JPH0765650A - 透明導電膜上の金属電極層およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で簡便に形成することができ、密着性に
優れかつ配線抵抗の低い透明導電膜上の金属電極層を提
供する。 【構成】 透光性基板１２の表面１２ａ上に透明導電膜
２２がパターン形成され、さらにＮｉ−Ｐ合金層２３、
Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金層２４、金属膜２５がこの順に、無
電解めっき法によって形成される。前記Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ
合金層２４は、Ｎｉ−Ｃｏ合金層であってもよく、また
前記Ｎｉ−Ｐ合金層２３およびＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金層２
４は、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｂ合金層であってもよい。透明導電
膜２２と金属膜２５との間に形成される層によって、前
記透明導電膜２２、金属膜２５間の密着性が向上し、金
属膜２５を厚膜化することが可能となり、配線抵抗を低
減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば液晶パネルや
エレクトロクロミックパネルなどの表示パネルに好適に
用いられる透明導電膜上の金属電極層およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば液晶パネルやエレクトロクロミ
ックパネルなどの表示パネルにおいて、画素は一方基板
に形成される画素電極と他方基板に形成される画素電極
との交差部に形成され、前記画素電極は共に透明導電膜
で実現される。たとえば液晶パネルでは、前記画素電極
間に配置される液晶に電圧を印加して液晶分子の配向状
態を制御することによって表示が行われる。このため、
前記画素電極には接続配線が設けられ、該接続配線に
は、電圧を印加するための、たとえば駆動用ＩＣ（Inte
grated Circuit）チップが実装される。

【０００３】前記ＩＣチップの実装方式としては、たと
えばＴＡＢ（Tape AutomatedBonding）などのＩＣチッ
プを搭載した回路基板を異方性導電膜を用いた熱圧着な
どによって接続する方式と、ＩＣチップを直接搭載する
方式、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）方式とがあ
る。ＣＯＧ方式は、高密度に実装することができ、装置
の小型化、軽量化および薄型化を図ることが可能である
ことから、ＩＣチップの実装方式として今後の主流に成
りつつある。

【０００４】図８は、前述したＣＯＧ方式によってＩＣ
チップが実装される従来の接続配線１の構成を示す断面
図である。接続配線１は、透明導電膜２と金属膜３とか
ら成り、たとえばガラスや有機フィルムなどで実現され
る透光性基板４上に透明導電膜２をパターン形成し、さ
らにパターン形成された透明導電膜２上に金属膜３を形
成して構成される。透明導電膜２は、たとえばＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）膜やＳｎＯ₂膜で実現される。金
属膜３は、たとえばＣｒ−Ａｕ膜あるいはＣｒ−Ａｌ膜
をスパッタリング法あるいは蒸着法によって形成するこ
とで実現される。また、金属膜３は、無電解めっき法に
よっても形成される。

【０００５】たとえば前述したＩＴＯ膜は、そのシート
抵抗値が１０Ω／□〜２００Ω／□程度であり、ＩＣチ
ップの駆動に必要な電流量を確保することができない。
このため、ＩＴＯ膜などから成る透明導電膜２上に金属
膜３が設けられる。金属膜３によって配線抵抗が低減す
るため、ＩＣチップを駆動するための電流量を確保する
ことが可能となる。このような金属膜３は、比較的被覆
コストが安価で製造工程が簡便であり、パターン形成さ
れた透明導電膜２上のみに選択的に形成することが可能
である無電解めっき法によって好適に形成される。上記
無電解めっき法によって形成される接続配線の例は、た
とえば特公平３−６４８６９、特開昭６３−２５５３７
７、特開平２−１４４５２２、特開平２−１４４５２
３、特開平２−６９７２０に開示されている。

【０００６】前記特公平３−６４８６９は、透明導電膜
の一部の表面上にニッケル−リン系またはニッケル−ホ
ウ素系の無電解ニッケルめっきにより金属被膜を形成す
る工程と、該金属被膜上に無電解貴金属めっきにより貴
金属被膜を形成する工程とを少なくとも具備することを
特徴とする液晶パネル用電極基板の製造方法に関するも
のである。

