有源矩阵用扫描线驱动电路以及图像显示装置的制作方法

专利名称：有源矩阵用扫描线驱动电路以及图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明为涉及有源矩阵用扫描线驱动电路以及图像显示装置，特别 是适于在具有接触孔的扫描线驱动电路中采用了非晶硅薄膜晶体管的 液晶显示装置。
背景技术：
具有有源矩阵用扫描线驱动电路的液晶显示装置等的图像显示面 板中，作为用于扫描该显示面板的栅极线驱动电路(扫描线驱动电路)， 能够使用在显示信号的一帧期间进行一次循环的移位动作的移位寄存 器。对于该移位寄存器来说，为了将显示装置的制造工艺中的工时数减 少，优选仅由同一导电型的场效应晶体管构成。
在由非晶硅薄膜晶体管(以下为"a-Si TFT")构成栅极线驱动电路 的移位寄存器的液晶显示装置中，容易大面积化且生产性较高，例如， 使用于笔记本型PC、便携信息终端(PDA)、多媒体播放器(PMP)、 简易型汽车导航系统(PND:Personal Navigation Device)的画面等上(参 照非专利文献1 )。
此外，为了有源矩阵液晶显示面板的窄边缘化，需要使栅极线驱动 电路配置在以围绕该液晶显示面板的边缘的方式形成的密封材料附近 或者使驱动电路的一部分配置在密封材料之下。
为了对不同种类的金属布线之间进行连接，在栅极线驱动电路中具 有很多接触孔。该接触孔用于将在不同的层所形成的第一金属薄膜和第 二金属薄膜进行电连接，有形成在第一金属薄膜上的接触孔和形成在第 二金属薄膜上的接触孔，利用导电性膜对两接触孔间进行桥接。
作为将由该接触孔进行开口的金属布线间进行连接的上述导电性 膜的材料， 一般使用ITO这样的透明导电性膜。对于该ITO膜来说，覆 盖(coverage)特性不好(参照专利文献l)，所以，在接触孔的一部分， 存在金属薄膜未被透明导电性膜覆盖而金属薄膜露出的部位。
在密封材料的内侧附近或密封材料之下，易受水分、杂质等的影响， 因此，在形成于密封材料的内侧附近或密封材料之下的接触孔导致的覆盖不良部位，金属薄膜和水分、杂质等接触。并且，由金属薄膜构成的 布线、端子、电极等由于氧化等而被腐蚀(以下将该接触孔附近的金属 布线等的腐蚀现象称为接触孔腐蚀)。
此外，对于该ITO膜的覆盖特性不良来说，特别是在使用由非晶形 成ITO膜、之后使其结晶化这样的工艺的情况下，以非常高的频率发生。 一般地，在ITO膜的图形加工中，经常使用利用药液的湿法刻蚀。在结 晶ITO膜的情况下，作为在湿法刻蚀中使用的药液，需要使用由盐酸十 硝酸类的水溶液构成的强酸。在这种情况下，作为栅极信号线、源极信 号线、或反射电极，当Al、 Ag或者Mo这样的金属薄膜共存时，在ITO 膜的湿法刻蚀时，存在使这些金属薄膜腐蚀断线的危险。
另一方面，在非晶状态的ITO膜的情况下，能够以草酸类水溶液这 样的弱酸进行湿法刻蚀。因此，即使A1、 Ag或者Mo这样的金属薄膜 共存，也不会使这些金属薄膜腐蚀断线。因此，优选使用如下工艺首 先，以非晶状态形成ITO膜，使用草酸刻蚀液进行图形加工之后，例如 使用加热单元等使其结晶化，最终使其在化学上稳定。
但是，ITO膜从非晶状态向结晶状态进行相变化时，引起与从原子 的无秩序排列结构向规则排列的变化相伴的体积的收缩(结晶原子之间 距离变小)。因此，在ITO膜上施加来自衬底的拉伸应力，特别是在接 触孔这样的台阶差部上容易发生ITO膜的阶梯切削断线。如上所述，当 以非晶ITO膜覆盖接触孔时，在刻蚀方面较好，但覆盖性较差。因此， 有时引起由水分或杂质的侵入所导致的上述接触孔腐蚀。
特别是，在由a-siTFT构成的栅极线驱动电路的情况下，对于该电 路内的信号振幅来说，例如，若使高(High)电压为24V、低(Low) 电压为-6V,则电位差为30V，非常大，在高温高湿环境下使其工作的 情况下，由于该电位差，产生所谓电分解反应，由于接触孔的覆盖不良 而露出的被提供高电位的金属布线的腐蚀成为大问题。
专利文献1:特开平11-281992号公报
非专利文献1: Jin Young Choi, Jin Jeon, Jong Heon Han， Seob Shin， Se Chun Oh， Jun Ho Song, Kee Han Uh， and Hyung Guel Kim、 "A Compact and Cost-efficient TFT-LCD through the Triple-Gate Pixel Structure", 274 页~ 276页，SID ，06 DIGEST

发明内容
本发明是为了解决以上课题而提出的，其目的在于提供一种有源矩 阵用扫描线驱动电路以及图像显示装置，即使在高温高湿环境下使其工 作，也能够抑制接触孔附近的金属布线的腐蚀。
