(57)【要約】      （修正有）【課題】煩雑なプロセスを回避し歩留まりよく、特に液晶セル厚の薄型化に対応可能な構造を提供し、安定に動作する主にタッチセンサ機能に向けた電極付きカラーフィルタ基板、およびタッチセンサ機能を内蔵した液晶ディスプレイを提供する。【解決手段】少なくとも透明基材１、第一電極２、透明絶縁層３、カラーフィルタ層１５０をこの順に備え、カラーフィルタ層１５０は黒色樹脂４、第二電極５、着色樹脂６、保護層７を含み、カラーフィルタ基板１００の透明基材１と反対側に位置する表面は一部を除いて保護層７に覆われており、第一電極２および第二電極５は互いが直交する方向に延伸する複数のパターン化された電極からなり、第一電極２は一部を除いて第一透明絶縁層３に覆われており、第二電極５は黒色樹脂４のパターンと重なる位置に配置され、保護層７は第一電極２または第二電極５を覆わない開口部を有する電極付きカラーフィルタ基板。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも透明基材、第一電極、第一透明絶縁層、カラーフィルタ層をこの順に備える電極付きカラーフィルタ基板であって、
前記カラーフィルタ層は黒色樹脂、第二電極、着色樹脂、保護層を含み、
前記カラーフィルタ基板の前記透明基材と反対側に位置する表面は一部を除いて前記保護層に覆われており、
前記第一電極および前記第二電極は互いが直交する方向に延伸する複数のパターン化された電極からなり、
前記第一電極は一部を除いて前記第一透明絶縁層に覆われており、
前記第二電極は前記黒色樹脂のパターンと重なる位置に配置され、
前記保護層は前記第一電極または前記第二電極を覆わない開口部を有することを特徴とする電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項２】
前記第一透明絶縁層の厚さが１〜２５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項３】
前記第一透明絶縁層の比誘電率が３．３以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項４】
前記第一透明絶縁層の屈折率が１．６０以上２．００以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項５】
前記第一電極の複数のパターン化された電極は、電極間に電気的に接続されていないダミーパターンを有し、前記第一電極および前記ダミーパターンは、前記第一電極が延伸する方向に連続する形状が、前記黒色樹脂の前記第一電極が延伸する方向に連続する形状とピッチが一致することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項６】
前記第一透明絶縁層は、前記第一電極を覆わない開口部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項７】
前記第一透明絶縁層の前記第一電極を覆わない開口部が、前記保護層の前記第二電極を覆わない開口部と同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項８】
前記第一透明絶縁層の前記第一電極を覆わない開口部は、その上に前記第二電極と同じ材料で構成された第一導電層が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項９】
前記保護層は、前記第一導電層を覆わない開口部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項１０】
前記保護層の前記第一電極または前記第二電極または前記第一導電層を覆わない開口部は、前記第一導電層の上部にさらに第二導電層が積層されており、前記第二導電層は前記第一電極または前記第二電極または前記第一導電層と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の電極付きカラーフィルタ基板の、前記保護層上にさらにスペーサが形成されており、前記スペーサは前記黒色樹脂と重なる位置に配置され、前記透明基材の前記保護層と反対側の表面から前記スペーサの頂点までの距離は、前記保護層の透明基材と反対側の面から前記第二導電層の頂点までの距離と一致するか、または短いことを特徴とする電極付きカラーフィルタ基板。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電極付きカラーフィルタ基板を用いた表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の前記表示装置が液晶ディスプレイであり、（ｉ）少なくとも共通電極と画素電極を有し、表示の点灯をする薄膜トランジスタを有するＴＦＴ基板と、（ｉｉ）前記電極付きカラーフィルタ基板と、（ｉｉｉ）前記ＴＦＴ基板の画素電極上および前記電極付きカラーフィルタ基板の保護層上に形成された配向膜と、（ｉｖ）液晶とを含み、前記電極付きカラーフィルタ基板の第一電極および第二電極がタッチセンサとして作用するタッチパネル内蔵液晶ディスプレイ。
【請求項１４】
前記画素電極と前記第二電極とが、前記透明基材から前記基板の積層方向に向かって観察した際に重なり合わない位置に存在することを特徴とする請求項１３に記載のタッチパネル内蔵液晶ディスプレイ。
【請求項１５】
前記第一電極または前記第二電極が前記ＴＦＴ基板上に形成された配線と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載のタッチパネル内蔵液晶ディスプレイ。
【請求項１６】
請求項１０または１１に記載の電極付きカラーフィルタ基板を用いた液晶ディスプレイであり、少なくとも共通電極と画素電極を有し、表示の点灯をする薄膜トランジスタを有するＴＦＴ基板と、前記電極付きカラーフィルタ基板と、前記ＴＦＴ基板の画素電極上および前記電極付きカラーフィルタ基板の保護層上に形成された配向膜と、液晶を含み、前記電極付きカラーフィルタ基板の第一電極および第二電極がタッチセンサとして作用するタッチパネル内蔵液晶ディスプレイであって、前記第一電極または前記第二電極が前記第二導電層を経由して前記ＴＦＴ基板上に形成された配線と電気的に接続されており、前記第二導電層が銀ペーストまたは金属層を表面に有するポリマー微粒子を混入させた接着剤であることを特徴とするタッチパネル内蔵液晶ディスプレイ。
【請求項１７】
前記液晶は横電界またはフリンジ電界により配向方向を制御するＩＰＳ液晶またはＦＦＳ液晶であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載のタッチパネル内蔵液晶ディスプレイ。
【請求項１８】
