TW201500812A - 顯示裝置用基板及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的顯示裝置用基板為，具備：透明基板，具有以平面觀察時整體呈矩形的顯示部；低反射電極，設於前述顯示部，具有複數個畫素開口部且具有沿著前述透明基板的第1方向並列配置而相互電性獨立的複數個部分圖案；第1透明樹脂層，積層於前述低反射電極上；透明電極，積層於前述第1透明樹脂層上且具有沿著前述透明基板且在與前述第1方向正交的第2方向並列配置之複數個部分圖案；及第2透明樹脂層，積層於前述透明電極的前述部分圖案上。

Description

顯示裝置用基板及顯示裝置
本發明係有關一種例如可賦與觸控機能等之顯示裝置用基板、及具備顯示裝置用基板的顯示裝置。此外，本發明可提供一種具備例如適合顯示裝置之低反射且對透過光的遮光性優異之低反射電極的顯示裝置用基板等。
近年來，液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置為了明亮顯示、低耗電化而被要求高開口率。在此等顯示裝置中，為區分畫素使顯示的對比提升，通常使用黑色矩陣。
(黑色矩陣的遮光性)
因為確保顯示的對比之目的而以包圍畫素的形態配設的黑色矩陣，為了獲得遮光性，通常在玻璃等透明基板上，以將碳等之色材分散於樹脂而成的黑色樹脂形成1μm以上之厚膜。特別是位在複數畫素以矩陣狀配置的顯示部周圍的4邊上的邊框部，亦即邊框狀的黑色矩陣被要求經透過測定之光學濃度是5以上或6以上的高遮光性。背光單元的光容易從邊框部漏洩，邊框部的光學濃度被要求比形成於顯示部的黑色矩陣還要高。
除了此高遮光性之外，黑色矩陣還被要求低反射率以提升畫質、設計性。然而在使碳等之色材分散於樹脂而成的黑色樹脂中，隨著碳含量增加反射率會變高。
故難以兼顧高遮光性(高光學濃度)和低反射率且薄膜厚的黑色矩陣。
(黑色矩陣的細線化)
在行動電話等小型行動設備用的顯示裝置中，伴隨著200ppi以上，甚至是300ppi以上的高精細化，而要求黑色矩陣細線化。因黑色矩陣高精細化，使得畫素寬度狹窄成30μm以下，所以會因為黑色矩陣的膜厚而顯露出彩色濾光片的平坦性惡化。300ppi以上之高精細顯示裝置的黑色矩陣需要為4μm以下的細線。
此外，例如，為使黑色矩陣的遮光性提升，進行2次光蝕刻步驟形成4μm以下細線的黑色矩陣，亦即，形成2層的黑色矩陣，在校正的觀點上極為困難。利用2次步驟形成黑色矩陣，容易因校正的誤差導致線寬變化、顯示不均的發生。
(顯示裝置中的觸控機能)
關於對液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置直接輸入的手段方面，有在此等顯示裝置貼附靜電電容方式的觸控面板之手段、在顯示裝置之中設置與觸控對應的元件之手段等。後者稱為內嵌，此內嵌有使用靜電電容方式、光感測器的方式等。
在顯示裝置本身可利用手指等之指標進行輸入的內嵌方式之觸控技術，以應用靜電電容方式者居多。就此靜電電容方式而言，需要2組複數電極群以檢測以下4個專利(日本國特許第2653014號公報、日本國特開2010-160745號公報、國際公開2013/018495號公報、日本國特開2012-98687號公報)所揭示的靜電電容。此處，上述4個專利文獻具有如以下所示的問題。
在日本國特許第2653014號公報(以下，專利文獻1)中，如段落0018、0019所示，揭示一種利用Al(鋁)、Cr(鉻)等之金屬的靜電電容耦合可輸入空間座標的2組電極群。
然而，專利文獻1的技術存在很多缺點。段落0019記載著2組遮光性的電極作為黑色矩陣發揮機能。雖記載具遮光性的導電體係Al、Cr等之金屬，但因此等金屬具有高反射率，所以在明亮的室內、有太陽光的戸外，反射光顯眼，使顯示品質大大地降低。而且專利文獻1中，針對使用了應用在很多顯示裝置以獲得顯示裝置之對比的黑色色材之黑色層的圖案及彩色濾光片、和前述的2組電極，未揭示在顯示裝置之厚度方向的位置關係，且未充分記載包含透過.反射的彩色顯示。
再者，Al(鋁)不具耐鹼性，例如與紅色畫素、綠色畫素、藍色畫素的光蝕刻步驟難以取得整合。更具體言之，在使用著色感光性樹脂並對紅色畫素等之著色圖案進行鹼顯影的一般的彩色濾光片步驟中，由於Al會溶解，所以難以應用於彩色濾光片步驟。關於Cr，在 為了形成圖案而採用濕蝕刻步驟的情況，擔心Cr離子造成環境污染；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。
在日本國特開2010-160745號公報(以下，專利文獻2)，提案一種如請求項1及請求項3、圖2所示，於彩色濾光片層配設導電性遮光部、且在彩色濾光片層和基材之間具備第1電極部和第2電極部之具有觸控面板機能的彩色濾光片。在專利文獻2的技術中，如段落0063所記載，揭示導電性遮光部被作為由屬於氧化鉻的反射防止部與屬於鉻的本體部之2層構造的遮光部，亦即黑色矩陣來使用。
然而，氧化鉻及鉻係如上述，預料到在用以形成圖案的濕蝕刻步驟中會因為Cr離子而造成環境污染等，並不適用於生產。又，即便氧化鉻和鉻的2層構造是光反射率低的構成，仍是在7%左右的高反射率，且導電性亦非良好。
此外，如專利文獻2的請求項3及從段落0058至0060所記載，為使其具有接觸機能，有必要隔著第1絶緣層另外具備第1電極部和第2電極部2個層的電極部。
如以上，在專利文獻2所載的發明中，導電性遮光部未被最佳化而具高反射率，及電極構成複雜(層數多)難謂是較佳構成。此外，如專利文獻2的請求項1所記載，導電性的遮光部被接地，未被用作觸控的電極。
國際公開2013/018495號公報(以下，專利文獻3)係與前述專利文獻2為類似的構成，但如請求項1及請求項2所示，遮光層(黑色矩陣)係導電體，且經由接觸孔與位在液晶層側之對向電極電連接。對向電極係用以驅動液晶的共通電極。由於導電體的遮光層和對向電極是電性連接，所以如同專利文獻3的段落0026所記載，謀求對向電極低電阻化，賦與降低對向電極所導致的CR時間常數的效果。
關於觸控面板機能，如專利文獻3的請求項6、請求項7所記載，另外具備複數個第1電極和複數個第2電極。在專利文獻3中，如請求項8所記載，以跨第1及第2電極的交叉方向的方式以金屬配線橋接第1及第2電極。在專利文獻3中，橋接用的金屬配線是必要的，且必須形成接觸孔，成為相當複雜的構成。
又，關於遮光層，在專利文獻3的段落0064例示了金屬膜、金屬化合物及金屬矽化物，在和遮光層不同的層上配設有觸控用的檢測電極。此外，在專利文獻3未揭示例如以0.9%以下的低反射率形成遮光層的技術。
