KR20130092438A

KR20130092438A - 입력 장치

Info

Publication number: KR20130092438A
Application number: KR1020130002643A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 다케우치; 기요시 사토; 마나부 야자와; 데츠야 스즈키; 히데키 고쵸; 다이고 아오키
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-08-20
Also published as: CN103246385A; CN103246385B; KR101476026B1

Abstract

(목적) 특히, 저저항 금속으로서 Cu, Cu 합금 혹은 Ag 합금을 사용했을 때에, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께 브릿지 배선의 내환경성이나 정전 파괴 내성을 향상시키는 것이 가능한 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 투명 기재 (2) 와, 투명 기재 (2) 의 제 1 면에 형성된 복수의 투명 전극 (5) 과, 상기 투명 전극 (5) 간을 전기적으로 접속하는 브릿지 배선 (10) 과, 상기 투명 기재 (2) 와 상기 브릿지 배선 (10) 간에 형성된 절연층 (20) 을 갖고, 상기 브릿지 배선 (10) 은, 상기 절연층의 표면측으로부터 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) /Cu, Cu 합금 혹은 Ag 합금으로 이루어지는 금속층 (40) /아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 의 순서로 적층된 구조가 된다.

Description

입력 장치{INPUT DEVICE}

본 발명은, 조작면의 조작 위치를 검지 가능한 입력 장치에 관한 것으로, 특히, 투명 기재 표면에 형성된 투명 전극 간을 접속하는 브릿지 배선의 구성에 관한 것이다.

특허문헌 1 에는, 복수의 투명 전극 간을 전기적으로 접속하는 브릿지 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 접속하는 브릿지 배선 (특허문헌 2 에는 브릿지 배선이라고 기재되어 있다) 을 Mo, Al, Au 등으로 형성한 입력 장치가 개시되어 있다.

또 특허문헌 3 에는, 복수의 투명 전극 간을 전기적으로 접속하는 브릿지 배선 (특허문헌 3 에는, 도전 부재라고 기재되어 있다) 을, 금속층의 단층 또는 적어도 1 층 이상의 금속층을 포함하는 복층을 구비한 도전체막에 의해 형성한다는 기재가 있다. 금속층의 재료로는, 금, 은, 구리, 몰리브덴 등을 선택할 수 있다. 또 특허문헌 3 에는 시인측에 금속 산화물층을 형성함으로써, 도전체막을 시인하기 어렵게 할 수 있다고 하고 있다.

또 특허문헌 4 에는, 복수의 투명 전극 간을 전기적으로 접속하는 브릿지 배선 (특허문헌 4 에는, 제 2 투광성 도전막이라고 기재되어 있다) 의 일례로서, ITO 층, 은계 금속층 및 ITO 층이 적층된 투광성 도전막이 기재되어 있다.

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

일본 공개특허공보 2008-310550호 일본 공개특허공보 2010-271796호 WO 2010/150668호 일본 공개특허공보 2011-128674호

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

또 특허문헌 2 와 같이, 금속 재료로 브릿지 배선을 형성함으로써, 브릿지 배선의 배선 저항을 ITO 보다 낮게 할 수 있는데, 양호한 불가시 특성, 즉 브릿지 배선이 보여서는 안되고, 또한 브릿지 배선의 내환경성 (내습성이나 내열성) 을 향상시키는 것이 필요하였다. 추가로, 브릿지 배선의 형성면을 구성하는 절연층과의 사이의 양호한 밀착성을 확보하는 것이 필요하였다.

특허문헌 3 에는, 브릿지 배선의 불가시성을 개선할 수 있는 점이 기재되어 있다. 또 특허문헌 4 에는 브릿지 배선의 시트 저항을 낮게 할 수 있는 점이 기재되어 있다. 또한 특허문헌 3, 4 에는, 브릿지 배선을 적층 구조로 하는 점이 기재되어 있는데, 절연층의 표면으로부터 투명 전극의 표면에 걸쳐, 각 층이 어떻게 형성되는지 단면도 등으로 나타나 있지 않다.

