KR102571574B1 - 플렉서블 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

플렉서블 필름이 제공된다. 플렉서블 필름은 베이스 필름, 직접 회로 칩 및 제1 방열부를 포함한다. 집적 회로 칩(IC chip)은 베이스 필름의 일면에 배치된다. 제1 방열부는 집적 회로 칩의 적어도 일부를 덮도록 배치되고, 집적 회로 칩으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하도록 열전도성 물질로 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 필름에 따르면, 집적 회로 칩의 적어도 일부를 덮도록 배치된 제1 방열부를 통해, 보다 효율적으로 집적 회로 칩에서 발생하는 열들을 외부로 방열할 수 있다.

Description

플렉서블 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{FLEXIBLE FILM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 플렉서블 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블 필름 및 이에 배치되는 집적 회로 칩(IC Chip)의 온도를 낮출 수 있는 플렉서블 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD: liquid crystal display)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 여러 가지 장점으로 인해 표시 장치를 필요로 하는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 액정 표시 장치는 서브 화소들에 인가되는 영상신호에 따라 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이러한 액정 표시 장치에는 일반적으로 액정 표시 패널과 인쇄 회로 기판, 및 액정 표시 패널과 인쇄 회로 기판을 연결하는 플렉서블 필름(Flexible Film) 등이 포함된다. 액정 표시 패널은 TFT 기판, 액정층 및 컬러 필터 기판을 포함하여 액정의 배열을 전기적으로 제어한다. 인쇄 회로 기판은 액정 표시 패널의 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결되어 신호를 인가한다. 그리고 인쇄 회로 기판은 집적 회로 칩이 실장된 플렉시블 필름에 의해 액정 표시 패널의 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결된다. 이러한 집적 회로 칩을 플렉시블 필름에 실장하는 방법 중의 하나로 주로 사용되는 방법으로는 COF(Chip on Film)이 있다. COF는 집적 회로 칩을 베이스 필름 상에 직접 실장하는 방식이다.
본 발명의 발명자는, COF로 제작된 플렉서블 필름을 포함한, 액정 표시 장치에서는 집적 회로 칩의 반도체 소자의 구동에 의해 열이 발생한다는 사실을 인식하였다. 구체적으로, 액정 표시 장치의 해상도가 증가함에 따라 구동 주파수 및 플렉서블 필름의 채널이 더 늘어나게 되고, 플렉서블 필름에 배치된 집적 회로 칩에서 처리해야 하는 채널이 늘어나게 되었다. 따라서, 집적 회로 칩에서 발생되는 열도 증가한다는 사실을 인식하였다.
본 발명의 발명자는, 발생된 열의 방열이 불충분한 경우, 축적된 열에 의해 집적 회로 칩이 불량이 되거나, 오작동을 일으킬 수 있다는 문제점을 인식하였다.
이에, 본 발명의 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 플렉서블 필름에 배치된 집적 회로 칩에서 발생하는 열의 방열 효율을 높일 수 있는 새로운 구조의 플렉서블 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 발명하였다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 플렉서블 필름에 배치된 집적 회로 장치에서 발생되는 열을 효과적으로 외부로 열 전도할 수 있는 열 전도성 방열부를 배치함으로써, 집적 회로 장치에서 발생되는 열을 효율적으로 외부로 배출할 수 있는 플렉서블 필름 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 필름이 제공된다. 플렉서블 필름은 베이스 필름, 직접 회로 칩 및 제1 방열부를 포함한다. 집적 회로 칩(IC chip)은 베이스 필름의 일면에 배치된다. 제1 방열부는 집적 회로 칩의 적어도 일부를 덮도록 배치되고, 집적 회로 칩으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하도록 열전도성 물질로 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 필름에 따르면, 집적 회로 칩의 적어도 일부를 덮도록 배치된 제1 방열부를 통해, 보다 효율적으로 집적 회로 칩에서 발생하는 열들을 외부로 방열할 수 있다.
제1 방열부는 접착성 물질을 포함할 수 있다.
제1 방열부는 열전도성 실리콘을 포함할 수 있다.
베이스 필름의 타면에 배치되고, 집적 회로 칩에서 발생되는 열이 전도 될 수 있는 제2 방열부를 더 포함하고, 집적 회로 칩은 제1 방열부 및 제2 방열부를 통해서 집적 회로 칩으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하도록 구성될 수 있다.
