JP2012220670A - Color filter with touch panel electrode and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネル付き液晶表示装置等に用いられるタッチパネル電極付きカラーフィルタに関する。 The present invention relates to a color filter with a touch panel electrode used for a liquid crystal display device with a touch panel.
タッチパネルは、表示画面上の透明な面を操作者が指またはペンでタッチすることにより、接触した位置を検出してデータ入力できる入力装置の構成要素となるものであって、キー入力より直接的、かつ直感的な入力を可能とすることから、近年、液晶表示装置等の表示装置と組み合わせた入出力装置に多用されるようになってきた。 The touch panel is a component of an input device that allows the operator to touch a transparent surface on the display screen with a finger or a pen to detect a touched position and input data. In recent years, it has been widely used in an input / output device combined with a display device such as a liquid crystal display device.
タッチパネルの検出方式には、抵抗式、静電容量式、超音波式、光学式等多種あるが、中でも、可動部分を有しない静電容量式タッチパネルは、光学特性（透過率）が高く、耐久性や動作温度特性においても抵抗式より優れているため、特に車載用等の高信頼性用途に向けて開発が進み、さらに広く一般用途に向けても使用され始めている。 There are various types of touch panel detection methods such as resistance type, capacitance type, ultrasonic type, optical type, etc. Among them, the capacitive type touch panel without moving parts has high optical characteristics (transmittance) and durability. Since it is superior in resistance and operating temperature characteristics to the resistance type, development is progressing especially for high reliability applications such as in-vehicle use, and it has begun to be used widely for general applications.
静電容量式タッチパネルは、表面型と投影型とに大別でき、１０型（画面対角２５．４ｃｍサイズ）以上の大型品に表面型が、携帯機器向けの６型以下の小型品に投影型が使われることが多い。静電容量式タッチパネル用の電極板として、複雑なパターンが不要で構造が単純な表面型は、透明基板と透明導電膜と簡単な端子電極パターンと絶縁膜とから成り、大型化し易いが、２点以上の接触点を同時に検知することは困難である。一方、静電容量式タッチパネル用の電極板の構造が、透明基板に第一の透明電極パターン層と第一の絶縁層と第二の透明電極パターン層と端子電極となる金属電極パターン層と第二の絶縁層との積層構造で、各層が一般にこの順に形成される投影型もある。投影型は、構造が複雑になり、小型用に適するが、２点以上の接触点を同時に検知することが可能である。 Capacitive touch panels can be broadly classified into surface types and projection types. Surface types can be projected onto large items of size 10 and above (screen diagonal 25.4 cm size) or larger, and can be projected onto small items of size 6 or less for portable devices. A type is often used. As an electrode plate for a capacitive touch panel, a surface type that does not require a complicated pattern and has a simple structure is composed of a transparent substrate, a transparent conductive film, a simple terminal electrode pattern, and an insulating film. It is difficult to simultaneously detect contact points that are greater than or equal to a point. On the other hand, the structure of the electrode plate for the capacitive touch panel is such that the first transparent electrode pattern layer, the first insulating layer, the second transparent electrode pattern layer, and the metal electrode pattern layer serving as the terminal electrode are formed on the transparent substrate. There is also a projection type in which each layer is generally formed in this order in a laminated structure with two insulating layers. The projection type has a complicated structure and is suitable for a small size, but can detect two or more contact points simultaneously.
前記タッチパネルを液晶表示装置等の平面表示装置と組み合わせて、画像情報の入出力装置として使用する場合、平面表示装置とは別個に製造したタッチパネルを表示装置の前面（観察側）に貼り合わせて用いることもできるが、貼り合わせ界面での光の反射等の影響により画像の表示特性が劣化することがある。表示装置を製造する工程でタッチパネル機能を有する構造を作り込むことによって、上記画像の表示特性の劣化を防ぐことができるとともに、装置全体を薄型化でき、全体の製造工程を簡略化することができる。中でも、液晶表示装置等のカラー化に用いられるカラーフィルタの製造工程中にタッチパネル電極を作り込むことが、それを用いたタッチパネル付き液晶表示装置の、表示性能の向上と、製造工程の簡略化と、表示装置の薄型化に対して有効である。 When the touch panel is used as an input / output device for image information in combination with a flat display device such as a liquid crystal display device, a touch panel manufactured separately from the flat display device is used by being bonded to the front surface (observation side) of the display device. However, the display characteristics of the image may deteriorate due to the influence of light reflection at the bonding interface. By creating a structure having a touch panel function in the process of manufacturing a display device, the display characteristics of the image can be prevented from being deteriorated, the entire device can be thinned, and the entire manufacturing process can be simplified. . Above all, making touch panel electrodes during the manufacturing process of color filters used for colorization of liquid crystal display devices, etc. improves the display performance of the liquid crystal display device with a touch panel using it and simplifies the manufacturing process. This is effective for reducing the thickness of the display device.
