JP5683125B2 - 電極の敷設方法とその構造 - Google Patents

Description

この発明は、電極の敷設方法とその構造であって、特に基板上に設ける電極の敷設方法とその構造に関する。

従来、静電容量式のタッチパネル製造工程において、基板上に二つの異なる軸方向の電極が形成される。

その内の一つの軸方向の電極上には絶縁層を形成し、もう一つの軸方向の電極が該絶縁層上に設けられた金属の導線を通して電気的に接続するために供する。

しかしながら従来の絶縁層上に設けられた金属導線は、製造の後工程において金属導線が損壊して接続することができない。よって、静電容量式のタッチパネルの製造の良品率が低下する。

また、一般の工場では光マスクの製造において、生産する光マスクのパターンの線の幅と成型に必要なパターンの線の幅が同じであるため、前述の問題を改善することができない。

さらに、現像後のフォトレジストの残留が深刻で、現像が不完全で、過度に現像するなどの状況が同時に発生する。

この他、エッチングの後、外観不良（回路の端縁部に鋸上、或いは波状が形成される）、或いは電気性の不良（精密性テストで異常が認められる）などが容易に発生する。

この発明は、製造工程でブリッジの溝上に設けられる導線を破壊し、電力の導線をブリッジの絶縁ユニットの高さのブリッジの溝よりも低い位置に設けて接続する電極の敷設方法とその構造を提供することを課題とする。

そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、基板と、該基板上に形成された透明導電層と、該基板上に形成されたポリイミド層と、該基板上に形成された導電層と、該基板上に形成された保護層とを含んでなり、
該透明導電層が、複数のパターンを隣接して設けてなり、
該ポリイミド層が、複数の溝を具えた絶縁ユニットを具えてなり、パターンの間を横に跨ぐように接続するために供し、
該導電層が、溝にそれぞれ対応して設けられる複数の電導線を具えてなり、導電層の電導線が光学式保障式の光マスクで過度の露光、或いは過度の現像が少なくとも一以上が形成され、
該保護層が、透光率を高め、基板、透明導電層、ポリイミド層と、導電層を保護するために供する電極の敷設方法とその構造によって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。

以下、この発明について具体的に説明する。
請求項１に記載の電極の敷設方法は、基板と、該基板上に形成された透明導電層と、該基板上に形成されたポリイミド層と、該基板上に形成された導電層と、該基板上に形成された保護層とを含んでなり、
該透明導電層が、複数のパターンを隣接して設けてなり、
該ポリイミド層が、複数の溝を具えた絶縁ユニットを具えてなり、パターンの間を横に跨ぐように接続するために供し、
該導電層が、溝にそれぞれ対応して設けられる複数の電導線を具えてなり、導電層の電導線が光学式保障式の光マスクで過度の露光、或いは過度の現像が少なくとも一以上が形成され、
該保護層が、透光率を高め、基板、透明導電層、ポリイミド層と、導電層を保護するために供する。

請求項２に記載の電極の敷設方法は、請求項１における透明導電層の形成には次の段階を具えてなり、
基板上に導電フィルムを形成し、
基板上にフォトレジストを塗布し、
対応したパターンを具えた光マスクを具え、光マスクを通してフォトレジスト上に露光させ、
パターンを現像、エッチング、剥離して、隣接するパターンを形成するために供する。

請求項３に記載の電極の敷設方法は、請求項２におけるポリイミド層が、基板上にフォトレジストを塗布し、
ハーフトーン（Ｈａｌｆ ｔｏｎｅ）のパターンを具えた光マスクを供し、
該光マスクがハーフトーンのパターンを利用してフォトレジスト上に反射し、ハーフトーンのパターンをフォトレジスト上に現像して、パターンのブロック間を跨ぐように接続する溝を形成するために供し、
フォトレジストを焼き付ける工程から形成される。

