KR100636443B1 - 전기 배선 구조, 전기 배선 구조의 제조 방법, 전기 배선구조를 구비한 전기 광학 장치용 기판 및 전기 광학 장치,및 전기 광학 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
내식성 금속 배선이나 비내식성 금속 배선을 포함하는 비선형 소자 등을 형성할 때에, 동시에 형성할 수 있고, 우수한 저저항성이나 내식성을 얻을 수 있는 전기 배선 구조, 전기 배선 구조의 제조 방법, 전기 배선 구조를 구비한 광학 장치용 기판, 및 전기 광학 장치, 및 전기 광학 장치의 제조 방법을 제공한다.
그 때문에, 내식성 금속 배선의 표면에, 해당 내식성 금속의 산화층 및 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성함과 동시에, 내식성 금속 배선은 해당 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부를 갖고, 해당 노출부를 거쳐서, 스루 홀(through hole)이나, 비내식성 금속 배선 및 노출부 상에 걸쳐 형성된 도전성 무기 산화막 등의 전기 접속 보조 부재에 의해, 내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 전기 접속한다.
Description
도 1은 실시예 1의 전기 배선 구조를 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 2(a) 및 도 2(b)는 실시예 1의 전기 광학 장치에서의 밀봉재와, 전기 배선 구조의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 3은 실시예 1의 전기 광학 장치용 기판에서의 다른 전기 배선 구조를 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 4(a)∼(h)는 스루 홀(through hole)의 평면 형상을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 5는 스루 홀의 측면을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 6(a) 및 6(b)는 접속 부분을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 7(a) 및 7(b)는 복수의 접속 부분을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 8(a) 및 8(b)는 실시예 2의 전기 배선 구조를 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 9(a) 및 9(b)는 실시예 2의 전기 광학 장치에서의 밀봉재와 전기 배선 구조의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 10은 실시예 2의 전기 광학 장치용 기판에서의 별도의 전기 배선 구조를 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 11(a)∼(d)는 실시예 3에 따른 전기 배선 구조의 제조 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 12(a)∼(d)는 TFD의 제조 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 13(a)∼(c)는 TFD의 제조 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 14(a)∼(c)는 TFD의 제조 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 15(a)∼(e)는 실시예 4에 따른 전기 배선 구조의 제조 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 16은 실시예 5에 따른 액정 패널의 외관을 나타내는 개략 사시도,
도 17은 실시예 5의 패널 구조를 모식적으로 나타내는 개략 단면도,
도 18은 TFD의 전기 배선을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 19(a)∼(c)는 TFD의 구조를 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 20(a) 및 20(b)는 TFD를 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 21은 본 발명에 따른 전자 기기의 실시예에서의 구성 블럭을 나타내는 개략 구성도,
도 22는 TFT의 전기 배선을 설명하기 위해서 제공하는 도면,
도 23은 단순 매트릭스 방식의 액정 패널의 외관을 나타내는 개략 사시도,
도 24는 종래의 액정 패널에서의 배선 구조를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 전기 배선 구조 150 : 전기 접속 보조 부재
152 : 비내식성 금속 배선 153 : 노출부
156 : 산화층 158 : 내식성 금속 배선
본 발명은, 내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조, 전기 배선 구조의 제조 방법, 전기 배선 구조를 구비한 광학 장치용 기판, 및 전기 광학 장치, 및 전기 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
특히, 내식성 금속 배선이나 비내식성 금속 배선을 포함하는 비선형 소자 등을 형성할 때에, 동시 형성하는 것이 가능한 전기 배선 구조, 전기 배선 구조의 제조 방법, 전기 배선 구조를 구비한 광학 장치용 기판, 및 전기 광학 장치, 및 전기 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 액정 표시 장치는, 대향하는 제 1 전기 광학 장치용 기판과, 제 2 전 기 광학 장치용 기판을 포함하는 한 쌍의 전기 광학 장치용 기판 사이에, 액정 재료를 주입하여 구성되어 있다.
이러한 액정 표시 장치로서, 일본 특허 공개 제 2001-75118 호 공보에는, 도 24에 도시하는 바와 같이 비선형 소자(스위칭 소자)로서의 박막 다이오드 소자(Thin Film Diode)를 구비한 액티브형 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 보다 구체적으로는, 제 1 전기 광학 장치용 기판 상에 대향 전극이 마련됨과 동시에, 제 2 전기 광학 장치용 기판 상에 복수의 화소 전극이 매트릭스 형상으로 배열되고, 화소 전극 각각에 박막 다이오드 소자가 전기 접속되어 있다. 그리고, 이러한 액정 표시 장치에 있어서는, 밀봉재의 외측에 위치하는 구동용 드라이버 IC 실장 단자부로 되는 외부 배선과, 밀봉재의 내측에 위치하는 내부 배선과, 이러한 외부 배선 및 내부 배선을 전기 접속하기 위한 바이패스부가 마련되어 있으며, 해당 바이패스부를 탄탈이나 ITO 등의 내식 재료로 구성하고 있다.
그러나, 일본 특허 공개 제 2001-75118 호 공보에 개시된 액정 표시 장치의 경우, 내식 재료로 이루어지는 바이패스부를 마련하여, 단순히 외부 배선 및 내부 배선을 전기 접속하면, 접속 저항이 커지거나, 접속 저항의 편차가 커지거나, 소비 전력이 커지거나, 또는, 화상 표시 얼룩이 커지거나 하는 문제가 발견되었다.
그래서, 본 발명은, 상기 문제점을 해결하는 것으로서, 내식성 금속 배선이나 비내식성 금속 배선을 포함하는 비선형 소자 등을 형성하는 공정을 이용하여, 외부 배선 및 내부 배선을 전기 접속하는 경우이더라도, 우수한 저저항성이나 내식성 등을 얻을 수 있는 전기 배선 구조를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 별도의 목적은, 이러한 전기 배선 구조의 제조 방법, 전기 배선 구조를 구비한 전기 광학 장치용 기판, 및 전기 광학 장치, 및 전기 광학 장치의 제조 방법을 각각 제공하는 것이다.
(1) 본 발명에 의하면, 내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조로서, 내식성 금속 배선의 표면에 내식성 금속의 산화층 및 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성함과 동시에, 내식성 금속 배선은 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부를 갖고, 당해 노출부를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재에 의해 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선을 전기 접속하는 전기 배선 구조가 제공되어, 상술한 문제를 해결할 수 있다.
즉, 내식성 금속 배선이나 비내식성 금속 배선을 포함하는 비선형 소자 등을 형성하는 공정을 이용하여, 내식성 금속 배선의 노출부에 배치된 전기 접속 보조 부재를 거쳐서, 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선을 확실히 전기 접속할 수 있다. 따라서, 저저항성이나 내식성이 우수한 전기 배선 구조를 용이하게 형성할 수 있다.
또, 본 발명의 전기 배선 구조, 또는 후술하는 전기 배선 구조의 제조 방법, 전기 배선 구조를 구비한 전기 광학 장치용 기판, 및 전기 광학 장치, 및 전기 광 학 장치의 제조 방법에 있어서, 전기 접속 보조 부재로서는, 예컨대, 내식성 금속의 산화층을 관통하는 스루 홀나, 비내식성 금속 배선 및 노출부 상에 걸쳐 형성된 도전성 무기 산화막인 것이 바람직하다.
(2) 또한, 본 발명의 다른 예는, 내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조의 제조 방법으로서, 내식성 금속 배선을, 전기 절연 기재 상에 형성한 후, 그 표면에, 당해 내식성 금속의 산화층을 형성하는 공정과, 내식성 금속의 산화층을 제거함으로써 내식성 금속 배선의 노출부를 형성하는 공정과, 비내식성 금속 배선을 형성함과 동시에, 노출부에 배치된 전기 접속 보조 부재를 거쳐서, 내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 전기 접속하는 공정을 포함하는 전기 배선 구조의 제조 방법이다.
