JP2017049482A - カラーフィルタ及びこれを用いた液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程の負荷を削減することができ、耐熱性、比抵抗に優れた静電容量方式のタッチセンシング用電極付きのカラーフィルタ及びこれを用いた液晶ディスプレイを提供する。【解決手段】カラーフィルタは、透明基材と、透明基材の少なくとも一方の面に、銅とニッケルの合金、あるいは銅とニッケルとチタンの合金からなる導電性合金膜とを備える。また、液晶ディスプレイは、上記カラーフィルタと、液晶層と、ＴＦＴ基板とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、カラーフィルタ及びこれを用いた液晶ディスプレイに関する。

近年、カラー液晶表示装置は、液晶カラーテレビや液晶表示装置一体型のノートパソコンとして大きな市場を形成するに至っている。また、携帯電話機や、携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始め、タッチパネルを液晶表示パネルと一体型で構成して、タッチパネルを画像情報の入出力装置として使用する、タッチパネル式液晶ディスプレイが市場に普及してきた。

タッチパネルは、その構造及び検出方式の違いにより、抵抗膜式や静電容量型、超音波方式、光学方式等の様々なタイプがある。このうち、静電容量型タッチパネルは、１枚の基板上に透光性導電膜（透光性電極）を有し、指またはペン等が接触（タッチ）することによって形成される静電容量を介して流れる微弱電流量の変化を検出する事によって被接触位置を特定するもので、指示される内容を入力信号として受け取り、液晶表示装置を駆動する。可動部分を有しない静電容量型タッチパネルは、光学特性（透過率）が高く、耐久性や動作温度特性が抵抗膜方式タッチパネルと比べて優れている。

従来は、タッチパネル式液晶ディスプレイ作製時には、タッチパネル電極とカラーフィルタとを別々の基板に作成し、モジュールにする時に貼り合わせる技術が主流であった。しかしながら、タッチパネルのストライプとカラーフィルタのストライプの微妙なズレによる干渉縞の発生や、タッチパネル表面とカラーフィルタ表面との距離により斜め表示で視差が発生する等表示性能面での問題点があった。そこで、タッチパネル電極とカラーフィルタ基板の貼り合わせの工程削減目的と、貼りあわせた時に発生する空隙による光学特性低減防止の為に、タッチパネル電極とカラーフィルタを同一のガラス基板の表裏に形成する技術が検討されている。

特開２０１４−１７４６０７号公報

タッチパネル電極とカラーフィルタを同一のガラス基板の表裏に形成する技術のうち、タッチパネル機能をＴＦＴ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）−ＬＣＤセル内に内蔵したものがインセル型であり、偏光板と、カラーフィルタを設けたガラス基板との間にタッチパネル機能を内蔵したものがオンセル型である。インセル型は、ＴＦＴ基板上の画素内部にタッチセンサ機能を組み込むことで、歩留り低下が発生する懸念がある。また、画素内にタッチセンサを組み込むことで表示に利用できる面積が減ってしまい、画質が劣化することも課題である。一方で、オンセル型はカラーフィルタ基板と偏光板との間に電極パターンを形成するため、歩留りを確保しやすい。また、画素内の有効表示領域の面積も減らないため、画質劣化もほとんどない。

特許文献１には、従来の導電性透明電極より低抵抗な電極を安価で、かつ、視認性を損なうことのない、表示品位に優れたオンセル型の静電容量式タッチパネルセンサー基板の製造方法を提供することを目的として、配線に銀粒子を用いることが記載されている。

従来のオンセル型、インセル型タッチパネルのタッチセンシング用電極には、銅、銀、ＩＴＯなどが用いられているが、銅、銀は耐熱性が低いという欠点がある為、その上下に耐熱保護膜が必要となり、またＩＴＯは銅、銀と比べて耐熱性は優れるが、比抵抗が高い素材であるために、タッチセンシング用電極とするためには非常に厚い膜を形成する必要があり、いずれも製造工程の負荷が大きいという課題がある。

