JP2006072286A - ディスプレイ装置の導線端子構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 改善されたディスプレイ装置の導線端子構造が必要であり、導電残部が基板に残るのを防ぐことで、隣接する導線端子構造間の短絡を減少する。
【解決手段】 導電部材、前記導電部材の第一の領域を覆う絶縁層、前記導電材料の第二の領域の上にあり、前記絶縁層の第一の領域を覆う平坦化層、および前記導電部材の第三の領域に導電接続した導電層を含む導線端子構造。
【選択図】 図６
【解決手段】 導電部材、前記導電部材の第一の領域を覆う絶縁層、前記導電材料の第二の領域の上にあり、前記絶縁層の第一の領域を覆う平坦化層、および前記導電部材の第三の領域に導電接続した導電層を含む導線端子構造。
【選択図】 図６
Description
本発明は、ディスプレイ装置に関し、特に、外部駆動装置と内部画素素子を電気接続するディスプレイ装置の導線端子構造に関するものである。
液晶ディスプレイは、低消費電力、薄型、軽量と低駆動電圧の特性を有する最も人気の高いフラットパネルディスプレイである。一般的に、ＬＣＤ装置は、スキャンラインとデータラインで規定される画素アレイ領域を有し、各画素領域は、スイッチング装置として機能する画素電極と薄膜トランジスタを有する。また、複数のボンディングパッド構造は、スキャンラインとデータラインの端子にそれぞれ作られ、テープオートメイテッドボンディング（ｔａｐｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ； ＴＡＢ）または、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）によって外部駆動集積回路に電気接続し、画素電極を駆動し、画像信号を提供する。
図１は、従来のＬＣＤ装置１０の平面概略図である。ＬＣＤ装置１０は、ＴＦＴ基板１２、カラーフィルター基板１４と、基板１２と１４の間の間隙に充填する液晶材料を含む。複数のボンディングパッド構造は、ＴＦＴ基板１２の周辺領域に形成され、ＴＡＢバンド（ｂａｎｄ）または、ＦＰＣＢなどの信号処理バンド（ｂａｎｄ）１６によって外部ＩＣ基板１８に電気接続する。
図２は、図１に示された薄膜トランジスタ基板１２の平面概略図であり、そのエッジ部１５の拡大を部分的に示している。図２に示されたように、ＴＦＴ基板１２のエッジ部１５は、複数の導線２０を含み、スキャンラインとデータラインとして機能する複数の導線２０を含み、アレイの画素素子（未表示）を規定する。各導線２０は、平面な導線で、ＴＦＴ基板１２の上に置かれ、画素素子をそこに含んだディスプレイ領域と、ボンディングパッド構造をそこに含んだボンディング領域との間に伸びている。ディスプレイ領域の各導線２０は、平坦化層２２によって覆われ、ボンディング領域の平坦化層２２で覆われていないその端子部２０ａを露出する。ディスプレイ領域の平坦化層２２と、ボンディング領域の基板１２には、段差がある。その段差は、基板１２全体に伸び、図４に示されたように、隣接する導線間のスペースにさえもある。また、導電層２４は、端子部２０ａの上に電気接続して形成され、よって、図１に示されたように、信号処理バンド１６によって外部ＩＣ基板１８に電気接続するボンディングパッド２６を形成する。図３は、図２の線３−３に沿った断面を示しており、エッジ部１５の構造を示している。導線２０とその端子部２０ａは、金属層２１によって形成され、金属層２１の材料は、例えば、アルミニウムである。
通常、各導電層２４は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの導電材料の堆積とパターニングによって形成され、各導電層２４はまた、隣接する平坦化層２２の一部の上にある。導電層２４の導電材料のパターニングは、従来のフォトリソグラフィとエッチング技術で達成することができる。
平坦化層２２の上への導電層２４の重なりによって、導線２０が露出されないため、例えば、粒子汚染によって引き起こされる電位短絡（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｓｈｏｒｔｉｎｇ）を防ぐことができる。
しかしながら、導電層２４の形成中、導電層２４の同じ導電材料の不要な導電残部２４ａが、ボンディング領域とディスプレイ領域間の境界の導電材料のパターニング中の不充分な露出のために、基板１２（ｅ.ｇ．平坦化層２２のエッジ、または段差に沿って）に残る時がある。故に、２つの隣接するボンディングパッド２６を電気接続し、下にある導線２０のｐｉｎ−ｔｏ−ｐｉｎ短絡（ｓｈｏｒｔ）を引き起こす。
