JP2005128226A - Image display device and wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、画像表示装置および配線基板に関するものであって、特に異なる深さのスルーホールを備えた画像表示装置および配線基板に関するものである。 The present invention relates to an image display device and a wiring board, and particularly to an image display device and a wiring board provided with through holes having different depths.
画像表示装置は電気的な信号を視覚映像に変換させ、人間が直接情報を解読可能にする電子システムの一種であって、電子光学的装置である。このような画像表示装置としては、液晶表示装置(Liquid Crystal Display : LCD)が最も広く使用されており、その他にもプラズマ放電を用いるプラズマ表示装置(Plasma Display Panel : PDP)、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence : EL)表示装置、最近多く研究されている電界放出表示装置(Field Emission Display : FED)、そして、反射形としてのミラーの動きを制御する可変ミラー素子(Deformable Mirror Device : DMD)を用いた表示装置等が開発され急速に普及している。 An image display device is a type of electronic system that converts an electrical signal into a visual image and enables humans to directly decode information, and is an electro-optical device. As such an image display device, a liquid crystal display (LCD) is most widely used. In addition, a plasma display panel (PDP) using plasma discharge, an electroluminescence (Electro Luminescence), and the like. : EL) Display, Field Emission Display (FED), which has been studied a lot recently, and display using a variable mirror element (Deformable Mirror Device: DMD) that controls the movement of the mirror as a reflection type Devices etc. have been developed and are rapidly spreading.
その中でも、液晶表示装置は、電場により分子の配列が変化する液晶の光学的性質を用いる液晶技術と微細パターンを形成することができる半導体技術とを組み合わせた画像表示装置であって平板表示装置の代名詞とも言われる。この液晶表示装置として、スイッチング素子としての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。このアクティブマトリックス方式の液晶表示装置は、ゲートメタルとシグナルメタルとをマトリックス状に配置し画素ごとに薄膜トランジスタを配置したアレイ基板と、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た構造を有する。そして、ゲートメタルおよびシグナルメタルを介して供給される電圧を薄膜トランジスタによって制御し、液晶の電気光学的性質を利用し画像表示を行う。 Among them, a liquid crystal display device is an image display device that combines a liquid crystal technology that uses the optical properties of liquid crystals whose molecular arrangement is changed by an electric field and a semiconductor technology that can form a fine pattern. Also called pronoun. As this liquid crystal display device, a liquid crystal display device using an active matrix system including a thin film transistor as a switching element is known. This active matrix type liquid crystal display device includes an array substrate in which gate metal and signal metal are arranged in a matrix and a thin film transistor is arranged for each pixel, and a counter substrate that is arranged to face the substrate at a predetermined interval. It has a structure in which a liquid crystal material is sealed in between. Then, the voltage supplied through the gate metal and the signal metal is controlled by the thin film transistor, and an image is displayed using the electro-optical property of the liquid crystal.
つぎに、画素ごとに配置される薄膜トランジスタと、外部から電気信号を入力される端子部との構造について説明する。図8は、従来の画像表示装置の断面を示した図である。ここで、薄膜トランジスタは複数の画素が配置される画像表示領域に配置され、端子部は画像表示領域の周囲に位置する縁辺部に配置されている。 Next, a structure of a thin film transistor arranged for each pixel and a terminal portion to which an electric signal is input from the outside will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional image display device. Here, the thin film transistor is disposed in an image display region where a plurality of pixels are disposed, and the terminal portion is disposed in an edge portion located around the image display region.
