(57)【要約】【課題】画像表示装置の薄型化を実現することができ、製造工程が簡素化されるだけでなく、不要な構成要素の消耗を最小化し、製造コストを低減することができるとともに、モアレ現象を改善することができるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板１は、透明基板１０と、透明基板１０上に形成された金属メッシュ電極１１と、金属メッシュ電極１１上に金属メッシュ電極１１の形状と対応するように形成され、少なくとも一つ以上の開口領域が形成されたブラックマトリックス層１４と、を含む。【選択図】図３
2013045100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板上に形成された金属メッシュ電極と、
前記金属メッシュ電極上に前記金属メッシュ電極の形状と対応するように形成され、少なくとも一つ以上の開口領域が形成されたブラックマトリックス層と、を含むタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板。
【請求項２】
前記ブラックマトリックス層の開口領域に対応し、前記ブラックマトリックス層と部分的に重なり合うように形成されるカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板。
【請求項３】
前記金属メッシュ電極は、
前記透明基板上に形成された第１の金属メッシュ電極と、
前記第１の金属メッシュ電極上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された第２の金属メッシュ電極と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板。
【請求項４】
前記第２の金属メッシュ電極の形状は前記第１の金属メッシュ電極の形状と対応し、前記第１の金属メッシュ電極と前記第２の金属メッシュ電極とが整合するように重なり合うことを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板。
【請求項５】
前記絶縁層は、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極の形状と対応するように積層されることを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板。
【請求項６】
前記ブラックマトリックスの形状は、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極の形状と対応するように形成され、前記ブラックマトリックスは、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極と整合するように重なり合うことを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板。
【請求項７】
前記第２の金属メッシュ電極と前記ブラックマトリックス層とは、接着層によって接着されることを特徴とする請求項３に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板。
【請求項８】
透明基板を備え、前記透明基板上に金属メッシュ電極を形成する段階と、
前記金属メッシュ電極上に少なくとも一つ以上の開口領域を有するブラックマトリックス層を形成する段階と、
前記ブラックマトリックス層の開口領域に対応し、前記ブラックマトリックス層と部分的に重なり合うようにカラーフィルタを形成する段階と、を含むタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項９】
前記金属メッシュ電極と前記ブラックマトリックス層とは、互いに対応する形状に形成されることを特徴とする請求項８に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１０】
透明基板を備え、前記透明基板の表面に第１の金属メッシュ電極を形成する段階と、
前記第１の金属メッシュ電極に対応するように、前記第１の金属メッシュ電極上に絶縁層を形成する段階と、
前記絶縁層に対応するように、前記絶縁層上に第２の金属メッシュ電極を形成する段階と、
前記第２の金属メッシュ電極に所定の開口領域を有するブラックマトリックス層を形成する段階と、
を含むことを特徴とするタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第２の金属メッシュ電極及び前記第１の金属メッシュ電極の形状は互いに対応するように形成され、前記第２の金属メッシュ電極を前記第１の金属メッシュ電極と整合するように重ね合わせて形成することを特徴とする請求項１０に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１２】
前記ブラックマトリックス層は、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極の形状と対応するように形成され、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極と整合するように重ね合わせて形成することを特徴とする請求項１０に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第２の金属メッシュ電極に所定の開口領域を有するブラックマトリックス層を形成する段階は、
前記第２の金属メッシュ電極に接着層を形成する段階と、
