JPH07193344A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板に形成された配線を陽極酸化する工程時
に同時にその配線の一部の区間に電気的な非導通部を能
率よく形成することができる配線基板を提供する。 【構成】 電気絶縁性の基板２１の上に金属膜からなる
配線２２を形成した配線基板であって、最終的に前記配
線２２の表面が陽極酸化され、かつ配線の一部の区間に
電気的な非導通部が形成されるものにおいて、前記配線
の電気的な非導通部を形成すべき部分Ａの断面積を、他
の部分の配線の断面積よりも小さくしておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス等の電気絶縁性
の基板の上に金属膜からなる配線を形成してなる配線基
板に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子には、表面に陽極酸化膜が
生成された金属膜からなる配線が用いられており、この
配線は液晶表示素子の製造過程で、前記配線の途中で電
気的に切断される。このような配線は、ガラス等の電気
絶縁性の基板の上にパターニングにより金属膜からなる
配線を形成し、この配線の表面（上面および両側面）に
電解液を用いる陽極酸化により酸化膜を生成させ、この
酸化膜により配線の表面の電気絶縁を図り、またその配
線の一部の区間に電気的な非導通部を形成する工程によ
り形成される。

【０００３】この場合、従来においては、まず基板の上
に配線を形成する。そしてこの基板を電解液中に浸漬
し、この電解液中において、前記配線を陽極として陰極
に対向させ、この状態で前記配線と前記陰極との間に電
圧を印加して配線の表面（上面および両側面）を陽極酸
化し、酸化膜を生成させる。

【０００４】この後、配線の電気的な非導通部を形成す
べき部分をエッチングにより除去して電気的な非導通部
を形成するようにしている。

【０００５】このように、基板に配線を形成し、この配
線の表面を陽極酸化し、この陽極酸化後に配線の一部の
区間をエッチングして電気的な非導通部を形成する実際
の例としては、例えばアクティブマトリックス型液晶表
示素子における薄膜トランジスタパネルの製造工程にお
いて用いられている。

【０００６】図６ないし図９には、アクティブマトリッ
クス型液晶表示素子に用いる薄膜トランジスタパネル
（以下、ＴＦＴパネルという。）の一般的な構成を示し
てあり、まずこの構成について説明する。

【０００７】なお、一般に液晶表示素子は、複数個の液
晶表示素子を一括して組立てる製法で製造されており、
この製法で液晶表示素子を製造する場合に用いられるＴ
ＦＴパネルは、液晶表示素子複数個分のパネルを採取で
きる大きさとされている。

【０００８】図６は上記製法で液晶表示素子を製造する
場合に用いられるＴＦＴパネルの平面図であり、このＴ
ＦＴパネルは、ガラス等からなる透明な電気絶縁性の基
板１の上に、縦横に配列した複数の透明な画素電極２
と、これら画素電極２にそれぞれ接続された複数の薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）３と、前記薄膜トランジスタ３
にゲート信号を供給するゲート配線ＧＬと、前記薄膜ト
ランジスタ３にデータ信号を供給するデータ配線ＤＬと
を形成して構成されている。

【０００９】上記基板１は、液晶表示素子複数個分のＴ
ＦＴパネルを採取できる大きさの大型基板であり、各液
晶表示素子のＴＦＴパネルとなる部分は、液晶表示素子
の大きさに対応する領域（以下、素子領域という）１Ａ
と、この素子領域１Ａの周囲に確保された余白部１Ｂと
からなっており、画素電極２と薄膜トランジスタ３およ
びゲート，データ配線ＧＬ，ＤＬは前記素子領域１Ａに
形成されている。

【００１０】また、上記余白部１Ｂは、最終的（ＴＦＴ
パネルと対向電極形成パネルとを接合して液晶表示素子
を組立てた後）に除去される部分であり、この余白部１
Ｂは、図に一点鎖線で示した、素子領域１Ａの輪郭に沿
う縦横２本ずつの分断線Ｃに沿って分断除去される。

