JP2004184741A

JP2004184741A - Structure of connecting electro-optical device and external terminal, and electronic device

Info

Publication number: JP2004184741A
Application number: JP2002352344A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Hayashi; 義光林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-07-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of connecting an electro-optical device and an external terminal having low contact resistance between a pad (a terminal part) of the electro-optical device and the external terminal, excellent connection stability and excellent reliability and capable of satisfactorily securing insulation properties between the terminals. <P>SOLUTION: A pad 202 and an FPC 214 are connected to each other via an anisotropic conductive film 213 formed by dispersing conductive particles 312 in an adhesive layer 311. The pad 202 is constituted of: a first metal layer 301 electrically connected to a display part via wiring; a first insulating film 302 formed on the first metal layer 301; a second insulating film 303 formed on the first insulating film 302; a second metal layer 305 formed on the second insulating film 303 and electrically connected to the first metal layer 301 via contact holes 304, 304; and a transparent electrode 306 formed on the second metal layer 305. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置と外部端子との接続構造及び電子機器に関し、特に、外部からの信号が入力されるパッド（端子部）と外部端子との間の接触抵抗が低く、接続の安定性に優れ、しかも端子間の絶縁性を十分に確保することが可能で、信頼性に優れた電気光学装置と外部端子との接続構造、及びこのような電気光学装置と外部端子との接続構造を備えた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶装置、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置等の表示装置として、マトリクス状に配置された多数の画素を、画素毎に駆動するために、各画素に薄膜半導体装置である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を設けたアクティブマトリクス型の表示装置が知られている。
例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置へ信号を入出力するＩＣやＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）を接続する場合、この液晶表示装置のアクティブマトリクス基板の縁辺に沿って配列された複数のパッド（端子部）に、ＩＣやＴＣＰ等の外部端子を異方性導電膜（ＡＣＦ）を用いて電気的に接続した構造が用いられている。
【０００３】
この液晶表示装置のパッド（端子部）と外部端子との接続構造としては、端子間の絶縁性を向上させるために、パッドとＩＣやＴＣＰ等の外部端子との接続部分以外を絶縁膜で覆った構造のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、パッドを覆うように絶縁膜を形成し、このパッド上に異方性導電膜（ＡＣＦ）を介してコネクタ部材の端子部を載置し、このパッドとコネクタ部材を互いに加圧し、この異方性導電膜の導電粒子を前記絶縁膜を破砕して前記パッドの表面に接触させることで、パッドとコネクタ部材の端子部を接続した構造のものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２５５５９８７号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特許第３２４０８０５号公報（第３頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の接続部分以外を絶縁膜で覆った構造では、絶縁膜の厚みにバラツキがあるために、場合によっては絶縁性を保持するのに十分な厚みが確保されないことがあり、また、絶縁膜にピンホール等の欠陥が生じた場合、この欠陥部分から湿気が侵入して端子同士が導通状態になる虞があり、端子間の絶縁性を確保することができないという問題点があった。
また、上記のパッドとコネクタ部材の端子部を接続した構造では、パッドを覆う絶縁膜の厚みのバラツキや異方性導電膜の導電粒子の径のバラツキにより、パッドとコネクタ部材の端子部との接触抵抗が高くなってしまう虞があり、したがって、接続部分の信頼性が低下するという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、電気光学装置のパッド（端子部）と外部端子との間の接触抵抗が低く、接続の安定性に優れ、しかも端子間の絶縁性を十分に確保することができ、信頼性に優れた電気光学装置と外部端子との接続構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の電気光学装置と外部端子との接続構造は、基板上の端部近傍に設けられた端子部を介して入力された信号に対応して表示部にて画像を表示する電気光学装置と外部端子との接続構造であって、前記端子部は、前記基板上に形成されかつ前記表示部に配線を介して電気的に接続された第１の金属層と、該第１の金属層上に形成された第１の絶縁膜と、該第１の絶縁膜上に形成され該第１の絶縁膜と異なる物質からなる第２の絶縁膜と、該第２の絶縁膜上に形成された第２の金属層と、該第２の金属層上に形成され外部と電気的に接続するための透明導電層とを備え、前記第１の金属層と前記第２の金属層とは、前記第１及び第２の絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して電気的に接続され、該端子部に、異方性導電膜を介して前記外部端子を接続してなることを特徴とする。
【０００８】
この接続構造では、第１の金属層と第２の金属層との間に２層構造の絶縁膜を形成した端子部に、異方性導電膜を介して外部端子を接続する構成としたので、端子部と外部端子との間の接触抵抗が低くなり、接続部分が安定化する。これにより、接続部分の信頼性が向上する。
また、前記端子部は、第１の金属層と第２の金属層との間に２層構造の絶縁膜を形成した構成としたことにより、１層の絶縁膜を形成した場合と比べて金属層間の絶縁性が向上し、信頼性が向上する。
さらに、実装時に端子部に掛かる応力が２層構造の絶縁膜により緩和されるので、第１の金属層への応力の集中が緩和される。これにより、応力の集中に起因する断線不良等の不具合が生じる虞がなくなる。
【０００９】
また、この様な電気光学装置と外部端子との接続構造は、前記基板上に第３の金属層が形成され、該第３の金属層上に第３の絶縁膜が形成され、該第３の絶縁膜上に前記第１の金属層が形成され、前記第３の金属層と前記第１の金属層とは、前記第３の絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して電気的に接続されてなることを特徴とするものであってもよい。
【００１０】
この様に構成することにより、重ねて形成された各金属層間の絶縁性が良好に保持され、絶縁性の低下を招く虞がない。その結果、信頼性が向上することとなる。
また、３種類の金属層を重ねて形成することが可能になるので、配線の冗長性が向上し、単位面積当たりの配線密度が向上する。その結果、さらなる小型化が可能になる。
【００１１】
また、この様な電気光学装置と外部端子との接続構造は、前記異方性導電膜は導電粒子を含有し、該導電粒子は、前記透明導電層を貫通しかつ前記第２の金属層と電気的に接続してなることを特徴とするものであってもよい。
この様に構成することにより、端子部の第２の金属層と外部端子との間の接触抵抗が低くなり、端子部と外部端子との接続部分が安定化する。したがって、端子部と外部端子との接続部分の信頼性が向上する。
【００１２】
また、この様な電気光学装置と外部端子との接続構造は、前記導電粒子の平均粒子径が５μｍ以下であることを特徴とするものであってもよい。
ここで、導電粒子の平均粒子径を５μｍ以下と限定した理由は、平均粒子径が５μｍを越えると、端子部に異方性導電膜を介して外部端子を加圧接続する際に、この導電粒子が破砕し易くなるために、導電粒子が透明導電層を貫通しない虞があり、したがって、端子部と外部端子との間の接触抵抗が高くなる虞があるからである。
【００１３】
また、この様な電気光学装置と外部端子との接続構造は、前記第２の金属層が前記表示部の反射層と同一の物質からなることを特徴とするものであってもよい。
この様に構成することにより、第２の金属層の形成は、表示部の反射層の形成と同時に行うことが可能になり、製造工程が削減され、その結果、製造コストが削減される。
【００１４】
また、この様な電気光学装置と外部端子との接続構造は、前記第２の絶縁膜が前記表示部の反射層の下層側に形成された光散乱用の凹凸部を形成するための絶縁膜と同一の物質からなることを特徴とするものであってもよい。
この様に構成することにより、第２の絶縁膜の形成は、表示部の光散乱用の凹凸部を形成するための絶縁膜の形成と同時に行うことが可能になり、製造工程が削減され、その結果、製造コストが削減される。
【００１５】
また、この様な電気光学装置と外部端子との接続構造は、前記第２の絶縁膜が感光性樹脂からなることを特徴とするものであってもよい。
この様に構成することにより、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、パターニングされた第２の絶縁膜をマスクとして第１の絶縁膜をパターニングすることが可能となり、第１の絶縁膜を成膜するためのレジスト塗布工程及びフォトリソグラフィ工程が不要となる。これにより、製造工程の短縮及び製造コストの低減が図られ、最終製品における低価格化が実現される。
また、感光性樹脂を用いたことで、膜厚等の制御が容易になり、第２の絶縁膜の膜厚の精度が向上する。
【００１６】
また、この様な電気光学装置と外部端子との接続構造は、前記透明導電層が、前記第２の金属層を覆うように形成されていることを特徴とするものであってもよい。
この様に構成することにより、第２の金属層への湿気の侵入による腐食が防止され、この第２の金属層の導電性が良好に保持される。その結果、第２の金属層の配線層としての機能を損なう虞がなくなり、信頼性が向上する。
【００１７】
また、この様な電気光学装置と外部端子との接続構造は、前記第１（第３）の絶縁膜が窒化物、酸化物のいずれか１種からなることを特徴とするものであってもよい。
この様に構成することにより、絶縁膜としての絶縁性が向上し、金属層に対して剥離等の不具合が生じる虞もない。
さらに、本発明の電子機器は、上記のような電気光学装置と外部端子との接続構造を備えてなることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
「第１の実施形態」
本発明の第１の実施形態の電気光学装置と外部端子との接続構造について、図１〜図６を参照して説明する。
本実施の形態においては、電気光学装置としては、電気光学物質として液晶を用いたアクティブマトリクス方式の反射型液晶表示装置を、また、外部端子としては、この反射型液晶表示装置を駆動するドライバであり、この反射型液晶表示装置のパッド（端子部）にＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｒａｓｓ）実装されるＬＳＩ（半導体装置）及びフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔＣｉｒｃｕｉｔ）を、それぞれ例に採り説明する。
【００１９】
図１は本実施形態の液晶表示装置と外部端子との接続構造に用いられる液晶表示装置の構成を示す平面図、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図、図３は、この液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図、図４は、この液晶表示装置の画像表示領域の画素の構造を示す拡大断面図、図５は、この液晶表示装置のパッド（端子部）にＬＳＩをＣＯＧ実装し、かつＦＰＣを実装した構造を示す側面図、図６は、この液晶表示装置のパッド（端子部）にＦＰＣを実装した構造を示す断面図である。
なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及びパッド（端子部）２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００２１】
この液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図３に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、各画素１００ａには、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。ここで、データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００２２】
また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。また、反射層９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込むようになっている。
このようにして、反射層９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持されるようになっている。
【００２３】
この液晶表示装置１００においては、図４に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基体としての透明なＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’の表面に、厚さが１００ｎｍ〜５００ｎｍのシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１が形成され、この下地保護膜１１の表面には、厚さが３０ｎｍ〜１００ｎｍの島状の半導体膜１が形成されている。半導体膜１の表面には、厚さが約５０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２が形成され、このゲート絶縁膜２の表面に、厚さが１００ｎｍ〜８００ｎｍの走査線３ａがゲート電極として形成されている。半導体膜１のうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２を介して対向する領域がチャネル形成用領域１ａ’になっている。
【００２４】
このチャネル形成用領域１ａ’に対して一方側には、低濃度領域１ｂおよび高濃度ソース領域１ａを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度領域１ｂおよび高濃度ドレイン領域１ｄを備えるドレイン領域が形成され、その中間には、ソース、ドレインのどちらの領域にも属さない高濃度領域１ｃが形成されている。
また、高濃度ドレイン領域１ｄからの延設部分１ｆに対しては、ゲート絶縁膜２と同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して、走査線３ａと同層の容量線３ｂが上電極として対向することにより、蓄積容量６０が構成されている。
【００２５】
一方、画素スイッチング用のＴＦＴ３０の表面側には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜４、および厚さが１００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン窒化膜からなる第２層間絶縁膜５が形成されている。この第１層間絶縁膜４の表面には厚さが１００ｎｍ〜８００ｎｍのデータ線６ａが形成され、このデータ線６ａは、第１層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホール８を介して高濃度ソース領域１ａに電気的に接続されている。
【００２６】
第２層間絶縁膜５上には、アクリル樹脂を主体として構成される感光性樹脂からなる表面保護層（絶縁膜）７が形成され、表面保護層７の表面にはなだらかな湾曲面を有する凹凸部パターン９ｇが形成されている。なお、図４では、凹凸部パターンとして凸構造を形成するように図示しているが、逆に凹構造を形成することもできる。表面保護層７は、透明性の高い樹脂からなり、具体的には波長４００ｎｍの光の透過率が９５％以上の樹脂から構成されている。すなわち、アクリル樹脂にみられる黄色の色付きを所定の方法により回避した構成となっている。
