タッチパネルの電極層製造方法
【課題】耐久性の高いタッチパネル１を提供する。
【解決手段】基板２２上に透明電極膜１８を形成し、透明電極膜１８の表面に第一の金属薄膜３１を形成してから、第一の金属薄膜３１表面にスパッタリング法で第二の金属薄膜３２を形成して下部電極層３０とする。第二の金属薄膜３２を成膜する際には、スパッタリング雰囲気中に酸素ガス又は窒素ガスを導入し、導入量を増大しながら金属ターゲット６１をスパッタリングするので、第二の金属薄膜３２は表面側程酸素又は窒素の含有量が多くなり、下部電極層３０の表面の耐摩耗性が高くなる。
【解決手段】基板２２上に透明電極膜１８を形成し、透明電極膜１８の表面に第一の金属薄膜３１を形成してから、第一の金属薄膜３１表面にスパッタリング法で第二の金属薄膜３２を形成して下部電極層３０とする。第二の金属薄膜３２を成膜する際には、スパッタリング雰囲気中に酸素ガス又は窒素ガスを導入し、導入量を増大しながら金属ターゲット６１をスパッタリングするので、第二の金属薄膜３２は表面側程酸素又は窒素の含有量が多くなり、下部電極層３０の表面の耐摩耗性が高くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチパネルの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タッチパネルはＡＴＭや、自動販売機や、携帯情報端末、携帯ゲーム機、電子案内表示板、カーナビゲーション、携帯電話等に広く用いられている。
タッチパネルは一般に、表面にＩＴＯ薄膜等の透明電極膜が形成された２枚のパネルを、透明電極膜同士を対向した状態で貼り合わせて作成される。２枚のパネルのうち、少なくとも一方のパネルは可撓性を有しており、可撓性パネルを押圧すると、押圧した場所で透明電極膜同士が導通する。このようなタッチパネルにはマトリックス方式と呼ばれるものと、抵抗膜方式と呼ばれるものがある。
【０００３】
いずれの方式のものも、透明電極膜同士を直接又は間接的に接触させることで、導通させるから、同じ場所を繰り返し押圧すると、摩擦によって透明電極膜に白濁化やクラックが生じることがある。特に、可撓性パネルで押圧される側のパネルの、透明電極に対する対応が求められている。
【特許文献１】特開２００３−１５１３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、耐久性の高いタッチパネルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、基板と、前記基板上に配置された下部電極層とを有する表示パネルと、可撓性フィルムと、可撓性フィルム上に配置された上部電極層とを有する可撓性パネルとが、前記下部電極層と、前記上部電極層とを向かい合わせて所定間隔離間して配置され、前記可撓性フィルムを押圧し、前記上部電極層を前記下部電極層と接触させると、前記上部電極層と前記下部電極層の間に電流が流れ、接触位置が特定できるように構成されたタッチパネルの、前記下部電極層を製造する電極層製造方法であって、前記基板上に酸化物透明導電体から成る透明電極膜を形成し、前記透明電極膜の表面に、第一の金属薄膜を形成し、前記第一の金属薄膜表面に、スパッタリング法により、スパッタリング雰囲気中の酸素ガス圧力又は窒素ガス圧力のいずれか一方又は両方の圧力を増大させながら、金属酸化物又は金属窒化物を含有する第二の金属薄膜を形成し、前記透明電極膜と、前記第一、第二の金属薄膜とで、前記下部電極層を構成させる電極層製造方法である。
本発明は電極層製造方法であって、前記第一の金属薄膜は、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を主成分とさせる電極層製造方法である。
本発明は電極層製造方法であって、前記第二の金属薄膜は、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属の酸化物又は窒化物を含有を主成分とさせる電極層製造方法である。
本発明は電極層製造方法であって、真空槽内に配置され、一の回転軸線を中心に回転移動される回転体と、保持対象基板の成膜面を前記回転軸線とは反対側に向け、前記回転体に固定する保持装置と、前記保持対象基板が回転移動する円周よりも外側にそれぞれ位置されたイオンガンとターゲットと、酸素又は窒素ガスを前記真空槽内に導入する反応ガス導入系と、スパッタリングガスを前記真空槽内に導入するスパッタリングガス導入系とを有し、前記ターゲットは、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を含有する成膜装置を用い、前記スパッタリングガス導入系から前記スパッタリングガスを導入し、前記反応ガス導入系から酸素又は窒素ガスのいずれか一方又は両方を導入し、前記酸素ガス又は窒素ガスの導入量を増加させながら前記ターゲットをスパッタリングし、前記第二の金属薄膜を成長させる電極層製造方法である。
本発明は電極層製造方法であって、前記イオンガンから前記真空槽内部に希ガスのプラズマを放出させながら前記ターゲットをスパッタリングする電極層製造方法である。
【０００６】
スパッタリング中に酸素又は窒素ガスの圧力を増大させる際、成膜開始時よりも成膜終了時が多くなるのであれば、段階的に増加させてもよいし、連続的に増加させてもよい。
【０００７】
第二の金属薄膜は金属の酸化物又は窒化物を含有しているので透明性が高い。第二の金属薄膜は表面にいくほど、酸素又は窒素の含有量が多い。酸素や窒素の含有量の高い膜は機械的強度が高いので、下部電極層の表面は耐摩耗性が高く、繰り返し押圧されてもクラックや白濁化がおこらない。
【０００８】
酸素や窒素の含有量が多いと電気抵抗が低くなるが、第二の金属薄膜は基板側程酸素や窒素の含有量が低く、しかも、第一の金属薄膜は酸素と窒素のいずれも含まないから、下部電極層全体の電気抵抗は低い。
【０００９】
第二の金属薄膜は透明電極膜に直接接触しないので、第二の金属薄膜から酸素や窒素が透明電極膜に移行せず、透明電極膜の電気抵抗が上昇しない。
【発明の効果】
【００１０】
下部電極層は透明性と電気的特性が優れているだけでなく、耐摩耗性が高いから、繰り返し押圧しても白濁化が起こらず、タッチパネルの寿命が長くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１の符号１はタッチパネルの一例を示しており、タッチパネル１は、表示装置２０と、可撓性パネル１０とを有している。
表示装置２０は、ＬＣＤやＰＤＰ等の板状の表示パネル２１を有しており、表示パネル２１の表面又は裏面のうち、いずれか一方を表示面２４として、該表示面２４に図形や文字等の画像情報が表示されるように構成されている。
【００１２】
ここでは、表示面２４上に、ガラス基板やプラスチック基板等の透明な基板２２が配置され、反射防止層１５と、下部電極層３０とが、基板２２上に記載された順番に積層されているが、基板２２を表示パネル２１の一部で構成し、基板２２の反射防止層１５が積層される側の面で表示面２４を構成してもよい。更に、反射防止層１５を設けず、下部電極層３０を基板２２の表面に直接形成してもよい。
