CN1700840A - 柔性印刷电路薄膜及包括该柔性印刷电路薄膜的液晶显示器 - Google Patents

柔性印刷电路薄膜及包括该柔性印刷电路薄膜的液晶显示器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种柔性印刷电路薄膜及包括该柔性印刷电路薄膜的液晶显示器。基薄膜和覆盖层在连接于液晶面板的路径上完全包围信号线。特别是，制造工序中在弯曲的部分基薄膜及覆盖层完全包围信号线，使信号线不露在外部，基薄膜从信号线下方支撑信号线，即使在制造工序中将柔性印刷电路薄膜向下弯曲并向面板下方折叠，也可以防止信号线受损。

Description

柔性印刷电路薄膜及包括该柔性 印刷电路薄膜的液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种印刷电路薄膜及包括该柔性薄膜的液晶显示器，更详而言，涉及一种具有弹性的柔性印刷电路薄膜及包括该柔性薄膜的液晶显示器。
背景技术
通常，液晶显示器包括具有像素电极及共同电极的两个基片和介入于其之间的具有介电各向异性的液晶层。像素电极以行列形式排列，且连接于薄膜晶体管TFT等开关元件上，每一行依次接收数据电压。共同电极形成于面板的整个面，并接收共同电压。从电路角度看，像素电极与共同电极及其它们之间的液晶层形成液晶电容器，液晶电容器与连接开关元件一起成为组成像素的基本单位。
在这种液晶显示器中，向两个电极施加电压以在液晶层上产生电场，通过调整该电场强度，调整透射液晶层的光的透射比以得到所需的图像。此时，为了防止向液晶层长时间施加一个方向电场而产生的热化现象，通常按照帧类别、行类别或像素类别反转对共同电压的数据电压极性进行驱动。
驱动这种液晶显示器需要驱动集成电路，通常将它分为数据驱动集成电路与栅极驱动集成电路。此时，电连接驱动集成电路与由两个基片组成的液晶面板主要利用TAB安装技术，TAB主要使用TCP(带载封装，Tape Carrier Package)及COF(芯片封装于膜上，Chip On Film)。这种TAB安装技术由薄膜的上部安装驱动集成电路，并驱动集成电路的输入端和输出端分别与印刷电路基片和液晶面板连接的结构组成。
然而，这种TAB安装技术容易因外部冲击而受损，因此为了弥补这种缺陷，最近开始使用COG安装技术。
COG安装技术是在液晶面板的玻璃基片上部实际安装直接驱动集成电路的技术，弥补了TAB安装技术中容易产生的不良现象。
然而，在COG安装技术中为了电连接驱动集成电路和印刷电路基片也使用柔性印刷电路，因此无法完全解除不良率。即，为了优化液晶显示器，将印刷电路基片向液晶面板后面折叠时，需要弯曲柔性印刷电路薄膜，但在这时容易产生柔性印刷电路薄膜中传送电信号的导电性薄膜断路的缺陷。
发明内容
本发明目的在于提供一种最小化电连接驱动集成电路和液晶面板时所产生的缺陷的柔性印刷电路薄膜及包括该柔性印刷电路薄膜的液晶显示装置。
为了实现本发明的目的在印刷电路薄膜中利用基薄膜及覆盖层完全覆盖信号线的弯曲部分。
更具体而言，根据本发明实施例的印刷电路薄膜，包括：信号线，包括第一导电层；基薄膜，位于第一导电层的第一方向，并支撑第一导电层；第一覆盖层，位于面对第一方向的第一导电层的第二方向，完全覆盖第一导电层。此时，基薄膜完全覆盖第一导电层，使第一导电层不露在外部。
优选地，信号线通过基薄膜的第一接触孔连接于第一导电层，且进一步包括用于与外部连接的输出端的第二导电层和通过基薄膜的第二接触孔与第一导电层连接的第三导电层，优选地，柔性印刷电路薄膜与基薄膜一起包围第三导电层的第二覆盖层。
优选地，第三导电层可以位于第一导电层的第一方向上，第二导电层位于第一导电层的第一方向上。
根据本发明的液晶显示器，包括：如上所述的柔性印刷电路薄膜、与第一导电层电连接的栅极线或形成有数据线的第一面板、面对第一面板的第二面板、以及形成于第一面板与第二面板之间的液晶层。
此时，第一面板及第二面板进一步包括彼此面对的像素电极和共同电极及第一至第三端子分别与栅极线、数据线及像素电极连接的薄膜晶体管。
附图说明
下面，参照附图说明本发明的优选实施例，以使本发明变得显而易见。
图1示出了根据本发明的典型实施列的液晶显示器框图；
图2是根据本发明的典型实施列的液晶显示器的像素单元的等效电路图；
图3是根据本发明典型实施例的液晶显示器的面板部分的布局图；以及
图4是如图3所示的液晶显示器沿着IV-IV′线的截面图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能够实施本发明，现参照附图详细地说明本发明的实施例。但是本发明可表现为不同形式，它不局限于在此说明的实施例。
