JPH11223825A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH11223825A
JPH11223825A JP2558198A JP2558198A JPH11223825A JP H11223825 A JPH11223825 A JP H11223825A JP 2558198 A JP2558198 A JP 2558198A JP 2558198 A JP2558198 A JP 2558198A JP H11223825 A JPH11223825 A JP H11223825A
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JP
Japan
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wiring
metal wiring
liquid crystal
metal
resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP2558198A
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English (en)
Inventor
Motoji Shioda
素二 塩田
Takayuki Kanetani
孝之 金谷
Kiyoshi Inada
紀世史 稲田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 COG実装液晶表示装置における液晶駆動I
C用入力配線腐食による信頼性劣化の低減。 【解決手段】 液晶表示装置11上に形成されている入
力配線13が、少なくとも2種類の金属配線から成り、
第1の金属配線1が第2の金属配線2より低抵抗材料
で、第1の金属配線1が第2の金属配線2に対し十分に
細く、第1の金属配線1を覆い被さるように第2の金属
配線2が積層され、かつ、第1の金属配線1が多数の島
状に分離されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置にお
ける基板上に形成された配線構造の低抵抗化に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置上への液晶駆動用ICの実
装構造としては、TCP(TapeCarrier P
ackage)を用いた構造が一般に知られているが、
近年では、低コスト、高信頼性及び薄型化の面からIC
を液晶表示装置上へべアチップ実装するCOG(Chi
p On Glass)方式も見られるようになってき
ている。
【0003】COG方式を採用した液晶表示装置には、
液晶駆動用ICの電源および入力信号供給のための入力
配線が形成されており、入力配線は低抵抗である必要が
ある。そのため、入力配線の低抵抗化のために材料およ
び構造の面より検討が積み重ねられており、一般的には
Alを代表とする低抵抗材料を入力配線に用いている。
【0004】ところが、Alは耐腐食性に劣る材料であ
るため、Al配線の上層に保護膜を形成するのが一般で
ある。Al配線の保護膜としては、液晶表示装置の配線
製造工程で積層する絶縁膜、樹脂膜および金属膜を、単
層もしくは多層形成して用いている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図3(a)に、配線と
してAl配線4とTa配線5の積層配線の例を示す。図
4は、図3(a)のB−B断面を示す。Al配線4の保
護膜として、Al配線4上にAl配線4よりも幅広のT
a配線5を積層している。Al配線4上にTa配線5を
形成した2層配線としても、Ta配線5の一部にピンホ
ール等が発生しAl配線の一部に腐食が発生すると、図
3(b)に示すように低抵抗配線のAl配線全域が腐食
するため2層配線の抵抗値が増大する。
【0006】腐食の進行途中で、入力配線全体の抵抗値
が増大し、入力配線の許容抵抗値を満足できなくなり、
液晶表示装置において表示不良が発生し、信頼性を損な
っていた。また、Ta配線5の上には、Al配線4の腐
食を防止するための保護膜6が形成されている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、一対のガラス基板の間に液晶層が挟持された液晶表
示装置において、前記ガラス基板上に第1の金属配線
と、該第1の金属配線を覆うように積層形成された第2