下部電極層３０表面には複数のスペーサ２９が間隔をあけて配置されている。
【００１３】
可撓性パネル１０は、樹脂フィルム等の可撓性フィルム１１と、可撓性フィルム１１表面上に形成された上部電極層１７とを有しており、可撓性パネル１０は、上部電極層１７が形成された面を下部電極層３０に向けた状態で、スペーサ２９上に乗せられている。従って、上部電極層１７と下部電極層３０の間は、スペーサ２９の高さだけ離間している。
【００１４】
可撓性フィルム１１と、上部電極層１７と、下部電極層３０と、反射防止層１５と、基板２２はそれぞれ透明であり、表示面２４に表示される画像情報を、可撓性パネル１０側から観察することができる。
反射防止層１５は、屈折率の異なる透明膜１２〜１４が複数（ここでは３層）積層されて構成されている。
【００１５】
太陽光や照明光等の外光が可撓性パネル１０を透過して下部電極層３０表面で反射する光を表面反射光とすると、各透明膜１２〜１４の屈折率及び膜厚は、表面反射光に対し、各透明膜１２〜１４表面で反射する界面反射光の位相がずれ、表面反射光が界面反射光で減衰されるように設計されている。従って、本発明の表示パネル２１の表示する画像を鮮明に観察できる。
【００１６】
上部電極層１７の材質及び膜厚は、可撓性フィルム１１と一緒に変形可能にされており、可撓性フィルム１１が曲がると、上部電極層１７が一緒に変形し、可撓性パネル１０全体が変形可能になっている。
【００１７】
このタッチパネル１の使用者は、表示パネル２１の画像情報を観察し、その画像情報に基づき位置を選択し、選択した位置で可撓性パネル１０を押圧する。可撓性パネル１０は押圧された場所が湾曲し、その押圧場所で上部電極層１７が下部電極層３０に接触し、電気的に接続される。
【００１８】
上部電極層１７と下部電極層３０はそれぞれ分析装置に接続されており、タッチパネル１が抵抗膜方式の場合は、押圧した位置に応じた値の電圧値から押圧位置が分かり、マトリックス方式の場合は、押圧によって導通した配線の位置から押圧位置が分かる。
【００１９】
下部電極層３０は、基板２２の表面上に配置された透明電極膜１８を有しており、透明電極膜１８表面に第一の金属薄膜３１と、第二の金属薄膜３２とが記載した順番に積層されている。
【００２０】
次に、第一、第二の金属薄膜３１、３２の形成に用いる成膜装置について説明する。図２の符号５０は成膜装置の一例を示している。
この成膜装置５０は、真空槽５１と、回転軸５３と、金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３と、イオンガン５５とを有している。
【００２１】
回転軸５３は真空槽５１内部に配置されており、回転軸５３には回転体５２が固定されている。回転軸５３は不図示の回転手段に接続されており、回転手段から動力が伝達されると、中心軸線（回転軸線）を中心に回転するように構成されている。
【００２２】
回転体５２の側面には不図示の保持装置が設けられている。保持装置は、保持対象基板の成膜面を、回転軸線と反対側に向けた状態で、回転軸線と平行に保持するように構成されており、回転軸５３が回転すると、保持対象基板は回転体５２と一緒に回転軸線を中心として回転する。
【００２３】
真空槽５１にはスパッタガス導入系５７が接続されている。イオンガン５５は放出口を有しており、スパッタガス導入系５７又は他の導入系から希ガスが導入され、導入された希ガスをプラズマ化し、プラズマ化した希ガスを放出口から引き出し、イオンビームとして放出する。
【００２４】
イオンガン５５の放出口と、金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３は、真空槽５１内部の、保持対象基板が回転移動する円周よりも外側であって、該円周に沿って並べられている。
放出口と、金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３の高さは、保持対象基板が保持装置に保持される時の高さと略等しく、保持対象基板は回転移動する時に、放出口と、金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３と対面する位置を移動する。
【００２５】
次に、この成膜装置５０を用いて第一、第二の金属薄膜３１、３２を成膜する工程について説明する。
真空槽５１には、反応ガス導入系５８と、真空排気系５９とが接続されており、真空槽５１内部を真空排気系５９で真空排気し、真空雰囲気を形成してから、該真空雰囲気を維持しながら、１又は複数枚の基板２２を真空槽５１内部に搬入し、各基板２２を保持装置に保持させる。
金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３はそれぞれ電源６６〜６８に接続されている。
【００２６】
真空排気を続けながら、スパッタガス導入系５７からスパッタガスを、反応ガス導入系５８から酸素ガスを導入して、所定圧力のスパッタ雰囲気を形成する。該スパッタ雰囲気を維持しながら、真空槽５１を接地電位に置いた状態で、無機ターゲット６２（ここではＳｉターゲット）に電圧を印加し、イオンガン５５からイオンビームを放射すると、無機ターゲット６２からスパッタ粒子が放出され、酸素ガスがイオンビームでイオン化する。
【００２７】
スパッタ粒子の放出と酸素ガスのイオン化を続けながら、基板２２を回転移動させると、基板２２は無機ターゲット６２と対面する位置を通過する時にスパッタ粒子が到達して原子層（ここではＳｉ層）が形成され、その原子層はイオン化した酸素で酸化されて酸化物（ここではＳｉＯ2）からなる透明膜１２が形成される。
【００２８】
ここでは、１層目の透明膜１２を成膜後、基板２２の回転移動と、酸素ガスのイオン化を続けながら、金属ターゲット６１（ここではＴｉターゲット）をスパッタリングして、１層目と屈折率の異なる透明膜１３（ここではＴｉＯ膜）を形成し、次いで無機ターゲット６２をスパッタリングして２層目と屈折率の異なる透明膜１４（ここではＳｉＯ2膜）を形成し、反射防止層１５を形成したが、屈折率の異なる透明膜１２〜１４が積層されるのであれば、スパッタリングするターゲットの種類及び順番と、透明膜１２〜１４の数は特に限定されるものではない。
反射防止層１５を成膜後、イオンビームの照射を停止し、酸素ガスの導入とスパッタガスの導入を続けながら、透明導電材料ターゲット６３をスパッタリングして、反射防止層１５の表面に透明導電材料から成る透明電極膜１８を形成する。
【００２９】
透明導電材料ターゲット６３のスパッタリングと、酸素ガスの導入を停止し、真空排気と、Ａｒ、Ｋｒ等の希ガスからなるスパッタガスの導入を続け、酸素と窒素のいずれも含有しないスパッタ雰囲気を形成する。該スパッタ雰囲気を維持し、基板２２を回転移動させながら、金属ターゲット６１に電圧を印加してスパッタリングすると、透明電極膜１８の表面に酸素と窒素を含有しない第一の金属薄膜３１（ここではＴｉからなる）が形成される。
【００３０】
