专利名称：平面显示器及其驱动芯片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平面显示器(flat panel displays，FPD)，其驱动集成电路(drive IC)芯片是以玻璃上芯片(Chip On Glass，COG)的方式安装在显示面板上。本发明还涉及一种用于该平面显示器的驱动集成电路芯片。
背景技术：
为达极小化及降低电力消耗而推出的平面显示器有液晶显示器、等离子体显示面板(PDP；Plasma Display Panel)、场致发光显示器(ELD；Electro-luminescent Display)及真空发光显示器(VFD；Vacuum FluorescentDisplay)。在这些平面面板显示装置中，液晶显示器由于画质佳及电力消耗低而最被广为采用。虽然推出市场的携带式电视及笔记本型电脑早已具备液晶显示器，但其仍有不同的问题待解决。
在一液晶显示器中，用以连接驱动集成电路芯片(其提供驱动信号给液晶显示面板)的封装技术包含有引线键合(wire bonding(WB))、卷带式自动接合(tape automated bonding(TAB))以及COG等方法。在这些封装技术中，由于可增加液晶显示器的元件密度并且使其外部尺寸最小化，因此尽管有许多不同的缺点，COG的研发活动仍最为活跃。
然而，当多个集成电路芯片要直接设置在玻璃基板表面时，其需要相当宽的面积给总线(bus lines)用以在该多个芯片间传送共同信号例如电源供应、数据信号。而这将降低玻璃基板表面之有效使用面积。一般而言，该总线是利用基板上的导电层(例如铟锡氧化物(ITO)层)形成，因而使总线的电阻(resistance)大幅增加。
因此，1995年4月3日颁与Nakanishi等人的美国专利第5,402,255号揭示利用集成电路芯片的内部电路在该多个驱动芯片间传送共同信号。参见图1，Nakanishi等人揭示的驱动芯片100具有输出接垫110用以提供驱动与给液晶显示面板。该驱动芯片100左侧以及右侧的接垫120、130是经由芯片100的内部电路140来输出或输入彼此连接的信号。目前集成电路芯片一般是利用铝合金来形成内部电路。铝的导电性虽然比铟锡氧化物(ITO)佳，然而仍有信号失真(signal distortion)或压降(voltage(or IR)drop)的问题。此外，当要将额外的金属线路内建于芯片结构中时，其将使晶片制作工艺复杂化并且增加成本。
发明目的本发明的主要目的在于提供一种紧密且可靠的平面显示器，其驱动集成电路芯片是直接设于玻璃基板上。
有的另一目的在于提供一种平面显示器，其可改善因连接线路的电阻而导致的信号失真或压降问题(该连接线路是用以使面板上的驱动集成电路芯片之间形成电连接)。
本发明的再一目的在于提供一种用于平面显示器的驱动集成电路芯片，其一表面具有多个输出/输入接点以及导电线路用以与另一驱动集成电路芯片形成电连接。
发明概述为达上述以及其他目的，本发明提供一种平面显示器，其主要包含一显示面板以及多个驱动集成电路芯片以COG的方式安装在该显示面板上。该显示面板具有多个电极接点、多个外部接点以及第一导电线路，该每一个驱动集成电路芯片之一表面具有多个输出接点，多个输入接点以及第二导电线路。该多个输出接点是电连接至该显示面板上用以接收驱动信号的电极接点。该多个输入接点是电连接至该显示面板的多个外部接点用以接收共同信号来驱动该驱动集成电路。本发明平面显示器的特征在于相邻驱集成电路芯片上相对应的输入接点是通过该显示面板的第一导电线路以及该驱动集成电路芯片上的第二导电线路彼此电连接。该第一个驱动集成电路芯片具有多个金属突块例如金凸块设于其输出接点，并且该每一个驱动集成电路芯片的第二导电线路是利用与金属突块相同的材料例如金形成。
