JP6515543B2 - タッチパネル一体型カラーフィルタ基板、それを用いた表示装置、及びそれを用いた情報入力画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチセンシング機能を持つカラーフィルタ基板、それを用いた液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、及びそれらを用いた情報入力画像表示装置に関する。

カラー液晶表示装置は、液晶カラーテレビや液晶表示装置一体型のノートパソコン用として大きな市場を形成するに至っている。通常、液晶表示装置をフルカラーの表示装置とするには、液晶層に対向して赤緑青（ＲＧＢ）各色のカラーフィルタ層を配置する方法が採られる。

一方、液晶表示装置と比較して、薄型、低消費電力、高輝度表示などの特徴を備える有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置が注目されている。

有機ＥＬをフルカラーの表示装置として用いる方式はいくつかあるが、ＲＧＢ各色のカラーフィルタ層を用いる方法も有力である。すなわち、白色に発光する有機ＥＬ層を形成し、ＲＧＢ各色のカラーフィルタを対向して配置することで、三原色を取り出す「白色ＥＬ＋カラーフィルタ方式」である。この方式では、白色有機ＥＬ層を白色以外の着色ＥＬ層を直接用いる方式と比較して容易に作製できる点、さらにフルカラー化に必要なカラーフィルタは液晶表示装置用途で技術確立されているという利点がある。

上記のように、カラーフィルタは液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置のいずれにおいてもカラー表示に不可欠な部材であり、表示装置の画質を向上させたり、各画素にそれぞれの原色の色彩を与えたりする役割を担っている。カラーフィルタを構成する要素としては、ＲＧＢの着色層の他にブラックマトリクス（ＢＭ）がある。ＢＭは、液晶表示装置のコントラスト向上のために各画素間に形成する細い遮光パターンである。

ところで近年、スマートフォンやタブレットなどの携帯機器に、表示装置の表示面側にタッチパネルを貼付した構成が一般的になりつつある。タッチパネルは、指などのポインターの接触による入力手段として用いられる。タッチパネルのポインターの検出は、そのタッチ部分での静電容量変化により行われる方式が主流である。

しかしながら、タッチパネルは厚みや重量増加の観点で、表示装置の余分な部材となる。最近では、タッチパネルは、スマートフォンやタブレットなどの携帯機器に搭載されているが、機器の厚み増加を回避することが難しかった。また、表示装置の解像度を高くして高精細画素としたときに、タッチパネルの入力が困難になることがあった。

例えば、表示装置の解像度を３００ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）、さらには、５００ｐｐｉ以上として高精細画素としたとき、画素ピッチは８〜３０μｍ前後となり、微細な入力（例えばペン入力）が必要となる。そのため、入力ペンの筆圧やペン先に必要な解像度に応え、さらに速い入力への対応、及び高精細化に十分に応えるタッチパネルの実現が望まれている。

また、タッチパネル式表示装置作製時には、タッチパネル電極とカラーフィルタとを別々の基板に作製し、モジュールにする時に貼り合わせる技術が主流であった。しかしながら、タッチパネルの電極パターン（配線パターン）と、カラーフィルタの電極、ＢＭ、配線等のパターンの微妙なズレによるモアレ（干渉縞）の発生や、タッチパネル表面とカラーフィルタ表面との距離により斜め表示で視差が発生する等、表示性能面での問題点があった。そこで、タッチパネル電極とカラーフィルタ基板の貼り合わせ工程の削減と、貼り合わせた時にできる空隙に起因する反射率の増加による表示パネルの透過率低下防止を目的として、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に一体化して形成する技術が検討されている。

例えば特許文献１に開示されているように、視認面側（観察者側）から見てガラス基板の裏面側に、タッチパネル電極層とカラーフィルタ層とを順に積層し、前記タッチパネル電極層を透明基板及びＴＦＴ（薄膜トランジスタ）用の透明基板に挟まれた表示セルの内部に設ける構造のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板が開発されている。しかしながらこの構造では、タッチパネル電極層とカラーフィルタ層との直接的な接触を避け、タッチパネル電極層による凹凸の影響を回避するためにシールド層を設けており、シールド層形成の工程が増えている。またタッチパネル電極層とＢＭの位置ずれにより表示パネルの透過率が下がってしまう可能性がある。

