JP5515845B2 - 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

Description

本発明は、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に関する。

今日、入力手段として、タッチパネル機能付の表示装置が広く用いられている。タッチパネル機能を実現するための方式の１つとして、抵抗膜方式が知られている。抵抗膜方式のタッチパネル機能を有する表示装置においては、タッチ用基板と表示基板とが対向するよう設けられており、このうちタッチ用基板には、表示装置に向って突出する複数の柱状突起部が形成されている。これらの柱状突起部は、抵抗膜方式のタッチパネルにおける抵抗膜として機能する透明電極層により覆われている。一方、表示基板のタッチ用基板側の面上において、タッチ用基板の柱状突起部に対応する位置には、所定の電圧が印加された位置検出用電極が設けられている。

この場合、指などによりタッチ用基板が押圧されると、押圧された場所の近傍にある柱状突起部が表示基板に向って変位し、この結果、当該柱状突起部上の透明電極層が表示装置の位置検出用電極に接触する。これによって、位置検出用電極に印加されている電圧値が変動し、この変動に基づいて、押圧された場所の座標が算出される。

このような表示装置において、タッチ用基板は、例えば、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、を備えたカラーフィルタ（抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ）として構成されている（例えば特許文献１）。また、カラーフィルタと表示基板との間には複数の柱状スペーサーが介在されており、これによってカラーフィルタと表示基板との間が所定間隔で隔離されている。

特開２００７−１２８０９１号公報

抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタを製造する場合、一般に、まずカラーフィルタ用基材上にブラックマトリクス層および着色層が形成され、その後、ブラックマトリクス層上に柱状突起部が形成される。このように、カラーフィルタにタッチパネル機能を付与するためには、ブラックマトリクス層上に柱状突起部を形成する工程が追加で必要となるため、カラーフィルタの製造コストが増加する。

本発明は、このような課題を効果的に解決し得る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の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、当該カラーフィルタを備えた抵抗膜方式タッチパネル機能付の表示装置を提供することを目的とする。

本発明による抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタは、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である。

本発明によるカラーフィルタは、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ていてもよい。

本発明によるカラーフィルタは、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ていてもよく、この場合、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ており、また当該柱状スペーサー上の前記透明電極層上には絶縁部が形成されている。

本発明によるカラーフィルタにおいて、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っていてもよい。

本発明による抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタの製造方法は、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である。

本発明によるカラーフィルタの製造方法は、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ていてもよい。

本発明によるカラーフィルタの製造方法の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てもよく、この場合、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。

本発明によるカラーフィルタの製造方法は、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ていてもよい。この場合、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てもよい。

本発明による抵抗膜方式タッチパネル機能付の表示装置は、上記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である。

本発明による表示装置において、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てもよい。

本発明による表示装置において、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いてもよく、この場合、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。

本発明による表示装置において、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っていてもよい。

本発明によれば、抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタは、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、を備えている。このうち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ており、また柱状突起部は、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。このため、カラーフィルタ用基材上に複数色の着色層を形成するときに、同時に複数の柱状突起部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を低いコストで製造することができる。

本発明によれば、抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタの製造方法は、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、を備えている。このうち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、その後、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。このように、カラーフィルタ用基材上に複数色の着色層を形成する工程において、同時に複数の柱状突起部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を低いコストで製造することができる。

本発明によれば、抵抗膜方式タッチパネル機能付の表示装置は、上記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、を備えている。このうち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、また当該突起電極は、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ようその高さが設定されている。このようにして、簡易な構成により安価に表示装置に抵抗膜方式タッチパネル機能を付与することができる。

図１は、本発明の第１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る。 図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における抵抗膜方式タッチパネル機能付カラーフィルタを示す平面図であり、図２（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における表示基板を示す平面図である。 図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１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。 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る。 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。

第１の実施の形態
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。

液晶表示装置
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。

また図１に示すように、カラーフィルタ１０とＴＦＴ基板５０との間には、セルギャップを一定に保つための柱状スペーサー２５が介在されている。設けられる柱状スペーサー２５の数が特に限られることはなく、液晶表示装置３０の面積などに応じて任意の数の柱状スペーサー２５が設けられる。

