(57)【要約】【課題】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とを課題とする。【解決手段】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層目の導電線は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こと、又は前記第３層目の導電線は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で第１層目導電線と第３層目導電線とでコイルを形成、且つ第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。【選択図】図１
2007034644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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層目の導電線は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こと、又は前記第３層目の導電線は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で第１層目導電線と第３層目導電線とでコイルを形成、且つ第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、又は銅、若しくは金、導電線の幅を１μｍ〜５０μｍ、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可視光透過型平面コイル素子。
【請求項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導電線が配された第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層目の導電線は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こと、又は前記第３層目の導電線は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で第１層目導電線と第３層目導電線とでコイルを形成、且つ第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、導電線の幅を０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、同層での導電線間距離を１μｍ〜５０μｍとしたことを特徴とする可視光透過型平面コイル素子。
【請求項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ことを特徴する請求項１又は請求項２に記載の可視光透過型平面コイル素子。
【請求項４】
第３層目パターン膜上に誘電体よりなる第４層目絶縁膜が形成されてなることを特徴とする請求項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。
【請求項５】
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することを特徴とする請求項４に記載の可視光透過型平面コイル素子。
【請求項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度であることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の可視光透過型平面コイル素子。
【請求項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ことを特徴とする請求項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。
【請求項８】
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ことを特徴とする請求項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。
【発明の詳細な説明】
【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イ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望まれている。しかしながら、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。
【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】「タッ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】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コイル素子をセンサボードに供せられるようするためには、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。
【０００５】
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、上記技術要素を透明部材で達成するだけでなく、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か、ＩＴＯ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。
【０００６】
本発明では、上記を考慮し、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る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層目の導電線は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こと、又は前記第３層目の導電線は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で第１層目導電線と第３層目導電線とでコイルを形成、且つ第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、又は銅、若しくは金、導電線の幅を１μｍ〜５０μｍ、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】
そして、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導電線が配された第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層目の導電線は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こと、又は前記第３層目の導電線は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で第１層目導電線と第３層目導電線とでコイルを形成、且つ第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、導電線の幅を０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、同層での導電線間距離を１μｍ〜５０μｍとしたことを特徴とする。
【０００９】
ガラス、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、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。
【００１０】
そして、本発明でのコイルは、上記にように並列される導電線は同一層にあり、並列される導電線を接続す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。
【００１１】
そして、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、又は銅、若しくは金の可視光に対して不透明な導電材料とした場合、導電線の幅を１μｍ〜５０μｍ、同層での導電線間距離を０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、前記導電線の主成分をＩＴＯの可視光に対して透明な導電材料とした場合、導電線の幅を０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、同層での導電線間距離を１μｍ〜５０μｍとすることで可視光透過型平面コイル素子となすことができる。
【００１２】
導電材料については導電率の特性を優先させる場合、銀、又は銅、若しくは金を主成分とするものを使用することが好ましく、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、又は銅、若しくは金を主成分とする場合、導電線の幅が１μｍ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、５０μｍ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、１０μｍ〜３０μｍとすることが好ましい。
【００１３】
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く、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〜５ｍｍとすることが好ましい。
【００１４】
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、本材料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、又は銅、若しく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。
【００１５】
かくして、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５０μｍ以下とする必要があり、視覚化現象を考慮すると３０μｍ以下とすることが好ましい。他方、この導電線間距離を１μｍ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、ＩＴＯ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〜１０ｍｍ、好ましくは、０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００１６】
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。
【００１７】
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いものとすることが好ましい。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。
【００１８】
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。
【００１９】
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が好ましい。
【００２０】
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よりなる無色の誘電体、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、ポリアクリレート、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。膜の形成しや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。
【００２１】
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く、その場合、溶媒に可溶で塗布液としや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いＳｉ酸化物を主成分とする誘電体とすることが好ましい。  
【００２２】
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イ素アルコキシド、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。  
【００２３】
さらには、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。
【００２４】
又、本発明の素子で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。
【００２５】
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が、これをダミーとして使用してもよい。
【００２６】
さら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。
【００２７】
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】
【００２８】
