JP2017049421A - 電極付きカラーフィルタ基板、これを用いた表示装置、およびこれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歩留まり良く、安定に動作し、様々なディスプレイ設計に対応する汎用性を備えた電極付きカラーフィルタ基板、これを用いた表示装置、およびこれらの製造方法を提供する。
【解決手段】電極付きカラーフィルタ基板１０は、カラーフィルタ層１１、透明基板１２、第１の電極層１３、硬化樹脂層１４、第２の電極層１５をこの順に備え、硬化樹脂層１４が感光性樹脂を含み、硬化樹脂層１４および第２の電極層１５が平面視で同一のパターンを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電極付きカラーフィルタ基板、これを用いた表示装置、およびこれらの製造方法に関する。好適には、本発明は、静電容量方式で動作するタッチセンサが一体となった電極付きカラーフィルタ基板、これを用いた表示装置、およびこれらの製造方法に関する。

近年、様々な電子機器のディスプレイ上に、入力デバイスとして透明なタッチパネルが用いられている。タッチパネルの方式としては、抵抗膜式、静電容量式などが挙げられる。抵抗膜式では上下の電極が接触することでタッチ位置を検出する。また静電容量式では指先などが触れた際の表面の静電容量の変化でタッチ位置を検出する。

静電容量式タッチパネルのセンサーはＰＥＴフィルムなどの樹脂基板やガラス基板に電極パターンとして作製し、ディスプレイ構造の外側に配置されるアウトセル構造が一般的に用いられている（特許文献１）。

一方、近年ではタッチセンサをディスプレイ構造に組み込むインセル構造やオンセル構造が採用され始めており、タッチセンサ付きディスプレイをより薄型・軽量化する取り組みがなされている（特許文献２、特許文献３）。

特開２００７−１７８７５８号公報 特許第４８１６６６８号公報 特許第４５８４３４２号公報

しかしながら、インセル構造はディプレイ表示の駆動回路であるＴＦＴ基板にタッチセンサの回路を組み込む必要があり、従来から設計やプロセスの煩雑さとそれに伴う良品収率の悪化が伴うことが指摘されていた。またオンセル構造は、特に液晶ディスプレイの場合、液晶を封入したセルの状態でタッチセンサを形成するため、熱などのプロセス条件による液晶へのダメージを考慮したプロセス設計に課題があった。

本発明は、歩留まり良く、安定に動作し、様々なディスプレイ設計に対応する汎用性を備えた電極付きカラーフィルタ基板、これを用いた表示装置、およびこれらの製造方法を提供するものである。好適には、本発明は、タッチセンサが一体化したディスプレイの作製にあたり、上記のような従来技術の課題を解決しようとするものである。

上記の課題を解決するための本発明の一局面は、カラーフィルタ層、透明基板、第１の電極層、硬化樹脂層、第２の電極層をこの順に備え、硬化樹脂層が感光性樹脂を含み、前記硬化樹脂層および前記第２の電極層が平面視で同一のパターンを有する、電極付きカラーフィルタ基板である。

また、透明基板は、ガラス、プラスチックフィルム、樹脂膜から選ばれる１つ以上の基板で構成されていてもよい。

また、第２の電極層は、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、チタン、モリブデン、インジウム、錫、およびニオブからなる群から選ばれる少なくとも１種、または該群から選ばれる少なくとも１種の酸化物、または導電性樹脂組成物から形成されていてもよい。

また、第１の電極層および第２の電極層は、タッチ位置の検出をするタッチセンサの構成要素の一部であって良い。

本発明の他の局面は、前記電極付きカラーフィルタ基板を用いた表示装置である。

本発明の更に他の局面は、カラーフィルタ層、透明基板、第１の電極層をこの順に積層する工程と、第１の電極層をパターン形成する工程と、第１の電極層の上に硬化樹脂層および第２の電極層を積層する工程と、硬化樹脂層を光照射することで硬化樹脂層および第２の電極層をパターン形成する工程と、を含む電極付きカラーフィルタ基板の製造方法である。