在日本國特開2012-98687號公報(以下，專利文獻4)的請求項1中，揭示將黑色矩陣作為檢測電極使用的技術。專利文獻4的基本概念蘊含在專利文獻1中。此黑色矩陣係如專利文獻4的段落0019所示是由鉻、氧化鉻所構成。鉻係電阻係數高，不太適合作為觸控電極。此外，在專利文獻4亦未揭示例如以0.9%以下的低反射率形成黑色矩陣的技術。
有鑑於以上那樣的狀況，顯示裝置被寄望具有例如以下所示的性能。
亦即，靜電電容方式中的上述2組複數個電極群為減少手指等之指標接觸時的雜訊係以電阻值低者較理想。特別是被要求複數個電極群是在更接近於手指等之指標的位置且檢測電極的電阻值低。又，和檢測電極正交之驅動電極(掃描電極)的電阻值亦低者較理想。
又，為應用於顯示裝置，前述複數個電極群有必要是「低反射率」或「高透過率」。之所以要求「低反射率」，係因在太陽光等之明亮的外光射入顯示裝置的顯示面時，當前述複數個電極群的光反射率高時，會大大降低顯示品質。例如，在以鋁、鉻形成至少1組電極群時，外光的反射率大，損及顯示的視認性。
又，在有關上述專利文獻1至4之習知的顯示裝置用基板中，在將此基板例如應用於液晶的驅動方式是設為IPS(In-Plane Switching；面內切換)的液晶顯示裝置等時，針對使顯示裝置的透過率提升方面尚有改善的餘地。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本國特許第2653014號公報
專利文獻2 日本國特開2010-160745號公報
專利文獻3 國際公開2013/018495號公報
專利文獻4 日本國特開2012-98687號公報
本發明係有鑑上述問題點而完成者，本發明第1目的在於提供一種可提升顯示裝置的透過率之顯示裝置用基板，及具備此顯示裝置用基板的顯示裝置。
又，本發明第2目的在於提供一種具備低反射電極之顯示裝置用基板及顯示裝置，前述低反射電極係手指等之指標的位置檢測之相關性能高、電阻值小且反射率低。
本發明的第1態樣之顯示裝置用基板為，具備：透明基板，具有以平面觀察時整體呈矩形的顯示部；低反射電極，設於前述顯示部，具有複數個畫素開口部且具有沿著前述透明基板的第1方向並列配置而相互電性獨立的複數個部分圖案；第1透明樹脂層，積層於前述低反射電極上；透明電極，積層於前述第1透明樹脂層上且具有沿著前述透明基板且在與前述第1方向正交的第2方向並列配置之複數個部分圖案；及第2透明樹脂層，積層於前述透明電極的前述部分圖案上。
本發明的第2態樣之顯示裝置係具備上述顯示裝置用基板。
此外，本發明的「低反射電極」，可將低反射電極和透明基板的界面產生之反射率在光波長400nm至700nm的範圍中設為1%以下，或0.9%以下。一般而言，含有高濃度碳作為黑色色材的遮光膜，在例如膜厚1.5μm、光學濃度為4以上時，在透明基板和反射電極之界面產生之反射率為2%左右。
此處，在上述顯示裝置用基板中，前述低反射電極可設為在前述顯示部上按照含有黑色色材的第1光吸收性樹脂層及具耐鹼性的金屬膜之順序積層的構成。本發明的「低反射電極」係例如能以低反射電極之構成所含有的金屬膜將從位在顯示裝置背面的背光單元射出的光即透過光大致完全地遮光，故可提供一種一併具備低反射性和遮光性且大大提升視認性的低反射電極。
又，在上述顯示裝置用基板中，前述低反射電極亦可為在前述金屬膜上更積層有含有黑色色材的第2光吸收性樹脂層而成之構成。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，經透過測定之前述第1光吸收性樹脂層的光學濃度係每1μm的單位膜厚在0.4至1.8的範圍，前述第1光吸收性樹脂層的膜厚是在0.1μm至0.7μm的範圍，前述低反射電極的膜厚不超過1μm。
又，在上述顯示裝置用基板中，形成前述金屬膜的金屬亦可為銅合金。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，前述銅合金所含有的合金元素是自鎂、鈣、鈦、鉬、銦、錫、鋅、鋁、鈹及鎳中選擇1個以上的元素。
又，在上述顯示裝置用基板中，前述黑色色材亦可為碳。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，在前述顯示部的外周具備電連接於前述低反射電極的端子 部，前述端子部具備，將前述低反射電極的前述部分圖案延伸使前述金屬膜露出的基極端子；及重疊於前述基極端子的外罩端子。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，在前述透明電極的前述部分圖案上具備具有比前述透明電極的電阻係數還小的電阻係數之輔助導體。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，在前述畫素開口部具備以紅色層形成之紅色畫素、以綠色層形成之綠色畫素、及以藍色層形成之藍色畫素中任一者，前述紅色畫素、前述綠色畫素及前述藍色畫素，係在前述透明基板和前述第1透明樹脂層之間，以平面視之呈鄰接地配設。
又，在上述顯示裝置用基板中，在前述第1透明樹脂層上隔著前述透明電極的前述部分圖案具備有以平面觀察時重疊於前述低反射電極的前述部分圖案之黑色矩陣。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，前述黑色矩陣是以有機顏料作為色材的遮光性黑色層。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，在前述第2透明樹脂層上更具備屬透明導電膜的共通電極。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，在前述顯示部的外周具備電連接於前述低反射電極的端子部，在前述端子部具備以和形成前述透明電極或前述共通電極的材料相同的材料形成且與前述透明電極或前述共通電極電性獨立的外罩端子。
又，在上述顯示裝置用基板中，亦可為，前述透明電極的前述部分圖案具備以鋁合金形成的輔助導體，在前述顯示部的外周具備電連接於前述透明電極的端子部，前述端子部具備延伸前述輔助導體的基極端子、及以和形成前述共通電極的材料相同的材料形成且與前述共通電極電性獨立的外罩端子。輔助導體亦可用銅合金形成。
又，在上述顯示裝置中，亦可賦與有觸控機能，其檢測指標朝前述顯示裝置的顯示畫面接近或與其接觸而變化之靜電電容，以作為前述金屬膜的前述部分圖案和前述透明電極的前述部分圖案之間的靜電電容變化。
依據本發明所涉及的上述態樣，可提供一種例如具有觸控機能且能提升顯示裝置的透過率之顯示裝置用基板，及具備此顯示裝置用基板顯示裝置。
又，依據本發明所涉及的上述態樣，可提供一種具備例如在有關手指等之指標的位置檢測之性能高且電阻值小之低反射率的低反射電極之顯示裝置用基板及顯示裝置。
1‧‧‧第1光吸收性樹脂層
2‧‧‧金屬膜
3‧‧‧第2光吸收性樹脂層
4‧‧‧低反射電極
