(57)【要約】【課題】配線抵抗を低減しながらも、その製造工程数を低減する。【解決手段】複数の配線１３の少なくとも一部は、金属ナノ粒子からなる第１導電層３１と、少なくとも一部が第１導電層３１に直接に積層された第２導電層３２とにより構成され、第２導電層３２は、第１導電層３１に接触して設けられたバリア層３３と、該バリア層３３に直接に積層された金属層３４とを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板上に複数のスイッチング素子と複数の配線とが形成された配線基板であって、
上記複数の配線の少なくとも一部は、金属ナノ粒子からなる第１導電層と、少なくとも一部が上記第１導電層に直接に積層された第２導電層とにより構成され、
上記第２導電層は、上記第１導電層に接触して設けられたバリア層と、該バリア層に直接に積層された金属層とを有している
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
上記第１導電層は、Ａｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む金属ナノ粒子によって構成されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項３】
請求項１に記載の配線基板において、
上記バリア層はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項４】
請求項１に記載の配線基板において、
上記金属層はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項５】
請求項１に記載の配線基板において、
上記金属層には、上記バリア層と反対側の表面に保護層が直接に積層されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項６】
請求項１に記載の配線基板において、
上記バリア層は、上記金属層の保護層を兼ねている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項７】
請求項５に記載の配線基板において、
上記保護層及び上記バリア層はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成され、
上記金属層はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項８】
請求項１に記載の配線基板において、
上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴのゲート電極に接続されたゲート配線である
ことを特徴とする配線基板。
【請求項９】
請求項１に記載の配線基板において、
上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴのソース電極に接続されたソース配線である
ことを特徴とする配線基板。
【請求項１０】
請求項１に記載の配線基板において、
上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴに接続された容量電極に対向して配置された容量配線である
ことを特徴とする配線基板。
【請求項１１】
請求項１に記載の配線基板において、
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線上には、有機材料を含む層間絶縁膜が積層されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項１２】
請求項１１に記載の配線基板において、
上記有機材料を含む層間絶縁膜の厚みは、０．５μｍ以上且つ４．０μｍ以下である
ことを特徴とする配線基板。
【請求項１３】
請求項１１に記載の配線基板において、
上記有機材料を含む層間絶縁膜は、スピンオンガラス（ＳＯＧ）材料により構成されている
ことを特徴とする配線基板。
【請求項１４】
絶縁性基板上に複数のスイッチング素子と複数の配線とが形成された配線基板と、
上記配線基板に対向して配置された対向基板と、
上記配線基板及び対向基板の間に設けられた表示媒体層とを備えた表示装置であって、
上記複数の配線の少なくとも一部は、金属ナノ粒子からなる第１導電層と、少なくとも一部が上記第１導電層に直接に積層された第２導電層とにより構成され、
上記第２導電層は、上記第１導電層に接触して設けられたバリア層と、該バリア層に直接に積層された金属層とを有している
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記第１導電層は、Ａｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む金属ナノ粒子によって構成されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記バリア層はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記金属層はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記金属層には、上記バリア層と反対側の表面に保護層が直接に積層されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記バリア層は、上記金属層の保護層を兼ねている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２０】
請求項１５に記載の表示装置において、
上記保護層及び上記バリア層はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成され、
上記金属層はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２１】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記配線基板は、上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴのゲート電極に接続されたゲート配線である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記配線基板は、上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴのソース電極に接続されたソース配線である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２３】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記配線基板は、上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴに接続された容量電極に対向して配置された容量配線である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２４】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線上には、有機材料を含む層間絶縁膜が積層されている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２５】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記有機材料を含む層間絶縁膜の厚みは、０．５μｍ以上且つ４．０μｍ以下である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２６】
請求項１１に記載の表示装置において、
上記有機材料を含む層間絶縁膜は、スピンオンガラス（ＳＯＧ）材料により構成されている
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線構造が形成された配線基板、及びそれを備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば液晶表示装置やＥＬ表示装置等の薄型の表示装置では、大画面化及び高集積化が進められている。例えばアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたＴＦＴ基板と、これに対向する対向基板とが液晶層を介して貼り合わされることにより構成されている。
【０００３】
ＴＦＴ基板は、例えばマトリクス状に配置された画素毎にＴＦＴが形成されると共に、各ＴＦＴに接続された複数のゲート配線及びソース配線が格子状に形成されている。ゲート配線はＴＦＴのゲート電極に接続される一方、ソース配線はＴＦＴのソース電極に接続されている。上記ゲート配線等は、耐熱性を考慮してタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、又はタングステン（Ｗ）等の金属材料によって形成されていた。
【０００４】
ところが、上記大画面化及び高集積化が進むにつれて、ＴＦＴ基板上の上記各配線はより長く且つより細く形成される結果、配線抵抗の増加による信号遅延の問題が大きくなる。特に、上記Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ及びＷは、面積抵抗が１０Ω程度であって比較的大きいため、配線抵抗を低減することが難しい。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、ゲート配線の一部に低抵抗の導電層を直接に積層してクラッド構造にすることが開示されている。すなわち、この特許文献１におけるゲート配線は、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ又はＷからなる第１導電層と、この第１導電層の上に直接に積層したＡｌ又はＣｕからなる第２導電層とによって構成されている。このことによって、配線抵抗の低減と高集積化を実現しようとしている。
【特許文献１】特開２０００−２３６０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１の表示装置では、第１導電層及び第２導電層をそれぞれ別々にフォトリソグラフィによって形成しているため、フォトマスクの数が多くなり、工程数が増加してしまう問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配線基板の配線抵抗を低減しながらも、その製造工程数を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る配線基板は、絶縁性基板上に複数のスイッチング素子と該スイッチング素子にそれぞれ接続された複数の配線とが形成された配線基板であって、上記複数の配線の少なくとも一部は、金属ナノ粒子からなる第１導電層と、少なくとも一部が上記第１導電層に直接に積層された第２導電層とにより構成され、上記第２導電層は、上記第１導電層に接触して設けられたバリア層と、該バリア層に直接に積層された金属層とを有している。
【０００９】
上記第１導電層は、Ａｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む金属ナノ粒子によって構成されていることが好ましい。
【００１０】
上記バリア層はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成されていることが好ましい。
【００１１】
上記金属層はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されていることが好ましい。
【００１２】
上記金属層には、上記バリア層と反対側の表面に保護層が直接に積層されていてもよい。
【００１３】
上記バリア層は、上記金属層の保護層を兼ねていてもよい。
【００１４】
上記保護層及び上記バリア層はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成され、上記金属層はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されていることが好ましい。
【００１５】
上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴのゲート電極に接続されたゲート配線であってもよい。
【００１６】
上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴのソース電極に接続されたソース配線であってもよい。
【００１７】
上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴに接続された容量電極に対向して配置された容量配線であってもよい。
【００１８】
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線上には、有機材料を含む層間絶縁膜が積層されていてもよい。
【００１９】
上記有機材料を含む層間絶縁膜の厚みは、０．５μｍ以上且つ４．０μｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
上記有機材料を含む層間絶縁膜は、スピンオンガラス（ＳＯＧ）材料により構成されていることが好ましい。
【００２１】
また、本発明に係る表示装置は、絶縁性基板上に複数のスイッチング素子と複数の配線とが形成された配線基板と、上記配線基板に対向して配置された対向基板と、上記配線基板及び対向基板の間に設けられた表示媒体層とを備えた表示装置であって、上記複数の配線の少なくとも一部は、金属ナノ粒子からなる第１導電層と、少なくとも一部が上記第１導電層に直接に積層された第２導電層とにより構成され、上記第２導電層は、上記第１導電層に接触して設けられたバリア層と、該バリア層に直接に積層された金属層とを有している。
【００２２】
上記第１導電層は、Ａｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む金属ナノ粒子によって構成されていることが好ましい。
【００２３】
上記バリア層はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成されていることが好ましい。
【００２４】
上記金属層はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されていることが好ましい。
【００２５】
上記金属層には、上記バリア層と反対側の表面に保護層が直接に積層されていてもよい。
【００２６】
上記バリア層は、上記金属層の保護層を兼ねていてもよい。
【００２７】
上記保護層及び上記バリア層はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成され、上記金属層はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されていることが好ましい。
【００２８】
上記配線基板は、上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴのゲート電極に接続されたゲート配線であってもよい。
【００２９】
上記配線基板は、上記スイッチング素子がＴＦＴであるアクティブマトリクス基板に構成され、上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴのソース電極に接続されたソース配線であってもよい。
【００３０】
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線は、上記ＴＦＴに接続された容量電極に対向して配置された容量配線であってもよい。
【００３１】
上記第１導電層及び第２導電層により構成された配線上には、有機材料を含む層間絶縁膜が積層されていてもよい。
【００３２】
上記有機材料を含む層間絶縁膜の厚みは、０．５μｍ以上且つ４．０μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
上記有機材料を含む層間絶縁膜は、スピンオンガラス（ＳＯＧ）材料により構成されていることが好ましい。
【００３４】
−作用−
次に、本発明の作用について説明する。
【００３５】
本発明者らは、表示装置等に形成される配線構造について鋭意研究を重ねた結果、低抵抗な金属ナノ粒子からなる第１導電層を他の導電層に直接に重ねて配線を構成した場合に、例えば加熱工程等において第１導電層の金属ナノ粒子と当該他の導電層とが相互に拡散し、配線全体の抵抗が増大してしまうという問題を見出した。
【００３６】
本発明では、第１導電層と該第１導電層に直接に積層された第２導電層とによって配線を構成すると共に、第２導電層がバリア層と金属層とを有するようにした。さらに、第１導電層と第２導電層の金属層との間にバリア層が配置されるため、当該バリア層によって上記第１導電層と金属層との相互拡散が防止される。
【００３７】
したがって、本発明によると、第１導電層と第２導電層との相互拡散が防止されるため、第１導電層における金属ナノ粒子の低抵抗特性を維持して、配線全体の電気抵抗を顕著に低減することが可能になる。
【００３８】
そのことに加え、上記第１導電層は金属ナノ粒子からなるため、インクジェット印刷法等の印刷法によって形成することができる。したがって、第１導電層を形成するためのフォトマスクを不要にして工程数を大幅に低減しながらも、配線のパターンを高精度に形成することが可能になる。
【００３９】
上記第１導電層には、例えばＡｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む金属ナノ粒子が好適であり、第２導電層は、例えばＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金からなる金属層を、Ｔｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金からなるバリア層及び保護層によって挟むように互いに積層することが好適である。
【００４０】
また、第１導電層を金属ナノ粒子によって形成し、膜厚を比較的大きした場合には、配線が突起状になって対向基板との間隔が狭くなることから、リークによる不良が生じる虞がある。したがって、第１導電層と第２導電層からなる配線上に有機材料を含む層間絶縁膜を形成することによって、歩留まり低下を招くことなく、配線を形成することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、金属ナノ粒子からなる第１導電層と、その第１導電層に直接に積層されたバリア層を有する第２導電層とによって配線を構成するようにしたので、バリア層によって第１導電層と第２導電層との相互拡散を防止し、金属ナノ粒子の低抵抗特性により配線抵抗を顕著に低減しながらも、第１導電層を形成するためのフォトマスクを不要にして製造工程数を大幅に低減することができる。
【００４２】
また、第１導電層と第２導電層からなる配線を層間絶縁膜によって平坦化することにより、歩留まり低下を招くことなく、配線を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
《発明の実施形態１》
図１及び図２は、本発明の実施形態１を示している。
【００４５】
図１は、本実施形態１におけるＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。図２は、図１におけるII−II線断面図である。
【００４６】
本実施形態では、配線基板の例としてアクティブマトリクス基板であるＴＦＴ基板１０について説明する。また、表示装置の例として、上記ＴＦＴ基板を備えた液晶表示装置１について説明する。
【００４７】
液晶表示装置１は、ＴＦＴ基板１０と、ＴＦＴ基板１０に対向して配置された対向基板（図示省略）と、上記対向基板及びＴＦＴ基板１０の間に設けられた表示媒体層である液晶層（図示省略）とを備えている。図示を省略するが、対向基板にはカラーフィルタ、共通電極及びブラックマトリクス等が形成されている。
【００４８】
一方、ＴＦＴ基板１０には、図１に示すように、表示の単位領域である画素１２が複数マトリクス状に配置されている。ＴＦＴ基板１０は、絶縁性基板としてのガラス基板１１上に複数のゲート配線１３が互いに平行に延びて形成されている。また、ガラス基板１１には、上記ゲート配線１３を覆う絶縁膜（図示省略）上に、複数のソース配線１４が互いに平行に形成されており、上記ゲート配線１３と直交するように配置されている。そのことにより、ＴＦＴ基板１０には、ゲート配線１３及びソース配線１４からなる配線が格子状にパターン形成されている。
【００４９】
各画素１２は、上記ゲート配線１３とソース配線１４とによって区画される矩形状の領域により形成されている。各画素１２には、液晶層を駆動するための画素電極１５が形成されている。画素電極１５は矩形状に形成されている。
【００５０】
また、ガラス基板１１上には、各画素１２毎に、画素電極１５をスイッチング駆動するスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１６がそれぞれ設けられている。ＴＦＴ１６は、ゲート配線１３に接続されたゲート電極１７と、ソース配線１４に接続されたソース電極１８と、画素電極１５に接続されたドレイン電極１９とを備えている。
【００５１】
そうして、液晶表示装置１は、走査電圧がゲート配線１３を介してゲート電極１７に印加された状態で、信号電圧がソース配線１４からソース電極１８及びドレイン電極１９を介して画素電極１５へ供給されるようになっている。
【００５２】
ＴＦＴ基板１０には、各画素１２毎に容量素子である補助容量２１がそれぞれ形成されている。すなわち、ガラス基板１１上には、複数の容量配線２０が、各画素１２の略中央を通ってゲート配線１３に沿って延びるように、互いに平行に形成されている。各画素１２の略中央には、容量配線２０に絶縁膜（図示省略）を介して対向する容量電極２２が形成されている。
【００５３】
容量電極２２は、配線部２３を介してＴＦＴ１６のドレイン電極１９に接続される一方、当該容量電極２２を覆う層間絶縁膜（図示省略）に形成されたコンタクトホール２４を介して上記画素電極１５に形成されている。そうして、上記補助容量２１は、容量電極２２と容量配線２０との間に形成される容量によって、各画素１２における表示電圧を略一定に維持するようになっている。
【００５４】
そして、上記ゲート配線１３は、図１及び図２に示すように、ガラス基板１１上に形成されて金属ナノ粒子からなる第１導電層３１と、少なくとも一部が第１導電層３１に直接に積層された第２導電層３２とにより構成されている。
【００５５】
第１導電層３１は、図１に示すように、隣り合うソース配線１４同士の間に配置されると共に、これら各ソース配線１４の間隔よりも短い長さで略長方形の島状にパターン形成されている。一方、第１導電層３１は、第２導電層３２よりも幅狭に形成されると共に、第２導電層３２の幅方向中央に配置されている。この第１導電層３１は、例えばＡｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む金属ナノ粒子（Ａｇ微粒子、Ａｇ合金微粒子、Ｃｕ微粒子、又はＣｕ合金微粒子等）によって構成されている。
【００５６】
第２導電層３２は、三層構造を有し、第１導電層３１に接触して設けられたバリア層３３と、該バリア層３３に直接に積層された金属層３４と、金属層３４のバリア層３３と反対側の表面に直接に積層された保護層３５とにより構成されている。第２導電層３２は、複数のソース配線１４に交差して延びている。
【００５７】
バリア層３３及び保護層３５はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成され、金属層３４はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されている。また、ゲート電極１７は上記第２導電層３２によって構成され、ゲート配線１３に一体に形成されている。
【００５８】
バリア層３３は、第１導電層３１の金属ナノ粒子、及び金属層３４の上記Ａｌ等の透過を防止して、他方の層へ拡散させないように構成されている。したがって、バリア層３３の上記Ｔｉ等は、上記金属ナノ粒子等の透過を防止するような比較的大きい厚みに形成されている。また、バリア層３３の上記Ｔｉ等は、窒化膜化したり低速成膜化することによって、バリア機能を付加してもよい。
【００５９】
ゲート配線１３を形成する場合には、まず、第１導電層３１を、ガラス基板１１に対してインクジェット法等の印刷法により上記島状に形成する。その後、第１導電層３１を覆うように、ガラス基板１１上に例えばＴｉやＴｉＮ等をスパッタ法によって堆積させ、例えば保護層３５よりも膜厚となるように形成したり低速で成膜することが好ましい。
【００６０】
続いて、上記Ｔｉ等の層の上に上記Ａｌ等と、上記Ｔｉ等とを順にスパッタ法で堆積させる。その後、これら三層の金属膜をフォトリソグラフィによって配線状にパターン形成する。このことにより、バリア層３３、金属層３４及び保護層３５からなる第２導電層３２を形成し、全体としてゲート配線１３を形成する。
【００６１】
−実施形態１の効果−
ところで、本発明者らは、上記Ａｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む低抵抗な金属ナノ粒子からなる第１導電層３１を、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金等の他の金属層に直接に重ねて配線を構成した場合に、例えば加熱工程等において第１導電層の金属ナノ粒子と当該他の金属層とが相互に拡散し、配線全体の抵抗が増大してしまうという問題を見出した。
【００６２】
そこで、本実施形態１では、金属ナノ粒子からなる第１導電層３１に対し、第２導電層３２のバリア層３３を直接に積層するようにしたので、第２導電層３２等を形成するための加熱工程が行われたとしても、上記バリア層３３によって、第１導電層３１の金属ナノ粒子と、金属層３４の上記Ａｌ等との相互拡散を防止することができる。
【００６３】
したがって、本実施形態１によると、第１導電層３１と第２導電層３２の金属層３４との相互拡散を防止できるため、第１導電層３１における金属ナノ粒子の低抵抗特性を維持して、ゲート配線１３全体の電気抵抗を顕著に低減することができる。
【００６４】
そのことに加え、第１導電層３１は金属ナノ粒子からなるため、インクジェット印刷法等の印刷法によって容易且つ高精度に形成することができる。したがって、第１導電層３１を形成するためのフォトマスクを不要にして工程数を大幅に低減しながらも、ゲート配線１３のパターンを高精度に形成することができる。
【００６５】
《発明の実施形態２》
図３及び図４は、本発明の実施形態２を示している。尚、以降の各実施形態では、図１及び図２と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６６】
図３は、本実施形態２におけるＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。図４は、図３におけるIV−IV線断面図である。
【００６７】
上記実施形態１では、ゲート配線１３を第１導電層３１及び第２導電層３２によって構成したのに対し、本実施形態２では、ソース配線１４を第１導電層４１及び第２導電層４２によって構成している。
【００６８】
すなわち、図４に示すように、ガラス基板１１には複数のスリット部３７を有する層間絶縁膜（例えばＳＯＧ膜）３８が形成されている。スリット部３７は、第１導電層４１が形成される領域に形成されている。層間絶縁膜３８には、スリット部３７を覆うようにゲート絶縁膜３９が積層されている。そして、スリット部３７が形成されている領域には、ゲート絶縁膜３９の表面によって溝部４０が形成されている。
【００６９】
溝部４０には、例えばＡｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む金属ナノ粒子が充填されることによって第１導電層４１が形成されている。第１導電層４１の表面とゲート絶縁膜３９の表面とは連続した同じ平面に形成されている。
【００７０】
また、第１導電層４１は、図３に示すように、ゲート配線１３と容量配線２０との間に配置されると共に、これらゲート配線１３及び容量配線２０の間隔よりも短い長さで略長方形の島状にパターン形成されている。
【００７１】
さらに、ガラス基板１１上には、少なくとも一部が第１導電層４１に直接に積層された第２導電層４２が形成されている。第２導電層４２は、二層構造を有し、第１導電層４１に接触して設けられたバリア層４３と、該バリア層４３に直接に積層された金属層４４とにより構成されている。第２導電層４２は、複数のゲート配線１３に交差して延びている。バリア層４３はＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金によって構成され、金属層４４はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、又はＣｕ合金によって構成されている。ここで、第１導電層４１は、第２導電層４２よりも幅狭に形成されると共に、第２導電層４２の幅方向中央に配置されている。
【００７２】
上記実施形態１と同様に、バリア層４３は、第１導電層４１の金属ナノ粒子、及び金属層４４の上記Ａｌ等の透過を防止して、他方の層へ拡散させないように構成されている。なお、スリット部３７及び溝部４０を形成せずに、平面状のゲート絶縁膜３９の表面に島状の第１導電層４１を形成してもよい。
【００７３】
ソース配線１４を形成する場合には、まず、ガラス基板１１に形成した層間絶縁膜３８に複数のスリット部３７を形成し、さらにその表面にゲート絶縁膜３９を形成する。そうして、スリット部３７内のゲート絶縁膜３９の表面によって溝部４０を形成する。
【００７４】
次に、溝部４０に対して、第１導電層４１をインクジェット法等の印刷法により上記島状に形成する。その後、第１導電層４１を覆うように、例えばＴｉやＴｉＮ等を、スパッタ法によって堆積させ、好ましくは比較的厚く形成したり低速で成膜する。続いて、上記Ｔｉ等の層の上に上記Ａｌ等をスパッタ法で堆積させる。
【００７５】
その後、これら二層の金属膜をフォトリソグラフィによって配線状にパターン形成する。このことにより、バリア層４３及び金属層４４からなる第２導電層４２を形成し、全体としてソース配線１４を形成する。
【００７６】
−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２によると、金属ナノ粒子からなる第１導電層４１に対し、第２導電層４２のバリア層４３を直接に積層するようにしたので、第２導電層４２等を形成するための加熱工程が行われたとしても、上記バリア層４３によって、第１導電層４１の金属ナノ粒子と、金属層４４のＡｌ等との相互拡散を防止することができる。
【００７７】
したがって、上記実施形態１と同様に、第１導電層４１における金属ナノ粒子の低抵抗特性を維持することができるため、ソース配線１４全体の電気抵抗を顕著に低減することができる。
【００７８】
さらに、第１導電層４１は金属ナノ粒子からなり、インクジェット印刷法等の印刷法によって容易且つ高精度に形成できるため、工程数を低減しながらもソース配線１４のパターンを高精度に形成することができる。
【００７９】
《発明の実施形態３》
図５及び図６は、本発明の実施形態３を示している。
【００８０】
図５は、本実施形態３におけるＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。図６は、図５におけるVI−VI線断面図である。
【００８１】
上記実施形態１では、第１導電層３１をガラス基板１１と第２導電層３２との間に配置したのに対し、本実施形態３では、第２導電層５２をガラス基板１１と第１導電層５１との間に配置している。
【００８２】
図５に示すように、第１導電層５１及び第２導電層５２は、ガラス基板１１表面の法線方向から見て、上記実施形態１における第１導電層３１及び第２導電層３２とそれぞれ略同じ形状に形成されている。
【００８３】
すなわち、図６に示すように、ガラス基板１１の表面には第２導電層５２が形成されている。第２導電層５２は、三層構造に構成され、ガラス基板１１の表面に下地層５５、金属層５４及びバリア層５３が順に積層して構成されている。金属層５４及びバリア層５３は、それぞれ、上記実施形態１における金属層３４及びバリア層３３と同様の構成である。本実施形態３のバリア層５３は、金属層５４の保護層を兼ねている。
【００８４】
下地層５５は、例えばＴｉ、Ｔｉ化合物、Ｔｉ合金、Ｍｏ、Ｍｏ化合物、又はＭｏ合金により構成され、金属層５４とガラス基板１１との密着性を向上させると共に、金属層５４の結晶性を制御してヒロックを抑制するために設けられている。
【００８５】
ガラス基板１１上には、層間絶縁膜３８が第２導電層５２を覆うように形成されている。層間絶縁膜３８には、第２導電層５２の上方位置にスリット部４７が形成されている。スリット部４７の内部には、金属ナノ粒子が充填されることにより第１導電層５１が形成されている。第１導電層５１は、上記実施形態１における第１導電層３１と同じ材料により構成されている。第１導電層５１の表面は、その周囲の層間絶縁膜３８の表面と同じ平面を構成するようになっている。そして、第１導電層５１及び層間絶縁膜３８の表面には、ゲート絶縁膜３９が積層されている。
【００８６】
ゲート配線１３を形成する場合には、上記実施形態１と同様に、フォトリソグラフィ法によって、第２導電層５２をガラス基板１１上に形成する。次に、第２導電層５２を覆うように層間絶縁膜３８を形成した後に、当該層間絶縁膜３８にスリット部４７を形成する。その後、スリット部３７の内部に対し、インクジェット法等の印刷法によって金属ナノ粒子を充填し、第１導電層５１を形成する。その後、ゲート絶縁膜３９を第１導電層５１及び層間絶縁膜３８の表面に堆積させて形成する。
【００８７】
−実施形態３の効果−
したがって、本実施形態３によっても、金属ナノ粒子からなる第１導電層５１と、第２導電層５２の金属層５４との間に、バリア層５３を介在させるようにしたので、上記実施形態１と同様に、バリア層５３によって金属層５４の上記Ａｌ等と金属ナノ粒子との相互拡散を防止できるため、第１導電層５１における金属ナノ粒子の低抵抗特性を維持して、ゲート配線１３全体の電気抵抗を大幅に低減することができる。
【００８８】
そのことに加え、金属ナノ粒子からなる第１導電層５１をインクジェット印刷法等の印刷法によって容易且つ高精度に形成できるため、工程数を低減しながらもゲート配線１３のパターンを高精度に形成することができる。
【００８９】
《発明の実施形態４》
図７は、本発明の実施形態４を示している。
【００９０】
図７は、本実施形態４におけるＴＦＴ基板の断面を一部拡大して示す断面図である。
【００９１】
上記実施形態３では、ガラス基板１１上に２層の絶縁膜（層間絶縁膜３８及びゲート絶縁膜３９）を形成したのに対し、本実施形態４は一層の絶縁膜６０を設けるようにしたものである。絶縁膜６０は層間絶縁膜又はゲート絶縁膜として機能することが可能である。
【００９２】
すなわち、第１導電層５１及び第２導電層５２により構成されたゲート配線１３上には、有機材料を含む層間絶縁膜６０が積層されている。層間絶縁膜６０は、例えばスピンオンガラス（ＳＯＧ）材料により構成されている。
【００９３】
上記層間絶縁膜６０の厚みは、０．５μｍ以上且つ４．０μｍ以下である。膜厚が０．５μｍ未満である場合には、第１導電層５１を確実に覆うことが難しくなる。一方、膜厚が４．０μｍよりも大きい場合には、余分な絶縁膜材料が必要となるため、生産効率の低下が顕著になる。したがって、上述のように、層間絶縁膜６０の厚みは、０．５μｍ以上且つ４．０μｍ以下であることが好ましい。
【００９４】
このような構成としても、上記実施形態３と同様の効果を得ることができ、さらに絶縁膜の製造工程を低減してコストの低下を図ることができる。
【００９５】
ところで、仮に層間絶縁膜６０を形成せずに、第１導電層５１を金属ナノ粒子によって形成し、膜厚を比較的大きくした場合には、配線が突起状になって対向基板との間隔が狭くなることから、リークによる不良が生じる虞がある。したがって、第１導電層５１と第２導電層５２からなる配線１３上に有機材料を含む層間絶縁膜６０を形成することによって、歩留まり低下を招くことなく、配線１３を形成することができる。
【００９６】
《発明の実施形態５》
図８は、本発明の実施形態５を示している。
【００９７】
図８は、本実施形態５におけるＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。
【００９８】
本実施形態５は、上記実施形態１において、さらに容量配線２０を第１導電層６１及び第２導電層６２によって構成したものである。
【００９９】
すなわち、容量配線２０は、上記実施形態１におけるゲート配線１３と同様の構成を有しており、図８に示すように、ガラス基板１１の表面に例えばＡｇ及びＣｕの少なくとも一方を含む金属ナノ粒子からなる第１導電層６１が帯状に形成されると共に、その第１導電層６１を覆うように第２導電層６２が積層されている。第２導電層６２は、上記実施形態１における第２導電層３２と同様に、三層構造を有している。図示を省略するが、第２導電層６２は、第１導電層６１に接触して設けられたバリア層と、このバリア層に直接に積層された金属層と、この金属層におけるバリア層と反対側表面に直接に積層された保護層とにより構成されている。
【０１００】
したがって、本実施形態５によれば、ゲート配線１３に加えて容量配線２０の電気抵抗を顕著に低減しながらも、それらの配線パターンを容易且つ高精度に形成することができる。
【０１０１】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。
【０１０２】
上記実施形態１〜５では、第１導電層３１，４１，５１及び第２導電層３２，４２，５２からなる配線が、ゲート配線１３又はソース配線１４である例について説明したが、本発明はこれに限らず、ＴＦＴ基板１０に形成されたその他の複数の配線の少なくとも一部が、上記第１導電層及び第２導電層によって構成されていればよい。
【０１０３】
また、上記各実施形態では、液晶表示装置１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば表示媒体層が発光層であるＥＬ表示装置等の他の表示装置についても、同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
以上説明したように、本発明は、配線構造が形成された配線基板、及びそれを備えた表示装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】図１は、本実施形態１におけるＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。
【図２】図２は、図１におけるII−II線断面図である。
【図３】図３は、本実施形態２におけるＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。
【図４】図４は、図３におけるIV−IV線断面図である。
【図５】図５は、本実施形態３におけるＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。
【図６】図６は、図５におけるVI−VI線断面図である。
【図７】図７は、本実施形態４におけるＴＦＴ基板の断面を一部拡大して示す断面図である。
【図８】図８は、本実施形態５におけるＴＦＴ基板の一部を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１      液晶表示装置
１０      ＴＦＴ基板
１１      ガラス基板
１３      ゲート配線
１４      ソース配線
１５      画素電極
１６      ＴＦＴ（スイッチング素子）
１９      ドレイン電極
２０      容量配線
２１      補助容量
２２      容量電極
２４      コンタクトホール
３１，４１，５１，６１      第１導電層
３２，４２，５２，６２      第２導電層
３３，４３，５３      バリア層
３４，４４，５４      金属層
３５，５５      保護層 
【図１】
2010027783.tif 000003
【図２】
2010027783.tif 000004
【図３】
2010027783.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010027783.tif 000007
【図６】
2010027783.tif 000008
【図７】
2010027783.tif 000009
【図８】
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