１５の上面によって入力面１０ｂが構成されており、透光性基板１５の入力面１０ｂの略中央領域が指先による入力が行われる入力領域１０ａになっている。
図１（ｂ）に示すように、透光性基板１５の入力面１０ｂのうち、入力領域１０ａには、矢印Ｘで示す第１の方向に延在する複数列の第１の透光性電極パターン１１と、矢印Ｙで示す第１の方向に交差する第２の方向に延在する複数列の第２の透光性電極パターン１２とが形成されている。
このような構成の入力装置１０では、複数の第１の透光性電極パターン１１および複数の第２の透光性電極パターン１２に順次、電圧印加し、電荷を与えた際、いずれかの箇所に導電体である指が触れると、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２と、指との間でも容量を持ち、その結果として静電容量が低下するので、いずれの箇所に指が触れたかを検出することができる。
（入力装置１０の詳細構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る入力装置に形成した第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンの平面的な構成を示す説明図である。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態１に係る入力装置のＡ１−Ａ１′断面図、透光性電極パターンと金属配線との接続構造を示す断面図、および光学干渉を利用した反射防止技術の説明図である。なお、図２においては、第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンの一部を抜粋して示してある。
図１（ｂ）、図２および図３（ａ）に示すように、本形態の入力装置１０において、第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２とは透光性基板１５の同一面上に同一層により形成されている。また、透光性基板１５の入力領域１０ａにおいて、第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２とは透光性基板１５の同一面上に同一層により形成されているため、第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２との交差部分１８が複数、存在する。
そこで、本形態では、複数の交差部分１８のいずれにおいても、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２のうちの一方の電極パターンは、交差部分１８でも繋がっている一方、他方の電極パターンは途切れている構成になっている。本形態では、複数の交差部分１８のいずれにおいても、第１の透光性電極パターン１１が繋がっている一方、第２の透光性電極パターン１２は途切れている構成になっている。
また、交差部分１８における第１の透光性電極パターン１１の上層側には、透光性の層間絶縁膜４ａが形成されているとともに、この層間絶縁膜４ａの上層には、交差部分１８で途切れている第２の透光性電極パターン１２同士を電気的に接続する透光性の中継電極５ａが形成されている。このため、第２の透光性電極パターン１２は第２の方向で電気的に接続されている。
ここで、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２は各々、交差部分１８で挟まれた領域に菱形形状の大面積のパッド部１１ａ、１２ａ（大面積部分）を備えており、第１の透光性電極パターン１１において交差部分１８に位置する接続部分１１ｃは、パッド部１１ａより幅の狭い細幅形状になっている。また、中継電極５ａも、パッド部１１ａ、１２ａより幅の狭い細幅形状で短冊状に形成されている。
図１（ａ）、（ｂ）、および図３（ｂ）に示すように、透光性基板１５において入力領域１０ａの外側領域には、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の各々に電気的に接続する複数の金属配線９ａが形成されており、これらの金属配線９ａの端部は、フレキシブル基板１９を接続するための端子１９ａを構成している。
このように構成した入力装置１０において、本形態では、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されている領域と、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されていない領域との反射率の差に起因して、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の存在が見えてしまうことを防止することを目的に、図３（ｃ）を参照して以下に説明する光学干渉を利用した反射防止技術に基づいて、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の材質および厚さを設定してある。
まず、図３（ｃ）に示すように、光学干渉を利用した反射防止技術とは、入射光が薄膜の表面、および基板と薄膜の界面で反射した際、この表面反射光と界面反射光の位相を逆転させ打ち消しあうことで反射光を軽減する技術である。すなわち、図３（ｃ）において、薄膜の屈折率（ｎ1）と膜厚（ｄ1）と、基板の屈折率（ｎ2）が、下記の式
（ｎ1）2＝ｎ0×ｎ2
ｎ1×ｄ1＝λ/４
を満たす場合、波長λ（ｎｍ）における反射率が０％となる。ここで、反射防止効果は波長依存性があり、薄膜の膜依存性もあることから、光学シミュレーションを行ったところ、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を、異なる屈折率を備えた透光性薄膜同士が重なるように形成された多層膜、例えば、透光性の導電性金属酸化膜、および透光性のシリコン化合物が積層されてなる構造を採用すれば、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されている領域と、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されていない領域との反射率の差が解消され、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の存在を見えなくできるという結論を得た。