特許文献２は、電極層として反射率の低い光吸収層と導電層との積層構成、及びこの積層構成を備えるタッチパネルを開示している。しかしながら、特許文献２は、カラーフィルタとの一体化について示唆していない。また、特許文献２には、配線パターンの材料としてアルミニウムが例示されている。赤画素、緑画素、青画素やＢＭの製造工程では、アルカリ現像液を用いたフォトリソグラフィの手法が用いられるが、アルミニウムの金属配線はアルカリ現像液に腐食され、カラーフィルタを形成することが困難である。

また、特許文献２は、電極層の金属を銅（Ｃｕ）とすることも開示している。しかし、例えば基板を無アルカリガラスなどのガラス基板としたときに、銅や銅酸化物、銅酸窒化物は基板に対する十分な密着性がなく、セロハンテープなどを貼り付けて剥がす程度の力で簡単に剥がれてしまうため実用的ではない。特許文献２には、電極層を銅としたときの密着性改善の具体的技術は開示されていない。また、銅は経時や熱処理によりその表面に銅の酸化物を形成しやすいが、銅酸化物は導電性にかけるため、タッチパネル用配線として電気的な実装の妨げになりやすい。特許文献２には、実装を考慮したコンタクト抵抗の改善策や、タッチパネル用配線パターン形成手段に関わる技術を開示していない。

特許文献３は、インジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）と亜鉛（Ｚｎ）の酸化物から成る透明導電膜を開示している。しかしながら、特許文献３には、安定した高い信頼性ある電気的接続のためのタッチパネル用配線構造、例えば、透明基板上に導電性金属酸化物層と、銅層あるいは銅合金層からなる金属層とを積層した構造をタッチパネル用の配線として形成する技術は開示していない。すなわち、特許文献３に開示された技術は、タッチパネル用配線として必要な電気的実装の安定性と表示装置としての視認性を考慮していない。

特許第５４８３１４３号公報 特表２０１３−５４０３３１号公報 特開２０１２−２６０３９号公報

本発明は上記情況に鑑みてなされたものであり、無アルカリガラスである基板と配線パターンとの密着性が高く、高解像度で高速なタッチ入力と安定した電気的実装が可能であ
るとともに、透過率が高く視認性が良いタッチパネル一体型カラーフィルタ基板、それを用いた液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、及びそれらを用いた情報入力画像表示装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、無アルカリガラスである透明基板の第１の面に複数の第１金属配線と、複数の開口部を具備するブラックマトリクスとをこの順で備え、
前記透明基板の第２の面に複数の第２金属配線を備え、
前記第１金属配線及び前記第２金属配線は、タッチパネルの電極としての機能を有するとともに、前記第１金属配線及び前記第２金属配線のそれぞれの線幅は１μｍ〜１０μｍの範囲内にあり、
前記第１金属配線と前記第２金属配線は、いずれも前記透明基板と接触する層を酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫との複合金属酸化物層とし、前記複合金属酸化物層上に銅あるいは銅合金からなる層を積層した構造とし、
前記ブラックマトリクスの前記開口部に、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層をそれぞれ具備することを特徴とするタッチパネル一体型カラーフィルタ基板としたものである。

請求項２に記載の本発明は、無アルカリガラスである透明基板の第１の面に複数の第１金属配線と、複数の開口部を具備するブラックマトリクスとをこの順で備え、
前記透明基板の第２の面に複数の第２金属配線を備え、
前記第１金属配線及び前記第２金属配線は、タッチパネルの電極としての機能を有するとともに、前記第１金属配線及び前記第２金属配線のそれぞれの線幅は１μｍ〜１０μｍの範囲内にあり、
前記第１金属配線と前記第２金属配線は、いずれも前記透明基板と接触する層を酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫との複合金属酸化物層とし、前記複合金属酸化物層上に銅あるいは銅合金からなる層を積層した構造の上に、さらに酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫
の複合金属酸化物層を積層し、
前記ブラックマトリクスの前記開口部に、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層をそれぞれ具備することを特徴とするタッチパネル一体型カラーフィルタ基板としたものである。