上述のタッチパネル電極付きカラーフィルタを作るには、先ず、通常はガラスを用いる透明基板の一方の面に、タッチパネル電極層をパターン形成する。タッチパネル電極層は、例えば前述の投影型静電容量式タッチパネル用電極であれば、複数層からなる。その後、ブラックマトリクスパターンと各色の透明着色層パターンとからなるカラーフィルタ層を形成する。カラーフィルタ層を透明基板のいずれの側に形成するかにより、２つのタイプがあり、図３および図４により説明する。 In order to make the above-mentioned color filter with a touch panel electrode, first, a touch panel electrode layer is pattern-formed on one surface of a transparent substrate usually using glass. The touch panel electrode layer is composed of a plurality of layers if it is, for example, the above-mentioned projected capacitive touch panel electrode. Thereafter, a color filter layer comprising a black matrix pattern and a transparent colored layer pattern of each color is formed. There are two types depending on which side of the transparent substrate the color filter layer is formed, and will be described with reference to FIGS.
図３は、従来のタッチパネル電極付きカラーフィルタの一構成例（ａ）とそれを用いたタッチパネル付き液晶表示装置の構成例（ｂ）を説明するための部分拡大した模式断面図である。図３（ａ）は透明基板１のカラーフィルタ層５を設ける側とは反対側の面にタッチパネル電極層２を設けるタイプである。一般に複数層からなるタッチパネル電極層２を透明基板１の片側の面に形成後、透明基板１の反対側の面に、ブラックマトリクス層６と
各色の透明着色層７ａ、７ｂ、７ｃとを順次位置合わせしてパターン形成し、垂直配向させる液晶表示タイプに使用する基板であれば、共通電極とすべきＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明電極層８を引き続き形成して、カラーフィルタ層５を形成する。カラーフィルタ層５が、後述するように、対向するＴＦＴ等の液晶駆動電極基板との間に液晶を挟んでセル構造を作り画像表示装置として機能する際に、画像表示のための駆動回路と、上記タッチパネルとして機能するためのタッチパネル電極層による検出回路と、が電気的に干渉してしまうことを防止する目的で、カラーフィルタ層５とタッチパネル電極層２との間にノイズシールド用の透明導電材料としてＩＴＯ層４を設けることができる。
FIG. 3 is a partially enlarged schematic cross-sectional view for explaining a configuration example (a) of a conventional color filter with a touch panel electrode and a configuration example (b) of a liquid crystal display device with a touch panel using the same. FIG. 3A shows a type in which the touch panel electrode layer 2 is provided on the surface of the transparent substrate 1 opposite to the side on which the color filter layer 5 is provided. In general, after the touch panel electrode layer 2 composed of a plurality of layers is formed on one surface of the transparent substrate 1, the black matrix layer 6 and the transparent colored layers 7a, 7b, and 7c of the respective colors are sequentially positioned on the opposite surface of the transparent substrate 1. In the case of a substrate used for a liquid crystal display type in which a pattern is formed and aligned vertically, a transparent electrode layer 8 such as ITO (indium tin oxide) to be used as a common electrode is continuously formed, and the color filter layer 5 is formed. Form. As will be described later, when the color filter layer 5 functions as an image display device by forming a cell structure with a liquid crystal sandwiched between a liquid crystal drive electrode substrate such as an opposing TFT, an image display drive circuit; Transparent conductive material for noise shielding between the color filter layer 5 and the touch panel electrode layer 2 for the purpose of preventing electrical interference between the detection circuit using the touch panel electrode layer for functioning as the touch panel. An ITO layer 4 can be provided.
図３（ｂ）に示すように、タッチパネル付き液晶表示装置は、上記タッチパネル電極付きカラーフィルタとＴＦＴ等の液晶駆動電極基板との間に、液晶層１１を挟んで公知の方法でセル構造を作り、液晶表示セル１０とし、液晶表示セル１０の両方の外側平面にそれぞれ偏光層１３を偏光板の形態で一定の角度配置を選択して貼り合わせることによって形成することができる。カラーフィルタの着色層７の規則的に配列された中で一個のパターンが、ＴＦＴ素子および配線層からなる液晶駆動用回路２５に接続した画素電極となる透明電極層２８の一個のパターンと、液晶層１１とのそれぞれの界面で液晶配向膜９、２９を介して対向する。上記各対向パターン間の光の経路を液晶配向状態によりスイッチング制御することにより、均一なバックライト照明光１４から選択的に透過した表示光１５による画像として表示できる（特許文献１参照）。上記のタッチパネル付き表示装置においては、タッチパネル電極層が表示セル１０の外向きに積載された構成となるので、オンセル方式の構造と呼ぶことができ、後述のインセル方式の構造と区別することができる。 As shown in FIG. 3B, the liquid crystal display device with a touch panel makes a cell structure by a known method by sandwiching the liquid crystal layer 11 between the color filter with the touch panel electrode and a liquid crystal driving electrode substrate such as TFT. The liquid crystal display cell 10 can be formed by selecting and sticking the polarizing layer 13 to both outer planes of the liquid crystal display cell 10 in the form of a polarizing plate in a certain angular arrangement. Among the regularly arranged colored layers 7 of the color filter, one pattern is one pattern of the transparent electrode layer 28 serving as the pixel electrode connected to the liquid crystal driving circuit 25 including the TFT element and the wiring layer, and the liquid crystal The liquid crystal alignment films 9 and 29 are opposed to each other at the interface with the layer 11. By switching the light path between the opposing patterns according to the liquid crystal alignment state, it can be displayed as an image by the display light 15 selectively transmitted from the uniform backlight illumination light 14 (see Patent Document 1). In the display device with a touch panel, since the touch panel electrode layer is stacked outward from the display cell 10, it can be called an on-cell structure and can be distinguished from an in-cell structure described later. .
