黑色电极基板、黑色电极基板的制造方法及显示装置与流程

本发明涉及在改善可视性的同时具备低电阻的金属配线的黑色电极基板、黑色电极基板的制造方法、以及具备黑色电极基板的显示装置。本发明的黑色电极基板用于在液晶单元内内置静电电容方式触摸传感功能的被称作In Cell(内嵌式)的显示装置。

背景技术：

一般来说，已知在设置于智能手机或平板电脑等便携设备中的显示装置的显示面上配置有触摸面板的构成。触摸面板作为检测手指或指针等与触摸面板的接触的输入手段来使用。触摸面板对手指或指针等位置的检测通过检测因触摸面板与手指或指针等的接触所产生的静电电容的变化来进行的方式是主流。

但是，在显示装置上设置触摸面板的结构会引起显示装置整体的厚度或重量的增加，因此可以说在显示装置的结构中触摸面板是多余的构件。为了对具备触摸面板的显示装置进行轻量化，已知使用主要利用了有机膜的触摸面板，但即便是这种触摸面板时，也难以避免显示装置整体的厚度增加。进而，当显示装置具备上述触摸面板及高精细像素时，具有难以向触摸面板进行必要的输入(笔输入)的缺点。

具体地说，当显示装置具备400ppi(pixel per inch，每英寸像素)、进而500ppi以上的高精细像素时，像素间距为10～20μm左右。如此，当显示装置具备上述触摸面板及高精细像素时，不仅很多的触摸面板无法承受笔的笔压，而且还有构成触摸面板输入部的开口的析像度有限的问题、或者难以实现充分对应于显示装置的高精细化的触摸面板的析像度的问题。因此，需要触摸面板的触摸传感技术的高度化。

近年来，不使用触摸面板、而是使液晶单元内或显示装置具备触摸传感功能的被称作“In Cell”的触摸传感技术的开发有所进展(以下称作In Cell显示装置)。

作为上述显示装置的构成，一般已知设有规则地排列了多个着色层的滤色器基板及内设有TFT(Thin Film Transistor)等有源元件的阵列基板的构成。

In Cell显示装置中，尝试了在滤色器基板及阵列基板的任一者或滤色器基板及阵列基板这两者上设有1组触摸传感电极群的In Cell结构。根据该结构，通过检测在触摸传感电极群之间发生的静电电容的变化，可以实现检测手指或指针等的输入位置的触摸传感功能。

但是，作为基材利用了有机膜的触摸面板中，基材的伸缩(例如热膨胀系数)大，构成10～20μm左右微细像素的红色像素图案、绿色像素图案、蓝色像素图案及黑色矩阵图案的相互对齐(对准)是困难的。因此，难以将有机膜基材用于经过高精细化的滤色器基板。另外，作为现有的显示装置，例如已知专利文献1～3所记载的显示装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-065393号公报

专利文献2：日本特表2013-540331号公报

专利文献3：国际公开第2011-052392号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

专利文献1公开了在塑料膜上层叠了透明导电膜及遮光性金属膜的构成。但是，难以将专利文献1所公开的构成应用于In Cell结构中，另外由于基材是膜，因此由于上述理由，高精细滤色器中无法采用膜基材。具体地说，塑料膜容易受到热或湿度的影响，塑料膜的尺寸容易发生较大变化，难以将构成400ppi以上像素的彩色图案或黑色矩阵图案等多个图案相互地对齐，另外难以获得像素图案的重现性。进而，专利文献1并未教示将In Cell技术组装(一体化)在滤色器中。例如，专利文献1的[0026]段落中作为遮光性金属膜层示例了铝。在红色像素、绿色像素、蓝色像素或黑色矩阵的制造工序中，使用利用了碱显影液的光刻的手法，但铝的金属配线易于被碱显影液腐蚀，难以形成滤色器。进而，专利文献1并未考虑到因在遮光性金属膜的表面所产生的光反射、对显示装置进行观察的观察者的可视性会降低。

专利文献2公开了层叠有全反射率低的吸光层和导电层的构成，进而公开了触摸面板(例如专利文献2的权利要求25等)。但是，专利文献2并未教示将In Cell技术组装(一体化)在滤色器中。例如，专利文献2的[0071]、[0096]段落及实验例2中作为导电性图案(或导电层)的材料示例了铝。在红色像素、绿色像素、蓝色像素或黑色矩阵的制造工序中，使用利用了碱显影液的光刻的手法，但铝的金属配线易于被碱显影液腐蚀，难以形成滤色器。例如，专利文献2的权利要求14中，在与基材相接触的面的相反面上具备吸光层的构成中，规定了全反射率为3％以下。但是，实验例1～7中，全反射率的测定波长为550nm。另外，如专利文献2的图11、图16或图18所公开的那样，并未具体地公开在可见区域400nm～700nm的光的波长区域下实现3％以下的全反射率的构成。例如，图18的反射率由于400nm～500nm的蓝色的区域的反射率大，因此吸光层的颜色不会作为黑色被观察到，而是作为蓝色被观察到，可视性降低。

专利文献2的权利要求24或实验例3中公开了形成导电层的金属为铜(Cu)。但是，作为基材使用无碱玻璃等玻璃基板时，具有无法充分地获得基材对铜、铜氧化物或铜氧氮化物的密合性的问题。例如，利用这些材料在基材上形成含铜膜、在含铜膜上附着Cellotape(注册商标)等后将Cellotape剥离时，具有含铜膜轻易地从基材上剥离的实用上的问题。因此，专利文献2未公开在基材上形成了含铜的导电层的构成中用于改善密合性的具体技术。

专利文献3公开了在构成显示面板的前面基板的外侧表面上具备触摸传感电极和用于实现彩色图像显示的黑色区域及滤色器层的显示装置(例如专利文献3的权利要求1、权利要求2或图3等)。触摸传感电极由金属材料形成，与像素的开口部以外的黑色区域(黑色矩阵)重叠。专利文献3的权利要求7公开了在触摸传感电极上层叠透明导电膜的构成，但并未公开使用含有铟的层的技术。另外，并未公开在触摸传感电极的表面上层叠作为色料导入有碳的黑色层的构成。另外，如专利文献3的[0043]段落所公开的那样，作为形成触摸传感电极的金属材料，并未考虑铜。

本发明鉴于上述问题而完成，本发明提供可视性提高、具备开口率高的像素开口部、对透明基板的密合性高、可获得良好的电连接的黑色电极基板。进而，本发明提供黑色电极基板的制造方法、具备黑色电极基板的显示装置。

用于解决技术问题的方法

本发明第一方式的黑色电极基板是一种黑色电极基板，其具备：

透明基板，其具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面、与所述第1面成相反侧的第2面、被规定在所述第2面上的俯视下为矩形状的显示区域、和被规定在所述第2面上并位于所述显示区域外侧的外侧区域；

第1黑色层，其设置在所述第2面的所述显示区域及所述外侧区域上，且作为主要的色料含有碳；

第1含铟层，其设置在所述第1黑色层上且含有铟；

含铜层，其设置在所述第1含铟层上且含有铜；

第2含铟层，其设置在所述含铜层上且含有铟；

第2黑色层，其设置在所述第2含铟层上，且作为主要的色料含有碳；

黑色电极图案，其被具有由所述第1黑色层、所述第1含铟层、所述含铜层、所述第2含铟层及所述第2黑色层构成的层叠结构的黑色配线所规定，在所述显示区域上形成多个像素开口部，在设置于所述外侧区域的所述黑色配线的所述层叠结构中具有所述第2含铟层露出的端子部；以及

矩形状的透明树脂层，其按照与所述黑色电极图案相重叠的方式设置在所述显示区域上，且在俯视下具有与所述显示区域相同的大小。

含铜层是称为铜层或铜合金层的金属层。通过在含铜层与透明基板之间的界面、或含铜层与黑色层等有机树脂层之间的界面上设置含铟层，可以提供实用的黑色配线。

本发明第一方式的黑色电极基板中，优选：在所述黑色配线的所述层叠结构中，所述第1黑色层的线宽、所述第1含铟层的线宽、所述含铜层的线宽、所述第2含铟层的线宽以及所述第2黑色层的线宽均相同。

本发明第一方式的黑色电极基板中，优选：所述第1含铟层及所述第2含铟层是含有铜及铟的合金层。

本发明第一方式的黑色电极基板中，优选：所述第1含铟层及所述第2含铟层是作为主要的材料含有氧化铟的金属氧化物层。

本发明第一方式的黑色电极基板中，优选：所述第1含铟层及所述第2含铟层是含有包含氧化铟和氧化锡的混合氧化物的金属氧化物层。

本发明第一方式的黑色电极基板中，优选：在所述多个像素开口部中分别至少配设红色层、绿色层及蓝色层，按照将所述红色层、所述绿色层及所述蓝色层覆盖的方式来形成所述透明树脂层。

本发明第二方式的黑色电极基板的制造方法是一种黑色电极基板的制造方法，其中，

准备具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面、与所述第1面成相反侧的第2面、被规定在所述第2面上的俯视下为矩形状的显示区域、和被规定在所述第2面上并位于所述显示区域外侧的外侧区域的透明基板，

