CN103680384B - 具有柔性膜线缆的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有柔性膜线缆的显示装置，该显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括像素阵列，所述像素阵列包括数据线、与所述数据线交叉的选通线和以矩阵形式布置的像素；源驱动器集成电路IC，所述源驱动器集成电路被构造为将数据电压提供到所述数据线；选通驱动器IC，所述选通驱动器IC用于将选通脉冲提供到所述选通线；以及，结合到所述显示面板的基板的第一柔性膜线缆。所述第一柔性膜线缆包括用于将从印刷电路板接收的选通时序控制信号和选通驱动电力发送到所述选通驱动器IC的线。所述第一柔性膜线缆具有大约20μm到100μm的厚度。

Description

具有柔性膜线缆的显示装置
技术领域
本发明的实施方式涉及具有柔性膜线缆的显示装置。
背景技术
平板显示器的示例包括液晶显示器（LCD）、等离子体显示面板（PDP）、有机发光显示器和电泳显示器（EPD）。液晶显示器通过基于数据电压控制施加到液晶分子的电场来显示图像。由于处理技术和驱动技术的发展，有源矩阵液晶显示器具有制造成本降低和性能提高的优点，并且因此是被用于包括小移动设备和大尺寸电视的几乎所有的显示装置的最广泛地使用的显示装置。
因为有机发光显示器是自发光显示器，所以它比要求背光单元的液晶显示器具有更低的功耗和更薄的外形。而且，有机发光显示器具有视角宽和响应时间快的优点。因此，有机发光显示器已经被认为是能够取代液晶显示器的下一代显示装置。
有机发光显示器的每一个像素包括具有自发光结构的有机发光二极管（OLED）。OLED包括诸如空穴注入层、空穴传输层、发射层、电子传输层和电子注入层之类的有机化合物层。当电子和空穴通过在荧光或磷光有机薄膜中流动的电流而在有机层中结合时，OLED发射光。
有机发光显示器需要显示面板驱动电路，该显示面板驱动电路包括：用于生成数据电压的源驱动器集成电路（IC）、用于生成与数据电压同步的选通脉冲（或扫描脉冲）的选通驱动器IC，用于控制源驱动器IC和选通驱动器IC等的操作时序的时序控制器。时序控制器将输入图像的数字视频数据发送到源驱动器IC。时序控制器生成用于控制源驱动器IC的操作时序的源极时序控制信号和用于控制选通驱动器IC的操作时序的选通时序控制信号。选通时序控制信号可以通过诸如柔性平坦线缆（FFC）和柔性印刷电路（FPC）之类的柔性电路基板而被发送到选通驱动器IC。FPC被人工地插入到安装在印刷电路板（PCB）中的连接器并且因此连接到PCB。FPC可以通过各向异性导电膜（ACF）结合到显示面板。而且，FPC可以通过ACF结合到PCB和显示面板。FPC的两个端子通过连接器彼此连接。因此，当源极PCB连接到栅极PCB时，FPC连接到安装在源极PCB上的连接器和安装在栅极PCB上的连接器。
诸如FFC和FPC之类的柔性电路基板具有多层结合结构，其中，每一个都具有大约300μm到350μm的较厚的厚度和较大的弹性模量的膜彼此结合。因此，当PCB通过弯曲柔性电路基板的方式而被设置在显示面板的背面时，在柔性电路基板中或者在FFC或FPC与显示面板之间的结合表面中可能生成裂纹。因此，当柔性电路基板被结合到显示面板并且被弯曲时，柔性电路基板的缺陷率增加。
高电势像素电源电压EVDD和低电势像素电源电压EVSS被提供到有机发光显示器的像素。然而，如果用于提供高电势像素电源电压EVDD的EVDD线和用于提供低电势像素电源电压EVSS的EVSS线被短路，则在短路部分中可能发生烧毁。
发明内容
本发明的实施方式提供了当结合到显示面板的柔性电路基板被弯曲时，能够防止在柔性电路基板中生成裂纹并且防止显示面板的烧毁的显示装置。
