配線構造及び部品実装構造
【課題】 電極構造を多層化することにより腐食等による信頼性の低下を抑えるとともに、各層間の接続抵抗（コンタクト抵抗）を抑える。
【解決手段】 接続端子部Ｔは、２層以上の導体層（第１導体層２及び第２導体層３）が積層された構造を有し、積層された積層構造部分の面積が拡大されている。例えば、積層構造部分の面積を、接続端子部Ｔ上に接続されるバンプＢの接触面積の２倍以上とする。接続端子部Ｔが所定のピッチｐで配列される場合、積層構造部分の面積を、ピッチｐを１辺とする正方形の面積よりも大とする。あるいは、積層構造部分を長方形とする。
【解決手段】 接続端子部Ｔは、２層以上の導体層（第１導体層２及び第２導体層３）が積層された構造を有し、積層された積層構造部分の面積が拡大されている。例えば、積層構造部分の面積を、接続端子部Ｔ上に接続されるバンプＢの接触面積の２倍以上とする。接続端子部Ｔが所定のピッチｐで配列される場合、積層構造部分の面積を、ピッチｐを１辺とする正方形の面積よりも大とする。あるいは、積層構造部分を長方形とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置のパネル電極等における電極構造、及び前記パネル電極等における部品実装構造に関するものであり、さらには前記電極構造、部品実装構造を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力等の優れた特徴を有する平面表示装置であることから、いわゆるＰＤＡ（Personal Digital Assistance）や携帯電話等のようなモバイル機器や、パーソナルコンピュータの表示部等、広範な用途に用いられている。
【０００３】
前記液晶表示装置は、液晶層が一対の表示パネル基板、すなわちアレイ基板及び対向基板間に挟持された構造の液晶表示パネルを有しており、前記アレイ基板と対向基板の間に画素毎に選択的に電圧を印加することで液晶層が制御され、画像の表示が行われる。ここで、例えばアクティブマトリクス型液晶表示パネルでは、アレイ基板に、アモルファスシリコンやポリシリコン半導体を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がスイッチング素子として形成されるとともに、このスイッチング素子と接続される画素電極、走査線、信号線等が形成される。一方、対向基板には、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等からなる対向電極やカラーフィルター等が形成される。
【０００４】
前述のような構造に液晶表示装置では、軽量薄型化等を目的として走査線駆動回路並びに信号線駆動回路をアレイ基板に内蔵することが行われている。特に、信号線駆動回路については、走査線駆動回路に比べて高速に動作しなくてはならないため、例えばＩＣチップとして形成され、ＣＯＧ（Chip On Glass）技術によりアレイ基板上に実装されている。前記ＩＣチップは、アレイ基板の外縁に配置されるパネル電極上にバンプ接続することにより実装され、外部制御回路からの信号が入力されるとともに、アレイ基板の走査線や信号線に画像制御信号を出力する。
【０００５】
ところで、前記のようにアレイ基板にパネル電極を形成し、ここにＩＣチップ等を実装する場合、パネル電極の信頼性を確保するために、電極構造を積層構造とすることが有利であると考えられる。具体的には、Ａｌ等からなる導体層上に酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる導体層を積層形成し、金属からなる導体層を保護することで、腐食の発生等が抑えられ、信頼性が改善されるものと期待される。
【０００６】
一般に、基板上に形成される配線層は、ソルダーレジスト等によって覆われており、腐食や損傷、異物の付着による悪影響を防止するようにしているが、さらに、特許文献１に記載されるように、配線層上に保護層を形成することも検討されている。電極部分に関しては、電気的な接続が必要であるため、前記ソルダーレジストで覆うことはできず、露呈された状態となる。したがって、電極部分においては導体層の腐食等が懸念されるが、前記特許文献１に記載されるようにＩＴＯ等の酸化物層によってその表面を覆うことにより、金属からなる導体層を腐食等から保護することができるものと考えられる。
【特許文献１】特開２０００−７５３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らが種々検討を重ねた結果、前記のようにＡｌ等からなる導体層を酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる導体層で覆った場合、接続抵抗の点で課題が残ることがわかってきた。通常、実装されたＩＣチップの接続抵抗を考える場合、主にバンプと電極間の接続抵抗が考慮されるが、パネル電極を前記積層構造とした場合、Ａｌ等からなる導体層とＩＴＯ等からなる導体層が接触する部分にコンタクト抵抗が生ずる。そして、コンタクト抵抗は、Ａｌ等からなる導体層とＩＴＯ等からなる導体層の接触面積に反比例する。前記液晶表示装置における前記ＣＯＧ部では、例えばＦＯＧ部等に比べて接続面積が小さいために、コンタクト抵抗が大きくなる傾向にあり、電気信号に悪影響を及ぼすおそれがある。特に、入力端子部は、その影響を受けやすい。
