KR20060053399A - 필름-구동칩 조립체와 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 패드가 마련되어 있는 액정 패널과, 상기 패드와 전기적으로 연결되는 출력 리드와, 상기 출력 리드와 연결되어 있는 구동칩과, 상기 출력 리드와 상기 구동칩을 장착하고 있는 필름을 포함하는 필름-구동칩 조립체를 포함하며, 상기 필름은 상기 출력 리드의 양측 방향에서 돌출되어 있으며 상기 액정패널과 접착되어 있는 패널측 돌출부를 가지는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 필름-구동칩 조립체가 액정 패널에 안정적으로 접착되어 있는 액정표시장치가 제공된다.

Description

필름-구동칩 조립체와 액정표시장치{FILM-CHIP ASSEMBLY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이고,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도이고,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이고,
도 4는 본발명의 실시예에 따른 필름-구동칩 패키지와 필름-구동칩 조립체의 관계를 나타낸 도면이고,
도 5는 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
20 : 박막트랜지스터 기판 21 : 게이트 패드
22 : 데이터 패드 30 : 컬러 필터 기판
41 : 필름-구동칩 조립체 42 : 필름
43 : 구동칩 44 : 입력 리드
45 : 출력 리드 46 : 패널측 돌출부
47 : 더미 리드 51, 53 : 연성인쇄회로기판(FPC)
본 발명은, 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액정패널과 필름-구동칩 조립체 간의 접착력이 강화된 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정패널을 포함한다. 액정표시장치는 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조절된다.
액정표시장치는 이외에 표시영역에 화면을 형성하기 위해 박막트랜지스터 기판에 형성되어 있는 게이트선과 데이터선에 구동신호를 인가하는 게이트 구동칩 및 데이터 구동칩, 그리고 타이밍 컨트롤러(timing controller)와 구동전압 발생부 등이 형성되어 있는 연성인쇄회로기판(FPC) 등을 더 포함한다.
이 중 게이트 구동칩 및 데이터 구동칩은 액정패널 상에, 구체적으로는 박막트랜지스터 기판의 표시영역 외곽에 형성되어 있으며, 게이트선과 데이터선의 연장인 패드(게이트 패드, 데이터 패드)에 전기적으로 연결된다. 구체적으로는 구동칩과 연결된 출력 리드가 패드와 연결된다. 구동칩과 출력 리드는 필름에 장착된 형태, 즉 필름-구동칩 조립체의 형태로 액정패널과 연결된다. 필름-구동칩 조립체로는 COF(chip on film)와 TCP(tape carrier package)가 있다.
필름-구동칩 조립체는 필름-구동칩 조립체가 연속으로 연결되어 있는 필름-구동칩 패키지에서 하나씩 직사각형 형태로 커팅하여 사용한다.
그런데 액정패널과 필름-구동체 조립체 간의 접착은 충분히 강하지 못하여, 액정패널의 유동이나 백라이트 유닛 몰드와의 접촉에 의해 접착불량이 발생하는 문제가 있다. 이러한 문제가 발생하면 구동신호가 액정 패널에 전달되지 않아 화면을 구성하지 못하는 불량이 발생할 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 접착력이 개선된 필름-구동칩 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 필름-구동칩 조립체와 액정 패널 간의 접착력이 개선된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적은 필름-구동칩 조립체에 있어서, 입력 리드 또는 출력 리드를 가지는 다수의 배선을 포함하는 적어도 하나의 배선층과, 상기 배선층의 양쪽면에 부착되는 적어도 두개의 필름과, 싱기 다수의 배선과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 구동칩을 포함하며, 상기 필름은 상기 입력 리드 또는 출력 리드의 양측 방향으로 돌출된 돌출부를 가지는 것에 의하여 달성될 수 있다.
상기 돌출부에는 더미 배선와 더미 리드 중 적어도 어느 하나가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 또 다른 목적은, 액정표시장치에 있어서, 패드가 마련되어 있는 액정 패널과, 상기 패드와 전기적으로 연결되는 출력 리드와, 상기 출력 리드와 연결되어 있는 구동칩과, 상기 출력 리드와 상기 구동칩을 장착하고 있는 필름을 포함하는 필름-구동칩 조립체를 포함하며, 상기 필름은 상기 출력 리드의 양측 방향에서 돌출되어 있으며 상기 액정패널과 접착되어 있는 패널측 돌출부를 가지는 것에 의하여 달성될 수 있다.