【００２７】
そして、表面保護層７の上層には、アルミニウムや銀、もしくはこれらの合金、またはこれらの金属膜とチタン、窒化チタン、モリブデン、タンタル等の金属膜との積層膜からなる反射層９が形成されている。反射層９には、各画素毎に開口部９ｄが形成され、該反射層９及び該開口部９ｄ上には、ＩＴＯ等の透明導電膜から構成される透明電極９１が形成されている。そして、図示しないバックライトからの光を前記開口部９ｄから透過させることによって、透過表示可能としている。また、透明電極９１の表面側にはポリイミド膜からなる配向膜１２が形成されており、この配向膜１２の表面側には、ラビング処理が施されている。
【００２８】
また、対向基板２０においては、対向基板側のガラス基板２０’上であって、ＴＦＴアレイ基板１０上の反射層９の縦横の境界領域と対向する領域に、ブラックマトリクスまたはブラックストライプと称せられる遮光膜２３が形成され、その上層側にはＩＴＯ膜からなる対向電極２１が形成され、この対向電極２１の上層側には、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成されている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶５０が封入されている。
【００２９】
上記のパッド（端子部）２０２各々には、図５に示すように、外部端子である液晶表示装置駆動用ドライバのＬＳＩ（半導体装置）２１１のバンプ２１２が異方性導電膜（ＡＣＦ）２１３を介してＣＯＧ実装されるとともに、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２１４の一端部２１４ａが異方性導電膜（ＡＣＦ）２１３を介して接続されている。
【００３０】
このパッド２０２は、図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基体としての透明なＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’上のパッド（端子部）の形成領域の、表示部側の端部を含む領域を除いた領域に形成されたもので、このガラス基板１０’の全面に形成されたシリコン酸化膜からなる下地保護膜１１上に形成されかつ表示部に金属配線を介して電気的に接続された第１の金属層３０１と、第１の金属層３０１上にこれを覆うように形成された第１の絶縁膜３０２と、第１の絶縁膜３０２上に形成され第１の絶縁膜３０２と異なる物質からなる第２の絶縁膜３０３と、第２の絶縁膜３０３上に形成されるとともに、第１の絶縁膜３０２及び第２の絶縁膜３０３に連通して形成されたコンタクトホール３０４、３０４を介して第１の金属層３０１と電気的に接続された第２の金属層３０５と、第２の金属層３０５全体を覆うように形成されたＩＴＯ等からなる透明電極（透明導電層）３０６とにより構成されている。
【００３１】
第１の金属層３０１は、データ線６ａ、すなわちＴＦＴ３０のソース配線に電気的に接続されるもので、導電性の良い金属であればよく、特に限定されないが、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ等が好適である。
第１の絶縁膜３０２は、絶縁性の良い無機化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４等の窒化物、あるいはＳｉＯ２等の酸化物が好適である。
【００３２】
第２の絶縁膜３０３は、第１の絶縁膜３０２と異なるものであればよく、特に限定されないが、例えば、絶縁性に優れかつ可視光あるいは紫外線に対して感光性を有する樹脂、例えば、ｉ線の波長の光に対して感光性を有するアクリル樹脂等が好適である。
この第２の絶縁膜３０３は、反射層９の下層側に形成された光散乱用の凹凸部を形成するための表面保護層（絶縁膜）７と同一の物質により構成されている。
【００３３】
第２の金属層３０５は、導電性の良い金属であればよく、特に限定されないが、製造工程の短縮及び製造コストの削減の観点から上記の反射層９と同一の物質からなるものであることが好ましい。これにより、反射機能及び導電性に優れた物質として、Ａｌ等の導電性の良い金属を挙げることができる。
この第２の金属層３０５は、スパッタ法等により、第２の絶縁膜３０３上にＡｌ等からなる導電性に優れた金属膜を成膜し、この金属膜にレジストマスクを介してエッチングを行うことにより形成される。
また、この第２の金属層３０５と同時に、この第２の金属層３０５と同一の材質からなる金属膜を表面保護膜７上に成膜し、この金属膜にレジストマスクを介してエッチングを行うことにより、表示部の反射層９も同時に形成される。
【００３４】
異方性導電膜２１３は、図６に示すように、柔軟性のある接着剤層３１１に多数の導電粒子３１２が分散されたもので、導電粒子３１２としては、例えば、銀（Ａｇ）、銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）合金、ニッケル（Ｎｉ）、導電性樹脂等からなる粒状の導電物質、あるいは粒状の樹脂の表面に金属メッキが施された導電物質が好適に用いられる。
導電粒子３１２の平均粒子径は、５μｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
ここで、導電粒子３１２の平均粒子径を５μｍ以下としたのは、平均粒子径が５μｍを越えると、パッド２０２に異方性導電膜２１３を介してＬＳＩ２１１のバンプ２１２やＦＰＣ２１４の一端部２１４ａを加圧接続する際に、この導電粒子３１２が破砕し易くなり、導電粒子３１２が透明電極３０６を貫通しない虞があり、したがって、パッド２０２と、ＬＳＩ２１１のバンプ２１２やＦＰＣ２１４の一端部２１４ａとの間の接触抵抗が高くなる虞があるからである。
【００３６】
ここで、上記のパッド２０２にＦＰＣ２１４を実装するには、図６に示すように、ＦＰＣ２１４の一端部２１４ａに異方性導電膜２１３を貼着し、このＦＰＣ２１４をパッド２０２上に載置し、このＦＰＣ２１４上に加圧用のプレート（図示せず）を載置する。次いで、これらＦＰＣ２１４及びパッド２０２により異方性導電膜２１３を挟持した状態で、加圧用のプレートによりＦＰＣ２１４に所定の圧力を加える。
【００３７】
この場合、接着剤層３１１は柔軟性があるために、加圧により変形し薄厚化するが、導電粒子３１２はその硬度がパッド２０２の最上層の透明電極３０６より高いので、加圧によっても破砕したりすることなく、透明電極３０６にくい込み、これを貫通し、その下層の第２の金属層３０５に接触することとなる。
これにより、ＦＰＣ２１４の一端部２１４ａは、異方性導電膜２１３を介してパッド２０２の第２の金属層３０５に電気的に接続される。
【００３８】
この導電粒子３１２は、透明電極３０６を貫通し第２の金属層３０５に接触しているので、導電粒子３１２を介してパッド２０２とＦＰＣ２１４の一端部２１４ａとが接続されることとなり、パッド２０２とＦＰＣ２１４の一端部２１４ａとの間の接触抵抗は低抵抗となり、パッド２０２とＦＰＣ２１４との間の接続が安定化する。これにより、接続部分の信頼性が向上する。
【００３９】
このＦＰＣ２１４の実装と全く同様にして、上記のパッド２０２にＬＳＩ２１１のバンプ２１２をＣＯＧ実装することができる。
まず、このパッド２０２上に異方性導電膜２１３を端子部全体を覆うように貼着し、この異方性導電膜２１３上にＬＳＩ２１１のバンプ２１２を載置し、ＬＳＩ２１１上に加圧用のプレート（図示せず）を載置する。次いで、これらＬＳＩ２１１のバンプ２１２及びパッド２０２により異方性導電膜２１３を挟持した状態で、加圧用のプレートによりＬＳＩ２１１に所定の圧力を加える。
【００４０】
この場合においても、ＦＰＣ２１４の実装と全く同様にして、異方性導電膜２１３を構成している導電粒子３１２は加圧によっても破砕したりすることなく、パッド２０２の最上層の透明電極３０６にくい込み、貫通し、その下層の第２の金属層３０５に接触することとなる。
これにより、ＬＳＩ２１１のバンプ２１２は、異方性導電膜２１３を介してパッド２０２の第２の金属層３０５に電気的に接続される。
【００４１】
このＬＳＩ２１１のＣＯＧ実装においても、導電粒子３１２が透明電極３０６を貫通し第２の金属層３０５に接触しているので、導電粒子３１２を介してパッド２０２とバンプ２１２とが接続されることとなり、パッド２０２とバンプ２１２との間の接触抵抗が低抵抗となり、パッド２０２とバンプ２１２との間の接続が安定化する。これにより、接続部分の信頼性が向上する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置と外部端子との接続構造によれば、第１の金属層３０１と第２の金属層３０５との間に２層構造の絶縁膜３０２、３０３を形成したパッド２０２に、外部端子であるＬＳＩ２１１のバンプ２１２及びＦＰＣ２１４の一端部２１４ａを異方性導電膜２１３を介して接続したので、パッド２０２と、ＬＳＩ２１１及びＦＰＣ２１４との間の接触抵抗を低抵抗化することができ、これら接続部分を安定化させることができる。したがって、接続部分の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
また、パッド２０２を、第１の金属層３０１と第２の金属層３０５との間に２層構造の絶縁膜３０２、３０３を形成した構成としたので、１層の絶縁膜を形成した場合と比べて金属層３０１、３０５間の絶縁性を向上させることができ、したがって、パッド２０２の信頼性を向上させることができる。
さらに、実装時にパッド２０２に掛かる応力を２層構造の絶縁膜３０２、３０３により緩和することができるので、第１の金属層３０１への応力の集中を緩和することができ、応力の集中に起因する断線不良等の不具合を防止することができる。
【００４４】
また、第２の金属層３０５に、Ａｌ等の導電性の良い金属を用いたので、パッド２０２の抵抗を低くすることができ、コンタクト抵抗を低減することができる。また、第１の金属層３０１、第２の金属層３０５のいずれかが断線した場合においても、この断線した一方の金属層はコンタクトホール３０４、３０４を介して他方の金属層に常に電気的に接続されているので、接続不良を生じる虞がなくなる。したがって、電気的接続の安定性及び信頼性を向上させることができ、その結果、液晶表示装置の動作及び接続の安定性及び信頼性を向上させることができる。
【００４５】
「第２の実施形態」
図７は、本発明の第２の実施形態のアクティブマトリクス方式の反射型液晶表示装置と外部端子との接続構造を示す断面図であり、本実施形態のパッド４０１が第１の実施形態のパッド２０２と異なる点は、第１の実施形態のパッド２０２では、下地保護膜１１上に、ＴＦＴ３０のソース配線となる第１の金属層３０１を直接形成したのに対し、本実施形態のパッド４０１では、下地保護膜１１上に、ＴＦＴ３０のゲート配線となる第３の金属層４０２を形成し、この第３の金属層４０２を覆うように層間絶縁膜（第３の絶縁膜）４０３を形成し、この層間絶縁膜４０３の所定位置にコンタクトホール４０４、４０４を形成し、さらに、この層間絶縁膜４０３上に上記の第１の金属層３０１を形成し、この第３の金属層４０２と第１の金属層３０１とを、コンタクトホール４０４、４０４を介して電気的に接続した点である。
【００４６】
第３の金属層４０２は、導電性の良い金属であればよく、特に限定されないが、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ等が好適である。
層間絶縁膜４０３は、絶縁性の良い無機化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４等の窒化物、あるいはＳｉＯ２等の酸化物が好適である。
【００４７】
このパッド４０１を作製するには、まず、スパッタ法等により、下地保護膜１１上に、ＴＦＴ３０のゲート配線となる第３の金属層４０２を３００ｎｍ〜７００ｎｍの厚さに成膜し、次いで、この第３の金属層４０２をドライエッチングにより所定の形状にパターニングする。次いで、このパターニングされた第３の金属層４０２を覆うように、ＣＶＤ法等により、シリコン酸化膜を５００ｎｍ〜１０００ｎｍの厚さに成膜し層間絶縁膜４０３とする。
その後、第１の実施形態の電気光学装置の製造方法に準じて、この層間絶縁膜４０３上に、第１の金属層３０１〜透明電極３０６を順次形成する。
【００４８】
本実施形態の液晶表示装置と外部端子との接続構造によれば、パッド４０１とＦＰＣ２１４との間の接触抵抗を低抵抗化することができ、これら接続部分を安定化させることができる。したがって、接続部分の信頼性を向上させることができる。
【００４９】
しかも、このパッド４０１のＴＦＴ３０のゲート配線となる第３の金属層４０２と、ＴＦＴ３０のソース配線となる第１の金属層３０１とを、層間絶縁膜４０３を介して形成したので、このパッド４０１にフレキシブルプリント基板等を実装する際に、このパッド４０１に掛かる圧力を緩和することができる。したがって、応力の集中に起因する断線不良等の不具合が生じる虞がない。その結果、金属配線の信頼性を向上させることができる。
また、第３の金属層４０２、第１の金属層３０１及び第２の金属層３０５を重ねて形成することができるので、配線の冗長性が向上し、単位面積当たりの配線密度を向上させることができ、その結果、さらなる小型化を図ることができる。
【００５０】
「第３の実施形態」
図８は、本発明の第３の実施形態のアクティブマトリクス方式の反射型液晶表示装置と外部端子との接続構造を示す断面図であり、ＴＦＴアレイ基板用のガラス基板１０’上のパッド２０２に、外部端子であるプリント基板（ＰＣ）５０１の一端部５０１ａが異方性導電膜（ＡＣＦ）２１３を介して接続され、このプリント基板（ＰＣ）５０１には、液晶表示装置駆動用ドライバのＬＳＩ２１１が実装されている。
【００５１】
このパッド２０２及び異方性導電膜（ＡＣＦ）２１３は、第１の実施形態のパッド２０２及び異方性導電膜（ＡＣＦ）２１３と全く同様の構成である。
なお、このパッド２０２は、必要に応じて第２の実施形態のパッド４０１に替えてもよい。
【００５２】
本実施形態の液晶表示装置と外部端子との接続構造によれば、パッド２０２とプリント基板（ＰＣ）５０１との間の接触抵抗を低抵抗化することができ、これら接続部分を安定化させることができる。したがって、接続部分の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
しかも、パッド２０２に、異方性導電膜（ＡＣＦ）２１３を介して液晶表示装置駆動用ドライバのＬＳＩ２１１を実装したプリント基板（ＰＣ）５０１を接続したので、ガラス基板１０’上にＬＳＩ２１１を実装するためのスペースを用意する必要がなく、パッドの部分の省スペース化を図ることができる。
【００５４】
［電子機器］
上記の実施形態のアクティブマトリクス方式の反射型液晶表示装置と外部端子との接続構造を備えた電子機器の例について説明する。
図９は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の液晶表示装置と外部端子との接続構造を用いた液晶表示部を示している。
【００５５】
図９に示す電子機器が、上記の第１の実施形態の液晶表示装置と外部端子との接続構造を備えている場合、パッド部と外部端子との接続部分におけるコンタクト抵抗を低減することができ、接続不良等の不具合が生じる虞がなくなる。また、パッド部と外部端子との接続部分における絶縁性が良好に保持されるので、金属配線の信頼性を向上させることができる。したがって、電気的接続の安定性及び信頼性を向上させることができ、その結果、液晶表示部の動作及び接続の安定性及び信頼性を向上させることができる。
【００５６】
また、図９に示す電子機器が、上記の第２の実施形態の液晶表示装置と外部端子との接続構造を備えている場合、上記の第１の実施形態の液晶表示装置と外部端子との接続構造を備えている場合の効果に加えて、配線の冗長性の向上、単位面積当たりの配線密度の向上という効果を奏することができ、その結果、さらなる小型化を図ることができる。
【００５７】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施形態では、ＴＦＴをスイッチング素子としたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置に本発明を適用した例を示したが、その他、ＴＦＤをスイッチング素子としたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置、あるいは一対の基板の各々に走査電極、データ電極を備えたパッシブマトリクス方式の液晶表示装置に本発明を適用することができる。
【００５８】
また、上記の実施形態の画素電極では、反射膜上に透明電極が形成された構成としたが、透明電極上に反射膜が形成された構成に対しても、本発明を適用することができる。
さらに、上記の実施形態では、反射型の液晶表示装置に本発明の液晶表示装置と外部端子との接続構造を適用した例を示したが、反射板を用いない透過型の液晶表示装置に対しても本発明を適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の電気光学装置と外部端子との接続構造によれば、基板上の端子部に異方性導電膜を介して外部端子を接続したので、端子部と外部端子との間の接触抵抗を低抵抗化することができ、これら接続部分を安定化させることができる。したがって、接続部分の信頼性を向上させることができる。
【００６０】
また、前記端子部を、表示部に配線を介して電気的に接続された第１の金属層と、該第１の金属層上に形成された第１の絶縁膜と、該第１の絶縁膜上に形成され該第１の絶縁膜と異なる物質からなる第２の絶縁膜と、該第２の絶縁膜上に形成された第２の金属層と、該第２の金属層上に形成され外部と電気的に接続するための透明導電層とを備え、前記第１の金属層と前記第２の金属層とを、前記第１及び第２の絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して電気的に接続したので、１層の絶縁膜を形成した場合と比べて金属層間の絶縁性を向上させることができ、端子部の信頼性を向上させることができる。
また、実装時に端子部に掛かる応力を２層構造の絶縁膜により緩和することができるので、第１の金属層への応力の集中を緩和することができ、応力の集中に起因する断線不良等の不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図３】同液晶表示装置の画像表示領域の等価回路図である。
