KR20030037167A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉서블한 실장 구조를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
종래의 칩 온 필름 방식 액정 표시 장치에서, 구동회로 및 인쇄기판회로는 백라이트의 하부에 위치하기 때문에, 액정 표시 장치의 두께가 두꺼워지게 되므로 콤팩트한 제품설계가 어려운 문제가 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 플렉서블한 실장 구조를 이용하여 구동회로를 실장시키는데 있어서, 구동회로 및 인쇄회로기판의 최대 높이 부분을 백라이트 측면의 공간에 위치하도록 함으로써, 액정 표시 장치를 두께를 감소시켜 콤팩트한 구조를 가지도록 할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{liquid crystal display devices}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플렉서블한 실장 구조를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
최근, 액정 표시 장치는 경량, 박형, 저소비 전력 구동 등의 특징과 함께 액정 재료의 개량 및 미세화소 가공기술의 개발에 의해 화질이 가속도 적으로 개선되고 있으며, 또한 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다. 이러한 액정 표시 장치의 응용범위는 시계, 전자식 탁상 계산기, 계측기기 등 점진적으로 투사형 표시 장치(project display) 등의 소형 고정밀표시에 관한 응용장치 및 노트북 컴퓨터(note book personal computer)나 워크스테이션(workstation), 텔레비전(television) 등의 대형, 다화소 표시 응용장치 등으로 광범위한 응용이 진행되고 있다. 특히, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 장치에 액정 표시 장치를 채용할 경우 사용자가 휴대하기 편리하도록 이동형(portable type)으로 제작되어야 하며, 이를 위해 액정 표시 장치가 슬림형으로 제작되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 두 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정 패널과액정 패널 하부에 배치되고 광원으로 이용되는 백라이트, 그리고 액정 패널 외곽에 위치하며 액정 패널을 구동시키기 위한 구동부로 이루어진다. 액정 패널은 두 장의 유리 기판 사이에 매트릭스 형태로 배열된 화소(pixel)들과 이들 화소에 각각 공급되는 신호를 제어하는 스위칭 소자 즉, 박막 트랜지스터로 이루어진다.
한편, 구동부는 여러 가지 제어 신호, 데이터 신호 등을 생성하는 부품들이 실장되는 인쇄회로기판(PCB : printed circuit board)과, 액정 패널 및 인쇄회로기판에 연결되고 액정 패널의 배선에 신호를 인가하기 위한 구동회로(이하 드라이브 IC(drive integrated circuit)라고 함)를 포함하는데, 드라이브 IC를 액정 패널에 실장(packaging)시키는 방법에 따라, 칩 온 글래스(COG : chip on glass), 테이프 캐리어 패키지(TCP : tape carrier package), 칩 온 필름(COF : chip on film) 등으로 나누어진다.
COG는 액정 패널의 어레이 기판 상에 드라이브 IC를 실장하므로 액정 표시 장치의 부피가 커지게 되는 반면, TCP나 COF는 별도의 필름을 이용하여 드라이브 IC를 실장하기 때문에, 드라이브 IC가 내장된 필름을 액정 패널의 배면으로 구부릴 수 있어 콤팩트한 구조를 가지게 된다. 따라서, 최근에는 TCP나 COF가 주로 사용되는데, 일반적으로 TCP나 COF는 드라이브 IC가 내장된 필름 자체를 일컫기도 한다.
이와 같이, TCP나 COF는 둘 다 필름을 이용하므로 구부릴 수 있어 콤팩트한 구조를 가지는데, COF의 금속 배선 두께가 TCP의 금속 배선 두께보다 작아 패터닝하기에 유리하기 때문에, COF가 TCP에 비해 더욱 미세한 구조를 가질 수 있다.
이하, COF를 이용한 액정 표시 장치의 개략적인 구조에 대하여 도 1에 도시하였다.
도 1에 도시한 바와 같이, 액정 패널(10)은 어레이 기판(11)과 컬러필터 기판(12)으로 이루어지고, 두 기판(11, 12) 사이에는 액정층(도시하지 않음)이 주입되어 있다. 여기서, 어레이 기판(11)은 컬러필터 기판(12)보다 더 넓은 면적을 가지므로, 컬러필터 기판(12)으로 덮이지 않는 부분이 존재하는데, 이 부분에는 액정 패널(10)의 배선에 신호를 인가하기 위한 패드(도시하지 않음)가 위치한다.