また、前記透明基板は、ガラス、プラスチックフィルム、樹脂膜から選ばれる１つ以上の基板で構成されていてもよい。

また、第２の電極層は、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、チタン、モリブデン、インジウム、錫、およびニオブからなる群から選ばれる少なくとも１種、または該群から選ばれる少なくとも１種の酸化物、または導電性樹脂組成物から形成されていてもよい。

本発明の更に他の局面は、カラーフィルタ層の透明基板と反対側の面に、あらかじめＴＦＴ基板が貼り合わされており、上述の電極付きカラーフィルタ基板の製造方法により第１の電極層、硬化樹脂層、第２の電極層をパターン形成した後、第１の電極層および第２の電極層をタッチセンサの駆動回路に電気的に接続する工程を含む、表示装置の製造方法である。

本発明によれば、歩留まり良く、安定に動作し、様々なディスプレイ設計に対応する汎用性を備えた電極付きカラーフィルタ基板、これを用いた表示装置、およびこれらの製造方法が提供される。

本発明の一実施形態に係る電極付きカラーフィルタ基板の断面図 本発明の一実施形態に係る電極付きカラーフィルタ基板の電極形状を示す上面図 本発明の一実施形態に係る電極付きカラーフィルタ基板を用いた表示装置の断面図 本発明の一実施形態に係る電極付きカラーフィルタ基板を用いた表示装置の断面図

以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて設計の変更などを加えることも可能である。

図１に、本発明の一実施形態に係る電極付きカラーフィルタ基板１０の模式的な断面図を示す。図１に示された電極付きカラーフィルタ基板１０は、カラーフィルタ層１１、透明基板１２、第１の電極層１３、硬化樹脂層１４、および第２の電極層１５をこの順に備えている。

透明基板１２として、ガラス、プラスチックフィルム、樹脂膜等から選ばれる１つ以上の基板で構成することができる。透明基板１２は、成膜工程および後工程において十分な強度があり、優れた透明性を有し、表面の平滑性が良好であれば特に限定されない。ガラスとしてはディスプレイ用途の無アルカリガラスが好適に使用され、プラスチックフィルム、樹脂膜の材質としては例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリアリレートフィルム、環状ポリオレフィンフィルム、ポリイミドフィルムなどが挙げられる。また、透明基板１２は、典型的には表示装置のカラーフィルタに用いられるため、高い透明性を有することが必要で、全光透過率が８５％以上のものが好適に使用される。透明基板１２は、各層との密着性を改善するため、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理、薬品処理などを施してもよい。

透明基板１２の一方面上には、カラーフィルタ層１１が形成されている。カラーフィルタ層１１は、典型的には、ブラックマトリクスと、赤、緑および青色の各色の着色層とを少なくとも含む層である。カラーフィルタ層１１は、スピンコート、スピンレスコート、インクジェット等の方式で着色感光性インキを塗工した後、露光、焼成すること等から形成することができる。更にブラックマトリクスおよび着色層を覆うように透明電極が形成されていてもよい。着色層は、例えば各色の顔料を分散させた厚み０．５μｍ以上３．０μｍ以下のアクリル系樹脂よりなる。ブラックマトリクスは、例えば黒色顔料を分散させた厚み０．５μｍ以上３．０μｍ以下のアクリル系樹脂や、厚み１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の金属膜により形成される。カラーフィルタ層には、黄色、シアン、マゼンダ、あるいは白色（無色）層を用いても良い。透明電極は、例えば厚み１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下のＩＴＯよりなる。また、カラーフィルタ層１１上には、平坦化や保護を目的に透明樹脂層を形成してもよい。

透明基板１２の他方面上には、第１の電極層１３が形成されている。第１の電極層１３は、静電容量式タッチセンサの一部をなし、スズドープ酸化インジウムのような透明の金属材料を用いて可視光透過性を付与することが望ましい。金属材料の形成は、蒸着法、スパッタ法などによって透明基板１２の全面に対して金属材料を堆積させ、次いでパターニングを行って不要部分の金属材料を除去することにより実施することができる。必要に応じて、金属材料の堆積は、複数種の金属材料を用いて、積層構造を有する金属膜を形成してもよい。パターニングは、たとえばポジ型フォトレジストを用いるフォトリソグラフィー法などの当該技術において知られている任意の手段により実施することができる。

