JP3603974B2 - Wiring board and display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属−絶縁膜−金属の積層構造からなる二端子非線形素子を備え、例えば液晶表示装置等の表示装置に適用される配線基板およびその製造方法に関するものであり、特に上記の二端子非線形素子の絶縁膜が下層金属の陽極酸化によって形成された配線基板およびその製造方法並びにこの配線基板を用いた表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、低消費電力化、軽量化および薄型化が図れるという理由により、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、オフィスオートメーション用の端末表示装置、あるいはテレビジョン等の種々の用途に広く用いられている。また、近年は特に、表示内容の大容量化、高画質化が求められている。
【0003】
従来の液晶表示装置としては、一般に、TN(Twisted Nematic) 方式あるいはSTN(Super Twisted Nematic) 方式の電圧平均化法等による単純マトリクス駆動を用いた装置が知られている。しかし、上記の方式は、走査線の増加に伴って充分なコントラスト比が得られなくなるため、大容量表示には適さない。
【0004】
そこで、表示画面を構成する個々の画素にスイッチング素子を設けたアクティブ駆動方式が従来開発されている。このアクティブ駆動方式におけるスイッチング素子としては、薄膜トランジスタや二端子非線形素子が用いられるが、特に、構造が簡単な二端子非線形素子を用いた液晶表示装置が、製造コストの面で有望視されている。中でも、金属−絶縁膜−金属の積層構造であるいわゆるMIM(Metal-Insulator-Metal) 型の二端子非線形素子は、既に実用化に到っている。
【0005】
なお、上記絶縁膜を陽極酸化法によって形成する方法が従来知られている。この陽極酸化法による絶縁膜形成は、例えばスパッタリング、真空蒸着、あるいはCVD等の他の薄膜形成技術と比較して、広い面積で均一な膜を形成できること、スループットが比較的高いこと等の長所がある。
【0006】
例えば、特開昭55−161273号公報には、絶縁膜として、Taを陽極酸化してなる五酸化タンタルを形成する技術が開示されている。現在実用化されているMIM型の二端子非線形素子における絶縁膜としては、この五酸化タンタルからなるものが主流となっている。なお、陽極酸化が可能な金属としては、Taの他にAl等も存在するが、形成後の素子特性の非線形性、対称性等を考慮して、従来は一般的にTaが用いられている。
【0007】
ここで、二端子非線形素子をスイッチング素子として用いた従来の配線基板の製造方法の一例について、図11(a)ないし(h)に基づいて説明する。
【0008】
図11(a)、(c)、(e)、および(g)は、従来の配線基板の構成を主要な製造工程の順に示す平面図である。また、図11(b)、(d)、(f)、および(h)のそれぞれは、上記平面図のそれぞれに示すE−E線に沿う平面において切断された横断面を示す断面図である。
【0009】
まず、ガラス基板60上に図示しないベースコート絶縁膜(省略可)を形成する。次に、スパッタリング法により、上記のベースコート絶縁膜上にTa膜を形成した後、フォトリソグラフィ法にて上記Ta膜をパターニングすることにより、信号配線62およびこの信号配線62の支線(下部電極)61を同時に形成する。
【0010】
次に、信号配線62および下部電極61の表面を陽極酸化して絶縁膜62aおよび61aをそれぞれ形成することにより、二端子非線形素子の絶縁膜が得られる。
【0011】
なお、量産ライン等において複数枚のセル(配線基板)を同時に作成する場合は、図12に示すように、一枚の大きな基板76に複数枚のセル75・75…が配置されると共に、これらのセル75・75…を互いに接続するように陽極酸化配線77が設けられる。すなわち、上記基板76を電解液槽に浸して陽極酸化配線77へ化成電圧を印加することにより、複数枚のセル75・75…のすべてに対して同時に陽極酸化処理を行うようになっている。このとき、図13に示すように、各セル75において完成後に外部回路と接続される入力端子78・78…部分は、陽極酸化されないようにレジスト等の保護膜79で覆われている。
【0012】
続いて、上述のように、陽極酸化にて形成された絶縁膜61aを覆うように、Al、Cr、またはTi等の金属膜をスパッタリング法で成膜した後、フォトリソグラフィ法にてパターニングを行うことにより、二端子非線形素子の上部電極63を形成する。
【0013】
最後に、ITOなどの透明導電膜を全面に薄膜形成した後、フォトリソグラフィ法にてパターニングを行って画素電極64を形成すれば、図14に示すように、二端子非線形素子を備えた配線基板が完成する。この配線基板は、液晶表示装置等に適用することができる。
【0014】
以下、上述のように二端子非線形素子を備えた配線基板を素子側基板と称し、この素子側基板を用いて液晶表示装置を製造する方法について説明する。
【0015】
図15は、上記の素子側基板を用いて形成された液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、この図15は、図14のF−F線に対応する面で上記液晶表示装置を切断した場合の横断面を示す断面図である。
【0016】
上記素子側基板と対になって液晶を挟持する基板(以下、対向側基板と称する)は、以下のとおりに製造される。まず、ガラス基板69に図示しないベースコート絶縁膜(省略可)を形成する。次に、ITOなどからなる透明導電膜をストライプ状にパターニングすることにより、対向電極68を形成する。さらに、必要に応じてカラーフィルタ層等を形成しても良い。
【0017】
また、上述の素子側基板および対向側基板の各表面には、配向膜66aおよび66bがそれぞれ形成されている。これらの配向膜66aおよび66bは、有機樹脂からなり、200℃で焼成されている。また、図15に模式的に示すように、液晶67において液晶分子67aのねじれ角が90°となるように、上記配向膜66aおよび66bにラビング処理が施されている。
【0018】
上記の素子側基板および対向側基板を貼り合わせる際には、まず、一方の基板に熱硬化性シール剤を塗布し、他方の基板にスペーサを散布する。そして、素子側基板の信号配線62と対向側基板の対向電極68とが直交するように対向させて両基板を貼り合わせ、加熱圧着する。その後、両基板の隙間に液晶67を注入して封止する。これにより、液晶セルが完成する。
【0019】
この液晶セルの全面と背面とに透過型の偏光板70aおよび70bをそれぞれ配置することにより、透過型の液晶表示装置が構成される。なお、背面側の偏光板70aにさらに反射板を設けた構成とすれば、反射型の液晶表示装置とすることができる。
【0020】
ところで、上記従来の配線基板は、信号配線と下部電極とが同一材料(Ta)にて形成され、絶縁膜が下部電極の陽極酸化膜によって形成されていることにより、簡単な製造工程により二端子非線形素子を形成することができる。また、Ta酸化膜を絶縁膜として用いたことにより、この二端子非線形素子は、対称性の良好な非線形特性を有する。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、MIM型の二端子非線形素子の下部電極61と信号配線62とが共にTaから形成されていることに起因して、次のような問題を有している。すなわち、Taは、金属としては比抵抗が比較的高い材料である。このため、信号配線62の入力端子に近い側と遠い側との間で信号の減衰や鈍化が生じ、グラデーションやクロストークといった現象を引き起こし、表示装置における表示品位が低下するという問題がある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1記載の配線基板は、画素電極と、信号配線と、上記信号配線および画素電極に接続された二端子非線形素子とを備えた配線基板において、上記二端子非線形素子が、Taからなると共に上記信号配線と一部重なって接続された下部電極と、該下部電極の表面を陽極酸化して形成される絶縁膜と、金属からなると共に上記画素電極と接続された上部電極とが順次積層されてなると共に、上記信号配線が、上記二端子非線形素子の下部電極よりも電気抵抗の低いAlまたはAlを主成分とする合金からなり、上記二端子非線形素子の絶縁膜と同時に上記信号配線の表面を陽極酸化して得られる酸化Al膜で覆われていることを特徴としている。