第一の金属薄膜３１が所定膜厚に成長したところで、スパッタガスの導入と、真空排気を続けながら、酸素ガスからなる反応ガスの導入と、イオンビームの照射を開始し、スパッタ雰囲気に酸素ガスを含有させて、金属ターゲット６１のスパッタリングを続けると、金属酸化物（ここではＴｉＯ）の薄膜の成長が開始する。
【００３１】
金属ターゲット６１のスパッタリングを続けながら、酸素ガスの導入量を増大させると、スパッタ雰囲気中の酸素分圧が増大し、第一の金属薄膜３１側程酸素含有量が低く、表面側程酸素含有量が高い第二の金属薄膜３２が形成される。
【００３２】
第二の金属薄膜３２を成膜する時には、金属ターゲット６１だけではなく、無機ターゲット６２や、透明導電材料ターゲット６３にも電圧を印加すれば、イオン化した酸素ガスはターゲット６１〜６３にひきつけられ、イオン化した酸素ガスが真空槽５１内部に広がるから、第二の金属薄膜３２の成膜速度が速くなる。
【００３３】
この場合、無機ターゲット６２と透明導電材料ターゲット６３の表面をシャッター７２、７３で覆っておき、金属ターゲット６１の表面をシャッター７１で覆わずに露出させておけば、基板２２表面上には金属ターゲット６１が放出するスパッタ粒子だけが到達し、無機ターゲット６２と透明導電材料ターゲット６３が放出するスパッタ粒子が第二の金属薄膜３２に混入しない。
【００３４】
第二の金属薄膜３２が形成される時には、透明電極膜１８は第一の金属薄膜３１で覆われているから、酸素や窒素に曝されない。また、透明電極膜１８の一部が露出していたとしても、基板２２はターゲット６１と対面した状態で静止せずに回転しているから、透明電極膜１８は高温にならず、酸素や窒素と反応する量が少ない。従って、第二の金属薄膜３２の成膜中に透明電極膜１８の電気抵抗が上がらない。
【００３５】
第一、第二の金属薄膜３１、３２を形成した後、真空槽５１から基板２２を取り出し、第二の金属薄膜３２表面にスペーサー２９を配置してから、表示装置２０を可撓性パネル１０とを貼り合わせれば、図１に示したようなタッチパネル１が得られる。
【００３６】
以上は、同じ金属ターゲット６１を用いて第一、第二の金属薄膜３１、３２を成膜する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、真空槽５１内部に２つ以上金属ターゲット６１を配置し、第一の金属薄膜３１を形成後、スパッタリングする金属ターゲット６１を変えて第二の金属薄膜３２を形成してもよい。
【００３７】
金属ターゲット６１は、Tiと、Taと、Nbと、Zrとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を含有するものであって、１種類の金属で金属ターゲット６１を構成してもよいし、２種類の金属で金属ターゲット６１を構成してもよい。
【００３８】
第一、第二の金属薄膜３１、３２の成膜に、異なる種類の金属で構成された金属ターゲット６１を用いれば、第一の金属薄膜３１とは異なる種類の金属の窒化物及び／又は酸化物からなる第二の金属薄膜３２が形成される。
第一、第二の金属薄膜３１、３２の膜厚は特に限定されないが、第一の金属薄膜３１の膜厚が厚すぎると透明性が劣り、第二の金属薄膜３２の膜厚が厚すぎると電気抵抗が劣るから、第一、第二の金属薄膜３１、３２の合計膜厚は０．１ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。
【００３９】
以上は、同じ真空槽５１内部で反射防止層１５と透明電極膜１８を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射防止層１５と透明電極膜１８を異なる成膜装置で成膜してから、図２の成膜装置５０に搬入してもよいが、同じ成膜装置５０で連続して成膜すれば、基板２２が大気に曝されないので、下部電極層３０の膜質がよくなる。
【００４０】
透明導電材料ターゲット６３は、Ｉｎ2Ｏ3を主成分とし、２Ａ族、４Ａ族、２Ｂ族、４Ｂ族からなる元素群より選択される少なくとも１種の元素を０．１原子％以上２０原子％以下含む材料、ＺｎＯを主成分として１Ａ族、３Ａ族、４Ａ族、１Ｂ族、３Ｂ族、４Ｂ族とからなる元素群より選択される少なくとも１種の元素を０．１原子％以上２０原子％以下含む材料、又は、ＳｎＯ2を主成分として３Ａ族、５Ａ族、３Ｂ族、５Ｂ族とからなる元素群より選択される少なくとも１種の元素を０．１原子％以上２０原子％以下含む材料が好ましい。
【００４１】
以上は、表示装置２０用の基板２２の表面上に第一、第二の金属薄膜３１、３２を成膜する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、保持対象基板として可撓性フィルム１１を用い、可撓性フィルム１１の表面に透明電極膜２７を成膜した後、透明電極膜２７の表面に、第一、第二の金属薄膜３１、３２を記載した順番に成膜して、透明電極膜２７と、第一、第二の金属薄膜３１、３２とを有する上部電極層８０を形成してから、可撓性パネル１０を表示装置２０と貼り合わせて、図３に示すようなタッチパネル８１を作成してもよい。
【００４２】
図３のタッチパネル８１では、透明電極膜２７と、可撓性フィルム１１の間に反射防止層１５が配置されているが、反射防止層１５を設けず、上部電極層８０を可撓性フィルム１１表面に直接配置してもよい。
第二の金属薄膜３２を成膜する時の反応ガスとしては、化学構造中に酸素原子を含有するものであれば、酸素ガス以外にもＯ2、Ｏ3、Ｈ2Ｏを用いることができるし、化学構造中に窒素原子を含有するガス、例えば、窒素ガスと、ＮＨ3を用いることができる。これらの反応ガスは１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を同時に用いてもよい。
【実施例】
【００４３】
酸素ガスを反応ガスとして用い、Ｔｉからなる金属ターゲット６１と、Ｓｉからなる無機ターゲット６２を交互にスパッタリングして、ＳｉＯ2膜と、ＴｉＯ膜と、ＳｉＯ2膜を記載した順番に積層し、基板２２表面に反射防止層１５を形成した。
【００４４】
次いで、酸素欠損補充最適量の酸素を真空槽５１に導入しながら、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3とＳｎＯ2（１０重量％））からなる透明導電材料ターゲット６３をスパッタリングし、ＩＴＯ膜からなる透明電極膜１８を形成した。
【００４５】
反射防止層１５と、透明電極膜１８が形成された状態の基板２２を処理対象基板とし、この処理対象基板の透明電極膜１８の表面に、下記表１〜８の「表面保護膜の種類」の欄に記載した方法で金属薄膜を積層して下部電極層３０を形成し、試験片とした。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
【表５】
【００５１】
【表６】
【００５２】
【表７】
【００５３】
【表８】
【００５４】
上記表１、２はＴｉからなるターゲットを、表３、４はＺｒからなるターゲットを、表５、６はＮｂからなるターゲットと、表７、８はＴａからなるターゲットをそれぞれ用いた場合である。
【００５５】
上記表１〜８中、「無し」は金属薄膜を形成せず、透明電極膜１８で下部電極層を構成した場合である。
上記表１、３、５、７の「Ｔｉ」と、「Ｚｒ」と、「Ｎｂ」と、「Ｔａ」は、それぞれ反応ガスを導入せずにターゲットをスパッタリングした場合であり、「酸化Ｔｉ」と「窒化Ｔｉ」は反応ガスとしてそれぞれ酸素と窒素を導入してスパッタリングした場合であり、「窒素添加酸化Ｔｉ」は酸素と窒素の両方を導入してスパッタリングを行った場合である。
【００５６】
また、上記表２、４、６、８の「Ｔｉ＋酸化Ｔｉ」と、「Ｔｉ＋窒化Ｔｉ」と。「Ｚｒ＋酸化Ｚｒ」と、「Ｚｒ＋窒化Ｚｒ」と、「Ｎｂ＋酸化Ｎｂ」と、「Ｎｂ＋窒化Ｎｂ」と、「Ｔａ＋酸化Ｔａ」と、「Ｔａ＋窒化Ｔａ」は、反応ガスを用いずにターゲットをスパッタリングした後、一定量の反応ガス（酸素ガス又は窒素ガス）を導入しながらターゲットをスパッタリングさせた場合であり、「Ｔｉ＋酸化Ｔｉ（傾斜）」と、「Ｔｉ＋窒化Ｔｉ（傾斜）」と、「Ｚｒ＋酸化Ｚｒ（傾斜）」と、「Ｚｒ＋窒化Ｚｒ（傾斜）」と、「Ｎｂ＋酸化Ｎｂ（傾斜）」と、「Ｎｂ＋窒化Ｎｂ（傾斜）」と、「Ｔａ＋酸化Ｔａ（傾斜）」と、「Ｔａ＋窒化Ｔａ（傾斜）」は、反応ガスを用いずにターゲットをスパッタリングした後、反応ガス（酸素ガス又は窒素ガス）の導入量を増大させながらスパッタリングを行った場合である。
【００５７】
また、表１〜８中の０．１ｎｍと２．５ｎｍと５ｎｍは第一、第二の金属薄膜３１、３２の合計膜厚を示であり、第一、第二の金属薄膜３１、３２の各膜厚は、合計膜厚の５０％となるように設定した。
尚、第一、第二の金属薄膜３１、３２の合計膜厚が０．１ｎｍでは、実際には膜ではなく、透明電極膜１８の表面に島状に形成されていると推測される。
各試験片について、下記に示す摺動特性試験と、「電圧降下評価」試験を行った。
【００５８】
＜摺動特性試験＞
図４の符号９０は摺動試験機を示しており、摺動試験機９０は台９１を有しており、台９１上にはボールベアリング９６が配置され、ボールベアリング９６上にステージ９８が乗せられている。
【００５９】
各試験片を下部電極層３０が形成された側の面が、上部電極層１７と対向するように、図１に示した可撓性パネル１０と貼り合わせて、試験用パネルを作成した。試験用パネルを、可撓性パネル１０を上方に向けた状態でステージ９８上に乗せ、ステージ９８上の振動子９４下端に樹脂製の振動子先端部９５を取り付けた。
【００６０】
更に、振動子９４と、振動子先端部９５と、荷重９３との合計が、それぞれ２５０ｇｆ、５００ｇｆ、１０００ｇｆになるように、振動子９４上端に荷重９３を取り付けた。振動子先端部９５で可撓性パネル１０を押圧しながら、荷重２５０ｇｆで３０万回、荷重５００ｇｆで６万回、１０万回、２０万回、荷重１０００ｇｆで５万回、振動子９４をそれぞれ往復移動させた。
【００６１】
往復移動後の試験パネルについて、下部電極層３０表面に傷が見られないものを○、部分的に傷が見られたものを△、摺動した部分全体に傷が見られたものを×として評価した。評価結果を上記表１〜８に記載した。
上記表１〜８から明らかなように、下部電極層３０の表面に酸化物又は窒化物で構成された第二の金属薄膜３２が形成されたものは、耐磨耗性が高いことが確認された。
【００６２】
＜電圧降下評価＞
試験片の下部電極層３０が形成された側の表面に、Ａｇペーストを塗布し、２本の細長電極を互いに平行になるように形成した。各電極間に定電圧電源により電圧を印加し、電圧計のプローブを片方の電極に接触させ、もう一方のプローフを電極と電極の間で下部電極層３０表面に接触させ、電極と電極間の距離と、電圧降下の関係を調べ、電極と電極の間の距離と、電圧降下の関係が線形性が確認されたものを○とし、下部電極層３０表面の電気抵抗が高く、電極と電極の間の距離と、電圧降下の関係に線形性が確認されなかったものを×として評価した。
その結果を下記表９〜１２に示す。
【００６３】
【表９】
【００６４】
【表１０】
【００６５】
【表１１】
【００６６】
【表１２】
【００６７】
上記表９〜１２から明らかなように、下部電極層３０を酸化物又は窒化物で構成した場合には線形性が確認されなかったが、下部電極層３０を金属薄膜と、酸化物又は窒化物の二層構造としたものは線形性が確認され、下部電極層３０の電気抵抗が低いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第一例のタッチパネルを説明するための断面図
【図２】本発明に用いる成膜装置を説明するための断面図
【図３】第二例のタッチパネルを説明するための断面図
【図４】摺動試験機を説明するための模式的な断面図
【符号の説明】
【００６９】
１、８１……タッチパネル １０……可撓性パネル １１……可撓性フィルム １５……反射防止層 １７……上部電極層 １８……透明電極膜 ２０……表示装置 ２１……表示パネル ３０……下部電極層 ３１……第一の金属薄膜 ３２……第二の金属薄膜
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチパネルの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タッチパネルはＡＴＭや、自動販売機や、携帯情報端末、携帯ゲーム機、電子案内表示板、カーナビゲーション、携帯電話等に広く用いられている。
タッチパネルは一般に、表面にＩＴＯ薄膜等の透明電極膜が形成された２枚のパネルを、透明電極膜同士を対向した状態で貼り合わせて作成される。２枚のパネルのうち、少なくとも一方のパネルは可撓性を有しており、可撓性パネルを押圧すると、押圧した場所で透明電極膜同士が導通する。このようなタッチパネルにはマトリックス方式と呼ばれるものと、抵抗膜方式と呼ばれるものがある。
【０００３】
いずれの方式のものも、透明電極膜同士を直接又は間接的に接触させることで、導通させるから、同じ場所を繰り返し押圧すると、摩擦によって透明電極膜に白濁化やクラックが生じることがある。特に、可撓性パネルで押圧される側のパネルの、透明電極に対する対応が求められている。
【特許文献１】特開２００３−１５１３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、耐久性の高いタッチパネルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、基板と、前記基板上に配置された下部電極層とを有する表示パネルと、可撓性フィルムと、可撓性フィルム上に配置された上部電極層とを有する可撓性パネルとが、前記下部電極層と、前記上部電極層とを向かい合わせて所定間隔離間して配置され、前記可撓性フィルムを押圧し、前記上部電極層を前記下部電極層と接触させると、前記上部電極層と前記下部電極層の間に電流が流れ、接触位置が特定できるように構成されたタッチパネルの、前記下部電極層を製造する電極層製造方法であって、前記基板上に酸化物透明導電体から成る透明電極膜を形成し、前記透明電極膜の表面に、第一の金属薄膜を形成し、前記第一の金属薄膜表面に、スパッタリング法により、スパッタリング雰囲気中の酸素ガス圧力又は窒素ガス圧力のいずれか一方又は両方の圧力を増大させながら、金属酸化物又は金属窒化物を含有する第二の金属薄膜を形成し、前記透明電極膜と、前記第一、第二の金属薄膜とで、前記下部電極層を構成させる電極層製造方法である。
