有源矩陣基板和顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及有源矩陣基板和顯示裝置。
[0002]本申請基于2013年9月9日在日本申請的特愿2013-186696號主張優(yōu)先權(quán)，并在此援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]液晶顯示裝置具有薄型、重量輕等特點，已廣泛用作例如液晶電視、個人計算機、便攜電話、數(shù)碼相機、便攜終端等各種電子設(shè)備特別是便攜設(shè)備等的監(jiān)視器(顯示裝置)。
[0004]近年來，在液晶顯示裝置之中，具備采用了有源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示面板的液晶顯示裝置已成主流。液晶顯示面板具備:相互相對配置的元件基板和相對基板；以及夾持在該元件基板與相對基板之間的液晶層。
[0005]其中，元件基板被稱為有源矩陣基板。在元件基板的與液晶層相對一側(cè)的面上，成為圖像顯示的單位像素的多個像素電極排列成矩陣狀，從而形成了用于顯示圖像的矩形狀的顯示區(qū)域。另外，各像素電極分別連接有薄膜晶體管(TFT:Thin Film Transistor)等開關(guān)元件。能利用該開關(guān)元件切換施加到各像素電極的驅(qū)動電壓的接通/斷開(ON/OFF)。
[0006]在元件基板的顯示區(qū)域中，多條列控制線(信號線)和多條行控制線(掃描線)在相互交叉的方向上并排排列。像素電極和開關(guān)元件是與該多條列控制線和多條行控制線的各交叉部對應(yīng)設(shè)置的。
[0007]在元件基板的顯示區(qū)域的周邊(稱為周邊電路區(qū)域。)，設(shè)置有:與多條列控制線電連接的列控制電路(信號線驅(qū)動電路)；以及與多條行控制線電連接的行控制電路(掃描線驅(qū)動電路)。
[0008]在周邊電路區(qū)域的外側(cè)設(shè)置有:沿著元件基板的端部線狀地并排排列有多個端子的端子區(qū)域；以及在顯示區(qū)域與端子區(qū)域之間布設(shè)有多條配線的配線區(qū)域。多個端子是與多條列控制線和多條行控制線分別對應(yīng)設(shè)置的。多條配線分別布設(shè)在多條列控制線及多條行控制線與多個端子之間。
[0009]此外，在形成了后述的單片化的列控制電路或行控制電路的情況下，有時不存在從列控制線朝向端子直接引出的配線或者從行控制線朝向端子直接引出的配線之中的某一種。典型地，優(yōu)選使用如下構(gòu)成:行控制電路被單片化，從列控制線配線朝向端子引出。
[0010]此外，最近，液晶顯示面板的高分辨率化、小型化的要求在增加。針對這種要求，在有源矩陣基板中，進行了使顯示區(qū)域的外側(cè)的區(qū)域(稱為邊框。)變窄的處理(稱為窄邊框化。)。
[0011]具體地，在有源矩陣基板中，為了應(yīng)對這種窄邊框化的要求，進行了以低溫多晶硅為基材而將列控制電路和行控制電路同時形成在基板上的處理(稱為單片化。)。
[0012]另一方面，在有源矩陣基板中，與單片化的列控制電路、行控制電路等電路要素所占的區(qū)域相比，布設(shè)在配線區(qū)域內(nèi)的眾多條配線所占的區(qū)域較大，應(yīng)對窄邊框化而將配線區(qū)域縮小是困難的。因此，在現(xiàn)有的有源矩陣基板中，為了應(yīng)對窄邊框化，在配線的寬度、間隔、布設(shè)等方面下了工夫(例如，參照專利文獻1、2。)。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0014]專利文獻
