KR100943731B1 - 씨오지 방식 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는, 구동 집적회로부에서의 뜸 불량을 방지할 수 있는 COG 방식 디스플레이 장치를 제공하기 위하여, 구동 집적회로에서 제 1, 2 범프 그룹 사이 중앙부에 절연성 물질로 이루어진 더미 범프를 추가로 구성하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 구동 집적회로의 제 1, 2 범프 사이 공간으로 정의된 더미 영역에 더미 범프를 추가로 형성함에 따라, ACF의 열압착 공정에서 발생되는 기포의 발생을 현저히 감소시키고, 기포의 크기도 감소시킬 수 있으며, 상기 더미 영역은 더미 범프의 높이의 조정설계를 통해 극소화하는 것이 가능하여, 구동 집적회로의 뜸 불량의 유발 원인을 최소화할 수 있다. 또한, ACF 기포뿐만 아니라, 외부로부터의 이물질이 침투할 수 있는 확률도 더미 범프의 크기에 따라 작아질 수 있다. 그리고, 상기 더미 범프의 형상 및 갯수는 다양하게 변경할 수 있어, 자유로운 설계가 가능하며, 상기 더미 범프의 삽입으로 인해 TCP 실장구조와 같은 근접한 갭(gap)을 얻을 수 있고, ACF 기포 예방 및 이물질 유입차단 효과를 통해서 제품불량률을 저감시키고 신뢰성을 확보할 수 있게 되어 COG 공정의 큰 손실을 제거할 수 있는 이점을 가질 수 있다.

Description

씨오지 방식 디스플레이 장치{Chip on glass type Display Device}
도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 사시도.
도 2는 종래의 COG 방식 액정표시장치에 대한 개략적인 평면도.
도 3은 종래의 COG 방식 액정표시장치용 구동 집적회로에 대한 구체적인 평면도이고, 도 4는 상기 도 3의 절단선 IVa-IVa에 따라 절단된 단면에 대한 단면도.
도 5a, 5b는 종래의 COG 방식 액정표시장치에서의 열압착 공정에 대한 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 COG 방식 액정표시장치에 대한 개략적인 평면도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 범프를 포함한 구동 집적회로에 대한 평면도.
도 8은 상기 도 7의 절단선 VIII-VIII에 따라 절단된 단면에 대한 단면도.
도 9a, 9b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 더미 범프를 포함한 COG 방식 디스플레이 장치용 구동 집적회로에 대한 평면도.
도 10a 내지 10r은 본 발명에 따른 더미 범프의 평면 구조에 대한 다양한 형상을 도시한 평면도.
도 11a 내지 11d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 더미 범프의 단면 형상에 대한 다양한 구조를 도시한 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
270 : 제 1 기판 272 : 제 1 절연층
274 : 제 1 데이터 패드 276 : 제 2 데이터 패드
278 : 제 1 데이터패드 콘택홀 280 : 제 2 데이터패드 콘택홀
282 : 제 2 절연층 284 : 제 1 데이터패드 전극
286 : 제 2 데이터패드 전극 288 : 도전볼
290 : ACF
VIIc : 더미 영역
본 발명은 디스플레이 장치(display device)에 관한 것이며, 특히 구동 집적회로(drive integrated circuit)의 실장 구조 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치의 필요성이 대두되었고, 이에 따라 평판표시장치(flat panel display)에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 특히 액정표시장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
이하, 도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 사시도로서, 표시 영역을 중심으로 도시하였다.
도시한 바와 같이, 제 1, 2 기판(10, 30)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 제 1 기판(10) 내부면에는 서로 교차되게 다수 개의 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(14)이 형성되어 있으며, 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(14)의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있고, 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(14)의 교차 영역으로 정의되는 화소 영역(P)에는 박막트랜지스터(T)와 연결되어 화소 전극(16)이 형성되어 있다. 상기 제 2 기판(30)의 내부면에는 컬러필터층(32)과 공통 전극(34)이 차례대로 형성되어 있고, 화소 전극(16)과 공통 전극(34) 사이에는 액정층(50)이 개재되어 있다.
또한, 상기 제 1, 2 기판(10, 30)의 배면에는 제 1, 2 편광판(52, 54)이 각각 배치되어 있고, 제 1 편광판(52)의 배면에는 빛을 공급하는 광원장치인 백라이트가 배치되어 있다.
이러한 액정표시장치에서, 두 기판과, 두 기판 사이에 개재된 액정층은 액정 패널로 정의되며, 액정 패널의 외곽에는 액정 패널 구동을 위한 구동부가 구성된다. 구동부는 여러 가지 제어 신호, 데이터 신호 등을 생성하는 부품들이 실장되는 인쇄회로기판(PCB : printed circuit board)과, 액정 패널 및 인쇄회로기판에 연결되고 액정 패널의 배선에 신호를 인가하기 위한 구동 집적회로를 포함하는데, 구동 집적회로를 액정 패널에 실장(packaging)시키는 방법에 따라, 칩 온 글래스(COG : chip on glass) 방식, 테이프 캐리어 패키지(TCP : tape carrier package) 방식, 칩 온 필름(COF : chip on film) 방식 등으로 나누어진다.
