KR101137839B1

KR101137839B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR101137839B1
Application number: KR1020050049231A
Authority: KR
Inventors: 장은석
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2012-04-20
Also published as: KR20060130902A

Abstract

본 발명은 드라이브 집적회로의 채널(channel) 수의 증가에 따른 발열을 탑 케이스를 통해 열전도시킴으로써 온도를 낮추어 소자의 신뢰성을 향상시키도록 한 액정표시장치에 관한 것으로서, 서포트 메인과, 상기 서포트 메인에 수납되는 액정패널과, 상기 액정패널의 가장자리에 형성된 신호라인 패드와 연결되는 신호전송 필름과, 상기 신호 전송 필름에 실장되는 드라이브 집적회로와, 상기 액정패널의 가장자리 및 상기 서포트 메인의 측벽을 감싸고 상기 신호 전송 필름의 소정 부분과 접촉하는 탑 케이스를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

액정표시장치, 드라이브 집적회로, 탑 케이스, 칩 온 필름

Description

액정표시장치{liquid crystal display device}

도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타낸 사시도

도 2는 종래 기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도

도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도

도 5는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 서포트 메인 120 : 가이드 패널

130 : 액정패널 140 : 탑 케이스

150 : 보텀 커버 160 : 램프

170 : 드라이브 집적회로 180 : 칩 온 필름

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 드라이브 집적회로의 온도를 낮추도록 한 액정표시장치에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.

일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.

이러한 액정 표시 장치는 두 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정 패널과 액정 패널 하부에 배치되고 광원으로 이용되는 백라이트, 그리고 액정 패널 외곽에 위치하며 액정 패널을 구동시키기 위한 구동부로 이루어진다.

여기서, 구동부는 액정 패널의 배선에 신호를 인가하기 위한 구동회로(이하 드라이브 IC(drive integrated circuit)라고 함)를 포함하는데, 드라이브 IC를 액정 패널에 실장(packaging)시키는 방법에 따라, 칩 온 글래스(COG : chip on glass), 테이프 캐리어 패키지(TCP : tape carrier package), 칩 온 필름(COF : chip on film) 등으로 나누어진다.

상기 COG는 액정 패널의 어레이 기판 상에 드라이브 IC를 실장하므로 액정 표시 장치의 부피가 커지게 되는 반면, TCP나 COF는 별도의 필름을 이용하여 드라이브 IC를 실장하기 때문에, 드라이브 IC가 내장된 필름을 액정 패널의 배면으로 구부릴 수 있어 콤팩트한 구조를 가지게 된다. 따라서, 최근에는 TCP나 COF가 주로 사용되는데, 일반적으로 TCP나 COF는 드라이브 IC가 내장된 필름 자체를 일컫기도 한다.

도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타내는 분해 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 액정패널(2)과, 상기 액정패널(2)에 광을 조사하는 백 라이트 유닛과, 상기 백 라이트 유닛과 액정패널(2)을 수납하는 서포트 메인(Support Main)(24)과, 상기 서포트 메인(24)에 적층되고 상기 액정패널(2)을 지지하는 패널 가이드(22)와, 상기 서포트 메인(24)의 측면 및 배면을 감싸는 보텀 커버(26)와, 상기 액정패널(2)의 가장자리와 보텀 커버(26)의 측면을 감싸기 위한 탑 케이스(Case Top)(30)을 구비한다.

또한, 종래의 액정표시장치는 데이터 라인들에 데이터 신호를 공급하기 위한 다수개의 데이터 구동 집적회로(8)와, 상기 데이터 구동 집적회로(8) 각각이 실장된 다수의 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하, 데이터 TCP라 함)(10)와, 상기 다수의 데이터 TCP(10)이 부착되는 데이터 인쇄회로기판(20)과, 게이트 라인들에 게이트 신호를 공급하기 위한 다수의 게이트 구동 집적회로(12)와, 상기 게이트 구동 집적회로(12) 각각이 실장된 다수의 게이트 TCP(14)를 더 구비한다.

여기서, 상기 액정패널(2)은 상부기판(6) 및 하부기판(4)으로 이루어진다.

이러한 상기 액정패널(2)의 상부기판(6) 및 하부기판(4) 사이에는 도시하지 않은 액정층이 형성되고, 상기 상부기판(6)과 하부기판(4) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다.

또한, 상기 액정패널(2)의 상부기판(6)에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전 극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 이 때, 상기 공통전극은 상기 액정패널(2)의 액정모드에 따라 하부기판(4)에 형성될 수 있다.

또한, 상기 액정패널(2)의 하부기판(4)에는 도시하지 않은 데이터 라인과 게이트 라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터 라인과 게이트 라인의 교차부에 박막 트랜지스터가 형성된다.

상기 박막 트랜지스터는 게이트 라인으로부터의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터 신호를 절환하게 된다.

또한, 상기 데이터 라인과 게이트 라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다.

또한, 상기 액정패널(2)에는 데이터 라인들과 게이트 라인들 각각 접속되는 데이터 패드 및 게이트 패드가 형성된다. 여기서, 상기 데이터 패드에는 다수의 TCP(10)가 부착된다. 또한, 상기 게이트 패드에는 다수의 게이트 TCP(14)가 부착된다. 그리고 다수의 데이터 TCP(10) 각각은 데이터 패드에 부착됨과 아울러 데이터 인쇄회로기판(20)에 부착된다.

상기 데이터 인쇄회로기판(20)은 데이터 구동 집적회로(8) 및 게이트 구동 집적회로(12)의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 외부로부터의 데이터 신호를 데이터 구동 집적회로(8)에 공급하는 도시하지 않은 제어부가 실장된다.

이러한, 상기 데이터 인쇄회로기판(20)은 액정표시장치의 조립시 액정패널(2), 서포트 메인(24) 및 보텀 커버(28)의 측면을 경유하여 보텀 커버(26)의 배면으로 접혀지게 된다.

상기 패널 가이드(22)는 액정패널(2)의 측면을 감싸는 사각 프레임과 사각 프레임의 내벽으로부터 소정 길이로 신장되어 액정패널(2)이 안착되는 안착부를 구비한다.

상기 백 라이트 유닛은 직하형 방식과 도광판 방식의 두 종류가 있다. 직하형 방식은 평면에 다수의 램프들을 배치함과 아울러 램프와 액정패널 사이에 확산판을 설치한다. 상기 도광판 방식은 투명한 도광판의 측면에 램프를 배치한다.

예를 들면, 종래의 액정표시장치의 백 라이트 유닛은 도광판(16)과, 상기 도광판(16)의 광을 조사하는 도시하지 않은 램프와, 상기 도광판(16) 상에 적층되는 다수의 광학 시트(18)들을 구비한다.

여기서, 상기 도광판(16)은 램프로부터 입사되는 광을 액정패널(2) 쪽으로 진행시키게 된다.

또한, 상기 다수의 광학 시트(18)들은 상기 도광판(16)으로부터 출사되는 광의 진행 경로를 액정패널(2)에 수직하도록 변환하여 액정패널(2)에 조사되는 광의 효율을 향상시키게 된다.

이러한, 백 라이트 유닛은 램프를 이용하여 광을 발생하고, 상기 도광판(16) 및 다수의 광학 시트(18)들을 이용하여 램프에 의해 발생되는 광의 휘도 및 효율을 향상시켜 액정패널(2)에 조사하게 된다.

상기 서포트 메인(24)은 몰드물로서 그 내부의 측벽면이 계단형 단턱면으로 성형되고, 이 단턱면에는 상술한 백 라이트 유닛, 패널 가이드(22) 및 액정패널(2)이 적층되어 수납된다.

상기 보텀 커버(26)는 금속재질로써 서포트 메인(24)의 측면 및 배면을 감싸게 된다. 이러한, 상기 보텀 커버(26)는 데이터 인쇄회로기판(20)을 접지시킴과 아울러 백 라이트 유닛의 열을 방출시키는 역할을 한다.

또한, 상기 보텀 커버(26)는 램프로부터 상기 보텀 커버(26) 쪽으로 진행하는 광을 액정패널(2) 쪽으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 아울러 광의 효율을 향상시키게 된다.

상기 탑 케이스(30)은 사각띠 형태로 제작됨과 아울러 액정패널(2)의 가장자리 및 보텀 커버(26)의 측면을 감싸도록 절곡된다. 이러한, 탑 케이스(30)은 액정패널(2)의 가장자리 및 보텀 커버(26)의 측면을 감싸게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술에 의한 액정표시장치를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래 기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 백라이트 어레이가 수납된 서포트 메인(Main Frame)(40)과, 상기 서포트 메인(40)의 상부에 수평하게 부착된 패널가이드(Panel Guide)(50)와, 상기 패널가이드(50) 상에 안착된 액정패널(60)과, 상기 액정패널(60)의 가장자리와 서포트 메인(40)의 측벽을 감싸는 탑 케이스(Top Case)(70)와, 상기 탑 케이스(70)의 측벽과 접촉되며 서포트 메인(40)의 저면을 감싸는 보텀 커버(Bottom Cover)(80)를 구비한다.

