JPH11119241A - 印刷回路基板構造及びこれを利用したｌｃｄモジュール - Google Patents

印刷回路基板構造及びこれを利用したｌｃｄモジュール

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JPH11119241A
JPH11119241A JP10079542A JP7954298A JPH11119241A JP H11119241 A JPH11119241 A JP H11119241A JP 10079542 A JP10079542 A JP 10079542A JP 7954298 A JP7954298 A JP 7954298A JP H11119241 A JPH11119241 A JP H11119241A
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Shinkaku Boku
辰赫 朴
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賢相 趙
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一なLCDパネルの大きさに対して駆動ドラ
イブICの数量を減せて、印刷回路基板と連結部とを連結
する工程を除去して工程を単純化して、LCDモジュール
の製造費を節約する。 【解決手段】 LCDパネル110と印刷回路基板120を連結
するため少なくとも一つ以上の軟質の板材122を具備し
た印刷回路基板120を使用して、軟質の板材122と一体で
連結部140を形成して、印刷回路基板120及び連結部140
に形成された入力配線123及び出力配線124に駆動ドライ
ブIC130を実装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は印刷回路基板構造及
びこれを利用したLCDモジュールに係り、より詳細に
は、駆動ドライブICを印刷回路基板に実装して印刷回路
基板をLCDパネルに直接連結した印刷回路基板構造及び
これを利用したLCDモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近ディスプレー(Display)製品として
広く利用されているLCDモジュール(Module)は、TFT(Thi
n Film Transistor)基板と、TFT基板と対向するカラー
フィルタ(Color Filter)基板と、両基板間に注入される
液晶物質とを含む装置で、内部に注入された液晶の電気
光学的性質を利用した表示装置である。
【０００３】一般的にTFT基板には、多数のゲート線と
多数のデータ線が相互交叉して形成されて、交差された
領域の各々には、スイッチング(Switching)素子である
薄膜トランジスタ(Transistor)と画素電極が形成され
て、ゲート(Gate)線とデータ(Data)線の一端には入力パ
ッド(Pad)が形成される。
【０００４】この中でデータ線は、データ駆動ドライブ
ICで選択した階調電圧の入力を受けて液晶に階調電圧を
伝達して、ゲート線はゲート駆動ドライブICから出力さ
れたオン/オフ(On/Off)制御信号によってデータ線に伝
達された階調電圧に合わせて正確な時間にスインチング
素子である薄膜トランジスタを開放または閉鎖する。
【０００５】ここで、データ線とゲート線に駆動信号を
印加するためには、図6に示されるようにタイミングコ
ントロ-ラー(Timing Controller)及び各種回路部品が実
装された印刷回路基板20と、ゲート線とデータ線に駆動
信号を伝達する駆動ドライブIC31と、情報を表示するLC
Dパネル(Panel)10とを相互連結する。印刷回路基板20と
駆動ドライブIC31とLCDパネル10は、主に駆動ドライブ
(Drive)IC31を連結手段で使用するTAB(Tape Automated
Bonding)方式により連結される。
【０００６】印刷回路基板20は大部分硬質の板材を多層
で積層させた多層の印刷回路基板が使用されて、駆動ド
ライブIC31はテープキャリヤ33に駆動ドライブIC31を搭
載した形態のテープキャリヤパッケージ(Tape Carrier
Package: TCP)30を使用する。 以下、TCPを連結手段で