本发明的有源矩阵用扫描线驱动电路形成在阵列衬底上，其特征在
于，具备形成在该驱动电路内的第一接触孔； 一个导电性氧化膜，以 与该第一接触孔接触的方式形成，并且以覆盖该第一接触孔的方式占据 第一图形形状；另一个导电性氧化膜，占据与该一个导电性氧化膜同时 形成的第二图形形状，其中该另一个导电性氧化膜以包围上述一个导电 性氧化膜的周围的方式形成。
采用本发明的有源矩阵用扫描线驱动电路的结构，由此，能够得到 一种有源矩阵用扫描线驱动电路，即使使其在高温高湿环境下进行工 作，也能够抑制接触孔附近的金属布线的腐蚀。


图1是本发明实施方式1至实施方式5的液晶显示装置的平面图。
图2是本发明实施方式1至实施方式4的液晶显示装置的剖面图。
图3是图1的栅极线驱动电路的结构图。
图4是图3的移位寄存器一级的电路图。
图5是表示图3的单位移位寄存器的工作的时序图。
图6是表示图1的扫描线驱动电路的工作的时序图。
图7是包括图4所示的移位寄存器电路的TFT的一部分剖面图。
图8是本发明实施方式1的移位寄存器电路的接触孔附近的平面图。
图9是本发明实施方式2的移位寄存器电路的接触孔附近的平面图。
图10是本发明实施方式3的移位寄存器电路的接触孔附近的平面图。
图11是本发明实施方式4的移位寄存器电路的接触孔附近的平面图。
图12是本发明实施方式5的液晶显示装置的剖面图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。而且，为了避免重 复说明而变得冗长，对各图中具有相同或相当的功能的要素赋予相同的 附图标记。
实施方式1
图i是实施方式i的显示装置的平面图，图2是沿图i的m-m线进
行切断的剖面图。如图1所示，本实施方式的显示装置400由有源矩阵 用显示面板300、该显示面板300中所具备的分别输出驱动信号的源极 线驱动器IC150以及栅极线(扫描线)驱动电路160构成。而且，栅极 驱动电路160作为有源矩阵用扫描线驱动电路的一个例子而发挥作用。
并且，上述显示面板300由有源矩阵阵列衬底100、与该阵列衬底 100面对的滤色片衬底200、夹在上述阵列衬底100和上述滤色片衬底 200之间的液晶层330、以及保持该液晶层330并且使上述阵列衬底100 与上迷滤色片衬底200结合的密封材料350构成，该有源矩阵阵列衬底 100由第一村底110、配置在该衬底上的多个栅极线(扫描线GL1~ GLn)、以与该栅极线绝缘的方式交叉的多个源极线(SLl SLm)、以 及在这些交叉部配置的多个像素电极PE、驱动该像素电极PE的薄膜晶 体管(以下成为TFT)等构成。
上述源极线驱动器IC150的各输出分别与上述源极线(SL1 ~SLm) 连接，向各源极线施加源极驱动信号。同样地，上述栅极线驱动电路160 的各输出分别与上述栅极线(GLl GLn)连接，向各栅极线施加栅极 驱动信号。在滤色片衬底200的与阵列衬底IOO对置的面上，形成对置 电极CE，利用在与上述像素电极PE之间产生的电场控制液晶层330的 光透射率。此外，在所述TFT的漏极电极和公共电极(common eletrode) (未图示)间，按每个像素配置辅助电容Cs。
在图1中，与显示图像的显示区域DA相对应，在配置为矩阵状的 多个像素中，关于在第一栅极线GL1和第一源极线SL1的交叉部配置的 像素电极PE1、 TFT(TR1)、对置电极CE以及辅助电容Csl,特别地 示出其连接图，其他像素(未图示)也相同。
上述显示面板300包括上述显示区域DA;以包围该显示区域DA 的方式配置的第一周边区域PA1;与该第一周边区域PA1的外侧邻接的 第二周边区域PA2。
7如上所述，与上述显示区域DA相对应，在上述阵列衬底100的第 一衬底110上，形成有第1 ~第n栅极线GL1 ~GLn以及第1 ~第m源 极线SIJ ~ SUn。
此外，上述多个TFT中的第一TFT (TR1 )的栅极电极与上述第一 栅极线GL1电连接，上述第一TFT (TR1)的源极电极与上述第一源极 线SL1电连接，上述TFT (TR1)的漏极电极与上述多个像素电极中的 第一像素电极PE1和第一辅助电容Csl连接。
如图2所示，与上述显示区域DA相对应，在上述滤色片衬底200 的第二衬底210上配置包括红、绿以及蓝色像素R、 G、 B的滤色片层 220、以及形成在上迷红、绿、蓝中的相邻的两个颜色像素之间的第一 遮光层230。此外，与上述周围区域PA1相对应，在上述第二衬底210 上，与上述第一遮光层230邻接地配置第二遮光层240。
此外，在上述滤色片层220上、第一遮光层230上以及第一遮光层 的一部分上具备透明电极(ITO膜)250。对于该透明电极250来说，作 为针对像素电极的对置电极，向液晶层施加电压。
