DE2807350A1

DE2807350A1 - Fluessigkristall-anzeigevorrichtung in baueinheit mit einem integrierten schaltkreis

Info

Publication number: DE2807350A1
Application number: DE19782807350
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Inoue
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1978-02-21
Publication date: 1978-08-24
Also published as: DE2807350C2; US4283118A

Description

BESCHREIBUNG

Gegenstand der Erfindung ist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche.

Vor kurzem wurden verschiedene Arten von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen vorgeschlagen, für die ein Substrat verwendet wird, das gleichzeitig als Trägerunterlage für darauf aufgebrachte Anzeigeelektroden sowie für ein Chip mit einem integrierten Schaltkreis - im folgenden IC-Chip - dient. Bei solchen kombinierten Anzeigevorrichtungen zeigen sich jedoch noch Montageschwierigkeiten insofern, als die Anzeigeelektroden sich nur unter Schwierigkeiten mit dem IC-Chip festhaftend verbinden lassen« Es ist daher notwendig, für den integrierten Schaltkreis eine andere Elektrodenschicht vorzusehen. Damit werden zusätzliche Herstellungsstufen erforderlich, die den gesamten Fabrikationsprozeß solcher Baueinheiten komplizieren.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine mit einem IC-Chip zu einer Baueinheit verbundene Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu schaffen, die elektrisch miteinander verbunden sind und sich insgesamt mit weniger Herstellungsstufen fertigen lassen.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in Patentan-Sprüchen angegeben; vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Mehrzahl von lötbaren Schichten vorgesehen, die mit einer bestimmten Anzeigeelektrode verbunden sind und den Kontakt mit Halterungs- und Anschlußpunkten sicherstellen, die am oder auf dem Halbleiterchip vorgesehen sind. Für die Anzeigeelektrode bzw. zu mehreren Elektroden gestaltete Anzeigeelektrodenschicht besteht aus einem lichtdurchlässigen leitenden Film, etwa su InO₂, der auf ein Glassubstrat aufgebracht ist. Der leitende transpartnte Film wird in bekannter Weise mittels Verdampfungstechnik in gewünschter Musterverteilung aufgebracht. Über diesem leitenden Film wird ebenfalls durch Verdampfungstechnik oder durch ein Aufsprühverfahren eine Mehrzahl von lötfähigen Schichten aufgetragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die mehrlagigen Lötschichten aus drei metallischen Schichten, beispielsweise aus Cr, Cr-Au-Legierung sowie aus Au in dieser Reihenfolge.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Substrat als Trägerunterlage für Anzeigeelektroden sowie mit einem damit verbundenen IC-Chip gemäß

einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 die Schnittansicht des IC-Chips und einer Mehrzahl von lötbaren Schichten auf dem Substrat gem. Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung, wobei zur besseren Darstellung der erfindungswesent

lichen Merkmale der Anzeigeabschnitt weggelassen ist und

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Fig. 3 die Schnittansicht einer Flüssigkristall-

Anzeigevorrichtunq gem. der Erfindung, bei der das IC-Chip und die mehrlagigen Lötschichten weggelassen sind.
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Die Draufsicht der Fig. 1 zeigt eine sogenannte Flip-Chip-Anordnung, bei der sich das Kontaktieren oder Verbünden eines Halbleiterbausteins gemäß der Erfindung auf vergleichsweise einfache Weise erreichen läßt. Als Träcrerunterlage für 'eine Flüssigkristall-Anzeige und, ein Halbleiter-Chip 4, beispielsweise ein Komplementär-MOS-Anordnung dient ein Glassubstrat 1, auf das ein lichtdurchlässiger leitender Film beispielsweise aus InO₂ aufgetragen ist und etwa in einer Segmentmusteranordnung als Anzeigeelektrode dient. Der transparente leitende Film 2 überdeckt den Anzeigebereich der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und dient gleichzeitig zum Anschließen des Halbleiterchips 4. über den leitenden Film 2 wird außerdem der Kontakt zu anderen, nicht gezeigten Baugruppen, etwa einer Stromversorgungsbatterie und zu Tastschaltern hergestellt.

Die wesentlichen Elemente der Erfindung lassen sich aus Fig. 2 ersehen, die das Glassubstrat 1, das Halbleiterchip 4, eine ggfs. mehrlagige Kontaktierungsschicht 5 und mehrere übereinander aufgebrachte lötfähige Schichten 3 in Schnittdarstellung zeigt. Der Anzeigebereich der Flüssigkristall-Anzeige ist in dieser Darstellung weggelassen.

