KR100815913B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 게이트 라인, 데이터 라인 등의 배선의 불량 검사를 위해 외부에서 측정 장비의 탐침이 찍혀지는 부위인 테스트 포인트가 형성된 액정 표시 장치에 관한 것으로, IC를 구비한 동박면이 형성된 필름을 액정 패널과 PCB를 감싸는 형태로 본딩하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 IC의 소정 출력을 테스트하기 위해 상기 IC의 소정 출력이 나오는 상기 동박면의 배선과 상기 동박면의 배선에 본딩되는 PCB상의 출력 패턴에 연결되도록 상기 PCB상에 테스트 포인트가 형성됨을 특징으로 한다.

동박면, 홀, TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip Of Film), PCB(Printed Circuit Board), 테스트 포인트(TP : Test Point)

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 일반적인 TCP 필름과 동박면을 나타낸 개략도.

도 2는 도 1의 TCP 필름을 구부려서 본딩 공정을 진행한 후의 액정 표시 장치의 모듈을 나타낸 개략도.

도 3은 일반적인 COF 필름과 동박면을 나타낸 개략도.

도 4는 도 3의 COF 필름 및 동박면을 구부려서 본딩 공정을 진행한 후의 액정 표시 장치의 모듈을 나타낸 개략도.

도 5는 본 발명의 COF 필름과 동박면 및 PCB 상의 테스트 포인트를 나타낸 개략도.

도 6은 도 5의 COF 필름을 이용하여 본딩 공정을 진행한 후의 액정 표시 장치의 모듈을 나타낸 개략도.

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

21 : 동박면 22 : 필름

31 : 백 라이트 32 : PCB

33 : ACF 41 : 액정 패널

50 : 배선 51 : 출력 패턴

401 : 하부 기판 402 : 상부 기판

TP : 테스트 포인트

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 동박면이 형성된 필름을 이용하여 PCB와의 본딩시에 필름의 손상 없이 테스트 포인트가 형성된 액정 표시 장치와 그의 테스트 포인트를 이용한 불량 검사에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같은 액정 표시 장치가 여러 분야에서 화면 표시 장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어졌음에도 불구하고 화면 표시 장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 특징 및 장점과 배치되는 점이 많이 있다. 따라 서, 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

이와 같은 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 상부 및 하부 기판과, 상기 상하부 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.

여기서, 상기 하부 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.

그리고, 상기 상부 기판(칼라 필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 차광층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.

이와 같은 상기 제 1 및 제 2 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 액정 주입구를 갖는 씨일(seal)재에 의해 합착되어 상기 두 기판 사이에 액정이 주입된다.

이때, 액정 주입 방법은 상기 씨일재에 의해 합착된 두 기판 사이를 진공상태를 유지하여 액정액에 상기 액정 주입구가 잠기도록 하면 삼투압 현상에 의해 액정이 두 기판 사이에 주입된다. 이와 같이 액정이 주입되면 상기 액정 주입구를 밀봉재로 밀봉하면 된다.

이와 같이, 액정을 주입하여 액정 패널을 형성한 후에는 상기 액정 패널의 배선에 신호를 인가하는 구동부와 상기 액정 패널의 물리적인 연결을 하게 된다.

이러한 공정이 모듈(module) 공정으로, 각종 제어 신호 및 타이밍 신호를 발생하는 PCB(Printed Circuit Board)와, 상기 액정 패널간의 배선이 이루어진 IC를 포함한 동박면을 본딩하는 방식으로 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치의 모듈 공정을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 TCP(Tape Carrier Package) 필름과 동박면을 나타낸 개략도이며, 도 2는 도 1의 TCP 필름을 구부려서 본딩 공정을 진행한 후의 액정 표시 장치의 모듈을 나타낸 개략도이다.

