JP2013164828A - Input apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操作面の操作位置を検知可能な入力装置に係り、特に、透明基材表面に形成された透明電極間を接続するブリッジ配線の構成に関する。 The present invention relates to an input device that can detect an operation position on an operation surface, and more particularly to a configuration of a bridge wiring that connects between transparent electrodes formed on the surface of a transparent substrate.
特許文献１には、複数の透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線（特許文献１には交差部分、中継電極と記載されている）をＩＴＯで形成した入力装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses an input device in which a bridge wiring (described in Patent Document 1 as an intersection portion and a relay electrode) that electrically connects a plurality of transparent electrodes is formed of ITO.
また特許文献２には、複数の透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線をＭｏ、Ａｌ、Ａｕ等で形成した入力装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses an input device in which a bridge wiring for electrically connecting a plurality of transparent electrodes is formed of Mo, Al, Au, or the like.
なお透明電極の形成面を構成する透明基材と、ブリッジ配線との間には絶縁層が介在している。すなわちブリッジ配線は絶縁層の表面を通って各透明電極間を電気的に接続している。 An insulating layer is interposed between the transparent base material forming the transparent electrode forming surface and the bridge wiring. That is, the bridge wiring is electrically connected between the transparent electrodes through the surface of the insulating layer.
特許文献１では、ブリッジ配線をＩＴＯで形成しており、ブリッジ配線の配線抵抗が大きくなる問題があった。 In Patent Document 1, the bridge wiring is made of ITO, and there is a problem that the wiring resistance of the bridge wiring is increased.
また特許文献２のように、金属材料でブリッジ配線を形成することで、ブリッジ配線の配線抵抗をＩＴＯで形成するより低くできるが、良好な不可視特性、すなわちブリッジ配線が見えてはならず、さらにブリッジ配線の形成面を構成する絶縁層との間の良好な密着性を確保することが必要であった。加えて、ブリッジ配線の耐環境性（耐湿性や耐熱性）を向上させることが必要であった。 Further, as in Patent Document 2, by forming the bridge wiring with a metal material, the wiring resistance of the bridge wiring can be made lower than that formed with ITO, but good invisible characteristics, that is, the bridge wiring must not be visible. It was necessary to ensure good adhesion with the insulating layer constituting the bridge wiring formation surface. In addition, it was necessary to improve the environmental resistance (humidity resistance and heat resistance) of the bridge wiring.
特に、絶縁層との密着性の悪い低抵抗の金属を用いた場合、良好な不可視特性とともに良好な密着性を確保することが必要であった。 In particular, when a low-resistance metal having poor adhesion to the insulating layer is used, it is necessary to ensure good adhesion as well as good invisible characteristics.
後述の実験に示すように本発明者らは、例えば低抵抗の金属としてＡｕを選択したが、特許文献１及び特許文献２にはブリッジ配線としてＡｕを用いた際、特に、良好な不可視特性とともに絶縁層との良好な密着性を確保するための構造が開示されていない。 As shown in the experiment described later, the present inventors selected Au as a low-resistance metal, for example. However, in Patent Documents 1 and 2, when Au is used as a bridge wiring, particularly with good invisible characteristics. A structure for ensuring good adhesion with the insulating layer is not disclosed.
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、良好な不可視特性及び、透明基材側との良好な密着性を確保でき、加えて、ブリッジ配線の耐環境性を向上させることが可能な入力装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is for solving the above-mentioned conventional problems, and in particular, it is possible to ensure good invisible characteristics and good adhesion to the transparent substrate side, and in addition, improve the environment resistance of the bridge wiring. An object of the present invention is to provide an input device that can be made to operate.
本発明における入力装置は、
透明基材と、前記透明基材の第１の面に形成された複数の透明電極と、前記透明電極間を電気的に接続するブリッジ配線と、前記透明基材と前記ブリッジ配線間に形成された絶縁層と、を有し、
前記ブリッジ配線は、前記絶縁層の表面と接するＩＴＯからなる下地層と、前記下地層の表面に形成された金属層と、を有して構成されることを特徴とするものである。
The input device in the present invention is
A transparent substrate, a plurality of transparent electrodes formed on the first surface of the transparent substrate, a bridge wiring electrically connecting the transparent electrodes, and formed between the transparent substrate and the bridge wiring. And an insulating layer,
The bridge wiring includes an underlayer made of ITO in contact with the surface of the insulating layer and a metal layer formed on the surface of the underlayer.
これにより良好な不可視特性を確保できるとともに、ブリッジ配線の低抵抗を実現でき、さらにブリッジ配線と絶縁層との間の密着性を良好にできる。また、ＩＴＯからなる下地層は、絶縁層の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能する。さらに環境変化に伴う絶縁層の収縮に対してＩＴＯからなる下地層は適切に追従できる。このように良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）も確保できる。 As a result, good invisible characteristics can be secured, low resistance of the bridge wiring can be realized, and adhesion between the bridge wiring and the insulating layer can be improved. The underlayer made of ITO functions as a barrier layer against moisture caused by the water absorption of the insulating layer. Furthermore, the underlayer made of ITO can appropriately follow the shrinkage of the insulating layer due to environmental changes. Thus, good environmental resistance (moisture resistance, heat resistance) can be secured.
本発明では、前記金属層は、Ａｕ、Ａｕ合金、ＣｕＮｉ、あるいはＮｉであることが好ましい。このうち、前記金属層は、Ａｕで形成されることがより好ましい。これにより、良好な不可視特性を確保でき、また低抵抗を実現できる。 In the present invention, the metal layer is preferably Au, Au alloy, CuNi, or Ni. Of these, the metal layer is more preferably formed of Au. As a result, good invisible characteristics can be secured and low resistance can be realized.
また本発明では、前記金属層の表面に導電性酸化物保護層が形成されることが好ましい。このようにブリッジ配線の表面に金属層を露出させず、金属層の表面を導電性酸化物保護層で覆うことで、導電性酸化物保護層を、ブリッジ配線の表面側から流入してくる水分に対するバリア層として機能させることができ、ブリッジ配線の耐環境性をより効果的に向上させることができる。また、不可視特性をより向上させることができる。 In the present invention, a conductive oxide protective layer is preferably formed on the surface of the metal layer. In this way, the metal layer is not exposed on the surface of the bridge wiring, and the surface of the metal layer is covered with the conductive oxide protective layer, so that the conductive oxide protective layer flows into the bridge wiring from the surface side. Therefore, the environment resistance of the bridge wiring can be improved more effectively. Moreover, invisible characteristics can be further improved.
また本発明では、導電性酸化物保護層がＩＴＯからなることが好ましい。導電性酸化物保護層をＩＴＯで形成することにより、ブリッジ配線の低抵抗化と静電破壊耐性を向上させることができる。 Moreover, in this invention, it is preferable that a conductive oxide protective layer consists of ITO. By forming the conductive oxide protective layer from ITO, the resistance of the bridge wiring can be lowered and the resistance to electrostatic breakdown can be improved.
また本発明では、前記透明電極は、複数の第１の透明電極と、複数の第２の透明電極とを備え、各第１の透明電極が第１の方向に連結されており、前記第１の透明電極の連結位置に前記絶縁層が形成され、前記絶縁層の絶縁表面を通って形成された前記ブリッジ配線により各第２の透明電極が、前記第１の方向と交叉する第２の方向に連結されている構成にできる。 In the present invention, the transparent electrode includes a plurality of first transparent electrodes and a plurality of second transparent electrodes, and each first transparent electrode is connected in a first direction, and the first electrode A second direction in which each of the second transparent electrodes intersects with the first direction by the bridge wiring formed through the insulating surface of the insulating layer. It can be configured to be connected to.
また本発明は、前記絶縁表面を構成する絶縁層を、ノボラック樹脂で形成する構成に好ましく適用できる。 Further, the present invention can be preferably applied to a configuration in which the insulating layer constituting the insulating surface is formed of a novolac resin.
また本発明は、前記ブリッジ配線の表面に、透明基材間の接合材である光学透明粘着層が接している構成に好ましく適用できる。また、透明基材の第１の面側と、表面が操作面であるパネル間を前記光学透明粘着層により接合する構成に好ましく適用できる。 The present invention can be preferably applied to a configuration in which an optical transparent adhesive layer that is a bonding material between transparent substrates is in contact with the surface of the bridge wiring. Moreover, it can apply preferably to the structure which joins between the 1st surface side of a transparent base material, and the panel whose surface is an operation surface by the said optical transparent adhesion layer.
本発明の入力装置によれば、良好な不可視特性を確保できるとともに、低抵抗を実現でき、さらにブリッジ配線と絶縁層との間の密着性を良好にできる。また、ＩＴＯからなる下地層は、絶縁層の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能する。さらに環境変化に伴う絶縁層の収縮に対してＩＴＯからなる下地層は適切に追従できる。このように良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）も確保できる。 According to the input device of the present invention, good invisible characteristics can be secured, low resistance can be realized, and adhesion between the bridge wiring and the insulating layer can be improved. The underlayer made of ITO functions as a barrier layer against moisture caused by the water absorption of the insulating layer. Furthermore, the underlayer made of ITO can appropriately follow the shrinkage of the insulating layer due to environmental changes. Thus, good environmental resistance (moisture resistance, heat resistance) can be secured.
図１は、本実施形態における入力装置（タッチパネル）を構成する透明基材の表面に形成された各透明電極及び配線部を示す平面図であり、図２（ａ）は、図１に示す入力装置の拡大平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）をＡ−Ａに沿って切断し矢印方向から見た入力装置の部分拡大縦断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）とは一部異なる入力装置の部分拡大縦断面図である。 FIG. 1 is a plan view showing each transparent electrode and wiring portion formed on the surface of a transparent substrate constituting the input device (touch panel) in this embodiment, and FIG. 2 (a) is an input shown in FIG. 2B is an enlarged plan view of the device, and FIG. 2B is a partially enlarged longitudinal sectional view of the input device when FIG. 2A is cut along AA and viewed from the direction of the arrow, and FIG. These are the partial expanded longitudinal cross-sectional views of the input device partially different from FIG.2 (b).
なおこの明細書において、「透明」「透光性」とは可視光線透過率が５０％以上（好ましくは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。 In this specification, “transparent” and “translucent” refer to a state where the visible light transmittance is 50% or more (preferably 80% or more). Further, it is preferable that the haze value is 6 or less.
なお図１には、入力装置１を構成する透明基材２の表面（第１の面）２ａに形成された各透明電極４，５及び配線部６を図示したが、実際には図２（ｂ）のように、透明基材２の表面側に透明なパネル３が設けられ、また配線部６の位置には加飾層が存在するので、配線部６をパネル３の表面側から見ることはできない。なお透明電極は透明なので視認できないが、図１では透明電極の外形を示している。 FIG. 1 shows the transparent electrodes 4 and 5 and the wiring portion 6 formed on the surface (first surface) 2a of the transparent base material 2 constituting the input device 1, but actually FIG. As shown in b), since the transparent panel 3 is provided on the surface side of the transparent base material 2 and there is a decorative layer at the position of the wiring part 6, the wiring part 6 is viewed from the surface side of the panel 3. I can't. Although the transparent electrode is transparent, it cannot be visually recognized, but FIG. 1 shows the outer shape of the transparent electrode.
透明基材２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルム状の透明基材やガラス基材等で形成される。また各透明電極４，５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料でスパッタや蒸着等により成膜される。 The transparent substrate 2 is formed of a film-like transparent substrate such as polyethylene terephthalate (PET), a glass substrate, or the like. The transparent electrodes 4 and 5 are formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) by sputtering or vapor deposition.
図１に示すように、表示領域１１（指などの操作体により操作を行うことができる、表示ディスプレイが対向する表示画面）内には複数の第１の透明電極４と複数の第２の透明電極５とが形成される。 As shown in FIG. 1, a plurality of first transparent electrodes 4 and a plurality of second transparent electrodes are displayed in a display area 11 (a display screen that can be operated with an operating body such as a finger and is opposed to a display display). An electrode 5 is formed.
図１、図２（ａ）に示すように複数の第１の透明電極４は、透明基材２の表面２ａに形成され、各第１の透明電極４は、細長い連結部７を介してＹ１−Ｙ２方向（第１の方向）に連結されている。そしてＹ１−Ｙ２方向に連結された複数の第１の透明電極４からなる第１の電極８がＸ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配列されている。 As shown in FIGS. 1 and 2A, the plurality of first transparent electrodes 4 are formed on the surface 2a of the transparent substrate 2, and each first transparent electrode 4 is connected to the Y1 via the elongated connecting portion 7. It is connected in the -Y2 direction (first direction). And the 1st electrode 8 which consists of the some 1st transparent electrode 4 connected with the Y1-Y2 direction is arranged at intervals in the X1-X2 direction.
また図１、図２（ａ）に示すように複数の第２の透明電極５は、透明基材２の表面２ａに形成される。このように、第２の透明電極５は、第１の透明電極４と同じ面（透明基材２の表面２ａ）に形成される。図１、図２（ａ）に示すように、各第２の透明電極５は、細長いブリッジ配線１０を介してＸ１−Ｘ２方向（第２の方向）に連結されている。そして、Ｘ１−Ｘ２方向に連結された複数の第２の透明電極５からなる第２の電極１２がＹ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配列されている。 As shown in FIGS. 1 and 2A, the plurality of second transparent electrodes 5 are formed on the surface 2 a of the transparent substrate 2. As described above, the second transparent electrode 5 is formed on the same surface as the first transparent electrode 4 (the surface 2a of the transparent substrate 2). As shown in FIG. 1 and FIG. 2A, each second transparent electrode 5 is connected to the X1-X2 direction (second direction) via an elongated bridge wiring 10. And the 2nd electrode 12 which consists of a plurality of 2nd transparent electrodes 5 connected in the X1-X2 direction is arranged at intervals in the Y1-Y2 direction.
図２（ａ）（ｂ）に示すように、第１の透明電極４間を連結する連結部７の表面には絶縁層２０が形成されている。図２（ｂ）に示すように、絶縁層２０は、連結部７と第２の透明電極５との間の空間を埋め、また第２の透明電極５の表面にも多少、乗り上げている。 As shown in FIGS. 2A and 2B, an insulating layer 20 is formed on the surface of the connecting portion 7 that connects the first transparent electrodes 4. As shown in FIG. 2B, the insulating layer 20 fills the space between the connecting portion 7 and the second transparent electrode 5, and is somewhat on the surface of the second transparent electrode 5.
そして図２（ａ）（ｂ）に示すように、ブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａから絶縁層２０のＸ１−Ｘ２方向の両側に位置する各第２の透明電極５の表面にかけて形成されている。ブリッジ配線１０は、各第２の透明電極５間を電気的に接続している。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the bridge wiring 10 is formed from the surface 20a of the insulating layer 20 to the surface of each second transparent electrode 5 located on both sides of the insulating layer 20 in the X1-X2 direction. Has been. The bridge wiring 10 electrically connects the second transparent electrodes 5.
図２（ａ）（ｂ）に示すように各第１の透明電極４間を接続する連結部７の表面には絶縁層２０が設けられ、この絶縁層２０の表面に各第２の透明電極５間を接続するブリッジ配線１０が設けられる。このように連結部７とブリッジ配線１０との間には絶縁層２０が介在し、第１の透明電極４と第２の透明電極５とは電気的に絶縁された状態となっている。そして本実施形態では、第１の透明電極４と第２の透明電極５とを同じ面（透明基材２の表面２ａ）に形成することができ、入力装置１の薄型化を実現できる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, an insulating layer 20 is provided on the surface of the connecting portion 7 that connects the first transparent electrodes 4, and each second transparent electrode is provided on the surface of the insulating layer 20. A bridge wiring 10 that connects the five is provided. As described above, the insulating layer 20 is interposed between the connecting portion 7 and the bridge wiring 10, and the first transparent electrode 4 and the second transparent electrode 5 are electrically insulated. And in this embodiment, the 1st transparent electrode 4 and the 2nd transparent electrode 5 can be formed in the same surface (surface 2a of the transparent base material 2), and thickness reduction of the input device 1 is realizable.
なお連結部７、絶縁層２０及びブリッジ配線１０はいずれも表示領域１１内に位置するものであり、透明電極４，５と同様に透明、透光性で構成される。 The connecting portion 7, the insulating layer 20, and the bridge wiring 10 are all located in the display area 11 and are configured to be transparent and translucent like the transparent electrodes 4 and 5.
図１に示すように、表示領域１１の周囲は額縁状の加飾領域（非表示領域）２５となっている。表示領域１１は透明、透光性であるが、加飾領域２５は不透明、非透光性である。よって加飾領域２５に設けられた配線部６や外部接続部２７は入力装置１の表面（パネル３の表面）から見ることはできない。 As shown in FIG. 1, the periphery of the display area 11 is a frame-shaped decoration area (non-display area) 25. The display area 11 is transparent and translucent, but the decorative area 25 is opaque and non-translucent. Therefore, the wiring part 6 and the external connection part 27 provided in the decoration area 25 cannot be seen from the surface of the input device 1 (the surface of the panel 3).