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本発明は、腐食等による信頼性の低下を抑えることができ、しかも接続抵抗（コンタクト抵抗）を抑えることが可能な電極構造及び部品実装構造を提供することを目的とする。また、本発明は、入力される電気信号等が悪影響を受けることがない部品実装構造、液晶表示装置を提供することを目的とし、部品接続における信頼性の高い部品接続構造、液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電極構造は、少なくとも接続端子部が２層以上の導体層が積層された構造を有し、前記２層以上の導体層が積層された積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする。また、本発明に係る部品実装構造は、基板上に形成された接続端子部上にバンプ接続により部品が実装されてなる部品実装構造において、少なくとも接続端子部が２層以上の導体層が積層された構造を有し、少なくとも一部の接続端子部において、前記２層以上の導体層が積層された積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする。さらに、本発明の液晶表示装置は、前記部品実装構造を有することを特徴とする。
【００１０】
２層以上の導体層を積層した電極構造においては、各導体層間のコンタクト抵抗は積層構造部分の面積に反比例する。すなわち、前記積層構造部分の面積が大きければコンタクト抵抗は小さな値となり、小さければコンタクト抵抗が大きな値となる。
【００１１】
そこで、本発明においては、前記積層構造部分の面積を拡大することで、前記コンタクト抵抗を抑えるようにする。ここで、積層構造部分の面積を拡大するとは、例えば接続端子部の面積を通常の設計よりも拡大することを意味する。具体的には、前記積層構造部分の面積を、前記接続端子部上に接続されるバンプの接触面積の２倍以上とする。あるいは、接続端子部が所定のピッチで配列される場合、前記積層構造部分の面積を前記ピッチを１辺とする正方形の面積よりも大とする。これらはいずれも接続端子部自体の面積を拡大することを意味するが、本発明においては、前記積層構造部分が、前記接続端子部から引き出される引き出し配線上まで拡大されるようにすることも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、導体層間のコンタクト抵抗を大幅に低減することができ、接続抵抗が小さく、しかも腐食等の発生を抑えることができる信頼性の高い電極構造、部品実装構造を提供することが可能である。また、本発明によれば、実装される部品の接続抵抗が低減され入力される電気信号等が悪影響を受けることがなくなるので、この点において信頼性の高い部品接続構造、液晶表示装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した電極構造、部品接続構造、さらには液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
先ず、図１は、接続端子部において２層以上の導体層を積層した電極構造の一例を示すものである。この例では、基板１上に配線層として第１導体層２が形成され、接続端子部Ｔにおいて第２導体層３が積層形成されている。前記第１導体層２において、引き出し配線部Ｈについては、レジストにより保護されており、前記第２導体層３が積層されることはない。接続端子部Ｔにおいては、電気的接続のためにレジストに開口が設けられ、第１導体層２が露呈することになるので、この部分では第１導体層２を覆って第２導体層３が形成され、積層構造部分となる。
【００１５】
ここで、第１導体層２は、例えばＡｌやＴｉ、Ｗ等、電気抵抗の小さな金属材料からなり、配線抵抗を極力小さくする。一方、第２導体層３は、耐食性の高い酸化物材料等からなり、酸化物の中でも電気的な抵抗が小さく導体として機能する酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等が用いられる。
【００１６】
前記電極構造においては、前記接続端子部Ｔにおける第１導体層２と第２導体層３間のコンタクト抵抗が問題になる。この第１導体層２と第２導体層３の間のコンタクト抵抗が大きいと、例えば実装される部品の端子と外部信号を入力するための配線との間の抵抗が大きくなることになり、入力信号の劣化が問題となる。
【００１７】
そこで、本発明では、前記第１導体層２と第２導体層３の積層構造部分、すなわち接続端子部Ｔの面積を拡大し、前記コンタクト抵抗を抑えることとする。図２は、接続端子部Ｔの面積を拡大した例を示すものである。通常、接続端子部Ｔの大きさは、この上に実装される部品のバンプＢの大きさによって決まる。本発明では、例えば、バンプＢの周囲において、前記接続端子部Ｔまでの距離が１０μｍ以上となるように接続端子部Ｔの面積を拡大する。あるいは、前記バンプＢの接触面積に対して、前記接続端子部Ｔの面積が２倍以上になるように設計する。
【００１８】
さらには、接続端子部Ｔが形成されるピッチを基準にして、接続端子部Ｔの面積を拡大することも可能である。図３に示すように、通常、接続端子部Ｔは、例えば部品の端子のピッチに対応して形成され、その中心間の距離（ピッチ）ｐは、前記端子におけるピッチと同じである。この場合、互いに隣接する接続端子部Ｔにおいては、それぞれその中心からの距離がピッチｐの１／２（すなわちｐ／２）以上になるように接続端子部Ｔを形成することはできない。したがって、接続端子部Ｔの面積の最大値は、前記ｐ／２の２倍、したがってピッチｐを１辺とする正方形を越えることができない。これを越えると、互いに重なり合うことになり、電気的に分離することが難しい。
【００１９】
そこで、本発明においては、例えば図４に示すように、接続端子部Ｔを長方形とし、前記ピッチｐを１辺とする正方形の面積よりも接続端子部Ｔ（積層構造部分）の面積を大とする。接続端子部Ｔが所定のピッチｐで配列される場合、接続端子部Ｔの幅Ｌ１は、前記ピッチｐより大きくすることはできない。一方、これとは直交する方向の長さＬ２は任意に設定することができる。したがって、Ｌ２＞Ｌ１とすることで、面積を前記正方形の面積より拡大することができ、これにより、第１導体層２と第２導体層３の間のコンタクト抵抗が大幅に低減される。
【００２０】