前記接着層上に前記ブラックマトリックス層を積層する段階と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載のタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル技術を用いるコンピュータが発達するにつれて、コンピュータの補助装置もともに開発されており、パソコン、ポータブル伝送装置、その他の個人用の情報処理装置などは、キーボード、マウスのような様々な入力装置（Ｉｎｐｕｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）を利用してテキスト及びグラフィック処理を行う。
【０００３】
しかし、情報化社会の急速な進行により、コンピュータの用途が益々拡大する傾向にあるため、現在入力装置の機能を担当しているキーボード及びマウスだけでは、効率的な製品の駆動が困難であるという問題点がある。
【０００４】
従って、簡単で誤操作が少なく、誰でも簡単に情報入力が可能な機器の必要性が高まっている。また、入力装置に関する技術は、一般的な機能を満たす水準を超えて、高信頼性、耐久性、革新性、設計及び加工に関する技術などが注目されており、このような目的を達成するために、テキスト、グラフィックなどの情報入力が可能な入力装置としてタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ  Ｐａｎｅｌ）が開発された。
【０００５】
このようなタッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ；ＬＣＤ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの平板ディスプレイ装置及びＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）のような画像表示装置の表示面に設けられ、ユーザが映像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするために利用される機器である。
【０００６】
図１は、従来技術によるタッチパネル１００の断面図である。
【０００７】
前記タッチパネル１００は、ガラス基板１１１、１１２に形成された透明電極１２１、１２２と、電極配線１３１、１３２と、を含んで構成され、前記透明電極１２１、１２２としては、今までＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｈｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）が主に用いられてきた。透明電極１２１、１２２としてのＩＴＯの優れた特性及び係る応用製品の需要拡大の傾向から見て、今後これらの材料の消費量は、益々増えると予想される。
【０００８】
しかし、ＩＴＯを構成するインジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）は、代表的な希少、枯渇資源の一つであり、その供給量が大きく減少している。専門家によると、インジウムは短くは１０年、長くても２５年程度で全部枯渇するそうである。
【０００９】
これは、インジウムが亜鉛鉱の副産物として精製され、その希少性が高いためである。枯渇前であるとしても、インジウムの価格の急激な上昇は、係る応用製品の製造コストの上昇を齎しており、インジウムを含まない新しい透明伝導膜の開発が急務である。
【００１０】
一方、図２は、従来技術による画像表示装置３００の断面図である。
【００１１】
図２の画像表示装置３００は、図１によるタッチパネル１００がカラーフィルタ基板２００と結合されて構成される。前記カラーフィルタ基板２００は、支持基板２１０にブラックマトリックス層２２０が形成され、ブラックマトリックス層２２０の開口領域にレッド、グリーン、ブルーのカラーフィルタ２３０が塗布されて構成される。また、前記タッチパネル１００と前記カラーフィルタ基板２００とは、接着層２５０により結合される。
【００１２】
しかし、このような構造を有する画像表示装置３００は、タッチパネル１００の製造工程と、カラーフィルタ基板２００の製造工程とを別に行った後、これらを合着する工程を順に行って形成されるため、製造工程が複雑であり、製造時間が長いという問題点があった。
【００１３】
また、画像表示装置３００の全体厚さが厚くなり、特に、両構成を別に製作したため、支持基板２１０または接着層２５０などの不要な構成要素が非効率的に用いられ、製造コストが無駄になるという問題点が存在した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記のような問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、カラーフィルタ基板にタッチセンサを内蔵することにより、画像表示装置の薄型化を実現し、カラーフィルタ基板とタッチセンサとを一体に形成することにより、製造工程を簡素化し、製造コストを低減するだけでなく、金属メッシュ電極をブラックマトリックスに整合するように重ね合わせて形成することにより、モアレ現象を改善することができるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板は、透明基板と、前記透明基板上に形成された金属メッシュ電極と、前記金属メッシュ電極上に前記金属メッシュ電極の形状と対応するように形成され、少なくとも一つ以上の開口領域が形成されたブラックマトリックス層と、を含む。
【００１６】