즉, 이와 같이 실시함으로써, 전기 접속 보조 부재를 거쳐서, 저저항성이나 내식성이 우수한 전기 배선 구조를 효율적으로 형성할 수 있다. 또한, 이러한 제조 방법이면, 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선을 포함하는 비선형 소자 등을 형성하는 공정을 이용하여, 소정의 전기 배선 구조를 동시 형성하는 것이 가능하다.
(3) 또한, 본 발명의 다른 예는, 전기 광학 장치에 대향 사용됨과 동시에, 제 1 전기 광학 장치용 기판 및 제 2 전기 광학 장치용 기판으로 이루어지는 한 쌍의 전기 광학 장치용 기판으로서, 제 1 전기 광학 장치용 기판은 기판으로서의 제 1 유리 기판과 그 위에 마련된 전기 배선을 구비하고, 제 2 전기 광학 장치용 기판은 대향 기판으로서의 제 2 유리 기판과 2 단자형 비선형 소자를 구성하는 제 1 전 극, 절연막 및 제 2 전극을 구비하고, 또한, 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 제 2 유리 기판에 형성된 내식성 금속 배선과, 제 1 전극 및 제 2 전극에 전기 접속되는 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치용 기판이다.
그리고, 내식성 금속 배선의 표면에 당해 내식성 금속의 산화층 및 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성함과 동시에, 내식성 금속 배선은 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부를 갖고, 당해 노출부를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재에 의해 내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치용 기판이다.
즉, 이와 같이 구성함으로써, 저저항성이나 내식성이 우수한 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치용 기판을 용이하게 제공할 수 있다. 또한, 이러한 전기 광학 장치용 기판이라면, 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선을 포함하는 특정 구조의 2 단자형 비선형 소자를 형성하는 공정을 이용하여, 전기 광학 장치용 기판 상에 이러한 전기 배선 구조를 동시 형성하는 것이 가능하다.
(4) 또한, 본 발명의 다른 예는, 대향하는 제 1 전기 광학 장치용 기판과, 제 2 전기 광학 장치용 기판과, 그 사이에 전기 광학적 물질을 포함하는 전기 광학 장치로서, 제 1 전기 광학 장치용 기판은 기판으로서의 제 1 유리 기판과 그 위에 마련된 전기 배선을 구비하고, 제 2 전기 광학 장치용 기판은 대향 기판으로서의 제 2 유리 기판과 2 단자형 비선형 소자를 구성하는 제 1 전극, 절연막 및 제 2 전극을 구비하며, 또한, 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 제 2 유리 기판에 형성된 내 식성 금속 배선과, 제 1 전극 및 제 2 전극에 전기 접속되는 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치이다.
그리고, 내식성 금속 배선의 표면에, 내식성 금속의 산화층 및 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성함과 동시에, 내식성 금속 배선은 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부를 갖고, 당해 노출부를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재에 의해 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치이다.
즉, 이와 같이 구성함으로써, 전기 접속 보조 부재를 거쳐서, 저저항성이나 내식성이 우수한 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치용 기판을 이용한 전기 광학 장치를 용이하게 제공할 수 있다. 또한, 이러한 전기 광학 장치이면, 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선을 포함하는 특정 구조의 2 단자형 비선형 소자를 형성하는 공정을 이용하여, 전기 광학 장치용 기판 상에 소정 구조의 전기 배선 구조를 동시 형성하는 것이 가능하다.
(5) 또한, 본 발명의 다른 예는, 대향하는 제 1 전기 광학 장치용 기판과 제 2 전기 광학 장치용 기판을 포함하는 한 쌍의 전기 광학 장치용 기판, 및 그 사이에 전기 광학적 물질을 포함하는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서, 제 1 전기 광학 장치용 기판은, 기판으로서의 제 1 유리 기판과, 착색층과, 차광층으로서의 블랙 매트릭스와, 그 위에 마련된 전기 배선을 구비하고, 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 대향 기판으로서의 제 2 유리 기판과, 2 단자형 비선형 소자를 구성하는 제 1 전극, 절연막 및 제 2 전극을 구비하고, 또한, 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 제 2 유리 기판에 형성된 내식성 금속 배선과, 제 1 전극 및 제 2 전극에 전기 접속되는 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치의 제조 방법이다.
그리고, 제 2 유리 기판에 형성된 내식성 금속 배선의 표면에, 내식성 금속의 산화층 및 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성함과 동시에, 내식성 금속 배선에 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부를 형성하여, 당해 노출부를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재에 의해 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치의 제조 방법이다.
즉, 이와 같이 실시함으로써, 전기 접속 보조 부재를 거쳐서, 저저항성이나 내식성이 우수한 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치용 기판을 형성하여, 그것을 이용한 전기 광학 장치를 효율적으로 제공할 수 있다.
또한, 이러한 전기 광학 장치의 제조 방법이면, 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선을 포함하는 특정 구조의 2 단자형 비선형 소자를 형성하는 공정을 이용하여, 저저항성이나 내식성이 우수한 전기 배선 구조를, 전기 광학 장치용 기판 상에 동시에 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 소정의 전기 배선 구조를 갖는 전기 광학 장치용 기판을 이용한 전기 광학 장치를 효율적으로 제조하는 것이 가능하다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 전기 배선 구조, 그 제조 방법, 전기 배선 구조를 구비한 전기 광학 장치용 기판, 및 전기 광학 장치, 및 전기 광학 장치의 제조 방법에 관한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
단, 이러한 실시예는, 본 발명의 일 예를 나타내는 것으로서, 발명 내용을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 임의로 변경하는 것이 가능하다.
(실시예 1)
실시예 1은 도 1에 예시된 바와 같이 내식성 금속 배선(158)과 비내식성 금속 배선(152)을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조(100)로서, 내식성 금속 배선(158)의 표면에 내식성 금속의 산화층(156)을 형성함과 동시에, 내식성 금속 배선(158) 및 비내식성 금속 배선(152)의 접합 부분에, 내식성 금속의 산화층(156)을 제거한 노출부(153)를 마련하고, 당해 노출부(153)를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재(150)에 의해 내식성 금속 배선(158)과 비내식성 금속 배선(152)을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조(100)이다.
1. 내식성 금속 배선
(1) 종류
내식성 금속 배선으로서는, 탄탈 배선이 전형적이다. 이러한 탄탈 배선을 구성하는 종류로서는, 탄탈을 주성분으로 한 것이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대, 탄탈 단독이나, 탄탈과, 몰리브덴, 크롬, 텅스텐, 또는 티탄 등으로 이루어지는 탄탈 합금을 들 수 있다.
또, 내식성 금속으로서, 탄탈 이외에, 텅스텐 등을 단독 또는 합금화하여 사용하는 것도 바람직하다.
(2) 선폭
또, 내식성 금속 배선의 선폭을 2∼300㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 내식성 금속 배선의 선폭이 2㎛ 미만의 값이 되면, 크롬 배선 등의 비내식성 금속 배선과의 접합이 곤란해져, 접속 저항이 커지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 내식성 금속 배선의 선폭이 300㎛를 초과하면, 전기 광학 장치용 기판 상에서의 자유로운 배선이 곤란해지거나, 협소 피치화가 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 내식성 금속 배선의 선폭을 5∼100㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10∼50㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(3) 두께
또, 내식성 금속 배선의 두께를 0.01∼1㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 내식성 금속 배선의 두께가 0.01㎛ 미만의 값이 되면, 박막 저항이 높아지거나, 크롬 배선 등의 비내식성 금속 배선과의 접합이 곤란해져, 접속 저항이 커지거나 하는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 내식성 금속 배선의 두께가 1㎛를 초과하면, 전기 광학 장치용 기판 상에서의 자유로운 배선이 곤란해지거나, 정밀도 좋게 에칭하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 내식성 금속 배선의 두께를 0.05∼0.3㎛ 범위 내의 값으로 하는 것 이 보다 바람직하고, 0.05∼0.15㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(4) 밀봉재와의 관계
또, 내식성 금속 배선은, 비내식성 금속 배선과 비교하여 보다 내식성이 우수하다. 따라서, 예컨대, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이 전기 광학 장치에 마련한 밀봉재(170)의 내부 배선(A부)에는 비내식성 금속 배선(152)을 채용하고, 부식 환경이 심한 밀봉재(170)의 외부 배선(B부)에는 내식성이 우수한 내식성 금속 배선(158)을 배치하는 것이 바람직하다.
