KR100603848B1 - 캐리어 테이프를 가진 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정패널과; 상기 액정패널 배면에 장착된 배광장치와;

상기 배광장치의 배면에 장착되어 상기 액정패널에 신호를 인가하는 인쇄회로기판과; 상기 액정패널과 상기 인쇄회로기판을 연결하고, 상기 배광장치의 상부모서리에 제 1 벤딩슬릿과; 상기 배광장치의 하부모서리에 제 2 벤딩슬릿과; 상기 제 1 벤딩슬릿과 상기 액정패널 사이에 적어도 하나의 슬릿을 가진 캐리어테이프를 포함하는 액정표시장치를 개시하고 있다. 또한, 상기 캐리어테이프는 상기 제 2 벤딩슬릿과 상기 외부회로사이에 적어도 하나의 슬릿을 가진다.

따라서, 액정패널과 제 1 벤딩슬릿 사이 및/또는 PCB와 제 2 벤딩슬릿 사이에 위치한 슬릿으로 인하여, 상기 두 부분에서 발생하는 수축응력을 저감시켜 그 부분의 셀갭의 변화가 최소화되고, 휘도차가 감소함으로써, 긍극적으로 균일한 화상이 얻어지며, 탭본딩(tap bonding)의 불량을 방지하여 액정표시장치의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

캐리어 테이프를 가진 액정표시장치{Liquid Crystal Display Device Having a Carrier Tape}

도 1은 종래의 액정표시장치의 액정패널을 도시한 단면도이다.

도 2는 액정패널과 구동회로가 내장된 TCP를 TAB 방식으로 연결한 구조를 도시한 사시도이다.

도 3은 도 2의 단면도이다.

도 4는 종래의 TCP를 나타내는 도면이다.

도 5는 TCP를 액정패널에 접착하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 6은 종래의 액정표시장치의 문제점을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 TCP를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 TCP가 액정패널 및 PCB에 연결된 구조를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 액정패널 50 : TCP

51 : 구동회로 52 : PCB

70 : 제 1 벤딩슬릿 72 : 제 2 벤딩슬릿

74 : 슬릿

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 TAB(Tape Automated Bonding) 방식을 사용하여 구동IC (drive integrated circuit)를 실장한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정 표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.

현재에는 전술한 바 있는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정 표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.

일반적으로 액정 표시장치를 구성하는 기본적인 부품인 액정 패널의 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 액정 패널의 단면을 도시한 단면도이다.

액정패널(20)에는 여러 종류의 소자들이 형성된 두 장의 기판(2, 4)이 서로 대응되게 형성되고, 상기 두 장의 기판(2, 4) 사이에 액정층(10)이 개재된 형태로 위치하고 있다.

상기 액정패널(20)은 색상을 표현하는 컬러필터가 형성된 상부 기판(4)과 상기 액정층(10)의 분자 배열방향을 변환시킬 수 있는 스위칭 회로가 내장된 하부기판(2)으로 구성된다.

상기 상부기판(4)에는 색을 구현하는 컬러필터층(8)과, 상기 컬러필터층(8)을 덮는 공통전극(12)이 형성되어 있다. 상기 공통전극(12)은 액정(10)에 전압을 인가하는 한쪽 전극의 역할을 한다. 상기 하부기판(2)은 스위칭 역할을 하는 박막트랜지스터(S)와, 상기 박막 트랜지스터(S)로부터 신호를 인가 받고 상기 액정(10)으로 전압을 인가하는 다른 한쪽의 전극역할을 하는 화소전극(14)으로 구성된다.

상기 화소전극(14)이 형성된 부분을 화소부(P)라고 한다.

그리고, 상기 상부 기판(4)과 하부 기판(2)의 사이에 주입되는 액정(10)의 누설을 방지하기 위해, 상기 상부 기판(4)과 하부 기판(2)의 가장자리에는 실런트(sealant : 6)로 봉인되어 있다.

상기 박막 트랜지스터(S)는 외부의 구동회로(Integrated Circuit ; IC)에서 신호를 인가 받아 상기 화소전극(14)을 구동하게 된다.

