(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部と、
前記基板部の少なくとも一方の表面に積層された積層膜と、
を備え、
前記積層膜は、
銅とケイ素とを含み前記表面に積層された導電性合金膜
を有し、
前記導電性合金膜における前記銅、および前記ケイ素の各含有率を、それぞれα、βで表すと、
αは、９８ａｔ％以上９９ａｔ％以下、
βは、１ａｔ％以上２ａｔ％以下、
である、導電性基材。
【請求項２】
前記導電性合金膜の比抵抗は、
２．０μΩ・ｃｍ以上１５．０μΩ・ｃｍ以下
である、請求項１に記載の導電性基材。
【請求項３】
前記積層膜は、
前記導電性合金膜に、前記導電性合金膜よりも比抵抗の低い銅合金膜、または銅膜が積層されている、
請求項１または２に記載の導電性基材。
【請求項４】
前記銅合金膜は、
銅とニッケルとを含む、
請求項３に記載の導電性基材。
【請求項５】
前記銅膜または前記銅合金膜に、耐熱性を有する保護膜が積層されている、
請求項３または４に記載の導電性基材。
【請求項６】
前記積層膜の比抵抗は、
２．０μΩ・ｃｍ以上１０．０μΩ・ｃｍ以下
である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性基材。
【請求項７】
前記積層膜が積層された前記表面は、
ガラスで形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性基材。
【請求項８】
前記積層膜が積層された前記表面は、
樹脂で形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性基材。
【請求項９】
前記樹脂は、
カーボン粒子を含む、請求項８に記載の導電性基材。
【請求項１０】
前記樹脂は、
カラーフィルタのブラックマトリックスを構成する樹脂膜である、請求項８または９に記載の導電性基材。
【請求項１１】
前記積層膜は、
少なくとも前記導電性合金膜がパターニングされた配線
を備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電性基材。
【請求項１２】
請求項１１に記載の導電性基材と、
前記導電性基材に配置されたカラーフィルタ用の着色層と、
を備える、配線付きカラーフィルタ。
【請求項１３】
液晶と、
前記液晶を駆動するＴＦＴ基板と、
請求項１１に記載の導電性基材と、
を備え、
静電容量式タッチパネルの電極が前記導電性基材における前記配線によって形成されている、
液晶ディスプレイ。
【請求項１４】
液晶と、
前記液晶を駆動するＴＦＴ基板と、
請求項１３に記載の配線付きカラーフィルタと、
を備え、
静電容量式タッチパネルの電極が前記配線付きカラーフィルタにおける前記配線によって形成されている、
液晶ディスプレイ。
【請求項１５】
前記電極と対向して配置された静電容量式タッチパネルの対向電極をさらに備える、
請求項１３または１４に記載の液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性基材、導電性配線付きカラーフィルタ、および液晶ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電容量型タッチパネルを有するタッチパネル式液晶ディスプレイが知られている。 
例えば、特許文献１に記載の表示装置は、タッチパネル電極とカラーフィルタとが別々の基板に作製され、これらを互いに貼り合わせて製造される。このような技術では、タッチパネルの配線のストライプとカラーフィルタのストライプとがわずかにずれることで干渉縞が発生したり、タッチパネル表面とカラーフィルタ表面との距離が大きくなるために斜め方向から見ると視差が発生したりするといった表示性能面での問題がある。この問題を解決するため、例えば、特許文献２、３には、タッチパネル電極とカラーフィルタを同一のガラス基板の表裏に形成する技術が提案されている。
【０００３】
タッチパネル電極とカラーフィルタを同一のガラス基板の表裏に形成する技術は、インセル型と、オンセル型とが知られている。インセル型は、タッチパネル機能をＴＦＴ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含むＬＣＤセル内に内蔵している。オンセル型は、偏光板とカラーフィルタを設けたガラス基板の間にタッチパネル機能を内蔵している。
従来のオンセル型、インセル型タッチパネルのタッチセンシング用電極配線には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）が多く用いられている（例えば、特許文献４参照）。
一方、タッチセンシング用電極配線として、金属配線を用いることも提案されている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７８７５８号公報
【特許文献２】特開２００８−９７５０号公報
【特許文献３】特開２０１０−０７２５８４号公報
【特許文献４】特開２０１３−１１７８１６号公報
【特許文献５】特許第５６３２８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来のタッチセンシング用電極配線、およびタッチセンシング用電極配線を含む導電性基材には、以下のような問題がある。
例えば、インセル型の配線技術は、ＴＦＴ基板上の画素内部にタッチセンサ機能を組み込むため、製造歩留り低下が発生する懸念がある。さらに、画素内にタッチセンサを組み込むことで表示に利用できる面積が減るため、画質が低下するという問題もある。
例えば、特許文献４のように、ＩＴＯで配線を形成する場合、ＩＴＯは金属配線よりも比抵抗が高いため、金属配線に比べて応答速度が低下し、低電圧駆動が難しくなるという問題がある。