[0015]專利文獻1:特許第3010800號公報
[0016]專利文獻2:特開2007-86474號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明要解決的問題
[0018]不過，多條配線是以隨著從顯示區(qū)域側(cè)往端子區(qū)域側(cè)而收窄成扇狀(配線間距變短)的方式布設(shè)的。在該情況下，多條配線的布設(shè)長度會長短不一。
[0019]在多條配線之中的最短配線中，容易由于靜電放電(ESD= ElectroStati cDischarge)而發(fā)生電路毀壞。在現(xiàn)有的有源矩陣基板中，以防止這種情況為目的，進行了將包含晶體管、二極管等的保護電路配置于配線區(qū)域的處理。
[0020]然而，保護電路在配線區(qū)域內(nèi)會占據(jù)很大的面積，因此，這成為邊框變大的原因之一。另外，在為了實現(xiàn)有源矩陣基板的窄邊框化而考慮縮小配線區(qū)域的情況下，會產(chǎn)生如下問題:由于配線的長度進一步變短，這也會導(dǎo)致省略保護電路變得越來越困難。
[0021]本發(fā)明的一方式是鑒于這樣的現(xiàn)狀而提出的，其目的在于，提供既實現(xiàn)窄邊框化又使得在列控制線與端子之間布設(shè)的配線和在行控制線與端子之間布設(shè)的配線之中的至少一方不需要保護電路的有源矩陣基板以及具備這種有源矩陣基板的顯示裝置。
[0022]用于解決問題的方案
[0023]為了達到上述目的，本發(fā)明的一方式的有源矩陣基板在基板上具備:多條列控制線和多條行控制線，其在相互交叉的方向上并排排列；多個開關(guān)元件，其與多條列控制線和多條行控制線的各交叉部對應(yīng)設(shè)置；多個像素電極，其分別連接到多個開關(guān)元件；多個端子，其與多條列控制線和上述多條行控制線之中的至少一方對應(yīng)設(shè)置；以及多條配線，其分別布設(shè)在多條列控制線或者多條行控制線與多個端子之間。在基板的面內(nèi)設(shè)置有:矩陣狀地并排排列有多個像素電極的顯示區(qū)域;沿著基板的端部線狀地并排排列有多個端子的端子區(qū)域；以及在顯示區(qū)域與端子區(qū)域之間布設(shè)有多條配線的配線區(qū)域。多條配線各自具有:在配線區(qū)域內(nèi)的顯示區(qū)域側(cè)布設(shè)的內(nèi)側(cè)配線部；以及在配線區(qū)域內(nèi)的端子區(qū)域側(cè)布設(shè)的外側(cè)配線部。且內(nèi)側(cè)配線部的至少一部分以隨著從顯示區(qū)域側(cè)往端子區(qū)域側(cè)而配線間距變短的方式布設(shè)，外側(cè)配線部以隨著從顯示區(qū)域側(cè)往端子區(qū)域側(cè)而配線間距變短的方式布設(shè)。內(nèi)側(cè)配線部包含:具有第I片電阻的第I配線層;具有比第I片電阻相對高的第2片電阻的第2配線層；以及連接第I配線層和第2配線層的連接部。外側(cè)配線部包含與第I配線層及第2配線層之中的任一方連接的第3配線層。用多條配線之中的相鄰的一方配線連接第2配線層和第3配線層，用相鄰的另一方配線連接第I配線層和第3配線層。
[0024]在上述有源矩陣基板中，在多條配線之中的相鄰的一方配線與另一方配線之間使構(gòu)成內(nèi)側(cè)配線部的第I配線層與第2配線層的配置不同，由此，能夠縮小內(nèi)側(cè)配線部的配線間距。另外，內(nèi)側(cè)配線部包含片電阻比第I配線層高的第2配線層，因此，能夠?qū)⑼ㄟ^使第2配線層變長而得到的配線電阻用作針對靜電放電的保護電阻。
[0025]由此，能得到既實現(xiàn)配線區(qū)域的窄邊框化又不需要保護電路的有源矩陣基板。
[0026]另外，也可以是如下構(gòu)成:連接部設(shè)置在第I配線層與第2配線層的長度相等的位置。
[0027]根據(jù)該構(gòu)成，能夠使多條配線之中的相鄰的一方配線與另一方配線之間片電阻的差變小。
[0028]另外，也可以是如下構(gòu)成:多條配線具備:第I配線群，其以隨著從顯示區(qū)域側(cè)往端子區(qū)域側(cè)而配線間距變短的方式布設(shè)；以及第2配線群，其與第I配線群相鄰，以隨著從顯示區(qū)域側(cè)往端子區(qū)域側(cè)而配線間距變短的方式布設(shè)。
[0029]根據(jù)該構(gòu)成，在第I配線群和第2配線群中，無需設(shè)置保護電路，就能夠?qū)崿F(xiàn)配線區(qū)域的窄邊框化。另外，設(shè)置有包含第I配線群和第2配線群的多條配線群的構(gòu)成適于大型高清的顯示裝置。一般地，當(dāng)將顯示裝置大型高清化時，邊框會變大。因此，這樣的顯示裝置的窄邊框化能夠適合采用本構(gòu)成。
[0030]另外，也可以是如下構(gòu)成:多條配線之中的最短配線具有:內(nèi)側(cè)配線部，其包含在與多個端子的排列方向正交的方向上延伸的第I配線層或者第2配線層；以及外側(cè)配線部，其包含相對于多個端子的排列方向而斜向延伸的第3配線層。
[0031]根據(jù)該構(gòu)成，能夠使片電阻較高的配線層變長，能夠?qū)⒂纱说玫降呐渚€電阻用作針對靜電放電的保護電阻，因此，無需配置保護電路，就能夠?qū)崿F(xiàn)配線區(qū)域的窄邊框化。
[0032]另外，也可以是如下構(gòu)成:第3配線層具有第2片電阻。
[0033]根據(jù)該構(gòu)成，能夠?qū)⒌?配線層和第2配線層形成于相同配線層。另外，能夠?qū)⑼ㄟ^使第3配線層變長而得到的配線電阻用作針對靜電放電的保護電阻。
[0034]另外，也可以是如下構(gòu)成:內(nèi)側(cè)配線部具有第I配線層配置在比第2配線層靠上層的構(gòu)成，多條配線配置為:在俯視基板時，在一方配線與另一方配線之間，構(gòu)成內(nèi)側(cè)配線部的至少一部分的第I配線層與相鄰的第2配線層重疊。
[0035]根據(jù)該構(gòu)成，能夠縮小內(nèi)側(cè)配線部的配線間距，實現(xiàn)配線區(qū)域的窄邊框化。
[0036]另外，也可以是如下構(gòu)成:多條配線配置為以下狀態(tài):在俯視基板時，第I配線層與相鄰的第2配線層相互重疊，使內(nèi)側(cè)配線部的配線條數(shù)比外側(cè)配線部的配線條數(shù)少。
[0037]根據(jù)該構(gòu)成，能夠減少配線在表觀上的條數(shù)，因此，能夠使配線區(qū)域進一步窄邊框化。
[0038]本發(fā)明的一方式的顯示裝置具備上述的任一有源矩陣基板。
[0039]在上述顯示裝置中，通過使用既實現(xiàn)窄邊框化又不需要保護電路的有源矩陣基板，能應(yīng)對進一步的高分辨率化、小型化。
[0040]發(fā)明效果
[0041]根據(jù)上述的方式，能提供既實現(xiàn)窄邊框化又使得在列控制線與端子之間布設(shè)的配線和在行控制線與端子之間布設(shè)的配線之中的至少一方不需要保護電路的有源矩陣基板以及具備這種有源矩陣基板的顯示裝置。
【附圖說明】
[0042]圖1是示出本發(fā)明的一實施方式的液晶顯示面板的構(gòu)成的立體圖。
[0043]圖2是示出圖1所示的液晶顯示面板的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0044]圖3是示出圖1所示的液晶顯示面板的電路構(gòu)成的示意圖。
[0045]圖4是將作為第I實施方式的液晶顯示面板的配線區(qū)域的主要部分放大示出的俯視圖。
[0046]圖5是示出沿著圖4所示的一方配線的長度方向的液晶顯示面板的主要部分的截面圖。
[0047]圖6是示出沿著圖4所示的另一方配線的長度方向的液晶顯示面板的主要部分的截面圖。
[0048]圖7是沿著圖4所示的液晶顯示面板的剖切線L1-L1的截面圖。
[0049 ]圖8是沿著圖4所示的液晶顯示面板的剖切線L2-L2的截面圖。
[0050 ]圖9是沿著圖4所示的液晶顯示面板的剖切線L3-L3的截面圖。
[0051]圖10是示出作為第I實施方式的元件基板的配線的平面布局的俯視圖。
[0052]圖11是將圖10所示的多條配線按路徑分類示出的俯視圖。
[0053]圖12是示出作為參考例的元件基板的以配線區(qū)域為中心的主要部分的俯視圖。
[0054]圖13是將作為第2實施方式的液晶顯示面板的配線區(qū)域的主要部分放大示出的俯視圖。
[0055]圖14是示出沿著圖13所示的一方配線的長度方向的液晶顯示面板的主要部分的截面圖。
[0056]圖15是示出沿著圖13所示的另一方配線的長度方向的液晶顯示面板的主要部分的截面圖。
[0057 ]圖16是沿著圖13所示的液晶顯示面板的剖切線L4-L4的截面圖。
[0058]圖17是沿著圖13所示的液晶顯示面板的剖切線L5-L5的截面圖。
[0059]圖18是沿著圖13所示的液晶顯示面板的剖切線L6-L6的截面圖。
[0060]圖19是示出相互重疊的配線的狀態(tài)的俯視圖。
[0061]圖20是示出作為第2實施方式的元件基板的配線的平面布局的俯視圖。
[0062]圖21是將圖20所示的多條配線按路徑分類示出的俯視圖。
[0063]圖22A是示例出元件基板的變形例的第I俯視圖。
[0064]圖22B是示例出元件基板的變形例的第2俯視圖。
[0065]圖22C是示例出元件基板的變形例的第3俯視圖。
[0066]圖22D是示例出元件基板的變形例的第4俯視圖。
【具體實施方式】
[0067]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。
[0068]此外，在以下的附圖中，為使各構(gòu)成要素容易觀看，有時根據(jù)構(gòu)成要素的不同而使尺寸的縮小比例不同來示出。
[0069][第I實施方式]
[0070](液晶顯示裝置)
[0071]首先，作為本發(fā)明的第I實施方式的有源矩陣基板和具備該有源矩陣基板的顯示裝置，對具備例如圖1?圖3所示的液晶顯示面板I的液晶顯示裝置進行說明。
[0072]此外，圖1是示出液晶顯示面板I的概略構(gòu)成的立體圖。圖2是示出液晶顯示面板I的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是示出液晶顯示面板I的電路構(gòu)成的示意圖。
[0073]如圖1和圖2所不，液晶顯不面板I具備:兀件基板2；相對基板3，其與兀件基板2相對配置；以及液晶層4，其配置在元件基板2與相對基板3之間。
[0074]液晶層4是通過將元件基板2與相對基板3之間的周圍用密封部件S密封成矩形框狀并在其內(nèi)側(cè)注入液晶，而夾持在元件基板2與相對基板3之間。另外，在元件基板2與相對基板3之間配置有用于恒定地保持它們之間的間隔的球狀的間隔物5。
[0075]元件基板2被稱為有源矩陣基板(也被稱為TFT基板、陣列基板。)。在元件基板2的與液晶層4相對一側(cè)的面上，成為圖像顯示的單位像素的多個像素電極6排列成矩陣狀，從而形成了用于顯示圖像的矩形狀的顯示區(qū)域H。
[0076]另外，各像素電極6分別連接有薄膜晶體管(TFT:ThinFilm Transistor)等開關(guān)元件7。在液晶顯示面板I中，能利用該開關(guān)元件7切換施加到各像素電極6的驅(qū)動電壓的接通 / 斷開(0N/0FF)。
[0077]具體地，該元件基板2在與液晶層4相對一側(cè)的面上具備形成有多個像素電極6和多個開關(guān)元件7的第I基板8。第I基板8能夠使用例如玻璃等具有透光性的基材。另外，在第I基板8上形成有覆蓋液晶層4側(cè)的表面的基底膜8a。在第I基板8的液晶層4側(cè)的面上，形成有:TFT(開關(guān)元件)7，其包含半導(dǎo)體層9、柵極電極10、源極電極11以及漏極電極12。此外，在本實施方式中，作為開關(guān)元件7，對使用了圖2所示的頂柵型TFT的構(gòu)成進行說明，但也能設(shè)為使用了底柵型TFT的構(gòu)成。
[0078]半導(dǎo)體層9能夠使用例如CGS(Continuous Grain Silicon:連續(xù)晶粒娃)、LPS(Low-temperature Poly-Silicon:低溫多晶娃)、a-Si (Amorphous Silicon:非晶娃)等半導(dǎo)體材料。
[0079]另外，半導(dǎo)體層9能夠使用氧化物半導(dǎo)體。作為氧化物半導(dǎo)體，例如能夠使用作為含有銦(In)、鎵(Ga)、鋅(Zn)的氧化物的In-Ga-Zn-O系半導(dǎo)體。在使用了In-Ga-Zn-O系半導(dǎo)體的TFT中，具有高迀移率(與α-SiTFT相比超過20倍。)和低漏電流(與α-SiTFT相比不到100分之I。)。因此，能大幅削減液晶顯示面板I的功耗。
[0080]另外，作為氧化物半導(dǎo)體，除了In-Ga-Zn-O系半導(dǎo)體以外，還能夠使用例如Zn-O系半導(dǎo)體、In-Zn-O系半導(dǎo)體、Zn-T1-O系半導(dǎo)體、Cd-Ge-O系半導(dǎo)體、Cd-Pb-O系半導(dǎo)體、氧化錦(CdO)、Mg-Zn_0系半導(dǎo)體、In-Sn-Zn-O系半導(dǎo)體(例如In203-Sn02-Zn0)、In-Ga-Sn-O系半導(dǎo)體等。
[0081 ]在第I基板8上，以覆蓋半導(dǎo)體層9的方式形成有柵極絕緣膜13。
[0082]柵極絕緣膜13能夠使用例如氧化硅膜、氮化硅膜或者它們的層疊膜等。在柵極絕緣膜13上，以與半導(dǎo)體層9相對的方式形成有柵極電極10。柵極電極10能夠使用例如W(鎢)/TaN(氮化鉭)的層疊膜、Mo(鉬)、Ti(鈦)、A1(鋁)等。
[0083]在柵極絕緣膜13上，以覆蓋柵極電極10的方式形成有層間絕緣膜14。層間絕緣膜14能夠使用例如氧化硅膜、氮化硅膜、或者它們的層疊膜等。
[0084]在層間絕緣膜14上形成有源極電極11和漏極電極12。源極電極11經(jīng)由貫通層間絕緣膜14和柵極絕緣膜13的接觸孔15連接到半導(dǎo)體層9的源極區(qū)域。同樣地，漏極電極12經(jīng)由貫通層間絕緣膜14和柵極絕緣膜13的接觸孔16連接到半導(dǎo)體層9的漏極區(qū)域。源極電極11和漏極電極12能夠使用與柵極電極10相同的導(dǎo)電性材料等。
[0085]在層間絕緣膜14上，以覆蓋源極電極11和漏極電極12的方式形成有保護膜17。作為保護膜17的材料，能夠使用與層間絕緣膜14相同的材料或者有機絕緣性材料等。
[0086]在保護膜17上形成有像素電極6。像素電極6經(jīng)由貫通保護膜17的接觸孔18連接到漏極電極12。即，該像素電極6以漏極電極12為中繼用電極而連接到半導(dǎo)體層9的漏極區(qū)域。像素電極6能夠使用例如IT0(Indium Tin Oxide，銦錫氧化物)、IZ0(Indium Zinc Oxide,銦鋅氧化物