以上は、接続端子部Ｔの形状や大きさを変えることにより積層構造部分の面積を拡大した例であるが、本発明はこれに限らない。例えば、図５に示すように、第２導体層３を第１導体層２の引き出し配線部Ｈ上にまで形成することで、積層構造部分の面積を拡大することも可能である。ただし、この場合には、第２導体層３が露呈する面積が大きくなり、異物の付着等による悪影響が懸念されるので、第１導体層２の引き出し配線部Ｈ上に形成する第２導体層３の面積は、必要最小限とすることが好ましい。
【００２１】
次に、前記電極構造を適用した部品実装構造について、液晶表示装置を例にして説明する。
【００２２】
図６は、液晶表示装置の液晶表示パネルの一例を概略的に示すものであり、図７は図６に示す液晶表示装置の概略的な回路構造を示す。この液晶表示装置は、液晶表示パネル１１及びこの液晶表示パネル１１を制御する外部制御回路１２を備える。液晶表示パネル１１は、液晶層ＬＱが一対の表示パネル基板、すなわちアレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴ間に保持される構造を有し、外部制御回路１２は液晶表示パネル１１から独立した回路基板上に配置される。
【００２３】
アレイ基板ＡＲは、マトリクス状に配置されるｍ×ｎ個の画素電極ＰＥ、複数の画素電極ＰＥの行に沿って形成されるｍ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、それぞれの画素電極ＰＥの列に沿って形成されるｎ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、信号線Ｘ１〜Ｘｎ及び走査線Ｙ１〜Ｙｍの交差位置近傍にそれぞれ配置され例えばＮチャネルポリシリコン薄膜トランジスタからなるｍ×ｎ個の画素スイッチ１３、走査線Ｙ１〜Ｙｍに平行に配置され各々対応行の画素電極ＰＥに容量結合した補助容量線ＣＳ、走査線Ｙ１〜Ｙｍを駆動する走査線駆動回路１４、並びに信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路を構成するＩＣチップ１５、および外部制御回路１２及びアレイ基板ＡＲ間の接続に用いられる複数の外部接続パッドＯＬＢを含む。
【００２４】
対向基板ＣＴは、ｍ×ｎ個の画素電極ＰＥに対向して配置されコモン電位Ｖｃｏｍに設定される単一の対向電極ＣＥを含む。このコモン電位Ｖｃｏｍは例えば補助容量線ＣＳにも印加される。
【００２５】
外部制御回路１２は、モバイル機器の処理回路から供給されるデジタル映像信号および同期信号を受取り、画素表示信号Ｖｐｉｘ、垂直走査制御信号ＹＣＴおよび水平走査制御信号ＸＣＴを発生する。垂直走査制御信号ＹＣＴは走査線駆動回路１４に供給され、水平走査制御信号ＸＣＴは表示信号Ｖｐｉｘと共に信号線駆動回路を構成するＩＣチップ１５に供給される。走査線駆動回路１４は走査信号を１垂直走査（フレーム）期間毎に走査線Ｙ１〜Ｙｍに順次供給するよう垂直走査制御信号ＹＣＴによって制御される。ＩＣチップ１５に内蔵される信号線駆動回路は各走査線Ｙは、走査信号により駆動される１水平走査期間（１Ｈ）において入力されるデジタル映像信号を直並列変換し、さらにデジタル・アナログ変換した表示信号Ｖｐｉｘをアナログ形式で信号線Ｘ１〜Ｘｎにそれぞれ供給するように水平走査制御信号ＸＣＴによって制御される。
【００２６】
この液晶表示装置では、液晶層ＬＱがｍ×ｎ個の画素電極ＰＥにそれぞれ対応してｍ×ｎ個の表示画素ＰＸに区画され、各表示画素ＰＸが２本の隣接走査線Ｙと２本の隣接信号線Ｘとの間にほぼ規定される。表示画面はこれらｍ×ｎ個の表示画素ＰＸにより構成される。走査線駆動回路１４及び信号線駆動回路を内蔵したＩＣチップ１５は、図６及び図７に示すように、ｍ×ｎ個の表示画素ＰＸの外側に配置され、複数の外部接続パッドＯＬＢはアレイ基板ＡＲの周縁に配置される。信号線駆動回路を内蔵したＩＣチップ１５は、これら外部接続パッドＯＬＢよりも内側に配置される。各画素スイッチ１３は対応走査線Ｙからの走査信号に応答して対応信号線Ｘからの表示信号Ｖｐｉｘをサンプリングして対応画素電極ＰＥに印加し、この画素電極ＰＥの電位と対向電極ＣＥの電位との電位差に基づいて対応表示画素ＰＸの光透過率を制御する。
【００２７】
前述の構造の液晶表示装置において、部品であるＩＣチップ１５は、アレイ基板ＡＲに設けられたパネル電極に接続され、実装される。以下、このＩＣチップ１５の実装構造について説明する。
【００２８】
図８に示すように、アレイ基板ＡＲ上には、パネル電極Ｔが形成されるが、このパネル電極Ｔは、Ａｌ等からなる第１導体層２１とＩＴＯ等からなる第２導体層２２が積層された構造を有する。ＩＣチップ１５は、その底面にバンプＢを有しており、例えば異方導電性接着層２３により、前記第２導体層２２、すなわちパネル電極Ｔと電気的に接続されている。
【００２９】
図９は、通常のパネル電極Ｔの形成パターンを示すものである。アレイ基板ＡＲには、ＩＣチップ１５の入力部に対応したパネル電極Ｔ１（図中、下方に配列形成されるパターン）と、出力部に対応したパネル電極Ｔ２（図中、上方に配列形成されるパターン）とが形成されており、これらパネル電極Ｔ１，Ｔ２にＩＣチップ１５のバンプＢを接続することによりＩＣチップ１５が実装される。
【００３０】
ここで、通常の液晶表示パネルでは、前記入力側のパネル電極Ｔ１と出力側のパネル電極Ｔ２の面積はほぼ等しい。このような場合、特にパネル電極Ｔ１やパネル電極Ｔ２の形成ピッチが小さくなってくると、その面積が小さくなり、第１導体層２１と第２導体層２２間のコンタクト抵抗が大きくなる。前記コンタクト抵抗の上昇は、特に電流値の大きな入力部において信号の劣化に繋がる。
【００３１】
そこで、図１０に示すように、入力部側のパネル電極Ｔ１の面積を拡大し、第１導体層２１と第２導体層２２との間のコンタクト抵抗を低減する。図１０に示す例では、入力部側のパネル電極Ｔ１を長方形とし、その面積を拡大している。パネル電極Ｔ１の面積を拡大するためには、先に説明した図２、図４、図５に示す例のいずれもが適用可能であるが、長方形とすることで、ＩＣチップ１５の投影面積（図中、一点鎖線で示す。）内に前記パネル電極Ｔ１を収めることができるという利点も有する。
【００３２】
