TW201629537A - 附有電極之彩色濾光片基板、使用其之顯示裝置、及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種附有電極之彩色濾光片基板，其係依序具備彩色濾光片層、透明基板、硬化樹脂層、及電極層，前述硬化樹脂層係藉由對感光性樹脂層照光使其硬化而形成，前述硬化樹脂層及前述電極層從俯視角度看係包含實質上相同的特定圖案，前述電極層係由實質上為塊體的金屬或導電性金屬氧化物所形成。

Description

附有電極之彩色濾光片基板、使用其之顯示裝置、及其製造方法
本發明係有關於一種附有電極之彩色濾光片基板、使用其之顯示裝置、及其製造方法。較佳的是，本發明係有關於一種以電容式作動之觸控感測器成一體化的附有電極之彩色濾光片基板、使用其之顯示裝置、及其製造方法。
近年來，在各種電子設備的顯示器上，作為輸入裝置係使用透明的觸控面板。就觸控面板的方式，可舉出電阻膜式、電容式等。電阻膜式是透過上下電極的接觸檢測出觸碰位置；而電容式則是根據指尖等觸碰時表面的電容變化來檢測出觸碰位置。
電容式觸控面板的感測器係在PET薄膜等的樹脂基板或玻璃基板上以電極圖案製作，一般係採用配置於顯示器構造外側的外掛(out-cell)構造。(專利文獻1)
另一方面，近年來逐漸開始採用將觸控感測器植入顯示器構造的內嵌(in-cell)構造或外嵌(on-cell)構造，極力使附有觸控感測器之顯示器更為薄型/輕量化。(專利文獻2、專利文獻3)
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-178758號公報
[專利文獻2]日本專利第4816668號
[專利文獻3]日本專利第4584342號
[專利文獻4]日本特開平6-273936號公報
[專利文獻5]日本特開平10-98266號公報
[專利文獻6]日本特開2003-122004號公報
[專利文獻7]日本特開昭48-89003號公報
[專利文獻8]日本特開昭60-3625號公報
[專利文獻9]日本特開昭63-27829號公報
然而，以內嵌構造而言需對作為顯示器顯示之驅動電路的TFT基板植入觸控感測器之電路。此時，其從過去就被指出會伴有設計或製程之繁雜及其所衍生之良品產率的惡化。又，以外嵌構造而言，尤為液晶顯示器時，係以封入有液晶之液晶胞的狀態形成觸控感測器。因此，在考量熱等的製程條件所致之對液晶的損傷的製程設計方面存有課題。
尤其是，在附有電極之彩色濾光片基板中，係要求進一步降低電極層的電阻率。又，在附有電極之彩色濾光片基板中，係要求進一步減少(減薄)全體的膜厚。再者，附有電極之彩色濾光片基板的電極層較佳為 可根據用途而利用各種的金屬元素。
本發明一目的在於提供一種高良率、可穩定地作動，且具備因應各類顯示器設計之泛用性的附有電極之彩色濾光片基板、使用其之顯示裝置、及其製造方法。較佳為，本發明另一目的在於，在觸控感測器成一體化的顯示器的製作時，可解決如上述之習知技術的課題。
供解決本發明課題之手段的一例係一種附有電極之彩色濾光片基板，其係依序具備彩色濾光片層、透明基板、硬化樹脂層、及電極層，前述硬化樹脂層係藉由對感光性樹脂層照光使其硬化而形成，前述硬化樹脂層及前述電極層從俯視角度看係包含實質上相同的特定圖案，前述電極層係由實質上為塊體的金屬或導電性金屬氧化物所形成。
於此，較佳為前述電極層係由選自包含金、銀、銅、鋁、鐵、鈦、鉬、銦、錫、鈮、及此等之氧化物之群中的至少1種所形成。
又，較佳為前述電極層係具有0.01Ω/□以上10Ω/□以下的電阻率。
又，亦可為緊接著前述順序具備另一硬化樹脂層及另一電極層，前述另一硬化樹脂層及前述另一電極層係具有實質上相同的另一特定圖案，且前述另一特 定圖案係與前述特定圖案交叉。
又，亦可為前述電極層為供檢測觸碰位置之觸控感測器的構成要素的一部分。
又，亦可為在前述電極層的上表面形成有具有抗反射機能或黑色化機能的黑化層。