図8に示すように、画像表示領域では、薄膜トランジスタ102は、ゲートメタル111上にゲート絶縁膜121、チャネル層122、エッチングストッパー123、ソース/ドレイン層124を備える。そして、ソース/ドレイン層124上には、シグナルメタル112、パッシベーション膜126が形成される。そして、シグナルメタル112と画素電極113を電気的に接続するために、シグナルメタル上のパッシベーション膜126をエッチングしたスルーホール131が形成される。そして、パッシベーション膜126上には層間絶縁膜であるポリマー膜127が形成される。また、縁辺領域では、端子部103は、基板101上にゲートメタル111が配置され、隣接するゲートメタル111との間には、ゲート絶縁膜121、パッシベーション膜126と、ゲートメタル間の電気的短絡を防止するためのポリマー層127とを備える。また、ゲートメタル111と表面電極114とを電気的に接続するために、ゲート絶縁膜121、パッシベーション膜126をエッチングしゲートメタル111を露出させるスルーホール133が形成される(特許文献1参照)。
As shown in FIG. 8, in the image display region, the
スルーホール131,133は、パッシベーション膜126が積層された後に、フォトリソ工程とエッチング工程とを行うことによって形成される。図9−1と図9−2とは、スルーホール131,133の形成を説明する図である。パッシベーション膜126上にレジストを塗布後、スルーホール131,133に対応する開口部を備えたマスクパターンを用いて露光しレジストパターンを形成するフォトリソ工程を行う。そして、図9−1に示すようにレジスト151をマスクとしてエッチング工程を行い、レジスト151が覆う部分以外の積層膜をエッチングし、シグナルメタル112の所定部分を露出させたスルーホール131と、ゲートメタル111の所定部分を露出させたスルーホール133とを形成する。スルーホール131が形成される部分ではパッシベーション膜126がエッチングされ、スルーホール133が形成される部分ではパッシベーション膜126とゲート絶縁膜121とがエッチングされる。このため、スルーホール133は、スルーホール131と比較し深さが深い。次いで、図9−2に示すように、レジスト151を除去しスルーホール131,133を形成するエッチング工程は終了する。
The through
しかしながら、従来の液晶表示装置では、スルーホール131,133の深さに差があるため、エッチング工程中にスルーホール131の底面に露出した金属の表面が変質するという問題があった。以下、図10,11を参照し、詳細に説明する。
However, the conventional liquid crystal display device has a problem that the depth of the through
上述したように、スルーホール131と、スルーホール131よりも深さが深いスルーホール133とは、同一のエッチング工程で形成される。エッチング工程は、たとえばプラズマで励起したラジカルによるドライエッチング方式で行われ、被エッチング膜がラジカルによって変質された後にイオンがこの変質部を攻撃し変質部を除去する。
As described above, the through
このエッチング工程では、図10−1に示すように、パッシベーション膜126が露出する開口部131a,133aにラジカル152が集中し、パッシベーション膜126をエッチングする。パッシベーション膜126のエッチング後、画像表示領域ではスルーホール131が形成され、シグナルメタル112の表面層であるモリブデン層112mは露出する。一方、縁辺領域ではゲートメタル111上にはゲート絶縁膜121が積層しており、このゲート絶縁膜121をエッチングするためラジカル152の供給は継続される。ここで、ラジカル152は基板101全体に対して供給されるため、縁辺領域とともに画像表示領域においてもラジカル152は存在する。したがって、図10−2に示すように、画像表示領域ではスルーホール131が形成された後も露出するモリブデン層112mにラジカル152が集中する。この結果、縁辺領域のゲートメタル111上のゲート絶縁膜121をエッチングする間、画像表示領域のモリブデン層112mとラジカル152とが反応し、スルーホール131の底面に露出するモリブデン層112mには表面が変質された変質部112nが発生する(図10−3参照)。この変質部112nは、モリブデン層112mと比較しポリマー膜127との密着性が劣化している。
In this etching step, as shown in FIG. 10A, the
このため、図10−4に示すようにポリマー膜127を積層後フォトリソ工程において露光後に現像した場合、図10−5に示すポリマー膜127の領域aに形状異常が生じ、電気的接続の異常が生じる。
For this reason, as shown in FIG. 10-4, when the
そして、ポリマー膜127の変形が進行すると、図11に示すように、基板101上に大穴発生領域143が発生する。この大穴発生領域143は、拡大したスルーホールが多く存在する領域である。この大穴発生領域143では、シグナルメタル112およびポリマー膜127上に積層される画素電極113の切断や、画素電極113上に形成される配向膜の膜ムラを引き起こし、画質表示の品質が劣化するという問題があった。特に、高精細である液晶表示装置の場合、画素数が多くなるためスルーホール131の個数も多くなり、ポリマー膜127の変形や大穴発生領域143の拡大が顕著に認められる。
When the deformation of the
この発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、画素電極の切断および配向膜の膜ムラを低減し、高品位の画像表示を行う画像表示装置および配線基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described drawbacks of the prior art, and provides an image display device and a wiring board that perform high-quality image display by reducing pixel electrode cutting and alignment film unevenness. With the goal.