【００１１】図７は上記ＴＦＴパネルの一部分の拡大平
面図、図８および図９は図７の IIX−IIX 線および IIX
−IIX 線に沿う拡大断面図であり、上記薄膜トランジス
タ３は、図７および図８に示すように、基板１の上に配
線したゲート配線ＧＬに一体に形成されたゲート電極Ｇ
と、このゲート電極Ｇを覆うＳi Ｎ（窒化シリコン）等
からなるゲート絶縁膜４と、このゲート絶縁膜４の上に
前記ゲート電極Ｇに対向させて形成したａ−Ｓi （アモ
ルファスシリコン）からなるｉ型半導体膜５と、このｉ
型半導体膜５の上に不純物をドープしたａ−Ｓi からな
るｎ型半導体膜６を介して形成したソース電極Ｓおよび
ドレイン電極Ｄとで構成されている。

【００１２】この薄膜トランジスタ３のゲート絶縁膜４
は、図６に示すように、上記ゲート配線ＧＬを覆って基
板１のほぼ全面に形成されており、画素電極２とデータ
配線ＤＬは前記ゲート絶縁膜（透明膜）４の上に形成さ
れている。なお、図６において、ＧＬａはゲート配線Ｇ
Ｌの一端部に形成された端子部、ＤＬａはデータ配線Ｄ
Ｌの一端部に形成された端子部であり、ゲート配線ＧＬ
の端子部ＧＬａは、データ配線ＤＬを形成した後に上記
ゲート絶縁膜４に開口４ａを形成することによって露出
されている。

【００１３】上記画素電極２は、その一端縁において薄
膜トランジスタ３のソース電極Ｓに接続されており、デ
ータ配線ＤＬは薄膜トランジスタ３のドレイン電極Ｄに
つながっている。なお、このＴＦＴパネルでは、前記デ
ータ配線ＤＬを薄膜トランジスタ３のドレイン電極Ｄと
一体に形成しているが、ＴＦＴパネルには、上記ゲート
絶縁膜４の上に薄膜トランジスタ３の保護膜を兼ねる層
間絶縁膜を形成して、この層間絶縁膜の上にデータ配線
ＤＬを配線しているものもあり、この種のＴＦＴパネル
では、データ配線ＤＬを前記層間絶縁膜に設けたコンタ
クト孔においてドレイン電極Ｄに接続している。

【００１４】そして、上記ＴＦＴパネルにおいては、ゲ
ート配線ＧＬとデータ配線ＤＬとの層間短絡、および薄
膜トランジスタ３のゲート電極Ｇとソース，ドレイン電
極Ｓ，Ｄとの層間短絡の発生を確実に防止するため、ゲ
ート配線ＧＬとゲート電極Ｇの表面を上記端子部ＧＬａ
を除いて陽極酸化し、その表面に図７〜図９に示すよう
に酸化膜ａを生成させている。

【００１５】上記陽極酸化は、ゲート配線ＧＬを形成し
た基板１を電解液に浸漬してそのゲート配線ＧＬを電解
液中において陰極と対向させ、ゲート配線ＧＬを陽極と
して、このゲート配線ＧＬと前記陰極との間に電圧を印
加することによって行なわれており、このように電解液
中においてゲート配線ＧＬと陰極との間に電圧を印加す
ると、陽極であるゲート配線ＧＬが化成反応を起してそ
の表面（上面および両側面）から陽極酸化されて行き、
ゲート配線ＧＬおよびゲート電極Ｇの表面に酸化膜ａが
生成される。

【００１６】このゲート配線ＧＬの陽極酸化は、基板１
の余白部１Ｂに形成した陽極酸化用給電路１０から各ゲ
ート配線ＧＬに電圧を供給して行なわれている。

【００１７】すなわち、ゲート配線ＧＬの両端は、基板
１の余白部１Ｂ（分断線Ｃの外側）に導出されて上記給
電路１０につながっており、この給電路１０は、図６に
示すように、基板１の素子領域１Ａの全周を囲んで無端
枠状に形成されており、その縦給電路と横給電路の両端
はそれぞれ基板１の外周縁部まで延長され、基板外周縁
に沿わせて形成された図示しない主給電路につながって
いる。なお、前記給電路１０および主給電路は、ゲート
配線ＧＬと同じ金属（Ａl またはＡl 系合金等）で形成
されている。

