WO2007013499A1

WO2007013499A1 - 可視光透過型平面コイル素子

Info

Publication number: WO2007013499A1
Application number: PCT/JP2006/314750
Authority: WO
Inventors: Yasutaka Tsuda; Katsuto Tanaka; Kenji Fujii; Hiroshi Honjo; Hiromi Hase
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2008-01-27
Also published as: JP2007034644A

Abstract

　可視光の透過率が高いセンサボードに供することが可能な可視光透過に優れる平面コイル素子を提供する。この可視光透過型平面コイル素子は、基板と、該基板上に直線状の導電線が並列に配された第１層目パターン膜と、該導電線上の任意点に開口部位を有するように形成された誘電体よるなる第２層目の絶縁膜と、該絶縁膜上に直線状の導電線が並列に配された第３層目パターン膜とを有し、前記第１層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第３層目導電線と２点で接合される構造とするか、又は前記第３層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第１層目導電線と２点で接合される構造とすることにより、第１層目導電線と第３層目導電線とでコイルを形成し、かつ第１層目に並列に配された導電線と第３層目に並列に配された導電線とが基板の正面視において直交状に配列されるように構成される。

Description

明細書

可視光透過型平面コイル素子

技術分野

[0001] 本発明は、タブレットのセンサーボート等の電磁結合を利用した位置検出装置に好適に使用することが可能な平面型のコイル素子に関する。

背景技術

[0002] 携帯電話やノート型パソコン等に使用される磁気素子には、薄型化に適した平面コィルの使用が進んでいる。そして、平面コイルの一つであるループコイルを基板上に集積化することで、タブレット PC等の入出力一体型表示装置に使用される電磁結合を利用した位置検出装置を構成するセンサボード等と成すことができる (例えば、特許文献 1及び 2等)。

[0003] 入出力一体型表示装置は、センサボードをディスプレイの背後に配置し、ディスプレイを通して電子入力ペンとセンサボード間で電磁波を授受し、座標を検出する（非特許文献 1)。しかしながら、この方式での入出力一体型表示装置では、センサボードを組み込むことを前提とした液晶ディスプレイが必要であることから、ディスプレイのタイプを選ばなレ、、センサボードをディスプレイの表示面側に配置するオーバーレイ構造と呼ばれる入出力一体型表示装置が望まれている。し力ながら、このオーバーレイ構造の入出力一体型表示装置を実現するためには、可視光の透過率の高いセンサボードの開発が必要である。

[0004] 特許文献 1 :特開昭 63— 70326号公報

特許文献 2：特開平 2— 53805号公報

非特許文献 1 :「タツチパネルの基礎と応用」テクノタイムズ社出版、 39乃至 48頁発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] コイル素子をセンサボードに組み込むためには、平面コイルを集積化する必要があるので、導電線が配された層を、プリント基板等の絶縁物基板に設ける（非特許文献 1)。そして、合理的な導電線の配線パターンを考慮すると、導電層が配された層を基板両面に設け、そして基板に開口部位を複数設けることで、層間の導電線を連結することを可能としたものが必要となる。

[0006] 一方、可視光の透過率が高いセンサボードを提供するためには、上記絶縁基板を透明部材で達成するだけでなぐコイルを形成する導電線を細くして基板を正面視したときの回路の開口率を向上させる力 \ IT〇等の透明導電体でループコイルを形成することが必要となる。

本発明では、上記技術的な問題点を考慮し、可視光の透過率が高いセンサボードに供することが可能な可視光透過に優れた平面コイル素子を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0007] すなわち、本発明の第 1の可視光透過型平面コイル素子は、可視光透過性を有する基板と、該基板上に直線状の導電線が並列に配された第 1層目パターン膜と、該導電線上の任意点に開口部位を有するように形成された誘電体よるなる第 2層目の絶縁膜と、該絶縁膜上に直線状の導電線が並列に配された第 3層目パターン膜とを有し、前記第 1層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第 3層目導電線と 2点で接合される構造とするか、又は前記第 3層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第 1層目導電線と 2点で接合される構造とするかにより、第 1層目導電線と第 3層目導電線とでコイルを形成し、かつ第 1層目に並列に配された導電線と、第 3層目に並列に配された導電線とが基板の正面視において直交状に配列されることでコイルの集積化を可能とし、前記導電線の主成分を銀、銅又は金とし、また、導電線の幅を 1 m〜50 /i mとして、同層での導電線間距離を 0. 1mm〜： 10mmとしたことを特徴とする。