2. 비내식성 금속 배선
(1) 종류
비내식성 금속 배선으로서는, 크롬 배선이 전형적이다. 이러한 크롬 배선을 구성하는 종류로서는, 크롬을 주성분으로 한 것이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대, 크롬 단독이나, 크롬과, 몰리브덴, 탄탈, 또는 티탄 등으로 이루어지는 크롬 합금을 들 수 있다.
또, 크롬 외에, 알루미늄, 몰리브덴, 티탄, 또는 그들의 합금 등도 적합하게 사용할 수 있다.
(2) 선폭
또, 비내식성 금속 배선의 선폭을 2∼300㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 바 람직하다.
이 이유는, 이러한 비내식성 금속 배선의 선폭이 2㎛ 미만의 값이 되면, 내식성 금속 배선과의 접합이 곤란해져, 접속 저항이 커지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 비내식성 금속 배선의 선폭이 300㎛를 초과하면, 전기 광학 장치용 기판 상에서의 자유로운 배선이 곤란해지거나, 협소 피치화가 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 비내식성 금속 배선의 선폭을 5∼100㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10∼50㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(3) 두께
또, 비내식성 금속 배선의 두께를 0.01∼1㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 비내식성 금속 배선의 두께가 0.01㎛ 미만의 값이 되면, 내식성 금속 배선과의 접합이 곤란해져, 접속 저항이 커지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 비내식성 금속 배선의 두께가 1㎛를 초과하면, 전기 광학 장치용 기판 상에서의 자유로운 배선이 곤란해지거나, 정밀도 좋게 에칭하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 비내식성 금속 배선의 두께를 0.03∼0.5㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1∼0.3㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(4) 표면 처리
또, 도 3에 도시하는 바와 같이 비내식성 금속 배선(152)의 외표면에, 도전성 무기 산화막(154)을 형성하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 도전성 무기 산화막의 피복에 의해서, 비내식성 금속 배선의 내식성을 향상시킬 수 있음과 동시에, 이방성 도전 필름 등에 의한 실장 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
보다 구체적으로는, 예컨대, 다결정 인듐 주석 산화물(c-ITO), 아몰퍼스 인듐 주석 산화물(a-ITO), 아몰퍼스 인듐 아연 산화물(a-IZO), 아몰퍼스 인듐 게르마늄 산화물(a-IGO) 등의 1종 단독 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있다.
또한, 도전성 무기 산화막의 두께를 0.01∼0.3㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 도전성 무기 산화막의 두께가 0.01㎛ 미만의 값이 되면, 피복했다고 해도, 비내식성 금속 배선의 내식성을 향상시키기 어렵게 되는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 도전성 무기 산화막의 두께가 0.3㎛를 초과하면, 전기 광학 장치용 기판 상에서의 자유로운 배선이 곤란해지거나, 정밀도 좋게 에칭하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
(5) 밀봉재와의 관계
또, 비내식성 금속 배선은, 내식성 금속 배선과 비교하여 내식성은 약간 뒤떨어지지만 저저항성을 갖고 있다. 따라서, 예컨대, 도 2(a)에 도시하는 바와 같 이 전기 광학 장치에 마련한 밀봉재(170)의 내부 배선(A부)에는 저저항의 비내식성 금속 배선(152)을 채용하고, 부식 환경이 심한 밀봉재(170)의 외부 배선(B부)에 내식성이 우수한 내식성 금속 배선(158)을 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이 밀봉재(170)의 외부 배선(B부)에 비내식성 금속 배선(152)을 채용하는 경우에는 그 외표면에 도전성 무기 산화막을 피복하는 것이 바람직하다.
3. 전기 접속 보조 부재
내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 접속 보조 부재로서는, 도 1에 도시하는 바와 같이 내식성 금속의 산화층(156)을 적어도 관통하는 스루 홀(150)을 더 형성하고, 또한, 당해 스루 홀(150) 내에 비내식성 금속 배선(152)을 연장하여 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 실시예 2에 있어서 구체적으로 설명한 바와 같이, 전기 접속 보조 부재로서, 내식성 금속의 산화층(156)을 제거한 노출부(153)를 형성함과 동시에, 비내식성 금속 배선(152) 및 노출부(153) 상에 걸쳐, 도전성 무기 산화막(155)을 형성하여 구성하는 것도 바람직하다.
또한, 도시하지 않지만, 전기 접속 보조 부재로서, 도전성 접착제, 땜납 재료, 금속 재료, 또는 커넥터 등을 단독 또는 조합하여 사용하는 것도 바람직하다.
이하, 전기 접속 보조 부재로서, 대표적인 스루 홀 및 도전성 무기 산화막을 예로 들어 보다 구체적으로 설명한다.
(1) 스루 홀
(i) 직경
도 1 등에 나타내는 내식성 금속의 산화층(156)을 적어도 관통하는 스루 홀(150)(원(圓) 형상에 상당)의 직경을 0.5∼100㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 스루 홀의 직경이 0.5㎛ 미만의 값이 되면, 내식성 금속 배선과의 접합이 곤란해져, 접속 저항이 커지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 스루 홀의 직경이 100㎛를 초과하면, 전기 광학 장치용 기판 상에서의 자유로운 배선이 곤란해지거나, 정밀도 좋게 에칭하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 스루 홀의 직경을 1∼50㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3∼20㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(ii) 평면 형상
또, 스루 홀의 평면 형상은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대, 도 4(a)∼(h)에 도시하는 바와 같이 원, 타원, 직사각형, 정방형, 별 모양, 마름모꼴, 다각형, 및 이 형태로 하는 것이 바람직하다.
이 중, 스루 홀의 평면 형상을 원형 또는 타원 형태로 하는 것에 의해, 정밀도 좋게 형성할 수 있음과 동시에, 비교적 소면적이더라도, 비내식성 금속 배선을 확실히 연장하여, 내식성 금속 배선과 전기 접속할 수 있다.
또한, 스루 홀의 평면 형상을 직사각형 또는 정방형으로 하는 것에 의해, 직선 형상의 내식성 금속 배선의 형상에 따라, 정밀도 좋게 형성할 수 있음과 동시에, 비교적 소면적이더라도, 비내식성 금속 배선을 확실히 연장하여, 내식성 금속 배선과 전기 접속할 수 있다. 또한, 스루 홀의 평면 형상을 별 모양, 마름모꼴, 다각형, 및 이 형태로 하는 것에 의해, 내식성 금속 배선의 형상에 맞춰, 스루 홀을 형성할 수 있다.
(iii) 측면 형상
또, 스루 홀의 형상에 관해서, 도 5에 도시하는 바와 같이 스루 홀(150)의 측면에 경사부(151)를 마련하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선의 접합 부분에서의 접속 저항을 보다 작게 할 수 있음과 동시에, 접합 부분에서의 기계적 접합력을 더욱 높일 수 있다.
또한, 스루 홀의 측면에 경사부를 마련하는 경우, 수평면에 대한 경사부의 각도를 30∼80° 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 스루 홀의 경사부의 각도가 30° 미만의 값이 되면, 전기 광학 장치용 기판 상에서의 자유로운 배선이 곤란해지거나, 정밀도 좋게 에칭하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 스루 홀의 경사부의 각도가 80°를 초과하면 비내식성 금속 배선과의 접합이 곤란해져 접속 저항이 커지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 스루 홀의 경사부의 각도를 35∼75° 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 40∼70° 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(iV) 배열
또, 스루 홀의 배열에 관해서, 스루 홀을 복수 마련함과 동시에, 도 6에 도시하는 바와 같이 내식성 금속 배선(158) 및 비내식성 금속 배선(152)의 접합 부분(157)에, 당해 스루 홀(150)을 매트릭스 형상으로 배열하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 스루 홀을 매트릭스 형상으로 배열함으로써, 보다 많은 스루 홀을 마련할 수 있기 때문에, 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선의 접합 부분에서의 접속 저항을 보다 작게 할 수 있음과 동시에, 접합 부분에서의 기계적 접합력을 현저히 높일 수 있기 때문이다.
(V) 선폭
또, 도 6(a) 및 6(b)에 도시하는 바와 같이 내식성 금속 배선(158) 및 비내식성 금속 배선(152)의 접합 부분(157)에서의 비내식성 금속 배선(152)의 선폭(W2)을, 비접합면 이외의 비내식성 금속 배선(152)의 선폭(W1)보다도 크게 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 비내식성 금속 배선의 선폭을 고려한 구성으로 하는 것에 의해, 스루 홀부뿐만 아니라 내식성 금속 배선의 측면부에서도 비내식성 금속 배선과 접속할 수 있고, 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선의 접합 부분에서 의 접속 저항을 보다 작게 할 수 있기 때문이다.
4. 전기 배선 구조
또, 전기 배선 구조로서, 내식성 금속 배선의 표면에, 내식성 금속 배선의 산화층을 형성함과 동시에, 내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 접합하여 이루어지는 접합 부분을 복수 마련하는 것이 바람직하다. 즉, 도 7에 도시하는 바와 같이 내식성 금속 배선(158) 및 비내식성 금속 배선(152)의 접합 부분(제 1 접합 부분(157) 및 제 2 접합 부분(157)')을 두개 마련하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 각각의 접합 부분에서 내식성 금속 배선의 산화층(156)을 관통하는 스루 홀(150)을 형성한다. 이어서, 당해 스루 홀(150) 내에 비내식성 금속 배선(152)을 연장하여, 이들 접합 부분(157, 157')의 내식성 금속 배선(158)과는 별도의 내식성 금속 배선, 또는 그 것에 연속되는 일체적인 내식성 금속 배선에 의해서 전기 접속하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 복수의 접합 부분을 마련하는 것에 의해, 부식이 일어나기 쉬운 B 영역에서는 내식성이 강한 금속 배선으로 하고, 부식이 일어나기 어려운 A 영역에서는 비교적 저항이 낮은 금속 배선으로 할 수 있음과 동시에, 실장부의 C 영역에서는 크롬 또는 ITO를 이용하여 신뢰성이 높은 전기적 접속을 얻는 것이 가능한 전기 배선 구조를 구성할 수 있기 때문이다.
또한, 제 1 접합 부분 및 제 2 접합 부분의 구성을 약간 변경하는 것도 바람직하다. 즉, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이 제 1 접합 부분(157)에서의 비내식성 금속 배선(152)의 표면은 미처리로 하는 한편, 제 2 접합 부분(157)'에서의 비내식성 금속 배선(152)의 표면에는 도전성 무기 산화막(154)을 형성하여, 또한 내식성을 향상시키는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성이 다른 복수의 접합 부분을 마련하는 것에 의해, 부식 환경에 따라서 배치할 수 있기 때문이다. 예컨대, 전기 광학 장치에 마련한 밀봉재의 내부에는 구조가 비교적 간단한 제 1 접합 부분을 배치하고, 부식 환경이 심한 밀봉재의 외부에는 내식성이 우수한 제 2 접합 부분을 배치하는 것이 바람직하다.
(실시예 2)
실시예 2는 실시예 1의 변형예이지만, 전기 접속 보조 부재로서, 내식성 금속의 산화층(156)을 제거한 노출부(153)를 형성함과 동시에, 비내식성 금속 배선(152) 및 노출부(153) 상에 걸쳐, 도전성 무기 산화막(155)을 형성하여 구성한 예이다. 이하, 실시예 1과 다른 점을 중심으로 설명한다.
1. 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선
본 실시예에서의 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선의 종류, 선폭, 두께 및 밀봉재와의 관계에 있어서는, 실시예 1에서 설명한 것과 마찬가지라고 할 수 있다.
단지, 본 실시예에 있어서는, 도 9(a)∼(b)에 도시하는 바와 같이 비내식성 금속 배선(152)의 측면에 경사부(151)를 마련하는 것이 바람직하다. 그 경우, 수평면에 대한 경사부의 각도를 30∼85° 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 경사부의 각도가 30° 미만의 값이 되면, 정밀도 좋게 형성하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 경사부의 경사부의 각도가 85°를 초과하면, 도전성 무기 산화막을 거쳐서, 내식성 금속 배선과의 접합이 곤란해져, 접속 저항이 커지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 비내식성 금속 배선의 측면에 마련하는 경사부의 각도를, 40∼85° 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 60∼80° 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 도 10에 도시하는 바와 같이 부식 환경이 심한 밀봉재(170)의 외부 배선(B부)에 도전성 무기 산화막(155)으로 피복된 내식성 금속 배선(158)을 배치하는 것도 바람직하다.
2. 전기 접속 보조 부재
(1) 종류
전기 접속 보조 부재의 종류, 즉, 비내식성 금속 배선 및 노출부 상에 걸쳐 형성되는 도전성 무기 산화막의 종류로서는, 구체적으로는, 다결정 인듐 주석 산화물, 아몰퍼스 인듐 주석 산화물, 아몰퍼스 인듐 아연 산화물, 아몰퍼스 인듐 게르마늄 산화물 등의 1종 단독 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있다.
특히, 다결정 인듐 주석 산화물은, 투명성이나 도전성이 우수하고, 또한 안 정되게 형성할 수 있다는 점에서, 바람직한 전기 접속 보조 부재의 종류이다.
(2) 두께
또, 전기 접속 보조 부재로서의 도전성 무기 산화막의 두께를 0.01∼0.3㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이러한 도전성 무기 산화막의 두께가 0.01㎛ 미만의 값이 되면, 피복했다고 해도 박막 저항이 과도하게 높아지는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 도전성 무기 산화막의 두께가 0.3㎛를 초과하면, 전기 광학 장치용 기판 상에서의 자유로운 배선이 곤란해지거나, 정밀도 좋게 에칭하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.
따라서, 박막 저항이나 에칭성 등의 밸런스가 보다 양호해지기 때문에, 전기 접속 보조 부재로서의 도전성 무기 산화막의 두께를 0.05∼0.25㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1∼0.2㎛ 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
(실시예 3)
실시예 3은, 도 11에 예시한 바와 같이, 내식성 금속 배선(158)과 비내식성 금속 배선(152)을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조(100)의 제조 방법으로서, 이하의 공정 (A)∼(C)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조(100)의 제조 방법이다.
(A) 내식성 금속 배선을 전기 절연 기재 상에 형성한 후, 그 표면에 내식성 금속의 산화층을 형성하는 공정(이하, 내식성 금속 배선 형성 공정이라 칭하는 경우가 있음)
(B) 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선의 접합 예정 부분에, 전기 접속 보조 부재로서 내식성 금속의 산화층을 적어도 관통하는 스루 홀을 형성하는 공정(이하, 스루 홀 형성 공정이라 칭하는 경우가 있음)
(C) 비내식성 금속 배선을 형성함과 동시에, 스루 홀 내에, 비내식성 금속 배선을 연장하는 공정(이하, 비내식성 금속 배선 형성 공정이라 칭하는 경우가 있음)
또, 본 실시예에 있어서, 내식성 금속으로서 탄탈, 비내식성 금속으로서 크롬을 각각 예에 채용하고 설명하고 있지만, 다른 내식성 금속이나 비내식성 금속이더라도 적합하게 사용할 수 있다.