【０００７】また前記特開昭６３−２５５３７７は、パ
ネルガラスの透明導電膜パターンの表示部以外のパター
ン上に無電解ニッケル−リン合金層を形成し、その上層
に無電解ニッケル−ボロン合金層を形成し、最上層とし
て無電解金属を形成させた３層構造から成ることを特徴
とする透明導電膜パターン上の金属電極層に関するもの
である。

【０００８】また前記特開平２−１４４５２２は、透明
導電膜パターンを有する表示パネルのパターン形成方法
であって、該透明導電膜パターン上に第１層としてニッ
ケル−リンめっき膜、第２層としてニッケル−リンめっ
き膜、第３層として銅めっき膜、第４層として金めっき
膜を形成することを特徴とする表示パネルのパターン形
成法に関するものである。

【０００９】また前記特開平２−１４４５２３は、透明
導電膜パターンを有する表示パネルのパターン形成方法
であって、透明導電膜パターン上に第１層としてニッケ
ル−リンめっき膜、第２層として銅めっき膜、第３層と
して金めっき膜を形成することを特徴とする表示パネル
のパターン形成法に関するものである。

【００１０】また前記特開平２−６９７２０は、液晶パ
ネルの駆動用ドライバをパネル基板上に搭載するチップ
オンパネルにおいて、当該ドライバの少なくとも入力配
線を、インジウム−錫酸化物膜上に無電解めっきにより
第１の金属膜を形成し、かつ当該金属膜上に電解めっき
により第２の金属膜を形成することを特徴とするパネル
基板に関するものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述したＩＣチップを
搭載した回路基板を異方性導電膜を用いて熱圧着によっ
て接続する方式では、回路基板上の配線が、その抵抗値
が比較的小さい、たとえば銅箔によって形成されること
から、駆動用ＩＣチップへの入力配線抵抗の増加は顕著
ではない。しかしながら、ＣＯＧ方式では画素電極と同
時に形成できることから、配線が、その抵抗値が比較的
大きい、たとえばＩＴＯなどの透明導電膜によって形成
される。したがって、駆動用ＩＣチップへの入力配線抵
抗の増加が顕著となり、電圧降下、すなわち表示画面の
うちの、接続端子近傍の電圧値と接続端子から離れた付
近の電圧値とに差が生じ、クロストークが発生し易くな
る。また、入力配線抵抗が増加することによって、入力
配線抵抗と駆動用ＩＣチップの入力容量とで形成される
積分回路の時定数が大きくなり、データの取り込みタイ
ミングにずれが生じたり、波形のなまりが生じてＩＣチ
ップの誤動作を引き起こすこととなる。このようなこと
から、表示パネルの表示品位が著しく低下するという不
都合が生じる。

【００１２】また、たとえば前述した液晶パネルにおい
て、表示の大型化、高精細化に伴って画素数が増加する
と、駆動デューティ比が高くなる。高デューティ比の液
晶パネルで前記不都合を解消するためには、たとえば
０．０２Ω／□〜０．０３Ω／□以下の配線抵抗値が要
求される。これを、たとえば金めっき膜から成る前記金
属膜３で実現しようとすると、金属膜３は１μｍ〜１．
５μｍ以上の厚さに形成する必要がある。しかしなが
ら、前述した特公平３−６４８６９では５０Å〜４００
０Åの厚さ、特開昭６３−２５５３７７では５００Å〜
８００Åの厚さ、特開平２−６９７２０では３０００Å
程度の厚さの金属膜しか形成されていない。これは、金
属膜の厚さを厚くすることによって、透明導電膜との密
着性が低下するという本質的な問題が生じるためであ
る。密着性は、ＩＣチップを実装する上で駆動回路の信
頼性を大きく左右する要因であり、密着性が劣ると信頼
性を著しく損なうこととなるため、好ましくない。この
ように従来技術の問題点は、接続配線１の密着性が低下
するため、低抵抗化を図るに充分な膜厚で金属膜３を形
成することができないということである。

