(57)【要約】  実施形態による表示装置基板は、透明基板と、透明基板上において、複数の画素間に配置され、第１の導電性金属酸化物層と、第１の導電性金属酸化物層上に配置された金属層と、金属層上に配置された第２の導電性金属酸化物層と、第２の導電性金属酸化物層上に配置された黒色層と、を含む黒色配線と、を備える。黒色配線は第１方向に延び、第１方向と直交する第２方向に所定の間隔を置いて複数の黒色配線が配置され、黒色配線は、複数の画素を含む表示領域の外まで延びた端部において第２の導電性金属酸化物層が露出した端子部を備えた引回し配線を含む。金属層は銅あるいは銅合金で形成され、黒色層はカーボンを主たる色材とする。第１および第２の導電性金属酸化物層は、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫との混合酸化物で形成されている。第１の導電性金属酸化物層、金属層、第２の導電性金属酸化物層、および、黒色層は、等しい線幅である。
2016088488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無アルカリガラスである透明基板と、
前記透明基板上において、複数の画素間に配置され、第１の導電性金属酸化物層と、前記第１の導電性金属酸化物層上に配置された金属層と、前記金属層上に配置された第２の導電性金属酸化物層と、前記第２の導電性金属酸化物層上に配置された黒色層と、を含む黒色配線と、を備え、
前記黒色配線は第１方向に延び、前記第１方向と略直交する第２方向に所定の間隔を置いて複数の前記黒色配線が配置され、
前記黒色配線は、前記複数の画素を含む表示領域の外まで延びた端部において前記第２の導電性金属酸化物層が露出した端子部を備えた引回し配線を含み、
前記金属層は銅あるいは銅合金で形成され、
前記黒色層はカーボンを主たる色材とし、
前記第１および第２の導電性金属酸化物層は、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫との混合酸化物で形成され、
前記第１の導電性金属酸化物層、前記金属層、前記第２の導電性金属酸化物層、および、前記黒色層は、等しい線幅である、表示装置基板。
【請求項２】
前記混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の原子比は１より大きい請求項１に記載の表示装置基板。
【請求項３】
前記黒色層に含まれるカーボンの含有量が４質量％以上５０質量％以下の範囲内にある請求項１に記載の表示装置基板。
【請求項４】
前記第１の導電性金属酸化物層と前記金属層との界面に、金属を酸化させた黒色酸化物層を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置基板。
【請求項５】
前記透明基板と前記第1の導電性金属酸化物層との界面に、第２の黒色層を更に具備し、
前記第２の黒色層は前記黒色配線と等しい線幅である請求項１に記載の表示装置基板。
【請求項６】
少なくとも前記表示領域を覆うように、前記黒色配線上に透明樹脂層を積層した、請求項１に記載の表示装置基板。
【請求項７】
前記黒色配線の上層において、前記複数の画素のそれぞれに配置された赤色の着色層、青色の着色層、および緑色の着色層を含むカラーフィルタ層と、前記カラーフィルタ層上に前記表示領域を覆うように透明樹脂層を積層した、請求項１に記載の表示装置基板。
【請求項８】
無アルカリガラスである透明基板上に複数の画素を備える表示領域に、前記複数の画素を区分し、前記表示領域外に延びた端部に端子部を有する黒色配線を具備した表示装置基板の製造方法であって、
無アルカリガラスである透明基板上に第1の導電性金属酸化物層と、銅層あるいは銅合金層からなる金属層と、第２の導電性金属酸化物層を形成する成膜工程と、
少なくとも、カーボンとアルカリ可溶なアクリル樹脂を含む黒色感光液を前記第２の導電性金属酸化物層上に塗布し、乾燥させて黒色膜とする塗布工程と、
前記黒色配線の第１パターンと、前記第１パターンと光透過率の異なる前記端子部の第２パターンとを具備するハーフトーンマスクを介して露光し、アルカリ現像液を用いて透明基板上の前記黒色膜を選択的に除去するとともに、前記黒色配線のパターンとして厚い黒色膜を残し、前記端子部のパターンとして薄い黒色膜を形成する黒色膜のパターン形成工程と、
ウエットエッチングの手法にて、前記第1の導電性金属酸化物層と、前記銅層あるいは銅合金層からなる金属層と、前記第２の導電性金属酸化物層との３層の黒色膜で覆われていない部分を除去するウエットエッチング工程と、
ドライエッチングの手法にて、前記黒色配線のパターンとして厚い黒色膜の表面の一部を膜厚方向に除去するとともに、前記端子部のパターンとして薄い黒色膜を除去して前記端子部の第２の導電酸化物層の表面を露出させるドライエッチング工程と、を備え、
前記透明基板上に第１の導電性金属酸化物層と、銅層あるいは銅合金層からなる金属層と、第２の導電性金属酸化物層と、カーボンを主たる色材とする黒色層とを、この順で、それぞれ等しい線幅にて積層した黒色配線を形成する、表示装置基板の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の表示装置基板と、前記表示装置基板と対向して固定されたアレイ基板と、前記表示装置基板と前記アレイ基板との間に配置された液晶層と、を備えた表示装置であって、
前記アレイ基板は、平面視において、複数の画素の隣接位置および前記黒色配線と重なる位置に配置されたアクティブ素子と、前記アクティブ素子と電気的に接続した金属配線と、前記黒色配線と交差する方向に延びたタッチ金属配線と、具備した表示装置。
【請求項１０】
前記アクティブ素子が、ガリウム、インジウム、亜鉛、錫、ゲルマニウム、マグネシウム、アルミニウムの２種以上の混合金属酸化物で形成されるチャネル層を具備するトランジスタである請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記アレイ基板は前記チャネル層を覆う遮光パターンを更に備え、
前記タッチ金属配線と前記遮光パターンとは同じ層に配置されている請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記液晶層の配向が、前記アレイ基板の面に平行である請求項９に記載の表示装置。
【請求項１３】
請求項６あるいは請求項７に記載の表示装置基板と、アレイ基板とを向かい合うように、液晶層を介して貼り合わせた表示装置であって、
前記表示装置基板は、前記透明樹脂層上に、平面視において、前記黒色配線と交差する複数の透明導電膜配線を更に備え、
前記アレイ基板は、平面視において、複数の画素の隣接位置および前記黒色配線と重なる位置にアクティブ素子を具備した、表示装置。
【請求項１４】
前記アクティブ素子が、ガリウム、インジウム、亜鉛、錫、ゲルマニウム、マグネシウム、アルミニウムの２種以上の混合金属酸化物で形成されるチャネル層を具備するトランジスタである請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記液晶層の配向が、前記アレイ基板の面に垂直である請求項１３に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置基板、表示装置基板の製造方法、及び、これを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレットなど携帯機器に、表示装置の表示面側にタッチパネルを貼付した構成が一般的になりつつある。タッチパネルは、指などポインタの接触などの入力手段として用いられる。タッチパネルのポインタの検出は、そのタッチ部分での静電容量変化として行われる方式が主流である。【０００３】
しかしながら、タッチパネルは厚み・重量増の観点で、表示装置の余分な部材である。最近では、タッチパネルは、スマートフォンやタブレットなど携帯機器に搭載されているが、やはり、機器の厚み増を回避することが困難であった。また、表示装置の解像度を高くして高精細画素としたときに、タッチパネルの入力が困難になることがあった。【０００４】
例えば、表示装置の解像度を３００ｐｐｉ（pixel per inch）、さらには、５００ｐｐｉ以上として高精細画素としたとき、画素ピッチは８μｍ以上３０μｍ以下前後となり微細な入力（例えばペン入力）が必要となる。そのため、入力ペンの筆圧やペン先に必要な解像度に応え、更に、速い入力への対応、及び、高精細化に十分に応えるタッチパネルの実現が望まれている。例えば、３００ｐｐｉ、さらには、５００ｐｐｉ以上の高精細画素としたタッチパネルにおけるブラックマトリクスの線幅は、１μｍ以上６μｍ以下程度の細線にすることが望ましい。  
一方で、近年、タッチパネルを用いずに、タッチセンシング機能を液晶セル内、あるいは表示装置に持たせる“インセル”と呼称されるタッチセンシング技術の開発が進んでいる。【０００５】
上記したように、カラーフィルタを具備する表示装置基板や、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などアクティブ素子を内設するアレイ基板のいずれかに、あるいは、両方にタッチ電極群を設け、タッチ電極群間に生じる静電容量の変化でタッチセンシングを行うインセル化が試みられている。しかし、有機フイルムベースのタッチパネルでは基材の伸縮（たとえば、熱膨張係数）が大きく、赤画素、緑画素、青画素やブラックマトリクスのパターンを含む８μｍ以上３０μｍ以下程度の微細画素の位置あわせ（アライメント）が困難であり、表示装置基板としての採用はできない。【０００６】
特許文献１は、プラスチックフィルム上に透明導電膜と遮光性金属膜の積層構成を、開示している。しかしながら、この構成では“インセル”として用いることができず、フィルムである基材のため高精細のカラーフィルタとして採用できない。特許文献１は、インセル技術およびカラーフィルタとの一体化は示唆していない。たとえば、特許文献１には、遮光性金属膜層としてアルミニウムが例示されている。赤画素、緑画素、青画素やブラックマトリクスの製造工程では、アルカリ現像液を用いたフォトリソグラフィの手法が用いられるが、アルミニウムの金属配線では、アルカリ現像液に腐食されカラーフィルタを形成することが困難である。  
さらに、特許文献１は、遮光性金属膜の表面の光反射が、表示装置としたときにアレイ基板に具備されるトランジスタのチャネル層に入射し、トランジスタの誤動作となる可能性を考慮した技術を開示していない。【０００７】
特許文献２は、全反射率の低い吸光層と導電層との積層構成及びこの積層構成を備えるタッチパネルを開示している。しかしながら、特許文献２は、インセル技術およびカラーフィルタとの一体化について示唆していない。たとえば、特許文献２には、導電性パターン（あるいは導電層）の材料としてアルミニウムが例示されている。赤画素、緑画素、青画素やブラックマトリクスの製造工程では、アルカリ現像液を用いたフォトリソグラフィの手法が用いられるが、アルミニウムの金属配線では、アルカリ現像液に腐食されカラーフィルタを形成することが困難である。【０００８】
また、特許文献２は、導電層の金属が銅（Ｃｕ）であることも開示している。しかし、例えば基材を無アルカリガラスなどのガラス基板としたときに、銅や銅酸化物、銅酸窒化物は基板に対する十分な密着性がなく、セロハンテープなどを貼り付けて剥がす程度の粘着力で簡単に剥がれてしまうため実用的ではない。特許文献２には、導電層を銅としたときの密着性改善の具体的技術は開示されていない。また、銅は経時的にその表面に銅の酸化物を形成しやすく、電気的な実装では信頼性が低い。特許文献２には、実装を考慮したコンタクト抵抗の改善策や、タッチセンシング用の配線のパターン形成手段に関わる技術を開示していない。【０００９】
特許文献３は、インジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）と亜鉛（Ｚｎ）の酸化物から成る透明導電膜を開示している。しかしながら、特許文献３には、安定した、高い信頼性ある電気的接続のためのタッチセンシング用の配線構造、例えば、透明基板上に第１の導電性金属酸化物層と、銅層あるいは銅合金層からなる金属層と、第２の導電性金属酸化物層と、カーボンを主たる色材とする黒色層とを、この順で、それぞれ等しい線幅にて積層した構成の黒色配線を、タッチセンシング用の配線として形成する技術は開示していない。すなわち、特許文献３に開示された技術は、タッチセンシング用の配線として必要な電気的実装の安定性と表示装置としての視認性を考慮していない。【００１０】
特許文献４は、液晶駆動の線順次走査を行う場合の画質低下を抑える手段を、開示している。特許文献４は、液晶を駆動するアクティブ素子（ＴＦＴ: Thin Film Transistor）にポリシリコン半導体を用いている。この技術は、オフリーク電流の多いポリシリコンのＴＦＴ固有とも言える走査信号線の電位低下を、ラッチ部を含む転送回路を具備させて電位保持を行う工夫により防ぐともに、液晶表示の画質低下を防ぐ技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−  ６５３９３号公報
【特許文献２】特表２０１３−５４０３３１号公報
【特許文献３】特開２０１２−  ２６０３９号公報
【特許文献４】特開２０１４−１８２２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の第１の目的は、無アルカリガラスである基板と密着性の高い状態で、かつ、視認性の良好なタッチセンシング用配線を具備する表示装置基板を提供することである。【００１３】
本発明の第２の目的は、高解像度で、かつ、高速なタッチ入力に応えられる表示装置、およびこれに用いる表示装置基板、カラーフィルタを具備する表示装置基板を提供することである。  
