專利名稱：觸摸面板、觸摸面板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸摸面板的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一直以來，觸摸面板廣泛用于ATM、自動售貨機、便攜信息終端、便攜游戲機、電子 引導(dǎo)顯示板、汽車導(dǎo)航裝置、便攜電話等。觸摸面板通常是將在表面形成有IT0薄膜等透明電極膜的兩個面板以使透明電 極膜彼此對置的狀態(tài)貼合而制成的。兩個面板中的至少一個面板具有撓性，當(dāng)按壓撓性面 板時，在按壓處，透明電極膜彼此導(dǎo)通。作為這種觸摸面板，存在被稱為矩陣方式的面板和 被稱為電阻膜方式的面板。任意方式的觸摸面板都通過使透明電極膜彼此直接或間接接觸來導(dǎo)通，因而，當(dāng) 反復(fù)按壓相同的位置時，往往因摩擦而在透明電極膜上產(chǎn)生白濁化或破裂(裂縫)。特別 是，尋求應(yīng)對被撓性面板按壓的一側(cè)的面板的透明電極的方法。專利文獻1 日本特開2000-081952號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種耐久性高的觸摸面板。本發(fā)明提供一種觸摸面板，分別具有第一、第二基板以及在所述第一、第二基板上 分別配置的第一、第二透明電極的第一、第二面板在使配置有所述第一、第二透明電極的面 彼此對置的狀態(tài)下分離配置，當(dāng)按壓所述第一、第二面板中的任意一個或者這二者時，所述 第一、第二透明電極接觸，其特征在于，所述第一透明電極具有透明導(dǎo)電膜和保護體，該保 護體突起地形成在所述透明導(dǎo)電膜的表面、并且呈島狀散布在所述透明導(dǎo)電膜的表面，含 有金屬材料的氮化物和所述金屬材料的氧化物中的任意一方或者這二者的保護膜在所述 保護體的表面露出。本發(fā)明的觸摸面板的特征在于，所述金屬材料由從由Ti、Nb、Zr、Ta、Si構(gòu)成的金 屬組中所選擇的任意一種以上的金屬構(gòu)成，所述透明導(dǎo)電膜與所述保護膜相比為低電阻。本發(fā)明提供一種觸摸面板的制造方法，在第一基板表面上形成第一透明電極，做 成第一面板，將在第二基板表面上形成有第二透明電極的第二面板和所述第一面板以所述 第一、第二透明電極對置的方式貼合，其特征在于，所述第一透明電極的形成是在所述第一 基板的表面形成以透明氧化物為主要成分的透明導(dǎo)電膜后進行的，在所述透明導(dǎo)電膜的表 面析出從由Ti、Nb、Zr、Ta、Si構(gòu)成的金屬組中選擇的任意一種以上的金屬，形成多個金屬 凝聚體，進行使所述金屬凝聚體氧化的氧化反應(yīng)和使所述金屬凝聚體氮化的氮化反應(yīng)中的 任意一方或這二者，形成保護膜。本發(fā)明的觸摸面板的制造方法的特征在于，交替地反復(fù)進行形成所述金屬凝聚體 的工序和形成所述保護膜的工序。本發(fā)明如上述那樣構(gòu)成，由于保護體從透明導(dǎo)電膜較高地突出，所以，在第一、第二透明電極接觸時，第二透明電極首先接觸到保護體，接著接觸到透明導(dǎo)電膜。由于施加在 透明導(dǎo)電膜上的負(fù)荷被保護體減輕，所以，透明導(dǎo)電膜難以磨損。當(dāng)保護體和透明導(dǎo)電膜由相同的材質(zhì)構(gòu)成時，每當(dāng)反復(fù)按壓透明電極時，保護體 平坦化，結(jié)果，透明電極的表面變平坦，耐磨損性降低。在本發(fā)明中，透明導(dǎo)電膜由ITO或AZO等透明氧化物構(gòu)成，保護體的至少表面部分 (保護膜)由與構(gòu)成透明導(dǎo)電膜的透明氧化物不同的氧化物以及/或者氮化物構(gòu)成，從而保 護體的機械強度比透明導(dǎo)電膜高。因此，即使保護體被反復(fù)按壓，第一透明電極的表面也不 會變平坦，透明導(dǎo)電膜被保護。保護體的一部分可以由金屬單體構(gòu)成，但是，金屬單體與該金屬的氧化物或氮化 物相比機械強度弱，因而優(yōu)選保護體的至少表面由金屬氧化物以及/或者金屬氮化物構(gòu) 成。由于第一透明電極不僅透明性優(yōu)越而且耐磨損性優(yōu)越，所以，即使反復(fù)按壓，也不 會引起破裂或白濁化，觸摸面板的壽命變長。在對保護體成膜過程中，金屬靶的表面沒有被 氧化或氮化，濺射速度沒有下降，因此，保護體的成膜速度快。由于基板不會變成高溫，所 以，能夠使用撓性高的塑料基板。


圖1是用于說明第一例的觸摸面板的剖視圖。
圖2是用于說明在本發(fā)明中使用的成膜裝置的剖視圖。
圖3是用于說明第二例的觸摸面板的剖視圖。
圖4是用于說明滑動試驗機的示意性剖視圖。
圖5是比較例1的SEM照片。
圖6是比較例2的SEM照片。
圖7是實施例1的SEM照片。
圖8是實施例2的SEM照片。
圖9是實施例3的SEM照片。
圖10是實施例4的SEM照片。
圖11是實施例5的SEM照片。
圖12是實施例6的SEM照片。
圖13是實施例9的SEM照片。
圖14是實施例11的SEM照片。
圖15是比較例1、實施例l、la、實施例6、6a、6b的SEM照片。
圖16是實施例13的SEM照片。
圖17是實施例14的SEM照片
圖18是實施例15的SEM照片。
其中，附圖標(biāo)記說明如下
1、4.....觸摸面板
10.....第一面板(顯示裝置)
11.....基板(第一基板)
20.....撓性面板(第二面板)21.....撓性薄膜(第二基板)27.....上部電極層(第二透明電極)30.....下部電極層(第一透明電極)31.....透明導(dǎo)電膜32.....保護體
