JP6108098B2 - 配線付き表示装置用前面保護板とその製造方法、及び表示装置 - Google Patents
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Description
また、薄型化、軽量化、部品点数削減などに対する要求に応えるべく、表示装置用前面保護板40とタッチパネル20との一体化、或いはタッチパネル20と表示パネル30との一体化などの各種一体化の形態が、提案され実用化も始まっている(特許文献1、特許文献2)。
そこで、図13の断面図で示すように、メタリック調の意匠を表現できるように、遮光層2を、青、緑、赤などの着色顔料を樹脂バインダ中に含む着色樹脂層2cと、この着色樹脂層2cを透して見る位置に形成したアルミニウムなどからなる金属層2mとの2層で構成すれば、メタリック調の意匠を表現できる。
ただ、金属層2mが導電性であるため、金属層2mの上に絶縁層を設けてから配線4を設けることになる。
したがって、このような金属層2mを用いてメタリック調の意匠を表現して、配線4も設ける場合、金属層2m上に絶縁層も必要となる結果、追加の工程が増えて、その分、コスト増になるという問題があった。
第1面とこの第1面とは反対側の第2面とを有する透光性基板と、
前記透光性基板の第1面及び第2面のいずれか一方の面上において、前記不透明領域に設けられた遮光層と、
前記遮光層の面上に設けられた前記配線とを有し、
前記遮光層は、前記透光性基板側から順に、着色樹脂層と、導電性を示す金属層とを有し、
前記金属層の面上に、前記金属層形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残して形成された絶縁層を有し、
前記配線は前記絶縁層の面上に設けられている、
配線付き表示装置用前面保護板。
(2)前記透光性基板の一方の面上であって、前記表示用領域に位置検知用の透明電極として、第1方向に延びる第1透明電極と、この第1透明電極と絶縁され前記第1方向と交差する第2方向に延びる第2透明電極とを有し、
前記透明電極の第1透明電極及び第2透明電極が互いに交差する交差部において、前記第1透明電極及び第2透明電極を互いに絶縁する層間絶縁層を有し、
前記透明電極が前記配線に接続されるように前記表示用領域から前記遮光層の面上に延びている部分に対して、前記表示用領域と前記遮光層の境界部分で露出する前記金属層の端面を絶縁する端面絶縁層を有し、
前記層間絶縁層と前記端面絶縁層とは互いに同一材料で形成されている、
前記(1)の配線付き表示装置用前面保護板。
(3)中央の表示用領域と、この表示用領域の外周部に設けられ可視光を遮蔽する不透明領域とを有し、この不透明領域に不透明な配線を有する、配線付き表示装置用前面保護板であって、
第1面とこの第1面とは反対側の第2面とを有する透光性基板と、
前記透光性基板の第1面及び第2面のいずれか一方の面上において、前記不透明領域に設けられた遮光層と、
前記遮光層の面上に設けられた前記配線とを有し、
前記遮光層は、前記透光性基板側から順に、着色樹脂層と、導電性を示す金属層とを有し、
前記金属層の面上に、前記金属層形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残して形成された絶縁層を有し、
前記配線は前記絶縁層の面上に設けられている、
配線付き表示装置用前面保護板の製造方法であって、
(A)前記透光性基板の一方の面上の前記不透明領域とする部分に、前記遮光層の一構成層として着色樹脂層を形成する着色樹脂層形成工程と、
(B)前記着色樹脂層の面上に前記金属層をエッチング法でパターン形成するときに、エッチングに用いたパターン化されたエッチングレジスト層をエッチング後に剥離せずに残して絶縁層として形成する金属層形成兼絶縁層形成工程と、
(C)前記絶縁層の面上に前記配線を形成する配線形成工程と、
を少なくともこの順に有する、配線付き表示装置用前面保護板の製造方法。
(4)前記配線付き表示装置用前面保護板は、さらに、
前記透光性基板の一方の面上であって、前記表示用領域に位置検知用の透明電極として、第1方向に延びる第1透明電極と、この第1透明電極と絶縁され前記第1方向と交差する第2方向に延びる第2透明電極とを有し、
前記透明電極の第1透明電極及び第2透明電極が互いに交差する交差部において、前記第1透明電極及び第2透明電極を互いに絶縁する層間絶縁層を有し、
前記透明電極が前記配線に接続されるように前記表示用領域から前記遮光層の面上に延びている部分に対して、前記表示用領域と前記遮光層の境界部分で露出する前記金属層の端面を絶縁する端面絶縁層を有し、
前記層間絶縁層と前記端面絶縁層とは互いに同一材料で形成されており、
(D)前記(B)工程の後であって前記(C)工程の前又は後に、前記端面絶縁層を、前記層間絶縁層と同時形成する層間絶縁層形成兼端面絶縁層形成工程を有する、
前記(3)の配線付き表示装置用前面保護板の製造方法。
(5)前記(1)の配線付き表示装置用前面保護板と、タッチパネルと、表示パネルとを備えた構成であるか、
又は、前記(2)の位置検知用の透明電極を有する配線付き表示装置用前面保護板と、表示パネルとを備えた構成である、
表示装置。
本発明の配線付き表示装置用前面保護板の製造方法によれば、金属層を含む遮光層によってメタリック調などの意匠を表現できる表示装置用前面保護板に対して、さらに配線を設けた配線付き表示装置用前面保護板を、工程数の増加を抑えて製造でき、工程数増によるコスト増を抑制できる。
