KR20070003149A

KR20070003149A - 연성기판의 배선구조 및 이를 채용한 액정표시소자

Info

Publication number: KR20070003149A
Application number: KR1020050058899A
Authority: KR
Inventors: 김재열
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-05

Abstract

본 발명에 따른 액정표시소자는 복수의 게이트라인 및 데이터라인이 형성된 액정패널과 상기 액정패널에 부착되어 드라이버IC가 실장되며, 양면에 제1신호가 인가되는 적어도 하나의 제1신호배선이 형성되고 일면에 제2신호가 인가되는 적어도 하나의 제2신호배선이 형성되어 외부로부터 신호가 입력되고 액정패널에 신호를 인가하는 TCP(Tape Carrier Package)과, 구동회로가 실장되고 상기 TCP와 연결되어 TCP에 신호를 인가하는 PCB(Printed Circuit Board)로 구성된다.

액정패널, TCP, 연성기판, SSC, 일면, 신호배선

Description

연성기판의 배선구조 및 이를 채용한 액정표시소자{LINE STRUCTURE OF FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THEREOF}

도 1은 종래 액정표시소자의 개략적인 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시소자의 평면도.

도 3은 도 2의 A-A'선 단면도.

도 4는 도 2의 단면구조의 다른 예를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 액정패널 140 : 데이터TCP

142 : 데이터 드라이버IC 150 : 게이트TCP

152 : 게이트 드라이버IC 160 : 데이터PCB

170 : 게이트PCB 180,190 : 신호배선

본 발명은 액정표시소자의 연성기판에 관한 것으로, 특히 SSC(Source Sampling Clock) 신호배선을 연성기판의 일면에 형성하고 다른 배선은 연성기판의 양면에 형성하여 연성기판의 효율을 향상시킴과 동시에 노멀모드에서의 노이즈를 발생을 방지할 수 있는 액정표시소자의 연성기판의 배선구조에 관한 것이다.

현재 평판디스플레이(flat panel display)의 주력제품인 액정표시소자(Liquid Crystal Display Device)는 양산이 가능하고 대형화와 고해상도화가 급속도로 진전되어 노트북 컴퓨터용 뿐만 아니라 대형 모니터 응용제품으로도 개발되어 기존의 CRT(cathode ray tube) 제품을 점진적으로 대체하고 있어 디스플레이(display) 산업에서의 그 비중이 점차 증대되고 있다.

한편, 최근의 정보화 사회에서 표시소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있다. 특히 모든 전자 제품의 경박단소 추세에 따라 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질, 휴대성의 중요성이 더 한층 높아지고 있다. 액정표시소자는 평판표시소자의 이러한 조건들을 만족시킬 수 있는 성능뿐만 아니라 양산성까지 갖춘 표시소자이기 때문에 이를 이용한 각종 신제품 창출이 급속도로 이루어지고 있으며 전자산업에서 반도체 이상의 파급효과를 가져오고 있다.

일반적으로 액정표시소자의 구동회로는 액정셀(cell)을 구동하는 신호를 입력해 주는 다수의 드라이버 구동회로(driver IC chip)을 포함하며, 이를 제어하는 제어신호를 생성하고 컴퓨터(computer) 등으로부터 입력된 화상정보를 제어하는 타이밍콘트롤러(timing controller)와 액정 셀에 각 그레이스케일(gray scale)별로 서로 다른 전압을 발생시키는 회로부품 등이 다층 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB) 상에 장착된 형태로 구성되어 있다.

일반적으로 액정표시소자는 스위칭소자인 박막트랜지스터(thin film transistor)가 설치되는 하부기판(즉, TFT기판)과 컬러를 구현하는 컬러필터층(color filter layer)가 설치된 상부기판(즉, 컬러필터기판) 및 그 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.

이러한 액정표시소자에서 하부기판에 게이트배선과 데이터배선을 통하여 드라이버 구동회로의 구동신호를 효과적으로 인가하기 위해, 각 신호배선은 하부기판 주변부의 본딩패드(bonding pad)에 연결되어 있다. 통상적으로 본딩패드에 드라이버구동IC를 연결하는 방법은 드라이버IC가 본딩패드에 직접 연결되는 COG(chip-on-glass) 실장방식과 TAB(tape-automated bonding) 기술을 이용한 TCP(tape carrier package) 실장방식이 있다.

