KR100954329B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TCP 또는 FPC 등의 본딩을 하는 필름 뿐만 아니라, 상기 TCP 또는 FPC 필름에 대응되어 본딩이 이루어지는 구조물, 즉, PCB와 액정 패널, PCB의 소오스 구동부와 게이트 구동부에 각각 테스트 포인트를 삽입함으로써, 본딩 완료 후 불량 발생시 장치를 해체하지 않고 이상이 일어난 부위를 판별하여 이상이 발생된 부위에 대한 리페어를 진행할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것으로, 도전성 필름을 이용하여 액정 패널과 PCB를 본딩하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 본딩이 이루어지는 각 구조물마다 테스트 포인트가 형성됨을 특징으로 한다.
COF(Chip On Film), TCP(Tape Carrier Package), TP(Test Point)

Description

액정 표시 장치{Liquid Crystal Display Device}
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 모듈을 개략적으로 나타낸 단면도
도 2는 종래의 액정 표시 장치의 액정 패널 및 PCB 간의 연결관계를 나타낸 개략적인 도면
도 3은 종래의 액정 표시 장치의 TCP 필름을 통한 액정 패널 및 PCB의 연결시 각 구조물의 본딩 영역을 나타낸 도면
도 4는 종래의 액정 표시 장치의 FPC 필름을 통한 PCB의 소오스 구동부와 게이트 구동부의 본딩 영역을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 TCP 필름을 통한 액정 패널 및 PCB의 연결시 각 구조물의 본딩 영역 및 테스트 포인트 형성 부위를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 FPC 필름을 통한 PCB의 소오스 구동부 및 게이트 구동부의 본딩 영역 및 테스트 포인트 형성 부위를 나타낸 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
61 : 액정 패널 62 : PCB
63 : TCP 필름 64a, 64b, 64c : 테스트 포인트
65a, 65b, 65c : 더미 라인
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로 특히, 본딩을 이루는 영역에 각각 TP(Test Point)를 삽입하여 본딩 후 영역을 분리하지 않고, 이상유무를 확인하여 리페어를 진행할 수 있는 액정 표시 장치에 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 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
일반적인 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 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방 향으로 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, 제 2 유리 기판(칼라 필터 어레이 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, 제 2 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 액정 주입구를 갖는 씨일(seal)재에 의해 합착되어 상기 두 기판 사이에 액정이 주입된다.
이 때, 액정 주입 방법은 상기 씨일재에 의해 합착된 두 기판 사이를 진공 상태를 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 필름을 본딩하는 방식으로 이루어진다.
이와 같은 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 더불어, 액정 표시 장치 분야에서 IC 패키지는 다양한 기능을 수행하기 위해 입출력 단자가 증가됨과 동시에 박형화가 더욱 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위해, 집적 회로 (Integrated Circuit:이하, IC라 함)를 테이프 형태의 패키지로 형성한 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package:이하, TCP이라 함) 기술이 개발되었다.
TCP의 종류에는 테이프 자동 본딩(Tape Automated Bonding:이하, TAB) 패키지와 칩 온 필름(Chip On Film: 이하, COF) 패키지 등의 종류가 있다.
TAB 패키지는 베이스 필름으로 이용되는 테이프 위에 접착제를 도포하고, 접착제에 의해 동박(Cu foil)을 접착시킨다. 따라서, 접착된 동박은 설계된 패턴으로 배선되며, 테이프 위에 배선된 리드(lead)와 칩이 연결된다. 이러한 TAB 패키지는 두께가 얇아지고, 유연성(flexibility)이 향상된다는 점에서 유리하다. 따라서, TAB 패키지는 LCD가 부착되는 노트북 컴퓨터, 핸드폰과 같은 통신기기, 시계 및 계측기 등 여러 분야에서 많이 이용된다.
또한, 최근에는 TAB 패키지보다 더 발전된 단계인 COF 패키지가 개발되었다. 이러한 COF 패키지는 폴리이미드(polyimide) 테이프의 두께가 25㎛로서, 75㎛의 두께를 갖는 TAB 패키지보다 유연성이 더 개선될 수 있다. 또한, COF 패키지에는 저 항과 커패시터 등의 수동 소자가 실장될 수 있어 외부 PCB(Printed Circuit Board)의 사이즈를 줄일 수 있다. 이와 같이, COF 패키지는 수동 소자를 실장할 수 있도록 구현됨으로써 노이즈 특성을 향상시킬 수 있고, 외부 PCB와 연결되는 커넥터 부분의 단자 수를 최소화할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치의 모듈 공정을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 모듈을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 1과 같이, 액정 패널(41)은 PCB(32)와 게이트 드라이버 IC 또는 소오스 드라이버 IC가 형성된 TCP 필름(11, 15)을 통해 연결된다. 상기 PCB(32)의 게이트 구동부와 소오스 구동부는 상기 TCP 필름(11, 15)의 일측과 본딩되며, 상기 TCP 필름(11, 15)의 상대측에서 액정 패널(41)과의 본딩이 이루어진다.