在附图中，为了清楚起见，扩大了各层的厚度及区域。在全篇说明书中对相同元件附上相同的标号，应当理解的是当提到层、膜、区域、或基片等元件在别的元件“之上”时，指其直接位于别的元件之上，或者也可能有别的元件介于其间。相反，当某个元件被提到“直接”位于别的元件之上时，意味着并无别的元件介于其间。
下面，参照附图详细地说明根据本发明实施例的柔性印刷电路薄膜及包括该柔性印刷电路薄膜的液晶显示器。
图1示出了根据本发明典型实施列的液晶显示器框图，图2是根据本发明的典型实施列的液晶显示器的像素单元的等效电路图。
参照图1，根据本发明实施例的液晶显示器，包括液晶面板组件300；栅极驱动器400，连接于液晶面板组件300；数据驱动器500；灰度电压发生器800，连接于数据驱动器500；以及信号控制器600，用于控制上述元件。
液晶面板组件300为互相面对的两个面板100、200结合的液晶面板，从等效电路方面考虑，其包括多条信号线G1-Gn、D1-Dm和与其连接且基本以行列形式排列的多个像素。
显示信号线G1-Gn、D1-Dm包括传送栅极信号(以下称扫描信号)的多条栅极线G1-Gn和传送数据信号的多条数据线D1-Dm。栅极线G1-Gn基本以横向延伸，且几乎彼此平行，数据线D1-Dm基本以纵向延伸，且几乎彼此平行。
各像素包括连接于显示信号线G1-Gn、D1-Dm的开关元件Q和与其连接的液晶电容器CLC及存储电容器CST。根据需要可以省略存储电容器CST。
薄膜晶体管等开关元件Q位于下部面板，作为三端子元件其控制端子及输入端子分别与栅极线G1-Gn及数据线D1-Dm连接，输出端子连接于液晶电容器CLC及存储电容器CST。
液晶电容器CLC以下部面板100的像素电极190和上部面板200的共同电极270为两个端子，两个电极190、270之间的液晶层3为电介质。像素电极190连接于开关元件Q，共同电极270形成于上部面板200的整个面上，接收共同电压Vcom。与图2不同，有时共同电极270位于下部面板100，这时两个电极190、270中的一个可以是线状或棒状。
起到液晶电容器CLC辅助作用的存储电容器CST是位于下部面板100的单独信号线(未示出)和像素电极190或与其连接的其它导电体夹着绝缘体重叠而成，且单独信号线接收共同电压Vcom等额定电压。然而，存储电容器CST可以由像素电极190和正上面前端栅极线以绝缘体为介质重叠。
另外，为了实现颜色显示，使各像素固定显示三原色中的一个(空间分割)或各像素根据时间依次显示三原色(时间分割)，以三原色的空间、时间之和而显示所需颜色。图2是空间分割的一个实例，显示各像素在对应像素电极190区域具有红色、绿色、或蓝色滤色器230。与图2不同，滤色器230可以形成于下部面板100的像素电极190上面或下面。
在液晶面板组件300的两个面板100、200中的至少一个外面附着用于偏光的起偏器(未示出)。
灰度电压发生器800产生有关像素透射比的两套灰度电压。两套中的一套对共同电压Vcom具有正性，另一套具有负性。
栅极驱动器400连接于液晶面板组件300的栅极线，向栅极线G1-Gn施加由来自外部的栅极接通电压Von与栅极关电压Voff组成的栅极信号，通常其由多条栅极驱动集成电路组成。
数据驱动器500连接于液晶面板组件300的数据线D1-Dm，选择来自灰度电压发生器800的灰度电压，作为数据信号施加给像素，通常其由多个数据驱动集成电路组成。
多个栅极驱动集成电路或数据驱动集成电路以芯片形式安装于TCP(未示出)，可以将TCP附着于液晶面板组件300。然而，不使用TCP，如本发明实施例，可以在玻璃基片上直接附着这些集成电路芯片(COG安装方式)，对此在下面参照附图详细地说明。另外，可以将具有驱动集成电路芯片功能的电路与像素的薄膜晶体管一起直接形成在液晶面板组件300上。
信号控制器600控制栅极驱动器400及数据驱动器500等的操作，并体现为印刷电路板(PCB)。
下面，详细地说明液晶显示器的这种显示操作。
信号控制器600接收外部图像控制器(未示出)提供的数据图像信号R、G、B及控制该显示的数据控制信号，例如接收垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync、主时钟MCLK、数据允许信号DE等。信号控制器600以输入图像信号R、G、B与输入控制信号为基础恰当处理图像信号R、G、B，使其符合液晶面板组件的操作，并产生栅极控制信号CONT1及数据控制信号CONT2后，将栅极控制信号CONT1输出到栅极驱动器400，将数据控制信号CONT2和已处理的图像信号DAT输出到数据驱动器500。
