KR20020090392A - 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기 - Google Patents

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KR20020090392A
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Abstract

본 발명은 모듈 공정을 간소화하도록 함과 아울러 소형의 휴대 단말기에 적합하도록 한 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 액정패널의 게이트라인들 각각에 연결되고 상기 액정패널의 가장자리에 형성되는 게이트 패드와, 상기 액정패널의 데이터라인들 각각에 연결되고 상기 게이트 패드와 나란하게 상기 액정패널 상에 형성되는 데이터 패드를 구비한다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 모듈 공정을 간소화하도록 함과 아울러 소형의 휴대 단말기에 적합하게 될 수 있다.

Description

액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기{Portable Information Terminal using Liquid Crystal Display}
본 발명은 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기에 관한 것으로, 특히 모듈 공정을 간소화하도록 함과 아울러 소형의 휴대 정보기에 적합하도록 한 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기에 관한 것이다.
휴대폰, PCS(Personal Communication System) 등의 이동통신 단말기의 보급이 급격히 확대되고 있으며, 이러한 이동통신 단말기에 비하여 보다 많은 기능을 가지는 개인 휴대형 정보기(Portable Digital Apparatus : PDA) 또는 HPC(Hand Handled PC)가 시판되고 있다. 또한, 정보전송 기술의 발달은 IMT-2000과 같이 동영상 정보를 실시간으로 감상할 수 있게 되었다.
이러한 소형 휴대 정보 단말기는 화상을 표시하기 위한 수단으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함) 모듈을 사용한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 LCD 모듈은 액정패널(11)과, 게이트 및 데이터 구동 인쇄회로보드(Prined Circuit Board : 이하 "PCB"라 한다)(26, 28)와, 액정패널(11)과 게이트 및 데이터 구동 PCB(26, 28) 사이에 설치되는 게이트 및 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하 "TCP"라 함)(18, 20)와, 게이트 TCP(18)와 게이트라인(GL)을 연결하는 게이트 패드(14)와, 데이터 TCP(20)와 데이터라인(DL)을 연결하는 데이터 패드(16)와, TCP에 실장되는 게이트 구동IC(Integrated Circuit : 이하 "IC"라 함)들(22) 및 데이터 구동IC들(24)과, 게이트 및 데이터 구동 PCB(26, 28)와 메인보드(34)를 연결하는 입출력 배선용 FPC(Flexible Printed Circuit) 필름(30) 및 커넥터(32)를 구비한다.
액정패널(11)에는 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL) 사이의 화소 영역에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 액정패널(11)은 하부기판(12)과 상부기판(10) 사이에 액정을 주입한 후 합착함으로써 이루어진다. 액정패널(11)의 하부기판(12) 일측 가장자리에 다수의 게이트 패드(14)가 형성되고, 액정패널(11)의 하부기판(12) 하단 가장자리에는 다수의 데이터 패드(16)가 형성된다. 게이트패드(14)는 게이트 구동IC들(22)로부터의 게이트신호를 게이트라인들(GL)에 공급되게 한다. 또한, 데이터 패드(16)는 데이터 구동 IC들(24)로부터의 데이터신호를 데이터라인들(DL)에 공급되게 한다. 액정패널(11) 상에 형성된 게이트 패드(14) 및 데이터 패드(16)는 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film; 이하, "ACF"라 함)에 의해 게이트 및 데이터 TCP(18, 20)에 부착된다.
게이트 및 데이터 TCP(18, 20)는 출력부와 입력부의 연결을 위한 입/출력 패드가 형성된 폴리이미드 베이스 필름과 그 위에 실장되는 게이트 및 데이터 구동 IC들(22, 24)을 포함한다. 이를 위해, 게이트 및 데이터 TCP(18, 20)의 출력부는 게이트 및 데이터 패드(14, 16)에 접합된다. 게이트 및 데이터 TCP(18, 20)의 입력부는 게이트 및 데이터구동 PCB(25, 27)에 접합된다.
