KR101562487B1

KR101562487B1 - 입력 장치

Info

Publication number: KR101562487B1
Application number: KR1020147022302A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 다케우치; 기요시 사토; 데츠야 스즈키; 다이고 아오키; 마나부 야자와
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2015-10-21
Also published as: TWI489343B; JP2013164698A; WO2013118314A1; CN204166512U; KR20140115345A; JP5075282B1; TW201337680A

Abstract

특히, 양호한 불가시 특성 및 투명 기재측과의 양호한 밀착성을 확보할 수 있고, 게다가, 브리지 배선의 내환경성을 향상시킬 수 있는 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
투명 기재 (2) 와, 투명 기재 (2) 의 제 1 면에 형성된 복수의 투명 전극 (5) 과, 상기 투명 전극 (5) 간을 전기적으로 접속시키는 브리지 배선 (10) 과, 상기 투명 기재 (2) 와 상기 브리지 배선 (10) 간에 형성된 절연층 (20) 을 갖고, 브리지 배선 (10) 은, 절연층 (20) 의 표면 (20a) 과 접하는 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 과, 하지층 (35) 의 표면에 형성되고 하지층 (35) 보다 저저항의 금속층 (36) 을 가지고 구성된다.

Description

입력 장치{INPUT DEVICE}

본 발명은 조작면의 조작 위치를 검지할 수 있는 입력 장치에 관한 것으로, 특히, 투명 기재 표면에 형성된 투명 전극 간을 접속시키는 브리지 배선의 구성에 관한 것이다.

특허문헌 1 에는 복수의 투명 전극 간을 전기적으로 접속시키는 브리지 배선 (특허문헌 1 에는 교차 부분, 중계 전극이라고 기재되어 있다) 을 ITO 로 형성한 입력 장치가 개시되어 있다.

또, 특허문헌 2 에는 복수의 투명 전극 간을 전기적으로 접속시키는 브리지 배선을 Mo, Al, Au 등으로 형성한 입력 장치가 개시되어 있다.

또한, 투명 전극의 형성면을 구성하는 투명 기재와, 브리지 배선 사이에는 절연층이 개재되어 있다. 즉, 브리지 배선은, 절연층의 표면을 통과하여 각 투명 전극 간을 전기적으로 접속시키고 있다.

일본 공개특허공보 2008-310550호 일본 공개특허공보 2010-271796호

특허문헌 1 에서는, 브리지 배선을 ITO 로 형성하고 있어, 브리지 배선의 배선 저항이 커지는 문제가 있었다.

또, 특허문헌 2 와 같이, 금속 재료로 브리지 배선을 형성함으로써, 브리지 배선의 배선 저항을 ITO 로 형성하는 것보다 낮게 할 수 있지만, 양호한 불가시 특성, 즉, 브리지 배선이 보여서는 안 되고, 또한 브리지 배선의 형성면을 구성하는 절연층과의 사이의 양호한 밀착성을 확보하는 것이 필요하였다. 게다가, 브리지 배선의 내환경성 (내습성이나 내열성) 을 향상시키는 것이 필요하였다.

특히, 절연층과의 밀착성이 나쁜 저저항의 금속을 사용한 경우, 양호한 불가시 특성과 함께 양호한 밀착성을 확보하는 것이 필요하였다.

후술하는 실험에 나타내는 바와 같이, 본 발명자들은, 예를 들어 저저항의 금속으로서 Au 를 선택하였지만, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 에는 브리지 배선으로서 Au 를 사용했을 때, 특히, 양호한 불가시 특성과 함께 절연층과의 양호한 밀착성을 확보하기 위한 구조가 개시되어 있지 않다.

그래서, 본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로, 특히, 양호한 불가시 특성 및 투명 기재측과의 양호한 밀착성을 확보할 수 있고, 게다가, 브리지 배선의 내환경성을 향상시킬 수 있는 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 있어서의 입력 장치는,

투명 기재와, 상기 투명 기재의 제 1 면에 형성된 복수의 투명 전극과, 상기 투명 전극 간을 전기적으로 접속시키는 브리지 배선과, 상기 투명 기재와 상기 브리지 배선 간에 형성된 절연층을 갖고,

상기 브리지 배선은, 상기 절연층의 표면과 접하는 ITO 로 이루어지는 하지층 (下地層) 과, 상기 하지층의 표면에 형성된 금속층을 가지고 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

이로써, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께, 브리지 배선의 저저항을 실현할 수 있으며, 또한 브리지 배선과 절연층 사이의 밀착성을 양호하게 할 수 있다. 또, ITO 로 이루어지는 하지층은, 절연층의 흡수성에서 기인하는 수분에 대한 배리어층으로서 기능한다. 또한, 환경 변화에 따른 절연층의 수축에 대해 ITO 로 이루어지는 하지층은 적절히 추종할 수 있다. 이와 같이 양호한 내환경성 (내습성, 내열성) 도 확보할 수 있다.