具體實施例方式圖1的附圖標(biāo)記1表示觸摸面板的一例，觸摸面板1具有顯示裝置10 (第一面板) 和撓性面板20 (第二面板)。顯示裝置10以如下方式構(gòu)成具有LCD (液晶顯示裝置)或PDP (等離子體顯示器 面板)等板狀的顯示面板19，并且，將顯示面板19的表面或背面中的任意一方作為顯示面 24，在該顯示面24上顯示圖形或文字等圖像信息。在此，顯示裝置10除了具有顯示面板19之外，還具有配置在顯示面24上的透明 的基板11 (第一基板)、配置在基板11表面上的防反射層15、配置在防反射層15表面上的 下部電極層30 (第一透明電極)，但是，也可以由顯示面板19的一部分構(gòu)成基板11，用基板 11的層疊有防反射層15的一側(cè)的面構(gòu)成顯示面24。進而，也可以不設(shè)置防反射層15而將 下部電極層30直接形成在基板11的表面。在下部電極層30的表面，空開間隔地配置有多個間隔物29。撓性面板20具有樹脂薄膜等撓性薄膜21 (第二基板)和在撓性薄膜21表面形成 的上部電極層27 (第二透明電極)，撓性面板20在將形成有上部電極層27的面朝向下部電 極層30的狀態(tài)下裝載在間隔物29上。因此，上部電極層27和下部電極層30之間離開間 隔物29的高度。撓性薄膜21、上部電極層27、下部電極層30、防反射層15、基板11分別是透明的， 能夠從撓性面板20側(cè)觀察在顯示面24上顯示的圖像信息。防反射層15通過層疊多層(在此為3層)折射率不同的透明膜12 14而構(gòu)成。當(dāng)將太陽光或照明光等外部光通過撓性面板20并在下部電極層30表面反射的光 作為表面反射光時，各透明膜12 14的折射率以及膜厚以如下方式設(shè)計相對于表面反射 光，在各透明膜12 14表面反射的界面反射光的位相發(fā)生偏移，表面反射光因界面反射光 而被衰減。因此，能夠鮮明地觀察本發(fā)明的顯示面板19顯示的圖像。對于上部電極層27的材質(zhì)以及膜厚來說，設(shè)計為能夠與撓性薄膜21 —起變形，當(dāng) 按壓撓性面板20使撓性薄膜21彎曲時，上部電極層27 —起變形，從而能夠使撓性面板20 整體發(fā)生變形。觸摸面板1的使用者觀察顯示面板19的圖像信息，基于該圖像信息，選擇位置，在 所選擇的位置，按壓撓性面板20。撓性面板20的被按壓之處發(fā)生彎曲，在該按壓處，上部電 極層27接近下部電極層30。下部電極層30具有在基板11表面配置的透明導(dǎo)電膜31和在透明導(dǎo)電膜31的表 面散布的保護體32。保護體32呈島狀在透明導(dǎo)電膜31的表面突起，因此，當(dāng)通過按壓使上 部電極層27接近下部電極層30時，上部電極層27表面接觸到保護體32。
透明導(dǎo)電膜31的表面在保護體32之間露出。保護體32的厚度小于2. 5nm(形成了 膜的情況下的目標(biāo)值)較薄，保護體32的平面形狀的大小(直徑)為30 A以上且1000 A 以下(3nm以上且IOOnm以下)較小，因此，通過按壓，上部電極層27也接觸到在保護體32 之間露出的透明導(dǎo)電膜31的表面。保護體32的至少表面部分(保護膜)以由Ti以及/或者Nb構(gòu)成的金屬材料的 氧化物和該金屬材料的氮化物中的至少一方或兩方為主要成分。即，保護膜以從由Nb氧化 物、Ti氧化物、Nb氮化物、Ti氮化物構(gòu)成的組中所選擇的任意一種以上的反應(yīng)生成物為主 要成分。相對于此，透明導(dǎo)電膜31以如ITO或AZO那樣的與上述保護膜的主要成分相比為 低電阻的材料為主要成分，當(dāng)上部電極層27接觸到透明導(dǎo)電膜31的表面時，上部電極層27 與下部電極層30被電連接。上部電極層27和下部電極層30分別連接到分析裝置，在觸摸面板1為電阻膜方 式的情況下，根據(jù)與所按壓的位置相應(yīng)的值的電壓值，得知按壓位置，在矩陣方式的情況 下，根據(jù)因按壓而導(dǎo)通的布線的位置，得知按壓位置。保護體32的表面部分的機械強度比透明導(dǎo)電膜31的機械強度高，即使反復(fù)按壓 第一透明電極30，保護體32也不會破損。另外，保護體32從透明導(dǎo)電膜31的表面較高地 突出，因而在按壓第一透明電極30時，施加在透明導(dǎo)電膜31上的負(fù)荷被保護體32減輕。因 此，透明導(dǎo)電膜31也不會破損，在第一透明電極30不會產(chǎn)生模糊不清或龜裂。接著，對在第一面板的制造中采用的成膜裝置進行說明。圖2的附圖標(biāo)記50表示 成膜裝置的一例。該成膜裝置50具有真空槽51、旋轉(zhuǎn)軸53、金屬靶61、無機靶62、透明導(dǎo)電材料靶 63、離子槍55。旋轉(zhuǎn)軸53配置在真空槽51內(nèi)部，在旋轉(zhuǎn)軸53上固定有旋轉(zhuǎn)體52。旋轉(zhuǎn)軸53連 接到未圖示的旋轉(zhuǎn)單元。當(dāng)從旋轉(zhuǎn)單元傳遞動力時，旋轉(zhuǎn)軸53以通過旋轉(zhuǎn)軸53的中心的 中心軸線(旋轉(zhuǎn)軸線)為中心進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體52與旋轉(zhuǎn)軸53 —起以相同的旋轉(zhuǎn)軸線為 中心在真空槽51內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)體52的側(cè)面設(shè)置有未圖示的保持裝置。使保持對象基板保持在保持裝置 上。對于該保持對象基板來說，成膜面朝向與旋轉(zhuǎn)軸線相反的一側(cè)，在與旋轉(zhuǎn)軸線平行的狀 態(tài)下固定在旋轉(zhuǎn)體52上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸53旋轉(zhuǎn)時，保持對象基板與旋轉(zhuǎn)體52 —起以旋轉(zhuǎn)軸線 為中心旋轉(zhuǎn)。