도 1과 같이, 같은 사이즈의 동박면(11)과 TCP 필름(12)을 준비한다. 도시되지 않았지만, 실제로 상기 동박면(11) 상에는 IC가 구성되어 있으며, 상기 IC와 하부 기판(401)의 배선을 담당하는 수 백개의 구리 배선이 미세하게 형성되어 있다. 따라서, 상기 IC로부터 상기 수 백개의 구리 배선을 통해 액정 패널(41) 내의 TFT 어레이로 스캔 신호 및 데이터 신호가 인가된다.

상기 동박면(11)과 대응되는 TCP(Tape Carrier Package) 필름(12)은 홀(10)이 형성되어 있으며, 상기 홀(10)은 이후의 불량 검사시 외부로부터 탐침이 찍힐 부분으로 이용된다. 즉, 도 2와 같이, 상기 동박면(11)에 형성된 배선의 소정 노드와 외부로부터 인가되는 탐침이 만나게 되어, 상기 소정 노드의 출력 값이나, 파형을 읽게 된다.

상기 동박면(11)에 상기 TCP 필름(12)을 접착한 후에는, 상기 액정 패널과 PCB(32)와의 본딩이 이루어지는 데, 이때 본딩 물질로 ACF(33)라고 하는, 에폭시 레진(절연체) 내에 전도성 볼이 들어있는 재료를 이용한다.

상기 PCB(32)는 액정 패널(41)의 측면에 위치할 수도 있으나, 근래에는 상기 액정 패널(41)이 실장되는 면적을 최대한 활용하기 위해 상기 PCB(32)을 상기 액정 패널(41) 하부에 위치시키고, 상기 TCP 필름(12)이 갖는 플렉서블(flexible)한 재료의 특성을 이용하여 상기 TCP 필름(12)을 상기 액정 패널(41)의 측면에서 구부려 모듈 공정을 진행한다.

한편, 여기서는 백 라이트(31)가 도시되어 있는데, 이는 투과형 모드의 액정 표시 장치에 해당하는 것으로, 반사형 모드에서는 상기 백 라이트가 생략될 수 있다.

또한, 액정 패널을 이루는 하부 기판(401) 및 상부 기판(402)(도 2에서는, 상하부 기판 사이에 충진되는 액정층은 미도시)의 크기가 다른 것을 볼 수 있는 데, 이는 상기 하부 기판(401)에서 TFT 어레이와 구동부와의 배선이 이루어지는 부위가 상기 상부 기판(402)에 비해 더 요구되기 때문이다.

이러한 TCP 필름(12)을 이용하여 본딩 공정을 진행하는 외에, COF(Chip On Film) 방식의 필름, 즉, 홀이 없이 흠없는 박막으로 이루어진 필름 상에 IC가 구비 된 동박면을 형성하는 방식으로 본딩 공정을 진행하기도 한다.

도 3은 일반적인 COF 필름과 동박면을 나타낸 개략도이며, 도 4는 도 3의 COF 필름 및 동박면을 구부려서 본딩 공정을 진행한 후의 액정 표시 장치의 모듈을 나타낸 개략도이다.

도 3과 같이, 같은 사이즈의 동박면(21)과 COF 필름(22)을 준비한다. 도시되지 않았지만, 실제로 상기 동박면(21) 상에는 IC가 구성되어 있으며, 상기 IC와 상기 하부 기판(401)의 배선을 담당하는 수 백개의 구리 배선이 미세하게 형성되어 있다. 따라서, 상기 IC로부터 상기 수 백개의 구리 배선을 통해 상기 액정 패널(41) 내의 TFT 어레이로 스캔 신호 및 데이터 신호가 인가된다.

상기 동박면(21)과 대응되는 COF 필름(22)은 필름의 특성상 아무런 흠 없는 박막 상태로 존재한다.

따라서, 실제 본딩을 완료한 후, 도 4와 같이, 불량 검사를 위해서는 관측자가 상기 COF 필름(22)의 소정 부위를 칼로 긁어 그 부위로 탐침을 찍어 파형 또는 출력 값을 조사한다.

이 경우, 관측자가 인위적으로 제거하게 되므로, 배선이 형성되어 있는 상기 동박면(21)이 파괴될 우려가 있고, 또한, 부위의 정확성에 있어서도 신뢰성이 떨어진다.

상기 COF 필름(22) 상에 동박면(21)을 형성한 후에는, 상기 액정 패널(41)과 PCB(32)와의 본딩이 이루어지는 데, 이때 본딩 물질로 ACF(33)라고 하는, 절연체 성분의 에폭시 레진(epoxy resin) 내에 전도성 볼(Conductive ball)이 들어있는 재료를 이용한다.

상기 COF 필름(22) 역시 플렉서블한 재료로 COF 방식 또한, 상기 PCB(32)을 액정 패널(41) 하부에 위치시키고, 상기 COF 필름(22)을 상기 액정 패널(41)의 측면에서 구부려 모듈 공정을 진행한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 액정 표시 장치의 모듈 공정은 다음과 같은 문제점이 있다.

일반적으로 IC를 포함한 배선이 형성되는 동박면을 PCB와 본딩 시 주로 TCP 방식과 COF 방식의 필름을 이용하고 있는 데, 근래에는 가격 경쟁력 측면에서 후자의 방식이 우세하고, 별도의 동박면과 필름간의 접착 공정이 요구되지 않는 장점이 있는 COF 방식을 주로 이용하고 있다.

그런데, 이러한 COF 방식으로 액정 패널과 백 라이트의 측면에 동박면을 필름으로 감싼 형태로 본딩을 하게 되면, 상기 필름이 흠 없는 박막으로 이루어졌기 때문에, 불량 검사를 위해 수시로 외부에서 상기 동박면으로 탐침을 찍어볼 수 없었다.

따라서, 검사시마다 소정 부위를 인위적으로 칼로 긁는 방법 등으로 이러한 불량 검사를 시행하였는데, 이 경우 배선이나 IC에 손상이 생기는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 게이트 라인, 데이터 라인 등의 배선의 불량 검사를 위해 외부에서 측정 장비의 탐침이 찍혀지는 부위인 테스트 포인트가 형성된 액정 표시 장치와 그의 테스트 포인트를 이용한 불량 검사를 제공하는 데에, 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 IC를 구비한 동박면이 형성된 필름을 액정 패널과 PCB를 감싸는 형태로 본딩하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 IC의 소정 출력을 테스트하기 위해 상기 IC의 소정 출력이 나오는 상기 동박면의 배선과 상기 동박면의 배선에 본딩되는 PCB상의 출력 패턴에 연결되도록 상기 PCB상에 테스트 포인트가 형성됨에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 필름은 TCP 필름 또는 COF 필름임이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 IC를 구비한 동박면이 형성된 필름을 액정 패널과 PCB를 감싸는 형태로 본딩하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 IC의 소정 출력을 테스트하기 위해 상기 IC의 소정 출력이 나오는 상기 동박면의 배선과 상기 동박면의 배선에 본딩되는 PCB상의 출력 패턴에 연결되도록 상기 PCB상에 테스트 포인트를 형성하고, 외부로부터 상기 테스트 포인트에 탐침을 접촉시켜 출력 값 또는 출력 파형을 검사함에 그 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치의 테스트 포인트를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 COF 필름과 동박면 및 PCB의 테스트 포인트를 나타낸 개략도이며, 도 6은 도 5의 COF 필름을 이용하여 본딩 공정을 진행한 후의 액정 표시 장치의 모듈을 나타낸 개략도이다.

도 5와 같이, 같은 사이즈의 동박면(21)과 필름(22)을 준비한다. 도시되지 않았지만, 실제로 상기 동박면(21) 상에는 IC가 구성되어 있으며, 상기 IC와 상기 하부 기판(401)의 배선을 담당하는 수 백개의 구리 배선이 미세하게 형성되어 있다. 따라서, 상기 IC로부터 상기 수 백개의 구리 배선을 통해 상기 액정 패널(41) 내의 TFT 어레이로 스캔 신호 및 데이터 신호가 인가된다.

