JP5630729B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、外部駆動回路と接続するための接続端子部の構造に関する。

近年、高解像度のディスプレイとして表示装置の中でも特に平面表示装置（Flat Panel Display Device）が広く用いられている。平面表示装置の一つである液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等のスイッチング素子が形成された基板（以下、ＴＦＴ基板と呼ぶ。）とカラーフィルタ、ブラックマトリクス等が形成された対向基板（以下、ＣＦ基板と呼ぶ。）を有する。液晶表示装置は、ＴＦＴ基板と対向基板との間に狭持された液晶に印加される電界を変化させることにより、液晶分子の配向方向を変化させ、光の透過量を各々の画素毎に制御して表示を可能としている。電界を印加するために、ＴＦＴ基板は駆動回路を設けた外部配線基板に接続される。この外部配線基板としてはＴＣＰ（Tape Carrier Package）やＣＯＧ（Chip On Glass）、ＣＯＦ（Chip On Film）などが用いられる。

図１０に、配線基板としてＴＣＰを採用した場合の一般的な液晶表示装置の断面図を示す。図１０に示すように、ＴＦＴ基板１はＣＦ基板１３と比較して面積が大きく形成されている。ＴＦＴ基板１とＣＦ基板１３とが液晶材１４を介して対向する領域を表示領域呼ぶ。この表示領域に隣接して配置されておりＣＦ基板１３に対してＴＦＴ基板１がはみ出した領域とシール材１５の領域の両方を含めて周辺領域と呼ぶ。ＴＦＴ基板１上の表示領域内に形成されたデータ線、走査線、電源配線などは、表示領域から周辺領域に引き出されて、基板の一辺に端子電極群を形成する。表示領域内配線、引き出し配線、端子電極は、図示された金属配線層２で共通して形成している。この金属配線層２の一端側に形成された端子電極群は、異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film、以下、ＡＣＦと呼ぶ。）７を介して、ＴＣＰ８のＴＣＰ配線９と電気的に接続される。

図１１に、図１０の周辺領域におけるＴＦＴ基板１とＴＣＰ８の接続部（以下、接続端子部と呼ぶ。）付近の詳細を示す。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、端子電極群を構成するように周辺領域に引き出された金属配線層２は絶縁層４によって保護されているが、各端子電極表面の一部にはＴＦＴ基板１とＴＣＰ８を接続するためのコンタクトホール５が絶縁層４に形成されている。コンタクトホール５はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの表面導電層６によって被覆されている。

このように、端子電極２上のコンタクトホール５は、表面導電層６やＡＣＦ７で覆われている。しかし、ＩＴＯは水分浸入抑制効果が低く、また、ＡＣＦ７もある程度の吸水性を有している。そのため、端子電極２が腐食し、断線などによる表示不良を引き起こすことを抑制することが重要となる。

液晶表示装置（ＬＣＤ）は高精細化、大画面化にともない、配線金属の低抵抗化が図られている。そのため、これまで使用されていたＣｒなどの耐食性のある配線材料から、Ａｌ、Ｃｕなどの低抵抗ではあるが耐食性に乏しい配線材料が多く用いられるようになってきた。このような背景の下、上述した端子電極２の腐食対策が益々重大となってきた。

このような問題を解決する技術の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された画像表示装置の接続電極は、導電層上であって絶縁層によって被覆されていない開口部（コンタクトホール）を導電層の一方の端部に寄せて配置した構成としている。この構成により、開口部の一部で生じた腐食反応が導電層の両端部に到達するまでに要する時間が長大化し、断線の発生を抑制することができることとされている。

特開２００４−２０５５５０号公報（段落〔００２９〕−〔００３２〕、図１）

特許文献１に記載された画像表示装置の構成では、金属配線層を伝達・成長する腐食反応を完全に抑制することはできないため、時間の経過により断線に至り、表示不良が発生するという問題があった。

本発明の目的は、金属配線層の腐食が発生しても、金属配線層の完全な断線を防止することができる表示装置を提供することにある。

本発明の表示装置は、表示領域から基板周辺へ引き出された金属配線層に形成された端子電極群を備える第１の基板と、その第１の基板と対向配置される第２の基板とを有する表示装置において、端子電極群の少なくとも一つの端子電極はその端子電極群の配列方向と交差する方向に沿った分離領域を介して空間的に分岐された電極領域を備えた分岐型端子電極を形成していることを特徴とする。

また、本発明の表示装置によれば、スイッチング素子が形成された第１の基板と、第１の基板と液晶材料を挟んで対向する第２の基板を有し、第１の基板は、スイッチング素子を含む表示領域と、表示領域に隣接する周辺領域からなり、周辺領域に配置され、表示領域から延伸した金属配線層と金属配線層の一部が開口した接続領域とを含む複数の接続端子部を有し、複数の接続端子部のうち少なくとも一の接続端子部は、金属配線層が２以上の配線領域からなる部分を有し、各配線領域は金属配線層が延伸する方向と平行な方向には連続しており、延伸する方向と交差または直交する方向に対して互いに離間している。