本発明は電極層製造方法であって、前記第一の金属薄膜は、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を主成分とさせる電極層製造方法である。
本発明は電極層製造方法であって、前記第二の金属薄膜は、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属の酸化物又は窒化物を含有を主成分とさせる電極層製造方法である。
本発明は電極層製造方法であって、真空槽内に配置され、一の回転軸線を中心に回転移動される回転体と、保持対象基板の成膜面を前記回転軸線とは反対側に向け、前記回転体に固定する保持装置と、前記保持対象基板が回転移動する円周よりも外側にそれぞれ位置されたイオンガンとターゲットと、酸素又は窒素ガスを前記真空槽内に導入する反応ガス導入系と、スパッタリングガスを前記真空槽内に導入するスパッタリングガス導入系とを有し、前記ターゲットは、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を含有する成膜装置を用い、前記スパッタリングガス導入系から前記スパッタリングガスを導入し、前記反応ガス導入系から酸素又は窒素ガスのいずれか一方又は両方を導入し、前記酸素ガス又は窒素ガスの導入量を増加させながら前記ターゲットをスパッタリングし、前記第二の金属薄膜を成長させる電極層製造方法である。
本発明は電極層製造方法であって、前記イオンガンから前記真空槽内部に希ガスのプラズマを放出させながら前記ターゲットをスパッタリングする電極層製造方法である。
【０００６】
スパッタリング中に酸素又は窒素ガスの圧力を増大させる際、成膜開始時よりも成膜終了時が多くなるのであれば、段階的に増加させてもよいし、連続的に増加させてもよい。
【０００７】
第二の金属薄膜は金属の酸化物又は窒化物を含有しているので透明性が高い。第二の金属薄膜は表面にいくほど、酸素又は窒素の含有量が多い。酸素や窒素の含有量の高い膜は機械的強度が高いので、下部電極層の表面は耐摩耗性が高く、繰り返し押圧されてもクラックや白濁化がおこらない。
【０００８】
酸素や窒素の含有量が多いと電気抵抗が低くなるが、第二の金属薄膜は基板側程酸素や窒素の含有量が低く、しかも、第一の金属薄膜は酸素と窒素のいずれも含まないから、下部電極層全体の電気抵抗は低い。
【０００９】
第二の金属薄膜は透明電極膜に直接接触しないので、第二の金属薄膜から酸素や窒素が透明電極膜に移行せず、透明電極膜の電気抵抗が上昇しない。
【発明の効果】
【００１０】
下部電極層は透明性と電気的特性が優れているだけでなく、耐摩耗性が高いから、繰り返し押圧しても白濁化が起こらず、タッチパネルの寿命が長くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１の符号１はタッチパネルの一例を示しており、タッチパネル１は、表示装置２０と、可撓性パネル１０とを有している。
表示装置２０は、ＬＣＤやＰＤＰ等の板状の表示パネル２１を有しており、表示パネル２１の表面又は裏面のうち、いずれか一方を表示面２４として、該表示面２４に図形や文字等の画像情報が表示されるように構成されている。
【００１２】
ここでは、表示面２４上に、ガラス基板やプラスチック基板等の透明な基板２２が配置され、反射防止層１５と、下部電極層３０とが、基板２２上に記載された順番に積層されているが、基板２２を表示パネル２１の一部で構成し、基板２２の反射防止層１５が積層される側の面で表示面２４を構成してもよい。更に、反射防止層１５を設けず、下部電極層３０を基板２２の表面に直接形成してもよい。
下部電極層３０表面には複数のスペーサ２９が間隔をあけて配置されている。
【００１３】
可撓性パネル１０は、樹脂フィルム等の可撓性フィルム１１と、可撓性フィルム１１表面上に形成された上部電極層１７とを有しており、可撓性パネル１０は、上部電極層１７が形成された面を下部電極層３０に向けた状態で、スペーサ２９上に乗せられている。従って、上部電極層１７と下部電極層３０の間は、スペーサ２９の高さだけ離間している。
【００１４】
可撓性フィルム１１と、上部電極層１７と、下部電極層３０と、反射防止層１５と、基板２２はそれぞれ透明であり、表示面２４に表示される画像情報を、可撓性パネル１０側から観察することができる。
反射防止層１５は、屈折率の異なる透明膜１２〜１４が複数（ここでは３層）積層されて構成されている。
【００１５】
太陽光や照明光等の外光が可撓性パネル１０を透過して下部電極層３０表面で反射する光を表面反射光とすると、各透明膜１２〜１４の屈折率及び膜厚は、表面反射光に対し、各透明膜１２〜１４表面で反射する界面反射光の位相がずれ、表面反射光が界面反射光で減衰されるように設計されている。従って、本発明の表示パネル２１の表示する画像を鮮明に観察できる。
【００１６】
上部電極層１７の材質及び膜厚は、可撓性フィルム１１と一緒に変形可能にされており、可撓性フィルム１１が曲がると、上部電極層１７が一緒に変形し、可撓性パネル１０全体が変形可能になっている。
【００１７】
このタッチパネル１の使用者は、表示パネル２１の画像情報を観察し、その画像情報に基づき位置を選択し、選択した位置で可撓性パネル１０を押圧する。可撓性パネル１０は押圧された場所が湾曲し、その押圧場所で上部電極層１７が下部電極層３０に接触し、電気的に接続される。
【００１８】
上部電極層１７と下部電極層３０はそれぞれ分析装置に接続されており、タッチパネル１が抵抗膜方式の場合は、押圧した位置に応じた値の電圧値から押圧位置が分かり、マトリックス方式の場合は、押圧によって導通した配線の位置から押圧位置が分かる。
【００１９】
下部電極層３０は、基板２２の表面上に配置された透明電極膜１８を有しており、透明電極膜１８表面に第一の金属薄膜３１と、第二の金属薄膜３２とが記載した順番に積層されている。
【００２０】
次に、第一、第二の金属薄膜３１、３２の形成に用いる成膜装置について説明する。図２の符号５０は成膜装置の一例を示している。
この成膜装置５０は、真空槽５１と、回転軸５３と、金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３と、イオンガン５５とを有している。
【００２１】
回転軸５３は真空槽５１内部に配置されており、回転軸５３には回転体５２が固定されている。回転軸５３は不図示の回転手段に接続されており、回転手段から動力が伝達されると、中心軸線（回転軸線）を中心に回転するように構成されている。
【００２２】
回転体５２の側面には不図示の保持装置が設けられている。保持装置は、保持対象基板の成膜面を、回転軸線と反対側に向けた状態で、回転軸線と平行に保持するように構成されており、回転軸５３が回転すると、保持対象基板は回転体５２と一緒に回転軸線を中心として回転する。
【００２３】
真空槽５１にはスパッタガス導入系５７が接続されている。イオンガン５５は放出口を有しており、スパッタガス導入系５７又は他の導入系から希ガスが導入され、導入された希ガスをプラズマ化し、プラズマ化した希ガスを放出口から引き出し、イオンビームとして放出する。