本発明の第３の目的は、安定した電気的実装が可能な表示装置基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するためにこの発明の第１の観点は、以下のような構成要素を備えている。すなわち、無アルカリガラスである透明基板と、前記透明基板上において、複数の画素間に配置され、第１の導電性金属酸化物層と、前記第１の導電性金属酸化物層上に配置された金属層と、前記金属層上に配置された第２の導電性金属酸化物層と、前記第２の導電性金属酸化物層上に配置された黒色層と、を含む黒色配線と、を備え、前記黒色配線は第１方向に延び、前記第１方向と略直交する第２方向に所定の間隔を置いて複数の前記黒色配線が配置され、前記黒色配線は、前記複数の画素を含む表示領域の外まで延びた端部において前記第２の導電性金属酸化物層が露出した端子部を備えた引回し配線を含み、前記金属層は銅あるいは銅合金で形成され、前記黒色層はカーボンを主たる色材とし、前記第１および第２の導電性金属酸化物層は、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫との混合酸化物で形成され、前記第１の導電性金属酸化物層、前記金属層、前記第２の導電性金属酸化物層、および、前記黒色層は、等しい線幅である、表示装置基板が提供される。【００１５】
また、この発明の第２の観点は以下のような実施態様を備えることを特徴とする。すなわち、無アルカリガラスである透明基板上に複数の画素を備える表示領域に、前記複数の画素を区分し、前記表示領域外に延びた端部に端子部を有する黒色配線を具備した表示装置基板の製造方法であって、無アルカリガラスである透明基板上に第１の導電性金属酸化物層と、銅層あるいは銅合金層からなる金属層と、第２の導電性金属酸化物層を形成する成膜工程と、少なくとも、カーボンとアルカリ可溶なアクリル樹脂を含む黒色感光液を前記第２の導電性金属酸化物層上に塗布し、乾燥させて黒色膜とする塗布工程と、前記黒色配線の第１パターンと、前記第１パターンと光透過率の異なる前記端子部の第２パターンとを具備するハーフトーンマスクを介して露光し、アルカリ現像液を用いて透明基板上の前記黒色膜を選択的に除去するとともに、前記黒色配線のパターンとして厚い黒色膜を残し、前記端子部のパターンとして薄い黒色膜を形成する黒色膜のパターン形成工程と、ウエットエッチングの手法にて、前記第１の導電性金属酸化物層と、前記銅層あるいは銅合金層からなる金属層と、前記第２の導電性金属酸化物層との３層の黒色膜で覆われていない部分を除去する工程と、ドライエッチングの手法にて、前記黒色配線のパターンとして厚い黒色膜の表面の一部を膜厚方向に除去するとともに、前記端子部のパターンとして薄い黒色膜を除去して前記端子部の第２の導電酸化物層の表面を露出させるドライエッチング工程と、を備え、前記透明基板上に第１の導電性金属酸化物層と、銅層あるいは銅合金層からなる金属層と、第２の導電性金属酸化物層と、カーボンを主たる色材とする黒色層とを、この順で、それぞれ等しい線幅にて積層した黒色配線を形成する、表示装置基板の製造方法が提供される。【００１６】
また、この発明の第３の観点は以下のような実施態様を備えることを特徴とする。すなわち、無アルカリガラスである透明基板と、前記透明基板上において、複数の画素間に配置され、第１の導電性金属酸化物層と、前記第１の導電性金属酸化物層上に配置された金属層と、前記金属層上に配置された第２の導電性金属酸化物層と、前記第２の導電性金属酸化物層上に配置された黒色層と、を含む黒色配線と、を備え、前記黒色配線は第１方向に延び、前記第１方向と略直交する第２方向に所定の間隔を置いて複数の前記黒色配線が配置され、前記黒色配線は、前記複数の画素を含む表示領域の外まで延びた端部において前記第２の導電性金属酸化物層が露出した端子部を備えた引回し配線を含み、前記金属層は銅あるいは銅合金で形成され、前記黒色層はカーボンを主たる色材とし、前記第１および第２の導電性金属酸化物層は、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫との混合酸化物で形成され、前記第１の導電性金属酸化物層、前記金属層、前記第２の導電性金属酸化物層、および、前記黒色層は、略等しい線幅である、表示装置基板を備え、前記表示装置基板と対向して固定されたアレイ基板と、前記表示装置基板と前記アレイ基板との間に配置された液晶層と、を備えた表示装置であって、前記アレイ基板は、平面視において、複数の画素の隣接位置および前記黒色配線と重なる位置に配置されたアクティブ素子と、前記アクティブ素子と電気的に接続した金属配線と、前記黒色配線と交差する方向に延びたタッチ金属配線と、具備した表示装置が提供される。【００１７】
また、この発明の第４の観点は以下のような実施態様を備えることを特徴とする。すなわち、無アルカリガラスである透明基板と、前記透明基板上において、複数の画素間に配置され、第１の導電性金属酸化物層と、前記第１の導電性金属酸化物層上に配置された金属層と、前記金属層上に配置された第２の導電性金属酸化物層と、前記第２の導電性金属酸化物層上に配置された黒色層と、を含む黒色配線と、を備え、前記黒色配線は第１方向に延び、前記第１方向と略直交する第２方向に所定の間隔を置いて複数の前記黒色配線が配置され、前記黒色配線は、前記複数の画素を含む表示領域の外まで延びた端部において前記第２の導電性金属酸化物層が露出した端子部を備えた引回し配線を含み、前記金属層は銅あるいは銅合金で形成され、前記黒色層はカーボンを主たる色材とし、前記第１および第２の導電性金属酸化物層は、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫との混合酸化物で形成され、前記第１の導電性金属酸化物層、前記金属層、前記第２の導電性金属酸化物層、および、前記黒色層は、略等しい線幅であり、少なくとも前記表示領域を覆うように、前記黒色配線上に透明樹脂層を積層した表示装置基板を備え、前記表示装置基板と、アレイ基板とを向かい合うように、液晶層を介して貼り合わせた表示装置であって、前記表示装置基板は、前記透明樹脂層上に、平面視において、前記黒色配線と交差する複数の透明導電膜配線を更に備え、前記アレイ基板は、平面視において、複数の画素の隣接位置および前記黒色配線と重なる位置にアクティブ素子を具備した、表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、無アルカリガラスである基板と密着性の高い状態で、かつ、視認性の良好なタッチセンシング用配線を具備する表示装置基板を提供することができる。  
また、本発明によれば、高解像度で、かつ、高速なタッチ入力に応えられる表示装置、およびこれに用いる表示装置基板、カラーフィルタを具備する表示装置基板を提供することができる。  
また、本発明によれば、安定した電気的実装が可能な表示装置基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板の部分断面図である。
【図２】図２は、本実施形態の表示装置基板の他の例を説明する部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板の模式平面図であり、赤画素、緑画素、青画素などの画素と、これら画素を区分し、かつ、長辺の方向に配設された黒色配線の一例を示す図である。
【図４】図４は、一実施形態の表示装置基板における黒色配線の端子部の一例を説明する模式平面図である。
【図５】図５は、一実施形態の表示装置基板における黒色配線の端子部の部分断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に関わる表示装置の部分断面図である。
【図７】図７は、図６に示すアレイ基板の平面図であり、タッチ金属配線と遮光パターン位置を示す図である。
【図８】図８は、図７に示すアレイ基板の線Ｃ−Ｃ’における断面の一例を示す図である。
【図９】図９は、図７に示すアレイ基板のタッチ金属配線と、表示装置基板の黒色配線との間に保持される静電容量について説明する断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板において、黒色配線上にカラーフィルタ層と透明樹脂層を積層した構成の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す表示装置基板を具備する、表示装置の部分断面である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板の部分断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に示した表示装置基板１００を具備した表示装置の部分断面図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す表示装置基板を、観察者方向Ｖから見た平面図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板のそれぞれの製造工程を示す部分断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板の部分断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板の部分断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板のそれぞれの製造工程を示す部分断面図である。
【図１９】図１９は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板の他の例を説明するための図である。
【図２０】図２０は、図１９に示す表示装置基板を具備する、一実施形態の表示装置の部分断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板の他の例を説明するための図である。
【図２２】図２２は、図２１に示す表示装置基板を具備する、一実施形態の表示装置の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
以下に説明する各実施形態では、特徴的な部分について説明し、例えば通常の表示装置の構成要素と差異のない部分については説明を省略する。また、それぞれ実施形態は、本発明の表示装置基板、あるいは、これを具備する液晶表示装置の例として説明するが、本発明の表示装置基板は有機ＥＬ表示装置のような他の表示装置に適用可能である。
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板１００を、図面を用いて説明する。なお、以下の全ての図面は、理解のしやすさを優先して各構成要素の厚さや寸法の比率は適宜調整している。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板の部分断面図である。
【００２３】
本実施形態の表示装置基板は、透明基板１５と、黒色配線６とを有している。黒色配線６は、第１の導電性金属酸化物層１と、金属層２と、第２の導電性金属酸化物層３と、黒色層４とを有している。
【００２４】
図１に示すように、透明基板１５上に、第１の導電性金属酸化物層１と金属層２と第２の導電性金属酸化物層３と黒色層４で構成される黒色配線６が具備されている。黒色配線６は、例えば、紙面に対して垂直方向のストライプパターンで複数、配設されている。第１の導電性酸化物層１と金属層２と第２の導電性金属酸化物層３と黒色層４は周知のフォトリソグラフィの手法を用いてパターン形成される。黒色配線６を形成する方法については後に詳細に説明する。なお、上記導電性金属酸化物は、混合酸化物、あるいは複合酸化物と記載することがある。
【００２５】
図２は、本実施形態の表示装置基板の他の例を説明する部分断面図であって、図１に示す表示装置基板に、さらに透明樹脂層９を積層した表示装置基板の部分断面図である。
【００２６】
図２に示す表示装置基板１００は、黒色配線６上に透明樹脂層９を積層している。透明樹脂層９は、熱硬化性を有するアクリル樹脂などで形成することができる。透明樹脂層９の膜厚は任意に設定できる。黒色層４や透明樹脂層９は、例えば、屈折率など光学特性が互いに異なる複数の層を積層する構成でも良い。なお、ここでは、後述する表示装置（たとえば図６、図１６に示す）の説明の関係で、黒色配線６の形成している膜面の位置を図１と上下逆としている。
【００２７】
透明基板１５の基材は、熱膨張率の小さい無アルカリガラスである。後述するアレイ基板に用いる透明基板２５と同様に、ガラス材質の基板を用いることが望ましい。例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と呼称されるトランジスタなどのアクティブ素子を形成して、有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置に用いられるガラス基板が適用できる。本実施形態で透明基板１５、２５の基材として採用する無アルカリガラスは、表示装置用の基板材料であり、アルカリ成分を実質的に含まないアルミノ珪酸塩ガラスに代表される。無アルカリガラスとは、ナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）のようなアルカリ金属あるいはこれらの酸化物がアルカリ元素として１０００ｐｐｍ以下の含有率であることを、アルカリ成分を実質的に含まないと規定する。アルカリ元素の含有率は低いことが好ましい。なお、以下の説明では、液晶駆動用のトランジスタを形成した基板を、アレイ基板と呼ぶ。また、トランジスタを、薄膜トランジスタあるいはアクティブ素子と呼称することがある。
【００２８】
黒色配線６は、第１の導電性金属酸化物層１の線幅と、金属層２の線幅と、第２の導電性金属酸化物層３の線幅と、カーボンを主たる色材とする黒色層４の線幅とが、それぞれ略等しい線幅であることが望ましい。
【００２９】
インジウムを含む第１の導電性金属酸化物層（接着層）１と、銅層あるいは銅合金層からなる金属層２と、黒色層４から構成される黒色配線６の厚みは、合計で１μｍ以下とすることができる。黒色配線６の厚みは、２μｍを超えるとその凹凸が、液晶配向に悪影響を与えるため、１．５μｍ以下とすることが望ましい。