前記液晶は負の誘電率異方性を持つことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれかに記載のタッチパネル内蔵液晶ディスプレイ。
【請求項１９】
前記タッチセンサおよび前記ＴＦＴの駆動回路がいずれも前記ＴＦＴ基板上の配線を経由して前記ＴＦＴ基板上に実装されたドライバＬＳＩに接続されており、前記ドライバＬＳＩは液晶表示およびタッチセンサ駆動のそれぞれを動作させる統合型ドライバＬＳＩであることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれかに記載のタッチパネル内蔵液晶ディスプレイ。
【請求項２０】
前記透明基材または前記ＴＦＴ基板に用いた基材のいずれかの厚みが１５０μｍ未満であることを特徴とする請求項１３〜１９のいずれかに記載のタッチパネル内蔵液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極付きカラーフィルタ基板、およびそれを用いた液晶ディスプレイに関する。本発明の電極付きカラーフィルタの電極は静電容量式タッチセンサの電極として作用し、タッチセンサ内蔵型液晶ディスプレイを提供する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な電子機器のディスプレイ上に、入力デバイスとして透明なタッチパネルが用いられている。タッチパネルの方式としては、抵抗膜式、静電容量式などが挙げられる。抵抗膜式では上下の電極が接触することでタッチ位置を検出する。また静電容量式では指先などが触れた際の表面の静電容量の変化でタッチ位置を検出する。
【０００３】
静電容量式タッチパネルのセンサーはＰＥＴフィルムなどの樹脂基板やガラス基板に電極パターンとして作製し、ディスプレイ構造の外側に配置されるアウトセル構造が一般的に用いられている。（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
一方、近年ではタッチセンサをディスプレイ構造に組み込むインセル構造やオンセル構造が採用され始めており、タッチセンサ付きディスプレイをより薄型・軽量化する取り組みがなされている。（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７８７５８号公報
【特許文献２】特許第４８１６６６８号
【特許文献３】特許第４５８４３４２号
【特許文献４】特開２０１４−０６３４８４号公報
【特許文献５】特開２０１５−１１１３１８号公報
【特許文献６】特開平６−２７３９３６号公報
【特許文献７】特開平１０−９８２６６号公報
【特許文献８】特開２００３−１２２００４号公報
【特許文献９】特開昭４８−８９００３号公報
【特許文献１０】特開昭６０−３６２５号公報
【特許文献１１】特開昭６３−２７８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インセル構造はディプレイ表示の駆動回路であるＴＦＴ基板にタッチセンサの回路を組み込む必要があり、従来から設計やプロセスの煩雑さとそれに伴う良品収率の悪化が伴うことが指摘されていた（特許文献３、５）。またオンセル構造は、特に液晶ディスプレイの場合、液晶を封入したセルの状態でタッチセンサを形成するため、熱などのプロセス条件による液晶へのダメージを考慮したプロセス設計に課題があり、また薄型化した液晶セルに対し、複雑なタッチセンサ形成工程を経ることで良品収率の悪化が生じていた（特許文献２および特許文献４参照）。
【０００７】
そこで本発明は、煩雑なプロセスを回避し歩留まりよく、特に液晶セル厚の薄型化に対応可能な構造を提供し、安定に動作する主にタッチセンサ機能に向けた電極付きカラーフィルタ基板、およびタッチセンサ機能を内蔵した液晶ディスプレイを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電極付きカラーフィルタ基板は、少なくとも透明基材、第一電極、第一透明絶縁層、カラーフィルタ層をこの順に備え、
前記カラーフィルタ層は黒色樹脂、第二電極、着色樹脂、保護層を含み、
前記カラーフィルタ基板の前記透明基材と反対側に位置する表面は一部を除いて前記保護層に覆われており、
前記第一電極および前記第二電極は互いが直交する方向に延伸する複数のパターン化された電極からなり、
前記第一電極は一部を除いて前記第一透明絶縁層に覆われており、
前記第二電極は前記黒色樹脂のパターンと重なる位置に配置され、
前記保護層は前記第一電極または前記第二電極を覆わない開口部を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の一実施態様において、第一透明絶縁層は厚さが１〜２５μｍであることが好ましく、比誘電率が３．３以下であり、の屈折率が１．６０以上２．００以下であってもよい。
【００１０】
また、本発明の他の実施態様において、第一電極の複数のパターン化された電極は、電極間に電気的に接続されていないダミーパターンを有し、該第一電極およびダミーパターンは、第一電極が延伸する方向に連続する形状が、黒色樹脂の前記第一電極が延伸する方向に連続する形状とピッチが一致する。
【００１１】
本発明の一実施態様において、第一透明絶縁層は、第一電極を覆わない開口部を有してもよく、また、第一透明絶縁層の第一電極を覆わない開口部が、保護層の第二電極を覆わない開口部と同じ位置に配置されていてもよい。さらに、第一透明絶縁層の第一電極を覆わない開口部は、その上に第二電極と同じ材料で構成された第一導電層が形成されていてもよい。
【００１２】
本発明の他の実施態様において、保護層は、第一導電層を覆わない開口部を有してもよく、また、保護層の第一電極または第二電極または第一導電層を覆わない開口部は、第一導電層の上部にさらに第二導電層が積層されており、第二導電層は第一電極または第二電極または第一導電層と電気的に接続することができる。
【００１３】
また、本発明の一実施態様では、保護層上にさらにスペーサが形成されており、スペーサは黒色樹脂と重なる位置に配置され、透明基材の保護層と反対側の表面からスペーサの頂点までの距離は、保護層の透明基材と反対側の面から第二導電層の頂点までの距離と一致するか、または短くてもよい。
【００１４】
さらに本発明は、上記電極付きカラーフィルタ基板を用いた表示装置に関する。本発明の一実施態様において、表示装置は液晶ディスプレイであり、（ｉ）少なくとも共通電極と画素電極を有し、表示の点灯をする薄膜トランジスタを有するＴＦＴ基板と、（ｉｉ）電極付きカラーフィルタ基板と、（ｉｉｉ）ＴＦＴ基板の画素電極上および電極付きカラーフィルタ基板の保護層上に形成された配向膜と、（ｉｖ）液晶とを含み、電極付きカラーフィルタ基板の第一電極および第二電極がタッチセンサとして作用するタッチパネル内蔵液晶ディスプレイを提供する。好ましくは、ＴＦＴ基板の画素電極とカラーフィルタ基板の第二電極とが、透明基材から該基板の積層方向に向かって観察した際に重なり合わない位置に存在する。また、第一電極または第二電極がＴＦＴ基板上に形成された配線と電気的に接続されていてもよい。