5‧‧‧第1透明樹脂層
6‧‧‧透明電極
6a、61‧‧‧端子部
7‧‧‧第2透明樹脂層
8‧‧‧黑色矩陣
9、26‧‧‧共通電極
9a、61b‧‧‧透明導電膜(外罩端子)
10‧‧‧透明基板
11‧‧‧畫素開口部
12、22‧‧‧顯示裝置用基板
16‧‧‧輔助導體
16a、61a‧‧‧基極端子
24‧‧‧液晶層
25‧‧‧畫素電極
28‧‧‧絶緣層
R‧‧‧紅色畫素
G‧‧‧綠色畫素
B‧‧‧藍色畫素
圖1係有關本發明第1實施形態之顯示裝置用基板的剖面圖。
圖2係有關本發明第1實施形態之顯示裝置用基板的平面圖。
圖3係有關本發明第1實施形態之顯示裝置用基板的製造方法的流程圖。
圖4係說明有關本發明第1實施形態之顯示裝置用基板的製造方法之顯示裝置用基板的平面圖。
圖5係有關本發明第2實施形態之顯示裝置的剖面圖。
圖6係說明有關本發明第2實施形態之顯示裝置的作用的剖面圖。
圖7係說明有關本發明第2實施形態之顯示裝置的作用的剖面圖。
圖8係有關本發明第3實施形態之顯示裝置用基板的剖面圖。
圖9係有關本發明第3實施形態之顯示裝置用基板的平面圖。
圖10係圖9所示的A-A’剖面箭頭方向視圖。
圖11係圖9所示的B-B’剖面箭頭方向視圖。
圖12係有關本發明第3實施形態之顯示裝置用基板的平面圖。
圖13係用以說明關於本發明第3實施形態之顯示裝置用基板的輔助導體的適當形成位置之圖。
圖14係用以說明關於本發明第3實施形態之顯示裝置用基板的輔助導體的適當形成位置之圖。
圖15係有關本發明第3實施形態之顯示裝置用基板的製造方法的流程圖。
圖16係說明有關本發明第3實施形態之顯示裝置用基板的製造方法之顯示裝置用基板要部的放大平面圖。
圖17係圖16所示的F-F’剖面箭頭方向視圖。
圖18係說明有關本發明第3實施形態之顯示裝置用基板的作用的剖面圖。
圖19係有關本發明第4實施形態之顯示裝置的剖面圖。
圖20係說明本發明第4實施形態之顯示裝置的作用的剖面圖。
圖21係說明有關本發明第4實施形態之顯示裝置的作用的剖面圖。
以下，一邊參照圖式一邊就本發明實施形態作說明。此外，在以下的說明中，針對同一或實質上同一機能及構成要素，賦與同一符號，省略說明或僅在必要的情況進行說明。
關於各實施形態，係就特徵的部分作說明，例如，針對和通常的顯示裝置之構成要素沒有差異的部分等係省略說明。
又，各實施形態雖以液晶顯示裝置為主要例子作說明，但如同在各實施形態亦部分地記載，針對有機EL顯示裝置之類的其他顯示裝置亦同樣可應用。
(第1實施形態)
本實施形態中，係針對具備包含有含有黑色色材的第1光吸收性樹脂層的圖案、具耐鹼性的金屬膜 的圖案、及含有黑色色材的第2光吸收性樹脂層的圖案之3層的低反射電極的圖案之顯示裝置用基板作說明。
圖1係顯示有關本實施形態之顯示裝置用基板的第1例之剖面圖。若為本實施形態的顯示裝置用基板是應用於例如有機EL顯示裝置的情況，則可實現包含發紅色光的有機EL元件、發綠色光的有機EL元件及發藍色光的有機EL元件的3色發光元件之有機EL顯示裝置。若是本實施形態的顯示裝置用基板例如應用於液晶顯示裝置的情況，則可實現一種具備包含有發紅色光的LED元件、發綠色光的LED元件及發藍色光的LED元件之3色發光元件的背光單元，且各色LED元件與位在各畫素之液晶以場序(field sequential)進行驅動的液晶顯示裝置。
(顯示裝置用基板的概略構成)
顯示裝置用基板12係具備透明基板10、第1透明樹脂層5及第2透明樹脂層7。
透明基板10，係例如使用玻璃基板。
按照第1透明樹脂層5及第2透明樹脂層7的順序積層於透明基板10上。第1透明樹脂層5係使用熱硬化型的丙烯樹脂形成膜厚2μm。第2透明樹脂層7係使用可鹼顯影的感光性樹脂形成膜厚3μm。第2透明樹脂層7例如可以是光硬化型的接著劑。
關於第2透明樹脂層7的膜厚，例如為減少對與如後述之第2實施形態所示的顯示裝置用基板12對向之陣列基板23所具備之畫素電極25、主動元件之配 線等之電氣干涉，可作成0.5μm以上的厚膜。第2透明樹脂層7的樹脂材料係以相對介電常數小的樹脂材料者較佳。
此外，第1實施形態中，第2透明樹脂層7係使用可曝光．顯影的感光性樹脂，此第2透明樹脂層7僅於透明基板10中以平面觀察時整體呈矩形的顯示部形成為矩形狀。換言之，不將第2透明樹脂層7形成於後述之端子部。
在透明基板10和第1透明樹脂層5的界面配設有低反射電極4的圖案。圖2顯示低反射電極4的平面圖。低反射電極4係具有在圖2中沿著透明基板10的X方向(第1方向)並列地配置複數個且相互電性獨立的部分圖案之配列(排列)。低反射電極4可作為檢測因觸控產生的靜電電容之變化的檢測電極或作為觸控的驅動電極(掃描電極)使用。此外，以下，針對主要作為檢測電極使用的情況作說明。
一個低反射電極4的部分圖案在X方向具有6個畫素開口部11(參照圖4)。一個低反射電極4的部分圖案係在圖2的Y方向(第2方向)例如具有480個畫素開口部。此外，Y方向係為順著透明基板10且與X方向正交的方向。低反射電極4係以於X方向以6個畫素為單位呈電性獨立的方式被圖案化。因低反射電極4的部分圖案在X方向排列320個，顯示裝置用基板12的畫素數成為1920×480。
低反射電極4的部分圖案的圖案寬度可為包含1畫素的圖案寬度，亦可為包含2以上的複數個畫素之寬幅的圖案寬度。又，低反射電極4没有必要將電性獨立的部分圖案全用作接觸信號的檢測電極，例如也可以每隔1支作使用。未作為檢測電極使用的部分圖案可作成電性浮動的形態(浮點圖案(floating pattern))。低反射電極4的圖案形狀，例如圖9所示，可為包圍畫素的周圍之邊框形狀，或者亦可為梳齒、魚骨狀的形狀。低反射電極4的圖案形狀係依據平面視是電氣封閉圖案的情況與開放圖案的情況，在顯示裝置周邊之電氣雜訊的檢測量具有差異。或者，依據低反射電極4的圖案形狀、面積，在顯示裝置周邊之電氣雜訊的檢測量具有差異。例如，在電氣封閉圖案中，雜訊的檢測量小，而在電氣開放圖案中，雜訊的檢測量大。於是，使用2種類的低反射電極4的圖案(將2種類的低反射電極4的圖案設於顯示裝置用基板12)，基於在此2種類的圖案各自所檢測在觸控時的靜電電容，進行靜電電容的演算(減算)，可進行雜訊補償。透過將如圖9所示般包圍畫素周圍之邊框形狀應用於顯示裝置用基板12，可增加低反射電極4的格子狀圖案的邊緣所附帶之靜電電容(邊緣電容，參照圖6)。產生的邊緣電容，如圖7的模式圖所示，會因為手指等之接觸而減少，故可獲得極大的靜電電容差，能提升S/N比。例如，以上述專利文獻3(國際公開2013/018495號公報)的圖3所示之相互鄰接的配設在同一平面上的2組觸控電極構造，難以如同本發明獲得大的邊緣電容。
如圖1所示，在第1透明樹脂層5和第2透明樹脂層7的界面配設膜厚140nm之透明電極6之圖案，前述透明電極6係由稱為ITO的導電性金屬氧化物所構成。透明電極6係和低反射電極4成一對的另一觸控電極。