게이트 구동IC들(22)은 게이트구동 PCB(26)에 실장된 타이밍 콘트롤러로부터의 제어신호에 응답하여 스캐닝신호 즉, 게이트펄스를 게이트라인들(GL)에 순차적으로 공급하게 된다. 데이터 구동IC들(24)은 데이터구동 PCB(28)로부터 공급되는 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터를 데이터라인들(DL)에 공급하는 역할을 하게 된다.
메인보드(34)는 마이콤, 그래픽 처리회로 등을 포함하여 비디오 신호와 제어신호를 데이터구동 PCB(28)에 공급한다. 데이터구동 PCB(28)는 게이트구동 PCB(26)와 FPC(Flexible Printed Circuit) 필름(29)에 의해 연결된다.
입출력 배선용 FPC 필름(30)은 신호배선이 형성되어 있어 LCD 모듈과 메인보드(34) 사이의 신호 전송패스를 제공하게 된다. 커넥터(32)는 입출력 배선용 FPC필름(30)의 끝단에 설치되어 메인보드(34)의 잭에 연결된다.
이러한 구성을 가지는 휴대 정보 단말기의 크기는 소형화되는 추세에 있다. 이에 따라, 화상을 표시하는 LCD의 크기도 작아지고 있다. 이러한 소형화 추세에 있는 LCD는 게이트 구동IC들이 액정패널의 좌측에 위치하고 데이터 구동IC들이 액정패널의 하단측에 위치하기 때문에 각각의 PCB와 TCP가 측면과 하단면에 설치되므로 LCD의 크기를 증가시키게 된다. 또한, 각각의 PCB 및 TCP를 부착하는 공정을 해야되므로 LCD의 제조공정수가 그만큼 많아지게 되고, 부품수도 많아질 뿐만 아니라, 휴대 정보 단말기의 소형, 경량, 박형화를 저해하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 모듈 공정을 간소화하도록 함과 아울러 소형의 휴대 단말기에 적합하도록 한 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 휴대 정보 단말기의 액정표시장치의 모듈을 나타내는 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 액정표시장치의 전극패드에 연결되는 배선의 배치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 모듈을 나타내는 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 액정표시장치의 전극패드에 연결되는 배선의 배치를 나타내는 도면.
도 5는 도 3에 도시된 액정표시장치가 설치되는 플립형 휴대 정보 단말기를 나타내는 사시도.
도 6은 도 3에 도시된 액정표시장치가 설치되는 폴더형 휴대 정보 단말기를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치의 모듈을 나타내는 평면도.
도 8은 도 7에 도시된 액정표시장치의 전극패드에 연결되는 배선의 배치를나타내는 도면.
도 9는 도 7에 액정표시장치가 설치되는 폴더형 휴대 정보 단말기를 나타내는 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10, 40, 62 : 상부기판11, 41, 61 : 액정패널
12, 42, 64 : 하부기판14, 44, 66 : 게이트 패드
16, 46, 68 : 데이터 패드18, 20 : TPC
22, 52, 70 : 게이트구동 IC24, 54, 72 : 데이터구동 IC
29, 48, 74 : FPC 필름26, 28 : PCB
30, 56, 76 : 입출력 배선용 FPC 필름
32, 58, 78 : 커넥터34, 60, 80 : 메인보드
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 액정패널의 게이트라인들 각각에 연결되고 상기 액정패널의 가장자리에 형성되는 게이트 패드와, 상기 액정패널의 데이터라인들 각각에 연결되고 상기 게이트 패드와 나란하게 상기 액정패널 상에 형성되는 데이터 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 상기 게이트라인들에 스캐닝신호를 공급하여 상기 게이트라인들을 구동하기 위한 게이트 구동회로와, 상기 데이터라인들에 비디오 데이터를 공급하여 상기 데이터라인들을 구동하기 위한 데이터 구동회로와, 상기 게이트 구동회로와 상기 데이터 구동회로가 실장되며 상기 게이트 패드 및 데이터 패드에 접속되는 가요성 인쇄회로 필름을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예를 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 휴대 정보 단말기의 LCD 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 LCD 모듈은 액정패널(41)과, 액정패널(41)의 하단에 나란하게 형성된 게이트 패드(44) 및 데이터 패드(46)와, 구동 FPC필름(48) 상에 실장되는 게이트 구동IC들(52) 및 데이터 구동IC들(54)과, 구동 FPC필름(48)과 메인보드(60) 사이에 연결되는 입출력 배선용 FPC 필름(56)으로 구성된다.