そこで、本形態では、透光性基板１５がガラス基板（屈折率＝１．５２）であることから、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を構成する多層膜については、膜厚が１０〜２０ｎｍの第１のＩＴＯ膜１ａ（屈折率＝１．８０）、膜厚が４０〜６０ｎｍのシリコン酸化膜２ａ（屈折率＝１．４６）、および膜厚が１０〜２０ｎｍの第２のＩＴＯ膜３ａ（屈折率＝１．８０）が順に積層されてなる構造を採用してある。より具体的には、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を構成する多層膜については、第１のＩＴＯ膜１ａ、シリコン酸化膜２ａ、および第２のＩＴＯ膜３ａの膜厚を各々１０ｎｍ、４０ｎｍおよび１０ｎｍの条件、あるいは１５ｎｍ、５０ｎｍおよび１５ｎｍの条件に設定してある。
このため、本形態の入力装置１０において、中継電極５ａは、第２の透光性電極パターン１２において最上層に積層された第２のＩＴＯ膜３ａに接続されていることになる。また、金属配線９ａは、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２において最上層に積層された第２のＩＴＯ膜３ａに接続されていることになる。
ここで、中継電極５ａは薄膜のＩＴＯ膜（膜厚は、１０〜１５ｎｍ）からなる。層間絶縁膜４ａは、感光性樹脂からなり、本形態において、層間絶縁膜４ａは、厚さが１〜２μｍのアクリル樹脂（屈折率＝１．５２）からなる。このため、交差部分１８についても、中継電極５ａは、細幅形状で面積が小さく、その存在が目立たないようになっている。
（入力装置１０の製造方法）
図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態１に係る入力装置の製造方法を示す工程断面図である。なお、図４（ａ）〜（ｅ）には、透光性電極パターン、交差部および金属配線を纏めて示してあり、左側には図３（ａ）に相当する部分を示し、右側には図３（ｂ）に相当する部分を示してある。
本形態の入力装置１０を製造するには、まず、図４（ａ）に示すように、透光性基板１５（ガラス基板）の一方の面全体に、膜厚が１０〜２０ｎｍの多結晶の第１のＩＴＯ膜１、膜厚が４０〜６０ｎｍのシリコン酸化膜２、および膜厚が１０〜２０ｎｍの多結晶の第２のＩＴＯ膜３ａを形成した後、金属膜９を形成する。
次に、金属膜の表面に感光性樹脂などからなるエッチングマスクを形成した状態で金属膜をエッチングし、図４（ｂ）に示すように、金属配線９ａをパターニング形成した後、エッチングマスクを除去する。
次に、金属配線９ａおよび第２のＩＴＯ膜３などの上層側に感光性樹脂などからなるエッチングマスクを形成した状態で、第１のＩＴＯ膜１、シリコン酸化膜２、および第２のＩＴＯ膜３をエッチングし、図４（ｃ）に示すように、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２をパターニング形成した後、エッチングマスクを除去する。このようにして形成した第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２との交差部分１８において、第１の透光性電極パターン１１は、パッド部１１ａが接続部分１１ｃを介して繋がっている一方、第２の透光性電極パターン１２は途切れている。
次に、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の表面側にアクリル樹脂を塗布した後、露光現像し、図４（ｄ）に示すように、第１の透光性電極パターン１１の接続部分１１ｃを覆うように層間絶縁膜４ａを形成する。
次に、層間絶縁膜４ａの上層側にアモルファスのＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜の表面に感光性樹脂などからなるエッチングマスクを形成した状態でＩＴＯ膜をエッチングし、図４（ｅ）に示すように、層間絶縁膜４ａの上層に、第２の透光性電極パターン１２の途切れ部分を繋ぐように中継電極５ａを形成する。しかる後には、温度が２００℃以上の条件、例えば、温度が２２０℃、時間が２０〜３０分の条件で焼成を行い、中継電極５ａを構成するＩＴＯ膜を多結晶のＩＴＯ膜とする。アモルファスのＩＴＯ膜であればシュウ酸などでエッチングでき、シュウ酸であれば多結晶のＩＴＯ膜をエッチングしないので、中継電極５ａをパターニング形成する際、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を構成する第２のＩＴＯ膜３ａが損傷することがない。また、焼成により、中継電極５ａを構成するＩＴＯ膜を多結晶のＩＴＯ膜とするため、中継電極５ａの電気的抵抗を低減することもできる。
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２は、異なる屈折率を備えた透光性薄膜同士が重なるように形成された多層膜からなるため、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されている領域と、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されていない領域との反射率の差を解消することできる。すなわち、本形態では、透光性基板１５がガラス基板であって、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を構成する多層膜は、膜厚が１０〜２０ｎｍの第１のＩＴＯ膜１ａ、膜厚が４０〜６０ｎｍのシリコン酸化膜２ａ、および膜厚が１０〜２０ｎｍの第２のＩＴＯ膜３ａが順に積層されてなる構成を有しているため、各界面で反射した光の位相を逆転させ打ち消し合う構成になっている。このため、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されている領域と、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されていない領域との反射率の差を解消できるので、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の存在が見えてしまうことを防止することができる。