[0008] また、本発明の第 2の可視光透過型平面コイル素子は、可視光透過性を有する基板と、該基板上に直線状の導電線が並列に配された第 1層目パターン膜と、該導電線上の任意点に開口部位を有するように形成された誘電体よりなる第 2層目の絶縁膜と、該絶縁膜上に直線状の導電線が並列に配された第 3層目パターン膜とを有し、前記第 1層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第 3層目導電線と 2点で接合する構造とするか、又は前記第 3層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第 1層目導電線と 2点で接合される構造とすることにより、第 1層目導電線と、第 3層目導電線とでコイルを形成し、かつ第 1層目に並列に配された導電線と第 3層目に並列に配された導電線とが基板の正面視において直交状に配列されることでコイルの集積化を可能とし、更に、前記導電線の主成分を ITOから構成し、導電線の幅を 0. 1 mm〜： 10mmとし、同層での導電線間距離を 1 μ m〜50 μ mとしたことを特徴とする

[0009] 本発明の可視光透過型平面コイル素子においては、ガラスや、プラスチックシート等の可視光透過性を有する基板上に多層膜を設け、この多層膜の基板側の第 1層目を導電線が配されたパターン膜、第 2層目を誘電体よりなる絶縁膜、第 3層目を導電線が配されたパターン膜とする。第 2層目の絶縁膜には、複数の開口部位を設け、該開口部位にて、第 1層目及び第 3層目の導電線の端部同士が結合される。この開口部位を通して接合される第 1層目導電線と、第 3層目導電線との接合点を 2点設ければ、第 1層目導電線と第 3層目導電線は、直交状に配列され、しかも該接合が導電線の端部でなされているので、基板上にループコイル等のコイルを形成することできる。

そして、本発明でのコイルにおいては、並列に配置される導電線は同一層中にあり、それらの並列に配置された導電線と接続される導電線は別の層にあるので、複数のコイルを重なることなく配列可能で、基板上でのコイルの集積化に奏功する。

[0010] 本発明の可視光透過型平面コイル素子においては、可視光透過性を有する基板に前記多層膜を形成するので、前記導電線の主成分を銀、銅又は金の可視光に対して不透明な導電材料とした場合においては、導電線の幅を 1 μ m〜50 μ mとし、同層での導電線間距離を 0. 1mm〜： 10mmとし、一方、前記導電線の主成分を IT〇の可視光に対して透明な導電材料とした場合においては、導電線の幅を 0. lmm〜 10mmとし、同層での導電線間距離を 1 μ m〜50 μ mとする。

[0011] 導電材料については、導電率の特性を優先させる場合、銀、銅又は金を主成分とするものを使用することが好ましぐ可視光の透過を優先さる場合、 ITOを主成分とするものを使用することが好ましい。導電材料が、銀、銅又は金を主成分とする場合、導電線の幅が 1 μ m未満では、その作製が困難となることから抵抗値が高いものとなる傾向があり、 50 z mを超えると、導電線が視覚化されやすくなり、本発明の素子の可視光透過性が悪くなる。上記を考慮すると、導電線の幅は、 10 111〜30 111とすること力 S好ましレ、。

又、同層での導電線間距離が 0. 1mm未満では、可視光の透過性が悪くなる傾向があり、そして製造コストも上昇し好ましくなぐ 10mm超では、基板上のコイルの集積化が十分でなくなる。これらを考慮すると、同層での導電線間距離は、 0. 5mm〜5 mmとすることが好ましい。

[0012] 導電材料の主成分が ITOを主成分とする場合、導電線の幅を大きくし、導電線間距離を小さくする。 ITOを主成分とする場合、 ITOは可視光の透過性を有するのではあるが、基板上に多層膜を形成することから、 ITOの有無の箇所で光学的干渉の違いが生じ、可視光の透過性、又は反射性に影響し、 ITOの無い部分が視覚化されやすくなり、導電材料が、銀、銅又は金を主成分とする場合の上記構造と同様の現象が生じる。

[0013] 力べして、 ITOを主成分とする導電材料を使用する場合であっても、パターンの視覚化現象を考慮する必要が生じる。従って、同層での導電線間距離を 50 / m以下とする必要があり、視覚化現象を考慮すると 30 μ ΐη以下とすることが好ましい。他方、この導電線間距離を l x mとすると、その作製が困難となるので好ましくない。そして、 I T〇を主成分とする材料で導電性を確保するためには、導電線の幅を 0. 1mm〜： 10 mm、好ましくは、 0. 3mm以上とすることが好ましい。