어레이 기판(11)의 패드는 COF(30)와 연결되어 있으며, COF(30)는 액정 패널(10)을 구동시키기 위한 드라이브 IC(31)를 포함한다. 또한, COF(30)는 PCB(20)와도 연결되어 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이 액정 패널(10)의 하부에는 광원으로 이용되는 백라이트(도시하지 않음)가 배치되어 있다.
액정 패널과 COF를 연결하거나, COF와 PCB를 연결할 때에는 이방성 도전 필름(ACF : anisotropic conductive film)을 사용한다. ACF는 일종의 열경화성 수지 필름에 작은 도전성 입자가 들어 있는 것으로, 도전성 접착을 하려는 액정 패널의 패드 위에 ACF를 붙이고, COF를 패널의 패드와 맞추어 부착한 후 열압착하면 수직 방향으로 전기적 접촉이 된다. 이때, TCP 및 ACF의 재질을 고려하여 적절한 열과 압력을 가하는 것이 바람직하다. COF와 PCB도 같은 방법으로 연결할 수 있다.
다음, 도 2에는 종래의 COF를 이용한 액정 표시 장치의 단면을 도시하였다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 기판(41, 42)이 마주 대하도록 배치되어 있고, 제 1 및 제 2 기판(41, 42)의 바깥쪽에는 제 1 및 제 2 편광판(43, 44)이 각각 위치한다. 여기서, 제 2 기판(42) 및 제 2 편광판(44)은 제 1 기판(41)보다 면적이 작기 때문에 제 1 기판(41)의 일끝을 드러낸다. 다음, 제 1 편광판(43)의 하부에는 백라이트(45)가 배치되어 있고, 제 1 기판(41)의 드러난 일끝에는 COF(47)의 일끝이 연결되어 있는데, 백라이트(45)는 일끝에서 타끝으로 갈수록 두께가 달라지는 구조를 가져, 도시한 것처럼 우측에서 좌측으로 갈수록 두께가 두꺼워지게 된다. 한편, COF(47)는 제 1 기판(41)과 접촉하는 일면에 드라이브 IC(46)를 포함하며, COF(47)의 타끝은 PCB(48)와 연결되어 있다.
이러한 종래의 COF에서 드라이브 IC(46) 및 PCB(48)는 백라이트(45)의 하부에 위치하기 때문에, 액정 표시 장치의 두께가 두꺼워지게 되므로 콤팩트한 제품설계가 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 백라이트 측면의 공간을 이용하여 구동회로를 연결함으로써, 콤팩트한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치의 개략적인 구조에 대한 평면도.
도 2는 종래의 액정 표시 장치에 대한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 단면도.
도 4는 도 3의 A 부분에 대한 확대 평면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
111 : 제 1 기판112 : 제 2 기판
113 : 제 1 편광판114 : 제 2 편광판
115 : 백라이트116 : 드라이브 IC
117 : COF118 : PCB
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 제 1 기판 하부에 제 1 편광판이 배치되어 있고, 제 1 편광판 하부에는 백라이트가 배치되어 있다. 다음, 제 1 기판 상부에는 제 1 기판의 일측을 드러내도록 제 2 기판이배치되어 있으며, 그 위에 제 2 편광판이 위치한다. 제 1 기판의 드러난 일측에는 실장 구조의 일단이 연결되어 있고, 상기 일단에 인접하여 구동회로가 부착되어 있으며, 실장 구조의 타단에는 신호를 발생시키는 인쇄회로기판이 연결되어 있다. 이때, 인쇄회로기판의 최대 높이 부분과 구동회로는 백라이트의 측면에 위치한다.
여기서, 실장 구조는 "ㄷ"자 형으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 플렉서블한 실장 구조를 이용하여 구동회로를 실장시키는데 있어서, 구동회로 및 인쇄회로기판의 최대 높이 부분을 백라이트 측면의 공간에 위치하도록 함으로써, 액정 표시 장치를 부피를 감소시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 투명하고 내측에 전극(도시하지 않음)을 각각 포함하는 제 1 및 제 2 기판(111, 112)이 마주 대하도록 배치되어 있고, 제 1 및 제 2 기판(111, 112)의 바깥쪽에는 광 투과축과 나란한 방향의 빛만 통과시키는 선형 편광판인 제 1 및 제 2 편광판(113, 114)이 각각 위치한다. 여기서, 제 1 및 제 2 기판(111, 112)의 전극 사이에는 액정층(도시하지 않음)이 삽입되어 있으며, 제 1 및 제 2 편광판(113, 114)의 광 투과축은 직각을 이루도록 배치되어 있다. 한편, 제 2 기판(112) 및 제 2 편광판(114)은 제 1 기판(111)보다 면적이 작기 때문에 제 1 기판(111)의 일끝을 드러낸다.
