KR20060000923A - 광전자 효과 차단을 위한 칩 및 이러한 칩이 본딩된디스플레이 패널 - Google Patents

광전자 효과 차단을 위한 칩 및 이러한 칩이 본딩된디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 칩-본딩시 백 라이트에 의한 광전자 효과를 차단할 수 있는 칩 온 필름/칩 온 글라스 방식으로 본딩되는 칩 및 이러한 칩이 본딩된 디스플레이 패널을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 소정의 디스플레이 패널에 직접 본딩되는 칩에 있어서, 복수의 단위소자; 상기 단위소자 상의 절연층; 상기 절연층 상에 적층된 복수의 메탈층; 상기 복수의 메탈층을 절연시키기 위한 복수의 메탈간 절연층; 및 백 라이트 빛에 의한 상기 복수의 단위소자의 노출을 차단하기 위해 상기 메탈간 절연층 상에 배치된 탑 메탈층을 포함하는 칩을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 칩; 및 상기 칩이 직접 본딩된 패널을 포함하는 디스플레이 패널을 제공한다.
COF(Chip On Film), COG(Chip On Glass), TCP(Tape Carrier Package), TFT(Thin Film Transistor), TAB(Tape Automated Bonding).

Description

광전자 효과 차단을 위한 칩 및 이러한 칩이 본딩된 디스플레이 패널{CHIP FOR PROTECTING PHOTOELECTRIC EFFECT AND DISPLAY PANEL BONDED BY THE SAME}
도 1은 TAB 방식의 IC 실장을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 TCP를 상세히 나타내는 사시도.
도 3은 COF를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 COF/COG 방식으로 본딩이 이루어지는 칩의 일부를 도시한 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 칩이 COG/COF 방식에 의해 본딩된 디스플레이 패널을 도시하는 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
400 : 기판 401 : 단위소자
402 : 절연층 403 : 제1메탈층
404 : 제1메탈간 절연층 405 : 제2메탈층
406 : 제2메탈간 절연층 407 : 제3메탈층
408 : 제3메탈간 절연층 409 : 탑 메탈층
본 발명은 집적회로 실장되는 칩 온 필름/칩 온 글라스에 관한 것으로, 특히 칩 온 필름/칩 온 글라스 방식의 칩-본딩을 이용한 패널에서 발생하는 광잔자 효과를 차단할 수 있는 방법에 관한 것이다.
액티브 매트릭스(Active matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 TFT라 함)를 이용하여 자연스러운 ㄷㅇ화상을 표시하고 있다. 이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 텔레비젼(Television)이나 랩탑(Lap-top)형 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer) 등의 모니터로서 상품화되고 있다.
액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 화소들이 게이트라인들과 데이터라인들의 교차부들 각각에 배열되어진 화소매트릭스(Picture element matrix 또는 Pixel matrix)에 텔레비젼 신호와 같은 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 화소들 각각은 데이터라인으로부터 공급되는 데이터신호의 전압레벨에 따라 투과 광량을 조절하는 애정셀을 포함한다. TFT는 게이트라인과 데이터라인들의 교차부에 설치되어 게이트라인으로부터의 스캔신호(게이트 펄스)에 응답하여 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 된다.
이와 같은 액정표시장치는 데이터라인들과 게이트리인들에 접속되어 각각 데이터신호와 스캔신호를 데이터라잊들과 게이트라인들에 공급하기 위한 다수의 집적 회로(Integrated Circuit; 이하 IC라 함)이 필요하게 된다. 이와 같은 IC들은 인쇄배선보드(Printed Writing Board; 이하 PWB라 함)와 액정패널 사이에 설치되어 PWB로부터 공급되는 신호를 액정패널에 데이터라인들과 게이트라인들에 공급하게 된다.
IC들의 실장 방법으로는 칩 온 글라스(Chip On Glass; 이하 COG라 함) 방식과 테이프 오토메이티드 본딩(Tape Automated Bonding; 이하 TAB이라 함) 방식 등이 잇다.
COG 방식은 액정패널의 유리기판 상에 IC들을 직접 실장시킨다. TAB 방식은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하 TCP라 함) 방식과, 칩 온 필름(Chip On Film; 이하 COF라 함) 방식으로 나누어진다.
도 1은 TAB 방식의 IC 실장을 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 TCP를 상세히 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, TAB 방식 중 TCP(12)는 IC(14)가 실장되고, IC(14)의 입/출력패드들(24, 26)이 형성된 베이스 필름(22)을 구비한다.
입/출력패드들(24, 26)은 베이스필름(22)에 도포된 접착층(16)에 의해 베이스 필름(22)에 고정된다. 입/출력패드들(24, 26)은 구리(Cu)의 산화방지를 위해 주석(Sn)이 도금된 2층 구조를 가진다.