이중 COG 방식은, TAB 방식에 비해 구조가 간단하고 액정표시장치에서 LCD 패널이 차지하는 비율을 높일 수 있기 때문에, 이동(mobile) 제품의 충격이나 진동에 대한 내구성을 높이기 위해 중소형 패널에 널리 적용되고 있다.
이하, 도 2는 종래의 COG 방식 액정표시장치에 대한 개략적인 평면도로서, 상기 도 1과 연계해서 설명해보면, 표시 영역(IIa)과, 표시 영역(IIa)의 주변부에 위치하는 비표시 영역(IIb)이 정의된 제 1 기판(60)이 배치되어 있고, 상기 제 1 기판(60)의 표시 영역(IIa)과 대응되는 위치에는, 제 1 기판(60)의 비표시 영역(IIb)을 노출시키는 면적 범위의 제 2 기판(94)이 배치되어 있다. 그리고, 제 1 기판(60)의 어느 한 비표시 영역(IIb)에는, 전술한 게이트 배선(상기 도 1의 12)에 게이트 신호전압을 인가하는 게이트 구동 집적회로(86)가 위치하고, 또 다른 비표시 영역(IIb)에는, 전술한 데이터 배선(상기 도 1의 14)에 데이터 신호전압을 인가하는 데이터 구동 집적회로(88)가 위치한다. 그리고, 게이트 구동 집적회로(86) 및 데이터 구동 집적회로(88)의 끝단에는, 집적회로에 입력신호를 인가하는 제 1, 2 FPC(90, 92 ; Flexible Printing Circuit Board)가 각각 연결되어 있다.
이하, 도 3은 종래의 COG 방식 액정표시장치용 구동 집적회로에 대한 구체적인 평면도이고, 도 4는 상기 도 3의 절단선 IVa-IVa에 따라 절단된 단면에 대한 단면도로서, 액정패널 영역을 포함하여 도시하였다.
도 3에는, 구동 집적회로(110)의 양측부에는 다수 개의 제 1, 2 범프(112, 114)가 각각 형성되어 있고, 다수 개의 제 1 범프(112)는 구동 집적회로(110)의 길이방향으로 배치되어 제 1 범프 그룹(IIIa)을 이루고, 제 2 범프(114)는 제 1 범프(112)와 동일한 배열 방식에 의해 제 2 범프 그룹(IIIb)을 이룬다.
상기 제 1 범프 그룹(IIIa)은 액정패널에 신호전압을 출력(output)시키는 그룹에 해당되고, 제 2 범프 그룹(IIIb)은 FPC(미도시)의 신호전압을 인가받는 입력(input) 그룹에 해당된다.
이하, 상기 구동 집적회로(110) 형성부의 적층 구조에 대해서 도 4를 통해 상세히 설명한다.
도 4는, 제 1 기판(120) 상에 제 1, 2 데이터 패드(122, 124)가 서로 이격되게 형성되어 있고, 제 1, 2 데이터 패드(122, 124)를 덮는 영역에는 제 1, 2 데이터 패드(122, 124)를 각각 노출시키는 제 1, 2 데이터 패드 콘택홀(126, 128)을 가지는 절연층(129)이 형성되어 있고, 절연층(129) 상부에는 제 1, 2 데이터 패드 콘택홀(126, 128)을 통해 제 1, 2 데이터 패드(122, 124)와 연결되는 제 1, 2 데이터패드 전극(130, 132)이 각각 형성되어 있다.
그리고, 상기 제 1, 2 데이터패드 전극(130, 132)을 덮는 영역에는 다수 개 의 도전볼(134)을 가지는 ACF(136)가 위치하고, ACF(136) 상부에는 구동 집적회로(138)가 위치하고 있으며, 구동 집적회로(138)에는 도전볼(134)이 개재된 상태에서 제 1, 2 데이터패드 전극(130, 132)과 대응되게 위치하는 제 1, 2 범프(140, 142)가 각각 형성되어 있다.
한 예로, 상기 도전볼(134)은 대략 3 ~ 4 ㎛의 지름을 갖는 원형 형상이지만, 열압착 공정을 거쳐 대략 1.0 ~ 2.0 ㎛의 타원형으로 일부 변형될 수 있다. 즉, 도전볼은 전체적으로 균일한 사이즈를 가지고 있다.