本発明は、製造工程の負荷を低減し、耐熱性、比抵抗に優れた静電容量方式のタッチセンシング用電極付きのカラーフィルタ及びこれを用いた液晶ディスプレイを提供することを目的とする。

本発明は、透明基材と、透明基材の少なくとも一方の面に、銅とニッケルの合金、あるいは、銅とニッケルとチタンの合金からなる導電性合金膜とを備えるカラーフィルタである。

また、導電性合金膜の膜厚が６００ｎｍ以下で、かつシート抵抗値が０．１０Ω／□以下であってもよい。

また、導電性合金膜の組成元素比が、銅：ニッケル：チタン＝９０．００％〜９９．９９％：０．０１％〜１０．００％：０．００％〜２．００％であってもよい。

また、導電性合金膜の上または透明基材と導電性合金膜との間に、金属黒化膜あるいは樹脂黒化膜を更に備え、該黒化膜の全光線反射率が２０.００％以下であってもよい。

また、導電性合金膜を静電容量方式のタッチセンシング用電極としてもよい。

また、本発明は、上記カラーフィルタと、液晶層と、ＴＦＴ基板とを備えた液晶ディスプレイである。

本発明によれば、製造工程の負荷を削減し、耐熱性、比抵抗に優れた静電容量方式のタッチセンシング用電極付きのカラーフィルタ及びこれを用いた液晶ディスプレイを実現することが可能となる。

実施形態に係るカラーフィルタにおける着色層が積層された面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５´を除いた図を示す。 実施形態に係るカラーフィルタにおける着色層が積層されていない面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５を除いた図を示す。 実施形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す断面図であって、図１のカラーフィルタの切断線Ａ−Ａ及びＢ−Ｂに沿った断面図を示す。 実施例３に係るカラーフィルタにおける着色層が積層された面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５´を除いた図を示す。 実施例３に係るカラーフィルタにおける着色層が積層されていない面の平面図であって、最前面に本来備わる透明絶縁膜１５を除いた図を示す。 実施例３に係るカラーフィルタの構成の一例を示す断面図であって、図４のカラーフィルタの切断線Ｃ−Ｃに沿った断面図を示す。 実施例４に係るカラーフィルタにおける着色層が積層された面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５´を除いた図を示す。 実施例４に係るカラーフィルタの構成の一例を示す断面図であって、図７のカラーフィルタの切断線Ｄ−Ｄ及びＥ−Ｅに沿った断面図を示す。

以下、本発明の実施形態に係るカラーフィルタについて図１、図２、図３を用いて説明する。図１は、実施形態に係るカラーフィルタにおける着色層が積層された面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５´を除いた図であり、図２は、実施形態に係るカラーフィルタにおける着色層が積層されていない面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５を除いた図である。また、図３（ａ）は、図１のカラーフィルタの切断線Ａ−Ａに沿った断面図であり、図３（ｂ）は、切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。

図１〜図３に示されるように、カラーフィルタ１０は、透明基材１１と、導電性合金膜１２及び１２´と、黒化層１３及び１３´と、着色層１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂと、透明絶縁層１５及び１５´と、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）接続用電極線１６とを備える。より詳細には、透明基材１１の着色層形成面には、複数の画素をＸ軸方向及びＹ軸方向に区画する格子状の黒化層１３´と、黒化層１３´の開口部内に形成される着色層１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂと、黒化層１３´のＸ軸方向に延びる部分の上に形成される複数の導電性合金膜１２´と、最表面を覆う透明絶縁膜１５´とが設けられている。複数の導電性合金膜１２´は、Ｘ軸方向に延び、Ｙ軸方向には所定間隔を空けて配列されている。一方、透明基材１１の着色層形成面とは反対側の面には、Ｙ軸方向に延びる複数の導電性合金膜１２と、導電性合金膜１２上に積層された黒化層１３とが設けられる。複数の導電性合金膜１２は、Ｘ軸方向に所定間隔を空けて配列されている。ＦＰＣ接続用電極線１６は、透明基材１１の両面にそれぞれ設けられ、導電性合金膜１２及び１２´に接続されている。