在所述透明基板上形成作为主要的色料含有碳的第1黑色整面膜，

在所述第1黑色整面膜上形成含有铟的第1含铟整面膜，

在所述第1含铟整面膜上形成含铜的含铜整面膜，

在所述含铜整面膜上形成含铟的第2含铟整面膜，

在所述第2含铟整面膜上形成作为主要的色料含有碳的第2黑色整面膜，

通过对所述第2黑色整面膜进行布图来形成第2黑色层，

使用所述第2黑色层作为掩模，通过对所述第1黑色整面膜、所述第1含铟整面膜、所述含铜整面膜、所述第2含铟整面膜进行刻蚀，形成被具有由第1黑色层、第1含铟层、含铜层、第2含铟层及第2黑色层所构成的层叠结构的黑色配线所规定的黑色电极图案，

按照使所述外侧区域露出的方式，在所述显示区域上形成在俯视下具有与所述显示区域相同大小的矩形状的透明树脂层，

通过利用使用氟碳系气体的干式刻蚀将厚度方向上的所述透明树脂层的一部分和位于所述外侧区域的所述第2黑色层除去，从而在所述外侧区域上形成所述第2含铟层露出的端子部。

本发明的第三方式的显示装置具备上述第一方式的黑色电极基板。

本发明第四方式的显示装置具备：

上述第一方式的黑色电极基板；

透明导电配线，其层叠在所述黑色电极基板的所述透明树脂层上，且按照在俯视下与所述黑色配线垂直的方式形成；

阵列基板，其具备配设于在俯视下与所述多个像素开口部分别相邻的位置上的有源元件和与所述有源元件电连接的金属配线；

液晶层，其配置于所述透明导电配线与所述阵列基板之间；以及

控制部，其具备对所述黑色配线与所述透明导电配线之间发生的静电电容的变化进行检测的触摸传感功能。

本发明第五方式的显示装置具备：

上述第一方式的黑色电极基板；

阵列基板，其具备配设于在俯视下与所述多个像素开口部分别相邻的位置上的有源元件、与所述有源元件电连接的金属配线、和用于触摸传感的触摸传感配线；

液晶层，其配置于所述黑色电极基板与所述阵列基板之间；以及

控制部，其具备对所述黑色配线与所述触摸传感配线之间发生的静电电容的变化进行检测的触摸传感功能。

本发明第六方式的显示装置具备：

上述第一方式的黑色电极基板；

阵列基板，其具备配设于在俯视下与所述多个像素开口部分别相邻的位置上的有源元件、与所述有源元件电连接的金属配线、和相对于所述黑色配线形成静电电容的通用电极；

液晶层，其配置于所述黑色电极基板与所述阵列基板之间；以及

控制部，其具备对所述黑色配线与所述通用电极之间发生的静电电容的变化进行检测的触摸传感功能。

本发明第七方式的显示装置具备：

上述第一方式的黑色电极基板；

阵列基板，其具备配设于在俯视下与所述多个像素开口部分别相邻的位置上的有源元件、与所述有源元件电连接的栅极线、用于触摸传感并且相对于所述栅极线电独立地平行延伸的触摸传感配线、和将所述有源元件覆盖并且由相同于所述触摸传感配线的金属层形成的遮光层；

液晶层，其配置于所述黑色电极基板与所述阵列基板之间；以及

控制部，其具备对所述黑色配线与所述触摸传感配线之间发生的静电电容的变化进行检测的触摸传感功能。

上述本发明方式的显示装置可以应用于液晶显示装置、有机EL显示装置等显示装置中。

此外，本发明方式中，作为通过检测有无手指或指针等的接触所进行的触摸传感技术，例如可举出对配设于黑色电极基板上的黑色配线与隔着透明树脂层等绝缘体与黑色配线相面对地配设的透明导电配线之间的静电电容变化进行检测的触摸传感技术。另外，可举出对配设于黑色电极基板上的黑色配线和在与黑色电极基板相面对配置的阵列基板中所具备的金属配线之间的静电电容变化进行检测的触摸传感技术。在静电电容方式的触摸传感中，黑色配线可作为驱动电极或检测电极进行使用。在以下的记载中，将驱动电极和检测电极称作触摸传感电极。有时将在透明基板上设有黑色配线的最小构成称作黑色电极基板。

本发明的第三～第七方式的显示装置中，优选：在所述多个像素开口部上分别至少配设有红色层、绿色层及蓝色层，按照将所述红色层、所述绿色层及所述蓝色层覆盖的方式形成所述透明树脂层。

本发明的第三～第七方式的显示装置中，优选：所述金属配线具有层叠了至少含铜的含铜层和夹持所述含铜层并且含有铟的2个含铟层的结构。

本发明的第三～第七方式的显示装置中，优选：所述触摸传感配线具有层叠了至少含铜的含铜层和夹持所述含铜层并且含有铟的2个含铟层的结构。

本发明的第三～第七方式的显示装置中，优选：所述有源元件是具备含有选自镓、铟、锌、锡、锗中的2种以上的金属氧化物的沟道层的晶体管。

发明效果

根据本发明的方式，可以提供具备在不使用具有触摸面板那样的厚度的构件的情况下、作为触摸传感电极的一个电极发挥功能的低电阻黑色配线的黑色电极基板。进而，由于采用了使用第1含铟层及第2含铟层的构成，因此能够提供黑色层与含铜层之间的密合性高、且易于实现电连接于含铜层的端子或电极与含铜层之间的电连接的黑色电极基板。而且，可以提供层叠了红色层、绿色层及蓝色层等着色像素的黑色电极基板。进而，可以提供具备可获得上述效果的黑色电极基板的显示装置。

附图说明

图1为部分地显示本发明第1实施方式的黑色电极基板的截面图，是表示沿着图2A的线A-A’的截面的图。

图2A为表示配设在本发明第1实施方式的黑色电极基板上的黑色配线的截面放大图，是表示图1中符号B所示的重要部分的放大图。

图2B为表示构成本发明第1实施方式的黑色电极基板的透明基板整体的俯视图，是从第1面观察的图。

图3为表示配设在本发明第1实施方式的黑色电极基板上的黑色电极图案的放大俯视图。

图4为部分地显示本发明第2实施方式的黑色电极基板的截面图，是表示在像素开口部设有红色层、绿色层及蓝色层的结构的截面图。

图5为本发明第3实施方式的液晶显示装置的模块图。

图6为部分地表示本发明第3实施方式的液晶显示装置的截面图。

图7为表示构成本发明第3实施方式的液晶显示装置的黑色电极基板的俯视图案的俯视图，是说明黑色电极图案与垂直于黑色电极图案的透明导电配线的位置关系的图。

图8为放大表示构成本发明第3实施方式的液晶显示装置的阵列基板的像素的俯视图。

图9A为部分地表示本发明第3实施方式的液晶显示装置的截面图，是表示沿着图8的E-E’线的截面和液晶显示装置端部的截面的示意图。

图9B为放大表示本发明第3实施方式的液晶显示装置端部的截面图，是用于说明图9A中符号M所示部分的放大图。

图10为部分地表示本发明第3实施方式的液晶显示装置端部的截面图，是表示沿着图7的线B-B’的截面的图。

图11为表示本发明第4实施方式的显示装置的部分截面图。

图12为表示本发明第5实施方式的显示装置的部分截面图。

图13A为表示本发明第6实施方式的显示装置的部分俯视图。

图13B为表示本发明第6实施方式的显示装置的部分截面图。

图13C为表示本发明第6实施方式的显示装置的部分截面图。

图14A为用于说明本发明第7实施方式的黑色电极基板的制造方法的图。

图14B为用于说明本发明第7实施方式的黑色电极基板的制造方法的图。

图14C为用于说明本发明第7实施方式的黑色电极基板的制造方法的图。

图15为用于说明本发明第7实施方式的黑色电极基板的制造方法的流程图。

图16为表示本发明第1实施方式的黑色电极基板变形例的部分截面图。

具体实施方式

以下一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。

其中，以下的说明中，对于相同或实质上相同的功能及构成要素带有相同的符号，将说明省略或者仅对必要的情况进行说明。

各图中，由于是制成能够在附图上识别各构成要素的程度的大小，所以使各构成要素的尺寸及比率与实际的尺寸及比率适当不同。

各实施方式中，对特征性部分进行说明，例如对通常的显示装置的构成要素和本发明的显示装置没有差异的部分，将说明省略。另外，各实施方式中说明了黑色电极基板、或具备黑色电极基板的液晶显示装置的例子，但本发明实施方式的黑色电极基板也可应用于有机EL显示装置等除液晶显示装置以外的显示装置。

[第1实施方式]

以下使用图1～图3说明本发明实施方式的黑色电极基板100。

图1表示本实施方式的黑色电极基板的最小构成。黑色电极基板100具备透明基板15和设置在透明基板15上的多个黑色配线6。其中，图1的截面图表示了在透明基板15上设置有多个黑色配线6，但如图3的俯视图所示，黑色配线6构成了具有多个像素开口部8的黑色电极图案60。即，形成于图1中多个黑色配线6之间的区域是像素开口部8。以下详细叙述的显示装置的显示部、开口部形状、像素数等并非限定于上述构成。

