JPH0442676B2 - - Google Patents
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- JPH0442676B2 JPH0442676B2 JP11957886A JP11957886A JPH0442676B2 JP H0442676 B2 JPH0442676 B2 JP H0442676B2 JP 11957886 A JP11957886 A JP 11957886A JP 11957886 A JP11957886 A JP 11957886A JP H0442676 B2 JPH0442676 B2 JP H0442676B2
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Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
Description
〔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エースとしてグ
ラフイツク表示が広く用いられるようになり、こ
れに伴つ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つ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、両者をモジユ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図によつて説明する。
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によつ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チツプ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
チツプ４の端子間の金属配線６、およびLSIチツ
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間に狭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
で省略してあるが、実際には後述するように、保
護用の樹脂がLSIチツプ４を覆つて設けてある。
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チツプ、９は
LSIチツプ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、１
２はCr、１３はCu、１４はCrであり、７は１５，
１６及び１７の３層から成る金属配線で、１５は
Cr、１６はCu、１７はCrであり、１０は液晶層、
１８及び１９はIn2O3SnO2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をはさむ構造となつて
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、LSIチツプの端
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
ツプ４の端子部９のはんだ５によつてLSIチツプ
４がガラス基板２の上に接続される構造となつて
いる。さらに、LSIチツプ４はコーテイング樹脂
８（図示されず）によつてコーテイングされ、保
護されている。
ところで、このような構造を有するLSIチツプ
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％−
1000h）、温湿度サイクル（−30℃〓70℃／95％
RH、40サイクル）、温度サイクル（−30℃〓80
℃、500サイクル以上）、振動試験（10G、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℃−250h）、高温高湿動作試験（70
℃／95％12H−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つた。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
に示すように、金属配線６と隣接する金属配線間
及びLSIチツプ４を実装している接続端子間でヒ
ゲ状の折出物が生成し、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
折出物は金属配線６，７を構成している金属、つ
まりCu１３，１６が折出したものであることが
わかつた。
しかして、このように、高温高湿動作試験にお
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つた。
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。
〔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
の折出物が生成するという電気化学的な反応が起
つ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、ステツ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、
10-5Torr以下の真空中350℃程度の温度で30〜
120分、通常は60分加熱する。また、被膜を形成
する有機樹脂としてはエポキシ系樹脂も用いら
れ、10-5Torr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チツプ、９はLSIチツプ４の端子部、５はは
んだ、６はCr１２、Cu１３、Cr１４よりなる金
属配線、７はCr１５、Cu１６、Cr１７よりなる
金属配線、１０は液晶層、１８及び１９はIn2O3
SnO2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。
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を保護するようにし
て形成してある。８はコーテイング樹脂であり、
LSIチツ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１０をはさむ構造となつて
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。
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を設けてあるので、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、
折出がなくなり、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湿
動作試験結果を示す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a display device used in an automobile instrument panel, OA equipment, etc., and particularly relates to a display panel such as a liquid crystal or EL display panel in which driving electronic circuit elements are integrally mounted. [Prior Art] In recent years, graphic displays have become widely used as man-machine interfaces, and along with this, liquid crystal display devices have also come to be used in automobile instrument panels. This trend is likely to accelerate as devices become more practical. By the way, in such a liquid crystal display device (hereinafter referred to as a display panel), by taking advantage of its panel-like form, one of its electrode substrates is expanded, and a driving electronic circuit element (LSI) is installed in this expanded part. )
It is known that it is directly equipped with a module that combines both into a module. Incidentally, such examples are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-60199 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-104198. Therefore, a conventional example of such a display panel will be explained with reference to FIG. 2. This figure 2 shows a liquid crystal display element (display panel) composed of a glass substrate 1 and a glass substrate 2 which is an electrode substrate. Chip 4
is mounted by directly connecting it to the wiring circuit using solder 5. This liquid crystal display and LSI
The metal wiring 6 between the terminals of the chip 4 and the metal wiring 7 between the terminals of the LSI chip 4 and connection terminals to an external circuit are made of the same conductive material, for example, a conductive layer made of a Cr-Cu-Cr trilayer film. ing. Further, in FIG. 2, numeral 3 denotes a sealant that seals the liquid crystal sandwiched between the glass substrates 1 and 2. Although it is omitted in FIG. 2 because it is difficult to show, in reality, a protective resin is provided to cover the LSI chip 4, as will be described later. Next, Fig. 3 shows a cross section taken along line A-A' in Fig. 2. In Fig. 3, 1 and 2 are glass substrates, 3 is a sealant, 4 is an LSI chip, and 9 is a
Terminal part of LSI chip 4, 5 is solder, 6 is 12,
It is a metal wiring consisting of three layers, 13 and 14, and 1
2 is Cr, 13 is Cu, 14 is Cr, 7 is 15,
Metal wiring consisting of three layers 16 and 17, 15 is
Cr, 16 is Cu, 17 is Cr, 10 is a liquid crystal layer,
18 and 19 are transparent electrodes made of transparent conductive films made of In 2 O 3 SnO 2 or a mixture thereof. The liquid crystal display element portion 11 has a structure in which a liquid crystal layer 10 is sandwiched between a glass substrate 1 and a glass substrate 2. A transparent electrode 19 is formed on the glass substrate 1, and a transparent electrode 18 is formed on the glass substrate 2. This transparent electrode 18 is extended to the outside from the liquid crystal display portion 11, and metal wirings 6 and 7 are laminated therein to ensure electrical connection. For the metal wirings 6 and 7, the first layer 12 and the third layer 14 are made of Cr, and the second layer 13 is made of Cu. That is, Cr is used for the metal film 12 and the metal film 14, and Cu is used for the metal film 13. Further, Cr is used for the metal film 15 and the metal film 17, and Cu is used for the metal film 16. Through holes are formed in the metal films 14 and 17 in the connection areas corresponding to the positions of the terminal portions 9 of the LSI chip, and the connection areas 20 and 17 of the metal wirings 6 and 7 are formed.
