KR20020010313A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정패널의 측부에 배치되어 액정패널에 구동신호를 인가하는 인쇄회로기판을 둘 이상의 복수 개로 구성하여 비틀림 토크나 열팽창에 의한 스트레스 등을 분산하는 구조를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 인쇄회로기판이 힌지 신뢰성 테스트 공정이나 비틀림 토크가 인가될 때 각각의 분할된 인쇄회로기판이 따로 힘을 받아 인가되는 스트레스가 분산되는 효과가 있으며, 탭 솔더링 공정에서 문제시 되는 열팽창에 의한 미스 얼라인이나 탭 솔더링 공정이후에 인쇄회로기판이 수축하는 과정에서 테이프 캐리어 패키지나 테이프 캐리어 본딩부에 인가되는 스트레스가 줄어드는 효과가 있다.

그리고, 인쇄회로기판을 여러 조각으로 구성함으로써 제작되는 기판의 전체 크기가 감소하여 액정표시장치의 크기와 하중이 감소하며, 기판의 효율을 최대화할 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정패널의 측부에 배치되어 액정패널에 구동신호를 인가하는 인쇄회로기판을 둘 이상의 복수 개로 구성하여 비틀림 토크나 열팽창에 의한 스트레스 등을 분산하는 구조를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이, 표시장치들 중의 하나인 CRT(cathode ray tube, 이하, 'CRT'라 함)는 텔레비전을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되어 왔으나 CRT 자체의 큰 무게나 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.

이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화와 디지털 제어에 의해 디스플레이되는 장점을 갖는 액정표시장치(liquid crystal display: 이하, 'LCD'라 함)가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도를 넘어서 각종 분야에서 폭넓게 이용되고 있으며 그 수요가 점차 증가하고 있다.

특히, 액정표시장치는 CRT와는 달리 각각의 화소들에 대한 제어를 디지털제어를 통해 수행함으로 더욱 향상된 화질특성을 보이며, 이런 디지털 제어에서 반드시 필요한 구성이 액정패널의 구동회로이다.

일반적으로 액정표시장치에서 화면이 표시되는 액정패널과 그의 구동회로는 도 1과 같은 구성을 가진다.

액정 패널(10)은 TFT(Thin film transistor, 이하 'TFT'라 함)기판(11)과 칼라필터 기판(12)으로 구성되어 있는데, 복수 개의 매트릭스 형상으로 TFT소자가 형성된 TFT 기판(11)의 세로방향에 복수 개의 게이트 신호 입력 라인(미도시)이 형성되고 가로방향에 게이트 신호 입력 라인(미도시)과 수직으로 교차하는 복수 개의 소스 신호 입력 라인(미도시)이 형성되며 게이트 신호 입력 라인 및 소스 신호 입력 라인의 일단부에는 신호가 입력되는 게이트 및 데이터 입력패드(미도시)가 형성된다.

인쇄회로기판(20),(30)은 회로가 인쇄된 판재들이 다층으로 적층된 다층인쇄회로기판으로, 액정 패널(10)의 TFT에 게이트 신호를 인가하는 게이트 인쇄회로기판(20)과 TFT에 데이터 신호를 인가하는 데이터 인쇄회로기판(30)이 액정패널(10)의 인접한 측부에 각각 배치된다.

또한, TCP(Tape carrier package, 이하 'TCP'라 함)(40)는 일단이 액정 패널(10)의 게이트나 데이터 입력패드에 부착되고 타단이 인쇄회로기판(20),(30)에 부착되는 연성을 가지는 베이스 필름상에 도전성 물질이 패터닝되어 전기적 신호를 전달하는 복수 개의 금속 배선(43)과, 복수 개의 금속배선(43) 사이에 배치되어 인쇄회로기판(20),(30)에서 인가받은 구동신호를 액정패널(10)에 인가시키는 구동 IC(Integrated circuit, 이하' IC'라 함)(45)가 포함된다.

상술한 바와 같은 구성에 있어서, 통상 인쇄회로기판(20),(30)은 액정패널(10)의 게이트측과 소스측에 각각 하나의 인쇄회로기판이 배치되는 구성을 가지나 최근에 액정표시장치(100)가 대면적화되는 과정에서 여러 가지 문제가 발생하였다.

예를 들어, 액정패널(10)과 인쇄회로기판(20),(30)사이에 연결 부착되는 TCP(40)의 절곡에 대한 신뢰성을 검사하는 힌지 신뢰성 테스트시나 비틀림 토크가 인가되었을 때, TCP(40)에 배치되는 구동 IC(45)로 연결되는 금속배선(43)이 절단되어 오픈불량이 발생하거나, 구동 IC(45)와 인쇄회로기판(20),(30)을 본딩하는 탭 솔더링 공정시 인쇄회로기판(20),(30)의 열팽창에 따른 구동 IC(45)에 가해지는 구조적인 스트레스의 문제 등이 문제시 되었다.

본 발명의 목적은 액정표시장치의 대면적화에 따라 인쇄회로기판에 인가되는 물리적 스트레스가 감소된 액정표시장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적들은 후술될 구성과 작용에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 종래의 액정표시장치를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치를 나타내는 사시도.

본 발명에 따른 액정표시장치는 복수 개의 TFT매트릭스를 배치한 TFT 기판과 칼라필터 기판 사이에 액정이 봉입된 액정패널과; 회로가 인쇄된 판재들이 다층으로 적층되어 액정패널의 소정 측부에 배치되는 게이트 및 소스 인쇄회로기판과; 일단이 액정패널에 부착되고 타단이 인쇄회로기판에 부착되며 인쇄회로기판에서 구동신호를 인가받아 액정패널에 전기적으로 인가하는 테이프 캐리어 패키지를 포함하며, 인쇄회로기판중의 적어도 어느 하나는 복수 개로 분할 형성되고 유연부재에 의해 각각 전기적으로 연결되어 인가되는 물리적 스트레스를 각각 분할된 인쇄회로기판으로 분산되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 분할된 인쇄회로기판의 상호간의 연결에 사용되는 유연부재는 FPC(Flexible Printed Circuit), 이하 'FPC'라 함)나 RF PCB(Ridged Flexible PCB, 이하 'RF PCB'라 함) 등이 이용될 수 있다.

그리고, 유연부재에서 전송되는 신호는 바람직하게 감소된 스윙 차동 신호이며, 유연부재에서 상기 인쇄회로기판으로 교류를 전송하는 패턴이 형성된다.

이하, 도면을 참조히여 더욱 상세히 설명하고자 한다.

도 2에 따르면 본 발명의 특징인 액정패널(10)과, 인쇄회로기판(25),(35) 및 테이프 캐리어 패키지(40)의 연결에 대한 구성이 나타나 있다.

액정패널(10)은 복수 개의 TFT 매트릭스를 배치한 TFT 기판(11)과 칼라필터 기판(12)이 서로 마주보도록 고정되며, 그 사이에 액정이 봉입된다.

그리고, TFT 기판(11)의 가로방향에 복수 개의 소스 신호 입력 라인(미도시)이 형성되고, 세로방향에 소스 신호 입력 라인(미도시)과 수직으로 교차하는 복수 개의 게이트 신호 입력 라인(미도시)이 형성되며, 게이트 신호 입력 라인 및 소스 신호 입력 라인의 일단부에는 게이트 신호와 소스 신호가 입력되는 게이트 및 소스 입력패드(미도시)가 형성된다.

또한, TFT소자의 게이트 및 소스 전극들은 하나의 행이나 열의 전원 라인을 공유하도록 구성된다.

인쇄회로기판은 게이트 인쇄회로기판(25)과 소스 인쇄회로기판(35)으로 구성되며, 게이트 입력패드(미도시)의 측부에는 게이트 인쇄회로기판(25)이 배치되며, 소스 입력패드의 측부에는 소스 인쇄회로기판(35)이 배치된다.

본 발명의 특징인 게이트, 소스 인쇄회로기판(25),(35)은 각각 n개로 분할되어 있으며, 분할된 인쇄회로기판(25),(35)사이의 전기적인 연결에는 회선이 인쇄된 유연한 연결체인 FPC(Flexable printed circuit, 이하 'FPC'라 함)(50) 또는 RF PCB가 이용된다.

FPC(50)에는 데이터 버스선(51)들이 인쇄되어 있으며, 일례로 다중화된 데이터 버스와 결합하여 영상 데이터를 전송하는 RSDS(Reduced swing differential signal; 감소된 스윙 차동 신호, 이하 'RSDS'라 함)방식으로 액정패널(10)을 구동하는 방식을 사용하면 FPC에 인쇄되는 데이터 버스선(51)들이 대폭 감소되어 형성된다.

테이프 캐리어 패키지(40)는 일단부가 인쇄회로기판(25),(35)에 부착되고 타단부가 액정패널(10)에 부착되는 연성을 가지는 베이스 필름상에 도전성 물질이 패터닝되어 전기적 신호를 전달하는 복수 개의 금속 배선(43)과, 복수 개의금속배선(43) 사이에 배치되어 인쇄회로기판(25),(35)에서 인가받은 구동신호를 액정패널(10)에 인가시키는 구동 IC(45),(47)로 구성된다.

구동 IC(45),(47)는 액정패널(10)상의 TFT 게이트를 구동하기 위한 게이트 구동 IC(45)와 액정패널(10)상의 TFT의 데이터를 입력하기 위한 소스 구동 IC(47)로 구성된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 액정표시장치(100)는 소스 인쇄회로기판(35)에서 테이프 캐리어 패키지(40)의 금속배선(43)을 통해 소스 구동 IC(47)에 구동신호가 인가되면 소스 구동 IC(47)에서는 R, G, B의 디지털 데이터를 동시에 받아서 시프트시키는 동작을 한 클럭주기로 반복한다.

이렇게 첫 번째 소스 구동 IC(47)에 데이터가 다 채워지면 캐리아웃신호를 다음 번 소스 구동 IC(47)로 보내어 똑같은 동작을 반복한다.

상술한 과정으로 모든 데이터 구동 IC(47)에 데이터가 다 채워지면 모든 데이터들은 그 데이터의 코딩값에 해당하는 아날로그 전압값으로 변환된채 차단되어 있다.

그리고, 게이트 구동 IC(45)에서는 한 수평라인 주기로 게이트 클럭에 따라 게이트 온 신호를 순차적으로 인가하며, 게이트 온 신호에 의해 TFT들의 게이트가 도통되는 순간에 소스 구동 IC에(47)서 차단되어 있던 아날로그 전압값은 각각의 TFT의 소스 단자(미도시)에 분배되고, 소스 단자에 연결된 액정 화소(미도시)가 제공되는 전압값에 따라 수직 또는 수평으로 배열함으로써 하부에서 제공되는 빛을 통과, 차단하여 화면을 형성하게 된다.

이러한 작용을 수행하는 액정표시장치(100)는 탭 본딩 공정에서 테이프 캐리어 패키지(40)를 액정패널(10)과 인쇄회로기판(25),(35)에 부착하기 위해 열을 가하여 압착하는 솔더링 공정이 선행되며, 이에 따라 인가되는 열로 인해 인쇄회로기판(25),(35)이 열팽창을 하게 된다.

이때, n개로 분할된 인쇄회로기판(25),(35)은 하나의 구조일 때보다 열분산이 보다 원활하고, 열팽창에 따른 물리적인 스트레스가 줄어드는 효과가 있다.

그리고, n개로 분할된 인쇄회로기판(25),(35)의 물리적, 전기적 연결 경로를 제공하기 위해 채용된 FPC(50)상의 데이터 배선은 RSDS구동 방식이 적용됨에 따라 그 수가 종래의 TTL구동 방식에 비해 감소될 수 있으므로 인쇄회로기판(25),(35)의 분할에 있어서 반드시 필요한 기판상의 데이터 배선 연결시 공간 확보가 용이해지므로 FPC(50)가 좁아지게 되며, 그럼으로 인해 인쇄회로기판(25),(35)간의 연결이 유연해지게 되어 탭 본딩공정시 보다 얇은 FPC(50)가 스트레스를 덜 받게 되는 효과가 있다.

또한, RSDS구동 방식은 FPC(50)에 인쇄되는 데이터 배선이 감소하므로 FPC(50)의 설계가 단순해지는 효과가 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 인쇄회로기판이 힌지 신뢰성 테스트 공정이나 비틀림 토크가 인가될 때 각각의 분할된 인쇄회로기판이 따로 힘을 받아 인가되는 스트레스가 분산되는 효과가 있으며, 탭 솔더링 공정에서 문제시 되는 열팽창에 의한 미스 얼라인이나 탭 솔더링 공정이후에 인쇄회로기판이 수축하는 과정에서 구동 IC들에 인가되는 스트레스가 줄어드는 효과가 있다.

그리고, 인쇄회로기판을 여러 조각으로 구성함으로써 제작되는 기판의 전체 크기가 감소하여 액정표시장치의 크기와 하중이 감소하며, 기판의 효율을 최대화할 수 있다.

Claims (6)

1. 복수 개의 TFT매트릭스를 배치한 TFT 기판과 칼라필터 기판 사이에 액정이 봉입된 액정패널;

   회로가 인쇄된 판재들이 다층으로 적층되어 상기 액정패널의 소정 측부에 배치되는 게이트 및 소스 인쇄회로기판 및

   일단이 상기 액정패널에 부착되고 타단이 상기 인쇄회로기판에 부착되며 상기 인쇄회로기판에서 구동신호를 인가받아 상기 액정패널에 전기적으로 인가하는 테이프 캐리어 패키지를 포함하며,

   상기 인쇄회로기판 중의 적어도 어느 하나는 복수 개로 분할되고 유연부재에 의해 각각 전기적으로 연결 형성되어, 인가되는 물리적 스트레스를 각각 분할된 인쇄회로기판으로 분산되도록 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유연부재는 FPC인것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 유연부재는 RF PCB인것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 유연부재에서 상기 인쇄회로기판으로 전송되는 데이터 신호는 차동 신호임을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 유연부재에서 상기 인쇄회로기판으로 전원을 전송하는 패턴이 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 유연부재에서 상기 인쇄회로기판으로 교류를 전송하는 패턴이 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.