(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上にパターン状に形成され、開口部を有する遮光部を形成する遮光部形成工程と、
前記遮光部上に一方向に沿って配置された、ストライプ状の第１の検知電極を形成する第１の検知電極形成工程と、
前記遮光部の前記開口部に配置された複数色の着色層を形成する着色層形成工程と、
前記透明基板の一方の面側に、前記第１の検知電極と絶縁された第２の検知電極を形成する第２の検知電極形成工程と、
を有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記遮光部形成工程では、前記カラーフィルタの非表示領域に、前記遮光部の形成と同時に前記遮光物と同一材料で形成された第２のアラインメントマークが形成され、
前記第１の検知電極形成工程では、前記非表示領域に、前記第１の検知電極の形成と同時に前記第１の検知電極と同一材料で形成された第１のアラインメントマークが形成され、
前記第１の検知電極形成工程では、前記第２のアラインメントマークを用いて、前記第１の検知電極を形成するための位置合わせが行われ、
前記第２の検知電極形成工程では、前記第１のアラインメントマークを用いて、前記第２の検知電極を形成するための位置合わせが行われることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記第２の検知電極形成工程では、前記第１の検知電極と平面視上直交するようにして前記第２の検知電極が形成されることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメントマークを有する検知電極付きのカラーフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の装置に対する入力手段として、タッチパネルが広く用いられており、このようなタッチパネル付き表示装置の需要はさらに高まる傾向にある。
タッチパネル付き表示装置において、タッチパネルは表示装置の表示面上に配置され、上記表示装置に対する極めて直接的な入力を可能にする。
【０００３】
タッチパネルの中でも、光学的に明るいこと、意匠性があること、構造が容易であること、機能的にも優れていること等の理由から、静電容量方式のタッチパネルが注目されている。静電容量方式のタッチパネルとは、表面のタッチパネル面に微弱な電流を流して電界を形成し、画面に触れることで生じるタッチパネル面の静電容量値の変化を電圧の低下等に変換して検知することにより得られた接触位置を信号として出力し、検知位置を認識して作動するものである。
【０００４】
また、静電容量方式のタッチパネルの中でも、内蔵型は、基板上に外部導体の接近または接触を検出する検出パターンが設けられたタッチパネル基板が、表示装置の内部に組み込まれるものであり、上記タッチパネル基板における上記基板を、例えば、表示装置におけるカラーフィルタの基板と共通化させることができるため、軽量化や薄型化が図れ、安価な点で好適とされる。このような内蔵型のタッチパネルとしては、イン・セル型やオン・セル型が公知である（例えば特許文献１〜４参照）。
【０００５】
検出パターンは、Ｘ方向を検知する検知電極とＹ方向を検知する検知電極との２方向の検知電極から構成される。検知電極は、タッチパネル付き表示装置の操作者から視認されにくくするために、一般に透明導電性材料が用いられているが、近年の高感度化の要請により、不透明な金属材料からなる電極も使用されている。しかし、金属材料からなる検知電極が表示領域に存在すると、上述したように視認されやすくなり表示を阻害してしまう。
そこで、一方の検知電極を、金属材料を用いてカラーフィルタの遮光部上に形成することで、表示領域においては遮光部により上記一方の検知電極を隠して見えなくし、他方の検知電極を、透明導電性材料を用いてカラーフィルタ上もしくは表示装置において上記カラーフィルタと対向して配置される基板（以下、対向基板とする。）上に形成することで、上記他方の検知電極が表示領域上に存在する場合であっても見えにくくする方法が採用される（特許文献４参照）。
【０００６】
上記一方の検知電極が遮光部上に形成されたカラーフィルタは、例えば、透明基板上に遮光部の形成と同時にアライメントマークを形成し、上記アライメントマークを基準にして上記遮光部上に上記一方の検知電極を形成し、さらに同一のアライメントマークを基準として遮光部内の開口部に各色の着色層を形成することで作製することができる。この方法によれば、上記遮光部と上記一方の検知電極および上記着色層との位置合わせを高精度に行うことができる。
そして、このようなカラーフィルタを備えるタッチパネル付き表示装置を製造する際には、上記カラーフィルタ上のアライメントマークと対向基板上のアライメントマークとを平面視上重ね合うようにして貼り合せることで、上記カラーフィルタと上記対向基板との位置合わせも高精度に行うことができる。このとき、対向基板上に形成される他方の検知電極は、上記カラーフィルタ上のアライメントマークに対峙する上記対向基板上のアライメントマークを基準として形成されることで、貼り合せの際に上記カラーフィルタ上の一方の検知電極と位置合わせすることができる。
【０００７】
また、最近では、２方向の検知電極の両方を備えるカラーフィルタ、すなわち、一方の検知電極と交差し且つ絶縁して形成された他方の検知電極を有するカラーフィルタの設計も進められている。この場合、上記他方の検知電極は、一方の検知電極と同様に、上記カラーフィルタ上の同一のアライメントマークを基準として形成されことで、検知電極同士の位置合わせを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−９７７０４号公報
【特許文献２】特開２００９−２１１５３１号公報
【特許文献３】国際公開第２０１４−１１９００２号
【特許文献４】特開２０１３−１６４７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、モバイル電子機器等においては、タッチパネル付き表示装置の高精細化が進んでおり、また、タッチパネル画面にタッチペン等の指触よりも接触面積が小さいものでタッチすることで、より高度な操作を可能とすることが求められている。そして、このような要求に対応すべく検出パターンの検知分解能を向上するためには、各検知電極を従来よりも細幅に形成し、且つ、各検知電極の位置合わせを高精度に行う必要がある。
【００１０】