另一方面，在上迷第二周边区域PA2，上述第一衬底IIO延长得比 上述第二衬底210长(在图1的例子中，在上方)，安装上述源极线驱 动器IC150。从该源极线驱动器IC150输出的上述第一驱动信号包括第 1 ~第m源极信号，通过形成在上述第二周边区域PA2上的多个源极线 引出布线分别向上述第1 ~第m源极线SL1 SLm施加。
另一方面，在框架状的上述第一周边区域PA1的一边(图1中为左 边)，配置通过与上迷多个TFT以及上述显示区域DA的形成工序相同 的工序同时生成的上迷栅极线驱动电路160。对于该栅极线驱动电路160 来说，其一部分配置在密封材料350之下。该栅极线驱动电路160与形 成在上述显示区域DA上的上述第1 ~第n栅极线GL1 ~GLn电连接。 从上迷栅极线驱动电路160输出的上述第二驱动信号包括第1 ~第n栅 极信号(0UT1 ~ OUTn ),向上述第1 ~第n栅极线GL1 ~ GLn施加上 述第1 ~第n栅极信号。
对于上述滤色片衬底200和上迷阵列衬底100来说，形成有上述滤 色片层220或对置电极CE的面、与形成有上述栅极线驱动电路160的 面对置配置，并且与固定上述两个衬底的上述密封材料350 —起夹持上 述液晶层330。在上述滤色片衬底200以及上述阵列衬底IOO上形成取向膜(未图 示)。
其次，使用图3至图7详细地对上述栅极线驱动电路160的电路结 构以及工作进行说明。图3是表示构成栅极线驱动电路的移位寄存器部 的多个级的结构的图。此外，固4是表示构成栅极线驱动电路的移位寄 存器部的一级(单位移位寄存器)SRn的结构的电路图。图3的移位寄 存器部由级联连接的n个单位移位寄存器SRl、 SR2、 SR3、 ...、 SRn、 和设置在最后级的单位移位寄存器SRn的更后一级的虛拟的单位移位 寄存器SRD构成(以下将单位移位寄存器SR1、 SR2、 ...、 SRD总称为 "单位移位寄存器SR")。每个单位移位寄存器SR采用图4的电路结构。
此外，图3所示的时钟发生器31向多个单位移位寄存器SR提供彼 此反相的(激活期间不重叠)两相的时钟信号CLKA、 CLKB。在栅极 线驱动电路160中，以在与显示装置400的扫描周期同步的定时依次进 行激活的方式来控制这些时钟信号CLKA、 CLKB。
如图3以及图4所示，各单位移位寄存器SR具有以晶体管Ql ~Q4 表示的四个TFT、电容元件C1、输入端子IN1、输出端子OUT、时钟 端子CK1以及复位端子RST。此外，通过第一电源端子Sl向各单位移 位寄存器SR提供低电位侧电源电位VSS(-OV:接地电位)，通过第二电 源端子S2提供正侧电源电位VDD (图3中未图示)。
如图4所示，单位移位寄存器SR的输出级由在输出端子OUT与时 钟端子CK1之间连接的晶体管Q1、和在输出端子0UT与第一电源端子 Sl之间连接的晶体管Q2构成。即，晶体管Ql是向输出端子OUT提供 被输入到时钟端子CK1中的时钟信号CLKA的晶体管(第一晶体管)， 晶体管Q2是使该输出端子0UT放电的晶体管(第二晶体管)。以下， 将晶体管Q1的栅极(控制电极)连接的节点定义为"节点N1"，将晶体 管Q2的栅极连接的节点定义为"节点N2"。
在晶体管Q1的栅极漏极间(即，节点N1和输出端子OUT之间) 设置有电容元件C1 。该电容元件C1是使输出端子OUT和节点N1之间 进行电容耦合(capacity coupling)、并根据输出端子OUT的电平上升 而使节点N1升压的元件(自举电容)。但是，对于电容元件C1来说， 在晶体管Q1的栅极沟道间电容充分大的情况下能够以其进行置换，所 以，在这样的情况下也可以忽略。栅极与输入端子IN1连接的晶体管Q3连接在节点Nl和第二电源 端子S2之间。此外，栅极与复位端子RST连接的晶体管Q4连接在节 点Nl和第一电源端子Sl之间。即，晶体管Q3构成根据被输入到输入 端子IN1中的信号而对节点Nl进行充电的充电电路，晶体管Q4构成 根据被输入到复位端子RST中的信号而使节点N1放电的放电电路。此 外，晶体管Q2的栅极(节点N2)也与复位端子RST连接。
如图3所示，在各单位移位寄存器SR的输入端子IN1上连接其前 级的单位移位寄存器SR的输出端子OUT。其中，向作为第一级的单位 移位寄存器SR1的输入端子IN1输入预定的起动脉沖(start pulse ) ST。 此外，以向前后相邻的单位移位寄存器SR输入彼此不同相位的时钟信 号的方式，向各单位移位寄存器SR的时钟端子CK1输入上述的时钟信 号CLKA、 CLKB中的一个。
