JP5039859B2 - 入力装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力座標位置を検出可能な入力装置に係り、特に配線部の構造に関する。

下記特許文献には入力装置（タッチパネル）に関する発明が開示されている。入力装置には、対向する一対の基板が設けられ、各基板間が粘着層を介して接合されている。各基板の入力領域には電極部が形成されており、操作者が指や入力ペンで入力装置の表面を操作すると、例えば、静電容量変化に基づいて操作位置を検出できるようになっている。各基板の入力領域の周囲に位置する非入力領域には、入力領域に形成された電極部に電気的に接続された配線部が引き回される。

各特許文献に記載されているように、配線部は、例えば、Ｃｕ単層で形成されていた。Ｃｕは電気的特性に優れ、また材料原価を安く抑えることが出来る。

しかしながら、配線部をＣｕ単層で形成すると、酸化等の腐食が進行して、配線抵抗の経時変化が大きくなり、安定した配線抵抗を得ることが出来ない問題があった。配線部の表面は、例えば、光学透明粘着層（ＯＣＡ）で覆われている。しかしながら、光学透明粘着層で配線部の表面を覆っても完全に酸化等の腐食を食い止めることはできず、また光学透明粘着層中に含まれる物質によっても酸化の進行や膜変質が生じて、結局、安定した配線抵抗を得ることが出来なかった。

また配線部をＣｕ単層で形成した場合、製造工程でのウエットエッチング処理時、サイドエッチングによる後退量が大きくなることがわかった。このため、安定して所定の配線抵抗を有する配線部を形成することができなかった。

また特許文献１には配線層の表面に保護層を形成することが記載されているが（特許文献１の［００４１］欄等）、保護層を形成しても、できる限り材料原価を安く抑えることが必要である。また配線層と保護層の夫々に対して異なるエッチング液を用い、二液のエッチング液が必要となれば、製造コストの上昇、更には製造工程の煩雑化が問題となる。

特開２００８−６５７４８号公報 特開昭６３−１１３５８５号公報 特開２００７−１８２２６号公報

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、配線部の構造を改良して、配線抵抗の経時変化が小さくできる入力装置を提供することを目的としている。

更に本発明は、サイドエッチングによる後退量を小さくでき、またエッチング液が一液で足りる入力装置の製造方法を提供することを目的としている。

本発明における入力装置は、
基材と、基材表面の入力領域に設けられた電極部と、前記入力領域の外側に位置する前記基材表面の非入力領域にて前記電極部と電気的に接続された配線部とを有する基板を備え、
前記電極部は、透明導電層からなり、
前記配線部は、前記電極部と一体となって前記非入力領域に延出する配線下部層上に形成されており、隣接する前記配線部間の前記配線下部層は分離されており、
前記配線部はＣｕから成る配線主体層と、前記配線主体層の表面に形成され、前記配線主体層よりも薄い膜厚のＣｕ合金からなる表面保護層と、で構成されており、
前記配線部の表面は光学透明粘着層で覆われていることを特徴とするものである。

これにより、配線部に対して酸化等の腐食を抑制でき、配線部がＣｕ単層で形成されていた従来に比べて配線抵抗の経時変化を小さく抑えることができる。また表面保護層をＣｕ合金で形成することで、材料原価を低く抑えることができる。

本発明では、前記表面保護層は、ＣｕＮｉ合金で形成されることが好ましい。このとき、ＣｕＮｉ合金中に占めるＮｉ組成比は、５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の範囲内であることが好ましい。これにより、より効果的に、配線抵抗の経時変化を小さくでき、安定した配線抵抗を有する配線部を構成することが出来る。また、Ｎｉ組成比は、１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲内であることがより好ましい。これにより、より効果的に、配線抵抗の経時変化を小さく抑えることができる。またサイドエッチングによる最大後退量を小さくでき、更に、エッチングレートを比較的大きくでき、加工時間を短縮し、生産性を向上させることができる。

また本発明では、前記配線部の表面が光学透明粘着層で覆われている構成に好ましく適用できる。本発明の配線部の構成によれば、配線部の表面を光学透明粘着層で覆った状態において、酸化等の腐食を適切に抑制でき、配線抵抗の経時変化を効果的に抑制することができる。

また本発明における入力装置の製造方法は、
基材と、基材表面の入力領域に設けられた電極部と、前記入力領域の外側に位置する前記基板表面の非入力領域にて前記電極部と電気的に接続された配線部とを有する基板を備え、
基材表面の全体に透明導電層を形成した後、前記透明導電層の表面全体に、Ｃｕ層を形成し、前記Ｃｕ層の表面全体に、前記Ｃｕ層よりも膜厚の薄いＣｕ合金層を形成する工程、
Ｃｕ合金層の表面に前記配線部を形成するためのマスク層を形成する工程、
前記マスク層に覆われていないＣｕ合金層及びＣｕ層を連続してウエットエッチングにて除去し、前記非入力領域に、Ｃｕで形成された配線主体層と、前記配線主体層の表面にＣｕ合金で形成された表面保護層とからなる前記配線部を形成する工程、
前記入力領域に形成された前記透明導電層を前記電極部の形状に残すとともに、前記非入力領域に形成された前記透明導電層を前記配線部下に配線下部層として残し、このとき隣接する前記配線部間の前記配線下部層が分離されるように不要な前記透明導電層を除去する工程、
前記マスク層を除去する工程、
前記配線部の表面を光学透明粘着層で覆う工程、
を有することを特徴とするものである。