しかし、上述した方法で２方向の検知電極をそれぞれ形成すると、検知電極同士の位置合わせ精度が低く、正確な検知位置を認識することができないという駆動上の問題が生じる。
これは、各検知電極を同一のアライメントマークを基準として形成する場合、各検知電極の上記アライメントマークに対する形成位置に、それぞれ誤差が必然的に生じてしまい、検知電極ごとのアライメントマークに対する形成位置の誤差が僅かであっても、検知電極同士の相対位置で見ると大きなズレが生じることになるからである。
検知電極が細幅である程、各検知位置の形成位置のズレは大きくなる傾向にあり、それに伴う検知電極同士の相対位置のズレも大きくなる。このため、検知電極の細幅化により、検知電極同士の位置合わせ精度がさらに低下することが予想される。
【００１１】
また、遮光部上の一方の検知電極が、アライメントマークに対する形成位置の誤差が小さいものの、上記遮光部の面方向に対して傾きを有して形成されている場合、他方の検知電極は上記アライメントマークに対する位置を基準として形成されるため、上記一方の検知電極の傾き角度を考慮した位置で形成されない。このため、検知電極同士を直交して配置することができず、検知電極間に生じる静電容量の変化から正確な検知位置を認識することが困難となる。
【００１２】
上述の課題は、カラーフィルタ内に２方向の検知電極を有する場合に限らず、カラーフィルタと貼り合わされる対向基板上に他方の検知電極を配置する場合にも生じる。すなわち、対向基板上に他方の検知電極を形成する場合、上記カラーフィルタ上のアライメントマークに対峙する上記対向基板上のアライメントマークを基準として形成される。このため、カラーフィルタと対向基板とを貼り合せる際に、各検知電極を同一のアライメントマークを基準として形成する場合と同様に、検知電極同士の相対位置にズレが生じることになる。
【００１３】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、カラーフィルタを用いたタッチパネル付き表示装置において、２方向の検知電極を高精度に位置合わせすることが可能なカラーフィルタを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明者等が鋭意検討を行った結果、カラーフィルタの基板上に、遮光部と同一材料で形成されたアライメントマークを基準として一方の検知電極を形成するのと同時に、一方の検知電極と同一材料からなる別のアライメントマークを形成し、上記別のアライメントマークを基準として他方の検知電極を形成し若しくは配置することで、２方向の検知電極同士を高精度に位置合わせすることが可能であることを見出した。本発明はこのような知得に基づくものである。
【００１５】
すなわち、本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成され、開口部を有する遮光部と、上記遮光部上に一方向に沿って形成された、ストライプ状の第１の検知電極と、上記遮光部の上記開口部に形成された複数色の着色層と、上記透明基板の上記遮光部および上記着色層が形成された側の面に形成された２種類のアライメントマークと、を有するカラーフィルタであって、上記２種類のアライメントマークのうち一方は、上記第１の検知電極と同一の材料で形成された第１アライメントマークであり、他方は、上記遮光部と同一の材料で形成された第２アライメントマークであることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１６】
本発明によれば、第１の検知電極と同一の材料で形成された第１アライメントマークを基準として、カラーフィルタ上に第２の検知電極を形成し、もしくは第２の検知電極が形成された対向基板を貼り合せることで、第１の検知電極と平面視上交差するようにして第２の検知電極を配置することができ、検知電極同士を高精度に位置合わせすることが可能となる。
【００１７】
上記発明においては、上記透明基板の一方の面側に、上記第１の検知電極と絶縁された第２の検知電極を有していてもよい。第１アライメントマークを基準として、同一の透明基板上の所望の位置に第２の検知電極を形成することで、検知電極同士をより高精度に位置合わせすることができるからである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のカラーフィルタは、第１の検知電極と同一の材料で形成されたアライメントマークを備えることで、上記カラーフィルタを備えるタッチパネル付き表示装置において、２方向の検知電極を高精度に位置合わせすることが可能であるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のカラーフィルタの一例を示す概略平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ線断面図である。
【図４】本発明のカラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図５】第１アライメントマークを用いた第２の検知電極の形成方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明における第１の検知電極を説明するための説明図である。
【図７】本発明のカラーフィルタの他の例を示す概略平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のカラーフィルタについて詳細に説明する。
本発明のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成され、開口部を有する遮光部と、上記遮光部上に一方向に沿って形成された、ストライプ状の第１の検知電極と、上記遮光部の上記開口部に形成された複数色の着色層と、上記透明基板の上記遮光部および上記着色層が形成された側の面に形成された２種類のアライメントマークと、を有するカラーフィルタであって、上記２種類のアライメントマークのうち一方は、上記第１の検知電極と同一の材料で形成された第１アライメントマークであり、他方は、上記遮光部と同一の材料で形成された第２アライメントマークであることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明のカラーフィルタについて、図を参照しながら説明する。図１は本発明のカラーフィルタの一例を示す概略平面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図であり、図３は図１のＹ−Ｙ線断面図である。