상기 박막 트랜지스터(S)는 게이트 전극, 소스전극, 드레인 전극의 세 전극으로 이루어지며, 상기 게이트 전극은 게이트 배선과 접촉된다. 또한, 상기 소스 전극은 데이터 배선과 접촉되며, 상기 게이트 및 데이터 배선의 끝단에는 각각 게이트 패드와 데이터 패드가 형성되며, 상기 게이트 및 데이터 패드와 외부의 구동회로와 연결된다.

상기 외부 구동회로는 크게 두 종류로 나눌 수 있으며, 상기 게이트 패드와 연결되어 상기 게이트 전극을 제어하는 게이트 구동회로와 상기 데이터 패드와 연결되어 상기 소스 전극을 제어하는 데이터 구동회로가 그것이다.

상기와 같이 액정 표시장치의 구동을 위한 구동회로(dirve IC)를 액정패널(LCD panel)과 연결시키는 기술에는 COB (chip on board), TAB (tape automated bonding), COG (chip on glass)방식 등이 있다.

종래의 세그먼트(segment) 방식의 액정 표시장치 또는 낮은 해상도의 패널의 경우에는 리드라인(lead line)의 수가 적기 때문에 구동회로가 PCB(printed circuit board)위에 있고, 보드(board)의 리드를 패널과 HSC(heat seal connector)로 연결하는 것이 용이했다.

그러나, 액정패널이 고 해상도화 됨에 따라 엄청난 수의 리드를 갖는 구동회로를 보드에 장착하기가 용이하지 않게 되었다. 즉, 예를 들면 600 ×800의 해상도를 갖는 SVGA급의 액정패널의 경우, 천연색을 표현하기 위해서는 600 ×800 ×3의 화소를 갖게 되는데, 각각의 화소를 모두 구동회로에 연결해야만 한다.

또한, 와이어본딩 방식은 접속단자 하나 하나를 접속해 가는 이른바 순차식 접속방법으로써, 엑스레이 디텍터와 같이 접속단자의 접속수가 매우 많은 경우는 시간이 많이 걸리고 접속단자 사이의 거리가 좁으면 연결이 불가능하다. 또한, 와 이어 루프의 높이로 인해 접속 면적이 늘어나는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결한 방식이 TAB(tape automated bonding)방식인 것이다. 즉, 상기 TAB 방식은 구동회로를 테이프 캐리어(tape carrier)위에 장착함으로써, 상기의 문제를 해결한 것이다. 상기 테이프 캐리어에 구동회로가 내장된 것을 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package ; TCP)라 칭한다.

도 2는 액정패널(20)과 구동회로(51)가 내장된 TCP(50)를 TAB 방식으로 연결한 구조를 도시한 도면이다.

즉, 상기 TCP(50)에는 구동회로(51)가 내장되어 있고, 상기 액정패널(20)은 상기 TCP(50)를 통해 상기 구동회로(51)와 연결된다. 그리고, 프린트 회로기판(52)(이하, PCB라 한다.)도 상기 TCP(50)와 연결된다.

상기한 TCP 방식의 일반적인 조립 공정을 크게 나누면 인너리드본딩(ILB : Inner Lead Bonding)공정, 캡슐화(Encapsulation)공정, 아우트리드본딩(OLB : Outer Lead Bonding) 공정으로 나눌 수 있는 데, 인너리드본딩 공정은 릴투릴(Reel to Reel) 방식으로 이송되는 테이프캐리어와 기판 상의 칩을 위치 정렬하여 열에너지와 압력을 이용하여 접속한다. 캡슐화(Encapsulation ) 공정은 인너리드본딩 공정후 칩에 에폭시계 수지를 피막하여 주위환경으로부터 칩과 인너리드(Inner Lead)를 보호해 주는 역할을 하는 공정이며 아우트리드 본딩 공정은 캡슐화 공정후에 전기적 테스트를 마친 다음에 아우트리드(Outer Lead)를 인쇄회로기판 (PCB : Printed Circuit Board) 상에 형성된 패드에 연결하는 공정이다.