とくに本発明による表示装置は、一辺に端子電極群を備える第１の基板と、液晶材を介して第１の基板と対向配置される第２の基板とを備える。第１の基板上の端子電極群の少なくとも一つの端子電極はその端子電極群の配列方向と交差する方向に沿った分離領域を介して空間的に分岐された電極領域を備えた分岐型端子電極を形成している。第２の基板は端子電極群を覆わないように配置されている。また、端子電極と分離領域とを共通に覆い、分離領域で隔離された各端子電極を電気的に導通する耐食性導電層が設けられている。

本発明の表示装置は、接続端子部の完全な断線を防止することができるという効果を有する。

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

まず、本発明の第１の実施形態に係る表示装置としての液晶表示装置について、図１から図５を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態に係る液晶表示装置の端子電極の構造を示す断面図である。図１（ａ）は、ＰＣＴ等の配線基板を接続する前段階の構成を示す。第１の基板としてのＴＦＴ基板１は、図示していないスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）をマトリクス配置しているアクティブマトリクス基板を想定している。第２の基板としてのＣＦ基板１３には、カラーフィルタ、ブラックマトリクス等が形成されている。ＴＦＴ基板１とＣＦ基板との間に液晶材１４が狭持され、シール材１５で封止されている。ＴＦＴ基板１は図１（ａ）に示すように、表示領域と周辺領域から構成される。表示領域は、対向するＣＦ基板１３との間に液晶材１４が存在する領域であり、そこには、図示されていないＴＦＴが形成されている。周辺領域は、表示領域に隣接して配置されており、シール材１５の領域とＣＦ基板１３に対してＴＦＴ基板１がはみ出している領域の両方を含む。この周辺領域に、表示領域から引き出された金属配線層２が形成され、図１（ｂ）に示すように、薄膜トランジスタの駆動回路を設けた外部配線基板と接続する端子電極が形成される。

図１（ｂ）に、配線基板としてＴＣＰ（Tape Carrier Package）を用い、ＴＣＰ８とＴＦＴ基板１を接続した状態を示す。ＴＣＰ８に形成された配線端子としてのＴＣＰ配線９が、異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film、以下、ＡＣＦと呼ぶ。）７を介して、ＴＦＴ基板１の端子電極２と接続される。

図２に本実施形態におけるＴＦＴ基板１の端子電極の構造を示す。図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。図２では、２個の端子電極が周辺領域に並設されている場合を示しているが、通常は配線数に合わせて複数本の端子電極が同一ピッチで並設されて端子電極群を形成している。しかし本実施の形態では、端子電極の数や配置は特に限定されない。

図２に示すように、ＴＦＴ基板１上の各端子電極２は互いに離間した２個の金属配線領域から形成されている。本実施形態では各々の端子電極２の中央近傍に分離領域としてスリットを設けた。すなわち、端子電極２を構成する金属材料が除去された金属層除去部（以下、スリットと呼ぶ）３を設けた。すなわち、スリットを有する端子電極、すなわち分岐型端子電極２が形成される構成とした。ここで、スリットを有する端子電極２の一部で腐食が発生した場合、発生した腐食は時間の経過と共に端子電極２内で進行する。しかし本実施形態によれば、端子電極２がスリット３により分離されているので、このスリット３で腐食の進行が阻止される。したがって、腐食による端子電極２の完全な断線を防止することができる。

この端子電極２およびそこへ導通している引き出し配線層は低抵抗金属膜を用いて形成することが望ましい。低抵抗金属としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等を主材料として用いることができる。さらに、耐食性を向上させるためにネオジム（Ｎｄ）などの耐食性金属で合金化したものを用いてもよい。また、端子電極２およびその引き出し配線層は２層及び３層などの積層構造とすることもできる。なお、スリット３は少なくとも１つの端子電極に設ければよく、必ずしも全ての端子電極に設けなくてもよい。また、図２ではスリット３を同一幅のスリットとしているが、スリット３の形状は特に限定されず、幅を変化させてもよいし、屈曲させてもよい。以下に説明する他の実施形態においても同様である。

図２（ｂ）に示すように、端子電極２の上層に形成された絶縁層４の一部が除去され、コンタクトホール５が形成される。ここでは、コンタクトホール５は分離した端子電極２のそれぞれに形成される。絶縁層４は端子電極２を外気から保護するためのものである。絶縁層４としては絶縁性を示す材料であれば特に制限されないが、通常はＳｉＮ_ＸやＳｉＯ_２などの無機絶縁膜が用いられる。図２（ｂ）には絶縁層４を単層構造で示しているが、複数の絶縁材料による積層構造としてもよい。