여기서, 상기 백라이트 어레이는 램프(90)가 장착된 램프하우징(91)과, 상기 램프(90)로부터 입사된 광을 면광원으로 변환하기 위한 도광판(92)과, 상기 도광판(92)상에 부착되어 상기 액정패널(60) 쪽으로 입사되는 광효율을 높이기 위한 광학시트들(93)과, 상기 도광판(92)의 배면에 부착되어 도광판(92)의 후면으로 방출되는 광을 액정패널(60)로 반사시키기 위한 반사판(94)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 램프하우징(91)은 램프(90)를 감싸게 된다.

또한, 상기 램프(90)의 하측에는 반사판(94)이 위치한다. 상기 반사판(94)은 상기 도광판(92)의 배면으로 진행하는 광의 경로를 램프(90) 쪽으로 진행시키게 된다.

또한, 상기 광학시트들(93)은 확산시트, 프리즘시트, 보호시트 등 다수의 시트로 적층되어 있다.

또한, 상기 서포트 메인(40)은 통상 몰드물, 금속 등으로 제작되어 백라이트 어세이를 고정 및 지지하는 역할을 한다.

또한, 상기 패널가이드(50)는 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등의 수지재료로 성형되어 서포트 메인(40)의 상부에 부착되며, 상기 액정패널(60)을 아래에서 지지하는 역할을 한다.

상기 액정패널(60)은 편광판이 각각 부착된 두 장의 상부기판(61)과 하부기판(62) 사이에 액정이 주입되고, 매트릭스 형태로 배치된 액정 화소셀들 각각은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)에 의해 구동된다.

상기 액정패널(60)의 가장자리에 형성된 신호라인 패드와 서포트 메인(40)의 위쪽에 설치된 인쇄회로보드(Printed Circuit Board) 사이에는 드라이브 집적회로 (Integrated Circuit)(65)가 실장된 칩 온 필름(Chip On Film)(67)이 설치된다.

이와 같이, 상기 액정패널(60)과 백라이트 어레이 및 서포트 메인(40)이 안착된 보텀 커버(80)는 탑 케이스(70)에 의해 액정패널(60)의 가장자리와 보텀 커버(80)의 측벽을 감싸게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 액정표시장치에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 드라이브 집적회로들의 채널(channel) 수가 증가함에 따라 전류 흐름이나 주위 환경에 따라 드라이브 집적회로들의 내부 온도가 상승 특히, 멀티 채널(multi channel)을 적용하면서 드라이브 집적회로들의 온도 상승이 급격하여 소자의 신뢰성을 악화시킨다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 드라이브 집적회로의 채널(channel) 수의 증가에 따른 발열을 탑 케이스를 통해 열전도시킴으로써 온도를 낮추어 소자의 신뢰성을 향상시키도록 한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치는 백라이트 어레이가 수납된 서포트 메인과, 상기 서포트 메인의 상부에 수평하게 부착된 패널가이드와, 상기 패널가이드 상에 안착된 액정패널과, 상기 액정패널의 가장자리와 서포트 메인의 측벽을 감싸고 소정 부분이 절곡된 탑 케이스와, 상기 탑 케이스의 측벽과 접촉되며 상기 서포트 메인의 저면을 감싸는 보텀 커버와, 상기 액정패널의 가장자리에 형성된 신호라인 패드와 상기 서포트 메인의 상측에 설치된 인쇄회로보드 사이에 드라이브 집적회로가 실장된 신호전송 필름과, 상기 드라이브 집적회로가 실장된 신호전송 필름은 상기 탑 케이스의 절곡된 부분과 접촉하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 백라이트 어레이가 수납된 서포트 메인(Main Frame)(110)과, 상기 서포트 메인(110)의 상부에 수평하게 부착된 패널가이드(Panel Guide)(120)와, 상기 패널가이드(120) 상에 안착된 액정패널(130)과, 상기 액정패널(130)의 가장자리와 서포트 메인(110)의 측벽을 감싸고 소정 부분이 절곡(A)된 탑 케이스(Top Case)(140)와, 상기 탑 케이스(140)의 측벽과 접촉되며 서포트 메인(110)의 저면을 감싸는 보텀 커버(Bottom Cover)(150)를 구비한다.

여기서, 상기 백라이트 어레이는 램프(160)가 장착된 램프하우징(161)과, 상기 램프(160)로부터 입사된 광을 면광원으로 변환하기 위한 도광판(162)과, 상기 도광판(162)상에 부착되어 상기 액정패널(130) 쪽으로 입사되는 광효율을 높이기 위한 광학시트(163)와, 상기 도광판(162)의 배면에 부착되어 도광판(162)의 후면으로 방출되는 광을 액정패널(130)로 반사시키기 위한 반사판(164)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 램프하우징(161)은 램프(160)를 감싸게 된다.

