电极及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及输入装置等中使用的电极及其制造方法。以下，作为输入装置的代表 例举触控面板传感器为例进行说明，但本发明不限于此。
【背景技术】
[0002] 触控面板传感器贴合于液晶显示装置、有机EL装置等显示装置的显示画面上作为 输入装置来使用。触控面板传感器由于其使用方便的优点，被用于银行的ATM、售票机、导航 系统、PDA(Personal Digital Assistants、个人用便携信息终端）、复印机的操作画面等， 近年来被广泛使用至便携电话、平板PC。其输入点的检测方式中，可以举出电阻膜方式、电 容方式、光学式、超声波表面弹性波方式、压电式等。这些之中，便携电话、平板PC中，电容方 式由于响应性良好、不花费成本、结构简单等理由而适宜使用。
[0003] 电容方式的触控面板传感器具有如下结构作为一例：在玻璃基板等透明基板上， 两个方向的透明电极正交配置，在其表面被覆有保护玻璃等作为绝缘体的罩。若用手指或 笔等触碰上述构成的触控面板传感器的表面，则两透明电极间的电容发生变化，由此能够 通过用传感器感知流经该电容的电流量的变化，来把握被触碰的部位。
[0004] 作为用于上述构成的触控面板传感器的透明基板，可以使用触控面板传感器专用 的基板，还可以使用用于显示装置的透明基板。具体来说，例如，可以举出用于液晶显示装 置的彩色过滤基板、用于有机EL装置的玻璃基板等。通过使用这样的显示装置用透明基板， 能够应对对于触控面板传感器要求的特性，例如显示器的对比度比的提高、亮度的提高、智 能手机等的薄型化等。
[0005] 最近，为了提高使用上述透明电极时的接触灵敏度、降噪，作为电极，正在研究使 用低电阻的金属电极。
[0006] 然而，金属电极由于反射率高、使用者的肉眼能看到即可视，因此存在对比度比降 低的问题。因此，在使用金属电极的情况下，采用对金属膜实施黑色化处理，使反射率降低 等的方法。
[0007] 例如专利文献1中，记载有为了解决将导电性透明图案单元相互连接的桥电极的 可视性问题，在形成于导电性图案单元的绝缘层上使用黑色的导电材料形成桥电极的方 法。具体来说，作为桥电极，例示有将厶1、411、48、311、0、附、11或1%金属通过与试药的反应而 使其黑色化为氧化物、氮化物、氟化物等的方法。然而，专利文献1中，只不过公开了通过金 属的黑色化处理使桥电极的反射率降低的技术，而完全没有留意电阻率的降低。因此，上述 例示中，还包含金属的氧化物那样的高电阻率的物质，而不能应用于低电阻率配线用电极。 另外，上述专利文献1中，还包含像Ag的氮化物、Mg的氧化物等那样反应性高而危险的物质， 而缺乏实用性。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2013-127792号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的问题
[0012] 本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种薄层电阻低、且反射率低的新 型电极;及其制造方法，所述电极是优选以电容方式的触控面板传感器等为代表的输入装 置中使用的电极。
[0013] 用于解决问题的手段
[0014] 能够解决上述课题的本发明的电极具有如下要点：所述电极具有如下层叠结构： 由Al膜或Al合金膜构成的第1层；以及包含Al及选自Mn、Cu、Ti和Ta中的至少一种元素的Al 合金的第2层，其一部分氮化。
[0015] 本发明的优选实施方式中，所述层叠结构还具有透明导电膜作为第3层。
[0016] 本发明的优选实施方式中，所述第2层的波长450nm、波长550nm和波长650nm的消 光系数有0.15以上。
[0017] 本发明的优选实施方式中，所述第2层包含14原子％以上且57原子％以下的氮原 子。
[0018] 本发明的优选实施方式中，所述电极在所述第1层至少一面具有Mo膜。
[0019] 本发明的优选实施方式中，所述第2层中所述的Al合金包含Al及选自Mn和Cu中的 至少一种元素。
