JP4290976B2

JP4290976B2 - Image display panel, image display device, and method of manufacturing image display panel

Info

Publication number: JP4290976B2
Application number: JP2002371069A
Authority: JP
Inventors: 清文木下; 英保飯寄; 謙二岡島; 賢宮村
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004205552A; TW200412556A; TWI256605B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像表示領域および該画像表示領域に外部駆動回路から電気信号を入力する端子領域を備えた画像表示装置に関し、特に製造工程上の負担を増大させることなく端子領域に存在する複数の配線構造間に短絡を生じることのない画像表示パネル、画像表示装置および画像表示パネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴディスプレイにおいて進歩の遅かったディスプレイの高解像度化は、液晶をはじめとする新たな技術の導入と共に飛躍的な進歩を遂げようとしている。すなわち、液晶表示装置は微細加工を施すことによりＣＲＴディスプレイに比べて高精細な画像を表示することが可能である。
【０００３】
液晶表示装置として、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）を備えたアクティブマトリックス方式を用いた液晶表示装置が知られている。かかるアクティブマトリックス方式の液晶表示装置は、走査線と信号線とをマトリックス状に配設し、その交点に薄膜トランジスタが配設されたアレイ基板と、その基板と所定の間隔を隔てて対向配置される対向基板との間に液晶材料を封入し、この液晶材料に与える電圧を薄膜トランジスタによって制御して、液晶の電気光学的効果を利用して画像表示を可能としている。
【０００４】
図１２は、液晶表示パネルを例とした従来の画像表示パネルにおいて、画像表示領域１０１および端子領域１０２の断面構造の一部について示す模式図である。図１２に示すように、画像表示領域１０１には、基板１０４上に薄膜トランジスタ１０５と、基板１０４および薄膜トランジスタ１０５を覆うように積層された保護絶縁層１０６および平坦化層１０７が配置された構造を有する。そして、平坦化層１０７上には画素電極１０８が配置され、画素電極１０８は、薄膜トランジスタ１０５の一方のソース／ドレイン電極と電気的に接続されている。また、図示は省略するが、薄膜トランジスタ１０５の他方のソース／ドレイン電極は信号線に接続され、ゲート電極は走査線に接続されている。ここで、保護絶縁層１０６は主として薄膜トランジスタ１０５を外部の不純物から保護するために設けられた絶縁層であって、窒化珪素等によって形成されている。また、平坦化層１０７は、感光性の高分子樹脂等によって形成され、画素電極１０８を積層する下地を平坦化する機能と共に、薄膜トランジスタ１０５を形成する他方のソース／ドレイン電極等と画素電極１０８との間に生じる寄生容量を低減する機能を有する。従って、平坦化層１０７は、薄膜トランジスタ１０５等の回路素子および信号線、走査線等の配線構造と画素電極１０８との間隔を十分大きくとるために、４μｍ程度の膜厚を有する。さらに、図示を省略したが基板１０４に対向して対向基板が配置され、基板１０４と対向基板との間には液晶層が封入された構造を有する。
【０００５】
一方、端子領域１０２は、基板１０４上に画像表示領域１０１から延伸した配線構造１０９と、配線構造１０９の端部近傍部分を表面に露出することによって形成される接続用電極１１０とを有する。さらに、配線構造１０９上には、保護絶縁層１１２および絶縁層１１３とを備えた構造を有する。
【０００６】
端子領域１０２において、接続用電極１１０と画像表示領域１０１に含まれる回路素子との間は配線構造１０９を介して電気的に接続されている。画像表示領域１０１内に備えられた回路素子および配線構造と、端子領域１０２に備えられた配線構造１０９、接続用電極１１０とはそれぞれ同一の基板１０４上に設けられているため、これらの構造は基板１０４を製造する際に一緒に形成される。このため、配線構造１０９上に積層される保護絶縁層１１２、絶縁層１１３は、画像表示領域１０１内に形成される保護絶縁層１０６、平坦化層１０７とそれぞれ同一の材料によって形成され、ほぼ同一の膜厚を有する。従って、端子領域１０２において、配線構造１０９上に積層される絶縁層１１３の膜厚は、平坦化層１０７と同様に４μｍ程度となる。
【０００７】
かかる構造の接続用電極１１０を有することによって、従来構造の画像表示パネルでは外部の駆動回路と電気的な接続を可能とする構造を有する。そして、接続用電極１１０を介して実際に外部の駆動回路と電気的に接続させることによって画像表示パネルが形成され、所望の画像表示を可能としている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１５５３３５号公報（第１３頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、配線構造１０９上に４μｍ程度の膜厚の絶縁層１１３を積層した従来の構造では、基板１０４上に複数設けられる接続電極間が短絡するという問題が指摘されている。以下、かかる問題について詳細に説明する。
【００１０】
一般に、画素電極１０８を形成するためには、基板１０４上であって、画像表示領域１０１に対応した領域に平坦化層１０７、端子領域１０２に対応した領域に絶縁層１１３を同一工程によって形成した後、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の導電性材料を平坦化層１０７、１１３の表面全体に渡って積層した後、写真触刻工程を用いて積層した導電性材料を画素電極１０８に対応した領域のみ残存させることによって形成される。
【００１１】
具体的には、まず、図１３（ａ）に示すように、導電層１１４を積層した後、導電層１１４上に感光性のフォトレジストによって形成されるフォトレジスト層１１５をスピンコート法等によって表面全体に一様に塗布する。そして、画素電極１０８に対応した開口部を有するフォトマスクを用いて露光・現像することによって画素電極１０８に対応した領域以外のフォトレジスト層１１５が除去されたレジストパターン１１６が形成される。かかるレジストパターン１１６をマスクとしてエッチングを行うことによって、導電層１１４のうち不要な部分が除去され、画素電極１０８が形成される。
【００１２】
しかし、絶縁層１１３の膜厚が４μｍ程度と大きいため、フォトレジスト層１１５を塗布する際に、スピンコート法等を用いてもフォトレジスト層１１５の膜厚は一定の値とはならず、図１３（ａ）に示すように配線構造１０９と接続用電極１１０の境界近傍において、フォトレジスト層１１５の膜厚は他の領域よりも厚く堆積される。
【００１３】
そのため、フォトマスクを用いてレジストパターン１１６を形成する際には、図１３（ｂ）に示すように絶縁層１１３の側面近傍領域にフォトレジスト層１１５の一部が残り、レジスト残留層１１７が形成される。このため、レジストパターン１１６を用いて導電層１１４をエッチングする際に、レジスト残留層１１７がマスクとして機能することとなり、導電層１１４のうち、レジスト残留層１１７の下層に位置する領域部分についてはエッチングされず、絶縁層１１３の側面に沿って導電層１１８が残留することとなる。
【００１４】
図１４は、実際の製造工程上形成される導電層１１８近傍の構造について示す平面図である。図１４に示すように、導電層１１８は絶縁層１１３の側面に沿って延在しており、かつ図１３（ｂ）に示したように接続用電極１１０上に直接配置されることとなるため、導電層１１８が存在することによって複数の接続用電極１１０間を短絡させることとなる。従って、外部の駆動回路から供給される電気信号を画像表示領域１０１内の回路素子に正確に供給することが困難となり、画像表示装置としての機能が低下することとなる。特に、近年の表示画像の高精細化の要請に応える形で画像表示装置における画素数は飛躍的に増加する傾向にあることから、信号線および走査線の本数も増大し、接続用電極１１０の間隔が狭まる傾向にある。そのため、導電層１１８が一部領域のみに存在した場合であっても容易に接続用電極１１０相互の間で短絡が生じやすく、導電層１１８の残存を完全に防止する必要がある。
【００１５】
かかる短絡の発生を抑制する解決策としては、例えば保護絶縁層１１２の端部を絶縁層１１３の端部よりも接続電極側に延在させた構造とすることで、導電層１１８と接続用電極１１０との間に絶縁領域を介在させることが挙げられる。しかし、保護絶縁層１１２の端部を延在した構造を実現するためには、異なるマスクパターンを用いた複数の写真工程および写真触刻工程を行う必要があるため、製造コストの増加を抑制する観点からは好ましくない。
【００１６】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、画像表示領域およびかかる画像表示領域に外部駆動回路から電気信号を入力する端子領域を備えた画像表示装置等において、製造工程上の負担を増大させることなく端子領域に存在する複数の配線構造間の短絡を防止した画像表示パネル、画像表示装置および画像表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる画像表示パネルは、画像表示領域と、画像表示領域の縁辺に位置し、該画像表示領域に外部駆動回路から電気信号を入力するための端子領域とを備えた画像表示パネルにおいて、前記端子領域は、前記画像表示領域から延在した複数の配線構造と、該配線構造と電気的に接続され、表面に露出された導電層を含んで形成される接続用電極と、前記配線構造上に配置され、前記接続用電極に近接した領域における膜厚よりも前記画像表示領域端部に近接した領域における膜厚が大なる段差構造を有する絶縁層とを備え、前記絶縁層は、感光性材料を含んで形成され、前記絶縁層における段差構造は、所定の光透過率を有するグレイトーン領域を備えたフォトマスクを用いて透過光量に場所依存性を持たせて露光を行うことによって形成されることを特徴とする。
【００１８】
この請求項１の発明によれば、端子領域における配線構造上に配置される絶縁層を段差構造とすることによって、例えば画像表示領域上に画素電極を形成する際に接続用電極上に導電層が残存することを防止し、接続用電極間に短絡が生じることを抑制する。
【００１９】
また、請求項２にかかる画像表示パネルは、上記の発明において、画像表示領域と、画像表示領域の縁辺に位置し、該画像表示領域に外部駆動回路から電気信号を入力するための端子領域とを備えた画像表示パネルにおいて、前記端子領域は、前記画像表示領域近傍が最も大なる膜厚を有し、前記画像表示領域から離隔するに従って徐々に膜厚が減ずる段差構造を有する絶縁層と、該絶縁層上に形成され、前記画像表示領域から延在した複数の配線構造と、該配線構造と電気的に接続された接続用電極とを備え、前記絶縁層は、感光性材料を含んで形成され、前記絶縁層における段差構造は、所定の光透過率を有するグレイトーン領域を備えたフォトマスクを用いて透過光量に場所依存性を持たせて露光を行うことによって形成されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項３にかかる画像表示パネルは、上記の発明において、前記画像表示領域は、所定の回路素子を有するアレイ基板と、該アレイ基板に対向して配置される対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に封入される液晶層とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項４にかかる画像表示パネルは、上記の発明において、前記アレイ基板は、表示画素に対応した画素電極と、前記画素電極に供給する電位を制御するスイッチング素子と、該スイッチング素子の駆動状態を制御する走査線と、前記スイッチング素子を介して前記画素電極に対して電位を供給する信号線とを前記画像表示領域に対応した部分に備えることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項５にかかる画像表示パネルは、上記の発明において、前記走査線および／または前記信号線は、前記端子領域における接続用電極と電気的に接続していることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項６にかかる画像表示装置は、請求項１〜５に記載の画像表示パネルと、前記画像表示パネルの端子領域に形成された接続用電極に電気的に接続された外部駆動回路とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項７にかかる画像表示パネルの製造方法は、画像表示領域と該画像表示領域の縁辺に位置する端子領域とをアレイ基板上に備えた画像表示パネルの製造方法において、基板上に前記画像表示領域から延在した配線構造を形成する配線形成工程と、前記配線構造に対して一様に絶縁層を堆積する絶縁層堆積工程と、前記絶縁層に対して、前記配線構造と電気的に接続されると共に前記端子領域に備えられる接続用電極に近接した領域における膜厚よりも前記画像表示領域に近接した領域における膜厚が大きい段差構造を形成する段差構造形成工程とを含み、前記絶縁層堆積工程において、前記絶縁層は感光性材料を含んで形成され、前記段差構造形成工程において、ほぼ１００％の光透過率を有する光透過領域と、１００％未満の光透過率を有するグレイトーン領域と、光をほぼ完全に遮蔽する光遮蔽領域とを有するフォトマスクを用いて前記絶縁層に対して１回の露光工程を行うことによって段差構造を形成することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項８にかかる画像表示パネルの製造方法は、上記の発明において、前記絶縁層はポジ型の感光性材料を含んで形成され、前記段差構造形成工程において用いられる前記フォトマスクは、前記画像表示領域近傍に対応した領域に光遮蔽領域を有し、前記配線構造が延在する方向に向かって順次グレイトーン領域、光透過領域を配置した構造を備えたことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である画像表示パネルおよび画像表示装置について説明する。なお、以下の実施の形態においては画像表示装置の例として液晶表示装置について説明するが、本発明は、後述するように有機ＥＬ素子等を発光素子として用いた画像表示装置に適用することも可能であることはもちろんである。また、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００２９】
（実施の形態１）
まず、この発明の実施の形態１にかかる画像表示パネルについて説明する。本実施の形態１にかかる画像表示パネルは、画像表示領域と端子領域とを有し、端子領域には画像表示領域から延在した複数の配線構造と、それぞれの配線構造と電気的に接続された接続用電極を有する。そして、それぞれの配線構造の上層には絶縁層が配置され、かかる絶縁層が段差構造を有することによって複数の接続用電極間で短絡が生じることを防止している。
【００３０】
図１は、本実施の形態１にかかる画像表示パネルの平面構造を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかる画像表示パネルは、画像表示を行う画像表示領域１と、端子領域２を有する。画像表示領域１には後述するように画像表示に寄与する回路素子および配線構造が内包され、端子領域２は、画像表示領域１に内包される回路素子および配線構造と電気的に接続された配線構造３ａ〜配線構造３ｅおよび配線構造４ａ〜配線構造４ｄを有する。また、それぞれの配線構造と電気的に接続され、外部の駆動回路との接続に用いられる接続用電極５ａ〜接続用電極５ｅおよび接続用電極６ａ〜接続用電極６ｅとを備えた構造を有する。なお、図１における配線構造および接続用電極の配置態様および本数はあくまで例示したものにすぎず、必ずしも実際の構造と一致しないことに留意する必要がある。
【００３１】
図２は、本実施の形態１にかかる画像表示パネルのうち、画像表示領域１に対応した部分の断面構造を示す模式図である。図２に示すように、画像表示領域１は、一部が端子領域２をも構成するアレイ基板７と、アレイ基板７のうち画像表示領域１に対応する部分に対して対向配置された対向基板８と、アレイ基板７のうち画像表示領域１に対応する部分と対向基板８との間に封入された液晶層９とを備える。また、画像表示領域１に対応する部分において、アレイ基板７および対向基板８の外表面上には所定の偏光面を有する偏光板１０ａおよび偏光板１０ｂが配置されている。なお、カラー表示を行う場合には、さらにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応した波長を透過する領域をそれぞれ有したカラーフィルタ（図示省略）を有する。
【００３２】
アレイ基板７および対向基板８は、それぞれ必要に応じて所定の配線構造および回路素子を有し、無色透明な無アルカリガラス板で形成されている。ここで、無アルカリガラスとは、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ等のアルカリ性物質の含有率を０．８重量％以下に抑制した構造のガラスをいう。アレイ基板７および対向基板８は、下方から入射される光の進路に影響を及ぼすことを避けるために表面が平坦性に優れた形状を有すると共に、低い熱膨張率を有する。なお、アレイ基板７および対向基板８は、用途等に応じて透明なプラスチック基板および石英ガラス等によって形成される構造としても良い。また、アレイ基板７と対向基板８との間隔を規定するため、アレイ基板７と対向基板８との間には図示を省略したスペーサが配置されている。
【００３３】
液晶層９は、配向性を有する液晶分子を主成分として形成されている。液晶層９を構成する液晶分子の例としては、例えばフッ素系ネマチック液晶分子を使用することが可能である。また、フッ素系ネマチック液晶分子以外であっても、ヌメクチック液晶、コレステリック液晶等を構成する液晶分子を用いることとしても良い。すなわち、一般的に液晶表示パネルに対して用いられる液晶分子であれば本実施の形態１にかかる液晶層９に使用することが可能であって、液晶分子について特に限定する必要はない。なお、液晶層９に含まれる液晶分子の配向性を規定するため、アレイ基板７および／または対向基板８は、液晶層９と接触する表面上に配向膜を備えた構造を有するのが一般的である。配向膜は、アレイ基板７および／または対向基板８の表面上にポリイミド、ポリアミック酸等の有機膜を塗布、焼成した後、コットン、レイヨン布等によって有機膜を所定方向に擦ることによって表面構造に異方性を有する構造を備える。かかる表面構造の異方性によって液晶分子の配向性を制御している。また、配向膜として蒸着、スパッタリング等によって無機膜を成膜し、光、イオンビーム等を無機膜に照射することによって表面構造に異方性を持たせた構造とすることも可能である。これら以外の構造であっても、液晶分子の配向性を規定できるものであれば良く、配向膜の構造を上記のものに限定する必要はない。
【００３４】
次に、アレイ基板７上であって、画像表示領域１に対応した部分に配置された配線構造および回路素子およびそれらの配置について説明する。図３は、いわゆるＩＰＳ（In-Plane-Switching）型のアレイ基板７に備えられた薄膜トランジスタ等の回路素子の配線構造の一部を示す等価回路図である。図３に示すように、表示画素に対応して画素電極１１が中央に配置され、画素電極１１の周囲を囲むように共通電極１２が配置されている。また、共通電極１２下層には、縦方向に延在した信号線１４ａ、１４ｂが配置され、画素電極１１の近傍には横方向に延在した走査線１５が配置されている。また、信号線１４ａと画素電極１１とはスイッチング素子たる薄膜トランジスタ１３を介して接続されており、薄膜トランジスタ１３のゲート電極は、走査線１５と接続されている。アレイ基板７上であって、画像表示領域１に対応した領域には、かかる構造が表示画素に対応してマトリックス状に配置されている。
【００３５】
本実施の形態１にかかる画像表示パネルによる画像表示について簡単に説明する。まず、走査線１５を介して外部の駆動回路から供給される電位によって薄膜トランジスタ１３の駆動状態が制御され、薄膜トランジスタ１３がオンの際には信号線１４ａを介して外部の駆動回路から画素電極１１に対して電位が供給される。画素電極１１に対して電位が供給されることによって、画素電極１１と共通電極１２との間に電位差が生じ、液晶層９に対して横方向の電界が発生する。かかる横方向の電界によって液晶層９に含まれる液晶分子の配向方向が制御され、画像表示が行われる。従って、画像表示を行う際に信号線１４および走査線１５を介して外部の駆動回路から所定の電圧を供給する必要があり、本実施の形態１にかかる画像表示パネルは、端子領域２に接続用電極５、６を設け、かつ接続用電極５、６と走査線１５、信号線１４とを接続する配線構造３、４を備えた構造を有する。
【００３６】
次に、端子領域２に配置される配線構造３および接続用電極５について説明する。図４は、図１のＢ−Ｂ線断面図であって、端子領域２における配線構造３および接続用電極５の断面構造を示す模式図である。
【００３７】
図４に示すように、端子領域２では、アレイ基板７上に設けられた配線構造３および接続用電極５と、配線構造３上に配置された絶縁層１７と、絶縁層１７上に配置された保護絶縁層１８と、保護絶縁層１８上に配置され、接続用電極５に近接した領域における膜厚が他の領域よりも薄くなる段差構造を有する絶縁層１９とを備える。絶縁層１７は例えば酸化珪素によって形成され、保護絶縁層１８は窒化珪素によって形成される。また、絶縁層１９は、例えば感光性の高分子材料によって形成される。なお、後述するように、絶縁層１７および保護絶縁層１８は、画像表示領域１内に配置される薄膜トランジスタ１３の構造に起因して端子領域２でも設けられるものであって、保護絶縁層１８について省略することも可能である。
【００３８】
端子領域２がかかる段差構造を有することによって、本実施の形態１にかかる画像表示パネルは、複数設けられる接続用電極の相互間における短絡の発生を防止している。かかる利点が生じる理由について、以下で製造工程を明らかにしつつ説明を行う。
【００３９】
まず、図５（ａ）〜（ｄ）、図６（ａ）〜（ｄ）を適宜参照して本実施の形態１にかかる画像表示パネルを構成するアレイ基板７の製造方法を簡単に説明する。なお、理解を容易にするため、図５（ａ）〜（ｄ）および図６（ａ）〜（ｄ）では、画像表示領域１内に配置される薄膜トランジスタ１３と、端子領域２に配置される配線構造３および接続用電極５との製造工程について図示している。