請求項３に記載の本発明は、前記複合金属酸化物層は、酸素を除く亜鉛（Ｚｎ）とインジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）を母数とする下記金属の原子比において、
（Ｚｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）が、０．１〜０．６の範囲内にあり、かつ、
（Ｓｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）が、０．００５〜０．１の範囲内にあることを特徴とする請求項１、または２に記載のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板としたものである。

請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板を具備する液晶表示装置としたものである。

請求項５に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板を具備する有機エレクトロルミネッセンス表示装置としたものである。

請求項６に記載の本発明は、請求項４、または５に記載の表示装置を具備し、前記第１金属配線と前記第２金属配線の間の静電容量変化で、前記第２の面側の表面に接触するポインターの位置を検出することを特徴とする情報入力画像表示装置としたものである。

本発明によるタッチパネル一体型カラーフィルタ基板では、タッチパネル用金属配線の線幅を細くすることができるので、高解像度で高速なタッチ入力と、安定した電気的実装が可能となる。また、本発明によるタッチパネル一体型カラーフィルタ基板を用いた表示装置では、従来のようなタッチパネル用金属配線による透過率の低下が抑えられ、視認性が向上する。

本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板の作製工程中の一段階を示す概略断面図である。 図１の本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板の作製工程中の一段階を裏面側（第２の面側）から見た概略平面図である。 図１の本発明の別のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板の作製工程中の一段階を裏面側（第２の面側）から見た概略平面図である。 本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板の概略断面図である。 本発明の情報入力画像表示装置のうち、液晶を用いる一形態を示す概略断面図である。 本発明の情報入力画像表示装置のうち、有機ＥＬを用いる一形態を示す概略断面図である。

以下に実施形態を掲げ、本発明をさらに詳細に説明する。尚、本発明の説明において、視認面側、裏面側とは、最終的に情報入力画像表示装置まで一体化した状態を基準とし、視認面側を第１の面側とする。

図４に本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板の概略断面図を示す。カラーフィルタ基板１０の透明基板３の材料としては、有機フイルムベースのタッチパネルでは基板の伸縮（たとえば、熱膨張係数による）が大きく、赤画素、緑画素、青画素やＢＭのパターンを含む８〜３０μｍ程度の微細画素の位置あわせ（アライメント）が困難であり、適切ではない。

本発明のカラーフィルタ基板１０の透明基板３の材料は、例えば熱膨張率の小さい無アルカリガラスであって、ガラス材質の基板を用いることが望ましい。無アルカリガラスは、アルカリ成分を実質的に含まないアルミノ珪酸塩ガラスに代表される。

本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板１０においては、透明基板３の第１の面に第１金属配線１を具備し、第２の面に第２金属配線２を具備している。さらに第２の面には、カラーフィルタのＢＭ５と、ＢＭ５が形成する開口部を覆う形で、少なくとも赤色の着色層４（Ｒ）、緑色の着色層４（Ｇ）、青色の着色層４（Ｂ）のいずれかを配設している（図４では３色とも配設する場合を示している）。着色層はさらに黄色など、ＲＧＢの補色であってもよい。あるいは、白色（透明）を含んでいてもよい。第２金属配線、着色層の上には、さらにオーバーコート層６を形成している。

ここで、本発明のカラーフィルタ基板１０においては、第１金属配線１、及び第２金属配線２を、それぞれ静電容量型タッチパネルの検出電極、あるいは駆動電極として用いることができる。これらの電極は、検出電極と駆動電極としての役割をそれぞれ入れ替えて用いることもできる。

本発明のカラーフィルタ基板１０の第１金属配線及び第２金属配線のそれぞれの線幅は、３００ｐｐｉ、さらには、５００ｐｐｉ以上の高精細画素としたタッチパネルに対応するために、１μｍ〜１０μｍの範囲内にある。

