JP2008052154A - 電子機器及び電子機器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透明電極に電圧を供給するための配線が、低抵抗で、高い腐食耐性及び機械的強度を有すること
【解決手段】本発明にかかる電子機器は、透明基板２１と、透明基板２１上に形成された透明電極２２と、透明基板２１上に形成され、透明電極２２に接続された金属配線２４ｂと、金属配線２４ｂの外表面を覆う金属酸化物膜２４ｃと、を備えている。また、本発明にかかる電子機器に用いられる金属配線２４ｂの金属酸化物膜２４ｃは陽極酸化法により形成される。
【選択図】図５

Description

本発明は電子機器及び電子機器の製造方法に関し、例えば、液晶表示装置等の電子機器及び電子機器の製造方法に関する。

近年、携帯電話機、携帯情報端末、電子手帳、携帯型テレビ等の多くの電子機器に、液晶表示装置等の表示装置が組み込まれるようになった。

液晶表示装置は、一般に、ガラスなどからなる一対の透明基板を用いる。そして、透明基板上の電極が形成された内面を互いに対向して配置させる。そして、一対の透明基板間の周縁部で枠状に設けられたシール材により一対の透明基板を貼り合せる。次に、このシール材の一部に設けられた液晶注入口から一対の透明基板間のシール材に囲われた空間に液晶を注入し、液晶注入口を封止して構成される。例えば、特許文献１には、一般的な液晶表示装置が開示されている。
特開２００３−９８５４３号公報

一般的な液晶表示装置を構成する一対の透明基板のうち、一方の透明基板の内面上には、複数の第１の透明電極が形成され、他方の透明基板の内面には、複数の第２の透明電極が形成されている。複数の第１の透明電極は平行に設けられている。同様に複数の第２の透明電極は平行に設けられている。第１の透明電極と第２の透明電極は互いに直交している。第１の透明電極は第１の接続配線と接続する。第２の透明電極は第２の接続配線と接続する。

ここで、透明電極は通常、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などからなる。接続配線は、通常、透明電極に電圧を供給するために設けられており、透明電極と比較して非常に細い配線幅で形成されている。このため、接続配線のうち、特に引き回しが必要で長くなるものは、電気抵抗を低く抑える必要がある。このことから、接続配線にはＡｌやＡｇなどの低抵抗の金属配線が使われている。また、ＩＴＯなどの透明導電膜からなる下層と、Ａｌなどの金属膜からなる上層とを有する積層構造により、接続配線が形成されることがある。しかし、ＡｌやＡｇなどの金属は、湿度に弱く、腐食しやすく、傷つきやすいという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、透明電極に電圧を供給するための配線が、低抵抗で、高い腐食耐性及び機械的強度を有する電子機器及び電子機器の製造方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる電子機器は、透明基板と、前記透明基板上に形成された透明電極と、前記透明基板上に形成され、前記透明電極に接続された金属配線と、前記金属配線の外表面を覆う金属酸化物膜とを備える。このような構成により、透明電極に電圧を供給するための配線が、低抵抗で、高い腐食耐性及び機械的強度を有する電子機器を得ることができる。

また、本発明にかかる電子機器の製造方法は、透明基板上に透明電極を形成するステップと、前記透明電極に接続されるように、前記透明基板上に金属配線を形成するステップと、前記金属配線の外表面を覆う金属酸化物膜を形成するステップと、を含む。
この製造方法により、透明電極に電圧を供給するための配線が、低抵抗で、高い腐食耐性及び機械的強度を有する電子機器を得ることができる。

さらに、前記金属配線の前記金属酸化物膜は陽極酸化法により形成されることが好ましい。これにより、金属配線表面の腐蝕耐性及び機械的強度が高まる。

本発明により、透明電極に電圧を供給するための配線が、低抵抗で、高い腐食耐性及び機械的強度を有する電子機器及び電子機器の製造方法を得ることができる。

発明の実施の形態．
本発明の実施の形態に係る電子機器ついて、図に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の構成を示す模式断面図である。ここでは、本発明の実施の形態に係る電子機器として、液晶表示装置を挙げて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る電子機器の第１の透明基板上に形成された透明電極パターンを示す模式平面図である。図３は、本発明の実施の形態に係る電子機器の第２の透明基板上に形成された透明電極パターンを示す模式平面図である。