離子槍55以如下方式配置在使放出口 69與旋轉(zhuǎn)體52的側(cè)面相面對的狀態(tài)下， 至少設(shè)置有放出口 69的部分位于真空槽51內(nèi)部。在真空槽51上連接有濺射氣體導(dǎo)入系統(tǒng)59，從該濺射氣體導(dǎo)入系統(tǒng)59或其他導(dǎo) 入系統(tǒng)向離子槍55導(dǎo)入稀有氣體。離子槍55將所導(dǎo)入的稀有氣體等離子體化，從放出口 69引出等離子體化的稀有氣體，作為離子束向旋轉(zhuǎn)體52的側(cè)面放出。金屬靶61、無機靶62、透明導(dǎo)電材料靶63分別配置在與放出口 69所處的真空槽 51相同的真空槽51內(nèi)部，并且，在真空槽51內(nèi)部的比保持對象基板進行旋轉(zhuǎn)移動的圓周更 靠外側(cè)，沿著該圓周排列。放出口 69、金屬靶61、無機靶62、透明導(dǎo)電材料靶63的高度與保持對象基板被保持在保持裝置上時的高度大致相等，在保持對象基板進行旋轉(zhuǎn)移動時，通過與放出口 69相 面對的位置、與金屬靶61相面對的位置、與無機靶62相面對的位置、與透明導(dǎo)電材料靶63 相面對的位置。濺射氣體導(dǎo)入系統(tǒng)59向各靶61 63與旋轉(zhuǎn)體52側(cè)面之間的空間供給濺射氣體。 在各靶61 63上連接有電源66 68。在真空槽51上連接有真空排氣系統(tǒng)57，當(dāng)一邊利用真空排氣系統(tǒng)57對真空槽51 進行真空排氣，從濺射氣體導(dǎo)入系統(tǒng)59導(dǎo)入濺射氣體(Ar、Kr等)，一邊在將真空槽51置于 接地電位的狀態(tài)下，從電源66 68向靶61 63施加電壓時，靶61 63被濺射，靶61 63的構(gòu)成材料的粒子(濺射粒子)向旋轉(zhuǎn)體52的側(cè)面放出。因此，在保持對象基板通過與靶61 63相面對的位置時，各靶61 63的構(gòu)成材 料的粒子到達表面。在真空槽51上安裝有反應(yīng)氣體供給系統(tǒng)58，以向放出口 69和旋轉(zhuǎn)體52側(cè)面之間 的空間供給反應(yīng)氣體。當(dāng)一邊供給反應(yīng)氣體一邊從放出口 69放出離子束時，反應(yīng)氣體被等離子體化。保 持對象基板在通過與放出口 69相面對的位置時，被暴露于反應(yīng)氣體的等離子體中。當(dāng)一邊對靶61 63進行濺射，使反應(yīng)氣體等離子體化，一邊使旋轉(zhuǎn)體52旋轉(zhuǎn)時， 在通過與靶61 63相面對的位置時，濺射粒子到達保持對象基板的表面，形成原子層，在 通過與放出口 69相面對的位置時，等離子體化的反應(yīng)氣體與原子層發(fā)生反應(yīng)，能夠形成反 應(yīng)生成物的層。該方法被稱為Meta-Mode ( ^夕 一 K )，反應(yīng)氣體能夠直接供給到放出口 69和旋 轉(zhuǎn)體52之間，即使不向真空槽51大量地供給反應(yīng)氣體，也能夠使原子層與反應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)。因此，即使反應(yīng)氣體是能夠與靶61 63發(fā)生反應(yīng)的氣體，也能夠?qū)⒄婵詹?1內(nèi) 的反應(yīng)氣體分壓抑制得低，成為在靶61 63表面不形成與反應(yīng)氣體的反應(yīng)生成物的程度。當(dāng)真空槽51的背景環(huán)境(background)較差時，即使是Meta_Mode，往往也在靶 61 63表面形成氮化物或氧化物等的反應(yīng)氣體的反應(yīng)生成物。為了可靠地防止在靶61 63表面形成反應(yīng)生成物，從還原氣體導(dǎo)入系統(tǒng)81 83 向置放了靶61 63的真空環(huán)境(真空槽51內(nèi)部)供給還原氣體(還原劑)。將靶61 63表面暴露于該還原氣體中，在含有還原氣體的真空環(huán)境中對該靶 61 63進行濺射。即使反應(yīng)氣體的等離子體繞到靶61 63附近，由于與還原氣體發(fā)生反應(yīng)被還原， 所以，不會在靶61 63表面形成反應(yīng)生成物。作為還原氣體，能夠使用氫氣(H2)和在化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氫原子的氣體的任意一方 或這二者。在化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氫原子的氣體是例如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)等。此外，供給到離子槍55中的氣體(例如稀有氣體)是與上述濺射氣體相同的氣體 或者不與各靶61 63的構(gòu)成材料發(fā)生反應(yīng)的氣體。這樣，靶61 63表面不與任意一種氣體發(fā)生反應(yīng)，不會如以往的反應(yīng)性濺射法那 樣在靶表面形成與反應(yīng)氣體的反應(yīng)生成物，導(dǎo)致濺射速度下降。接著，對使用該成膜裝置50制造第一面板的工序進行說明。