【0023】
上記の構成では、信号配線が二端子非線形素子の下部電極よりも電気抵抗の低い金属から形成されているので、配線抵抗を小さくすることが可能となる。これにより、信号配線に入力された信号が配線抵抗によって鈍化することが防止される。この結果、この配線基板を表示装置に適用した場合に、グラデーションやクロストークといった現象の発生が抑制され、高品位な表示を実現することができる。
【0024】
さらに、上記信号配線は陽極酸化配線としても機能するので、陽極酸化時の配線抵抗も下がるため、二端子非線形素子の絶縁膜の膜厚が均一に成膜される。これにより、素子特性のばらつきが抑制され、表示装置においてより均一な表示を実現する配線基板を提供することが可能となる。
【0025】
さらに、信号配線がAlまたはAlを主成分とする合金から形成されているので、配線抵抗が低くなり、表示装置においてより均一な表示を実現する配線基板を提供することが可能となる。
【0026】
さらに、下部電極をTaから形成したことにより、絶縁膜はタンタルを陽極酸化することで得られる五酸化タンタルで形成されることとなる。これにより、非線形特性の対称性に優れた二端子非線形素子が実現される。
【0027】
請求項2記載の配線基板は、画素電極と、信号配線と、上記信号配線および画素電極に接続された二端子非線形素子とを備えた配線基板において、上記二端子非線形素子が、Taからなると共に上記信号配線と接続された下部電極と、該下部電極を陽極酸化して形成される絶縁膜と、金属からなると共に上記画素電極と接続された上部電極とが順次積層されてなると共に、上記信号配線が、透明且つ導電性を有する材料からなり、上記下部電極は、上記信号配線上に一部重なるように形成されていることを特徴としている。
【0028】
上記の構成によれば、信号配線が透明且つ導電性を有する材料からなるので開口率が向上し、この配線基板を適用した表示装置において明るい表示が実現される。また、信号配線そのものは陽極酸化されないので、陽極酸化工程において、信号配線において外部回路と接続するための入力端子部に、従来のような保護膜等を形成する必要がなくなる。この結果、製造工程が簡略化され、製造コストを削減することが可能となる。
【0029】
さらに、下部電極をTaから形成したことにより、絶縁膜はタンタルを陽極酸化することで得られる五酸化タンタルで形成されることとなる。これにより、非線形特性の対称性に優れた二端子非線形素子が実現される。
【0030】
請求項3記載の配線基板は、請求項2記載の構成において、上記信号配線がITO、In2 O3 、およびSnO2 のいずれかからなることを特徴としている。
【0031】
上記の構成によれば、信号配線がITO、In2 O3 、またはSnO2 といった透明且つ導電性に優れた材料から形成されることにより、この配線基板を適用した表示装置において、明るく且つグラデーションやクロストーク等がない高品位な表示を実現することができる。
【0032】
請求項4記載の表示装置は、請求項1ないし3のいずれかに記載の配線基板と、透明基板上に略平行に形成された複数の透明導電膜を有する対向基板とを張り合わせた間に表示素子を挟持したことを特徴としている。
【0033】
上記の表示素子としては例えば液晶を好適に用いることが可能である。上記の構成によれば、明るく、且つ高品位な表示を実現する表示装置を提供することが可能となる。
【0034】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1および図2に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【0035】
図1(a)、(c)、(e)、(g)、および(i)は、本発明の実施の一形態に係る配線基板の構成を主要な製造工程の順に示す平面図である。図1(b)、(d)、(f)、(h)、および(j)のそれぞれは、上記平面図のそれぞれに示すA−A線に沿う平面において切断された横断面を示す断面図である。
【0036】
本実施形態の配線基板は、絶縁膜を金属層で挟んだいわゆるMIM(Metal-Insulator-Metal) 型の二端子非線形素子を備えており、以下の方法によって製造される。まず、直流(DC)スパッタリング法などにより、五酸化タンタル等からなる厚み3000Åのベースコート絶縁膜(図示せず)を、ガラス基板10上に形成する。上記のガラス基板10としては、例えばコーニング社製商品名「7059」のフュージョンパイレックスガラスを用いることができる。ただし、これに限定されるものではなく、この他に、例えば石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、またはソーダライムガラスなどからなるガラス基板を用いることができる。
【0037】
また、上記ベースコート絶縁膜は省略することもできるが、該ベースコート絶縁膜を形成すれば、このベースコート絶縁膜上に形成する他の薄膜がガラス基板10に含まれる不純物により汚染されることなどを防止できるので、二端子非線形素子の特性が向上するという効果を奏する。
【0038】
次に、上記のガラス基板10上に、DCスパッタリング法により、Ta薄膜を厚み3000Åに形成する。ここでは、窒素濃度が2〜10mol%である焼結体ターゲットを使用し、反応ガスは流量100sccmでアルゴンを使用し、スパッタガス圧0.4Pa、DCパワー2.6W/cm2 、基板加熱100℃で3分間、基板搬送速度100mm/min、基板−ターゲット間の距離77mmの条件で成膜を行った。さらに、上記Ta薄膜に対して、CF4 とO2 との混合気によるドライエッチングを行うことにより、図1(a)および(b)に示すように、ガラス基板10表面に島状の下部電極11を形成する。
【0039】
次に、スパッタリング法によりAl薄膜を厚み4000Åになるように形成する。なお、このAl薄膜は、Alを主成分とする合金から形成しても良い。そして、上記Al薄膜を、例えばHFとHNO3 との混合気をエッチャントとして用いるフォトリソグラフィ法にて、図1(c)および(d)に示すような線状にパターニングすることにより、下部電極11の一部を覆うように、信号配線12を形成する。なお、この信号配線12は、後述する陽極酸化工程において、陽極酸化配線としても機能する。
【0040】
次に、電解液として1%酒石酸アンモニウム溶液を用いて、下部電極11の表面と、外部駆動回路との接続端子近傍を除く信号配線12の表面とを陽極酸化する。これにより、図1(e)および(f)に示すように、下部電極11の表面に、厚み約600Åの五酸化タンタルからなる絶縁膜11aを形成すると共に、信号配線12の表面に、酸化Alからなる絶縁膜12aを形成する。なお、ここでは、電解液の液温を約25℃、化成電圧を31V、化成電流を約10mA/枚として陽極酸化を行った。
【0041】
次に、スパッタリング法により例えば厚み4000ÅのTi薄膜を形成し、例えば5%のHFをエッチャントとして用いたフォトリソグラフィ法によってこのTi薄膜をパターニングすることにより、図1(g)および(h)に示すように、陽極酸化膜11aとその一部が重なるように、上部電極13を形成する。なお、ここでは上部電極13の材料としてTiを用いたが、この他に、Ta、Cr、またはAl等を用いることができる。
【0042】
最後に、ITO等からなる透明導電膜を積層してパターニングすることにより、図1(i)および(j)に示すように、上部電極13の一部を覆うように、画素電極14を形成する。以上の工程により、図2に示すように、二端子非線形素子を備えた配線基板が完成する。
【0043】