【００１８】そして、上記ゲート配線ＧＬの陽極酸化
は、ゲート配線ＧＬの端子部ＧＬａをレジストで覆って
おいて行なわれており、この状態で上述した陽極酸化を
行なうと、ゲート配線ＧＬとゲート電極Ｇの表面が、上
記端子部ＧＬａを除いて陽極酸化される。

【００１９】次に、上記ＴＦＴパネルを用いる液晶表示
素子の製造について説明すると、液晶表示素子は、ＴＦ
Ｔパネルの各素子領域１Ａの上にそれぞれ配向膜を形成
した後、このＴＦＴパネルと図示しない対向電極形成パ
ネル（液晶表示素子複数個分のパネルを採取できる透明
基板の各素子領域にそれぞれ対向電極と配向膜を形成し
たもの）とを、その一方のパネルに各素子領域の液晶封
入領域を囲んで印刷した枠状シール材を介して接合する
ことにより、複数個一括して組立てられ、この組立体を
個々の素子に分離した後、各素子内に液晶を封入して製
造されている。なお、上記組立体の個々の素子への分離
は、ＴＦＴパネルと対向電極形成パネルの基板にそれぞ
れ各素子領域の輪郭に沿ってスクライブし、この箇所で
両パネルを折断する方法で行なわれている。

【００２０】この場合、上記ＴＦＴパネルは、素子領域
１Ａの輪郭に沿う縦横２本ずつの分断線Ｃに沿って分断
されており、この箇所でＴＦＴパネルを分断すると、基
板１の余白部１Ｂに形成されている上述した給電路１０
が余白部１Ｂとともに除去され、この給電路１０を介し
て共通接続されていた各ゲート配線ＧＬが個々の配線に
分離される。

【００２１】ところが、ＴＦＴパネルの余白部１Ｂを分
断除去すると、ゲート配線ＧＬの金属部分が、ゲート配
線ＧＬの端部（分断線Ｃに沿って分断された端面）で剥
き出しになるため、液晶表示素子の使用中に、ゲート配
線ＧＬの金属部分にその剥き出し端から電解腐食が進行
してしまう。

【００２２】この電解腐食は、上記金属部分の剥き出し
端が空気中にさらされており、この状態で、各ゲート配
線ＧＬの端部間にゲート配線相互間の電位差による漏れ
電流が流れることによって発生する。

【００２３】そこで、基板１にゲート配線ＧＬを形成
し、このゲート配線ＧＬの表面を陽極酸化した後に、ゲ
ート配線ＧＬの両端側でかつ余白部１Ｂの分断箇所（分
断線Ｃ）の内側におけるゲート配線ＧＬの一部の区間
（図６に示すＡ部）をエッチングにより除去して電気的
な非導通部を形成する。そしてゲート配線ＧＬの両端側
の一部に電気的な非導通部を形成した後に、基板１の上
に画素電極２および薄膜トランジスタ３を形成してＴＦ
Ｔパネルを完成させる。

【００２４】このようなＴＦＴパネルにおいては、その
ゲート配線ＧＬが余白部１Ｂの分断箇所（分断線Ｃ）よ
り内側の部分において電気的な非導通部（Ａ部）が形成
されているから、余白部１Ｂの分断除去によりゲート配
線ＧＬの金属部分が、ゲート配線ＧＬの端面（分断線Ｃ
に沿って分断された端面）に剥き出しになっても、液晶
表示素子の使用中に、ゲート配線ＧＬの金属部分が電解
腐食するようなことがない。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、配線を陽極酸化した後に、エッチングの処理
でその配線の一部の区間に電気的な非導通部を形成する
ようにしており、このため工程数が増し、作業能率が低
下する難点がある。