이와 같이 브릿지 배선을 ITO 나 금속층, 나아가서는 이들을 적층한 구조는 공지되어 있지만, 특허문헌 1 ∼ 4 에 기재된 발명에는, 브릿지 배선을 구성하는 금속층으로서 Cu, Cu 합금 혹은 Ag 합금을 사용한 경우에, 양호한 불가시성, 절연층과의 밀착성의 확보, 내환경성 (고온 환경, 고온·고습 환경) 의 향상, 및 정전 파괴 내성의 향상을 도모할 수 있는 브릿지 배선을 갖는 입력 장치의 구조에 대해 전혀 개시되어 있지 않다.

그래서 본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로, 특히, 저저항 금속으로서 Cu, Cu 합금 혹은 Ag 합금을 사용했을 때에, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께, 브릿지 배선의 내환경성이나 정전 파괴 내성 등을 향상시키는 것이 가능한 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 접속하는 브릿지 배선과, 상기 투명 기재와 상기 브릿지 배선 사이에 형성된 절연층을 갖고,

상기 투명 전극은, 복수의 제 1 투명 전극과, 복수의 ITO 로 이루어지는 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 브릿지 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 얹혀져서 형성되어 있고,

상기 브릿지 배선은, 상기 절연층의 표면으로부터 상기 제 2 투명 전극의 표면에 걸쳐 접하여 형성된 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지(下地)층과, 상기 하지층의 표면에만 형성된 Cu, Cu 합금 또는 Ag 합금으로 이루어지는 금속층과, 상기 금속층의 표면에만 형성된 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층의 적층 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이로써 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께, 브릿지 배선의 저저항화 및 정전 파괴 내성의 향상을 실현할 수 있고, 나아가 브릿지 배선과 절연층 사이의 밀착성을 양호하게 할 수 있다. 또, 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층은, 노볼락 수지로 이루어지는 절연층의 흡수성에서 기인되는 수분에 대한 배리어층으로서 기능한다. 또한 환경 변화에 수반하는 노볼락 수지로 이루어지는 절연층의 수축에 대해 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층은 적절히 추종할 수 있다. 또, 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층을, 브릿지 배선의 표면측으로부터 유입되어 오는 수분에 대한 배리어층으로서 기능시킬 수 있다. 이와 같이 양호한 내환경성 (내습성, 내열성) 도 확보할 수 있다.

또 본 발명에서는, 상기 브릿지 배선은, 3.5 kV 이상의 ESD 특성을 구비하는 것이 바람직하다. 또, 상기 브릿지 배선의 시트 저항치 (Rs) 는, 55 Ω/□ 이하인 것이 바람직하다.

또 상기 금속층의 막 두께는, 6 ∼ 10 ㎚ 인 것이 바람직하다.

또 본 발명에서는, 상기 브릿지 배선은, 각 투명 전극의 표면, 상기 절연층의 표면 및 상기 투명 기재의 표면에, 상기 하지층, 상기 금속층 및 상기 도전성 산화물 보호층을 중첩하여 적층한 후, 포토리소그래피 기술에 의해 상기 절연층의 표면으로부터 상기 제 2 투명 전극층의 표면에 걸쳐 가늘고 긴 형상으로 남긴 것인 것이 바람직하다.

또 상기 절연층에는, 브리칭 (breaching) 이 실시되어 있는 것이 바람직하다.

또 본 발명은, 상기 브릿지 배선의 표면에는, 광학 투명 점착층이 접하고 있는 구성에 바람직하게 적용할 수 있다. 또, 상기 투명 기재의 제 1 면측과, 표면이 조작면인 패널 사이가 상기 광학 투명 점착층에 의해 접합되어 있는 구성에 바람직하게 적용할 수 있다.

본 발명에서는, Cu 합금으로 이루어지는 상기 금속층은, CuNi 층인 것이 바람직하다. 또, Ag 합금으로 이루어지는 상기 금속층은, AgPdCu 층인 것이 바람직하다.

본 발명의 입력 장치에 의하면, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께, 브릿지 배선의 저저항화 및 정전 파괴 내성의 향상을 실현할 수 있고, 나아가 브릿지 배선과 절연층 사이의 밀착성을 양호하게 할 수 있다. 또, 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층은, 노볼락 수지로 이루어지는 절연층의 흡수성에서 기인되는 수분에 대한 배리어층으로서 기능한다. 나아가 환경 변화에 수반하는 노볼락 수지로 이루어지는 절연층의 수축에 대해 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층은 적절히 추종할 수 있다. 또, 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층을, 브릿지 배선의 표면측으로부터 유입되어 오는 수분에 대한 배리어층으로서 기능시킬 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 절단하여 화살표 방향에서 본 입력 장치의 부분 확대 종단면도이고, 도 2(c) 는, 도 2(b) 와는 일부 상이한 입력 장치의 부분 확대 종단면 도이다.
도 3(a) 는, 제 1 실시형태에 있어서의 브릿지 배선의 확대 종단면도이고, 도 3(b) 는, 제 2 실시형태에 있어서의 브릿지 배선의 확대 종단면도이다.
도 4 는, 본 실시형태에 있어서의 입력 장치의 제조 방법을 나타내는 공정 도이고, 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 절단하여 화살표 방향에서 본 입력 장치의 부분 확대 종단면도이며, 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 가식 (加飾) 층이 존재하므로, 배선부 (6) 를 패널 (3) 의 표면측에서 볼 수 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 등으로 형성된다. 또 각 투명 전극 (4, 5) 은, ITO (Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전 재료로 스퍼터나 증착 등에 의해 성막된다. 여기서의 ITO 는 결정 ITO 이다.

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, 폭이 좁고 긴 연결부 (7) 를 통하여 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 브릿지 배선 (10) 을 통하여 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)(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, 얹혀져 있다.

절연층 (20) 은 노볼락 수지로 형성된다. 이로써 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.

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

도 2(a)(b) 에 나타내는 바와 같이 각 제 1 투명 전극 (4) 간을 접속하는 연결부 (7) 의 표면에는 절연층 (20) 이 형성되고, 이 절연층 (20) 의 표면에 각 제 2 투명 전극 (5) 간을 접속하는 브릿지 배선 (10) 이 형성된다. 이와 같이 연결부 (7) 와 브릿지 배선 (10) 사이에는 절연층 (20) 이 개재되고, 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 브릿지 배선 (10) 은 모두 표시 영역 (11) 내에 위치하는 것으로, 투명 전극 (4, 5) 과 동일하게 투명, 투광성으로 구성된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 표시 영역 (11) 의 주위는 액자상의 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 수 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 (도시되지 않음) 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 용량식의 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) 사이, 및 제 2 투명 전극 (5) 과의 사이에 정전 용량이 발생한다. 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) 의 일방의 제 1 전극의 일렬에 구동 전압을 인가하고, 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 브릿지 배선 (10) 의 구조에 특징적 부분이 있다.

도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 브릿지 배선 (10) 은, 절연층 (20) 의 표면 (20a) 으로부터 제 2 투명 전극 (5) 의 표면 (5a) 에 걸쳐 형성된 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 과, 하지층 (35) 의 표면에만 형성된 금속층 (40) 과, 금속층 (40) 의 표면에만 형성된 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 의 적층 구조로 형성된다.

본 실시형태에서는 금속층 (40) 으로서 Cu, Cu 합금 혹은 Ag 합금을 선택할 수 있다.