【図４】同液晶表示装置の画像表示領域の画素の構造を示す拡大断面図である。
【図５】同液晶表示装置のパッドとＬＳＩ及びＦＰＣとの接続構造を示す側面図である。
【図６】同液晶表示装置のパッドとＦＰＣとの接続構造を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の液晶表示装置のパッドとＦＰＣとの接続構造を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の液晶表示装置のパッドとＰＣとの接続構造を示す側面図である。
【図９】本発明の第１〜第３の実施形態の液晶表示装置と外部端子との接続構造を備えた電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００液晶表示装置
１０’ ガラス基板
２０２パッド（端子部）
９反射層
２１１ＬＳＩ（半導体装置）
２１２バンプ
２１３異方性導電膜（ＡＣＦ）
２１４フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
３０１第１の金属層
３０２第１の絶縁膜
３０３第２の絶縁膜
３０４コンタクトホール
３０５第２の金属層
３１１接着剤層
３１２導電粒子
４０１パッド（端子部）
４０２第３の金属層
４０３層間絶縁膜（第３の絶縁膜）
４０４コンタクトホール
５０１プリント基板（ＰＣ）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a connection structure between an electro-optical device and an external terminal and an electronic apparatus, and in particular, has low contact resistance between a pad (terminal portion) to which a signal from the outside is input and an external terminal, and has a stable connection. Connection structure between an electro-optical device and an external terminal, and a connection structure between such an electro-optical device and an external terminal, which is excellent in reliability and can sufficiently secure insulation between terminals. The present invention relates to an electronic device provided.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a display device such as a liquid crystal device or an electroluminescence (EL) device, a thin film transistor (TFT), which is a thin film semiconductor device, is provided in each pixel to drive a large number of pixels arranged in a matrix for each pixel. An active matrix type display device is known.
For example, when connecting an IC or a TCP (Tape Carrier Package) for inputting and outputting signals to an active matrix type liquid crystal display device, a plurality of pads (terminal portions) arranged along the edge of the active matrix substrate of the liquid crystal display device ), A structure is used in which external terminals such as IC and TCP are electrically connected using an anisotropic conductive film (ACF).
[0003]
As a connection structure between the pad (terminal portion) of this liquid crystal display device and an external terminal, in order to improve insulation between the terminals, portions other than the connection portion between the pad and the external terminal such as IC or TCP are covered with an insulating film. A structure having a different structure has been proposed (for example, see Patent Document 1).
Further, an insulating film is formed so as to cover the pad, and a terminal portion of the connector member is placed on the pad via an anisotropic conductive film (ACF). A structure in which conductive particles of an anisotropic conductive film are crushed into the insulating film and brought into contact with the surface of the pad to connect the pad and a terminal portion of a connector member has been proposed (for example, see Patent Document 2). ).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 25555987 (page 2-3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3240805 (page 3, FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a structure in which the portion other than the above connection portion is covered with an insulating film, the thickness of the insulating film varies, and in some cases, a sufficient thickness to maintain the insulating property may not be secured. When a defect such as a pinhole occurs in the film, moisture may enter from the defective portion and the terminals may be in a conductive state, and there is a problem that insulation between the terminals cannot be ensured.
In the structure in which the pad and the terminal of the connector member are connected to each other, the pad and the terminal of the connector member may have a different thickness due to a variation in the thickness of the insulating film covering the pad and a variation in the diameter of the conductive particles of the anisotropic conductive film. There has been a problem that the contact resistance may be increased, and therefore, the reliability of the connection portion is reduced.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has low contact resistance between a pad (terminal portion) of an electro-optical device and an external terminal, excellent connection stability, and insulation between terminals. And to provide a connection structure between the electro-optical device and the external terminals, which is capable of sufficiently securing the electro-optical device and having excellent reliability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a connection structure between an electro-optical device and an external terminal according to the present invention is provided on a display unit corresponding to a signal input through a terminal unit provided near an end on a substrate. A connection structure between an electro-optical device for displaying an image and an external terminal, wherein the terminal portion is a first metal layer formed on the substrate and electrically connected to the display portion via wiring. A first insulating film formed on the first metal layer; a second insulating film formed on the first insulating film and made of a material different from the first insulating film; A second metal layer formed on the second insulating film, and a transparent conductive layer formed on the second metal layer and electrically connected to the outside. The terminal is electrically connected to the second metal layer via contact holes formed in the first and second insulating films. In, characterized by comprising connecting said external terminal through an anisotropic conductive film.
[0008]
In this connection structure, an external terminal is connected through an anisotropic conductive film to a terminal portion in which a two-layer insulating film is formed between the first metal layer and the second metal layer. The contact resistance between the terminal and the external terminal is reduced, and the connection is stabilized. Thereby, the reliability of the connection portion is improved.
Also, the terminal portion has a structure in which an insulating film having a two-layer structure is formed between the first metal layer and the second metal layer. The insulation between the layers is improved, and the reliability is improved.
Further, since the stress applied to the terminal portion during mounting is reduced by the insulating film having the two-layer structure, the concentration of the stress on the first metal layer is reduced. Thus, there is no possibility that a defect such as a disconnection defect due to the concentration of stress occurs.
[0009]
In such a connection structure between an electro-optical device and an external terminal, a third metal layer is formed on the substrate, a third insulating film is formed on the third metal layer, and the third metal layer is formed on the third metal layer. The first metal layer is formed on the insulating film, and the third metal layer and the first metal layer are electrically connected via a contact hole formed in the third insulating film. It may be characterized by being performed.
[0010]
With this configuration, the insulation between the metal layers formed in an overlapped manner is favorably maintained, and there is no possibility that the insulation is reduced. As a result, the reliability is improved.
In addition, since three types of metal layers can be formed in an overlapping manner, wiring redundancy is improved, and wiring density per unit area is improved. As a result, further miniaturization becomes possible.
[0011]
In such a connection structure between the electro-optical device and the external terminal, the anisotropic conductive film contains conductive particles, and the conductive particles penetrate the transparent conductive layer and are in contact with the second metal layer. It may be characterized by being electrically connected.