【００１５】
本発明の他の実施態様において、本発明は、上記電極付きカラーフィルタ基板を用いた液晶ディスプレイであり、少なくとも共通電極と画素電極を有し、表示の点灯をする薄膜トランジスタを有するＴＦＴ基板と、前記電極付きカラーフィルタ基板と、前記ＴＦＴ基板の画素電極上および前記電極付きカラーフィルタ基板の保護層上に形成された配向膜と、液晶を含み、前記電極付きカラーフィルタ基板の第一電極および第二電極がタッチセンサとして作用するタッチパネル内蔵液晶ディスプレイであって、第一電極または第二電極が第二導電層を経由してＴＦＴ基板上に形成された配線と電気的に接続されており、第二導電層が銀ペーストまたは金属層を表面に有するポリマー微粒子を混入させた接着剤であることを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、本発明の液晶は横電界またはフリンジ電界により配向方向を制御するＩＰＳ液晶またはＦＦＳ液晶であり、また負の誘電率異方性を有してもよい。
【００１７】
本発明の他の実施態様において、タッチセンサおよびＴＦＴの駆動回路がいずれもＴＦＴ基板上の配線を経由してＴＦＴ基板上に実装されたドライバＬＳＩに接続されており、ドライバＬＳＩは液晶表示およびタッチセンサ駆動のそれぞれを動作させる統合型ドライバＬＳＩであってもよい。
【００１８】
また、本発明において、透明基材またはＴＦＴ基板に用いた基材のいずれかの厚みは１５０μｍ未満であることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、煩雑なプロセスを回避し歩留まりよく、特に液晶セル厚の薄型化に対応可能な構造を提供し、安定に動作する主にタッチセンサ機能に向けた電極付きカラーフィルタ基板、およびタッチセンサ機能を内蔵した液晶ディスプレイを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例における電極付きカラーフィルタ基板の電極配置を模式的に表した平面図の一例を示す。
【図２】本発明の実勢例における電極付きカラーフィルタ基板の図１の点線Ａに対応する箇所の断面図の一例を示す。
【図３】本発明の実勢例における電極付きカラーフィルタ基板の図１の点線Ｂに対応する箇所の断面図の一例を示す。
【図４】本発明の実施例における液晶セルの模式的な断面図の例を示す。
【図５】本発明の実施例における電極付きカラーフィルタ基板の第一電極を第二導電層と電気的に接続した構造を表す模式的な部分断面図の例を示す。
【図６】本発明の実施例における電極付きカラーフィルタ基板の第二電極を第二導電層と電気的に接続した構造を表す模式的な部分断面図の例を示す。
【図７】本発明の実施例における電極付きカラーフィルタ基板の第一電極を第二導電層経由でＴＦＴ基板上の第一配線と電気的に接続した構造を表す模式的な部分断面図の例を示す。
【図８】本発明の実施例における電極付きカラーフィルタ基板の第二電極を第二導電層経由でＴＦＴ基板上の第二配線と電気的に接続した構造を表す模式的な部分断面図の例を示す。
【図９】本発明の実施例における液晶ディスプレイの模式的な断面図の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の単なる一例であって、当業者であれば、適宜設計変更可能である。
【００２２】
［電極付きカラーフィルタ基板］
本発明の電極付きカラーフィルタ基板１００は、第一透明基材１、第一電極２、第一透明絶縁層３、黒色樹脂４、第二電極５、着色樹脂６、保護層７を備え、着色樹脂に対応する色の光を透過するカラーフィルタとして機能する（図１〜３参照）。さらに、本発明の電極付きカラーフィルタ基板１００は、図４のように液晶１７およびＴＦＴ基板２００と組み合わせることで表示セル３００を提供できる。
【００２３】
＜透明基材＞
第一透明基材１および第二透明基材１６は、成膜工程および後工程において十分な強度があり、優れた透明性を有し、表面の平滑性が良好であれば特に限定されない。第一透明基材１および第二透明基材１６として、ガラスまたはプラスチックフィルムを用いることができる。ガラスとしてはディスプレイ用途の無アルカリガラスが好適に使用される。プラスチックフィルムとしては例えば、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリアリレートフィルム、環状ポリオレフィンフィルム、ポリイミドフィルムなどが挙げられる。また、第一透明基材１および第二透明基材１６は、典型的には表示装置のカラーフィルタおよびＴＦＴ基板に用いられるため、高い透明性を有する。好ましくは、全光透過率が８５％以上のものが使用される。また非常に低いリタデーションを持つことが好ましく、深さ方向のリタデーションＲｔｈが１０ｎｍ以下であるものが好適に使用される。第一透明基材１および第二透明基材１６は、各層との密着性を改善するために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理、薬品処理などを施してもよい。
【００２４】
＜第一電極＞
第一電極２は、後述する第二電極５と共にタッチセンサ部の電極を形成する。第一電極２には、実質的に透明な導電材を用いることができる。例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のような薄膜をパターニングしたもの、銀ナノワイヤーのように塗工したのちパターニングしたもの、あるいは銅や銀のような金属材料をメッシュ状にパターニングしたものを使用することができる。その他の材料としては酸化錫や酸化亜鉛にドープ材料を添加したもの、カーボンナノチューブや導電性高分子なども使用することができる。また、銀薄膜の上下をＩＴＯのような金属酸化物で挟んだ積層構造も用いることができる。ＩＴＯを第一電極２として用いる場合、酸化インジウムにドープされる酸化スズの含有比はデバイスに求められる仕様に応じて、任意の割合を選択してもよい。例えば、機械強度を高める目的で薄膜を結晶化させる場合、用いるスパッタリングターゲット材料は、酸化スズの含有比が１０重量％未満であることが好ましい。一方、薄膜をアモルファス化しフレキシブル性を持たせるためには、酸化スズの含有比は１０重量％以上が好ましい。また、薄膜に低抵抗が求められる場合は、酸化スズの含有比は２重量％から２０重量％の範囲が好ましい。
【００２５】
第一電極２としてＩＴＯのような薄膜を用いる場合の製造方法としては、膜厚の制御が可能であればいかなる成膜方法でもよく、中でも乾式の真空蒸着法、スパッタリングなどの物理的気相析出法やＣＶＤ法のような化学的気相析出法を好適に用いることができる。特に大面積に均一な膜質の薄膜を形成するために、プロセスが安定し、薄膜が緻密化するスパッタリング法が好ましい。
【００２６】
第一電極２として銀ナノワイヤー、カーボンナノチューブ、グラフェン、導電性高分子のような材料を用いる場合は、これらを有機溶剤やアルコール、水などに溶解あるいは分散させることで、塗工、乾燥により所望の形状を有する電極を形成することができる。詳細には、スプレーコート、バーコート、ロールコート、ダイコート、インクジェットコート、スクリーンコート、ディップコートなど公知の塗布方法を用いることができる。形成した銀ナノワイヤーは互いに絡み合って網の目状となることで、少ない量の導電性物質であっても良好な電気伝導経路を形成することができ、抵抗値をより低下させることができる。さらにこのような網の目状を形成した場合、網の目の隙間部分の開口が大きいので、たとえ繊維状の導電性物質そのものが透明でなかったとしても、塗膜として良好な透明性を達成することが可能である。
【００２７】
また、第一電極２として銅や銀のような金属材料をメッシュ状にパターニングして用いる場合は、予めスパッタリングなどで成膜するか金属箔を貼り合わせたものをエッチングにより開口の大きなメッシュ状にパターニングすることで形成することができる。銅や銀の代わりに、その他の材料としてアルミニウムも好適に使用される。メッシュの線幅や開口率は透過率やパターンの露出に影響するため、線幅は５μｍ以下、開口率は透過率が９０％以上になるように設定することが好ましい。また金属メッシュの最表面は光の反射により視認されやくなるため、反射防止層や遮光層を設けてもよい。好ましくは、第一電極２の表面反射率が２０％以下になるように設けることができる。
【００２８】
第一電極２の膜厚は薄すぎると導体としての十分な導電性が達成出来なくなる傾向にあり、厚すぎるとヘイズ値の上昇、全光線透過率の低下等で透明性が損なわれる傾向にある。例えば、１０ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚で形成されるが、これらに限定されるものではない。第一電極２の材料が金属ナノワイヤーのように透明でない場合には、膜厚の増加によって透明性が失われやすく、より薄い膜厚の導電層が形成されることが好ましい。この場合開口部の面積を大きくする一方、接触式の膜厚計で測定したときに平均膜厚として１０ｎｍ〜５００ｎｍの膜厚範囲が好ましく、３０ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましく、５０ｎｍ〜１５０ｎｍが最も好ましい。
【００２９】
＜第一透明絶縁層＞
第一透明絶縁層３は第一電極２と第二電極５に挟まれた位置に形成され、第一電極２および第二電極５を静電容量式のタッチセンサとして用いる場合、電極間の容量を決める層の一つとなる。
【００３０】
電極間容量は静電容量式タッチセンサの重要なパラメータであり、電極の重なり面積、電極間距離、電極間絶縁層の誘電率により決定される値である。電極間容量が大きくなりすぎるとタッチセンシング感度が悪化することから第一透明絶縁層３の比誘電率は３．３以下であることが好ましい。また、第一電極２のパターンの露出を抑制し、十分な光の透過率を得るために第一透明絶縁層３の屈折率は１．６０以上２．００以下であることが好ましい。
【００３１】
第一透明絶縁層３には透明で絶縁性に優れ、パターニング可能で表面の平坦性に優れる材料が使用できる。
【００３２】
樹脂材料を用いる場合、例えば感光性樹脂を露光して硬化させ、形成してもよい。感光性樹脂は、ネガ型感光性樹脂であっても、ポジ型感光性樹脂であってもよい。ネガ型感光性樹脂は、一般的に、バインダー材料、光重合性材料、光重合開始剤を少なくとも含有する材料から構成されるが、特に限定されない。ネガ型感光性樹脂として、例えば特許文献６〜８に記載の材料を用いることができる。また、ポジ型感光性樹脂は、一般的に、アルカリ可溶性樹脂材料、光酸発生材料、酸分解性官能基含有化合物等を含有する材料から形成されるが、特に限定されない。ポジ型感光性樹脂として、例えば特許文献９〜１１に記載の材料を用いることができる。
【００３３】
感光性樹脂は、ダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター、マイクログラビアコーターなどの公知の塗布方法で上記材料を塗布した後、乾燥することで膜形成できる。さらに、フォトマスクを介した光照射により、現像液に可溶な部分と不溶な部分ができる。感光性樹脂の現像液に可溶な部分は現像により溶解し、不溶な部分からなるパターンを形成できる。現像液は感光性樹脂またはその材料の種類により適宜選択でき、一般的にアルカリ水溶液または有機溶剤とすることができる。
【００３４】
第一透明絶縁層３に無機材料を用いる場合、例えば窒化珪素、酸窒化珪素、酸化アルミを用いることができる。これら無機材料を用いた第一透明絶縁層３の形成には乾式の真空蒸着法、スパッタリングなどの物理的気相析出法やＣＶＤ法のような化学的気相析出法を好適に用いることができる。特に絶縁性に優れ、平坦性の高い緻密な薄膜を形成することが可能なＣＶＤ法が好適に使用されるが、近年開発が進んだ原子層堆積法（ＡＬＤ法）を使用してもよい。これらの無機材料のパターニングには、これらに限定されないが、ＣＦ4やＣｌ2など腐食性のガスを含むプラズマを用いるドライエッチング法を用いることができる。
【００３５】
また、本発明の電極付きカラーフィルタ基板を液晶ディスプレイとして用いる場合、第一透明絶縁層３は第一電極２と液晶配向を決めるＴＦＴ基板上の画素電極１３との間の距離を決定する。電極間距離を決定する構成は黒色樹脂４、着色樹脂６、保護層７、液晶１７なども存在するが、これらの形状は液晶表示の透過率、色度、画素間の混色、視野角の最適化により決定されており、柔軟に層厚の変更ができない。そこで本発明では、第一透明絶縁層３によって第一電極２と画素電極１３の間の距離を調整する。
【００３６】
第一透明絶縁層３の厚さは、誘電率等の形成する材料の性質にもよるが、１〜２５μｍが好ましく、より好ましくは１〜１０μｍである。第一透明絶縁層３が薄すぎるとＴＦＴ基板上の電極とのカップリングにより寄生容量が大きくなり、タッチセンサおよび液晶駆動が制御困難になる他、画素電極とコモン電極間で生じる電界を乱すため液晶の配向制御が難しくなる。また、厚すぎるとカラーフィルタ基板の層厚が厚くなり、またパターニングおよび位置合わせプロセスに困難が生じる。
【００３７】
＜カラーフィルタ層＞
第一透明絶縁層３の上部には、カラーフィルタ層１５０が形成されている。カラーフィルタ層１５０は、黒色樹脂４からなるブラックマトリクスと、赤、緑および青色の各色の着色樹脂６を少なくとも含む層をいう。カラーフィルタ層１５０はブラックマトリクスにより区分され、ブラックマトリクスの開口部のそれぞれが着色樹脂６を保持する副画素４１を形成する。
