KR102589241B1 - 표시장치의 cof - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동 IC의 방열 효과를 향상시킬 수 있는 표시장치의 COF에 관한 것으로, 범프와 본딩되는 부분의 리드 선의 체적보다 본딩 특성에 영향을 주지 않는 부분의 리드 선의 체적을 더 크게 하고, 칩 측면 부분에 리드 선 형성 시, 칩에 가까운 부분의 리드 선의 체적을 크게 하고 칩에서 멀어질수록 리드 선의 체적을 작게 한 것이다.

Description

표시장치의 COF {Chip on film of Display device}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 구동 IC에서 발생된 열을 효과적으로 방열할 수 있는 표시장치의 COF(Chip On Film)에 관한 것이다.

최근 디지털 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시 장치로는 액정을 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED)를 이용한 OLED 표시 장치 등이 대표적이다.

그 중에서, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력 등의 특징을 장점으로 갖는 LCD가 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 가장 많이 사용되고 있고, 이는 더 나아가서 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전 및 컴퓨터 모니터 등으로도 다양하게 개발되고 있다.

일반적으로 액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하여 합착하고, 그 두 기판 사이에 액정 물질을 주입하여 형성하고 있는데, 이때 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하게 된다.

이러한 액정표시장치는 두 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정패널과 액정패널 하부에 배치되어 광원으로 이용되는 백라이트, 그리고 액정패널 외곽에 위치하여 액정패널을 구동시키는 구동부로 이루어진다.

여기서, 구동부는 액정 패널의 게이트 및 데이터 배선에 신호를 인가하기 위한 구동회로가 집적되어 있는 구동 IC(Integrated Circuit)를 포함하는데, 그 구동 IC를 액정패널에 실장하는 방법에 따라, COG(Chip on Glass), TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film) 등으로 구분된다.

이때, 상기 COG는 액정패널의 어레이기판상에 구동 IC를 실장하므로 액정표시장치의 부피가 커지게 되는 반면, 얇은 필름상에 IC를 부착하여 전기신호 전달을 가능하게 하는 방법인 TCP나 폴리이미드(Polyimide)라는 고분자 물질에 동박을 쌓은 후 회로를 형성하여 기판을 만드는 방법인 COF는 별도의 필름을 이용하여 구동 IC를 실장하기 때문에, 구동 IC가 내장된 필름을 액정패널의 배면으로 구부릴 수 있어 액정표시장치가 콤팩트(compact)한 구조가 된다. 따라서, 최근에는 TCP나 COF가 주로 사용되며, 일반적으로 TCP나 COF는 구동 IC가 내장된 필름 자체를 일컫기도 한다.

그러면, 이하 도면을 참조하여 COF를 이용한 액정표시장치의 개략적인 구조에 대하여 살펴보고자 한다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 액정패널(10)은 균일한 셀-갭을 유지하여 합착된 박막트랜지스터 어레이 기판(11)과 컬러필터 어레이 기판(12), 그리고 두 기판(11, 12) 사이에 액정이 주입되어 형성된 액정층으로 구성된다. 이때, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)은 상기 컬러필터 어레이 기판(12)보다 더 넓은 면적을 가지므로 상기 컬러필터 어레이 기판(12)과 중첩되지 않은 비-표시영역이 존재하며, 상기 비-표시영역에는 상기 액정패널(10)에 신호를 인가하기 위한 다수의 게이트 및 데이터 패드(pad)들이 형성된다.

상기 박막트랜지스터 어레이 기판(11)상의 상기 게이트 및 데이터 패드는 COF(30)의 일측에 형성되어 있는 출력배선과 서로 접속하게 된다.

COF(30)는 출력배선에 이격되어 형성된 입력배선, 그리고 입력배선과 출력배선의 사이에 형성된 오픈 IC 영역으로 구성되는 FCT(Film Carrier Tape, 31)과, 오픈 IC 영역에 실장되어 액정패널(10)을 구동시키는 구동 IC(Chip, 32)를 포함한다.