With such a configuration, the contact resistance between the second metal layer of the terminal portion and the external terminal is reduced, and the connection between the terminal portion and the external terminal is stabilized. Therefore, the reliability of the connection between the terminal and the external terminal is improved.
[0012]
The connection structure between such an electro-optical device and an external terminal may be characterized in that the average particle diameter of the conductive particles is 5 μm or less.
Here, the reason why the average particle diameter of the conductive particles is limited to 5 μm or less is that if the average particle diameter exceeds 5 μm, when the external terminal is press-connected to the terminal portion via an anisotropic conductive film, the conductive particle is not conductive. This is because the conductive particles may not penetrate the transparent conductive layer because the particles are easily crushed, and thus the contact resistance between the terminal portion and the external terminal may be increased.
[0013]
Further, such a connection structure between the electro-optical device and the external terminals may be characterized in that the second metal layer is made of the same material as the reflective layer of the display unit.
With this configuration, the second metal layer can be formed at the same time as the formation of the reflective layer of the display section, and the number of manufacturing steps is reduced, and as a result, the manufacturing cost is reduced.
[0014]
Further, the connection structure between such an electro-optical device and an external terminal may be configured such that the second insulating film forms an uneven portion for light scattering formed on a lower layer side of the reflective layer of the display unit. It may be made of the same substance as above.
With such a configuration, the second insulating film can be formed at the same time as the formation of the insulating film for forming the light-scattering uneven portion of the display portion, and the number of manufacturing steps can be reduced. As a result, manufacturing costs are reduced.
[0015]
In such a connection structure between the electro-optical device and the external terminals, the second insulating film may be made of a photosensitive resin.
With this configuration, it is possible to pattern the first insulating film using the patterned second insulating film as a mask by using a normal photolithography technique, and to form the first insulating film. A resist application step and a photolithography step are unnecessary. As a result, the manufacturing process can be shortened and the manufacturing cost can be reduced, and the price of the final product can be reduced.
Further, the use of the photosensitive resin facilitates control of the film thickness and the like, and improves the accuracy of the film thickness of the second insulating film.
[0016]
Further, such a connection structure between the electro-optical device and the external terminals may be characterized in that the transparent conductive layer is formed so as to cover the second metal layer.
With such a configuration, corrosion due to intrusion of moisture into the second metal layer is prevented, and the conductivity of the second metal layer is kept good. As a result, there is no possibility that the function of the second metal layer as a wiring layer is impaired, and the reliability is improved.
[0017]
Further, such a connection structure between the electro-optical device and the external terminal is characterized in that the first (third) insulating film is made of any one of a nitride and an oxide. Good.
With this configuration, the insulating property of the insulating film is improved, and there is no possibility that a problem such as peeling of the metal layer occurs.
Further, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described connection structure between the electro-optical device and an external terminal.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
"First Embodiment"
A connection structure between an electro-optical device and an external terminal according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the electro-optical device is an active-matrix reflective liquid crystal display device using liquid crystal as an electro-optical material, and the external terminal is a driver for driving the reflective liquid crystal display device. An LSI (semiconductor device) and a flexible printed circuit (FPC) mounted on a pad (terminal portion) of the reflection type liquid crystal display device by COG (Chip On Glass) will be described as examples.
[0019]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a liquid crystal display device used for a connection structure between the liquid crystal display device of the present embodiment and external terminals, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix in an image display area of the liquid crystal display device. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a structure of a pixel in the image display area of the liquid crystal display device. FIG. 5 is a side view showing a structure in which an LSI is mounted on pads (terminals) of the liquid crystal display device by COG and an FPC is mounted. FIG. 6 is a side view showing an FPC mounted on pads (terminals) of the liquid crystal display device. It is sectional drawing which shows the mounted structure.
In each of the drawings used in the following description, the scale of each layer and each member is made different so that each layer and each member have a size recognizable in the drawings.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20 are bonded to each other with a sealing material 52, and a liquid crystal 50 is formed in a region defined by the sealing material 52. Is enclosed and held. A peripheral partition 53 made of a light-shielding material is formed in a region inside the formation region of the sealing material 52. In a region outside the sealing material 52, a data line driving circuit 201 and a pad (terminal portion) 202 are formed along one side of the TFT array substrate 10, and scanning line driving is performed along two sides adjacent to this one side. A circuit 204 is formed. On one remaining side of the TFT array substrate 10, a plurality of wirings 205 for connecting between the scanning line driving circuits 204 provided on both sides of the image display area are provided. In at least one of the corners of the opposing substrate 20, an inter-substrate conducting material 206 for establishing electric conduction between the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20 is provided.
[0021]
In the image display area of the liquid crystal display device 100, as shown in FIG. 3, a plurality of pixels 100a are arranged in a matrix, and each pixel 100a is formed with a pixel switching TFT 30. The data lines 6a for supplying the pixel signals S1, S2,..., Sn are electrically connected to the source of the TFT 30. Here, the pixel signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, and may be supplied to a plurality of adjacent data lines 6a for each group. You may.
[0022]
The scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the scanning line 3a in a pulsed manner in this order at a predetermined timing. It is configured. The reflection layer 9 is electrically connected to the drain of the TFT 30, and by turning on the TFT 30 as a switching element for a certain period, the pixel signals S1, S2,. Sn is written into each pixel at a predetermined timing.
In this way, the pixel signals S1, S2,..., Sn of a predetermined level written in the liquid crystal via the reflective layer 9 are held for a certain period between the counter electrodes 21 of the counter substrate 20. I have.
[0023]
In the liquid crystal display device 100, as shown in FIG. 4, a 100-500 nm-thick silicon oxide film (insulating film) is formed on the surface of a transparent glass substrate 10 ′ for the TFT array substrate as a base of the TFT array substrate 10. An underlying semiconductor film 1 having a thickness of 30 nm to 100 nm is formed on the surface of the underlying protective film 11. A gate insulating film 2 made of a silicon oxide film having a thickness of about 50 to 150 nm is formed on the surface of the semiconductor film 1, and a scanning line 3 a having a thickness of 100 to 800 nm is formed on the surface of the gate insulating film 2. It is formed as an electrode. In the semiconductor film 1, a region facing the scanning line 3a via the gate insulating film 2 is a channel forming region 1a '.