1. (A) 내식성 금속 배선 형성 공정
도 11(a)에 도시하는 바와 같이, 전기 절연 기재(211) 상에 소정 형상의 탄탈 배선(158)을 형성하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예컨대, 증착법이나 스퍼터링법 또는 적층법에 의해 전면적으로 탄탈층을 형성한 후, 포토리소그래피법을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 11(b)에 도시하는 바와 같이 탄탈 배선(158)의 표면을 산화함으로써, 산화 탄탈층(156)을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 산화 탄탈층을 형성함으로써, 소정의 전기 절연성을 얻을 수 있음과 동시에, 후에 형성하는 크롬 배선과의 밀착력을 향상시킬 수 있다.
또, 전기 절연 기재 상에, 소정 형상의 탄탈 배선을 형성하는 데 있어서, 제조 공정의 간편을 위해, 도 12(a)∼도 13(b)에 도시하는 바와 같이, TFD를 구성하는 제 1 소자 및 제 2 소자의 탄탈 전극(156)을 형성하는 것과 동시에, 당해 탄탈 배선을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 마찬가지로 제조 공정의 간편을 위해, 소정 형상의 탄탈 배선 상에 산화 탄탈층을 형성하는 데 있어서, 도 13(c)에 도시하는 바와 같이, TFD를 구성하는 제 1 소자 및 제 2 소자의 산화 탄탈층(156)을 양극 산화로써 형성하는 것과 동시에, 또는, 양극 산화 후에 양극 산화막을 열처리하는 것과 동시에, 열산화에 의해 당해 산화 탄탈층을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
2. (B) 스루 홀 형성 공정
다음에, 도 11(c)에 도시하는 바와 같이 탄탈 배선(내식성 금속 배선)(158) 및 크롬 배선(비내식성 금속 배선)(152)의 접합 예정 부분에, 기계적 절삭법이나 드라이 에칭 등의 화학적 에칭법을 이용하여, 산화 탄탈층(156)을 적어도 관통하는 스루 홀(150)을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 제조 공정의 간편을 위해, 산화 탄탈층을 관통하는 스루 홀을 형성하는 데 있어서, 도 14(a)에 도시하는 바와 같이, TFD를 구성하는 제 1 소자 및 제 2 소자의 산화 탄탈층(156) 및 탄탈 배선(158)을 에칭에 의해 형성하는 것과 동시에, 전기 접속 보조 부재로서의 스루 홀을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
3. (C) 비내식성 금속 배선 형성 공정
다음에, 도 11(d)에 도시하는 바와 같이 크롬 배선(152)을 증착법이나 스퍼터링법과, 포토리소그래피법을 조합하여 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 크롬 배선(152)을 형성하는 동시에 스루 홀(150) 내에 크롬 배선(150)을 연장하는 것이 바람직하다.
또, 전기 절연 기재 상의 소정 부분에, 소정 형상의 크롬 배선을 형성하는 데 있어서, 제조 공정의 간편을 위해, 도 14(b)에 도시하는 바와 같이, TFD를 구성하는 제 1 소자 및 제 2 소자의 크롬 배선(152)을 형성하는 것과 동시에, 당해 크롬 배선을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
(실시예 4)
실시예 4는 내식성 금속 배선과 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조의 제조 방법으로서, 이하의 공정 (A')∼(D')를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조의 제조 방법이다.
(A') 내식성 금속 배선을 기재 상에 형성한 후, 그 표면에 당해 내식성 금속의 산화층을 형성하는 공정(이하, 내식성 금속 배선 형성 공정이라 칭하는 경우가 있음)
(B') 내식성 금속의 산화층의 일부에 겹치도록, 비내식성 금속 배선을 형성 하는 공정(이하, 비내식성 금속 배선 형성 공정이라 칭하는 경우가 있음)
(C')비내식성 금속 배선이 형성된 부분 이외의 내식성 금속의 산화층을 제거하여, 노출부를 형성하는 공정(이하, 노출부 형성 공정이라 칭하는 경우가 있음)
(D')비내식성 금속 배선 및 노출부 상에 걸쳐, 전기 접속 보조 부재로서, 도전성 무기 산화막을 형성하는 공정(이하, 도전성 무기 산화막 형성 공정이라 칭하는 경우가 있음)
또, 본 실시예에 있어서도, 내식성 금속으로서 탄탈을, 비내식성 금속으로서 크롬을 예로 채용하여 설명하고 있지만, 다른 내식성 금속이나 비내식성 금속이더라도 적합하게 사용할 수 있다.
1. (A') 내식성 금속 배선 형성 공정
도 15(a)∼도 15(b)에 도시하는 바와 같이 실시예 3에서 설명한 것과 동일한 방법에 의해, 탄탈 배선(158)을 형성하는 것이 바람직하다.
또, 본 실시예에 있어서도, 제조 공정의 간편을 위해, TFD를 구성하는 제 1 소자 및 제 2 소자의 탄탈 전극 및 산화 탄탈층을 형성하는 것과 동시에, 당해 탄탈 배선 및 산화 탄탈층을 형성하는 것이 보다 바람직하다
2. (B') 비내식성 금속 배선 형성 공정
도 15(c)에 도시하는 바와 같이 실시예 3에서 설명한 것과 동일한 방법에 의해, 크롬 배선(152)을 형성하는 것이 바람직하다.
또, 본 실시예에 있어서도, 제조 공정의 간편을 위해, TFD를 구성하는 제 1 소자 및 제 2 소자의 크롬 전극을 형성하는 것과 동시에, 당해 크롬 배선을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
3. (C') 노출부 형성 공정
다음에, 도 15(d)에 도시하는 바와 같이 산화 탄탈층(156)을 제거하여, 탄탈 배선(158) 상에 노출부(153)를 형성하는 데 있어서, 드라이 에칭, 예컨대, SF6와, O2 플라즈마의 혼합 가스를 이용하는 것이 바람직하다.
4. (D') 도전성 무기 산화막 형성 공정
다음에, 도 15(e)에 도시하는 바와 같이 크롬 배선(152)및 노출부(153) 상에 걸쳐, 도전성 무기 산화막(155)을 형성하는 데 있어서, 증착법이나 스퍼터링법 등을 이용하는 것이 바람직하다.
또, 본 실시예에 있어서도, 제조 공정의 간편을 위해, TFD를 구성하는 제 1 소자 및 제 2 소자의 크롬 전극을 형성한 후에, 화소 전극으로서의 도전성 무기 산화막을 형성하는 것과 동시에, 전기 배선 구조에서 전기 접속 보조 부재로서 도전성 무기 산화막을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
(실시예 5)
실시예 5는 전기 광학 장치에 대향 사용됨과 동시에, 제 1 전기 광학 장치용 기판과 제 2 전기 광학 장치용 기판으로 이루어지는 한 쌍의 전기 광학 장치용 기판, 및 그것을 이용한 전기 광학 장치로서, 제 1 전기 광학 장치용 기판은, 기판으로서의 제 1 유리 기판과, 그 위에 마련된 전기 배선을 구비함과 동시에, 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 대향 기판으로서의 제 2 유리 기판과, 2 단자형 비선형 소자를 구성하는 제 1 전극, 절연막 및 제 2 전극을 구비한 전기 광학 장치용 기판 및 그것을 이용한 전기 광학 장치이다.
그리고, 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 제 2 유리 기판에 형성된 내식성 금속 배선과, 제 1 전극 및 제 2 전극에 전기 접속되는 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조로서, 전기 접속 보조 부재를 갖는 전기 배선 구조를 구비한 전기 광학 장치용 기판 및 그것을 이용한 전기 광학 장치이다.
