(57)【要約】【課題】タッチパネルの電極配線を金属で形成することで導通抵抗値を小さくしつ、かつ、その金属の電極配線が光反射による視認され易い問題を改善する。【解決手段】タッチパネルに用いるタッチパネル用基板の金属の電極配線の表面に２層以上の反射防止層が形成されたタッチパネル用基板を用いることで、タッチパネルの金属の電極配線の光反射を低減させ、タッチパネルの金属の電極配線の光反射により視認されやすい問題を解決する。【選択図】図２
2017091309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルに用いるタッチパネル用基板であって、前記タッチパネル基板の金属の電極配線の表面に２層以上の反射防止層が形成されたことを特徴とするタッチパネル用基板。
【請求項２】
請求項１記載のタッチパネル用基板であって、前記タッチパネル基板の電極配線の上下の表面に銅の酸窒化物膜が形成され、該銅の酸窒化物膜の上下の表面に酸化インジウムスズ膜の反射防止層が形成されたことを特徴とするタッチパネル用基板。
【請求項３】
タッチパネルに用いるタッチパネル用基板の製造方法であって、透明基板の少なくとも片面に酸化インジウムスズ膜の反射防止層を形成する工程と、該酸化インジウムスズ膜の反射防止層の外側の面に銅の酸窒化物膜を形成する工程と、該銅の酸窒化物膜の外側の面に銅の電極配線のパターンを形成する工程と、該銅の電極配線のパターンの外側の面に銅の酸窒化物膜を形成する工程と、該銅の酸窒化物膜の外側の面に酸化インジウムスズ膜の反射防止層を形成する工程を含むことを特徴とするタッチパネル用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標入力手段として使用される静電容量型タッチパネルに用いるタッチパネル用基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や、携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始め、様々な電子機器の操作部にタッチパネル型入力装置（以下、タッチパネル又は単にセンサーと記す）が採用されている。タッチパネルは、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ等の表示用パネルの表示面上に、指先やペン先の接触位置を検出する入力装置として貼り合わせて使用されるものである。タッチパネルには、その構造及び検出方式の違いにより、抵抗膜型や静電容量型等の様々なタイプがある。
【０００３】
その中で、特に、投影型の静電容量方式タッチパネルでは、タッチパネルに電極配線を形成し、指先と電極配線との間での静電容量の変化を捉えて位置を検出する。そして、指がタッチパネルの電極配線に近づくだけで静電結合が起きてその接近を検出することができる。
【０００４】
このタッチパネルでは、特許文献１のように、タッチパネルの電極配線の導通抵抗値を小さくするために、電極配線は透明導電性酸化物で形成するよりも、電極配線を銅などの金属で形成することが望ましい。
【０００５】
特許文献２では、タッチパネルの電極配線を、金属細線のメッシュ構造のＸ方向電極配線群とＹ方向電極配線群を、透明基板の片面で絶縁させつつ交差させてタッチパネルを形成している。
【０００６】
また、特許文献３では、タッチパネルの電極配線を、透明基板の表面の、単に一方向に伸びるストライプ状のＸ方向電極配線と、裏面でＸ方向電極配線に直交するストライプ状のＹ方向電極配線とで形成している。
【０００７】
これらのタッチパネルで、操作者の指が、タッチパネルのＸ方向電極配線とＹ方向電極配線の交差部に近づくと、その指を介する環境の接地媒体と電極配線との間に容量結合が生じる。その容量結合の影響を受ける縦横１組の電極配線を検出することで指のタッチ位置を検出する。すなわち、各Ｘ方向電極配線と各Ｙ方向電極配線を電極信号取出し配線を介して外部接続用端子に電気接続する。その外部接続用端子に流れる電流の変化を観察することで指がタッチした電極配線を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２８６９９号公報
