KR100547238B1 - 엘씨디 모듈 - Google Patents

Abstract

구동드라이브 IC가 탑재된 TCP의 상부면을 LCD 패널에 연결하고, 구동드라이브 IC가 위치하지 않는 TCP의 하부면을 인쇄회로기판에 접합하며, 또한, 몰드프레임의 후면에 TCP를 수납하는 TCP 수납부를 형성한다.

여기서, TCP와 인쇄회로기판이 연결된 LCD 패널을 몰드프레임에 올려놓은 후 TCP를 180˚절곡시켜 몰드프레임의 하부에 인쇄회로기판을 위치시키면 TCP의 소정영역이 몰드프레임의 후면과 인쇄회로기판 사이에 위치하게되고 몰드프레임의 후면에 위치한 TCP의 전체영역이 TCP 수납부에 수납되기 때문에 LCD 모듈을 박형화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 몰드프레임의 후면에 위치한 TCP의 소정영역이 LCD 모듈의 외부로 노출되지 않으므로 보호샤시가 제거되어 LCD 모듈의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

엘씨디 모듈

본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 한다.) 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하 TCP라 한다.)를 절곡하였을 때 몰드프레임의 후면과 인쇄회로기판 사이에 TCP가 위치하도록 TCP를 인쇄회로기판에 본딩하여 LCD 모듈의 두께를 줄인 LCD 모듈에 관한 것이다.

최근, 경량화, 박형화, 소형화등의 장점을 가지고 있어 CRT(cathode ray tube)의 대체품으로 사용되고 있는 LCD 모듈은 액정의 전기광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 표시장치이다.

일반적으로 사용되는 투과형 LCD 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이 크게 정보를 표시하는 LCD 패널(10)과, 인쇄회로기판(60)과, LCD 패널(10)과 인쇄회로기판(60)을 전기적으로 연결하여 LCD 패널(10)을 구동시키는 구동드라이브 IC(45)와, LCD 패널(10)에 빛을 전달하는 백라이트 어셈블리(70)로 구성된다.

미국 특허 공고 제 5,084,961호에 의하면 구동드라이브 IC의 실장방식에 따라 씨오지(COG; Chip On glass)와 탭(TAB; Tape Automated Bonding)방식으로 구분된다. COG 실장 방식은 LCD 패널에 반도체 칩 패키지 형태의 구동드라이브 IC를 직접 실장하는 기술로, LCD 패널과 구동드라이브 IC 및 인쇄회로기판을 상호 연결하는데 시간이 많이 소요되어 LCD 모듈의 조립성이 저하되는 단점이 있다.

이러한, 단점으로 인해 COG 실장 방식보다는 도 1에 도시된 탭 실장방식이 LCD 모듈(1)에 많이 적용되고 있는데, 탭 실장방식에 따르면 TCP(40)의 출력배선들(50)은 LCD 패널(10)의 게이트 영역과 소스영역에 형성된 입력패드들(55)과 전기적으로 연결되고, TCP(40)의 입력배선들(55)은 인쇄회로기판(60)의 출력패드들(50)과 접속된다. 여기서, TCP(40)는 출력배선들(50)과 입력배선들(55)이 형성된 베이스 필름(42)의 일면에 구동드라이브 IC(45)를 탑재시킨 것으로, 출력배선들(50)과 입력배선들(55)은 베이스 필름(42)의 동일한 면에 형성된다.

한편, 백라이트 어셈블리(70)는 램프 어셈블리(74), 도광판(76)과, 시트류(78)와, 램프 어셈블리(74)와 도광판(76) 및 시트류(78)를 수납하는 몰드프레임(72)으로 구성된다. 여기서, 도광판(76)은 하부면이 소정 기울기로 기울어진 웨지(wedge) 형상이고, 도광판(76)의 두께가 얇은 쪽과 대응되는 몰드프레임(72)의 하부면에는 구동드라이브 IC(45)를 수납하기 위한 수납부(71)가 형성된다.

이와 같이 구성된 백라이트 어셈블리(70)에서 시트류(78)의 상부에 TCP(40)와 인쇄회로기판(60)이 연결된 LCD 패널(10)이 놓여지면, LCD 패널(10)의 소스영역쪽에 연결된 TCP(40)를 180˚절곡시켜 인쇄회로기판(60)을 몰드프레임(72)의 하부에 위치시켜 LCD 모듈(1)의 크기를 줄인다.

