JP2012189716A

JP2012189716A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2012189716A
Application number: JP2011052117A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakai; 武志境; Daisuke Sonoda; 大介園田
Original assignee: Japan Display East Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2012-10-04
Also published as: US20120228624A1

Abstract

【課題】
アルミニウム配線の上側に有機保護膜を配置した場合でも、当該配線の耐腐食性に優れた画像表示装置を提供すること。
【解決手段】
基板（ＳＵＢ）上に画素部と外部接続端子部が設けられ、該画素部と該外部接続端子部とをアルミニウム配線（ＬＮ）で接続する画像表示装置において、該外部接続端子部のコンタクト孔（ＣＨ）及び画素部の一部を除いて、該アルミニウム配線を直接被覆する有機保護膜（ＯＰＡＳ）と、該外部接続端子部を含み該画素部までの該アルミニウム配線を覆うように、該有機保護膜の上側に設けられたＩＴＯ膜（ＩＴＯ）とを有することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像表示装置に関し、特に、基板上に画素部と外部接続端子部が設けられ、該画素部と該外部接続端子部とをアルミニウム配線で接続する画像表示装置に関する。

液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置など、各種の画像表示装置が実現されている。これらの画像表示装置には、ガラス基板やアクリル基板などの基板上に表示領域を構成する画素部と外部接続端子部とが設けられ、両者の間をアルミニウム配線が電気的に接続している。

図１は、表示パネルの概略を示す平面図であり、特に、基板ＳＵＢ上に形成される画素部ＰＸ、外部接続端子部ＴＭ及び、該画素部ＰＸと該外部接続端子部ＴＭとの間を接続するアルミニウム配線ＬＮの概略を示したものである。外部接続端子部ＴＭには、外部からの電気配線を接続するためのコンタクト孔ＣＨが設けられ、例えば、アルミニウム配線ＬＮが該コンタクト孔ＣＨにより露出されている。

外部接続端子部ＴＭ及びその周辺の構造を説明する。図２は、図１の一点鎖線Ａ−Ａ’における断面図である。特許文献１にも開示されているように、アルミニウム配線ＬＮは、画素部ＰＸの製造工程と同時に形成されるため、通常、基板ＳＵＢの上にＳｉＯなどの絶縁性材料で構成される絶縁膜を設け、その上に、ソース・ドレイン配線（ＳＤ配線）と一緒に形成される。当該絶縁膜は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をポリシリコンなどで形成する際の下地絶縁膜ＳＩＮ２、ゲート絶縁膜ＳＩＯ２、ゲートとアルミニウム配線ＬＮの間の層間絶縁膜ＳＩＯの積層で形成される。

さらに、アルミニウム配線ＬＮの上側には、ＳｉＮなどの絶縁性材料により無機保護膜ＳＩＮを形成し、その上に有機保護膜ＯＰＡＳを形成している。

無機保護膜ＳＩＮで使用されるＳｉＮ膜は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をポリシリコンなどで形成した際には、水素を供給する役割も担っており、層間絶縁膜ＳＩＯのＳｉＯ膜と連続成膜することが可能である。しかも、この場合には、成膜工程を簡略化できるため、製造コストの低減にも寄与する。

しかしながら、無機保護膜ＳＩＮを、アルミニウム配線ＬＮの下側に移動させると、アルミニウム配線の上側には、有機保護膜ＯＰＡＳのみが配置される部分が存在する。このような部分では、耐湿性が低下するため、アルミニウム配線が腐食する原因となる。

特開２０１０−１８１７８５号公報

本発明が解決しようとする課題は、上述した問題を解消し、ＳｉＮ膜をアルミニウム配線の下側に移動した場合のように、アルミニウム配線の上側に有機保護膜を配置した場合でも、当該配線の耐腐食性に優れた画像表示装置を提供することである。

上記課題の解決を実現するため、本発明の画像表示装置は、以下のような特徴的構成を有している。
（１）基板上に画素部と外部接続端子部が設けられ、該画素部と該外部接続端子部とをアルミニウム配線で接続する画像表示装置において、該外部接続端子部のコンタクト孔及び画素部の一部を除いて、該アルミニウム配線を直接被覆する有機保護膜と、該外部接続端子部を含み該画素部までの該アルミニウム配線を覆うように、該有機保護膜の上側に設けられたＩＴＯ膜とを有することを特徴とする。

（２）上記（１）に記載の画像表示装置において、該アルミニウム配線の近傍で該有機保護膜の一部が除去されており、該アルミニウム配線に近い該有機保護膜の断面には、該ＩＴＯ膜が被覆されていることを特徴とする。

