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1、(10)申请公布号 CN 102486694 A (43)申请公布日 2012.06.06 C N 1 0 2 4 8 6 6 9 4 A *CN102486694A* (21)申请号 201010625208.4 (22)申请日 2010.12.24 2010-268689 2010.12.01 JP G06F 3/041(2006.01) G06F 3/045(2006.01) (71)申请人株式会社神户制钢所 地址日本兵库县 (72)发明人奥野博行 三木绫 钉宫敏洋 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人李贵亮 (54) 发明名称 触摸面板传感器 (57)。
2、 摘要 本发明提供光泽度高且色彩的表现力优异的 触摸面板传感器。本发明的触摸面板传感器具有 透明导电膜及与透明导电膜连接的布线，其中，布 线由含有稀土元素0.055原子，且光泽度为 800以上的Al合金膜构成。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 1/1页 2 1.一种触摸面板传感器，其具有透明导电膜和与所述透明导电膜连接的布线，其特征 在于， 所述布线由含有0.055原子的稀土元素，并且，光泽度为800以上的Al合金膜 构成。 2.如权利要求1所述的触摸面板传感。
3、器，其中，所述布线以从基板侧开始的顺序，由高 熔点金属膜、所述Al合金膜和高熔点金属膜构成。 3.如权利要求1或2所述的触摸面板传感器，其中，所述稀土元素是从Nd、Gd、La、Y、 Ce、Pr和Dy构成的组中选出的一种以上的元素。 4.如权利要求13中任一项所述的触摸面板传感器，其中，所述透明导电膜由氧化铟 锡ITO或氧化铟锌IZO构成。 权 利 要 求 书CN 102486694 A 1/6页 3 触摸面板传感器 技术领域 0001 本发明涉及具有透明导电膜及与此连接的布线的触摸面板传感器。 背景技术 0002 配置于图像显示装置的前面的作为与图像显示装置一体型的输入开关使用的触 摸面板传感。
4、器，其使用方便快捷，因此，被广泛应用于银行的ATM及售票机、导航仪、PDA、复 印机的操作画面等。在其输入点的检测方式中，可列举电阻膜方式、静电容方式、光学式、超 声波表面弹性波方式、压电式等。在它们当中，电阻膜方式及静电量方式由于不花费成本结 构简单等理由而被最广泛应用。 0003 电阻膜方式的触摸面板传感器大体上由上部电极、下部电极及尾部部分构成，设 于构成上部电极的基板(例如薄膜基板)上的透明导电膜、设于构成下部电极的基板(例 如玻璃基板)上的透明导电膜为隔着衬垫相对的构成。在用手指及笔等触摸这种构成的触 摸面板传感器的上述薄膜面时，上述两透明导电膜接触，经由透明导电膜的两端的电极流 过。
5、电流，通过测定上述各自的透明导电膜的电阻的分压比，检测所触摸的位置。 0004 在制造上述触摸面板传感器的工艺中，用于连接透明导电膜和控制电路的引出布 线及连接透明导电膜间的金属布线等布线，一般通过用喷墨及其它印刷方法印刷银膏等导 电性膏及导电性墨来形成。但是，存在由纯银或银合金构成的布线与玻璃及树脂等的密接 性恶劣，另外，在因基板上凝集而光泽度降低，且显示部分的色彩降低之类的问题。因此，布 线要求高的光泽度，但使用由纯银或银合金构成的导电性膏形成的布线不能说上述光泽度 充分。 0005 另一方面，也考虑将电阻率非常低的纯Al用于布线材料。但是，在布线材料中使 用纯Al时，产生了在触摸面板传感。
6、器的透明导电膜和纯Al膜之间形成绝缘性的氧化铝，不 能确保电传导性之类的问题。于是，为了防止Al的氧化确保电传导性，提案有将由Mo、Ti 等高融点金属构成的势垒金属层介装于透明导电膜和纯Al膜之间作为底层使用，或代替 纯Al采用含有耐热性等优异的Nd的Al-Nd合金的方法。另外，本申请人在专利文献1中公 示有一种含有规定量的Ni及/或Co的Al-Ni/Co合金膜(单层布线材料)，作为即使与透 明导电膜直接连接也能够显示低的电阻，并且难以产生经时的电阻的增加及断线的Al膜。 0006 专利文献1：特开2009-245422号公报 发明内容 0007 本发明的目的是提供一种光泽度高且色彩的表现力优。
7、异的触摸面板传感器。 0008 可解决所述课题的本发明的触摸面板传感器，其具有透明导电膜及与所述透明导 电膜连接的布线，其中，所述布线由含有稀土元素0.055原子，且光泽度为800以上 的Al合金膜构成。 0009 本发明优选的实施方式中，所述布线以从基板侧开始的顺序，由高熔点金属膜、所 述Al合金膜和高熔点金属膜构成。 说 明 书CN 102486694 A 2/6页 4 0010 本发明优选的实施方式中，所述稀土类元素为选自由Nd、Gd、La、Y、Ce、Pr及Dy构 成的组的一种以上的元素。 0011 本发明优选的实施方式中，所述透明导电膜由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(1ZO) 构成。 。
8、0012 根据本发明，作为触摸面板传感器用布线使用光泽度优异的Al合金膜，因此，可 提供色彩的表现力优异的触摸面板传感器。 具体实施方式 0013 本发明的特征部分在于，为提高单独具有作为触摸面板传感器用布线通用的含有 稀土类元素的Al合金膜(以下有时记为Al-稀土类元素合金膜或简记为Al合金膜)、或在 上述Al合金膜的上及下层叠了Mo等高熔点金属膜的触摸面板传感器的光泽度，使用了以 稀土类元素的含量的上限设为5原子，且光泽度为800以上的Al合金膜。 0014 即，根据本发明者的探讨结果判明了：(a)布线膜的光泽度对触摸面板传感器的 色彩带来大的影响，在构成布线材料的上述Al合金膜的晶粒的粒。
9、径(详细而言称为Feret 径的规定方向切线直径的最大值)大的情况及该粒径的密度小的情况下，Al合金膜的光泽 度降低，结果是触摸面板传感器的色彩的表现力劣化；(b)详细而言，Al合金膜的光泽度由 成膜之后的上述粒径的尺寸及密度大致决定，即使在成膜后进行热处理(退火)，也几乎不 能发现光泽度的变化；(c)为实现高的光泽度，适宜控制成膜条件(优选溅射时的温度及Ar 气压)是有效的。另外，Al合金膜中的稀土类元素的含量也与Al合金膜的光泽度具有密 切的关系，发现下述情况，完成本发明，即：(d)随着稀土类元素的含量增加，光泽度有上升 的趋势，但大量添加时，因蚀刻残渣的问题而损害触摸面板传感器的色彩，因。
10、此，将其上限 控制在5原子是有效的；(e)这样适宜控制了光泽度及稀土类元素的含量的Al合金膜可 以作为触摸面板传感器用布线的原材料单独使用，作为其上限也可以作为层叠了Mo等高 熔点金属膜的层叠材料使用。 0015 这样，用于本发明的Al-稀土类合金膜的光泽度被设为800以上。由此，触摸面 板传感器的光泽度也提高。光泽度越高越好，优选为805以上。另外，Al合金膜的光泽度 的上限没有特别规定，但考虑到用于确保优选的光泽度的条件(Al合金膜中含有的稀土类 元素的含量及Al合金膜的制造条件等详细后述)，大致为840程度。Al合金膜的光泽度 为后述的实施例中记载的方法测得的值。 0016 用于本发明的。
11、Al合金膜含有0.055原子的稀土元素，余量为Al及不可避免 的杂质。在本发明中，公知的是在使用的Al合金膜的组成中没有特征，而含有稀土元素的 Al合金膜具有耐热性，作为布线材料使用，但是，从提供适合于光泽度优异的触摸面板传感 器的原材料的观点考虑，至今尚未公示适宜控制光泽度及稀土类元素的含量的Al合金膜。 稀土元素的含量的下限是为使耐热性作用有效地发挥而确定的，另一方面，其上限是为确 保本发明中规定的光泽度的下限而确定的。即，如后述的实施例所示，Al合金膜的光泽度 与稀土类要素的含量有密切的关系，在以相同的条件制作Al合金膜的情况下，具有稀土类 元素的含量越多，Al合金膜的光泽度约增加的趋势。