值得注意的是，设于面板上的驱动集成电路芯片之间主要是利用设于芯片上以金为材料的第二导电线路来传送信号。由于金的导电性远优于常规的铝合金或铟锡氧化物，因此可有效改善因连接线路的电阻而导致的信号失真或压降问题，由此制得可靠的平面显示器。此外，利用设于芯片上的第二导电线路来传送信号使原本总线所需的布线面积得以有效降低，进一步缩小制得平面显示器的整体尺寸。
为达上述以及其他目的，本发明另提供一种用于该平面显示器的驱动集成电路芯片，其具有相对的第一边以及第二边。该驱动集成电路芯片的一表面设有多个输出接点，多个输入接点以及导电线路。该多个输入接点是沿第一边设置，并且该第二导电线路包含至少一引线其第一端部设于一输入接点上，第二端部对应于该每一个驱动集成电路芯片的第二边而设。在实施例中，该多个金属突块仅设于输出接点，并且该导电线路的突出高度是与该金属突块的突出高度大致相同。该引线的第一端部以及第二端部可通过一各向异性导电胶层分别电连接至该显示面板上的第一导电线路；并且该输出接点上的金属突块可通过同一各向异性导电胶层(ACF)电连接至该显示面板上用以接收驱动信号的电极接点。
根据本发明另一优选实施例例，该驱动集成电路芯片的表面另包含至少一虚焊垫沿该芯片的第一边设置，并且该第二导电线路包含至少一引线其第一端连接于一输入接点地，第二端连接于该虚焊垫、在本实施例中，该多个金属突块仅设于设于该输出接点、输入接点以及虚焊垫上，并且该导电线路的突出高度是小于该金属突块的突出高度。该输入接点以及虚焊垫上的金属突块可通过各向异性导电胶层分别电连接至该显示面板上的第一导电线路；并且该输出接点上的金属突块可通过同一各向异性导电胶层(ACF)电连接至该显示面板上用以接收驱动信号的电极接点。
根据本发明的驱动集成电路芯片，由于该第二导电线路是与金凸块是一起利用习知技术形成在驱动集成电路芯片的背面，因此可简化晶片制作工艺并且降低成本。
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文特举本发明优选实施例例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图1常用驱动集成电路芯片的下视图；图2根据本发明优选实施例例的显示面板部分上视图；图3根据本发明第一优选实施例例的驱动集成电路芯片下视图；图4根据本发明第二优选实施例例的驱动集成电路芯片下视图；及图5根据本发明优选实施例例的平面显示器部分上视图，其图示多个驱动集成电路芯片安装在第2图所示的显示面板上。
附图标号说明100 驱动芯片110 输出接垫120 接垫130 接垫140 内部电路210 显示面板220 上板230 下板232 扫描线路234 数据线路236 电极接点238 外部接点240 第一导电线路250 驱动集成电路芯片250a 短边256b 短边252 输出接点254 输入接点256 引线256a 第一端部256b 第二端部258 金属突块260 驱动集成电路芯片262 虚焊垫 264 引线优选实施方案说明根据本发明优选实施例例的平面显示器其主要包含一显示面板以及多个驱动集成电路(drive IC)芯片以玻璃上芯片(COG)的方式安装在该显示面板上。本发明平面显示器的特征在于相邻驱动集成电路芯片上相对应的输入接点主要是经由该显示面板上及设在该驱动集成电路芯片表面上的导电线路彼此电连接。
