[发明专利]黑色矩阵基板及显示装置

说明书

本发明的黑色矩阵基板具备：具有第一、第二面的透明基板；所述第二面上的黑色电介质层；第一绝缘层；在该第一绝缘层上、且包含具有合金层等被导电性氧化物层夹持的第一导电图案的第一导电层；在其上的第二绝缘层；该第二绝缘层上的氧化物半导体层；在它们上、且包含与该第一导电图案相同结构的第二导电图案的第二导电层；该第二导电层上的透明树脂层；该树脂层上的光吸收层；以及薄膜晶体管。黑色电介质层等包含碳，在俯视下将第一及第二导电图案覆盖，第一导电图案的一部分构成薄膜晶体管的栅电极、驱动薄膜晶体管的扫描线及连接于所述栅电极的电容器图案，第二导电图案的一部分构成薄膜晶体管的源电极、漏电极、第一薄膜晶体管的输出线，氧化物半导体层的一部分构成薄膜晶体管的沟道层，所述电容器图案具备多个开口部，第二绝缘层的一部分构成栅绝缘层。

技术领域

本发明涉及具备触摸传感功能的黑色矩阵基板及使用了该黑色矩阵基板的显示装置。

背景技术

具备利用静电电容方式的触摸传感功能的智能手机或平板电脑终端等可以通过手指或指针直接在显示画面中进行输入的显示装置逐渐变得普通。作为触摸传感功能，已知在液晶、微型LED(微小的LED芯片排列成矩阵状的LED显示器)、有机EL(有机电致发光)等显示器表面上贴合有触摸面板的On-cell方式；在液晶或有机EL的显示装置的内侧带有触摸传感功能的In-cell方式。近年来，正在从On-cell方式向In-cell方式转变。

利用手指或笔等指针进行的触摸传感中，除了移动终端设备等中的一般的触摸传感之外，还可以进行利用指纹的凹凸形状的检测所进行的指纹认证、笔输入、轻触式输入(接近于非接触的较轻的接触输入)、对基板施加较大按压力的接触输入等各种检测，且要求对基板的按压力的允许范围宽的触摸传感。

触摸传感的方式中已知有自电容型的触摸传感方式和互电容型的触摸传感方式。自电容型的触摸传感方式是使用由ITO等透明导电膜形成的多个电极等电独立地形成的各个电极图案、对各电极中产生的静电电容进行检测的方式。互电容型的触摸传感方式是在X方向及Y方向上排列触摸传感布线(以下简称为触摸布线)、对X方向布线与Y方向布线之间产生的静电电容进行检测的方式。

In-cell方式与外置于显示装置的触摸面板不同，具有在靠近液晶层等显示功能层的位置上形成有触摸布线的结构。In-cell方式由于不需要触摸面板那样的多余构件，因此可以提供薄且轻量的显示装置或电子设备。特别是，在具备TFT(薄膜晶体管)的阵列基板上贴合有触摸布线的In-cell方式中，触摸布线设置在靠近液晶层等显示功能层的位置上。因此，在构成对显示功能层进行驱动的薄膜晶体管的栅极布线或源极布线等布线与触摸布线之间容易产生寄生电容，薄膜晶体管易受到噪音的影响。

除了利用手指进行触摸输入之外，为了能够实现利用笔进行的触摸输入或指纹认证，例如需要在X方向及Y方向上分别延伸的多个触摸布线的布线密度有所提高的结构。此时，与高精细的液晶显示装置同程度地、例如2400像素×1200像素的像素数变为必要。另外，如上所述，为了实现可利用笔进行触摸输入的触摸屏，需要在X方向及Y方向上分别延伸的多个触摸布线的布线密度有所提高的结构。该结构可以适用于增加有效显示画面的面积的窄边框结构。

另外，就笔输入的触摸传感而言，例如在显示装置内配设电磁感应传感器基板、使用具备电池的手写笔在显示装置的显示面上进行笔输入的平板电脑终端等在市场中有售。但是，电磁感应方式的笔输入中，具有需要电磁感应传感器基板或手写笔等多余构件的问题。

静电电容方式的触摸传感技术作为指纹认证技术很早之前就进行了探讨。专利文献1中公开了使用配置成格子状的MOS-FET的指纹输入装置。但是，专利文献1中并未公开形成于透明基板上的触摸面板构成。