이하, 상기 도 4의 구조를 중심으로 범프와 패드 전극 간의 전기적 연결을 위한 ACF의 열압착 공정에 대해서 상세히 설명한다.
도 5a, 5b는 종래의 COG 방식 액정표시장치에서의 열압착 공정에 대한 도면으로서, 상기 도 4와 중복되는 부분에 대한 설명은 간략히 한다.
도 5a에서는, ACF(136)가 부착된 제 1 기판(120)의 ACF(136) 상부에 구동 집적회로(138)를 배치하는 단계로서, 이때 상기 구동 집적회로(138)에 형성된 제 1, 2 범프(140, 142)를 ACF(136) 표면 상에 가압착하는 단계를 포함한다.
도 5b에서는, 구동 집적회로(138) 상부에서 열 기구(heating tool)를 이용하여 열, 압력이 가해진 상태에서 수 초간 압착할 경우, ACF(136)가 고체에서 액체로 다시 고체로 경화반응을 일으키면서, 범프/도전볼/패드 간의 물리적, 전기적 도통이 이루어진다.
그러나, 이러한 상변이 과정 중 ACF(136)에서 기포가 발생되며, 이러한 기포는 구동 집적회로와 패드 사이 공간에 존재하게 된다. 사이 공간 영역의 폭은 대략 10 ~ 20 ㎛에 해당되며, 이하 설명의 편의상, 전술한 사이 공간 영역은 더미 영역(V ; dummy area)이라 명칭한다.
따라서, 더미 영역(V)이 크면 클수록 기포의 체적도 커지게 되고, 이러한 기포들에 의한 불량은 통상적으로 구동 집적회로 뜸 불량으로 정의되고 있다. 또한, ACF(136) 기포뿐만 아니라, 외부로부터의 이물질이 침투할 확률도 더미 영역의 크기에 따라 커질 수 있다.
전술한 바 있는 TCP 압착방식에서는 필름형태의 유연성있는 테이프를 사용하기 때문에 고온의 열과 압력에 의한 압착 공정시, 더미 영역이 상당부분 줄어드는 효과로 인해 기포의 크기가 작으나, COG 실장방식에서는 구동 집적회로 및 범프의 재질이 통상적으로 딱딱한 재질에서 선택되어, 상기 TCP에서와 같은 축소 효과가 없으므로 기포의 사이즈가 크게 유지됨에 따라 뜸 불량이 발생하게 된다.
COG 실장방식을 채택하는 여타 액정표시장치 제품에서도 이러한 기포 사이즈 억제, 이물질 억제 등을 위해 공정 조건 및 재료 개선, 단자(패널 패드) 세정 등 다각도의 개선 대책이 적용되고 있으나, 여전히 불량률은 높은 수준이며, 신뢰성 확보에 많은 손실(loss)이 발생되고 있다.
더욱이, 단자 세정 및 뜸 상태 검사(현미경 육안검사)는 별도의 공정으로 추가되는 문제점이 있었다.
또한, 액정표시장치 모듈 공정에서의 COG 공정 불량률을 조사해본 결과, 구동 집적회로 뜸 불량이 전체 1, 2위를 점유한 만큼 제품 수율과 관련되어, 구동 집적회로의 뜸 불량은 심각한 문제가 되고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 COG 실장방식에 있어서, 구동 집적회로부에서의 뜸 불량을 방지할 수 있는 COG 실장 구조 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여, 본 발명에서는 구동 집적회로에서 제 1, 2 범프 그룹 사이 중앙부에 절연성 물질로 이루어진 더미 범프를 추가로 구성하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 특징에서는 기판의 표시 영역에 형성된 어레이 소자와; 상기 기판의 비표시 영역의 양측부에 서로 마주하며 각각 일렬로 각각 배열된 다수 개의 제 1 패드 및 제 2 패드와; 상기 제 1, 2 패드를 덮는 영역에 위치하며, 다수 개의 도전볼을 가지는 ACF(Anisotropic Conductive Film)와; 상기 ACF를 덮는 영역에 위치하며, 상기 도전볼을 통해 상기 제 1 및 제 2 패드에 어레이 소자를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 구동 집적회로와; 상기 제 1, 2 패드와 대응되게, 상기 구동 집적회로의 양측부에 각각 일렬로 배열되며, 상기 도전볼을 통해 상기 서로 마주하는 제 1, 2 패드와 각각 연결되는 다수 개의 제 1 범프 및 제 2 범프(bump)와; 상기 제 1, 2 범프간 이격 구간에 위치하며, 일체형 패턴 형태를 가지며 절연성 물질로 이루어진 더미 범프(dummy bump)를 포함하며, 상기 더미 범프는 상기 제 1 범프와 제 2 범프의 이격구간의 중앙부를 관통하며 형성되며, 상기 더미 범프는 상기 제 1 및 제 2 범프와 상기 더미 범프와의 이격간격보다 더 큰 폭을 갖도록 형성된 것이 특징인 COG 방식 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 제 1 범프는, 상기 제 1 패드에 신호를 출력(output)시키는 범프이고, 상기 제 2 범프는, 상기 구동 집적회로에 신호를 입력(input)시키는 범프이며, 상기 구동 집적회로의 끝단에는, 상기 구동 집적회로에 신호를 인가하는 FPC(Flexible Printing Circuit Board)가 연결되고, 상기 제 1 패드는, 상기 어레이 소자에 신호를 인가하는 패드이고, 상기 제 2 패드는 상기 FPC로부터 신호를 인가받는 패드인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1, 2 패드를 덮는 영역에는, 투명 도전성 물질로 이루어진 패드 전극이 위치하고, 상기 패드 전극과 상기 제 1 및 제 2 범프는 상기 도전볼에 의해 전기적으로 도통되며, 상기 더미 범프는 실리콘 절연물질로 이루어지고, 상기 제 1, 2 범프는 서로 동일한 두께치를 가지고, 상기 더미 범프는 상기 제 1, 2 범프와 동일한 두께치로 이루어진다.
상기 제 1, 2 범프는 서로 동일한 두께치를 가지고, 상기 더미 범프의 두께치는 상기 제 1, 2 범프의 두께와 같거나 얇은 범위에서 선택되며, 상기 ACF와 마주보는 더미 범프면은 톱니형 패턴으로 이루어지거나, 요철형 패턴으로 이루어지거나, 쿠션층이 구비되거나, 접착층이 구비될 수 있다.
상기 더미 범프는 직사각형 패턴으로 이루어지거나, 타원형 패턴으로 이루어지거나, "I"자형 패턴으로 이루어지거나, 홀을 가지는 패턴으로 이루어질 수 있다.
삭제
상기 디스플레이 장치는, 상기 기판과 대향되게 배치되는 또 하나의 기판을 포함하고, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시장치이고, 상기 어레이 소자는, 서로 교차되게 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차지점에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 포함하는 소자이며, 상기 제 1 패드는, 상기 게이트 배선에서 연장형성된 게이트 패드이거나 또는 상기 데이터 배선에서 연장형성된 데이터 패드가 될 수 있다. 또한, 상기 제 1 패드는 데이터 패드이고, 상기 패드 전극은 상기 데이터 패드와 연결되는 데이터패드 전극이며, 상기 구동 집적회로는 데이터 신호전압을 인가하는 데이터 구동 집적회로인 것을 특징으로 한다.
상기 범프는, 상기 ACF의 열압착 공정에 의한 도전볼 깨짐에 의해, 상기 제 1 및 제 2 패드와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에서는, 기판 상의 서로 마주보는 위치에 각각 일렬로 형성된 다수 개의 제 1, 2 패드와; 상기 다수 개의 제 1, 2 패드를 덮는 영역에 형성되며, 상기 제 1, 2 패드를 노출시키는 제 1, 2 콘택홀을 가지는 절연층과; 상기 절연층 상부에서, 상기 제 1, 2 콘택홀을 통해 상기 제 1, 2 패드와 연결되는 제 1, 2 패드 전극과; 상기 제 1, 2 패드 전극 상부에 위치하며, 다수 개의 도전볼을 가지는 ACF와; 상기 ACF를 덮는 영역에 위치하며, 상기 도전볼을 통해 패드 전극과 전기적으로 연결되는 구동 집적회로와; 상기 ACF와 마주보는 구동 집적회로 내부면에 위치하며, 상기 제 1, 2 패드 전극과 대응된 위치에 형성된 다수 개의 제 1, 2 범프와, 상기 다수 개의 제 1, 2 범프 사이 구간에 일체형 패턴 형태를 가지며 절연성 물질로 이루어진 더미 범프를 포함하며, 상기 더미 범프는 상기 제 1 범프와 제 2 범프의 이격구간의 중앙부를 관통하며 형성되며, 상기 더미 범프는 상기 제 1 및 제 2 범프와 상기 더미 범프와의 이격간격보다 더 큰 폭을 갖도록 형성된 것이 특징인 COG 방식 디스플레이 장치용 실장부를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
-- 제 1 실시예 --
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 COG 방식 액정표시장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도시한 바와 같이, 표시 영역(VIa)과, 표시 영역(VIa)의 주변부에는 비표시 영역(VIb)이 정의된 제 1 기판(210)이 배치되어 있고, 제 1 기판(210)의 표시 영역(VIa)에는 서로 교차되게 형성되는 게이트 배선(212) 및 데이터 배선(218)과, 상기 게이트 배선(212) 및 데이터 배선(218)의 교차지점에 형성된 박막트랜지스터(T)와, 박막트랜지스터(T)와 연결되는 화소 전극(219)을 포함하는 어레이 소자(A)가 형성되어 있다. 그리고, 제 1 기판(210)의 비표시 영역(VIb)에는, 상기 게이트 배선(212)에 게이트 신호전압을 인가하는 게이트 구동 집적회로(236)와, 상기 데이터 배선(218)에 데이터 신호전압을 인가하는 데이터 구동 집적회로(238)가 각각 위치하고 있다. 상기 게이트 구동 집적회로(236) 및 데이터 구동 집적회로(238)의 끝단에는, 집적회로에 입력신호를 인가하는 제 1, 2 FPC(240, 242)가 각각 연결되어 있다.
그리고, 상기 제 1 기판(210)의 표시 영역(VIa)과 대응되는 위치에는, 제 1 기판(210)의 비표시 영역(VIb)을 노출시키는 면적 범위의 제 2 기판(250)이 배치되어 있다. 그리고, 제 1, 2 기판(210, 250) 사이에는 액정층(252)이 개재되어 있다.
특히, 본 실시예에서는, 상기 게이트 구동 집적회로(236) 및 데이터 구동 집적회로(238) 영역 내에 제 1, 2 더미 범프(244, 246)가 각각 구비된 것을 특징으로 한다.
도면으로 상세히 제시하지 않았지만, 상기 게이트 구동 집적회로(236) 및 데이터 구동 집적회로(238) 내부면에는 신호전압을 패널에 공급하기 위한 범프가 구성되며, 상기 제 1, 2 더미 범프(244, 246)는 범프 그룹간 사이 구간에 위치하여, 구동 집적회로와 패드 간의 연결을 위한 열압착 공정시 발생하기 쉬운 뜸 불량을 방지하는 역할을 한다.
도면 상에 제시한 배선(게이트 배선, 데이터 배선), 구동 집적회로(게이트 구동 집적회로, 데이터 구동 집적회로)의 갯수는 해상도에 따라 다양하게 변경가능하고, 상기 더미 패턴의 형상 또한 다양하게 변경가능하다.
이하, 본 발명에 따른 구동 집적회로부의 구체적인 구조에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 범프를 포함한 구동 집적회로에 대한 평면도로서, 구동 집적회로(260)의 양측부에는 다수 개의 제 1, 2 범프(262, 264)가 각각 형성되어 있고, 상기 다수 개의 제 1 범프(262) 및 제 2 범프(264)는 각각 구동 집적회로(260)의 길이 방향에서 일렬로 배열된 제 1 범프 그룹(VIIa) 및 제 2 범프 그룹(VIIb)을 이루고 있다. 그리고, 상기 제 1, 2 범프 그룹(VIIa, VIIb)간 사이 구간인 더미 영역(VIIc)에는 직사각형 형상의 더미 범프(266)가 형성되어 있다. 상기 제 1, 2 범프(262, 264) 및 더미 범프(266)는 구동 집적회로(260)의 동일면 상에 위치하며, 상기 더미 범프(266)는 제 1, 2 범프(262, 264)와 일정간격 이격되게 위치한다. 상기 제 1 범프 그룹(VIIa)은 신호전압의 출력 범프 그룹에 해당 되고, 제 2 범프 그룹(VIIb)은 신호전압의 입력 범프 그룹에 해당된다.
상기 제 1, 2 범프(262, 264)는 전도성 물질에서 선택되고, 한 예로 Ag로 이루어지며, 상기 더미 범프(266)는 절연성 물질에서 선택되고, 한 예로 실리콘 절연물질로 이루어진다.
도 8은 상기 도 7의 절단선 VIII-VIII에 따라 절단된 단면에 대한 단면도로서, 디스플레이 장치부를 포함하여 도시하였다. 제 1 기판(270) 상에는 제 1 절연층(272)이 형성되어 있고, 제 1 절연층(272) 상부에는 서로 이격되게 제 1 데이터 패드(274) 및 제 2 데이터 패드(276)가 형성되어 있다. 상기 제 1 절연층(272)은 단일층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다. 도면으로 상세히 제시하지 않았지만, 상기 제 1 데이터 패드(274)는 액정 패널내 데이터 배선과 연결되고, 상기 제 2 데이터 패드(276)는 FPC와 연결된다.