如图1所示，透明基板15具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面15a和与第1面15a成相反侧的第2面15b。如图2B所示，透明基板15具有被规定在第2面15b上的俯视下为矩形状的显示区域15c(图3中的符号D)和被规定在第2面15b上且位于显示区域15c外侧的外侧区域15d。换而言之，外侧区域15d具有包围显示区域15c那样的框形状。另外，显示区域15c是成为构成显示装置的显示部的区域。外侧区域15d是成为构成显示装置的外框部的区域。作为透明基板15的材料，使用以无碱玻璃为代表的玻璃基板。另外，作为透明基板15的材料，不使用伸缩性大的树脂膜。透明基板15的厚度例如为1mm～0.1mm的范围。

黑色配线6如图2A所示，由按顺序形成在透明基板15上的第1黑色层1、第1含铟层2、铜层或铜合金层所构成的含铜层3、第2含铟层4以及第2黑色层5构成。

第1黑色层1设置在第2面15b上的显示区域15c及外侧区域15d上。第1含铟层2设置在第1黑色层1上。含铜层3设置在第1含铟层2上。第2含铟层4设置在含铜层3上。第2黑色层5设置在第2含铟层4上。即，黑色配线6具有由第1黑色层1、第1含铟层2、含铜层3、第2含铟层4及第2黑色层5构成的层叠结构。

图3是本发明实施方式的黑色电极基板100的部分俯视图。沿着图3所示线A-A’的截面如图1所示。

如图3所示，本实施方式的黑色电极基板100具有形成在第2面15b上、由沿着X方向(第一方向)及Y方向(垂直于第一方向的第二方向)延伸的黑色配线6所规定的黑色电极图案60。在第2面15b上形成有多个黑色电极图案60。各黑色电极图案60具有在Y方向上延伸的长方形形状，具有被黑色配线6包围且形成在显示区域15c上的多个像素开口部8(开口图案)。换而言之，黑色电极图案60中，黑色配线6按照形成矩阵图案(格子图案)的方式在X方向及Y方向上延伸，在X方向上延伸的黑色配线6与在Y方向上延伸的黑色配线6在连接部处连接。另外，这种构成中，通过将在X方向及Y方向上延伸的黑色配线6电连接，形成具有格子图案的连接结构，强度提高。图3中，在1个黑色电极图案60上，在X方向上排列有6个像素开口部8、在Y方向上排列有480个像素开口部8。

另外，相互间相邻的2个黑色电极图案60(例如第1黑色电极图案60a和第2黑色电极图案60b)通过缝隙S而电绝缘。在电绝缘的2个黑色电极图案60之间也设置有像素开口部8。此时，本发明也将像素开口部8定义为由黑色配线6规定。进而，各黑色电极图案60具有设置在外侧区域15d的端子部11。形成在显示区域15c上的黑色电极图案60的导电部与设置在外侧区域15d上的端子部11之间设有引出配线。端子部11中，形成黑色配线6的层叠结构的第2黑色层5被除去。第2含铟层4露出。

具有上述图案的多个黑色电极图案60相互间平行地沿着X方向排列。黑色电极图案60的个数例如为320个。因此，图3所示黑色电极基板100的像素数(像素开口部8的数量)合计为1920×480。图3所示的例中，按照第1黑色层1及第2黑色层5具有相同图案形状的方式且具有相同线宽的方式来形成，但第1黑色层1与第2黑色层5的线宽也可互不相同，第1黑色层1与第2黑色层5的图案形状也可互不相同。

另外，本实施方式中，按照在X方向上排列6个像素开口部8的方式，用黑色配线6规定黑色电极图案60，通过1个黑色电极图案60形成了1个黑色触摸传感电极。但是，本发明并非限定于该构成。也可以多个黑色配线6按照相互平行地在X方向上排列的方式形成在透明基板15上，利用配线群(例如6根配线形成1个配线群的编组)来定义多个黑色配线6。此时，1个配线群形成1个黑色触摸传感电极。另外，利用这种配线群形成黑色触摸传感电极时，没有必要将构成配线群的全部黑色配线作为驱动电极(产生触摸信号的电极)来使用。例如，在X方向上排列的多个黑色配线的结构中，例如6根黑色配线定义为1个组，在透明基板15上设定多个黑色配线组。进而，也可以将间隔6根配置的黑色配线作为驱动电极进行使用。具体地说，通过采用在6根中将5根黑色配线间隔剔除(除去)、向1根黑色配线发送扫描信号的驱动方法，可以间隔剔除黑色配线地进行驱动(扫描)。此时，所除去的(间隔剔除的)5根黑色配线成为电浮起(漂浮)的状态。

(黑色层)

第1黑色层1和第2黑色层5作为主要的色料(黑色的色料)含有碳，由分散有该黑色色料的树脂构成。以下的说明中，有时将第1黑色层1及第2黑色层5仅称作黑色层。仅通过在透明基板15上设置铜的氧化物或铜合金的氧化物是无法获得足够的黑色或低的反射率的，但通过在透明基板15上设置黑色层，可将黑色配线6表面上的可见光的反射率抑制在3％以下。进而，如后所述，由于按照夹持含铜层3的方式构成第1黑色层1和第2黑色层5，因而可获得高的遮光性。

作为黑色的色料，可以应用碳、碳纳米管、或混合有多种有机颜料和碳的混合物。使用碳作为例如51质量％以上的主要的色料，为了调整反射色，可以将蓝色或红色等有机颜料添加在上述色料中进行使用。例如通过调整作为起始材料使用的感光性黑色涂布液中所含的碳的浓度(降低碳浓度)，可以提高利用黑色层显现的颜色的重现性。另外，本发明的实施方式中，相对于含有树脂或固化剂和颜料的全部固体成分，碳的浓度为4～50质量％的范围。碳的浓度也可超过50质量％，但相对于全部固体成分、碳的浓度超过50质量％时，有涂膜适应性降低的倾向。当碳的浓度为4质量％以下时，无法获得充分的黑色，会产生因配置在黑色层下的金属层(含铜层3)所导致的反射，大大降低可视性。以下实施方式中未表述碳浓度时，该碳浓度相对于总固体成分为40质量％。通过如此地决定碳浓度，即便使用显示装置用大型曝光装置，也可通过布图来形成具有细线的黑色配线、例如具有1～5μm线宽的黑色配线。

形成黑色层时，使用与黑色层相同的材料在透明基板15上形成对准标记。对准标记用于之后工序的光刻工序中的曝光或图案的位置对齐(对准)。优先地考虑使用了对准标记的这种工序时，作为黑色层的光学浓度，例如在透射率测定中可以设定为2以下。另外，也可不使用碳、而是使用多个有机颜料的混合物作为黑色色料来形成第2黑色层5。就第1黑色层1及第2黑色层5的反射率而言，优选考虑玻璃或透明树脂等基材的折射率(约1.5)、按照黑色层与基材之间的界面上的反射率达到2％以下的方式来调整黑色色料的含量或种类、所使用的树脂的含量、种类或膜厚。对形成这种黑色层的条件进行最优化时，可以使折射率大致为1.5的玻璃等基材与黑色层之间的界面上的反射率在可见光的波长区域内成为低达2％以下的低反射率。黑色层的反射率考虑到观察者的可视性，优选为3％以下。另外，通常滤色器中使用的丙烯酸树脂和液晶材料的折射率约为1.5～1.7的范围。

由第1黑色层1、第1含铟层2、铜层或铜合金层所构成的含铜层3、第2含铟层4、第2黑色层5构成的黑色配线6的厚度可以合计为1μm以下。当黑色配线6的厚度超过2μm时，由于黑色配线6的形成所产生的凹凸形状会对液晶取向造成不良影响。因此，黑色配线6的厚度优选为1.5μm以下。

在显示区域15c内形成被所形成的黑色配线6(黑色层)包围的多个像素开口部8。像素开口部8的形状可以是条纹形状，也可以是至少2边平行的多边形。作为2边平行的多边形，可以举出长方形、六边形、V字形状(折线形状)等。黑色配线的图案形状可以作为包围上述多边形像素周围的外框形状而制成电闭合的形状。该图案形状可以是在俯视下电闭合的图案，也可以是图案形状的一部分开放(外观上来看设置未连接的部分)的图案。由于这种图案形状的选择，液晶显示装置周边所产生的电噪音检测发生变化。或者，根据作为金属层的含铜层3的图案形状或面积不同，液晶显示装置周边所产生的电噪音的检测发生变化。

(含铜层)

形成含铜层3的金属为铜或铜合金。使用铜的薄膜或铜合金的薄膜形成含铜层3时，如果使含铜层3的膜厚为100nm以上或150nm以上，则可见光几乎不会透过含铜层3。因此，构成本实施方式的黑色配线6的含铜层3的膜厚例如为100nm～300nm左右时，可获得充分的遮光性。