特に本形態では、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が大面積のパッド部１１ａ、１２ａを備えているため、目立ちやすい形状であるが、本発明を適用すれば、かかる形状の第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を形成した場合でも、目立つのを確実に防止することができる。
また、本形態では、透光性基板１５の同一面上に第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が形成されているため、透光性基板１５の表面および裏面の各々に第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を形成した場合と比較して製造プロセスを簡素化できる。しかも、第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２とが同一層により形成されているため、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を異なる層により形成した場合と比較して製造プロセスを簡素化することができる。
ここで、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２を透光性基板１５の同一面側に同一層により形成すると、第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２とを交差させる必要があり、かかる交差部分１８の膜構成は、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２と相違してしまう。このため、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の存在を目立たなくしても、交差部分１８の存在が目立ってしまう。しかるに本形態では、第２の透光性電極パターン１２の途切れ部分については、層間絶縁膜４ａの上層に形成された中継電極５ａによって、電気的に接続する構成を採用し、かつ、第１の透光性電極パターン１１において交差部分１８に位置する接続部分１１ｃ、および中継電極５ａを細幅にしたため、交差部分１８が占める面積が狭い。また、中継電極５ａは膜厚が１０〜１５ｎｍのＩＴＯ膜からなり、層間絶縁膜４ａは、アクリル樹脂からなるため、交差部分１８についても、その存在が目立たない。それ故、本発明によれば、入力装置１０の入力面１０ｂ側からみた際、交差部分１８の存在が目立たないので、液晶装置５０などで表示された画像を入力装置１０の入力面１０ｂ側からみた際、画像の品位が高い。
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係る入力装置に形成した第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンの平面的な構成を示す説明図である。図６（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る入力装置のＡ２−Ａ２′断面図、および透光性電極パターンと金属配線との接続構造を示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示することにしてそれらの説明を省略する。
図５および図６（ａ）において、本形態の入力装置１０も、実施の形態１と同様、静電容量型のタッチパネルであり、透光性基板１５の入力面１０ｂのうち、入力領域１０ａには、第１の方向に延在する複数列の第１の透光性電極パターン１１と、第１の方向に交差する第２の方向に延在する複数列の第２の透光性電極パターン１２とが形成されている。第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２はいずれも、透光性基板１５の同一面上に対して、異なる屈折率を備えた透光性薄膜同士が重なるように形成された多層膜からなる。第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２との交差部分１８において、第１の透光性電極パターン１１は繋がっている一方、第２の透光性電極パターン１２は途切れている。
ここで、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の上層側には、透光性の層間絶縁膜４ｂが入力領域１０ａの略全体に形成され、かかる層間絶縁膜４ｂの上層には、層間絶縁膜４ｂのコンタクトホール４ｃを介して、交差部分１８で途切れている第２の透光性電極パターン１２同士を電気的に接続する透光性の中継電極５ａが形成されている。このため、第２の透光性電極パターン１２は第２の方向で電気的に接続されている。
本形態においても、実施の形態１と同様、第２の透光性電極パターン１２は、膜厚が１０〜２０ｎｍの第１のＩＴＯ膜１ａ、膜厚が４０〜６０ｎｍのシリコン酸化膜２ａ、および膜厚が１０〜２０ｎｍの第２のＩＴＯ膜３ａが順に積層されてなる多層膜からなり、中継電極５ａは、第２の透光性電極パターン１２において最上層に積層された第２のＩＴＯ膜３ａに接続されている。本形態において、中継電極５ａは膜厚が１０〜１５ｎｍのＩＴＯ膜からなる。また、層間絶縁膜４ｂは、感光性樹脂からなり、本形態において、層間絶縁膜４ｂは、厚さが１〜２μｍのアクリル樹脂からなる。
第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２は各々、交差部分１８で挟まれた領域に菱形形状のパッド部を備えており、第１の電極パターンにおいて交差部分１８に位置する接続部分１１ｃは、パッド部より幅の狭い細幅形状になっている。また、中継電極５ａも、パッド部より幅の狭い細幅形状で短冊状に形成されている。
