回路パターンを有する電極体およびその製造方法
【課題】エッチング工程を行うことなく極めて微細な導電膜の回路パターンを形成する。
【解決手段】導電膜２２と金属酸化物膜２３とがこの順に形成された積層膜を表面に有する基体２１上の金属酸化物膜２３に電極４０を接触又は所定の距離まで近づける。この状態で電極４０と導電膜２２との間に電圧を印加するとともに、距離を保持したまま電極４０と金属酸化物膜２３との相対位置を変化させ金属酸化物膜２３の比抵抗を局所的に変化させることにより回路パターンを形成する。印加する電圧は、金属酸化物膜２３に含まれる酸素を酸素イオンとして移動させるために必要かつ十分な電界を生じさせるものとする。
【解決手段】導電膜２２と金属酸化物膜２３とがこの順に形成された積層膜を表面に有する基体２１上の金属酸化物膜２３に電極４０を接触又は所定の距離まで近づける。この状態で電極４０と導電膜２２との間に電圧を印加するとともに、距離を保持したまま電極４０と金属酸化物膜２３との相対位置を変化させ金属酸化物膜２３の比抵抗を局所的に変化させることにより回路パターンを形成する。印加する電圧は、金属酸化物膜２３に含まれる酸素を酸素イオンとして移動させるために必要かつ十分な電界を生じさせるものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の回路パターンを有する電極体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムや基板などの基体上に任意の導電膜のパターン（以下、本明細書では「回路パターン」という。）を形成する「パターン形成方法」として、従来、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを用いた回路パターンの形成方法が知られている。この方法は、基体上に導電膜を形成した後、その上にフォトレジスト膜を塗布し、露光および現像を行うことでパターンを形成し、その後エッチング工程を経て導電膜にパターンを転写し、最後にフォトレジスト膜を除去するというものである。
【０００３】
このような回路パターンの形成方法は様々な分野に適用することが可能であり、例えば、透明フィルム上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明導電膜を形成して上述の方法によりパターンを形成し、透明タッチパネル等に用いられる「透明電極体」を形成する方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
導電膜上に微細なパターンを形成するための他の方法として、基板上に被着された透明導電性被膜の不要部を電流によってエッチングして除去する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
その他の回路パターンの形成方法として、走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の探針（プローブ）に電圧を印加した状態で走査することで部分的に酸化膜（これを「電界支援酸化膜」という。）を形成した後にこれをエッチングにより除去することで回路パターンを形成する方法、ポリシランなどの紫外線の照射により絶縁層化する性質を有する導電膜に対してフォトリソグラフィ工程によるパターン形成を行った後に全面に紫外線を照射し、紫外線の照射された部分を絶縁層化することで回路パターンを形成する方法など、種々の方法が提案されている（特許文献３−５等）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ ９３， ０４２１０６（２００８）
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２９１４４５号公報
【特許文献２】特開平４−１１３３２１号公報
【特許文献３】特開平１１−２８３９３７号公報
【特許文献４】特開平６−２９１２７３号公報
【特許文献５】特開昭５５−７６５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを伴う従来の回路パターンの形成方法は、工程数も多くまた高価なフォトマスクを用いなければならないなどの問題がある。しかも、露光工程の際に光学レンズ等によりパターンを結像させるため、光学レンズの解像限界以下の微細な回路パターンを形成することは原理的に困難である。
【０００９】
さらに、図１３は、基体２１０の上に導電膜２３０を形成した後、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程により回路パターンを形成した様子を示しているが、この図に示すように、エッチング工程を伴う回路パターンの形成方法の場合、導電膜にはエッチングによる「段差」が形成されるという問題もある。このため、特に、透明導電膜を用いて透明電極体を得る場合には、透明導電膜の有無に起因して光学的特性が不均一となり易い。このことは、透明電極体としての性能を低下させる原因となる。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、従来よりも簡便な手法により、エッチング工程を行うことなく極めて微細な導電膜の回路パターンを形成することを主たる技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる電極体の製造方法は、導電膜と金属酸化物膜とがこの順に形成された積層膜を表面に有する基体上の前記金属酸化物膜に電極を接触又は所定の距離まで近づけ、この状態で前記電極と前記導電膜との間に電圧を印加するとともに、前記電極と前記金属酸化物膜との相対位置を変化させ前記金属酸化物膜の比抵抗を局所的に変化させることにより回路パターンを形成する工程とを有する電極体の製造方法であって、前記電圧は、前記金属酸化物膜に含まれる酸素を酸素イオンとして移動させるために必要かつ十分な電界を生じさせるものとすることを特徴とする。
【００１２】
このような構成により、電極と同程度の幅の回路パターンを得ることができる。微細な針状の電極を用いれば、例えば、従来のフォトリソグラフィ工程では困難な１０ｎｍ以下の細線パターンを得ることができる。
【００１３】
この原理は次のように説明される。金属酸化物膜は、電圧を印加することにより可逆的な抵抗変化を示すことが知られている。この現象を説明するために「酸化還元モデル」が提唱されている。それによると、金属酸化物膜に電圧（直流電圧又はパルス電圧）を印加すると、金属酸化物膜に含まれる酸素原子が酸素イオン（Ｏ２−）の形で移動することで金属酸化物膜内に微小な酸素欠陥領域（これを、本明細書では「フィラメント」とよぶ）が形成される。フィラメントは酸素欠損が連なることで形成された道であり、微視的にみるとこのフィラメントが金属酸化物膜内で電流パス（電導経路）を形成しうるものと考えられる。すなわち、フィラメントが形成された部分では酸素欠損の導入によってキャリア濃度が高くなり、局所的に低抵抗状態となる。一方、低抵抗状態にある金属酸化物膜に対し電圧を印加すると、酸素欠損が徐々に修復されるためキャリア濃度が低くなり、先ほどとは逆の現象が起こる。すなわち、酸素イオンの移動による欠損の生成および修復現象を、フィラメントの酸化現象および還元現象と考えるのである。後述の実施形態で示すように、ニッケル酸化物、亜鉛酸化物をはじめとする種々の金属酸化物膜（特に、二元系の遷移金属酸化物膜及びマグネシウム、亜鉛、インジウム、スズ、アルミニウム等の金属酸化物膜）などにおいて発現することが確認されている。
【００１４】
便宜上、本明細書では、電極に負の電圧を印加した状態をリセット状態（高抵抗状態）、逆に、正の電圧を印加した状態をセット状態（低抵抗状態）とよぶ。但し、正負の関係が逆になってもよい。
【００１５】
図１４（ａ）は、マンガナイト（マンガンの水酸化物）に正及び負のパルスを印加した前後の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を測定した結果を示す図である。負のパルス電圧として−３．２Ｖで１００ｎｓの矩形パルスを、正のパルス電圧として＋３．２Ｖで１００ｎｓの矩形パルスを繰り返し印加してＩ−Ｖ特性を測定している。正のパルス電圧を繰り返し印加すると電気抵抗が小さくなり、負のパルス電圧を繰り返し印加すると電気抵抗が大きくなることが分かる。
【００１６】
すなわち、正のパルスを繰り返し印加した状態（セット状態）から、負のパルス電圧を印加していくと電流値は減少していき、最終的にはリセット状態へ移行する。逆に、リセット状態にある金属酸化物膜に正のパルスを印加していくと次第にセット状態へと移行する。一度書き込みをした後でも正又は負のパルス電圧を印加すれば抵抗状態を任意に書き換えることができる。このセット状態とリセット状態は可逆的な関係であり、電圧を印加しなければ抵抗値は変化せず不揮発性を示すことが明らかとなっている。このように、金属酸化物膜にパルス電圧を印加して抵抗状態を変化させることで不揮発性の多値メモリーとして動作する。但し、直流電圧はパルス電圧のパルス幅が無限大の状態であり、正又は負の直流電圧を印加した場合には低抵抗状態（セット状態）と高抵抗状態（リセット状態）との２値となる。なお、メモリーとして動作した際の書き換え回数は１０の６乗回以上といわれ、これはフラッシュメモリーを一桁程度上回る書き換え回数である。書き込み速度はパルス幅とパルスの数で決まるがフラッシュメモリーのようにフローティングゲートにホットエレクトロン注入を行うよりははるかに高速に書込み動作が完了すると考えられる。
【００１７】
ただし、本発明にかかる電極体の製造方法では、回路パターンの形成時に書込み動作が少なくとも一度必要なだけであるから、回路パターンの書き込み前の金属酸化物膜の状態が高抵抗状態である場合には、電極に正の直流電圧を印加して走査すれば低抵抗状態の回路パターンが形成される。しかし、このような場合でも、一旦金属酸化物膜の比抵抗を回路パターンの形成領域全面にわたり低抵抗化し、その後回路パターン以外の部分を高抵抗化してもよい。この理由は、低抵抗から高抵抗に状態を変化させる場合には、電極４０や電極の接触面により電圧がかかり易い状態になって行くからである。
【００１８】
電圧の印加方法としては、必ずしもパルス電圧である必要はない。本件発明者らは実験により、直流及びパルスのどちらでも書き込み動作が可能であることを確認している。ＧａドープＺｎＯ（膜厚２００ｎｍ）の場合には波高２Ｖ、パルス幅５μｓの矩形パルスを繰り返し印加したところ高抵抗／低抵抗の比率が１０程度の抵抗変化が生じることを確認している。２ボルトの直流電圧で書き込んだ場合、２０倍程度もの抵抗変化が生じることを確認している。直流及びパルスのいずれの場合にも、印加電圧を大きくする、或いは電圧掃引速度を遅くする（パルスの場合にはパルス幅を広くする）ほど生じる抵抗変化は大きくなる。また、直流またはパルス書き込みの場合、同一の電圧またはパルス高さを用いても、電圧印加の際に電極に抵抗を直列接続することによって印加電圧を異ならせたりトランジスタやダイオードなどの能動素子による電流制限回路を直列に挿入したりして電圧印加の際に前記金属酸化物膜内を貫通する電流量を制御することによって、書き込まれる抵抗値を制御することが可能である。
【００１９】
前記金属酸化物膜は、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とすることが好ましい。なお、「主成分とする」とは、必ずしも化学量論的な組成に限られないことを意味する。
【００２０】
なお、金属酸化物膜の種類によっては、成膜直後の状態で低抵抗状態にあるものもある。不純物をドープした金属酸化物膜、例えば、Ｇａ、Ａｌ及びＩｎなどの不純物をドープした酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、Ｎｂをドープした酸化チタン（ＴｉＯ２）、Ｎｂをドープしたチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などは、成膜直後の状態から低抵抗状態である。このような金属酸化物膜の場合、回路パターンを形成する領域全面にわたり低抵抗化する工程を省略でき、負の直流電圧又はパルス電圧を印加して走査することにより、走査した部分を高抵抗領域とすることもできる。この場合、抵抗や能動素子を用いて回路パターン内に局所的に比抵抗の異なる領域を形成しうることは上記の通りである。
【００２１】