并且，在各单位移位寄存器SR的复位端子RST上连接自身的下一 级的单位移位寄存器SR的输出端子OUT。其中，向设置在最后级的单 位移位寄存器SRn的下一级的虚拟的单位移位寄存器SRD的复位端子 RST输入预定的终止脉冲(end pulse) EN。而且，在栅极线驱动电路中， 以分别与图像信号的各帧期间的起始以及末尾相对应的定时输入起动 脉沖ST以及终止脉沖EN。
其次，对图4所示的各单位移位寄存器SR的工作进行说明。基本 上各级的单位移位寄存器SR全部相同地进行工作，所以，这里将多级 的移位寄存器中的第k级的单位移位寄存器SRk的工作进行代表性地说 明。向该单位移位寄存器SRk的时钟端子CK1中输入时钟信号CLKA (例如，图3中的单位移位寄存器SR1、 SR3等与其相当)。
此处，时钟信号CLKA、 CLKB的H电平的电位为VDD (正侧电源 电位)，L电平的电位为VSS (接地电位)。此外，构成单位移位寄存 器SR的各晶体管Qx的阈值电压表示为Vth (Qx)。
图5是表示单位移位寄存器SRk (图4)的工作的时序图。首先， 作为单位移位寄存器SRk的初始状态，假定节点Nl为L电平的状态(以 下将节点N1为L电平的状态称为"复位状态")。此外，假定输入端子 INK前级的输出信号Gk-1 )、复位端子RST(下一级的输出信号Gk+1 )、 时钟端子CK1 (时钟信号CLKA)都是L电平。此时，晶体管Ql、 Q2 都截止，因此输出端子OUT是高阻抗状态(浮置状态)，但是，在该初始状态下输出端子OUT (输出信号Gk)也是L电平。
从该状态在tl时刻，时钟信号CLKA变化为L电平、时钟信号CLKB 变化为H电平、并且前级的输出信号Gk-l (第一级时为起动脉冲ST) 为H电平时，单位移位寄存器SRk的晶体管Q3导通，节点N1被充电， 从而变为H电平(以下将节点N1为H电平的状态称为"设置状态")。 此时，节点Nl的电位电平(以下，简单地称为"电平，，)上升至VDD-VthlQS) 。相应地，晶体管Q1导通。
并且，在时刻t2,时钟信号CLKB变化为L电平、时钟信号CLKA 变化为H电平，并且，前级的输出信号Gk-l为L电平。这样，晶体管 Q3截止、节点N1仍为H电平，成为浮置状态。此外，由于晶体管Q1 导通，因此输出端子OUT的电平追随时钟信号CLKA而上升。
当时钟端子CK1以及输出端子OUT的电平上升时，由于通过电容 元件Cl以及晶体管Ql的栅极沟道间电容的耦合，如图5所示，节点 Nl的电平被升压。此时的升压量大致相当于时钟信号CLKA的振幅 (VDD ),因此节点Nl大致被升压到2xVDD - Vth ( Q3 )。
其结果是，输出信号Gk成为H电平的期间，晶体管Q1的栅极(节 点N1)源极(输出端子OUT)间的电压也被保持得较大。即，将晶体 管Ql的导通电阻保持得较低，因此输出信号Gk追随时钟信号CLKA 而高速上升，变为H电平。此外，此时晶体管Ql在线性区域(非饱和 区域)工作，因此，输出信号Gk的电平上升到与时钟信号CLKA的振 幅相同的VDD。
并且，在时刻t3，时钟信号CLKB变化为H电平、时钟信号CLKA 变化为L电平时，晶体管Ql的导通电阻被保持得较低，输出信号Gk 追随时钟信号CLKA而高速下降，返回到L电平。
此时，在该时刻t3，下一级的输出信号Gk+1为H电平，因此单位 移位寄存器SRk的晶体管Q2、 Q4导通。由此，输出端子OUT通过晶 体管Q2被充分地放电，可靠地成为L电平(VSS)。此外，节点N1利 用晶体管Q4被放电，变为L电平。即，单位移位寄存器SRk返回到复 位状态。
并且，在t4时刻，下一级的输出信号Gk+1返回到L电平之后，单 位移位寄存器SRk维持复位状态并且输出信号Gk保持为L电平，直到 接下来输入前级的输出信号Gk-l。总结以上的工作，对于单位移位寄存器SRk来说，在未向输入端子 IN1输入信号(起动脉沖SP或前级的输出信号Gk-1 )的期间为复位状 态，晶体管Q1维持截止，因此输出信号Gk被维持为L电平(VSS)。 并且，当向输入端子IN1输入信号时，单位移位寄存器SRk切换为设置 状态。在设置状态下晶体管Ql导通，所以，在时钟端子CK1的信号(时 钟信号CLKA)为H电平的期间，输出信号Gk为H电平。并且，之后， 当向复位端子RST输入信号(下一级的输出信号Gk+1或终止脉冲EN) 时，返回到原来的复位状态。
其次，关于级联连接了多个上迷单位移位寄存器SR的多级的移位 寄存器部，使用作为表示栅极线驱动电路的工作的时序图的图6来说明 其动作。首先，当向第一级的单位移位寄存器SRl输入起动脉沖ST时， 以此为契机(作为触发)， 一边以与时钟信号CLKA、 CLKB同步的定 时使输出信号G移动，一边如图6所示那样依次按单位移位寄存器SR1、 SR2、 SR3.,.传送。在栅极线驱动电路160中，这样依次输出的输出信 号G被用作显示面板的水平(或垂直)扫描信号。