또한, 상기 램프(160)의 하측에는 반사판(164)이 위치한다. 상기 반사판 (164)은 상기 도광판(162)의 배면으로 진행하는 광의 경로를 램프(160) 쪽으로 진행시키게 된다.

또한, 상기 광학시트(163)는 확산시트, 프리즘시트, 보호시트 등 다수의 시트로 적층되어 있다.

또한, 상기 서포트 메인(110)은 통상 몰드물, 금속 등으로 제작되어 백라이트 어레이를 고정 및 지지하는 역할을 한다.

또한, 상기 패널가이드(120)는 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등의 수지재료로 성형되어 서포트 메인(110)의 상부에 부착되며, 상기 액정패널(130)을 아래에서 지지하는 역할을 한다.

상기 액정패널(130)은 편광판이 각각 부착된 두 장의 상부기판(131)과 하부기판(132) 사이에 액정이 주입되고, 매트릭스 형태로 배치된 액정 화소셀들 각각은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)에 의해 구동된다.

상기 액정패널(130)의 가장자리에 형성된 신호라인 패드와 서포트 메인(110)의 위쪽에 설치된 인쇄회로보드(Printed Circuit Board) 사이에는 드라이브 집적회로(Integrated Circuit)(170)가 실장된 칩 온 필름(180)이 설치되고, 상기 드라이브 집적회로(170)가 실장된 칩 온 필름(180)은 상기 탑 케이스(140)의 절곡된 부분(A)과 접촉하게 된다.

여기서, 상기 탑 케이스(140)의 절곡된 부분(A)은 상기 드라이브 집적회로(170)가 실장된 칩 온 필름(180)의 반대편과 접촉되어 있다.

이와 같이, 상기 액정패널(130)과 백라이트 어레이 및 서포트 메인(110)이 안착된 보텀 커버(150)는 탑 케이스(140)에 의해 액정패널(130)의 가장자리와 보텀 커버(150)의 측벽을 감싸게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 액정표시장치는 탑 케이스(140)의 절곡된 부분(A)과 칩 온 필름(180)을 접촉시키어 상기 드라이브 집적회로(170)에서 상승된 온도를 상기 칩 온 필름(180)을 통해 상기 탑 케이스(140)로 열전도시킴으로써 상기 드라이브 집적회로(170)의 온도를 낮출 수가 있다.

[표 1]은 종래와 본 발명의 액정표시장치에서 드라이브 집적회로의 온도를 실험한 데이터를 나타낸 것이다.

	A	B	C	D	E
종래	81.2℃	75.9℃	69.1℃	65.1℃	71.8℃
본 발명	56.3℃	48.9℃	47.7℃	47.5℃	53.5℃

즉, 37인치 모델 중 A 내지 E 제품에 내장된 각 드라이브 집적회로의 온도를 비교한 결과 표 1에서와 같이, 종래보다 본 발명의 드라이브 집적회로의 온도를 현저하게 줄일 수 있음을 알 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 액정표시장치에서 COF와 접촉되는 절곡된 탑 케이스의 여러 형태를 일자형 또는 요철형 등의 여러 형태로 구성할 수 있다.

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.

첫째, 드라이브 집적회로들이 실장된 COF 필름과 탑 케이스를 접촉하여 상기 드라이브 집적회로내에서 상승되는 온도를 상기 탑 케이스로 열전도시킴으로써 드라이브 집적회로의 온도를 낮출 수 있다.

둘째, 탑 케이스와 COF 필름을 접촉하여 드라이브 집적회로내에서 상승한 온도를 탑 케이스를 통해 열전도시킴으로써 드라이브 집적회로의 온도를 낮추기 위한 별도의 수단을 생략할 수 있기 때문에 전체적인 제조 비용을 줄일 수 있다.

Claims

백라이트 어레이가 수납된 서포트 메인과,

상기 서포트 메인의 상부에 수평하게 부착된 패널가이드와,

상기 패널가이드 상에 안착된 액정패널과,

상기 액정패널의 가장자리와 서포트 메인의 측벽을 감싸고 소정 부분이 절곡된 탑 케이스와,

상기 탑 케이스의 측벽과 접촉되며 상기 서포트 메인의 저면을 감싸는 보텀 커버와,

상기 액정패널의 가장자리에 형성된 신호라인 패드와 상기 서포트 메인의 상측에 설치된 인쇄회로보드 사이에 드라이브 집적회로가 실장된 신호전송 필름과,

상기 드라이브 집적회로가 실장된 신호전송 필름은 상기 탑 케이스의 절곡된 부분과 접촉하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 탑 케이스의 절곡은 일자형 또는 요철형을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 탑 케이스는 상기 드라이브 집적회로가 실장된 신호 전송 필름의 반대편과 접촉하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.