KR20040078447A - 액정표시 모듈의 패드 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시 모듈의 패드 구조를 개시한다. 개시된 본 발명의 액정표시 모듈의 패드 구조는, 액정표시 모듈에서 탭 본딩을 통한 액정 패널과 TCP간의 전기적 연결을 위해 상기 액정 패널과 TCP 각각에 구비되는 액정표시 모듈의 패드 구조에 있어서, 각 패드는 길이 방향에 대해 소정 길이만큼이 상대적으로 좁은 폭을 갖도록 설계되고, 인접한 패드들간에는 동일 스페이스를 갖도록 배치되면서 좁은 폭 부분이 상,하로 서로 반대 위치에 배치되도록 설계된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 패드를 설계함에 있어서 각 패드의 일부분이 상대적으로 좁은 폭을 가지면서 인접한 패드들간에는 좁은 폭 부분이 상호 반대 위치에 배치되도록 하고, 그리고, 인접 패드들간에는 일정한 스페이스를 갖도록 함으로써, 피치 감소를 통해 미세 피치를 구현할 수 있으며, 아울러, 전기적 연결에 참여하는 실질적인 패드 면적을 넓혀 패드들간의 접촉저항을 낮춤으로써 액정 패널의 안정적인 구동을 확보할 수 있다.

Description

액정표시 모듈의 패드 구조{Pad structure of LCD module}

본 발명은 액정표시 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액정 패널과 TCP 각각에 그들간의 전기적 연결을 위해 구비되는 패드 구조에 관한 것이다.

액정표시 모듈은 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동회로로 구분될 수 있다. 상기 액정 패널은 실질적인 표시부품으로서 하부기판과 상부기판이 액정층의 개재하에 합착되어 이루어진 구조이다. 상기 구동회로는 콘트롤러, 인터페이스 및 컨버터 등으로 구성된 구동회로모듈과 상기 구동회로모듈로부터 인가된 신호에 따라 액정 패널에 소정 구동 신호를 인가하는 게이트 및 소오스 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하며, 또한, 상기 액정 패널과 PCB간의 전기적 연결 경로에는 매트릭스 상으로 배열된 각 화소에 실질적인 구동전압을 인가하는 드라이브 IC가 설치된다.

여기서, 상기 액정 패널과 드라이브 IC를 상호 연결시키기 위한 방법으로는 TCP(Tape Carrier Package) 방법과 COG(Chip On Glass) 방법을 들 수 있다. 전자의 방법은 플랙시블(Flexible)한 전도성 필름 상에 플랫(Flat)한 드라이브 IC 패키지를 실장시켜 제작한 TCP를 이용하여 액정 패널과 드라이브 IC간을 연결하는 방법이며, 후자의 방법은 드라이브 IC를 액정 패널 상에 구비된 패드들과 직접 연결시키는 방법이다.

한편, 액정 패널과 드라이브 IC간의 연결을 위해 TCP 방법이 이용될 경우, 액정 패널과 PCB는 TCP가 탭(TAB : Tape Automated) 본딩되는 것에 의해 전기적으로 상호 연결되며, 이때, 상기 액정 패널과 TCP, 그리고, TCP와 PCB는 전기적으로 상호 연결되는 패드들이 각각 동일 구조를 갖는다.

여기서, 상기 탭 본딩은, 예컨데, 내부에 수 개의 도전성 볼을 구비한 이방성도전필름(Anisotropy Conductive Film)의 개재하에 TCP를 열압착시켜 TCP 회로패턴들이 액정 패널의 패드들 및 PCB의 패드들과 전기적으로 연결되도록 하는 공정을 말한다.

이하에서는 도 1을 참조해서 종래 액정표시 모듈의 패드 구조를 간략하게 설명하도록 한다.

도 1은 종래의 액정표시 모듈을 도시한 요부 평면도이다.

