KR100641001B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판(PCB)과 액정표시모듈(LCM) 사이에 마련된 공간을 통해서 상기 인쇄회로기판에서 발생하는 열을 대기 외부로 방출함으로써 액정표시장치(LCD)의 열화를 방지하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 대향합착된 두 기판 사이에 액정층이 구비된 액정패널과, 상기 액정패널에 구동신호들을 공급하기 위한 집적회로들이 형성된 인쇄회로기판과, 상기 액정패널을 지지함과 아울러 상기 인쇄회로기판이 배면에 장착되는 서포트 메인과, 상기 액정패널의 측면을 감싸는 탑 케이스와, 상기 서포트 메인의 배면과 상기 인쇄회로기판 사이에 구비되어 상기 인쇄회로기판을 상기 서포트 메인으로부터 일정간격 이격시켜주는 이격부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
열화방지, PCB, LCM

Description

액정표시장치{liquid crystal display device}
도 1은 일반적인 액정표시모듈을 나타낸 개략적인 분해 사시도.
도 2는 종래 기술에 의해 인쇄회로기판이 배치된 액정표시장치의 배면도.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ' 선상에 따른 액정표시장치의 절단면도.
도 4는 본 발명에 의해 인쇄회로기판의 배치된 액정표시장치의 배면도.
도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ' 선상에 따른 액정표시장치의 절단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
111 : 액정패널부 111a, 111b : 편광판
111c : 컬러필터 기판 111d : TFT 어레이 기판
112 : 백라이트부 112a : 반사판
112b : 도광판 112c : 확산시트
112d : 프리즘 시트 112e : 보호시트
113 : 서포트 메인 125 : 발광램프
150 : 전원공급부 140a,140b : 인쇄회로기판
141a,141b : TCP 160 : 커넥터
170 : 이격부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 인쇄회로기판과 액정표시모듈 사이에 열이 방출될 수 있는 갭을 마련하여 소자의 열화를 방지하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 콘트라스트(contrast) 비가 크고, 계조 표시나 동화상 표시에 적합하며 전력소비가 적다는 특징 때문에 평판 디스플레이 중에서도 그 비중이 증대되고 있다.
이러한 액정표시장치는 액정표시모듈(LCM :Liquid Crystal display Module)과 이 액정표시모듈을 구동하기 위한 구동회로부로 구분되며, 상기 액정표시모듈은 두 장의 유리기판 사이에 주입된 매트릭스 형태의 액정셀들에 공급되는 신호를 각각 절환하기 위한 스위치소자들로 구성된 액정패널부와 상기 액정패널부에 광을 조사하는 백라이트부로 구분된다.
이러한 액정패널부 및 백라이트부는 일체화된 형태로 체결되어야 함과 아울러 외부의 충격에 의하여 손상되지 않게끔 케이스로 보호되어야만 한다.
한편, 상기 구동회로부는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 'PCB'라 함)에 실장되어 액정패널부를 구동시키게 된다. 이때, 액정패널부와 인쇄회로기판의 신호전달을 위해 TCP(Tape Carrier Package; 이하 'TCP'라 함)가 사용된다. TCP는 폴리아미드와 같은 유연성 재질층 사이에 금속성 도전층이 단층 혹은 다층 삽입된 구조를 가지고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 액정표시장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 액정표시모듈을 나타낸 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 의해 인쇄회로기판이 배치된 액정표시장치의 배면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ' 선상에 따른 액정표시장치의 절단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 액정표시모듈(10)은 액정패널부(11)와 백라이트부(12)로 구분되며, 상기 액정패널부(11)와 백라이트부(12)는 서포트 메인(13)과 탑 케이스(20)에 의하여 지지된다. 도시되지는 않았으나, 상기의 모든 구성요소들은 버텀 케이스에 수납되며 고정된다.
한편, 상기 서포트 메인(13)은 플라스틱 재질의 몰드물로서, 그 위에 발광램프(25), 반사판(12a), 도광판(12b), 광학시트류로 이루어진 백라이트부(12)와 대향합착된 상,하부기판(11c,11d), 편광판(11a,11b)으로 이루어진 액정패널부(11)가 차례로 적층된다.
여기서, 상기 백라이트부(12)의 광학시트류는 확산시트(12c), 프리즘 시트(12d), 보호시트(12e)로 구성되며, 상기 액정패널부(11)의 상부기판(11c)에는 색상 구현을 위한 컬러필터층이 구비되어 있고 하부기판(11d)에는 전압의 온/오프를 결정하는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT)가 구비되어 있다.