上記の構成によれば、二端子非線形素子が、Ta/Ta2 O5 /TiのMIM構造にて形成される。つまり、この二端子非線形素子は、絶縁層がTaの陽極酸化膜で形成されていることにより、対称性の良好な非線形特性を有している。さらに、信号配線12は、AlまたはAlを主成分とする合金によって形成されているので、従来のようにTaを配線材料として用いた場合よりも配線抵抗は低くなっている。これにより、この配線基板を用いて例えば液晶表示装置等の表示装置を形成すれば、配線抵抗による信号の鈍化による表示ムラ、クロストーク、およびグラデーション等が低減され、均一な高品位表示が可能となる。
【0044】
また、上記信号配線12は陽極酸化配線を兼ねているので、陽極酸化時の配線抵抗も下がり、MIM型の二端子非線形素子の絶縁膜(絶縁膜11a)の膜厚を均一に成膜することができる。この結果、素子特性のばらつきが抑制され、より均一な表示を実現することが可能となる。
【0045】
〔実施の形態2〕
本発明の実施に係る他の形態について図3ないし図5に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【0046】
図3(a)、(c)、(e)、および(g)は、本実施形態に係るスイッチング素子の構成を、主要な製造工程の順に示す平面図である。また、図3(b)、(d)、(f)、および(h)のそれぞれは、上記平面図のそれぞれに示すB−B線に沿う平面において切断された横断面を示す断面図である。
【0047】
本実施形態の配線基板は、以下の方法によって製造される。まず、上記した実施の形態1と同様に、ガラス基板20上にベースコート絶縁膜を形成する。なお、このベースコート絶縁膜は必須ではなく、省略しても良い。
【0048】
次に、DCスパッタリング法にて、Ta薄膜を厚み3000Åに形成する。そして、このTa薄膜を、CF4 とO2 との混合気を用いたドライエッチングにてパターニングすることにより、図3(a)および(b)に示すように、島状の下部電極21を形成する。なお、このパターニングの際に、この配線基板に外部回路を接続するための端子部(図5における入力端子25参照)を、上記下部電極21と同時に形成する。
【0049】
次に、スパッタリング法により、下部電極21を形成したガラス基板20を覆うように、例えばITOのように透明且つ導電性に優れた材料からなる透明導電膜を2500Åの厚さに形成する。この透明導電膜を、例えばHFとHNO3 との混合気をエッチャントとして用いたフォトリソグラフィ法でパターニングすることにより、図3(c)および(d)に示すように、信号配線22と画素電極24とを同時に形成する。なお、ここでは透明導電膜の材料としてITOを用いる例を挙げたが、ITOの他に、In2 O3 またはSnO2 等を好適に用いることができる。
【0050】
次に、1%酒石酸アンモニウム溶液を電解液として用いて下部電極21の表面を陽極酸化することにより、図3(e)および(f)に示すように、信号配線22に覆われずに露出している下部電極21表面に、絶縁膜21aを形成する。ここでは、電解液の液温を約25℃、化成電圧を31V、化成電流を約10mA/枚として陽極酸化を行い、厚み約600Åの五酸化タンタルからなる絶縁膜21aを得た。
【0051】
次に、スパッタリング法により例えば厚み4000ÅのTi薄膜を形成し、例えばEDTAをエッチャントとしたフォトリソグラフィ法によりこのTi薄膜をパターニングすることにより、図3(g)および(h)に示すように、陽極酸化膜21aおよび画素電極24のそれぞれと一部重なるように、上部電極23を形成する。なお、ここでは上部電極23の材料としてTiを用いたが、この他に、Ta、Cr、またはAl等を用いることができる。
【0052】
以上の工程により、図4に示すように、下部電極21(Ta)、絶縁膜21a(Ta2 O5 )、および上部電極23(Ti)からなる二端子非線形素子と、透明な信号配線22と、画素電極24とを備えた配線基板が完成する。
【0053】
上記の構成では、下部電極21がTaで形成され、絶縁膜21aが上記下部電極21を陽極酸化して得られる五酸化タンタルで形成されていることにより、対称性の良い非線形特性を持つ二端子非線形素子が実現される。
【0054】
さらに、信号配線22が、透明且つ導電性に優れた材料にて形成されているので開口率が向上している。これにより、この配線基板を用いて表示装置を形成すれば、該表示装置において明るい高品位な表示が可能となる。また、従来のように開口率を向上させるために配線を細く形成する必要がないことから、配線を太く形成して配線抵抗値を小さくすることが可能であり、表示装置においてさらに高品位な表示を実現することができる。
【0055】
さらに、上記の構成では、図5に示すように、外部回路を接続するための入力端子25・25…部分がITO等で実現される透明導電膜によって覆われているので、陽極酸化の工程において、上記入力端子25・25…部分を従来のように保護膜等で保護する必要がない。これにより、製造工程を簡略化することができ、製造コストの削減を図ることが可能となる。なお、図5に示す26は陽極酸化配線である。
【0056】
〔実施の形態3〕
本発明の実施に係るさらに他の形態について図6および図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【0057】
図6(a)、(c)、(e)、および(g)は、本実施形態に係るスイッチング素子の構成を、主要な製造工程の順に示す平面図である。また、図6(b)、(d)、(f)、および(h)のそれぞれは、上記平面図のそれぞれに示すC−C線に沿う平面において切断された横断面を示す断面図である。
【0058】
本実施形態の配線基板は、前記した実施の形態2の配線基板と比較すると、主に、二端子非線形素子の下部電極の製造工程が、信号配線および画素電極の製造工程の後に実施される点において異なっている。
【0059】
本実施形態の配線基板の製造方法は、下記のとおりである。まず、前記した実施の形態1と同様に、ガラス基板30上にベースコート絶縁膜を形成する。なお、このベースコート絶縁膜は必須ではなく、省略しても良い。
【0060】
次に、スパッタリング法により、上記ガラス基板30表面に、例えばITOからなる透明導電膜を厚み2500Åで形成する。そして、上記透明導電膜を、例えばHFとHNO3 との混合気をエッチャントとして用いたフォトリソグラフィ法にてパターニングすることにより、図6(a)および(b)に示すように、信号配線32と画素電極34とを形成する。
【0061】
次に、上記信号配線32および画素電極34を形成したガラス基板30上に、DCスパッタリング法により、Ta薄膜を厚み3000Åに形成する。そして、このTa薄膜を、CF4 とO2 との混合気を用いたドライエッチングにてパターニングすることにより、図6(c)および(d)に示すように、島状の下部電極31を形成する。なお、この下部電極31は信号配線32上に一部重なるように、且つ画素電極34とは重ならないように形成する。
【0062】
次に、1%酒石酸アンモニウム溶液を電解液として用いて下部電極31の表面を陽極酸化することにより、図6(e)および(f)に示すように、下部電極31の表面に絶縁膜31aを形成する。ここでは、電解液の液温を約25℃、化成電圧を31V、化成電流を約10mA/枚として陽極酸化を行い、厚み約600Åの五酸化タンタルからなる絶縁膜31aを得た。
【0063】
次に、スパッタリング法により例えば厚み4000ÅのTi薄膜を形成し、例えばEDTAをエッチャントとしたフォトリソグラフィ法によりこのTi薄膜をパターニングすることにより、図6(g)および(h)に示すように、陽極酸化膜31aおよび画素電極34のそれぞれと一部重なるように、上部電極33を形成する。なお、ここでは上部電極33の材料としてTiを用いたが、この他に、Ta、Cr、またはAl等を用いることができる。
【0064】
以上の工程により、図7に示すように、下部電極31(Ta)、絶縁膜31a(Ta2 O5 )、および上部電極33(Ti)からなる二端子非線形素子と、透明な信号配線32と、画素電極34とを備えた配線基板が完成する。
【0065】