まず、第１の透明基板１１と第２の透明基板２１とは互いに対向して配置されている。そして、図２に示されるように、第１の透明基板１１上には、複数の第１の透明電極１２が、互いに平行に配設されて、ストライプ状に形成されている。また、図３に示されるように、第２の透明基板２１上には、複数の第２の透明電極２２が、互いに平行に配設されて、ストライプ状に形成されている。複数の第２の透明電極２２は、複数の第１の透明電極１２に対して直交して交差するように形成されている。第１及び第２の透明基板１１、２１は、光透過性のガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂等からなる。本発明の実施の形態においては、各々の透明基板１１、２１は矩形状の薄板により形成されている。

また、第１及び第２の透明電極１２、２２上には、配向膜（不図示）が積層されている。第１及び第２の透明電極１２、２２の間に電圧を印加することにより、両電極１２、２２間に設けられた液晶層５０内の液晶分子の配列を変化させて、第１及び第２の透明基板１１、２１の間の光の透過を制御する。

また、図１に示されるように、第２の透明基板２１の一辺側は第１の透明基板１１の端面よりも延出して形成されている。この延出された部分には、駆動回路などが組み込まれた半導体素子１４が実装されている。さらに、第１及び第２の透明基板１１、２１の外側には、一対の偏光板１５、２５が貼り付けられている。

図１に示されるように、第１及び第２の透明基板１１、２１の間は、第２の透明基板２１の外周縁に沿って設けられたシール枠３０により接合されている。また、第１及び第２の透明基板１１、２１の間であってシール枠３０に囲われた空間に液晶注入口（不図示）から液晶が注入された後、液晶注入口が封止部７０により封止されることにより、液晶層５０が第１及び第２の透明基板１１、２１間のシール枠３０に囲われた空間に設けられる。図１に示されるように、シール枠３０の内周縁に沿って、表示領域１ａが設定されている。

また、第１及び第２の透明基板１１、２１の間であってシール枠３０に囲われた空間には、第１及び第２の透明基板１１、２１の間の間隙を調整するための球状のスペーサ４０が均一に散布されている。スペーサ４０は、第１または第２の透明基板１１、２１の内面、すなわち第１または第２の透明電極１２、２２が形成された面上に散布される。なお、スペーサ４０は、例えばガラス粒子やシリカ粒子や樹脂粒子の硬質な材料により形成されている。

ここで、図２に示されるように、第１の透明基板１１は複数の第１の透明電極１２と、これらに各々接続される複数の第１の接続配線２３とを備えている。そして、第１の接続配線２３の端部には、第１のトランスファーパッド１７が形成されている。第１のトランスファーパッド１７は、後述する第２の透明基板２１に形成される第２のトランスファーパッド１８と接続される。また、図３に示されるように、第２の透明基板２１は複数の第２の透明電極２２と、これらに各々接続される複数の第２の接続配線２４とを備えている。そして、第２の透明基板２１には、第１の透明基板１１の第１のトランスファーパッド１７に接続するための第２のトランスファーパッド１８が形成されている。第２のトランスファーパッド１８は、第１の透明基板１１と第２の透明基板２１とを対向配置したときに、第１のトランスファーパッド１７に対向するように形成されている。また、補助配線２６は、第２のトランスファーパッド１８と半導体素子１４とを接続するように形成されている。さらに、外部接続配線２７は、液晶表示装置を外部の電子部品に接続したり、液晶表示装置に電源等を供給するための配線である。

図２に示されるように、第１の接続配線２３は、第１の透明基板１１の一辺側に引き出されている。また、図３に示されるように、第２の接続配線２４は、第２の透明基板２１の右端又は左端において第２の透明電極２２と接続されている。そして、第２接続配線２４は第２の透明基板２１の右端又は左端から第２の透明基板２１の一辺側まで延設されている。このように、第２の接続配線２４は引き回されることにより、第１の接続配線２３よりも長くなるため、第２の接続配線２４は低抵抗化が必要となる。

