TW201518808A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

液晶顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201518808A
TW201518808A TW103106176A TW103106176A TW201518808A TW 201518808 A TW201518808 A TW 201518808A TW 103106176 A TW103106176 A TW 103106176A TW 103106176 A TW103106176 A TW 103106176A TW 201518808 A TW201518808 A TW 201518808A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
patterns
resin layer
copper alloy
layer
Prior art date
Application number
TW103106176A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI571672B (zh
Inventor
Yukihiro Kimura
Kenzo Fukuyoshi
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Publication of TW201518808A publication Critical patent/TW201518808A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI571672B publication Critical patent/TWI571672B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345—Insulating layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/16—Materials and properties conductive

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本發明之液晶顯示裝置包括：顯示部，係將顯示基板與陣列基板隔著液晶層疊層而成；及控制部，係控制該顯示部。該顯示基板係在第1透明基板之與該液晶層對向的面上按照形成有開口部的複數個光吸收性樹脂層圖案、複數個銅合金膜圖案、透明樹脂層及複數個透明電極圖案之順序疊層所構成。該陣列基板係在第2透明基板之與該液晶層對向的面，具備金屬配線、複數個像素電極、複數個薄膜電晶體及絕緣層。在該顯示基板、該液晶層及該陣列基板所疊層之疊層方向進行觀察時，複數個該光吸收性樹脂層圖案及複數個該銅合金膜圖案係形成同一形狀並重疊。複數個該銅合金膜圖案係以彼此絕緣之狀態在與該疊層方向正交之第1方向排列配置。複數個該透明電極圖案係以彼此絕緣之狀態在分別與該疊層方向及該第1方向正交之第2方向排列配置。複數個該光吸收性樹脂層圖案係由含有黑色色材之光吸收性樹脂層所形成。該控制部係分時進行藉由在該疊層方向對該透 明電極圖案與該像素電極之間施加電壓而驅動該液晶層所具有之液晶分子的液晶驅動、及檢測複數個該銅合金膜圖案與複數個該透明電極圖案之間的靜電電容之變化。

Description

液晶顯示裝置
本發明係有關於一種在液晶面板內建觸控感測功能，且高孔徑比與視認性優異的液晶顯示裝置。此外，本發明可提供一種具備觸控電極之液晶顯示裝置，該觸控電極係使用適合於觸控感測所用的電極之低電阻的銅合金膜圖案，且在透過光之遮光性上優異，銅合金膜圖案之反射色幾乎是黑色。換言之，本發明係有關一種將靜電電容方式觸控感測功能內建於液晶單元內的稱為內崁式(in cell)的液晶顯示裝置。
本專利申請係根據於2013年11月11日向日本所申請之特願2013-233273號，主張優先權，並在此沿用其內容。
近年來，在液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置，為了明亮的顯示或低耗電而要求高孔徑比。在這些顯示裝置，為劃分像素，提高顯示之對比，一般使用將作為黑色色材之碳等分散於感光性樹脂所形成的黑陣列。
(黑陣列之遮光性)
因確保顯示的對比之目的而以包圍像素之形式配設的黑陣列為了得到高遮光性，一般是在玻璃等透明基板上，以碳等之色材分散於樹脂所成的黑色樹脂形成1μm 以上的厚膜。特別是，位於複數個像素呈陣列狀配置之顯示面周圍的四邊的框部即框狀之黑陣列，被要求經透過測量之光學濃度為5以上或6以上之高遮光性。背光單元之光易從框部漏光，而要求框部的光學濃度比形成於顯示面之黑陣列更高。
(黑陣列之細線化)
就手機等小型移動通訊器用的顯示裝置而言，伴隨著200ppi(pixel per inch)以上，甚至是300ppi以上之高精細化，除高遮光性外還被要求黑陣列之細線化。由於將黑陣列高精細化會使像素寬度窄至30μm以下，所以會逐漸顯現因黑陣列之膜厚而引起彩色濾光器之平坦性惡化。300ppi以上之高精細之顯示裝置的黑陣列之細線的寬度有必要為4μm以下。
此外，例如因黑陣列之遮光性高，所以利用光微影之手法難以穩定地製造4μm以下的細線之黑陣列的圖案。例如，為提高遮光性之目的而用光微影的2次步驟即用雙層形成細線寬度是4μm以下的黑陣列這件事，在對準的觀點上極困難。黑陣列利用2次步驟形成係因為對準之誤差而容易導致線寬的變化或發生顯示不均。
就彩色濾光器等之一般的步驟而言，為了將複數個畫面形成於大型的透明基板上，一般需要±2μm之對準裕度，要以光微影的2次步驟形成黑陣列是有困難的。
(在顯示裝置之觸控感測功能)
而，在對液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置直接輸入的手段方面，有在這些顯示裝置上黏貼靜電電容 方式之觸控面板的手段、或在顯示裝置之例如與液晶層接觸之部位上設置與觸控感測對應之元件的手段等。後者稱為內崁式。該內崁式有靜電電容方式或使用光感測器的方式等。
顯示裝置本身能以手指或筆等指示器輸入之內崁式的觸控感測技術以適用靜電電容方式居多。此靜電電容方式需要複數個由專利文獻1至5所揭示的偵測靜電電容用的2組電極群。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本國專利第2653014號公報
[專利文獻2]日本國特開2010-197576號公報
[專利文獻3]國際公開第2012/073792號
[專利文獻4]國際公開第2013/089019號
[專利文獻5]國際公開第2013/018736號
在此，在專利文獻1至5具有以下所示的問題。
在專利文獻1，如段落[0018]、[0019]之揭示，揭示利用藉Al(鋁)、Cr(鉻)等金屬的靜電電容耦合可輸入空間座標的2組電極群。
可是，專利文獻1之技術具有很多缺點。在段落[0019]，記載2組遮光性之電極發揮作為黑陣列基板之功 能。雖記載具有遮光性之導電體係Al、Cr等之金屬，但是因為這些金屬具有高反射率，所以在明亮之室內或有陽光的戶外，反射光醒目而大大降低顯示品質。而且，在專利文獻1，未揭示使用黑色色材之黑色層的圖案及彩色濾光器與上述之2組電極在顯示裝置之厚度方向的位置關係，且未就包含有透過、反射之彩色顯示作充分的記載，其中該黑色色材係用以獲得顯示裝置之對比而應用在多種顯示裝置。
進而，Al(鋁)係未具有耐鹼性，例如，與形成紅色像素、綠色像素及藍色像素之光微影步驟難取得整合。更具體言之，在使用著色感光性樹脂，將紅色像素等之著色圖案進行鹼顯影之一般的彩色濾光器步驟，因為Al溶解於鹼顯影液，所以難應用於彩色濾光器步驟。
關於Cr，在為了形成圖案而採用濕蝕刻步驟的情況，擔心因Cr離子所造成環境污染，而在採用乾蝕刻步驟的情況，所使用之鹵素氣體具有危險性等。
在專利文獻2，如在專利文獻2之請求項1所示，揭示一種顯示裝置，該顯示裝置包含：與複數個像素電極對向之驅動電極、與該驅動電極電容耦合的複數個檢測電極、及複數個浮動電極。如專利文獻2之段落[0023]所示，揭示該驅動電極係同時進行觸控感測器之掃描驅動與影像顯示裝置之VCOM驅動的兼用電極。驅動電極同時進行掃描驅動與VCOM驅動的兼用電極係例如在專利文獻1之段落[0014]已有記載兼具信號寫入用 電極之功能的主旨。因此，如其段落[0009]、[0019]所示，專利文獻2之技術主題在於因浮動電極之配設而造成透明電極圖案不可見。
又，如專利文獻2之段落[0056]的記載所示，記載對向電極及檢測電極係由ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(註冊商標)、有機導電膜等所形成，而未揭示例如以遮光層與銅合金膜之雙層構成形成任一種電極的技術。在專利文獻2，未揭示TFT(Thin Film Transistor)之通道材料或配線材料。
在專利文獻3，從專利文獻3之請求項1或段落[0009]至段落[0012]的記載，揭示使可作用為共用電極之第1電極具備縫隙的技術。
從第1圖(a)、(b)、第4圖(a)、(b)、或第5圖(a)、(b)、(c)得知，此縫隙係形成於像素間作為第1電極之開口部，從段落[0013]及[0008]之記載，判斷縫隙之效果係改善在像素間之不均勻性。
在專利文獻3，未揭示例如以遮光層與銅合金膜之雙層構成形成上述之任一個電極的技術。在專利文獻3，未揭示TFT之通道材料或配線材料。在專利文獻3，未揭示在對向基板之與液晶接觸的面上例如隔著透明樹脂層等之絕緣層將第1電極與第2電極疊層於厚度方向的構成。在專利文獻3之段落[0079]，揭示IPS(In Plane Switching)或FFS(Fringe Field Switching)之液晶模式，但是未揭示可適用VA方式(使用垂直配向之液晶分子的縱電場方式)。
在專利文獻4，如專利文獻4之請求項1所示，揭示一種依據在同一平面上鄰接配設之第1單元電極與第2單元電極之靜電電容方式的觸控面板基板。例如，在專利文獻4之第3圖(a)、(b)揭示將導電層7疊層於絕緣性遮光層6上的構成。進而，揭示分別包含如即第3圖(a)之A-A’剖面圖的第1圖所示未形成絕緣性遮光層6的部分、與如第3圖(a)之B-B’剖面圖即第2圖所示在絕緣性遮光層6上形成導電層7的部分。
在第2圖，因為絕緣性遮光層6的寬度寬，而具有降低像素之開口部之孔徑比的問題。反之，在第1圖，因為導電層7是隔著透明絕緣基板被視認，所以導電層7之反射光進入觀察者之眼，而具有視認性大為降低的問題。又，如專利文獻4之段落[0071]的記載所示，導電層7係具有經由接觸孔與使可見光透過之位置檢測電極9電性連接的功用，而導電層7未具有依據靜電電容進行檢測的功用。
在專利文獻4，未揭示在透明絕緣性基板之與液晶接觸的面上例如隔著透明樹脂層等之絕緣層將屬於位置檢測電極9之感測電極與驅動電極正交地疊層的構成。而且，未揭示將絕緣性遮光層6與導電層7作成在平面圖上同一形狀且同一尺寸的技術。
在專利文獻4所揭示之技術，包含接觸孔之形成在內，具有構成極複雜的問題。從孔徑比之觀點，亦說不上是提出視認性良好的觸控面板基板。
專利文獻5揭示一種顯示裝置，該顯示裝置將 包含選自In、Ga、Zn之元素的氧化物層作為主動元件之半導體層，並具備由寫入影像資料之第1期間與進行檢查對象物位置之檢出感測之第2期間所構成的一個圖框期間。在位置檢測部，複數個第1電極與複數個第2電極設置成交叉。如第4圖或第24圖所示，在平面圖上，複數個第1電極與複數個第2電極係分別鄰接，如其請求項3之記載所示，在鄰接之位置電容被耦合。
第2圖表示關於專利文獻5的技術之TFT基板之在平面圖之水平方向與垂直方向排列的像素排列，在第4圖及第24圖，揭示在約45度方向由縫隙所分割之菱形的第1電極、第2電極。
專利文獻5之技術係像素電極形狀與該菱形的第1電極、第2電極之平面圖之位置整合的狀態不明，且未揭示將在約45度方向由縫隙所分割之菱形的第1電極、第2電極作為共用電極Com時的最佳液晶。在設想垂直配向之液晶時，判斷約45度方向之縫隙例如對液晶配向或其透過率有不良之影響。如段落[0143]、[0144]、及第13圖所示，導電層27與橋接電極7係由相同之金屬層所形成。可是，未揭示以金屬層與黑陣列之雙層構成第1電極或第2電極其中一者的技術。
例如，未揭示以同一形狀、同一尺寸將光吸收性樹脂層之圖案與銅合金膜之圖案疊層的黑色電極。
鑑於如以上所示的狀況，顯示裝置例如被期望以下所示之性能。即，靜電電容方式之該2組的複數個電極群，為了減少手指或筆等之指示器之觸控感測時的 雜訊，期望電極群之配線的電阻值可較低。特別是，要求複數個電極群位於更接近於手指等之指示器的位置，且關於觸控感測之掃描電極(驅動電極)的電阻值低者。又，與掃描電極正交之檢測電極的電阻值亦低者較佳。以下，將有關觸控感測之電極和檢測電極與掃描電極總稱為觸控電極。
又，應用於顯示裝置之該複數個電極群需要是「低反射率」或「高透過率」。「低反射率」之要求係在陽光等明亮之外光射入顯示裝置的顯示面時，若該複數個電極群的光反射率高，則顯示品質大為降低。例如，用鋁或鉻之單層或這些金屬與氧化鉻之雙層構成來形成1組電極群時，導致外光之反射率大，損及顯示的視認性。
本發明係鑑於上述之問題點而開發者，本發明之第1目的在於提供一種具有內建觸控感測功能、孔徑比提高，且外觀黑色之銅合金膜圖案，並且視認性佳的液晶顯示裝置。又，本發明之第2目的在於以簡單的構成提供一種有關手指等指示器之位置檢測的高性能液晶顯示裝置。
為了解決上述之課題，本發明提議以下的手段。
本發明之第1形態的液晶顯示裝置包括：顯示部，係將顯示基板與陣列基板隔著液晶層疊層而成；及控制部，係控制該顯示部；在該液晶顯示裝置：該顯示基板係 在第1透明基板之與該液晶層對向的面上按照形成有開口部的複數個光吸收性樹脂層圖案、複數個銅合金膜圖案、透明樹脂層及複數個透明電極圖案之順序疊層所構成；該陣列基板係在第2透明基板之與該液晶層對向的面，具備金屬配線、複數個像素電極、複數個薄膜電晶體及絕緣層；在該顯示基板、該液晶層及該陣列基板所疊層之疊層方向進行觀察時，複數個該光吸收性樹脂層圖案及複數個該銅合金膜圖案係形成同一形狀並重疊；複數個該銅合金膜圖案係以彼此絕緣之狀態在與該疊層方向正交之第1方向排列配置；複數個該透明電極圖案係以彼此絕緣之狀態在分別與該疊層方向及該第1方向正交之第2方向排列配置；複數個該光吸收性樹脂層圖案係由含有黑色色材之光吸收性樹脂層所形成；該控制部係分時進行藉由在該疊層方向對該透明電極圖案與該像素電極之間施加電壓而驅動該液晶層所具有之液晶分子的液晶驅動、及檢測複數個該銅合金膜圖案與複數個該透明電極圖案之間的靜電電容之變化。
在本發明之第1形態的液晶顯示裝置，亦可將複數個第2光吸收性樹脂層圖案配置於複數個銅合金膜圖案與透明樹脂層之間。在此情況，複數個光吸收性樹脂層圖案相當於以下所述之「複數個第1光吸收性樹脂層圖案」。又，在此情況，複數個該第1光吸收性樹脂層圖案及複數個該第2光吸收性樹脂層圖案係由含有黑色色材之光吸收性樹脂層所形成。
又，本發明之第1形態的液晶顯示裝置係包括 ：顯示部，係將顯示基板與陣列基板隔著液晶層疊層而成；及控制部，係控制該顯示部；在該液晶顯示裝置：該顯示基板係在第1透明基板之與該液晶層對向的面上按照形成有開口部的複數個第1光吸收性樹脂層圖案、複數個銅合金膜圖案、複數個第2光吸收性樹脂層圖案、透明樹脂層及複數個透明電極圖案之順序疊層所構成；該陣列基板係在第2透明基板之與該液晶層對向的面，包括金屬配線、複數個像素電極、複數個薄膜電晶體及絕緣層；在該顯示基板、該液晶層及該陣列基板所疊層之疊層方向進行觀察時，複數個該第1光吸收性樹脂層圖案及複數個該銅合金膜圖案係形成同一形狀並重疊；複數個該銅合金膜圖案係以彼此絕緣之狀態在與該疊層方向正交之第1方向排列配置；複數個該透明電極圖案係以彼此絕緣之狀態在分別與該疊層方向及該第1方向正交之第2方向排列配置；複數個該第1光吸收性樹脂層圖案及複數個該第2光吸收性樹脂層圖案係由含有黑色色材之光吸收性樹脂層所形成；該控制部係分時進行藉由在該疊層方向對該透明電極圖案與該像素電極之間施加電壓而驅動該液晶層所具有之液晶分子的液晶驅動、及檢測複數個該銅合金膜圖案與複數個該透明電極圖案之間的靜電電容之變化。
又，亦可在該顯示基板、該液晶層及該陣列基板所疊層之疊層方向進行觀察時，複數個該第1光吸收性樹脂層圖案、複數個該第2光吸收性樹脂層圖案及複數個該銅合金膜圖案係形成同一形狀並重疊。
以下，將光吸收性樹脂層圖案及銅合金膜圖案之疊層構成、或第1光吸收性樹脂層圖案、銅合金膜圖案及第2光吸收性樹脂層圖案之疊層構成稱為黑色電極。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以該黑色色材係碳者較佳。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以複數個該薄膜電晶體係具備包含鎵、銦、鋅、錫、鍺中2種以上之金屬氧化物的通道層者較佳。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以該金屬配線包含複數條輔助電容線者較佳。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以該金屬配線由複數層所構成，複數個該層之至少一層是銅合金層者較佳。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以複數個該銅合金膜圖案所含的合金元素是選自鎂、鈣、鈦、鉬、銦、錫、鋅、鋁、鈹、鎳中的一種以上的元素者較佳。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以銅銦合金膜設置於複數個該銅合金膜圖案之與該液晶層對向的表面者較佳。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以在複數個該透明電極圖案上具備電阻係數比該透明電極圖案之電阻係數更小的輔助導體者較佳。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以在該疊層方向進行觀察時，該輔助導體係與該金屬配 線重疊的位置所具備者較佳。
在本發明之第1形態及第2形態的液晶顯示裝置中，以該液晶分子的起始配向是垂直配向者較佳。
在本發明之第1形態的液晶顯示裝置中，較佳為，在該開口部具備由紅色層形成之紅色像素、由綠色層形成之綠色像素及由藍色層形成之藍色像素的任一個；該紅色像素、該綠色像素及該藍色像素係在該疊層方向被***複數個該銅合金膜圖案與該透明樹脂層之間，且配設成在該疊層方向進行觀察時各個鄰接。
在本發明之第2形態的液晶顯示裝置中，較佳為，在該開口部具備由紅色層形成之紅色像素、由綠色層形成之綠色像素及由藍色層形成之藍色像素的任一個；該紅色像素、該綠色像素及該藍色像素係在該疊層方向被***複數個該第2光吸收性樹脂層圖案與該透明樹脂層之間，且配設成在該疊層方向進行觀察時各個鄰接。
關於第1及第2形態之本發明，可提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置係藉由提高孔徑比，例如提高透過率。又，依據本發明，可提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置係具備例如手指等的指示器之位置檢測的性能高且電阻值小，而且低反射率之黑色電極。