본 발명에서는, 상기 금속층은, Au, Au 합금, CuNi 혹은 Ni 인 것이 바람직하다. 이 중, 상기 금속층은, Au 에 의해 형성되는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있고, 또 저저항을 실현할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 상기 금속층의 표면에 도전성 산화물 보호층이 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 브리지 배선의 표면에 금속층을 노출시키지 않고, 금속층의 표면을 도전성 산화물 보호층으로 덮음으로써, 도전성 산화물 보호층을 브리지 배선의 표면측으로부터 유입되어 오는 수분에 대한 배리어층으로서 기능시킬 수 있어, 브리지 배선의 내환경성을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또, 불가시 특성을 보다 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에서는, 도전성 산화물 보호층이 ITO 로 이루어지는 것이 바람직하다. 도전성 산화물 보호층을 ITO 로 형성함으로써, 브리지 배선의 저저항화와 정전 파괴 내성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에서는, 상기 투명 전극은, 복수의 제 1 투명 전극과 복수의 제 2 투명 전극을 구비하고, 각 제 1 투명 전극이 제 1 방향으로 연결되어 있고, 상기 제 1 투명 전극의 연결 위치에 상기 절연층이 형성되고, 상기 절연층의 절연 표면을 통과하여 형성된 상기 브리지 배선에 의해 각 제 2 투명 전극이, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연결되어 있는 구성으로 할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 절연 표면을 구성하는 절연층을, 노볼락 수지로 형성하는 구성에 바람직하게 적용할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 브리지 배선의 표면에, 투명 기재 사이의 접합재인 광학 투명 점착층이 접하고 있는 구성에 바람직하게 적용할 수 있다. 또, 투명 기재의 제 1 면측과, 표면이 조작면인 패널 사이를 상기 광학 투명 점착층에 의해 접합시키는 구성에 바람직하게 적용할 수 있다.

본 발명의 입력 장치에 의하면, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께 저저항을 실현할 수 있고, 또한 브리지 배선과 절연층 사이의 밀착성을 양호하게 할 수 있다. 또, ITO 로 이루어지는 하지층은, 절연층의 흡수성에서 기인하는 수분에 대한 배리어층으로서 기능한다. 또한, 환경 변화에 수반하는 절연층의 수축에 대해 ITO 로 이루어지는 하지층은 적절히 추종할 수 있다. 이와 같이 양호한 내환경성 (내습성, 내열성) 도 확보할 수 있다.

도 1 은 본 실시형태에 있어서의 입력 장치 (터치 패널) 를 구성하는 투명 기재의 표면에 형성된 각 투명 전극 및 배선부를 나타내는 평면도이다.
도 2(a) 는 도 1 에 나타내는 입력 장치의 확대 평면도이고, 도 2(b) 는 도 2(a) 를 A-A 를 따라 절단하고 화살표 방향에서 본 입력 장치의 부분 확대 종단면도이고, 도 2(c) 는 도 2(b) 와는 일부 상이한 입력 장치의 부분 확대 종단면도이다.
도 3(a) 는 제 1 실시형태에 있어서의 브리지 배선의 확대 종단면도이고, 도 3(b) 는 제 2 실시형태에 있어서의 브리지 배선의 확대 종단면도이다.
도 4 는 본 실시형태에 있어서의 입력 장치의 제조 방법을 나타내는 공정도로서, 도 4 의 우측 도면이 부분 종단면도, 도 4 의 좌측 도면이 평면도이다.

도 1 은 본 실시형태에 있어서의 입력 장치 (터치 패널) 를 구성하는 투명 기재의 표면에 형성된 각 투명 전극 및 배선부를 나타내는 평면도이고, 도 2(a) 는 도 1 에 나타내는 입력 장치의 확대 평면도이고, 도 2(b) 는 도 2(a) 를 A-A 를 따라 절단하고 화살표 방향에서 본 입력 장치의 부분 확대 종단면도이고, 도 2(c) 는 도 2(b) 와는 일부 상이한 입력 장치의 부분 확대 종단면도이다.