図１に示すように、加飾領域２５には、各第１の電極８及び各第２の電極１２から引き出された複数本の配線部６が形成されている。各配線部６は、Ｃｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＮｉ合金、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料を有して形成される。 As shown in FIG. 1, a plurality of wiring portions 6 led out from the first electrodes 8 and the second electrodes 12 are formed in the decoration region 25. Each wiring part 6 has a metal material such as Cu, Cu alloy, CuNi alloy, Ni, Ag, Au, and the like.
図１に示すように、各配線部６の先端は、フレキシブルプリント基板（図示しない）と電気的に接続される外部接続部２７を構成している。 As shown in FIG. 1, the tip of each wiring part 6 constitutes an external connection part 27 that is electrically connected to a flexible printed circuit board (not shown).
図２（ｂ）に示すように、透明基材２の表面２ａ側とパネル３との間が光学透明粘着層（ＯＣＡ；Optical Clear Adhesive）３０を介して接合されている。パネル３は特に材質を限定するものではないが、ガラス基材やプラスチック基材が好ましく適用される。光学透明粘着層（ＯＣＡ）３０は、アクリル系粘着剤や両面粘着テープ等である。 As shown in FIG. 2B, the surface 2 a side of the transparent substrate 2 and the panel 3 are joined via an optical transparent adhesive layer (OCA: Optical Clear Adhesive) 30. The panel 3 is not particularly limited in material, but a glass substrate or a plastic substrate is preferably applied. The optical transparent adhesive layer (OCA) 30 is an acrylic adhesive or a double-sided adhesive tape.
図１に示す静電容量式の入力装置１では、図２（ｂ）に示すようにパネル３の操作面３ａ上に接触させると、指Ｆと指Ｆに近い第１の透明電極４との間、及び第２の透明電極５との間で静電容量が生じる。このときの静電容量変化に基づいて、指Ｆの接触位置を算出することが可能である。指Ｆの位置は、第１の電極８との間の静電容量変化に基づいてＸ座標を検知し、第２の電極１２との間の静電容量変化に基づいてＹ座標を検知する（自己容量検出型）。また、第１の電極８と第２の電極１２の一方の第１の電極の一列に駆動電圧を印加し、他方の第２の電極により指Ｆとの間の静電容量の変化を検知して第２の電極によりＹ位置を検知し、第１の電極によりＸ位置を検知する相互容量検出型であってもよい。 In the capacitance-type input device 1 shown in FIG. 1, when touching the operation surface 3 a of the panel 3 as shown in FIG. 2B, the finger F and the first transparent electrode 4 close to the finger F And a capacitance occurs between the second transparent electrode 5 and the second transparent electrode 5. Based on the capacitance change at this time, the contact position of the finger F can be calculated. The position of the finger F detects the X coordinate based on the capacitance change with the first electrode 8 and detects the Y coordinate based on the capacitance change with the second electrode 12 ( Self-capacitance detection type). Further, a drive voltage is applied to one row of the first electrodes of the first electrode 8 and the second electrode 12, and a change in capacitance between the finger F is detected by the other second electrode. Alternatively, a mutual capacitance detection type in which the Y position is detected by the second electrode and the X position is detected by the first electrode may be used.
本実施形態では、第２の透明電極５間を連結するブリッジ配線１０の構造に特徴的部分がある。 In the present embodiment, there is a characteristic part in the structure of the bridge wiring 10 that connects the second transparent electrodes 5.
図３（ａ）に示すように、第１の実施形態のブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａから第２の透明電極５の表面５ａにかけて形成されたＩＴＯからなる透明な下地層３５と、下地層３５の表面に形成され下地層３５よりも低抵抗で透明な金属層３６との２層構造である。 As shown in FIG. 3A, the bridge wiring 10 according to the first embodiment includes a transparent underlayer 35 made of ITO formed from the surface 20a of the insulating layer 20 to the surface 5a of the second transparent electrode 5. A two-layer structure is formed with a transparent metal layer 36 formed on the surface of the base layer 35 and having a lower resistance than that of the base layer 35.
金属層３６は、Ａｕ、Ａｕ合金、ＣｕＮｉ、Ｎｉのうちいずれかにより形成されることが好適である。この中でも特にＡｕを選択することがより好適である。Ａｕを選択した理由は、耐熱、耐湿、環境試験でも酸化せず抵抗変化が小さく、低抵抗を維持できる材料のためである。 The metal layer 36 is preferably formed of any one of Au, Au alloy, CuNi, and Ni. Among these, it is more preferable to select Au. The reason for selecting Au is that it is a material that does not oxidize even in heat resistance, moisture resistance, and environmental tests, has a small resistance change, and can maintain a low resistance.