本発明のカラーフィルタ基板１０の第１金属配線及び第２金属配線は、いずれも前記透明基板と接触する層を酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫との複合金属酸化物層とし、前記複合金属酸化物層上に銅あるいは銅合金からなる層を積層した構造となっていることが好ましい。

前記のような積層構造とする理由として、酸化インジウムは、ガラス基板や銅、銅合金との密着性がよく、かつ、これらの金属とオーミックコンタクトを得ることができること
が挙げられる。尚、酸化インジウムあるいは上記複合金属酸化物とアルミニウムとは、オーミックコンタクトを得ることが困難である。また、銅はアルミニウムよりも導電性が良好なため、第１金属配線と第２金属配線の線幅を細くすることが許容されるので、画素の開口部に占める割合を小さくすることができ、金属配線による透過率の低下が抑えられ、視認性を良好に維持することができる。

さらに本発明のカラーフィルタ基板１０の第１金属配線及び第２金属配線は、前記複合金属酸化物層と、銅あるいは銅合金からなる層とを積層した構造の上に、さらに酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫の複合金属酸化物層を積層した構造とすることが好ましい。

前記の理由は、ひとつには、表面を酸化インジウムを含む複合金属酸化物層とすることで、銅や銅合金を表面層とする金属配線のような、銅酸化物形成による導電性低下がなくなり、電気的実装での信頼性を向上できるからである。

また、複合金属酸化物層は、酸素不足の状態で成膜することで可視光吸収性を付与できるため、銅や銅合金を用いる金属配線の光反射を低減し、その結果表示パネルの透過率が上がり、画像のコントラストが高くなって視認性を向上できる。加えて、本発明のカラーフィルタ基板１０では、既述のように、透明基板と接触する層が酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫との複合金属酸化物層であるので、パネル光の乱反射、裏面反射に対しても視認面側と同様の効果を得ることができる。

さらに、本発明のカラーフィルタ基板１０の第１金属配線及び第２金属配線では、酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫の複合金属酸化物層における酸化亜鉛と酸化錫の量を調整することで、フォトリソグラフィ工程での第１金属配線、及び第２金属配線のエッチャントへの溶解性を制御することができる。ここで、エッチャントとしては、蓚酸系エッチャント、塩酸系や硝酸系のエッチャント、これらにフッ酸を加えたエッチャントなどを用いることができる。

具体的には、（Ｚｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）で示される原子比を、０．１以上とすることでエッチャントに対する溶解性を向上できる。この原子比が、０．６より大きくなるとエッチングレートが早くなりすぎるとともに、複合金属酸化物層の薬品耐性が低下するため、実用的ではなくなる。

（Ｓｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）の原子比を、０．００５以上とすることで複合金属酸化物層の導電率を向上できる。しかし、（Ｓｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）を、０．１より大きくすると複合金属酸化物層の溶解性が大きく低下し、エッチングしにくい複合金属酸化物層となる。この場合、複合金属酸化物層上に積層される銅あるいは銅合金の溶解性は高いため、金属配線の銅あるいは銅合金の部分が選択的にエッチングされ、金属配線としての画線幅を維持しにくくなる。

上記のように、本発明のカラーフィルタ基板１０の第１金属配線及び第２金属配線では、いずれも透明基板と接触する層を酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫との複合金属酸化物層とし、複合金属酸化物層上に銅あるいは銅合金からなる層を積層した構造とするとともに、好ましくは酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫の複合金属酸化物層における酸化亜鉛と酸化錫の量を調整することで、第１金属配線、及び第２金属配線のエッチャントへの溶解性を制御することができるので、線幅１〜１０μｍの微細な配線パターンを密着性良く、高解像度で、高精度に形成することができる。