作为含铜层3，可以应用具有碱耐受性的金属层。需要碱耐受性的情况是指例如进行使用碱显影液的显影工序(后工序)的情况。具体地说，例如在形成滤色器的工序、或按照具有与第1黑色层1不同图案(黑色矩阵等)的方式形成第2黑色层5的工序等中，对含铜层3要求碱耐受性。在后述的黑色配线上形成端子部时，对含铜层3也要求碱耐受性。另外，铬具有碱耐受性，可作为构成黑色配线6的金属层应用，但铬的电阻值高、形成铬层的制造工序中会产生有害的铬离子。因此，考虑到实际的生产时，难以在黑色配线6中应用铬层。从低电阻值的观点出发，优选使用铜或铜合金来形成含铜层3。铜或铜合金由于导电性良好，因此作为含铜层3的材料优选。

含铜层3作为铜合金可以含有3原子％以下的合金元素。作为合金元素，可以选择选自镁、钙、钛、钼、铟、锡、锌、铝、铍、镍、钪、钇、镓中的1个以上的元素。通过将这些合金金属添加到含铜层3中，在光刻工序的布图中，可以改善图案形状。铜的合金化(铜合金)可以抑制铜从含铜层3向设于含铜层3周围的层扩散、改善耐热性等。当在含铜层3中添加超过3原子％的合金元素时，黑色配线6的电阻值提高。通过在含铜层3中添加合金金属，在光刻工序的布图中，可以改善含铜层3的图案形状。构成黑色配线6的含铜层3的电阻值增高时，与触摸传感有关的驱动电压的波形溃散或发生信号延迟，因此不优选。

(含铟层)

第1含铟层2及第2含铟层4的功能大致有2个。第1功能是黑色层与含铜层之间的密合性及粘接性的提高。第2功能是可以改善连接于含铜层的电极或端子与含铜层之间的电连接性。铜、铜合金或含铜的金属的氧化物或氮化物对作为树脂与黑色色料的分散体的黑色层的密合性一般来说较低。而且还有在黑色层与氧化物之间的界面或黑色层与氮化物之间的界面处会发生剥离的问题。进而，在铜、铜合金或含铜的金属的氧化物或氮化物中，通常电连接性不稳定、缺乏可靠性。例如，经时地形成于铜表面的氧化铜或硫化铜具有接近绝缘体的特性，在电安装中会带来问题。作为这些含铟层的膜厚，例如可以适用2nm～50nm的膜厚。

第1含铟层2及第2含铟层4(以下仅将它们称作含铟层)可以从含铟的导电性金属氧化物、或相对于铜含有金属铟0.5原子％～40原子％的铜铟合金(含有铜及铟的合金层)中选择。通过增加铜铟合金所含铟的含量，可以抑制在含铟层的表面形成易形成的氧化铜。进而，含铟层可以容易地实现电连接于含铜层的端子或电极与含铜层之间的电接触。使用铜铟合金时，也可采用含有金属铟40原子％以上的合金，但由于铟很昂贵，因此以高含量在含铟层含有铟从经济的理由出发并不优选。另外，金属铟的含量为40原子％以下时，含铟层由于具有达500℃的耐热性，因此作为设置在阵列基板上的金属配线，可使用含铟层。铟的原子量比铜的原子量高，且与铜相比、铟更易于与氧结合，相比较于铜氧化物、在铜铟合金的表面上更易形成铟氧化物。铜铟合金可以消除使用铜单质时所产生的铜的扩散或金属层中的孔隙形成等问题。

作为含铟的导电性金属氧化物，可以使用被称作ITO(IndiumTin Oxide，氧化铟锡)的含有氧化铟和氧化锡的混合氧化物、含有氧化铟和氧化镓和氧化锌的混合氧化物、氧化锡和氧化锑的混合氧化物、含有氧化铟和氧化锡和氧化锌的混合氧化物等。

本发明并无必要限定于上述金属氧化物，也可以使含铟层含有少量添加有氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化钨、氧化铈等其他金属氧化物的混合氧化物。含铟层含有混合氧化物时，考虑到混合氧化物的表面与含铜层3的电接触(电连接)，“含铟”是指混合氧化物中的氧化铟的含量为51质量％～99质量％。

无论是作为金属使用铟时、或者是作为氧化物使用铟时，都可大大地改善含铟层对作为滤色器基材的碱树脂等树脂、玻璃等透明基板、或者氧化硅或氮化硅等无机膜的密合性。因此，可以在由铜或铜合金形成的金属层(含铜层)与黑色层之间的界面、或者透明基板或无机绝缘层与金属层之间的界面上设置含铟层。无论是作为金属使用铟时、还是作为氧化物使用铟时，通过在端子部设置含铟层，都可以提供获得稳定的电连接的端子部。

含铟层可以利用溅射等手法进行成膜。对含铟层进行成膜时，可以在溅射时除了氩气之外还将氧气导入到成膜腔室内来进行成膜。

(黑色配线的功能)

如上所述，黑色配线6(黑色电极图案60)是具有含有铜或铜合金的含铜层3被2个黑色层夹持、在含铜层3与黑色层之间的界面上设有含铟层的层叠结构的导电性配线。以下实施方式中说明的黑色配线6可以作为静电电容方式的触摸传感中使用的触摸传感电极发挥功能。

触摸传感电极例如在俯视下具有将多个检测电极配设在第一方向(例如X方向)上、隔着位于层叠方向(Z方向)的绝缘层将多个驱动电极配设在第二方向(Y方向)上的构成。驱动电极例如以数KHz～数十KHz的频率施加交流脉冲信号。通常，通过该交流脉冲信号的施加，检测电极维持恒定的输出波形。手指或指针等接触或者接近作为触摸传感输入面的第1面15a时，位于接触部位或接近部位的检测电极的输出波形出现变化，从而判断接触输入的有无。

黑色电极图案60(黑色配线6)可以作为上述驱动电极或检测电极进行使用。在隔着透明树脂层等绝缘层、在垂直于黑色电极图案60所排列的方向(X方向)的方向(Y方向)上设置透明导电配线7(后述)的构成中，同样可以将透明导电配线作为驱动电极或检测电极使用。

构成黑色配线6的第1黑色层1与第2黑色层5的线宽可以相同，但其线宽也可不同。第1黑色层1的图案与第2黑色层5的图案可以是相同的。优选至少使第1黑色层1及第2黑色层5中任一者的线宽与含铜层3的线宽相等。例如，可以按照形成条纹图案的方式，使由第1黑色层1、第1含铟层2、铜层或铜合金层所构成的含铜层3、第2含铟层4、第2黑色层5所构成的多个黑色配线在一个方向上排列。如上所述，可以按照垂直于由这些多个黑色配线所构成的排列的方式来设置透明导电配线。

构成黑色配线6的第1黑色层1及第2黑色层5的线宽相互间相同时，或第1黑色层1及第2黑色层5的图案形状相互间相同时，通过将第2黑色层5作为布图掩模(抗蚀剂图案)使用、一并地对含铟层及铜层进行湿式刻蚀，由此可以获得具有与第2黑色层5相同图案的含铜层3。进而，通过以第2黑色层5和含铜层3作为掩模进行干式刻蚀，可以获得具有与第2黑色层5相同线宽的第1黑色层1。如此，当构成黑色配线6的第1黑色层1及第2黑色层5的线宽相互间相同时，或第1黑色层1及第2黑色层5的图案形状相互间相同时，可以利用简单的工序制造黑色电极基板100。从像素开口部8的开口率的观点来看，优选黑色层与含铟层与含铜层3的线宽相互间相同。这里，相同的线宽是指在曝光、显影、刻蚀等周知的光刻工序中，黑色层与含铟层与含铜层3的各自线宽相对于目标线宽为±1.5μm以内。

黑色配线6由于具有用黑色层夹持含铟层及含铜层3、可见光反射少的构成，因此黑色配线6不会妨碍观察者的可视性。另外，当将黑色电极基板100设置在液晶显示装置中时，自显示装置的背光出射的光不会被含铜层3反射，因此可以防止光入射到TFT等有源元件中。

另外，具备第1实施方式的黑色电极基板的显示装置例如通过使用发出红色发光、绿色发光、蓝色发光等的LED发光元件作为背光单元的光源，可以利用场序的手法进行彩色显示。

[第2实施方式]

图4是部分地显示本发明第2实施方式的黑色电极基板的截面图，是表示在像素开口部设有红色层、绿色层及蓝色层的结构的截面图。

可以按照与第2黑色层5的端部一部分重叠的方式，在像素开口部8上层叠由红色层R、绿色层G及蓝色层B等着色层构成的滤色器。进而，按照将红色层R、绿色层G及蓝色层B覆盖的方式来形成透明树脂层9。滤色器中除了红色层R、绿色层G及蓝色层B的着色层以外，还可以添加淡色层、补色层、白层(透明层)等其他颜色。在滤色器在像素开口部8上的层叠之前，可以在形成有黑色配线6的透明基板15的第2面15b上按照覆盖黑色配线6的方式形成透明树脂层。图4示例了在红色层R、绿色层G及蓝色层B的着色层上层叠了透明树脂层9的构成。还可以在透明树脂层9上形成ITO等薄膜的导电层(未图示)。在后述的实施方式中说明在滤色器上层叠有透明导电配线的构成。

