JP6427337B2 - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本開示は表示装置に関し、例えばタッチパネルを有する表示装置に適用可能である。
インセル方式のタッチパネルを内蔵した液晶表示装置では、第２基板（カラーフィルタ基板）上のＩＴＯ膜などの透明導電膜で構成される裏面側透明導電膜を、帯状のパターンに分割して、タッチパネルの検出電極となし、第１基板（ＴＦＴ基板）の内部に形成される対向電極を帯状のパターンに分割、即ち、複数のブロックに分割して、タッチパネルの走査電極として兼用することにより、タッチパネル基板を削減している（特開２０１３−１５２２９１号公報（特許文献１））。
なお、本開示に関連する先行技術文献には特開２０１４−１６９４４号公報がある。
なお、本開示に関連する先行技術文献には特開２０１４−１６９４４号公報がある。
特許文献１のようにＩＴＯ膜で構成される検出電極の配線は抵抗が高く、大型化・高精細化するに従い検出能力が落ちる。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、表示装置の製造方法は、（ａ）基板に金属膜を形成する工程と、（ｂ）前記金属膜をパターニングして金属層を形成する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記金属層の上に樹脂からなる低反射層を形成する工程と、を備える。
すなわち、表示装置の製造方法は、（ａ）基板に金属膜を形成する工程と、（ｂ）前記金属膜をパターニングして金属層を形成する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記金属層の上に樹脂からなる低反射層を形成する工程と、を備える。
以下に、実施の形態、比較例、実施例および変形例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
＜比較例＞
まず、本開示に先立って検討した技術（比較例）について図１および図２を用いて説明する。
図１は比較例に係る表示装置の構造を説明するための断面図である。図２は比較例に係る表示装置の製造方法を説明するためのフロー図である。
大型、高解像度表示パネル対応のため配線時定数の改善が必要であり、タッチパネル用の検出電極にＩＴＯ層を用いると、電気特性（低抵抗化）と光学特性（骨見え、透過率）を両立してパターン形成することができず、特性が著しく悪化し不適である。そこで、金属層を用いた配線を形成することを検討した。ところで、金属層は、比較的に高い反射率を呈するため、タッチパネル用の検出電極をなす金属層によって外光が反射されると、表示パネルの画像コントラストが低下してしまう。そこで、低反射層を金属層の観察者側に配置する。
比較例に係る表示装置１００Ｒはアレイ基板１０と対向基板２０と配線層ＭＬＲとを備える。配線層ＭＬＲは対向基板２０の上面（アレイ基板１０とは反対側）に金属層Ｍと低反射層ＯＡＲで構成される。金属層ＭはＭｏ合金層Ｍ１、Ａｌ合金層Ｍ２、Ｍｏ合金層Ｍ３の３層から構成される。低反射層ＯＡＲは酸化層ＯＡＲ１、金属合金層ＯＡＲ２、酸化層ＯＡＲ３の３層から構成される。なお、金属層Ｍおよび低反射層ＯＡＲは保護層ＰＬに覆われる。配線層ＭＬＲはインセル型タッチパネルの検出電極の役割を行う配線層である。
次に、比較例に係る表示装置１００Ｒの製造方法について説明する。
アレイ基板１０を構成するガラス基板および対向基板２０を構成するガラス基板をエッチングで研磨して薄くし（ステップＳ１）、洗浄する（ステップＳ２）。次に、対向基板２０のガラス基板の上に金属膜および低反射膜を成膜する（ステップＳ３）。次に、金属膜および低反射膜の上にフォトレジストを塗布、露光、現像してフォトレジストをパターニングする（フォトリソグラフィまたはＰＥＰ（Photo Engraving Process）という。）（ステップＳ４）。次に、フォトレジストをマスクにしてエッチングし、金属膜および低反射膜をパターニングして金属層Ｍおよび低反射層ＯＡＲを形成する（ステップＳ５）。最後に、フォトレジストを剥離して（ステップＳ６）、検出電極の配線層ＭＬを形成する。
上記の製造フローにより、ＩＴＯ膜と同じプロセスフローで作製することができるが、新たな課題として成膜総数は１層から６層に増大しプロセス負荷が増大する。また、低反射膜と金属膜を一括加工することができるが、金属膜を低反射膜で必ず覆うために、金属膜のエッチングレートを低反射膜のエッチングレート（Etching rate）より大きくする必要がある。したがって、金属膜の加工形状が低反射膜で遮られ、外観確認することができない。その結果、微細加工と後退量が大きいことも相まって、断線リスクが高くなり検査は必須である。外観検査で判別することができないので、電気検査を実施することで断線の検出をすることができるが、所要時間長く生産性の大幅低下を招く。また、低反射層のみで金属層が露出している状態のため、溶解リスクが高くなる。信頼性確保のため、ＩＴＯ膜の場合には設けなかった保護層を追加形成する必要が生じる。
まず、本開示に先立って検討した技術（比較例）について図１および図２を用いて説明する。
図１は比較例に係る表示装置の構造を説明するための断面図である。図２は比較例に係る表示装置の製造方法を説明するためのフロー図である。
大型、高解像度表示パネル対応のため配線時定数の改善が必要であり、タッチパネル用の検出電極にＩＴＯ層を用いると、電気特性（低抵抗化）と光学特性（骨見え、透過率）を両立してパターン形成することができず、特性が著しく悪化し不適である。そこで、金属層を用いた配線を形成することを検討した。ところで、金属層は、比較的に高い反射率を呈するため、タッチパネル用の検出電極をなす金属層によって外光が反射されると、表示パネルの画像コントラストが低下してしまう。そこで、低反射層を金属層の観察者側に配置する。