도시된 바와 같이, 액정 패널(10)과 PCB(20)는 소정 간격을 두고 이격되어 있으며, 이때, 인접한 액정 패널(10)의 하부기판(1b) 가장자리 및 PCB(20)의 가장자리 각각에는 서로 대응하게 패드들(2, 12)이 배열되어 있다. 그리고, 드라이브 IC(도시안됨)를 탑재한 TCP(30)는 액정 패널(10)의 패드(2)와 PCB(20)의 패드(12)간을 전기적으로 연결시키도록 상기 액정 패널(10) 및 PCB(20) 각각과 탭 본딩되어 있다.

이때, 탭 본딩되는 액정 패널(10)의 패드들(2)과 TCP 회로패턴들의 일단, 그리고, TCP 회로패턴들의 타단과 PCB(20)의 전극패드들(12)은 각각 동일 구조를 갖도록 설계되어 있다.

도 1에서, 미설명된 도면부호 1a는 액정 패널의 상부기판을 나타낸다.

그러나, 상기한 종래의 액정표시 모듈에 따르면, 액정 패널의 패드와 TCP 회로패턴이 단순히 라인 형태로 설계되어 있으므로, 미세 피치(Fine Pitch)를 구현함에 어려움이 있다.

즉, 피치는 패드 폭(width)과 패드들간 스페이스(space)의 합으로 표시되는데, 액정 패널의 해상도가 증가되면, 한정된 공간에 더 많은 수의 패드를 구비시켜야 하는 것과 관련하여, 단순히 라인 구조의 패드 설계로는 미세 피치 구현시 본딩 불량이 발생될 수 있으며, 그래서, 미세 피치 구현에 어려움이 있다.

한편, 미세 피치로 인한 불량 발생 문제를 해결하기 위해 도 2와 같은 패드 구조가 제안되었으며, 이러한 패드 구조는 대한민국 실용신안 출원번호 20-1997-0038243로 출원되었다.

도 2는 종래의 다른 액정표시 모듈을 도시한 요부 평면도이다. 도시된 바와 같이, 액정 패널(10) 및 PCB(20)에서의 각 패드들(2, 12)은 적어도 2열 이상, 바람직하게는 2열로 설계되며, 이때, 각 열에서 패드들(2, 12)은 등간격으로 설계되면서 각 열들의 패드들간에는 상호 교번적으로 배치되도록 설계된다. 아울러, 각 열의 패드들(2, 12)은 탭 본딩에 유리하도록 도 1에 도시된 그것 보다 넓은 폭을 갖도록 설계된다.

여기서, 도시하지는 않았으나, 액정 패널(10) 및 PCB(20)와 탭 본딩되는 TCP도 마찬가지로 그 회로패턴이 상기 액정 패널(10)의 패드들(2)과 동일 구조를 갖도록 설계된다.

이와 같은 패드 구조의 경우, 패드 폭이 넓고, 특히, 패드들간의 간격을 넓게 가져갈 수 있기 때문에 탭 본딩시 미세 피치로 인한 불량 발생을 억제시킬 수 있다. 또한, 한정된 공간에 더 많은 수의 패드를 설계할 수 있으므로 액정 패널의 해상도 증가에도 유리하게 대응시킬 수 있다.

그러나, 도 2에 액정표시 모듈의 경우에는 패드들간의 간격을 넓힐 수 있어 미세 피치 구현은 가능할 것으로 예상되지만, 액정 패널과 TCP간의 전기적 연결에 참여하는 패드 면적이 감소되기 때문에 접촉저항 증가가 유발되어 패널 구동에 문제가 발생되고, 이에 따라, 액정표시 모듈의 신뢰성 및 수율 저하가 발생된다.