使用してLCDパネルと印刷回路基板20を連結する過程に
ついて図6を参照して説明すると次のようである。
【０００７】図6は従来のLCDモジュールでLCDパネルと
印刷回路基板の連結構造を概略的に示す斜視図である。
TCP30とLCDパネル10の接続工程について説明すると、TC
P30の出力配線36間のピッチ(Pitch)が約0.1ｍｍ程度で
細密であるため、LCDパネル(Panel)10の入力パッドに異
方性導電フィルム(ACF : Anisotropic Conductive Fil
m)を付着してTCP30の出力配線36を熱圧着してLCDパネル
10に付着する。また、TCP30と印刷回路基板20を接続さ
せる工程では、TCP30の入力配線35間及び印刷回路基板2
0に形成された配線(図示せず)間のピッチがLCDパネルの
入力パッドより広いため、ソルダリング(Soldering)を
利用するかまたは異方性導電フィルムを使用して接続す
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来TAB方式
を利用してLCDパネルと印刷回路基板とTCPを連結する構
造では、TCPのテープキャリヤの価格が駆動ドライブIC
の価格と同一であり、テープキャリヤの幅が35ｍｍまた
は48ｍｍで規格化されているため入出力配線がテープキ
ャリヤの幅に適合に一定値で固定されて駆動ドライブIC
の入出力軸リードを増加させることができないため多数
の駆動ドライブICが必要であり、TCPの入力側を印刷回
路基板に付着する工程が必須的であるため工程を単純化
することができず、また、半田(Solder)を利用してTCP
の入力側と印刷回路基板を付着する時には手作業が随伴
されて工程上の不良が誘発されることにより、製造費用
が上昇する問題点があった。
【０００９】また、バックライト(Back Light)装置の熱
的環境変化(バックライトは最高約60℃まで上昇する)に
よりLCDパネルと印刷回路基板とTCPが膨脹と収縮を反復
する場合、各各の熱膨脹係数の差により温度変化と衝撃
に弱い部分、即ち、印刷回路基板とTCPのソルダリング
(Bonding)部分とテープキャリヤと駆動ドライブICのボ
ンディング部分が容易に損傷されて信頼性が低下される
問題点があった。
【００１０】したがって、本発明はこのような問題点に
着眼して案出されたもので、その目的は、軟質板材が具
備された印刷回路基板を使用して、軟質の板材に連結部
を形成して、駆動ドライブICを印刷回路基板に実装する
ことにより製造費用を節約することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、印刷回路基板と駆動
ドライブ ICとテープキャリヤとの熱膨脹係数との差に
よりソルダリング部分またはボンデフィング部分が損傷
されることを防止することによりLCDモジュールの信頼
性を向上させることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明の特徴によると、少なくとも一つ以上の軟質
の板材を含む基板と、前記基板の一側面上に形成された
複数個の入力配線と、前記入力配線と対応して前記基板
の一側面上に形成される複数個の第1出力配線とでなる
チップ実装部と、前記基板の他側面上に形成されて前記
第1出力配線と電気的に連結される複数個の第2出力配線
を持って外部と電気的に接続される連結部とを含む印刷
回路基板が開示される。
【００１３】好ましくは、前記基板は、多層で積層され
た硬質の板材と、前記硬質の板材間に一層以上の軟質の
板材が積層されてなる。また、前記第2出力配線の端部
に形成された接続パッドの面積を増加させるため、一定
週期ごと多数個の前記第2出力配線の長さを各各相異に
形成して前記接続パッドを同一線上に配列しなかった。
【００１４】本発明の他の特徴によると、所定方向に多
数個のゲート線が形成されて、前記ゲート線と交差して
多数個のデータ線が形成されて、前記ゲート線及び前記
データ線の一端に各各入力パッドが形成されたLCDパネ
ルと、少なくとも一つ以上の軟質の板材になった基板
と、前記基板の一側面上に形成された複数個の入力配線
と、前記入力配線に対応して前記基板の一側面上に形成
された複数個の第1出力配線とでなったチップ実装部