又，亦可為在前述電極層的上表面形成有透明絕緣層。
供解決本發明課題之手段的另一例為一種顯示裝置，其係使用前述之附有電極之彩色濾光片基板。
供解決本發明課題之手段的又一例為一種附有電極之彩色濾光片基板的製造方法，其係包含：準備依序積層有彩色濾光片層、透明基板、感光性樹脂層、及電極前驅物層之積層體的步驟；從前述電極前驅物層側隔著光罩對前述感光性樹脂層照光的步驟；對前述電極前驅物層進行導電性處理的步驟；及對前述感光性樹脂層進行顯影的步驟；前述電極前驅物層係含有選自包含粒徑100nm以下的金屬奈米粒子、粒徑100nm以下的金屬氧化物奈米粒子、及金屬錯合物之群中的一種。
於此，較佳為前述導電性處理係藉由前述照光的光能來進行，且前述照光的步驟及前述進行導電性處理的步驟係同時進行。
或者，亦可為前述導電性處理係藉由熱處理或另外的照光來進行。
又，較佳為前述金屬奈米粒子係由選自包含金、銀、銅、鋁、鐵、鈦、鉬、銦、錫、及鈮之群中的至少1種所形成。
又，較佳為前述金屬氧化物奈米粒子係由選自包含金、銀、銅、鋁、鐵、鈦、鉬、銦、錫、及鈮之群中的至少1種的氧化物所形成。
又，較佳為前述金屬錯合物為選自包含金錯合物、銀錯合物、銅錯合物之群中的至少1種。
供解決本發明課題之手段的又一例為一種顯示裝置的製造方法，其係包含前述之附有電極之彩色濾光片基板的製造方法之顯示裝置的製造方法，其進一步包含在前述彩色濾光片層之與前述透明基板相反之一側的面預先貼合TFT基板，藉由前述進行導電性處理的步驟形成電極層，並將前述電極層電性連接於觸控感測器之驅動電路的步驟。
根據本發明，可提供一種高良率、可穩定地作動，且具備因應各類顯示器設計之泛用性的附有電極之彩色濾光片基板、使用其之顯示裝置、及其製造方法。
10、10A、20、20A‧‧‧附有電極之彩色濾光片基板
10x‧‧‧積層體
11‧‧‧彩色濾光片層
12、12A‧‧‧透明基板
13‧‧‧硬化樹脂層
13x‧‧‧感光性樹脂層(第1感光性樹脂層)
14、14A‧‧‧電極層(第1電極層)
14x‧‧‧電極前驅物層(第1電極前驅物層)
15‧‧‧光罩
23‧‧‧另一硬化樹脂層(第2硬化樹脂層)
24、24A‧‧‧另一電極層(第2電極層)
30‧‧‧TFT基板
40‧‧‧液晶層
50‧‧‧偏光板
60‧‧‧背光
70‧‧‧覆蓋鏡片
80‧‧‧白色有機發光層
100、200‧‧‧顯示裝置
300‧‧‧有機EL顯示器
P‧‧‧照光
第1圖係表示本發明之附有電極之彩色濾光片基板的示意性部分縱剖面圖的一例。
第2圖係表示顯示從光罩側對感光性樹脂層照光之步驟的示意性部分剖面圖的一例。
第3圖係表示本發明之附有電極之彩色濾光片基板的示意性部分縱剖面圖的另一例。
第4圖係表示顯示本發明之附有電極之彩色濾光片基板之電極形狀的示意性部分俯視圖的一例。
第5圖係表示顯示本發明之附有電極之彩色濾光片基板之電極形狀的示意性部分俯視圖的另一例。
第6圖係表示使用本發明之附有電極之彩色濾光片基板之顯示裝置的示意性部分縱剖面圖的一例。
第7圖係表示使用本發明之附有電極之彩色濾光片基板之顯示裝置的示意性部分縱剖面圖的另一例。
第8圖係表示使用本發明之附有電極之彩色濾光片基板之有機EL顯示器的示意性部分縱剖面圖的一例。
[實施發明之形態]
以下，就用以實施本發明之形態，參照圖式加以說明。此外，本發明非限定於以下所記載之實施形態。本發明亦可基於本領域具有通常知識者之知識施加設計之變更等。例如，本發明係包含在以下所記載之任意的2層間設置另一追加的層之形態。
第1圖係表示本發明之附有電極之彩色濾光片基板的示意性部分縱剖面圖的一例。第1圖所示之附有電極之彩色濾光片基板10係依序具備彩色濾光片層11、透明基板12、硬化樹脂層13、及電極層14。
