(57)【要約】  本発明の表示装置は、銀あるいは銀合金層が導電性金属酸化物層によって挟持された構成を有する電極と、前記電極から印加される駆動電圧で発光する発光層と、ゲート絶縁層と接触しかつ酸化物半導体で構成されたチャネル層を有するとともに前記発光層を有するアクティブ素子とを備えるアレイ基板と、前記アレイ基板と対向する透明基板と、観察方向において黒色層と導電層が順に積層された構成を有し平面視にて直交する複数の第１タッチセンシング配線及び複数の第２タッチセンシング配線と、平面視において第１タッチセンシング配線と第２タッチセンシング配線とによって区画される画素とを備える表示装置基板と、タッチセンシングを行う制御部とを含む。
2018051487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置であって、
銀あるいは銀合金層が導電性金属酸化物層によって挟持された構成を有する電極と、前記電極から印加される駆動電圧で発光する発光層と、ゲート絶縁層と接触しかつ酸化物半導体で構成されたチャネル層を有するとともに前記発光層を駆動するアクティブ素子と、を備えるアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する透明基板と、前記第２面から前記第１面に向けた観察方向において第１黒色層と第１導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記第２面上にて第１方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第１タッチセンシング配線と、前記観察方向において第２黒色層と第２導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記複数の第１タッチセンシング配線と前記アレイ基板との間に位置するとともに平面視にて前記第１方向と直交する第２方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第２タッチセンシング配線と、平面視において前記複数の第１タッチセンシング配線と前記複数の第２タッチセンシング配線とによって区画される複数の画素と、を備える表示装置基板と、
第１タッチセンシング配線と第２タッチセンシング配線との間の静電容量の変化を検知してタッチセンシングを行う制御部と、
を含む表示装置。
【請求項２】
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、前記第２面の上に形成され、
前記第１タッチセンシング配線と前記第２タッチセンシング配線との間には絶縁層が設けられ、
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、互いに電気的に絶縁されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１タッチセンシング配線は、前記第２面の上に形成され、
前記第２タッチセンシング配線は、前記第１面の上に形成されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１面の上に、前記観察方向において、順に、前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線が形成され、
前記第１タッチセンシング配線と前記第２タッチセンシング配線との間には絶縁層が設けられ、
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、互いに電気的に絶縁されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記酸化物半導体は、
ガリウム、インジウム、亜鉛、錫、アルミニウム、ゲルマニウム、及びセリウムから構成される群より選択される１種以上を含有する金属酸化物と、
少なくとも、アンチモン、ビスマスのうちいずれかを含有する金属酸化物と、
を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記ゲート絶縁層は、酸化セリウムを含む複合酸化物で形成されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記アクティブ素子に電気的に連携された複数の配線のうち、少なくともゲート配線は、銀層、銀合金層、銅層、及び銅合金層から構成される群より選択される層が導電性金属酸化物層によって挟持された３層構造を有する請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記発光層が、発光ダイオード層を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記発光層が、有機エレクトロルミネセンス層を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の表示装置に用いられる表示装置基板であって、
前記第１導電層及び前記第２導電層は、銀層、銀合金層、銅層、及び銅合金層から構成される群より選択される層が導電性金属酸化物層によって挟持された３層構造を有する表示装置基板。
【請求項１１】
前記導電性金属酸化物層は、
酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化錫、酸化ガリウム、及び酸化ビスマスから構成される群より選択される２種以上の金属酸化物を含む複合酸化物で形成されている請求項１０に記載の表示装置基板。
【請求項１２】
前記導電性金属酸化物層は、酸化インジウム、酸化亜鉛、及び酸化錫を含む複合酸化物で形成され、
前記複合酸化物に含まれるインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）と錫（Ｓｎ）のＩｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｓｎ）で示される原子比は、０．８より大きく、かつ、Ｚｎ／Ｓｎの原子比が１より大きい請求項１０に記載の表示装置基板。
【請求項１３】
前記複数の画素は、カラーフィルタを備える請求項１０に記載の表示装置基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス又はＬＥＤを含む発光層を備えた表示装置及び表示装置基板に関し、特に、タッチセンシング機能を具備する表示装置と、その表示装置に用いられる表示装置基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置、或いは、発光素子がマトリクス状に配列されている表示装置（有機エレクトロルミネセンス表示装置やＬＥＤマトリクス表示装置）の解像度が向上し、薄型化が進んでいる。また、５インチや８インチといった画面サイズを有しかつ高画質が実現可能な表示装置を備えたモバイル機器、例えば、スマートフォン、タブレットが市販されている。特に、有機エレクトロルミネセンス表示装置（以下、有機ＥＬと称する）は、このようなモバイル機器の薄型化に貢献することができる。【０００３】
有機ＥＬ表示装置においては、白色有機ＥＬを備えた有機ＥＬ基板と、カラー表示を実現するカラーフィルタを備えかつ有機ＥＬ基板に対向配置された対向基板とを用いることがある。更なる高画質を得るために、例えば、赤色発光ＬＥＤチップ、緑色発光ＬＥＤチップ、及び青色発光ＬＥＤチップが小さな発光ユニットに載置され、複数の発光ユニットがアレイ基板上にマトリクス状に配列されているＬＥＤマトリクス表示装置の開発も進んでいる。ＬＥＤとして、発光効率が高い青色発光ダイオードが知られており、青色ＬＥＤチップ上に緑色蛍光体及び赤色蛍光体が配置された白色ＬＥＤが用いられることがある。【０００４】
有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を含む発光層を備えた表示装置においては、観察者側から表示装置を見たときの明るさを向上するため、アルミニウムや銀で形成された下部電極（光反射性の画素電極）が不可欠である。なお、下部電極とは、観察者側から表示装置を見た場合に、遠い位置にある電極であり、上部電極とは、下部電極に対して相対的に観察者に近い位置にある電極である。【０００５】
特許文献１には、有機発光ダイオードと、容量性タッチセンサ電極と、タッチセンサ信号を搬送するコントロール線との間に、薄膜化カプセル化層を具備するタッチ感知ディスプレイが記載されている。特許文献１の請求項２には、ブラックマトリクスで覆われた導電性グリッドが開示されている。コントロール線は、特許文献１の請求項９に示されるように共通基板上に形成される。特許文献１において、タッチセンサ信号を搬送するコントロール線は、図１０、図３９、段落［００３１］、及び［００３２］に示されるように、ピクセルアレイが形成された基板上に設けられている。特許文献１の段落［００６４］から［００６６］に記載されるように、線６４０には、ディスプレイコントロール信号が搬送され、センサドライブ信号も搬送される。ピクセル（画素）駆動を行うため、時分割マルチプレクスが提案されている。時分割マルチプレクスの詳細は、特許文献１に開示されていないが、時分割駆動技術だけでなく、線６４０がディスプレイコントロール及びセンサドライブの両方の役割を兼用する配線構造は複雑であり、また、その配線構造を用いる制御は複雑である。容量性タッチセンサキャパシタンス動作中に、ピクセル駆動に対する干渉を防ぐ必要性が、特許文献１の段落［００６６］に記載されている。【０００６】
なお、線６４０は、上記コントロール線と推定されるが、特許文献１には明記されていない。また、特許文献１における請求項９に記載の「共通基板」は、「共通基板」と特定することが明細書内に明確に記載されていない。また、特許文献１の段落［００３６］には、タッチセンサ線が、銅や金といった金属から形成されることが記載されている。しかしながら、銅、銀、金といった銅族元素は、ガラス基板やプラスチックフィルムに対して実用的な密着性を有しておらず、特許文献１には、銅、銀、金といった金属の基板に対する密着性を改善するような実用的技術が提案されていない。【０００７】
特許文献２は、タッチセンサと表示装置とが一体となった液晶表示装置に関する。特許文献２は、バイパストンネル等を用いてアレイ基板にタッチスクリーンを作りこむ技術を開示している。
特許文献３においては、ポリシリコントランジスタに接続される信号線（ゲート線とソース線）や画素電極だけでなく、タッチセンシングに関わるセンス領域とドライブ−センス接地領域及びバイパストンネル等を同一のアレイ基板上に配設することが必要である。このため、特許文献３においては、アレイ構造が極めて複雑であり、寄生容量の増加を招き易く、かつ、アレイ基板の製造工程における負荷が大きい。特許文献３には、有機ＥＬ装置等の表示装置に用いられる電極を形成する技術が開示されている。特許文献３の段落［０００８］には、純Ａｇ膜やＡｇ合金膜の密着性が不十分であり、実用性に欠けることが記載されている。【０００８】
特許文献４においては、有機ＥＬ素子の下部電極として、アルミニウム含有金属層を用いることが開示されている。
特許文献５においては、黒色層上に、銅含有層がインジウム含有層で挟持された構成を有するタッチセンシング配線を備えた黒色基板と、黒色基板の製造方法が開示されている。しかしながら、特許文献５においては、有機ＥＬやＬＥＤ等の発光層を備える表示装置は考慮されておらず、発光層を具備するアレイ基板が適用された表示装置における技術課題は開示されていない。また、その黒色基板において、２組の黒色配線でタッチセンシングを行う構成も開示されていない。【０００９】
特許文献６においては、配線構造として黒色層と金属層とが積層されたタッチパネルが開示されている。しかしながら、発光層と、酸化物半導体によるアクティブ素子とを備えた表示装置が開示されていない。更に、銅合金や銀合金が導電性金属酸化物で挟持された構成も開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】日本国特許第５８６４７１号公報
【特許文献２】日本国特許第５７４６７３６号公報
【特許文献３】日本国特開２０１４−１２０４８７号公報
【特許文献４】日本国特開２０１６−７６４１８号公報
【特許文献５】日本国特許第５８０７７２６号公報
【特許文献６】日本国特開２０１３−１２９１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
有機ＥＬやＬＥＤ等を含む発光層を備えた表示装置においては、反射電極（以下、下部電極と称することがある）の材料としてアルミニウムやアルミニウム合金を用いることが多い。また、同様に、発光ダイオード等の発光層を駆動する薄膜トランジスタを構成する電極や配線の材料や、タッチセンシング配線の材料として、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることが一般的である。しかしながら、アルミニウムやアルミニウム合金は、銀や銀合金、また、銅や銅合金と比較して、導電率が劣る。
また、画素電極（以下、反射電極と称することがある）の材料としては、光反射性の点で、銀や合金が優れている。
また、上述したように、銀や銀合金、また、銅や銅合金は、基板等に対する密着性が劣る。更に、銀は、マイグレーションや拡散によって、銀で構成される部材の周辺に位置する構成材料に対して電気特性に悪影響を与える欠点がある。【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、銀や銀合金、また、銅や銅合金を、有機ＥＬや発光ダイオードを用いる表示装置を構成する電極や配線に活用し、さらなる良好なタッチセンシング機能及び高画質を実現する表示装置及び表示装置基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１態様に係る表示装置は、銀あるいは銀合金層が導電性金属酸化物層によって挟持された構成を有する電極と、前記電極から印加される駆動電圧で発光する発光層と、ゲート絶縁層と接触しかつ酸化物半導体で構成されたチャネル層を有するとともに前記発光層を駆動するアクティブ素子と、を備えるアレイ基板と、前記アレイ基板に対向する第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する透明基板と、前記第２面から前記第１面に向けた観察方向において第１黒色層と第１導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記第２面上にて第１方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第１タッチセンシング配線と、前記観察方向において第２黒色層と第２導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記複数の第１タッチセンシング配線と前記アレイ基板との間に位置するとともに平面視にて前記第１方向と直交する第２方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第２タッチセンシング配線と、平面視において前記複数の第１タッチセンシング配線と前記複数の第２タッチセンシング配線とによって区画される複数の画素と、を備える表示装置基板と、第１タッチセンシング配線と第２タッチセンシング配線との間の静電容量の変化を検知してタッチセンシングを行う制御部と、を含む。【００１４】
