JPS61228488A

JPS61228488A - 表示パネル

Info

Publication number: JPS61228488A
Application number: JP60066580A
Authority: JP
Inventors: 盛明府山; 田村　克; 舟生　征夫; 布川　功; 雅信華園
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1986-10-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、自動車用計器盤などに使用する表示装置に係
り、特に駆動用の電子回路素子を一体に実装した液晶、
ｇＬなとの表示パネルに関する。

〔発明の背景〕

近年、マンマシーンインターフェースとしてグラフィッ
ク表示が広く用いられるようになり、これに伴って自動
車の計器盤にも液晶表示装置が使用されるようになり、
このことは、カラー液晶表示素子の実用化に伴ってさら
に加速される傾向にある。

ところで、このような液晶表示＝ｉ［（以下、表示パネ
ルという）では、そのパネル状の形態を活かし、その電
極基板の一方を拡張させた上で、この拡張した部分に駆
動用の′電子回路素子（ＬＳＩ）を直接搭載し、両者を
モジュール化したものが知られている。なお、このよう
な例については、例えば特開昭５３−６０１９９号、特
開昭５３−１０４１９８号公報などに開示がある。

そこで、このような表示パネルの従来例について第２図
によって説明する。

この第２図は、ガラス基板１および電極基板であるガラ
ス基板２によって構成された液晶表示素子（表示パネル
）を示し、ガラス基板２の上には、液晶表示素子を駆動
するためのＬＳＩチップが直接はんだ５を用いて配線回
路に接続する方法により、実装されている。この液晶表
示部とＬＳＩチップ４の端子間の金属配線６、およびＬ
ＳＩチップ４の端子と外部回路との接続用端子間の金属
配線７は同一の導体材料、例えばＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ３層
膜からなる導体層が用いられている。

また、この第２図において、３はガラス基板１゜２間に
挟持されている液晶を封止している封止剤である。なお
、この第２図には表わし難いので省略しであるが、実際
には後述するように、保護用の樹脂がＬＳＩチップ４を
覆って設けである。

次に、第３図は第２図のＡ　−Ａ’線による断面を示し
たもので、この第３図において、ｌ、２はガラス基板、
３は封止剤、４はＬＳＩチップ、９はＬＳＩチップ４の
端子部、５ははんだ、６は、　Ｃｒ１２、Ｃｕ　１３．
　Ｃｒ　１４よりなる金属配線、７はＣｒ　１５　。

Ｃｕ　１６　、　Ｃｒ　１７よりなる金属配線、　１０
は液晶層、１８及び１９はＩｎ、　Ｏｊ、　Ｓｎ　Ｏ，
またはこれらの異合物よりなる透明導電膜からなる透明
電極である。

液晶表示素子部分１１は、ガラス基板１とガラス基板２
の間に液晶層１０をはさむ構造となっている。

そのガラス基板ＩＫは透明電極１９．ガラス基板２には
透明電極１８が形成されている。この透明電極１８は、
液晶表示部分１１から外部に延長されており、そこで、
金属配線６．７を一部積層して電気的な接続を確保して
いる。この金属配線６．７には、第１層及び第３層とし
てＣｒ１２．１４．第２ＮＩとしてＣｕ１３を用いてい
る。すなわち、金属膜１２および金属膜１４にはＣｒ、
金属膜１３　Ｋ　ｔｒｉ　Ｃｕを用いる。また、金属膜
１５および金属膜１７にはＣｒ、金属膜１６はＣｕを用
いる。金属膜１４および１７ＩＣは、ＬＳＩチップの端
子部９の位置に対応する接続領域にスルーホールが開け
てあり、金属配線６，７の接続領域ｍ。

２１には、第３層のＣｒ　１４　、１７が存在せず直接
第２層のＣｕ１３　、１６が露出しており、ＬＳＩチッ
プ４の端子部９のはんだ５によってＬＳＩチップ４がガ
ラス基板２の上に接続される構造とならている。さらに
、ＬＳＩチップ４はコーティング樹脂８によってコーテ
ィングされ、保護されている。

ところで、このような構造を有するＬＳＩチップを実装
した液晶表示素子では、各種の信頼性が要求される。そ
して、この信頼性の評価としては。

非通電信頼性試験と通電信頼性試験の２種に分けられる
。なお、通電信頼性試験とは液晶表示素子の各種条件下
における動作試験のことである。

まず、非通電信頼性試験の中には、高温放置（９０℃−
５００ｈ　）　、高温高湿放置（７０℃／９５％−１０
００ｈ　）　、温湿度？　４　／　＃　（−３０’ＣＭ
　７０Ｃ／９５％団、４０サイクル）、温度サイクル（
−３０’Ｃ→８０’Ｃ，５００？（りｙ以上）、振動試
験（ＬＯＧ、１０〜５００　Ｈｚ−各１００ｈ　）があ
る。