上記の構成では、下部電極31がTaで形成され、絶縁膜31aが上記下部電極31を陽極酸化して得られる五酸化タンタルで形成されていることにより、対称性の良い非線形特性を持つ二端子非線形素子が実現される。
【0066】
さらに、信号配線32が、透明且つ導電性に優れた材料にて形成されているので開口率が向上している。これにより、この配線基板を用いて表示装置を形成すれば、該表示装置において明るい高品位な表示が可能となる。
【0067】
また、本実施の形態の構成においても、陽極酸化工程において、本配線基板を外部回路と接続するための入力端子を保護膜等で保護する必要がないので、製造工程を簡略化することができ、製造コストの削減を図ることが可能となる。
【0068】
〔実施の形態4〕
本発明の実施に係るさらに他の形態について図8および図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【0069】
図8(a)、(c)、(e)、(g)、(i)、(k)、および(m)は、本実施形態に係るスイッチング素子の構成を、主要な製造工程の順に示す平面図である。また、図8(b)、(d)、(f)、(h)、(j)、(l)、および(n)のそれぞれは、上記各平面図に示すD−D線に沿って切断された横断面を示す断面図である。
【0070】
本実施形態の配線基板は、以下の方法によって製造される。まず、前記した実施の形態1と同様に、ガラス基板40上にベースコート絶縁膜を形成する。なお、このベースコート絶縁膜は必須ではなく、省略しても良い。
【0071】
次に、スパッタリング法により、上記ガラス基板40表面に、例えばITO等の透明且つ導電性に優れた材料からなる透明導電膜を、厚み2500Åになるように形成する。そして、上記透明導電膜を、例えばHFとHNO3 との混合気をエッチャントとして用いたフォトリソグラフィ法にてパターニングすることにより、図8(a)および(b)に示すように、線状の信号配線42を形成する。
【0072】
さらに、上記信号配線42を形成したガラス基板40上に、DCスパッタリング法によってTa薄膜を厚み3000Åに形成する。そして、このTa薄膜を、CF4 とO2 との混合気によるドライエッチにて、図8(c)および(d)に示すように、信号配線42上に島状の下部電極41を形成する。
【0073】
次に、1%酒石酸アンモニウム溶液を電解液として用いて下部電極41の表面を陽極酸化することにより、図8(e)および(f)に示すように、下部電極41の表面に絶縁膜41aを形成する。ここでは、電解液の液温を約25℃、化成電圧を31V、化成電流を約10mA/枚として陽極酸化を行い、厚み約600Åの五酸化タンタルからなる絶縁膜41aを得た。
【0074】
次に、スパッタリング法により例えば厚み4000ÅのTi薄膜を形成し、パターニングすることにより、図8(g)および(h)に示すように、島状の下部電極41およびその表面に形成された絶縁膜41aをすべて覆い、且つ信号配線42からはみ出さないように、上部電極43を形成する。
【0075】
次に、回転速度を500〜3000rpmに制御したスピンコート処理により、約2.5μmの厚みになるように感光性樹脂を塗布し、図8(i)および(j)に示すように、有機絶縁膜45を形成する。
【0076】
次に、上記有機絶縁膜45を約90℃でプリベークし、フォトリソグラフィ処理を行うことにより、図8(k)および(l)に示すように、上部電極43の一部を露出させるコンタクトホール46を形成する。
【0077】
最後に、Alを用いて、図8(m)および(n)に示すように、有機絶縁膜45の表面を覆い、且つコンタクトホール46内にて上部電極43と接続するように、画素電極44を形成する。なお、この画素電極44は、光を反射する反射電極として機能する。
【0078】
以上の工程により、図9に示すように、下部電極41(Ta)、絶縁膜41a(Ta2 O5 )、および上部電極43(Ti)からなる二端子非線形素子と、反射型の画素電極44とを備えた配線基板が完成する。
【0079】
上記の構成では、下部電極41がTaで形成され、絶縁膜41aが上記下部電極41を陽極酸化して得られる五酸化タンタルで形成されていることにより、対称性の良い非線形特性を持つ二端子非線形素子が実現される。
【0080】
さらに、画素電極44が、光を反射させる反射電極として機能することにより、この配線基板を用いれば、バックライトを必要としない反射型の表示装置を実現できる。また、このように上記配線基板を用いて反射型の表示装置を実現した場合に、この配線基板内に反射電極が形成されていることにより、配線基板の外側に反射板を形成した場合に生じる表示画像と影とによる二重像をなくすことができ、さらに高品位な表示が可能である。
【0081】
尚、上述した本実施形態の配線基板において、上部電極43を省略し、画素電極44と絶縁膜41aとを直接接続した構成とすることも可能である。この構成によれば、Ti等を成膜・パターニングして上部電極43を形成する工程を省略することができるので、製造工程を簡略化することが可能となる。
【0082】
〔実施の形態5〕
本発明の実施に係るさらに他の形態について図10に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【0083】
以上の実施の形態1ないし4においてそれぞれ説明した配線基板は、液晶表示装置等の表示装置に好適に使用することができる。以下、上述の配線基板のように、二端子非線形素子を備えた配線基板を素子側基板と称し、この素子側基板を用いて構成される液晶表示装置について説明する。
【0084】
図10は、実施の形態1で説明した配線基板を素子側基板として用いて形成された液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。上記素子側基板と対になって液晶を挟持する基板(以下、対向側基板と称する)は、以下のとおりに製造される。まず、ガラス基板59に図示しないベースコート絶縁膜(省略可)を形成する。次に、ITOなどからなる透明導電膜をストライプ状にパターニングすることにより、対向電極58を形成する。さらに、必要に応じてカラーフィルタ層等を形成しても良い。
【0085】
また、上述の素子側基板および対向側基板の各表面には、配向膜51aおよび51bがそれぞれ形成されている。これらの配向膜51aおよび51bは、例えば、200℃で焼成された有機樹脂によって実現されるが、これに限定されるものではない。また、図10に模式的に示すように、液晶57において液晶分子57aのねじれ角が90°となるように、上記配向膜51aおよび51bにラビング処理が施されている。
【0086】
上記の素子側基板および対向側基板を貼り合わせる際には、まず、一方の基板に熱硬化性シール剤を塗布し、他方の基板にスペーサを散布する。そして、素子側基板の信号配線12と対向側基板の対向電極58とが直交するように対向させて両基板を貼り合わせ、加熱圧着する。その後、両基板の隙間に液晶57(表示素子)を注入して封止する。これにより、液晶セルが完成する。この液晶セルの全面と背面とに透過型の偏光板50aおよび50bをそれぞれ配置することにより、透過型の液晶表示装置が構成される。
【0087】
上記では、実施の形態1で説明した配線基板を用いて構成される透過型の液晶表示装置について説明したが、実施の形態2および3で説明した配線基板を素子側基板として用いても、同様に透過型の液晶表示装置を構成できる。
【0088】
なお、実施の形態4で説明した配線基板は、Al等で形成された反射型の画素電極を有しており、この配線基板を用いれば、反射型の液晶表示装置を実現することができる。なおこの場合には、背面側の偏光板50a側に反射板を設ける必要はない。すなわち、この反射型の液晶表示装置は、配線基板内に反射電極が形成されていることにより、配線基板の外側に反射板を形成した場合に生じる表示画像と影とによる二重像の問題が解消され、高品位な表示を実現できるという効果を奏する。
【0089】
