CN1717710A - 电极布线基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种电极布线基板及显示装置，于显示装置中实现画面中央配置以及缩小周围区域尺寸，并且谋求提高制造成品率。电极布线基板，包含由栅电极布线(105)的栅极材料所形成的第一引导布线(108)，以及由源电极布线(106)的源极材料所形成的第二引导布线(110)。从平面角度来看，第一引导布线(108)以及第二引导布线(110)并非相互重叠而是交替配置。第二引导布线(110)是通过第一接触孔(111)与栅电极布线(105)导通，且通过第二接触孔(113)与栅电极端子(102)导通。

Description

电极布线基板及显示装置
技术领域
本发明涉及一种电极布线基板及显示装置。作为电极布线基板可列举出例如薄膜晶体管(TFT)基板，至于显示装置可列举出例如液晶显示装置。
背景技术
近年来，作为人机介面的显示装置，自先前所使用的阴极射线管(CRT)显示器，急速推进置换为具有薄型、省空间、轻重量、低耗电等优点的平板显示器。特别是，即使认为数码照相机、手机(移动电话)、个人数码助理(Personal Digital Assistance＝PDA)等移动用途的监视器全部为平板显示器，亦并非言过其实。
作为使用于上述用途的平板显示器，主要有以下三种：电场发射型显示器(FED)、液晶显示器(LCD)以及电致发光显示器(EL)。三种显示器分别是像素单位中具有驱动用薄膜晶体管的主动式，以及未具有驱动用元件的被动式，但由于主动式画质优良，故而国内主动式成为主流。
上述移动用途的平板显示器的普及性较为显著，作为最近的市场需求，存在有向面板画面显示的大型化并且面板周围部的狭框缘化推进的倾向。因此，期待着面板外形尺寸与画面有效尺寸无限接近。又，亦存在有高精细化的需求，期待着形成多数条电极布线。
进而，作为最近对于平板显示器、特别是手机(移动电话)显示器的市场需求，期待将显示画面配置于外形中央。但是，通常显示画面的周围四边中，将栅电极端子与源电极端子分别设置于一边周缘中，从而将合计两边周缘设为端子区域。因此，将上述两边周缘设为端子区域的情形时，因显示画面中央偏向于左右的任一边，故而无需占有左右周缘区域，而是仅于上下任一边周缘中并置有栅电极端子与源电极端子，由此实现画面中央配置。
对应于此种情形，为制造一种显示装置，其将多数条形成的电极布线引导至配置于显示画面的一边周缘的输入信号端子且制造成品率较高，由于必需固定尺寸的周围区域，因此缩小该周围区域的尺寸成为重要课题。但是，若缩小多数条电极布线的区域，则由于布线间的间距变窄，因此存在有成品率降低的问题。特别是，于玻璃封装晶片(Chip On Glass＝COG)机种中，由于用以降低成本的晶片小型化而必须进一步缩小安装部的布线间距，因此成品率会进一步恶化。再者，周围区域中存在有用以制作驱动器的驱动器单一集成电路的情形时，因无需将端子集中于显示画面的一边周缘，故而不会产生如此问题。
一种用以解决该问题点的液晶显示装置，其揭示于例如专利第3276557号公报(日本)中。专利第3276557号公报(日本)所揭示的液晶显示装置是两层或者更多层的多层布线，其以导电图案的一部分通过接触孔变换为不同层的导电图案，且通过层间绝缘膜与其他导电图案重叠的方式而配置。具体的是，作为连接栅电极布线与栅电极端子的导电图案，不仅将包含栅极材料的通常的第一导电图案，而且通过层间绝缘层将包含源极材料的第二导电图案形成于第一导电图案上，从而将导电图案设为二层构造。进而通过接触孔，将栅电极布线及栅电极端子与第二导电图案相互导通，从而相互变换第一及第二导电图案。
参照图7、图8以及图9，更具体地说明专利第3276557号公报(日本)的液晶显示装置。图7是表示揭示于专利第3276557号公报(日本)中的导电图案的部分平面图，图8是图7的A-B线剖面图，图9是导电图案变换部的剖面图。
图7中，201是图像显示部，202是栅极(扫描电极)侧端子，203是源极(信号电极)侧端子，204是导电图案变换部，205是栅电极布线，206是源电极布线。图8中，207是玻璃基板，208是栅极金属导电图案，209是层间绝缘层，210是源极金属导电图案，又栅极金属导电图案208与源极金属导电图案210是通过层间绝缘层209配置为二层构造。栅极金属导电图案208是于薄膜晶体管(Thin Film Transistor＝TFT)阵列基板的栅极布线形成过程时，与栅电极布线205同时进行图案化，源极金属导电图案210是于薄膜晶体管阵列基板的源极布线形成过程时，与源电极布线206同时进行图案化。
图9中，211是表示接触孔(导电图案变换部204)。由于设置接触孔211而可重叠配置栅极金属导电图案208与源极金属导电图案210，因此可将两个导电图案配置于一个导电图案所用的空间中。该情形时，自栅电极布线引导至栅极侧端子的引导布线部中，由于源极金属导电图案210通过层间绝缘层209叠层于栅极金属导电图案208上，因此若与通常仅配置栅极金属导电图案的情形相比较，则可将引导布线部(周围区域该部)缩小至约1/2。即，可大幅度缩小周围区域该部的尺寸。
另一方面，作为最近的上述移动用途的监视器，反射型液晶显示装置或可以反射模式与透过模式两者显示的两用型液晶显示装置已经成为主流。特别是，可以反射模式与透过模式两者显示的两用型液晶显示装置兼具两种特性，其于周围光线明亮的环境下可由反射模式提高显示识别以及于周围光线黑暗的环境下可由透过模式提高显示识别，从而不论周围光线如何明亮，亦可鲜明地显示图像，故而成为市场上最有需求的显示装置的一。至于上述两用型液晶显示装置，可列举出例如揭示于专利第3377447号公报(日本)中的液晶显示面板。该液晶显示面板的像素电极是于相同像素区域内具有相互电性连接的光透过效率较高的第一导电层(透明导电膜)与光反射效率较高的第二导电层(反射导电膜)，又第一导电层与第二导电层是通过例如包含有机树脂的绝缘层，相互设置于不同层中。
