JP2011175002A - 抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ、および当該カラーフィルタを備えた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カラーフィルタ10は、カラーフィルタ用基材11と、カラーフィルタ用基材11のTFT基板50側の面11b上に設けられたブラックマトリクス層12と、ブラックマトリクス層12間に設けられた着色層13a,13b,13cと、ブラックマトリクス層12上に設けられた複数の柱状突起部14と、ブラックマトリクス層12、着色層13a,13b,13cおよび柱状突起部14を覆うよう設けられた透明電極層17と、を備えている。このうち柱状突起部14と、柱状突起部14上の透明電極層17とにより、TFT基板50の位置検出用電極51に対応する突起電極20が形成されている。また柱状スペーサー14は、着色層13a,13b,13cを積層することにより形成されている。
【選択図】図1
Description
以下、図1乃至図3を参照して、本発明の第1の実施の形態について説明する。まず図1により、本実施の形態における液晶表示装置(表示装置)30全体について説明する。なお本実施の形態においては表示装置の例として液晶表示装置30を示しているが、これに限定されることはなく、有機ELディスプレイやプラズマディスプレイなど、カラーフィルタを備えたその他の表示装置の場合においても、本願発明を適用することにより液晶表示装置30の場合と同様の効果を得ることができる。
図1に示すように、抵抗膜方式タッチパネル機能付の液晶表示装置30は、タッチパネル機能付のカラーフィルタ10と、カラーフィルタ10に対向するよう設けられたTFT基板(表示基板)50とを備えている。TFT基板50の下側には、TFT基板50に向って光を放射する光源(図示せず)が設けられている。また、カラーフィルタ10とTFT基板50との間には液晶(図示せず)が充填されている。
次に図1および図2(b)を参照して、TFT基板50について説明する。図2(b)は、図1の液晶表示装置30のTFT基板50を矢印IIb−IIb方向から見た図である。
次に図1および図2(a)を参照して、カラーフィルタ10について説明する。図2(a)は、図1の液晶表示装置30のカラーフィルタ10を矢印IIa−IIa方向から見た図である。
なお「通常時」とは、カラーフィルタ用基材11の観察側11aの面が押圧されていないときを意味している。
次に突起電極20について詳述する。図1に示すように、突起電極20の柱状スペーサー14は、緑色着色層13a、赤色着色層13bおよび青色着色層13cを積層することにより形成されている。このため、カラーフィルタ用基材11上にフィルタ用の緑色着色層13a、赤色着色層13bおよび青色着色層13cを形成するときに、同時に柱状突起部14を形成することができる。このことにより、抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ10を低いコストで製造することが可能となる。
カラーフィルタ用基材11の材料としては、光透過性、安定性や耐久性等に優れたガラスやポリマー等を使用することができる。このうちポリカーボネートなどのプラスチック材料は、小さい押圧力でTFT基板50に向って撓むことができるので、タッチパネル機能を実現する上で好ましい。
ブラックマトリックス層12としては、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚さ1000〜2000Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子や金属酸化物等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして形成したもの、および、カーボン微粒子や金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングして形成したもの等、遮光性を有するものを用いることができる。
緑色着色層13a、赤色着色層13bおよび青色着色層13cは、TFT基板50および液晶を通った光の色を調整するための層である。
緑色着色層13aに用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
赤色着色層13bに用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
青色着色層13cに用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
着色層の色が上記の緑色着色層13a、赤色着色層13bおよび青色着色層13cに限られることは無く、その他の色の着色層が含まれていてもよい。
透明電極層17の材料としては、透明性を有するとともに、所要の導電性を有する材料が用いられる。例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物を用いることができる。また、これらの金属酸化物が2種以上複合されてもよい。
はじめに、図3(a)〜(f)を参照して、カラーフィルタ10の製造方法について説明する。
次に、上述の工程により得られたカラーフィルタ10と、前述のTFT基板50とを対向させ、その後、カラーフィルタ10とTFT基板50との間に液晶(図示せず)を充填する。このとき、図1に示すように、カラーフィルタ10の法線方向において、カラーフィルタ10のブラックマトリクス層12とTFT基板50の配線部55とが対応し、カラーフィルタ10の着色層13a,13b,13cとTFT基板50の画素電極52とが対応し、カラーフィルタ10の突起電極20とTFT基板50の位置検出用電極51とが対応するよう、カラーフィルタ10とTFT基板50との位置あわせを行う。このようにして、図1に示す抵抗膜方式タッチパネル機能付の液晶表示装置30を製造することができる。
次に図4および図5を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。ここで図4は、本発明の第2の実施の形態における抵抗膜方式タッチパネル機能付の表示装置を示す図であり、図5(a)〜(f)は、本発明の第2の実施の形態におけるカラーフィルタの製造工程を示す図である。