特許文献５に記載されたように、タッチセンシング用電極配線に、銅あるいは銅合金を用いることも考えられる。しかし、近年ではタッチパネルの用途が広がっており、基板となる透明基材に対して様々な特性を有する有機物樹脂のコーティングがなされている場合が多い。このため、タッチセンシング用電極配線は、有機物樹脂上に形成することが必要となる場合が増えている。
しかし、金属配線は、有機物樹脂との密着性が悪いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、低抵抗の導電性を有し、導電部と基板部との密着性が良好となる導電性基材、および配線付きカラーフィルタを提供することを目的とする。
本発明は、タッチセンシングの応答性およびタッチセンシング用配線の信頼性を向上することができる液晶ディスプレイ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】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の導電性基材は、基板部と、前記基板部の少なくとも一方の表面に積層された積層膜と、を備え、前記積層膜は、銅とケイ素とを含み前記表面に積層された導電性合金膜を有し、前記導電性合金膜における前記銅、および前記ケイ素の各含有率を、それぞれα、βで表すと、αは、９８ａｔ％以上９９ａｔ％以下、βは、１ａｔ％以上２ａｔ％以下、である。
【０００８】
上記導電性基材においては、前記導電性合金膜の比抵抗は、２．０μΩ・ｃｍ以上１５．０μΩ・ｃｍ以下であってもよい。
【０００９】
上記導電性基材においては、前記積層膜は、前記導電性合金膜に、前記導電性合金膜よりも比抵抗の低い銅合金膜、または銅膜が積層されていてもよい。
【００１０】
上記導電性基材においては、前記銅合金膜は、銅とニッケルとを含んでもよい。
【００１１】
上記導電性基材においては、前記銅膜または前記銅合金膜に、耐熱性を有する保護膜が積層されていてもよい。
【００１２】
上記導電性基材においては、前記積層膜の比抵抗は、２．０μΩ・ｃｍ以上１０．０μΩ・ｃｍ以下であってもよい。
【００１３】
上記導電性基材においては、前記積層膜が積層された前記表面は、ガラスで形成されていてもよい。
【００１４】
上記導電性基材においては、前記積層膜が積層された前記表面は、樹脂で形成されていてもよい。
【００１５】
上記導電性基材においては、前記樹脂は、カーボン粒子を含んでもよい。
【００１６】
上記導電性基材においては、前記樹脂は、カラーフィルタのブラックマトリックスを構成する樹脂膜であってもよい。
【００１７】
上記導電性基材においては、前記積層膜は、少なくとも前記導電性合金膜がパターニングされた配線を備えてもよい。
【００１８】
本発明の第２の態様の配線付きカラーフィルタは、上記導電性基材と、前記導電性基材に配置されたカラーフィルタ用の着色層と、を備える。
【００１９】
本発明の第３の態様の液晶ディスプレイは、液晶と、前記液晶を駆動するＴＦＴ基板と、上記導電性基材と、を備え、静電容量式タッチパネルの電極が前記導電性基材における前記配線によって形成されている。
【００２０】
本発明の第４の態様の液晶ディスプレイは、液晶と、前記液晶を駆動するＴＦＴ基板と、上記配線付きカラーフィルタと、を備え、静電容量式タッチパネルの電極が前記配線付きカラーフィルタにおける前記配線によって形成されている。
【００２１】
上記液晶ディスプレイにおいては、前記電極と対向して配置された静電容量式タッチパネルの対向電極をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の導電性基材および配線付きカラーフィルタによれば、銅（含有率９８ａｔ％以上９９ａｔ％以下）とケイ素（１ａｔ％以上２ａｔ％以下）とを含む導電性合金膜が基板部の表面に積層されるため、導電性合金膜を含む導電部が低抵抗の導電性を有し、導電部と基板部との密着性が良好となるという効果を奏する。
本発明の液晶ディスプレイによれば、導電性合金膜によって配線が形成された本発明の導電性基材を備えるため、タッチセンシングの応答性およびタッチセンシング用配線の信頼性を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態の導電性基材の構成例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の配線付きカラーフィルタおよび導電性基材の構成例を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の変形例（第１変形例）の配線付きカラーフィルタおよび導電性基材の構成例を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の液晶ディスプレイの構成例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の液晶ディスプレイの構成例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２５】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の導電性基材について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の導電性基材の構成例を模式的に示す断面図である。
図１は、模式図のため、各部の形状は簡略化され、寸法は誇張されている（以下の図面も同様）。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の導電性基材１００は、基板部１０と、導電性合金膜３（積層膜）とを備える。
【００２７】
基板部１０は、透明基板１と、透明基板１の一方の表面である第１面１ａ上に形成された樹脂膜２とを備える。
【００２８】