红色层R、绿色层G及蓝色层B等着色层例如如下形成：将有机颜料分散在感光性的透明树脂中，在滤色器上成膜分散有有机颜料的透明树脂，之后使用周知的光刻的手法形成着色层。

[第3实施方式]

(纵向电场方式的液晶显示装置)

接着，参照图5～图10说明本发明第3实施方式的液晶显示装置。第3实施方式中，与第1及第2实施方式相同的构件带有相同的符号，其说明省略或简化。

图5是用于说明本实施方式的液晶显示装置的功能的模块图。本实施方式的液晶显示装置500具备设置在对应于显示区域15c的位置上的显示部110、和用于控制显示部110及触摸传感功能的控制部120。控制部120具有公知的构成，具备影像信号时间控制部121、触摸传感-扫描信号控制部122、以及系统控制部123。

影像信号时间控制部121在使多个透明导电配线7(后述)为恒定电位的同时、向阵列基板200的信号线41(后述)和扫描线42(后述)发送信号。通过在透明导电配线7与像素电极24(后述)之间、在层叠Z方向上向像素电极24施加显示用的液晶驱动电压，从而进行驱动液晶层20(后述)的液晶分子的液晶驱动。由此，使图像显示在阵列基板200上。

触摸传感-扫描信号控制部122使多个透明导电配线7为恒定电位，向黑色电极图案60(黑色配线6)施加检测驱动电压，检测黑色电极图案60与透明导电配线7之间的静电电容(边缘电容)的变化，进行触摸传感。

系统控制部123对影像信号时间控制部121及触摸传感-扫描信号控制部122进行控制。

图6及图9A是部分显示本实施方式的液晶显示装置的截面图。液晶显示装置具备公知的偏振片等光学膜、取向膜、盖玻璃(保护玻璃)等，但这些构件在图6及图9A中省略。其中，图9A是表示沿着图8的E-E’线的截面和液晶显示装置端部的截面的示意图。为了易于理解本实施方式，图9A示意地显示了液晶显示装置的截面，图9A中像素部分(像素电极)与导通部的位置关系与实际结构不同。

第3实施方式的显示装置500(以下为液晶显示装置500)中应用了本发明第1实施方式的黑色电极基板100。

液晶显示装置500具备黑色电极基板100、具有有源元件的阵列基板200、以及被基板100、200夹持的液晶层20，形成了液晶单元。作为触摸传感输入面发挥功能的黑色电极基板100的第1面15a位于液晶显示装置500的表面侧，形成了显示面。

(液晶层)

液晶层20用于液晶的初期取向方向为垂直于黑色电极基板100及阵列基板200的各个面的垂直取向、所谓VA方式(Vertically Alignment方式：使用了垂直取向的液晶分子的纵向电场方式)的液晶驱动方式。该VA方式中，根据在液晶层20的厚度Z方向(纵方向)上施加的电压，液晶层20进行工作，液晶显示装置500显示影像等。

能够应用于纵向电场方式的液晶驱动方式可举出HAN(Hybrid-aligned Nematic，混合排列向列)、TN(Twisted Nematic，扭曲向列)、OCB(Optically Compensated Bend，光学补偿弯曲)、CPA(Continuous Pinwheel Alignment，连续火焰状排列)、ECB(Electrically Controlled Birefringence，电控双折射)、TBA(Transverse Bent Alignment，横向弯曲排列)等，可以适当选择使用。

作为液晶层20的驱动方法，可以是利用共反转驱动进行的液晶驱动，或者也可以是通过在将通用电极维持于恒定电位的同时使像素电极反转驱动、从而向液晶层20施加电压来驱动。

(透明导电配线)

接着，对设置于液晶显示装置500的透明导电配线进行叙述。

在第1实施方式及第2实施方式中叙述的黑色电极基板100的结构的基础上，在黑色电极基板100的透明树脂层9上设有透明导电配线7。透明导电配线7兼有作为触摸传感电极的功能、和作为向液晶层20施加电压时使用的通用电极(液晶的驱动电极)的功能。

本实施方式的液晶显示装置500中，通过向作为通用电极的透明导电配线7与阵列基板200所具备的像素电极24(后述)之间施加液晶的驱动电压，液晶层20驱动。

如图6所示，黑色电极基板100的黑色配线6按照具有在相对于纸面垂直的Y方向上延伸的条纹图案形状的方式沿着X方向排列。由黑色配线6构成的黑色电极图案60也同样沿着X方向排列(参照图3)。在黑色电极基板100的透明树脂层9上排列有多个透明导电配线7。透明导电配线7按照具有在X方向上延伸的条纹图案形状的方式沿着Y方向排列。黑色配线6和透明导电配线7隔着作为电介质的透明树脂层9相互间垂直地设置。

图7是从透明导电配线7的膜面观察图6所示黑色电极基板100的俯视图，显示黑色电极基板100的一例。由黑色配线6构成的黑色电极图案60延伸的Y方向与透明导电配线7延伸的X方向垂直，按照在Y方向上具有较宽宽度的透明导电配线7与多个黑色配线6相互间重叠的方式进行排列。例如，可以将X方向的像素间距设定为21μm、黑色配线6的线宽设定为4μm、透明导电配线7的线宽设定为123μm(透明导电配线7的间距为126μm)。图7中，着眼于1个黑色电极图案60时，1个透明导电配线7与6根黑色配线6垂直。相互间相邻的黑色电极图案60通过缝隙S被电划分开来。缝隙S的宽度可以是1～4μm。

在将这种黑色电极基板100组装在液晶显示装置500的结构中，通过使设置在阵列基板上的金属配线位于缝隙S的下部，可以防止自液晶显示装置500发生的漏光。虽未图示，但在本实施方式中，在设有缝隙S的部分中，红色层R和蓝色层B按照重叠的方式形成(颜色重叠)，抑制了自液晶显示装置500发生的漏光。具有较细线宽的多个黑色配线6分别可以沿着其配线方向形成边缘电容，通过大的边缘电容可获得高的S/N比。

例如，本实施方式中，透明导电配线7为通用电极且作为构成触摸传感电极的检测电极发挥功能。具备黑色配线6的黑色电极图案60作为构成触摸传感电极的驱动电极发挥功能。在黑色电极图案60与透明导电配线7之间形成有大致恒定的静电电容C5(参照图6)。当手指或指针等接触或接近黑色电极基板100时，对应于手指或指针等位置的部位的静电电容发生变化，对接触输入位置进行检测。

另外，本实施方式中采用了对具有由多个黑色配线6构成的组的黑色电极图案60与透明导电配线7之间的静电电容的变化进行检测的结构，但本发明并非限于该结构。也可不采用使用上述黑色电极图案60的结构，而在黑色电极基板100上设置多个单独的黑色配线。此时，例如通过采用在6根中将5根的黑色配线间隔剔除(除去)、对1根黑色配线发送扫描信号的驱动方法，可以将黑色配线间隔剔除进行驱动(扫描)，可以谋求触摸传感的高速化。

透明导电配线7的电位在触摸传感驱动及液晶驱动的两种情况下都为恒定电位。通过如此地设定透明导电配线7的电位，可以以不同的频率对触摸传感驱动和液晶驱动进行驱动。本实施方式的液晶显示装置500中，可以获得大的边缘电容，可以在保持高的S/N比的同时、降低触摸传感驱动所需的驱动电压，从而能够减少消耗电力。

(阵列基板)

接着，参照图6、图8～图10对设于液晶显示装置500的阵列基板200进行叙述。

如图6所示，阵列基板200具备：透明基板25；按顺序设置在透明基板25上的绝缘层33、34、35；以及设置在绝缘层35上的像素电极24。像素电极24介由接触孔27(参照图9A)电连接于有源元件26(薄膜晶体管)。有源元件26配设在相邻于各个像素开口部8的位置上。进而，如图9A所示，阵列基板200具有配设在液晶显示装置500的密封部32等上的第1金属配线29。第1金属配线29利用与栅电极28(后述)相同的工序、由相同的材料形成。在液晶显示装置500的密封部32的内侧且透明导电配线7与像素电极24之间密封有液晶层20。第1金属配线29还可以具有层叠至少含铜的含铜层和夹持含铜层并且含有铟的2个含铟层的结构。

图8是放大显示阵列基板200中的1个像素的俯视图。

阵列基板200如图8及图9A所示，在面对液晶层20的透明基板25的主面上具有多个像素电极24、多个薄膜晶体管26、第2金属配线40及多个绝缘层33、34、35。更具体地说，在透明基板25的主面上隔着多个绝缘层33、34、35设有多个像素电极24及多个薄膜晶体管26。此外，图6中未显示薄膜晶体管26，图8中未显示绝缘层33、34、35。

第2金属配线40具有多个信号线41(源极线、源电极)、扫描线42(栅极线)及辅助电容线43。扫描线42与栅电极28相连接。信号线41、扫描线42及辅助电容线43具有与黑色配线6相同的配线结构。由此，构成有源元件26的源电极及漏电极由具有含铟层/铜/含铟层的3层结构的第2金属配线40形成。即，第2金属配线40具有层叠有至少含铜的含铜层和夹持含铜层并且含铟的2个含铟层的结构。第2金属配线40形成在第1金属配线29上的绝缘层35上，利用与第1金属配线29不同的工序进行成膜。