在一个方面，提出了一种显示装置，所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括像素阵列，所述像素阵列包括数据线、与所述数据线交叉的选通线和以矩阵形式布置的像素；源驱动器集成电路（IC），所述源驱动器集成电路被构造为将数据电压提供到所述数据线；选通驱动器IC，所述选通驱动器IC被构造为将选通脉冲提供到所述选通线；和结合到所述显示面板的基板的第一柔性膜线缆，所述第一柔性膜线缆包括用于将从印刷电路板接收的选通时序控制信号和选通驱动电力发送到所述选通驱动器IC的线。
所述第一柔性膜线缆具有大约20μm到100μm的厚度。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解并且被合并在本说明书中以构成其一部分的附图例示了本发明的实施方式，并且与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中：
图1是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示器的平面图；
图2是示出根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示器的像素的等效电路图；
图3是将根据本发明的示例性实施方式的玻璃上膜（FOG）的结构和膜上芯片（COF）的结构与现有技术的柔性印刷电路（FPC）膜的结构比较的横截面视图；
图4是示出其中通过弯曲在图3中的FOG膜和COF而将PCB设置在显示面板的背面的状态的横截面视图；
图5和图6是例示选通驱动电路的各种安装方法的平面图；
图7是详细地示出根据本发明的示例性实施方式的显示装置的平面图；以及
图8是放大在图7中的左侧的源极PCB和在该左侧的源极PCB下面的显示面板的一部分的平面图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的实施方式，其示例在附图中示出。只要可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。应该注意的是，如果确定公知技术可能使本发明的实施方式不清楚，则将省略公知技术的详细描述。
在下面的描述中，将使用有机发光显示器作为平板显示器的示例来描述本发明的示例性实施方式。可以使用其它类型的平板显示器。
如在图1和图2中所示，根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示器包括显示面板10、源极印刷电路板（PCB）30、控制PCB36、柔性电路膜12、16和38、柔性膜线缆20等。
显示面板10的基板可以利用玻璃基板、塑料基板、金属基板等来制造。显示面板10包括用来再现输入图像的像素阵列11。像素阵列11包括被提供数据电压的数据线24、被提供选通脉冲SCAN的选通线26、和以矩阵形式布置的像素28。每一个像素28包括切换薄膜晶体管ST、驱动TFTDT和有机发光二极管（OLED）。切换TFTST响应于选通脉冲SCAN将数据电压提供到驱动TFTDT的栅极电极。驱动TFTDT连接在被提供高电势像素电源电压EVDD的高电势像素电源电压线（下文中被称为“EVDD线”）和OLED之间，并且基于施加到驱动TFTDT的栅极电极的数据电压来调节在OLED中流动的电流。用于补偿驱动TFTDT的迁移率和阈值电压的补偿电路可以内置于每一个像素28中。可以使用任何已知的补偿电路。
如在图8中所示的，用于传输驱动源驱动器集成电路（IC）14所需要的电力和信号的线71至74和选通驱动器IC18被形成在源极PCB30上。如在图7中所示，如果显示面板10的尺寸增大，则源极PCB30可以被划分为两个部分，并且该两个源极PCB30a和30b可以结合到显示面板10。