（３）上記（１）又は（２）に記載の画像表示装置において、該ＩＴＯ膜の上側は、該外部接続端子部のコンタクト孔を除いて、絶縁膜で被覆されていることを特徴とする。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像表示装置において、該ＩＴＯ膜は、画素部で用いられるＩＴＯ膜と同じ形成工程で形成される膜体であることを特徴とする。

（５）上記（４）に記載の画像表示装置において、該画素部は２層のＩＴＯ膜を使用し、該外部接続端子部を含み該画素部までの該アルミニウム配線を覆うＩＴＯ膜は、平面的に見た際に、前記２層のＩＴＯ膜が互いに重なり合って全体を覆うように構成されていることを特徴とする。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像表示装置において、該アルミニウム配線の下側には、層間絶縁膜が配置され、該層間絶縁膜と該アルミニウム配線との間には無機保護膜が配置されていることを特徴とする。

（７）上記（６）に記載の画像表示装置において、該画素部には、低温ポリシリコンによる薄膜トランジスタが形成され、該層間絶縁膜はＳｉＯ膜であり、該無機保護膜はＳｉＮ膜であることを特徴とする。

本発明の画像表示装置によれば、外部接続端子部のコンタクト孔及び画素部の一部を除いて、アルミニウム配線を直接被覆する有機保護膜と、該外部接続端子部を含み該画素部までの該アルミニウム配線を覆うように、該有機保護膜の上側に設けられたＩＴＯ膜とを有するため、ＩＴＯ膜がアルミニウム配線に対する耐腐食膜として寄与し、有機保護膜への水分の浸透を防止することが可能となる。

また、該ＩＴＯ膜には、画素部で使用するＩＴＯ膜を用いることで、製造工程で工程数を増加させること無く、耐腐食対策を施すことが可能となる。

従来の画像表示装置における、画素部と外部接続端子部、及びこれらの間に配置される配線の概略を示す平面図である。図１における一点鎖線Ａ−Ａ’における断面図である。本発明の画像表示装置に係る第１の実施例を説明する平面図である。図２における一点鎖線Ｂ−Ｂ'における断面図である。本発明の画像表示装置に係る第２の実施例を説明する断面図である。本発明の画像表示装置に係る第３の実施例を説明する平面図である。図６における一点鎖線Ｃ−Ｃ’における断面図である。本発明の画像表示装置に係る第４の実施例を説明する平面図である。図８における一点鎖線Ｄ−Ｄ’における断面図である。本発明の画像表示装置に係る第５の実施例を説明する平面図である。図１０における一点鎖線Ｅ−Ｅ’における断面図である。図１０における一点鎖線Ｆ−Ｆ'における断面図である。本発明の画像表示装置に係る第６の実施例を説明する断面図である。

以下、本発明の実施形態を図を用いて詳細に説明する。
図３は、本発明の画像表示装置の第１の実施例を説明する平面図であり、図４は、図３の一点鎖線Ｂ−Ｂ'における断面図である。

本発明の画像表示装置は、基板ＳＵＢ上に画素部ＰＸと外部接続端子部ＴＭが設けられ、該画素部ＰＸと該外部接続端子部ＴＭとをアルミニウム配線ＬＮで接続する画像表示装置において、該外部接続端子部ＴＭのコンタクト孔ＣＨ及び画素部ＰＸの一部を除いて、該アルミニウム配線ＬＮを直接被覆する有機保護膜ＯＰＡＳと、該外部接続端子部ＴＭを含み該画素部ＰＸまでの該アルミニウム配線ＬＮを覆うように、該有機保護膜ＯＰＡＳの上側に設けられた透明電極であるＩＴＯ膜（ＩＴＯ）とを有することを特徴とする。

本発明の画像表示装置では、アルミニウム配線の下側に位置する層間絶縁膜であるＳｉＯ膜に、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）構造を形成する際に必要となるＳｉＮ膜も併せて連続形成する場合など、アルミニウム配線を保護する膜体が有機保護膜ＯＰＡＳのみとなる場合であっても、水分の浸透を抑制し、アルミニウム配線の酸化や腐食を防止することを可能としている。

具体的には、図４に示すように、アルミニウム配線ＬＮの上側には有機保護膜ＯＰＡＳが配置されるが、その上側にＩＴＯ膜（ＩＴＯ）を配置し、しかも、当該ＩＴＯ膜（ＩＴＯ）で、図３に示すように、アルミニウム配線ＬＮを覆うことで、有機保護膜ＯＰＡＳに至る水分の浸透を遮断することが可能となる。

なお、薄膜トランジスタ低温ＳｉＮ膜（ＬＳＩＮ）のような絶縁膜が、アルミニウム配線の上側に配置される場合があるが、このような低温ＳｉＮ膜（ＬＳＩＮ）は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を高温にできないために使用される膜体であり、有機保護膜ＯＰＡＳへの水分の浸透を防止する上では、不十分である。