の金属配線が形成され、前記第1の金属配線は、前記第
2の金属配線より低抵抗材料で、第2の金属配線より細
く、かつ、多数の島状に分割されていることを特徴とす
る。請求項2に記載の発明は、前記第1の金属配線と隣
接する第1の金属配線との間隔が10μm以上32μm
以下であることを特徴とする。
【0008】請求項3に記載の発明は、前記第1の金属
配線の幅Dと前記第2の金属配線の幅Wの線幅比D/W
が、1/5以上1/3以下であることを特徴とする。請
求項4に記載の発明は、前記第1の金属配線としてAl
またはAlを主成分とする金属を用い、前記第2の金属
配線にTaまたはTaを主成分とした金属を用い、第2
の金属配線上に第2の金属配線を陽極酸化させた絶縁膜
を設けることを特徴とする。
【0009】以下に本発明による作用について説明す
る。本発明の請求項1に記載の液晶表示装置によれば、
配線が2種類の金属薄膜の積層膜から成り、第1の金属
配線が第2の金属配線に対し十分に細く、かつ、第1の
金属配線が多数の島状に分離されている。したがって、
島状に分離された第1の金属配線は外部から十分距離を
持った状態で第2の金属配線に覆われているため、耐腐
食性が向上しており、かつ、島状に分離された第1の金
属配線の1つに腐食が発生したとしてもその腐食は第1
の金属配線の1つに留まり、第1の金属配線全域に広が
らない。よって、配線全体としての許容抵抗値を維持で
き、液晶表示装置の画面の表示不良の発生を抑制でき
る。
【0010】本発明の請求項2に記載の液晶表示装置に
よれば、配線全体の抵抗値を大きくすることなく、第1
の金属配線の腐食の連鎖作用を防止することができる。
第1の金属配線と隣接する第1の金属配線とのスペース
Sを大きくすると腐食の連鎖作用の防止性は大きくなる
が、第2金属配線のみの部分が増すため、配線全体の抵
抗値が大きくなる。それと反対に、スペースSを小さく
すると第2金属配線のみの部分が少なくなるため、配線
全体の抵抗値は小さくなるが、腐食の連鎖作用を防止で
きなくなり冗長性が悪くなる。
【0011】本発明の請求項3に記載の液晶表示装置に
よれば、配線全体の抵抗値を大きくすることなく、第1
の金属配線の腐食を防止することができる。第1の金属
配線の幅Dを大きくすると配線全体の抵抗値が小さくな
るが、第2の金属配線の幅Wに対する第1の金属配線の
幅Dが大きくなると、第2の金属配線によって第1の金
属配線が十分に被覆されないため、第1の金属配線の耐
腐食性は低下する。それと反対に、第1の金属配線の幅
Dを小さくすると第1の金属配線の耐腐食性は向上する
が、第1の金属配線個々の抵抗が大きくなり、配線全体
としても抵抗値を小さくできない。
【0012】本発明の請求項4に記載の液晶表示装置に
よれば、第2の金属配線に用いているTaを陽極酸化す
ることにより、Ta表面に陽極酸化膜の絶縁膜を形成す
ることが可能なため、第1の金属配線のAlの保護を確
実にできる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
説明する。図5に本実施形態の液晶表示装置の構成図を
示し、本実施形態の液晶表示装置は、一対のガラス基板
間に液晶層が挟持された液晶パネルと、前記一方のガラ
ス基板上に形成される液晶駆動用IC12と、入力信号
供給基板14と、液晶駆動IC12に電源および入力信
号を入力信号供給基板14を介して供給する入力配線1
3からなる。
【0014】図1(a)は、入力配線13を示す図であ
り、図2は、図1(a)のA−A断面を示す断面図であ
る。配線13は、低抵抗材料からなる第1の金属配線1
を下層配線と、第1の金属配線1よりも高抵抗材料であ
り、第1の金属よりも耐腐食性がよい第2の金属配線2
を上層配線として積層形成されている。
【0015】第1の金属配線にはAlを用い、第2の金
属配線2にはTaを用いている。第1の金属配線1には
Alを用いているが、Alは耐腐食性に劣るため、図2
に示すように絶縁膜3からなる保護膜が第2の金属配線
2上のガラス基板全面に形成されている。ここで、第1
の金属配線1の線幅Dは第2の金属配線2の線幅Wに対
しD<<Wの関係にあり、第1の金属配線1を覆い被さ
るように第2の金属配線2が積層され、第1の金属配線
は個々の配線が距離Sを隔てて多数の島状に分離されて
いる。
【0016】本実施形態では、第1の金属配線1を上層
の第2の金属配線2より十分に細くすることにより、第
1の金属配線1の端部と第2の金属配線の端部との距離