本発明の第１態様に係る表示装置においては、前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、前記第２面の上に形成され、前記第１タッチセンシング配線と前記第２タッチセンシング配線との間には絶縁層が設けられ、前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、互いに電気的に絶縁されてもよい。【００１５】
本発明の第１態様に係る表示装置においては、前記第１タッチセンシング配線は、前記第２面の上に形成され、前記第２タッチセンシング配線は、前記第１面の上に形成されてもよい。【００１６】
本発明の第１態様に係る表示装置においては、前記第１面の上に、前記観察方向において、順に、前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線が形成され、前記第１タッチセンシング配線と前記第２タッチセンシング配線との間には絶縁層が設けられ、前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、互いに電気的に絶縁されてもよい。【００１７】
本発明の第１態様に係る表示装置においては、前記酸化物半導体は、ガリウム、インジウム、亜鉛、錫、アルミニウム、ゲルマニウム、及びセリウムから構成される群より選択される１種以上を含有する金属酸化物と、少なくとも、アンチモン、ビスマスのうちいずれかを含有する金属酸化物と、を含んでもよい。【００１８】
本発明の第１態様に係る表示装置においては、前記ゲート絶縁層は、酸化セリウムを含む複合酸化物で形成されてもよい。【００１９】
本発明の第１態様に係る表示装置においては、前記アクティブ素子に電気的に連携された複数の配線のうち、少なくともゲート配線は、銀層、銀合金層、銅層、及び銅合金層から構成される群より選択される層が導電性金属酸化物層によって挟持された３層構造を有してもよい。【００２０】
本発明の第１態様に係る表示装置においては、前記発光層が、発光ダイオード層を含んでもよい。【００２１】
本発明の第１態様に係る表示装置においては、前記発光層が、有機エレクトロルミネセンス層を含んでもよい。【００２２】
本発明の第２態様に係る表示装置基板は、本発明の第１態様に係る表示装置に用いられる表示装置基板であって、前記第１導電層及び前記第２導電層は、銀層、銀合金層、銅層、及び銅合金層から構成される群より選択される層が導電性金属酸化物層によって挟持された３層構造を有する。【００２３】
本発明の第２態様に係る表示装置基板においては、前記導電性金属酸化物層は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化錫、酸化ガリウム、及び酸化ビスマスから構成される群より選択される２種以上の金属酸化物を含む複合酸化物で形成されてもよい。【００２４】
本発明の第２態様に係る表示装置基板においては、前記導電性金属酸化物層は、酸化インジウム、酸化亜鉛、及び酸化錫を含む複合酸化物で形成され、前記複合酸化物に含まれるインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）と錫（Ｓｎ）のＩｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｓｎ）で示される原子比は、０．８より大きく、かつ、Ｚｎ／Ｓｎの原子比が１より大きくてもよい。【００２５】
本発明の第２態様に係る表示装置基板においては、前記複数の画素は、カラーフィルタを備えてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の態様に係る表示装置及び表示装置基板によれば、高い導電率を有する銀や銀合金、また、銅や銅合金を、有機ＥＬや発光ダイオードを用いる表示装置を構成する電極や配線に活用することができ、さらなる良好なタッチセンシング機能及び高画質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置を構成する制御部（映像信号制御部、システム制御部、及びタッチセンシング制御部）及び表示部を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る表示装置を部分的に示す図であって、図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る表示装置が備える対向基板を示す図であって、観察者側から表示装置を見た平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る対向基板に設けられた第１タッチセンシング配線を構成する第１導電層のパターンを示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る対向基板に設けられた第２タッチセンシング配線を構成する第２導電層のパターンを示す平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る対向基板に設けられた第１タッチセンシング配線、絶縁層、及び第２タッチセンシング配線を示す図であって、図２における符号Ｗ１で示された部分を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る表示装置を部分的に示す拡大図であり、図３のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る表示装置を構成する下部電極（画素電極）を部分的に示す図であって、図７における符号Ｗ２で示された部分を示す拡大断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る表示装置を構成するゲート電極を部分的に示す拡大図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る表示装置を部分的に示す断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る表示装置を部分的に示す断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る表示装置を構成する第２タッチセンシング配線を示す図であって、図１１における符号Ｗ３で示された部分を示す拡大断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る表示装置を部分的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
以下の説明において、同一又は実質的に同一の機能及び構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化し、或いは、必要な場合のみ説明を行う。各図においては、各構成要素を図面上で認識し得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法及び比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。また、必要に応じて、図示が難しい要素、例えば、半導体のチャネル層を形成する複数層の構成、また、導電層を形成する複数層の構成等の図示や一部の図示が省略されている。
【００２９】
以下に述べる各実施形態においては、特徴的な部分について説明し、例えば、通常の表示装置に用いられている構成要素と本実施形態に係る表示装置との差異がない部分については説明を省略する。
以下の記載において、タッチセンシングに関わる配線、電極、及び信号を、単に、タッチ駆動配線、タッチ検出配線、タッチ配線、タッチ電極、及びタッチ信号と称することがある。また、第１タッチセンシング配線及び第２タッチセンシング配線を単にタッチセンシング配線と称することがある。タッチセンシング駆動を行うためにタッチセンシング配線に印加される電圧をタッチ駆動電圧と呼ぶ。
第１黒色層及び第２黒色層を単に黒色層と称することがあり、また、第１導電層及び第２導電層を単に導電層と称することがある。
発光層（有機ＥＬやＬＥＤ）を駆動するために上部電極と下部電極（以下、下部電極を画素電極あるいは反射電極と称することがある）間に印加される電圧を画素駆動電圧と称する。発光層の駆動を単に画素駆動と言うことがある。
【００３０】
（第１実施形態）
（表示装置ＤＳＰ１の機能構成）
以下、本発明の第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰ１を、図１から図９を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰ１を構成する制御部及び表示部を示すブロック図である。
制御部１２０は、公知の構成を有し、映像信号制御部１２１（第一制御部）と、タッチセンシング制御部１２２（第二制御部）と、システム制御部１２３（第三制御部）とを備えている。
【００３１】
映像信号制御部１２１は、表示部１１０における画像表示を制御する。具体的に、映像信号制御部１２１は、アレイ基板２００に設けられた上部電極と下部電極との間に供給される電圧（画素駆動電圧）を制御することで、上部電極及び下部電極によって挟持された発光層９２の発光（画素駆動）を制御する。このような画素駆動は、アレイ基板２００上にアレイ状に設けられた複数の発光層９２の各々において行われ、表示部１１０に画像が表示される。
【００３２】
タッチセンシング制御部１２２は、例えば、第２タッチセンシング配線２にタッチセンシング駆動電圧を印加し、後述する第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２との間に生じる静電容量の変化を検出し、タッチセンシングを行う。
【００３３】
システム制御部１２３は、映像信号制御部１２１及びタッチセンシング制御部１２２を制御し、画素駆動と、タッチ駆動による静電容量の変化の検出とを交互に行う。即ち、システム制御部１２３は、時分割駆動により、表示部１１０における画像表示（画素駆動）と、タッチセンシング駆動とを行うことが可能である。システム制御部１２３は、画素駆動及びタッチセンシング駆動の周波数を互いに異ならせて上述の駆動を行う機能を有してもよいし、画素駆動及びタッチセンシング駆動の駆動電圧を互いに異ならせて上述の駆動を行う機能を有してもよい。このような機能を有するシステム制御部１２３においては、例えば、表示装置ＤＳＰ１が拾ってしまう外部環境からのノイズの周波数を検知し、ノイズ周波数とは異なるタッチセンシング駆動周波数を選択する。これによって、ノイズの影響を軽減することができる。また、このようなシステム制御部１２３においては、指やペン等のポインタの走査速度に合わせたタッチセンシング駆動周波数を選定することもできる。
【００３４】
上記の制御部１２０を備えた表示装置ＤＳＰ１は、タッチセンシング機能と画像表示機能とを兼ね備えたタッチセンシング機能一体型の表示装置である。表示装置ＤＳＰ１は、絶縁層を介して配置された２つの配線グループ、即ち、複数の第１タッチセンシング配線１と複数の第２タッチセンシング配線２とを用いた静電容量方式のタッチセンシング技術を利用している。例えば、指等のポインタが対向基板（後述）に接触或いは近接した際に、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２との交点に生じる静電容量の変化を検知し、指等のポインタの位置が検知される。
【００３５】
（表示装置ＤＳＰ１の構造）
図２は、本発明の第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰ１を部分的に示す図であって、図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
本実施形態に係る表示装置ＤＳＰ１は、後述する実施形態に係る表示装置基板を具備する。また、以下に記載する「平面視」とは、観察者が表示装置ＤＳＰ１の表示面（表示装置基板の平面）を観察する方向から見た平面を意味する。本発明の実施形態に係る表示装置の表示部の形状、又は画素を規定する画素開口部の形状、表示装置を構成する画素数は限定されない。
【００３６】
以下に詳述する実施形態では、表示部の短辺に沿う方向をＸ方向（第１方向）と規定し、表示部の長辺に沿う方向をＹ方向（第２方向）と規定し、更に、透明基板の厚さ方向をＺ方向と規定し、表示装置を説明する。
なお、以下の実施形態において、上記のように規定されたＸ方向とＹ方向を切り換えて、即ち、Ｘ方向を第２方向と定義しかつＹ方向を第１方向と定義し、表示装置を構成してもよい。
【００３７】
図２に示すように、表示装置ＤＳＰ１は、対向基板１００（表示装置基板）と、対向基板１００に向かい合うように貼り合わされたアレイ基板２００とを備える。なお、図２に示す表示装置ＤＳＰ１においては、各種光学機能を有する光学フィルム、対向基板１００を保護するカバーガラス等は、省略されている。
【００３８】
（対向基板１００の構造）
図２に示すように、対向基板１００は、第１面Ｆと、第１面Ｆとは反対側の第２面Ｓとを有する透明基板４０を備える。第１面Ｆは、アレイ基板２００に対向する面である。第２面Ｓは、観察者に対向する面である。
透明基板４０に用いることの可能な基板は、可視域において透明な基板であればよく、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板、プラスチック基板等を用いることができる。
透明基板４０の第２面Ｓの上方には、複数の第１タッチセンシング配線１と、複数の第２タッチセンシング配線２とが設けられている。複数の第１タッチセンシング配線１と複数の第２タッチセンシング配線２との間には、絶縁層Ｉ（タッチ配線絶縁層）が設けられており、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２とは、絶縁層Ｉによって互いに電気的に絶縁されている。
【００３９】
図３は、本発明の第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰ１が備える対向基板１００を示す図であって、観察者側Ｐから表示装置ＤＳＰ１を見た平面図である。
図４は、本発明の第１実施形態に係る対向基板１００に設けられた第１タッチセンシング配線１を構成する第１導電層のパターンを示す平面図である。
図５は、本発明の第１実施形態に係る対向基板１００に設けられた第２タッチセンシング配線２を構成する第２導電層のパターンを示す平面図である。
【００４０】
（タッチセンシング配線）
複数の第１タッチセンシング配線１は、第２面Ｓの上方に位置し、Ｘ方向に並んでおり、互いに平行にＹ方向に延在している。Ｙ方向における第１タッチセンシング配線１の端部には、第１端子ＴＭ１が設けられている。複数の第１タッチセンシング配線１は、第１配線パターンを形成している。