ここで、前記ブラックマトリックス層の開口領域に対応し、前記ブラックマトリックス層と部分的に重なり合うようにカラーフィルタが形成されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記金属メッシュ電極は、前記透明基板上に形成された第１の金属メッシュ電極と、前記第１の金属メッシュ電極上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成された第２の金属メッシュ電極と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、前記第２の金属メッシュ電極の形状は、前記第１の金属メッシュ電極の形状と同一であり、第１の金属メッシュ電極と第２の金属メッシュ電極とが整合するように重なり合うことを特徴とする。
【００１９】
また、前記絶縁層は、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極の形状と対応する形状を有することを特徴とする。
【００２０】
また、前記ブラックマトリックスの形状は、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極の形状と対応するように形成され、前記ブラックマトリックスは、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極と整合するように重なり合うことを特徴とする。
【００２１】
また、前記第２の金属メッシュ電極と前記ブラックマトリックス層とは、接着層によって接着されることを特徴とする。
【００２２】
本発明によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法は、透明基板を備え、前記透明基板上に金属メッシュ電極を形成する段階と、前記金属メッシュ電極上に少なくとも一つ以上の開口領域を有するブラックマトリックス層を形成する段階と、前記ブラックマトリックス層の開口領域に対応し、前記ブラックマトリックス層と部分的に重なり合うようにカラーフィルタを形成する段階と、を含む。
【００２３】
ここで、前記金属メッシュ電極と前記ブラックマトリックス層とは、互いに対応する形状に積層されることを特徴とする。
【００２４】
本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法は、透明基板を備え、前記透明基板の表面に第１の金属メッシュ電極を形成する段階と、前記第１の金属メッシュ電極に対応するように、前記第１の金属メッシュ電極上に絶縁層を形成する段階と、前記絶縁層に対応するように、前記絶縁層上に第２の金属メッシュ電極を形成する段階と、前記第２の金属メッシュ電極に所定の開口領域を有するブラックマトリックス層を形成する段階と、を含む。
【００２５】
ここで、前記第２の金属メッシュ電極及び前記第１の金属メッシュ電極の形状は、互いに対応するように形成され、前記第２の金属メッシュ電極を前記第１の金属メッシュ電極と整合するように重ね合わせて形成することを特徴とする。
【００２６】
また、前記ブラックマトリックス層は、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極の形状と対応するように形成され、前記第１の金属メッシュ電極及び前記第２の金属メッシュ電極と整合するように重ね合わせて形成することを特徴とする。
【００２７】
また、前記第２の金属メッシュ電極に所定の開口領域を有するブラックマトリックス層を形成する段階は、前記第２の金属メッシュ電極に接着層を形成する段階と、前記接着層上に前記ブラックマトリックス層を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づいた以下の詳細な説明によってさらに明らかになるであろう。
【００２９】
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、カラーフィルタ基板にタッチセンサを内蔵することにより、画像表示装置の薄型化を実現する効果がある。
【００３１】
また、本発明によると、カラーフィルタ基板とタッチセンサとを一体に形成することにより、製造工程が簡素化されるだけでなく、不要な構成要素の消耗を最小化し、製造コストを低減する効果がある。
【００３２】
また、金属メッシュ電極とブラックマトリックスとが整合するように重ね合わせて形成することにより、モアレ現象を改善することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術によるタッチパネルの断面図である。
【図２】従来技術による画像表示装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の断面図である。
【図４】本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の断面図である。
【図５】図４によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の平面図である。
【図６Ａ】図４によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の底面図（１）である。
【図６Ｂ】図４によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の底面図（２）である。