本発明のカラーフィルタ１０は、透明基板１と、透明基板１上にパターン状に形成され、開口部Ｐを有する遮光部２と、遮光部２上に一方向に沿って形成された、ストライプ状の第１の検知電極３と、遮光部２の開口部Ｐに形成された複数色の着色層４（赤色着色層４Ｒ、緑色着色層４Ｇおよび青色着色層４Ｂ）と、透明基板１の遮光部２および着色層４が形成された側の面に形成された第１アライメントマーク５および第２アライメントマーク６と、を有する。
第１アライメントマーク５は、第１の検知電極３と同一の材料で形成されており、第２アライメントマーク６は、遮光部２と同一の材料で形成されている。
【００２２】
図４は、本発明のカラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。図４に例示するカラーフィルタ１０では、第１の検知電極３を覆うようにして遮光部２の開口部Ｐに着色層４が形成されている。図４に例示するように、遮光部２は、表示領域１１に形成され画素を区分する画素区分用遮光部２Ａと、非表示領域１２に形成された額縁遮光部２Ｂとを有する。第１アライメントマーク５および第２アライメントマーク６の２種類のアライメントマークは、カラーフィルタの非表示領域１２に形成される。
ここで、「表示領域」とは、本発明のカラーフィルタを表示装置に用いた場合に、画像表示に用いられる領域をいう。また、「非表示領域」とは、表示領域の外周に配置された領域をいう。
また、「表示領域」は、タッチパネル付き表示装置におけるタッチパネルのアクティブエリアに相当し、「非表示領域」は、タッチパネルの非アクティブエリアに相当する。
【００２３】
本発明によれば、第１の検知電極と同一の材料で形成された第１アライメントマークを基準として、カラーフィルタ上に第２の検知電極を形成し、もしくは第２の検知電極が形成された対向基板をカラーフィルタと貼り合せることで、第１の検知電極と平面視上交差するようにして第２の検知電極を配置することができ、検知電極同士を高精度に位置合わせすることが可能となる。
【００２４】
また、上記透明基板上に設けられた第２アライメントマークにより、本発明のカラーフィルタを備えたタッチパネル付き表示装置を作製する際に、上記第２アライメントマークを基準としてカラーフィルタと対向基板とを貼り合せることで、高精度に位置合わせすることが可能となる。
【００２５】
ここで、第１アライメントマークによる第１の検知電極および第２の検知電極の位置合わせについて、図を参照して説明する。
図５は、第１アライメントマークを用いた第２の検知電極の形成方法を説明するための模式図であり、タッチパネルセンサの第１の検知電極が形成された面と同一面上に第２の検知電極を形成する例である。なお、図５は、タッチパネルセンサの第１の検知電極の形成方向に沿った断面図に相当する。
図５に示すように、本発明のカラーフィルタ１０の第１の検知電極３が形成された面と同一面上に第２の検知電極を形成する場合、まず、図５（ａ）で示すように、遮光部２、第１の検知電極３および着色層上に、絶縁性を有するオーバーコート層８を介して透明導電性材料からなる透明導電層１７を形成し、透明導電層１７のアクティブエリアとなる領域上にフォトレジスト３１を塗布する。
次に、図５（ｂ）で示すように、フォトマスク３２を用い、フォトレジスト３１に対してパターン露光Ｌを行う。このときフォトマスク３２を配置する位置は、フォトマスク３２に予め設けたマークＡがカラーフィルタ１０の第１アライメントマーク５と重なるように調整する。フォトマスク３２の位置調整は、例えば、カメラ３３等によって第１アライメントマーク５の位置を確認し、フォトマスク３２に設けたマークＡが第１アライメントマーク５と重なるようにする。
次いで、フォトレジスト３１を現像して透明導電層１７をパターニングすることにより、図５（ｃ）で示すように、第１の検知電極３と平面視上直交するようにして第２の検知電極７を形成することができる。
【００２６】
従来は、第２の検知電極の形成に際し、フォトマスクに設けたマークと第２アライメントマークとが重なるようにしてフォトマスクが配置され、パターン露光がされる。このため、第１の検知電極の形成時に生じた位置ずれ、および第２の検知電極の形成時に生じた位置ずれにより、検知電極同士の相対位置に大きなずれが生じることとなる。
これに対し、本発明では、図５で示したように、第２の検知電極７の形成に際し、第２アライメントマーク６ではなく、第１の検知電極３と同時に形成された第１アライメントマーク５を基準として、フォトマスクを設けてパターン露光を行っているため、第２の検知電極７の第１の検知電極３に対する位置ずれを抑えることができる。これにより、第１の検知電極および第２の検知電極の位置合わせ精度の向上を図ることができる。
【００２７】
また、図示しないが、本発明のカラーフィルタと第２の検知電極が形成された対向基板とを貼り合せる際の、第１アライメントマークを用いた第１の検知電極および第２の検知電極の位置合わせ方法としては、例えば、対向基板上に第２の検知電極の形成と同時にアライメントマークを形成し、カラーフィルタと対極基板とを平面視上重ねた際に、カラーフィルタ側の第１アライメントマークと対極基板側のアライメントマークとが重なるようにカメラ等により位置を確認しながら配置することで、検知電極同士を高精度で位置合わせすることができる。
【００２８】
以下、本発明のカラーフィルタにおける各構成について説明する。
【００２９】
１．アライメントマーク
本発明におけるアライメントマークは、上記透明基板の上記遮光部および上記着色層が形成された側の面に形成されたものであり、第１アライメントマークおよび第２アライメントマークの２種類を有する。
以下、各アライメントマークについて説明する。
【００３０】
（１）第１アライメントマーク
第１アライメントマークは、第１の検知電極と同一の材料で形成されたものである。
上記第１アライメントマークは、上記第１の検知電極と平面視上交差するようにしてストライプ状の第２の検知電極を形成しまたは配置する際の、位置決めの基準として機能する。
【００３１】
第１アライメントマークの材料については、後述する「２．第１の検知電極」の項で説明する第１の検知電極の材料と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００３２】
