JP5500515B2

JP5500515B2 - タッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法

Info

Publication number: JP5500515B2
Application number: JP2013087321A
Authority: JP
Inventors: 淳一郎田中
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-08-21
Also published as: JP2013174900A

Description

本発明は、タッチパネル付き液晶表示装置に用いられるタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法に関する。

近年、携帯電話機や携帯ゲーム機をはじめとする様々な電子機器の表示装置として、入力装置の機能を兼ね備えたタッチパネル付液晶表示装置が広く用いられている。このタッチパネル付液晶表示装置は、例えば、ガラス基板の一方面にタッチパネル電極層、他方面にカラーフィルタ層を有するタッチパネル電極付カラーフィルタ基板を用いて構成される場合がある。タッチパネル電極付カラーフィルタ基板は、例えば以下のような方法により作製される。

図２は、タッチパネル電極付カラーフィルタ基板の従来の製造方法を示す断面図である。

タッチパネル電極付カラーフィルタ基板１０１を製造するには、まず、（ａ）に示すように、ガラス基板１０２の一方面にタッチパネル電極層１０３を形成する。より詳細には、ガラス基板１０２上に透明電極１３１と、絶縁膜１４１と、透明電極１３２とを順に積層し、透明電極１３１及び透明電極１３２に接続される金属電極１３３を形成する。その後、透明電極１３２と金属電極１３３の一部とを覆うように、絶縁膜１４２を形成する。金属電極１３３の内、絶縁膜１４２に覆われていない部分は、制御装置（図示せず）と接続するためのものである。

次に、（ｂ）に示すように、タッチパネル電極層１０３の全体を覆うように、保護膜１０６を形成する。この保護膜１０６は、カラーフィルタ層１０５の形成時に、タッチパネル電極１０３の損傷を防止するためのものである。

次に、（ｃ）に示すように、ガラス基板１０２の他方面にカラーフィルタ層１０５を形成する。図の例に係るカラーフィルタ層１０５は、例えば、着色層１５１と、ブラックマトリクス１５２と、透明電極１５３とを含む。

最後に、保護膜１０６の全てを剥離して除去すると、（ｄ）に示すタッチパネル電極付カラーフィルタ１０１が形成される。

特開２００８−９７５０号公報

上述した従来の製造方法では、保護膜の形成及び剥離工程が不可欠である。しかしながら、保護膜自体はタッチパネル付カラーフィルタ基板にとって必要なものではないため、保護膜の形成及び剥離工程を行うことは、製造コストの増大を招くという問題があった。

それ故に、本発明は、効率的にタッチパネル電極付カラーフィルタ基板を得ることができる製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、基板の一方面上に、１層以上の透明電極と、透明電極に接続され、透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極と、最上層の透明電極を覆う少なくとも１層の透明絶縁膜とが積層されたタッチパネル電極層を有すると共に、基板の他方面上にカラーフィルタ層を有するタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法に関する。タッチパネル電極付カラーフィルタ基板は、基板の一方面上に、透明電極と透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極とを形成し、最上層の透明電極と透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極との表面全体を覆うように透明絶縁膜を形成し、基板の他方面上にカラーフィルタ層を形成し、カラーフィルタの形成後に、透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極を覆う透明絶縁膜の少なくとも一部を選択的に除去することで製造される。

本発明のタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法を用いれば、保護膜形成及び剥離といった余分な工程を経ることなく、タッチパネル電極付カラーフィルタ基板を作製することができる。これにより、製造コストの低減が実現される。

本発明の実施形態に係るタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図タッチパネル電極付カラーフィルタ基板の従来の製造方法を示す断面図

図１は、本発明の実施形態に係るタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法を示す断面図である。

まず、ガラス基板の一方面にタッチパネル電極層を形成する。より詳細には、（ａ）に示すように、ガラス基板２の一方面に、１層目の第１透明電極３１と、２層目の第１絶縁膜４１と、３層目の第２透明電極３２とを順に積層する。また、第１透明電極３１及び第２透明電極３２に接続される金属電極３３を形成する。金属電極３３は、ガラス基板２上の第１透明電極３１及び第２透明電極３２の形成領域の周辺部分に配置される。第１透明電極３１及び第２透明電極３２は、例えば厚み１００〜２０００ÅのＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）よりなる。第１絶縁膜４１は、例えば厚み０．５〜５．０μｍの透明アクリル樹脂よりなる。金属電極３３は、例えば銀合金やモリブデンとアルミニウムの積層体（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）により形成される。

次に、（ｂ）に示すように、最上層の第２透明電極３２と、金属電極３３との表面全体を覆うように、第２絶縁膜４２を形成する。第２絶縁膜４２は、例えば厚み０．５〜５．０μｍの透明アクリル系樹脂により形成される。