专利第3276557号公报(日本)的液晶显示装置的构造为，引导布线部于栅极金属导电图案208的直接上方通过层间绝缘层209叠层有源极金属导电图案210，故而产生以下三个制造成品率上的问题。第一，考虑到由于两个导电图案208、210夹持有层间绝缘层209，因此产生与由两个导电图案208、210所夹持的层间绝缘层209电容(以下亦可称为相互电容)相关的问题，从而对显示质量造成坏影响。例如，受到层间绝缘层209电容的影响，故而造成信号延迟从而显示质量成为不良。又，由于阻抗增加，因此移动用途中认为至关重要的消耗电力将会恶化。
第二，存在有可能产生静电破坏层间绝缘层209的不良。产生静电破坏不良的布线会产生图像显示部的栅电极线不良从而成品率降低。
第三，栅极金属导电图案208/层间绝缘层209/源极金属导电图案210叠层部，与夹持于相互邻接的叠层部间的层间绝缘层209a的阶差会变大。专利第3377447号公报(日本)的液晶显示面板具有的绝缘层是于涂敷有机树脂后，为将膜厚分布均匀化，从而于自旋式涂敷机上进行旋转而形成。但是，将引导布线部的阶差设为起点，会产生树脂膜成不均一放射状的不良。由于引导布线部的阶差变大，故而造成该不良产生率提高，结果造成制造成品率降低。
发明内容
本发明的目的之一：于显示装置中实现画面中央配置以及缩小周围区域尺寸，并且谋求提高制造成品率。
本发明的电极布线基板，并非通过层间绝缘层209于栅极金属导电图案208的直接上方叠层有源极金属导电图案210，而是从平面角度来看，栅极金属导电图案与源极金属导电图案交替配置，因此可消除两个导电图案的相互影响。由此，与专利第3276557号公报(日本)相同，可实现画面中央配置与缩小周围区域尺寸。进而，根据本发明，可提高制造成品率。
本发明的电极布线基板，其包含有形成于绝缘性基板上的复数条栅电极布线，分别与上述复数条栅电极布线交叉的复数条源电极布线，将上述复数条栅电极布线与上述复数条源电极布线进行电性绝缘的绝缘层，设置于上述复数条栅电极布线以及上述复数条源电极布线的各交叉点附近的复数个开关元件，具有分别连接于上述复数个开关元件的复数个像素电极的图像显示部，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条栅电极布线的复数个栅电极端子，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条源电极布线的复数个源电极端子，设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条栅电极布线分别引导至上述复数个栅电极端子的复数条栅极引导布线，以及设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条源电极布线分别引导至上述复数个源电极端子的复数条源极引导布线；上述复数条栅极引导布线及/或上述复数条源极引导布线，包含由上述栅电极布线的栅极材料所形成的第一引导布线，以及由上述绝缘层与上述第一引导布线电性绝缘且由上述源电极布线的源极材料所形成的第二引导布线，从平面角度来看，上述第一引导布线以及上述第二引导布线并非相互重叠而是交替配置；上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第一引导布线或上述第二引导布线与上述栅电极布线或上述源电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第一引导布线或上述第二引导布线与上述栅电极端子或上述源电极端子的第二连接孔。
本发明的电极布线基板，不仅包含于半导体层(活性层)下配置有栅电极之下栅极型(相反交错型)薄膜晶体管阵列基板，而且包含于半导体层(活性层)上配置有栅电极之上栅极型(交错型)薄膜晶体管阵列基板。又，采用上述交替布线的图案不仅对于栅极引导布线是有效的，对于源极引导布线亦为有效。因此，本发明的电极布线基板包含下述(1)～(4)四个形式。再者，(1)以及(2)是下栅极型薄膜晶体管阵列基板的形式，(3)以及(4)是上栅极型薄膜晶体管阵列基板的形式。
(1)一种电极布线基板，其包含形成于绝缘性基板上的复数条栅电极布线，覆盖上述复数条栅电极布线的绝缘层，形成于上述绝缘层上且分别与上述复数条栅电极布线交叉的复数条源电极布线，设置于上述复数条栅电极布线以及上述复数条源电极布线的各交叉点附近的复数个开关元件，具有分别连接于上述复数个开关元件的复数个像素电极的图像显示部，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条栅电极布线的复数个栅电极端子，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条源电极布线的复数个源电极端子，设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条栅电极布线分别引导至上述复数个栅电极端子的复数条栅极引导布线，以及设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条源电极布线分别引导至上述复数个源电极端子的复数条源极引导布线；上述复数条栅极引导布线包含由上述栅电极布线的栅极材料所形成的第一引导布线，以及由上述源电极布线的源极材料形成于覆盖上述第一引导布线的上述绝缘层上的第二引导布线，从平面角度来看，上述第一引导布线以及上述第二引导布线并非相互重叠(并非叠层)而是交替配置。上述栅电极端子由上述栅极材料所形成的情形时，上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第二引导布线与上述栅电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第二引导布线与上述栅电极端子的第二连接孔。对此，上述栅电极端子由上述源极材料所形成的情形时，上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第二引导布线与上述栅电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第一引导布线与上述栅电极端子的第二连接孔。