そして、第２図及び第３図の構造を有する従来の液晶表
示素子について、上記の各種非通電信頼性試験をした結
果、仕様条件を満足することが確認された。

そこで、通電信頼性試験をした。この通電信頼性試験と
は、実際に液晶を表示動作させながら行なう動作試験の
ことであり、この通電信頼性試験の中には、高温動作試
験（８５℃−２５０ｈ）、低温動作試験（−３５℃−２
５０ｈ）、高温高湿動作試験（７０℃／９５％１２Ｈ−
２５０ｈ　）がある。

しかして、これらの通電信頼性試験をし次結果、高温及
び低温動作試験については上記従来例でも目標仕様を満
足することがわかった。しかし、高温高湿動作試験にお
いて動作時間約１００時間で表示不良が発生という問題
が生じた。

そこで、この原因について調べた結果、第４図（ａ）、
Φ）に示すように、ＬＳＩチップ４を実装している金属
配線６．７の接続端子部間でヒゲ状の析出物ｎが生成し
、これが成長して短絡が生じていることが確認され、さ
らＫ、このヒゲ状の析出物ηは金属膜１ｌＡ６．７を構
成している金属、っまりＣｕ１３，１６が析出し念もの
であることがわかった。

しかして、このように、高温高湿動作試験において、接
続端子間で短絡し、表示不良が起こることは、液晶表示
素子の信頼性を著しく低下させるものであり、かつ製品
としては不完全なものである。

従って、従来の表示パネルでは、自動車用などに適用し
た際に必要な信頼性を充分に保つのが困難であるという
問題点があった。なお、この種のものとして関連するも
のとしては、特開昭５３−６０１９９号公報、及び特開
昭５３−１０４１９８号公報を挙げることができる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解消し、高
温高湿の状態で動作させても接続端子間での短絡の虞れ
がなく、自動車などに使用して充゛分な信頼性を保つこ
とができる表示パネルを提供するｋある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明は、表示パネルの金属
配線の少くとも接続端子上に無機酸化物或いは窒化物の
いずれかの材料を所定の厚さで被覆した点を特徴とする
。なお、本発明は、以下の知見に基づくものである。す
なわち、本件の発明者らは、このような表示パネルの接
続端子間の短絡について種々調査した結果、水分の介在
により正極電位側の電極が溶解し、負極′１位側の電極
にヒゲ状の析出物が生成するという電気化学的な反応が
起っていることを明らかにし、かつ、その発生個所は一
番電界強度が大きい接続端子に集中することを確認した
。

そして、この結果、上記のように水分の侵入を許さない
ように、無機酸化物或いは窒化物の被膜覆を接続端子部
分に設けるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による表示パネルについて、図示の実施例
により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、この第１図において、１
．２はガラス基板、３は封止剤、４はＬＳＩチップ、９
はＬＳＩチップ４の端子部、５ははんだ、６はＣｒ　１
２　、　Ｃｕ　１３．　Ｃｒ　１４よりなる金属配線、
７はＣｒ１５．　Ｃｕ１６．　ＣｒＬ７よりなる金属配
線。

ｌＯは液晶、　１８及び１９はＩｎ、　Ｏ，、ＳｎＯ２
ま九はこれらの混合物よりなる透明導電膜からなる透明
電極である。

ｎはＳｉｎ、層であり、金属配線６．７の接続領域２０
，２１を保護するように形成しである。８はコーティン
グ樹脂であり、ＬＳＩチップを保護するためである。

液晶表示素子部分１１は、ガラス基板１とガラス基板２
の間に液晶層８をはさむ構造となっている。

そのガラス基板ｌには透明電極１９．ガラス基板２には
透明電極１８が形成されている。この透明電極１８は、
液晶表示素子部分１１から外部に出ており、そこで金属
配線６，７を一部積層して′電気的な接続を確保してい
る。

本実施例によれば、金属配線６及び７の接続領域加及び
２１上に８ｉ０．層２３を設けであるので、゛高温高湿
動作試験において、水の侵入を防止し、導体材料の溶解
及び析出がなくなり、この結果、接続端子間の短絡をな
くすことができ、信頼性の向上をはかることができ九。