また、本実施形態に係るタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０は、図３に示すように、上記のカラーフィルタ１０と、カラーフィルタ１０の着色層形成面に順に積層される液晶層２０と、ＴＦＴ基板３０とを備える。

透明基材１１は、可視光に対して８０％以上の透過率を有するものを用いることができ、好ましくは９５％以上の透過率を有するものを用いることができる。一般に液晶表示装置に用いられているものでよく、ガラス等の無機透明基板、またはポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、環状オレフィンコポリマー等の透明樹脂基板が使用可能である。これらは１種類で使用しても良いし、２種類以上の材料を組み合わせて使用しても良い。本実施形態に係るタッチパネル機能は静電容量型であるため、従来のタッチスクリーン方式のように外力による歪みのおそれは無く、適用する表示パネルの仕様によって材質及び厚みは適宜選択できるが、工程での耐熱性を考慮するとガラス基板が最適である。

導電性合金膜１２、１２´は、銅とニッケルの合金、あるいは、銅とニッケルとチタンの合金から形成される。導電性合金膜１２、１２´は、そのシート抵抗が０．１０Ω／□以下で、かつ膜厚が６００ｎｍ以下あればその組成元素比率は限定されないが、これを達成する導電性合金膜の組成元素比として、銅：ニッケル：チタン＝９０．００％〜９９．９９％：０．０１％〜１０．００％：０．００％〜２．００％が最適である。

また、透明基材１１と導電性合金膜１２との密着力を向上させる目的で任意の密着膜を設けてもよい。密着膜は、例えばＩＴＯ、ＳｉＯ_２膜をスパッタリング法にて得る方法が挙げられるがこれに限定されない。

導電性合金膜１２、１２´の形成方法としては、スパッタリング法が通常用いられるが、ＣＶＤ法、蒸着法など透明基材１１上に均一な膜厚で膜を得ることができる方法であればこれに限定されない。

黒化層１３、１３´は、例えば黒色顔料を分散させた厚み０．５〜３．０μｍのアクリル系樹脂を用いることが望ましいが、その反射率が２０％以下である絶縁材料であれば特に限定はされない。

着色層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂはそれぞれ赤色、緑色、青色に着色された層であり、例えば各色の顔料を分散させた厚み０．５〜３．０μｍのアクリル系樹脂よりなる。

黒化層１３、１３´及び着色層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの塗布方法としては、スピンコート、スピンレスコートが通常用いられる。また黒化層１３、１３´を一括で形成する方法としてはディッピング法を用いることもできるが、透明基材１１上に均一な膜厚で塗布できる方法であればこれらに限定されない。

透明絶縁層１５、１５´は、着色層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを保護する目的で形成される。その材料としては公知の材料を用いて形成でき、例えば、感光性を持たせた透明樹脂等の有機系材料が挙げられる。有機系材料としては、重合性基含有オリゴマー、モノマー、光重合開始剤及びその他添加剤を含有するＵＶ硬化型コーティング組成物を用いることができる。

導電性合金膜１２、１２´、黒化層１３、１３´、及び着色層１４Ｒ、１４Ｇ１４Ｂのそれぞれの形状を形成する方法としては、通常フォトリソグラフィ法が用いられる。

ＦＰＣ接続用電極線１６は、導電性合金膜１２、１２´をタッチパネルの制御に用いるＩＣに接続する目的で形成される。その材料としては、導電性金属ペースト、導電性金属ナノワイヤー、薄膜金属などが挙げられるが、ＩＣと導電性合金膜１２及び１２´とを導通させるだけの低抵抗を得られるものであれば特に限定はされず、また、その形成方法も、グラビアオフセット印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷などのウェットコーティングやスパッタリング、蒸着、ＣＶＤなどのドライコーティングなどが挙げられるが、特に限定されない。

