(57)【要約】【課題】耐熱性に優れた銅配線層を備えるタッチパネルセンサを提供すること。【解決手段】下地層上に、銅層と、少なくとも亜鉛を含有する銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層であって、前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高い銅配線層を含む配線層を有する、タッチパネルセンサである。【選択図】図１
2016224634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地層上に、銅層と、少なくとも亜鉛を含有する銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層であって、
前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高い銅配線層を含む配線層を有する、タッチパネルセンサ。
【請求項２】
前記銅合金層が、更にニッケルを含有し、前記銅合金層表面のニッケルの存在率が、前記銅合金層内部のニッケルの存在率よりも低い、請求項１に記載のタッチパネルセンサ。
【請求項３】
下地層上に、銅層と、少なくとも亜鉛を含有する銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層であって、
前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高い銅配線層を含む配線層を有するタッチパネルセンサの製造方法であって、
前記下地層上に、前記銅層と、前記銅合金層とを積層した後、２００℃以上で加熱する工程を有する、タッチパネルセンサの製造方法。
【請求項４】
前記銅合金層が、更にニッケルを含有し、前記銅合金層表面のニッケルの存在率が、前記銅合金層内部のニッケルの存在率よりも低い、請求項３に記載のタッチパネルセンサの製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のタッチパネルセンサと、前記タッチパネルセンサに接続されたプリント配線板とを有するタッチパネルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅含有配線を有するタッチパネルセンサ及びその製造方法、並びにタッチパネルモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、入力手段として、タッチパネルが広く用いられている。タッチパネルは、多くの場合、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の装置等、例えば、券売機、ＡＴＭ装置、携帯電話、ゲーム機に対する入力手段として、表示装置とともに用いられている。このような装置において、タッチパネルは表示装置の表示面上に配置され、これにより、タッチパネルは表示装置に対する極めて直接的な入力を可能にする。
【０００３】
このようなタッチパネルとしては、様々な方式のものが実用化されており、特に多点同時入力が可能な点等から静電容量方式のタッチパネルが注目されている。
静電容量方式のタッチパネルの一例として、絶縁層を介して第１電極と、当該第１電極と直交する第２電極とが積層したタッチパネルセンサと、前記各電極と静電容量の変化を検知する回路を形成するための取り出し配線部を有するものが挙げられる。当該静電容量方式のタッチパネルは、前記各電極に微弱な電流を流して電界を形成し、指などの導電体が軽く触れた場合の静電容量の変化を電圧の低下等に変換して検知することにより接触位置を出力することができる。
【０００４】
パネルサイズの大型化や高感度化の要請から、タッチパネルセンサに用いられるセンサ電極や、取り出し配線層等の配線層を構成する材料として、電気抵抗の低い銅材料が注目されている。しかしながら銅材料は酸化されやすいという問題があった。
【０００５】
特許文献１には、耐酸化性に優れたタッチパネル用配線膜として、Ｎｉ、Ｚｎ、及びＭｎよりなる群から選択される合金元素の少なくとも一種を合計量で０．１〜４０ａｔ％含む特定のＣｕ合金配線膜が開示されている。
特許文献１によれば、Ｎｉ、Ｚｎ及びＭｎがＣｕ酸化膜に固溶しないため、これらの合金元素が固溶しているＣｕ合金が酸化されると、これらの合金元素は酸化により生成したＣｕ酸化膜の界面下に掃き出されて濃化層を形成することにより、耐酸化性が高められるとされている。
しかしながら、特許文献１の手法では、高温加熱時における銅の酸化抑制効果が不十分であった。
【０００６】
特許文献２には、下地層と、前記下地層上に形成された特定のＣｕＭｎ配線層を少なくとも含む配線層と、前記ＣｕＭｎ配線層上に形成された特定のＣｕＮｉキャップ層とを有するタッチパネルセンサを開示している。当該特許文献２によれば、ＣｕＮｉキャップ層を有することにより、ＣｕＭｎ配線層の酸化を抑制できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１２０４１１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９４７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
タッチパネルセンサ製造時において、絶縁層や透明導電層等を形成する際に、通常、加熱処理がなされる。しかしながら、銅は高温下で酸化されやすく、耐酸化性が確保されていない場合、高温焼成により導電性が低下することがあった。そのため、例えば特許文献１では、２００度未満の温度で３０秒以上加熱する方法がとられているが、当該方法は、絶縁層や透明導電層形成時の加熱としては不十分であった。特許文献２の技術では、耐熱性がいまだ不十分であり、更なる耐熱性の向上が望まれていた。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れた銅配線層を備えるタッチパネルセンサ、及び、当該タッチパネルセンサの製造方法、並びに、導電性に優れたタッチパネルセンサモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るタッチパネルセンサは、下地層上に、銅層と、少なくとも亜鉛を含有する銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層であって、
前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高い銅配線層を含む配線層を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るタッチパネルセンサの製造方法は、下地層上に、銅層と、少なくとも亜鉛を含有する銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層であって、
前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高い銅配線層を含む配線層を有するタッチパネルセンサの製造方法であって、
前記下地層上に、前記銅層と、前記銅合金層とを積層した後、２００℃以上で加熱する工程を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るタッチパネルセンサ、及び、本発明に係るタッチパネルセンサの製造方法においては、前記銅合金層が、更にニッケルを含有し、前記銅合金層表面のニッケルの存在率が、前記銅合金層内部のニッケルの存在率よりも低いことが好ましい。
【００１３】
本発明は、前記本発明に係るタッチパネルセンサと、前記タッチパネルセンサに接続されたプリント配線板とを有するタッチパネルモジュールを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、耐熱性に優れた銅配線層を備えるタッチパネルセンサ、及び、当該タッチパネルセンサの製造方法、並びに、導電性に優れたタッチパネルセンサモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係るタッチパネルセンサの一例を示す概略平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ’切断面の一例を示す概略断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ’切断面の一例を示す概略断面図である。
【図４】図４は、図１のＣ−Ｃ’切断面の一例を示す概略断面図である。
【図５】図５は、図１のＤ−Ｄ’切断面の一例を示す概略断面図である。
【図６】図６は、図１のＤ−Ｄ’切断面の別の一例を示す概略断面図である。
【図７】図７は、本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略断面図である。
【図８】図８は、本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略断面図である。
【図９】図９は、本発明におけるセンサ電極の一例を示す概略断面図である。
【図１０】図１０は、本発明におけるセンサ電極の他の例を示す概略断面図である。
【図１１】図１１は、本発明におけるセンサ電極の他の例を示す概略断面図である。