請求項４に記載の電極の敷設方法は、請求項３における導電層が、基板上に導電材料を設け、基板上にフォトレジストを塗布して被覆し、光学補償の光マスクを供し、該光マスクが電導線の線路に対応してフォトレジスト上に過度に露光させて、電導線のパターンを現像し、互いに隣接するパターンブロックを形成するために供し、電導線が過度の現像で発生される工程を含んでなる。

請求項５に記載の電極の敷設方法は、請求項４における保護層が、フォトレジスト、及び有機物を少なくとも一以上基板上に塗布し、フォトレジスト、或いは有機物を焼き付けて硬質の保護膜を形成する。

請求項６に記載の電極の敷設方法とその構造は、請求項５における保護層が、保護エリアを具えた光マスクを供し、該光マスクを通して保護エリアがフォトレジスト、或いは有機物上に露光し、フォトレジスト、或いは有機物上の保護エリアに現像される。

請求項７に記載の電極の敷設方法とその構造は、請求項３における光マスクのハーフトーンのパターンが、光マスクの表面の非透光エリアの線の幅がハーフトーンのパターンの線の幅よりも広く形成される。

請求項８に記載の電極の敷設方法は、請求項３における光マスクのハーフトーンのパターンが、光マスクの表面に複数の孔を平均に形成する工程を含んで形成する。

請求項９に記載の電極の敷設方法は、請求項３における光マスクのハーフトーンのパターンが、露光時に交戦がハーフトーンのパターンが形成する干渉と回折により、溝のフォトレジストを現像後、溝が絶縁ユニットの高さよりも低く形成される工程を含んで形成する。

請求項１０に記載の電極の敷設方法とその構造は、請求項４における導電層が、露光に要する光エネルギーを調整し、光学補償の光マスクにより光エネルギーと光マスクとの間に相互作用が発生して電導線のクリティカル・ディメンションロス（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｌｏｓｓ）を補償する工程を含んで形成される。

請求項１１に記載の電極の構造は、基板と、複数の第一電極ブロックと、複数の第二電極ブロックと、絶縁ユニットと、を含んでなり、
該第一電極ブロックが、基板に設けられ、第一導線を通して直列に電気的に接続し、
該第二電極ブロックが、基板に設けられ、且つ第二電極ブロックがそれぞれ第一導線の両側に設けられ、
該絶縁ユニットが、第一導線上に垂直に設けられ、且つ絶縁ユニットが溝を具えてなり、
第二電極ブロックが第二導電を具えた絶縁ユニットで直列に電気的に接続する。

請求項１２に記載の電極の構造は、請求項１１における第一電極ブロック、第二電極ブロック、第一導線、第二導線が、透明か、或いは非透明な導電材質からなる。

請求項１３に記載の電極の構造は、請求項１２における基板が、ガラス基板である。

請求項１４に記載の電極の構造は、請求項１１における第一導線と第二導線が、モリブデン（ＭＯ）−アルミニウム（ＡＬ）−モリブデン（ＭＯ）の構造からなる。

請求項１５に記載の電極の構造は、請求項１１における電極の構造が、少なくとも一以上の保護層を電極の一側面に設けてなる。

請求項１６に記載の電極の構造は、請求項１５における少なくとも一以上の保護層が、電極のもう一方の側面に設けられる。

請求項１７に記載の電極の構造は、請求項１５、或いは１６における保護層が、有機物か、或いはフォトレジストから形成される。

請求項１８に記載の電極の構造は、請求項１７におけるフォトレジストが、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる。

請求項１９に記載する電極の構造は、基板層と、該基板層の少なくとも一側面に設けられ、かつ複数の隣接するパターンブロックを具えてなる透明導電層と、該基板層と該透明導電層の一側面に設けられ、かつ該パターンブロックとの間を横に架接するために供する複数のブリッジ式の溝を具えてなるポリイミド層と、該ポリイミド層の一側面に隣接して設けられ、かつ複数の該溝に対応するように設けられた複数の電気導線を具えてなるとともに、該電気導線には光学補償式の光マスクで、過度の露光、及び過度の現像の少なくとも一つが形成される。