栅极控制信号CONT1包括指示栅极接通电压输出开始的垂直同步开始信号STV、控制栅极接通电压Von输出时期的栅极时钟信号CPV，及限定栅极接通电压Von持续时间的输出允许信号OE等。
数据控制信号CONT2包括通知图像数据DAT输入开始的水平同步开始信号STH和命令向数据线D1-Dm施加对应数据电压的负载信号LOAD、反转对共同电压Vcom的数据电压极性(下面对共同电压的数据电压极性简称为数据电压极性)的反转控制信号RVS，以及数据时钟信号HCLK。
数据驱动器500根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2依次接收并移位对一行像素的图像数据DAT，选择来自灰度电压发生器800的灰度电压中对应于各图像数据DAT的灰度电压，以将图像电压变换为数据电压，然后施加到对应数据线D1-Dm。
栅极驱动器400根据来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1向栅极线G1-Gn施加栅极开电压Von，接通连接于该栅极线G1-Gn的开关元件Q，由此施加于数据线D1-Dm的数据电压通过接通的开关元件Q施加到对应像素。[其它表现栅极驱动器400根据来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1向栅极线G1-Gn施加栅极接通电压Von，这样就接通了连接于该栅极线G1-Gn的开关元件Q，由此施加于数据线D1-Dm的数据电压通过导通的开关元件施加到对应像素。]
施加于像素的数据电压与共同电压Vcom差显示为液晶电容器CLC的充电电压，即像素电压。液晶分子的排列随着像素电压的大小而不同，并由此改变通过液晶层3的偏光。这种偏光变化根据附着在面板100、200的起偏器(未示出)，表现为光的透射比变化。
当经过1个水平周期(或“1H”)[水平同步信号Hsync、数据允许信号DE、栅极时钟CPV的一个周期]时，数据驱动器500和栅极驱动器400对于下一个行的像素反复进行同一操作。用这种方式在一个帧内依次向所有栅极线G1-Gn施加栅极接通电压，以向所有像素数据电压。结束一个帧之后就开始下一个帧，控制施加于数据驱动器500的反转控制信号RVS的状态，使施加于各像素的数据电压极性与上一个帧中的极性相反。此时，在一个帧内根据反转信号RVS特性改变通过一条数据线流动的数据电压(线反转)，或施加于一条像素行的数据电压的极性也可能不同(点反转)。
如上所述，下面具体说明适用于根据本发明实施例的COG安装技术的液晶显示器结构。
图3是根据本发明典型实施例的液晶显示器的面板部分的布局图，而图4是如图3所示的液晶显示器沿着IV-IV′线的截面图。
参照图3及图4，适用根据本发明实施例的COG安装方式的液晶显示器，包括：下部面板100，形成有像素电极190、栅极线Gi及数据线Dj、开关元件Q等；上部面板200，面对下部面板100；栅极驱动集成电路410，设置在下部面板100上，输出端分别连接于栅极线Gi；数据驱动集成电路510，设置在下部面板100的上侧，输出端连接于数据线Dj。而且，包括连接于数据驱动集成电路510输入端的柔性印刷电路薄膜550、通过柔性印刷电路薄膜550与下部面板100电连接的印刷电路板650。此时，在下部面板100上形成电连接数据驱动集成电路510的输入端和柔性印刷电路薄膜550的输出端的第一信号线511，在柔性印刷电路薄膜550形成连接于第一信号线511的第二信号线551。优选地，第一信号线511由栅极线Gi或数据线Dj组成。
在典型的实施例中，柔性印刷电路薄膜550，如上所述，其包括第二信号线551和支撑第二信号线551的基薄膜(base film)556，以及防止第二信号线551因外部冲击而受损或被腐蚀的包围第二信号线551的覆盖层(保护层，cover-layer)。第二信号线551包括第一至第三导电层551a、551b、551c，覆盖层位于基薄膜556的上部，并包括与基薄膜556一起完全包围第一导电层551a的第一覆盖层554和位于基薄膜556的下部并完全包围基薄膜556和第三导电层551c的第二覆盖层558。
此时，第二导电层551b通过基薄膜556的第一接触孔552与第一导电层551a连接，并与液晶面板100、200的第一信号线511连接，以起到柔性印刷电路薄膜550的输出端作用。第一导电层551a和第三导电层551c采取通过基薄膜556的第二接触孔553互相连接的双重结构，因此可以防止第二信号线551的断路。