利用真空排氣系統(tǒng)57對真空槽51內(nèi)部進行真空排氣，形成預(yù)定壓力的真空環(huán)境， 一邊維持該真空環(huán)境，一邊將作為保持對象基板的一個或多個基板11 (第一基板)搬入到 真空槽51內(nèi)部，使各基板11保持在保持裝置上，并安裝在旋轉(zhuǎn)體52上。一邊持續(xù)真空槽51的真空排氣，并使旋轉(zhuǎn)體52旋轉(zhuǎn)，一邊對無機靶62 (例如Si 靶)進行濺射，并使反應(yīng)氣體(例如O2)等離子體化?；?1在通過與無機靶62相面對的位置時，從無機靶62放出的濺射粒子到達表 面，形成原子層(Si層)，在通過與放出口 69相面對的位置時，該原子層與等離子體化的反 應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)，形成由透明絕緣材料(SiO2)構(gòu)成的透明膜12。若一邊持續(xù)無機靶62的濺射和反應(yīng)氣體的等離子體化，一邊使旋轉(zhuǎn)體52旋轉(zhuǎn)，則 反復(fù)進行原子層的形成和與反應(yīng)氣體的反應(yīng)，使透明膜12的膜厚成長，基板11的表面被透 明膜12覆蓋。若第一層的透明膜12成長到預(yù)定膜厚，則一邊持續(xù)旋轉(zhuǎn)體52的旋轉(zhuǎn)和反應(yīng)氣體 的等離子體化，一邊停止無機靶62的濺射，對其他無機靶(在此為金屬靶61)進行濺射，以 覆蓋第一層的透明膜12的整個表面的方式形成折射率與第一層不同的透明膜13 (在此為 NbO 膜)。若第二層的透明膜13達到預(yù)定膜厚，則停止濺射，對折射率與第二層不同的無機 靶62進行濺射，以覆蓋第二層的透明膜13表面的方式形成折射率與第二層不同的透明膜 14 (在此為SiO2膜)，形成防反射層15。此外，若防反射層15是層疊了折射率不同的透明膜12 14而成的層，則濺射的 靶的種類以及順序和透明膜12 14的數(shù)量并不特別限定。在形成防反射層15后，一邊停止反應(yīng)氣體的等離子體化和無機靶62的濺射，并持 續(xù)濺射氣體的導(dǎo)入和旋轉(zhuǎn)體52的旋轉(zhuǎn)，一邊對透明導(dǎo)電材料靶63進行濺射，以覆蓋防反射 層15表面的方式形成由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜31。此外，在形成透明導(dǎo)電膜31 時，如果需要，為了補充氧缺陷，向真空槽51內(nèi)部導(dǎo)入氧。若透明導(dǎo)電膜31成長到預(yù)定膜厚，則停止透明導(dǎo)電材料靶63的濺射。一邊持續(xù)真空槽51的真空排氣，一邊以在金屬靶61的表面不產(chǎn)生與反應(yīng)氣體的 生成物的程度，供給反應(yīng)氣體(氧化氣體以及/或者氮化氣體)，并且，一邊使該反應(yīng)氣體等 離子體化，對含有Ti和Nb中的任一方或這兩者的金屬靶61進行濺射，一邊使旋轉(zhuǎn)體52旋 轉(zhuǎn)。由于不會在金屬靶61的表面生成反應(yīng)生成物，所以，從金屬靶61放出作為濺射粒 子的金屬粒子(Ti以及/或者Nb)，在基板11通過與金屬靶61相面對的位置時，金屬粒子 到達透明導(dǎo)電膜31表面。由于未被氧化或氮化的金屬的凝聚性高，所以，金屬粒子在透明導(dǎo)電膜31上凝聚 而突起，形成金屬原子層(金屬凝聚體)。旋轉(zhuǎn)體52的旋轉(zhuǎn)速度即基板11的移動速度較快，為如下程度在基板11通過1 次與金屬靶61相面對的位置時，透明導(dǎo)電膜31的整個表面不會被金屬原子層覆蓋，金屬原 子層散布形成。因此，透明導(dǎo)電膜31在金屬原子層之間露出。在基板11通過與放出口 69相面對的位置時，構(gòu)成金屬原子層的金屬原子與等離 子體化的反應(yīng)氣體進行反應(yīng)。
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金屬原子層是堆積多個金屬原子而形成的，所以，當(dāng)基板11通過1次與放出口 69 相面對的位置時，構(gòu)成金屬原子層的全部金屬原子與反應(yīng)氣體進行反應(yīng)，形成由反應(yīng)生成 物構(gòu)成的保護體32。此外，反應(yīng)生成物在反應(yīng)氣體為氮化氣體的情況下是金屬氮化物，在氧化氣體的 情況下為金屬氧化物，在氮化氣體和氧化氣體的混合氣體的情況下，為金屬氧化物和金屬 氮化物的混合物。當(dāng)一邊持續(xù)金屬靶61的濺射和反應(yīng)氣體的等離子體化，一邊持續(xù)旋轉(zhuǎn)體52的旋 轉(zhuǎn)，交替反復(fù)進行金屬原子層的形成和反應(yīng)生成物的生成時，各保護體32的膜厚和平面形 狀變大。若保護體32的平面形狀的直徑成長到30 A以上且1000 A以下，則在透明導(dǎo)電膜 31的整個表面被保護體32覆蓋之前，停止金屬靶61的濺射和反應(yīng)氣體的等離子體化，結(jié)束 成膜。將形成有保護體32的狀態(tài)下的基板11從真空槽51中搬出，貼合在顯示面板19 的顯示面24上，在下部電極層30的表面配置間隔物29之后，若使顯示裝置10與撓性面板 20貼合，則獲得如圖1所示那樣的觸摸面板1。當(dāng)如現(xiàn)有技術(shù)那樣，使基板相對靶或離子槍靜止進行成膜時，基板被加熱到高溫， 因而基板被限定為玻璃基板等耐熱性的基板。在上述的Meta-Mode中，由于基板11相對靶61 63或離子槍55不靜止，所以， 基板11不會成為高溫，作為基板11，除了玻璃基板之外，還能夠使用樹脂薄膜等塑料基板。因此，也可以使用撓性薄膜21作為保持對象基板，在撓性薄膜21的表面上以上述 的工序形成具有透明導(dǎo)電膜41和保護體42的第一透明電極(上部電極層45)，制造撓性面 板40。