【００３０】
本実施形態の技術は、例えば、３００ｐｐｉ（pixel per inch）、さらには、５００ｐｐｉ以上の高精細画素の表示装置を対象としている。本実施形態の表示装置基板を高精細画素の表示装置に採用したときに、黒色配線６に相当するブラックマトリクスの線幅は、１μｍ以上６μｍ以下の範囲内の細線でパターン形成する必要がある。たとえば、表示装置基板において、黒色配線の４μｍの線幅に対して、±１μｍ以上のばらつきがあれば、表示品質面でのムラが発生するため、また、画素開口率の低下が生じるため、表示装置の基板として使用することはできない。
【００３１】
また、黒色配線６を構成する第１の導電性金属酸化物層１と、金属層２と、第２の導電性金属酸化物層３と、黒色層４とを、それぞれの製造工程で互いに位置あわせすることも現実的ではない。製造工程で各相を互いに位置合わせした場合、およそ±１．５μｍ以上のばらつきが生じる可能性がある。したがって、表示装置の画素の開口率に影響を与えないように複数層（複数工程）で同一のパターンを形成するように位置合わせすることは細線形成の観点からかなり困難である。
【００３２】
本実施形態で言う「等しい線幅」とは、黒色配線６を形成する各層の、線幅の中心位置（配線が延びる方向と略直交する方向における中心位置）及び線幅のそれぞれバラツキが、±０．４μｍの範囲内に入ることを意味している。加えて、「等しい線幅」とは、図１や図１７に示すように、黒色層４、導電性酸化物層３、金属層２、導電性酸化物層１、黒色層１８の断面形状が、垂直方向Ｚ（あるいは厚み方向）にほぼ揃っていることを言う。たとえば、５００ｐｐｉの高精細画素では、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の３色での画素ピッチが１７μｍ前後となるが、例えば４μｍ線幅のブラックマトリクス（遮光層）に、２層の金属のそれぞれ位置合わせ許容差を考慮すると、その線幅はおよそ１０μｍとなる。この場合、画素開口率は３５％程度となり、表示装置として使用することができなくなる。たとえば、ブラックマトリクスの線幅が４±０．４μｍである場合には、画素開口率は約６０％となる。
【００３３】
図１および図２では、黒色配線６は紙面に対して、垂直な方向Ｙに長尺であるストライプ形状で配設されている。ただし、ブラックマトリクスを形成する場合には、黒色配線６は、ブラックマトリクスとモアレを発生しない形状にて種々のパターンで形成することができる。
【００３４】
表示装置基板の矩形表示領域１９内（図３に示す）には、複数の画素開口部が形成される。画素開口部は、ストライプ形状でも良いが、少なくとも２辺が平行である多角形とすることができる。２辺が平行である多角形として、例えば長方形、六角形、Ｖ字形状（doglegged shape）などとすることができる。黒色配線６のパターンを、これら多角形画素の周囲の少なくとも一部を囲う額縁形状として、電気的に閉じた形状とすることもできる。これらパターン形状は、平面視において、電気的に閉じたパターンであるか、一部を開放した（外観的に、つながっていない部分を設ける）パターンであるかによって、表示装置周辺の電気的ノイズの拾い方が変わる。あるいは、黒色配線６のパターン形状や面積によって、表示装置周辺の電気的ノイズの拾い方が変わる。
【００３５】
なお、矩形表示領域１９において、画素の開口部は、黒色配線６と、アレイ基板側の金属配線やタッチ金属配線で区分し、平面視、多角形での画素形状を得ることができる。あるいは、後の実施形態で示すように、別途ブラックマトリクス（ＢＭ）を設けることもできる。本実施形態では、画素の開口部は少なくとも２辺が平行な多角形であって、黒色配線６は、この２辺の長手方向に画素を区分する略直線状に延びている。このように形成することにより、黒色配線６が拾う電気的ノイズを抑制することができる。
【００３６】
以下、黒色配線６の各層１〜４および透明樹脂層９の構成例について説明する。  
（黒色層）  
黒色層４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では十分な黒の色や低い反射率が得られないが、本実施形態に関わる黒色配線６表面での可視光の反射率は７％以下に抑えられ、かつ、後述する金属層２を挟持する構成であるため、高い遮光性が同時に得られる。  
また、黒色配線６を、およそ屈折率１．５の透明樹脂層９で覆う構成とすることで、透明樹脂との界面での反射率は、可視光の波長の範囲内で、３％以下の低反射とすることができる。たとえば、透明樹脂との界面での反射率を、光の波長４３０ｎｍ、５４０ｎｍ、６２０ｎｍでの反射率を含み、可視域４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下で、０．１％以上３％以下の範囲内の低反射率にすることができる。
【００３７】
黒色の色材は、カーボン、カーボンナノチューブあるいは、複数の有機顔料の混合物が適用できる。カーボンを、例えば、色材全体の量に対して５１質量％以上の主たる色材として用い、反射色の調整のため、青もしくは赤などの有機顔料を添加して用いることができる。たとえば、出発材料としての感光性の黒色塗布液中のカーボンの濃度を調整する（カーボン濃度を下げる）ことにより黒色層４の再現性を向上できる。
【００３８】
表示装置用大型露光装置を用いても、黒色配線６の画線幅として、たとえば、１μｍ以上６μｍ以下の細線でパターン加工できる。なお、本実施形態では、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％カーボン濃度の範囲内としている。ここで、カーボン濃度が５０質量％を超えるカーボン量としても良いが、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落ちる傾向にある。また、カーボン濃度が４質量％以下としたときには、十分な黒色を得ることができず、下地の金属層２の反射が大きく視認性を低下させることがあった。以下の実施形態で、黒色層４のカーボン濃度の表記のない場合、このカーボン濃度は、全固形分に対して略４０質量％としているものとする。
【００３９】
黒色層４は、後工程であるフォトリソグラフィでの露光やパターンの位置合わせ（アライメント）を優先して、例えば、透過測定での光学濃度を２以下とすることができる。黒色層４を、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形成しても良い。黒色層４の反射率は、ガラスや透明樹脂などの基材の屈折率（約１．５）を考慮し、黒色層４とそれら基材との界面の反射率が３％以下となるよう、黒色色材の含有量や種類、用いる樹脂、膜厚を調整することが望ましい。これらの条件の最適化で、屈折率がおよそ１．５であるガラスなどの基材との界面の反射率を、可視光の波長領域内で３％以下の低反射率にすることができる。黒色層４の反射率は、バックライトユニットからの光の再反射防止や観察者の視認性向上を配慮して、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以下の範囲に入るものである。例えば、表示装置のカバーガラス（保護ガラス）と表示装置とを貼り合わせる、おおよそ１．５以上１．７以下の範囲内の屈折率の接着層を、上記の樹脂として用いることもできる。
【００４０】
（金属層）  
金属層２を形成する金属は、銅あるいは銅合金である。銅の薄膜や銅合金の薄膜を用いる場合、金属層２の膜厚を１００ｎｍ以上、あるいは１５０ｎｍ以上とすると、金属層２は、可視光をほとんど透過しなくなる。したがって、本実施形態に関わる表示装置基板において、黒色配線６は、金属層２の膜厚が例えば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度であれば十分な遮光性を得ることができる。
【００４１】
金属層２は、アルカリ耐性のある銅や銅合金などの金属層が適用できる。アルカリ耐性が必要な場合は、例えば、後工程でアルカリ現像液を用いる現像工程がある場合である。具体的には、例えば黒色配線６を形成した後に、カラーフィルタや、ブラックマトリクスなどを形成する場合などである。後述する黒色配線６に端子部を形成する場合にも、アルカリ耐性が必要性である。
【００４２】
なお、クロムはアルカリ耐性があり黒色配線６の金属層２として適用可能である。しかし、クロムは抵抗値が大きく、製造工程で生じるクロムイオンが有害であるため実際の生産への適用は困難である。銅や銅合金は、低い抵抗値であるという観点で金属層２として望ましい。銅や銅合金は、導電性が良好であるので、金属層２として望ましい。
【００４３】
金属層２は、銅合金として３ａｔ％以下の合金元素を含有させることができる。合金元素は、例えば、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、アルミニウム、ベリリウム、ニッケルから１以上の元素を選択できる。銅の合金化により、銅の拡散を抑え、銅合金として耐熱性などを改善できる。金属層２に３ａｔ％を超える合金元素を添加すると、黒色配線６の抵抗値が大きくなる。黒色配線６の抵抗値が高くなると、タッチ検出に関わる駆動電圧の波形なまりや信号遅延を生じる可能性があるため、好ましくない。銅は、マイグレーションを起こしやすく、信頼性の面での不十分さがあるが、上記合金元素を０．１ａｔ％以上加えることで銅合金として信頼性を向上できる。合金元素の含有割合は、銅に対し、０．１ａｔ％以上３ａｔ％以下とすることができる。
【００４４】
（導電性金属酸化物層）  
第１の導電性金属酸化物層１は、例えば、インジウムを含む導電性の金属酸化物で形成される。第２の導電性金属酸化物層３は、例えば、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫との混合酸化物（複合酸化物）である。
【００４５】
第１の導電性金属酸化物層１および第２の導電性金属酸化物層３は、主に透明基板１５と黒色配線６との密着性の向上と、金属層２と黒色層４との密着性の向上と、金属層２に擦り傷ができたときの断線防止の機能を有する。
【００４６】
銅、銅合金、あるいはこれらの酸化物、窒化物は、ガラスなど透明基板や黒色色材の分散体である黒色層４との密着性が、一般的に悪い。そのため、導電性金属酸化物層を設けない場合、金属層２と透明基板１５との界面、および、金属層２と黒色層４との界面で剥がれを生じる可能性がある。銅あるいは銅合金をタッチセンシング用途の金属配線（金属層を細い配線としてパターン形成したもの）として用いる場合、第１の導電酸化物層１を下地層として形成しない表示装置基板は、剥がれによる不良以外にも金属配線に静電破壊による不良が生じる場合があり、実用的でない。この静電破壊は、カラーフィルタ積層などの後工程や、アレイ基板との貼り合わせや、洗浄工程などで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、断線などを生じる現象である。
【００４７】
加えて、銅、銅合金、あるいはこれらの酸化物、窒化物は、通常、電気的な接続が不安定で信頼性に欠ける。たとえば、銅表面に経時的に形成される酸化銅や硫化銅は絶縁体に近く、電気的な実装に問題を生じる。黒色配線６の端部に設ける端子部５（図３に示す）において、電気的実装のやり直しや取り扱い時の不具合で金属層２に擦り傷が生じやすい。インジウムを含む導電性の金属酸化物は硬いセラミックでもあるため、金属層に傷が生じても導電性金属酸化物層は断線することが少ない。
【００４８】
また、第２の導電性金属酸化物層３は、上述のような銅や銅合金の表面の経時変化（銅酸化物の形成）による電気的コンタクト不良の改善の機能を有する。端子部５の表面は、例えば、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫との混合酸化物で形成した第２の導電性金属酸化物層３が露出することとなるため、端子部５のコンタクト抵抗が低くなり、電気的実装に適したものとなる。
【００４９】
また、第２の導電性金属酸化物層３を形成する混合酸化物中の酸化インジウムを、インジウムと錫と亜鉛の原子比で０．８以上とすることで、配線としての抵抗値を下げることが可能である。なお、インジウムの原子比は、０．９以上とすることがさらに好ましい。
【００５０】
また、第１の導電性金属酸化物層１と第２の導電性金属酸化物層３の各々は、酸化物としてやや酸素不足の、光吸収を持たせた膜として成膜することができる。  
さらに、第１の導電性金属酸化物層１と第２の導電性金属酸化物層３を形成する混合酸化物中の酸化亜鉛と酸化錫の量は、インジウムの原子比で０．０１以上０．０８未満の範囲内であることが好ましい。
【００５１】
錫の混合酸化物中の量は、原子比で０．０１を超える量を添加しないと導電性金属酸化物層の低い抵抗が得られない。錫の混合酸化物中の量は、原子比で０．０８を超えると導電性金属酸化物層にエッチングが入りにくくなり、結果として、後述する製造方法において金属層２のパターン形成が困難となる可能性がある。
【００５２】
さらに、亜鉛の混合酸化物中の量とは、インジウムの原子比で０．０２以上０．２未満の範囲内であることが好ましい。亜鉛の原子比が０．２を超え、かつ、錫の原子比が０．０１未満となると、黒色配線としての「等しい線幅」でのパターン形成が難しくなる。酸化亜鉛の量が増えると、ウエットエッチング工程で、この混合酸化物で形成された層が選択的にエッチングされ、金属層の線幅が相対的に大きくなってしまう。逆に、酸化錫の量が増えると、ウエットエッチング工程で、金属層が選択的にエッチングされ、導電性金属酸化物層の線幅が相対的に大きくなってしまう。酸化錫の量が多すぎると導電性金属酸化物層にエッチングが入らなくなってしまう。亜鉛の混合酸化物中の量は、インジウムの原子比で０．０２以上０．１３以下の範囲内であることが好ましい。
【００５３】
すなわち、混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の原子比は１より大きいことが、「等しい線幅」での黒色配線を再現できる条件となる。