【図１２】図１２は、本発明におけるセンサ電極の他の例を示す概略断面図である。
【図１３】図１３は、本発明におけるタッチパネルセンサの製造方法の一例を示す工程図である。
【図１４】図１４は、本発明に係るタッチパネルモジュールの一例を示す概略断面図である。
【図１５】図１５は、実施例１のタッチパネルセンサの製造工程及び得られたタッチパネルセンサの概略平面図である。
【図１６】図１６は、実施例１のタッチパネルセンサの焼成前における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図である。
【図１７】図１７は、実施例１のタッチパネルセンサの焼成後における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図である。
【図１８】図１８は、比較例１のタッチパネルセンサの焼成前における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図である。
【図１９】図１９は、比較例１のタッチパネルセンサの焼成後における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るタッチパネルセンサ、及びその製造方法、並びに、タッチパネルモジュールについて、順に説明する。
なお、本発明において、純銅とは、銅元素のみからなるもののみならず、銅元素の他に不可避的に混入する不可避不純物とを含有するものも包含する。
また、本発明において銅合金とは、銅元素と、意図的に混合した元素のみからなるもののみならず、銅元素と意図的に混合した元素の他に不可避的に混入する不可避不純物とを含有するものも包含する。
また、この明細書における「平面視」とは、タッチパネルセンサ上面に対し垂直方向（図１におけるＺ軸方向）から視認することを意味する。通常、タッチパネルセンサの絶縁基材上面に対して垂直方向から視認することに相当する。
【００１７】
Ａ．タッチパネルセンサ
本発明に係るタッチパネルセンサは、下地層上に、銅層と、少なくとも亜鉛を含有する銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層であって、
前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高い銅配線層を含む配線層を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るタッチパネルセンサについて、図を参照して説明する。図１は、本発明に係るタッチパネルセンサの一例を示す模式図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’切断面の一例を示す概略断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ’切断面の一例を示す概略断面図であり、図４は、図１のＹ方向である図１のＣ−Ｃ’切断面の一例を示す概略断面図である。
図１〜図４に例示するように、タッチパネルセンサ２０においては、絶縁基材１上に、配線層として、第１電極６ａおよび第２電極６ｂから構成されるセンサ電極と、第１導電部７ａおよび第２導電部７ｂから構成される導電部と、取り出し配線層８と、外部接続端子９とが形成されている。これらの配線層のうち、第１導電部７ａ、取り出し配線層８および外部接続端子９のうち少なくとも一部が、銅層２と銅合金層３とをこの順に隣接して有する銅配線層４である。
センサ電極は、タッチパネル使用者が視認可能なアクティブエリア１１内に形成され、第１電極６ａおよび第２電極６ｂからなる。第１電極６ａおよび第２電極６ｂは、透明導電性材料からなる透明電極である。
導電部は、第１電極６ａ間を接続する第１導電部７ａと第２電極６ｂ間を接続する第２導電部７ｂとを含む。第２導電部７ｂは、第２電極６ｂと同様、透明導電性材料からなる透明電極である。また、取出し配線層８は、センサ電極に接続され、アクティブエリア１１の外側の非アクティブエリア内に形成され、末端に外部接続端子９に接続されている。
【００１９】
次に、取出し配線層８について図５及び図６を参照して説明する。図５は、図１のＤ−Ｄ’切断面の一例を示す概略断面図であり、図６は、図１のＤ−Ｄ’切断面の図５とは別の一例を示す概略断面図である。図５の例では、透明基材１上に形成されたブラックマトリクス層５上に取出し配線層８が形成されている。また図６の例では、透明基材１上に直接取出し配線層８が形成されている。図５及び図６の例では、取出し配線層８が、銅層２と銅合金層３とをこの順に隣接して有する銅配線層４であるため、導電性に優れ、且つ、耐熱性に優れている。なお、図５の例では、下地層はブラックマトリクス層５であり、図６の例では、下地層は透明基材１である。
【００２０】
図１〜図６に示す例においては、上述のように第１導電部７ａと取出し配線層８と外部接続端子９とが、銅層２と銅合金層３とをこの順に隣接して有する銅配線層４であり、取出し配線８および外部接続端子９は絶縁基材１上やブラックマトリクス層５上に形成され、第１導電部７ａは絶縁層１０上に形成される。そのため、絶縁基材１、ブラックマトリクス層５、絶縁層１０等がいずれも銅配線層４の下地層となることがある。
なお、図１において保護層は省略されている。
【００２１】
本発明によれば、銅配線層は、銅層２の下地層とは反対側の界面に隣接して少なくとも亜鉛を含有する銅合金層３が被覆されている。即ち、前記銅配線層表面に少なくとも亜鉛を含有する前記銅合金層が配置されている。更に、前記銅合金層は、前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高くなっている。
本発明における銅合金層は、このように前記銅合金層表面側に高濃度で存在する亜鉛（酸化亜鉛）により、耐熱性が高まり高温加熱時であっても銅配線層中の銅の酸化を抑制することにより、銅配線層の表面付近における耐酸化性を向上し、全体として耐熱性及び耐酸化性に優れたものとなると推定される。このように本発明においては、銅層に被覆する前記銅合金層において、銅合金層表面側に高濃度で存在する亜鉛により、優れた耐熱性を有する銅配線層を得ることができる。
本発明のタッチパネルセンサは、銅配線層中の銅の酸化が抑制されるため、銅配線層が加熱後においても優れた導電性を有する。そのため、銅配線層を比較的細く形成することができ、その結果、アクティブエリア内での銅配線層の開口部を大きくしまた非アクティブエリアの面積を小さくしてアクティブエリアの面積を大きくすることができる。これにより、本発明のタッチパネルセンサをタッチパネル付表示装置に用いた場合に視認性を向上させることができる。
【００２２】
また本発明において、銅層及び銅合金層は、同一のエッチング液で同時にエッチングすることが可能である。このため銅層および銅合金層をパターニングするに際して工程の追加がなく、配線層を容易に形成することができる。
以下、本発明のタッチパネルセンサの各構成について詳細に説明する。
【００２３】
１．配線層
本発明における配線層は、下地層上に形成され、銅層と、銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層を含むものである。
ここで、配線層が「銅配線層を含む」とは、配線層を構成する部材の少なくとも一部が、銅層と、銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層であればよいことを表す。
【００２４】
（１）銅配線層
本発明に用いられる銅配線層は、下地層上に形成されるものであり銅層と、銅合金層とを、この順に隣接して有するものである。なお、本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で下地層と、銅配線層との間に、銅配線層と下地層との密着性を向上するための、密着層等を更に有していてもよい。
本発明においては銅層に隣接する銅合金層が、亜鉛を含有し、前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高いため、高温加熱時においても内部の銅層の酸化が抑制され、導電性に優れたタッチパネルセンサを得ることができる。
当該銅配線層において、銅層と隣接する銅合金層とは、平面視同一パターンを有することが好ましい。
【００２５】
（ａ）銅層
銅配線層に用いられる銅層における銅は、純銅であっても、導電性を有する範囲で銅合金を用いてもよい。本発明において銅層は、導電性の点から、中でも純銅層を含むことが好ましい。本願に用いられる銅配線層は、銅層に隣接して上記特定の銅合金層を備えるため、銅層中の銅は純銅層であっても、高温加熱時においても酸化が抑制されるため、純銅層を好適に用いることができる。
【００２６】
また、銅層として銅合金を用いる場合、銅以外の元素は、導電性を有する範囲で特に限定されず、例えば、ニッケル、マンガン、亜鉛等が挙げられる。中でも、マンガン、ニッケル、及び亜鉛からなる群から選択される１種以上であることが好ましい。銅合金層が下地層に隣接して設けられる場合、密着性の点からは、マンガンを含む銅合金であることが好ましい。
当該銅合金における銅の含有割合は、導電性に優れる点から、全金属原子中の銅の含有割合が８０ａｔ％以上であることが好ましく、９０ａｔ％以上であることがより好ましく、９９ａｔ％以上であることが更により好ましい。密着性向上の点から、マンガンを含む場合、全金属原子中のマンガンの含有割合が、１〜２０ａｔ％であることが好ましく、２〜１０ａｔ％であることがより好ましい。