但し、高抵抗、低抵抗の２つの状態だけを保持する場合は、前記金属酸化物膜は、不純物は添加されていないことが好ましい。なお、ここにいう「不純物」とは、特に酸素欠損によるキャリア濃度を補う作用を有する物質をいう。例えば、ガリウムを添加した亜鉛酸化物を金属酸化物膜に用いた実験では、リセット状態への状態変化が緩やかになることが明らかになっている。この理由は、次のように説明される。ガリウム添加亜鉛酸化物を化学式で記載すると、（Ｚｎ１−ｘＧａｘ）Ｏ１−δとなる。リセット状態への遷移過程とは、δが０に近づく、すなわち、酸素欠損が修復される過程であることを意味する。このため、酸素欠損濃度が低下するにつれて電流量も小さくなり、ジュール熱が減少する。ジュール熱は電流値の二乗に反比例して急激に減少するため、不純物を添加しない場合にはリセット動作が急激に進行する。ところが、金属酸化物膜に不純物を添加した場合、添加した不純物が残留キャリアとなり、セット状態からリセット状態への遷移が緩やかに進行すると考えられる。回路内にメモリー素子、抵抗素子等を作製する場合においては、抵抗値の微調整を行なう必要があり、必要に応じ不純物を添加することもありうる。
【００２２】
このように残留キャリアとなる不純物を添加してリセット状態への遷移が緩やかになると特に高抵抗値領域での変化が小さくなる。
【００２３】
図１４（ｂ）は、ガリウムを添加した亜鉛酸化物（Ｇａ：ＺｎＯ）に正及び負のパルスを印加した前後の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を測定した結果を示す図である。負のパルス電圧を印加してセット状態からリセット状態へ遷移させた場合、不純物（ガリウム）を添加しない場合よりも緩やかに高抵抗化することが分かる。
【００２４】
したがって、例えば抵抗値の状態変化を利用して不揮発性メモリーに適用する場合等には、多数の状態を記憶することで多値化が可能となるといった利点も考えられるが、回路パターンの形成に適用する場合には、むしろ残留キャリアを少なくして急峻にリセット状態側に変化させた方が好都合であると考えられる。
【００２５】
前記電極には、コンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃ−ＡＦＭ：Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）に用いられる導電性の探針（カンチレバー）を用いることができる。ＡＦＭには、コンタクトモード、ノンコンタクトモード、タッピングモードなどのモードがあるが、ＡＦＭを用いるのは表面形状の観察ではなく回路パターンを形成するためであるから、探針の先端と下部電極（すなわち金属酸化物膜の下の導電膜）との間に酸素欠損を生成させるだけの電界を発生させることができれば、電極の先端と金属酸化物とが接触していているか否かは問わない。
【００２６】
また、目的とする回路パターンの形状によっては前記電極を多数並べて櫛歯状に構成してもよい。例えば、タッチパネルの行電極或いは列電極の形成には、このような櫛歯状の電極が好ましい。前記基体と前記積層膜との間又は前記積層膜における導電膜と金属酸化物膜との間に軽密着層が形成されていてもよい。この軽密着層は導電性を持つように構成し、軽密着層と電極との間に電圧を印加することで回路パターンを形成してもよい。さらに、前記基体は紫外線を透過する透明部材で構成されると共に、前記導電膜は紫外線照射により高抵抗化する部材で構成され、回路パターンを形成する工程の後、前記基体側から前記導電膜に対して紫外線を照射する工程をさらに有していてもよい。前記紫外線照射により高抵抗化する部材は、有機導電性ポリマーを用いることができる。
【００２７】
本発明にかかる第１の電極体は、基体上に接着層を介して金属酸化物が積層され、前記金属酸化物膜は相対的に比抵抗の高い金属酸化物膜内に相対的に比抵抗の低い領域からなる回路パターンが形成されてなることを特徴とする。
【００２８】
本発明にかかる第２の電極体は、基体上に有機ポリマー膜と金属酸化物膜とが積層されてなり、前記金属酸化物膜は相対的に比抵抗の高い金属酸化物膜内に相対的に比抵抗の低い領域からなる回路パターンが形成され、前記有機ポリマー膜は絶縁体で構成されていることを特徴とする。この場合、有機ポリマー膜のシート抵抗値は少なくとも１００ＭΩ／□以上であることが好ましい。
【００２９】
上記第１および第２の電極体はいずれも本発明にかかる電極体の製造方法により製造することが可能であり、電極パターンが形成されている金属酸化物膜の表面が面一であり、光学的特性がほぼ均一である。これらの電極体は、基体を透明部材で構成することによりタッチパネルなどの用途に用いることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明にかかる電極体の製造方法によると、フォトリソグラフィ工程では困難な超微細パターンを有する電極体を得ることができる。また、回路パターンが金属酸化物膜内に形成されるため、回路パターンの表面が平坦な面で構成される。したがって、金属酸化物膜を透明部材で構成した場合には、光学特性が均一になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施形態としての電極体の構造の概略図（ａ）断面図、図１（ｂ）斜視図
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図４のステップＳａ１〜Ｓａ４に対応する工程断面図
【図３】（ｅ）〜（ｉ）は、図４のステップＳａ５〜Ｓａ９に対応する工程断面図
【図４】図１の構成の電極体の製造手順を示す図
【図５】第３の実施形態としての電極体の構造の概略図（ａ）断面図、（ｂ）斜視図
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図４のステップＳｂ１〜Ｓｂ４に対応する工程断面図
【図７】（ｅ）〜（ｆ）は、図４のステップＳａ５〜Ｓａ６に対応する工程断面図
【図８】図５の構成の電極体の製造手順を示す図
【図９】マトリクス抵抗方式のタッチパネルの構成図（ａ）平面図（ｂ）Ｘ１−Ｘ１線断面図
【図１０】投影型静電容量方式のタッチパネルの構成図（ａ）平面図、（ｂ）Ｘ２−Ｘ２線断面図
【図１１】マトリクス抵抗方式のタッチパネルの構成図（ａ）平面図（ｂ）Ｙ１−Ｙ１線断面図
【図１２】投影型静電容量方式のタッチパネルの構成図（ａ）平面図、（ｂ）Ｙ２−Ｙ２線断面図
【図１３】フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とにより形成された従来の回路パターン
【図１４】（ａ）マンガナイトに正及び負のパルスを印加した前後の電流−電圧特性（ＩＶ特性）を測定した結果を示す図（ｂ）Ｇａ：ＺｎＯに正及び負のパルスを印加した前後の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を測定した結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳述する。但し、これらの実施形態はいずれも例示であり、本発明についての限定的解釈を与えるものではない。なお、図面において、同一又は対応する部分については同一の符号を付すものとする。
【００３３】
（第１の実施形態）−電極体の構造１−
図１は、第１の実施形態としての電極体の構造を概略的に示す図である。図１（ａ）は断面図を、図１（ｂ）は斜視図を、それぞれ表している。
【００３４】
図１に示す電極体１０は、基体２７の表面に、接着層２６を介して金属酸化物膜２３が形成されている様子を示している。接着層２６は基体２７と金属酸化物膜２３とを絶縁分離しながら固定するための層であり、接着剤を塗布して得られる薄い層である。接着剤を用いることなく電極体と基体を接合できるのであれば接着層２６は不要である。
【００３５】
この金属酸化物膜２３には相対的に電気抵抗が高い領域（高抵抗領域２３ａ）と相対的に電気抵抗が低い領域（低抵抗領域２３ｂ）とからなるライン・アンド・スペースが形成されている。高抵抗領域２３ａと低抵抗領域２３ｂとは、電気的には抵抗値が大きく異なるが、いずれも同一の組成であって光学的特性（反射率、透過率、屈折率など）はほぼ同一である。
【００３６】
金属酸化物の薄膜は一般に電圧を印加することにより電気抵抗が変化する性質を有する。このような性質を有する材料として、具体的には、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とする金属酸化物膜が挙げられる。
【００３７】
但し、必ずしも化学量論的な組成に限られず、多少の不純物が含まれていてもよい。なおこれらの金属酸化物膜は成膜直後の状態で低抵抗状態にあるものと高抵抗状態にあるものとがあり、不純物を添加することにより低抵抗状態にすることもできる。このため、回路パターンの形成には、高抵抗状態にある金属酸化物膜に電圧を印加して低抵抗領域を形成し回路パターンを形成する方法と、低抵抗状態にある金属酸化物膜に電圧を印加して回路パターン形成領域の除く部分に高抵抗領域を形成する方法とが可能である。
【００３８】
上述の通り金属酸化物膜２３の内部には局所的にフィラメント状の電流パスが形成されることで高抵抗領域２３ａである金属酸化物膜２３に低抵抗領域２３ｂが形成されている。そして、低抵抗領域２３ｂが回路パターンとしての配線として機能する。抵抗変化はフィラメント内で生じるものと考えられ、フィラメントの形状が不明確であるため、抵抗率を直接計測することは困難であるが、高抵抗領域２３ａと低抵抗領域２３ｂとの抵抗比は少なくとも１０倍以上である。
【００３９】
基体２７は、例えば絶縁性のフィルムであり電極体１０を固定する役割を果たすものである。電極体１０を例えばタッチパネルの透明電極として用いる場合には、基体２７は透明である必要がある。一方、単に微細な回路パターンを有する電極体として用いる場合には、必ずしも透明である必要はない。基体２７は、電極体１０を接着剤等で固定しうるものであれば、ガラス基板、酸化物基板、プラスチック基板、プラスチックフィルムなど、どのような材質であってもよい。
【００４０】
図１に示す電極体１０はいわば配線が絶縁膜に埋め込まれたような状態となっており、表面が平坦であるため、光学的特性がほぼ均一となる。なお、「光学的特性が均一」とは、低抵抗領域（配線として機能する部分）と高抵抗部分（絶縁膜として機能する部分）とで光学的特性が変わらないという意味である。
【００４１】
（第２の実施形態）−電極体の製造方法１−
次に、第１の実施形態で示した電極体の製造方法について図２乃至図４を参照して説明する。
【００４２】
図４は、図１の構成の電極体の製造手順を示す図である。製造手順は大きくステップＳａ１〜Ｓａ９の各ステップに分けられる。図２（ａ）〜図２（ｄ）は、図４のステップＳａ１〜Ｓａ４に対応する工程断面図であり、図３（ｅ）〜図３（ｉ）は、図４のステップＳａ５〜Ｓａ９に対応する工程断面図である。
【００４３】
最初のステップＳａ１では、電極体を支持するための第１の基体２１を用意する（図２（ａ））。基体２１としては、ガラス基板、酸化物基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム等を用いることができる。例えば、基体２１は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、不純物を添加したチタン酸化物（ＴｉＯ２）、不純物を添加したチタン酸ストロンチウム（ＳＴＯ）、カーボン（Ｃ）などから選択される部材で構成されていてもよい。或いは、前記基体は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、脂肪族環状ポリオレフィン、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂などの可撓性樹脂フィルムやこれら２種以上の積層体からなるフィルムであってもよい。
【００４４】
基体２１は回路パターンを有する電極体を形成するための支持部材となるものである。しかし、電極体に回路パターンを形成した後で電極体と分離するため、透明電極体を製造する場合であっても、必ずしも透明である必要もない。例えば、基体２１は金属や半導体等の基板を用いてもよい。
【００４５】
次のステップＳａ２では、基体２１の表面に軽密着層２５を形成する（図２（ｂ））。軽密着層２５は例えばワックスやシリコーンなどで構成され、上層と下層（ここでは基体２１）とを分離させるための分離層（剥離層）としての作用を有するものが用いられる。場合により、軽密着層２５に導電性を付与し、電極として用いることもできる。なお、このワックスやシリコーンを塗布するステップＳａ２は、次のステップＳａ３（導電膜２２の形成工程）と順序を入れ替えてもよい。
【００４６】
次のステップＳａ３では、軽密着層２５の表面に導電膜２２を形成する（図２（ｃ））。導電膜２２は、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの単体金属或いはこれらの合金からなるもの、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸化物にニオブを添加したニオブ添加酸化チタン（Ｎｂ：ＴｉＯ２）など、導電性を有する膜であればよい。また、金属に限らず、有機導電性ポリマー、炭素層などでもよい。成膜方法や膜厚は特に限定されず、スパッタリング法や真空蒸着法等、既知の成膜方法、成膜条件を用いることができる。