따라서, 상기 발광램프(25)에 의해 발산된 빛은 도광판(12b)을 통해 안내되어 확산시트(12c), 프리즘 시트(12d), 보호시트(12e) 등의 광학시트류를 차례로 거쳐 액정패널부(11)로 전달되어 화상정보를 표시하게 된다.
이 때, 상기 화상정보는 구동회로부로부터 전달받는데, 구동회로부는 TCP에 의해 상기 액정패널의 하부기판(11d)에 부착되는 인쇄회로기판(40a,40b)으로 구성되며, 상기 인쇄회로기판(40a,40b)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 서포트 메인(13)의 배면에 배치된다.
상기 인쇄회로기판(40a,40b)에는 액정패널(11)의 스위칭 소자들(즉, TFT 어레이)을 구동하기 위한 드라이브 집적회로(drive integrated circuit)가 실장되어 있는데, 게이트 드라이브 집적회로가 실장되어 있는 게이트부 인쇄회로기판(40b)과 데이터 드라이브 집적회로가 실장되어 있는 데이터부 인쇄회로기판(40a)으로 구분된다.
이 때, 상기 데이터부 인쇄회로기판(40a)에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 드라이브 집적회로 이외에, 상기 데이터 드라이브 집적회로의 신호를 제어하기 위한 타이밍 제어부(도시하지 않음)와, 여러 가지의 신호를 공급하는 전원공급부(50)와, 외부 전원과 연결하기 위한 커넥터(60)가 더 구비되어 있다.
여기서, 상기 인쇄회로기판들(40a,40b)들은 TCP(tape carrier package)(41a,41b)에 의하여 액정패널부(11)와 전기적으로 접속되어 드라이버 집적회로들의 제어신호 및 비디오신호가 액정표시모듈(10)에 전달되도록 한다.
도 1 및 도 3을 참고로 하여 액정표시장치의 조립과정을 살펴보면, 서포트 메인(13)의 내측에 발광램프(25), 반사판(12a), 도광판(12b), 확산시트(12c), 프리즘 시트(12d), 보호시트(12e)를 차례로 적층하여 백라이트부(12)를 배치하고, 대향합착되어 그 외측면에 편광판(11a,11b)이 각각 부착된 액정패널부(11)를 상기 서포트 메인(13)의 걸림턱에 안착시켜 액정패널부(11)가 상기 백라이트부(12)로부터 일정간격 이격되도록 한다.
그리고, 상기 액정패널부(11)의 하부기판(11d)에 부착된 TCP(41a,41b)를 상기 서포트 메인(13)의 하부 모서리를 감싸도록 유연하게 접어서 상기 인쇄회로기판(40a,40b)이 서포트 메인(13)의 배면에 배치되도록 한다.
이와같이 구성된 액정표시장치에 커넥터(60)를 통해 전원을 공급하고 발광램프(25)를 점등시켜 소자를 구동한다.
그러나, 소자를 구동하게 되면 전원공급부(50)에 열이 발생하여 소자가 열화될 염려가 있다.
따라서, 이러한 문제점을 방지하고자, 열이 발생하는 부위의 인쇄회로기판(40a)과 액정표시모듈(10) 사이에 도전성 테이프(70)를 구비하였다.
상기 도전성 테이프(70)는 통상, 도전특성을 가진 알루미늄 박막을 사용하여 열을 분산시키는데, 인쇄회로기판(40a) 또는 액정표시모듈(10)에 부착시켜 고정시킨다.
그러나, 상기와 같은 종래의 액정표시장치에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 액정표시모듈 배면에 인쇄회로기판이 배치되는 경우, 인쇄회로기판의 전원공급부 등에서 발생하는 열에 의해 액정패널부의 액정층과 편광판이 영향을 받아 소자가 열화되는 문제점이 있었다.
