JP5533566B2 - カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ、タッチパネル機能付き表示装置および多面付けワーク基板の製造方法 - Google Patents
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前記タッチパネルセンサ部は、前記基板の前記一面上に所定パターンで設けられた複数の電極パターンと、前記基板の前記一面上に設けられ、各々が各電極パターンに対応する複数の端子部と、前記基板の前記一面上に設けられ、各々が各電極パターンと各端子部との間を電気的に接続する複数の導電パターンと、各電極パターンおよび各導電パターンを覆うよう前記基板の前記一面上に設けられた保護層と、を有し、前記基板の前記一面上に、導電性を有する除電パターンがさらに設けられており、前記除電パターンは、前記電極パターン、前記端子部および前記導電パターンのいずれにも接触しておらず、前記除電パターンは、少なくとも部分的に前記保護層により覆われていることを特徴とするカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサである。
この場合、好ましくは、前記外枠除電パターンは、前記タッチパネルセンサ部の前記電極パターンまたは前記導電パターンと同一の材料からなっている。
例えば、前記外枠除電パターンは、前記タッチパネルセンサ部の前記電極パターンと同一の材料からなっている。この場合、前記外枠除電パターンは、前記電極パターンと同時に形成されてもよい。
若しくは、前記外枠除電パターンは、前記タッチパネルセンサ部の前記導電パターンと同一の材料からなっている。この場合、前記外枠除電パターンは、前記導電パターンと同時に形成されてもよい。
図3(a)に示すように、タッチパネル機能付きの表示装置60は、カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20と、カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20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。図3(a)に示すように、カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20は、基板11と、基板11の一面11a上に設けられたタッチパネルセンサ部10と、基板11の他面11b上に設けられたカラーフィルタ部30と、を有している。また、TFT基板50は、カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20のカラーフィルタ部30と対向するよう設けられている。すなわち、基板11の他面11b側が表示基板(TFT基板)側となっており、基板11の一面11a側が観察者側となっている。
次に図1乃至図2Bおよび図3(a)(b)を参照して、カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20について説明する。上述のように、カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20は、基板11と、基板11の一面11a上に設けられたタッチパネルセンサ部10と、基板11の他面11b上に設けられたカラーフィルタ部30と、を有している。
次に図3(a)(b)を参照して、カラーフィルタ部30について説明する。図3(b)は、図3(a)に示す表示装置60のカラーフィルタ部30を矢印IIIb−IIIbの方向から見た場合を示す図である。図3(b)に示すように、カラーフィルタ部30は、基板11と、基板11の他面11b上に設けられたブラックマトリクス層31と、基板11の他面11b上でブラックマトリクス層31間に設けられた複数色の着色層32と、を有している。
このうち赤色着色層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られてもよく、若しくは、2種以上が混合されて用いられてもよい。
青色着色層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られてもよく、若しくは、2種以上が混合されて用いられてもよい。
緑色着色層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。これらの顔料または染料は、単独で用いられてもよく、若しくは、2種以上が混合されて用いられてもよい。
複数色の着色層32が上記の赤色着色層、青色着色層および緑色着色層に限られることは無く、その他の色の着色層、例えば黄色着色層が含まれていてもよい。
次に図1乃至図2Bを参照して、タッチパネルセンサ部10について説明する。図1は、カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20をタッチパネルセンサ部10側から見た場合を示す平面図である。図2Aまたは図2Bはそれぞれ、図1のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20をIIA−IIA方向またはIIB−IIB方向から見た縦断面図である。
はじめに電極パターン13,15について詳細に説明する。図1に示すように、複数の電極パターン13,15は、x方向に延びる複数のx電極パターン13と、y方向に延びる複数のy電極パターン15とからなっている。このうち各x電極パターン13は、略正方形の形状を有する複数のx電極単位13aと、隣接するx電極単位13a間を接続するx接続部13bと、を含んでいる。同様に、各y電極パターン15は、略正方形の形状を有する複数のy電極単位15aと、隣接するy電極単位15a間を接続するy接続部15bと、を含んでいる。x電極単位13aおよびy電極単位15aの寸法は、タッチパネルセンサ部10によって検知される指又はペン等に対する必要解像度により決定され、例えば5mm×5mmとなっている。なお、x電極単位13aおよびy電極単位15aの形状が正方形に限られることはなく、多角形や円形など様々な形状が適宜選択され得る。