【００４０】
まず、図５（ａ）に示すように、基板２１上に薄膜トランジスタ１３と、配線構造２２、絶縁層２３および保護絶縁層２４の積層構造を形成する。ここで、端子領域２における配線構造２２、絶縁層２３および保護絶縁層２４は、薄膜トランジスタ１３を構成するゲート電極２５、ゲート絶縁層２６および保護絶縁層２７のそれぞれと同一工程によって形成され、同一材料によって構成される。また、絶縁層２３および保護絶縁層２４は、それぞれ数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度の膜厚となるよう積層される。
【００４１】
その後、図５（ｂ）に示すように、画像表示領域１および端子領域２の全面に渡って４μｍ程度の膜厚の絶縁層３０が成膜される。そして、図５（ｃ）に示すように、所定のフォトマスクを用いて露光および現像が行われる写真工程によって、画像表示領域１に平坦化層３１が、端子領域２には段差構造を有する絶縁層１９が形成される。ここで、図５（ｃ）に示すように、平坦化層３１には後に形成する画素電極と薄膜トランジスタ１３を構成するソース／ドレイン電極２８との導通を確保するための貫通孔が形成され、絶縁層１９では、接続用電極５方向に順次膜厚が減少する多段構造が形成される。絶縁層１９における多段構造を形成する原理については後に詳細に説明するため、ここでは省略する。
【００４２】
そして、図５（ｄ）に示すように、平坦化層３１および絶縁層１９をマスクとして写真触刻工程を行い、ゲート絶縁層２６、保護絶縁層２７および絶縁層２３、保護絶縁層２４の一部がエッチングされる。具体的には、画像表示領域１においては図５（ｃ）に示す工程で形成された貫通孔に対応した領域が除去され、ソース／ドレイン電極２８の一部が表面に露出される。また、端子領域２においては絶縁層１９によって被覆された部分以外の領域において絶縁層２３、保護絶縁層２４が除去され、配線構造２２の端部近傍が表面に露出され、接続用電極５が形成される。また、配線構造２２のうち、絶縁層１９に被覆された領域に対応する部分は上記の配線構造３を形成する。
【００４３】
その後、図６（ａ）に示すように、表面全体に渡って導電層３２がスパッタリング、蒸着等によって形成される。そして、図６（ｂ）に示すように、導電層３２上にはスピンコート法等を用いてフォトレジスト層３３が塗布される。ここで、本実施の形態１では絶縁層１９のうち接続用電極５の近傍部分の膜厚は他の領域に比べて薄くなるよう段差構造が形成されており、かつ段差構造を有することにより、膜厚が大なる場合と比較して側面の傾斜も緩くなる。このため、接続用電極５と絶縁層１９との境界近傍におけるフォトレジスト層３３の膜厚は他の領域に比べて若干大きくなるものの実用上問題ない程度に抑制することができる。
【００４４】
その後、所定のマスクパターンを用いて写真工程を行うことによって、図６（ｃ）に示すように、フォトレジスト層３３のうち画素電極１１の形成予定領域以外の部分を除去し、パターン３４が形成される。上記したように、本実施の形態１にかかる画像表示パネルでは、図６（ｂ）の工程において絶縁層１９の端部近傍におけるフォトレジスト層３３の膜厚の増加を抑制できる。このため、本工程でパターン３４を形成する際に絶縁層１９の端部近傍でフォトレジスト層３３が残存することはなく、導電層３２が完全に表面上に露出することとなる。
【００４５】
そして、図６（ｄ）に示すように、パターン３４をマスクとして写真触刻工程を行うことによって導電層３２のうち不要な部分を除去し、画素電極１１が形成される。そして、図６（ｃ）に示す工程で接続用電極５と絶縁層１９の境界近傍において導電層３２は完全に表面上に露出していることから、写真触刻工程によって導電層３２の境界近傍部分も完全に除去される。従って、隣接する接続用電極間に導電層が残存することはなく、接続用電極間が短絡することが防止される。最後に、パターン３４を除去することによって、本実施の形態１にかかる画像表示パネルを構成するアレイ基板７が形成される。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態１にかかる画像表示パネルでは、接続用電極５の近傍に配置される絶縁層１９が図４に示すような段差構造を有することによって、画素電極１１を形成する際に塗布されるフォトレジスト層３３をほぼ均一に塗布することが可能となる。これにより、フォトレジスト層３３をパターン３４に形成する写真工程において絶縁層１９の端部近傍にフォトレジスト層３３の一部が残存することがなく、その結果、接続用電極５に接続した導電層が残存することなく除去することが可能となる。従って、複数配置された接続用電極５ａ〜接続用電極５ｅ間が互いに短絡することを防止することができる。なお、短絡を防止する観点からは段差構造の段数は図４に示すように３段程度とすることが好ましいが、必ずしも図４に示す段数に限定する必要はない。好ましくは、接続用電極５ａ〜５ｅに最も近接した段差部分の膜厚が２μｍ以下となるように構成することによって、より効果的に短絡の発生を防止することが可能である。
【００４７】
次に、絶縁層１９の段差構造を形成する工程について、すなわち図５（ｃ）に対応する工程について詳細に説明する。かかる工程では、写真工程に使用するフォトマスクの構造を工夫することによって、一度の露光および現像によって、図５（ｃ）に示す段差構造を形成している。
【００４８】
図７（ａ）は、段差構造を形成する工程で使用するフォトマスク３５の構造を示す模式図である。フォトマスク３５は、図７（ａ）に示すように、ほぼ完全に光の透過を遮蔽する遮蔽領域３６、３７と、ほぼ１００％の光透過率を有する透過領域３８、３９と、光透過率が０％より大きく、１００％未満となるグレイトーン領域４０、４１を備える。ここで、グレイトーン領域４０の光透過率をａ％、グレイトーン領域４１の光透過率をｂ％とすると、１００＞ｂ＞ａ＞０の関係を満たすようグレイトーン領域４０、４１は形成される。
【００４９】
段差構造を形成する工程においてフォトマスク３５を使用することによって、段差構造を有する絶縁層１９のもととなる絶縁層３０に対して一度の写真工程によって段差構造を形成することが可能となる。すなわち、写真工程において露光される光の量が少ないほど、除去される絶縁層３０の膜厚は薄くなるため、透過する光の量に場所依存性を持たせることによって残存する絶縁層の膜厚を変化させ、段差構造を形成することが可能となる。
【００５０】
具体的には、絶縁層３０をポジ型の感光性材料を用いて形成した場合、図７（ｂ）に示すようにフォトマスク３５の遮蔽領域３６、３７を通過する光の強度は最も小さく、対応する領域では絶縁層はほとんど除去されない。一方で、光をほぼ１００％透過する透過領域３８、３９に対応した領域では絶縁層は現像の際に完全に除去される。さらに、グレイトーン領域４０、４１に対応した領域では、絶縁層は光透過率に応じた光量を受光するため、受光量に応じた膜厚の分だけ絶縁層は除去され、図７（ｂ）に示すような段差構造を有する絶縁層１９が形成される。なお、本願発明者等は実際にフォトマスク３５を用いて写真工程を行った結果、段差構造部分において各段差間の側面の傾斜が緩やかになることも見いだしている。
【００５１】
従って、グレイトーン領域４０、４１を備えたフォトマスク３５を用いて段差構造を形成することによって、絶縁層１９は、接続用電極５近傍における膜厚を薄くすることが可能となるのみならず、段差構造の側面の傾斜を緩やかなものとする事が可能となり、図６（ｂ）に示す工程において、フォトレジスト層３３をほぼ均一な膜厚となるよう塗布することができる。その結果、図６（ｃ）の工程でパターン３４を形成する際に接続用電極５近傍にフォトレジスト層が残存することを防止でき、導電層３２の残存を防止する事によって接続用電極間の短絡を防止できる。
【００５２】
なお、グレイトーン領域を有さないフォトマスクを用いて段差構造を形成することも可能である。例えば、露光機の光量を一定以下とした上で、順次フォトマスクをずらして数回に渡って絶縁層３０に対して露光を行うことによって、全体として図７（ｂ）と同様の光量を照射することによって段差構造を形成することが可能である。しかしながら、フォトマスクをずらす際の位置あわせ誤差および数回に渡って露光を行う必要があること等から、フォトマスク３５を用いて一度の写真工程によって段差構造を形成することがより好ましい。
【００５３】
また、本実施の形態１においては絶縁層３０としてポジ型の感光性材料を用いることとしたが、ネガ型の感光性材料を用いて段差構造を形成することも可能である。かかる場合には、フォトマスク３５と相反する透過率、例えば遮蔽領域３６、３７に対応する領域に透過領域を配置し、透過領域３８、３９に対応する領域に遮蔽領域を配置する等の構造とすることで、段差構造を形成することが可能である。
【００５４】
（変形例）
なお、本実施の形態１で説明したように、段差構造を有する絶縁層１９下層に配線構造を有するのではなく、絶縁層１９上に配線構造を有する端子領域を備えた画像表示パネルを形成することも可能である。図８は、変形例にかかる画像表示パネルにおいて、端子領域に配置された接続用電極およびその周辺領域の構造を示す図である。
【００５５】
絶縁層上に導電層を配置する場合、特に段差構造の側面の傾斜が急峻となる場合には、導電層のうち側面上に配置された部分の導電性は悪化し、高抵抗となるかまたは断線するおそれがある。従って、従来構造の４μｍ程度の膜厚を有する絶縁層上に導電層を形成した場合、高い段差および急峻な側面が原因となって断線が生じるおそれが高く、絶縁層上に十分な導電性を確保した導電層を形成することは困難であった。しかしながら、既に説明したように本実施の形態１では絶縁層１９が段差構造を有し、かつ側面の傾斜が緩やかな構造となるため、段差構造を有する絶縁層上に配線構造を形成することが可能である。
【００５６】
従って、図８に示すように配線構造３を省略し、絶縁層１９上に配線構造４３を新たに設けた構造とすることも可能である。かかる構造は、図６（ａ）に示す工程において積層される導電層３２に対して所定のマスクパターンを用いてエッチングすることによって形成することが可能である。従って、実施の形態１の構造と比較して製造工程が増加することはなく、製造コストが増加することもない。
【００５７】
また、既に説明したように段差構造上にマスクパターンを形成する場合には、マスクパターンのもととなるフォトレジスト層の膜厚をほぼ均一に形成することが可能である。従って、写真工程によって所望のマスクパターンを形成することが可能であって、段差構造の端部にフォトレジスト層が残存することはなく、エッチングを行った後に導電層が残存することもない。従って、変形例にかかる構造を有する端子領域を備えた画像表示パネルにおいても、接続用電極間が短絡することを防ぐことが可能である。
【００５８】
なお、近年薄膜トランジスタ上に積層する保護絶縁層を省略し、上層に積層される平坦化層に保護絶縁層の機能を持たせる構造が提案されている。かかる構造に対応して、図９に示すように、実施の形態１にかかる画像表示パネルの端子領域において、段差構造を有する絶縁層１９の下層に位置した保護絶縁層１８を省略した構造とすることも可能である。同様に、絶縁層１９の下層に位置した絶縁層１７についても省略することが可能である。絶縁層１７は画像表示領域１における薄膜トランジスタのゲート絶縁膜を形成する際にあわせて形成されるものであるため、端子領域２を構成するために必須となる層構造ではないためである。
【００５９】
