JPS6219756B2 - - Google Patents

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JPS6219756B2
JPS6219756B2 JP56046504A JP4650481A JPS6219756B2 JP S6219756 B2 JPS6219756 B2 JP S6219756B2 JP 56046504 A JP56046504 A JP 56046504A JP 4650481 A JP4650481 A JP 4650481A JP S6219756 B2 JPS6219756 B2 JP S6219756B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は表示体用パネル、特に液晶マトリクス
パネルに適した表示体用パネルに関する。
従来の液晶マトリクスパネルは第1図に示すよ
うにそれぞれ電極を有する二枚の基板1,2の間
に10〜20μmのギヤツプを設けて液晶を封入して
液晶層3を形成し、周辺を封止剤4によつて封止
した構成採つている。この場合、基板1,2には
主にガラス板が用い、その対向面の一方側に行電
極および他方側に列電極を形成した構造になつて
いる。
近年、液晶表示装置の進歩は著しいものがあ
り、マトリクスパネルを大きくして、多くの文
字・画像を表示する方向に進みつつある。これに
対処するためには、行電極及び列電極のパターン
を微細にして、両電極とその間に位置する液晶で
構成される画素数を増大する方法がとられてい
る。この方法を満足さすため、列電極を多数個の
画素電極に分割し、1個の行電極に複数行の画素
電極を対応させたいわゆる多重マトリクス構造を
採つている。例えば、特開昭52―115198号公報が
それであり、第2図にその二重マトリクス構造を
採つた液晶マトリクスパネルを示す。図におい
て、11,12は二枚の基板で、一方の基板11
には透明導電膜から成る行電極13を、他方の基
板12には列電極14,15をそれぞれ設けてあ
る。この列電極14,15には複数個の画素電極
141,151が接続されている。16は列電極
14,15の接続端子部である。この列電極1
4,15と画素電極141,151の部分を拡大
したのが第3図である。列電極としては画素面積
を大きくするため微細線を用いる必要があること
から、できるだけ電気抵抗の小さい金属を用いな
ければならない。何故ならば、この列電極に電気
抵抗が大きいと、列電極の電気抵抗に原因する電
圧降下のため画素電極にかかる印加電圧は接続端
子部側が高く、それから遠ざかるに従つて低くな
り、表示むらが発生し、画質を悪くする原因とな
るからである。
しかし、列電極としては抵抗が小さい金属を用
いることの他に、パネルが高多重マトリクス構造
になるにしたがつて、微細パターン形成のための
加工性が要求されること、さらに外部回路との接
続時に発生する問題点の解決が要求される。
即ち、列電極を多重マトリクス構造にするため
に必要とされる金属としては、抵抗が小さいこと
の他に、 (1) ホトエツチングが容易で、かつ精度よくパタ
ーニングできること、 (2) 基板および画素電極との密着性がよいこと、 (3) 列電極の端部は電気回路と接続することか
ら、半田付性がよく、その強度が十分あるこ
と、 (4) 化学的に安定性の高いこと、 (5) (1)〜(4)をできるだけ満足し、かつコストが安
いこと、 などが要求される。したがつて、多重マトリクス
構造にするためには、列電極の金属膜の選択及び
その構成が如何に重要であるかが理解できる。
そこで、本発明者らは、列電極に用いる金属膜
について種々の観点から検討を進め、上記(1)〜(5)
を満足する列電極の構成を発明するに至つた。以
下にその詳細について述べる。
まず、列電極の金属膜としては、単層膜で抵抗
が小さく、かつ上記(1)〜(4)までの要求を満すこと
が出来ればよい。例えば、特開昭52―115198号公
報、特開昭51―131296号公報に記載されているよ
うに、従来からAl,Au,Ag,Cu,Ni,Crが単
層膜として用いられている。しかし、これらの単
層膜はいずれも欠点があることがわかつた。
まず、Alの単層膜は、エツチング時のパター
ン精度、半田付性もよく、かつ基板及び画素電極
に使用される透明導電膜(ネサ膜In2O3)との密着
性もよい。しかし、Alをエツチングする際に発
生する水素により、In2O3膜が還元され、ピンホ
ールを生ずる。さらに、Alの単層膜を形成した
後、In2O3膜の一部の酸素がAlにくわれ、Alパタ
ーンにふくれが発生することが認められ、好まし
くない。
さらに、Au,Ag及びCuの単層膜は、In2O3
の化学反応はないが、基板およびIn2O3膜との密
着性が悪く、はく離することがわかつた。さら