尚、上記した可視光透過性を有する基板は、 JIS R 3106「板ガラス類の透過率 · 反射率 ·放射率'日射熱取得率の試験方法」（1998年）に準拠して得られる可視光透過率が、 70%以上のもので、好ましくは 85%以上のものである。そして、基板の形状は、本発明の素子の応用分野を考慮すると、矩形状のものとすることが好ましい。

[0014] 本発明の可視光透過型平面コイルでは、第 2層目絶縁膜の厚みが第 1層目パターン膜の厚みよりも小さレ、ものとすることが好ましレ、。この第 2層目の厚みを第 1層目パターン膜、すなわち導電線の厚みよりも小さくすることにより、該絶縁膜中に設けられる第 1層目にある導電線端部は、絶縁膜で覆われた導電線の方向を除いて、導電線部を最高部とできる。結果、第 3層目パターン膜を形成する際に、第 3層目の導電線と第 1層目の導電線との接合をしやすくなる。

[0015] 前記した導電線の接合を考慮すると、第 2層目絶縁膜の厚みは、第 1層目パターン膜の厚み未満で 0. 8倍以上とすることが好ましい。 0. 8倍未満では、開口部位にある導電線の突出部の高さが高くなり、突出部の壁面部に空隙ができやすくなり、導電線の部分的な切断が生じやすくなることがある。これを考慮すると、第 2層目絶縁膜の厚みは、第 1層目パターン膜の 0. 9倍以上、より好ましくは、 0. 95倍以上とすることが好ましい。

そして、第 3層目パターン膜上に誘電体よりなる第 4層目絶縁膜を形成すると、第 3 層目の導電線の保護を図れるので好ましい。そして、第 4層目の絶縁膜は、第 1層目及び/又は第 2層目の導電線と外部回路とを接合させるための開口部位を有していること力 S好ましレ、。

[0016] 前記絶縁膜は、 Si、 Al、 Ti、 Zn、 Nb、 Ta、 In、 Snのいずれかの酸化物又は窒化物を主成分とする無色の誘電体、又はシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリアタリレート、ポリアクリルアミドのいずれかの有機ポリマーを主成分とする誘電体、特には無色な誘電体よりなることが好ましい。膜の形成しゃすさや反射率を考慮すると、 Siの酸化物を主成分とする誘電体薄膜が好ましい又、開口部位を有する前記絶縁膜の製造コストを考慮すると、スクリーン工程を有する製造方法とすることが好ましぐその場合、溶媒に可溶で塗布液としゃすい有機ポリマーを主成分とする誘電体、又は溶媒に易可溶なアルコキシド等の前駆体を入手しやすレヽ Si酸化物を主成分とする誘電体とすることが好ましレヽ。

[0017] 有機ポリマーを主成分とする誘電体で絶縁膜を形成する場合で基板をガラス基板とする場合、有機ポリマーとガラスとの密着性を向上させるために、ガラス基板表面にプライマー成分を塗布しておくか、 UVオゾン処理をしておくことが好ましい。他には、有機ポリマーを主成分とする誘電体を溶解させた塗布液にケィ素アルコキシド、又はコロイダルシリカを添加し、ガラス基板との密着性を向上させる方法も採用することができる。

更には、導電線に ITOを使用する場合、膜の干渉効果を小さくするために ITOと屈折率の近似した Ti、 Zn、 Nb、 Ta、 In、 Snのいずれかの酸化物を主成分とする誘電体薄膜としてもよい。

[0018] 又、本発明の素子が使用される基板を矩形状とし、基板の辺と導電線とでなす侠角側角度が 20度〜 45度とすることが好ましい。本発明の可視光透過型平面コイル素子は、センサボードで使用される場合は、液晶ディスプレイ、 CRTディスプレイ、有機 ELディスプレイ、 PDPディスプレイ等のディスプレイ上に配置されるので、モアレの発生を防止するためにも上記角度を 20度〜 45度とすることが好ましい。

そして、第 1層目及び第 3層目パターン膜中の全ての導電線間距離、全ての導電線幅を一定とすると、本発明の素子を経て視認される像の視認性を向上させるので好ましい。導電線間距離、及び導電線幅を一定とする設計によってはコイルとして活用しない導電線が発生する力 S、これをダミーとして使用してもよい。