图2所示为根据本发明优选实施例例的显示面板210部分上视图。该显示面板210主要包含一上板(top plate)220以及一下板(bottom plate)230接合于该上板220。在下板230之中央区域是设有一群彼此平行的扫描线路(scan line)232以及一群彼此平行且与扫描线路234垂直的数据线路(data line)234。虽然未示于图中，这些扫描线路232以及数据线路234是通过一内绝缘层而彼此绝缘。此外，显示区域(display region)是由扫描线路232以及数据线路234的交错区域构成，而像素(pixel)区域是指两相邻扫描线路232以及两相邻数据线路234所环绕之区域。详细言之，在每一个像素区域内，其设有一开关元件(switching element)例如薄膜晶体管(TFT)以及一像素电极(未示于图中)。可以理解的是，上板220可以是所谓的彩色滤光片基板(CF substrate)，而下板230即为所谓的薄膜晶体管基板(TFT substrate)。
根据本发明的扫描线路232或数据线路234，如图2所示，其一端是形成电极接点236用以连接至一驱动集成电路(drive IC)。该显示面板之下板230另具有外部接点238以及第一导电线路240。该外部接点238是用以连接至一输入装置(input device)例如数据时钟控制器(data clockcontroller)(未示于图中)，用以输入共同信号，例如电源、数据信号、时钟信号或地址信号(address signal(chip select))。虽然该第一导电线路240在图2中是例示为平行线路，然而其亦可排列成其他图案。该第一导电线路240是以图案化(patterning)的方式形成在下板230上对应于安放驱动集成电路芯片(未示于图中)的位置。
图3所示为根据本发明第一优选实施例例的驱动集成电路芯片250。该驱动芯片250具有两相对长边、两相对短边及两相对表面。该驱动芯片250的一表面上设有具有多个输出接点252、多个输入接点254以及第二导电线路。该多个输出接点252是沿该芯片的长边设置，用以送出驱动信号。该多个输入接点254是沿该芯片的短边250a设置，用以输入劝集成电路共同的信号。该第二导电线路包含两引线256其第一端部256a设于该输入接点254上，第二端部256b对应于驱动芯片250另一短边250b而设。在本实施例中，只有输出接点252上设置金属突块258。该金属突块258可利用常规的植球技术(bumping technology)形成，其包含步骤(A)在驱动芯片250的输出接点252上形成一突块下金属层(under bumpmetallurgy，UBM)，例如以无电镀镍/金(electroless Ni/AU)形成UBM；以及(B)在UBM上形成金属突块，植球的方式则有蒸镀、电镀(electroplating)、印刷(printing)等方法。较佳地，该金属突块258是为包含至少九十重量百分比金的金凸块(gold bump)，其一般是通过下列步骤形成(a)涂布光致抗蚀剂于驱动芯片250上，然后在光致抗蚀剂上形成图案结构(patterning)；以及(b)电沉积(electrodeposition)金的光致抗蚀剂的开孔区域由此形成金凸块。因此，只要在步骤(a)同时转移该第二导电线路的图案，然后在步骤(E)同时电镀金的该第二导电线路的区域而形成该两引线256，则本发明的第二导电线路可以利用常规的金凸块制程形成而不需额外的步骤。较佳地，该导电线路(即引线256)的突出高度是与该金属突块258的突出高度大致相同。
请参照图5，该驱动集成电路芯片250是以COG的方式安装在该显示面板的下板230上。详细言之，芯片250是利用一各向异性导电胶层(anisotropic conductive adhesive film(ACF))(未示于图中)设置于该显示面板之下板230上。已知适合用以形成该各向异性导电胶层的各向异性胶为一「z轴各向异性胶」，其是被填入低浓度的导电粒子，并且使得其在xy平面不会彼此接触。因此，在z方向压缩该物质将建立一导电路径。因此，该多个输出接点252是通过该金属凸块258以及该各向异性导电胶层(ACF)的导电粒子而电连接至该显示面板上用以接收驱动信号的电极接点(未示于图5中)。参见图5，共同信号是经由外部接点238而输入该显示面板，然后经由第一导电线路240。该引线256的第一端部256a以及该各向异性导电胶层(ACF)的导电粒子而传送至一驱动芯片250的输入接点254；接着，该共同信号是经由该引线256(如图5中虚线所示)而传递至其第二端部256b。接着，该共同信号是由该第二端部256b而输出至另一驱动芯片250的输入接点254。由此，相邻驱动集成电路芯片上相对应的输入接点254是通过该显示面板的第一导电线路240以及该驱动集成电路芯片表面上的第二导电线路彼此电连接。