第１の電極層１３上には、硬化樹脂層１４が形成されている。硬化樹脂層１４は、後述の感光性樹脂を露光して硬化させた層である。感光性樹脂は、ネガ型感光性樹脂としても良いし、ポジ型感光性樹脂としても良い。ネガ型感光性樹脂は、一般的に、バインダーとなる樹脂材料、光重合性材料、光重合開始剤を少なくとも含有する材料から構成されるが、特に限定されない。ネガ型感光性樹脂として、例えば、特開平６−２７３９３６号公報、特開平１０−９８２６６号公報、特開２００３−１２２００４号公報に記載の材料を用いることができる。また、ポジ型感光性樹脂は、一般的に、アルカリ可溶性樹脂材料、光酸発生材料、酸分解性官能基含有化合物等を含有する材料から形成されるが、特に限定されない。ポジ型感光性樹脂として、例えば、特開昭４８−８９００３号公報、特開昭６０−３６２５号公報、特開昭６３−２７８２９号公報に記載の材料を用いることができる。硬化樹脂層１４は、ダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター、マイクログラビアコーターなどの公知の塗布方法で上記材料を塗布した後、乾燥することで形成することができる。硬化樹脂層１４の膜厚は、０．１μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましく、例えば５μｍであるがこの限りではない。硬化樹脂層１４は、硬化前後でほとんど膜厚の変化はないため、以後硬化後の膜厚で記載することとする。膜厚が２５μｍ以下であると高精細パターン形成が容易となり、膜厚が０．１μｍ以上であると形成ムラ等の外観上の歪みが発生せず、また隣接する層との十分な密着性を示すという効果が得られる。

硬化樹脂層１４上には、第２の電極層１５が形成されている。第２の電極層１５は、静電容量式タッチセンサの一部をなす。第２の電極層１５を形成する材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、チタン、モリブデン、インジウム、錫及びニオブなどのいずれかを含有する金属微粒子、いずれかの酸化物、または、この金属を含む合金の微粒子、または導電性樹脂組成物を用いることができる。金属微粒子の中でも、繊維状で、分岐がなく、ほぐれやすく、かつ繊維状物質の均一な分布密度を得やすく、その結果繊維と繊維のからまりの間に大きな開口部を形成し、良好な光透過率を実現することができるワイヤ状のものが好ましい。このような形状をした導電性物質の例としては、カーボンナノチューブやワイヤ状の導電性金属である金属ナノワイヤを挙げることができる。本発明で金属ナノワイヤとは、形状が直線または曲線の細い棒状で、材質が金属であるナノメートルサイズの微細な導電性物質である。微細な導電性物質が繊維状、好ましくはワイヤ状であると、それらが互いに絡み合って網の目状となることで、少ない量の導電性物質であっても良好な電気伝導経路を形成することができ、導電性層の抵抗値をより低下させることができ好ましい。さらにこのような網の目状を形成した場合、網の目の隙間部分の開口が大きいので、たとえ繊維状の導電性物質そのものが透明でなかったとしても、塗膜として良好な透明性を達成することが可能である。金属ナノワイヤの金属としては、導電性の観点から金、銀、銅が好ましい。

これら微細な導電性物質を分散して透明導電性塗料を形成するための分散媒である液体としては、特に限定されることなく、既知の各種分散媒を使用することができる。例えば、ヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、エチレンクロライド、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等を挙げることができる。また、分散媒の種類により、分散剤を使用することもできる。これら液体は、単独でも２種類以上の混合したものでも使用することができる。また、分散媒として、水も使用可能である。水を用いる場合には、透明基材表面が疎水性の場合は、水をはじきやすく、透明導電性塗料を塗布する際に、均一な膜が得られにくい。このような場合には、水にアルコールを混合するか、あるいは疎水性の透明基材への濡れ性を改善するような界面活性剤を選定し、添加することで均一な膜を得る。用いる分散媒としての液体の量は、特に制限されず、前記微細な導電性物質の分散液が塗布に適した粘度を有するようにすればよい。例えば、前記透明導電性物質１００重量部に対して、液体１００重量部以上１００，０００重量部以下程度と広範囲に設定可能であって、前記透明導電性物質と分散媒の種類、使用する撹拌、分散装置に応じて適宜選択することができる。

