KR101264868B1

KR101264868B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR101264868B1
Application number: KR1020060118613A
Authority: KR
Inventors: 신성진; 김용상
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2013-05-14
Also published as: KR20080048347A

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 액정패널과, 상기 액정패널의 일측에 연결되며 한 개 이상의 슬릿이 형성된 메인회로기판과, 상기 액정패널의 배면에 위치한 램프, 및 상기 램프가 실장된 램프회로기판을 포함하여 구성되며, 상기 메인회로기판과 상기 램프회로기판은 절곡되어 액정패널의 배면에 구비되고, 상기 램프회로기판은 상기 슬릿에 삽입되어 상기 메인회로기판에 솔더링된 것을 특징으로 한다.

LED회로기판, 메인회로기판, 솔더링, 슬릿

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DIPLAY DEVICE}

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치에서의 메인회로기판과 LED회로기판의 연결관계를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해사시도.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 일부를 나타낸 것으로, 메인회로기판과 램프회로기판의 연결관계를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 일부를 나타낸 것으로, 메인회로기판과 램프회로기판의 연결관계를 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

110 : 액정패널

130 : 메인회로기판

131, 231', 231" : 슬릿

138 : 연결부

140 : 백라이트 유닛

147a : 램프회로기판

150 : 보텀커버

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액정표시장치의 회로기판의 조립시 제조비용을 절감함과 동시에 조립성이 개선된 구조의 소형액정표시장치에 관한 것이다.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장비(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이에, 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등이 활발히 연구되고 있다.

이와 같은 표시장치 중에서 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하는 장치로서, 백라이트 유닛에서 조사되는 빛을 이용하여 화상을 형성하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해사시도이다.

이러한 액정표시장치는 화소단위를 이루는 액정셀들이 매트릭스(matrix) 형태로 배열되는 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)을 구동하기 위한 메인회로기판(30)과, 액정패널(10)의 배면으로 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛(40)과, 상기 액정패널(10)과 백라이트 유닛(40)을 가장자리에서 고정하고 지지하는 메인서포트(main support, 50), 및 상기 액정패널(10)과 백라이트 유닛(40) 을 내부에 수용하는 보텀커버(bottom cover, 60)를 포함하여　 구성된다.

여기서, 상기 백라이트 유닛(40)은 광학시트류(41), 도광판(43), 반사판(45) 및 광원부(47)를 포함한다. 상기 광원부는 광을 출사하는 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode, 47b)와, 발광다이오드가 실장된 LED회로기판(47a)으로 구성된다.

발광다이오드(47b)는 메인회로기판(30)의 신호에 따라 작동하므로, LED회로기판(47a)은 메인회로기판(30)에 연결되는 연결부(48)를 포함하며 솔더링(soldering)의 방법으로 전기적으로 연결된다. 솔더링은 접합하고자 하는 금속보다 녹는점이 낮은 별도의 금속 또는 합금을 녹인 상태에서 접합하는 것으로, 일반적으로 납을 사용하여 이 납을 녹임으로써 두 금속을 전기적으로 연결하는 조작을 말한다.

도 2는 상기한 액정표시장치에서 메인회로기판(30)과 LED회로기판(47a)의 연결관계를 나타낸 사시도이다. 본 도면은 두 회로기판(30, 47a)의 연결관계를 나타내기 위해 편의상 메인서포트와 백라이트 유닛을 생략하였으며, 액정패널(10)의 배면 방향을 위쪽(상부)으로, 액정패널의 정면 방향을 아래쪽(하부)으로 나타내었다.

도 2을 참조하면, 메인회로기판(30)과 LED회로기판(47a)은 액정패널(10)의 배면으로 절곡되어 연장된다. 이때, 전자회로는 메인회로기판(30)의 상면에 형성된다. 이러한 구조에서는 LED회로기판(47a)이 메인회로기판(30)의 하부에 위치하게 되므로, LED회로기판(47a)을 메인회로기판(30)의 상면에 솔더링(soldering)하기 위해서는 메인회로기판(30)의 바깥쪽으로 연장한 후 다시 메인회로기판(30)의 상면으로 배치시켜 솔더링해야 한다.