複数の第２タッチセンシング配線２（第２配線パターン）は、複数の第１タッチセンシング配線１とアレイ基板２００との間に位置しており、本実施形態では第２面Ｓの上方に位置している。第２タッチセンシング配線２は、センス配線２Ａと、引き出し配線２Ｂとを有している。センス配線２Ａは、Ｙ方向に並んでおり、互いに平行にＸ方向に延在している。センス配線２Ａは、表示部１１０の外側において、引き出し配線２Ｂと接続されている。引き出し配線２Ｂは、Ｘ方向に並んでおり、互いに平行にＹ方向に延在している。Ｙ方向における引き出し配線２Ｂの端部には、第２端子ＴＭ２が設けられている。複数の第２タッチセンシング配線２は、第２配線パターンを形成している。
複数の第１タッチセンシング配線１の各々と、複数の第２タッチセンシング配線２の各々は、電気的に独立している。第１タッチセンシング配線１とセンス配線２Ａは、観察者側Ｐから見た平面視において直交している。複数の第１タッチセンシング配線１と複数のセンス配線２Ａとによって区画されている領域は、画素ＰＸである。複数の画素ＰＸは、表示部１１０においてマトリクス状に配置されている。画素ＰＸにおける開口部の形状は、正方形パターン、長方形パターン、平行四辺形パターン等であってもよい。更に、画素ＰＸにおける開口部の配列が、モアレ対策を施した配列、ジグザク状の配列であってもよい。
【００４１】
複数の第１端子ＴＭ１及び複数の第２端子ＴＭ２は、タッチセンシング制御部１２２に接続されている。これにより、タッチセンシング制御部１２２は、第１端子ＴＭ１及び第２端子ＴＭ２を通じて、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２と電気的に接続されている。
例えば、第１タッチセンシング配線１をタッチ検出電極として用い、第２タッチセンシング配線２をタッチ駆動電極として用いることができる。タッチセンシング制御部１２２は、タッチ信号として、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２との間に生じる静電容量Ｃ１の変化を検出する。
また、第１タッチセンシング配線１の役割と第２タッチセンシング配線２の役割とを入れ替えてもよい。具体的に、第１タッチセンシング配線１をタッチ駆動電極として用い、第２タッチセンシング配線２をタッチ検出電極として用いてもよい。
【００４２】
なお、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２の全てをタッチセンシングに用いなくてもよい。複数の第１タッチセンシング配線１及び複数の第２タッチセンシング配線２のうち、タッチセンシングに用いる配線を除き、タッチセンシングに用いない配線を間引いてもよい。即ち、間引き駆動を行ってもよい。
【００４３】
次に、第１タッチセンシング配線１を間引き駆動させる場合について説明する。まず、全ての第１タッチセンシング配線１を複数のグループに区分する。グループの数は、全ての第１タッチセンシング配線１の数より少ない。一つのグループを構成する配線数が、例えば、６本であるとする。ここで、全ての配線（配線数は６本）のうち、例えば、２本の配線を選択する（全ての配線の本数よりも少ない本数、２本＜６本）。一つのグループにおいては、選択された２本の配線を用いてタッチセンシングが行われ、残りの４本の配線における電位がフローティング電位に設定される。表示装置ＤＳＰ１は、複数のグループを有することから、上記のように配線の機能が定義されているグループ毎にタッチセンシングを行うことができる。同様に、第２タッチセンシング配線２においても、間引き駆動を行ってもよい。
【００４４】
タッチに用いられるポインタが、指である場合とペンである場合とは、接触あるいは近接するポインタの面積や容量が異なる。こうしたポインタの大ききによって、間引く配線の本数を調整できる。ペンや針先など先端が細いポインタでは、配線の間引き本数を減らして高密度のタッチセンシング配線のマトリクスを用いることができる。指紋認証時も高密度のタッチセンシング配線のマトリクスを用いることができる。
【００４５】
このようにグループ毎にタッチセンシング駆動を行うことで、走査或いは検出に用いられる配線数が減るため、タッチセンシング速度を上げることができる。更に、上記の例では、一つのグループを構成する配線数が６本であったが、例えば、１０以上の配線数で一つのグループを形成し、一つのグループにおいて選択された２本の配線を用いてタッチセンシングを行ってもよい。即ち、間引かれる配線の数（フローティング電位となる配線の数）を増やし、これによってタッチセンシングに用いられる選択配線の密度（全配線数に対する選択配線の密度）を低下させ、選択配線によって走査或いは検出を行うことで、消費電力の削減やタッチ検出精度の向上に寄与する。逆に、間引かれる配線の数を減らし、タッチセンシングに用いられる選択配線の密度を高くし、選択配線によって走査或いは検出を行うことで、例えば、指紋認証やタッチペンによる入力に活用できる。
【００４６】
間引かれた配線（タッチセンシングに用いない配線）は、例えば、電気的に浮いた状態、即ち、電位がフローティング状態となる。表示装置ＤＳＰ１の表面（観察者に面する面）と指等のポインタとの近接距離を得るために、第１タッチセンシング配線１あるいは第２タッチセンシング配線２の電位をフローティング状態にすることもできる。指等のポインタの位置を検出した後、次の検出信号の精度を向上させるため、第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２のいずれか一方を接地させ、リセットしてもよい（電位を０Ｖにする）。また、検出信号の精度を向上させるため、タッチ駆動電圧の位相を交互に反転するような電圧が採用されてもよい。このようなタッチ検出信号の精度を向上させる手段は、ポインタがアクティブポインタ（例えば、ペン形状のポインタから検出の指示信号が発生するポインタ）である場合にも有効である。
【００４７】
上述した間引き駆動におけるフローティングパターンに関し、第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２においては、スイッチング素子の駆動により検出電極と駆動電極とを切り替えて、高精細なタッチセンシングを行ってもよい。
また、上述した間引き駆動におけるフローティングパターンは、グランド（筐体に接地）と電気的に接続するように切り替えることもできる。タッチセンシングのＳ／Ｎ比を改善させるため、タッチセンシングの信号が検出された際に、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等アクティブ素子の信号配線を、一時、グランド（筐体等）に接地してもよい。
【００４８】
また、タッチセンシング制御で検出される静電容量をリセットするために必要な時間が比較的長いタッチ配線、即ち、タッチセンシングにおける時定数（容量と抵抗値の積）が大きいタッチ配線を用いる場合がある。この場合、例えば、タッチ配線の配列において、奇数行の配線と偶数行の配線とを交互にタッチセンシングに利用し、時定数の大きさを調整した駆動を行ってもよい。
【００４９】
また、複数本数のタッチ配線をグルーピングして駆動や検出を行ってもよい。複数本数のタッチ配線のグルーピングの駆動においては、線順次駆動を採用せず、グループ単位でセルフ検出方式とも称される、一括検出の駆動方法を採用してもよい。また、グループ単位で、並列駆動を行ってもよい。また、寄生容量等のノイズをキャンセルするために、互いに近接又は隣接するタッチ配線の検出信号の差をとる差分検出方式を採用してもよい。額縁部に近い領域（表示部１１０の外側の領域、画像表示を行わない領域）に位置するタッチセンシング配線は、表示部１１０の中央に位置するタッチセンシング配線よりも、タッチセンシングの感度が低い傾向がある。このため、タッチセンシング配線の幅や形状を調整して感度差を少なくしてもよい。
【００５０】
タッチセンシング制御部１２２及び映像信号制御部１２１においては、タッチ駆動と画素駆動とを時分割駆動によって制御することもできる。要求されるタッチ入力の速さに合わせてタッチ駆動の周波数を調整してもよい。タッチ駆動周波数は、画素駆動周波数より高い周波数とすることができる。指等のポインタによるタッチタイミングは不定期であり、かつ、短時間であることから、タッチ駆動周波数は高いことが望ましい。
【００５１】
タッチ駆動と画素駆動の各々の周波数を異ならせる手段はいくつか知られている。例えば、表示画面において、映像を表示する連続した複数の白表示（映像信号の出力のあるとき）の間に黒表示を挿入し、この黒表示の期間にてタッチセンシングを行うことで、映像に関わるノイズの影響を受けないタッチセンシングが可能である。黒表示の期間では、タッチ駆動の周波数を種々、任意に選択できる。
【００５２】
（タッチセンシング配線の積層構造）
図６は、本発明の第１実施形態に係る対向基板１００に設けられた第１タッチセンシング配線１、絶縁層Ｉ、及び第２タッチセンシング配線２を示す図であって、図２における符号Ｗ１で示された部分を示す拡大断面図である。
本実施形態では、観察者Ｐが表示装置ＤＳＰ１を観察する方向、即ち、透明基板４０の第２面Ｓから第１面Ｆに向けた方向を、観察方向ＯＢ（図２に示すＺ方向とは反対方向）と称している。
複数の第１タッチセンシング配線１は、観察方向ＯＢにおいて第１黒色層１６と第１導電層１５とが順に積層された構成を有している。複数の第２タッチセンシング配線２は、観察方向ＯＢにおいて第２黒色層２６と第２導電層２５とが順に積層された構成を有している。第２黒色層２６は、第１黒色層１６と同じ構成を有する。第２導電層２５は、第１導電層１５と同じ構成を有する。即ち、第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２は同じ層構造を有する。
絶縁層Ｉは、第２面Ｓの上方に設けられており、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２との間に配置されている。
【００５３】
第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２の各々は、黒色層を備えることから、格子状に直交する第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２は、ブラックマトリクスとして機能し、表示コントラストを向上させる。
図６においては、第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２の各々が黒色層と導電層とで構成された２層積層構造を有しているが、本発明は、この構造を限定しない。第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２の各々が２層よりも多い層数を有する積層構造で形成されてもよい。また、２つの黒色層によって導電層が挟持された３層積層構造が採用されてもよい。
【００５４】
第１導電層１５は、例えば、金属層２０である銅合金層が第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２によって挟持された３層構造を有することができる。
断面視において、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２の各々を構成する黒色層及び導電層の線幅を略同じにすることができる。具体的に、公知のフォトリソグラフィの手法を用いて、導電層を形成した後、パターニングされた導電層をマスクとして用いたドライエッチングを行うことで、黒色層と導電層との断面視における線幅が略同じとなるように、タッチセンシング配線を形成することができる。例えば、特開２０１５−００４７１０号公報に記載の技術を適用できる。
【００５５】
（導電性金属酸化物層）
第１導電層１５及び第２導電層２５の少なくとも一部を構成する金属層２０を、導電性金属酸化物層２１、２２で挟持することができる。換言すれば、第１導電層１５や第２導電層２５の構造として、第１導電性金属酸化物層２１、金属層２０、及び第２導電性金属酸化物層２２で構成された３層構造を採用することができる。第１導電性金属酸化物層２１と金属層２０との界面、又は、第２導電性金属酸化物層２２と金属層２０との界面に、ニッケル、亜鉛、インジウム、チタン、モリブデン、タングステン等、銅と異なる金属やこれら金属の合金層を更に挿入してもよい。
具体的に、第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化錫、酸化ガリウム、及び酸化ビスマスから構成される群より選択される２種以上の金属酸化物を含む複合酸化物を採用することができる。これら金属酸化物の組成を調整することで、仕事関数の値を調整することができ、発光層として有機ＥＬを採用した場合のキャリア放出性を調整することができる。
【００５６】
第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２に含まれるインジウム（Ｉｎ）の量は、８０ａｔ％より多く含有させる必要がある。
即ち、導電性金属酸化物層は、酸化インジウム、酸化亜鉛、及び酸化錫を含む複合酸化物で形成され、複合酸化物に含まれるインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）と錫（Ｓｎ）のＩｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｓｎ）で示される原子比は、０．８より大きく、かつ、Ｚｎ／Ｓｎの原子比が１より大きい。
インジウム（Ｉｎ）の量は、８０ａｔ％より多いことが好ましい。インジウム（Ｉｎ）の量は、９０ａｔ％より多いことが更に好ましい。インジウム（Ｉｎ）の量が８０ａｔ％より少ない場合、形成される導電性金属酸化物層の比抵抗が大きくなり、好ましくない。亜鉛（Ｚｎ）の量が２０ａｔ％を超えると、導電性金属酸化物（混合酸化物）の耐アルカリ性が低下するので好ましくない。上記の第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２においては、いずれも、混合酸化物中の金属元素でのアトミックパーセント（酸素元素をカウントしない金属元素のみのカウント）である。酸化アンチモンや酸化ビスマスは、金属アンチモンや金属ビスマスが銅との固溶域を形成しにくく、積層構造での銅の拡散を抑制するため、上記導電性金属酸化物層に加えることができる。
【００５７】
第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２が、酸化錫と酸化亜鉛を含む場合、亜鉛（Ｚｎ）の量は、錫（Ｓｎ）の量より多くする必要がある。錫の含有量が亜鉛含有量を超えてくると、後工程でのウエットエッチングで支障が出てくる。換言すれば、銅或いは銅合金である金属層が導電性金属酸化物層よりもエッチングされ易くなり、第１導電性金属酸化物層２１と金属層２０、第２導電性金属酸化物層２２と金属層２０、との幅に差を生じ易くなる。
【００５８】
