KR19990000860A - 액정표시소자(lcd)모듈 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 액정표시소자(LCD) 모듈 구조는, LCD 패널의 일측면에는 탭-IC가 실장된 게이트 PCB가 TCP에 의해 LCD 패널과 전기적으로 연결되도록 배치되고, 상기 LCD 패널의 타측면과 상기 게이트 PCB의 길이 방향을 따라서는 상기 LCD 패널 측에만 탭-IC가 실장되도록 구성된 역 ┑자 형상(또는 ┑자 형상)의 소오스 PCB가 TCP에 의해 상기 LCD 패널과 전기적으로 연결되도록 배치되며, 상기 게이트 PCB 측에 배치된 소오스 PCB 상면의 본딩부와 상기 LCD 패널 하측의 몰드 프레임 밑면에 배치된 제어 PCB는 FPC에 의해 연결되도록 이루어져, 1) 탭-IC의 손상을 고려하지 않고도 FPC를 소오스 PCB에 부착할 수 있게 되고, 2) 외부 충격에 의해 소오스 PCB로부터 FPC가 이탈되는 것을 최대한 억제할 수 있게 되며, 3) FPC의 끝단이 LCD 패널 바깥쪽에 놓여지므로 제조 설비 내에서의 FPC 조립 공정의 자동화를 실현 할 수 있게 된다.

Description

액정표시소자(LCD) 모듈 구조
본 발명은 액정표시소자(liquid crystal display:이하, LCD라 한다)의 모듈 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소오스 PCB(printed circuit board)의 구조 변경을 통하여 상기 PCB에 실장되어 있는 탭-IC의 손상을 고려하지 않고도 FPC를 상기 PCB에 실장할 수 있도록 한 LCD 모듈 구조에 관한 것이다.
근래에 고품위 TV(high definition TV:이하, HDTV라 한다) 등의 새로운 첨단 영상기기가 개발됨에 따라 평판 표시기에 대한 요구가 대두되고 있다. 이러한 평판 표시기는 기존의 표시소자인 브라운관(CRT)에 비하여 박형, 고정세, 경량화 등의 잇점을 가질 뿐 아니라 기존의 표시소자가 해결하지 못한 저전력화, 고속화등의 문제를 지니지 않아, 그 수요가 점차 증가하고 있다.
특히, 평판 표시기의 대표적인 소자로서, 액정 기술과 반도체 기술을 융합한 액티브 매트릭스형 LCD는 브라운관을 대체할 차세대 디스플레이로 인식되어 이에 대한 활발한 연구가 진행되고 있으며, 현재 가장 널리 이용되고 있는 LCD로는 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘을 이용한 TFT(thin film transistor)를 스위칭 소자로 사용하고 있는 액티브 매트릭스형 LCD를 들 수 있다.
상기 LCD는 모듈 제작시, 박형 구조를 가지면서 전체 LCD 모듈 면적에 대한 LCD 패널의 유효 표시 면적 비율을 가능한한 확대시켜 주기 위하여, 탭(TAB) 실장 기술을 적용하여 LCD 패널의 TFT 기판과 PCB(게이트 PCB 및 소오스 PCB)를 탭-IC와 전기적으로 연결해 주고 있다.
상기 탭 실장 기술은 크게, LCD 패널의 TFT 기판에 TCP를 접속하는 공정과, 상기 TCP를 PCB(게이트 PCB 및 소오스 PCB)에 접속하는 공정으로 나뉘어지며, 이와 같이 LCD 패널에 탭 실장된 게이트 및 소오스 PCB는 제어 PCB를 중간 매개체로하여 FPC(flat printed circuit)에 의해 서로 전기적으로 접속되도록 연결되어져 있다. 기존 노우트 북 컴퓨터(note book PC)의 경우에는 탭-IC를 실장한 PCB가 벤트형(bent type)으로 설계되어져 있어, 게이트 PCB와 소오스 PCB를 직접 이어주는데 큰 어려움이 없었으나, 14 이상의 대화면이 요구되는 모니터(monitor)에서는 PCB를 LCD 패널 뒷면으로 꺾어주는 벤트 타입으로 만들어 줄 경우 비용 및 신뢰성 측면에서 양산성에 어려움이 따르게 되므로, 현재는 탭-IC가 실장된 게이트 및 소오스 PCB 연결시, 벤트형 대신 기언급된 바와 같은 FPC가 주로 이용되고 있다.
