KR100254871B1 - Cog방식의 액정패널 및 범프배선이 형성된 반도체ic - Google Patents

Cog방식의 액정패널 및 범프배선이 형성된 반도체ic Download PDF

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Abstract

본 발명은 COG방식의 액정표시장치에서 입력배선과 구동 IC를 접속하는 구조 및 방법에 관한 것이다.
종래의 액정표시장치는 상기 입력배선을 FPC에 형성하여 구동 IC의 입력단자에 연결했었다. 그런데, 상기 FPC는 가격이 높아 많은 양을 사용하면, 액정표시장치의 단가가 비싸지는 단점이 있다. 그리고, 상기 FPC의 사용량을 줄이기 위해 입력배선을 기판에 직접 실장시킨 액정표시장치도 개발되었으나, 이 경우는 입력배선의 교차부에 정전용량이 발생하고, 상기 입력배선의 저항이 커 입력배선의 두께를 두껍게 해야 한다는 단점이 있다.
본 발명은 상기 입력배선 중, 일부를 구동 IC의 밑면에 형성하되, 상기 구동 IC의 밑면에 입력전극을 형성하고, 상기 입력전극에 금(Au)으로 범프를 형성하며, 동시에 범프배선을 형성하여 상기 범프배선과 상기 입력배선을 연결시킨다. 그래서, 본 발명은 상기 구동 IC의 밑면의 범프배선이 입력배선의 역할을 담당하게 함으로써 종래에 비해 상기 입력배선의 저항을 줄일 수 있다.
본 발명은 종래에 비해 입력배선의 저항이 작아 신호지연현상이 줄어 들기 때문에 고화질의 액정표시장치를 제조할 수 있다.

Description

COG방식의 액정패널 및 범프배선이 형성된 반도체IC
본 발명은 액정표시장치의 신호선구동입력배선에 관한 것으로서, 신호선구동 IC의 입력배선을 저저항으로 형성하는 것에 그 목적이 있다.
일반적인 표시장치로서 사용되는 CRT브라운관은 RGB 전자총에 의해 영상을 표시하는 방법을 사용한다. 그러나, CRT브라운관은 표시영역을 크게하려면 필연적으로 두께를 증가시켜야 한다는 단점이 있다. 그 이유는 전자총과 브라운관의 표면 사이의 거리가 충분히 확보되어야만 화면에 영상을 표시할 수 있기 때문이다.
그래서, 이러한 CRT브라운관을 대체하는 표시장치들이 개발 중에 있는데, 그중 액정표시장치는 CRT브라운관을 대체하는 표시장치로서 가장 가까이 실용화단계에 접근해 있다.
액정표시장치는 액정패널과 구동 IC의 접착방법에 따라 TAB방식의 액정표시장치와 COG방식의 액정표시장치로 구분지을 수 있다 종래에는 TAB방식의 액정표시장치가 주류를 이루었으나, 제작기술의 발달에 따라 COG방식의 액정표시장치도 많이 개발되고 있다.
일반적인 COG방식의 액정표시장치는 제1도에 나타낸 것과 같이 투명기판으로 형성된 상판(10)과 하판(11)으로 구성되어 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 상판은 한쪽면에 편광판이 부착되어 있고, 반대면에는 칼라필터와 공통전극이 형성되어 있다. 그리고, 상기 하판은 도면에는 도시되지 않았지만, 한쪽면에 편광판이 부착되어 있고, 상기 상판보다 조금 더 넓다. 상기 하판은 편광판이 부착되지 않은 면이 상기 상판의 공통전극과 대향하도록 맞붙어 있다.
상기 하판은 상기 상판에 대응하는 제1영역(12)과 상판에 대응하지 않는 제2영역(13)으로 구분지을 수 있다. 상기 제1영역에는 주사선(22)과 신호선(23)이 서로 직교하며 형성되어 있다. 그리고, 상시 제2영역(13)에는 상기 주사선(22)에 연결된 주사선구동IC(14)와 상기 신호선(23)에 연결된 신호선구동 IC(15)가 부착되어 있다.
상기 신호선구동 IC(15)는 입력단자(17)와 출력단자(18)로 구성되어 있다. 상기 입력단자는 R(Red)단자 6개와 G(Green)단자 6개 및 B(Blue)단자 6개와 SSC(Shift Start Clock)단자와 SSP(Shift Start Pulse)단자와 LP(Latch Pulse)단자와 감마(Gamma)입력선 9개와 아날로그 접지단자와 디지탈 접지단자와 디지탈 전압의 3.3V 전원단자와 아날로그 전압의 4.2V 전원단자와 공통전압단자(Vcom)와 축적전압단자(Vst)와 데이터입력단자(Din)단자 등으로 구성되어 있다. 상기 각 단자들은 때에 따라 개수의 증감이 있을 수 있다. 그리고, 상기 출력단자(18)는 상기 신호선(23)에 하나씩 연결되어 있다. 일반적으로 하나의 신호선구동 IC(15)에 약 80개∼100개의 출력단자가 있다.