그러나, 상기 방법은 LED회로기판(47a)을 길게 메인회로기판(30)의 바깥쪽으로 연장해야 할 뿐 아니라, 연장된 LED회로기판(47a)이 메인회로기판(30)의 위에서 고정이 되지 않아 솔더링이 어려웠다. 또한 솔더링 이후 LED회로기판(47a)의 유동에 의해 솔더링 부분이 쉽게 탈착되므로, LED회로기판(47a)과 메인회로기판(30) 사이에 양면 테이프(49)를 별도로 부착하여 LED회로기판(47a)을 고정켜야 하는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같이 종래 기술에 따른 액정표시장치는 LED회로기판을 연장하고 그 아래쪽에 양면테이프를 부착하는 등 조립공정이 복잡하고 단가가 상승하는 등의 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 제조 비용을 절감하면서 조립공정이 단순한 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널과, 상기 액정패널의 일측에 연결되며 내부 면에 한 개 이상의 슬릿이 형성된 메인회로기판과, 상기 액정패널의 배면에 위치한 램프, 및 상기 램프가 실장된 램프회로기판을 포함하여 구성되며, 상기 메인회로기판과 상기 램프회로기판은 절곡되어 액정패널의 배면에 구비되고, 상기 램프회로기판은 상기 슬릿에 삽입되어 상기 메인회로기판에 솔더링된 것을 특징으로 한다.

상기 램프회로기판은 상기 슬릿을 경계로 상기 메인회로기판에 압착되는 본 체와, 상기 본체에서 연장되며 상기 메인회로기판과 솔더링되는 연결부가 형성된 단부로 구성된다.

이때, 상기 슬릿은 상기 램프회로기판의 삽입방향과 수직하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬릿은 두 개 이상 형성되어 상기 메인회로기판의 내부에서 일측단까지 연장될 수 있으며, 상기 램프회로기판의 삽입방향과 평행하게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 슬릿의 길이는 각각 상기 램프회로기판의 삽입방향과 평행한 단부의 길이보다 같거나 크다.

한편, 상기 램프는 LED 램프인 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 액정표시장치에 있어서, 액정패널을 구동하는 메인회로기판과 램프를 구동하는 램프회로기판에 연결관계에 관한 것이다. 특히, 메인회로기판에 램프회로기판에 슬릿을 형성하고, 램프회로기판의 단부를 상기 슬릿에 삽입시켜 솔더링시키는 구조의 액정표시장치에 관한 것이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 액정표시장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(100)를 나타낸 분해사시도로, 도시된 바와 같이, 화상을 형성하는 액정패널(110)과, 상기 액정패널(110)을 구동하기 위한 메인회로기판(130)과, 액정패널(110)의 배면에 위치하며 액정패널(110)에 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛(140)과, 상기 액정패널(110)과 백라이트 유닛(140)을 가장자리에서 고정하고 지지하는 메인서포트(main support, 150), 및 상기 액정패널(110)과 백라이트 유닛(140)을 내부에 수용하는 보텀커버(bottom cover, 160)를 포함하여 구성된다.

상기 액정패널(110)은, 도시하지는 않았지만, 서로 대향하는 제1기판과 제2기판 및 두 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 액정패널(110)은 화소를 이루는 액정 셀들이 매트릭스(matrix) 형태로 배열되어 있으며, 메인회로기판에서 전달되는 신호에 따라 상기 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성한다. 이러한 액정패널(110)은 화상이 형성되는 표시영역과 화상이 표시되지 않는 비표시 영역으로 구성된다.

상기 제1기판은 박막트랜지스터가 형성된 기판으로, 화소를 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인이 수직교차하며, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차점에는 박막트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor)가 형성되어 있다. 상기 메인회로기판에서 전달된 신호는 상기 박막트랜지스터를 통해 박막트랜지스터와 연결된 화소전극과 후술할 제2기판의 공통전극 사이에 전압을 인가하게 되며, 상기 두 기판 사이의 액정층은 이 전압에 따라 배열하여 광투과율을 정하게 된다.

