JP5256012B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

複数の金属膜が積層されてなる積層膜を形成し、フォトリソグラフィによってパターニングされたフォトレジストをマスクとして、積層膜をエッチングして配線等を形成することが知られている。各金属膜の材料として、アルミニウムは導電率の高さから配線として好適であるが、線膨張係数の高さから他の材料の膜がアルミニウム膜の上に積層される。アルミニウム膜は、フォトリソグラフィの現像で使用されるアルカリ溶液で溶解しやすく、その上に形成される膜は、アルカリ溶液に耐性のあるモリブデンなどの材料から形成することが多い（特許文献１参照）。
特開２００５−８５８１１号公報

従来、同じ大きさで各金属膜を積層していたので、各金属膜の端面が横から露出しており、現像を行っているときにアルミニウム膜の溶解が進行していた。

本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる膜の溶解を防止することを目的とする。

（１）本発明に係る表示装置は、基板及び複数層の金属膜からなり、前記基板を最下層とする積層体を含み、最上層及び前記最下層を除く少なくとも１層は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１金属膜であり、前記第１金属膜の上の少なくとも１層は、モリブデン、タングステン、クロム、チタン、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛及び酸化インジウムスズ亜鉛からなるグループのいずれか１つの材料又は前記材料を含む合金からなる第２金属膜であり、前記第２金属膜は、前記第１金属膜の上面を全て覆う第１部分と、前記第１金属膜の下の層に載るとともに前記第１金属膜の端面を覆う第２部分と、を含むことを特徴とする。本発明によれば、アルカリ溶液に溶けやすい第１金属膜が、アルカリ溶液に耐性のある第２金属膜で覆われているので、第１金属膜の溶解を防止することができる。

（２）（１）に記載された表示装置において、前記複数層の金属膜は配線を構成し、前記配線の延びる方向に沿って、前記第１部分及び前記第２部分が並ぶことを特徴としてもよい。

（３）（２）に記載された表示装置において、前記基板はＴＦＴ基板であり、カラーフィルタ基板と、前記ＴＦＴ基板と前記カラーフィルタ基板の間に挟まれた液晶と、前記液晶を封止するシール材と、をさらに含み、前記シール材は、前記第２金属膜の、前記第１部分を避けて前記第２部分上に載るように設けられていることを特徴としてもよい。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る表示装置の断面図である。本実施の形態では、表示装置として液晶表示装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ装置、電界放出ディスプレイ装置などに適用することも可能である。

表示装置は、第１基板１０及び第２基板１２を有する。第１基板１０及び第２基板１２は、例えばガラス基板であって、光透過性を有する。第１基板１０及び第２基板１２は、間隔をあけて対向するように配置されている。第１基板１０は、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたＴＦＴ基板であり、第２基板１２は、図示しない着色層を有するカラーフィルタ基板である。第１基板１０及び第２基板１２は、例えばエポキシ樹脂からなるシール材１４によって端部同士が固定されている。第１基板１０及び第２基板１２の間に液晶１６が封入されている。

液晶１６の駆動方式は、IPS（In Plane Switching）方式、TN（Twisted Nematic）方式又はVA（Vertical Alignment）方式などいずれの方式であってもよく、方式に応じた電極及び配線（図示せず）が形成されている。

表示装置は、積層体１８を含む。積層体１８は、第１基板１０及び複数層の金属膜（下地金属膜２０、第１金属膜２２及び第２金属膜２４）からなる。積層体１８は、第１基板１０を最下層とする。

本実施の形態では、第１基板１０の上に下地金属膜２０が形成されている。下地金属膜２０は、モリブデン、タングステン、クロム、チタン、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛及び酸化インジウムスズ亜鉛からなるグループのいずれか１つの材料又は材料を含む合金からなる。これらの材料は、アルカリ溶液に耐性がある。

積層体１８の最上層及び最下層を除く少なくとも１層（図１では下から３層目の層のみ）は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１金属膜２２である。アルミニウム又はアルミニウム合金は、アルカリ溶液に溶けやすい。第１金属膜２２は、下地金属膜２０の周縁の内側のみに形成され、下地金属膜２０の端部に至らないように形成されている。

第１金属膜２２の上の少なくとも１層（図１では１層のみ）は、モリブデン、タングステン、クロム、チタン、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛及び酸化インジウムスズ亜鉛からなるグループのいずれか１つの材料又は材料を含む合金からなる第２金属膜２４である。これらの材料は、アルカリ溶液に耐性がある。