図４は、図２の線４−４に沿った断面であり、従来技術の下にある導線２０のｐｉｎ−ｔｏ−ｐｉｎ短絡を引き起こす導電残部２４ａを示している。
よって、改善されたディスプレイ装置の導線端子構造が必要であり、本発明は、導電残部が基板に残るのを防ぐことで、隣接する導線端子構造間の短絡を減少することを目的とするものである。
本発明は、ボンディングパッドの形成中、平坦化層上にメタライゼーションの重複を防ぐことで従来技術の短絡問題を克服する。絶縁層は、平坦化層によって形成された段差からメタライゼーションを分離するために提供される。絶縁層は、平坦化層の下で金属層（ｅ.ｇ．ボンディングパッドが形成されている導線）まで伸びるが、隣接するメタライゼーション構造の間には伸びない。導線と／或いはボンディングパッドを形成するメタライゼーションプロセスの間、金属層は、絶縁層を覆うように伸びるが、平坦化層または段差には伸びない。結果として、これが平坦化層のエッジ（段差）に沿った隣接する導線の短絡の可能性を大きく減少する。導電層は、絶縁層の下に提供することができ、導線の一部、またはその他の構造であることができ、又は、構造上、絶縁層に提供されることによって導線及び／又はその他の導電構造に接続され、絶縁層を覆うことができる。
よって、本発明の実施例では、ディスプレイ装置の導線端子構造が提供される。導線端子構造は、絶縁層の上にそれぞれ設置される第一導電部材と第二導電部材、絶縁層の下に設置され、第一導電部材と第二導電部材を電気接続する第三導電部材と、第一導電部材を実質的に覆う平坦化層を含む。
本発明の実施例はまた、ディスプレイ装置のアレイ基板を提供する。アレイ基板は、内側のディスプレイ領域と外側のボンディング領域と、基板の上に設置された複数の導線端子構造を含む。各導線端子構造は、ディスプレイ領域とボンディング領域の間に伸び、基板の上にある絶縁層、ディスプレイ領域の絶縁層の上にある第一導電部材、ボンディングパッド領域の絶縁層の一部の上にある第二導電部材と、絶縁層の下にある第三導電部材を含み、第一導電部材と第二導電部材を電気接続し、第三導電部材は、ボンディング領域とディスプレイ領域の基板の両方の上にある。
本発明の実施例はまた、ディスプレイ装置を提供する。ディスプレイ装置は、ディスプレイパネルとディスプレイパネルに接続され、駆動するコントローラーを含み、入力に応じて画像を表示する。ディスプレイパネルは、アレイ基板とアレイ基板に相対して設置された対向基板を含む。アレイ基板は、内側のディスプレイ領域と外側のボンディング領域と、基板の上に設置された複数の導線端子構造を含む。各導線端子構造は、ディスプレイ領域とボンディング領域の間に伸び、基板の上にある絶縁層、ディスプレイ領域の絶縁層の上にある第一導電部材、ボンディングパッド領域の絶縁層の一部の上にある第二導電部材と、絶縁層の下にある第三導電部材を含み、第一導電部材と第二導電部材を電気接続し、第三導電部材は、ボンディング領域とディスプレイ領域の基板の上にある。
本発明のディスプレイ装置の導線端子構造によれば、導線の導電部材と下にある導電部材の構造への平坦層と絶縁層の表面安定化処理により、ボンディング領域とディスプレイ領域の間の境界にある導電残部が基板に残るのを防ぐことができ、隣接する導線端子構造間の短絡を減少する。
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
図５では、本発明の実施例に基づいたディスプレイ装置のアレイ基板１０２の平面概略図が示され、そのエッジ部を部分的に示している。
図５に示されたように、アレイ基板１０２のエッジ部は、スキャンラインとデータラインとして機能する複数の導線１１０を含み、アレイの画素素子（未表示）を規定する。各導線１１０は、アレイ基板１０２の上に置かれ、画素素子をそこに形成しているディスプレイ領域と、ボンディングパッドをそこに形成しているボンディング領域との間に引かれている。
各導線１１０は、３つの独立した導電部材１０４、１０６と１０８を含む構成を有している。導電部材１０４は、導電部材１０６と１０８の下に置かれ、それぞれ、絶縁層１１６に形成されたコンタクトホール１１２と１１４によってそこに電気接続する。絶縁層１１６は、導電部材１０６と、導電部材１０４と１０８の間の上に置かれ、その絶縁を提供する。導線１１０は、ディスプレイ領域に形成された外部駆動装置と内部画素素子（図示せず）を電気接続することができる。