[0024]
A source region including a low-concentration region 1b and a high-concentration source region 1a is formed on one side of the channel forming region 1a ', and a drain including a low-concentration region 1b and a high-concentration drain region 1d on the other side. A region is formed, and a high-concentration region 1c that does not belong to any of the source and drain regions is formed in the middle of the region.
In addition, the capacitor line 3b, which is the same layer as the scanning line 3a, is over the extension 1f from the high-concentration drain region 1d via an insulating film (dielectric film) formed simultaneously with the gate insulating film 2. The storage capacitor 60 is formed by opposing the electrodes.
[0025]
On the other hand, a first interlayer insulating film 4 made of a silicon oxide film having a thickness of 300 nm to 800 nm and a second interlayer insulating film made of a silicon nitride film having a thickness of 100 nm to 800 nm are provided on the surface side of the pixel switching TFT 30. 5 are formed. A data line 6 a having a thickness of 100 nm to 800 nm is formed on the surface of the first interlayer insulating film 4, and the data line 6 a is connected to a high concentration source via a contact hole 8 formed in the first interlayer insulating film 4. It is electrically connected to the region 1a.
[0026]
A surface protection layer (insulating film) 7 made of a photosensitive resin mainly composed of an acrylic resin is formed on the second interlayer insulating film 5, and the surface of the surface protection layer 7 has irregularities having a gentle curved surface. A part pattern 9g is formed. In FIG. 4, a convex structure is formed as the concave / convex pattern, but a concave structure can be formed. The surface protective layer 7 is made of a resin having high transparency, and specifically, is made of a resin having a transmittance of light having a wavelength of 400 nm of 95% or more. That is, the yellow color seen in the acrylic resin is avoided by a predetermined method.
[0027]
On the upper layer of the surface protection layer 7, there is formed a reflection layer 9 made of a laminated film of aluminum, silver, or an alloy thereof, or a metal film of these, and a metal film of titanium, titanium nitride, molybdenum, tantalum, or the like. ing. An opening 9d is formed in the reflective layer 9 for each pixel, and a transparent electrode 91 made of a transparent conductive film such as ITO is formed on the reflective layer 9 and the opening 9d. By transmitting light from a backlight (not shown) through the opening 9d, transmissive display is possible. An alignment film 12 made of a polyimide film is formed on the surface of the transparent electrode 91, and a rubbing process is performed on the surface of the alignment film 12.
[0028]
Further, in the counter substrate 20, a light-shielding called black matrix or black stripe is formed on the glass substrate 20 'on the counter substrate side and in a region facing the vertical and horizontal boundary regions of the reflective layer 9 on the TFT array substrate 10. A film 23 is formed, a counter electrode 21 made of an ITO film is formed on the upper layer side, and an alignment film 22 made of a polyimide film is formed on the upper layer side of the counter electrode 21. The liquid crystal 50 is sealed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20.
[0029]
As shown in FIG. 5, bumps 212 of an LSI (semiconductor device) 211 of a driver for driving a liquid crystal display device, which are external terminals, have an anisotropic conductive film (ACF) 213 on each of the pads (terminal portions) 202. One end 214 a of the flexible printed circuit board (FPC) 214 is connected via an anisotropic conductive film (ACF) 213.
[0030]
As shown in FIG. 6, the pad 202 is provided on the display unit side end of the pad (terminal) forming region on the transparent TFT array substrate glass substrate 10 ′ as the base of the TFT array substrate 10. And formed on a base protective film 11 made of a silicon oxide film formed on the entire surface of the glass substrate 10 'and electrically connected to the display unit via metal wiring. A first metal layer 301, a first insulating film 302 formed on the first metal layer 301 so as to cover the first metal layer 301, and a first insulating film 302 formed on the first insulating film 302. And a contact hole 304 formed on the second insulating film 303 and formed in communication with the first insulating film 302 and the second insulating film 303. The first metal through 304 And 301 and the second metal layer 305 which is electrically connected, is formed by the second metal layer 305 transparent electrode made of formed ITO or the like to cover the entire (transparent conductive layer) 306.
[0031]
The first metal layer 301 is electrically connected to the data line 6a, that is, the source wiring of the TFT 30, and may be any metal having good conductivity, and is not particularly limited. For example, Cr, Al, Ta, Mo and the like are preferred.
The first insulating film 302 is not particularly limited as long as it is an inorganic compound having good insulating properties. For example, a nitride such as SiN or Si3N4 or an oxide such as SiO2 is preferable.
[0032]
The second insulating film 303 is not particularly limited as long as it is different from the first insulating film 302. For example, a resin having excellent insulating properties and being sensitive to visible light or ultraviolet light, for example, i. An acrylic resin or the like having photosensitivity to light having a line wavelength is preferable.
The second insulating film 303 is made of the same material as the surface protective layer (insulating film) 7 for forming the light scattering unevenness formed below the reflective layer 9.
[0033]
The second metal layer 305 is not particularly limited as long as it is a metal having good conductivity. However, the second metal layer 305 is made of the same material as the reflective layer 9 from the viewpoint of shortening the manufacturing process and reducing the manufacturing cost. Is preferred. Thereby, as a substance having excellent reflection function and conductivity, a metal having good conductivity such as Al can be given.
As the second metal layer 305, a metal film having excellent conductivity, such as Al, is formed on the second insulating film 303 by a sputtering method or the like, and the metal film is etched through a resist mask. It is formed by this.
At the same time as the second metal layer 305, a metal film made of the same material as the second metal layer 305 is formed on the surface protection film 7, and the metal film is etched via a resist mask. Thereby, the reflection layer 9 of the display unit is also formed at the same time.
[0034]
As shown in FIG. 6, the anisotropic conductive film 213 is formed by dispersing a large number of conductive particles 312 in a flexible adhesive layer 311. As the conductive particles 312, for example, silver (Ag), silver -A granular conductive material made of a palladium (Ag-Pd) alloy, nickel (Ni), a conductive resin, or the like, or a conductive material in which the surface of the granular resin is metal-plated is suitably used.
The average particle diameter of the conductive particles 312 is preferably 5 μm or less.
[0035]
Here, the reason why the average particle diameter of the conductive particles 312 is set to 5 μm or less is that when the average particle diameter exceeds 5 μm, the bumps 212 of the LSI 211 and the one end 214 a of the FPC 214 are attached to the pad 202 via the anisotropic conductive film 213. At the time of pressure connection, the conductive particles 312 are likely to be crushed, and the conductive particles 312 may not penetrate the transparent electrode 306. Therefore, between the pad 202 and the bump 212 of the LSI 211 or one end 214a of the FPC 214. This is because there is a possibility that the contact resistance of the contact will increase.