액정패널(41)은 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 교차되게 배열되고 그 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL) 사이의 화소영역에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 액정패널(41)은 상부기판(40)과 하부기판(42) 사이에 액정을 주입한 후 상부기판(40)과 하부기판(42)을 합착함으로써 이루어진다.
게이트 패드(44) 및 데이터 패드(46)는 하나의 패드군으로 액정패널(41)의 하단 가장자리에 형성된다. 게이트 패드(44) 각각은 액정패널(41)의 하단 좌측에 위치하며 도 4와 같이 게이트라인들(GL) 각각에 연결된다. 게이트패드(44)와 게이트라인(GL)이 연결되는 배선의 패턴은 게이트 패드(44)와 게이트라인들(GL)과 동일한 금속으로 기판 상에 증착되어 사진식각법에 의해 게이트 패드(44)와 게이트라인들(GL) 및 TFT의 게이트 전극과 동시에 패터닝된다.
데이터 패드(46)는 게이트 패드(44)에 나란하도록 액정패널(41)의 하단 우측에 위치하며 도 4와 같이 데이터라인들(DL) 각각에 연결된다. 데이터 패드(46)와 데이터라인(DL)이 연결되는 배선의 패턴은 데이터 패드(46)와 데이터 라인들(DL) 및 도시하지 않은 TFT의 소스/드레인 전극과 동일한 금속으로 기판 상에 증착되어 사진식각법에 의해 데이터 패드부(46)와 데이터 라인들(GL) 및 TFT의 소스/드레인 전극과 동시에 패터닝된다.
구동 FPC 필름(48)의 출력부 패드들은 ACF에 의해 액정패널(41)의 하단에 나란하게 배치된 게이트 패드(44) 및 데이터 패드(46)에 접합된다. 구동 FPC 필름(48) 상에는 칩 온 필름(Chip On Film : 이하 "COF"라 함) 방식으로 게이트구동 IC들 및 데이터구동 IC들(52, 54)이 실장된다.
게이트 구동IC들(52)은 스캐닝신호, 즉 게이트신호를 발생하게 된다. 이 스캐닝신호는 구동 FPC 필름(48)의 출력부 패드와 게이트 패드(44)를 경유하여 게이트라인들(GL)에 공급된다. 이렇게 공급되는 스캐닝신호에 의해 액정패널은 1라인씩 순차적으로 스캐닝된다.
데이터 구동IC들(54)은 비디오 데이터를 데이터라인들(DL)에 1라인분씩 공급한다. 이 비디오 데이터는 스캐닝되는 라인에 접속된 액정 화소셀들에 충전된다.
한편, 구동 FPC 필름(48) 상에는 게이트 구동IC들(52)과 데이터 구동 IC들(54)을 제어하기 위한 도시하지 않은 타이밍 콘트롤러(Timming controller)가 실장될 수도 있다. 타이밍 콘트롤러는 쉬프트 레지스터(도시하지 않음)로 구현된 게이트 구동 IC들(52) 각각에 게이트 스타트 펄스를 공급함과 아울러 데이터 구동IC들(54)에 도트클럭과 함께 적색, 녹색, 청색(R,G,B) 데이터를 공급하는 역할을 한다.
입출력 배선용 FPC 필름(56)은 신호가 전송되는 배선들이 형성되어 메인보드(60)와 구동 FPC 필름(48) 사이의 신호 전송패스를 마련하게 된다. 커넥터(58)는 입출력 배선용 FPC 필름(56)의 끝단에 설치되어 메인보드(60)의 잭에 연결된다.
메인보드(60)는 마이콤, 그래픽 처리회로 등을 포함하여 비디오신호와 제어신호를 입출력 배선용 FPC 필름(56)을 통하여 구동 FPC 필름(48)에 공급한다.
나란하게 하나의 패드군을 형성하는 게이트패드(44)와 데이터패드(46)는 한 차례의 접착공정에 의해 구동 FPC 필름(48)과 접합될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 종래의 LCD 모듈에 비하여 TCP 수 즉, FPC 필름의 수와 접착공정이 줄어들게 된다.