【００２４】
イオンガン５５の放出口と、金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３は、真空槽５１内部の、保持対象基板が回転移動する円周よりも外側であって、該円周に沿って並べられている。
放出口と、金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３の高さは、保持対象基板が保持装置に保持される時の高さと略等しく、保持対象基板は回転移動する時に、放出口と、金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３と対面する位置を移動する。
【００２５】
次に、この成膜装置５０を用いて第一、第二の金属薄膜３１、３２を成膜する工程について説明する。
真空槽５１には、反応ガス導入系５８と、真空排気系５９とが接続されており、真空槽５１内部を真空排気系５９で真空排気し、真空雰囲気を形成してから、該真空雰囲気を維持しながら、１又は複数枚の基板２２を真空槽５１内部に搬入し、各基板２２を保持装置に保持させる。
金属ターゲット６１と、無機ターゲット６２と、透明導電材料ターゲット６３はそれぞれ電源６６〜６８に接続されている。
【００２６】
真空排気を続けながら、スパッタガス導入系５７からスパッタガスを、反応ガス導入系５８から酸素ガスを導入して、所定圧力のスパッタ雰囲気を形成する。該スパッタ雰囲気を維持しながら、真空槽５１を接地電位に置いた状態で、無機ターゲット６２（ここではＳｉターゲット）に電圧を印加し、イオンガン５５からイオンビームを放射すると、無機ターゲット６２からスパッタ粒子が放出され、酸素ガスがイオンビームでイオン化する。
【００２７】
スパッタ粒子の放出と酸素ガスのイオン化を続けながら、基板２２を回転移動させると、基板２２は無機ターゲット６２と対面する位置を通過する時にスパッタ粒子が到達して原子層（ここではＳｉ層）が形成され、その原子層はイオン化した酸素で酸化されて酸化物（ここではＳｉＯ2）からなる透明膜１２が形成される。
【００２８】
ここでは、１層目の透明膜１２を成膜後、基板２２の回転移動と、酸素ガスのイオン化を続けながら、金属ターゲット６１（ここではＴｉターゲット）をスパッタリングして、１層目と屈折率の異なる透明膜１３（ここではＴｉＯ膜）を形成し、次いで無機ターゲット６２をスパッタリングして２層目と屈折率の異なる透明膜１４（ここではＳｉＯ2膜）を形成し、反射防止層１５を形成したが、屈折率の異なる透明膜１２〜１４が積層されるのであれば、スパッタリングするターゲットの種類及び順番と、透明膜１２〜１４の数は特に限定されるものではない。
反射防止層１５を成膜後、イオンビームの照射を停止し、酸素ガスの導入とスパッタガスの導入を続けながら、透明導電材料ターゲット６３をスパッタリングして、反射防止層１５の表面に透明導電材料から成る透明電極膜１８を形成する。
【００２９】
透明導電材料ターゲット６３のスパッタリングと、酸素ガスの導入を停止し、真空排気と、Ａｒ、Ｋｒ等の希ガスからなるスパッタガスの導入を続け、酸素と窒素のいずれも含有しないスパッタ雰囲気を形成する。該スパッタ雰囲気を維持し、基板２２を回転移動させながら、金属ターゲット６１に電圧を印加してスパッタリングすると、透明電極膜１８の表面に酸素と窒素を含有しない第一の金属薄膜３１（ここではＴｉからなる）が形成される。
【００３０】
第一の金属薄膜３１が所定膜厚に成長したところで、スパッタガスの導入と、真空排気を続けながら、酸素ガスからなる反応ガスの導入と、イオンビームの照射を開始し、スパッタ雰囲気に酸素ガスを含有させて、金属ターゲット６１のスパッタリングを続けると、金属酸化物（ここではＴｉＯ）の薄膜の成長が開始する。
【００３１】
金属ターゲット６１のスパッタリングを続けながら、酸素ガスの導入量を増大させると、スパッタ雰囲気中の酸素分圧が増大し、第一の金属薄膜３１側程酸素含有量が低く、表面側程酸素含有量が高い第二の金属薄膜３２が形成される。
【００３２】
第二の金属薄膜３２を成膜する時には、金属ターゲット６１だけではなく、無機ターゲット６２や、透明導電材料ターゲット６３にも電圧を印加すれば、イオン化した酸素ガスはターゲット６１〜６３にひきつけられ、イオン化した酸素ガスが真空槽５１内部に広がるから、第二の金属薄膜３２の成膜速度が速くなる。
【００３３】
この場合、無機ターゲット６２と透明導電材料ターゲット６３の表面をシャッター７２、７３で覆っておき、金属ターゲット６１の表面をシャッター７１で覆わずに露出させておけば、基板２２表面上には金属ターゲット６１が放出するスパッタ粒子だけが到達し、無機ターゲット６２と透明導電材料ターゲット６３が放出するスパッタ粒子が第二の金属薄膜３２に混入しない。
【００３４】
第二の金属薄膜３２が形成される時には、透明電極膜１８は第一の金属薄膜３１で覆われているから、酸素や窒素に曝されない。また、透明電極膜１８の一部が露出していたとしても、基板２２はターゲット６１と対面した状態で静止せずに回転しているから、透明電極膜１８は高温にならず、酸素や窒素と反応する量が少ない。従って、第二の金属薄膜３２の成膜中に透明電極膜１８の電気抵抗が上がらない。
【００３５】
第一、第二の金属薄膜３１、３２を形成した後、真空槽５１から基板２２を取り出し、第二の金属薄膜３２表面にスペーサー２９を配置してから、表示装置２０を可撓性パネル１０とを貼り合わせれば、図１に示したようなタッチパネル１が得られる。
【００３６】
以上は、同じ金属ターゲット６１を用いて第一、第二の金属薄膜３１、３２を成膜する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、真空槽５１内部に２つ以上金属ターゲット６１を配置し、第一の金属薄膜３１を形成後、スパッタリングする金属ターゲット６１を変えて第二の金属薄膜３２を形成してもよい。
【００３７】
金属ターゲット６１は、Tiと、Taと、Nbと、Zrとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を含有するものであって、１種類の金属で金属ターゲット６１を構成してもよいし、２種類の金属で金属ターゲット６１を構成してもよい。
【００３８】
第一、第二の金属薄膜３１、３２の成膜に、異なる種類の金属で構成された金属ターゲット６１を用いれば、第一の金属薄膜３１とは異なる種類の金属の窒化物及び／又は酸化物からなる第二の金属薄膜３２が形成される。
第一、第二の金属薄膜３１、３２の膜厚は特に限定されないが、第一の金属薄膜３１の膜厚が厚すぎると透明性が劣り、第二の金属薄膜３２の膜厚が厚すぎると電気抵抗が劣るから、第一、第二の金属薄膜３１、３２の合計膜厚は０．１ｎｍ以上５ｎｍ以下が好ましい。
【００３９】
以上は、同じ真空槽５１内部で反射防止層１５と透明電極膜１８を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射防止層１５と透明電極膜１８を異なる成膜装置で成膜してから、図２の成膜装置５０に搬入してもよいが、同じ成膜装置５０で連続して成膜すれば、基板２２が大気に曝されないので、下部電極層３０の膜質がよくなる。