21, the third layer Cr14, 17 is not present and the second layer Cu13, 16 is directly exposed, and the LSI chip 4 is connected to the glass substrate 2 by the solder 5 of the terminal part 9 of the LSI chip 4. It has a structure that is connected to the top. Furthermore, the LSI chip 4 is coated and protected with a coating resin 8 (not shown). Incidentally, a liquid crystal display element mounted with an LSI chip having such a structure is required to have various types of reliability. And as an evaluation of this reliability,
There are two types of reliability tests: non-energized reliability tests and energized reliability tests. Note that the current conduction reliability test refers to an operation test of a liquid crystal display element under various conditions. First, non-current reliability tests include high temperature storage (90℃ - 500h), high temperature and high humidity storage (70℃ / 95% -
1000h), temperature and humidity cycle (-30℃〓70℃/95%
RH, 40 cycles), temperature cycle (-30℃〓80
°C, 500 cycles or more), vibration test (10G, 10~
500 Hz - 100 hours each). The conventional liquid crystal display elements having the structures shown in FIGS. 2 and 3 were subjected to various non-current reliability tests as described above, and as a result, it was confirmed that the specifications were satisfied. Therefore, we conducted a current reliability test. This current-carrying reliability test is an operation test that is performed while actually displaying the liquid crystal.This current-carrying reliability test includes a high-temperature operation test (85℃-250h), a low-temperature operation test (-35℃) °C-250h), high temperature and high humidity operation test (70
℃/95% 12H-250h). As a result of conducting these current reliability tests, it was found that the above-mentioned conventional example also satisfies the target specifications for high-temperature and low-temperature operation tests. However, during a high-temperature, high-humidity operation test, a display problem occurred after approximately 100 hours of operation. As a result of investigating the cause of this problem, we found that whisker-like deposits were formed between the metal wiring 6 and the adjacent metal wiring and between the connection terminals on which the LSI chip 4 was mounted, as shown in Figure 4. It was confirmed that the metal had grown and a short circuit had occurred, and furthermore, it was found that this whisker-like precipitated material was the precipitated metal of Cu13 and Cu16, which constitutes the metal wirings 6 and 7. . However, during high-temperature, high-humidity operation tests, short circuits between metal wiring or connecting terminals, resulting in display defects, can significantly reduce the reliability of liquid crystal display elements, and can lead to poor performance as a product. It is incomplete. [Problems to be Solved by the Invention] As described above, conventional display panels have a problem in that it is difficult to maintain sufficient reliability when applied to automobiles and the like. The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, eliminate the risk of short circuits between metal wiring or connection terminals even when operated in high temperature and high humidity conditions, and allow use in display elements such as automobiles. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel that can maintain sufficient reliability. [Means for solving the problem] In order to achieve this object, the present invention provides an organic resin that is heat-treated in vacuum on the metal wiring and connection terminals of a liquid crystal display panel equipped with electronic circuit elements. It is characterized in that the coating is formed to a predetermined thickness. Note that the present invention is based on the following findings. In other words, as a result of various investigations into short circuits between the metal wiring and connection terminals of display panels, the inventors of the present invention found that the electrode on the positive electrode potential side melts due to the presence of moisture, and the electrode on the negative electrode potential side melts. It was revealed that an electrochemical reaction was occurring in which precipitates of 200 nm were generated, and it was also confirmed that the electrochemical reaction was concentrated at the connection terminal where the electric field strength was the highest. As a result, as mentioned above, to prevent moisture from entering, a coating made of organic resin that has been heat-treated in vacuum is formed on the metal wiring and connection terminals to a thickness greater than that of the metal wiring. I discovered what I should do. By using an organic resin that has been heat-treated in a vacuum, it has fewer pinholes, improves adhesion to the substrate, and forms a film with excellent step covering properties, allowing it to be used even under high temperature and high humidity conditions between metal wiring and connection terminals. can prevent short circuits. To form a film, in the case of polyimide resin, for example, apply a resin with a viscosity of about 60 to 100 cps,
30 ~ at a temperature of about 350℃ in a vacuum below 10 -5 Torr
Cook for 120 minutes, usually 60 minutes. Epoxy resins can also be used as organic resins for forming the film, and may be heated at 150° C. for about 60 minutes or more in a vacuum of 10 -5 Torr or less. [Example] Hereinafter, the display panel according to the present invention will be explained in detail with reference to the illustrated example. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 1 and 2 are glass substrates, 3 is a sealant, and 4 is a glass substrate.