또한, 상기 COF(30)의 타측에 형성되어 있는 입력배선은 PCB(Printed Circuit Board)(20)와도 접속된다. 물론, 상기 PCB(20)상에는 집적회로와 같은 다수의 소자가 형성되어 구동부를 이루고, 그 구동부는 액정패널(10)을 구동시키기 위한 다양한 제어신호 및 데이터신호 등을 생성하여 액정패널(10)에 전달하게 된다.

보통, 구동 IC(31)가 실장되어 있는 COF(30)를 액정패널(10) 및 PCB(20)상에 접속시키기 위하여는 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이 사용된다. 이러한 ACF는 일종의 열경화성 수지 필름에 작은 도전성입자가 들어 있는 것으로, 도전성 접착을 하려는 액정패널(10)의 패드 및 PCB(20)의 패드 위에 ACF를 붙이고, COF(30)를 액정패널(10) 및 PCB(20)의 패드와 맞추어 부착한 후 열 압착하면 수직 방향으로 전기적 접촉이 이루어진다.

상기와 같은 종래의 COF 구조를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래의 칩이 실장된 ILB(Inner Leader Bonging; 다이싱(Dicing)된 칩의 범프(Bump)와 필름상의 이너 리드(동박)를 열압착 방식으로 접합하여 외보로의 전기적인 통로를 형성시키는 본딩 공정)부의 COF 구성도이고, 도 3은 종래의 칩이 실장된 칩 측면부의 COF 구성도이다.

먼저, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 종래의 COF은 COF 필름(1)상에 동박 등의 도전 물질로 복수개의 리드 선(lead wire, 2)가 인쇄되고, 상기 복수개의 리드 선(2)의 일측 끝단에 범프(Bump, 4)가 형성되어 구동 칩(3)이 실장된 구조를 갖는다.

여기서, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 범프(4)가 형성된 리드 선(2)의 끝단 선폭(W1)과 이 후단의 리드 선(2)의 선폭(W1)은 동일하게 형성된다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 칩 측면에서도 칩(3)에 근접한 리드 선(2)의 선폭(W1)과 칩(3)에서 먼 리드 선(2)의 선폭(W1)이 동일하게 형성된다.

이와 같이, 종래의 COF 구조에서는 리드 선(2)의 선폭이 상기 범프(4)에 근접하는 부분과 상기 범프(4)에서 멀리 떨어진 부분의 선폭이 동일하고, 칩 측면에서도 칩(3)에 근접한 리드 선(2)의 선폭과 칩(3)에서 먼 리드 선(2)의 선폭이 동일하므로, 상기 칩(3)에서 발생된 열이 쉽게 방열되지 못했다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 구동 IC(칩)의 방열 효과를 향상시킬 수 있는 평판 표시장치의 COF를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치의 COF는 범프와 본딩되는 부분의 리드 선의 체적보다 본딩 특성에 영향을 주지 않는 본딩 외부분의 리드 선의 체적을 더 크게하고, 칩 측면 부분에 리드 선 형성 시 칩에 가까운 부분의 리드 선의 체적을 크게 하고 칩에서 멀어질수록 리드 선의 체적을 작게 함에 그 특징이 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 평판 표시장치의 COF에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 범프와 본딩되는 부분의 리드의 선폭보다 본딩 특성에 영향을 주지 않는 부분의 리드의 선폭을 크게하고, 칩 측면 부분에 리드 형성 시 칩에 가까운 부분의 리드의 선폭을 크게 하고 칩에서 멀어질수록 리드의 선폭을 작게 함으로써, 구동 IC의 방열 효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조도
도 2는 종래의 칩이 실장된 ILB부의 COF 구성도
도 3은 종래의 칩이 실장된 칩 측면부의 COF 구성도
도 4는 본 발명의 기술적 배경을 설명하기 위한 COF에서 리드 (동박)의 두께가 8㎛일 때와 12㎛일 때의 온도 분포 자료도
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 칩이 실장된 ILB부의 COF 구성도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 칩이 실장된 ILB부의 COF 단면도
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 칩이 실장된 칩 측면부의 COF 구성도
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 칩이 실장된 칩 측면부의 COF 단면도

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 평판 표시장치의 데이터 구동회로를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 기술적 배경을 설명하기 위한 COF에서 리드 선(동박)의 두께가 8㎛일 때와 12㎛일 때의 온도 분포 자료이다.