ＴＦＴ基板
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。

図１および図２（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板５０は、ベース基板５６と、ベース基板５６のカラーフィルタ１０側の面５６ａ上に設けられ、液晶（図示せず）に電圧を印加する複数の画素電極５２と、面５６ａ上に設けられ、画素電極５２の電圧を制御するＴＦＴ５３とを備えている。各画素電極は、各々が液晶表示装置３０の単位画素に対応しており、また画素電極５２とＴＦＴ５３とにより、液晶表示装置３０の表示を制御する表示用電極５４が構成されている。また、ベース基板５６の面５６ａ上には、表示用電極５４に電力を供給する配線を含む配線部５５が形成されている。さらに、図２（ｂ）に示すように、カラーフィルタ１０の後述する突起電極２０（後に図２(ａ)にて示す）に対応する位置には、所定の電圧が印加された位置検出用電極５１が形成されている。

カラーフィルタ
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。

図１および図２（ａ）に示すように、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間に設けられた緑色着色層１３ａ、赤色着色層１３ｂおよび青色着色層１３ｃと、ブラックマトリクス層１２上に設けられた柱状突起部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、前述の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。形成される突起電極２０の数が限られることはなく、液晶表示装置３０の面積や、タッチパネル機能において要求される位置検出精度などに基づいて、任意の数の突起電極２０が形成される。

なお図１に示すように、透明電極層１７上に、カラーフィルタ１０とＴＦＴ基板５０との間に充填される液晶（図示せず）の配向を制御するための配向膜１８が必要に応じて設けられていてもよい。この場合、突起電極２０上の配向膜１８は、エッチングなどによって部分的に除去されている。このため、後述するようにカラーフィルタ１０の突起電極２０とＴＦＴ基板５０の位置検出用電極５１とが配向膜１８を介して当接する場合、突起電極２０の透明電極層１７と位置検出用電極５１との間が電気的に接続される。なお、カラーフィルタ１０が、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイなど、液晶を必要としないディスプレイにおいて用いられる場合、上記の配向膜１８が設けられることはない。

図１に示すように、前述の柱状スペーサー２５は、カラーフィルタ１０のブラックマトリクス層１２上の透明電極層１７上に設けられている。図１に示すように、この柱状スペーサー２５のＴＦＴ基板５０側の端部２５ｂは、配向膜１８を介してＴＦＴ基板５０の配線部５５に当接している。ここで、柱状スペーサー２５は、電気絶縁性を有する材料から形成されており、このため、柱状スペーサー２５のカラーフィルタ１０側の端部２５ａに接している透明電極層１７が、ＴＦＴ基板５０の配線部５５と電気的に接続されることはない。

このようなカラーフィルタ１０において、図１に示すように、突起電極２０の高さは、通常時においてＴＦＴ基板５０の位置検出用電極５１に当接しない高さとなっている。一方、カラーフィルタ用基材１１の観察側１１ａの面が指６０などにより押圧されると、カラーフィルタ用基材１１の押圧された部分がＴＦＴ基板５０に向って撓み、これによって、押圧された場所の近傍にある突起電極２０がＴＦＴ基板５０の位置検出用電極５１に配向膜１８を介して当接する。このことにより、押圧された場所においてカラーフィルタ１０の透明電極層１７とＴＦＴ基板５０の位置検出用電極５１とが電気的に接続され、これによって、位置検出用電極５１に印加されている電圧値が変動する。この変動に基づいて、押圧された場所の座標を算出することができる。このように、カラーフィルタ１０に複数の突起電極２０を設けることにより、カラーフィルタ１０の抵抗膜方式タッチパネル機能が実現される。
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。

（突起電極）
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。

次にカラーフィルタ１０の各構成要素について詳述する。

（カラーフィルタ用基材）
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。

（ブラックマトリクス層）
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。

（着色層）
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）
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。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ１０および液晶表示装置３０の製造方法について説明する。

カラーフィルタの製造方法
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。

まずカラーフィルタ用基材１１を準備する。次に、カラーフィルタ用基材１１の面１１ｂ上に金属薄膜や感光性樹脂層等を形成し、その後、金属薄膜または感光性樹脂層等をパターニングすることにより、図３（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。金属薄膜や感光性樹脂層等の形成方法が特に限定されることはなく、スパッタリング法、真空蒸着法等の方法を適宜用いることができる。また、金属薄膜または感光性樹脂層等のパターニング方法が特に限定されることもなく、フォトリソグラフィー法等を適宜用いることができる。