다음, 제 1 편광판(113)의 하부에는 백라이트(115)가 배치되어 있는데, 백라이트(115)는 도시한 바와 같이 일끝에서 타끝으로 갈수록 두께가 달라지는 도광판을 포함하며, 도광판의 두꺼운 쪽 측면에는 램프와 같은 광원(도시하지 않음)이 위치한다. 도시하지 않았지만, 백라이트(115)의 하부에는 백라이트 지지대(support main)가 있어 백라이트(115)를 고정시키고, 제 2 편광판(114)의 상부 바깥쪽에는 액정 표시 장치를 둘러싸고 보호하는 탑 케이스(top case)가 위치하는데, 액정 표시 장치의 탑 케이스와 백라이트 지지대가 결합되는 액정 표시 장치의 일측(도 3에서 제 1 기판(111)과 제 1 편광판(113) 및 백라이트(115)의 우측)에는 빈공간(B)이 생긴다.
다음, 제 1 기판(111)의 드러난 일끝에는 COF(117)의 일끝이 연결되어 있고 COF(117)의 타끝에는 PCB(118)가 연결되어 있는데, COF(117)는 "ㄷ"자형으로 구부러져 있다. 여기서, COF(117)의 드라이브 IC(116)와 PCB(118)는 마주 대하고 있으며, 드라이브 IC(116)와 PCB(118)의 최대 높이 부분(118a)은 상기의 빈공간(B)에 위치한다.
이와 같이, 본 발명에서는 드라이브 IC 및 PCB를 백라이트 지지대와 탑 케이스 간의 일측에 생기는 빈공간에 위치하도록 함으로써, 액정 표시 장치의 부피가 작고 콤팩트한 구조를 가질 수 있다.
다음, 도 4는 COF의 일례를 도시한 것으로서, 도 3의 A 부분, 즉 드라이브 IC가 형성되어 있는 COF 부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 베이스 필름(126) 위에 가로 방향으로 연장되고일대일 대응하는 제 1 및 제 2 신호 배선(122a, 122b)이 다수 개 형성되어 있고, 제 1 및 제 2 신호 배선(122a, 122b) 위에는 솔더 레지스트(solder resist)(123a, 123b)가 각각 형성되어 있으며, 솔더 레지스트(123a, 123b)는 각각 제 1 및 제 2 신호 배선(122a, 122b)의 일부를 드러낸다.
다음, 드러난 제 1 및 제 2 신호 배선(122a, 122b) 위에는 각각 범프(124a, 124b)가 형성되어 있으며, 범프(124a, 124b) 위에 드라이브 IC(126)가 배치되어 있어 제 1 및 제 2 신호 배선(122a, 122b)과 드라이브 IC(126)는 범프(124a, 124b)를 통해 연결된다.
다음, 드라이브 IC(126)의 양측에는 레진(resin)(125)이 형성되는데, 레진(125)은 솔더 레지스트(123a, 123b)와 제 1 및 제 2 신호 배선(122a, 122b), 그리고 범프(124a, 124b)를 덮고 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는 COF를 이용하여 구동회로를 실장시키는데 있어서, 백라이트 측면의 공간을 이용하여 구동회로를 연결함으로써 액정 표시 장치를 콤팩트화할 수 있다.

Claims (2)

  1. 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판 하부에 배치되는 제 1 편광판과;
    상기 제 1 편광판 하부의 백라이트와;
    상기 제 1 기판 상부에 상기 제 1 기판의 일측을 드러내도록 배치되는 제 2 기판과;
    상기 제 2 기판 상부에 배치되는 제 2 편광판과;
    신호를 발생시키는 인쇄회로기판과;
    상기 제 1 기판의 드러난 일측이 연결되는 일단과 상기 인쇄회로기판이 연결되는 타단을 가지며, 상기 일단에 인접하여 구동회로가 부착되어 있고, 상기 인쇄회로기판의 최대 높이 부분과 상기 구동회로는 상기 백라이트의 측면에 위치하는 실장 구조
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실장 구조는 "ㄷ"자 형으로 이루어진 액정 표시 장치.
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