本発明の製造方法によれば、配線部を、Ｃｕから成る配線主体層と、Ｃｕ合金から成る表面保護層との積層構造とすることで、サイドエッチングによる後退量を、Ｃｕ単層で形成する場合に比べて小さくできる。また、本発明では、ウエットエッチング時、Ｃｕ合金層及びＣｕ層を一液のエッチング液により連続してエッチングすることができ、製造コストを抑制でき、製造工程の煩雑化を抑制することができる。

また本発明では、基材表面の全体に導電層を形成した後、前記導電層の表面全体に前記Ｃｕ層を形成し、更に前記Ｃｕ層の表面全体にＣｕ合金層を形成する工程、
ウエットエッチングにより、前記非入力領域に、Ｃｕからなる前記配線主体層と、Ｃｕ合金からなる表面保護層とで構成される前記配線部を形成する工程、
前記入力領域に形成された前記導電層を前記電極部の形状に残すとともに、前記非入力領域に形成された前記導電層を前記配線部下に残し、不要な前記導電層を除去する工程、
を有することが好ましい。これにより、電極部、及び配線部を簡単且つ所定のパターン形状で形成することができる。

また本発明では、前記Ｃｕ合金層を、ＣｕＮｉ合金層で形成することが好ましい。このとき、ＣｕＮｉ合金中に占めるＮｉ組成比を、５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の範囲内とすることが好ましい。更に、Ｎｉ組成比を、１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲内とすることがより好ましい。これにより、Ｃｕ層をエッチング可能なエッチング液を用いて、ＣｕＮｉ合金層をエッチングした際に、エッチングレートが極端に小さくなるのを抑制でき、Ｃｕ層とＣｕＮｉ合金層を一液のエッチング液にて、適切にエッチング処理することが出来る。また、製造過程における酸化等の腐食を抑制でき、サイドエッチングによる後退量を効果的に小さくすることが可能になる。

本発明の入力装置によれば、配線部に対して酸化等の腐食を抑制し、配線部がＣｕ単層で形成されていた従来に比べて配線抵抗の経時変化を小さく抑えることができる。また表面保護層をＣｕ合金で形成することで、材料原価を低く抑えることができる。

また本発明の入力装置の製造方法によれば、配線部を、Ｃｕから成る配線主体層と、Ｃｕ合金から成る表面保護層との積層構造とすることで、サイドエッチングによる後退量を小さくできる。また、Ｃｕ合金層及びＣｕ層に対してウエットエッチング処理を行うとき、一液のエッチング液により連続してエッチングすることができ、製造コストを抑制でき、製造工程の煩雑化を抑制することができる。

本実施形態の入力装置の分解斜視図、 図１に示す入力装置を組み立てた状態とし、Ａ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た部分拡大縦断面図、 本実施形態における配線部の部分拡大縦断面図、 図２とは別の実施形態における入力装置の部分縦断面図、 図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態における配線部の製造方法を示す工程図であり、図５（ｃ）はサイドエッチングによる後退量を説明するための部分拡大縦断面図、 配線部をＣｕ単層で形成した従来例において、サイドエッチングを説明するための説明図（部分拡大縦断面図）、 実験サンプルの平面図、 図７の実験サンプルを用いて、配線部をＣｕ単層で形成した従来例における試験時間と抵抗比との関係を示すグラフ、 図７の実験サンプルを用いて、配線部をＣｕ層／ＣｕＮｉ層で形成した実施例における試験時間と抵抗比との関係を示すグラフ、 図７の実験サンプルを用い、配線部をＣｕ層／ＣｕＮｉ層で形成した実施例において、Ｎｉ組成比と抵抗比との関係を示すグラフ、 ＣｕＮｉ合金のＮｉ組成比とエッチングレートとの関係を示すグラフ、 配線部をＣｕ層／ＣｕＮｉ層で形成して、ウエットエッチングを施した際のＮｉ組成比とサイドエッチングによる後退量との関係を示すグラフ、 配線部をＣｕ層／ＣｕＮｉ層で形成して、ウエットエッチングを施した際のＮｉ組成比と、配線部の表面に形成された酸化膜の幅寸法との関係を示すグラフ、 Ｃｕ／ＮｉＦｅ、Ｃｕ／ＣｕＮｉ、Ｃｕ／ＭｏＮｂに対して、表面保護効果、エッチング液、サイドエッチングの制御性について評価した表。

図１は本実施形態の入力装置１０の分解斜視図である。図２は、図１に示す入力装置を組み立てた状態とし、Ａ−Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た部分拡大縦断面図である。図３は本実施形態における配線部の部分拡大縦断面図である。

図１に示すように入力装置１０は、天板２０、上部基板２１、下部基板２２、及びフレキシブルプリント基板２３等を有して構成される。

天板２０は、プラスチックやガラス基材で形成される。天板２０の下面２０ｂには、加飾層１８が設けられ、図１に示すように、透光性の入力領域１１と入力領域１１の周囲を囲む着色された非透光性の非入力領域１２とに区分けされている。例えば、非入力領域１２は額縁状で形成される。

図２に示すように下部基板２２には、下部基材２４の表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電層からなる下部電極部１４が形成されている。

図１に示すように、入力領域１１には、複数本の下部電極部１４が所定のパターン形状にて形成される。図１では、各下部電極部１４は、Ｘ−Ｙ平面の例えばＸ１−Ｘ２方向に沿って延出し、且つ複数の各下部電極部１４がＹ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配置される（図１では、下部電極部１４の一部のみ図示した）。

本実施形態では、下部電極部１４から一体となって非入力領域１２に延出し、前記透明導電層で形成されて成る配線下部層２８（図２，図３参照）が下部基材２４の表面に形成されている。

図１に示すように、入力領域１１の周囲を取り囲む非入力領域１２には、入力領域１１に形成されたセンサ部としての各下部電極部１４に電気的に接続される配線部１６が引き回されている。配線部１６は、非入力領域１２のＸ１側領域及びＸ２側領域から夫々、引き回され、各配線部１６の先端は非入力領域１２のＹ２側領域で接続部１７を構成している。

図２，図３に示すように、配線部１６は、下部電極部１４と一体となって延出する配線下部層２８上に形成されている。なお配線部１６は下部基材２４の表面に直接形成されてもよいが、配線部１６を配線下部層２８上に重ねて形成することで、製造工程を簡単にでき、また配線部１６の電気的安定性を適切に向上させることができる。なお、配線下部層２８は、配線部１６の下に位置して各配線部１６の間の下部基材２４表面には残されていない。よって、隣接する配線部１６同士が、前記配線下部層２８を介して短絡することはない。

下部基材２４は、透光性のポリエチレンテレフタレート等の樹脂やガラスで構成される。下部基材２４は、樹脂基材の表裏面にポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁材料から成るコート層が形成された形態とすることが出来る。

図２に示すように上部基板２１には、上部基材２５の表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電層からなる上部電極部１３が形成されている。

図１に示すように、入力領域１１には、複数本の上部電極部１３が所定のパターン形状にて形成される。図１では、各上部電極部１３は、Ｘ−Ｙ平面の例えばＹ１−Ｙ２方向に沿って延出し、且つ複数の各上部電極部１３がＸ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配置される（図１では、上部電極部１３の一部のみ図示した）。

このように入力領域１１に形成された各上部電極部１３と各下部電極部１４とは直交している。

本実施形態では、各上部電極部１３と電気的に接続される配線部（図示しない）が非入力領域１２に引き回されている。前記配線部の下には、上部電極部１３から一体となって非入力領域１２に延出し、前記透明導電層で形成されて成る配線下部層が形成されている。

上部基板２１に形成された各配線部の先端は、図１に示す接続部１５を構成している。
上部基材２５は、透光性のポリエチレンテレフタレート等の樹脂やガラスで構成される。上部基材２５は、樹脂基材の表裏面にポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁材料から成るコート層が形成された形態とすることが出来る。

図２に示すように、下部基板２２と上部基板２１間が光学透明接着層（ＯＣＡ）２６を介して接合されている。

また図２に示すように、天板２０と上部基板２１の間は、光学透明接着層（ＯＣＡ）２７を介して接合されている。

図２では、下部基板２２及び上部基板２１の各電極部１３，１４を夫々、上方（天板２０側）に向けた状態で、下部基板２２と上部基板２１間を光学透明粘着層２６により接合しているが、一方の電極部を、下方（天板２０側とは反対側）に向けた状態、あるいは、両方の電極１３，１４を、下方に向けた状態として、下部基板２２と上部基板２１間を接合してもよい。

または図４に示すように、一つの基材５０の上面５０ａに、上部電極部１３を形成し、下面５０ｂに、下部電極部１４を形成した形態であってもよい。なお図４では、図２と同じ部材に同じ符号を付した。

図１，図２に示す入力装置１０では、入力領域１１の表面に指Ｆを接触させると、下部電極部１４及び上部電極部１３を備えた入力領域１１での静電容量が変化することで、指Ｆの接触位置を検出することが可能になっている。

図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿って切断し矢印方向から見たときに現れる配線部１６の拡大縦断面図を示す。図１，図３には２本の配線部１６しか図示していないが、実際にはＸ１側及びＸ２側の夫々の非入力領域１２に配線部１６が、１０本程度設けられる。

図３に示すように、各配線部１６は、配線パターン形状の透明導電層（ＩＴＯ等）から成る各配線下部層２８上に形成される。

図３に示すように各配線部１６は、Ｃｕから成る配線主体層２９と、配線主体層２９の表面（上面）２９ａに形成されたＣｕ合金から成る表面保護層３０との積層構造で形成される。

配線主体層２９の膜厚Ｈ１は、１００〜１５０ｎｍ程度、表面保護層３０の膜厚Ｈ２は、１５〜３０ｎｍ程度であり、表面保護層３０は配線主体層２９よりも薄く形成される。

表面保護層３０はＣｕＮｉ合金で形成されることが好ましい。このとき、ＣｕＮｉ合金中に占めるＮｉ組成比は、５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲内である。

図３に示す実施形態では、配線部１６の表面全体が、防錆膜３８で覆われている。防錆膜３８の材質は特に限定されるものでない。例えばベンゾトリアゾールを用いることができる。また防錆膜３８は形成されなくてもよい。

各配線部１６の幅寸法Ｔ１は、２０〜１００μｍ程度であり、各配線部１６間の間隔Ｔ２は、２０〜１００μｍ程度である。このように、複数の配線部１６を限られた非入力領域１２内で、狭いピッチで形成しなければいけないため、印刷成形等でなく、本実施形態では、スパッタ法等で薄膜形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて各配線部１６を微細なパターンで形成する。

図５は本実施形態の配線部１６の製造方法を示す工程図である。各図は製造工程における部分拡大縦断面図を示す。

図５（ａ）の工程では、下部基材２４の表面全体にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電層３４をスパッタ法や蒸着法により形成する。ここで、「透明」とは可視光線透過率が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。

次に、透明導電層３４上の全面にＣｕ層３１をスパッタ法や蒸着法で成膜する。Ｃｕ層３１は、透明導電層３４よりも導電性に優れている。更にＣｕ層３１上の全面にＣｕ合金層３２をスパッタ法や蒸着法で成膜する。このときＣｕ合金層３２をＣｕ層３１より薄い膜厚で形成する。

次に、Ｃｕ合金層３２の上面にレジスト層を塗布し、露光現像により、非入力領域１２に、前記レジスト層３５をマスク層として、複数の配線パターン形状で残す。

次に図５（ｂ）の工程では、レジスト層３５に覆われていないＣｕ合金層３２及びＣｕ層３１をウエットエッチングにより連続して除去する。

本実施形態では、エッチング液として過硫酸アンモニウムを含むエッチング液を用いることが出来る。そして本実施形態では、この一液のエッチング液でＣｕ合金層３２及びＣｕ層３１の双方を適切にエッチングすることが可能になっている。

残されたＣｕ層３１は、配線部１６の大部分を構成する配線主体層２９であり、残されたＣｕ合金層３２は配線部１６の表面層を構成する表面保護層３０である。

図５（ｃ）に示すように、図５（ｂ）のウエットエッチング工程により配線部１６の側面１６ａがサイドエッチングの影響を受けると配線部１６の幅寸法がレジスト層３５の幅寸法よりも小さくなるが、本実施形態ではサイドエッチングの影響を従来に比べて小さくでき、よってサイドエッチングによる最大後退量Ｔ３を小さくでき、ウエットエッチング時の制御性に優れる。

更に図５（ｂ）の工程では、レジスト層３５に覆われていない透明導電層３４ｂを除去して、配線部１６の下に、配線部１６とほぼ同形状の配線パターンからなる透明導電層３４ａを配線下部層２８として残す。そして前記レジスト層３５を除去する。また、その後に、各配線部１６の表面に防錆膜３８（図３参照）をディップ等で塗布してもよい。

図５（ａ）の工程で、透明導電層３４は、入力領域１１上の全面にも形成されており、入力領域１１上の透明導電層３４を、図１に示す下部電極部１４として残し、それ以外の不要な透明導電層３４を除去する。下部電極部１４を形成する工程や、配線部１６下に透明導電層３４ａを配線下部層２８として残す工程は、上記した方法以外であってもよく特に限定されるものではない。すなわち図５（ｂ）では、配線部１６を形成するためのレジスト層（マスク層）３５を利用して、各配線部１６間に位置する不要な透明導電層３４ｂを除去したが、例えば、一旦、レジスト層３５を除去し、続いて、各配線部１６上から入力領域１１上の透明導電層３４上に配線パターン及び電極パターンからなるレジスト層を形成し、前記レジスト層に覆われていない透明導電層３４を除去することで、下部電極部１４の形成と、各配線部１６下に位置する配線パターン形状の配線下部層２８の形成とを同時に行なうことが可能になる。

上部基板２１においても図５と同様の製造方法により形成することができる。そして、下部基板２２と上部基板２１間を光学透明粘着層（ＯＣＡ）２６を介して接合し、更に、上部基板２１と天板２０との間を光学透明粘着層（ＯＣＡ）２７を介して接合する。

上記では、配線部１６の構造について説明したが、上部基板２１に形成される配線部（図示しない）についても同様の積層構造で形成することができる。

本実施形態では、配線部が、Ｃｕから成る配線主体層２９と、配線主体層２９の表面２９ａに形成されたＣｕ合金からなる表面保護層３０との積層構造で形成される。配線部がＣｕ単層で形成されていた従来では、表面に酸化膜が形成されやすく、また配線部の表面が光学透明粘着層で覆われていても酸化等の腐食を抑えることができず、配線抵抗の経時変化が大きくなる問題があったが、本実施形態のように、Ｃｕの配線主体層２９の表面にＣｕ合金の表面保護層３０を設けた積層構造で配線部１６を形成することで、酸化等の腐食を抑制でき、この結果、配線抵抗の経時変化を小さく抑えることが可能である。

また本実施形態における入力装置１０の製造方法では、配線部１６を、Ｃｕから成る配線主体層２９と、Ｃｕ合金から成る表面保護層３０との積層構造とすることで、サイドエッチングによる後退量をＣｕ単層で配線部を形成するよりも小さくでき、サイドエッチングに対する制御性を高めることができる。図６は、配線部３７をＣｕ単層で形成した従来例を示す。図６では、配線部３７の上にマスク層であるレジスト層３５が設けられている。図６に示す従来例の場合、製造過程で施される熱処理等の影響を受けて、配線部３７の表面３７ａが酸化等で腐食しやすい。後述する実験でも表面３７ａが酸化等で変色し、その変色の幅寸法が本実施形態に比べて大きくなることが確認されている。このため、ウエットエッチング処理を行うと、レジスト層３５下に位置する配線部３７の表面３７ａ付近が大幅に除去され、配線部３７の側面３７ｂのサイドエッチングによる後退量が非常に大きくなってしまう。よってレジスト層３５との密着性も悪い。最悪の場合、レジスト層３５が製造過程の途中で剥がれてしまい、配線部３７を安定して形成できなかった。このように従来の構成では、サイドエッチングに対する制御性が非常に悪かった。

これに対して本実施形態では、Ｃｕ合金から成る表面保護層３０を配線部１６の表面に設けたことで、配線部１６の表面に酸化等の腐食が生じるのを抑制でき、この結果、図５（ｃ）に示すように多少、サイドエッチングの影響を受けても、その最大後退量Ｔ３を、Ｃｕ単層で配線部３７を形成した図６の従来例に比べて効果的に小さくでき、サイドエッチングに対する制御性を高めることができる。

また本実施形態では、レジスト層３５に覆われていないＣｕ合金層３２及びＣｕ層３１を一液のエッチング液により連続してウエットエッチングすることができ、製造コストを抑制でき、製造工程の煩雑化を抑制することができる。

本実施形態では、Ｃｕ合金から成る表面保護層３０は、ＣｕＮｉ合金で形成されることが好ましく、Ｎｉ組成比は、５ｗｔ％〜３５ｗｔ％であることが好適である。これにより配線抵抗の経時変化を小さくでき、またサイドエッチングによる最大後退量Ｔ３をより効果的に小さくできる。したがって所定の配線抵抗を有する配線部１６を安定して形成することができる。Ｎｉ組成比は１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲内であることがより好適である。これにより、効果的に、配線抵抗の経時変化を小さく抑えることができる。また、サイドエッチングによる最大後退量を小さくでき、更に、エッチングレートを比較的大きくでき、加工時間を短縮し、生産性を向上させることができる。

また入力装置の製造方法において、ＣｕＮｉ合金のＮｉ組成比を２５ｗｔ％以下とすることで、過硫酸アンモニウムを含むエッチング液を用いた場合に、ＣｕＮｉ合金層３２のエッチングレートを大きくでき、より効果的に、Ｃｕ合金層３２及びＣｕ層３１を一液のエッチング液により連続してウエットエッチングすることができる。

本実施形態では、Ｃｕからなる配線主体層２９の膜厚Ｈ１が、Ｃｕ合金からなる表面保護層３０の膜厚Ｈ２よりも大きく形成されている。これにより配線部１６の電気的特性は、Ｃｕ単層で形成された従来の配線部とほぼ同等にでき、また材料原価もＣｕ単層の従来例とほぼ同等に安く抑えることが出来る。

また、図１に示す接続部１５，１７も配線部と一体に形成された部分であるから図３に示す積層構造で形成される。そして、露出して各接続部１５，１７が、フレキシブルプリント基板２３と圧着される。本実施形態では、接続部１５，１７が、Ｃｕから成る配線主体層２９とＣｕ合金から成る表面保護層３０の積層構造で形成され、表面保護層３０がフレキシブルプリント基板２３との圧着面となっている。本実施形態によれば、各接続部１５，１７とフレキシブルプリント基板２３との圧着強度を良好に保つことが出来る。

下部基板２２及び上部基板２１に形成される全ての配線部が、Ｃｕから成る配線主体層２９とＣｕ合金から成る表面保護層３０の積層構造で形成されることが好ましいが、一部の配線部が図３に示す積層構造以外の形態で形成されてもよい。

図１の入力装置１０は静電容量式であったが、本実施形態の配線構造は静電容量式の入力装置に限定されるものでない。

図７に示す試験サンプルを形成した。符号４０が配線部、符号４１がテストパッド、符号４２が光学透明粘着層（ＯＣＡ）である。配線部４０の表面が光学透明粘着層４２で覆われている。

従来例では、配線部４０をＣｕ単層で形成した。また実施例では、配線部４０をＣｕ層とＣｕＮｉ層の積層構造とした。ＣｕＮｉ合金のＮｉ組成比を１５ｗｔ％とした。Ｃｕ層の膜厚を１５０ｎｍ、ＣｕＮｉ合金層の膜厚を２０ｎｍとした。また図７に示す配線部４０の配線幅を５０μｍ、配線長さを３０ｍｍとした。

実験では、光学透明粘着層４２として種類の異なる第１の光学透明粘着層と第２の光学透明粘着層を使用し、温度が６０℃、湿度が９５％の条件下で、試験開始前、６５時間後、１３０時間後、２４０時間後、３００時間後、５００時間後の配線部４０の配線抵抗を測定した。

図８は、配線部４０をＣｕ単層で形成した従来例の実験結果である。なお、縦軸は、試験開始前（試験時間：０時間）の配線抵抗を初期抵抗とし、各試験時間における配線抵抗を電気抵抗変化率（％）で示した。電気抵抗変化率（％）は、（各試験時間での配線抵抗−初期抵抗）／初期抵抗で示される。図８に示すように、第２の光学透明粘着層を配線部４０に重ねて実験を行うと、配線抵抗（電気抵抗変化率（％））は、試験時間が長くなるほど急激に上昇することがわかった。

図９は、配線部４０を、Ｃｕ層／ＣｕＮｉ層の積層構造で形成した実施例の実験結果である。なお、縦軸は、試験開始前（試験時間：０時間）の抵抗値を初期抵抗とし、各試験時間における配線抵抗を電気抵抗変化率（％）で示した。図９に示すように、第１の光学透明粘着層及び第２の光学透明粘着層のどちらを使用した場合でも、配線抵抗（電気抵抗変化率（％））の上昇を小さく抑えることができるとわかった。特に、第２の光学透明粘着層を用いた場合、図８に示すように従来例では急激な配線抵抗の上昇が見られたが本実施例によれば、効果的に電気抵抗変化率（％）の上昇を抑制できることがわかった。また第１の光学透明粘着層を用いた場合でも、図８の従来例に比べて電気抵抗変化率（％）の上昇を抑制することができるとわかった。第１の光学透明粘着層は、第２の光学透明粘着層よりも値段が高い。よって製造コストを抑制するには第２の光学透明粘着層を用いることが好ましいが、本実施例によれば、第２の光学透明粘着層を用いても十分に配線抵抗の経時変化を抑制でき、製造コストを抑制することが可能になる。

次に、配線部４０を、Ｃｕ層／ＣｕＮｉ層の積層構造で形成した実施例において、ＣｕＮｉ合金のＮｉ組成比を変化させて、配線抵抗を測定した。

実験では、異なるＮｉ組成比のＣｕＮｉ層を含む各配線部４０の試験開始前（試験時間：０時間）の配線抵抗を夫々、初期抵抗とし、試験時間が５００時間となったときの各配線部４０の配線抵抗を電気抵抗変化率（％）で示した。

図１０に示すように、Ｎｉ組成比を３５ｗｔ％以下とすると、電気抵抗変化率（％）が３２％〜２５％の範囲内でほぼ安定し、配線抵抗の変動を低く抑えることができるとわかった。ただし、Ｎｉ組成比が少ないと、やや配線抵抗（抵抗比）が上昇しやすい傾向が見られるため、ＣｕＮｉ合金のＮｉ組成比は、５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の範囲が好ましいとした。

次に、Ｓｉ基板上にＩＴＯ膜を成膜し、さらにＩＴＯ膜上に膜厚が１５０ｎｍのＣｕ層をスパッタにて形成し、更にＣｕ層の表面に、膜厚が２０ｎｍのＣｕＮｉ層をスパッタ法にて形成した。続いて、過硫酸アンモニウムを含むエッチング液を用いてエッチングレートを測定した。実験では、ＣｕＮｉ合金のＮｉ組成比を０ｗｔ％〜５０ｗｔ％の範囲内で変動させて、各Ｎｉ組成比とエッチングレートとの関係について調べた。その実験結果が図１１に示されている。