透明基板１は、導電性基材１００の用途に応じた光透過性を有する基板が用いられる。例えば、導電性基材１００がディスプレイにおける光透過部に配置される場合、透明基板１の透過率は、可視光に対して８０％以上であってもよい。透明基板１の透過率は、可視光に対して９５％以上であるとより好ましい。
透明基板１の厚さは、導電性基材１００の用途における必要強度に応じて適宜設定されればよい。
透明基板１の材質としては、例えば、ガラス等の無機透明材料、あるいは、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、環状オレフィンコポリマー等の透明樹脂材料が使用可能である。
透明基板１は、１種類の材料で形成されてもよいし、上記に例示された無機透明材料および透明樹脂材料のうちから選ばれた２種類以上の材料が組み合わされて形成されてもよい。
特に、導電性基材１００の製造工程あるいは導電性基材１００の使用時に加熱される用途では、透明基板１として、透明樹脂材料に比べて耐熱性が高いガラス基板が用いられることがより好ましい。
本実施形態では、一例として、透明基板１がガラス基板の場合で説明する。
【００２９】
樹脂膜２は、透明基板１の第１面１ａに適宜の機能を追加するために用いられる。
本実施形態では、一例として、樹脂膜２が、後述する導電性合金膜３が、第１面１ａの反対側の第２面１ｂから見えないようにする遮蔽層の場合の例で説明する。
導電性合金膜３を覆って見えないようにするため、樹脂膜２は、透明基板１との密着性が良好な着色樹脂が用いられる。
例えば、樹脂膜２は、黒色顔料を分散させたアクリル系樹脂によって形成されてもよい。黒色顔料の例としては、例えば、カーボン粒子が用いられてもよい。導電性基材１００がディスプレイに用いられる場合、樹脂膜２はブラックマトリクスを構成していてもよい。
樹脂膜２は、第１面１ａの全面を覆っていてもよいが、本実施形態では、後述する導電性合金膜３が形成される範囲のみに形成されている。
【００３０】
樹脂膜２のパターンは、必要な導電性合金膜３のパターンに応じた適宜のパターンが可能である。
本実施形態では、樹脂膜２は、一例として、図示横方向に適宜の間があけられるとともに、紙面奥行き方向にも適宜の間があけられた、格子状にパターニングされている。
樹脂膜２の表面２ａは、樹脂膜２を除く透明基板１の第１面１ａとともに、基板部１０の一方の表面を構成している。
なお、図１は、断面の一部を拡大して表示しているため、４列分の樹脂膜２のみが図示されているが、樹脂膜２のパターンは、４列のみには限定されない。
【００３１】
導電性合金膜３は、基板部１０の樹脂膜２の表面２ａに積層された積層膜である。導電性合金膜３は、導電性基材１００に導電性を付与するために設けられている。
導電性合金膜３の平面視形状は、導電性基材１００の用途に応じて適宜の形状とすることができる。本実施形態における導電性合金膜３は、例えば、静電容量式タッチパネルの電極として用いることができるように、図示横方向に樹脂膜２と同様の間をあけて、紙面奥行き方向に延びるストライプ状にパターニングされている。
【００３２】
導電性合金膜３は、樹脂膜２の表面２ａに積層されるため、樹脂膜２の樹脂材料との密着性が良好となる組成の材料で形成されている。
導電性合金膜３は、銅（Ｃｕ）を主成分とし、ケイ素（Ｓｉ）を含む合金で形成されている。
導電性合金膜３の組成は、導電性合金膜３における銅、ケイ素の各含有率を、それぞれα、βとするとき、以下の範囲をすべて満足するようにする。
αの範囲は、９８ａｔ％以上９９ａｔ％以下である。βの範囲は、１ａｔ％以上２ａｔ％以下である。
βが１ａｔ％未満であると、ケイ素の含有率が少なすぎて、導電性合金膜３が銅膜に近づくため、密着性が劣ってしまう。
βが２ａｔ％を超えると、導電性合金膜３の導電性が低下するとともに密着性も低下する。これに加えて、原因がはっきりしているわけではないが、ケイ素の含有率が多くなるにつれて密着性も低下する。
【００３３】
このような導電性合金膜３における組成は、ＩＴＯの比抵抗よりも低い比抵抗が得られる組成である。ＩＴＯの比抵抗は９８６μΩ・ｃｍである。
導電性合金膜３の組成は、比抵抗が２．０μΩ・ｃｍ以上１５．０μΩ・ｃｍ以下になる組成とすることがより好ましい。このような比抵抗であると、例えば、導電性合金膜３を静電容量式タッチパネルの電極として用いる場合に、高速の応答性が得られる。さらに、静電容量式タッチパネルの電極に印加する電圧を低電圧化することができる。
【００３４】
このような構成の導電性基材１００は、例えば、透明基板１上に樹脂膜２が形成され、樹脂膜２がパターニングされた後、樹脂膜２の表面２ａ上に導電性合金膜３が積層されることによって製造される。
樹脂膜２は、透明基板１の第１面１ａに、カーボン粒子が分散された液状のアクリル樹脂等の原料樹脂が塗布された後、原料樹脂の種類に応じて硬化されることによって形成されてもよい。
原料樹脂の塗布方法としては、例えば、スピンコート、スピンレスコート、あるいはディッピング法などが用いられてもよい。ただし、原料樹脂の塗布方法は、透明基板１上に均一な膜厚で塗布できる方法であればこれらの方法には限定されない。
樹脂膜２のパターニングは、例えば、フォトリソグラフィ法などが用いられてもよい。
【００３５】
導電性合金膜３の形成方法としては、例えば、スパッタリング法によって、透明基板１の第１面１ａおよび樹脂膜２の表面２ａに一様に形成された後、樹脂膜２の表面２ａ上にのみ導電性合金膜３が残るようにパターニングする方法が挙げられる。パターニング方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法などが挙げられる。
ただし、導電性合金膜３の成膜方法は、樹脂膜２上に均一な膜厚の成膜を行うことができれば、スパッタリング法には限定されない。例えば、導電性合金膜３は、ＣＶＤ法、蒸着法、めっき法などで形成されてもよい。さらに成膜後のパターニング方法は、第１面１ａ上の導電性合金膜３を除去できれば、フォトリソグラフィ法には限定されない。
【００３６】
次に、導電性基材１００の作用について説明する。