準(zhǔn)備由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成下部電極層49的顯示裝置10，若將該顯示裝置10和撓性 面板40在使上部電極層45和下部電極層49相面對的狀態(tài)下隔著間隔物29貼合，則獲得 如圖3所示那樣的觸摸面板4。當(dāng)按壓該觸摸面板4的撓性面板40時，首先，保護體42接觸到下部電極層49，接 著，在保護體42之間露出的透明導(dǎo)電膜41接觸到下部電極層49。施加在保護體42上的負(fù) 荷多于施加在透明導(dǎo)電膜41的負(fù)荷，因此透明導(dǎo)電膜41難以破損。以上，對將撓性面板和顯示裝置中的任意一方作為第一面板、并在上部電極層和 下部電極層(第一、第二透明電極)中的任意一個上設(shè)置保護體32、42的情況進行了說明， 但是，本發(fā)明并不限于此。也可以由透明導(dǎo)電膜和保護體構(gòu)成上部電極層和下部電極層這 二者即第一、第二透明電極這二者，使透明導(dǎo)電膜和保護體在第一、第二透明電極這兩者露 出ο保護體32的膜厚并不特別限定，但是，當(dāng)保護體32過度成長時，不僅膜厚，平面形 狀也變大，與鄰接的保護體32 —體化，導(dǎo)致覆蓋透明導(dǎo)電膜31，因而，優(yōu)選縮短成膜時間， 使得保護體32的膜厚小于2. 5nm(形成了膜的情況下的目標(biāo)值)。為了使第一、第二透明電極可靠地導(dǎo)通，優(yōu)選保護體32的平面形狀為直徑30 A以 上且1000 A以下(3nm以上且IOOnm以下)。以上，對由金屬氧化物以及/或者金屬氮化物構(gòu)成整個保護體32的情況進行了說明，但是，本發(fā)明并不限于此。例如，若將原子層形成得厚，并以僅該原子層的表面部分被氧 化以及/或者氮化的方式暴露于反應(yīng)氣體的等離子體中，則能夠獲得在金屬原子層的表面 部分形成有金屬氧化物以及/或者金屬氮化物的保護膜的保護體。原子層的形成和氧化以及/或者氮化可以在不同的真空槽內(nèi)進行，也可以在同一 真空槽內(nèi)進行。例如，在圖2的成膜裝置50的內(nèi)部，不使反應(yīng)氣體等離子體化，在對金屬靶 61進行濺射并形成原子層后，停止金屬靶61的濺射，使反應(yīng)氣體等離子體化，進行氧化以 及/或者氮化。保護體32的成膜并不限于濺射法。例如，在真空環(huán)境中，產(chǎn)生由Ti和Nb中的任 意一種或這兩種構(gòu)成的金屬材料的蒸氣，使該蒸氣到達基板11上的透明導(dǎo)電膜31表面，形 成金屬原子層。接著，若將金屬原子層暴露于等離子體化的反應(yīng)氣體(氮化氣體以及/或者氧化 氣體)中，則在金屬原子層的至少表面部分生成金屬氮化物以及/或者金屬氧化物，形成保 護體32。進而，也可以將使保護體32的構(gòu)成材料(金屬氧化物或者金屬氮化物)分散在溶 劑中的原料液注入到噴墨打印機的墨盒(tank)中，從該噴墨打印機的噴嘴向透明導(dǎo)電膜 31的表面噴出原料液，形成散布在透明導(dǎo)電膜31的表面的液滴，對多余的溶劑進行干燥除 去，形成保護體32。用于保護體32的金屬并不限于Ti和Nb。例如，對含有從由Nb、Ti、Mg、Zr、V、Ta、 Cr、Mo、W、Fe、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Al、In、C、Si、Sn 構(gòu)成的組中選擇的任意一種以上
的金屬的金屬靶進行濺射，形成金屬原子層。在該情況下，保護膜的至少表面部分含有從由Nb、Ti、Mg、Zr、V、Ta、Cr、Mo、W、Fe、 Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Al、In、C、Si、Sn構(gòu)成的組中選擇的任意一種以上的金屬材料的 氧化物和該金屬材料的氮化物中的任意一方或這兩者。在上述金屬中，從反應(yīng)生成物的透明性、機械強度等角度考慮，特別優(yōu)選Nb、Ti、 Zr、Ta、Si 0金屬氧化物、金屬氮化物、它們的混合物的透明性都高，但是，金屬氮化物與金屬 氧化物相比，有被著色為黃色的趨勢，因此，優(yōu)選保護體的至少表面部分以金屬氧化物為主 要成分。具體地說，金屬氧化物為氧化鈦(TiO、TiO2, Ti203、Ti2O5等)、氧化鈮(Nb2O5等)、 氧化鉭(Ta2O5等)、氧化鋯(ZrO2等)、氧化硅(SiO2、Si2O3、Si3O4等)。透明導(dǎo)電膜31并不特別限定，但是，由例如如下透明氧化物構(gòu)成以In2O3為主要 成分，含有0. 1原子％以上且20原子％以下的從由2A族、4A族、2B族、4B族構(gòu)成的元素組中 選擇的至少一種元素的透明氧化物；以ZnO為主要成分，含有0. 1原子％以上且20原子％ 以下的從由IA族、3A族、4A族、IB族、3B族、4B族構(gòu)成的元素組中選擇的至少一種元素的透 明氧化物；或者，以SnO2為主要成分，含有0. 1原子％以上20原子％以下的從由3A族、5A 族、3B族、5B族構(gòu)成的元素組中選擇的至少一種元素的透明氧化物。作為反應(yīng)氣體，能夠采用化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氧原子的氧化氣體和在化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有 氮原子的氮化氣體的任意一方或這兩者。作為氧化氣體，能夠使用02、03、H2O等，作為氮化 氣體，能夠使用N2、NH3等。這些反應(yīng)氣體可以單獨使用一種，也可以使用兩種以上的混合氣 體。