次に導電パターン14,16および端子部17について説明する。図1に示すように、複数の導電パターン14,16は、x電極パターン13と端子部17との間を電気的に接続するx導電パターン14と、y電極パターン15と端子部17との間を電気的に接続するy導電パターン16とからなっている。
次に保護層22について説明する。保護層22は、各電極パターン13,15及び各導電パターン14,16を外部から保護するための層である。例えば後述するように、基板11の他面11b上にカラーフィルタ部30を設ける際、既に基板11の一面11a上に設けられているタッチパネルセンサ部10の各電極パターン13,15及び各導電パターン14,16が損傷するのを防ぐための層である。また保護層22は、外部の水分を遮蔽するという役割も担っている。このような保護層22を構成する材料としては、絶縁性を有する材料が用いられ、例えば光硬化性アクリル樹脂が用いられる。
ここでは、複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが割り付けられた多面付けワーク基板を製造する方法について説明する。
なお多面付けワーク基板70から各チップ部71を切り出す前に、多面付けワーク基板70とTFT基板50とが貼り合わされ、液晶セルの組み立てが行われてもよい。この場合、多面付けワーク基板70とTFT基板50とが貼り合わされた組立体から、個別の液晶セルが切り出される。
以下、図4A乃至図5Bを参照して、ワーク基板70の一面70a上にタッチパネルセンサ部10を形成する方法について説明する。図4Aおよび図5Aは、ワーク基板70の一面70a上にタッチパネルセンサ部10が形成される様子を段階的に示す図である。また図4Bまたは図5Bはそれぞれ、図4Aまたは図5Aに示すワーク基板70のチップ部71を拡大して示す図である。
次に、図6を参照して、ワーク基板70の他面70b上にカラーフィルタ部30を形成する方法について説明する。図6は、カラーフィルタ部30を形成する際に実施される工程で用いられる装置を示す図である。この装置は、塗布手段81と、乾燥手段82と、プリベーク手段83と、露光・現像手段84と、水切り手段85とを備えている。
ところで、塗布手段81などにおいては、図7に示すように、複数の吸着穴88を有する支持台86によってワーク基板70が支持される。ここで図7(b)は、ワーク基板70を支持台86から剥離させようとしている状態を示す図である。この場合、剥離の際の剥離帯電に起因して、タッチパネルセンサ部10の保護層22が帯電していることが考えられる。ここで本実施の形態によれば、上述のように、ワーク基板70の一面70a上には、保護層22に接続された除電パターン21と、除電パターン21に接続された外枠除電パターン74とが設けられている。このため、保護層22に蓄えられている静電気を、除電パターン21および外枠除電パターン74に引き受けさせることができる。これによって、保護層22における帯電量を低減させることができ、このことにより、静電気の放電が生じるのを防ぐことができる。これによって、ワーク基板70を支持台86から剥離させる際、静電気の放電によってタッチパネルセンサ部10が損傷するのを防ぐことができる。
ここで図7(b)に示すように、ワーク基板70の外縁近傍が最後まで支持台86に接触している場合について考える。この際、仮に静電気の放電が発生する場合、この放電は各タッチパネルセンサ部10の外縁近傍で生じると考えられる。ここで本実施の形態によれば、上述のように、除電パターン21は、電極パターン13,15や導電パターン14,16よりもタッチパネルセンサ部10の外縁に近い領域に設けられている。このため、仮に静電気の放電が発生する場合であっても、放電による損傷は、電極パターン13,15や導電パターン14,16ではなく除電パターン21に発生し易いと考えられる。すなわち本実施の形態によれば、時間差を設けてワーク基板70の各部分を剥離することにより、剥離帯電を低減するだけでなく、放電による損傷が除電パターン21において生じ易くすることができる。これによって、電極パターン13,15および導電パターン14,16が損傷するのをより確実に防ぐことができる。
また回転する搬送ローラー87によってワーク基板70を搬送する場合、搬送ローラー87に起因してタッチパネルセンサ部10の保護層22が帯電することが考えられる。例えば、搬送ローラー87が空転する際に搬送ローラー87が帯電し、この電気がタッチパネルセンサ部10の保護層22に伝導されることが考えられる。この場合も、保護層22に蓄えられている静電気を、除電パターン21および外枠除電パターン74に引き受けさせることができる。これによって、保護層22における帯電量を低減させることができ、このことにより、静電気の放電が生じるのを防ぐことができる。これによって、ワーク基板70を搬送ローラー87によって搬送する際、静電気の放電によってタッチパネルセンサ部10が損傷するのを防ぐことができる。
また水切り手段85においてエアーナイフを用いてワーク基板70上の液を除去する際、摩擦帯電によってタッチパネルセンサ部10の保護層22が帯電することが考えられる。この場合も、保護層22に蓄えられている静電気を、除電パターン21および外枠除電パターン74に引き受けさせることができる。これによって、保護層22における帯電量を低減させることができ、このことにより、静電気の放電が生じるのを防ぐことができる。これによって、ワーク基板70上の液がエアーナイフにより除去される際、静電気の放電によってタッチパネルセンサ部10が損傷するのを防ぐことができる。