第１アライメントマークの平面視形状は、特に限定されず、一般にカラーフィルタに設けられるアライメントマークの形状と同様とすることができる。例えば、十字形状、×（バツ）印形状、田の字形状、井の字形状や、円形状、四角形状、三角形状等のドット形状、二重丸形状、二重四角形状、中抜きの四角形状等、およびこれらの形状を組み合わせたもの等を挙げることができる。
【００３３】
上記第１アライメントマークは、第１の検知電極に用いられる材料の種類に応じて、透明性を有していてもよく不透明であってもよい。
上記第１アライメントマークの透過率や光学濃度については、第２の検知電極を形成する際に検知可能であれば特に限定されず、第１の検知電極の材料に応じて適宜設定することができる。
【００３４】
第１アライメントマークの大きさとしては、露光機で読み取り可能な大きさであれば特に限定されず、例えば１００μｍ×１００μｍ程度とすることができる。
第１アライメントマークの厚さとしては、第１の検知電極の厚さと同様とすることができる。
また、第１アライメントマークの数は特に限定されない。
【００３５】
第１アライメントマークの形成方法としては、第１の検知電極と同時に形成可能な方法であればよく、「２．第１の検知電極」の項で説明するため、ここでの説明は省略する。
【００３６】
（２）第２アライメントマーク
上記第２アライメントマークは、上記遮光部と同一の材料で形成されたものである。
上記第２アライメントマークは、透明基板上に第１の検知電極や複数の着色層を形成する際の位置決めの基準として機能する。
また、上記第２アライメントマークは、本発明のカラーフィルタを用いたタッチパネル付き表示装置の製造において、上記カラーフィルタとＴＦＴ基板等の対向基板とを貼り合せる際の位置合わせに用いることもできる。
【００３７】
第２アライメントマークの材料については、後述する「３．遮光部」の項で説明する材料と同様であるため、ここでの説明は省略する。
また、第２アライメントマークの厚さとしては、遮光部の厚さと同様とすることができる。
【００３８】
第２アライメントマークの光学濃度（ＯＤ）については、透明基板上に第１の検知電極や複数の着色層を形成する際や、本発明のカラーフィルタと対向基板とを貼り合せる際に検出可能であれば特に限定されず、使用する材料に応じて適宜設定することができるが、遮光部の光学濃度（ＯＤ）と同じであることが好ましい。第２アライメントマークが遮光部と異なる光学濃度（ＯＤ）を示す場合、遮光部と第２アライメントマークとの厚さが異なることとなり、遮光部の形成時にハーフトーンマスク等を使用して第２アライメントマークを形成する必要が生じ、コストがかかってしまうからである。
具体的な第２アライメントマークの光学濃度（ＯＤ）としては、通常のカラーフィルタのブラックマトリクスに用いられる光学濃度（ＯＤ）である４程度が好ましい。
【００３９】
第２アライメントマークの平面視形状については、「（１）第１アライメントマーク」の項で説明した形状と同様とすることができる。
また、第２アライメントマークの数は特に限定されない。
【００４０】
第２アライメントマークの形成方法としては、遮光部と同時に形成可能な方法であればよく、「３．遮光部」の項で説明するためここでの説明は省略する。
【００４１】
（３）その他
第１および第２の各アライメントマークは、上記透明基板の上記遮光部および上記着色層が形成された側の面に形成される。中でも、本発明のカラーフィルタにおいて上記着色層が形成される有効領域を除く非有効領域、すなわち、本発明のカラーフィルタの非表示領域に形成されることが好ましい。本発明のカラーフィルタを備えるタッチパネル付き表示装置の操作者から、各アライメントマークを視認されにくくすることができるからである。
【００４２】
２．第１の検知電極
本発明における第１の検知電極は、上記遮光部上に一方向に沿って形成された、ストライプ状のものである。
上記第１の検知電極は、第２の検知電極と共に検知パターンとして接触位置を検出するために用いられる。
【００４３】
第１の検知電極は、上記遮光部上に形成されることから、透明性を有していてもよく有さなくてもよく、使用する材料に応じて適宜選択することができる。
第１の検知電極を形成する材料としては、導電性を有するものであればよく、透明性の有無に応じて適宜選択が可能である。上記材料としては、金属材料、透明導電性材料等が用いられる。金属材料を用いることにより不透明な第１の検知電極とすることができ、一方、透明導電性材料を用いることにより透明性を有する第１の検知電極とすることができる。
金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｏといった金属、ＡＰＣ（Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕを含む合金）等の上述した金属の合金、またはＭＡＭ（モリブデン膜、アルミニウム・ネオジウム合金膜およびモリブデン膜がこの順に積層された複層金属膜）に代表される複層金属膜等を挙げることができる。
また、透明導電性材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物、これらの金属酸化物が２種以上複合された材料が挙げられる。さらに、例えばＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ等の、ＰＥＤＯＴ等の樹脂材料に上述の金属を加えた導電性高分子や、上記導電性高分子から形成された有機導電膜を用いてもよい。
中でも第１の検知電極の材料としては、金属材料が好ましい。第１の検知電極を細幅にしても電気抵抗を小さくすることができ、検知感度を向上させることができるからである。上記金属材料の中でも、高い導電性を示すことから、ＡＰＣが好適である。
【００４４】
第１の検知電極の線幅としては、接触位置を精度良く検出でき、上記遮光部の線幅以下であればよく、例えば１μｍ〜１５μｍの範囲内、中でも２μｍ〜１４μｍの範囲内、特に３μｍ〜１３μｍの範囲内が好ましい。第１の検知電極の線幅が上記範囲に満たない場合は、その電気抵抗を十分に小さくすることができない可能性がある。一方、上記線幅が上記範囲を超える場合、タッチパネル付き表示装置に要求される機能を発揮することができない可能性がある。
なお、第１の検知電極の線幅とは、ストライプ形状の幅をいい、図２においてｄで示す部分である。
【００４５】