【００２７】
上記銅層の厚みは、用途に応じて適宜調整すればよく、特に限定されないが、中でも、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜９００ｎｍであることがより好ましい。当該銅層の厚みが上記下限値以上であれば導電性に優れている。また、銅層の厚みが上記上限値以下であれば、銅配線層の厚みが薄くなるため、より細線化された銅配線層を形成しやすい。
【００２８】
（ｂ）銅合金層
本発明において銅合金層は、耐熱性を付与し、且つ、前記銅層の酸化を抑制するための層であり、前記銅層に隣接して設けられ、少なくとも亜鉛を含有する。本発明において当該銅合金層の各元素比率は膜厚方向で変化しており、前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高くなっている。
本発明のタッチパネルセンサは、銅配線層において、導電性に優れた前記銅層上に隣接してこのような銅合金層を備えるため、高温加熱時においても耐酸化性に優れている。
【００２９】
更に、本発明の銅合金層は、ニッケルを含有することが好ましく、前記銅合金層表面のニッケルの存在率が、前記銅合金層内部のニッケルの存在率よりも低いことが、耐熱性の点から好ましい。
ニッケルがこのような分布をすることにより、銅合金層表面側に高濃度で存在する亜鉛により、表面付近における耐酸化性の向上のみならず、銅合金層全体の耐熱性及び耐酸化性が向上する。
【００３０】
また、前記銅合金層は、亜鉛と、ニッケルとを含有し、更にマンガン、チタンを含有していてもよく、残部が銅及び不可避不純物である。なお、当該銅合金層、及び後述する銅層の各金属元素の割合は、イオンスパッタ法により深さ方向にエッチングしながらＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法による膜成分分析することにより得られた値である。
【００３１】
具体的には、銅配線層における前記銅合金層側表面を最表面として、イオンスパッタ（イオン種Ａｒ＋（３．０ｋｅＶ）、エッチング範囲２ｍｍ角）により、当該最表面から下地層側に向かってエッチングを繰り返しながら、Ｘ線光電子分光計を用いて光電子を測定し、各金属元素の比率から、各測定点における各金属元素の元素分率（ａｔ％）を求め、深さ方向のプロファイルを得る。得られた深さ方向のプロファイルのうち、銅合金層に相当する部分について、各金属元素（ｘ１，ｘ２・・・ｘｎ）ごとに面積値（下記式（１）におけるＹ（ｘｎ））を算出し、下記式（２）により、層全体における各金属元素の元素比率を求めることができる。本発明において銅合金層と下地層とが隣接する界面は、銅元素の比率が２０ａｔ％を超えている最後の測定点と定義する。
上記Ｘ線光電子分光計としては、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、Ｔｈｅｔａ−Ｐｒｏｂｅを用い、入射Ｘ線をアルミニウムのＫα線、測定領域を４００μｍφと設定して測定することができる。
【００３２】
【数１】
2016224634.tif 000003
（式（１）中、ｔ１は、銅合金層の最表面に対応するスパッタリング時間、ｔ２は、銅合金層と下地層とが隣接する界面に対応するスパッタリング時間、ｆ（ｔ）は、スパッタリング時間ｔにおける測定対象金属元素ｘの元素分率（ａｔ％）を表し、Ｙ（ｘｎ）は銅合金層中の測定対象元素ｘの面積値である）
【００３３】
【数２】
2016224634.tif 000004
【００３４】
当該銅合金層全体における各元素の含有割合は、前記銅層の酸化を抑制可能な範囲で適宜調整すればよい。
前記銅合金層の全金属原子中、亜鉛の含有割合は、耐熱性・耐酸化性を満たす範囲で低抵抗であることが膜全体の低抵抗化につながることから、１０ａｔ％以上３５ａｔ％が好ましく、１２ａｔ％以上２８ａｔ％以下がより好ましく、１５ａｔ％以上２５ａｔ％以下が更により好ましい。
また、前記銅合金層がニッケルを含有する場合、当該ニッケルの含有割合は、耐熱性・耐酸化性を満たす範囲で低抵抗であることが膜全体の低抵抗化につながることから、全金属原子中、５ａｔ％以上３５ａｔ％が好ましく、１０ａｔ％以上３０ａｔ％以下がより好ましい。
また、前記銅合金の全金属原子中、銅の含有割合は、耐熱性及び耐酸化性の点から、８５ａｔ％以下であることが好ましく、７５ａｔ％以下であることがより好ましく、７３ａｔ％以下であることが更により好ましい。また、隣接する銅層との密着性や、導電性の点から、前記銅合金層の全金属原子中、銅の含有割合が３０ａｔ％以上であることが好ましく、４５ａｔ％以上であることがより好ましい。
また、前記少なくとも亜鉛を含有する銅合金層は、耐熱性及び耐酸化性の点から、更にマンガンを含んでいてもよい。前記銅合金層中のマンガンの含有割合は、耐熱性及び耐酸化性の点から、０〜２０ａｔ％であることが好ましく、１〜１５ａｔ％であることがより好ましい。
また、銅、亜鉛、ニッケル、及びマンガン以外の金属元素の含有割合は、耐熱性の点から、２０ａｔ％以下であることが好ましく、０〜１５ａｔ％であることが好ましい。
【００３５】
（銅合金層及び銅層中における金属元素の分布）
本発明において銅合金層及び銅層中の金属元素の存在比は、前述のイオンスパッタ法により深さ方向にエッチングしながらＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法による膜成分分析する方法で測定することができる。
【００３６】
本発明の銅合金層及び銅層のＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法による膜成分分析による実施例１（図１７）の深さ方向のプロファイルの結果を参照して説明する。図１７は、実施例１のタッチパネルセンサの焼成後における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図である。図８は、縦軸はａｔ％を、横軸はイオンスパッタ時間（ｓｅｃ）を示す。イオンスパッタ時間が０秒の点は銅配線層最表面（銅合金層最表面）の測定結果であり、以下、イオンスパッタ時間が大きいほど、銅配線層の下地層側に進んでいく。
実施例１の焼成後における深さ方向プロファイルの結果に示される通り、実施例１の場合、イオンスパッタ時間が０〜７００ｓｅｃ程度の領域が前記銅合金層のプロファイルである。このうち前記銅合金層内部（イオンスパッタ時間２００〜７００ｓｅｃ程度の領域）においては、銅、亜鉛、ニッケル及びマンガンの各元素比率はほぼ一定であり、前記銅合金層内部においては各元素が均一に分布している。一方、前記銅合金層の表面（イオンスパッタ時間０〜２００ｓｅｃ程度の領域）においては、銅、ニッケル及びマンガンの存在比率が低く、亜鉛の存在比率のみが高くなっている。このように本発明においては、前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高くなっている。また、この例では前記銅合金層が更にニッケル及びマンガンを含有している。銅合金層がニッケルを含有する場合、前記銅合金層表面のニッケルの存在率が、前記銅合金層内部のニッケルの存在率よりも低くなっていることが好ましい。また、前記銅合金層が更にマンガンを含有する場合、前記銅合金層表面のマンガンの存在率が、前記銅合金層内部のニッケルの存在率よりも低くなっている。
本発明における銅合金層は、このように前記銅合金層表面側に高濃度で存在する亜鉛（酸化亜鉛）により、耐熱性が高まり高温加熱時であっても銅配線層中の銅の酸化を抑制する。更に、当該銅合金層がニッケル乃至マンガンを含有する場合、前記銅合金層内部に分布するニッケルやマンガンにより、銅配線層の表面付近における耐酸化性を向上し、全体として耐熱性及び耐酸化性に優れたものとなると推定される。このように本発明においては、銅層に被覆する前記銅合金層において、亜鉛とニッケルが異なる分布をとることによって、優れた耐熱性を有する銅配線層を得ることができる。
【００３７】
本発明において、上記銅合金層の厚みは、特に限定されないが、中でも、１〜１００ｎｍであることが好ましく、１〜５０ｎｍであることがより好ましい。当該銅層の厚みが上記下限値以上であれば耐酸化性に優れている。また、銅層の厚みが上記上限値以下であれば、銅配線層の厚みが薄くなるため、より細線化された銅配線層を形成しやすい。
【００３８】
また銅層全体の厚みは、特に限定されないが、導電性に優れ、細線化が容易な点から、１５ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましく、３０ｎｍ〜９００ｎｍであることがより好ましい。
【００３９】
（ｃ）その他の層
本発明の銅配線層は、本発明の効果を損なわない範囲で更に他の層を有していてもよい。本発明においては、下地層との密着性を向上する点から、下地層と、銅層との間に、更に密着層を有することが好ましい。当該密着層と、隣接する銅配線層とは、平面視同一パターンを有することが好ましい。