第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２が、酸化錫と酸化亜鉛を含む場合、第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２に含まれる錫（Ｓｎ）の量は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲内が好ましい。インジウム元素に対する比較で、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の錫を導電性金属酸化物層に添加することで、上記インジウム、亜鉛、及び錫との３元系混合酸化物膜（導電性の複合酸化物層）の比抵抗を小さくすることができる。錫の量が６ａｔ％を超えると、導電性金属酸化物層に対する亜鉛の添加も伴うため、３元系混合酸化物膜（導電性の複合酸化物層）の比抵抗が大きくなりすぎる。上記の範囲（０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下）内で亜鉛及び錫の量を調整することで、比抵抗をおおよそ、混合酸化物膜の単層膜の比抵抗として３×１０−４Ωｃｍ以上５×１０−４Ωｃｍ以下の小さな範囲内に収めることができる。上記混合酸化物中には、チタン、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、ゲルマニウム等の他の元素を少量、添加することもできる。ただし、本実施形態において、混合酸化物の比抵抗は、上記の範囲に限定されない。
【００５９】
（導電層）
第１導電層１５及び第２導電層２５は、金属層２０等の導電材料で形成できる。金属層２０としては、例えば、銅層や銅合金層、銀層や銀合金層、或いは、アルミニウムを含有するアルミニウム合金層（アルミニウム含有層）、更には、金、チタン、モリブデン、或いはこれらの合金を採用することができる。ニッケルは強磁性体であるため、成膜レートが落ちるものの、スパッタリング等の真空成膜で形成することができる。クロムは、環境汚染の問題や抵抗値が大きいというデメリットを有するが、本実施形態に係る金属層の材料として用いることができる。透明基板４０や透明樹脂層に対する導電層の密着性を得るために、銅や銀、あるいはアルミニウムに、マグネシウム、カルシウム、チタン、モリブデン、インジウム、錫、亜鉛、ネオジウム、ニッケル、アルミニウム、アンチモンから構成される群より選択される１以上の金属元素が添加された合金を採用することが好ましい。
【００６０】
第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２の各々を構成する第１導電層１５及び第２導電層２５に用いられる金属層としては、銀に対してカルシウムが１．５ａｔ％添加された銀合金を用いることができる。第１導電層１５及び第２導電層２５のいずれにおいても、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫を含む複合酸化物層によって上記銀合金層が挟持された３層構造を用いることができる。
【００６１】
導電性金属酸化物層で挟持された３層の積層構造において、例えば、銅や銀に添加されたマグネシムやカルシウムは熱処理時に選択的に酸化され、導電性金属酸化物と金属層との界面に析出し易い。あるいは、酸化により銅合金や銀合金の表面や断面に酸化マグネシウムや酸化カルシウムが析出し易い。こうした選択的な酸化や析出は、銅や銀のマイグレーションを抑制し、結果として、上記３層積層構造の信頼性を向上できる。金属元素を金属層２０に添加する量は、４ａｔ％以下であれば、銅合金や銀合金の抵抗値を大きく上げることがないので好ましい。銅合金や銀合金の成膜方法としては、例えば、スパッタリング等の真空成膜法を用いることができる。
【００６２】
金属層２０として、銅合金薄膜、銀合金薄膜、或いはアルミニウム合金の薄膜を採用する場合、膜厚を１００ｎｍ以上或いは１５０ｎｍ以上とすると、可視光をほとんど透過しなくなる。したがって、本実施形態に係る金属層２０は、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚を有していれば、十分な遮光性を得ることができる。金属層２０の膜厚は、３００ｎｍを超えてもよい。なお、後述するように、上記導電層の材料は、後述するアレイ基板に設けられる配線や電極にも適用することができる。また、本実施形態においては、アクティブ素子と電気的に連携する配線の構造として、例えば、ゲート電極やゲート配線の構造として、導電性金属酸化物層によって金属層が挟持された積層構造を採用することができる。
【００６３】
金属層２０が銅層や銅合金層、あるいは銀層や銀合金である場合、上述した導電性金属酸化物層は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化ガリウム、酸化ビスマス及び酸化錫から選択される２種以上の金属酸化物を含む複合酸化物であることが望ましい。銅層や銅合金層、あるいは銀層や銀合金は、カラーフィルタを構成する透明樹脂層やガラス基板（透明基板）に対する密着性が低い。このため、銅層や銅合金層、あるいは銀層や銀合金銅層をこのまま表示装置基板に適用した場合、実用的な表示装置基板を実現することは難しい。しかしながら、上述した複合酸化物は、カラーフィルタ（複数色の着色パターン）やブラックマトリクスＢＭ（黒色層）、及びガラス基板（透明基板）等に対する密着性を十分に有しており、かつ、銅層や銅合金層に対する密着性も十分である。このため、複合酸化物を用いて銅合金層或いは銀合金層を表示装置基板に適用した場合、実用的な表示装置基板を実現することが可能となる。
【００６４】
また、薄膜トランジスタを構成するゲート電極とゲート配線に用いられる金属層２０としては、銀に対してカルシウムが１．５ａｔ％添加された銀合金を用いることができる。酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫を含む複合酸化物層によって上記銀合金層が挟持された３層構造を用いることができる。
【００６５】
銅、銅合金、銀、銀合金、或いはこれらの酸化物、窒化物は、ガラス等の透明基板やブラックマトリクス等に対する十分な密着性を一般的に有していない。そのため、導電性金属酸化物層を設けない場合、タッチセンシング配線とガラス等の透明基板との界面、或いは、タッチセンシング配線と黒色層の界面で剥がれが生じる可能性がある。細い配線パターンを有する第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２として銅或いは銅合金を用いる場合、金属層（銅或いは銅合金）の下地層として導電性金属酸化物層が形成されていない表示装置基板（対向基板）においては、剥がれによる不良以外にも、表示装置基板の製造工程の途中でタッチセンシング配線に静電破壊による不良が生じる場合があり、実用的ではない。このような第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２における静電破壊は、カラーフィルタやブラックマトリクス等を透明基板上に積層するといった後工程、表示装置基板とアレイ基板とを貼り合わせる工程、又は洗浄工程等によって配線パターンに静電気が蓄積され、静電破壊によりパターン欠け、断線等を生じる現象である。
【００６６】
銅や銅合金あるいは銀や銀合金は導電率が高く、配線材料として好ましい。しかしながら、銅合金の表面には、導電性を有しない銅酸化物が経時的に形成され、電気的なコンタクトが困難となることがある。銀や銀合金は、硫化物や酸化物を形成し易い。その一方、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化錫等の複合酸化物層で銅合金層や銀合金層を覆うことで、安定したオーミックコンタクトを実現することができ、このような複合酸化物層を用いる場合では後述する第３実施形態での、トランスファ等の電気的実装を容易に行うことができる。
【００６７】
本発明の実施形態に適用可能な第１導電性金属酸化物層２１、金属層２０、及び第２導電性金属酸化物層２２で構成される層構造としては、以下のような変形例が挙げられる。例えば、中心基材として酸化インジウムを含有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ、Ｚは酸化亜鉛）において酸素が不足した状態で、例えば、銅合金層など金属層の上に導電性金属酸化物層を成膜することによって得られる層構造、或いは、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化ニッケルと酸化銅の混合酸化物、酸化チタン、等をアルミニウム合金や銅合金など金属層の上にこれら金属酸化物を積層することによって得られる層構造等が挙げられる。導電性金属酸化物層で金属層を挟持する３層構造は、スパッタ装置等の真空成膜装置で、連続成膜できるというメリットがある。
【００６８】
例えば、銀合金層と導電性金属酸化物層とを一括エッチングする観点から、銀合金を挟持する導電性金属酸化物層には、酸化亜鉛や酸化ガリウムを含む複合酸化物を用いることができる。このような銀合金層と導電性金属酸化物層との積層構造は、周知のフォトリソグラフィの手法にて、１液のエッチャントにて１回のエッチングでパターン形成できる。例えば、後述する有機ＥＬの光反射性の画素電極として、酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化アンチモンの複合酸化物を導電性金属酸化物層として適用できる。酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化アンチモンの複合酸化物は仕事関数が高い。有機ＥＬ表示装置の陽極として、酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化アンチモンの複合酸化物と銀合金層との積層構造は、画素電極に好適である。
【００６９】
第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２は、銅や銀に対するバリア性を持つ。導電性金属酸化物によって銅配線や銀配線が挟持された構造においては、銅や銀のマイグレーション等によるアクティブ素子の劣化を抑制することができ、アクティブ素子向けの高導電性配線として好ましい。
【００７０】
（黒色層）
第１黒色層１６及び第２黒色層２６は、表示装置ＤＳＰ１のブラックマトリクスとして機能する。黒色層は、例えば、黒色の色材を分散させた着色樹脂で構成されている。銅の酸化物や銅合金の酸化物は、十分な黒色や低い反射率を得にくい。例えば、黒色層を金属酸化物で形成する場合、おおよそ１０％から３０％の可視域の光反射率であり、かつ、可視域においてフラットな反射率を得にくく着色して見える。本実施形態に係る黒色層とガラス等の基板や、透明樹脂層との間の界面における可視光の反射率は略３％以下に抑えられ、高い視認性が得られる。前記透明樹脂は、表示装置への保護ガラス貼り付けのための接着層を含む。
【００７１】
黒色の色材としては、カーボン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノブラシ、或いは、複数の有機顔料の混合物が適用可能である。例えば、黒色の色材全体の量に対して５１質量％以上の割合で、即ち、主な色材としてカーボンを用いる。反射色を調整するため、青もしくは赤等の有機顔料を黒色の色材に添加して用いることができる。例えば、出発材料である感光性黒色塗布液に含まれるカーボンの濃度を調整する（カーボン濃度を下げる）ことにより、フォトリソグラフィ工程での黒色層の再現性を向上させることができる。
【００７２】
表示装置ＤＳＰ１の製造装置である大型露光装置を用いた場合であっても、例えば、１〜９μｍの幅（細線）を有するパターンを有する黒色層を形成することができる（パターニング）。なお、本実施形態におけるカーボン濃度の範囲は、樹脂や硬化剤と顔料とを含めた全体の固形分に対して、４以上５０以下の質量％の範囲内に設定している。ここで、カーボン量として、カーボン濃度が５０質量％を超えてもよいが、全体の固形分に対してカーボン濃度が５０質量％を超えると塗膜適性が低下する傾向がある。また、カーボン濃度を４質量％未満に設定した場合、十分な黒色を得ることができず、黒色層下に位置する下地の金属層で生じる反射光が大きく視認され、視認性を低下させることがある。
【００７３】
後工程であるフォトリソグラフィにおいて露光処理を行う場合、露光対象の基板と、マスクとの位置合わせ（アライメント）が行われる。この時、アライメントを優先し、例えば、透過測定による黒色層の光学濃度を２以下とすることができる。カーボン以外に、黒色の色調整として複数の有機顔料の混合物を用いて黒色層を形成してもよい。ガラスや透明樹脂等の基材の屈折率（約１．５）を考慮し、黒色層とそれら基材との間の界面における反射率が３％以下となるように、黒色層の反射率が設定される。この場合、黒色色材の含有量、種類、色材に用いられる樹脂、膜厚を調整することが望ましい。これらの条件を最適化することで、屈折率がおよそ１．５であるガラス等の基材と黒色層との間の界面における反射率を、可視光の波長領域内で３％以下にすることができ、低反射率を実現することができる。発光層から出射された光に起因する反射光が、例えば、アクティブ素子に入射し、誤動作することを防止できる。アレイ基板が備えるアクティブ素子が、可視光域に感度を持っている場合、導電層の裏面からの反射光がアクティブ素子に入射し、アクティブ素子の誤動作を招くことがある。黒色層を表示機能層に近い反対側（導電層の裏面）、共に配設することで反射光の入射によるアクティブ素子の誤動作を防ぐことができる。
また、観察者の視認性の向上を配慮して、黒色層の反射率は、３％以下とすることが望ましい。なお、通常、カラーフィルタに用いられるアクリル樹脂、また、液晶材料の屈折率は、おおよそ１．５以上１．７以下の範囲である。なお、赤色、緑色、青色の各々複数着色画素を具備するカラーフィルタを、対向基板上に配設してもよい。
【００７４】
（アレイ基板２００の構造）
次に、表示装置ＤＳＰ１を構成するアレイ基板２００の構造について説明する。
アレイ基板２００の基板４５としては、透明基板を用いる必要はなく、例えば、アレイ基板２００に適用可能な基板として、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板、シリコン、炭化シリコンやシリコンゲルマニウムなどの半導体基板、あるいはプラスチック基板等が挙げられる。
アレイ基板２００においては、第４絶縁層１４、第４絶縁層１４上に形成されたアクティブ素子６８、第４絶縁層１４及びアクティブ素子６８を覆うように形成された第３絶縁層１３、アクティブ素子６８のチャネル層５８に対向するように第３絶縁層１３上に形成されたゲート電極９５、第３絶縁層１３及びゲート電極９５を覆うように形成された第２絶縁層１２、及び第２絶縁層１２上に形成された平坦化層９６が、基板４５上に、順に積層されている。
【００７５】
平坦化層９６には、アクティブ素子６８のドレイン電極５６に対応する位置にコンタクトホール９３が形成されている。また、平坦化層９６上には、チャネル層５８に対応する位置にバンク９４が形成されている。断面視において互いに隣り合うバンク９４の間の領域においては、即ち、平面視においてバンク９４に囲まれた領域においては、平坦化層９６の上面、コンタクトホール９３の内部、及びドレイン電極５６を覆うように下部電極８８（画素電極）が形成されている。なお、下部電極８８は、バンク９４の上面には形成されていなくてもよい。