こうして得られるカラーフィルタ１０では、Ｘ軸方向の電極パターンである導電性合金膜１２´とＹ軸方向の電極パターンである導電性合金膜１２とが透明基材１１を介して形成されている為、これまで必要だったＸ軸方向の電極パターンとＹ軸方向の電極パターンとの間の絶縁層の形成が不要であり、また、導電性合金膜１２、１２´は従来の銅、銀などより耐熱性が高く、耐熱保護層を必要としないため、その製造負荷を低減することができる。

また、本実施形態のカラーフィルタ１０をＴＦＴ基板３０と貼り合せ、その隙間に公知の液晶層２０を形成する事で、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を得ることができる。

本実施形態によれば、透明基材の少なくとも一方の面上に銅とニッケルの合金、あるいは、銅とニッケルとチタンの合金からなる導電性合金膜を備えることにより、耐熱性、比抵抗に優れた静電容量方式のタッチセンシング用電極を有するカラーフィルタを得ることが可能となる。また、電極が耐熱性に優れることにより、耐熱保護膜が不要となるため、製造工程の負荷を削減することが可能となる。

（実施例１）
実施例１として図１〜図３に示した構成のカラーフィルタ１０を作成した。また、カラーフィルタ１０とＴＦＴ基板３０とを貼り合わせ、その隙間に公知の液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

まず、透明基材１１として無アルカリガラスを使用し、ガラスの一方の面にＩＴＯ層をスパッタリング法にて２０ｎｍの厚みで形成した後、銅：ニッケル：チタン＝９６％：４．０％：０．０％の導電性合金膜１２をスパッタリング法にて成膜した。この時、導電性合金膜１２の膜厚は５００ｎｍとした。また、導電性合金膜１２のシート抵抗値は０．０７５Ω／□であった。その後、ガラスの両面に黒化層としてアクリル樹脂に黒色顔料を混合したブラックマトリックス樹脂をスピンコート法にて塗布し、ホットプレートにて１２０℃で２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灯にて露光量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秒間シャワー洗浄を実施した。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、黒化層１３、１３´を形成した。この時、黒化層１３、１３´の厚みは１μｍとした。続いて０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とを混合したエッチング液に浸し、導電性合金膜１２をウエットエッチング法でパターニングした。その後、黒化層１３´上に導電性合金膜１２´を導電性合金膜１２と同一の材料及び方法で成膜し、同じく０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とを混合したエッチング液にてウエットエッチング法でパターニングを行なった。

次に、黒化層１３´が形成された面に、着色層１４Ｒ、着色層１４Ｇ、及び着色層１４Ｂを、順次２．５μｍの厚みで形成した。形成方法は、各色に着色されたアクリル系樹脂をスピンコート法で塗布した後、高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量を露光することによって硬化させ、露光されていない箇所のアクリル系樹脂を０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液のシャワーを３０秒間当て現像する方法を用いた。その後、透明絶縁層１５、１５´として、新日鉄住金化学社製のオーバーコート剤Ｖ−２５９ＰＡを塗液としてスピンコート法で塗布し、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。乾燥後、光源として高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量で露光し塗膜を硬化させ、透明絶縁層１５、１５´を形成した。

続いて、ＦＰＣ接続用の電極線１６として、株式会社ミノグループのＭＰ−７０４ＧＯをグラビアオフセット印刷後、１３０℃で１０分間乾燥させ２μｍの厚みで形成した。

以上の工程を経て、実施例１に係るカラーフィルタ１０を作成した。その後、カラーフィルタ１０の着色層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが形成されている面とＴＦＴ基板３０とをシール材により貼り合せ、隙間に液晶材料を注入して液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