本発明において密着層は、下地層と銅層との間の密着性を向上するものの中から、適宜選択して用いることができる。本発明においては、密着性に優れる点から、中でも、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、及びインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の少なくとも１種を含有する層であることが好ましく、ＩＺＯを含有する層であることがより好ましい。ＩＴＯやＩＺＯを含有する層を設けることにより、ガラス基材や絶縁層の他、従来、銅層の密着性の向上が困難であったブラックマトリクス層に対しても優れた密着性を得ることができる。
【００４０】
ＩＴＯ、及びＩＺＯの少なくとも１種を含有する層は、従来、透明導電層として公知のＩＴＯ層やＩＺＯ層と同様のものとすることができる。
インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、及びインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の少なくとも１種を含有する層中のＩＴＯ及びＩＺＯの合計の含有割合は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜調整すればよい。下地層及び銅層との密着性に優れる点から、ＩＴＯ及びＩＺＯの合計含有量が、密着層全量に対して９０質量％以上であることが好ましく、９５質量％以上であることがより好ましく、９９質量％以上であることが更により好ましい。
また、ＩＴＯ、及びＩＺＯの少なくとも１種を含有する層の厚みは、本発明の効果を損なわない範囲で適宜調整すればよい。下地層及び銅層との密着性に優れ、また細線としたときに倒れにくくする点から、１〜２００ｎｍであることが好ましく、２〜１００ｎｍであることがより好ましい。
【００４１】
本発明において、銅配線層の線幅は特に限定されず、用途に応じて適宜設計すればよい。透明電極上に設けられる銅配線層の線幅は、当該銅配線層自体の視認性を低下してディスプレイの視認性を向上する点から、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以上３μｍ以下であることが更により好ましい。
また、取り出し回路等に用いられる銅配線層の線幅は、例えば、２μｍ〜１００μｍとすることができる。
【００４２】
また、透明電極を、例えば、特開２０１４−２０３２６０号公報等に記載の導電性金属パターンとする場合には、当該導電性金属パターンを、ＩＺＯ層６と銅層７とをこの順に隣接して有する銅配線層を用いて形成してもよい。この場合の銅配線層の線幅は、ディスプレイの視認性を向上する点から１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、更に、導電性に優れ、且つ安定して細線を形成する点から１μｍ以上３μｍ以下であることが更により好ましい。
なお、銅配線層の線幅とは、平面視の線幅をいう。
【００４３】
また、密着層としてＩＴＯ、及びＩＺＯの少なくとも１種を含有する層を設ける場合、密着性及び導電性に優れ、視認性にも優れる点から、下記式（３）で表される密着層とこれに隣接する銅層の線幅の変動が、±２０％以内であることが好ましく、±１０％以内であることが好ましい。式（３）で表される変動がプラスの場合は、密着層の線幅に対して、銅層の線幅が大きいため、密着性が低下する傾向にある。一方、式（３）で表される変動がマイナスの場合は、銅層の線幅に対して、密着層の線幅が大きいため、結果的に銅層の細線化が妨げられる。なお、本発明において密着層の線幅は、密着層の銅層と反対側の面の線幅、すなわち下地層と隣接する部分の線幅とし、銅層の線幅は、銅層の密着層と反対側表面の線幅とする。
式（３）：  （銅層の線幅  −  密着層の線幅）／密着層の線幅  ×１００（％）
【００４４】
（２）配線層
本発明における配線層は、電源や電気信号としての電気が伝わる導電性を有する部材である。配線層としては、例えば、センサ電極、導電部、取り出し配線層、外部接続端子等が挙げられる。これらの配線層のうち、導電部、取り出し配線層、および外部接続端子のうち少なくとも一部が、銅層と銅合金層とをこの順に隣接して有する銅配線層であることが好ましい。
【００４５】
（ａ）センサ電極
本発明におけるセンサ電極は、第１電極および第１電極と絶縁された第２電極を含み、アクティブエリア内に形成され、接触位置を検出するために用いられるものである。なお、第１電極と絶縁された第２電極とは、両電極が電気的に接続されていないことをいう。
【００４６】
センサ電極が上記銅配線層ではない場合、透明導電性材料からなる透明電極とすることができる。センサ電極の形成に用いられる透明導電性材料としては、具体的には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物や、これらの金属酸化物が２種以上複合された材料が挙げられる。また、センサ電極には非透明導電性材料を用いることもでき、非透明導電性材料としては、例えば、特開２０１０−２３８０５２号公報等に記載のものを用いることができる。具体的には、アルミニウム、モリブデン、銀、クロム等の金属およびその合金等を用いることができる。
【００４７】
このようなセンサ電極の平面視形状および平面視外形形状としては、特開２０１１−２１０１７６号公報や特開２０１０−２３８０５２号公報や、特許第４６１０４１６号、特開２０１０−２８６８８６号公報、特開２００４−１９２０９３号公報、特開２０１０−２７７３９２号公報や特開２０１１−１２９５０１号公報等に示されるような一般的なタッチパネルセンサにおけるセンサ電極と同様とすることができる。
【００４８】
本発明におけるセンサ電極の平面視形状としては、開口部を含まない面状やメッシュ状に形成され、開口部を有するもの等が挙げられる。なお、センサ電極がＩＺＯ層と、銅層とを、この順に隣接して有する銅配線層にて形成されるものである場合には、メッシュ状であることが好ましい。本発明のタッチパネルセンサをタッチパネル付表示装置に用いた場合の視認性を優れたものとすることができるからである。
【００４９】
センサ電極がメッシュ状である場合におけるセンサ電極の開口率としては、本発明のタッチパネルセンサの種類等により異なるものであるが、９０％以上とすることが好ましく、なかでも、９３％以上であることが好ましく、特に、９５％以上であることが好ましい。本発明のタッチパネルセンサをタッチパネルセンサ付表示装置に用いた場合に、視認性に優れたものとすることができるからである。なお、センサ電極の開口率とは、上記センサ電極の面積に占める開口部の面積の割合をいうものである。
【００５０】
また、センサ電極がメッシュ状である場合のセンサ電極の線幅としては、接触位置を精度良く検出できるものであれば特に限定されるものではないが、１０μｍ以下であることが好ましく、中でも５μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上３μｍ以下であることが更により好ましい。本発明のタッチパネルセンサをタッチパネル付表示装置に用いた際に、表示装置に表示される情報の視認性を優れたものとすることができるからである。
【００５１】
また、センサ電極の平面視外周形状としては、例えば、平面視略正方形形状等の多角形状が挙げられる。
【００５２】
本発明における第１電極および第２電極の絶縁基材に対する形成箇所としては、本発明のタッチパネルセンサがタッチパネル付表示装置に用いられる場合、絶縁基材のアクティブエリア内に形成され、両者が絶縁されるように形成されるものであれば特に限定されるものではない。例えば、上述した図４に例示されるように、両者が同一の絶縁基材の一方の表面上に形成されるものであってもよく、図７に例示するように、異なる絶縁基材上に形成されるものであってもよく、図８に例示するように、絶縁層を介して形成されるものであってもよく、さらには図９に例示するように、同一の絶縁基材の一方の表面と他方の表面とにそれぞれ形成されるものであってもよい。
また、図７〜図９中の符号については、図１〜図４と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
【００５３】
（ｂ）導電部
本発明における導電部は、上記センサ電極を構成する第１電極間および第２電極間をそれぞれ接続する第１導電部および第２導電部を含むものである。また、通常、上記第１導電部および第２導電部はその一部が平面視上重なるように形成される。
【００５４】
導電部が前記銅配線層ではない場合、導電部の材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、上述したセンサ電極と同様とすることができる。
また、導電部の平面視形状は、従来公知のタッチパネルセンサと同様の形状とすることができる。
【００５５】
第１導電部および第２導電部の形成箇所としては、第１電極間および第２電極間をそれぞれ安定的に接続でき、かつ、両者が絶縁されるように形成されるものであれば特に限定されるものではない。例えば、既に説明した図７〜図９に示すように上記第１電極および第２電極が、異なる表面上または異なる部材上に形成される場合には、第１導電部および第２導電部がそれぞれ上記第１電極および第２電極と同一表面上に形成される。
また、上記第１電極および第２電極の両者が同一の絶縁基材の一方の表面上に形成される場合には、上記第１導電部および第２導電部が絶縁層を介して形成される。
【００５６】
（ｃ）取出し配線層
本発明における取出し配線層は、センサ電極に接続されるものである。