さらに、複合金属酸化物層中の酸素原子量を調整することによっても、複合金属酸化物層のエッチングレートを若干量、調整できる。

第１、第２の金属配線層の成膜には、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、パルスレーザーディポジション法などの物理的成膜法が好ましく用いられる。特には、スパッタ法が量産性が高く、好ましい。スパッタ法としては、例えば、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、ＡＣスパッタ法、ＥＣＲスパッタ法、対向ターゲットスパッタ法などが挙げられるが、量産性が高く、ＲＦスパッタ法よりもキャリア濃度を下げやすいＤＣスパッタ法や、ＡＣスパッタ法が好ましい。また、成膜による界面の劣化を抑えて、漏れ電流を抑制したり、透明半導体薄膜におけるｏｎ−ｏｆｆ比などの特性を向上させたりするには、膜質の制御がしやすいＥＣＲスパッタ法や、対向ターゲットスパッタ法が好ましい。

複合金属酸化物層をスパッタで成膜する方法としては、目的とする膜と同じ原子種を含み、スパッタレート比に合わせてそれらの含有比率を調整した１種類のスパッタターゲットを用いるか、あるいは複数のスパッタタ−ゲットを取り付け、それぞれのターゲットに入力する電力を変えて成膜レートを調整しつつ同時スパッタを行うことによっても、薄膜の組成比を調整することができる。キャリアガスとしては、金属膜を成膜する場合はＡｒなどの不活性ガスを使い、金属酸化物膜を成膜する場合は不活性ガスに酸素を適量添加することで薄膜に含有する酸素量を調整することができる。

尚、複合金属酸化物への添加金属酸化物は、ゲルマニウム、チタン、マグネシウム、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム、カルシウム、アンチモンなどの酸化物を、金属の原子比で０．０２以下の割合で添加しても良い。酸化チタン、酸化ジルコニウムの添加は、スパッタターゲット密度を向上させ、欠陥の少ない成膜につながる。

尚、図４〜６では、ＢＭの位置を金属配線パターンと同じにする場合を示しているが、前述のように、本発明では金属配線パターンの透過率が高いので、ＢＭの位置を金属配線パターンとずらして形成することもできる。

図４に先立つ、本発明のカラーフィルタ基板１０の作製工程中の一段階を示す図１においては、透明基板３の第１の面に第１金属配線１、第２の面に第２金属配線２のパターンを形成した状態を示している。パターンを形成する方法としては、フォトリソグラフィ法を用いることができる。すなわち、第１金属配線用薄膜上にレジストを塗布し、所定のパターンと線幅になるようにレジストパターニングを行った後、前述のエッチャントによるウェットエッチングによって第１金属配線を作製できる。その後、第２金属配線のパターンも同じ方法により作製すればよい。

図２、図３は、図１の本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板の作製工程中の一段階を裏面側（第２の面側）から見た概略平面図である。

図２は、第１金属配線、第２金属配線のパターンともに、直線状の配線パターンであり、配線で囲まれた部分の形状は長方形となっている。図３は、第１金属配線のパターンが直線状、第２金属配線のパターンがジグザグの折れ線状であり、配線で囲まれた部分の形状は平行四辺形となっている。本発明では、配線で囲まれた部分の形状が平行四辺形、あるいは多角形であっても、該形状に応じて第１金属配線、あるいは第２金属配線のパターンが、平面視で透明基板を介して交差するようになっていればよい。

図３のようなジグザグの折れ線状の場合、逆に第２金属配線のパターンが直線状、第１金属配線のパターンがジグザグの折れ線状であるか、あるいは第１金属配線のパターン、第２金属配線のパターンともにジグザグの折れ線状であってもよい。また図２、図３において配線パターンのピッチＰｘ１、Ｐｘ２、・・・、Ｐｘｎ、Ｐｙ１、Ｐｙ２、・・・、
Ｐｙｎを、タッチパネルとしての検出精度や、表示装置としての画像性能に影響を与えない範囲で、適宜変化させてもよい。

上記のように、ジグザグの折れ線状の配線パターンを導入し、何らかの手段で配線パターンの規則性（周期性）を緩和することで、タッチパネルの配線パターンと、カラーフィルタの電極、配線等のパターンに起因するモアレの発生を低減することができる。