各像素电极24具有公知的构成，设置在与液晶层20相面对的绝缘层35的面上，且与被黑色配线6包围的像素开口部8相面对配置。

各薄膜晶体管26的沟道层46可以由多晶硅等硅系半导体或氧化物半导体形成。薄膜晶体管26优选沟道层46是IGZO(注册商标)等含有镓、铟、锌、锡、锗中的2种以上的金属氧化物的氧化物半导体。即，沟道层46由InGaZnO系的金属氧化物形成。具有这种结构的薄膜晶体管26由于存储性高(漏电流少)，因此易于保持液晶驱动电压施加后的像素电容。因而，可以制成省略了辅助电容线43的构成。

作为沟道层使用氧化物半导体的薄膜晶体管例如具有底栅型结构。薄膜晶体管还可以使用顶栅型或双栅型的晶体管结构。具备氧化物半导体的沟道层的薄膜晶体管还可以采用光传感器或其他有源元件。

沟道层46中使用IGZO等氧化物半导体的薄膜晶体管26的电子迁移率高，例如可以在2msec(微秒)以下的短时间内向像素电极24施加所需的驱动电压。例如倍速驱动(1秒的显示静止图像数为120帧时)的1帧为约8.3msec，例如可以将6msec分配给触摸传感。作为驱动电极发挥功能的透明导电配线7由于是恒定电位，因此也可以不对液晶驱动和触摸电极驱动进行时间分割驱动。可以使驱动液晶的像素电极的驱动频率与触摸电极的驱动频率不同。

另外，沟道层46使用氧化物半导体的薄膜晶体管26如上所述由于漏电流少，因此可以长时间保持施加于像素电极24的驱动电压。通过使用利用配线电阻比铝配线小的铜配线来形成有源元件的信号线、扫描线、辅助电容线等，进而使用可作为有源元件在短时间内进行驱动的IGZO，从而触摸传感在扫描中的时间余量变宽，能够以高精度检测所发生的静电电容的变化。通过将IGZO等氧化物半导体应用于有源元件，可以缩短液晶等的驱动时间，在显示画面整体的影像信号处理中，适用于触摸传感的时间可以足够富余。

漏电极36从薄膜晶体管26延伸至像素中央，介由接触孔27电连接于作为透明电极的像素电极24。源电极55从薄膜晶体管26延伸，电连接于信号线41。

(液晶显示装置500的外周结构1)

图9A是用于说明本实施方式的液晶显示装置500的液晶单元的外周结构的图。图9A表示具备黑色触摸传感电极(黑色电极图案60)的黑色电极基板100的透明导电配线7与阵列基板200的电连接之一例。设置在黑色电极基板100上的透明导电配线7按照将位于显示区域15c的透明树脂层9的平面覆盖且将位于外侧区域15d的透明树脂层9的端部覆盖的方式来形成。进而，透明导电配线7沿着形成于透明树脂层9的端部的倾斜面，按照将透明树脂层9的端部与黑色电极基板100的第2面15b之间的接合部覆盖的方式且向液晶单元的外侧延伸的方式来形成。在外侧区域15d中，形成于黑色电极基板100上的透明导电配线7构成端子部13。外侧区域15d中，按照将端子部13覆盖的方式形成有密封部32及导通部31。端子部13介由导通部31连接于阵列基板200的第1金属配线29。第1金属配线29例如可以在与栅电极28或栅极线相同的层中形成。介由导通部31电连接于透明导电配线7的第1金属配线29被维持在恒定电位。

图9B是用于说明图9A中符号M所示部分的放大图。设置在透明基板25上的第1金属配线29与第1实施方式所示黑色配线6的构成大致相同，具有由第1含铟层2、含铜层3及第2含铟层4构成的3层结构。本实施方式中，使用ITO(In-Sn-O)形成具有膜厚20nm的第1含铟层2。利用含0.5原子％的镁(Mg)的铜镁合金形成具有膜厚200nm的含铜层3。利用含有22原子％的In的铜镁合金形成具有膜厚20nm的第2含铟层4。利用室温条件的溅射，按照形成无定形的方式对ITO进行成膜，从而形成第1含铟层2。第1含铟层2、含铜层3及第2含铟层4可以利用湿式刻蚀一并地容易地进行加工。铜铟合金表面的反射色成为接近灰色的颜色，可以避免出现出因铜单质引起的红色，还可以降低反射率。

本实施方式的第1金属配线29由于用含铟层夹持铜或铜合金(含铜层3)，因此对玻璃等透明基板的密合性提高。进而，第1金属配线29上的电连接稳定，可以实现良好的端子结构。另外，本实施方式中，黑色电极图案60在Y方向上延伸、透明导电配线7在X方向上延伸。本发明并非限定于这种结构，还可以是黑色电极图案60在X方向上延伸、透明导电配线7在Y方向上延伸。

这种构成中，含铟层被夹在透明导电配线7与导通部31之间。此时，含铟层提高透明导电配线7与导通部31之间的电连接性。因此，可以容易地实现第1金属配线29与透明导电配线7之间的电接触。

(液晶显示装置500的外周结构2)

图10是用于说明本实施方式的液晶显示装置500的液晶单元的外周结构的图。图10表示沿着图7的线B-B’的截面，显示黑色电极基板100的黑色电极图案60与阵列基板200的电连接之一例。在图7所示的像素开口部8上形成蓝色层B的工序中，有时不仅在像素开口部8内形成蓝色层B，还在像素开口部8的外侧(未形成有像素开口部8的区域)、在从显示区域15c向外侧区域15d延伸的黑色电极图案60上形成蓝色层B。考虑到这种情况，图10表示在透明树脂层9与黑色电极图案60之间设有蓝色层B的构成。

在外侧区域15d中，黑色电极图案60的第2含铟层4露出。在显示区域15c中，第2黑色层5被透明树脂层9覆盖。特别是，在设于外侧区域15d的黑色电极图案60的层叠结构中，利用后述的刻蚀将第2黑色层5除去，第2含铟层4露出，形成端子部11。端子部11介由导通部31连接于设置在透明基板2(阵列基板200)上的第1金属配线29。第1金属配线29的结构及导通部31的结构与图9A所示结构相同。对介由导通部31电连接于黑色电极图案60的第1金属配线29，作为与向相对地供给至恒定电位的透明导电配线7的触摸传感驱动有关的电压，供给驱动电压。

在这种构成中，黑色电极图案60的第2含铟层4被夹在含铜层3与导通部31之间。此时，第2含铟层4提高含铜层3与导通部31之间的电连接性。因此，可以容易地实现第1金属配线29与含铜层3之间的电接触。

具有上述构成的液晶显示装置500中，利用控制部120控制液晶驱动和触摸传感驱动。在触摸传感驱动时，使黑色电极图案60作为驱动电极发挥功能、使透明导电配线7作为恒定电位的检测电极发挥功能时，可以使触摸传感的驱动条件与液晶层20的驱动条件(频率或电压等)不同。通过使触摸传感的驱动频率与液晶的驱动频率不同，能够难以受到各个驱动的影响。例如，可以使触摸传感的驱动频率为数KHz～数十KHz、液晶驱动的频率为60Hz～240Hz。进而，还可以使触摸传感驱动与液晶驱动为时间分割的。当使黑色配线6为驱动电极(触摸传感驱动扫描电极)时，可以对应所要求的触摸输入的速度，任意地调整静电电容检测的扫描频率。或者，在触摸传感驱动中，也可使透明导电配线7作为驱动电极发挥功能、使黑色电极图案60作为检测电极发挥功能。此时，透明导电配线7是施加恒定频率的电压的驱动电极(扫描电极)。此外，在触摸传感驱动及液晶驱动中，施加于驱动电极的电压(交流信号)也可以是将正负电压反转的反转驱动方式。触摸传感与液晶驱动可以是时间分割的、也可以不是时间分割的。

或者，就触摸传感驱动电压而言，通过减小所施加的交流信号的电压的电压宽度(峰顶到峰顶)，可以减轻触摸传感驱动电压对液晶显示的影响。

根据本实施方式的液晶显示装置500，黑色电极图案60所具有的黑色配线6具有由第1黑色层1、第1含铟层2、含铜层3、第2含铟层4及第2黑色层5构成的层叠结构。因此，可以通过第1含铟层2提高第1黑色层1与含铜层3之间的密合性，通过第2含铟层4提高含铜层3与第2黑色层5之间的密合性。因此，可以防止含铜层3从第1黑色层1上剥离，可以防止第2黑色层5从含铜层3上剥离。进而，由于含铜层3被第1含铟层2及第2含铟层4夹持，因此可以提高连接于含铜层3的电极或端子与含铜层3之间的电连接性。特别是由于层叠在含铜层3上的第2含铟层4在端子部11处露出，因此可以提高导通部31与含铜层3之间的电连接性。