以下，将指定的单位移位寄存器SR对输出信号G进行输出的期间 称为该单位移位寄存器SR的"选择期间"。
而且，虛拟的单位移位寄存器SRD是为了如下目的而设置的，即， 在最后级的单位移位寄存器SRn输出了输出信号Gn之后，根据其输出 信号GD，使单位移位寄存器SRn为复位状态。例如，若是栅极线驱动 电路，若对输出信号Gn进行输出之后未将最后级的单位移位寄存器SRn 变为复位状态，则与其对应的栅极线(扫描线)不必要地被激活，从而 产生显示不良。
而且，对于虛拟的单位移位寄存器SRD来说，根据以输出了输出 信号GD之后的定时来输入的终止脉冲EN,变为复位状态。如栅极线 驱动电路那样，在反复进行信号的移动工作的情况下，也可以使用下一 个帧期间的起动脉沖ST来代替终止脉沖EN。
此外，如图3所示，在使用了两相时钟的驱动的情况下，每一个单 位移位寄存器SR根据自身的下一级的输出信号G变为复位状态，所以， 若不是下一级的单位移位寄存器SR至少进行了一次工作之后，就不能 进行如图5以及图6所示的正常工作。因此，在正常工作之前，需要进 行使虚拟的信号从第一级传送到最后级的虛拟动作。或者，在各单位移
12位寄存器SR的复位端子RST (节点N2)和第二电源端子S2 (高电位 侧电源)之间另外设置复位用的晶体管，也可以在正常工作之前强制地 进行将节点N2变为H电平的复位动作。但是，在该情况下另外需要复 位用的信号线。
图7是在阵列衬底100上的栅极线驱动电路160中将相当于包括 TFTQ1的一部分的电路的区域进行放大示出的剖面图(由图4的虛线包 围的电路)。在上述阵列衬底100中，在透明的第一衬底IIO上形成由 金属这样的导电物质构成的栅极电极212,并且，在其上由硅氮化膜 (SiNx)或硅氧化膜(Si02)构成的栅极绝缘膜213覆盖栅极电极212。 在上述栅极电极212上部的栅极绝缘膜213上形成由非晶硅构成的 有源层214，在其上形成由掺杂了杂质的非晶硅构成的欧姆接触层215。
漏极电极216。源极漏极电极216与栅极电极212 —起形成TFT(QI )。 未进行图示，栅极电极212与对栅极线驱动电路内的各节点进行连结的 栅极布线219连接。同样地，源极漏极电极216与对栅极线驱动电路内 的各节点进行连结的源极漏极电极221连接。
而且，上述"栅极布线"的名称是"使用了与TFT的栅极电极同一层 的布线"的意思，并非与TFT的栅极电极连接。此外，"源极漏极布线" 也一样。
接下来，在源极漏极电极216上形成由硅氮化膜或硅氧化膜或者有 机绝缘膜构成的保护层217，保护层217具有使源极漏极布线以及栅极 布线露出的接触孔217a以及217b (将任意一个定义为第一接触孔)。
在上述保护层217上部形成透明导电膜218，透明导电膜218通过 接触孔217a以及217b对源极漏极布线221和栅极布线219进行连接。 在该接触孔的台阶差部发生覆盖不良21。
图8中示出作为本实施方式的主要部分的接触孔部的平面图。栅极 布线219 ^皮提供作为栅极线驱动电路160内的正側电源电位的VDD电 位(图7为图8中的III-III线的剖面图)。图8所示的透明导电膜218连 接接触孔217b和接触孔217a，所以，以覆盖两个接触孔的方式以长方 形的形状(第一图形形状)形成，由此，源极漏极布线221与栅极布线 219为导通状态，实现两布线间的布线层的变换。而且，该源极漏极布 线221成为TFT的源极漏极电极216。总线布线223是由ITO形成的透明导电膜形成的布线，是从驱动电 路的最下部到最上部配置的电源供电用的总线布线。总线布线223起到 总线布线用导电性氧化膜的一例的作用。牺牲电极(sacrifice electrode ) 224同样地由透明导电膜形成，以在接触孔附近的两个部位从总线布线 223突出为T字形的方式延伸，以包围接触孔217a、 217b以及透明导电 膜218的形状(第二图形形状)配置。与栅极布线219同样地向该总线 布线223以及牺牲电极224提供VDD电位。
下面对本实施方式中腐蚀被抑制的理由进行说明。
虽然图中没有示出，但是，在被提供高电位(此处是正侧电源电位 VDD,栅极驱动电路内最大的电源电位)的接触孔217a以及217b的附 近，存在被提供低电位(例如接地电位VSS)的其他接触孔(定义为第 二接触孔)。在置于高温高湿环境下的情况下，通过密封材料350浸入 水分。当在该状态下使驱动电路进行工作时，由于密封材料350的内側 的杂质离子，在被提供高电位的接触孔和被提供低电位的接触孔间发生 电分解。在被提供高电位的接触孔发生氧化反应，由于接触孔的覆盖不 良21而露出的金属成为阳离子，发生溶析，从而发生腐蚀。