を十分確保し、腐食の発生抑制し、かつ、島状に分離し
て形成することで、万が一、腐食が発生し消失が起こっ
たとしても、図1(b)に示すように腐食は第1の金属
配線1の一個に留まり、隣接する他の第1の金属配線へ
は腐食が広がらず、他の残りの第1の金属配線の消失は
免れる。
【0017】この時、第1の金属配線1の一個若しくは
幾つかが消失したとしても、入力配線13全体としての
許容抵抗値を満足するよう第1の金属配線1の線幅Dと
線長Lを最適設計している。
【0018】入力配線13の電源配線に関しての最適設
計事例を述べる。許容負荷抵抗100Ωの電源配線にお
いて、第1の金属配線1としてAlを、第2の金属配線
2としてTaを使用し、配線全長Xを17184μm、
第2の金属配線の幅Wを812μm、第1の金属配線の
幅Dを200μm、第1の金属配線長Lを728μm、
第1の金属配線と隣接する第1の金属配線のスペースS
を20μm、第1の金属配線1の数を22個とする。上
記した電源配線の各部品の接続抵抗込みの負荷抵抗は7
9.5Ωであり、第1の金属配線が島状に形成されてい
るため、第1の金属配線に腐食が発生しても第1の金属
配線内の一個のみが消失し、他の第1の金属配線には腐
食の影響が伝わらないため、第1の金属配線内の一個の
みが消失した場合にも負荷抵抗は86.8Ωとなり、許
容負荷抵抗を越えない電源配線が得られた。
【0019】図6は、腐食が起こって第1の金属配線の
1つ島が消失した時の配線全体の抵抗と線幅比D/Wと
の関係を、スペースSを20μmにして分割数N毎に測
定した図である。図7は、腐食が起こって第1の金属配
線の1つ島が消失した時の配線全体の抵抗とスペースS
との関係を、線幅Dを200μmにして分割数N毎に測
定した図である。
【0020】第1の金属配線1の分割数を少なくする
と、第1の金属配線の1つの島が消失したときの配線抵
抗の増大が大きく、第1の金属配線1の分割数を多くす
ると、第1の金属配線の島と島のスペースの数が多くな
り、第1の金属配線による低抵抗化の効果が小さくな
る。従って、配線の低抵抗化および、第1の金属配線1
の島が消失したときの抵抗値が高くなることを抑えるた
めには、分割数Nを15以上35以下とすることが望ま
しい。
【0021】図6から、配線の低抵抗を実現させるため
には、第2の金属配線2の幅Wに対して第1の金属配線
1の幅Dを大きくする必要があるため、線幅比D/Wを
1/5以上に設定する必要がある。しかし、第2の金属
配線2の幅Wに対して第1の金属配線1の幅Dを大きく
すると、第2の金属配線による第1の金属配線1の被覆
性が悪くなり腐食が起こりやすくなため、線幅比D/W
を1/3以下に設定する必要がある。したがって、線幅
比D/Wは、低抵抗化および腐食防止のため1/5以上
1/3以下に設定することが望ましい。
【0022】図7から、スペースSを小さくすると、配
線が低抵抗になるが、腐食が第1の金属配線1の隣接す
る島状配線へ移行しやすくなるため、スペースSを10
μm以上に設定する必要がある。しかし、スペースSを
大きくすると、第1の金属配線1による配線の低抵抗化
の効果が小さくなるため、スペースSを32μm以下に
設定する必要がある。したがって、スペースSは10μ
m以上32μm以下に設定することが望ましい。
【0023】第1の金属配線1として低抵抗なAlを用
い、第2の金属配線としてTaを用いることにより、腐
食発生抑制、腐食の拡散防止が可能であり、第1の金属
配線の島状配線の一つ又は幾つかが消失したとしても、
配線全体としての許容抵抗値を満足することができる。
【0024】また、第2の金属配線に用いているTaを
陽極酸化をすることにより、Ta表面に絶縁層を形成す
ることが可能なため、第1の金属配線の保護をさらに確
実にできる。Taの陽極酸化膜は、絶縁膜であることか
ら耐腐食性が向上し、また、Ta膜を陽極酸化すること
により耐腐食性を有する膜の膜厚が増大し、耐腐食性が
向上する。本実施形態では、第1の金属配線1にAl
を、第2の金属配線2にTaを用いたが、第1の金属配
線1にAlを主成分とする金属を用いてもよく、また、
第2の金属配線にTaを主成分とする金属を用いてもよ
い。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、島状に分離された低抵
抗の第1の金属配線は外部から十分距離を持った状態で
第2の金属配線に覆われているため、耐腐食性が向上し
ており、かつ、島状に分離された第1の金属配線のうち