时序控制器32、电源IC34和其它电路被安装在控制PCB36上。时序控制器32从外部接收输入图像的数字视频数据和时序信号，并且将该数字视频数据发送到源驱动器IC14。控制PCB36可以通过柔性电路膜38和连接器39a和39b连接到源极PCB30。柔性电路膜38可以被实施为现有技术的柔性平坦线缆（FFC）膜和柔性印刷电路（FPC）膜。
时序控制器32将从外部主机系统接收到的输入图像的数字视频数据DATA（参考图8）发送到源驱动器IC14。时序控制器32使用从外部主机系统接收到的时序信号生成用于控制源驱动器IC14的操作时序的源极时序控制信号和用于控制选通驱动器IC18的操作时序的选通时序控制信号。选通时序控制信号GCS（参考图8）包括选通开始脉冲GSP、选通输出使能信号GOE、和选通移位时钟GSC。选通开始脉冲GSP被输入到选通驱动器IC18的移位寄存器并且控制该移位寄存器的开始时序。选通输出使能信号GOE控制选通驱动器IC18的输出时序。选通移位时钟GSC控制选通驱动器IC18的移位寄存器的移位时序。
主机系统可以被实施为电视系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放机、个人计算机（PC）、家庭剧院系统和电话系统中的一个。
电源IC34生成施加到显示面板10的像素28的电力EVDD和EVSS、源驱动器IC14和选通驱动器IC18的电力VCC、伽玛补偿电压VGMA、选通驱动电力VGH和VGL等。所述选通驱动电力包括选通高电压VGH和选通低电压VGL。选通高电压VGH和选通低电压VGL被提供到选通驱动器IC18。选通高电压VGH大于切换TFTST的阈值电压，并且选通低电压VGL小于切换TFTST的阈值电压。从选通驱动器IC18输出的选通脉冲在选通高电压VGH和选通低电压VGL之间摆动。选通脉冲可以被划分为用于初始化驱动TFTDT的栅极电极的初始化脉冲、与数据电压同步的扫描脉冲、用于控制OLED的发光时序的发光控制脉冲等。初始化脉冲、扫描脉冲、发光控制脉冲等被独立地施加到不同的选通线26并且沿着扫描方向顺序地移位。
选通时序控制信号GCS以及选通驱动电力VGH和VGL通过源极PCB30、柔性膜线缆20、玻璃上线（LOG）40和栅极柔性电路膜16发送到选通驱动器IC18。当像素阵列11的数据线24或选通线26被形成时，LOG线40利用与像素阵列11的数据线24或选通线26相同的金属被直接地形成在显示面板10的基板上。LOG线40将柔性膜线缆20与栅极柔性电路膜16电连接，并且因此将选通时序控制信号GCS以及选通驱动电力VGH和VGL从柔性膜线缆20传递到栅极柔性电路膜16。
源驱动器IC14被分别安装在源极柔性电路膜12上。源极柔性电路膜12的输入端子通过各向异性导电膜（ACF）结合到源极PCB30。源极柔性电路膜12的输出端子通过ACF结合到源极PCB30和显示面板10的基板，从而它们连接到数据线24。数字视频数据DATA和源极时序控制信号通过在源极PCB30和源极柔性电路膜12上形成的线发送到源驱动器IC14。源极时序控制信号包括源驱动器IC14的源极开始脉冲、源极移位时钟、ADC时钟、源极输出使能信号等。
源驱动器IC14从时序控制器32接收输入图像的数字视频数据DATA。源驱动器IC14利用模数转换器（ADC）将该数字视频数据DATA转换为伽玛补偿电压VGMA，并且生成数据电压Vd（参考图8）。该数据电压Vd通过数据线24被提供到像素28。从源驱动器IC14输出的数据电压Vd通过在源极柔性电路膜12上形成的线和数据链路图案被提供到像素阵列11的数据线24。
选通驱动器IC18被安装在栅极柔性电路膜16上。栅极柔性电路膜16结合到显示面板10的基板，从而连接到LOG线40和选通线26。图1示出一个选通驱动器IC18作为示例。然而，如果显示面板10的尺寸增加，则选通驱动器IC18的数量可能增加。例如，如果显示面板10的尺寸增加，则多个选通驱动器IC18可以分别地结合到显示面板10的左侧和右侧。多个选通驱动器IC18可以顺序地将选通脉冲提供到选通线26。
