KR100909417B1 - 액정표시패널의 검사용 패드 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시패널의 검사용 패드 구조에 관한 것으로, 특히 드라이버 집적회로의 더미 범프에 대응하는 검사용 패드를 액정표시패널에 형성하여 드라이버 집적회로 실장 직후 실장의 양부를 판단할 수 있도록 한 액정표시패널의 검사용 패드 구조에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 드라이버 집적회로의 더미 범프의 위치에 대응하여 두 부분으로 분리되어 액정표시패널의 패드 영역에 형성된 적어도 한 쌍의 제 1 검사용 패드; 상기 드라이버 집적회로가 부착되는 영역 밖의 패드 영역에 형성되어, 상기 제 1 검사용 패드의 분리된 각 부분과 전기적으로 연결되는 복수개의 제 2 검사용 패드를 포함하는 액정표시패널의 검사용 패드 구조를 제공한다.
더미 범프, 검사용 패드, COG, 실장

Description

액정표시패널의 검사용 패드 구조{PAD STRUCTURE FOR TESTING LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL}
도 1은 COG 방식의 액정표시장치의 일부분을 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 액정표시장치의 패드 구조를 도시한 평면도.
도 3은 더미 범프를 구비한 드라이버 집적회로의 일부분을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 패드 구조에 드라이버 집적회로가 실장된 모습을 도시한 평면도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
100: TFT 기판 110: 컬러필터 기판
115: 패드 영역 120: 데이터 배선
130: 게이트 배선 140: 게이트 드라이버 집적회로
150: 데이터 드라이버 집적회로 160: 데이터 PCB
170: FPC 180: 게이트 PCB
200: 입력 패드 210: FPC 패드
220: 제 1 검사용 패드 230: 제 2 검사용 패드
300: 입력 범프 310: 더미 범프
320: 드라이버 집적회로 400: 출력 범프
410: 데이터/게이트 배선
본 발명은 액정표시패널의 검사용 패드 구조에 관한 것으로, 특히 드라이버 집적회로의 더미 범프에 대응하는 검사용 패드를 액정표시패널에 형성하여 드라이버 집적회로 실장 직후 실장의 양부를 판단할 수 있도록 한 액정표시패널의 검사용 패드 구조에 관한 것이다.
현재 평판 표시장치(flat panel display)의 주력제품인 액정표시장치(TFT-LCD)는 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화가 급속도로 진전되어 노트북 컴퓨터(computer)용 뿐만 아니라 대형 모니터(monitor) 응용 제품으로도 개발되어 기존의 음극선관(cathode ray tube; CRT) 제품을 점진적으로 대체하고 있어 디스플레이 산업에서의 그 비중이 점차 증대되고 있다. 최근의 정보화 사회에서 표시장치는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있다. 특히 모든 전자 제품의 경, 박, 단, 소 추세에 따라 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질, 휴대성의 중요성이 더 한층 높아지고 있다. 액정표시장치는 평판 표시장치의 이러한 조건들을 만족시킬 수 있는 성능뿐만 아니라 양산성까지 갖춘 표시장치이기 때문에 이를 이용한 각종 신제품 창출이 급속도로 이루어지고 있으며 전자 산업에서 반도체 이상의 파급효과를 가져오고 있다.
상기와 같은 액정표시장치를 구성하는 액정표시패널의 제조공정은 서로 다른 제조공정을 거쳐 완성된, 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(thin-film transistor; 이하 TFT)가 형성된 TFT 기판과 컬러필터(color filter)가 형성된 컬러필터 기판 사이에 액정 셀(cell)을 형성하는 일련의 공정으로 이루어진다. TFT 기판에는 액정을 주입하기 위한 씰 패턴(seal pattern) 인쇄와 컬러필터 기판의 공통전극 단자를 TFT 기판에 연결하기 위한 쇼트(short)가 만들어지며, 컬러필터 기판에는 일정한 셀 갭(cell gap)을 유지하기 위한 스페이서(spacer)를 뿌려준다. 그 다음 두 기판은 서로 정렬하여 합착된 후 각각의 패널(panel)로 절단 분리된다. 각 액정표시패널은 액정주입 후 주입구를 차단하고 액정 주입상태와 각 화소의 온-오프(on-off) 검사로 양품만을 선별한다.