【００２６】本発明は、このような点に着目してなされ
たもので、その目的とするところは、基板に形成された
配線を陽極酸化する工程時に同時にその配線の一部の区
間に電気的な非導通部を能率よく形成することができる
配線基板を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気絶縁性の
基板の上に金属膜からなる配線を形成した配線基板であ
って、表面が陽極酸化された酸化膜と金属膜とからなる
配線と、断面積が前記配線の断面積よりも小さく形成さ
れ、前記金属膜が陽極酸化された酸化膜からなる非導通
部とが連続して形成されていること特徴とするものであ
る。

【００２８】

【作用】配線の電気的な非導通部を形成すべき部分にお
いては、その断面積が配線の他の部分の断面積よりも小
さくしてあるため配線の他の部分の表面にある程度の厚
さの酸化膜が生成された時点に、電気的な非導通部を形
成すべき部分においてはその断面の全域が陽極酸化され
てその断面全域に酸化膜が形成される。

【００２９】酸化膜は電気的な絶縁物であるから、その
断面全域が酸化膜となった部分により電気的な非導通部
が形成され、基板端面からの腐食の侵入を防止すること
ができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１ないし図
５を参照して説明する。

【００３１】図２には配線基板２０の全体の平面図を、
図１にはその一部を拡大した平面図をそれぞれ示してあ
る。この配線基板２０はガラス等の電気絶縁性の基板２
１の上に、ＡｌやＡｌ合金等の金属膜からなる配線２２
を配列形成し、さらにこれら配線２２を囲むように、基
板２１の上の周辺部に枠状の給電路２３を形成して構成
されている。

【００３２】平行に配列した各配線２２は、その配列ご
とにそれぞれ反対側の端部に端子部２２ａを一体に有
し、さらにこれら端子部２２ａから引出し部２２ｂが一
体に延出し、これら引出し部２２ｂが前記給電路２３に
一体につながっている。

【００３３】前記配線２２の一部の区間には、最終的に
電気的な非導通部となる部分が形成される。その非導通
部は端子部２２ａと給電路２３とを接続する前記引出し
部２２ｂの途中の図１に示す区間であるＡ部に形成され
る。そしてこのＡ部の区間においては、その厚さが配線
２２の他の部分の厚さよりも薄く、すなわちＡ部におけ
る断面積が、配線２２の他の部分の断面積よりも小さい
関係となっている。

【００３４】このような配線２２を形成する手段として
は、例えば図３（イ）に示すように、基板１の上に、配
線２２のＡ部となる部分がとぎれた状態の第１層目の金
属膜Ｍ1 をパターニングにより形成し、次に（ロ）に示
すように第１層目の金属膜Ｍ1 の上および前記Ａ部とな
る部分に第２層目の金属膜Ｍ2 をパターニングする。

【００３５】このような工程で配線２２を形成すると、
配線２２のＡ部においては、その厚さが第２層目の金属
膜Ｍ2 の厚さ分のみで、他の部分の厚さが第１層目の金
属膜Ｍ1 の厚さと第２層目の金属膜Ｍ2 の厚さの和とな
り、したがってＡ部における断面積が、配線２２の他の
部分の断面積よりも小さい状態となる。なお、配線２２
と一体につながる給電路２３は、配線２２を形成する工
程時に、前記第１層目の金属膜Ｍ1 と、この第１層目の
金属膜Ｍ1 の上に堆積する第２層目の金属膜Ｍ2 とで形
成する。

【００３６】次に、前記配線２２のＡ部を電気的な絶縁
膜とするときの工程について説明する。まず、配線基板
２０を陽極酸化用の電解液中に浸漬し、配線２２をその
電解液中の陰極に対向させる。そして配線２２を陽極と
し、この配線２２と前記陰極との間に電圧を印加する。

