JPWO2012137710A1 - 配線接続構造、視差バリア基板およびタッチパネル - Google Patents

配線接続構造、視差バリア基板およびタッチパネル Download PDF

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Abstract

配線接続構造は、主表面を有する透明基板(20)の主表面上に形成された透明導電膜(24,30)と、主表面上に形成され、金属材料から形成された金属配線(23)との配線接続構造であって、金属配線(23)は、主表面上から透明導電膜(24,30)上に達し、透明導電配線を覆うように形成された。

Description

本発明は、配線接続構造、端子部、視差バリア基板およびタッチパネルに関する。
従来から画像表示パネル、タッチパネルおよび3D用視差バリア基板などにおいては、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された透明導電配線と、ガラス基板上に形成された金属配線とを備え、透明導電配線を金属配線上に形成することで透明導電配線と金属配線とを接続している。
また、特開2005−235481号公報に記載された有機EL(organic electroluminescence)パネルは、支持基板と、支持基板上に形成された下部電極と、下部電極上に形成された有機発光機能層と、有機発光機能層上に形成された上部電極と、下部電極から引き出された引き出し配線とを備える。
有機EL素子は、支持基板の中央部付近に位置する有機EL素子形成領域に形成されている。引き出し配線は、有機EL素子形成領域から有機EL素子形成領域の外側に位置する接着領域をとおり、この接着領域よりも外周側に位置する接続周辺領域に達するように形成されている。
引き出し配線は、有機EL素子形成領域に形成された下部電極に接続された下地層と、下地層上に形成された第1積層膜と、第1積層膜上に形成された第2積層膜とを含む。
下地層は、たとえば、ITO膜から形成されており、有機EL素子形成領域から接続周辺領域まで形成されている。第1積層膜は、Cr,To,Mo,Ni,W,Au,Co,Ta,Mgから選ばれる少なくとも1以上の金属もしくはその合金である。この第1積層膜は、上記下地層の上面のうち、接着領域および接続周辺領域に位置する部分に形成されている。
第2積層膜は、AgまたはAg合金から形成されている。この第2積層膜は、第1積層膜のうち、接続周辺領域に位置する部分に形成されている。
特開2005−235481号公報
特開2005−235481号公報に記載された有機ELパネルにおいては、下地層はITO膜であり、第1積層膜はCr,Toなどの金属膜であるため、下地層が腐食される。下地層が腐食すると、下地層と第1積層膜との接着力が低下して、第1積層膜が下地層から剥離するおそれがある。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、透明導電配線と金属配線との接続部分において、金属配線の剥離を防止することができる配線接続構造、端子部、視差バリア基板およびタッチパネルを提供することである。
本発明に係る配線接続構造は、主表面を有する透明基板の主表面上に形成された透明導電膜と、主表面上に形成され、金属材料から形成された金属配線との配線接続構造である。上記金属配線は、主表面上から透明導電膜上に達し、透明導電膜を覆うように形成される。
好ましくは、上記透明導電膜には、上面から主表面に達するように形成された穴部が形成される。上記透明導電配線を覆うように形成された金属配線は、穴部に位置する主表面と接触するように形成される。
好ましくは、上記透明導電膜と金属配線との接触面積を接触面積S1とし、穴部に位置する主表面と金属配線との接触面積を面積S2とすると、接触面積S1と接触面積S2とは、(接触面積S1)×1/5<(接触面積S2)との関係式を満たす。好ましくは、上記穴部は、複数形成される。
好ましくは、上記透明基板は、ガラス基板である。上記透明導電膜は、ITO(Indium Tin Oxide)膜である。上記金属材料は、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む。
好ましくは、上記透明導電膜は、第1配線本体部と、第1配線本体部に接続され、第1配線本体部の幅よりも幅広に形成された第1幅広部とを含む。上記金属配線は、第2配線本体部と、第2配線本体部の幅よりも幅広に形成され、第1幅広部を覆うように形成された第2幅広部とを含む。上記主表面に垂直な方向から第1幅広部および第2幅広部とを見ると、第1幅広部は、第2幅広部内に位置する。
好ましくは、上記第1幅広部には第1幅広部の上面から主表面に達するように形成された穴部が形成される。上記第2幅広部は、第1幅広部を覆うと共に、穴部から露出する主表面と接触するように形成される。
好ましくは、上記第1幅広部および第2幅広部との接触面積を接触面積S1とし、穴部から露出する主表面と金属配線との接触面積を接触面積S2とすると、接触面積S1と接触面積S2とは、(接触面積S1)×1/5<(接触面積S2)との関係式を満たす。好ましくは、上記第1幅広部の上面の半分以上が第2幅広部によって覆われる。
本発明に係る端子部は、上記配線接続構造を備えた端子部であって、上記透明導電膜の上面少なくとも半分以上が金属配線によって覆われる。本発明に係る視差バリアは、上記配線接続構造を備える。本発明に係るタッチパネルは、上記配線接続構造を備える。
本発明に係る配線接続構造、端子部、視差バリア基板およびタッチパネルによれば、金属配線と透明導電配線との接続部分で剥離が生じることを抑制することができる。
本実施の形態に係る視差バリア基板およびタッチパネルを含む液晶表示装置を模式的に示す模式図である。 視差バリア基板6の第1基板15の一部を示す平面図である。 接続部25を示す平面図である。 図3のIV−IV線における断面図である。 端子部22を示す平面図である。 図5のVI−VI線における断面図である。 視差バリア基板6の第2基板16を示す平面図である。 接続部55を示す平面図である。 図8に示すIX−IX線における断面図である。 端子部52を示す平面図である。 図10のXI−XI線における断面図である。 タッチパネル7を示す平面図である。 接続部78を示す平面図である。 図13に示すXIV−XIV線における断面図である。 端子部77を示す平面図である。 図15に示すXVI−XVI線における断面図である。 接続片89を示す断面図であって、図12に示すXVII−XVII線における断面図である。 図2に示す第1基板15の製造工程の第1工程を示す断面図である。 図18に示す製造工程の後の製造工程を示す断面図である。 タッチパネル7の製造工程の第1工程を示す断面図である。 図20に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図21に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図22に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図23に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 本実施の形態2に係る画像表示装置に搭載されたタッチパネル7を示す平面図である。 接続部78の詳細を示す平面図である。 図26に示すXXVII−XXVII線における断面図である。 端子部77を示す平面図である。 図28に示すXXIX−XXIX線における断面図である。 図25に示すXXX−XXX線における断面図である。 タッチパネル7の製造工程の第1工程を示す断面図である。 図31に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図32に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図33に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図34に示す製造工程後の工程を示す断面図である。
(実施の形態1)
図1から図24を用いて、本実施の形態1に係る配線接続構造、視差バリア基板およびタッチパネルについて説明する。
図1は、本実施の形態に係る視差バリア基板およびタッチパネルを含む液晶表示装置を模式的に示す模式図である。なお、本実施の形態に係る液晶表示装置は、3D画像と、2D画像とを表示可能な表示装置である。
図1に示すように、筐体2と、筐体2内に収容されたバックライトユニット3と、バックライトユニット3の前面側に配置された液表示パネル4と、液表示パネル4の前面側に配置されたスペーサ5と、スペーサ5より前面側に配置された視差バリア基板6と、視差バリア基板6の前面側に配置されたタッチパネル7とを備える。
筐体2は、窓部8が形成された枠状の前面カバー9と、箱型形状に形成された背面カバー10とを含む。
バックライトユニット3は、たとえば、LEDなどの光源を複数備え、液表示パネル4に向けて光を照射する。
液表示パネル4は、バックライトユニット3側に配置されたTFT基板11と、TFT基板11に対してバックライトユニット3と反対側に配置された対向基板12と、TFT基板11および対向基板12の間に封入された液晶層とを含む。
TFT基板11と対向基板12とは、間隔をあけて配置されている。対向基板12は、TFT基板11と対向する主表面を有するガラス基板と、この主表面上に形成された共有電極と、カラーフィルタとを含む。
カラーフィルタには、たとえば格子状に形成され、複数の窓部が形成されたブラックマトリックスと、窓部に形成された赤色フィルタ部と、青色フィルタ部と、緑色フィルタ部とを含む。そして、1つの赤色フィルタ部、1つの青色フィルタ部および1つの緑色フィルタ部によって、1つの絵素が形成されている。
TFT基板11は、対向基板12と対向する主表面を有するガラス基板と、この主表面に形成された複数のTFT素子と、TFT素子のドレイン電極に接続された複数の画素電極とを含む。
1つのフィルター部と対向する位置に1つのTFT素子および画素電極が形成されている。このため、3色のカラーフィルタの場合には、3つの画素電極によって、1つの絵素が形成されている。
液表示パネル4は、3D表示モードの時に、観察者の右目用の画像を表示する複数の右目用絵素と、観察者の左目用の画像を表示する右目用絵素とを含む。
たとえば、右目用TFT絵素は、高さ方向および横方向に間隔をあけて配置され、右目用TFT絵素は格子状に配置されている。左目用TFT絵素は、右目用TFT絵素の間に配置されている。このため、左目用TFT絵素も、高さ方向および横方向に間隔をあけて配置されており、左目用TFT絵素も、格子状(千鳥状)に配置されている。
スペーサ5は、たとえば、ガラス基板などの透明基板である。このスペーサ5は、液表示パネル4と視差バリア基板6との間隔が所定の間隔となるように規定するための部材である。
視差バリア基板6は、スペーサ5の主表面上に配置される第1基板15と、第1基板15に対してスペーサ5と反対側に配置された第2基板16と、第1基板15および第2基板16の間に配置された液晶層とを含む。
第1基板15は、ガラス基板と、このガラス基板の主表面上に形成された帯状の第1電極を含み、第2基板16は、ガラス基板と、このガラス基板の主表面上に形成された帯状の第2電極とを含む。
そして、上記第1電極および第2電極に所定の電圧が印加されることで、液晶層のうち、第1電極および第2電極によってはさまれた部分の液晶分子が動かされる。これにより、格子状の視差バリアが形成される。
タッチパネル7は、使用者がのタッチパネル7の操作面のどの位置を触ったかを検知するためのパネルである。
視差バリア基板6やタッチパネル7は、ガラス基板上に形成された透明導電膜とこの透明導電膜に接続された透明導電配線と、金属配線と、金属配線に接続され、外部端子が接続される端子部と、金属配線および透明導電配線を接続する接続部とを含む。
本実施の形態においては、金属配線および透明導電配線との接続部において、金属配線や透明導電配線の剥離の抑制が図られている。
そこで、まず、図2から図11を用いて、視差バリア基板6の構成と、視差バリア基板6における接続部の構成について説明する。
図2は、視差バリア基板6の第1基板15の一部を示す平面図である。この図2に示すように、第1基板15は、主表面を有する透明基板20と、この透明基板20の主表面上に形成された複数の第1透明電極21と、透明基板20の外周に設けられた複数の端子部22と、端子部22に接続された金属配線23と、第1透明電極21に一体的に接続された透明導電配線24と、透明導電配線24および金属配線23の接続部25とを含む。透明基板20は、たとえば、ガラス基板などから形成されている。
第1透明電極21は、たとえば、ITO膜やIZO(Indium-Zinc-oxide)膜などの透明導電膜から形成されている。第1透明電極21は、第1方向に向けて長尺に形成されており、各第1透明電極21は、第2方向に間隔をあけて配置されている。複数の端子部22は、透明基板20の外周縁部に沿って互いに間隔をあけて配置されている。