取出し配線層の形成箇所としては、本発明のタッチパネルセンサの種類や用途等に応じて適宜設定されるものであるが、本発明のタッチパネルセンサがタッチパネル付表示装置に用いられる場合には、通常、非アクティブエリアに形成されるものである。
【００５７】
取出し配線層が前記銅配線層ではない場合、取出し配線層の形成に用いられる導電性材料としては、例えば、銀、金、クロム、プラチナ、アルミニウムの単体、あるいはこれらのいずれかを主体とする合金等が挙げられる。金属合金としては、ＡＰＣ、すなわち銀・パラジウム・銅合金が汎用される。また、金属の複合体としては、ＭＡＭ（Ｍｏ−Ａｌ−Ｍｏ、すなわちモリブデン・アルミニウム・モリブデンの３層構造体）なども適用可能である。
取出し配線層の線幅としては、例えば、０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とすることができる。
【００５８】
（ｄ）外部接続端子
本発明における外部接続端子は、取出し配線層に接続され、フレキシブルプリント配線板等との接続に用いられるものである。
このような外部接続端子の形成箇所、および外部接続端子が前記銅配線層ではない場合の外部接続端子の材料については、上述した取出し配線層と同様とすることができる。
【００５９】
外部接続端子の端子幅、厚みおよび平面視形状や、外部接続端子部内における外部接続端子間の間隔については、一般的なタッチパネルセンサと同様とすることができる。具体的には、特開２０１１−２１０１７６号公報に記載されるものと同様とすることができる
【００６０】
２．下地層
本発明における下地層は、その上に隣接して銅配線層が形成されるものである。このような下地層としては、絶縁基材、絶縁層、及びブラックマトリクス層等の絶縁性下地層が挙げられる。また下地層は、単一の層であってもよく、複数層が積層されたものであってもよい。複数層積層された下地層としては、例えば、絶縁基材上の一部にブラックマトリックス層が形成されている下地層において、絶縁基材上のブラックマトリックス層上及びブラックマトリックスが形成されていない絶縁基材上に銅配線層が形成される場合が挙げられる。
以下、下地層について説明する。
【００６１】
（１）絶縁基材
本発明における下地層が絶縁基材である場合、絶縁基材上に形成される前記銅配線層としては、例えば、導電部、取出し配線層、外部接続端子が挙げられる。
【００６２】
絶縁基材は配線層等を支持するものである。上記絶縁基材を構成する材料としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではなく、透明性を有する材料であってもよく、非透明性を有する材料であってもよい。本発明のタッチパネルセンサをタッチパネル付表示装置に用いる場合には、絶縁基材が透明性を有する材料から構成されていることが好ましい。優れた視認性を得ることができるからである。
なお、本発明において、「透明」「透明性」という場合には、特段の断りがない限り、本発明のタッチパネルセンサが用いられたタッチパネル付表示装置の操作者が、操作面からの視認を妨げない程度の透明性をいう。したがって、無色透明および、視認性を妨げない程度の有色透明を含み、また厳密な透過率で規定されず、タッチパネルセンサの用途等に応じて適宜決定することができる。
【００６３】
上記絶縁基板を構成する材料としては、一般的なソーダライムガラスに加え、化学強化したソーダライムガラス、化学強化したアルミノシリケートガラス等の無機材料；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート等の樹脂材料等が挙げられる。上記無機材料を選択した場合には、タッチパネルセンサの強度を高め、また加熱温度などの製造条件の設定範囲を広くすることが可能になる。一方、樹脂材料を選択した場合には、タッチパネルセンサの軽量化が図られ、またタッチパネルセンサにフレキシブル性を付与することができる。
【００６４】
上記絶縁基材の厚みとしては、前記銅配線層等を安定的に支持できるものであれば特に限定されるものではなく、材料に応じて適宜選択される。例えば、絶縁基材がガラス等の無機材料からなる場合には、０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、絶縁基材が樹脂材料からなる場合には、可撓性を有するフィルム状であることが好ましく、具体的には、５０μｍ〜３００μｍの範囲内とすることが好ましい。
なお、絶縁基材の形態としては、可撓性を有するフィルム状であってもよく、板状であってもよい。
【００６５】
上記絶縁基材は、単層からなるものであってもよく、複数層からなるものであってもよい。
なお、上記絶縁基材が複数層からなる場合に積層される層としては、上記材料からなる層以外に、ハードコート層、密着調整層、低屈折率層および高屈折率層等を挙げることができる。
【００６６】
（２）絶縁層
本発明における下地層が絶縁層である場合、絶縁層上に形成される前記銅配線層としては、例えば導電部が挙げられる。
【００６７】
絶縁層は、センサ電極を構成する第１電極および第２電極間、または第１導電部および第２導電部間の短絡を防止するために形成されるものである。上記絶縁層を形成する材料としては、所望の絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂のいずれも好適に用いることができる。中でも成形性及び機械的強度に優れる点から光硬化性樹脂の硬化物が好ましい。中でも、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系の光硬化性樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも一種を含む樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
【００６８】
絶縁層の形成箇所としては、タッチパネルセンサに一般的なものとすることができ、センサ電極を構成する第１電極および第２電極の両者が同一の絶縁基材の一方の表面に形成される場合、例えば、図２〜図３の例に示されるように、銅配線層からなる第１導電部７ａ上に絶縁層１０を介して第２導電部７ｂがアイランド状に形成されたアイランドタイプ、図１０〜図１１の例に示されるように、銅配線層からなる第１導電部７ａが絶縁層１０上に形成されたアイランドタイプ、図１２の例に示されるような、絶縁層１０が第１電極６ａ、第２電極６ｂおよび第２導電部７ｂと第１導電部７ａとの間に形成され、第１導電部７ａおよび第１電極６ａが接続するための導電用ホール１２を有するように形成されるホールタイプが挙げられる。
また、図７の例に示されるように、第１電極６ａと第２電極６ｂとを別々の絶縁基材１上に形成して貼り合わせたものであってもよく、図８に示すように、絶縁層１０がセンサ電極および導電部を構成する第１電極６ａおよび第１導電部と第２電極６ｂおよび第２導電部との間に形成されてもよい。なお、図１０および図１１は、既に説明した図２および図３と同様に図１のＡ−Ａ’線概略断面図およびＢ−Ｂ’線概略断面図に相当する。
【００６９】
上記絶縁層の厚みとしては、第１電極および第２電極間、または第１導電部および第２導電部間の短絡を防止することができるものであれば特に限定されるものではなく、タッチパネルセンサに一般的なものとすることができる。例えば、０．５μｍ〜３．０μｍの範囲内とすることができる。
【００７０】
上記絶縁層の形成方法としては、絶縁層を精度良く形成できるものであれば特に限定されるものではなく、絶縁層形成材料を基材面に塗布し、その後、フォトリソグラフィ手法によりパターニング形成する方法、あるいは、スクリーン印刷などの印刷方法等により形成する方法を挙げることができる。また、絶縁性を示し、適当な光透過性、且つ、光学等方性を示すフィルムやシートなどを所望の形状に加工し、絶縁性膜として所定の基材面に積層させることも可能である。
【００７１】
（３）ブラックマトリクス層
本発明においてブラックマトリクス層は、遮光性を有する層である。前記銅配線層の下地層として用いられる場合、当該ブラックマトリクス層は絶縁性を有する従来公知のブラックマトリクス層を適宜選択して用いることができる。本発明においては、銅配線層が導電性に優れ、細線化が可能であるため、例えば、カラーフィルタ用のパターン化されたブラックマトリクス層上に、銅配線層を設けた、インセルタイプのタッチセンサにも適用可能である。
なお、下地層がブラックマトリクス層の場合、当該ブラックマトリクス層と銅層との密着性の点から、ブラックマトリクス層と銅層との間に前記密着層を設けることが好ましい。
【００７２】
ブラックマトリクス層は、樹脂及び黒色顔料を含むものが好ましく、中でも成形性及び機械的強度に優れる点から光硬化性樹脂の硬化物と、黒色顔料を含むものが好ましい。光硬化性樹脂は前記絶縁層と同様のものを選択して用いることができる。黒色顔料としては、公知の黒色顔料を適宜選択して用いればよく、例えば、黒色有機顔料、混色有機顔料又は無機顔料が挙げられる。
【００７３】
ブラックマトリクス層の厚みは、特に限定されない。遮光性の点から、０．５〜５μｍが好ましく、１〜３μｍがより好ましい。
【００７４】
Ｂ．タッチパネルセンサの製造方法
本発明のタッチパネルセンサの製造方法は、