도 1은 TCP방식을 사용하여 구동회로를 실장한 액정패널의 개략적인 평면도를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)은 게이트배선과 데이터배선이 매트릭스(matrix)형태로 배열된 하부기판(20)과, 상기 하부기판(20)과 합착되는 상부기판(30)과, 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board)로 이루어지며, 상기 하부기판(20)의 일측에 위치하고 데이터배선과 연결되어 상기 데이터배선에 신호를 인가하는 데이터 드라이버IC(42)가 실장된 소스TCP(40)와, 상기 게이트배선의 일측에 위치하고 상기 게이트배선과 연결되어 상기 게이트배선에 게이트신호를 전달하는 게이트 드라이버IC(52)가 실장된 게이트TCP(50)를 포함한다. 상기 하부기판(20)의 면적은 상기 드라이버회로의 실장을 위해 상기 상부기판(30)의 면적보다 크게 형성된다.

상기 게이트TCP(50)는 게이트PCB(70)와 연결되어 있고 데이터TCP(40)는 데이터PCB(60)와 연결되어 상기 게이트PCB(70)와 데이터PCB(60)에 실장된 구동회로로부터 각종 신호가 입력된다.

데이터 드라이버IC(42)는 데이터PCB(60)의 구동회로에서 생성된 R(Red), G(Green), B(Blue)신호와 SSC(Source Sampling Clock)신호, 래치신호, 감마신호, 아날로그 접지신호, 디지털접지신호, 공통전압 등의 각종 입력신호를 데이터TCP(120)에 형성된 각종 신호배선(도면표시하지 않음)을 통해 입력받는다. 또한, 게이트 드라이버IC(52)는 게이트PCB(70)의 구동회로로부터 주사입력신호를 입력받아 액정표시소자의 구동에 필요한 주사전압을 생성하여 출력단자로 출력한다.

상기한 바와 같이, 상기 액정패널(10)에 연결된 데이터TCP(40)와 게이트TCP(50) 위에 데이터 드라이버IC(42)와 게이트 드라이버IC(52)가 각각 실장되어 외부의 PCB(60,70)로부터 각각 신호를 인가받아 액정패널(10)에 신호를 인가한다. 이때. 상기 신호는 연성기판인 TCP(40,50)에 형성된 신호배선을 통해 인가되는데, 이러한 연성기판을 사용하는 TCP방식은 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.

통상적으로 신호배선의 고집적을 위해 신호배선은 TCP(40,50)의 양면에 형성된다. 즉, RGB 데이터신호를 인가하기 위한 데이터신호배선, SSC신호를 인가하는 SSC신호배선, 래치신호배선, 감마신호배선, 아날로그접지 신호배선, 디지털접지 신호배선, 공통전압 공급배선 등과 같은 각종 신호배선이 TCP(40,50)의 양면에 2중으로 형성되는 것이다. 그런데, 이와 같이, TCP(40,50) 양면에 신호배선을 형성하는 경우 양신호배선 사이에는 캐패시턴스가 형성되어 신호배선에 인가되는 신호가 감 쇄된다. 이러한 신호의 감쇄는 특히 노멀모드(normal mode)시 SSC신호의 주파수가 증가하게 되어 화면구동시 잡음이 발생되는 주요한 원인이 된다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 일부의 신호배선을 TCP의 양면에 형성하여 TCP의 고집적화가 가능한 액정표시소자의 연성기판 배선구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 캐패시턴스에 의해 진폭의 감쇄시 화질이 영향을 미치는 신호가 인가되는 신호배선을 TCP의 일면에만 형성하여 화질이 저하되는 것을 방지할 수 잇는 액정표시소자의 연성기판 배선구조를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시소자의 연성기판 배선구조는 액정패널에 부착되어 외부의 구동회로로부터 신호가 입력되고 액정패널에 신호를 인가하는 연성기판과, 상기 연성기판의 양면에 형성되어 제1신호가 인가되는 적어도 하나의 제1신호배선과, 상기 연성기판의 일면에 형성되어 제2신호가 인가되는 적어도 하나의 제2신호배선으로 구성된다.

상기 제2신호배선은 SSC(Source Sampling Clock)신호배선으로서, 연성기판의 상면 또는 하면에 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시소자는 복수의 게이트라인 및 데이터라인이 형성된 액정패널과 상기 액정패널에 부착되어 드라이버IC가 실장되며, 양면에 제1신호가 인가되는 적어도 하나의 제1신호배선이 형성되고 일면에 제2신호가 인가되는 적어도 하나의 제2신호배선이 형성되어 외부로부터 신호가 입력되고 액정패널에 신호를 인가하는 TCP(Tape Carrier Package)과, 구동회로가 실장되고 상기 TCP와 연결되어 TCP에 신호를 인가하는 PCB(Printed Circuit Board)로 구성된다.