金属配線23は、端子部22および接続部25の間に亘って形成されており、金属配線23は、たとえば、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む金属材料によって形成されている。
金属配線23は、配線本体部26と、配線本体部26の一端に接続された幅広部27と、配線本体部26の他方端に接続された幅広部28とを含む。
金属配線23の長さ方向に垂直な配線本体部26の幅W1は、金属配線23の長さ方向に垂直な幅広部27および幅広部28の幅W2,W3よりも小さく、幅広部27および幅広部28は、配線本体部26よりも幅広に形成されている。
端子部22は、透明基板20の主表面上に形成された透明導電膜30と、金属配線23の幅広部28とによって形成されている。
透明導電膜30は、ITO膜やIZO膜などの透明導電膜によって形成されており、透明導電膜30の幅W4は、幅広部28の幅W3よりも小さい。幅広部28は、透明導電膜30の上面のうち、少なくとも半分以上を覆うように形成されている。
透明導電配線24は、第1透明電極21に一体的に接続されており、この透明導電配線24は、たとえば、ITO膜やIZO膜などの透明導電膜から形成されている。接続部25は、透明導電配線24および金属配線23を接続する。
透明導電配線24は、第1透明電極21に一体的に接続された配線本体部31と、配線本体部31の端部に接続された幅広部32とを含む。
接続部25は、透明基板20の主表面上に形成された幅広部32と、この幅広部32を覆うように形成された幅広部27とによって形成されている。
図3は、接続部25を示す平面図であり、図4は、図3のIV−IV線における断面図である。この図3および図4に示すように、金属配線23の幅広部27は、透明基板20の主表面上から幅広部32の上面上に達し、幅広部32の全面を覆うように形成されている。
幅広部27は、透明基板20の主表面のうち、幅広部32の周囲に位置する部分と接触する縁部33と、縁部33に接続されると共に幅広部32の周面上に形成された周壁部34と、周壁部34に接続され、幅広部32の上面を覆う上面部35とを含む。
縁部33は、幅広部32の外周に沿って環状に形成されている。このため、幅広部32および幅広部27を透明基板20の主表面の上方から主表面に垂直な方向で見ると、幅広部32は幅広部27の内側に位置している。幅広部27は、上述のように金属材料によって形成されているため、縁部33と透明基板20との接着力は高く、縁部33が透明基板20から剥離することが抑制されている。
幅広部32はITO膜などから形成され、幅広部27は上記の金属材料によって形成されているため、幅広部32および幅広部27の間で、酸化還元反応が生じる場合ある。
幅広部32および上面部35の間で酸化還元反応が生じると、幅広部32は、腐食して金属Inが析出する。これにより、幅広部27の周壁部34および上面部35と幅広部32との接着力が低下する場合がある。
この際、幅広部27の縁部33と透明基板20との間の接着力は高いため、幅広部27が透明基板20から剥離することが抑制されている。縁部33は幅広部32の周囲を取り囲むように略環状に形成されているため、透明基板20と縁部33との接着面積が広く、幅広部27の剥離が抑制されている。
さらに、幅広部32が腐食して、幅広部32と透明基板20との接着力が低下したとしても、幅広部27が幅広部32を覆うように形成されているため、幅広部32が透明基板20から剥離することが抑制されている。
図5は、端子部22を示す平面図であり、図6は、図5のVI−VI線における断面図である。図5において、透明導電膜30は、平面視すると略長方形形状に形成されており、透明導電膜30は、短辺部40,41と、短辺部40および短辺部41を接続する長辺部42,43とを含む。
図5および図6に示すように、幅広部28は、透明導電膜30の上面の半分以上を覆うように形成されている。ここで、図6に示すように、幅広部28は、透明基板20の上面のうち、透明導電膜30と隣り合う部分と接触する縁部36と、縁部36に接続され、透明導電膜30の周面上に形成された周壁部37と、透明導電膜30の上面上に形成された上面部38とを含む。
図5において、縁部36は、透明基板20の主表面のうち、短辺部40と隣り合う部分と、透明基板20の主表面のうち、長辺部42,43と隣り合う部分の大部分と接触している。このため、縁部36と透明基板20との接触面積が広く、透明導電膜30が腐食したとしても、幅広部28が透明基板20から剥離することが抑制されている。
透明導電膜30と幅広部28とが接触する面積は、透明導電膜30のうち幅広部28から露出する部分の面よりも大きい。このため、透明導電膜30が腐食して、透明導電膜30と透明基板20との接着力が低くなったとしても、幅広部28が透明導電膜30を透明基板20に押さえつけることができ、透明導電膜30が透明基板20から剥離することが抑制されている。
図7は、視差バリア基板6の第2基板16を示す平面図である。この図7に示すように、第2基板16は主表面を有する透明基板50と、この透明基板50の主表面上に形成された複数の第2透明電極51と、透明基板50の外周に設けられた複数の端子部52と、端子部52に接続された金属配線53と、第2透明電極51に一体的に接続された透明導電配線54と、透明導電配線54および金属配線53を接続する接続部55とを含む。透明基板50は、たとえば、ガラス基板から形成されている。
第2透明電極51は、図2に示す第1透明電極21と直交する方向に延びている。具体的には、第2透明電極51は、第2方向に長尺に形成されており、各第2透明電極51は、互いに第1方向に間隔をあけて配置されている。
第2透明電極51は、たとえば、ITO膜やIZO膜などの透明導電膜から形成されている。
透明導電配線54は、第2透明電極51と一体的に形成されている。透明導電配線54は、第2透明電極51に接続された配線本体部56と、配線本体部56の端部に形成された幅広部57とを含み、幅広部57の幅は配線本体部56の幅よりも幅広に形成されている。なお、透明導電配線54も、ITO膜やIZO膜から形成されている。
金属配線53は、配線本体部58と、配線本体部58の一端に接続された幅広部59と、配線本体部58の他端に接続された幅広部60とを含む。
幅広部59の幅および幅広部60の幅は、配線本体部58の幅よりも大きく、金属配線53は、たとえば、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む金属材料によって形成されている。
接続部55は透明導電配線54の幅広部57と、金属配線53の幅広部59とによって形成されている。
端子部52は、透明基板50の主表面上に形成された透明導電膜61と、透明導電膜61を覆うように形成された幅広部60とを含む。端子部52には、駆動回路に接続された外部端子が接続される。
図8は、接続部55を示す平面図であり、図9は図8に示すIX−IX線における断面図である。
図8に示すように、幅広部59は、透明基板20の主表面のうち、幅広部57の周囲に位置する部分から、幅広部57の上面に達するように形成され、幅広部57を覆うように形成されている。透明基板50の主表面の上方から幅広部57および幅広部59を見ると、幅広部57は幅広部59内に位置している。縁部62は、幅広部57の周囲を取り囲むように環状に形成されている。このため、幅広部59と透明基板50との接着面積は広く、幅広部59が透明基板50から剥離することが抑制されている。
このため、幅広部57が腐食して、幅広部57と幅広部59との接着力が低下したとしても、幅広部59が透明基板50から剥離することが抑制されている。さらに、幅広部59が幅広部57を覆うように形成されているため、幅広部57と透明基板50との接着力が低下したとしても、幅広部59が幅広部57を透明基板50に押さえつけることができ、幅広部57が透明基板50から剥離することが抑制されている。
図10は、端子部52を示す平面図であり、図11は、図10のXI−XI線における断面図である。
図10に示すうように、端子部52は、透明基板50の主表面上に形成された透明導電膜61と、この透明導電膜61の半分以上を覆うように形成された幅広部60とを含む。
図11において、幅広部60は、透明基板50の主表面のうち、透明導電膜61と隣り合う部分と接触する縁部65と、縁部65に接続され、透明導電膜61の周面上に形成された周壁部66と、周壁部66に接続され、透明導電膜61の上面に形成された上面部67とを含む。
透明導電膜61は、図10に示すように、長方形形状に形成されており、短辺部70,71と、長辺部72,73を含む。縁部65は、透明基板50の主表面のうち、短辺部70と隣り合う部分と、長辺部72,73と隣り合う部分の半分以上の部分と接触している。
このように、幅広部60の縁部65は、広い面積に亘って透明基板50と接触しているため、幅広部60が透明基板50から剥離することが抑制されている。
そして、幅広部60が透明導電膜61の半分以上を覆うように形成されているため、透明導電膜61と透明基板50との接着力が低下したとしても、幅広部60が透明導電膜61を透明基板50に押さえつけることができる。これにより、透明導電膜61が透明基板50から剥離することが抑制されている。
このように、図1に示す視差バリア基板6においては、透明導電配線および金属配線の接続部で透明導電膜の剥離が抑制されており、外部端子が接続される端子部においても、透明導電膜の剥離が抑制されている。
ここで、図1、図2および図7を用いて、視差バリア基板6の動作について説明する。図1において、画像表示装置1が2D画像を表示するときには、図2に示す第1透明電極21と、図7に示す第2透明電極51とには電圧は印加されていない。
このため、観察者は、スペーサ5、視差バリア基板6およびタッチパネル7を通して、液表示パネル4に表示された画像を確認することができる。
画像表示装置1が3D画像を表示する際には、液表示パネル4の右目用の絵素には、観察者の右目用の画像が表示され、左目用の絵素には、観察者の左目用の絵素が表示される。
さらに、図2に示す第1基板15と、図7に示す第2基板16とには各々所定の電圧が印加される。
第1基板15および第2基板16の間に電圧が印加されると、液晶層内の液晶分子のうち、第1基板15および第2基板16によって挟まれる液晶分子は、姿勢を変える。この結果、第1基板15と第2基板16とが重なりあう部分では暗部が形成される。
これにより、視差バリア基板6がONとなることで、視差バリアが形成される。これにより、液表示パネル4に表示された右目用の絵素が観察者の右目で観察され、左目用の絵素が観察者の左目で観察される。これにより、観察者は、立体的な画像を認識することができる。
図12を用いて、タッチパネル7の構成について説明する。図12は、タッチパネル7を示す平面図である。この図12に示すように、タッチパネル7は、主表面を有する透明基板75と、透明基板75の主表面上に形成された検知電極76と、透明基板75の外周縁部に形成された複数の端子部77と、複数の接続部78,79と、金属配線80,81と、透明導電配線82,83とを含む。
検知電極76は、第1方向に向けて延びる第1配列電極84と、第2方向に向けて延びる第2配列電極85とを含む。第1配列電極84は、第2方向に間隔をあけて複数設けられており、第2配列電極85は、第1方向に間隔をあけて複数配置されている。
第1配列電極84および第2配列電極85は、いずれも、ITO膜やIZO膜などのように透明導電膜によって形成されている。
第1配列電極84は、透明基板75の主表面上に形成され、第1方向に間隔をあけて配置された複数の電極板86と、電極板86間に設けられ、電極板86同士を接続する接続片87とを含む。
電極板86は、透明基板75の主表面に垂直な方向から電極板86を見ると、電極板86は、正方形形状に形成されている。なお、電極板86の形状としては、正方形形状に限られず、長方形形状、多角形形状および円形形状であってもよい。
接続片87は、透明基板75の主表面上に形成されており、隣り合う電極板86の頂点部分同士を接続している。
第2配列電極85は、第2方向に間隔をあけて配列する複数の電極板88と、電極板88同士を接続する接続片89とを含む。電極板88は、透明基板75の主表面上に形成され、接続片89は、接続片87を跨ぐように形成されている。なお、接続片89と接続片87との間には、層間絶縁膜が形成されており、接続片89と接続片87との間の絶縁性は確保されている。
接続部78は、第2配列電極85の一端に設けられ、接続部79は、第1配列電極84の一端に設けられている。
金属配線80は、接続部78と端子部77とを接続するように形成されており、金属配線81は、接続部79と端子部77とを接続するように形成されている。
金属配線80は、配線本体部90と、配線本体部90の接続部78側の端部に設けられた幅広部91と、配線本体部90の端子部77側の端部に設けられた幅広部95とを含む。
金属配線81は、配線本体部93と、配線本体部93の接続部79側の端部に設けられた幅広部94と、金属配線81の端子部77側の端部に設けられた幅広部92とを含む。
金属配線80および金属配線81は、たとえば、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む金属材料によって形成されている。