상기 수 백개의 구리 배선 중 도면 상에는 두 개의 배선(50)이 표시되어 있는 데, 이는 관측자가 측정을 하기 위한 더미 패턴으로서, PCB(32)의 출력 패턴(51)과 연결된다.

이 경우, 상기 출력 패턴(51)은 테스트 포인트(TP)와 연결되어, 외부로부터 상기 테스트 포인트를 통해 탐침이 접촉되어 최종적으로 상기 출력 패턴(51)의 출력 값이나 파형을 읽을 수 있다.

이때, 상기 동박면(21)과 대응되는 필름(22)은 필름의 특성상 아무런 흠 없는 박막 상태로 존재한다.

도 6과 같이, 상기 PCB(32) 상에 상기 COF 필름(22)을 본딩하였을 때 상기 필름(22)이 상기 PCB(32)와 오버랩되지 않는 부위 중 소정 영역에 테스트 포인트(TP)를 형성한다. 상기 테스트 포인트(TP)는 관측자가 측정을 하고자 하는 부위로서, 상기 COF 필름(22) 및 동박면(21)과의 본딩시, 상기 PCB(32)의 출력 패턴(51, 도 6에는 도시 안함)을 통해 상기 동박면(21)의 배선(50, 도 6에는 도시 안함)과 연결되어진다.

이때, 상기 COF 필름(22) 상에 동박면(21)을 형성한 후에는, 상기 액정 패널(41)과 상기 PCB(32)와의 본딩이 이루어지는 데, 본딩 물질로는 ACF(33)라고 하는, 에폭시 레진(절연체) 내에 전도성 볼이 들어있는 재료를 이용한다.

따라서, 본 발명의 테스트 포인트(TP)를 PCB(32) 상에 구비한 액정 표시 장치는, 종래와 같이 관측자가 상기 COF 필름(22)의 소정 부위를 칼로 긁어볼 필요 없이, 외부에서 상기 PCB(32) 상부로 노출되어 있는 테스트 포인트(TP)에 직접 탐침을 찍어보아, 상기 소정 부위의 출력 값이나 파형을 검사할 수 있다.

이러한 테스트 포인트(TP) 및 출력 패턴(51)은 상기 PCB(32)의 생산시 형성하는 것으로, 관측자가 임의적으로 상기 동박면(21)의 배선의 일부와 연결되는 부위를 선택하여 설계가 가능하다.

이상의 설명에서 COF 필름으로 PCB와의 본딩을 행할 때, 테스트 포인트를 PCB 상에 형성하는 방법은, TCP 필름(Tape Carrier Package)으로 PCB와의 본딩을 진행할 때 역시 이용할 수 있다.

즉, TCP 필름에 형성된 홀을 관통하여 탐침을 찍어 IC 소정 출력을 검사하는 대신 외부의 PCB 상에 형성된 테스트 포인트를 이용하여 상기 테스트 포인트에 연결된 출력 신호의 출력 값 또는 출력 파형을 검사할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치의 테스트 포인트는 다음과 같은 효과가 있다.

필름 상에 동박면을 형성하는 COF 방식은 물론, 홀을 구비하는 TCP 방식의 필름을 구부려서 액정 패널 및 PCB와의 본딩을 진행한 후 불량 검사시, 상기 필름 에 별도의 손상을 입히지 않고 출력 값 및 출력 파형의 검사가 가능하다.

Claims (2)

1. IC를 구비한 동박면이 형성된 필름을 액정 패널과 PCB를 감싸는 형태로 본딩하는 액정 표시 장치에 있어서,

   상기 IC의 소정 출력을 테스트하기 위해 상기 IC의 소정 출력이 나오는 상기 동박면의 배선과 상기 동박면의 배선에 본딩되는 PCB상의 출력 패턴에 연결되도록 상기 PCB상에 테스트 포인트가 형성됨을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 필름은 TCP 필름 또는 COF 필름임을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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