상기 제 1, 2 데이터 패드(274, 276)를 덮는 영역에는 제 1, 2 데이터 패드(274, 276)를 각각 노출시키는 제 1, 2 데이터패드 콘택홀(278, 280)을 가지는 제 2 절연층(282)이 형성되어 있고, 상기 제 2 절연층(282) 상부에는 제 1 데이터패드 콘택홀(278)을 통해 제 1 데이터 패드(274)와 연결되는 제 1 데이터패드 전극(284)과, 제 2 데이터패드 콘택홀(280)을 통해 제 2 데이터 패드(276)와 연결되는 제 2 데이터패드 전극(286)이 형성되어 있다. 상기 제 1, 2 데이터패드 전극(284, 286)은 투명 도전성 물질에서 선택되며, 한 예로 ITO(indium tin oxide)로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 제 1, 2 데이터패드 전극(284, 286)을 덮는 상부에는 다수 개 의 도전볼(288)을 가지는 ACF(290)가 위치하고, 상기 ACF(290) 상부에는 도전볼(288)을 통해 제 1, 2 데이터패드 전극(284, 286)과 연결되는 구동 집적회로(260)가 위치하고 있다. 상기 구동 집적회로(260)의 내부면의 양측부에는 상기 제 1, 2 데이터패드 전극(284, 286)과 대응되게 위치하고, 도전볼(288)이 개재된 상태에서 실질적으로 제 1, 2 데이터패드 전극(284, 286)과 연결되는 제 1, 2 범프(262, 264)와, 상기 제 1, 2 범프(262, 264) 사이 구간인 더미 영역(VIIc)에 위치하며, 절연성 물질로 이루어진 더미 범프(266)가 형성되어 있다.
상기 제 1, 2 범프(262, 264)는 동일한 두께치를 가지고 있고, 한 예로 상기 더미 범프(266)는 제 1, 2 범프(262, 264)와 동일한 두께치로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 COG 실장구조에서는, 제 1, 2 범프(262, 264) 사이의 공간에 절연성 물질로 이루어진 더미 범프(266)를 추가로 형성한 구조를 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 더미 범프(266)는, 상기 제 1, 2 범프(262, 264) 사이의 공간으로 정의되는 더미 영역(VIIc)을 채우고 있기 때문에, ACF(290)의 열압착 공정에서 발생되는 기포의 발생을 현저히 감소시키고, 기포의 크기도 감소시키는 역할을 하게 된다.
또한, 상기 더미 영역(VIIc)은 더미 범프(266)의 높이의 조정설계를 통해 극소화하는 것이 가능하다. 따라서, 더미 영역(VIIc)이 작아질수록 기포의 체적도 작아지게 되고, 구동 집적회로(260)의 뜸 불량의 유발 원인을 최소화할 수 있다. ACF(290)기포뿐만 아니라, 외부로부터의 이물질이 침투할 수 있는 확률도 더미 범프(266)의 크기에 따라 작아질 수 있다.
상기 더미 범프(266)의 형상은, 도면에서와 같은 직사각형 형태 이외에 원형, 타원형, T형 등의 형상으로 변형가능하며, 또한 하나의 일체형 패턴 외에도 다수 개의 패턴이 배치된 구조로 형성하는 등 자유로운 설계가 가능하다.
또한, 상기 더미 범프(266)의 삽입으로 인해 TCP 실장구조와 같은 근접한 갭(gap)을 얻을 수 있고, 이러한 ACF 기포 예방 및 이물질 유입차단 효과를 통해서 제품불량률을 저감시키고 신뢰성을 확보할 수 있게 되어 COG 공정의 큰 손실을 제거할 수 있는 이점을 가지게 된다.
-- 제 2 실시예 --
도 9a, 9b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 더미 범프를 포함한 COG 방식 디스플레이 장치용 구동 집적회로에 대한 평면도로서, 상기 도 7과 중복되는 부분에 대한 설명은 간략히 한다.
도 9a는, 구동 집적회로(310)의 양측부에는 다수 개의 제 1, 2 범프(312, 314)로 이루어지는 제 1, 2 범프 그룹(IXa, IXb)이 위치하고, 제 1, 2 범프 그룹(IXa, IXb) 사이 구간에는 타원형 형상의 더미 범프(316)가 형성되어 있다.
이때, 상기 더미 범프(316)는 절연성 물질에서 선택된다.
도 9b는, "I" 패턴 구조의 더미 범프(330)를 포함한 구동 집적회로(332)에 대한 것으로, 본 도면에서 제시한 더미 범프(330) 패턴 구조는 더미 영역(IXe)을 최대한 덮는 구조를 가지고 있다.
도 10a 내지 10r은 본 발명에 따른 더미 범프의 평면 구조에 대한 다양한 형상을 도시한 평면도로서, 특히 도 10a 내지 10k에 따른 더미 범프(350, 352, 354, 356, 358, 360, 362, 364, 366, 368, 370)는 일체형 패턴 구조를 가지는 더미 범프에 대한 도면이다. 이중 도 10k에 따른 더미 범프(370)는 중앙부에 홀(372)을 가지고 있다.
도 10ℓ내지 10r은 다수 개의 더미 범프 패턴이 하나의 더미 범프(374, 376, 378, 380, 382, 384, 386)를 이루는 구조로서, 도 10ℓ, 10m은 제 1, 2 더미 범프 패턴(374a, 374b), (376a, 376b)이 하나의 더미 범프(374), (376)를 이루는 구조로서, 도 10ℓ는 제 1, 2 더미 범프 패턴(374a, 374b)이 상, 하로 배치된 구조를 가지고 있고, 도 10m은 좌, 우로 배치된 구조를 가지고 있다.
-- 제 3 실시예 --
도 11a 내지 11d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 더미 범프의 단면 형상에 대한 다양한 구조를 도시한 단면도로서, 전술한 ACF와 마주보는 더미 범프 면을 다양한 구조로 변경한 예에 대한 것이다.
도 11a에 따른 더미 범프(410)는, 하부면에 톱니 패턴(412)을 가지고 있다. 도면으로 제시하지 않았지만, 상기 톱니 패턴(412)은 미도시한 ACF와 마주보는 영역에 형성되는 패턴에 해당된다.
도 11b은, 요철(凹凸)형 패턴(420)을 가지는 더미 범프(422)에 대한 것이고, 도 11c는 하부면에 쿠션층(430)이 부착된 구조의 더미 범프(432)에 대한 것으로, 쿠션층(430)에 의해 TCP 압착 방식과 같은 탄성 효과를 가질 수 있다.
도 11d는 하부면에 접착층(440)이 부착된 구조의 더미 범프(442)에 대한 것이다. 본 도면에서 제시한 더미 범프(442) 구조에 의하면, 더미 영역을 완전히 제거할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
그러나, 본 발명은 상기 실시예 들로 한정되지 않고 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
한 예로, 상기 COG 방식 실장 구조는 액정표시장치외에도 다양한 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 COG 방식 디스플레이 장치에 의하면, 구동 집적회로의 제 1, 2 범프 사이 공간으로 정의된 더미 영역에 더미 범프를 추가로 형성함에 따라, ACF의 열압착 공정에서 발생되는 기포의 발생을 현저히 감소시키고, 기포의 크기도 감소시킬 수 있으며, 상기 더미 영역은 더미 범프의 높이의 조정설계를 통해 극소화하는 것이 가능하여, 구동 집적회로의 뜸 불량의 유발 원인을 최소화할 수 있다. 또한, ACF 기포뿐만 아니라, 외부로부터의 이물질이 침투할 수 있는 확률도 더미 범프의 크기에 따라 작아질 수 있다. 그리고, 상기 더미 범프의 형상 및 갯수는 다양하게 변경할 수 있어, 자유로운 설계가 가능하며, 상기 더미 범프의 삽입으로 인해 TCP 실장구조와 같은 근접한 갭(gap)을 얻을 수 있고, ACF 기포 예방 및 이물질 유입차단 효과를 통해서 제품불량률을 저감시키고 신뢰성을 확보할 수 있게 되어 COG 공정의 큰 손실을 제거할 수 있는 이점을 가질 수 있다.

Claims (23)

  1. 기판의 표시 영역에 형성된 어레이 소자와;
    상기 기판의 비표시 영역의 양측부에 서로 마주하며 각각 일렬로 각각 배열된 다수 개의 제 1 패드 및 제 2 패드와;
    상기 제 1, 2 패드를 덮는 영역에 위치하며, 다수 개의 도전볼을 가지는 ACF(Anisotropic Conductive Film)와;
    상기 ACF를 덮는 영역에 위치하며, 상기 도전볼을 통해 상기 제 1 및 제 2 패드에 어레이 소자를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 구동 집적회로와;
    상기 제 1, 2 패드와 대응되게, 상기 구동 집적회로의 양측부에 각각 일렬로 배열되며, 상기 도전볼을 통해 상기 서로 마주하는 제 1, 2 패드와 각각 연결되는 다수 개의 제 1 범프 및 제 2 범프(bump)와;
    상기 제 1, 2 범프간 이격 구간에 위치하며, 일체형 패턴 형태를 가지며 절연성 물질로 이루어진 더미 범프(dummy bump)
    를 포함하며, 상기 더미 범프는 상기 제 1 범프와 제 2 범프의 이격구간의 중앙부를 관통하며 형성되며, 상기 더미 범프는 상기 제 1 및 제 2 범프와 상기 더미 범프와의 이격간격보다 더 큰 폭을 갖도록 형성된 것이 특징인 COG 방식 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 범프는, 상기 제 1 패드에 신호를 출력(output)시키는 범프이고, 상기 제 2 범프는, 상기 구동 집적회로에 신호를 입력(input)시키는 범프인 COG 방식 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 집적회로의 끝단에는, 상기 구동 집적회로에 신호를 인가하는 FPC(Flexible Printing Circuit Board)가 연결되는 COG 방식 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 패드는, 상기 어레이 소자에 신호를 인가하는 패드이고, 상기 제 2 패드는 상기 FPC로부터 신호를 인가받는 패드인 COG 방식 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 패드를 덮는 영역에는, 투명 도전성 물질로 이루어진 패드 전극이 위치하고, 상기 패드 전극과 상기 제 1 및 제 2 범프는 상기 도전볼에 의해 전기적으로 도통되는 COG 방식 