在本实施方式中，被提供正侧电源电位VDD的透明导电膜(牺牲 电极224)以包围该接触孔的周围的方式配置，所以，上迷氧化反应在 透明导电膜发生，不在该接触孔发生，所以不发生由于接触孔217a以 及217b的覆盖不良而露出的金属的腐蚀。
此外，形成该透明导电膜(牺牲电极224)的ITO是导电性氧化膜， 因此不发生腐蚀。这样，在^f皮提供高电位的接触孔217a以及217b不发 生电分解，从而腐蚀的发生被抑制。
此外，对于被牺牲电极224包围的接触孔的电位来说，不仅是始终 (DC性地)被提供高电位的接触孔，也可以是反复地被提供低电位和 高电位的接触孔。即便是被反复提供低电位和高电位的接触孔，也发生 腐蚀(高电位的期间越长，腐蚀的程度越严重)，以牺牲电极224包围 该接触孔，由此，同样地腐蚀的发生4皮抑制。
而且，在本实施方式中，提供给透明导电膜(牺牲电极224)的电 位(将该电位记为VS)，与作为扫描线驱动电路内的最大电源电位的 正侧电源电位VDD为相同电位，但VS若是正侧电源电位VDD以上更 好。另一方面，电路内的透明导电膜(=牺牲电极224)为VDD以下时， 在透明导电膜和被提供高电位(VDD)的接触孔间发生电分解，存在在该 接触孔发生腐蚀的可能性，但是，当使上述透明导电膜的电位为VH、 使发生腐蚀的电位差为Va时，若VDD-VH<Va，则不发生腐蚀，不成 为问题。(Va为5伏左右。)
而且，对于针对总线布线223的电位施加来说，优选使用ITO等的 透明导电膜构成向阵列衬底提供信号的外部端子(未图示)，并在该状 态下与总线布线连接。此时，优选总线布线223形成为与上述外部端子 一体的图形形状。
但是，在向阵列衬底提供信号的外部端子，暂时变换为金属布线之 后，在难以引起腐蚀的发生的区域，通过接触孔向ITO等的导电性氧化 膜变换也可以。
难以引起腐蚀的发生的区域，具体地说是在密封材料的内側从接近 显示区域的密封材料离开的区域。
在本实施方式中，作为通过接触孔实现源才及漏极布线221和栅极布 线219的布线层的变换的例子，例示了形成具有覆盖接触孔的长方形形 状(第一图形形状)的透明导电膜，但作为覆盖接触孔的形状，不必一 定是长方形，能够考虑各种的变形例。例如，将栅极布线上的接触孔217b 作成包含于源极漏极布线221的接触孔217a内的两级形状，将透明导 电膜作成圆形也可以。
同样地，牺牲电极224的形状是包围上述接触孔部的形状即可，不 必一定是长方形。
实施方式2
在实施方式2中，变化成在上述的实施方式1中说明的牺牲电极224 的配置例(图8)，示出图9所示的接触孔部周边的平面图。其他结构 与上述的实施方式1相同，所以为了避免过于冗长而省略"^充明。
在上述的实施方式1的图8中，以包围被提供高电位(VDD)的接 触孔217a和217b(将任意一个定义为第一接触孔)以及透明导电膜218 的周围的方式配置牺牲电极，但是，在本实施方式中以如下方式配置 删除以从总线布线223突出为T字形的方式延伸的牺牲电极224的 一部 分，设置开口部225，并且从三个方向进行包围。
此外，在本实施方式中，被提供低电位(例如VSS)的其他接触孔(定义为第二接触孔)存在于图的上部(未图示)。因此，在牺牲电极
224的上部(图9中箭头的方向)上产生电场，该电场在被提供高电位 (VDD)的接触孔(上述第一接触孔)和被提供低电位的接触孔(未图 示上述第二接触孔)之间产生。因此，即使不存在被提供低电位的接 触孔的相反侧的牺牲电极，也得到与存在牺牲电极的情况相同的防腐蚀 效果。
此外，如本实施方式所示，在牺牲电极224的图形形状中，切去距 被提供所述低电位的接触孔(第二接触孔)较远一側的一部分的"3" 形的图形形状(第三图形形状)，设置开口部225,由此，不需要该部 分的布局区域，能够缩小布局面积。此外，不存在源极漏极布线221和 牺牲电极224的交叉部，所以，能够减少源极漏极布线221的浮置电容。
实施方式3
图10表示实施方式3的接触孔部的平面图。在上述的实施方式1 的图8中，使牺牲电极224与总线布线223连接并供给高电位，但是， 在本实施方式中，与该接触孔部的透明导电膜218连接，由此，供给提 供给以ITO等透明导电膜形成的牺牲电极224的电位。其他结构与上迷 的实施方式l相同，所以为了避免冗长，从而省略i兌明。
在由总线布线向牺牲电极提供电位的情况下，在总线布线和接触孔 分离的情况下，需要使透明导电膜从总线布线配置到接触孔附近，所以 需要较多的布局区域。特别是，在窄间距(高分辨率)的显示装置的情 况下，电路区域放大了，作为目的的窄间距变得困难。
在本实施方式中利用该接触孔部提供电位，该电位是提供给以包围 接触孔217a和217b (将任意一个定义为第一接触孔)以及透明导电膜 218的周围的方式配置的牺牲电极224的电位，所以，能够狭窄地实现 布局区域。即，牺牲电极224形成为与透明导电膜218 —体的图形形状。
而且，对于接触孔部的透明导电膜218和牺牲电极224的连接部位 来说，在被提供低电位的其他接触孔(未图示图10中为上侧，即在 箭头的方向，作为第二接触孔)的相反侧(图10中为下侧，即距第二 接触孔最远的位置)，连接到上迷第一接触孔时，存在发生腐蚀的危险 的第一接触孔相对于上述第二接触孔被牺牲电极224包围，并且对于腐 蚀变得较强。即，对于牺牲电极224来说，根据从透明导电膜218延伸 的图形，以与透明导电膜218成为一体的方式进行连接，该连接的部位形成在相对于第二接触孔最远的位置上。
实施方式4
图11示出实施方式4的接触孔部的平面图。在上述的实施方式2 的图9中，由与牺牲电极224相同的透明导电模构成总线布线223,但 是，在本实施方式4中，作为总线布线223;使用由金属膜形成的金属 布线。其他结构与上述的实施方式2相同，因此为了避免冗长，从而省 略说明。
如图ll所示，牺牲电极224通过接触孔222 (第三接触孔)，与该 总线布线223连接，并且被提供高电位(VDD)。对于ITO等透明导电 膜来说，厚度为10nm左右较薄，此外，在结构上，位于最上层，此外 覆盖较差，由此，在与其他金属布线交叉的区域，存在发生阶梯切削不 良的可能性。
在本实施方式中，使用金属布线作为总线布线223，所以，阶梯切 削不良纟皮抑制。对于接触孔222来说，存在由于电分解而发生腐蚀的可 能性，但是，对于该接触孔222来说，与驱动电路的工作无关，即使该 接触孔222发生腐蚀，也对驱动电路的工作没有影响。而且，上述金属 布线(总线布线223)可以是栅极布线，也可以是源极漏极布线。
实施方式5
图12示出实施方式5的显示装置400的剖面图。相对于上述的实 施方式1中的图2,在图12中，对滤色片衬底200上的透明电极进行构 图，由此，将显示区域DA的透明电极250、与在栅极线驱动电路160 之上且密封位置以及密封材料350附近的透明电极270分离，通过VDD 输送器(transfer) 271，向该被分离的在栅极线驱动电路160之上且密 封位置以及密封材料350附近的透明电极270施加高电位(VDD )。即， 透明电极270形成在显示区域DA的外側的框架区域。其他结构与上述 的实施方式l相同，因此为了避免冗长，从而省略说明。
此处，配置在栅极线驱动电路160内的被提供正侧电源电位VDD 的接触孔(未图示)和被提供低电位(例如接地电位VSS)的接触孔(未 图示)的距离最小是15ym左右。另一方面，阵列衬底100与滤色片衬 底200的距离为4pm左右。因此，配置在栅极线驱动电路160内的上述 低电位接触孔和上述高电位接触孔间的电场被緩和，电场集中在上述低 电位接触孔和滤色片衬底200上的被提供高电位的透明电极270之间。其结果是，不在上述高电位接触孔发生电分解，腐蚀被抑制。利用本实施方式，不需要在驱动电路上形成牺牲电极，有利于窄框架化。
而且，在上述实施方式1到实施方式5中，将TN( Twisted Nematic)型的液晶显示装置进行例示来说明扫描线驱动电路的结构，但是，也可以是IPS(In Plane Switching)型液晶显示装置。在该情况下，不存在显示区域上的透明电极。
此外，对于上述透明导电膜来说，作为导电性氧化膜的一例，例示说明了 ITO,但是，例如也可以是IZO (Indium Zinc Oxide)等其他导电性氧化膜。
并且，在各个实施方式中所说明的牺牲电极的结构例(图形形状或布线方法)也能够进行适当组合，能够得到牺牲电极的总布局面积较小并且有利于窄框架化的扫描线驱动电路。
此外，在上述的实施方式1到实施方式4中，列举使用于图像显示装置的扫描线驱动电路为例进行了说明，但是，若是例如采用X射线探测器电路等有源矩阵电路的装置，则能够不限定于显示装置地使用本发明的扫描线驱动电路。
附图标记说明21是覆盖不良，Ql、 Q2、 Q3、 Q4、 TR1是薄膜晶体管，100是有源矩阵阵列衬底，110是第一透明衬底，160是栅极线驱动电路，200是滤色片衬底，210是笫二透明衬底，212是栅极电极，213是栅极绝缘膜，214是有源层，215是欧姆接触层，216是源极漏极电极，217是保护层，217a、 217b、 222是接触孔，219是栅极布线，218是透明电极膜，221是源极漏极布线，220是滤色片层，223是总线布线，224是牺牲电极，250、 270是透明电极，271是VDD输送器，300是有源矩阵用显示面板，330是液晶层，350是密封材料，400是显示装置，GL1、 GLn是栅极线，SL1、 SLn是源极线，CE、 CE1是对置电极，DA是显示区域，PA1是第一周边区域，PA2是第二周边区域。