導電性基材１００では、導電性合金膜３によって導電性が得られる。
導電性合金膜３は銅を主成分とするため、導電性合金膜３の比抵抗は、例えばＩＴＯに比べて格段に低くなる。
しかし、銅膜のみであると、ガラスあるいは樹脂に対する密着性がＩＴＯに比べて劣るという問題がある。
そこで、本発明者らは、ガラスあるいは透明樹脂材料との密着性が良好であって低い比抵抗が得られる銅合金の材料研究を行った。本発明者らは、鋭意検討を行った結果、密着性を向上できる元素成分として、ケイ素が好適であることを見出した。ケイ素が好適な理由は、必ずしも明らかではないが、ケイ素は、銅膜中である程度動きやすく、かつ、ガラスあるいは樹脂に含まれる酸素原子との化学的親和性も良好であるためと考えられる。
このため、導電性合金膜３の積層面に移動したケイ素が、ガラス基板や樹脂などの酸素原子を豊富に含む材料との結合力を高めるため、密着性が向上すると考えられる。
しかし、本発明者らは、ケイ素の量が多すぎても良好な密着性が得られないことを発見し、上述のケイ素の含有量が特に好適であることを見出した。
【００３７】
このように、本実施形態の導電性基材１００によれば、銅に対して、ケイ素が適正量含有された導電性合金膜３が、樹脂膜２に積層されるため、導電性合金膜３からなる導電部が低抵抗の導電性を有し、かつ導電部と基板部との密着性が良好となる。
【００３８】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の導電性基材および導電性基材を含む配線付きカラーフィルタについて説明する。
図２は、本発明の第２の実施形態の配線付きカラーフィルタおよび導電性基材の構成例を示す模式的な断面図である。
【００３９】
図２に示すように、本実施形態の配線付きカラーフィルタ２００は、上記第１の実施形態におけると同様の基板部１０と、基板部１０上に積層された積層膜１２と、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂと、絶縁保護層６と、を備える。本実施形態の配線付きカラーフィルタ２００において、基板部１０および積層膜１２は、導電性基材１１０を構成している。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４０】
積層膜１２は、表面２ａに積層されている。積層膜１２は、表面２ａ側から、上記第１の実施形態におけると同様の導電性合金膜３と、金属膜４と、保護膜５とがこの順に積層されている。
【００４１】
金属膜４は、良導体で構成される。金属膜４は、積層膜１２としての比抵抗を低減するため、導電性合金膜３に積層されている。
金属膜４の材質は、積層膜１２の導体部が導電性合金膜３のみの場合に比べて、積層膜１２としての比抵抗を低減することができれば、特に限定されない。
例えば、金属膜４の材質は、銅、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）などの金属単体、または、これらの金属のうちから選ばれた２種以上の金属を配合して形成された合金が用いられてもよい。
例えば、導電性合金膜３よりも比抵抗が低い銅合金膜は、積層膜１２の比抵抗を低減でき、かつ安価であるため、金属膜４として好適である。さらに、銅膜は、導電性合金膜３よりも比抵抗が低く、かつ安価であるため、金属膜４としてより好ましい。
【００４２】
保護膜５は、金属膜４と密着し、金属膜４を覆うように積層されている。
保護膜５は、金属膜４に密着して積層することによって、金属膜４を、例えば、機械的・物理的ストレス、化学的ストレス、および熱的ストレスのうち１種以上のストレスから保護する。
本実施形態では、保護膜５は、少なくとも、配線付きカラーフィルタ２００の製造工程において、金属膜４の酸化を抑制する保護機能を備える。このため、保護膜５は、後述する着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂを焼成する際の焼成温度に耐える耐熱性を備える材料で構成されている。保護膜５は、導体が用いられてもよいし、絶縁体が用いられてもよい。
本実施形態では、保護膜５は、金属膜４の酸化を抑制する効果の高いＩＴＯが用いられている。
【００４３】
着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂは、配線付きカラーフィルタ２００においてカラーフィルタとして機能する。着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂは、それぞれ赤色（Ｒ）、青色（Ｇ）、緑色（Ｂ）に着色された樹脂層である。例えば、本実施形態では、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂは、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの顔料が分散されたアクリル系樹脂で構成される。
着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂは、図示横方向には、樹脂膜２および積層膜１２による配線パターンに挟まれた領域の第１面１ａ上に積層される。着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂは、紙面奥行き方向には、樹脂膜２による格子状パターンに挟まれた領域の第１面１ａ上に積層される。着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの厚さは、第１面１ａから樹脂膜２と反対側の積層膜１２の表面１２ａまでの高さを超える厚さであれば特に限定されない。例えば、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの厚さは、０．５μｍ以上３．０μｍ以下とされてもよい。