パネル電極Ｔ１の面積を拡大した場合、第２導体層２２が大きく露呈することになる。この第２導体層２２の露呈部分に異物等が付着すると、不用意な短絡が起こる等、悪影響を及ぼすおそれがある。前記のようにパネル電極Ｔ１を長方形とし、ＩＣチップ１５の下に隠れる形にすれば、前記異物等が付着する確率を低く抑えることができ、信頼性の点で好ましい。
【００３３】
以上が本発明の実装構造を適用した液晶表示装置の構成であるが、実際、本発明者らは、パネル電極Ｔ１の面積を拡大することの効果を抵抗値を測定することで確認した。すなわち、通常接続の場合（図９に示す場合である。これを比較例とする。）と、パネル電極Ｔ１を長方形とし第１導体層２１と第２導体層２２の接触面積を前記通常接続の２倍とした場合（図１０に示す場合である。これを実施例とする。）について、それぞれ５箇所で抵抗値を測定した。各測定ポイントにおける抵抗値、その平均値、及び比較例の抵抗値（平均値）に対する実施例の抵抗値（平均値）の比率を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
この表から明らかなように、第１導体層２１と第２導体層２２の接触面積を拡大することで、抵抗値が大幅に低下していることがわかる。実施例では、抵抗値（平均値）が、比較例の１／２以下となっている。この抵抗値の差は、そのまま実装抵抗の差に繋がり、本発明を適用することの優位性が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】接続端子部の構造を示すものであり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】接続端子部の形状の一例を示す概略平面図である。
【図３】接続端子部のピッチｐと形成可能な正方形の関係を示す模式図である。
【図４】長方形とした接続端子部の一例を示す概略平面図である。
【図５】引き出し配線部上まで第２導体層を拡大した例を示す概略平面図である。
【図６】液晶表示パネルの一例を示す概略斜視図である。
【図７】液晶表示装置の回路構成の一例を示す図である。
【図８】ＩＣチップの実装構造の一例を示す側面図である。
【図９】通常のパネル電極の配列例を模式的に示す平面図である。
【図１０】入力部側のパネル電極を長方形として面積を拡大した場合のパネル電極の配列例を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 基板、２，２１ 第１導体層、３，２２ 第２導体層、１１ 液晶表示パネル、１２ 外部制御回路、１３ 画素スイッチ、１４ 走査線駆動回路、１５ ＩＣチップ、Ｔ 接続端子部、Ｂ バンプ、Ｈ 引き出し配線部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置のパネル電極等における電極構造、及び前記パネル電極等における部品実装構造に関するものであり、さらには前記電極構造、部品実装構造を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力等の優れた特徴を有する平面表示装置であることから、いわゆるＰＤＡ（Personal Digital Assistance）や携帯電話等のようなモバイル機器や、パーソナルコンピュータの表示部等、広範な用途に用いられている。
【０００３】
前記液晶表示装置は、液晶層が一対の表示パネル基板、すなわちアレイ基板及び対向基板間に挟持された構造の液晶表示パネルを有しており、前記アレイ基板と対向基板の間に画素毎に選択的に電圧を印加することで液晶層が制御され、画像の表示が行われる。ここで、例えばアクティブマトリクス型液晶表示パネルでは、アレイ基板に、アモルファスシリコンやポリシリコン半導体を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がスイッチング素子として形成されるとともに、このスイッチング素子と接続される画素電極、走査線、信号線等が形成される。一方、対向基板には、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等からなる対向電極やカラーフィルター等が形成される。
【０００４】
前述のような構造に液晶表示装置では、軽量薄型化等を目的として走査線駆動回路並びに信号線駆動回路をアレイ基板に内蔵することが行われている。特に、信号線駆動回路については、走査線駆動回路に比べて高速に動作しなくてはならないため、例えばＩＣチップとして形成され、ＣＯＧ（Chip On Glass）技術によりアレイ基板上に実装されている。前記ＩＣチップは、アレイ基板の外縁に配置されるパネル電極上にバンプ接続することにより実装され、外部制御回路からの信号が入力されるとともに、アレイ基板の走査線や信号線に画像制御信号を出力する。
【０００５】
ところで、前記のようにアレイ基板にパネル電極を形成し、ここにＩＣチップ等を実装する場合、パネル電極の信頼性を確保するために、電極構造を積層構造とすることが有利であると考えられる。具体的には、Ａｌ等からなる導体層上に酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる導体層を積層形成し、金属からなる導体層を保護することで、腐食の発生等が抑えられ、信頼性が改善されるものと期待される。
【０００６】
一般に、基板上に形成される配線層は、ソルダーレジスト等によって覆われており、腐食や損傷、異物の付着による悪影響を防止するようにしているが、さらに、特許文献１に記載されるように、配線層上に保護層を形成することも検討されている。電極部分に関しては、電気的な接続が必要であるため、前記ソルダーレジストで覆うことはできず、露呈された状態となる。したがって、電極部分においては導体層の腐食等が懸念されるが、前記特許文献１に記載されるようにＩＴＯ等の酸化物層によってその表面を覆うことにより、金属からなる導体層を腐食等から保護することができるものと考えられる。