[0020] 本发明的优选实施方式中，所述第3层为由至少包含In和Sn的氧化物构成的透明 导电膜、或由至少包含In和Zn的氧化物构成的透明导电膜。
[0021] 本发明的优选实施方式中，所述第1层电阻率为20μΩ · cm以下。
[0022] 本发明的优选实施方式中，所述第1层Al合金膜包含Al及选自Nd、Cu、Mn、Ta、Ge、 La、Zr和Ni中的至少一种元素。
[0023] 本发明的优选实施方式中，所述电极是使用磷硝乙酸系蚀刻液的湿式蚀刻加工性 优异的电极。
[0024]本发明的优选实施方式中，所述第1层膜厚为50~400nm。
[0025] 本发明中，还包括具有上述任一项所述的电极的输入装置。
[0026] 本发明的优选实施方式中，所述输入装置为触控面板传感器。
[0027] 本发明中，还包括构成上述任一项所述的电极的第2层的成膜中使用的溅射靶，其 包含选自Mn、Cu、Ti和Ta中的至少一种元素，余量为Al和不可避免的杂质。
[0028] 另外，能够解决上述课题的本发明涉及的电极的制造方法的要点在于，通过包含 氮气的反应性溅射法成膜所述第2层。
[0029]发明效果
[0030]本发明涉及的电极具有如下的层叠结构：由Al膜或Al合金膜构成的第1层；以及包 含Al及选自Mn、Cu、Ti和Ta中的至少一种元素的Al合金的第2层，其一部分氮化，由此能够达 成低薄层电阻和低反射率这二者。因此，若将上述层叠结构的本发明电极用作输入装置用 电极，则可以得到具备兼具低薄层电阻、和金属膜自身不可能的低反射率的电极的输入装 置。
【附图说明】
[0031] 图1是示意性地表示普通液晶显示装置的构成的示意性截面图。
[0032] 图2是表示电容型的触控面板中的输入装置的一例的概要俯视图。
[0033] 图3是表示上述图2的虚线Al-Al处的截面结构的一例的示意性截面图。
[0034] 图4是表示本发明的电极的一个结构例、即实施方案IA涉及的电极的示意性截面 图。
[0035] 图5是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案IB涉及的电极的示意性截面 图。
[0036] 图6是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案IC涉及的电极的示意性截面 图。
[0037] 图7是表示上述图2的虚线Al-Al处的截面结构的另一例的示意性截面图。
[0038] 图8是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案2A涉及的电极的示意性截面 图。
[0039] 图9是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案2B涉及的电极的示意性截面 图。
[0040] 图10是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案2C涉及的电极的示意性截面 图。
[0041] 图11是表示电容型的触控面板中的输入装置的另一例的概要俯视图。
[0042]图12是表示输入装置外装型的液晶显示装置的构成的一例的示意性截面图。
[0043] 图13是表示上述图12的截面结构的一例的示意性截面图。
[0044] 图14是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案3A涉及的电极的示意性截面 图。
[0045] 图15是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案3B涉及的电极的示意性截面 图。
[0046] 图16是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案3C涉及的电极的示意性截面 图。
[0047] 图17是表示上述图12的截面结构的另一例的示意性截面图。
[0048] 图18是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案4A涉及的电极的示意性截面 图。