이 때, 상기 게이트 구동부측 TCP 필름(11)에는 게이트 드라이버 IC를 포함하여 상기 게이트 드라이버 IC로부터 인출되는 수백개의 구리 배선이 형성된다.
이와 대응되어 상기 소오스 구동부측 TCP 필름(15)에는 소오스 드라이버 IC를 포함하여 상기 소오스 드라이버 IC로부터 인출되는 수백개의 구리 배선이 형성된다.
그리고, 상기 PCB(32)의 게이트 구동부와 소오스 구동부는 유연성을 갖는 FPC(Flexible Printed Cable)(51)에 의해 연결되고 있다.
도 2는 종래의 액정 표시 장치의 모듈 공정 후, PCB와 액정 패널의 연결 모습을 나타낸 도면이다.
도 2와 같이, IC가 구비된 TCP 필름(11)을 준비한다. 상기 TCP 필름(11) 상에는 IC가 구성되어 있으며, 상기 IC와 하부 기판(401)의 배선을 담당하는 수 백개의 구리 배선이 미세하게 형성되어 있다. 따라서, 상기 IC로부터 상기 수백개의 구리 배선을 통해 액정 패널(41) 내의 TFT 어레이로 주사 신호 및 데이터 신호가 인가된다.
상기 TCP(Tape Carrier Package) 필름(11) 상에는 홀이 형성되어 있으며, 이러한 홀은 이후의 불량 검사시 외부로부터 탐침이 찍힐 부분으로 이용된다. 즉, 상기 TCP 필름(11)의 구리 배선의 소정 노드와 외부로부터 인가되는 탐침이 만나게 되어, 상기 소정 노드의 출력 값이나, 파형을 읽게 된다.
상기 TCP 필름(11)을 이용하여 상기 액정 패널(41)과 PCB(32)와의 본딩이 이루어지는데, 이 때, 본딩 물질로 ACF(33)라고 하는, 에폭시 레진 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)를 상기 액정 패널(41) 하부에 위치시키고, 상기 TCP 필름(11)이 갖는 유연성 있는 재료의 특성을 이용하여 상기 TCP 필름(11)을 상기 액정 패널(41)의 측면에서 구부려 모듈 공정을 진행한다.
한편, 여기서는 백 라이트 유닛(31)이 도시되어 있는데, 이는 투과형 모드의 액정 표시 장치에 해당하는 것으로, 반사형 모드에서는 상기 백 라이트가 생략될 수 있다.
또한, 액정 패널(41)을 이루는 하부 기판(401) 및 상부 기판(402)의 크기가 다른 것을 볼 수 있는데, 이는 상기 하부 기판(401)에서 TFT 어레이와 구동부와의 배선이 이루어지는 부위가 상기 상부 기판(402)에 비해 더 요구되기 때문이다.
도 3은 액정 패널, PCB, TCP 필름의 본딩 영역을 나타낸 개략적인 도면이다.
도 3과 같이, 액정 패널(41)과 PCB(32)는 TCP 필름(13)을 통해 본딩이 이루어지며, 상기 TCP 필름(13)은 테스트 포인트(12)를 구비하여, 상기 테스트 포인트(12)를 통해 상기 PCB(32)와 액정 패널(41)과의 신호 입출력이 정상적으로 이루어지는지를 검사한다.
상기 TCP 필름(13)에는 중앙에 게이트 또는 소오스 구동용 IC가 형성되며, 상기 게이트 또는 소오스 구동용 IC의 좌우 양측에 테스트 포인트(12)가 형성된다. 이 때, 상기 테스트 포인트(12)는 더미 라인(11)을 지나는 것으로, 상기 더미 라인은 실제 PCB에서 액정 패널로의 신호 인가에는 기여하지 않는다.
한편, 종래의 액정 표시 장치는, 액정 패널과 PCB의 본딩시 TCP 필름의 본딩 부위에서 오픈성 불량이 발생하였을 경우, 실제 불량이 일어난 부위가 액정 패널인지 PCB인지 판단하기가 곤란한 문제점이 있다.