柔性膜线缆20被实施为在图3中所示的玻璃上膜（FOG）。源极柔性电路膜12和栅极柔性电路膜16被实施为在图3中所示的膜上芯片（COF）。除了安装在其上的源驱动器IC14和选通驱动器IC18以外，源极柔性电路膜12和栅极柔性电路膜16基本上具有与柔性膜线缆20相同的横截面结构。
如在图3中所示，FOG膜包括聚酰亚胺膜52、形成在聚酰亚胺膜52上的金属线54以及覆盖聚酰亚胺膜52和金属线54的阻焊剂56。金属线54可以由铜形成。在FOG膜中包括的聚酰亚胺膜52、金属线54和阻焊剂56的厚度的和t1薄至大约20μm到100μm。COF在堆叠的膜的结构和厚度t1方面与FOG膜基本上相同。COF与FOG膜的不同之处在于，源驱动器IC14或选通驱动器IC18被安装在COF上。换言之，没有任何IC被安装在FOG膜上，并且仅线被形成在FOG膜上。如在图4中所示，FOG膜和COF利用ACF21而不用连接器结合到源极PCB30和显示面板10的基板。ACF结合过程已经利用表面安装技术设备自动化。因此，用于利用ACF21将FOG膜和COF结合到源极PCB30或显示面板10的基板的过程可以在不用人工操作的情况被完全地自动化。
在FOG膜和COF中的堆叠的膜的数量和总厚度小于现有的FFC或FPC膜。因此，如在图4中所示，FOG膜和COF可以被容易地弯曲而没有裂纹，并且源极PCB30可以被设置在显示面板10的背面。
如在图3中所示，FPC膜可以按照单侧覆盖结构或双侧覆盖结构来制造。单侧覆盖结构的FPC膜包括在基层64的上表面上形成的覆盖层68和附接到基层64的下表面的增强层62。覆盖层68利用聚酰亚胺膜来制造。基层64包括聚酰亚胺膜和形成在该聚酰亚胺膜上的铜箔图案。增强层62利用聚酰亚胺膜或聚对苯二甲酸乙二酯（PET）膜来制造，并且当FPC膜被弯曲或施压时用作增强板。双侧覆盖结构的FPC膜包括在基层64的上表面上形成的上覆盖层68a、在基层64的下表面上形成的下覆盖层68b、和附接到下覆盖层68b的下表面的增强层62。FPC膜的厚度t2和t3大约为300μm到350μm，并且比FOG膜和COF的厚度大得多。而且，在FPC膜中的堆叠的膜的数量大于FOG膜和COF。因此，因为FFC膜或FPC膜具有大于FOG膜和COF的弹性，所以当FFC膜或FPC膜被弯曲时，张力被强烈地施加到FFC膜或FPC膜。因此，当FFC膜或FPC膜被弯曲时，容易在FFC膜或FPC膜中生成裂纹。
如在图5中所示，选通驱动器IC17可以通过面板内选通（gate-in-panel）（GIP）工艺来直接地形成在显示面板10的基板上。GIP工艺与像素阵列11同时地将选通驱动器IC17的电路形成在显示面板10的基板上。用于驱动选通驱动器IC17的选通时序控制信号GCS和选通驱动电力VGH和VGL通过源极PCB30、柔性膜线缆20和LOG线40被发送到选通驱动器IC17。
可选地，如在图6中所示，选通驱动器IC19可以通过玻璃覆晶封装（COG）工艺来直接地结合在显示面板10的基板上。COG类型的选通驱动器IC19利用ACF附接到显示面板10的基板。用于驱动选通驱动器IC19的选通时序控制信号GCS和选通驱动电力VGH和VGL通过源极PCB30、柔性膜线缆20和LOG线40被发送到选通驱动器IC19。
本发明的实施方式使用在图7和图8中所示的第一柔性膜线缆20和第二柔性膜线缆21防止了在EVDD线和EVSS线之间的短路，从而在有机发光显示器中解决了由于具有电势差的线的短路导致的烧毁的问题。
如在图7和图8中所示，第一线组71、第二线组72、第三线组73和第四线组74形成在源极PCB30a和源极PCB30b上。
第一线组71被形成在连接器39a和第一柔性膜线缆20之间，并且将选通时序控制信号GCS以及选通驱动电力VGH和VGL发送到选通驱动器IC19。第一柔性膜线缆20和选通驱动器IC19连接到LOG线40。