図４は、従来のタッチパネル電極付きカラーフィルタの他の構成例（ａ）とそれを用いたタッチパネル付き液晶表示装置の構成例（ｂ）を説明するための部分拡大した模式断面図である。図４（ａ）は透明基板１の片側表面から順にタッチパネル電極層２およびカラーフィルタ層５を積層するタイプである。一般に複数層からなるタッチパネル電極層２を透明基板１の片側の面に形成後、同一面側に積層して、ブラックマトリクス層６と各色の透明着色層７ａ、７ｂ、７ｃとを順次位置合わせしてパターン形成し、垂直配向させる液晶表示タイプに使用する基板であれば、共通電極とすべきＩＴＯ等の透明電極層８を引き続き形成して、カラーフィルタ層５を形成する。カラーフィルタ層５が、後述するように、対向するＴＦＴ等の液晶駆動電極基板との間に液晶を挟んでセル構造を作り画像表示装置として機能する際に、画像表示のための駆動回路と、上記タッチパネルとして機能するためのタッチパネル電極層による検出回路と、が電気的に干渉してしまうことを防止する目的で、カラーフィルタ層５とタッチパネル電極層２との間にノイズシールド用の透明導電材料としてＩＴＯ層４を設けることができる。また、ノイズシールド用のＩＴＯ層４をタッチパネル電極層２から電気的に絶縁するために、両者の間に絶縁層３を設けることができる。 FIG. 4 is a partially enlarged schematic cross-sectional view for explaining another configuration example (a) of a conventional color filter with a touch panel electrode and a configuration example (b) of a liquid crystal display device with a touch panel using the same. FIG. 4A shows a type in which the touch panel electrode layer 2 and the color filter layer 5 are laminated in order from one surface of the transparent substrate 1. In general, a touch panel electrode layer 2 composed of a plurality of layers is formed on one surface of the transparent substrate 1 and then laminated on the same surface, and the black matrix layer 6 and the transparent colored layers 7a, 7b, and 7c of the respective colors are sequentially aligned. If the substrate is used for a liquid crystal display type that is patterned and vertically aligned, a transparent electrode layer 8 such as ITO to be used as a common electrode is subsequently formed to form the color filter layer 5. As will be described later, when the color filter layer 5 functions as an image display device by forming a cell structure with a liquid crystal sandwiched between a liquid crystal drive electrode substrate such as an opposing TFT, an image display drive circuit; Transparent conductive material for noise shielding between the color filter layer 5 and the touch panel electrode layer 2 for the purpose of preventing electrical interference between the detection circuit using the touch panel electrode layer for functioning as the touch panel. An ITO layer 4 can be provided. Further, in order to electrically insulate the noise shielding ITO layer 4 from the touch panel electrode layer 2, an insulating layer 3 can be provided therebetween.
図４（ｂ）に示すように、タッチパネル付き液晶表示装置は、上記タッチパネル電極付きカラーフィルタとＴＦＴ等の液晶駆動電極基板との間に、液晶層１１を挟んで公知の方法でセル構造を作り、液晶表示セル１０とし、液晶表示セル１０の両方の外側平面にそれぞれ偏光層１３を偏光板の形態で一定の角度配置を選択して貼り合わせることによって形成することができる。カラーフィルタの着色層７の規則的に配列された中で一個のパターンが、ＴＦＴ素子および配線層からなる液晶駆動用回路２５に接続した画素電極となる透明電極層２８の一個のパターンと、液晶層１１とのそれぞれの界面で液晶配向膜９、２９を介して対向する。上記各対向パターン間の光の経路を液晶配向状態によりスイッチング制御することにより、均一なバックライト照明光１４から選択的に透過した表示光１５による画像として表示できる（特許文献２参照）。上記のタッチパネル付き表示装置においては、タッチパネル電極層が透明基板１およびＴＦＴ用の透明基板２０に挟まれた表示セル１０の内部に設けられた構成となるので、前述のオンセル方式と対比させて、インセル
方式の構造と呼ぶことができる。なお、（ｂ）に示したタッチパネル付き液晶表示装置の構成を説明する模式断面図は、その中でタッチパネル電極付きカラーフィルタの部分が（ａ）に示した図と全く同じではなく、絶縁層３とノイズシールド用のＩＴＯ層４との表示を省略してあるが、表示装置全体としての構成を表しているに過ぎない。
As shown in FIG. 4B, a liquid crystal display device with a touch panel has a cell structure formed by a known method with a liquid crystal layer 11 sandwiched between the color filter with a touch panel electrode and a liquid crystal driving electrode substrate such as a TFT. The liquid crystal display cell 10 can be formed by selecting and sticking the polarizing layer 13 to both outer planes of the liquid crystal display cell 10 in the form of a polarizing plate in a certain angular arrangement. Among the regularly arranged colored layers 7 of the color filter, one pattern is one pattern of the transparent electrode layer 28 serving as the pixel electrode connected to the liquid crystal driving circuit 25 including the TFT element and the wiring layer, and the liquid crystal The liquid crystal alignment films 9 and 29 are opposed to each other at the interface with the layer 11. By switching the light path between the opposing patterns according to the liquid crystal alignment state, it can be displayed as an image by the display light 15 selectively transmitted from the uniform backlight illumination light 14 (see Patent Document 2). In the display device with a touch panel, since the touch panel electrode layer is provided inside the display cell 10 sandwiched between the transparent substrate 1 and the transparent substrate 20 for TFT, in contrast to the on-cell method described above, This can be called an in-cell structure. The schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the liquid crystal display device with a touch panel shown in (b) is not exactly the same as the drawing shown in FIG. And the noise shielding ITO layer 4 are omitted, but only the configuration of the entire display device is shown.