【特許文献１】特開２０００−７５３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らが種々検討を重ねた結果、前記のようにＡｌ等からなる導体層を酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる導体層で覆った場合、接続抵抗の点で課題が残ることがわかってきた。通常、実装されたＩＣチップの接続抵抗を考える場合、主にバンプと電極間の接続抵抗が考慮されるが、パネル電極を前記積層構造とした場合、Ａｌ等からなる導体層とＩＴＯ等からなる導体層が接触する部分にコンタクト抵抗が生ずる。そして、コンタクト抵抗は、Ａｌ等からなる導体層とＩＴＯ等からなる導体層の接触面積に反比例する。前記液晶表示装置における前記ＣＯＧ部では、例えばＦＯＧ部等に比べて接続面積が小さいために、コンタクト抵抗が大きくなる傾向にあり、電気信号に悪影響を及ぼすおそれがある。特に、入力端子部は、その影響を受けやすい。
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本発明は、腐食等による信頼性の低下を抑えることができ、しかも接続抵抗（コンタクト抵抗）を抑えることが可能な電極構造及び部品実装構造を提供することを目的とする。また、本発明は、入力される電気信号等が悪影響を受けることがない部品実装構造、液晶表示装置を提供することを目的とし、部品接続における信頼性の高い部品接続構造、液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電極構造は、少なくとも接続端子部が２層以上の導体層が積層された構造を有し、前記２層以上の導体層が積層された積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする。また、本発明に係る部品実装構造は、基板上に形成された接続端子部上にバンプ接続により部品が実装されてなる部品実装構造において、少なくとも接続端子部が２層以上の導体層が積層された構造を有し、少なくとも一部の接続端子部において、前記２層以上の導体層が積層された積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする。さらに、本発明の液晶表示装置は、前記部品実装構造を有することを特徴とする。
【００１０】
２層以上の導体層を積層した電極構造においては、各導体層間のコンタクト抵抗は積層構造部分の面積に反比例する。すなわち、前記積層構造部分の面積が大きければコンタクト抵抗は小さな値となり、小さければコンタクト抵抗が大きな値となる。
【００１１】
そこで、本発明においては、前記積層構造部分の面積を拡大することで、前記コンタクト抵抗を抑えるようにする。ここで、積層構造部分の面積を拡大するとは、例えば接続端子部の面積を通常の設計よりも拡大することを意味する。具体的には、前記積層構造部分の面積を、前記接続端子部上に接続されるバンプの接触面積の２倍以上とする。あるいは、接続端子部が所定のピッチで配列される場合、前記積層構造部分の面積を前記ピッチを１辺とする正方形の面積よりも大とする。これらはいずれも接続端子部自体の面積を拡大することを意味するが、本発明においては、前記積層構造部分が、前記接続端子部から引き出される引き出し配線上まで拡大されるようにすることも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、導体層間のコンタクト抵抗を大幅に低減することができ、接続抵抗が小さく、しかも腐食等の発生を抑えることができる信頼性の高い電極構造、部品実装構造を提供することが可能である。また、本発明によれば、実装される部品の接続抵抗が低減され入力される電気信号等が悪影響を受けることがなくなるので、この点において信頼性の高い部品接続構造、液晶表示装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した電極構造、部品接続構造、さらには液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
先ず、図１は、接続端子部において２層以上の導体層を積層した電極構造の一例を示すものである。この例では、基板１上に配線層として第１導体層２が形成され、接続端子部Ｔにおいて第２導体層３が積層形成されている。前記第１導体層２において、引き出し配線部Ｈについては、レジストにより保護されており、前記第２導体層３が積層されることはない。接続端子部Ｔにおいては、電気的接続のためにレジストに開口が設けられ、第１導体層２が露呈することになるので、この部分では第１導体層２を覆って第２導体層３が形成され、積層構造部分となる。
【００１５】
ここで、第１導体層２は、例えばＡｌやＴｉ、Ｗ等、電気抵抗の小さな金属材料からなり、配線抵抗を極力小さくする。一方、第２導体層３は、耐食性の高い酸化物材料等からなり、酸化物の中でも電気的な抵抗が小さく導体として機能する酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等が用いられる。
【００１６】
前記電極構造においては、前記接続端子部Ｔにおける第１導体層２と第２導体層３間のコンタクト抵抗が問題になる。この第１導体層２と第２導体層３の間のコンタクト抵抗が大きいと、例えば実装される部品の端子と外部信号を入力するための配線との間の抵抗が大きくなることになり、入力信号の劣化が問題となる。
【００１７】
そこで、本発明では、前記第１導体層２と第２導体層３の積層構造部分、すなわち接続端子部Ｔの面積を拡大し、前記コンタクト抵抗を抑えることとする。図２は、接続端子部Ｔの面積を拡大した例を示すものである。通常、接続端子部Ｔの大きさは、この上に実装される部品のバンプＢの大きさによって決まる。本発明では、例えば、バンプＢの周囲において、前記接続端子部Ｔまでの距離が１０μｍ以上となるように接続端子部Ｔの面積を拡大する。あるいは、前記バンプＢの接触面積に対して、前記接続端子部Ｔの面積が２倍以上になるように設計する。