本実施形態の構成によれば、良好な不可視特性を確保できるとともに、ブリッジ配線１０と絶縁層２０との間の密着性を向上させることができる。またＩＴＯからなる下地層３５は、絶縁層２０の吸水性に起因する水分に対するバリア層としても機能する。またＩＴＯからなる下地層３５は、静電破壊電圧値（耐圧値）を増加させることができ、静電破壊耐性を向上できる。本実施形態では、絶縁層２０にノボラック樹脂（レジスト）を使用することができ、第２の透明電極５と連結部７との間の隙間を適切に埋めることができる。また絶縁層２０の表面２０ａをなだらかに形成でき、凹凸を小さくできる。本実施形態におけるＩＴＯからなる下地層３５は、ノボラック樹脂の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能し、さらに環境変化に対する絶縁層２０の収縮に適切に追従できる。このようにＩＴＯからなる下地層３５と金属層３６との積層構造により良好な耐環境性（耐湿性、耐熱性）をも得ることができる。 According to the configuration of the present embodiment, good invisible characteristics can be ensured, and the adhesion between the bridge wiring 10 and the insulating layer 20 can be improved. The underlayer 35 made of ITO also functions as a barrier layer against moisture caused by the water absorption of the insulating layer 20. In addition, the underlayer 35 made of ITO can increase the electrostatic breakdown voltage value (withstand voltage value) and can improve the electrostatic breakdown resistance. In the present embodiment, a novolac resin (resist) can be used for the insulating layer 20, and the gap between the second transparent electrode 5 and the connecting portion 7 can be appropriately filled. Further, the surface 20a of the insulating layer 20 can be formed smoothly, and the unevenness can be reduced. The underlayer 35 made of ITO in the present embodiment functions as a barrier layer against moisture caused by the water absorption of the novolak resin, and can appropriately follow the shrinkage of the insulating layer 20 due to environmental changes. Thus, favorable environmental resistance (moisture resistance, heat resistance) can be obtained by the laminated structure of the base layer 35 and the metal layer 36 made of ITO.
また、ＩＴＯからなる下地層３５と金属層３６との積層構造により静電破壊電圧値（耐圧値）を増加させることができ、静電破壊耐性を向上させることができる。 Moreover, the electrostatic breakdown voltage value (withstand voltage value) can be increased by the laminated structure of the base layer 35 and the metal layer 36 made of ITO, and the electrostatic breakdown resistance can be improved.
ここで絶縁層２０の最大膜厚は、０．５〜４μｍ程度であり、下地層３５の膜厚は、５〜４０ｎｍ程度であり、金属層３６の膜厚は、２〜２０ｎｍ程度である。またブリッジ配線の幅寸法（Ｙ１−Ｙ２方向への長さ寸法）は、５〜５０μｍ程度であり、長さ寸法（Ｘ１−Ｘ２方向への長さ寸法）は、１５０〜５００μｍ程度である。 Here, the maximum film thickness of the insulating layer 20 is about 0.5 to 4 μm, the film thickness of the base layer 35 is about 5 to 40 nm, and the film thickness of the metal layer 36 is about 2 to 20 nm. Moreover, the width dimension (length dimension in the Y1-Y2 direction) of the bridge wiring is about 5 to 50 μm, and the length dimension (length dimension in the X1-X2 direction) is about 150 to 500 μm.
本実施形態では、ＩＴＯよりも十分に低い電気抵抗率を有するＡｕ等の金属層３６を薄く且つ幅細で形成してもＩＴＯの単層膜でブリッジ配線を形成した場合に比べてブリッジ配線１０を低抵抗化でき、しかも本実施形態では金属層３６の膜厚を薄く幅寸法を小さく形成したことで不可視特性を向上させることができる。 In this embodiment, even if the metal layer 36 of Au or the like having an electric resistivity sufficiently lower than that of ITO is made thin and narrow, the bridge wiring 10 is compared with the case where the bridge wiring is formed with a single ITO film. In addition, in this embodiment, the invisible characteristics can be improved by forming the metal layer 36 with a small thickness and a small width.
またＩＴＯからなる下地層３５と各透明電極４，５にＩＴＯを用いることで、良好な密着性とともに、良好な電気的接合を確保することができる。 Moreover, by using ITO for the underlayer 35 made of ITO and each of the transparent electrodes 4 and 5, it is possible to ensure good electrical bonding as well as good adhesion.
また図３（ｂ）に示すように、第２の実施形態のブリッジ配線１０は、絶縁層２０の表面２０ａから第２の透明電極５の表面５ａにかけて形成されたＩＴＯからなる透明な下地層３５と、下地層３５の表面に形成され下地層３５よりも低抵抗で透明な金属層３６と、金属層３６の表面に形成されたＩＴＯからなる透明な保護層３７との３層構造である。ＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７の膜厚は、５〜４０ｎｍ程度である。 As shown in FIG. 3B, the bridge wiring 10 according to the second embodiment includes a transparent underlayer 35 made of ITO formed from the surface 20a of the insulating layer 20 to the surface 5a of the second transparent electrode 5. And a transparent metal layer 36 formed on the surface of the underlayer 35 and having a resistance lower than that of the underlayer 35 and a transparent protective layer 37 made of ITO formed on the surface of the metal layer 36. The film thickness of the conductive oxide protective layer 37 made of ITO is about 5 to 40 nm.
図３（ｂ）のように、金属層３６の表面をＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７で覆うことで、導電性酸化物保護層３７を、図３（ｂ）に示すアクリル系粘着剤等で形成された光学透明粘着層（ＯＣＡ）３０の吸水性に起因する水分に対するバリア層として機能させることができる。また、導電性酸化物保護層３７には透明性の高いＩＴＯを用いることが最も好ましい。これによりブリッジ配線の低抵抗化と静電破壊耐性を向上させることができる。また、そのほか、導電性酸化物保護層としてＺｎＯやＩｎ2Ｏ3を用いることができる。また、金属層３６の表面をＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７で覆うことで、ブリッジ配線１０の反射率を抑制でき、結果として透過率／反射率の比を大きくでき、不可視特性をさらに効果的に向上させることができる。 As shown in FIG. 3B, the surface of the metal layer 36 is covered with a conductive oxide protective layer 37 made of ITO, so that the conductive oxide protective layer 37 is replaced with the acrylic pressure-sensitive adhesive shown in FIG. It can be made to function as a barrier layer against moisture caused by the water absorption of the optically transparent adhesive layer (OCA) 30 formed by, for example. The conductive oxide protective layer 37 is most preferably made of highly transparent ITO. Thereby, the resistance of the bridge wiring can be lowered and the electrostatic breakdown resistance can be improved. In addition, ZnO or In 2 O 3 can be used as the conductive oxide protective layer. Further, by covering the surface of the metal layer 36 with the conductive oxide protective layer 37 made of ITO, the reflectance of the bridge wiring 10 can be suppressed, and as a result, the transmittance / reflectance ratio can be increased, and the invisible characteristics can be further increased. It can be improved effectively.
なお図３（ｂ）に示す第２の実施形態においても、金属層３６の下にＩＴＯからなる下地層３５を敷いたことで、ブリッジ配線１０と絶縁層２０との間の密着性を向上させることができる。また、下地層３５を、絶縁層２０の吸水性に起因する水分に対するバリア層としても機能させることができる。よって図３（ｂ）に示したように、金属層３６の表裏面にＩＴＯからなる下地層３５と導電性酸化物保護層３７とを設けることで、より効果的に耐環境性を向上させることができる。 In the second embodiment shown in FIG. 3B as well, adhesion between the bridge wiring 10 and the insulating layer 20 is improved by laying the base layer 35 made of ITO under the metal layer 36. be able to. Further, the base layer 35 can also function as a barrier layer against moisture caused by the water absorption of the insulating layer 20. Therefore, as shown in FIG. 3B, by providing the base layer 35 made of ITO and the conductive oxide protective layer 37 on the front and back surfaces of the metal layer 36, the environmental resistance can be improved more effectively. Can do.
またＩＴＯからなる下地層３５は、静電破壊電圧値（耐圧値）を増加させることができ、静電破壊耐性を向上できる。またＩＴＯからなる下地層３５と各透明電極４，５にＩＴＯを用いることで、良好な密着性とともに良好な電気的接合を確保できる。 In addition, the underlayer 35 made of ITO can increase the electrostatic breakdown voltage value (withstand voltage value) and can improve the electrostatic breakdown resistance. Further, by using ITO for the underlayer 35 made of ITO and the transparent electrodes 4 and 5, it is possible to ensure good electrical bonding as well as good adhesion.
なお、図３（ａ）の２層構造とすると金属層３６の表面は、光学透明粘着層（ＯＣＡ）３０と接する状態となるが、２層構造としても、後述の実験結果に示すように、入力装置１として使用可能な耐環境性を得ることができた。 3A, the surface of the metal layer 36 is in contact with the optically transparent adhesive layer (OCA) 30, but the two-layer structure is shown in the experimental results described below. Environmental resistance that can be used as the input device 1 was obtained.
なお本実施形態では図２（ｂ）に示すように、透明基材２のパネル３側に向く表面２ａに各透明電極４，５、絶縁層２０、ブリッジ配線１０を設けているが、図２（ｃ）に示すように、透明基材２の裏面２ｂ（第１の面）側に各透明電極４，５、絶縁層２０及びブリッジ配線１０を設けていることもできる。図２（ｃ）では、透明基材２の裏面２ｂと、別の透明基材２６との間の接合材である光学透明粘着層（ＯＣＡ）２８が、ブリッジ配線１０に接している。 In this embodiment, as shown in FIG. 2B, the transparent electrodes 4 and 5, the insulating layer 20, and the bridge wiring 10 are provided on the surface 2 a facing the panel 3 of the transparent substrate 2. As shown to (c), each transparent electrode 4 and 5, the insulating layer 20, and the bridge | bridging wiring 10 can also be provided in the back surface 2b (1st surface) side of the transparent base material 2. FIG. In FIG. 2C, an optical transparent adhesive layer (OCA) 28 which is a bonding material between the back surface 2 b of the transparent substrate 2 and another transparent substrate 26 is in contact with the bridge wiring 10.
また第１の透明電極４間を連結する連結部７はＩＴＯで形成できる。すなわち各第１の透明電極４と連結部とを一体的に形成することができる。 Moreover, the connection part 7 which connects between the 1st transparent electrodes 4 can be formed with ITO. That is, each first transparent electrode 4 and the connecting portion can be integrally formed.
またブリッジ配線１０の下地層３５や導電性酸化物保護層３７を構成するＩＴＯには、アモルファスＩＴＯを用いることができる。ただし、下地層３５や導電性酸化物保護層３７を結晶ＩＴＯで形成することもできる。 Further, amorphous ITO can be used as the ITO constituting the base layer 35 and the conductive oxide protective layer 37 of the bridge wiring 10. However, the base layer 35 and the conductive oxide protective layer 37 can also be formed of crystalline ITO.
図４は、本実施形態における入力装置１の製造方法を示す工程図である。図４の左図は部分縦断面図であり、右図は平面図である。なお左図と右図とでは寸法比が異なる。図４に示した部分縦断面図は図２（ｂ）に示す部分縦断面図と同様にＸ１−Ｘ２方向に沿って切断したものである。なお図４には、透明電極４，５の部分を図示した。 FIG. 4 is a process diagram showing a method for manufacturing the input device 1 according to the present embodiment. The left figure of FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view, and the right figure is a plan view. The left figure and the right figure have different dimensional ratios. The partial vertical sectional view shown in FIG. 4 is cut along the X1-X2 direction in the same manner as the partial vertical sectional view shown in FIG. In FIG. 4, the transparent electrodes 4 and 5 are shown.
図４（ａ）の工程では、透明基材２の表面２ａにＩＴＯからなる各透明電極４，５を形成する。このとき、第１の透明電極４，４間を連結する連結部７を前記第１の透明電極４と一体的にＩＴＯにより形成する。 In the step of FIG. 4A, the transparent electrodes 4 and 5 made of ITO are formed on the surface 2 a of the transparent substrate 2. At this time, the connecting portion 7 for connecting the first transparent electrodes 4 and 4 is formed integrally with the first transparent electrode 4 from ITO.