【図７】本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図８】本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図９】本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図１０】本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図１１】本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図１２】本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図１３】本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図１４】本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図１５】本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【図１６】本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するにあたり、係わる公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００３６】
図３は、本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の断面図であり、図４は、本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の断面図であり、図５は、図４による内蔵型カラーフィルタ基板の平面図であり、図６Ａ及び図６Ｂは、図４によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の底面図である。
【００３７】
本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板は、透明基板１０と、前記透明基板１０上に形成された金属メッシュ電極１１と、前記金属メッシュ電極１１上に前記金属メッシュ電極１１の形状と対応するように形成され、少なくとも一つ以上の開口領域が形成されたブラックマトリックス層１４と、を含む。
【００３８】
透明基板１０は、基本的に、金属メッシュ電極１１及び電極配線１２が形成される領域を提供するものであり、本発明の透明基板１０は、特に、ブラックマトリックス層１４及びカラーフィルタ１５が形成される領域を提供する機能をする。
【００３９】
ここで、透明基板１０は、アクティブ領域とベゼル領域とに分けられる。アクティブ領域は、入力手段のタッチを認識できるように金属メッシュ電極１１が形成される部分で、透明基板１０の中央に備えられ、ベゼル領域は、金属メッシュ電極１１と通電する電極配線１２が形成される部分で、アクティブ領域の縁に備えられる。
【００４０】
この際、透明基板１０は、金属メッシュ電極１１及び電極配線１２を支持する支持力と、画像表示装置から提供される画像をユーザが認識できるように、透明性とを有しなければならない。
【００４１】
上述の支持力と透明性を考慮して、透明基板１０の材質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、トリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）フィルム、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ；ＰＳ）、二軸延伸ポリスチレン（Ｋ樹脂含有ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ＰＳ；ＢＯＰＳ）、ガラスまたは強化ガラスなどで形成することが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００４２】
金属メッシュ電極１１は、入力手段のタッチ時に信号を発生させ、コントローラでタッチ座標を認識できるようにする機能を遂行するものであり、透明基板１０のアクティブ領域に形成される。金属メッシュ電極１１のパターン形状は、微細な幅を有する複数の単位電極線が横方向及び縦方向に平行に配列され、互いに垂直交差して網状をなす。
【００４３】
このような金属メッシュ電極１１の形状の特徴は、ＩＴＯなどで形成された透明電極の代わりに金属性材質の不透明電極を用いることにより発生する、ユーザによる視認性の問題を解決するためである。
【００４４】
金属メッシュ電極１１の縁には、金属メッシュ電極１１から電気的信号を受信する電極配線１２が印刷される。この際、電極配線１２は、スクリーン印刷法（Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、グラビア印刷法（Ｇｒａｖｕｒｅ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、またはインクジェット印刷法（Ｉｎｋｊｅｔ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）などを利用して印刷することができる。また、電極配線１２の材料としては、電気伝導度に優れた銀ペースト（Ａｇ  ｐａｓｔｅ）または有機銀で組成された物質を用いることが好ましいが、これに限定されず、伝導性高分子、カーボンブラック（ＣＮＴを含む）、ＩＴＯのような金属酸化物や金属類などの低抵抗金属を用いることができる。
【００４５】
ブラックマトリックス層１４は、前記金属メッシュ電極１１に形成され、ブラックマトリックス層１４に形成された開口領域により露出された透明基板１０には、カラーフィルタ１５が塗布される。
【００４６】
一般的に、カラーフィルタ１５基板には、規則的に形成された開口領域を有するブラックマトリックス層１４と、ブラックマトリックス層１４の開口領域に形成されるカラーフィルタ１５と、が備えられる。
【００４７】