그러나, 상기 FPC를 적용한 기술은 탭-IC가 많이 실장되는 소오스 PCB에 FPC 부착시, 여유 공간 부족과 작업 진행상의 불편함 등으로 인해 많은 제약과 문제점이 따르게 되므로, 현재로는 이 기술 또한 양산성과 실효성면에서 많은 검토가 이루어지고 있는 실정이다.
이를 도 1 및 도 2에 제시된 평면도와 단면도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 여기서, 도 1은 LCD 패널과 PCB가 TCP에 의해 탭-IC와 전기적으로 연결된 구조를 갖는 종래의 LCD 모듈 구조를 도시한 평면도를 나타내고, 도 2는 상기 도 1의 X-X' 절단면 구조를 도시한 단면도를 나타낸다. 상기 도면에서 참조번호 12a와 12b는 LCD 패널(12)을 구성하는 TFT 기판과 칼라필터(이하,C/F라 한다) 기판을 나타내며, 참조부호 a는 LCD 패널에서 실제 화상이 표시되는 액티브 영역을 나타낸다. 그리고, 참조번호 16는 탭 IC를 나타내며, 참조번호 14a는 TCP(14)의 입력 패드와 상기 소오스 PCB(10a)가 접속되는 본딩부를 나타내고, 참조부호 14b는 TCP(14)의 출력 패드와 소오스 PCB(10a)측 TFT 기판(12a)이 연결되는 본딩부를 나타내며, 참조번호 14c는 TCP(14)의 입력 패드와 상기 게이트 PCB(10b)가 접속되는 본딩부를 나타내고, 참조번호 14d는 TCP(14)의 출력 패드와 게이트 PCB(10b)측 TFT 기판(12a)이 연결되는 본딩부를 나타낸다.
상기 평면도 및 단면도를 참조하면, 종래의 LCD 모듈은 크게, LCD 패널(12)의 일측면으로는 소오스 PCB(10a)가 배치되고, 다른 측면으로는 게이트 PCB(10b)가 배치되도록 이루어져, 상기 소오스 및 게이트 PCB(10a),(10b)와 LCD 패널(12)의 TFT 기판(12a)은 탭용 TCP(14)에 의해 탭 IC(16)와 전기적으로 연결되고, 상기 소오스 및 게이트 PCB(10a),(10b)는 상기 LCD 패널(12)을 지지해 주는 몰드 프레임(m)의 밑면에 놓여진 제어 PCB(18)를 중간 매개체로하여 FPC(22)에 의해 전기적으로 접속되도록 연결되어져 있음을 알 수 있다.
이때, 상기 FPC(22)는 도 2의 단면도에서 알 수 있듯이, 일측 단부는 상기 제어 PCB(18) 하단부에 부착된 커넥터(connector)(20)에 전기적으로 연결되고, 그 다른측 단부는 상기 소오스 및 게이트 PCB(10a),(10b) 하단의 본딩부(10c)에 전기적으로 연결되도록 접속된다. 여기서, 상기 PCB(10a),(10b) 하단의 본딩부(10c)는 상기 TCP의 입력 패드와 상기 PCB(10a),(10b)가 연결되는 본딩부(14a)와 서로 소정 간격 이격된 지점에 형성되는데, 이는 본딩부(14a),(10c) 간에 발생될 수 있는 플로팅(floating) 현상을 방지하기 위함이다.
상기 소오스 및 게이트 PCB(10a),(10b)와 TCP의 입력 패드가 연결되는 본딩부(14a),(14c)는 납을 이용한 탭 솔더링(soldering)에 의해 탭 IC(16)와 PCB(10a),(10b)가 전기적으로 연결되고, 반면 LCD 패널(12)의 TFT 기판(12a)과 TCP의 출력 패드가 연결되는 본딩부(14b),(14d)는 납 대신 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film:이하, ACF라 한다)을 이용하여 탭-IC(16)와 LCD 패널(12)이 연결된다.