実施例１に係るタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０をＩＣと接続し、タッチセンシング並びに液晶駆動の確認をしたところ、いずれも良好に動作することが確認できた。

（実施例２）
実施例２として図１〜図３に示した構成のカラーフィルタ１０を作成した。また、カラーフィルタ１０とＴＦＴ基板３０とを貼り合わせ、その隙間に公知の液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

まず、透明基材１１として無アルカリガラスを使用し、ガラスの一方の面に銅：ニッケル：チタン＝９６％：３．５％：０．５％の導電性合金膜１２をスパッタリング法にて成膜した。この時、合金膜１２の膜厚は５００ｎｍとした。また、合金膜１２のシート抵抗値は０．０７５Ω／□であった。実施例１と比較して、チタンを０．５％含んだことによって無アルカリガラスと導電性合金膜１２の密着強度がより上昇し、密着層としてのＩＴＯ膜が不要であった。その後、ガラスの両面に黒化層としてアクリル樹脂に黒色顔料を混合したブラックマトリックス樹脂をスピンコート法にて塗布し、ホットプレートにて１２０℃で２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灯にて露光量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秒間シャワー洗浄を実施した。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、黒化層１３、１３´を形成した。この時黒化層１３、１３´の厚みは１μｍとした。続いて０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とを混合したエッチング液に浸し、導電性合金膜１２をウエットエッチング法でパターニングした。その後、黒化層１３´上に導電性合金膜１２´を導電性合金膜１２と同一の材料及び方法で成膜し、同じく０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とを混合したエッチング液にてウエットエッチング法でパターニングを行なった。

次に、黒化層１３´が形成された面に、着色層１４Ｒ、着色層１４Ｇ、及び着色層１４Ｂを、順次２．５μｍの厚みで形成した。形成方法は、各色に着色されたアクリル系樹脂をスピンコート法で塗布した後、高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量を露光することによって硬化させ、露光されていない箇所のアクリル系樹脂を０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液のシャワーを３０秒間当て現像する方法を用いた。その後、透明絶縁層１５、１５´として、新日鉄住金化学社製のオーバーコート剤Ｖ−２５９ＰＡを塗液としてスピンコート法で塗布し、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。乾燥後、光源として高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量で露光し塗膜を硬化させ、透明絶縁層１５、１５´を形成した。

続いて、ＦＰＣ接続用の電極線１６として、株式会社ミノグループのＭＰ−７０４ＧＯをグラビアオフセット印刷後、１３０℃で１０分間乾燥させ２μｍの厚みで形成した。

以上の工程を経て、実施例２に係るカラーフィルタ１０を作成した。その後、カラーフィルタ１０の着色層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが形成されている面とＴＦＴ基板３０とをシール材により貼り合せ、その隙間に液晶材料を注入して液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

実施例２に係るタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０をＩＣと接続し、タッチセンシング並びに液晶駆動の確認をしたところ、いずれも良好に動作することが確認できた。

（実施例３）
実施例３として図４〜図６に示した構成のカラーフィルタ１０´を作成した。また、カラーフィルタ１０´と静電容量方式のタッチセンシング用電極を備えたＴＦＴ基板３０´とを貼り合わせ、その隙間に公知の液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

ここで、図４は、実施例３に係るカラーフィルタにおける着色層が積層された面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５´を除いた図であり、図５は、実施例３に係るカラーフィルタにおける着色層が積層されていない面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５を除いた図であり、図６は、実施例３に係るカラーフィルタの構成の一例を示す断面図であって、図４のカラーフィルタの切断線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。