又，關於第2形態之本發明，因為在銅合金膜圖案上具備第2光吸收性樹脂層圖案，所以可防止光在液晶單元內之再反射。例如，在陣列基板之第2透明基板的複數條金屬配線(包含源極線、閘極線等)是銅或鋁等之金屬配 線的情況，可防止光在配設於第1透明基板的銅合金膜圖案之間的再反射或散射。在薄膜電晶體對光具有靈敏度的情況，可緩和斜光朝該薄膜電晶體射入。
1‧‧‧光吸收性樹脂層圖案(第1光吸收性樹脂層圖案)
1a‧‧‧像素開口部(開口部)
2‧‧‧銅合金膜圖案
3‧‧‧第2光吸收性樹脂層圖案
5‧‧‧透明樹脂層
6‧‧‧透明電極圖案
10‧‧‧第1透明基板
16‧‧‧輔助導體
20‧‧‧第2透明基板
22、22A、22B‧‧‧液晶顯示裝置用基板(顯示基板)
23‧‧‧陣列基板
24‧‧‧液晶層
25‧‧‧像素電極
28‧‧‧絕緣層
40‧‧‧金屬配線
43‧‧‧輔助電容線
45‧‧‧薄膜電晶體
46‧‧‧通道層
100‧‧‧液晶顯示裝置
110、111、112、113‧‧‧顯示部
120‧‧‧控制部
B‧‧‧藍色像素
G‧‧‧綠色像素
R‧‧‧紅色像素
X‧‧‧第1方向
Y‧‧‧第2方向
Z‧‧‧疊層方向
第1圖係本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置的方塊圖。
第2圖係本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之顯示部之側面的剖面圖。
第3圖係本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之黑色電極的平面圖。
第4圖係本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之黑色電極及透明電極圖案的平面圖。
第5圖係將本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之陣列基板的一個像素放大所表示的平面圖。
第6圖係表示本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之主要部之位置關係的平面圖。
第7圖係表示本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之主要部之位置關係的平面圖。
第8圖係表示本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之液晶顯示裝置用基板之製造方法的流程圖。
第9圖係說明本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之觸控電極之作用的剖面圖。
第10圖係說明本發明之第1實施形態的液晶顯示裝置之觸控電極之作用的剖面圖。
第11圖係本發明之第2實施形態的顯示部之側面的剖面圖。
第12圖係表示本發明之第2實施形態的液晶顯示裝置之液晶顯示裝置用基板之製造方法的流程圖。
第13圖係本發明之第3實施形態的顯示部之側面的剖面圖。
第14圖係本發明之第3實施形態之顯示部的平面圖。
第15圖係第14圖中之切割線A1-A1的剖面圖。
第16圖係第14圖中之切割線A2-A2的剖面圖。
第17圖係本發明之第3實施形態的變形例之顯示部之側面的剖面圖。
[實施發明之形態]
以下，一面參照圖面，一面說明本發明實施形態。此外，在以下之說明，對相同或實質上相同的功能及構成元件附加相同的符號，省略說明或僅在必要的情況說明。
關於各實施形態，說明特徵性部分，例如關於與一般之顯示裝置的構成元件無差異的部分係省略說明。
又，各實施形態係主要以液晶顯示裝置之例子作說明，但在各實施形態亦有部分記載，關於如有機電致發光顯示裝置之其他的顯示裝置亦同樣適用。
(第1實施形態)
以下，一面參照第1圖至第10圖，一面說明本發明之液晶顯示裝置的第1實施形態。此外，在以下之全部的圖 面，為易於了解圖面，使各構成元件的厚度或尺寸的比例適當地相異。
如第1圖所示，本實施形態之液晶顯示裝置100包括顯示部110、與用以控制顯示部110之控制部120。
如第2圖所示，顯示部110係將液晶顯示裝置用基板(顯示基板)22與陣列基板23隔著液晶層24疊層所構成。即，顯示部110係將液晶顯示裝置用基板22之後述的第1透明基板10與陣列基板23之後述的第2透明基板20隔著液晶層24對向的方式黏貼所構成。
此外，「對向」意指各個透明基板10、20之形成銅合金膜圖案2等之觸控電極的面、與形成像素電極25或薄膜電晶體45等之功能元件的面對向。將液晶顯示裝置用基板22、液晶層24及陣列基板23所疊層之方向設為疊層方向Z。
(液晶顯示裝置用基板的示意構成)
液晶顯示裝置用基板22，係為在第1透明基板10之與液晶層24對向的面上，複數個光吸收性樹脂層圖案(第1光吸收性樹脂層圖案)1、複數個銅合金膜圖案2、透明樹脂層5及複數個透明電極圖案6按照光吸收性樹脂層圖案1、複數個銅合金膜圖案2、透明樹脂層5、及複數個透明電極圖案6之順序疊層所構成。如上述所示，以光吸收性樹脂層圖案1及銅合金膜圖案2構成黑色電極4。
在第1透明基板10方面，例如使用玻璃基板。
如第3圖所示，在與疊層方向Z平行地進行觀察時(在平面圖上)，複數個光吸收性樹脂層圖案1及複數個銅 合金膜圖案2係形成同一形狀並重疊。即，複數個光吸收性樹脂層圖案1及複數個銅合金膜圖案2係同一尺寸。因為複數個光吸收性樹脂層圖案1、複數個銅合金膜圖案2、及由複數個光吸收性樹脂層圖案1及複數個銅合金膜圖案2所重疊之複數個黑色電極4的形狀係彼此相等，故以下，以複數個銅合金膜圖案2的形狀來代表作說明。
(銅合金膜圖案)
在一個銅合金膜圖案2，在與疊層方向Z正交之第1方向X，例如形成排列的6個像素開口部(開口部)2a，並在分別與疊層方向Z及第1方向X正交之第2方向Y排列地形成例如480個像素開口部2a。這些第1方向X、第2方向Y係沿著第1透明基板10之主面10a(參照第2圖)的方向。銅合金膜圖案2係在第2方向Y延伸。
像素開口部2a例如可作成至少2邊平行的多角形。關於2邊是平行的多角形，可例示長方形、六角形、V字形(doglegged shape)等。關於包圍這些多角形像素之周圍的框形狀，可作成電性封閉的形狀。
液晶顯示裝置周邊之電性雜訊的拾取方式係依這些圖案形狀在平面圖上是電性封閉的圖案或是一部分開放(在外觀上，設置未連接的部分)的圖案而變化。或者，液晶顯示裝置周邊之電性雜訊的拾取方式係依銅合金膜圖案2之圖案形狀或面積而變化。
在以銅合金之薄膜形成銅合金膜圖案2的情況，若將膜厚(疊層方向Z的長度)設為100nm以上或150nm以上，銅合金膜圖案2幾乎不讓可見光透過。因此 ，本實施形態之銅合金膜圖案2的膜厚例如若是100nm至200nm程度，就可得到充分之遮光性。此外，如後述所示，可將銅合金膜圖案2之疊層方向Z的一部分形成為含氧的金屬膜。
為了得到與玻璃基板或樹脂之密接，在銅合金膜圖案2所含之銅以外的合金元素係選自鎂、鈣、鈦、鉬、銦、錫、鋅、鋁、鈹、鎳中的一種以上的元素較佳。即，銅係耐鹼性優異且電阻小之優良導體，雖然對玻璃或樹脂之密接性不充分，但藉由合金化可改善其密接性。
對銅添加之合金元素的量若為3at%以下，則不會大幅度地降低銅合金的電阻值，故而較佳。添加合金元素的量若是0.2at%以上，有助於提高銅合金薄膜的密接性。包含本實施形態在內，以下之記載中在無特別說明的情況，形成以下實施形態之銅合金膜圖案2的金屬係採用含鎂1at%的銅合金(剩餘部分為銅)。含鎂1at%之銅合金的電阻值與銅單體的情況變化不大。
銅合金之成膜係例如可藉在濺鍍之真空成膜來實施。
對銅添加之合金元素，亦能以在銅合金之疊層方向Z產生濃度梯度的方式添加於銅。銅合金膜圖案2之疊層方向Z的中央部分是99.8at%以上，亦可為銅。亦可產生使銅合金膜圖案2之厚度方向的與光吸收性樹脂層圖案1接觸的面之合金元素的量、或銅合金膜圖案2之與該面相反側的面之合金元素的量比起銅合金膜圖案2之疊層方向Z的中央部分之合金元素的量更高的濃度梯度。
又，在銅合金之成膜步驟，在與光吸收性樹脂層圖案1接觸之面上成膜銅合金的例如2nm至20nm的膜厚部分時，導入氧氣，可作成含氧的銅合金。成膜時之氧氣導入量相對於氬等基底氣體的導入量，可設為例如10%。此從2nm至20nm之部分的合金膜係藉由包含例如5at%以上的氧氣，可提高屬銅合金之銅合金膜圖案2的密接性。
氧之含量在15at%對提高密接性的貢獻達到飽和。包含此2nm至20nm之部分的合金膜在內，屬銅合金之銅合金膜圖案2的總膜厚係可作成例如102nm至320nm。藉由將含氧之銅合金膜圖案形成於銅合金膜圖案2的表面，亦可降低銅合金膜圖案2本身之反射率，而可增加作為黑色電極4之低反射效果。
此外，鎳以含鎳4at%以上的銅-鎳合金，可應用於本發明實施形態。將含鎳4at%以上的銅-鎳合金首先形成為5nm至20nm的膜厚且特意含氧5at%以上的薄膜。進而，藉由以實質上不含氧之100nm至300nm的膜厚疊層銅-鎳合金，可適用作為反射率30%以下之觸控感測用的電極。
藉由使銅-鎳合金含氧5at%以上而成為黑的反射色。藉由將光吸收性樹脂層圖案1***第1透明基板10與屬銅-鎳合金之銅合金膜圖案2的界面，可作成2%以下的反射率。
就液晶顯示裝置用基板22而言，從顯示面側即第1透明基板10進行觀察時，黑色電極4是擔任低反射之黑陣 列的功用。