第２金属膜２４は、第１金属膜２２の上面を全て覆う第１部分２６を含む。第２金属膜２４は、第１部分２６から連続して延びる第２部分２８を含む。第２部分２８は、第１金属膜２２の下の層（下地金属膜２０）に載っている。第２部分２８は、図１に示すように、下地金属膜２０上に載っていてもよいが、下地金属膜２０を省略して第１基板１０上に直接載っていてもよい。第２部分２８は、第１金属膜２２の端面を覆っている。第１金属膜２２の、第２部分２８によって覆われた端面はアルカリ溶液から保護される。

本実施の形態では、複数層の金属膜（下地金属膜２０、第１金属膜２２及び第２金属膜２４）は、ゲート信号線或いはドレイン信号線などの配線を構成している。配線の延びる方向に沿って、第２金属膜２４の第１部分２６及び第２部分２８が並ぶ。配線は、端部においては、第１金属膜２２を含まず、下地金属膜２０及び第２金属膜２４を含む。配線は、端部を除く部分では、下地金属膜２０、第１金属膜２２及び第２金属膜２４を含む。

シール材１４は、第２金属膜２４の、第１部分２６を避けて第２部分２８上に載るように設けられている。シール材１４は、第１金属膜２２の上方を避けて（第１金属膜２２とオーバーラップしないように）形成されているが、第２金属膜２４とはオーバーラップし、下地金属膜２０ともオーバーラップする。

本実施の形態によれば、アルカリ溶液に溶けやすい第１金属膜２２が、アルカリ溶液に耐性のある第２金属膜２４で覆われているので、第１金属膜２２の溶解を防止することができる。

図２（ａ）〜図６は、本発明の実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する図である。

本実施の形態では、第１基板１０及び複数層の金属膜（下地金属膜２０、第１金属膜２２及び第２金属膜２４）からなり、第１基板１０を最下層とする積層体１８を形成する。

図２（ａ）に示すように、第１基板１０上に下地金属膜２０を形成する。下地金属膜２０の材料は上述した通りであり、その形成方法にはスパッタリングを採用することができる。スパッタリングは、図２（ｂ）に示すように、第１マスク３０を介して行い、その開口よりもわずかに広い領域に下地金属膜２０を形成する。例えば、図２（ａ）に示すように、第１基板１０の周縁と、下地金属膜２０の周縁が一致する（面一になる）ように、下地金属膜２０を形成する。

図３（ａ）に示すように、下地金属膜２０上に第１金属膜２２を形成する。第１金属膜２２の材料は上述した通りであり、その形成方法にはスパッタリングを採用することができる。スパッタリングは、図３（ｂ）に示すように、第２マスク３２を介して行い、第２マスク３２の開口よりもわずかに広い領域に第１金属膜２２を形成する。第２マスク３２の開口は、第１マスク３０の開口よりも小さくなっており、下地金属膜２０の周縁の内側に第１金属膜２２を形成する。すなわち、第１金属膜２２を囲むように、下地金属膜２０の周縁部が第１金属膜２２から露出している。

図４（ａ）に示すように、第１金属膜２２上に第２金属膜２４を形成する。第２金属膜２４の材料は上述した通りであり、その形成方法にはスパッタリングを採用することができる。スパッタリングは、図４（ｂ）に示すように、第１マスク３０を介して行い、その開口よりもわずかに広い領域に第２金属膜２４を形成する。第１マスク３０の開口は、第２マスク３２の開口よりも大きくなっており、第１金属膜２２を覆うとともに第１金属膜２２の外側に至るように、第２金属膜２４を形成する。つまり、第２金属膜２４は、第１金属膜２２の上面を全て覆う第１部分２６と、第１金属膜２２の下の層（下地金属膜２０）に載るとともに第１金属膜２２の端面を覆う第２部分２８と、を含む。また、図４（ａ）に示すように、下地金属膜２０の周縁と、第２金属膜２４の周縁が一致する（面一になる）ように、第２金属膜２４を形成する。

以上のプロセスを経て、複数層の金属膜（下地金属膜２０、第１金属膜２２及び第２金属膜２４）を第１基板１０上に形成する。

図５（ａ）に示すように、フォトレジスト層３４を形成する。フォトレジスト層３４は、これを塗布する装置への付着を防止するため、図５（ｂ）に示すように、第２金属膜２４の周縁よりも内側に形成する。つまり、フォトレジスト層３４を囲むように、第２金属膜２４の周縁部がフォトレジスト層３４から露出している。

図６に示すように、フォトレジスト層３４を、フォトリソグラフィによってパターニングして、エッチングマスク３６を形成する。エッチングマスク３６は、配線の形状になっており、図６にはその一部のみを図示している。図１に示すように、配線は、端部においては、第１金属膜２２を含まず、下地金属膜２０及び第２金属膜２４を含む。配線は、端部を除く部分では、下地金属膜２０、第１金属膜２２及び第２金属膜２４を含む。

フォトリソグラフィは、アルカリ溶液による現像工程を含む。アルカリ溶液は、第１金属膜２２を溶解するが、上述したように、第１金属膜２２は、第２金属膜２４によって完全に覆われているので、アルカリ溶液にさらされることがなく、溶解しないようになっている。

露光されたフォトレジスト層３４を現像するときに、複数層の金属膜のうち、下地金属膜２０の端面と第２金属膜２４の表面の周縁部及び端面が、フォトレジスト層３４から露出しているのでアルカリ溶液にさらされる。しかし、複数層の金属膜の側面には第１金属膜２２が露出していないので、第１金属膜２２が溶解しない。そのため、現像が終わった時点で、第２金属膜２４が下地金属膜２０に密着した状態が維持され、ゴミの原因となる第２金属膜２４の剥離は生じない。

その後、エッチングマスク３６から露出した複数層の金属膜（下地金属膜２０、第１金属膜２２及び第２金属膜２４）をエッチングして、配線を形成する。そして、液晶表示装置の製造方法として公知のプロセスを経て、液晶表示装置を製造することができる。また、本実施の形態に係る液晶表示装置には、公知の液晶表示装置の構成が適用される。

図７〜図１１は、本発明の実施の形態の変形例に係る表示装置の製造方法を説明する図である。本変形例では、相互に分離された複数の領域に第１金属膜１２２を形成する点で上記実施の形態と相違する。

図７に示すように、第１基板１１０上に下地金属膜１２０を形成する。第１基板１１０及び下地金属膜１２０の詳細は、上記実施の形態で説明した第１基板１０及び下地金属膜２０の内容が該当する。

図８に示すように、下地金属膜１２０上に、相互に分離された複数の第１金属膜１２２を形成する。それぞれの第１金属膜１２２の詳細は、上記実施の形態で説明した第１金属膜２２の内容が該当する。

図９に示すように、複数の第１金属膜１２２上に連続的に第２金属膜１２４を形成する。第２金属膜１２４のその他の詳細は、上記実施の形態で説明した第２金属膜２４の内容が該当する。

図１０に示すように、フォトレジスト層１３４を形成する。フォトレジスト層１３４の詳細は、上記実施の形態で説明したフォトレジスト層３４の内容が該当する。

図１１に示すように、フォトレジスト層１３４を、フォトリソグラフィによってパターニングして、エッチングマスク１３６を形成する。エッチングマスク１３６の詳細は、上記実施の形態で説明したエッチングマスク１３６の内容が該当する。その後のプロセスについても上記実施の形態で説明した通りである。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

本発明の実施の形態に係る表示装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る表示装置の製造方法を説明する図である。

符号の説明

１０ 第１基板、１２ 第２基板、１４ シール材、１６ 液晶、１８ 積層体、２０ 下地金属膜、２２ 第１金属膜、２４ 第２金属膜、２６ 第１部分、２８ 第２部分、３０ 第１マスク、３２ 第２マスク、３４ フォトレジスト層、３６ エッチングマスク、１１０ 第１基板、１２０ 下地金属膜、１２２ 第１金属膜、１２４ 第２金属膜、１３４ フォトレジスト層、１３６ エッチングマスク。

Claims (1)

1. ＴＦＴ基板及び複数層の金属膜からなり、前記ＴＦＴ基板を最下層とする積層体と、
   カラーフィルタ基板と、
   前記ＴＦＴ基板と前記カラーフィルタ基板の間に挟まれた液晶と、
   前記液晶を封止するシール材と、
   を含み、
   最上層及び前記最下層を除く少なくとも１層は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第１金属膜であり、
   前記第１金属膜の上の少なくとも１層は、モリブデン、タングステン、クロム、チタン、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛及び酸化インジウムスズ亜鉛からなるグループのいずれか１つの材料又は前記材料を含む合金からなる第２金属膜であり、
   前記第２金属膜と前記カラーフィルタ基板との間に前記液晶の層が配置され、
   前記第２金属膜は、前記第１金属膜の上面を全て覆う第１部分と、前記第１金属膜の下の層に載るとともに前記第１金属膜の端面を覆う第２部分と、を含み、
   前記複数層の金属膜は配線を構成し、
   前記配線の延びる方向に沿って、前記第１部分及び前記第２部分が並び、
   前記シール材は、前記第２金属膜の、前記第１部分を避けて前記第２部分上に載るように設けられていることを特徴とする表示装置。

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