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の配線基板は、二端子非線形素子が、Taからなると共に 信号配線と一部重なって接続された下部電極と、該下部電極の表面を陽極酸化して形成される絶縁膜と、金属からなると共に画素電極と接続された上部電極とが順次積層されてなると共に、上記信号配線が、上記二端子非線形素子の下部電極よりも電気抵抗の低いAlまたはAlを主成分とする合金からなり、上記二端子非線形素子の絶縁膜と同時に上記信号配線の表面を陽極酸化して得られる酸化Al膜で覆われている構成である。
【0090】
これにより、信号配線に入力された信号の配線抵抗による鈍化が抑制されるので、この配線基板を表示装置に適用した場合に、グラデーションやクロストークといった現象の発生が抑制され、高品位な表示を実現することができるという効果を奏する。さらに、上記信号配線は陽極酸化配線としても機能するので、二端子非線形素子の絶縁膜の膜厚が均一に成膜される。これにより、素子特性のばらつきが抑制され、表示装置においてより均一な表示を実現する配線基板を提供することが可能となるという効果も奏する。
【0091】
さらに、信号配線がAlまたはAlを主成分とする合金から形成されているので、配線抵抗が低くなり、表示装置においてより均一な表示を実現する配線基板を提供することが可能となる。
【0092】
さらに、下部電極がTaからなる構成により、非線形特性の対称性に優れた二端子非線形素子が実現されると共に、表示装置においてより均一な表示を実現する配線基板を提供することが可能となるという効果を奏する。
【0093】
請求項2記載の配線基板は、二端子非線形素子が、Taからなると共に上記信号配線と接続された下部電極と、該下部電極を陽極酸化して形成される絶縁膜と、金属からなると共に上記画素電極と接続された上部電極とが順次積層されてなると共に、上記信号配線が透明且つ導電性を有する材料からなり、上記下部電極は、上記信号配線上に一部重なるように形成されている構成である。
【0094】
これにより、開口率が向上し、この配線基板を適用した表示装置において明るい表示を実現できるという効果を奏する。また、信号配線そのものは陽極酸化されないので、陽極酸化工程において、信号配線において外部回路と接続するための入力端子部に保護膜等を形成する必要がなくなる。この結果、製造工程が簡略化され、製造コストの削減を図れるという効果を奏する。
【0095】
さらに、下部電極がTaからなる構成により、非線形特性の対称性に優れた二端子非線形素子が実現される。
【0096】
請求項3記載の配線基板は、請求項2記載の構成において、上記信号配線がITO、In2 O3 、およびSnO2 のいずれかからなる構成である。
【0097】
これにより、信号配線が透明且つ導電性に優れた材料から形成されることにより、この配線基板を適用した表示装置において、明るい、高品位な表示を実現できるという効果を奏する。
【0098】
請求項4記載の表示装置は、請求項1ないし3のいずれかに記載の配線基板と、透明基板上に略平行に形成された複数の透明導電膜を有する対向基板とを張り合わせた間に表示素子を挟持した構成である。
【0099】
これにより、高品位な表示を実現する表示素子を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)、(c)、(e)、(g)、および(i)は、本発明の実施の一形態に係る配線基板の構成を主要な製造工程の順に示す平面図である。図1(b)、(d)、(f)、(h)、および(j)のそれぞれは、上記平面図のそれぞれに示すA−A線に沿う切断面の断面図である。
【図2】上記配線基板の構成を、信号配線および下部電極の表面にそれぞれ形成された絶縁膜の一部を切り欠いて示す平面図である。
【図3】図3(a)、(c)、(e)、および(g)は、本発明の実施に係る他の形態としての配線基板の構成を主要な製造工程の順に示す平面図である。また、図3(b)、(d)、(f)、および(h)のそれぞれは、上記各平面図に示すB−B線に沿う切断面の断面図である。
【図4】上記配線基板の構成を、下部電極の表面に形成された絶縁膜の一部を切り欠いて示す平面図である。
【図5】上記配線基板の製造に際して、陽極酸化を行う工程における該配線基板の構成を示す平面図である。
【図6】図6(a)、(c)、(e)、および(g)は、本発明の実施に係るさらに他の形態としての配線基板の構成を主要な製造工程の順に示す平面図である。また、図6(b)、(d)、(f)、および(h)のそれぞれは、上記各平面図に示すC−C線に沿う切断面の断面図である。
【図7】上記配線基板の構成を、下部電極の表面に形成された絶縁膜の一部を切り欠いて示す平面図である。
【図8】図8(a)、(c)、(e)、(g)、(i)、(k)、および(m)は、本発明の実施に係るさらに他の形態としての配線基板の構成を主要な製造工程の順に示す平面図である。また、図8(b)、(d)、(f)、(h)、(j)、(l)、および(n)のそれぞれは、上記各平面図に示すD−D線に沿う切断面の断面図である。
【図9】上記配線基板の構成を、下部電極の表面に形成された絶縁膜の一部を切り欠いて示す平面図である。
【図10】本発明の実施に係る一形態としての液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図11】図11(a)、(c)、(e)、および(g)は、従来の配線基板の構成を主要な製造工程の順に示す平面図である。また、図11(b)、(d)、(f)、および(h)のそれぞれは、上記各平面図に示すE−E線に沿う切断面の断面図である。
【図12】従来の配線基板を量産ラインで製造する場合に、複数枚の配線基板を大きな基板に配置し、これらの配線基板を互いに接続するように上記の大きな基板に陽極酸化配線を形成した様子を示す平面図である。
【図13】従来の配線基板の製造工程において、陽極酸化を行う際に、信号配線の入力端子部分に保護膜を設けた様子を示す平面図である。
【図14】上記従来の配線基板の構成を、信号配線および下部電極の表面に形成された絶縁膜の一部をそれぞれ切り欠いて示す平面図である。
【図15】従来の配線基板を用いて形成された液晶表示装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
11 下部電極
11a 絶縁膜
12 信号配線
13 上部電極
14 画素電極
57 液晶(表示素子)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board provided with a two-terminal non-linear element having a laminated structure of metal-insulating film-metal and applied to, for example, a display device such as a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a wiring board in which an insulating film of a nonlinear element is formed by anodic oxidation of a lower metal, a method of manufacturing the same, and a display device using the wiring board.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal display devices have been widely used for various applications such as personal computers, word processors, terminal display devices for office automation, and televisions because of their low power consumption, light weight, and thinness. . In recent years, in particular, there has been a demand for a large display content and high image quality.