作為透明基板12，可使用玻璃或塑膠薄膜。透明基板12只要在成膜步驟及後續步驟中有充分的強度 ，具有優良的透明性，且表面平滑性良好，則不特別限定。作為玻璃係適合使用顯示器用途之無鹼玻璃。作為塑膠薄膜，可舉出例如聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚對苯二甲酸丁二酯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚醚碸薄膜、聚碸薄膜、聚芳酯薄膜、環狀聚烯烴薄膜、聚醯亞胺薄膜等。又，透明基板12一般來說係使用於顯示裝置之彩色濾光片，故需具有高透明性。透明基板12係適合使用總透光率為85%以上者。對於透明基板12，為改善與各層之密接性，亦可實施作為前處理的電暈處理、低溫電漿處理、離子轟擊處理、藥品處理等。
在透明基板12的其中一面上，形成有彩色濾光片層11。彩色濾光片層11一般來說係指至少包含黑色矩陣與紅、綠及藍色之各色著色層的層。彩色濾光片層11可由以旋轉塗布、非旋轉塗布、噴墨等方式塗敷著色感光性印墨後，再進行曝光、燒成等而形成。進而，為了被覆黑色矩陣及著色層，亦可形成透明電極。著色層係由例如分散有各色顏料之厚度為0.5~3.0μm的丙烯酸系樹脂所構成。黑色矩陣則以例如分散有黑色顏料之厚度為0.5~3.0μm的丙烯酸系樹脂、及厚度為10~200nm的金屬膜所形成。彩色濾光片層亦可採用黃色、青色(cyan)、洋紅色、或者白色(無色)層。透明電極係由例如厚度為10~200nm的ITO所構成。又，在彩色濾光片層11上，以平坦化或保護為目的而亦可形成透明樹脂層。
在透明基板12的另一面上，形成有硬化樹脂 層13。硬化樹脂層13為對後述之感光性樹脂層(亦稱未曝光感光性樹脂層)13x進行曝光使其硬化而成的層。感光性樹脂層13x可採用負型感光性樹脂，亦可採用正型感光性樹脂。負型感光性樹脂，一般而言係由至少含有作為黏合劑之樹脂材料、光聚合性材料、光聚合起始劑的材料所構成，但不特別限定。作為負型感光性樹脂，可使用例如專利文獻4~6所記載的材料。又，正型感光性樹脂，一般而言係由含有鹼可溶性樹脂材料、光酸產生材料、酸分解性官能基含有化合物等的材料所形成，但不特別限定。作為正型感光性樹脂，可使用例如專利文獻7~9所記載的材料。
感光性樹脂層13x可藉由以模塗布機、簾幕式淋塗機、輥塗布機、逆輥塗布機、凹版塗布機、刀式塗布機、棒塗布機、旋轉塗布機、微凹版塗布機等周知之塗布方法塗布上述材料後加以乾燥而形成。感光性樹脂層13x的膜厚較佳為0.1μm以上25μm以下，係例如5μm，但不限於此。感光性樹脂層13x由於在硬化前後幾無膜厚之變化，故後述說明書中以硬化後的膜厚記載之。膜厚若為25μm以下，容易形成高精細圖案。膜厚若為0.1μm以上，則可獲得不會發生形成不均等外觀上的變形，且可顯示與相鄰層之充分的密接性之效果。感光性樹脂層13x係藉由隔著光罩15照光，而形成可溶於顯影液的部分與不溶於顯影液的部分。感光性樹脂層13x之可溶於顯影液的部分可藉由顯影溶解，形成由不溶部分構成的硬化樹脂層13之圖案。顯影液可根據感光性樹脂層13x或其材 料的種類適當選擇，一般可採用鹼水溶液或有機溶劑。
電極層14為藉由對電極前驅物層14x進行導電性處理而形成的層。電極前驅物層14x係含有粒徑100nm以下，例如粒徑60nm的金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子。於此，粒徑為以雷射繞射法所測得(依據JIS Z 8825：2013)的平均粒徑。由於金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子的粒徑為100nm以下，用於彩色濾光片基板時具極低之電阻。例如，電阻為0.01Ω/□以上10Ω/□以下，此與習知金屬奈米線或奈米碳管等的電阻率(100Ω/□以上500Ω/□以下)明顯不同。此外，於本案中，金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子可作為藉由光燒成或熱燒成而具有與塊體金屬同等的性質，能夠顯示低電阻的透明電極層來使用。