本発明の表示装置によれば、それが備える配線付き表示装置用前面保護板が、前記効果を有し、コスト増を抑制できる。
以下に、本発明において用いる主要な用語について、その定義をここで説明しておく。
「表側」とは、配線付き表示装置用前面保護板或いはその他の構成要素において、配線付き表示装置用前面保護板を表示パネルと組み合わせて使用したときに、表示パネルからの表示光が出光する側であり、表示パネルの表示を観察する観察者の側を意味する。
「裏側」とは、前記「表側」とは反対側を意味し、配線付き表示装置用前面保護板或いはその他の構成要素において、表示パネルからの表示光が入光する側を意味する。
「第1面」と「第2面」とは、何れかが「表側」となり、何れの面が「表側」となるかは任意である。
「第1面」と「第2面」とは、何れかが「一方の面」となり、何れの面が「他方の面」となるかは任意である。
ただし、本明細書においては、遮光層を必ず有する側の面を「一方の面」と呼ぶことにしており、この一方の面が裏側として使用される面となる。「一方の面」乃至は「裏側」の面を「第1面S1」とも呼び、「他方の面」乃至は「表側」の面を「第2面S2」とも呼ぶ。
本発明による配線付き表示装置用前面保護板10を、実施形態ごとに説明する。
本実施形態は、透明電極を有さない基本的構成となる形態である。
なお、本実施形態に対応する製造方法は、後の製造方法の欄で、製造方法に対する第1の実施形態として説明する。
また、遮光層2は着色樹脂層2cと金属層2mとによって、着色樹脂層2cを不透明着色だが不透明性、つまり遮光性が充分でないとき、金属層2mによって遮光層を補うことができる。
また、遮光層2は着色樹脂層2cと金属層2mとによって、着色樹脂層2cを不透明着色だが不透明性、つまり遮光性が充分でないとき、金属層2mによって遮光層を補うと共に、着色樹脂層2cが例えば白色で金属層2mが銀色の場合は、金属層2mの光反射性によって白味を増した色意匠を表現することができる。
このように、遮光層2は、配線4などを隠す機能以外に、配線付き表示装置用前面保護板10を加飾する加飾層となっている。
このとき、金属層2mのパターン形成に用いたパターン化されたエッチングレジスト層は剥離せずに残して、これが絶縁層3として形成されている。したがって、絶縁層3は金属層2mの形成工程で形成されている。
電気的性能面においては、遮光層2上に形成する配線4を、絶縁層3によって互いに絶縁することができる。
製造面においては、金属層2m上に配線4を形成するために必要となる絶縁層3は、金属層2mをエッチング形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残すことで形成されているため、追加の工程無しに形成することができる。
以上の結果、本実施形態においては、遮光層2に金属層2mを設け、金属層2m上に配線4も設けた構成としても、工程数の増加を抑えて製造でき、工程数増によるコスト増を抑制することができる。
表示用領域A1は、配線付き表示装置用前面保護板10を表示パネルに適用したときに、配線付き表示装置用前面保護板10を透して、表示パネルが表示する内容を表示できる領域である。
不透明領域A2は、配線4を隠すと共に、配線付き表示装置用前面保護板10を表示パネルに適用したときに表示パネルが外周部に有する配線、コネクタなどの意匠表現上不要なものを隠す為の領域である。また、不透明領域A2は、それが表現する色、適宜設けるロゴやマークなどの可視情報によって加飾部にもなる領域である。
前記透光性基板1は、公知の材料を用いることができ、代表的にはガラス板であるが、
ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などの樹脂板でもよい。
遮光層2は、透光性基板1の側の表側から順に、着色樹脂層2cと、金属層2mとを含む。
遮光層2の遮光性は、要求仕様、表現色にもよるが、透過率で言えば大きくても3%以下(光学濃度ODにて1.5以上)、より好ましくは透過率で1%以下(光学濃度OD2.0以上)、さらに好ましくは透過率で0.01%以下(光学濃度OD4.0以上)が望ましい。透過率が上記値を超えると、配線4など意匠表現上不要なものが透けて見えることがあるからである。
遮光層2は、不要な部品を隠すための遮光性と共に、外観意匠を向上させる機能も有する。遮光層2の遮光性は、着色樹脂層2c自体の遮光性が不足する場合でも、金属層2mは遮光性に優れているので、金属層2mによって補うことができる。
遮光層2で表現する色意匠は、着色樹脂層2cを白色として、金属層2mが金属反射性で銀色であるとき、白味を増すことができる。
遮光層2で表現する色意匠は、着色樹脂層2cを白色として、金属層2mが金属反射性で金色など色味があるとき、白味に黄色味など色味を加えることができる。
遮光層2で表現するメタリック調の意匠の色は、着色樹脂層2cの色と、金属層2mの反射色の色とがかけ合わさった色となる。金属層2mの色が例えば銀色ならば無彩色なので、遮光層2の色(色相)は着色樹脂層2cの色となる。
金属層2mが、色を持つ場合は、金属層2mの色と着色樹脂層2cの色とがかけ合わさった色のメタリック調の意匠となる。金属層2mの色とは、例えば、金属層2mが金からなる金属膜層である場合は金色、金属層2mが銅からなる金属膜層である場合は銅色、などである。
以上のことから、例えば、金色のメタリック調意匠を表現するならば、金からなる金色の金属層2mを用いなくても、銀色の金属層2mと黄色の着色樹脂層2cとによっても表現することもできる。