次に、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ブラックマトリクス層１２間に、緑色着色層１３ａ、赤色着色層１３ｂおよび青色着色層１３ｃを順に形成する。緑色着色層１３ａの形成では、はじめに緑色着色層１３ａ用の着色剤を塗布し、次に、所定のフォトマスク（図示せず）を介して塗布された着色剤を露光して現像を行うことにより、ブラックマトリクス層１２間の所定位置に緑色着色層１３ａを形成する（図３（ｂ）参照）。以下、同様にして、ブラックマトリクス層１２間の所定位置に赤色着色層１３ｂ（図３（ｃ）参照）および青色着色層１３ｃ（図３（ｄ）参照）を形成する。なお着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成する順番が上記の順番に限られることはなく、任意の順番で着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成することができる。

この間、ブラックマトリクス層１２間に緑色着色層１３ａを形成する際、同時に、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に緑色着色層１３ａを形成する（図３（ｂ）参照）。同様に、ブラックマトリクス層１２間に赤色着色層１３ｂを形成する際、同時に、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に形成されている緑色着色層１３ａ上に赤色着色層１３ｂを形成する（図３（ｃ）参照）。さらに、ブラックマトリクス層１２間に青色着色層１３ｃを形成する際、同時に、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に形成されている赤色着色層１３ｂ上に青色着色層１３ｃを形成する（図３（ｄ）参照）。これによって、図３（ｄ）に示すように、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に、緑色着色層１３ａ、赤色着色層１３ｂおよび青色着色層１３ｃからなる柱状突起部１４が形成される。

その後、図３（ｅ）に示すように、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上に透明電極層１７を形成する。これによって、柱状突起部１４と柱状突起部１４上の透明電極層１７とにより構成される突起電極２０が形成される。

次に、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に柱状スペーサー２５を形成し、その後、ブラックマトリクス層１２、着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、突起電極２０および柱状スペーサー２５上に配向膜１８を形成する（図３（ｆ）参照）。このようにして、抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ１０を製造することができる。

液晶表示装置の製造方法
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。

このように本実施の形態によれば、ブラックマトリクス層１２間に複数色の着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次形成する工程において、同時に所定位置のブラックマトリクス層１２上に着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次積層させる。このため、ブラックマトリクス層１２間にフィルタ用の着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成するのと同時に、着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次積層してなる柱状突起部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できる。

また本実施の形態によれば、柱状スペーサー２５が、ブラックマトリクス層１２上の透明電極層１７上に設けられている。また柱状スペーサー２５は、電気絶縁性を有する材料から形成されている。このため、柱状スペーサー２５のカラーフィルタ１０側の端部２５ａに接している透明電極層１７が、ＴＦＴ基板５０の配線部５５と電気的に接続されるのを防ぐことができる。

なお本実施の形態において、カラーフィルタ１０に、カラーフィルタ１０とＴＦＴ基板５０との間のセルギャップを一定に保つ柱状スペーサー２５が設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、ＴＦＴ基板５０が、カラーフィルタ１０とＴＦＴ基板５０との間のセルギャップを一定に保つ柱状スペーサーを備えていてもよい。

第２の実施の形態
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。

図４および図５に示す第２の実施の形態は、柱状スペーサーが、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透明電極層により覆われており、かつ、当該柱状スペーサー上の透明電極層上に絶縁部が形成されている点が異なるのみであり、他の構成は、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と略同一である。図４および図５に示す第２の実施の形態において、図１乃至図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

カラーフィルタ
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４に示すように、カラーフィルタ１０Ａは、ブラックマトリクス層１２上に設けられた柱状スペーサー２６を備えている。この柱状スペーサー２６は、図４に示すように、緑色着色層１３ａ、赤色着色層１３ｂおよび青色着色層１３ｃを順次積層することにより形成されている。このため、ブラックマトリクス層１２間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、同時にブラックマトリクス層１２上に柱状スペーサー２６を形成することができる。このことにより、柱状スペーサー２６を備えたカラーフィルタ１０Ａを低いコストで製造することが可能となる。

形成される柱状スペーサー２６の数が特に限られることはなく、液晶表示装置３０の面積などに応じて任意の数の柱状スペーサー２６が設けられる。

図４に示すように、ブラックマトリクス層１２、着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、突起電極２０および柱状スペーサー２６は、透明電極層１７により覆われている。また図４に示すように、各着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上の透明電極層１７上には、カラーフィルタ１０ＡとＴＦＴ基板５０との間に充填される液晶（図示せず）の配向を制御するための配向制御用突起部１９が形成されている。