図６（ｂ）に示すように、透光性基板１５において入力領域１０ａの外側領域には、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の各々に電気的に接続する複数の金属配線９ａが形成されており、これらの金属配線９ａの端部は、フレキシブル基板を接続するための端子１９ａを構成している。
ここで、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２はいずれも、第１のＩＴＯ膜１ａ、シリコン酸化膜２ａ、および第２のＩＴＯ膜３ａが順に積層されてなる多層膜からなるため、金属配線９ａは、第１の透光性電極パターン１１配線および第２の透光性電極パターン１２において最上層に積層された第２のＩＴＯ膜３ａに接続されている。また、中継電極５ａも、金属配線９ａと同様、第２の透光性電極パターン１２において最上層に積層された第２のＩＴＯ膜３ａに接続されている。
（入力装置１０の製造方法）
図７（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態２に係る入力装置の製造方法を示す工程断面図である。なお、図７（ａ）〜（ｅ）には、透光性電極パターン、交差部および金属配線を纏めて示してあり、左側には図６（ａ）に相当する部分を示し、右側には図６（ｂ）に相当する部分を示してある。
本形態の入力装置１０を製造するには、まず、図７（ａ）に示すように、透光性基板１５（ガラス基板）の一方の面全体に、膜厚が１０〜２０ｎｍの多結晶の第１のＩＴＯ膜１ａ、膜厚が４０〜６０ｎｍのシリコン酸化膜２ａ、および膜厚が１０〜２０ｎｍの多結晶の第２のＩＴＯ膜３ａを形成した後、金属膜を形成する。
次に、金属膜の表面に感光性樹脂などからなるエッチングマスクを形成した状態で金属膜をエッチングし、図７（ｂ）に示すように、金属配線９ａをパターニング形成した後、エッチングマスクを除去する。
次に、金属配線９ａなどの上層側に感光性樹脂などからなるエッチングマスクを形成した状態で、第１のＩＴＯ膜１ａ、シリコン酸化膜２ａ、および第２のＩＴＯ膜３ａをエッチングし、図７（ｃ）に示すように、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２をパターニング形成した後、エッチングマスクを除去する。
次に、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の表面側にアクリル樹脂を塗布した後、露光現像し、図７（ｄ）に示すように、第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２の交差部分１８に重なるように層間絶縁膜４ｂを形成する。その際、層間絶縁膜４ｂにはコンタクトホール４ｃが同時形成される。
次に、層間絶縁膜４ｂの上層側に多結晶のＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜の表面に感光性樹脂などからなるエッチングマスクを形成した状態でＩＴＯ膜をエッチングし、中継電極５ａを形成する。その際、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２は、層間絶縁膜４ｂで覆われているので、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が損傷することがない。また、多結晶のＩＴＯ膜の代わりに、アモルファスのＩＴＯ膜を形成し、感光性樹脂などからなるエッチングマスクを形成した状態でシュウ酸によりエッチングし、パターン形成後にアニールして多結晶のＩＴＯ膜にしても良い。
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態でも、実施の形態１と同様、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２は、異なる屈折率を備えた透光性薄膜同士が重なるように形成された多層膜からなるため、透光性電極パターンが形成されている領域と、透光性電極パターンが形成されていない領域との反射率の差を解消することできるので、第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２の存在が目立たない。また、本形態では、透光性基板１５の同一面上に第１の透光性電極パターン１１および第２の透光性電極パターン１２が同一層により形成されているため、製造プロセスを簡素化することができる。さらに、第１の透光性電極パターン１１と第２の透光性電極パターン１２との交差部分１８が占有する面積が狭く、かつ、交差部分１８も、膜厚が１０〜１５ｎｍのＩＴＯ膜を用いるため、存在が目立たない。
［その他の実施の形態］
上記形態では、金属配線９ａの端部をそのまま、端子１９ａとして利用したが、金属配線９ａの端部の上層にＩＴＯ層を中継電極５ａと同時形成し、端子１９ａとしてもよい。また、実施の形態２では、入力領域１０ａのみに層間絶縁膜４ｂを形成したが、端子１９ａの表面を除く略全面に層間絶縁膜４ｂを形成してもよい。
また、薄膜光学干渉を用いた多層膜構成の例として、下層から順に膜厚が１０〜２０ｎｍの多結晶の第１のＩＴＯ膜、膜厚が４０〜６０ｎｍのシリコン酸化膜、膜厚が１０〜２０ｎｍの多結晶の第２のＩＴＯ膜とした上記の例の他に、下層から順に膜厚が３０ｎｍのシリコン酸化膜（屈折率＝１．４６）、膜厚が１０ｎｍの多結晶のＩＴＯ膜を積層する場合や、下層から順に膜厚が１００ｎｍのシリコン酸化窒化膜（屈折率＝１．６０）、膜厚が１０ｎｍの多結晶のＩＴＯ膜を積層する場合も有効である。この場合、透光性電極パターン部分は、シリコン酸化窒化膜／ＩＴＯ膜、またはシリコン酸化窒化膜／ＩＴＯ膜であり、透光性電極パターンが形成されない部分には、それぞれ、膜厚が３０ｎｍのシリコン酸化膜、または、膜厚が１００ｎｍのシリコン酸化窒化膜が残り、両者の反射率差が無くなるように構成される。
上記形態では、画像生成装置としての液晶装置５０を用いたが、有機エレクトロルミネッセンス装置やプラズマ表示装置を画像生成装置として用いてもよい。