上述のオンセル方式のタッチパネル付き表示装置に使用するタッチパネル電極付きカラーフィルタを製造するには、タッチパネル電極層２とカラーフィルタ層５とをそれぞれ透明基板１からみて反対側の面に形成する必要があるため、製造工程中の搬送機構等の機械的な動きが複雑になる。また、パターン間の位置合わせに関しても、表裏両面での合わせが必要であるため、同一面上での積層の場合より困難となり、品質上好ましくない。 In order to manufacture a color filter with a touch panel electrode for use in the above-described on-cell display device with a touch panel, it is necessary to form the touch panel electrode layer 2 and the color filter layer 5 on the opposite side when viewed from the transparent substrate 1. This complicates the mechanical movement of the transport mechanism and the like during the manufacturing process. Further, regarding the alignment between patterns, since alignment on both the front and back sides is necessary, it becomes more difficult than the case of lamination on the same surface, which is not preferable in terms of quality.
一方、インセル方式のタッチパネル付き表示装置に使用するタッチパネル電極付きカラーフィルタを製造するには、タッチパネル電極層２とカラーフィルタ層５とを透明基板１の片側表面に順に積層すれば良いので、製造工程中の搬送機構等の機械的な動きが単純であり、また、各パターン間の位置合わせに関しても容易になるので、高精度のパターン形成が可能となる。しかしながら、タッチパネル電極層２に積層して、絶縁層３やノイズシールド用の透明導電材料としてＩＴＯ層４を形成し、その上にカラーフィルタ層５を形成する場合、カラーフィルタ層形成工程において、ブラックマトリクス層や着色層のパターンが無い領域に残渣が生じ易く、良好な品質を保持できない。 On the other hand, in order to manufacture a color filter with a touch panel electrode used for an in-cell type display device with a touch panel, the touch panel electrode layer 2 and the color filter layer 5 may be laminated on one surface of the transparent substrate 1 in order. Since the mechanical movement of the inside transport mechanism and the like is simple and the positioning between the patterns becomes easy, it is possible to form a pattern with high accuracy. However, when the ITO layer 4 is formed as a transparent conductive material for the insulating layer 3 or noise shield by being laminated on the touch panel electrode layer 2 and the color filter layer 5 is formed thereon, in the color filter layer forming step, black Residues are likely to occur in regions where there is no pattern of the matrix layer or the colored layer, and good quality cannot be maintained.
本発明は、前記の問題点に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、インセル方式のタッチパネル付き表示装置に使用するタッチパネル電極付きカラーフィルタに関し、カラーフィルタ層形成工程における残渣の発生を回避した構造とその製造方法を提供することである。 The present invention is proposed in view of the above problems, and the problem to be solved by the present invention relates to a color filter with a touch panel electrode used for an in-cell type display device with a touch panel, in a color filter layer forming step. It is to provide a structure that avoids the generation of residues and a manufacturing method thereof.
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、タッチパネル電極付きカラーフィルタであって、透明基板の片側表面から順にタッチパネル電極層およびカラーフィルタ層が積層され、タッチパネル電極層とカラーフィルタ層との間に、両層を隔てる中間層を有し、さらに、中間層とカラーフィルタ層との間に絶縁性透明膜からなる無機膜層を有することを特徴とするタッチパネル電極付きカラーフィルタである。 As means for solving the above problems, the invention according to claim 1 is a color filter with a touch panel electrode, wherein the touch panel electrode layer and the color filter layer are laminated in order from one surface of the transparent substrate, and the touch panel electrode layer With a touch panel electrode, characterized in that an intermediate layer separating both layers is provided between the color filter layer and the color filter layer, and an inorganic film layer made of an insulating transparent film is provided between the intermediate layer and the color filter layer. It is a color filter.