【００５４】
次に、本実施形態に関わる表示装置基板を含む表示装置について図面を参照して説明する。  
図３は、本実施形態に関わる表示装置基板の模式平面図であり、赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂなどの画素と、これら画素を区分し、かつ、長辺の方向に配設された黒色配線６の一例を示す図である。
【００５５】
図３では、後に説明する図６の表示装置を観察者方向Ｖから見た矩形表示領域１９の平面図である。なお、本実施態様の表示装置基板はカラーフィルタ層を含まない構成である。図３に示すＲ、Ｇ、Ｂの記号は、画素位置を示すために表記したものであって、カラーフィルタを省略した構成であっても構わない。
【００５６】
本実施形態の表示装置基板を用いた表示装置、あるいは液晶表示装置は、映像表示とタッチセンシングとのそれぞれの制御を行う制御部（図示せず）を備える。以下の記載において、タッチセンシングは、たとえば、第１方向に延びた複数本数の配線の並びと、これらの配線と所定あるいは一定の間隔おいて（絶縁して）配置された、第１方向と直交した第２方向に延びた複数本数の配線の並びとの、それぞれの配線の交差部に生じる静電容量の変化で、指などポインタのタッチの有無を判断する静電容量方式を前提としている。
【００５７】
図３では、矩形表示領域１９およびその周囲の領域における、黒色配線６および金属配線４２（以下、この金属配線を、タッチセンシングを行う際に用いる一方の電極とする意味で、タッチ金属配線４２と呼ぶ）の配置位置を示している。黒色配線６とタッチ金属配線４２とに囲まれた領域は画素開口領域となる。図３において、例えば、黒色配線６を第１方向（Ｙ方向）に延線する配線とし、これと直交するタッチ金属配線４２を第２方向（Ｘ方向）の配線とする。図３に示すように、平面視、黒色配線６は複数本数の配線の並びを一定の間隔にて、第２方向（Ｘ方向）に持つ。タッチ金属配線４２は、平面視、複数本数の配線の並びを第１方向（Ｙ方向）に持つ。
【００５８】
黒色配線６は、Ｙ方向に互いに略平行に延びて配設される。黒色配線６は、矩形表示領域１９の一端から他端の外まで延びた引回し配線（第１配線）６ａと、矩形表示領域１９の一端から他端まで延びたダミー配線（第２配線）６ｂとを有している。本実施形態では、引回し配線６ａの間に２本のダミー配線６ｂが設けられている。ダミー配線６ｂは、電気的に浮いたフローティングパターンとする。引回し配線６ａの間引き数（引回し配線６ａ間のダミー配線６ｂの本数）や、引回し配線６ａの本数とダミー配線６ｂの本数との比は、表示装置の使用目的等に合わせて適宜設定すべきである。  
なお、タッチセンシングの駆動電圧を印加する駆動電極の役割は、黒色配線６とタッチ金属配線４２のいずれでも良く、その役割を入れ替えることができる。
【００５９】
タッチ金属配線４２は、平面視において、黒色配線６と直交して配置している。タッチ金属配線４２は、後述するアレイ基板に設けられ、矩形表示領域１９の一端から他端の外まで延びている。
【００６０】
なお、表示装置基板にカラーフィルタ層を設ける場合には、例えば、Ｙ方向に同じ色を表示する画素が並び、Ｘ方向に互いに異なる色を表示する画素が隣り合うように、カラーフィルタ層が形成される。
【００６１】
また、表示装置基板にカラーフィルタ層を設けない場合であっても、例えば、バックライトユニットに赤色発光、緑色発光、青色発光のＬＥＤを具備させ、それぞれの時分割発光と、これに同期させる液晶層の駆動とでカラー表示を行うことができる。時分割発光のバックライトユニットを用いる場合には、図３に示すように、例えば、Ｙ方向に同じ色を表示する画素が並び、Ｘ方向に互いに異なる色を表示する画素が隣り合うように構成される。
【００６２】
図４は、一実施形態の表示装置基板における黒色配線の端子部の一例を説明する模式平面図である。  
図５は、一実施形態の表示装置基板における黒色配線の端子部の線Ａ−Ａ´における部分断面図である。  
矩形表示領域１９とその周辺の一部は、透明樹脂層９で覆われている。黒色配線６が矩形表示領域１９の外まで延びた端には端子部５が形成されている。
【００６３】
図５に示すように、端子部５は、表面に第２の導電性金属酸化物層３が露出し、電気的なコンタクトや実装がとれる形になっている。第２の導電性金属酸化物層３の表面は、銅や銅合金表面と異なり、新たな酸化物を形成して電気的コンタクト不良をもたらさない。銅や銅合金の表面には経時的に酸化物や硫化物が形成されやすい。混合酸化物で形成された第２の導電性金属酸化層は経時的にも安定し、電気的な実装でのオーミックコンタクトを可能とする。
【００６４】
なお、端子部５の平面視の形状は図４に限定するものでない。たとえば、透明樹脂層９で端子部５上を覆った後に、ドライエッチングなどの手段で端子部５上部を円形状、矩形状に取り除いて端子部５表面の第２の導電性金属酸化物層３を露出させてもよい。この場合、表示装置の基板同士を貼り合わせるシール部において、表示装置基板からアレイ基板への導通の転移（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。この導通の転移は、異方性導電膜、微小な金属球、あるいは金属膜で覆った樹脂球などから選ばれる導体をシール部に配置することで可能となる。
【００６５】
図６は、本発明の一実施形態に関わる表示装置の部分断面図である。  
図６は、図７のアレイ基板３５と表示装置基板１００とを、液晶層３０を介して対向した状態で貼り合わせたときの、Ｄ−Ｄ´方向の断面図でもある。なお、Ｄ−Ｄ´断面では、タッチ金属配線４２は厳密には図示されないが、図６では、紙面奥にタッチ金属配線４２があるものとして、破線でその位置を示した。また、図６では、偏光板、位相差版、配向膜、バックライトユニット、トランジスタであるアクティブ素子につながるゲート線やソース線などの図示を省略している。
【００６６】
本実施形態の表示装置は、表示装置基板１００と、アレイ基板３５と、液晶層３０とを備えている。本実施形態の表示装置は、例えば、ＦＦＳモードの液晶表示装置である。  
アレイ基板３５は、透明基板２５と、絶縁層２１、２２、２３と、共通電極３２と、画素電極３６と、タッチ金属配線４２と、を有している。
【００６７】
透明基板２５は、例えば熱膨張率の小さい無アルカリガラスを用いることが望ましい。
【００６８】
透明基板２５の基材は、例えば熱膨張率の小さい無アルカリガラスであって、ガラス材質の基板を用いることが望ましい。本実施形態で透明基板１５、２５の基材として採用する無アルカリガラスは、表示装置用の基板材料であり、アルカリ成分を実質的に含まないアルミノ珪酸塩ガラスに代表される。
【００６９】
透明基板２５上には、絶縁層２１、２２を介して、共通電極３２が配置されている。共通電極３２は、例えば、Ｙ方向に延びたストライプ状に配置され、互いに電気的に接続している。共通電極３２は、例えばＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料により形成されている。
【００７０】
共通電極３２上には、絶縁層２３を介して画素電極３６およびタッチ金属配線４２が配置されている。画素電極６は、例えばＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料により形成されている。
【００７１】
液晶層３０の液晶は、アレイ基板３５の基板面と略水平に配向され液晶分子を含む。液晶の駆動は、画素電極３６と共通電極３２との間に生じるフリンジ電界で駆動する。この液晶駆動方式は、ＦＦＳ（fringe field switching）、あるいはＩＰＳ（in plane switching）と呼ばれている。液晶層３０を駆動するための駆動電圧は、アレイ基板３５の基板面に略平行な方向の電界、いわゆる横電界を形成する。
【００７２】
図７は、図６に示すアレイ基板２５の平面図であり、タッチ金属配線４２と遮光パターン位置を示す図である。図７は、図６に図示したアレイ基板３５の、観察者方向Ｖからの平面視である。
【００７３】
図７では、タッチ金属配線４２と遮光パターン４３との位置を示している。アレイ基板３５は、画素電極３６およびタッチ金属配線４２と同じ層に配置された遮光パターン４３と、ソース線４０と、ゲート線４１と、トランジスタ（アクティブ素子）４６と、を更に備えている。
【００７４】
画素電極３６は、各画素に配置されている。画素電極３６は、例えば、Ｙ方向に延びる複数の帯状パターンを備えている。換言すると、画素電極３６は、共通電極３２と対向する位置に設けられたスリットを有している。複数の帯状パターンは、遮光パターン４３により互いに電気的に接続している。
【００７５】
ソース線４０は、画素電極３６間においてＹ方向に延びて配置している。ソース線４０は、図示しない駆動回路と電気的に接続している。ソース線４０には、映像信号が印加される。駆動回路は図示しない前記制御部に含まれ、この制御部は、映像表示に関わる映像信号とゲート信号と、後述するタッチセンシングに関わる駆動信号とタッチ検出信号を制御する。
【００７６】
ゲート線４１は、画素電極３６間においてＸ方向に延びて配置している。ゲート線４１は、図示しない駆動回路と電気的に接続している。ゲート線４１には、後述するトランジスタのゲート信号が印加される。
【００７７】
タッチ金属配線４２は、絶縁層２１、２２、２３を介して、ゲート線４１の上層に配置している。タッチ金属配線４２は、ゲート線４１及びソース線４０とは電気的に独立している。すなわち、タッチ金属配線４２は、画素電極３６間においてＸ方向に延びて配置している。タッチ金属配線は、図示しない駆動回路と電気的に接続している。タッチセンシングを行う際には、タッチ金属配線４２には、例えば一定電圧が印加される、あるいは、所定のパルス電圧が印加される。
【００７８】
なお、アレイ基板３５のゲート線４１あるいはソース線４０などの金属配線と、タッチ金属配線４２とは同じ金属材料、構成で、同じ工程で形成されても良い。この場合、同工程で形成される金属配線とタッチ金属配線４２とは電気的に独立している。
【００７９】
黒色配線６とタッチ金属配線４２（あるいはゲート線４１）は、表示のコントラスト向上の目的で表示装置に多用されるブラックマトリクスの代替として用いることができる。いずれも、金属の配線で形成できるので、図示されていないバックライトユニットからの光の遮光性は高い。
【００８０】
遮光パターン４３は、各画素に配置されている。遮光パターン４３は、タッチ金属配線４２と同じ層に配置し、同一の工程で形成される。遮光パターン４３は、複数積層した金属層であっても良く、遮光パターン４３上にさらに反射防止膜や光吸収層を積層しても良い。
【００８１】
遮光パターン４３は、後述するアクティブ素子のチャネル層４９上に形成され、チャネル層４９への光の入射を防いでいる。このことにより、トランジスタ４６の誤動作を防ぐことができる。
【００８２】
図８は、図７に示すアレイ基板の線Ｃ−Ｃ´における断面の一例を示す図である。  
図８は、本実施形態の表示装置のアクティブ素子として、酸化物半導体（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の混合酸化物）で形成されたチャネル層４９を具備するトランジスタ４６の構成を示している。トランジスタ４６は、薄膜トランジスタである。このトランジスタ４６に電気的に連携される金属配線（ゲート線４１及びソース線４０）、さらにゲート線４１上に複数層の絶縁層２１、２２、２３を介し、かつ、ゲート線と平行に走るタッチ金属配線４２などを示している。
【００８３】
なお、図８はアレイ基板３５に含まれる絶縁層の層数を限定するものでない。また、図示したトランジスタ４６はボトムゲート構造であるが、本実施形態の表示装置に採用するアクティブ素子は、ボトムゲート構造のトランジスタに限定されるものではない。
【００８４】
トランジスタ４６は、ゲート電極ＧＥと、ソース電極ＳＥと、ドレイン電極ＤＥと、チャネル層４９とを備えている。  
ゲート電極ＧＥは、透明基板２５上に形成されている。ゲート電極ＧＥは、ゲート線４１と同じ層に配置され、対応するゲート線４１と電気的に接続している（あるいは一体に形成されている）。ゲート電極ＧＥは、絶縁層２１に覆われている。  
ソース電極ＳＥは、絶縁層２１上のチャネル層４９上に配置している。ソース電極ＳＥは、ソース線４０と同じ層に配置され、対応するソース線４０と電気的に接続している（あるいは一体に形成されている）。ソース電極ＳＥは、絶縁層２２に覆われている。  
ドレイン電極ＤＥは、絶縁層２１上のチャネル層４９上に配置している。ドレイン電極ＤＥは、ソース線４０およびソース電極ＳＥと同じ層に配置され、絶縁層２２、２３を貫通するコンタクトホール４７を介して、画素電極３６と電気的に接続している。
【００８５】
チャネル層４９は、絶縁層２１上において、ゲート電極ＧＥと対向する位置に配置している。チャネル層４９は、ポリシリコンなどシリコン系半導体、あるいは酸化物半導体で形成することができる。
【００８６】
トランジスタ４６は、チャネル層４９が、ＩＧＺＯなどと呼称される、ガリウム、インジウム、亜鉛、錫、ゲルマニウム、マグネシウム、アルミニウムのうちの２種以上の金属酸化物を含む酸化物半導体であることが好ましい。このようなトランジスタ４６はメモリー性が高い（リーク電流が少ない）ため、液晶駆動電圧印加後の画素容量を保持しやすい。このため、表示装置の保持容量線（あるいは画素毎に具備される保持容量）を省いた構成とすることができる。
【００８７】
例えば、後述するドット反転駆動の場合に、メモリー性の良好なＩＧＺＯをチャネル層４９に用いたトランジスタ（アクティブ素子）を採用すると、透明電極パターンを一定の電圧（定電位）とするときの、定電圧駆動に必要な保持容量（ストーレッジキャパシタ）を省くことも可能である。ＩＧＺＯをチャネル層とするトランジスタは、シリコン半導体を用いたトランジスタと異なり、リーク電流が極めて小さいので、例えば先行技術文献の特許文献４に記載あるラッチ部を含む転送回路を省くことができ、単純な配線構造とすることができる。また、ＩＧＺＯなど酸化物半導体をチャネル層として用いたトランジスタを具備するアレイ基板を用いた液晶表示装置はトランジスタのリーク電流が小さいため、液晶駆動電圧印加後の電圧を保持でき、その透過率を維持できる。