［電子機器への搭載例］
次に、上述した実施形態に係る入力装置付き表示装置１００を適用した電子機器について説明する。図８（ａ）に、入力装置付き表示装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての入力装置付き表示装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。図８（ｂ）に、入力装置付き表示装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての入力装置付き表示装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、入力装置付き表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。図８（ｃ）に、入力装置付き表示装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての入力装置付き表示装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が入力装置付き表示装置１００に表示される。
なお、入力装置付き表示装置１００が適用される電子機器としては、図８に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した入力装置付き表示装置１００が適用可能である。
（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した入力装置付き表示装置の構成を模式的に示す説明図、およびこの入力装置付き表示装置の平面的な構成を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る入力装置に形成した第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンの平面的な構成を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態１に係る入力装置のＡ１−Ａ１′断面図、透光性電極パターンと金属配線との接続構造を示す断面図、および光学干渉を利用した反射防止技術の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る入力装置の製造方法を示す工程断面図である。 本発明の実施の形態２に係る入力装置に形成した第１の透光性電極パターンおよび第２の透光性電極パターンの平面的な構成を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る入力装置のＡ２−Ａ２′断面図、および透光性電極パターンと金属配線との接続構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る入力装置の製造方法を示す工程断面図である。 本発明に係る入力装置付き表示装置を用いた電子機器の説明図である。
符号の説明
１ａ・・第１のＩＴＯ膜、２ａ・・シリコン酸化膜、３ａ・・第２のＩＴＯ膜、４ａ、４ｂ・・層間絶縁膜、５ａ・・中継電極、９ａ・・金属配線、１０・・入力装置、１１・・第１の透光性電極パターン、１２・・第２の透光性電極パターン、１５・・透光性基板、１８・・交差部分、１１ａ、１２ａ・・パッド部（大面積部分）、１１ｃ・・接続部分、５０・・液晶装置（画像生成装置）、１００・・入力装置付き表示装置

Claims (4)

  1. 複数のパッド部と、該複数のパッド部を繋ぐ接続部分と、を有して、第１の方向に延在して形成された複数の第１の透光性電極パターンと、
    前記接続部分の上層側に設けられた透光性の層間絶縁膜と、
    複数のパッド部と、該複数のパッド部を電気的に接続する前記層間絶縁膜の上層に設けられた中継電極と、を有して、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在して形成された複数の第２の透光性電極パターンと、
    を透光性基板の同一面上の入力領域に備え、
    前記第１の透光性電極パターンの前記接続部分と前記第２の電極パターンの前記中継電極とを備えた部分に前記第１の透光性電極パターンと前記第２の電極パターンの交差部分を構成する静電容量型入力装置において、
    前記第１の透光性電極パターンおよび前記第２の透光性電極パターンは、前記透光性基板の屈折率と異なる屈折率を備えたシリコン酸化膜と、導電性金属酸化膜と、をこの順に前記透光性基板側から積層して構成されており、前記第１の透光性電極パターンおよび前記第２の透光性電極パターンが形成されていない領域にも前記シリコン酸化膜が形成され、
    前記層間絶縁膜は厚みが１〜２μｍのアクリル樹脂からなり、
    前記中継電極は厚みが１０〜１５ｎｍのＩＴＯからなることを特徴とする静電容量型入力装置。
  2. 前記透光性の層間絶縁膜の屈折率は前記シリコン酸化膜の屈折率より大きく設定され、
    前記透光性の層間絶縁膜の膜厚は前記シリコン酸化膜の膜厚より大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量型入力装置。
  3. 前記第１の透光性電極パターンの前記パッド部および前記第２の透光性電極パターンの前記パッド部は各々、前記交差部分で挟まれた領域に大面積部分を備え、
    前記第１の透光性電極パターンの前記接続部分、および前記第２の透光性電極パターンの前記中継電極は、前記大面積部分より幅の狭い細幅形状を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の静電容量型入力装置。
  4. 前記透光性基板において前記入力領域の外側領域には、前記第１の透光性電極パターンおよび前記第２の透光性電極パターンの各々に電気的に接続する複数の金属配線が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の静電容量型入力装置。
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