ＩＴＯ膜（ＩＴＯ）は、図３及び４に示すように、外部接続端子（ＴＭ）のコンタクト孔（ＣＨ）から、画素部（ＰＸ）までのアルミニウム配線ＬＮ上を覆っている。特に、ＩＴＯ膜は、コンタクト孔ＣＨに露出したアルミニウム配線ＬＮと、電気的に接続しているため、外部接続端子と同電位のＩＴＯ膜で、アルミニウム配線（ＬＮ）を覆うこととなる。このため、ＩＴＯ膜とアルミニウム配線ＬＮとの間の容量負荷を上げることなく、アルミニウム配線ＬＮをＩＴＯ膜（ＩＴＯ）で保護することが可能となる。

アルミニウム配線ＬＮの耐腐食膜として使用するＩＴＯ膜（ＩＴＯ）は、画素部（ＰＸ）で用いられるＩＴＯ膜と同じ形成工程で形成される膜体を使用することが好ましい。画素部（ＰＸ）では、透明電極が多用されており、これらに係る透明電極（ＩＴＯ膜）の一工程を利用して、当該耐腐食膜を形成することが可能である。

外部接続端子のコンタクト孔を、アルミニウム配線ＬＮを被覆する有機保護膜などをくり貫き形成し、さらに、画素部で用いたＩＴＯ膜を利用してアルミニウム配線を被覆し保護すると共に、アルミニウム配線にＩＴＯ膜を接続するよう構成することは、いずれも従来のプロセスで使用されている穴あけや膜形成工程で同時に処理できることから、プロセス負荷を上げることなく、アルミニウム配線ＬＮの耐腐食性を向上することができる。

本発明の画像表示装置では、アルミニウム配線ＬＮの下側には、層間絶縁膜（ＳＩＯ）が配置され、該層間絶縁膜と該アルミニウム配線との間には無機保護膜（ＳＩＮ）が配置されている。このように、従来のアルミニウム配線上に形成されていたＳｉＮ膜などの無機保護膜（絶縁膜）を、アルミニウム配線（ＬＮ）下の層間絶縁膜（ＳＩＯ）と連続成膜することで、製造に係る成膜工程を簡略化することが可能となる。

特に、画素部（ＰＸ）に、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）による薄膜トランジスタを使用する場合には、層間絶縁膜（ＳＩＯ）には、例えば、ＳｉＯ膜を使用し、当該無機保護膜（ＳＩＮ）としては、ＳｉＮ膜を使用することが可能である。

図５に示すように、アルミニウム配線ＬＮを覆うＩＴＯ膜（ＩＴＯ）には、外部接続端子部のコンタクト孔ＣＨを除いて、絶縁膜（ＬＳＩＮ）で被覆することも有効である。これにより、ＩＴＯ膜が露出している部分を減らし、電気的な短絡・漏電などを抑制することが可能となる。なお、図５は、図４と同様に、図３の一点鎖線Ｂ−Ｂ'における、絶縁膜（ＬＳＩＮ）の配置位置を変更した第２の実施例の断面図を示す。

図６乃至図９に示す画像表示装置では、画素部ＰＸは２層のＩＴＯ膜（ＩＴＯ１，ＩＴＯ２）を使用し、外部接続端子部を含み該画素部までの該アルミニウム配線ＬＮを覆うＩＴＯ膜は、平面的に見た際に、前記２層のＩＴＯ膜（ＩＴＯ１，ＩＴＯ２）が互いに重なり合って全体を覆うように構成されている。

このような構成は、画素部ＰＸで使用される透明電極（ＩＴＯ膜）と、アルミニウム配線ＬＮを保護し、外部接続端子部に接続されるＩＴＯ膜（ＩＴＯ）とは電気的な接続を遮断する必要があるため、部分的な空白（ＩＴＯ膜が存在しない部分）が存在しないよう構成するためのものである。

具体的には、第３の実施例として図６及び図７に示すように、画素部ＰＸでＩＴＯ膜が二層構造（ＩＴＯ１，ＩＴＯ２）になっている場合、外部接続端子部からアルミニウム配線（ＬＮ）をＡＬ配線に沿って覆うＩＴＯ膜（ＩＴＯ１）の被覆の欠ける部分を、もう一層のＩＴＯ膜（ＩＴＯ２）で事前に覆っておく構造を示している。当然、アルミニウム配線ＬＮを覆うＩＴＯ膜（ＩＴＯ１）と、画素部ＰＸで使用されるＩＴＯ膜（ＩＴＯ1，ＩＴＯ２）とは電気的に接続されていない。なお、図７は、図６の一点鎖線Ｃ−Ｃ’における断面図を示している。

第４の実施例である図８及び図９は、図６及び図７とが逆に、外部接続端子部からアルミニウム配線（ＬＮ）をＡＬ配線に沿って覆うＩＴＯ膜（ＩＴＯ２）の被覆の欠ける部分を、もう一層のＩＴＯ膜（ＩＴＯ１）で事前に覆っておく構造を示している。当然、アルミニウム配線ＬＮを覆うＩＴＯ膜（ＩＴＯ２）と、画素部ＰＸで使用されるＩＴＯ膜（ＩＴＯ1，ＩＴＯ２）とは電気的に接続されていない。なお、図９は、図８の一点鎖線Ｄ−Ｄ’における断面図を示している。

次に、第５の実施例として、図１０のように、アルミニウム配線ＬＮの近傍で、符号１で示す領域は、有機保護膜の一部が除去されており、該アルミニウム配線ＬＮに近い該有機保護膜の断面には、図１１及び図１２のように、ＩＴＯ膜（ＩＴＯ）が被覆されている。図１１は、図１０の一点鎖線Ｅ−Ｅ'における断面図を示し、図１２は、図１０の一点鎖線Ｆ−Ｆ'における断面図を示す。

このように、アルミニウム配線ＬＮを被覆する有機保護膜（ＯＰＡＳ）が一部除去され、当該有機保護膜の断面（側面）から水分の浸透が危惧される場合には、このような箇所にも図１１及び図１２のように、ＩＴＯ膜（ＩＴＯ）で覆うよう構成することが好ましい。

さらに、第６の実施例である図１３のように、ＩＴＯ膜で覆う部分が多くなるに従い、短絡や漏電も危惧されるため、コンタクト孔（ＣＨ）を除く部分を低温ＳｉＮ膜（ＬＳＩＮ）で覆うことが好ましい。なお、図１３は、図１１と同様に、図１０の一点鎖線Ｅ−Ｅ'における他の実施例を示す断面図である。

以上説明したように、本発明によれば、アルミニウム配線の上側に有機保護膜を配置した場合でも、当該配線の耐腐食性に優れた画像表示装置を提供することができる。

ＰＸ画素部
ＳＵＢ基板
ＴＭ外部接続端子部
ＣＨコンタクト孔
ＳＩＯ層間絶縁膜
ＳＩＮ無機絶縁膜（無機保護膜）
ＳＩＯ２ゲート絶縁膜
ＳＩＮ２下地絶縁膜
ＬＮ配線（アルミニウム配線）
ＯＰＡＳ有機保護膜
ＬＳＩＮ低温ＳｉＮ膜
ＩＴＯＩＴＯ膜

Claims

基板上に画素部と外部接続端子部が設けられ、該画素部と該外部接続端子部とをアルミニウム配線で接続する画像表示装置において、
該外部接続端子部のコンタクト孔及び画素部の一部を除いて、該アルミニウム配線を直接被覆する有機保護膜と、
該外部接続端子部を含み該画素部までの該アルミニウム配線を覆うように、該有機保護膜の上側に設けられたＩＴＯ膜とを有することを特徴とする画像表示装置。
請求項１に記載の画像表示装置において、該アルミニウム配線の近傍で該有機保護膜の一部が除去されており、該アルミニウム配線に近い該有機保護膜の断面には、該ＩＴＯ膜が被覆されていることを特徴とする画像表示装置。
請求項１又は２に記載の画像表示装置において、該ＩＴＯ膜の上側は、該外部接続端子部のコンタクト孔を除いて、絶縁膜で被覆されていることを特徴とする画像表示装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像表示装置において、該ＩＴＯ膜は、画素部で用いられるＩＴＯ膜と同じ形成工程で形成される膜体であることを特徴とする画像表示装置。
請求項４に記載の画像表示装置において、該画素部は２層のＩＴＯ膜を使用し、該外部接続端子部を含み該画素部までの該アルミニウム配線を覆うＩＴＯ膜は、平面的に見た際に、前記２層のＩＴＯ膜が互いに重なり合って全体を覆うように構成されていることを特徴とする画像表示装置。
請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置において、該アルミニウム配線の下側には、層間絶縁膜が配置され、該層間絶縁膜と該アルミニウム配線との間には無機保護膜が配置されていることを特徴とする画像表示装置。
請求項６に記載の画像表示装置において、該画素部には、低温ポリシリコンによる薄膜トランジスタが形成され、該層間絶縁膜はＳｉＯ膜であり、該無機保護膜はＳｉＮ膜であることを特徴とする画像表示装置。