1つに腐食が発生したとしてもその腐食は第1の金属配
線の1つに留まり、第1の金属配線全域に広がらない。
よって、入力配線全体としての許容抵抗値を維持でき、
液晶表示装置の画面の表示不良の発生を抑制できる。
【0026】また、本発明は、配線全体の抵抗値を大き
くすることなく、第1の金属配線の腐食の連鎖作用を防
止することができる。また、本発明は、配線全体の抵抗
値を大きくすることなく、第1の金属配線の腐食を防止
することができる。また、本発明は、第2の金属配線に
用いているTaを陽極酸化することにより、Ta表面に
陽極酸化膜の絶縁層を形成することが可能なため、第1
の金属配線のAlの保護を確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本実施形態の配線部を示す平面図であ
る。(b)は本実施形態の第1の金属配線の1つが消失
した配線を示す平面図である。
【図2】図1(a)のA−A断面を示す断面図である。
【図3】(a)は従来の配線部を示す平面図である。
(b)は従来の配線部のAl配線が消失した平面図であ
る。
【図4】図3(a)のB−B断面を示す断面図である。
【図5】本実施例である液晶表示装置を示す平面図であ
る。
【図6】腐食が起こって第1の金属配線の1つ島が消失
した時の配線全体の抵抗と線幅比D/Wとの関係を、ス
ペースSを20μmにして分割数N毎に測定した図であ
る。
【図7】腐食が起こって第1の金属配線の1つ島が消失
した時の配線全体の抵抗とスペースSとの関係を、線幅
Dを200μmにして分割数N毎に測定した図である。
【符号の説明】
1 第1の金属配線 2 第2の金属配線 3 絶縁膜 4 Al配線 5 Ta配線 6 保護膜 11 液晶パネル 12 液晶駆動IC 13 入力配線 14 入力信号供給基板 D 第1の金属配線の幅 L 第1の金属配線の長さ S 第1の金属配線間のスペース W 第2の金属配線の幅 N 第1の金属配線の分割数

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のガラス基板の間に液晶層が挟持さ
    れた液晶表示装置において、 前記ガラス基板上に第1の金属配線と、該第1の金属配
    線を覆うように積層形成された第2の金属配線が形成さ
    れ、前記第1の金属配線は、前記第2の金属配線より低
    抵抗材料で、第2の金属配線より細く、かつ、多数の島
    状に分割されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の金属配線と隣接する第1の金
    属配線との間隔が10μm以上32μm以下であること
    を特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の金属配線の幅Dと前記第2の
    金属配線の幅Wの線幅比D/Wが、1/5以上1/3以
    下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
    の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記第1の金属配線としてAlまたはA
    lを主成分とする金属を用い、前記第2の金属配線にT
    aまたはTaを主成分とした金属を用い、第2の金属配
    線上に第2の金属配線を陽極酸化させた絶縁膜を設ける
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の液晶表
    示装置。
JP2558198A 1998-02-06 1998-02-06 液晶表示装置 Pending JPH11223825A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034232A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 異方導電性フィルム
JP2008052154A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Optrex Corp 電子機器及び電子機器の製造方法
KR100891998B1 (ko) * 2002-10-10 2009-04-07 하이디스 테크놀로지 주식회사 액정 디스플레이 장치

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