第二线组72将源驱动器IC14和选通驱动器IC19的电力S-VCC和G-VCC发送到源驱动器IC14和选通驱动器IC19。选通驱动器IC19的电力G-VCC经由第一柔性膜线缆20和LOG线40发送到选通驱动器IC19。源驱动器IC14的电力S-VCC通过柔性电路膜12施加到源驱动器IC14。
第三线组73将高电势像素电源电压EVDD和低电势像素电源电压EVSS发送到柔性电路膜12，其上安装有第一柔性膜线缆20、第二柔性膜线缆21和源驱动器IC14。高电势像素电源电压EVDD通过柔性电路膜12的虚拟通道的线施加到显示面板10的像素。柔性电路膜12不具有被施加低电势像素电源电压EVSS的线。低电势像素电源电压EVSS仅通过第一柔性膜线缆20和第二柔性膜线缆21施加到显示面板10的像素。柔性电路膜12与第一柔性膜线缆20和第二柔性膜线缆21彼此分离预定距离，并且结合到显示面板10的基板。因此，本发明的实施方式可以防止烧毁的问题，因为没有在EVDD线和EVSS线之间的短路，即使柔性电路膜12和显示面板10的基板未对准，或者第一柔性膜线缆20和第二柔性膜线缆21与显示面板10的基板未对准。
第四线组74将输入图像的数字视频数据DATA、源极移位时钟CLK、伽玛补偿电压VGMA等发送到源驱动器IC14。
第一柔性膜线缆20与选通驱动器IC19靠近地形成在显示面板10的左边框和右边框。第一柔性膜线缆20利用在图3中所示的FOG膜来制造，并且因此容易弯曲。第一柔性膜线缆20包括连接到第一线组71的线，并且通过第一线组71接收选通时序控制信号GCS以及选通驱动电力VGH和VGL。而且，第一柔性膜线缆20包括与第三线组73的EVSS线连接的线，并且接收低电势像素电源电压EVSS。而且，第一柔性膜线缆20包括与第二线组72的G-VCC线连接的线。
其上安装有源驱动器IC14的柔性电路膜12被设置在第一柔性膜线缆20和第二柔性膜线缆21之间。第二柔性膜线缆21利用在图3中所示的FOG膜来制造，并且因此容易弯曲。第二柔性膜线缆21包括与第三线组73的EVSS线连接的线，并且接收低电势像素电源电压EVSS。第二柔性膜线缆21不具有EVDD线。
柔性电路膜12利用在图3中所示的COF膜来制造，并且因此容易弯曲。柔性电路膜12被设置在第一柔性膜线缆20和第二柔性膜线缆21之间或者在相邻的第二柔性膜线缆21之间。柔性电路膜12包括与第二线组72的S-VCC线连接的线、与第三线组73的EVDD线连接的虚拟通道的线、和与第四线组74的线连接的线。
如上所述，本发明的实施方式利用具有容易弯曲的结构的柔性膜线缆将选通时序控制信号和选通驱动电力发送到选通驱动器IC。结果，本发明的实施方式可以将PCB折叠在显示面板的背面，而不会产生具有缺陷的PCB。此外，本发明的实施方式确保了在高电势像素电源电压线和低电势像素电源电压线之间的足够距离，由此避免了由于在具有电势差的线之间的短路导致的烧毁。
尽管已经参考很多示例性的实施方式来描述了实施方式，但是应该理解的是，本领域技术人员可以设想在本公开的原理的范围内的各种其它修改和实施方式。更具体地，在本公开、附图和随附权利要求书的范围内，主题组合布置的部件和/或布置的各种变化和修改是可能的。除了部件和/或布置的各种变化和修改之外，可选的应用对于本领域技术人员也将是明显的。
该申请要求在2012年9月26日提交的韩国专利申请No.10-2012-0107010和在2013年8月19日提交的韩国专利申请No.10-2013-0098120的优先权，上述韩国专利申请通过引用被完全合并于此，以用于所有目的，如同在此完全阐述一样。

Claims (13)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板，所述显示面板包括像素阵列，所述像素阵列包括数据线、与所述数据线交叉的选通线和以矩阵形式布置的像素；