また、本実施の形態１および変形例では、画像表示領域１における走査線１５と端子領域２における配線構造３とが接続した例について説明をしたが、当然のことながら信号線１４と配線構造４とが接続した例についても、配線構造４上に段差構造を有する絶縁層を設けることによって配線構造４間の短絡を防止できるのはもちろんである。さらに、端子領域２における配線構造が、走査線１５および信号線１４以外の配線構造と接続した場合であっても、端子領域２における配線構造上に段差構造を有する絶縁層を設けることが有効である。
【００６０】
さらに、本実施の形態１および変形例において、ＩＰＳ型の液晶表示装置を例として説明したが、本発明をかかる構造に限定して解釈する必要はなく、例えば、対向基板上に共通電極を設けた構造の液晶表示装置に適用することが可能である。かかる構造であっても、アレイ基板上に走査線および信号線が多数配置された構造を有することから、接続用電極も多数配置され、互いが短絡する危険性を有するためである。
【００６１】
また、液晶表示装置に限定する必要もなく、例えば、有機ＥＬ素子等の自発光素子を用いた画像表示パネルでも、一般に信号線および走査線と同等の機能を有する配線構造を備えた構造を有することから、本発明を適用することが可能である。また、いわゆるアクティブマトリックス方式の画像表示パネルのみならず、スイッチング素子を用いないパッシブマトリックス方式の画像表示パネルに対して本発明を適用することも可能である。パッシブマトリックス方式の画像表示パネルにおいても、一般に走査線および信号線を備えた構造を有するためである。
【００６２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる画像表示装置について説明する。実施の形態２にかかる画像表示装置は、実施の形態１にかかる画像表示パネルと、画像表示パネルを構成する接続用電極と電気的に接続された外部駆動回路とを備えた構造を有する。図１０は、実施の形態２にかかる画像表示装置の構造を示す模式図である。
【００６３】
図１０に示すように、本実施の形態２にかかる画像表示装置は、画像表示パネル５０と、画像表示パネル５０が備える端子領域２における配線構造３、４とそれぞれ電気的に接続された配線板５３、５１と配線板５３、５１にそれぞれ接続された走査線駆動回路５４および信号線駆動回路５２を備えた構造を有する。本実施の形態２において、配線板５３の接続は、例えば図示を省略した接続用電極５上に異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）を配置し、接続用電極５に対応して設けられた配線板５３の端子を接続用電極５上に配置した上で熱圧着することによって行われる。
【００６４】
配線板５１、５３は、それぞれ屈曲性を有する母材中に配線層を有すると共にＩＣチップを内蔵した構造を有する。かかるＩＣチップは駆動回路から供給された電気信号を複数の配線構造３、４に分配する機能を有する。
【００６５】
走査線駆動回路５４は、外部から入力される映像信号に基づいて所定の電気信号を生成し、配線板５３および配線構造３を介してかかる電気信号を画像表示パネル５０に対して供給する機能を有する。同様に、信号線駆動回路５２は、所定の電気信号を配線板５１および配線構造４を介して画像表示パネル５０に対して供給する機能を有する。
【００６６】
画像表示パネル５０は、実施の形態１にかかる画像表示パネルによって構成されており、接続用電極近傍に設けられた絶縁層が段差構造を有する。従って、接続用電極間で短絡が生じることはなく、走査線駆動回路５４および信号線駆動回路５２から画像表示パネル５０に対して安定して電気信号を供給することが可能である。
【００６７】
なお、図１１に示す構造によっても画像表示装置を構成することが可能である。図１１に示す画像表示装置は、ＩＣチップ５４を、配線構造３に電気的に接続された接続用電極と直接接続し、ＩＣチップ５４と走査線駆動回路５８との間を配線６０および配線板５６を介して電気的に接続した構造を有する。また、ＩＣチップ５５を、配線構造４に電気的に接続された接続用電極と直接接続し、ＩＣチップ５５と信号線駆動回路５９とを配線６１および配線板５７を介して電気的接続した構造を有する。画像表示パネル５０における接続用電極間における短絡が防止されているため、かかる構造の場合であっても走査線駆動回路５８および信号線駆動回路５９から画像表示パネル５０に対して安定して電気信号を供給することが可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、端子領域における配線構造上に配置される絶縁層を段差構造とすることによって、例えば画像表示領域上に画素電極を形成する際に接続用電極上に導電層が残存することを防止し、接続用電極間に短絡が生じなくすることが可能となり、外部の回路から供給される電気信号を正確に画像表示領域に供給できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる画像表示パネルの平面構造を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】実施の形態１にかかる画像表示パネルを構成するアレイ基板の画像表示領域における回路構造を説明するための図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図であって、端子領域の構造を説明するための断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１にかかかる画像表示パネルを構成するアレイ基板の製造工程について示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１にかかかる画像表示パネルを構成するアレイ基板の製造工程について示す図である。
【図７】（ａ）は、図５（ｃ）に示す工程において用いられるフォトマスクの構造を示し、（ｂ）は、かかるフォトマスクを使用する事による照射光量の場所依存性について示す模式図である。
【図８】実施の形態１の変形例にかかる画像表示パネルの構造を示す断面図である。
【図９】実施の形態１の別の変形例にかかる画像表示パネルの構造を示す断面図である。
【図１０】実施の形態２にかかる画像表示装置の構造を示す平面図である。
【図１１】実施の形態２にかかる画像表示装置の変形例の構造を示す平面図である。
【図１２】従来技術にかかる画像表示パネルの構造を示す断面図である。
【図１３】（ａ）は、従来技術にかかる画像表示装置において画素電極を形成する工程のうち、フォトレジスト層を形成した状態を示す図であり、（ｂ）は、写真工程および写真触刻工程を行った後に残存するレジストパターンおよび導電層を示す図である。
【図１４】従来技術にかかる画像表示装置において、導電層が残存することにより接続用電極間に短絡が生じることを示す平面図である。
【符号の説明】
１画像表示領域
２端子領域
３ａ〜３ｅ配線構造
４ａ〜４ｄ配線構造
５ａ〜５ｅ接続用電極
６ａ〜６ｄ接続用電極
７アレイ基板
８対向基板
９液晶層
１０ａ、１０ｂ偏光板
１１画素電極
１２共通電極
１３薄膜トランジスタ
１４ａ、１４ｂ信号線
１５走査線
１７絶縁層
１８保護絶縁層
１９絶縁層
２１基板
２２配線構造
２３絶縁層
２４保護絶縁層
２５ゲート電極
２６ゲート絶縁層
２７保護絶縁層
２８、２９ソース／ドレイン電極
３０絶縁層
３１平坦化層
３２導電層
３３フォトレジスト層
３４マスクパターン
３５フォトマスク
３６、３７遮蔽領域
３８、３９透過領域
４０、４１グレイトーン領域
４３配線構造
５０画像表示パネル
５１、５３配線板
５２信号線駆動回路
５４、５５ＩＣチップ
５４走査線駆動回路
５６、５７配線板
５８走査線駆動回路
５９信号線駆動回路
６０、６１配線
１０１画素表示領域
１０２端子領域
１０４基板
１０５薄膜トランジスタ
１０６保護絶縁層
１０７平坦化層
１０８画素電極
１０９配線構造
１１０接続用電極
１１１保護絶縁層
１１２平坦化層
１１３導電性材料層
１１４レジスト層
１１５レジストパターン
１１６レジスト残留層
１１７導電層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device including an image display region and a terminal region for inputting an electric signal from an external drive circuit to the image display region, and more particularly, a plurality of terminals present in the terminal region without increasing a burden on a manufacturing process. The present invention relates to an image display panel, an image display device, and a method for manufacturing an image display panel that do not cause a short circuit between wiring structures.
[0002]
[Prior art]
The high resolution of displays, which has been slow in progress in CRT displays, is about to make dramatic progress with the introduction of new technologies such as liquid crystal. That is, the liquid crystal display device can display a finer image than a CRT display by performing fine processing.
[0003]
As a liquid crystal display device, a liquid crystal display device using an active matrix system having a TFT (Thin Film Transistor) as a switching element is known. In such an active matrix liquid crystal display device, scanning lines and signal lines are arranged in a matrix, and an array substrate on which thin film transistors are arranged at intersections thereof is disposed opposite to the substrate at a predetermined interval. A liquid crystal material is sealed between the opposite substrate, and a voltage applied to the liquid crystal material is controlled by a thin film transistor, so that an image can be displayed using an electro-optical effect of the liquid crystal.