図４〜図６に示されるように、実施例３に係るカラーフィルタ１０´は、透明基材１１と、導電性合金膜１２と、黒化層１３及び１３´と、着色層１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂと、透明絶縁層１５及び１５´と、ＦＰＣ接続用電極線１６とを備える。すなわち、実施例３では、図１に示した、着色層形成面の導電性合金膜１２´を省略したものである。また、実施例３に係るタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０は、上記カラーフィルタ１０´と、液晶層２０と、静電容量方式のタッチセンシング用電極を備えるＴＦＴ基板３０´とを備える。本実施例に係る液晶ディスプレイ４０では、タッチ位置の検出を、カラーフィルタ１０´に設けた導電性合金膜１２と、ＴＦＴ基板３０´に設けたタッチ線寝具用電極とを用いて行う。

まず、透明基材１１として無アルカリガラスを使用し、ガラスの一方の面に銅：ニッケル：チタン＝９６％：３．５％：０．５％の導電性合金膜１２をスパッタリング法にて成膜した。この時、導電性合金膜１２の膜厚は５００ｎｍとした。また、導電性合金膜１２のシート抵抗値は０．０７５Ω／□であった。その後、ガラスの両面に黒化層としてアクリル樹脂に黒色顔料を混合したブラックマトリックス樹脂をスピンコート法にて塗布し、ホットプレートにて１２０℃で２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灯にて露光量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秒間シャワー洗浄を実施した。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、黒化層１３、１３´を形成した。この時黒化層１３、１３´の厚みは１μｍとした。続いて０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とを混合したエッチング液に浸し、導電性合金膜１２をウエットエッチング法でパターニングした。

次に、黒化層１３´が形成された面に、着色層１４Ｒ、着色層１４Ｇ、及び着色層１４Ｂを、順次２．５μｍの厚みで形成した。形成方法は、各色に着色されたアクリル系樹脂をスピンコート法で塗布した後、高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量を露光することによって硬化させ、露光されていない箇所のアクリル系樹脂を０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液のシャワーを３０秒間当て現像する方法を用いた。その後、透明絶縁層１５、１５´として、新日鉄住金化学社製のオーバーコート剤Ｖ−２５９ＰＡを塗液としてスピンコート法で塗布し、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。乾燥後、光源として高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量で露光し塗膜を硬化させ、透明絶縁層１５、１５´を形成した。

続いて、ＦＰＣ接続用の電極線１６として、株式会社ミノグループのＭＰ−７０４ＧＯをグラビアオフセット印刷後、１３０℃で１０分間乾燥させ２μｍの厚みで形成した。

以上の工程を経て、実施例３に係るカラーフィルタ１０´を作成した。その後、カラーフィルタ１０´の着色層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが形成されている面と、静電容量方式のタッチセンシング用電極を備えるＴＦＴ基板３０´とをシール材により貼り合せ、その隙間に液晶材料を注入して液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

実施例３に係るタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０をＩＣと接続し、タッチセンシング並びに液晶駆動の確認をしたところ、カラーフィルタ１０´に設けられた導電性合金膜１２とＴＦＴ基板３０´に設けられたタッチセンシング用電極との間で正常にタッチセンシングの検出が可能であり、また、液晶も正常に駆動する事が確認できた。

（実施例４）
実施例４として図７〜図８に示した構成のカラーフィルタ１０´´を作成した。また、カラーフィルタ１０´´と静電容量方式のタッチセンシング用電極を備えたＴＦＴ基板３０´とを貼り合わせ、その隙間に公知の液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

ここで、図７は、実施例４に係るカラーフィルタにおける着色層が積層された面の平面図であって、最前面に備わる透明絶縁膜１５´を除いた図であり、図８は、実施例４に係るカラーフィルタの構成の一例を示す断面図であって、図８（ａ）は、図７のカラーフィルタの切断線Ｄ−Ｄに沿った断面図であり、図８（ｂ）は、切断線Ｅ−Ｅに沿った断面図である。