또한, 이 명세서에 있어서, 「투명」, 「투광성」이란 가시광선 투과율이 50 ％ 이상 (바람직하게는 80 ％ 이상) 인 상태를 가리킨다. 또한, 헤이즈값이 6 이하인 것이 바람직하다.

또한, 도 1 에는 입력 장치 (1) 를 구성하는 투명 기재 (2) 의 표면 (제 1 면) (2a) 에 형성된 각 투명 전극 (4, 5) 및 배선부 (6) 를 도시하였는데, 실제로는 도 2(b) 와 같이, 투명 기재 (2) 의 표면측에 투명한 패널 (3) 이 형성되고, 또 배선부 (6) 의 위치에는 가식층 (加飾層) 이 존재하기 때문에, 배선부 (6) 를 패널 (3) 의 표면측에서 볼 수는 없다. 또한, 투명 전극은 투명하므로 시인할 수 없지만, 도 1 에서는 투명 전극의 외형을 나타내고 있다.

투명 기재 (2) 는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 필름상의 투명 기재나 유리 기재 등에 의해 형성된다. 또, 각 투명 전극 (4, 5) 은 ITO (Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전 재료로 스퍼터나 증착 등에 의해 성막된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 표시 영역 (11) (손가락 등의 조작체에 의해 조작을 실시할 수 있는, 표시 디스플레이가 대향하는 표시 화면) 내에는 복수의 제 1 투명 전극 (4) 과 복수의 제 2 투명 전극 (5) 이 형성된다.

도 1, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이 복수의 제 1 투명 전극 (4) 은, 투명 기재 (2) 의 표면 (2a) 에 형성되고, 각 제 1 투명 전극 (4) 은, 가늘고 긴 연결부 (7) 를 통해 Y1-Y2 방향 (제 1 방향) 으로 연결되어 있다. 그리고, Y1-Y2 방향으로 연결된 복수의 제 1 투명 전극 (4) 으로 이루어지는 제 1 전극 (8) 이, X1-X2 방향으로 간격을 두고 배열되어 있다.

또, 도 1, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이 복수의 제 2 투명 전극 (5) 은, 투명 기재 (2) 의 표면 (2a) 에 형성된다. 이와 같이, 제 2 투명 전극 (5) 은, 제 1 투명 전극 (4) 과 동일한 면 (투명 기재 (2) 의 표면 (2a)) 에 형성된다. 도 1, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 각 제 2 투명 전극 (5) 은, 가늘고 긴 브리지 배선 (10) 을 통해 X1-X2 방향 (제 2 방향) 으로 연결되어 있다. 그리고, X1-X2 방향으로 연결된 복수의 제 2 투명 전극 (5) 으로 이루어지는 제 2 전극 (12) 이, Y1-Y2 방향으로 간격을 두고 배열되어 있다.

도 2(a), 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 투명 전극 (4) 간을 연결하는 연결부 (7) 의 표면에는 절연층 (20) 이 형성되어 있다. 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 절연층 (20) 은, 연결부 (7) 와 제 2 투명 전극 (5) 사이의 공간을 메우고, 또 제 2 투명 전극 (5) 의 표면에도 다소 올라앉아 있다.

그리고, 도 2(a), 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 브리지 배선 (10) 은, 절연층 (20) 의 표면 (20a) 에서부터 절연층 (20) 의 X1-X2 방향의 양측에 위치하는 각 제 2 투명 전극 (5) 의 표면에 걸쳐 형성되어 있다. 브리지 배선 (10) 은, 각 제 2 투명 전극 (5) 간을 전기적으로 접속시키고 있다.

도 2(a), 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이 각 제 1 투명 전극 (4) 간을 접속시키는 연결부 (7) 의 표면에는 절연층 (20) 이 형성되고, 이 절연층 (20) 의 표면에 각 제 2 투명 전극 (5) 간을 접속시키는 브리지 배선 (10) 이 형성된다. 이와 같이 연결부 (7) 와 브리지 배선 (10) 사이에는 절연층 (20) 이 개재하여, 제 1 투명 전극 (4) 과 제 2 투명 전극 (5) 은 전기적으로 절연된 상태로 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 제 1 투명 전극 (4) 과 제 2 투명 전극 (5) 을 동일한 면 (투명 기재 (2) 의 표면 (2a)) 에 형성할 수 있어, 입력 장치 (1) 의 박형화를 실현할 수 있다.