12、，但稀土类元素的含量过多时，蚀刻残渣 的新的问题产生，有损色彩，因此，将其上限确定为5原子。另外，如果在上述范围内，则 也可以将布线的电阻抑制地极低。 说 明 书CN 102486694 A 3/6页 5 0017 作为本发明使用的稀土元素，可以列举镧族元素(在周期表中，原子序号57的 La原子序号71的Lu的合计15种元素)，此外还有Sc钪和Y(钇)的元素组。在本 发明中可以将这些元素单独或并用2种以上，所谓上述稀土元素的含量在单独含有时是单 独的量，在含有2种以上时为其合计量。优选的稀土元素为选自由Nd、Gd、La、Y、Ce、Pr及 Dy构成的组中的一种以上的元素。 0018 在本发明中，。
13、作为布线材料，可以单独使用上述的Al合金膜，或者也可以使用在 上述Al合金膜的上下层叠了高融点金属膜的合金膜。如上述，高融点金属膜作为用于防止 Al的氧化的Al合金膜的底层被广泛使用，在本发明中也可以应用Mo、Ti、Cr、W或它们的合 金。配置于Al合金膜的上下的高融点金属模的组成也可以在上及下的各个层中相同，也可 以不同。 0019 单独使用上述Al合金膜时的优选的厚度大致为150600nm。另外，将上述Al合 金膜作为与高熔点金属膜的层叠构造使用时的优选的合计厚度(高熔点金属膜+Al合金膜 +高熔点金属膜)大致为210800nm，此时的Al合金膜的优选的厚度大致为150600nm， 高熔点。
14、金属膜的优选的厚度大致为30100nm。 0020 在本发明中，为了获得适宜控制了光泽度的Al合金膜，在应用含有规定的稀土元 素的Al合金膜的基础上，还优选适当地控制溅射时的条件。即，在本发明中，从实现细线化 及膜内的合金成分的均一化，能够容易地控制添加元素量等观点考虑，推荐用溅射法形成 Al合金膜，但是，优选将溅射时的成膜温度控制为大致250以下，将Ar气压控制为大致 15mTorr以下。另外，优选将溅射时的基板温度控制在大致250以下。基板温度及成膜温 度越高，溅射粒子在基板表面越容易动作，成为形成粗大的结晶粒径的原因，结果是光泽度 降低。另外，Ar气压升高时，溅射粒子和Ar气压的冲突频率。
15、提高，因此，溅射粒子到达基板 时的能量降低，晶粒的密度降低，结果是光泽度降低。 0021 以上述的优选的溅射条件成膜的(之后的)Al合金膜的光泽度高达800以上， 这样的高的光泽度与之后的热处理(退火)的条件无关，被原样维持。这一点与强烈承受 热处理后的Al合金膜的状态(晶粒的尺寸及密度等)的影响的反射率大幅不同。在触摸 面板的制造工艺中，通常多暴露于室温250程度的热过程中，但即使退火温度超过上述 范围，以例如300进行热处理，热处理后的Al合金膜的光泽度也被维持800以上的高 的水平(参照后述的实施例)。但是，考虑到树脂的耐热性，优选的热处理温度为约150 230。 0022 在本发明中，。
16、规定了用于与透明导电膜连接的布线的Al合金膜的光泽度有最大 特征，除此之外的构成没有特别的限定，在触摸面板传感器的领域可以采用通常应用的公 知的构成。 0023 例如，电阻膜方式的触摸面板传感器可以按如下的方式制造。即，在基板上形成透 明导电膜后，依次进行抗蚀剂涂敷、曝光、显影、蚀刻后，按顺序形成Al合金膜(单独构造的 情况)、或高融点金属膜、Al合金膜、高融点金属膜(层叠构造的情况)，实施抗蚀剂涂敷、 曝光、显影、蚀刻形成布线，接着，形成包覆该布线的绝缘膜等，能够制成上部电极。另外， 在基板上形成透明导电膜后，与上部电极同样进行光版印刷术，接着，与上部电极的情况同 样，形成由Al合金膜(单独。
17、构造的情况)、或高融点金属膜、Al合金膜、高融点金属膜(层 叠构造的情况)构成的布线后，形成包覆该布线的绝缘膜，形成微点间隔等而能够制成下 说 明 书CN 102486694 A 4/6页 6 部电极。而且，将上述的上部电极、下部电极及另外形成的引线部分粘合，能够制造触摸面 板传感器。 0024 上述透明导电膜没有特别的限定，作为代表例，可以使用由酸化铟锡(ITO)或氧 化铟锌(IZO)构成的膜。另外，上述基板(透明基板)作为一般使用的可以使用例如玻璃、 聚碳酸酯系或聚酰胺系的，例如，在固定电极即下部电极的基板上应用玻璃，在需要挠性的 上部电极的基板上可以使用聚碳酸酯系等薄膜。 0025 另外。
18、，本发明的触摸面板传感器除了上述电阻膜方式之外，还可以作为静电容方 式及超声波表面弹性波方式等触摸面板传感器应用。 0026 实施例 0027 下面，通过实施例进一步具体说明本发明，但是，本发明不受下述实施例的限制， 也可以在适合上述下述的宗旨的范围内再变更实施，那些都包括在本发明的技术范围内。 0028 实施例1 0029 将无碱玻璃板(板厚0.7mm、直径4英寸)设定为基板，在其表面，用DC磁控管溅 射法形成如下述表1所示的稀土元素的种类及含量(单位为原子，余量：Al及不可避免 的杂质)不同的Al合金膜(膜厚都是约为500nrn)。成膜在成膜前使室内的气氛暂时设 定到达真空度：310 -6。
19、 Torr之后，应用与各Al合金膜同一成分组成的直径4英寸的圆盘型 靶，如表1所示使成膜温度及Ar气压分别变化来进行。除此之外的溅射条件如下。接着，对 于成膜后的Al合金，在氮气气氛中，经由表1记载的各种退火温度进行30分种的热处理。 在表1中，-意思是未加热(即室温)。另外，形成的Al合金膜的组成用感应结合等离子 (InductiveIy Coupled Plasma：ICP)质量分析法确认。 0030 (溅射条件) 0031 Ar气流量：30sccm 0032 溅射功率：260W 0033 基板温度：室温 0034 使用以上述方式得到的Al合金膜，基于JIS K7105-198测定60镜面。
20、光泽度。光 泽度由设折射率1.567的玻璃表面的光泽度为100时的值()表记。 0035 进而使用如上述成膜得到的铝合金膜评价蚀刻残渣。详细而言，加温至40，在 混酸蚀刻液(磷酸硝酸醋酸水7021018)中浸渍Al合金膜，进行相当于 蚀刻完成时间+50的时间的时间(过量蚀刻时间)蚀刻。用光学显微镜(倍率1000倍) 及SEM(倍率3万倍)观察蚀刻后的玻璃表面，将即使均进行观察也没有发现蚀刻残渣的设 为，将仅通过SEM观察发现蚀刻残渣的设为，将不仅通过SEM观察而且通过光学显微镜 进行的观察均发现蚀刻残渣的情况设为。本实施例中，将或判断为蚀刻性良好。 0036 代替Al合金膜对形成纯Al膜的试样。
21、也与上述同样测定光泽度及蚀刻残渣。 0037 将这些结果一并记入表1。表1中记载有热处理(退火)后的光泽度的结果，但该 值确认了成膜之后(退火前)的光泽度几乎不改变。 0038 【表1】 0039 说 明 书CN 102486694 A 5/6页 7 0040 0041 表1中，No.418均为作为稀土元素含有Nd的Al合金膜的例。可知在溅射条 件及退火温度全部相同的情况下，伴随Nd量的增加光泽度有增加的倾向例如，退火温度 为室温(-)的情况下，参照No.4、5、6、7、17、18。另外，当Nd量增多时，观察到蚀刻残渣，但 在本发明规定的上限(5原子)的范围内为合格圈内。另外，光泽度与溅射条件。
22、也具有很 说 明 书CN 102486694 A 6/6页 8 深关系，以成膜温度或Ar气体压力超过本发明的优选的范围的条件制作的No.11或No.14 的光泽度不能得到所希望的光泽度(800以上)。另外可知，No.7、15、16均为以相同的条 件溅射含有0.6原子的Nd的Al合金膜，且仅改变了热处理温度的例子No.7的退火温 度室温，No.15的退火温度150，No.16的退火温度300，与热处理温度无关，光 泽度为大致同程度(约820)，光泽度几乎不受热处理的影响。 0042 根据上述的试验结果确认了，为确保规定的光泽度，将Nd量的上限设为5原子， 对于溅射条件，将成膜温度控制在250以下。
23、，将Ar气体压力控制在15mTorr以下是有效 的。 0043 表1中的No.1924是应用含有除了Nd之外的稀土元素的Al合金膜的例子。这 些都含有本发明规定的稀土元素的含量，且，将溅射条件控制在本发明优选的范围制作，因 此，光泽度被控制在了本发明的范围内。另外，在应用除了Nd之外的上述稀土元素的情况 下，通过实验进一步确认发现了与上述的Nd同样的实验结果(表1中未表示)。 0044 由这些结果可知，只要应用本发明的Al-稀土元素合金膜，就能够大地期待提供 一种光泽度高的触摸面板传感器。 0045 与之相对，No.13是不含有稀土元素的纯Al的例，尽管将溅射条件控制在本发 明的优选的范围内，但不能控制在本发明规定的光泽度的范围内。 说 明 书CN 102486694 A 。