IC(14)의 입/출력 핀들 각각의 배면에는 입/출력패드들(24, 26)에 대응하도록 도시하지 않은 금속범프가 입/출력패드들(24, 26)의 각 주석(Sn)층에 열압착된다.
금속범프에 의해 전기적으로 연결된 IC들(14)과 입력패드들(24)은 도시하지 않은 이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film; 이하 ACF라 함)을 경유하여 PWB(6) 상의 패드들에 접속된다. 마찬가지로, 베이스 필름(22)의 출력패드들(26)은 ACF를 경우하여 액정패널(2) 상의 데이터/게이트 패들들에 접속된다. 여기서, 액정패널(2)과 PWb(6) 사이에는 광원으로 이용되는 백라이트 유닛(4)이 설치된다.
평판 디스플레이 중 액정 디스플레이를 이용한 패널을 제작할 때, 예전에는 전술한 TCP 방식을 만히 사용해 왔다.
그러나, TCP를 이용했을 때 패드 피치(pad pitch)에 따는 핀(Pin) 수의 제약과 사용되는 TCP의 가격 등 많은 문제로 인해 현재에는 COF 또는 COG의 칩-본딩에 대한 활용도가 높아지고 있다.
도 3은 COF를 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, COF 방식은 IC들(34)이 실장되고, IC들(23)의 이/출력 핀들에 접속된 입/츨력패드들(44, 46)이 형성된 베이스 필름(42)과, 베이스 필름(42)의 길이 방향으로 형성되어 베이스 필름(42)을 지지하기 위한 동박(40)을 구비한다.
입/출력패드들(44, 46)은 TCP 방식에서와 같은 접착제를 사용하고 않고 라미네이트(Laminate)에 의해 베이스 필름(42)에 고정된다. 입/출력패드를(44, 46)은 구리와 산화 방지를 위해 주석과 2층 구조를 가진다.
IC들(340의 입/출력 친들 각각의 배면에는 입/출력패드들(44, 46)에 대응하도록 도시하지 않은 금속범프가 입/출력패드들(44, 46)의 각 주석층에 열압착된다.
금속범프에 의해 전기적으로 연결된 IC들(34)과 입력패드들(44)은 도시하지 않은 ACF를 경유하여 도시하지 않은 PWB 상의 패드들에 접속된다. 마찬가지로, 베이스 필름(42)의 출력패드들(46)은 ACF를 경유하여 액정패널 상의 데이터/게이트 패드들에 접속된다.
이러한. 베이스 필름(42)을 반송시키고 반송 위치를 결정하기 위하여 베이스 필름(42)의 양측면에는 스프로켓 홀(48)이 형성된다. 이 스프로켓 호(48)에는 도시하지 않은 핀롤러가 삽입되어 베이스 필름(42)을 반송하게 된다.
동박(40)은 베이스 필름(42)의 길이 방향으로 스프로켓 홀(48)에 인접되게 형성되어 베이스 필름(42)을 지지하는 역할을 함과 아울러 핀롤러에 의한 베이스 필름(42)의 반송을 부드럽게 하고 베이스 필름(42)의 변형을 방지한다.
위와 같은, 베이스 필름(42)의 길이는 수십m ∼ 수백m 정도가 될 수 있으며 릴(Reel)에 감긴 구조가 된다.
이러한 COF는 릴에 감긴채 스프로켓 홀(48)을 통해서 핀 롤러에 의해 반송되어 일정 위치에 위치하면 도시하지 않은 펜치 프레스(Punch press)에 의해 베이스 필름(42) 상에 실장된 IC들(34) 및 입/출력패드들(44, 46)을 포함하는 펀칭영역(Punching ares; 50)이 펀칭되면서 공급하게 된다. 여기서, 도면부호 '52'는 잔여영역을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 현재에는 COF 또는 COG의 침-본딩에 대한 활용도가 높아지고 있다. 그러나, TCP 사용시 포팅(Potting)에 의해 빛을 차단할 수 있었지만, COF/COG의 칩-본딩을 이용해서 패널을 구성했을 때에는 백-라이트(Back-light)를 차단하는 구조가 없다.
이로 인해, 빛에 의한 광전자 효과(Photoelectric effect)가 발생하게 된다. 이러한 광전자 효과가 발생하면 패널은 원하지 않는 특성 변화가 생기게 되고, 오동작을 하게 된다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 칩-본딩시 백 라이트에 의한 광전자 효과를 차단할 수 있는 칩 온 필름/칩 온 글라스 방식으로 본딩되는 칩 및 이러한 칩이 본딩된 디스플레이 패널을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 소정의 디스플레이 패널에 직접 본딩되는 칩에 있어서, 복수의 단위소자; 상기 단위소자 상의 절연층; 상기 절연층 상에 적층된 복수의 메탈층; 상기 복수의 메탈층을 절연시키기 위한 복수의 메탈간 절연층; 및 백 라이트 빛에 의한 상기 복수의 단위소자의 노출을 차단하기 위해 상기 메탈간 절연층 상에 배치된 탑 메탈층을 포함하는 칩을 제공한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상기 칩; 및 상기 칩이 직접 본딩된 패널을 포함하는 디스플레이 패널을 제공한다.
