KR100825311B1 - 액정 표시 소자 모듈 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시 소자의 모듈 구조에 관한 것으로, 특히 액정 표시 소자의 보호를 위해서 외부를 싸고, 외부의 잡음으로부터 차폐시키기 위한 탑 케이스(Top Case)와 PCB(Print Circuit Board)와의 접지력 향상을 위해서 스크루 방식이나 혹은 알루미늄(Al) 테입을 사용하지 않고도 탑 케이스와 PCB를 직접 접지시킴으로서 PCB의 접지력을 향상시키고, 일반 테입으로 고정 시켜 줌으로서 재료비를 절감할 수 있는 액정 표시 소자의 모듈 구조를 제공한다.

Description

액정 표시 소자 모듈 구조{THIN FILM TRANSISTOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY MODULE STRUCTURE}

도 1은 일반적인 액정표시소자의 모듈 구조이다.

도 2는 도 1에 있어서, A-A′선을 따라 절단된 단면도이다.

도 3a는 완성된 액정표시소자 제품의 뒷면이다.

도 3b는 도 3a에 나타낸 액정표시소자의 측면도이다.

도 4a는 도 3a에 있어서, 탑 케이스에 훅이 형성된 부분이다.

도 4b는 도 3a에 있어서 몰드 프레임과 PCB가 알루미늄 테입에 의해서 접지되는 부분의 단면도이다.

도 5a는 본 발명에 따른 액정 표시 소자 모듈 구조에 있어서, 탑 케이스와 PCB를 직접 접지시킨 본 발명에 따른 단면도이다.

도 5b는 본 발명에 따른 액정 표시 소자 모듈 구조에 있어서, 탑 케이스와 PCB를 직접 접지시킨 본 발명에 따른 평면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 소자 모듈 구조에 있어서, 탑 케이스의 형상을 변경한 본 발명의 또 다른 실시 예이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

12:액정 패널 14:TCP

16:구동 드라이버 IC 18,37:몰드 프레임

31:게이트 PCB 32:소오스 PCB

33:램프 하우징 38:탑 케이스

36:동박 39:알루미늄 테입

41:훅 51:일반 테입

본 발명은 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탑 케이스(top case)과 PCB(print circuit board)의 접지력 향상을 꾀할 수 있는 박막트랜지스터 액정 표시 소자 모듈 구조에 관한 것이다.

근래에 고품위 TV(high definition TV: 이하, HDTV라 한다)등의 새로운 첨단 영상 기기가 개발됨에 따라 평판 표시에 대한 요구가 대두되고 있다. 이러한 평판 표시기는 기존의 표시 소자인 브라운관(CRT)에 비하여 박형, 고정세, 경량화 등의 이점을 가질 뿐 아니라 기존의 표시 소자가 해결하지 못한 저전력화, 고속화 등의 장점을 가지고 있어서 그 수요가 점차 증가하고 있다.

특히, 평판 표시기의 대표적인 소자로서, 액정 기술과 반도체 기술을 융합한 액티브 매트릭스형 액정 표시 소자(Active Matrix Liquid Crystal Display)는 브라운관을 대체한 차세대 디스플레이로 인식되어 이에 대한 활발한 연구가 진행되고 있으며, 현재 가장 널리 이용되고 있는 액정 표시 소자로는 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 스위칭 소자로 사용하고 있는 액티브 매트릭스형 박막트랜지스터 액정표시소자를 들 수 있다.

이러한, 박막트랜지스터 액정표시소자 패널은 액정표시소자 제작시, 박형 구조를 가지면서도 전체 액정표시소자 모듈 면적에 대한 액정표시소자 패널의 유효 표시 면적 비율을 가능한 확대시켜 주기 위하여, 액정표시소자 패널의 박막트랜지 스터 기판에 구동 드라이버 IC를 TCP(tape carrier package)를 적용한 TAB 실장 기술을 이용하여 전기적으로 연결해주고 있다.

상기 TAB 실장 기술은 크게, 액정표시소자 패널에 TCP를 접속하는 하는 공정과, 상기 TCP를 인쇄 회로 기판(이하, PCB라 한다.)에 접속하는 공정으로 나뉘어지며, 이때 사용되는 TCP로는 스트레이트 타입(straight type) TCP과 벤트 타입(bent type) TCP를 들 수 있다.

이중, 가장 일반적으로 사용되고 있는 스트레이트 타입의 TCP는 벤트 타입의 TCP를 적용한 경우에 비해 전체적인 박막트랜지스터 액정표시소자의 모듈 사이즈가 커지는 단점을 가지고 있다. 그러나, 비싼 필름을 적게 사용하기 때문에 상대적으로 많은 양의 필름을 필요로 하는 벤트 타입에 비해 생산비 면에서 유리한 점이 있다.

반면, PCB를 LCD 패널 뒷면으로 꺾어 주는 벤트 타입의 TCP는 TCP의 사이즈를 크게 하여 상기 TCP에 굴곡을 줄 수 있도록 한 구조로, 스트레이트 타입의 최대 단점인 기구적인 취약성을 해결하고 또 모듈의 크기를 최소화 할 수 있는 장점을 가진다. 그러나, 필름의 가격이 매우 비싸기 때문에 전체적인 구동 드라이버 IC의 가격이 스트레이트 타입의 TCP를 적용한 경우에 비해 상대적으로 높다는 단점이 있다.

통상적인 LCD 모듈의 구조에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 LCD 패널과 PCB가 TCP에 의해 구동 드라이버 IC와 전기적으로 연결된 구조를 갖는 종래의 벤트 타입 LCD 모듈 구조에서 LCD 패널의 뒤쪽으로 꺾인 PCB를 펼쳐놓은 것을 도시화한 평면도이고, 도 2는 상기 도 1에 있어서 A-A′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 LCD 모듈은 크게, PCB(10)와 LCD 패널(12)의 박막트랜지스터 기판(12a)이 텝(TAB)용 TCP(14)에 의해 구동 드라이버 IC(16)과 전기적으로 연결되고, LCD 패널(12)이 몰드 프레임(18) 상에 탑재되도록 이루어져 있음을 알 수 있다.

도 1에서 참조 부호 a는 LCD 패널에서 실제 화상이 표시되는 액티브 영역을 나타내고, 참조 번호 13a는 상기 TCP(14)의 베이스 필름 하면에 형성된 리드와 상기 PCB(10)를 접속시켜 주기 위하여 베이스 필름의 소정 부분에 형성된 솔더 부위를 나타내고, 참조 부호 13b는 TCP(14)의 베이스 필름 하면에 형성된 리드와 LCD 패널(12)의 TFT 기판(12a)이 연결되는 접속부를 나타낸다.

상기 LCD 패널(12)은 복수의 데이터 라인 및 게이트 라인 사이에 TFT와 화소 전극이 형성되어 있는 TFT 기판(12a)과, 블랙 매트릭스(black matrix)와 칼라 필터(color filter) 및 ITO 재질의 공통 전극이 형성되어 있는 C/F 기판(12b)이 서로 마주보도록 배치되어, 그 사이의 수 ㎛ 공간에 액정이 주입된 구조로 이루어져 있다.

여기서, 상기 PCB(10)는 외부로부터 상기 반도체 칩(16a)에 신호를 공급함과 동시에 기구적으로는 상기 반도체 칩(16a)을 지지해 주는 역할을 담당한다.

이때, 상기 PCB(10)와 TCP(14)의 입력 패드(13a)가 연결되는 부분에서는 납을 이용한 탭 솔더링(soldering)에 의해 구동 드라이버 IC(16)와 PCB(10)가 접속되 고, 반면 LCD 패널(12)의 TFT 기판(12a)과 TCP(14)의 출력 패드(13b)가 연결되는 부분에서는 납 대신 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film:이하, ACF라 한다)을 이용하여 구동 드라이버 IC(16)과 LCD 패널(12)이 접속된다.

따라서, 상기 PCB(10)를 통해 구동 드라이버 IC(16)로 신호가 인가되면, 상기 드라이버 IC(16)는 PCB(10)를 통해 입력된 신호를 LCD 패널(12)로 보내 줌으로써, 상기 LCD 패널(12)이 화상을 표시하도록 LCD 모듈이 구동된다.

상기와 같이 구성된 LCD 모듈을 외부의 기계적인 스트레스(stress)나 충격으로부터 보호하고, 외부의 잡음 요소로부터 LCD 장치를 차폐시키기 위한 목적으로 금속 재질로 LCD 장치의 외부를 싸게 되는데 이것이 탑 케이스이다.

외부로부터의 노이즈(noise)를 막기 위하여 기구물(탑 케이스)과 회로부(PCB)를 접지 시키는 방법으로는 탑 케이스에 직접 구멍을 뚫어서 스크루(screw)를 박는 스크루 접지 방식과, 금속 물질의 알루미늄 테입을 적용하는 방식이 있다.

스크루 접지 방식은 접지력이 뛰어나며 외부 진동이나 충격에도 강한 구조이나 LCD 의 부피가 커지는 단점을 가지고 있어서 박형 LCD에 적용하기 어려운 상황이다.

알루미늄 테입을 이용한 접지 방식은 전기 전도성을 가지는 알루미늄 테입을 이용하여 탑 케이스와 PCB를 직접 접착시키는 방법이다. 그러나, 알루미늄 테입 부착시 이물질의 유입에 의한 알루미늄 테입의 접지력이 떨어지고 작업성이 낮다는 단점이 있다.