도 3에 도시된 본 발명의 LCD 모듈은 도 5와 같이 세로 방향으로 개폐되는플립형 휴대 정보 단말기에 설치되기에 적합하다. 이 때, 액정패널(41)은 휴대 정보 단말기의 상부에 위치하여 그 표시면이 외부에 노출되게 되며, 구동 FPC 필름(48)과 메인보드(60)은 휴대 정보 단말기의 키패드 즉, 휴대 정보 단말기의 하단 내부에 설치된다.
또한, 도 3에 도시된 본 발명의 LCD 모듈은 도 6과 같이 세로 방향으로 개폐되는 폴더형 휴대 정보 단말기에 설치될 수도 있다. 여기서, 액정패널(41)과 메인보드(60) 사이에는 휴대 정보 단말기의 힌지(Hinge)가 위치되어 구동 FPC 필름(48)과 중첩되게 된다. 구동 FPC 필름(48)은 가요성 필름이므로 휴대 정보 단말기의 개폐구동에 영향을 미치지 않는다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 휴대 정보 단말기의 LCD 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 LCD 모듈은 액정패널(61)과, 액정패널(61)의 측면에 나란하게 형성된 게이트 패드(66) 및 데이터 패드(68)와, 구동 FPC필름(74) 상에 실장되는 게이트 구동IC들(70) 및 데이터 구동IC들(72)과, 구동 FPC필름(74)과 메인보드(80) 사이에 연결되는 입출력 배선용 FPC 필름(76)을 구비한다.
액정패널(61)의 하부기판(64)에는 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL)이 교차하게 배열되고 그 게이트라인들(GL)과 데이터라인들(DL) 사이의 화소영역에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 액정패널(61)은 상부기판(62)과 하부기판(64) 사이에 액정을 주입한 후 상부기판(62)과 하부기판(64)을 합착함으로써 이루어진다.
게이트 패드(66) 및 데이터 패드(68)는 하나의 패드군으로 액정패널(61)의 좌측 가장자리에 형성된다. 게이트 패드(66)는 액정패널(61)의 좌측 상단에 위치하며 도 8과 같이 게이트라인들(GL) 각각에 연결된다. 여기서, 게이트 패드(66) 및 데이터 패드(68)는 하나의 패드군으로 액정패널(61)의 우측단에 형성될 수 있다.
게이트 패드(66)와 게이트라인(GL)을 연결하는 배선은 게이트 패드(66)와 게이트라인들(GL) 및 도시하지 않은 TFT의 게이트 전극과 동일한 금속으로 기판 상에 증착되어 사진식각법에 의해 게이트 패드(66)와 게이트라인들(GL) 및 TFT의 게이트 전극과 동시에 패터닝된다.
데이터 패드(68)는 게이트 패드(66)에 나란하도록 액정패널(61)의 좌측 하단에 위치하며 도 8과 같이 데이터라인들(DL) 각각에 연결된다. 데이터 패드(68)와 데이터라인(DL)을 연결하는 배선의 패턴은 데이터 패드(68)와 데이터 라인들(DL) 및 TFT의 소스/드레인 전극과 동일한 금속으로 기판 상에 증착되어 사진식각법에 의해 데이터 패드(68)와 데이터 라인들(GL) 및 TFT의 소스/드레인 전극과 동시에 패터닝된다.
구동 FPC 필름(74)의 출력부 패드들은 ACF에 의해 액정패널(61)의 측단에 나란하게 배치된 게이트 패드(66) 및 데이터 패드(68)에 접합된다. 구동 FPC 필름(74) 상에는 COF 방식으로 구동 IC들(70, 72)이 실장된다.
게이트 구동IC들(70)은 스캐닝신호, 즉 게이트신호를 발생하게 된다. 이 스캐닝신호는 구동 FPC 필름(74)의 출력부 패드와 게이트 패드(66)를 경유하여 게이트라인들(GL)에 공급된다. 이렇게 공급되는 스캐닝신호에 의해 액정패널(61)은 1라인씩 순차적으로 스캐닝된다.
데이터 구동IC들(72)은 비디오 데이터를 데이터라인들(DL)에 1라인분씩 공급한다. 이 비디오 데이터는 스캐닝되는 라인에 접속된 액정 화소셀들에 충전된다.
한편, 구동 FPC 필름(74) 상에는 게이트 구동IC들(70)과 데이터 구동 IC들(72)을 제어하기 위한 도시하지 않은 타이밍 콘트롤러가 실장될 수도 있다. 타이밍 콘트롤러는 도시하지 않은 쉬프트 레지스터로 구현된 게이트 구동 IC들(70) 각각에 게이트 스타트 펄스를 공급함과 아울러 데이터 구동IC들(72)에 도트클럭과 함께 적색, 녹색, 청색(R, G, B) 데이터를 공급하는 역할을 한다.
입출력 배선용 FPC 필름(76)은 신호가 전송되는 배선들이 형성되어 메인보드(80)와 구동 FPC 필름(74) 사이의 신호 전송패스를 마련하게 된다. 커넥터(78)는 입출력 배선용 FPC 필름(76)의 끝단에 설치되어 메인보드(80)의 잭에 연결된다.
메인보드(80)는 마이콤, 그래픽 처리회로 등을 포함하여 비디오신호와 제어신호를 입출력 배선용 FPC 필름(76)을 통하여 구동 FPC 필름(74)에 공급한다.
나란하게 하나의 패드군을 형성하는 게이트 패드(66)와 데이터 패드(68)는 한 차례의 접착공정에 의해 구동 FPC 필름(74)과 접합될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 LCD 모듈에 비하여 TCP 수 즉, FPC 필름의 수와 접착공정이 줄어들게 된다.
도 7에 도시된 본 발명의 LCD 모듈은 도 9와 같이 가로 방향으로 개폐되는폴더형 휴대 정보 단말기에 설치되기에 적합하다. 여기서, 액정패널(61)과 메인보드(80) 사이에는 휴대 정보 단말기의 힌지가 위치되어 구동 FPC 필름(74)과 중첩되게 된다. 구동 FPC 필름(74)은 가요성 필름이므로 휴대 정보 단말기의 개폐구동에 영향을 미치지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 액정패널의 일측에 나란하게 게이트 패드 및 데이터 패드를 함께 설치하고 칩온필름 방식으로 구동회로들이 실장된 FPC 필름을 상기 게이트 패드 및 데이터패드에 접합하게 된다. 그 결과, 본 발명에 따른 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기는 액정모듈의 제작공정에 있어서, 게이트패드 및 데이터패드와 FPC 필름을 접착하는 공정이 1회로 줄어들게 됨은 물론 필요한 FPC, 커넥터 등의 부품이 줄어들게 되고 칩온필름 방식에 의해 FPC 필름 상에 대부분의 구동회로들이 실장될 수 있으므로 조립 공정수가 줄어들게 되어 생산성이 그 만큼 향상된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (4)

  1. 액정패널의 게이트라인들 각각에 연결되고 상기 액정패널의 가장자리에 형성되는 게이트 패드와,
    상기 액정패널의 데이터라인들 각각에 연결되고 상기 게이트 패드와 나란하게 상기 액정패널 상에 형성되는 데이터 패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트라인들에 스캐닝신호를 공급하여 상기 게이트라인들을 구동하기 위한 게이트 구동회로와,
    상기 데이터라인들에 비디오 데이터를 공급하여 상기 데이터라인들을 구동하기 위한 데이터 구동회로와,
    상기 게이트 구동회로와 상기 데이터 구동회로가 실장되며 상기 게이트 패드 및 데이터 패드에 접속되는 가요성 인쇄회로 필름을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가요성 인쇄회로 필름 상에는 상기 게이트 구동회로 및 데이터 구동회로에 필요한 타이밍 제어신호와 데이터를 공급하기 위한 타이밍 콘트롤러가 실장되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가요성 인쇄회로 필름에 제어신호와 데이터를 공급하기 위한 회로들이 실장되는 메인보드와,
    상기 가요성 인쇄회로 필름의 끝단에 설치되어 상기 메인보드의 잭에 연결되는 잭을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 이용한 휴대 정보 단말기.
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