比較例に係る表示装置１００Ｒはアレイ基板１０と対向基板２０と配線層ＭＬＲとを備える。配線層ＭＬＲは対向基板２０の上面（アレイ基板１０とは反対側）に金属層Ｍと低反射層ＯＡＲで構成される。金属層ＭはＭｏ合金層Ｍ１、Ａｌ合金層Ｍ２、Ｍｏ合金層Ｍ３の３層から構成される。低反射層ＯＡＲは酸化層ＯＡＲ１、金属合金層ＯＡＲ２、酸化層ＯＡＲ３の３層から構成される。なお、金属層Ｍおよび低反射層ＯＡＲは保護層ＰＬに覆われる。配線層ＭＬＲはインセル型タッチパネルの検出電極の役割を行う配線層である。
次に、比較例に係る表示装置１００Ｒの製造方法について説明する。
アレイ基板１０を構成するガラス基板および対向基板２０を構成するガラス基板をエッチングで研磨して薄くし（ステップＳ１）、洗浄する（ステップＳ２）。次に、対向基板２０のガラス基板の上に金属膜および低反射膜を成膜する（ステップＳ３）。次に、金属膜および低反射膜の上にフォトレジストを塗布、露光、現像してフォトレジストをパターニングする（フォトリソグラフィまたはＰＥＰ（Photo Engraving Process）という。）（ステップＳ４）。次に、フォトレジストをマスクにしてエッチングし、金属膜および低反射膜をパターニングして金属層Ｍおよび低反射層ＯＡＲを形成する（ステップＳ５）。最後に、フォトレジストを剥離して（ステップＳ６）、検出電極の配線層ＭＬを形成する。
上記の製造フローにより、ＩＴＯ膜と同じプロセスフローで作製することができるが、新たな課題として成膜総数は１層から６層に増大しプロセス負荷が増大する。また、低反射膜と金属膜を一括加工することができるが、金属膜を低反射膜で必ず覆うために、金属膜のエッチングレートを低反射膜のエッチングレート（Etching rate）より大きくする必要がある。したがって、金属膜の加工形状が低反射膜で遮られ、外観確認することができない。その結果、微細加工と後退量が大きいことも相まって、断線リスクが高くなり検査は必須である。外観検査で判別することができないので、電気検査を実施することで断線の検出をすることができるが、所要時間長く生産性の大幅低下を招く。また、低反射層のみで金属層が露出している状態のため、溶解リスクが高くなる。信頼性確保のため、ＩＴＯ膜の場合には設けなかった保護層を追加形成する必要が生じる。
＜実施の形態＞
次に、実施の形態に係る表示装置について図３および図４を用いて説明する。
図３は実施に形態に係る表示装置の構造を説明するための断面図である。図４は実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明するためのフロー図である。
実施の形態に係る表示装置１００はアレイ基板１０と対向基板２０と配線層ＭＬとを備える。配線層ＭＬは金属層Ｍと金属層Ｍの上に接して配置される樹脂層で形成される低反射層ＰＡＲで構成される。なお、金属層Ｍは比較例と同様にＭｏ合金層Ｍ１、Ａｌ合金層Ｍ２、Ｍｏ合金層Ｍ３の３層から構成される。さらに、少なくとも金属層Ｍの側面が樹脂層ＰＬで覆われるのが好ましい。低反射層ＰＡＲを形成する樹脂層は顔料を含むのが好ましい。低反射層ＰＡＲを形成する樹脂層は染料を含むのが好ましい。
次に、実施の形態に係る表示装置１００の製造方法について説明する。
アレイ基板１０および対向基板２０を貼り合せた基板を準備する（ステップＳ１１）。次に、対向基板２０のガラス基板の上に金属膜を成膜する（ステップＳ１２）。次に、金属膜をパターニングして金属層Ｍを形成する（ステップＳ１３）。次に、金属層Ｍを外観検査する（ステップＳ１４）。次に、低反射層ＰＡＲを形成する（ステップＳ１５）。最後に、必要に応じて保護膜を成膜して保護層を形成する（ステップＳ１６）。
配線層ＭＬに金属層を用いることで、ＩＴＯ層に比べて細線化および低抵抗化することができる。低反射層ＰＡＲを形成することで金属光沢を抑えると共に、細線化で骨見えおよび透過率を向上することができる。したがって、電気特性（低抵抗化）と光学特性（骨見え、透過率）を両立することができる。配線時定数を改善することができるので、大型、高解像度パネルに対応することができる。
低反射層ＰＡＲに樹脂層を用いることで金属膜をパターニングした後に低反射層ＰＡＲを形成することができる。低反射層ＰＡＲの形成前に金属層Ｍの外観検査をすることができる。したがって、所要時間長く生産性大幅低下を招く電気検査を実施することなく断線検査をすることができる。
また、比較例のように低反射膜と金属膜を一括加工（エッチング）する必要がないので、金属光沢を抑えるために金属膜のエッチング速度を低反射膜のエッチング速度よりも大きくする必要がない。したがって、微細加工と金属膜の後退量が大きいことによる金属層の断線リスクを低減することができる。
金属層Ｍが樹脂層ＰＬで覆われるので、金属層Ｍの溶解リスクを低減することができ、信頼性を向上することができる。
次に、実施の形態に係る表示装置について図３および図４を用いて説明する。
図３は実施に形態に係る表示装置の構造を説明するための断面図である。図４は実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明するためのフロー図である。
実施の形態に係る表示装置１００はアレイ基板１０と対向基板２０と配線層ＭＬとを備える。配線層ＭＬは金属層Ｍと金属層Ｍの上に接して配置される樹脂層で形成される低反射層ＰＡＲで構成される。なお、金属層Ｍは比較例と同様にＭｏ合金層Ｍ１、Ａｌ合金層Ｍ２、Ｍｏ合金層Ｍ３の３層から構成される。さらに、少なくとも金属層Ｍの側面が樹脂層ＰＬで覆われるのが好ましい。低反射層ＰＡＲを形成する樹脂層は顔料を含むのが好ましい。低反射層ＰＡＲを形成する樹脂層は染料を含むのが好ましい。
次に、実施の形態に係る表示装置１００の製造方法について説明する。