한편, 기존의 액정표시소자의 모듈 구조에 대해 도 3a, 3b, 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3a은 PCB의 접지부를 보여주기 위하여 알루미늄 테입 접지 방식을 사용한 완성된 액정표시소자 제품의 뒷면을 나타낸 것이다.
도 3b는 도 3a에 나타낸 액정표시소자의 측면을 보여주고 있다.
도 4a는 도 3a에 있어서, PCB의 접지부가 있는 부분에 대해서 나타낸 것이다.
도 4b는 도 3a에 있어서 탑 케이스(38)와 PCB(32)가 알루미늄 테입(39)에 의해서 접지되는 부분의 단면을 나타낸 것이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와같이, 액정표시소자의 게이트 PCB(31)와 소오스 PCB(32)는 뒤로 꺾여서 LCD 패널의 가장자리에 부착되어 있고, 게이트 PCB와 소오스 PCB를 보호하기 위해서 PCB(31,32)상에는 쉴드 커버(shield cover)(미도시)가 입혀져 있다. 그리고 소오스 PCB가 부착된 맞은편에는 램프를 담고 있는 램프 하우징(lamp housing)(33)과 램프 하우징 상에 쉴드 테입(34)이 접착되어 있다.
상기 램프 하우징(33) 한쪽 끝단에는 인버터(inverter)에 연결될 램프 와이어(lamp wire)(35)가 나와있다. 그리고 몰드 프레임 내부에는 램프 어셈블리와 램프로부터 조사된 빛을 패널에 균일하기 전달하기 위한 반사 시트와 확산판 및 프리즘이 조합된 내부시트가 놓여진 도광판(미도시)이 탑재되어 있다.
그리고, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와같이, 액정표시소자 외부의 측면을 둘러싸고 외부의 잡음 요소로부터 차폐시키기 위한 것으로써, 금속 물질로 이루어진 탑 케이스(38)가 형성되어 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와같이, 몰드 프레임(37)을 둘러싸고 있는 탑 케이스(38)의 소정 부위에 훅(hook)(41)이 형성되어 있다.
이 훅(41)은 탑 케이스(38)가 몰드 프레임(37)에서 떨어지지 않고 안정적으로 장착되어 있을 수 있도록 하기 위해서 형성한 것이다.
소오스 PCB의 한쪽 끝단에는 소정의 면적을 가지는 동박 부분(36)이 노출되어 있다. 상기 소오스 PCB 상에 노출된 동박 부분(36)은 알루미늄 테입에 의해서 탑 케이스와 접지를 이루게 된다.
상기 동박 부분(36)에 이물질이 붙게 되면 알루미늄 테입의 접착력이 약해져 PCB와 탑 케이스와의 접촉 불량이 발생하게 된다.
구동 회로부(PCB)와 탑 케이스와의 접촉 불량이 발생하면 구동 회로부의 접지력이 떨어지기 때문에 외부 잡음으로 인한 신호의 왜곡이 발생하여 PCB 기판의 구동 회로에서 인가된 입력신호에 따른 구동 IC의 출력이 제대로 구현되지 않는 문제가 발생한다.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 탑 케이스와 PCB를 직접 접지시켜 접지부의 면적을 증가시킴으로서, 구동 회로부(PCB)의 접지력을 향상시켜 외부 잡음으로 인한 신호의 왜곡을 막을 수 있는 액정표시소자의 모듈 구조를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 접촉된 탑 케이스와 PCB를 일반 테입으로 고정시킴으로서, 제품의 생산비를 절감시킬 수 있는 액정표시소자의 모듈 구조를 제공함에 있다.

기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시소자의 모듈 구조는 몰드 프레임; 상기 몰드 플레임의 측면을 감싸고 있는 탑 케이스; 및 상기 탑케이스상면에 배치된 PCB;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 액정표시소자의 모듈 구조에 있어 PCB와 탑 케이스와의 접지방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 세히 설명한다.
도 5a는 본 발명에 따른 액정 표시 소자 모듈 구조에 있어서, 탑 케이스와 PCB를 직접 접지시킨 본 발명에 따른 단면도이다.

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도 5b는 본 발명에 따른 액정 표시 소자 모듈 구조에 있어서, 탑 케이스와 PCB를 직접 접지시킨 본 발명에 따른 평면도이다.
도 5a에 나타낸 바와 같이, 외부로부터의 잡음을 차폐시키기 위해서 몰드 프레임(37)의 측면을 둘러싸고 있는 탑 케이스(38)와 몰드 프레임 상에 있는 PCB(32)와의 직접적인 접속이 이루어지도록 하기 위해서 몰드 프레임(37)의 측면을 감싸고 있는 탑 케이스(38)가 몰드 프레임(37)과 PCB(32) 사이에 끼워질 수 있도록 한다.

