CN100412658C - 显示器以及覆晶玻璃封装结构 - Google Patents

Abstract

一种显示器，其包括显示面板、多条引线、绝缘层、多个第一焊垫图案、多个第二焊垫图案、导电层以及至少一个芯片。显示面板具有显示区与非显示区，显示区中设置有多个像素图案。引线位于非显示区上，且引线具有第一与第二接触区。绝缘层位于引线上，其具有第一与第二开口，而分别暴露出引线的第一与第二接触区。第一焊垫图案设置于第一接触区上方，且透过第一开口与引线电接触连接。第二焊垫图案设置于第二接触区上方，且透过第二开口与引线电接触连接，而第二焊垫图案进行电接触部分的面积大于第一焊垫图案进行电接触部分的面积。导电层位于绝缘层上，并电连接第一与第二焊垫图案。芯片设置于第一焊垫图案上。此显示器可有效降低因芯片信号出力不足所造成的信号异常或显示不良的现象。

Description

显示器以及覆晶玻璃封装结构

技术领域

本发明涉及一种显示器，且特别涉及一种应用覆晶玻璃封装结构(Chip On Glass，COG)的显示器。

背景技术

随着视频技术的飞跃发展，各式各样的显示器也随之发展出来。一般而言，显示器中具有用以显示信息的显示面板(display panel)，而显示面板是由芯片所控制，通过芯片运算并提供数字信号，以控制显示面板上各像素单元的显示效果并进而产生画面。然而，在芯片与显示面板之间，需要利用封装结构将两者电连接。

一般而言，显示器的封装结构可以采用芯片-软性电路板封装结构(Chip On Film，以下称为COF)。在使用COF封装结构时，为了降低在显示面板一侧的引线(lead wire)和焊垫图案(pad pattern)之间的接触阻抗，一般是利用在引线上方的绝缘层中形成多个接触窗开口(contact hole)，以使得覆盖在绝缘层上的焊垫图案可以通过接触窗开口而提高其与引线之间的接触面积。

但是，因为COF的生产成本较高，所以在中小尺寸甚至是大尺寸面板中，大部分是利用覆晶玻璃封装结构(Chip On Glass，以下称为COG)来将芯片封装于显示面板上。图1为公知显示器中的COG封装结构的示意图。请参照图1，在显示面板100上的周边线路区设置有多个焊垫110与多个测试焊垫120(图中仅示出一个)，此焊垫110是由部分引线112以及焊垫图案114所构成，而测试焊垫120是由部分引线112以及焊垫图案116所构成。而在引线112与焊垫图案114、116之间具有绝缘层130，此绝缘层130分别具有开口132、134，以让焊垫图案114、116分别与引线112电连接。

请继续参照图1，芯片140具有多个接点142(图1中仅示出一个)，且接点142是通过各向异性导电胶150而与焊垫110电连接。由于焊垫110与测试焊垫120是形成于同一条引线112上，所以当芯片140接合于焊垫110上时，可利用测试仪器170接触测试焊垫120以检测芯片140与焊垫110的电连接是否处于正常的状态。

然而，在COG封装结构中，由于焊垫110面积较小且引线112彼此之间的间距较窄，所以COG封装结构并不能适用上述如COF封装结构中，增加多个接触窗开口而降低接触阻抗的方式。因此，焊垫110中的焊垫图案114与引线112之间会存在十分大的接触阻抗，而严重消耗芯片140输出到引线112的信号160。

更详细地说，如图1所示，芯片140在输出信号160后，此信号160会通过焊垫110中的焊垫图案114与引线112的界面而到达引线112中，之后再继续传递至显示面板100的显示区域。但是，因为焊垫图案114与引线112之间的界面存在着相当大的接触阻抗，所以信号160在通过界面处时会产生大量的消耗，如此一来，信号160就无法顺利传递到显示面板100中。结果将造成芯片140的信号160出力不足，以及信号异常和显示不良的状况发生。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种显示器，可有效降低显示器中因芯片出力不足所造成的信号异常或显示不良的现象，进而有利于显示质量的提高。

本发明的再一目的是提供一种覆晶玻璃封装结构，可有效降低因芯片出力不足所造成的信号异常的现象。

基于上述目的以及其它目的，本发明提出一种显示器，包括显示面板、多条引线、绝缘层、多个第一焊垫图案、多个第二焊垫图案、导电层以及至少一个芯片。显示面板具有显示区与非显示区，而显示区中设置有多个像素图案。引线设置于非显示区上，且各引线具有第一接触区以及第二接触区。绝缘层设置于各引线上，且绝缘层具有多个第一开口以及多个第二开口，分别暴露出各引线的第一接触区与第二接触区。各第一焊垫图案设置于各上述这些引线的第一接触区上方，且通过各第一开口与各引线电接触连接。各第二焊垫图案设置于各上述这些引线的第二接触区上方，且通过各第二开口与各引线电接触连接，而各上述这些引线上方的第二焊垫图案进行电接触部分的面积大于各第一焊垫图案进行电接触部分的面积。导电层设置于绝缘层上，并电连接位于各上述这些引线上方的第一焊垫图案与各第二焊垫图案。芯片设置于第一焊垫图案上，该芯片具有多个接点，该芯片上各接点与各第一焊垫图案电连接。

在本发明之一较佳实施例中，上述第一焊垫图案与上述这些第一接触区中的引线构成第一焊垫，而第二焊垫图案与上述这些第二接触区中的引线构成第二焊垫。且芯片是以覆晶玻璃接合的方式设置于第一焊垫上。

在本发明之一较佳实施例中，上述第一焊垫图案与第二焊垫图案的材质例如为铟锡氧化物。

在本发明之一较佳实施例中，上述引线的材质例如是选自于钛、铝、钼、铬、铝钕合金及其组成其中之一。

在本发明之一较佳实施例中，上述显示器例如还包括各向异性导电胶，设置于芯片与第一焊垫图案之间。

在本发明之一较佳实施例中，上述导电层的材质例如是铟锡氧化物。

在本发明之一较佳实施例中，上述各像素图案例如包括薄膜晶体管、像素电极以及数据线与扫描线，其中数据线与扫描线通过薄膜晶体管控制像素电极。

基于上述目的以及其它目的，本发明再提出一种覆晶玻璃封装结构，其包括基板、金属层、绝缘层、第一焊垫图案、第二焊垫图案、导电层以及芯片。金属层设置于基板上，且金属层具有第一接触区以及第二接触区。绝缘层设置于金属层上，且绝缘层具有第一开口以及第二开口，分别暴露出金属层的第一接触区与第二接触区。第一焊垫图案设置于第一接触区上方，且通过第一开口与金属层电接触连接。第二焊垫图案设置于第二接触区上方，且通过第二开口与金属层电接触连接，而第二焊垫图案和该金属层进行电接触部分的面积大于第一焊垫图案和该金属层进行电接触部分的面积。导电层设置于绝缘层上，并电连接第一焊垫图案与第二焊垫图案。芯片设置于第一焊垫图案上，该芯片具有多个接点，且该芯片通过其上一个接点与第一焊垫图案电连接。

在本发明之一较佳实施例中，上述第一焊垫图案与第一接触区的金属层构成第一焊垫，而第二焊垫图案与第二接触区的金属层构成第二焊垫。

本发明的显示器因利用导电层将第一焊垫与第二焊垫电连接，而使得由芯片输出的信号能够通过接触阻抗较小的路径而进入至面板内。所以，此显示器可有效地减少因接触阻抗过高而使信号消耗的情形发生，并进而提高显示质量。

为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为公知显示器中的COG封装结构的示意图。

图2为本发明较佳实施例中的一种显示器的示意图。

图2A为图2中沿A-A’线的剖面示意图。

图3为图2A的等效电路示意图。

图4A为电连接第一焊垫图案的示意图。

图4B为电连接第一焊垫图案与第二焊垫图案的示意图。

图5为本发明之较佳实施例中一种覆晶玻璃封装结构的示意图。

主要元件标记说明

100、210：显示面板

110：焊垫

112、222：引线

114、116：焊垫图案

120：测试焊垫

130、240、440：绝缘层

132、134、242、244、442、444：开口

140、250、450：芯片

142、252、452：接点

150、260、460：各向异性导电胶

160、280、480：信号

170：测试仪器

200：显示器

212：显示区

212a：像素图案

212a1：薄膜晶体管

212a2：像素电极

212a3：数据线

212a4：扫描线

214：非显示区

220、420：第一焊垫

222a、222b、422a、422b：接触区域

224、424：第一焊垫图案

226、426：第二焊垫图案

230、430：第二焊垫

270、470：导电层

300：等效电路

400：覆晶玻璃封装结构

410：基板

422：金属层

R220、R270、R230、R222：电阻

A-A’：剖面线

具体实施方式

第一实施例

图2为本发明较佳实施例中之一种显示器的示意图。图2A为图2中沿A-A’线的剖面示意图。请同时参照图2与图2A，显示器200包括显示面板210、多条引线222、绝缘层240、多个第一焊垫图案224、多个第二焊垫图案226、导电层270以及至少一个芯片250。显示面板210具有显示区212与非显示区214，而显示区212中设置有多个像素图案212a。引线222设置于非显示区214上，且各引线222具有第一接触区222a以及第二接触区222b。绝缘层240设置于各引线222上，且绝缘层240具有多个第一开口242以及多个第二开口244，分别暴露出各引线222的第一接触区222a与第二接触区222b。各第一焊垫图案224设置于第一接触区222a上方，且通过各第一开口242与各引线222电连接。各第二焊垫图案226设置于第二接触区222b上方，且通过各第二开口244与各引线222电连接，而各第二焊垫图案226的面积大于各第一焊垫图案224的面积。导电层270设置于绝缘层240上，并电连接各第一焊垫图案224与各第二焊垫图案226。芯片250设置于第一焊垫图案224上，而芯片250与第一焊垫图案224电连接。

请参照图2，在一较佳实施例中，像素图案212a例如包括薄膜晶体管212a1、像素电极212a2以及数据线212a3与扫描线212a4，其中数据线212a3与扫描线212a4通过薄膜晶体管212a1控制像素电极212a2。

请参照图2A，第一焊垫图案224与第一接触区222a中的引线222构成第一焊垫220，在一实施例中，第一焊垫220可以是芯片焊垫，用以和芯片250电连接。且芯片250具有多个接点252(图2A中仅示出一个)，芯片250并利用覆晶玻璃接合(COG)的方式设置于第一焊垫220上，并使用各向异性导电胶260，设置于芯片250与第一焊垫图案224之间，以将达到将芯片250进行封装以及将芯片250电连接到第一焊垫220上的目的。

另外，第二焊垫图案226与第二接触区222b中的引线222构成第二焊垫230，在一实施例中，第二焊垫230可以是额外形成的辅助焊垫，或是一般形成来测试芯片250和第一焊垫220之间的电连接是否处于正常状态的测试焊垫。在一实施例中，第一焊垫图案224与第二焊垫图案226的材质例如为铟锡氧化物，并以溅镀的方式制成。

请继续参照图2A，在一较佳实施例中，引线222的材质例如是选自于钛、铝、钼、铬、铝钕合金及其组成其中之一。其中，在接触阻抗与环保的考虑下，铝是经常被选用作为引线222的材料，但是由于铝容易受到腐蚀的特性，因此一般多采用合金的方式。但是，不同的金属材料与焊垫图案224、226之间的接触阻抗也不尽相同。以铝钕合金和钛为例，在相同的接触面积之下，焊垫图案224、226与铝钕合金之间的接触阻抗会远大于焊垫图案224、226与钛合金之间的接触阻抗(AlNd/ITO约1,000～1,500Ω，而Ti/ITO约200～400Ω)。

承上述，且由于生产成本的考虑，许多厂家是使用接触阻抗较高的金属，所以必须使用公知中增加接触窗开口的方式以解决接触阻抗的问题。但是在COG封装结构中，由于焊垫220面积较小，且引线222之间的间距较窄，因此根本无法利用上述增加接触窗开口的方式来降低接触阻抗。所以本发明之显示器200利用导电层270电连接第一焊垫220与第二焊垫230的方式，即可以有效地解决接触阻抗过高而使信号消耗的问题。

更详细地说，当第二焊垫230例如为测试焊垫时，芯片250在接合到第一焊垫220上后，可利用测试仪器(图中未示出)测试芯片250与第一焊垫220是否处于正常的电连接状态。在测试完成后，公知技术中的第二焊垫230(测试焊垫)即无用处。但是本发明在测试完成后，再利用导电层270电连接第一焊垫220与第二焊垫230，使第一焊垫220与第二焊垫230形成并联的电路，借以降低接触阻抗。在一实施例中，导电层270的材质例如是铟锡氧化物，而形成的方法例如是溅镀。

由于第二焊垫图案226的面积大于第一焊垫图案224的面积，所以相比之下，第二焊垫230中的第二焊垫图案224与引线222之间会具有较小的接触阻抗。依据电路分流的原理，芯片250输出的信号280会改由导电层270、第二焊垫图案226以及引线222而到达显示面板210的显示区域中，而不会直接经过接触阻抗较大的第一焊垫图案224与引线222之间的界面。

图3为图2A的等效电路示意图。请参照图3，此等效电路300可视为由第一焊垫电阻R220、导电层电阻R270、第二焊垫电阻R230以及引线电阻R222所共同构成。由于利用导电层270将第一焊垫图案224与第二焊垫图案226电连接，所以芯片250输出的信号280即会通过接触阻抗较小的路径而传送到显示面板210的显示区域中。也就是信号280会通过如图3所示的路径，陆续经过电阻较小的R270、R230以及R222，最后到达显示面板210的显示区域中，进而驱动如图2所示的各薄膜晶体管212a1。由于在图3所示的传输路径中，信号280不会经接触阻抗较大的R220，所以本发明的显示器200可以有效地降低芯片250出力不足，而引起的信号异常或是显示不良的情形。

为验证此设计方式，在实验上设计了单一焊垫层间接触阻抗测试元件(one pad pattern contact resistance test element group)以及双焊垫层间接触阻抗测试元件(two pad pattern parallel contact resistance test element group)来验证仅有第一焊垫220以及第一焊垫220与第二焊垫230并联时的接触阻抗的测量结果。图4A为电连接第一焊垫图案的示意图。图4B为电连接第一焊垫图案与第二焊垫图案的示意图。而测量结果如表1所示。

表一

TEG(test element group)的测量方式是先测量100组的第一焊垫220的总接触阻抗，以及100组的第一焊垫220与第二焊垫230并联的总接触阻抗，再除以组数而得到每一组第一焊垫220或是每一组第一焊垫220与第二焊垫230并联的接触阻抗的数值。由表1的结果可知，本发明的设计方式可大幅降低接触阻抗，接触阻抗可由约500Ω(仅有第一焊垫)降低到约200Ω(电连接第一焊垫与第二焊垫)以下。因此，本发明之显示器的确可以解决接触阻抗过高而使信号消耗或显示不良的问题。

第二实施例

图5为本发明之较佳实施例中一种覆晶玻璃封装结构的示意图。此覆晶玻璃封装结构400包括基板410、金属层422、绝缘层440、至少一个第一焊垫图案424、至少一个第二焊垫图案426、导电层470以及至少一个芯片450。金属层422设置于基板410上，且金属层422具有第一接触区422a以及第二接触区422b。绝缘层440设置于金属层422上，且绝缘层440具有第一开口442以及第二开口444，分别暴露出金属层422的第一接触区422a与第二接触区422b。第一焊垫图案424设置于第一接触区422a上方，且透过第一开口442与金属层422电连接。第二焊垫图案426设置于第二接触区422b上方，且通过第二开口444与金属层422电连接，而第二焊垫图案426的面积大于第一焊垫图案424的面积。导电层470设置于绝缘层440上，并电连接第一焊垫图案424与第二焊垫图案426。芯片450设置于第一焊垫图案424上，而芯片450与第一焊垫图案424电连接。

请参照图5，在一较佳实施例中，第一焊垫图案424与第一接触区422a的金属层422构成第一焊垫420，而第二焊垫图案426与第二接触区422b的金属层422构成第二焊垫430。而第一焊垫图案424与第二焊垫图案426的材质例如是铟锡氧化物。金属层422的材质例如是选自于钛、铝、钼、铬、铝钕合金及其组成其中之一。

此外，覆晶玻璃结构400例如还包括各向异性导电胶460，设置于芯片450与第一焊垫420之间，而达到封装芯片450与电连接芯片450与第一焊垫420的目的。

值得注意的是，在本发明之一较佳实施例中，上述导电层470的材质例如是铟锡氧化物，透过导电层470将第一焊垫420与第二焊垫430相互并联，而可以使芯片450输出的信号480可以依循接触阻抗较小的路径而输出到基板410上的电子元件中。基板410例如是显示面板，则信号480可以依序经过接触阻抗较小的导电层470、第二焊垫图案426以及金属层422，而到达显示面板中而驱动薄膜晶体管(图中未示出)。基板210也可以是其它的电路板或主机板等。通过本发明之覆晶玻璃封装结构400，可以减少信号480出力不足的现象，并使信号480有效地传递到电子元件中。

综上所述，在本发明之显示器与覆晶玻璃封装结构具有下列优点：

本发明之显示器与覆晶玻璃封装结构利用导电层将第一焊垫(芯片用焊垫)以及第二焊垫(辅助垫或测试焊垫)彼此电连接，使得信号可通过接触阻抗较小的路径而传递。因此，可有效降低芯片信号出力不足而造成的信号异常或显示不良的情形发生。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1. 一种显示器，其特征是包括：

显示面板，具有显示区与非显示区，该显示区中设置有多个像素图案；

多条引线，设置于该非显示区上，各上述这些引线具有第一接触区以及第二接触区；

绝缘层，设置于各上述这些引线上，该绝缘层具有多个第一开口以及多个第二开口，分别暴露出各上述这些引线的该第一接触区与该第二接触区；

多个第一焊垫图案，各上述这些第一焊垫图案设置于各上述这些引线的第一接触区上方，且通过各上述这些第一开口与各上述这些引线电接触连接；

多个第二焊垫图案，各上述这些第二焊垫图案设置于各上述这些引线的第二接触区上方，且通过各上述这些第二开口与各上述这些引线电接触连接，而各上述这些引线上方的第二焊垫图案进行电接触部分的面积大于第一焊垫图案进行电接触部分的面积；

导电层，设置于该绝缘层上，并电连接位于各上述这些引线上方的第一焊垫图案与第二焊垫图案；以及

芯片，设置于上述这些第一焊垫图案上，该芯片具有多个接点，该芯片上各接点与各上述这些第一焊垫图案电连接。

2. 根据权利要求1所述的显示器，其特征是上述这些第一焊垫图案与上述这些第一接触区中的引线构成多个第一焊垫，而上述这些第二焊垫图案与上述这些第二接触区中的引线构成多个第二焊垫。

3. 根据权利要求2所述的显示器，其特征是该芯片是以覆晶玻璃接合的方式设置于上述这些第一焊垫上。

4. 根据权利要求1所述的显示器，其特征是上述这些第一焊垫图案与上述这些第二焊垫图案的材质包括铟锡氧化物。

5. 根据权利要求1所述的显示器，其特征是上述这些引线的材质是选自于钛、铝、钼、铬、铝钕合金及其组成其中之一。

6. 根据权利要求1所述的显示器，其特征是还包括各向异性导电胶，设置于该芯片与上述这些第一焊垫图案之间。

7. 根据权利要求1所述的显示器，其特征是该导电层的材质包括铟锡氧化物。

8. 根据权利要求1所述的显示器，其特征是各上述这些像素图案包括：

薄膜晶体管；

像素电极；以及

数据线与扫描线，其中该数据线与该扫描线通过该薄膜晶体管控制该像素电极。

9. 一种覆晶玻璃封装结构，其特征是包括：

基板；

金属层，设置于该基板上，该金属层具有第一接触区以及第二接触区；

绝缘层，设置于该金属层上，该绝缘层具有第一开口以及第二开口，分别暴露出该金属层的该第一接触区与该第二接触区；

第一焊垫图案，设置于该第一接触区上方，且通过该第一开口与该金属层电接触连接；

第二焊垫图案，设置于该第二接触区上方，且通过该第二开口与该金属层电接触连接，而该第二焊垫图案和该金属层进行电接触部分的面积大于该第一焊垫图案和该金属层进行电接触部分的面积；

导电层，设置于该绝缘层上，并电连接该第一焊垫图案与该第二焊垫图案；以及

芯片，设置于该第一焊垫图案上，该芯片具有多个接点，且该芯片通过其上一个接点与该第一焊垫图案电连接。

10. 根据权利要求9所述的覆晶玻璃封装结构，其特征是该第一焊垫图案与该第一接触区的该金属层构成第一焊垫，而该第二焊垫图案与该第二接触区的该金属层构成第二焊垫。

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