그리고, 상기 LCD 패널(12) 하부의 몰드 프레임(m) 내부에는 램프로부터 조사된 빛을 상기 패널(12)에 균일하게 전달하기 위하여, 상/하면에 반사시트(c)와 내부시트(확산, 웨이브 및, 프리즘이 2 ~ 3장 조합된 구조의 시트류)(d)가 놓여진 도광판(b)과 램프 어셈블리(미 도시)가 조립된 구조의 후광부가 탑재되어 있다.
따라서, 상기 제어 PCB(18)로 제어 신호를 인가하게 되면, FPC(22)와 TCP의 입력 패드를 거쳐 탭-IC(16)로 신호가 인가되게 되고, 상기 탭-IC(16)는 이 입력 신호를 TCP의 출력 패드를 통해 LCD 패널(12)로 보내주므로써, 상기 LCD 패널(12)이 화상을 표시하도록 LCD 모듈이 구동된다.
그러나, 상기 방식으로 소오스 및 게이트 PCB(10a),(10b)를 FPC(22)를 이용하여 접속시켜 줄 경우에는, 게이트 PCB(10b)에 비하여 탭-IC가 상대적으로 많이 실장되는 소오스 PCB(10a)에 FPC(22)를 부착하는 과정에서 다음과 같은 문제점이 발생된다.
첫째, 소오스 PCB(10a) 하면의 본딩부(10c)에 FPC(22) 실장시, 탭-IC(16)의 손상(damage)을 최소화하기 위하여, 도시된 바와 같이 FPC를 후광부쪽으로 무리하게 구부려 주어야 하므로, FPC의 실장 면적 및 위치 그리고 방향 설정에 상당한 제약을 받게 될 뿐 아니라 FPC가 부자연스럽게 구부려진 상태로 실장되기 때문에 상기 PCB(10a)에 외부 충격이 가해질 경우, 소오스 PCB(10a)로부터 FPC가 쉽게 이탈될 염려가 있고 둘째, FPC(22)가 LCD 모듈의 후광부쪽으로 구부려지기 때문에 조립 공정시 항상 사람의 손이 거쳐야 하는 불편함이 따를 뿐 아니라 이로 인해 공정 자동화에 제약이 따르게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로, 소오스 PCB의 형상을 역 ┑자 또는 ┑자 형상을 가지도록 제작한 뒤, 게이트 PCB측에 배치된 소오스 PCB와 LCD 패널 하측에 배치된 제어 PCB를 FPC를 이용하여 전기적으로 연결해 주는 방식으로 LCD 모듈을 조립해 주므로써, 탭-IC의 손상을 고려하지 않고도 FPC를 상기 소오스 PCB에 실장할 수 있도록 한 LCD 모듈 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 LCD 모듈 구조를 도시한 평면도,
도 2는 도 1의 X-X' 절단면 구조를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 LCD 모듈 구조를 도시한 평면도,
도 4는 도 3의 X-X' 절단면 구조를 도시한 단면도.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 내측에 가이드 홈이 구비된 몰드 프레임과, 상기 몰드 프레임의 가이드 홈 내에 탑재되며, 램프 어셈블리와 도광판이 조립된 구조의 후광부와, 상기 후광부 상측부에 배치되도록 상기 몰드 프레임 상에 탑재된 C/F 기판과 TFT 기판이 조립된 구조의 LCD 패널과, 상기 몰드 프레임 밑면에 배치된 커넥터가 구비된 제어 PCB와, 상기 LCD 패널의 일측면에 배치된 게이트 PCB와, 상기 LCD 패널의 타측면과 상기 게이트 PCB의 길이 방향을 따라 배치된 소오스 PCB와, 상기 LCD 패널 측의 상기 소오스 PCB 및 상기 게이트 PCB 상에 탑재되며, 일측부는 TCP의 입력 패드에 의해 상기 PCB와 접속되고, 그 타측부는 TCP의 출력 패드에 의해 LCD 패널의 TFT 기판과 접속되도록 연결된 탭-IC 및, 일측부는 상기 게이트 PCB 측에 배치된 소오스 PCB 상면의 본딩부와 연결되고, 그 타측부는 상기 제어 PCB의 커넥터에 연결되도록 접속된 FPC로 이루어진 LCD 모듈 구조가 제공된다.
