JP2013015614A - タッチパネル用配線付カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル機能を具備した液晶表示体において、液晶表示体の全体の厚み低減および、品質とコストに優れたタッチパネル電極付カラーフィルタを提供することを目的とする。
【解決手段】タッチパネルを具備する液晶表示体用のタッチパネル用配線付カラーフィルタであって、液晶層と対向するガラス基板側にカラーフィルタと液晶駆動用の配線が形成され、該配線がタッチパネル用の第一の配線を兼ねることを特徴とするタッチパネル用配線付カラーフィルタである。
【選択図】図１

Description

本発明はタッチパネルを具備するフルカラー液晶表示体において、タッチパネル配線を有するカラーフィルタに関わるものである。

タッチパネルは、表示画面上の透明な面を指またはペンでタッチすることによって、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、多用されるようになってきた。

タッチパネルの検出方式には、抵抗膜方式、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式、超音波表面弾性波方式や光学方式など多種ある。中でも抵抗膜方式は、製造コストと検出精度の点で比較的優れており、広く使用されている。しかしながら、抵抗膜方式タッチパネルは２枚の透明導電膜の間に空気層を設ける構造からなるため、光学特性（透過率）が低く、耐久性や動作温度特性においても充分とは言えないため、改良が求められてきた。

一方、表面型や投影型に大別される静電容量方式タッチパネルは、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膜方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んでいる。

一般に表面型静電容量方式は、電極板として複雑なパターンが不要のため構造が単純であり、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が難しい。

一方、投影型静電容量方式は、２点以上の接触点を同時に検知することが可能であるが、
その電極板の構造が、透明基材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、第二の絶縁層とを順次積層した複雑な構造であり、かつ表示体全体が厚くなる問題がある。

上記問題に対して多くの改良が行われている。例えば、タッチパネル電極付カラーフィルタが開示されている（特許文献１）。この方法は、カラーフィルタ層を形成したガラス基板の他方の面に、タッチパネル用電極を形成したことを特徴とするタッチパネル電極付カラーフィルタである。すなわち、ガラス基板の一方の面上にタッチパネル用電極を形成した後に、絶縁層で覆い、次にその裏面上にカラーフィルタ層を形成し、最後に前記タッチパネル用電極上の絶縁層を選択的に除去してなるものである。しかしながら、このタッチパネル電極付カラーフィルタでは、後工程となるカラーフィルタ層形成時の多数繰り返される基板搬送などにより、前工程で形成したタッチパネル電極層が損傷を受ける可能性があり、品質管理上の問題がある。

特開２０１１−４３６９５号公報

本発明は上記課題を解決するためのものであり、タッチパネル機能を具備した液晶表示
体において、液晶表示体の全体の厚みを低減でき、品質とコストに優れたタッチパネル電極付カラーフィルタを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、タッチパネルを具備する液晶表示体用のタッチパネル用配線付カラーフィルタであって、液晶層と対向するガラス基板側にカラーフィルタと液晶駆動用の配線が形成され、該配線がタッチパネル用の第一の配線を兼ねることを特徴とするタッチパネル用配線付カラーフィルタである。すなわち、従来、別工程で形成していたタッチパネル用の第一の配線を、従来のカラーフィルタ形成工程の中で形成されていた液晶駆動用の透明導電層をパターン化することにより、単一の配線で二つの機能を兼ねることができ、工程の簡略化やそれに伴うコスト低減の効果が得られる。

また、本発明の請求項２に係る発明は、液晶駆動用の前記配線がＩＴＯ薄膜からなり、且つ、一方向にパターン形成することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用配線付カラーフィルタである。すなわち、液晶駆動用の前記配線をＩＴＯ薄膜を用いることにより、金属箔のパターン化に比べて容易にパターン化が可能である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記配線が、カラーフィルタを形成するストライプ状の複数の着色感光性樹脂層の下に該着色感光性樹脂層と直交する方向にパターン形成され、且つ、該着色感光性樹脂層の上にタッチパネル用の第二の配線を該着色感光性樹脂層の形成方向と平行な方向にパターン形成することを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル用配線付カラーフィルタである。すなわち、複数の着色感光性樹脂層の下にストライプ状に形成されたタッチパネル用の第一の配線と、それに直交するようにパターン化された前記着色感光性樹脂層と平行な方向にタッチパネル用の第二の配線がパターン化されている構造を有することから高精度にタッチパネルの機能を発現できる。

また、本発明の請求項４に係る発明は、前記カラーフィルタを形成したガラス基板の同一面上に、タッチパネルの駆動用ドライバを搭載す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イパネル用配線付カラーフィルタである。

また、本発明の請求項５に係る発明は、前記カラーフィルタを形成する複数の着色感光性樹脂層の、いずれか一つ以上をタッチパネルの絶縁層とす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用配線付カラーフィルタである。すなわち、ガラス基板上に形成した液晶駆動用配線を兼ねるタッチパネル用の第一の配線を、その上に形成される着色感光性樹脂層のいずれか一つ以上をタッチパネルの絶縁層として機能させることができる。

本発明によれば、カラーフィルタの製造工程を用いて、同一のカラーフィルタ基板上に液晶パネルのＴＦＴ対極電極とタッチパネルの電極を形成することができ、工程短縮と材料削減が可能となる。

本発明のタチパネル用配線付カラーフィルタの断面模式図である。 本発明のタチパネル用配線付カラーフィルタの鳥瞰図である。 従来のタッチパネル用配線付カラーフィルタの断面模式図である。