絶縁層４の上面に、各々の端子電極２の２つのコンタクトホール５を完全に覆うように表面導電層６が形成される。本実施形態ではスリット３の上層にも表面導電層６が形成され、ＡＣＦ７との接続面積を大きくしている。表面導電層６としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの酸化物透明導電膜を用いることができる。

図２（ａ）に示すように、スリット３は、コンタクトホール５とそれを完全に被覆する表面導電層６よりも長く形成される。そして端子電極２が延伸する方向、すなわち図２（ａ）の上下方向に、端子電極から延長距離の分だけ拡張してスリット３を設けることが望ましい。この理由は、コンタクトホール５の端部で発生した端子電極２の腐食が、端子電極を越えて図２（ａ）の上下方向に存在する端子電極２へ伝播する場合についても、腐食の進行による断線を防止することができるからである。なお、図２（ａ）の下方側、すなわち端子電極の先端側のスリット３は、図２（ａ）に示すように、端子電極の先端まで形成し、端子電極を形成する金属配線層２を完全に分離する構造が望ましい。しかし延長距離が充分あれば、図２（ａ）の上方側のスリット３と同様に、接端子電極の先端に至る途中までスリット３を形成することとしてもよい。このときの延長距離としては、例えば金属配線層２の横幅以上の距離とすることができる。

次に、ＴＦＴ基板１にＴＣＰ８を圧接した場合について説明する。この場合、以下に述べるように、ＴＦＴ基板１とＴＣＰ８との接続時に位置ズレが生じることにより端子電極２に腐食が発生し、表示不良となるという問題が生じる。

図１１は、ＴＦＴ基板１上の端子電極を形成する金属配線層２とＴＣＰ８のＴＣＰ配線９とが位置ズレなく貼り合わされている状態を示している。しかし実際には、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、ＴＣＰ圧接時に用いる圧接装置の位置合わせ精度のばらつき等により、金属配線層２とＴＣＰ配線９の位置がずれて圧接される場合が生じる。この位置ズレに対しては、通常ある程度の許容範囲を持って製品の設計がされるため、初期表示状態で不良になることはない。しかし、高温高湿環境下での耐久性試験後においては、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、腐食１０の発生により表示不良となる問題があった。

上述した位置ズレによる腐食１０が発生する箇所は、一般に金属配線層２の絶縁層４に覆われていないコンタクトホール５の端部であり、かつ、位置ズレによってＴＣＰ配線９が対向しないこととなった側のコンタクトホール５の端部である。この腐食が発生する機構について、以下の２つの原因が考えられる。第一の原因は、コンタクトホール５の上部をＴＣＰ配線９が被覆していないため、外部環境からコンタクトホール５に至るまで水蒸気等が浸透することが容易となることである。第二の原因は、ＴＣＰ配線９の位置ズレにより、隣接する端子電極へ圧接されたＴＣＰ配線９が、当該コンタクトホール５に接近することである。すなわち、この隣接するＴＣＰ配線９の接近により、表示信号印加時に端子電極２が隣接するＴＣＰ配線９から異なる電界を受けるようになることから、電位差が生じるためである。

そして、時間の経過と共に、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように、ＴＣＰ配線９に覆われていない側のコンタクトホール端部から金属配線層２を伝い、反対側のコンタクトホール端部に向かって腐食１０が成長してゆく。また、コンタクトホール５の直下の金属配線層２と比較すると、腐食の進行は遅いが、絶縁層４に覆われている金属配線層２にも腐食が成長してゆく。

この腐食の進行により、表面導電層６と金属配線層２との接続抵抗が上昇し、更には金属配線層２の腐食１０の成長によって断線を生じることなどによって、表示不良が発生する。

しかし、本実施形態による液晶表示装置によれば、以下に述べるように、ＴＦＴ基板１とＴＣＰ８の接続時に位置ズレが生じた場合であっても、腐食による金属配線層２の完全な断線を防止することができる。

図３に、本実施形態による液晶表示装置のＴＦＴ基板１にＡＣＦ７を介してＴＣＰ８を圧接した状態における端子電極の構造を示す。この図では、ＴＣＰ配線９がＴＦＴ基板１の端子電極に対して左側にずれて圧接された形態を示している。端子電極の最上層である表面導電層６とＴＣＰ配線９とがＡＣＦ７を介して接続される。ＡＣＦ７の異方性により基板１の主面に対して直交する方向にのみ導電性を有するため、ＴＦＴ基板１の１つの端子電極と向かい合ったＴＣＰ配線９のみが接続されることになる。ＴＣＰ圧接時の位置ズレは圧接装置の位置合わせ精度のばらつき等の理由から生じる。ＴＣＰ圧接するときに常に位置ズレなく圧接することは困難であるので、端子電極及びＴＣＰ８はある程度の許容範囲を持って設計されている。そのため、初期表示の状態では表示不良となることはない。