図１１に示すように、エッチングレートはＮｉ組成比が約１０ｗｔ％より大きくなると徐々に小さくなり、Ｎｉ組成比が５０ｗｔ％になるとエッチングレートが非常に小さくなることがわかった。この結果、Ｎｉ組成比が高すぎると、過硫酸アンモニウムを含むエッチング液では、ＣｕＮｉ合金層を適切にエッチングできず、エッチング液が２液必要になることがわかった。

続いて、図５（ｂ）のように不要な部分をＣｕＮｉ合金層及びＣｕ層をウエットエッチングで除去したときにおけるＣｕＮｉ合金層のＮｉ組成比とサイドエッチングの最大後退量との関係を調べた。

実験では、フォトリソグラフィ技術により、配線幅が３０μｍ、各配線部の間隔が３０μｍとなるレジスト層（マスク層）を形成して、前記レジスト層に覆われていないＣｕＮｉ合金層及びＣｕ層を過硫酸アンモニウムを含むエッチング液によりウエットエッチングした実験サンプル１と、フォトリソグラフィ技術により、配線幅が５０μｍ、各配線部の間隔が５０μｍとなるレジスト層（マスク層）を形成して、前記レジスト層に覆われていないＣｕＮｉ合金層及びＣｕ層を過硫酸アンモニウムを含むエッチング液によりウエットエッチングした実験サンプル２とを形成した。

そして、サイドエッチングの最大後退量を測定した。最大後退量は、図５（ｃ）や図６に示すレジスト層の側縁部の位置から配線部の片側の側面までの最大凹み量で示した。その実験結果が図１２に示されている。図１２に示すように、ＣｕＮｉ合金層のＮｉ組成比が大きくなると、徐々にサイドエッチングにおける最大後退量が小さくなることがわかった。

図１３は、上記した実験サンプル１及び実験サンプル２において、配線部の表面の変色した幅寸法を測定した実験結果である。図１３に示すように、Ｎｉ組成比が大きくなると徐々に変色の幅寸法を小さくできることがわかった。変色は表面の酸化等で生じたものである。

図８ないし図１３に示す実験結果に基づいて、本実施例では、配線部を、Ｃｕ層とＣｕＮｉ合金層の積層構造とし、ＣｕＮｉ合金層のＮｉ組成比の好ましい範囲を５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の範囲内とした。これにより、配線抵抗の経時変化を小さく抑えることができ（図９，図１０参照）、また、ＣｕＮｉ合金層のエッチングレートをＣｕ層と同程度に大きくでき（図１１参照）、配線部の表面に形成される酸化等による変色の幅を小さく抑えることができ（図１３参照）、サイドエッチングによる最大後退量を効果的に小さくできる(図１２参照)。またＮｉ組成比のより好ましい範囲を１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲内とした。これにより、より効果的に、配線抵抗の経時変化を小さく抑えることができ、サイドエッチングによる最大後退量を小さくできる。更に、エッチングレートを比較的大きくでき、加工時間を短縮し、生産性を向上させることができる。

次に、Ｃｕ／ＣｕＮｉ以外の積層構造で配線部を形成した場合について実験を行った。実験では、表面保護効果を測定し、更にエッチング液、配線部のサイドエッチングの制御性について調べた。その実験結果が図１４に示されている。

図１４に示すように、配線部をＣｕ／ＮｉＦｅとした場合、表面保護効果、すなわち酸化等による腐食については、Ｃｕ／ＣｕＮｉとした実施例とほぼ同等であった。しかしながら、ウエットエッチング工程にて、ＮｉＦｅ層とＣｕ層とを別々のエッチング液を用いてエッチングしなければならず２液が必要になり、またサイドエッチングによる最大後退量も、Ｃｕ／ＣｕＮｉとした実施例に比べて変動しやすく、サイドエッチングに対する制御性が悪いことがわかった。また、配線部をＣｕ／ＭｏＮｂとした場合、エッチング液は１液で済んだが、表面保護効果が悪く、更に、サイドエッチングによる最大後退量も、Ｃｕ／ＣｕＮｉとした実施例に比べて大きくなり、サイドエッチングに対する制御性が悪いことがわかった。

以上により配線部をＣｕ層と、ＣｕＮｉ層との積層構造で形成することが表面保護効果やサイドエッチングの制御性に優れ、更にエッチング液を１液で済み、製造工程を容易にでき、製造コストを低く抑えることができるとわかった。