例如，使用2種銅合金膜圖案2(黑色電極4)，進行觸控感測時之靜電電容的計算(減法)，可進行雜訊補償。例如，藉由作成包圍長方形像素之周圍的框形狀，可增加銅合金膜圖案2之格子狀圖案的邊緣所附帶的靜電電容(邊緣電容，參照第9圖)。所產生之邊緣電容係如第10圖之模式圖所示，因為會依手指等之指示器P的觸摸而大為減少，而可得到極大之靜電電容差，可提高S/N比。例如，就上述之專利文獻4的第11圖所示在彼此鄰接並配設於同一平面上的2組觸控電極構造而言，難以如同本發明實施形態所示獲得大的邊緣電容。
各銅合金膜圖案2如第3圖所示，係在第1方向X按照6像素單位作區分，且以彼此成為電性絕緣之狀態，即彼此電性獨立般地，在第1方向X排列配置並圖案化。在第1方向X相鄰的銅合金膜圖案2之間，形成屬於間隙的分開部15。
藉由在第1方向X排列320個銅合金膜圖案2，液晶顯示裝置用基板22之像素數成為1920×480個。所區分之像素單位係可因應於觸控感測之精度或使用目的來調整。
銅合金膜圖案2係可作為檢測出在觸控感測所產生之靜電電容之變化的檢測電極，或觸控感測之掃描電極(驅動電極)使用。此外，以下，主要說明作為掃描電極使用的情況。
與銅合金膜圖案2一樣，在複數個光吸收性樹脂層圖案1、複數個黑色電極4亦分別形成像素開口部( 開口部)1a、像素開口部4a，並在第1方向X相鄰的光吸收性樹脂層圖案1、黑色電極4之間，形成分開部15。
在像素開口部4a，像素開口部1a與像素開口部2a重疊。
複數個黑色電極4如第2圖所示，係配置在第1透明基板10與透明樹脂層5的界面。
(光吸收性樹脂層圖案)
光吸收性樹脂層圖案1例如係電性絕緣體，可使用碳作為光吸收性之黑色色材。光吸收性樹脂層圖案1係防止光在觀察者側之面的反射，而觀察者之眼睛視認成「黑色」。
亦可對光吸收性樹脂層圖案1再添加用以調整顏色的複數種有機顏料。
光吸收性樹脂層圖案1之經透過測量的光學濃度可設成例如小於2。例如，光吸收性樹脂層圖案1之經透過測量的光學濃度位在每1μm(微米)單位膜厚是0.4至1.8之範圍，而且光吸收性樹脂層圖案1之膜厚在0.1μm至0.8μm之範圍較佳。但因應需要，可將光學濃度或膜厚設定於這些數值之外。
光吸收性樹脂層圖案1之光學濃度係可藉碳等之黑色色材、或對碳添加之複數種有機顏料的量來調整。光吸收性樹脂層圖案1係將感光性之黑色塗布液塗布於第1透明基板10，再曝光、顯影成所要之圖案，進而，藉熱處理等硬膜化後可得。
感光性之黑色塗布液係例如使碳分散至由可與有機 溶劑光橋接之丙烯酸樹脂與引發劑、及/或藉加熱硬化之硬化劑所混合的混合材料所製成。可使用不含有依據光的引發劑，而僅添加依據加熱硬化之硬化劑之熱硬化型式的黑色塗布液。本發明實施形態之以碳為主的黑色色材，係指碳在全顏料百分比是以超過50重量%的比例添加之黑色塗布液。
黑色電極4之膜厚，即光吸收性樹脂層圖案1與銅合金膜圖案2之總膜厚係1μm以下較佳。在黑色電極4之膜厚薄的情況，縮小表面之凹凸或突起，可抑制液晶之配向不良等。例如，可將光吸收性樹脂層圖案1之膜厚作成700nm(奈米)，並將銅合金膜圖案2之膜厚作成180nm，此時黑色電極4之整體的膜厚成為880nm(0.88μm)。
透明樹脂層5係能以熱硬化型式的丙烯酸樹脂等形成。在本例中，透明樹脂層5之膜厚係採用1.5μm。透明樹脂層5之膜厚係可在銅合金膜圖案2與透明電極圖案6電性絕緣之範圍任意地設定。
如第2圖及第4圖所示，複數個透明電極圖案6係在透明樹脂層5上，例如以在第2方向Y彼此絕緣之狀態，即彼此電性獨立地排列配置。透明電極圖案6係於透明樹脂層5上形成在與銅合金膜圖案2正交之第1方向X延伸的條紋狀。
透明電極圖案6係由稱為ITO之導電性金屬氧化物所形成，在本例中，透明電極圖案6之膜厚係140nm，但未限於此膜厚。透明電極圖案6係與銅合金膜圖案2成對之另一方的觸控電極。
此外，如後述所示，可使透明電極圖案6具備在圖案之長邊方向(條之長邊方向、第1方向X)延伸之金屬膜的細線，作為輔助導體。
透明電極圖案6可作為在觸控感測時的檢測電極使用。
在本發明實施形態，與觸控感測相關之黑色電極4、透明電極圖案6都是與液晶層24接觸之面側所具備。
如第3圖及第4圖所示，在複數個銅合金膜圖案2及複數個透明電極圖案6，可設置屬於電極取出部的端子部61。這些端子部61係配置在位於由複數個像素開口部4a所規定之整體矩形的顯示區域外之端子部61的區域D較佳。
複數個銅合金膜圖案2無須全部作為觸控信號的掃描電極使用，例如，使用在第1方向X間隔3條的銅合金膜圖案2(可間抽2條銅合金膜圖案2作掃描)等，可間抽銅合金膜圖案2作掃描。又，亦可在第2方向Y形成銅合金膜圖案2，並在第1方向X形成透明電極圖案6。未用作掃描電極之銅合金膜圖案2係亦可採用以電性浮動的形式(浮動圖案)。
在進行液晶驅動時，透明電極圖案6可設為共用電位。
藉由縮小銅合金膜圖案2之間抽而進行高密度之掃描，可進行高精度之感測，可應用於例如指紋認證等。
陣列基板23如第2圖及第5圖所示，係在第2透明基板20之與液晶層24對向的面具備金屬配線40、複 數個像素電極25、複數個薄膜電晶體45及複數層絕緣層28所構成。更具體言之，在第2透明基板20上，隔著複數層絕緣層28設置複數個像素電極25及複數個薄膜電晶體45。此外，在第2圖，未表示薄膜電晶體45。
第2透明基板20係可與第1透明基板10一樣地形成。
金屬配線40具有信號線(源極線)41、掃描線(閘極線)42及輔助電容線43。信號線41、掃描線42及輔助電容線43都具有鈦與銅之雙層構成。
各像素電極25係具有周知的構成，並在絕緣層28之與液晶層24對向的面配置成與黑色電極4之像素開口部4a對向。亦可金屬配線40係由具有複數層之多層構成所形成。在此情況，複數層之至少一層是銅層或銅合金層，其他的層成為鈦或鉬等之高熔點金屬的層。
各薄膜電晶體45具有屬於氧化物半導體的通道層46。薄膜電晶體45係以通道層46是IGZO(註冊商標)等之包含鎵、銦、鋅、錫、鍺中2種以上之金屬氧化物的氧化物半導體較佳。這種薄膜電晶體45係因為記憶性高(漏電流小)，所以易保持經施加液晶驅動電壓後的像素電容。因此，亦可採用省略輔助電容線43的構成。
將IGZO等氧化物半導體使用在通道層46的薄膜電晶體45，係電子遷移率高，例如可在2msec(毫秒)以下的短時間將必要的驅動電壓施加於像素電極25。例如，即使是倍速驅動(1秒鐘之顯示圖框數是120個圖框的情況)，一個圖框亦是約8.3msec，例如可將6msec以上的時間分配給觸控感測。
又，如上述所示，將氧化物半導體使用在通道層46的薄膜電晶體45因為漏電流小所以可長時間保持施加於像素電極25的驅動電壓。以配線電阻比鋁配線小之銅配線形成主動元件之信號線或掃描線、輔助電容線等，進而藉由使用可在短時間驅動之IGZO作為主動元件，在觸控感測之掃描的時間裕度變寬，而可高精度地檢測所產生之靜電電容的變化。藉由將IGZO等之氧化物半導體應用於主動元件，可縮短液晶等之驅動時間，因此，在顯示畫面整體之映像信號處理中，在可應用於觸控感測之時間上具有充分之裕度。
汲極36係從薄膜電晶體45延伸至像素中央，並經由接觸孔44和屬於透明電極之像素電極25電性連接。源極35係從薄膜電晶體45延伸，並與信號線41電性連接。
液晶層24所具有之液晶分子(省略配向膜、液晶分子之圖示)的起始配向是與液晶顯示裝置用基板22及陣列基板23之各個面垂直的垂直配向，即疊層方向Z之配向，成為所謂的VA方式(Vertically Alignment)方式：使用垂直配向之液晶分子的縱電場方式)的液晶驅動方式。
在本實施形態，液晶分子具有負的介電各向異性。未圖示之偏光板係藉正交尼科耳(Crossed Nicol)形成正常黑。液晶分子為，由於在疊層方向Z對透明電極圖案6與像素電極25之間施加電壓，起始配向是配向於疊層方向Z的液晶分子會朝與疊層方向Z交叉的方向傾斜，進行 ON顯示(白顯示)。
此外，液晶分子亦可具有正的介電各向異性。配向膜之配向處理可使用光配向。
(輔助導體)
在複數個透明電極圖案6上，為了低電阻化，可形成輔助導體。輔助導體係亦可由與該銅合金膜圖案2相同之材料形成，或者亦可由鋁合金之薄膜形成。鋁合金可設為對鋁添加了0.2at%~3at%之範圍內之合金元素的合金。合金元素可從鎂、鈣、鈦、銦、錫、鋅、釹、鎳、銅等選擇一種以上。輔助導體之電阻係數係比透明電極圖案6之電阻係數更小。
在第6圖所示之平面圖，輔助導體16亦可藉由在第1方向X延伸且通過像素開口部4a之第2方向Y的中央部之線狀(條狀)圖案形成。在此情況，例如在疊層方向Z進行觀察時，將輔助導體16形成於與陣列基板23之輔助電容線43重疊的位置較佳。藉此構成，以抑制孔徑比之降低。
或者，在第7圖所示之平面圖，亦可將輔助導體16形成於由光吸收性樹脂層圖案1與銅合金膜圖案2所構成之觸控電極的圖案位置，換言之也就是黑陣列之位置。在黑陣列之下部(第2透明基板20)，一般是配置陣列基板23之信號線(源極線)41、掃描線(閘極線)42及屬於輔助電容線43之金屬配線40。因此，藉由將輔助導體16形成於配置金屬配線40的位置，在疊層方向Z進行觀察時，輔助導體16是與金屬配線40重疊，而抑制孔徑比之降低。
在本實施形態，透明電極圖案6係例如在觸控感測時作為其檢測電極使用，而在液晶驅動時，作為在與像素電極25之間被施加驅動液晶之電壓的共用電極使用。觸控感測與液晶驅動係以相異的時序分時進行。
如第1圖所示，控制部120具有周知的構成，並包括映像信號時序控制部121、觸控感測．掃描信號控制部122、及系統控制部123。
映像信號時序控制部121係將信號送至陣列基板23之信號線41及掃描線42，並在疊層方向Z將電壓施加於透明電極圖案6與像素電極25之間，藉此，進行驅動液晶層24所具有之液晶分子的液晶驅動。藉此，將影像顯示於陣列基板23上。
觸控感測．掃描信號控制部122係將信號送至屬於掃描電極之黑色電極4，並檢測出從屬於檢測電極之透明電極圖案6所傳送的信號。藉此，檢測出銅合金膜圖案2與透明電極圖案6之間之靜電電容的變化。