に、Auに関しては、列電極の端部での接続にお
いて、半田にAuがくわれ、接続不可能となる。
さらに、Niの単層膜に関してはエツチング時
のパターン精度もよく、かつ半田付性も比較的良
好であるが、基板との密着性が不十分で、かつ列
電極端部の半田付後の強度が不十分であるため、
時々はく離する現象が認められた。
また、Crの単層膜に関しては、その他の金属
に比較して、抵抗が大きいという問題があるが、
基板およびIn2O3膜との密着性は非常によいこと
がわかつた。しかし、半田のぬれ性が悪く、半田
による接続ができないことが明らかになつた。
これらのことから、多重マトリクス構造をとる
ために必要な列電極としては、単一の金属膜では
使用不可能であることが明らかになつた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、液晶マトリクスパネルの電極に要求される
上記(1)〜(5)の条件を満足した列電極を具備する表
示体用パネルを提供することにある。
本発明の特徴とするところは、表示体用パネル
の一方の基板上に設けられる電極が、透明導電膜
の多数個の画素電極と一部が画素電極上に載置さ
れる複数個の引出しリードとから構成され、引出
しリードが第1層とその上に形成された第2層と
から構成された点にある。第1層はCr或いはCr
合金から選ばれ、第2層はNi或いはAuから選ば
れている。
本発明表示体用パネルの構成を図面により詳細
に説明する。第4図〜第6図において、21は二
重マトリクスパネルを構成する一方の基板、22
は一方の基板21の一方面に並設した複数個の列
電極で、この列電極22は複数個の画素電極22
1と引出しリード222とから構成されている。
画素電極221は例えばIn2O3のような透明導電
膜により形成され、引出しリード222は画素電
極221に接続する部分は画素電極221上に載
置し他の部分は基板21上にあり、Cr或いはCr
合金から成る第1層222aと第1層上に設けた
Ni或いはAuから成る第2層222bとから構成
されている。引出しリード222の外部接続部は
他より広面積部分となつており、第2層222b
上にCuよりなる第3層222cが設けられてい
る。
以下、この構成をベースにして実施例により説
明する。
実施例 1 本発明の列電極22の形成プロセスは、次の通
りである。まず、基板21上に画素電極になる
In2O3膜を所定の形状にパターニングする。つい
で、この上に、真空蒸着法により、Cr膜を形成
し、その後Ni膜を形成する。この工程は、なる
べく同一真空蒸着装置内で連続して行つた方が好
ましい。Cr―Ni二層膜を蒸着した後、ホトリソ
グラフイーを用いて、Cr膜、Ni膜の二層を引出
しリードの形状にする。このようにして、In2O3
膜上へのCr―Ni二層膜の列電極の形成工程が完
了する。この工程において、Cr,Ni皮膜のエツ
チングは、適正なエツチング溶液を用いないと、
精度よくパターニングできないばかりか、Ni皮
膜をエツチング時にCr皮膜もエツチングされて
しまうこと、またその逆もある。このような場
合、層間の密着性が不十分になる。したがつて、
エツチング液の選択は重要である。そこで、まず
Cr―Ni二層膜のエツチングについて種々検討し
た交果、Ni膜は硝酸―酢酸―リン酸系エツチン
グ溶液、Cr膜は硝酸第二セリウムアンモニウム
溶液でエツチングすることにより、Ni膜とCr膜
との選択エツチングが可能であり、かつCr膜と
画素電極であるIn2O3膜との選択エツチングも可
能であることがわかつた。これらのエツチング溶
液を用いることにより、エツチング時のアンダー
カツトもなく10μのパターンでも精度よくCr―
Niの列電極を形成できることがわかつた。
さらに、得られたCr―Ni二層膜は、基板およ
びIn2O3膜との密着性は下層がCr皮膜であること
から良好で、かつ、列電極の端子部での半田付性
は上層がNi皮膜であることから良いことを確認
した。
また、Cr―Ni二層膜において、Cr皮膜は密着
性をとる役目であることからCr膜厚は250Å以上
あればよいことがわかつた。250Å以下の場合、
Cr皮膜が面内で島状になり、つながらないこと
から基板およびIn2O3膜の密着性がとれないこと
がわかつた。しかし、Cr膜厚は電気抵抗の点で
必要以上に厚くする必要がなく、250〜1000Åの
範囲が最適である。また、Ni皮膜は、電気抵抗
を小さくする役目を持つており、1000Å程度であ
れば、0.8Ω/sqの抵抗値があるため、列電極が
10μ程度の微細パターンになつたとしても十分で
あることを確認している。
以上のことから液晶マトリクスパネルの列電極
パターンにCr―Ni二層膜を用いることにより、
従来問題であつた、密着性、半田付性、ホトエツ
チング性は向上し信頼性が上る。
実施例 2 実施例1と同じ方法で、基板上に、画素電極の
