(57)【要約】  薄型かつ低コストの光拡散タッチパネルおよびその製造方法を提供する。  光透過性を有する基材３９と、基材３９の一面側に形成された光吸収層４０と、光吸収層４０と同じ基材３９の一面側に形成された光拡散部４１と、を備え、光拡散部４１が、基材３９側に光射出端面を有するとともに基材３９側と反対側に光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、光拡散部４１の光入射端面から光射出端面までの高さが光吸収層４０の層厚よりも大きく、基材３９または光吸収層４０が、誘電層、該誘電層に重なるように設けられた一対の導電膜のいずれか１つをなす光拡散タッチパネル７。
2014024815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材と、前記基材の一面側に形成された光吸収層と、前記光吸収層と同じ前記基材の一面側に形成された光拡散部と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、
前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記光吸収層の層厚よりも大きく、
前記基材または前記光吸収層が、誘電層、該誘電層に重なるように設けられた一対の導電膜のいずれか１つをなすことを特徴とする光拡散タッチパネル。
【請求項２】
前記基材が前記誘電層をなすことを特徴とする請求項１に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項３】
前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記基材の他面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項４】
前記基材と前記光吸収層の間に前記一対の導電膜の一方が設けられ、前記基材の他面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項５】
前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記基材の他面側に、粘着剤を介して、前記一対の導電膜の他方が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項６】
前記基材の他面に、さらに第二の光吸収層が設けられ、
前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記第二の光吸収層が前記一対の導電膜の他方をなし、
前記一対の導電膜の一方の導電性の方向と、前記一対の導電膜の他方の導電性の方向とが直交することを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項７】
前記複数の光拡散部間の間隙に空気が存在していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項８】
前記複数の光拡散部間の間隙に空気が存在し、該空気が前記誘電層をなし、前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記光拡散部の前記光入射端面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項９】
前記複数の光拡散部のうち、少なくとも１つの光拡散部の前記光射出端面の寸法が他の光拡散部の前記光射出端面の寸法と異なることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項１０】
前記複数の光拡散部のうち、少なくとも１つの光拡散部の側面の傾斜角度が他の光拡散部の側面の傾斜角度と異なることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項１１】
前記複数の光拡散部のうち、少なくとも１つの光拡散部の側面の傾斜角度が場所によって異なることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項１２】
前記基材の一面の法線方向から見た前記光拡散部の平面的な形状が、円形もしくは多角形であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項１３】
光透過性を有する基材の一面に一対の導電膜の一方をなす光吸収層を形成する工程と、前記基材の一面に、前記光吸収層を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
前記光吸収層および前記ネガ型感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記光吸収層の開口部を通して前記ネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射する工程と、
前記拡散光の照射が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する光拡散部を前記基材の一面に形成する工程と、前記基材の他面側に、前記一対の導電膜の他方を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする光拡散タッチパネルの製造方法。
【請求項１４】
表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を備え、
前記視野角拡大部材が、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネルで構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、
前記光拡散タッチパネルの前記複数の光拡散部のうち、隣接する光拡散部間の平均間隔が、前記表示体の前記画素間の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記表示体が、光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子と、を有し、
前記光源が指向性を有する光を射出することを特徴とする請求項１４または１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記表示体が液晶表示素子であることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散タッチパネルおよびその製造方法、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。ところが、一般に、液晶表示装置は、正面からの視認性に優れる反面、視野角が狭いことが従来から知られており、視野角を広げるための様々な工夫がなされている。その一つとして、液晶パネル等の表示体から射出される光を拡散させるための部材（以下、光拡散部材と称する）を表示体の視認側に備える構成が考えられる。【０００３】
例えば、光拡散部材としては、リアプロジェクションスクリーンの一部を構成する光分散フィルムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この光分散フィルムは、光透過基板と、光透過基板上に配置された複数の光拡散構造と、を有している。【０００４】
一方、タッチ操作可能な表示装置への要求はますます大きくなっている。しかしながら、光拡散部材とタッチパネルを有する表示装置は、光拡散部材とタッチパネルとを、接着層を介して単純に積層しただけであるので、一般的に構成部材が多く、厚さが大きくなる上にコストが嵩むばかりでなく、表示品質が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５１４２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、薄型かつ低コストの光拡散タッチパネルおよびその製造方法を提供することを目的とする。また、前記の光拡散タッチパネルを備え、表示品位に優れた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光拡散タッチパネルは、光透過性を有する基材と、前記基材の一面側に形成された光吸収層と、前記光吸収層と同じ前記基材の一面側に形成された光拡散部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記光吸収層の層厚よりも大きく、前記基材または前記光吸収層が、誘電層、該誘電層に重なるように設けられた一対の導電膜のいずれか１つをなすことを特徴とする。【０００８】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記基材が前記誘電層をなすことが好ましい。【０００９】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記基材の他面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことが好ましい。【００１０】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記基材と前記光吸収層の間に前記一対の導電膜の一方が設けられ、前記基材の他面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことが好ましい。