第１及び第２の透明電極１２、２２と、接続配線２３、２４と、補助配線２６と、外部接続配線２７と、第１及び第２のトランスファーパッド１７、１８とは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜から形成されている。また、図４及び図５に示されるように、第２の接続配線２４は、透明導電膜を下層２４ａとして、その上に金属配線２４ｂが積層されて形成されている。金属配線２４ｂとしては、ＡｌやＡｇなどの低抵抗な金属が用いられている。すなわち、第２の接続配線２４は、下層２４ａがＩＴＯなどの透明導電膜からなり、上層２４ｂがＡｌなどの金属配線からなる積層構造により形成されている。このように、透明導電膜上に金属膜が積層された金属配線を第２の接続配線２４に用いることにより、当該第２の接続配線２４の電気抵抗を低く抑えることができる。また、図４及び図５に示されるように、金属配線の露出されている領域には金属酸化物膜２４ｃが形成されている。これにより、透明電極に電圧を供給するための配線を低抵抗にでき、腐食しにくくすることができる。さらには、当該配線の機械的強度を高くすることができる。ここで、金属配線の露出されている領域とは、金属配線の外表面であって、金属配線の外表面は金属酸化物膜２４ｃによって覆われている。

尚、第２の接続配線の下層２４ａと金属配線２４ｂとの境界面は、外気と触れておらず酸化されることはない。さらに、第２の接続配線の下層２４ａとして用いるＩＴＯは酸素と結合すると低抵抗化しやすい性質を有する。これにより、第２の接続配線２４は下層２４ａにおいても低抵抗となりやすい。

次に、本発明の実施の形態に係る電子機器の製造方法について、図に基づいて説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る電子機器の製造方法を説明するためのフロー図である。

図２及び図３に示されるように、まず一対の透明基板１１、２１を、例えば光透過性のガラスなどの矩形状の平板により形成する（ステップ（ＳＴＥＰ：以下、ＳＴと称する）３０１）。続いて各々の透明基板１１、２１上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜を成膜する。次に、透明導電膜を例えばフォトリソグラフィ法によりパターニングする。

そして、第１の透明基板１１上には第１の透明電極１２、第１の接続配線２３、及び第１のトランスファーパッド１７を形成する。また、第２の透明基板２１上には第２の透明電極２２、第２の接続配線の下層２４ａ、第２のトランスファーパッド、補助配線２６、及び外部接続配線２７を形成する。このとき、透明電極１２、２２を各々平行に配設し、ストライプ状にする。また、第１の接続配線２３は、第１の透明基板１１の一辺側に引き出すように形成する。また第２の接続配線２４は、第２の透明基板２１の一辺側に引き出すように形成する。このとき、第２の接続配線２４を、第１の接続配線２３が引き出される一辺側と同じ側に来るように引き回す。これにより、第２の接続配線２４が第１の接続配線２３よりも長くなる。

次に、第２の接続配線の下層２４ａの上に、Ａｌなどの金属膜を成膜する。次に、図４に示すように、この金属膜を例えばフォトリソグラフィ法によりパターニングして金属配線２４ｂを形成する。これにより、金属積層構造を有する第２の接続配線２４が形成される（ＳＴ３０３）。すなわち、第２の接続配線２４は、透明導電膜からなる下層２４ａと金属配線からなる上層２４ｂとの積層構造となる。

続いて第２の透明電極２２や第２の接続配線２４などが配設された透明基板２１を電解液中に浸漬する。電解液は硫酸、シュウ酸、その他の有機酸が挙げられる。そして、アルミニウムを陽極として、弱い直流、交流、または、交直流電流を流すと、図５に示されるように金属配線２４ｂの外表面にアルミニウムの金属酸化物膜２４ｃが形成される（ＳＴ３０４）。このように陽極酸化法によりアルミニウム表面に金属酸化物膜２４ｃを設けることができる。これにより、第２の透明電極２２に電圧を供給するための配線２４が、低抵抗にでき、腐食しにくくすることができる。さらには、当該配線２４の機械的強度を高くすることができる。特に、アルミニウム表面は機械的強度が低いが、金属酸化物膜２４ｃを設けることにより、配線２４の機械的強度を高くすることができる。また、陽極酸化法を用いることにより、アルミニウム表面上のピンホールを金属酸化物膜２４ｃにより容易に被覆することができ、より腐食しにくくすることができる。