下地層上に、銅層と、銅合金層とを、この順に隣接して有する銅配線層であって、前記銅合金層が、少なくとも亜鉛を含有し、前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高い銅配線層を含む配線層を有する、タッチパネルセンサの製造方法であって、
前記下地層上に、前記銅層と、前記銅合金層とを積層した後、２００℃以上で加熱する工程を有することを特徴とする。
【００７５】
本発明のタッチパネルセンサの製造方法によれば、銅層上に隣接して上記特定の銅合金層を有するため、高温加熱時においても銅層の酸化が抑制されるため、透明電極層や絶縁層等の形成時における高温加熱工程においても酸化が抑制されて、その結果、導電性に優れたタッチパネルセンサを製造することができる。
【００７６】
本発明のタッチパネルセンサの製造方法について図を参照して説明する。なお、タッチパネルセンサの各構成については前述の通りのため、ここでの説明は省略する。
図１３は、タッチパネルセンサの製造方法の一例を示す工程図である。まず、絶縁基材の一方の表面に、ブラックマトリクス層用樹脂組成物を、パターン状に塗布するか、又は、全面に塗布し所望のパターンに現像すること等、公知の方法により、ブラックマトリクス層５を形成する（図１３（ａ））。次に、図１３（ｂ）に示すように、絶縁基材１上、及びブラックマトリクス層５上に、銅層２ａと、銅合金層３ａとを順次積層する。次いで、図１３（ｃ）に示すように、当該銅層２ａと銅合金層３ａとの積層体上に所望のパターン状にレジスト２１を形成し、銅層２ａと、銅合金層３ａとを同一のエッチング液を用いて同時エッチングすることにより、図１３（ｄ）に示すように平面視同一パターンの銅層２と、銅合金層３とが得られる。次に、図１３（ｅ）に示すように、絶縁層形成用層１０ａを形成し、マスクを用いて露光及び現像して、図１３（ｆ）に示すように絶縁層１０を形成する。次に、図１３（ｇ）に示すように、スパッタリング法等公知の方法によりＩＴＯ等の透明導電性材料からなる透明電極層１３が積層された積層体を形成し、図１３（ｈ）に示すような、当該積層体上に所望のパターン状にレジスト２１を形成した後、当該レジストをマスクとして臭化水素等を用いて透明電極層をエッチングし、レジストを剥離することで、図１３（ｉ）に例示するように、絶縁基材１上に第１電極６ａ、及び第２電極（図示せず）を、絶縁層上に第２導電部７ｂを形成する。これらの第１電極６ａ、第２電極および第２導電部７ｂは透明導電層１３から形成された透明電極である。その後、図１３（ｊ）に示すように、第１電極および第２電極を覆うように保護層１４を形成することで、タッチパネルセンサ２０を得ることができる。
【００７７】
下地層上に、銅層と、銅合金層とを順次積層する方法は、特に限定されず、例えば、蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等が挙げられる。銅層と、銅合金層との形成方法は、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、下地層と銅層の間に前記密着層を設ける場合は、密着層と、銅層と、当該銅合金層を順次積層することが好ましい。本発明においては、前記銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高い銅合金層とするために、銅合金層を積層する際に、絶縁基材の温度を４０℃以上２５０℃以下であることが好ましく、４０℃以上１７０℃以下とすることがより好ましく、４０℃以上１３０℃以下とすることが更により好ましい。
次いで、所望のパターンを形成するためにエッチング処理が行われる。エッチング方法は、従来公知のものの中から適宜選択すればよく、中でも、エッチング液によるウェットエッチング法が好ましい。
エッチングに用いられるエッチング液としては、銅層及び銅合金層を同時エッチングできるものであれば特に限定されず、従来公知のエッチング液を用いることができる。密着層としてＩＴＯ及びＩＺＯの少なくとも１種を含有する層を設ける場合には、当該密着層と、銅層と、銅合金層とが同時エッチングできるエッチング液を用いることが好ましい。このようなエッチング液としては、具体的には、燐酸、硝酸、および酢酸を含む燐硝酢酸水溶液や、過酸化水素水および硫酸に代表される酸化剤を混合した系、臭化水素酸やハロゲン化水素酸等が挙げられる。
なお、銅層と銅合金層を同時エッチングした場合、又は密着層と銅層と銅合金層とを同時エッチングした場合、通常、銅層や密着層の側面には、銅合金層は形成されていない。
【００７８】
本発明においては、所望のタッチパネルセンサを形成するために、前記銅配線層を形成する前に、絶縁基材上に、所望の透明導電層、ブラックマトリクス層、絶縁層等を形成し、前記下地層を準備してもよい。
【００７９】
絶縁基材上に透明導電層を形成する方法は、特に限定されず、従来公知の方法を適宜選択して用いることができる。例えば、蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等が挙げられる。当該方法により得られた透明導電層は、通常、所望のパターンを得るためにエッチング処理が行われる。エッチング方法は、従来公知のものの中から適宜選択すればよく、エッチング液によるウェットエッチング法であってもよく、ドライエッチング法であってもよい。
【００８０】
絶縁層及びブラックマトリクス層の形成方法は、特に限定されず、従来公知の方法を適宜選択して用いることができる。前記電離放射線硬化性樹脂を含む組成物を用いて絶縁層乃至ブラックマトリクス層を形成する場合は、当該樹脂組成物を所望のパターン状に印刷し、光照射により硬化することで形成することができる。
【００８１】
また、本発明においては、銅配線層形成後に、当該銅配線層を保護するための保護層（絶縁層）を更に形成してもよい。
【００８２】
Ｃ．タッチパネルモジュール
本発明に係るタッチパネルモジュールは、前記本発明に係るタッチパネルセンサと、前記タッチパネルセンサに接続されたプリント配線板とを有することを特徴とする。
【００８３】
このようなタッチパネルモジュールについて、図を参照して説明する。図１４は、本発明のタッチパネルモジュールの一例を示す概略断面図である。図１４に示す本発明のタッチパネルモジュール５０は、上記タッチパネルセンサ２０と、上記タッチパネルセンサ２０に接続されたプリント配線板５１とを有し、さらに上記タッチパネルセンサ２０上にオーバーコート層５２およびカバーレンズ５３を有するものである。
【００８４】
本発明によれば、上述した本発明に係るタッチパネルセンサを有することにより、上記銅配線層を低抵抗で下地層との密着性が良好なものとすることができる。
【００８５】
本発明のタッチパネルモジュールは、タッチパネルセンサおよびプリント配線板を少なくとも有するものである。また、本発明のタッチパネルモジュールは、通常、カバーレンズを有する。タッチパネルモジュールにおいては、タッチパネルセンサを構成する絶縁基材がカバーレンズを兼ねていてもよく、カバーレンズがタッチパネルセンサ上に別途配置されていてもよい。なお、上記カバーレンズがタッチパネルセンサ上に別途設けられる場合には、タッチパネルセンサとカバーレンズとの間にオーバーコート層が形成される。
以下、本発明のタッチパネルモジュールの各構成について詳細に説明する。
なお、本発明におけるタッチパネルセンサについては、上記「Ａ．タッチパネルセンサ」の項に記載の内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００８６】
１．プリント配線板
本発明に用いられるプリント配線板は、上記タッチパネルセンサに接続されるものである。本発明においてプリント配線板は、剛性を有するものであってもよく、フレキシブルプリント配線板であってもよい。
【００８７】
プリント配線板にはタッチパネルを駆動するタッチパネル駆動用ドライバＩＣが接続され、電極への電力供給や検知信号の出力等を行う。このようなプリント配線板としては、特開２００９−６４３４３号公報、特開平９−１４６６８０号公報、特許第２５８７９７５号、特開２０１１−１２４３３２号公報、特開２０１１−７６５１４号公報等に記載されるようなタッチパネルに一般的に用いられるものとすることができる。レキシブルプリント配線板とする場合、例えば、接続端子として、フレキシブル基板の一方の表面上に形成された表側接続端子および他方の表面上に形成された裏側接続端子を有するものが挙げられる。
【００８８】
上記フレキシブル基板としては、所望の絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、厚みが２５μｍ程度の可撓性のポリイミドフィルム等が挙げられる。
【００８９】
また、上記接続端子としては、所望の導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、上記タッチパネルセンサにおける外部接続端子と同様とすることができる。
【００９０】
本発明におけるレキシブルプリント配線板としては、上記フレキシブル基板および接続端子を有するものであるが、必要に応じてその他の構成を有するものであっても良い。
このようなその他の構成としては、例えば、上記接続端子に接続された配線や、上記配線を覆うように形成された保護層等を挙げることができる。また、入力情報処理部や、本発明のタッチパネルモジュールがタッチパネル付表示装置に用いられた場合には、映像情報処理部等の制御部を有するものであっても良い。