해상도가 증가할수록 패드의 정밀도가 높아져 패드 전극의 피치가 점점 좁아 지기 때문에 접속공정 조건이 갈수록 어려워지고 있다. 또, 이러한 방법에 의한 집적회로 실장방식은 최근 다 핀화, 박형, 소형, 경량화의 요망에 따라 급격히 용도가 넓어지고 있으며 집적회로 칩을 일괄 본딩하는 방식으로 접속공정이 단순화되어 리페어가 용이하고 접속불량을 감소시킬 수 있다.

상술한 TAB 방식의 액정패널의 실장방법은 현재 가장 일반적인 방식으로 널리 실용화 되어있다.

한편, PCB(52)는 미도시된 배광장치의 이면에 위치하고 있는 바, 이를 도 3의 개략단면도를 참조하여 자세히 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 패널(20)의 하부에는 미도시된 광원을 가진 배광장치(30)가 위치하고 있고, 배광장치(30)의 이면에는 PCB(52)가 위치하고 있다. 액정패널(20)의 패드부(21)와 PCB(52)는 TCP(50)로 연결되어 있는 바, TCP(50)에는 구동회로(51)가 장착되어 있다.

TCP(50)의 구조는 우선 솔더레지스트(solder resist)가 하부에 위치한다고 할 때, 솔더레지스트 상에 다수의 리드라인이 배설되어 있고, 리드라인 상에는 접착제를 통하여 베이스필름(base film)이 배설되어 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, TCP(50)에는 제 1 벤딩슬릿(bending slit; 70)과 제 2 벤딩슬릿(72)이 배설되어 있는 데, 이는 단순히 배광장치(30)를 감싸고 액정패널(20)의 하부에 위치한 PCB(52)과 연결되는 데 필요한 가연성(flexibility)을 제공하기 위함이다. 또한, 이 슬릿부분의 리드라인상에는 폴리이미드가 코딩처리 되어 있다.

상술한 TCP(50)와 하부기판은 다음과 같은 방식에 의하여 일반적으로 부착된 다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이방성도전필름인 ACF(anisotropic conductive film; 60)를 우선 TCP(50)가 부착되는 위치에 배설한 후, TCP(50)를 ACF(60)와 얼라인하여 약간의 힘으로 가압착한다. 그 후, 고온상태에서 본압착을 실행하여 접착을 완료한다.

이때, 고휘도 액정표시장치의 경우, 하부기판에 부착되는 TCP(50)의 패드부와 제 1 벤딩슬릿(70) 사이 부분 "A"의 가연성은 매우 적게 되어 있어, 접착시, 도 5에 도시한 바와 같이, TCP(50) 에지부에는 상온으로 복귀하면서 수축응력이 발생하고, 따라서 인접한 두 개의 TCP(50) 사이 부분에 대응하는 패널부분의 셀갭(cell gap)은 국부적으로 변화되어 TCP(50)사이부가 밝게 나타나는 심각한 화질저하 현상을 가져올 수 있다(도 6참조).

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점 및 다른 문제점들을 해결하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 균일한 표시특성 및 개선된 화질을 제공할 수 있는 액정표시장치의 TCP구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널과; 상기 액정패널 배면에 장착된 배광장치와; 상기 배광장치의 배면에 장착되어 상기 액정패널에 신호를 인가하는 인쇄회로기판과; 상기 액정패널과 상기 인쇄회로기판을 연결하고, 상기 배광장치의 상부모서리에 제 1 벤딩슬릿과; 상기 배광장치의 하부모서리에 제 2 벤딩슬릿과; 상기 제 1 벤딩슬릿과 상기 액정패널 사이에 적어도 하나의 슬릿을 가진 캐리어테이프를 포함하고 있다. 또한 상기 캐리어테이프는 상기 제 2 벤딩슬릿과 상기 인쇄회로기판의 사이에 적어도 하나의 슬릿을 더욱 포함하고 있다.

따라서, 액정패널과 제 1 벤딩슬릿 사이 및/또는 PCB(52)와 제 2 벤딩슬릿 사이에 위치한 슬릿으로 인하여, 상기 두 부분에서 발생하는 수축응력을 저감시켜 그 부분의 셀갭의 변화가 최소화되고, 휘도차가 감소함으로써, 긍극적으로 균일한 화상이 얻어지며, 탭본딩(tap bonding)의 불량을 방지하여 액정표시장치의 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 종래와 같은 구성요소는 동일한 부호를 사용하기로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 TCP(50)의 구조를 나타낸 도면이다.