更に基板上にコイル回路を集積させる観点から上記可視光透過型平面コイル素子は、第 1層目の導電線と第 3層目の導電線がそれぞれ導電線の端部で接合される構造とすることが好ましい。

[0019] 又、本発明の素子を経て視認される像の視認性を向上させるとの観点からは、導電線の主成分を銀、又は銅、若しくは金とした場合には、基板側から視認した場合、該導電線部が黒色化するように導電線に黒色顔料又は染料を混ぜるか、黒色パターン上に導電線を形成することが好ましい。こうすることにより、本発明の素子を経て視認される像のコントラストが向上する等の効果が奏するようになり好ましい。

発明の効果

[0020] 本発明の平面コイル素子は、可視光の透過を達成できるので、従来不透明で使用箇所に制限があった平面コイル素子の使用用途を広げることができる。例えば、タブレット PC等で使用されるセンサーボートを透明化できるので、ディスプレイのタイプを選ばない、センサボードをディスプレイの表示面側に配置するオーバーレイ構造と呼ばれる入出力一体型表示装置ができる。

発明を実施するための最良の形態

[0021] 本発明の可視光透過型平面コイル素子について図面を用いて説明する。図 1は、本発明の可視光透過型平面コイル素子要部の正面、図 2及び図 3は、要部の断面を示す。図 1に示すように、基板 2上に形成された第 1層目の導電線 3と、第 3層目の導電線 5とは、正面視で直交状となるように配列されている。

図 2、 3に示すように、導電線 3は、第 2層目の絶縁膜 4に設けられた開口部位 7にて第 3層目の導電線 5と接合される。そして、この導電線 5は、先の導電線 3と平行に配置された第 1層目の導電線 3と接合することにより、第 1層目の導電線 3と第 3層目の導電線 5とが 2点で接合される構造となり、ループコイル等のコイルとすることができる。

[0022] 第 3層目の導電線 5が、第 1層目の導電線 3とは第 2層目の絶縁膜 4を介して別の層に存在するが、開口部位 7にて接合するので、図 1に示すような、集積された同一方向に集積化されたコイル回路群と、直交方向に集積化されたコイル回路群を設けることが可能となる。

図 4は、本発明の可視光透過型平面コイル素子要部の正面視したときのコイルの外部回路との接合部位となる部分を示す図である。図 5は、該接合部位となる要部の断面を示す。コイルと外部回路の接続部位を形成するめにガラスの周縁部に絶縁膜 4、 6を形成しない方式としてもよいが、図 5の断面で示すように導電線 3の端部にあたる部分に絶縁膜のない開口部位 8を設けるようにするとコイル回路の設計に自由度が生じるので好ましい。そしてループコイル等のコイル回路は開口部位 8を経て図示しなレ、外部回路と接続される。

[0023] 図 6は、本発明の可視光透過型平面コイル素子を正面視したときの全体像を示す図である。コイル素子 1の周縁部には、上記したような外部回路との接続部位や外部回路を覆い隠せるように、黒枠等のマスクキング層 9を設けることが好ましい。第 1層目パターン膜の導電線 3と第 3層目の導電線 5は、メッシュ状パターンで視認され、導電線の線幅と配列幅とを本発明で規定したものとすることにより可視光の透過部位が形成され、結果、可視光透過型の平面コイル素子が得られる。

[0024] 前記マスキング層 9には、吸光度が 3、より好ましくは 4以上のマスキング層が設けられることが好ましい。このマスキング層は、熱硬化性合成樹脂と、顔料、染料とを含む調合物を塗布し、乾燥、加熱等することで形成することができる。前記熱硬化合成樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂や、アクリルシリコン樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。

前記顔料としては、例えば、酸化鉄や、酸化銅、酸化クロム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、クロム酸鉛、硫酸鉛、モリブデン酸鉛等から選ばれる 1種または複数の材料を混合したものを使用できる。

[0025] 前記染料としては、例えば、ジォキサジン系や、フタロシアニン系、アントラキノン系の有機物等を用いることができる。塗布のためにこの混合物をペースト状にするための媒体としては、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートや、ェチレングリコールモノブチルエーテルなどの溶剤を用いることができる。また、硬化反応促進剤として、例えば、変性脂肪族ポリアミン樹脂や、 N—ブタノールなどを混合してもよい。

マスキング層 9は、コイル回路形成側か、又は回路が形成される側とは反対側のどちらに設けられてよレ、。そして、その厚さは 35 μ m以下、特に 30 μ m以下であることが好ましい。

[0026] マスキング層の形成が、回路が形成される側とは反対側の場合、マスキング層の厚さが 35 μ ΐηよりも大きいと、マスキング層表面とガラス基板表面との境界部の段差が大きくなるので、防眩フィルム又は低反射フィルムを貼付するとき、この段差部分に気泡が残留し易くなる。又、マスキング層の形成が回路形成側の場合にも、上記したような段差が大きくなると、回路の形成が難しくなる等の問題が生じやすくなる。

図 1乃至図 6は、導電線の主成分が銀、銅又は金の場合の模式図を示したもので、導電線の主成分が ΙΤΟの場合は、導電線 3、 5は、本発明で規定したように太いバターンのものとなり、図 6のように全体像で見た場合に導電線の無い部分力 Sメッシュ状ノターンで視認される。

[0027] 基板 2には、例えば、ソーダライム珪酸塩ガラスや、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、ノリウム硼珪酸ガラス、石英ガラス等の板状のガラス基板で、特にフロート法で製造されたガラス基板が好ましい。フロート法で製造されたガラスを使用する場合、本発明のコイル素子は、ガラス製造時に錫浴に接しなかった面、即ち、トップ面側に形成することが好ましい。ガラス基板以外では、例えば、ポリカーボネート樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、トリァセチルセルロース樹脂、ポリプロピレン樹脂等の板状、又はフィルム状の可視光透過性を有する樹脂の基板を使用できる。そしてコイルの製造プロセス、オーバーレイ構造の入出力一体型表示装置への適用等を考慮すると、基板 2は、ガラス基板とすることが好ましい。

[0028] そして、第 1層目のパターン膜、第 3層目のパターン膜での導電線 3、 5は、銀ぺースト等を使用するペーストプロセスや、銅メツキゃ銀メツキ等によるメツキプロセス、 IT 〇パターンユング膜作製プロセス等の公知の配線パターンを使用することが可能である。

ペーストプロセスで導電線 3、 5を形成する場合、例えば、市販されている銀ペーストを用い、スクリーン印刷法等の公知の技術を用いて、本発明で規定された範囲内で直線状でかつ並列されたパターンを基板 2上に形成する。そして、銀ペーストを焼成に必要な温度で加熱することで、厚み 3〜： 10 /i m、好ましくは、 4〜8 μ mで、比抵抗が 3. 0 X 10— ⁶ Ω ' cm〜： ! · 0 X 10— ⁵ Ω ' cmの導電線が得られる。

[0029] 例えば、金属有機化合物 (銀)ペースト XE109— 8 (ナミックス株式会社製）を使用して、 8インチの矩形状のフロート法によるソーダライム珪酸塩ガラス基板 2上に、スクリーン印刷法により、線幅 30 x m、線間隔 lmmとなるように直線状で並列されたパターンを形成し、乾燥後 250°Cで焼付けを行うと、導電線のパターン膜を形成することができる。これで厚みは 6 x mで、比抵抗が 3. 8 X 10— ⁶ Ω ' cmの導電線を得ることができる。

[0030] 銀ペーストには、上記以外に銀微粒子と低融点ガラスフリットとェチルセルロース等の樹脂をテルビネオール等の溶剤で溶力た粘性体等のビヒクルと混合した無機タイブのペーストを使用することもできる。無機タイプの銀ペーストは低融点ガラスが基板ガラスとの接着層として機能する。無機タイプ銀ペーストを使用する場合、焼成により樹脂成分を酸化的に揮発させ、なおかつ低融点ガラスフリットを軟化させてガラス基板との接着層を形成するために、 400°C以上の焼成が必要であることから基板 2をガラスとする必要がある。無機タイプの銀ペーストにより 2. 5 X 10— ⁶ Ω ' cm〜3. 0 X 1 0"⁶ Ω ' cmの導電線が得られる。

[0031] 又、導電線 3、 5を黒色化するように銀ペーストには、導電線の比抵抗が下がらない程度で黒色顔料又は染料を混ぜることが好ましい。黒色顔料としては、例えば、酸化鉄や、酸化銅、酸化クロム、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、クロム酸鉛、硫酸鉛、モリブデン酸鉛等から選ばれる 1種又は複数の材料を混合したものを使用でき、染料としては、例えば、ジォキサジン系や、フタロシアニン系、ァントラキノン系の有機物等を用いることができる。

メツキプロセスで導電線 3、 5を形成する場合、セミアディティブ法を利用することにより、効率的にパターン状に形成された導電膜を形成することができる。基板 2上にスノッタリング法等の公知の蒸着法で、例えば、基板 2/酸化クロム/クロム Z銅の積層膜を形成し、フォトリソグラフィ一等の公知のパターン化技術を用レ、、本発明で規定された範囲において直線状で並列に形成されたレジストパターンを積層膜上に形成する。そして、電解めつきにより、厚み 3〜： 10 μ m、好ましくは、 4〜8 μ mで、比抵抗が 1. 7 X 10— ⁶ Ω ' cm〜： ! · 0 X 10— ⁵ Ω ' cmの導電線が得られる。本プロセスは、導電線の比抵抗を比較的小さくでき、細い線幅の導電線パターンを得やすぐ力 Pえて、酸化クロムとクロムとの光学干渉効果を利用した黒色化処理も容易等の利点がある。

[0032] メツキプロセスを用いたパターン状に形成された導電膜の作製例を次ぎに述べる。

8インチの矩形状のフロート法によるソーダライム珪酸塩ガラス基板 2上に、スパッタリング法により酸化クロム、クロム、銅の薄膜を順次積層し、積層膜を形成した。このように形成した導電性の積層膜の上に、フォトリソグラフィ一により、直線状でかつ並列に形成されたレジストパターンを形成する。このとき開口幅 20 μ m、線幅 lmmとした。続レ、てこの 20 μ mのレジスト開口部分に電解銅メツキにより厚さ 5 μ mの銅によるパターン状に形成された導電膜が形成される。これをアセトン中に浸漬し超音波洗浄することでレジストが剥離される。

[0033] 続いて線間の銅層、クロム層、酸化クロム層を順次、それぞれの層に最適なエッチヤント溶液に浸漬することでケミカルエッチングが行われ、線幅 20 x m、線間距離が lmmの比抵抗が 2 X 10— ⁶ Ω ' cm導電線のパターン膜が得られる。このようにして得られるパターン膜は、線幅が細ぐなおかつ酸化クロムとクロムの光学干渉効果を利用した黒色化処理が施されているため、本発明の素子 1をディスプレイの前面に配置した場合でも視認性を損なわなレ、ものである。

[0034] 上記では、電解めつき法を利用した導電膜の作製を述べたが、無電解めつきを利用したものとしてもよぐ導電体の主成分を上記した銅以外に銀又は金も使用することがでさる。

IT〇パターンユング膜作製プロセスで導電線 3、 5を形成する場合、サブトラタティブ法を利用することにより、効率的にパターン状に形成された導電膜を形成することができる。基板 2上にスパッタリング法等の公知の蒸着法で、 ΙΤΟ薄膜を形成する。このとき低抵抗な膜を得るために蒸着時にガラス基板を 150〜250°Cに加熱しておくことが好ましい。そして、フォトリソグラフィ一等の公知のパターン化技術を用レ、、本発明で規定された範囲で直線状でかつ並列で形成されたレジストパターンを ITO膜上に形成する。

[0035] 続いて、レジストの無い部分をケミカルエッチングし、レジストを除去することによつて、厚み 50〜400nm、好ましく ίま 100〜300nmで]；匕抵抗力 S 1. 8 X 10— ⁴ Ω · cm〜 1 . 0 X 10— ³ Ω ' cmの導電線が得られる。 ITOによる導電線は、可視光透過に優れるので、導電線の比抵抗よりも素子 1の可視光透過を優先する場合に本プロセスを使用することが好ましい。

ITOによるパターン状に形成された導電膜の作製の具体例を以下に記す。

8インチの矩形状のフロート法によるソーダライム珪酸塩ガラス基板 2上に、スパッタリング法により 200nmの膜厚を有する ITO薄膜を形成した。このとき低抵抗な ITO薄膜を得るために、成膜時のガラス基板が 200°Cとなるように加熱を行った。このように形成した IT〇膜の上に、フォトリソグラフィ一により、直線状でかつ並列に配置されたレジストパターンを形成する。

[0036] 続いてこれをエツチャント溶液に浸漬することでレジスト開口部分の ΙΤ〇層のケミカルエッチングを行った。そして、次に物品をアセトン中に浸漬し、超音波洗浄することでレジストを剥離した。このようにして比抵抗が 2. 0 X 10— ⁴ Ω ' cmで、線幅 lmm、線間距離 50 μ mの導電性のパターン膜が得られる。