次に、（ｃ）に示すように、ガラス基板２の他方面上に、カラーフィルタ層５を形成する。カラーフィルタ層５は、ブラックマトリクス５２と、赤、緑及び青色の各色の着色層５１とを含む層をいう。図１の例では、更にブラックマトリクス５２及び着色層５１を覆うように透明電極５３が形成されている。着色層５１は、例えば各色の顔料を分散させた厚み０．５〜３．０μｍのアクリル系樹脂よりなる。ブラックマトリクスは、例えば黒色顔料を分散させた厚み０．５〜３．０μｍのアクリル系樹脂や、厚み１００〜２０００Åの金属膜により形成される。透明電極は、例えば厚み１００〜２０００ÅのＩＴＯよりなる。カラーフィルタ層５の形成時においては、第２透明電極３２を絶縁するための第２絶縁膜４２が、金属電極３３の保護膜としても機能するため、金属電極３３の損傷が防止される。

最後に、（ｄ）に示すように、第２透明絶縁膜４２のうち、金属電極３３を覆う少なくとも一部を選択的に除去する。この第２透明絶縁膜４２の部分的除去は、例えば、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ、５３２ｎｍのいずれかの短波長レーザー、またはこれらのいくつかを組み合わせたレーザーを照射することによって行うことができる。但し、これらに限らず、第２絶縁膜４２の種類に応じて最適な波長を選択すれば良い。第２絶縁膜４２が剥離された部分の金属電極３３は、図示しない制御装置に接続するためのものである。

以上のように、カラーフィルタ層５を形成する間に、タッチパネル電極層３の構成部材である第２透明絶縁膜４２で金属電極３３を覆っておくことによって、別途保護膜を形成することなく、タッチパネル電極付カラーフィルタ基板１を形成することが可能となる。これにより、設備投資、材料費、光熱費及び労務費が削減される。また、保護膜の形成及び剥離工程で発生するロスを低減して、歩留まりを向上させることができる。この結果、製造コストの低減が実現される。

尚、本実施形態では、ストライプ状の第１透明電極３１（１層目）と、ストライプ状の第２透明電極３２（３層目）とが第１透明絶縁膜４１を挟んで交差するように形成されているが、必ずしもこのように２層に分けて透明電極を形成する必要はなく、透明電極の層数や形状は任意で良い。例えば、複数の透明電極を同一層に配列し、ジャンパ配線等で所定方向に整列する透明電極を接続した構成でも本発明を適用することができる。この場合でも、カラーフィルタ層の形成時に、最上層に位置する透明電極を覆う透明絶縁膜で金属電極を保護することにより、効率的にタッチパネル電極付カラーフィルタ基板を作製できる。

また、本実施形態では、図示の都合上、第２絶縁膜をガラス基板の端まで形成しているが、第２絶縁膜が最上層の透明電極と金属電極の全体を覆っていれば、その形成範囲は任意で良い。

更に、本実施形態では、第２透明絶縁膜の除去は、レーザーを照射することで行っているが、これ以外でも、必要な工程数を大幅に増加することなく、第２透明絶縁膜を選択的に除去できるものであれば、例えば研磨等の様々な手法を採用できる。

本発明は、例えばタッチパネル付き液晶表示装置等における、カラーフィルタ基板の製造方法として用いることができる。

１タッチパネル電極付カラーフィルタ基板
２ガラス基板
３タッチパネル電極層
５カラーフィルタ層
３１第１透明電極
３２第２透明電極
３３金属電極
４１第１透明絶縁膜
４２第２透明絶縁膜
５１着色層
５２ブラックマトリクス
５３透明電極

Claims

基板の一方面上に、１層以上の透明電極と、前記透明電極に接続され、前記透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極と、最上層の前記透明電極を覆う少なくとも１層の透明絶縁膜とが積層されたタッチパネル電極層を有すると共に、前記基板の他方面上にカラーフィルタ層を有するタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法であって、
前記基板の一方面上に、前記透明電極と前記透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極とを形成し、
最上層の前記透明電極と前記透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極との表面全体を覆うように前記透明絶縁膜を形成し、
前記基板の前記他方面上に前記カラーフィルタ層を形成し、
前記カラーフィルタの形成後に、前記透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極を覆う前記透明絶縁膜の少なくとも一部を選択的に除去する、タッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法。
前記基板がガラス基板であることを特徴とする、請求項１に記載のタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法。
前記透明電極の形成領域の周辺部分に配置される電極は、制御装置に接続するためのものであることを特徴とする、請求項１または２に記載のタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法。
前記第２透明絶縁膜の除去は、レーザーを照射することにより行う、請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル電極付カラーフィルタ基板の製造方法。