上述したように、ＴＣＰ圧接時に位置ズレが生じた場合に腐食が発生し、この腐食反応の進行によって接続不良や断線が生じる。本実施形態の端子電極の構造を採用することによって、接続不良や断線を解決できる理由について以下に説明する。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、まずＴＣＰ配線９に覆われていないコンタクトホール５（各端子電極の右側のコンタクトホール５）の端部で金属配線層（端子電極）２の腐食１０が発生する。発生した腐食１０は、時間の経過と共に同図の左方向、つまり逆側のコンタクトホールの端部に向かって進行する。腐食１０が伝播する部分は金属配線層２であるため、本実施形態のように金属配線層２が分離している構造においては、金属配線層２の分離部、すなわちスリット３で腐食１０の進行が停止する（図４（ｃ））。ここで、二つの配線領域に分離した金属配線層２のうち、腐食１０が発生した一方の側の金属配線層では腐食の進行による接続抵抗の上昇などの不良が生じる。しかしながら、分離した他方の金属配線層には腐食１０が進行していないので、接続抵抗の上昇が生じることはなく、また完全な断線が生じることもない。

なお、腐食１０が進行して一方の側の金属配線層２が全体にわたり腐食した場合（図４（ｃ））には、腐食した金属配線層２の接続抵抗が上昇するため、表面導電層６と金属配線層２との接続抵抗も上昇する。しかしながら、腐食が伝播していない他方の側の金属配線層２との接続だけで電気的な接続を充分に行うことができる。したがって、液晶表示装置としての表示上の問題はない。

これに対して背景技術に記載した関連技術（特開２００４−２０５５５０号公報）による接続電極（端子電極）では、コンタクトホールを導電層の一方の端部に寄せて配置した構成としている。しかし、この構成ではＴＣＰ圧接時の一方向の位置ズレに対してしか効果が生じない。さらに、コンタクトホールを導電層の一方の端部に寄せて配置するため、コンタクトホールの面積を小さくしている。そのため、コンタクトホールの金属配線層で腐食が生じるとコンタクトホールの全面に腐食が進行し、表面導電層と金属配線層の接続不良が発生してしまう。

次に、本実施形態による液晶表示装置の端子電極の製造方法について図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態のＴＦＴ基板の端子電極の構造を示す工程断面図である。

まず、図５（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板１の全面に金属配線層２を、例えばスパッタリング法等を用いて成膜する。ＴＦＴ基板１にはガラス基板を用いることができる。また、ガラス基板の上にＳｉＮ_ＸまたはＳｉＯ_２などの絶縁膜を堆積したものを用いてもよい。金属配線層２で形成される端子電極およびその引き出し配線には、例えば、ＡｌやＡｇ、Ｃｕなどの低融点金属、ＡｌにＮｄなどの耐食性金属を添加したＡｌ−Ｎｄ合金などを用いることができる。金属配線層２の膜厚は特に制限はないが、本実施の形態では約２００ｎｍとした。また金属配線層２は図５に示した単層ではなく、ＡｌまたはＡｇ、Ｃｕなどの低融点金属とＭｏなどの高融点金属との積層構造としてもよい。この場合の各金属配線層２の膜厚にも特に制限はないが、例えば、上層の金属配線層として約５０ｎｍのＭｏ層とし、下層の金属配線層として約ｌ２００ｎｍのＡｌ層とすることができる。

次に、図５（ｂ）に示すように、金属配線層２をパターニングする。パターニング方法には通常のフォトリソグラフィー技術を用いることができる。本実施の形態では、金属配線層のパターンを残す部分にポジ型レジストを形成し、その後に、このレジストをマスクとして金属配線層２をエッチング除去した。レジストを除去することによって図５（ｂ）に示す金属配線層２のパターンが得られる。このパターニングのときに、少なくとも１つの端子電極の所定箇所にスリット３を設け、金属配線層２を二股形状に分離する。スリット３は、後の工程で表面導電層６が形成される領域を含み、図２（ａ）の上下方向に延長して設けることが望ましい。金属配線層２のエッチングには、例えばリン酸／硝酸／酢酸／水の混酸を使用したウェットエッチング法を用いることができる。このウェットエッチング方法を用いることにより、Ｍｏ／Ａｌ系の積層配線層を採用した場合にも、積層膜を一括してテーパーエッチングすることができる。