【００８８】
ＩＧＺＯなど酸化物半導体をチャネル層４９に用いる場合、トランジスタ４６は電子移動度が高く、例えば２ｍｓｅｃ（ミリ秒）以下の短時間で必要な映像信号に対応する駆動電圧を画素電極３６に印加することができる。例えば、倍速駆動（１秒間の表示コマ数が１２０フレームである場合）の１フレームは約８．３ｍｓｅｃであり、例えば、６ｍｓｅｃをタッチセンシングに割り当てることができる。
【００８９】
透明電極パターンである駆動電極が、定電位であるときには、液晶駆動とタッチ電極駆動とを時分割駆動しなくてもよい。液晶の駆動周波数とタッチ金属配線の駆動周波数とは、異ならせることができる。例えばＩＧＺＯなど酸化物半導体をチャネル層４９に用いたトランジスタ４６では液晶駆動電圧印加後、透過率保持（あるいは電圧保持）のためポリシリコン半導体のトランジスタと異なり透過率保持のための映像のリフレッシュ（再度の映像信号の書き込み）が必要ない。従って、ＩＧＺＯなど酸化物半導体を採用した表示装置は、低消費電力駆動が可能となる。
【００９０】
ＩＧＺＯなど酸化物半導体は、電気的な耐圧が高いので、高めの電圧で液晶を高速駆動でき、３Ｄ表示が可能な３次元映像表示に有力である。ＩＧＺＯなど酸化物半導体をチャネル層４９に用いる薄膜トランジスタ４６は、上述のようにメモリー性が高いため、たとえば、液晶駆動周波数を０．１Ｈｚ以上３０Ｈｚ以下程度の低周波数としてもフリッカー（表示のちらつき）を生じにくいメリットがある。ＩＧＺＯをチャネル層とするトランジスタ４６を用い、低周波でのドット反転駆動と、かつ、これと異なる周波数でのタッチ駆動を併用することで、低消費電力で、高画質の映像表示と高精度のタッチセンシングをともに得ることができる。
【００９１】
また、酸化物半導体をチャネル層４９に用いるトランジスタ４６は、前述のようにリーク電流が少ないため、画素電極３６に印加した駆動電圧を長い時間保持できる。アクティブ素子のソース線４０やゲート線４１（および保持容量線）などをアルミニウム配線より配線抵抗の小さい銅配線で形成し、さらに、アクティブ素子として短時間で駆動できるＩＧＺＯを用いることで、タッチセンシングの走査を行うための期間を十分設けることが可能となる。すなわち、ＩＧＺＯなどの酸化物半導体をアクティブ素子に適用することで液晶などの駆動時間を短くでき、表示画面全体の映像信号処理の中で、タッチセンシングに適用する時間に十分な余裕ができる。このことにより、発生する静電容量の変化を高精度で検出できる。
【００９２】
さらに、チャネル層４９をＩＧＺＯなど酸化物半導体とすることで、ドット反転駆動やカラム反転駆動でのカップリングノイズの影響をほぼ解消できる。これは、酸化物半導体を用いたアクティブ素子は、映像信号に対応する電圧を極めて短い時間（例えば、２ｍｓｅｃ）で画素電極３６に印加することができ、また、その映像信号印加後の画素電圧を保持するメモリー性が高く、その保持期間に新たなノイズ発生はなく、タッチセンシングへの影響を軽減できるためである。
【００９３】
画素電極３６は、コンタクトホール４７を介して、ドレイン電極ＤＥと電気的に接続されている。画素電極３６は、タッチ金属配線４２および遮光パターン４３と同じ層に配置している。本実施形態では、画素電極３６と遮光パターン４３とは一体に形成されている。換言すると、画素電極３６のチャネル層４９の上層に位置する一部が遮光パターン４３である。
【００９４】
図９は、アレイ基板３５のタッチ金属配線４２と、表示装置基板１００の黒色配線６との間に保持される静電容量Ｃ１について説明する断面図である。  
平面視において、重なる位置にあるタッチ金属配線４２とゲート線４１とは、図９では、紙面に対し垂直方向（Ｘ方向）に延線され、互いに平行に走っている。なお、黒色配線６は、実際は紙面の奥に位置し、断面図として図示されないものであるが、説明のため破線で示し、静電容量Ｃ１が形成されることを模式的に示している。
【００９５】
図６や図７に示す表示装置の構成では、共通電極３２の液晶駆動と、タッチセンシングでのタッチ金属配線４２の駆動は時分割駆動でも良く、あるいは、時分割駆動せずにタッチ金属配線４２の駆動を液晶駆動と異なる周波数で駆動しても良い。タッチ金属配線４２は、駆動電極あるいは検出電極として用いることができる。
【００９６】
タッチ検出に関わる静電容量Ｃ１は、黒色配線６と、この黒色配線６と平面視において直交するタッチ金属配線４２との間で形成さる。この静電容量Ｃ１の変化により指などのポインタの表示画面への近接やタッチ位置を検出することができる。
【００９７】
黒色配線６とタッチ金属配線４２は、図３に示すように略直交するとともに、それぞれ複数本数配設されている。しかしながら、全ての黒色配線６およびタッチ金属配線４２が、駆動、あるいは、検出のためにタッチセングコントローラー（図示せず）と連携されなくとも良い。タッチセンシングコントローラーは、図示しない前記制御部に含まれる。
【００９８】
例えば、図３において説明したように、黒色配線６はダミー配線６ｂを備えていても良く、黒色配線６およびタッチ金属配線４２の駆動、あるいは、検出は、３本おき、９本おき、１８本おきなど、所定本数間引いて行われても構わない。間引き本数の多い方が、タッチセンシング走査時間を短くでき、高速なタッチ検出が容易となる。
【００９９】
次に、上記本実施形態の表示装置基板および表示装置における黒色配線６が担いうる役目について説明する。  
上述のように黒色配線６は、第１の導電性金属酸化物層１と金属層２と第２の導電性金属酸化物層３と黒色層４とを積層した４層構成の導電性配線である。本実施形態および以下に説明する実施形態において、黒色配線６は、静電容量方式のタッチセンシングでのタッチ電極として用いることができる。タッチ電極とは、タッチセンシングに用いる駆動電極および検出電極の総称である。なお、本発明の記載において、駆動電極、検出電極をそれぞれ駆動配線、検出配線、あるいは黒色配線、タッチ金属配線や透明導電膜配線と記載することがある。
【０１００】
タッチ電極は、たとえば、平面視において複数の検出電極を第１の方向（例えば方向Ｘ）に並べて配設し、積層方向（方向Ｚ）にある絶縁層を介して、複数の駆動電極を第２の方向（例えばＹ方向）に並べて配設した構成をとることができる。駆動電極には、たとえば、１ＫＨｚ以上１００ＫＨｚ以下の周波数で交流パルス信号が印加される。通常、この交流パルス信号の印加によって、検出電極には一定の出力波形が維持される。指などポインタの接触や近接があると、その部位の検出電極の出力波形に変化が現れ、タッチの有無が判断される。指などポインタの表示面までの距離は、ポインタの近接から接触するまでの時間（通常、数百μsec以上数ｍsec以下）や、その時間内にカウントされる出力パルス数などで測定できる。
【０１０１】
黒色配線６は、上述の駆動電極、あるいは、検出電極として用いることができる。黒色配線６の対となるタッチ電極として、透明樹脂層９などの絶縁層を介して黒色配線６が延びる方向（例えばＹ方向）に対して略直交するタッチ金属配線４２（あるいは透明導電膜配線）を設けることができる。タッチ金属配線４２は、黒色配線６の対となるタッチ電極であり、アレイ基板側に配設される。透明導電膜配線は、黒色配線６の対となるタッチ電極であり、表示基板側に配設される。タッチ金属配線４２（あるいは透明導電膜配線）を設ける構成では、これら配線を駆動電極、あるいは、検出電極として用いることができる。後述する第３の実施形態において、黒色配線６が延びた方向に対して略直交して延びた透明導電膜配線を具備する構成を具体的に説明する。
【０１０２】
黒色配線６を構成する黒色層４と金属層２の線幅もしくはパターン形状が、同一の場合、黒色層４をレジストパターンとして用い、インジウムを含む第２の導電性金属酸化物層３、金属層２および第１の導電性金属酸化物層１を合わせてウエットエッチングし、黒色層４と線幅が同一の金属層２のパターンを得ることができる。このように、黒色層４と金属層２との線幅もしくはパターン形状が同一である黒色配線６を、簡易な工程でカラーフィルタ基板を製造できる。なお、上記の工程により、黒色配線６を構成する第１の導電性金属酸化物層１と金属層２と第２の導電性金属酸化物層３と黒色層４の線幅は等しくすることができる。
【０１０３】
黒色配線６は、黒色層４で金属層２を覆う、可視光反射の少ない構成であるため、液晶表示装置としたときに、表示装置のバックライトユニットからの光を、金属層２で反射しない。このため、アレイ基板３５側から入射したバックライトの光が、トランジスタ４６のチャネル層４９に再入射することを防止し、トランジスタ４６の誤動作を防止できる。
【０１０４】
上記のように、本実施形態によれば、低抵抗でアルカリ耐性のある黒色配線６であって、無アルカリガラスである基板と密着性の高い状態、かつ、バックライトなど表示装置の光源からの光の再反射を低減するタッチセンシング用配線を具備する表示装置基板を提供することができる。すなわち、無アルカリガラスである基板と密着性の高い状態で、かつ、視認性の良好なタッチセンシング用配線を具備する表示装置基板を提供することができる。また、本実施形態によれば、高解像度で、かつ、高速なタッチ入力に応えられる表示装置、およびこれに用いる表示装置基板を提供することができる。また、本実施形態によれば、安定した電気的実装が可能な表示装置基板を提供することができる。
【０１０５】
次に、第２の実施形態の表示装置基板および表示装置について図面を参照して説明する。  
なお、以下の説明において、上述の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図１０は、本実施形態に関わる表示装置基板において、黒色配線６上にカラーフィルタ層と透明樹脂層９を積層した構成の一例を示す図である。  
図１１は、図１０に示す表示装置基板を具備する、表示装置の部分断面である。なお、図１１では、表示装置の偏光板、位相差版、配向膜、バックライトユニット、アクティブ素子であるトランジスタにつながるゲート線やソース線などの図示を省略している。
【０１０７】
第２の実施形態は、上述の実施意形態の表示装置基板において、更にカラーフィルタ層（赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂ）を積層した構成に関わり、液晶層３０や液晶駆動に関わる技術は、第1の実施形態と同様である。
【０１０８】
本実施形態の表示装置を観察者方向Ｖから見た平面図は、図３と同様である。極細線の黒色配線６と、カラーフィルタ層（赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂ）を隙間なく、かつ、平坦に形成する手段は、たとえば、ＷＯ１４／１１５３６７号公報の、熱リフローを併用する着色層形成技術を適用できる。
【０１０９】
本実施形態では、表示装置基板１００は、黒色配線６上に配置されたカラーフィルタ層（赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂ）を更に備えている。カラーフィルタ層は、赤画素Ｒに対応して赤色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる赤色の着色層と、緑画素Ｇに対応して緑色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる緑色の着色層と、青画素Ｂに対応して青色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる青色の着色層とを備えている。
【０１１０】
赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂのそれぞれを形成する赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層などの着色層は、たとえば、有機顔料を感光性の透明樹脂に分散させ、フォトリソグラフィの手法で形成する。カラーフィルタ層には、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層の着色層以外に、淡色層、補色層、白層（透明層）などの他の色加えても良い。
【０１１１】
本実施形態の表示装置基板１００では、Ｙ方向に延びた黒色配線６がＸ方向に並んだストライプパターン形状で形成されるため、赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂのそれぞれも、同じ色でＹ方向に連続したパターンをＸ方向に複数並べたストライプパターン形状とすることができる。赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂをストライプパターンで形成すると、黒色配線６とタッチ金属配線４２（あるいはゲート線４１）とで、平面視において直交する格子状のブラックマトリクスを形成できる。
【０１１２】
上記の表示装置基板１００とアレイ基板３５とを貼り合わせる際には、黒色配線６と、タッチ金属配線４２（あるいはゲート線４１）とのそれぞれがストライプパターンであるので高精度の位置合わせ（アライメント）が不必要となり、表示装置の収率改善に寄与できる。  
カラーフィルタ層上には、透明樹脂層９が積層している。
【０１１３】
図１０および図１１において、黒色配線６は、紙面に対し垂直方向（Ｙ方向）に延線され、互いに略平行に配置している。なお、タッチ金属配線４２は、紙面の奥に位置するため本来図示されないが、説明のため破線で示し、静電容量Ｃ２が形成されることを模式的に示している。本実施形態の表示装置においても、上述の実施形態と同様に、黒色配線６とタッチ金属配線４２とを駆動して、これらの間に生じる静電容量Ｃ２の変化を検出することにより、指先やペン等と表示装置の画面との距離や接触を検出することができる。
【０１１４】