アレイ基板１０および対向基板２０を貼り合せた基板を準備する（ステップＳ１１）。次に、対向基板２０のガラス基板の上に金属膜を成膜する（ステップＳ１２）。次に、金属膜をパターニングして金属層Ｍを形成する（ステップＳ１３）。次に、金属層Ｍを外観検査する（ステップＳ１４）。次に、低反射層ＰＡＲを形成する（ステップＳ１５）。最後に、必要に応じて保護膜を成膜して保護層を形成する（ステップＳ１６）。
配線層ＭＬに金属層を用いることで、ＩＴＯ層に比べて細線化および低抵抗化することができる。低反射層ＰＡＲを形成することで金属光沢を抑えると共に、細線化で骨見えおよび透過率を向上することができる。したがって、電気特性（低抵抗化）と光学特性（骨見え、透過率）を両立することができる。配線時定数を改善することができるので、大型、高解像度パネルに対応することができる。
低反射層ＰＡＲに樹脂層を用いることで金属膜をパターニングした後に低反射層ＰＡＲを形成することができる。低反射層ＰＡＲの形成前に金属層Ｍの外観検査をすることができる。したがって、所要時間長く生産性大幅低下を招く電気検査を実施することなく断線検査をすることができる。
また、比較例のように低反射膜と金属膜を一括加工（エッチング）する必要がないので、金属光沢を抑えるために金属膜のエッチング速度を低反射膜のエッチング速度よりも大きくする必要がない。したがって、微細加工と金属膜の後退量が大きいことによる金属層の断線リスクを低減することができる。
金属層Ｍが樹脂層ＰＬで覆われるので、金属層Ｍの溶解リスクを低減することができ、信頼性を向上することができる。
なお、銀、銅またはそれらの合金等、黒化処理可能な金属を適用し、金属のエッチング加工後に黒化処理すれば、外観検査が可能となる。しかし、黒化処理は金属の一部を酸化処理するため、抵抗変化が懸念される。黒化処理可能な金属はガラス基板等の基材との密着性弱く、新たに密着層が必要となる。また、エッチング加工時の後退量が大きく、微細加工に不向きな上、マイグレーションによる溶解リスクは解決できない。
実施例に係る表示装置の構成について図５から図７を用いて説明する。
図５は実施例に係る表示装置を説明するための平面図である。図６実施例に係る表示装置を説明するための断面図である。図７は実施例に係る表示装置の配線層を説明するための平面図である。
実施例に係る表示装置１００は表示パネル１とドライバＩＣ（DRIVER IC）２とバックライト３とカバー４とタッチＩＣ（TOUCH IC）５と制御回路（CONTROLLER）６を備える。ドライバＩＣ２およびタッチＩＣ５はそれぞれ１つのシリコン基板上にＣＭＯＳ回路で構成される。ドライバＩＣ２はアレイ基板１０の上にＣＯＧ（Chip On Glass）実装される。ドライバＩＣ２はソース駆動回路を含み、コモン走査回路１０および図示しないゲート走査回路を制御して、表示（画素書き込み）およびタッチ検出のための走査を行う。タッチＩＣ４は積分回路、Ａ／Ｄ変換回路、メモリ、ＣＰＵ等を備え、タッチによる容量変化を検出電極Ｒｘおよび接続部ＣＮを介して検出する。制御回路６はドライバＩＣ２およびタッチＩＣ５を制御する。
図５は実施例に係る表示装置を説明するための平面図である。図６実施例に係る表示装置を説明するための断面図である。図７は実施例に係る表示装置の配線層を説明するための平面図である。
実施例に係る表示装置１００は表示パネル１とドライバＩＣ（DRIVER IC）２とバックライト３とカバー４とタッチＩＣ（TOUCH IC）５と制御回路（CONTROLLER）６を備える。ドライバＩＣ２およびタッチＩＣ５はそれぞれ１つのシリコン基板上にＣＭＯＳ回路で構成される。ドライバＩＣ２はアレイ基板１０の上にＣＯＧ（Chip On Glass）実装される。ドライバＩＣ２はソース駆動回路を含み、コモン走査回路１０および図示しないゲート走査回路を制御して、表示（画素書き込み）およびタッチ検出のための走査を行う。タッチＩＣ４は積分回路、Ａ／Ｄ変換回路、メモリ、ＣＰＵ等を備え、タッチによる容量変化を検出電極Ｒｘおよび接続部ＣＮを介して検出する。制御回路６はドライバＩＣ２およびタッチＩＣ５を制御する。
表示パネル１はアレイ基板１０と対向基板２０と液晶３０とシール材４０と偏光板６０Ａと偏光板６０Ｂとを備える。アレイ基板１０は共通電極ＣＯＭとコモン走査回路ＣＳＣを備える。また、アレイ基板１０は図示しないガラス基板、画素電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、ゲート線走査回路等を備える。共通電極ＣＯＭはＸ方向に複数延在し、タッチパネル用の走査電極Ｔｘを兼用する。コモン走査回路ＣＳＣはＴＦＴにより回路が構成され、共通電極ＣＯＭ（走査電極Ｔｘ）を走査、駆動する。対向基板２０はガラス基板の上に遮光層、カラーフィルタ等を備える。液晶３０はアレイ基板１０と対向基板２０とシール材４０の間に封入される。偏光板６０Ａはアレイ基板１０とバックライト３との間に配置される。偏光板６０Ｂは対向基板２０とカバー４の間に配置される。なお、共通電極ＣＯＭはアレイ基板１０ではなく、対向基板２０に設けられてもよい。この場合も、共通電極ＣＯＭはタッチパネル用の走査電極Ｔｘを兼用する。
タッチパネル用の検出電極Ｒｘ（配線層ＭＬ）はＹ方向に延在し、対向基板２０と偏光板６０Ｂの間に配置される。複数の検出電極Ｒｘは対向基板２０のガラス基板上に形成され、１つの検出電極Ｒｘは複数の細配線７１と、細配線７１を対向基板２０の接続する接続配線７２と、接続部ＣＮＣと接続する引き出し細配線７３と、検出に寄与しないダミー細配線７４と、で構成される。ダミー細配線７４は接続配線７２とは接続されていない。ダミー細配線７４は光学的および機械的に平準化するために設けられている。なお、細配線７１およびダミー細配線７４は対向基板２０の遮光層との干渉を避けるためにジグザク状のパターンをしている。
実施例に係る表示装置の製造方法について図８を用いて説明する。
図８は実施例に係る表示装置の製造方法を示すフロー図である。
表示装置の製造工程は、下部のアレイ基板に駆動素子を形成するアレイ基板製造工程と、上部の対向基板にカラーフィルタを形成する対向基板製造工程と、アレイ基板と対向基板を貼り合わせるセル製造工程とに分けられる。
まず、アレイ基板製造工程により、下部基板に配列されて画素領域を定義する複数のゲートラインおよび複数のデータラインを形成し、画素領域のそれぞれにゲートラインおよびデータラインに接続される駆動素子である薄膜トランジスタを形成する（ステップＳ１０１）。また、アレイ基板製造工程により、薄膜トランジスタに接続されて、薄膜トランジスタを介して信号が供給されることによって液晶層を駆動する画素電極および共通電極を形成する。ここで、縦電界方式の液晶表示装置を製作する場合、共通電極は、対向基板製造工程によりカラーフィルタが形成された上部基板に形成される。
また、対向基板製造工程により、上部基板に、遮光層および赤、緑、青のカラーフィルタで構成されるカラーフィルタ層を形成する（ステップＳ２０１）。また、対向基板製造工程により、セルギャップを一定に維持するためのスペーサを形成する。
次に、上部基板および下部基板にそれぞれ配向膜を塗布した後、上部基板と下部基板との間に形成される液晶層の液晶分子に配向規制力または表面固定力（すなわち、プレチルト角と配向方向）を提供するために、配向膜を配向処理する（ステップＳ１０２、Ｓ２０２）。ここで、配向処理方法としては、ラビングまたは光配向の方法を適用できる。
次に、配向膜工程を終了した上部基板および下部基板は、配向膜検査器により配向膜不良の有無を検査する（ステップＳ１０３）。
図８は実施例に係る表示装置の製造方法を示すフロー図である。
表示装置の製造工程は、下部のアレイ基板に駆動素子を形成するアレイ基板製造工程と、上部の対向基板にカラーフィルタを形成する対向基板製造工程と、アレイ基板と対向基板を貼り合わせるセル製造工程とに分けられる。
まず、アレイ基板製造工程により、下部基板に配列されて画素領域を定義する複数のゲートラインおよび複数のデータラインを形成し、画素領域のそれぞれにゲートラインおよびデータラインに接続される駆動素子である薄膜トランジスタを形成する（ステップＳ１０１）。また、アレイ基板製造工程により、薄膜トランジスタに接続されて、薄膜トランジスタを介して信号が供給されることによって液晶層を駆動する画素電極および共通電極を形成する。ここで、縦電界方式の液晶表示装置を製作する場合、共通電極は、対向基板製造工程によりカラーフィルタが形成された上部基板に形成される。
また、対向基板製造工程により、上部基板に、遮光層および赤、緑、青のカラーフィルタで構成されるカラーフィルタ層を形成する（ステップＳ２０１）。また、対向基板製造工程により、セルギャップを一定に維持するためのスペーサを形成する。
次に、上部基板および下部基板にそれぞれ配向膜を塗布した後、上部基板と下部基板との間に形成される液晶層の液晶分子に配向規制力または表面固定力（すなわち、プレチルト角と配向方向）を提供するために、配向膜を配向処理する（ステップＳ１０２、Ｓ２０２）。ここで、配向処理方法としては、ラビングまたは光配向の方法を適用できる。
次に、配向膜工程を終了した上部基板および下部基板は、配向膜検査器により配向膜不良の有無を検査する（ステップＳ１０３）。
上部基板にシール材で所定のシールパターンを形成すると共に、下部基板に液晶を滴下して液晶層を形成する（ステップＳ１０４、Ｓ２０４）。この滴下方式は、ディスペンサを利用して、複数のアレイ基板が配置された大面積の第１母基板（下部基板）、または複数の対向基板が配置された第２母基板（上部基板）の画像表示領域に液晶を滴下および分配し、第１母基板と第２母基板とを貼り合わせる圧力により画像表示領域全体に液晶を均一に分布させて液晶層を形成する方式である。したがって、表示パネルに滴下方式により液晶層を形成する場合は、液晶が画像表示領域の外部に漏洩することを防止できるように、シールパターンを画像表示領域の外郭を取り囲む閉鎖された形状に形成する。
液晶が滴下された下部基板とシール材が塗布された上部基板とを整列した状態で加圧して、シール材により下部基板と上部基板とを貼り合わせると共に、滴下された液晶がパネル全体にわたって均一に広がるようにする（ステップＳ１０５）。その後、上部基板に検出電極の配線層を形成する（ステップＳ１０６）。
液晶が滴下された下部基板とシール材が塗布された上部基板とを整列した状態で加圧して、シール材により下部基板と上部基板とを貼り合わせると共に、滴下された液晶がパネル全体にわたって均一に広がるようにする（ステップＳ１０５）。その後、上部基板に検出電極の配線層を形成する（ステップＳ１０６）。
このような工程により、大面積の母基板（下部基板および上部基板）には、液晶層が形成された複数の表示パネルが形成され、加工、切断して複数の表示パネルに分離する（ステップＳ１０７）。その後、下部基板および上部基板に偏光板を貼って、それぞれの表示パネルを検査することにより、表示パネルを製作する（ステップＳ１０８）。
ステップＳ１０６の検出電極配線の製造方法について図９から図１０Ｄを用いて説明する。
図９は実施例に係る検出電極配線の製造方法を示すフロー図である。図１０Ａから図１０Ｄは実施例に係る検出電極配線の製造方法を説明するための断面図である。
アレイ基板１０を構成するガラス基板および対向基板２０を構成するガラス基板２１をエッチングして薄くし、洗浄する。次に、ガラス基板２１の上に金属膜５２を成膜する（ステップＳ２１）。金属膜５２はＭｏ合金膜Ｍ１、Ａｌ合金膜Ｍ２、Ｍｏ合金膜Ｍ３の３層から構成される。次に、金属膜５２の上にフォトレジスト５３を塗布する（ステップＳ２２）。フォトレジスト５３は感光性透明樹脂であり、エッチング保護膜の機能を有する。図１０ＡはステップＳ２１およびステップＤ２２が終了した時点の図である。
図１０Ｂに示すように、図示しないフォトマスクを用いて露光、現像してフォトレジスト５３をパターニングする（ステップＳ２３）。
図１０Ｃに示すように、フォトレジスト５３をマスクにしてエッチングして金属膜５２をパターニングして金属層Ｍを形成する（ステップＳ２４）。
図１０Ｄに示すように、フォトレジストを剥離（除去）し（ステップＳ２５）、金属層Ｍの外観検査を行う（ステップＳ２６）。
その後、ガラス基板２１および金属層Ｍの上に低反射層ＰＡＲを形成し（ステップＳ２７）、必要に応じてガラス基板２１および低反射層ＰＡＲの上に保護層ＰＬを形成する（ステップＳ２８）。
図９は実施例に係る検出電極配線の製造方法を示すフロー図である。図１０Ａから図１０Ｄは実施例に係る検出電極配線の製造方法を説明するための断面図である。
アレイ基板１０を構成するガラス基板および対向基板２０を構成するガラス基板２１をエッチングして薄くし、洗浄する。次に、ガラス基板２１の上に金属膜５２を成膜する（ステップＳ２１）。金属膜５２はＭｏ合金膜Ｍ１、Ａｌ合金膜Ｍ２、Ｍｏ合金膜Ｍ３の３層から構成される。次に、金属膜５２の上にフォトレジスト５３を塗布する（ステップＳ２２）。フォトレジスト５３は感光性透明樹脂であり、エッチング保護膜の機能を有する。図１０ＡはステップＳ２１およびステップＤ２２が終了した時点の図である。
図１０Ｂに示すように、図示しないフォトマスクを用いて露光、現像してフォトレジスト５３をパターニングする（ステップＳ２３）。
図１０Ｃに示すように、フォトレジスト５３をマスクにしてエッチングして金属膜５２をパターニングして金属層Ｍを形成する（ステップＳ２４）。
図１０Ｄに示すように、フォトレジストを剥離（除去）し（ステップＳ２５）、金属層Ｍの外観検査を行う（ステップＳ２６）。
その後、ガラス基板２１および金属層Ｍの上に低反射層ＰＡＲを形成し（ステップＳ２７）、必要に応じてガラス基板２１および低反射層ＰＡＲの上に保護層ＰＬを形成する（ステップＳ２８）。
次に、ステップＳ２７の低反射層を形成する方法について図１１Ａから図１１Ｅを用いて説明する。
図１１Ａは実施例に係る検出電極配線の低反射層の製造方法を示すフロー図である。図１１Ｂから図１１Ｅは実施例に係る低反射層の製造方法を説明するための断面図である。
図１１Ｂに示すように、紫外線ブリーチング膜（UV-Bleaching材）５４をガラス基板２１および金属層Ｍの上に塗布する（ステップＳ２７１）。紫外線ブリーチング膜は例えば有機ポリシラン系材料であり、紫外線（ＵＶ）を照射することにより、ケイ素−ケイ素結合が簡単に切断される物性変化を起こし、後述する顔料分散液が含浸することができる。一方、紫外線が照射されないと顔料分散液が含浸することができない。
図１１Ｃに示すように、フォトマスクＦＭを用いて紫外線ブリーチング膜５４を紫外線露光する（ステップＳ２７２）。紫外線ブリーチング膜５４のうち露光された部分は膜質が変性した樹脂膜５４Ａとなる。
図１１Ｄに示すように、樹脂膜５４Ａに顔料分散液を含浸させて低反射層５４Ｂ（ＲＡＲ）を形成する（ステップＳ２７３）。顔料分散液は、カラーフィルタ用顔料分散レジスト等に用いられるものを使用すればよく、顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック、銅フタロシアニン等を使用するのが好ましい。顔料は黒色であるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、反射率が低下するものであればよい。図１１Ｅに示すように、紫外線ブリーチング膜５４（保護層ＰＬ）および低反射層５４Ｂ（ＲＡＲ）を水洗する（ステップＳ２７４）。
なお、金属層Ｍは紫外線ブリーチング膜５４および低反射層５４Ｂ（ＰＡＲ）に覆われている（紫外線ブリーチング膜５４および低反射層５４Ｂが保護層を兼用している）ので、保護層は必要ないが、さらに保護膜を塗布して保護層を形成してもよい（ステップＳ２８１）。
図１１Ａは実施例に係る検出電極配線の低反射層の製造方法を示すフロー図である。図１１Ｂから図１１Ｅは実施例に係る低反射層の製造方法を説明するための断面図である。
図１１Ｂに示すように、紫外線ブリーチング膜（UV-Bleaching材）５４をガラス基板２１および金属層Ｍの上に塗布する（ステップＳ２７１）。紫外線ブリーチング膜は例えば有機ポリシラン系材料であり、紫外線（ＵＶ）を照射することにより、ケイ素−ケイ素結合が簡単に切断される物性変化を起こし、後述する顔料分散液が含浸することができる。一方、紫外線が照射されないと顔料分散液が含浸することができない。
図１１Ｃに示すように、フォトマスクＦＭを用いて紫外線ブリーチング膜５４を紫外線露光する（ステップＳ２７２）。紫外線ブリーチング膜５４のうち露光された部分は膜質が変性した樹脂膜５４Ａとなる。
図１１Ｄに示すように、樹脂膜５４Ａに顔料分散液を含浸させて低反射層５４Ｂ（ＲＡＲ）を形成する（ステップＳ２７３）。顔料分散液は、カラーフィルタ用顔料分散レジスト等に用いられるものを使用すればよく、顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック、銅フタロシアニン等を使用するのが好ましい。顔料は黒色であるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、反射率が低下するものであればよい。図１１Ｅに示すように、紫外線ブリーチング膜５４（保護層ＰＬ）および低反射層５４Ｂ（ＲＡＲ）を水洗する（ステップＳ２７４）。
なお、金属層Ｍは紫外線ブリーチング膜５４および低反射層５４Ｂ（ＰＡＲ）に覆われている（紫外線ブリーチング膜５４および低反射層５４Ｂが保護層を兼用している）ので、保護層は必要ないが、さらに保護膜を塗布して保護層を形成してもよい（ステップＳ２８１）。
ＩＴＯ膜に替えて金属膜をＩＴＯ膜のプロセスと同様に加工し、その上で低反射層、保護層を形成する。この際、紫外線ブリーチング膜を保護膜とすることで、フォトリソプロセスにより紫外線照射部に顔料含浸加工ができるため、これを金属層上に施せば、低反射層・保護層兼用の一体形成が可能となり、工程増を抑えることができる。また、金属膜のパターニング後に低反射層を形成するので、金属層断線の外観検査による良否判別ができる。
なお、低反射層５４Ｂは金属層Ｍを観察者側から見て完全に覆うように、金属層Ｍよりもある程度の幅を持って広く形成するとよい。そのようにすると製造プロセス等のばらつきにて低反射層５４Ｂと金属層Ｍとの重ね合わせの位置が所望の場所からずれたとしても、確実に金属層Ｍによる反射を防いで表示装置の視認性を改善させることができる。
なお、低反射層５４Ｂは金属層Ｍを観察者側から見て完全に覆うように、金属層Ｍよりもある程度の幅を持って広く形成するとよい。そのようにすると製造プロセス等のばらつきにて低反射層５４Ｂと金属層Ｍとの重ね合わせの位置が所望の場所からずれたとしても、確実に金属層Ｍによる反射を防いで表示装置の視認性を改善させることができる。
＜変形例１＞
実施例に係る検出電極配線の低反射層の製造方法の第１の変形例（変形例１）について、図１２Ａから図１２Ｅを用いて説明する。
図１２Ａは変形例１に係る検出電極配線の低反射層の製造方法を示すフロー図である。図１２Ｂから図１２Ｅは変形例１に係る低反射層の製造方法を説明するための断面図である。
実施例の紫外線ブリーチング膜の代わりにアクリル樹脂等の樹脂膜を塗布し、プラスチック用染色液で染色することで低反射層を形成する方法である。なお、実施例に係る検出電極配線の製造方法のステップＳ２１からステップＳ２６は変形例１でも同じである。
図１２Ｂに示すように、樹脂膜５５をガラス基板２１および金属層Ｍの上に塗布する（ステップＳ２７１Ａ）。樹脂膜５５は例えばアクリル樹脂膜である。
図１２Ｃに示すように、図示しないフォトマスクを用いて樹脂膜５５を紫外線（ＵＶ）露光・現像して樹脂膜５５をパターニングする（ステップＳ２７２Ａ）。
図１２Ｄに示すように、樹脂膜５５に染料を含浸させて低反射層５５Ａ（ＰＡＲ）を形成する（ステップＳ２７３Ａ）。染料は、例えばプラスチック用の汎用染色液を使用すればよい。染料は黒色であるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、反射率が低下するものであればよい。
図１２Ｅに示すように、ガラス基板２１の上面、金属層Ｍの側面および低反射層５５Ａ（ＰＡＲ）の上面に無色透明な樹脂膜５６を塗布し、保護層ＰＬを形成する（ステップＳ２８1）。樹脂膜５６は例えば、アクリル樹脂膜である。
変形例１では、保護層が必要ではあるが、紫外線ブリーチング膜という特別な膜を用いることなく、実施例１と同様な効果を得ることができる。
実施例に係る検出電極配線の低反射層の製造方法の第１の変形例（変形例１）について、図１２Ａから図１２Ｅを用いて説明する。
図１２Ａは変形例１に係る検出電極配線の低反射層の製造方法を示すフロー図である。図１２Ｂから図１２Ｅは変形例１に係る低反射層の製造方法を説明するための断面図である。
実施例の紫外線ブリーチング膜の代わりにアクリル樹脂等の樹脂膜を塗布し、プラスチック用染色液で染色することで低反射層を形成する方法である。なお、実施例に係る検出電極配線の製造方法のステップＳ２１からステップＳ２６は変形例１でも同じである。
図１２Ｂに示すように、樹脂膜５５をガラス基板２１および金属層Ｍの上に塗布する（ステップＳ２７１Ａ）。樹脂膜５５は例えばアクリル樹脂膜である。
図１２Ｃに示すように、図示しないフォトマスクを用いて樹脂膜５５を紫外線（ＵＶ）露光・現像して樹脂膜５５をパターニングする（ステップＳ２７２Ａ）。
図１２Ｄに示すように、樹脂膜５５に染料を含浸させて低反射層５５Ａ（ＰＡＲ）を形成する（ステップＳ２７３Ａ）。染料は、例えばプラスチック用の汎用染色液を使用すればよい。染料は黒色であるのが好ましいが、これに限定されるものではなく、反射率が低下するものであればよい。
図１２Ｅに示すように、ガラス基板２１の上面、金属層Ｍの側面および低反射層５５Ａ（ＰＡＲ）の上面に無色透明な樹脂膜５６を塗布し、保護層ＰＬを形成する（ステップＳ２８1）。樹脂膜５６は例えば、アクリル樹脂膜である。
変形例１では、保護層が必要ではあるが、紫外線ブリーチング膜という特別な膜を用いることなく、実施例１と同様な効果を得ることができる。
＜変形例２＞
ステップＳ１０６の検出電極配線の製造方法の第２の変形例（変形例２）について図１３から図１４Ｃを用いて説明する。
図１３は変形例２に係る検出電極配線の製造方法を示すフロー図である。図１４Ａは変形例２に係る検出電極配線の低反射層の製造方法を示すフロー図である。図１４Ｂから図１４Ｃは変形例２に係る低反射層の製造方法を説明するための断面図である。
変形例２に係る検出電極配線の製造方法は、実施例とは異なり金属膜のパターニング用いたフォトレジスト（エッチング保護膜）を除去しないで、フォトレジストを低反射層に用いる。なお、実施例に係る検出電極配線の製造方法のステップＳ２１からステップＳ２６は変形例２でも同じである。フォトレジストは遮光膜ではなく、透過性を有するため、フォトレジスト越しでも外観検査可能である。
図１４Ｂに示すように、フォトレジスト５３に染料を含浸させて低反射層５３Ａ（ＰＡＲ）を形成する（ステップＳ２７１Ｂ）。
図１４Ｃに示すように、ガラス基板２１の上面、金属層Ｍの側面および低反射層５３Ａ（ＰＡＲ）の上面に無色透明な樹脂膜５６を塗布し、保護層ＰＬを形成する（ステップＳ２８１）。
変形例２では、保護層が必要ではあるが、実施例の紫外線ブリーチング膜５４や変形例１の樹脂膜５５の塗布・加工という工程が必要なく、実施例１と同様な効果を得ることができる。
ステップＳ１０６の検出電極配線の製造方法の第２の変形例（変形例２）について図１３から図１４Ｃを用いて説明する。