次に、図５（ｃ）に示すように、パターニングされた金属配線層２を完全に被覆するように絶縁層４をＴＦＴ基板１の全面に堆積する。絶縁層４の形成には例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用い、ＳｉＮ_Ｘ膜を約３００ｎｍの厚さで形成する。絶縁層４に用いる材料はＳｉＮ_Ｘ膜に限らず、ＳｉＯ_２膜などの絶縁体を用いることができる。また、単層に限らず積層膜としてもよい。

次に図５（ｄ）に示すように、金属配線層２の上に堆積した絶縁層４にコンタクトホール５を形成する。コンタクトホール５はＴＣＰ配線９とＡＣＦ７を介して接続するための接続領域となる部分に形成する。コンタクトホール５の形成にも通常のフォトリソグラフィー技術を用いることができる。本実施の形態では、コンタクトホール５のパターンとなる領域以外にポジ型レジストを形成し、このレジストをマスクとして絶縁層４をエッチング除去した。その後このレジストを除去することによって図５（ｄ）に示すコンタクトホール５が形成される。絶縁層４のエッチングには、例えばＳＦ_６系やＣＨＦ_３系のガスを用いたドライエッチング法や、バッファードフッ酸などを使用したウェットエッチング法を用いることができる。

次に図５（ｅ）に示すように、表面導電層６をＴＦＴ基板１の全面に堆積する。表面導電層６にはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電膜を用いることができる。この透明導電膜をスパッタリング法等により、例えば膜厚約１００ｎｍ程度堆積することにより表面導電層６を形成することができる。

次に図５（ｆ）に示すように、表面導電層６をパターニングすることにより接続領域を完成する。パターニングには通常のフォトリソグラフィー技術を用いることができる。本実施の形態では、表面導電層６のパターンを残す部分にポジ型レジスト形成し、このレジストをマスクとして用いて表面導電層６をエッチング除去した。なお本実施形態では、スリット３の上部に形成された絶縁層４の上にも表面導電層６が形成されている。レジストを除去することにより図５（ｆ）に示す表面導電層６が完成する。ここで表面導電層６はコンタクトホール５を完全に覆うように形成する。コンタクトホール５と表面導電層６により、ＡＣＦ７を介してＴＣＰ配線９と圧接する接続領域が形成される。表面導電層６のエッチング方法には、例えば塩酸と硝酸の混酸である王水を使用したウェットエッチング法を用いることができる。

以上述べたように本実施形態では、ＴＦＴ基板１の少なくとも１つの端子電極の金属配線層２をスリット３により２以上に分離する構成とした。ＴＣＰ圧接時に金属配線層２とＴＣＰ配線９との位置ズレが生じた場合には、ＴＣＰ配線９に覆われていないコンタクトホール５の端部で金属配線層２の腐食が発生し得る。しかし本実施形態による液晶表示装置よれば、スリット３で腐食の進行を止めることができるので、金属配線層２の完全な断線を防止し、接続領域の接続性を維持することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る表示装置としての液晶表示装置について、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。

上述した第１の実施形態においては、金属配線層２を二個の配線領域に分離する場合を示したが、これに限らず、金属配線層２が複数に分離されていれば本発明の効果が得られる。図６に、各々の端子電極にスリット３を２箇所に形成し、金属配線層２を三個の配線領域に分離した場合の接続領域の構造を示す。金属配線層２の三個の配線領域にそれぞれコンタクトホール５が形成される。

本実施形態の端子電極の構造によれば、ＴＣＰ配線９に覆われていないコンタクトホール端部で腐食が発生し、腐食が進行したとしても、一個目のスリット３で腐食の進行を止めることができる。そのため、３個形成されたコンタクトホール５のうち２個のコンタクトホール５によって、ＴＦＴ基板１とＴＣＰ８との電気的な接続を維持することができる。本実施形態によれば、腐食が発生し進行した場合においても接続が維持されるコンタクトホールの面積が、第１の実施形態による場合よりも大きくなる。したがって、接続領域における接続抵抗の低減を図ることができる。

図６（ａ）に示すように、スリット３は、コンタクトホール５とそれを完全に被覆する表面導電層６が形成された接続領域に形成される。そして第１の実施形態の場合と同様に、端子電極２が延伸する方向、すなわち図６（ａ）の上下方向に、接続領域から延長距離の分だけ拡張してスリット３を設けることが望ましい。この理由は、コンタクトホール５の端部で発生した金属配線層２の腐食が、接続領域を越えて図６（ａ）の上下方向に存在する金属配線層２へ伝播する場合についても、腐食の進行による断線を防止することができるからである。なお、図６（ａ）の下方側、すなわち接続領域の先端側のスリット３は、図６（ａ）に示すように、接続領域の先端まで形成し、金属配線層２を完全に分離する構造が望ましい。しかし延長距離が充分あれば、図６（ａ）の上方側のスリット３と同様に、接続領域の先端に至る途中までスリット３を形成することとしてもよい。このときの延長距離としては、例えば金属配線層２の横幅以上の距離とすることができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る表示装置としての液晶表示装置について、図７を参照しながら説明する。上述した第１及び第２の実施形態においては、金属配線層２をスリット３によって分離する構造とした。それに対して本実施形態では、金属配線層２を積層方向において異なる層に形成することにより、金属配線層２を分離する構造とした。