【００１３】また、前述した特開平２−１４４５２２、
特開平２−１４４５２３では、低抵抗のめっき膜が得ら
れるけれども、筆めっき法による銅の電解めっきが必要
である。これは、量産性に関して劣るものであり、製造
コストの増加という問題が生じる。また、特開平２−６
９７２０も同様である。

【００１４】本発明の目的は、安価で簡便に形成するこ
とができ、密着性に優れかつ配線抵抗の低い透明導電膜
上の金属電極層を提供することであり、またその製造方
法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、透光性基板に
パターン形成された透明導電膜上に形成されるニッケル
−リン合金層と、前記ニッケル−リン合金層上に形成さ
れるニッケル−コバルト−リン合金層またはニッケル−
コバルト合金層と、前記ニッケル−コバルト−リン合金
層またはニッケル−コバルト合金層上に形成される金属
層とを備えることを特徴とする透明導電膜上の金属電極
層である。

【００１６】また本発明は、透光性基板にパターン形成
された透明導電膜上に無電解めっき法によってニッケル
−リン合金層を形成する工程と、前記ニッケル−リン合
金層上に無電解めっき法によってニッケル−コバルト−
リン合金層またはニッケル−コバルト合金層を形成する
工程と、前記ニッケル−コバルト−リン合金層またはニ
ッケル−コバルト合金層上に無電解めっき法によって金
属層を形成する工程とを備えることを特徴とする透明導
電膜上の金属電極層の製造方法である。

【００１７】さらにまた本発明は、透光性基板にパター
ン形成された透明導電膜上に形成されるニッケル−コバ
ルト−ホウ素合金層と、前記ニッケル−コバルト−ホウ
素合金層上に形成される金属層とを備えることを特徴と
する透明導電膜上の金属電極層である。

【００１８】また本発明は、透光性基板にパターン形成
された透明導電膜上に無電解めっき法によってニッケル
−コバルト−ホウ素合金層を形成する工程と、前記ニッ
ケル−コバルト−ホウ素合金層上に無電解めっき法によ
って金属層を形成する工程とを備えることを特徴とする
透明導電膜上の金属電極層の製造方法である。

【００１９】

【作用】本発明に従えば、透光性基板にパターン形成さ
れた透明導電膜上には、ニッケル−リン合金層が形成さ
れ、さらにニッケル−コバルト−リン合金層またはニッ
ケル−コバルト合金層が形成され、さらに金属層が形成
される。透明導電膜と金属層との間の２層によって、前
記透明導電膜、金属層間の密着性が優れたものとなる。
すなわち、ニッケル−リン合金層と、ニッケル−コバル
ト−リン合金層またはニッケル−コバルト合金層とにそ
れぞれ圧縮応力が働き、密着性が向上する。また、金属
層は、該金属層に最近接するニッケル−コバルト−リン
合金層またはニッケル−コバルト合金層のコバルトとの
密着力が高いため、前記透明導電膜と金属層との密着性
が著しく向上する。このため、配線抵抗を低減するため
に金属層を比較的厚めに形成しても密着性が低下するこ
とはない。したがって、密着性に優れ、かつ配線抵抗の
低い透明導電膜上の金属電極層が得られる。

【００２０】また本発明に従えば、透光性基板のパター
ン形成された透明導電膜上にはニッケル−コバルト−ホ
ウ素合金層が形成され、さらに金属層が形成される。透
明導電膜と金属層との間のニッケル−コバルト−ホウ素
合金層によって、前記透明導電膜、金属層間の密着性が
優れたものとなる。すなわち、ニッケル−コバルト−ホ
ウ素合金層に圧縮応力が働き、密着性が向上する。ま
た、金属層はニッケル−コバルト−ホウ素合金層のコバ
ルトとの密着性が高いため、前記透明導電膜と金属層と
の間の密着性が著しく向上する。このため、配線抵抗を
低減するために金属層を比較的厚めに形成しても密着性
が低下することはない。したがって、密着性に優れ、か
つ配線抵抗の低い透明導電膜上の金属電極層が得られ
る。