Cu 합금에는, CuNi 합금을 선택할 수 있다. 또 Ag 합금에는, AgPdCu 합금을 선택할 수 있다. CuNi 합금의 조성비는, 예를 들어, Cu 가 약 85 ∼ 75 wt％, Ni 가 약 15 ∼ 25 wt％ 이고, Cu 와 Ni 의 각 조성비를 더하여 100 wt％ 이다. 또, AgPdCu 합금의 조성비는, 예를 들어, Ag 가 약 98 wt％, Pd 가 약 1 ∼ 1.5 wt％, Cu 가 약 0.5 ∼ 1 wt％ 이고, Ag 와 Pd 와 Cu 의 각 조성비를 더하여 100 wt％ 이다.

Cu, Cu 합금, Ag 합금을 선택한 이유는, 브릿지 배선을 불가시화할 수 있는 막 두께로 형성해도 저저항화를 실현할 수 있고, 또 내열, 내습, 환경 시험에서도 저항 변화가 작고, 저저항을 유지할 수 있는 재료이기 때문이다. 나아가 재료비를 억제할 수 있어 저비용화를 실현할 수 있다.

본 실시형태의 브릿지 배선 (10) 의 구성에 의하면, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께, 브릿지 배선 (10) 의 저저항화 및 정전 파괴 내성의 향상을 실현할 수 있어, 브릿지 배선 (10) 과 절연층 (20) 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 불가시성에 대해서는, 브릿지 배선 (10) 을, 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층 (35)/금속층 (40)/아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 의 적층 구조로 함으로써, 브릿지 배선 (10) 의 반사율을 억제할 수 있고, 결과적으로 투과율/반사율의 비를 크게 할 수 있어, 불가시 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 은, 노볼락 수지로 이루어지는 절연층 (20) 의 흡수성에서 기인되는 수분에 대한 배리어층으로도 기능하고, 또한 환경 변화에 대한 절연층 (20) 의 수축에 적절히 추종할 수 있다. 나아가 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 이 수분에 대한 배리어층으로서 기능한다. 이와 같이 양호한 내환경성 (내습성, 내열성) 도 얻을 수 있다.

또 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 은, 정전 파괴 전압값 (내압값) 을 증가시킬 수 있어, 정전 파괴 내성을 향상시킬 수 있다.

도 3(a) 에서는, 브릿지 배선 (10) 이, 광학 투명 점착층 (OCA) (30) 과 접하고 있는데, 브릿지 배선 (10) 의 도전성 산화물 보호층 (37) 을, 아크릴계 점착제 등으로 형성된 광학 투명 점착층 (OCA) (30) 의 흡수성에서 기인되는 수분에 대한 배리어층으로서 효과적으로 기능시킬 수 있다.

여기서 절연층 (20) 의 최대 막 두께는 0.5 ∼ 4 ㎛ 정도이고, 하지층 (35) 의 막 두께는 5 ∼ 40 ㎚ 정도이고, 금속층 (40) 의 막 두께는 6 ∼ 10 ㎚ 정도이며, 투명 도전성 산화물 보호층 (37) 의 막 두께는 5 ∼ 40 ㎚ 정도이다. 또 브릿지 배선의 폭 치수 (Y1-Y2 방향에 대한 길이 치수) 는 5 ∼ 50 ㎛ 정도이고, 길이 치수 (X1-X2 방향에 대한 길이 치수) 는 150 ∼ 500 ㎛ 정도이다.

본 실시형태에서는, 아모르퍼스 ITO 보다 충분히 낮은 전기 저항율을 갖는 Cu, Cu 합금 혹은 Ag 합금으로 이루어지는 금속층 (40) 을 얇고 또한 미세한 폭으로 형성해도 아모르퍼스 ITO 의 단층막으로 브릿지 배선을 형성한 경우에 비해 브릿지 배선 (10) 을 저저항화 할 수 있고, 게다가 본 실시형태에서는 금속층 (40) 의 막 두께를 얇고 폭 치수를 작게 형성함으로써 불가시 특성을 향상시킬 수 있다.