また、請求項２に記載の発明は、中間層が、透明有機材料からなる絶縁層であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル電極付きカラーフィルタである。 The invention according to claim 2 is the color filter with a touch panel electrode according to claim 1, wherein the intermediate layer is an insulating layer made of a transparent organic material.
また、請求項３に記載の発明は、中間層が、タッチパネル電極層側から順に透明有機材料からなる絶縁層および透明導電材料からなるシールド層の積層体であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル電極付きカラーフィルタである。 The invention according to claim 3 is characterized in that the intermediate layer is a laminate of an insulating layer made of a transparent organic material and a shield layer made of a transparent conductive material in order from the touch panel electrode layer side. It is a color filter with a touch-panel electrode of description.
また、請求項４に記載の発明は、無機膜層が窒化珪素からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル電極付きカラーフィルタである。 The invention according to claim 4 is the color filter with a touch panel electrode according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic film layer is made of silicon nitride.
また、請求項５に記載の発明は、カラーフィルタ層が、着色顔料を分散させた感光性樹
脂を用いてフォトリソグラフィ法により形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチパネル電極付きカラーフィルタの製造方法である。
The invention according to claim 5 is characterized in that the color filter layer is formed by a photolithography method using a photosensitive resin in which a color pigment is dispersed. It is a manufacturing method of the color filter with a touch panel electrode.
本発明によれば、インセル方式のタッチパネル付き表示装置に使用するタッチパネル電極付きカラーフィルタを製造する場合に、タッチパネル電極層上に中間層と絶縁性透明膜からなる無機膜層とを設けて、カラーフィルタ層形成工程における下地とすることにより、残渣の発生を回避でき、高精度で良好な品質のタッチパネル電極付きカラーフィルタを簡単な工程で提供できる。 According to the present invention, when manufacturing a color filter with a touch panel electrode for use in an in-cell type display device with a touch panel, an intermediate layer and an inorganic film layer made of an insulating transparent film are provided on the touch panel electrode layer, By using the base in the filter layer forming step, generation of residue can be avoided, and a color filter with a touch panel electrode with high accuracy and good quality can be provided by a simple step.
以下、図面に従って、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明のタッチパネル電極付きカラーフィルタの一例を説明するための部分模式断面図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial schematic cross-sectional view for explaining an example of a color filter with a touch panel electrode of the present invention.
本例に示すタッチパネル電極付きカラーフィルタの断面構造は、透明基板１の片側表面から順にタッチパネル電極層２およびカラーフィルタ層５が積層され、タッチパネル電極層２とカラーフィルタ層５との間に、両層を隔てる中間層３１を有し、さらに、中間層３１とカラーフィルタ層５との間に絶縁性透明膜からなる無機膜層３２を有する。 In the cross-sectional structure of the color filter with a touch panel electrode shown in this example, the touch panel electrode layer 2 and the color filter layer 5 are laminated in order from one surface of the transparent substrate 1, and both the touch panel electrode layer 2 and the color filter layer 5 An intermediate layer 31 separating the layers is provided, and an inorganic film layer 32 made of an insulating transparent film is further provided between the intermediate layer 31 and the color filter layer 5.
透明基板１は、無アルカリガラス等の透明性、平坦性、耐薬品性に優れたガラス基板を用いることが多く、厚さは０．５ｍｍや０．７ｍｍ程度のものが多いが、限定されない。タッチパネル電極層２は、前述のように、投影型の静電容量式タッチパネル用電極であれば、透明基板の片側表面に絶縁層により隔てられた多層の透明電極パターン層と端子電極となる金属電極パターン層とを積層構造で設けることができる。例えばモリブデン−アルミニウム−モリブデンのサンドイッチ構造からなる金属電極パターンを用いることが可能であり、精度管理マークも併せて複数箇所に形成し、他の積層パターンとの位置合わせ精度管理に利用することが望ましい。上記の各層のパターンは、公知のフォトリソグラフィ法により形成することが精度上では最も望ましく、アライメント機構付きの露光機を用いて位置合わせすることができる。また、上記透明電極や金属電極をパターン形成するために予め必要な膜形成は、通常はスパッタリング法による薄膜形成手段を用いることができる。 As the transparent substrate 1, a glass substrate excellent in transparency, flatness, and chemical resistance such as alkali-free glass is often used, and the thickness is often about 0.5 mm or 0.7 mm, but is not limited. As described above, if the touch panel electrode layer 2 is a projection type capacitive touch panel electrode, the transparent electrode pattern layer and the metal electrode serving as the terminal electrode separated by the insulating layer on one surface of the transparent substrate. The pattern layer can be provided in a stacked structure. For example, it is possible to use a metal electrode pattern having a molybdenum-aluminum-molybdenum sandwich structure, and it is desirable to form an accuracy control mark at a plurality of locations and use it for alignment accuracy management with other laminated patterns. . It is most desirable in terms of accuracy to form the pattern of each layer by a known photolithography method, and alignment can be performed using an exposure machine with an alignment mechanism. Moreover, the film formation required in advance for patterning the transparent electrode and the metal electrode can usually use a thin film forming means by sputtering.