다만, 소자가 열화되는 문제점을 방지하기 위해, 열이 발생하는 부위의 인쇄회로기판과 액정표시모듈 사이에 도전성 테이프를 삽입하여 열을 분산하였지만, 상기 도전성 테이프가 수 작업에 의해 구비되므로 작업자의 부착 작업 상태에 따라 다량의 불량이 발생하게 된다는 또다른 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 인쇄회로기판(PCB)과 액정표시모듈(LCM) 사이에 열을 대기 외부로 방출할 수 있는 공간을 마련하여 액정표시장치(LCD)의 열화를 방지하고자 하는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치는 대향합착된 두 기판 사이에 액정층이 구비된 액정패널과, 상기 액정패널에 구동신호들을 공급하기 위한 집적회로들이 형성된 인쇄회로기판과, 상기 액정패널을 지지함과 아울러 상기 인쇄회로기판이 배면에 장착되는 서포트 메인과, 상기 액정패널의 측면을 감싸는 탑 케이스와, 상기 서포트 메인의 배면과 상기 인쇄회로기판 사이에 구비되어 상기 인쇄회로기판을 상기 서포트 메인으로부터 일정간격 이격시켜 주는 이격부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 의해 인쇄회로기판의 배치된 액정표시장치의 배면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ' 선상에 따른 액정표시장치의 절단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시장치는 액정패널부(111) 및 백라이트부(112)로 구성되는 액정표시모듈(LCM,110)과 상기 액정표시모듈(110) 배면에 고정되는 인쇄회로기판(PCB)으로 구성되는바, 상기 액정표시모듈과 인쇄회로기판 사이에 이격부(170)를 더 설계하여 상기 액정표시모듈과 인쇄회로기판이 서로 일정간격만큼 이격되도록 하고 그 사이에 열발산을 위한 공간이 만들어지도록 한다.
구체적으로, 상기 액정패널부(111)는 색상 구현을 위한 컬러필터층이 구비된 컬러필터 기판(111c)과, 상기 컬러필터 기판(111c)에 대향합착된 TFT 어레이 기판(111d)과, 상기 두 기판(111c,111d) 사이에 봉입된 액정층(미도시)과, 상기 두 기판(111c,111d)의 외측면에 각각 부착되어 자연광을 편광으로 전환시키는 편광판(111a,111b)으로 구성되어 상기 인쇄회로기판(140a,140b)에 연결되어 각종 외부신호에 의해 화상을 표시한다.
여기서, 상기 TFT 어레이 기판(111d)에는 서로 수직 교차하여 정의된 각 화소에 각종 신호를 전달하는 게이트 배선 및 데이터 배선과, 신호를 화소전극에 선택적으로 인가하기 위한 박막트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 백라이트부(112)는 광을 발생시키는 적어도 하나 이상의 발광램프(125)들과, 상기 발광램프(125)들에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 저부에 배치된 반사판(112a)과, 상기 반사판(112a) 상부에 형성되어 발광램프(125)의 광량 및 광방향을 조절하고 선광을 평면광으로 전환시키는 도광판(112b)과, 상기 발광램프(125) 및 도광판(112b) 상부에 배치된 확산시트(112c), 프리즘 시트(112d), 보호시트(112e)로 이루어진 광학시트류로 구성되어 발광램프(125)의 광을 액정패널부(111)로 전달한다.
상기 백라이트부(112)는 광을 투사시키는 방식에 따라, 직하형(直下型) 방식부터 도광판 방식까지 다양하게 적용할 수 있다.
이상의 상기 액정패널부(111) 및 백라이트부(112)는 플라스틱 재질의 서포트 메인(support main, 113) 내측에 차례대로 조립 장착되며, 액정패널부(111) 가장자리(화상표시영역을 제외한 영역)에는 스테인레스 스틸(SUS) 재질의 탑 케이스(도시하지 않음)가 감싸는 형태로 부착된다.
상기 인쇄회로기판(140a,140b)은 게이트부 인쇄회로기판(140b)과 데이터부 인쇄회로기판(140a)으로 구분되는데, 드라이브 IC가 실장된 TCP(141a, 141b)에 의해 액정패널부(111)의 TFT 어레이 기판(111d)에 연결된다.
여기서, 상기 게이트부 인쇄회로기판(140b)에는 액정패널부(111)의 게이트 배선들을 구동하기 위한 게이트 드라이브 집적회로가 실장되고, 상기 데이터부 인쇄회로기판(140a)에는 액정패널부(111)의 데이터 배선들을 구동하기 위한 데이터 드라이브 집적회로가 실장된다.