透明導電配線82および透明導電配線83は、透明基板75の主表面上に形成されており、いずれも、ITO膜やIZO膜から形成されている。
透明導電配線82は、第2配列電極85の端部に接続された配線本体部96と、配線本体部96の端部に形成された幅広部97とを含む。
幅広部97は、枠状に形成されており、幅広部97の中央部には、穴部97aが形成されている。穴部97aの底部には、透明基板75の主表面が位置しており、透明基板75の主表面の一部が幅広部97から透明基板75の主表面が露出している。
透明導電配線83は、第1配列電極84の端部に接続された配線本体98と配線本体98の端部に形成された幅広部99とを含む。幅広部99は、枠状に形成されており、幅広部99には、穴部99aが形成されている。
穴部99aの底部には、透明基板75の主表面が位置しており、透明基板75の主表面の一部が、穴部99aによって幅広部99から露出している。
接続部78は、金属配線80の幅広部91と、透明導電配線82の幅広部97とによって形成されている。接続部79は、金属配線81の幅広部94と、透明導電配線83の幅広部99とによって形成されている。
端子部77は、透明基板75の主表面上に形成された透明導電膜100と、透明導電膜100を覆うように形成された幅広部92または幅広部95とを含む。透明導電膜100は、枠状に形成されており、たとえば、ITO膜やIZO膜によって形成されている。
図13は、接続部78を示す平面図であり、図14は、図13に示すXIV−XIV線における断面図である。
図13および図14において、幅広部91は、透明基板75の主表面上に形成され、幅広部97の外周に沿って延びる外縁部101と、幅広部97の外周上に形成された外周壁部102と、幅広部97の上面上に形成された上面部103と、幅広部97の内周面上に形成された内周壁部104と、穴部97aから露出する透明基板75の主表面を覆うように形成された閉塞部105とを含む。
外縁部101は、幅広部97の周囲を取り囲むように環状に形成され、透明基板75の主表面と接触している。閉塞部105は、穴部97aから露出する透明基板75の主表面の全面と接触している。
外周壁部102と、上面部103と、内周壁部104とは、幅広部97と接触している。ここで、幅広部91のうち、幅広部97と接触する面積を接触面積S1とする。
そして、穴部97aから露出する透明基板75の主表面と幅広部91との接触面積を接触面積S2とすると、接触面積S1および接触面積S2は、下記の式(1)を満たす。
(接触面積S1)×1/5<(接触面積S2)・・・(1)
上記式(1)の関係を満たすように、幅広部97を形成することで、幅広部91と透明基板75の主表面との接触面積を広くすることができる。
これにより、透明導電膜から形成された幅広部97が腐食したとし、幅広部97と、幅広部91と接着力が低下したとしても、幅広部91と透明基板75から剥離することを抑制することができる。
なお、幅広部97の表面のうち透明基板75と接触していない部分の面積を面積S3として、透明基板75の主表面のうち、穴部97a内に位置する部分の面積を面積S4とすると、面積S3および面積S4は下記の式(2)を満たす。
(面積S3)×1/5<(面積S4)・・・(2)
幅広部91は、幅広部97の外周に位置する透明基板75の主表面から幅広部97上に達し、さらに、枠状に形成された幅広部97の内側に位置する透明基板75の主表面上に達するように形成されている。
このように、幅広部91は、幅広部97を覆うように形成されているため、幅広部97と透明基板75との間の接着力が低下したとしても、幅広部97を透明基板75に押さえつけることができる。これにより、幅広部97が透明基板75から剥離することを抑制することができる。
図15は、端子部77を示す平面図であり、図16は、図15に示すXVI−XVI線における断面図である。
図15および図16に示すように、端子部77は、枠状に形成された透明導電膜100と、透明導電膜100の半分以上を覆うように形成された幅広部95とを含む。
透明導電膜100には、穴部100aが形成されており、透明基板75の主表面の一部が透明導電膜100の穴部100aから露出している。
幅広部95は、外縁部101の外周に沿って、透明基板75の主表面上に形成された外縁部106と、透明導電膜100の外周面上に形成された外周壁部107と、透明導電膜100の上面上に形成された上面部108と、透明導電膜100の内周壁上に形成された内周壁部109と、穴部100a内に位置する透明基板75の主表面上に形成された閉塞部110とを含む。
透明導電膜100のうち透明基板75から露出する部分の半分以上は、幅広部95によって覆われている。
このため、透明導電膜100と透明基板75との接着力が低下したとしても、幅広部95が透明導電膜100を透明基板75に押さえつけることができ、透明導電膜100が透明基板75から剥離することを抑制することができる。
ここで、幅広部95と透明導電膜100とが接触する接触面積を接触面積S5とする。さらに、透明基板75の主表面のうち、穴部100aから露出する部分と、幅広部95との接触面積を接触面積S6とすると、接触面積S5および接触面積S6は、下記の式(3)に示す関係式を満たす。
(接触面積S5)×1/5<(接触面積S6)・・・(3)
これにより、幅広部95と、透明基板75の主表面との接触面積が確保され、幅広部95が透明基板75から剥離することが抑制される。さらに、幅広部95が透明導電膜100を透明基板75に押さえつけることができ、透明導電膜100が透明基板75から剥離することを抑制することができる。
幅広部95の表面のうち透明基板75と接触していない部分の面積を面積S7とする。透明基板75の主表面のうち、穴部100aから露出する部分の面積を面積S8とすると、面積S7および面積S8は、下記の式(4)に示す関係式を満たす。
(面積S7)×1/5<(面積S8)・・・(4)
このように、本実施の形態1に係る画像表示装置1によれば、視差バリア基板6およびタッチパネル7に設けられた端子部や接続部において、透明導電膜の剥離を抑制することができる。
図17は、接続片89を示す断面図であって、図12に示すXVII−XVII線における断面図である。
この図17に示すように、透明基板75の主表面上には、互いに間隔をあけて配置された複数の電極板88と、電極板88の間を通るように透明基板75の主表面上に形成された接続片87と、接続片87を覆うように形成された層間絶縁膜120と、この層間絶縁膜120上に形成された接続片89と、接続片89および電極板88を覆うように形成さえた保護膜121とを含む。
接続片89は、隣り合う電極板88を接続するように形成されており、たとえば、ITO膜などの透明導電膜から形成されている。
層間絶縁膜120は、たとえば、SiN膜などのように無機絶縁膜によって形成されている。保護膜121は、たとえば、SiN膜などの無機絶縁膜と、この無機絶縁膜上に形成されたアクリルベースの樹脂などから形成された有機絶縁膜とを含む。
なお、図12から明らかなように、保護膜121は、検知電極76と、接続部79とを完全に覆うと共に、端子部77の少なくとも一部を覆うように形成されている。
上記のように構成された画像表示装置1は、バックライトユニット3、液表示パネル4、スペーサ5、視差バリア基板6、およびタッチパネル7を各々別々に製造した後に、バックライトユニット3、液表示パネル4、スペーサ5、視差バリア基板6、タッチパネル7を積み重ねて、筐体2内に収容することで製造される。そこで、視差バリア基板6の製造方法と、タッチパネル7の製造方法について説明する。
まず、図18から図19を用いて、視差バリア基板6の製造方法について説明する。
視差バリア基板6を製作する際には、図2に示す第1基板15と、図7に示す第2基板16とを製作した後、第1基板15および第2基板16の一方に液晶を滴下する。その後、第1基板15および第2基板16を貼り合わせ、さらに、液晶層を封止するようにシールをを行う。
図18は、図2に示す第1基板15の製造工程の第1工程を示す断面図であり、図19は、図18に示す製造工程の後の製造工程を示す断面図である。
図18および図19には、各々4つの位置における断面図が示されている。この4つの断面図のうち、最も左側に位置する断面図は、図2に示すXVIIIA−XVIIIA線に示す位置に対応する部分における断面図である。左から2番目における断面図は、図2に示すXVIIIB−XVIIIB線に対応する位置における断面図である。
左から3番目に位置する断面図は、図2に示すXVIIIC−XVIIIC線に対応する位置における断面図であり、左から4番目に位置する断面図は、図2に示すXVIIID−XVIIID線に対応する位置における断面図である。
まず、図18において、主表面を有する透明基板20を準備する。その後、透明基板20の主表面上にITO膜を形成する。その後、ITO膜をパターニングすることで、透明基板20の主表面上に、第1透明電極21、幅広部32および透明導電膜30が形成される。なお、この際、図2に示す配線本体部31も形成される。
このように、第1透明電極21、幅広部32、および透明導電膜30などが形成された透明基板20の主表面上にスパッタリングで金属膜を堆積する。なお、この金属膜を構成する金属材料は、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む。
その後、図19に示すように、上記金属膜をパターニングする。これにより、幅広部32を覆うように形成された幅広部27と、透明導電膜30を覆うように形成された幅広部28とが形成される。なお、当該工程において、図2に示す金属配線23が形成される。このようにして、図2に示す第1基板15が製作される。
なお、図7に示す第2基板16は、第1基板15と実質的に同一の製造工程によって製作される。
たとえば、第2基板16は、主表面を有する透明基板50を準備する工程と、透明基板50の主表面上に透明導電膜を形成する工程と、上記透明導電膜をパターニングして、第2透明電極51、透明導電配線54および透明導電膜61を形成する工程と、第2透明電極51および透明導電配線54を形成した後に、金属膜を透明基板50の主表面上に形成する工程と、この金属膜をパターニングして、金属配線53を形成する工程とを備える。
なお、上記透明導電膜としては、ITO膜およびIZO膜などが採用される、金属膜は、たとえば、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む金属材料によって形成されている。
次に、図20から図24を用いて、図12に示すタッチパネル7の製造方法について説明する。なお、図20から図24には、各々4つの断面図が示されており、各断面図は、異なる位置における断面図である。
図20から図24に示す4つの断面図のうち、最も左側に位置する断面図は、図12に示すXVII−XVII線に対応する位置における断面図である。
左から2番目に位置する断面図は、XXIIIA−XIIIVA線に対応する位置における断面図である。左から3番目に位置する断面図は、XXIIIB−XXIIIB線に対応する位置における断面図である。左から4番目に位置する断面図は、XXIIIC−XXIIIC線に対応する位置における断面図である。
図20は、タッチパネル7の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図20において、主表面を有する透明基板75を準備する。
その後、ITO膜またはIZO膜などの透明導電膜を透明基板75の主表面上に堆積し、その後、この透明導電膜をパターニングする。
これにより、複数の電極板88と、第1配列電極84と、透明導電配線82と、透明導電膜100とが形成される。なお、図12に示す透明導電配線83も形成される。
次に図21において、複数の電極板88、第1配列電極84と、透明導電配線82と、透明導電配線83と、透明導電膜100とを覆うように金属膜を透明基板75の主表面上に形成する。この金属膜は、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む。
そして、この金属膜をパターニングすることで、金属配線80および金属配線81が形成される。
次に、図22において、電極板88、第1配列電極84、金属配線80、金属配線81および透明導電膜100を覆うように、SiN膜などの無機絶縁膜を堆積する。その後、当該無機絶縁膜をパターニングして、層間絶縁膜120を形成する。
これにより、電極板88、金属配線80、金属配線81および透明導電膜100は、上記無機絶縁膜から露出する。
次に、図23において、ITO膜を堆積する。その後、このITO膜をパターニングして接続片89を形成する。これにより、第2配列電極85が形成される。
次に、図24において、SiN膜などの無機絶縁膜と、アクリルベースの有機絶縁膜とを順次積層する。
その後、まず、アクリルベースの有機絶縁膜をパターニングする。そして、パターニングされた有機絶縁膜をマスクとして、無機絶縁膜を形成する。これにより、保護膜121が形成される。このようにして、図12に示すタッチパネル7を製作することができる。
上記のように視差バリア基板6およびタッチパネル7を製作した後、上述のように、バックライトユニット3、液表示パネル4、スペーサ5、視差バリア基板6およびタッチパネル7を筐体2内に組み付けることで、画像表示装置1を製作することができる。