또한, 연결부 (7), 절연층 (20) 및 브리지 배선 (10) 은 모두 표시 영역 (11) 내에 위치하는 것이며, 투명 전극 (4, 5) 과 마찬가지로 투명, 투광성으로 구성된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 표시 영역 (11) 의 주위는 프레임상의 가식 영역 (비표시 영역) (25) 으로 되어 있다. 표시 영역 (11) 은 투명, 투광성이지만, 가식 영역 (25) 은 불투명, 비투광성이다. 따라서, 가식 영역 (25) 에 형성된 배선부 (6) 나 외부 접속부 (27) 는, 입력 장치 (1) 의 표면 (패널 (3) 의 표면) 으로부터 볼 수는 없다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 가식 영역 (25) 에는, 각 제 1 전극 (8) 및 각 제 2 전극 (12) 으로부터 인출된 복수 개의 배선부 (6) 가 형성되어 있다. 각 배선부 (6) 는, Cu, Cu 합금, CuNi 합금, Ni, Ag, Au 등의 금속 재료를 가지고 형성된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 각 배선부 (6) 의 선단은, 플렉시블 프린트 기판 (도시 생략) 과 전기적으로 접속되는 외부 접속부 (27) 를 구성하고 있다.

도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2) 의 표면 (2a) 측과 패널 (3) 사이가 광학 투명 점착층 (OCA ; Optical Clear Adhesive) (30) 을 개재하여 접합되어 있다. 패널 (3) 은 특별히 재질을 한정하는 것은 아니지만, 유리 기재나 플라스틱 기재가 바람직하게 적용된다. 광학 투명 점착층 (OCA) (30) 은, 아크릴계 점착제나 양면 점착 테이프 등이다.

도 1 에 나타내는 정전 용량식 입력 장치 (1) 에서는, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이 패널 (3) 의 조작면 (3a) 상에 접촉시키면, 손가락 (F) 과 손가락 (F) 에 가까운 제 1 투명 전극 (4) 과의 사이, 및 제 2 투명 전극 (5) 과의 사이에서 정전 용량이 생긴다. 이 때의 정전 용량 변화에 기초하여, 손가락 (F) 의 접촉 위치를 산출하는 것이 가능하다. 손가락 (F) 의 위치는, 제 1 전극 (8) 과의 사이의 정전 용량 변화에 기초하여 X 좌표를 검지하고, 제 2 전극 (12) 과의 사이의 정전 용량 변화에 기초하여 Y 좌표를 검지한다 (자기 용량 검출형). 또, 제 1 전극 (8) 과 제 2 전극 (12) 중 일방의 제 1 전극의 1 열에 구동 전압을 인가하여, 타방의 제 2 전극에 의해 손가락 (F) 과의 사이의 정전 용량의 변화를 검지하여 제 2 전극에 의해 Y 위치를 검지하고, 제 1 전극에 의해 X 위치를 검지하는 상호 용량 검출형이어도 된다.

본 실시형태에서는, 제 2 투명 전극 (5) 간을 연결하는 브리지 배선 (10) 의 구조에 특징적인 부분이 있다.

도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 브리지 배선 (10) 은, 절연층 (20) 의 표면 (20a) 에서부터 제 2 투명 전극 (5) 의 표면 (5a) 에 걸쳐 형성된 ITO 로 이루어지는 투명한 하지층 (35) 과, 하지층 (35) 의 표면에 형성되며 하지층 (35) 보다 저저항이고 투명한 금속층 (36) 의 2 층 구조이다.

금속층 (36) 은 Au, Au 합금, CuNi, Ni 중 어느 것에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 이 중에서도, 특히 Au 를 선택하는 것이 보다 바람직하다. Au 를 선택한 이유는, 내열, 내습, 환경 시험에서도 산화되지 않고 저항 변화가 작으며, 저저항을 유지할 수 있는 재료이기 때문이다.