(2)一种电极布线基板，其包含有形成于绝缘性基板上的复数条栅电极布线，覆盖上述复数条栅电极布线的绝缘层，形成于上述绝缘层上且分别与上述复数条栅电极布线交叉的复数条源电极布线，设置于上述复数条栅电极布线以及上述复数条源电极布线的各交叉点附近的复数个开关元件，具有分别连接于上述复数个开关元件的复数个像素电极的图像显示部，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条栅电极布线的复数个栅电极端子，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条源电极布线的复数个源电极端子，设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条栅电极布线分别引导至上述复数个栅电极端子的复数条栅极引导布线，以及设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条源电极布线分别引导至上述复数个源电极端子的复数条源极引导布线；上述复数条源极引导布线包含由上述栅电极布线的栅极材料所形成的第一引导布线，以及由上述源电极布线的源极材料形成于覆盖上述第一引导布线的上述绝缘层上的第二引导布线，从平面角度来看，上述第一引导布线以及上述第二引导布线并非相互重叠(并非叠层)而是交替配置。上述源电极端子由上述源极材料所形成的情形时，上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第一引导布线与上述源电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第一引导布线与上述源电极端子的第二连接孔。对此，上述源电极端子由上述栅极材料所形成的情形时，上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第一引导布线与上述源电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第二引导布线与上述源电极端子的第二连接孔。
(3)一种电极布线基板，其包含有形成于绝缘性基板上的复数条源电极布线，覆盖上述复数条源电极布线的绝缘层，形成于上述绝缘层上且分别与上述复数条源电极布线交叉的复数条栅电极布线，设置于上述复数条源电极布线以及上述复数条栅电极布线的各交叉点附近的复数个开关元件，具有分别连接于上述复数个开关元件的复数个像素电极的图像显示部，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条源电极布线的复数个源电极端子，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条栅电极布线的复数个栅电极端子，设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条源电极布线分别引导至上述复数个源电极端子的复数条源极引导布线，以及设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条栅电极布线分别引导至上述复数个栅电极端子的复数条栅极引导布线；上述复数条源极引导布线包含由上述源电极布线的源极材料所形成的第一引导布线，以及由上述栅电极布线的栅极材料形成于覆盖上述第一引导布线的上述绝缘层上的第二引导布线，从平面角度来看，上述第一引导布线以及上述第二引导布线并非相互重叠(并非叠层)而是交替配置。上述栅电极端子由上述栅极材料所形成的情形时，上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第一引导布线与上述栅电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第一引导布线与上述栅电极端子的第二连接孔。对此，上述栅电极端子由上述源极材料所形成的情形时，上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第一引导布线与上述栅电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第二引导布线与上述栅电极端子的第二连接孔。
(4)一种电极布线基板，其包含有形成于绝缘性基板上的复数条源电极布线，覆盖上述复数条源电极布线的绝缘层，形成于上述绝缘层上且分别与上述复数条源电极布线交叉的复数条栅电极布线，设置于上述复数条源电极布线以及上述复数条栅电极布线的各交叉点附近的复数个开关元件，具有分别连接于上述复数个开关元件的复数个像素电极的图像显示部，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条源电极布线的复数个源电极端子，设置于上述图像显示部的周围且用以分别输入信号至上述复数条栅电极布线的复数个栅电极端子，设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条源电极布线分别引导至上述复数个源电极端子的复数条源极引导布线，以及设置于上述图像显示部的周围且将上述复数条栅电极布线分别引导至上述复数个栅电极端子的复数条栅极引导布线；上述复数条源极引导布线包含由上述源电极布线的源极材料所形成的第一引导布线，以及由上述栅电极布线的栅极材料形成于覆盖上述第一引导布线的上述绝缘层上的第二引导布线，从平面角度来看，上述第一引导布线以及上述第二引导布线并非相互重叠(并非叠层)而是交替配置。上述源电极端子由上述源极材料所形成的情形时，上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第二引导布线与上述源电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第二引导布线与上述源电极端子的第二连接孔。对此，上述源电极端子由上述栅极材料所形成的情形时，上述绝缘层至少具有如下一组连接孔：用以电性连接上述第二引导布线与上述源电极布线的第一连接孔，以及用以电性连接上述第一引导布线与上述源电极端子的第二连接孔。
将栅极材料与源极材料变替布线的导电图案，是通过形成于上述绝缘层的连接孔(接触孔)，由导通栅极材料与源极材料，可作为栅极引导布线及/或源极引导布线而加以利用。进而，将栅极材料与源极材料交替布线的导电图案可例如于薄膜晶体管阵列基板的栅电极布线形成过程或源电极布线形成过程中形成。
上述图像显示部是矩形状，上述栅电极端子以及上述源电极端子亦可排列于上述图像显示部的任一边附近。于图像显示部的任一边附近并置有栅电极端子以及源电极端子，使信号输入集中于图像显示部周围一边的画面中央配置且期待缩小周围区域尺寸的设计中，最好的是采用上述交替布线。
根据本发明，于集中信号输入至图像显示部的一边的面板画面中央配置设计中，由于可缩小图像显示部周围的布线区域，因此可实现面板尺寸缩小，并且提高制造成品率。具体的是，于具有复数条形成于图像显示部的栅极布线以及与该栅极布线相互交叉的复数条源极布线的电极布线基板中，为缩小周围部的栅极端子引导布线区域，由将栅极材料与源极材料交替布线的处理可实现空间缩小化。又，由于可充分确保栅极金属间空间与源极金属间空间，因此可防止成品率降低。进而，上述栅极材料与源极材料是通过形成于绝缘层的接触孔相互连接，从而可将栅极材料与源极材料作为栅极端子引导布线而使用。
于上述(1)或(4)中，上述复数条栅极引导布线包含上述第一引导布线与上述第二引导布线，上述第一引导布线通过上述绝缘层，进而包含由上述栅极材料所形成的布线，上述复数条栅电极布线亦可通过形成于上述绝缘层的相相同数量量连接孔，分别与上述栅电极端子相互连接。又，上述复数条栅极引导布线包含上述第一引导布线与上述第二引导布线，上述第二引导布线通过上述绝缘层，进而包含由上述栅极材料所形成的布线，上述复数条栅电极布线亦可通过形成于上述绝缘层的相同数量的连接孔，分别与上述栅电极端子相互连接。由此，于栅电极布线与栅电极端子间，分别产生于复数条栅极引导布线的接触电阻大致相同。因此，由于可齐聚各栅极引导布线的接触电阻，故而可抑制产生显示不均一，从而显示质量成为良好。
于上述(2)或(3)中，上述复数条源极引导布线包含上述第一引导布线与上述第二引导布线，上述第一引导布线通过上述绝缘层，进而包含由上述源极材料所形成的布线，上述复数条源电极布线亦可通过形成于上述绝缘层的相同数量的连接孔，分别与上述源电极端子相互连接。又，上述复数条源极引导布线包含上述第一引导布线与上述第二引导布线，上述第二引导布线通过上述绝缘层，进而包含由上述栅极材料所形成的布线，上述复数条源电极布线亦可通过形成于上述绝缘层的相同数量的连接孔，分别与上述源电极端子相互连接。由此，于源电极布线与源电极端子间，分别产生于复数条源极引导布线的接触电阻大致相同。因此，由于可齐聚各源极引导布线的接触电阻，故而可抑制产生显示不均一，从而显示质量成为良好。
本发明的显示装置，包含具有采用上述交替布线的图案的电极布线基板，以及相对于上述电极布线基板的电极。于电极布线基板与对向电极间介在有显示媒体层。所谓“显示媒体层”是由相互对向的电极间的电位差而光透过率得以调变的层，或由流过相互对向的电极间的电流而进行自发光的层。显示媒体层是例如液晶层、无机或有机电致发光层、发光气体层、电泳层以及电致变色层等。至于包含电极布线基板以及与其对向配置的对向基板(或对向电极)的显示装置，具有挟持于两基板间的液晶层的液晶显示装置成为主流。但是，本发明的显示装置并非限定于液晶显示装置，亦可适用于场发射显示器(FED＝Field Emission Display)、电浆显示器面板(PDP＝Plasma Display Panel)、有机电场发光二极管(organic light emitting di-ode)、无机电致发光(inorganic electro luminescence)以及电致变色显示装置。
本发明的电极布线基板的开关元件最好的是薄膜晶体管(TFT)，但并非限定于此，亦可为双端子二极管(MIM＝Metal Insulator Metal)等的双端子元件。又，上述交替布线亦可适用于电极布线基板中，该电极布线基板是使用于未具有开关元件的被动型显示装置中。
上述像素电极最好的是包含透过型透明导电膜、反射型反射导电膜，或包含可以透过模式与反射模式两者进行显示的两用型透明导电膜与反射导电膜。
附图说明
图1，是模式化表示实施方式1的薄膜晶体管基板的部分平面图。
图2，是图1中的A-B线剖面图。
图3，是模式化表示第一接触孔111附近的剖面图。
图4(a)、图4(b)以及图4(c)，是模式化表示图1中的A-B线的制造步骤的剖面图。
图5(a)、图5(b)以及图5(c)，是模式化表示图1中的导电图案变换部111的制造步骤的剖面图。
图6，是模式化表示实施方式3的薄膜晶体管基板的部分平面图。
图7，是表示揭示于专利第3276557号公报(日本)的导电图案的部分平面图。
图8，是图7的A-B线剖面图。
图9，是揭示于日本专利第3276557号公报的导电图案变换部的剖面图。
(符号说明)
100  图像显示部
101  像素电极
102  栅电极端子
103  源电极端子
105  栅电极布线
106  源电极布线
107  玻璃基板
108  第一引导布线(栅极引导布线、栅极金属导电图案)
109  绝缘层
110  第二引导布线(源极引导布线、源极金属导电图案)
111  第一接触孔
112  源极引导布线
113  第二接触孔
120  布线
121  接触孔
122  接触孔
具体实施方式
以下，一面参照附图一面说明本发明的实施方式。以下实施方式中，用‘下栅极型薄膜晶体管阵列基板’为例作为电极布线基板，就于栅极引导布线采用变替布线的情形加以说明，但本发明并非限定于以下实施方式。
(实施方式1)