第１の検知電極の厚さとしては、所望の導電性を有していれば特に限定されないが、例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、中でも５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内、特に１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。第１の検知電極の厚さが上記範囲に満たないと、第１の検知電極の抵抗が大きくなり電極として十分に機能しない場合があり、一方上記範囲を超えると、第１の検知電極の形成時間が多くかかり、製造コストが高くなる場合や、第１の検知電極にクラックや剥離等が生じやすくなる場合がある。
【００４６】
第１の検知電極の線幅や厚さの測定方法については、一般的な測定方法を用いることができ、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の観察像を用いて測定することができる。他の部材についても同様の方法で測定することができる。
【００４７】
第１の検知電極は、遮光部上に一方向に沿って形成されるため、通常、遮光部の開口部内に位置する着色層上には形成されない。
ここで、第１の検知電極が遮光部上に一方向に沿って形成されるとは、図６（ａ）で示すように、遮光部２がＸ方向およびＹ方向の２方向に形成されている場合に、第１の検知電極３が、Ｘ方向に延びる遮光部２上に形成されていてもよく、図示しないがＹ方向に延びる遮光部上に形成されていてもよい。
【００４８】
また、第１の検知電極がストライプ状であるとは、遮光部上に位置する第１の検知電極の平面視外形状がストライプ状であればよく、図６（ａ）で示すように、第１の検知電極３の平面視外形状がストライプ状であり、平面視外形内の形状（平面視形状）がメッシュ状であってもよい。第１の検知電極の平面視形状をメッシュ状とすることで、金属材料を用いる場合であっても透明性を有する第１の検知電極とすることができる。メッシュ形状を構成する最小単位形状としては、三角形、四角形、菱形、六角形等が挙げられる。
また、ストライプ状の細線電極が複数本束となって１本のストライプ状の第１の検知電極を構成していてもよい。
【００４９】
第１の検知電極は、通常、非表示領域にて取出し配線と連結し、上記取出し配線の末端にて第１外部接続端子と接続する。上記第１外部接続端子は、第２の検知電極と連結された取出し配線と接続する第２外部接続端子とともに、表示装置の制御回路に接続され、静電容量値の変化を検知する。
各遮光部上に形成された第１の検知電極は、例えば、図６（ａ）で示すようにそれぞれが非表示領域１２にて取出し配線１３と連結してもよく、図６(ｂ)で示すように、各遮光部２上の第１の検知電極３が非表示領域１２にて複数本束ねられて１本の取出し配線１３と連結してもよい。
なお、取出し配線および外部接続端子については、後述する。
【００５０】
第１の検知電極の形成方法としては、遮光部上の一方向に沿って形成可能であり、また、第１アライメントマークを同時に形成することが可能な方法であればよい。中でも第２アライメントマークを基準にして形成する方法が好ましい。遮光部と第１の検知電極とを高精度に位置合わせすることができるからである。
具体的には、透明基板の遮光部が形成された面に、蒸着法もしくはスパッタリング法等によって薄膜を形成後、上記薄膜上にレジストを塗布し、フォトマスクを第２アライメントマークとフォトマスクのマークとが重なるようにして配置してレジストのパターニングを行い、得られたレジストパターンを介して上記薄膜をエッチングすることで、第１の検知電極および第１アライメントマークを形成することができる。
【００５１】
３．遮光部
本発明における遮光部は、透明基板上にパターン状に形成され、開口部を有するものである。
上記遮光部は、通常、表示領域に形成され画素を区分する画素区分用遮光部と、非表示領域に形成された額縁遮光部とを有する。
【００５２】
遮光部の有する開口部の形状としては、一般的なカラーフィルタに用いられるものと同様とすることができ、例えば、ストライプ形状、くの字形状、デルタ配列等を挙げることができる。
また、上記開口部の幅としては、一般的なカラーフィルタにおける開口部の幅と同様とすることができる。
【００５３】
遮光部の線幅としては、本発明のカラーフィルタの用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、例えば１μｍ〜２５μｍの範囲内、中でも２μｍ〜２０μｍの範囲内、特に３μｍ〜１５μｍの範囲内であることが好ましい。遮光部の線幅が上記範囲に満たない場合は、遮光部を用いて十分に画素を画定することが困難となる可能性がある。また、上記範囲よりも大きい場合、本発明のカラーフィルタおよびそれを用いたタッチパネル付き表示装置の高精細化が図れない可能性がある。
ここで、「遮光部の線幅」とは、例えば、図１においてＷ１、Ｗ２で示す距離をいう。また、遮光部の線幅が、異なる線幅Ｗ１、Ｗ２を有する場合は、通常、両者が上記数値範囲に含まれるように、調整される。
【００５４】
遮光部の材料としては、一般的なカラーフィルタにおける遮光部に用いられる材料と同様とすることができ、通常、黒色色材をバインダ樹脂に分散または溶解させたものが用いられる。このような遮光部の材料については、例えば、特開２００８−９０１９１号公報に記載された遮光部における黒色色材およびバインダ樹脂の材料を挙げることができる。
【００５５】
遮光部の厚さとしては、所望の遮光性を示すことができれば特に限定されず、例えば、０．５μｍ〜２．０μｍ程度とすることができる。
また、遮光部の光学濃度については、一般的なカラーフィルタにおける遮光部と同様とすることができる。
【００５６】
遮光部の形成方法としては、第２アライメントマークを同時に形成可能な方法であればよく、一般的なカラーフィルタに用いられる方法と同様とすることができ、例えば、フォトリソグラフィ法、印刷法、インクジェット法を挙げることができる。
【００５７】
４．着色層
本発明における着色層は、上記遮光部の開口部に形成され、複数色の着色層を有するものである。
【００５８】
着色層は、例えば赤、緑、青の３色の着色層を有する。着色層の色としては、赤、緑、青の３色を少なくとも含むものであればよく、例えば、赤、緑、青の３色、赤、緑、青、黄の４色、または、赤、緑、青、黄、シアンの５色等とすることもできる。
【００５９】
着色層は、例えば色材をバインダ樹脂中に分散させたものである。