TCP(50)는, 종래의 TCP구조와 같이, 우선 솔더레지스트(solder resist)가 하부에 위치한다고 할 때, 솔더레지스트 상에는 다수의 리드라인이 배설되어 있고, 리드라인 상에는 접착제를 통하여 베이스필름(base film)이 배설되어 있다. 또한, TCP(50)는 제 1 벤딩슬릿(70)과 제 2 벤딩슬릿(72)이 각각 배설되어 있고, 제 1 및 2 벤딩슬릿(70)(72) 사이에는 구동회로(51)가 배설되어 있다. 이때 슬릿부분에 대 응하는 리드라인상에는 폴리이미드가 코팅처리 되어 있다.

또한, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, TCP(50)는 단순히 배광장치(30)를 감싸고 액정패널(20)의 하부에 위치한 PCB(52)와 연결되는 데 필요한 가연성(flexibility)을 제공하기 위한 상술한 벤딩슬릿과 본 발명의 실시예에 따른 슬릿(74)으로 나누어 진다. 본 발명의 실시예에 따른 슬릿(74)은 바람직하게는 하부기판에 부착되는 TCP(50)의 패드부와 제 1 벤딩슬릿(bending slit; 70) 사이에 적어도 하나 이상이 위치하게 되는 데, 이는 상기 "B" 부분의 가연성을 증가시켜 TCP(50)가 액정패널의 셀갭에 미치는 영향을 최소화 하고자 함이다. 또한, 본 발명에 따른 슬릿(74)은 PCB(52)와 제 2 벤딩슬릿(72) 사이에도 적어도 하나 이상이 위치할 수 있는데, 이는 TCP(50)를 PCB(52)에 접착시킬 때, PCB(52)가 고온에서 상온으로의 온도 변화하여 TCP(50)에 상술한 바와 같은 수축응력이 발생하는 것을 방지하여 탭본딩(tap bonding)의 불량을 방지하기 위함이다.

TCP(50)는, 종래의 TCP가 부착되는 방식과 같이, 우선, 미도시의 이방성도전필름인 ACF(anisotropic conductive film)를 우선 TCP(50)가 부착되는 위치에 배설한 후, TCP(50)를 ACF와 얼라인한 후, 약간의 힘으로 가압착한다. 그 후, 고온상태에서 본 압착을 실행함으로써, TCP(50)와 액정패널 및 PCB(52)와의 접착이 완료된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 TCP를 사용하면, 액정패널과 제 1 벤딩슬릿 사이 및/또는 PCB와 제 2 벤딩슬릿 사이에 위치한 적어도 하나이상의 슬릿으로 인하여, 상기 두 부분에서 발생하는 수축응력을 저감시켜 그 부분의 셀갭의 변화가 최소화되고, 휘도차가 감소함으로써, 긍극적으로 균일한 화상이 얻어지며, 테이프본딩의 불량을 방지하여 액정표시장치의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 액정패널과;

   상기 액정패널 배면에 장착된 배광장치와;

   상기 배광장치의 배면에 장착되어 상기 액정패널에 신호를 인가하는 인쇄회로기판과;

   상기 액정패널과 상기 인쇄회로기판을 연결하고, 상기 배광장치의 상부모서리에 제 1 벤딩슬릿과; 상기 배광장치의 하부모서리에 제 2 벤딩슬릿과; 상기 제 1 벤딩슬릿과 상기 액정패널 사이에 적어도 하나의 슬릿을 가진 캐리어테이프

   를 포함하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 캐리어테이프는 상기 제 2 벤딩슬릿과 상기 인쇄회로기판의 사이에 적어도 하나의 슬릿을 더욱 포함하는 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 캐리어테이프의 제 1 및 제 2 벤딩슬릿 사이에는 구동회로가 위치하는 액정표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 캐리어테이프의 각 슬릿에는 폴리이미드가 도포된 액정표시장치

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