즉, 전술한 바와 같이, 액정 패널과 TCP간의 전기적 연결은 이방성도전필름을 사용하여 수행하게 되는데, 도 3b에 도시된 패드들(32b)을 미세 피치를 구현함에는 유리하지만, 전기적 연결에 참여하는 실질적인 패드 면적이 도 3a에 도시된 패드들(32a)의 그것 보다 작으며, 또한, 전기적 연결에 참여하는 이방성도전필름 내의 도전볼 수도 감소되므로 접촉저항이 증가될 수 밖에 없다. 이에 따라, 액정 패널의 구동시 접촉저항의 증가로 인해 안정적인 구동이 이루어지지 못하게 되는 바, 액정표시 모듈의 신뢰성 및 수율이 저하된다.

도 3a에서, 미설명된 도면부호 34는 패드들간의 정렬을 위해 구비되는 정렬 마크(Alignment mark)이다. 또한, 각 패드(32a)의 폭은 대략 20㎛ 정도이며, 스페이스 또한 대략 20㎛ 정도이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 미세 피치로 인한 불량 발생 및 접촉저항의 증가를 방지할 수 있는 액정표시 모듈의 패드 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 미세 피치를 구현하면서도 접촉저항 증가를 방지하여 액정표시 모듈의 신뢰성 및 수율을 개선시킬 수 있는 액정표시 모듈의 패드 구조를 제공함에 그 다른 목적이 있다.

도 1은 종래의 액정표시 모듈을 도시한 요부 평면도.

도 2는 종래의 다른 액정표시 모듈을 도시한 요부 평면도.

도 3a 및 도 3b는 종래의 패드 구조들을 도시한 평면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시 모듈의 패드 구조를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시 모듈의 패드 구조를 도시한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

42,52 : 패드 S : 스페이스

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 액정표시 모듈에서 탭 본딩을 통한 액정 패널과 TCP간의 전기적 연결을 위해 상기 액정 패널과 TCP 각각에구비되는 액정표시 모듈의 패드 구조에 있어서, 각 패드는 길이 방향에 대해 소정 길이만큼이 상대적으로 좁은 폭을 갖도록 설계되고, 인접한 패드들간에는 동일 스페이스를 갖도록 배치되면서 좁은 폭 부분이 상,하로 서로 반대 위치에 배치되도록 설계된 것을 특징으로 하는 액정표시 모듈의 패드 구조를 제공한다

여기서, 상기 각 패드는 길이 방향에 대해 2/3가 상대적으로 좁은 폭을 갖도록 설계되며, 아울러, 상대적으로 좁은 폭을 갖는 패드 부분이 패드 길이 방향에 대해 상대적으로 넓은 폭을 갖는 패드 부분의 일측 또는 타측에 배치되는 형태로 설계되거나, 상대적으로 좁은 폭은 갖는 패드 부분이 패드 길이 방향에 대해 상대적으로 넓은 폭을 갖는 패드 부분의 중앙에 배치되는 형태로 설계된다.

또한, 상기 각 패드는 상대적으로 넓은 폭 부분이 10∼20㎛, 상대적으로 좁은 폭 부분이 5∼10㎛, 그리고, 스페이스는 10∼20㎛를 갖도록 설계된다.

게다가, 상기 패드들은 15∼30㎛의 피치(pitch)를 갖도록 설계된다.

본 발명에 따르면, 패드를 설계함에 있어서 각 패드의 일부분이 상대적으로 좁은 폭을 가지면서 인접한 패드들간에는 좁은 폭 부분이 상호 반대 위치에 배치되도록 하고, 그리고, 인접 패드들간에는 일정한 스페이스를 갖도록 함으로써, 피치 감소를 통해 미세 피치를 구현할 수 있으며, 아울러, 전기적 연결에 참여하는 실질적인 패드 면적을 넓혀 패드들간의 접촉저항을 낮춤으로써 액정 패널의 안정적인 구동을 확보할 수 있다.