タッチパネル電極層２とカラーフィルタ層５との間に設けて両層を隔てる中間層３１は、本例においては、タッチパネル電極層側から順に透明有機材料からなる絶縁層３３およびＩＴＯで代表される透明導電材料からなるシールド層３４の積層体とすることができる。透明有機材料からなる絶縁層３３は、例えばアクリル系の透明樹脂を塗布して硬化することにより形成できる。また、ＩＴＯで代表される透明導電材料からなるシールド層３４は、前記スパッタリング法による薄膜形成手段を用いて形成できる。 In this example, the intermediate layer 31 provided between the touch panel electrode layer 2 and the color filter layer 5 and separating the two layers is transparent, represented by an insulating layer 33 made of a transparent organic material in order from the touch panel electrode layer side and ITO. It can be set as the laminated body of the shield layer 34 which consists of an electroconductive material. The insulating layer 33 made of a transparent organic material can be formed, for example, by applying and curing an acrylic transparent resin. Further, the shield layer 34 made of a transparent conductive material typified by ITO can be formed by using the thin film forming means by the sputtering method.
本発明は、さらに前記中間層３１の上層でありカラーフィルタ層５の下層となる位置に、絶縁性透明膜からなる無機膜層３２を設ける。絶縁性透明膜からなる無機膜層３２として、例えば窒化珪素からなる膜が望ましい。窒化珪素の薄膜形成技術は、従来より半導体や電子部品の分野で減圧ＣＶＤ法を主に広く利用されてきた。本発明においては、高温での形成技術を採用することは下地の制約上困難であるため、スパッタリング法により低温で形成することが好ましい。具体的には、窒化珪素の焼結体をターゲットとする他、シリコンをターゲットとした反応性スパッタリング法により形成することが可能である。 In the present invention, an inorganic film layer 32 made of an insulating transparent film is further provided at a position above the intermediate layer 31 and below the color filter layer 5. As the inorganic film layer 32 made of an insulating transparent film, for example, a film made of silicon nitride is desirable. A silicon nitride thin film forming technique has been widely used mainly in the field of semiconductors and electronic components. In the present invention, it is difficult to employ a high temperature formation technique due to restrictions on the base, and therefore, it is preferable to form the film at a low temperature by a sputtering method. Specifically, in addition to using a sintered body of silicon nitride as a target, it can be formed by a reactive sputtering method using silicon as a target.
絶縁性透明膜からなる無機膜層３２が形成された表面を直接の下地として、以下のカラーフィルタ層５の形成を行う場合、透明有機材料からなる絶縁層３３やＩＴＯで代表される透明導電材料からなるシールド層３４を最表面の下地としてカラーフィルタ層５の形成を行う場合と異なり、ブラックマトリクス層６や着色層７、７ａ、７ｂ、７ｃの各層に使用される着色成分の残渣が殆ど発生しないことが確認された。特に、カラーフィルタ層を構成するブラックマトリクス層や着色層が、着色顔料を分散させた感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法により形成する場合に、その効果が顕著に現れる。 When forming the following color filter layer 5 using the surface on which the inorganic film layer 32 made of an insulating transparent film is formed as a direct base, the transparent conductive material represented by the insulating layer 33 made of a transparent organic material or ITO Unlike the case of forming the color filter layer 5 with the shield layer 34 made of the outermost surface as a base, the residue of the color components used in the black matrix layer 6 and the colored layers 7, 7a, 7b, and 7c is almost generated. It was confirmed not to. In particular, when the black matrix layer or the colored layer constituting the color filter layer is formed by a photolithography method using a photosensitive resin in which a colored pigment is dispersed, the effect appears remarkably.
本例に示すタッチパネル電極付きカラーフィルタを用いたタッチパネル付き液晶表示装置の構成例は、図４（ｂ）の模式断面図に示すように、従来のタッチパネル電極付きカラーフィルタを用いたタッチパネル付き液晶表示装置の構成例と同様となり、インセル方式のタッチパネル付き表示装置に使用される状況を共通に示している。 A configuration example of a liquid crystal display device with a touch panel using the color filter with a touch panel electrode shown in this example is a liquid crystal display with a touch panel using a conventional color filter with a touch panel electrode as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. This is the same as the configuration example of the apparatus, and shows the situation used in the in-cell type display device with a touch panel in common.