【００４０】
透明導電材料ターゲット６３は、Ｉｎ2Ｏ3を主成分とし、２Ａ族、４Ａ族、２Ｂ族、４Ｂ族からなる元素群より選択される少なくとも１種の元素を０．１原子％以上２０原子％以下含む材料、ＺｎＯを主成分として１Ａ族、３Ａ族、４Ａ族、１Ｂ族、３Ｂ族、４Ｂ族とからなる元素群より選択される少なくとも１種の元素を０．１原子％以上２０原子％以下含む材料、又は、ＳｎＯ2を主成分として３Ａ族、５Ａ族、３Ｂ族、５Ｂ族とからなる元素群より選択される少なくとも１種の元素を０．１原子％以上２０原子％以下含む材料が好ましい。
【００４１】
以上は、表示装置２０用の基板２２の表面上に第一、第二の金属薄膜３１、３２を成膜する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、保持対象基板として可撓性フィルム１１を用い、可撓性フィルム１１の表面に透明電極膜２７を成膜した後、透明電極膜２７の表面に、第一、第二の金属薄膜３１、３２を記載した順番に成膜して、透明電極膜２７と、第一、第二の金属薄膜３１、３２とを有する上部電極層８０を形成してから、可撓性パネル１０を表示装置２０と貼り合わせて、図３に示すようなタッチパネル８１を作成してもよい。
【００４２】
図３のタッチパネル８１では、透明電極膜２７と、可撓性フィルム１１の間に反射防止層１５が配置されているが、反射防止層１５を設けず、上部電極層８０を可撓性フィルム１１表面に直接配置してもよい。
第二の金属薄膜３２を成膜する時の反応ガスとしては、化学構造中に酸素原子を含有するものであれば、酸素ガス以外にもＯ2、Ｏ3、Ｈ2Ｏを用いることができるし、化学構造中に窒素原子を含有するガス、例えば、窒素ガスと、ＮＨ3を用いることができる。これらの反応ガスは１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を同時に用いてもよい。
【実施例】
【００４３】
酸素ガスを反応ガスとして用い、Ｔｉからなる金属ターゲット６１と、Ｓｉからなる無機ターゲット６２を交互にスパッタリングして、ＳｉＯ2膜と、ＴｉＯ膜と、ＳｉＯ2膜を記載した順番に積層し、基板２２表面に反射防止層１５を形成した。
【００４４】
次いで、酸素欠損補充最適量の酸素を真空槽５１に導入しながら、ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3とＳｎＯ2（１０重量％））からなる透明導電材料ターゲット６３をスパッタリングし、ＩＴＯ膜からなる透明電極膜１８を形成した。
【００４５】
反射防止層１５と、透明電極膜１８が形成された状態の基板２２を処理対象基板とし、この処理対象基板の透明電極膜１８の表面に、下記表１〜８の「表面保護膜の種類」の欄に記載した方法で金属薄膜を積層して下部電極層３０を形成し、試験片とした。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
【表５】
【００５１】
【表６】
【００５２】
【表７】
【００５３】
【表８】
【００５４】
上記表１、２はＴｉからなるターゲットを、表３、４はＺｒからなるターゲットを、表５、６はＮｂからなるターゲットと、表７、８はＴａからなるターゲットをそれぞれ用いた場合である。
【００５５】
上記表１〜８中、「無し」は金属薄膜を形成せず、透明電極膜１８で下部電極層を構成した場合である。
上記表１、３、５、７の「Ｔｉ」と、「Ｚｒ」と、「Ｎｂ」と、「Ｔａ」は、それぞれ反応ガスを導入せずにターゲットをスパッタリングした場合であり、「酸化Ｔｉ」と「窒化Ｔｉ」は反応ガスとしてそれぞれ酸素と窒素を導入してスパッタリングした場合であり、「窒素添加酸化Ｔｉ」は酸素と窒素の両方を導入してスパッタリングを行った場合である。
【００５６】
また、上記表２、４、６、８の「Ｔｉ＋酸化Ｔｉ」と、「Ｔｉ＋窒化Ｔｉ」と。「Ｚｒ＋酸化Ｚｒ」と、「Ｚｒ＋窒化Ｚｒ」と、「Ｎｂ＋酸化Ｎｂ」と、「Ｎｂ＋窒化Ｎｂ」と、「Ｔａ＋酸化Ｔａ」と、「Ｔａ＋窒化Ｔａ」は、反応ガスを用いずにターゲットをスパッタリングした後、一定量の反応ガス（酸素ガス又は窒素ガス）を導入しながらターゲットをスパッタリングさせた場合であり、「Ｔｉ＋酸化Ｔｉ（傾斜）」と、「Ｔｉ＋窒化Ｔｉ（傾斜）」と、「Ｚｒ＋酸化Ｚｒ（傾斜）」と、「Ｚｒ＋窒化Ｚｒ（傾斜）」と、「Ｎｂ＋酸化Ｎｂ（傾斜）」と、「Ｎｂ＋窒化Ｎｂ（傾斜）」と、「Ｔａ＋酸化Ｔａ（傾斜）」と、「Ｔａ＋窒化Ｔａ（傾斜）」は、反応ガスを用いずにターゲットをスパッタリングした後、反応ガス（酸素ガス又は窒素ガス）の導入量を増大させながらスパッタリングを行った場合である。
【００５７】
また、表１〜８中の０．１ｎｍと２．５ｎｍと５ｎｍは第一、第二の金属薄膜３１、３２の合計膜厚を示であり、第一、第二の金属薄膜３１、３２の各膜厚は、合計膜厚の５０％となるように設定した。
尚、第一、第二の金属薄膜３１、３２の合計膜厚が０．１ｎｍでは、実際には膜ではなく、透明電極膜１８の表面に島状に形成されていると推測される。
各試験片について、下記に示す摺動特性試験と、「電圧降下評価」試験を行った。
【００５８】
＜摺動特性試験＞
図４の符号９０は摺動試験機を示しており、摺動試験機９０は台９１を有しており、台９１上にはボールベアリング９６が配置され、ボールベアリング９６上にステージ９８が乗せられている。
【００５９】
各試験片を下部電極層３０が形成された側の面が、上部電極層１７と対向するように、図１に示した可撓性パネル１０と貼り合わせて、試験用パネルを作成した。試験用パネルを、可撓性パネル１０を上方に向けた状態でステージ９８上に乗せ、ステージ９８上の振動子９４下端に樹脂製の振動子先端部９５を取り付けた。
【００６０】
更に、振動子９４と、振動子先端部９５と、荷重９３との合計が、それぞれ２５０ｇｆ、５００ｇｆ、１０００ｇｆになるように、振動子９４上端に荷重９３を取り付けた。振動子先端部９５で可撓性パネル１０を押圧しながら、荷重２５０ｇｆで３０万回、荷重５００ｇｆで６万回、１０万回、２０万回、荷重１０００ｇｆで５万回、振動子９４をそれぞれ往復移動させた。
【００６１】
往復移動後の試験パネルについて、下部電極層３０表面に傷が見られないものを○、部分的に傷が見られたものを△、摺動した部分全体に傷が見られたものを×として評価した。評価結果を上記表１〜８に記載した。
上記表１〜８から明らかなように、下部電極層３０の表面に酸化物又は窒化物で構成された第二の金属薄膜３２が形成されたものは、耐磨耗性が高いことが確認された。
【００６２】
＜電圧降下評価＞
試験片の下部電極層３０が形成された側の表面に、Ａｇペーストを塗布し、２本の細長電極を互いに平行になるように形成した。各電極間に定電圧電源により電圧を印加し、電圧計のプローブを片方の電極に接触させ、もう一方のプローフを電極と電極の間で下部電極層３０表面に接触させ、電極と電極間の距離と、電圧降下の関係を調べ、電極と電極の間の距離と、電圧降下の関係が線形性が確認されたものを○とし、下部電極層３０表面の電気抵抗が高く、電極と電極の間の距離と、電圧降下の関係に線形性が確認されなかったものを×として評価した。
その結果を下記表９〜１２に示す。
【００６３】
【表９】
【００６４】
【表１０】
【００６５】
【表１１】
【００６６】
【表１２】
【００６７】
上記表９〜１２から明らかなように、下部電極層３０を酸化物又は窒化物で構成した場合には線形性が確認されなかったが、下部電極層３０を金属薄膜と、酸化物又は窒化物の二層構造としたものは線形性が確認され、下部電極層３０の電気抵抗が低いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第一例のタッチパネルを説明するための断面図
【図２】本発明に用いる成膜装置を説明するための断面図
【図３】第二例のタッチパネルを説明するための断面図
【図４】摺動試験機を説明するための模式的な断面図
【符号の説明】
【００６９】
１、８１……タッチパネル １０……可撓性パネル １１……可撓性フィルム １５……反射防止層 １７……上部電極層 １８……透明電極膜 ２０……表示装置 ２１……表示パネル ３０……下部電極層 ３１……第一の金属薄膜 ３２……第二の金属薄膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に配置された下部電極層とを有する表示パネルと、
可撓性フィルムと、可撓性フィルム上に配置された上部電極層とを有する可撓性パネルとが、
前記下部電極層と、前記上部電極層とを向かい合わせて所定間隔離間して配置され、前記可撓性フィルムを押圧し、前記上部電極層を前記下部電極層と接触させると、前記上部電極層と前記下部電極層の間に電流が流れ、接触位置が特定できるように構成されたタッチパネルの、前記下部電極層を製造する電極層製造方法であって、
前記基板上に酸化物透明導電体から成る透明電極膜を形成し、
前記透明電極膜の表面に、第一の金属薄膜を形成し、
前記第一の金属薄膜表面に、スパッタリング法により、スパッタリング雰囲気中の酸素ガス圧力又は窒素ガス圧力のいずれか一方又は両方の圧力を増大させながら、金属酸化物又は金属窒化物を含有する第二の金属薄膜を形成し、前記透明電極膜と、前記第一、第二の金属薄膜とで、前記下部電極層を構成させる電極層製造方法。
【請求項２】
前記第一の金属薄膜は、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を主成分とさせる請求項１記載の電極層製造方法。
【請求項３】
前記第二の金属薄膜は、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属の酸化物又は窒化物を含有を主成分とさせる請求項１記載の電極層製造方法。
【請求項４】
真空槽内に配置され、一の回転軸線を中心に回転移動される回転体と、
保持対象基板の成膜面を前記回転軸線とは反対側に向け、前記回転体に固定する保持装置と、
前記保持対象基板が回転移動する円周よりも外側にそれぞれ位置されたイオンガンとターゲットと、
酸素又は窒素ガスを前記真空槽内に導入する反応ガス導入系と、
スパッタリングガスを前記真空槽内に導入するスパッタリングガス導入系とを有し、
前記ターゲットは、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を含有する成膜装置を用い、
前記スパッタリングガス導入系から前記スパッタリングガスを導入し、前記反応ガス導入系から酸素又は窒素ガスのいずれか一方又は両方を導入し、前記酸素ガス又は窒素ガスの導入量を増加させながら前記ターゲットをスパッタリングし、前記第二の金属薄膜を成長させる請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電極層製造方法。
【請求項５】
前記イオンガンから前記真空槽内部に希ガスのプラズマを放出させながら前記ターゲットをスパッタリングする請求項４記載の電極層製造方法。
【請求項１】
基板と、前記基板上に配置された下部電極層とを有する表示パネルと、
可撓性フィルムと、可撓性フィルム上に配置された上部電極層とを有する可撓性パネルとが、
前記下部電極層と、前記上部電極層とを向かい合わせて所定間隔離間して配置され、前記可撓性フィルムを押圧し、前記上部電極層を前記下部電極層と接触させると、前記上部電極層と前記下部電極層の間に電流が流れ、接触位置が特定できるように構成されたタッチパネルの、前記下部電極層を製造する電極層製造方法であって、
前記基板上に酸化物透明導電体から成る透明電極膜を形成し、
前記透明電極膜の表面に、第一の金属薄膜を形成し、
前記第一の金属薄膜表面に、スパッタリング法により、スパッタリング雰囲気中の酸素ガス圧力又は窒素ガス圧力のいずれか一方又は両方の圧力を増大させながら、金属酸化物又は金属窒化物を含有する第二の金属薄膜を形成し、前記透明電極膜と、前記第一、第二の金属薄膜とで、前記下部電極層を構成させる電極層製造方法。
【請求項２】
前記第一の金属薄膜は、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を主成分とさせる請求項１記載の電極層製造方法。
【請求項３】
前記第二の金属薄膜は、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属の酸化物又は窒化物を含有を主成分とさせる請求項１記載の電極層製造方法。
【請求項４】
真空槽内に配置され、一の回転軸線を中心に回転移動される回転体と、
保持対象基板の成膜面を前記回転軸線とは反対側に向け、前記回転体に固定する保持装置と、
前記保持対象基板が回転移動する円周よりも外側にそれぞれ位置されたイオンガンとターゲットと、
酸素又は窒素ガスを前記真空槽内に導入する反応ガス導入系と、
スパッタリングガスを前記真空槽内に導入するスパッタリングガス導入系とを有し、
前記ターゲットは、Ｔｉと、Ｚｒと、Ｎｂと、Ｔａとからなる金属群より選択されるいずれか１種類の金属を含有する成膜装置を用い、
前記スパッタリングガス導入系から前記スパッタリングガスを導入し、前記反応ガス導入系から酸素又は窒素ガスのいずれか一方又は両方を導入し、前記酸素ガス又は窒素ガスの導入量を増加させながら前記ターゲットをスパッタリングし、前記第二の金属薄膜を成長させる請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電極層製造方法。
【請求項５】
前記イオンガンから前記真空槽内部に希ガスのプラズマを放出させながら前記ターゲットをスパッタリングする請求項４記載の電極層製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２６２８３６（Ｐ２００８−２６２８３６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０５２７０（Ｐ２００７−１０５２７０）
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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