平面視において、Ｙ方向に平行に配設される黒色配線６は、タッチ金属配線４２と直交している。タッチ金属配線４２は、絶縁層２１、２２、２３を介して、ゲート線４１上に形成され、ゲート線４１及びソース線４０とは電気的に独立している。
【０１１５】
黒色配線６とタッチ金属配線４２（あるいはゲート線４１）とは、表示のコントラスト向上の目的で表示装置に多用されるブラックマトリクスの代替として用いることができる。いずれも、金属の配線で形成できるので、図示されていないバックライトユニットからの光の遮光性は高い。
【０１１６】
上記のように、本実施形態の表示装置基板および表示装置によれば、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態によれば、低抵抗でアルカリ耐性のある黒色配線６であって、無アルカリガラスである基板と密着性の高い状態、かつ、バックライトなど表示装置の光源からの光の再反射を低減するタッチセンシング用配線を具備する表示装置基板を提供することができる。すなわち、無アルカリガラスである基板と密着性の高い状態で、かつ、視認性の良好なタッチセンシング用配線を具備する表示装置基板を提供することができる。また、本実施形態によれば、高解像度で、かつ、高速なタッチ入力に応えられる表示装置、およびこれに用いる表示装置基板を提供することができる。また、本実施形態によれば、安定した電気的実装が可能な表示装置基板を提供することができる。
【０１１７】
次に、第３の実施形態の表示装置基板および表示装置について図面を参照して説明する。  
図１２は、第３の実施形態に関わる表示装置基板２００の部分断面図である。
【０１１８】
図１３は、図１２に示した表示装置基板２００を具備した液晶表示装置の部分断面図である。なお、図１３において、表示装置の偏光板、位相差版、配向膜、バックライトユニット、トランジスタであるアクティブ素子につながるゲート線やソース線などの図示は省略している。
【０１１９】
本実施形態では、表示装置基板２００は、黒色配線６上に配置されたカラーフィルタ層（赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂ）と、カラーフィルタ層上に配置された透明樹脂層９と、透明樹脂層９上に配置された透明導電膜配線７と、を更に備えている。  
本実施形態が第２の実施形態と異なっている点は、表示装置基板２００の透明樹脂層９上に透明導電膜配線７を形成した構造であり、アレイ基板４５が共通電極を備えていない点である。
【０１２０】
黒色配線６のそれぞれは、上述の第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、紙面に対して垂直な方向（Ｙ方向）に延び、複数の黒色配線６がＸ方向に並んだストライプパターンに形成されている。
【０１２１】
カラーフィルタ層は、赤画素Ｒに対応して赤色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる赤色の着色層と、緑画素Ｇに対応して緑色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる緑色の着色層と、青画素Ｂに対応して青色の主波長の光を透過するように着色された樹脂からなる青色の着色層と、を備えている。カラーフィルタ層上には、透明樹脂層９が積層している。
【０１２２】
透明樹脂層９は、熱硬化性を有するアクリル樹脂などで形成することができる。この例では、透明樹脂層９の膜厚は１．５μｍとした。透明樹脂層９の膜厚は、黒色配線６と透明導電膜配線７とが電気的に絶縁される範囲で任意に設定できる。黒色層４や透明樹脂層９は、例えば、屈折率など光学特性が互いに異なる複数の層を積層する構成でも良い。上述した、第１の実施形態および第２の実施形態でも同様に、黒色層４や透明樹脂層９を多層構成としても構わない。
【０１２３】
透明導電膜配線７は、透明樹脂層９上に配置している。透明導電膜配線７は、例えばＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料により形成されている。なお、透明導電膜配線７には、これと電気的に接触させる形で金属配線などの補助導体を積層して構成しても構わない。
【０１２４】
本実施形態の表示装置基板および表示装置では、黒色配線６と透明導電膜配線７は、誘電体である透明樹脂層９を介して直交している。たとえば、方向Ｘの画素ピッチを２１μｍ、黒色配線幅を４μｍ、透明導電膜配線７の幅を１２３μｍ（透明導電膜配線７のピッチは１２６μｍ）と設定できる。
【０１２５】
本実施形態では、タッチセンシングに関わる静電容量Ｃ３は、黒色配線６と透明導電膜配線７との間に形成される。すなわち、当実施形態において、透明導電膜配線７は共通電極であり、かつ、タッチ電極の検出電極の役割を担い、黒色配線６は、タッチセンシングでの駆動電極として用いることができる。黒色配線６と透明導電膜配線７の間には、おおよそ一定の静電容量Ｃ３が形成されているが、指などポインタの接触あるいは近接によりその部位の静電容量Ｃ３が変化し、タッチ位置を検出する。透明導電膜配線７や黒色配線６は、タッチセンシング時に間引いてタッチ信号の検出を行うことで、タッチセンシングの高速化をはかることができる。
【０１２６】
また、液晶層３０は、画素電極３６と、透明導電膜配線７との間の電圧で駆動される。すなわち、透明導電膜配線７は、液晶駆動での共通電極となる。したがって、本実施形態の液晶表示装置では、液晶駆動電圧はＺ方向（液晶層３０の厚み方向）に印加される。すなわち、本実施形態の液晶表示装置では、いわゆる縦電界により液晶が駆動される。液晶駆動は、コモン反転駆動による液晶駆動であってもよく、あるいは共通電極を定電位として画素電極３６を反転駆動しても良い。
【０１２７】
アレイ基板４５は、共通電極を備えていない。画素電極３６は各画素に配置された略矩形状の電極である。画素電極３６は、上述の第１の実施形態と同様に、コンタクトホールを介してアクティブ素子と電気的に接続される。
【０１２８】
図１４は、図１３に示す表示装置基板２００を、観察者方向Ｖから見た平面図である。
【０１２９】
黒色配線６は、図３に示した例と同様に、引回し配線６ａと、ダミー配線６ｂとを有している。引回し配線６ａは、矩形表示領域１９の一端から他端の外まで延びている。ダミー配線６ｂは、矩形表示領域１９の一端から他端まで延びている。引回し配線６ａの間には、２本のダミー配線６ｂが配置している。
【０１３０】
透明導電膜配線７は、黒色配線６が延びた方向（Ｙ方向）と略直交した方向（Ｘ方向）に延びて配置され、複数の透明導電膜配線７がＹ方向に並んだストライプパターンに形成される。図１４では、透明導電膜配線７の線幅（Ｙ方向の幅）は、Ｘ方向に並んだ画素の行の３行分の幅と略等しくなっている。透明導電膜配線７は、矩形表示領域１９の一端から他端の外まで延びて配置している。
【０１３１】
黒色配線６と透明導電膜配線７とは、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、タッチセンシング制御に用いる電極（以下、タッチ電極あるいはタッチ配線と省略することがある）として間引いて駆動することが可能である。間引いた配線は、例えば、電気的に浮いた形（フローティングパターン）としても良い。  
フローティングパターンは、スイッチング素子により、検出電極や駆動電極に切り替えて高精細なタッチセンシングを行っても良い。あるいは、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比改善のため、タッチセンシングの信号検出時にＴＦＴなどアクティブ素子の信号配線を一時、グランド（筐体など）に接地しても良い。
【０１３２】
また、タッチセンシング制御で検出する静電容量Ｃ３のリセットに時間を要する、タッチ配線、すなわち、タッチセンシングでの時定数（容量と抵抗値の積）が大きいタッチ配線では、たとえば奇数行と偶数行とを交互に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良い。あるいは、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良い。複数本数のタッチ配線のグルーピングは、線順次とせず、そのグループ単位でセルフ検出方式とも呼称される、一括検出の手法をとっても良い。グループ単位での、並列駆動を行っても良い。あるいは寄生容量などのノイズキャンセルのため、近接、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とることができる。
【０１３３】
上述の第１の実施形態および第２の実施形態でも同様に、黒色配線６や透明導電膜配線７は、タッチセンシングでの、検出電極あるいは駆動電極とすることができる。黒色配線６と透明導電膜配線７とのどちらか一方が検出電極であり、他方が駆動電極であればよい。
【０１３４】
透明導電膜配線７は、タッチセンシング駆動時及び液晶駆動時には定電位の共通電位とすることができる。あるいは、すべての透明導電膜配線７を、高抵抗を介在させて接地することができる。また、タッチセンシング駆動時及び液晶駆動時には定電位の共通電位とした透明導電膜配線７は、タッチセンシング駆動と液晶駆動のそれぞれ駆動信号を区分する、いわば、シールド膜の役割を担うことができる。上記の高抵抗の値は、たとえば、数ギガオーム以上数ペタオーム以下の範囲とすることができる。代表的には、１テラオーム以上５０テラオーム以下とすることができる。しかしながら、表示装置の薄膜トランジスタのチャネル層４９をＩＧＺＯなど酸化物半導体とする場合、表示装置の画素の焼きつきが生じやすい状態を緩和するため、１ギガオームより低い抵抗を用いても良い。また、タッチセンシングにおいて、静電容量Ｃ３のリセット回路を設けない簡易制御では、この静電容量Ｃ３のリセットの目的で、１ギガオームより低い抵抗を用いても良い。ＩＧＺＯなど酸化物半導体をアクティブ素子のチャネル層４９に用いる表示装置では、タッチセンシング制御における、上記の種々の工夫が可能となる。
【０１３５】
また、黒色配線６の間引きを多くして低密度での走査を行うと、駆動周波数を低くでき高い精度のセンシング、消費電力の削減を行うことができる。逆に黒色配線６の間引きを少なくする高密度での走査により、例えば、指紋認証やタッチペンによる入力などに活用できる。
【０１３６】
タッチセンシング駆動時及び液晶駆動時に透明導電膜配線７に印加する定電位は、必ずしも“０（ゼロ）”ボルトを意味するものでなく、駆動周波数の高低の中間の定電位としても良く、オフセットさせた駆動電圧にしても良い。タッチセンシング駆動時及び液晶駆動時において、透明導電膜配線７は定電位であるため、液晶を駆動する画素電極３６の駆動周波数と異なる周波数で、透明導電膜配線７を駆動しても良い。
【０１３７】
なお、液晶駆動の共通電極としての共通電位Ｖｃｏｍは、一般的に液晶駆動でのフレーム反転を含む交流矩形信号であり、たとえば±２．５Ｖ、あるいは±５Ｖの交流電圧をフレーム毎に印加する。本実施形態では、こうした駆動に必要な交流電圧は定電位として扱わない。本実施形態の技術での定電位の電圧変動は、少なくとも液晶駆動の閾値（Ｖｔｈ）より小さい一定の電圧変動以内の定電位である必要がある。
【０１３８】
本実施形態において、透明導電膜配線７の電位を、タッチセンシング駆動および液晶駆動とも同じ定電位とすることで、タッチセンシング駆動と液晶駆動とを異なる周波数で駆動できる。定電位の透明導電膜配線７は、液晶駆動信号とタッチセンシング駆動信号を電気的に分離するシールドの役割を担うことができる。
【０１３９】
本実施形態の表示装置基板２００では、大きなフリンジ容量を得ることができ、高いＳ／Ｎ比を保ちながらも、タッチセンシングでの駆動電圧を下げることで消費電力を減らすことができる。
【０１４０】
また、黒色配線６をタッチセンシングでの駆動電極とし、透明導電膜配線７を検出電極とすると、タッチセンシングの駆動条件と液晶の駆動条件（周波数や電圧など）を異なるものにできる。タッチセンシングの駆動周波数と液晶の駆動周波数を異なるものとすることで、それぞれ駆動の影響を受けにくくできる。タッチセンシングの駆動周波数を１ＫＨｚ以上１００ＫＨｚ以下とし、液晶駆動の周波数を０．１Ｈｚ以上４８０Ｈｚ以下とすることができる。ＩＧＺＯなど酸化物半導体をチャネル層とするＴＦＴアレイ基板を用いた液晶表示装置とすることで、例えば、０．１Ｈｚ以上３０Ｈｚ以下の低周波駆動としてもフリッカー（映像のチラツキ）のない表示を低消費電力で行うことができる。
【０１４１】
さらには、タッチセンシング駆動と液晶駆動を時分割にすることもできる。黒色配線６を駆動電極（走査電極）とする場合に、要求されるタッチ入力の速さにあわせて静電容量検出の走査周波数を任意に調整できる。
【０１４２】
さらには、速い応答性を得るために、黒色配線６を間引いて走査することができる。また、タッチセンシングでの駆動電極と検出電極を入れ替え、透明導電膜配線７を一定の周波数での電圧を印加する駆動電極（走査電極）としても良い。なお、タッチセンシングや液晶駆動での、駆動電極に印加する電圧（交流信号）は、正負の電圧を反転する反転駆動方式であってもよい。タッチセンシング駆動と液晶駆動とは時分割で行われてもよく、時分割でなくてもよい。  
また、駆動電極に印加する電圧（交流信号）として、印加する交流信号の電圧幅（振幅）を小さくすることで液晶表示への影響を軽減できる。
【０１４３】
上記のように、本実施形態の表示装置基板および表示装置では、透明導電膜配線７の電位が定電位であるため、タッチ電極としての黒色電極の駆動周波数や信号検出のタイミングを、液晶の駆動周波数やタイミングに依存することなく設定できる。タッチ電極の駆動周波数を、液晶駆動の周波数と異なる周波数、あるいは、より高い駆動周波数とすることができる。
【０１４４】