【００１１】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記基材の他面側に、粘着剤を介して、前記一対の導電膜の他方が設けられたことが好ましい。【００１２】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記基材の他面に、さらに第二の光吸収層が設けられ、前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記第二の光吸収層が前記一対の導電膜の他方をなし、前記一対の導電膜の一方の導電性の方向と、前記一対の導電膜の他方の導電性の方向とが直交することが好ましい。【００１３】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記複数の光拡散部間の間隙に空気が存在していることが好ましい。【００１４】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記複数の光拡散部間の間隙に空気が存在し、該空気が前記誘電層をなし、前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記光拡散部の前記光入射端面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことが好ましい。【００１５】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも１つの光拡散部の前記光射出端面の寸法が他の光拡散部の前記光射出端面の寸法と異なることが好ましい。【００１６】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも１つの光拡散部の側面の傾斜角度が他の光拡散部の側面の傾斜角度と異なることが好ましい。【００１７】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記複数の光拡散部のうち、少なくとも１つの光拡散部の側面の傾斜角度が場所によって異なることが好ましい。【００１８】
本発明の光拡散タッチパネルにおいて、前記基材の一面の法線方向から見た前記光拡散部の平面的な形状が、円形もしくは多角形であることが好ましい。【００１９】
本発明の光拡散タッチパネルの製造方法は、光透過性を有する基材の一面に一対の導電膜の一方をなす光吸収層を形成する工程と、前記基材の一面に、前記光吸収層を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、前記光吸収層および前記ネガ型感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記光吸収層の開口部を通して前記ネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射する工程と、前記拡散光の照射が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する光拡散部を前記基材の一面に形成する工程と、前記基材の他面側に、前記一対の導電膜の他方を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。【００２０】
本発明の表示装置は、表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を備え、前記視野角拡大部材が、本発明の光拡散タッチパネルで構成されていることを特徴とする。【００２１】
本発明の表示装置において、前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、前記光拡散タッチパネルの前記複数の光拡散部のうち、隣接する光拡散部間の平均間隔が、前記表示体の前記画素間の間隔よりも小さいことが好ましい。【００２２】
本発明の表示装置において、前記表示体が、光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子と、を有し、前記光源が指向性を有する光を射出することが好ましい。【００２３】
本発明の表示装置において、前記表示体が液晶表示素子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、薄型かつ低コストの光拡散タッチパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態の液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態の液晶表示装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の液晶表示装置における液晶パネルを示す断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態の液晶表示装置における光拡散タッチパネルを示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は視認側から見た平面図である。
【図５】タッチパネルの作用を示す模式図である。
【図６】本発明の第一実施形態の光拡散タッチパネルを、製造工程順を追って示す斜視図である。
【図７】本発明の第一実施形態の光拡散タッチパネルの製造装置の一例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第一実施形態の光拡散タッチパネルの製造装置の要部を示す斜視図である。
【図９】光拡散タッチパネルの作用を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の第一実施形態の視野角拡大フィルムの効果を説明するための図である。
【図１１】本発明の第二実施形態の液晶表示装置を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は視認側から見た平面図である。
【図１２】本発明の第三実施形態の液晶表示装置を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は視認側から見た平面図である。
【図１３】本発明の第四実施形態の液晶表示装置を示す縦断面図である。
【図１４】本発明の第五実施形態の液晶表示装置を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の第六実施形態の液晶表示装置を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は視認側から見た平面図、（Ｃ）は視認側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の光拡散タッチパネルおよびその製造方法、表示装置の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２７】
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図１〜図９を用いて説明する。
本実施形態では、表示体として透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２８】
図１（Ａ）は、本実施形態の液晶表示装置を斜め上方（視認側）から見た斜視図であり、図１（Ｂ）は、本実施形態の液晶表示装置を斜め下方（背面側）から見た斜視図である。図２は、本実施形態の液晶表示装置の縦断面図である。図３は、本実施形態の液晶表示装置における液晶パネルの縦断面図である。図４は、本発明の第一実施形態の液晶表示装置における光拡散タッチパネルを示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は視認側から見た平面図である。図５は、タッチパネルの作用を示す模式図である。図１（Ａ）、（Ｂ）および図２に示すように、本実施形態の液晶表示装置（表示装置）１は、バックライト（光源）２、第１偏光板３、液晶パネル４および第２偏光板５を有する液晶表示体（表示体）６と、光拡散タッチパネル（視野角拡大部材、光拡散部材）７とから概略構成されている。
図１（Ａ）および図２では、液晶パネル４を模式的に１枚の板状に図示しているが、その詳細な構造については後述する。
観察者は、光拡散タッチパネル７が配置された図２における液晶表示装置１の上側から表示を見ることになる。よって、以下の説明では、光拡散タッチパネル７が配置された側を視認側と称し、バックライト２が配置された側を背面側と称する。
【００２９】
本実施形態の液晶表示装置１においては、バックライト２から射出された光を液晶パネル４で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。また、液晶パネル４から射出された光が光拡散タッチパネル７を透過すると、射出光の角度分布が光拡散タッチパネル７に入射する前よりも広がった状態となって光が光拡散タッチパネル７から射出される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。
【００３０】
以下、光拡散タッチパネル７について詳細に説明する。