請求項1にかかる画像表示装置は、複数の画素が配置された画像表示領域と、前記画像表示領域の周囲に位置する縁辺領域とを有し、前記画像表示領域および/または前記縁辺領域上に複数の導電部材の電気的接続に用いられる第1のスルーホールと、前記第1のスルーホールよりも深さが深い第2のスルーホールとが形成された画像表示装置において、前記第1のスルーホールよりも深さが深く、電極と配線とを接続しないホールを備えたことを特徴とする。
The image display device according to
本発明にかかる画像表示装置によれば、第1のスルーホールよりも深さが深いホールをダミーホールとして形成することによって、第1および第2のスルーホールを形成するエッチング工程における露出金属の変質を低減することが可能となる。 According to the image display device of the present invention, the exposed metal is altered in the etching process for forming the first and second through holes by forming the holes deeper than the first through holes as dummy holes. Can be reduced.
請求項2にかかる画像表示装置は、前記ホールは、前記第2のスルーホールと同等の深さ、または、前記第2のスルーホールよりも深い深さであることを特徴とする。 The image display device according to a second aspect is characterized in that the hole has a depth equivalent to the second through hole or a depth deeper than the second through hole.
請求項3にかかる画像表示装置は、前記第1のホールと前記第2のホールと前記ホールとは複数存在し、複数の前記第2のスルーホールの総面積と複数の前記ホールの総面積との面積和は、複数の前記第1のスルーホールの総面積の15分の1以上であることを特徴とする。 The image display device according to claim 3 includes a plurality of the first holes, the second holes, and the holes, and a total area of the plurality of second through holes and a total area of the plurality of holes. The sum of the areas is one-fifteenth or more of the total area of the plurality of first through holes.
請求項4にかかる画像表示装置は、前記ホールは、前記第1,第2のスルーホール形成時に供給され、被エッチング領域と反応活性なラジカルが存在する領域に形成されることを特徴とする。 The image display device according to a fourth aspect is characterized in that the holes are supplied when the first and second through holes are formed, and are formed in a region where radicals reactive with the region to be etched are present.
請求項5にかかる画像表示装置は、前記ホールと前記第1のスルーホールとの距離は、前記ラジカルの平均自由工程の5倍以内であることを特徴とする。 The image display device according to claim 5 is characterized in that the distance between the hole and the first through hole is within five times the mean free path of the radical.
請求項6にかかる画像表示装置は、前記第2のスルーホールは、前記縁辺領域上にのみ形成され、前記ホールは少なくとも前記画像表示領域に形成されることを特徴とする。 The image display device according to a sixth aspect is characterized in that the second through hole is formed only on the edge region, and the hole is formed at least in the image display region.
請求項7にかかる画像表示装置は、前記ホールは、前記画素ごとに形成されることを特徴とする。 The image display device according to a seventh aspect is characterized in that the hole is formed for each pixel.
請求項8にかかる配線基板は、画像表示領域と縁辺領域とを備えたアレイ基板を複数有し、複数の導電部材の電気的接続に用いられる第1のスルーホールと、前記第1のスルーホールよりも深さが深い第2のスルーホールとが形成された配線基板において、前記第1のスルーホールよりも深さが深く、導電部材の電気的接続に用いられないホールを備えたことを特徴とする。 The wiring substrate according to claim 8 includes a plurality of array substrates each having an image display region and an edge region, and includes a first through hole used for electrical connection of a plurality of conductive members, and the first through hole. In the wiring board in which the second through hole having a deeper depth is formed, the wiring board includes a hole that is deeper than the first through hole and is not used for electrical connection of the conductive member. And
請求項9にかかる配線基板は、前記第1のホールと前記第2のホールと前記ホールとは複数存在し、複数の前記第2のスルーホールの総面積と複数の前記ホールの総面積との面積和は、複数の前記第1のスルーホールの総面積の15分の1以上であることを特徴とする。 The wiring board according to claim 9 includes a plurality of the first holes, the second holes, and the holes, and a total area of the plurality of second through holes and a total area of the plurality of holes. The area sum is 1/15 or more of the total area of the plurality of first through holes.
請求項10にかかる配線基板は、前記ホールと前記第1のスルーホールとの距離は、前記ラジカルの平均自由工程の5倍以内であることを特徴とする。
The wiring board according to
本発明にかかる画像表示装置および配線基板は、ダミーホールを形成することによって、異なる深さのスルーホールを同一のエッチング工程で形成する場合であってもスルーホール上に積層される積層膜の変形を抑制できる。このため、本発明にかかる画像表示装置および配線基板は、画素電極の切断や画素電極上に形成される配向膜の膜ムラを低減し、高品位の画像表示を行うという効果を奏する。 In the image display device and the wiring board according to the present invention, by forming a dummy hole, even when a through hole having a different depth is formed in the same etching process, the deformation of the laminated film laminated on the through hole is modified. Can be suppressed. For this reason, the image display device and the wiring board according to the present invention have an effect of reducing the unevenness of the alignment film formed on the pixel electrode and cutting the pixel electrode, and performing high-quality image display.
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装置および配線基板について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各層の厚みと幅との関係、各層の比率などは、現実と異なることに留意する必要がある。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。 Hereinafter, an image display device and a wiring board according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals. Further, the drawings are schematic, and it should be noted that the relationship between the thickness and width of each layer, the ratio of each layer, and the like are different from the actual ones. Also in the drawings, there are included portions having different dimensional relationships and ratios.
(実施の形態1)
まず、実施の形態1にかかる画像表示装置について液晶表示装置を一例として説明する。本実施の形態1にかかる液晶表示装置は、電気的接続部として機能しないダミーホールを形成することによって、露出金属の変質を低減している。図1は、本実施の形態1にかかる液晶表示装置の断面図であり、スイッチング素子として薄膜トランジスタを搭載した液晶表示装置のアレイ基板の断面図を示す。
(Embodiment 1)
First, the liquid crystal display device will be described as an example of the image display device according to the first embodiment. In the liquid crystal display device according to the first embodiment, alteration of exposed metal is reduced by forming dummy holes that do not function as electrical connection portions. FIG. 1 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the first embodiment, and shows a cross-sectional view of an array substrate of a liquid crystal display device in which a thin film transistor is mounted as a switching element.
図1に示すように、複数の画素が配置される画像表示領域には薄膜トランジスタ2が形成され、画像表示領域の周囲に位置する縁辺領域には端子部3が形成される。そして、画像表示領域には薄膜トランジスタ2のほか、積層膜をエッチングしたダミーホール32が形成されている。このダミーホール32は導電部材の電気的接続を行うために用いられるものではない。
As shown in FIG. 1, a
薄膜トランジスタ2は、画素電極13の電位を制御するスイッチング素子として機能し、基板1上にゲートメタル11、ゲート絶縁膜21、チャネル層22、エッチングストッパー23、ソース/ドレイン層24を積層することによって形成される。また、画像表示領域には、ゲートメタル11に電位を印加することによってチャネル層22に流れる電流が制御されるシグナルメタル12と、シグナルメタル12から電位を供給される画素電極13が形成される。そして、シグナルメタル12と画素電極13との間には、パッシベーション膜26とポリマー膜27とが積層されている。画像表示領域では、パッシベーション膜26の所定部分をエッチングしシグナルメタル12を露出させたスルーホール31を形成し、画素電極13とシグナルメタル12との電気的接続を行う。
The
端子部3は、外部から電気信号を入力され各画素にこの電気信号を供給する入力部として機能し、基板1上にゲートメタル11と表面電極14とを備え、隣接するゲートメタルとの間には、ゲート絶縁膜21とパッシベーション膜26とゲートメタル11間の電気的短絡を防止するポリマー膜27とを備える。この端子部3では、ゲートメタル11上のゲート絶縁膜21とパッシベーション膜26とをエッチングしてゲートメタル11を露出させたスルーホール33を形成し、表面電極14とゲートメタル11との電気的接続を行う。なお、ここでは、ゲートメタル11に端子部3が設けられた場合について図示する。シグナルメタル12に端子部3が設けられた場合には、シグナルメタル12上に積層するパッシベーション膜12をエッチングすることによってスルーホール31を形成し表面電極14とシグナルメタル12との電気的接続を行っている。
The terminal unit 3 functions as an input unit that receives an electrical signal from the outside and supplies the electrical signal to each pixel. The terminal unit 3 includes a
そして、ダミーホール32は、基板1上のゲート絶縁膜21とパッシベーション膜26とをエッチングすることによって形成される。このダミーホール32は、基板1を露出するよう形成されており、画素電極13とゲートメタル11またはシグナルメタル12との電気的接続を行っていない。このため、ダミーホール32は液晶表示装置の動作に起因する機能を有していない。また、ダミーホール32は、スルーホール31から所定の距離dを隔てて形成される。また、ダミーホール32の深さはスルーホール31の深さよりも深く、スルーホール33の深さとほぼ同等である。