上記配線としては、上記取出し配線層と同様とすることができる。また、上記保護層としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド樹脂からなるものを挙げることができる。
また、レキシブルプリント配線板の上記タッチパネルセンサとの接続方法としては、両者を電気的に接続することができる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、タッチパネルセンサに形成された外部接続端子と、レキシブルプリント配線板に形成された接続端子との間に、特開２０１０−２７８０２５号公報に開示されるような異方導電性フィルムを配置し、加熱圧着する方法等を挙げることができる。
【００９１】
２．オーバーコート層
本発明におけるオーバーコート層は、上記タッチパネルセンサの一方の表面上に形成されるものであり、上記タッチパネルセンサおよびカバーレンズを接着するものである。
【００９２】
このようなオーバーコート層としては、上記タッチパネルセンサおよびカバーレンズを所望の接着力で接着できるものであれば特に限定されるものではなく、透明性を有するものであることが好ましい。本発明のタッチパネルモジュールをタッチパネル付表示装置に用いた場合に視認性に優れたものとすることができるからである。
【００９３】
また、上記オーバーコート層の材料としては、特開２００９−３７３１２号公報等に開示されるタッチパネルに一般的に用いられるものを使用することができるが、例えば、アクリレート系、メタクリレート系等の反応性ビニル基を有する光硬化性樹脂等の硬化性樹脂からなるものや、アクリル系粘着剤、光学透明両面テープ（ＯＣＡ（ＯｐｔｉｃａｌＣｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）テープ）等が挙げられる。本発明においては、中でもアクリル系材料を用いたものを好ましく用いることができる。アクリル系材料を用いたアクリル系粘着剤やＯＣＡであることにより、密着性および透明性に優れたものとすることができるからである。
【００９４】
上記オーバーコート層の厚みとしては、上記タッチパネルセンサおよびカバーレンズを所望の接着力で接着できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、１μｍ〜５００μｍの範囲内とすることができ、中でも２０μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。透明性に優れたものとすることができるからである。
【００９５】
なお、上記オーバーコート層の形成箇所としては、上記タッチパネルセンサおよびカバーレンズの両者を所望の接着力で接着できるものであれば特に限定されるものではなく、両者の接触する面の全面であってもよく、アクティブエリアの外側である非アクティブエリア内のみにパターン状に形成されるものであってもよい。
【００９６】
３．カバーレンズ
本発明におけるカバーレンズは、上記タッチパネルセンサを傷等から保護するものである。
【００９７】
このようなカバーレンズを構成する材料としては、所望の保護性を有するものとすることができるものであれば特に限定されるものではなく、化学強化ガラス、ソーダガラス、石英ガラス、無アルカリガラス等のガラス類、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルなどの樹脂類、および他の無機材料類等が挙げられる。
【００９８】
本発明におけるカバーレンズとしては、非透明性であってもよいが、本発明のタッチパネルモジュールがタッチパネル付表示装置に用いられる場合には、透明性を有するものであることが好ましい。
【００９９】
上記カバーレンズの厚みについては、所望の保護性を発揮できるものであれば特に限定されるものではなく、カバーレンズを構成する材料等に応じて適宜設定されるものである。
【０１００】
なお、上記カバーレンズは、上記材料からなる単一の層からなるものであってもよく、複数層が積層してなるものであっても良い。複数層からなるものとしては、例えば、上述の材料のうち異なる材料からなる層を積層したものや、上記材料からなる層以外に、反射防止層や、防汚層等の機能層を有するものを挙げることができる。また、カバーレンズがガラス類からなるものである場合には、機能層として表面側に飛散防止フィルムを有するものであってもよい。
【０１０１】
タッチパネルモジュールのその他の構成は、従来公知のものを適宜選択することができる。
本発明のタッチパネルモジュールは、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置が組み込まれた、券売機、ＡＴＭ装置、携帯電話、ゲーム機、ノートパソコン等、種々の装置等に好適に用いることができる。
【実施例】
【０１０２】
以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。
【０１０３】
［実施例１：タッチパネルセンサの製造］
以下、実施例１のタッチパネルの製造工程について、図１５を参照して説明する。図１５は、実施例１のタッチパネルセンサの製造工程及び得られたタッチパネルセンサの概略平面図である。
（１）ブラックマトリクス層の形成
厚さ０．５ｍｍ、１５０ｍｍ角のソーダライムガラス基材２２上に、カーボンブラックと、ビスフェノールフルオレンエポキシアクリレート酸付加物とを含有するブラックマトリクス形成用樹脂組成物を塗布し、乾燥した後、パターン露光して現像することにより、厚さ１．３μｍで、開口部を有するブラックマトリクス層２３を得た（図１５（Ａ）参照）。
【０１０４】
（２）銅配線層の形成
前記基材のブラックマトリクス層を有する面側に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、ＩＺＯ層と、銅層と、亜鉛、ニッケル及びマンガンを含有する銅合金層とをこの順に形成した。なお、スパッタ時において基材の温度は１３０℃とした。次いで、図１５（Ｂ）の銅配線層の平面視パターン状にレジスト塗膜を形成し、室温（２３℃）で、下記組成のエッチング液（リン硝酢酸）により、ＩＺＯ層、銅層、及び銅合金層を同時にエッチングし、厚さ４ｎｍのＩＺＯ層、厚さ１７０ｎｍの銅層、および厚さ３５ｎｍの銅合金層がこの順に積層した、銅配線層のパターンを得た。なお、図１５の（Ｂ）の例に示されるように、センサ電極間の接続に用いられる導電部となる銅配線層２４は下地層がガラス基材２２であり、取出し配線層２５は、下地層がガラス基材２２及びブラックマトリクス２３である。
＜ＩＺＯ層、銅層、及び銅合金層用エッチング液の組成＞
・リン酸  ４８質量％
・硝酸  ３質量％以下
・酢酸  ３４質量％
・水  １５質量％以上
【０１０５】
（３）絶縁層の形成
得られたガラス基材のブラックマトリクス層を有する面側に、アクリルポリマーと、アクリルモノマーと、光重合開始剤とを含有する絶縁樹脂層形成用樹脂組成物を塗布し、乾燥した後、パターン露光して現像することにより、センサ電極の第１電極と第２電極が交差する部分に、厚さが１．５μｍの絶縁層２６を形成した（図１５（Ｃ）参照）。
【０１０６】
（４）透明電極層の形成
得られたガラス基材のブラックマトリクス層を有する面側に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、ガラス基材全面にＩＴＯ層を形成した（図示せず）。次いで、図１５（Ｄ）のセンサ電極のパターン状にレジスト塗膜を形成し、室温（２３℃）で、４７％臭化水素酸（エッチング液）により、ＩＴＯ層をエッチングし、センサ電極として第１及び第２電極２７、２８を形成し、実施例１のタッチパネルセンサを得た。
【０１０７】
［実施例２〜４：タッチパネルセンサの製造］
実施例１の（２）において、スパッタ時における基材の温度を９５℃、１５０℃、及び１７０℃にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にし、実施例２、３及び４のタッチパネルセンサを得た。
【０１０８】
［比較例１：比較タッチパネルセンサの製造］
実施例１の（２）において、銅合金層をスパッタする際の銅合金として、亜鉛、ニッケル及びマンガンを含有する銅合金の代わりに、ニッケルを含有し、亜鉛及びマンガンは含有しない銅合金を用いスパッタ時における基材の温度を１２０℃とした以外は、実施例１と同様にして、比較例１の比較タッチパネルセンサを得た。
【０１０９】
［比較例２：比較タッチパネルセンサの製造］
比較例１において、スパッタ時における基材の温度を１５０℃とした以外は、比較例１と同様にして、比較例２の比較タッチパネルセンサを得た。
【０１１０】
［比較例３：比較タッチパネルセンサの製造］
実施例１の（２）において、銅合金層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、比較例３の比較タッチパネルセンサを得た。
【０１１１】
＜銅合金層の深さ方向プロファイルの測定＞
（１）評価用基板の製造
ガラス基材に、実施例１の（２）に記載のスパッタリング法により、厚さ１７０ｎｍの銅層、および実施例１の銅合金と同一の銅合金を用いた３５ｎｍ銅合金層がこの順に積層した銅配線層を形成し、これを実施例１に対応する評価用基板とした。なお、ガラス基材は、それぞれ実施例１と同様のものを用いた。