着色樹脂層2cは、着色顔料を硬化性樹脂の硬化物からなる樹脂バインダ中に含む層として形成することができる。本実施形態においては、硬化性樹脂として感光性樹脂を用いてある。このため、前記着色樹脂層2cは、着色顔料を感光性樹脂の硬化物からなる樹脂バインダ中に含む層からなる。
着色樹脂層2cの形成法は基本的には特に限定されないが、例えば、着色顔料と感光性樹脂の未硬化物とを含む着色感光性樹脂組成物を、透光性基板1の面上に塗布した後、所定のパターンで露光し、現像するという、いわゆるフォトリソグラフィ法により形成することができる。本実施形態においては、前記着色樹脂層2cはフォトリソグラフィ法によって形成したものである。
着色樹脂層2cに用いる着色顔料としては、表現する色に応じたものを用いればよく、特に制限はない。例えば、着色顔料としては、黒色顔料、白色顔料、赤色顔料、黄色顔料、青色顔料、緑色顔料、紫色顔料などを用いることができる。着色顔料は、1種単独で用いてもよいし、同種類の色、或いは異なる色の着色顔料を複数種類用いてもよい。
着色顔料を分散保持する樹脂バインダの樹脂成分となる硬化性樹脂としては、感光性樹脂、及び、熱硬化性樹脂から選ばれる公知の樹脂を1種以上用いることができる。
着色樹脂層2cの形成法は、本発明においては、特に限定されない。例えば、着色樹脂層2cは、硬化性樹脂の未硬化物を含む樹脂バインダ中に着色顔料を含有する、着色硬化性樹脂組成物によって、形成することができる。着色硬化性樹脂組成物には、さらに、この樹脂組成物を透光性基板1の面上に塗布する際の塗布適性、或いは印刷する際の印刷適性の調整などの為に、溶剤を含むことができる。
着色硬化性樹脂組成物を塗布した後は、フォトリソグラフィー法によって、露光、現像、ベイクなどの所定の工程を経て、パターニングすることにより、透光性基板1の面上の一部に、所定パターンの着色樹脂層2cを形成することができる。
金属層2mは、金属材料によって形成された導電性の層である。金属層2mが導電性であるが故に、配線4を短絡させないために、金属層2m上に絶縁層3が必要となる。
ここで、導電性とは、金属層2m上に金属層2mに接して形成される場合の配線4を短絡させる程度以上の導電性を意味する。
金属層2mを構成する金属材料の金属としては、上記導電性を示す金属であれば特に制限はない。例えば、銀、金、銅、錫、クロム、プラチナ、アルミニウム、パラジウム、モリブデン、ニッケルなどの金属及びこれらの合金を用いることができる。具体例を挙げれば、銀、パラジウム及び銅からなる銀合金(APCとも言う)、アルミニウム、クロムなどを用いることができる。
金属層2mが導電性であることに関連して、金属層2mは、原理的に通常、金属反射性を示す層として用いることができる。また、同様に、金属層2mが、反射性であるということは、逆から捉えれば、原理的に不透明であり遮光性に優れているとも言える。
金属層2mの反射性は、表現するメタリック感にもよるが、反射率は20%以上とするのがよく、また、強いメタリック感を表現するには、反射率は70%以上とするのがよい。
前記反射率とは、金属層2mの表面に垂直に入射した入射光強度に対する鏡面反射光強度と拡散反射光強度との合計の反射光強度の比率を百分率で表した数値である。
通常のアルミニウム、銀なとの金属層2mであれば、膜厚300nm程度で、反射率70%以上は容易に実現できる。
全光線透過率が0.01%以下であれば、遮光層2としての遮光性は、この金属層2mのみで充分確保でき、着色樹脂層2cの方は、もっぱら、意匠表現に重点を於いた設計にできる。
また、通常のアルミニウム、銀なとの金属層2mであれば、膜厚300nm程度で、全光線透過率が0.01%以下は容易に実現できる。
金属層2mを、遮光層2に応じたパターン形状に形成するには、一旦、金属層2mをパターンニング前の状態の金属膜として形成したのち、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によりパターンニングすることで所定のパターンに形成することができる。
絶縁層3は、遮光層2を構成する金属層2mの面に直接に絶縁層3を介さず配線4を形成した場合に、配線4同士の互いの絶縁性が不足するとき、これを改善することができる。
配線4には、公知の材料及び形成法を採用することができる。例えば、配線4には、銀、金、銅、クロム、プラチナ、アルミニウム、パラジウム、モリブデンなどの金属(含むその合金)などを用いることができる。配線4は、例えば、銀、パラジウム及び銅からなる銀合金(APCとも言う)の金属膜としてスパッタ法により製膜後、フォトリソグラフィ法及びエッチング法によりパターン形成することができる。
配線4には、モリブデン(Mo)/アルミニウム(Al)/モリブデン(Mo)と3層積層構造の導電性層(MAMと呼ばれている)を用いることもできる。
本実施形態においては、配線4は、銀、パラジウム及び銅からなる銀合金(APCとも言う)によって、金属膜層として形成されている。
配線4の形成法としては、特に制限はなく、フォトリソグラフィ法以外に、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法などの印刷法によって形成してもよい。
既に述べたが、以上のような構成とすることで、本実施形態における配線付き表示装置用前面保護板10では、意匠表現上、金属層2mを含む遮光層2の金属層2m上に配線4を設けても、絶縁層3を介することで、配線4同士を互いに絶縁できる。しかも、この絶縁層3は、金属層2mをエッチング形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残すことで、追加の工程無しに形成されているので、工程数の増加を抑えて製造でき、工程数増によるコスト増を抑制することができる。