상기 패널측 돌출부에는 더미 리드가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 액정패널에 구동신호를 인가하며, 신호 패드가 마련되어 있는 연성인쇄회로기판(FPC)을 더 포함하며, 상기 필름 상에는 상기 신호 패드 및 상기 구동칩과 전기적으로 연결되는 입력 리드가 더 형성되어 있으며, 상기 필름은 상기 입력 리드의 양측에서 돌출되어 상기 연성인쇄회로기판에 접착되어 있는 FPC측 돌출부를 더 갖는 것이 바람직하다.
상기 패널측 돌출부의 외곽은 라운딩(rounding) 처리되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 필름-구동칩 조립체는 TCP(tape carrier package)와 COF(chip on film)을 포함한다.
TCP는 와이어리스(wireless) 본딩 방식의 한가지로써 구동칩을 테이프 필름에 접속하고 수지로 밀봉하는 TAB(tape automated bonding)기술을 활용한 것을 말한다. COF는 필름 타입의 연성인쇄회로기판(FPC)상에 구동칩이 장착되어 있는 것으로, 파인 피치(fine pitch)에 대한 대응성이 용이하며, 저렴하고 유연성이 우수한 장점이 있다.
TCP와 COF는 구동칩이 필름에 장착되는 점이 동일하며, 공급형태와 액정패널에의 적용방법도 유사하다.
본 발명의 실시예에서는 COF를 예로 들어 설명하겠다
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다.
도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 평면도, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다.
액정표시장치(1)는 박막트랜지스터 기판(20)과 컬러필터 기판(30)을 포함하는 액정패널(10), 박막트랜지스터 기판(20)의 외곽에 부착되어 있는 필름-구동칩 조립체(41) 및 필름-구동칩 조립체(41)에 연결되어 있는 연성인쇄회로기판(51, 53)을 포함한다. 이 밖에 박막트랜지스터 기판(20)과 컬러필터 기판(30)의 사이에 위치하는 액정층(71)을 포함하며, 경우에 따라 박막트랜지스터 기판(20)의 배면에 백라이트 유닛(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.
박막트랜지스터 기판(20)의 기판 소재(23) 상부에는 게이트선에서 연장되어 있는 게이트 패드(21)와 데이터선에서 연장되어 있는 데이터 패드(22)가 마련되어 있다.
이하 데이터 패드(22)와 연결되어 있는 데이터선을 구동하기 위한 구성을 중심으로 설명하며, 이는 게이트 패드(21)와 연결되어 있는 게이트선을 구동하기 위한 구성에도 적용될 수 있다.
박막트랜지스터 기판(20)에는 복수의 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있다. 박막트랜지스터(T)는 게이트선과 데이터선이 교차되는 부근에 마련된다. 도시한 박막트랜지스터(T)는 마스크를 5매 사용하여 제조된 형태이다. 박막트랜지스터(T)는 외곽영역의 데이터 패드(22)를 통해 필름-구동칩 조립체(41)로부터 구동신호를 전달받는다. 데이터 패드(22)는 데이터선의 연장이며, 데이터선에 비하여 폭이 넓게 형 성되어 있다. 구동신호에 따라 박막트랜지스터(T)가 온되면, 이에 연결되어 있는 화소전극(24)에 전압이 가해진다. 화소전극(24)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다.
컬러필터 기판(30)을 살펴보면 다음과 같다. 기판소재(31) 위에 블랙매트릭스(32)와 컬러필터층(33)이 형성되어 있다. 블랙매트릭스(32)는 일반적으로 적색, 녹색, 청색 화소 사이를 구분하며, 박막트랜지스터(T)로의 직접적인 광조사를 차단하는 역할을 한다. 블랙매트릭스(32)는 검은색 안료가 첨가된 감광성 유기물질로 이루어져 있을 수 있다. 상기 검은색 안료로는 카본블랙이나 티타늄 옥사이드 등을 사용한다.
컬러필터층(33)은 블랙매트릭스(32)를 경계로 하여 적색필터, 녹색필터, 청색필터가 반복되어 형성된다. 컬러필터층(33)은 백라이트 유닛(도시하지 않음)으로부터의 조사되어 액정층(71)을 통과한 빛에 색상을 부여하는 역할을 한다. 컬러필터층(33)은 통상 감광성 유기물질로 이루어져 있다.
컬러필터층(33)과, 컬러필터층(33)이 덮고 있지 않은 블랙매트릭스(32)의 상부에는 오버코트막(34)이 형성되어 있다. 오버코트막(34)은 컬러필터층(33)을 보호하는 역할을 하며 통상 아크릴계 에폭시 재료가 많이 사용된다.
오버코트막(34)의 상부에는 공통전극층(35)이 형성되어 있다. 공통전극층(35)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)등의 투명한 도전물질로 이루어진다. 공통전극층(35)은 박막트랜지스터 기판(20)의 화소전극층(24)과 함께 액정층(71)에 직접 전압을 인가한다.