請求項２０に記載の電極の構造は、請求項１９における電極が、少なくとも一側面以上に保護層を設けてなる。

請求項２１に記載の電極の構造は、請求項２０における保護層が、有機物層、フォトレジスト層、防反射層（ＡＲ）、アンチグレア層（ＡＧ）、或いは上述の組み合わせからなる。

この発明の電極の敷設方法とその構造は、同時に基板上の二つの方向の電極をそれぞれ電気的に接続することができる他、製造工程の良品率を高めるという効果を有する。

この発明は、製造工程でブリッジの溝上に設けられる導線を破壊し、電力の導線をブリッジの絶縁ユニットの高さのブリッジの溝よりも低い位置に設けて接続する電極の敷設方法とその構造であって、基板と、該基板上に形成された透明導電層と、該基板上に形成されたポリイミド層と、該基板上に形成された導電層と、該基板上に形成された保護層とを含んでなり、
該透明導電層が、複数のパターンを隣接して設けてなり、
該ポリイミド層が、複数の溝を具えた絶縁ユニットを具えてなり、パターンの間を横に跨ぐように接続するために供し、
該導電層が、溝にそれぞれ対応して設けられる複数の電導線を具えてなり、導電層の電導線が光学式保障式の光マスクで過度の露光、或いは過度の現像が少なくとも一以上が形成され、
該保護層が、透光率を高め、基板、透明導電層、ポリイミド層と、導電層を保護するために供する電極の敷設方法とその構造と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。

図１から図５は、この発明の電極の敷設方法の工程を示した説明図である。

図１によれば、電極の敷設方法の工程は第一段階Ｓ１で基板を提供する。

第二段階Ｓ２では、透明の導電層を該基板上に形成し、且つ透明な導電層が複数の隣接するパターンブロックを具えてなる。

第三段階Ｓ３では、基板上にポリイミド層を形成し、該ポリイミド層が複数の溝に絶縁ユニットを具えてなり、パターンブロックとの間を横に架接するために供する。

第四段階Ｓ４では、導電層を基板上に形成する。該導電層は、複数の溝に対応するように設けられた複数の電気導線を具えてなる。

導電層の電気導線は光学補償式の光マスクで、過度の露光、及び過度の現像の少なくとも一つが形成される。

第五段階Ｓ５では、基板上に保護層を形成し、透過率を高めるために供するとともに、基板、透明導電層、ポリイミド層、導電層を保護する。

図２は、上述の第二段階Ｓ２を説明したものである。

図面によれば、透明導電層は、第二（一）段階Ｓ２−１段階で透明導電膜（Ｉｎｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）を基板上にスパッタリングで形成する。

第二（二）段階S２−２段階では基板上にフォトレジストを塗布する。

第二（三）段階Ｓ２−３段階ではパターンブロックのパターンに対応する光マスクが設けられ、光マスクを解してパターンブロックが露光しフォトレジスト上に形成される。

第二（四）段階Ｓ２−４では、該パターンブロックを現像、エッチング、剥離し、互いに隣接するパターンブロックを形成する。

図３は、上述の第三段階Ｓ３を説明したものである。

図面によれば、ポリイミド層の形成には次の段階を含んでなる。

第三（一）段階Ｓ３−１では基板上にフォトレジストを塗布する。

第三（二）段階Ｓ３−２ではハーフトーン（Ｈａｌｆ ｔｏｎｅ）のパターンの光マスクを具えてなり、該光マスクはハーフトーンの図案をフォトレジスト上に露光するために供する。