また、金属層2mと配線4の付加的関係を逆に捉えれば、遮光層2上に配線4を有する配線付き表示装置用前面保護板10に対して、メタリック調などの意匠も表現できるようにするために、遮光層2の構成層として金属層2mを設けても、追加の工程無しに形成されている絶縁層3によって、工程数の増加を抑えて製造でき、工程数増によるコスト増を抑制することができる、とも言える。
本実施形態は、透明電極として位置検知用の透明電極5を有する形態である。
なお、本実施形態に対応する製造方法は、後の製造方法の欄で、製造方法に対する第2の実施形態として説明する。
さらに、透明電極5の第1透明電極5a及び第2透明電極5bが互いに交差する交差部5Cにおいて、第1透明電極5a及び第2透明電極5bを互いに絶縁する層間絶縁層6を有する。
透明電極5は、第1透明電極5aの取出し部5aDと、第2透明電極5bの取出し部5bDとが、遮光層2上の絶縁層3の面上の配線4に接続されるように延びている。
しかも、前記層間絶縁層6と端面絶縁層7とは互いに同一材料で同時形成されている。このため、端面絶縁層7においても、前記絶縁層3の場合と同様に、追加の工程無しに形成されており、端面絶縁層7の形成によって、コスト増となるのを回避することができる。このため、配線付き表示装置用前面保護板10は、工程数の増加を抑えて製造でき、工程数増によるコスト増を抑制した構成となっている。
さらに、この延びている透明電極5の部分を、本発明では「配線補助層9」と呼ぶことにする。その理由は、透明電極5が配線4との電気的な接続目的以外に、配線4を被覆するように形成されることで、配線4の酸化などの劣化を抑制する為の表面保護層として機能させることができるからである。これを、図3の部分拡大平面図では、配線補助層9の下側となる配線4の輪郭を破線で示してある。こうした、透明電極5を配線補助層9として配線4上に形成する形態は、本実施形態が透明電極5として、配線4に用いることができる不透明な導電性層を例えば30μm以下の線幅でメッシュ状に形成したメッシュ電極を用いずに、層それ自体が透明な透明導電体膜を用いており、この透明導電体膜が配線4の金属材料よりも酸化されにくい場合に、可能となる形態である。
本実施形態においては、位置検知用の透明電極5は、投影型静電容量方式のパターンの例である。透明電極5のパターンは、図2(b)に示す、第1方向としてX方向に延びる複数の第1透明電極5aと、図2(c)に示す、第2方向としてY方向に延びる複数の第2透明電極5bとが、互いに絶縁されて交差するように形成されている。
図2では、XY直交座標系において、第1方向であるX方向が図面左右方向であり、第2方向であるY方向が図面上下方向である。
本発明においては、第1方向と第2方向との交差は直交以外でも良い。
本発明においては、第1透明電極要素5aE及び第2透明電極要素5bEの形状は、図2及び図3のような菱形形状に限定されない。
本実施形態においては、タッチパネルの位置検知方式は投影型静電容量方式の例であるが、本発明においては、位置検知方式は投影型静電容量方式に限定されず、その他の位置検知方式であってもよい。
本実施形態においては、互いに異なる方向に延びる第1透明電極5aと第2透明電極5bとを、その第1透明電極要素5aEと第2透明電極要素5bEとを同一面に形成する形態例である関係上、第1透明電極5aと第2透明電極5bとが交差する交差部5Cは、層間絶縁層6を層間に介して互いに絶縁されるブリッジ構造を有する。
交差部5Cは、本実施形態の透明電極5が、図2及び図3に示すパターンであるので、第1接続部5aC及び第2接続部5bCによって形成される。
本実施形態においては、交差部5Cを形成する第1接続部5aCが、層間絶縁層6の上を跨ぐブリッジ接続部5Bを形成している。したがって、ブリッジ接続部5Bを形成する第1接続部5aCは、互いに離間して形成される第1透明電極要素5aE同士を接続する。
本発明においては、「ブリッジ接続部5B」とは、ブリッジ構造を有する交差部5Cにおいて、交差部5C以外の部分と連続層として形成されてなく、互いに離間して形成されている電極部分を接続する部分を意味する。
本発明においては、ブリッジ接続部5Bは、ブリッジ構造において、厚み方向で層間絶縁層6の上を跨ぐ構造となる形態と、層間絶縁層6の下をくぐりぬける形態がある。層間絶縁層6の上とは、層間絶縁層6よりも透光性基板1から遠い位置を意味し、層間絶縁層6の下とは層間絶縁層6と透光性基板1との間の位置を意味する。
本実施形態は、ブリッジ接続部5Bは、層間絶縁層6の上を跨ぐ形態例である。換言すると、ブリッジ構造において、ブリッジ接続部5Bは、層間絶縁層6を形成した後に形成する形態である。
このように、本発明においては、透明電極5は、第1透明電極5a或いは第2透明電極5bは、その全ての部分が透明である必要はない。
透明電極5には、層自体が透明である透明導電体膜を用いることができる。
透明導電体膜からなる透明電極5としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide;インジウム錫酸化物)、IZO(登録商標;出光興産株式会社)(Indium Zinc Oxide;インジウム亜鉛化物)、AZO(Aluminum Zinc Oxide;アルミニウム亜鉛酸化物)、IGZO(登録商標;シャープ株式会社)(Indium Gallium Zinc Oxide、インジウムガリウム亜鉛酸化物)、等の透明導電体膜をパターン形成したものを用いることができる。
