JP2017068219A - 電極構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明基板上に、側面がテーパ形状であるAlまたはAl合金からなるAl系金属層と、反射防止層とをこの順に含む電極が形成され、前記Al系金属層のテーパ長が−0.10μm以上0.35μm以下であり、かつ可視光領域における反射率が50%以下であり、更に[(前記電極のヘイズ率)−(前記透明基板のヘイズ率)]が1.0%以下であることを特徴とする電極構造。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の電極構造の一例を示す概略断面図である。図1では、透明基板1上に、テーパ形状のAl系金属層2が形成され、更にその上に反射防止層3が形成されている。テーパ形状のAl系金属層2は図1において左右対称であり、Al系金属層2の形状はテーパ角θにより異なる。このAl系金属層2は、低電気抵抗層、導電層としての役割を担う。尚、図1および後記の図2では、透明基板1のAl系金属層2等が積層している側を、透明基板の表側1aといい、その反対側を、透明基板の裏側1bという。
本発明に係る電極は、反射防止層を含んでおり、この反射防止層を含んでいるため低反射の電極構造を実現できる。反射防止層の種類は、可視光領域における電極構造の反射率50%以下を達成できるものであれば特に問わない。
反射率をより低減させるため、上記金属窒化膜の上、即ち上記金属窒化膜の透明基板側とは反対側の面に、透明導電膜を必要に応じて形成してもよい。上記透明導電膜としては、本発明の技術分野において通常用いられるものであれば特に限定されないが、InまたはZnの少なくとも一種を含むことが好ましい。例えば、加工性なども考慮すると、IZOで表されるIn−Zn−O、Zn−Al−O、Zn−O、In−Oなどがより好ましい。
本発明の電極構造を構成する透明基板は、本発明の技術分野に通常用いられ、透明性を有するものであれば特に限定されず、例えば、カラーフィルタ基板やカバーガラスを構成する、ガラス基板、フィルム基板、石英基板などが挙げられる。
・成膜時の(Ar)ガス圧:1〜4mTorr
・Arガス流量:5〜50sccm
・スパッタパワー:100〜2000W
・基板温度:室温〜200℃
・成膜温度:室温〜200℃
・到達真空度:1×10-5Torr以下
・雰囲気ガス:窒素ガス、Arガス
・基板温度:室温〜200℃
・成膜温度:室温〜200℃
・成膜時の窒素ガス流量:Arガスの5〜50%
・スパッタパワー:100〜2000W
・到達真空度:1×10-5Torr以下
(1−1)Al系金属層の成膜
まず、透明基板としてガラス基板、詳細には、直径が4インチかつ板厚が0.7mmの無アルカリ硝子板を用いた。このガラス基板の表面に、DCマグネトロンスパッタリング法により、表1に示す各膜厚のAl−2原子%(at%)Nd膜をAl系金属層として形成した。詳細には、成膜前にチャンバー内の雰囲気を一旦、到達真空度:3×10-6Torrに調整してから、上記Al−2at%Nd膜と同一の成分組成を有する直径4インチの円盤型スパッタリングターゲットを用い、下記条件でスパッタリングを行った。
(スパッタリング条件)
・Arガス圧:2mTorr
・Arガス流量:10sccm
・スパッタパワー:500W
・基板温度:室温
・成膜温度:室温
・膜厚:100〜500nm
上記Al−2at%Nd膜上に、Al−7at%Cu合金ターゲットを用いて、下記の反応性スパッタリング条件で、N2との反応性スパッタリング法による成膜を行い、膜厚が50nmであるAl−7at%Cuの窒化膜を形成した。
(反応性スパッタリング条件)
・(Ar+N2)ガス圧:2mTorr
・Arガス流量:10sccm
・N2ガス流量:5sccm
・スパッタパワー:500W
・基板温度:室温
・成膜温度:室温
上記の通りAl−7at%Cuの窒化膜を形成した後、引き続き、その表面に、DCマグネトロンスパッタリング法により、下記のスパッタリング条件で、透明導電膜として膜厚が50nmのIZO膜を成膜した。透明導電膜の成膜は、成膜前にチャンバー内の雰囲気を一旦、到達真空度:3×10-6Torrに調整してから、透明導電膜と同一組成であって直径4インチの円盤型であるIZOスパッタリングターゲットを用いて行った。
(スパッタリング条件)
・ガス圧:2mTorr
・Arガス流量:18sccm
・O2ガス流量:1sccm
・スパッタパワー:250W
・基板温度:室温
・成膜温度:室温