図７に、本実施形態による液晶表示装置のＴＦＴ基板１にＴＣＰ８を圧接した状態における接続領域の構造を示す。図７（ａ）は平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。図７（ｂ）に示すように、各接続領域の金属配線層２をＴＦＴ基板１に対する積層方向に分離し、第１金属配線層２ａと第２金属配線層２ｂをそれぞれ異なる層に形成した。ここで、第１金属配線層２ａ及び第２金属配線層２ｂが２以上の配線領域に対応する。

図７（ｂ）においては、接続領域の第１金属配線層２ａと第２金属配線層２ｂとを表面導電層６を介して接続する構成としている。この構成に加えて、または、この構成に替えて、図７（ａ）に示すように接続領域以外の領域に異層接続部１１を設ける構成としてもよい。この異層接続部１１において第１金属配線層２ａと第２金属配線層２ｂとを表面導電層６を介して接続する。異層接続部１１には、各金属配線層と表面導電層６を電気的に接続するためのコンタクトホール１２が形成されるので、水分などの外部環境の影響を受けやすい。したがって、図１に示したＴＦＴ基板１とＣＦ基板１３を貼り合わせるシール材１５を形成する領域よりも表示領域側に、異層接続部１１を設けることが望ましい。

本実施形態では、異層接続部１１においても表面導電層６を用いて金属配線層を接続することとしたが、これに限らず、異なる層に形成された金属配線層同士を直接接続させる構造としてもよく、また別の導電層によって接続することとしてもよい。また本実施の形態では金属配線層２は２層からなることとしたが、３層以上としてもよい。

本実施形態によれば、ＴＣＰ圧接時にズレが生じたことによって一方の金属配線層において腐食が発生し進行した場合であっても、金属配線層２は積層方向に分離しているので、他方の金属配線層に腐食が進行することはない。そのため接続領域における接続を確実に維持することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る表示装置としての液晶表示装置について、図８を参照しながら説明する。

図８は、本実施形態に係る液晶表示装置のＴＦＴ基板１にＴＣＰ８を圧接した状態における接続領域の構造を示す。図８（ａ）は平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。本実施形態は、表面導電層６のパターンを図２に示す第１の実施形態におけるものから変更したものであり、表面導電層６も金属配線層２と同様に分離した構造とした。図８に示すように、コンタクトホール５が分岐された金属配線層２のそれぞれに対応して２箇所に形成され、この２箇所のコンタクトホール５のそれぞれに表面導電層６を分離して形成した。

ここで、第１の実施形態で説明したように、コンタクトホール端部で発生した金属配線層２の腐食は、経過時間と共に金属配線層２を伝播して反対側のコンタクトホール端部へ進行してゆく。一方、コンタクトホール５を覆っている表面導電層６も金属配線層２におけるよりは伝播速度が遅いが、腐食反応が生じ、腐食が進行してゆく可能性がある。しかしながら本実施形態による接続領域においては、表面導電層６も分離して形成されているので、腐食が伝播する経路は存在しない。そのため腐食の進行を完全に防ぐことができる。

スリット３は、コンタクトホール５とそれを完全に被覆する表面導電層６が形成された接続領域に形成される。そして金属配線層２が延伸する方向、すなわち図８（ａ）の上下方向に、接続領域から延長距離の分だけ拡張してスリット３を設けることが望ましい。この理由は、コンタクトホール５の端部で発生した金属配線層２の腐食が、接続領域を越えて図８（ａ）の上下方向に存在する金属配線層２へ伝播する場合についても、腐食の進行による断線を防止することができるからである。なお、図８（ａ）の下方側、すなわち接続領域の先端側のスリット３は、図８（ａ）に示すように、接続領域の先端まで形成し、金属配線層２を完全に分離する構造が望ましい。しかし延長距離が充分あれば、図８（ａ）の上方側のスリット３と同様に、接続領域の先端に至る途中までスリット３を形成することとしてもよい。このときの延長距離としては、例えば金属配線層２の横幅以上の距離とすることができる。