[0004]
FIG. 12 is a schematic diagram showing a part of the cross-sectional structure of the image display region 101 and the terminal region 102 in a conventional image display panel taking a liquid crystal display panel as an example. As shown in FIG. 12, the image display region 101 has a structure in which a thin film transistor 105 and a protective insulating layer 106 and a planarization layer 107 which are stacked so as to cover the substrate 104 and the thin film transistor 105 are arranged over the substrate 104. . A pixel electrode 108 is disposed on the planarization layer 107, and the pixel electrode 108 is electrically connected to one source / drain electrode of the thin film transistor 105. Although not shown, the other source / drain electrode of the thin film transistor 105 is connected to the signal line, and the gate electrode is connected to the scanning line. Here, the protective insulating layer 106 is an insulating layer provided mainly to protect the thin film transistor 105 from external impurities, and is formed of silicon nitride or the like. Further, the planarization layer 107 is formed of a photosensitive polymer resin or the like, and has a function of planarizing a base on which the pixel electrode 108 is stacked, and the other source / drain electrode and the like that form the thin film transistor 105, the pixel electrode 108, It has a function of reducing the parasitic capacitance generated between the two. Therefore, the planarization layer 107 has a film thickness of about 4 μm in order to make a sufficient distance between the circuit element such as the thin film transistor 105 and the wiring structure such as the signal line and the scanning line and the pixel electrode 108. Further, although not shown, a counter substrate is disposed to face the substrate 104, and a liquid crystal layer is sealed between the substrate 104 and the counter substrate.
[0005]
On the other hand, the terminal region 102 includes a wiring structure 109 extending from the image display region 101 on the substrate 104 and a connection electrode 110 formed by exposing a portion near the end of the wiring structure 109 to the surface. Further, the wiring structure 109 has a structure including a protective insulating layer 112 and an insulating layer 113.
[0006]
In the terminal region 102, the connection electrode 110 and the circuit elements included in the image display region 101 are electrically connected via a wiring structure 109. Since the circuit elements and the wiring structure provided in the image display region 101, the wiring structure 109 provided in the terminal region 102, and the connection electrode 110 are provided on the same substrate 104, these structures are They are formed together when the substrate 104 is manufactured. Therefore, the protective insulating layer 112 and the insulating layer 113 stacked on the wiring structure 109 are formed of the same material as the protective insulating layer 106 and the planarization layer 107 formed in the image display region 101, respectively, and are almost the same. The film thickness is as follows. Therefore, in the terminal region 102, the film thickness of the insulating layer 113 stacked on the wiring structure 109 is about 4 μm, like the planarization layer 107.
[0007]
By having the connection electrode 110 having such a structure, the image display panel having the conventional structure has a structure that enables electrical connection to an external drive circuit. An image display panel is formed by actually being electrically connected to an external drive circuit via the connection electrode 110, thereby enabling a desired image display (see, for example, Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-155335 (page 13, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional structure in which the insulating layer 113 having a thickness of about 4 μm is stacked on the wiring structure 109, a problem that a plurality of connection electrodes provided on the substrate 104 are short-circuited is pointed out. Hereinafter, this problem will be described in detail.
[0010]
In general, in order to form the pixel electrode 108, the planarization layer 107 is formed on the substrate 104 in the region corresponding to the image display region 101, and the insulating layer 113 is formed in the region corresponding to the terminal region 102 by the same process. Thereafter, a conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) is laminated over the entire surface of the planarization layers 107 and 113, and then the conductive material laminated using a photo-engraving process is applied to the region corresponding to the pixel electrode 108. Only formed by remaining.
[0011]
Specifically, as shown in FIG. 13A, first, after a conductive layer 114 is stacked, a photoresist layer 115 formed of a photosensitive photoresist is formed on the conductive layer 114 by spin coating or the like. Apply evenly throughout. Then, exposure and development are performed using a photomask having an opening corresponding to the pixel electrode 108 to form a resist pattern 116 in which the photoresist layer 115 other than the region corresponding to the pixel electrode 108 is removed. By performing etching using the resist pattern 116 as a mask, unnecessary portions of the conductive layer 114 are removed, and the pixel electrode 108 is formed.
[0012]
However, since the thickness of the insulating layer 113 is as large as about 4 μm, the thickness of the photoresist layer 115 does not become a constant value even if a spin coating method or the like is used when the photoresist layer 115 is applied. As shown in FIG. 13A, in the vicinity of the boundary between the wiring structure 109 and the connection electrode 110, the photoresist layer 115 is deposited thicker than other regions.
[0013]
Therefore, when the resist pattern 116 is formed using a photomask, a part of the photoresist layer 115 remains in the region near the side surface of the insulating layer 113 as shown in FIG. 13B, and a resist residual layer 117 is formed. Is done. For this reason, when the conductive layer 114 is etched using the resist pattern 116, the resist residual layer 117 functions as a mask, and a region portion of the conductive layer 114 located under the resist residual layer 117 is etched. Instead, the conductive layer 118 remains along the side surface of the insulating layer 113.
[0014]
FIG. 14 is a plan view showing the structure in the vicinity of the conductive layer 118 formed in the actual manufacturing process. As shown in FIG. 14, the conductive layer 118 extends along the side surface of the insulating layer 113 and is directly disposed on the connection electrode 110 as shown in FIG. 13B. The presence of the conductive layer 118 causes a short circuit between the plurality of connection electrodes 110. Therefore, it becomes difficult to accurately supply an electric signal supplied from an external drive circuit to the circuit elements in the image display region 101, and the function as an image display device is deteriorated. In particular, since the number of pixels in an image display device tends to increase dramatically in response to the recent demand for higher definition of display images, the number of signal lines and scanning lines also increases. The interval tends to narrow. Therefore, even if the conductive layer 118 exists only in a partial region, a short circuit easily occurs between the connection electrodes 110, and it is necessary to completely prevent the conductive layer 118 from remaining.
[0015]
As a solution for suppressing the occurrence of such a short circuit, for example, the conductive layer 118 and the connection electrode are formed by adopting a structure in which the end portion of the protective insulating layer 112 extends to the connection electrode side rather than the end portion of the insulating layer 113. Insulating region is interposed between 110 and 110. However, in order to realize a structure in which the end portion of the protective insulating layer 112 is extended, it is necessary to perform a plurality of photographic processes and photolithography processes using different mask patterns, so that an increase in manufacturing cost is suppressed. It is not preferable from the viewpoint.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is manufactured in an image display device including an image display region and a terminal region for inputting an electric signal from an external drive circuit to the image display region. It is an object of the present invention to provide an image display panel, an image display device, and a method for manufacturing an image display panel that prevent a short circuit between a plurality of wiring structures existing in a terminal region without increasing a burden on the process.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image display panel according to claim 1 is provided with an image display area, a terminal area for inputting an electrical signal from an external drive circuit to the image display area, and located at the edge of the image display area. In the image display panel including the terminal area, the terminal area includes a plurality of wiring structures extending from the image display area, and a conductive layer electrically connected to the wiring structure and exposed on the surface. A connecting electrode; and an insulating layer disposed on the wiring structure and having a step structure in which a film thickness in a region close to the edge of the image display region is larger than a film thickness in a region close to the connection electrode. Preparation The insulating layer includes a photosensitive material, and the step structure in the insulating layer has a place dependency on the amount of transmitted light using a photomask having a gray tone region having a predetermined light transmittance. It is formed by performing exposure It is characterized by that.
[0018]
According to the first aspect of the present invention, when the insulating layer disposed on the wiring structure in the terminal region has a step structure, for example, when the pixel electrode is formed on the image display region, the conductive layer is formed on the connection electrode. Is prevented, and a short circuit is prevented from occurring between the connection electrodes.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in the above invention, the image display panel includes an image display region, a terminal region that is located on an edge of the image display region, and inputs an electric signal from an external drive circuit to the image display region. In the image display panel comprising: the insulating region having a step structure in which the terminal region has the largest film thickness in the vicinity of the image display region and gradually decreases as the distance from the image display region; A plurality of wiring structures formed on the insulating layer and extending from the image display area; and connection electrodes electrically connected to the wiring structures. The insulating layer includes a photosensitive material, and the stepped structure in the insulating layer has a place dependency on the amount of transmitted light using a photomask having a gray tone region having a predetermined light transmittance. It is formed by performing exposure It is characterized by that.
[0021]
Also, Claim 3 In the image display panel according to the above invention, the image display area includes an array substrate having a predetermined circuit element, a counter substrate disposed to face the array substrate, the array substrate and the counter substrate. And a liquid crystal layer sealed between them.
[0022]
Also, Claim 4 In the image display panel according to the above invention, the array substrate includes a pixel electrode corresponding to a display pixel, a switching element that controls a potential supplied to the pixel electrode, and a scan that controls a driving state of the switching element. A line and a signal line for supplying a potential to the pixel electrode through the switching element are provided in a portion corresponding to the image display region.
[0023]
Also, Claim 5 In the image display panel according to the above invention, the scanning line and / or the signal line is electrically connected to a connection electrode in the terminal region.
[0024]
Also, Claim 6 The image display device according to Claims 1-5 And an external drive circuit electrically connected to a connection electrode formed in a terminal region of the image display panel.
[0025]
Also, Claim 7 An image display panel manufacturing method according to the present invention is an image display panel manufacturing method comprising an image display region and a terminal region located on the edge of the image display region on an array substrate. A wiring forming step for forming an existing wiring structure, an insulating layer deposition step for uniformly depositing an insulating layer on the wiring structure, and the insulating layer being electrically connected to the wiring structure; A step structure forming step of forming a step structure in which the film thickness in the area close to the image display area is larger than the film thickness in the area close to the connection electrode provided in the terminal area. In the insulating layer deposition step, the insulating layer is formed to include a photosensitive material, and in the step structure forming step, a light transmission region having a light transmittance of approximately 100% and a light transmittance of less than 100%. A step structure is formed by performing one exposure process on the insulating layer using a photomask having a gray-tone region having a light-shielding region and a light-shielding region that substantially completely blocks light. It is characterized by.