图1是模式显示实施方式1的薄膜晶体管基板的部分平面图，图2是图1中的A-B线剖面图。本实施方式的薄膜晶体管基板包含有形成于透明绝缘性基板107上的复数条栅电极布线105，覆盖复数条栅电极布线105的绝缘层109，形成于绝缘层109上且分别与复数条栅电极布线105交叉的复数条源电极布线106，设置于复数条栅电极布线105以及复数条源电极布线106的各交叉点附近的复数个薄膜晶体管(未图示)，包含连接于复数个薄膜晶体管的各个的复数个像素电极101的图像显示部100，设置于图像显示部100的周围(图1中是图像显示部100的下方)且用以分别输入信号至复数条栅电极布线105的复数个栅电极端子102，设置于图像显示部100的周围且用以分别输入信号至复数条源电极布线106的复数个源电极端子103(图1中是图像显示部100的下方)，设置于图像显示部100的周围(图1中是图像显示部100的左侧以及下方)且将复数条栅电极布线105分别引导至复数个栅电极端子102的复数条栅极引导布线108、110，以及设置于图像显示部100的周围(图1中是图像显示部100的下方)且将复数条源电极布线106分别引导至复数个源电极端子103的复数条源极引导布线112。
包含复数个像素电极101的图像显示部100是矩形状，栅电极端子102以及源电极端子103是排列于图像显示部100的任一边(本实施方式中是下方边)附近。如此，由于图像显示部100的任一边附近排列有两个端子102、103，图像显示部100的左右周缘区域未被两个端子102、103占有，可防止显示画面中央偏向左右任一侧的情形。即，可实现画面中央配置。
复数条栅极引导布线108、110包含由栅电极布线105的栅极材料所形成的第一引导布线108，以及由源电极布线106的源极材料形成于覆盖第一引导布线108的绝缘层109上的第二引导布线110。又，如图2所示，从平面角度来看，第一引导布线108以及第二引导布线110并非相互重叠而是交替配置。形成于绝缘层109上的第二引导布线110通过形成于绝缘层109的第一以及第二接触孔111、113，分别与栅电极布线105以及栅电极端子102导通。图3是模式显示第一接触孔111附近的剖面图。如图3所示，由于栅电极布线105是通过第一接触孔111而变换为不同层的导电图案110，因此以下亦可将接触孔111、113称为导电图案变换部。
其次，参照图4以及图5说明本实施方式的薄膜晶体管基板的制造步骤。图4(a)、图4(b)以及图4(c)是模式化表示图1中的A-B线的制造步骤的剖面图，图5(a)、图5(b)以及图5(c)是模式化表示图1中的导电图案变换部111的制造步骤的剖面图。
首先，于透明玻璃基板107上使用溅镀装置，形成钽膜(Ta)作为栅极材料。通过光刻步骤以及蚀刻步骤，形成作为栅极图案的栅电极端子102、栅电极布线105以及栅电极图案(第一引导布线)108(参照图4(a)以及图5(a))。再者，若栅极材料是可获得所期望的汇流线电阻，且与下述作为透明电极的铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO，氧化铟锡)的接触电阻的欧姆特性良好的材料即可。例如，可列举Ta、Al、Cr、Ti或该等的氮化物积层膜等。又，并非限定于单金属层，亦可使用包含合金层或复数个金属层的积层膜。
将成为绝缘层109的氮化硅膜(SiNx)、成为半导体层的a-Si层以及n+层进行成膜。其后，通过半导体层的光刻步骤以及蚀刻步骤，形成成为薄膜晶体管晶体管的核心部的岛状图案。将图像显示部100以外区域中的半导体层全部进行蚀刻。其后，通过光刻步骤以及蚀刻步骤，于绝缘层109上形成第一以及第二接触孔111、113(参照图5(b))。
使用溅镀装置，以成为源极冗余构造的方式，将铟锡氧化物(Indium TinOxide；ITO)进行成膜后，再成膜钽膜(Ta)。其后，通过源极Ta的光刻步骤以及蚀刻步骤，进而通过ITO的光刻步骤以及蚀刻步骤，从而形成作为源极图案的源电极端子103、源电极布线106以及源电极图案(第二引导布线)110(参照图4C以及图5C)。又，形成源电极、汲电极图案以及透明像素电极101。再者，若源极材料是可获得所期望的汇流线电阻的材料即可。例如可列举Ta、Al、Mo、Ti或该等的氮化物积层膜等。又，并非限定于源极/ITO冗余构造，亦可为源极单层。
将源极抗蚀剂或源极金属图案作为遮罩，使用干式蚀刻装置，从而形成图像显示部100的岛状图案的源极·漏极分离部。进而，形成保护用绝缘膜图案(未图示)，从而完成本实施方式的薄膜晶体管基板。
再者，以高开口率作为目标，形成保护用绝缘膜图案后，形成有机树脂膜图案，亦可于该有机树脂膜上形成上层像素电极图案，该上层像素电极图案是将像素电极-像素电极的间隔狭小化至界限为止。又，薄膜晶体管的制造方法亦并非限定于上述方法，亦可使用其他方法，例如非晶硅薄膜晶体管的制造方法或多晶硅薄膜晶体管的制造方法等。
如此，栅电极图案(第一引导布线)108是于透明玻璃基板107上，与栅电极端子102以及栅电极布线105同时形成图案。绝缘层109是以覆盖栅电极图案108的方式形成，且于导电图案变换部中形成第一接触孔111。源电极图案110(第二引导布线)是形成于绝缘层109上，且与源电极端子103以及源电极布线106同时形成图案。此时，如图5(c)所示，源电极图案110通过第一接触孔111与栅电极布线105相互导通。再者，虽然未有图示，但源电极图案110亦通过第二接触孔113与栅电极端子102相互导通。
如图4(c)所示，作为连接栅电极布线105与栅电极端子102的栅极引导布线，从平面角度来看，并非将栅电极图案108与源电极图案110相互重叠而是交替布线。由此，可缩小图像显示部100的周围区域。又，导电图案的线/空间中，由于即使缩小栅电极图案108与源电极图案110的空间，亦可充分确保栅极金属间空间与源极金属间空间，因此可实现制造成品率提高。其结果为，可缩小每一个导电图案的线和空间(满足线幅与线间空间的长度)。
近年来，手机(移动电话)用途的监视器中，期待可实现画面中央配置以及周围区域的尺寸缩小。因此，作为实施例，使用本实施方式的薄膜晶体管基板而作成2.2英寸透过型QCIF(Quarter Common Intermediate For-mat，四分之一通用中间格式)液晶显示装置。液晶显示装置亦可依据众所周知的技术所作成。例如，于形成于透明绝缘基板的彩色滤光器上形成透明电极与定向膜，从而作成彩色滤光器基板。同样将形成有定向膜的薄膜晶体管基板与彩色滤光器基板进行贴合后，进行液晶注入以及密封。贴付偏光板，安装驱动用IC以及信号输入用可挠性缆线。但是，液晶显示装置的作成方法并非限定于此，若使用本实施方式中所作成的薄膜晶体管基板，则当然亦可使用例如无需偏光板的模式、无需定向膜的模式以及无需彩色滤光器等。作成2.2英寸透过型QCIF液晶显示装置的情形时，由于布线区域的宽度(其是自图像显示部100至基板端部为止的最短距离，于图1中是图像显示部100左侧区域的宽度)为1.8mm，因此设计为每一条栅极引导布线的线和空间是8μm的狭小间距间隔。