【００４７】
次のステップＳａ４では、導電膜２２の表面に例えば厚さ約５０ｎｍの金属酸化物膜２３を形成する（図２（ｄ））。金属酸化物膜２３は、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とするものが好ましい。
【００４８】
スパッタリング法を用いる場合の条件としては、例えば、ニッケル酸化物を形成する場合、酸素とアルゴンの混合ガス中で、圧力０．１Ｐａ、基板温度を室温としてＮｉをターゲット金属としてスパッタリングすることによりニッケル酸化物を形成することができる。
【００４９】
次のステップＳａ５では、金属酸化物膜２３の表面に電極４０を接触乃至所定の距離まで近づけることで回路パターンを形成する（図３（ｅ））。電極４０は電源装置５０に接続されており、導電膜２２と電極４０との間に直流電圧を印加できるように構成され、金属酸化物膜２３に対して電極４０を走査できるように構成されている。これを実現することに適した装置としては、具体的には、電流と原子間力を同時に測定しうるコンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃ−ＡＦＭ）を用いることができる。これに代えてトンネル電流を測定する走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）などを用いてもよい。これらはいずれも電極として導電性のカンチレバーが用いられており、計測対象の凹凸形状と同時に電流像を得ることができる測定装置として知られているが、これらの装置を利用することで金属酸化物膜に極めて微細な回路パターンを形成することが可能となる。
【００５０】
なお、電極４０の形状は、作成する回路パターンに応じて適宜変更してもよい。例えば、細いパターンには先端径が細い電極を、太いパターンには太い電極を使用する。複数のラインを形成する場合は製造効率を高めるため針状の電極を並べて櫛歯状に構成してもよい。
【００５１】
特に、電圧の印加前すなわち書込み動作前の状態の金属酸化物膜が低抵抗膜であり、書込みによって高抵抗に変化させて行く場合には先端の太い針状の電極を用いることや広い面積の電極を接触させて一度に太いパターンや広い面積のパターンを得ることが可能であると考えられる。この理由は、低抵抗から高抵抗に状態を変化させる場合には、電極４０や電極の接触面により電圧がかかり易い状態になって行くからである。抵抗変化の生じ易さには場所依存があるが、太いプローブを接触させても変化が生じやすい領域から先に高抵抗化が進み、まだ低抵抗に留まっている領域により電圧がかかり易くなって、全面高抵抗化するまで抵抗変化が続くと期待できる。逆に、高抵抗膜を低抵抗化させる場合には一部が低抵抗化すると電流がそこを集中的に流れ、他の接触面に電圧がかかりにくくなってしまうため、太いパターンを得るには細いプローブを繰り返し使用する必要がある。但し、抵抗の変化は可逆変化であるため、書き込み前の金属酸化物膜が高抵抗膜であってもいったん低抵抗化したのち回路パターン以外の部分を高抵抗化してもよい。
【００５２】
電圧を印加する際には、直流電圧又はパルス電圧を印加する。印加バイアス条件としては例えば膜厚５０ｎｍのニッケル酸化物に対して９Ｖとする。金属酸化物の膜厚が薄くなればより低い電圧で金属抵抗を変化させることができる。また、電極４０の走査速度は１０μｍ／ｓとする。書込みが終わると回路パターンが形成される（図３（ｆ））。
【００５３】
次のステップＳａ６では、回路パターンを形成した金属酸化物膜２３の表面全面に接着剤を塗布することにより接着層２６を形成しさらに接着層２６の上に第２の基体２７を貼り付ける（図３（ｇ））。
【００５４】
次のステップＳａ７では、ステップＳａ２で形成した軽密着層２５を境に（第２の基体２７／接着層２６／金属酸化物膜２３／導電膜２２）と、第１の基体２１とを分離する（図３（ｈ））。このステップにより、第１の基体２１に固定されていた金属酸化物膜２３が第２の基体２７に転写される。第２の基体２７の材質は、第１の基体２１と同様のものを用いることができる。但し、タッチパネルなどに利用するために透明電極体とする場合は、基体２７が透明である必要がある。
【００５５】
次のステップＳａ８では、導電膜２２を除去する（図３（ｉ））。導電膜２２は、金属酸化物膜２３に回路パターンを形成する際に電圧を印加するために必要であるが、電極体として用いるためには回路パターンの形成後に除去する必要がある。なぜなら、導電膜２２によって回路パターンの配線（低抵抗領域）が短絡してしまうためである。
【００５６】
導電膜２２の除去方法は、導電膜の種類や膜厚に応じて適宜選択すればよい。例えば、導電膜２２が金属膜である場合には、Ａｒプラズマによるドライエッチングにより除去する方法が挙げられる。金属酸化物膜２３及び第２の基体２７とのエッチング選択性が確保できるものであればウエットエッチングでも可能である。導電膜２２が有機導電性ポリマーなどの有機材料である場合には有機溶剤で洗浄剥離することができる。導電膜２２が炭素である場合には酸素雰囲気下での加熱等により除去することができる。
【００５７】
以上のステップＳａ１〜Ｓａ８の各工程を順次実施することで図１に示すような回路パターンを有する電極体１０を得る（ステップＳａ９）。
【００５８】
なお、ステップＳａ２（軽密着層２５の形成工程）とステップＳａ３（導電膜２２の形成工程）とを入れ替えた場合、軽密着層２５の位置が（第２の基体２７／接着層２６／金属酸化物膜２３）と、（導電膜２２／第１の基体２１）との境界に位置するため、この領域で両者を分離する。こうすると、ステップＳａ８（導電膜２２の除去工程）を省略することができる。この場合、軽密着層が導電性を持つように構成し、軽密着層２５と電極４０との間に電圧を印加することで回路パターンを形成してもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）−電極体の構造２−
図５は、第３の実施形態としての電極体の構造を概略的に示す図である。図５（ａ）は断面図を、図５（ｂ）は斜視図を、それぞれ表している。
【００６０】
図５に示す電極体２０は、基体２１の表面に、絶縁体である絶縁膜２２Ａを介して金属酸化物膜２３が形成されている様子を示している。
【００６１】
第１の実施形態同様に、この金属酸化物膜２３には相対的に電気抵抗が高い領域（高抵抗領域２３ａ）と相対的に電気抵抗が低い領域（低抵抗領域２３ｂ）とからなるライン・アンド・スペースが形成されている。高抵抗領域２３ａと低抵抗領域２３ｂとは、電気的には抵抗値が大きく異なるが、いずれも同一の組成であって光学的特性（反射率、透過率、屈折率など）は一切変わらない。
【００６２】
金属酸化物の薄膜は一般に電圧を印加することにより電気抵抗が変化する性質を有する。このような性質を有する材料として、具体的には、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とする金属酸化物膜が挙げられる。但し、必ずしも化学量論的な組成に限られず、多少の不純物が含まれていてもよい。
【００６３】
基体２１は、例えば絶縁性のフィルムであり電極体２０を固定する役割を果たすものである。電極体２０を例えばタッチパネルの透明電極として用いる場合には、基体２１は透明である必要がある。一方、単に微細な回路パターンを有する電極体として用いる場合には、必ずしも透明である必要はない。基体２１は、絶縁膜２２Ａと電極体２０の積層膜を固定しうるものであれば、ガラス基板、酸化物基板、プラスチック基板、プラスチックフィルムなど、どのような材質であってもよい。
【００６４】
図５に示す電極体２０はいわば配線が絶縁膜に埋め込まれたような状態となっており、表面が平坦であるため、光学的特性がほぼ均一となる。
【００６５】
（第４の実施形態）−電極体の製造方法２−
次に、第３の実施形態で示した電極体の製造方法について図６乃至図８を参照して説明する。
【００６６】
図８は、図５の構成の電極体の製造手順を示す図である。製造手順は大きくステップＳｂ１〜Ｓｂ６の各ステップに分けられる。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、図４のステップＳｂ１〜Ｓｂ４に対応する工程断面図であり、図７（ｅ）〜図７（ｆ）は、図４のステップＳａ５〜Ｓａ６に対応する工程断面図である。
【００６７】
最初のステップＳｂ１では、電極体を支持するための基体２１を用意する（図６（ａ））。
基体２１としては、ガラス基板、酸化物基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム
等の透明な部材からなることが好ましい。或いは、前記基体は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、脂肪族環状ポリオレフィン、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂などの可撓性樹脂フィルムやこれら２種以上の積層体からなるフィルムであってもよい。
【００６８】
基体２１は回路パターンを有する電極体を形成するための支持部材となるものである。そのため、基体２１は目的とする電極体の用途に応じて適切な部材を選択することが必要である。例えば、タッチパネルに用いられる透明電極としての用途として用いる場合には、基体２１には透明な部材を選択する。
【００６９】
次のステップＳｂ２では、基体２１の表面に導電膜２２を形成する（図６（ｂ））。この導電膜２２は次工程（ステップＳｂ３）で形成する金属酸化物膜２３に回路パターンを形成するための電極として機能させるためのものであると共に、最終的には高抵抗化することによって導電性を失わせることも必要となる。
【００７０】
このような要求を満たす導電膜２２としては、有機導電性ポリマーが好ましい。有機導電性ポリマーの膜は成膜後の通常状態では導電性を有するが、紫外線を照射することにより高抵抗化し、絶縁膜となるからである。有機導電性ポリマーとしては、特に、ポリチオフェン系導電性ポリマー（例えば、ナガセケムテックス株式会社製のデナトロン（登録商標））、ポリアニリン系導電性ポリマー等が好ましい。なお、有機導電性ポリマーの膜は、バーコート法、グラビアコート法、ディップコート法、スピンコート法等の既知の塗布法により形成することができる。
【００７１】
但し、紫外線照射以外の方法により、事後的に導電膜のみ（すなわち金属酸化物膜２３に形成される回路パターンとなる低抵抗領域を除く部分）を選択的に高抵抗化させることができれば、導電膜２２の材質は、有機導電性ポリマーに限られない。
【００７２】
次のステップＳｂ３では、導電膜２２の表面に例えば厚さ約５０ｎｍの金属酸化物膜２３を形成する（図６（ｃ））。金属酸化物膜２３は、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とするものが好ましい。
【００７３】
スパッタリング法を用いる場合の条件としては、例えば、ニッケル酸化物を形成する場合、酸素とアルゴンの混合ガス中で、圧力０．１Ｐａ、基板温度を室温としてＮｉをターゲット金属としてスパッタリングすることによりニッケル酸化物を形成することができる。
【００７４】
次のステップＳｂ４では、金属酸化物膜２３の表面に電極４０を接触乃至所定の距離まで近づける（図６（ｄ））。電極４０は電源装置５０に接続されており、導電膜２２と電極４０との間に直流電圧を印加できるように構成され、金属酸化物膜２３に対して電極４０を走査できるように構成されている。これを実現することに適した装置としては、具体的には、電流と原子間力を同時に測定しうるコンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃ−ＡＦＭ）を用いることができる。これに代えてトンネル電流を測定する走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）などを用いてもよい。これらはいずれも電極として導電性のカンチレバーが用いられており、計測対象の凹凸形状と同時に電流像を得ることができる測定装置として知られているが、この装置を利用することで金属酸化物膜に極めて微細な回路パターンを形成することが可能となる。
【００７５】
なお、電極４０の形状は、作成する回路パターンに応じて適宜変更してもよい。例えば、細いパターンには先端径が細い電極を、太いパターンには太い電極を使用する。複数のラインを形成する場合は製造効率を高めるため針状の電極を並べて櫛歯状に構成してもよい。
【００７６】
電圧を印加する際には、直流電圧を印加する。印加バイアス条件としては例えば膜厚５０ｎｍのニッケル酸化物に対して９Ｖとする。金属酸化物の膜厚が薄くなればより低い電圧で金属抵抗を変化させることができる。また、電極４０の走査速度は例えば１０μｍ／ｓとする。書込みが終わると回路パターンが形成される（図７（ｅ））。
【００７７】
次のステップＳｂ５では、回路パターンを形成した金属酸化物膜２３の裏面すなわち基体２１側から全面に紫外線を照射する。これにより導電膜２２の導電性が失われて絶縁膜２２Ａとなる（図７（ｆ））。
【００７８】
以上のステップＳｂ１〜Ｓｂ５の各工程を順次実施することで図１に示すような回路パターンを有する電極体１０を得る（ステップＳｂ６）。
【実施例１】
【００７９】
次に、第１の実施形態で説明した電極体を適用したタッチパネルについて説明する。
【００８０】
−マトリクス抵抗膜方式−
図９は、マトリクス抵抗方式のタッチパネルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線で切断した断面図を示している。タッチパネル２００の基本構成は図１に示すようなシート状に構成されたラインアンドスペースの回路パターンを有する電極体１０を２枚、マトリクス状（格子状）に配置し、電極体１０の回路パターン同士が接触しないようにスペーサー３０により空隙Ｇを確保しながら互いに向かい合わせに貼りつけられてなる。
【００８１】
電極体１０の製造方法は第２の実施形態で説明した各ステップを用いることができる。この場合、第１の基体２１としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、軽密着層２５としてワックス、導電膜２２としてアルミニウム、金属酸化物膜２３としてニッケル酸化物（ＮｉＯ）、第２の基体２７として例えば膜厚１２５μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの透明な部材をそれぞれ用いることができる。
【００８２】
画面に指やペンが触れていない状態では空隙Ｇにより上側の電極体の回路パターンと下側の電極体の回路パターンとは接触しないのに対し、指やペンなどで触れた状態では、指やペンが触れた位置では上側の電極体と下側の電極体の回路パターンが接触して導通し、導通部分を認識することで指やペンが触れた位置を特定することができる。
【００８３】
このタッチパネルに用いられる電極体１０は、極めて微細な回路パターンを有することができるため、解像度を高めることができる利点がある。さらに、回路パターンの表面に段差がなく平坦であるために光学的特性がほぼ均一であるという利点がある。
【００８４】
−投影型静電容量方式−
図１０は、投影型静電容量方式のタッチパネルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２線で切断した断面図を示している。タッチパネル２０１の基本構成は図１に示すようなシート状に構成されたラインアンドスペースの回路パターンを有する電極体１０を２枚、マトリクス状（格子状）に配置し、電極体１０の回路パターン同士が接触しないように絶縁基板３１を介在させながら互いに向かい合わせに貼りつけられてなる。
【００８５】
電極体１０の製造方法については本実施例のマトリクス抵抗膜方式と同様の方法を用いることができる。
【００８６】
通常画面に指やペンが触れていなければ絶縁基板３１により上側の電極体の回路パターンと下側の電極体の回路パターンとは一定距離を保持されるため一定の静電容量となるが指やペンが触れた部分では静電容量が変化する。したがって、静電容量が変化した部分を認識することで指やペンが触れた位置を特定することができる。
【００８７】
このタッチパネルに用いられる電極体１０は、極めて微細な回路パターンを有することができるため、解像度を高めることができる利点がある。さらに、回路パターンの表面に段差がなく平坦であるために光学的特性がほぼ均一であるという利点がある。
【実施例２】
【００８８】
次に、第３の実施形態で説明した電極体を適用したタッチパネルについて説明する。
【００８９】
−マトリクス抵抗膜方式−
図１１は、マトリクス抵抗方式のタッチパネルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ１−Ｙ１線で切断した断面図を示している。タッチパネル２０２の基本構成は図５に示すようなシート状に構成されたラインアンドスペースの回路パターンを有する電極体２０を２枚、マトリクス状（格子状）に配置し、電極体２０の回路パターン同士が接触しないようにスペーサー３０により空隙Ｇを確保しながら互いに向かい合わせに貼りつけられてなる。
【００９０】
電極体２０の製造方法は第４の実施形態で説明した各ステップを用いることができる。この場合、基体２１としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、基体２１上に形成する導電膜２２としては、紫外線照射により高抵抗化する部材として有機導電性ポリマー、具体的には、ナガセケムテックス株式会社製のデナトロン（登録商標）などを用いることができる。紫外線照射後この導電膜２２は絶縁膜２２Ａとなる。金属酸化物膜２３としてニッケル酸化物（ＮｉＯ）を用いることができる。
【００９１】
画面に指やペンが触れていない状態では空隙Ｇにより上側の電極体の回路パターンと下側の電極体の回路パターンとは接触しないのに対し、指やペンなどで触れた状態では、指やペンが触れた位置では上側の電極体と下側の電極体の回路パターンが接触して導通し、導通部分を認識することで指やペンが触れた位置を特定することができる。
【００９２】
このタッチパネルに用いられる電極体２０は、極めて微細な回路パターンを有することができるため、解像度を高めることができる利点がある。さらに、回路パターンの表面に段差がなく平坦であるために光学的特性がほぼ均一であるという利点がある。
【００９３】
−投影型静電容量方式−
図１２は、投影型静電容量方式のタッチパネルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ２−Ｙ２線で切断した断面図を示している。タッチパネル２０３の基本構成は図５に示すようなシート状に構成されたラインアンドスペースの回路パターンを有する電極体２０を２枚、マトリクス状（格子状）に配置し、電極体２０の回路パターン同士が接触しないように絶縁基板３１を介在させながら互いに向かい合わせに貼りつけられてなる。
【００９４】
電極体２０の製造方法については本実施例のマトリクス抵抗膜方式と同様の方法を用いることができる。
【００９５】
通常画面に指やペンが触れていなければ絶縁基板３１により上側の電極体の回路パターンと下側の電極体の回路パターンとは一定距離を保持されるため一定の静電容量となるが指やペンが触れた部分では静電容量が変化する。したがって、静電容量が変化した部分を
認識することで指やペンが触れた位置を特定することができる。
【００９６】
このタッチパネルに用いられる電極体２０は、極めて微細な回路パターンを有することができるため、解像度を高めることができる利点がある。さらに、回路パターンの表面に段差がなく平坦であるために光学的特性がほぼ均一であるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明によれば、比較的簡易な方法で従来困難であった超微細回路パターンを形成することができ、様々な技術分野、例えば、微細回路やタッチパネル電極などに用いられる電極体とその製造方法を提供するものとして、産業上の利用可能性はきわめて大きい。
【符号の説明】
【００９８】
１０、２０ 電極体
２１ （第１の）基体
２２ 導電膜
２２Ａ 絶縁膜
２３ 金属酸化物膜
２３ａ 高抵抗領域
２３ｂ 低抵抗領域
２５ 軽密着層
２６ 接着層
２７ （第２の）基体
４０ 電極
５０ 電源装置
２００〜２０３ タッチパネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の回路パターンを有する電極体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムや基板などの基体上に任意の導電膜のパターン（以下、本明細書では「回路パターン」という。）を形成する「パターン形成方法」として、従来、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを用いた回路パターンの形成方法が知られている。この方法は、基体上に導電膜を形成した後、その上にフォトレジスト膜を塗布し、露光および現像を行うことでパターンを形成し、その後エッチング工程を経て導電膜にパターンを転写し、最後にフォトレジスト膜を除去するというものである。
【０００３】
このような回路パターンの形成方法は様々な分野に適用することが可能であり、例えば、透明フィルム上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明導電膜を形成して上述の方法によりパターンを形成し、透明タッチパネル等に用いられる「透明電極体」を形成する方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
導電膜上に微細なパターンを形成するための他の方法として、基板上に被着された透明導電性被膜の不要部を電流によってエッチングして除去する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
その他の回路パターンの形成方法として、走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の探針（プローブ）に電圧を印加した状態で走査することで部分的に酸化膜（これを「電界支援酸化膜」という。）を形成した後にこれをエッチングにより除去することで回路パターンを形成する方法、ポリシランなどの紫外線の照射により絶縁層化する性質を有する導電膜に対してフォトリソグラフィ工程によるパターン形成を行った後に全面に紫外線を照射し、紫外線の照射された部分を絶縁層化することで回路パターンを形成する方法など、種々の方法が提案されている（特許文献３−５等）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ ９３， ０４２１０６（２００８）
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２９１４４５号公報
【特許文献２】特開平４−１１３３２１号公報
【特許文献３】特開平１１−２８３９３７号公報
【特許文献４】特開平６−２９１２７３号公報
【特許文献５】特開昭５５−７６５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とを伴う従来の回路パターンの形成方法は、工程数も多くまた高価なフォトマスクを用いなければならないなどの問題がある。しかも、露光工程の際に光学レンズ等によりパターンを結像させるため、光学レンズの解像限界以下の微細な回路パターンを形成することは原理的に困難である。
【０００９】
さらに、図１３は、基体２１０の上に導電膜２３０を形成した後、フォトリソグラフィ工程とエッチング工程により回路パターンを形成した様子を示しているが、この図に示すように、エッチング工程を伴う回路パターンの形成方法の場合、導電膜にはエッチングによる「段差」が形成されるという問題もある。このため、特に、透明導電膜を用いて透明電極体を得る場合には、透明導電膜の有無に起因して光学的特性が不均一となり易い。このことは、透明電極体としての性能を低下させる原因となる。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、従来よりも簡便な手法により、エッチング工程を行うことなく極めて微細な導電膜の回路パターンを形成することを主たる技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる電極体の製造方法は、導電膜と金属酸化物膜とがこの順に形成された積層膜を表面に有する基体上の前記金属酸化物膜に電極を接触又は所定の距離まで近づけ、この状態で前記電極と前記導電膜との間に電圧を印加するとともに、前記電極と前記金属酸化物膜との相対位置を変化させ前記金属酸化物膜の比抵抗を局所的に変化させることにより回路パターンを形成する工程とを有する電極体の製造方法であって、前記電圧は、前記金属酸化物膜に含まれる酸素を酸素イオンとして移動させるために必要かつ十分な電界を生じさせるものとすることを特徴とする。
【００１２】
このような構成により、電極と同程度の幅の回路パターンを得ることができる。微細な針状の電極を用いれば、例えば、従来のフォトリソグラフィ工程では困難な１０ｎｍ以下の細線パターンを得ることができる。
【００１３】