[0036]
Here, in order to mount the FPC 214 on the pad 202, as shown in FIG. 6, an anisotropic conductive film 213 is attached to one end 214a of the FPC 214, and the FPC 214 is placed on the pad 202. A pressurizing plate (not shown) is placed on the FPC 214. Next, a predetermined pressure is applied to the FPC 214 by a pressurizing plate while the anisotropic conductive film 213 is held between the FPC 214 and the pad 202.
[0037]
In this case, since the adhesive layer 311 has flexibility, it is deformed and thinned by pressing, but the conductive particles 312 have a higher hardness than the transparent electrode 306 of the uppermost layer of the pad 202, and thus are crushed by pressing. Instead, the transparent electrode 306 penetrates and penetrates the transparent electrode 306 and contacts the second metal layer 305 thereunder.
Thus, one end 214a of the FPC 214 is electrically connected to the second metal layer 305 of the pad 202 via the anisotropic conductive film 213.
[0038]
Since the conductive particles 312 penetrate the transparent electrode 306 and are in contact with the second metal layer 305, the pad 202 and one end 214a of the FPC 214 are connected via the conductive particles 312, and The contact resistance between the one end 214a of the FPC 214 becomes low, and the connection between the pad 202 and the FPC 214 is stabilized. Thereby, the reliability of the connection portion is improved.
[0039]
The bump 212 of the LSI 211 can be mounted on the pad 202 by COG in exactly the same manner as the mounting of the FPC 214.
First, an anisotropic conductive film 213 is stuck on the pad 202 so as to cover the entire terminal portion, a bump 212 of the LSI 211 is placed on the anisotropic conductive film 213, and a pressing plate is placed on the LSI 211. (Not shown). Next, while the anisotropic conductive film 213 is sandwiched between the bumps 212 and the pads 202 of the LSI 211, a predetermined pressure is applied to the LSI 211 by a pressing plate.
[0040]
Also in this case, the conductive particles 312 constituting the anisotropic conductive film 213 are not crushed by pressure and are applied to the uppermost transparent electrode 306 of the pad 202 in exactly the same manner as the mounting of the FPC 214. It penetrates, penetrates, and comes into contact with the second metal layer 305 thereunder.
Thus, the bump 212 of the LSI 211 is electrically connected to the second metal layer 305 of the pad 202 via the anisotropic conductive film 213.
[0041]
Also in the COG mounting of the LSI 211, since the conductive particles 312 penetrate the transparent electrode 306 and are in contact with the second metal layer 305, the pad 202 and the bump 212 are connected via the conductive particles 312, The contact resistance between the pad 202 and the bump 212 becomes low, and the connection between the pad 202 and the bump 212 is stabilized. Thereby, the reliability of the connection portion is improved.
[0042]
As described above, according to the connection structure between the liquid crystal display device of the present embodiment and external terminals, the two-layer insulating films 302 and 303 are provided between the first metal layer 301 and the second metal layer 305. Since the bumps 212 of the LSI 211 and one end 214a of the FPC 214, which are external terminals, are connected to the pad 202 formed with the via the anisotropic conductive film 213, the contact resistance between the pad 202 and the LSI 211 and the FPC 214 is reduced. Resistance can be obtained, and these connection portions can be stabilized. Therefore, the reliability of the connection portion can be improved.
[0043]
Further, the pad 202 has a structure in which the insulating films 302 and 303 having a two-layer structure are formed between the first metal layer 301 and the second metal layer 305. In comparison, the insulation between the metal layers 301 and 305 can be improved, and thus the reliability of the pad 202 can be improved.
Further, since the stress applied to the pad 202 during mounting can be reduced by the insulating films 302 and 303 having the two-layer structure, the concentration of the stress on the first metal layer 301 can be reduced, and the concentration of the stress on the first metal layer 301 can be reduced. This makes it possible to prevent inconveniences such as disconnection failure.
[0044]
Further, since the second metal layer 305 is made of a metal having good conductivity such as Al, the resistance of the pad 202 can be reduced, and the contact resistance can be reduced. Further, even when one of the first metal layer 301 and the second metal layer 305 is disconnected, one of the disconnected metal layers is always electrically connected to the other metal layer via the contact holes 304 and 304. Since the connection is made, there is no possibility that a connection failure occurs. Therefore, the stability and reliability of the electrical connection can be improved, and as a result, the operation and connection stability and reliability of the liquid crystal display device can be improved.
[0045]
"Second embodiment"
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a connection structure between an active matrix type reflection type liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention and external terminals, and a pad 401 according to the present embodiment is a pad according to the first embodiment. The difference from the pad 202 is that, in the pad 202 of the first embodiment, the first metal layer 301 serving as the source wiring of the TFT 30 is directly formed on the base protective film 11, whereas the pad 401 of the present embodiment is different from the pad 202 of the first embodiment. A third metal layer 402 serving as a gate wiring of the TFT 30 is formed on the base protection film 11, and an interlayer insulating film (third insulating film) 403 is formed so as to cover the third metal layer 402; Contact holes 404, 404 are formed at predetermined positions of the interlayer insulating film 403, and the above-mentioned first metal layer 301 is formed on the interlayer insulating film 403. Metal layer And 01, a point which is electrically connected through a contact hole 404, 404.
[0046]
The third metal layer 402 is not particularly limited as long as it is a metal having good conductivity, and is preferably, for example, Cr, Al, Ta, Mo, or the like.
The interlayer insulating film 403 may be any inorganic compound having good insulating properties, and is not particularly limited. For example, a nitride such as SiN or Si3N4, or an oxide such as SiO2 is preferable.
[0047]
To manufacture the pad 401, first, a third metal layer 402 serving as a gate wiring of the TFT 30 is formed to a thickness of 300 nm to 700 nm on the base protective film 11 by a sputtering method or the like. The third metal layer 402 is patterned into a predetermined shape by dry etching. Next, a silicon oxide film is formed to a thickness of 500 nm to 1000 nm by a CVD method or the like so as to cover the patterned third metal layer 402, thereby forming an interlayer insulating film 403.
After that, the first metal layer 301 to the transparent electrode 306 are sequentially formed on the interlayer insulating film 403 according to the method for manufacturing the electro-optical device of the first embodiment.
[0048]
According to the connection structure between the liquid crystal display device and the external terminals of the present embodiment, the contact resistance between the pad 401 and the FPC 214 can be reduced, and these connection portions can be stabilized. Therefore, the reliability of the connection portion can be improved.
[0049]