[0049] 图19是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案4B涉及的电极的示意性截面 图。
[0050] 图20是表示本发明的电极的另一结构例、即实施方案4C涉及的电极的示意性截面 图。
[0051 ]图21是表示将表2的No.4的层叠膜(本发明例）用磷硝乙酸系蚀刻液图案化时的截 面形状的图。
[0052]图22是表示将表2的No . 16的层叠膜(本发明例）用磷硝乙酸系蚀刻液图案化时的 截面形状的图。
[0053]图23是表示将表2的No . 21的层叠膜（比较例）用磷硝乙酸系蚀刻液图案化时的截 面形状的图。
【具体实施方式】
[0054] 首先，对触控面板结构中的液晶显示装置部分进行说明。需要说明的是，以下作为 显示器即显示装置举出液晶显示装置为例，但本发明不限于此，作为其它显示装置还可以 应用于例如有机EL装置等。
[0055] 图1为示意性地表示普通的液晶显示装置1的构成的示意性截面图。图1所示液晶 显示装置1具有TFT(Thin Film Transistor)基板2 JFT基板2为例如阵列基板。在TFT基板2 上，对置基板3对置地配置。对置基板3为例如彩色过滤器(CF，C〇l 〇r Filter)基板4,配置于 观察侧。在对置基板3上，形成有绿色、蓝色、红色的彩色过滤器5六、58、5(：、黑色矩阵层 (Black Matrix，BM)6、彩色过滤基板4。在TFT基板2与对置基板3之间夹持导入有液晶的液 晶层7,液晶层7被液晶密封材8密封。并且，在对置基板3的外侧面，虽未图示但设有偏振片 及相位差板等。另外，在液晶显示面板的逆观察侧即图1中的TFT基板2的下方，虽未图示但 配设有背光灯单元等。
[0056] 包含本发明的电极的输入装置、特别是触控面板传感器配置于上述液晶显示装置 1的彩色过滤基板4的上方即操作面侧。
[0057]以下，边例示上述输入装置的图案，边对本发明的电极的优选实施方案进行说明。 详细而言，边例示输入装置例1中的实施方案1和2、以及输入装置例2中的实施方案3和4,边 对本发明的电极进行说明。
[0058] (1)输入装置例1
[0059]图2是表示电容型的触控面板中的输入装置的一例的概要俯视图。图2所示输入装 置10中，配线呈晶格形状。详细而言，在作为透明基板的一种的彩色过滤基板4的上部，设有 每行沿X方向配置的驱动用的多个金属电极11;和每列沿Y方向配置的检测用的多个金属电 极12。驱动用电极11和检测用电极12分别设于不同的层，隔着绝缘层13而相互绝缘。
[0060] 图2的构成中，根据通过对驱动用电极11施加电压而驱动用电极11与检测用电极 12之间产生的电容的变化，来检出用户的触碰位置。
[0061] 本构成由于使用电阻小的金属电极作为驱动用电极11和检测用电极12,能够将各 个电极形成为窄幅的配线。因此具有能够充分提高有效区域的透射率的特征。
[0062] 实施方案1:输入装置例1中的截面结构例1
[0063] 作为上述图2的虚线Al-Al处的截面结构的一例，可以举出图3的截面结构。图3是 表示将图2的输入装置10搭载于图1所示液晶显示装置1的彩色过滤基板4的结构的一例的 示意性截面图。
[0064] 如图3所示，在彩色过滤基板4的上部，每行沿X方向配置的多个第1金属电极11配 置于同一层。还有，每列沿Y方向配置的多个第2金属电极12配置于与第1金属电极11不同的 层。为了不降低显示装置的可视性，该多个第1金属电极11和第2金属电极12优选配置于未 图示的黑色矩阵层的紧上方。在多个第1金属电极11之间、多个第2金属电极12之间、和第1 金属电极11与第2金属电极12之间，配置有第1绝缘层13A、第2绝缘层13B。对于第1绝缘层 13A和第2绝缘层13B，可以使用例如公知的透光性绝缘树脂等。而且按照覆盖设有第2绝缘 层13B的面的方式设置盖板玻璃14。需要说明的是，图3中的15表示背光灯。
[0065] 上述图3中，作为第1金属电极11、第2金属电极12,可以适当使用本发明的电极。以 下，以上述图3的第1金属电极11为例，边将优选具体例示于图4、图5和图6,边对本发明的电 极的优选实施方式进行具体说明。但是，本发明的电极不限于这些图。需要说明的