着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの配列は、配線付きカラーフィルタ２００を装着するディスプレイにおけるＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する画素の配置に応じた適宜の配列が可能である。
【００４４】
絶縁保護層６は、少なくとも着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂを保護するため、電気絶縁性を有する透明材料によって、図示下側から覆う層状に形成される。
本実施形態では、一例として、絶縁保護層６は、感光性を有する有機系の透明樹脂材料によって形成されている。本実施形態における絶縁保護層６に用いる有機系材料としては、例えば、重合性基含有オリゴマー、モノマー、光重合開始剤、およびその他の添加剤を含有するＵＶ硬化型コーティング組成物が用いられてもよい。
図２に示すように、本実施形態では、絶縁保護層６は、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂと、積層膜１２の各保護膜５を覆う層状に形成されている。
このため、配線付きカラーフィルタ２００において、透明基板１と反対側の表面は、絶縁保護層６の表面６ａによって形成されている。このため、積層膜１２は、透明基板１と絶縁保護層６とに挟まれて、外部から絶縁されている。
【００４５】
このような構成の配線付きカラーフィルタ２００を製造するには、まず、上記第１の実施形態と同様にして、基板部１０上に導電性合金膜３が積層される。この後、金属膜４、保護膜５が導電性合金膜３上に積層され、必要に応じて、金属膜４、保護膜５がパターニングされる。
金属膜４、保護膜５の成膜方法は、それぞれの積層部分上に均一な膜厚で成膜できれば、特に限定されない。例えば、金属膜４、保護膜５の成膜方法は、上記第１の実施形態において導電性合金膜３の成膜方法として例示されたのと同様の成膜方法から選ばれてもよい。
金属膜４、保護膜５のパターニング方法も特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィ法、ウェットエッチングなどが用いられてもよい。
【００４６】
積層膜１２が形成された後、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂが形成される。
着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂは、例えば、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するための周知技術によって適宜形成される。
例えば、まず、着色層を形成する樹脂材料が、スピンコート、スピンレスコート、あるいはディッピング法などの適宜の塗布方法を用いて第１面１ａおよび積層膜１２上に塗布されて樹脂材料の種類に応じた硬化手段によって硬化される。この後、例えば、フォトリソグラフィ法などを用いて着色層の配置位置のみに残すパターニングがなされる。これを、各色について繰り返すことによって、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂが形成される。
【００４７】
着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂが形成された後、絶縁保護層６が形成される。
絶縁保護層６を形成するには、まず、絶縁保護層６を形成する樹脂材料が、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ上および貫通孔部１２の表面１２ａを覆うように塗布される。この樹脂材料の塗布方法としては、例えば、スピンコート、スピンレスコート、あるいはディッピング法などの適宜の塗布方法が用いられる。この後、塗布された樹脂材料が硬化される。例えば、樹脂材料がＵＶ硬化樹脂の場合には、ＵＶ光を照射することによって樹脂材料が硬化される。これにより、絶縁保護層６が形成される。
【００４８】
このような構成の配線付きカラーフィルタ２００は、適宜方式の表示部に重ねて設置されることによって、カラーディスプレイを構成することができる。その際、積層膜１２が静電容量式タッチパネルの電極として用いられることにより、カラーディスプレイにタッチセンシング機能を持たせることができる。
本実施形態の配線付きカラーフィルタ２００では、積層膜１２の間に、樹脂膜２で区画された着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂが形成されている。本実施形態では、樹脂膜２は、黒色であるため、樹脂膜２は、カラーディスプレイにおけるブラックマトリクスの機能を備える。
【００４９】
本実施形態の配線付きカラーフィルタ２００は、用途に応じてパターニングされた積層膜１２を備える。積層膜１２は、少なくとも導電性合金膜３および金属膜４が導電性を有するため、配線として機能する。
【００５０】
このように、本実施形態の配線付きカラーフィルタ２００によれば、上記第１の実施形態の導電性基材１００と同様、金属元素Ａが含まれる導電性合金膜３が、樹脂膜２に積層される。このため、導電性合金膜３を含む導電部が低抵抗の導電性を有し、導電部と基板部との密着性が良好となる。
さらに、本実施形態では、配線である積層膜１２において、導電性合金膜３と、導電性合金膜３よりも比抵抗が小さい金属膜４とが積層されている。このため、上記第１の実施形態の導電性基材１００のように、導電部が導電性合金膜３のみからなる配線に比べて、配線としての比抵抗が低減される。
この結果、積層膜１２の導電性が良好になり、例えば、積層膜１２をタッチセンシング用配線として用いる場合に、応答性が向上されたり、より低電圧での駆動が可能になったりする。
さらに、本実施形態では、積層膜１２が透明基板１および絶縁保護層６に挟まれているため、積層膜１２の導電性合金膜３および金属膜４が外部環境の影響を受けにくくなる。