系統控制部123係控制映像信號時序控制部121及觸控感測．掃描信號控制部122，並交互地即分時地進行液晶驅動與靜電電容之變化的檢測。
(液晶顯示裝置用基板之製造方法-1)
其次，說明在如以上構成之顯示部110之液晶顯示裝置用基板22的製造方法。第8圖係表示液晶顯示裝置用基板22之製造方法的流程圖。
就光吸收性樹脂層之塗布形成而言，使用上述之熱硬化型式的黑色塗布液。光吸收性樹脂層在250℃之熱處 理後的膜厚係0.7μm。此光吸收性樹脂層係上述之光吸收性樹脂層圖案1的形狀被圖案化前的樹脂層。光吸收性樹脂層之膜厚亦可形成比0.7μm更厚。藉由調整光吸收性樹脂層之膜厚和屬於碳之黑色色材的濃度，可調整在第1透明基板10與光吸收性樹脂層圖案1之界面所產生的光反射。換言之，藉由調整光吸收性樹脂層之膜厚與黑色色材的濃度，可將在其界面所產生的光反射設為2%以下的低反射率。
在形成該光吸收性樹脂層後，以濺鍍裝置，形成含鎂1at%的銅合金膜。此銅合金膜係上述之銅合金膜圖案2的形狀被圖案化前的膜。此外，在銅合金膜之成膜步驟的初期，以對導入氬的氣體基底添加氧氣10vol%的氣體條件，使含氧之第1銅合金膜成膜0.01μm，然後，藉由僅導入氬基底氣體，使0.17μm之第2銅合金膜成膜，作成總膜厚為0.18μm的銅合金膜。
接著，使用鹼可溶之感光性光阻劑，形成第3圖所示之畫線寬度3.5μm之陣列狀的銅合金膜圖案2之形狀的光阻劑圖案。藉濕蝕刻，將銅合金膜作成已形成像素開口部2a的銅合金膜圖案2。感光性光阻劑係在下一步驟之乾蝕刻除去。
銅合金膜圖案2之蝕刻可為濕蝕刻手法或是乾蝕刻手法。就濕蝕刻而言，例如可使用氧化性的鹼性蝕刻劑。在乾蝕刻的情況，可以是使用氯氣等鹵素氣體的乾蝕刻、或交互使用氧氣與有機酸蒸氣的乾蝕刻等。
使用以濕蝕刻所形成之銅合金膜圖案2，對導入氬的 氣體基底導入含氧的氣體，進行各向異性之乾蝕刻，以在平面圖上以同一形狀重疊的方式形成光吸收性樹脂層圖案1與銅合金膜圖案2。光吸收性樹脂層圖案1與銅合金膜圖案2成為同一尺寸。利用此各向異性蝕刻除去上述之感光性光阻劑的圖案。
在形成銅合金膜圖案2後，藉由將鹼可溶之感光性丙烯酸樹脂塗布於此銅合金膜圖案2上，形成膜厚1.6μm的透明樹脂層5。透明樹脂層5僅形成於顯示區域，顯示區域之周邊透過顯影而除去，形成基於銅合金膜圖案2之端子部61的區域露出。
在形成透明樹脂層5後，使用濺鍍裝置，將稱為ITO之透明導電膜形成於透明樹脂層5上。使用周知之光微影的手法，從透明導電膜形成透明電極圖案6。透明電極圖案6與銅合金膜圖案2係各自電性獨立之複數個圖案的排列，並隔著透明樹脂層5排列在彼此正交之方向。
根據以上之程序，製造液晶顯示裝置用基板22。
(觸控電極之作用)
其次，說明如以上構成之顯示部110，特別是觸控電極之作用。
依據此顯示部110，將透明電極圖案6作為進行觸控感測時之檢測電極使用，黑色電極4可作為施加固定頻率之電壓的掃描電極。
具體言之，如第9圖所示，觸控感測所需之靜電電容被保持於黑色電極4與透明電極圖案6之間。在平常狀態，對黑色電極4與透明電極圖案6之間施加固定頻率的定 電壓，會在黑色電極4的附近形成電力線L。
如第10圖所示，例如當手指等之指示器P接近或接觸黑色電極4之顯示畫面時，電力線L之分布被破壞，且靜電電容流至指示器P，使黑色電極4與透明電極圖案6之間的靜電電容減少。有無指示器P觸摸係根據這種靜電電容的變化來偵測。一般，因為相鄰之黑色電極4的間隔窄，所以指示器P係一次作用於複數個觸控電極。
本實施形態之黑色電極4係包含由電阻值小之銅合金所形成的銅合金膜圖案2，可作為進行觸控感測時之掃描電極。本實施形態之透明電極圖案6係為了低電阻化而使其圖案寬度變寬，此外，在透明電極圖案6上，亦可為了低電阻化而具備上述之輔助導體16。因此，本實施形態之靜電電容方式的2組複數個電極群係可大幅度地降低所附帶的時間常數，而可大為提高觸控感測時之檢測精度。
如以上之說明所示，依據本實施形態之液晶顯示裝置100，在疊層方向Z進行觀察時，複數個光吸收性樹脂層圖案1及複數個銅合金膜圖案2係形成同一形狀並重疊。因此，可使像素開口部1a及像素開口部2a中在疊層方向Z所貫穿之部分的面積變大，而可提高孔徑比。
因為在各像素的周圍設有光吸收性樹脂層圖案1，所以像素的周圍被視認為黑色，使顯示之對比提高，而可提高視認性。
因為在液晶顯示裝置用基板22之相鄰的黑色電極4之間未設置像素電極25，所以提高觸控電極之靜電電容 ，而可提高指示器P之位置檢測。
因為透明電極圖案6為黑色電極4與像素電極25所共用，所以降低顯示部110所具備的電極個數，而可簡化顯示部110的構成。
在本實施形態，黑色電極4即銅合金膜圖案2在第2方向Y延伸，而且透明電極圖案6在第1方向X延伸。可是，亦可建構成黑色電極4在第1方向X延伸，而且透明電極圖案6在第2方向Y延伸。
(第2實施形態)
其次，一面參照第11圖及第12圖，一面說明本發明之第2實施形態，對與第1實施形態相同的部位附加相同的符號，省略其說明，僅就相異點說明。
如第11圖所示，本實施形態之顯示部111係替代第1實施形態之顯示部110的黑色電極4，而具備黑色電極4A。
黑色電極4A係在與由複數個光吸收性樹脂層圖案1及複數個銅合金膜圖案2所構成之黑色電極4中的各銅合金膜圖案2之與光吸收性樹脂層圖案1的相反側，分別具備第2光吸收性樹脂層圖案3。即，黑色電極4A成為3層構造。
在疊層方向Z進行觀察時，複數個第2光吸收性樹脂層圖案3係形成和複數個光吸收性樹脂層圖案1及複數個銅合金膜圖案2大致同一形狀並重疊。即，在各第2光吸收性樹脂層圖案3形成省略符號之像素開口部(開口部)。
第2光吸收性樹脂層圖案3係例如在第4圖所示之屬於端子部61之一部分的區域C僅除去端子部61之部分較佳。在端子部61之第2光吸收性樹脂層圖案3的除去，係藉乾蝕刻與透明樹脂層5一起除去，再者將透明電極圖案6(ITO等之導電膜)疊層，可將端子蓋疊層。
第2光吸收性樹脂層圖案3例如係電性絕緣體，可使用碳作為光吸收性之黑色色材。關於可添加於第2光吸收性樹脂層圖案3之有機顏料、經透過測量之光學濃度等，亦與光吸收性樹脂層圖案1相同。
在光吸收性樹脂層圖案1，可使用熱硬化性型式的樹脂，在第2光吸收性樹脂層圖案3，能使用可鹼顯影之感光性樹脂與黑色色材分散至有機溶劑的黑色塗布液。這些所使用之樹脂的折射率宜低。藉由調整所使用之樹脂的折射率、碳等黑色色材之含量、及光吸收性樹脂層圖案1之膜厚，可使在從第1透明基板10觀察之光吸收性樹脂層圖案1的界面面之反射率成為1%以下。
可是，因為所使用之樹脂的折射率有極限，所以反射率0.2%為下限。黑色塗布液所含的丙烯酸樹脂等之樹脂的固態量例如是14質量%時，若將在黑色塗布液之碳量設為約6質量%至25質量%之範圍內，可將光吸收性樹脂層圖案1、3之光學濃度作成每1μm之單位膜厚是0.4至1.8。在光吸收性樹脂層圖案1、3之膜厚是0.3μm時，有效光學濃度成為0.12至0.5。在光吸收性樹脂層圖案1、3之膜厚是0.7μm時，有效光學濃度成為0.28至1.26。
在依此方式所構成之顯示部111，藉第2光吸 收性樹脂層圖案3，例如降低在液晶單元內之光的再反射及散射。例如，防止從未圖示之背光射出並從第2透明基板20側射入的光在銅合金膜圖案2的表面再反射，可減少對TFT等主動元件的射入。
顯示部111之液晶顯示裝置用基板22A係為在第1透明基板10之與液晶層24對向的面上，複數個光吸收性樹脂層圖案1、複數個銅合金膜圖案2、複數個第2光吸收性樹脂層圖案3、透明樹脂層5及複數個透明電極圖案6按照光吸收性樹脂層圖案1、複數個銅合金膜圖案2、複數個第2光吸收性樹脂層圖案3、透明樹脂層5、及複數個透明電極圖案6之順序疊層所構成。
(液晶顯示裝置用基板之製造方法-2)
其次，說明在如以上構成之顯示部110(1)之液晶顯示裝置用基板22A的製造方法。第12圖係表示液晶顯示裝置用基板22A之製造方法的流程圖。
在光吸收性樹脂層之塗布形成方面，使用上述之黑色塗布液，形成的膜厚設為0.4μm。在第2光吸收性樹脂層圖案之塗布形成方面，考慮在後步驟因乾蝕刻所導致膜的減少，形成的膜厚設為0.7μm。
因為後面的製造方法係與是上述之液晶顯示裝置用基板22的製造方法之液晶顯示裝置用基板的製造方法-1相同，所以省略說明。
依據本實施形態之液晶顯示裝置的顯示部111，可具有與第1實施形態之顯示部110相同的效果。
(第3實施形態)
其次，一面參照第13圖至第17圖，一面說明本發明之第3實施形態，對與上述實施形態相同的部位附加相同的符號，省略說明，僅就相異點作說明。
如第13圖所示，本實施形態之顯示部112係替代係第1實施形態之顯示部110的液晶顯示裝置用基板22，而具備液晶顯示裝置用基板22B。液晶顯示裝置用基板22B係在液晶顯示裝置用基板22之黑色電極4的各像素開口部4a，具備由紅色層形成之紅色像素R、由綠色層形成之綠色像素G、及由藍色層形成之藍色像素B之任一個像素所構成。這些紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B係在疊層方向Z所觀察的平面圖，彼此相鄰地配設於銅合金膜圖案2與透明樹脂層5之間。
換言之，顯示部112係在背光具備包含紅色、綠色及藍色之發光成分的白色LED元件，並同時具備紅色、綠色及藍色之彩色濾光器，藉此，進行彩色顯示。
第14圖係從第1透明基板10觀察顯示部112的平面圖。在像素開口部4a，以無間隙方式配設紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B中任一者。