更に、下部電極８８、バンク９４、及び平坦化層９６を覆うようにホール注入層９１が形成されている。ホール注入層９１上には、順に、発光層９２、上部電極８７、及び封止層１０９が積層されている。
下部電極８８は、後述するように、銀あるいは銀合金層が導電性金属酸化物層によって挟持された構成を有する。
なお、図２において、符号２９は、下部電極８８、ホール注入層９１、発光層９２、及び上部電極８７で構成された発光領域を示している。
【００７６】
上部電極８７は、例えば、膜厚１１ｎｍの銀合金層が膜厚４０ｎｍの複合酸化物で挟持された透明導電膜である。下部電極８８は、膜厚２５０ｎｍの銀合金層が膜厚３０ｎｍの複合酸化物で挟持された構成を有する。なお、上記複合酸化物層を導電性金属酸化物層に適用し、銀合金層の膜厚を、例えば、９ｎｍから１５ｎｍの範囲に設定し、導電性金属酸化物層によって銀合金層が挟持された３層積層構造を用いることが好ましい。この場合、高い透過率の透明導電膜を実現することができる。
また、上記複合酸化物層を導電性金属酸化物層に適用し、銀合金層の膜厚を、例えば、１００ｎｍから２５０ｎｍの範囲内、あるいは、３００ｎｍ以上の膜厚に設定し、導電性金属酸化物層によって銀合金層が挟持された３層積層構造を採用してもよい。この場合、可視光に対して高い反射率を有する反射電極を実現することができる。
【００７７】
バンク９４の材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラックフェノール樹脂等の有機樹脂を用いることができる。バンク９４には、更に、酸化シリコン、酸窒化シリコン等の無機材料を積層してもよい。
平坦化層９６の材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド樹脂等を用いてもよい。低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）を用いることもできる。
なお、視認性向上のため、平坦化層９６や封止層１０９、あるいは、基板４５のいずれかが、光散乱の機能を有してもよい。あるいは、基板４５の上方に光散乱層を形成してもよい。
【００７８】
（アクティブ素子６８）
図７は、本発明の第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰ１を部分的に示す拡大図であり、図３のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。また、図７は、画素電極に接続されているアクティブ素子６８として用いられるトップゲート構造を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の構造の一例を示している。なお、図７においては、対向基板１００と封止層１０９を省略している。
【００７９】
アクティブ素子６８は、チャネル層５８と、チャネル層５８の一端（第一端、図７におけるチャネル層５８の左端）に接続されたドレイン電極５６と、チャネル層５８の他端（第二端、図７におけるチャネル層５８の右端）に接続されたソース電極５４と、第３絶縁層１３を介してチャネル層５８に対向配置されたゲート電極９５とを備える。後述するように、チャネル層５８は、ゲート絶縁層と接触しており、酸化物半導体で構成されている。アクティブ素子６８は、発光層を駆動する。
【００８０】
図７は、アクティブ素子６８を構成するチャネル層５８、ドレイン電極５６、及びソース電極５４が第４絶縁層１４上に形成されている構造を示しているが、本発明はこのような構造を限定しない。第４絶縁層１４を設けずに、基板４５上にアクティブ素子６８を直接形成してもよい。また、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタを適用してもよい。
【００８１】
図７に示すソース電極５４及びドレイン電極５６は、同一工程において、同時に形成される。また、ソース電極５４及びドレイン電極５６は、同じ構成の導電層を備える。第１実施形態では、ソース電極５４及びドレイン電極５６の構造として、チタン／アルミニウム合金／チタン、モリブデン／アルミニウム合金／モリブデン等の３層構造を採用することができる。ここで、アルミニウム合金は、アルミニウム−ネオジウムの合金である。
【００８２】
ゲート電極９５の下部に位置する第３絶縁層１３は、ゲート電極９５と同じ幅を有する絶縁層であってもよい。この場合、例えば、ゲート電極９５をマスクとして用いたドライエッチングを行い、ゲート電極９５の周囲の第３絶縁層１３を除去する。これによって、ゲート電極９５と同じ幅を有する絶縁層を形成することができる。ゲート電極９５をマスクとして用いて絶縁層をドライエッチングにて加工する技術は、一般に自己整合と称される。
【００８３】
酸化物半導体で形成されたチャネル層を備える薄膜トランジスタによる有機ＥＬやＬＥＤの駆動は、ポリシリコン半導体で形成されたチャネル層を備える薄膜トランジスタによる駆動より好ましい。
例えば、ＩＧＺＯと称される酸化物半導体は、スパッタリングなどの真空成膜で一括して形成される。酸化物半導体が成膜された後においては、ＴＦＴ等のパターン形成後の熱処理も一括して行われる。このため、チャネル層に関わる電気的特性（例えば、Ｖｔｈ）のばらつきが極めて少ない。有機ＥＬやＬＥＤの駆動はその輝度のばらつきを抑えるため、前記薄膜トランジスタのＶｔｈのばらつきを小さい範囲に抑える必要がある。
【００８４】
一方、ポリシリコン半導体で形成されたチャネル層を備える薄膜トランジスタにおいては、薄膜トランジスタの前駆体であるアモルファスシリコンを、トランジスタの個々にレーザーアニールを施すことが必要で、個々のレーザーアニールが薄膜トランジスタのＶｔｈのばらつきを招いてしまう。この観点で、有機ＥＬやＬＥＤを備えた表示装置に用いられる薄膜トランジスタは、酸化物半導体で形成されたチャネル層を備える薄膜トランジスタであることが好ましい。
【００８５】
また、酸化物半導体で形成されたチャネル層を備える薄膜トランジスタはリーク電流が極めて少ないために、走査信号や映像信号の入力の後の安定性が高い。ポリシリコン半導体で形成されたチャネル層を備える薄膜トランジスタは、酸化物半導体のトランジスタと比較して２桁以上リーク電流が大きい。このリーク電流が少ないことは、高精度のタッチセンシングにつながり、好ましい。
【００８６】
チャネル層５８の材料としては、例えば、ＩＧＺＯと称される酸化物半導体を用いることができる。チャネル層５８を構成する酸化物半導体の材料としては、ガリウム、インジウム、亜鉛、錫、アルミニウム、ゲルマニウム、及びセリウムから構成される群より選ばれる１種以上を含有する金属酸化物と、少なくともアンチモン及びビスマスのうちいずれかを含有する金属酸化物とを含む材料を用いることができる。
【００８７】
本実施形態では、酸化インジウム、酸化ガリウム、及び酸化亜鉛を含む酸化物半導体を用いている。酸化物半導体で形成されるチャネル層５８の材料は、単結晶、多結晶、微結晶、微結晶とアモルファスとの混合体、或いは、アモルファスのいずれでもよい。酸化物半導体の膜厚としては、２ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内の膜厚とすることができる。チャネル層５８は、ポリシリコン半導体で形成してもよい。
【００８８】
更に、２つの薄膜トランジスタが積層された構造が採用されてもよい。この場合、下層に位置する薄膜トランジスタとして、ポリシリコン半導体で形成されたチャネル層を備える薄膜トランジスタを用いる。上層に位置する薄膜トランジスタとして、酸化物半導体で形成されたチャネル層を備える薄膜トランジスタを用いる。このような２つの薄膜トランジスタが積層された構造においては、平面視、マトリクス状に薄膜トランジスタが配置される。この構造においては、ポリシリコン半導体によって高い移動度が得られ、酸化物半導体によって低リーク電流を実現できる。即ち、ポリシリコン半導体のメリットと酸化物半導体のメリットの両方を共に活かすことができる。
【００８９】
酸化物半導体もしくはポリシリコン半導体を、例えば、ｐ／ｎ接合をもつ相補型のトランジスタの構成に用いることができ、あるいは、ｎ型接合のみを有する単チャネル型トランジスタの構成にて用いることができる。酸化物半導体の積層構造として、例えば、ｎ型酸化物半導体と、このｎ型の酸化物半導体と電気的特性が異なるｎ型酸化物半導体とが積層された積層構造が採用されてもよい。積層されるｎ型酸化物半導体は、複数層で構成されてもよい。積層されるｎ型酸化物半導体においては、下地のｎ型半導体のバンドギャップを、上層に位置するｎ型半導体のバンドギャップとは異ならせることができる。
チャネル層の上面が、例えば、異なる酸化物半導体で覆われた構成を採用してもよい。
あるいは、例えば、結晶性のｎ型酸化物半導体上に、微結晶の（非晶質に近い）酸化物半導体が積層された積層構造を採用してもよい。ここで微結晶とは、例えば、スパッタリング装置にて成膜された非晶質の酸化物半導体を、１８０℃以上４５０℃以下の範囲で熱処理した微結晶状の酸化物半導体膜を言う。あるいは、成膜時の基板温度を２００℃前後に設定した状態で成膜された微結晶状の酸化物半導体膜を言う。微結晶状の酸化物半導体膜は、ＴＥＭなどの観察方法により、少なくとも１ｎｍから３ｎｍ前後、或いは、３ｎｍより大きい結晶粒を観察することができる酸化物半導体膜である。
酸化物半導体は、非晶質から結晶質に変化させることで、キャリア移動度の改善や信頼性の向上を実現することができる。酸化インジウムや酸化ガリウムの酸化物としての融点は高い。酸化アンチモンや酸化ビスマスの融点はいずれも１０００℃以下で、酸化物の融点が低い。例えば、酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化アンチモンの３元系複合酸化物を採用した場合、融点の低い酸化アンチモンの効果で、この複合酸化物の結晶化温度を低くすることができる。換言すれば、非晶質状態から、微結晶状態などに結晶化させ易い酸化物半導体を提供できる。酸化物半導体は、その結晶性を高めることで、キャリア移動度や信頼性を向上させ得る。
【００９０】
酸化物半導体としては、後工程のウエットエッチングにおいて易溶性が求められることから、酸化亜鉛、酸化ガリウムあるいは酸化アンチモンリッチな複合酸化物を用いることができる。例えば、スパッタリングに用いるターゲットの金属元素の原子比としては、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：２：２、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：３、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：１：１、或いはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１を例示することができる。ここでＺｎは、例えば、Ｓｂ（アンチモン）やＢｉ（ビスマス）に置き換えることができる。
例えば、Ｉｎ：Ｓｂ＝１：１の原子比で、酸化インジウム及び酸化アンチモンの２元系複合酸化物としてもよい。例えば、Ｉｎ：Ｂｉ＝１：１の原子比で、酸化インジウム及び酸化ビスマスの２元系複合酸化物としてもよい。
また、上記原子比においては、Ｉｎの含有量を更に増やしてもよい。
なお、複合酸化物の組成は、上記組成に限定されない。
【００９１】
例えば、上記の複合酸化物にさらにＳｎを添加してもよい。この場合、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、及びＳｎＯ２を含む４元系の組成を含む複合酸化物が得られ、あるいは、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、及びＳｎＯ２を含む３元系の組成を含む複合酸化物が得られ、キャリア濃度を調整することが可能となる。Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３と価数の異なるＳｎＯ２は、キャリアドーパントの役割を果たす。
例えば、酸化インジウム、酸化ガリウム、及び酸化アンチモンを含む３元系金属酸化物に酸化錫を加えて得られたターゲットを用いてスパッタリング成膜を行う。これにより、キャリア濃度が向上した複合酸化物を成膜することができる。同様に、例えば、酸化インジウム、酸化ガリウム、酸化ビスマスの３元系金属酸化物に酸化錫を加えて得られたターゲットを用いてスパッタリング成膜を行うことで、キャリア濃度が向上した複合酸化物を成膜することができる。
【００９２】
ただし、キャリア濃度が高くなりすぎると、複合酸化物で形成されたチャネル層を有するトランジスタの閾値Ｖｔｈがマイナスとなり易い（ノーマリーオンとなり易い）。このため、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３未満となるよう酸化錫添加量を調整することが望ましい。また、キャリア濃度やキャリア移動度については、上記複合酸化物の成膜条件（導入ガスに用いられる酸素ガス、基板温度、成膜レート等）、成膜後のアニール条件、及び複合酸化物の組成等を調整することで、所望のキャリア濃度やキャリア移動度を得ることができる。例えば、酸化インジウムの組成比を高くすることは、キャリア移動度を向上し易い。例えば、２５０℃から７００℃の温度条件で熱処理を行うアニーリング工程によって、上記複合酸化物の結晶化を進め、複合酸化物のキャリア移動度を向上させることができる。
【００９３】
更に、同一画素にｎ型酸化物半導体で形成されたチャネル層を有する薄膜トランジスタ（アクティブ素子）と、ｎ型シリコン半導体で形成されたチャネル層を有する薄膜トランジスタ（アクティブ素子）を１つずつ配設し、薄膜トランジスタの各々のチャネル層の特性を活かすように、ＬＥＤや有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）といった発光層を駆動することもできる。発光層としてＬＥＤや有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）を用いる場合、発光層に電圧（電流）を印加する駆動トランジスタとしてｎ型のポリシリコン薄膜トランジスタを採用し、このポリシリンコン薄膜トランジスタに信号を送るスイッチングトランジスタとしてｎ型酸化物半導体の薄膜トランジスタを採用することができる。
【００９４】
ドレイン電極５６及びソース電極５４は、同じ構造を採用することができる。例えば、多層の導電層をドレイン電極５６及びソース電極５４に用いることができる。例えば、アルミニウム、銅、或いはこれらの合金層を、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、導電性金属酸化物層等で挟持する電極構造を採用することができる。第４絶縁層１４上に、先にドレイン電極５６及びソース電極５４を形成し、これら２つの電極に積層するようにチャネル層５８を形成してもよい。トランジスタの構造は、ダブルゲート構造等のマルチゲート構造であってよい。
【００９５】