(실시예)

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시 모듈의 패드 구조를 도시한 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 패드 구조는 종래의 그것과 비교해서 각 패드 (42)가 길이 방향에 대해 소정 길이만큼, 예컨데, 2/3 정도 만큼이 상대적으로 좁은 폭을 갖도록 설계되며, 아울러, 인접한 패드들(42)간에는 상대적으로 좁은 폭을 갖는 패드 부분이 상,하로 서로 반대 위치에 배치되도록 설계된다. 예컨데, 임의의 패드(42a)가 상측 폭이 넓고 하측 폭이 좁은 형상으로 설계되었다면, 그 다음단의 패드(42b)는 상측 폭이 좁고 하측 폭인 넓은 형상으로 설계된다. 또한, 본 발명의 패드 구조에 있어서, 각 패드들(42)은 오정렬시 패드들간의 쇼트(short)가 발생되지 않도록 일정한 스페이스(S)를 갖도록 설계된다.

이와 같은 패드 구조는 탭 본딩을 통한 액정 패널과 TCP간의 전기적 연결 및 상기 TCP와 PCB간의 전기적 연결, 특히, 상기 액정 패널과 TCP간의 전기적 연결을 위해 그들 각각에 구비되는 것으로서, 종래 패드 구조의 경우 패드 폭을 20㎛, 그리고, 스페이스를 20㎛로 할 때 패드들을 40㎛의 피치를 갖도록 설계하게 되지만, 본 발명의 구조에서는 스페이서를 20㎛로 그대로 유지하면서 패드 폭을 10㎛ 정도로 줄일 수 있음으로써 패드들을 30㎛의 피치를 갖도록 설계할 수 있다.

따라서, 본 발명의 패드 구조는 종래의 그것에 비해 피치를 줄일 수 있는 바, 그 자체로 미세 피치를 구현할 수 있음은 물론 한정된 공간에 더 많은 수의 패드를 넣을 수 있어 고해상도의 액정 패널에 유리하게 적용할 수 있다.

예컨데, 본 발명의 패드 구조에 따르면, 각 패드는 상대적으로 넓은 폭 부분을 10∼20㎛, 상대적으로 좁은 폭 부분을 5∼10㎛로 하고, 그리고, 스페이스를 10∼20㎛ 정도로 설정함으로써 15∼30㎛의 피치를 갖도록 설계할 수 있다.

한편, 액정 패널의 패드와 TCP의 패드간 접촉저항에 있어서, 액정 패널의 안정적인 구동을 위해 확보되어야 하는 접촉저항의 크기는 대략 15Ω 정도인 것으로 알려져 있다.

이와 같은 액정 패널의 안정적인 구동에 필요한 기준이 되는 접촉저항에 대해, 도 3b에 도시된 종래의 패드 구조에 있어서는 접촉저항이 대략 28Ω 정도이며, 도 4에 도시된 본 발명의 패드 구조에 있어서는 접촉저항이 대략 7.5Ω 정도가 된다. 이때, 상기의 접촉저항 값은 하기의 식 1 및 식 2로부터 얻을 수 있다.

패드 상의 도전볼 수 = 유효접착폭×접착길이×도전볼 밀도

×전극 갭/이방성도전필름 두께 ---------- (식 1)

접촉저항 = 도전볼 단립자 저항/패드 상의 도전볼 수 ------------ (식 2)

상기 식 1 및 식 2에서, 유효접착폭 및 접착길이는 변동 값이며, 전극 갭, 이방성도전필름 두께 및 도전볼 단립자 저항은 고정 값이고, 도전볼 밀도는 임의의 수치, 예컨데, 4000개/㎟로 가정될 수 있는 값이다.

따라서, 상기 식 1 및 식 2로부터 패드들간 유효접착폭 및 접착길이가 변동되는 경우 접촉저항의 증감이 일어날 수 있음을 알 수 있는 바, 상기 유효접착폭 및 접착길이가 증가되는 경우에는 접촉저항이 감소됨을 유추할 수 있다.