The dummy holes 32 are formed by etching the
つぎに、ダミーホール32が形成される領域について説明する。図2は、実施の形態1にかかる液晶表示装置の構造を示す平面図であり、基板1の一部の構造について示している。図2に示すように、画素電極13が中央に配置されている。また、画素電極13の下層には、縦方向に延在したシグナルメタル12a,12bが配置され、画素電極13の近傍には横方向に延在したゲートメタル11が配置されている。また、シグナルメタル12aとシグナルメタル12bとは薄膜トランジスタ2を介して接続し、シグナルメタル12bと画素電極13とはスルーホール31が形成される部分で接続する。そして、ダミーホール32は、スルーホール31と同一画素内に形成される。また、ダミーホール32は、ゲートメタル11、シグナルメタル12a,12b、画素電極13が配置されない領域に形成される。このような領域に形成されるため、ダミーホール32は液晶表示装置の動作に影響を与えることはない。
Next, a region where the
つぎに、ダミーホール32を形成することによって生ずる効果を説明する。ここで、ダミーホール32は、スルーホール31,33が形成される工程と同一の工程で形成される。図3−1および図3−2は、スルーホール31,33とダミーホール32とを形成するエッチング工程を説明する図である。
Next, the effect produced by forming the
エッチング工程は、たとえばプラズマで励起したラジカルによるドライエッチング方式で行われ、被エッチング膜がラジカルによって変質された後にイオンが変質部を攻撃し変質部を除去している。図3−1および図3−2では、たとえばフッ素系ガスを用いフッ素ラジカル(図中では、「F*」と示す。)が供給されるエッチング工程について説明する。図3−1に示すように、前工程においてパターンニングされたレジスト51がパッシベーション膜を被覆している。レジスト51が被覆していない部分は、スルーホール31,33とダミーホール32とが本エッチング工程において形成される部分である。開口部31aはスルーホール31が形成される部分であり、開口部32aはダミーホール32が形成される部分であり、開口部33aはスルーホール33が形成される領域である。エッチング工程において供給されるフッ素ラジカル52は、開口部31a,32a,33aのパッシベーション膜26の表面に集中し、パッシベーション膜26と反応することによってパッシベーション膜26をエッチングする。パッシベーション膜26がエッチングされることによって、開口部31aではシグナルメタル12が露出するスルーホール31が形成される。
The etching process is performed, for example, by a dry etching method using radicals excited by plasma. After the film to be etched is altered by radicals, ions attack the altered portion and remove the altered portion. 3A and 3B, an etching process in which fluorine radicals (indicated as “F * ” in the drawing) are supplied using, for example, a fluorine-based gas will be described. As shown in FIG. 3A, the resist 51 patterned in the previous step covers the passivation film. The portion not covered with the resist 51 is a portion where the through
そして、図3−2に示すように、開口部32a,33aのゲート絶縁膜21のエッチングが行われる。ゲート絶縁膜21をエッチングするためにフッ素ラジカル52の供給は継続され、縁辺領域では開口部33aのゲート絶縁膜21にフッ素ラジカル52が集中する。これに対し、画像表示領域では開口部32aにフッ素ラジカル52が集中し、ゲート絶縁膜21をエッチングする。従来の画像表示装置では、画像表示領域にはゲート絶縁膜21が露出する部分が存在しなかったため、シグナルメタル12が露出するスルーホール31にフッ素ラジカル52が集中していた。しかし、本実施の形態では、画像表示領域にはスルーホール31と所定の距離dを隔てたダミーホール32が形成されるため、ゲート絶縁膜21が露出する開口部32aにフッ素ラジカル52が集中する。その結果、ゲート絶縁膜21をエッチングする間、スルーホール31の底面に露出するシグナルメタル12の表面層であるモリブデン層12mにフッ素ラジカル52が集中することはなく、モリブデン層12mの変質を抑制することができる。したがって、ダミーホール32を設けることによって、モリブデン層12mの変質を抑制し、モリブデン層12mとポリマー膜27の密着性劣化を防止することができる。これにともない、ポリマー膜27の剥離やスルーホールの変形を防止することができ、画素電極13の切断や配向膜の膜ムラを抑制することが可能となる。
Then, as shown in FIG. 3-2, the
つぎにダミーホール32とスルーホール31との距離dについて説明する。ここで、フッ素ラジカル52は、他の中性ガスなどに衝突すると被エッチング膜と反応するエネルギーを放出しエッチング能力を喪失する。フッ素ラジカル52が他の中性ガス等に衝突するまでの平均距離を平均自由工程といい、エッチング能力を喪失していないフッ素ラジカル52が存在する範囲はこの平均自由工程に関連する。また、ダミーホール32は、ゲート絶縁膜21がエッチングされる間、スルーホール31近傍のフッ素ラジカル52を開口部32aに集中させるために形成される。このため、ダミーホール32は、スルーホール31を中心としエッチング能力を有するフッ素ラジカル52が存在する範囲内に形成される必要がある。以下、図4を参照してダミーホール32とスルーホール31との最適距離を説明する。なお、約30paの圧力のもとフッ素系ガスとしてCF4系ガスを用いた場合について説明する。このとき、CF4系ガス中のフッ素ラジカルの平均自由工程は、30paの圧力下において約100μmである。
Next, the distance d between the
図4は、フッ素ラジカルの存在確率の距離依存を示す図である。図4では、フッ素ラジカルの供給源を基準とし供給源からの距離に対するフッ素ラジカルの存在確率を示している。図4に示すように、供給源から50μm程度の距離、すなわち平均自由工程の2分の1の距離では、フッ素ラジカルの衝突確率が低いため、フッ素ラジカルの存在確率は当初供給されたフッ素ラジカルの80%程度である。そして、フッ素ラジカルの平均自由工程である100μmの距離では、フッ素ラジカルの存在確率は50%程度であり、半数近くのフッ素ラジカルが存在する。しかし、供給源から離れるにしたがいフッ素ラジカルの存在確率も減少し、平均自由工程の5倍である500μmの距離では、フッ素ラジカルの存在確率は2%程度となる。 FIG. 4 is a diagram showing the distance dependence of the existence probability of fluorine radicals. FIG. 4 shows the existence probability of the fluorine radical with respect to the distance from the supply source with the fluorine radical supply source as a reference. As shown in FIG. 4, at a distance of about 50 μm from the source, that is, a half of the mean free path, the probability of collision of fluorine radicals is low. It is about 80%. At a distance of 100 μm, which is an average free process of fluorine radicals, the existence probability of fluorine radicals is about 50%, and nearly half of the fluorine radicals exist. However, as the distance from the source increases, the existence probability of fluorine radicals decreases, and at a distance of 500 μm, which is five times the mean free path, the existence probability of fluorine radicals is about 2%.
したがって、大部分のフッ素ラジカルは供給源から平均自由工程の約5倍以内の距離に存在している。このため、ダミーホール32とスルーホール31との距離は、平均自由工程の5倍の距離である500μm以内とする必要がある。スルーホール31近傍のエッチング能力を有するフッ素ラジカル52を開口部32aに集中させるためである。さらに、ダミーホール32とスルーホール31との距離は、たとえば50μmの距離とすることが好ましい。スルーホール31から50μmの距離にはフッ素ラジカルの80%近くがエッチング能力を喪失することなく存在するため、スルーホール31の近傍のフッ素ラジカルのほとんどをダミーホール32に集中させることができるためである。このように、ダミーホール32とスルーホール31との距離dは、フッ素ラジカルの平均自由工程の5倍以内である必要があり、特に50μm程度であることが好ましい。
Thus, most of the fluorine radicals are present at a distance within about 5 times the mean free path from the source. For this reason, the distance between the
つぎに、ダミーホール32の総面積とスルーホール31,33の総面積の面積和との関係について説明する。図5は、スルーホール31,33の総面積の面積和とダミーホール32の総面積と大穴発生領域の発生との関係を説明するための図である。図5は、横軸にスルーホール31の総面積を示し、縦軸にスルーホール33の総面積とダミーホール32の総面積との面積和を示している。また、図5には、スルーホール31の総面積とスルーホール33の総面積およびダミーホール32の総面積の面積和との比を記載している。なお、これらの総面積は設計デザイン上のホール面積を合計したものである。
Next, the relationship between the total area of the dummy holes 32 and the total area of the total areas of the through
図5に示すように、スルーホール33の総面積およびダミーホール32の総面積の面積和が、スルーホール31の総面積の15分の1以上である場合には大穴発生領域は生じない。しかし、面積和がスルーホール31の総面積の15分の1未満である場合には、大穴発生領域が生じる確率が高い。スルーホール33およびダミーホール32が少ないため、スルーホール33とダミーホール32とに全てのフッ素ラジカルが集中できず、シグナルメタル12が露出するスルーホール31にもフッ素ラジカルが集中するためと考えられる。このため、ダミーホール32の総面積とスルーホール33の総面積との面積和がスルーホール31の総面積の15分の1以上となるよう、ダミーホール32を形成する必要がある。この場合、フッ素ラジカルが十分に集中することができる面積のゲート絶縁膜21が露出するため、複数のスルーホール31の底面に露出するシグナルメタル12へのフッ素ラジカルの集中を低減することができる。
As shown in FIG. 5, when the total area of the total area of the through
このように、スルーホール31から所定の間隔を隔てた距離に所定の面積を開口するダミーホール32を形成することによって、スルーホール31に集中していたフッ素ラジカルをダミーホール32に集中させ、スルーホール31の底面に露出するシグナルメタル12の表面の変質を防止することができる。これによって、ポリマー膜27の剥離を防止し、画素電極13の切断や配向膜の膜ムラを低減した画像表示装置を実現することが可能となる。
In this way, by forming the
なお、図2では、ダミーホール32を画素の上部領域に形成した場合について説明したが、これに限らず、ダミーホール32の形成場所は、ゲートメタル11,シグナルメタル12,画素電極13が配置されない場所であればよい。また、基板1を露出するダミーホール32について説明したが、これに限らず、図6に示すようにゲートメタル11を露出するダミーホール35としてもよい。ダミーホール35を形成する場合も、ダミーホール32を形成する場合と同様にスルーホール31へのフッ素ラジカルの集中を抑制することが可能となる。また、ゲートメタル11と画素電極13との間にポリマー膜27を積層しており、ダミーホール35を介してゲートメタル11と画素電極13とが電気的に接続することはない。このため、ダミーホール35が液晶表示装置の動作に関与することはない。
In addition, although FIG. 2 demonstrated the case where the
また、画素ごとにダミーホール32を形成した場合について説明したが、必ずしも画素ごとにダミーホール32を形成する必要はない。たとえば、画像表示領域内に、上述した所定の面積を有するダミーホール32を、スルーホール31と所定の距離dを隔てて形成してもよい。また、画像表示領域に限らず、縁辺領域にもダミーホール32を上述した条件で形成してもよい。これらの場合も、上述した効果と同様の効果を奏するものと考えられる。
Moreover, although the case where the
(実施の形態2)
つぎに実施の形態2について説明する。実施の形態1では、画像表示装置に用いられる画像表示領域あるいは縁辺領域にダミーホールを形成した場合について説明したが、実施の形態2では画像表示装置に組み込まれない領域にダミーホールを形成する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, the case where the dummy hole is formed in the image display region or the edge region used in the image display device has been described. However, in the second embodiment, the dummy hole is formed in a region that is not incorporated in the image display device.
図7は、実施の形態2にかかる基板を示す平面図である。図7に示すように、配線基板41は、画像表示装置に使用される画像表示領域と縁辺領域を含む複数の使用領域42と、使用領域42の周囲に配置されるダミーホール形成領域43を有する。なお、画像表示領域には薄膜トランジスタ2が形成され、縁辺領域には端子部3が形成される。
FIG. 7 is a plan view of the substrate according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the
ダミーホール形成領域43には、ダミーホール32が形成される。このダミーホール32は、実施の形態1と同様に、スルーホール31とフッ素ラジカルの平均自由工程の5倍以内の距離を隔てて形成される。また、ダミーホール32の総面積とスルーホール33の総面積との面積和は、スルーホール31の総面積の15分の1以上である。
A
このように、使用領域42の周辺にダミーホール32を形成したダミーホール形成領域43を配置した場合も、実施の形態1と同様に、使用領域のスルーホール31へのラジカルの集中を低減し、露出するシグナルメタル12の変質を抑制することができる。このため、ダミーホール形成領域43を有する配線基板41を用いることによって、画素電極の切断および配向膜のムラを低減した、高品位の画像表示を行う画像表示装置を実現することが可能となる。
Thus, even when the dummy
また、本実施の形態2では、製品に使用される領域以外の領域にダミーホール32を形成する。画素を含む使用領域42にダミーホール32を形成しないため、画素内部の設計の自由度を上げることができる。また、縁辺領域にダミーホールを形成しないため、縁辺領域の設計の自由度も上げることが可能である。
In the second embodiment, the
なお、ダミーホール形成領域43にダミーホール32を形成するとして説明したが、これに限らず、図6に示すダミーホール35を形成するとしてもよい。使用領域42の周辺にダミーホール35を形成したダミーホール形成領域43を配置した場合も、使用領域のスルーホール31へのラジカルの集中を低減し、露出するシグナルメタル12の変質を抑制することができる。
Although the
また、本実施の形態1,2では、代表的なエッチングガスであるCF4系ガスについて説明したが、他のエッチングガスを用いた場合には、被エッチング膜と反応活性であるラジカル、イオン、原子または分子の平均自由工程の5倍以内の距離を隔ててダミーホールを形成すればよい。 In the first and second embodiments, the CF 4 gas that is a typical etching gas has been described. However, when other etching gas is used, radicals, ions, The dummy holes may be formed at a distance within 5 times the average free process of atoms or molecules.
また、本実施の形態1,2では、スルーホール33と同等の深さを有するダミーホール32について説明したが、これに限らず、スルーホール31よりも深さが深いダミーホールとしてもよい。また、ゲート絶縁膜21とパッシベーション膜26との2層の積層膜をエッチングし形成されるダミーホール32について説明したが、これに限らず、2層以上の積層膜をエッチングし形成されるダミーホールとしてもよく、また、1層の積層膜をエッチングし形成されるダミーホールとしてもよい。フッ素ラジカルの集中を防止したいスルーホールよりも深さが深いダミーホールであればよい。このようなダミーホールであれば、スルーホール31のエッチングが終了した後にスルーホール31に集中するラジカルを分散することができると考えられるためである。
In the first and second embodiments, the
また、実施の形態1,2では、液晶表示装置について説明したが、これに限らず、スルーホールを形成する半導体技術を用いる装置であれば、本発明は液晶表示装置以外の有機EL表示装置などにも適用することが可能である。 In the first and second embodiments, the liquid crystal display device has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this and may be an organic EL display device other than the liquid crystal display device as long as the device uses semiconductor technology. It is also possible to apply to.
以上のように、本発明にかかる画像表示装置および配線基板は、スルーホール上に積層される積層膜の変形を抑制できるため、高品位の画像表示を行う画像表示装置を実現する場合に有用であり、特に深さが異なるスルーホールを同一のエッチング工程によって形成する場合に適している。 As described above, since the image display device and the wiring board according to the present invention can suppress the deformation of the laminated film laminated on the through hole, it is useful for realizing an image display device that performs high-quality image display. In particular, it is suitable when through holes having different depths are formed by the same etching process.
1、101 基板
2、102 薄膜トランジスタ
3、103 端子部
11、111 ゲートメタル
12、12a、12b、112 シグナルメタル
12m、112m モリブデン層
13、113 画素電極
14、114 表面電極
21、121 ゲート絶縁膜
22、122 チャネル層
23、123 エッチングストッパー
24、124 ソース/ドレイン層
26、126 パッシベーション膜
27、127 ポリマー膜
31、33、131、133 スルーホール
32、35 ダミーホール
51、151 レジスト
52、152 フッ素ラジカル
31a、32a、33a 開口部
41、141 使用領域
42 ダミーホール形成領域
112n 変質部
143 大穴発生領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Substrate 2,102 Thin-film transistor 3,103 Terminal part 11,111
Claims (10)
前記第1のスルーホールよりも深さが深く、導電部材の電気的接続に用いられないホールを備えたことを特徴とする画像表示装置。 It has an image display area in which a plurality of pixels are arranged and an edge area located around the image display area, and is used for electrical connection of a plurality of conductive members on the image display area and / or the edge area. In the image display device in which the first through hole and the second through hole deeper than the first through hole are formed,
An image display device comprising a hole that is deeper than the first through hole and is not used for electrical connection of a conductive member.
前記ホールは少なくとも前記画像表示領域に形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の画像表示装置。 The second through hole is formed only on the edge region,
The image display apparatus according to claim 1, wherein the hole is formed at least in the image display area.
前記第1のスルーホールよりも深さが深く、導電部材の電気的接続に用いられないホールを備えたことを特徴とする配線基板。 A plurality of array substrates each having an image display region and an edge region; a first through hole used for electrical connection of the plurality of conductive members; and a second deeper than the first through hole. In the wiring board in which the through hole is formed,
A wiring board comprising a hole that is deeper than the first through hole and is not used for electrical connection of a conductive member.
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