图4所示为根据本发明第二优选实施例例的驱动集成电路芯片260。该驱动芯片260的特征在于另包含两虚焊垫(dummy pad)262沿其短边250b设置，并且该第二导电线路包含两引线264其第一端连接于输入接点254上，第二端连接于虚焊垫262。值得注意的是虚焊垫262是与该多个输出接点252、多个输入接点254以及第二导电线路设于该芯片的同一表面。虚焊垫262的构造大致类同于输入或输出接点252、254，然而虚焊垫262并民性连接至芯片的内部电路。在本实施例中，输入/输出接点252、254以及虚焊垫262上皆设有金属突块258。较佳地，该导电线路(即引线256)的突出高度是小于该金属突块258的突出高度，由此该驱动芯片在下板230上的安装区域大部分仍可作为其他布线之用。
请参照图5，该驱动集成电路芯片260亦可利用一各向异性导电胶层(ACF)(未示于图中)设置于该显示面板的下板230上。因此，该输入接点254以及虚焊垫262是通过该金属凸块258以及该各向异性导电胶层(ACF)的导电粒子而电连接至该显示面板的第一导电线路240。在本实施例中，由外部接点238输入的共同信号是经由第一导电线路240、金属凸块258以及该各向异性导电胶层(ACF)的导电粒子而传送至一驱动芯片260的输入接点254；接着，该共同信号是由输入接点254经由该引线264(如图5中虚线所示)而传递至虚焊垫262。接着，该共同信号是由虚焊垫262而输出至另一驱动芯片260的输入接点254。由此，相邻驱动集成电路芯片上相对应的输入接点254是通过该显示面板的第一导电路线240以及该驱动集成电路芯片表面上的第二导电线路彼此电连接。
根据本发明的驱动集成电路芯片，由于该第二导电线路是与金凸块是一起利用习知技术形成在驱动集成电路芯片的背面，因此可简化晶圆制程并且降低成本。此外，由于金的导电性远优于常规的铝合金或铟锡氧化物，因此可有效改善因连接线路的电阻而导致的信号失真或压降问题，由此制得可靠的平面显示器。此外，利用设于芯片上的第二导电线路来传送信号使原本总线所需的布线面积得以有效降低，由此进一步缩小制得平面显示器的整体尺寸。
虽然本发明的优选实施例例以COG形式的液晶显示器加以说明，然本发明亦可广泛应用于其他利用COG形式驱动芯片的平面显示器例如，但不限于电浆显示面板、场致发光显示器、有机发光二极体面板(OLEDpanel)以及真空发光显示器。
虽然本发明已以前述优选实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种平面显示器，其包含一显示面板，具有多个电极接点用以接收驱动信号、多个外部接点以及第一导电线路(conductive traces)；及多个驱动集成电路(drive IC)芯片，以玻璃上芯片(COG)的方式安装在该显示面板上，该每一个驱动集成电路芯片的一个表面具有多个输出接点、多个输入接点以及第二导电线路，该多个输出接点是电连接至该显示面板上的多个电极接点，该多个输入接点是电连接至该显示面板的多个外部接点用以接收共同信号来驱动该驱动集成电路，其中相邻驱动集成电路芯片上相对应的输入接点是通过该显示面板的第一导电线路以及该驱动集成电路睛上的第二导电线路彼此电连接。