半導体層あるいはチャネル層は、その厚み方向に移動度や電子濃度を調整してもよい。半導体層あるいはチャネル層は、異なる酸化物半導体が積層された積層構造であってもよい。ソース電極とドレイン電極の最小の間隔によって決定されるトランジスタのチャネル長は、１０ｎｍ以上１０μｍ以下、例えば、２０ｎｍから０．５μｍとすることができる。
【００９６】
第３絶縁層１３は、ゲート絶縁層として機能する。このような絶縁層材料としては、ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯｘ）、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、酸化ハフニウム、酸化セリウム、酸化ランタン、あるいはこれら材料を混合して得られた絶縁層等が採用される。酸化セリウムは、誘電率が高く、かつ、セリウムと酸素原子の結びつきが強固である。このため、ゲート絶縁層を、酸化セリウムを含む複合酸化物とすることは好ましい。複合酸化物を構成する酸化物の１つとして酸化セリウムを採用した場合にも、非晶質状態であっても高い誘電率を保持し易い。酸化セリウムは、酸化力を備えている。酸化セリウムは酸素の貯蔵と放出を行うことが可能である。このため、酸化物半導体と酸化セリウムとが接触する構造で、酸化セリウムから酸化物半導体へ酸素を供給し、酸化物半導体の酸素欠損を避けることができ、安定した酸化物半導体（チャネル層）を実現することができる。窒化物をゲート絶縁層に用いる構成では、上記のような作用が発現しない。また、ゲート絶縁層の材料は、セリウムシリケート（ＣｅＳｉＯｘ）に代表されるランタノイド金属シリケートを含んでもよい。あるいは、ランタンセリウム複合酸化物、さらにはランタンセリウムシリケートを含んでもよい。
【００９７】
第３絶縁層１３の構造としては、単層膜、混合膜、或いは多層膜であってもよい。混合膜や多層膜の場合、上記絶縁層材料から選択された材料によって混合膜や多層膜を形成することができる。第３絶縁層１３の膜厚は、例えば、２ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲内から選択可能な膜厚である。チャネル層５８を酸化物半導体で形成する場合、酸素が多く含まれる状態（成膜雰囲気）で、チャネル層５８と接触する第３絶縁層１３の界面を形成することができる。
【００９８】
薄膜トランジスタの製造工程において、トップゲート構造を有する薄膜トランジスタでは、酸化物半導体を形成した後、酸素を含む導入ガスの中で、酸化セリウムを含むゲート絶縁層を形成することができる。このとき、ゲート絶縁層の下に位置する酸化物半導体の表面を酸化させることができ、かつ、その表面の酸化度合いを調整することができる。ボトムゲート構造を有する薄膜トランジスタでは、ゲート絶縁層の形成工程が酸化物半導体の工程より先に行われるため、酸化物半導体の表面の酸化度合いを調整することが難しい。トップゲート構造を有する薄膜トランジスタにおいては、酸化物半導体の表面の酸化をボトムゲート構造の場合よりも促進させることができ、酸化物半導体の酸素欠損が生じにくい。
【００９９】
平坦化層９６、第２絶縁層１２、第３絶縁層１３、及び酸化物半導体の下地の絶縁層（第４絶縁層１４）を含む複数の絶縁層は、無機絶縁材料または有機絶縁材料を用いて形成することができる。絶縁層の材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムを用いることができ、絶縁層の構造としては、上記材料を含む単層や複数層を用いることができる。異なる絶縁材料で形成された複数の層が積層された構成であってもよい。絶縁層の上面を平坦化する効果を得るため、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアミド樹脂などを一部の絶縁層に用いてもよい。低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）を用いることもできる。
【０１００】
チャネル層５８の上には、第３絶縁層１３を介して、ゲート電極９５が配設される。また、ゲート電極９５は、上述したドレイン電極５６及びソース電極５４と同じ材料を用いて、同じ層構造を有するように形成してもよい。ゲート電極９５の構造としては、銅層或いは銅合金層が導電性金属酸化物で挟持された構成、もしくは銀或いは銀合金が導電性金属酸化物で挟持された構成を採用することができる。
【０１０１】
図９は、本発明の第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰ１を構成するゲート電極９５の一例を部分的に示す拡大図である。
図９に示す構造において、ゲート電極９５を構成する金属層２０は、銅層或いは銅合金層、または、銀或いは銀合金で形成されている。ゲート電極９５においては、金属層２０は、導電性金属酸化物層９７、９８で挟持されている。導電性金属酸化物層９７、９８の材料としては、第１実施形態で説明した導電性金属酸化物層２１、２２を構成する導電性金属酸化物を用いることができる。
【０１０２】
ゲート電極９５の端部に露出する金属層２０の表面を、インジウムを含む複合酸化物で覆うこともできる。あるいは、窒化珪素や窒化モリブデン等の窒化物でゲート電極９５の端部（断面）を含むようゲート電極９５全体を覆ってもよい。あるいは、上述したゲート絶縁層と同じ組成を有する絶縁膜を５０ｎｍより厚い膜厚で積層してもよい。
【０１０３】
ゲート電極９５の形成方法として、ゲート電極９５の形成に先立って、アクティブ素子６８のチャネル層５８の直上に位置する第３絶縁層１３のみにドライエッチング等を施し、第３絶縁層１３の厚さを薄くすることもできる。
第３絶縁層１３と接触するゲート電極９５の界面に、電気的性質の異なる酸化物半導体を更に挿入してもよい。あるいは、第３絶縁層１３を酸化セリウムや酸化ガリウムを含む絶縁性の金属酸化物層で形成してもよい。
【０１０４】
ゲート電極９５の構成の一部に銅合金を採用する場合、銅に対し０．１ａｔ％以上４ａｔ％以下の範囲内の金属元素或いは半金属元素を添加することができる。このように元素を銅に添加することによって、銅のマイグレーションを抑制することができるという効果が得られる。特に、銅層の結晶（グレイン）内で銅原子の一部と置換することによって銅の格子位置に配置できる元素と、銅層の結晶粒界に析出して銅のグレイン近傍の銅原子の動きを抑制する元素とを共に銅に添加することが好ましい。或いは、銅原子の動きを抑制するためには銅原子より重い（原子量の大きな）元素を銅に添加することが好ましい。加えて、銅に対し０．１ａｔ％から４ａｔ％の範囲内の添加量で、銅の導電率が低下しにくい添加元素を選択することが好ましい。更に、スパッタリング等の真空成膜を考慮すると、スパッタリング等の成膜レートが銅に近い元素が好ましい。上述したように元素を銅に添加する技術は、仮に、銅を銀やアルミニウムに置き換えた場合にも適用することができる。換言すれば、銅合金に代えて、銀合金やアルミニウム合金を用いてもよい。
銅層の結晶（グレイン）内で銅原子の一部と置き換わって銅の格子位置に配置できる元素を銅に添加することは、言い換えると、常温付近で銅と固溶体を形成する金属や半金属を銅に添加することである。銅と固溶体を形成し易い金属は、マンガン、ニッケル、亜鉛、パラジウム、ガリウム、金（Ａｕ）等が挙げられる。銅層の結晶粒界に析出して銅のグレイン近傍の銅原子の動きを抑制する元素を銅に添加することは、言い換えると、常温付近で銅と固溶体を形成しない金属や半金属を添加することである。銅と固溶体を形成しない或いは銅と固溶体を形成しにくい金属や半金属には種々の材料が挙げられる。例えば、チタン、ジルコニウム、モリブデン、タングステン等の高融点金属、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、ビスマス等の半金属と称される元素等を挙げることができる。上記合金元素は、銀合金に添加される添加元素として用いることができる。
【０１０５】
銅や銀は、マイグレーションの観点で信頼性面に問題がある。上記の金属や半金属を銅に添加することで信頼性面を補うことができる。銅や銀に対し、上記金属や半金属を０．１ａｔ％以上添加することでマイグレーションを抑制する効果が得られる。しかしながら、銅あるいは銀に対し、４ａｔ％を超える含有量で上記金属や半金属を添加する場合では、銅や銀の導電率の悪化が著しくなり、銅合金或いは銀合金を選定するメリットが得られない。
【０１０６】
（発光層９２）
図７に示すように、アレイ基板２００は、表示機能層である発光層９２（有機ＥＬ層）を含む。発光層９２は、一対の電極間に電界が与えられた時に、陽極（例えば、上部電極）から注入されるホールと、陰極（例えば、下部電極、画素電極）から注入される電子が再結合することにより励起され、発光する表示機能層である。
発光層９２は、少なくとも、発光の性質を有する材料（発光材料）を含有するとともに、好ましくは、電子輸送性を有する材料とを含有する。発光層９２は、陽極と陰極の間に形成される層であり、下部電極８８（陽極）の上にホール注入層９１が形成されている場合は、ホール注入層９１と上部電極８７（陰極）との間に発光層９２が形成される。また、陽極の上にホール輸送層が形成されている場合は、ホール輸送層と陰極との間に発光層９２が形成される。上部電極８７と下部電極８８の役割は入れ替えることができる。
【０１０７】
発光層９２の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜に欠陥が生じ難い点では、膜厚は大きいことが好ましい。一方、膜厚が小さい場合、駆動電圧が低くなるため好ましい。このため、発光層９２の膜厚は、３ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であることが更に好ましく、また、一方、通常２００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【０１０８】
発光層９２の材料は、所望の発光波長で発光し、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく、公知の発光材料を適用可能である。発光材料は、蛍光発光材料でも、燐光発光材料でもよいが、発光効率が良好である材料が好ましく、内部量子効率の観点から燐光発光材料が好ましい。
青色発光を与える発光材料としては、例えば、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、クリセン、ｐ−ビス（２−フェニルエテニル）ベンゼン及びそれらの誘導体等が挙げられる。緑色発光を与える発光材料としては、例えば、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Ａｌ（Ｃ９Ｈ６ＮＯ）３等のアルミニウム錯体等が挙げられる。
赤色発光を与える発光材料としては、例えば、ＤＣＭ（４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６−（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ）系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
上記の発光層９２を構成する有機ＥＬ層の構成や発光材料等は、上記材料に限られない。
【０１０９】
図７に示すように、発光層９２は、ホール注入層９１上に形成されており、上部電極８７と下部電極８８との間に印加される駆動電圧で駆動される。
下部電極８８は、反射層８９と導電性金属酸化物層９７、９８とが積層された構造を有する。なお、上部電極８７と下部電極８８の間に、発光層９２のほかに電子注入層、電子輸送層、ホール輸送層などを挿入してもよい。
ホール注入層９１には、酸化タングステンや酸化モリブデン等の高融点金属酸化物を用いることができる。反射層８９には、光の反射率が高い銀合金、アルミニウム合金等が適用できる。なお、ＩＴＯ等の導電性金属酸化物は、アルミニウムとの密着性が良くない。電極やコンタクトホール等の界面が、例えば、ＩＴＯとアルミニウム合金の場合は電気的接続不良を生じ易い。銀や銀合金は、ＩＴＯ等の導電性金属酸化物との密着性が良好で、かつ、ＩＴＯ等の導電性金属酸化物はオーミックコンタクトを得易い。
【０１１０】
図８は、本発明の第１実施形態に係る表示装置ＤＳＰ１を構成する下部電極８８（画素電極）を部分的に示す図であって、図７における符号Ｗ２で示された部分を示す拡大断面図である。
図８に示すように、本実施形態では、銀のマイグレーションを抑制するため、下部電極８８は、銀あるいは銀合金層（反射層８９）が導電性金属酸化物層９７、９８で挟持された３層構造を有する。導電性金属酸化物層９７、９８の材料としては、第１実施形態で説明した導電性金属酸化物層２１、２２を構成する導電性金属酸化物を用いることができる。
【０１１１】
銀合金層を光反射性の画素電極（下部電極）に適用する場合、銀合金層の膜厚は、例えば、１００ｎｍから５００ｎｍの範囲から選択できる。必要に応じて、膜厚は５００ｎｍより厚く形成してもよい。また、銀合金層の膜厚を、例えば、９ｎｍから１５ｎｍとすれば、光透過性の上部電極あるいは対向電極に銀合金層を用いることができる。
また、表示機能層に関し、発光層９２（有機ＥＬ層）に代えて液晶層を用いる場合、銀合金層の膜厚を１００ｎｍから５００ｎｍ膜厚にすることで、銀合金層を画素電極（下部電極）に用いることができ、反射型の液晶表示装置を実現することができる。
【０１１２】
本実施形態では、導電性金属酸化物として、酸化インジウム、酸化ガリウム、酸化アンチモンの複合酸化物を用いた。銀合金層の材料としては、導電層として機能する銀合金を適用できる。銀へ添加される添加元素としては、マグネシウム、カルシウム、チタン、モリブデン、インジウム、錫、亜鉛フタロ緑色顔料、ネオジウム、ニッケル、アンチモン、ビスマス、銅等から構成される群より選択される１以上の金属元素を用いることができる。本実施形態の銀合金層は、銀に対し１．５ａｔ％カルシウムが添加された銀合金を用いた。カルシウムは、上記導電性金属酸化物によって銀合金が挟持された構成において、後工程における熱処理等で選択的に酸化される。このような酸化物の形成によって、導電性金属酸化物層によって銀合金層が挟持された構造の信頼性を向上させることができる。更に、窒化珪素や窒化モリブデン等の窒化物によって、導電性金属酸化物層によって銀合金層が挟持された構造を覆うことで、更に信頼性を向上させることができる。
【０１１３】
上述した対向基板１００及びアレイ基板２００は、図２に示すように、第１透明樹脂層１０８を介して貼り合わされる。
なお、対向基板１００とアレイ基板２００とが貼り合わされるシール部（不図示）において、対向基板１００からアレイ基板２００への導通の転移（トランスファ）を、シール部の厚み方向に行うことも可能である。異方性導電膜、微小な金属球、或いは金属膜で覆った樹脂球等から選ばれる導体をシール部に配置することで、対向基板１００とアレイ基板２００とを導通することができる。
【０１１４】
（第１実施形態の変形例）
なお、上記実施形態では、発光層９２として有機エレクトロルミネセンス層（有機ＥＬ）を採用した構造を説明した。発光層９２は、無機の発光ダイオード層であってもよい。また、発光層９２は、無機のＬＥＤチップがマトリクス状に配列された構造を有してもよい。この場合、赤色発光、緑色発光、青色発光の各々微小なＬＥＤチップをアレイ基板２００上にマウントしてもよい。ＬＥＤチップをアレイ基板２００に実装する方法としては、フェースダウンによる実装を行ってもよい。