防反射層15并不限于設(shè)置在顯示裝置10上的情況，也可以設(shè)置在撓性面板20的 上部電極層27和撓性薄膜21之間。另外，可以在顯示裝置10上不設(shè)置防反射層15，而將 下部電極層30直接設(shè)置在基板11 (或顯示面24)上，也可以將防反射層15設(shè)置在顯示裝 置10和撓性面板20這兩者上。本發(fā)明并不限于在第一透明電極30的表面露出保護體32和透明導(dǎo)電膜31的情 況，也可以由ITO或SiO2等其他透明膜覆蓋第一透明電極30的表面。當(dāng)基板11的溫度過低時，難以引起金屬的凝聚，因此，優(yōu)選形成保護體32時的基 板11的溫度是80°c以上。另外，在塑料基板的情況下，當(dāng)溫度過高時，存在發(fā)生變形的危 險，因此優(yōu)選形成保護體32時的基板11的溫度是100°C以下。實施例在圖2的成膜裝置50的旋轉(zhuǎn)體52上安裝基板11，作為反應(yīng)氣體使用氧氣，并使 用由Nb構(gòu)成的金屬靶61和由Si構(gòu)成的無機靶62，以上述工序?qū)iO2 (SixOy，x、y為實數(shù)) 膜、Nb2O5 (NbxOy，x、y為實數(shù))膜、SiO2 (SixOy，x、y為實數(shù))膜按記載的順序?qū)盈B，形成防反 射層15。接著，一邊向真空槽51中導(dǎo)入氧缺陷補充最適量的氧，一邊對由ΙΤ0(以In2O3為 主要成分、并且添加了 10重量％的31102)或者AZO(以ZnO為主要成分、并且添加了 2重 量％ WAl2O3)構(gòu)成的透明導(dǎo)電材料靶63進行濺射，在防反射層15的表面形成透明導(dǎo)電膜 31，作為處理對象物。使用處理對象物中的透明導(dǎo)電膜31由ITO構(gòu)成的處理對象物，做成下述實施例 1 10、比較例1、2的試驗片，使用透明導(dǎo)電膜31由AZO構(gòu)成的處理對象物，做成下述實施 例11、12、比較例3的試驗片。〈實施例1>從成膜裝置50中取出處理對象物，并搬入到濺射裝置的真空槽中。在該真空槽中 預(yù)先配置由Nb構(gòu)成的金屬靶61，使處理對象物與該金屬靶61相面對。一邊對真空槽進行 真空排氣，并向金屬靶61和處理對象物之間的空間供給反應(yīng)氣體(氧氣)和濺射氣體這二 者，一邊對金屬靶61進行濺射，形成島狀的Nb氧化物(NbxOy)薄膜，作為保護體32 (反應(yīng)性 濺射)。根據(jù)成膜時間計算，NbxOy薄膜的膜厚為0. 5nm。〈實施例2>保持將處理對象物安裝在成膜裝置50的旋轉(zhuǎn)體52上的狀態(tài)不變，使旋轉(zhuǎn)體52旋 轉(zhuǎn)，對由Nb構(gòu)成的金屬靶61進行濺射，使由氧氣構(gòu)成的反應(yīng)氣體等離子體化，通過上述的 Meta-Mode，形成島狀的NbxOy薄膜，作為保護體32。根據(jù)成膜時間計算，NbxOy薄膜的膜厚 為 0. 5nm。〈實施例3>從成膜裝置50中取出處理對象物，并搬入到濺射裝置的真空槽中。一邊對真空槽 進行真空排氣，一邊向該真空槽中導(dǎo)入作為濺射氣體的Ar氣體，在該真空槽內(nèi)對由Nb構(gòu)成 的金屬靶61進行濺射，形成散布在透明導(dǎo)電膜31的表面上的原子層(Nb原子層)。接著，一邊向真空槽內(nèi)導(dǎo)入由氧氣構(gòu)成的反應(yīng)氣體，一邊從離子槍向處理對象物 照射離子束，形成由Nb原子層和覆蓋Nb原子層的NbxOy的保護膜構(gòu)成的保護體32。根據(jù) 成膜時間計算，保護體的膜厚為0. 5nm。
〈實施例4>從成膜裝置50中取出處理對象物，并搬入到濺射裝置的真空槽中。一邊不向該真 空槽導(dǎo)入反應(yīng)氣體，而僅導(dǎo)入濺射氣體，一邊對金屬靶61進行濺射，形成散布在透明導(dǎo)電 膜31表面上的原子層(Nb原子層)。在形成有原子層的處理對象物的表面，以與實施例1相同的條件形成NbxOy薄膜， 形成由Nb原子層和NbxOy膜構(gòu)成的保護體32。根據(jù)成膜時間計算，Nb原子層和NbxOy薄膜 的膜厚分別為0. 5nm?！磳嵤├?>在以與實施例4相同的條件在處理對象物的表面形成保護體32后，一邊向濺射裝 置的真空槽內(nèi)導(dǎo)入濺射氣體和反應(yīng)氣體(O2)，一邊在該真空槽內(nèi)部對由ITO構(gòu)成的透明導(dǎo) 電材料靶63進行濺射，在保護體32上形成ITO薄膜。根據(jù)成膜時間計算，Nb原子層、NbxOy 薄膜和ITO薄膜的膜厚分別為0. 5nm。〈實施例6>除了將金屬靶61換成由Ti構(gòu)成的靶以外，以與實施例3相同的條件，形成由Ti 氧化物(TixOy，X、y為實數(shù))薄膜構(gòu)成的保護體32。根據(jù)成膜時間計算，TixOy薄膜的膜厚 為 0. 5nm?！磳嵤├?>除了將金屬靶61換成由Ti構(gòu)成的靶以外，以與實施例4相同的條件，形成由Ti 原子層和TixOy的保護膜構(gòu)成的保護體32。根據(jù)成膜時間計算，Ti原子層和TixOy的保護 膜的膜厚分別為0. 5nm?！磳嵤├?>除了將反應(yīng)氣體換成氮氣(N2)以外，以與上述實施例7相同的條件，形成Ti原子 層和Ti氮化物(TixNy，x、y為實數(shù))的保護膜，作為保護體32。根據(jù)成膜時間計算，Ti原 子層和TixNy保護膜的膜厚分別為0. 5nm?！磳嵤├?>除了將反應(yīng)氣體換成氮氣(N2)和氧氣(O2)的混合氣體以外，以與上述實施例7相 同的條件，形成Ti原子層、Ti氧化物和Ti氮化物的混合物(TixOyNz，x、y、z為實數(shù))的保護 膜，作為保護體32。根據(jù)成膜時間計算，Ti原子層、TixOyNz的保護膜的膜厚分別為0. 5nm。〈實施例10>以與實施例7相同的條件形成保護體32。在濺射裝置的真空槽內(nèi)部預(yù)先配置由 Si構(gòu)成的靶，一邊向該靶和處理對象物之間的空間導(dǎo)入濺射氣體和氧氣，一邊對該靶進行 濺射，形成SixOy薄膜(X、y為實數(shù))。根據(jù)成膜時間計算，SixOy薄膜的膜厚為0. 5nm?！磳嵤├?1>除了使用透明導(dǎo)電膜31由AZO薄膜構(gòu)成的處理對象物以外，以與上述實施例4相 同的條件形成保護體32?！磳嵤├?2>除了使用透明導(dǎo)電膜31由AZO薄膜構(gòu)成的處理對象物以夕卜，以上述實施例7相同 的條件形成保護體32。<比較例1>