絶縁膜 4、 6は、膜形成時と同時に開口部位 7、 8を同時に形成する方法、又は先に一様の膜を形成し、その後フォトリソグラフィ一等の公知のパターン化技術、レーザーアブレーシヨン、エッチング等で開口部位 7、 8を形成する方法で得ることができる。本発明では、便宜的に前者を同時形成方法、後者ポスト形成方法とする。 [0037] 同時形成方法で開口部位を有する絶縁膜を形成する具体例を以下に記す。

第 1層目の導電線と第 3層目の導電線とを接続させる部位に、直径 300 μ mの円形の開口を有するように作製したスクリーン版を用意する。印刷用ペーストには印刷後の被膜がディスプレイの前面に配置した場合の視認性を損なわない程度の透明性を有し、かつ第 1層目の導電線と第 3層目の導電線が電気的に短絡しないような絶縁性を有するものであればよい。

このような材料としては、例えば、シリコーン樹脂や、ウレタン樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリアミド等の有機ポリマーを使用することができる。これら有機ポリマーを含有する溶液にケィ素アルコキシド等のシリカ前駆体を混合することにより、有機ポリマ一とケィ素酸化物とが複合化された誘電体である絶縁体とすることができる。該複合化された誘電体は、ガラスとの密着性が向上するだけでなぐ膜の強度も高ぐ更には、ケィ素酸化物の影響により、第 3層目の導電線も積層しやすくなる等の効果を奏する。又、有機ポリマーの中では、耐熱性を考慮するとポリエーテルサルホンを使用することが好ましい。

[0038] 前記シリカ前駆体として、テトラエトキシシラン以外にもトリメトキシシランや、トリエトキシシラン、トリプロボキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロボキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ェチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ェチノレトリエトキシシラン、プロピノレトリエトキシシラン、ジメチノレジメトキシプロピルトリエトキシシラン、 γ—メルカプトプロビルトリメトキシシラン、 γ—メルカプトプロピルトリエトキシシラン、 γ—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 γ—ァミノプロビルトリエトキシシラン、フエニルトリメトキシシラン、フエニルトリエトキシシラン、フエニルトリプロポキシシラン、ジフエ二ルジメトキシシラン、ジフエ二ルジェトキシシラン等を使用できる。

[0039] 上記塗布液に、好ましくは、セルロースや、ポリエチレングリコール等の公知の増粘剤を加えてペースト状の塗布液とし、スクリーン印刷法により印刷し、溶媒の揮発成分、増粘剤等を揮発させ、 80〜400°Cで熱処理を行うことで、厚さ 2〜8 z mの開口部位 7、 8を有する絶縁膜 4、 6が形成される。ポスト形成方法で開口部位を有する絶縁膜を形成する具体例を以下に記す。このポスト形成方法は、開口部位 7、 8を形成させる部位にフォトリソグラフィ一等の公知のパターン化技術で、例えば、厚さ l〜20 z m、好ましくは 5〜： 15 z m、直径 5 0〜500 μ m、好ましくは 100〜400 μ mの円柱状で耐熱性のあるレジストを形成し、続いて基板上にコーティング法、スパッタリング、イオンプレーティング等の真空蒸着法で Si、 Al、 Ti、 Zn、 Nb、 Ta、 In、 Snのいずれかの酸化物又は窒化物を主成分とする無色の誘電体膜を形成する。

[0040] その後、アセトン中に物品を浸漬し、超音波洗浄して、レジストを剥離することにより、厚さ 0· 05〜4 x mの開口部位 7、 8を有する絶縁膜 4、 6が形成される。

その他には、まずは誘電体膜を形成し、その後レーザーアブレーシヨンや、エッチングによって開口部位 7、 8を形成する方法もポスト形成方法として使用できる。

例えば、基板上にコーティング法や、スパッタリング、イオンプレーティング等の真空蒸着法で Si、 Al、 Ti、 Zn、 Nb、 Ta、 In、 Snのいずれかの酸化物又は窒化物を主成分とする無色の誘電体膜を形成する。

[0041] その後、第 1層目の導電線と第 3層目の導電線を接続する部位をレーザーアブレーシヨン法や、穴あけ部以外をレジストによりマスキングし、弗酸溶液によりケミカルェツチングを行う方法や、酸素、水素、窒素、フッ素、アルゴン、フッ化炭素、塩化炭素等の反応性ガスを用いたリアクティブイオンエッチングにより行うことができる。このようにして厚さ 0. 05〜4 z mの開口部位 7、 8を有する絶縁膜 4、 6が形成される。