여기서, 상기 소오스 PCB는 역 ┑자 또는 ┑자 형상을 가지도록 제작된다.
상기와 같이 소오스 PCB와 제어 PCB를 연결해줄 경우, 상기 PCB에 FPC 실장시 탭-IC의 손상을 고려할 필요가 없게 되므로, 실장이 이루어질 부분의 여유공간을 충분히 확보할 수 있게 되어, FPC 실장 작업을 보다 용이하게 실시할 수 있게 된다. 또한, 상기 FPC를 구부릴 때도 종래와는 달리 무리가 가지 않는 순방향으로 구부려 주기 때문에 소오스 PCB로부터 FPC가 이탈되는 것을 최대한 억제할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 소오스 PCB의 구조 변경을 통하여 FPC의 실장 위치 및 방향을 변화시켜 주므로써, 소오스 PCB와 게이트 PCB를 연결해 주는 역할을 담당하는 FPC가 상기 소오스 PCB에 실장될 때 탭-IC에 영향을 주지 않도록 하는데 주안점을 둔 기술로서, 이를 도 3 및 도 4에 제시된 평면도와 단면도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
여기서, 도 3은 LCD 패널과 게이트 및 소오스 PCB가 TCP에 의해 탭-IC와 전기적으로 연결된 구조를 갖는 본 발명에 의한 LCD 모듈 구조를 도시한 평면도를 나타내고, 도 2는 상기 도 3의 X-X' 절단면 구조를 도시한 단면도를 나타낸다. 상기 도면에서 참조번호 102a와 102b는 LCD 패널(102)을 구성하는 TFT 기판과 C/F 기판을 나타내며, 참조부호 a는 LCD 패널에서 실제 화상이 표시되는 액티브 영역을 나타낸다. 그리고, 참조번호 106는 탭 IC를 나타내며, 참조번호 104a는 TCP(104)의 입력 패드와 상기 소오스 PCB(100a)가 접속되는 본딩부를 나타내고, 참조부호 104b는 TCP(104)의 출력 패드와 소오스 PCB(100a)측 TFT 기판(102a)이 연결되는 본딩부를 나타내며, 참조번호 104c는 TCP(104)의 입력 패드와 상기 게이트 PCB(100b)가 접속되는 본딩부를 나타내고, 참조번호 104d는 TCP(104)의 출력 패드와 게이트 PCB(100b)측 TFT 기판(102a)이 연결되는 본딩부를 나타낸다.
상기 평면도 및 단면도를 참조하면, 본 발명에서 제시된 LCD 모듈은 다음의 구조를 가짐을 알 수 있다.
LCD 패널(102)의 일측면으로는 일직선 형상의 게이트 PCB(100b)가 배치되고, LCD 패널(102)의 타측면과 상기 게이트 PCB(100b)의 길이 방향을 따라서는 역 ┑자 형상의 소오스 PCB(100a)가 배치되도록 구성되어, 상기 소오스 및 게이트 PCB(100a),(100b)와 상기 LCD 패널(12)의 TFT 기판(102a)은 탭용 TCP(104)에 의해 탭-IC(106)와 전기적으로 연결되고, 상기 LCD 패널(102) 하측으로는 램프 어셈블리(미 도시)와 상/하면에 반사시트(c) 및 내부시트(d)가 탑재된 LCD용 후광부가 몰드 프레임(m)의 가이드 홈 내에 탑재된 상태로 놓여져 있다.
이때, 상기 소오스 PCB(100a)는 게이트 PCB(100b)가 놓여지는 위치에 따라 ┑자 형상을 가지도록 제작할 수도 있으며, 상기 게이트 PCB(100b)의 길이 방향으로 배치된 소오스 PCB(100a) 상에는 탭-IC(106)가 실장되지 않는다. 이와 같이, 게이트 PCB(100b)의 길이 방향으로 배치된 소오스 PCB(100a) 상에 탭-IC(106)를 실장하지 않은 것은, 이 부분의 PCB(100a)를 이후 FPC 실장시 이용하기 위함이다. 그리고, 상기 몰드 프레임(m) 밑면에는 커넥터(110)가 구비된 제어 PCB(108)가 부착되어 있고, 상기 게이트 PCB(100b)의 길이 방향을 따라 배치된 상기 소오스 PCB(100a) 상면의 본딩부와 상기 제어 PCB(108)의 커넥터(110) 간에는 이들을 전기적으로 접속시켜 주기 위하여 FPC(112)가 연결되어져 있다. 이때, 상기 FPC(112)는 상기 소오스 PCB(100a)의 본딩부에서 도전성 접착제에 의해 부착된다.