絶縁セグメント１１６の一部、下にある導電部材１０４の一部、ディスプレイ領域の中にある導電部材１０８は、平坦層１１８で覆われる。平坦層１１８で覆われないボンディング領域に形成された導電部材１０６は、各導線１１０の端子部分として露出される。また、導電層１２０は、導電部材１０６の上に電気接続して形成され、ボンディングパッド１２２を形成する。
図５に示された導線１１０の導電部材１０８と下にある導電部材１０４の構造への平坦層１１８と絶縁層１１６の表面安定化処理により、ボンディング領域とディスプレイ領域の間の境界にある導電残部が防がれる。
図５の線６−６に沿った導線１１０の形成が理解し易いように断面６ａ−６ｄによって示される。
図６ａでは、まず、ＬＣＤ装置のＴＦＴ基板などのアレイ基板１０２が提供される。次に、アルミニウム、クロム、モリブデン（Ｍｏ）などの材料の第一導電層がアレイ基板１０２の上を覆って形成され、パターン化され、アレイ基板１０２の一部の上に導電部材１０４を形成する。導電部材１０４は、ディスプレイ領域とボンディング領域の基板の上にも置かれる。
次に、絶縁層１１６がアレイ基板１０２の上に形成され、アレイ基板１０２と導電部材１０４を覆う。絶縁層１１６は、例えば、酸化被膜からなることができる。絶縁層１１６では、続いて、コンタクトホール１１２と１１４が絶縁層１１６のパターニングによって、導電部材１０４の両端の上の相対位置にそれぞれ形成される。
図６ｂでは、アルミニウム、クロム、モリブデン（Ｍｏ）などの材料の第二導電層が続いて絶縁層１１６の上に形成され、コンタクトホール１１２と１１４を充填することによって、導電部材１０４をその他の順次に形成される装置に電気接続させる。続いて、第二導電層がパターン化され、ボンディング領域とディスプレイ領域にある絶縁層１１６の上に導電部材１０６と１０８をそれぞれ残す。
次に、平坦化層１１８は、アレイ基板１０２の上に形成され、パターン化され、ディスプレイ領域の導電部材１０８と隣接する絶縁層１１６の一部を覆い、ボンディング領域の導電部材１０６を露出する。
図６ｃでは、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウム（ＩＺＯ）、または同種の透明導電材料の導電層１２０がアレイ基板１０２の上を覆って形成される。続いて、パターン化され、ボンディング領域の導電部材１０６の上に導電層１２０を残すことによって、外部駆動装置の取付けのためのボンディングパッド１２２を形成する。図６ｄでは、導電層１２０は、パターン化され、ボンディング領域の導電部材１０６を部分的に覆うことができる。よって、外部駆動装置の取付けのためのボンディングパッド１２２を形成する。
ここで、図６ｃと６ｄに示されたように、本発明の導線１１０の新しい構造が示されている。導線１１０は、絶縁層１１６の上にある導電部材１０６と１０８と、絶縁層１１６に内蔵された下にある導電部材１０４を含む。ディスプレイ領域とボンディング領域の境界の近くにある３つの導線１１０の導電部材（ｉ.ｅ．導電部材１０４、１０６と１０８）は、絶縁層１１６と保護層１１８によって不動態化される。
変化例（未表示）では、導電部材１０４は、伸ばされ、導電部材１０８と／或いは導電部材１０６を形成することができる。または、導電部材１０４は、導電部材１０８と／或いは導電部材１０６の一部であることができる。実際には、単一の、単導電部材（ｅ.ｇ．導線の形で）は、部材１０４、１０６と１０８を含むことができる。また、導電部材１０６と１０８を同じ積層プロセスで形成させる必要はない。また、絶縁層１１６を導電部材１０６と／或いは導電部材１０８の下にさせる必要はない。一つまたは一つ以上の中間層が平坦化層と導電部材１０８の間にあることもある。これらとその他の変化は、本発明の範囲と精神において良好である。
図５に示されたように、ボンディングパッド１２２と導線１１０をその上に形成したアレイ基板１０２をＬＣＤ装置、またはＯＬＥＤ装置に提供することができる。ボンディングパッド１２２は、各導線１１０の端子に形成され、スキャンラインまたはデータラインとして機能する。ここでは、導電層１２０は、ボンディング領域の導電部材１０６だけカバーし、平坦化層１１８は、カバーしない。または、図５に示されたように、隣接する導電部材１０６の間に伸びる。よって、導電層１２０の同じ導電材料の不要な導電残部が、ボンディング領域とディスプレイ領域間の境界にある基板１０２の上に残ることがなく、よって、隣接する導線１１０のｐｉｎ−ｔｏ−ｐｉｎ短絡（ｓｈｏｒｔ）を防ぐ。図７では、図５の線７−７に沿った断面であり、ボンディング領域とディスプレイ領域間の境界に残った導電残部を除いた構造を示している。（あるいは、絶縁層１１６が基板１０２全体に伸び、隣接する導線の間の領域を覆うことができる。）