그러나, 상기에서 설명한 바와 같이 TCP를 180˚절곡시켜 몰드프레임의 하부에 인쇄회로기판을 위치시키면 TCP의 두께만큼 LCD 모듈이 두꺼워지므로 LCD 모듈을 박형화하지 못한다. 이는 TCP가 절곡되면 인쇄회로기판의 하부에 위치, 즉 LCD 모듈의 최하부에 위치하게 된다.

또한, TCP가 상기와 같은 이유에서 LCD 모듈의 외부로 노출되면 다른 물체들과 마찰에 의해 스크래치가 발생된다. 이를 해결하기 위해 종래에는 TCP가 위치한 몰드프레임의 하부에 보호샤시를 설치하여 TCP를 보호함으로 인해 LCD 모듈의 두께는 더욱 증가되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 몰드프레임의 후면과 인쇄회로기판 사이에서 TCP가 인쇄회로기판과 연결되도록 함으로써 LCD 모듈을 박형화시키는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 몰드프레임의 후면과 인쇄회로기판 사이에서 TCP가 인쇄회로기판과 연결되도록 함으로써 TCP를 보호하는 보호샤시를 제거함으로써 LCD 모듈을 박형화시키는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해 질 것이다.

본 발명에 따르면, 구동드라이브 IC가 탑재된 TCP의 상부면을 LCD 패널과 마주보게 위치시켜 LCD 패널의 입력패드들과 TCP의 출력배선들을 접합시키고, TCP의 하부면을 인쇄회로기판과 마주보게 위치시켜 TCP의 입력배선들과 인쇄회로기판의 출력패드들을 본딩시킨 후, TCP 수납부가 형성된 몰드프레임의 후면 쪽으로 TCP들을 절곡시켜 몰드프레임의 하부에 인쇄회로기판을 위치시킨다.

이와 같이 몰드프레임의 후면에 인쇄회로기판을 위치시키면, 몰드프레임과 인쇄회로기판 사이에 입력배선들과 출력패드들이 접속된 TCP가 위치하게 되고, 인쇄회로기판과 몰드프레임의 후면에 위치하는 TCP는 TCP 수납부에 수납되는데, TCP 수납부의 폭은 몰드프레임의 후면에 위치한 TCP의 전체 길이보다 약간 더 크게 형성하고, TCP 수납부의 깊이는 구동드라이브 IC를 포함한 TCP의 두께보다 더 크게 형성하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 의한 LCD 모듈의 구동장치를 첨부된 도면 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

LCD 모듈(100)은 도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이 액정의 전기 광학적 성질을 이용하여 정보를 디스플레이하는 LCD 패널(110)과, 일단에 출력패드들(162)이 형성되고 LCD 패널(110)과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(160)과, LCD 패널(110)에 일면이 접합되고 타면이 인쇄회로기판(160)에 접속되어 LCD 패널(110)을 구동시키는 TCP(140)와, 상부에 LCD 패널(110)이 놓여지며 LCD 패널(110)에 빛을 전달하는 백라이트 어셈블리(170)로 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이 LCD 패널(110)은 TFT 기판(120)과 칼라필터 기판(130)으로 구성된다. TFT 기판(120)의 상부에는 복수개의 데이터선들(122)이 세로방향을 따라 일렬로 배열되고, 데이터선들(122)과 교차되도록 복수개의 게이트선들(126)이 TFT 기판(120)의 가로방향을 따라 일렬로 배열되며, 게이트선(126)과 데이터선(122)의 일단부 각각에는 게이트 및 데이터 입력패드들(123)(127)이 형성된다.

칼라필터 기판(130)은 TFT 기판(120)의 크기보다 작게 형성되고 TFT 기판(120)과 마주보도록 부착된다. 여기서, TFT 기판(120)에 칼라필터 기판(130)을 부착하면 칼라필터 기판(130)의 외부로 데이터 입력패드들(123)이 형성된 TFT 기판(120)의 장변방향과, 게이트 입력패드들(127)이 형성된 TFT 기판(120)의 단변방향이 소정영역이 노출된다. 데이터 입력패드들(123)이 노출된 TFT 기판(120)의 장변방향을 소스 영역(125)이라 하고, 게이트 입력패드들(127)이 노출된 TFT 기판(120)의 단변방향을 게이트 영역(121)이라 한다.

TCP(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 직사각형 형상의 베이스 필름(142) 상에 데이터 입력패드들(123)과 접속되는 출력배선들(150)이 베이스 필름(142)의 폭방향을 따라 일렬로 배열된다. 여기서, 출력배선들(150)은 LCD 패널(110)에 연결되는 베이스 필름(142)의 일단에서부터 베이스 필름(142)의 길이방향을 따라 베이스 필름(142)의 약 2/3 지점까지 연장되어 형성된다.