次に図４（ｂ）の工程では、連結部７上を覆うとともに、連結部７のＸ１−Ｘ２方向の両側に位置する第２の透明電極５との間を埋めるノボラック樹脂等からなる絶縁層２０を形成する。このとき全面露光により絶縁層２０を透明にするブリーチングを行うことが好適である。 Next, in the step of FIG. 4B, an insulating layer made of a novolac resin or the like that covers the top of the connecting portion 7 and fills the space between the second transparent electrodes 5 located on both sides of the connecting portion 7 in the X1-X2 direction. 20 is formed. At this time, it is preferable to perform bleaching to make the insulating layer 20 transparent by overall exposure.
続いて図４（ｃ）の工程では、各透明電極４，５の表面、絶縁層２０の表面及び透明基材２の表面にＩＴＯからなる下地層３５／Ａｕ、Ａｕ合金等からなる金属層３６の２層構造、あるいは、ＩＴＯからなる下地層３５／Ａｕ、Ａｕ合金等からなる金属層３６／ＩＴＯからなる導電性酸化物保護層３７の３層構造からなるブリッジ配線１０を形成する。このとき、下地層３５、金属層３６及び導電性酸化物保護層３７の各層をスパッタや蒸着法等で形成する。 Subsequently, in the step of FIG. 4C, the surface of each transparent electrode 4, 5, the surface of the insulating layer 20, and the surface of the transparent substrate 2 is a base layer 35 made of ITO / metal layer 36 made of Au alloy, etc. A bridge wiring 10 having a two-layer structure, or a three-layer structure of an underlayer 35 / Au made of ITO, a metal layer 36 made of Au alloy or the like, and a conductive oxide protective layer 37 made of ITO is formed. At this time, each layer of the base layer 35, the metal layer 36, and the conductive oxide protective layer 37 is formed by sputtering or vapor deposition.
そして図４（ｄ）では、ブリッジ配線１０を、フォトリソグラフィ技術等を用いて絶縁層２０の表面から、絶縁層２０の両側に位置する第２の透明電極４の表面にかけてＸ１−Ｘ２方向に細長い形状で残す。なおこのとき、各透明電極４，５の表面が削られないように選択エッチングを行うことが好適である。これにより第２の透明電極５，５間をブリッジ配線１０を介して電気的に接続することができる。 In FIG. 4D, the bridge wiring 10 is elongated in the X1-X2 direction from the surface of the insulating layer 20 to the surface of the second transparent electrode 4 located on both sides of the insulating layer 20 using a photolithography technique or the like. Leave in shape. At this time, it is preferable to perform selective etching so that the surfaces of the transparent electrodes 4 and 5 are not scraped. Thereby, the second transparent electrodes 5 and 5 can be electrically connected via the bridge wiring 10.
その後、図２（ｂ）に示すように透明基材２の表面２ａ側と表面が操作面３ａとされたパネル３間を光学透明粘着層３０を介して接合する。 After that, as shown in FIG. 2B, the surface 2 a side of the transparent substrate 2 and the panel 3 whose surface is the operation surface 3 a are joined via the optical transparent adhesive layer 30.
本実施形態における入力装置は、携帯電話機、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ゲーム機、カーナビゲーション等に使用される。 The input device in this embodiment is used for a mobile phone, a digital camera, a PDA, a game machine, a car navigation system, and the like.
実験では、透明基材上に図２に示す構造の透明電極（ＩＴＯ）、絶縁層（ノボラック樹脂）、及びブリッジ配線を形成した。第２の透明電極間を連結するブリッジ配線を、以下の表１に示す実施例１〜実施例３のアモルファスＩＴＯ（下地層）／Ａｕ（金属層）／アモルファスＩＴＯ（導電性酸化物保護層）の３層構造、実施例４〜実施例６のアモルファスＩＴＯ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例１のＣｕＮｉ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例２のＴｉ（下地層）／Ａｕ（金属層）の２層構造、比較例３〜比較例５のＩＴＯ単層膜で形成した。 In the experiment, a transparent electrode (ITO) having a structure shown in FIG. 2, an insulating layer (novolak resin), and a bridge wiring were formed on a transparent substrate. The bridge wirings connecting the second transparent electrodes are amorphous ITO (underlayer) / Au (metal layer) / amorphous ITO (conductive oxide protective layer) of Examples 1 to 3 shown in Table 1 below. A three-layer structure, amorphous ITO (underlayer) / Au (metal layer) in Examples 4 to 6, a two-layer structure of CuNi (underlayer) / Au (metal layer) in Comparative Example 1, A two-layer structure of Ti (underlayer) / Au (metal layer) of Comparative Example 2 and an ITO single layer film of Comparative Examples 3 to 5 were formed.
表１には、各層の膜厚、ブリッジ配線の幅寸法（図２（ａ）で示すＹ１−Ｙ２方向の長さ）、及びブリッジ配線の長さ寸法（図２（ａ）に示すＸ１−Ｘ２方向の長さ）が示されている。なお表１に示す透過率、反射率についてはブリッジ配線の形状に加工する前に、基材表面に全体に形成した状態（ベタ膜状態）で測定した。 Table 1 shows the film thickness of each layer, the width dimension of the bridge wiring (the length in the Y1-Y2 direction shown in FIG. 2A), and the length dimension of the bridge wiring (X1-X2 shown in FIG. 2A). Direction length). The transmittance and reflectance shown in Table 1 were measured in a state (solid film state) formed on the entire surface of the substrate before processing into the shape of the bridge wiring.