此外，可使透明電極6配列於X方向，使低反射電極4配列於Y方向。即，亦可使相互正交之透明電極6的配列方向和低反射電極4的配列方向逆轉，將透明電極6作為觸控電極使用。
如圖2所示，透明電極6係具有在Y方向並列地配置複數個的部分圖案之配列(排列)。透明電極6的圖案係以與低反射電極4的圖案正交的條紋形狀配設在第1透明樹脂層5上。此外，後面將會提及，可使透明電極6具備在部分圖案的長邊方向(條紋的長度方向、X方向)延伸之金屬膜的細線作為輔助導體。
在低反射電極4及透明電極6各自的部分圖案上設置屬電極取出部的端子部61。此等端子部61被配置於位在整體矩形的顯示部外之端子部的區域D。此外，圖2中省略了透明電極6之端子部的圖示。
(低反射電極的概略構成)
如圖1所示，在本實施形態的低反射電極4係利用第1光吸收性樹脂層1、金屬膜2、及第2光吸收性樹脂層3所構成。此等第1光吸收性樹脂層1、金屬膜2及第2光吸收性樹脂層3以平面觀察時係形成同一形狀。因此，第1光吸收性樹脂層1的圖案中的線寬、 金屬膜2的圖案中的線寬及第2光吸收性樹脂層3的圖案中的線寬係相同。
低反射電極4的膜厚以1μm以下者較理想。在低反射電極4之厚度薄的情況，顯示裝置用基板12表面的凹凸、突起變低，例如可抑制液晶的配向不良等。就低反射電極4而言，例如，可使第1光吸收性樹脂層1的膜厚成為500nm、使金屬膜2的膜厚成為180nm、使第2光吸收性樹脂層3的膜厚成為300nm，此時低反射電極4整體的膜厚為980nm(0.98μm)。
(光吸收性樹脂層)
第1光吸收性樹脂層1在此顯示裝置用基板12應用於液晶顯示裝置時，係防止光在位於觀察者側之液晶顯示裝置的面反射。第2光吸收性樹脂層3係例如降低在晶胞內之光的反射。
第1光吸收性樹脂層1及第2光吸收性樹脂層3係例如為電性絶緣體。光吸收性樹脂層1、3可使用碳作為光吸收性色材，為進行色調整也可再添加複數種有機顏料。經透過測定之光吸收性樹脂層1、3的光學濃度，例如可設為小於2。例如，經透過測定之光吸收性樹脂層1、3的光學濃度係每1μm的單位膜厚在0.4至1.8的範圍，且光吸收性樹脂層1、3的膜厚係以在0.1μm至0.7μm的範圍者較佳。
此外，例如在僅使用碳作為色材所形成的光吸收性樹脂層1、3之情況，當光吸收性樹脂層1、3的光學濃度成為2或3以上時，有時在透明基板10和光吸 收性樹脂層1、3的界面所產生的光之反射率會超過2%。例如，使用碳為色材所形成光學濃度為2且膜厚為1μm的黑色樹脂層(光吸收性樹脂層)之在透明基板和黑色樹脂層的界面之反射率大致為2%。亦即，碳等黑色色材添加於樹脂的量，過多時反射率會增加，因此可將黑色色材的添加量設成較低使得光吸收性樹脂層1、3成為低反射。本發明的低反射電極由於是至少在光吸收性樹脂層1的背面具備有耐鹼性的金屬膜之構成，所以光吸收性樹脂層的黑色色材之添加量過少會導致光從金屬膜反射。為抑制光從金屬膜反射，光吸收性樹脂層之實效的光學濃度有必要是0.1以上。所謂實效的光學濃度是指每1μm的單位膜厚的光學濃度之值和光吸收性樹脂的膜厚相乘後的值。光吸收性樹脂層的光學濃度可設為0.4至1.8〔/μm〕的範圍內，能以光吸收性樹脂層的膜厚將從透明基板所觀察之反射率調整為0.9%以下。在本發明的低反射電極中，從顯示裝置的外部射入的射入光係一次通過透明基板和第1光吸收性樹脂層，在金屬膜和第1光吸收性樹脂層的界面反射，再次通過第1光吸收性樹脂層和透明基板。因為通過第1光吸收性樹脂層兩次，故含有射入光及反射光的光之強度大大衰減，可形成光強度被衰減的反射光。
光吸收性樹脂層1、3的光學濃度可藉由碳等之黑色色材、或除了碳以外且將複數種有機顏料添加於樹脂的量來作調整。光吸收性樹脂層1、3的圖案係可將感光性的黑色塗布液塗布於透明基板10後曝光、顯影 成所期望的圖案，然後藉由熱處理等使膜硬化而獲得。感光性的黑色塗布液，係例如使碳分散於將可與有機溶劑光交聯的丙烯樹脂與起始劑混合而成的混合物中所製成。
第1光吸收性樹脂層1可使用熱硬化型的樹脂，第2光吸收性樹脂層3可使用將可鹼顯影的感光性樹脂和黑色色材分散於有機溶劑的黑色塗布液。此等所用之樹脂的折射率係低者較佳。透過調整所用之樹脂的折射率、碳等黑色色材的含量及第1光吸收性樹脂層1的膜厚，可將從透明基板10所見之在第1光吸收性樹脂層1和透明基板10的界面中之反射率設為0.9%以下。然而，因為所用之樹脂的折射率有限度，故反射率0.2%成為下限。黑色塗布液所含有的丙烯樹脂等之樹脂的固體成分例如是14質量%時，將在黑色塗布液中的碳量設為大約6質量%至25質量%的範圍內，即可將光吸收性樹脂層1、3的光學濃度設為每1μm的單位膜厚0.4至1.8。光吸收性樹脂層1、3的膜厚為0.3μm時，實效的光學濃度係0.12至0.54。光吸收性樹脂層1、3的膜厚為0.7μm時，實效的光學濃度係0.28至1.26。
(金屬膜)
形成金屬膜2的金屬是銅合金。銅合金薄膜的情況，金屬膜2的膜厚設為100nm以上，或150nm以上時，可視光幾乎不透過金屬膜2。因此，本實施形態的低反射電極4係只要其金屬膜2的膜厚例如為100nm~200nm左右則可獲得充分的遮光性。此外，如後述，可將金屬膜2的膜厚之一部分形成為含氧的金屬膜。
金屬膜2可以是具有耐鹼性的金屬膜。所謂需要耐鹼性的情況係指，例如在後步驟有使用鹼性顯影液的顯影步驟之情況。具體言之，例如，具有形成彩色濾光片、黑色矩陣等的圖案之步驟的情況等。在此情況，金屬膜2必須耐鹼性顯影液。
就可耐鹼性顯影液的觀點而言，鋁、鋁合金係難以應用。此外，鉻係具耐鹼性可應用作為低反射電極4的金屬膜2。然而，電阻值大，在製程中產生的鉻離子有害故難以應用在實際的生產。
具耐鹼性的金屬有很多種，例如有銅、銀、金、鎳、鈦、鉬等，但從電阻值和成本的觀點考量，以銅或銅合金較佳。雖具耐鹼性的金屬亦可使用單體金屬的鎳，但因鎳為強磁性體，故利用濺鍍成膜的成膜率低，生產性稍差。此外，在鎳方面，含鎳4at%以上的銅-鎳合金可應用於本發明。例如，將含鎳4at%以上的銅-鎳合金，首先，形成5nm~20nm的膜厚且刻意使之含氧5at%以上的薄膜。然後，將銅-鎳合金以實質不含氧的100nm~300nm左右的膜厚積層於上述銅-鎳合金的薄膜上。如此積層的積層薄膜可適合作為反射率30%以下之觸控用電極使用。透過使銅-鎳合金含氧5at%以上反射色會變黑。透過將第1光吸收性樹脂層1插入透明基板10與銅-鎳合金的金屬膜2之界面，可形成0.9%以下的反射率。
為獲得與玻璃基板、樹脂之密接，形成金屬膜2的金屬係以在銅中添加自鎂、鈣、鈦、鉬、銦、錫、 鋅、鋁、鈹及鎳中所選擇之1個以上的金屬元素而成的銅合金較佳。亦即，銅雖為耐鹼性優異、電阻小的良導體，但對於玻璃、樹脂的密接性不足。對此，透過使用含有上述材料的銅合金，可改善對於玻璃、樹脂之密接性。
添加金屬元素的量若為3at%以下，則不會使銅合金的電阻值大幅降低，故較佳。添加金屬元素的量若為0.2at%以上，則有助於提升銅合金之薄膜的密接性。包含本實施形態在內，形成以下實施形態的金屬膜2的金屬，在以下記載中未特別說明的情況係設為鎂1at%的銅合金(剩餘部份為銅)。鎂1at%的銅合金的電阻值和銅單體的情況沒有太大的差別。銅合金的成膜，例如可利用濺鍍之真空成膜來實施。添加之合金元素的分布上，亦可為在銅合金的膜厚方向具有濃度梯度。金屬膜2的厚度方向之中央部分亦可為為99.8at%以上的銅。關於金屬膜2的厚度方向之與光吸收性樹脂層接觸的面或和該面相對之相反側的面，亦可為金屬膜2的面中之合金元素的量高於其厚度方向的中央部分的濃度梯度。又，銅合金的成膜可以在形成與第1光吸收性樹脂層接觸之面上的銅合金的膜厚為例如2nm~20nm的部分時，將氧導入作成含氧的銅合金。成膜時的氧導入量相對於氬等之基底氣體的導入量，例如可設為10%。此2nm~20nm的部分的合金膜，例如藉由含氧5at%以上可提升銅合金的金屬膜2之密接性。在氧含量為15at%時，有助於密接性提升之效果達飽和。包含此2nm~20nm的部 分的合金膜在內之與銅合金的金屬膜2之合計膜厚，例如可設為102nm至320nm。透過將含氧的銅合金膜形成於金屬膜2的表面，也可使金屬膜2本身的反射率降低，可提升作為低反射電極的低反射效果。
此外，在顯示裝置用基板的製程不使用強鹼性液的情況，金屬膜2的金屬可使用鋁合金。如後述，本實施形態中，由於没有使用鹼性顯影液的彩色濾光片形成步驟，所以容易採用鋁合金。鋁合金可為在鋁中添加0.2at%~3at%的範圍內的合金元素而成的合金。合金元素係可自鎂、鈣、鈦、銦、錫、鋅、釹、鎳、銅等選擇1個以上。
(顯示裝置用基板的製造方法)
圖3圖示了在第1實施形態的顯示裝置用基板之製造方法中的主要步驟。
關於第1光吸收性樹脂層1的塗布形成，係使用上述黑色塗布液，使形成的膜厚成為0.5μm。關於第2光吸收性樹脂層3的塗布形成，考慮因後步驟的乾蝕刻之膜損耗，使形成的膜厚成為0.8μm。在不將第2光吸收性樹脂層3直接積層於金屬膜2的構成中，可將第1光吸收性樹脂層1的膜厚設為0.7μm。透過調整第1光吸收性樹脂層1的膜厚和碳色材的濃度，可調整在透明基板6和第1光吸收性樹脂層1的界面產生之光反射。
如前述，在第2光吸收性樹脂層3使用具感光性且可鹼顯影的黑色塗布液。在形成第2光吸收性樹脂層3的圖案時，以低反射電極4的最終圖案形狀進行 曝光、顯影、形成硬膜。如圖3的步驟流程所示，第2光吸收性樹脂層3的圖案形成後，蝕刻金屬膜2(銅合金膜)，形成具有和第2光吸收性樹脂層3相同圖案之金屬膜2。
金屬膜2的蝕刻可為濕蝕刻手法、或乾蝕刻手法。濕蝕刻例如可使用氧化性的鹼性蝕刻液。在乾蝕刻的情況，可進行使用氯氣等鹵素氣體之乾蝕刻，或將氧氣和有機酸蒸氣交互地使用的乾蝕刻等。
其次，使用氧氣、氬氣、氟氯碳化物等以乾蝕刻手法將金屬膜2的圖案外的第1光吸收性樹脂層1除去0.5μm的厚度，形成作為低反射電極4的圖案。此時的乾蝕刻可說是以第1光吸收性樹脂層1為對象的灰化。第2光吸收性樹脂層3係和第1光吸收性樹脂層1同樣，有0.5μm的膜損耗，經減去後成為0.3μm的第2光吸收性樹脂層3。由於使金屬膜2的膜厚成為0.15μm(150nm)，故低反射電極4的整體膜厚合計0.95μm。金屬膜2的膜厚0.15μm中的與第1光吸收性樹脂層1相接之側的0.01μm的膜厚形成為含氧的銅合金膜。僅在形成此0.01μm膜厚的銅合金膜時將氧氣導入進行成膜。各個氣體的流量比率為，氧氣和氬氣之流量比率1：10的比例。
按照以上方式形成低反射電極4。此外，較理想為在乾蝕刻或灰化之後、在下個步驟之前將對象基板充分洗淨並使之乾燥。又，產生在金屬膜2的表面之氧化銅，例如能以使用有機酸蒸氣的乾蝕刻除去。
之後，透過在透明基板10積層第1透明樹脂層5、透明電極6、第2透明樹脂層7，而形成顯示裝置用基板12。
此外，在本實施形態中，在進行低反射電極4的形成步驟的同時，如圖4所示，將低反射電極4的部分圖案延伸而形成金屬膜2露出的基極端子61a。此處，圖4係相當於未進行透明電極6的圖案及第2透明樹脂層7的積層之製程中途的平面圖。在形成低反射電極4時，將低反射電極4的部分圖案延伸至端子部的區域D。
亦即，關於第1光吸收性樹脂層1的塗布形成、金屬膜2的形成及第2光吸收性樹脂層3的塗布形成，不僅是整體呈矩形的顯示部，在端子部的區域D也形成光吸收性樹脂層1、3及金屬膜2。又，在形成第2光吸收性樹脂層3的圖案時，光吸收性樹脂層3當中位在要成為基極端子61a的部分上之部分亦事先除去。而且，在蝕刻金屬膜2時及乾蝕刻第1光吸收性樹脂層1時，留下要形成基極端子61a的部分並事先除去金屬膜2及光吸收性樹脂層1。
在基極端子61a上塗布形成第1透明樹脂層5後，將此透明樹脂層5以乾蝕刻(灰化)等手法除去使金屬膜2露出。接著配合在透明電極6形成時，如圖2所示，以ITO等之屬導電性氧化物的透明導電膜(外罩端子)61b之圖案覆蓋基極端子61a。此透明導電膜61b係與用在透明電極6的導電膜相同。換言之，透明電極6 係使用透明導電膜所形成，以周知的光蝕刻手法形成圖案。
利用此等基極端子61a及透明導電膜61b來構成端子部61。透明導電膜61b係形成包圍基極端子61a的形狀。透明導電膜61b係直接安裝於玻璃的透明基板10，可形成具可靠度的安裝。此外，在透明導電膜61b的圖案寬度寬的情況，由於安裝也變得容易，在透明導電膜61b的基底也可以有透明樹脂層5、光吸收性樹脂層1、3。
(反射率的測定例)
在本實施形態的低反射電極4和透明基板10的界面之反射率為0.8%。反射率係設鋁蒸鍍膜的反射率為100%。測定是使用顯微分光光度計(例如，大塚電子公司製LCF-1100)。
(第2實施形態)
第2實施形態係將第1實施形態的顯示裝置用基板12應用於稱為FFS(Fringe Field Switching；邊緣電場切換)或IPS的液晶驅動方式的液晶顯示裝置之事例。
(顯示裝置的概略構成)
第2實施形態的液晶顯示裝置之部分剖面圖顯示於圖5。顯示裝置A1係具備前述顯示裝置用基板12及陣列基板23。顯示裝置用基板12係以隔著液晶層24與陣列基板23相面對的方式貼合於陣列基板23。在此顯示裝置用基板12中，低反射電極4從顯示裝置的顯示面看來是扮演低反射黑色矩陣的角色。
陣列基板23係具備省略了圖示之主動元件(TFT，薄膜電晶體)。此外，主動元件雖可為將矽半導體作為通道層的電晶體，但以將氧化物半導體作為通道層使用的電晶體者較理想。以陣列基板23側的金屬配線係銅配線者較理想。舉例來說，氧化物半導體可以為銦、鎵、鋅的複合氧化物(IGZO，註冊商標)。