【特許文献２】特開２０１４−８５７７１号公報
【特許文献３】特表平９−５１１０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１から特許文献３のタッチパネルに用いるタッチパネル用基板の、金属で形成した電極配線は、その電極配線の金属の表面が光を反射するため、従来の、透明導電性酸化物で形成した電極配線よりも視認されやすい問題があった。
【００１０】
本発明の課題は以上の問題を解決し、タッチパネルの金属の電極配線が金属表面の光反射により視認されやすい問題を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、タッチパネルに用いるタッチパネル用基板であって、前記タッチパネル基板の金属の電極配線の表面に２層以上の反射防止層が形成されたことを特徴とするタッチパネル用基板である。
【００１２】
本発明は、これにより、電極配線の表面の光反射が低減され、視認されにくくなる効果がある。
【００１３】
また、本発明は、上記のタッチパネル用基板であって、前記タッチパネル基板の電極配線の上下の表面に銅の酸窒化物膜が形成され、該銅の酸窒化物膜の上下の表面に酸化インジウムスズ膜の反射防止層が形成されたことを特徴とするタッチパネル用基板である。
【００１４】
また、本発明は、タッチパネルに用いるタッチパネル用基板の製造方法であって、透明基板の少なくとも片面に酸化インジウムスズ膜の反射防止層を形成する工程と、該酸化インジウムスズ膜の反射防止層の外側の面に銅の酸窒化物膜を形成する工程と、該銅の酸窒化物膜の外側の面に銅の電極配線のパターンを形成する工程と、該銅の電極配線のパターンの外側の面に銅の酸窒化物膜を形成する工程と、該銅の酸窒化物膜の外側の面に酸化インジウムスズ膜の反射防止層を形成する工程を含むことを特徴とするタッチパネル用基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、タッチパネル基板の電極配線の表面に２層以上の反射防止層が形成されたタッチパネル用基板を用いることで、電極配線の表面の光反射を低減して視認されにくい電極配線を有するタッチパネル用基板が得られる効果がある。
【００１６】
特に、本発明は、電極配線の上下の表面に銅の酸窒化物膜が形成され、該銅の酸窒化物膜の上下の表面に酸化インジウムスズ膜の反射防止層が形成されたタッチパネル用基板を用いることで、電極配線の表面の光反射を低減して視認されにくい電極配線を有するタッチパネル用基板が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態のタッチパネルの平面図を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のタッチパネルの側断面を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のタッチパネルの第２の基板の製造方法を示す側断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のタッチパネルの側断面を模式的に示す図である。
【図５】本発明の比較例のタッチパネルの側断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態のタッチパネル１０について図１から図４を参照して説明する。タッチパネル１０は、平面図が図１のような配線構造を持つ。その側断面図は、第１の実施形態では図２の様な構成であり、第２の実施形態では図４の様な構成である。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態のタッチパネル１０の平面図を図１に示し、側断面の模式図を図２に示す。図１のように、タッチパネル１０のＸ方向電極配線２及びＹ方向電極配線３