表１に示す不可視ランクであるが、×は、比較例３のＩＴＯ単層膜を基準とした。なお比較例３では、ＩＴＯからなるブリッジ配線が見えた。△は、比較例３に比べてブリッジ配線は見えないが、傾けるとブリッジ配線が見える状態、○は、傾けると、ブリッジ配線総数の１０％以下が見える状態、◎は、傾けても、ブリッジ配線が全く見えない状態である。 The invisible rank shown in Table 1 is based on the ITO single layer film of Comparative Example 3. In Comparative Example 3, a bridge wiring made of ITO was seen. △ indicates that the bridge wiring is not visible compared to Comparative Example 3, but the bridge wiring is visible when tilted, ○ indicates that 10% or less of the total number of bridge wiring is visible when tilted, and ◎ indicates the bridge wiring when tilted Is invisible.
またブリッジ配線のシート抵抗値Ｒｓについては、６０Ω／□より大きい場合を×、４０〜６０Ω／□を○、４０Ω／□未満を◎とした。 Further, regarding the sheet resistance value Rs of the bridge wiring, the case where it is larger than 60Ω / □ is rated as “X”, 40-60Ω / □ is evaluated as “◯”, and the value less than 40Ω / □ is evaluated as “◎”.
また、加速試験として温度を８５℃、湿度を８５％ＲＨとした環境試験における電気抵抗変化については、変化率が±１００％以上または断線した場合には×とし、変化率が±３０％以上±１００％未満である場合を△とし、変化率が±３０％以内である場合を○とした。 In addition, regarding the electrical resistance change in the environmental test in which the temperature is 85 ° C. and the humidity is 85% RH as the acceleration test, the change rate is ± 100% or more, or × when the wire breaks, and the change rate is ± 30% or more The case where it was less than 100% was evaluated as Δ, and the case where the rate of change was within ± 30% was evaluated as ○.
また、８５℃で乾燥雰囲気中での環境試験における密着性については、断線があれば×、断線がなければ○とした。 In addition, the adhesion in the environmental test in a dry atmosphere at 85 ° C. was evaluated as x if there was a break, and ◯ if there was no break.
また、ＥＳＤ（Electro-Static Discharge）試験（静電破壊電圧試験）については、１ｋｖ未満を×、１ｋＶ以上２ｋＶ未満を△、２ｋＶ以上を○とした。 Moreover, about ESD (Electro-Static Discharge) test (electrostatic breakdown voltage test), less than 1 kv was evaluated as x, 1 kV or more and less than 2 kV was evaluated as Δ, and 2 kV or more was evaluated as ◯.
表１に示すように、比較例１では、ＥＳＤ特性（静電破壊電圧）が低下し使用不能となった。また比較例２では、耐環境試験で断線が生じた。比較例２では、下地としてのＴｉが絶縁層（ノボラック樹脂）の収縮に追従できずに、剥離し断線した。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, the ESD characteristics (electrostatic breakdown voltage) were lowered and became unusable. In Comparative Example 2, disconnection occurred in the environmental resistance test. In Comparative Example 2, Ti as a base could not follow the shrinkage of the insulating layer (novolak resin), and peeled off and disconnected.
表１に示す比較例３〜比較例５では、不可視特性、シート抵抗値Ｒｓのいずれかが×となった。 In Comparative Examples 3 to 5 shown in Table 1, either the invisible characteristic or the sheet resistance value Rs was x.
これに対して実施例では、シート抵抗値Ｒｓ、不可視特性、環境試験のいずれにおいても×がなかった。また実施例では良好なＥＳＤ特性（静電破壊電圧）を得ることができた。 On the other hand, in the examples, there was no x in any of the sheet resistance value Rs, the invisible characteristic, and the environmental test. In the examples, good ESD characteristics (electrostatic breakdown voltage) could be obtained.
Ａｕの表裏面にＩＴＯを形成した３層構造の実施例１〜実施例３のほうが、ＩＴＯ／Ａｕの２層構造とした実施例４〜実施例６に比べて、反射率を抑制でき、結果として透過率／反射率の比を高くでき、良好な不可視特性を得ることができた。 The three-layer structure of Examples 1 to 3 in which ITO is formed on the front and back surfaces of Au can suppress the reflectance as compared with Examples 4 to 6 in which the ITO / Au two-layer structure is used. As a result, the transmittance / reflectance ratio could be increased, and good invisible characteristics could be obtained.
１ 入力装置
２ 透明基材
３ パネル
４ 第１の透明電極
５ 第２の透明電極
６ 配線部
７ 連結部
１０ ブリッジ配線
１１ 表示領域
２０ 絶縁層
２５ 加飾領域
３０ 光学透明粘着層（ＯＣＡ）
３５ 下地層
３６ 金属層
３７ 導電性酸化物保護層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input device 2 Transparent base material 3 Panel 4 1st transparent electrode 5 2nd transparent electrode 6 Wiring part 7 Connection part 10 Bridge wiring 11 Display area 20 Insulating layer 25 Decoration area 30 Optical transparent adhesion layer (OCA)
35 Underlayer 36 Metal layer 37 Conductive oxide protective layer
Claims (9)
前記ブリッジ配線は、前記絶縁層の表面と接するＩＴＯからなる下地層と、前記下地層の表面に形成された金属層と、を有して構成されることを特徴とする入力装置。 A transparent substrate, a plurality of transparent electrodes formed on the first surface of the transparent substrate, a bridge wiring electrically connecting the transparent electrodes, and formed between the transparent substrate and the bridge wiring. And an insulating layer,
The bridge device includes an underlayer made of ITO in contact with the surface of the insulating layer, and a metal layer formed on the surface of the underlayer.
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