본 발명에서는 연성기판(FPC)에 형성되는 신호배선의 구조를 변경함으로써 화상에 잡음이 발생하는 것을 방지한다. 일반적으로 배선은 연성기판의 양면에 형성되지만, 본 발명에서는 그 일부의 배선을 양면이 아닌 일면에만 형성함으로써 해당 배선을 통해 인가되는 신호가 캐패시터에 의해 감쇄되는 것을 방지할 수 있게 된다.

배선을 연성기판 일면에 형성하는 신호배선으로는 여러가지가 있을 수 있지만, 본 발명에서는 특히 SSC(Source Sampling Clock)신호가 인가되는 SSC신호배선을 일면에 형성한다. 상기 SSC신호는 소스데이터를 샘플링하는 신호로서, 캐패시터에 의해 진폭이 감쇄되면, 주파수가 증가하는 노멀모드에서 화면에 잡음을 발생시킨다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연성기판의 배선구조를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 연성기판(FPC)이 구비된 TCP방식의 액정표시소자를 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 액정패널(110)은 투명한 유리로 이루어져 외부로부터 주사신호가 인가되는 복수의 게이트배선과 데이터신호가 인가되는 복수의 데이터배선이 매트릭스형태로 배열되는 하부기판(120)과, 실제 컬러를 구현하는 컬러 필터층이 형성되고 상기 하부기판(120)과 합착되는 상부기판(130)과, 상기 하부기판(120) 및 상부기판(130)에 일정한 셀갭을 형성하여 형성된 액정층(도면표시하지 않음)으로 이루어진다. 이때, 하부기판(120)은 상부기판(130) 보다 넓은 면적으로 이루어져 있기 때문에, 하부기판(120)과 상부기판(130)이 합착했을 때 하부기판(120)의 일부가 패드영역으로서 외부로 노출된다.

상기 액정패널(110)의 패드영역에는 연성기판(Flexible Printed Circuit Board)으로 이루어진 데이테TCP(140)와 게이트TCP(150)가 부착되어 있으며, 상기 데이타TCP(140)와 게이트TCP(150)는 각각 데이터PCB(160)와 게이트PCB(170)에 부착되어 있다. 또한, 상기 데이타TCP(140)와 게이트TCP(150)에는 각각 데이터드라이버IC(142)와 게이트드라이버(152)가 실장되어 상기 데이터PCB(160)와 게이트PCB(170)의 구동회로부터 신호가 인가되고 액정패널(110)의 게이트라인과 데이터라인에 신호를 출력한다.

한편, 상기 데이터TCP(140)와 게이트TCP(150)에는 각각 신호배선(180,190)이 형성되어 있다. 상기 신호배선(180,190)은 데이터PCB(160) 또는 게이트PCB(170)에 각각 실장된 구동회로에서 생성된 R,G,B신호와 SSC신호, 래치신호, 감마신호, 아날로그 접지신호, 디지털접지신호, 공통전압, 주사입력신호 등의 각종 신호가 입력되는 배선으로서, 데이터TCP(140)와 게이트TCP(150)의 양면 또는 단면에 형성된다.

도 3은 도 2의 A-A'선 단면도로서, 데이터TCP(140)의 단면구조를 나타내는 도면이다. 비록 도면에는 데이터TCP(140)만을 예시하여 설명하고 있지만, 게이트TCP(150) 역시 데이터TCP(140)와 동일한 구조로 형성될 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 폴리이미드(polyimide)와 같은 고분자물질로 이루어진 데이터TCP(140)에는 복수의 신호배선(181a,181b,183,185a,185b)이 형성된다. 이때, 제1신호배선(181a,181b)과 제3신호배선(185a,185b)은 데이터TCP(140)의 양면에 형성되어 있는 반면에, 제2신호배선(183)은 상면에만 형성되어 있다. 이때, 각각의 신호배선들은 동일한 신호가 인가되는 배선이다. 즉, 양면의 제1신호배선(181a,181b)에는 동일한 신호가 인가되고, 제3신호배선(185a,185b)도 역시 동일한 신호가 흐르는 것이다.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 데이터TCP(140)에는 관통홀(through hole)이 형성되어 양면의 신호배선이 전기적으로 접속되며, 드라이버IC는 상기 데이터TCP(140)에 실장되어 신호배선과 전기적으로 접속된다.

이와 같이, 본 발명에서는 데이터TCP(140)에 형성되는 신호배선(181a,181b,185a,185b)의 일부가 양면에 형성되므로, 데이터TCP(140)의 효율적인 이용이 가능하게 된다. 다시 말해서, 데이터TCP(140)에서 신호배선의 고집적화가 가능하게 되는 것이다. 또한, 나머지 신호배선(183)이 일면에만 형성되므로, 양면에 형성되었을 때 발생하는 캐패시터에 의한 신호감쇄를 방지할 수 있게 된다. 이러한 관점에서 볼 때, 데이터TCP(140)의 양면에 형성되는 신호배선(181a,181b,185a,185b)은 캐패시터가 발생하여 신호가 감쇄되는 경우에도 화질에 영향을 미치지 않는 신호들(예를 들면, R,G,B신호, 래치신호, 감마신호, 아날로그 접지신호, 디지털접지신호 등)이 인가되는 신호배선이고 데이터TCP(140)의 양면에 형성되는 신호배선(183)은 SSC신호와 같이 감쇄가 발생하는 경우 화질이 저하되는 신호가 인가되는 신호배선이다(이 SSC신호는 특히 노멀모드시 노이즈가 발생한다).

이와 같이, 본 발명에서는 신호의 종류에 따라 데이터TCP(140) 또는 게이트TCP(150)의 양면 또는 일면에 신호배선을 형성함으로써 화질의 저하없이 연성기판을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

한편, 상기 제2배선(183)이 데이터TCP(140)(또는 게이트TCP(150))의 특정 면에는 형성되는 것이 아니다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2배선(183)은 데이터TCP(140)(또는 게이트TCP(150))의 하면에도 형성될 수 있을 것이다. 다시 말해서, 제2배선(183)은 데이터TCP(140)(또는 게이트TCP(150))의 상면이나 하면중 어느 면에도 형성될 수 있을 것이다.

또한, 서로 다른 신호가 흐르고 캐패시터가 형성될 경우 감쇄에 의해 화질에 영향을 주는 신호배선(183,184)이 2개 형성될 경우, 이 2개의 신호배선(183,184)이 모두 데이터TCP(140) 또는 게이트TCP(150)의 상면이나 하면에 형성될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 제2신호배선(183)은 하면에 형성되고 제4신호배선(185)은 상면에 형성될 수도 있을 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 연성기판으로 이루어진 TCP의 양면에 신호배선의 일부를 형성하므로, TCP를 효율적으로 이용할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서는 일부의 신호배선을 TCP의 단면에 형성하므로, 캐패시터의 발생에 의한 감쇄에 기이하는 화질저하를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

Claims

액정패널에 부착되어 외부의 구동회로로부터 신호가 입력되고 액정패널에 신호를 인가하는 연성기판;

상기 연성기판의 양면에 형성되어 제1신호가 인가되는 적어도 하나의 제1신호배선; 및

상기 연성기판의 일면에 형성되어 제2신호가 인가되는 적어도 하나의 제2신호배선으로 구성된 액정패널의 연성기판 배선구조.
제1항에 있어서, 상기 제2신호배선은 SSC(Source Sampling Clock)신호배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정패널의 연성기판 배선구조.
제1항에 있어서, 상기 제2신호배선은 연성기판의 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정패널의 연성기판 배선구조.
복수의 게이트라인 및 데이터라인이 형성된 액정패널;

상기 액정패널에 부착되어 드라이버IC가 실장되며, 양면에 제1신호가 인가되는 적어도 하나의 제1신호배선이 형성되고 일면에 제2신호가 인가되는 적어도 하나의 제2신호배선이 형성되어 외부로부터 신호가 입력되고 액정패널에 신호를 인가하는 TCP(Tape Carrier Package); 및

구동회로가 실장되고 상기 TCP와 연결되어 TCP에 신호를 인가하는 PCB(Printed Circuit Board)로 구성된 액정표시소자.
제4항에 있어서, 상기 TCP는,

게이트라인에 신호를 인가하는 게이트TCP; 및

데이터라인에 신호를 인가하는 데이터TCP를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제5항에 있어서, 제2신호배선은 데이터TCP에 형성된 SSC(Source Sampling Clock)신호배선인 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제4항에 있어서, 상기 제2신호배선은 TCP의 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제4항에 있어서, 상기 PCB는,

게이트TCP에 신호를 출력하는 게이트PCB; 및

데이터TCP에 신호를 출력하는 데이터PCB를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.