次に、複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20が割り付けられた多面付けワーク基板70から、カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20を1つ1つ取り出す。この際の具体的な方法が特に限られることはなく、例えば切断によりカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20が取り出される。ここで、好ましくは、保護層22は、ワーク基板70の一面70a上において、チップ部71内にのみ設けられている。このため、ワーク基板70の切断の際、保護層22が切断されることはない。すなわち、切断の際に保護層22に過大な力が印加されることはない。これによって、切断の際に保護層22がワーク基板70の一面70a上から剥離されるのを防ぐことができる。
次に図8Aおよび図8B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8Aは、本発明の第2の実施の形態において、複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが割り付けられた多面付けワーク基板を示す平面図であり、図8Bは、図8Aのワーク基板のチップ部を拡大して示す図である。
次に図9Aおよび図9Bを参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。ここで図9Aは、本発明の第3の実施の形態において、複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが割り付けられた多面付けワーク基板を示す平面図であり、図9Bは、図9Aのワーク基板のチップ部を拡大して示す図である。
次に図10Aおよび図10Bを参照して、本発明の第4の実施の形態について説明する。ここで図10Aは、本発明の第4の実施の形態において、複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが割り付けられた多面付けワーク基板を示す平面図であり、図10Bは、図10Aのワーク基板のチップ部を拡大して示す図である。
本発明による、複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ20が割り付けられ、除電部73を備えた多面付けワーク基板70を準備した。次に、このワーク基板70の一面70a上に形成されているタッチパネルセンサ部10を帯電させ、その後、タッチパネルセンサ部10における帯電量の減衰曲線を測定した。具体的には、一定時間経過後のタッチパネルセンサ部10の飽和帯電量を測定した。
除電部73が設けられていない点を除いて、本発明による多面付けワーク基板70と略同一である多面付けワーク基板を用いて、タッチパネルセンサ部の飽和帯電圧の測定を5回実施した。結果、飽和帯電圧はそれぞれ、1.19kV、1.28kV、1.24kV、0.97kVまたは1.01kVとなっており、平均値は1.14kVとなっていた。
11 基板
11a 基板の一面
11b 基板の他面
13 x電極パターン
13a x電極単位
13b x接続部
14 x導電パターン
15 y電極パターン
15a y電極単位
15b y接続部
16 y導電パターン
17 端子部
18 絶縁層
20 カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ
21 除電パターン
22 保護層
30 カラーフィルタ部
31 ブラックマトリクス層
32 着色層
40 液晶
41 封止材
50 TFT基板
51 基板
52 透明電極部
53 配線部
60 表示装置
70 ワーク基板
70a ワーク基板の一面
70b ワーク基板の他面
71 チップ部
72 外枠部
73 除電部
74 外枠除電パターン
81 塗布手段
82 乾燥手段
83 プリベーク手段
84 露光・現像手段
85 水切り手段
86 支持台
87 搬送ローラー
88 吸着穴
Claims (13)
- 基板と、
前記基板の一面上に設けられたタッチパネルセンサ部と、
前記基板の他面上に設けられ、複数色の着色層を有するカラーフィルタ部と、を備え、
前記タッチパネルセンサ部は、前記基板の前記一面上に所定パターンで設けられた複数の電極パターンと、前記基板の前記一面上に設けられ、各々が各電極パターンに対応する複数の端子部と、前記基板の前記一面上に設けられ、各々が各電極パターンと各端子部との間を電気的に接続する複数の導電パターンと、各電極パターンおよび各導電パターンを覆うよう前記基板の前記一面上に設けられた保護層と、を有し、
前記基板の前記一面上に、導電性を有する除電パターンがさらに設けられており、
前記除電パターンは、前記電極パターン、前記端子部および前記導電パターンのいずれにも接触しておらず、
前記除電パターンは、少なくとも部分的に前記保護層により覆われている
ことを特徴とするカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ。 - 前記除電パターンが、前記電極パターンまたは前記導電パターン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一体型タッチパネルセンサ。
- 複数の導電パターンは、部分的に互いに平行に延びており、
前記除電パターンは、最も外側の導電パターンと部分的に平行に延び、
最も外側の導電パターンと前記除電パターンの間の間隔は、隣接する導電パターン間の間隔よりも大きい
ことを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ。 - 前記基板は、4辺から構成される矩形形状を有し、
前記除電パターンは、4辺のうち少なくとも1辺に達するとともに、当該1辺から前記保護層まで延びる
ことを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサ。 - 請求項1に記載のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサと、
前記カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサの前記カラーフィルタ部側に設けられた表示基板と、を備えた