配向制御用突起部１９の材料としては、電気絶縁性を有するものであれば特に限られることはなく、一般的な液晶配向制御用突起部の形成に用いられる樹脂組成物を用いることができる。樹脂組成物としては、ネガ型の硬化性樹脂組成物であってもよく、またはポジ型の硬化性樹脂組成物であってもよい。ネガ型の硬化性樹脂組成物としては、例えば多官能アクリレートモノマー、ポリマー及び光重合開始剤を含有する組成物を用いることができる。

各着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上の透明電極層１７上に配向制御用突起部１９を形成するのと同時に、図４に示すように、配向制御用突起部１９と同一の材料からなる絶縁部１９ａが柱状スペーサー２６上の透明電極層１７上に形成される。この絶縁部１９ａは、図４に示すように、ＴＦＴ基板５０の配線部５５に当接しており、このため、柱状スペーサー２６と絶縁部１９ａとにより、カラーフィルタ１０ＡとＴＦＴ基板５０との間のセルギャップを一定に保つことができる。

また、配向制御用突起部１９と同一の材料からなる絶縁部１９ａは、電気絶縁性を有している。このため、絶縁部１９ａによって、柱状スペーサー２６のＴＦＴ基板５０側の端部２６ｂ上に形成されている透明電極層１７が、ＴＦＴ基板５０の配線部５５と電気的に接続されるのを防ぐことができる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ１０Ａの製造方法について説明する。

カラーフィルタの製造方法
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。

次に、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ブラックマトリクス層１２間に、緑色着色層１３ａ、赤色着色層１３ｂおよび青色着色層１３ｃを順に形成する。緑色着色層１３ａの形成では、はじめに緑色着色層１３ａ用の着色剤を塗布し、次に、所定のフォトマスク（図示せず）を介して塗布された着色剤を露光して現像を行うことにより、ブラックマトリクス層１２間の所定位置に緑色着色層１３ａを形成する（図５（ｂ）参照）。以下、同様にして、ブラックマトリクス層１２間の所定位置に赤色着色層１３ｂ（図５（ｃ）参照）および青色着色層１３ｃ（図５（ｄ）参照）を形成する。

この間、ブラックマトリクス層１２間に緑色着色層１３ａを形成する際、同時に、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に緑色着色層１３ａを形成する（図５（ｂ）参照）。同様に、ブラックマトリクス層１２間に赤色着色層１３ｂを形成する際、同時に、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に形成されている緑色着色層１３ａ上に赤色着色層１３ｂを形成する（図５（ｃ）参照）。さらに、ブラックマトリクス層１２間に青色着色層１３ｃを形成する際、同時に、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に形成されている赤色着色層１３ｂ上に青色着色層１３ｃを形成する（図５（ｄ）参照）。これによって、図５（ｄ）に示すように、ブラックマトリクス層１２上の所定位置に、緑色着色層１３ａ、赤色着色層１３ｂおよび青色着色層１３ｃからなる柱状突起部１４および柱状スペーサー２６が形成される。

その後、図５（ｅ）に示すように、ブラックマトリクス層１２、着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、柱状突起部１４および柱状スペーサー２６上に透明電極層１７を形成する。これによって、柱状突起部１４と柱状突起部１４上の透明電極層１７とにより構成される突起電極２０が形成される。

次に、図５（ｆ）に示すように、各着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上の透明電極層１７上に配向制御用突起部１９を形成し、同時に、および柱状スペーサー２６上の透明電極層１７上に、配向制御用突起部１９と同一の材料からなる絶縁部１９ａを形成する。このようにして、抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ１０Ａを製造することができる。

その後、図１乃至図３に示す第１の実施の形態の場合と同様にして、抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ１０Ａを備えた液晶表示装置３０Ａ（図４参照）を製造することができる。

このように本実施の形態によれば、ブラックマトリクス層１２間に複数色の着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次形成する工程において、同時に所定位置のブラックマトリクス層１２上に着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次積層させる。このため、ブラックマトリクス層１２間にフィルタ用の着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成するのと同時に、着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次積層してなる柱状突起部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１０Ａを低いコストで製造することができる。