ブラックマトリックス層１４は、透明基板１０をカラーフィルタ１５が形成される複数の開口領域に分けて、隣接した開口領域の間の光の干渉を防止し、外部光を遮断する機能をする。また、必要に応じて、カラーフィルタ１５の表面が平らになるように、オーバーコート層（不図示）がさらに塗布することができる。
【００４８】
金属メッシュ電極１１とブラックマトリックス層１４とは、接着層１３によって接着することができ、その接着方法は、特に制限されない。
【００４９】
図４は、本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の断面図である。
【００５０】
本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板は、上述の一実施例による金属メッシュ電極を、第１の金属メッシュ電極２１と第２の金属メッシュ電極２３とで形成する場合である。
【００５１】
以下、上記の本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の説明と重複する構成についての詳細な説明は省略する。
【００５２】
金属メッシュ電極２１、２３は、入力手段のタッチ時に信号を発生させ、コントローラでタッチ座標を認識できるようにする機能を遂行するものであり、透明基板２０のアクティブ領域に形成される。
【００５３】
即ち、透明基板２０の表面に第１の金属メッシュ電極２１が形成され、第１の金属メッシュ電極上に第２の金属メッシュ電極２３が重ね合わせて形成されて、第１の金属メッシュ電極２１と第２の金属メッシュ電極２３との間には、絶縁層２２が介在され、二つの金属メッシュ電極を電気的に絶縁させる。
【００５４】
第１の金属メッシュ電極２１のパターン形状は、微細な幅を有する複数の単位電極線が横方向及び縦方向に平行に配列され、互いに垂直交差して網状をなす。第２の金属メッシュ電極２３のパターン形状も同様に、微細な幅を有する複数の単位電極線が横方向及び縦方向に平行に配列され、互いに垂直交差して網状をなす。
【００５５】
この際、第２の金属メッシュ電極２３のパターン形状は、第１の金属メッシュ電極２１のパターン形状と同一に形成され、さらには、第１の金属メッシュ電極２１と整合をなして重なり合うように形成されることが好ましい。
【００５６】
これは、ＩＴＯなどで形成された透明電極の代わりに金属性材質の不透明電極を適用する場合、上記の金属性の不透明電極により、ユーザの視野に投影されるイメージが妨害または歪んでしまう可能性があり、特に、繰り返して配列される隣接単位電極線と線が重なって干渉縞（モアレ；ｍｏｉｒｅ）が発生する可能性が存在するためである。
【００５７】
従って、第１の金属メッシュ電極２１と第２の金属メッシュ電極２３との形状を一致させ、前記二つの層の金属メッシュ電極が互いに整合をなして重なり合うように設計することにより、イメージの歪み及びモアレ現象を最小化する。
【００５８】
電極配線２１ａ、２３ａは、第１の金属メッシュ電極２１から延長されて透明基板２０の表面に形成される第１の電極配線２１ａと、第２の金属メッシュ電極２３から延長されて透明基板２０の表面に形成される第２の電極配線２３ａと、を含む。
【００５９】
この際、第２の金属メッシュ電極２３は、透明基板２０の表面に直接形成されるのでなく、第１の金属メッシュ電極２１に積層された絶縁層２２上に形成されるため、第１の金属メッシュ電極２１と絶縁される必要がある。
【００６０】
従って、第１の金属メッシュ電極２１の側部に絶縁物質２３ｂ（図１３参照）を形成した後、前記絶縁物質２３ｂ上に第２の電極配線２３ａを形成して透明基板２０の表面に延長形成する。
【００６１】
ブラックマトリックス層２５は、前記第２の金属メッシュ電極２３に形成され、ブラックマトリックス層２５に形成された開口領域により露出された透明基板２０には、カラーフィルタ２６が塗布される。
【００６２】
一般的に、カラーフィルタ２６基板には、規則的に形成された開口領域を有するブラックマトリックス層２５と、ブラックマトリックス層２５の開口領域に形成されるカラーフィルタ２６と、が備えられる。ブラックマトリックス層２５は、透明基板２０をカラーフィルタ２６が形成される複数の開口領域に分け、隣接した開口領域の間の光の干渉を防止し、外部光を遮断する機能をする。また、必要に応じて、カラーフィルタ２６の表面が平らになるように、オーバーコート層（不図示）がさらに塗布することができる。
【００６３】
上述したモアレ現象は、金属メッシュ電極の間で発生するだけでなく、金属メッシュ電極と前記ブラックマトリックス層２５との間でも問題となる。図５に図示したように、ブラックマトリックス層２５には、一定の間隔で開口領域が形成されており、開口領域内に塗布されるＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ２６を区分する。
【００６４】
ブラックマトリックス層２５のパターンも、カラーフィルタ２６を縦方向に区分するブラックラインと横方向に区分するブラックラインとが垂直交差するマトリックス形状を有する。
【００６５】
金属メッシュ電極の網状のパターンとブラックマトリックス層２５のマトリックス形状のパターンとを重ね合わせる際、ブラックマトリックス層２５の形状を、第１の金属メッシュ電極２１及び第２の金属メッシュ電極２３の形状と一致するように形成し、ブラックマトリックス層２５が前記二つの層の金属メッシュ電極２１、２３と整合をなして重なり合うように設計することにより、イメージの歪み及びモアレ現象を最小化することができる。
【００６６】
前記ブラックマトリックス層２５と前記第２の金属メッシュ電極２３との間には、接着層２４を介在して、両構成を結合する。
【００６７】