【００３７】この際、各配線２２は給電路２３にそれぞ
れ一体的につながっているから、各配線２２への給電は
前記給電路２３を介して行なうことができる。

【００３８】このように電解液中において、配線２２と
陰極との間に電圧を印加すると、陽極としての配線２２
がその全体の表面（上面および両側面）から均等的に陽
極酸化され、徐々に酸化膜ａが生成される。図４（イ）
には、配線２２を陽極酸化する前の状態を、図（ロ）に
は、配線２２を陽極酸化した後の状態を示してある。

【００３９】ここで、配線２２のＡ部においては、その
断面積が配線２２の他の部分の断面積よりも小さい状態
にあり、このため配線２２の他の部分の表面にある程度
の厚さの酸化膜ａが生成された時点で、前記Ａ部におい
てはその断面の全域が陽極酸化されてその断面全域が酸
化膜ａとなる。

【００４０】酸化膜ａは電気的な絶縁物であるから、配
線２２のＡ部の断面全域が酸化膜ａとなることによりこ
のＡ部の区間が電気的な非導通部となる。そして陽極酸
化の処理中に、配線２２のＡ部の断面全域が酸化膜ａと
なって電気的な非導通部となると、給電路２３から配線
２２に流れる電流が遮断され、配線２２の他の部分での
陽極酸化の進行が自動的に停止し、したがって特に電流
の制御を行うことなく、配線２２のＡ部においてはその
断面の全域に酸化膜ａが生成し、配線２２の他の部分に
おいてはその表面にのみ酸化膜ａが生成した配線２２と
なる。

【００４１】そして、このような本実施例をＴＦＴパネ
ルの製造工程時に適用した場合、すなわち配線２２を薄
膜トランジスタにゲート信号を供給するゲート配線と
し、最終的に基板１を図１に示す分断線Ｃに沿って折断
するような場合、配線２２のＡ部を前記分断線Ｃ上に位
置させておくことにより、基板１を分断線Ｃに沿って折
断したときに、その折断端面には配線２２の電気的な非
導通部が露出するだけで、配線２２の金属部分が露出せ
ず、したがって配線２２に対する電解腐食を確実に防止
することができる。

【００４２】なお、前記実施例においては、配線の一
部、つまり電気的な非導通部を形成すべき部分の厚さを
薄くすることにより、その部分の断面積を、他の部分の
配線の断面積よりも小さくするようにしたが、電気的な
非導通部を形成すべき部分の幅を狭くしてこの部分の断
面積を他の部分の配線の断面積よりも小さくする場合で
あってもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板に形成された配線を陽極酸化する工程時に同時にその
配線の一部の区間に電気的な非導通部を能率よく形成す
ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による配線基板の一部の平面
図。

【図２】その配線基板の全体の平面図。

【図３】配線の一部の区間に厚さの薄い部分を形成する
手段を説明するための図。

【図４】配線を陽極酸化する前の状態と陽極酸化した後
の状態とを示す断面図。

【図５】図４中の V−V 線に沿う断面図。

【図６】従来の一般的なＴＦＴパネルを示す平面図。

【図７】そのＴＦＴパネルの一部分の拡大平面図。

【図８】図５の IIX−IIX 線に沿う拡大断面図。

【図９】図５のIX−IX線に沿う拡大断面図。

【符号の説明】

２０…配線基板 ２１…基板 ２２……配線 Ａ部…配線の最終的に電気的な非導通部とすべき部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気絶縁性の基板の上に金属膜からなる配
   線を形成した配線基板であって、表面が陽極酸化された
   酸化膜と金属膜とからなる配線と、断面積が前記配線の
   断面積よりも小さく形成され、前記金属膜が陽極酸化さ
   れた酸化膜からなる非導通部とが連続して形成されてい
   ることを特徴とする配線基板。
2. 【請求項２】非導通部はその厚さが他の部分の配線の厚
   さよりも薄く形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の配線基板。
3. 【請求項３】非導通部はその幅が他の部分の配線の幅よ
   りも狭く形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の配線基板。