상기 검사 후 액정표시패널에 각 화소의 구동을 위해 필요한 드라이버 집적회로(driver integrated circuit)가 부착된다. 액정표시패널에 드라이버 집적회로를 연결하는 방법은 드라이버 집적회로가 패드에 직접 연결되는 칩-온-글래스(chip-on-glass; 이하 COG) 실장방식과 테입-오토메이티드-본딩(tape-automated bonding; 이하 TAB) 기술을 이용한 테입-캐리어-패키지(tape carrier package; 이하 TCP) 실장방식이 있다. COG 방식의 드라이버 집적회로 실장 기술은 드라이버 집적회로가 필름 위에 실장되는 TCP 구조와 다르게 액정표시패널의 유리 기판에 범프 기술을 사용하여 직접 실장된다. COG 방식의 가장 큰 장점은 TCP가 필요 없어 비용이 절감되는 장점이 있다.
과거에는 접속성이 좋고 개량하기 쉬운 TAB 방식을 많이 사용했었으나, 미세 실장기술이 발전함에 따라 소형화가 쉽고 제조 단가가 낮은 COG 방식으로 옮겨가는 추세이다.
액정표시패널의 각 화소가 정상적으로 동작하기 위해서는 상술한 드라이버 집적회로 실장 공정이 양호하여 드라이버 집적회로가 정상적으로 구동을 해야 한다.
종래의 COG 방식의 액정표시장치의 경우 드라이버 집적회로 실장 공정에 대한 양부 판정은 드라이버 집적회로 실장 직후 수행되지 않고 가요성 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit; 이하 FPC)를 사용하여 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; 이하 PCB)의 구동 회로와 액정 패널을 전기적으로 연결한 상태에서 수행되었다. 즉, 종래의 액정표시패널에서는 드라이버 집적회로가 액정표시패널에 실장된 후에는 실장 상태를 검사할 수 없었고 제품이 완성되고 나서야 검사를 하여 불량품을 가려냈었다. 따라서, 드라이버 집적회로가 제대로 실장되지 않았을 경우에도 계속해서 공정을 진행해 나가는 문제가 있었다. 특히 드라이버 집적회로는 실장시 각 모서리가 들뜨는 현상이 많이 발생했다.
지금까지 COG 방식의 액정표시장치는 주로 휴대용 단말기 등의 소형 제품에 적용되어 왔다. 휴대용 단말기 등에는 주로 수퍼 트위스티드 네마틱(Super Twisted Nematic; 이하 STN) 액정표시장치(LCD)가 사용되는 STN 액정표시장치는 TFT 액정표시장치에 비해 제조원가가 낮기 때문에 검사 단계에서 드라이버 집적회로의 실장 공정이 불량으로 판정되더라도 이를 수리하지 않고 폐기 처분하였다.
그러나, 점점 휴대용 단말기 등에도 고가의 제조 비용을 갖는 TFT 액정표시 장치가 적용되고 또한 중대형 크기의 제품에도 TFT 액정표시장치가 적용되므로 드라이버 집적회로의 실장 공정에 대한 양부 판정 및 이의 수리 기술이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 드라이버 집적회로를 액정표시패널에 실장한 직후 후속 공정에 들어가기 전 실장의 양부를 판단하는 것을 목적으로 한다.
기타 본 발명의 다른 목적 및 특징은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명할 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예는 드라이버 집적회로의 더미 범프의 위치에 대응하여 두 부분으로 분리되어 액정표시패널의 패드 영역에 형성된 적어도 한 쌍의 제 1 검사용 패드; 상기 드라이버 집적회로가 부착되는 영역 밖의 패드 영역에 형성되어, 상기 제 1 검사용 패드의 분리된 각 부분과 전기적으로 연결되는 복수개의 제 2 검사용 패드를 포함하는 액정표시패널의 검사용 패드 구조를 제공한다.
상기 드라이버 집적회로는 데이터 배선에 화상 데이터를 공급하는 소스 드라이버 집적회로 또는 게이트 배선에 게이트 펄스를 공급하는 게이트 드라이버 집적회로인 것을 특징으로 한다.
상기 더미 범프는 상기 드라이버 집적회로의 모서리에 형성된 것이 바람직하다.
상기 드라이버 집적회로의 모서리에 형성된 상기 더미 범프는 1개 이상인 것이 바람직하다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 COG 방식의 액정표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시된 바와 같이 TFT 기판(100)과 컬러필터 기판(110)이 합착되어 있고, 그 사이에 액정이 주입되어 있다. 상기 TFT 기판(100)은 드라이버 집적회로(140, 150)의 실장을 위하여 상기 컬러필터 기판(110)보다 크게 제작된다. TFT 기판(100) 외곽의 패드 영역(115)에, 게이트 배선(130)에 연결된 게이트 드라이버 집적회로(140)와 상기 데이터 배선(120)에 연결된 데이터 드라이버 집적회로(150)가 실장되어 있다.
그리고, 상기 액정표시패널의 외부에는 데이터 PCB(160)와 게이트 PCB(180)가 설치된다. 상기 PCB(160, 180)와 액정표시패널은 FPC를 사용하여 연결한다. 상기 FPC에는 데이터 드라이버 집적회로(150)와 게이트 드라이버 집적회로(140)의 입력단자에 연결되는 입력 배선이 형성되어 있다. 화상 데이터 및 제어 신호를 인가하는 타이밍 컨트롤러는 데이터 PCB(160)에 설치되기 때문에 게이트 드라이버 집적회로(140)의 구동에 필요한 신호는 FPC(170)를 사용하여 데이터 PCB(160)에서 게이트 PCB(180)로 공급된다.
COG 방식의 경우 상기 드라이버 집적회로(140, 150)의 저면에는 액정표시패널의 데이터 배선(120) 및 게이트 배선(130)에 신호를 인가하기 위한 범프(bump)가 형성되어 있다. 이러한 드라이버 집적회로(140, 150)에는 실제로 신호를 인가하는 범프 이외에 드라이버 집적회로(140, 150)의 실장 능력을 향상하기 위한 더미 범프가 추가로 형성되어 있다.
드라이버 집적회로(140, 150)가 실장될 액정표시패널의 패드 영역(115)에는 입력 패드 및 출력 패드가 형성되어 있다. 입력 패드 및 출력 패드는 드라이버 집적회로(140, 150)의 범프와 전기적으로 접속된다. 상기 입력패드는 액정표시패널과 연결되는 FPC로부터 구동신호를 입력받기 위한 것이고, 출력패드는 상기 구동신호를 각 게이트 배선(130)이나 데이터 배선(120)에 출력하기 위한 것이다. 또한, 드라이버 집적회로(140, 150)의 더미 범프에 대응되는 패드 영역(115)의 위치에 제 1 검사용 패드가 형성되어 있고, 제 2 검사용 패드가 드라이버 집적회로(140, 150)가 실장되는 영역 외의 패드 영역(115)에 형성되어 제 1 검사용 패드와 전기적으로 연결되어 있다.
도 2는 액정표시패널의 패드 영역의 일부분을 확대 도시한 평면도이다.
도시된 바와 같이 TFT 기판의 패드 영역에 입력 패드(200), FPC 패드(210), 제 1 검사용 패드(220) 및 제 2 검사용 패드(230)가 형성되어 있다. 굵은 점선으로 표시된 부분은 드라이버 집적회로가 실장될 위치를 표시한 것이다.
FPC 패드(210)는 PCB에 부착된 FPC와 전기적으로 연결되는 패드이고, 입력 패드(200)는 상기 FPC 패드(210)와 전기적으로 연결되어 드라이버 집적회로의 입력 범프에 신호를 인가하는 패드이다.
또한, 제 1 검사용 패드(220)는 드라이버 집적회로가 실장될 영역의 모서리에 일정 간격을 두고 두 부분으로 분리되어 형성되어 있다. 즉, 두 부분이 한 쌍을 이루고 있다. 상기 제 1 검사용 패드(220)는 한 쌍 이상을 구비하는 것이 바람직하다. 도시된 실시예에는 두 쌍의 제 1 검사용 패드(220)가 형성되어 있다.
제 2 검사용 패드(230)는 드라이버 집적회로가 실장될 영역 외의 패드 영역(115)에 형성되어 제 1 검사용 패드(220)의 각 부분과 전기적으로 연결된다. 즉, 한 쌍의 제 1 검사용 패드(220)에 대응하여 두 개의 제 2 검사용 패드(230)가 형성된다. 도시된 실시예에는 두 쌍의 제 1 검사용 패드(220)를 형성하였으므로 제 2 검사용 패드(230)는 네 개가 된다.
도 3은 드라이버 집적회로의 일부분을 도시한 평면도이다.
설명의 편의를 위하여 드라이버 집적회로(320)의 입력 범프(300) 및 더미 범프(310)만을 도시하였다.
상기 입력 범프(300)는 액정표시패널의 입력 패드로부터 신호를 인가받는다.
상기 더미 범프(310)는 드라이버 집적회로(320)의 모서리에 형성되어 있다. 상술한 바와 같이 더미 범프(310)는 드라이버 집적회로(320)의 실장 능력을 높이기 위해 형성하는 것이다.
상기 드라이버 집적회로(320)는 도 2의 굵은 점선 부분에 실장되는데 입력 범프(300)가 입력 패드에 일치되게 실장되어야 드라이버 집적회로(320)가 정상적으로 동작하게 된다. 이때, 상기 더미 범프(310)는 도 2의 제 1 검사용 패드에 접속된다. 즉, 두 부분으로 분리된 한 쌍의 제 1 검사용 패드가 드라이버 집적회로의 더미 범프(310) 하나와 대응되어 정렬된다.
도 4는 드라이버 집적회로가 액정표시패널의 패드 영역에 실장된 모습을 도 시한 예시도이다. 즉, 도 1의 A 부분을 확대 도시한 것이다.
드라이버 집적회로(320)가 실장되는 영역의 두 모서리에 네 쌍의 제 1 검사용 패드를 형성한 경우를 도시한 것이다. 제 1 검사용 패드의 각 부분은 제 2 검사용 패드(230)와 전기적으로 연결되어 있다. 도면에는 두 모서리에 제 1 검사용 패드를 형성한 경우를 도시하였지만 하나의 모서리에만 형성할 수도 있고 네 모서리 전부에 형성할 수도 있는 것은 자명하다. 제 1 검사용 패드를 많이 형성할수록 정확한 검사를 수행할 수 있다.
상기 드라이버 집적회로(320)에는 도시된 바와 같이 출력 범프(400)도 형성되어 있어 패드 영역의 출력 패드와 접촉되어 데이터/게이트 신호를 데이터/게이트 배선(410)에 인가한다.
상기 입력 범프(300), 출력 범프(400) 및 더미 범프(310)는 입력 패드, 출력 패드 및 제 1 검사용 패드에 이방성 도전필름(anisotropic conducting film; ACF)을 사용하여 연결한다. 이방성도전필름은 양면 테입(tape)과 비슷한 모양을 하고 있으며 열경화성 수지 필름(film)에 볼(ball) 형태의 도전성 입자들이 들어있어 열압착을 하면 상하 방향의 패드와 범프 사이를 전기적으로 연결해 주지만 충분히 간격이 유지되는 수평 방향의 패드 사이는 전기적으로 연결이 되지 않는 원리를 이용한다.
이하 본 발명에 의한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.
입력 범프와 제 1 검사용 패드가 제대로 접촉을 하게 되면, 상기 입력 범프는 금 등의 도전성 물질로 형성되기 때문에 두 부분으로 분리된 한 쌍의 제 1 검사 용 패드는 입력 범프에 의해 단락(short) 상태가 된다.
이 때 도 2의 230a, 230a' 또는 230b, 230b'의 제 2 검사용 패드(230) 사이의 저항을 프로브(probe)로 측정하면 0에 가까운 저항을 나타낸다. 상기 제 2 검사용 패드(230)는 드라이버 집적회로 실장 영역 밖에 형성되기 때문에 드라이버 집적회로가 실장된 이후에도 프로브를 제 2 검사용 패드에 접촉시킬 수 있다.
그러나, 드라이버 집적회로의 실장이 제대로 이루어지지 않아 드라이버 집적회로의 모서리 부분이 들떠 액정표시패널의 패드 영역과 접촉이 이루어지지 않게 되면 상기 분리된 두 부분의 제 1 검사용 패드는 단선(open) 상태를 유지하게 된다. 따라서, 이때 도 2의 230a, 230a' 또는 230b, 230b'의 제 2 검사용 패드(230) 사이의 저항을 프로브(probe)로 측정하면 저항이 무한대를 나타낸다. 따라서, 이런 경우에는 후속 공정을 진행하지 않고, 제대로 실장되지 않은 드라이버 집적회로를 제거한 후 다시 실장하게 된다.
상기 검사용 패드를 많이 형성할수록 정확한 검사를 수행할 수 있다는 것을 당업자라면 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 액정표시패널의 검사용 패드구조는 액정표시장치의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터를 구성하는 데이터 배선 또는 게이트배선과 같은 레이어(layer)를 형성하므로 단순히 포토리소그래피 공정에 사용되는 마스크(mask)의 패턴을 변경함으로써 제작할 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 드라이버 집적회로 실장의 이상 유무를 바로 판정함으로써 무의미한 후속 공정의 진행을 예방한다. 모든 드라이버 집적회로를 실장하고 PCB까지 FPC를 사용하여 연결한 후 액정표시패널을 검사하게 되어 이상이 발생하면 공정 시간이 지연되고, 액정표시장치의 폐기로 제조 원가를 상승시키는 요인이 된다.
둘째, 종래의 드라이버 집적회로에 형성되어 있는 더미 범프를 사용하므로 새로운 드라이버 집적회로를 요구하지 않고, 단지 마스크의 패턴 변경만으로 본 발명의 실시예를 실시할 수 있으므로 추가 비용이 크지 않다.

Claims (5)

  1. 드라이버 집적회로의 더미 범프의 위치에 대응하여 두 부분으로 분리되어 액정표시패널의 패드 영역에 형성된 적어도 한 쌍의 제 1 검사용 패드;
    상기 드라이버 집적회로가 부착되는 영역 밖의 패드 영역에 형성되어, 상기 제 1 검사용 패드의 분리된 각 부분과 전기적으로 연결되는 복수개의 제 2 검사용 패드를 포함하여 구성되며,
    상기 더미 범프는 드라이버 집적회로의 모서리에 형성되고,
    두 부분으로 분리된 한 쌍의 제 1 검사용 패드는 드라이버 집적회로의 더미 범프 하나에 대응되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 검사용 패드 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 드라이버 집적회로는 데이터 배선에 화상 데이터를 공급하는 소스 드라이버 집적회로인 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 검사용 패드 구조.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 드라이버 집적회로는 게이트 배선에 게이트 펄스를 공급하는 게이트 드라이버 집적회로인 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 검사용 패드 구조.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 드라이버 집적회로의 모서리에 형성된 상기 더미 범프는 1개 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 검사용 패드 구조.
  5. 삭제
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