또한, 데이터 입력패드들(123)과 접속되지 않는 출력배선들(150)의 단부와 소정간격 이격된 영역에 베이스 필름(142)의 폭방향을 따라 출력패드들(162)과 접속되는 복수개의 입력배선들(155)이 일렬로 배열된다. 여기서, 입력배선들(155)은 출력배선들(150)과 소정간격 이격된 지점에서부터 베이스 필름(142)의 타단까지 연정되어 인쇄회로기판(160)과 전기적으로 연결된다.

또한, 입력배선들(155)과 출력배선들(150)이 형성된 베이스 필름(142)의 상부면에는 입력배선들(155)과 출력배선들(150)을 오염 및 스트레스로부터 보호하기 위한 솔더 레지스트막(143)이 형성된다.

또한, 베이스 필름(142) 및 솔더 레지스트(143)의 일단과 타단에는 입력배선들(155)과 인쇄회로기판(160)에 형성된 출력패드들(162) 및 출력배선들(150)과 입력패드들(123)을 얼라인시키기 위한 윈도우들(144)이 TCP(140)의 폭방향을 따라 형성되어 입력배선들(155)의 소정영역이 베이스 필름(142)의 외부로 노출된다.

한편, 출력배선들(150)과 입력배선들(155) 사이에는 구동드라이브 IC(145)가 탑재되는데, 구동드라이브 IC(145)의 제 의 입·출력리드들(도시 안됨)은 출력배선들(150)과 입력배선들(155)에 전기적으로 연결된다. 바람직하게 구동드라이브 IC(142)는 솔더 레지스트(143)의 상부면에 탑재된다.

상기에서 설명한 TCP(140)는 소스영역(121)에 부착되는 것이다. 게이트 영역(120)에 부착되는 TCP는 출력배선들과 입력배선들이 TCP의 동일한 면에 형성되고, 소스 영역(121)에 부착되는 TCP(140)의 길이보다 더 짧게 형성된다.

도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이 백라이트 어셈블리(170)는 상부면에 수납공간(173)이 형성된 몰드프레임(172)과, 수납공간(172)의 일측면에 설치되어 빛을 발산하는 램프어셈블리(174)와, 램프 어셈블리(174)에 일측면이 끼워지고 LCD 패널(110) 쪽으로 빛을 안내하는 도광판(176)과, 도광판(176)의 상부에 놓여지고 도광판(176)에서 전달된 빛을 확산하고 집광하여 LCD 패널(110)의 배면으로 전달하는 시트류(178)로 구성된다.

도광판(176)은 도 5에 도시된 바와 같이 하부면이 소정기울기로 기울어진 웨지 형상으로, 빛의 균일성을 향상시키기 위해 램프 어셈블리(174)가 끼워지는 도광판(176)의 일측면 두께보다 램프 어셈블리(174)와 대향되고 소스 영역(121)과 대응되는 도광판(176)의 타측면 두께가 더 얇게 형성된다.

또한, 도광판(176)이 놓여지는 수납공간(172)의 기저면도 도광판(176)의 하부면과 대응되는 형상으로 형성되므로, 램프 어셈블리(174)가 위치한 영역에서 소스 영역(121)과 대응되는 영역으로 갈수록 몰드프레임(173)의 살두께는 두꺼워진다. 한편, 살두께가 가장 두꺼운 몰드프레임(172)의 하부면에는 몰드프레임(172)의 길이방향을 따라 TCP 수납부(171)가 형성되는데, TCP 수납부(171)는 수납공간(173) 쪽으로 소정깊이만큼 깎여져 있어 다른 영역과 단차져 있다.

바람직하게, TCP 수납부(171)의 폭은 몰드프레임(172)의 하부면에 위치한 TCP(140)의 전체영역의 길이와 동일하거나 약간 더 크게 형성되고, TCP 수납부(171)의 깊이는 구동드라이브 IC(145)를 포함한 TCP(140)의 두께보다 약간 더 크게 형성된다.

미설명 부호 182와 184는 이방성 도전필름이다.

이와 같이 구성된 LCD 모듈의 조립과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, LCD 패널(110)의 소스 영역(121)에 TCP(140)의 일단을 부착하는 과정에 대해 설명하면, 데이터 입력패드들(123)에 이방성 도전필름(182)을 부착한다. 이후, 구동드라이브 IC(145)가 탑재되지 않은 TCP(140)의 하부면이 소스영역(121)과 마주보도록 TCP(140)를 LCD 패널(110)에 위치시킨 상태에서 출력배선들(150)과 데이터 입력패드들(123)을 상호 얼라인시킨다. 이어, 이방성 도전필름(182)에 열과 압력을 가하여 서로 대응하는 출력배선들(150)과 데이터 입력패드들(123) 각각을 전기적으로 연결시킨다.

이와 같은 공정이 완료되면 인쇄회로기판(160)과 TCP(140)의 타단을 연결하기 위해 TFT 기판(120)이 칼라필터 기판(130)의 상부에 위치하도록 LCD 패널(110)을 뒤집은 다음, 인쇄회로기판(160)의 출력패드들(162)에 이방성 도전필름(184)을 부착한다. 이후, TCP(140)의 상부면과 인쇄회로기판(160)의 출력패드들(162)이 서로 마주보도록 TCP(140)의 상부면에 인쇄회로기판(160)을 위치시킨 상태에서 입력배선들(155)과 출력패드들(162)을 상호 얼라인시키고, 입력배선들(155)과 출력패드들(162)을 전기적으로 연결시킨다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 입력배선들(155)과 출력배선들(150)을 이방성 도전필름(184) 쪽으로 굴곡시켜 출력패드들(162)과 입력패드들(123)에 전기적으로 연결시키기 위해서 윈도우(144) 외부로 노출된 입·출력 배선들(150, 155)을 캐필러리(capillary; 도시 안됨)라는 장치의 하부면에 위치시켜야 한다.

이후, 캐필러리를 TCP(140) 쪽으로 하강시켜 윈도우(144)에 위치하는 입·출력배선들(150, 155)과 이방성 도전필름(184)을 접촉시키는데, 캐필러리가 하강되면 캐필러리의 압력에 의해서 도 5에 도시된 바와 같이 윈도우(144)에 위치하는 입·출력패드들(150, 155)이 이방성 도전필름(184) 쪽으로 절곡된다.

이와 같은 과정을 거쳐 소스 영역(121), TCP(140), 인쇄회로기판(160)이 상호 연결되면 상술 것과 동일한 과정을 거쳐 게이트 영역(125)과 TCP와 인쇄회로기판을 상호 연결한다.

이와는 별도로, 수납공간(173) 중 TCP 수납부(171)와 대향되는 측면에 램프 어셈블리(174)를 설치하고, 두께가 가장 두꺼운 도광판(176)의 일측면이 램프 어셈블리(174)의 전(前)면에 놓이도록 도광판(176)을 수납공간(173)에 수납한 후 도광판(173)의 상부에 시트류(178)를 올려놓는다.

이후, TCP(140)와 인쇄회로기판(160)이 연결된이 LCD 패널(110)을 시트류(178)의 상부에 올려놓는다. 이어, 소스영역(121) 쪽에 부착된 TCP(140)를 몰드프레임(172)의 상부면에서부터 몰드프레임(172)의 하부면까지 절곡시켜 인쇄회로기판(160)을 몰드프레임(172)의 하부에 위치시킨다.

이와 같이 TCP(140)를 180˚절곡시키면 LCD 모듈(100)이 박형화되는데, 그 이유는 출력배선들(150)이 형성된 TCP(140)의 일면을 LCD 패널(110)에 접합시키고, 출력배선들(150)이 형성되지 않은 TCP(140)의 타면을 인쇄회로기판(160)에 접속시킨 후 TCP(140)를 180˚절곡시키면 몰드프레임(172)의 하부면과 인쇄회로기판(160) 사이에 TCP(140)의 입력배선들(155)과 출력패드들(162)의 접합부가 위치하게 되기 때문이다. 즉, TCP(140) 중 몰드프레임(172)의 하부에 위치하는 TCP(172)의 전체영역과 구동드라이브 IC(145)가 TCP 수납부(171)에 수납되기 때문에 본 발명이 적용된 LCD 모듈(100)은 종래의 LCD 모듈(1)에 비해 TCP(140)의 두께만큼 박형화된다.

또한, TCP(140) 중 몰드프레임(172)의 하부에 위치하는 TCP(140)의 소정영역이 LCD 모듈(100)의 외부로 노출되지 않음으로써, TCP(140)를 보호하기 위한 별도의 보호샤시가 필요 없다.

한편, 게이트 영역(125) 쪽은 TCP와 인쇄회로기판이 LCD 패널(110)과 동일한 높이에 위치하는 플랫 방식을 채택하고 있어 TCP를 절곡시키는 별도의 공정을 진행하지 않는다.