【００５１】
［第１変形例］
次に、本実施形態の変形例（第１変形例）の配線付きカラーフィルタについて説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態の変形例（第１変形例）の配線付きカラーフィルタの構成例を示す模式的な断面図である。
【００５２】
図３に示すように、本実施形態の配線付きカラーフィルタ３００は、上記第２の実施形態の配線付きカラーフィルタ２００に、対向電極７が追加されて構成される。
以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５３】
対向電極７は、積層膜１２が図示横方向に離間して紙面奥行き方向に延ばされた配線パターンを構成するのに対して、紙面奥行き方向に離間して図示横方向に延ばされたストライプ状の配線パターンを構成する。
対向電極７は、透明基板１の第２面１ｂ上に形成される。特に図示しないが、対向電極７および第２面１ｂ上には、透明樹脂材料などによる絶縁保護膜が積層されている。
【００５４】
対向電極７の材質は、積層膜１２との間に静電容量を形成できる導体であれば特に限定されない。
例えば、対向電極７は、ＩＴＯなどの透明材料で形成されてもよい。
例えば、対向電極７は、不透明な金属膜または金属合金膜で形成されてもよい。対向電極７として不透明材料が用いられる場合、対向電極７は、平面視にて着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂと重ならない範囲に形成されることが好ましい。さらに、対向電極７として不透明材料が用いられる場合、透明基板１と反対側の対向電極７の表面には、樹脂膜２と同様の材質の樹脂膜が積層されてもよい。これにより、対向電極７による反射光が抑制されるため、対向電極７が外部から目立たなくなる。
例えば、対向電極７として、積層膜１２と同様な構成の積層膜が用いられてもよい。導電性合金膜３は、ガラス材料に対しても密着性が良好になるため、表面２ａ上に直接積層することができる。
【００５５】
このような構成の本変形例の配線付きカラーフィルタ３００によれば、上記第２の実施形態と同様の導電性基材を備えるため、上記第２の実施形態と同様の作用効果を備える。
さらに、本変形例によれば、配線である積層膜１２と、対向電極７との間の静電容量を検出することで、積層膜１２と対向電極７とを、静電容量式タッチパネルの検出電極および対向電極として使用することができる。このため、配線付きカラーフィルタ３００は、適宜方式の表示部に重ねて設置されることによって、タッチセンシング機能を有するカラーディスプレイを構成することができる。
【００５６】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の液晶ディスプレイについて説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態の液晶ディスプレイの構成例を模式的に示す断面図である。
【００５７】
図４に示すように、本実施形態の液晶ディスプレイ４００は、ＴＦＴ基板３０、液晶２０、および上記第２の実施形態の配線付きカラーフィルタ２００が、この順に積層されて表示部が構成されている。さらに、液晶ディスプレイ４００は、タッチセンシング制御部４０を備える。
以下、上記第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５８】
ＴＦＴ基板３０は、後述する液晶２０をサブ画素ごとに駆動するＴＦＴを含む駆動回路基板である。
液晶２０は、配線付きカラーフィルタ２００の着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂにそれぞれ対応する位置に画素電極（図示略）が配置された液晶パネルである。液晶２０における各画素電極は、ＴＦＴ基板３０の駆動回路にそれぞれ電気的に接続されている。
例えば、液晶２０は、液晶を偏光板で挟んだ周知の構成を備える。液晶２０における液晶駆動方式は、特に限定されない。
【００５９】
本実施形態における配線付きカラーフィルタ２００は、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂがそれぞれ液晶２０のサブ画素と重なるように、液晶２０上に積層配置されている。
配線付きカラーフィルタ２００の積層膜１２の導電部は、タッチセンシング制御部４０と電気的に接続されている。
タッチセンシング制御部４０は、積層膜１２による配線パターンを用いて、透明基板１上の静電容量の変化を検出することによって、静電容量式のタッチセンシングを行う。
【００６０】
液晶ディスプレイ４００は、配線付きカラーフィルタ２００および配線付きカラーフィルタ２００に含まれる上記第２の実施形態の導電性基材を備え、積層膜１２を静電容量式タッチパネルの電極に用いたカラー液晶ディスプレイになっている。
積層膜１２は、液晶２０およびＴＦＴ基板３０と別体の基板になっているため、液晶２０およびＴＦＴ基板３０にタッチセンシング用配線を形成する場合に比べて、サブ画素の面積を広くすることができ、高画質化が可能である。
上記第２の実施形態の導電性基材は、導電性合金膜３を含む導電部が低抵抗の導電性を有し、導電部と基板部との密着性が良好となる。このため、液晶ディスプレイ４００によれば、タッチセンシングの応答性およびタッチセンシング用配線の信頼性が向上される。
【００６１】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態の液晶ディスプレイについて説明する。
図５は、本発明の第４の実施形態の液晶ディスプレイの構成例を模式的に示す断面図である。
【００６２】