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】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。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を経て図示しない外部回路と接続される。
【００３３】
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。
【００３４】
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、エポキシ樹脂、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。
【００３５】
前記顔料としては、酸化鉄、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。
【００３６】
前記染料としてはジオキサジン系、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エ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変性脂肪族ポリアミン樹脂、Ｎ−ブタノールなどを混合してもよい。
【００３７】
マスキング層９は、コイル回路形成側、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い。そして、その厚さは３５μｍ以下、特に３０μｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
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３５μｍ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。
【００３９】
図１乃至図６は、導電線の主成分が銀、又は銅、若しくは金の場合の模式図を示したもので、導電線の主成分がＩＴＯの場合は、導電線３、５は、本発明で規定したように太いパ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がメッシュ状パターンで視認される。
【００４０】
基板２には、ソーダライム珪酸塩ガラス、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、バ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は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、すなわ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、ポリカーボネイト樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、アクリル樹脂、トリア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。
【００４１】
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、及び５は、銀ペースト等を使用するペーストプロセス、銅メッキや銀メッキ等によるメッキプロセス、ＩＴＯパターンニ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。
【００４２】
ペーストプロセスで導電線３、及び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物が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３〜１０μｍ、好ましくは４〜８μｍで比抵抗が３．０×１０−６Ω・ｃｍ〜１．０×１０−５Ω・ｃｍの導電線が得られる。
【００４３】
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３０μｍ、線間隔１ｍｍとなるように直線状体が並列されたパターンを形成し、乾燥後２５０℃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６μｍで比抵抗が３．８×１０−６Ω・ｃｍの導電線を得ることができる。
【００４４】
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エチルセルロース等の樹脂をテルピネオール等の溶剤で溶かした粘性体等のビヒクルと混合した無機タイプ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℃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２．５×１０−６Ω・ｃｍ〜３．０×１０−６Ω・ｃｍの導電線が得られる。
【００４５】
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、酸化鉄、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うを使用でき、染料としてはジオキサジン系、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。
【００４６】
メッキプロセスで導電線３、及び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上にスパ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／銅の積層膜を形成し、フォトリソグラフィー等の公知のパターン化技術を用い、本発明で規定された範囲で直線状物が並列されたレジストパターンを積層膜上に形成する。そして、電解めっきにより、厚み３〜１０μｍ、好ましくは４〜８μｍで比抵抗が１．７×１０−６Ω・ｃｍ〜１．０×１０−５Ω・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く、加えて、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。
【００４７】
メッ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ーにより、直線状物が並列されたレジストパターンを形成する。このとき開口幅２０μｍ、線幅１ｍｍとした。続いてこの２０μｍのレジスト開口部分に電解銅メッキにより厚さ５μｍ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。
【００４８】
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ャ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２０μｍ、線間距離が１ｍｍの比抵抗が２×１０−６Ω・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、線幅が細く、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いものである。
【００４９】
上記では、電解めっき法を利用した導電膜の作製を述べたが、無電解めっきを利用したものとしてもよく、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きる。
【００５０】
ＩＴＯパターンニング膜作製プロセスで導電線３、及び５を形成する場合、サブトラク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、ＩＴＯ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℃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ー等の公知のパターン化技術を用い、本発明で規定された範囲で直線状物が並列されたレジストパターンをＩＴＯ膜上に形成する。
【００５１】
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って、厚み５０〜４００ｎｍ、好ましくは１００〜３００ｎｍで比抵抗が１．８×１０−４Ω・ｃｍ〜１．０×１０−３Ω・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。
【００５２】
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℃となるように加熱を行った。このように形成したＩＴＯ膜の上に、フォトリソグラフィーにより、直線状物が並列されたレジストパターンを形成する。
【００５３】
続いてこれをエッチャント溶液に浸漬することでレジスト開口部分のＩＴＯ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２．０×１０−４Ω・ｃｍで、線幅１ｍｍ、線間距離５０μｍの導電性のパターン膜が得られる。
【００５４】
絶縁膜４、及び６は、膜形成時と同時に開口部位７、及び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等の公知のパターン化技術、レーザーアブレーション、エッチング等で開口部位７、及び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。
【００５５】
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３００μｍ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。
【００５６】
このような材料としてはシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリアミド等も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イ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、有機ポリマーとケイ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く、膜の強度も高く、さらには、ケイ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。
【００５７】
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、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エ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、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピ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−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等を使用できる。
【００５８】
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℃で熱処理を行うことで、厚さ２〜８μｍの開口部位７、及び８を有する絶縁膜４、及び６が形成される。
【００５９】
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、及び８を形成させる部位にフォトリソグラフィ等の公知のパターン化技術で例えば、厚さ１〜２０μｍ、好ましくは  ５〜１５μｍ、直径５０〜５００μｍ、好ましくは１００〜４００μｍ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よりなる無色の誘電体膜を形成する。
【００６０】
その後、アセトン中に物品を浸漬し超音波洗浄することでレジストを剥離することで、厚さ０．０５〜４μｍの開口部位７、及び８を有する絶縁膜４、及び６が形成される。
【００６１】
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ョンやエッチングによって開口部位７、及び８を使用する方法もポスト形成方法として使用できる。
【００６２】
例えば、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よりなる無色の誘電体膜を形成する。
【００６３】
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ョン法や、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エッ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０．０５〜４μｍの開口部位７、及び８を有する絶縁膜４、及び６が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【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】
【００６５】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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