表１にこの実施例による表示パネルの高温高湿動作試験
結果を示す。

表１　高温高湿動作試験（７０℃／９５％　ＲＨ，ＤＣ
９Ｖ）この表１は、第１図の実施例における金属配線６
．７の厚さ？　２．０μｍと一定にし、その上に形成す
るｓｔｏ、７＠）２３の膜厚を種々変化させて、為温高
湿動作試験をし、接続端子間のヒゲ状の析出物ηの発生
状況を調べた結果である。これから明らかなように、高
温高湿動作試験（７０℃／９５％ｌ（、Ｈ。

２５０時間）を満足するに必要なＳｉｎ、膜厚は０．５
μｍ以上あれはよいことが確認された。

また、本実施例においては、層乙をＳｉｎ、に限定して
いるが、ｋｌ　ｔ　Ｏｓ　、　Ｔａｔ　Ｏｓなどの絶縁
性があリ、かつガラス基板との密着性よい無機酸化物及
び５ｉｌＮ４などの窒化物も同じ効果があることを確認
している。また、本発明に至るまでの過程において、金
属配線の接続端子部を保護する保護膜について、Ｓｉｎ
、以外にポリイミド系樹脂、及び金属配線を構成してい
るＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ３層膜の最上層のＣｒｔ−酸化して
、電極の溶解を防止したＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ、Ｏｓ構造な
どについて検討し九が、若干の効果は認められ九が、高
温高湿動作試験条件（７０℃／９５％ＲＨ−２５０時間
）を満足できなかった。また、金属配線として、電圧印
加状態で水に溶解しにくいとされているＡｕＫついても
検討したが、ガラス基板上にＡｕを形成した場合、密着
性が悪いことから、Ａｕの下地電極としてＣｒ　ｔ−用
い、Ｃｒ−Ａｕ１Ｋ極について、高温高湿動作試験をし
た結果、Ａｕの代りにＣｒが溶解し、Ｃｒが析出し、短
絡机象が発生することがわかった。

本発明のその他の実施例について図面を用いて説明する
。第５図Ｉは本発明によるところの電極基板を有する液
晶表示素子のその他の実施例の断面図である。この実施
例は、高温高湿動作試験時に水の侵入により発生する接
続端子間のヒゲの発生による短絡防止用８　ｉ　０．層
２３ｔ−金属配線６及び７の接続領域加、２１以外の領
域に形成させたものである。

この実施例によれば、接続端子部に水の侵入による短絡
が発生するのを防止すると同時Ｋ、金属配線６．７全面
をＳｉｎ１層ムで保護することができるため、液晶素子
の組立作業時の導体の損傷（キズ、断線）を防止できる
という特長がある。

また、金属配線６．７上をＳｉｎ、層ｎで保艙すること
により、高温高湿動作試験における信頼性も第１図の実
施例に比較して向上することを確認している。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、表示パネルの接
続漏子部での短絡の虞れｔなくすことができるから、従
来技術の問題点ｔ−Ｓ決することができる上、歩留りの
改善も期待で゛き、自動車用などとして充分な信頼性を
保つことができる表示パネルを容易に提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表示パネルの一実施例を示す断面
図、第２図は従来の表示パネルの一例を示す斜視図、第
３図は第２図のＡ−Ａ’断面図、第４図（ａ）、Φ）は
従来の表示パネルの問題点を示す説明図、第５図は本発
明の他の一実施例の断面図である。１．２・・・・・・ガラス基板、３・・・・・・封止剤
、４・・・・・・ＩＣチップ、５・・・・・・はんだ、
６．７・・・・・・金属電極。８・・・・・・コーティング樹脂、９・・・・・・ＩＣ
チップの端子部、１０・・・・・・液晶、１１・・・・
・・液晶表示部分、　１２．１５・・・・・・下層Ｃら
１３，１６・・・・・・Ｃｕ、　１４．１７・・・・・
・上層Ｃｒ。１８．１９・・・・・・透明電極、２０．２１・・・・
・・接続端子部、２２第１図第２図Ｉ第３図第４図２２　　　　□ ｇＪ５図

Claims

【特許請求の範囲】１、表示素子の電極基板の一方を拡張させて配線基板と
し、この配線基板に表示素子駆動用の電子回路素子を搭
載した表示パネルにおいて、上記配線基板の電子回路素
子に対する接続端子部分に、無機酸化物あるいは窒化物
の少くとも一方からなる薄膜を形成したことを特徴とす
る表示パネル。２、特許請求の範囲第１項において、上記薄膜をＳｉＯ
＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｔａ＿２Ｏ＿３、Ｓｉ＿３Ｎ＿
４、或いはＡｌＮのいずれかの無機酸化物あるいは窒化
物で形成したことを特徴とする表示パネル。３、特許請求の範囲第１項において、上記薄膜の膜厚を
少くとも０．５μｍに保つたことを特徴とする表示パネ
ル。