상기 제2기판은 컬러필터가 형성된 기판으로, 빨간색(R), 녹색(G), 파란색 (B)이 반복되어 형성된 컬러필터와, 상기 컬러필터의 경계부에 형성된 블랙 매트릭스(black matrix), 및 공통전극을 포함한다. 공통전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 전도성 물질로 형성된다.

액정패널(110)의 배면에는 액정패널(110)에 광을 공급하는 백라이트 유닛(140)이 구비된다. 백라이트 유닛은 광학시트류(141), 도광판(143), 반사판(145) 및 광원부(147)를 포함한다.

상기 광학시트류(141)는 액정패널의 배면에 배치되는 보호시트, 프리즘시트 및 확산시트를 포함하여 구성되며 필요에 따라 복수 개의 시트가 추가로 배치될 수 있다.

확산시트는 도광판(143)과 액정패널(110) 사이에 배치되어 액정패널(110)의 배면으로 입사되는 빛을 확산시키는 역할을 한다. 프리즘시트는 확산시트를 지난 빛을 액정패널(110) 방향으로 집광하는 역할을 한다. 상기 보호시트는 상기 프리즘시트를 보호한다.

도광판(143)은 광학시트류(141)의 하부에 위치하며 발광다이오드(147b)에서 나온 빛을 액정패널(110) 방향으로 인도한다.

도광판(143)의 하부에는 광원(147b)에서 나온 빛 중 하부로 향하는 빛을 액정패널(110) 방향으로 반사시켜 주는 역할을 하는 반사시트(145)가 구비된다.

상기 광원부(147)는 광을 출사하는 광원(147b)과 상기 광원이 실장된 램프회로기판(147a)를 포함한다. 이때 광원으로는 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode, 147b), 램프회로기판으로는 LED회로기판이 바람직하다. 발광다이오드는 LED회로기판에 일정 간격으로 배치되며, 필요에 따라 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.

액정패널(110)의 일측에는 상기 액정 셀을 제어하는 신호를 생성하는 메인회로기판(130)이 구비되는데, 신호에 따라 액정패널(110)을 구동하는 신호를 게이트라인과 데이터라인에 공급한다.

여기서, 상기 메인회로기판(130)은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)이나 연성회로기판(FPC, Flexible Printed Circuit)이 사용될 수 있다. 대형 액정표시장치에서는 주로 인쇄회로기판이 사용되나, 소형 액정표시장치는 부피가 작은 특성상 연성회로기판이 주로 사용된다.

상기 메인회로기판(130)은 액정패널을 가장자리에서 지지하는 메인서포트(150)의 외측면을 따라 감싸듯이 절곡되어 액정패널(110)의 배면으로 연장되는데, 상기 연장된 메인회로기판(130)에는 적어도 한 개 이상의 슬릿(131)이 형성된다. 상기 슬릿(131)에는 후술할 램프회로기판(147a)이 삽입되어 메인회로기판(130) 위에 솔더링되어 전기적으로 연결된다.

도 4는 도 3의 액정표시장치(100)의 일부를 나타낸 것으로, 메인회로기판(130)과 램프회로기판(147a)의 연결관계를 나타낸 사시도이다.

본 도면은 두 회로기판(130, 147a)의 연결관계를 표현하기 위해 메인서포트(150) 및 백라이트 유닛(140)을 제외하고 액정패널(110)과, 램프와, 메인회로기판(130), 및 램프회로기판(147a)을 도시하였다. 따라서, 도면에는 도시되지 않았지만, 메인회로기판(130) 및 램프회로기판(147a)이 절곡되어 형성된 사이의 공간에는 백라이트 유닛과 메인서포트가 구비된다.

또한 편의상 액정패널(110)의 배면 방향(z 축 방향)을 위쪽(상부)으로, 액정패널(110)의 정면 방향을 아래쪽(하부)으로 나타내었다. 이하 설명에서 위쪽과 아래쪽은 액정패널(110)의 배면 방향을 기준으로 하여 설명하기로 한다.