第三（三）段階Ｓ３−３では、フォトレジスト上にハーフトーンのパターンを現像してパターンブロックの間を横に跨ぐような溝を形成するために供する。

第三（四）段階Ｓ３−４では、フォトレジストを焼き付ける。

また、光マスクのハーフトーンのパターンを形成する過程には光マスクの表面に非透光の領域の線の幅がハーフトーンのパターンの線の幅よりも広く形成される（図６ａ参照）か、或いは複数の孔（円形、矩形、或いは任意の形状の等しい大きさの孔など）が形成され、光マスクの表面に均等に設けられる（図６ｂ、図６ｃ参照）。

露光時、光線がハーフトーンのパターンに対して干渉、回折する作用で溝のフォトレジストが、フォトリソグラフの後、溝が絶縁ユニットの高さよりも低くなる（図７ｄ参照）。

図４は、上述の第四段階Ｓ４を説明したものである。

図面によれば、導電層を形成する過程には次のものが含まれる。

第四（一）段階Ｓ４−１では、導電材料を基板上に形成する。

第四（二）段階Ｓ４−２では、基板上にフォトレジストを塗布する。

第四（三）段階Ｓ４−３では、光学補償式の光マスクを具えてなり、光学補償式の光マスクを介して導電線の電導線が基板上に過度に露光する。

第四（四）段階Ｓ４−４では、電導線のパターンを現像して隣接するパターンブロックを形成するために供し、電導線のパターンが過度に露光、過度に現像される状況が発生する。

また、導電層を形成する過程には露光に使用する光エネルギーを調整し、光学補償式光マスクを合わせて、光エネルギーと光学補償式光マスクとの間の相互作用で電導線のクリティカルディメンションロス（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｌｏｓｓ）を補償するために供する。

例えば、光学補償式の光マスクで形成したパターンは図７ａ、図７ｂに開示するように、太い黒線の電導線のパターンである。

図７ａは、光学補償式の光マスクで等しい幅の電導線を形成する状態を示したもので、図７ｂは、光学補償式の光マスクが異なる幅の電導線を形成する状態を示したもので、特に電導線の両端が比較的太く形成される。

図５は、第五段階Ｓ５を説明したものである。

保護層の形成には次の段階を含んでなる。第五（一）段階Ｓ５−１では、フォトレジスト、及び有機物の少なくともその一つを基板上に塗布する。

第五（二）段階Ｓ５−２では、フォトレジスト、或いは有機物を焼き付けて硬質の保護膜を形成する。

この発明の他の実施形態では、保護層を基板全ての面積に設けない場合、第五（一）段階Ｓ５−１の後に保護エリアを具えた光マスクを提供し、該光マスクを通して保護エリアのパターンがフォトレジストか、或いは有機物上に露光され、フォトレジスト、或いは有機物上の保護エリアのパターンに位置し、現像される。

第五（二）段階Ｓ５−２ではフォトレジスト、或いは有機物を焼き付けて硬質の保護膜を形成する。

図７ｃ、図７ｄは、この発明の電極の構造を示した説明図である。

図７ｃはブリッジの電極で、静電容量式タッチパネルに使用する。

該タッチパネルは基板１０、複数の第一電極ブロック１２、複数の第二電極ブロック１４、絶縁ユニット１６を含んでなる。

該基板１０の材質はガラス材で、即ちガラス基板である。

第一電極ブロック１２は基板１０に設けられ、且つ第一導線１８を解して直列に電気的に接続される。

第二電極ブロック１４は基板１０に設けられる。また、第二電極ブロック１４はそれぞれ第一導線１８の両側に設けられる。

ブリッジの絶縁ユニット１６は第一導線１８上に垂直に設けられ、図７ｄに開示するように溝２０を具えてなる。

そのうち、第二電極ブロック１４は第二導線２２により絶縁ユニット１６を通して直列に電気的に接続する。

第一電極ブロック１２、第二電極ブロック１４、第一導線１８と第二導線２２はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）など透明か、あるいは透明でない導電材質を選択する。