상기 집적회로들은 액정표시모듈의 배면(구체적으로, 서포트 메인의 배면)과 마주보는 인쇄회로기판의 내측면에 구비되어도 되고 또는 액정표시모듈의 배면(혹은 서포트 메인의 배면)에 반대되는 인쇄회로기판의 외측면에 구비되어도 무방하나, 본 발명은 집적회로가 인쇄회로기판의 외측면에 실장되는 것을 특징으로 한다. 즉, 집적회로가 내측면에 실장될 경우에는, 상기 집적회로의 두께에 의해 인쇄회로기판이 액정표시모듈로부터 자연적으로 이격될 수 있기 때문에, 본 발명의 기술적 사상은 집적회로가 외측면에 실장되는 경우에 보다 유용하게 적용할 수 있을 것이다.
이 때, 상기 데이터부 인쇄회로기판(140a)에는 각종 신호를 제어하기 위한 타이밍 제어부와, 커넥터(160)를 통해 입력된 전원을 이용하여 액정표시소자에서 필요로 하는 공통전압(Vcom), 게이트 하이전압(Vgh), 게이트 로우전압(Vgl) 등과 같은 구동전압들을 생성하는 전원공급부(150)가 더 구비된다.
따라서, 전원공급부(150)는 외부 전원에 의해 각종 신호를 발생시키는 곳이므로 소자 구동시, 열이 발생한다. 상기 전원공급부(150) 주위에 발생하는 열은 액정표시모듈의 액정과 편광판 등의 소자를 열화시킬 수 있으므로 상기 열을 외부로 발산시켜주는 것이 중요하다.
따라서, 액정표시모듈(110)과 데이터부 인쇄회로기판(140a) 사이에 이격부(170)를 구비하여 상기 액정표시모듈로부터 상기 데이터 인쇄회로기판(140a)을 일정간격 떨어뜨려 열이 발산할 수 있는 공간(A)을 마련하는 것이다. 즉, 상기 이격부(170)에 의해 인쇄회로기판(141a,141b)의 열이 액정표시모듈(110)에 직접적으로 전달되지 않고, 외부로 발산되어 소자의 열화가 방지되는 것이다.
이 때, 상기 이격부(170)는 데이터부 인쇄회로기판(141a) 가장자리 전체에 구비되어도 되고, 곳곳에 부분적으로 구비되어도 무방할 것이다.
상기 이격부(170)는 플라스틱 재질로 설계되며, 상기 인쇄회로기판을 액정표시모듈에 고정시키기 위한 고정부와 일체형으로 제작할 수도 있고 고정부와 별도로 제작하여 장착할 수도 있다.
이러한 액정표시장치는 상기 게이트부 인쇄회로기판(140b)에 연결된 게이트 배선들에 스캐닝 신호를 순차적으로 공급하여 각 화소를 1라인분씩 순차적으로 구동하고, 상기 게이트 배선들 중 어느 하나에 스캐닝 신호가 공급될 때마다 데이터부 인쇄회로기판(141a)에 연결된 데이터 배선들 각각에 화소전압 신호를 공급하는데, 이때, 상기 화소전압신호에 따라 화소전극과 공통전극 사이에 인가되는 전계에 의해 액정의 광투과율이 조절되어 원하는 화상을 표시하게 된다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 인쇄회로기판(PCB)과 액정표시모듈(LCM) 가장자리에 이격부를 설계하여 그 사이에 공간을 마련함으로써, 인쇄회로기판의 열이 직접적으로 액정표시모듈에 전달되지 않고 대기 외부로 방출되도록 하여 소자의 열화를 방지한다.
따라서, 인쇄회로기판의 전원공급부에서 발생되는 열에 의해 액정패널부의 액정층과 편광판이 열화되는 문제점이 방지된다.

Claims (6)

  1. 대향합착된 두 기판 사이에 액정층이 구비된 액정패널과,
    상기 액정패널에 구동신호들을 공급하기 위한 집적회로들이 형성된 인쇄회로기판과,
    상기 액정패널을 지지함과 아울러 상기 인쇄회로기판이 배면에 장착되는 서포트 메인과,
    상기 액정패널의 측면을 감싸는 탑 케이스와,
    상기 서포트 메인의 배면과 상기 인쇄회로기판 사이에 구비되어 상기 인쇄회로기판을 상기 서포트 메인으로부터 일정간격 이격시켜주는 이격부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이격부에 의해 상기 인쇄회로기판이 상기 서포트 메인에 고정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이격부는 플락스틱 재질인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 액정패널과 집적회로를 전기적으로 접속하는 TCP를 더 구비함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 집적회로는, 상기 이격부가 구비되는 인쇄회로기판의 내측면과 반대되는, 상기 인쇄회로기판의 외측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 이격부는 인쇄회로기판 가장자리에 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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