[0003]
As a conventional liquid crystal display device, a device using a simple matrix drive by a voltage averaging method of a TN (Twisted Nematic) method or an STN (Super Twisted Nematic) method is generally known. However, the above method is not suitable for large-capacity display because a sufficient contrast ratio cannot be obtained with an increase in the number of scanning lines.
[0004]
In view of this, an active drive system in which a switching element is provided for each pixel constituting a display screen has been conventionally developed. As the switching element in the active driving method, a thin film transistor or a two-terminal nonlinear element is used. In particular, a liquid crystal display device using a two-terminal nonlinear element having a simple structure is expected to be promising in terms of manufacturing cost. Above all, a so-called MIM (Metal-Insulator-Metal) type two-terminal nonlinear element having a laminated structure of metal-insulating film-metal has already been put to practical use.
[0005]
Note that a method of forming the insulating film by an anodic oxidation method is conventionally known. The formation of an insulating film by the anodic oxidation method has advantages such as the ability to form a uniform film over a large area and a relatively high throughput as compared with other thin film forming techniques such as sputtering, vacuum deposition, or CVD. is there.
[0006]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-161273 discloses a technique of forming tantalum pentoxide by anodizing Ta as an insulating film. As the insulating film in the MIM-type two-terminal nonlinear element that is currently in practical use, the one made of tantalum pentoxide is mainly used. In addition, Al or the like also exists as a metal that can be anodized in addition to Ta. However, in consideration of the non-linearity and symmetry of the device characteristics after formation, Ta is generally used conventionally. .
[0007]
Here, an example of a conventional method of manufacturing a wiring board using a two-terminal nonlinear element as a switching element will be described with reference to FIGS.
[0008]
FIGS. 11A, 11C, 11E, and 11G are plan views showing the configuration of a conventional wiring board in the order of main manufacturing steps. Each of FIGS. 11B, 11D, 11F, and 11H is a cross-sectional view showing a cross section taken along a plane along the line EE shown in each of the plan views. .
[0009]
First, a base coat insulating film (not shown) is formed on the
[0010]
Next, the surfaces of the
[0011]
When a plurality of cells (wiring boards) are simultaneously formed in a mass production line or the like, a plurality of
[0012]
Subsequently, as described above, a metal film such as Al, Cr, or Ti is formed by sputtering so as to cover the insulating
[0013]
Finally, after forming a thin film of a transparent conductive film such as ITO on the entire surface, patterning is performed by a photolithography method to form a
[0014]
Hereinafter, the wiring substrate including the two-terminal nonlinear element as described above is referred to as an element-side substrate, and a method of manufacturing a liquid crystal display device using the element-side substrate will be described.
[0015]
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device formed using the above-described element-side substrate. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a cross section when the liquid crystal display device is cut along a plane corresponding to line FF in FIG.
[0016]
The substrate that sandwiches the liquid crystal in pair with the element-side substrate (hereinafter, referred to as the opposite-side substrate) is manufactured as follows. First, a base coat insulating film (not shown) is formed on the glass substrate 69 (not shown). Next, the opposing
[0017]
Further,
[0018]
When the element-side substrate and the opposing-side substrate are bonded to each other, first, a thermosetting sealing agent is applied to one substrate, and spacers are dispersed on the other substrate. Then, the
[0019]
By disposing the transmission
[0020]
By the way, in the above-mentioned conventional wiring board, the signal wiring and the lower electrode are formed of the same material (Ta), and the insulating film is formed by the anodic oxide film of the lower electrode. A non-linear element can be formed. Further, since the Ta oxide film is used as the insulating film, this two-terminal nonlinear element has nonlinear characteristics with good symmetry.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional configuration has the following problem due to the fact that both the
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a wiring board according to
[0023]
In the above configuration, since the signal wiring is formed from a metal having lower electric resistance than the lower electrode of the two-terminal nonlinear element, the wiring resistance can be reduced. This prevents the signal input to the signal wiring from being dulled by the wiring resistance. As a result, when this wiring board is applied to a display device, the occurrence of phenomena such as gradation and crosstalk is suppressed, and high-quality display can be realized.
[0024]
Further, since the signal wiring also functions as an anodic oxidation wiring, the wiring resistance at the time of anodic oxidation is reduced, so that the insulating film of the two-terminal nonlinear element is formed uniformly. Thus, it is possible to provide a wiring board that suppresses variation in element characteristics and realizes more uniform display in a display device.
[0025]
Further, since the signal wiring is formed of Al or an alloy containing Al as a main component, the wiring resistance is reduced, and it is possible to provide a wiring substrate that realizes a more uniform display in a display device.
[0026]
further,By forming the lower electrode from Ta, the insulating film is formed of tantalum pentoxide obtained by anodizing tantalum. As a result, a two-terminal nonlinear element having excellent symmetry of nonlinear characteristics is realized.
[0027]
Claim2The wiring substrate according to the present invention is a wiring substrate including a pixel electrode, a signal wiring, and a two-terminal nonlinear element connected to the signal wiring and the pixel electrode, wherein the two-terminal nonlinear element includes:TaAnd a lower electrode connected to the signal wiring, an insulating film formed by anodizing the lower electrode, and an upper electrode made of metal and connected to the pixel electrode. The signal wiring is made of a transparent and conductive material, and the lower electrode is formed so as to partially overlap the signal wiring.
[0028]
According to the above configuration, since the signal wiring is made of a transparent and conductive material, the aperture ratio is improved, and a bright display is realized in the display device using the wiring substrate. Further, since the signal wiring itself is not anodized, it is not necessary to form a protective film or the like in the input terminal portion for connecting the signal wiring to an external circuit in the anodizing step. As a result, the manufacturing process is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0029]
Further, by forming the lower electrode from Ta, the insulating film is formed of tantalum pentoxide obtained by anodizing tantalum. As a result, a two-terminal nonlinear element having excellent symmetry of nonlinear characteristics is realized.