但し、図６Ａに図示したように、金属メッシュ電極２１、２３のパターン形状（線幅及び隣接単位電極線間の幅を含む）と、ブラックマトリックス層２５のパターン形状とを全く同一に形成して重ね合わせることも可能であるが、ブラックマトリックス層２５を構成する縦方向のブラックライン及び横方向のブラックラインが、金属メッシュ電極の縦方向の単位電極線及び横方向の単位電極線と全部一致しなければならないわけではない。
【００６８】
即ち、図６Ｂに図示したように、金属メッシュ電極がブラックマトリックス層２５の一部と重なり合うように形成することも可能である。
【００６９】
図７から図１０は、本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【００７０】
本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法は、透明基板１０を備え、前記透明基板１０上に金属メッシュ電極１１を形成する段階と、前記金属メッシュ電極１１上に少なくとも一つ以上の開口領域を有するブラックマトリックス層１４を形成する段階と、前記ブラックマトリックス層１４の開口領域に対応し、前記ブラックマトリックス層１４と部分的に重なり合うようにカラーフィルタ１５を形成する段階と、を含む。
【００７１】
図７は、透明基板１０上に金属メッシュ電極１１を形成する段階を示す図面である。
【００７２】
金属メッシュ電極１１は、微細な幅を有する複数の単位電極線が横方向及び縦方向に夫々平行に配列され、透明基板１０上で垂直交差する網状を有する。
【００７３】
金属メッシュ電極１１は、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）などの乾式工程、ディップコーティング（Ｄｉｐ  ｃｏａｔｉｎｇ）、スピンコーティング（Ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）、ロールコーティング（Ｒｏｌｌ  ｃｏａｔｉｎｇ）、スプレーコーティング（Ｓｐｒａｙ  ｃｏａｔｉｎｇ）などの湿式工程により形成された金属薄膜を選択的にエッチングして形成してもよく、またはスクリーン印刷法（Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、グラビア印刷法（Ｇｒａｖｕｒｅ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、インクジェット印刷法（Ｉｎｋｊｅｔ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）などのダイレクト（ｄｉｒｅｃｔ）パターニング工程を利用して形成してもよい。
【００７４】
図８は、金属メッシュ電極１１に電極配線１２を形成することを図示した図面である。
【００７５】
金属メッシュ電極１１の一側から延長されるように電極配線１２を形成する。
【００７６】
電極配線１２の材料としては、電気伝導度に優れた銀ペースト（Ａｇ  ｐａｓｔｅ）または有機銀で組成された物質を用いることが好ましいが、これに限定されず、伝導性高分子、カーボンブラック（ＣＮＴを含む）のような金属酸化物や金属類などの低抵抗金属を用いることができる。
【００７７】
一方、金属メッシュ電極１１と同一の金属で電極配線１２を形成する場合には、金属メッシュ電極１１と電極配線１２とを透明基板１０に同時に形成することが可能である。
【００７８】
図９は、金属メッシュ電極１１に接着層１３を形成し、ブラックマトリックス層１４を形成する段階を示す図面である。
【００７９】
接着層１３は、金属メッシュ電極１１とブラックマトリックス層１４との間の接着性を向上させるための構成であり、接着層１３の材質としては、特に制限されないが、光学透明接着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ；ＯＣＡ）または両面接着テープ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｔａｐｅ；ＤＡＴ）を利用することが好ましい。
【００８０】
接着層１３に形成されるブラックマトリックス層１４は、縦方向のブラックラインと横方向のブラックラインとが垂直交差するマトリックス形状に構成され、前記縦方向のブラックライン及び横方向のブラックラインの交差によって形成される領域（開口領域）には、後述するカラーフィルタ１５が塗布される。
【００８１】
上述のように、金属メッシュ電極１１のパターン形状（線幅及び隣接単位電極線間の幅を含む）とブラックマトリックス層１４のパターン形状とを全く同一に形成して重ね合わせることも可能であるが（図６Ａ参照）、ブラックマトリックス層１４を構成する縦方向のブラックライン及び横方向のブラックラインが、金属メッシュ電極１１の縦方向の単位電極線及び横方向の単位電極線と全部一致しなければならないわけではない。
【００８２】
即ち、金属メッシュ電極１１がブラックマトリックス層１４の一部と重なり合うように形成することも可能である（図６Ｂ参照）。
【００８３】
前記ブラックマトリックス層１４は、Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＯｘ二層膜、樹脂及び黒鉛（Ｇｒａｐｈｉｔｅ）で形成することができる。一方、ブラックマトリックス層１４を接着層１３に形成する方法として、スクリーン印刷法を利用することができる。
【００８４】
即ち、前記透明基板１０に所定の開口部が形成された印刷用マスク（不図示）を配置し、スキージなどの加圧器具（不図示）を利用して黒色の分散樹脂を印刷した後、印刷用マスクを分離することにより、ブラックマトリックス層１４を形成することができる。
【００８５】
図１０に図示したように、前記ブラックマトリックス層１４の開口領域にカラーフィルタ１５を形成する。