上記実施例１に対応する評価用基板の製造において、スパッタ時における基材の温度を９５℃、１５０℃、及び１７０℃にそれぞれ変更した以外は、上記実施例１に対応する評価用基板の製造と同様にし、実施例２〜４に対応する評価用基板を得た。
実施例１の銅合金の代わりに、比較例１の銅合金を用い、スパッタ時における基材の温度を１２０℃、及び１５０℃にそれぞれ変更した以外は、上記実施例１に対応する評価用基板の製造と同様の方法により、比較例１及び２に対応する評価用基板を作成した。
また、銅合金を用いない以外は、上記実施例１に対応する評価用基板の製造と同様の方法により、比較例３に対応する評価用基板を作成した。
【０１１２】
（２）深さ方向プロファイルの測定
上記（１）で得られた各評価用基板の焼成前と、焼成後の、銅合金層及び銅層の深さ方向プロファイルを前述のＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法により測定した。実施例１の結果を図１６及び図１７に、比較例１の結果を図１８及び図１９にそれぞれ示す。また、当該深さ方向プロファイルから、前記式（１）及び式（２）を用いて算出された銅合金層内の元素比率は、実施例１〜４がいずれも、およそ、Ｃｕ（５０ａｔ％），Ｚｎ（２０ａｔ％），Ｎｉ（２０ａｔ％），Ｍｎ（１０ａｔ％）であり、比較例１〜２がいずれも、およそ、Ｃｕ（５０ａｔ％），Ｎｉ（５０ａｔ％）であった。測定条件は以下のとおりである。
上記ＸＰＳ分析は、Ｘ線光電子分光計として、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、Ｔｈｅｔａ−Ｐｒｏｂｅを用い、入射Ｘ線をアルミニウムのＫα線、測定領域を４００μｍφと設定し、イオンスパッタの条件を（イオン種Ａｒ＋（３．０ｋｅＶ）、エッチング範囲２ｍｍ角）として測定した。
得られた焼成後のプロファイルから、（１）銅合金層の表面の亜鉛の存在率が、銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高いかどうか、（２）銅合金層表面のニッケルの存在率が、銅合金層内部のニッケルの存在率よりも低いかどうか、及び（３）銅合金層中のニッケルの銅層側への拡散率、の３点について観察した。結果を表１に示す。
【０１１３】
＜耐熱性評価＞
実施例１〜４及び比較例１〜３に対応する評価用基板を２３０℃で３０分間焼成し、焼成前と焼成後における銅配線層の抵抗の変化と、色味の変化を評価した。
【０１１４】
（表面抵抗測定方法）
実施例１〜４及び比較例１〜３に対応する評価用基板について、表面抵抗計（ダイアインスツルメンツ製「ロレスタＧＰ」、ＰＳＰプローブタイプ）を用い、各基板の銅配線層に４探針を接触させ、４探針法により表面抵抗を測定した。結果を表１に示す。
［表面抵抗変化評価基準］
Ａ：焼成後の基板の表面抵抗が、焼成前の基板の表面抵抗の１．３倍以下であった。
Ｂ：焼成後の基板の表面抵抗が、焼成前の基板の表面抵抗の１．３倍超過、２．０倍以下であった。
Ｃ：焼成後の基板の表面抵抗が、焼成前の基板の表面抵抗の２．０倍を超過した。
【０１１５】
［色味の変化評価基準］
Ａ：黒味、青味、赤味等の変色が観察されなかった。
Ｂ：黒味の変色が観察された。
Ｃ：青紫色の色味が観察された。
Ｄ：青紫色の色味が観察され、部分的に透けて見えた。
【０１１６】
＜密着性評価＞
ガラス基材上に、カーボンブラックと、ビスフェノールフルオレンエポキシアクリレート酸付加物とを含有するブラックマトリクス形成用樹脂組成物を塗布し、乾燥して厚さ１．３μｍでブラックマトリクス層を形成した。
次いで、当該ブラックマトリクス層上に、実施例１の（２）に記載のスパッタリング法により、厚さ４ｎｍのＩＺＯ層、厚さ１７０ｎｍの銅層、および実施例１の銅合金と同一の銅合金を用いた３５ｎｍ銅合金層がこの順に積層した銅配線層を形成し、これを実施例１に対応する密着性評価基板とした。
上記実施例１に対応する密着性評価基板の製造において、スパッタ時における基材の温度を９５℃、１５０℃、及び１７０℃にそれぞれ変更した以外は、上記実施例１に対応する密着性評価基板の製造と同様にし、実施例２〜４に対応する密着性評価基板を得た。
実施例１の銅合金の代わりに、比較例１の銅合金を用い、スパッタ時における基材の温度を１２０℃、及び１５０℃にそれぞれ変更した以外は、上記実施例１に対応する密着性評価基板の製造と同様の方法により、比較例１および２に対応する密着性評価基板を作成した。
実施例１〜４及び比較例１〜２に対応する密着性評価基板上の各銅配線層の密着性をＪＩＳ  Ｋ  ５６００のクロスカット試験に準じ、１μｍ間隔で１０×１０のマスを作成し、ニチバン製ＣＴ４０５ＡＰ−２４を用いて評価したところ、ＩＺＯ層を有する実施例１〜４及び比較例１に対応する密着性評価基板は、いずれも剥がれがなく、密着性に優れていることが明らかとなった。
【０１１７】
【表１】
2016224634.tif 000005
【０１１８】
［結果のまとめ］
銅合金層の深さ方向プロファイルについて図１６〜図１９を参照して説明する。図１６は、実施例１のタッチパネルセンサの焼成前における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図、図１７は、実施例１のタッチパネルセンサの焼成後における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図、図１８は、比較例１のタッチパネルセンサの焼成前における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図、図１９は、比較例１のタッチパネルセンサの焼成後における銅配線層の深さ方向のプロファイルを示す図である。
比較例１の焼成前における深さ方向プロファイル（図１８）に示される通り、比較例１の場合、イオンスパッタ時間が０〜７００ｓｅｃ程度の領域が銅合金層のプロファイルである。銅合金に含まれていたニッケル原子は、焼成前（図１８）においては、銅合金層内に分布していたものの、焼成後（図１９）においては、銅層側に移行していることが明らかとなった。比較例１においては、焼成後、ニッケル原子が分布する部分よりも表層側の銅が酸化されていることが図１９の結果から明らかとなった。
実施例１の焼成後における深さ方向プロファイルの結果に示される通り、実施例１の場合、イオンスパッタ時間が０〜７００ｓｅｃ程度の領域が銅合金層のプロファイルである。このうち銅合金層内部（イオンスパッタ時間２００〜７００ｓｅｃ程度の領域）においては、銅、亜鉛、ニッケルの各元素比率はほぼ一定であり、銅合金層内部においては各元素が均一に分布している。一方、銅合金層の表面（イオンスパッタ時間０〜２００ｓｅｃ程度の領域）においては、銅及びニッケルの存在比率が低く、亜鉛の存在比率のみが高くなっている。このように本発明においては、銅合金層表面の亜鉛の存在率が、前記銅合金層内部の亜鉛の存在率よりも高く、銅合金層表面のニッケルの存在率が、銅合金層内部のニッケルの存在率よりも低くなっている。なお焼成温度を実施例１よりも高温とした、実施例３及び４では、実施例１よりもニッケルが銅層側へ拡散する傾向が観察されたが、比較例１と比較してわずかであり、表１に示される通り、導電性に優れていることが明らかとなった。
本発明における銅合金層は、このように銅合金層表面側に高濃度で存在する亜鉛（酸化亜鉛）により、耐熱性が高くなり、高温加熱時の銅配線層中の銅の酸化を抑制すると共に、ニッケルが銅層側に移動することも抑制されているものと推定される。耐熱性評価結果からも明らかなように、このような実施例１の銅配線層は、銅層に被覆する銅合金層において、亜鉛とニッケルが異なる分布をとることによって、優れた耐熱性及び耐酸化性を有する銅配線層を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１  絶縁基材
２  銅層
３  銅合金層
４  銅配線層
５  ブラックマトリクス層
６ａ  第１電極
６ｂ  第２電極
７ａ  第１導電部
７ｂ  第２導電部
８  取り出し配線層
９  外部接続端子
１０  絶縁層
１１  アクティブエリア
１２  導電用ホール
１３  透明電極層
１４  保護層
２０  タッチパネルセンサ
２１  レジスト
２２  ガラス基材（開口部）
２３  ブラックマトリクス層
２４  銅配線層（導電部）
２５  銅配線層（取出し配線層）
２６  絶縁層
２７  第１電極
２８  第２電極
５０  タッチパネルモジュール
５１  プリント配線板
５２  オーバーコート層
５３  カバーレンズ
【図１】
2016224634.tif 000006
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2016224634.tif 000015
【図１１】
2016224634.tif 000016
【図１２】
2016224634.tif 000017
【図１３】
2016224634.tif 000018
【図１４】
2016224634.tif 000019
【図１５】
2016224634.tif 000020
【図１６】
2016224634.tif 000021
【図１７】
2016224634.tif 000022
【図１８】
2016224634.tif 000023
【図１９】
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