再者，作為氧化物半導體的材料，亦可使用鎵、銦、鋅、錫、鍺中的2種以上的金屬氧化物。使在陣列基板的薄膜電晶體電氣性連接的金屬配線，可採用銅、銅合金與鈦、鉬等之高熔點金屬的2層以上的多層構成。
此外，將IGZO等氧化物半導體作為通道層使用的電晶體係電子遷移率高，例如，可將在2msec以下的短時間將所需的驅動電壓施加於畫素電極25。例如，即使是倍速驅動(1秒間的顯示畫面數是120幀的情況)，1幀約為8.3msec，例如，可將6msec以上(約8msec-2msec)分配予觸控。又，將氧化物半導體用作通道層的電晶體，因漏洩電流少，故可長時間保持施加到畫素電極25之驅動電壓。藉由將主動元件的信號線、掃描線、輔助電容線等以配線電阻比鋁配線小的銅配線形成，且使用能短時間驅動的IGZO作為主動元件，使得在觸控的掃描之時間界限變寬，能以高精度檢測所產生之靜電電容的變化。藉由將IGZO等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，在顯示畫面整體之影像信號處理中，可應用於觸控的時間相當充 裕。在本發明的顯示裝置中，可應用具備將氧化物半導體用作通道層的電晶體和銅配線之陣列基板。
陣列基板23在透明基板20上隔著絶緣層28具備畫素電極25和共通電極26。液晶層24的液晶分子(配向膜、液晶分子的圖示省略)係在陣列基板23及顯示裝置用基板12各自的面上平行地配向。液晶分子係因為畫素電極25和共通電極26之間被施加驅動電壓而在陣列基板23上旋轉，進行顯示的開/關。
在FFS方式的液晶顯示裝置中，第2透明樹脂層7上僅形成配向膜，不需要將透明導電膜形成於第2透明樹脂層7上。圖5中省略了配向膜及偏光板、相位差板等之圖示。
(第2透明樹脂層的作用)
依據此顯示裝置A1，即便液晶的驅動方式是IPS(In-Plane Switching；面內切換)的情況，透過將第2透明樹脂層7的膜厚設為例如，0.3μm至6μm或6μm以上，亦可防止此顯示裝置A1的透過率降低。
具體言之，例如在未形成第2透明樹脂層7的構成中，在施加使液晶驅動的電壓時，形成於畫素電極25和共通電極26之間的電力線產生變形。亦即，由於電力線的形狀以被關入屬於導電體的透明電極6的方式小幅變形，導致透過率降低。
對此，透過將第2透明樹脂層7積層於透明電極6上，可在第2透明樹脂層7的厚度方向形成平均擴張的電力線。藉此，可將晶胞內的液晶分子充分活用 於前述的厚度方向。換言之，透過將第2透明樹脂層7積層於透明電極6上，會增加可活用於有效地提升透過率的液晶分子，可改善透過率。此外，第2透明樹脂層7的相對介電常數係以接近於、同等於、或低於液晶分子之相對介電常數者較理想。
(低反射電極的作用)
又，依據此顯示裝置A1，可將低反射電極4作為觸控時所謂的檢測電極使用，可將透明電極6作為對低反射電極4施加一定頻率的電壓之驅動電極(掃描電極)使用。
具體言之，如圖6所示，觸控用的靜電電容被保持在低反射電極4和透明電極6之間。在通常狀態，低反射電極4和透明電極6之間被施加一定頻率的定電壓而在低反射電極4的附近形成均一的電力線。
如圖7所示，例如，當手指等之指標接近或接觸顯示畫面時電力線在低反射電極4的分布被破壞，且靜電電容流向手指等之指標方向，使低反射電極4和透明電極6之間的靜電電容減少。手指等之指標有無接觸係藉此靜電電容之變化而檢測。
本實施形態的低反射電極4係包含電阻值低的銅合金的金屬膜2，可作為觸控時的檢測電極。本實施形態的透明電極6係為了低電阻化而加寬其圖案寬度，此外，透明電極6上可具備後述之輔助導體16而達成低電阻化。所以，依據本實施形態之靜電電容方式中的2組複數個電極群係可大幅地減低其等所附帶的時間 常數，可大大地提升觸控時的檢測精度。圖6、圖7係用以顯示在觸控前後的靜電電容變化之說明圖，通常，手指等之指標係一次作用於複數個檢測電極。
(第3實施形態)
圖8係顯示本實施形態之顯示裝置用基板的第2例之剖面圖。具體言之，圖8係關於本實施形態，顯示具備紅色和綠色及藍色的彩色濾光片之顯示裝置用基板的一例之剖面圖。
例如，若是將本發明的顯示裝置用基板應用在有機EL顯示裝置的情況，則可實現一種使用含有至少紅色、綠色及藍色的發光成分之白色有機EL，且一併具備紅色、綠色及藍色的彩色濾光片以進行彩色顯示之有機EL顯示裝置。例如，若將本發明的顯示裝置用基板應用在液晶顯示裝置之情況，則可實現一種在背光中備有含有紅色、綠色及藍色的發光成分之白色LED元件，且一併具備紅色、綠色及藍色的彩色濾光片藉以進行彩色顯示之液晶顯示裝置。
(顯示裝置用基板的概略構成)
顯示裝置用基板22係利用透明基板10、低反射電極4的圖案、藍色畫素B、紅色畫素R、綠色畫素G、第1透明樹脂層5、透明電極6的圖案、黑色矩陣8、第2透明樹脂層7、及共通電極9所構成。
低反射電極4在本實施形態中，係0.7μm膜厚的第1光吸收性樹脂層1及0.2μm膜厚的金屬膜2的兩層構成，第1光吸收性樹脂層1和金屬膜2以平面觀 察時為相同形狀。金屬膜2的0.2μm膜厚中的0.015μm膜厚係作成含氧8at%的銅合金膜。透過調整第1光吸收性樹脂層1的膜厚和碳色材的濃度，可調整在透明基板6和第1光吸收性樹脂層1的界面產生之光反射。
圖9係從透明基板10側觀察第3實施形態之顯示裝置用基板的平面圖。在畫素開口部11係緊密地配置有紅色畫素R、綠色畫素G及藍色畫素B中的任一者。低反射電極4係和前述實施形態1同樣，亦具有在X方向並列地配置複數個且相互電性獨立的部分圖案之配列(排列)。
圖10係顯示在圖9的A-A’方向之部分剖面圖。在透明基板10上及低反射電極4上，紅色畫素R、綠色畫素G、藍色畫素B之任一者作為彩色濾光片緊密地配設。藍色畫素B、紅色畫素R、綠色畫素G係利用在丙烯樹脂等之透明樹脂分別使複數種有機顏料分散再以周知的光蝕刻手法所形成。
在彩色濾光片上積層第1透明樹脂層5。第1透明樹脂層5上更按照透明電極6、黑色矩陣8、第2透明樹脂層7及共通電極9的順序進行積層。透明電極6及共通電極9雖形成在不同層，但能以相同材料，例如稱為ITO的導電性金屬氧化物等之透明導電膜來形成。
圖11顯示在圖9的B-B’方向的部分剖面圖。如前述，低反射電極4的部分圖案係電性獨立。在各低反射電極4的部分圖案的X方向之間分別設有離間 部15。離間部15上配設有黑色矩陣8。從背光單元射入顯示裝置用基板22的光L係被黑色矩陣8所遮光。或者，亦可不形成黑色矩陣8，使用後述之配設在陣列基板23的源極線41、閘極線42、輔助電容線43之任一者，透過採用以平面視觀察時堵住(重疊)離間部15的方式配置金屬配線的配線布局，亦可防止光從背光單元漏洩。
(輔助導體)