このようにして得られたAl系金属層と反射防止層の積層膜に対し、フォトリソグラフィー、ウェットエッチングによるパターニングを行って、表1に示すテーパ角とテーパ長の配線であって、配線幅4μm、配線間隔300μmであり、かつ縦横に直行する格子状のパターンの電極を作製した。表1に示すテーパ角とテーパ長は、上記フォトリソグラフィーの条件を制御、具体的には、レジスト塗布前に表面処理してレジストとの密着性を高めたり、レジスト塗布後に行うレジスト焼成の温度を変えることによって変化させた。尚、表1のNo.11は、IZO膜なしでエッチング処理しているため、No.1〜10とはテーパ形状がわずかに異なった。
上記テーパ角とテーパ長は、配線断面をSEM(Scanning Electron Microscope)観察して求めた。尚、上記テーパ長は、図1の通り、積層断面におけるAl系金属層2の形状が台形であるとき、即ちAl系金属層2と透明基板1の接触端領域が反射防止層3の端部よりも外側に位置する場合を、正の値とし、積層断面におけるAl系金属層2の形状が逆台形であるとき、即ちAl系金属層2と透明基板1の接触端領域が反射防止層3の端部よりも内側に位置する場合を、負の値として求めた。
(2−1)電極構造の反射率
電極構造の可視光領域における反射率は、JIS R 3106に基づき、D65光源での波長380〜780nmの光によって可視光反射率を分光光度計(日本分光株式会社製:可視・紫外分光光度計「V−570」)を用いて測定した。具体的には、基準ミラーの反射光強度に対する、上記試料の反射光強度(測定値)を「反射率」(=[試料の反射光強度/基準ミラーの反射光強度]×100%)として算出した。本実施例では、λ=450nm、550nm、650nmの各波長における上記試料の反射率を測定したとき、全ての波長域において反射率が50%以下30%超の場合を、外部からの入射光の反射が抑えられているため「良」であるとして合格、特に上記反射率が30%以下の場合を、外部からの入射光の反射が十分に抑えられており「優良」であるとして合格、前記反射率が50%超の場合を、外部からの入射光の反射が抑えられておらず「不良」であるとして不合格と判断した。
上記試料の反射防止層側から蛍光灯の光を当てた状態で、該試料の反射防止層側の表面を目視で観察し、干渉縞の有無を評価した。干渉縞が無いものを「良好」、干渉縞が見られたものを「不良」と評価した。
上記の方法で得られた電極およびガラス基板のそれぞれについて、下記の条件でヘイズ率を測定した。そして、[(電極のヘイズ率)−(ガラス基板のヘイズ率)]、即ちヘイズ率の差分を求めた。このヘイズ率の差分が1%以下の場合を、光の散乱が抑えられており「良好」、ヘイズ率の差分が1%超の場合を、光の散乱が生じており「不良」と評価した。
(ヘイズ率の測定条件)
・測定装置:ヘーズメーター NDH2000(日本電色工業株式会社製)
・測定方法:JIS K 7136に準拠(補償開口有り)
・光学条件:光源・ハロゲン電球 (D65光)
1a 透明基板の表側
1b 透明基板の裏側
2 Al系金属層
3 反射防止層
D Al系金属層のテーパ長
θ Al系金属層のテーパ角
A1、A2 Al系金属層と透明基板の接触端領域
B1、B2 Al系金属層と反射防止層の接触端領域
X1、X2 Al系金属層の側面と透明基板で形成される鋭角空間
Claims (6)
- 透明基板上に、側面がテーパ形状であるAlまたはAl合金からなるAl系金属層と、反射防止層とをこの順に含む電極が形成され、
前記Al系金属層のテーパ長が−0.10μm以上0.35μm以下であり、かつ
可視光領域における反射率が50%以下であり、更に
[(前記電極のヘイズ率)−(前記透明基板のヘイズ率)]が1.0%以下であることを特徴とする電極構造。 - 前記Al系金属層のテーパ角が20〜100度である請求項1に記載の電極構造。
- 前記反射防止層は、AlまたはAl合金の窒化膜、および高融点金属元素の窒化膜のうちの少なくとも1以上を含む請求項1または2に記載の電極構造。
- 前記反射防止層は、更に透明導電膜を含む請求項3に記載の電極構造。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の電極構造を有する入力装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の電極構造を有するタッチパネルセンサー。
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