將透明導(dǎo)電膜31由ITO構(gòu)成的處理對象物直接作為試驗片?！幢容^例2>一邊不進行氧氣的導(dǎo)入和離子束的放出，對由Nb構(gòu)成的靶進行濺射，一邊使安裝 有處理對象物的旋轉(zhuǎn)體52，將由Nb原子層構(gòu)成的保護體32形成為島狀。根據(jù)成膜時間計 算，Nb原子層的膜厚為0. 5nm?！幢容^例3>將透明導(dǎo)電膜31由AZO薄膜構(gòu)成的處理對象物直接作為試驗片。此外，由于膜厚為0.5nm過薄，所以，物理上難以測定膜厚。因此，形成能夠測定膜 厚的厚膜，預(yù)先求出膜厚與成膜時間的關(guān)系，根據(jù)該關(guān)系，求出0. 5nm的薄膜的成膜所需的 成膜時間，將花費該成膜時間形成的薄膜的膜厚(目標(biāo)值)作為0. 5nm?！幢砻鏍顟B(tài)的觀察〉以掃描型電子顯微鏡(SEM)并以倍率10萬倍拍攝比較例1、2、實施例1 6、實施 例9、實施例11的試驗片的表面。在圖5 10中分別示出比較例1、2、實施例1 6、實施 例9、實施例11的SEM照片。觀察圖5可知，當(dāng)沒有形成保護體32時，透明導(dǎo)電膜31的表面保持平坦不變。觀察圖6可知，Nb原子層呈島狀突起并分散形成。未被氧化也未被氮化的金屬原 子容易凝聚。圖7與圖6、圖8 圖14相比，呈島狀的保護體32少。實施例1的保護體32是通 過反應(yīng)性濺射形成的膜。反應(yīng)性濺射向靶和基板11之間供給反應(yīng)氣體，因此，靶表面氧化 或氮化，金屬氧化物或金屬氮化物到達基板11上。因此，推測出沒有引起凝聚。相對于此，觀察圖8，保護體32呈島狀突起并分散形成。實施例2中反復(fù)進行形成 金屬原子層的工序和使該金屬原子層與反應(yīng)氣體進行反應(yīng)的工序(Meta-Mode)，推測出在 形成金屬原子層時引起凝聚。圖9 圖14也同樣，保護體32呈島狀突起，確認(rèn)與成膜方法或金屬、以及反應(yīng)氣 體的種類無關(guān)地，若一旦形成金屬原子層，則引起凝聚。S卩，可知，在透明導(dǎo)電膜31的表面形成金屬原子層之后，若使該金屬原子層與等 離子體化的反應(yīng)氣體進行反應(yīng)或在該金屬原子層上通過反應(yīng)性濺射形成金屬與反應(yīng)氣體 的反應(yīng)物的層，則形成島狀的保護體32。此外，圖14也同樣，保護體32呈島狀突起，確認(rèn)與透明導(dǎo)電膜31的種類無關(guān)地， 若采用本發(fā)明的成膜方法，則形成島狀的保護體32。使用上述實施例1 12、比較例1 3的試驗片，進行下述所示的滑動特性試驗。〈滑動特性試驗〉圖4的附圖標(biāo)記90表示滑動試驗機，滑動試驗機90具有臺91，在臺91上配置有 滾珠軸承96，在滾珠軸承96上放置工作臺98。將各試驗片和圖1的撓性面板20用雙面膠帶以形成有保護體32的面和上部電極 層27對置的方式貼合，做成試驗用面板。將各試驗用面板以撓性面板20側(cè)的面朝向上方的狀態(tài)放置在工作臺98上，在工 作臺98之上的振動件94下端安裝有樹脂制的振動件前端部95。進而，在振動件94上端安裝有負(fù)荷93，使得振動件94、振動件前端部95、負(fù)荷93總計為250gf。一邊用振動件前端部95按壓撓性面板20，一邊以負(fù)荷250gf使振動件94
往復(fù)移動。在10萬次往復(fù)移動后、20萬次往復(fù)移動后、30萬次往復(fù)移動后，觀察試驗用面板 的下部電極層30表面，將在下部電極層30表面沒有觀察到損傷的情況評估為〇，將局部觀 察到損傷的情況評估為Δ，將在滑動的整個部分觀察到損傷的情況評估為X。評估結(jié)果記 載在下述表1中。表1表1 保護體的組成、成膜方法、滑動試驗的結(jié)果 O 沒有觀察到損傷；Δ 局部觀察到損傷；X 在滑動部整個區(qū)域觀察到損傷從上述表1可知，若在保護體32的至少表面部分形成含有金屬的氧化物和金屬氮 化物中任一方或這二者的保護膜，則磨損性提高。<表面狀態(tài)和滑動性試驗>關(guān)于上述比較例1、實施例1、6的試驗片，數(shù)出位于950nmX 1270nm(l. 2 μ m2)的觀 察區(qū)域內(nèi)的島(保護體32)的數(shù)量。觀察區(qū)域內(nèi)的島的數(shù)量和將該數(shù)量換算成每Iym2的 個數(shù)后的數(shù)量(密度)記載在下述表2中。表2