また、第１金属配線のパターン、第２金属配線のパターンは、不使用のパターンを間引いてダミーパターンとすることで、タッチ検出に必要な検出速度を向上することができる。

図１のように第１の金属配線１、第２の金属配線２のパターンを形成した後、図４のように第２の面にカラーフィルタのＢＭ５と、着色層４を形成する方法は、公知の方法を用いることができる。すなわちＢＭ５は、黒色感光性樹脂を用いフォトリソグラフィ法によって形成する方法がある。黒色の色材としては、カーボンブラックや複数の有機顔料を用いることができる。着色層５は、形成されたＢＭがつくる開口部を覆うように赤色、緑色、青色それぞれの着色層を、着色顔料を分散させた感光性樹脂にフォトリソグラフィ法を適用することにより形成することができる。オーバーコート層６の形成も公知の方法によることができる。

図５は、本発明の情報入力画像表示装置のうち、液晶を用いる情報入力画像表示装置（液晶型）５０の一形態を示す概略断面図である。本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板１０と、基板２２の一方の表面にＴＦＴアレイと画素電極を少なくとも含むＴＦＴアレイ部２１を具備したＴＦＴアレイ基板２０（後述する）とを、着色層と前記画素電極とが対向するように配置し、スペーサを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置を合わせ、液晶組成物を封入して貼り合わせ、さらに偏光板２６、２８をタッチパネル一体型カラーフィルタ基板１０の視認面側、及びＴＦＴアレイ基板２０の裏面側に接着層２５、２７を介して貼り、バックライトユニット（図示せず）と組み合わせることで本発明の情報入力画像表示装置（液晶型）５０としている。

図６は、本発明の情報入力画像表示装置のうち、有機ＥＬを用いる情報入力画像表示装置（有機ＥＬ型）６０の一形態を示す概略断面図である。本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板１０と、ＴＦＴアレイ基板４０（後述する）上に有機ＥＬ素子３１及び透明導電層３６を具備した有機ＥＬ素子基板３０とを、着色層と前記有機ＥＬ素子３１とが対向するように配置し、接着層３７を介して貼り合わせ、さらにタッチパネル一体型カラーフィルタ基板１０の視認面側に接着層４３を介してカバーガラス４４を貼り、本発明の情報入力画像表示装置（有機ＥＬ型）６０としている。

有機ＥＬ素子３１を作製するための方法、材料は、例えば特開２０１２−１７７７３５公報の方法、材料を用いることができる。有機ＥＬ層３５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの主波長発光を含む白色有機ＥＬ層、またはＲ発光の有機ＥＬ層、Ｂ発光の有機ＥＬ層、Ｇ発光の有機ＥＬ層と個別に３色発光する有機ＥＬ層、などいずれでも良い。裏面側電極層３４としては、アルミニウムなどの金属膜を用いることができる。

ＴＦＴアレイ基板２０について説明する。図５において図示は略するが、ＴＦＴアレイ部２１には、各画素の平面視での開口部近傍に、液晶を駆動するためのＴＦＴが配置される。また、画素電極の下部に、絶縁層を介して共通電極を具備する。ＴＦＴアレイ基板４０について説明する。図６において図示は略するが、ＴＦＴアレイ部４１には、各画素の平面視での開口部近傍に、有機ＥＬを駆動するためのＴＦＴが配置される。裏面側電極３４は、ＴＦＴアレイ部４１のそれぞれＴＦＴによって個別に駆動される。

電極材料としては、図５のような透過型の情報入力画像表示装置（液晶型）５０のＴＦＴアレイ部２１では、画素電極、共通電極ともにＩＴＯなどの透明導電膜を用いる。一方、反射型である図６のような情報入力画像表示装置（有機ＥＬ型）６０のＴＦＴアレイ部４１では、画素電極、共通電極ともに、透明導電膜の他に、アルミニウムなどの金属膜を用いることができる。また、情報入力画像表示装置（有機ＥＬ型）６０のＴＦＴアレイ基板４０には、光取り出し効率を高めるために、アルミニウムなどからなる反射板を具備することもできる。