一般に、液晶駆動の周波数は、６０Ｈｚ、あるいは、この整数倍の駆動周波数である。通常、タッチセンシング部位は、液晶駆動の周波数に伴うノイズの影響を受ける。さらに、通常の家庭電源は５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの交流電源であり、こうした外部電源で動作する電気機器からのノイズを、タッチセンシング部位が拾いやすい。従って、タッチ駆動の周波数を５０Ｈｚや６０Ｈｚの周波数から、あるいはこれら周波数の整数倍から若干シフトさせた異なる周波数とすることで、液晶駆動や外部の電子機器からのノイズの影響を大きく低減できる。シフト量は、若干量で良く、たとえば、ノイズ周波数から±３％以上±１７％以下のシフト量で良く、ノイズ周波数との干渉を低減できる。例えば、タッチ駆動の周波数は、１Ｈｚ以上１００ｋＨｚ以下の範囲から、上記液晶駆動周波数や電源周波数と干渉しない異なる周波数を選択できる。液晶駆動周波数や電源周波数と干渉しない異なる周波数を選択することで、たとえば、ドット反転駆動でのカップリングノイズなどノイズの影響を軽減できる。
【０１４５】
３Ｄ（立体映像）表示を行う表示装置の場合、通常の２次元画像の表示に加え、３次元的に手前の画像や奥にある画像を表示するために複数の映像信号（例えば右目用の映像信号と左目用の映像信号）が必要となる。このため、液晶駆動の周波数は、たとえば、２４０Ｈｚあるいは４８０Ｈｚなどの高速駆動及び多くの映像信号が必要となる。このとき、タッチ駆動の周波数を液晶駆動の周波数と異なるものにできる本実施形態のメリットは大きくなる。たとえば、本実施形態により３Ｄ表示のゲーム機器において、高速・高精度のタッチセンシングを可能とする。本実施形態では、ゲーム機器や現金自動支払機などの指などのタッチ入力頻度の高いディスプレイにおいても特に有用である。
【０１４６】
また、タッチセンシング駆動において、駆動電圧を、黒色配線（駆動電極）６の全てに供給するのでなく、間引きしてタッチ位置検出を行うことで、タッチセンシングでの消費電力を低減できる。
【０１４７】
図示していないアクティブ素子（ＴＦＴ）のトランジタのチャネル層は、酸化物半導体やポリシリコン半導体を用いることができる、酸化物半導体は、ＩＧＺＯなどと呼称される金属酸化物とすることができる。
【０１４８】
チャネル層をＩＧＺＯなどガリウム、インジウム、亜鉛、錫、ゲルマニウム、マグネシウム、アルミニウムのうちの２種以上の金属酸化物を含む酸化物半導体とすることで、ドット反転駆動でのカップリングノイズの影響をほぼ解消できる。これは、ＩＧＺＯなど酸化物半導体を用いたアクティブ素子は、映像信号である液晶駆動の矩形信号を極めて短い時間（たとえば２ｍｓｅｃ）で処理でき、また、映像信号印加後の液晶表示の画素での電圧を保持できるメモリー性があるため、その保持期間の間では新たなノイズ発生はなく、液晶駆動でのノイズの影響をさらに減少できるからである。
【０１４９】
また、ＩＧＺＯなど酸化物半導体は、電気的な耐圧が高いので、高めの電圧で液晶を高速駆動でき、３Ｄなど３次元映像表示に有力である。ＩＧＺＯなど酸化物半導体をチャネル層に用いるトランジスタは、メモリー性が高いため、たとえば、液晶駆動周波数を０．１Ｈｚ以上３０Ｈｚ以下程度の低周波としてもフリッカー（表示のちらつき）を生じにくいメリットがある。
【０１５０】
また、ＩＧＺＯをチャネル層とするトランジスタを用いた場合、低周波でのドット反転駆動あるいはカラム反転駆動と、かつ、これと異なる周波数でのタッチ駆動とを併用することで、低消費電力で、高画質の映像表示と高精度のタッチセンシングをともに得ることができる。なお、チャネル層をＩＧＺＯなど酸化物半導体とするトランジスタを備えるアレイ基板は、ＦＦＳなどの横電界の液晶表示装置、ＶＡなど縦電界の液晶表示装置、あるいは有機ＥＬ表示装置に適用できる。
【０１５１】
また、液晶駆動を、画素電極でのドット反転駆動やカラム反転駆動とするときに、メモリー性の良好なＩＧＺＯを用いれば、透明電極パターンを一定の電圧（定電位）として、定電圧駆動に必要な保持容量（ストーレッジキャパシタ）を省くことも可能である。液晶駆動は、ドット反転駆動のほか共通電極である透明導電膜配線７を定電位とするカラム反転駆動（ソース反転駆動）であっても良い。あるいは、透明導電膜配線７を定電位とするカラム反転駆動と、透明導電膜配線７を定電位とするドット反転駆動とを組み合わせても良い。
【０１５２】
当実施形態の液晶表示装置は、液晶層３０を、共通電極である透明導電膜配線７とアレイ基板に具備される画素電極３６との間に、液晶の駆動電圧を印加して液晶層３０を駆動する。液晶層３０や透明基板１５、２５の厚み方向（縦方向）Ｚに電圧が印加され、縦電界方式と呼ばれる液晶駆動方式を当実施形態で適用している。
【０１５３】
縦電界方式に適用可能な液晶駆動方式には、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＨＡＮ（Hybrid-aligned Nematic）、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）、ＣＰＡ（Continuous Pinwheel Alignment）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）、ＴＢＡ（Transverse Bent Alignment）などが挙げられ、適宜選択して用いることができる。なお、ＶＡモードは、ノーマリーブラック表示が秀でているため、黒表示を活かすためにＶＡモードを採用することが好ましい。また、垂直配向の液晶（ＶＡ）は、水平配向の液晶（ＦＦＳ）より正面輝度の高さ、及び黒表示の黒レベルの高さの観点で優れている。
【０１５４】
続いて、上述の第１乃至第３実施形態の表示装置基板の製造方法について説明する。  
図１５は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板のそれぞれの製造工程を示す部分断面図である。
【０１５５】
図１５に示すように、透明基板１５上に、酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫を含む３元系混合酸化物膜（導電性の複合酸化物層）である第１の導電性金属酸化物層１と金属層２と第２の導電酸化物層３とを連続成膜して、ａに示す構成とする（成膜工程）。
【０１５６】
第１の導電性金属酸化物層１と、金属層２と、第２の導電性酸化物層３とは、透明基板１５の表面をほぼ覆うように膜付けされる。成膜装置はスパッタリング装置を用い、真空を破らずに連続成膜する。
【０１５７】
第１の導電性金属酸化物層１と第２の導電性金属酸化物層３とのそれぞれ酸化インジウムと酸化亜鉛と酸化錫、及び、銅合金である金属層の組成は、下記とした。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。以下、ａｔ％で表記）である。  
・第１の導電性金属酸化物層；      Ｉｎ：Ｚｎ：Ｓｎ  ⇒    ９０：８：２  
・第２の導電性金属酸化物層；      Ｉｎ：Ｚｎ：Ｓｎ  ⇒    ９１：７：２  
・金属層              ；          Ｃｕ：Ｍｇ    ⇒  ９９．５  ：  ０．５  
第１の導電性金属酸化物層１と第２の導電性金属酸化物層３と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。インジウム（Ｉｎ）の量は、８０ａｔ％より多い方が好ましい。インジウム（Ｉｎ）の量は、９０ａｔ％より多い方がさらに好ましい。インジウム（Ｉｎ）の量は、９０ａｔ％より多い方が好ましい。インジウム（Ｉｎ）の量は、８０ａｔ％より少ないと形成す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）の量は、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。
【０１５８】
第１の導電性金属酸化物層１と第２の導電性金属酸化物層３に含まれる亜鉛（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、銅あるいは銅合金である金属層のエッチングが導電性金属酸化物層より入りやすくなり、第１の導電性金属酸化物層１と金属層２と第２の導電性金属酸化物層３との線幅に差が生じやすくなる。
【０１５９】
第１の導電性金属酸化物層１と第２の導電性金属酸化物層３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。錫は、インジウム元素との比較で、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下を含有させることで、上記インジウムと亜鉛と錫との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７ａｔ％を超えると、亜鉛の添加も伴うことで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５×１０−４Ωｃｍ以上３×１０−４Ωｃｍ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、ゲルマニウムなど他の元素を少量、添加することもできる。
【０１６０】
次に、透明基板１５上に、主たる色材としてカーボンを含有するアルカリ現像性と感光性を備える黒色塗布液を塗布し、乾燥させ、黒色層４を形成し、ｂに示す構成とした（塗布工程）。黒色層４の乾燥後の塗布膜厚は、約１．１μｍとした。
【０１６１】
次に、透過率１００％の領域と、透過率４０％の端子部パターンの領域と、透過率０％の黒色配線パターンの領域とを持つハーフトーンマスクを用いて、ｂに示す構成の基板を露光する。なお、当該マスクの基板は人工石英基板であり、透過率はその人工石英基板をレファレンスとする透過率である。露光後、アルカリ現像し、ｃに示す構成とした（パターン形成工程）。すなわち、約２μｍ膜厚の黒色配線パターン４ａと、約１μｍ膜厚の端子部パターン４ｂを持つ基板とした。この状態では、黒色配線パターン４ａ間や基板周辺には、第２の導電性金属酸化物層３が露出している。
【０１６２】
次に、露出した第２の導電性金属酸化物層３を蓚酸系エッチャントでウエットエッチングし、りん酸系エッチャントで金属層２をウエットエッチングし、さらに蓚酸系エッチャントで第１の導電性金属酸化物層１をウエットエッチングし、ｄに示す構成の基板とした（ウエットエッチング工程）。この状態で黒色配線パターン４ａ間の第１の導電性金属酸化物層１、金属層２、および、第２の導電性金属酸化物層３が取り除かれ、この領域では透明基板１５が露出する。
【０１６３】
次に、ドライエッチング装置を用いて、黒色層の厚みにて０．６μｍエッチングする条件でドライエッチングを行った。ドライエッチング装置に導入するガスは、アルゴンのベースガスに８ｖｏｌ％の酸素を加えたものとした。ドライエッチングにて、端子部５上の端子部パターン４ｂは完全に除去され、端子部５に第２の導電性金属酸化物層３が露出され、また、黒色配線パターン上には約０．５μｍ厚みの黒色層４が残されたｅに示す構成の基板とした（ドライエッチング工程）。黒色配線パターン４ａの線幅は約４μｍであり、第１の導電性金属酸化物層１と金属層と第２の導電酸化物層の線幅は±０．２μｍ以内のそれぞれ等しい線幅であった。
【０１６４】
なお、本実施形態に関わる技術では、黒色層４と、第１の導電性金属酸化物層１と、金属層２と、第２の導電酸化物層３とのアライメント（位置あわせ）が不必要であるため、表示装置基板などで通常必要なそれぞれ±１．５μｍのアライメントマージンを考慮しなくて良い。そのため、高い開口率を得ることができる。
【０１６５】
なお、この例では、黒色配線６の第１の導電性金属酸化物層１の膜厚は約０．０２５μｍ、金属層２の膜厚は約０．１５μｍ、第１の導電性金属酸化物層１の膜厚は約０．０２５μｍとしたが、黒色層４の膜厚含め、これらの膜厚は種々設定が可能である。
【０１６６】
黒色配線６を構成する黒色層４に用いる色材は、主に、カーボンであることが望ましい。黒色層４から生じる反射色を調整するために、有機顔料を少量、感光性黒色塗布液に添加してもよい。しかし、多くの有機顔料においては、顔料構造の中に金属が配位されている。このような有機顔料を含有する膜をドライエッチングすると、その金属に起因するコンタミネーションが発生することがある。この点を考慮し、感光性黒色塗布液の配合が調整される。あるいは、有機顔料を含まず、ドライエッチング性の良好なカーボンのみの色材とすることは好ましい。有機顔料を多く含む黒色層は、ドライエッチング時に大きな表面あれを生じる傾向にある。  
以上のように、本実施形態に関わる表示装置基板の製造方法では、フォトマスクを用いる工程は１回で済み、マスク費用の削減と、工程削減のメリットがある。
【０１６７】
次に、第４の実施形態に関わる表示装置基板、表示装置および表示装置基板の製造方法について説明する。  
図１６は、第４の実施形態に関わる表示装置基板の部分断面図である。  
本実施形態の表示装置基板では、上述の第１の実施形態の表示装置基板１００の導電性金属酸化物層１と金属層２との界面に黒色酸化物層８を挿入している。なお、本実施形態の表示装置基板は、上述の複数の実施態様の変形例として提供することができる。
【０１６８】
本実施形態の表示装置基板は、第１の導電性金属酸化物層１と金属層２との界面に、金属を酸化させた黒色酸化物層８を具備している。黒色酸化物層８は、可視光を一部でも吸収できる金属酸化物で形成される。黒色酸化物層８を構成する金属酸化物は、種々の光吸収性がある金属酸化物から選択できるが、金属層に用いる、銅あるいは銅合金の酸化物とすることが簡便である。この金属を酸化させた黒色酸化物層８は、スパッタリングやイオンプレーティングなどの真空成膜時に酸素ガスを導入することで容易に成膜できる。黒色酸化物層８の材料と用いる金属は、上記のほか、銅ニッケル合金、チタン合金などを酸化することで光吸収の機能を付与できる金属材料を適用できる。黒色酸化物層８の膜厚は、たとえば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下としても良い。
【０１６９】