本発明においては、このように透明電極5を配線4に対する保護層的に用いないのであれば、配線4として用いられる不透明な導電性層を、例えば線幅5〜30μm程度でメッシュ状に形成することで擬似的に透明性を確保したメッシュ電極を用いることもできる。透明電極5のうちメッシュ状とする部分は、通常、第1透明電極要素5aE及び第2透明電極要素5bEの部分である。
本実施形態のように、位置検知用の透明電極5を設けることで、透光性基板1をタッチパネル用基板と兼用してもよい。こうしたタッチパネル機能との一体化は、タッチパネルとして必要な機能の一部を一体化する形態でも、その分での部品点数の削減、薄型化の効果は得られるが、タッチパネルとしての必要な機能の全部を一体化するのが、より好ましい。
透明電極5の電極パターンが本実施形態のようなパターンであるとき、交差部5Cのブリッジ構造を絶縁するための層間絶縁層6が、交差部5Cに形成される。
しかも、本実施形態においては、この層間絶縁層6と共に、端面絶縁層7が同一材料で同時形成される。
また、層間絶縁層6には、酸化ケイ素などの無機材料を用いることもできる。
端面絶縁層7は、絶縁層3の形成が、金属層2mをエッチング形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残して形成されるが故に、絶縁層3によって被覆できずに必然的に露出する金属層2mの端面を、これに透明電極5が接しないよう絶縁する為に形成する層である。
端面絶縁層7は、本実施形態においては、層間絶縁層6と同一材料で同時形成される。このため、端面絶縁層7が新たに追加される構成であっても、追加の工程無しに、端面絶縁層7を形成することができる。このため、端面絶縁層7をコスト増となるのを回避して形成することができる。
本発明においては、本実施形態における配線付き表示装置用前面保護板10のように、配線4及び透明電極5が形成された後の面上にオーバーコート層8が形成されていてもよい。本実施形態でのオーバーコート層8は、遮光層2を有する不透明領域A2と共に表示用領域A1も含めて形成された例である。このため、オーバーコート層8は、表示に支障を来たさないように、透明な層として形成される。ただし、図示は省略するが、このオーバーコート層8は、配線4がフレキシブルプリント配線基板(FPC)を介して制御回路に接続する部分は形成せず、配線4を露出してある。
オーバーコート層8によって、絶縁性、耐傷付き性などを向上させることができる。
また、前記硬化性樹脂としては、前記着色樹脂層2cで述べた感光性樹脂などを用いることもできる。感光性樹脂の場合は、部分形成するときにフォトリソグラフィ法を利用することができる。
配線補助層9は、透明電極5を形成時に、同一材料で同時形成される導電性の層である。本実施形態においては、配線補助層9は、透明電極5の主要部と同一材料で形成されている。本発明においては、配線補助層9は、透明電極5のうち、ブリッジ接続部5Bと同一材料で形成されていてもよい。
本実施形態においては、配線補助層9は、透明電極5の主要部、具体的には、ブリッジ接続部5Bを除く部分を形成するときに、同時形成される。また、本実施形態においては、配線補助層9は、配線4の面上、換言すると配線4の裏側に、配線4の面に接して形成される。配線補助層9が配線4の面に接して形成されることで、配線4の導電性を補うことができる。また、配線補助層9は配線4上に配線4を被覆するように形成されることで、配線4を酸化などによる劣化から防ぐ表面保護層として機能させることができる。
以上のような構成とすることで、本実施形態における配線付き表示装置用前面保護板10では、外観面においては、遮光層2を構成する金属層2mの面上に配線4を設けても、絶縁層3を介することで配線4同士を互いに絶縁することができる。しかも、この絶縁層3は、金属層2mをエッチング形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残して形成しているため、追加の工程無しに形成することができる。その結果、コスト増となるのを回避することができる。
さらに、透明電極5が配線4に接続されるように表示用領域A1から遮光層2の面上に延びている部分、具体的には、取出し部5aD及び取出し部5bDに対して、表示用領域A1と遮光層2の境界部分で露出する金属層2mの端面を絶縁する端面絶縁層7は、表示用領域A1の交差部5Cの層間絶縁層6と同一材料で同時形成されているので、追加の工程無しに形成することができる。その結果、配線4に接続する位置検知用の透明電極5を設けた構成にしても、コスト増となるのを回避することができる。
さらに、タッチパネル機能も備えており、部品点数の削減、軽量化もできる。
本発明の配線付き表示装置用前面保護板10は、上記した形態以外のその他の形態をとり得る。以下、その一部を説明する。
図4の部分拡大断面図で例示した第2の実施形態では、配線補助層9は1層であった。具体的には、配線4上に配線4に接して、透明電極5の取出し部5aD或いは取出し部5bDの延長部分として、取出し部5aD或いは取出し部5bDと連続層として配線補助層9が形成されていた。
しかし、本発明においては、配線補助層9は、2層でもよい。
追加のもう1層の配線補助層9は、透明電極5の交差部5Cにおけるブリッジ接続部5Bと共に、ブリッジ接続部5Bと同一材料で、ブリッジ接続部5Bとは非連続層として、同時形成することができる。