図１３は変形例２に係る検出電極配線の製造方法を示すフロー図である。図１４Ａは変形例２に係る検出電極配線の低反射層の製造方法を示すフロー図である。図１４Ｂから図１４Ｃは変形例２に係る低反射層の製造方法を説明するための断面図である。
変形例２に係る検出電極配線の製造方法は、実施例とは異なり金属膜のパターニング用いたフォトレジスト（エッチング保護膜）を除去しないで、フォトレジストを低反射層に用いる。なお、実施例に係る検出電極配線の製造方法のステップＳ２１からステップＳ２６は変形例２でも同じである。フォトレジストは遮光膜ではなく、透過性を有するため、フォトレジスト越しでも外観検査可能である。
図１４Ｂに示すように、フォトレジスト５３に染料を含浸させて低反射層５３Ａ（ＰＡＲ）を形成する（ステップＳ２７１Ｂ）。
図１４Ｃに示すように、ガラス基板２１の上面、金属層Ｍの側面および低反射層５３Ａ（ＰＡＲ）の上面に無色透明な樹脂膜５６を塗布し、保護層ＰＬを形成する（ステップＳ２８１）。
変形例２では、保護層が必要ではあるが、実施例の紫外線ブリーチング膜５４や変形例１の樹脂膜５５の塗布・加工という工程が必要なく、実施例１と同様な効果を得ることができる。
＜変形例３＞
実施例に係る検出電極配線の低反射層の製造方法の第３の変形例（変形例３）について、図１５Ａから図１５Ｂを用いて説明する。
図１５Ａは変形例３に係る検出電極配線の低反射層の製造方法を示すフロー図である。図１５Ｂは変形例３に係る低反射層の製造方法を説明するための断面図である。
変形例３に係る検出電極配線の低反射層の製造方法は、変形例２とは異なりフォトレジストを染色しないで低反射層に用いる。なお、実施例に係る検出電極配線の製造方法のステップＳ２１からステップＳ２６は変形例２でも同じである。変形例２と同様にフォトレジストは遮光膜ではなく、透過性を有するため、フォトレジスト越しでも外観検査可能である。
図１５Ｂに示すように、ガラス基板２１の上面、金属層Ｍの側面およびフォトレジスト５３（低反射層ＰＬ）の上面に無色透明な樹脂膜５６を塗布し、保護層ＰＬを形成する（ステップＳ２８１）。
変形例３では、保護層が必要ではあるが、実施例の紫外線ブリーチング膜５４や変形例１の樹脂膜５５の塗布・加工という工程、および変形例２のフォトレジスト５３の染色の工程が必要ない。フォトレジスト５３は透明ではあるが、フォトレジスト５３がない場合よりも金属層の反射を抑制する（低反射層の機能を有する）ことができる。
なお、変形例１から変形例３においても低反射層は金属層Ｍを観察者側から見て完全に覆うように、金属層Ｍよりもある程度の幅を持って広く形成するとよい。そのようにすると製造プロセス等のばらつきにて低反射層と金属層Ｍとの重ね合わせの位置が所望の場所からずれたとしても、確実に金属層Ｍによる反射を防いで表示装置の視認性を改善させることができる。
実施例に係る検出電極配線の低反射層の製造方法の第３の変形例（変形例３）について、図１５Ａから図１５Ｂを用いて説明する。
図１５Ａは変形例３に係る検出電極配線の低反射層の製造方法を示すフロー図である。図１５Ｂは変形例３に係る低反射層の製造方法を説明するための断面図である。
変形例３に係る検出電極配線の低反射層の製造方法は、変形例２とは異なりフォトレジストを染色しないで低反射層に用いる。なお、実施例に係る検出電極配線の製造方法のステップＳ２１からステップＳ２６は変形例２でも同じである。変形例２と同様にフォトレジストは遮光膜ではなく、透過性を有するため、フォトレジスト越しでも外観検査可能である。
図１５Ｂに示すように、ガラス基板２１の上面、金属層Ｍの側面およびフォトレジスト５３（低反射層ＰＬ）の上面に無色透明な樹脂膜５６を塗布し、保護層ＰＬを形成する（ステップＳ２８１）。
変形例３では、保護層が必要ではあるが、実施例の紫外線ブリーチング膜５４や変形例１の樹脂膜５５の塗布・加工という工程、および変形例２のフォトレジスト５３の染色の工程が必要ない。フォトレジスト５３は透明ではあるが、フォトレジスト５３がない場合よりも金属層の反射を抑制する（低反射層の機能を有する）ことができる。
なお、変形例１から変形例３においても低反射層は金属層Ｍを観察者側から見て完全に覆うように、金属層Ｍよりもある程度の幅を持って広く形成するとよい。そのようにすると製造プロセス等のばらつきにて低反射層と金属層Ｍとの重ね合わせの位置が所望の場所からずれたとしても、確実に金属層Ｍによる反射を防いで表示装置の視認性を改善させることができる。
実施例、変形例１から変形例３の係る表示装置およびその製造方法では、画像処理による自動外観検査により、断線等の加工リスクによる電気特性異常の判別をすることができる。また、実施例、変形例１から変形例２の係る表示装置およびその製造方法についてもカラーフィルタ用顔料分散レジスト等に用いられる顔料分散液またはプラスチック用の汎用染色液が利用でき、カラーバリエーションも豊富であり、低反射の特性に加えて調色も容易であることから、調色性も付加することができる。
１・・・表示パネル
２・・・ドライバＩＣ
３・・・バックライト
４・・・カバー
５・・・タッチＩＣ
６・・・制御回路
１０・・・アレイ基板
２０・・・対向基板
２１・・・ガラス基板
３０・・・液晶
４０・・・シール材
５２・・・金属膜
５３・・・フォトレジスト
５３Ａ・・・染料含浸樹脂膜
５４・・・紫外線ブリーチ膜（UV-Bleaching材）
５４Ｂ・・・顔料含浸部
５５・・・樹脂膜
５５Ａ・・・染料含浸樹脂膜
５６・・・樹脂膜
６０Ａ、６０Ｂ・・・偏光板
７１・・・配線層
７２・・・接続配線層
７３・・・引き出し配線層
７４・・・ダミー配線層
１００・・・表示装置
ＣＳＣ・・・コモン走査回路
ＣＯＭ・・・共通電極
Ｍ・・・金属層
Ｍ１・・・Ｍｏ合金層
Ｍ２・・・Ａｌ合金層
Ｍ３・・・Ｍｏ合金層
ＭＬ・・・配線層
ＰＡＲ・・・低反射層
ＰＬ・・・保護層
Ｒｘ・・・検出電極