上記原料を用いて第２の電極層１５を形成するためには、透明導電性物質と分散媒と必要に応じて樹脂を含有する分散液を透明基体上に塗布し、乾燥して、透明基材上に均一な導電性塗膜を形成する。塗布方法としてはスプレーコート、バーコート、ロールコート、ダイコート、インクジェットコート、スクリーンコート、ディップコートなど公知の塗布方法を用いることができる。透明導電層の膜厚は薄すぎると導体としての十分な導電性が達成出来なくなる傾向にあり、厚すぎるとヘイズ値の上昇、全光線透過率の低下等で透明性が損なわれる傾向にある。通常は１０ｎｍ以上１０μｍ以下の間で適宜調整を行うが、金属ナノワイヤのように導電性物質そのものが透明でない場合には、膜厚の増加によって透明性が失われ得やすく、より薄い膜厚の導電層が形成されることが多い。この場合きわめて開口部の多い導電層であるが、接触式の膜厚計で測定したときに平均膜厚として１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の膜厚範囲が好ましく、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が最も好ましい。

硬化樹脂層１４および第２の電極層１５を形成するために、例えばカラーフィルタ層１１および第１の電極層１３を形成した透明基板１２に、硬化樹脂層１４および第２の電極層１５を形成する。この場合、まず硬化樹脂層１４と第２の電極層１５とを、透明基板１２の第１の電極層１３を形成した面に形成することから始める。第１の電極層１３上に硬化樹脂層１４、第２の電極層１５の順に形成しても良いし、図示しない支持フィルム基材上に第２の電極層１５、硬化樹脂層１４の順に形成したものを準備し、これをラミネータ等を用いて透明基板１２に貼り合わせた後、前記支持フィルム基材を剥がすことで形成しても良い。

支持フィルム基材に第２の電極層１５と硬化樹脂層１４とを形成する場合、例えば透明基板１２の第１の電極層１３上に第２の電極層１５と硬化樹脂層１４とを貼り合わせる。支持フィルム基材としては、離型性の良いフィルムであれば特に限定するものではなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などのフィルム基材に離型性を付与するためのシリコーン系材料やフッ素系材料を含有する樹脂を薄膜で形成したものが好適に用いられる。

硬化樹脂層１４および第２の電極層１５は、耐熱性に応じて、予めカラーフィルタ基板（カラーフィルタ層１１、透明基板１２および第１の電極層１３の積層体）に形成してからディスプレイ作製しても良いし、ディスプレイを作製してからカラーフィルタ基板の裏面（前記積層体の第１の電極層１３の面）に形成しても良い。後者のプロセスを用いる場合、セル化したディスプレイにおけるカラーフィルタ基板のガラス（透明基板１２）およびＴＦＴ基板３０となるガラスの両面をフッ酸等の薬液で溶解することにより薄型化することが可能である。硬化樹脂層１４および第２の電極層１５は、カラーフィルタ層１１を形成した透明基板１２をＴＦＴ基板３０と貼り合わせてセル化した表示装置に形成しても良い。

硬化樹脂層１４および第２の電極層１５のパターンは、フォトマスクを介した光照射により、現像液に可溶な部分と不溶な部分を作成し、感光性樹脂の現像液に可溶な部分は現像により溶解して、不溶な部分からなる硬化樹脂層１４のパターンを形成できる。第２の電極層１５は硬化樹脂層１４と同時に同一のパターンが形成される。現像液は感光性樹脂またはその材料の種類により適宜選択でき、一般的にアルカリ水溶液または有機溶剤とすることができる。