따라서, 불량 부위를 판단하기 위해서는 본딩된 액정 패널과 PCB를 다시 분리하여, 외부에서 탐침을 통해 각 부위별로 신호 전달 여부를 조사하여야 했다. 따라서, 이러한 오픈성 불량의 경우 리페어를 포함한 재본딩 공정이 요구되어 비용 상승의 원인이 되었으며, 이러한 재작업을 거치면서 수율 감소라는 문제점이 발생하였다.
도 4는 FPC(Flexible Printed Cable)의 PCB의 게이트 구동부 및 소오스 구동부와의 본딩 영역을 나타낸 개략적인 도면이다.
도 4와 같이, FPC(51)는 상기 PCB(32)의 게이트 구동부측(32a)의 최상단과 PCB의 소오스 구동부측(32b)의 최좌측의 연결을 위해 형성되는, 유연성을 가지며 도전성 있는 배선이 지나는 케이블이다.
앞서 기술한 바와 같이, 상기 FPC(51)의 본딩 부위에서도 오픈(open)성 불량이 발생하였을 경우, 실제 불량이 일어난 부위가 PCB의 소오스 구동부(32b)인지, 게이트 구동부(32a)인지 판단하기가 곤란한 문제점이 있다.
따라서, 불량 부위를 판단하기 위해서는 본딩이 이루어진 PCB의 게이트 구동부와 소오스 구동부를 따로 따로 분리하여 외부에서 탐침을 통해 각 부위별로 신호 전달 여부를 조사하여야 했다.
따라서, 이러한 오픈성 불량의 경우 리페어를 포함한 재본딩 공정이 요구되어 비용 상승의 원인이 되었으며, 이러한 재작업을 거치면서 수율 감소라는 문제점이 발생하였다.
상기와 같은 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 종래의 액정 표시 장치의 본딩 구조는, 예를 들어 패널과 PCB(Printed Circuit Board)와의 본딩, 또는 FPC(Flexible Printed Cable) 필름과 드라이버 IC(게이트 드라이버 및 소오스 드라이버)와의 본딩 후에는, 각 영역의 오픈성 유무를 확인할 수 없기에, 불량이 났을 경우, 본딩된 각 구조물을 해체하여 각 영역에 대 해 탐침을 찍어보아 불량을 알 수 있었고, 화면 이상일 경우 오픈성 불량에 대해서, 정확한 오픈 여부, 위치를 알기 힘들었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본딩을 이루는 영역 각각 TP(Test Point)를 삽입하여 본딩 후 영역을 분리하지 않고, 이상유무를 확인하여 리페어를 진행할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정 표시 장치는 도전성 필름을 이용하여 액정 패널과 PCB를 본딩하는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 본딩이 이루어지는 각 구조물마다 테스트 포인트가 형성됨에 그 특징이 있다.
상기 도전성 필름은 TCP 필름 또는 FPC 필름인 것이 바람직하다.
상기 TCP 필름의 좌우 양단에 상기 액정 패널 및 PCB와 연결되는 더미 라인이 구비됨이 바람직하다.
상기 더미 라인에는 테스트 포인트가 형성됨이 바람직하다.
상기 더미 라인에 대응되는 상기 액정 패널과 PCB의 부위 각각에 테스트 포인트가 형성됨이 바람직하다.
상기 FPC 필름의 상하 양단에 PCB의 게이트 구동부와 소오스 구동부와 연결되는 더미 라인이 구비됨이 바람직하다.
상기 더미 라인에는 테스트 포인트가 형성됨이 바람직하다.
상기 더미 라인에 대응되는 상기 PCB의 게이트 구동부와 소오스 구동부의 부 위 각각에 테스트 포인트가 형성됨이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액정 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 TCP 필름을 통한 액정 패널 및 PCB의 연결시 본딩 영역 및 테스트 포인트 형성 부위를 나타낸 도면이다.
도 5와 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 TCP 필름(63)을 통해 액정 패널(61)과 PCB(62)가 연결된다. 그리고, 상기 TCP 필름(63)에는 구동용 IC 및 패널 구동용 구리 배선들 외에 상기 구리 배선들의 좌우 양측에 더미 라인(65b)이 형성되어 있다. 상기 더미 라인(65b)에는 테스트 포인트(64b)가 형성되며, 상기 TCP필름(63)의 더미 라인(65b)에 대응되는 액정 패널(61) 및 PCB(62)의 부위에도 테스트 포인트(64c, 64a)가 형성된다.
상기 TCP 필름(63)에는 IC 가 구비되어 게이트 드라이버 또는 소오스 드라이버로 기능하며, 상기 IC 와 수 백개의 구리 배선을 통해 액정 패널(61) 및 PCB (62)과 연결된다.