[0030]
Claim3The wiring board described in the claim2In the configuration described,UpThe signal wiring is ITO, InTwoOThree, And SnOTwoThe feature is that it consists of either.
[0031]
According to the above configuration, FaithNo. wiring is ITO, InTwoOThreeOr SnOTwoBy being formed from such a transparent and highly conductive material, it is possible to realize a high-quality display that is bright and free of gradation, crosstalk, and the like in a display device to which this wiring substrate is applied.
[0032]
Claim4The display device described in
[0033]
For example, liquid crystal can be suitably used as the display element. According to the above configuration, it is possible to provide a display device that realizes bright and high-quality display.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0035]
1 (a), (c), (e), (g) and (i) are plan views showing the configuration of a wiring board according to an embodiment of the present invention in the order of main manufacturing steps. 1 (b), (d), (f), (h), and (j) are cross-sectional views each showing a cross section taken along a plane along line AA shown in each of the plan views. It is.
[0036]
The wiring board of the present embodiment includes a so-called MIM (Metal-Insulator-Metal) type two-terminal nonlinear element in which an insulating film is sandwiched between metal layers, and is manufactured by the following method. First, a 3000 ° thick base coat insulating film (not shown) made of tantalum pentoxide or the like is formed on a
[0037]
Although the base coat insulating film can be omitted, the formation of the base coat insulating film prevents other thin films formed on the base coat insulating film from being contaminated by impurities contained in the
[0038]
Next, a Ta thin film is formed on the
[0039]
Next, an Al thin film is formed to a thickness of 4000 ° by a sputtering method. The Al thin film may be formed from an alloy containing Al as a main component. Then, the Al thin film is formed, for example, by using HF and HNO.ThreeBy patterning into a line shape as shown in FIGS. 1C and 1D by a photolithography method using an air-fuel mixture as an etchant, the
[0040]
Next, using a 1% ammonium tartrate solution as an electrolytic solution, the surface of the
[0041]
Next, a Ti thin film having a thickness of, for example, 4000 ° is formed by a sputtering method, and the Ti thin film is patterned by a photolithography method using, for example, 5% HF as an etchant. Thus,
[0042]
Finally, by laminating and patterning a transparent conductive film made of ITO or the like, a
[0043]
According to the above configuration, the two-terminal nonlinear element is composed of Ta / TaTwoOFive/ Ti MIM structure. In other words, this two-terminal nonlinear element has nonlinear characteristics with good symmetry because the insulating layer is formed of an anodic oxide film of Ta. Further, since the
[0044]
Further, since the
[0045]
[Embodiment 2]
Another embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0046]
3A, 3C, 3E, and 3G are plan views showing the configuration of the switching element according to the present embodiment in the order of main manufacturing steps. FIGS. 3B, 3D, 3F, and 3H are cross-sectional views each showing a cross section taken along a plane along line BB shown in each of the plan views. .
[0047]
The wiring board of the present embodiment is manufactured by the following method. First, as in the first embodiment, a base coat insulating film is formed on a
[0048]
Next, a Ta thin film is formed to a thickness of 3000 ° by DC sputtering. Then, this Ta thin film isFourAnd OTwo3A and 3B, an island-shaped
[0049]
Next, a transparent conductive film made of a transparent and highly conductive material such as ITO is formed to a thickness of 2500 ° by sputtering to cover the
[0050]
Next, by anodizing the surface of the
[0051]
Next, a Ti thin film having a thickness of, for example, 4000 .ANG. Is formed by sputtering, and the Ti thin film is patterned by, for example, a photolithography method using EDTA as an etchant, thereby forming an anode, as shown in FIGS. The
[0052]
Through the above steps, as shown in FIG. 4, the lower electrode 21 (Ta) and the insulating
[0053]
In the above configuration, the
[0054]
Further, since the
[0055]
Further, in the above configuration, as shown in FIG. 5, the
[0056]
[Embodiment 3]
Another embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0057]
6A, 6C, 6E, and 6G are plan views showing the configuration of the switching element according to the present embodiment in the order of main manufacturing steps. 6 (b), (d), (f), and (h) are cross-sectional views each showing a cross section taken along a plane along the line CC shown in each of the plan views. .
[0058]
The wiring board according to the present embodiment is different from the wiring board according to the second embodiment mainly in that the manufacturing process of the lower electrode of the two-terminal nonlinear element is performed after the manufacturing process of the signal wiring and the pixel electrode. Are different.
[0059]
The method for manufacturing the wiring board of the present embodiment is as follows. First, a base coat insulating film is formed on a
[0060]
Next, a transparent conductive film made of, for example, ITO is formed to a thickness of 2500 ° on the surface of the
[0061]
Next, on the
[0062]
Next, the surface of the
[0063]
Next, a Ti thin film having a thickness of, for example, 4000 .ANG. Is formed by sputtering, and the Ti thin film is patterned by, for example, a photolithography method using EDTA as an etchant, thereby forming an anode as shown in FIGS. 6 (g) and 6 (h). The
[0064]
Through the above steps, as shown in FIG. 7, the lower electrode 31 (Ta) and the insulating
[0065]
In the above configuration, the
[0066]
Further, since the
[0067]
Further, also in the configuration of the present embodiment, in the anodic oxidation step, it is not necessary to protect the input terminal for connecting the present wiring board to an external circuit with a protective film or the like, so that the manufacturing process can be simplified. In addition, the manufacturing cost can be reduced.
[0068]
[Embodiment 4]
Still another embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 8 and 9.
[0069]
8A, 8C, 8E, 8G, 8I, 8K, and 8M show the configuration of the switching element according to the present embodiment in the order of main manufacturing steps. It is a top view. Also, each of FIGS. 8B, 8D, 8F, 8H, 8J, 8L, and 8N is cut along the DD line shown in each of the plan views. FIG.
[0070]
The wiring board of the present embodiment is manufactured by the following method. First, as in the first embodiment, a base coat insulating film is formed on a
[0071]
Next, a transparent conductive film made of a transparent and highly conductive material such as ITO is formed on the surface of the
[0072]
Further, a Ta thin film is formed to a thickness of 3000 ° on the
[0073]
Next, the surface of the
[0074]
Next, as shown in FIGS. 8 (g) and 8 (h), an island-shaped
[0075]
Next, a photosensitive resin is applied so as to have a thickness of about 2.5 μm by spin coating at a rotation speed of 500 to 3000 rpm, and as shown in FIGS. A
[0076]
Next, the organic insulating
[0077]
Finally, as shown in FIGS. 8 (m) and 8 (n), the
[0078]
Through the above steps, as shown in FIG. 9, the lower electrode 41 (Ta) and the insulating
[0079]
In the above configuration, the
[0080]
Furthermore, since the
[0081]
In the above-described wiring board of the present embodiment, the
[0082]
[Embodiment 5]
Another embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG.