この原理は次のように説明される。金属酸化物膜は、電圧を印加することにより可逆的な抵抗変化を示すことが知られている。この現象を説明するために「酸化還元モデル」が提唱されている。それによると、金属酸化物膜に電圧（直流電圧又はパルス電圧）を印加すると、金属酸化物膜に含まれる酸素原子が酸素イオン（Ｏ２−）の形で移動することで金属酸化物膜内に微小な酸素欠陥領域（これを、本明細書では「フィラメント」とよぶ）が形成される。フィラメントは酸素欠損が連なることで形成された道であり、微視的にみるとこのフィラメントが金属酸化物膜内で電流パス（電導経路）を形成しうるものと考えられる。すなわち、フィラメントが形成された部分では酸素欠損の導入によってキャリア濃度が高くなり、局所的に低抵抗状態となる。一方、低抵抗状態にある金属酸化物膜に対し電圧を印加すると、酸素欠損が徐々に修復されるためキャリア濃度が低くなり、先ほどとは逆の現象が起こる。すなわち、酸素イオンの移動による欠損の生成および修復現象を、フィラメントの酸化現象および還元現象と考えるのである。後述の実施形態で示すように、ニッケル酸化物、亜鉛酸化物をはじめとする種々の金属酸化物膜（特に、二元系の遷移金属酸化物膜及びマグネシウム、亜鉛、インジウム、スズ、アルミニウム等の金属酸化物膜）などにおいて発現することが確認されている。
【００１４】
便宜上、本明細書では、電極に負の電圧を印加した状態をリセット状態（高抵抗状態）、逆に、正の電圧を印加した状態をセット状態（低抵抗状態）とよぶ。但し、正負の関係が逆になってもよい。
【００１５】
図１４（ａ）は、マンガナイト（マンガンの水酸化物）に正及び負のパルスを印加した前後の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を測定した結果を示す図である。負のパルス電圧として−３．２Ｖで１００ｎｓの矩形パルスを、正のパルス電圧として＋３．２Ｖで１００ｎｓの矩形パルスを繰り返し印加してＩ−Ｖ特性を測定している。正のパルス電圧を繰り返し印加すると電気抵抗が小さくなり、負のパルス電圧を繰り返し印加すると電気抵抗が大きくなることが分かる。
【００１６】
すなわち、正のパルスを繰り返し印加した状態（セット状態）から、負のパルス電圧を印加していくと電流値は減少していき、最終的にはリセット状態へ移行する。逆に、リセット状態にある金属酸化物膜に正のパルスを印加していくと次第にセット状態へと移行する。一度書き込みをした後でも正又は負のパルス電圧を印加すれば抵抗状態を任意に書き換えることができる。このセット状態とリセット状態は可逆的な関係であり、電圧を印加しなければ抵抗値は変化せず不揮発性を示すことが明らかとなっている。このように、金属酸化物膜にパルス電圧を印加して抵抗状態を変化させることで不揮発性の多値メモリーとして動作する。但し、直流電圧はパルス電圧のパルス幅が無限大の状態であり、正又は負の直流電圧を印加した場合には低抵抗状態（セット状態）と高抵抗状態（リセット状態）との２値となる。なお、メモリーとして動作した際の書き換え回数は１０の６乗回以上といわれ、これはフラッシュメモリーを一桁程度上回る書き換え回数である。書き込み速度はパルス幅とパルスの数で決まるがフラッシュメモリーのようにフローティングゲートにホットエレクトロン注入を行うよりははるかに高速に書込み動作が完了すると考えられる。
【００１７】
ただし、本発明にかかる電極体の製造方法では、回路パターンの形成時に書込み動作が少なくとも一度必要なだけであるから、回路パターンの書き込み前の金属酸化物膜の状態が高抵抗状態である場合には、電極に正の直流電圧を印加して走査すれば低抵抗状態の回路パターンが形成される。しかし、このような場合でも、一旦金属酸化物膜の比抵抗を回路パターンの形成領域全面にわたり低抵抗化し、その後回路パターン以外の部分を高抵抗化してもよい。この理由は、低抵抗から高抵抗に状態を変化させる場合には、電極４０や電極の接触面により電圧がかかり易い状態になって行くからである。
【００１８】
電圧の印加方法としては、必ずしもパルス電圧である必要はない。本件発明者らは実験により、直流及びパルスのどちらでも書き込み動作が可能であることを確認している。ＧａドープＺｎＯ（膜厚２００ｎｍ）の場合には波高２Ｖ、パルス幅５μｓの矩形パルスを繰り返し印加したところ高抵抗／低抵抗の比率が１０程度の抵抗変化が生じることを確認している。２ボルトの直流電圧で書き込んだ場合、２０倍程度もの抵抗変化が生じることを確認している。直流及びパルスのいずれの場合にも、印加電圧を大きくする、或いは電圧掃引速度を遅くする（パルスの場合にはパルス幅を広くする）ほど生じる抵抗変化は大きくなる。また、直流またはパルス書き込みの場合、同一の電圧またはパルス高さを用いても、電圧印加の際に電極に抵抗を直列接続することによって印加電圧を異ならせたりトランジスタやダイオードなどの能動素子による電流制限回路を直列に挿入したりして電圧印加の際に前記金属酸化物膜内を貫通する電流量を制御することによって、書き込まれる抵抗値を制御することが可能である。
【００１９】
前記金属酸化物膜は、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とすることが好ましい。なお、「主成分とする」とは、必ずしも化学量論的な組成に限られないことを意味する。
【００２０】
なお、金属酸化物膜の種類によっては、成膜直後の状態で低抵抗状態にあるものもある。不純物をドープした金属酸化物膜、例えば、Ｇａ、Ａｌ及びＩｎなどの不純物をドープした酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、Ｎｂをドープした酸化チタン（ＴｉＯ２）、Ｎｂをドープしたチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などは、成膜直後の状態から低抵抗状態である。このような金属酸化物膜の場合、回路パターンを形成する領域全面にわたり低抵抗化する工程を省略でき、負の直流電圧又はパルス電圧を印加して走査することにより、走査した部分を高抵抗領域とすることもできる。この場合、抵抗や能動素子を用いて回路パターン内に局所的に比抵抗の異なる領域を形成しうることは上記の通りである。
【００２１】
但し、高抵抗、低抵抗の２つの状態だけを保持する場合は、前記金属酸化物膜は、不純物は添加されていないことが好ましい。なお、ここにいう「不純物」とは、特に酸素欠損によるキャリア濃度を補う作用を有する物質をいう。例えば、ガリウムを添加した亜鉛酸化物を金属酸化物膜に用いた実験では、リセット状態への状態変化が緩やかになることが明らかになっている。この理由は、次のように説明される。ガリウム添加亜鉛酸化物を化学式で記載すると、（Ｚｎ１−ｘＧａｘ）Ｏ１−δとなる。リセット状態への遷移過程とは、δが０に近づく、すなわち、酸素欠損が修復される過程であることを意味する。このため、酸素欠損濃度が低下するにつれて電流量も小さくなり、ジュール熱が減少する。ジュール熱は電流値の二乗に反比例して急激に減少するため、不純物を添加しない場合にはリセット動作が急激に進行する。ところが、金属酸化物膜に不純物を添加した場合、添加した不純物が残留キャリアとなり、セット状態からリセット状態への遷移が緩やかに進行すると考えられる。回路内にメモリー素子、抵抗素子等を作製する場合においては、抵抗値の微調整を行なう必要があり、必要に応じ不純物を添加することもありうる。
【００２２】
このように残留キャリアとなる不純物を添加してリセット状態への遷移が緩やかになると特に高抵抗値領域での変化が小さくなる。
【００２３】
図１４（ｂ）は、ガリウムを添加した亜鉛酸化物（Ｇａ：ＺｎＯ）に正及び負のパルスを印加した前後の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を測定した結果を示す図である。負のパルス電圧を印加してセット状態からリセット状態へ遷移させた場合、不純物（ガリウム）を添加しない場合よりも緩やかに高抵抗化することが分かる。
【００２４】
したがって、例えば抵抗値の状態変化を利用して不揮発性メモリーに適用する場合等には、多数の状態を記憶することで多値化が可能となるといった利点も考えられるが、回路パターンの形成に適用する場合には、むしろ残留キャリアを少なくして急峻にリセット状態側に変化させた方が好都合であると考えられる。
【００２５】
前記電極には、コンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃ−ＡＦＭ：Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）に用いられる導電性の探針（カンチレバー）を用いることができる。ＡＦＭには、コンタクトモード、ノンコンタクトモード、タッピングモードなどのモードがあるが、ＡＦＭを用いるのは表面形状の観察ではなく回路パターンを形成するためであるから、探針の先端と下部電極（すなわち金属酸化物膜の下の導電膜）との間に酸素欠損を生成させるだけの電界を発生させることができれば、電極の先端と金属酸化物とが接触していているか否かは問わない。
【００２６】
また、目的とする回路パターンの形状によっては前記電極を多数並べて櫛歯状に構成してもよい。例えば、タッチパネルの行電極或いは列電極の形成には、このような櫛歯状の電極が好ましい。前記基体と前記積層膜との間又は前記積層膜における導電膜と金属酸化物膜との間に軽密着層が形成されていてもよい。この軽密着層は導電性を持つように構成し、軽密着層と電極との間に電圧を印加することで回路パターンを形成してもよい。さらに、前記基体は紫外線を透過する透明部材で構成されると共に、前記導電膜は紫外線照射により高抵抗化する部材で構成され、回路パターンを形成する工程の後、前記基体側から前記導電膜に対して紫外線を照射する工程をさらに有していてもよい。前記紫外線照射により高抵抗化する部材は、有機導電性ポリマーを用いることができる。
【００２７】
本発明にかかる第１の電極体は、基体上に接着層を介して金属酸化物が積層され、前記金属酸化物膜は相対的に比抵抗の高い金属酸化物膜内に相対的に比抵抗の低い領域からなる回路パターンが形成されてなることを特徴とする。
【００２８】
本発明にかかる第２の電極体は、基体上に有機ポリマー膜と金属酸化物膜とが積層されてなり、前記金属酸化物膜は相対的に比抵抗の高い金属酸化物膜内に相対的に比抵抗の低い領域からなる回路パターンが形成され、前記有機ポリマー膜は絶縁体で構成されていることを特徴とする。この場合、有機ポリマー膜のシート抵抗値は少なくとも１００ＭΩ／□以上であることが好ましい。
【００２９】
上記第１および第２の電極体はいずれも本発明にかかる電極体の製造方法により製造することが可能であり、電極パターンが形成されている金属酸化物膜の表面が面一であり、光学的特性がほぼ均一である。これらの電極体は、基体を透明部材で構成することによりタッチパネルなどの用途に用いることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明にかかる電極体の製造方法によると、フォトリソグラフィ工程では困難な超微細パターンを有する電極体を得ることができる。また、回路パターンが金属酸化物膜内に形成されるため、回路パターンの表面が平坦な面で構成される。したがって、金属酸化物膜を透明部材で構成した場合には、光学特性が均一になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施形態としての電極体の構造の概略図（ａ）断面図、図１（ｂ）斜視図
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図４のステップＳａ１〜Ｓａ４に対応する工程断面図
【図３】（ｅ）〜（ｉ）は、図４のステップＳａ５〜Ｓａ９に対応する工程断面図
【図４】図１の構成の電極体の製造手順を示す図
【図５】第３の実施形態としての電極体の構造の概略図（ａ）断面図、（ｂ）斜視図
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図４のステップＳｂ１〜Ｓｂ４に対応する工程断面図
【図７】（ｅ）〜（ｆ）は、図４のステップＳａ５〜Ｓａ６に対応する工程断面図
【図８】図５の構成の電極体の製造手順を示す図
【図９】マトリクス抵抗方式のタッチパネルの構成図（ａ）平面図（ｂ）Ｘ１−Ｘ１線断面図
【図１０】投影型静電容量方式のタッチパネルの構成図（ａ）平面図、（ｂ）Ｘ２−Ｘ２線断面図
【図１１】マトリクス抵抗方式のタッチパネルの構成図（ａ）平面図（ｂ）Ｙ１−Ｙ１線断面図
【図１２】投影型静電容量方式のタッチパネルの構成図（ａ）平面図、（ｂ）Ｙ２−Ｙ２線断面図
【図１３】フォトリソグラフィ工程とエッチング工程とにより形成された従来の回路パターン
【図１４】（ａ）マンガナイトに正及び負のパルスを印加した前後の電流−電圧特性（ＩＶ特性）を測定した結果を示す図（ｂ）Ｇａ：ＺｎＯに正及び負のパルスを印加した前後の電流−電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）を測定した結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳述する。但し、これらの実施形態はいずれも例示であり、本発明についての限定的解釈を与えるものではない。なお、図面において、同一又は対応する部分については同一の符号を付すものとする。
【００３３】
（第１の実施形態）−電極体の構造１−
図１は、第１の実施形態としての電極体の構造を概略的に示す図である。図１（ａ）は断面図を、図１（ｂ）は斜視図を、それぞれ表している。
【００３４】
図１に示す電極体１０は、基体２７の表面に、接着層２６を介して金属酸化物膜２３が形成されている様子を示している。接着層２６は基体２７と金属酸化物膜２３とを絶縁分離しながら固定するための層であり、接着剤を塗布して得られる薄い層である。接着剤を用いることなく電極体と基体を接合できるのであれば接着層２６は不要である。
【００３５】
この金属酸化物膜２３には相対的に電気抵抗が高い領域（高抵抗領域２３ａ）と相対的に電気抵抗が低い領域（低抵抗領域２３ｂ）とからなるライン・アンド・スペースが形成されている。高抵抗領域２３ａと低抵抗領域２３ｂとは、電気的には抵抗値が大きく異なるが、いずれも同一の組成であって光学的特性（反射率、透過率、屈折率など）はほぼ同一である。
【００３６】
金属酸化物の薄膜は一般に電圧を印加することにより電気抵抗が変化する性質を有する。このような性質を有する材料として、具体的には、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とする金属酸化物膜が挙げられる。
【００３７】
但し、必ずしも化学量論的な組成に限られず、多少の不純物が含まれていてもよい。なおこれらの金属酸化物膜は成膜直後の状態で低抵抗状態にあるものと高抵抗状態にあるものとがあり、不純物を添加することにより低抵抗状態にすることもできる。このため、回路パターンの形成には、高抵抗状態にある金属酸化物膜に電圧を印加して低抵抗領域を形成し回路パターンを形成する方法と、低抵抗状態にある金属酸化物膜に電圧を印加して回路パターン形成領域の除く部分に高抵抗領域を形成する方法とが可能である。
【００３８】
上述の通り金属酸化物膜２３の内部には局所的にフィラメント状の電流パスが形成されることで高抵抗領域２３ａである金属酸化物膜２３に低抵抗領域２３ｂが形成されている。そして、低抵抗領域２３ｂが回路パターンとしての配線として機能する。抵抗変化はフィラメント内で生じるものと考えられ、フィラメントの形状が不明確であるため、抵抗率を直接計測することは困難であるが、高抵抗領域２３ａと低抵抗領域２３ｂとの抵抗比は少なくとも１０倍以上である。
【００３９】
基体２７は、例えば絶縁性のフィルムであり電極体１０を固定する役割を果たすものである。電極体１０を例えばタッチパネルの透明電極として用いる場合には、基体２７は透明である必要がある。一方、単に微細な回路パターンを有する電極体として用いる場合には、必ずしも透明である必要はない。基体２７は、電極体１０を接着剤等で固定しうるものであれば、ガラス基板、酸化物基板、プラスチック基板、プラスチックフィルムなど、どのような材質であってもよい。
【００４０】
図１に示す電極体１０はいわば配線が絶縁膜に埋め込まれたような状態となっており、表面が平坦であるため、光学的特性がほぼ均一となる。なお、「光学的特性が均一」とは、低抵抗領域（配線として機能する部分）と高抵抗部分（絶縁膜として機能する部分）とで光学的特性が変わらないという意味である。
【００４１】
（第２の実施形態）−電極体の製造方法１−
次に、第１の実施形態で示した電極体の製造方法について図２乃至図４を参照して説明する。
【００４２】
図４は、図１の構成の電極体の製造手順を示す図である。製造手順は大きくステップＳａ１〜Ｓａ９の各ステップに分けられる。図２（ａ）〜図２（ｄ）は、図４のステップＳａ１〜Ｓａ４に対応する工程断面図であり、図３（ｅ）〜図３（ｉ）は、図４のステップＳａ５〜Ｓａ９に対応する工程断面図である。
【００４３】
最初のステップＳａ１では、電極体を支持するための第１の基体２１を用意する（図２（ａ））。基体２１としては、ガラス基板、酸化物基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム等を用いることができる。例えば、基体２１は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、不純物を添加したチタン酸化物（ＴｉＯ２）、不純物を添加したチタン酸ストロンチウム（ＳＴＯ）、カーボン（Ｃ）などから選択される部材で構成されていてもよい。或いは、前記基体は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、脂肪族環状ポリオレフィン、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂などの可撓性樹脂フィルムやこれら２種以上の積層体からなるフィルムであってもよい。
【００４４】
基体２１は回路パターンを有する電極体を形成するための支持部材となるものである。しかし、電極体に回路パターンを形成した後で電極体と分離するため、透明電極体を製造する場合であっても、必ずしも透明である必要もない。例えば、基体２１は金属や半導体等の基板を用いてもよい。
【００４５】
次のステップＳａ２では、基体２１の表面に軽密着層２５を形成する（図２（ｂ））。軽密着層２５は例えばワックスやシリコーンなどで構成され、上層と下層（ここでは基体２１）とを分離させるための分離層（剥離層）としての作用を有するものが用いられる。場合により、軽密着層２５に導電性を付与し、電極として用いることもできる。なお、このワックスやシリコーンを塗布するステップＳａ２は、次のステップＳａ３（導電膜２２の形成工程）と順序を入れ替えてもよい。
【００４６】
次のステップＳａ３では、軽密着層２５の表面に導電膜２２を形成する（図２（ｃ））。導電膜２２は、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの単体金属或いはこれらの合金からなるもの、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸化物にニオブを添加したニオブ添加酸化チタン（Ｎｂ：ＴｉＯ２）など、導電性を有する膜であればよい。また、金属に限らず、有機導電性ポリマー、炭素層などでもよい。成膜方法や膜厚は特に限定されず、スパッタリング法や真空蒸着法等、既知の成膜方法、成膜条件を用いることができる。
【００４７】
次のステップＳａ４では、導電膜２２の表面に例えば厚さ約５０ｎｍの金属酸化物膜２３を形成する（図２（ｄ））。金属酸化物膜２３は、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とするものが好ましい。
【００４８】
スパッタリング法を用いる場合の条件としては、例えば、ニッケル酸化物を形成する場合、酸素とアルゴンの混合ガス中で、圧力０．１Ｐａ、基板温度を室温としてＮｉをターゲット金属としてスパッタリングすることによりニッケル酸化物を形成することができる。
【００４９】
次のステップＳａ５では、金属酸化物膜２３の表面に電極４０を接触乃至所定の距離まで近づけることで回路パターンを形成する（図３（ｅ））。電極４０は電源装置５０に接続されており、導電膜２２と電極４０との間に直流電圧を印加できるように構成され、金属酸化物膜２３に対して電極４０を走査できるように構成されている。これを実現することに適した装置としては、具体的には、電流と原子間力を同時に測定しうるコンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃ−ＡＦＭ）を用いることができる。これに代えてトンネル電流を測定する走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）などを用いてもよい。これらはいずれも電極として導電性のカンチレバーが用いられており、計測対象の凹凸形状と同時に電流像を得ることができる測定装置として知られているが、これらの装置を利用することで金属酸化物膜に極めて微細な回路パターンを形成することが可能となる。
【００５０】
なお、電極４０の形状は、作成する回路パターンに応じて適宜変更してもよい。例えば、細いパターンには先端径が細い電極を、太いパターンには太い電極を使用する。複数のラインを形成する場合は製造効率を高めるため針状の電極を並べて櫛歯状に構成してもよい。
【００５１】
特に、電圧の印加前すなわち書込み動作前の状態の金属酸化物膜が低抵抗膜であり、書込みによって高抵抗に変化させて行く場合には先端の太い針状の電極を用いることや広い面積の電極を接触させて一度に太いパターンや広い面積のパターンを得ることが可能であると考えられる。この理由は、低抵抗から高抵抗に状態を変化させる場合には、電極４０や電極の接触面により電圧がかかり易い状態になって行くからである。抵抗変化の生じ易さには場所依存があるが、太いプローブを接触させても変化が生じやすい領域から先に高抵抗化が進み、まだ低抵抗に留まっている領域により電圧がかかり易くなって、全面高抵抗化するまで抵抗変化が続くと期待できる。逆に、高抵抗膜を低抵抗化させる場合には一部が低抵抗化すると電流がそこを集中的に流れ、他の接触面に電圧がかかりにくくなってしまうため、太いパターンを得るには細いプローブを繰り返し使用する必要がある。但し、抵抗の変化は可逆変化であるため、書き込み前の金属酸化物膜が高抵抗膜であってもいったん低抵抗化したのち回路パターン以外の部分を高抵抗化してもよい。
【００５２】
電圧を印加する際には、直流電圧又はパルス電圧を印加する。印加バイアス条件としては例えば膜厚５０ｎｍのニッケル酸化物に対して９Ｖとする。金属酸化物の膜厚が薄くなればより低い電圧で金属抵抗を変化させることができる。また、電極４０の走査速度は１０μｍ／ｓとする。書込みが終わると回路パターンが形成される（図３（ｆ））。
【００５３】
次のステップＳａ６では、回路パターンを形成した金属酸化物膜２３の表面全面に接着剤を塗布することにより接着層２６を形成しさらに接着層２６の上に第２の基体２７を貼り付ける（図３（ｇ））。
【００５４】
次のステップＳａ７では、ステップＳａ２で形成した軽密着層２５を境に（第２の基体２７／接着層２６／金属酸化物膜２３／導電膜２２）と、第１の基体２１とを分離する（図３（ｈ））。このステップにより、第１の基体２１に固定されていた金属酸化物膜２３が第２の基体２７に転写される。第２の基体２７の材質は、第１の基体２１と同様のものを用いることができる。但し、タッチパネルなどに利用するために透明電極体とする場合は、基体２７が透明である必要がある。
【００５５】
次のステップＳａ８では、導電膜２２を除去する（図３（ｉ））。導電膜２２は、金属酸化物膜２３に回路パターンを形成する際に電圧を印加するために必要であるが、電極体として用いるためには回路パターンの形成後に除去する必要がある。なぜなら、導電膜２２によって回路パターンの配線（低抵抗領域）が短絡してしまうためである。
【００５６】
導電膜２２の除去方法は、導電膜の種類や膜厚に応じて適宜選択すればよい。例えば、導電膜２２が金属膜である場合には、Ａｒプラズマによるドライエッチングにより除去する方法が挙げられる。金属酸化物膜２３及び第２の基体２７とのエッチング選択性が確保できるものであればウエットエッチングでも可能である。導電膜２２が有機導電性ポリマーなどの有機材料である場合には有機溶剤で洗浄剥離することができる。導電膜２２が炭素である場合には酸素雰囲気下での加熱等により除去することができる。
【００５７】
以上のステップＳａ１〜Ｓａ８の各工程を順次実施することで図１に示すような回路パターンを有する電極体１０を得る（ステップＳａ９）。
【００５８】
なお、ステップＳａ２（軽密着層２５の形成工程）とステップＳａ３（導電膜２２の形成工程）とを入れ替えた場合、軽密着層２５の位置が（第２の基体２７／接着層２６／金属酸化物膜２３）と、（導電膜２２／第１の基体２１）との境界に位置するため、この領域で両者を分離する。こうすると、ステップＳａ８（導電膜２２の除去工程）を省略することができる。この場合、軽密着層が導電性を持つように構成し、軽密着層２５と電極４０との間に電圧を印加することで回路パターンを形成してもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）−電極体の構造２−
図５は、第３の実施形態としての電極体の構造を概略的に示す図である。図５（ａ）は断面図を、図５（ｂ）は斜視図を、それぞれ表している。
【００６０】
図５に示す電極体２０は、基体２１の表面に、絶縁体である絶縁膜２２Ａを介して金属酸化物膜２３が形成されている様子を示している。
【００６１】
第１の実施形態同様に、この金属酸化物膜２３には相対的に電気抵抗が高い領域（高抵抗領域２３ａ）と相対的に電気抵抗が低い領域（低抵抗領域２３ｂ）とからなるライン・アンド・スペースが形成されている。高抵抗領域２３ａと低抵抗領域２３ｂとは、電気的には抵抗値が大きく異なるが、いずれも同一の組成であって光学的特性（反射率、透過率、屈折率など）は一切変わらない。
【００６２】
金属酸化物の薄膜は一般に電圧を印加することにより電気抵抗が変化する性質を有する。このような性質を有する材料として、具体的には、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とする金属酸化物膜が挙げられる。但し、必ずしも化学量論的な組成に限られず、多少の不純物が含まれていてもよい。
【００６３】
基体２１は、例えば絶縁性のフィルムであり電極体２０を固定する役割を果たすものである。電極体２０を例えばタッチパネルの透明電極として用いる場合には、基体２１は透明である必要がある。一方、単に微細な回路パターンを有する電極体として用いる場合には、必ずしも透明である必要はない。基体２１は、絶縁膜２２Ａと電極体２０の積層膜を固定しうるものであれば、ガラス基板、酸化物基板、プラスチック基板、プラスチックフィルムなど、どのような材質であってもよい。
【００６４】
図５に示す電極体２０はいわば配線が絶縁膜に埋め込まれたような状態となっており、表面が平坦であるため、光学的特性がほぼ均一となる。
【００６５】
（第４の実施形態）−電極体の製造方法２−
次に、第３の実施形態で示した電極体の製造方法について図６乃至図８を参照して説明する。
【００６６】
図８は、図５の構成の電極体の製造手順を示す図である。製造手順は大きくステップＳｂ１〜Ｓｂ６の各ステップに分けられる。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、図４のステップＳｂ１〜Ｓｂ４に対応する工程断面図であり、図７（ｅ）〜図７（ｆ）は、図４のステップＳａ５〜Ｓａ６に対応する工程断面図である。
【００６７】
最初のステップＳｂ１では、電極体を支持するための基体２１を用意する（図６（ａ））。
基体２１としては、ガラス基板、酸化物基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム
等の透明な部材からなることが好ましい。或いは、前記基体は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、脂肪族環状ポリオレフィン、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂などの可撓性樹脂フィルムやこれら２種以上の積層体からなるフィルムであってもよい。
【００６８】
基体２１は回路パターンを有する電極体を形成するための支持部材となるものである。そのため、基体２１は目的とする電極体の用途に応じて適切な部材を選択することが必要である。例えば、タッチパネルに用いられる透明電極としての用途として用いる場合には、基体２１には透明な部材を選択する。
【００６９】
次のステップＳｂ２では、基体２１の表面に導電膜２２を形成する（図６（ｂ））。この導電膜２２は次工程（ステップＳｂ３）で形成する金属酸化物膜２３に回路パターンを形成するための電極として機能させるためのものであると共に、最終的には高抵抗化することによって導電性を失わせることも必要となる。
【００７０】
このような要求を満たす導電膜２２としては、有機導電性ポリマーが好ましい。有機導電性ポリマーの膜は成膜後の通常状態では導電性を有するが、紫外線を照射することにより高抵抗化し、絶縁膜となるからである。有機導電性ポリマーとしては、特に、ポリチオフェン系導電性ポリマー（例えば、ナガセケムテックス株式会社製のデナトロン（登録商標））、ポリアニリン系導電性ポリマー等が好ましい。なお、有機導電性ポリマーの膜は、バーコート法、グラビアコート法、ディップコート法、スピンコート法等の既知の塗布法により形成することができる。
【００７１】
但し、紫外線照射以外の方法により、事後的に導電膜のみ（すなわち金属酸化物膜２３に形成される回路パターンとなる低抵抗領域を除く部分）を選択的に高抵抗化させることができれば、導電膜２２の材質は、有機導電性ポリマーに限られない。
【００７２】
次のステップＳｂ３では、導電膜２２の表面に例えば厚さ約５０ｎｍの金属酸化物膜２３を形成する（図６（ｃ））。金属酸化物膜２３は、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とするものが好ましい。
【００７３】
スパッタリング法を用いる場合の条件としては、例えば、ニッケル酸化物を形成する場合、酸素とアルゴンの混合ガス中で、圧力０．１Ｐａ、基板温度を室温としてＮｉをターゲット金属としてスパッタリングすることによりニッケル酸化物を形成することができる。
【００７４】
次のステップＳｂ４では、金属酸化物膜２３の表面に電極４０を接触乃至所定の距離まで近づける（図６（ｄ））。電極４０は電源装置５０に接続されており、導電膜２２と電極４０との間に直流電圧を印加できるように構成され、金属酸化物膜２３に対して電極４０を走査できるように構成されている。これを実現することに適した装置としては、具体的には、電流と原子間力を同時に測定しうるコンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃ−ＡＦＭ）を用いることができる。これに代えてトンネル電流を測定する走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）などを用いてもよい。これらはいずれも電極として導電性のカンチレバーが用いられており、計測対象の凹凸形状と同時に電流像を得ることができる測定装置として知られているが、この装置を利用することで金属酸化物膜に極めて微細な回路パターンを形成することが可能となる。
【００７５】
なお、電極４０の形状は、作成する回路パターンに応じて適宜変更してもよい。例えば、細いパターンには先端径が細い電極を、太いパターンには太い電極を使用する。複数のラインを形成する場合は製造効率を高めるため針状の電極を並べて櫛歯状に構成してもよい。
【００７６】
電圧を印加する際には、直流電圧を印加する。印加バイアス条件としては例えば膜厚５０ｎｍのニッケル酸化物に対して９Ｖとする。金属酸化物の膜厚が薄くなればより低い電圧で金属抵抗を変化させることができる。また、電極４０の走査速度は例えば１０μｍ／ｓとする。書込みが終わると回路パターンが形成される（図７（ｅ））。
【００７７】
次のステップＳｂ５では、回路パターンを形成した金属酸化物膜２３の裏面すなわち基体２１側から全面に紫外線を照射する。これにより導電膜２２の導電性が失われて絶縁膜２２Ａとなる（図７（ｆ））。
【００７８】
以上のステップＳｂ１〜Ｓｂ５の各工程を順次実施することで図１に示すような回路パターンを有する電極体１０を得る（ステップＳｂ６）。
【実施例１】
【００７９】
次に、第１の実施形態で説明した電極体を適用したタッチパネルについて説明する。
【００８０】
−マトリクス抵抗膜方式−
図９は、マトリクス抵抗方式のタッチパネルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線で切断した断面図を示している。タッチパネル２００の基本構成は図１に示すようなシート状に構成されたラインアンドスペースの回路パターンを有する電極体１０を２枚、マトリクス状（格子状）に配置し、電極体１０の回路パターン同士が接触しないようにスペーサー３０により空隙Ｇを確保しながら互いに向かい合わせに貼りつけられてなる。
【００８１】
電極体１０の製造方法は第２の実施形態で説明した各ステップを用いることができる。この場合、第１の基体２１としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、軽密着層２５としてワックス、導電膜２２としてアルミニウム、金属酸化物膜２３としてニッケル酸化物（ＮｉＯ）、第２の基体２７として例えば膜厚１２５μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの透明な部材をそれぞれ用いることができる。
【００８２】
画面に指やペンが触れていない状態では空隙Ｇにより上側の電極体の回路パターンと下側の電極体の回路パターンとは接触しないのに対し、指やペンなどで触れた状態では、指やペンが触れた位置では上側の電極体と下側の電極体の回路パターンが接触して導通し、導通部分を認識することで指やペンが触れた位置を特定することができる。
【００８３】
このタッチパネルに用いられる電極体１０は、極めて微細な回路パターンを有することができるため、解像度を高めることができる利点がある。さらに、回路パターンの表面に段差がなく平坦であるために光学的特性がほぼ均一であるという利点がある。
【００８４】
−投影型静電容量方式−
図１０は、投影型静電容量方式のタッチパネルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ２−Ｘ２線で切断した断面図を示している。タッチパネル２０１の基本構成は図１に示すようなシート状に構成されたラインアンドスペースの回路パターンを有する電極体１０を２枚、マトリクス状（格子状）に配置し、電極体１０の回路パターン同士が接触しないように絶縁基板３１を介在させながら互いに向かい合わせに貼りつけられてなる。
【００８５】
電極体１０の製造方法については本実施例のマトリクス抵抗膜方式と同様の方法を用いることができる。
【００８６】
通常画面に指やペンが触れていなければ絶縁基板３１により上側の電極体の回路パターンと下側の電極体の回路パターンとは一定距離を保持されるため一定の静電容量となるが指やペンが触れた部分では静電容量が変化する。したがって、静電容量が変化した部分を認識することで指やペンが触れた位置を特定することができる。
【００８７】
このタッチパネルに用いられる電極体１０は、極めて微細な回路パターンを有することができるため、解像度を高めることができる利点がある。さらに、回路パターンの表面に段差がなく平坦であるために光学的特性がほぼ均一であるという利点がある。
【実施例２】
【００８８】
次に、第３の実施形態で説明した電極体を適用したタッチパネルについて説明する。
【００８９】
−マトリクス抵抗膜方式−
図１１は、マトリクス抵抗方式のタッチパネルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ１−Ｙ１線で切断した断面図を示している。タッチパネル２０２の基本構成は図５に示すようなシート状に構成されたラインアンドスペースの回路パターンを有する電極体２０を２枚、マトリクス状（格子状）に配置し、電極体２０の回路パターン同士が接触しないようにスペーサー３０により空隙Ｇを確保しながら互いに向かい合わせに貼りつけられてなる。
【００９０】
電極体２０の製造方法は第４の実施形態で説明した各ステップを用いることができる。この場合、基体２１としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、基体２１上に形成する導電膜２２としては、紫外線照射により高抵抗化する部材として有機導電性ポリマー、具体的には、ナガセケムテックス株式会社製のデナトロン（登録商標）などを用いることができる。紫外線照射後この導電膜２２は絶縁膜２２Ａとなる。金属酸化物膜２３としてニッケル酸化物（ＮｉＯ）を用いることができる。
【００９１】
画面に指やペンが触れていない状態では空隙Ｇにより上側の電極体の回路パターンと下側の電極体の回路パターンとは接触しないのに対し、指やペンなどで触れた状態では、指やペンが触れた位置では上側の電極体と下側の電極体の回路パターンが接触して導通し、導通部分を認識することで指やペンが触れた位置を特定することができる。
【００９２】
このタッチパネルに用いられる電極体２０は、極めて微細な回路パターンを有することができるため、解像度を高めることができる利点がある。さらに、回路パターンの表面に段差がなく平坦であるために光学的特性がほぼ均一であるという利点がある。
【００９３】
−投影型静電容量方式−
図１２は、投影型静電容量方式のタッチパネルの構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＹ２−Ｙ２線で切断した断面図を示している。タッチパネル２０３の基本構成は図５に示すようなシート状に構成されたラインアンドスペースの回路パターンを有する電極体２０を２枚、マトリクス状（格子状）に配置し、電極体２０の回路パターン同士が接触しないように絶縁基板３１を介在させながら互いに向かい合わせに貼りつけられてなる。
【００９４】