【０１１５】
発光層９２が無機ＬＥＤで構成されている場合、発光層９２として青色発光ダイオードあるいは青紫色発光ダイオードをアレイ基板２００（基板４５）に配設する。窒化物半導体層と上部電極とを形成した後、緑色画素に緑色蛍光体を積層し、赤色発光の画素に赤色蛍光体を積層する。これにより、アレイ基板２００に無機ＬＥＤを簡便に形成することができる。このような蛍光体を用いる場合、青紫色発光ダイオードから生じる青色光による励起によって、緑色蛍光体及び赤色蛍光体の各々から緑色発光及び赤色発光を得ることができる。
【０１１６】
あるいは、発光層９２として紫外発光ダイオードをアレイ基板２００（基板４５）に配設してもよい。この場合、窒化物半導体層と上部電極とを形成した後、青色画素に青色蛍光体を積層し、緑色画素に緑色蛍光体を積層し、赤色画素に赤色蛍光体を積層する。これにより、アレイ基板２００に無機ＬＥＤを簡便に形成することができる。このような蛍光体を用いる場合、例えば、印刷法等の簡便な手法で、緑色画素、赤色画素、あるいは青色画素を形成することができる。これらの画素は、各々の色の発光効率や色バランスの観点から、画素の大きさを調整することは望ましい。
【０１１７】
上述した実施形態においては、第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２が第２面Ｓの上方に配置されている。本発明は、この構造を限定しない。例えば、第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２のうち一方の配線が第２面Ｓ上に配置され、他方の配線が第１面Ｆ上に配置されてもよい。また、第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２が第１面Ｆ上に配置されてもよい。このような構造について、以下に説明する。
【０１１８】
（第２実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態においては、第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図１０は、本発明の第２実施形態に係る表示装置ＤＳＰ２を部分的に示す断面図である。表示装置ＤＳＰ２においては、有機ＥＬを表示機能層（発光層）として用いている。
【０１１９】
第２実施形態の表示装置ＤＳＰ２を構成する対向基板３００は、第１面Ｆと、第１面Ｆとは反対側の第２面Ｓとを有する透明基板４２を備える。第２面Ｓには、複数の第１タッチセンシング配線１が設けられている。第１面Ｆには、複数の第２タッチセンシング配線２が設けられている。即ち、第２タッチセンシング配線２は、第１タッチセンシング配線１とアレイ基板４００との間に位置している。複数の第２タッチセンシング配線２及び第１面Ｆは、第２透明樹脂層１０５で覆われている。図１０に示す構造では、第１透明樹脂層１０８と第２透明樹脂層１０５とが貼り合わされている。
【０１２０】
タッチセンシング駆動においては、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２とが直交する交点における静電容量Ｃ２の変化を検知する。複数の第１タッチセンシング配線１及び複数の第２タッチセンシング配線２の各々は電気的に独立している。第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２は、平面視、直交している。例えば、第１タッチセンシング配線１をタッチ検出電極として用い、第２タッチセンシング配線２をタッチ駆動電極として用いることができる。タッチセンシング制御部１２２は、タッチ信号として、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２との間に生じる静電容量Ｃ２の変化を検出する。
また、第１タッチセンシング配線１の役割と第２タッチセンシング配線２の役割とを入れ替えてもよい。具体的に、第１タッチセンシング配線１をタッチ駆動電極として用い、第２タッチセンシング配線２をタッチ検出電極として用いてもよい。
【０１２１】
第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２の各々の構造としては、第１実施形態で説明した図６に示す断面構造と同じ構造を採用することができる。第１タッチセンシング配線１は、第１黒色層１６と第１導電層１５とが順に積層された構成を有している。第１導電層１５の構造としては、例えば、金属層２０である銅合金層或いは銀合金層が第１導電性金属酸化物層２１及び第２導電性金属酸化物層２２で挟持された３層構造とすることができる。格子状に直交する第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２は、表示コントラストを向上させるブラックマトリクスの役割も兼用する。
【０１２２】
第２実施形態において、アクティブ素子６８は、第１実施形態と同じトップゲート構造を有している。第２実施形態のチャネル層も、第１実施形態と同じく、酸化物半導体で形成されている。更に、トランジスタの電子移動度の観点から、ポリシリコン半導体で形成されたチャネル層を備えるアクティブマトリクスで構成される第１レイヤと、酸化物半導体で形成されたチャネル層を備えるアクティブマトリクスで構成される第２レイヤとが積層された構造を採用することが好ましい。このように第１レイヤと第２レイヤとが積層された構造では、例えば、ポリシリコン半導体で形成されたチャネル層を備えるアクティブ素子（第１レイヤ）は発光層９２である有機ＥＬ層にキャリア（電子あるいはホール）を注入するための駆動素子に用いられる。また、酸化物半導体で形成されたチャネル層を備えるアクティブ素子（第２レイヤ）は、ポリシリコン半導体で形成されたチャネル層を備えるアクティブ素子を選択するスイッチング素子として用いられる。この駆動素子に電気的に連携される有機ＥＬ層を発光させるための電源線には、導電性金属酸化物層で挟持された銀合金層あるいは銅合金層を用いることができる。このような構造は、例えば、図９に示す配線構造が用いられる。電源線等のアクティブ素子に連携される配線に、導電率の良好な銀合金や銅合金を適用することが好ましい。
【０１２３】
第２実施形態においては、銅合金である金属層２０をゲート電極９５に用いている。図９に示すように、ゲート電極９５を構成する金属層２０は、第１導電性金属酸化物層９７と第２導電性金属酸化物層９８とで挟持されている。第３絶縁層１３であるゲート絶縁層に用いる材料は、第１実施形態と同様である。
【０１２４】
（第３実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態においては、第１実施形態及び第２実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る表示装置ＤＳＰ３を部分的に示す断面図である。
【０１２５】
第３実施形態の表示装置ＤＳＰ３を構成する対向基板５００は、第１面Ｆと、第１面Ｆとは反対側の第２面Ｓとを有する透明基板４４を備える。第２面Ｓには、タッチセンシング配線は設けられていない。第１面Ｆには、観察方向ＯＢ（図６参照、Ｚ方向とは反対方向）において、順に、複数の第１タッチセンシング配線１と、複数の第２タッチセンシング配線２とが形成されている。即ち、第２タッチセンシング配線２は、第１タッチセンシング配線１とアレイ基板６００との間に位置している。複数の第２タッチセンシング配線２及び第１面Ｆは、第２透明樹脂層１０５で覆われている。
複数の第１タッチセンシング配線１と複数の第２タッチセンシング配線２との間には、絶縁層Ｉ（タッチ配線絶縁層）が設けられており、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２とは、絶縁層Ｉによって互いに電気的に絶縁されている。
図１１に示す構造では、第１透明樹脂層１０８と第２透明樹脂層１０５とが貼り合わされている。
【０１２６】
図１２は、本発明の第３実施形態に係る表示装置ＤＳＰ３を構成する第２タッチセンシング配線２を示す図であって、図１１における符号Ｗ３で示された部分を示す拡大断面図である。
図１２に示すように、第２タッチセンシング配線２は、観察方向ＯＢにおいて第２黒色層７６と第２導電層７５とが順に積層された構成を有している。第２黒色層７６は、第１実施形態の第２黒色層２６と同じ構成を有する。第２導電層７５は、第１実施形態の第２導電層２５と同じ構成を有する。
【０１２７】
タッチセンシング駆動においては、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２とが直交する交点における静電容量Ｃ３の変化を検知する。複数の第１タッチセンシング配線１及び複数の第２タッチセンシング配線２の各々は電気的に独立している。第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２は、平面視、直交している。例えば、第１タッチセンシング配線１をタッチ検出電極として用い、第２タッチセンシング配線２をタッチ駆動電極として用いることができる。タッチセンシング制御部１２２は、タッチ信号として、第１タッチセンシング配線１と第２タッチセンシング配線２との間に生じる静電容量Ｃ３の変化を検出する。
また、第１タッチセンシング配線１の役割と第２タッチセンシング配線２の役割とを入れ替えてもよい。具体的に、第１タッチセンシング配線１をタッチ駆動電極として用い、第２タッチセンシング配線２をタッチ検出電極として用いてもよい。
【０１２８】
第３実施形態のアクティブ素子６８は、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、酸化物半導体のチャネル層を具備し、アクティブ素子６８のゲート絶縁層は酸化セリウムを含む複合酸化物で形成されている。
【０１２９】
（第４実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態においては、第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図１３は、本発明の第４実施形態に係る表示装置ＤＳＰ４を部分的に示す断面図である。
【０１３０】
図１３に示すように、透明基板４０の第１面Ｆ上には、カラーフィルタＣＦが設けられている。カラーフィルタＣＦを構成する赤着色層Ｒ、緑着色層Ｇ、及び青着色層Ｂは、発光層９２に対向している。このため、複数の画素ＰＸの各々は、カラーフィルタを備えている。赤着色層Ｒと緑着色層Ｇとの境界部、緑着色層Ｇと青着色層Ｂとの境界部、青着色層Ｂと赤着色層Ｒとの境界部は、平面視において、第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２と重なっている。第１タッチセンシング配線１及び第２タッチセンシング配線２を構成する第１黒色層１６及び第２黒色層２６は、ブラックマトリクスとして機能するため、上記境界部はブラックマトリクスと重なっている。このため、観察者から見て、赤着色層Ｒ、緑着色層Ｇ、及び青着色層Ｂの混色の発生が防止されている。
【０１３１】
第１透明樹脂層１０８は、カラーフィルタＣＦを覆うように配置されている。第１透明樹脂層１０８を介して、対向基板７００とアレイ基板２００とは貼り合わされている。
第４実施形態によれば、発光層９２の発光に伴って、フルカラー表示を実現することができる。
【０１３２】
例えば、上述の実施形態に係る表示装置は、種々の応用が可能である。上述の実施形態に係る表示装置が適用可能な電子機器としては、携帯電話、携帯型ゲーム機器、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤ等）、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、自動販売機、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、個人認証機器、光通信機器等が挙げられる。上記の各実施形態は、自由に組み合わせて用いることができる。
【０１３３】
本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、請求の範囲によって制限されている。
【符号の説明】
【０１３４】
１・・・第１タッチセンシング配線
２・・・第２タッチセンシング配線
２Ａ・・・センス配線（第２タッチセンシング配線２）
２Ｂ・・・引き出し配線（第２タッチセンシング配線２）
１５・・・第１導電層
１６・・・第１黒色層
１２・・・第２絶縁層
１３・・・第３絶縁層
１４・・・第４絶縁層
２０・・・金属層
２１、９７・・・第１導電性金属酸化物層
２２、９８・・・第２導電性金属酸化物層
２５、７５・・・第２導電層
２６、７６・・・第２黒色層
４０・・・透明基板
４２・・・透明基板
４４・・・透明基板
４５・・・基板
５４・・・ソース電極
５６・・・ドレイン電極
５８・・・チャネル層
６８・・・アクティブ素子
８７・・・上部電極
８８・・・下部電極（画素電極）
８９・・・反射層
９１・・・ホール注入層
９２・・・発光層
９３・・・コンタクトホール
９４・・・バンク
９５・・・ゲート電極
９６・・・平坦化層
１００、３００、５００、７００・・・対向基板（表示装置基板）
１０５・・・第２透明樹脂層
１０８・・・第１透明樹脂層
１０９・・・封止層
１１０・・・表示部
１２０・・・制御部
１２１・・・映像信号制御部
１２２・・・タッチセンシング制御部
１２３・・・システム制御部
２００、４００、６００・・・アレイ基板
Ｆ・・・第１面
Ｓ・・・第２面
Ｉ・・・絶縁層
Ｐ・・・観察者
Ｒ・・・赤着色層（カラーフィルタ）
Ｇ・・・緑着色層（カラーフィルタ）
Ｂ・・・青着色層（カラーフィルタ）
ＯＢ・・・観察方向
ＢＭ・・・ブラックマトリクス
ＰＸ・・・画素
ＴＦＴ・・・薄膜トランジスタ
ＴＭ１・・・第１端子
ＴＭ２・・・第２端子
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・静電容量
ＣＦ・・・カラーフィルタ
ＤＳＰ１、ＤＳＰ２、ＤＳＰ３、ＤＳＰ４・・・表示装置
【図１】
2018051487.tif 000003
【図２】
2018051487.tif 000004
【図３】
2018051487.tif 000005
【図４】
2018051487.tif 000006
【図５】
2018051487.tif 000007
【図６】
2018051487.tif 000008
【図７】
2018051487.tif 000009
【図８】
2018051487.tif 000010
【図９】
2018051487.tif 000011
【図１０】
2018051487.tif 000012
【図１１】
2018051487.tif 000013
【図１２】
2018051487.tif 000014
【図１３】
2018051487.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月26日(2016.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置であって、
銀にカルシウムが添加された銀合金層が導電性金属酸化物層によって挟持された構成を有する電極と、前記電極から印加される駆動電圧で発光する発光層と、ゲート絶縁層と接触しかつ酸化物半導体で構成されたチャネル層を有するとともに前記発光層を駆動するアクティブ素子と、を備えるアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する透明基板と、前記第２面から前記第１面に向けた観察方向において第１黒色層と第１導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記第２面上にて第１方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第１タッチセンシング配線と、前記観察方向において第２黒色層と第２導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記複数の第１タッチセンシング配線と前記アレイ基板との間に位置するとともに平面視にて前記第１方向と直交する第２方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第２タッチセンシング配線と、平面視において前記複数の第１タッチセンシング配線と前記複数の第２タッチセンシング配線とによって区画される複数の画素と、を備える表示装置基板と、
第１タッチセンシング配線と第２タッチセンシング配線との間の静電容量の変化を検知してタッチセンシングを行う制御部と、
を含む表示装置。
【請求項２】
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、前記第２面の上に形成され、
前記第１タッチセンシング配線と前記第２タッチセンシング配線との間には絶縁層が設けられ、
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、互いに電気的に絶縁されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１タッチセンシング配線は、前記第２面の上に形成され、
前記第２タッチセンシング配線は、前記第１面の上に形成されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１面の上に、前記観察方向において、順に、前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線が形成され、
前記第１タッチセンシング配線と前記第２タッチセンシング配線との間には絶縁層が設けられ、
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、互いに電気的に絶縁されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記酸化物半導体は、
ガリウム、インジウム、亜鉛、錫、アルミニウム、ゲルマニウム、及びセリウムから構成される群より選択される１種以上を含有する金属酸化物と、
少なくとも、アンチモン、ビスマスのうちいずれかを含有する金属酸化物と、
を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記ゲート絶縁層は、酸化セリウムを含む複合酸化物で形成されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記アクティブ素子に電気的に連携された複数の配線のうち、少なくともゲート配線は、銀層、銀合金層、銅層、及び銅合金層から構成される群より選択される層が導電性金属酸化物層によって挟持された３層構造を有する請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記発光層が、発光ダイオード層を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記発光層が、有機エレクトロルミネセンス層を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の表示装置に用いられる表示装置基板であって、
前記第１導電層及び前記第２導電層は、銀層、銀合金層、銅層、及び銅合金層から構成される群より選択される層が導電性金属酸化物層によって挟持された３層構造を有する表示装置基板。
【請求項１１】
前記導電性金属酸化物層は、
酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化錫、酸化ガリウム、及び酸化ビスマスから構成される群より選択される２種以上の金属酸化物を含む複合酸化物で形成されている請求項１０に記載の表示装置基板。
【請求項１２】
前記導電性金属酸化物層は、酸化インジウム、酸化亜鉛、及び酸化錫を含む複合酸化物で形成され、
前記複合酸化物に含まれるインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）と錫（Ｓｎ）のＩｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｓｎ）で示される原子比は、０．８より大きく、かつ、Ｚｎ／Ｓｎの原子比が１より大きい請求項１０に記載の表示装置基板。
【請求項１３】
前記複数の画素は、カラーフィルタを備える請求項１０に記載の表示装置基板。
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月7日(2017.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【特許文献１】日本国特許第５８６４７４１号公報
【特許文献２】日本国特許第５７４６７３６号公報
【特許文献３】日本国特開２０１４−１２０４８７号公報
【特許文献４】日本国特開２０１６−７６４１８号公報
【特許文献５】日本国特許第５８０７７２６号公報
【特許文献６】日本国特開２０１３−１２９１８３号公報
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
本実施形態では、導電性金属酸化物として、酸化インジウム、酸化ガリウム、酸化アンチモンの複合酸化物を用いた。銀合金層の材料としては、導電層として機能する銀合金を適用できる。銀へ添加される添加元素としては、マグネシウム、カルシウム、チタン、モリブデン、インジウム、錫、亜鉛、ネオジウム、ニッケル、アンチモン、ビスマス、銅等から構成される群より選択される１以上の金属元素を用いることができる。本実施形態の銀合金層は、銀に対し１．５ａｔ％カルシウムが添加された銀合金を用いた。カルシウムは、上記導電性金属酸化物によって銀合金が挟持された構成において、後工程における熱処理等で選択的に酸化される。このような酸化物の形成によって、導電性金属酸化物層によって銀合金層が挟持された構造の信頼性を向上させることができる。更に、窒化珪素や窒化モリブデン等の窒化物によって、導電性金属酸化物層によって銀合金層が挟持された構造を覆うことで、更に信頼性を向上させることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月19日(2018.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置であって、
銀にカルシウムが添加された銀合金層が導電性金属酸化物層によって挟持された構成を有する光反射性の画素電極と、前記画素電極から印加される駆動電圧で発光する発光層と、ゲート絶縁層と接触しかつ酸化物半導体で構成されたチャネル層を有するとともに前記発光層を駆動するアクティブ素子と、を備えるアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向する第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する透明基板と、前記第２面から前記第１面に向けた観察方向において第１黒色層と第１導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記第２面上にて第１方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第１タッチセンシング配線と、前記観察方向において第２黒色層と第２導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記複数の第１タッチセンシング配線と前記アレイ基板との間に位置するとともに平面視にて前記第１方向と直交する第２方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第２タッチセンシング配線と、平面視において前記複数の第１タッチセンシング配線と前記複数の第２タッチセンシング配線とによって区画される複数の画素と、を備える表示装置基板と、
第１タッチセンシング配線と第２タッチセンシング配線との間の静電容量の変化を検知してタッチセンシングを行う制御部と、
を含み、
前記酸化物半導体は、
亜鉛を含有する金属酸化物を含有しておらず、
ガリウム、インジウム、錫、アルミニウム、ゲルマニウム、及びセリウムから構成される群より選択される１種以上を含有する金属酸化物と、
少なくとも、アンチモン、ビスマスのうちいずれかを含有する金属酸化物と、
を含み、
前記ゲート絶縁層は、酸化セリウムを含む複合酸化物で形成され、
前記アクティブ素子は、トップゲート構造を有する薄膜トランジスタである、
表示装置。
【請求項２】
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、前記第２面の上に形成され、
前記第１タッチセンシング配線と前記第２タッチセンシング配線との間には絶縁層が設けられ、
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、互いに電気的に絶縁されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１タッチセンシング配線は、前記第２面の上に形成され、
前記第２タッチセンシング配線は、前記第１面の上に形成されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１面の上に、前記観察方向において、順に、前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線が形成され、
前記第１タッチセンシング配線と前記第２タッチセンシング配線との間には絶縁層が設けられ、
前記第１タッチセンシング配線及び前記第２タッチセンシング配線は、互いに電気的に絶縁されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記アクティブ素子に電気的に連携された複数の配線のうち、少なくともゲート配線は、銀層、銀合金層、銅層、及び銅合金層から構成される群より選択される層が導電性金属酸化物層によって挟持された３層構造を有する請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光層が、発光ダイオード層を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記発光層が、有機エレクトロルミネセンス層を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の表示装置に用いられる表示装置基板であって、
前記第１導電層及び前記第２導電層は、銀層、銀合金層、銅層、及び銅合金層から構成される群より選択される層が導電性金属酸化物層によって挟持された３層構造を有する表示装置基板。
【請求項９】
前記導電性金属酸化物層は、
酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化錫、酸化ガリウム、及び酸化ビスマスから構成される群より選択される２種以上の金属酸化物を含む複合酸化物で形成されている請求項８に記載の表示装置基板。
【請求項１０】
前記導電性金属酸化物層は、酸化インジウム、酸化亜鉛、及び酸化錫を含む複合酸化物で形成され、
前記複合酸化物に含まれるインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）と錫（Ｓｎ）のＩｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｓｎ）で示される原子比は、０．８より大きく、かつ、Ｚｎ／Ｓｎの原子比が１より大きい請求項８に記載の表示装置基板。
【請求項１１】
前記複数の画素は、カラーフィルタを備える請求項８に記載の表示装置基板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第１態様に係る表示装置は、表示装置であって、銀にカルシウムが添加された銀合金層が導電性金属酸化物層によって挟持された構成を有する光反射性の画素電極と、前記画素電極から印加される駆動電圧で発光する発光層と、ゲート絶縁層と接触しかつ酸化物半導体で構成されたチャネル層を有するとともに前記発光層を駆動するアクティブ素子と、を備えるアレイ基板と、前記アレイ基板に対向する第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する透明基板と、前記第２面から前記第１面に向けた観察方向において第１黒色層と第１導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記第２面上にて第１方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第１タッチセンシング配線と、前記観察方向において第２黒色層と第２導電層とが順に積層された構成を有しかつ前記複数の第１タッチセンシング配線と前記アレイ基板との間に位置するとともに平面視にて前記第１方向と直交する第２方向に並ぶように互いに平行に延在する複数の第２タッチセンシング配線と、平面視において前記複数の第１タッチセンシング配線と前記複数の第２タッチセンシング配線とによって区画される複数の画素と、を備える表示装置基板と、第１タッチセンシング配線と第２タッチセンシング配線との間の静電容量の変化を検知してタッチセンシングを行う制御部と、を含み、前記酸化物半導体は、亜鉛を含有する金属酸化物を含有しておらず、ガリウム、インジウム、錫、アルミニウム、ゲルマニウム、及びセリウムから構成される群より選択される１種以上を含有する金属酸化物と、少なくとも、アンチモン、ビスマスのうちいずれかを含有する金属酸化物と、を含み、前記ゲート絶縁層は、酸化セリウムを含む複合酸化物で形成され、前記アクティブ素子は、トップゲート構造を有する薄膜トランジスタである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2018051487.tif 000016
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