【００１８】
さらには、接続端子部Ｔが形成されるピッチを基準にして、接続端子部Ｔの面積を拡大することも可能である。図３に示すように、通常、接続端子部Ｔは、例えば部品の端子のピッチに対応して形成され、その中心間の距離（ピッチ）ｐは、前記端子におけるピッチと同じである。この場合、互いに隣接する接続端子部Ｔにおいては、それぞれその中心からの距離がピッチｐの１／２（すなわちｐ／２）以上になるように接続端子部Ｔを形成することはできない。したがって、接続端子部Ｔの面積の最大値は、前記ｐ／２の２倍、したがってピッチｐを１辺とする正方形を越えることができない。これを越えると、互いに重なり合うことになり、電気的に分離することが難しい。
【００１９】
そこで、本発明においては、例えば図４に示すように、接続端子部Ｔを長方形とし、前記ピッチｐを１辺とする正方形の面積よりも接続端子部Ｔ（積層構造部分）の面積を大とする。接続端子部Ｔが所定のピッチｐで配列される場合、接続端子部Ｔの幅Ｌ１は、前記ピッチｐより大きくすることはできない。一方、これとは直交する方向の長さＬ２は任意に設定することができる。したがって、Ｌ２＞Ｌ１とすることで、面積を前記正方形の面積より拡大することができ、これにより、第１導体層２と第２導体層３の間のコンタクト抵抗が大幅に低減される。
【００２０】
以上は、接続端子部Ｔの形状や大きさを変えることにより積層構造部分の面積を拡大した例であるが、本発明はこれに限らない。例えば、図５に示すように、第２導体層３を第１導体層２の引き出し配線部Ｈ上にまで形成することで、積層構造部分の面積を拡大することも可能である。ただし、この場合には、第２導体層３が露呈する面積が大きくなり、異物の付着等による悪影響が懸念されるので、第１導体層２の引き出し配線部Ｈ上に形成する第２導体層３の面積は、必要最小限とすることが好ましい。
【００２１】
次に、前記電極構造を適用した部品実装構造について、液晶表示装置を例にして説明する。
【００２２】
図６は、液晶表示装置の液晶表示パネルの一例を概略的に示すものであり、図７は図６に示す液晶表示装置の概略的な回路構造を示す。この液晶表示装置は、液晶表示パネル１１及びこの液晶表示パネル１１を制御する外部制御回路１２を備える。液晶表示パネル１１は、液晶層ＬＱが一対の表示パネル基板、すなわちアレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴ間に保持される構造を有し、外部制御回路１２は液晶表示パネル１１から独立した回路基板上に配置される。
【００２３】
アレイ基板ＡＲは、マトリクス状に配置されるｍ×ｎ個の画素電極ＰＥ、複数の画素電極ＰＥの行に沿って形成されるｍ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、それぞれの画素電極ＰＥの列に沿って形成されるｎ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、信号線Ｘ１〜Ｘｎ及び走査線Ｙ１〜Ｙｍの交差位置近傍にそれぞれ配置され例えばＮチャネルポリシリコン薄膜トランジスタからなるｍ×ｎ個の画素スイッチ１３、走査線Ｙ１〜Ｙｍに平行に配置され各々対応行の画素電極ＰＥに容量結合した補助容量線ＣＳ、走査線Ｙ１〜Ｙｍを駆動する走査線駆動回路１４、並びに信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路を構成するＩＣチップ１５、および外部制御回路１２及びアレイ基板ＡＲ間の接続に用いられる複数の外部接続パッドＯＬＢを含む。
【００２４】
対向基板ＣＴは、ｍ×ｎ個の画素電極ＰＥに対向して配置されコモン電位Ｖｃｏｍに設定される単一の対向電極ＣＥを含む。このコモン電位Ｖｃｏｍは例えば補助容量線ＣＳにも印加される。
【００２５】
外部制御回路１２は、モバイル機器の処理回路から供給されるデジタル映像信号および同期信号を受取り、画素表示信号Ｖｐｉｘ、垂直走査制御信号ＹＣＴおよび水平走査制御信号ＸＣＴを発生する。垂直走査制御信号ＹＣＴは走査線駆動回路１４に供給され、水平走査制御信号ＸＣＴは表示信号Ｖｐｉｘと共に信号線駆動回路を構成するＩＣチップ１５に供給される。走査線駆動回路１４は走査信号を１垂直走査（フレーム）期間毎に走査線Ｙ１〜Ｙｍに順次供給するよう垂直走査制御信号ＹＣＴによって制御される。ＩＣチップ１５に内蔵される信号線駆動回路は各走査線Ｙは、走査信号により駆動される１水平走査期間（１Ｈ）において入力されるデジタル映像信号を直並列変換し、さらにデジタル・アナログ変換した表示信号Ｖｐｉｘをアナログ形式で信号線Ｘ１〜Ｘｎにそれぞれ供給するように水平走査制御信号ＸＣＴによって制御される。
【００２６】
この液晶表示装置では、液晶層ＬＱがｍ×ｎ個の画素電極ＰＥにそれぞれ対応してｍ×ｎ個の表示画素ＰＸに区画され、各表示画素ＰＸが２本の隣接走査線Ｙと２本の隣接信号線Ｘとの間にほぼ規定される。表示画面はこれらｍ×ｎ個の表示画素ＰＸにより構成される。走査線駆動回路１４及び信号線駆動回路を内蔵したＩＣチップ１５は、図６及び図７に示すように、ｍ×ｎ個の表示画素ＰＸの外側に配置され、複数の外部接続パッドＯＬＢはアレイ基板ＡＲの周縁に配置される。信号線駆動回路を内蔵したＩＣチップ１５は、これら外部接続パッドＯＬＢよりも内側に配置される。各画素スイッチ１３は対応走査線Ｙからの走査信号に応答して対応信号線Ｘからの表示信号Ｖｐｉｘをサンプリングして対応画素電極ＰＥに印加し、この画素電極ＰＥの電位と対向電極ＣＥの電位との電位差に基づいて対応表示画素ＰＸの光透過率を制御する。
【００２７】
前述の構造の液晶表示装置において、部品であるＩＣチップ１５は、アレイ基板ＡＲに設けられたパネル電極に接続され、実装される。以下、このＩＣチップ１５の実装構造について説明する。
【００２８】