【００３８】
カラーフィルタ層１５０を構成する各樹脂は、例えば、スピンコート、スピンレスコート、インクジェット等の方式で着色感光性インキを塗工した後、露光、焼成することにより形成することができる。黒色樹脂４は、例えば黒色顔料を分散させた厚み０．５〜３．０μｍのアクリル系樹脂により形成される。着色樹脂６は、例えば赤、緑および青、各色の顔料を分散させた厚み０．５〜３．０μｍのアクリル系樹脂により形成してもよい。着色樹脂６には、黄色、シアン、マゼンダ、あるいは白色（無色）層を用いてもよい。
【００３９】
また、カラーフィルタ層１５０上には、平坦化や保護を目的に保護層７を形成する。さらにブラックマトリクスおよび着色樹脂層を覆うように透明電極が形成されていてもよい。
【００４０】
＜第二電極＞
第二電極５は、第一電極２と共にタッチセンサ部の電極を形成する。第二電極５は、電極として十分な導電性を有するものであれば、特に限定されない。
【００４１】
具体的には、第二電極５には、導電性に優れた金属材料を用いることができ、例えば銅、銀、金、アルミニウム、モリブデン、またはこれらに異種元素を添加した合金等を数十ｎｍ〜１μｍ厚の薄膜にして用いることができる。第二電極５の形成方法は、第一電極２と同様に膜厚の制御が可能であればいかなる成膜方法でもよく、なかでも乾式の薄膜形成法が好ましい。これには真空蒸着法、スパッタリングなどの物理的気相析出法やＣＶＤ法のような化学的気相析出法を用いることができる。特に大面積に均一な膜質の薄膜を形成するために、プロセスが安定し、薄膜が緻密化するスパッタリング法が好ましい。
【００４２】
また、第二電極５は、金属材料の前駆体を導電性処理することにより形成してもよい。金属材料の前駆体は、粒子径１００ｎｍ以下、例えば粒子径６０ｎｍの金属ナノ粒子、あるいは金属酸化物ナノ粒子、あるいはサブミクロンから数μｍサイズ、あるいはフレーク状、繊維状、粉状の粒子を主原料としたインク、ペーストあるいは分散液、または金属錯体を含むインク、溶液等を用いることができる。金属材料の前駆体のインク等の濃度（固形分濃度）は、前駆体材料を基準として１０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下、例えば５０ｗｔ％である。金属としては、好ましくは金、銀、銅、アルミニウム、鉄、チタン、モリブデン、インジウム、錫、およびニオブからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を用いることができる。金属酸化物を用いる場合、酸化インジウムスズが好適に使用され、他に酸化スズ、酸化亜鉛等を用いることができる。
【００４３】
金属材料の前駆体のインク等は、ダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター、マイクログラビアコーターなどの公知の塗布方法で塗布した後、焼成により導電性となり、第二電極５を形成する。焼成方法は、前駆体の材料や性質に応じて適宜選択できる。熱焼成には熱風オーブン、ＩＲヒータ、ホットプレートなどを用いることができ、光焼成としてはキセノンフラッシュランプを用いることが一般的である。また、薬液処理により導電性を付与してもよい。
【００４４】
また、金属材料の前駆体のインク等はスクリーン印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷など公知の方法でパターン形成した後、焼成して導電性とすることができる。
【００４５】
第二電極５はまた、第一電極２のようにＩＴＯなどを用いた、いわゆる薄膜透明電極であってもよい。薄膜透明電極は、第一電極２と同様に形成することができる。
【００４６】
第二電極５は複数の導電材料を積層して用いてもよく、例えばＭｏ／Ａｌ／ＭｏやＩＴＯ／Ｃｕ／ＩＴＯなどを用いることができる。
【００４７】
上述したように、第一電極２および第二電極５は、一方向に複数形成された第一電極２と、これと交差する方向に形成された第二電極５とを対にして、静電容量式タッチセンサの電極として用いることができる。
【００４８】
典型的には、第一電極２をタッチ検知電極、第二電極５を駆動電極として用いる。
【００４９】
図１に示した例の場合、第一電極２および第二電極５は矩形パターンをベースとした電極形状であるが、これらに限定されない。例えば、第一電極２および第二電極５のパターンは、黒色樹脂４の形状に合わせて梯子状やメッシュ状など、適宜変形してもよい。
【００５０】
本発明の一実施態様において、第一電極２および第二電極５は、平面視でダイヤモンドパターンの形状を黒色樹脂４の形状をなぞる様に組み替えることで擬似ダイヤモンドパターンとすることができる。この時、これらの電極を金属材料で形成する場合は、擬似ダイヤモンドパターン内部が黒色樹脂４と同じかそれ以下の線幅の細線状電極により構成される。
【００５１】
このように、第一電極２および第二電極５の形状は黒色樹脂４と重ねたり、ピッチを合わせたりすることで電極のパターンの露出や黒色樹脂４のパターンとの干渉で生じるモアレなどの外観不具合を回避することができる。
【００５２】
また、第一電極２および第二電極５は電極パターンの間に電気的に接続されていないダミーパターンを有していてもよい。ダミーパターンも電極と同様に黒色樹脂４の形状に応じた形状やピッチを選択することで電極パターンの露出やモアレ等の外観不具合を回避することができる。
【００５３】
本発明の一実施態様において、任意の方向に延伸する複数のパターンを有する第一電極２は、電極間に電気的に接続されていないダミーパターンを有し、これらの第一電極２およびダミーパターンの上記延伸する方向に連続する形状が、黒色樹脂４が該方向に連続する形状とピッチが一致する。例えば、図１において、Ｙ方向に延伸する第一電極２のパターン形状は、Ｙ方向に延伸する黒色樹脂４のパターン形状とピッチが一致する。
【００５４】
本発明の一実施態様において、図３に示すように、第二電極５はカラーフィルタ層１５０の一部を構成する。第二電極５は、黒色樹脂４の形状と一致またはそれ以下の線幅であれば、黒色樹脂４の上側（保護層７側）であっても、下側（第１透明基板１側）のいずれに設置されてもよい。第二電極５が金属材料で形成されている場合、金属反射による外観不具合を回避するため、黒色樹脂４の上側に設置するか、または反射防止処置を施すことが好ましい。第二電極５が透明薄膜電極で形成されている場合には、黒色樹脂４の上側でも下側でもいずれに設置されてもよい。
【００５５】
＜保護層＞
カラーフィルタ層１５０は、黒色樹脂４、着色樹脂６、および第二電極５の上部に設置された保護層７を含む（図２および図３参照）。保護層７には透明で絶縁性に優れ、パターニング可能で表面の平坦性に優れる材料が使用できる。保護層７は、上述した第一透明絶縁層３と同様に形成することができる。保護層７の膜厚は、０．１μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
保護層７は、後述するように、該カラーフィルタ基板を用いて表示装置を組み立てた際に第一電極２および／または第二電極５を上部層と電気的に接合するため、第一電極２または第二電極５を覆わない開口部を有する。
【００５７】
＜第一導電層、第二導電層＞
第一導電層８および第二導電層９は第一電極２または第二電極５と電気的に接合し、該カラーフィルタ基板を用いて表示装置を組み立てた際にコンタクトホールを通じて上部層に導電経路を形成するための導電層である。
【００５８】
コンタクトホールは第一電極２あるいは第二電極５の一部を露出するように、第一透明絶縁層３、黒色樹脂４、着色樹脂６、保護層７などをパターニングすることで開口させて作製する。
【００５９】
第一導電層８および第二導電層９は、コンタクトホールを通じて第一電極２や第二電極５と同様の材料を同様の手法で形成およびパターニングすることで作製できる。第一導電層８は第二電極５と同時に形成してもよい。第一導電層８および第二導電層９は図２、図３に示したように１段階で保護層７上部まで導電経路を形成しても構わないし、図５に示したように、黒色樹脂上の第一導電層８を経由して第二導電層９を経由するように２段階以上の階層を経て保護層７上部まで導電経路を形成してもよい。
【００６０】
第二導電層９は、図５あるいは図６に示した９ｂのように樹脂成分を含んだ銀ペーストまたは金属層を表面に有するポリマー微粒子（ミクロパール（積水化学工業）など）を混入させた接着ペーストなどのような導電性ペーストを用いて保護層７の上面より突出した部分を含んで形成できる。第二導電層９は導電性ペースト９ｂのみから構成されてもよいし（図５（ｂ）および図６（ｂ）参照）、導電性の薄膜層である９ａとその上部に形成された９ｂから構成されてもよい（図５（ａ）および図６（ａ）参照）。
【００６１】
以上のとおり作製した電極付きカラーフィルタ基板１００は、１枚のガラス基板上に複数面付けしていてもよい。この場合、電極付きカラーフィルタ基板１００、またはこれとＴＦＴ基板２００とを貼り合せた状態のものを断裁して個片化することで、効率的に複数製造することができる。個片化の手法としては、ダイヤカッタースクライブ加工、ダイシング加工、ウォータージェット加工、エッチング加工、レーザー加工等が挙げられる。
【００６２】
後述するように、電極付きカラーフィルタ基板１００上の第一電極２および第二電極５はそれぞれ対向基板上の配線と電気的に接続されることにより、対向基板上で駆動ＩＣ等に接続し、静電容量式タッチパネルとして動作させることができる。また、対向基板上の配線は対向基板上で異方導電性フィルム（ＡＣＦ）を介してＦＰＣに接続し、ＦＰＣ経由で駆動ＩＣ等に接続することができる。
【００６３】
［表示装置］
本発明の電極付きカラーフィルタ基板１００は、対向基板と組み合わせることにより表示セル３００を形成する。これを組み込むことにより、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー、ＭＥＭＳディスプレイ、反射型または半透過型液晶ディスプレイなどの表示装置を形成することができる。
【００６４】
図４は、本発明による表示セル３００の一実施態様を示したものである。図４の表示セル３００においては、電極付きカラーフィルタ基板１００とＴＦＴ基板２００との間に液晶１７が設置されている。一般的にはカラーフィルタ基板１００とＴＦＴ基板２００の液晶側表面には配向膜が形成されるが、図４では省略した。
【００６５】
＜ＴＦＴ基板＞
ＴＦＴ基板２００には、複数の走査線が一定間隔を隔てて形成されている。また、走査線の上には、複数の信号線が一定間隔を隔てて形成されている（走査線および信号線は図示せず）。走査線と信号線とは、絶縁膜を介して交差するよう配置されている。そして、走査線と信号線との交差点の近傍にスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が配置される（ＴＦＴは図示せず）。このＴＦＴを介して、画素電極に信号線から表示信号が供給される。
【００６６】
画素電極１３は、例えばＩＴＯなどの透明導電膜から形成される。本発明の表示セル３００は、典型的には横電界またはフリンジ電界により配向方向を制御するＩＰＳ液晶またはＦＦＳ液晶を用いるため、図４に示したような櫛歯状のＩＴＯ電極を画素電極１３として形成することが好ましい。図４に示した画素電極１３の場合、コモン電極１５と画素電極１３の間に電界が形成され液晶層はフリンジ電界により配向制御される。本発明では、フリンジ電界を利用するＦＦＳ液晶を用いることが、画素電極上の液晶配向を利用できることから、透過率、コントラストに優れ、より好ましい。
【００６７】
第二透明絶縁層１４は透明で絶縁性に優れ、パターニング可能で表面の平坦性に優れる材料が使用できる。第二透明絶縁層１４は、上述した第一透明絶縁層３と同様に形成することができる。第二透明絶縁層１４の膜厚は、０．１μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
液晶表示素子の表示領域は複数の画素により構成される。表示領域は通常、矩形に近い形状で形成される。さらに表示素子には、表示領域を囲むように設けられた額縁領域が配置される。
【００６９】
ＴＦＴ基板２００上には、電極付きカラーフィルタ基板１００上の電極に接続するため第一配線１０および第二配線１１が形成されている（図７および８参照）。また、ＴＦＴに用いる半導体は低温ポリシリコン、微結晶シリコン、アモルファスシリコン、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）に代表される酸化物半導体、有機半導体など一般に知られる半導体のいずれを用いてもよい。
【００７０】
＜液晶＞
液晶１７は、公知の材料を用いて形成でき、電極付きカラーフィルタ基板１００とＴＦＴ基板２００との間に封入される。例えば、電極付きカラーフィルタ基板１００の保護層７およびＴＦＴ基板３０の表面に対してフレキソ印刷等の方法により配向膜（図示せず）を形成し、ラビング処理を行った後にシール剤１８をディスペンサ等で塗布し、液晶１７を滴下後、電極付きカラーフィルタ基板１００とＴＦＴ基板２００を真空熱ラミネートで貼り合わせ、同時に液晶封入することで、表示セル３００内で液晶分子を一定方向に配列することができる。
【００７１】
本発明の液晶ディスプレイに用いる液晶は、横電界またはフリンジ電界により配向方向を制御するＩＰＳ液晶またはＦＦＳ液晶を用いることが好ましく、フリンジ電界を利用するＦＦＳ液晶を用いることが、画素電極上の液晶配向を利用できることから、透過率、コントラストに優れ、より好ましい。また、本発明の液晶ディスプレイに用いる液晶は、より好ましくは負の誘電率異方性を持つ液晶を用いる。負の誘電率異方性を持つ液晶を用いることで、液晶を挟む基板間の電界によって液晶分子の長軸方向が基板間を結ぶ方向に配向することを回避するので、電極付きカラーフィルタ基板１００に内蔵するタッチセンサを動作させる時の液晶表示不良を防止することができる。
【００７２】
＜表示セル＞
本発明の表示セル３００では、カラーフィルタ基板１００の第二電極５とＴＦＴ基板２００の画素電極１３とが、カラーフィルタの透明基材から該基板の積層方向（厚み方向）に向かって観察した場合に重ならないように、カラーフィルタ基板１００とＴＦＴ基板２００とが張り合わされる（図４参照）。
【００７３】
本発明の表示セル３００はシールド層を有しないため、画素電極１３から発生するフリンジ電界はカラーフィルタ層１５０を突き抜けると考えられる。しかしながら、本発明では、上述するようにカラーフィルタ基板１００の第二電極５とＴＦＴ基板２００の画素電極１３とが重なり合わないように配置されているため、第二電極５は画素電極１３からのフリンジ電界の影響を受けない。したがって、本発明では、シールド層を設けなくとも、タッチセンサ部とＴＦＴ部との電界の干渉が回避され、誤作動や誤表示を抑制することができる。
【００７４】
さらに本発明は、カラーフィルタ基板１００の第一透明絶縁層３の厚さを調整することによっても第一電極２と画素電極１３またはコモン電極１５との電界の干渉を回避でき、より安定した表示を提供することができる。
【００７５】
表示セル３００において、第二導電層９は、図７または図８に示したように、対向基板上に形成された配線とコンタクトホールを通じて導電経路を形成する。本発明において、対向基板は典型的にはＴＦＴ基板である。
【００７６】
電極付きカラーフィルタ基板１００とＴＦＴ基板２００の距離は保護層７上に形成されたスペーサ１２の高さに規定される。予めスペーサ１２よりわずかに高い位置まで形成された第二導電層９は、ＴＦＴ基板２００との貼り合わせ時に掛かる熱と圧力によってＴＦＴ基板２００上の第一配線１０あるいは第二配線１１と電気的に接続される。貼り合わせ時にはシール剤１８も同時に形成する。この時、シール剤１８と第二導電層９は同一かつ一体で形成されてもよい。その際には金属層を表面に有するポリマー微粒子を混入させた接着ペーストを用いて基板間の方向のみに導通する導電異方性を利用して第一電極２と第一配線１０、あるいは第二電極５と第二配線１１を電気的に接続することができる。  
【００７７】
＜液晶ディスプレイ＞
上記のようにして本発明により製造された表示セル３００は表示装置に組み込まれる。本発明の表示装置の一例として、液晶ディスプレイ４００が挙げられる（図９参照）。図９の液晶ディスプレイ４００においては、電極付きカラーフィルタ基板１００とＴＦＴ基板２００との間に液晶１７が形成されている。一般的にはカラーフィルタ基板とＴＦＴ基板の液晶側表面には配向膜が形成されるが、図９では省略した。電極付きカラーフィルタ基板１００の液晶１７と反対側の面に、偏光板５０およびカバーガラス７０が順に形成されている。ＴＦＴ基板２００の液晶１７と反対側の面には偏光板５０およびバックライト６０が順に形成されている。一般的には液晶表示品質を高めるため、光学補償板や位相差板が形成されるが、図９では省略した。
【００７８】
電極付きカラーフィルタ基板１００およびＴＦＴ基板２００を貼り合わせ、同時に液晶１７を封入した表示セル３００は、第一透明基材１および第二透明基材１６としてガラスを用いた場合、それらをフッ酸等の薬液により化学研磨することでより薄い液晶セルを提供することができる。本発明の液晶ディスプレイは、表示セル３００に対して特許文献２のように後から電極形成する必要が無いことから表示セル３００をより薄型にすることができる点で優れている。化学研磨により表示セル３００の厚みは任意に設定することが可能で、好適には５００μｍ以下とし、より好適には３００μｍ以下とする。第一透明基材１および第二透明基材１６の厚さは異なっていてもよく、好適にはいずれかの基材厚が１５０μｍ未満である。
【００７９】
表示セル３００を所望の厚さにした後、ダイヤカッタースクライブ加工、ダイシング加工、ウォータージェット加工、エッチング加工、レーザー加工等の方法により表示セル３００を個片化することができる。
【００８０】
続いて表示セル３００に偏光板５０を形成する。表示セル３００の両面に配置される偏光板５０は、それぞれほぼ直交する方向に吸収軸を有している。液晶によって制御された直線偏光の向きによって各画素の点灯、グレースケール、消灯が決定される。ＴＦＴ基板２００上の配線はＴＦＴ基板上に実装されたドライバＬＳＩに接続されている。また、前記ドライバＬＳＩとして液晶表示およびタッチセンサ駆動のそれぞれを動作させる統合型ドライバＬＳＩを用いることができる点は本発明の優れた点である。液晶表示駆動およびタッチセンサ駆動は１フレームに対応する画像書込みの時間を分割し、交互に駆動することで画像表示とタッチセンシングを両立する。典型的には１フレームは６０Ｈｚに相当し、タッチセンシングのリフレッシュレートは６０Ｈｚあるいは１２０Ｈｚとする。
【００８１】
バックライト６０は、反視認（背面）側の偏光板５０に接着材などにより取り付けられている。バックライト６０は、偏光板５０に対して面状の光を照射する。バックライト６０としては、例えば、光源、導光板、プリズムシートなどを備えた一般的な構成のものを用いる。
【００８２】
カバーガラス７０は、視認側の偏光板５０の四辺またはディスプレイ筐体の四辺に両面テープなどにより接着してもよいし、透明光学粘着を用いて液晶ディスプレイの表示部を含めた全面を貼り合せてもよい。カバーガラス７０は、化学強化したガラスや透明樹脂により形成される。これにより、液晶ディスプレイ４００が完成する。
【００８３】
液晶ディスプレイ４００を製造する際には、例えば電極付きカラーフィルタ基板１００、ＴＦＴ基板２００、および液晶層１７とから形成された表示セル３００を偏光板５０で挟み込む。その後、裏面にバックライト６０、表示面にカバーガラス７０を配置することで、静電容量式タッチセンサ内蔵液晶ディスプレイを提供することができるが、これに限定されない。
【実施例】
【００８４】
以下、具体的な実施例によって本発明を詳細に説明する。実施例は説明を目的としたもので、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００８５】
＜実施例１＞
以下の方法に基づき、図９の液晶ディスプレイ４００に対応するタッチセンサ内蔵型液晶ディスプレイを作製した。
【００８６】
第一透明基材１として０．５ｍｍ厚のアルミノ珪酸ガラスを使用し、一方面上に、ＩＴＯをスパッタリング法により４０Ω/□で形成し、フォトリソグラフィーで塩酸と硝酸の混合水溶液でエッチングすることによりパターンを有する第一電極２を作製した。電極の間は電気的に接続していないダミーパターンとした。続いて感光性透明組成物をスピンコーターにて塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥した。その後、得られた塗膜に光源として高圧水銀ランプを用いて１００ｍＪ／ｃｍ2でＩＴＯ電極パッドの一部を開口部とするパターンをフォトマスクを介して露光を実施した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて、３０秒間シャワー現像を実施し、パターンされた第一透明絶縁層３を膜厚５μｍで形成した。さらに感光性黒色組成物を上記と同様に塗布し、画素部とＩＴＯ電極パッドの一部を開口部とするパターンを形成し、水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して、ブラックマトリクスパターンを形成した。
【００８７】
続いて、ブラックマトリクスパターン上からスパッタリング法によりＩＴＯ／Ｃｕ／ＩＴＯをシート抵抗０．２Ω/□となるように形成し、フォトリソグラフィーで硫酸と過酸化水素の混合溶液でエッチングすることにより、ブラックマトリクスパターンと重なる位置に梯子状のパターンを有する第二電極５を作製した。
【００８８】
その後、感光性着色組成物の種類を変更した以外は感光性黒色組成物と同様に、赤色、緑色、青色パターンを順次形成し、カラーフィルタ層１５０を形成した。さらに感光性透明組成物を用いて保護層７およびスペーサ１２を同様に形成し、透明基材１とＩＴＯ電極２およびＩＴＯ／Ｃｕ／ＩＴＯ電極５、カラーフィルタ層１５０とを含む電極付きカラーフィルタ基板１００を形成した。この時、ＩＴＯ電極およびＩＴＯ／Ｃｕ／ＩＴＯ電極の一部は最上層から電気的にコンタクトできるようなパッド部が形成された。また、保護層７の厚さは１．５μｍであった。
【００８９】
続いて、カラーフィルタ基板の保護層７およびＴＦＴ回路が形成されたＴＦＴ基板の表面に対して印刷により配向膜を形成した後、２３０℃で焼成し、その後ラビング処理を行った。電極付きカラーフィルタ基板１００の電極パッド部に熱可塑性樹脂を含む銀ペーストをディスペンサにより形成した。その後、カラーフィルタ基板１００とＴＦＴ基板２００を、カラーフィルタ基板１００の第二電極５とＴＦＴ基板の画素電極１３が垂直に重なり合わないような位置でシール材により貼り合せ、同時に負の誘電異方性を持つＦＦＳ液晶を滴下して液晶層１７を形成し、表示セル３００を作製した。この時、電極パッド部は銀ペーストを介してＴＦＴ基板２００側の配線パッドに接続するようにした。得られた表示セル３００は周囲をテフロンシールで保護して３５℃のフッ酸水溶液に浸漬することにより、ガラス部分を化学研磨し、トータル厚みを２５０μｍとした。
【００９０】
続いて、表示セル３００の上面と下面に偏光板を、それぞれ粘着材を用いて貼り付けた。ＴＦＴ基板の端部には、ＦＰＣと液晶駆動ＬＳＩを接続した。この時、ＬＳＩは液晶駆動とタッチセンサ駆動を統合したドライバを用いることもできる。さらに、反視認（背面）側の偏光板にバックライトを取り付け、視認側（上面）偏光板の上にカバーガラスとして化学強化ガラスを光学粘着剤を用いて貼り合わせた。以上により非常に薄型の静電容量式タッチセンサ内蔵型液晶ディスプレイ４００を作製した。
【００９１】
液晶表示とタッチセンシングを時間分割で駆動することにより、表示は良好でタッチセンサを良好に動作させることができた。
【００９２】
＜比較例１＞
実施例１の方法において、第一透明絶縁層３の厚さを０．８μｍとした以外は同様に液晶ディスプレイ４００を作成した。
【００９３】
得られたディスプレイは、液晶層の透過率が低下することによりコントラストが低く、表示が不鮮明で、タッチセンシングの反応が不十分で、タッチ検出しない場合や直線性良く反応しない場合があった。
【００９４】
＜比較例２＞
実施例１の方法において、第一透明絶縁層３の厚さを２８μｍとした以外は同様に液晶ディスプレイ４００を作成した。
【００９５】
得られたディスプレイは、タッチセンシングが反応しない箇所があった。第一透明絶縁層３の開口部に樹脂残渣が残るか、第一導電層８による層間の導通が断線することにより、第一電極２が駆動ＩＣに接続できていないためであった。
【００９６】
なお、本発明は、上記された実施形態および実施例に限定されない。配線層、電極層、樹脂層等の形状も図示されたものに限定されない。本発明は、当業者の知識に基づいて適宜設計変更可能である。ある図面に記載された構成要素を、他の図面に記載された構成要素に替えて、あるいは他の図面に記載された構成要素に追加して採用できる。特に限定されない限りにおいて、任意の２層の間または外にさらなる層を追加してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明の電極付きカラーフィルタ基板は、例えばカラーフィルタを用いる液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイと、静電容量式タッチセンサとが一体化したタッチパネルディスプレイとして用いることができる。またさらにスマートフォンやタブレット、ノートＰＣなどのディスプレイおよびユーザーインターフェースとして利用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１      第一透明基材
２      第一電極
３      第一透明絶縁層
４      黒色樹脂
５      第二電極
６      着色樹脂
７      保護層
８      第一導電層
９      第二導電層
１０    第一配線
１１    第二配線
１２    スペーサ
１３    画素電極
１４    第二透明絶縁層
１５    コモン電極
１６    第二透明基材
１７    液晶
１８    シール材
４１    黒色樹脂開口部、副画素
５０    偏光板
６０    バックライト
７０    カバーガラス
１００  電極付きカラーフィルタ基板
１０１  電極付きカラーフィルタ基板Ａ部断面
１０２  電極付きカラーフィルタ基板Ｂ部断面
１５０  カラーフィルタ層
２００  ＴＦＴ基板
３００  表示セル
４００  液晶ディスプレイ
【図１】
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【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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