리드 선의 재료로 철, 주석, 구리 또는 철 또는 구리에 주석을 도금한 것을 이용하고 있으나, 구리는 저항 성분이 낮고 열 전달 특성이 우수하여 리드 선으로 많이 사용되고 있다.

동일 온도 범위 내에서 리드 선(동박)의 두께가 8㎛일 때와 12㎛일 때의 온도 분포 비교 시, 칩 주변 특정 범위 내에 온도 분포가 유사하게 나타나지만, 칩의 최대 온도는 다름을 알 수 있다.

결론적으로 칩과 인접한 부분의 리드 선(동박) 체적이 온도 감소에 중요한 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

다시 말해, 칩과 연결된 리드 선(동박)의 체적이 크거나 넓을수록 칩의 열을 방열할 수 있는 면적이 크거나 넓어지는 것을 알 수 있으며, 특히 칩과 인접한 부분의 리드 선의 체적이 크거나 넓을수록 방열이 더 잘되는 것을 알 수 있다.

따라서, 리드 선(동박)의 체적을 달리하여 구동 IC의 방열 특성을 향상시킬 수 있는 COF 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 칩이 실장된 ILB부의 COF 구성도이다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 COF은 COF 필름(1)상에, 동박 등의 도전 물질로, 일정한 간격을 갖도록 복수개의 리드 선(2)이 인쇄되고, 상기 복수개의 리드 선(2)의 일측 끝단에 범프(Bump, 4)가 본딩되어 구동 칩(3)이 실장된 구조를 갖는다.

여기서, 도 5에 도시한 바와 같이, 리드 선(2)의 두께는 상기 범프(4)와 본딩되는 부분(A 구간)과 이 후단 부분(B 구간)이 동일하지만, 상기 범프(4)와 본딩된 리드 선(2)의 끝단 (A 구간)의 선폭보다 이 후단(B 구간)의 리드 선(2)의 선폭이 더 넓게 형성된다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 칩이 실장된 ILB부의 COF 단면도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 COF은, 리드 선(2)의 선폭은 상기 범프(4)에 본딩된 부분(A 구간)과 이 후단 부분(B 구간)이 동일하지만, 상기 범프(4)와 본딩된 리드 선(2)의 끝단 (A 구간)의 두께보다 이 후단(B 구간)의 리드 선(2)의 두께를 더 두껍게 형성할 수도 있다.

이와 같이, 상기 범프(4)에 본딩된 리드 선(2)의 끝단 (A 구간) 체적보다 이 후단(B 구간)의 리드 선(2)의 체적을 더 크게 한다.

이 때, 각 리드 선(2) 간의 공간은 일정하게 유지하고, COF의 출력 배선 및 입력 배선에 모두 적용할 수 있다.

이와 같이, 리드 선(2)의 체적을 종래에 비해 크게하므로 구동 IC(칩)의 방열 특성을 향상 시킬 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 칩이 실장된 칩 측면부의 COF 구성도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 COF은 COF 필름(1)상에, 동박 등의 도전 물질로, 칩의 측면으로 굴곡되도록 복수개의 리드 선(2)이 인쇄되고, 상기 복수개의 리드 선(2)의 일측 끝단에 범프(Bump, 4)가 본딩되어 구동 칩(3)이 실장된 구조를 갖는다.

여기서, 도 7에 도시한 바와 같이, 칩(3)에 근접한 리드 선(2)과 칩(3)에서 먼 리드 선(2)의 두께는 동일하지만, 상기 칩(3)에 근접한(C 구간) 리드 선(2)의 선폭이 상기 칩(3)에서 먼(D 구간) 리드 선(2)의 선폭보다 더 넓게 형성된다.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 칩이 실장된 칩 측면부의 COF 단면도

도 8에 도시한 바와 같이, 칩(3)에 근접한 리드 선(2)과 칩(3)에서 먼 리드 선(2)의 선폭은 동일하지만, 상기 칩(3)에 근접한(C 구간) 리드 선(2)의 두께가 상기 칩(3)에서 먼(D 구간) 리드 선(2)의 두께보다 더 두껍게 형성할 수도 있다.

이와 같이, 상기 칩(3)에 근접한(C 구간) 리드 선(2)의 체적이 상기 칩(3)에서 먼(D 구간) 리드 선(2)의 체적보다 더 크게 형성한다.

상기 도 7 및 8에서, 특정 지점(E 지점)을 기준으로 C 구간의 모든 리드 선(2)들의 체적은 D 구간의 리드 선(2)의 체적보다 크게 하거나, 상기 칩(3)에 근접한 리드 선(2)의 체적이 가장 크고 상기 칩(3)에서 멀어질수록 리드 선(2)의 체적이 점점 작아지도록 형성할 수도 있다.

이 때, 각 리드 선(2) 간의 공간은 일정하게 유지하고, COF의 출력 배선 및 입력 배선에 모두 적용할 수 있다.

이와 같이, 리드 선(2)의 체적을 종래에 비해 크게 하므로 구동 IC(칩)의 방열 특성을 향상 시킬 수 있다.

상기 도 5 내지 도 8에서, 리드 선의 두께 및 선폭을 모두 크게 하여 체적을 크게 형성할 수도 있다.

본 발명에 따른 평판 표시장치는 액정 표시장치, OLED 표시 장치 등 모든 평판 표시장치에 적용된다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1: COF 필름 2: 리드 선
3: 칩 4: 범프

Claims (10)

1. 삭제
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4. 필름상에 구동 칩의 측면으로 굴곡되도록 복수개의 리드 선이 인쇄되고, 상기 복수개의 리드 선의 일측 끝단에 범프가 본딩되어 구동 칩이 실장되는 COF에 있어서,
   상기 구동 칩은 단축 방향으로 마주보는 한 쌍의 제1변과 장축 방향으로 마주보는 한 쌍의 제2변을 포함하고,
   상기 복수개의 리드 선은 상기 제1변이 연장된 방향을 따라 연장된 연장부를 각각 포함하되,
   상기 복수개의 리드 선에 포함된 상기 연장부는 상기 제1변과 가까워질수록 선폭이 증가하고,
   상기 범프에 본딩된 각각의 상기 리드 선의 끝단의 선폭보다 상기 연장부의 선폭이 더 넓은 표시장치의 COF.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 복수개의 리드 선에 포함된 연장부의 두께와 상기 리드 선의 끝단의 두께가 동일한 표시장치의 COF.
6. 필름상에 칩의 측면으로 굴곡되도록 복수개의 리드 선이 인쇄되고, 상기 복수개의 리드 선의 일측 끝단에 범프가 본딩되어 구동 칩이 실장되는 COF에 있어서,
   상기 구동 칩은 단축 방향으로 마주보는 한 쌍의 제1변과 장축 방향으로 마주보는 한 쌍의 제2변을 포함하고,
   상기 복수개의 리드 선은 상기 제1변이 연장된 방향을 따라 연장된 연장부를 각각 포함하되,
   상기 복수개의 리드 선에 포함된 상기 연장부는 상기 구동 칩의 제1변과 가까워질수록 선폭 및 두께가 증가하고 상기 구동 칩의 제1 변으로부터 멀어질수록 선폭 및 두께가 감소하는 표시장치의 COF.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 복수개의 리드 선에 포함된 연장부의 선폭과 상기 리드 선의 끝단의 선폭이 동일한 표시장치의 COF.
8. 삭제
9. 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   각 리드 선 간의 공간은 일정하게 유지되는 표시장치의 COF.
10. 제4항, 제5항, 제6항 또는 제7항 중 어느 한 항에 따른 COF;
    상기 COF의 일 측에 접속된 인쇄회로기판; 및
    상기 COF의 일 측에 대향하는 타측에 접속된 표시패널을 포함하는 표시장치.