黑色电极基板、黑色电极基板的制造方法及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术的黑色电极基板(100)具备：透明基板，其具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面(15a)、与所述第1面(15a)成相反侧的第2面(15b)、被规定在所述第2面(15b)上的俯视下为矩形状的显示区域(15c)、和被规定在所述第2面(15b)上并位于所述显示区域(15c)外侧的外侧区域(15d)；第1黑色层(1)，其设置在所述第2面(15b)的所述显示区域(15c)及所述外侧区域(15d)上，且作为主要的色料含有碳；第1含铟层(2)，其设置在所述第1黑色层(1)上且含有铟；含铜层(3)，其设置在所述第1含铟层(2)上且含有铜；第2含铟层(4)，其设置在所述含铜层(3)上且含有铟；第2黑色层(5)，其设置在所述第2含铟层(4)上，且作为主要的色料含有碳；黑色电极图案(60)，其被具有由所述第1黑色层(1)、所述第1含铟层(2)、所述含铜层(3)、所述第2含铟层(4)及所述第2黑色层(5)构成的层叠结构的黑色配线(6)所规定，在所述显示区域(15c)上形成多个像素开口部(8)，在设置于所述外侧区域(15d)的所述黑色配线(6)的所述层叠结构中具有所述第2含铟层(4)露出的端子部；以及矩形状的透明树脂层(9)，其按照与所述黑色电极图案(60)相重叠的方式设置在所述显示区域(15c)上，且在俯视下具有与所述显示区域(15c)相同的大小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在改善可视性的同时具备低电阻的金属配线的黑色电极基板、黑色电极基板的制造方法、以及具备黑色电极基板的显示装置。本专利技术的黑色电极基板用于在液晶单元内内置静电电容方式触摸传感功能的被称作InCell(内嵌式)的显示装置。
技术介绍
一般来说，已知在设置于智能手机或平板电脑等便携设备中的显示装置的显示面上配置有触摸面板的构成。触摸面板作为检测手指或指针等与触摸面板的接触的输入手段来使用。触摸面板对手指或指针等位置的检测通过检测因触摸面板与手指或指针等的接触所产生的静电电容的变化来进行的方式是主流。但是，在显示装置上设置触摸面板的结构会引起显示装置整体的厚度或重量的增加，因此可以说在显示装置的结构中触摸面板是多余的构件。为了对具备触摸面板的显示装置进行轻量化，已知使用主要利用了有机膜的触摸面板，但即便是这种触摸面板时，也难以避免显示装置整体的厚度增加。进而，当显示装置具备上述触摸面板及高精细像素时，具有难以向触摸面板进行必要的输入(笔输入)的缺点。具体地说，当显示装置具备400ppi(pixelperinch，每英寸像素)、进而500ppi以上的高精细像素时，像素间距为10～20μm左右。如此，当显示装置具备上述触摸面板及高精细像素时，不仅很多的触摸面板无法承受笔的笔压，而且还有构成触摸面板输入部的开口的析像度有限的问题、或者难以实现充分对应于显示装置的高精细化的触摸面板的析像度的问题。因此，需要触摸面板的触摸传感技术的高度化。近年来，不使用触摸面板、而是使液晶单元内或显示装置具备触摸传感功能的被称作“InCell”的触摸传感技术的开发有所进展(以下称作InCell显示装置)。作为上述显示装置的构成，一般已知设有规则地排列了多个着色层的滤色器基板及内设有TFT(ThinFilmTransistor)等有源元件的阵列基板的构成。InCell显示装置中，尝试了在滤色器基板及阵列基板的任一者或滤色器基板及阵列基板这两者上设有1组触摸传感电极群的InCell结构。根据该结构，通过检测在触摸传感电极群之间发生的静电电容的变化，可以实现检测手指或指针等的输入位置的触摸传感功能。但是，作为基材利用了有机膜的触摸面板中，基材的伸缩(例如热膨胀系数)大，构成10～20μm左右微细像素的红色像素图案、绿色像素图案、蓝色像素图案及黑色矩阵图案的相互对齐(对准)是困难的。因此，难以将有机膜基材用于经过高精细化的滤色器基板。另外，作为现有的显示装置，例如已知专利文献1～3所记载的显示装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-065393号公报专利文献2：日本特表2013-540331号公报专利文献3：国际公开第2011-052392号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题专利文献1公开了在塑料膜上层叠了透明导电膜及遮光性金属膜的构成。