以金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子、後述之金屬錯合物藉由光燒成或熱燒成形成的電極層雖部分形成有間隙，但實質上近似塊體金屬。又，金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子與一般的粒子相比，透過以10μm以下的線寬形成為網格狀，具有透光性更優良之優點。金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子較佳為含有選自包含金、銀、銅、鋁、鐵、鈦、鉬、銦、錫、及鈮之群中的至少1種元素的粒子。金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子的具體例為銅奈米粒子、銀奈米粒子、氧化銦錫奈米粒子、鈦奈米粒子等。
或者，電極前驅物層14x係含有金屬錯合物。作為金屬錯合物，可舉出例如金錯合物、銀錯合物、銅 錯合物。
電極前驅物層14x係具有可穿透電極前驅物層14x地進行感光性樹脂層13x的曝光之程度的透光性。根據本發明，可作成依序具備透明基板、硬化樹脂層、及電極層之極低電阻(例如0.01Ω/□以上10Ω/□以下)的附有電極之彩色濾光片基板。一般而言，若提高電極前驅物層中粒子的濃度則會喪失透光性，因而不易進行穿透電極前驅物層之曝光。另一方面，若降低電極前驅物層中粒子的濃度，則不易形成電極層本體。此外，使奈米線凝聚則可形成網目構造，但顯示出高電阻(例如150Ω/□)。根據本案發明人之一見解，係發現：縱為使金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子或金屬錯合物凝聚成具透光性之程度(觀之為低濃度者)的情形，藉由進行導電性處理仍可發揮作為極低電阻之電極層之機能。
作為供形成電極前驅物層14x的電極前驅物層材料，可採用使前述金屬奈米粒子之金屬、其氧化物、此等之離子、或此等之錯合物等的分散印墨或糊料溶解或者分散於水溶液或有機溶劑等而成者。電極前驅物層材料中的金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子的濃度(固體成分濃度)，以電極前驅物層材料為基準係10wt%以上90wt%以下，例如50wt%。電極前驅物層材中的金屬奈米粒子、或者金屬氧化物奈米粒子的濃度(固體成分濃度)係根據印墨的性質與目標膜厚而適當選擇。能以模塗布機、簾幕式淋塗機、輥塗布機、逆輥塗布機、凹版塗布機、刀式塗布機、棒塗布機、旋轉塗布機、微 凹版塗布機等周知之塗布方法塗布電極前驅物層材料。其後，藉由乾燥或加熱可形成電極前驅物層14x。電極前驅物層14x的膜厚係因固體成分濃度與燒成後膜厚而異，係以例如500nm以上10μm以下形成。電極前驅物層14x的膜厚為500nm以上，則容易形成膜；為10μm以下，則不易因應力而產生裂痕。此外，電極前驅物層14x在塗膜形成時一般來說為非導電性。因此，不會顯示由金屬之自由電子所產生的金屬光澤，而是在紫外至可見光的波長之間顯示光穿透性。由此可獲得容易穿透電極前驅物層14x地使感光性樹脂層13x感光之效果。此外，電極層14的膜厚為100nm以上300nm以下，例如200nm。電極層14的膜厚若為100nm以上，可獲得容易形成膜之效果；若為300nm以下則可獲得不易因應力而產生裂痕之效果。
電極層14係藉由對感光性樹脂層13x進行曝光/顯影而形成圖案後，或者對感光性樹脂層13x進行曝光的同時，將電極前驅物層14x燒成成例如導電性而形成。燒成方法可依據電極前驅物層14x的材料或性質適當選擇。熱燒成可採用熱風烘箱、IR加熱器、加熱板等，至於光燒成一般係採用氙閃光燈。又，亦可藉由藥液處理賦予導電性。對感光性樹脂層13x照光時，由於係穿透電極前驅物層14x進行照光，因此，電極前驅物層14x宜形成為供感光性樹脂層13x之感應波長區域的光在某種程度上可穿透。
為形成硬化樹脂層13及電極層14，而在例如形成有彩色濾光片層11的透明基板12上形成感光性樹脂 層13x及電極前驅物層14x。此時，首先從將感光性樹脂層13x與電極前驅物層14x形成於透明基板12之未形成有彩色濾光片層11的面開始。可在透明基板12上依感光性樹脂層13x、電極前驅物層14x之順序形成。或者，亦可備妥在未圖示之支持薄膜基材上依電極前驅物層14x、感光性樹脂層13x之順序形成的積層體，將其利用層合機等貼合於透明基板12後，剝除前述支持薄膜基材而形成。
在支持薄膜基材上形成電極前驅物層14x與感光性樹脂層13x時，係對例如透明基板12之未形成有彩色濾光片層11的面貼合電極前驅物層14x與感光性樹脂層13x。至於支持薄膜基材，只要是脫模性良好的薄膜則不特別限定。將含有例如用來對聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等的薄膜基材賦予脫模性之聚矽氧系材料或氟系材料的樹脂形成為薄膜後，其適用於作為支持薄膜基材。支持薄膜基材的表面如有凹凸時，則會有凹凸痕被轉印至剝離後的感光性樹脂層13x、或產生支持薄膜基材發生剝離不良等問題的情形。因此，支持薄膜基材的表面較佳呈平滑。
硬化樹脂層13及電極層14可根據耐熱性，預先形成於彩色濾光片基板(彩色濾光片層11及透明基板12之積層體)後再進行顯示器製作。或者，硬化樹脂層13及電極層14亦可在製作顯示器後形成於彩色濾光片基板的背面(前述積層體之透明基板12側的面)。採用後者之製程時，可藉由將經單元化之顯示器中的彩色濾光片基板之玻璃(透明基板12)及作為TFT基板之玻璃的兩面以 氫氟酸等藥液溶解而予以薄型化。硬化樹脂層13及電極層14亦可形成於將形成有彩色濾光片層11的透明基板12與TFT基板貼合而單元化的顯示裝置。
對形成於透明基板12上的感光性樹脂層13x及電極前驅物層14x，在第2圖中如箭號P所示，隔著光罩15進行照光。光罩15的形成可採用向來周知之方法。於第2圖中，係示出對依序積層彩色濾光片層11、透明基板12、感光性樹脂層13x、及電極前驅物層14x之積層體10x，隔著光罩15進行照光之實例。照光可使用可照射使感光性樹脂層13x之光聚合起始劑或光酸產生材料等發生感應的光波長的光源來進行。可使用例如超高壓水銀燈、高壓水銀燈、氙燈、金屬鹵化物燈等。照光的能量為1000mJ/cm2以上8000mJ/cm2以下，例如4000mJ/cm2。照光的能量若為1000mJ/cm2以上，可獲得能充分促進感光性樹脂層13x之曝光與電極前驅物層14x之光燒成所引起的導電化之效果。照光的能量若為8000mJ/cm2以下則可獲得可抑制導電化之電極層14的氧化、或熱對基底的影響之效果。照光後，藉由對硬化樹脂層13的溶解部以顯影液進行顯影，可製作在硬化樹脂層13上形成有電極前驅物層14x或電極層14的圖案。
製作圖案後，電極前驅物層14x可藉由採用氙閃光燈等的光燒成及採用熱風烘箱或IR加熱器等的熱燒成予以導電化，而形成電極層14。或者，在對前述之圖案化前的感光性樹脂層13x及電極前驅物層14x隔著光罩照光之際，使用氙閃光燈等可進行光燒成的照光裝置。 此時，藉由同時進行感光性樹脂層13x的曝光與電極前驅物層14x的光燒成，亦可將電極前驅物層14x形成為具導電性的電極層14。一般來說，硬化樹脂層13及電極層14從俯視角度看係具有實質上相同的特定圖案，電極層14係形成於硬化樹脂層13之圖案的凸部上。此外，於本案中所稱「硬化樹脂層及電極層從俯視角度看係具有實質上相同的特定圖案」，係包含硬化樹脂層及電極層其橫切面形狀具有實質上相同的特定圖案之意義、或者包含電極層之特定圖案的表面形狀與硬化樹脂層之特定圖案的表面形狀實質上相同之意義。此處所稱「實質上相同」，係包含亦同樣地包括因層或圖案形成時之誤差等所產生的差異之意義。
第3圖係表示本發明之附有電極之彩色濾光片基板的示意性部分縱剖面圖的另一例。於以下圖中，對於與第1圖之構件共通或類似的構件係附加相同的符號或追加A之符號，省略其說明。於第3圖所示之實例中，係在透明基板12上形成硬化樹脂層13及電極層14後，形成另一硬化樹脂層23及另一電極層24。另一硬化樹脂層23及另一電極層24的形成方法可分別與硬化樹脂層13及電極層14同樣地進行。又，形成於第3圖所示之附有電極之彩色濾光片基板20的電極可將朝一方向形成的電極層14及朝與其交叉之方向形成的另一電極層24配成對而作為電容式觸控感測器之電極來使用。此時，電極層14及另一電極層24，從俯視角度看可形成類鑽石圖案。類鑽石圖案內部係以細線狀之電極構成，藉由將細線寬度 作成5μm以下，可形成具透光性之電極圖案。
如上述所製作之附有電極之彩色濾光片基板10或20能以多面貼附於1片玻璃基板上。此時，藉由將附有電極之彩色濾光片基板10、或其與TFT基板30成貼合狀態者進行裁切予以單片化，可有效地大量製造。作為單片化之手法，可舉出鑽石切割器切劃加工、切割加工、水刀加工、蝕刻加工、雷射加工等。單片化後，將連接於電極層14或另一電極層24的配線，經由各向異性導電接著劑(ACF)及印刷基板(FPC)連接於驅動IC等，可使其作為電容式觸控面板而作動。此時，對由電極層14或另一電極層24引出的配線經由ACF熱壓接FPC，FPC即連接於觸控感測器之驅動IC。TFT基板30係與驅動IC及FPC連接而與驅動電路連接。
將第1圖所示之附有電極之彩色濾光片基板10作為顯示裝置的一構成要素使用時，可將電極層14與形成於其他的層的電極(省略圖示)配成對而作為電容式觸控感測器使用。此時，電極層14的俯視圖可利用例如如第4圖所示之類矩形圖案。透過以細線狀之電極層14構成該類矩形圖案，並將細線寬作成例如5μm以下，可形成具透光性之電極圖案。第4圖所示之電極層14係經由從端部延長的配線部連接於驅動電路(省略圖示)，在與前述形成於其他的層的電極之間形成容量，而發揮作為電容式觸控感測器之機能。前述形成於其他的層的電極可適當選擇形成於例如TFT基板上的TFT電路內部、彩色濾光片基板上的彩色濾光片內部、或者蓋玻璃上、偏光 板上等。
第5圖係表示顯示本發明之附有電極之彩色濾光片基板之電極形狀的示意性部分俯視圖的另一例。第5圖所示之電極層14A及另一電極層24A係經由從端部延長的配線部連接於驅動電路，而發揮作為電容式觸控感測器之機能。
作為具有本發明之附有電極之彩色濾光片基板的顯示裝置，可舉出例如液晶顯示器、有機EL顯示器、電子紙張、MEMS顯示器、反射型或半穿透型液晶顯示器等。
作為具有液晶層之顯示裝置的實例，可舉出具有如第6圖或第7圖所示之構造者。於顯示裝置100中，在附有電極之彩色濾光片基板10與TFT基板30之間形成有液晶層40。於顯示裝置200中，在附有電極之彩色濾光片基板20與TFT基板30之間形成有液晶層40。在附有電極之彩色濾光片基板20之與液晶層40相反之一側的面，依序形成有偏光板50及蓋玻璃70。在TFT基板30之與液晶層40相反之一側的面，依序形成有偏光板50及背光60。
在TFT基板30上，隔開一定間隔形成有複數條掃描線。又，在掃描線上，隔開一定間隔形成有複數條訊號線。掃描線與訊號線係隔著絕緣膜以交叉方式配置。而且，在掃描線與訊號線的交叉點附近配置有作為開關元件的薄膜電晶體(TFT)。經由此TFT，對畫素電極由訊號線供給顯示訊號。畫素電極係由例如ITO等的透明導電膜形成。液晶顯示元件的顯示區域係以複數個畫素 構成。顯示區域通常係以近似矩形的形狀形成。
再者，顯示元件配置有以包圍顯示區域方式設置的邊框區域。
液晶層40可使用周知之材料形成，係封入於附有電極之彩色濾光片基板10或20與TFT基板30之間。此時，可對附有電極之彩色濾光片基板10及20之彩色濾光片層11及TFT基板30的表面藉由柔版印刷等方法形成配向膜，並進行摩擦處理。其後，藉由封入液晶層40，可使液晶分子朝一定方向排列。
配置於液晶胞兩面的偏光板50朝彼此約略正交之方向具有吸收軸。根據由液晶控制之直線偏光的方向，來決定各畫素的亮燈、灰階、熄燈。
背光60係藉由黏著材等安裝於相反目視(背面)側之偏光板50。背光60係對偏光板50照射面狀的光。作為背光60，係使用具備例如光源、導光板、稜鏡片等的一般構成者。
蓋玻璃70可藉由雙面膠等接著於目視側之偏光板50的四邊或顯示器框體的四邊，亦可利用透明光學黏著而貼合包含液晶顯示器之顯示部的全面。蓋玻璃70係以化學強化玻璃或透明樹脂形成。藉此，即完成顯示裝置100或者200。
在製造顯示裝置100、200之際，係以偏光板層50包夾由例如附有電極之彩色濾光片基板10或20、TFT基板30、及液晶層40所形成的液晶胞。其後，在背面配置背光60，在顯示面配置蓋玻璃70。如此，即可提 供顯示裝置100或200，亦即電容式觸控感測器一體型之液晶顯示器。
作為有機EL顯示器之構造，可舉出第8圖所示之實例。對在玻璃上形成有TFT的TFT基板30形成白色有機發光層80。如此，藉由形成透明的上部電極層，而形成有機EL發光元件構造。其後，經由具有水分吸收能力的密封劑貼合附有電極之彩色濾光片基板20。如此藉由形成兼具電容式觸控感測器與彩色濾光片、密封玻璃的層，可得到有機EL顯示器300。白色有機發光層80係包含電洞輸送層、電洞注入層、發光層、電子注入層、電子輸送層等，可使用周知之材料形成。
[實施例]
以下，根據具體的實施例對本發明加以詳細說明。實施例係僅以說明為目的，本發明非限定於實施例。
<實施例1>
製作對應第7圖之顯示裝置200的顯示裝置。
作為透明基板係使用鋁矽玻璃。在透明基板的其中一面上，以旋轉塗布機塗布黑色感光性著色組成物，並利用加熱板以100℃、5分鐘進行乾燥，而使塗膜乾燥。其後，使用高壓水銀燈作為光源，以100mJ/cm2隔著具有所要之開口部的光罩實施曝光。其後，以0.2質量%的碳酸氫鈉水溶液實施30秒沖淋顯影。水洗後，用熱風循環式烘箱以230℃、30分鐘實施加熱處理，形成黑色矩陣圖案。其後，除變更感光性著色組成物的種類以 外係同樣地依序形成紅色、綠色、藍色圖案，形成彩色濾光片層。如此，即形成包含透明基板與彩色濾光片層的彩色濾光片基板。
接著，對彩色濾光片基板之彩色濾光片層及形成有TFT電路之TFT基板的表面藉由印刷形成配向膜。其後，以230℃進行燒成，並進行摩擦處理。其後，將彩色濾光片基板與TFT基板藉由密封材料予以貼合。如此，對上述間隙注入液晶材料而形成液晶層。
其次，在透明基板之未形成有彩色濾光片層的面形成感光性樹脂層及電極前驅物層。感光性樹脂層及電極前驅物層係預先形成於支持薄膜基材後，以層合機予以貼合而形成。至於支持薄膜基材，係準備以厚度200nm左右形成有聚矽氧樹脂的PET薄膜。對聚矽氧樹脂面塗布平均粒徑為60nm的銅奈米粒子並加以乾燥，而以150nm厚度形成。銅奈米粒子係使用固體成分濃度50wt%的醇系分散印墨，藉由縫模塗布機進行塗敷，並以120℃乾燥。接著，以5μm厚塗敷感光性樹脂材料(東京應化工業股份有限公司製)。對所得感光性樹脂材料貼合PET薄膜作為覆蓋薄膜。
諸如上述，係對透明基板之未形成有彩色濾光片層的面，在剝離覆蓋薄膜後貼合上述預先形成於支持薄膜基材的銅奈米粒子、感光性樹脂材料積層體。其後，隔著光罩，使用高壓水銀燈以4000mJ/cm2照光，使經照光之部分的感光性樹脂層硬化。接著，以0.2質量%的碳酸氫鈉水溶液實施30秒沖淋顯影，水洗後，用熱風 烘箱以120℃、30分鐘實施加熱處理。如此，將銅奈米粒子形成為具導電性之電極層。此時，電極層的俯視圖係以如第4圖所示之網格構造形成為鑽石形狀。網格構造的線寬為4μm、線間距離為250μm。
接著，以同樣的方法形成另一感光性樹脂層及另一電極前驅物層。電極層及另一電極層的俯視圖係呈如第5圖所示之網格構造。另一電極層的鑽石形狀係隔開120μm之距離配置，以防與電極層的鑽石形狀重疊。另一電極層之網格構造的線寬及線間距離係設為與電極層相同。