여기서, 상기 탑 케이스(38)는 `ㄷ`자로 절곡된 형상, 즉 하부수평부와 상부수평부 및 이들 일측과 연결된 수직부로 구성되어 있다. 또한, 상기 탑 케이스(38)는 상기 몰드 프레임(37)의 측면을 둘러싸고 있는 부분 (수직부) 이외에 PCB(32)와 접속되는 부분 (상부수평부)이 몰드 프레임(37)과 PCB(32) 사이에 생긴 공간으로 들어가도록 하여 PCB(32)의 하부와 직접적으로 접속이 이루어지도록 한 것이다.

상기와 같이 탑 케이스(38)와 PCB(32)를 직접 접속시킨 후, 일반 테입(51)을 이용하여 몰드 프레임(37)을 둘러싸고 있는 탑 케이스(38)의 측면부 (즉, 수직부)와 탑 케이스(38)와 접지되어 있는 PCB(32)를 고정시킨다.

탑 케이스와 PCB와의 접지를 위한 목적으로 사용하던 고가의 알루미늄 테입을 이용하지 않고 탑 케이스와 PCB를 고정시키기 위해서 일반 테입을 사용하게 되므로 재료비를 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 탑 케이스(38)에 형성되어 있는 훅(41)은 몰드 프레임(37)에 끼워져 있어서 탑 케이스(38)가 몰드 프레임(37)에서 떨어지거나 흔들리지 않고 안정적으로 붙어 있을 수 있도록 하는 역할을 한다. 또한, 탑 케이스(38)가 PCB(32)와 소정 부분 중첩되어 형성되는데, 더 정확히 말해 PCB(32)의 한쪽 끝단에서 소정 면적을 가지고 노출된 동박 부분(36), 즉 PCB(32)의 접지 패턴부와 탑 케이스(38)의 'ㄷ'자 형상을 이루는 절곡 부위에서 직접적으로 접속이 이루어져 있다. 여기서, 상기 탑 케이스는 도전성을 띠는 스테인레스나 혹은 알루미늄의 금속 재질로 이루어져 있다.

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도 6은 탑 케이스의 형상을 변경한 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타낸 것이다.

도 6에 보여지는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탑 케이스(38)는 본 발명의 일실시예와 마찬가지로 `ㄷ`자 형상, 즉 하부수평부와 상부수평부 및 이들 일측과 연결된 수직부로 구성되어 있다. 또한, PCB(32)와 접속되는 탑 케이스의 상부수평부의 끝 부분을 `Ｓ`자 형상으로 절곡되게 변형시켜서 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 탑 케이스(38)와 PCB(32)는 일반 테입(51)을 이용하여 고정시키도록 구성되어 있다.

상기와 같이 변형된 탑 케이스와 PCB의 동박 부위를 직접 접지할 경우 접지력을 향상시키고, PCB와 탑 케이스를 일반 테입으로 고정시킴으로서 재료비를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시소자의 모듈에 따르면, 탑 케이스와 구동 회로부(PCB)를 직접 접지 시킴으로서 구동 회로부의 접지력을 향상시켜 신호의 왜곡을 막고 박형의 액정표시소자를 꾀할 수 있으며, 직접 접지된 구동 회로부와 탑 케이스를 일반 테입으로 고정시킴으로서 재료비 절감에도 기여 할 수 있다.

Claims (6)

1. 몰드 프레임;

   상기 몰드 플레임의 측면을 감싸고 있는 탑 케이스; 및

   상기 탑 케이스 상측 배면에 배치되고, 일측 영역에서 구동회로를 접지시키는 접지 패턴부가 형성된 PCB를 포함하여 구성되며,

   상기 탑 케이스는 상기 몰드 프레임과 PCB의 사이로 절곡 형성되어 PCB의 접지 패턴부와 접속하는 절곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 모듈 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 PCB는 액정 패널의 뒷면으로 꺾이는 벤트 타입인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 모듈 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 절곡부를 갖는 탑 케이스는 `ㄷ`자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 모듈 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 PCB의 하부와 직접 접속되어 있는 탑 케이스의 절곡부는 `Ｓ`자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 모듈 구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 몰드 프레임을 둘러싸고 있는 탑 케이스는 몰드 프레임과 안정적으로 고정 될 수 있도록 몰드 프레임의 소정 부분에 끼울 수 있는 훅이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 모듈 구조.
6. 제 1항에 있어서, 상기 몰드 프레임을 둘러싸고 있는 탑 케이스의 측면부와 탑 케이스와 접지되어 있는 상기 PCB를 고정시키는 테입을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 모듈 구조.

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