그러므로, 도 3b에 도시된 종래의 패드 구조와 도 4에 도시된 본 발명의 패드 구조를 비교할 때, 본 발명의 패드 구조는 패드들간의 유효접착폭 및 접착길이를 종래의 그것 보다 증가시키는 것을 통해 접촉저항을 현저히 낮출 수 있고, 특히, 액정 패널의 안정적인 구동에 요구되는 접촉저항 값(=15Ω) 보다도 낮은 접촉저항 값(=7.5Ω)을 가지므로, 미세 피치를 구현하면서도 액정 패널의 안정적인 구동 또한 확보할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시 모듈의 패드 구조를 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 이 실시예에서의 패드 구조는 각 패드(52)에서의 상대적으로 좁은 폭을 갖는 부분의 위치가 이전 실시예의 그것과 상이하다.

즉, 전술한 실시예에서의 패드는 상대적으로 좁은 폭을 갖는 패드 부분이 상대적으로 넓은 폭을 갖는 패드 부분의 일측 또는 타측에 배치되지만, 이 실시예에서의 패드(52)는 상대적으로 좁은 폭을 갖는 패드 부분이 상대적으로 넓은 폭을 갖는 패드 부분의 중앙에 배치된다.

이 경우에도 마찬가지로, 패드간 유효접촉면적 및 접촉길이가 증가되는 바, 접촉저항을 낮출 수 있고, 그래서, 안정적인 패널 구동을 확보할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 각 패드의 일부분이 상대적으로 좁은 폭을 가지면서 인접한 패드들간에는 좁은 폭 부분이 상호 반대 위치에 배치되도록 하고, 아울러, 스페이스는 일정하게 유지하도록 패드들을 설계함으로써 미세 피치를 구현할 수 있으며, 특히, 전기적 연결에 참여하는 실질적인 패드 면적을 넓혀 패드들간의 접촉저항을 낮춤으로써 액정 패널의 안정적인 구동을 확보할 수 있다.

또한, 현재 사용중인 탭(TAB), 즉, TCP의 길이는 48㎜ 정도인데, 본 발명의 패드 구조를 적용할 경우, 미세 피치를 구현할 수 있는 것을 통해 35㎜의 TCP를 사용할 수 있으며, 이에 따라, 감소된 TCP 길이에 해당하는 만큼의 비용 절감의 효과도 얻을 수 있다.

기타, 본 발명은 그 요지가 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (5)

1. 액정표시 모듈에서 탭 본딩을 통한 액정 패널과 TCP(Tape Carrier Package)간의 전기적 연결을 위해 상기 액정 패널과 TCP 각각에 구비되는 액정표시 모듈의 패드 구조에 있어서,

   각 패드는 길이 방향에 대해 소정 길이만큼이 상대적으로 좁은 폭을 갖도록 설계되고, 인접한 패드들간에는 동일 스페이스를 갖도록 배치되면서 좁은 폭 부분이 상,하로 서로 반대 위치에 배치되도록 설계된 것을 특징으로 하는 액정표시 모듈의 패드 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각 패드는 길이 방향에 대해 2/3가 상대적으로 좁은 폭을 갖도록 설계된 것을 특징으로 하는 액정표시 모듈의 패드 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 각 패드는 상대적으로 좁은 폭을 갖는 패드 부분이 패드 길이 방향에 대해 상대적으로 넓은 폭을 갖는 패드 부분의 일측 또는 타측에 배치되는 형태로 설계되거나, 또는, 상대적으로 좁은 폭은 갖는 패드 부분이 패드 길이 방향에 대해 상대적으로 넓은 폭을 갖는 패드 부분의 중앙에 배치되는 형태로 설계된 것을 특징으로 하는 액정표시 모듈의 패드 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 각 패드는 상대적으로 넓은 폭 부분이 10∼20㎛, 상대적으로 좁은 폭 부분이 5∼10㎛, 그리고, 스페이스는 10∼20㎛를 갖도록 설계된 것을 특징으로 하는 액정표시 모듈의 패드 구조.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 패드들은 15∼30㎛의 피치(pitch)를 갖도록 설계된 것을 특징으로 하는 액정표시 모듈의 패드 구조.