이와 같은 방식으로 상기 FPC(112)를 소오스 PCB(100a)와 제어 PCB(108)의 커넥터(110)에 연결해줄 경우, 상기 FPC(112)를 종래와 같이 후광부쪽으로 무리하게 꺾여지도록 구부려 주지 않아도 되므로, 외부 충격에 의해 소오스 PCB(100a)로부터 FPC(112)가 이탈되는 것을 최대한 억제할 수 있게 된다. 또한, 상기 FPC(112)와 제어 PCB(108)의 커넥터(110)가 연결되는 위치가 LCD 패널(102) 바깥쪽에 놓여지게 되므로, 제조 설비 내에서 FPC 조립 공정의 자동화를 실현할 수 있게 된다. 게다가, 상기 PCB(100a) 상에 탭 실장된 탭-IC(106)의 손상을 전혀 고려하지 않고도 상기 소오스 PCB(100a)에 FPC(112)를 실장할 수 있게 되므로, 종래 여유 공간 부족으로 인해 초래되던 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있게 되어, FPC 실장 작업을 보다 용이하게 실시할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, LCD 모듈을 구성하는 소오스 PCB를 역 ┑자 형상이나 또는 ┑자 형상을 가지도록 제작해 준 뒤, 상기 게이트 PCB의 길이 방향을 따라 배치된 소오스 PCB 상면의 본딩부와 제어 PCB의 커넥터를 FPC를 이용하여 전기적으로 연결시켜 주므로써 첫째, 탭-IC의 손상을 고려하지 않고도 FPC를 상기 소오스 PCB 상에 실장할 수 있게 되어 실장 작업의 불편함을 줄일 수 있게 되고 둘째, 소오스 PCB 상에 FPC 실장시, 상기 FPC를 무리가 가지 않는 순방향으로 구부려 주는 것이 가능하게 되므로, 외부 충격에 의해 소오스 PCB로부터 FPC가 이탈되는 것을 최대한 억제할 수 있게 되며, 셋째, 제어 PCB의 커넥터와 연결되는 FPC의 끝단이 LCD 패널 바깥쪽에 배치되므로 제조 설비 내에서의 FPC 조립 자동화를 구현할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 내측에 가이드 홈이 구비된 몰드 프레임과, 상기 몰드 프레임의 가이드 홈 내에 탑재되며, 램프 어셈블리와 도광판이 조립된 구조의 후광부와, 상기 후광부 상측부에 배치되도록 상기 몰드 프레임 상에 탑재된 C/F 기판과 TFT 기판이 조립된 구조의 LCD 패널과, 상기 몰드 프레임 밑면에 배치된 커넥터가 구비된 제어 PCB와, 상기 LCD 패널의 일측면에 배치된 게이트 PCB와, 상기 LCD 패널의 타측면과 상기 게이트 PCB의 길이 방향을 따라 배치된 소오스 PCB와, LCD 패널쪽의 상기 소오스 PCB 및 상기 게이트 PCB 상에 탑재되며, 일측부는 TCP의 입력 패드에 의해 상기 PCB와 접속되고, 그 타측부는 TCP의 출력 패드에 의해 LCD 패널의 TFT 기판과 접속되도록 연결된 탭-IC 및, 일측부는 상기 게이트 PCB 측에 배치된 소오스 PCB 상면의 본딩부와 연결되고, 그 타측부는 상기 제어 PCB의 커넥터에 연결되도록 접속된 FPC로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자 모듈 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 소오스 PCB는 역 ┑자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 모듈 구조.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 소오스 PCB는 ┑자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시소자 모듈 구조.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 게이트 PCB 측에 배치된 소오스 PCB 상면의 본딩부와 상기 FPC는 도전성 접착제에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시소자 모듈 구조.
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