【００２１】さらに本発明に従えば、透明導電膜上に形
成される前述した層はすべて無電解めっき法によって形
成される。このため、膜形成のための特別な設備を必要
とすることなく、各層を連続的に形成することができ
る。また、前記無電解めっき法は、パターン形成された
透明導電膜上のみに選択的に形成することができる。し
たがって、量産性を低下することなく、安価で簡便に金
属電極層を形成することができる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明に基づく透明導電膜上の金属
電極層が形成された液晶表示パネル１１を示す平面図で
あり、図２は前記液晶表示パネル１１の端部付近を示す
断面図である。液晶表示パネル１１の透光性基板１２，
１３は、互いに対向して配置される。基板１２は、基板
１３よりも大面積に形成され、基板１２の基板１３が配
置された側の表面１２ａであって、前記基板１３が配置
された領域以外の領域には複数の接続配線１５が形成さ
れる。透明導電膜上の金属電極層である接続配線１５に
は、液晶駆動用のＩＣチップ１４がＣＯＧ方式によって
実装される。

【００２３】図３は、前記液晶表示パネル１１の構成を
示す断面図である。液晶表示パネル１１は、前述した透
光性基板１２，１３、ＩＣチップ１４、接続配線１５以
外に、少なくともシール材１６、液晶層１７、画素電極
１８，１９および偏光板２０，２１を備える。たとえば
ガラスや有機フィルムで実現される基板１２，１３は、
前述したように互いに対向して配置され、シール材１６
によって接着される。また基板１２，１３間には液晶材
料が注入されて封止され、液晶層１７が形成される。基
板１２，１３の液晶層１７側表面には、画素電極１８，
１９がそれぞれ形成される。画素電極１８，１９は、た
とえばＩＴＯやＳｎＯ₂などの透明導電膜で実現され
る。画素電極１８は、たとえばセグメント電極であり、
画素電極１９は、たとえばコモン電極である。基板１
２，１３の液晶層１７とは反対側表面には偏光板２０，
２１がそれぞれ配置され、貼着される。

【００２４】基板１３よりも大きい基板１２の液晶層１
７側表面であって、前記基板１３が配置された領域以外
の領域には、前述したように接続配線１５が形成され
る。接続配線１５は、前記画素電極１８とつながる透明
導電膜を含む。

【００２５】図４は、本発明の一実施例である透明導電
膜上の金属電極層、すなわち前記接続配線１５の構成を
示す断面図である。接続配線１５は、透明導電膜２２、
ニッケル−リン（以下、「Ｎｉ−Ｐ」とする）合金層２
３、ニッケル−コバルト−リン（以下、「Ｎｉ−Ｃｏ−
Ｐ」とする）合金層２４および金属膜２５から成る。基
板１２の表面１２ａ上には、透明導電膜２２がパターン
形成される。さらに、透明導電膜２２上にＮｉ−Ｐ合金
層２３、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金層２４、金属膜２５がこの
順に積層される。金属膜２５は、たとえばＡｕ，Ａｇ，
Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒなどで実現され、好ましくはＡｕで実
現される。

【００２６】図５は、前記接続配線１５の形成方法を示
す工程図である。工程ａ１では、透明導電膜２２がパタ
ーン形成される。前述した基板１２の表面１２ａ上に
は、たとえばＩＴＯ膜がスパッタリング法あるいは蒸着
法によって、その膜厚が約１０００Åとなるように形成
され、さらにエッチングされて透明導電膜２２が形成さ
れる。このとき、透明導電膜２２から成る前記画素電極
１８も同時にパターン形成される。

【００２７】透明導電膜２２が形成された基板１２は、
画素電極１９が形成された基板１３とともに液晶セルの
形成工程を経て、液晶セルとされる。ここで、画素電極
１８，１９は液晶層によって覆われてしまうため、接続
配線１５とされる透明導電膜２２のみが外部に露出する
こととなる。形成された液晶セルは点灯表示検査され、
不良品は除去される。

【００２８】次に工程ａ２では、前記透明導電膜２２上
に、Ｎｉ−Ｐ合金層２３が形成される。Ｎｉ−Ｐ合金層
２３は無電解めっき法によって形成され、好ましくは約
２０００Å〜３０００Åの膜厚に形成される。

【００２９】工程ａ３では、前記Ｎｉ−Ｐ合金層２３上
にＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金層２４が形成される。Ｎｉ−Ｃｏ
−Ｐ合金層２４も無電解めっき法によって形成され、好
ましくは約２０００Å〜３０００Åの膜厚に形成され
る。さらに、熱処理が施される。

【００３０】工程ａ４では、前記Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ合金層
２４上に金属膜２５が形成される。金属膜２５も、前記
合金層２３，２４と同様に無電解めっき法によって形成
され、好ましくは約１μｍ〜２μｍの膜厚に、さらに好
ましくは約１μｍ〜１．５μｍの膜厚に形成される。

【００３１】以上のようにして形成された接続配線１５
の接続抵抗値は、０．０２Ω／□〜０．０３Ω／□であ
った。この値は、表示の大型化、高精細化に伴って画素
数が増加し、駆動デューテイ比が高くなっても、入力配
線抵抗による電圧降下が生じることのない値であり、実
際に液晶表示パネル１１を点灯表示した際において、電
圧降下によって生じるクロストークの少ない良好な表示
が得られた。また、入力配線抵抗と駆動用ＩＣチップの
入力容量とで形成される積分回路の時定数が小さくな
り、ＩＣチップの誤動作を防止することができた。

【００３２】また、接続配線１５において、密着力の大
小を判断することができるテープ剥離試験を行ったとこ
ろ、充分な密着力が得られることが確認された。さらに
ＩＣチップを、接続配線１５とＩＣチップのパッド部と
を直径が３２μｍのＡｕワイヤを用いてワイヤボンディ
ングすることによって実装し、金線の引っ張り強度を測
定したところ、約１２ｇ平均の引っ張り強度が得られ
た。したがって、ＩＣチップの実装性を阻害することな
く、金属膜２５を厚膜化して低抵抗化を図ることが可能
であった。

【００３３】なお、本実施例ではＮｉ−Ｃｏ−Ｐ合金層
２４の例について説明したけれども、前記合金層２４の
代わりにニッケル−コバルト合金層を形成する例も本発
明の範囲に属するものであり、同様に密着性に優れ、か
つ配線抵抗の低い接続配線が得られた。

【００３４】図６は、本発明の他の実施例である接続配
線２７の構成を示す断面図である。接続配線２７は前記
接続配線１５と同様に、たとえば液晶表示パネルに用い
られ、前記合金層２３，２４の代わりにニッケル−コバ
ルト−ホウ素（以下、「Ｎｉ−Ｃｏ−Ｂ」とする）合金
層２６を形成したことを特徴とする。なお、図６におい
て、前記接続配線１５と同様に構成される部材には同様
の参照符を付して示している。

【００３５】図７は、前記接続配線２７の形成方法を示
す工程図である。工程ｂ１では、前述した工程ａ１と同
様にして透明導電膜２２が形成される。

【００３６】工程ｂ２では、前記透明導電膜２２上に、
Ｎｉ−Ｃｏ−Ｂ合金層２６が形成される。該Ｎｉ−Ｃｏ
−Ｂ合金層２６は、無電解めっき法によって形成され、
好ましくは約３０００Å〜５０００Åの膜厚に形成され
る。さらに、熱処理が施される。

【００３７】工程ｂ３では、前記工程ａ４と同様にして
金属膜２５が形成される。

【００３８】このようにして形成された接続配線２７
は、前記接続配線１５と同様の配線抵抗値を有してお
り、接続配線２７を形成した液晶パネルを点灯表示した
際においても、電圧降下によって生じるクロストークの
少ない良好な表示が得られることが確認された。また、
ＩＣチップの誤動作を防止することができた。さらに、
前記接続配線１５と同様の密着力および引っ張り強度が
得られた。

【００３９】なお、上述した実施例において、透明導電
膜２２上に形成される層は、すべて無電解めっき法によ
って形成されるため、特別な設備を設けることなく安価
で簡便に、かつ連続的に形成することができる。また、
前記無電解めっき法は、外部電流を使用することなく、
溶液中の金属イオンを還元して折出する方法であり、パ
ターン形成された透明導電膜２２上のみに選択的に形成
することができるため、他の製造方法、たとえば真空蒸
着法やスパッタリング法と比較して量産性に優れ、製造
コストを低減させることができる。

【００４０】また、接続配線１５，２７の最上層が金め
っき膜である場合、ＩＣチップの実装は、フェースダウ
ンボンディング法などを利用して行うことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、透明導電
膜と金属層との間に形成されるニッケル−リン合金層、
およびニッケル−コバルト−リン合金層あるいはニッケ
ル−コバルト合金層によって、前記透明導電膜、金属層
間の密着性が優れたものとなる。このため、金属層上に
駆動用ＩＣチップを実装した際の信頼性が向上する。ま
た、金属層を比較的厚めに形成し、配線抵抗を低減する
ことが可能となる。このため、配線抵抗による電圧降下
が低減し、クロストークを防止することが可能となっ
て、たとえば表示パネルとした際の表示品位を著しく向
上することができる。

【００４２】また本発明によれば、透明導電膜と金属層
との間に形成されるニッケル−コバルト−ホウ素合金層
によって、前述したのと同様な効果が得られる。

【００４３】さらに本発明によれば、透明導電膜上に形
成される層はすべて無電解めっき法によって連続的に形
成される。このため、安価にかつ簡便に形成することが
できる。また、透明導電膜上のみに選択的に形成するこ
とができ、量産性を損なうことなく形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく透明導電膜上の金属電極層であ
る接続配線１５が形成された液晶表示パネル１１を示す
平面図である。

【図２】前記液晶表示パネル１１の端部付近を示す断面
図である。

【図３】前記液晶表示パネル１１の構成を示す断面図で
ある。

【図４】本発明の一実施例である接続配線１５の構成を
示す断面図である。

【図５】前記接続配線１５の形成方法を示す工程図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例である接続配線２７の構成
を示す断面図である。

【図７】前記接続配線２７の形成方法を示す工程図であ
る。

【図８】従来の接続配線１の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１２ 透光性基板 １５，２７ 接続配線 ２２ 透明導電膜 ２３ ニッケル−リン（Ｎｉ−Ｐ）合金層 ２４ ニッケル−コバルト−リン（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ）合
金層 ２５ 金属膜 ２６ ニッケル−コバルト−ホウ素（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｂ）
合金層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性基板にパターン形成された透明導
   電膜上に形成されるニッケル−リン合金層と、 前記ニッケル−リン合金層上に形成されるニッケル−コ
   バルト−リン合金層またはニッケル−コバルト合金層
   と、 前記ニッケル−コバルト−リン合金層またはニッケル−
   コバルト合金層上に形成される金属層とを備えることを
   特徴とする透明導電膜上の金属電極層。
2. 【請求項２】 透光性基板にパターン形成された透明導
   電膜上に無電解めっき法によってニッケル−リン合金層
   を形成する工程と、 前記ニッケル−リン合金層上に無電解めっき法によって
   ニッケル−コバルト−リン合金層またはニッケル−コバ
   ルト合金層を形成する工程と、 前記ニッケル−コバルト−リン合金層またはニッケル−
   コバルト合金層上に無電解めっき法によって金属層を形
   成する工程とを備えることを特徴とする透明導電膜上の
   金属電極層の製造方法。
3. 【請求項３】 透光性基板にパターン形成された透明導
   電膜上に形成されるニッケル−コバルト−ホウ素合金層
   と、 前記ニッケル−コバルト−ホウ素合金層上に形成される
   金属層とを備えることを特徴とする透明導電膜上の金属
   電極層。
4. 【請求項４】 透光性基板にパターン形成された透明導
   電膜上に無電解めっき法によってニッケル−コバルト−
   ホウ素合金層を形成する工程と、 前記ニッケル−コバルト−ホウ素合金層上に無電解めっ
   き法によって金属層を形成する工程とを備えることを特
   徴とする透明導電膜上の金属電極層の製造方法。