次に、本発明の第５の実施形態に係る表示装置としての液晶表示装置について、図９を参照しながら説明する。

図９は、本実施形態に係る液晶表示装置のＴＦＴ基板１にＴＣＰ８を圧接した状態における接続領域の構造を示す。図９（ａ）は平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＸ−Ｘ’断面図である。本実施形態では、コンタクトホール５が金属除去部３を跨って形成される。すなわち、分岐された金属配線層２を構成する２個の配線領域に共通して一個のコンタクトホール５が形成され、スリット３の上面には絶縁層４が形成されない構造となっている。そしてコンタクトホール５を完全に覆うように表面導電層６が形成される。したがって、金属配線層２と表面導電層６との接触面積が大きくなるので、金属配線層２と表面導電層６の接触抵抗をより小さくすることができる。なお、第４の実施形態で説明したとおり、表面導電層６を通して腐食が伝播する可能性もある。しかしながら、ＩＴＯなどからなる表面導電層６の腐食の伝播速度は、金属配線層２と比較すると遅い。したがって、分岐された他方の金属配線層２へ表面導電層６を通して腐食が伝播する確率は低く、接続領域部における接続を十分に維持することができる。

上述したように本実施形態においては、スリット３の上面には絶縁層４が形成されていない。そのため、スリット３の端部から腐食が発生するおそれがある。しかし、この場合であっても、ＴＣＰ８に形成された少なくとも一以上のＴＣＰ配線９を、二以上に分離されていない単一の領域で構成することにより、この問題を回避することができる。すなわち、ＴＣＰ配線９を一の領域からなる構成とすることにより、ＴＣＰ配線９がスリット３を被覆する配置となるので、スリット３の端部から腐食が発生することを防止することができる。これはＴＣＰ配線９によって、腐食が発生する原因となる水蒸気等のスリット３に至る浸透を阻止できるからである。この場合には上述の実施形態における場合と同様に、腐食が発生する領域はＴＣＰ配線９によって被覆されていない金属配線層２の一方の端部に限定されるので、腐食の進行をスリット３で阻止することができる。

本実施形態においても、スリット３は、コンタクトホール５とそれを完全に被覆する表面導電層６が形成された接続領域に形成される。そして金属配線層２が延伸する方向、すなわち図９（ａ）の上下方向に、接続領域から延長距離の分だけ拡張してスリット３を設けることが望ましい。この理由は、コンタクトホール５の端部で発生した金属配線層２の腐食が、接続領域を越えて図９（ａ）の上下方向に存在する金属配線層２へ伝播する場合についても、腐食の進行による断線を防止することができるからである。なお、図９（ａ）の下方側、すなわち接続領域の先端側のスリット３は、図９（ａ）に示すように、接続領域の先端まで形成し、金属配線層２を完全に分離する構造が望ましい。しかし延長距離が充分あれば、図９（ａ）の上方側のスリット３と同様に、接続領域の先端に至る途中までスリット３を形成することとしてもよい。このときの延長距離としては、例えば金属配線層２の横幅以上の距離とすることができる。

次に、本実施形態による液晶表示装置の接続領域の製造方法について説明する。基本的には第１の実施形態の場合と同じであるが、本実施形態の場合は図５（ｄ）に示したコンタクトホール形成の際に、スリット３上の絶縁層４も取り除く必要がある点が異なる。コンタクトホールを形成するためのエッチングには、ＳＦ_６またはＣＨＦ_３系などのエッチングガスを用いたドライエッチング法やウェットエッチング法を用いることできる。本実施形態ではコンタクトホールを形成するためのエッチング時に、スリット３に露出しているＴＦＴ基板１もエッチングされ、金属配線層２の下層基板がサイドエッチングされる可能性がある。そしてサイドエッチングが発生すると金属配線層２がオーバーハングした構造となり、表面導電層６のステップカバレッジ性が劣化し、製造工程における水分が溜まるなど、端子の信頼性を劣化させる原因となる。したがって、本実施形態におけるコンタクトホールを形成するためのエッチング時には、ＴＦＴ基板１へのサイドエッチングが生じないＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法などの異方性ドライエッチング法や、絶縁層４とＴＦＴ基板１の選択比の高いエッチング方法を用いることが好ましい。

なお、上述した第１から第５の実施形態では、液晶表示装置を構成する第１の基板としてＴＦＴ基板を用いることとしたが、これに限らず、ＴＦＴ以外の他のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス基板を用いた場合にも本発明を適用することができる。また、上記各実施形態では本発明を液晶表示装置に適用する場合を示したが、これに限らず、第１の基板の端子電極群と外部配線基板の配線端子群とが接続される表示装置に対しても同様に適用することができる。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

