KR101266703B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광을 제공하는 백라이트 어셈블리의 구성을 간소화할 수 있는 액정표시장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 액정표시장치는 액정패널을 구동시키는 구동회로가 실장된 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판의 일측에 접촉되어 상기 액정패널과 연결되는 테이프 캐리어 패키지(TCP)와, 데이프 캐리어 패키지 상에 실장되는 발광소자를 포함하여 이루어진다.
발광다이오드, 제조 비용, 공정수, TCP

Description

액정표시장치{ LIQUID CRYSTAL DISPLAY DIVICE }
도 1은 종래의 액정표시장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도.
도 6은 도 5의 A 영역을 도시한 상세도.
도 7은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 탑케이스 110 : 액정패널
120 : 인쇄회로기판 122 , 222: TCP
130 : 백라이트 어셈블리 140 : 광학시트류
150 : 발광다이오드 152 : 광 출사면
153 : 반사층 155 : 접착제
170 : 도광판 172 : 광 입사면
180 : 반사판 190 : 바텀케이스
191 : 홀 250 : 광가이드모듈
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 광을 제공하는 백라이트 어셈블리의 구성을 간소화할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이하는 평판표시장치의 하나로서, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 소비전력을 갖는 장점으로 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정패널과, 상기 액정패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리로 구성된다.
상기 백라이트 어셈블리의 광원으로는 EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(LED) 등이 사용된다.
상기 CCFL방식의 백라이트 어셈블리는 형광램프 내부에 봉입된 수은이 금속과의 결합으로 쉽게 아말감을 형성하여 램프의 수명을 저하시키고, 온도변화에 따른 휘도의 변화가 심하며, 맹독성의 중금속인 수은 사용에 따른 폐기물의 처리 등이 문제가 되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이 발광다이오드(LED; luminescent diode)를 이용한 백라이트 어셈블리이다.
상기 발광 다이오드는 점광원으로 다수의 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)으로 이루어지거나, 백색(White)으로 이루어질 수 있다. 상기 발광 다이오드는 백라이트 어셈블리의 소형화와 빛의 균일성을 유지할 수 있는 장점으로 고휘도의 백라이트 어셈블리를 구현할 수 있다.
도 1은 종래의 소형 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 소형 액정표시장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 소형 액정표시장치는 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)을 구동시키는 액정패널구동회로가 실장되고 TCP(tape carrier package: 22)에 의해 연결된 구동기판(20)와, 상기 액정패널(10)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(30)를 포함하여 구성된다.
상기 백라이트 어셈블리(30)는 바텀케이스(90)와, 상기 바텀케이스(90) 측면에 소정의 간격을 두고 배치된 다수의 발광다이오드(50)와, 상기 발광다이오드(50)로 전원을 인가하기 위해 도전성 패턴이 형성된 광원기판(51)과, 상기 발광다이오드(50)를 감싸는 형태로 배치되어 광을 반사시키는 하우징(55)과, 상기 발광다이오드(50)와 동일 평면상에 배치되어 광을 면광원으로 전환하는 도광판(70)과, 상기 도광판(70)의 배면에 배치되어 도광판(70) 방향으로 광을 반사시키는 반사판(80)과, 상기 도광판(70)의 전면에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류(40)를 포함한다.
상기 광원기판(51)은 상기 발광다이오드(50)를 구동하기 위해 필요한 것으로 상기 바텀케이스(90) 배면상에 안착되어 스크류(screw)등으로 조립된다. 상기 하우 징(55)은 발광다이오드(50)로부터 출사된 광의 손실을 방지하기 위해 구비된다. 상기 광원기판(51)의 주변에는 발광다이오드(50)로부터 발생되는 열을 방열하기 위해 별도의 방열수단(53)이 더 구비된다.
상기 다수의 발광다이오드(50)는 외부로부터 공급되는 구동전원을 상기 광원기판(51)으로부터 공급받아서 광을 발광하고, 상기 광은 도광판(70)으로 입사되어 상기 광학시트류(40)의 직하에서 조사된다. 이때, 상기 도광판(70)으로부터 조사되는 광은 상기 광학시트류(40)를 통과하면서 확산 및 집광되어 전체적으로 균일하게 상기 액정패널(10)에 조사된다.
상기와 같이 종래의 백라이트 어셈블리(30)는 광원으로 발광다이오드(50)를 사용하기 위해 광원기판(51), 하우징(55) 및 방열수단(53) 등을 구비해야 하므로 구성이 복잡하고, 제조 비용이 증가하고, 조립을 위한 공정 수도 증가하는 문제가 있었다.
본 발명은 제조 비용을 절감할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공정 수를 줄일 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는,
액정패널을 구동시키는 구동회로가 실장된 인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판의 일측에 접촉되어 상기 액정패널과 연결되는 테이프 캐리어 패키지(TCP);
상기 데이프 캐리어 패키지 상에 실장되는 발광소자를 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 디스플레이 하는 액정패널(110)과, 상기 액정패널(110)의 측면에 접속된 인쇄회로기판(120)과, 상기 액정패널(110)에 광을 공급하는 백라이트 어셈블리(130)와, 상기 액정패널(110)의 가장자리를 감싸는 형태로 구비되는 탑케이스(100)를 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 기판과, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층으로 구성된다.
상기 인쇄회로기판(120)의 일측에는 테이프 캐리어 패키지(TCP: tape carrier package, 122)가 연결되어 있다.
상기 인쇄회로기판(120)은 조립시에 상기 액정패널(110)의 측면으로부터 화살표방향으로 180도 회전하여 배치되고, 상기 TCP(122)에 의해 액정패널(110)과 전 기적으로 연결된다.
상기 인쇄회로기판(120)의 전면에는 상기 액정패널(110)의 화소를 구동시키기 위한 각종 전기 신호들을 발생시키는 집적회로 칩들과, 상기 전기 신호들을 전송하기 위한 배선을 포함하는 액정패널구동회로(미도시)가 실장되어 있다.
상기 TCP(122)는 폴리이미드 소재의 베이스 필름 상에 동박(Cu foil)을 패터닝하여 배선이 형성된 구조를 갖는다. 상기 TCP(122)의 전면에 형성된 배선은 상기 인쇄회로기판(120)의 액정패널구동회로에서 생성된 구동신호를 상기 액정패널(110)에 전달하는 역할을 한다.
상세히 도시되지는 않았지만, 상기 TCP(122)의 전면에는 액정패널(110)에 신호를 전달하는 드라이브IC(미도시)가 실장될 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(130)는 바텀케이스(190)와, 상기 바텀케이스(190) 측면에 배치되어 광을 발광하는 발광다이오드(150)와, 상기 바텀케이스(190) 전면과 상기 발광다이오드(150)가 배치된 측면 상에 배치되어 광을 반사시키는 반사판(180)과, 상기 발광다이오드(150)와 동일 평면 상에 배치되어 광을 면광원으로 전환하는 도광판(170)과, 상기 도광판(170) 상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류(140)를 포함하여 구성된다.
상기 바텁케이스(190)는 상면이 개구된 박스형태로 내부 전면의 일측에 대응되는 측면과 평행한 방향으로 연장된 홀(191)이 형성된다. 상기 홀(191)은 상기 인쇄회로기판(120)을 상기 바텀케이스(190)의 배면에 안착시키기 위해 형성된다.
상기 발광다이오드(150)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐 리어 즉, 전자 또는 양공을 만들어내고, 이들의 제결합에 의하여 발광시키는 소자이다. 상기 발광다이오드(150)의 재료로는 비소화갈륨(GaAs), 인화갈륨(GaP), 인화인듐(InP) 등 3 B 또는 5 B 족인 2원소 또는 3원소 화합물 반도체가 사용되고 있다.
상기와 같은 발광다이오드(150)는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 및 백색(White) 광을 발광하는 다수의 발광칩(미도시)을 포함하고, 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 발광칩 중 적어도 하나 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 발광다이오드(150)는 상기 TCP(122)의 배면에 배치되고, 상기 TCP(122) 배면에는 상기 발광다이오드(150)에 구동전압을 인가하기 위한 광원구동배선(미도시)이 형성되어 있다.
상기 발광다이오드(150)가 실장된 TCP(122) 배면에는 반사층(153)이 더 형성되어 있다. 즉, 상기 발광다이오드(150)가 실장된 영역을 제외한 상기 TCP(122)배면에 상기 반사층(153)이 형성된다. 상기 반사층(153)은 유동성이 있는 플라스틱 필름형태로 상기 TCP(122) 상에 부착 또는 도포된다.
반면, 상기 TCP(122)의 전면에는 접착제(155)가 도포되고, 상기 접착제(155)는 액정패널구동신호가 입력되는 배선 상에 도포되어 상기 바텀케이스(190)의 내측면에 TCP(122)를 고정시키는 역할 및 전기적인 간섭을 방지하는 절연의 역할을 한다.
상기 일 실시예에 따른 액정표시장치의 조립은 백라이트 어셈블리(130) 상에 상기 액정패널(110)이 안착되고, 상기 액정패널(110)에 연결된 TCP(122)는 상기 바텀케이스(190)의 일측 내부로 구부러진다.
상기 TCP(122)와 연결된 인쇄회로기판(120)은 상기 바텀케이스(190)의 홀(191)을 통과하여 바텀케이스(190)의 배면에 안착된다. 이때, 상기 TCP(122)의 전면에는 접착제(155)가 부착 또는 도포되어 상기 바텀케이스(190)의 측면에 부착된다.
상기 접착제(155)는 유동성이 있는 TCP(122)를 상기 바텀케이스(190)의 내측면에 고정하여 상기 TCP(122) 배면에 실장된 발광다이오드(150)의 유동을 방지한다. 본 발명에서는 접착제(155)를 실시예로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 양면 접착 테이프로 구성할 수도 있다.
상기 바텀케이스(190)는 TCP(122)가 접촉됨으로써, 상기 발광다이오드(150) 구동시에 발생하는 열을 용이하게 방열할 수 있다. 또한, 상기 TCP(122)는 외부의 공기로부터 노출된 인쇄회로기판(120)과 연결되어 상기 발광다이오드(150)의 열을 용이하게 방열할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 TCP(122) 배면에 발광다이오드(150) 및 반사층(153)이 배치되어 종래의 구동기판(도1의 51) 및 하우징(도1의 55)을 삭제할 수 있다. 또한, TCP(122)와 바텀케이스(190)가 접촉되고, TCP(122)와 연결된 인쇄회로기판(120)이 외부에 노출됨으로써, 별도로 구비되는 방열수단(도1의 53)을 삭제할 수 있다.
따라서, 본 발명은 TCP(122) 배면 상에 발광다이오드(150)를 실장함으로써, 제조 비용을 절감하고, 이에 따른 공정 수를 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 A 영역을 도시한 상세도이고, 도 7은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예와 동일한 구성요소는 동일한 번호를 병기하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널(110)과 상기 액정패널(110)을 구동시키기 위한 액정패널구동회로가 실장된 인쇄회로기판(120)을 연결하는 다수의 TCP(222) 각각의 배면에는 발광다이오드(150)가 실장된다. 상기 TCP(222)는 액정표시장치의 크기 및 종류에 따라 크기와 개수가 변경될 수 있다.
상기 발광다이오드(150)와 도광판(170)사이에는 광효율을 향상시키는 광가이드모듈(250)이 배치될 수 있다. 상기 광가이드모듈(250)은 발광다이오드(150) 의 광 출사면(152) 상에 고정되고, 상기 도광판(170)의 광 입사면(172)에 고정될 수 있다.
상기 광가이드모듈(250)은 사각기둥 형상으로 발광다이오드(150)의 광 출사면(152)을 감싸는 형태로 결합되어 상기 도광판(170)의 광 입사면(172)까지 연장되어도록 형성된다.
상기 광가이드모듈(250)은 내벽면에 반사물질로 이루어지고, 상기 반사물질의 종류로는 알류니늄(Al) 및 은(Ag) 등의 반사율이 높은 물질로 이루어질 수 있 다.
상기 광가이드모듈(250)이 배치되는 것은 유동성을 갖는 TCP(222) 상에 배치된 다수의 발광다이오드(150)를 도광판(170)과 동일 평면상에 평행하게 배치될 수 있도록 얼라인시키기 위함이다. 또한, 상기 광가이드모듈(250)은 광을 반사율이 높은 알류미늄(Al) 또는 은(Ag)등으로 이루어짐으로써, 상기 도광판(170)으로 입사되는 광의 손실을 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 광가이드모듈(250)은 사각기둥 형태로 이루어져 있지만, 이에 한정하지 않고, 발광다이오드(150)로부터 도광판(170)으로 광을 유도할 수 있는 구조 즉, 여러가지 형태의 가이드 구조를 갖을 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 다수의 TCP(222) 상에 발광다이오드(150)가 실장되고, 상기 발광다이오드(150)의 광 출사면(152)으로부터 도광판(170)의 광 입사면(172)까지 연장되는 광가이드모듈(250)이 배치되어 종래의 구동기판(도1의 51) 및 하우징(도1의 55)을 삭제할 수 있고, TCP(222)와 바텀케이스(150)가 접촉되고, TCP(222)와 연결된 인쇄회로기판(120)이 외부에 노출됨으로써, 별도로 구비되는 방열수단(도1의 53)을 삭제할 수 있다. 따라서, 다른 실시예에 따른 액정표시장치는 제조 비용을 절감하고, 이에 따른 공정 수를 줄일 수 있다.
본 발명은 테이프 캐리어 패키지(TCP) 상에 발광다이오드를 실장하여 종래의 광원기판, 하우징 및 방열수단을 삭제함으로써, 제조 비용을 절감하고, 이에 따른 공정 수를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.

Claims (7)

  1. 액정패널을 구동시키는 구동회로가 실장된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 일측에 접촉되어 상기 액정패널과 연결되는 테이프 캐리어 패키지(TCP);
    상기 테이프 캐리어 패키지 상에 실장되는 발광소자;
    상기 발광소자와 동일 평면상에 배치되어 광을 면광원으로 전환하는 도광판; 및,
    상기 발광소자와 상기 도광판을 평행하게 얼라인되도록 하는 광가이드모듈;을 포함하고,
    상기 광가이드모듈은 상기 발광소자의 출사면의 가장자리를 감싸는 형태로 결합되고 상기 도광판의 입사면으로 연장되도록 구비되며, 상기 광가이드모듈은 내벽면과 외벽면을 포함하는 기둥형상으로 이루어지고, 상기 광가이드모듈의 내벽면의 재질은 알루미늄(Al) 및 은(Ag) 중에 어느 하나로 이루어지며,
    상기 발광소자의 출사면의 일부는 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자가 실장된 테이프 캐리어 패키지(TCP) 상에는 반사층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이프 캐리어 패키지 상에는 상기 발광소자에 전원을 공급하기 위한 도전성 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이프 캐리어 패키지의 다른 일면에는 바텀케이스의 내측면과 접촉되어 고정될 수 있도록 접착제 또는 양면 접착 테이프가 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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