色材としては、各色の顔料や染料等を挙げることができる。赤色着色層に用いられる色材としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。緑色着色層に用いられる色材としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。青色着色層に用いられる色材としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料や染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
着色層には、光重合開始剤や、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有させてもよい。
【００６０】
着色層の配列は特に限定されるものではなく、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができる。
【００６１】
隣接する着色層の間には隙間があってもよく無くてもよいが、中でも隙間が無いほうが好ましい。
【００６２】
また、着色層が形成されている同一平面上には、上記色材を含有せず、上記バインダ樹脂を含有する白色層が形成されていてもよい。
【００６３】
着色層の厚さとしては、カラーフィルタにおける一般的な着色層の膜厚と同様とすることができ、例えば１μｍ〜５μｍの範囲内で設定することができる。
【００６４】
着色層の形成方法としては、複数色の着色層を同一平面上に配列可能な方法であればよく、例えばフォトリソグラフィ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。
本発明において、着色層は、通常、透明基板上に遮光層を形成し、上記遮光層上の一方向に沿って第１の検知電極を形成した後に形成される。よって、上記着色層は、図４で例示したように、画素区分用遮光部２Ａ上の第１の検知電極３を覆うようにして形成されていてもよい。中でも、着色層が遮光部上の第１の検知電極を覆うようにして形成されることが好ましい。遮光部上において着色層が第１の検知電極の下にある場合、額縁遮光部等の上に直接形成された第１の検知電極と段差が生じて断線する恐れがあるからである。
【００６５】
５．透明基板
本発明における透明基板は、本発明のカラーフィルタにおける各構成を支持するものである。
透明基板としては、一般的にカラーフィルタに用いられているものを用いることができ、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する樹脂基板等を挙げることができる。中でも無機基板を用いることが好ましく、無機基板の中でもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、ガラス基板の中でも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、表示装置用のカラーフィルタに好適に用いることができるからである。
なお、本明細書内において「フィルム」の語は狭義のフィルムの他に、フィルムよりも厚膜であるシートも包含する。
【００６６】
ここで、「透明」「透明性」という場合には、特段の断りがない限り、本発明のカラーフィルタが用いられたタッチパネル付き表示装置の操作者が、操作面からの視認を妨げない程度の透明性をいう。したがって、「透明」「透明性」は、無色透明、および視認性を妨げない程度の有色透明を含み、また厳密な透過率で定義されず、本発明のカラーフィルタの用途等に応じて透過性の度合いを決定することができる。
【００６７】
透明基板の厚さとしては、各構成を支持できる厚さであればよく、本発明のカラーフィルタの用途等に応じて適宜設計が可能であるため特に限定されないが、例えば、一般的なカラーフィルタに用いられる基板の厚さと同様とすることができる。
【００６８】
６．任意の構成
本発明のカラーフィルタは、上述した各構成を有していれば特に限定されず、必要に応じて任意の構成を適宜有していてもよい。
以下、本発明のカラーフィルタに想定される任意の構成について説明する。
【００６９】
（１）オーバーコート層
本発明のカラーフィルタは、遮光部、着色層および第１の検知電極を覆うオーバーコート層を有していてもよい。オーバーコート層により、カラーフィルタの表面を平坦化することができるからである。
オーバーコート層については、一般的なカラーフィルタに用いられるものと同様とすることができ、オーバーコート層の材料として有機材料および無機材料のいずれも用いることができる。オーバーコート層が無機材料から構成される場合には、バリア性を付与することができる。また、オーバーコート層が絶縁性を有する材料から構成される場合は、後述する第２の検知電極を、透明基板の第１の検知電極が形成された面と同一面上に形成する際の絶縁層として用いることができる。
オーバーコート層の材料としては、例えば特開２０１４−１８６６４１号公報で開示されるものが挙げられる。
オーバーコート層の厚さおよび形成方法としては、一般にカラーフィルタに用いられる
オーバーコート層と同様とすることができる。
【００７０】
（２）第２の検知電極
本発明のカラーフィルタは、上記透明基板の一方の面側に、上記第１の検知電極と絶縁された第２の検知電極を有していてもよい。上記第２の検知電極は、第１アライメントマークを基準として形成されまたは配置されるものである。第１アライメントマークを基準として、同一の透明基板上の所望の位置に第２の検知電極を形成または配置することで、検知電極同士を、より高精度に位置合わせすることができるからである。
【００７１】
第２の検知電極は、ストライプ状であり、上記第１の検知電極と平面視上交差するようにして形成または配置される。通常、上記第１の検知電極および上記第２の検知電極は、平面視上直交するように形成または配置される。本発明では、上記第２の検知電極が第１アライメントマークを基準として形成または配置されることで、両検知電極の直交精度をより向上させることができる。
【００７２】
ここで、上記透明基板の一方の面側に、上記第１の検知電極と絶縁された第２の検知電極を有するとは、透明基板の第１の検知電極が形成された側の面に、上記第１の検知電極と絶縁された第２の検知電極を有していてもよく、透明基板の第１の検知電極を有する面と反対側の面、すなわち、本発明のカラーフィルタを用いたタッチパネル付き表示装置において操作者側に位置する透明基板の面に、第２の検知電極を有していてもよい。この場合、透明基板により上記第１の検知電極と第２の検知電極とを絶縁させることができる。
本発明においては、透明基板のどちらの面側においても、第１アライメントマークを基準として第２の検知電極を設けることで、第１の検知電極と第２の検知電極との位置合わせを高精度に行うことができる。
【００７３】
透明基板の第１の検知電極が形成された側の面に、上記第１の検知電極と絶縁された第２の検知電極を有するカラーフィルタとしては、例えば、上記遮光部、上記第１の検知電極および上記着色層上に、絶縁層またはオーバーコート層を介して第１の検知電極と平面視上交差するようにしてストライプ状の第２の検知電極を有する態様とすることができる。
図７（ａ）は、本発明のカラーフィルタの他の例を示す概略平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図７（ｃ）は図７(ａ)のＹ−Ｙ線断面図である。図７で示すように、ストライプ状の第２の検知電極７は、透明基板１上の遮光部２、第１の検知電極３および着色層４上に、オーバーコート層８を介して第１の検知電極３と平面視上直交するようにして形成される。
【００７４】
第２の検知電極は、通常、着色層と平面視上重なる位置にも有することから、透明性を有することが好ましい。
第２の検知電極の材料としては、例えば「２．第１の検知電極」の項で説明した透明金属酸化物等の透明導電性材料が挙げられる。また、第２の検知電極の材料として金属材料を用い、第２の検知電極の平面視形状をメッシュ状とすることで、第２の検知電極に透明性を付与してもよい。上記金属材料については、「２．第１の検知電極」の項で説明した金属材料が挙げられる。
【００７５】
第２の検知電極の線幅としては、接触位置を精度良く検出できれば特に限定されるものではなく、第１の検知電極の線幅と同じであってもよく、異なってもよい。具体的には、第２の検知電極の線幅が３μｍ〜１９μｍの範囲内、中でも４μｍ〜１４μｍの範囲内であることが好ましい。
【００７６】
第２の検知電極の平面視形状および平面視外形状については、第１の検知電極と同様とすることができる。また、第２の検知電極は、非表示領域にて取出し配線と連結して第２外部接続端子と接続する。第２の検知電極と引出し配線との連結態様についても、「２．第１の検知電極」の項で説明した態様と同様とすることができる。
【００７７】
第２の検知電極の厚さとしては、所望の導電性を有することができ、接触位置の検出を精度良く行うことが可能であれば特に限定されるものではなく、使用する材料等に応じて適宜設定することができる。例えば１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、中でも５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内、特に１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。第２の検知電極の厚さを上記範囲内に設定することの理由については、「２．第１の検知電極」の項で説明した理由と同様とすることができる。
【００７８】
第２の検知電極は、第１の検知電極と絶縁されていればよく、例えば、上述したように、遮光部、上記第１の検知電極および上記着色層上に、絶縁層やオーバーコート層を介して直接ストライプ状に形成されていてもよい。また、別途、透明フィルム基材や透明ガラス基材等の透明基材上にストライプ状の第２の検知電極を形成した透明電極層を用い、遮光部、上記第１の検知電極および上記着色層上に貼り付けることで配置してもよい。このとき絶縁層やオーバーコート層を介してもよい。
上記透明電極層は、従来公知の透明基材上に第１の検知電極の形成方法と同様の方法により第２の検知電極を形成することで得られる。
【００７９】
透明基板の第１の検知電極が形成された側の面に第２の検知電極を形成する場合の形成方法としては、第１アライメントマークを基準として形成可能な方法であれば特に限定されないが、例えば、フォトリソグラフィ法を用いた形成方法を好適に用いることができる。具体的な形成方法については、図５を参照しながら既に説明したため、ここでの説明は省略する。また、上述した透明電極層を貼り合せて透明基板の第１の検知電極が形成された側の面に第２の検知電極を配置する場合も同様に、第１アライメントマークを基準として貼り合せ可能な方法であれば特に限定されないが、例えば、透明電極層上にアライメントマークを形成し、透明基板上の第１アライメントマークと重なるようにして透明接着層を介して貼り合せる方法が挙げられる。
【００８０】
また、第２の検知電極を有するカラーフィルタの別の態様（以下、本態様とする。）としては、透明基板の第１の検知電極を有する面と反対側の面に、ストライプ状の第２の検知電極を有する態様が挙げられる。本態様では、透明基板を介することで、第１の検知電極と第２の検知電極とが絶縁される。
本態様においては、本発明における第１アライメントマークを基準として、透明基板の第１の検知電極を有する面と反対側の面側に第２の検知電極を配置することで、透明基板を介して第１の検知電極と第２の検知電極との位置合わせを高精度に行うことができる。
【００８１】
この様なカラーフィルタの態様としては、例えば、透明基板の第１の検知電極を有する面と反対側の面に、ストライプ状の第２の検知電極が形成された第２の検知電極部が貼り合わされた態様が挙げられる。
第２の検知電極部は、例えば、透明フィルム基材や透明ガラス基材等の透明基材上にストライプ状の第２の検知電極が形成されたものが挙げられる。
【００８２】
本態様における第２の検知電極の配置方式としては、透明基板を介して第１の検知電極と高精度に位置合わせすることが可能な方式であればよく、例えば、アライメント付き精密枚葉貼合機（クライムプロダクツ（株）社製、P-SE650aaH、以下、装置と略する。）を用い、上記装置に備わるカメラで確認しながら上記装置側のアライメントマークと第１アライメントマークとが重なるようにして第１の検知電極が形成された透明基板を仮止めし、続いて、カメラで確認しながら第１の検知電極のパターンと第２の検知電極のパターンとが直交するように、上記第２の検知電極部を上記透明基板の第１の検知電極を有する面と反対側の面上に貼り合わせる方式が挙げられる。また、第２の検知電極部上にもアライメントマークを設け、透明基板上の第１アライメントマークと第２の検知電極部側のアライメントマークとが重なるようにして、上記第２の検知電極部を上記透明基板の第１の検知電極を有する面と反対側の面上に貼り合せる方式等も挙げられる。中でも第２の検知電極部上にアライメントマークを設け、透明基板上の第１アライメントマークと第２の検知電極部側のアライメントマークとが重なるようにして、上記第２の検知電極部を透明基板の第１の検知電極を有する面と反対側の面上に貼り合せる方式が好ましい。第１の検知電極と第２の検知電極とを、より優れた位置精度で位置合わせすることができるからである。
上記第２の検知電極部の貼り合せには、通常、透明接着層等が用いられる。
【００８３】
（３）絶縁層
本発明のカラーフィルタにおいて、遮光部、第１の検知電極および着色層上に第２の検知電極が形成される場合、第１の検知電極および第２の検知電極間の短絡を防止するために、上記第１の検知電極と第２の検知電極との間に絶縁層を有することが好ましい。
本発明のカラーフィルタが、遮光部、着色層および第１の検知電極を覆うオーバーコート層を有する場合は、オーバーコート層を絶縁層としてもよい。
【００８４】
絶縁層を構成する材料としては、所望の絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではなく、タッチパネルセンサ等に一般的に用いられるものを使用することができる。具体的には、光透過性のアクリル樹脂、シロキサン樹脂等を挙げることができ、中でも感光性シロキサン樹脂を好ましく用いることができる。
【００８５】
絶縁層の厚さとしては、第１の検知電極および第２の検知電極間の短絡を防止することができれば特に限定されるものではなく、例えば、０．５μｍ〜３．０μｍの範囲内とすることができる。
【００８６】
絶縁層の形成箇所としては、少なくとも第１の検知電極と第２の検知電極とが交差する箇所に形成されていればよく、例えば、遮光部、第１の検知電極および着色層上に全面に形成されていてもよく、第１の検知電極と第２の検知電極との間にアイランド状に形成されていてもよい。
【００８７】
絶縁層の厚さとしては、第１の検知電極および第２の検知電極間の短絡を防止することができるものであれば特に限定されるものではなく、タッチパネルセンサに一般的なものとすることができる。例えば、０．５μｍ〜３．０μｍの範囲内とすることができる。
【００８８】
絶縁層の形成方法としては、所定の位置に絶縁層を精度良く形成できるものであれば特に限定されるものではなく、フォトリソグラフィ法や、スクリーン印刷等の印刷法等を挙げることができる。また、絶縁性を示し、適当な光透過性かつ光学等方性を示すフィルム等を所望の形状に加工し、絶縁層として積層させることも可能である。
【００８９】
（４）配線
本発明のカラーフィルタは、透明基板の第１の検知電極が形成された面側に、配線が形成されていてもよい。配線の種類としては、例えば、タッチパネルセンサに一般的に用いられるもの、具体的には、第１の検知電極と連結される取出し配線、取出し配線の末端に形成される外部接続端子等を挙げることができる。
本発明のカラーフィルタが第２の検知電極を備える場合は、透明基板の第２の検知電極が形成された側の面に、第２の検知電極用の配線が形成されていてもよい。
取出し配線および外部接続端子については、例えば特開２０１４−０７１７３４号公報等と同様とすることができる。
【００９０】
（５）その他の任意部材
本発明のカラーフィルタは、オーバーコート層上に配向膜を有していてもよく、遮光部上にスペーサを有していてもよい。
遮光部上にスペーサを有するとは、遮光部と平面視上重なる位置に、第１の検知電極や着色層等の他の部材を介してスペーサを有する場合を含む。具体的には、透明基板の、遮光部、第１の検知電極、および着色層を有する面側であり、上記第１の検知電極や上記着色層を含む上記遮光部上に、絶縁層またはオーバーコート層を介して上記遮光部と平面視上重なる位置にスペーサを有することができる。このとき、上記絶縁層または上記オーバーコート層と上記スペーサとの間に、上記第１の検知電極と平面視上交差するストライプ状の第２の検知電極を有していてもよく、上記透明基板の上記第１の検知電極を有する面と反対側の面に上記第２の検知電極を有していてもよい。
また、スペーサが遮光部上に形成される別の例としては、透明基板の、遮光部、第１の検知電極、および着色層を有する面側であり、上記第１の検知電極を含む上記遮光部上に、上記着色層が複数積層されて構成される積層スペーサを有していてもよい。上記積層スペーサ上には、さらに絶縁層またはオーバーコート層を有していてもよい。このとき、上記積層スペーサと上記絶縁層または上記オーバーコート層との間、もしくは上記絶縁層または上記オーバーコート層上に、上記第１の検知電極と平面視上交差するストライプ状の第２の検知電極を有していてもよく、上記透明基板の上記第１の検知電極を有する面と反対側の面に上記第２の検知電極を有していてもよい。
【００９１】
７．製造方法
本発明のカラーフィルタの製造方法としては、上述の構成を有することが可能な方法であれば特に限定されず、従来公知のカラーフィルタの製造方法を用いることができる。
具体的には、透明基板の一方の面上に遮光部および第２アライメントマークをパターン状に形成する遮光部および第２アライメントマーク形成工程、上記第２アライメントマークを基準として、上記遮光部上に一方向に沿ってストライプ状の第１の検知電極を形成する第１の検知電極形成工程、上記第２アライメントマークを基準として、上記遮光部の開口部に複数の着色層を形成する着色層形成工程を経ることで、本発明のカラーフィルタを製造することができる。各構成の形成方法については、既に説明したため、ここでの説明は省略する。
【００９２】
８．用途
本発明のカラーフィルタは、各種表示装置に用いることができるが、中でも、タッチパネル付き表示装置、具体的には、タッチパネル付き液晶表示装置やタッチパネル付き有機ＥＬ表示装置等に用いることができる。
【００９３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００９４】
１  …  透明基板
２  …  遮光部
３  …  第１の検知電極
４  …  着色層
４Ｒ  …  赤色着色層
４Ｇ  …  緑色着色層
４Ｂ  …  青色着色層
５  …  第１アライメントマーク
６  …  第２アライメントマーク
７  …  第２の検知電極
１０  …  カラーフィルタ
【図１】
0006600971.tif 000002
【図２】
0006600971.tif 000003
【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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