以下に本発明の具体的な説明を上記図に示す実施形態より詳述する。

本発明は、タッチパネルを具備する液晶表示体用のタッチパネル用配線付カラーフィルタに係るものであり、図１は、本発明のタチパネル用配線付カラーフィルタの断面模式図を示す。図１に示すように、本発明はＴＦＴ基板と液晶を介して対向する側のガラス基板１に、ＩＴＯ薄膜による駆動用配線３がタッチパネル用の第一の配線を兼ねてパターン形成され、その上に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のストライプ状に形成された着色感光性樹脂層２１と、黒色（ＢＭ）感光性樹脂層２２からなるカラーフィルタ用感光性樹脂層２０が形成され、さらに、前記着色感光性樹脂層２１の上にタッチパネル用の第二の配線３０が形成されたことを特徴とするタチパネル用配線付カラーフィルタである。

図２は本発明のタチパネル用配線付カラーフィルタの鳥瞰図であり、その構成をより具体的に説明する。本発明のタチパネル用配線付カラーフィルタは、第一配線基板１０、カラーフィルタの着色パターン層２０、タッチパネル用の第二の配線３０、透明保護層４０の、概ね４つのブロックで構成される。

前記第一配線基板１０は、ガラス基板１にタッチパネルの駆動用ドライバー４を搭載してなり、ＩＴＯ透明薄膜からなる液晶駆動用配線３（タッチパネル用の第一の配線を兼ねる）がストライプ状に一方向に形成され、前記ドライバーに具備した金属電極２と一端で接合された構造からなる。

前記第一配線基板１０の上部には、カラーフィルタの着色パターン層２０が形成され、Ｒ，Ｇ，Ｂ着色感光性樹脂層２１は前記液晶駆動用配線３と直交した方向に形成される。

さらに前記で形成されたＲ，Ｇ，Ｂ着色感光性樹脂層２１と平行な方向にＩＴＯ薄膜によりタッチパネル用の第二の配線３０を形成し、その上に透明保護層４０を形成してなるタチパネル用配線付カラーフィルタ５０である。

なお、本発明のタチパネル用配線付カラーフィルタ５０は、黒色（ＢＭ）感光性樹脂層２２上に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各着色感光性樹脂層２１を積層し、その上に透明保護層を形成することで、フォトスペーサーの機能を果たすこともできる。

一方、従来のタッチパネル用配線付カラーフィルタは、例えば図３に示すように、ガラス基板１の一方の面に、Ｒ，Ｇ，Ｂ着色感光性樹脂層２１と黒色（ＢＭ）感光性樹脂層２２を形成した上に、透明導電膜による液晶駆動用透明導電体７を形成し、その裏面にタッチパネル用の第一の配線（金属）８と、その上に形成されたジャンパー６と、前記タッチパネル用の第一の配線（金属）８と直行するようにパターン形成された透明導電膜からなるタッチパネル用の第二の配線３０と、透明保護層４０からなる。このような構造からなる従来のタッチパネル用配線付カラーフィルタは、後工程となるカラーフィルタ層形成時の多数繰り返される基板搬送などにより、前工程で形成したタッチパネル電極層が損傷を受ける可能性があり、品質管理上の問題がある。

上述のように、本発明によれば、従来のカラーフィルタ側に形成される液晶駆動用の透明導電体を、着色感光性樹脂層の下にストライプ状でパターン形成して、タッチパネル用の第一の配線の機能も兼ねることで、従来構造のタッチパネル電極による透過率の低下を防ぐことができ、また、タッチパネルを具備する液晶表示体の全体の厚みを低減させることで、工程短縮とコスト低減に効果を上げることができる。

１・・・・・ガラス基板
２・・・・・金属電極
３・・・・・液晶駆動用配線（タッチパネル用の第一の配線を兼ねる）
４・・・・・ドライバー
５・・・・・スペーサー
６・・・・・ジャンパー
７・・・・・液晶駆動用透明導電体
８・・・・・タッチパネル用の第一の配線（金属）
１０・・・・第一配線基板
２０・・・・カラーフィルタの着色パターン層
２１・・・・Ｒ，Ｇ，Ｂ着色感光性樹脂層
２２・・・・ＢＭ着色感光性樹脂層
３０・・・・タッチパネル用の第二の配線
４０・・・・透明保護層
５０・・・・タチパネル用配線付カラーフィルタ

Claims (5)

1. タッチパネルを具備する液晶表示体用のタッチパネル用配線付カラーフィルタであって、液晶層と対向するガラス基板側にカラーフィルタと液晶駆動用の配線が形成され、該配線がタッチパネル用の第一の配線を兼ねることを特徴とするタッチパネル用配線付カラーフィルタ。
2. 液晶駆動用の前記配線がＩＴＯ薄膜からなり、且つ、一方向にパターン形成することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用配線付カラーフィルタ。
3. 前記配線が、カラーフィルタを形成するストライプ状の複数の着色感光性樹脂層の下に該着色感光性樹脂層と直交する方向にパターン形成され、且つ、該着色感光性樹脂層の上にタッチパネル用の第二の配線を該着色感光性樹脂層と平行な方向にパターン形成することを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル用配線付カラーフィルタ。
4. 前記カラーフィルタを形成したガラス基板の同一面上に、タッチパネルの駆動用ドライバを搭載す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用配線付カラーフィルタ。
5. 前記カラーフィルタを形成する複数の着色感光性樹脂層の、いずれか一つ以上をタッチパネルの絶縁層とす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用配線付カラーフィルタ。