또 본 실시형태에서는, 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층 (35) 과 각 투명 전극 (4, 5) 에 ITO (결정 ITO) 를 사용하고, 이 때, 하지층 (35) 이 제 2 투명 전극 (5) 의 표면에 접촉하고, 금속층 (40) 은 제 2 투명 전극 (5) 의 표면에 접촉하고 있지 않다. 이로써, 브릿지 배선 (10) 과 노볼락 수지로 이루어지는 절연층 (20) 의 밀착성을 충분히 확보할 수 있고, 내환경성 (고온 환경, 고온·고습 환경) 의 향상, 및 정전 파괴 내성의 향상을 더욱 도모할 수 있어, 금속층 (40) 의 저저항성을 살릴 수 있는 것이 가능해졌다.

도 3(b) 는, 제 2 실시형태이고, 도 3(a) 와 상이하게 브릿지 배선 (10) 이 2 층 구조로 되어 있다.

즉 도 3(b) 에서는, CuNi 층 (34) 과, 도전성 산화물 보호층 (37) 의 적층 구조로 형성되어 있다.

도 3(b) 에 나타내는 바와 같이 CuNi 층 (34) 이, 노볼락 수지로 이루어지는 절연층 (20) 의 표면으로부터 제 2 투명 전극 (5) 의 표면 (5a) 에 걸쳐 형성되어 있고, 도전성 산화물 보호층 (37) 은, CuNi 층 (34) 의 표면에만 형성되어 있다.

이 실시형태에 있어서도, 양호한 불가시 특성을 확보할 수 있음과 함께, 저저항을 실현할 수 있고, 나아가 도전성 산화물 보호층 (37) 이 수분에 대한 배리어층으로서 기능하여, 브릿지 배선 (10) 의 내환경성 (내습성, 내열성) 을 향상시킬 수 있다. 또 CuNi 층 (34) 과 절연층 (20) 사이의 양호한 밀착성도 확보할 수 있다.

본 실시형태에서는 도전성 산화물 보호층 (37) 은 투명성이 높은 ITO (아모르퍼스 ITO 인 것이 적합) 인 것이 가장 바람직하다. 이로써, 보다 효과적으로 내환경성을 향상시킬 수 있다. 또한 그 밖에, 투명한 도전성 산화물 보호층의 재료로서 ZnO, In₂O₃ 등이 있다.

또, CuNi 층 (34) 을 단층 구조로 하는 것보다도, CuNi 층 (34) 과 도전성 산화물 보호층 (37) (바람직하게는 ITO) 의 적층 구조로 함으로써, 브릿지 배선 (10) 의 반사율을 억제할 수 있어, 결과적으로 투과율/반사율의 비를 크게 할 수 있어, 불가시 특성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또, 상기 적층 구조로 함으로써, 보다 저저항화를 실현할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 투명 기재 (2) 의 표면 (2a) 측에 각 투명 전극 (4, 5), 절연층 (20) 및 브릿지 배선 (10) 을 형성하고 있는데, 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 브릿지 배선 (10) 을 형성할 수도 있다. 도 2(c) 에서는, 투명 기재 (2) 의 이면 (2b) 과, 다른 투명 기재 (26) 사이의 접합재인 광학 투명 점착층 (OCA) (28) 이, 브릿지 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 연결부 (7) 사이를 일체적으로 형성할 수 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 도면은 치수비가 상이하다. 도 4 에 나타낸 부분 종단면도는 도 2(b) 에 나타내는 부분 종단면도와 동일하게 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 양 측에 위치하는 제 2 투명 전극 (5) 과의 사이를 메우는 노볼락 수지로 이루어지는 절연층 (20) 을 형성한다. 이 때 전체면 노광에 의해 절연층 (20) 을 투명하게 하는 브리칭을 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, 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층 (35)/Cu, Cu 합금 혹은 Ag 합금으로 이루어지는 금속층 (40)/아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 의 3 층 구조로 이루어지는 브릿지 배선 (10) 을 형성한다. 혹은, 브릿지 배선 (10) 을, CuNi 층 (34)/아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 도전성 산화물 보호층 (37) 의 2 층 구조로 형성할 수도 있다. 이 때, 아모르퍼스 ITO 나 금속층을 스퍼터나 증착법에 의해 형성할 수 있다.

그리고 도 4(d) 에서는, 브릿지 배선 (10) 을, 포토리소그래피 기술 등을 이용하여 노볼락 수지로 이루어지는 절연층 (20) 의 표면으로부터, 절연층 (20) 의 양 측에 위치하는 제 2 투명 전극 (4) 의 표면에 걸쳐 X1-X2 방향으로 폭이 좁고 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, 브릿지 배선 (10) 을 통하여 전기적으로 접속할 수 있다.

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

본 실시형태에 있어서의 입력 장치는, 휴대전화기, 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 브릿지 배선을 형성하였다. 제 2 투명 전극 간을 연결하는 브릿지 배선을, 이하의 표 1 에 나타내는 실시예 1 의 아모르퍼스 ITO (하지층)/Cu (금속층)/아모르퍼스 ITO (도전성 산화물 보호층) 의 3 층 구조, 실시예 2 에 나타내는 아모르퍼스 ITO (하지층)/CuNi (금속층)/아모르퍼스 ITO (도전성 산화물 보호층) 의 3 층 구조, 아모르퍼스 ITO (하지층)/AgPdCu (금속층)/아모르퍼스 ITO (도전성 산화물 보호층) 의 3 층 구조, CuNi/아모르퍼스 ITO (도전성 산화물 보호층) 의 2 층 구조, 비교예 1 의 CuNi 단층, 비교예 2 ∼ 비교예 4 의 ITO 단층막으로 형성하였다.

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

표 1 에 나타내는 불가시 랭크인데, × 는, 비교예 2 의 ITO 단층막을 기준으로 하였다. 또한 비교예 2 에서는, 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 브릿지 배선이 보였다. ○ 는, 기울이면, 브릿지 배선 총 수의 10 ％ 이하가 보이는 상태, ◎ 는, 기울여도 브릿지 배선이 보이지 않는 상태이다.

또 브릿지 배선의 시트 저항치 (Rs) 에 대해서는, 60 Ω/□ 보다 큰 경우를×, 60 Ω/□ 이하를 ○ 로 하였다.

또, 가속 시험으로서 온도를 85 ℃, 습도를 85 ％ RH 로 한 환경 시험에 있어서의 전기 저항 변화에 대해서는, 변화율이 ±100 ％ 이상 혹은 단선된 경우에는 × 로 하고, 변화율이 ±30 ％ 이상 ±100 ％ 미만인 경우를 △ 로 하고, 변화율이 ±30 ％ 미만인 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 이상 2 kV 이하를 △, 2 kV 보다 크고 4 kV 미만을 ○, 4 kV 이상을 ◎ 로 하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 에서는, 온도를 85 ℃, 습도를 85 ％ 로 한 환경 시험에서 높은 저항 상승이 보이고, 또 ESD 특성 (정전 파괴 전압) 이 1.5 kV 이하로 낮았다.

또 비교예 2 에서는, 불가시성이 나쁘고, 또한 온도를 85 ℃, 습도를 85 ％ 로 한 환경 시험 및 ESD 특성 (정전 파괴 전압) 에 대해서도 양호한 결과가 얻어지지 않았다.

또 비교예 3 및 비교예 4 에서는, 시트 저항이 매우 높아지고, 또, ESD 특성 (정전 파괴 전압) 에 대해서도 양호한 결과가 얻어지지 않았다.

표 1 에 나타내는 비교예 1 ∼ 비교예 4 에서는, 불가시 특성, 시트 저항치 (Rs), 환경 시험 중 어느 것이 × 가 되고, 따라서 종합 평가도 × 로 하였다.

이에 대하여 실시예 1 ∼ 3 에서는, 시트 저항치 (Rs), 불가시 특성, 환경 시험의 어느 것에 있어서도 ○ 이상이었다. 또 실시예 1 ∼ 3 에서는 양호한 ESD 특성 (정전 파괴 전압) 을 얻을 수 있었다.

또 실시예 4 와 같이, 브릿지 배선을 CuNi/아모르퍼스 ITO 로 함으로써, CuNi 단층 (비교예 1) 으로 하는 것보다도, 반사율을 억제할 수 있고, 결과적으로 투과율/반사율의 비를 크게 할 수 있어, 양호한 불가시 특성을 얻을 수 있었다. 또, 브릿지 배선의 저저항화를 실현할 수 있었다.

단 표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 는 비교예와 같이 × 의 평가는 없기는 했지만, 실시예 1 ∼ 3 에 비해 약간 뒤떨어진 결과가 되었다.

표 1 의 실험 결과로부터, 브릿지 배선을 아모르퍼스 ITO/금속층 (Cu, Cu 합금 혹은 Ag 합금)/아모르퍼스 ITO 로 한 실시예 1 ∼ 3 이, 시트 저항치 (Rs), 불가시 특성, 환경 시험 및 ESD 특성 (정전 파괴 전압) 의 어느 것에 있어서도 양호한 결과가 얻어지고, 따라서 종합 평가를 ○ 나 ◎ 로 하였다.

여기서 브릿지 배선의 금속층을 Cu 로 형성한 실시예 1 은, 금속층을 CuNi 합금으로 형성한 실시예 2 나 AgPdCu 합금으로 형성한 실시예 3 보다 반사율이 낮고, 금속층의 막 두께를 두껍게 해도 높은 불가시성을 얻을 수 있기 때문에, 정전 파괴 내성의 향상에 유리해진다.

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

Claims

투명 기재와, 상기 투명 기재의 제 1 면에 형성된 복수의 투명 전극과, 상기 투명 전극 간을 전기적으로 접속하는 브릿지 배선과, 상기 투명 기재와 상기 브릿지 배선 사이에 형성된 절연층을 갖고,
상기 투명 전극은, 복수의 제 1 투명 전극과, 복수의 ITO 로 이루어지는 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 브릿지 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 얹혀져서 형성되어 있고,
상기 브릿지 배선은, 상기 절연층의 표면으로부터 상기 제 2 투명 전극의 표면에 걸쳐 접하여 형성된 아모르퍼스 ITO 로 이루어지는 하지층과, 상기 하지층의 표면에만 형성된 Cu, Cu 합금 또는 Ag 합금으로 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 브릿지 배선은, 3.5 kV 이상의 ESD 특성을 구비하는, 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 브릿지 배선의 시트 저항치 (Rs) 는, 55 Ω/□ 이하인, 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 금속층의 막 두께는, 6 ∼ 10 ㎚ 인, 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 브릿지 배선은, 각 투명 전극의 표면, 상기 절연층의 표면 및 상기 투명 기재의 표면에, 상기 하지층, 상기 금속층 및 상기 도전성 산화물 보호층을 중첩하여 적층한 후, 포토리소그래피 기술에 의해 상기 절연층의 표면으로부터 상기 제 2 투명 전극 층의 표면에 걸쳐 가늘고 긴 형상으로 남긴 것인, 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 절연층에는, 브리칭이 실시되어 있는, 입력 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 절연층에는, 브리칭이 실시되어 있는, 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 브릿지 배선의 표면에는, 광학 투명 점착층이 접하고 있는, 입력 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 투명 기재의 제 1 면측과, 표면이 조작면인 패널 사이가 상기 광학 투명 점착층에 의해 접합되어 있는, 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
Cu 합금으로 이루어지는 상기 금속층은, CuNi 층인, 입력 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
Ag 합금으로 이루어지는 상기 금속층은, AgPdCu 층인, 입력 장치.