도 4을 참조하면, 액정패널(110)의 배면의 위쪽 일측에는 램프(147b)와 램프 회로기판(147a)을 포함하는 광원부(147)가 구비되며, 상기 램프회로기판(147a)은 액정패널(110)의 배면으로 절곡되어 연장된다. 상기 액정패널(110)의 일측에는 액정패널(110)을 구동하기 위한 메인회로기판(130)이 구비되어, 램프회로기판(147a)을 감싸며 액정패널(110)의 배면으로 절곡되어 연장된다.

한편, 램프회로기판(147a)은 램프(147b)가 실장되고 일 방향으로 연장된 본체(147a')와, 상기 본체(147a')의 일측단에 형성되며 메인회로기판(130)에 솔더링하기 위한 연결부(148)가 구비된 단부(147")로 구성된다.

상기 메인회로기판(130)의 내부에는 램프회로기판(147a)이 삽입되는 슬릿(131)이 형성되어 있다. 슬릿(131)은 메인회로기판(130)의 상면과 하면을 관통하는 소정 길이의 절개선 모양으로, 램프회로기판(147a)과 솔더링되는 부분의 근처에 형성된다. 상기 슬릿(131)의 길이는 다양하게 조절이 가능하나, 삽입될 램프회로기판 단부(147a")의 폭을 고려하여 형성된다.

상기 슬릿(131)에는 램프회로기판(147a)의 단부(147a")가 슬릿(131)이 형성된 방향과 수직한 방향으로 메인회로기판(130)의 하부에서 상부 방향으로 관통하여 삽입된다. 따라서, 램프회로기판의 단부(147a")는 상기 슬릿(131)을 경계로 메인회로기판(130)의 상부에 위치하게 되며, 램프회로기판의 본체(147a')는 슬릿(131)을경계로 메인회로기판(130)의 하부에 위치하게 된다.

그 다음, 상기 단부(147a")에 형성된 연결부(148)는 납이나 기타 합금과 같은 녹는점이 낮은 금속으로 메인회로기판(130) 위에 솔더링된다.

상기한 구조에서, 램프회로기판(147a)의 본체(147a')는 메인회로기판(130)에 감싸여 절곡되고 액정패널(110)의 배면에서 메인회로기판(130)의 하부에 구비되므로, 메인회로기판(130)에 의해 압착되어 z 방향의 유동이 제한된다. 또한 램프회로기판의 단부(147a")는 슬릿(131)에 삽입된 형태이므로, 슬릿(131)에 의해 위치가 고정되어, x, y 방향의 유동이 제한된다. 따라서, 램프회로기판(147a)을 양면테이프와 같은 별도의 고정부재 없이도 액정패널(110)의 배면에 효과적으로 고정할 수 있다.

이에 따라 램프회로기판(147a)을 메인회로기판(130)에 솔더링 하기가 쉬워지며, 솔더링한 이후에도 쉽게 탈착되지 않는다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 메인회로기판(230)과 램프회로기판(247a)의 연결관계를 나타낸 사시도이다. 제2실시예에서는 제1실시예와 구별되는 부분만 설명하기로 하며, 설명이 생략되거나 요약된 부분은 제1실시예 및 공지의 기술에 따른다. 그리고 설명의 편의를 위하여 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 도면부호로 설명한다.

상기 메인회로기판(230)에는 내부에서 일측단까지 서로 평행한 제1슬릿(231')과 제2슬릿(231")이 형성된다. 램프회로기판의 단부(247a")는 상기 두 슬릿(231', 231")에 삽입되어 체결된다. 이때, 램프회로기판의 단부(247')의 일측단은 제1 슬릿(231')을 경계로 하여 메인회로기판(230)의 하면과 상면이 접하도록, 타측단은 제2슬릿을 경계로 하여 메인회로기판의 상면과 하면이 접하도록, 두 슬릿(231', 231")에 평행한 방향으로 삽입된다.

이때, 램프회로기판 단부(247a")에 형성된 연결부(238)은 메인회로기판(230) 의 상면과 접하도록 두 슬릿(231', 231") 사이에 위치시킨다.