以上のとおり作製した電極付きカラーフィルタ基板１０は、１枚のガラス基板上に複数面付けしていてもよい。この場合、電極付きカラーフィルタ基板１０、またはこれとＴＦＴ基板３０とを貼り合せた状態のものを断裁して個片化することで、効率的に複数製造することができる。個片化の手法としては、ダイヤカッタースクライブ加工、ダイシング加工、ウォータージェット加工、エッチング加工、レーザー加工等が挙げられる。個片化後、第１の電極層１３または第２の電極層１５に接続された配線を、異方導電接着剤（ＡＣＦ）およびプリント基板（ＦＰＣ）を介して駆動ＩＣ等に接続し、静電容量式タッチパネルとして動作させることができる。この時、第１の電極層１３または第２の電極層１５から引き出された配線にはＡＣＦを介してＦＰＣが熱圧着され、ＦＰＣはタッチセンサの駆動ＩＣに接続される。ＴＦＴ基板３０は、駆動ＩＣおよびＦＰＣと接続されて駆動回路と接続される。

図２に、一例に係る電極付きカラーフィルタ基板１０の電極形状を示す模式的な上面図を示す。図２に示した第１の電極層１３および第２の電極層１５は、端部から延長された配線部を介して駆動回路に接続され（図示省略）、電極間で容量を形成し、静電容量式タッチセンサとして機能する。

本発明の電極付きカラーフィルタ基板を有する表示装置としては、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー、ＭＥＭＳディスプレイ、反射型または半透過型液晶ディスプレイなどが挙げられる。

液晶層を有する表示装置の例としては、図３に示したような断面構造を有するものが挙げられる。表示装置１００は、電極付きカラーフィルタ基板１０とＴＦＴ基板３０との間に液晶層２０が形成されている。ＴＦＴ基板３０の液晶層２０と反対側の面に、偏光板４０およびバックライト５０が順に形成されている。電極付きカラーフィルタ基板１０の液晶層２０と反対側の面に、偏光板６０およびカバーガラス７０が順に形成されている。

ＴＦＴ基板３０には、複数の走査線が一定間隔を隔てて形成されている。また、走査線の上には、複数の信号線が一定間隔を隔てて形成されている。走査線と信号線とは、絶縁膜を介して交差するよう配置されている。そして、走査線と信号線との交差点の近傍にスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が配置される。このＴＦＴを介して、画素電極に信号線から表示信号が供給される。画素電極は、例えばＩＴＯなどの透明導電膜から形成される。液晶表示素子の表示領域は複数の画素により構成される。表示領域は通常、矩形に近い形状で形成される。さらに、表示素子には、表示領域を囲むように設けられた額縁領域が配置される。

液晶層２０は、公知の材料を用いて形成でき、電極付きカラーフィルタ基板１０とＴＦＴ基板３０との間に封入される。この際、電極付きカラーフィルタ基板１０のカラーフィルタ層１１およびＴＦＴ基板３０の表面に対してフレキソ印刷等の方法により配向膜を形成し、ラビング処理を行った後に液晶層２０を封入することで、液晶分子を一定方向に配列することができる。

液晶セルの両面に配置される偏光板４０および６０は、それぞれほぼ直交する方向に吸収軸を有している。液晶によって制御された直線偏光の向きによって各画素の点灯、グレースケール、消灯が決定される。

バックライト５０は、反視認（背面）側の偏光板４０に接着材などにより取り付けられている。バックライト５０は、偏光板４０に対して面状の光を照射する。バックライト５０としては、例えば、光源、導光板、プリズムシートなどを備えた一般的な構成のものを用いる。

カバーガラス７０は、視認側の偏光板６０の四辺またはディスプレイ筐体の四辺に両面テープなどにより接着しても良いし、透明光学粘着を用いて液晶ディスプレイの表示部を含めた全面を貼り合せても良い。カバーガラス７０は、化学強化したガラスや透明樹脂により形成される。これにより、表示装置１００が完成する。

表示装置１００を製造する際には、例えば電極付きカラーフィルタ基板１０、ＴＦＴ基板３０、および液晶層２０とから形成された液晶セルを偏光板４０および６０で挟み込む。その後、裏面にバックライト５０、表示面にカバーガラス７０を配置することで、表示装置１００、すなわち静電容量式タッチセンサ一体型の液晶ディスプレイを提供することができる。