如第15圖所示，在第1透明基板10上及黑色電極4上，以無間隙的方式配設紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B中任一者作為彩色濾光器。紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B係分別使複數種有機顏料分散至丙烯酸樹脂等之透明樹脂，藉由周知之光微影的手法所形成。
在彩色濾光器上，將透明樹脂層5疊層。在透明樹脂層5上，再將透明電極圖案6疊層。透明電極圖案6 係例如由稱為ITO之導電性金屬氧化物等之透明導電膜所形成，可藉由周知之光微影的手法形成圖案。
在本實施形態，透明電極圖案6係例如在觸控感測時即在檢測出靜電電容的變化時作為其檢測電極使用，而在液晶驅動時，作為在與像素電極25之間被施加驅動液晶之電壓的共用電極使用。液晶驅動與靜電電容之變化的檢測係交互地進行。即以相異的時序分時進行。
或者，亦可使透明電極圖案6作為驅動電極(掃描電極)發揮功能，進行使正與負之極性反轉的共用電極反轉驅動。
一面將驅動電極之電位維持於0(零)電位，一面使供給驅動薄膜電晶體之複數條信號線的各條之源極信號的極性更換成正極性與負極性，以供給至奇數列信號線之信號極性與供給至偶數列信號線之信號極性彼此相異的方式將源極信號供給至複數條信號線。即，對奇數列信號線與偶數列信號線，交互地更換成正極性之信號與負極性之信號並供給，而可進行鄰接之像素的點反轉驅動。
又，在一個像素設有2個薄膜電晶體的情況，亦可以和第1薄膜電晶體連接之信號極性與和第2薄膜電晶體連接之信號極性彼此相異的方式將源極信號之極性更換成正極性與負極性，而進行點反轉驅動。
如第16圖所示，屬於黑色電極4之部分圖案的各光吸收性樹脂層圖案1及銅合金膜圖案2係藉分開部15而電性獨立。在分開部15上，配設彩色濾光器之色重疊 部26，藉2種顏色之重疊，抑制從背光單元所射出之光的透過。在色重疊部26，以紅色像素R與藍色像素B重疊者較佳。
雖未圖示，惟平面圖上，在設置這種分開部15的位置，陣列基板23所具備之信號線(源極線)41、掃描線(閘極線)42及輔助電容線43中任一個、或者與這些相同之金屬配線的圖案係配設成塞住分開部15。藉此，可消除來自背光單元之漏光。
依此方式所構成之顯示部112係可藉由針對相對上述之液晶顯示裝置用基板的製造方法-1，在形成銅合金膜圖案2後，穿過複數個像素開口部4a，將紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B***銅合金膜圖案2與透明樹脂層5之間而製造。在此情況，在第8圖所示之流程圖，在光吸收性樹脂層圖案1之乾蝕刻步驟、與透明樹脂層的塗布形成步驟之間，***彩色濾光器(R、G、B)的形成步驟。
第17圖所示之顯示部113係本實施形態之顯示部112的變形例。
顯示部113係替代顯示部112的黑色電極4，而具備具有第2光吸收性樹脂層圖案3之3層構造的黑色電極4A。因為其他的構成及這些構成元件的作用係如上述，所以省略說明。
在製造依此方式所構成之顯示部113時，紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B係被***第2光吸收性樹脂層圖案3與透明樹脂層5之間。
(第4實施形態)
其次，說明本發明之第4實施形態，對與上述實施形態相同的部位附加相同的符號，省略其說明，僅就相異點作說明。
本實施形態除了黑色電極4的構成之銅合金膜圖案2的構成以外，其餘同第1實施形態，所以沿用第2圖。其中，省略重複說明，針對具有差異之銅合金膜圖案2作說明。
第2圖所示之銅合金膜圖案2在本實施形態中，係在膜厚0.015μm之含氧的第1銅合金膜與膜厚0.18μm之實質上不含氧的第2銅合金膜之2層的銅合金膜上，再疊層膜厚0.015μm的屬於銅與銦之銅合金膜的銅銦合金膜，而形成總膜厚0.21μm之銅合金膜。
實質上不含氧意指在成膜銅合金膜時不導入氧氣。含氧之銅合金膜意指在此部分之成膜時，例如，對氬氣體基底，導入10at%之氧氣，進行成膜。
先形成之2層的銅合金膜(第1銅合金膜及第2銅合金膜)使用含0.5at%之鎂與含0.5at%之鋁(剩下的係銅)的銅合金。
銅銦合金膜採用在78at%之銅含有22at%之銦的銅合金。此外，這些銅合金含有不可避免的微量雜質。對銅合金之銦的添加量係可設為0.5(at)%~40at%。單體之銦係熔點低。銦的量超過50at%的銅合金，擔心耐熱性。
銅銦合金膜設置在銅合金膜圖案2之與液晶層24對向的表面。
具備22at%之銦等富含銦之銅銦合金膜的銅合金膜係在成膜後之熱處理步驟或因經時變化而在形成氧化銅前先形成氧化銦，而抑制氧化銅的形成。因為氧化銦可成為良好的導電膜，所以幾乎不損及電性接觸。在氧化銅之形成少的情況，使在蓋端子部之與透明導電膜的電性連接變得容易，而可提高製程或組裝之可靠性。
又，銅銦合金膜之表面的反射色係接近白色，可避免由銅單體所引起的紅色。反射色之中性化係未限定為銦，在上述所舉例表示的合金元素亦藉由調整添加比例而可實現。在本發明的實施形態所揭示之關於這些銅合金的技術可應用於陣列基板23的金屬配線40。
富含銦之銅銦合金膜係含有10~40at%之銦的銅銦合金。藉由富含銦，以抑制氧化銅形成在表面部位，而如上述所示，使電性接觸變容易。
例如，在將銅鈦合金作為表面層，並將銅合金內部作成稀合金(合金元素為3at%以下的銅合金)之雙層構成的銅合金膜中，相對於銅，若鈦超過10at%，則濕蝕刻時之蝕刻速率變慢。在此情況，導致蝕刻不良使得在富含鈦之表面部位殘留屋簷狀的銅合金膜。在銅銦合金中，即使合金元素之量以在該銅合金膜之膜厚方向相異的方式分布，也不易發生這種蝕刻不良。由於銅合金之銦的添加量是0.5(at)%~40at%之銅銦合金係大約具備可耐到500℃的耐熱性，所以例如可充分地應付具備以IGZO作為通道層之薄膜電晶體的陣列基板之從350℃至500℃之 範圍的退火處理。可將陣列基板23之金屬配線40作成銅銦合金。
在本實施形態，透明電極圖案6係在觸控感測時作為其檢測電極使用，而在液晶驅動時，作為在與像素電極25之間施加驅動液晶之電壓的共用電極使用。在觸控感測時，各個檢測電極係設為屬同電位之共同電位，例如亦可與導電性筐體連接，而設為“接地電位”。觸控感測與液晶驅動係以相異的時序分時進行。
(黑色電極可擔任的任務)
上述之各實施形態的黑色電極係例如可作為在觸控感測時之掃描電極。若將透明電極作為掃描電極，宜作成與液晶之驅動條件(掃描頻率)相同。
可是，藉由將黑色電極作為掃描電極，可配合所要求之響應性，任意地調整靜電電容檢測的掃描頻率。為了得到快速的響應性，如上述所示，能間抽黑色電極進行掃描。或者，黑色電極可作為施加固定頻率的電壓之掃描電極(驅動電極)(此外，對掃描電極施加之電壓(交流信號)亦可為反轉驅動方式)。
又，亦可藉由使所施加之交流信號的電壓寬度變窄，替換掃描電極與檢測電極的作用。
在此，黑色電極係電阻值低，且透明電極亦例如透過具備輔助導體等而可作成低電阻，能以高精度檢測出在觸控感測時所產生之靜電電容的變化。此外，可將由屬於良導體之銅合金膜構成的黑色電極作為觸控電極，以細的線寬配設成陣列狀。
藉由配設於透明電極上之細線寬的黑色電極之圖案的邊緣效應，使得在圖案邊緣附近之靜電電容(邊緣電容)增加，而可使靜電電容變大。換言之，可使根據有無手指等之指示器之觸摸的靜電電容的差變大，提高S/N比，而可提高檢測精度。
又，黑色電極例如從顯示部之顯示面進行觀察時係擔任低反射之黑陣列的任務，可提高視認性。此外，在黑色電極構成所使用之銅合金膜可完全遮斷可見光，能消除來自背光的漏光。
進而，由於本發明實施形態之黑色電極係將銅合金膜或第2光吸收性樹脂層作為母模(遮罩)，以乾蝕刻對光吸收性樹脂層加工，所以具有光吸收性樹脂層圖案之畫線寬與銅合金膜圖案之畫線寬或形狀大致相同之特徵。
因為光吸收性樹脂層圖案之畫線寬與銅合金膜圖案之畫線寬大致相同，所以不會降低像素之孔徑比。
以上，參照圖面，詳述了本發明之第1實施形態至第4實施形態，但是本發明之技術性範圍不受上述實施形態所限，可在不超出本發明之主旨的範圍內施加各種變更，又，亦可將上述之變形例適當地組合。
例如，在從該第1實施形態至第4實施形態，採用薄膜電晶體45是在通道層46使用氧化物半導體的薄膜電晶體45，但是亦可以是通道層使用矽半導體的薄膜電晶體。
雖設成液晶顯示裝置之液晶驅動方式是VA方式，但未受此所限。液晶顯示裝置之液晶驅動方式除 此以外，還可適當地選用例如HAN(Hybrid-Aligned Nematic；混合排列向列)、TN(Twisted Nematic；扭轉向列)、OCB(Optically Compensated Bend；光學補償彎曲)、CPA(Continuous Pinwheel Alignment；連續焰火狀排列)、ECB(Electrically Controlled Birefringence；電控雙折射)等。
設成黑色電極也就是銅合金膜圖案2係為掃描電極，透明電極圖案6係為檢測電極。可是，亦可以透明電極圖案6是掃描電極、黑色電極是檢測電極的方式替換掃描電極與檢測電極之功用來作使用。
1‧‧‧光吸收性樹脂層圖案
2‧‧‧銅合金膜圖案
4‧‧‧黑色電極
4a‧‧‧像素開口部
5‧‧‧透明樹脂層
6‧‧‧透明電極圖案
10‧‧‧第1透明基板
10a‧‧‧主面
20‧‧‧第2透明基板
22‧‧‧液晶顯示裝置用基板
23‧‧‧陣列基板
24‧‧‧液晶層
25‧‧‧像素電極
28‧‧‧絕緣層
110‧‧‧顯示部
X‧‧‧第1方向
Y‧‧‧第2方向
Z‧‧‧疊層方向

Claims (13)