상기한 구조에서는 램프회로기판의 본체(247a')는 모두 메인회로기판(230)의 아래쪽에 구비되어 압착되므로 z 방향의 유동이 제한된다. 램프회로기판의 단부(247a")의 양측단 또한, 메인회로기판(230)의 하부에 위치하여 압착되므로, z방향의 유동이 제한된다. 그리고, 상기 단부(247a")는 두 슬릿(231', 231")을 경계로 메인회로기판(230)의 상부와 하부에 위치하도록 삽입되므로, 슬릿(231', 231")에 의해 위치가 고정되어, x, y 방향의 유동이 제한된다. 따라서, 램프회로기판(247a)을 양면테이프와 같은 별도의 고정부재 없이도 액정패널(210)의 배면에 효과적으로 고정할 수 있다.

그 다음 상기 연결부(238)는 납이나 기타 합금과 같은 녹는점이 낮은 금속으로 메인회로기판(230) 위에 솔더링된다.

한편, 각각의 슬릿의 길이(L, l)는 필요에 따라 조절이 가능하다. 그러나 바람직하게는 램프회로기판의 본체(247a')의 전부가 메인회로기판(230)의 하부에 배치되도록, 슬릿(231', 231")에 삽입되는 램프회로기판(247a)의 단부(247a")의 삽입방향 각각의 길이보다 같거나 크게 형성되는 것이 바람직하다. 본체(247a')의 전 영역이 메인회로기판(230)의 하부에 있는 경우 램프회로기판(247a)의 압착 고정이 쉽기 때문이다.

상기한 제1실시예와 제2실시예와 같이 메인회로기판에 슬릿을 형성하여 램프회로기판을 삽입함으로써, 램프회로기판을 양면테이프와 같은 별도의 고정부재 없이도 효과적으로 고정할 수 있다. 이에 따라 램프회로기판을 메인회로기판에 솔더 링이 쉬워지며, 솔더링한 이후에도 쉽게 탈착되지 않는다.

본 발명에 따르면, 램프회로기판을 솔더링하기 위해 메인회로기판의 바깥쪽으로 길게 연장할 필요 없이, 솔더링하는 위치의 근처에 램프로부터 최단거리로 슬릿을 형성할 수 있으므로, 램프회로기판의 길이를 줄일 수 있다. 또한, 램프회로기판을 메인회로기판에 고정하기 위해 양면테이프와 같은 별도의 추가부재를 구비하지 않아도 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니다. 상술한 구조는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예에 불과한 것이다.

예를 들어, 상기한 실시예의 슬릿의 위치는 메인회로기판의 회로의 위치에 따라서 달라질 수 있으며, 삽입방향과 수평이나 수직이 아닌 방향으로 형성할 수도 있을 것이다. 또한, 필요한 경우 슬릿을 더 형성하여 삽입할 수도 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 권리의 범위는 상술한 상세한 설명에 의해 정의되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 정의되어야만 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 조립성이 향상되며 제조비용이 감소된 액정표시장치를 제공한다.

Claims

액정패널;

상기 액정패널의 일측에 연결되며, 내부 면에 한 개 이상의 슬릿이 형성된 메인회로기판;

상기 액정패널의 배면에 위치한 램프; 및

상기 램프가 실장된 램프회로기판을 포함하여 구성되며,

상기 메인회로기판과 상기 램프회로기판은 절곡되어 액정패널의 배면에 구비되고, 상기 램프회로기판은 상기 슬릿에 삽입되어 상기 메인회로기판에 솔더링된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 램프회로기판은 상기 슬릿을 경계로 상기 메인회로기판에 압착되는 본체와, 상기 본체에서 연장되며 상기 메인회로기판과 솔더링되는 연결부가 형성된 단부로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 슬릿은 상기 램프회로기판의 삽입방향과 수직하게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 슬릿은 두 개 이상 형성되며, 상기 메인회로기판의 내부에서 일측단까지 연장된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제5항에 있어서,

상기 슬릿은 상기 램프회로기판의 삽입방향과 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제6항에 있어서,

상기 슬릿의 길이는 각각 상기 램프회로기판의 삽입방향과 평행한 단부의 길이보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 램프는 LED 램프인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.