LSI chip, 9 is the terminal part of LSI chip 4, 5 is solder, 6 is a metal wiring made of Cr12, Cu13, Cr14, 7 is a metal wiring made of Cr15, Cu16, Cr17, 10 is a liquid crystal layer, 18 and 19 are In 2 o 3
This is a transparent electrode made of a transparent conductive film made of SnO 2 or a mixture thereof. 22 is a polyimide resin layer, metal wiring 6,
7 and the connecting terminal portions 20 and 21 are formed to protect them. 8 is a coating resin;
This is to protect the LSI chip. The liquid crystal display element portion 11 has a structure in which a liquid crystal layer 10 is sandwiched between a glass substrate 1 and a glass substrate 2. A transparent electrode 19 is formed on the glass substrate 1, and a transparent electrode 18 is formed on the glass substrate 2. This transparent electrode 18 is extended to the outside from the liquid crystal display portion 11, and metal wirings 6 and 7 are laminated therein to ensure electrical connection. According to this embodiment, the vacuum heat-treated polyimide resin layer 22 is provided on the metal wirings 6, 7 and the connection terminal portions 20, 21, so that in the high temperature and high humidity operation test, water is prevented from entering, and the conductor melting of materials,
Creation is eliminated, and as a result, short circuits between connecting terminals and metal wiring can be eliminated, and reliability can be improved. Table 1 shows the high temperature and high humidity operation test results of the display panel according to this example.
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。
As explained above, according to the present invention, it is possible to eliminate the risk of short circuits between metal wirings and at connection terminals in a liquid crystal display panel equipped with electronic circuit elements, thereby solving the problems of the prior art. In addition, an improvement in yield can be expected, and a display panel that can maintain sufficient reliability for use in automobiles and the like can be obtained.
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……
LSIチツプ、５……はんだ、６，７……金属配
線、８……コーテイング樹脂、９……LSIチツプ
の端子部、１０……液晶層、１１……液晶表示部
分、１２，１５……下層Cr、１６……Cu、１４，
１７……上層Cr、１８，１９……透明電極、２
０，２１……接続端子部、２２……ポリイミド樹
脂。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a display panel according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of a conventional display panel, FIG. 3 is a sectional view taken along line A-A' in FIG.
Figures a and b are photographs showing problems with conventional display panels. 1, 2...Glass substrate, 3...Sealing agent, 4...
LSI chip, 5... Solder, 6, 7... Metal wiring, 8... Coating resin, 9... Terminal part of LSI chip, 10... Liquid crystal layer, 11... Liquid crystal display part, 12, 15... Lower layer Cr, 16...Cu, 14,
17... Upper layer Cr, 18, 19... Transparent electrode, 2
0, 21... Connection terminal portion, 22... Polyimide resin.
Claims (1)
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、ステツプカバレツジ性の優
れた被膜を形成して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。[Scope of Claims] 1. A display panel in which one of the electrode substrates of a display element is expanded to form a wiring board, and an electronic circuit element for driving the display element is mounted on this wiring board, in which the electrode wiring and the electronic circuit of the wiring board are mounted. The connection terminals for the elements are made of organic resin and are heat-treated in vacuum to form a coating with few pinholes, good adhesion to the substrate, and excellent step coverage. LCD display panel. 2. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the organic resin is a polyimide resin. 3. The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the organic resin is a photosensitive polyimide resin. 4 The film thickness of the above polyimide resin should be at least
3. The liquid crystal display panel according to claim 2, wherein the liquid crystal display panel is formed to have a film thickness equal to or greater than that of the electrode wiring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11957886A JPS62276581A (en) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | lcd display panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP11957886A JPS62276581A (en) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | lcd display panel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276581A JPS62276581A (en) | 1987-12-01 |
| JPH0442676B2 true JPH0442676B2 (en) | 1992-07-14 |
Family
ID=14764817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11957886A Granted JPS62276581A (en) | 1986-05-24 | 1986-05-24 | lcd display panel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62276581A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04132258A (en) * | 1990-09-25 | 1992-05-06 | Nec Corp | Connecting body for semiconductor substrate and its connection |
-
1986
- 1986-05-24 JP JP11957886A patent/JPS62276581A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62276581A (en) | 1987-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |