KR102212456B1

KR102212456B1 - 씨오지 방식의 표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102212456B1
Application number: KR1020130169294A
Authority: KR
Inventors: 황승우; 조현준
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2021-02-05
Also published as: KR20150079224A

Abstract

본 발명은 COG 방식의 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 개시된 구성은 기판의 표시영역에 형성된 어레이 소자; 상기 기판의 비표시영역의 양측부에 일렬로 각각 배열된 다수 개의 제1, 2 패드; 상기 제1, 2 패드를 포함한 기판상에 형성되고, 상기 제1, 2 패드를 노출시키는 절연층; 상기 절연층 상에 형성되어 상기 제1, 2 패드와 연결되며, 구동 집적회로와 대응되는 영역으로부터 연장되어 형성되는 제1, 2 패드 전극; 상기 제1, 2 패드를 덮는 제1, 2 패드 전극과 절연층 상에 위치하며, 다수 개의 도전볼을 가지는 ACF(Anitotropic Conductive Film); 상기 ACF를 덮는 영역에 위치하며, 도전 볼을 통해 상기 패드에 어레이 소자를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 구동 집적회로; 상기 제1, 2 패드와 대응되게 상기 구동 집적회로에 각각 일렬로 배열되며, 상기 도전 볼을 통해 상기 제1, 2 전극 패드와 각각 연결되는 다수 개의 제1, 2 범프를 포함하여 구성된다.

Description

씨오지 방식의 표시장치 및 그 제조방법{CHIP ON GLASS TYPE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 반도체 칩 탑재용 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 COG(Chip on Glass) 본딩시에 발생하는 열팽창 및 수축의 차이를 최소화화여 COG 빛샘을 방지할 수 있는 씨오지(COG) 방식의 표시장치 및 그 제조방법에 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.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1, 2 기판(10, 30)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 제1 기판(10) 내부면에는 서로 교차되게 다수 개의 게이트 배선(12) 및 데이터 배선(14)이 배치되어 있으며, 이들 배선의 교차 지점에는 박막 트랜지스터(T)가 형성되어 있고, 게이트 배선 (12) 및 데이터 배선(14)의 교차 영역으로 정의되는 화소영역(P)에는 박막 트랜지스터(T)와 연결되어 화소전극(16)이 형성되어 있다.

상기 제2 기판(30)의 내부면에는 컬러필터층(32)과 공통전극(34)이 차례대로 형성되어 있고, 화소전극(16)과 공통전극(34) 사이에는 액정층(50)이 개재되어 있다.

또한, 상기 제1, 2 기판(10, 30)의 배면에는 제1, 2 편광판(52, 54)이 각각 배치되어 있고, 제1 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, 액정패널 및 인쇄회로기판에 연결되고 액정패널의 배선에 신호를 인가하기 위한 구동 집적회로를 포함하는데, 구동 집적회로를 액정 패널에 실장(packaging)하는 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 제품의 충격이나 진동에 대한 내구성을 높이기 위해 중소형 패널에 널리 적용되고 있다.

이하, 도 2는 일반적인 COG 방식 액정표시장치에 대한 개략적인 평면도로서, 상기 도 1과 연계해서 설명해 보면, 표시영역(AA)과, 표시영역(AA)의 주변부에 위치하는 비표시영역(NA)이 정의된 제1 기판(10)에 배치되어 있고, 상기 제1 기판 (10)의 표시영역(AA)과 대응되는 위치에는, 제1 기판(10)의 비표시영역(NA)을 노출시키는 면적 범위의 제2 기판(30)이 배치되어 있다.

또한, 상기 제1 기판(10)의 어느 한 비표시영역(NA)에는, 전술한 게이트 배선(12)에 게이트 신호 전압을 인가하는 게이트 구동 집적회로(62, 63)가 위치하고, 또 다른 비표시영역(NA)에는 데이터 배선(14)에 데이터 신호 전압을 인가하는 데이터 구동 집적회로(66, 67)가 위치한다.

그리고, 상기 게이트 구동 집적회로(62, 63) 및 데이터 구동 집적회로(66, 67)의 끝단에는, 집적회로에 입력신호를 인가하는 제1, 2 FPC(72, 74; Flexible Circuit Board)가 각각 연결되어 있다.

이하, 도 3은 종래의 COG 방식 액정표시장치에서의 표시영역(AA)으로부터 외곽에 배치된 구동 집적회로(62)의 개략적인 단면도로서, 도 1과 연계하여 설명해 보면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 종래의 COG 방식 액정표시장치는 표시영역(AA)과 비표시영역(NA)이 정의된 박막 트랜지스터가 형성된 제1 기판(10)과, 상면에 블랙매트릭스 (31)과 상기 블랙매트릭스(31) 사이에 형성된 칼라필터층(미도시) 및 그 위에 형성된 폴리이미드(33)를 구비한 제2 기판 (30)과, 이들 제1, 2 기판(10, 30) 사이에 형성된 액정층(미도시) 및, 상기 제1, 2 기판(10, 30) 사이에 형성된 실패턴(35)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 표시영역(AA)으로부터 일정 거리(d)만큼 이격된 비표시영역 (NA)에 구동 집적회로(62)가 형성되어 있다. 이때, 상기 구동 집적회로(62)와 표시영역(AA) 간 거리(d)를 최대한 이격시킴으로써 구동 집적회로(62)의 휨에 의한 기판에 영향을 최소화하여 빛 샘을 방지한다.

또한, 상기 구동 집적회로(62)의 두께(t)를 최소화하여 구동 집적회로(62)의 휨에 영향을 최소화하여 빛 샘을 방지한다.

그러나, 이렇게 COG(Chip On Glass)인 구동 집적회로(62)의 빛샘을 최소화하 하기 위해 패널 표시영역과 COG, 즉 구동 집적회로(62, 63) 간의 이격 거리 (d)를 최대화하여야 하지만, 좁은 베젤을 구현하기 위해서는 이격 거리(d)를 최소화해야 하는 사이즈(size) 제약이 있어 구동 집적회로(62)와 패널의 표시영역(NA) 간의 최소한의 이격 거리로 설계를 하게 된다.

따라서, 설계(design)의 자유도가 떨어지게 되며, 빛 샘 방지로 인한 설계 구조를 반영하지 못하는 경우가 발생한다.

또한, 구동 집적회로(62)의 빛 샘을 최소화하기 위해서 칩(chip) 두께(t)를 최소화하여 유리 기판의 열팽창률과 칩 간의 유의 차를 최소화해야 하나, 칩 두께 (t)를 낮출 경우에 칩의 강성이 취약해져 사용자의 환경에서 취약한 문제를 야기할 수 있다.

도 4는 일반적인 구동 집적 회로의 본딩을 위한 열압착 시에 유리기판과 반도체칩에 열이 전도되는 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 5는 일반적인 구동 집적 회로의 본딩을 위한 열 압착 시에 유리기판과 반도체칩에 열팽창이 발생하는 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 6은 일반적인 구동 집적 회로의 본을 위한 열 압착시에 반도체 칩과 유리기판의 열 팽창 차이로 인해 유리기판의 휨이 발생하는 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, COG의 빛 샘의 경우 COG 본딩(bonding)시에 열 가압 본딩 을 통해 반도체 칩을 유리기판(10)의 비표시영역에 형성하게 된다.

도 5 및 6를 참조하면, 열 가압 본딩을 통한 COG 본딩(bonding)시에 ACF(82) 상, 하에 개재된 반도체칩(62)과 유리기판(10)에 열팽창이 생기게 되고, 이 열팽창의 차이로 인해 유리기판의 휨이 발생하게 된다.

이러한 관점에서, 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치에 대해 도 7 내지 10을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 7은 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 8은 도 7의 A부의 확대 단면도로서, 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치에 있어서, 반도체 칩의 본딩 시에 기판상에 형성된 전극패드를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 9는 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치에 있어서, 기판상에 형성된 반도체 칩의 결합 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 10은 도 7의 A부의 확대 사시도로서, 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치의 열 가압을 개략적으로 도시한 사사도이다.

도 7을 참조하면, 종래기술에 따른 COG 방식 액정표시장치는, 표시영역(AA)과, 이 표시영역(AA)의 주변부에 위치하는 비표시영역(NA)이 정의된 제1 기판(10)에 배치되어 있고, 상기 제1 기판(10)의 표시영역(AA)과 대응되는 위치에는, 제1 기판(10)의 비표시영역(NA)을 노출시키는 면적 범위의 제2 기판(30)이 배치되어 있다.

도 8 및 9를 참조하면, 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치의 반도체 칩의 결합 구조는, 기판(10) 상에 제1, 2 게이트 패드(12, 13)가 서로 이격되게 형성되어 있고, 상기 제1, 2 게이트 패드(12, 13)을 덮는 영역에는 상기 제1, 2 게이트 패드(12, 13)를 각각 노출시키는 제1, 2 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 가지는 절연층(15)이 형성되어 있으며, 상기 절연층(15) 상부에는 상기 제1, 2 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 통해 상기 제1, 2 게이트 패드(12, 13)와 연결되는 제1, 2 게이트패드 전극(20a, 20b)이 형성되어 있다.

이때, 상기 제1, 2 게이트패드 전극(20a, 20b) 중에서, 최외곽에 위치하는 상기 제1 게이트패드 전극(20a)은 상기 제1, 2 게이트 패드 콘택홀(미도시) 주위에만 형성되어 있다.

그리고, 상기 제1, 2 게이트패드 전극(20a, 20b)을 덮는 영역에는 다수 개의 도전 볼(27)을 가지는 ACF(Anisotropic Conductive Film)(25)가 위치하고, 상기 ACF(25) 상부에는 구동 집적회로 (62)가 위치하고 있으며, 이 구동 집적회로(60)에는 도전 볼(27)이 개재된 상태에서 상기 제1, 2 게이트패드 전극(20a, 20b)과 대응되게 위치하는 제1, 2 범프(92, 93)가 각각 형성되어 있다.

이때, 상기 제1, 2 게이트패드 전극(20a, 20b) 중에서, 최외곽에 위치하는 상기 제1 게이트패드 전극(20a)은 구동 집적회로(62) 하부에만 위치하고 있고, 상기 구동 집적 회로(62)의 외곽에는 형성되어 있지 않는다.

도 10을 참조하면, 이와 같은 결합 구조를 가지는 구동 집적 회로와 기판과의 결합은 상기 제1 기판(10)의 어느 한 비표시영역(NA)에는 전술한 게이트 배선(미도시)에 게이트 신호 전압을 인가하는 다수 개의 게이트 구동 집적회로(62, 63)가 열 압착을 통한 본딩 작업을 통해 형성되고, 또 다른 비표시영역(NA)에는 데이터 배선(14)에 데이터 신호 전압을 인가하는 다수 개의 데이터 구동 집적회로 (66, 67)가 열 압착을 통한 본딩 작업을 통해 형성된다.

그리고, 상기 게이트 구동 집적회로(62, 63) 및 데이터 구동 집적회로(66, 67)의 끝단에는, 집적회로에 입력신호를 인가하는 제1, 2 FPC(미도시; Flexible Circuit Board)가 각각 연결되어 있다.

더욱이, 상기 다수 개의 게이트 구동 집적회로(62) 및 데이터 구동 집적회로 (64) 사이에는 다수의 전극(미도시)들이 형성된 전극패드 영역(20, 22)들이 마련되어 있다.

이와 같이, 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 구동 집적회로(62, 63) 중에서 가장 최외곽에 위치하는 구동 집적회로(62) 하부에는 전극패드(미도시)가 형성되어 있지 않아, 열 압착을 통한 본딩시에 기판(10) 상에 열팽창 차이가 발생하게 됨으로 인하여 상기 구동 집적회로(62) 부분에서 빛 샘이 발생하게 된다.

특히, COG 빛 샘의 경우, COG 본딩시에 열 가압 본딩후 반도체 칩과 기판 간의 열 팽창 차이로 인한 기판(10)의 휨이 발생되며, 이로 인한 액정 배열 변화가 발생됨에 따라 빛의 굴절 방향 차이가 나타나게 된다.