更に、図８に示されたように、アレイ基板１０２は、図５に示されたエッジ部１５１を含み、ディスプレイパネル１００に組み込むことができる。ディスプレイパネルは、更に、ＬＣＤディスプレイのカラーフィルター基板などの対向基板１５４を含む。複数のボンディングパッド（未表示）は、アレイ基板１０２の周辺領域に形成され、ＴＡＢバンド（ｂａｎｄ）または、ＦＰＣＢなどの信号処理バンド（ｂａｎｄ）１５６によって外部ＩＣ基板１５８に電気接続する。
更に、図８に示されたディスプレイパネル１００は、図８に示されたようにＩＣ基板１５８に設置されたコントローラー１６０に接続することができ、ディスプレイパネル１６２を形成する。コントローラー１６０は、ソースとゲート駆動回路（未表示）を含むことができ、ディスプレイパネル１００をコントロールし、ディスプレイ装置１６２を操作する。
図１０は、図９に示されたディスプレイ装置１６２を組み合わせた電子装置を示す回路図である。入力装置１６４は、図９に示されたディスプレイ装置１６２のコントローラー１６０に接続され、電子装置１６６を形成する。入力装置１６４は、データをコントローラー１６０に入力し、画像を表示するプロセッサ、または同様のものを含む。電子装置１６６は、例えばＰＤＡ、ノート型パソコン、タブレットコンピュータ、携帯電話、または画面装置、またはディスクトップコンピュータなどの携帯用でない装置などである。
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
１０ ＬＣＤ装置
１２ ＴＦＴ基板
１４ カラーフィルター基板
１５ エッジ部
１６ 信号処理バンド（ｂａｎｄ）
１８ 外部ＩＣ基板
２０ 導線
２０ａ 端子部
２１ 金属層
２２ 平坦化層
２４ 導電層
２４ａ 導電残部
２６ ボンディングパッド
１００ ディスプレイパネル
１０２ アレイ基板
１０４、１０６、１０８ 導電部材
１１０ 導線
１１２、１１４ コンタクトホール
１１６ 絶縁層
１１８ 平坦層
１２０ 導電層
１２２ ボンディングパッド
１５１ エッジ部
１５４ 対向基板
１５６ 信号処理バンド
１５８ 外部ＩＣ基板
１６０ コントローラー
１６２ ディスプレイパネル
１６４ 入力装置
１６６ 電子装置
１２ ＴＦＴ基板
１４ カラーフィルター基板
１５ エッジ部
１６ 信号処理バンド（ｂａｎｄ）
１８ 外部ＩＣ基板
２０ 導線
２０ａ 端子部
２１ 金属層
２２ 平坦化層
２４ 導電層
２４ａ 導電残部
２６ ボンディングパッド
１００ ディスプレイパネル
１０２ アレイ基板
１０４、１０６、１０８ 導電部材
１１０ 導線
１１２、１１４ コンタクトホール
１１６ 絶縁層
１１８ 平坦層
１２０ 導電層
１２２ ボンディングパッド
１５１ エッジ部
１５４ 対向基板
１５６ 信号処理バンド
１５８ 外部ＩＣ基板
１６０ コントローラー
１６２ ディスプレイパネル
１６４ 入力装置
１６６ 電子装置
Claims (7)
- 導電部材、
前記導電部材の第一の領域を覆う絶縁層、
前記導電材料の第二の領域の上にかかり、前記絶縁層の第一の領域を覆う平坦化層、および
前記導電部材の第三の領域に導電接続した導電層を含む導線端子構造。 - 前記導電部材の前記第一の領域、第二の領域と第三の領域の少なくとも二つが異なる層レベルである請求項１に記載の導線端子構造。
- 前記導電層は、前記絶縁層の第二の領域を覆うように伸びるが、前記第二の領域の前記平坦化層がかかる部分からは分離されている請求項１に記載の導線端子構造。
- 前記導電部材の前記第三の領域の上の前記導電層は、更にボンドパッド層を含む請求項１に記載の導線端子構造。
- 前記導電部材の前記第一の領域、第二の領域と第三の領域は、実質的に一列に配列される請求項１に記載の導線端子構造。
- 隣接する導電部材のアレイを形成するステップ、
前記各導電部材の第一の領域を覆う絶縁層を形成するステップ、
前記導電部材のアレイの第二の領域の上にかかるように形成し、前記絶縁層の第一の領域を覆い、隣接する導電部材の間に伸びる平坦化層を形成するステップ、および
前記各導電材料の第三の領域に導電接続され、前記平坦化層に覆われた前記第二の領域から離れる導電層を形成するステップを含む導線端子構造を形成する方法。 - ディスプレイパネル、および
前記ディスプレイパネルに接続され、駆動し、入力に応じて画像を表示するコントローラーを含み、前記ディスプレイパネルが請求項１の導線端子構造を有するアレイ基板を含むディスプレイ装置。
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