本例に示す液晶表示セル１０の内部構造は、ＴＮ方式等の縦電界方式の液晶分子制御の方式であり、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を画素駆動素子としたアクティブマトリクス方式であり、かつ、ＴＦＴとは別の基板上にＣＦ（カラーフィルタ）着色層を設けたＣＦ貼り合わせ構造を表示しているが、本発明のタッチパネル電極付きカラーフィルタが適用される液晶表示セルは、これに限定されない。本例では、透明基板１の一方の面にブラックマトリクス層６と着色層７を有し、それらを覆う共通電極となる透明電極層８と液晶配向膜９とを形成して、液晶表示セル１０の表示光１５が選択的に出射される表示側基板とし、対向する透明基板２０の一方の面に液晶駆動用回路（ＴＦＴ素子および配線層）２５と画素電極となる透明電極層２８と液晶配向膜２９とを形成して、バックライト照明光１４が入射されるバックライト側基板とし、表示側基板とバックライト側基板とのそれぞれの液晶配向膜９、２９を対向させた間に液晶層１１を挟んで、液晶表示セル１０を構成するとともに、液晶表示セル１０の外側の２平面に偏光層１３を偏光板の形態で一定の角度配置を選択して貼り合わせることによって設けることができる。 The internal structure of the liquid crystal display cell 10 shown in this example is a liquid crystal molecule control method of a vertical electric field method such as a TN method, an active matrix method using a TFT (thin film transistor) as a pixel driving element, and what is a TFT? Although a CF bonded structure in which a CF (color filter) colored layer is provided on another substrate is displayed, the liquid crystal display cell to which the color filter with a touch panel electrode of the present invention is applied is not limited to this. In this example, the transparent substrate 1 has a black matrix layer 6 and a colored layer 7 on one surface, a transparent electrode layer 8 serving as a common electrode covering them and a liquid crystal alignment film 9 are formed, and a liquid crystal display cell 10 is formed. A display side substrate from which the display light 15 is selectively emitted, a liquid crystal driving circuit (TFT element and wiring layer) 25, a transparent electrode layer 28 serving as a pixel electrode, and a liquid crystal alignment on one surface of the opposing transparent substrate 20 The liquid crystal layer 11 is formed while the liquid crystal alignment films 9 and 29 of the display side substrate and the backlight side substrate are opposed to each other. In addition, the liquid crystal display cell 10 can be configured with the electrode sandwiched therebetween, and the polarizing layer 13 can be provided on two outer planes of the liquid crystal display cell 10 by selecting and sticking a certain angle arrangement in the form of a polarizing plate.
図２は、本発明のタッチパネル電極付きカラーフィルタの他の一例を説明するための部分模式断面図である。本例においては、図１により説明した前述の一例と較べて、中間層３１の構成のみが異なり、他は同様である。すなわち、本例における中間層３１は、透明有機材料からなる絶縁層３３のみで構成される。透明有機材料からなる絶縁層３３は、例えばアクリル系の透明樹脂を塗布して硬化することにより形成できる。本例の中間層３１においては、前述の一例におけるＩＴＯで代表される透明導電材料からなるシールド層３４を含まないが、例えば、誘電率４以下のアクリル系透明有機材料からなる絶縁層３３を１５〜２０μｍの厚さに形成することにより、電気信号ノイズを遮蔽できるので、シールド層と同等の機能を働かせることができる。 FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view for explaining another example of the color filter with a touch panel electrode of the present invention. In this example, as compared with the above-described example described with reference to FIG. 1, only the configuration of the intermediate layer 31 is different, and the others are the same. That is, the intermediate layer 31 in this example is composed only of the insulating layer 33 made of a transparent organic material. The insulating layer 33 made of a transparent organic material can be formed, for example, by applying and curing an acrylic transparent resin. The intermediate layer 31 of this example does not include the shield layer 34 made of the transparent conductive material typified by ITO in the above example, but for example, the insulating layer 33 made of an acrylic transparent organic material having a dielectric constant of 4 or less is 15 Since the electric signal noise can be shielded by forming it to a thickness of ˜20 μm, the same function as the shield layer can be exerted.
以上述べたとおり、本発明は、タッチパネル電極付きカラーフィルタをインセル方式のタッチパネル付き表示装置に使用する場合に、電気的な干渉を引き起こさない構造物を容易に提供するとともに、タッチパネル電極付きカラーフィルタの製造工程での残渣発生と
いう不具合を回避できる。
As described above, when the color filter with a touch panel electrode is used for an in-cell type display device with a touch panel, the present invention easily provides a structure that does not cause electrical interference, and the color filter with a touch panel electrode. The problem of residue generation in the manufacturing process can be avoided.
１・・・透明基板
２・・・タッチパネル電極層
３・・・絶縁層
４・・・ＩＴＯ層（ノイズシールド用）
５・・・カラーフィルタ層
６・・・ブラックマトリクス層
７、７ａ、７ｂ、７ｃ・・・着色層
８・・・透明電極層（共通電極）
９、２９・・・液晶配向膜
１０・・・液晶表示セル
１１・・・液晶層
１３・・・偏光層
１４・・・バックライト照明光
１５・・・表示光
２０・・・透明基板（ＴＦＴ用）
２５・・・液晶駆動用回路（ＴＦＴ素子および配線層）
２６・・・パッシベーション層
２８・・・透明電極層（画素電極）
３１・・・中間層
３２・・・窒化珪素膜層（無機膜層）
３３・・・透明有機材料絶縁層
３４・・・透明導電材料シールド層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate 2 ... Touch-panel electrode layer 3 ... Insulating layer 4 ... ITO layer (for noise shielding)
5 ... Color filter layer 6 ... Black matrix layer 7, 7a, 7b, 7c ... Colored layer 8 ... Transparent electrode layer (common electrode)
9, 29 ... Liquid crystal alignment film 10 ... Liquid crystal display cell 11 ... Liquid crystal layer 13 ... Polarizing layer 14 ... Backlight illumination light 15 ... Display light 20 ... Transparent substrate (TFT) for)
25 ... Circuit for driving liquid crystal (TFT element and wiring layer)
26 ... Passivation layer 28 ... Transparent electrode layer (pixel electrode)
31 ... Intermediate layer 32 ... Silicon nitride film layer (inorganic film layer)
33 ... Transparent organic material insulating layer 34 ... Transparent conductive material shield layer
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014209204A (en) * | 2013-03-22 | 2014-11-06 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Liquid crystal display device |
| US9300288B2 (en) | 2013-06-07 | 2016-03-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch sensor panel and method for manufacturing the same |
| WO2016088488A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | 凸版印刷株式会社 | Display device substrate, method for manufacturing display device substrate, and display device using same |
| CN105807351A (en) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 上海仪电显示材料有限公司 | Manufacture method of color filter, color filter and liquid crystal display device |
| WO2016120913A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 凸版印刷株式会社 | Electrode-attached color filter substrate, display device using same, and methods for manufacturing electrode-attached color filter substrate and display device |
| WO2017038053A1 (en) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 凸版印刷株式会社 | Color filter substrate with electrode, display device using same and manufacturing methods therefor |
| KR101866632B1 (en) * | 2016-04-29 | 2018-06-11 | 동우 화인켐 주식회사 | Color Filter Having Touch Sensor Integrated Therein and Fabrication Method for the Same |
| WO2020122043A1 (en) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 株式会社ピクトリープ | Display device with sensing function, and electronic apparatus |
| WO2023109239A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 合肥维信诺科技有限公司 | Display panel and display device |
-
2011
- 2011-04-07 JP JP2011085437A patent/JP2012220670A/en not_active Withdrawn
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10317717B2 (en) | 2013-03-22 | 2019-06-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| JP7021294B2 (en) | 2013-03-22 | 2022-02-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Liquid crystal display device |
| US10901255B2 (en) | 2013-03-22 | 2021-01-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| JP2020149069A (en) * | 2013-03-22 | 2020-09-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Liquid crystal display device |
| JP2014209204A (en) * | 2013-03-22 | 2014-11-06 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Liquid crystal display device |
| JP2019117405A (en) * | 2013-03-22 | 2019-07-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Liquid crystal display device |
| US9300288B2 (en) | 2013-06-07 | 2016-03-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Touch sensor panel and method for manufacturing the same |
| JP6070896B2 (en) * | 2014-12-05 | 2017-02-01 | 凸版印刷株式会社 | Display device substrate, display device substrate manufacturing method, and display device using the same |
| KR20170066443A (en) * | 2014-12-05 | 2017-06-14 | 도판 인사츠 가부시키가이샤 | Display device substrate, method for manufacturing display device substrate, and display device using same |
| WO2016088488A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | 凸版印刷株式会社 | Display device substrate, method for manufacturing display device substrate, and display device using same |
| KR101935187B1 (en) | 2014-12-05 | 2019-03-18 | 도판 인사츠 가부시키가이샤 | Display device substrate, method for manufacturing display device substrate, and display device using same |
| JPWO2016088488A1 (en) * | 2014-12-05 | 2017-04-27 | 凸版印刷株式会社 | Display device substrate, display device substrate manufacturing method, and display device using the same |
| TWI663586B (en) * | 2014-12-05 | 2019-06-21 | 日商凸版印刷股份有限公司 | Display device substrate, manufacturing method of display device substrate, and display device using the same |
| CN105807351A (en) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 上海仪电显示材料有限公司 | Manufacture method of color filter, color filter and liquid crystal display device |
| WO2016120913A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 凸版印刷株式会社 | Electrode-attached color filter substrate, display device using same, and methods for manufacturing electrode-attached color filter substrate and display device |
| WO2017038053A1 (en) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 凸版印刷株式会社 | Color filter substrate with electrode, display device using same and manufacturing methods therefor |
| US10890994B2 (en) | 2016-04-29 | 2021-01-12 | Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. | Touch sensor integrated color filter and manufacturing method for the same |
| KR101866632B1 (en) * | 2016-04-29 | 2018-06-11 | 동우 화인켐 주식회사 | Color Filter Having Touch Sensor Integrated Therein and Fabrication Method for the Same |
| US11550413B2 (en) | 2016-04-29 | 2023-01-10 | Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. | Touch sensor integrated color filter and manufacturing method for the same |
| WO2020122043A1 (en) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 株式会社ピクトリープ | Display device with sensing function, and electronic apparatus |
| WO2023109239A1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 合肥维信诺科技有限公司 | Display panel and display device |
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