ことを特徴とするタッチパネル機能付き表示装置。 - 複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが割り付けられた多面付けワーク基板の製造方法において、
ワーク基板は一面および他面を有し、多面付けワーク基板の一面および他面は、前記カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが形成される複数のチップ部と、各チップ部を囲む外枠部と、に区画され、
各カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサは、ワーク基板の一面上に設けられるタッチパネルセンサ部と、ワーク基板の他面上に設けられるカラーフィルタ部と、を有し、
多面付けワーク基板の製造方法は、
ワーク基板を準備する工程と、
ワーク基板の一面上の各チップ部に前記タッチパネルセンサ部を形成する工程と、
ワーク基板の一面上の外枠部に導電性を有する外枠除電パターンを設ける工程と、
ワーク基板の他面上の各チップ部に前記カラーフィルタ部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする多面付けワーク基板の製造方法。 - 前記タッチパネルセンサ部は、前記ワーク基板の前記一面上に所定パターンで設けられた複数の電極パターンと、前記ワーク基板の前記一面上に設けられ、各々が各電極パターンに対応する複数の端子部と、前記ワーク基板の前記一面上に設けられ、各々が各電極パターンと各端子部との間を電気的に接続する複数の導電パターンと、各電極パターンおよび各導電パターンを覆うよう前記基板の前記一面上に設けられた保護層と、を有し、
前記外枠除電パターンは、前記タッチパネルセンサ部の前記電極パターンまたは前記導電パターンと同一の材料からなる
ことを特徴とする請求項6に記載の多面付けワーク基板の製造方法。 - 前記外枠除電パターンは、前記タッチパネルセンサ部の前記電極パターンと同一の材料からなり、かつ、前記電極パターンと同時に形成される
ことを特徴とする請求項7に記載の多面付けワーク基板の製造方法。 - 前記外枠除電パターンは、前記タッチパネルセンサ部の前記導電パターンと同一の材料からなり、かつ、前記導電パターンと同時に形成される
ことを特徴とする請求項7に記載の多面付けワーク基板の製造方法。 - 前記ワーク基板の前記一面上の各チップ部のタッチパネルセンサ部に、導電性を有する除電パターンが設けられており、
ワーク基板の前記外枠部に設けられた前記外枠除電パターンは、各除電パターンに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の多面付けワーク基板の製造方法。 - 複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが割り付けられた多面付けワーク基板を製造する工程と、
前記多面付けのワーク基板における前記カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサを切り出す工程と、
からなるカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサの製造方法において、
ワーク基板は一面および他面を有し、多面付けワーク基板の一面および他面は、前記カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが形成される複数のチップ部と、各チップ部を囲む外枠部と、に区画され、
各カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサは、ワーク基板の一面上に設けられるタッチパネルセンサ部と、ワーク基板の他面上に設けられるカラーフィルタ部と、を有し、
多面付けワーク基板の製造方法は、
ワーク基板を準備する工程と、
ワーク基板の一面上の各チップ部に前記タッチパネルセンサ部を形成する工程と、
ワーク基板の一面上の外枠部に導電性を有する外枠除電パターンを設ける工程と、
ワーク基板の他面上の各チップ部に前記カラーフィルタ部を形成する工程と、を備えた
ことを特徴とするカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサの製造方法。 - カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサの製造方法において、
複数のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが割り付けられた多面付けワーク基板を準備する工程と、
前記多面付けワーク基板における前記カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサを切り出す工程と、を備え、
前記多面付けワーク基板の一面および他面は、前記カラーフィルタ一体型タッチパネルセンサが形成される複数のチップ部と、各チップ部を囲む外枠部と、に区画されており、
前記多面付けワーク基板は、ワーク基板の一面上の各チップ部に設けられたタッチパネルセンサ部と、ワーク基板の一面上の外枠部に設けられた外枠除電パターンと、ワーク基板の他面上の各チップ部に設けられたカラーフィルタ部と、を有する
ことを特徴とするカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサの製造方法。 - 前記多面付けワーク基板の前記一面上の各チップ部の前記タッチパネルセンサ部に、導電性を有する除電パターンが設けられており、
前記多面付けワーク基板の前記外枠部に設けられた前記外枠除電パターンは、各除電パターンに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項11または12に記載のカラーフィルタ一体型タッチパネルセンサの製造方法。
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