本発明は、接続端子部を備えた表示装置に適用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構造を示し、（ａ）はＴＣＰを接続する前の断面図であり、（ｂ）はＴＣＰを接続した構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るＴＦＴ基板の接続端子部の構造を示す平面図（ａ）及びＸ−Ｘ’断面図（ｂ）である。 本発明の第１の実施形態に係るＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレが生じた場合）を示す平面図（ａ）及びＸ−Ｘ’断面図（ｂ）である。 本発明の第１の実施形態に係るＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレが生じ腐食が発生した場合）を示す平面図（ａ）であり、（ｂ）は腐食が一部にとどまっている場合のＸ−Ｘ’断面図であり、（ｃ）は腐食が進行した場合におけるＸ−Ｘ’断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るＴＦＴ基板の接続端子部の製造方法を示す工程断面図（ａ）−（ｆ）である。 本発明の第２の実施形態に係るＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレが生じた場合）を示す平面図（ａ）及びＸ−Ｘ’断面図（ｂ）である。 本発明の第３の実施形態に係るＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレが生じた場合）を示す平面図（ａ）及びＸ−Ｘ’断面図（ｂ）である。 本発明の第４の実施形態に係るＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレが生じた場合）を示す平面図（ａ）及びＸ−Ｘ’断面図（ｂ）である。 本発明の第５の実施形態に係るＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレが生じた場合）を示す平面図（ａ）及びＸ−Ｘ’断面図（ｂ）である。 関連する液晶表示装置の構造を示す断面図である。 関連する液晶表示装置のＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレがない場合）を示す平面図（ａ）及びＸ−Ｘ’断面図（ｂ）である。 関連する液晶表示装置のＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレが生じた場合）を示す平面図（ａ）及びＸ−Ｘ’断面図（ｂ）である。 関連する液晶表示装置のＴＦＴ基板にＴＣＰを圧接した状態における接続端子部の構造（位置ズレが生じ腐食が発生した場合）を示す平面図（ａ）であり、（ｂ）は腐食が一部にとどまっている場合のＸ−Ｘ’断面図であり、（ｃ）は腐食が進行した場合におけるＸ−Ｘ’断面図である。

符号の説明

１ ＴＦＴ基板
２ 金属配線層（端子電極および引き出し電極を含む）
２ａ 第１金属配線層
２ｂ 第２金属配線層
３ 金属層除去部（スリット）
４ 絶縁層
５ コンタクトホール
６ 表面導電層
７ 異方性導電膜（ＡＣＦ）
８ ＴＣＰ
９ ＴＣＰ配線
１０ 腐食
１１ 異層接続部
１２ コンタクトホール
１３ ＣＦ基板
１４ 液晶材
１５ シール材

Claims (7)

1. 表示領域から基板周辺へ引き出された金属配線層に形成された端子電極群からなる接続端子部を備える第１の基板と、前記第１の基板と対向配置される第２の基板とを有する表示装置において、
   前記端子電極群を構成する各端子電極の内少なくとも一つの端子電極は、その前記端子電極群の配列方向と交差する方向に沿った分離領域を介して空間的に分岐された電極領域、または配線領域、を備えた分岐型端子電極を形成し、そして
   前記分岐型端子電極は、前記分岐された電極領域と前記分離領域とを共通に覆い、または前記分岐された電極領域のみを個別的に覆い、前記分離領域で隔離された各分岐された電極領域を電気的に導通する金属配線層に比べより耐食性を有する表面導電層をさらに有し、前記端子電極群の配列方向と交差する方向に沿った前記分離領域の長さが、前記端子電極群の配列方向と交差する方向に沿った前記金属配線層に比べより耐食性を有する表面導電層よりも長く、かつ
   前記分岐型端子電極の前記分離された電極領域のそれぞれが、前記第１の基板の主面に対して直交する方向に離間した２以上の異なる層にそれぞれ形成されていることにより、前記分離領域が形成されている
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記端子電極群に接続された配線端子群を有する外部配線基板をさらに有し、前記配線端子群の内、すくなくとも前記分岐型端子電極と接続する配線端子は少なくとも前記分岐された電極領域の一方に対向するような単一の領域からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記分岐型端子電極は、前記分岐された電極領域の少なくともその一部を露出するようなコンタクトホールを有するように前記分岐された電極領域の少なくとも一つを被覆する絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記コンタクトホールは前記分岐型端子電極の前記分岐された電極領域ごとにそれぞれ形成されており、前記コンタクトホールを連結して被覆する表面導電層を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記コンタクトホールは前記分岐型端子電極の前記分岐された電極領域ごとにそれぞれ形成されており、前記コンタクトホールをそれぞれ別個に被覆する表面導電層を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
6. 前記接続端子部以外の領域に配置され、２以上の前記配線領域を互いに電気的に接続する異層接続部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記表示領域の外周に配置され、前記第１の基板と前記第２の基板との間に液晶材料を封止するシール材を有し、前記異層接続部は前記シール材より内側の前記表示領域に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
   

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