電極体２０の製造方法については本実施例のマトリクス抵抗膜方式と同様の方法を用いることができる。
【００９５】
通常画面に指やペンが触れていなければ絶縁基板３１により上側の電極体の回路パターンと下側の電極体の回路パターンとは一定距離を保持されるため一定の静電容量となるが指やペンが触れた部分では静電容量が変化する。したがって、静電容量が変化した部分を
認識することで指やペンが触れた位置を特定することができる。
【００９６】
このタッチパネルに用いられる電極体２０は、極めて微細な回路パターンを有することができるため、解像度を高めることができる利点がある。さらに、回路パターンの表面に段差がなく平坦であるために光学的特性がほぼ均一であるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明によれば、比較的簡易な方法で従来困難であった超微細回路パターンを形成することができ、様々な技術分野、例えば、微細回路やタッチパネル電極などに用いられる電極体とその製造方法を提供するものとして、産業上の利用可能性はきわめて大きい。
【符号の説明】
【００９８】
１０、２０ 電極体
２１ （第１の）基体
２２ 導電膜
２２Ａ 絶縁膜
２３ 金属酸化物膜
２３ａ 高抵抗領域
２３ｂ 低抵抗領域
２５ 軽密着層
２６ 接着層
２７ （第２の）基体
４０ 電極
５０ 電源装置
２００〜２０３ タッチパネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電膜と金属酸化物膜とがこの順に形成された積層膜を表面に有する基体上の前記金属酸化物膜に電極を接触又は所定の距離まで近づけ、この状態で前記電極と前記導電膜との間に電圧を印加するとともに、前記電極と前記金属酸化物膜との相対位置を変化させ前記金属酸化物膜の比抵抗を局所的に変化させることにより回路パターンを形成する工程とを有する電極体の製造方法であって、前記電圧は、前記金属酸化物膜に含まれる酸素を酸素イオンとして移動させるために必要かつ十分な電界を生じさせるものとすることを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項２】
前記回路パターンを形成する工程は、前記金属酸化物膜の比抵抗を回路パターンの形成領域全面にわたり低抵抗化する工程と、その後回路パターン以外の部分を高抵抗化する工程を具備する請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項３】
前記回路パターンを形成する工程において、金属酸化物膜の比抵抗を局所的に変化させる工程は、
正の直流電圧又は正のパルス電圧からなる正の電圧を前記金属酸化物膜に印加することにより相対的に低抵抗化する工程と、
負の直流電圧又は負のパルス電圧からなる負の電圧を前記金属酸化物膜に印加することにより相対的に高抵抗化する工程とのいずれか一方又は双方を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の電極体の製造方法。
【請求項４】
前記正又は負の電圧を印加する工程において、印加する電圧又は前記印加する電圧に基づいて前記金属酸化物膜内を貫通する電流量を制御することにより、前記回路パターン内に比抵抗の異なる領域を形成することを特徴とする請求項３記載の電極体の製造方法。
【請求項５】
前記印加する電圧を制御する手段は、前記電極に抵抗を直列接続することを特徴とする請求項４記載の電極体の製造方法。
【請求項６】
前記印加する電圧に基づいて前記金属酸化物膜内を貫通する電流量を制御する手段は、半導体その他の能動素子による電流制限回路を用いることを特徴とする請求項４記載の電極体の製造方法。
【請求項７】
前記回路パターンを形成する工程は、相対的に低抵抗の金属酸化物膜を形成した後、負の直流電圧又は負のパルス電圧からなる負の電圧を印加することにより相対的に高抵抗の領域を前記金属酸化物膜内に局所的に形成することを特徴とする請求項１記載の電極体の製造方法
【請求項８】
前記金属酸化物膜は、不純物をドープした金属酸化物膜であることを特徴とする請求項７記載の電極体の製造方法。
【請求項９】
前記金属酸化物膜は、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とする請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項１０】
前記電極は、コンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃ−ＡＦＭ：Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）に用いられる導電性の探針である請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項１１】
前記電極は、櫛歯状に構成されてなる請求項２又は７記載の電極体の製造方法。
【請求項１２】
前記基体と前記積層膜との間又は前記積層膜における導電膜と金属酸化物膜との間に軽密着層が形成されている請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項１３】
前記基体は紫外線を透過する透明部材で構成されると共に、前記導電膜は紫外線照射により高抵抗化する部材で構成され、前記回路パターンを形成する工程の後、前記基体側から前記導電膜に対して紫外線を照射する工程をさらに有する請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項１４】
前記紫外線照射により高抵抗化する部材は、有機導電性ポリマーである請求項１３記載の電極体の製造方法。
【請求項１５】
基体上に接着層を介して金属酸化物が積層され、前記金属酸化物膜は相対的に比抵抗の高い金属酸化物膜内に相対的に比抵抗の低い領域からなる回路パターンが形成されてなることを特徴とする電極体。
【請求項１６】
基体上に有機ポリマー膜と金属酸化物膜とが積層されてなり、前記金属酸化物膜は相対的に比抵抗の高い金属酸化物膜内に相対的に比抵抗の低い領域からなる回路パターンが形成され、前記有機ポリマー膜は絶縁体で構成されていることを特徴とする電極体。
【請求項１７】
前記有機ポリマー膜のシート抵抗値は少なくとも１００ＭΩ／□以上である請求項１６記載の電極体。
【請求項１８】
請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項に記載の電極体を含むタッチパネル用透明電極体。
【請求項１】
導電膜と金属酸化物膜とがこの順に形成された積層膜を表面に有する基体上の前記金属酸化物膜に電極を接触又は所定の距離まで近づけ、この状態で前記電極と前記導電膜との間に電圧を印加するとともに、前記電極と前記金属酸化物膜との相対位置を変化させ前記金属酸化物膜の比抵抗を局所的に変化させることにより回路パターンを形成する工程とを有する電極体の製造方法であって、前記電圧は、前記金属酸化物膜に含まれる酸素を酸素イオンとして移動させるために必要かつ十分な電界を生じさせるものとすることを特徴とする電極体の製造方法。
【請求項２】
前記回路パターンを形成する工程は、前記金属酸化物膜の比抵抗を回路パターンの形成領域全面にわたり低抵抗化する工程と、その後回路パターン以外の部分を高抵抗化する工程を具備する請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項３】
前記回路パターンを形成する工程において、金属酸化物膜の比抵抗を局所的に変化させる工程は、
正の直流電圧又は正のパルス電圧からなる正の電圧を前記金属酸化物膜に印加することにより相対的に低抵抗化する工程と、
負の直流電圧又は負のパルス電圧からなる負の電圧を前記金属酸化物膜に印加することにより相対的に高抵抗化する工程とのいずれか一方又は双方を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の電極体の製造方法。
【請求項４】
前記正又は負の電圧を印加する工程において、印加する電圧又は前記印加する電圧に基づいて前記金属酸化物膜内を貫通する電流量を制御することにより、前記回路パターン内に比抵抗の異なる領域を形成することを特徴とする請求項３記載の電極体の製造方法。
【請求項５】
前記印加する電圧を制御する手段は、前記電極に抵抗を直列接続することを特徴とする請求項４記載の電極体の製造方法。
【請求項６】
前記印加する電圧に基づいて前記金属酸化物膜内を貫通する電流量を制御する手段は、半導体その他の能動素子による電流制限回路を用いることを特徴とする請求項４記載の電極体の製造方法。
【請求項７】
前記回路パターンを形成する工程は、相対的に低抵抗の金属酸化物膜を形成した後、負の直流電圧又は負のパルス電圧からなる負の電圧を印加することにより相対的に高抵抗の領域を前記金属酸化物膜内に局所的に形成することを特徴とする請求項１記載の電極体の製造方法
【請求項８】
前記金属酸化物膜は、不純物をドープした金属酸化物膜であることを特徴とする請求項７記載の電極体の製造方法。
【請求項９】
前記金属酸化物膜は、ニッケル酸化物、チタン酸化物、タンタル酸化物、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、セリウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、スズ酸化物、タングステン酸化物、ニオブ酸化物、クロム酸化物、マンガン酸化物、アルミニウム酸化物、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、または銅酸化物（酸化銅（Ｉ）又は酸化銅（ＩＩ））から選択されるいずれかを主成分とする請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項１０】
前記電極は、コンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃ−ＡＦＭ：Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）に用いられる導電性の探針である請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項１１】
前記電極は、櫛歯状に構成されてなる請求項２又は７記載の電極体の製造方法。
【請求項１２】
前記基体と前記積層膜との間又は前記積層膜における導電膜と金属酸化物膜との間に軽密着層が形成されている請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項１３】
前記基体は紫外線を透過する透明部材で構成されると共に、前記導電膜は紫外線照射により高抵抗化する部材で構成され、前記回路パターンを形成する工程の後、前記基体側から前記導電膜に対して紫外線を照射する工程をさらに有する請求項１記載の電極体の製造方法。
【請求項１４】
前記紫外線照射により高抵抗化する部材は、有機導電性ポリマーである請求項１３記載の電極体の製造方法。
【請求項１５】
基体上に接着層を介して金属酸化物が積層され、前記金属酸化物膜は相対的に比抵抗の高い金属酸化物膜内に相対的に比抵抗の低い領域からなる回路パターンが形成されてなることを特徴とする電極体。
【請求項１６】
基体上に有機ポリマー膜と金属酸化物膜とが積層されてなり、前記金属酸化物膜は相対的に比抵抗の高い金属酸化物膜内に相対的に比抵抗の低い領域からなる回路パターンが形成され、前記有機ポリマー膜は絶縁体で構成されていることを特徴とする電極体。
【請求項１７】
前記有機ポリマー膜のシート抵抗値は少なくとも１００ＭΩ／□以上である請求項１６記載の電極体。
【請求項１８】
請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項に記載の電極体を含むタッチパネル用透明電極体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−５３６４６（Ｐ２０１２−５３６４６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５２９６（Ｐ２０１０−１９５２９６）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００２３５７８３）尾池工業株式会社 (97)
【出願人】（５０４１５０４６１）国立大学法人鳥取大学 (271)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００２３５７８３）尾池工業株式会社 (97)
【出願人】（５０４１５０４６１）国立大学法人鳥取大学 (271)
【Ｆターム（参考）】
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