なお、本実施形態では、第１の導電性金属酸化物層を２０ｎｍ膜厚にて、金属層２をマグネシウム（Ｍｇ）０．５ａｔ％含む銅マグネシウム合金で１５０ｎｍの膜厚にて、さらに第２の導電性金属酸化物層を２０ｎｍ膜厚の薄膜にて形成している。第１及び第２の導電性金属酸化物層は、室温でのスパッタリングにてアモルファスで成膜することで、容易にウエットエッチング加工できる。金属層２は銅合金でなく純銅で形成しても良い。
【０１７０】
金属層を黒色酸化物層８とする場合、銅や銅合金のスパッタリングなどによる成膜時に、酸素ガスを導入して金属酸化膜とする手段が製造工程上、簡便である。第１の導電性金属酸化物層をＩＴＺＯ（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ）のターゲットを用いてスパッタリング成膜のあと、銅合金のスパッタリングターゲットを用い、さらにアルゴンガスにさらに酸素ガスを加えて、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の膜厚で黒色酸化物層８を成膜する。次に、酸素ガスのみの導入を停止し、アルゴンガスのみで、銅合金にて金属層２を成膜する。次に真空を破らずに、続いて第２の導電性金属酸化物層３を、第１の導電性金属酸化物層１と同様、ＩＴＺＯ（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ）のターゲットを用いてスパッタリング成膜することで、第１の導電性金属酸化物層１／黒色酸化物層８／金属層２／第２の導電性金属酸化物層３の順に成膜ができる。
【０１７１】
上記のように成膜した後は、上述の第１乃至第３の実施形態の製造方法と同様に、ハーフトーンマスクを用いて露光し、アルカリ現像し、ウエットエッチングを行った後、ドライエッチングを行い、本実施形態の表示装置基板を形成することができる。
【０１７２】
例えば、図６に示す表示装置では、観察者方向Ｖから見た場合に、金属層２からの光反射（室内光や太陽光など外光の反射）があり、視認性を低下する場合がある。本実施形態では、黒色酸化物層８を第１の導電性金属酸化物層１と金属層２との界面に挿入することで、上記の光反射を抑制することができる。
【０１７３】
すなわち、本実施形態の表示装置基板、表示装置、および、表示装置基板の製造方法によれば、上述の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、更に視認性の低下を回避することが可能となる。
【０１７４】
次に、第５の実施形態に関わる表示装置基板、表示装置および表示装置基板の製造方法について説明する。  
図１７は、第５の実施形態に関わる表示装置基板の部分断面図である。  
本実施形態の表示装置基板は、例えば図１に示す表示装置基板の透明基板１５と第１の導電性金属酸化物層１との間に、第２の黒色層１８を配置している。本実施形態の表示装置基板は、上述の複数の実施態様の変形例として提供することができる。
【０１７５】
第２の黒色層１８の形成には、黒色層４と同様な色材や透明樹脂を用いることができる。透明基板１５と第２の黒色層１８の界面の反射率は、その色材の量や膜厚の調整で、光の可視域で３％以下に抑えることが可能である。
【０１７６】
本実施形態の製造方法と、上述の第４の実施形態との差異は、最初の工程として第２の黒色層１８の塗布とその硬膜工程が加わるのみで、主要な工程は第４の実施形態と同じである。
【０１７７】
図１８は、本発明の一実施形態に関わる表示装置基板のそれぞれの製造工程を示す部分断面図である。  
図１８のｏに示すように、透明基板１５上に第２の黒色層１８を、塗布、硬膜する。硬膜は、光を併用しても良いが、たとえば、２５０℃の熱処理で硬膜させることが簡便である。第２の黒色層１８の材料は、第１の実施形態の黒色層４と同じ材料でよい。本実施形態では、第２の黒色層１８の膜厚は、約０．５μｍとした。
【０１７８】
図１８のａからｃに示す工程は、上述の第１乃至第３の実施形態の表示装置の製造方法と同様である。  
図１８のｄに示す黒色配線パターン４ａの膜厚は、１．１μｍであり、ハーフトーンマスクの４０％透過率部分の端子部５に相当する端子部パターン４ｂの膜厚は０．５μｍである。図１８のｄに示す黒色配線パターン４ａのパターン間に露出した第２の黒色層１８の膜厚は０．５μｍである。この状態の表示装置基板に対してドライエッチング量を０．６μｍと設定することで、端子部５に相当する端子部パターン４ｂと黒色配線パターン４ａのパターン間に露出する第２の黒色層１８とをドライエッチング工程により完全に除去できる。図１８のｅに示す表示装置基板は、このドライエッチング工程を経た表示装置基板である。
【０１７９】
例えば、図６に示す液晶表示装置では、観察者方向Ｖから見た場合に、金属層２からの光反射（室内光や太陽光など外光の反射）があり、視認性を低下させる場合があった。本実施形態の実施形態では、透明基板１５と第１の導電性金属酸化物層１との間に第２の黒色層１８を加えた構成では、観察者方向Ｖから見たときに、透明基板１５と第２の黒色層１８との界面の光の反射率を３％以下とすることができるので、視認性観点から優れた構成といえる。
【０１８０】
すなわち、本実施形態の表示装置基板、表示装置、および、表示装置基板の製造方法によれば、上述の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、更に視認性の低下を回避することが可能となる。
【０１８１】
次に、第６の実施形態の表示装置基板、表示装置、および、表示装置基板の製造方法について説明する。  
図１９は、第６の実施形態に関わる表示装置基板を説明するための図であって、黒色配線６と、カラーフィルタ層の赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂとが異なる面に配設されている表示装置基板の部分断面図である。
【０１８２】
本実施形態の表示装置基板１００は、透明基板１５と、黒色配線６と、ブラックマトリクスＢＭと、カラーフィルタ層（赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂ）と、透明樹脂層９と、を有している。
【０１８３】
本実施形態を含め、ここに説明する複数の実施形態関わる表示装置では、表示装置基板表面（液晶表示装置では偏向板の上）に接着剤などを介して、強度補強のためのカバーガラス、あるいは偏光板を貼り合わせた構成を適用できる。
【０１８４】
本実施形態の表示装置基板の変形例であり、黒色配線６とカラーフィルタ層とは、透明基板１５の異なる面の上層に配設されている。すなわち、透明基板１５は対向した一対の主面を有し、一方の主面上に黒色配線６が配置し、他方の主面上にカラーフィルタ層が配置している。本実施態様では、カラーフィルタ層が液晶層側に位置し、透明基板１５を介して黒色配線６は黒色層４が観察者方向Ｖから視認できる位置に配置している。
【０１８５】
黒色層４の表面は、例えば、接着剤を介して偏光板（図示せず）などで覆われることになる。この場合、黒色層４の表面が空気に覆われているときと比較すると、黒色層４自体の表面反射がおよそ半分の反射率となる。例えば接着剤の屈折率は、およそ１．５である。黒色層４と接着剤との界面の反射率は、光の波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視域で、３％以下の低い反射率となる。なお、反射率の測定は、顕微分光計を用い、レファレンスはアルミニウム板である。
【０１８６】
ブラックマトリクスＢＭは、透明基板１５上において格子状に配置している。ブラックマトリクスＢＭのＹ方向に延びた部分は、透明基板１５を介して黒色配線６と対向している。本実施形態の表示装置基板の上記以外の構成は、第１の実施形態の表示装置基板と同様の構成である。
【０１８７】
図２０は、図１９に示す表示装置基板を具備する、一実施形態の表示装置の部分断面図である。  
アレイ基板３５および液晶層３０の構成は、タッチ金属配線３７の構成以外は上述の第１の実施形態の表示装置と同様である。タッチ金属配線３７は、たとえば、図示されていないトランジスタ（アクティブ素子）のゲート電極あるいはソース電極（又はドレイン電極）と同じ金属配線の製造工程で同時に形成できる。
【０１８８】
液晶層３０は、アレイ基板３５に具備された画素電極３６と共通電極３２とに印加される電圧により生じる電界により配向制御される。液晶駆動は、第１の実施形態と同じＦＦＳ方式であり、液晶層３０はアレイ基板３５の面と平行な配向がなされている。
【０１８９】
本実施形態の液晶表示装置では、タッチセンシングのための静電容量Ｃ４は、黒色配線６と、アレイ基板３５に具備されるタッチ金属配線３７との間に形成される。トランジスタがトップゲート構造の場合、トランジスタのチャネル層をカバーする遮光層を形成する金属層にて、タッチ金属配線３７と同時に形成しても良い。図示を省略したアクティブ素子のチャネル層は、酸化物半導体あるいはポリシリコン半導体を用いることができる。  
黒色配線６とタッチ金属配線３７はタッチセンシング駆動において、検出電極と駆動電極の役割を入れ替えて用いても良い。
【０１９０】
なお、本実施形態において、透明基板１５に黒色配線６を形成する方法は第１乃至第３の実施形態と同様であるため説明を省略する。  
本実施形態の表示装置基板、表示装置、および、表示装置基板の製造方法によれば、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１９１】
次に、第７の実施形態に関わる表示装置基板、表示装置、および、表示装置基板の製造方法について説明する。  
図２１は、第７の実施形態に関わる表示装置基板を説明するための図であって、黒色配線６と、カラーフィルタ層の赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂとが異なる面に配設されている表示装置基板の部分断面図である。
【０１９２】
本実施形態の表示装置基板２００は、透明樹脂層９上に配置された透明導電膜配線７を更に有している点以外は、図１９に示す表示装置基板１００と同様の構成である。
【０１９３】
図２２は、図２１に示す表示装置基板を具備する、一実施形態の表示装置の部分断面図である。なお、図２２において、偏光板、位相差版、配向膜、バックライトユニット、トランジスタであるアクティブ素子につながるゲート線やソース線などの表記は省略した。
【０１９４】
本実施形態の表示装置のアレイ基板４５および液晶層３０は、例えば図１３に示す第２の実施形態の表示装置におけるアレイ基板４５と同様の構成である。すなわち、液晶層３０は、画素電極３６と、共通電極である透明導電膜配線７との間に印加される電圧により駆動される。画素電極３６と透明導電膜配線７との間に印加される液晶駆動電圧は、Ｚ方向（液晶層３０の厚み方向）に印加される、いわゆる縦電界である。透明導電膜配線７は、ＩＴＯと呼称される透明導電膜で形成される。
【０１９５】
タッチセンシングに関わる静電容量Ｃ５は、例えば、黒色配線６と透明導電膜配線７との間に形成される。黒色配線６の並びは紙面に対して垂直なＹ方向にストライプパターン形状で配列される。観察者方向Ｖから見た表示装置基板２００の平面視は、図１４と同様である。図示を省略したアクティブ素子のチャネル層は、酸化物半導体あるいはポリシリコン半導体を用いることができる。
【０１９６】
本実施形態の表示装置基板、表示装置、および、表示装置基板の製造方法によれば、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。  
すなわち、上述の複数の実施形態によれば、低抵抗でアルカリ耐性のある黒色配線であって、無アルカリガラスである基板と密着性の高い状態、かつ、バックライトなど表示装置の光源からの光の再反射を低減するタッチセンシング用配線を具備する表示装置基板を提供することができる。
【０１９７】
また、上述の複数の実施形態によれば、高解像度で、かつ、高速なタッチ入力に応えられる表示装置、およびこれに用いる表示装置基板、カラーフィルタを具備する表示装置基板を提供することができる。  
また、上述の複数の実施形態によれば、安定した電気的実装が可能な表示装置基板を提供することができる。
【０１９８】
上記の複数の実施形態の表示装置基板、表示装置、および、表示装置基板の製造方法は、発明の趣旨が変わらない範囲で様々に変更して適用することができる。  
例えば、上述の複数の実施形態に関わる表示装置は、種々の応用が可能である。上述の複数の実施形態の表示装置が対象とできる電子機器として、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ー等）、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、光通信機器などが挙げられる。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。
【０１９９】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【０２００】
１…第１の導電性金属酸化物層、２…金属層、３…第２の導電性金属酸化物層、４…黒色層、４ａ…黒色配線パターン、４ｂ…端子部パターン、５…端子部、６…黒色配線、６ａ…引回し配線（第１配線）、６ｂ…ダミー配線（第２配線）、７…透明導電膜配線、８…黒色酸化物層、９…透明樹脂層、１５、２５…透明基板、１８…黒色層、１９…矩形表示領域、２１〜２３…絶縁層、２５、３５、４５…アレイ基板、３０…液晶層、３２…共通電極、３６…画素電極、３７、４２…タッチ金属配線、４０…ソース線、４１…ゲート線、４３…遮光パターン、ＳＥ…ソース電極、ＤＥ…ドレイン電極、ＧＥ…ゲート電極、４９…チャネル層、４６…トランジスタ（アクティブ素子）、４７…コンタクトホール、１００、２００…表示装置基板、Ｃ１〜Ｃ５…静電容量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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