따라서, 종래기술에 따른 COG 타입의 표시장치는 각 끝단의 칩 간의 편차 및 칩의 좌, 우 편차에 의한 열팽창 차이로 인하여 기판의 휨이 발생되고, 이로 인한 액정 배열 변화가 발생하게 된다.

본 발명은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 씨오지(COG; Chip On Glass) 본딩시에 발생하는 열팽창 및 수축의 차이를 최소화하여 COG 빛샘을 방지할 수 있는 COG 방식의 표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 씨오지(COG) 방식의 표시장치는, 기판의 표시영역에 형성된 어레이 소자; 상기 기판의 비표시영역의 양측부에 일렬로 각각 배열된 다수 개의 제1, 2 패드; 상기 제1, 2 패드를 포함한 기판상에 형성되고, 상기 제1, 2 패드를 노출시키는 절연층; 상기 절연층 상에 형성되어 상기 제1, 2 패드와 연결되며, 구동 집적회로와 대응되는 영역으로부터 연장되어 형성되는 제1, 2 패드 전극; 상기 제1, 2 패드를 덮는 제1, 2 패드 전극과 절연층 상에 위치하며, 다수 개의 도전볼을 가지는 ACF(Anitotropic Conductive Film); 상기 ACF를 덮는 영역에 위치하며, 도전 볼을 통해 상기 패드에 어레이 소자를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 구동 집적회로; 상기 제1, 2 패드와 대응되게 상기 구동 집적회로에 각각 일렬로 배열되며, 상기 도전 볼을 통해 상기 제1, 2 전극 패드와 각각 연결되는 다수 개의 제1, 2 범프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 씨오지(COG) 방식의 표시장치 제조방법은, 기판의 표시영역에 어레이 소자를 형성하는 단계; 상기 기판의 비표시영역의 양측부에 다수 개의 제1, 2 패드를 일렬로 각각 배열하는 단계; 상기 제1, 2 패드를 포함한 기판상에 상기 제1, 2 패드를 노출시키는 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층 상에 상기 제1, 2 패드와 연결되며, 구동 집적회로와 대응되는 영역으로부터 연장되게 제1, 2 패드 전극을 형성하는 단계; 상기 제1, 2 패드를 덮는 제1, 2 패드 전극과 절연층 상에 다수 개의 도전볼을 가지는 ACF(Anitotropic Conductive Film)을 형성하는 단계; 상기 제1, 2 패드와 대응되게 위치하는 구동 집적회로에 각각 일렬로 상기 도전 볼을 통해 상기 제1, 2 전극 패드와 각각 연결되는 다수 개의 제1, 2 범프를 형성하는 단계; 및 상기 ACF를 덮는 영역에 상기 도전 볼을 통해 상기 제1, 2 패드 전극에 어레이 소자를 동작시키기 위한 신호를 발생시키는 구동 집적회로의 제1, 2 범프를 위치시켜 본딩시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치 및 그 제조방법은 기판에 본딩되는 각 구동 집적회로 간 또는 구동 집적회로의 가장자리부에 패드 전극부를 연장하여 균일하게 형성함으로써 COG 빛 샘을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치 및 그 제조방법은 구동 집적회로의 주위에 패드 전극부를 연장하여 균일하게 형성함으로 인해 반도체 칩의 열 압착을 통한 본딩시에 구동 집적회로의 좌, 우측으로의 열 팽창 차이가 최소화됨으로써 구동 집적회로의 가장자리부의 빛 샘을 개선할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치 및 그 제조방법은 좁은 베젤 (Narrow Bezel)을 구현하기 위해서는 표시영역과 구동 집적회로 간의 이격 거리를 최소화해야 되는 사이즈 제약이 있어 구동 집적회로(COG)와 기판의 표시영역 간 최소한의 이격으로 설계시에 발생할 수 있는 COG 빛 샘 문제를 예방하여 설계할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치 및 그 제조방법은 구동 집적회로(COG)의 가장자리부에도 패드 전극부를 연장하여 형성하기 때문에 강성이 보강되어 칩 두께의 제약으로 인해 발생되는 COG 빛 샘 문제를 보완할 수 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치에 대한 사시도이다.
도 2는 일반적인 COG 방식 액정표시장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 3은 종래의 COG 방식 액정표시장치에서의 표시영역(AA)으로부터 외곽에 배치된 구동 집적회로의 개략적인 단면도이다.
도 4는 일반적인 구동 집적 회로의 본딩을 위한 열압착 시에 유리기판과 반도체칩에 열이 전도되는 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 일반적인 구동 집적 회로의 본딩을 위한 열 압착 시에 유리기판과 반도체칩에 열팽창이 발생하는 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 일반적인 구동 집적 회로의 본을 위한 열 압착시에 반도체 칩과 유리기판의 열 팽창 차이로 인해 유리기판의 휨이 발생하는 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7의 A부의 확대 단면도로서, 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치에 있어서, 반도체 칩의 본딩 시에 기판상에 형성된 전극패드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치에 있어서, 기판상에 형성된 반도체 칩의 결합 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10은 도 7의 A부의 확대 사시도로서, 종래기술에 따른 COG 방식의 표시장치의 열 가압을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 COG 방식 액정표시장치에 대한 개략적인 평면도이다.
도 12는 도 11의 B부의 확대 단면도로서, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치에 있어서, 반도체 칩의 본딩 시에 기판상에 형성된 패드 전극을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치에 있어서, 기판상에 형성된 반도체 칩의 결합 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 14a 및 14b는 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치의 반도체 칩을 기판 상에 형성하는 제조 공정 단면도들이다.
도 15는 도 11의 B부의 확대 사시도로서, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치의 열 가압을 개략적으로 도시한 사시도이다.

이하 본 발명에 따른 COG 방식 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 11은 본 발명에 따른 COG 방식 액정표시장치에 대한 개략적인 평면도이다.

도 12는 도 11의 B부의 확대 단면도로서, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치에 있어서, 반도체 칩의 본딩 시에 기판상에 형성된 패드 전극을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도면에는 도시하지 않았지만, 제1, 2 기판(110, 130)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 제1 기판(110) 내부면에는 서로 교차되게 다수 개의 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)이 배치되어 있으며, 이들 배선(미도시)의 교차 지점에는 박막 트랜지스터(미도시)가 형성되어 있고, 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)의 교차 영역으로 정의되는 화소영역(미도시)에는 박막 트랜지스터와 연결되어 화소전극(미도시)이 형성되어 있다.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2 기판(130)의 내부면에는 컬러필터층 (미도시)과 공통전극(미도시)이 차례대로 형성되어 있고, 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시) 사이에는 액정층(미도시)이 개재되어 있다.

또한, 상기 제1, 2 기판(110, 130)의 배면에는 제1, 2 편광판(미도시)이 각각 배치되어 있고, 제1 편광판(미도시)의 배면에는 빛을 공급하는 광원장치인 백라이트(미도시)가 배치되어 있다.

도 11을 참조하면, 이러한 구성으로 이루어진 액정표시장치는 제1, 2 기판 (110, 130)과 상기 제1, 2 기판(110, 130) 사이에 개재된 액정층(미도시)은 액정 패널로 정의되며, 액정 패널의 외곽에는 액정 패널 구동을 위한 구동부(미도시)가 구성된다.

상기 구동부는 여러 가지 제어 신호, 데이터 신호 등을 생성하는 부품들이 실장되는 인쇄회로기판(PCB: printed circuit board)과, 액정패널 및 인쇄회로기판에 연결되고 액정패널의 배선에 신호를 인가하기 위한 게이트 및 데이터 구동 집적회로(162, 163, 166, 167)를 포함한다.

구체적으로는, 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치는 표시영역(AA)과, 이 표시영역(AA)의 주변부에 위치하는 비표시영역(NA)이 정의된 제1 기판(110)에 배치되어 있고, 상기 제1 기판(110)의 표시영역(AA)과 대응되는 위치에는, 제1 기판(110)의 비표시영역(NA)을 노출시키는 면적 범위의 제2 기판(130)이 배치되어 있다.

도 13은 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치에 있어서, 기판상에 형성된 반도체 칩의 결합 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

여기서는 본 발명에서의 게이트 구동 집적회로(162, 163)) 및 데이터 구동 집적회로(166, 167) 중에서 게이트 구동 집적회로(162)를 예로 들어 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 게이트 구동 집적회로(163) 및 데이터 구동 집적회로(166, 167)에 대해서도 동일하게 적용됨을 밝혀 두기로 한다.

도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치에서의 반도체 칩의 결합 구조는, 기판(110) 상에 제1, 2 게이트 패드(112, 113)가 서로 이격되게 형성되어 있고, 상기 제1, 2 게이트 패드(112, 113)를 덮는 영역에는 상기 제1, 2 게이트 패드(112, 113)를 각각 노출시키는 제1, 2 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 가지는 절연층(115)이 형성되어 있으며, 상기 절연층(115) 상부에는 상기 제1, 2 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 통해 상기 제1, 2 게이트 패드(112, 113)와 각각 연결되는 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)이 형성되어 있다.

이때, 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)들은 구동 집적회로(162)로부터 가장자리부 외곽에까지 연장되어 형성되어 있다. 즉, 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)들은 구동 집적회로(162)와 대응하지 않은 기판(110)의 비표시영역(NA)에까지 형성되어 있다. 여기서는 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)들이 구동 집적회로(162)로부터 가장자리부 외곽에까지 연장되어 형성되어 있는 경우에 대해 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 다른 구동 집적회로(163, 166, 167)의 경우에도 동일하게 적용이 가능하다.

또한, 제1, 2 데이터 패드 전극(미도시)의 경우에도 데이터 구동 집적회로 (166, 167)의 가장자리부의 외곽에까지 연장되어 형성된다.

그리고, 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)을 덮는 영역에는 다수 개의 도전 볼(127)을 가지는 ACF(Anisotropic Conductive Film)(125)가 위치하고, 상기 ACF(125) 상부에는 구동 집적회로(162)가 위치하고 있으며, 이 구동 집적회로 (162)에는 도전 볼(127)이 개재된 상태에서 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)과 대응되게 위치하는 제1, 2 범프(192, 194)가 각각 형성되어 있다.

상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치의 제조방법에 대해 도 14a 및 14b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 14a 및 14b는 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치의 반도체 칩을 기판 상에 형성하는 제조 공정 단면도들이다.

도 14a를 참조하면, 먼저 기판(110) 상에 제1, 2 게이트 배선용 금속층(미도시)을 형성한 후 마스크 공정을 통해 이를 선택적으로 패터닝하여 표시영역(미도시, 도 11의 AA 참조)에 다수의 게이트 배선(미도시)을 형성하고, 비표시영역 (미도시, 도 11의 NA 참조)에는 이 게이트배선(미도시)으로부터 연장된 제1, 2 게이트 패드(112, 113)를 서로 이격되게 형성한다.

그 다음, 상기 제1, 2 게이트 패드(112, 113)를 덮는 영역에는 절연층(115)을 형성한다.

이어서, 마스크 공정을 통해 상기 절연층(115)을 선택적으로 패터닝하여, 상기 상기 제1, 2 게이트 패드(112, 113)를 각각 노출시키는 제1, 2 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 형성한다.

그 다음, 상기 절연층(115) 상부에 제1, 2 게이트 패드 전극용 금속층(미도시)을 형성한 후 마스크 공정을 통해 상기 제1, 2 게이트 패드 전극용 금속층(미도시)을 선택적으로 패터닝하여 상기 제1, 2 게이트 패드 콘택홀(미도시)을 통해 상기 제1, 2 게이트 패드(112, 113)와 각각 연결되는 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)을 형성한다.

이때, 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)들은 좌, 우측의 열팽창 차이를 최소화하기 위해 구동 집적회로(162)로부터 가장자리부 외곽에까지 연장되어 형성되어 있다. 즉, 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)들은 구동 집적회로 (162)와 대응하지 않은 기판(110)의 비표시영역(NA)에까지 형성되어 있다.

여기서는 구동 집적회로(162)의 양측으로의 열 팽창 차이를 최소화하기 위해, 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)들이 구동 집적회로(162)로부터 가장자리부 외곽에까지 연장되어 형성되어 있는 경우에 대해 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 다른 구동 집적회로(163, 166, 167)의 경우에 대해서도 동일하게 적용이 가능하다. 즉, 제1, 2 데이터 패드 전극(미도시)의 경우에도 구동 집적회로 (166, 167) 양측으로의 열 팽창 차이를 최소화하기 위해, 데이터 구동 집적회로 (166, 167)의 가장자리부의 외곽에까지 연장하여 형성할 수 있다.

이어서, 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)을 덮는 영역에는 다수 개의 도전 볼(127)을 가지는 ACF(Anisotropic Conductive Film)(125)를 형성한다.

그 다음, 상기 ACF(125) 상에는 제1, 2 범프(192, 193)가 서로 이격하여 마련된 구동 집적회로(162)가 위치한다. 이때, 상기 제1, 2 범프(192, 194)는 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)과 대응하여 위치한다.

이어서, 도 14b를 참조하면, 상기 구동 집적회로(162)가 상기 ACF(125) 상에는 위치한 상태에서 열 압착 공정을 진행하여 제1, 2 범프(192, 194)가 상기 도전 볼(127)을 통해 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)에 본딩한다. 이때, 열 압착 공정을 통한 상기 구동 집적회로(162)의 본딩시에 상기 구동 집적회로(162)와 기판(110)에는 열(heat)이 전달되게 된다.

그 다음, 상기 노출된 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b) 상에 비도전성 물질로 구성된 코팅층(195)을 도포함으로써 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치의 구동 집적회로의 조립 공정을 완료한다.

도 15는 도 11의 B부의 확대 사시도로서, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치의 열 가압을 개략적으로 도시한 사사도이다.

도 15에 도시된 바와 같이, 상기 구동 집적회로(162)의 좌, 우측 아래에는 각각 상기 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)이 연장되어 형성되어 있으므로 인하여 상기 구동 집적회로 (162)의 좌, 우측으로는 열팽창 차이가 최소화되게 된다.

즉, 상기 구동 집적회로(162)를 통해 전달된 열은 상기 그 양측 아래의 제1, 2 게이트 패드 전극(120a, 120b)을 통해 균일하게 전달되어 방열되기 때문에, 상기 구동 집적회로(162)의 좌, 우측으로는 열팽창 차이가 최소화되게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 COG 방식의 표시장치 및 그 제조방법은 기판에 본딩되는 각 구동 집적회로 간 또는 구동 집적회로의 가장자리부에 패드 전극부를 연장하여 균일하게 형성함으로써 COG 빛 샘을 개선할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

110: 제1 기판 115: 절연층
120: 게이트 패드 전극부 120a: 제1 게이트 패드 전극
120b: 제2 게이트 패드 전극 125: ACF
127: 도전 볼 130: 제2 기판
162, 163: 게이트 구동 집적회로 166, 167: 데이터 구동 집적회로
192: 제1 범프 194: 제2 범프
195: 코팅층 AA: 표시영역
NA: 비표시영역