と、前記基板の他側面上に形成されて、前記第1出力配
線と電気的に連結される第2出力配線を持って前記ゲー
ト線及び前記データ線と接続される連結部とで構成され
た印刷回路基板と、前記印刷回路基板に実装されて前記
ゲート線及びデータ線に駆動信号を伝達する駆動ドライ
ブICとを含むLCDモジュールが開示される。
【００１５】好ましくは、前記入力パッドと前記第2出
力配線の端部に形成された接続パッドは相互対応するよ
うに形成される。また、駆動ドライブICは、COB方式ま
たはフリップチップ方式を利用して印刷回路基板に実装
する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下, 添附図面を参照して本発明
による好ましい実施の形態について詳細に説明する.図1
は、本発明によるLCDモジュールにおいてLCDパネルと印
刷回路基板の連結構造を概略的に示す斜視図、図2は、
図1のA-A'線に沿って切開した断面図、図３（ａ）は、
連結部に印刷された出力配線の接続パッドとLCDパネル
に形成された入力パッドの構造を概略的に示す斜視図、
図３（ｂ）は図３（ａ）のB部分を拡大した要部拡大
図、図4は、図３（ｂ）の接続パッドと入力パッドの変
形例を示す例示図、図5は本発明のCOB方式による駆動ド
ライブICの実装方法を示す断面図である。
【００１７】図1に示されるように、LCDパネル110は外
部から電気的信号の入力を受けて情報をディスプレーし
て、印刷回路基板120はLCDパネル110のソ-ス側113とゲ
ート側114に各各連結されて(ここではゲート側に連結さ
れたことだけを図示する)LCDパネル110に電気的信号を
伝達して、駆動ドライブIC130は印刷回路基板120に実装
されてLCDパネル110を駆動させる。
【００１８】LCDパネル110はTFT基板111とカラーフィル
タ基板121とで構成される。ここで、TFT基板111は、図
３（ａ）に示されるように、横方向に多数個のゲート線
115が形成されて、縦方向にゲート線115と垂直で交叉す
る多数個のデータ線116が形成されて、ゲート線115及び
データ線116の一端部には信号が入力される入力パッド1
17が形成される。また、カラーフィルタ基板112はTFT基
板111と対向するように付着されてカラーフィルタが形
成される。
【００１９】印刷回路基板120は、図1及び図2に示され
るように、金属配線が印刷された硬質の板材121が多層
で積層されて、硬質の板材121の間にポリイミド(Polyim
ide :耐熱合成樹脂の一種)材質で形成された軟質の板材
122が少なくとも一層以上積層されて形成された多層印
刷回路基板である。印刷回路基板120にはLCDパネル110
と印刷回路基板120を連結させる連結部140と、駆動ドラ
イブIC130の入出力パッド(図示せず)と一対一接続され
る入力配線123及び出力配線124、141で構成される。
【００２０】連結部140は軟質の板材122の一側端部に一
体で形成されて印刷回路基板120の外部に露出されて、
好ましくは、従来のテープキャリヤ(図6の33)と同一な
連結構造を持つように所定間隔が離隔されて複数個形成
されるかまたは印刷回路基板120の一側面の長さと同一
に延長されている。また、入力配線123は印刷回路基板1
20の上部面の所定領域に配線間のピッチ(Pitch)が広く
形成されて、駆動ドライブIC130の入力側リード(図示せ
ず)が付着される。
【００２１】また、出力配線124、141は、入力配線123
の他側に配線間のピッチが細密に形成されて、駆動ドラ
イブIC130の出力側リード(図示せず)が付着される。こ
こで、出力配線124、141は第1出力配線124と第2出力配
線141とで区分される。第1出力配線124は、印刷回路基
板120の上部面に形成されて一端部には導電性ビアホ-ル
(Via Hole)125が形成される。第2出力配線141は、連結
部140の下部面に形成されて導電性ビアホ-ル125により
第1出力配線124と電気的に連結されており、他側端部に
は第2出力配線141より幅が広い接続パッド142が形成さ
れる。
【００２２】好ましくは、本発明では図3B及び図4に図
示されるように、接続パッド142の幅を増加させてLCDパ
ネル110と連結部140との接続不良を最小化する。また、