한편, 상기 TCP필름(63) 상에 있는 수 백개의 구리 배선의 양측에 더미 라인(65b)을 형성하는 이유는, 이 부위가 가장 취약하기 때문에, 상기 부위에 더미 라인(65b)을 형성하고, 신호의 출력이 정상적으로 이루어지는지를 평가하는 것이다.
또한, 상기 TCP 필름(63)에 한정하지 않고, 상기 액정 패널(61) 및 상기 PCB(62)에 각각 테스트 포인트(64c, 64a)를 형성함으로써, 오픈성 불량이 발생하였을 때, 액정 표시 장치의 구조물 각각을 분리하지 않고, 각 구조물의 테스트 포인트(64a, 64b, 64c)를 통해 불량 검사를 실시하여, 종래의 불량 발생시 본딩 해체, 불량 확인, 재본딩을 거치는 과정을 생략함으로써, 불량 부위 확인 및 리페어 공정을 용이하게 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 액정 표시 장치의 FPC를 통한 PCB의 게이트 구동부 및 소오스 구동부의 연결시 본딩 영역 및 테스트 포인트 형성 부위를 나타낸 도면이다.
도 6과 같이, 본 발명의 액정 표시 장치는 FPC(71)를 통해 PCB의 게이트 구동부(72)와 소오스 구동부(73)가 연결된다. 그리고, 상기 FPC(71)에는 상기 PCB의 게이트 구동부(72)와 소오스 구동부(73)의 신호 연결을 위한 배선이 형성된다.
상기 배선의 최상측과 최하측에는 더미 라인이 형성되어 있다. 상기 더미 라인에는 테스트 포인트(74b)가 형성되며, 신호 전달의 불량 여부를 검사한다.
그리고, 상기 FPC(71)의 더미 라인과 PCB의 게이트 구동부(72) 및 소오스 구동부(73)의 대응되는 부위에는 각각 테스트 포인트(74a, 74c)가 형성되며, 오픈성 불량을 검사하는 기능을 한다.
이와 같이, 상기 FPC(71) 상에 있는 수 백개의 구리 배선의 양측에 더미 라인을 형성하는 이유는, 이 부위가 가장 취약하기 때문에, 상기 부위에 더미 라인을 형성하고, 신호의 출력이 정상적으로 이루어지는지를 평가하는 것이다.
또한, 상기 FPC(71)에 한정하지 않고, PCB의 소오스 구동부(73) 및 게이트 구동부(72)의 본딩 영역에 테스트 포인트(74c, 74a)를 형성함으로써, 오픈성 불량이 발생하였을 때, 액정 표시 장치의 구조물 각각을 분리하지 않고, 각 구조물의 테스트 포인트(74a, 74b, 74c)를 통해 불량 검사를 실시하여, 종래의 불량 발생시 본딩 해체, 불량 확인, 재본딩을 거치는 과정을 생략함으로써, 불량 부위 확인 및 리페어 공정을 용이하게 할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 액정 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본딩 후 특정 부분에 이상이 일어났을 때, 본딩된 각 영역을 해체하여 리페어하는 방식을 취하지 않고, 본딩되어 있는 상태에서 각 영역의 테스트 포인트(TP)를 통해 외부에서 검사가 가능하다.
둘째, 본딩이 이루어지는 각 구조물에 테스트 포인트를 형성함으로써, 오픈성 불량이 일어난 부위를 파악하기가 용이하다.
셋째, 본딩의 해체없이 불량 위치를 판단함으로써, 재본딩 공정의 필요 없이 리페어가 용이하다.

Claims (8)

  1. TCP 필름 또는 FPC 필름으로 이루어진 도전성 필름을 이용하여 액정 패널과 PCB를 본딩하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 도전성 필름에 형성된 패널 구동용 구리 배선들 및 상기 구리 배선들의 양단에 형성되며 상기 액정 패널 및 PCB와 연결되는 더미 라인;
    상기 도전성 필름의 더미 라인에 형성된 제 1 테스트 포인트;
    상기 액정 패널상에 상기 더미 라인에 대응되어 형성된 제 2 테스트 포인트; 및
    상기 PCB 상에 상기 더미 라인에 대응되어 형성된 제 3 테스트 포인트를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 1 내지 제 3 테스트 포인트는 각각 서로 다른 위치의 더미 라인에 대응되어 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 필름이 TCP 필름일 때, 상기 더미 라인은 그 좌우 양단에 구비됨을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 필름이 FPC 필름일 때, 상기 더미 라인은 그 상하 양단에 구비되며, 상기 상하 양단에 구비된 더미 라인은 각각 상기 PCB의 게이트 구동부와 소오스 구동부와 연결되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
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