但是，难以将专利文献1所公开的构成应用于InCell结构中，另外由于基材是膜，因此由于上述理由，高精细滤色器中无法采用膜基材。具体地说，塑料膜容易受到热或湿度的影响，塑料膜的尺寸容易发生较大变化，难以将构成400ppi以上像素的彩色图案或黑色矩阵图案等多个图案相互地对齐，另外难以获得像素图案的重现性。进而，专利文献1并未教示将InCell技术组装(一体化)在滤色器中。例如，专利文献1的[0026]段落中作为遮光性金属膜层示例了铝。在红色像素、绿色像素、蓝色像素或黑色矩阵的制造工序中，使用利用了碱显影液的光刻的手法，但铝的金属配线易于被碱显影液腐蚀，难以形成滤色器。进而，专利文献1并未考虑到因在遮光性金属膜的表面所产生的光反射、对显示装置进行观察的观察者的可视性会降低。专利文献2公开了层叠有全反射率低的吸光层和导电层的构成，进而公开了触摸面板(例如专利文献2的权利要求25等)。但是，专利文献2并未教示将InCell技术组装(一体化)在滤色器中。例如，专利文献2的[0071]、[0096]段落及实验例2中作为导电性图案(或导电层)的材料示例了铝。在红色像素、绿色像素、蓝色像素或黑色矩阵的制造工序中，使用利用了碱显影液的光刻的手法，但铝的金属配线易于被碱显影液腐蚀，难以形成滤色器。例如，专利文献2的权利要求14中，在与基材相接触的面的相反面上具备吸光层的构成中，规定了全反射率为3％以下。但是，实验例1～7中，全反射率的测定波长为550nm。另外，如专利文献2的图11、图16或图18所公开的那样，并未具体地公开在可见区域400nm～700nm的光的波长区域下实现3％以下的全反射率的构成。例如，图18的反射率由于400nm～500nm的蓝色的区域的反射率大，因此吸光层的颜色不会作为黑色被观察到，而是作为蓝色被观察到，可视性降低。专利文献2的权利要求24或实验例3中公开了形成导电层的金属为铜(Cu)。但是，作为基材使用无碱玻璃等玻璃基板时，具有无法充分地获得基材对铜、铜氧化物或铜氧氮化物的密合性的问题。例如，利用这些材料在基材上形成含铜膜、在含铜膜上附着Cellotape(注册商标)等后将Cellotape剥离时，具有含铜膜轻易地从基材上剥离的实用上的问题。因此，专利文献2未公开在基材上形成了含铜的导电层的构成中用于改善密合性的具体技术。专利文献3公开了在构成显示面板的前面基板的外侧表面上具备触摸传感电极和用于实现彩色图像显示的黑色区域及滤色器层的显示装置(例如专利文献3的权利要求1、权利要求2或图3等)。触摸传感电极由金属材料形成，与像素的开口部以外的黑色区域(黑色矩阵)重叠。专利文献3的权利要求7公开了在触摸传感电极上层叠透明导电膜的构成，但并未公开使用含有铟的层的技术。另外，并未公开在触摸传感电极的表面上层叠作为色料导入有碳的黑色层的构成。另外，如专利文献3的[0043]段落所公开的那样，作为形成触摸传感电极的金属材料，并未考虑铜。本专利技术鉴于上述问题而完成，本专利技术提供可视性提高、具备开口率高的像素开口部、对透明基板的密合性高、可获得良好的电连接的黑色电极基板。进而，本专利技术提供黑色电极基板的制造方法、具备黑色电极基板的显示装置。用于解决技术问题的方法本专利技术第一方式的黑色电极基板是一种黑色电极基板，其具备：透明基板，其具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面、与所述第1面成相反侧的第2面、被规定在所述第2面上的俯视下为矩形状的显示区域、和被规定在所述第2面上并位于所述显示区域外侧的外侧区域；第1黑色层，其设置在所述第2面的所述显示区域及所述外侧区域上，且作为主要的色料含有碳；第1含铟层，其设置在所述第1黑色层上且含有铟；含铜层，其设置在所述第1含铟层上且含有铜；第2含铟层，其设置在所述含铜层上且含有铟；第2黑色层，其设置在所述第2含铟层上，且作为主要的色料含有碳；黑色电极图案，其被具有由所述第1黑色层、所述第1含铟层、所述含铜层、所述第2含铟层及所述第2黑色层构成的层叠结构的黑色配线所规定，在所述显示区域上形成多个像素开口部，在设置于所述外侧区域的所述黑色配线的所述层叠结构中具有所述第2含铟层露出的端子部；以及矩形状的透明树脂层，其按照与所述黑色电极图案相重叠的方式设置在所述显示区域上，且在俯视下具有与所述显示区域相同的大小。含铜层是称为铜层或铜合金层的金属层。