表2 保護體(島)的數(shù)量和滑動試驗的結(jié)果 O 沒有觀察到損傷；Δ 局部觀察到損傷；X 在滑動部整個區(qū)域觀察到損傷進而，除了增加成膜時間使得島的數(shù)量增加以外，以與實施例1、6相同的條件分 別做成試驗片。對于這些試驗片，也以與實施例1、6相同的條件拍攝SEM照片。圖15 (a) (f)是試驗片的SEM照片，圖15 (a)是比較例1的SEM照片，圖15 (b) 是實施例1的SEM照片，圖15 (c)是增加實施例1的成膜時間的實施例Ia的SEM照片，圖 15 (d)是實施例6的SEM照片，圖15 (e)是增加實施例6的成膜時間的實施例6a的SEM照 片，圖15(f)是相比實施例6a進一步增加成膜時間的實施例6b的SEM照片。根據(jù)SEM照片，以與比較例1、實施例1、6相同的條件測定各試驗片的島的數(shù)量，計 算出島的密度。進而，也進行上述滑動特性試驗。將其結(jié)果記載在上述表2中。從上述表2可知，實施例1中通過反應(yīng)性濺射形成保護體32，因而島的數(shù)量少，滑 動特性也差，但是，也通過與實施例1相同的反應(yīng)性濺射法，若如實施例Ia那樣增加成膜時 間，則島的個數(shù)增大，滑動特性也提高。但是，最初形成金屬原子層的實施例6、6a、6b與實施例l、la相比，島的數(shù)量多。由 于反應(yīng)性濺射的成膜速度也慢，因而可知，在本發(fā)明中，使該金屬原子層與反應(yīng)氣體發(fā)生反 應(yīng)與最初形成金屬和反應(yīng)氣體的反應(yīng)物的層的反應(yīng)性濺射法相比優(yōu)越。實施例la、實施例6、6a、6b在實用上具有充分的滑動特性。實施例的島的尺寸(直 徑)為100 A以上且600 A以下aonm以上且60nm以下)，因而為了在實用上獲得充分的 滑動特性，需要控制成膜時間，使得直徑IOnm以上且60nm以下的保護體32每1 μ m2為3個 以上且364個以下。此外，在上述成膜裝置50中一邊對金屬靶61進行濺射，一邊使反應(yīng)氣體等離子體 化，通過Meta-Mode進行成膜時，與不導(dǎo)入反應(yīng)氣體而對金屬靶61進行濺射的情況相比，濺 射速度幾乎不變。由此可知，在Meta-Mode中，在金屬靶61的表面沒有生成反應(yīng)生成物。相對于此，在以往的反應(yīng)性濺射裝置中，向Si靶和處理對象物之間的空間供給濺 射氣體和O2氣，進行濺射，其結(jié)果，與僅供給濺射氣體進行濺射的情況相比，濺射速度下降 到1/3。當(dāng)濺射速度慢時，成膜速度也當(dāng)然變慢。因此，形成金屬原子層后，使該金屬原子層 與反應(yīng)氣體進行反應(yīng)的方法的效率最好。〈金屬材料的種類〉
除了將金屬靶61的構(gòu)成材料從Nb換成Zr、Ta、Si以外，以與實施例3相同的條 件做成實施例13 15的試驗片，進行SEM照片的拍攝和上述“滑動特性試驗”。將實施例 13 15的SEM照片表示在圖16 圖18中，將滑動特性試驗的結(jié)果記載在下述表3中。表3表3 保護體的組成、成膜方法、滑動試驗的結(jié)果 O 沒有觀察到損傷；Δ 局部觀察到損傷；X 在滑動部整個區(qū)域觀察到損傷上述表3中，ZrxOyGuy為實數(shù))是&02等的氧化鋯，TaxOy(x、y為實數(shù))是Ta2O5 等的氧化鉭，SixOyOu y為實數(shù))是SiO2等的氧化硅。從圖13 16確認(rèn)，在表面形成有島狀的保護體。另外，滑動特性試驗的結(jié)果也良 好，即使將金屬材料換為Zr、Ta、Si，保護體的耐磨損性也高。
權(quán)利要求
一種觸摸面板，分別具有第一、第二基板以及在所述第一、第二基板上分別配置的第一、第二透明電極的第一、第二面板在使配置有所述第一、第二透明電極的面彼此對置的狀態(tài)下分離配置，當(dāng)按壓所述第一、第二面板中的任意一個或者這二者時，所述第一、第二透明電極接觸，其特征在于，所述第一透明電極具有透明導(dǎo)電膜和保護體，該保護體突起地形成在所述透明導(dǎo)電膜的表面、并且呈島狀散布在所述透明導(dǎo)電膜的表面，含有金屬材料的氮化物和所述金屬材料的氧化物中的任意一方或者這二者的保護膜在所述保護體的表面露出。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸面板，其特征在于，所述金屬材料由從由Ti、Nb、Zr、Ta、Si構(gòu)成的金屬組中所選擇的任意一種以上的金屬 構(gòu)成，所述透明導(dǎo)電膜與所述保護膜相比為低電阻。
3.一種觸摸面板的制造方法，在第一基板表面上形成第一透明電極，做成第一面板，將在第二基板表面上形成有第二透明電極的第二面板和所述第一面板以所述第一、第 二透明電極對置的方式貼合，其特征在于，所述第一透明電極的形成是在所述第一基板的表面形成以透明氧化物為主要成分的 透明導(dǎo)電膜后進行的，在所述透明導(dǎo)電膜的表面析出從由Ti、Nb、Zr、Ta、Si構(gòu)成的金屬組中選擇的任意一種 以上的金屬，形成多個金屬凝聚體，進行使所述金屬凝聚體氧化的氧化反應(yīng)和使所述金屬凝聚體氮化的氮化反應(yīng)中的任 意一方或這二者，形成保護膜。
4.如權(quán)利要求3所述的觸摸面板的制造方法，其特征在于，交替地反復(fù)進行形成所述金屬凝聚體的工序和形成所述保護膜的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及觸摸面板以及觸摸面板的制造方法。本發(fā)明提供一種耐久性高的觸摸面板。在顯示裝置(10)和撓性面板(20)中的一方或兩方的電極層(上部電極層(27)、下部電極層(30))的表面，呈島狀形成保護體(32)，透明導(dǎo)電膜(31)表面在保護體(32)之間露出。由于保護體(32)從透明導(dǎo)電膜(31)的表面較高地突出，所以，按壓撓性面板(20)，上部電極層(27)和下部電極層(30)接觸時，施加在透明導(dǎo)電膜(31)上的負(fù)荷被保護體(32)減輕，透明導(dǎo)電膜(31)不會破損。
文檔編號G06F3/041GK101896879SQ20088012086
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者中村久三, 山本治彥, 浮島禎之, 石橋曉, 谷典明, 高橋明久, 高澤悟 申請人:株式會社愛發(fā)科