図７〜図８に示されるように、実施例４に係るカラーフィルタ１０´´は、透明基材１１と、導電性合金膜１２´と、黒化層１３´と、着色層１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂと、透明絶縁層１５´と、ＦＰＣ接続用電極線１６とを備える。すなわち、実施例４では、図１に示した、着色層型性面とは反対側の導電性合金膜１２を省略したものである。また、実施例４に係るタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０は、上記カラーフィルタ１０´´と、液晶層２０と、静電容量方式のタッチセンシング用電極を備えるＴＦＴ基板３０´とを備える。本実施例に係る液晶ディスプレイ４０では、タッチ位置の検出を、カラーフィルタ１０´´に設けた導電性合金膜１２´と、ＴＦＴ基板３０´に設けたタッチ線寝具用電極とを用いて行う。

まず、透明基材１１として無アルカリガラスを使用し、ガラスの一方の面に黒化層としてアクリル樹脂に黒色顔料を混合したブラックマトリックス樹脂をスピンコート法にて塗布し、ホットプレートにて１２０℃で２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灯にて露光量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秒間シャワー洗浄を実施した。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、黒化層１３´を形成した。この時黒化層１３´の厚みは１μｍとした。続いて、黒化層１３´上に銅：ニッケル：チタン＝９６％：３．５％：０．５％の導電性合金膜１２´をスパッタリング法にて成膜した。この時、導電性合金膜１２´の膜厚は５００ｎｍとした。また、導電性合金膜１２´のシート抵抗値は０．０７５Ω／□であった。続いて導電性合金膜１２´に感光性レジストをスピンコートで塗布し、所望する開口部を露光マスク介して高圧水銀灯にて露光量１００ｍＪ／ｃｍ^２で露光し、感光部以外を０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて３０秒間シャワー洗浄にて洗い流した後、０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とを混合したエッチング液に浸し、導電性合金膜１２´をウエットエッチング法でパターニングした。

次に、黒化層１３´が形成された面に、着色層１４Ｒ、着色層１４Ｇ、及び着色層１４Ｂを、順次２．５μｍの厚みで形成した。形成方法は、各色に着色されたアクリル系樹脂をスピンコート法で塗布した後、高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量を露光することによって硬化させ、露光されていない箇所のアクリル系樹脂を０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液のシャワーを３０秒間当て現像する方法を用いた。その後、透明絶縁層１５´として、新日鉄住金化学社製のオーバーコート剤Ｖ−２５９ＰＡを塗液としてスピンコート法で塗布し、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。乾燥後、光源として高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量で露光し塗膜を硬化させ、透明絶縁層１５´を形成した。

続いて、ＦＰＣ接続用の電極線１６として、株式会社ミノグループのＭＰ−７０４ＧＯをグラビアオフセット印刷後、１３０℃で１０分間乾燥させ２μｍの厚みで形成した。

以上の工程を経て、実施例４に係るカラーフィルタ１０´´を作成した。その後、カラーフィルタ１０´´の着色層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが形成されている面と、静電容量方式のタッチセンシング用電極を備えるＴＦＴ基板３０´とをシール材により貼り合せ、その隙間に液晶材料を注入して液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

実施例４に係るタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０をＩＣと接続し、タッチセンシング並びに液晶駆動の確認をしたところ、カラーフィルタ１０´´に設けられた導電性合金膜１２´とＴＦＴ基板３０´に設けられたタッチセンシング用電極との間で正常にタッチセンシングの検出が可能であり、また、液晶も正常に駆動する事が確認できた。