이 밖에 박막트랜지스터 기판(20)과 컬러필터 기판(30)의 외부면에는 각각 편광판(25, 36)이 부착되어 있다. 액정(71)은 양 기판(20, 30)과, 양 기판(20, 30)의 테두리를 따라 형성되어 있으며 양 기판(20, 30)을 상호 접착하는 실런트(81)로 둘러싸인 공간 내에 존재하면서, 필름-구동칩 조립체(41)의 구동신호에 따라 그 정렬상태가 변화한다.
이하에서는 필름-구동칩 조립체(41)와 액정패널(10) 및 FPC(51)와의 연결에 대하여 설명하겠다.
필름-구동칩 조립체(41) 내의 구동칩(43)은 입력 리드(44)와 출력 리드(45)에 모두 연결되어 있다. 입력 리드(44)는 FPC(51)의 신호 패드(52)와 연결되어 있으며 출력 리드(45)는 데이터 패드(22)와 연결되어 있다. 각 리드(44, 45)와 각 패드(52, 22)는 도전성 필름(60)을 통해 전기적으로 연결되어 있다. 도전성 필름(60)은 열경화성 수지층(61)과 여기에 분산되어 있는 도전입자(62)로 이루어지는데, 도전입자(62)가 각 리드(44, 45)와 각 패드(52, 22)를 전기적으로 연결하는 것이다. 구동칩(43)과 각 리드(44, 45)는 필름(42)의 같은 면에 형성되어 있는데, 이는 구동칩(43)이 외부로 노출되어 손상되는 것을 방지하는데 유리하다.
여기서 필름-구동칩 조립체(41)는 전체적으로는 직사각형 형태이나, 출력 리드(45)의 양측 방향으로 연장된 한 쌍의 패널측 돌출부(46)가 마련되어 있다. 패널측 돌출부(46)는 필름(42)이 연장되어 있는 것이다. 또한 패널측 돌출부(46)에는 데이터 패드(22)와는 연결되지 않는 더미 리드(47)가 형성되어 있다.
필름-구동칩 조립체(41)와 액정패널(10)간의 연결공정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 데이터 패드(22)가 마련된 액정패널(10)과, 필름-구동칩 조립체(41)를 마련한다. 액정패널(10)의 데이터 패드(22)를 따라서는 도전성 필름(60)이 부착되어 있다. 마련된 필름-구동칩 조립체(41)를 액정패널(10)의 데이터 패드(22)와 정렬시킨다. 정렬이 확인되면 히팅툴 등을 이용하여 열을 가하면서 필름-구동칩 조립체(41)와 액정패널(10)을 상호 가압한다. 이 과정은 임시가압으로서 도전성 필름(60)은 부분적으로 경화되어 필름-구동칩 조립체(41)와 액정패널(10)에 임시 결합되도록 한다. 임시 결합에 의하여 필름-구동칩 세트(41)와 액정패널(10) 간의 정렬은 고정된다. 이 후 모든 데이터 패드(22)에 필름-구동칩 조립체(41)가 연결되도록 위의 과정을 반복한다. 이렇게 하여 데이터 패드(22)와 필름-구동칩 조립체(41)의 정렬이 완성되고 고정되면, 다시 히팅툴을 사용하여 모든 필름-구동칩 조립체(41)에 대하여 일괄적으로 본압착을 한다. 본압착에 의해 도전성 필름(60)내의 수지층(61)은 완전히 경화되고, 필름-구동칩 조립체(41)의 출력 리드(45)와 액정패널(10)의 데이터 패드(22)는 도전성 필름(60)내의 도전볼(62)에 의해 전기적으로 연결되게 된다. 본압착 후에 필름-구동칩 조립체(41)의 입력 리드(44)와 FPC(51)의 신호 패드(52)를 상호 정렬, 압착하여 연결한다. 이 과정은 모든 필름-구동칩 조립체(41)에 대하여 일괄적으로 수행되는데, 이는 필름-구동칩 조립체(41)가 이미 액정패널(10)에 고정되어 있어 FPC(51)와의 정렬이 용이하기 때문이다.
이와 같은 과정을 거친 패널측 돌출부(46) 역시 도전성 필름(60)을 통하여 액 정패널(10)에 부착되어 있으며, 더미 리드(47)에 의해 접착력이 증대되어 있다.
필름-구동칩 조립체(41)와 액정 패널(10)간의 접착력은 패널측 돌출부(46)에 의하여 증대되어 액정 패널(10)의 유동에 의하여 접착불량이 생길 가능성이 감소한다. 또한 패널측 돌출부(46)의 외곽은 라운딩 처리 되어 있어 백라이트 유닛 몰드에 의한 찢김 역시 감소한다.