이하, 컬러 필터 기판(제 1 전기 광학 장치용 기판), 2 단자형 비선형 소자를 구비한 대향 기판(제 2 전기 광학 장치용 기판), 및 그것들을 이용한 액정 패널을 예로 들어 설명한다.
1. 액정 패널의 기본 구조
먼저, 도 16∼도 20을 참조하여, 본 발명의 실시예 5의 전기 광학 장치용 기판을 이용한 전기 광학 장치의 기본 구조, 즉, 셀 구조나 배선, 또는 위상차판 및 편광판에 대해서 구체적으로 설명한다. 또, 도 16은 본 발명에 따른 전기 광학 장 치를 구성하는 액정 패널(200)의 외관을 나타내는 개략 사시도이며, 도 17은 액정 패널(200)의 모식적인 개략 단면도이며, 도 18은 액티브 매트릭스 배선의 전기적 구성을 나타내는 도면이며, 도 19및 도 20은, 각각 2 단자형 비선형 소자로서의 TFD(Thin Film Diode)의 구성을 설명하기 위해서 제공하는 도면이다.
또한, 도 16에 표시되는 전기 광학 장치를 구성하는 액정 패널(200)은, TFD를 이용한 액티브 매트릭스형 구조를 갖는 액정 패널(200)로서, 도시하지 생략한 백라이트나 프론트 라이트 등의 조명 장치나 케이스 등을, 필요에 따라서, 적절히 설치하는 것이 바람직하다.
(1) 셀 구조
도 16에 도시하는 바와 같이 액정 패널(200)은, 유리판이나 합성 수지판 등으로 이루어지는 투명한 제 1 유리 기판(221)(도 19 중, 제 1 유리 기판(13)에 상당)을 기체로 하는 컬러 필터 기판(220)(제 1 전기 광학 장치용 기판이라 칭하는 경우가 있음)과, 이것에 대향 배치되는 제 2 유리 기판(211)(도 19중, 제 2 유리 기판(27)에 상당)을 기체로 하는 대향 기판(210)(제 2 전기 광학 장치용 기판이라 칭하는 경우가 있음)이, 접착제 등의 밀봉재(230)를 거쳐서 접합되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 컬러 필터 기판(220)과, 대향 기판(210)이 형성하는 공간으로서, 밀봉재(230)의 내측 부분에 대하여, 개구부(230a)를 거쳐서 액정 재료(232)를 주입한 후, 밀봉재(231)로 밀봉되어 되는 셀 구조를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
즉, 도 17에 도시하는 바와 같이 컬러 필터 기판(220)과 대향 기판(210) 사이에 액정 재료(232)가 충전되어 있는 것이 바람직하다.
(2) 배선
(i) 매트릭스
도 16에 도시하는 바와 같이 제 2 유리 기판(211)의 내면(제 1 유리 기판(221)에 대향하는 표면) 상에, 매트릭스 형상의 투명 전극(216)과 배선(218A, 218B)을 형성하고, 제 1 유리 기판(221)의 내면 상에는 당해 투명 전극(218A)에 직교하는 방향으로 나열한 복수의 스트라이프 형상의 투명 전극(222)을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 투명 전극(216)을 비선형 소자(271)를 거쳐서 배선(218A)에 대하여 도전 접속함과 동시에, 또 한 쪽의 투명 전극(222)을 배선(228)에 대하여 도전 접속하는 것이 바람직하다.
투명 전극(222)과 직교하는 배선(218A)에 TFD 소자(271)를 거쳐서 접속된 투명 전극(216)이 매트릭스 형상으로 배열된 다수의 화소를 구성하고, 이들 다수의 화소의 배열이 전체로서 액정 표시영역 A를 구성하는 것이 된다.
여기서, 실시예 5의 전기 광학 장치용 기판 및 전기 광학 장치는, 배선(218A)이 실시예 1 또는 실시예 2에 설명했던 것과 같은 전기 배선 구조를 갖고 있는 것이 바람직하다.
또한, 도 18에 드라이버 IC 및 TFD 소자를 이용한 액티브 매트릭스 배선이 구체적인 전기적 구성예를 나타낸다. 즉, Y 방향으로 연장되는 복수의 데이터 전 극(26)과, X 방향으로 연장되는 복수의 주사 전극(19)으로 구성되어 있고, 각 교차 부분에서 화소(50)가 구성되어 있다. 또한, 각 화소(50)에 있어서, 액정 표시 요소(51)와, TFD 소자(31)가 직렬 접속되어 있다.
(ii) 입력 단자부
또, 도 16에 도시하는 바와 같이 제 2 유리 기판(211)은, 제 1 유리 기판(221)의 외형보다도 외측으로 돌출되어 이루어지는 기판 돌출부(210T)를 갖고, 이 기판 돌출부(210T) 상에는, 배선(228)에 대하여, 밀봉재(230)의 일부에서 구성되는 상하 도통부를 거쳐서 도전 접속된 배선(218B), 및, 독립하여 형성된 복수의 배선 패턴으로 이루어지는 입력 단자부(219)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 기판 돌출부(210T) 상에는, 이들 배선(218A, 218B) 및 입력 단자부(219)에 대하여 도전 접속되도록, 액정 구동 회로 등을 내장한 반도체 IC(261)가 실장되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 기판 돌출부(210T)의 단부에는 입력 단자부(219)에 도전 접속되도록 플렉서블 배선 기판(110)이 실장되어 있는 것이 바람직하다.
(3) 위상차판 및 편광판
도 16에 도시되는 액정 패널(200)에 있어서, 도 17에 도시하는 바와 같이 제 1 유리 기판(221)의 소정 위치에, 선명한 화상 표시가 인식될 수 있도록, 위상차판(1/4 파장판)(250) 및 편광판(251)이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 제 2 유리 기판(211)의 외면에서도, 위상차판(1/4 파장판)(240) 및 편광판(241)이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
2. 컬러 필터 기판(제 1 전기 광학 장치용 기판)
(1) 기본적 구성
컬러 필터 기판(220)은, 도 17에 도시하는 바와 같이 기본적으로, 유리 기판(221)과, 착색층(214)과, 투명 전극(222)과, 배향막(217)으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 컬러 필터 기판(220)에 있어서, 반사 기능이 필요한 경우, 예컨대, 휴대 전화 등에 사용되는 반사반투과형의 액정 표시 장치에 있어서는, 유리 기판(221)과 착색층(214) 사이에 도 17에 도시하는 바와 같이 반사층(212)을 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 컬러 필터 기판(220)에 있어서, 도 17에 도시하는 바와 같이 그 표면을 평탄화하기 위한 평탄화층(315)이나, 전기 절연성을 향상시키기 위한 절연층을 마련하는 것도 바람직하다.
(2) 착색층
(i) 구성
또, 도 17에 나타내는 착색층(214)은, 통상, 투명 수지중에 안료나 염료 등의 착색재를 분산시켜 소정의 색조를 나타내는 것으로 되어 있다. 착색층의 색조 의 일례로서는 원색계 필터로서 R(적), G(녹), B(청)의 3색의 조합으로 이루어지는 것이 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라, Y(옐로우), M(마젠타), C(시안) 등의 보색계나, 그 밖의 여러 가지의 색조로 형성할 수 있다.
통상, 기판 표면 상에 안료나 염료 등의 착색재를 포함하는 감광성 수지로 이루어지는 착색 레지스트를 도포하여, 포토리소그래피법에 의해서 불필요한 부분을 제거함으로써, 소정의 컬러 패턴을 갖는 착색층을 형성한다. 여기서, 복수 색조의 착색층을 형성하는 경우에는 상기 공정을 되풀이하는 것으로 된다.
(ii) 차광막
또, 도 17에 도시하는 바와 같이 화소마다 형성된 착색층(214)의 사이의 화소간 영역에, 블랙 매트릭스(흑색 차광막, 또는 블랙마스크라 칭하는 경우도 있음)(214BM)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 블랙 매트릭스(214BM)로서는, 예컨대 흑색의 안료나 염료 등의 착색재를 수지 이외의 기재 중에 분산시킨 것이나, R(적), G(녹),B(청)의 3색의 착색재를 함께 수지 이 외의 기재 중에 분산시킨 것 등을 이용할 수 있다.
또, 도 17에 나타내는 블랙 매트릭스(214BM) 에서는, 가색법(加色法)을 이용하여, R(적)층(17), G(녹)층(16), B(청)층(15)의 3층 구조로 하고 있다. 이와 같이 구성함으로써, 카본 등의 흑색 재료를 사용하지 않더라도, 우수한 차폐 효과를 얻을 수 있다.
(iii) 배열 패턴
또, 착색층의 배열 패턴으로서, 스트라이프 배열을 채용하는 것이 많지만, 이 스트라이프 배열 이 외에, 경사 모자이크 배열이나, 델타 배열 등의 여러 가지의 패턴 형상을 채용할 수 있다.
(3) 투명 전극
도 17에 도시하는 바와 같이 평탄화층(315) 상에는, ITO(인듐 주석 산화물) 등의 투명 도전체로 이루어지는 투명 전극(222)을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 투명 전극(222)은, 복수의 투명 전극(222)이 나열된 스트라이프 형상으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
(4) 배향막
또, 도 17에 도시하는 바와 같이 투명 전극(222) 상에는, 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 배향막(217)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 배향막(217)을 마련하는 것에 의해, 컬러 필터 기판(220)을 액정 표시 장치 등에 사용한 경우에, 액정 재료의 배향 구동을 전압 인가에 의해서 용이하게 실시할 수 있기 때문이다.
3. 대향 기판(제 2 전기 광학 장치용 기판)
(1) 기본 구조
또, 도 16 및 도 17에 도시하는 바와 같이 컬러 필터 기판(220)과 대향하는 또 한 쪽의 대향 기판(제 2 전기 광학 장치용 기판)(210)은, 유리 등으로 이루어지는 제 2 유리 기판(211) 상에, 제 1 유리 기판과 동일한 투명 전극(216)이나 배향막(224)을 순차적으로 형성한 것이 바람직하다.
또, 이 컬러 필터 기판(220)의 예에서는, 착색층이 제 1 유리 기판(221)에 마련되어 있지만, 착색층을 이러한 대향 기판(210)의 제 2 유리 기판(211) 상에 마련하는 것도 바람직하다.
(2) 2 단자형 비선형 소자
2 단자형 비선형 소자로서는, 도 19및 도 20에 예시한 바와 같이, TFD 소자(31, 32)가 전형적이다.
그리고, 이러한 TFD 소자(31, 32)는, 제 1 전극으로서의 제 1 금속막(24), 절연막(23), 및 제 2 전극으로서의 제 2 금속막(22, 25)으로 이루어지는 샌드위치 구성을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 제 1 금속막(24)이나 제 2 금속막(22, 25)으로서는, 탄탈(Ta)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 절연막(23)으로서는, 이러한 금속 재료를 양극 산화시켜 구성하고 있는 것이 바람직하고, 예컨대, 산화 탄탈(Ta2O5)을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 정부(正負) 방향의 다이오드 스위칭 특성을 나타내고, 임계값 이상의 전압이 제 1 금속막(24) 및 제 2 금속막(22, 25)의 양 단자 사이에 인가되면, 도통 상태로 되는 능동 소자이다.
또, 2 단자형 비선형 소자의 배치 방법에 관해서, 도 19(c)에 도시하는 바와 같이 2개의 TFD 소자(31, 32)는, 주사 전극(19) 또는 데이터 전극(26)과 화소 전극(20) 사이에 개재한 바와 같이, 유리 기판(27) 상에 형성되고 반대의 다이오드 특성을 갖는 제 1 TFD 소자(32) 및 제 2 TFD 소자(31)로 구성하고 있는 것이 바람직하다.
이 이유는, 이와 같이 구성함으로써, 인가하는 전압 파형으로서, 정부 대칭인 펄스 파형을 사용할 수 있고, 액정 표시 장치 등에서의 액정 재료의 열화를 방지할 수 있기 때문이다. 즉, 액정 재료의 열화를 방지하기 위해서, 다이오드 스위칭 특성이, 정부 방향에서 대칭적인 것이 바람직하고, 도 14(b)에 예시한 바와 같이, 2개의 TFD 소자(31, 32)를 반대 방향에 직렬 접속함으로써, 정부 대칭인 펄스 파형을 사용할 수 있기 때문이다.
(3) 전기 배선 구조
실시예 1에서 설명한 바와 같이, 내식성 금속 배선(158)과, 비내식성 금속 배선(152)을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조(100)로서, 예컨대, 내식성 금속 배선(158)의 표면에, 내식성 금속의 산화층(156)을 형성함과 동시에, 내식성 금속 배선(158) 및 비내식성 금속 배선(152)의 접합 부분에, 전기 접속 보조 부재로서, 내식성 금속의 산화층(156)을 적어도 관통하는 스루 홀(150)를 더 형성하고, 또한, 당해 스루 홀(150) 내에 비내식성 금속 배선(152)을 연장함으로써, 내식성 금속 배선(158)과 비내식성 금속 배선(152)을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조(100)를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 전기 접속 보조 부재로서, 내식성 금속의 산화층(156)을 제거한 노출부(153)를 형성함과 동시에, 비내식성 금속 배선(152) 및 노출부(153) 상에 걸쳐, 도전성 무기 산화막(155)을 형성함으로써, 내식성 금속 배선(158)과, 비내식성 금속 배선(152)을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조(100)를 구비하는 것도 바람직하다.
(실시예 6)
본 발명에 따른 실시예 6으로서의 전기 광학 장치를 전자 기기에서의 표시 장치로서 이용한 경우에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 21은 본 실시예의 전자 기기의 전체 구성을 나타내는 개략 구성도이다. 이 전자 기기는, 액정 패널(200)과, 이것을 제어하기 위한 제어 수단(1200)을 갖고 있다. 또한, 도 21 중에서는, 액정 패널(200)을 패널 구조체(200A)와, 반도체 IC 등으로 구성되는 구동 회로(200B)로 개념적으로 나눠 그려져 있다. 또한, 제어 수단(1200)은 표시 정보 출력원(1210)과, 표시 처리 회로(1220)와, 전원 회로(1230)와, 타이밍 생성기(1240)를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 표시 정보 출력원(1210)은, ROM(Read Only Memory)이나 RAM(Random Access Memory) 등으로 이루어지는 메모리와, 자기 기록 디스크나 광 기록 디스크 등으로 이루어지는 스토리지 유닛과, 디지털 화상 신호를 동조 출력하는 동조 회로를 구비하고, 타이밍 생성기(1240)에 의해서 생성된 각종의 클럭 신호에 근거하여, 소정 포맷의 화상 신호 등의 형태로 표시 정보를 표시 정보 처리 회로(1220)에 공급하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 표시 정보 처리 회로(1220)는 직렬-병렬 변환 회로, 증폭·반전 회로, 로테이션 회로, 감마 보정 회로, 클램프 회로 등의 주지의 각종 회로를 구비하고, 입력한 표시 정보의 처리를 실행하고, 그 화상 정보를 클럭 신호 CLK와 동시에 구동 회로(200B)에 공급하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 회로(200B)는, 주사선 구동 회로, 데이터선 구동 회로 및 검사 회로를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 전원 회로(1230)는, 상술의 각 구성 요소에 각각 소정의 전압을 공급하는 기능을 갖고 있다.
본 발명에 따른 전기 배선 구조를 구비한 전기 광학 장치로서의 액정 표시 장치를 적용 가능한 전자 기기로서는, 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화기가 대표적이지만, 그 밖에도, 액정 텔레비젼, 뷰 파인더형·모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 네비게이션 장치, 페이저, 전기 이동 장치, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 화상 전화기, POS 단말, 터치 패널을 구비한 전자 기기 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 전기 광학 장치 및 전자 기기는, 상술의 도시예로만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지 변경을 가하여 얻는 것은 물론이다.
예컨대, 실시예 5에 나타내는 액정 패널은, TFD(박막 다이오드)를 이용한 액티브 매트릭스 방식을 채용하고 있지만, 도 22에 도시하는 바와 같이 TFT(박막 트랜지스터)의 액티브 매트릭스 방식의 전기 광학 장치에도 적용할 수 있어, 또는, 도 23에 도시하는 바와 같이 단순 매트릭스 방식의 전기 광학 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 실시예 5에 나타내는 액정 패널은, 이른바 COG 타입의 구조를 갖고 있지만, IC 칩을 직접 실장하는 구조가 아닌 액정 패널, 예컨대 액정 패널에 플렉서블 배선 기판이나 TAB 기판을 접속한 바와 같이 구성된 것이더라도 상관없다.
Claims (16)
- 내식성 금속 배선과, 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조로서,상기 내식성 금속 배선의 표면에, 당해 내식성 금속의 산화층 및 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성하고, 또한,상기 내식성 금속 배선의 일부에는, 당해 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부가 형성되고, 당해 노출부를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재에 의해 상기 내식성 금속 배선과, 비내식성 금속 배선을 전기 접속하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 전기 접속 보조 부재가, 상기 내식성 금속의 산화층을 적어도 관통하는 스루홀이고, 또한 당해 스루홀 내에 상기 비내식성 금속 배선을 연장하는 것에 의해, 상기 내식성 금속 배선과, 상기 비내식성 금속 배선을 전기 접속하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 비내식성 금속 배선의 표면에, 도전성 무기 산화막을 형성하는 것을 특 징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 내식성 금속 배선 및 비내식성 금속 배선의 접합 부분에서의 비내식성 금속 배선의 선폭을, 비접합면 이외의 선폭보다도 크게 하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 2 항에 있어서,상기 스루홀을 복수 마련하고, 또한 상기 내식성 금속 배선 및 상기 비내식성 금속 배선의 접합 부분에, 당해 스루홀을 매트릭스 형상으로 배열하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 2 항에 있어서,상기 스루홀의 측면에 경사부를 마련하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 2 항에 있어서,상기 내식성 금속 배선 및 상기 비내식성 금속 배선의 접합 부분으로서, 제 1 접합 부분 및 제 2 접합 부분을 마련하고, 당해 제 1 접합 부분 및 제 2 접합 부분을, 상기 내식성 금속 배선에 의해서 전기적 접속하고, 또한 제 2 접합 부분에서의 비내식성 금속 배선의 표면에, 도전성 무기 산화막을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 내식성 금속이 탄탈이고, 또한 상기 비내식성 금속이 크롬인 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 내식성 금속 배선의 단부에 경사부를 마련하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 전기 접속 보조 부재가, 비내식성 금속 배선 및 노출부 상에 형성된 도전성 무기 산화막인 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 10 항에 있어서,상기 내식성 금속의 산화층을 부분적으로 제거하여, 상기 노출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 제 10 항에 있어서,상기 비내식성 금속 배선의 단부에 경사부를 마련하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조.
- 내식성 금속 배선과, 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조의 제조 방법으로서,상기 내식성 금속 배선을, 전기 절연 기재 상에 형성한 후, 그 표면에, 당해 내식성 금속의 산화층을 형성하는 공정과,상기 내식성 금속의 산화층을 제거하는 것에 의해 상기 내식성 금속 배선의 노출부를 형성하는 공정과,상기 비내식성 금속 배선을 형성하고, 또한 상기 노출부에 배치된 전기 접속 보조 부재를 거쳐서, 상기 내식성 금속 배선과, 비내식성 금속 배선을 전기 접속하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 배선 구조의 제조 방법.
- 전기 광학 장치에 대향 사용되고, 또한 제 1 전기 광학 장치용 기판 및 제 2 전기 광학 장치용 기판으로 이루어지는 한 쌍의 전기 광학 장치용 기판으로서,상기 제 1 전기 광학 장치용 기판은, 기판으로서의 제 1 유리 기판과, 그 위에 마련된 전기 배선을 구비하고,상기 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 대향 기판으로서의 제 2 유리 기판과, 2단자형 비선형 소자를 구성하는 소자 제 1 전극, 절연막 및 소자 제 2 전극을 구비하며, 또한,상기 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 상기 제 2 유리 기판에 형성된 내식성 금속 배선과, 상기 소자 제 1 전극 및 소자 제 2 전극에 전기 접속되는 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조를 구비하고 있으며, 상기 내식성 금속 배선의 표면에, 당해 내식성 금속의 산화층 및 상기 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성하고, 또한 상기 내식성 금속 배선의 일부에는 상기 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부가 형성되고, 당해 노출부를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재에 의해, 상기 내식성 금속 배선과, 상기 비내식성 금속 배선을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조를 구비한전기 광학 장치용 기판.
- 대향하는 제 1 전기 광학 장치용 기판과 제 2 전기 광학 장치용 기판을 포함하는 한 쌍의 전기 광학 장치용 기판, 및 그 사이에 전기 광학적 물질을 포함하는 전기 광학 장치로서,상기 제 1 전기 광학 장치용 기판은, 기판으로서의 제 1 유리 기판과, 그 위에 마련된 전기 배선을 구비하고,상기 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 대향 기판으로서의 제 2 유리 기판과, 2단자형 비선형 소자를 구성하는 소자 제 1 전극, 절연막 및 소자 제 2 전극을 구비하며, 또한,상기 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 상기 제 2 유리 기판에 형성된 내식성 금속 배선과, 상기 소자 제 1 전극 및 소자 제 2 전극에 전기 접속되는 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조를 구비하고 있으며, 상기 내식성 금속 배선의 표면에, 당해 내식성 금속의 산화층 및 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성하고, 또한, 상기 내식성 금속 배선의 일부에는 상기 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부가 형성되고, 당해 노출부를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재에 의해서, 상기 내식성 금속 배선과, 상기 비내식성 금속 배선을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조를 구비한전기 광학 장치.
- 대향하는 제 1 전기 광학 장치용 기판과 제 2 전기 광학 장치용 기판을 포함하는 한 쌍의 전기 광학 장치용 기판, 및 그 사이에 전기 광학적 물질을 포함하는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서,상기 제 1 전기 광학 장치용 기판은, 기판으로서의 제 1 유리 기판과, 착색층과, 차광층으로서의 블랙 매트릭스와, 그 위에 마련된 전기 배선을 구비하고,상기 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 대향 기판으로서의 제 2 유리 기판과, 2단자형 비선형 소자를 구성하는 소자 제 1 전극, 절연막 및 소자 제 2 전극을 구비하며, 또한,상기 제 2 전기 광학 장치용 기판은, 상기 제 2 유리 기판에 형성된 내식성 금속 배선과, 상기 소자 제 1 전극 및 소자 제 2 전극에 전기 접속되는 비내식성 금속 배선을 전기 접속하기 위한 전기 배선 구조를 구비하고 있으며, 상기 내식성 금속 배선의 표면에, 상기 내식성 금속의 산화층 및 비내식성 금속 배선을 순차적으로 형성하고, 또한 상기 내식성 금속 배선의 일부에 당해 내식성 금속의 산화층을 제거한 노출부를 형성하고, 당해 노출부를 거쳐서, 전기 접속 보조 부재에 의해, 상기 내식성 금속 배선과, 상기 비내식성 금속 배선을 전기 접속하여 이루어지는 전기 배선 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
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