제1 방열부의 두께는 0.5 내지 2.0 mm 일 수 있다.
제1 방열부는 외력이 집적 회로 칩으로 전달되는 것을 저감시키도록 구성된 탄성계수를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 백라이트 유닛 및 플렉서블 필름을 포함한다. 백라이트 유닛은 액정 표시 패널 하부에 배치된다. 플렉서블 필름은 복수로 구비되고, 액정 표시 패널과 백라이트 유닛의 하부에 배치되는 인쇄 회로 기판을 연결한다. 플렉서블 필름은 베이스 필름, 베이스 필름의 일면에 배치되는 집적 회로 칩, 및 집적 회로 칩의 적어도 일부를 덮도록 배치되고, 집적 회로 칩으로부터 발생하는 열을 백라이트 유닛에 전도하도록 백라이트 유닛과 접촉하는 제1 방열부를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 따르면,
제1 방열부와 접촉하는 백라이트 유닛의 부분은 금속 물질로 이루어질 수 있다.
제1 방열부는 백라이트 유닛의 2 이상의 면과 접촉할 수 있다.
액정 표시 장치는 인쇄 회로 기판의 적어도 일부를 덮도록 배치되며, 베이스 필름의 타면에 접촉되어 집적 회로 칩에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 커버 쉴드(Cover Shield)를 더 포함할 수 있다.
액정 표시 장치는 베이스 필름의 타면에 배치되고, 커버쉴드와 접촉하는 제2 방열부를 포함할 수 있다.
제1 방열부는 접착성 물질을 포함하고, 제1 방열부와 백라이트 유닛은 서로 접착될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 플렉서블 필름에 배치된 집적 회로 칩에서 발생하는 열들을 외부로 방출하는 방열부를 구비함으로써, 집적 회로 칩에서 발생하는 열들을 백라이트 유닛으로 효과적으로 열 전도할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 필름을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 플렉서블 필름을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 IV-IV'을 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 종래의 액정 표시 장치와 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 측정된 집적 회로 장치의 온도를 설명하기 위한 표이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 위 (on)로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 필름을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 플렉서블 필름을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 필름(100)은 베이스 필름(110), 집적 회로 칩(120, IC chip) 및 제1 방열부(130)를 포함한다.
베이스 필름(110)은 연성 재료인 PET(Polyester) 또는 PI(Polyimide)와 같은 내열성 플라스틱 필름이 사용된다. 베이스 필름(110)은 유연한 절연 필름이다. 베이스 필름(110)은 직육면체의 형상을 갖는다. 단 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 필름은 직육면체 형상에 제한되지 않으며, 다양하게 변형될 수 있다. 베이스 필름(110) 상에 또는 베이스 필름(110) 내부에는 복수의 배선들이 배치될 수 있다. 플렉서블 필름(100)이 액정 표시 장치에 적용되는 경우, 베이스 필름(110)의 일단부는 인쇄 회로 기판과 연결되고, 베이스 필름(110)의 타단부는 액정 표시 패널에 연결될 수 있다.
집적 회로 칩(120)은 베이스 필름(110)의 일면에 배치된다. 집적 회로 칩(120)은 액정 표시 패널에 신호를 전달하는 역할을 한다. 베이스 필름(110)의 복수의 배선들은 집적 회로 칩(120)과 전기적으로 연결되며, 집적 회로 칩(120)은 각 배선들을 통해 전기적인 신호를 전달하거나 수신할 수 있다.
제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)을 덮도록 배치된다. 또한, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)으로 발생하는 열을 외부로 방출하도록 열전도성 물질로 구성된다. 구체적으로, 제1 방열부(130)는 열전도성 실리콘을 포함할 수 있다. 이때, 제1 방열부(130)의 열전도율은 대략 1.2 W/mK일 수 있다. 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)을 전부 덮도록 배치될 수 있다. 단 이에 제한되지 않으며, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)의 일부만 덮도록 배치될 수도 있다. 즉, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
제1 방열부(130)는 접착성 물질을 포함할 수 있다. 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)으로부터의 열을 용이하게 외부로 방출하기 위해, 외부의 다른 물체와 접촉할 수 있다. 이 때, 제1 방열부(130)가 외부의 다른 물체와 용이하게 접촉되어 고정될 수 있도록, 제1 방열부(130)는 접착성 물질을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)을 둘러싸며 배치될 수 있다. 이 때, 집적 회로 칩(120) 상에서의 제1 방열부(130)의 두께는 0.5 내지 2.0 mm 일 수 있다. 즉, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)의 상부에 0.5 내지 2.0 mm 두께로 배치될 수 있다. 상술한 두께 범위에 따르면, 제1 방열부(130)는 열 전도 특성 및 외력 저감 특성을 동시에 달성할 수 있는 장점이 있다. 단 상술한 두께에 제한되지 않는다.