权利要求
1. 一种有源矩阵用扫描线驱动电路，在阵列衬底上形成，其特征在于，具备形成在该扫描线驱动电路内的第一接触孔；一个导电性氧化膜，以与该第一接触孔连接的方式形成，并且以覆盖该第一接触孔的方式占据第一图形形状；另一个导电性氧化膜，与该一个导电性氧化膜同时形成并占据第二图形形状，该另一个导电性氧化膜以包围所述一个导电性氧化膜的周围的方式形成。
2. 如权利要求1的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于，向所述第 一接触孔提供该扫描线驱动电路的最高的电源电压的电位。
3. 如权利要求1的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于， 所述另一个导电性氧化膜被施加对所述第一接触孔提供的电位以上的电位。
4. 如权利要求1的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于， 所述另一个导电性氧化膜不与所述一个导电性氧化膜连接。
5. 如权利要求1的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于， 还具备第二接触孔，向该第二接触孔提供的电位比向所述第 一接触孔提供的电位低，所述一个导电性氧化膜的周围由另一个导电性氧化膜包围，该另一 个导电性氧化膜占据具有开口部并且从三个方向对所述第一接触孔进 行包围的第三图形形状，所述开口部形成在相对于所述第二接触孔最远的位置。
6. 如权利要求1至权利要求5的任意一项的有源矩阵用扫描线驱动 电路，其特征在于，还具备向另一个导电性氧化膜提供电位的总线布线用导电性氧化膜，使该总线布线用导电性氧化膜T字形地延伸，作为所述另一个导电 性氧化膜。
7. 如权利要求6的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于，所迷总线布线用导电性氧化膜形成为与向阵列衬底提供信号的外部端子一体的图形形状。
8. 如权利要求6的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于，所述总线布线用导电性氧化膜从向阵列衬底供给信号的外部端子 通过位于密封内部的变换部与所述另 一 个导电性氧化膜连接。
9. 如权利要求1的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于， 还具备向所述另一个导电性氧化膜提供电位的总线布线， 该总线布线由金属膜形成。
10. 如权利要求1的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于， 所述另一个导电性氧化膜形成为与所迷另一个导电性氧化膜一体的图形形状。
11. 如权利要求10的有源矩阵用扫描线驱动电路，其特征在于， 还具备第二接触孔，向该第二接触孔提供的电位比向所述第一接触孔提供的电位低，所迷另一个导电性氧化膜以利用从所述一个导电性氧化膜延伸的 图形而与所述一个导电性氧化膜成为一体的方式连接，该连接的部位形成在相对于所述第二接触孔最远的位置。
12. —种具备权利要求1记载的扫描线驱动电路的有源矩阵用扫描 线驱动电路，其特征在于，构成该扫描线驱动电路的晶体管是非晶硅薄膜晶体管。
13. —种图像显示装置，具有具有矩阵显示区域的阵列衬底；与 所述阵列衬底对置并夹持光电材料的滤色片衬底；形成在所述阵列衬底 上的扫描线驱动电路，其特征在于，具备形成在所述显示区域的外侧的框架区域并具有从所述阵列村 底提供的预定电位的透明电极，该透明电极以覆盖所述扫描线驱动电路的方式形成在与滤色片衬 底的阵列衬底对置的面上，所述预定电位是向所述扫描线驱动电路内的第一接触孔提供的最 大电位以上的电位。
全文摘要
本发明涉及有源矩阵用扫描线驱动电路以及图像显示装置。提供一种能够抑制接触孔附近的金属薄膜的腐蚀的驱动电路。其特征在于，形成在栅极驱动电路内的接触孔被以与其连接的方式形成的第一图形形状的导电性氧化膜覆盖，对于该导电性氧化膜来说，其周围还被与该导电性氧化膜同时形成的第二图形形状的导电性氧化膜(牺牲电极)包围。
文档编号G02F1/1362GK101482678SQ20091000205
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月8日 优先权日2008年1月8日
发明者宫山隆, 村井博之, 野尻勋 申请人:三菱电机株式会社