また、第一導線１８と第二導線２２は、モリブデン（ＭＯ）−アルミ（ＡＬ）−モリブデン（ＭＯ）の構造からなる。

さらに、電極は少なくとも一以上の保護層を含んでなり、図には表示しないが、ブリッジの電極の側面、もう一方の側面か、或いは両側に設けてなる。

保護層は有機物か、或いはフォトレジストから形成する。フォトレジストの材質は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）とする。

図８ａと図８ｂは、この発明の実施形態におけるブリッジの電極を垂直に切断した状態を示した説明図である。

この発明の実施形態において、電極は静電容量のタッチパネルを使用し、基板層ＳＬ、透明導電層ＥＣＬ、ポリイミド層ＰＩ、導電層ＣＬとを含んでなる。透明な導電層ＥＣＬは基板層ＳＬの少なくとも一側面に設けられる。

ポリイミド層ＰＩは、基板層ＳＬと透明導電層ＥＣＬの一側面に設けられる。

導電層ＣＬはポリイミド層PＩの一側面に隣接して設けられ、且つ導電層ＣＬはモリブデン（ＭＯ）−アルミ（ＡＬ）−モリブデン（ＭＯ）の構造からなる。

また、ブリッジ式の電極は少なくとも一側面に保護層ＰＬを設けてなり、該保護層ＰＬは有機物層、フォトレジスト層、反射防止層（ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ；ＡＲ）、アンチグレア層（ａｎｔｉ―ｇｌａｒｅ；ＡＧ）、或いは上述の組み合わせからなる。

各層の排列、製造工程は需要によって変えることができる。

この発明のブリッジ式の電極の敷設方法及びその構造では、ハーフトーンのパターンを具えた光マスクが絶縁ユニットの溝に形成されているため、電極間を連接する場合、基板上に同時に二つの方向の電極をそれぞれ絶縁して電気的に接続することができる他、溝が絶縁ユニットの高さよりも低いため、製造工程の良品率を有効に高めることができる。２

以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許登録請求の範囲に属するものとする。

電極の敷設方法の工程を示したブロック図である。 電極の敷設方法の工程を示したブロック図である。 電極の敷設方法の工程を示したブロック図である。 電極の敷設方法の工程を示したブロック図である。 電極の敷設方法の工程を示したブロック図である。 光学補償式光マスク上のパターンを示した説明図である。 光学補償式光マスク上のパターンを示した説明図である。 光学補償式光マスク上のパターンを示した説明図である。 この発明の電極構造を説明した平面図である。 この発明の電極構造を説明した平面図である。 この発明の電極構造を説明した平面図である。 この発明の電極構造を説明した平面図である。 この発明の電極を垂直に切断した状態を示した断面図である。 この発明の電極を垂直に切断した状態を示した断面図である。

１０ 基板
１２ 第一電極ブロック
１４ 第二電極ブロック
１６ 絶縁ユニット
１８ 第一導線
２０ 溝
２２ 第二導線
ＰＬ 保護層
ＥＣＬ 透明導電層
ＳＬ 基板層
ＰＩ ポリイミド層
ＣＬ 導電層

Claims (13)