１０ 入力装置
１１ 入力領域
１２ 非入力領域
１３ 上部電極部
１４ 下部電極部
１５、１７ 接続部
１６ 配線部
２０ 天板
２１ 上部基板
２２ 下部基板
２３ フレキシブルプリント基板
２４ 下部基材
２６、２７ 光学透明粘着層
２８ 配線下部層
２９ 配線主体層
３０ 表面保護層
３１ Ｃｕ層
３２ Ｃｕ合金層
３４ 透明導電層
３５ レジスト層

Claims (23)

1. 基材と、基材表面の入力領域に設けられた電極部と、前記入力領域の外側に位置する前記基材表面の非入力領域にて前記電極部と電気的に接続された配線部とを有する基板を備え、
   前記電極部は、透明導電層からなり、
   前記配線部は、前記電極部と一体となって前記非入力領域に延出する配線下部層上に形成されており、隣接する前記配線部間の前記配線下部層は分離されており、
   前記配線部はＣｕから成る配線主体層と、前記配線主体層の表面に形成され、前記配線主体層よりも薄い膜厚のＣｕ合金からなる表面保護層と、で構成されており、
   前記配線部の表面は光学透明粘着層で覆われていることを特徴とする入力装置。
2. 前記表面保護層は、ＣｕＮｉ合金で形成される請求項１記載の入力装置。
3. ＣｕＮｉ合金中に占めるＮｉ組成比は、５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の範囲内である請求項２記載の入力装置。
4. Ｎｉ組成比は、１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲内である請求項３記載の入力装置。
5. 前記配線部の表面が防錆膜で覆われている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の入力装置。
6. 前記防錆膜は、ベンゾトリアゾールからなる請求項５記載の入力装置。
7. 前記基材は透光性である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の入力装置。
8. 前記入力領域での静電容量変化により、操作位置を検出する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の入力装置。
9. 前記配線部は、スパッタ法あるいは蒸着法で成膜される請求項１ないし８のいずれか１項に記載の入力装置。
10. 前記配線部の先端はフレキシブルプリント基板と圧着される接続部であり、前記接続部は前記配線部と同じ積層構造で形成される請求項１ないし９のいずれか１項に記載の入力装置。
11. 前記接続部は前記配線部と一体に形成される請求項１０記載の入力装置。
12. 基材と、基材表面の入力領域に設けられた電極部と、前記入力領域の外側に位置する前記基板表面の非入力領域にて前記電極部と電気的に接続された配線部とを有する基板を備え、
    基材表面の全体に透明導電層を形成した後、前記透明導電層の表面全体に、Ｃｕ層を形成し、前記Ｃｕ層の表面全体に、前記Ｃｕ層よりも膜厚の薄いＣｕ合金層を形成する工程、
    Ｃｕ合金層の表面に前記配線部を形成するためのマスク層を形成する工程、
    前記マスク層に覆われていないＣｕ合金層及びＣｕ層を連続してウエットエッチングにて除去し、前記非入力領域に、Ｃｕで形成された配線主体層と、前記配線主体層の表面にＣｕ合金で形成された表面保護層とからなる前記配線部を形成する工程、
    前記入力領域に形成された前記透明導電層を前記電極部の形状に残すとともに、前記非入力領域に形成された前記透明導電層を前記配線部下に配線下部層として残し、このとき隣接する前記配線部間の前記配線下部層が分離されるように不要な前記透明導電層を除去する工程、
    前記マスク層を除去する工程、
    前記配線部の表面を光学透明粘着層で覆う工程、
    を有することを特徴とする入力装置の製造方法。
13. 前記Ｃｕ合金層を、ＣｕＮｉ合金層で形成する請求項１２記載の入力装置の製造方法。
14. ＣｕＮｉ合金中に占めるＮｉ組成比を、５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の範囲内とする請求項１３記載の入力装置の製造方法。
15. Ｎｉ組成比を、１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲内とする請求項１４記載の入力装置の製造方法。
16. 前記ウエットエッチングを、過硫酸アンモニウムを含むエッチング液を用いて行う請求項１２ないし１５のいずれか１項に記載の入力装置の製造方法。
17. 前記配線部の表面に防錆膜を塗布する請求項１２ないし１６のいずれか１項に記載の入力装置の製造方法。
18. 前記防錆膜をベンゾトリアゾールにて形成する請求項１７記載の入力装置の製造方法。
19. 前記基材を透光性の基材で形成する請求項１２ないし１８のいずれか１項に記載の入力装置の製造方法。
20. 静電容量式の入力装置として形成する請求項１２ないし１９のいずれか１項に記載の入力装置の製造方法。
21. 前記配線部を、スパッタ法あるいは蒸着法で成膜する請求項１２ないし２０のいずれか１項に記載の入力装置の製造方法。
22. 前記配線部の先端をフレキシブルプリント基板と圧着される接続部として形成し、このとき前記接続部を前記配線部と同じ積層構造で形成する請求項１２ないし２１のいずれか１項に記載の入力装置の製造方法。
23. 前記接続部を前記配線部と一体に形成する請求項２３記載の入力装置の製造方法。

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