또한, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)을 덮으며 배치된다. 그리고, 제1 방열부(130)는 외측이 곡면을 형성한다. 다만, 도면에 도시된 것과 달리 제1 방열부(130)가 백라이트 유닛의 외측에 보다 많은 면적이 접촉될 수 있도록, 제1 방열부(130)의 외측은 적어도 하나의 홈을 구비하거나, 다른 형상을 가질 수도 있다.
제1 방열부(130)는 외력이 집적 회로 칩(120)으로 전달되는 것을 저감시키도록 구성된 탄성계수를 갖는다. 즉 제1 방열부(130)는 외력으로부터 집적 회로 칩(120)을 보호하도록 구성된다. 구체적으로 제1 방열부(130)는 외부의 다른 물체와 접촉할 수 있다. 그런데, 제1 방열부(130)가 외부의 다른 물체에 접촉되는 과정이나, 외부로부터 충격을 받아 접촉되어 있던 외부의 다른 물체와 이격되었다가 재차 외부의 다른 물체와 접촉하는 과정에서 제1 방열부(130)에 외력이 가해질 수 있다. 이 때, 제1 방열부(130)에 가해진 외력이 집적 회로 칩(120)으로 전달되는 것을 저감시키도록 제1 방열부(130)는 기결정된 탄성계수를 갖는다. 예를 들어, 제1 방열부(130)의 인장 강도(Tensile Strength)는 2.5Mpa일 수 있고, 전단 강도 (Shear Strength)는 1.5Mpa일 수 있으며, 경도 (Hardness (shore A))는 50~65의 수치를 가질 수 있다. 이러한 제1 방열부(130)의 탄성계수는 설계 상의 필요에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 필름(100)은 집적 회로 칩(120)을 덮도록 배치되고 열전도성 물질을 포함하는 제1 방열부(130)가 구비됨으로써, 집적 회로 칩(120)에서 발생하는 열을 방열 효율을 높일 수 있다. 또한, 제1 방열부(130)는 액정 표시 장치의 다른 장치와 접촉함으로써, 공기 중에 노출된 경우보다 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3의 IV-IV'을 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 3 내지 도 4b를 참조하면, 액정 표시 장치(200)는 커버 글라스(201), 액정 표시 패널(210), 백라이트 유닛(220), 인쇄 회로 기판(230), 플렉서블 필름(100) 및 커버 쉴드(240)를 포함한다. 도 3 내지 도 4b에 도시된 플렉서블 필름(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 플렉서블 필름(100)과 실질적으로 동일하므로, 설명의 편의를 위해 중복 설명은 생략한다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 커버 글라스(201)가 생략되어 도시되었고, 도 3 및 도 4a에서는 설명의 편의를 위해 커버 쉴드(240)가 생략되어 도시되었다. 도 4a 내지 도 5에서는 설명의 편의를 위해 광원부는 생략되어 도시되었다. 도 4a는 인쇄 회로 기판(230)이 백라이트 유닛(220)의 하부에 배치되기 전을 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 인쇄 회로 기판(230)이 백라이트 유닛(220)의 하부에 배치된 후를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 4b를 참조하면, 커버 글라스(201)는 액정 표시 패널(210)의 상부에 배치된다. 커버 글라스(201)는 글라스(Glass)나 플라스틱으로 구성될 수 있다. 커버 글라스(201)는 액정 표시 패널(210)을 포함한 액정 표시 장치(200) 내부의 구성들을 외부로부터 보호하는 역할을 한다.
액정 표시 패널(210)은 백라이트 유닛(220)의 상부에 배치된다. 액정 표시 패널(210)은 TFT 기판(211), 컬러 필터 기판(212) 및 액정층(213)을 포함한다.