（比較例）
比較例として図１〜図３に示した層構成のカラーフィルタ１０を作成した。ただし、導電性合金膜を、ニッケルを用いず、銅及びチタンの合金で形成した。

透明基材１１として無アルカリガラスを使用し、ガラスの一方の面に銅：ニッケル：チタン＝９９．５％：０．０％：０．５％の導電性合金膜１２をスパッタリング法にて成膜した。この時、導電性合金膜１２の膜厚は５００ｎｍとした。また、導電性合金膜１２のシート抵抗値は０．７０Ω／□であった。その後、ガラスの両面に黒化層としてアクリル樹脂に黒色顔料を混合したブラックマトリックス樹脂をスピンコート法にて塗布し、ホットプレートにて１２０℃で２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灯にて露光量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秒間シャワー洗浄を実施した。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、黒化層１３、１３´を形成した。この時黒化層１３、１３´の厚みは１μｍとした。続いて０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とを混合したエッチング液に浸し、導電性合金膜１２をウエットエッチング法でパターニングした。その後、黒化層１３´上に導電性合金膜１２´を導電性合金膜１２と同一の材料及び方法で成膜し、同じく０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とを混合したエッチング液にてウエットエッチング法でパターニングを行なった。

次に、黒化層１３´が形成された面に、着色層１４Ｒ、着色層１４Ｇ、及び着色層１４Ｂを、順次２．５μｍの厚みで形成した。形成方法は、各色に着色されたアクリル系樹脂をスピンコート法で塗布した後、高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量を露光することによって硬化させ、露光されていない箇所のアクリル系樹脂を０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液のシャワーを３０秒間当て現像する方法を用いた。その後、透明絶縁層１５、１５´として、新日鉄住金化学社製のオーバーコート剤Ｖ−２５９ＰＡを塗液としてスピンコート法で塗布し、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。乾燥後、光源として高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ^２の光量で露光し塗膜を硬化させ、透明絶縁層１５、１５´を形成した。

続いて、ＦＰＣ接続用の電極線１６として、株式会社ミノグループのＭＰ−７０４ＧＯをグラビアオフセット印刷後、１３０℃で１０分間乾燥させ２μｍの厚みで形成した。

以上の工程を経て、比較例に係るカラーフィルタ１０を作成した。その後、カラーフィルタ１０の着色層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが形成されている面とＴＦＴ基板３０とをシール材により貼り合せ、その隙間に液晶材料を注入して液晶層２０を形成し、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０を作成した。

タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ４０をＩＣと接続し、タッチセンシング並びに液晶駆動の確認をしたがタッチセンシング機能が動作しなかった。理由として、製作工程中の熱負荷によって導電性合金膜１２が酸化を起こし、導電性合金膜１２のシート抵抗値が０．７Ω／□から酸化後５００Ω／□に上昇した事がわかった。

本発明に係るカラーフィルタは、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイなどに好適に利用できる。

１０、１０´、１０´´ カラーフィルタ
１１ 透明基材
１２、１２´ 導電性合金膜
１３、１３´ 黒化層
１４Ｒ 赤色着色層
１４Ｇ 緑色着色層
１４Ｂ 青色着色層
１５、１５´ 透明絶縁膜
１６ ＦＰＣ接続用電極線
２０ 液晶層
３０ ＴＦＴ基板
３０´ 静電容量方式のタッチセンシング用電極を備えるＴＦＴ基板
４０ 液晶ディスプレイ

Claims (6)

1. 透明基材と、
   前記透明基材の少なくとも一方の面に、銅とニッケルの合金、あるいは、銅とニッケルとチタンの合金からなる導電性合金膜とを備える、カラーフィルタ。
2. 前記導電性合金膜の膜厚が６００ｎｍ以下で、かつシート抵抗値が０．１０Ω／□以下である、請求項１に記載のカラーフィルタ。
3. 前記導電性合金膜の組成元素比が、銅：ニッケル：チタン＝９０．００％〜９９．９９％：０．０１％〜１０．００％：０．００％〜２．００％である、請求項１または２に記載のカラーフィルタ。
4. 前記導電性合金膜の上または前記透明基材と前記導電性合金膜との間に、金属黒化膜あるいは樹脂黒化膜を更に備え、該黒化膜の全光線反射率が２０.００％以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタ。
5. 前記導電性合金膜を静電容量方式のタッチセンシング用電極とする、請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタ。
6. 請求項５に記載のカラーフィルタと、
   液晶層と、
   ＴＦＴ基板とを備えた、液晶ディスプレイ。