源驱动器集成电路IC，所述源驱动器集成电路IC被构造为将数据电压提供到所述数据线；
选通驱动器IC，所述选通驱动器IC被构造为将选通脉冲提供到所述选通线；以及
结合到所述显示面板的基板的第一柔性膜线缆，所述第一柔性膜线缆包括用于将从印刷电路板接收的选通时序控制信号和选通驱动电力发送到所述选通驱动器IC的线，
其中，所述第一柔性膜线缆具有20μm到100μm的厚度。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一柔性膜线缆包括被提供低电势像素电源电压的线。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述第一柔性膜线缆包括聚酰亚胺膜、形成在所述聚酰亚胺膜上的金属线以及覆盖所述聚酰亚胺膜和所述金属线的阻焊剂。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述源驱动器集成电路IC被安装在柔性电路膜上，
其中，所述柔性电路膜具有20μm到100μm的厚度。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，除了所述源驱动器集成电路IC以外，所述柔性电路膜的横截面结构与所述第一柔性膜线缆基本上相同。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述柔性电路膜包括被提供高电势像素电源电压的线。
7.根据权利要求6所述的显示装置，所述显示装置进一步包括被提供低电势像素电源电压的第二柔性膜线缆，
其中，所述柔性电路膜被设置在所述第一柔性膜线缆和所述第二柔性膜线缆之间，
其中，所述第二柔性膜线缆具有20μm到100μm的厚度。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，除了所述源驱动器集成电路IC以外，所述柔性电路膜的横截面结构与所述第一柔性膜线缆和所述第二柔性膜线缆基本上相同。
9.根据权利要求6所述的显示装置，所述显示装置进一步包括被提供低电势像素电源电压的第二柔性膜线缆，
其中，所述柔性电路膜被设置在相邻的所述第二柔性膜线缆之间，
其中，每一个所述第二柔性膜线缆具有20μm到100μm的厚度。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，除了所述源驱动器集成电路IC以外，所述柔性电路膜的横截面结构与所述第一柔性膜线缆和所述第二柔性膜线缆基本上相同。
11.根据权利要求10所述的显示装置，所述显示装置进一步包括玻璃上线LOG，所述玻璃上线被构造为将所述第一柔性膜线缆与所述选通驱动器IC连接，
其中，所述LOG线被直接地形成在所述显示面板的所述基板上。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述第一柔性膜线缆、所述第二柔性膜线缆和所述柔性电路膜通过各向异性导电膜ACF结合到所述印刷电路板和所述显示面板的所述基板，
其中，通过弯曲所述第一柔性膜线缆、所述第二柔性膜线缆和所述柔性电路膜，所述印刷电路板被设置在所述显示面板的背面。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述印刷电路板包括：
第一线组，所述第一线组被构造为接收将被发送到所述选通驱动器IC的所述选通时序控制信号和所述选通驱动电力；
第二线组，所述第二线组被构造为接收所述源驱动器集成电路IC和所述选通驱动器IC的电力；
第三线组，所述第三线组被构造为接收所述高电势像素电源电压和所述低电势像素电源电压；以及
第四线组，所述第四线组被构造为接收输入图像的数字视频数据、时钟和伽玛补偿电压。
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