また本実施の形態によれば、柱状スペーサー２６は、所定位置のブラックマトリクス層１２上に着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次積層することにより形成される。このため、ブラックマトリクス層１２間に複数色の着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次形成する工程において、同時に上記の柱状突起部１４を形成することができるとともに、さらに同時に柱状スペーサー２６を形成することもできる。このことにより、柱状スペーサー２６を備えた抵抗膜方式タッチパネル機能付のカラーフィルタ１０Ａを低いコストで製造することができる。

また本実施の形態によれば、柱状スペーサー２６は透明電極層１７により覆われており、また柱状スペーサー２６上の透明電極層１７上には、絶縁部１９ａが形成されている。このため、カラーフィルタ１０ＡとＴＦＴ基板５０とを組み合わせて液晶表示装置３０Ａを形成するとき、柱状スペーサー２６と絶縁部１９ａとにより、カラーフィルタ１０ＡとＴＦＴ基板５０との間のセルギャップを一定に保つことができる。さらに、絶縁部１９ａによって、柱状スペーサー２６のＴＦＴ基板５０側の端部２６ｂ上に形成されている透明電極層１７が、ＴＦＴ基板５０の配線部５５と電気的に接続されるのを防ぐことができる。

なお本実施の形態において、柱状スペーサー２６上の透明電極層１７上に形成される絶縁部１９ａが、各着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上の透明電極層１７上の配向制御用突起部１９と同一の材料から配向制御用突起部１９と同時に形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、柱状スペーサー２６上の透明電極層１７上の絶縁部１９ａを、各着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上の透明電極層１７上の配向制御用突起部１９とは別に形成してもよい。すなわち、柱状スペーサー２６上の透明電極層１７上に形成される絶縁部１９ａの材料が、配向制御用突起部１９の材料と同一の材料に限られることはなく、電気絶縁性を有する様々なものによって柱状スペーサー２６上の透明電極層１７上の絶縁部１９ａを構成することができる。

また本実施の形態において、各着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上の透明電極層１７上に配向制御用突起部１９が形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、例えば所定個数の着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃごとに１つの配向制御用突起部１９を形成してもよい。

また本実施の形態において、柱状スペーサー２６が、所定位置のブラックマトリクス層１２上に３色の着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次積層することにより形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうち２色の着色層を積層することにより柱状スペーサー２６を形成してもよい。また、フィルタ用の着色層として４色以上の着色層がカラーフィルタ用基材１１に設けられている場合、４色以上の着色層を順次積層することにより柱状スペーサー２６を形成してもよい。

また本実施の形態において、柱状スペーサー２６上の透明電極層１７上に絶縁部を形成することにより、柱状スペーサー２６のＴＦＴ基板５０側の端部２６ｂ上に形成されている透明電極層１７が、ＴＦＴ基板５０の配線部５５と電気的に接続されるのを防ぐ例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、柱状スペーサー２６のＴＦＴ基板５０側の端部２６ｂ上の透明電極層１７をエッチングなどによって除去することにより、透明電極層１７と配線部５５とが電気的に接続されるのを防ぐこともできる。この場合、通常時において柱状スペーサー２６のＴＦＴ基板５０側の端部２６ｂがＴＦＴ基板５０の配線部５５に当接するとともに突起電極２０がＴＦＴ基板５０の位置検出用電極５１に当接しないよう、柱状スペーサー２６の高さは突起電極２０の高さよりも大きくなっている。

また上記各実施の形態において、柱状突起部１４が、所定位置のブラックマトリクス層１２上に３色の着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを順次積層することにより形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、着色層１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうち２色の着色層を積層することにより柱状突起部１４を形成してもよい。また、フィルタ用の着色層として４色以上の着色層がカラーフィルタ用基材１１に設けられている場合、４色以上の着色層を順次積層することにより柱状突起部１４を形成してもよい。

１０ カラーフィルタ
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 (6)

1. 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おり、
   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前記柱状突起部を構成する着色層と同一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カラーフィルタ。
2. 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１に記載のカラーフィルタ。
3. 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、
   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、前記柱状突起部を構成する着色層と同一の着色層を含む複数の柱状スペーサーを、複数の柱状突起部と同時に形成し、
   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カラーフィルタの製造方法。
4. 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３に記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 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ものであり、
   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前記柱状突起部を構成する着色層と同一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表示装置。
6. 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５に記載のタッチパネル機能付表示装置。

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