また、本発明の実施の形態においては、金属酸化物膜２４ｃを形成するのに陽極酸化法を用いたが、他の一般的な酸化方法である熱酸化法やオゾン洗浄法により形成してもよい。金属酸化物膜２４ｃは、金属配線２４ｂの金属酸化物ではなく、ＳｉＯ_２等の酸化物であってもよい。この場合の形成法としては、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法等を例示することができる。

次に、第１及び第２の透明電極１２、２２上に、配向膜（不図示）を、例えば高分子材料であるポリイミド（Polyimide）薄膜等の有機薄膜で形成する（ＳＴ３０５）。そして、この配向膜に対して、液晶層５０との接触面に一方向にミクロな傷をつける配向処理（ラビング処理）を施す。

次に、第１の透明基板１１の内面、すなわち第１の透明電極１２が形成された面上にスペーサ４０を均一に散布する（ＳＴ３０６）。なお、スペーサ４０を、第２の透明基板２１の内面、すなわち第２の透明電極２２が形成された面上に、散布してもよい。
次に、第２の透明基板２１の外周縁に、液晶注入口となる一部を除いてシール材を塗布して、シール枠３０を形成する（ＳＴ３０７）。

そして、第１および第２の透明基板１１、２１を、第１および第２の透明電極１２、２２が形成された面を互いに対向させた状態で、シール材により貼り合わせて、第１および第２の透明基板１１、２１の間を接合する（ＳＴ３０８）。

次に、一対の透明基板１１、２１の間であってシール枠３０により囲われた空間に、液晶を注入する。そして、液晶注入口を封止材７０により封止して、封止材７０を硬化させることにより液晶を、閉空間内に密封することにより、液晶層５０を形成する（ＳＴ３０９）。そして、一対の透明基板１１、２１の外側に、一対の偏光板１５、２５を貼着する（ＳＴ３１０）。

次に、半導体素子１４を第１の透明基板１１上にＣＯＧ実装する（ＳＴ３１１）。以上のＳＴ３０１〜ＳＴ３１１のステップを経て、本実施の形態における液晶表示装置を得る。

以上の説明は、本発明を実施の形態を説明するものであり、本発明が以上の実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、以上の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において、容易に変更、追加、変換することが可能である。また、上記の実施の形態では電子機器として液晶表示装置について説明したが、電子機器としてタッチパネル入力装置等であってもよい。

本発明の実施の形態に係る電子機器の構成を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器の第１の透明基板上に形成された透明電極パターンを示す模式平面図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器の第２の透明基板上に形成された透明電極パターンを示す模式平面図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器の第２の接続配線の構成を示す模式平面図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器の第２の接続配線を示す模式断面図で、図４のＡ−Ａ切断部の断面図ある。 本発明の実施の形態に係る電子機器の製造方法を説明するためのフロー図である。

符号の説明

１ａ 表示領域
１１ 第１の透明基板
１２ 第１の透明電極
１４ 半導体素子
１５ 偏光板
１７ 第１のトランスファーパッド
１８ 第２のトランスファーパッド
２１ 第２の透明基板
２２ 第２の透明電極
２３ 第１の接続配線
２４ 第２の接続配線
２４ａ 第２の接続配線の下層
２４ｂ 金属配線(第２の接続配線の上層)
２４ｃ 金属酸化物膜
２５ 偏光板
２６ 補助配線
２７ 外部接続配線
３０ シール枠
４０ スペーサ
５０ 液晶層

Claims (3)

1. 透明基板と、
   前記透明基板上に形成された透明電極と、
   前記透明基板上に形成され、前記透明電極に接続された金属配線と、
   前記金属配線の外表面を覆う金属酸化物膜と、を備えた電子機器。
2. 透明基板上に透明電極を形成するステップと、
   前記透明電極に接続されるように、前記透明基板上に金属配線を形成するステップと、
   前記金属配線の外表面を覆う金属酸化物膜を形成するステップと、を備えた電子機器の製造方法。
3. 陽極酸化法により前記金属配線の前記金属酸化物膜を形成する請求項２に記載の電子機器の製造方法。

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