有機ＥＬディスプレイの構造としては、図４に断面を示した例が挙げられる。ガラス上にＴＦＴを形成したＴＦＴ基板３０に対し、白色有機発光層８０を形成する。このように、透明な上部電極層を形成することで、有機ＥＬ発光素子構造を形成する。その後、水分吸収能を有する封止剤を介して、電極付きカラーフィルタ基板１０を貼り合わせる。こうして静電容量式タッチセンサとカラーフィルタ、封止ガラスを兼ねた層を形成することで有機ＥＬディスプレイ２００が得られる。白色有機発光層８０は、正孔輸送層、正孔注入層、発光層、電子注入層、電子輸送層等からなり、公知の材料を用いて形成することができる。

以下、具体的な実施例によって本発明を詳細に説明する。実施例は説明を目的としたもので、本発明は実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図３の表示装置１００に対応する表示装置を作製した。
透明基板としてアルミノ珪酸ガラスを使用し、一方面上に、黒色感光性着色組成物をスピンコーターにて塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後、光源として高圧水銀ランプを用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて、３０秒間シャワー現像を実施した。水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して、ブラックマトリクスパターンを形成した。その後、感光性着色組成物の種類を変更した以外は同様に、赤色、緑色、青色パターンを順次形成し、カラーフィルタ層を形成して、透明基板とカラーフィルタ層とを含むカラーフィルタ基板を形成した。

続いて、カラーフィルタ基板のカラーフィルタ層およびＴＦＴ回路が形成されたＴＦＴ基板の表面に対して印刷により配向膜を形成した後、２３０℃で焼成し、その後ラビング処理を行った。その後、カラーフィルタ基板とＴＦＴ基板をシール材により貼り合せ、上記隙間に液晶材料を注入して液晶層を形成した。

次に、透明基板のカラーフィルタ層を形成していない面に、第１の電極層を形成した。第１の電極層は、スパッタ法によって膜厚３０ｎｍのスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）膜を成膜して形成した。得られたＩＴＯ膜は、８０Ω／□のシート抵抗値を得た。続いて、スピンコーターを用いて第１の電極層全面にポジ型レジストを塗布した。得られた塗膜を、ホットプレート上で５分間にわたって１００℃に加熱し、塗膜を乾燥させた。次いで、フォトマスクを通した１００ｍＪ／ｃｍ^２の高圧水銀灯光の照射、２．３質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液を用いた６０秒間にわたるシャワー現像、水洗を行い、塩化第二鉄のエッチング液を用い、露出したＩＴＯ膜を除去した。続いて、２％水酸化カリウム水溶液であるレジスト剥離液を用いてレジスト膜の除去を行い、第１の電極層を形成した。

続いて、第１の電極層上に、硬化樹脂層および第２の電極層を形成した。硬化樹脂層および第２の電極層は、あらかじめ支持フィルム基材に形成したものをラミネータで貼り合わせることで形成した。支持フィルム基材として、シリコーン樹脂を２００ｎｍ厚程度で形成したＰＥＴフィルムを用意し、シリコーン樹脂面に直径５０ｎｍ、長さ３０μｍである金ナノワイヤの水分散体を塗布・乾燥することで形成した。金ナノワイヤは固形分濃度０．２ｗｔ％の水分散体インクを用いて、スリットダイコートにより塗工し、６０℃で乾燥した。続いて、感光性樹脂材料を５μｍ厚で塗工した。得られた感光性樹脂材料にはＰＥＴフィルムをカバーフィルムとして貼り合わせた。

透明基板の第１の電極層上に、上記あらかじめ支持フィルム基材に形成した金ナノワイヤ、硬化樹脂層の積層体をカバーフィルムを剥離した後に貼り合わせ、フォトマスクを介して高圧水銀ランプを用いて１０００ｍＪ／ｃｍ^２で光照射し、光照射した部分の硬化樹脂層を硬化させた。支持フィルムを剥離した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて、３０秒間シャワー現像を実施し、水洗することで、硬化樹脂層と第２の電極層を形成した。この時、第２の電極層の平面図は図２に示したようなダイヤモンド形状に形成した。