図面の簡単な説明

[0042] [図 1]本発明の可視光透過型平面コイル素子を正面視したときの要部を示す図である。

[図 2]図 1の a— a'の断面を示す図である。

[図 3]図 1の b— b'の断面を示す図である。

[図 4]本発明の可視光透過型平面コイル素子を正面視したときのコイルの外部回路との接合部位となる部分を示す図である。

[図 5]図 4の c c'の断面を示す図である。

[図 6]本発明の可視光透過型平面コイル素子を正面視したときの全体像を示す図である。

符号の説明

1 可視光透過型平面コイル素子

2 基板

3 第 1層目のパターン膜の導電線

4 第 2層目の絶縁膜

5 第 3層目のパターン膜の導電線

6 第 4層目の絶縁膜

7 第 1層目のパターン膜の導電線と第 3層目のパターン膜の導電線とを接続させるために第 2層目の絶縁膜に設けられた開口部位

8 第 1層目のパターン膜の導電線又は第 3層目のパターン膜の導電線と外部回路とを接合させるための開口部位

9 マスキング層

Claims

請求の範囲

[1] 可視光透過性を有する基板と、該基板上に直線状の導電線が並列に配された第 1 層目パターン膜と、該導電線上の任意点に開口部位を有するように形成された誘電体よるなる第 2層目の絶縁膜と、該絶縁膜上に直線状の導電線が並列に配された第 3層目パターン膜とを有し、前記第 1層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第 3層目導電線と 2点で接合される構造とするか、又は前記第 3層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第 1層目導電線と 2点で接合される構造とすることにより、第 1 層目導電線と第 3層目導電線とでコイルを形成し、かつ第 1層目に並列に配された導電線と第 3層目に並列に配された導電線とが基板の正面視において直交状に配列されることでコイルの集積化を可能とし、前記導電線の主成分を銀、銅又は金とし、導電線の幅を1 111〜50 111とし、同層での導電線間距離を 0. lmm〜10mmとしたことを特徴とする可視光透過型平面コイル素子。

[2] 可視光透過性を有する基板と、該基板上に直線状の導電線が並列に配された第 1 層目パターン膜と、該導電線上の任意点に開口部位を有するように形成された誘電体よりなる第 2層目の絶縁膜と、該絶縁膜上に直線状の導電線が並列に配された第 3層目パターン膜とを有し、前記第 1層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第 3層目導電線と 2点で接合される構造とするか、又は前記第 3層目の導電線を、前記開口部位を通して前記第 1層目導電線と 2点で接合される構造とすることにより、第 1 層目導電線と第 3層目導電線とでコイルを形成し、かつ第 1層目に並列に配された導電線と第 3層目に並列に配された導電線とが基板の正面視において直交状に配列されることでコイルの集積化を可能とし、前記導電線の主成分を ITOとし、導電線の幅を 0. 1mm〜： 10mmとし、同層での導電線間距離を 1 μ m〜50 μ mとしたことを特徴とする可視光透過型平面コイル素子。

[3] 第 2層目絶縁膜の厚みが、第 1層目パターン膜の厚みよりも小さい請求項 1又は請求項 2に記載の可視光透過型平面コイル素子。

[4] 第 3層目パターン膜上に、誘電体よりなる第 4層目絶縁膜が更に形成されている請求項 1乃至請求項 3のいずれかに記載の可視光透過型平面コイル素子。

[5] 第 4層目絶縁膜が、第 1層目及び/又は第 2層目の導電線と外部回路とを接合させるための開口部位を有する請求項 4に記載の可視光透過型平面コイル素子。

[6] 基板が、矩形状であり、基板の辺と導電線とでなす侠角側角度が、 20度〜 45度である請求項 1乃至請求項 5のいずれかに記載の可視光透過型平面コイル素子。

[7] 第 1層目及び第 3層目パターン膜中の全ての導電線間距離、全ての導電線幅が、一定である請求項 1乃至請求項 6のいずれかに記載の可視光透過型平面コイル素子。

[8] 第 1層目の導電線と第 3層目の導電線とが、それぞれ導電線の端部で接合されてレ、る請求項 1乃至請求項 7のいずれかに記載の可視光透過型平面コイル素子。