进而，在黑色电极图案60中，黑色配线6在X方向及Y方向上延伸，将在X方向上延伸的黑色配线6与在Y方向上延伸的黑色配线6连接，形成了格子图案。因此，当将按压力赋予至作为触摸传感输入面的第1面15a上时，传递至黑色配线6的力按照沿着格子图案的方式分散在作为多个黑色配线6的延伸方向的X方向及Y方向上。如此，通过黑色配线6具有二维格子图案，针对施加在第1面15a上的按压力的强度提高。因此，不仅可获得防止含铜层3相对于第1黑色层1及第2黑色层5的剥离的高密合性，而且从应力分散的观点出发，还实现了具有高力学强度的黑色配线6。即，通过黑色配线6具有二维格子图案，可以倍增地获得防止含铜层相对于第1黑色层1及第2黑色层5的剥离的效果。

进而，黑色电极基板100的第1面15a由于作为触摸传感输入面发挥功能，因此位于液晶显示装置500的表面侧，形成显示面。因而，在使用液晶显示装置500时，伴随着由使用者实施的触摸输入，按压力被赋予给第1面15a。由于按压力的发生，在透明基板15内产生应力，该内应力从第1面15a朝向第2面15b在透明基板15内传递，到达第2面15b。因在透明基板15内传递的应力所导致的力被赋予给设置在第2面15b上的黑色配线6

进而，当使用者未使用液晶显示装置500时，例如多在设置于使用者衣服的口袋的内部或者使用者携带的包的内部保管液晶显示装置500。此时，并非主观意愿的来自外部的力施加在黑色电极基板100的第1面15a上，结果并非主观意愿的外力被赋予给黑色配线6。进而，还考虑到黑色电极基板100发生弯曲的情况。即，可以说黑色电极基板100在构成液晶显示装置500的构件中是最易受到来自外部的力的构件。

与其相对，即便是将液晶显示装置500暴露在上述使用环境或保存环境中时，由于通过含铟层提高了含铜层对第1黑色层1及第2黑色层5的密合性，因此可以防止含铜层3的剥离。进而，还可通过含铟层提高导通部31与含铜层3之间的电连接性。通过具有二维格子图案的黑色配线6可获得高强度，因此可以倍增地获得防止含铜层3相对于第1黑色层1及第2黑色层5的剥离的效果。即，可以提高黑色电极基板100及液晶显示装置500相对于来自外部的力的耐受性。

[第4实施方式]

(横向电场方式的液晶显示装置)

接着，参照图11说明本发明的第4实施方式的液晶显示装置。第4实施方式中，与第1～第3实施方式相同的构件带有相同符号，其说明省略或简化。

如图11所示，本实施方式的液晶显示装置600具备黑色电极基板100、具有有源元件的阵列基板300、以及被基板100、300夹持的液晶层620，形成液晶单元。作为触摸传感输入面发挥功能的黑色电极基板100的第1面15a位于液晶显示装置600的表面侧，形成显示面。

阵列基板300具备用于驱动液晶的有源元件(TFT)、用于液晶驱动的像素电极324、通用电极332、以及设置在像素电极324与通用电极332之间的绝缘层。通用电极332为用于液晶驱动的电极、并且作为触摸传感电极(触摸传感配线)发挥功能。通用电极332平行于构成有源元件的栅极线(金属配线)进行延伸。

液晶层620的液晶在初期取向时，在透明基板25的面上水平地取向。液晶的驱动通过有源元件控制，利用像素电极324与通用电极332之间产生的边缘电场进行驱动。该液晶驱动方式被称作FFS(fringe field switching，边缘场切换)或IPS(in plane switching，面内切换)。通用电极332在俯视下带有具有与像素开口部8大致相同宽度的开口、并且具有在垂直于黑色电极图案60的延伸方向(Y方向)的X方向上延伸的条纹形状。黑色电极图案60与通用电极332之间形成有大致恒定的、用于触摸传感的静电电容C6。

也可与第3实施方式不同，在黑色电极基板100上不形成透明导电配线7。图11所示的构成中，通用电极332的液晶驱动及触摸传感驱动以时间分割地进行。液晶驱动及触摸传感驱动的控制通过图5所示的控制部120进行。通用电极332由ITO等透明导电膜形成。图11中，液晶驱动的有源元件、辅助电容、取向膜、光学膜、盖玻璃等的图示省略。

这种第4实施方式中也可获得与第3实施方式同样的效果。

[第5实施方式]

(横向电场方式的液晶显示装置)

接着，参照图12说明本发明第5实施方式的液晶显示装置。第5实施方式中，与第1～第4实施方式相同的构件带有相同符号，其说明省略或简化。

如图12所示，本实施方式的液晶显示装置700具备黑色电极基板100、具有有源元件的阵列基板400、以及被基板100、400夹持的液晶层720，形成液晶单元。作为触摸传感输入面发挥功能的黑色电极基板100的第1面15a位于液晶显示装置700的表面侧，形成显示面。

阵列基板400具备用于驱动液晶的有源元件(TFT)、用于液晶驱动的像素424、通用电极432、触摸传感配线439、设置在像素电极424与通用电极432之间的绝缘层、以及设置在通用电极432与触摸传感配线439之间的绝缘层。通用电极432作为用于液晶驱动的电极发挥功能。触摸传感配线439与构成有源元件的栅极线平行地延伸，作为触摸传感驱动时所使用的触摸传感电极发挥功能，具有在垂直于黑色电极图案60的延伸方向(Y方向)的X方向上延伸的条纹形状。触摸传感配线439具有层叠了至少含铜的含铜层和夹持含铜层并且含有铟的2个含铟层的结构。

液晶层720的液晶在初期取向时，在透明基板25的面上水平地取向。液晶的驱动通过有源元件控制，利用像素电极424与通用电极432之间产生的边缘电场进行驱动。该液晶驱动方式被称作FFS(fringe field switching，边缘场切换)或IPS(in plane switching，面内切换)。通用电极432在俯视下带有具有与像素开口部8大致相同宽度的开口。黑色电极图案60与触摸传感配线439之间形成有大致恒定的、用于触摸传感的静电电容C7。

也可以与第3实施方式不同，在黑色电极基板100上不形成透明导电配线7。图12所示的构成中，通用电极432的液晶驱动及触摸传感的触摸传感配线439的驱动也可以不以时间分割地进行。另外，也可以使驱动触摸传感配线439的信号的频率与液晶驱动信号的频率不同。通用电极432由ITO等透明导电膜形成。触摸传感配线439由与栅极线相同的金属材料形成，是利用与形成栅极线的工序相同的工序形成的金属配线。触摸传感配线439与构成有源元件的金属配线电独立。触摸传感配线439在触摸传感功能中可作为驱动电极或检测电极使用。液晶驱动及触摸传感驱动的控制利用图5所示的控制部120进行。图12中，液晶驱动的有源元件、辅助电容、取向膜、光学膜、盖玻璃等的图示省略。

在这种第5实施方式中也可获得与第3实施方式相同的效果。

[第6实施方式]

(具备遮光层的液晶显示装置)

接着，参照图13A～图13C说明本发明第6实施方式的液晶显示装置。第6实施方式中，与第1～第5实施方式相同的构件带有相同符号，其说明省略或简化。

图13A是表示构成本实施方式的液晶显示装置的阵列基板450的部分俯视图。图13B是沿着图13A所示线C-C’的部分截面图。图13C是表示构成本发明实施方式的显示装置的阵列基板450的部分截面图。图13A～图13C中，省略了驱动液晶的通用电极、辅助电容、取向膜、光学膜、盖玻璃等的图示。

如图13C所示，本实施方式的液晶显示装置800具备黑色电极基板100、具有有源元件的阵列基板450、以及被基板100、450夹持的液晶层820，形成液晶单元。作为触摸传感输入面发挥功能的黑色电极基板100的第1面15a位于液晶显示装置700的表面侧，形成显示面。

如13A及13B所示，阵列基板450具备在X方向上延伸的栅极线471、连接于栅极线471的栅电极478、在Y方向上延伸的源极线475、有源元件476、触摸传感电极472(触摸传感配线)、遮光层473等。如图13C所示，触摸传感电极472相对于栅极线471电独立，按照在俯视下介由绝缘层483、484、485重叠于栅极线471的方式，与栅极线471平行地配设。另外，触摸传感电极472及遮光层473位于同一层中，使用相同的金属材料，利用相同的工序形成。

触摸传感电极472的构成或形成触摸传感电极472的金属材料并无限定。例如，可以示例出钛或钼等高熔点金属、含有铝或铝合金等的单层或多个层叠结构、钛/铜/钛的3层构成、含铟层/铜合金/含铟层的3层构成的结构或形成该结构的材料。进而，为了改善可视性，可以在触摸传感电极472上形成黑色层。还可以在触摸传感电极472和遮光层473上形成氧化硅或氧化氮化硅等绝缘层。为了减小电噪音，触摸传感电极472优选由条纹形状等简单的形状形成，但为了提高遮光性，还可以采用将触摸传感电极472与遮光层473连接的图案形状。俯视下，在X方向上延伸的触摸传感电极472垂直于在Y方向上延伸的黑色电极图案60。触摸传感电极472作为触摸传感电极发挥功能。在触摸传感时，也可如上述实施方式所述那样进行间隔剔除驱动。具体地说，在阵列基板450上设有多个触摸传感电极472的结构中，例如6根触摸传感电极定义为1个组，在阵列基板450上设定多个触摸传感电极组。进而，在6根中将5根触摸传感电极间隔剔除(除去)、向1根触摸传感电极发送扫描信号。通过该驱动方法，可以将触摸传感电极间隔剔除进行驱动(扫描)。此时，被间隔剔除(除去)的5根触摸传感电极成为电浮起(漂浮)状态。

如图13B所示，驱动液晶的像素电极474介由接触孔电连接于构成有源元件476的漏电极。

图13B及图13C中，像素电极474隔着遮光层473连接于漏电极，但遮光层473与漏电极的连接结构并不限定于本实施方式所示的结构。构成有源元件476的沟道层(半导体层)被遮光层473覆盖从而遮光。

触摸传感时的静电电容C8产生在黑色电极基板100所具备的黑色配线6与触摸传感电极472之间。例如，使触摸传感电极472作为驱动电极发挥功能，使黑色配线6作为检测电极发挥功能。当手指或指针等接触或接近作为触摸传感输入面的第1面15a时，静电电容发生变化，黑色配线6对该变化进行检测，判断触摸输入的有无。另外，还可以使触摸传感电极472作为检测电极发挥功能，使黑色配线6作为驱动电极发挥功能。

形成构成有源元件476的沟道层的材料可以是氧化物半导体，也可以是多晶硅半导体。本实施方式中，遮光层473由于对背光或外光进行遮光，因此可以将各种有源元件用于液晶显示装置800中。还可以将本发明实施方式的显示装置应用于HMD(头戴式显示器)或液晶投影仪等中。

这种第6实施方式中也可获得与第3实施方式相同的效果。

[第7实施方式]

(黑色电极基板的制造方法)

接着，参照图3及图14A～图15，说明本发明第7实施方式的黑色电极基板的制造方法。

图14A～图14C是部分地显示本发明实施方式的黑色电极基板的制造工序的截面图。图15是黑色电极基板的制造工序的流程图。本实施方式中，对形成第1实施方式中说明过的黑色电极基板、在黑色电极基板上进一步形成透明树脂层图案的工序进行说明。此外，还可以在形成含有黑色配线6的黑色电极图案60之后，按照在像素开口部8上配置红色层、绿色层及蓝色层的方式在像素开口部8上形成着色层图案，进而形成透明树脂层。

首先，如图14A所示，准备透明基板15。透明基板15具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面15a、与第1面15a成相反侧的第2面15b、规定在第2面15b上的俯视下为矩形状的显示区域15c、以及规定在第2面15b上且位于显示区域15c外侧的外侧区域15d。在透明基板15上形成由黑色配线6规定的黑色电极图案60。

这里，参照图15说明黑色电极图案60的形成方法。

首先，在透明基板15上涂布作为主要的色料含有碳的黑色涂布液并使其硬化成膜，形成第1黑色整面膜(步骤S1)。之后，在第1黑色整面膜上形成含铟的第1含铟整面膜，在第1含铟整面膜上形成含铜的含铜整面膜，在含铜整面膜上形成含铟的第2含铟整面膜(步骤S2)。具体地说，使用真空成膜装置利用连续成膜在第1黑色整面膜上层叠上述3个整面膜的层叠体。接着，使用能够碱显影的感光性黑色涂布液(作为主要的色料含有碳的涂布液)，在第2含铟整面膜上形成第2黑色整面膜(步骤S3)。作为黑色涂布液，例如可以应用作为黑色矩阵材料周知的碱系感光性黑色涂布液。构成黑色电极的黑色层中使用的色料优选主要是碳。为了调整自黑色层产生的反射色，还可以将有机颜料少量地添加到感光性黑色涂布液中。但是，对于很多有机颜料，颜料结构中配位有金属。当对含有这种有机颜料的膜进行干式刻蚀时，有时会发生因该金属引起的污染。考虑到该方面来调整感光性黑色涂布液的配合。

之后，利用周知的光刻的手法对第2黑色整面膜进行曝光、显影、硬化成膜，形成具有图案的第2黑色层5(步骤S4)。经过了布图的第2黑色层5具有与图3所示的黑色电极图案60(多个像素开口部8、黑色配线6、端子部11、缝隙S、引出配线)相同的平面形状。

接着，使用具有上述平面图案的第2黑色层5作为掩模，对第1黑色整面膜、第1含铟整面膜、含铜整面膜、第2含铟整面膜进行湿式刻蚀(步骤S5)。由此，形成被具有由第1黑色层1、第1含铟层2、含铜层3、第2含铟层4及第2黑色层5构成的层叠结构的黑色配线6所规定的黑色电极图案60。此时，第2黑色层5、第1含铟层2、含铜层3、第2含铟层4的图案大致相同。

接着，如图14B所示，按照将第2黑色层5覆盖的方式，在透明基板15上形成含有透明树脂材料的透明树脂整面膜(步骤S6)。进而，通过对透明树脂整面膜进行布图，在显示区域15c上形成在俯视下具有与显示区域15c相同大小的矩形状的透明树脂层9(步骤S7)。换而言之，透明树脂层9的图案如图3所示，是使要形成电安装所需的端子部11的区域露出的图案，具有与显示区域15c大致相同的大小。

接着，通过利用使用氟碳系气体的干式刻蚀将厚度方向(Z方向)上的透明树脂层9的一部分(接近透明树脂层9表面的部分)和位于外侧区域15d的第2黑色层5除去(步骤S8)。换而言之，将透明树脂层9的一部分及第2黑色层5同时地干式刻蚀，由此，即使第2黑色层5被除去，透明树脂层9也残留具有规定的厚度。即，将显示区域15c的透明树脂层9部分地除去的刻蚀和将在外侧区域15d处露出的第2黑色层5完全地除去的刻蚀是同时地进行。考虑上述干式刻蚀，干式刻蚀前的透明树脂层9具有较厚的膜厚。由此，如图14C所示，在外侧区域15d上形成具有第2含铟层4露出的表面Me的端子部11(步骤S9)。

在图14C的截面图所示的将厚度方向上的透明树脂层9的一部分及第2黑色层5除去的工序中，作为干式刻蚀气体，优选使用CF₄或C₃F₈等氟碳系的气体。通过使用这种气体，可以在不会对含铟层或含铜层3造成很大影响的情况下利用刻蚀将第2黑色层5除去。另外，还可根据需要将氩或氧添加在CF₄或C₃F₈等气体中。被导入干式刻蚀工序中所用气体的腔室内的压力、导入气体的流量或流量比流量及刻蚀所用的高频率电力的输出或频率可以适当地调整。

[第8实施方式]

本实施方式是第6实施方式所示端子部结构(图14C)的变形例。使用图6、图7及图16说明第8实施方式。

第3实施方式所示的纵向电场的液晶显示装置中，如图6及图7所示形成于透明树脂层9上的透明导电配线7按照在X方向上延伸的方式形成。当将透明导电配线7成膜在透明树脂层9上时，预先在透明基板15的表面(第2面15b)露出的部分上，使用ITO等导电性氧化物也成膜在外侧区域15d的端子部11上。即，利用形成透明导电配线7的工序，同时地在外侧区域15d的端子部11上形成ITO膜。此时，由于ITO是与陶瓷同等硬质的膜，因此端子部11难以受到划伤，可以在端子部11上进行极为稳定的电安装。

本发明实施方式的显示装置可以实现各种应用。作为本发明实施方式的显示装置能够使用的电子设备，可举出手机、便携式游戏机、便携信息终端、个人笔记本电脑、电子书、数码相机、静态式数字照相机、头戴式显示器、导航系统、声音再生装置(车辆音频、电子音频播放器等)、复印机、传真机、打印机、打印复合机、自动贩卖机、自动取款机(ATM)、个人认证设备、光通信设备等。上述各实施方式可以自由地组合使用。

对于本发明的优选实施方式的说明在上述中进行了说明，但这些为本发明的示例，应该理解其并非是为了有所限定。追加、省略、替换及其他变更可以在不脱离本发明范围的情况下进行。因此，本发明不应该看做是受前述发明所限定，而是受权利要求书的限定。

符号说明

1第1黑色层、2第1含铟层、3含铜层、4第2含铟层、5第2黑色层、6黑色配线、60黑色配线、7透明导电配线、8像素开口部、9透明树脂层、11、13端子部、15、25透明基板、15a第1面、15b第2面、15c显示区域、15d外侧区域、41、475源极线、20、620、720液晶层、42、471栅极线(扫描线)、439、472触摸传感配线(触摸传感电极)、473遮光层、28、478栅电极、26有源元件、24、324、424、474像素电极、27接触孔、29第1金属配线、31导通部、32密封部、33、34、35绝缘层、40第2金属配线、R红色层、G绿色层、B蓝色层、M金属配线的端部、Me第2含铟层露出的端子部、S缝隙、100黑色电极基板、200、300、400、450阵列基板、500、600、700、800显示装置(液晶显示装置)。