圖12顯示從透明電極6側觀察顯示裝置用基板22即從圖9的相反面觀察圖9的平面圖。圖12中省略了共通電極的圖示。透明電極6為了降低透明電極6的電阻值之目的可具備輔助導體16。輔助導體16的電阻係數比透明電極6的電阻係數還小。輔助導體16能以具耐鹼性的金屬或金屬的合金來形成。此外，若在輔助導體16之形成步驟的後步驟没有使用鹼的步驟，則輔助導體16可使用鋁合金。若在後步驟有使用鹼的步驟，則可使用銅合金來取代鋁合金。
輔助導體16為防止開口率降低，以與其他構成要素重疊地配置者較佳。
圖13顯示包含有形成於陣列基板23的TFT45(薄膜電晶體)、源極線41(信號線)、閘極線42(掃描線)及輔助電容線43的畫素之平面圖。此TFT45係具備金屬配線、源極電極48、汲極電極47、及屬氧化物半導體的通道層46，前述金屬配線係源極線41、閘極線42及輔助電容線43等的金屬配線。在金屬配線的構造方面，係使用由鈦和積層於鈦上的銅所構成之2層構 成。汲極電極47係從通道層46延伸至畫素中央，經由接觸孔44和屬透明電極的畫素電極25電連接。源極電極48連接於源極線41。以包夾通道層46的方式設置汲極電極47及源極電極48。在畫素電極25和輔助電容線43之間形成輔助電容。
在將顯示裝置用基板22應用於顯示裝置的情況，例如，透過將輔助導體16在平面觀察時形成在和如圖13所示的輔助電容線43相同的位置，可防止開口率過度降低。此外，源極線41及閘極線42係能以在鈦上積層銅的2層構成，或在鉬上積層銅的2層構成，更進一歩以在此銅上積層鈦合金或銅合金的3層構成來形成。又，輔助電容線43能以和閘極線42相同材料形成在同一層。
圖14顯示本發明的顯示裝置用基板之變形例。如圖14所示，可配合黑色矩陣8的形成位置及線寬形成輔助導體16，使之重疊於黑色矩陣8。在此情況，透過整合輔助導體16和黑色矩陣8的圖案位置，可防止開口率過度降低。
(黑色矩陣)
如圖8所示，黑色矩陣8係隔著透明電極6設置於第1透明樹脂層5上。黑色矩陣8以平面視觀察時是重疊於低反射電極4的圖案。黑色矩陣8中位在畫素開口部11之間的部分之線寬可設定成和低反射電極4的寬度大致相同。用於黑色矩陣8的黑色色材或樹脂係可使用和第1實施形態的光吸收性樹脂層1、3同樣的材 料。黑色矩陣8亦可使用在第1實施形態所用的黑色塗布液來形成。
在將本實施形態的顯示裝置用基板22應用於液晶顯示裝置的情況，用於黑色矩陣8的黑色色材採用複數種類的有機顏料較佳，俾使施加於畫素電極和共通電極之間的驅動電壓之等電位線的分布不發生混亂。若是將以相對介電常數高的碳作為主要黑色色材的黑色矩陣帶到接近於液晶層24的位置的構成，有時此黑色矩陣會使等電位線的分布混亂而產生漏光。將複數種類的有機顏料用作黑色色材的情況，經碳比較相對介電常數變成1/3至1/5，可抑制這種漏光。
(顯示裝置用基板的製造方法)
圖15顯示第3實施形態的顯示裝置用基板之製程。與第1實施形態之差異點為，例如，低反射電極4未形成第2光吸收性樹脂層、在低反射電極4和第1透明樹脂層5之間新插入彩色濾光片(R、G、B)的構成等。
又，在本實施形態中，形成圖16及圖17所示的透明電極6的端子部6a。端子部6a具備將輔助導體16延伸到端子部的區域D的基極端子16a、及重疊於基極端子16a的透明導電膜(外罩端子)9a。透明導電膜9a係以和共通電極9相同材料同時地形成。透明導電膜9a係以直接安裝於透明基板10者較佳。如前述，在透明導電膜9a的圖案寬度寬的情況，由於安裝也變得容易，在透明導電膜9a的基底也可以有透明樹脂層5、7等。
(低反射電極的作用)
有關本實施形態的低反射電極4，係配設在與如圖18所示的透明基板10上所形成之周知的彩色濾光片的黑色矩陣BM大致相同的位置。由於周知的黑色矩陣BM被要求高光學濃度，故大約以1~1.5μm的膜厚形成者居多。此時，如圖18所示，形成於透明基板10上的紅色畫素R、綠色畫素G及藍色畫素B中的與黑色矩陣BM重疊的部分，形成有高度1μm左右的突起63。突起63係在圖18所示的彩色濾光片應用於液晶顯示裝置時成為液晶的配向不良的原因而大大地降低顯示品質。
相對地，本實施形態的低反射電極4係具備金屬膜2，因而可抑制膜厚的同時亦獲得充分的遮光性。因此，在低反射電極4上形成紅色畫素R、綠色畫素G、藍色畫素B時，可抑制突起形成對顯示品質造成影響。本發明的低反射電極4能將可視光的反射率抑制在0.9%以下，且可將從背光單元射出的透過光完全地遮光，故可大大提升視認性。
(第4實施形態)
第4實施形態係將第3實施形態的顯示裝置用基板應用於液晶顯示裝置的一例。圖19係應用例為液晶顯示裝置時的部分剖面圖。
就顯示裝置A2而言，液晶層34呈初期垂直配向，透過對畫素電極35和共通電極9之間施加電壓而進行顯示。圖19中省略了配向膜、偏光板、主動元件(TFT) 及背光單元等之記載。背光單元係位在陣列基板33的透明基板20之下部。
(黑色矩陣的作用)
此處，使用圖20來說明黑色色材採用複數種類的有機顏料而成的黑色矩陣BM自液晶層34偏離之習知的顯示裝置100的問題。
例如，在比200ppi(pixels per inch；每吋像素數)，甚至是300ppi還更高精細液晶顯示裝置100中，由於畫素尺寸小，所以從位在畫素間的液晶之配向不良的部分51漏洩的光52會對液晶顯示造成不良影響。
於是，如圖21所示的本實施形態的顯示裝置A2，透過將以黑色色材形成複數種類的有機顏料之黑色矩陣8配置在接近液晶層34的位置，可抑制漏光。且使用黑色色材作為複數種類的有機顏料之形成黑色矩陣8的情況，以比周知的黑色矩陣BM還低的碳濃度就可以，黑色矩陣8的相對介電常數小，所以即便是接近液晶層34，驅動電壓之等電位線的分布也不易混亂。
此外，圖20、圖21中省略了低反射電極、透明電極、彩色濾光片、配向膜、偏光板等之圖示。圖20，圖21所示的液晶顯示裝置之液晶亦可為FFS方式的液晶。
(第5實施形態)
第5實施形態除了屬低反射電極4的構成之金屬膜2的構成不同外，其餘和第3實施形態同樣，故援用圖8~圖14。但省略重複的說明，針對有差異的金屬膜2進行說明。
圖8所示的金屬膜2係為在0.015μm膜厚的含氧的銅合金膜和0.18μm膜厚的實質不含氧的銅合金膜的2層銅合金膜上再積層0.015μm膜厚之銅和銦的銅合金膜而成合計膜厚0.21μm的金屬膜2。實質不含氧係意味著在銅合金膜成膜時不導入氧氣。
先形成的2層銅合金膜係使用0.5at%的鎂和0.5at%的鋁(剩餘部份為銅)的銅合金。銅和銦的銅合金膜係78at%的銅中含22at%的銦而成的銅合金。此外，微量的不可避雜質包含於此等銅合金。添加至銅合金的銦的添加量可設為0.5%~40at%。銦的熔點低。銦含量超過50at%的銅合金有耐熱性方面的疑慮。