図８に示すように、アレイ基板ＡＲ上には、パネル電極Ｔが形成されるが、このパネル電極Ｔは、Ａｌ等からなる第１導体層２１とＩＴＯ等からなる第２導体層２２が積層された構造を有する。ＩＣチップ１５は、その底面にバンプＢを有しており、例えば異方導電性接着層２３により、前記第２導体層２２、すなわちパネル電極Ｔと電気的に接続されている。
【００２９】
図９は、通常のパネル電極Ｔの形成パターンを示すものである。アレイ基板ＡＲには、ＩＣチップ１５の入力部に対応したパネル電極Ｔ１（図中、下方に配列形成されるパターン）と、出力部に対応したパネル電極Ｔ２（図中、上方に配列形成されるパターン）とが形成されており、これらパネル電極Ｔ１，Ｔ２にＩＣチップ１５のバンプＢを接続することによりＩＣチップ１５が実装される。
【００３０】
ここで、通常の液晶表示パネルでは、前記入力側のパネル電極Ｔ１と出力側のパネル電極Ｔ２の面積はほぼ等しい。このような場合、特にパネル電極Ｔ１やパネル電極Ｔ２の形成ピッチが小さくなってくると、その面積が小さくなり、第１導体層２１と第２導体層２２間のコンタクト抵抗が大きくなる。前記コンタクト抵抗の上昇は、特に電流値の大きな入力部において信号の劣化に繋がる。
【００３１】
そこで、図１０に示すように、入力部側のパネル電極Ｔ１の面積を拡大し、第１導体層２１と第２導体層２２との間のコンタクト抵抗を低減する。図１０に示す例では、入力部側のパネル電極Ｔ１を長方形とし、その面積を拡大している。パネル電極Ｔ１の面積を拡大するためには、先に説明した図２、図４、図５に示す例のいずれもが適用可能であるが、長方形とすることで、ＩＣチップ１５の投影面積（図中、一点鎖線で示す。）内に前記パネル電極Ｔ１を収めることができるという利点も有する。
【００３２】
パネル電極Ｔ１の面積を拡大した場合、第２導体層２２が大きく露呈することになる。この第２導体層２２の露呈部分に異物等が付着すると、不用意な短絡が起こる等、悪影響を及ぼすおそれがある。前記のようにパネル電極Ｔ１を長方形とし、ＩＣチップ１５の下に隠れる形にすれば、前記異物等が付着する確率を低く抑えることができ、信頼性の点で好ましい。
【００３３】
以上が本発明の実装構造を適用した液晶表示装置の構成であるが、実際、本発明者らは、パネル電極Ｔ１の面積を拡大することの効果を抵抗値を測定することで確認した。すなわち、通常接続の場合（図９に示す場合である。これを比較例とする。）と、パネル電極Ｔ１を長方形とし第１導体層２１と第２導体層２２の接触面積を前記通常接続の２倍とした場合（図１０に示す場合である。これを実施例とする。）について、それぞれ５箇所で抵抗値を測定した。各測定ポイントにおける抵抗値、その平均値、及び比較例の抵抗値（平均値）に対する実施例の抵抗値（平均値）の比率を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
この表から明らかなように、第１導体層２１と第２導体層２２の接触面積を拡大することで、抵抗値が大幅に低下していることがわかる。実施例では、抵抗値（平均値）が、比較例の１／２以下となっている。この抵抗値の差は、そのまま実装抵抗の差に繋がり、本発明を適用することの優位性が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】接続端子部の構造を示すものであり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】接続端子部の形状の一例を示す概略平面図である。
【図３】接続端子部のピッチｐと形成可能な正方形の関係を示す模式図である。
【図４】長方形とした接続端子部の一例を示す概略平面図である。
【図５】引き出し配線部上まで第２導体層を拡大した例を示す概略平面図である。
【図６】液晶表示パネルの一例を示す概略斜視図である。
【図７】液晶表示装置の回路構成の一例を示す図である。
【図８】ＩＣチップの実装構造の一例を示す側面図である。
【図９】通常のパネル電極の配列例を模式的に示す平面図である。
【図１０】入力部側のパネル電極を長方形として面積を拡大した場合のパネル電極の配列例を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 基板、２，２１ 第１導体層、３，２２ 第２導体層、１１ 液晶表示パネル、１２ 外部制御回路、１３ 画素スイッチ、１４ 走査線駆動回路、１５ ＩＣチップ、Ｔ 接続端子部、Ｂ バンプ、Ｈ 引き出し配線部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも接続端子部が２層以上の導体層が積層された構造を有し、前記２層以上の導体層が積層された積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする電極構造。
【請求項２】
前記２層以上の導体層が、金属薄膜からなる第１導体層と、その上に形成され酸化錫インジウムからなる第２導体層であることを特徴とする請求項１記載の電極構造。
【請求項３】
前記積層構造部分の面積が、前記接続端子部上に接続されるバンプの接触面積の２倍以上であることを特徴とする請求項１または２記載の電極構造。
【請求項４】
前記接続端子部が所定のピッチで配列され、前記積層構造部分の面積が、前記ピッチを１辺とする正方形の面積よりも大であることを特徴とする請求項１または２記載の電極構造。
【請求項５】
前記積層構造部分が、長方形とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電極構造。
【請求項６】
前記積層構造部分が、前記接続端子部から引き出される引き出し配線上まで拡大されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電極構造。
【請求項７】
基板上に形成された接続端子部上にバンプ接続により部品が実装されてなる部品実装構造において、
少なくとも接続端子部が２層以上の導体層が積層された構造を有し、少なくとも一部の接続端子部において、前記２層以上の導体層が積層された積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする部品実装構造。