Die Kontaktierung5 umfaßt fünf Schichten 6, Ί, 8, 9 und 10, die beispielsweise in dieser Reihenfolge aus Cr, Cu, Au, Cu bzw. Pb/Su bestehen. Die drei erstgenannten Schichten 6, 7 und 8 aus Cr, Cu bzw. Au weisen eine Dicke von 0,3 μπι bis 0,8 μκι auf. Die beiden übrigen Schichten 9 und 10 aus

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Cu bzw. Pb/Su sind mehrere 10 μΐη stark. Diese Schichten sind in herkömmlicher Weise durch ein Verdampfungsverfahren aufgebracht. Das Halbleiterchip 4 weist unterseitig die notwendiqe Anzahl von solchen Kontaktierungsanschlüssen 5 auf. 5

Die mehrlagigen lötbaren Schichten 3 sind auf den transparenten leitenden Film 2 aufgebracht und ermöglichen eine gute Kontaktierung und festhaftende Verbindung mit den Kontaktierungs-Stellen 5 durch Verlöten. Die mehrlagigen lötbaren Schichten 3 umfassen beispielsweise drei Einzelschichten 11,

12 und 13 aus Cr, Cr-Au-Legierung bzw. aus Au in dieser Reihenfolge; sie sind beispielsweise durch Verdampfungstechnik oder in einem Aufsprühverfahren aufgebracht. Die Cr-Au-Legierungsschicht 12 wird vorzugsweise durch gleichzeitiges Verdampfen von Cr und Au oder auch durch Verdampfen nach dem Vermischen von Cr und Au hergestellt. Die Schichtstärke der mehrlagigen lötfähigen Schichten 3 beträgt 0,3 μπι bis 0,5 μπι.

Die Cr-Schicht 11 zeichnet sich durch eine gute Haftunq auf dem leitfähiqen transparenten Film 2 aus. Die Au-Schicht

13 dagegen ermöglicht eine starke Lötverbindung mit den Kontaktierungsstellen 5 und besitzt außerdem eine hohe chemische Beständigkeit, d.h. eine qute Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindunq umfassen die lötfähigen Schichten 3 zwei Lagen aus Ni-Fe-Legierung bzw. aus Au. Auch in diesem Fall weisen die lötfähigen Schichten 3 eine Stärke von 0,3 |xm bis 0,5 μπι auf und sind durch Verdampfungstechnik oder ein Aufsprühverfahren aufgebracht. Die Ni-Schicht zeichnet sich wiederum

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durch gute Adhäsion zur transparenten leitenden Filmschicht 2 aus.

Die Fig. 3 zeigt eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtuncr gemäß der Erfindung, bei der das Halbleiterchip 4, die Kontaktierungsstellen 5 sowie die mehrlagigen Lötanschlußschichten 3 der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen sind.

Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung umfaßt das Glassubstrat 1, den transparenten leitenden Film 2 und eine darüber unter Zwischenschaltung von Versiegelungselementen 16 angeordnete Glasplatte 14, auf der gemeinsame Elektroden 15 ausgebildet sind. In den durch die Versiegelungselemente 16 bestimmten AbstandsZwischenraum zwischen dem Glassubstrat 1 und der Glasplatte 14 ist ein Flüssigkristall 18 eingefüllt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Flüssigkristall 18 aus einer nematischen Flüssigkristall-Zusammensetzung, mit der sich bei Anlegen eines elektrischen Potentials an eine dünne Filmschicht dieser Zusammensetzung dynamische Streueffekte erreichen lassen. Ein Betrachter 17 sieht die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Richtung von auf.: das Glassubstrat 1 zeigenden Pfeilen.

Gemäß der Erfindung wird ein besonderer und schwierig zu beherrschender Verfahrensschritt zur Herstellung der Elektroden für das Halbleiterchip 4 nach der Herstellung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingespart. Der transparente leitende Film 2 wird in einem Arbeitsgang hergestellt, bei dem gleichzeitig die Anzeigeelektrode(n) für die Flüssigkristall-Anzeige und die Elektroden für das ■Halbleiterchip 4 hergestellt werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-8000 München 22 D-48OO Bielefeld

Triftstraße 4 Siekerwall 7

1O2O-GER 21. Februar 1978

Mü/vL

Sharp Kabushiki Kaisha 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Japan

Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Baueinheit mit einem integrierten Schaltkreis

Priorität: 22. Februar 1977, Japan, Serial Nr. 21659/1977

PATENTANSPRÜCHE

f 1y Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Glassubstrat als Träger für eine Anzeige-Elektrodenschicht und eine darauf aufgebrachte Flüssigkristallschicht in Baueinheit mit einem integrierten Schaltkreis (IC-Chip), gekennzeichnet durch auf einem über den normalen Anzeigebereich der Anzeigeelektrodenschicht (2) hinausstehenden Abschnitt aufgebrachte mehrlagige lötbare Schichten (11, 12, 13), an denen die Zuleitungspunkte (5) des IC-Chip (4) festhaftend verbunden sind.

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2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigenelektrodenschicht (2) durchsichtig ist und aus einem leitenden besteht.
3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lötbaren Schichten aus Cr, Cr-Au-Legierung bzw. Au bestehen.
4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lötbaren Schichten aus NiFe-Legierung bzw. aus Au bestehen.
5. Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der mehrlagigen Lötmittelschicht etwa 0,3 μΐη bis 0,5 \im beträgt .
6. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Glassubstrat als Träger für eine Anzeige-Elektrodenschicht und eine darauf aufgebrachte Flüsskristallschicht in Baueinheit mit einem integrierten Schaltkreis (IC-Chip), gekennzeichnet durch eine auf einem über den normalen Anzeigebereich der Anzeigeelektrodenschicht (2) hinausstehenden Abschnitt angeordnete Verbindungsanordnung zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und dem IC-Chip (4).
7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsanordnung auf dem überstehenden Abschnitt der Anzeigeelektrodenschicht ausgebildete mehrlagige lötbare Schichten aufweist, an denen die Anschlußpunkte des IC-Ship (4) kontaktiert und festhaftend verbunden sind. 809834/0827