【００８６】
カラーフィルタ１５は、レッド、グリーン、ブルーの三種類のセルを有するため、各セル毎に別のパターン工程を行わなければならない。
【００８７】
即ち、ブラックマトリックス層１４に形成された開口領域を含んで前記透明基板１０にレッドカラーを有する感光性レジストを塗布、選択的露光及び現像工程によりレッドカラーフィルタ１５を形成し、次に、開口領域を含んで前記透明基板１０にグリーンカラーを有する感光性レジストを塗布、選択的露光及び現像工程によりグリーンカラーフィルタ１５を形成し、次に、開口領域を含んで前記透明基板１０にブルーカラーを有する感光性レジストを塗布、選択的露光及び現像工程によりブルーカラーフィルタ１５を形成する。
【００８８】
一方、必要に応じて、カラーフィルタ１５の表面が平らになるように、オーバーコート層がさらに塗布することができる。
【００８９】
図１１から図１６は、本発明の他の実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を工程順に図示した図面である。
【００９０】
本発明の他の実施例にタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法は、金属メッシュ電極２１、２３を、第１の金属メッシュ電極２１と第２の金属メッシュ電極２３との二層（ｔｗｏ  ｌａｙｅｒ）に形成して製作することができる。
【００９１】
以下、金属メッシュ電極２１、２３を、第１の金属メッシュ電極２１と第２の金属メッシュ電極２３とに形成するタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法を説明する。上記の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法と重複する部分についての詳細な説明は省略する。
【００９２】
まず、図１１に図示したように、透明基板２０を備え、前記透明基板２０の表面に第１の金属メッシュ電極２１を形成する。
【００９３】
第１の金属メッシュ電極２１は、微細な幅を有する複数の単位電極線が横方向及び縦方向に夫々平行に配列され、透明基板２０上で垂直交差する網状を有する。第１の金属メッシュ電極２１の形成方法は、上述した説明と重複するため、ここでは省略する。
【００９４】
次に、図１２に図示したように、前記第１の金属メッシュ電極２１に対応するように、前記第１の金属メッシュ電極２１に絶縁層２２を形成する。
【００９５】
絶縁層２２は、第１の金属メッシュ電極２１と、後述する第２の金属メッシュ電極２３とを電気的に絶縁する機能をし、前記絶縁層２２は、第１の金属メッシュ電極２１の形状と同一に形成され、第１の金属メッシュ電極２１に重ねられる。
【００９６】
絶縁層２２を形成する方法としては、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式を適用することができる。この際、第１の金属メッシュ電極２１の一側から延長されるように第１の電極配線２１ａを形成する。
【００９７】
第１の電極配線２１ａの材料としては、電気伝導度に優れた銀ペースト（Ａｇ  ｐａｓｔｅ）または有機銀で組成された物質を用いることが好ましいが、これに限定されず、伝導性高分子、カーボンブラック（ＣＮＴを含む）のような金属酸化物や金属類などの低抵抗金属を用いることができる。
【００９８】
一方、第１の金属メッシュ電極２１と同一の金属で第１の電極配線２１ａを形成する場合には、第１の金属メッシュ電極２１と第１の電極配線２１ａを透明基板２０に同時に形成することが可能である。
【００９９】
次に、図１３に図示したように、前記絶縁層２２に対応するように、前記絶縁層２２に第２の金属メッシュ電極２３を形成する（参考に、図１３は、第２の金属メッシュ電極２３及び第２の電極配線２３ａの形状をより明確に説明するために、図６ＡのＢ−Ｂ'の断面図を示したものである）。
【０１００】
第２の金属メッシュ電極２３は、微細な幅を有する複数の単位電極線が横方向及び縦方向に夫々平行に配列され、垂直交差する網状を有し、第１の金属メッシュ電極２１の形状と同一に形成される。さらには、上述のモアレ現象を最小化するために、第２の金属メッシュ電極２３が第１の金属メッシュ電極２１と整合をなして重なり合うようにする。
【０１０１】
第２の金属メッシュ電極２３の形成方法は、第１の金属メッシュ電極２１の形成方法と同様であるため、重複説明は省略する。
【０１０２】
一方、第２の金属メッシュ電極２３の一側から延長されるように、第２の電極配線２３ａを形成する。この際、第２の金属メッシュ電極２３は、構造的にみて、透明基板２０の表面に直接形成されるのでなく、第１の金属メッシュ電極２１に形成された絶縁層２２上に形成されるため、第１の金属メッシュ電極２１と電気的に絶縁されるように、絶縁物質２３ｂを先に形成しなければならない。
【０１０３】
その後、第２の電極配線２３ａが、前記絶縁物質２３ｂの表面を経て透明基板２０に延長されるように形成する。
【０１０４】
第２の電極配線２３ａの材料としては、電気伝導度に優れた銀ペースト（Ａｇ  ｐａｓｔｅ）または有機銀で組成された物質を用いることが好ましいが、これに限定されず、伝導性高分子、カーボンブラック（ＣＮＴを含む）のような金属酸化物や金属類などの低抵抗金属を用いることができる。
【０１０５】
また、第２の金属メッシュ電極２３と同一の金属で第２の電極配線２３ａを形成する場合には、第２の金属メッシュ電極２３と第２の電極配線２３ａとを同時に形成することが可能である。
【０１０６】
次に、図１４に図示したように、前記第２の金属メッシュ電極２３に接着層２４を形成し、図１５に図示したように、接着層２４にブラックマトリックス層２５を形成する。
【０１０７】