図6は、配線4上に、つまり配線4の裏側に、配線補助層9が1層形成され、配線4の下にも、つまり配線4の表側にも、配線補助層9が1層形成され、2層の配線補助層9の間に配線4を挟んだ構造の形態例である。
こうした、配線補助層9は、透明電極5に由来の追加的な導電層として形成することができる。つまり、追加の工程無しに形成することができる。
具体例を示せば、透明電極5と連続層として形成されない形態の配線補助層9は、交差部5Cにおいて、ブリッジ接続部5Bを形成する透明電極5を形成時に、ブリッジ接続部5Bとは非連続層として、同時形成することができ、追加的な工程無しに形成することができる。
また、透明電極5と連続層として形成される形態の配線補助層9は、透明電極5の取出し部5aD或いは取出し部5bDを形成時に、この取出し部5aD或いは取出し部5bDと連続層として同時形成することができ、追加的な工程無しに形成することができる。
なお、透明電極5を配線4に用いる材料でメッシュ状に形成したメッシュ電極として形成する場合は、透明電極5に由来の層として配線補助層9を形成すると、配線補助層9によって、上記効果のうち、導電性の補助、密着性向上などの効果が期待できる。
本発明においては、図示はしないが、不透明領域A2の部分に、可視情報が形成されていてもよい。可視情報は、不透明領域A2の領域内において、製品ロゴマーク、操作説明用の文字や記号、模様などの任意の目視可能な情報である。可視情報には、公知の材料及び形成法を採用することができる。
例えば、図示はしないが、可視情報を着色樹脂層2cの非形成部として形成した構成では、着色樹脂層2cの非形成部の部分で見える金属層2mによって可視情報が表現される。
本発明においては、図示はしないが、不透明領域A2の部分に、通知窓が形成されていてもよい。通知窓は、配線付き表示装置用前面保護板10を適用する表示装置が携帯電話の場合で言えば、着信や電池の充電状態などの各種動作状態を、光の点滅、点灯、及び色などにより、使用者に通知する部分である。通知窓には、公知の構成、材料及び形成法を採用することができる。
本発明においては、図示はしないが、不透明領域A2の部分に、赤外透過窓が形成されていてもよい。赤外透過窓は、配線付き表示装置用前面保護板10を適用する表示装置が携帯電話の場合で言えば、通話時に携帯電話を耳にあてがったときに、タッチパネルの誤作動を防ぐ必要から、また、表示パネルの表示を消して電池寿命を長くする観点などから、人肌の接近を感知する人感センサとして設ける赤外線センサの前方の部分に設けられる。赤外透過窓は、可視光に対しては遮光性を示すと共に赤外光に対しては透過性を示す。赤外透過窓には、公知の構成、材料及び形成法を採用することができる。
本発明による配線付き表示装置用前面保護板の製造方法は、上述した、本発明による配線付き表示装置用前面保護板10を製造可能な方法である。
本発明による配線付き表示装置用前面保護板の製造方法は、金属層2m上の絶縁層3を、金属層2mをエッチング形成時に用いたパターン化されたエッチングレジスト層を残して、これを絶縁層3とすることで、追加の工程無しに、絶縁層3を形成する工程を含む、製造方法である。
配線付き表示装置用前面保護板10の各構成要素については、既に上述したので、説明は省略する。
本実施形態は、位置検知用の透明電極5を有さない基本的構成となる配線付き表示装置用前面保護板10の物の発明として上述した第1の実施形態に対応する、製造方法に関する実施形態である。
(A)透光性基板1の一方の面である第1面S1上の不透明領域A1とする部分に、遮光層2の一構成層として着色樹脂層2cを形成する着色樹脂層形成工程と、
(B)着色樹脂層2cの面上に金属層2mをエッチング法でパターン形成するときに、エッチングに用いたパターン化されたエッチングレジスト層をエッチング後に剥離せずに残して絶縁層3として形成する金属層形成兼絶縁層形成工程と、
(C)絶縁層3の面上に配線4を形成する配線形成工程と、
をこの順に有する。
一方、図8に示すように、本実施形態に対応する従来の製造方法では、(A)着色樹脂層形成工程と、(B´1)金属層形成工程と、(B´2)絶縁層形成工程と、(C)配線形成工程と、をこの順に有する。
以上のような構成の製造方法とすることで、意匠表現上、遮光層2に金属層2mを設け、この金属層2mの面上に配線4を設けるために絶縁層3を設けても、この絶縁層3は、金属層2mをエッチング形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残して形成しているため、追加の工程無しに形成することができる。その結果、絶縁層3の形成によって、コスト増となるのを回避することができる。
本実施形態は、透明電極として位置検知用の透明電極5を有する配線付き表示装置用前面保護板10の物の発明として上述した第2の実施形態に対応する、製造方法に関する実施形態である。
図9に示すように、本実施形態においては、(A)着色樹脂層形成工程と、(B)金属層形成兼絶縁層形成工程と、(C)配線形成工程と、(D)透明電極形成工程と、(E)オーバーコート層形成工程とを、この順に有する。
但し、(D)透明電極形成工程は、その工程中に、(D−2)層間絶縁層形成兼端面絶縁層形成工程を含むが、本明細書では、これらを含めた意味で「透明電極形成工程」と呼ぶことにする。
(A)着色樹脂層形成工程及び、(B)金属層形成兼絶縁層形成工程、及び、(C)配線形成工程は、前記第1の実施形態と同じである。
(E)オーバーコート層形成工程は、オーバーコート層8を形成する工程である。
以上のような構成の製造方法とすることで、意匠表現上、遮光層2に金属層2mを設け、この金属層2mの面上に配線4を設けるために絶縁層3を設けても、この絶縁層3は、金属層2mをエッチング形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残して形成しているため、追加の工程無しに形成することができる。その結果、本実施形態においては、絶縁層3の形成によって、コスト増となるのを回避することができる。
さらに、位置検知用の透明電極5を設け、これを配線4に接続させても、金属層2mの端面の絶縁に必要となる端面絶縁層7を、透明電極5の交差部5Cの絶縁に必要な層間絶縁層6と同一材料で同時形成するので、端面絶縁層7を追加の工程無しに形成することができる。その結果、端面絶縁層7の形成によって、コスト増となるのを回避することができる。これらの結果、本実施形態においては、タッチパネル20を省略することができ、その分、前記第1の実施形態の効果に対して、さらに、部品点数の削減、薄型化の効果を得ることができるものを、製造することができる。
本発明による表示装置100は、前述した配線付き表示装置用前面保護板10と、表示パネルとを備え、さらに、前述した配線付き表示装置用前面保護板10がタッチパネル機能を備えていない場合は、タッチパネルも備えた、表示装置である。
すなわち、本発明による表示装置100は、位置検知用の透明電極5を有さない形態としての配線付き表示装置用前面保護板10と、タッチパネルと、表示パネルとを備えた構成であるか、
又は、位置検知用の透明電極5も有する配線付き表示装置用前面保護板10と、表示パネルとを備えた構成である。
図10は、本発明による表示装置100における第1の実施形態例である。本実施形態における表示装置100は、図面上方の観察者V側の表側から順に、配線付き表示装置用前面保護板10、タッチパネル20、及び、表示パネル30を備えている。
本実施形態においては、配線付き表示装置用前面保護板10は、前述した本発明による配線付き表示装置用前面保護板10である。より具体的に、この配線付き表示装置用前面保護板10は、位置検知用の透明電極5は有さない、換言するとタッチパネル機能を一体化していない形態のものである。
タッチパネル20は、典型的には、マルチタッチ(多点同時入力)が可能な投影型静電容量方式のタッチパネルであるが、この他、表面型静電容量方式、抵抗膜方式、電磁誘導方式、光学方式など、透明電極を必要としない位置検知方式も含めた公知の各種位置検知方式のタッチパネルのいずれでもよい。
表示パネル30は、液晶表示パネル、電界発光(EL)パネルが代表的であるが、この他、電子ペーパーパネル、ブラウン管でもよく、公知の各種表示パネルでよい。
以上のような構成の表示装置100とすることで、その配線付き表示装置用前面保護板10が遮光層2に金属層2mを有し、メタリック調などの意匠を表現できるものであるが、金属層2m上に配線4を設けるに必要な絶縁層3が追加の工程無しに、工程数の増加を抑えて製造可能な構成となっているので、表示装置100としてのコストを抑えることができる。
図11は、本発明による表示装置100における第2の実施形態例である。本実施形態における表示装置100は、図面上方の観察者V側の表側から順に、配線付き表示装置用前面保護板10、及び、表示パネル30を備えている。
本実施形態においては、配線付き表示装置用前面保護板10は、前述した本発明による配線付き表示装置用前面保護板10である。より具体的に、この配線付き表示装置用前面保護板10は、位置検知用の透明電極5を有する形態のものである。
以上のような構成の表示装置100とすることで、その配線付き表示装置用前面保護板10が遮光層2に金属層2mを有し、メタリック調などの意匠を表現できるものであるが、金属層2m上に配線4を設けるに必要な絶縁層3が追加の工程無しに、工程数の増加を抑えて製造可能な構成となっているので、表示装置100としてのコストを抑えることができる。
さらに、位置検知用の透明電極5も有するので、タッチパネル20を省略することができ、その分、前記第1の実施形態の効果に対して、さらに、部品点数の削減、薄型化の効果を得ることができる。しかも、透明電極5と配線4との接続に必要となる端面絶縁層7の形成によって、コスト増となるのを回避することができる。
本発明の表示装置100は、上記した形態以外のその他の形態をとり得る。以下、その一部を説明する。
組み込もうとするタッチパネルが透明電極5を備えた方式のものであり、しかも、その透明電極5が互いに絶縁された第1透明電極5aと第2透明電極5bとの2層からなり、この2層が互いに別々の基板上に形成される構造である場合は、このうちのいずれか一方の基板を配線付き表示装置用前面保護板10の透光性基板1と兼用することで、一方の透明電極と共に一体化し、他方の透明電極と基板とを、配線付き表示装置用前面保護板10及び表示パネル30とは別体のタッチパネル構成部材として組み込んで、表示装置100を構成することも可能である。どのような構成で配線付き表示装置用前面保護板10とタッチパネル機能とを一体化するかは、使用し得る製造設備、組立工程などの諸条件に適した、構成を選べばよい。
例えば、図11で例示した実施形態による表示装置100では、配線付き表示装置用前面保護板10と表示パネル30との間は、空隙を有し空気層が存在する構造となっているが、本発明においては、各構成部材の間は、粘着剤層など公知の樹脂層で埋め尽くしてもよい。樹脂層によって部材表面での光反射が減ることで、表示をより見易くすることができる。
本発明による配線付き表示装置用前面保護板10、及び表示装置100の用途は、特に限定されない。例えば、スマートフォンなどの携帯電話、タブレットPCなどの携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、デジタルカメラ、電子手帳、電子書籍端末、電子看板、電子黒板、ゲーム機器、自動券売機、ATM端末、POS端末、自販機、などである。
2 遮光層
2c 着色樹脂層
2m 金属層
3 絶縁層
4 配線
5 透明電極
5a 第1透明電極
5aC 第1接続部
5aE 第1透明電極要素
5b 第2透明電極
5bC 第2接続部
5bE 第2透明電極要素
5B ブリッジ接続部
5C 交差部
5aD 取出し部(第1透明電極の一部)
5bD 取出し部(第2透明電極の一部)
6 層間絶縁層
7 端面絶縁層
8 オーバーコート層
9 配線補助層
10 配線付き表示装置用前面保護板
20 タッチパネル
30 表示パネル
40 従来の表示装置用前面保護板
100 表示装置
200 従来の表示装置
A1 表示用領域
A2 不透明領域
S1 第1面
S2 第2面
V 観察者
Claims (5)
- 中央の表示用領域と、この表示用領域の外周部に設けられ可視光を遮蔽する不透明領域とを有し、この不透明領域に不透明な配線を有する、配線付き表示装置用前面保護板であって、
第1面とこの第1面とは反対側の第2面とを有する透光性基板と、
前記透光性基板の第1面及び第2面のいずれか一方の面上において、前記不透明領域に設けられた遮光層と、
前記遮光層の面上に設けられた前記配線とを有し、
前記遮光層は、前記透光性基板側から順に、着色樹脂層と、導電性を示す金属層とを有し、
前記金属層の面上に、前記金属層形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残して形成された絶縁層を有し、
前記配線は前記絶縁層の面上に設けられている、
配線付き表示装置用前面保護板。 - 前記透光性基板の一方の面上であって、前記表示用領域に位置検知用の透明電極として、第1方向に延びる第1透明電極と、この第1透明電極と絶縁され前記第1方向と交差する第2方向に延びる第2透明電極とを有し、
前記透明電極の第1透明電極及び第2透明電極が互いに交差する交差部において、前記第1透明電極及び第2透明電極を互いに絶縁する層間絶縁層を有し、
前記透明電極が前記配線に接続されるように前記表示用領域から前記遮光層の面上に延びている部分に対して、前記表示用領域と前記遮光層の境界部分で露出する前記金属層の端面を絶縁する端面絶縁層を有し、
前記層間絶縁層と前記端面絶縁層とは互いに同一材料で形成されている、
請求項1に記載の配線付き表示装置用前面保護板。 - 中央の表示用領域と、この表示用領域の外周部に設けられ可視光を遮蔽する不透明領域とを有し、この不透明領域に不透明な配線を有する、配線付き表示装置用前面保護板であって、
第1面とこの第1面とは反対側の第2面とを有する透光性基板と、
前記透光性基板の第1面及び第2面のいずれか一方の面上において、前記不透明領域に設けられた遮光層と、
前記遮光層の面上に設けられた前記配線とを有し、
前記遮光層は、前記透光性基板側から順に、着色樹脂層と、導電性を示す金属層とを有し、
前記金属層の面上に、前記金属層形成時のパターン化されたエッチングレジスト層を残して形成された絶縁層を有し、
前記配線は前記絶縁層の面上に設けられている、
配線付き表示装置用前面保護板の製造方法であって、
(A)前記透光性基板の一方の面上の前記不透明領域とする部分に、前記遮光層の一構成層として着色樹脂層を形成する着色樹脂層形成工程と、
(B)前記着色樹脂層の面上に前記金属層をエッチング法でパターン形成するときに、エッチングに用いたパターン化されたエッチングレジスト層をエッチング後に剥離せずに残して絶縁層として形成する金属層形成兼絶縁層形成工程と、
(C)前記絶縁層の面上に前記配線を形成する配線形成工程と、
を少なくともこの順に有する、配線付き表示装置用前面保護板の製造方法。 - 前記配線付き表示装置用前面保護板は、さらに、
前記透光性基板の一方の面上であって、前記表示用領域に位置検知用の透明電極として、第1方向に延びる第1透明電極と、この第1透明電極と絶縁され前記第1方向と交差する第2方向に延びる第2透明電極とを有し、
前記透明電極の第1透明電極及び第2透明電極が互いに交差する交差部において、前記第1透明電極及び第2透明電極を互いに絶縁する層間絶縁層を有し、
前記透明電極が前記配線に接続されるように前記表示用領域から前記遮光層の面上に延びている部分に対して、前記表示用領域と前記遮光層の境界部分で露出する前記金属層の端面を絶縁する端面絶縁層を有し、
前記層間絶縁層と前記端面絶縁層とは互いに同一材料で形成されており、
(D)前記(B)工程の後であって、前記(C)工程の前又は後に、前記端面絶縁層を、前記層間絶縁層の形成と同時に形成する端面絶縁層形成工程を有する、
請求項3に記載の配線付き表示装置用前面保護板の製造方法。 - 請求項1に記載の配線付き表示装置用前面保護板と、タッチパネルと、表示パネルとを備えた構成であるか、
又は、請求項2に記載の位置検知用の透明電極を有する配線付き表示装置用前面保護板と、表示パネルとを備えた構成である、
表示装置。
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