这种根据本发明实施例的印刷电路薄膜550及包括该印刷电路薄膜的液晶显示器中基薄膜556和第一及第二覆盖层554、558在与下部面板100的第一信号线511连接的路径A部分完全包围第一及第三导电层551a、551c。特别是，制造工序中在弯曲的A部分基薄膜556及第一覆盖层554完全包围第一导电层551a，使其不露在外部。而且，基薄膜556从第一导电层551a的下部支撑第一导电层551a，因此即使在制造工序中通过A部分将柔性印刷电路薄膜550向下弯曲，也可以防止第一导电层551a的受损。
制造包括如根据本发明这样的柔性印刷电路薄膜的液晶显示器，并进行测试，其结果，即使通过A部分在180度范围内弯曲柔性印刷电路薄膜550也不会出现第二信号线551断路，特别是不会出现第一导电层551a的断路，并且在热冲击、振动冲击、以及悬吊检查等也未出现不良现象。
在这里，附图标号符号700是单独的柔性印刷电路薄膜，其可以具有向栅极驱动集成电路410传送栅极接通信号和栅极断开信号Von和Voff的信号线，这种信号线直接形成于柔性印刷电路薄膜550。
而且，也可以省略柔性印刷电路薄膜，可以在栅极驱动电路上追加传送栅极接通信号和栅极断开信号Von和Voff的栅极印刷电路板，在液晶面板的侧面方向通过印刷电路相连接。
如上所述，在根据本发明实施例的印刷电路薄膜及包括该印刷电路薄膜的液晶显示器中基薄膜及覆盖层完全包围信号线，并在弯曲部分基薄膜支撑信号线，从而可以防止制造工序中信号线受损。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种柔性印刷电路薄膜，包括：
第一导电层；
基薄膜，支持所述第一导电层，具有第一接触孔及第二接触孔；以及
第一覆盖层，覆盖所述第一导电层，
其中所述第一导电层在除了所述第一接触孔及所述第二接触孔部分之外的区域被所述基薄膜和所述第一覆盖层包围。
2.根据权利要求1所述的柔性印刷电路薄膜，其中，所述信号线通过所述基薄膜的第一接触孔与所述第一导电层连接，进一步包括用于与外部连接的输出端的第二导电层。
3.根据权利要求2所述的柔性印刷电路薄膜，其中，所述信号线进一步包括通过所述基薄膜的第二接触孔与所述第一导电层连接的第三导电层，而且进一步包括与所述基薄膜一起包围所述第三导电层的第二覆盖层。
4.根据权利要求3所述的柔性印刷电路薄膜，其中，所述第三导电层位于所述第一导电层的第一方向。
5.根据权利要求3所述的柔性印刷电路薄膜，其中，所述第二导电层位于所述第一导电层的所述第一方向。
6.根据权利要求3所述的柔性印刷电路薄膜，其中，所述第二导电层和所述第三导电层彼此隔开布置。
7.一种液晶显示器，包括：
根据权利要求1所述的柔性印刷电路薄膜；
第一面板，形成与所述第一导电层电连接的栅极线或数据线；
第二面板，面对所述第一面板；以及
液晶层，形成于所述第一面板与所述第二面板之间。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中，所述第一面板及所述第二面板进一步包括互相面对的像素电极和共同电极，以及第一至第三端子分别连接于所述栅极线、所述数据线、以及所述像素电极的像素电极。
9.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中，所述柔性印刷电路薄膜的所述信号线通过所述基薄膜的第一接触孔与所述第一导电层连接，其进一步包括用于与外部连接的输出端的第二导电层。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其中，所述印刷电路薄膜进一步包括通过所述基薄膜的第二接触孔与所述第一导电层连接的第三导电层。
11.根据权利要求9所述的液晶显示器，其中，所述印刷电路薄膜进一步包括与所述基薄膜一起包围所述第三导电层的第二覆盖层。
12.根据权利要求11所述的液晶显示器，其中，所述第三导电层位于所述第一导电层的所述第一方向。
13.根据权利要求11所述的液晶显示器，其中，所述第二导电层位于所述第一导电层的所述第一方向。
14.根据权利要求11所述的液晶显示器，其中，第二导电层和第三导电层彼此隔开布置。
15.根据权利要求11所述的液晶显示器，包括：上部面板，面对第一面板；驱动集成电路，安装在下部面板的旁边上，输出端分别连接于栅极线。
16.根据权利要求11所述的液晶显示器，包括上部面板，面对第一面板；数据驱动集成电路，安装在下部面板的上侧，输出端连接于数据线。
17.根据权利要求7所述的液晶显示器，进一步包括印刷电路板，通过驱动电路与第一面板连接。
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