図５に示すように、本実施形態の液晶ディスプレイ５００は、上記第４の実施形態のタッチセンシング制御部４００の配線付きカラーフィルタ２００、タッチセンシング制御部４０に代えて、配線付きカラーフィルタ３００、タッチセンシング制御部５０を備える。  以下、上記第３実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６３】
本実施形態における配線付きカラーフィルタ３００は、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂがそれぞれ液晶２０のサブ画素と重なるように、液晶２０上に積層配置されている。
配線付きカラーフィルタ３００の積層膜１２の導電部と、対向電極７とは、タッチセンシング制御部５０と電気的に接続されている。
タッチセンシング制御部５０は、積層膜１２による配線パターンと、対向電極７による配線パターンとを用いて、透明基板１上の静電容量の変化を検出することによって、静電容量式のタッチセンシングを行う。
【００６４】
液晶ディスプレイ５００は、配線付きカラーフィルタ３００および配線付きカラーフィルタ３００に含まれる上記第２の実施形態の導電性基材を備え、積層膜１２および対向電極７を静電容量式タッチパネルの検出電極および対向電極に用いたカラー液晶ディスプレイになっている。
液晶ディスプレイ５００は、タッチセンシングに検出電極および対向電極を用いる点を除いて、上記第３の実施形態における液晶ディスプレイ４００と同様の構成を有しており、液晶ディスプレイ４００と同様の作用効果を備える。
【００６５】
なお、上記各実施形態および変形例の説明では、導電性基材における樹脂膜２および導電性合金膜３がパターニングされており、かつ導電性合金膜３がタッチセンシング用配線を構成する場合の例で説明した。しかし、例えば、導電性基材の用途によっては、樹脂膜２および導電性合金膜３のパターニング形状は、パターニングされていないベタパターンでもよい。
さらに、樹脂膜２および導電性合金膜３がパターニングされている場合でも、パターニング形状は、上述の形状には限定されない。
例えば、樹脂膜２のパターンは、導電性基材の用途によっては、格子状に限定されず、液晶ディスプレイのブラックマトリクスの形状にも限定されない。
例えば、導電性合金膜３のパターンは、導電性基材の用途によっては、タッチセンシング用配線以外の配線の形状にパターニングされてもよい。さらに、導電性合金膜３のパターンは、配線以外の適宜の電極、グランドパターンなどの形状にパターニングされてもよい。
【００６６】
上記第２の実施形態では、配線付きカラーフィルタ２００の積層膜１２が、金属膜４および保護膜５を有する場合の例で説明した。
しかし、導電性合金膜３によって必要な導電性が得られる場合には、金属膜４は省略されてもよい。
金属膜４が保護膜５によって保護される必要がない材質の場合、保護膜５は省略されてもよい。
金属膜４および保護膜５が削除できる場合、配線付きカラーフィルタ２００は、上記第１の実施形態における導電性基材１００の構成を備えてもよい。
【００６７】
上記第３および第４の実施形態の説明では、液晶ディスプレイ４００、５００が導電性基材１１０を備える場合の例で説明した。しかし、液晶ディスプレイ４００、５００は、導電性基材として、上記第１の実施形態における導電性基材１００を備えてもよいし、導電性基材１１０から金属膜４または保護膜５が削除された構成を備えてもよい。
【実施例】
【００６８】
以下、上記第１の実施形態の導電性基材１００およびこれを用いた上記第３の実施形態の液晶ディスプレイ４００の実施例１〜７について、導電性基材の比較例１〜７とともに説明する。
【００６９】
［導電性基材］
実施例１〜７、および比較例１〜７の各導電性基材の構成および評価結果について、下記［表１］に示す。
【００７０】
【表１】
0006645229.tif 000002
【００７１】
［実施例１］
実施例１の導電性基材１００では、透明基板１として無アルカリガラスが使用された。
樹脂膜２は、アクリル樹脂に黒色顔料を混合したブラックマトリックス樹脂が用いられた。具体的には、感光性を有するレジスト材料をベース樹脂とするブラックマトリクス樹脂がスピンコート法にて第１面１ａ上に塗布された。この塗膜は、ホットプレートにて１２０℃で２分間乾燥された。
この後、塗膜がフォトリソグラフィ法によってパターニングされた。具体的には、塗膜がパターニング形状に応じた開口部を有するフォトマスクを介して露光された。露光光源は、高圧水銀灯が用いられ、露光エネルギーは１００ｍＪ／ｃｍ２とされた。
この後、塗膜に対して、０.２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて３０秒間のシャワー洗浄が実施された。さらに、水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理が行われた。これにより、透明基板１の第１面１ａ上に樹脂膜２が形成された。
【００７２】
この後、樹脂膜２の表面２ａに導電性合金膜３が形成された。導電性合金膜３の組成は、上記［表１］に記載されたように、Ｃｕ、Ｓｉがそれぞれ含有率９９．０ａｔ％、１．０ａｔ％とされた。
導電性合金膜３は、上記含有率となるように、スパッタリング法で、一様な厚さ１６０ｎｍに成膜された後、フォトリソグラフィ法によってパターニングされて形成された。ただし、各含有率は、小数点第１位に丸められており、例えば、ターゲット金属に含まれる不純物等が混じることによる微量の組成変化は無視されている（他の含有率も同様）。
【００７３】
［実施例２〜７］
実施例１と同様にして、導電性合金膜３の組成のみが異なる実施例２〜７の導電性基材１００が作製された。各組成は、上記［表１］に示された含有率とされた。
具体的には、実施例２〜７は、Ｓｉの含有率が、それぞれ、１．２ａｔ％、１．４ａｔ％、１．５ａｔ％、１．６ａｔ％、１．８ａｔ％、２．０ａｔ％とされ、残余がＣｕからなる組成とされた。
【００７４】
［比較例１〜７］
比較例１は、上記実施例１の導電性合金膜３に代えて、同厚さのＩＴＯ膜が用いられた例である。
比較例２は、上記実施例１の導電性合金膜３に代えて、同厚さのＣｕ膜が用いられた例である。
比較例３〜７は、上記実施例１の導電性合金膜３に代えて、Ｓｉが過少量または過多量含有された導電性合金膜が用いられた例である。
【００７５】
これらの導電性基材は、比抵抗の評価と、樹脂膜２との密着性の評価とが行われた。
比抵抗は、導電性合金膜のシート抵抗値を測定し、導電性合金膜の厚さに基づいて換算された。シート抵抗値の測定方法としては、４探針法が用いられた。
各実施例、各比較例におけるシート抵抗値の測定値と、比抵抗の換算値とは、［表１］に記載された通りである。
導電性合金膜の密着性の評価は、クロスカット法によって行われた。具体的には、クロスカット法は、ＪＩＳ  Ｋ５６００に基づいて行われた。［表１］には、各実施例、各比較例における評価結果が、ＪＩＳ  Ｋ５６００の分類０〜５によって記載されている。
分類０は、「カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にもはがれがない」ことを示す。分類１〜５は、何らかの剥がれが生じたことを示す。
【００７６】
［表１］に記載された評価結果から分かるように、実施例１〜７の比抵抗は、Ｓｉの含有量が増えるにつれて、５．００μΩ・ｃｍ〜８．０１μΩ・ｃｍに変化していた。これらの比抵抗は、導電部がＩＴＯ膜のみの比較例１の比抵抗９８６μΩ・ｃｍに比べて極めて低い。
さらに、実施例１〜７の密着性評価はいずれも分類０になり、剥がれなどが発生しないことが分かった。
【００７７】
比較例１の場合、密着性は良好であったが、比抵抗が格段に高くなった。
比較例２〜７の場合、いずれも剥がれ生じるなど、密着性がよくなかった。さらに、比較例５〜７では、各実施例比べて、比抵抗も高くなった。
このように、ケイ素の含有率は、少なすぎても多すぎても密着性が悪化するため、αは、９８ａｔ％以上９９ａｔ％以下、βは、１ａｔ％以上２ａｔ％以下にする必要があることが分かる。
【００７８】
［液晶ディスプレイ］
液晶ディスプレイは、上記実施例１〜７の導電性基材１００をそれぞれ以下のようにして加工することによって作製された。
まず、スパッタリング法を用いて導電性基材１００の導電性合金膜３上に、厚さ３００ｎｍの金属膜４が成膜された。さらに、同じくスパッタリング法によって、保護膜５として厚さ５０ｎｍのＩＴＯ膜が成膜された。
この後、０．２質量％の硫酸と０．２質量％の過酸化水素水とが混合されたエッチング液を用いたウェットエッチング法によって、保護膜５、金属膜４、および導電性合金膜３のパターニングが行われた。
【００７９】
この後、積層膜１２の間の第１面１ａ上に、着色層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂが順次厚さ２．５μｍで形成された。
各着色層は、それぞれの色に着色されたアクリル系樹脂レジストをスピンコート法で塗布した後、フォトリソグラフィ法によってパターニングすることにより形成された。塗布されたアクリル系樹脂レジストは、各色の配置に対応するマスクを介して、高圧水銀灯による１００ｍＪ／ｃｍ２の光量で露光されることによって露光部分が硬化された。この後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液のシャワーを３０秒間当てることで現像が行われた。これにより、露光されていない箇所のアクリル系樹脂レジストが除去された。
この後、絶縁保護層６を形成するため、オーバーコート剤Ｖ−２５９ＰＡ（商品名；新日鉄住金化学社製）からなる塗液が、スピンコート法で塗布された。この後、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥することにより、塗膜が乾燥された。塗膜の乾燥後、高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ２の光量で塗膜が露光された。これにより、塗膜が硬化し、絶縁保護層６が形成された。
【００８０】
以上で、上記実施例１〜７の導電性基材１００によって、それぞれ上記第２の実施形態の配線付きカラーフィルタ２００が形成された。
この後、これら配線付きカラーフィルタ２００と、ＴＦＴ基板３０との間に液晶２０を挟んで、それぞれの対向面がシール材によって貼り合せられた。これにより、上記第３の実施形態の液晶ディスプレイ４００が製造された。
【００８１】
これらの液晶ディスプレイ４００は、積層膜１２にタッチセンシング制御部４０の機能を含む制御用ＩＣが接続され、タッチセンシング動作と、液晶駆動動作との動作確認が行われた。
いずれの実施例対応する液晶ディスプレイ４００においても、タッチセンシング動作と液晶駆動動作とは、良好であった。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施形態を、各実施例とともに説明したが、本発明はこの実施形態、各実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００８３】
１  透明基板
１ａ  第１面
１ｂ  第２面
２  樹脂膜
３  導電性合金膜
４  金属膜
５  保護膜
６  絶縁保護層
７  対向電極
１０  基板部
１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ  着色層
１２  積層膜
２０  液晶
３０  ＴＦＴ基板
４０、５０  タッチセンシング制御部
１００、１１０  導電性基材
２００、３００  配線付きカラーフィルタ
４００、５００  液晶ディスプレイ
【図１】
0006645229.tif 000003
【図２】
0006645229.tif 000004
【図３】
0006645229.tif 000005
【図４】
0006645229.tif 000006
【図５】
0006645229.tif 000007