[0083]
The wiring boards described in each of
[0084]
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a liquid crystal display device formed using the wiring substrate described in
[0085]
In addition,
[0086]
When the element-side substrate and the opposing-side substrate are bonded to each other, first, a thermosetting sealing agent is applied to one substrate, and spacers are dispersed on the other substrate. Then, the
[0087]
In the above, the transmission type liquid crystal display device including the wiring substrate described in
[0088]
Note that the wiring substrate described in
[0089]
【The invention's effect】
As described above, in the wiring board according to
[0090]
This suppresses the dulling of the signal input to the signal wiring due to the wiring resistance, so that when this wiring board is applied to a display device, the occurrence of phenomena such as gradation and crosstalk is suppressed, and high-quality display is achieved. This has the effect that it can be realized. Further, since the signal wiring also functions as an anodic oxidation wiring, the thickness of the insulating film of the two-terminal nonlinear element is formed uniformly. Thus, there is an effect that it is possible to suppress a variation in element characteristics and to provide a wiring board that realizes more uniform display in a display device.
[0091]
Further, since the signal wiring is formed of Al or an alloy containing Al as a main component, the wiring resistance is reduced, and it is possible to provide a wiring substrate that realizes a more uniform display in a display device.
[0092]
Further, by the configuration in which the lower electrode is made of Ta,This has the effect of realizing a two-terminal nonlinear element having excellent symmetry of the nonlinear characteristic and providing a wiring board that realizes a more uniform display in the display device.
[0093]
Claim2The described wiring board has a two-terminal nonlinear element,TaAnd a lower electrode connected to the signal wiring, an insulating film formed by anodizing the lower electrode, and an upper electrode made of metal and connected to the pixel electrode. The signal wiring is made of a transparent and conductive material, and the lower electrode is formed so as to partially overlap the signal wiring.
[0094]
As a result, the aperture ratio is improved, and an effect that a bright display can be realized in a display device to which this wiring board is applied is achieved. Further, since the signal wiring itself is not anodized, it is not necessary to form a protective film or the like in the input terminal portion for connecting the signal wiring to an external circuit in the anodizing step. As a result, there is an effect that the manufacturing process is simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[0095]
Further, a two-terminal nonlinear element having excellent non-linear characteristic symmetry is realized by the configuration in which the lower electrode is made of Ta.
[0096]
Claim3The wiring board described in the claim2In the configuration described,UpThe signal wiring is ITO, InTwoOThree, And SnOTwoIt is a structure which consists of either.
[0097]
This, FaithSince the signal wiring is formed from a transparent and highly conductive material, a display device using the wiring substrate has an effect that a bright, high-quality display can be realized.
[0098]
Claim4The display device described in
[0099]
Thereby, there is an effect that a display element realizing high-quality display can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1 (a), (c), (e), (g), and (i) are plan views showing the configuration of a wiring board according to an embodiment of the present invention in the order of main manufacturing steps. FIG. 1 (b), (d), (f), (h), and (j) are cross-sectional views taken along the line AA shown in each of the plan views.
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of the wiring substrate by cutting out a part of an insulating film formed on a surface of each of a signal wiring and a lower electrode.
FIGS. 3 (a), (c), (e), and (g) are plan views showing a configuration of a wiring board as another embodiment according to the embodiment of the present invention in the order of main manufacturing steps. is there. 3 (b), (d), (f), and (h) are cross-sectional views taken along the line BB shown in the plan views.
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the wiring board with a part of an insulating film formed on the surface of a lower electrode being cut away.
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of the wiring board in a step of performing anodic oxidation when manufacturing the wiring board.
FIGS. 6A, 6C, 6E, and 6G are plan views showing the configuration of a wiring board according to still another embodiment of the present invention in the order of main manufacturing steps. It is. 6 (b), (d), (f), and (h) are cross-sectional views taken along the line CC shown in the plan views.
FIG. 7 is a plan view showing the configuration of the wiring substrate with a part of an insulating film formed on the surface of a lower electrode being cut away.
FIGS. 8 (a), (c), (e), (g), (i), (k), and (m) show a wiring board according to still another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the first embodiment in the order of main manufacturing steps. 8 (b), (d), (f), (h), (j), (l), and (n) are cut planes along the line DD shown in each of the plan views. FIG.
FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the wiring substrate with a part of an insulating film formed on the surface of a lower electrode cut away.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the invention.
FIGS. 11A, 11C, 11E, and 11G are plan views showing the configuration of a conventional wiring board in the order of main manufacturing steps. 11B, 11D, 11F, and 11H are cross-sectional views taken along the line EE shown in the plan views.
FIG. 12 shows a case where a plurality of wiring boards are arranged on a large board when an existing wiring board is manufactured on a mass production line, and anodized wiring is formed on the large board so that these wiring boards are connected to each other. It is a top view showing a situation.
FIG. 13 is a plan view showing a state in which a protective film is provided on an input terminal portion of a signal wiring when performing anodic oxidation in a conventional wiring board manufacturing process.
FIG. 14 is a plan view showing a configuration of the conventional wiring board by cutting out a part of an insulating film formed on a surface of a signal wiring and a lower electrode.
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a configuration of a liquid crystal display device formed using a conventional wiring substrate.
[Explanation of symbols]
11 Lower electrode
11a insulating film
12 signal wiring
13 Upper electrode
14 Pixel electrode
57 liquid crystal (display element)
Claims (4)
上記二端子非線形素子が、Taからなると共に上記信号配線と一部重なって接続された下部電極と、該下部電極の表面を陽極酸化して形成される絶縁膜と、金属からなると共に上記画素電極と接続された上部電極とが順次積層されてなると共に、
上記信号配線が、上記二端子非線形素子の下部電極よりも電気抵抗の低いAlまたはAlを主成分とする合金からなり、上記二端子非線形素子の絶縁膜と同時に上記信号配線の表面を陽極酸化して得られる酸化Al膜で覆われていることを特徴とする配線基板。A pixel electrode, a signal wiring, and a wiring substrate including a two-terminal nonlinear element connected to the signal wiring and the pixel electrode;
The two-terminal nonlinear element, and a lower electrode connected to overlap the signal line and a part with consisting Ta, an insulating film formed by a surface of the lower electrode is anodized, the pixel electrode with made of metal And the connected upper electrode are sequentially laminated,
The signal wiring is made of Al or an alloy containing Al as a main component having lower electric resistance than the lower electrode of the two-terminal nonlinear element, and anodizes the surface of the signal wiring simultaneously with the insulating film of the two-terminal nonlinear element. A wiring board covered with an Al oxide film obtained by the above method.
上記二端子非線形素子が、Taからなると共に上記信号配線と接続された下部電極と、該下部電極を陽極酸化して形成される絶縁膜と、金属からなると共に上記画素電極と接続された上部電極とが順次積層されてなると共に、A lower electrode formed of Ta and connected to the signal wiring, an insulating film formed by anodizing the lower electrode, and an upper electrode formed of metal and connected to the pixel electrode; And are sequentially laminated,
上記信号配線が、透明且つ導電性を有する材料からなり、The signal wiring is made of a transparent and conductive material,
上記下部電極は、上記信号配線上に一部重なるように形成されていることを特徴とする配線基板。The wiring board, wherein the lower electrode is formed so as to partially overlap the signal wiring.
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