図４（Ａ）は、光拡散タッチパネル７の縦断面図であり、図４（Ｂ）は、光拡散タッチパネル７を視認側から見た平面図である。なお、図４（Ｂ）は、基材３９と黒色層４０の界面で切断した状態を示している。
図４（Ｂ）に示すように、黒色層４０がｙ方向の電極となり、導電膜４２がｘ方向の電極となる。
光拡散タッチパネル７は、図４（Ａ）に示すように、基材３９と、基材３９の一面（視認側と反対側の面）３９ａに形成された複数の黒色層（光吸収層）４０と、黒色層４０と同じ基材３９の一面３９ａ側に形成された光拡散部４１と、基材３９の他面（視認側の面）３９ｂに形成された導電膜４２とから概略構成されている。
この光拡散タッチパネル７は、図２に示すように、光拡散部４１が設けられた側を第２偏光板５に向け、基材３９の側を視認側に向けた姿勢で、液晶表示体６の第２偏光板５上に配置されている。
なお、導電膜４２が十分に細ければ、導電膜４２自体が不透明であっても、光拡散タッチパネル７全体としては透明性を維持できる。ゆえに、導電膜４２を形成する材料は、透明な材料であっても、不透明な材料であってもよい。他の実施形態においても同様である。
【００３１】
基材３９には、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。基材３９は、後述する製造プロセスにおいて、後で黒色層４０や光拡散部４１の材料を塗布する際の下地となるものであり、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。したがって、基材３９には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。ただし、基材３９の厚さは耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材３９の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じる虞があるからである。また、基材３９の全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。本実施形態では、一例として厚さが１００μｍの透明樹脂製基材を用いる。
【００３２】
黒色層４０は、視認側から見て円形状や楕円形状をなしており、図４（Ａ）に示すように、基材３９の一面３９ａにおいて、視認側から見てランダムに配置されている。なお、ｘ軸は液晶パネル４の画面の水平方向、ｙ軸は液晶パネル４の画面の垂直方向、ｚ軸は液晶表示装置１の厚さ方向、と定義する。また、円形状や楕円形状をなす黒色層４０は、図４（Ｂ）に示すように、基材３９のｙ軸方向に沿って、視認側から見て線状（帯状）をなすように、所定の間隔で並列に形成された、黒色層４０と同一の材料からなる導電部４０Ａによって連結されている。これにより、黒色層４０は、基材３９のｙ軸方向に沿って、導電性を有している。なお、黒色層４０と導電部４０Ａは、同一の材料で形成されていなくてもよい。
黒色層４０は、一例として、ブラックレジスト等の光吸収性および感光性を有する有機材料で構成されている。このほか、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属膜を用いてもよい。黒色層４０の層厚は、光拡散部４１の光入射端面４１ｂから光射出端面４１ａまでの高さよりも小さく設定されている。また、複数の光拡散部４１間の間隙には、基材３９の一面３９ａに接する部分に黒色層４０が存在し、それ以外の部分に空気が存在している。
【００３３】
光拡散部４１は、基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域に形成されている。
光拡散部４１は、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。また、光拡散部４１の全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。図４（Ａ）に示すように、光拡散部４１は、光射出端面４１ａの面積が小さく、光入射端面４１ｂの面積が大きく、基材３９側から基材３９と反対側に向けて水平断面の面積が徐々に大きくなっている。すなわち、光拡散部４１は、基材３９側から見たとき、いわゆる逆テーパ状の形状を有している。
【００３４】
光拡散部４１は、光拡散タッチパネル７において光の透過に寄与する部分である。すなわち、光拡散部４１に入射した光は、光拡散部４１のテーパ状の側面４１ｃで全反射しつつ、光拡散部４１の内部に略閉じこめられた状態で導光し、射出される。光拡散部４１は、基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域に形成されているため、図４（Ｂ）に示すように、視認側からから見てランダムに配置されている。
【００３５】
なお、基材３９の屈折率と光拡散部４１の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、例えば、基材３９の屈折率と光拡散部４１の屈折率とが大きく異なっていると、光入射端面４１ｂから入射した光が光拡散部４１から射出しようとする際に、光拡散部４１と基材３９との界面で不要な光の屈折や反射が生じて、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する等の不具合が生じる虞があるからである。
【００３６】
光拡散タッチパネル７は、図２に示したように、基材３９が視認側に向くように配置されるため、円錐台状の光拡散部４１の２つの対向面のうち、面積の小さい方の面が光射出端面４１ａとなり、面積の大きい方の面が光入射端面４１ｂとなる。また、光拡散部４１の側面４１ｃの傾斜角（光射出端面４１ａと側面４１ｃとのなす角）は、一例として８０°程度である。ただし、光拡散部４１の側面４１ｃの傾斜角度は、光拡散タッチパネル７から射出する際に入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。
【００３７】
本実施形態の場合、隣接する光拡散部４１間には空気が介在しているため、光拡散部４１を、例えば、透明アクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部４１の側面４１ｃは透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、光拡散部４１の周囲を他の低屈折率材料で充填したとしても、光拡散部４１の内部と外部との界面の屈折率差は、外部にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合が最大となる。したがって、Ｓｎｅｌｌの法則より、本実施形態の構成においては臨界角が最も小さくなり、光拡散部４１の側面４１ｃで光が全反射する入射角範囲が最も広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
【００３８】
導電膜４２は、基材の他面３９ｂに形成されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ   Ｏｘｉｄｅ、インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ、インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電性材料からなる薄膜である。
なお、導電膜４２は、これに限定されるものではなく、反射防止、ハードコート、偏光フィルター、帯電防止、防眩処理、防汚処理などが施された透明基材に、上記の透明導電性材料からなる薄膜を形成したものであってもよい。
【００３９】
光拡散タッチパネル７では、基材３９が誘電層をなし、黒色層４０が一対の導電膜の一方（以下、「第一導電膜」と言う。）をなし、導電膜４２が一対の導電膜の他方（以下、「第二導電膜」と言う。）をなしている。これら第一導電膜（黒色層４０）と第二導電膜（導電膜４２）が単純マトリクス構造をなすように配置されている。そして、第二導電膜（導電膜４２）に指が触れると、その付近の静電容量が変化し、位置を多点検出することができる。
なお、ここでは、タッチパネル方式として、静電容量方式を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。
【００４０】
図５は、タッチパネルの作用を示す模式図である。
図５（ｂ）に示すような、配線（導電部）Ａ、Ｂ、Ｃと配線（導電部）（１）、（２）、（３）、（４）とからなる座標を有するタッチパネルの回路において、例えば、配線Ａ、Ｂ、Ｃの順にパルス信号を入力する。
指が点Ａ−（１）（配線Ａと配線（１）の交点）と点Ｃ−（３）（配線Ｃと配線（３）の交点）の２点を同時にタッチしているとすると、これら２点の交点に比較的大きな静電容量が形成される。
ここで、図５（ｂ）に示す配線（１）、（２）、（３）、（４）の端に検出回路が設けられており、クロック信号と同期しながら検出線の電位変動を検出する。
図５（ａ）、（ｃ）に示すように、配線Ａにパルスが入力されたｔ１〜ｔ２の期間に、配線（１）にパルスが検出されるので、パルスが入力されたタイミングから配線Ａが判明し、パルスが入力された位置から配線（１）が判明して、点Ａ−（１）のタッチが認識される。
次に、図５（ａ）、（ｃ）に示すように、配線Ｂにパルスが入力されたｔ２〜ｔ３の期間に、配線（１）〜（４）にパルスが検出されないので、配線Ｂにタッチがないことが分かる。
次に、図５（ａ）、（ｃ）に示すように、配線Ｃにパルスが入力されたｔ３〜ｔ４の期間に、配線（３）にパルスが検出されるので、パルスが入力されたタイミングから配線Ｃが判明し、パルスが入力された位置から配線（３）が判明して、点Ｃ−（３）のタッチが認識される。
すなわち、ＸＹのいずれか一方にパルスを順次入力する手段、他方にパルスを検出する手段を設けることにより、これらの手段が同期信号によって動作する回路を形成することにより、その回路はタッチパネルとして機能する。
【００４１】
以下、液晶パネル４の具体的な構成について説明する。
ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明するが、本発明に適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本発明に適用可能な液晶パネルは、例えば、半透過型（透過・反射兼用型）液晶パネルや反射型液晶パネルであってもよく、さらには、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、 以下、ＴＦＴと略記する）を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであってもよい。
【００４２】
図３は、液晶パネル４の縦断面図である。
液晶パネル４は、図３に示すように、スイッチング素子基板としてのＴＦＴ基板９と、ＴＦＴ基板９に対向して配置されたカラーフィルター基板１０と、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０との間に挟持された液晶層１１と、を有している。液晶層１１は、ＴＦＴ基板９と、カラーフィルター基板１０と、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とを所定の間隔をおいて貼り合わせる枠状のシール部材（図示せず）と、によって囲まれた空間内に封入されている。本実施形態の液晶パネル４は、例えば、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、垂直配向）モードで表示を行うものであり、液晶層１１には誘電率異方性が負の垂直配向液晶が用いられる。ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０との間には、これら基板間の間隔を一定に保持するための球状のスペーサー１２が配置されている。なお、表示モードについては、上記のＶＡモードに限らず、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード等を用いることができる。
【００４３】
ＴＦＴ基板９には、表示の最小単位領域である画素（図示せず）がマトリクス状に複数配置されている。ＴＦＴ基板９には、複数のソースバスライン（図示せず）が、互いに平行に延在するように形成されるとともに、複数のゲートバスライン（図示せず）が、互いに平行に延在し、かつ、複数のソースバスラインと直交するように形成されている。したがって、ＴＦＴ基板９上には、複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインとが格子状に形成され、隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、後述するＴＦＴのソース電極に接続され、ゲートバスラインは、ＴＦＴのゲート電極に接続されている。
【００４４】
ＴＦＴ基板９を構成する透明基板１４の液晶層１１側の面に、半導体層１５、ゲート電極１６、ソース電極１７、ドレイン電極１８等を有するＴＦＴ１９が形成されている。透明基板１４には、例えば、ガラス基板を用いることができる。透明基板１４上に、例えばＣＧＳ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｇｒａｉｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ：連続粒界シリコン）、ＬＰＳ（Ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｙ−Ｓｉｌｉｃｏｎ：低温多結晶シリコン）、α−Ｓｉ（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｓｉｌｉｃｏｎ：非結晶シリコン）等の半導体材料からなる半導体層１５が形成されている。また、透明基板１４上に、半導体層１５を覆うようにゲート絶縁膜２０が形成されている。ゲート絶縁膜２０の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくは、これらの積層膜等が用いられる。
ゲート絶縁膜２０上には、半導体層１５と対向するようにゲート電極１６が形成されている。ゲート電極１６の材料としては、例えば、Ｗ（タングステン）／ＴａＮ（窒化タンタル）の積層膜、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）等が用いられる。
【００４５】
ゲート絶縁膜２０上に、ゲート電極１６を覆うように第１層間絶縁膜２１が形成されている。第１層間絶縁膜２１の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくは、これらの積層膜等が用いられる。第１層間絶縁膜２１上に、ソース電極１７およびドレイン電極１８が形成されている。ソース電極１７は、第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とを貫通するコンタクトホール２２を介して半導体層１５のソース領域に接続されている。同様に、ドレイン電極１８は、第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とを貫通するコンタクトホール２３を介して半導体層１５のドレイン領域に接続されている。
ソース電極１７およびドレイン電極１８の材料としては、上述のゲート電極１６と同様の導電性材料が用いられる。第１層間絶縁膜２１上に、ソース電極１７およびドレイン電極１８を覆うように第２層間絶縁膜２４が形成されている。
第２層間絶縁膜２４の材料としては、上述の第１層間絶縁膜２１と同様の材料、もしくは、有機絶縁性材料が用いられる。
【００４６】
第２層間絶縁膜２４上に、画素電極２５が形成されている。画素電極２５は、第２層間絶縁膜２４を貫通するコンタクトホール２６を介してドレイン電極１８に接続されている。よって、画素電極２５は、ドレイン電極１８を中継用電極として半導体層１５のドレイン領域に接続されている。
画素電極２５の材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ、インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ、インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電性材料が用いられる。
この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、ＴＦＴ１９がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極１７に供給された画像信号が、半導体層１５、ドレイン電極１８を経て画素電極２５に供給される。また、画素電極２５を覆うように第２層間絶縁膜２４上の全面に配向膜２７が形成されている。この配向膜２７は、液晶層１１を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。なお、ＴＦＴの形態としては、図３に示したボトムゲート型ＴＦＴであってもよいし、トップゲート型ＴＦＴであってもよい。
【００４７】
一方、カラーフィルター基板１０を構成する透明基板２９の液晶層１１側の面には、ブラックマトリクス３０、カラーフィルター３１、平坦化層３２、対向電極３３、配向膜３４が順次形成されている。
ブラックマトリクス３０は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有しており、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属、もしくは、カーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。
カラーフィルター３１には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の色素が含まれており、ＴＦＴ基板９上の一つの画素電極２５にＲ，Ｇ，Ｂのいずれか一つのカラーフィルター３１が対向して配置されている。
平坦化層３２は、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１を覆う絶縁膜で構成されており、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。
平坦化層３２上には対向電極３３が形成されている。対向電極３３の材料としては、画素電極２５と同様の透明導電性材料が用いられる。
また、対向電極３３上の全面に、垂直配向規制力を有する配向膜３４が形成されている。
カラーフィルター３１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色以上の多色構成としてもよい。
【００４８】
図２に示すように、バックライト２は、発光ダイオード、冷陰極管等の光源３６と、光源３６から射出された光の内部反射を利用して液晶パネル４に向けて射出させる導光板３７と、を有している。バックライト２は、光源が導光体の端面に配置されたエッジライト型でもよく、光源が導光体の直下に配置された直下型でもよい。本実施形態で用いられるバックライト２には、光の射出方向を制御して指向性を持たせたバックライト、いわゆる指向性バックライトを用いることが望ましい。後述する光拡散タッチパネル７の光拡散部にコリメートまたは略コリメートした光を入射させるような指向性バックライトを用いることでボヤケを少なくし、さらに光の利用効率を高めることができる。上記の指向性バックライトは、導光板３７内に形成する反射パターンの形状や配置等を最適化することで実現できる。また、バックライト２と液晶パネル４との間には、偏光子として機能する第１偏光板３が設けられている。また、液晶パネル４と視野角拡大フィルム７との間には、検光子として機能する第２偏光板５が設けられている。
【００４９】
次に、上記構成の液晶表示装置１の製造方法について、図６〜図８を用いて説明する。
以下では、光拡散タッチパネル７の製造工程を中心に説明する。
液晶表示体６の製造工程の概略を先に説明すると、最初に、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０をそれぞれ作製する。その後、ＴＦＴ基板９のＴＦＴ１９が形成された側の面とカラーフィルター基板１０のカラーフィルター３１が形成された側の面とを対向させて配置し、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、ＴＦＴ基板９とカラーフィルター基板１０とシール部材とによって囲まれた空間内に液晶を注入する。そして、このようにしてできた液晶パネル４の両面に、光学接着剤等を用いて第１偏光板３、第２偏光板４をそれぞれ貼り合わせる。以上の工程を経て、液晶表示体６が完成する。
なお、ＴＦＴ基板９やカラーフィルター基板１０の製造方法には従来から公知の方法が用いられるため、説明を省略する。
【００５０】
まず、図６（Ａ）に示すように、例えば、１０ｃｍ角で厚さが１００μｍのトリアセチルセルロースの基材３９を準備し、基材３９の一面に、例えば、厚さ１００ｎｍ程度のＩＴＯ膜を形成する。
次いで、ＩＴＯ膜の上面に黒色層材料としてカーボンを含有した膜厚１５０ｎｍのブラックネガレジストを塗布し、塗膜４４を形成する。
その後、上記の塗膜４４を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、例えば、温度９０℃で塗膜４４のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
【００５１】
次いで、露光装置を用い、円形状や楕円形状をなす複数の開口部（遮光パターン）４７がランダムに配置されたフォトマスク４５を介して塗膜４４に光を照射し、露光を行う。
このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とする。
なお、フォトマスク４５のｙ軸方向に沿って、円形状や楕円形状をなす開口部４７は、線状（帯状）をなす開口部４７Ａによって連結されている。なお、開口部４７Ａは、フォトマスク４５のｙ軸方向に沿って、線状（帯状）をなすように、所定の間隔で並列に形成されている。
本実施形態の場合、次工程で黒色層４０をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、光拡散部４１を形成するため、フォトマスク４５の遮光部（開口部４７、４７Ａ以外の部分）の位置が光拡散部４１の形成位置に対応する。
なお、フォトマスク４５の開口部４７、４７Ａの平均間隔は、液晶パネル４の画素の間隔（ピッチ）よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも１つの光拡散部４１が形成されるので、例えば、モバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに表示品質を良くすることができる。
【００５２】
上記のフォトマスク４５を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜４４の現像を行い、１００℃で乾燥し、図６（Ｂ）に示すように、基材３９の一面３９ａに、円形状や楕円形状をなす黒色層４０を形成する。また、円形状や楕円形状をなす黒色層４０は、図６（Ｂ）に示すように、基材３９のｙ軸方向に沿って、線状（帯状）をなすように、所定の間隔で並列に形成された、黒色層４０と同一の材料からなる導電部４０Ａによって連結される。その後、エッチングによりＩＴＯ膜をパターニングすることで、黒色層４０と基材３９の間に導電性を確保するためのＩＴＯ層が形成される。
基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域は、次工程の光拡散部４１の形成領域に対応する。
本実施形態では、ブラックネガレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって黒色層４０を形成したが、この構成に代えて、本実施形態における開口部４７、４７Ａと遮光部とが反転したフォトマスクを用いれば、ポジレジストを用いることもできる。もしくは、蒸着法や印刷法等を用いて黒色層４０を形成してもよい。
【００５３】
次いで、図６（Ｃ）に示すように、スピンコート法を用いて、黒色層４０の上面に光拡散部材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布し、例えば、膜厚２５μｍの塗膜４８を形成する。
次いで、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、例えば、温度９５℃で塗膜４８のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
【００５４】
次いで、図６（Ｄ）に示すように、基材３９を上下反転し、基材３９側から黒色層４０をマスクとして塗膜４８に拡散光Ｆを照射し、露光を行う。
このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は５００ｍＪ／ｃｍ２とする。また、露光装置から射出された平行光を拡散光Ｆとして基材に照射する手段としては、例えば、露光装置から射出された光の光路上にヘイズ５０程度の拡散板を配置すればよい。
その後、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、例えば、温度９５℃で塗膜４８のポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ）を行う。
【００５５】
次いで、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜４８の現像を行い、１００℃でポストベークし、図６（Ｅ）に示すように、光拡散部４１を基材３９の一面３９ａに形成する。
【００５６】
次いで、基材３９の他面３９ｂに、導電膜４２を形成する。
導電膜４２は、スパッタリング法などにより、基材３９の他面３９ｂにＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電性材料からなる薄膜を形成するか、あるいは、透明基材に、前記の透明導電性材料からなる薄膜を形成したものを、基材の他面３９ｂに貼着することによって、設けられる。
なお、ここでは、基材３９の一面３９ａに光拡散部４１を形成した後、基材３９の他面３９ｂに導電膜４２を形成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明にあっては、予め導電膜が形成された基材を用い、その基材に、黒色層と光拡散部を形成してもよい。
【００５７】
以上、図６に示す工程を経て、本実施形態の光拡散タッチパネル７が完成する。光拡散タッチパネル７の全光線透過率は、９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られ、視野角拡大部材に求められる光学性能を十分に発揮できる。全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定によるものである。
【００５８】
なお、基材３９を上下反転した上で露光を行うと説明したが、製造装置によっては基材３９を上下反転させなくてもよく、基材３９側から露光が行えるような構成になっていればよい。
【００５９】
図７は、光拡散タッチパネル７の製造装置の一例を示す概略構成図である。
図７に示す製造装置５０は、長尺の基材３９をロール・トゥー・ロールで搬送し、その間に各種の処理を行うものである。また、この製造装置５０は、黒色層４０の形成に、印刷法を用いているが、上述のように、フォトリソグラフィー法を用いて黒色層４０を形成することも可能である。
【００６０】
製造装置５０の一端に基材３９を送り出す送出ローラー５１が設けられ、他端には基材３９を巻き取る巻取ローラー５２が設けられており、基材３９は送出ローラー５１側から巻取ローラー５２側に向けて移動する構成となっている。基材３９の上方には、送出ローラー５１側から巻取ローラー５２側に向けて印刷装置５３、第１乾燥装置５４、塗布装置５５、現像装置５６、第２乾燥装置５７が順次配置されている。基材３９の下方には、露光装置５８が配置されている。
印刷装置５３は、基材３９上に黒色層４０および導電部４０Ａを印刷するためのものである。
第１乾燥装置５４は、印刷により形成した黒色層４０および導電部４０Ａを乾燥させるためのものである。
塗布装置５５は、黒色層４０および導電部４０Ａ上に透明ネガレジストを塗布するためのものである。
現像装置５６は、露光後の透明ネガレジストを現像液によって現像するためのものである。
第２乾燥装置５７は、現像後の透明レジストからなる光拡散部４１が形成された基材３９を乾燥させるためのものである。
この後、さらに、光拡散部４１が形成された基材３９を、透明導電性材料からなる薄膜が形成された透明基材と貼り合わせて、基材の他面３９ｂに導電膜４２を形成してもよい。
【００６１】
露光装置５８は、基材３９側から透明ネガレジストの塗膜４８の露光を行うためのものである。図８（Ａ）、（Ｂ）は、製造装置５０のうち、露光装置５８の部分だけを取り出して示す図である。露光装置５８は、図８（Ａ）に示すように、複数の光源５９を備えており、基材３９の進行に伴って、各光源５９からの拡散光Ｆの強度が徐々に弱くなる等、拡散光Ｆの強度が変化してもよい。あるいは、露光装置５８は、図８（Ｂ）に示すように、基材３９の進行に伴って、各光源５９からの拡散光Ｆの射出角度が徐々に変化してもよい。このような露光装置５８を用いることにより、光拡散部４１の側面４１ｃの傾斜角度を所望の角度に制御することができる。
【００６２】
なお、上記の例では黒色層４０や光拡散層４１の形成時に液状のレジストを塗布することとしたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストを基材３９の一面３９ａに貼付するようにしてもよい。
【００６３】
最後に、完成した光拡散タッチパネル７を、図２に示すように、導電膜４２が形成された基材３９を視認側に向け、光拡散部４１を第２偏光板５に対向させた状態で、光学接着剤等を用いて液晶表示体６に貼付する。
以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置１が完成する。
【００６４】
本実施形態の光拡散タッチパネル７は、基材３９が誘電層をなし、黒色層４０が第一導電膜をなし、導電膜４２が第二導電膜をなしている。すなわち、光拡散タッチパネル７は、黒色層４０、基材３９および導電膜４２からなる積層体が、タッチパネルとして機能する。このように、基材３９が誘電層を兼ねるとともに、黒色層４０が、光吸収層とタッチパネルの第一導電膜を兼ねているので、光拡散タッチパネル７を薄型化することができるとともに、低コストで作製することができる。
【００６５】
ここで、本実施形態の光拡散タッチパネル７が有する視野角拡大効果について、図９（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。
図９（Ａ）に示すように、液晶表示体６から射出され、光拡散タッチパネル７に入射した光のうち、光拡散部４１の中心付近において光入射端面４１ｂに対して略垂直に入射した光Ｌ１は、光拡散部４１の側面４１ｃで全反射することなく、光拡散部４１をそのまま直進して透過する。また、光拡散部４１の周縁部において光入射端面４１ｂに対して略垂直に入射した光Ｌ２は、臨界角よりも大きい入射角で光拡散部の側面４１ｃに入射するため、光拡散部４１の側面４１ｃで全反射する。全反射した光は、その後、光拡散部４１の光射出端面４１ａでさらに屈折し、光射出端面４１ａの法線方向に対して大きな角度をなす方向に射出される。一方、光拡散部４１の光入射端面４１ｂに対して斜めに入射した光Ｌ３は、臨界角よりも小さい入射角で光拡散部４１の側面４１ｃに入射するため、光拡散部４１の側面４１ｃを透過し、光吸収層４０で吸収される。
【００６６】
以上の作用により、図９（Ｂ）に示すように、光拡散タッチパネル７に対して略垂直に入射した光Ｌ１、Ｌ２は、光拡散タッチパネル７に入射する前よりも角度分布が広がった状態で光拡散タッチパネル７から射出される。したがって、観察者が液晶表示体６の正面方向（法線方向）から視線を傾けていっても良好な表示を視認することができる。また、光拡散タッチパネル７に対して斜めに入射した光Ｌ３は、液晶パネル４を斜めに透過した光であり、所望のリタデーションと異なる光、いわゆる表示のコントラストを低下させる要因となる光である。本実施形態の光拡散タッチパネル７は、このような光を光吸収層４０でカットすることによって表示のコントラストを高めることができる。
【００６７】
一般に、ストライプや格子等のような規則性のあるパターン同士を重ね合わせた場合、各パターンの周期が僅かにずれると、干渉縞模様（モアレ）が視認されることが知られている。例えば、複数の光拡散部がマトリクス状に配列された視野角拡大部材と、複数の画素がマトリクス状に配列された液晶パネルとを重ね合わせたとすると、視野角拡大部材の光拡散部による周期パターンと、液晶パネルの画素による周期パターンとの間でモアレが発生し、表示品位を低下させる虞がある。これに対して、本実施形態の液晶表示装置１によれば、複数の黒色層４０が平面的にランダムに配置され、基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域に形成された光拡散部４１は、結果として、平面的にランダムに配置されているため、液晶パネル４の画素の規則的配列との間で干渉によるモアレが生じることがなく、表示品位を維持することができる。
【００６８】
また、光拡散部４１を形成する工程において、仮に、透明ネガレジストからなる塗膜４８側からフォトマスクを介して光を照射したとすると、微小サイズの黒色層４０を形成した基材３９とフォトマスクとのアライメント調整が非常に困難であり、ずれが生じることが避けられない。その結果、図１０（Ｂ）に示すように、光拡散部４１と黒色層４０との間に隙間Ｓができ、隙間Ｓから光が漏れることによってコントラストが低下する虞がある。
これに対して、本実施形態の場合、黒色層４０をマスクとして基材３９の背面側から光を照射しているため、光拡散部４１が、基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域に形成される。その結果、光拡散部４１と黒色層４０とが密着した状態となってこれらの間に隙間ができず、コントラストを確実に維持することができる。
また、黒色層４０を基材３９に設けない場合、光拡散タッチパネル７に入射する外光も散乱する。外光散乱が発生すると明所での視認性が低下するのに加え、黒表示時に黒色が白っぽく見える「黒浮き」が発生してコントラストが低下してしまい、好適な画像の観察を行うことができない。これらを防止するために、黒色層４０を基材３９に配置する。
【００６９】
［第二実施形態］
図１１は、本実施形態の液晶表示装置を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は視認側から見た平面図である。なお、図１１（Ｂ）は、導電膜７１と黒色層４０の界面で切断した状態を示している。図１１において、図２に示した液晶表示装置１と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置６０が、上述の第一実施形態の液晶表示装置１と異なる点は、光拡散タッチパネル７０が、図１１（Ａ）に示すように、黒色層４０とは別に、導電膜（第一導電膜）７１を備えている点である。すなわち、光拡散タッチパネル７０は、基材３９と、基材３９の一面３９ａに形成された導電膜（第一導電膜）７１と、第一導電膜７１の基材３９と反対側の面（一面）７１ａに形成された複数の黒色層４０（光吸収層）と、第一導電膜７１の一面７１ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域に形成された複数の光拡散部４１と、基材３９の他面（視認側の面）３９ｂに形成された導電膜（第二導電膜）４２とから概略構成されている。
【００７０】
第一導電膜７１は、基材３９の一面３９ａに形成されたＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電性材料からなる薄膜である。
また、第一導電膜７１は、基材３９の一面３９ａ全面に設けられる必要はなく、例えば、図１１（Ｂ）に示すように、基材３９の一面３９ａのｙ軸方向に沿う両縁部において、視認側から見て線状（帯状）をなすように形成されていればよい。すなわち、第一導電膜７１は、基材３９のｙ軸方向に沿う両縁部において、導電性を有している。
【００７１】
本実施形態の光拡散タッチパネル６０では、第一導電膜７１、誘電層をなす基材３９、および、第二導電膜をなす導電膜４２からなる積層体が、タッチパネルとして機能する。これら第一導電膜７１と第二導電膜（導電膜４２）が単純マトリクス構造をなすように配置されている。そして、第二導電膜（導電膜４２）に指が触れると、その付近の静電容量が変化し、位置を多点検出することができる。なお、ここでは、タッチパネル方式として、静電容量方式を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。
また、基材３９が誘電層を兼ねるとともに、基材３９の一面３９ａのｙ軸方向に沿う両縁部に第一導電膜７１が形成されているので、光拡散タッチパネル６０を薄型化することができるとともに、低コストで作製することができる。また、本実施形態では、第一実施形態のように、黒色層４０が導電性を有していなくてもよい。
【００７２】
［第三実施形態］
図１２は、本実施形態の液晶表示装置を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は視認側から見た平面図である。なお、図１２（Ｂ）は、基材３９と黒色層４０の界面で切断した状態を示している。図１２において、図２に示した液晶表示装置１と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置８０が、上述の第一実施形態の液晶表示装置１と異なる点は、光拡散タッチパネル９０が、図１２（Ａ）に示すように、黒色層４０とは別に、導電膜（第一導電膜）９１を備えている点である。すなわち、光拡散タッチパネル９０は、基材３９と、基材３９の一面３９ａに形成された複数の黒色層４０（光吸収層）と、基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域に形成された導電膜（第一導電膜）９１と、基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０および第一導電膜９１の形成領域以外の領域に形成された複数の光拡散部４１と、基材３９の他面３９ｂに形成された導電膜（第二導電膜）４２とから概略構成されている。
【００７３】
第一導電膜９１は、基材３９の他面３９ｂに形成されたＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電性材料、あるいは、金属等からなり、透明性を有さない材料からなる薄膜である。
【００７４】
本実施形態の光拡散タッチパネル８０では、第一導電膜９１、誘電層をなす基材３９、および、第二導電膜をなす導電膜４２からなる積層体が、タッチパネルとして機能する。これら第一導電膜９１と第二導電膜（導電膜４２）が単純マトリクス構造をなすように配置されている。そして、第二導電膜（導電膜４２）に指が触れると、その付近の静電容量が変化し、位置を多点検出することができる。なお、ここでは、タッチパネル方式として、静電容量方式を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。
また、基材３９が誘電層を兼ねるとともに、基材３９の一面３９ａにおいて、黒色層４０の形成領域以外の領域に第一導電膜９１が形成されているので、光拡散タッチパネル８０を薄型化することができるとともに、低コストで作製することができる。
【００７５】
［第四実施形態］
図１３は、本実施形態の液晶表示装置を示す縦断面図である。図１３において、図２に示した液晶表示装置１と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置１００が、上述の第一実施形態の液晶表示装置１と異なる点は、光拡散タッチパネル１１０が、図１３に示すように、光拡散部４１の光入射端面４１ｂ側に、導電膜（第二導電膜）１１１と透明基材１１２を備えている点である。すなわち、光拡散タッチパネル１１０は、基材３９と、基材３９の一面３９ａに形成された複数の黒色層４０（光吸収層）と、基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域に形成された複数の光拡散部４１と、光拡散部４１の光入射端面４１ｂ側に形成された第二導電膜１１１と、第二導電膜１１１の光拡散部４１と反対側の面１１１ａに設けられた透明基材１１２とから概略構成されている。
【００７６】
第二導電膜１１１は、光拡散部４１の光入射端面４１ｂ側に形成されたＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電性材料からなる薄膜である。
透明基材１１２としては、基材３９と同様のものが用いられる。
【００７７】
本実施形態の光拡散タッチパネル１１０は、黒色層４０が第一導電膜をなし、光拡散部４１または光拡散部４１間の空隙４１ｄに存在する空気のいずれか一方、あるいは、光拡散部４１および光拡散部４１間の空隙４１ｄに存在する空気の両方が誘電層をなし、黒色層４０、空隙４１ｄに存在する空気、および、第二導電膜１１１からなる積層体が、タッチパネルとして機能する。これら第一導電膜（黒色層４０）と第二導電膜１１１が単純マトリクス構造をなすように配置されている。そして、基材３９に指が触れると、その付近において、基材３９の一面３９ａに形成された黒色層４０と第二導電膜１１１の間の静電容量が変化し、位置を多点検出することができる。なお、ここでは、タッチパネル方式として、静電容量方式を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。
また、光拡散タッチパネル１１０は、黒色層４０、光拡散部４１間の空隙４１ｄに存在する空気、および、第二導電膜１１１からなる積層体が、タッチパネルとして機能する。黒色層４０が第一導電膜を兼ねるとともに、光拡散部４１または光拡散部４１間の空隙４１ｄに存在する空気のいずれか一方、あるいは、光拡散部４１および光拡散部４１間の空隙４１ｄに存在する空気の両方が誘電層をなしているので、光拡散タッチパネル１１０を薄型化することができるとともに、低コストで作製することができる。
【００７８】
［第五実施形態］
図１４は、本実施形態の液晶表示装置を示す縦断面図である。図１４において、図２に示した液晶表示装置１と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置１２０が、上述の第一実施形態の液晶表示装置１と異なる点は、光拡散タッチパネル１３０が、図１４に示すように、基材３９の他面３９ｂ側に、導電膜（第二導電膜）１３１と透明基材１３２を備えている点である。すなわち、光拡散タッチパネル１３０は、基材３９と、基材３９の一面３９ａに形成された複数の黒色層４０（光吸収層）と、基材３９の一面３９ａのうち黒色層４０の形成領域以外の領域に形成された複数の光拡散部４１と、基材３９の他面３９ｂ側に、粘着剤１３３を介して設けられた第二導電膜１３１と、第二導電膜１３１の基材３９と反対側の面１３１ａに設けられた透明基材１３２とから概略構成されている。
【００７９】
第二導電膜１３１は、透明基材１３２の一面１３２ａに形成されたＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電性材料からなる薄膜である。すなわち、本実施形態では、第二導電膜１３１が形成された透明基材１３２が、第二導電膜１３１を基材３９側に向けて、粘着剤１３３を介して、基材３９の他面３９ｂ側に設けられている。透明基材１３２としては、基材３９と同様のものが用いられる。
【００８０】
本実施形態の光拡散タッチパネル１３０は、基材３９が誘電層をなし、黒色層４０が第一導電膜をなしている。すなわち、光拡散タッチパネル１３０は、黒色層４０、基材３９および第二導電膜１３１からなる積層体が、タッチパネルとして機能する。これら第一導電膜（黒色層４０）と第二導電膜１３１が単純マトリクス構造をなすように配置されている。そして、透明基材１３２に指が触れると、その付近において、透明基材１３２の一面１３２ａに形成された第二導電膜１３１の静電容量が変化し、位置を多点検出することができる。なお、ここでは、タッチパネル方式として、静電容量方式を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。
このように、基材３９が誘電層を兼ねるとともに、黒色層４０が、光吸収層とタッチパネルの第一導電膜を兼ねているので、光拡散タッチパネル１３０を薄型化することができるとともに、低コストで作製することができる。また、本実施形態では、基材３９の一面３９ａ側のみに、黒色層４０と光拡散部４１が形成され、透明基材１３２の一面１３２ａ側のみに第二導電膜１３１が形成されているので、製造が容易である。
【００８１】
［第六実施形態］
図１５は、本実施形態の液晶表示装置を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は視認側から見た平面図、（Ｃ）は視認側から見た平面図である。なお、図１５（Ｂ）は、誘電体層１５２と黒色層４０の界面で切断した状態を示し、図１５（Ｃ）は、黒色層１５１を誘電体層１５２とは反対側から見た状態を示している。
図１５において、図２に示した液晶表示装置１と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の液晶表示装置１４０が、上述の第一実施形態の液晶表示装置１と異なる点は、光拡散タッチパネル１５０が、図１５（Ａ）に示すように、基材３９の一面３９ａに、黒色層１５１（第二光吸収層）が形成され、基材３９の一面３９ａで黒色層１５１を覆うように誘電体層１５２が設けられ、誘電体層１５２の一面１５２ａに黒色層４０が形成されている点である。
すなわち、光拡散タッチパネル１５０は、基材３９と、基材３９の一面３９ａに形成された複数の黒色層１５１（光吸収層）と、基材３９の一面３９ａで黒色層１５１を覆うように形成された誘電体層１５２と、誘電体層１５２の一面１５２ａに形成された黒色層４０と、黒色層４０と同じ誘電体層１５２の一面１５２ａ側に形成された光拡散部４１とから概略構成されている。
【００８２】
このような光拡散タッチパネル１５０を作製するには、まず、基材３９の一面３９ａに黒色層１５１を形成する。次いで、基材３９の一面３９ａ側において、黒色層１５１上に誘電体層１５２を形成する。
次いで、基材３９の一面３９ａの誘電体層１５２の一面１５２ａに黒色層４０を形成する。
次いで、光拡散部４１を形成する。
【００８３】
黒色層４０は、図１５（Ｂ）に示すように、基材３９の一面３９ａ側に形成された誘電体層１５２の一面１５２ａに形成され、視認側から見てｙ方向に線状（帯状）をなし、黒色層４０と同一の材料からなる導電部４０Ａによって連結されている。これにより、黒色層４０は、誘電体層１５２の一面１５２ａにおいてｙ軸方向に沿う導電性を有している。
一方、黒色層１５１は、図１５（Ｃ）に示すように、基材３９の一面３９ａに形成され、視認側から見てｘ方向に線状（帯状）をなし、黒色層１５１と同一の材料からなる導電部１５１Ａによって連結されている。これにより、黒色層１５１は、誘電体層１５２の他面１５２ｂにおいてｘ方向に導電性を有している。
【００８４】
本実施形態の光拡散タッチパネル１５０は、誘電体層１５２が誘電層をなし、誘電体層１５２の一面１５２ａに形成された黒色層４０が第一導電膜をなし、誘電体層１５２の他面１５２ｂに形成された黒色層１５１が第二導電膜をなしている。すなわち、光拡散タッチパネル１５０は、黒色層４０、誘電体層１５２および黒色層１５１からなる積層体が、タッチパネルとして機能する。これら第一導電膜（黒色層４０）と第二導電膜（黒色層１５１）が単純マトリクス構造をなすように配置されている。そして、黒色層１５１に指が触れると、その付近において、黒色層１５１の静電容量が変化し、位置を多点検出することができる。なお、ここでは、タッチパネル方式として、静電容量方式を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。
このように、黒色層４０が、光吸収層とタッチパネルの第一導電膜を兼ねており、黒色層１５１が光吸収層とタッチパネルの第二導電膜を兼ねているので、光拡散タッチパネル１５０を薄型化することができるとともに、低コストで作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ等の各種表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・液晶表示装置（表示装置）、２・・・バックライト（光源）、３・・・第１偏光板、４・・・液晶パネル、５・・・第２偏光板、６・・・液晶表示体（表示体）、７・・・光拡散タッチパネル（視野角拡大部材、光拡散部材）、９・・・ＴＦＴ基板、１０・・・カラーフィルター基板、１１・・・液晶層、１２・・・スペーサー、１４・・・透明基板、１５・・・半導体層、１６・・・ゲート電極、１７・・・ソース電極、１８・・・ドレイン電極、１９・・・ＴＦＴ、２０・・・ゲート絶縁膜、２１・・・第１層間絶縁膜、２２，２３，２６・・・コンタクトホール、２４・・・第２層間絶縁膜、２５・・・画素電極、２７・・・配向膜、２９・・・透明基板、３０・・・ブラックマトリクス、３１・・・カラーフィルター、３２・・・平坦化層、３３・・・対向電極、３４・・・配向膜、３６・・・光源、３７・・・導光板、３９・・・基材、４０・・・黒色層（光吸収層）、４１・・・光拡散部、４２・・・導電膜、４４・・・塗膜、４５・・・フォトマスク、４７・・・開口部、４８・・・塗膜。
【図１】
2014024815.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年1月29日(2016.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材と、前記基材の一面側に形成された光吸収層と、前記光吸収層と同じ前記基材の一面側に形成された光拡散部と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有し、
前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記光吸収層の層厚よりも大きく、
誘電層と、
前記誘電層を挟み込むように設けられた一対の導電膜と、を備え、
前記誘電層が、前記基材又は前記光拡散部からなり、
一方の導電膜が、前記光吸収層、又は、前記誘電層と前記光吸収層との間に設けられた導電膜、又は、前記基材の一面のうち前記光吸収層の形成領域以外の領域に形成された導電膜からなり、
他方の導電膜が、前記基材の他面側に形成された第二の光吸収層、又は、前記誘電層の前記光吸収層とは反対側に設けられた導電膜からなることを特徴とする光拡散タッチパネル。
【請求項２】
前記基材が前記誘電層をなすことを特徴とする請求項１に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項３】
前記基材の他面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項４】
前記基材と前記光吸収層の間に前記一対の導電膜の一方が設けられ、前記基材の他面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項５】
前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記基材の他面側に、粘着剤を介して、
前記一対の導電膜の他方が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項６】
前記基材の他面に、前記第二の光吸収層が設けられ、
前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記第二の光吸収層が前記一対の導電膜の他方をなし、
前記一対の導電膜の一方の導電性の方向と、前記一対の導電膜の他方の導電性の方向とが直交することを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項７】
平面視において前記光吸収層と重なる領域に形成される空隙に空気が存在していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項８】
平面視において前記光吸収層と重なる領域に形成される空隙に空気が存在し、該空気が前記誘電層をなし、前記光吸収層が前記一対の導電膜の一方をなし、前記光拡散部の前記光入射端面側に前記一対の導電膜の他方が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項９】
前記光拡散部の複数の側面のうち、少なくとも１つの側面の傾斜角度が他の側面の傾斜角度と異なることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項１０】
前記基材の一面の法線方向から見た前記光吸収層の平面的な形状が、円形もしくは楕円形であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネル。
【請求項１１】
光透過性を有する基材の一面に一対の導電膜の一方をなす光吸収層を形成する工程と、前記基材の一面に、前記光吸収層を覆うように光透過性を有するネガ型感光性樹脂層を形成する工程と、
前記光吸収層および前記ネガ型感光性樹脂層を形成した前記基材の一面と反対側の面から、前記光吸収層の開口部を通して前記ネガ型感光性樹脂層に対して拡散光を照射する工程と、
前記拡散光の照射が終わった前記ネガ型感光性樹脂層を現像し、前記基材側に光射出端面を有するとともに前記基材側と反対側に前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面を有する光拡散部を前記基材の一面に形成する工程と、前記基材の他面側に、前記一対の導電膜の他方を形成する工程と、を備えたことを特徴とする光拡散タッチパネルの製造方法。
【請求項１２】
表示体と、前記表示体の視認側に設けられ、前記表示体から入射される光の角度分布を入射前よりも広げた状態にして光を射出させる視野角拡大部材と、を備え、
前記視野角拡大部材が、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光拡散タッチパネルで構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記表示体が、表示画像を形成する複数の画素を有し、
前記光拡散タッチパネルの複数の前記光吸収層のうち、隣接する光吸収層間の平均間隔が、前記表示体の前記画素間の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記表示体が、光源と、前記光源からの光を変調する光変調素子と、を有し、
前記光源が指向性を有する光を射出することを特徴とする請求項１２または１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記表示体が液晶表示素子であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の表示装置。
【国際調査報告】
2014024815.tif 000018
2014024815.tif 000019