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 범프는 실리콘 절연물질로 이루어지는 COG 방식 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 범프는 서로 동일한 두께치를 가지고, 상기 더미 범프는 상기 제 1, 2 범프와 동일한 두께치로 이루어진 COG 방식 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 범프는 서로 동일한 두께치를 가지고, 상기 더미 범프의 두께치는 상기 제 1, 2 범프의 두께와 같거나 얇은 범위에서 선택되며, 상기 ACF와 마주보는 더미 범프면은 톱니형 패턴으로 이루어진 COG 방식 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 범프는 서로 동일한 두께치를 가지고, 상기 더미 범프의 두께치는 상기 제 1, 2 범프의 두께와 같거나 얇은 범위에서 선택되며, 상기 ACF와 마주보는 더미 범프면은 요철형 패턴으로 이루어진 COG 방식 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 범프는 서로 동일한 두께치를 가지고, 상기 더미 범프의 두께치는 상기 제 1, 2 범프의 두께와 같거나 얇은 범위에서 선택되며, 상기 ACF와 마주보는 더미 범프면에는 쿠션층이 구비되어 있는 COG 방식 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 범프는 서로 동일한 두께치를 가지고, 상기 더미 범프의 두께치는 상기 제 1, 2 범프의 두께와 같거나 얇은 범위에서 선택되며, 상기 ACF와 마주보는 더미 범프면에는 상기 ACF와 범프를 접착시키는 접착층이 구비되어 있는 COG 방식 디스플레이 장치.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 범프는 직사각형 패턴으로 이루어진 COG 방식 디스플레이 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 범프는 타원형 패턴으로 이루어진 COG 방식 디스플레이 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 범프는 "I"자형 패턴으로 이루어진 COG 방식 디스플레이 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 범프는 홀을 가지는 패턴으로 이루어진 COG 방식 디스플레이 장치.
  17. 삭제
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는, 상기 기판과 대향되게 배치되는 또 하나의 기판을 포함하고, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정표시장치인 COG 방식 디스플레이 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 어레이 소자는, 서로 교차되게 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차지점에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 박막트랜지스터와 연결되는 화소 전극을 포함하는 소자인 COG 방식 디스플레이 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 패드는 상기 게이트 배선에서 연장형성된 게이트 패드이거나 또는 상기 데이터 배선에서 연장형성된 데이터 패드인 COG 방식 디스플레이 장치.
  21. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 패드는 데이터 패드이고, 상기 패드 전극은 상기 데이터 패드와 연결되는 데이터패드 전극이며, 상기 구동 집적회로는 데이터 신호전압을 인가하는 데이터 구동 집적회로인 COG 방식 디스플레이 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 범프는, 상기 ACF의 열압착 공정에 의한 도전볼 깨짐에 의해, 상기 제 1 및 제 2 패드와 전기적으로 연결되는 COG 방식 디스플레이 장치.
  23. 기판 상의 서로 마주보는 위치에 각각 일렬로 형성된 다수 개의 제 1, 2 패드와;
    상기 다수 개의 제 1, 2 패드를 덮는 영역에 형성되며, 상기 제 1, 2 패드를 노출시키는 제 1, 2 콘택홀을 가지는 절연층과;
    상기 절연층 상부에서, 상기 제 1, 2 콘택홀을 통해 상기 제 1, 2 패드와 연결되는 제 1, 2 패드 전극과;
    상기 제 1, 2 패드 전극 상부에 위치하며, 다수 개의 도전볼을 가지는 ACF와;
    상기 ACF를 덮는 영역에 위치하며, 상기 도전볼을 통해 패드 전극과 전기적으로 연결되는 구동 집적회로와;
    상기 ACF와 마주보는 구동 집적회로 내부면에 위치하며, 상기 제 1, 2 패드 전극과 대응된 위치에 형성된 다수 개의 제 1, 2 범프와, 상기 다수 개의 제 1, 2 범프 사이 구간에 일체형 패턴 형태를 가지며 절연성 물질로 이루어진 더미 범프
    를 포함하며, 상기 더미 범프는 상기 제 1 범프와 제 2 범프의 이격구간의 중앙부를 관통하며 형성되며, 상기 더미 범프는 상기 제 1 및 제 2 범프와 상기 더미 범프와의 이격간격보다 더 큰 폭을 갖도록 형성된 것이 특징인 COG 방식 디스플레이 장치용 실장부.
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