1. 基板と、該基板上に形成された透明導電層と、該基板上に形成されたポリイミド層と、該基板上に形成された導電層と、該基板上に形成された保護層とを含んでなり、
   該透明導電層が、複数のパターンを隣接して設けてなり、
   該ポリイミド層が、複数の溝を具えた絶縁ユニットを具えてなり、パターンの間を横に跨ぐように接続するために供し、
   該導電層が、溝にそれぞれ対応して設けられる複数の電導線を具えてなり、導電層の電導線が光学式補償式の光マスクで過度の露光、或いは過度の現像のうちの少なくとも一以上により形成され、
   該保護層が、透光率を高め、基板、透明導電層、ポリイミド層と、導電層を保護するために供することを特徴とする電極の敷設方法。
2. 前記透明導電層の形成には次の段階を具えてなり、
   基板上に導電フィルムを形成し、
   基板上にフォトレジストを塗布し、
   対応したパターンブロックのパターンを具えた光マスクを設け、光マスクを通してフォトレジスト上に露光させ、
   パターンを現像、エッチング、剥離して、隣接するパターンを形成するために供することを特徴とする請求項１に記載の電極の敷設方法。
3. 前記ポリイミド層が、基板上にフォトレジストを塗布し、
   ハーフトーン（Ｈａｌｆ ｔｏｎｅ）のパターンを具えた光マスクを供し、
   該光マスクがハーフトーンのパターンを利用してフォトレジスト上に反射し、ハーフトーンのパターンをフォトレジスト上に現像して、パターンのブロック間を跨ぐように接続する溝を形成するために供し、
   フォトレジストを焼き付ける工程から形成されることを特徴とする請求項２に記載の電極の敷設方法。
4. 前記導電層が、基板上に導電材料を設け、基板上にフォトレジストを塗布して被覆し、光学補償の光マスクを供し、該光マスクが電導線の線路に対応してフォトレジスト上に過度に露光させて、電導線のパターンを現像し、互いに隣接するパターンブロックを形成するために供し、電導線が過度の現像で発生される工程を含んでなることを特徴とする請求項３に記載の敷設方法。
5. 前記保護層が、フォトレジスト、或いは有機物を少なくとも一以上基板上に塗布し、フォトレジスト、及び有機物を焼き付けて硬質の保護膜を形成することを特徴とする請求項４に記載の電極の敷設方法。
6. 前記保護層が、保護エリアを具えた光マスクを供し、該光マスクを通して保護エリアがフォトレジスト、或いは有機物上に露光し、フォトレジスト、或いは有機物上の保護エリアに現像されることを特徴とする請求項５に記載の電極の敷設方法。
7. 前記光マスクのハーフトーンのパターンが、光マスクの表面の非透光エリアの線の幅がハーフトーンのパターンの線の幅よりも広く形成されることを特徴とする請求項３に記載の電極の敷設方法。
8. 前記光マスクのハーフトーンのパターンが、光マスクの表面に複数の孔を平均に形成する工程を含んで形成することを特徴とする請求項３に記載の電極の敷設方法。
9. 前記光マスクのハーフトーンのパターンが、露光時に交戦がハーフトーンのパターンが形成する干渉と回折により、溝のフォトレジストを現像後、溝が絶縁ユニットの高さよりも低く形成される工程を含んで形成することを特徴とする請求項３に記載の電極の敷設方法。
10. 前記導電層が、露光に要する光エネルギーを調整し、光学補償の光マスクにより光エネルギーと光マスクとの間に相互作用が発生して電導線のクリティカル・ディメンションロス（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｌｏｓｓ）を補償する工程を含んで形成されることを特徴とする請求項４に記載の電極の敷設方法。
11. 基板層と、
    該基板層の少なくとも一側面に設けられ、かつ複数の隣接するパターンブロックを具えてなる透明導電層と、
    該基板層と該透明導電層の一側面に設けられ、かつ該パターンブロックとの間を横に架接するために供する複数のブリッジ式の溝を具えた絶縁ユニットを具えてなるポリイミド層と、
    該ポリイミド層の一側面に隣接して設けられ、かつ複数の該溝に対応するように設けられた複数の電気導線を具えてなるとともに、該電気導線が光学補償式の光マスクで、過度の露光、及び過度の現像のうちの少なくとも一つにより形成されることを特徴とする電極の構造。
12. 前記電極が、少なくとも一側面以上に保護層を設けてなることを特徴とする請求項１１に記載の電極の構造。
13. 前記保護層が、有機物層、フォトレジスト層、防反射層（ＡＲ）、アンチグレア層（ＡＧ）、或いは上述の組み合わせからなることを特徴とする請求項１２に記載の電極の構造。