본 실시형태의 구성에 의하면, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께, 브리지 배선 (10) 과 절연층 (20) 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또, ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 은, 절연층 (20) 의 흡수성에서 기인하는 수분에 대한 배리어층으로서도 기능한다. 또, ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 은, 정전 파괴 전압값 (내압값) 을 증가시킬 수 있어, 정전 파괴 내성을 향상시킬 수 있다. 본 실시형태에서는, 절연층 (20) 에 노볼락 수지 (레지스트) 를 사용할 수 있어, 제 2 투명 전극 (5) 과 연결부 (7) 사이의 간극을 적절히 메울 수 있다. 또, 절연층 (20) 의 표면 (20a) 을 완만하게 형성할 수 있어, 요철을 작게 할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 은, 노볼락 수지의 흡수성에서 기인하는 수분에 대한 배리어층으로서 기능하고, 또한 환경 변화에 대한 절연층 (20) 의 수축에 적절히 추종할 수 있다. 이와 같이 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 과 금속층 (36) 의 적층 구조에 의해 양호한 내환경성 (내습성, 내열성) 도 또한 얻을 수 있다.

또, ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 과 금속층 (36) 의 적층 구조에 의해 정전 파괴 전압값 (내압값) 을 증가시킬 수 있어, 정전 파괴 내성을 향상시킬 수 있다.

여기에서, 절연층 (20) 의 최대 막 두께는 0.5 ∼ 4 ㎛ 정도이고, 하지층 (35) 의 막 두께는 5 ∼ 40 ㎚ 정도이며, 금속층 (36) 의 막 두께는 2 ∼ 20 ㎚ 정도이다. 또, 브리지 배선의 폭 치수 (Y1-Y2 방향으로의 길이 치수) 는 5 ∼ 50 ㎛ 정도이고, 길이 치수 (X1-X2 방향으로의 길이 치수) 는 150 ∼ 500 ㎛ 정도이다.

본 실시형태에서는, ITO 보다 충분히 낮은 전기 저항률을 갖는 Au 등의 금속층 (36) 을 얇고 또한 폭이 좁게 형성해도 ITO 의 단층막으로 브리지 배선을 형성한 경우에 비해 브리지 배선 (10) 을 저저항화할 수 있고, 게다가 본 실시형태에서는 금속층 (36) 의 막 두께를 얇고 폭 치수를 작게 형성함으로써 불가시 특성을 향상시킬 수 있다.

또, ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 과 각 투명 전극 (4, 5) 에 ITO 를 사용함으로써, 양호한 밀착성과 함께 양호한 전기적 접합을 확보할 수 있다.

또, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태의 브리지 배선 (10) 은, 절연층 (20) 의 표면 (20a) 에서부터 제 2 투명 전극 (5) 의 표면 (5a) 에 걸쳐 형성된 ITO 로 이루어지는 투명한 하지층 (35) 과, 하지층 (35) 의 표면에 형성되고 하지층 (35) 보다 저저항이며 투명한 금속층 (36) 과, 금속층 (36) 의 표면에 형성된 ITO 로 이루어지는 투명한 보호층 (37) 의 3 층 구조이다. ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 의 막 두께는 5 ∼ 40 ㎚ 정도이다.

도 3(b) 와 같이, 금속층 (36) 의 표면을 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 으로 덮음으로써, 도전성 산화물 보호층 (37) 을, 도 3(b) 에 나타내는 아크릴계 점착제 등에 의해 형성된 광학 투명 점착층 (OCA) (30) 의 흡수성에서 기인하는 수분에 대한 배리어층으로서 기능시킬 수 있다. 또, 도전성 산화물 보호층 (37) 에는 투명성이 높은 ITO 를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 이로써, 브리지 배선의 저저항화와 정전 파괴 내성을 향상시킬 수 있다. 또, 그 밖에, 도전성 산화물 보호층으로서 ZnO 나 In₂O₃ 을 사용할 수 있다. 또, 금속층 (36) 의 표면을 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 으로 덮음으로써, 브리지 배선 (10) 의 반사율을 억제할 수 있고, 결과적으로 투과율/반사율의 비를 크게 할 수 있어, 불가시 특성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 도 3(b) 에 나타내는 제 2 실시형태에 있어서도, 금속층 (36) 아래에 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 을 깖으로써, 브리지 배선 (10) 과 절연층 (20) 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또, 하지층 (35) 을, 절연층 (20) 의 흡수성에서 기인하는 수분에 대한 배리어층으로서도 기능시킬 수 있다. 따라서, 도 3(b) 에 나타낸 바와 같이, 금속층 (36) 의 표리면에 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 과 도전성 산화물 보호층 (37) 을 형성함으로써, 보다 효과적으로 내환경성을 향상시킬 수 있다.

또, ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 은, 정전 파괴 전압값 (내압값) 을 증가시킬 수 있어, 정전 파괴 내성을 향상시킬 수 있다. 또, ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 과 각 투명 전극 (4, 5) 에 ITO 를 사용함으로써, 양호한 밀착성과 함께 양호한 전기적 접합을 확보할 수 있다.

또한, 도 3(a) 의 2 층 구조로 하면, 금속층 (36) 의 표면은, 광학 투명 점착층 (OCA) (30) 과 접하는 상태가 되지만, 2 층 구조로 해도, 후술하는 실험 결과에 나타내는 바와 같이, 입력 장치 (1) 로서 사용할 수 있는 내환경성을 얻을 수 있었다.

또한, 본 실시형태에서는 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2) 의 패널 (3) 측을 향한 표면 (2a) 에 각 투명 전극 (4, 5), 절연층 (20), 브리지 배선 (10) 을 형성하고 있으나, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2) 의 이면 (2b) (제 1 면) 측에 각 투명 전극 (4, 5), 절연층 (20) 및 브리지 배선 (10) 을 형성하고 있을 수도 있다. 도 2(c) 에서는, 투명 기재 (2) 의 이면 (2b) 과, 다른 투명 기재 (26) 와의 사이의 접합재인 광학 투명 점착층 (OCA) (28) 이, 브리지 배선 (10) 에 접하고 있다.

또, 제 1 투명 전극 (4) 간을 연결하는 연결부 (7) 는 ITO 로 형성할 수 있다. 즉, 각 제 1 투명 전극 (4) 과 연결부를 일체적으로 형성할 수 있다.

또, 브리지 배선 (10) 의 하지층 (35) 이나 도전성 산화물 보호층 (37) 을 구성하는 ITO 에는, 아모르퍼스 ITO 를 사용할 수 있다. 단, 하지층 (35) 이나 도전성 산화물 보호층 (37) 을 결정 ITO 로 형성할 수도 있다.

도 4 는 본 실시형태에 있어서의 입력 장치 (1) 의 제조 방법을 나타내는 공정도이다. 도 4 의 좌측 도면은 부분 종단면도이고, 우측 도면은 평면도이다. 또한, 좌측 도면과 우측 도면에서는 치수비가 상이하다. 도 4 에 나타낸 부분 종단면도는, 도 2(b) 에 나타내는 부분 종단면도와 마찬가지로 X1-X2 방향을 따라 절단한 것이다. 또한, 도 4 에는 투명 전극 (4, 5) 의 부분을 도시하였다.

도 4(a) 의 공정에서는, 투명 기재 (2) 의 표면 (2a) 에 ITO 로 이루어지는 각 투명 전극 (4, 5) 을 형성한다. 이 때, 제 1 투명 전극 (4, 4) 간을 연결하는 연결부 (7) 를 상기 제 1 투명 전극 (4) 과 일체적으로 ITO 에 의해 형성한다.

다음으로, 도 4(b) 의 공정에서는, 연결부 (7) 상을 덮음과 함께, 연결부 (7) 의 X1-X2 방향의 양측에 위치하는 제 2 투명 전극 (5) 과의 사이를 덮는 노볼락 수지 등으로 이루어지는 절연층 (20) 을 형성한다. 이 때, 전체면 노광에 의해 절연층 (20) 을 투명하게 하는 블리칭을 실시하는 것이 바람직하다.

계속해서, 도 4(c) 의 공정에서는, 각 투명 전극 (4, 5) 의 표면, 절연층 (20) 의 표면 및 투명 기재 (2) 의 표면에 ITO 로 이루어지는 하지층 (35)/Au, Au 합금 등으로 이루어지는 금속층 (36) 의 2 층 구조, 혹은 ITO 로 이루어지는 하지층 (35)/Au, Au 합금 등으로 이루어지는 금속층 (36)/ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 의 3 층 구조로 이루어지는 브리지 배선 (10) 을 형성한다. 이 때, 하지층 (35), 금속층 (36) 및 도전성 산화물 보호층 (37) 의 각 층을 스퍼터나 증착법 등으로 형성한다.