【請求項８】
前記部品の入力側端子に対応する接続端子部において、前記積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする請求項７記載の部品実装構造。
【請求項９】
前記２層以上の導体層が、金属薄膜からなる第１導体層と、その上に形成され酸化錫インジウムからなる第２導体層であることを特徴とする請求項７または８記載の部品実装構造。
【請求項１０】
前記積層構造部分の面積が、前記接続端子部上に接続されるバンプの接触面積の２倍以上であることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項記載の部品実装構造。
【請求項１１】
前記接続端子部が前記部品の端子に対応して所定のピッチで配列され、前記積層構造部分の面積が、前記ピッチを１辺とする正方形の面積よりも大であることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項記載の部品実装構造。
【請求項１２】
前記積層構造部分が、長方形とされていることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項記載の部品実装構造。
【請求項１３】
前記積層構造部分が、前記接続端子部から引き出される引き出し配線上まで拡大されていることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項記載の部品実装構造。
【請求項１４】
前記積層構造部分が前記部品の投影面積内に収まるように形成されていることを特徴とする請求項７から１３記載の部品実装構造。
【請求項１５】
請求項７から１４のいずれか１項記載の部品実装構造を有する液晶表示装置。
【請求項１】
少なくとも接続端子部が２層以上の導体層が積層された構造を有し、前記２層以上の導体層が積層された積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする電極構造。
【請求項２】
前記２層以上の導体層が、金属薄膜からなる第１導体層と、その上に形成され酸化錫インジウムからなる第２導体層であることを特徴とする請求項１記載の電極構造。
【請求項３】
前記積層構造部分の面積が、前記接続端子部上に接続されるバンプの接触面積の２倍以上であることを特徴とする請求項１または２記載の電極構造。
【請求項４】
前記接続端子部が所定のピッチで配列され、前記積層構造部分の面積が、前記ピッチを１辺とする正方形の面積よりも大であることを特徴とする請求項１または２記載の電極構造。
【請求項５】
前記積層構造部分が、長方形とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電極構造。
【請求項６】
前記積層構造部分が、前記接続端子部から引き出される引き出し配線上まで拡大されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電極構造。
【請求項７】
基板上に形成された接続端子部上にバンプ接続により部品が実装されてなる部品実装構造において、
少なくとも接続端子部が２層以上の導体層が積層された構造を有し、少なくとも一部の接続端子部において、前記２層以上の導体層が積層された積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする部品実装構造。
【請求項８】
前記部品の入力側端子に対応する接続端子部において、前記積層構造部分の面積が拡大されていることを特徴とする請求項７記載の部品実装構造。
【請求項９】
前記２層以上の導体層が、金属薄膜からなる第１導体層と、その上に形成され酸化錫インジウムからなる第２導体層であることを特徴とする請求項７または８記載の部品実装構造。
【請求項１０】
前記積層構造部分の面積が、前記接続端子部上に接続されるバンプの接触面積の２倍以上であることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項記載の部品実装構造。
【請求項１１】
前記接続端子部が前記部品の端子に対応して所定のピッチで配列され、前記積層構造部分の面積が、前記ピッチを１辺とする正方形の面積よりも大であることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項記載の部品実装構造。
【請求項１２】
前記積層構造部分が、長方形とされていることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項記載の部品実装構造。
【請求項１３】
前記積層構造部分が、前記接続端子部から引き出される引き出し配線上まで拡大されていることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項記載の部品実装構造。
【請求項１４】
前記積層構造部分が前記部品の投影面積内に収まるように形成されていることを特徴とする請求項７から１３記載の部品実装構造。
【請求項１５】
請求項７から１４のいずれか１項記載の部品実装構造を有する液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１８９４８４（Ｐ２００６−１８９４８４Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３８１８１３（Ｐ２００４−３８１８１３）
【出願日】平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【出願人】（３０２０２０２０７）東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 (2,170)
【Ｆターム（参考）】
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