2.依权利要求1的平面显示器，其中该每一个驱动集成电路芯片具有相对的第一边以及第二边，该输入接点是沿每一个驱动集成电路芯片的第一边设置，并且该第二导电线路包含至少一引线其第一端部设于一输入接点上，第二端部对应于该每一个驱动集成电路的芯片的第二边而设。
3.依权利要求2的平面显示器，其中每一个驱动集成电路芯片具有多个金属突块(metal bump)，设于其输出接点，并且该每一个驱动集成电路芯片的第二导电线路是利用与金属突块相同的材料形成。
4.依权利要求3的平面显示器，其中该第二导电线路的突出高度是与该金属突块的突出高度大致相同，并且该引线的第一端部以及第二端部是通过一各向异性导电胶层(ACF)分别电连接至该显示面板上的第一导电线路。
5.依权利要求1的平面显示器，其中该每一个驱动集成电路芯片具有相对的第一边以及第二边，该每一个驱动集成电路芯片另包含至少一虚焊垫(dummy pad)沿其第一边设置，该输入接点是沿每一个驱动集成电路芯片的第二边设置，并且该第二导电线路包含至少一引线其第一端连接于一输入接点上，第二端连接于该虚焊垫。
6.依权利要求5的平面显示器，其中每一个驱动集成电路芯片具有多个金属突块(metal bump)设于输出接点、输入接点以及该虎垫上，并且该每一个驱动集成电路芯片的第二导电线路是利用与金属突块相同的材料形成。
7.依权利要求6的平面显示器，其中该第二导电线路的突出高度是小于该金属突块的突出高度。
8.依权利要求1的平面显示器，其中该显示面板是为一液晶显示器面板包含一上板(top plate)以及一下板(bottom plate)接合于该上板，该下板设有复数条彼此平行的扫描线路(scan 1ine)以及复数条彼此平行且与扫描线垂直的数据线路(data 1ine)，其中该多个用以接收驱动信号的电极接点是为该扫描线路或数据线路的一部分。
9.一种用于平面显示驱动集成电路芯片，其一表面包含多个输出接点，多个输入接点以及导电线路，该导电线路包含至少一引线其第一端部设于一输入接点上。
10.依权利要求9的用于平面显示器的驱动集成电路芯片，其中该驱动集成电路芯片具有相对的第一边以及第二边，该多个输入接点是沿第一边设置并且该引线具有一第二部对应于该每一个驱动集成电路芯片的第二边而设。
11.依权利要求9的用于平面显示器的驱动集成电路芯片，其另包含多个金属突块设于其输出接点，并且该导电线路是利用与金属突块相同的材料形成。
12.依权利要求11的用于平面显示器的驱动集成电路芯片，其中该导电线路的突出高度是与该金属突块的突出高率大致相同。
13.一种用于平面显示驱动集成电路芯片，其一表面设有至少一虚焊垫、多个输出接点、多个输入接点以及导电线路，该导电线路包含至少一引线其第一端连接于一输入接点上，第二端连接于该虚焊垫。
14.依权利要求13的用于平面显示器的驱动集成电路芯片，其中该驱动集成电路芯片具有相对的第一边以及第二边，该至少一虚焊垫沿第一边设置，并且该多个输入接点沿第二边设置。
15.依权利要求13的用于平面显示驱动集成电路芯片，其另包含多个金属突块设于该输出接点、输入接点以及虚焊垫上，并且该导电线路是利用与金属突块相同的材料形成。
16.依权利要求15的用于平面显示器的驱动集成电路芯片，其中该导电线路的突出高度是小于该金属突块的突出高度。
全文摘要
一种平面显示器，其主要包含一显示面板以及多个驱动集成电路芯片以COG的方式安装在该显示面板上。该显示面板具有多个电极接点、多个外部接点以及第一导电线路。该每一个驱动集成电路芯片的一表面具有多个输出接点，多个输入接点以及第二导电线路。本发明平面显示器的特征在于相邻驱动集成电路芯片上相对应的输入接点是通过该显示面板的第一导电线路以及该驱动集成电路芯片表面上的第二导电线路彼此电连接。
文档编号H01L23/52GK1421833SQ0113947
公开日2003年6月4日 申请日期2001年11月22日 优先权日2001年11月22日
发明者丁景隆 申请人:奇美电子股份有限公司