为实现上述狭小间距间隔设计，以三种图案即A仅一般性栅极材料的布线、B揭示于专利第3276557号公报(日本)的栅极/源极二层叠层构造布线、C本实施方式的栅极/源极交替布线，形成栅极引导布线，从而作成液晶面板模组。该等液晶面板模组的显示质量结果如表1所示。
(表-1)
  评估项目   A   B   C
仅栅极材料   栅极/源极叠层布线   栅极/源极交替布线
显示质量 无问题   产生横纹、条纹状不均一 无问题
  消耗电力(仅比率) 1 1.4 1
  静电破坏不成品率   0.0％   11.0％   0.0％
  短路不良产生率   7.0％   0.5％   0.5％
综合评估 成品率恶化(短路)   存在有显示质量不良消耗电力增大成品率恶化(静电破坏) 无问题
A图案(仅栅极材料的布线)中，随着缩小周围区域的尺寸，结果为线和空间缩小至界限以上。由将空间极端狭小化的处理，于栅极金属-栅极金属间进行泄漏的短路不良增大至其他图案的14倍，从而成品率大幅度恶化。
B图案(揭示于专利第3276557号公报(日本)的栅极/源极二层叠层构造布线)中，从平面角度来看，由于栅极/源极相互重叠，因此相互电容的影响会变大。因此，产生信号延迟，沿着图像显示部100的栅电极布线105，产生呈现条纹状的不均一，显示质量上产生问题。又，随着电容增大，阻抗会增加，从而消耗电力增大40％。进而，由于是栅极/源极的二层叠层构造，因此较多产生静电破坏绝缘层109的不良。
C图案(本实施方式的栅极/源极交替布线)中，与上述A的情形不同，无需缩小空间即可确保足够间隔。并且，与上述B的情形不同，由于未叠层为二层，因此不会产生如上述A或B所出现的问题。又，亦未发现特有的问题，从而可提供一种透过型液晶显示装置，其是可获得良好的显示质量且制造成品率较高。
作为对于栅极引导布线的栅极/源极交替布线的制造方面的担心事项，可列举栅极与源极的薄膜电阻于生产不均一性上不同的情形，以及栅极导电图案108与源极导电图案110的加工线幅于生产不均一性上不同的情形。因此，于栅极/源极交替中布线电阻不同，且随着栅极布线电阻与源极布线电阻的电阻差变大，充电率差变大，因此有可能产生显示质量不良。又，由于栅极与源极的光对准生产不均一性，可能栅极导电图案108与源极导电图案110形成于相互重叠(接近)方向，故而与相互电容相关，亦有可能产生显示质量不良。
因此，为明确该等担心事项，于考虑到薄膜电阻与线幅生产不均一性的条件下，且将栅极导电图案108与源极导电图案110相互接近的条件下，作成液晶面板模组。液晶面板模组的显示质量结果是如表2～表4所示。再者，下述栅极-源极间隔从平面角度来看，是栅极导电图案108与源极导电图案110的间隔。
(a)栅极-源极间隔1μm
(表-2)
                              栅极布线电阻
  5KΩ   10KΩ   15KΩ   20KΩ   25KΩ   30KΩ
源极布线电阻   5KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  10KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  15KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  20KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  25KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  30KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
(b)栅极-源极间隔0μm(栅极与源极的间隔消失的状态)
(表-3)
                                  栅极布线电阻
  5KΩ   10KΩ   15KΩ   20KΩ   25KΩ   30KΩ
源极布线电阻   5KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  10KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  15KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  20KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  25KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
  30KΩ   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题   无问题
(c)栅极-源极间隔-1μm(栅极与源极重叠1μm的状态)
(表-4)
                                栅极布线电阻
  5KΩ   10KΩ   15KΩ   20KΩ   25KΩ   30KΩ
源极布线电阻 5KΩ 无问题 无问题   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一
10KΩ 无问题 无问题 无问题   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一
15KΩ   产生条纹状不均一 无问题 无问题 无问题   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一
20KΩ   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一 无问题 无问题 无问题   产生条纹状不均一
25KΩ   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一 无问题 无问题 无问题
30KΩ   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一   产生条纹状不均一 无问题 无问题
如表2以及表3所示，若将栅极-源极间隔确保为0μm以上，则即使产生薄膜电阻以及线幅的生产不均一性，显示质量亦无问题。如表2以及表3所示，将栅极以及源极布线电阻的生产不均一性控制为5KΩ-30KΩ的处理于制造上是十分可行的。
但是，若栅极-源极重叠1μm，则如表4所示，于栅极与源极布线电阻差较少的条件下，虽然显示质量上无问题，但产生布线电阻的生产不均一性，若栅极与源极的布线电阻差变大，则沿着图像显示部100的栅电极布线105产生呈现条纹状的不均一，从而显示质量中产生问题。因此，若由于生产不均一性而使栅极-源极稍微重叠，则显示质量中产生问题从而恶化成品率。
再者，条纹状不均一是于上述B图案(揭示于专利第3276557号公报(日本)的栅极/源极二层叠层构造布线)中，与沿着图像显示部100的栅电极布线105呈现条纹状的不均一相同的现象。并且，若栅极-源极于剖面上重叠，则会产生静电破坏绝缘层109的不良。
因此，即使考虑到生产不均一性，亦必须设为栅极-源极未重叠的构造。于本实施例的线和空间为8μm的狭小间距间隔设计中，若采用C图案(栅极/源极交替布线)，则即使考虑到生产不均一性，设为栅极-源极未重叠的构造，亦可具有充分的生产余量。
(实施方式2)
实施方式1中表示透过型液晶显示装置。本实施方式中，就近年来作为移动用途的监视器，市场上最有需求的显示装置的一的两用型液晶显示装置，即可以反射模式与透过模式两者进行显示的显示装置，加以说明。
两用型液晶显示装置是通过与实施方式1的透过型液晶显示装置大致相同的制造步骤所制造。但是，形成保护用绝缘膜图案后，直至完成薄膜晶体管步骤为止与实施方式1的情形不同。首先，形成保护用绝缘膜图案后，为于光刻步骤中将膜厚分布均匀化，从而使用自旋式涂敷机将有机树脂膜涂敷于透明像素电极上，且于成为反射区域的部分中形成平滑的凹凸形状，于成为透过区域的部分中去除有机树脂膜，使透明像素电极露出。
溅镀装置中连续成膜钼(Mo)以及铝(Al)后，通过光刻步骤以及蚀刻步骤，从而于凹凸形状图案上形成反射电极图案。于本实施方式中使用铝作为反射电极，但并非限定于此，亦可使用Al是合金材料或光反射效率较高的导电性材料。又，成膜于Al底层的Mo是用以防止Al与漏极ITO电触的障碍金属层。若是可防止电触的导电性材料，则并非限定于Mo，又若使用于反射电极或透明电极上不会引起电触的材料，则亦可仅为反射膜的一层。
以与实施方式1的透过型液晶显示装置相同的方式，作成2.2英寸QCIF(Quarter Common Intermediate Format)两用型液晶显示装置。与实施方式1相同，采用每一条栅极引导布线的线和空间是8μm的狭小间距间隔设计。
与实施方式1相同，为实现上述狭小间距间隔设计，以三种图案即A仅一般性栅极材料的布线、B揭示于专利第3276557号公报(日本)的栅极/源极二层叠层构造布线、C本实施方式的栅极/源极交替布线，形成栅极引导布线从而作成液晶面板模组。该等液晶面板模组的显示质量结果是如表5所示。
(表-5)
  评估项目   A   B   C
仅栅极材料   栅极/源极叠层布线   栅极/源极交替布线
显示质量 无问题   产生横纹、条纹状不均一 无问题
  消耗电力(仅比率)   1   1.4   1
  静电破坏不成品率   0.0％   10.0％   0.0％
  短路不良产生率   7.0％   0.5％   0.5％
  放射状不均一不成品率   0.0％   5.0％   0.0％
综合评估 成品率恶化(短路)   存在有显示质量不良消耗电力增大成品率恶化(静电破坏)成品率恶化(放射状不均一) 无问题
A图案(仅栅极材料的布线)中与实施方式1相同，由于空间极端狭小，由此于栅极金属-栅极金属间进行泄漏的短路不良增大至其他图案的14倍，从而成品率会大幅度恶化。
B图案(揭示于专利第3276557号公报(日本)的栅极/源极二层叠层构造布线)中从平面角度来看，由于栅极/源极重叠，因此与实施方式1相同，产生横纹或条纹状不均一，消耗电力增大40％，并且较多产生静电破坏不良。进而，由于二层叠层，绝缘层与源极的阶差会变大，因此有机树脂膜较多产生成为放射状不均一的不良，进一步恶化成品率。
C图案(本实施方式的栅极/源极交替布线)中与上述A的情形不同，无需缩小空间即可确保足够的间隔。并且，与上述B的情形不同，由于未叠层为二层，因此不会产生如上述A或B所出现的问题。又，未发现特有的问题，即可提供一种两用型液晶显示装置，其是可获得良好的显示质量，并且制造成品率较高者。
实施方式1以及2中，栅极引导布线108、110是栅极/源极交替布线，但源极引导布线112亦可取代栅极引导布线成为栅极/源极交替布线，或与栅极引导布线一并成为栅极/源极交替布线。又，像素电极101不仅是实施方式1所示的透过型或实施方式2所示的两用型，亦可是反射型。
根据本发明的交替布线，是考虑到栅极金属导电图案与源极金属导电图案交替布线且生产不均一性，于栅极金属导电图案的直接上方通过绝缘层而未叠层有源极金属导电图案。采用根据本发明的交替布线，可实现图像显示部周围的布线区域的尺寸缩小，并且可获得如下所述的效果。第一，未产生相互电容的影响而可获得良好的显示质量。又，于上述实施例的交替布线中，已经确认与叠层布线相比而可实现降低40％消耗电力的情形。
第二，不会产生静电破坏绝缘层的不良。其结果为，可实现制造成品率的提高。第三，由于栅极金属导电图案/绝缘层/源极金属导电图案叠层所造成的阶差与叠层布线相比，可大幅度得以改善。其结果为，于反射型机种以及反射/透过两用型机种中，未产生以引导布线作为起点的放射状不均一的不良，可实现制造成品率的提高。第四，若设为栅极/源极交替布线，则可充分确保栅极金属间空间与源极金属间空间，因此可大幅度降低短路不成品率，可实现制造成品率的提高。
进而，并非限定于最近要求有上述实施例所示的画面中央配置以及周围区域尺寸缩小的手机(移动电话)用途，即使对于没有要求周围区域尺寸缩小，换言的即可确保较宽范围的周围区域的先前的移动机器或其他监视器，若采用本发明的栅极/源极交替布线，则进而可大幅度降低短路不成品率，可进一步实现制造成品率的提高。
(实施方式3)
图6是模式化表示实施方式3的薄膜晶体管基板的部分平面图。再者，图6中，以相同参照符号表示具有与实施方式1的薄膜晶体管基板的构成要素实质上相同功能的构成要素，省略其说明。
图1所示的薄膜晶体管基板中，由于第二引导布线(源电极图案)110是通过第一接触孔111与栅电极布线105相互导通，且通过第二接触孔113与栅电极端子102相互导通，因此于栅电极布线105与栅电极端子102间，两处导电图案变换部111、113中产生接触电阻。对此，由于第一引导布线(栅电极图案)108是未与源极金属相接触，因此于栅电极布线105与栅电极端子102间未产生接触电阻。因此，于第一引导布线108与第二引导布线110间产生电阻差，故而可能产生条纹状不均一等的显示质量不良。
本实施方式中，第一引导布线108是通过绝缘层109，进而包含由源极材料所形成的布线120。布线120形成于覆盖第一引导布线108、栅电极布线105以及栅电极端子102的绝缘层109上，因此通过形成于绝缘层109上的接触孔121、122，从而与第一引导布线108以及栅电极布线105相互导通。即，于通过栅电极布线105与栅电极端子102的第一引导布线108的连接中，两处导电图案变换部121、122中产生接触电阻。
如此，由于复数条栅电极布线105分别通过形成于绝缘层109上的相同数量(两处)的接触孔，与栅电极端子102连接，因此可缩小产生于第一引导布线108与第二引导布线110间的电阻差。因此，可抑制产生条纹状不均一等的显示质量不良。
再者，布线120是形成于栅电极布线105侧，但亦可形成于栅电极端子102侧。但是，为防止与所邻接的第二引导布线110的短路不良，最好的是确保足够的线间间距后配置布线120。
根据本发明，于显示装置中可实现画面中央配置以及周围区域的尺寸缩小，并且可实现制造成品率的提高。
以上，就本发明的实施方式加以说明，但本发明的技术性范围并非限定于上述实施方式中所揭示的范围内。希望业者了解，上述实施方式仅为例示，亦可为将该等各构成要素进行各种变更的变更例，又该等变更例亦属于本发明的技术性范围内。
2003年9月19日申请的专利的特别申请2003-327181(日本)的说明书、附图以及权利要求范围中所揭示的内容是由参照将其全部编入本申请案说明书中。
(产业上的可利用性)
本发明的电极布线基板可适用于液晶显示器、电场发射型显示器、有机或无机电致发光显示器、电致变色显示器以及电浆显示器等。

Claims (8)

1.一种电极布线基板，其包括：复数条栅电极布线，其形成于绝缘性基板上；复数条源电极布线，其分别与上述复数条栅电极布线交叉；绝缘层，其使上述复数条栅电极布线与上述复数条源电极布线电性绝缘；复数个开关元件，其设置于上述复数条栅电极布线以及上述复数条源电极布线的各交叉点附近；图像显示部，其包含连接于上述复数个开关元件的各个复数个像素电极；复数个栅电极端子，其设置于上述图像显示部的周围，用以分别输入信号至上述复数条栅电极布线；复数个源电极端子，其设置于上述图像显示部的周围，用以分别输入信号至上述复数条源电极布线；复数条栅极引导布线，其设置于上述图像显示部的周围，将上述复数条栅电极布线分别引导至上述复数个栅电极端子；及复数条源极引导布线，其设置于上述图像显示部的周围，将上述复数条源电极布线分别引导至上述复数个源电极端子；其特征为：
上述复数条栅极引导布线及/或上述复数条源极引导布线包含由上述栅电极布线的栅极材料所形成的第一引导布线，以及由上述绝缘层与上述第一引导布线电性绝缘且由上述源电极布线的源极材料所形成的第二引导布线，从平面角度来看，上述第一引导布线以及上述第二引导布线并非相互重叠而是交替配置；
上述绝缘层至少具有一组第一连接孔，其用以电性连接上述第一引导布线或上述第二引导布线与上述栅电极布线或上述源电极布线；及第二连接孔，其用以电性连接上述第一引导布线或上述第二引导布线与上述栅电极端子或上述源电极端子。
2.根据权利要求1所述的电极布线基板，其特征为：
上述图像显示部是矩形状，且上述栅电极端子以及上述源电极端子排列于上述图像显示部的任一边附近。
3.根据权利要求1所述的电极布线基板，其特征为：
上述开关元件是薄膜晶体管。
4.根据权利要求1所述的电极布线基板，其特征为：
上述复数条栅极引导布线包含上述第一引导布线以及上述第二引导布线，上述第一引导布线或上述第二引导布线是通过上述绝缘层，进而包含由上述源极材料所形成的布线或由上述栅极材料所形成的布线，上述复数条栅电极布线的各个通过形成于上述绝缘层的相同数量的连接孔，与上述栅电极端子连接。
5.根据权利要求1所述的电极布线基板，其特征为：
上述复数条源极引导布线包含上述第一引导布线以及上述第二引导布线，上述第一引导布线或上述第二引导布线是通过上述绝缘层，进而包含由上述源极材料所形成的布线或由上述栅极材料所形成的布线，上述复数条源电极布线的各个通过形成于上述绝缘层的相同数量的连接孔，与上述源电极端子连接。
6.根据权利要求1所述的电极布线基板，其特征为：
上述像素电极包含：透过型透明导电膜；反射型反射导电膜；或可以透过模式与反射模式双方显示的两用型透明导电膜与反射导电膜。
7.一种显示装置，其特征为：
包含权利要求1所述的电极布线基板；相对于上述电极布线基板的电极。
8.一种液晶显示装置，其特征为：
包含权利要求1所述的电极布线基板；相对于上述电极布线基板的对向基板；由上述电极布线基板与上述对向基板所挟持的液晶层。
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