Ｔｘ・・・走査電極
２・・・ドライバＩＣ
３・・・バックライト
４・・・カバー
５・・・タッチＩＣ
６・・・制御回路
１０・・・アレイ基板
２０・・・対向基板
２１・・・ガラス基板
３０・・・液晶
４０・・・シール材
５２・・・金属膜
５３・・・フォトレジスト
５３Ａ・・・染料含浸樹脂膜
５４・・・紫外線ブリーチ膜（UV-Bleaching材）
５４Ｂ・・・顔料含浸部
５５・・・樹脂膜
５５Ａ・・・染料含浸樹脂膜
５６・・・樹脂膜
６０Ａ、６０Ｂ・・・偏光板
７１・・・配線層
７２・・・接続配線層
７３・・・引き出し配線層
７４・・・ダミー配線層
１００・・・表示装置
ＣＳＣ・・・コモン走査回路
ＣＯＭ・・・共通電極
Ｍ・・・金属層
Ｍ１・・・Ｍｏ合金層
Ｍ２・・・Ａｌ合金層
Ｍ３・・・Ｍｏ合金層
ＭＬ・・・配線層
ＰＡＲ・・・低反射層
ＰＬ・・・保護層
Ｒｘ・・・検出電極
Ｔｘ・・・走査電極
Claims (15)
- 表示装置の製造方法であって、
（ａ）基板に金属膜を成膜する工程と、
（ｂ）前記金属膜をパターニングして金属層を形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程後、前記金属層の上に樹脂からなる低反射層を形成する工程と、
を含み、
前記（ｃ）工程は、
（ｃ２）前記金属層の上に樹脂膜を塗布する工程と、
（ｃ３）前記金属層の上に塗布された樹脂膜に選択的に紫外線を照射する工程と、
（ｃ４）前記紫外線が照射された前記樹脂膜に顔料分散液を含浸させて、前記樹脂膜を着色する工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項１の表示装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程は、
（ｂ１）エッチング保護膜を形成する工程と、
（ｂ２）前記エッチング保護膜をパターニングする工程と、
（ｂ３）前記（ｂ２）工程後、前記金属膜をエッチングする工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項２の表示装置の製造方法において、
前記（ｃ）工程は、
（ｃ１）前記エッチング保護膜を除去する工程
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項３の表示装置の製造方法において、
前記（ｃ１）工程と（ｃ２）工程との間に前記金属層の外観を検査する工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項３の表示装置の製造方法において、
前記（ｃ３）工程で前記金属層の上を除く位置をマスクして前記樹脂膜に前記紫外線を照射することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項５の表示装置の製造方法において、
前記樹脂膜は有機ポリシラン系材料であり、顔料はカーボンブラックまたはチタンブラックまたは銅フタロシアンニンであることを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項２の表示装置の製造方法において、
前記エッチング保護膜は透明膜であることを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項７の表示装置の製造方法において、
前記エッチング保護膜はアクリル樹脂であることを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項７の表示装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程後に前記金属層の外観を検査する工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 請求項７の表示装置の製造方法において、さらに、前記（ｃ）工程後に（ｄ）前記金属層および前記樹脂膜を保護する膜を形成する工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
- 表示装置は、
アレイ基板と、
対向基板と、
を備え、
前記アレイ基板は、
表示用の画素電極と、
第１の方向に延在するタッチパネル用の走査電極と、
を備え、
前記対向基板は、
前記アレイ基板と対向する第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有する基板と、
前記第１の方向と異なる第２の方向に延在するタッチパネル用の検出電極と、
を備え、
前記検出電極は、
前記基板の前記第２面上に配置される金属層と、
前記金属層の上に配置される低反射層と、
を備え、
前記金属層はアルミニウム合金を含み、
前記低反射層は樹脂で形成され、
前記金属層の側面は、前記低反射層を形成する樹脂で覆われる。 - 請求項１１の表示装置において、
前記低反射層は顔料を含む。 - 請求項１１の表示装置において、
前記低反射層は染料を含む。 - 請求項１３の表示装置において、
前記金属層と前記低反射層を覆う保護層を含む。 - 請求項１１の表示装置において、
前記金属層と前記低反射層を覆う保護層を含む。
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- 2014-05-16 JP JP2014102333A patent/JP6427337B2/ja active Active
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- 2015-05-14 US US14/712,678 patent/US9977525B2/en active Active
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