接続パッド142を同一線上に位置させて接続パッド142の
幅だけを増加させる場合、第2出力配線141間の細密なピ
ッチにより接続パッド142が相互連結されるため、接続
工程を容易に進行するため一定週期ごと複数個の第2出
力配線141の長さを各各相異に形成して、接続パッド142
を同一線上に一列で配列しなかった。
【００２３】接続パッド142の配列は、図3Bに示される
ように、最長の第2出力配線141aを中心として第2出力配
線141の長さを順次的に減少して斜線配列するかまた
は、図4に示されるように、最長の第2出力配線141aを中
心として第2出力配線141の長さを順次的に減少させて、
最短の第2出力配線141bを中心として第2出力配線141の
長さをさらに順次的に増加させてジグザグで配列するこ
とができる。
【００２４】この時、接続パッド142は、円形、四角
形、三角形等で形成しても関係ないが、作業の容易性と
第2出力配線141間の長さの差を最小化するため圓形で形
成することが好ましい。前記のように接続パッド142を
同一線上に一列で配列しない場合には、LCDパネル110側
に形成された入力パッド117も同一線上に位置させず接
続パッド142の配列と入力パッド117と配列が相互対応す
るように入力パッド117を配列する。即ち、接続パッド1
42が斜線配列である場合接続パッド142と同一な方向に
斜線が形成されるように入力パッド117を配列する。ま
た、接続パッド142がジグザグ配列である場合にも接続
パッド142と同一な方向にジグザグが形成されるように
入力パッド117を配列する。
【００２５】駆動ドライブIC130は、図2及び図5に示さ
れるように、フリップチップ(Flip Chip)方式またはCOB
(Chip On Board)方式で印刷回路基板120に実装され
る。ここで、COB方式を利用して駆動ドライブIC130を印
刷回路基板120に実装する場合、多層で形成された印刷
回路基板120の高さを最小化するため入力配線123と第1
出力配線124の所定領域が外部に露出されるように、印
刷回路基板120に収納溝126を形成して駆動ドライブIC13
0を収納溝126に挿入することが好ましい。
【００２６】図2に示されるように、フリップチップ方
式は、導電性接着剤131を介在して駆動ドライブIC130の
入出力側リードと入力配線123及び第1出力配線124が付
着される。図5に示されるように、COB方式は、収納溝12
6により露出された入力配線123と第1出力配線124との間
に絶縁性接着剤133が付着されて、その上にパッケジン
グされなかった駆動ドライブIC130が付着される。駆動
ドライブIC130の上部面に形成されたボンデフィングパ
ッド(図示せず)と入力配線123及び第1出力配線124がワ
イヤ134により電気的に連結されて、駆動ドライブIC130
とワイヤ134は樹脂135で密封される。
【００２７】前記のように構成されたLCDモジュールの
印刷回路基板とLCDパネルの連結過程について概略的に
説明すると次のようである。図2及び図5に示されるよう
に、フリップチップまたはCOB方式を利用して印刷回路
基板120に駆動ドライブIC130を実装する。この時、フリ
ップチップ方式は入力配線123と第1出力配線124に導電
性接着剤131を付着する。
【００２８】以後、駆動ドライブIC130の入出力側リー
ドを入力配線123及び第1出力配線124とアライン(Align)
させた後、駆動ドライブIC130を熱圧着して印刷回路基
板120に実装する。ここで、フリップチップ方式は、駆
動ドライブIC130の不良発生時に修理が可能で、COB実装
方式より工程が簡単して収率が高いだけではなく、低価
である利点がある。また、COB方式は、入力配線123及び
第1出力配線124間に存在する空間に絶縁性接着剤133を
付着して絶縁性接着剤133の上部にパッケジングされな
かった駆動ドライブIC130を位置させて熱圧着する。
【００２９】以後、駆動ドライブIC130と印刷回路基板1
20を電気的に連結させるため、駆動ドライブIC130のボ
ンデフィングパッドと入力配線123及び第1出力配線124
をワイヤ134で連結して、駆動ドライブIC130とワイヤ13
4をエポキシ系統の樹脂135で密封して駆動ドライブIC13
0とワイヤ134を外部環境から保護する。駆動ドライブIC