제2도의 확대평면도에 나타낸 것과 같이 상기 신호선구동 IC(24)의 각각의 전극(26)에는 범프(25)가 형성되어 있다. 상기 범프를 통해 상기 전극과 입력배선이 연결된다. 상기 범프를 형성하는 공정은 제3도에 나타낸 것과 같다. 먼저 전극(26)이 형성된 IC(24)의 표면에 보호막(27)을 도포하고, 상기 전극(26)을 노출시킨다(제3(a)도). 그리고, 상기 전극에 접촉되도록 상기 IC의 표면에 금속(28)을 증착시킨다(제3(b)도). 상기 금속 위에 포토레지스트(29)를 도포하고, 전극에 해당하는 부분의 포토레시스트를 제거한다(제3(c)도). 그리고, 상기 포토레지스트가 도포된 IC의 표면에 금을 전착하여 범프(25)를 형성한다. 그러면, 상기 포토레지스트가 제거된 부분만 금이 전착된다(제3(d)도). 그 후, 상기 포토레지스트와 금속을 제거하면, 범프(25)가 완성된다(제3(e)도). 제4도는 상기 범프(25)가 완성된 IC(24)의 표면을 나타낸 평면도이다.
그리고, 상기 액정표시장치는 하판의 외부에 따로 설치된 PCB 회로기판(19)의 상기 입력단자를 연결하기 위하여 데이터전송선(connection cable)(20)과 FPC(21)를 이용하였다. 상기 FPC(21)에는 신호선구동IC와 주사선구동 IC의 입력단자에 연결되는 입력배선(16)이 형성되어 있다. 제1도는 PCB기판(19)과 FPC(21)가 데이터전송선(20)으로 연결되어 있고, 상기 FPC(21)와 신호선구동 IC의 입력단자(17)가 연결된 액정표시장치를 나타낸 것이다.
액정표시장치를 제조하는데 있어서, 신호선구동 IC 혹은, 주사선구동 IC에 신호를 입력하는 입력배선이 형성된 FPC는 상당히 가격이 높다. 때로 COG방식의 액정표시장치는 상기 FPC의 사용량을 줄이기 위해 제5도에 나타낸 것과 같이 상기 입력배선(16)을 하판(11)에 직접 실장하기도 한다. 상기 제5도의 액정표시장치는 FPC가 필요없다는 장점이 있으나, 하판(11)에 직접 실장된 입력배선(16)의 저항이 높아 신호가 지연된다는 단점이 있다. 또, 상기 제5도의 액정표시장치는 입력배선의 교차부(35)에서 기생용량(parasitic capacitor)가 발생하여 신호가 더욱 지연된다.
상기 입력배선의 교차부(35)를 줄이기 위해 제6도에 나타낸 것과 같이 신호선구동 IC(24)의 밑면에 입력배선(16)을 구성한 액정표시장치도 제조된다. 그러나, 상기 제6도의 신호선구동IC는 모든 입력배선을 신호선구동 IC의 밑면에 구성하려면, 상기 신호선구동 IC의 크기를 크게 해야 한다는 문제점이 있다. 왜냐하면, 상술한 바와 같이 상기 입력배선은 상당히 많기 때문에 상기 신호선구동 IC의 밑면이 상기 입력배선을 모두 수용하려면, 그 폭이 기존의 IC보다 커야 하기 때문이다.
상기 입력배선의 교차부를 줄이고 상기 신호선구동 IC의 폭을 종래에 비해 크게하지 않기 위해서, 제7도와 같이 입력배선(16)의 일부만 신호선구동 IC(24)의 밑면에 형성시킬 수도 있다. 그러나, 상기 입력배선의 저항 때문에 신호선구동 IC의 밑면에 형성된 입력배선의 두께를 크게 해야만 한다. 따라서, 상기 제7도의 액정표시장치는 상기 신호선구동 IC 밑면에 많은 입력배선을 형성시킬 수 없으므로, 결국 상기 제5도의 액정표시장치와 마찬가지로 교차부가 많아진다는 단점은 극복하기 어렵다.
그래서, 상기 교차부를 종래보다 대폭 줄이면서 입력배선의 저항도 대폭 낮출 수 있는 액정표시장치가 필요한 것이다.
제1도는 일반적인 COG방식의 액정표시장치를 나타낸 것이다.
제2도는 범프가 형성된 구동 IC를 나타낸 단면도이다.
제3도는 범프를 형성하는 공정을 나타낸 단면도이다.
제4도는 범프가 형성된 구동 IC를 나타낸 평면도이다.
제5도는 입력배선이 모두 하판에 형성된 COG방식의 액정표시장치를 나타낸 것이다.
제6도는 입력배선이 구동 IC의 밑면에 형성된 COG방식을 액정표시장치를 나타낸 것이다.
제7도는 입릭배선의 일부가 구동 IC의 밑면에 형성되고, 나머지 입력배선은 구동 IC의 외극면에 형성된 액정표시장치를 나타낸 것이다.
제8도는 본 발명의 구동 IC를 제조하는 공정을 나타낸 단면도이다.
제9도는 본 발명의 구동 IC를 나타낸 평면도이다.
제10도는 본 발명을 이용한 액정패널의 일부를 나타낸 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 상판 11 : 하판
12 : 제1영역 13 : 제2영역
14 : 주사선구동IC 15 : 신호선구동IC
16 : 입력배선 17 : 입력전극
18 : 출력전극 19 : PCB 기판
20 : 데이터전송선 21 : FPC
22 : 주사선 23 : 신호선
24 : IC 25 : 범프
26 : 전극 27 : 보호막
28 : 금속 29 : 포토레지스트
30 : 주사선구동IC 32 : 주사출력전극
40 : 신호선구동IC 42 : 신호출력전극
70 : 신호구동입력배선 71 : 주사구동입력배선
100 : IC 110 : 제1전극
115 : 제2전극 120 : 보호막
130 : 금속 140 : 포토레지스트
150 : 범프배선 200 : 하판
205 : 제2영역 210 : 상판
215 : 제1영역 220 : 제1입력배선
230 : 신호선구동IC 240 : 제2입력배선
245 : 범프배선 250 : PCB 기판
260 : 데이터전송선
본 발명은 입력배선의 일부분을 IC의 범프로 대체한 액정표시장치이다. 액정표시장치의 입력배선이 IC밑면을 통과하도록 형성하되, IC 사이는 금속으로 배선을 형성하고, IC 밑면은 범프로 형성하는 것이다.
본 발명의 IC는 입력전극과 출력전극 외에 제1전극과 제2전극들이 더 있다. 상기 제1전극으로 신호가 입력되면 범프배선을 통해 제2전극으로 전달되기도 하고, 상기 제2전극으로 신호가 입력되면 범프배선을 통해 제1전극으로 신호가 전달된다.
본 발명의 IC를 제조하는 방법은 제9도의 A-A′ 단면선으로 나타난 제8도를 통해 설명된다. 먼저 IC(100)의 표면에 보호막(120)을 도포하고, 제1전극(110)과 제2전극(115) 위의 보호막을 제거하여 상기 제1전극과 제2전극을 노출시킨다(제8(a)도). 그리고, 상기 제1전극(110)과 제3전극(115)이 접촉되도록 상기 IC(100)의 표면에 광속(130)을 증착시킨다(제8(b)도). 그리고, 상기 금속 위에 포토레지스트(140)를 도포하고, 상기 제1전극과 제2전극 사이의 영역의 포토레지스트를 제거한다(제8(c)도). 상기 포토레지스트가 제거된 상기 제1전극과 제2전극 사이의 영역에 금(Au)으로 범프(150)를 형성시킨다(제8(d)도). 즉, 범프로 상기 제1전극과 제2전극을 연결하는 것이다. 마지막으로 상기 IC표면에 남아있던 포토레지스트를 모두 제거하여 범프를 완성한다. 제9도는 본 발명의 IC의 표면을 나타낸 평면도이다. 상기 금속(130)은 매우 얇은 층이므로, 저항이 높다. 따라서, 제1전극과 제2전극 사이의 신호는 주로 금(Au)으로 형성된 범프배선을 통해 흐른다.
본 발명을 이용한 액정패널은 상기 범프배선이 형성된 IC가 일정한 간격을 두고 하판에 실장되며, 하판의 상기 IC 사이 영역에는 금속으로 입력배선을 채워져 형성된다. 제10도는 본 발명을 이용한 액정패널의 일부를 나타낸 평면도이다.
상기 본 발명을 이용한 액정패널의 하판은 화소가 형성된 제1영역(215)과, 상기 제1영역의 범위를 넘어서는 제2영역(205)으로 구성된 기판(200)과; 상기 제2영역의 가장자리에 형성된 제1입력배선(220)과; 상기 제1입력배선과 상기 제1영역의 가장자리 사이에 형성되고, 일정한 거리를 두고 불연속부를 가진 제2입력배선(240)과, 상기 제2입력배선의 불연속부에 형성되어, 상기 불연속부가 범프(245)에 의해 연결된 IC(230)를 포함하여 구성된다. 상기 불연속부의 길이는 상기 IC의 제1전극과 제2전극의 거리와 같거나 짧다.
상기 제1영역은 복수개의 주사선과 신호선이 직교하여 형성되고, 그 교차부에 화소가 형성되어 있다. 상기 화소는 박막트랜지스터와 화소전극으로 구성되어 있다. 상기 제2영역은 가장자리에 제1입력배선이 FPC 혹은, 데이터전송선으로부터 인출되어 형성되어 있고, 상기 제1입력배선과 제1영역 사이의 공간에 복수개의 IC가 일정한 간격을 두고 설치되어 있으며, 상기 IC 사이에는 제2입력배선이 형성되어 있다. 상기 IC의 밑면에는 전극이 형성되어 있고, 상기 전극 위에 범프가 형성되어 있으며, 상기 범프에 연결된 범프배선이 형성되어 있다. 그리고, 상기 범프배선과 상기 제2입력배선이 연결되도록 IC가 하판에 설치되어 있다.
본 발명은 IC의 단측면에 연결된 제2입력배선의 일부가 IC의 범프로 대체되어 있다. 상기 범프는 금(Au)으로 형성되므로, 저항이 일반적인 금속에 비해 매우 낮다. 그러므로, 본 발명의 제2입력배선은 종래의 입력배선보다 저항이 낮다. 그래서, 상기 제2입력배선의 폭이 종래보다 줄어들 여지가 있어 IC의 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 게다가 상기 IC의 크기를 줄임으로써 IC의 장측면에 연결되는 제1입력배선이 형성될 영역이 넓어지므로, 상기 제1입력배선의 폭을 넓혀 저항을 줄일 수 있다는 장점도 있다.
따라서, 제1입력배선과 제2입력배선에 인가되는 신호가 지연되지 않으므로, 신호선구동 IC에 인가되는 신호가 정확해져 액정표시장치의 화질이 깨끗해진다는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 열(列행:row) 방향으로 연속된 복수개의 주사선과, 행(行:column)방향으로 연속하여 형성된 복수개의 신호선이 직교하고, 그 교차부에 화소(畵素:pixel)가 형성된 제1영역과, 상기 표시영역 주변부의 제2영역으로 구성된 기판과; 상기 제2영역의 가장자리에 형성된 복수개의 제1입력배선과; 상기 제1입력배선과 상기 제1영역의 가장자리 사이에 형성된 복수개의 제2입력배선과; 상기 제2배선과 나란한 방향으로 소정의 길이를 갖는 제1범퍼에 의해 연결된 제1전극 및 제2전극과, 제2범프가 형성된 입력패드를 갖는 IC를 포함하고, 상기 제2범프는 상기 제1입력배선에 연결되고, 상기 제2범프는 상기 제2배선에 연결된 것을 특징으로 하는 액정패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1범프와 제2범프는 금(Au)으로 형성된 액정패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1입력배선은 일정한 거리를 두고 불연속부를 가진 것을 특징으로 하는 액정패널.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제 범프의 길이가 상기 불연속부 사이의 거리보다 짧지 않은 액정패널.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2입력배선의 폭이 상기 제1범프의 폭보다 작지 않은 액정패널.
  6. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극에 동일한 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 액정패널.
  7. IC기판과; 상기 IC기판의 밑면의 한쪽 변의 가장자리에 형성된 제1전극과; 상기 입력전극이 형성된 가장자리의 맞은 편 변의 가장자리에 형성된 제2전극과; 상기 제1전극과 제2전극이 형성된 변을 제외한 변 중, 어느 한 변의 가장자리에 형성된 복수개의 입력 전극과; 상기 입력전극이 형성된 가장자리의 맞은 편 변의 가장자리에 형성된 복수개의 출력 전극과; 상기 입력 전극에 형성된 범프와; 상기 제1전극 및 제2전극을 연결하는 범프배선을 포함하여 구성된 반도체장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 범프와 범프배선은 금(Au)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극의 개수가 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  10. 반도체 IC기판 위에 제1전극과 제2전극을 형성하는 단계와; 상기 제1전극과 제2전극이 형성된 기판 위에 보호막을 증착하고, 상기 제1전극과 제2전극 위의 보호막을 제거하여 상기 제1전극과 제2전극이 노출되도록 하는 단계와; 상기 제1전극과 제2전극 및 보호막 위에 금속을 증착하는 단계와; 상기 금속 위에 포토레지스트를 도포하는 단계와; 상기 제1전극 위와 상기 제2전극 위 및 상기 제1전극과 제2전극 사이의 금속 위의 상기 포토레지스트를 제거하는 단계와; 상기 포토레지스트가 제거된 금속 위에 금(Au)으로 범프배선을 형성하는 단계와; 상기 범프배선이 형성된 금속 위를 제외한 부분의 포토레지스트와 금속을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 IC의 제조방법.
KR1019970031804A 1997-07-09 1997-07-09 Cog방식의 액정패널 및 범프배선이 형성된 반도체ic KR100254871B1 (ko)

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