본 발명에 따르면, 구동드라이브 IC가 위치하지 않은 TCP의 하부면을 LCD 패널에 연결하고, 구동드라이브 IC가 위치한 TCP의 상부면을 인쇄회로기판에 본딩하고, 몰드프레임의 후면에는 TCP를 수납하는 TCP 수납부를 형성한다.

여기서, TCP와 인쇄회로기판이 연결된 LCD 패널을 몰드프레임에 올려놓은 후 TCP를 180˚절곡시켜 몰드프레임의 하부에 인쇄회로기판을 위치시키면 인쇄회로기판에 본딩된 TCP의 소정영역이 몰드프레임의 후면과 인쇄회로기판 사이에 위치하게되고 몰드프레임의 하부에 위치한 TCP의 전체영역이 TCP 수납부에 수납되기 때문에 LCD 모듈을 박형화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 몰드프레임의 하부로 절곡된 TCP의 소정영역이 LCD 모듈의 외부로 노출되지 않으므로 보호샤시가 제거되어 LCD 모듈의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 LCD 모듈 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 LCD 모듈의 구조를 나타낸 분해 사시도이고,

도 3은 본 발명에 의한 LCD 모듈과 테이프 캐리어 패키지와 인쇄회로기판이 상호 연결되어 있는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 의한 테이프 캐리어 패키지를 도시한 사시도이고,

도 5는 도 2를 결합한 후 I-I선을 따라 절단한 종단면도이다.

Claims (7)

1. 수납공간이 형성되고, 상기 수납공간에 반사판, 램프 어셈블리, 도광판, 시트류들이 차례대로 적재되는 몰드프레임과;

   상기 시트류들의 상부에 설치되고, 게이트 입력패드들이 외부로 노출된 게이트 영역과, 데이터 입력패드들이 외부로 노출된 소스 영역이 구비된 LCD 패널과;

   상기 LCD 패널과 전기적으로 연결되어 상기 몰드프레임의 후면에 위치하고 출력패드들이 형성된 인쇄회로기판과;

   상기 몰드프레임의 측면을 따라 180°절곡되어 상기 LCD 패널과 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시키며, 상기 LCD 패널을 구동시키는 구동드라이브 IC가 실장된 테이프 캐리어 패키지를 포함하며,

   상기 구동드라이브 IC가 실장된 상기 테이프 캐리어 패키지의 상부면은 상기 LCD 패널에 전기적으로 연결되며,

   상기 테이프 캐리어 패키지의 하부면은 상기 테이프 캐리어 패키지가 상기 몰드프레임의 후면과 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되도록 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 엘씨디 모듈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 몰드프레임은 상기 인쇄회로기판과 본딩된 상기 테이스 캐리어 패키지의 상기 구동드라이브 IC 영역을 수납하기 위해 상기 인쇄회로기판과 접하는 후면의 소정 깊이만큼 깎여진 TCP 수납부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘씨디 모듈.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 테이프 캐리어 패키지는

   베이스 필름;

   상기 구동드라이브 IC의 출력리드들과 연결되며, 상기 베이스 필름의 길이 방향을 따라 형성되어 상기 LCD 패널에 전기적으로 연결되는 출력배선들;

   상기 구동드라이브 IC의 입력리드들과 연결되며, 상기 베이스 필름의 길이 방향을 따라 형성되어 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되는 입력배선들; 및

   상기 입력배선들 및 상기 출력배선들을 외부 환경으로부터 보호하기 위해 상기 베이스 필름의 상부면에 형성된 솔더 레지스트막을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘씨디 모듈.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 입력배선들은 상기 테이프 캐리어 패키지의 일단과 타단에 상기 테이프 캐리어 패키지의 폭방향을 따라 형성된 윈도우를 통하여 실질적으로 상기 테이프 캐리어 패키지의 하부면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 엘씨디 모듈.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 도광판은 하부면이 소정기울기로 기울어져 상기 램프 어셈블리에 대응하는 측면의 두께보다 반대 측면의 두께가 얇은 것을 특징으로 하는 엘씨디 모듈.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 TCP 수납부는 상기 도광판의 두께가 가장 얇은 영역과 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 엘씨디 모듈.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 TCP 수납부의 폭은 상기 테이프 캐리어 패키지 중 상기 몰드프레임의 후면에 위치하는 상기 테이프 캐리어 패키지의 길이보다 넓고, 상기 TCP 수납부의 깊이는 상기 구동드라이브 IC를 포함하는 상기 테이프 캐리어 패키지의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 엘씨디 모듈.