  1. 一種液晶顯示裝置，係包括：顯示部，係將顯示基板與陣列基板隔著液晶層疊層而成；及控制部，係控制該顯示部；在該液晶顯示裝置中，該顯示基板係在第1透明基板之與該液晶層對向的面上按照形成有開口部的複數個光吸收性樹脂層圖案、複數個銅合金膜圖案、透明樹脂層及複數個透明電極圖案之順序疊層所構成；該陣列基板係在第2透明基板之與該液晶層對向的面，具備金屬配線、複數個像素電極、複數個薄膜電晶體及絕緣層；在該顯示基板、該液晶層及該陣列基板所疊層之疊層方向進行觀察時，複數個該光吸收性樹脂層圖案及複數個該銅合金膜圖案係形成同一形狀並重疊；複數個該銅合金膜圖案係以彼此絕緣的狀態在與該疊層方向正交之第1方向排列配置；複數個該透明電極圖案係以彼此絕緣的狀態在分別與該疊層方向及該第1方向正交之第2方向排列配置；複數個該光吸收性樹脂層圖案係由含有黑色色材之光吸收性樹脂層所形成；該控制部係分時進行藉由在該疊層方向對該透明電極圖案與該像素電極之間施加電壓而驅動該液晶層所具有之液晶分子的液晶驅動、及檢測複數個該銅合 金膜圖案與複數個該透明電極圖案之間的靜電電容之變化。
  2. 一種液晶顯示裝置，係包括：顯示部，係將顯示基板與陣列基板隔著液晶層疊層而成；及控制部，係控制該顯示部；在該液晶顯示裝置中，該顯示基板係在第1透明基板之與該液晶層對向的面上按照形成有開口部的複數個第1光吸收性樹脂層圖案、複數個銅合金膜圖案、複數個第2光吸收性樹脂層圖案、透明樹脂層及複數個透明電極圖案之順序疊層所構成；該陣列基板係在第2透明基板之與該液晶層對向的面，具備金屬配線、複數個像素電極、複數個薄膜電晶體及絕緣層；在該顯示基板、該液晶層及該陣列基板所疊層之疊層方向進行觀察時，複數個該第1光吸收性樹脂層圖案及複數個該銅合金膜圖案係形成同一形狀並重疊；複數個該銅合金膜圖案係以彼此絕緣之狀態在與該疊層方向正交之第1方向排列配置；複數個該透明電極圖案係以彼此絕緣之狀態在分別與該疊層方向及該第1方向正交之第2方向排列配置；複數個該第1光吸收性樹脂層圖案及複數個該第2光吸收性樹脂層圖案係由含有黑色色材之光吸收性樹脂層所形成； 該控制部係分時進行藉由在該疊層方向對該透明電極圖案與該像素電極之間施加電壓而驅動該液晶層所具有之液晶分子的液晶驅動、及檢測複數個該銅合金膜圖案與複數個該透明電極圖案之間的靜電電容之變化。
  3. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中該黑色色材係碳。
  4. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中複數個該薄膜電晶體係具備包含鎵、銦、鋅、錫、鍺中的2種以上之金屬氧化物的通道層。
  5. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中該金屬配線包含複數條輔助電容線。
  6. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中該金屬配線由複數層所構成，複數個該層之至少一層是銅合金層。
  7. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中複數個該銅合金膜圖案所含的合金元素是選自鎂、鈣、鈦、鉬、銦、錫、鋅、鋁、鈹、鎳中的一種以上的元素。
  8. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中在複數個該銅合金膜圖案之與該液晶層對向的表面設置銅銦合金膜。
  9. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中在複數個該透明電極圖案上，具備電阻係數比該透明電極圖案之電阻係數更小的輔助導體。
  10. 如請求項9之液晶顯示裝置，其中在該疊層方向進行觀察時，該輔助導體係與該金屬配線重疊的位置所具備。
  11. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中該液晶分子的起始配向是垂直配向。
  12. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中在該開口部具備由紅色層形成之紅色像素、由綠色層形成之綠色像素及由藍色層形成之藍色像素中的任一個；該紅色像素、該綠色像素及該藍色像素係在該疊層方向被***複數個該銅合金膜圖案與該透明樹脂層之間，且配設成在該疊層方向進行觀察時是各個鄰接。
  13. 如請求項2之液晶顯示裝置，其中在該開口部具備由紅色層形成之紅色像素、由綠色層形成之綠色像素及由藍色層形成之藍色像素中的任一個；該紅色像素、該綠色像素及該藍色像素係在該疊層方向被***複數個該第2光吸收性樹脂層圖案與該透明樹脂層之間，且配設成在該疊層方向進行觀察時是各個鄰接。
TW103106176A 2013-11-11 2014-02-25 Liquid crystal display device TWI571672B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013233273A JP5673782B1 (ja) 2013-11-11 2013-11-11 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201518808A true TW201518808A (zh) 2015-05-16
TWI571672B TWI571672B (zh) 2017-02-21

Family

ID=52573909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103106176A TWI571672B (zh) 2013-11-11 2014-02-25 Liquid crystal display device

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9971210B2 (zh)
EP (2) EP3070519B1 (zh)
JP (1) JP5673782B1 (zh)
KR (1) KR101909355B1 (zh)
CN (1) CN105705989B (zh)
TW (1) TWI571672B (zh)
WO (1) WO2015068406A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107924248A (zh) * 2015-08-20 2018-04-17 住友金属矿山股份有限公司 导电性基板和导电性基板的制造方法
CN108281432A (zh) * 2017-12-19 2018-07-13 友达光电股份有限公司 显示面板以及显示装置
TWI784930B (zh) * 2015-09-30 2022-12-01 日商日東電工股份有限公司 內置型液晶面板及液晶顯示裝置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5673782B1 (ja) 2013-11-11 2015-02-18 凸版印刷株式会社 液晶表示装置
US10223572B2 (en) * 2014-03-12 2019-03-05 Idex Asa Fingerprint detecting apparatus and driving method thereof
JP6427337B2 (ja) * 2014-05-16 2018-11-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその製造方法
TWI550494B (zh) * 2014-09-05 2016-09-21 晨星半導體股份有限公司 內嵌式觸控顯示面板
TWI559185B (zh) * 2014-10-03 2016-11-21 速博思股份有限公司 兼具指紋辨識與觸控偵測的顯示裝置
US20180011575A1 (en) * 2015-01-21 2018-01-11 Lg Innotek Co., Ltd. Touch window
JP6528557B2 (ja) * 2015-06-23 2019-06-12 凸版印刷株式会社 表示装置基板、表示装置基板の製造方法、及びこれを用いた表示装置
JP6514593B2 (ja) * 2015-07-17 2019-05-15 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 タッチ検出機能付表示装置
KR102460997B1 (ko) * 2016-02-16 2022-11-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
KR102584304B1 (ko) * 2016-04-26 2023-10-04 삼성디스플레이 주식회사 색변환 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
CN109478110B (zh) * 2016-09-16 2022-04-15 凸版印刷株式会社 显示装置及显示装置基板
KR20180076006A (ko) 2016-12-27 2018-07-05 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
WO2018134957A1 (ja) * 2017-01-20 2018-07-26 凸版印刷株式会社 表示装置及び表示装置基板
FR3066768B1 (fr) * 2017-05-24 2021-06-11 Centre Nat Rech Scient Procede de preparation d’une membrane conductrice, transparente et flexible.