情報入力画像表示装置（液晶型）５０の基板２２、及び情報入力画像表示装置（有機ＥＬ型）６０の基板４２としては、ＴＦＴアレイ部２１、４１を形成するため、ガラスが好ましいが、情報入力画像表示装置（有機ＥＬ型）６０の基板４２や、液晶型でも反射型とする場合は、シリコンウェハーを用いることもできる。

本発明の情報入力画像表示装置の使用方法としては、タッチパネルの駆動電圧の周波数と、液晶または有機ＥＬの駆動電圧の周波数を異ならせてもよい。また、タッチ検出では液晶やＥＬ駆動のノイズを拾い易いため、タッチパネルの駆動と液晶または有機ＥＬの駆動とを時分割駆動としても良い。

本発明の情報入力画像表示装置（液晶型）５０、情報入力画像表示装置（有機ＥＬ型）６０では、図５、図６で最上部にあたる、視認面側の表面に接触するポインターの位置を検出することができる。ここで、ポインターとは、例えば、指、ペン先、筆先が該当する。

以下本発明の実施例を説明するが、本発明はこの実施例にのみ限定されるものではない。

透明基板として無アルカリガラスを用い、ガラス基板の片面に、成膜後の原子比が
（Ｚｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）＝０．３
（Ｓｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）＝０．００７
となるようなＺｎとＩｎとＳｎの合金ターゲットを使い、Ａｒに酸素を添加してキャリアガスとするスパッタリング法により複合金属酸化物層を成膜（膜厚：２０ｎｍ）した。さらに、複合金属酸化物層上に、Ｃｕからなる金属層を、Ｃｕをターゲット、Ａｒをキャリアガスとするスパッタリング法により成膜（膜厚：１５０ｎｍ）した。さらに前記金属層上に、前記複合金属酸化物層と同じ方法、材料で、２層目の複合金属酸化物層を成膜し（膜厚：２０ｎｍ）、３層の積層構造（３層合計膜厚：１９０ｎｍ）を形成した。尚、１層目の前記複合金属酸化物層と２層目の複合金属酸化物層は、たとえば１層目と２層目のサイドエッチング量（線幅）を調整するため、Ｚｎの原子比あるは膜厚を異ったものとしても良い。

次に、前記３層の積層構造（３層膜）上にポジレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法により線幅が３μｍとなるようにパターニングを行った後、塩酸系のエッチャントを用いて第１金属配線のパターンを作製した。

次に、前記第１金属配線のパターンが形成されている無アルカリガラス基板のもう一方の面に第１金属配線のパターンと同様の方法、材料にて、３層合計膜厚１９０ｎｍ、線幅３μｍの第２金属配線のパターンを、第１金属配線のパターンと直交する方向のパターンとなるように形成した（図１）。

上記のように、本発明の材料、構造を用いて、タッチパネル一体型カラーフィルタ基板の第１金属配線のパターン、及び第２金属配線のパターンを作製した結果は、線幅３μｍの微細な配線パターンを高解像度で高精度に形成することができ、基板や層間の密着性も良好であった。

図１のように第１金属配線のパターン、第２金属配線のパターンを形成した後、図４のように、第２の面に黒色感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法によりカラーフィルタのＢＭを、第２金属配線のパターンと同じ位置に形成した。黒色の色材としては、カーボンブラックを用いた。

続いて、ＢＭを形成した面と同一面に、ＢＭがつくる開口部を覆うように赤色、緑色、青色それぞれの着色層を、着色顔料を分散させた感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法により膜厚が２．０μｍとなるように形成した。さらに最表面にオーバーコート層を形成し、本発明のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板を得た（図４）。