(実施の形態2)
図25から図35を用いて、本実施の形態2に係る画像表示装置について説明する。なお、図25から図35に示す構成のうち、上記図1から図24に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
図25は、本実施の形態2に係る画像表示装置に搭載されたタッチパネル7を示す平面図である。
この図25に示すよう示す例においては、タッチパネル7は、タッチパネル透明基板75と、第1配列電極84および第2配列電極85を含む検知電極76と、透明基板75の外周辺に設けられ、外周辺に沿って配列する複数の端子部77と、第2配列電極85の一端に設けられた接続部78と、第1配列電極84の一端に設けられた接続部79とを含む。
また、タッチパネル7は、端子部77および接続部79の間に亘って延びる金属配線81と、接続部78および端子部77の間に亘って延びる金属配線80とを含む。金属配線80は、配線本体部90と、配線本体部90の一端に形成された幅広部91と、配線本体部90の他方端に形成された幅広部92とを含む。金属配線81は、配線本体部93と、配線本体部93の一端に形成された幅広部94と、配線本体部93の他方端に形成された幅広部95とを含む。
透明導電配線82は、第2配列電極85の端部に接続された配線本体部96と、配線本体部96の端部に形成された97とを含む。透明導電配線83は、第1配列電極84の暗部に接続された配線本体98と、この配線本体98の端部に形成された幅広部99とを含む。
接続部78は、透明導電配線82の幅広部97と、金属配線80の幅広部91とによって形成されており、幅広部91は幅広部97を覆うように形成されている。
接続部79は、透明導電配線83の幅広部99と、金属配線81の幅広部94とによって形成され、幅広部94は幅広部99を覆うように形成されている。
端子部77は、透明基板75の主表面上に形成された透明導電膜100と、金属配線80,81の幅広部92,95とによって形成され、幅広部92,95は、透明導電膜100の少なくとも一部を覆うように形成されている。
図26は、接続部78の詳細を示す平面図である。この図26に示すように、幅広部97には、複数の穴部97aが形成されている。幅広部91は、幅広部97の上面の全面を覆うように形成されている。
図27は、図26に示すXXVII−XXVII線における断面図である。この図27に示すように、幅広部91は、透明基板75の主表面のうち、幅広部97の外周と隣り合う部分に形成された外縁部101と、幅広部97の外周面上に形成された外周壁部102と、幅広部97の上面上に形成された上面部103と、幅広部97の内周面上に形成された内周壁部104と、透明基板75の主表面のうち、穴部97aから露出する部分に形成された閉塞部105とを含む。
外縁部101は環状に形成され、外縁部101は幅広部97の周囲を取り囲むように形成されている。穴部97aは、幅広部97に複数形成されており、閉塞部105は各穴部97aごとに設けられている。
幅広部91は、環状に延びる外縁部101と、閉塞部105とにおいて、透明基板75の主表面と接触しており、幅広部91が透明基板75の主表面から剥離することが抑制される。その一方で、幅広部97と幅広部91とは、外周壁部102と、上面部103と、内周壁部104とにおいて互いに接触している。
ここで、幅広部91と幅広部97との接触面積を接触面積S9とし、幅広部91と透明基板75との接触面積を接触面積S10とすると、接触面積S9および接触面積S10は、下記の式(5)に示す関係を満たす。
(接触面積S9)×1/5<(接触面積S10)・・・(5)
これにより、幅広部97を形成するITO膜やIZO膜などのような透明導電膜が腐食したとしても、幅広部91が透明基板75の主表面から剥離することを抑制することができる。
図28は、端子部77を示す平面図である。この図28に示すように、金属配線81の幅広部95は、透明導電膜100の一部を覆うように形成されている。透明導電膜100にも複数の穴部100aが形成されている。
なお、この図28に示す例においては、穴部100aは、幅広部95によって覆われた部分に形成されている。
図29は、図28に示すXXIX−XXIX線における断面図である。この図29に示すように、幅広部95は、透明導電膜100の周囲を取り囲むように透明基板75の主表面上に形成された外縁部106と、透明導電膜100の外周面上に形成された外周壁部107と、透明導電膜100の上面上に形成された上面部108と、透明導電膜100の内周面上に形成された内周壁部109と、透明基板75の主表面のうち穴部100a内に位置する部分と接触する閉塞部110とを含む。この幅広部95は、透明導電膜100の上面の半分以上を覆うように形成されている。
幅広部95は、外縁部106と、閉塞部110とにおいて、透明基板75の主表面と接触しており、幅広部95は、外周壁部107、上面部108および内周壁部109において、透明導電膜100と接触している。
ここで、幅広部95と透明基板75の主表面とが接触する接触面積S11とし、透明導電膜100と幅広部95との接触面積を接触面積S12とすると、接触面積S11と接触面積S12とは、下記式(6)に示す関係式を満たす。
(接触面積S11)×1/5<(接触面積S12)・・・(6)
これにより、透明導電膜100を形成するITO膜やIZO膜が腐食したとしても幅広部95が透明基板75から剥離することを抑制することができる。
図30は、図25に示すXXX−XXX線における断面図である。この図30に示すように、第2配列電極85は、透明基板75の主表面上に形成され、互いに間隔をあけて形成された複数の電極板88と、電極板88の端部同士を接続するように形成された接続片89とを含む。
図25および図30において、第1配列電極84は、互いに間隔をあけて配置された複数の電極板86と、電極板86の端部同士を接続する接続片87とを含む。図30において、接続片89の上面上には、SiN等の無機材料から形成された層間絶縁膜120が形成されており、接続片87は、層間絶縁膜120上に形成されている。
このように形成されたタッチパネル7の製造方法について、図31から図35を用いて説明する。
なお、図31から図35は、複数の断面図を含み、各断面図は異なる位置における断面図である。
図31から図35の各図面において、最も左側に位置する断面は、図25のXXX−XXX線に対応する位置における断面図である。左から2番目に位置する断面は、XXXIA−XXXIA線における断面図である。
左から3番目に位置する断面図は、図25に示すXXXIB−XXXIB線に対応する位置における断面図である。左から4番目に位置する断面図は、図25に示すXXXIC−XXXIC線に対応する位置における断面図である。
図31は、タッチパネル7の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図31において、主表面を有する透明基板75を準備する。
その後、透明基板75の主表面上にITO膜やIZO膜などの透明導電膜を形成する。その後、この透明導電膜をパターニングすることで、接続片89が形成される。この際、図25に示す透明導電配線82および透明導電配線83とが形成される。この際、透明導電配線82の幅広部97には穴部97aが形成され、透明導電配線83の幅広部99にも複数の穴部99aが形成される。
また、透明基板75の外周縁部に透明導電膜100が形成される。この透明導電膜100にも穴部100aが形成される。
図32は、図31に示す製造工程後の工程を示す断面図であり、この図32において、接続片89と、透明導電膜100と、透明導電配線82,83とが形成された透明基板75の主表面上に金属膜を堆積する。その後、この金属膜にパターニングを施す。
これにより、第2配列電極85と、図25に示す電極板86との上面上およびその周囲に位置する金属膜は除去される。その一方で、金属配線80と、金属配線81とが形成される。また、図25において、接続部78および接続部79も形成される。なお、透明導電膜100の一部は、上記金属膜から露出する。
図33は、図32に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図33において、SiN膜などの無機絶縁膜を第2配列電極85および金属配線80,81などを覆うように、透明基板75の主表面上に形成する。
その後、この無機絶縁膜をパターニングして、層間絶縁膜120を形成する。なお、このパターニングにより、層間絶縁膜120以外の無機絶縁膜は除去される。
図34は、図33に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図34において、層間絶縁膜120を覆うように、ITO膜やIZO膜などの透明導電膜を堆積する。
その後、この透明導電膜にパターニングを施すことで、接続片89の両端に電極板88が形成される。これにより、第2配列電極85が形成される。
また、接続片89の上面上にも、接続片87が形成されると共に、図25に示す電極板86も形成される。これにより、図25に示す第1配列電極84が形成され、第1配列電極84の端部が配線本体98に接続される。同様に、第2配列電極85の端部が、配線本体部96に接続される。
図35は、図34に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図35に示すように、第1配列電極84および第2配列電極85等が形成された透明基板75の主表面上に有機絶縁膜を堆積する。
その後、図25に示すように、端子部77の一部が露出するように有機絶縁膜をパターニングして、保護膜121を形成する。
この保護膜121は、透明基板75の主表面のうち端子部77が配列する辺部以外の部分を覆うように形成されている。
このため、検知電極76、透明導電配線82,83、接続部78,79、金属配線80,81などは、保護膜121によって覆われている。このようにして、本実施の形態に係るタッチパネル7を製作することができる。
このように構成されたタッチパネル7と、視差バリア基板6、スペーサ5、液表示パネル4、バックライトユニット3および筐体2とを組み付けることで、本実施の形態2に係る画像表示装置1を製作することができる。
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、配線接続構造、端子部、視差バリア基板およびタッチパネルに適用することができる。
1 画像表示装置、2 筐体、3 バックライトユニット、4 液表示パネル、5 スペーサ、6 視差バリア基板、7 タッチパネル、8 窓部、9 前面カバー、10 背面カバー、11 基板、12 対向基板、15 第1基板、16 第2基板、20,50 透明基板、21 第1透明電極、22,52,77 端子部、23,53,80,81 金属配線、24,54,82,83 透明導電配線、25,55,78,79 接続部、26,31,56,58,90,93,96 配線本体部、27,28,32,57,59,60,91,92,95,97,99 幅広部、30,61,100 透明導電膜、33,36,62,65 縁部、34,37,66 周壁部、35,38,103,108 上面部、40,41,70,71 短辺部、42,43,72,73 長辺部、51 第2透明電極、75 透明基板、75 タッチパネル透明基板、76 検知電極、84 第1配列電極、85 第2配列電極、86,88 電極板、87,89 接続片、97a,99a,100a 穴部、98 配線本体、101,106 外縁部、102,107 外周壁部、104,109 内周壁部、105,110 閉塞部、120 層間絶縁膜、121 保護膜。
本発明は、配線接続構造、視差バリア基板およびタッチパネルに関する。
従来から画像表示パネル、タッチパネルおよび3D用視差バリア基板などにおいては、ガラス基板と、ガラス基板上に形成された透明導電配線と、ガラス基板上に形成された金属配線とを備え、透明導電配線を金属配線上に形成することで透明導電配線と金属配線とを接続している。
また、特開2005−235481号公報に記載された有機EL(organic electroluminescence)パネルは、支持基板と、支持基板上に形成された下部電極と、下部電極上に形成された有機発光機能層と、有機発光機能層上に形成された上部電極と、下部電極から引き出された引き出し配線とを備える。
有機EL素子は、支持基板の中央部付近に位置する有機EL素子形成領域に形成されている。引き出し配線は、有機EL素子形成領域から有機EL素子形成領域の外側に位置する接着領域をとおり、この接着領域よりも外周側に位置する接続周辺領域に達するように形成されている。
引き出し配線は、有機EL素子形成領域に形成された下部電極に接続された下地層と、下地層上に形成された第1積層膜と、第1積層膜上に形成された第2積層膜とを含む。
下地層は、たとえば、ITO膜から形成されており、有機EL素子形成領域から接続周辺領域まで形成されている。第1積層膜は、Cr,To,Mo,Ni,W,Au,Co,Ta,Mgから選ばれる少なくとも1以上の金属もしくはその合金である。この第1積層膜は、上記下地層の上面のうち、接着領域および接続周辺領域に位置する部分に形成されている。
第2積層膜は、AgまたはAg合金から形成されている。この第2積層膜は、第1積層膜のうち、接続周辺領域に位置する部分に形成されている。
特開2005−235481号公報
特開2005−235481号公報に記載された有機ELパネルにおいては、下地層はITO膜であり、第1積層膜はCr,Toなどの金属膜であるため、下地層が腐食される。下地層が腐食すると、下地層と第1積層膜との接着力が低下して、第1積層膜が下地層から剥離するおそれがある。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、透明導電配線と金属配線との接続部分において、金属配線の剥離を防止することができる配線接続構造、視差バリア基板およびタッチパネルを提供することである。
本発明に係る配線接続構造は、主表面を有する透明基板の主表面上に形成された透明導電膜と、主表面上に形成され、金属材料から形成された金属配線との配線接続構造である。上記金属配線は、主表面上から透明導電膜上に達し、透明導電膜を覆うように形成される。
好ましくは、上記透明導電膜には、上面から主表面に達するように形成された穴部が形成される。上記透明導電配線を覆うように形成された金属配線は、穴部に位置する主表面と接触するように形成される。
好ましくは、上記透明導電膜と金属配線との接触面積を接触面積S1とし、穴部に位置する主表面と金属配線との接触面積を接触面積S2とすると、接触面積S1と接触面積S2とは、(接触面積S1)×1/5<(接触面積S2)との関係式を満たす。好ましくは、上記穴部は、複数形成される。
好ましくは、上記透明基板は、ガラス基板である。上記透明導電膜は、ITO(Indium
Tin Oxide)膜である。上記金属材料は、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む。
好ましくは、上記透明導電膜は、第1配線本体部と、第1配線本体部に接続され、第1配線本体部の幅よりも幅広に形成された第1幅広部とを含む。上記金属配線は、第2配線本体部と、第2配線本体部の幅よりも幅広に形成され、第1幅広部を覆うように形成された第2幅広部とを含む。上記主表面に垂直な方向から第1幅広部および第2幅広部とを見ると、第1幅広部は、第2幅広部内に位置する。
好ましくは、上記第1幅広部には第1幅広部の上面から主表面に達するように形成された穴部が形成される。上記第2幅広部は、第1幅広部を覆うと共に、穴部から露出する主表面と接触するように形成される。
好ましくは、上記第1幅広部および第2幅広部との接触面積を接触面積S1とし、穴部から露出する主表面と金属配線との接触面積を接触面積S2とすると、接触面積S1と接触面積S2とは、(接触面積S1)×1/5<(接触面積S2)との関係式を満たす。好ましくは、上記第1幅広部の上面の半分以上が第2幅広部によって覆われる。
本発明に係る端子部は、上記配線接続構造を備えた端子部であって、上記透明導電膜の上面少なくとも半分以上が金属配線によって覆われる。本発明に係る視差バリア基板は、上記配線接続構造を備える。本発明に係るタッチパネルは、上記配線接続構造を備える。
本発明に係る配線接続構造、視差バリア基板およびタッチパネルによれば、金属配線と透明導電配線との接続部分で剥離が生じることを抑制することができる。
本実施の形態に係る視差バリア基板およびタッチパネルを含む液晶表示装置を模式的に示す模式図である。 視差バリア基板6の第1基板15の一部を示す平面図である。 接続部25を示す平面図である。 図3のIV−IV線における断面図である。 端子部22を示す平面図である。 図5のVI−VI線における断面図である。 視差バリア基板6の第2基板16を示す平面図である。 接続部55を示す平面図である。 図8に示すIX−IX線における断面図である。 端子部52を示す平面図である。 図10のXI−XI線における断面図である。 タッチパネル7を示す平面図である。 接続部78を示す平面図である。 図13に示すXIV−XIV線における断面図である。 端子部77を示す平面図である。 図15に示すXVI−XVI線における断面図である。 接続片89を示す断面図であって、図12に示すXVII−XVII線における断面図である。 図2に示す第1基板15の製造工程の第1工程を示す断面図である。 図18に示す製造工程の後の製造工程を示す断面図である。 タッチパネル7の製造工程の第1工程を示す断面図である。 図20に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図21に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図22に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図23に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 本実施の形態2に係る画像表示装置に搭載されたタッチパネル7を示す平面図である。 接続部78の詳細を示す平面図である。 図26に示すXXVII−XXVII線における断面図である。 端子部77を示す平面図である。 図28に示すXXIX−XXIX線における断面図である。 図25に示すXXX−XXX線における断面図である。 タッチパネル7の製造工程の第1工程を示す断面図である。 図31に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図32に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図33に示す製造工程後の工程を示す断面図である。 図34に示す製造工程後の工程を示す断面図である。
(実施の形態1)
図1から図24を用いて、本実施の形態1に係る配線接続構造、視差バリア基板およびタッチパネルについて説明する。
図1は、本実施の形態に係る視差バリア基板およびタッチパネルを含む液晶表示装置を模式的に示す模式図である。なお、本実施の形態に係る液晶表示装置は、3D画像と、2D画像とを表示可能な表示装置である。
図1に示すように、液晶表示装置は、筐体2と、筐体2内に収容されたバックライトユニット3と、バックライトユニット3の前面側に配置された液晶表示パネル4と、液晶表示パネル4の前面側に配置されたスペーサ5と、スペーサ5より前面側に配置された視差バリア基板6と、視差バリア基板6の前面側に配置されたタッチパネル7とを備える。
筐体2は、窓部8が形成された枠状の前面カバー9と、箱型形状に形成された背面カバー10とを含む。
バックライトユニット3は、たとえば、LEDなどの光源を複数備え、液晶表示パネル4に向けて光を照射する。
液晶表示パネル4は、バックライトユニット3側に配置されたTFT基板11と、TFT基板11に対してバックライトユニット3と反対側に配置された対向基板12と、TFT基板11および対向基板12の間に封入された液晶層とを含む。
TFT基板11と対向基板12とは、間隔をあけて配置されている。対向基板12は、TFT基板11と対向する主表面を有するガラス基板と、この主表面上に形成された共有電極と、カラーフィルタとを含む。
カラーフィルタには、たとえば格子状に形成され、複数の窓部が形成されたブラックマトリックスと、窓部に形成された赤色フィルタ部と、青色フィルタ部と、緑色フィルタ部とを含む。そして、1つの赤色フィルタ部、1つの青色フィルタ部および1つの緑色フィルタ部によって、1つの絵素が形成されている。
TFT基板11は、対向基板12と対向する主表面を有するガラス基板と、この主表面に形成された複数のTFT素子と、TFT素子のドレイン電極に接続された複数の画素電極とを含む。
1つのフィルター部と対向する位置に1つのTFT素子および画素電極が形成されている。このため、3色のカラーフィルタの場合には、3つの画素電極によって、1つの絵素が形成されている。
液晶表示パネル4は、3D表示モードの時に、観察者の右目用の画像を表示する複数の右目用絵素と、観察者の左目用の画像を表示する複数の左目用絵素とを含む。
たとえば、右目用TFT絵素は、高さ方向および横方向に間隔をあけて配置され、右目用TFT絵素は格子状に配置されている。左目用TFT絵素は、右目用TFT絵素の間に配置されている。このため、左目用TFT絵素も、高さ方向および横方向に間隔をあけて配置されており、左目用TFT絵素も、格子状(千鳥状)に配置されている。
スペーサ5は、たとえば、ガラス基板などの透明基板である。このスペーサ5は、液晶表示パネル4と視差バリア基板6との間隔が所定の間隔となるように規定するための部材である。
視差バリア基板6は、スペーサ5の主表面上に配置される第1基板15と、第1基板15に対してスペーサ5と反対側に配置された第2基板16と、第1基板15および第2基板16の間に配置された液晶層とを含む。
第1基板15は、ガラス基板と、このガラス基板の主表面上に形成された帯状の第1電極を含み、第2基板16は、ガラス基板と、このガラス基板の主表面上に形成された帯状の第2電極とを含む。
そして、上記第1電極および第2電極に所定の電圧が印加されることで、液晶層のうち、第1電極および第2電極によってはさまれた部分の液晶分子が動かされる。これにより、格子状の視差バリアが形成される。
タッチパネル7は、使用者がタッチパネル7の操作面のどの位置を触ったかを検知するためのパネルである。
視差バリア基板6やタッチパネル7は、ガラス基板上に形成された透明導電膜とこの透明導電膜に接続された透明導電配線と、金属配線と、金属配線に接続され、外部端子が接続される端子部と、金属配線および透明導電配線を接続する接続部とを含む。
本実施の形態においては、金属配線および透明導電配線との接続部において、金属配線や透明導電配線の剥離の抑制が図られている。
そこで、まず、図2から図11を用いて、視差バリア基板6の構成と、視差バリア基板6における接続部の構成について説明する。
図2は、視差バリア基板6の第1基板15の一部を示す平面図である。この図2に示すように、第1基板15は、主表面を有する透明基板20と、この透明基板20の主表面上に形成された複数の第1透明電極21と、透明基板20の外周に設けられた複数の端子部22と、端子部22に接続された金属配線23と、第1透明電極21に一体的に接続された透明導電配線24と、透明導電配線24および金属配線23の接続部25とを含む。透明基板20は、たとえば、ガラス基板などから形成されている。
第1透明電極21は、たとえば、ITO膜やIZO(Indium-Zinc-oxide)膜などの透明導電膜から形成されている。第1透明電極21は、第1方向に向けて長尺に形成されており、各第1透明電極21は、第2方向に間隔をあけて配置されている。複数の端子部22は、透明基板20の外周縁部に沿って互いに間隔をあけて配置されている。
金属配線23は、端子部22および接続部25の間に亘って形成されており、金属配線23は、たとえば、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む金属材料によって形成されている。
金属配線23は、配線本体部26と、配線本体部26の一端に接続された幅広部27と、配線本体部26の他方端に接続された幅広部28とを含む。
金属配線23の長さ方向に垂直な配線本体部26の幅W1は、金属配線23の長さ方向に垂直な幅広部27および幅広部28の幅W2,W3よりも小さく、幅広部27および幅広部28は、配線本体部26よりも幅広に形成されている。
端子部22は、透明基板20の主表面上に形成された透明導電膜30と、金属配線23の幅広部28とによって形成されている。
透明導電膜30は、ITO膜やIZO膜などの透明導電膜によって形成されており、透明導電膜30の幅W4は、幅広部28の幅W3よりも小さい。幅広部28は、透明導電膜30の上面のうち、少なくとも半分以上を覆うように形成されている。
透明導電配線24は、第1透明電極21に一体的に接続されており、この透明導電配線24は、たとえば、ITO膜やIZO膜などの透明導電膜から形成されている。接続部25は、透明導電配線24および金属配線23を接続する。
透明導電配線24は、第1透明電極21に一体的に接続された配線本体部31と、配線本体部31の端部に接続された幅広部32とを含む。
接続部25は、透明基板20の主表面上に形成された幅広部32と、この幅広部32を覆うように形成された幅広部27とによって形成されている。
図3は、接続部25を示す平面図であり、図4は、図3のIV−IV線における断面図である。この図3および図4に示すように、金属配線23の幅広部27は、透明基板20の主表面上から幅広部32の上面上に達し、幅広部32の全面を覆うように形成されている。
幅広部27は、透明基板20の主表面のうち、幅広部32の周囲に位置する部分と接触する縁部33と、縁部33に接続されると共に幅広部32の周面上に形成された周壁部34と、周壁部34に接続され、幅広部32の上面を覆う上面部35とを含む。
縁部33は、幅広部32の外周に沿って環状に形成されている。このため、幅広部32および幅広部27を透明基板20の主表面の上方から主表面に垂直な方向で見ると、幅広部32は幅広部27の内側に位置している。幅広部27は、上述のように金属材料によって形成されているため、縁部33と透明基板20との接着力は高く、縁部33が透明基板20から剥離することが抑制されている。
幅広部32はITO膜などから形成され、幅広部27は上記の金属材料によって形成されているため、幅広部32および幅広部27の間で、酸化還元反応が生じる場合ある。
幅広部32および上面部35の間で酸化還元反応が生じると、幅広部32は、腐食して金属Inが析出する。これにより、幅広部27の周壁部34および上面部35と幅広部32との接着力が低下する場合がある。
この際、幅広部27の縁部33と透明基板20との間の接着力は高いため、幅広部27が透明基板20から剥離することが抑制されている。縁部33は幅広部32の周囲を取り囲むように略環状に形成されているため、透明基板20と縁部33との接着面積が広く、幅広部27の剥離が抑制されている。
さらに、幅広部32が腐食して、幅広部32と透明基板20との接着力が低下したとしても、幅広部27が幅広部32を覆うように形成されているため、幅広部32が透明基板20から剥離することが抑制されている。
図5は、端子部22を示す平面図であり、図6は、図5のVI−VI線における断面図である。図5において、透明導電膜30は、平面視すると略長方形形状に形成されており、透明導電膜30は、短辺部40,41と、短辺部40および短辺部41を接続する長辺部42,43とを含む。
図5および図6に示すように、幅広部28は、透明導電膜30の上面の半分以上を覆うように形成されている。ここで、図6に示すように、幅広部28は、透明基板20の上面のうち、透明導電膜30と隣り合う部分と接触する縁部36と、縁部36に接続され、透明導電膜30の周面上に形成された周壁部37と、透明導電膜30の上面上に形成された上面部38とを含む。
図5において、縁部36は、透明基板20の主表面のうち、短辺部40と隣り合う部分と、透明基板20の主表面のうち、長辺部42,43と隣り合う部分の大部分と接触している。このため、縁部36と透明基板20との接触面積が広く、透明導電膜30が腐食したとしても、幅広部28が透明基板20から剥離することが抑制されている。
透明導電膜30と幅広部28とが接触する面積は、透明導電膜30のうち幅広部28から露出する部分の面よりも大きい。このため、透明導電膜30が腐食して、透明導電膜30と透明基板20との接着力が低くなったとしても、幅広部28が透明導電膜30を透明基板20に押さえつけることができ、透明導電膜30が透明基板20から剥離することが抑制されている。
図7は、視差バリア基板6の第2基板16を示す平面図である。この図7に示すように、第2基板16は主表面を有する透明基板50と、この透明基板50の主表面上に形成された複数の第2透明電極51と、透明基板50の外周に設けられた複数の端子部52と、端子部52に接続された金属配線53と、第2透明電極51に一体的に接続された透明導電配線54と、透明導電配線54および金属配線53を接続する接続部55とを含む。透明基板50は、たとえば、ガラス基板から形成されている。
第2透明電極51は、図2に示す第1透明電極21と直交する方向に延びている。具体的には、第2透明電極51は、第2方向に長尺に形成されており、各第2透明電極51は、互いに第1方向に間隔をあけて配置されている。
第2透明電極51は、たとえば、ITO膜やIZO膜などの透明導電膜から形成されている。
透明導電配線54は、第2透明電極51と一体的に形成されている。透明導電配線54は、第2透明電極51に接続された配線本体部56と、配線本体部56の端部に形成された幅広部57とを含み、幅広部57の幅は配線本体部56の幅よりも幅広に形成されている。なお、透明導電配線54も、ITO膜やIZO膜から形成されている。
金属配線53は、配線本体部58と、配線本体部58の一端に接続された幅広部59と、配線本体部58の他端に接続された幅広部60とを含む。
幅広部59の幅および幅広部60の幅は、配線本体部58の幅よりも大きく、金属配線53は、たとえば、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む金属材料によって形成されている。
接続部55は透明導電配線54の幅広部57と、金属配線53の幅広部59とによって形成されている。
端子部52は、透明基板50の主表面上に形成された透明導電膜61と、透明導電膜61を覆うように形成された幅広部60とを含む。端子部52には、駆動回路に接続された外部端子が接続される。
図8は、接続部55を示す平面図であり、図9は図8に示すIX−IX線における断面図である。
図8に示すように、幅広部59は、透明基板20の主表面のうち、幅広部57の周囲に位置する部分から、幅広部57の上面に達するように形成され、幅広部57を覆うように形成されている。透明基板50の主表面の上方から幅広部57および幅広部59を見ると、幅広部57は幅広部59内に位置している。縁部62は、幅広部57の周囲を取り囲むように環状に形成されている。このため、幅広部59と透明基板50との接着面積は広く、幅広部59が透明基板50から剥離することが抑制されている。
このため、幅広部57が腐食して、幅広部57と幅広部59との接着力が低下したとしても、幅広部59が透明基板50から剥離することが抑制されている。さらに、幅広部59が幅広部57を覆うように形成されているため、幅広部57と透明基板50との接着力が低下したとしても、幅広部59が幅広部57を透明基板50に押さえつけることができ、幅広部57が透明基板50から剥離することが抑制されている。
図10は、端子部52を示す平面図であり、図11は、図10のXI−XI線における断面図である。
図10に示すうように、端子部52は、透明基板50の主表面上に形成された透明導電膜61と、この透明導電膜61の半分以上を覆うように形成された幅広部60とを含む。
図11において、幅広部60は、透明基板50の主表面のうち、透明導電膜61と隣り合う部分と接触する縁部65と、縁部65に接続され、透明導電膜61の周面上に形成された周壁部66と、周壁部66に接続され、透明導電膜61の上面に形成された上面部67とを含む。
透明導電膜61は、図10に示すように、長方形形状に形成されており、短辺部70,71と、長辺部72,73を含む。縁部65は、透明基板50の主表面のうち、短辺部70と隣り合う部分と、長辺部72,73と隣り合う部分の半分以上の部分と接触している。
このように、幅広部60の縁部65は、広い面積に亘って透明基板50と接触しているため、幅広部60が透明基板50から剥離することが抑制されている。
そして、幅広部60が透明導電膜61の半分以上を覆うように形成されているため、透明導電膜61と透明基板50との接着力が低下したとしても、幅広部60が透明導電膜61を透明基板50に押さえつけることができる。これにより、透明導電膜61が透明基板50から剥離することが抑制されている。
このように、図1に示す視差バリア基板6においては、透明導電配線および金属配線の接続部で透明導電膜の剥離が抑制されており、外部端子が接続される端子部においても、透明導電膜の剥離が抑制されている。
ここで、図1、図2および図7を用いて、視差バリア基板6の動作について説明する。図1において、画像表示装置1が2D画像を表示するときには、図2に示す第1透明電極21と、図7に示す第2透明電極51とには電圧は印加されていない。
このため、観察者は、スペーサ5、視差バリア基板6およびタッチパネル7を通して、液晶表示パネル4に表示された画像を確認することができる。
画像表示装置1が3D画像を表示する際には、液晶表示パネル4の右目用の絵素には、観察者の右目用の画像が表示され、左目用の絵素には、観察者の左目用の画素が表示される。
さらに、図2に示す第1基板15と、図7に示す第2基板16とには各々所定の電圧が印加される。
第1基板15および第2基板16の間に電圧が印加されると、液晶層内の液晶分子のうち、第1基板15および第2基板16によって挟まれる液晶分子は、姿勢を変える。この結果、第1基板15と第2基板16とが重なりあう部分では暗部が形成される。
これにより、視差バリア基板6がONとなることで、視差バリアが形成される。これにより、液晶表示パネル4に表示された右目用の画素が観察者の右目で観察され、左目用の画素が観察者の左目で観察される。これにより、観察者は、立体的な画像を認識することができる。
図12を用いて、タッチパネル7の構成について説明する。図12は、タッチパネル7を示す平面図である。この図12に示すように、タッチパネル7は、主表面を有する透明基板75と、透明基板75の主表面上に形成された検知電極76と、透明基板75の外周縁部に形成された複数の端子部77と、複数の接続部78,79と、金属配線80,81と、透明導電配線82,83とを含む。
検知電極76は、第1方向に向けて延びる第1配列電極84と、第2方向に向けて延びる第2配列電極85とを含む。第1配列電極84は、第2方向に間隔をあけて複数設けられており、第2配列電極85は、第1方向に間隔をあけて複数配置されている。
第1配列電極84および第2配列電極85は、いずれも、ITO膜やIZO膜などのように透明導電膜によって形成されている。
第1配列電極84は、透明基板75の主表面上に形成され、第1方向に間隔をあけて配置された複数の電極板86と、電極板86間に設けられ、電極板86同士を接続する接続片87とを含む。
電極板86は、透明基板75の主表面に垂直な方向から電極板86を見ると、電極板86は、正方形形状に形成されている。なお、電極板86の形状としては、正方形形状に限られず、長方形形状、多角形形状および円形形状であってもよい。
接続片87は、透明基板75の主表面上に形成されており、隣り合う電極板86の頂点部分同士を接続している。
第2配列電極85は、第2方向に間隔をあけて配列する複数の電極板88と、電極板88同士を接続する接続片89とを含む。電極板88は、透明基板75の主表面上に形成され、接続片89は、接続片87を跨ぐように形成されている。なお、接続片89と接続片87との間には、層間絶縁膜が形成されており、接続片89と接続片87との間の絶縁性は確保されている。
接続部78は、第2配列電極85の一端に設けられ、接続部79は、第1配列電極84の一端に設けられている。
金属配線80は、接続部78と端子部77とを接続するように形成されており、金属配線81は、接続部79と端子部77とを接続するように形成されている。
金属配線80は、配線本体部90と、配線本体部90の接続部78側の端部に設けられた幅広部91と、配線本体部90の端子部77側の端部に設けられた幅広部92とを含む。
金属配線81は、配線本体部93と、配線本体部93の接続部79側の端部に設けられた幅広部94と、配線本体部93の端子部77側の端部に設けられた幅広部95とを含む。
金属配線80および金属配線81は、たとえば、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む金属材料によって形成されている。
透明導電配線82および透明導電配線83は、透明基板75の主表面上に形成されており、いずれも、ITO膜やIZO膜から形成されている。
透明導電配線82は、第2配列電極85の端部に接続された配線本体部96と、配線本体部96の端部に形成された幅広部97とを含む。
幅広部97は、枠状に形成されており、幅広部97の中央部には、穴部97aが形成されている。穴部97aの底部には、透明基板75の主表面が位置しており、透明基板75の主表面の一部が幅広部97から透明基板75の主表面が露出している。
透明導電配線83は、第1配列電極84の端部に接続された配線本体98と配線本体98の端部に形成された幅広部99とを含む。幅広部99は、枠状に形成されており、幅広部99には、穴部99aが形成されている。
穴部99aの底部には、透明基板75の主表面が位置しており、透明基板75の主表面の一部が、穴部99aによって幅広部99から露出している。
接続部78は、金属配線80の幅広部91と、透明導電配線82の幅広部97とによって形成されている。接続部79は、金属配線81の幅広部94と、透明導電配線83の幅広部99とによって形成されている。
端子部77は、透明基板75の主表面上に形成された透明導電膜100と、透明導電膜100を覆うように形成された幅広部92または幅広部95とを含む。透明導電膜100は、枠状に形成されており、たとえば、ITO膜やIZO膜によって形成されている。
図13は、接続部78を示す平面図であり、図14は、図13に示すXIV−XIV線における断面図である。
図13および図14において、幅広部91は、透明基板75の主表面上に形成され、幅広部97の外周に沿って延びる外縁部101と、幅広部97の外周上に形成された外周壁部102と、幅広部97の上面上に形成された上面部103と、幅広部97の内周面上に形成された内周壁部104と、穴部97aから露出する透明基板75の主表面を覆うように形成された閉塞部105とを含む。
外縁部101は、幅広部97の周囲を取り囲むように環状に形成され、透明基板75の主表面と接触している。閉塞部105は、穴部97aから露出する透明基板75の主表面の全面と接触している。
外周壁部102と、上面部103と、内周壁部104とは、幅広部97と接触している。ここで、幅広部91のうち、幅広部97と接触する面積を接触面積S1とする。
そして、穴部97aから露出する透明基板75の主表面と幅広部91との接触面積を接触面積S2とすると、接触面積S1および接触面積S2は、下記の式(1)を満たす。
(接触面積S1)×1/5<(接触面積S2)・・・(1)
上記式(1)の関係を満たすように、幅広部97を形成することで、幅広部91と透明基板75の主表面との接触面積を広くすることができる。
これにより、透明導電膜から形成された幅広部97が腐食したとし、幅広部97と、幅広部91と接着力が低下したとしても、幅広部91と透明基板75から剥離することを抑制することができる。
なお、幅広部97の表面のうち透明基板75と接触していない部分の面積を面積S3として、透明基板75の主表面のうち、穴部97a内に位置する部分の面積を面積S4とすると、面積S3および面積S4は下記の式(2)を満たす。
(面積S3)×1/5<(面積S4)・・・(2)
幅広部91は、幅広部97の外周に位置する透明基板75の主表面から幅広部97上に達し、さらに、枠状に形成された幅広部97の内側に位置する透明基板75の主表面上に達するように形成されている。
このように、幅広部91は、幅広部97を覆うように形成されているため、幅広部97と透明基板75との間の接着力が低下したとしても、幅広部97を透明基板75に押さえつけることができる。これにより、幅広部97が透明基板75から剥離することを抑制することができる。
図15は、端子部77を示す平面図であり、図16は、図15に示すXVI−XVI線における断面図である。
図15および図16に示すように、端子部77は、枠状に形成された透明導電膜100と、透明導電膜100の半分以上を覆うように形成された幅広部95とを含む。
透明導電膜100には、穴部100aが形成されており、透明基板75の主表面の一部が透明導電膜100の穴部100aから露出している。
幅広部95は、外縁部101の外周に沿って、透明基板75の主表面上に形成された外縁部106と、透明導電膜100の外周面上に形成された外周壁部107と、透明導電膜100の上面上に形成された上面部108と、透明導電膜100の内周壁上に形成された内周壁部109と、穴部100a内に位置する透明基板75の主表面上に形成された閉塞部110とを含む。
透明導電膜100のうち透明基板75から露出する部分の半分以上は、幅広部95によって覆われている。
このため、透明導電膜100と透明基板75との接着力が低下したとしても、幅広部95が透明導電膜100を透明基板75に押さえつけることができ、透明導電膜100が透明基板75から剥離することを抑制することができる。
ここで、幅広部95と透明導電膜100とが接触する接触面積を接触面積S5とする。さらに、透明基板75の主表面のうち、穴部100aから露出する部分と、幅広部95との接触面積を接触面積S6とすると、接触面積S5および接触面積S6は、下記の式(3)に示す関係式を満たす。
(接触面積S5)×1/5<(接触面積S6)・・・(3)
これにより、幅広部95と、透明基板75の主表面との接触面積が確保され、幅広部95が透明基板75から剥離することが抑制される。さらに、幅広部95が透明導電膜100を透明基板75に押さえつけることができ、透明導電膜100が透明基板75から剥離することを抑制することができる。
幅広部95の表面のうち透明基板75と接触していない部分の面積を面積S7とする。透明基板75の主表面のうち、穴部100aから露出する部分の面積を面積S8とすると、面積S7および面積S8は、下記の式(4)に示す関係式を満たす。
(面積S7)×1/5<(面積S8)・・・(4)
このように、本実施の形態1に係る画像表示装置1によれば、視差バリア基板6およびタッチパネル7に設けられた端子部や接続部において、透明導電膜の剥離を抑制することができる。
図17は、接続片89を示す断面図であって、図12に示すXVII−XVII線における断面図である。
この図17に示すように、透明基板75の主表面上には、互いに間隔をあけて配置された複数の電極板88と、電極板88の間を通るように透明基板75の主表面上に形成された接続片87と、接続片87を覆うように形成された層間絶縁膜120と、この層間絶縁膜120上に形成された接続片89と、接続片89および電極板88を覆うように形成さえた保護膜121とを含む。
接続片89は、隣り合う電極板88を接続するように形成されており、たとえば、ITO膜などの透明導電膜から形成されている。
層間絶縁膜120は、たとえば、SiN膜などのように無機絶縁膜によって形成されている。保護膜121は、たとえば、SiN膜などの無機絶縁膜と、この無機絶縁膜上に形成されたアクリルベースの樹脂などから形成された有機絶縁膜とを含む。
なお、図12から明らかなように、保護膜121は、検知電極76と、接続部79とを完全に覆うと共に、端子部77の少なくとも一部を覆うように形成されている。
上記のように構成された画像表示装置1は、バックライトユニット3、液晶表示パネル4、スペーサ5、視差バリア基板6、およびタッチパネル7を各々別々に製造した後に、バックライトユニット3、液晶表示パネル4、スペーサ5、視差バリア基板6、タッチパネル7を積み重ねて、筐体2内に収容することで製造される。そこで、視差バリア基板6の製造方法と、タッチパネル7の製造方法について説明する。
まず、図18から図19を用いて、視差バリア基板6の製造方法について説明する。
視差バリア基板6を製作する際には、図2に示す第1基板15と、図7に示す第2基板16とを製作した後、第1基板15および第2基板16の一方に液晶を滴下する。その後、第1基板15および第2基板16を貼り合わせ、さらに、液晶層を封止するようにシールを行う。
図18は、図2に示す第1基板15の製造工程の第1工程を示す断面図であり、図19は、図18に示す製造工程の後の製造工程を示す断面図である。
図18および図19には、各々4つの位置における断面図が示されている。この4つの断面図のうち、最も左側に位置する断面図は、図2に示すXVIIIA−XVIIIA線に示す位置に対応する部分における断面図である。左から2番目における断面図は、図2に示すXVIIIB−XVIIIB線に対応する位置における断面図である。
左から3番目に位置する断面図は、図2に示すXVIIIC−XVIIIC線に対応する位置における断面図であり、左から4番目に位置する断面図は、図2に示すXVIIID−XVIIID線に対応する位置における断面図である。
まず、図18において、主表面を有する透明基板20を準備する。その後、透明基板20の主表面上にITO膜を形成する。その後、ITO膜をパターニングすることで、透明基板20の主表面上に、第1透明電極21、幅広部32および透明導電膜30が形成される。なお、この際、図2に示す配線本体部31も形成される。
このように、第1透明電極21、幅広部32、および透明導電膜30などが形成された透明基板20の主表面上にスパッタリングで金属膜を堆積する。なお、この金属膜を構成する金属材料は、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む。
その後、図19に示すように、上記金属膜をパターニングする。これにより、幅広部32を覆うように形成された幅広部27と、透明導電膜30を覆うように形成された幅広部28とが形成される。なお、当該工程において、図2に示す金属配線23が形成される。このようにして、図2に示す第1基板15が製作される。
なお、図7に示す第2基板16は、第1基板15と実質的に同一の製造工程によって製作される。
たとえば、第2基板16の製造工程は、主表面を有する透明基板50を準備する工程と、透明基板50の主表面上に透明導電膜を形成する工程と、上記透明導電膜をパターニングして、第2透明電極51、透明導電配線54および透明導電膜61を形成する工程と、第2透明電極51および透明導電配線54を形成した後に、金属膜を透明基板50の主表面上に形成する工程と、この金属膜をパターニングして、金属配線53を形成する工程とを備える。
なお、上記透明導電膜としては、ITO膜およびIZO膜などが採用される、金属膜は、たとえば、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む金属材料によって形成されている。
次に、図20から図24を用いて、図12に示すタッチパネル7の製造方法について説明する。なお、図20から図24には、各々4つの断面図が示されており、各断面図は、異なる位置における断面図である。
図20から図24に示す4つの断面図のうち、最も左側に位置する断面図は、図12に示すXVII−XVII線に対応する位置における断面図である。
左から2番目に位置する断面図は、XXIIIA−XIIIVA線に対応する位置における断面図である。左から3番目に位置する断面図は、XXIIIB−XXIIIB線に対応する位置における断面図である。左から4番目に位置する断面図は、XXIIIC−XXIIIC線に対応する位置における断面図である。
図20は、タッチパネル7の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図20において、主表面を有する透明基板75を準備する。
その後、ITO膜またはIZO膜などの透明導電膜を透明基板75の主表面上に堆積し、その後、この透明導電膜をパターニングする。
これにより、複数の電極板88と、第1配列電極84と、透明導電配線82と、透明導電膜100とが形成される。なお、図12に示す透明導電配線83も形成される。
次に図21において、複数の電極板88、第1配列電極84と、透明導電配線82と、透明導電配線83と、透明導電膜100とを覆うように金属膜を透明基板75の主表面上に形成する。この金属膜は、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む。
そして、この金属膜をパターニングすることで、金属配線80および金属配線81が形成される。
次に、図22において、電極板88、第1配列電極84、金属配線80、金属配線81および透明導電膜100を覆うように、SiN膜などの無機絶縁膜を堆積する。その後、当該無機絶縁膜をパターニングして、層間絶縁膜120を形成する。
これにより、電極板88、金属配線80、金属配線81および透明導電膜100は、上記無機絶縁膜から露出する。
次に、図23において、ITO膜を堆積する。その後、このITO膜をパターニングして接続片89を形成する。これにより、第2配列電極85が形成される。
次に、図24において、SiN膜などの無機絶縁膜と、アクリルベースの有機絶縁膜とを順次積層する。
その後、まず、アクリルベースの有機絶縁膜をパターニングする。そして、パターニングされた有機絶縁膜をマスクとして、無機絶縁膜を形成する。これにより、保護膜121が形成される。このようにして、図12に示すタッチパネル7を製作することができる。
上記のように視差バリア基板6およびタッチパネル7を製作した後、上述のように、バックライトユニット3、液晶表示パネル4、スペーサ5、視差バリア基板6およびタッチパネル7を筐体2内に組み付けることで、画像表示装置1を製作することができる。
(実施の形態2)
図25から図35を用いて、本実施の形態2に係る画像表示装置について説明する。なお、図25から図35に示す構成のうち、上記図1から図24に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
図25は、本実施の形態2に係る画像表示装置に搭載されたタッチパネル7を示す平面図である。
この図25に示すよう示す例においては、タッチパネル7は、タッチパネル透明基板75と、第1配列電極84および第2配列電極85を含む検知電極76と、透明基板75の外周辺に設けられ、外周辺に沿って配列する複数の端子部77と、第2配列電極85の一端に設けられた接続部78と、第1配列電極84の一端に設けられた接続部79とを含む。
また、タッチパネル7は、端子部77および接続部79の間に亘って延びる金属配線81と、接続部78および端子部77の間に亘って延びる金属配線80とを含む。金属配線80は、配線本体部90と、配線本体部90の一端に形成された幅広部91と、配線本体部90の他方端に形成された幅広部92とを含む。金属配線81は、配線本体部93と、配線本体部93の一端に形成された幅広部94と、配線本体部93の他方端に形成された幅広部95とを含む。
透明導電配線82は、第2配列電極85の端部に接続された配線本体部96と、配線本体部96の端部に形成された幅広部97とを含む。透明導電配線83は、第1配列電極84の端部に接続された配線本体98と、この配線本体98の端部に形成された幅広部99とを含む。
接続部78は、透明導電配線82の幅広部97と、金属配線80の幅広部91とによって形成されており、幅広部91は幅広部97を覆うように形成されている。
接続部79は、透明導電配線83の幅広部99と、金属配線81の幅広部94とによって形成され、幅広部94は幅広部99を覆うように形成されている。
端子部77は、透明基板75の主表面上に形成された透明導電膜100と、金属配線80,81の幅広部92,95とによって形成され、幅広部92,95は、透明導電膜100の少なくとも一部を覆うように形成されている。
図26は、接続部78の詳細を示す平面図である。この図26に示すように、幅広部97には、複数の穴部97aが形成されている。幅広部91は、幅広部97の上面の全面を覆うように形成されている。
図27は、図26に示すXXVII−XXVII線における断面図である。この図27に示すように、幅広部91は、透明基板75の主表面のうち、幅広部97の外周と隣り合う部分に形成された外縁部101と、幅広部97の外周面上に形成された外周壁部102と、幅広部97の上面上に形成された上面部103と、幅広部97の内周面上に形成された内周壁部104と、透明基板75の主表面のうち、穴部97aから露出する部分に形成された閉塞部105とを含む。
外縁部101は環状に形成され、外縁部101は幅広部97の周囲を取り囲むように形成されている。穴部97aは、幅広部97に複数形成されており、閉塞部105は各穴部97aごとに設けられている。
幅広部91は、環状に延びる外縁部101と、閉塞部105とにおいて、透明基板75の主表面と接触しており、幅広部91が透明基板75の主表面から剥離することが抑制される。その一方で、幅広部97と幅広部91とは、外周壁部102と、上面部103と、内周壁部104とにおいて互いに接触している。
ここで、幅広部91と幅広部97との接触面積を接触面積S9とし、幅広部91と透明基板75との接触面積を接触面積S10とすると、接触面積S9および接触面積S10は、下記の式(5)に示す関係を満たす。
(接触面積S9)×1/5<(接触面積S10)・・・(5)
これにより、幅広部97を形成するITO膜やIZO膜などのような透明導電膜が腐食したとしても、幅広部91が透明基板75の主表面から剥離することを抑制することができる。
図28は、端子部77を示す平面図である。この図28に示すように、金属配線81の幅広部95は、透明導電膜100の一部を覆うように形成されている。透明導電膜100にも複数の穴部100aが形成されている。
なお、この図28に示す例においては、穴部100aは、幅広部95によって覆われた部分に形成されている。
図29は、図28に示すXXIX−XXIX線における断面図である。この図29に示すように、幅広部95は、透明導電膜100の周囲を取り囲むように透明基板75の主表面上に形成された外縁部106と、透明導電膜100の外周面上に形成された外周壁部107と、透明導電膜100の上面上に形成された上面部108と、透明導電膜100の内周面上に形成された内周壁部109と、透明基板75の主表面のうち穴部100a内に位置する部分と接触する閉塞部110とを含む。この幅広部95は、透明導電膜100の上面の半分以上を覆うように形成されている。
幅広部95は、外縁部106と、閉塞部110とにおいて、透明基板75の主表面と接触しており、幅広部95は、外周壁部107、上面部108および内周壁部109において、透明導電膜100と接触している。
ここで、幅広部95と透明基板75の主表面とが接触する接触面積S11とし、透明導電膜100と幅広部95との接触面積を接触面積S12とすると、接触面積S11と接触面積S12とは、下記式(6)に示す関係式を満たす。
(接触面積S11)×1/5<(接触面積S12)・・・(6)
これにより、透明導電膜100を形成するITO膜やIZO膜が腐食したとしても幅広部95が透明基板75から剥離することを抑制することができる。
図30は、図25に示すXXX−XXX線における断面図である。この図30に示すように、第2配列電極85は、透明基板75の主表面上に形成され、互いに間隔をあけて形成された複数の電極板88と、電極板88の端部同士を接続するように形成された接続片89とを含む。
図25および図30において、第1配列電極84は、互いに間隔をあけて配置された複数の電極板86と、電極板86の端部同士を接続する接続片87とを含む。図30において、接続片89の上面上には、SiN等の無機材料から形成された層間絶縁膜120が形成されており、接続片87は、層間絶縁膜120上に形成されている。
このように形成されたタッチパネル7の製造方法について、図31から図35を用いて説明する。
なお、図31から図35は、複数の断面図を含み、各断面図は異なる位置における断面図である。
図31から図35の各図面において、最も左側に位置する断面は、図25のXXX−XXX線に対応する位置における断面図である。左から2番目に位置する断面は、XXXIA−XXXIA線における断面図である。
左から3番目に位置する断面図は、図25に示すXXXIB−XXXIB線に対応する位置における断面図である。左から4番目に位置する断面図は、図25に示すXXXIC−XXXIC線に対応する位置における断面図である。
図31は、タッチパネル7の製造工程の第1工程を示す断面図である。この図31において、主表面を有する透明基板75を準備する。
その後、透明基板75の主表面上にITO膜やIZO膜などの透明導電膜を形成する。その後、この透明導電膜をパターニングすることで、接続片89が形成される。この際、図25に示す透明導電配線82および透明導電配線83とが形成される。この際、透明導電配線82の幅広部97には穴部97aが形成され、透明導電配線83の幅広部99にも複数の穴部99aが形成される。
また、透明基板75の外周縁部に透明導電膜100が形成される。この透明導電膜100にも穴部100aが形成される。
図32は、図31に示す製造工程後の工程を示す断面図であり、この図32において、接続片89と、透明導電膜100と、透明導電配線82,83とが形成された透明基板75の主表面上に金属膜を堆積する。その後、この金属膜にパターニングを施す。
これにより、第2配列電極85およびその周囲に位置する金属膜は除去される。その一方で、金属配線80と、金属配線81とが形成される。また、図25において、接続部78および接続部79も形成される。なお、透明導電膜100の一部は、上記金属膜から露出する。
図33は、図32に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図33において、SiN膜などの無機絶縁膜を第2配列電極85および金属配線80,81などを覆うように、透明基板75の主表面上に形成する。
その後、この無機絶縁膜をパターニングして、層間絶縁膜120を形成する。なお、このパターニングにより、層間絶縁膜120以外の無機絶縁膜は除去される。
図34は、図33に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図34において、層間絶縁膜120を覆うように、ITO膜やIZO膜などの透明導電膜を堆積する。
その後、この透明導電膜にパターニングを施すことで、接続片89の両端に電極板88が形成される。これにより、第2配列電極85が形成される。
また、接続片89の上面よりも上にも、接続片87が形成されると共に、図25に示す電極板86も形成される。これにより、図25に示す第1配列電極84が形成され、第1配列電極84の端部が配線本体98に接続される。同様に、第2配列電極85の端部が、配線本体部96に接続される。
図35は、図34に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図35に示すように、第1配列電極84および第2配列電極85等が形成された透明基板75の主表面上に有機絶縁膜を堆積する。
その後、図25に示すように、端子部77の一部が露出するように有機絶縁膜をパターニングして、保護膜121を形成する。
この保護膜121は、透明基板75の主表面のうち端子部77が配列する辺部以外の部分を覆うように形成されている。
このため、検知電極76、透明導電配線82,83、接続部78,79、金属配線80,81などは、保護膜121によって覆われている。このようにして、本実施の形態に係るタッチパネル7を製作することができる。
このように構成されたタッチパネル7と、視差バリア基板6、スペーサ5、液晶表示パネル4、バックライトユニット3および筐体2とを組み付けることで、本実施の形態2に係る画像表示装置1を製作することができる。
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、配線接続構造、視差バリア基板およびタッチパネルに適用することができる。
1 画像表示装置、2 筐体、3 バックライトユニット、4 液晶表示パネル、5 スペーサ、6 視差バリア基板、7 タッチパネル、8 窓部、9 前面カバー、10 背面カバー、11 基板、12 対向基板、15 第1基板、16 第2基板、20,50 透明基板、21 第1透明電極、22,52,77 端子部、23,53,80,81 金属配線、24,54,82,83 透明導電配線、25,55,78,79 接続部、26,31,56,58,90,93,96 配線本体部、27,28,32,57,59,60,91,92,95,97,99 幅広部、30,61,100 透明導電膜、33,36,62,65 縁部、34,37,66 周壁部、35,38,103,108 上面部、40,41,70,71 短辺部、42,43,72,73 長辺部、51 第2透明電極、75 透明基板、75 タッチパネル透明基板、76 検知電極、84 第1配列電極、85 第2配列電極、86,88 電極板、87,89 接続片、97a,99a,100a 穴部、98 配線本体、101,106 外縁部、102,107 外周壁部、104,109 内周壁部、105,110 閉塞部、120 層間絶縁膜、121 保護膜。

Claims (12)

  1. 主表面を有する透明基板(20,50,75)の前記主表面上に形成された透明導電膜(24,30,54,61,82,83,100)と、前記主表面上に形成され、金属材料から形成された金属配線(23,53,80,81)との配線接続構造であって、
    前記金属配線(23,53,80,81)は、前記主表面上から前記透明導電膜(24,30,54,61,82,83,100)上に達し、前記透明導電膜(24,30,54,61,82,83,100)を覆うように形成された、配線接続構造。
  2. 前記透明導電膜(82,83,100)には、上面から前記主表面に達するように形成された穴部(97a,99a,100a)が形成され、
    前記透明導電配線を覆うように形成された前記金属配線(80,81)は、前記穴部(97a,99a,100a)に位置する前記主表面と接触するように形成された、請求項1に記載の配線接続構造。
  3. 前記透明導電膜(82,83,100)と前記金属配線(80,81)との接触面積を接触面積S1とし、前記穴部(97a,99a,100a)に位置する前記主表面と前記金属配線(23,53,80,81)との接触面積を面積S2とすると、接触面積S1と接触面積S2とは、(接触面積S1)×1/5<(接触面積S2)との関係式を満たす、請求項2に記載の配線接続構造。
  4. 前記穴部(97a,99a,100a)は、複数形成された、請求項2または請求項3に記載の配線接続構造。
  5. 前記透明基板(20,50,75)は、ガラス基板であり、
    前記透明導電膜(24,30,54,61,82,83,100)は、ITO(Indium Tin Oxide)膜であり、
    前記金属材料は、チタン(Ti)と、モリブデン(Mo)と、タンタル(Ta)と、タングステン(W)と、クロム(Cr)との少なくとも1つを主成分として含む、請求項1から請求項4のいずれかに記載の配線接続構造。
  6. 前記透明導電膜(24,54,82,83)は、第1配線本体部(31,56,96,98)と、前記第1配線本体部(31,56,96,98)に接続され、前記第1配線本体部(31,56,96,98)の幅よりも幅広に形成された第1幅広部(32,57,97,99)とを含み、
    前記金属配線(23,53,80,81)は、第2配線本体部(26,58,90,93)と、前記第2配線本体部(26,58,90,93)の幅よりも幅広に形成され、前記第1幅広部を覆うように形成された第2幅広部とを含み、
    前記主表面に垂直な方向から前記第1幅広部および第2幅広部とを見ると、前記第1幅広部は、前記第2幅広部内に位置する、請求項1から請求項5のいずれかに記載の配線接続構造。
  7. 前記第1幅広部には前記第1幅広部の上面から前記主表面に達するように形成された穴部が形成され、
    前記第2幅広部は、前記第1幅広部を覆うと共に、前記穴部から露出する前記主表面と接触するように形成された、請求項6に記載の配線接続構造。
  8. 前記第1幅広部および前記第2幅広部との接触面積を接触面積S1とし、前記穴部から露出する前記主表面と前記金属配線(23,53,80,81)との接触面積を接触面積S2とすると、前記接触面積S1と接触面積S2とは、(接触面積S1)×1/5<(接触面積S2)との関係式を満たす、請求項7に記載の配線接続構造。
  9. 前記第1幅広部の上面の半分以上が前記第2幅広部によって覆われた、請求項6から請求項8のいずれかに記載の配線接続構造。
  10. 請求項1に記載の配線接続構造を備えた端子部であって、
    前記透明導電膜の上面少なくとも半分以上が前記金属配線(23,53,80,81)によって覆われた、端子部。
  11. 請求項1から請求項9のいずれかに記載の配線接続構造を備えた、視差バリア基板。
  12. 請求項1から請求項9のいずれかに記載の配線接続構造を備えた、タッチパネル。
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