COF/COG의 칩-본딩을 이용한 패널을 구성할 때 칩에 직접적으로 비추른 백 라이트를 차단해야지만 광전자 효과에 의한 패널의 원치 않는 특성 변화와 오동작 문제를 해결할 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 탑 메탈(Top metal)을 사용하여 백 라이트를 차단한다. 즉, 백 라이트에서 비춰지는 빛이 칩에 직접적으로 침투하는 것을 막기위해서 칩 전체 혹은 부분 부분을 탑 -메탈을 사용해서 덮는 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 COF/COG 방식으로 본딩이 이루어지는 칩의 일부를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 COF/COG 방식으로 본딩이 이루어지는 칩은, 하부의 기판(400)에 배치된 복수의 단위소자(401)와, 단위소자(401) 상의 절연층(402)과, 절연층(402) 상의 제1메탈층(403)과, 제1메탈층(403) 상의 제1메탈간 절연층(404)과, 제1메탈간 절연층(404) 상의 제2메탈층(405)과, 제2메탈층(405) 상의 제2메탈간 절연층(406)과, 제2메탈간 절연층(4046) 상의 제3금속층(407)과, 제3금속층(407) 상의 제3메탈간 절연층(408)과, 백 라이트를 차단하기 위한 탑 메탈층(409)을 구비하여 구성된다.
복수의 단위소자(401)는 제1메탈층(403)과 제2메탈층(405) 및 제3메탈층 (405)에 의해 상호 연결되어 칩의 원하는 동작을 수행하며, 탑 메탈층(408)은 실제적인 칩의 동작에는 관여하지 않고 COG 또는 COF 방식에 의해 디스플에이용 패널에 실장되었을 때, 백 라이트 빛에 의해 그 하부가 노출되었을 때 발생하는 광전자 효과를 차단하기 위해 칩의 전체 또는 빛에 취약한 부분 만을 덮는다.
도 5는 도 4에 도시된 칩이 COG/COF 방식에 의해 본딩된 디스플레이 패널을 도시하는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 14인치 XGA의 해상도를 가지는 패널이 도시되어 있으며, 여기서는 14인치의 예를 들었을 뿐이며, 패널의 사양에 영향을 받지 않는다.
3개의 게이트 드라이버 칩(500a)과 8개의 소스 드라이버 칩(500b)이 글라스(유리)인 패널(501)이 집직접 본딩 되어 있다. 백 라이트는 패널의 아래 쪽에서 비춰지기 때문에 이 패널(501) 위에 COG로 본딩된 칩 들은 백 라이트 빛에 의해 직접적으로 영향을 받지 않는다. 이 때, 칩의 최상단에 베치된 탑 메탈층에 의해 빛의 노출에 의해 광전자 효과에 의해 패널(501)에 원하지 않는 특성이 발생되거나 오동작이 생기도록 하는 것이 방지된다.
전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, COF/COG 방식의 칩 본딩을 이용한 패널의 시스템에서 백 라이트에 대한 칩의 노출로 인해 발생하는 광전자 효과를 칩 최상부의 탑 메탈층으로 방지할 수 있음을 실시예를 통해 알아 보았다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으 나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명은, COG/COF 방식에 의해 칩 본딩을 하며, 백라이트를 사용하는 디스플레이 패널에서의 칩의 백라이트 노출에 의한 광전자 효과를 차단할 수 있어 COG/COF의 칩 본딩을 사용하는 디스플레이 패널의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 소정의 디스플레이 패널에 직접 본딩되는 칩에 있어서,
    복수의 단위소자;
    상기 단위소자 상의 절연층;
    상기 절연층 상에 적층된 복수의 메탈층;
    상기 복수의 메탈층을 절연시키기 위한 복수의 메탈간 절연층; 및
    백 라이트 빛에 의한 상기 복수의 단위소자의 노출을 차단하기 위해 상기 메탈간 절연층 상에 배치된 탑 메탈층
    을 포함하는 칩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 칩은, 상기 디스플레이 패널에 칩 온 글라스 또는 칩 온 필름 방식으로 본딩되는 것을 특징으로 하는 칩.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 의한 칩; 및
    상기 칩이 직접 본딩된 패널
    을 포함하는 디스플레이 패널.
  4. 제 3 항에 잇어서,
    상기 패널은 글라스(유리) 재질인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
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