Claims

어레이 소자가 위치하는 표시영역 및 상기 표시영역의 주변부에 위치하는 비표시영역이 정의된 기판;
상기 기판의 상기 비표시영역 상에 위치하고, 상기 표시영역과 제 1 방향으로 이격되며, 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 배열되는 제 1 패드 및 제 2 패드;
상기 제 1 패드 및 상기 제 2 패드를 포함한 기판 상에 위치하고, 상기 제 1 패드를 노출시키는 제 1 패드 콘택홀 및 상기 제 2 패드를 노출시키는 제 2 패드 콘택홀을 포함하는 절연층;
상기 절연층 상에 위치하고, 상기 제 1 패드 콘택홀을 통해 상기 제 1 패드와 연결되며, 상기 제 2 방향으로 연장되는 제 1 패드 전극;
상기 절연층 상에 위치하고, 상기 제 2 패드 콘택홀을 통해 상기 제 2 패드와 연결되며, 상기 제 2 방향으로 연장되는 제 2 패드 전극;
상기 제 1 패드 전극, 상기 제 2 패드 전극 및 상기 절연층 상에 위치하며, 다수 개의 도전볼을 가지는 ACF(Anisotropic Conductive Film); 및
상기 ACF 상에 위치하며, 상기 제 1 패드 전극을 통해 상기 제 1 패드와 연결되는 제 1 범프 및 상기 제 2 패드 전극을 통해 상기 제 2 패드와 연결되는 제 2 범프가 상기 제 2 방향으로 배열된 구동 집적회로를 포함하되,
상기 구동 집적회로는 상기 표시영역을 향한 제 1 측면, 상기 제 1 측면과 수직한 제 2 측면, 상기 제 1 측면과 대향하는 제 3 측면 및 상기 제 2 측면과 대향하는 제 4 측면을 포함하고,
상기 제 1 패드 전극은 상기 구동 집적회로의 상기 제 2 측면의 외측에 위치하는 영역을 포함하며,
상기 제 2 패드 전극은 상기 구동 집적회로의 상기 제 4 측면의 외측에 위치하는 영역을 포함하는 COG방식의 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 집적회로는 게이트 구동 집적회로 및 데이터 구동 집적회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 COG방식의 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 구동 집적회로의 외측에 위치하는 상기 제 1 패드 전극의 일부 영역 및 상기 제 2 패드 전극의 일부 영역 상에 위치하는 코팅층을 더 포함하는 COG방식의 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 코팅층은 상기 ACF의 외측 표면을 따라 연장하는 COG방식의 표시장치.
기판의 표시영역 상에 어레이 소자를 형성하는 단계;
상기 기판의 비표시영역 상에 상기 표시영역과 제 1 방향으로 이격되고, 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 배열되는 제 1 패드 및 제 2 패드를 형성하는 단계;
상기 제 1 패드 및 상기 제 2 패드가 형성된 기판 상에 상기 제 1 패드를 노출시키는 제 1 패드 콘택홀 및 상기 제 2 패드를 노출시키는 제 2 패드 콘택홀을 포함하는 절연층을 형성하는 단계;
상기 절연층 상에 상기 제 1 패드 콘택홀을 통해 상기 제 1 패드와 연결되는 제 1 패드 전극 및 상기 제 2 패드 콘택홀을 통해 상기 제 2 패드와 연결되는 제 2 패드 전극을 형성하는 단계;
상기 제 1 패드 전극 및 상기 제 2 패드 전극이 형성된 상기 기판 상에 상기 제 1 패드 전극의 일부 영역과 중첩하는 제 1 범프 및 상기 제 2 패드 전극의 일부 영역과 중첩하는 제 2 범프를 포함하는 구동 집적회로를 배치하는 단계; 및
다수 개의 도전볼을 가지는 ACF(Anitotropic Conductive Film)을 이용하여 상기 구동 집적회로를 상기 기판에 본딩하여, 상기 제 1 범프를 상기 제 1 패드 전극 및 상기 제 1 패드와 연결하고, 상기 제 2 범프를 상기 제 2 패드 전극 및 상기 제 2 패드와 연결하는 단계를 포함하되,
상기 구동 집적회로는 상기 표시영역을 향한 제 1 측면, 상기 제 1 측면과 수직한 제 2 측면, 상기 제 1 측면과 대향하는 제 3 측면 및 상기 제 2 측면과 대향하는 제 4 측면을 포함하고,
상기 제 1 패드 전극은 상기 구동 집적회로의 상기 제 2 측면의 외측으로 연장하도록 형성되며,
상기 제 2 패드 전극은 상기 구동 집적회로의 상기 제 4 측면의 외측으로 연장하도록 형성되는 COG방식의 표시장치 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 구동 집적회로는 게이트 구동 집적회로 및 데이터 구동 집적회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 COG방식의 표시장치 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 구동 집적회로의 외측에 위치하는 상기 제 1 패드 전극의 일부 영역 및 상기 제 2 패드 전극의 일부 영역 상에 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 COG방식의 표시장치 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 코팅층은 상기 ACF의 외측 표면을 따라 연장하도록 형성되는 COG방식의 표시장치 제조방법.