130が印刷回路基板120に実装されると、LCDパネル110の
入力パッド117に異方性導電フィルム132を付着して連結
部140の端部に形成された接続パッド142を入力パッド11
7に付着する。
【００３０】この時、図３（ａ）に示されるように、最
長の第2出力配線141に形成された接続パッド142は最短
のゲート線及びデータ線115、116に形成された入力パッ
ド117とアラインさせる。また、最短の第2出力配線141
に形成された接続パッド142は、最長のゲート線及びデ
ータ線115、116に形成された入力パッド117とアライン
させて熱圧着する。 このように、本発明は軟質の板材
が一層以上存在する印刷回路基板を使用して、軟質の板
材に連結部を一体で形成して、印刷回路基板及び連結部
に入力配線と出力配線を形成することにより、連結部の
入力側と印刷回路基板を連結する連結工程が除去でき
る。
【００３１】また、印刷回路基板と連結部との間にソル
ダリング部が存在せず駆動ドライブIC熱膨脹係数が類似
な印刷回路基板に実装することにより、熱膨脹係数の差
により駆動ドライブICのボンデフィング部が損傷される
ことが最小化できる。また、フリップチップまたはCOB
方式を利用して印刷回路基板に駆動ドライブICを実装す
る場合、空間の制弱を受けないことにより入力配線及び
出力配線の数を増加させて入出力リードの数が多い駆動
ドライブICが使用できる。したがって、従来と同一なLC
Dパネルの大きさに対して駆動ドライブICの数量を減少
させることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明によると、LCDパネ
ルと印刷回路基板を連結するため少なくとも一つ以上の
軟質の板材を具備した印刷回路基板を使用して、軟質の
板材と一体で連結部を形成して、印刷回路基板及び連結
部に形成された入力及び出力配線に駆動ドライブICを実
装することにより、高価のテープキャリヤを除去して、
入力及び出力配線を形成することにおいて空間の制弱が
なくて同一なLCDパネルの大きさに対して駆動ドライブI
Cの数量が減少でき、印刷回路基板と連結部とを連結す
る工程が除去されて工程が単純化されてLCDモジュール
の製造費が節約できるという効果がある。
【００３３】また、印刷回路基板と連結部を連結せず駆
動ドライブICと熱膨脹係数が類似な印刷回路基板に駆動
ドライブICを実装することにより、熱膨脹係数の差によ
りLCDモジュールの信頼性が低下されることが防止でき
る效果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるLCDモジュールでLCDパネルと印
刷回路基板の連結構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】 図1のA-A'線に沿って切断した断面図であ
る。
【図３】 連結部に印刷された出力配線の接続パッドと
LCDパネルに形成された入力パッドの構造を概略的に示
す斜視図とそれを拡大した要部拡大図ある。
【図４】 図３Ｂの接続パッドと入力パッドの変形例を
示す例示図である。
【図５】本発明のCOB方式による駆動ドライブIC実装方
法を示す断面図である。
【図６】従来のLCDモジュールでLCDパネルと印刷回路基
板の連結構造を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
110 : LCDパネル 111 : TFT基板 112 : カラーフィルタ基板 113 : ソ-ス側 114 : ゲート側 115 : ゲート線 116 : データ線 117 : 入力パッド 120 : 印刷回路基板 121 : 硬質の板材 122 : 軟質の板材 123 : 入力配線 124 : 第1出力配線 125 : 導電性ビアホ-ル 126 : 収納溝 130 : 駆動ドライブIC 131 : 導電性接着剤 132 : 異方性導電フィルム 133 : 絶縁性接着剤 134 : ワイヤ 135 : 樹脂 140 : 連結部 141 : 第2出力配線 141a : 最長の第2出力配線 141b : 最短の第2出力配線 142 : 接続パッド

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一つ以上の軟質の板材になっ