前記接着層２４は、第２の金属メッシュ電極２３とブラックマトリックス層２５との間の接着性を向上させるための構成であり、接着層２４の材質は、特に制限されないが、光学透明接着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ；ＯＣＡ）または両面接着テープ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｔａｐｅ；ＤＡＴ）を利用することが好ましい。
【０１０８】
一方、前記接着層２４に形成されるブラックマトリックス層２５は、縦方向のブラックラインと横方向のブラックラインとが垂直交差するマトリックス形状に構成され、前記縦方向のブラックライン及び横方向のブラックラインの交差によって形成される領域（開口領域）には、後述するカラーフィルタ２６が塗布される。
【０１０９】
上述のように、金属メッシュ電極のパターン形状（線幅及び隣接単位電極線間の幅を含む）とブラックマトリックス層２５のパターン形状とを全く同一に形成して重ね合わせることも可能であるが（図６Ａ参照）、ブラックマトリックス層２５を構成する縦方向のブラックライン及び横方向のブラックラインが、金属メッシュ電極２１、２３の縦方向の単位電極線及び横方向の単位電極線と全部一致しなければならないわけではない。
【０１１０】
即ち、金属メッシュ電極２１、２３が、ブラックマトリックス層２５の一部と重なり合うように形成することも可能である（図６Ｂ参照）。
【０１１１】
前記ブラックマトリックス層２５は、Ｃｒ、Ｃｒ／ＣｒＯｘ二層膜、樹脂及び黒鉛（Ｇｒａｐｈｉｔｅ）で形成することができる。
【０１１２】
一方、ブラックマトリックス層２５を接着層２４に形成する方法としては、スクリーン印刷法を利用することができる。
【０１１３】
即ち、前記透明基板２０に所定の開口部が形成された印刷用マスク（不図示）を配置し、スキージなどの加圧器具（不図示）を利用して黒色の分散樹脂を印刷した後、印刷用マスクを分離することにより、ブラックマトリックス層２５を形成することができる。
【０１１４】
次に、図１６に図示したように、前記ブラックマトリックス層２５の開口領域にカラーフィルタ２６を形成する。
【０１１５】
これについての詳細な説明は、上記の本発明の一実施例によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板の製造方法と重複するため省略する。
【０１１６】
本発明の技術的特徴は、カラーフィルタ基板を構成する透明基板２０とブラックマトリックス層２５との間にタッチセンサを介在することにより、タッチセンサとカラーフィルタ基板とを一体化することにある。
【０１１７】
画像表示装置を構成するカラーフィルタ基板とタッチセンサとを一体に具現することにより、画像表示装置の全体厚さを薄型化することができる長所がある。これにより、製造工程が簡素化され、不要な構成要素の消耗を最小化して、製造コストが低減する効果がある。
【０１１８】
以上、本発明を好ましい実施例に基づいて詳細に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明によるタッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板及びその製造方法は、これに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【０１１９】
本発明の単純な変形乃至変更は、いずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、タッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板及びその製造方法に適用可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１、２  タッチセンサ内蔵型カラーフィルタ基板
１０  透明基板
１１  金属メッシュ電極
１２  電極配線
１３  接着層
１４  ブラックマトリックス層
１５  カラーフィルタ
２０  透明基板
２１  第１の金属メッシュ電極
２１ａ  第１の電極配線
２２  絶縁層
２３  第２の金属メッシュ電極
２３ａ  第２の電極配線
２３ｂ  絶縁物質
２４  接着層
２５  ブラックマトリックス層
２６  カラーフィルタ
１００  タッチパネル
１１１、１１２  ガラス基板
１２１、１２２  透明電極
１３１、１３２  電極配線
２００  カラーフィルタ基板
２１０  支持基板
２２０  ブラックマトリックス層
２３０  カラーフィルタ
２５０  接着層
３００  画像表示装置
【図１】
2013045100.tif 000003
【図２】
2013045100.tif 000004
【図３】
2013045100.tif 000005
【図４】
2013045100.tif 000006
【図５】
2013045100.tif 000007
【図６Ａ】
2013045100.tif 000008
【図６Ｂ】
2013045100.tif 000009
【図７】
2013045100.tif 000010
【図８】
2013045100.tif 000011
【図９】
2013045100.tif 000012
【図１０】
2013045100.tif 000013
【図１１】
2013045100.tif 000014
【図１２】
2013045100.tif 000015
【図１３】
2013045100.tif 000016
【図１４】
2013045100.tif 000017
【図１５】
2013045100.tif 000018
【図１６】
2013045100.tif 000019