パターンを形成した後、その上にCr―Ni二層膜
の列電極を所定の形状にパターニングする。列電
極の両端部は、外部回路と接続するための接続端
になつている。そこで、本発明の他の実施例は、
本発明のCr―Ni膜よりさらに列電極の接続端に
おける半田付性の信頼性を向上するところにあ
る。半田付性の信頼性を向上さすためには、接続
端の半田のぬれ面積を大きくすればよいことにな
る。そこで、Cr―Ni膜列電極の接続端に、Ni膜
より、半田のぬれ性が良い金属であるCu膜を形
成すればよいことがわかつた。そこで、列電極の
Cr―Ni膜接続端とCr―Niの接続端子部のみにCu
膜を形成した接続端子の半田のぬれ面積を比較し
た結果、Cr―Niの場合は、接続端の80%がぬれ
るのに対して、Cr―Ni―Cuの場合は接続端の100
%がぬれることを確認し、半田のぬれ性が向上す
ることが明らかになつた。Cr―Ni列電極の接続
端部のみにCuを形成する方法としては、蒸着、
スパツタ法など種種あるが、化学メツキが一番適
していることが明らかになつた。つまり、蒸着お
よびスパツタ法の場合、マスク蒸着・スパツタを
採用するか、あるいはCuを形成した後、ホトエ
ツチングすることから、形成工程が複雑になる。
これに対して、化学Cuメツキの場合、すでにCr
―Ni列電極が形成してあるため、接続端部のみ
をメツキ液中に浸漬し、所望の膜厚、メツキすれ
ばよく、非常に工程としては簡単である。
さらに、化学メツキを採用した場合のもう一つ
の特徴は、二枚の電極基板に行電極、列電極
(Cr―Ni膜)を形成した後、液晶を封入する。し
たがつて、液晶封入後は基板の両端部に列電極の
接続端部のみのCr―Ni膜がでており、この部分
にCuメツキをすればよい。したがつて、蒸着、
スパツタ法で形成するのに比較して、プロセス上
の利点が大である特徴がある。
実施例 3 本発明の他の実施例は、列電極の金属膜とし
て、NiCr―Au二層膜を用い、かつその接続端部
のみにCuを形成するところにある。
この層構造の特徴は、NrCr膜で基板および
In2O3膜との密着性をとり、かつAu膜で二層膜の
化学的安定性、電気抵抗の小さい利点をとる。し
かし、NiCr―Au二層膜の接続端と接続する場
合、Auが半田にくわれ、接続不良になることが
わかつた。そこで、実施例2と同じように、
NiCr―Au二層膜の接続端部のみにCuメツキを
し、半田のくわれをなくし、接続を完全にした列
電極の電極パターンを提供するところにある。
本発明のNiCr―Au膜は、NiCrの膜厚は密着性
の点で500Å以上あれば十分であり、Au膜は厚く
する必要がなく、500〜1000Åあればよい。
実施例 4 本発明の他の実施例は、列電極の金属膜とし
て、Cr―Au二層膜を用い、かつその接続端部の
みにCuを形成するところにある。
これにより、基板およびIn2O3膜との密着性は
Cr膜、二層膜の化学的安定性、電気抵抗の小さ
い点はAu膜でとる。かつ、接続端の半田付性は
Cu膜を採用していることから、ぬれ面積が大き
く、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は液晶マトリクスパネルの構造を示す断
面図、第2図は2重マトリクスパネルの電極構造
を示す平面図、第3図は第2図の一部を拡大した
図、第4図は本発明を適用した液晶マトリクスパ
ネルの概略平面図、第5図は第4図のA―A線に
沿う断面図、第6図は第4図のB―B線に沿う断
面図である。 21…基板、22…列電極、221…画素電
極、222…引出しリード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定の間隙を有して対向配置された一対の基
    板と、両基板の対向面にそれぞれ設けられた一体
    の電極と、両電極間に案内された表示素体とを備
    え、一対の電極の一方が複数個の画素電極と少な
    くとも一部が画素電極上に形成された複数個の引
    出しリードとから構成され、画素電極が透明導電
    膜で形成され、引出しリードが少なくとも一部が
    画素電極上に設けられたCr或いはCr合金から成
    る第1層と第1層上に設けられたNi或いはAuか
    ら成る第2層とから形成したことを特徴とする表
    示体用パネル。 2 特許請求の範囲第1項において、引出しリー
    ドの半田付けされる部分の第2層上にCuからな
    る第3層を形成したことを特徴とする表示体用パ
    ネル。 3 特許請求の範囲第1項或いは第2項におい
    て、第1層にCrを使用する際にその厚さを250〜
    1000Åとしたことを特徴とする表示体用パネル。
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