그리고, 도 4(d) 에서는, 브리지 배선 (10) 을, 포토리소그래피 기술 등을 이용하여 절연층 (20) 의 표면에서부터 절연층 (20) 의 양측에 위치하는 제 2 투명 전극 (4) 의 표면에 걸쳐 X1-X2 방향으로 가늘고 긴 형상으로 남긴다. 또한, 이 때, 각 투명 전극 (4, 5) 의 표면이 깎이지 않도록 선택 에칭을 실시하는 것이 바람직하다. 이로써, 제 2 투명 전극 (5, 5) 간을 브리지 배선 (10) 을 통해 전기적으로 접속시킬 수 있다.

그 후, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2) 의 표면 (2a) 측과 표면이 조작면 (3a) 이 된 패널 (3) 사이를 광학 투명 점착층 (30) 을 개재하여 접합시킨다.

본 실시형태에 있어서의 입력 장치는, 휴대 전화기, 디지털 카메라, PDA, 게임기, 카 내비게이션 등에 사용된다.

실시예

실험에서는 투명 기재 상에 도 2 에 나타내는 구조의 투명 전극 (ITO), 절연층 (노볼락 수지) 및 브리지 배선을 형성하였다. 제 2 투명 전극 간을 연결하는 브리지 배선을, 이하의 표 1 에 나타내는 실시예 1 ∼ 실시예 3 의 아모르퍼스 ITO (하지층)/Au (금속층)/아모르퍼스 ITO (도전성 산화물 보호층) 의 3 층 구조, 실시예 4 ∼ 실시예 6 의 아모르퍼스 ITO (하지층)/Au (금속층) 의 2 층 구조, 비교예 1 의 CuNi (하지층)/Au (금속층) 의 2 층 구조, 비교예 2 의 Ti (하지층)/Au (금속층) 의 2 층 구조, 비교예 3 ∼ 비교예 5 의 ITO 단층막으로 형성하였다.

표 1 에는 각 층의 막 두께, 브리지 배선의 폭 치수 (도 2(a) 에서 나타내는 Y1-Y2 방향의 길이), 및 브리지 배선의 길이 치수 (도 2(a) 에 나타내는 X1-X2 방향의 길이) 가 나타나 있다. 또한, 표 1 에 나타내는 투과율, 반사율에 대해서는, 브리지 배선의 형상으로 가공하기 전에, 기재 표면에 전체에 형성한 상태 (전면막 상태) 에서 측정하였다.

표 1 에 나타내는 불가시 랭크에 있어서, × 는 비교예 3 의 ITO 단층막을 기준으로 하였다. 또한, 비교예 3 에서는, ITO 로 이루어지는 브리지 배선이 보였다. △ 는 비교예 3 에 비해 브리지 배선은 보이지 않지만, 기울이면 브리지 배선이 보이는 상태, ○ 는 기울이면 브리지 배선 총수의 10 ％ 이하가 보이는 상태, ◎ 는 기울여도 브리지 배선이 전혀 보이지 않는 상태이다.

또, 브리지 배선의 시트 저항값 Rs 에 대해서는, 60 Ω/□ 보다 큰 경우를×, 40 ∼ 60 Ω/□ 를 ○, 40 Ω/□ 미만을 ◎ 로 하였다.

또, 가속 시험으로서 온도를 85 ℃, 습도를 85 ％RH 로 한 환경 시험에 있어서의 전기 저항 변화에 대해서는, 변화율이 ±100 ％ 이상 또는 단선된 경우에는 × 로 하고, 변화율이 ±30 ％ 이상 ±100 ％ 미만인 경우를 △ 로 하고, 변화율이 ±30 ％ 이내인 경우를 ○ 로 하였다.

또, 85 ℃ 에서 건조 분위기 중에서의 환경 시험에 있어서의 밀착성에 대해서는, 단선이 있으면 ×, 단선이 없으면 ○ 로 하였다.

또, ESD (Electro-Static Discharge) 시험 (정전 파괴 전압 시험) 에 대해서는, 1 kV 미만을 ×, 1 ㎸ 이상 2 ㎸ 미만을 △, 2 ㎸ 이상을 ○ 로 하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 에서는, ESD 특성 (정전 파괴 전압) 이 저하되어 사용할 수 없게 되었다. 또, 비교예 2 에서는, 내환경 시험에서 단선이 발생하였다. 비교예 2 에서는, 하지로서의 Ti 가 절연층 (노볼락 수지) 의 수축에 추종하지 못하고 박리되어 단선되었다.