は、透明基板１上に形成したストライプ状の金属細線の束構造のノードを単位にして形成する。
【００２０】
Ｘ方向電極配線２やＹ方向電極配線３の１つのノードのストライプ状の金属細線の束構造は、数ｍｍの幅に分散させて複数本の銅の金属細線を配置し、その金属細線を束ねて、その両端を接続して１つのノードの電極配線を構成する。その各金属細線の線幅は、３μｍから２０μｍの線幅に形成する。
【００２１】
同図の例示では、4行×4列の直交座標でノード幅５ｍｍで１ノード内の細線本数が９であるが、実際には、表示画面サイズが１０インチ（２５．４ｍｍ）以上の場合に低導通抵抗の配線が有効であり、行列数・配線長さは多数・画面サイズに応じたものとなる。
【００２２】
タッチパネル１０の側断面図は、図２のように、透明基板１ａの片面にＸ方向電極配線２を形成した第１の基板１０ａと、透明基板１ｂの片面にＹ方向電極配線３を形成した第２の基板１０ｂで構成する。
【００２３】
透明基板１ａ及び１ｂは、厚みが５０〜２００μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮやポリイミド系フィルム等で構成する。
【００２４】
そして、タッチパネル１０の第１の基板１０ａと第２の基板１０ｂは、第１の基板１０ａのＸ方向電極配線２と、第２の基板１０ｂのＹ方向電極配線３が直交する様に対向させて配置する。
【００２５】
すなわち、金属細線を束ねた束構造のノードで形成したＸ方向電極配線２を第１の基板１０ａ上で平行に複数配線し、第２の基板１０ｂ上には、それに直交する、金属細線を束ねた構造のノードで形成したＹ方向電極配線３を平行に複数配線する。そのＸ方向電極配線２とＹ方向電極配線３をＸＹ平面でマトリックス状に配置してタッチパネル１０を構成する。Ｘ方向電極配線２とＹ方向電極配線３の交差部分を交差部Ｃと定義する。
【００２６】
タッチパネル１０の第１の基板１０ａの透明基板１ａ上のＸ方向電極配線２の表面にメラミン樹脂等の保護絶縁体６ａで被覆して保護する。第２の基板１０ｂも、同様に、透明基板１ｂ上のＹ方向電極配線３の表面をメラミン樹脂等の保護絶縁体６ｂで被覆して保護する。
【００２７】
図２の側断面図の構成のタッチパネル１０の第１の基板１０ａの、Ｘ方向電極配線２を配線した面と反対側の透明基板１ａの面に、操作者の指やタッチペンの様な静電的且つ導電性の媒体を近接させ（タッチさせ）て操作する。
【００２８】
タッチパネル１０が構成するタッチパネルは、そのＸ方向電極配線２とＹ方向電極配線３の間に交流の電位差を加えて用いる。そのタッチパネルのＸ方向電極配線２及びＹ方向電極配線３に操作者の指や手のような静電的且つ導電性の媒体を近接させると、タッチパネルを設置した環境の接地媒体と、タッチパネルの電極配線との間に容量結合が生じる。その容量結合によって、過剰な交流電流がＸ方向電極配線２及びＹ方向電極配線３から接地媒体に流れる。
【００２９】
タッチパネル１０の第１の基板１０ａのＸ方向電極配線２と、第２の基板１０ｂのＹ方向電極配線３は、それぞれ、電極信号取出し配線４を介して外部接続用端子５に接続している。
【００３０】
そして、タッチパネル１０の電子回路が、外部接続用端子５に流れる電流の変化を検出
することで、操作者の指のタッチ位置のＸ方向電極配線２とＹ方向電極配線３の交差部Ｃの位置を算出する。
【００３１】
（製造方法）
以下で、図３の側断面図を参照して、タッチパネル１０における第１の基板１０ａと第２の基板１０ｂの製造方法を説明する。以下で特に第２の基板１０ｂの製造方法について説明するが、これは、第１の基板１０ａにも同様に適用できる。
【００３２】
（工程１）
先ず、図３（ａ）の透明基板１ｂに対して、図３（ｂ）のように、透明基板１ｂの片面にスパッタ法を用いて第１の反射防止層Ａを構成するＩＴＯ膜を形成する。
【００３３】
（第１の反射防止層Ａ）
スパッタのターゲット材をＩＴＯ（酸化インジウムスズ）にし、直流電源から９ｋＷ程度の電力を供給し、アルゴンガスと酸素ガスを供給しつつスパッタ法で透明基板１ｂの片面にＩＴＯ膜を成膜して第１の反射防止層Ａにする。
【００３４】
（工程２）
次に、図３（ｃ）のように、透明基板１ｂの第１の反射防止層Ａの上に、スパッタ法を用いて以下の条件で銅の酸窒化物膜（ＣｕＯＮ膜）の第２の反射防止層Ｂを形成する。
【００３５】
（第２の反射防止層Ｂ）
スパッタのターゲット材を銅（Ｃｕ）にし、マイクロ波周波数の高周波を６ｋＷ程度の電力で供給し、アルゴンガスと酸素ガスを供給しつつスパッタ法で透明基板１ｂの第１の反射防止層Ａの上に、銅の酸窒化物膜（ＣｕＯＮ膜）を成膜して第２の反射防止層Ｂにする。
【００３６】
（工程３）
次に、図３（ｄ）のように、透明基板１ｂの第２の反射防止層Ｂの上に、厚みが０．０１μｍ〜５μｍの銅薄膜３ａを銅めっき処理によって成膜する。
【００３７】
（工程４）
次に、図３（ｅ）のように、銅薄膜３ａの上にエッチングレジストのパターンを形成した上で銅薄膜３ａをエッチングすることで、銅薄膜３ａのメッシュ構造のＹ方向電極配線３と取出し銅配線６と外部接続用端子５のパターンを一括形成する。
【００３８】
電極配線の表面抵抗値（０．３Ω／□が好ましい）や電極配線の線幅や異なる材質の積層体に対するエッチング適性などを考慮し、第１の反射防止層Ａと第２の反射防止層Ｂと銅箔膜３ａの膜厚（比）が設計され、銅薄膜３ａのケミカルエッチングによるパターニングにおけるエッチャントとしては、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、アルカリエッチング液等から適宜に選択される。  
【００３９】
（工程５）
次に、図３（ｆ）のように、工程２と同様にして、メッシュ構造のＹ方向電極配線３の上に、スパッタ法を用いて銅の酸窒化物膜（ＣｕＯＮ膜）の第２の反射防止層Ｂ２を形成する。
【００４０】
（工程６）
次に、図３（ｇ）のように、工程１と同様にして、第２の反射防止層Ｂの上に、スパッタ法を用いてＩＴＯ膜の第１の反射防止層Ａ２を形成する。
【００４１】
（工程７）
次に、透明基板１ｂを覆う第１の反射防止層Ａの上にメラミン樹脂等の保護絶縁体６ｂを形成して第１の反射防止層Ａ２を被覆して保護する。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態は、図４の側断面図のように、透明基板１の両面（表面と裏面）に、Ｘ方向電極配線２とＹ方向電極配線３を形成する。タッチパネル１０の平面図は図１のように構成する。
【００４３】
第２の実施形態のタッチパネル１０は、図４のように、厚みが５０〜２００μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮやポリイミド系フィルム等の透明基板１の両面（表面と裏面）に、Ｘ方向電極配線２とＹ方向電極配線３を形成してタッチパネル１０を構成する。
【００４４】
そして、タッチパネル１０の両面（表面と裏面）をメラミン樹脂等の保護絶縁体６ａと６ｂで被覆して電極配線を保護する。
【００４５】
第２の実施形態では、図４の側断面図のように、タッチパネル１０のＸ方向電極配線２を被覆して保護した保護絶縁体６ａの面に、操作者の指やタッチペンの様な静電的且つ導電性の媒体を近接させ（タッチさせ）て操作する。
【実施例】
【００４６】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。
【００４７】
＜実施例１＞
以下の条件によって、図３（ａ）の透明基板１ｂの上に反射防止膜ＡとＢと電極配線とを形成して第２の基板１０ｂを製造した。
【００４８】
（工程１）
先ず、図３（ａ）の透明基板１ｂに対して、図３（ｂ）のように、透明基板１ｂの片面にスパッタ法を用いて以下の条件で第１の反射防止層Ａを構成するＩＴＯ膜を形成する。
【００４９】
（第１の反射防止層Ａ）
スパッタのターゲット材をＩＴＯ（酸化インジウムスズ）にし、
直流電源から９ｋＷの電力を供給し、
アルゴンガス流量：２５０ｓｃｃｍ、
酸素ガス流量    ：５ｓｃｃｍ、
の条件で、透明基板１ｂの片面にＩＴＯ膜を成膜して第１の反射防止層Ａにする。
【００５０】
（工程２）
次に、図３（ｃ）のように、透明基板１ｂの第１の反射防止層Ａの上に、スパッタ法を用いて以下の条件で銅の酸窒化物膜（ＣｕＯＮ膜）の第２の反射防止層Ｂを形成する。
【００５１】
（第２の反射防止層Ｂ）
スパッタのターゲット材を銅（Ｃｕ）にし、
マイクロ波周波数の１３．５６ＭＨｚの高周波を６ｋＷの電力で供給し、
アルゴンガス流量：１００ｓｃｃｍ、
酸素ガス流量    ：１０ｓｃｃｍ、
窒素ガス流量    ：１００ｓｃｃｍ、
の条件で、透明基板１ｂの第１の反射防止層Ａの上に、銅の酸窒化物膜（ＣｕＯＮ膜）を成膜して第２の反射防止層Ｂにする。
【００５２】
（工程３及び４）
次に、図３（ｄ）のように、透明基板１ｂの第２の反射防止層Ｂの上に、厚みが５μｍの銅薄膜３ａを銅めっき処理によって成膜し、銅薄膜３ａをエッチングすることでＹ方向電極配線３を形成した。
【００５３】
（工程５及び６）
次に、図３（ｆ）のように、工程２と同様にして、メッシュ構造のＹ方向電極配線３の上に、スパッタ法を用いて銅の酸窒化物膜（ＣｕＯＮ膜）の第２の反射防止層Ｂ２を形成し、次に、図３（ｇ）のように、工程１と同様にして、第２の反射防止層Ｂの上に、スパッタ法を用いてＩＴＯ膜の第１の反射防止層Ａ２を形成した第２の基板１０ｂを製造した。
【００５４】
そして、その第２の基板１０ｂのＹ方向電極配線３の光の反射を日立製作所製の分光光度計Ｕ４０００を使用して反射光学特性を実施した。その結果を表１に示す。表１は実施例１の条件で５回試作した各基板の測定値である。
【００５５】
【表１】
2017091309.tif 000003
【００５６】
この表１の分光光度計による測定値は、Ｌａｂ色空間の値を示す。ここで、Ｙは、色の刺激値であり、明るさに比例する値である。Ｌ＊は、明度であり、ａ＊は色相軸の値であり、ｂ＊は彩度軸の値である。
【００５７】
＜比較例１＞
次に、比較例として、図５のように、透明基板１ｂの片面に、スパッタ法を用いて第２の反射防止層Ｂの銅の酸窒化物膜（ＣｕＯＮ膜）を形成し、その上に厚みが５μｍの銅薄膜３ａを銅めっき処理によって成膜し、銅薄膜３ａをエッチングすることでＹ方向電極配線３を形成した。次に、その上にスパッタ法を用いて第２の反射防止層Ｂ２の銅の酸窒化物膜（ＣｕＯＮ膜）を形成した。
【００５８】
そして、その第２の基板１０ｂのＹ方向電極配線３の光の反射を日立製作所製の分光光度計Ｕ４０００を使用して反射光学特性を実施した。その結果を表２に示す。表２は比較例１の条件で５回試作した各基板の測定値である。
【００５９】
【表２】
2017091309.tif 000004
【００６０】
実施例１の測定結果は、明るさに比例する色の刺激値Ｙの値の平均値が６．１％であり、比較例１の測定結果のＹの値１８．２％に比べて反射率が大幅に低下する効果が確認できた。
【符号の説明】
【００６１】
１、１ａ、１ｂ・・・透明基板
２・・・Ｘ方向電極配線
３・・・Ｙ方向電極配線
３ａ・・・銅薄膜
４・・・電極信号取出し配線
５・・・外部接続用端子
６ａ、６ｂ・・・保護絶縁体
１０・・・タッチパネル
１０ａ・・・第１の基板
１０ｂ・・・第２の基板
Ａ、Ａ２・・・第１の反射防止層
Ｂ、Ｂ２・・・第２の反射防止層
Ｃ・・・交差部
【図１】
2017091309.tif 000005
【図２】
2017091309.tif 000006
【図３】
2017091309.tif 000007
【図４】
2017091309.tif 000008
【図５】
2017091309.tif 000009