[0027]
Also, Claim 8 In the method for manufacturing an image display panel according to the above invention, the insulating layer is formed including a positive photosensitive material, and the photomask used in the step structure forming step is located in the vicinity of the image display region. A light-shielding region is provided in a corresponding region, and a gray tone region and a light transmission region are sequentially arranged in a direction in which the wiring structure extends.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an image display panel and an image display apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a liquid crystal display device will be described as an example of an image display device. However, the present invention can also be applied to an image display device using an organic EL element or the like as a light emitting element as will be described later. Of course. Also, it should be noted that the drawings are schematic and are different from actual ones. Furthermore, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[0029]
(Embodiment 1)
First, an image display panel according to Embodiment 1 of the present invention will be described. The image display panel according to the first embodiment has an image display area and a terminal area, and the terminal area is electrically connected to a plurality of wiring structures extending from the image display area and the respective wiring structures. A connecting electrode. An insulating layer is disposed on the upper layer of each wiring structure, and the insulating layer has a step structure to prevent a short circuit between the plurality of connection electrodes.
[0030]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a planar structure of the image display panel according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the image display panel according to the first embodiment has an image display area 1 for displaying an image and a terminal area 2. As will be described later, circuit elements and wiring structures contributing to image display are included in the image display area 1, and the terminal area 2 is a wiring electrically connected to the circuit elements and wiring structures included in the image display area 1. The structure 3a to the wiring structure 3e and the wiring structure 4a to the wiring structure 4d are included. In addition, each of the wiring structures is electrically connected, and includes a connection electrode 5a to a connection electrode 5e and a connection electrode 6a to a connection electrode 6e that are used for connection to an external drive circuit. It should be noted that the wiring structure and the arrangement and number of connection electrodes in FIG. 1 are merely examples and do not necessarily match the actual structure.
[0031]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional structure of a portion corresponding to the image display region 1 in the image display panel according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the image display area 1 includes an array substrate 7, part of which also constitutes the terminal area 2, and a counter substrate disposed so as to be opposed to a portion of the array substrate 7 corresponding to the image display area 1. 8 and a liquid crystal layer 9 enclosed between the portion of the array substrate 7 corresponding to the image display region 1 and the counter substrate 8. In the portion corresponding to the image display region 1, a polarizing plate 10 a and a polarizing plate 10 b having a predetermined polarization plane are disposed on the outer surfaces of the array substrate 7 and the counter substrate 8. In the case of performing color display, a color filter (not shown) having a region that transmits wavelengths corresponding to R (red), G (green), and B (blue) is further provided.
[0032]
The array substrate 7 and the counter substrate 8 have a predetermined wiring structure and circuit elements as necessary, and are formed of a colorless and transparent alkali-free glass plate. Here, the alkali-free glass is Na ₂ O, K ₂ A glass having a structure in which the content of an alkaline substance such as O is suppressed to 0.8% by weight or less. The array substrate 7 and the counter substrate 8 have shapes with excellent surface flatness and a low coefficient of thermal expansion in order to avoid affecting the path of light incident from below. Note that the array substrate 7 and the counter substrate 8 may have a structure formed of a transparent plastic substrate, quartz glass, or the like depending on applications. In addition, a spacer (not shown) is arranged between the array substrate 7 and the counter substrate 8 in order to define the distance between the array substrate 7 and the counter substrate 8.
[0033]
The liquid crystal layer 9 is formed mainly with liquid crystal molecules having orientation. As an example of the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer 9, for example, fluorine-based nematic liquid crystal molecules can be used. In addition, other than the fluorine-based nematic liquid crystal molecules, liquid crystal molecules constituting a nucleic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, or the like may be used. That is, any liquid crystal molecule that is generally used for a liquid crystal display panel can be used for the liquid crystal layer 9 according to the first embodiment, and the liquid crystal molecules need not be particularly limited. In order to define the orientation of the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer 9, the array substrate 7 and / or the counter substrate 8 generally has a structure having an alignment film on the surface in contact with the liquid crystal layer 9. It is. The alignment film has a surface structure formed by applying and baking an organic film such as polyimide or polyamic acid on the surface of the array substrate 7 and / or the counter substrate 8, and then rubbing the organic film in a predetermined direction with cotton, rayon cloth or the like. A structure having anisotropy is provided. The orientation of the liquid crystal molecules is controlled by the anisotropy of the surface structure. In addition, an inorganic film can be formed as the alignment film by vapor deposition, sputtering, or the like, and the inorganic film can be irradiated with light, an ion beam, or the like, so that the surface structure has anisotropy. Even if it is a structure other than these, what is necessary is just to be able to prescribe | regulate the orientation of a liquid crystal molecule, and it is not necessary to limit the structure of an alignment film to the above thing.
[0034]
Next, the wiring structure and circuit elements arranged on the array substrate 7 and corresponding to the image display area 1 and their arrangement will be described. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a part of a wiring structure of circuit elements such as thin film transistors provided on a so-called IPS (In-Plane-Switching) type array substrate 7. As shown in FIG. 3, the pixel electrode 11 is disposed at the center corresponding to the display pixel, and the common electrode 12 is disposed so as to surround the periphery of the pixel electrode 11. Further, in the lower layer of the common electrode 12, signal lines 14 a and 14 b extending in the vertical direction are arranged, and in the vicinity of the pixel electrode 11, scanning lines 15 extending in the horizontal direction are arranged. The signal line 14 a and the pixel electrode 11 are connected via a thin film transistor 13 that is a switching element, and the gate electrode of the thin film transistor 13 is connected to the scanning line 15. In the area corresponding to the image display area 1 on the array substrate 7, such structures are arranged in a matrix corresponding to the display pixels.
[0035]
An image display by the image display panel according to the first embodiment will be briefly described. First, the driving state of the thin film transistor 13 is controlled by the potential supplied from the external driving circuit via the scanning line 15, and when the thin film transistor 13 is turned on, the pixel electrode 11 is connected to the pixel electrode 11 via the signal line 14a. In contrast, a potential is supplied. By supplying a potential to the pixel electrode 11, a potential difference is generated between the pixel electrode 11 and the common electrode 12, and a horizontal electric field is generated with respect to the liquid crystal layer 9. Such a horizontal electric field controls the alignment direction of the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer 9, thereby performing image display. Therefore, when performing image display, it is necessary to supply a predetermined voltage from the external drive circuit via the signal line 14 and the scanning line 15, and the image display panel according to the first embodiment is connected to the terminal region 2. And the wiring electrodes 3 and 4 for connecting the connection electrodes 5 and 6 to the scanning lines 15 and the signal lines 14 are provided.
[0036]
Next, the wiring structure 3 and the connection electrode 5 arranged in the terminal region 2 will be described. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1, and is a schematic diagram illustrating a cross-sectional structure of the wiring structure 3 and the connection electrode 5 in the terminal region 2.
[0037]
As shown in FIG. 4, in the terminal region 2, the wiring structure 3 and the connection electrode 5 provided on the array substrate 7, the insulating layer 17 disposed on the wiring structure 3, and the insulating layer 17 are disposed. A protective insulating layer 18 and an insulating layer 19 disposed on the protective insulating layer 18 and having a step structure in which a film thickness in a region close to the connection electrode 5 is thinner than in other regions. The insulating layer 17 is made of, for example, silicon oxide, and the protective insulating layer 18 is made of silicon nitride. The insulating layer 19 is made of, for example, a photosensitive polymer material. As will be described later, the insulating layer 17 and the protective insulating layer 18 are also provided in the terminal region 2 due to the structure of the thin film transistor 13 disposed in the image display region 1. It can be omitted.
[0038]
Since the terminal region 2 has such a step structure, the image display panel according to the first embodiment prevents a short circuit from occurring between a plurality of connection electrodes. The reason why this advantage occurs will be described below while clarifying the manufacturing process.
[0039]
First, a method of manufacturing the array substrate 7 constituting the image display panel according to the first embodiment will be briefly described with reference to FIGS. 5A to 5D and FIGS. 6A to 6D as appropriate. . For easy understanding, in FIGS. 5A to 5D and FIGS. 6A to 6D, the thin film transistor 13 disposed in the image display area 1 and the terminal area 2 are disposed. The manufacturing process of the wiring structure 3 and the connection electrode 5 is illustrated.
[0040]
First, as illustrated in FIG. 5A, a stacked structure of a thin film transistor 13, a wiring structure 22, an insulating layer 23, and a protective insulating layer 24 is formed on a substrate 21. Here, the wiring structure 22, the insulating layer 23, and the protective insulating layer 24 in the terminal region 2 are formed in the same process as the gate electrode 25, the gate insulating layer 26, and the protective insulating layer 27 constituting the thin film transistor 13, and are made of the same material. Consists of. The insulating layer 23 and the protective insulating layer 24 are stacked so as to have a thickness of about several tens of nm to several hundreds of nm.
[0041]
Thereafter, as shown in FIG. 5B, an insulating layer 30 having a thickness of about 4 μm is formed over the entire surface of the image display region 1 and the terminal region 2. Then, as shown in FIG. 5C, the planarization layer 31 is formed in the image display region 1 and the step region structure is formed in the terminal region 2 by a photographic process in which exposure and development are performed using a predetermined photomask. Layer 19 is formed. Here, as shown in FIG. 5C, the planarizing layer 31 is formed with through holes for ensuring electrical connection between the pixel electrodes to be formed later and the source / drain electrodes 28 constituting the thin film transistor 13 so as to be insulated. In the layer 19, a multistage structure is formed in which the film thickness sequentially decreases in the direction of the connection electrode 5. Since the principle of forming a multi-stage structure in the insulating layer 19 will be described in detail later, it is omitted here.
[0042]
Then, as shown in FIG. 5D, a photolithography process is performed using the planarization layer 31 and the insulating layer 19 as a mask, and one of the gate insulating layer 26, the protective insulating layer 27 and the insulating layer 23, and the protective insulating layer 24. The part is etched. Specifically, in the image display region 1, a region corresponding to the through hole formed in the step shown in FIG. 5C is removed, and a part of the source / drain electrode 28 is exposed on the surface. Further, in the terminal region 2, the insulating layer 23 and the protective insulating layer 24 are removed in a region other than the portion covered with the insulating layer 19, and the vicinity of the end of the wiring structure 22 is exposed to the surface, so that the connection electrode 5 is formed. Is done. Further, a portion of the wiring structure 22 corresponding to the region covered with the insulating layer 19 forms the wiring structure 3 described above.
[0043]
Thereafter, as shown in FIG. 6A, the conductive layer 32 is formed over the entire surface by sputtering, vapor deposition, or the like. Then, as shown in FIG. 6B, a photoresist layer 33 is applied on the conductive layer 32 by using a spin coat method or the like. Here, in the first embodiment, the step structure is formed so that the thickness of the insulating layer 19 in the vicinity of the connection electrode 5 is thinner than that of the other regions, and by having the step structure, Compared with the case where the film thickness is increased, the inclination of the side surface is also reduced. For this reason, although the film thickness of the photoresist layer 33 in the vicinity of the boundary between the connection electrode 5 and the insulating layer 19 is slightly larger than that in other regions, it can be suppressed to a level that does not cause a problem in practice.
[0044]
Thereafter, by performing a photographic process using a predetermined mask pattern, as shown in FIG. 6C, portions other than the region where the pixel electrode 11 is to be formed are removed from the photoresist layer 33, and a pattern 34 is formed. Is done. As described above, in the image display panel according to the first embodiment, an increase in the film thickness of the photoresist layer 33 in the vicinity of the end portion of the insulating layer 19 can be suppressed in the step of FIG. Therefore, when the pattern 34 is formed in this step, the photoresist layer 33 does not remain in the vicinity of the end portion of the insulating layer 19, and the conductive layer 32 is completely exposed on the surface.
[0045]
Then, as shown in FIG. 6D, unnecessary portions of the conductive layer 32 are removed by performing a photolithography process using the pattern 34 as a mask, and the pixel electrode 11 is formed. 6C, the conductive layer 32 is completely exposed on the surface in the vicinity of the boundary between the connection electrode 5 and the insulating layer 19, so that the vicinity of the boundary of the conductive layer 32 is obtained by the photolithography process. Parts are also completely removed. Therefore, the conductive layer does not remain between adjacent connection electrodes, and a short circuit between the connection electrodes is prevented. Finally, by removing the pattern 34, the array substrate 7 constituting the image display panel according to the first embodiment is formed.
[0046]
As described above, in the image display panel according to the first embodiment, the insulating layer 19 arranged in the vicinity of the connection electrode 5 has the step structure as shown in FIG. It is possible to apply the photoresist layer 33 to be applied almost uniformly. Thus, in the photographic process for forming the photoresist layer 33 in the pattern 34, a part of the photoresist layer 33 does not remain in the vicinity of the end portion of the insulating layer 19, and as a result, the conductive layer connected to the connection electrode 5 Can be removed without remaining. Therefore, it is possible to prevent a short circuit between the plurality of connecting electrodes 5a to 5e. From the viewpoint of preventing a short circuit, the number of steps of the step structure is preferably about three as shown in FIG. 4, but it is not necessarily limited to the number of steps shown in FIG. Preferably, it is possible to more effectively prevent the occurrence of a short circuit by configuring the stepped portion closest to the connection electrodes 5a to 5e to have a film thickness of 2 μm or less.
[0047]
Next, the step of forming the step structure of the insulating layer 19, that is, the step corresponding to FIG. In this process, the step structure shown in FIG. 5C is formed by one exposure and development by devising the structure of the photomask used in the photographic process.
[0048]
FIG. 7A is a schematic diagram showing the structure of the photomask 35 used in the step of forming the step structure. As shown in FIG. 7A, the photomask 35 includes shielding regions 36 and 37 that almost completely shield light transmission, transmission regions 38 and 39 having a light transmittance of approximately 100%, and light transmittance. Is provided with gray tone regions 40 and 41 that are greater than 0% and less than 100%. Here, if the light transmittance of the gray tone region 40 is a% and the light transmittance of the gray tone region 41 is b%, the gray tone regions 40 and 41 are formed so as to satisfy the relationship of 100>b>a> 0. The
[0049]
By using the photomask 35 in the step of forming the step structure, it is possible to form the step structure on the insulating layer 30 that is the base of the insulating layer 19 having the step structure by one photographic process. That is, the smaller the amount of light exposed in the photographic process, the thinner the insulating layer 30 to be removed. Therefore, the thickness of the insulating layer remaining by making the amount of transmitted light location dependent Thus, it becomes possible to form a step structure.
[0050]
Specifically, when the insulating layer 30 is formed using a positive photosensitive material, the intensity of light passing through the shielding regions 36 and 37 of the photomask 35 is the smallest as shown in FIG. In the corresponding region, the insulating layer is hardly removed. On the other hand, in the regions corresponding to the transmission regions 38 and 39 that transmit almost 100% of the light, the insulating layer is completely removed during development. Further, in the region corresponding to the gray tone regions 40 and 41, the insulating layer receives the amount of light corresponding to the light transmittance, so the insulating layer is removed by the thickness corresponding to the amount of received light, and FIG. An insulating layer 19 having a step structure as shown in FIG. The inventors of the present application have also found that as a result of actually performing a photographic process using the photomask 35, the slope of the side surface between the steps in the step structure portion becomes gentle.
[0051]
Therefore, by forming the step structure using the photomask 35 including the gray tone regions 40 and 41, the insulating layer 19 can not only reduce the film thickness in the vicinity of the connection electrode 5, It becomes possible to make the inclination of the side surface of the step structure gentle, and in the step shown in FIG. 6B, the photoresist layer 33 can be applied so as to have a substantially uniform film thickness. As a result, it is possible to prevent the photoresist layer from remaining in the vicinity of the connection electrode 5 when forming the pattern 34 in the step of FIG. 6C, and to prevent the conductive layer 32 from remaining, thereby preventing the connection between the connection electrodes. Short circuit can be prevented.
[0052]
Note that the step structure can be formed using a photomask having no gray tone region. For example, by making the light quantity of the exposure machine below a certain level and sequentially shifting the photomask and exposing the insulating layer 30 several times, the same light quantity as in FIG. 7B is irradiated as a whole. By doing so, a step structure can be formed. However, it is more preferable to form the step structure by a single photographic process using the photomask 35 because of the alignment error when shifting the photomask and the necessity of performing exposure several times.
[0053]
In the first embodiment, a positive photosensitive material is used for the insulating layer 30. However, a step structure can be formed using a negative photosensitive material. In such a case, the transmittance is opposite to that of the photomask 35, for example, a transmission region is arranged in a region corresponding to the shielding regions 36 and 37, and a shielding region is arranged in a region corresponding to the transmission regions 38 and 39. Thus, a step structure can be formed.
[0054]
(Modification)
As described in the first embodiment, an image display panel including a terminal region having a wiring structure is formed on the insulating layer 19 instead of having a wiring structure below the insulating layer 19 having a step structure. It is also possible. FIG. 8 is a diagram illustrating the structure of the connection electrodes arranged in the terminal region and the peripheral region thereof in the image display panel according to the modification.
[0055]
When the conductive layer is disposed on the insulating layer, particularly when the slope of the side surface of the step structure becomes steep, the conductivity of the portion disposed on the side surface of the conductive layer is deteriorated and becomes high resistance or There is a risk of disconnection. Therefore, when a conductive layer is formed on an insulating layer having a thickness of about 4 μm of the conventional structure, there is a high risk of disconnection due to high steps and steep side surfaces, and sufficient conductivity is provided on the insulating layer. It was difficult to form a secured conductive layer. However, as already described, in the first embodiment, the insulating layer 19 has a step structure, and the side surface has a gentle slope. Therefore, a wiring structure may be formed on the insulating layer having the step structure. Is possible.
[0056]
Therefore, as shown in FIG. 8, the wiring structure 3 can be omitted, and the wiring structure 43 can be newly provided on the insulating layer 19. Such a structure can be formed by etching the conductive layer 32 laminated in the step shown in FIG. 6A using a predetermined mask pattern. Therefore, the manufacturing process does not increase as compared with the structure of the first embodiment, and the manufacturing cost does not increase.
[0057]
Further, as described above, when the mask pattern is formed on the step structure, it is possible to form the photoresist layer that is the basis of the mask pattern almost uniformly. Accordingly, a desired mask pattern can be formed by a photographic process, and a photoresist layer does not remain at the end of the step structure, and a conductive layer does not remain after etching. Therefore, even in the image display panel including the terminal region having the structure according to the modification, it is possible to prevent the connection electrodes from being short-circuited.
[0058]
In recent years, a structure has been proposed in which a protective insulating layer stacked on a thin film transistor is omitted, and a planarization layer stacked on an upper layer has a function of a protective insulating layer. Corresponding to this structure, as shown in FIG. 9, in the terminal region of the image display panel according to the first embodiment, the protective insulating layer 18 located below the insulating layer 19 having a step structure is omitted. It is also possible. Similarly, the insulating layer 17 positioned below the insulating layer 19 can be omitted. This is because the insulating layer 17 is formed in accordance with the formation of the gate insulating film of the thin film transistor in the image display region 1, and thus is not a layer structure essential for constituting the terminal region 2.
[0059]
In the first embodiment and the modification, the example in which the scanning line 15 in the image display area 1 and the wiring structure 3 in the terminal area 2 are connected has been described. However, as a matter of course, the signal line 14 and the wiring structure 4 are connected. Of course, in the example in which the two are connected to each other, short-circuiting between the wiring structures 4 can be prevented by providing an insulating layer having a step structure on the wiring structure 4. Furthermore, even when the wiring structure in the terminal region 2 is connected to a wiring structure other than the scanning lines 15 and the signal lines 14, it is effective to provide an insulating layer having a step structure on the wiring structure in the terminal region 2. is there.