CN107634085B (zh) * 2017-09-15 2020-11-17 业成科技（成都）有限公司 触控显示装置及其制造方法
WO2020003364A1 (ja) * 2018-06-26 2020-01-02 凸版印刷株式会社 ブラックマトリクス基板及び表示装置
KR102650435B1 (ko) 2019-06-14 2024-03-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널
CN110299086A (zh) * 2019-07-04 2019-10-01 信利（惠州）智能显示有限公司 显示屏、盖板及盖板制作方法
CN110264899A (zh) * 2019-07-04 2019-09-20 信利（惠州）智能显示有限公司 显示屏、盖板及盖板制作方法
CN110928022B (zh) * 2019-11-26 2022-11-08 武汉华星光电技术有限公司 液晶盒和液晶显示屏
CN111668240B (zh) * 2020-06-23 2022-10-04 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Oled显示面板及其制备方法、oled显示装置
US11650705B2 (en) * 2020-12-07 2023-05-16 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch panel, electronic device and manufacture method thereof
CN117529161A (zh) * 2023-11-23 2024-02-06 惠科股份有限公司 显示面板和显示装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2653014B2 (ja) 1993-07-26 1997-09-10 日本電気株式会社 アクティブマトリックス液晶ディスプレイ装置
US7636148B2 (en) * 2004-12-14 2009-12-22 Lg Display Co., Ltd. Apparatus and method for repairing liquid crystal display device
TWI376537B (en) * 2008-12-11 2012-11-11 Au Optronics Corp Structure of touch device and touch panel
JP4968276B2 (ja) 2009-02-24 2012-07-04 ソニー株式会社 表示装置およびその製造方法
JP5334053B2 (ja) * 2009-08-31 2013-11-06 タカラスタンダード株式会社 シンクへのピン固定構造および、これを備えたシンクへの洗剤等置き用収納体固定構造
US20120206395A1 (en) * 2009-10-30 2012-08-16 Sharp Kabushiki Kaisha Touch panel-equipped display device
KR101695725B1 (ko) * 2009-12-29 2017-01-24 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
US20110279398A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Harald Philipp Touch screen electrode enhancements
JP5621473B2 (ja) 2010-09-28 2014-11-12 カシオ計算機株式会社 画像処理装置、及びその方法
KR101230196B1 (ko) * 2010-10-29 2013-02-06 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 내장형 액정표시장치
WO2012073792A1 (ja) 2010-11-30 2012-06-07 シャープ株式会社 表示装置
KR101503103B1 (ko) * 2011-03-25 2015-03-17 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 내장형 표시장치와 그 구동 방법
KR101822938B1 (ko) * 2011-04-12 2018-01-29 엘지전자 주식회사 이동 단말기
JP2013018736A (ja) 2011-07-11 2013-01-31 Sumitomo Chemical Co Ltd ウイルスを不活性化する抗ウイルス剤及びウイルスを不活性化する方法
JP5694536B2 (ja) 2011-07-29 2015-04-01 シャープ株式会社 表示装置
JP5892647B2 (ja) 2011-10-18 2016-03-23 株式会社日立国際電気 証券向け顧客情報管理システム
JP6122275B2 (ja) * 2011-11-11 2017-04-26 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
TWI456321B (zh) * 2011-12-08 2014-10-11 Au Optronics Corp 觸控顯示面板
US9218098B2 (en) 2011-12-12 2015-12-22 Sharp Kabushiki Kaisha Touch panel substrate and display device
JP2013171369A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd エンベディッド型タッチスクリーン
KR20130118082A (ko) * 2012-04-19 2013-10-29 삼성전기주식회사 터치패널 및 그 제조방법
JP2013225195A (ja) * 2012-04-20 2013-10-31 Toppan Printing Co Ltd フィルム状の静電容量型タッチパネル及びその使用方法
JP5673782B1 (ja) 2013-11-11 2015-02-18 凸版印刷株式会社 液晶表示装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107924248A (zh) * 2015-08-20 2018-04-17 住友金属矿山股份有限公司 导电性基板和导电性基板的制造方法
CN107924248B (zh) * 2015-08-20 2023-08-29 住友金属矿山股份有限公司 导电性基板和导电性基板的制造方法
TWI784930B (zh) * 2015-09-30 2022-12-01 日商日東電工股份有限公司 內置型液晶面板及液晶顯示裝置
CN108281432A (zh) * 2017-12-19 2018-07-13 友达光电股份有限公司 显示面板以及显示装置
TWI678579B (zh) * 2017-12-19 2019-12-01 友達光電股份有限公司 顯示面板以及顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3296809B1 (en) 2019-01-09
US9971210B2 (en) 2018-05-15
KR20160060721A (ko) 2016-05-30
EP3070519A4 (en) 2017-07-12
CN105705989B (zh) 2018-11-09
TWI571672B (zh) 2017-02-21
WO2015068406A1 (ja) 2015-05-14
JP5673782B1 (ja) 2015-02-18
KR101909355B1 (ko) 2018-10-17
EP3070519B1 (en) 2018-05-30
EP3296809A1 (en) 2018-03-21
US20160252785A1 (en) 2016-09-01
EP3070519A1 (en) 2016-09-21
CN105705989A (zh) 2016-06-22
JP2015094821A (ja) 2015-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI571672B (zh) Liquid crystal display device
JP6183493B2 (ja) 液晶表示装置
TWI619990B (zh) Liquid crystal display device
JP5765443B2 (ja) 表示装置用基板および表示装置
KR101935187B1 (ko) 표시 장치 기판, 표시 장치 기판의 제조 방법, 및 이것을 사용한 표시 장치
CN106605169B (zh) 液晶显示装置以及显示装置用基板
EP3168719B1 (en) Black electrode substrate, production method for black electrode substrate, and display device
CN107533264A (zh) 液晶显示装置
TWI641894B (zh) Liquid crystal display device and substrate for display device