도 4는 본발명의 실시예에 따른 필름-구동칩 패키지와 필름-구동칩 조립체의 관계를 나타낸 도면이다.
필름 구동칩 패키지(40)는 띠 형상의 필름(42) 상에 구동칩(43)이 일정한 간격으로 장착되어 있는 형태를 가지고 있다. 필름(42)의 양 측면에는 작업의 편의를 위해 이송홈(48)이 마련되어 있다.
본발명의 제1실시예에 따른 필름-구동칩 조립체(41)는 필름-구동칩 패키지(40)를 일정한 패턴으로 커팅하여 얻어 진다. 통상 필름-구동칩 조립체(41)의 외곽과 동일한 커팅선을 가진 커팅툴로 필름-구동칩 패키지(40)를 프레스하여 커팅한다. 따라서 필름-구동칩 조립체(41)는 커팅툴의 커팅선이 패널측 돌출부(46)를 포함하도록 변형하기만 하면 되는 것이다.
필름(42)은 유연성을 가지고 있으며 이중층(42a, 42b)으로 구성되어 있는데 이중층(42a, 42b)의 사이에 입력 리드(44), 출력 리드(45), 더미리드(47)가 위치하고 있다. 필름-구동칩(41)의 종류에 따라 입력 리드(44), 출력 리드(45) 등이 배선층이 복층으로 구성될 수 있으며, 이 경우 필름(42)도 이중층 이상으로 마련된다.
도 5는 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 평면도이다.
제1실시예와 다른 점만을 설명하면 필름-구동칩 조립체(41)에 FPC측 돌출부(49)가 더 형성되어 있는 것이다. FPC측 돌출부(49)는 입력 리드(44)의 양측 방향에 마련되어 있으며 역시 필름(42)이 연장되어 있는 것이다. 도시하지 않았지만 FPC측 돌출부(49)도 더미 리드를 갖는 것이 바람직하다.
제2실시예에 따른 필름-구동칩 조립체(41)를 만드는 방법 역시 필름-구동체 패키지(40)에서 커팅선을 변형하여 커팅하면 된다.
제2실시예를 따르면 필름-구동칩 조립체(41)와 액정패널(10)간의 접착력 뿐 아니나 필름-구동칩 조립체(41)와 FPC(51)간의 접착력도 증가된다.
이상 설명한 바와 같이, 본발명에 따르면 필름-구동칩 조립체와 액정 패널 간의 접착력이 개선된 액정표시장치가 제공된다.

Claims (6)

  1. 입력 리드 또는 출력 리드를 가지는 다수의 배선을 포함하는 적어도 하나의 배선층과;
    상기 배선층의 양쪽면에 부착되는 적어도 두개의 필름과;
    싱기 다수의 배선과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 구동칩을 포함하며,
    상기 필름은 상기 입력 리드 또는 출력 리드의 양측 방향으로 돌출된 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 필름-구동칩 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 돌출부에는 더미 배선와 더미 리드 중 적어도 어느 하나가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필름-구동칩 조립체.
  3. 패드가 마련되어 있는 액정 패널과;
    상기 패드와 전기적으로 연결되는 출력 리드와, 상기 출력 리드와 연결되어 있는 구동칩과, 상기 출력 리드와 상기 구동칩을 장착하고 있는 필름을 포함하는 필름-구동칩 조립체를 포함하며,
    상기 필름은 상기 출력 리드의 양측 방향에서 돌출되어 상기 액정패널과 접착되어 있는 패널측 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 패널측 돌출부에는 더미 리드가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 액정패널에 구동신호를 인가하며, 신호 패드가 마련되어 있는 연성인쇄회로기판(FPC)을 더 포함하며,
    상기 필름 상에는 상기 신호 패드 및 상기 구동칩과 전기적으로 연결되는 입력 리드가 더 형성되어 있으며,
    상기 필름은 상기 입력 리드의 양측에서 돌출되어 상기 연성인쇄회로기판에 접착되어 있는 FPC측 돌출부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 패널측 돌출부의 외곽은 라운딩(rounding) 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886238B1 (ko) * 2007-03-02 2009-02-27 엘지디스플레이 주식회사 평판표시장치
US8617910B2 (en) 2011-04-07 2013-12-31 Samsung Display Co., Ltd. Display device and a method of manufacturing the same
KR20160129494A (ko) * 2015-04-30 2016-11-09 삼성전자주식회사 디스플레이 유닛 및 이를 가지는 디스플레이 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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