In addition, the third metal layer 402 serving as the gate wiring of the TFT 30 of the pad 401 and the first metal layer 301 serving as the source wiring of the TFT 30 are formed via the interlayer insulating film 403. When a flexible printed circuit board or the like is mounted, the pressure applied to the pad 401 can be reduced. Therefore, there is no possibility that a defect such as a disconnection defect due to the concentration of stress occurs. As a result, the reliability of the metal wiring can be improved.
Further, since the third metal layer 402, the first metal layer 301, and the second metal layer 305 can be formed to overlap with each other, wiring redundancy is improved, and wiring density per unit area is improved. As a result, further miniaturization can be achieved.
[0050]
"Third embodiment"
FIG. 8 is a sectional view showing a connection structure between an active matrix type reflection type liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention and an external terminal. One end 501a of a printed circuit board (PC) 501, which is an external terminal, is connected via an anisotropic conductive film (ACF) 213. The printed circuit board (PC) 501 includes an LSI 211 of a driver for driving a liquid crystal display device. Has been implemented.
[0051]
The pad 202 and the anisotropic conductive film (ACF) 213 have exactly the same configuration as the pad 202 and the anisotropic conductive film (ACF) 213 of the first embodiment.
The pad 202 may be replaced with the pad 401 of the second embodiment as needed.
[0052]
According to the connection structure between the liquid crystal display device and the external terminals according to the present embodiment, the contact resistance between the pad 202 and the printed circuit board (PC) 501 can be reduced, and these connection portions can be stabilized. Can be. Therefore, the reliability of the connection portion can be improved.
[0053]
In addition, since the printed circuit board (PC) 501 on which the LSI 211 for driving the liquid crystal display device is mounted is connected to the pad 202 via the anisotropic conductive film (ACF) 213, the LSI 211 is mounted on the glass substrate 10 '. It is not necessary to prepare a space for the pad, and the space of the pad portion can be saved.
[0054]
[Electronics]
An example of an electronic device having a connection structure between an active matrix type reflection type liquid crystal display device of the above embodiment and an external terminal will be described.
FIG. 9 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 9, reference numeral 1000 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 1001 denotes a liquid crystal display unit using a connection structure between the above-described liquid crystal display device and external terminals.
[0055]
When the electronic device shown in FIG. 9 includes the connection structure between the liquid crystal display device of the first embodiment and the external terminal, the contact resistance at the connection portion between the pad portion and the external terminal can be reduced. Thus, there is no possibility that a problem such as a poor connection occurs. In addition, since the insulation at the connection portion between the pad portion and the external terminal is favorably maintained, the reliability of the metal wiring can be improved. Therefore, the stability and reliability of the electrical connection can be improved, and as a result, the operation and connection stability and reliability of the liquid crystal display unit can be improved.
[0056]
When the electronic device shown in FIG. 9 includes a connection structure between the liquid crystal display device of the second embodiment and the external terminal, the connection between the liquid crystal display device of the first embodiment and the external terminal is made. In addition to the effects of the case where the connection structure is provided, it is possible to achieve the effects of improving the redundancy of the wiring and the wiring density per unit area, and as a result, further downsizing can be achieved.
[0057]
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device using a TFT as a switching element has been described. Alternatively, an active matrix type liquid crystal display device using a TFD as a switching element, or The present invention can be applied to a passive matrix type liquid crystal display device including a pair of substrates each including a scanning electrode and a data electrode.
[0058]
In the pixel electrode of the above embodiment, the transparent electrode is formed on the reflective film. However, the present invention can be applied to a configuration in which the reflective film is formed on the transparent electrode. .
Furthermore, in the above embodiment, the example in which the connection structure between the liquid crystal display device of the present invention and the external terminal is applied to the reflection type liquid crystal display device has been described. The present invention can also be applied to such cases.
[0059]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the connection structure between the electro-optical device and the external terminal of the present invention, the external terminal is connected to the terminal portion on the substrate via the anisotropic conductive film. The contact resistance with the external terminal can be reduced, and these connection portions can be stabilized. Therefore, the reliability of the connection portion can be improved.
[0060]
A first metal layer electrically connected to the display unit via a wiring, a first insulating film formed on the first metal layer, and a first insulating film. A second insulating film formed on the film and made of a material different from the first insulating film, a second metal layer formed on the second insulating film, and formed on the second metal layer And a transparent conductive layer for electrical connection to the outside. The first metal layer and the second metal layer are connected to each other through a contact hole formed in the first and second insulating films. Since the connection is made electrically, the insulation between the metal layers can be improved as compared with the case where one insulating film is formed, and the reliability of the terminal portion can be improved.
Further, the stress applied to the terminal portion during mounting can be reduced by the insulating film having the two-layer structure, so that the concentration of the stress on the first metal layer can be reduced, and a disconnection failure or the like due to the concentration of the stress can be reduced. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an image display area of the liquid crystal display device.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a structure of a pixel in an image display area of the liquid crystal display device.
FIG. 5 is a side view showing a connection structure between a pad of the liquid crystal display device, an LSI, and an FPC.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a connection structure between a pad and an FPC of the liquid crystal display device.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view illustrating a connection structure between a pad and an FPC of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view showing a connection structure between a pad and a PC of a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view illustrating an example of an electronic apparatus having a connection structure between the liquid crystal display device according to the first to third embodiments of the present invention and an external terminal.
[Explanation of symbols]
100 Liquid crystal display device 10 'Glass substrate 202 Pad (terminal part)
9 Reflective layer 211 LSI (semiconductor device)
212 Bump 213 Anisotropic conductive film (ACF)
214 Flexible Printed Circuit Board (FPC)
301 First metal layer 302 First insulating film 303 Second insulating film 304 Contact hole 305 Second metal layer 311 Adhesive layer 312 Conductive particles 401 Pad (terminal part)
402 third metal layer 403 interlayer insulating film (third insulating film)
404 Contact hole 501 Printed circuit board (PC)

Claims

A connection structure between an electro-optical device that displays an image on a display unit in response to a signal input through a terminal unit provided near an end on a substrate and an external terminal,
A first metal layer formed on the substrate and electrically connected to the display unit via a wiring; a first insulating film formed on the first metal layer; A second insulating film formed on the first insulating film and made of a different material from the first insulating film; a second metal layer formed on the second insulating film; A transparent conductive layer formed on the metal layer and electrically connected to the outside,
The first metal layer and the second metal layer are electrically connected via contact holes formed in the first and second insulating films;
A connection structure between an electro-optical device and an external terminal, wherein the external terminal is connected to the terminal via an anisotropic conductive film.

A third metal layer is formed on the substrate, a third insulating film is formed on the third metal layer, and the first metal layer is formed on the third insulating film;
2. The electro-optical device according to claim 1, wherein the third metal layer and the first metal layer are electrically connected via a contact hole formed in the third insulating film. Connection structure between the device and external terminals.

The anisotropic conductive film contains conductive particles, and the conductive particles penetrate the transparent conductive layer and are electrically connected to the second metal layer. Connection structure between the electro-optical device described above and external terminals.

The connection structure according to claim 3, wherein the conductive particles have an average particle diameter of 5 m or less.

5. The connection structure according to claim 1, wherein the second metal layer is made of the same material as the reflection layer of the display unit.

6. The device according to claim 1, wherein the second insulating film is made of the same material as an insulating film for forming a light scattering projection formed on a lower layer side of the reflective layer of the display unit. A connection structure between the electro-optical device according to any one of the above and an external terminal.

7. The connection structure between an electro-optical device and an external terminal according to claim 1, wherein the second insulating film is made of a photosensitive resin.

The connection structure between an electro-optical device and an external terminal according to claim 1, wherein the transparent conductive layer is formed so as to cover the second metal layer.

9. The connection structure between an electro-optical device and an external terminal according to claim 1, wherein the first insulating film is made of any one of a nitride and an oxide.

10. The connection structure between an electro-optical device and an external terminal according to claim 1, wherein the third insulating film is made of any one of a nitride and an oxide.

An electronic apparatus comprising a connection structure between an electro-optical device according to claim 1 and an external terminal.