JPS62276581A

JPS62276581A - 液晶表示パネル

Info

Publication number: JPS62276581A
Application number: JP11957886A
Authority: JP
Inventors: 盛明府山; 布川　功; 舟生　征夫; 田村　克
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-05-24
Filing date: 1986-05-24
Publication date: 1987-12-01
Also published as: JPH0442676B2

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は、自動車用計器盤及びＯＡ機器などに使用する
表示装置に係り、特に駆動用の電子回路素子を一体的に
実装した液晶、ＥＬなどの表示パネルに関する。

〔従来の技術〕

近年、マンマシーンインターフェースとしてグラフイン
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装置（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４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２′！ＩＩＡ６
、およびＬＳＩ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
−Ｃｒ　Ｓ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、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１２゜１３及び１４の３層か
ら成る金属配線であり、１２はＣｒ。

１３はＣｕ、　　１４はＣｒであり、７は１５．１６及
び１７０３層から成る金属配線で、１５はＣｒ、　　１
６はＣｕ。

１７はＣｒであり、１０は液晶層、１８及び１９はＩｎ
ｚ○３゜Ｓｎｕｇまたはこれらの混合物よりなる透明導
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１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を一層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１２及び第３層
１４としてＣｒ、　　第２層１３としてＣｕ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には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１７には、Ｌ
ＳＩ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２０
．２１には、第３層のＣｒ１４．１７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っている。さらに、Ｌ
ＳＩチップ４はコーティング樹脂８　（図示されず）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％−１
０００ｈ）、　　温湿度サイクル（−３０°Ｃ→７０°
Ｃ／９５％ＲＨ。

４０サイクル）、　温度サイクル（−３０℃−８０°Ｃ
，５００サイクル以上）、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。この通信信頼性試験と
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’Ｃ−２５０ｈ）　、　　低温動作試験（−３
５’ｃ　−２５０ｈ）　、　　高温高温動作試験（７０
”Ｃ／９５％１２　Ｈ−２５０ｈ）がある。

これらの通電信頼性試験をした結果、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、高温高温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図に示すよ
うに、金属配線６と隣接する金属配線間及びＬＳＩチッ
プ４を実装している接続端子間でヒゲ状の析出物が生成
し、これが成長して短絡が生じていることが確認され、
さらに、このヒゲ状の析出物は金属配線６，７を構成し
ている金属、つまりＣｕ１３．１６が析出したものであ
ることがわかった。

しかして、このように、高温高温動作試験において、金
属配線間や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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように、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。

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金属配線間、接続端子間で
の短絡のおそれがなく、自動車などの表示素子に使用し
て充分な信頼性を保つことができる液晶表示パネルを提
供するところにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕この目的を達成するため、本発明は、電子回路素子を搭
載した液晶表示パネルの金属配線、接続端子上に真空中
で熱処理を施こした有機樹脂より成る被膜を、所定の厚
さに形成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金属配線間、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、負極電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、金属配線及び接続端子部分に真空中で熱処理を
施こした有機樹脂より成る被膜を金属配線の膜厚以上に
なるように形成すればよいことを発見したものである。

真空中で熱処理を施した有機樹脂を用いることにより、
ピンホールが少なく、基板との密着性が向上し、ステッ
プカバリング性のすぐれた被膜を形成し、高温高湿下で
も金属配線及び接続端子間の短絡を防止することができ
る。

被膜を形成するには、ポリイミド系樹脂の場合、例えば
粘度６０〜１００ｃｐｓ程度の樹脂を塗布し、１Ｏ−５
Ｔｏｒｒ以下の真空中３５０℃程度の温度で３０〜１２
０分、通常は６０分加熱する。また、被膜を形成するを
機樹脂としてはエポキシ系樹脂も用いられ、１ｆｌ’Ｔ
。

ｒｒ以下の真空中１５０℃において６０分程度以上加熱
すればよい。

〔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Ｃｒ（１５）、　　Ｃｕ（１６）、　　Ｃ
ｒ（１７）よりなる金属配線、１０は液晶、１８及び１
９はＩｒ＋ｚＯｉ。

５ｎＯｚまたはこれらの混合物よりなる透明渾電膜から
なる透明電極である。

２２はポリイミド樹脂層であり、金属配線６．７及び接
続端子部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
０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１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″！１ＩＡ６．７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６，７及び接続端子部２０
．２１上に真空熱処理されたポリイミド樹脂層２２を設
けであるので、高温高温動作試験において、水の侵入を
防止し、導体材料の溶解、析出がなくなり、この結果、
接続端子間、金属配線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た。

表１にこの実施例による表示パネルの高温高温動作試験
結果を示す。

（本頁以下余白）この表１は、第１図の実施例における金属配線６．７の
厚さを２．０μｍと一定にし、その上に形成するポリイ
ミド樹脂２２の膜厚を種々変化させて、高温高温動作試
験をし、接続端子間のヒゲ状の析出物２２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、高温高温動作試験を満足（７
０°Ｃ／９５％ＲＨ，２５０時間）するためには、ポリ
イミド樹脂は真空中で熱処理をし、かつ必要な膜厚は２
．０μｍ以上あればよいことが確認された。

ポリイミド樹脂を真空中で熱処理することによる効果は
、基板との密着性向上、さらにポリイミド樹脂中の揮発
性物質の完全除去による高品質ポリイミド樹脂の形成に
よるものと考えられる。

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に、金属配線６，７全面
をポリイミド樹脂層２２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。

本発明の他の実施例として、ポリイミド樹脂の代りに、
感光性ポリイミド樹脂を用いても同じ効果が期待される
ことを確認している。この場合のさらに特徴としては、
実施例１に比較してホトリソ工程が簡略されることから
、さらにコスト低減が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、電子回路素子を
搭載した液晶表示パネルにおいて金属配線間及び接続端
子部での短絡の虞れをなくすことができるから、従来技
術の問題点を解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が得られる。

【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及びｂは従来の
表示パネルの問題点を示す写真。１．２・・・ガラス基板、３・・・封止剤、４・・・Ｌ
ＳＩチップ、５・・・はんだ、６，７・・・金属配線、
８・・・コーティング樹脂、９・・・ＬＳｒチップの端
子部、１０・・・液晶層、１１・・・液晶表示部分、１
２．１５・・・下層Ｃｒ、１６＝Ｃｕ、１４．１７−・
・上層Ｃｒ、１８．１９・・・透明電極、２０、２／Ｌ
・・・接続端子部、２２・・・ポリイミド樹脂。代理人　弁理士　平　木　祐　輔第１図１：金属配線第２図４：ＬＳＩデツプ　　７：金属配線第３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、上記配線基板の電極配線及
び電子回路素子に対する接続端子部分に、有機樹脂より
成り、真空中で熱処理することにより、ピンホールが少
なく、基板との密着性が良好でかつ、ステップカバレッ
ジ性の優れた被膜を形成したことを特徴とする液晶表示
パネル。２、上記有機樹脂がポリイミド系樹脂であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示パネル。３、上記有機樹脂が感光性ポリイミド系樹脂であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示パネ
ル。４、上記ポリイミド系樹脂の膜厚を少なくとも、電極配
線の膜厚と同等かあるいはそれ以上に形成したことを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の液晶表示パネル。