さらに、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を用い、ＦＰＣの端子と、第１の電極層および第２の電極層に接続された配線とをＡＣＦを介して電気的に接続して、タッチセンサ駆動ＩＣを接続した。また、ＴＦＴ基板の端部においても、ＦＰＣと液晶駆動ＩＣを接続した。続いて、電極付きカラーフィルタ基板の第２の電極層の上面とＴＦＴ基盤の下面とに偏光板を、それぞれ粘着材を用いて貼り付けた。さらに、反視認（背面）側の偏光板にバックライトを取り付け、視認側（上面）の偏光板の上にカバーガラスとして化学強化ガラスを光学粘着剤を用いて貼り合わせた。以上により静電容量式タッチセンサ一体化の液晶ディスプレイを作製し、表示は良好でタッチセンサを良好に動作させることができた。以上のように本発明によれば、歩留まり良く、安定に動作し、様々なディスプレイ設計に対応する汎用性を備えた電極付きカラーフィルタ基板、これを用いた表示装置、およびこれらの製造方法を提供できる。

本発明の電極付きカラーフィルタ基板は、例えばカラーフィルタを用いる液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイと、静電容量式タッチセンサとが一体化したタッチパネルディスプレイとして用いることができ、更にスマートフォンやタブレット、ノートＰＣなどのディスプレイとユーザーインターフェースとして利用可能である。

１０ 電極付きカラーフィルタ基板
１１ カラーフィルタ層
１２ 透明基板
１３ 第１の電極層
１４ 硬化樹脂層
１５ 第２の電極層
２０ 液晶層
３０ ＴＦＴ基板
４０ 偏光板
５０ バックライト
６０ 偏光板
７０ カバーレンズ
８０ 白色有機発光層
１００ 表示装置（液晶ディスプレイ）
２００ 表示装置（有機ＥＬディスプレイ）

Claims (9)

1. カラーフィルタ層、透明基板、第１の電極層、硬化樹脂層、第２の電極層をこの順に備え、
   前記硬化樹脂層が感光性樹脂を含み、
   前記硬化樹脂層および前記第２の電極層が平面視で同一のパターンを有する、電極付きカラーフィルタ基板。
2. 前記透明基板は、ガラス、プラスチックフィルム、樹脂膜から選ばれる１つ以上の基板で構成されている、請求項１に記載の電極付きカラーフィルタ基板。
3. 前記第２の電極層は、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、チタン、モリブデン、インジウム、錫、およびニオブからなる群から選ばれる少なくとも１種、または該群から選ばれる少なくとも１種の酸化物、または導電性樹脂組成物から形成されている、請求項１または２に記載の電極付きカラーフィルタ基板。
4. 前記第１の電極層および第２の電極層は、タッチ位置の検出をするタッチセンサの構成要素の一部である、請求項１〜３のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板を用いた表示装置。
6. カラーフィルタ層、透明基板、第１の電極層をこの順に積層する工程と、前記第１の電極層をパターン形成する工程と、
   前記第１の電極層の上に硬化樹脂層および第２の電極層を積層する工程と、
   前記硬化樹脂層を光照射することで前記硬化樹脂層および前記第２の電極層をパターン形成する工程とを含む、電極付きカラーフィルタ基板の製造方法。
7. 前記透明基板は、ガラス、プラスチックフィルム、樹脂膜から選ばれる１つ以上の基板で構成されている、請求項６に記載の電極付きカラーフィルタ基板の製造方法。
8. 前記第２の電極層は、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、チタン、モリブデン、インジウム、錫、およびニオブからなる群から選ばれる少なくとも１種、または該群から選ばれる少なくとも１種の酸化物、または導電性樹脂組成物から形成されている、請求項６又は７に記載の電極付きカラーフィルタ基板の製造方法。
9. 前記カラーフィルタ層の前記透明基板と反対側の面に、あらかじめＴＦＴ基板が貼り合わされており、請求項６〜８のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板の製造方法により第１の電極層、硬化樹脂層、第２の電極層をパターン形成した後、前記第１の電極層および第２の電極層をタッチセンサの駆動回路に電気的に接続する工程を含む、表示装置の製造方法。

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