표 1 에 나타내는 비교예 3 ∼ 비교예 5 에서는, 불가시 특성, 시트 저항값 Rs 중 어느 것이 × 가 되었다.

이에 반하여 실시예에서는, 시트 저항값 Rs, 불가시 특성, 환경 시험 중 어느 것에서도 × 가 없었다. 또, 실시예에서는 양호한 ESD 특성 (정전 파괴 전압) 을 얻을 수 있었다.

Au 의 표리면에 ITO 를 형성한 3 층 구조의 실시예 1 ∼ 실시예 3 쪽이 ITO /Au 의 2 층 구조로 한 실시예 4 ∼ 실시예 6 에 비해 반사율을 억제할 수 있고, 결과적으로 투과율/반사율의 비를 높게 할 수 있어, 양호한 불가시 특성을 얻을 수 있었다.

1 : 입력 장치
2 : 투명 기재
3 : 패널
4 : 제 1 투명 전극
5 : 제 2 투명 전극
6 : 배선부
7 : 연결부
10 : 브리지 배선
11 : 표시 영역
20 : 절연층
25 : 가식 영역
30 : 광학 투명 점착층 (OCA)
35 : 하지층
36 : 금속층
37 : 도전성 산화물 보호층

Claims

투명 기재와, 상기 투명 기재의 제 1 면에 형성된 복수의 투명 전극과, 상기 투명 전극 간을 전기적으로 접속시키는 브리지 배선과, 상기 투명 기재와 상기 브리지 배선 간에 형성된 절연층을 갖고,
상기 투명 전극은, 복수의 제 1 투명 전극과, ITO 로 이루어지는 복수의 제 2 투명 전극을 구비하고, 각 제 1 투명 전극이 제 1 방향으로 연결되어 있고, 상기 제 1 투명 전극의 연결부의 표면에 상기 절연층이 형성되고, 상기 절연층의 절연 표면을 통과하여 형성된 상기 브리지 배선에 의해 각 제 2 투명 전극이, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연결되어 있고,
상기 절연층은, 노볼락 수지로 형성되어 있고,
상기 절연층은, 상기 제 1 투명 전극의 연결부와 상기 제 2 투명 전극 사이의 공간을 메움과 함께 상기 제 2 투명 전극의 표면에까지 올라앉아 형성되어 있고,
상기 브리지 배선은, 상기 절연층의 표면에서부터 상기 제 2 투명 전극의 표면에 걸쳐 접하여 형성된 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층과, 상기 하지층의 표면에만 형성된 Au 로 이루어지는 금속층과, 상기 금속층의 표면에만 형성된 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층의 적층 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 브리지 배선은, 2 ㎸ 이상의 ESD 특성을 구비하는, 입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 브리지 배선의 시트 저항값 Rs 는, 40 Ω/□ 미만인, 입력 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속층의 막 두께는, 2 ∼ 20 ㎚ 인, 입력 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 금속층의 막 두께는, 2 ∼ 6 ㎚ 인, 입력 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하지층의 막 두께는, 5 ∼ 40 ㎚ 인, 입력 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도전성 산화물 보호층의 막 두께는, 5 ∼ 40 ㎚ 인, 입력 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브리지 배선의 폭 치수는 5 ∼ 50 ㎛ 이고, 상기 브리지 배선의 길이 치수는 150 ∼ 500 ㎛ 인, 입력 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브리지 배선은, 각 투명 전극의 표면, 상기 절연층의 표면 및 상기 투명 기재의 표면에, 상기 하지층, 및 상기 금속층을 중첩하여 적층한 후, 포토리소그래피 기술에 의해 상기 절연층의 표면에서부터 상기 제 2 투명 전극 층의 표면에 걸쳐 가늘고 긴 형상으로 남긴 것인, 입력 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층에는, 블리칭이 실시되어 있는, 입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 브리지 배선의 표면에는, 투명 기재 사이의 접합재인 광학 투명 점착층이 접하고 있는, 입력 장치.
제 11 항에 있어서,
투명 기재의 제 1 면측과, 표면이 조작면인 패널 사이가 상기 광학 투명 점착층에 의해 접합되어 있는, 입력 장치.