    た基板と、前記基板の一側面上に形成された複数個の入
    力配線と、前記入力配線に対応して前記基板の一側面上
    に形成された複数個の第1出力配線とでなったチップ実
    装部と、 前記基板の他側面上に形成されて前記第1出力配線と電
    気的に連結される複数個の第2出力配線を持って外部と
    電気的に接続される連結部とを含むことを特徴とする印
    刷回路基板構造。
  2. 【請求項２】前記基板は、多層で積層された硬質の板材
    と、前記硬質の板材間に一層以上軟質の板材が積層され
    てなることを特徴とする請求項1記載の印刷回路基板構
    造。
  3. 【請求項３】 前記連結部は、前記軟質の板材の一側端
    部から突出形成されることを特徴とする請求項1記載の
    印刷回路基板構造。
  4. 【請求項４】 前記連結部は、所定間隔が離隔されて複
    数個が形成されることを特徴とする請求項1記載の印刷
    回路基板構造。
  5. 【請求項５】 前記第2出力配線の長さが各各相異に形
    成されて第2出力配線の端部に形成された接続パッドは
    同一線上に位置しないことを特徴とする請求項1記載の
    印刷回路基板構造。
  6. 【請求項６】 前記接続パッドは、一定周期を持つ斜線
    配列であることを特徴とする請求項5記載の印刷回路基
    板構造。
  7. 【請求項７】 前記接続パッドは、一定周期を持つジグ
    ザグ配列であることを特徴とする請求項5記載の印刷回
    路基板構造。
  8. 【請求項８】 前記接続パッドの形状は円形であること
    を特徴とする請求項6又は請求項7記載の印刷回路基板構
    造。
  9. 【請求項９】 所定方向に多数個のゲート線が形成され
    て前記ゲート線と交差交叉して多数個のデータ線が形成
    されて、前記ゲート線及び前記データ線の一端に各各入
    力パッドが形成されたLCDパネルと、 少なくとも一つ以上の軟質の板材になった基板と、前記
    基板の一側面上に形成された複数個の入力配線と、前記
    入力配線に対応して前記基板の一側面上に形成された複
    数個の第1出力配線とでなるチップ実装部と、前記基板
    の他側面上に形成されて前記第1出力配線と電気的に連
    結される第2出力配線を持って、前記ゲート線及び前記
    データ線と接続される連結部とで構成された印刷回路基
    板と、 前記印刷回路基板に実装されて前記ゲート線及びデータ
    に駆動信号を伝達する駆動ドライブICとを含むことを特
    徴とするLCDモジュール。
  10. 【請求項１０】 前記入力パッドと前記第2出力配線の
    端部に形成された接続パッドは相互対応するように形成
    されることを特徴とする請求項9記載のLCDモジュール。
  11. 【請求項１１】前記ゲート線及び前記データ線の長さが
    各各相異に形成されて、前記入力パッドは同一線上に位
    置しないことを特徴とする請求項10記載のLCDモジュー
    ル。
  12. 【請求項１２】 前記入力パッドは、一定周期を持つ斜
    線配列であることを特徴とする請求項11記載のLCDモジ
    ュール。
  13. 【請求項１３】 前記入力パッドは、一定周期を持つジ
    グザグ配列であることを特徴とする請求項11記載のLCD
    モジュール。
  14. 【請求項１４】 前記入力パッドの形状は、円形である
    ことを特徴とする請求項12又は請求項13記載のLCDモジ
    ュール。
  15. 【請求項１５】 前記駆動ドライブICの実装方式は、CO
    B方式であることを特徴とする請求項9記載のLCDモジュ
    ール。
  16. 【請求項１６】 前記COB方式が適用される前記印刷回
    路基板の所定領域には、 前記駆動ドライブICを収納する収納溝が形成されること
    を特徴とする請求項15に記載のLCDモジュール。
  17. 【請求項１７】 前記駆動ドライブICの実装方式は、フ
    リップチップ方式であることを特徴とする請求項9記載
    のLCDモジュール。
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