得られたタッチパネル一体型カラーフィルタ基板と、別のガラス基板の一方の表面にＴＦＴアレイと画素電極を少なくとも含むＴＦＴアレイ部を具備したＴＦＴアレイ基板とを、着色層と画素電極とが対向するように配置し、スペーサを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置を合わせ、液晶組成物を封入して貼り合わせた。さらに偏光板をカラーフィルタの裏面側、及びＴＦＴアレイ基板の裏面側に接着層を介して貼り、バックライトユニットと組み合わせることで本発明のタッチパネル一体型情報入力画像表示装置を得た（図５）。

１・・・ 第１金属配線
２・・・ 第２金属配線
３・・・ 透明基板
４（Ｒ）・・・ 着色層（赤）
４（Ｇ）・・・ 着色層（緑）
４（Ｂ）・・・ 着色層（青）
５・・・ ブラックマトリクス
６・・・ オーバーコート層
１０・・・ タッチパネル一体型カラーフィルタ基板
１３、１４・・・ 配向膜
１５・・・ 液晶層
２０・・・ ＴＦＴアレイ基板
２１・・・ ＴＦＴアレイ部
２２・・・ 基板
２５、２７・・・ 接着層
２６、２８・・・ 偏光板
５０・・・ 情報入力画像表示装置（液晶型）
３０・・・ 有機ＥＬ素子基板
３１・・・ 有機ＥＬ素子
３３・・・ 隔壁
３４・・・ 裏面側電極層
３５・・・ 有機ＥＬ層
３６・・・ 透明導電層
３７・・・ 接着層
４０・・・ ＴＦＴアレイ基板
４１・・・ ＴＦＴアレイ部
４２・・・ 基板
４３・・・ 接着層
４４・・・ カバーガラス
６０・・・ 情報入力画像表示装置（有機ＥＬ型）

Claims (6)

1. 無アルカリガラスである透明基板の第１の面に複数の第１金属配線と、複数の開口部を具備するブラックマトリクスとをこの順で備え、
   前記透明基板の第２の面に複数の第２金属配線を備え、
   前記第１金属配線及び前記第２金属配線は、タッチパネルの電極としての機能を有するとともに、前記第１金属配線及び前記第２金属配線のそれぞれの線幅は１μｍ〜１０μｍの範囲内にあり、
   前記第１金属配線と前記第２金属配線は、いずれも前記透明基板と接触する層を酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫との複合金属酸化物層とし、前記複合金属酸化物層上に銅あるいは銅合金からなる層を積層した構造とし、
   前記ブラックマトリクスの前記開口部に、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層をそれぞれ具備することを特徴とするタッチパネル一体型カラーフィルタ基板。
2. 無アルカリガラスである透明基板の第１の面に複数の第１金属配線と、複数の開口部を具備するブラックマトリクスとをこの順で備え、
   前記透明基板の第２の面に複数の第２金属配線を備え、
   前記第１金属配線及び前記第２金属配線は、タッチパネルの電極としての機能を有するとともに、前記第１金属配線及び前記第２金属配線のそれぞれの線幅は１μｍ〜１０μｍの範囲内にあり、
   前記第１金属配線と前記第２金属配線は、いずれも前記透明基板と接触する層を酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫との複合金属酸化物層とし、前記複合金属酸化物層上に銅あるいは銅合金からなる層を積層した構造の上に、さらに酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化錫の複合金属酸化物層を積層し、
   前記ブラックマトリクスの前記開口部に、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層をそれぞれ具備することを特徴とするタッチパネル一体型カラーフィルタ基板。
3. 前記複合金属酸化物層は、酸素を除く亜鉛（Ｚｎ）とインジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）
   を母数とする下記金属の原子比において、
   （Ｚｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）が、０．１〜０．６の範囲内にあり、かつ、
   （Ｓｎ）／（Ｚｎ＋Ｉｎ＋Ｓｎ）が、０．００５〜０．１の範囲内にあることを特徴と
   する請求項１、または２に記載のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板を具備する液晶表示装置。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル一体型カラーフィルタ基板を具備する有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
6. 請求項４、または５に記載の表示装置を具備し、前記第１金属配線と前記第２金属配線の間の静電容量変化で、前記第２の面側の表面に接触するポインターの位置を検出することを特徴とする情報入力画像表示装置。

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