進而，使用可撓性印刷配線板(FPC)，將FPC之端子與連接於電極層及另一電極層的配線經由ACF電性連接，而連接觸控感測器驅動IC。又，在TFT基板的端部，亦連接有FPC與液晶驅動IC。接著，對附有電極之彩色濾光片基板之另一電極層的上表面與TFT基盤的下面，分別使用黏著材料黏貼偏光板。進而，對相反目視(背面)側之偏光板安裝背光。在目視側(上表面)偏光板上使用光學黏著劑貼合作為蓋玻璃的化學強化玻璃。透過以上方式製作電容式觸控感測器一體化之液晶顯示器，顯示良好且可使觸控感測器良好地作動。
[產業上之可利用性]
本發明之附有電極之彩色濾光片基板可作為例如使用彩色濾光片之液晶顯示器或有機EL顯示器、及電容式觸控感測器成一體化之觸控面板顯示器來使用。本發明之附有電極之彩色濾光片基板可進一步利用作為 智慧型手機或平板電腦、筆記型電腦等的顯示器與使用者介面。
10‧‧‧附有電極之彩色濾光片基板
11‧‧‧彩色濾光片層
12‧‧‧透明基板
13‧‧‧硬化樹脂層
14‧‧‧電極層(第1電極層)

Claims (15)

  1. 一種附有電極之彩色濾光片基板，其係依序具備彩色濾光片層、透明基板、硬化樹脂層、及電極層，前述硬化樹脂層係藉由對感光性樹脂層照光使其硬化而形成，前述硬化樹脂層及前述電極層從俯視角度看係包含實質上相同的特定圖案，前述電極層係由實質上為塊體的金屬或導電性金屬氧化物所形成。
  2. 如請求項1之附有電極之彩色濾光片基板，其中前述電極層係由選自包含金、銀、銅、鋁、鐵、鈦、鉬、銦、錫、鈮、及此等之氧化物之群中的至少1種所形成。
  3. 如請求項1之附有電極之彩色濾光片基板，其中前述電極層係具有0.01Ω/□以上10Ω/□以下的電阻率。
  4. 如請求項1之附有電極之彩色濾光片基板，其中緊接著前述順序具備另一硬化樹脂層及另一電極層，前述另一硬化樹脂層及前述另一電極層係具有實質上相同的另一特定圖案，且前述另一特定圖案係與前述特定圖案交叉。
  5. 如請求項1之附有電極之彩色濾光片基板，其中前述電極層為供檢測觸碰位置之觸控感測器的構成要素的一部分。
  6. 如請求項1之附有電極之彩色濾光片基板，其中在前述電極層的上表面形成有具有抗反射機能或黑色化機能的黑化層。
  7. 如請求項1之附有電極之彩色濾光片基板，其中在前述電極層的上表面形成有透明絕緣層。
  8. 一種顯示裝置，其係使用如請求項1之附有電極之彩色濾光片基板。
  9. 一種附有電極之彩色濾光片基板的製造方法，其係包含：準備依序積層有彩色濾光片層、透明基板、感光性樹脂層、及電極前驅物層之積層體的步驟；從前述電極前驅物層側隔著光罩對前述感光性樹脂層照光的步驟；對前述電極前驅物層進行導電性處理的步驟；及對前述感光性樹脂層進行顯影的步驟；前述電極前驅物層係含有選自包含粒徑100nm以下的金屬奈米粒子、粒徑100nm以下的金屬氧化物奈米粒子、及金屬錯合物之群中的一種。
  10. 如請求項9之附有電極之彩色濾光片基板的製造方法，其中前述導電性處理係藉由前述照光的光能來進行，且前述照光的步驟及前述進行導電性處理的步驟係同時進行。
  11. 如請求項9之附有電極之彩色濾光片基板的製造方法，其中前述導電性處理係藉由熱處理或另外的照光來進行。
  12. 如請求項9之製造方法，其中前述金屬奈米粒子係由選自包含金、銀、銅、鋁、鐵、鈦、鉬、銦、錫、及鈮之群中的至少1種所形成。
  13. 如請求項9之製造方法，其中前述金屬氧化物奈米粒子係由選自包含金、銀、銅、鋁、鐵、鈦、鉬、銦、錫、及鈮之群中的至少1種的氧化物所形成。
  14. 如請求項9之製造方法，其中前述金屬錯合物為選自包含金錯合物、銀錯合物、銅錯合物之群中的至少1種。
  15. 一種顯示裝置的製造方法，其係包含如請求項9之附有電極之彩色濾光片基板的製造方法之顯示裝置的製造方法，其進一步包含在前述彩色濾光片層之與前述透明基板相反之一側的面預先貼合TFT基板，藉由前述進行導電性處理的步驟形成電極層，並將前述電極層電性連接於觸控感測器之驅動電路的步驟。
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