はじめに、本実施の形態におけるタッチパネル機能付のカラーフィルタ10Aについて説明する。
図5(a)〜(f)を参照して、カラーフィルタ10Aの製造方法について説明する。まずカラーフィルタ用基材11を準備し、次に図5(a)に示すように、カラーフィルタ用基材11の面11b上にブラックマトリックス層12を形成する。ブラックマトリックス層12を形成する方法は、図1乃至図3に示す第1の実施の形態におけるブラックマトリックス層12の形成方法と同一であるので、詳細な説明は省略する。
10A カラーフィルタ
11 カラーフィルタ用基材
11a 観察側の面
11b TFT基板側の面
12 ブラックマトリクス層
13a 緑色着色層
13b 赤色着色層
13c 青色着色層
14 柱状突起部
17 透明電極層
18 配向制御膜
19 配向制御用突起部
20 突起電極
25 柱状スペーサー
25a カラーフィルタ側の端部
25b TFT基板側の端部
26 柱状スペーサー
26a カラーフィルタ側の端部
26b TFT基板側の端部
30 液晶表示装置
30A 液晶表示装置
50 TFT基板
51 位置検出用電極
52 画素電極
53 TFT
54 表示用電極
55 配線部
60 指
Claims (12)
- 抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタにおいて、
カラーフィルタ用基材と、
カラーフィルタ用基材上に設けられたブラックマトリクス層と、
ブラックマトリクス層間に設けられた複数色の着色層と、
ブラックマトリクス層上に設けられた複数の柱状突起部と、
ブラックマトリクス層、着色層および柱状突起部を覆うよう設けられた透明電極層と、を備え、
柱状突起部と、柱状突起部上の透明電極層とにより突起電極が形成され、
柱状突起部は、複数色の着色層のうち少なくとも2色の着色層を積層することにより形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。 - 前記ブラックマトリクス層上の前記透明電極層上に設けられた複数の柱状スペーサーを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。
- 前記ブラックマトリクス層上に設けられるとともに、前記透明電極層により覆われる複数の柱状スペーサーを更に備え、
当該柱状スペーサーは、複数色の着色層のうち少なくとも2色の着色層を積層することにより形成され、
当該柱状スペーサー上の前記透明電極層上に絶縁部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。 - 前記着色層上の前記透明電極層上に配向制御用突起部が形成されており、
前記絶縁部が、前記配向制御用突起部と同一の材料からなることを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタ。 - 請求項1に記載のカラーフィルタを製造する方法において、
カラーフィルタ用基材を準備する工程と、
カラーフィルタ用基材上にブラックマトリクス層を形成する工程と、
ブラックマトリクス層間に複数色の着色層を順次形成する工程と、
ブラックマトリクス層上に複数の柱状突起部を形成する工程と、
ブラックマトリクス層および着色層上に透明電極層を形成する工程と、を備え、
着色層を形成する工程において、ブラックマトリクス層上に、複数色の着色層のうち少なくとも2色の着色層を積層させ、これによって複数の柱状突起部が形成され、
透明電極層を形成する工程において、当該柱状突起部上に透明電極層が形成されることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 前記ブラックマトリクス層上の前記透明電極層上に複数の柱状スペーサーを形成する工程を更に備えたことを特徴とする請求項5に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 着色層を形成する工程において、ブラックマトリクス層上に、複数色の着色層のうち少なくとも2色の着色層を積層させ、これによって複数の柱状突起部と同時に複数の柱状スペーサーを形成し、
透明電極層を形成する工程において、当該柱状スペーサー上に透明電極層が形成され、その後、柱状スペーサー上の透明電極層上に、絶縁部が形成されることを特徴とする請求項5に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記着色層上の前記透明電極層上に配向制御用突起部を形成する工程を更に備え、
前記絶縁部が、前記配向制御用突起部と同一の材料から前記配向制御用突起部と同時に形成されることを特徴とする請求項7に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 抵抗膜方式タッチパネル機能付の表示装置において、
請求項1に記載のカラーフィルタと、
カラーフィルタの着色層側でカラーフィルタに対向するよう設けられ、位置検出用電極、表示用電極および配線部を有する表示基板と、
カラーフィルタと表示基板との間に介在される複数の柱状スペーサーと、を備え、
カラーフィルタの突起電極は、表示基板の位置検出用電極に対応する位置に設けられており、
当該突起電極は、通常時において、表示基板の位置検出用電極に当接せず、カラーフィルタ用基材が表示基板側に押圧された際、表示基板の位置検出用電極に当接することを特徴とする表示装置。 - 前記柱状スペーサーは、前記カラーフィルタの前記ブラックマトリクス層上の前記透明電極層上に設けられるとともに、その表示基板側の端部が表示基板に当接していることを特徴とする請求項9に記載のタッチパネル機能付表示装置。
- 前記柱状スペーサーは、前記カラーフィルタの前記ブラックマトリクス層上に、複数色の着色層のうち少なくとも2色の着色層を積層することにより形成されるとともに、その表示基板側の端部が前記透明電極層により覆われており、
当該柱状スペーサー上の前記透明電極層と前記表示基板との間に絶縁部が形成されていることを特徴とする請求項9に記載のタッチパネル機能付表示装置。 - 前記カラーフィルタの前記着色層上の前記透明電極層上に配向制御用突起部が形成されており、
前記絶縁部が、前記配向制御用突起部と同一の材料からなることを特徴とする請求項11に記載のタッチパネル機能付表示装置。
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