具備富含有銦例如22at%的銦的銅合金之薄膜的金屬膜2係在因成膜後的熱處理步驟、經時變化而在形成氧化銅之前先形成氧化銦，抑制氧化銅的形成。在氧化銅形成少的情況，利用外罩端子部和透明導電膜電性連接簡單化，提升有關製程、安裝的可靠度。又，富含有銦的銅合金之薄膜表面的反射色成為接近白色的顏色，可回避銅單體所導致的紅色。使反射色成為中間色並不限於控制銅合金中銦的添加量，亦可藉由調整上述所例示的合金元素的添加比例而達成。本發明所揭示之該等有關銅合金的技術係可應用於在陣列基板23的金屬配線。
(低反射電極可扮演的角色)
上述各實施形態的低反射電極，例如，可於觸控時作為所謂的檢測電極發揮機能。透明電極可扮演 對低向反射電極施加一定頻率的電壓的驅動電極(掃描電極)之角色(此外，施加於驅動電極的電壓亦可為反轉驅動方式)。此處，低反射電極係電阻值低，且透明電極藉由例如具備輔助導體等可實現低電阻，能以高精度檢測因觸控所產生之靜電電容的變化。此外，可將屬良導體的低反射電極作為檢測電極以細線寬配設成矩陣狀。藉由配設在透明電極上之細線寬的低反射電極的圖案之邊緣效應，使圖案邊緣附近的靜電電容(邊緣電容)增加，可加大靜電電容。換言之，能將依手指等之指標有無接觸所產生之靜電電容的差增大，使S/N比提升，可提高檢測精度。
又，低反射電極，例如從顯示裝置的顯示面觀之，係扮演低反射之黑色矩陣的角色，可提升視認性。此外，用在低反射電極構成之銅合金膜能將可視光完全地截斷，能解消光自背光漏洩的問題。而且，本發明的低反射電極係具有將金屬膜或第2光吸收性樹脂層作為母模(遮罩)並藉由乾蝕刻加工第1光吸收性樹脂層的圖案，因此具有第1光吸收性樹脂層的畫線寬和金屬膜的畫線寬、形狀大致相同的特徵。由於第1光吸收性樹脂層的畫線寬和金屬膜的畫線寬是大致相同，故無使畫素的開口率降低的情形。
此外，本發明的技術範圍不限於前述實施形態，可在不逸脫本發明的趣旨之範圍內施加各種變更，又，亦可適宜地組合前述的變形例。
例如，圖1所示的顯示裝置用基板12中，低反射電極4係由第1光吸收性樹脂層1、金屬膜2及第2光吸收性樹脂層3的3層所構成。本發明不限定為3層構造的低反射電極4，如圖8及圖19所示，亦可採用藉由第1光吸收性樹脂層1及金屬膜2的2層來構成低反射電極4的構造。
1‧‧‧第1光吸收性樹脂層
2‧‧‧金屬膜
3‧‧‧第2光吸收性樹脂層
4‧‧‧低反射電極
5‧‧‧第1透明樹脂層
6‧‧‧透明電極
7‧‧‧第2透明樹脂層
10‧‧‧透明基板

Claims (17)

  1. 一種顯示裝置用基板，具備：透明基板，具有以平面觀察時整體呈矩形的顯示部；低反射電極，設於前述顯示部，具有複數個畫素開口部且具有沿著前述透明基板的第1方向並列配置而相互電性獨立的複數個部分圖案；第1透明樹脂層，積層於前述低反射電極上；透明電極，積層於前述第1透明樹脂層上且具有沿著前述透明基板且在與前述第1方向正交的第2方向並列配置之複數個部分圖案；及第2透明樹脂層，積層於前述透明電極的前述部分圖案上。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用基板，其中前述低反射電極係在前述顯示部上按照含有黑色色材的第1光吸收性樹脂層、及具耐鹼性的金屬膜之順序積層而成之構成。
  3. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置用基板，其中前述低反射電極係在前述金屬膜上更積層有含有黑色色材的第2光吸收性樹脂層而成之構成。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之顯示裝置用基板，其中經透過測定之前述第1光吸收性樹脂層的光學濃度係每1μm的單位膜厚在0.4至1.8的範圍，前述第1光吸收性樹脂層的膜厚是在0.1μm至0.7μm的範圍，前述低反射電極的膜厚不超過1μm。
  5. 如申請專利範圍第2或3項之顯示裝置用基板，其中形成前述金屬膜的金屬是銅合金。
  6. 如申請專利範圍第5項之顯示裝置用基板，其中前述銅合金所含有的合金元素是自鎂、鈣、鈦、鉬、銦、錫、鋅、鋁、鈹及鎳中選擇1個以上的元素。
  7. 如申請專利範圍第2或3項之顯示裝置用基板，其中前述黑色色材是碳。
  8. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用基板，其中在前述顯示部的外周具備電連接於前述低反射電極的端子部，前述端子部具備：將前述低反射電極的前述部分圖案延伸使前述金屬膜露出的基極端子；及重疊於前述基極端子的外罩端子。
  9. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用基板，其中在前述透明電極的前述部分圖案上具備具有比前述透明電極的電阻係數還小的電阻係數之輔助導體。
  10. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用基板，其中在前述畫素開口部具備以紅色層形成之紅色畫素、以綠色層形成之綠色畫素、及以藍色層形成之藍色畫素中任一者，以平面視之，前述紅色畫素、前述綠色畫素及前述藍色畫素係在前述透明基板和前述第1透明樹脂層之間鄰接地配設。
  11. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用基板，其中在前述第1透明樹脂層上隔著前述透明電極的前述部分圖案而具備有以平面觀察時重疊於前述低反射電極的前述部分圖案之黑色矩陣。
  12. 如申請專利範圍第11項之顯示裝置用基板，其中前述黑色矩陣是以有機顏料作為色材的遮光性黑色層。
  13. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置用基板，其中在前述第2透明樹脂層上更具備屬透明導電膜的共通電極。
  14. 如申請專利範圍第13項之顯示裝置用基板，其中在前述顯示部的外周具備電連接於前述低反射電極的端子部，在前述端子部具備以和形成前述透明電極或前述共通電極的材料相同的材料形成且與前述透明電極或前述共通電極電性獨立的外罩端子。
  15. 如申請專利範圍第13或14項之顯示裝置用基板，其中前述透明電極的前述部分圖案具備以鋁合金形成的輔助導體，在前述顯示部的外周具備電連接於前述透明電極的端子部，前述端子部具備延伸前述輔助導體的基極端子、及以和形成前述共通電極的材料相同的材料形成且與前述共通電極電性獨立的外罩端子。
  16. 一種顯示裝置，具備如申請專利範圍第1項之顯示裝置用基板。
  17. 如申請專利範圍第16項之顯示裝置，其中賦與有觸控機能，其檢測指標朝前述顯示裝置的顯示畫面接近或與其接觸而變化之靜電電容，以作為前述金屬膜的前述部分圖案和前述透明電極的前述部分圖案之間的靜電電容變化。
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