[0060]
Furthermore, in the first embodiment and the modification, the IPS liquid crystal display device has been described as an example. However, the present invention is not necessarily limited to such a structure, and for example, a common electrode is provided on the counter substrate. It can be applied to a liquid crystal display device having a different structure. This is because even with such a structure, since a large number of scanning lines and signal lines are arranged on the array substrate, a large number of connection electrodes are also arranged and there is a risk of short-circuiting each other.
[0061]
Further, it is not necessary to limit to a liquid crystal display device. For example, even an image display panel using a self-luminous element such as an organic EL element generally has a structure having a wiring structure having functions equivalent to signal lines and scanning lines. Thus, the present invention can be applied. Further, the present invention can be applied not only to so-called active matrix image display panels but also to passive matrix image display panels that do not use switching elements. This is because a passive matrix image display panel generally has a structure including scanning lines and signal lines.
[0062]
(Embodiment 2)
Next, an image display apparatus according to the second embodiment will be described. The image display apparatus according to the second embodiment has a structure including the image display panel according to the first embodiment and an external drive circuit that is electrically connected to the connection electrodes constituting the image display panel. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the structure of the image display apparatus according to the second embodiment.
[0063]
As shown in FIG. 10, the image display apparatus according to the second embodiment includes an image display panel 50 and wiring boards electrically connected to the wiring structures 3 and 4 in the terminal region 2 included in the image display panel 50. 53, 51 and a scanning line driving circuit 54 and a signal line driving circuit 52 connected to the wiring boards 53 and 51, respectively. In the second embodiment, the wiring board 53 is connected by, for example, arranging an anisotropic conductive film (ACF) on the connection electrode 5 (not shown) and providing the wiring board 53 corresponding to the connection electrode 5. This is performed by thermocompression bonding after the terminals of the plate 53 are arranged on the connection electrodes 5.
[0064]
Each of the wiring boards 51 and 53 has a structure in which a wiring layer is provided in a base material having flexibility and an IC chip is incorporated. Such an IC chip has a function of distributing an electric signal supplied from a driving circuit to a plurality of wiring structures 3 and 4.
[0065]
The scanning line drive circuit 54 has a function of generating a predetermined electrical signal based on a video signal input from the outside and supplying the electrical signal to the image display panel 50 via the wiring board 53 and the wiring structure 3. Have. Similarly, the signal line drive circuit 52 has a function of supplying a predetermined electrical signal to the image display panel 50 via the wiring board 51 and the wiring structure 4.
[0066]
The image display panel 50 is configured by the image display panel according to the first embodiment, and the insulating layer provided in the vicinity of the connection electrode has a step structure. Therefore, a short circuit does not occur between the connection electrodes, and an electric signal can be stably supplied from the scanning line driving circuit 54 and the signal line driving circuit 52 to the image display panel 50.
[0067]
Note that the image display apparatus can also be configured by the structure shown in FIG. In the image display device shown in FIG. 11, the IC chip 54 is directly connected to the connection electrode electrically connected to the wiring structure 3, and the wiring 60 and the wiring board are connected between the IC chip 54 and the scanning line driving circuit 58. 56 is electrically connected through 56. In addition, the IC chip 55 is directly connected to the connection electrode electrically connected to the wiring structure 4, and the IC chip 55 and the signal line driving circuit 59 are electrically connected via the wiring 61 and the wiring board 57. Have Since a short circuit between the connection electrodes in the image display panel 50 is prevented, an electric signal can be stably supplied from the scanning line driving circuit 58 and the signal line driving circuit 59 to the image display panel 50 even in such a structure. Can be supplied.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the insulating layer disposed on the wiring structure in the terminal region has a step structure, so that, for example, on the connection electrode when the pixel electrode is formed on the image display region. It is possible to prevent the conductive layer from remaining and to prevent a short circuit from occurring between the connection electrodes, so that an electric signal supplied from an external circuit can be accurately supplied to the image display region.
[Brief description of the drawings]
1 is a plan view showing a planar structure of an image display panel according to a first embodiment;
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a circuit structure in an image display region of an array substrate constituting the image display panel according to the first embodiment;
4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and is a cross-sectional view for explaining a structure of a terminal region. FIG.
FIGS. 5A to 5D are diagrams illustrating a manufacturing process of an array substrate constituting the image display panel according to the first embodiment;
FIGS. 6A to 6D are diagrams illustrating a manufacturing process of an array substrate constituting the image display panel according to the first embodiment;
7A shows the structure of a photomask used in the step shown in FIG. 5C, and FIG. 7B is a schematic diagram showing the location dependence of the amount of irradiation light by using such a photomask. It is.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure of an image display panel according to a modification of the first embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a structure of an image display panel according to another modification of the first embodiment.
FIG. 10 is a plan view showing a structure of an image display device according to a second embodiment;
FIG. 11 is a plan view showing a structure of a modification of the image display apparatus according to the second embodiment;
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a structure of an image display panel according to a conventional technique.
FIG. 13A is a diagram showing a state in which a photoresist layer is formed in a process of forming a pixel electrode in an image display device according to a conventional technique, and FIG. 13B is a photographic process and a photographic touch mark. It is a figure which shows the resist pattern and conductive layer which remain | survive after performing a process.
FIG. 14 is a plan view showing that a short circuit occurs between connecting electrodes due to the remaining conductive layer in an image display device according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 Image display area
2 Terminal area
3a-3e Wiring structure
4a to 4d wiring structure
5a-5e Connection electrodes
6a-6d Connection electrodes
7 Array substrate
8 Counter substrate
9 Liquid crystal layer
10a, 10b Polarizing plate
11 Pixel electrode
12 Common electrode
13 Thin film transistor
14a, 14b Signal line
15 scan lines
17 Insulating layer
18 Protective insulation layer
19 Insulating layer
21 Substrate
22 Wiring structure
23 Insulating layer
24 Protective insulation layer
25 Gate electrode
26 Gate insulation layer
27 Protective insulation layer
28, 29 Source / drain electrodes
30 Insulating layer
31 Planarization layer
32 Conductive layer
33 Photoresist layer
34 Mask pattern
35 photomask
36, 37 Shielding area
38, 39 Transmission area
40, 41 Graytone area
43 Wiring structure
50 Image display panel
51, 53 Wiring board
52 Signal line drive circuit
54, 55 IC chip
54 Scanning line driving circuit
56, 57 Wiring board
58 Scan line drive circuit
59 Signal line drive circuit
60, 61 wiring
101 pixel display area
102 Terminal area
104 substrates
105 Thin film transistor
106 Protective insulating layer
107 planarization layer
108 Pixel electrode
109 Wiring structure
110 Connecting electrode
111 Protective insulation layer
112 planarization layer
113 Conductive material layer
114 resist layer
115 resist pattern
116 Resist residual layer
117 Conductive layer

Claims

In an image display panel provided with an image display area and a terminal area for inputting an electrical signal from an external drive circuit to the image display area, which is located on the edge of the image display area.
The terminal area is
A plurality of wiring structures extending from the image display area;
A connection electrode formed to include a conductive layer electrically connected to the wiring structure and exposed on the surface;
An insulating layer disposed on the wiring structure and having a step structure in which a film thickness in a region near the image display region end is larger than a film thickness in a region close to the connection electrode;
Bei to give a,
The insulating layer includes a photosensitive material,
The step structure in the insulating layer is formed by performing exposure by using a photomask provided with a gray tone region having a predetermined light transmittance and making the transmitted light amount location-dependent. Display panel.

In an image display panel provided with an image display area and a terminal area for inputting an electrical signal from an external drive circuit to the image display area, which is located on the edge of the image display area.
The terminal area is
An insulating layer having the largest film thickness in the vicinity of the image display area and having a step structure in which the film thickness gradually decreases as the distance from the image display area increases;
A plurality of wiring structures formed on the insulating layer and extending from the image display area;
A connection electrode electrically connected to the wiring structure;
Bei to give a,
The insulating layer includes a photosensitive material,
The step structure in the insulating layer is formed by performing exposure by using a photomask provided with a gray tone region having a predetermined light transmittance and making the transmitted light amount location-dependent. Display panel.

The image display area is
An array substrate having predetermined circuit elements;
A counter substrate disposed to face the array substrate;
A liquid crystal layer sealed between the array substrate and the counter substrate;
The image display panel according to claim 1 or 2, further comprising a.

The array substrate is
A pixel electrode corresponding to the display pixel;
A switching element for controlling a potential supplied to the pixel electrode;
A scanning line for controlling the driving state of the switching element;
A signal line for supplying a potential to the pixel electrode through the switching element;
The image display panel according to claim 3 , further comprising: a portion corresponding to the image display area.

The image display panel according to claim 4 , wherein the scanning line and / or the signal line are electrically connected to a connection electrode in the terminal region.

The image display panel according to claim 1 ,
An external drive circuit electrically connected to a connection electrode formed in a terminal region of the image display panel;
An image display device comprising:

In a method of manufacturing an image display panel comprising an image display area and a terminal area located on the edge of the image display area on an array substrate,
A wiring formation step of forming a wiring structure extending from the image display area on the substrate;
An insulating layer deposition step for uniformly depositing an insulating layer on the wiring structure;
A step that is electrically connected to the wiring structure with respect to the insulating layer and has a thickness greater in a region near the image display region than in a region near a connection electrode provided in the terminal region. A step structure forming step for forming a structure;
Including
In the insulating layer deposition step, the insulating layer includes a photosensitive material,
In the step structure forming step, a photomask having a light transmissive region having a light transmittance of approximately 100%, a gray tone region having a light transmittance of less than 100%, and a light shielding region for substantially completely blocking light A step structure is formed by performing a single exposure step on the insulating layer using the method.

The insulating layer includes a positive photosensitive material,
The photomask used in the step structure forming step has a light shielding region in a region corresponding to the vicinity of the image display region, and sequentially includes a gray tone region and a light transmission region in a direction in which the wiring structure extends. The method for manufacturing an image display panel according to claim 7 , further comprising an arranged structure.