通过在含铜层与透明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑色电极基板，其具备：透明基板，其具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面、与所述第1面成相反侧的第2面、被规定在所述第2面上的俯视下为矩形状的显示区域、和被规定在所述第2面上并位于所述显示区域外侧的外侧区域；第1黑色层，其设置在所述第2面的所述显示区域及所述外侧区域上，且作为主要的色料含有碳；第1含铟层，其设置在所述第1黑色层上且含有铟；含铜层，其设置在所述第1含铟层上且含有铜；第2含铟层，其设置在所述含铜层上且含有铟；第2黑色层，其设置在所述第2含铟层上，且作为主要的色料含有碳；黑色电极图案，其被具有由所述第1黑色层、所述第1含铟层、所述含铜层、所述第2含铟层及所述第2黑色层构成的层叠结构的黑色配线所规定，在所述显示区域上形成多个像素开口部，在设置于所述外侧区域的所述黑色配线的所述层叠结构中具有所述第2含铟层露出的端子部；以及矩形状的透明树脂层，其按照与所述黑色电极图案相重叠的方式设置在所述显示区域上，且在俯视下具有与所述显示区域相同的大小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种黑色电极基板，其具备：透明基板，其具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面、与所述第1面成相反侧的第2面、被规定在所述第2面上的俯视下为矩形状的显示区域、和被规定在所述第2面上并位于所述显示区域外侧的外侧区域；第1黑色层，其设置在所述第2面的所述显示区域及所述外侧区域上，且作为主要的色料含有碳；第1含铟层，其设置在所述第1黑色层上且含有铟；含铜层，其设置在所述第1含铟层上且含有铜；第2含铟层，其设置在所述含铜层上且含有铟；第2黑色层，其设置在所述第2含铟层上，且作为主要的色料含有碳；黑色电极图案，其被具有由所述第1黑色层、所述第1含铟层、所述含铜层、所述第2含铟层及所述第2黑色层构成的层叠结构的黑色配线所规定，在所述显示区域上形成多个像素开口部，在设置于所述外侧区域的所述黑色配线的所述层叠结构中具有所述第2含铟层露出的端子部；以及矩形状的透明树脂层，其按照与所述黑色电极图案相重叠的方式设置在所述显示区域上，且在俯视下具有与所述显示区域相同的大小。2.根据权利要求1所述的黑色电极基板，其中，在所述黑色配线的所述层叠结构中，所述第1黑色层的线宽、所述第1含铟层的线宽、所述含铜层的线宽、所述第2含铟层的线宽、以及所述第2黑色层的线宽均相同。3.根据权利要求1所述的黑色电极基板，其中，所述第1含铟层及所述第2含铟层是含有铜及铟的合金层。4.根据权利要求1所述的黑色电极基板，其中，所述第1含铟层及所述第2含铟层是作为主要的材料含有氧化铟的金属氧化物层。5.根据权利要求1所述的黑色电极基板，其中，所述第1含铟层及所述第2含铟层是含有包含氧化铟和氧化锡的混合氧化物的金属氧化物层。6.根据权利要求1所述的黑色电极基板，其中，在所述多个像素开口部中分别至少配设红色层、绿色层及蓝色层，按照将所述红色层、所述绿色层及所述蓝色层覆盖的方式来形成所述透明树脂层。7.一种黑色电极基板的制造方法，其中，准备具有作为触摸传感输入面发挥功能的第1面、与所述第1面成相反侧的第2面、被规定在所述第2面上的俯视下为矩形状的显示区域、和被规定在所述第2面上并位于所述显示区域外侧的外侧区域的透明基板，在所述透明基板上形成作为主要的色料含有碳的第1黑色整面膜，在所述第1黑色整面膜上形成含有铟的第1含铟整面膜，在所述第1含铟整面膜上形成含铜的含铜整面膜，在所述含铜整面膜上形成含铟的第2含铟整面膜，在所述第2含铟整面膜上形成作为主要的色料含有碳的第2黑色整面膜，通过对所述第2黑色整面膜进行布图来形成第2黑色层，使用所述第2黑色层作为掩模，通过对所述第1黑色整面膜、所述第1含铟整面膜、所述含铜整面膜、所述第2含铟整面膜进行刻蚀，形成被具有由第1黑色层、第1含铟层、含铜层、第2含铟层及第2黑色层所构成的层叠结构的黑色配线所规定的黑色电极图案，按照使所述外侧区域露出的方式，在所述显示区域上形成在俯视下具有与所述显示区域相同大小的...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村幸弘，福吉健蔵，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP