(57)【要約】【課題】  導電薄膜層の酸化を防ぐとともにエッチングされた配線の形状を制御できる、保護層を有するフラットパネルディスプレイの電極基板を提供する。【解決手段】  本発明によるフラットパネルディスプレイの電極基板は、基板と、前記基板に形成された電極層と、前記電極層に形成され、シルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金からなる導電薄膜層と、前記導電薄膜層に形成され、チタニウムまたはチタニウム合金からなる保護層と、を備える。【選択図】  図３
2005025195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に形成された電極層と、
前記電極層に形成され、シルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金からなる導電薄膜層と、
前記導電薄膜層に形成され、チタニウムまたはチタニウム合金からなる保護層と、
を備える、ことを特徴とするフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項２】
前記基板は、プラスチック基板またはガラス基板である、ことを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項３】
前記電極層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなるグループから少なくとも一つを選ぶ材料によって構成される、ことを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項４】
前記導電薄膜層の厚さは、約４０００〜６０００Åであり、前記保護層の厚さは、約１００Å以下である、ことを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項５】
基板と、
前記基板に形成された電極層と、
前記電極層に形成され、シルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金からなる導電薄膜層と、
前記導電薄膜層に形成され、モリブデン、クロム、ケイ素、酸化ケイ素、あるいは酸化チタニウムからなる保護層と、
を備える、ことを特徴とするフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項６】
前記基板は、プラスチック基板またはガラス基板である、ことを特徴とする請求項５に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項７】
前記電極層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなるグループから少なくとも一つを選ぶ材料によって構成される、ことを特徴とする請求項５に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項８】
前記導電薄膜層の厚さは、約４０００〜６０００Åであり、前記保護層の厚さは、約１００Å以下である、ことを特徴とする請求項５に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項９】
基板と、
前記基板に形成された電極層と、
前記電極層に形成され、少なくとも一つの配線を有し、前記配線の側面と電極層との夾角が約９０度で、シルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金からなる配線パターンと、
前記配線パターンに形成された保護層と、
を備える、ことを特徴とするフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項１０】
前記保護層は、チタニウムまたはチタニウム合金から構成される、ことを特徴とする請求項９に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項１１】
前記保護層は、モリブデン、クロム、ケイ素、酸化ケイ素、酸化チタニウムからなるグループから少なくとも一つを選ぶ材料によって構成される、ことを特徴とする請求項９に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項１２】
前記基板は、プラスチック基板またはガラス基板である、ことを特徴とする請求項９に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項１３】
前記電極層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなるグループから少なくとも一つを選ぶ材料によって構成される、ことを特徴とする請求項９に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【請求項１４】
前記配線パターンの厚さは、約４０００〜６０００Åであり、前記保護層の厚さは、約１００Å以下である、ことを特徴とする請求項９に記載のフラットパネルディスプレイの電極基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイの電極基板に関し、特に、保護層を有するフラットパネルディスプレイの電極基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、現在使用されているフラットパネルディスプレイの電極基板４は、基板４１と、基板４１に形成された電極層４２と、電極層４２に形成された導電薄膜層４３と、を備える。導電薄膜層４３は、低抵抗率の金属またはその合金、例えばシルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、あるいはアルミニウム合金等から構成される。
【０００３】
フラットパネルディスプレイの製造工程では、エッチング液により、電極基板４における導電薄膜層４３を所期の配線パターンまたは補助配線パターンにエッチングされる。図２Ａに示すように、まず、導電薄膜層４３（例えばシルバー合金）にレジスト層５を形成する。次に、レジスト層５にパターンを有するマスク６を設置すると同時に、紫外線（ＵＶ  ｌｉｇｈｔ）を照射する。続いて、現像工程を行い、最後に、図２Ｂに示すように、導電薄膜層４３をエッチング液により所期の配線パターンにエッチングする。
【０００４】
なお、一般に、レジスト層５を形成する前に、紫外線により、導電薄膜層４３の表面を洗浄する。その目的は、レジスト層５と導電薄膜層４３との密着性を増加し、レジスト層５と導電薄膜層４３が後続工程での剥離によるデバイスの歩留まりの低下を避けることにある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、紫外線の照射により、導電薄膜層４３が酸化（黒くなる）されやすく、しかも導電薄膜層４３の抵抗値が高くなり、レジスト層５との密着性が低下する。また、導電薄膜層４３の厚さは、約４０００〜６０００Åであるため、エッチングを行う際に、エッチングされた配線の形状が制御しにくく、即ち、導電薄膜層４３がレジスト層５に近い部分のエッチング量は、導電薄膜層４３の底層（電極層４２に近い部分）のエッチング量より大きいため（図２Ｂ参照）、隣り合う配線の底部の間にエレクトロマイグレーションが発生しやすく、短絡（ａｒｃｉｎｇ）になりデバイスの信頼性が低下してしまう。
【０００６】
一般に使用されるアクティブ・ドライバフラットパネルディスプレイ（例えばＡＭ−ＬＣＤ）は、例えばモリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、あるいはタンタル（Ｔａ）  等の過渡金属の合金からなる金属配線を使用する。これら金属配線を製作する際に、あまり厚く堆積すると、良いステップカバーレッジが得られない。しかし、金属配線は薄いと、配線の抵抗値が高くなり、信号のＲＣ−ｄｅｌａｙが大きくなってしまう。このため、これら過渡金属により製作された平面表示パネルの寸法が制限される。従って、大寸法の平面表示パネルを製作するために、極低い抵抗値を有する金属配線製造工程または材料の開発が要請される。
【０００７】
また、金属配線を製造する際に、より低い抵抗値を得るために、より厚く、かつより幅広い金属薄膜を採用する必要がある。しかし、より厚い金属薄膜を採用すると、ステップカバーレッジが劣化し、しかもピンホールを形成する欠点があり、このような欠点は特別な斜角エッチング（ｔａｐｅｒ  ｅｔｃｈｉｎｇ）工程により改善することができるが、工程コストの増加に繋がる。さらに、より幅広い金属薄膜を採用すると、画素の開口率を低減するだけではなく、配線の寄生容量も増加してしまう。
【０００８】
上述した問題を避けるために、ＴＦＴ−ＬＣＤ（薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）の製造工程において、クロム／アルミニウム／クロムまたはモリブデン／アルミニウム／モリブデンの３層金属構成を配線の材料とする。しかし、このような配線を製作する際に、二つの異なるエッチング液を使用する必要がある。まず、第１のエッチング液により上層のクロム（モリブデン）金属をエッチングし、次に第２のエッチング液により中間層のアルミニウム金属をエッチングし、最後に、第１のエッチング液により下層のクロム（モリブデン）金属をエッチングする。つまり、配線を製作するために、エッチング工程を三回も行う必要があり、製造工程が複雑で、整体のコストも増加し、実際の工業上の応用に適用しない。
【０００９】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、従来技術の欠点を解決し、導電薄膜層の酸化を防ぐとともにエッチングされた配線の形状を制御できる、保護層を有するフラットパネルディスプレイの電極基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明によるフラットパネルディスプレイの電極基板は、基板と、前記基板に形成された電極層と、前記電極層に形成され、シルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金からなる導電薄膜層と、前記導電薄膜層に形成され、チタニウムまたはチタニウム合金からなる保護層と、を備える。
【００１１】
また、本発明によるフラットパネルディスプレイの電極基板は、基板と、前記基板に形成された電極層と、前記電極層に形成され、シルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金からなる導電薄膜層と、前記導電薄膜層に形成され、モリブデン、クロム、ケイ素、酸化ケイ素、あるいは酸化チタニウムからなる保護層と、を備える。
【００１２】
また、本発明によるフラットパネルディスプレイの電極基板は、基板と、前記基板に形成された電極層と、前記電極層に形成され、少なくとも一つの配線を有し、前記配線の側面と電極層との夾角が約９０度で、シルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金からなる配線パターンと、前記配線パターンに形成される保護層と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるフラットパネルディスプレイの電極基板は、電極層を保護するための保護層を有するため、従来の技術に比べ、紫外線の照射に起因する導電薄膜層の酸化を回避し、さらに導電薄膜層の抵抗値の上昇を低減するとともに、レジスト層との密着性を増加する。また、本発明によれば、エッチングされた配線の形状（例えば配線側面と電極層との夾角は、約９０度）を制御することができるため、変形した配線によるエレクトロマイグレーションを回避するとともに、短絡の発生も回避し、デバイスの信頼性を確保することができる。さらに、保護層がチタニウムまたはチタニウム合金から構成された場合、単一のエッチング液を使用することができるため、エッチング工程を一回のみ行えば済み、即ち、保護層と電極層を同時にエッチングすることができる。さらに、本発明によれば、工程が簡単で、しかも整体のコストの増加も少ないため、実際の工業上の応用に適用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態におけるフラットパネルディスプレイの電極基板について説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図３に示すように、本発明の実施形態１におけるフラットパネルディスプレイの電極基板１は、基板１１と、電極層１２と、導電薄膜層１３と、保護層１４と、を備える。電極層１２は、基板１１に形成され、導電薄膜層１３は、電極層１２に形成される。保護層１４は、導電薄膜層１３に形成され、その材料がチタニウムまたはチタニウム合金である。
【００１６】
本実施形態では、基板１１は、可撓性基板でもよく、剛性基板でもよい。また、基板１１は、プラスチック基板でもよく、ガラス基板でもよい。そのうち、可撓性基板またはプラスチック基板は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）基板や、ポリエステル（ＰＥＴ）基板や、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）基板や、メタロセン基材−環状オレフィン共重合体（ｍＣＯＣ）基板である。
【００１７】
また、図３に示すように、電極層１２は、スパッタリング法またはイオンめっき法により、透明基板１１に形成される。ここで、電極層１２は、一般に陽極とし、その材料が、透明な導電性の金属酸化物、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等である。
【００１８】
導電薄膜層１３は、電極層１２に形成され、その材料がシルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、あるいはアルミニウム合金である。シルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金は、抵抗値が低く、導電性も高いため、導線の材料としてよく利用されている。ここで、導電薄膜層１３の厚さは約４０００〜６０００Åである。
【００１９】
保護層１４は、導電薄膜層１３に形成される。ここで、保護層１４は、導電薄膜層１３を保護するために設けられ、紫外線の照射に起因する導電薄膜層１３の酸化を回避する。保護層１４の材料は、例えばチタニウムまたはチタニウム合金である。チタニウムとチタニウム合金は、活性金属であるため、保護層１４がパターン化された後、保護層１４とＩＣとの間の接合度は導電薄膜層１３（シルバー合金）自身とＩＣとの間の接合度より良い。また、チタニウムの表面には緊密な酸化物層（酸化チタニウム）が薄く形成され、この酸化物層は、エッチングを防ぐことができる。ここで、保護層１４の厚さは約１００Å以下である。
【００２０】
なお、本実施形態において、導電薄膜層１３または保護層１４の厚さは、実際の状況に応じて調整することができる。
【００２１】
フラットパネルディスプレイの電極基板１に配線パターンまたは補助配線パターンを形成する際に、まず、保護層１４にレジスト層を形成し、次に、レジスト層にパターンを有するマスクを設置すると同時に、紫外線を照射する。続いて、現像工程を行い、パターンを有するレジスト層を形成する。最後に、エッチング液によりエッチングを行う。
【００２２】
図４に示すように、本実施形態では、保護層１４の厚さやエッチングパラメター等の要素を適切に調整することにより、導電薄膜層１３がエッチングされた後の配線１３’の形状を制御することができる。例えば、配線１３’と電極層１２との間の夾角を約９０度になるように制御することにより、これら配線１３’底部の間に発生したエレクトロマイグレーションによる短絡を回避することができる。また、エッチング工程を行う際に、単一のエッチング液により同時に保護層１４と導電薄膜層１３をエッチングすることができる。即ち、エッチング工程を一回のみ行うと、保護層１４と導電薄膜層１３を同時にエッチングすることができる。さらに、電極基板１にも、同様な方式で他のパターンを形成することができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図５に示すように、本発明の実施形態２における電極基板２は、基板２１と、電極層２２と、導電薄膜層２３と、保護層２４と、を備える。其中、電極層２２は、基板２１に形成され、導電薄膜層２３は、電極層２２に形成され、その材料がシルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金である。保護層２４は、導電薄膜層２３に形成され、その材料がモリブデン、クロム、ケイ素、酸化ケイ素、あるいは酸化チタニウムである。
【００２４】
本実施形態における基板２１、電極層２２及び導電薄膜層２３は、その特徴と機能が実施形態１における基板１１、電極層１２及び導電薄膜層１３と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施形態における保護層２４は、その材料が実施形態１における保護層１４の材料と異なる以外に、その他の特徴と機能が実施形態１の保護層１４と同様であるので、その説明も省略する。
【００２５】
（第３の実施形態）
図６に示すように、本発明の実施形態３における電極基板３は、基板３１と、電極層３２と、配線パターン３３と、保護層３４と、を備える。電極層３２は、基板３１に形成され、配線パターン３３は、電極層３２に形成される。配線パターン３３は、少なくとも一つの配線３３１を有し、配線３３１の側面と電極層３２との夾角が約９０度で、その材料がシルバー（純度９９．５％以上）、シルバー合金、アルミニウム（純度９９．５％以上）、アルミニウム合金、銅（純度９９．５％以上）、あるいは銅合金である。保護層３４は、配線パターン３３に形成される。
【００２６】
本実施形態における基板３１、電極層３２及び配線パターン３３は、その特徴と機能が実施形態１おける基板１１、電極層１２及び導電薄膜層１３と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施形態における保護層３４は、その材料が実施形態１における保護層１４の材料と異なる以外に、その他の特徴と機能が実施形態１の保護層１４と同様であるので、その説明も省略する。
【００２７】
なお、本発明によるフラットパネルディスプレイは、有機エレクトロルミネセンスディスプレイに限らず、無機エレクトロルミネセンスディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、あるいはエレクトロクロミックディスプレイでも可能である。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の電極基板を示す断面図である。
【図２Ａ】電極基板に配線パターンまたは補助配線パターンを形成する工程（前段）の断面図である。
【図２Ｂ】同電極基板に配線パターンまたは補助配線パターンを形成する工程（後段）の断面図である。
【図３】本発明の実施形態１における電極基板を示す断面図である。
【図４】実施形態１において電極基板に配線パターンまたは補助配線パターンを形成する工程の断面図である。
【図５】本発明の実施形態２における電極基板を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態３における電極基板を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 電極基板
２  電極基板
３  電極基板
４  電極基板
５ レジスト層
６ マスク
１１ 基板
１２ 電極層
１３ 導電薄膜層
１３’ 配線
１４ 保護層
２１ 基板
２２ 電極層
２３ 導電薄膜層
２４ 保護層
３１ 基板
３２ 電極層
３３ 配線パターン
３３１ 配線
３４ 保護層
４１ 基板
４２ 電極層
４３ 導電薄膜層
【図１】
2005025195.tif 000003
【図２Ａ】
2005025195.tif 000004
【図２Ｂ】
2005025195.tif 000005
【図３】
2005025195.tif 000006
【図４】
2005025195.tif 000007
【図５】
2005025195.tif 000008
【図６】
2005025195.tif 000009