TFT 기판(211)에는 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)가 구비된다. 박막 트랜지스터는 화소 전극이 형성된 복수의 화소와 복수의 화소 각각으로 전달되는 구동 전압의 온/오프를 제어한다. 액정층(213)은 TFT 기판(211)과 컬러 필터 기판(212) 사이에 배치된다. 컬러 필터 기판(212)에는 컬러 구현을 위한 컬러 필터, 공통 전극이 배치된다. 다만, 액정 표시 장치(200)의 구동 방식에 따라 공통 전극은 컬러 필터 기판(212)이 아니라 TFT 기판(211)에 배치될 수도 있다. 또한 컬러 필터 기판(212)의 상측과 TFT 기판(211)의 하측에는 각각 편광판이 더 구비될 수도 있다.
백라이트 유닛(220)은 액정 표시 패널(210)에 광을 제공하여 액정 표시 패널(210)을 통해 화상이 표시되도록 한다. 백라이트 유닛(220)은 광원부, 도광판(221), 반사판(222), 복수의 광학 시트(223) 및 바텀 플레이트(224)를 포함할 수 있다.
광원부는 광을 발생시키고, 발생된 광을 도광판(221)에 조사한다. 광원부는 도광판(221)의 일측면에 배치될 수도 있고, 도광판(221)의 하측에 배치되는 직하형으로 배치될 수도 있다. 광원부는 회로 기판에 복수의 광원이 배치된 구조로 구성될 수 있다. 이때, 복수의 광원은 발광 다이오드(Light Emission Diode; LED), 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL) 및 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL) 중 어느 하나일 수 있다.
도광판(221)은 광원부와 실질적으로 동일한 평면 상에 배치될 수 있다. 도광판(221)은 광원부로부터 조사된 광을 가이드하여 액정 표시 패널(210)에 전달될 수 있다. 도광판(221)은 투명한 물질로 이루어진다. 예를 들어, 도광판(221)은 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl-Methacrylate, PMMA)로 이루어질 수 있지만, 광을 가이드할 수 있는 다양한 투명 물질로 이루어질 수도 있다.
반사판(222)은 도광판(221)의 하측에 배치된다. 반사판(222)은 광원부에서 방출되어 도광판(221)의 하측으로 진행하는 광의 경로를 변경시킨다. 반사판(222)은 반사성 물질, 예를 들어, 금속으로 이루어질 수 있다.
복수의 광학 시트(223)는 도광판(221) 상에 배치된다. 복수의 광학 시트(223)는 광원부로부터 발생된 광의 특성을 향상시킨다. 복수의 광학 시트(223)는 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트 등을 포함할 수 있다.
바텀 플레이트(224)는 상면이 개방된 박스(box) 형상을 갖고, 백라이트 유닛(220)의 내부 구성들을 수납할 수 있다. 바텀 플레이트(224)는 강성을 갖는 금속성 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 바텀 플레이트(224)는 알루미늄, 철, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있다.
바텀 플레이트(224)는 백라이트 유닛(220)의 내부 구성들이 배치되는 베이스부(224a), 베이스부(224a)로부터 연장되어 베이스부(224a)의 가장자리를 따라 배치된 측벽부(224b)를 포함한다. 이때, 베이스부(224a)와 측벽부(224b)는 서로 수직할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며 바텀 플레이트(224)의 베이스부(224a)와 측벽부(224b)가 이루는 각도는 설계에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
바텀 플레이트(224)의 베이스부(224a)에는 인쇄 회로 기판(230)에 배치된다. 또한, 바텀 플레이트(224)는 후술할 플렉서블 필름(100)의 제1 방열부(130)와 접촉한다. 구체적으로 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 방열부(130)는 바텀 플레이트(224)의 측벽부(224b)에 접촉된다. 상술한 바와 같이 바텀 플레이트(224)는 알루미늄, 철, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금인 금속 물질로 구성되므로, 제1 방열부(130)에서 열 전도되는 열을 용이하게 전달받고, 효과적으로 외부로 방출한다.
인쇄 회로 기판(230)은 액정 표시 패널(210)과 플렉서블 필름(100)으로 연결된다. 그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판(230)은 백라이트 유닛(220)의 하부에 배치된다.
인쇄 회로 기판(230)은 복수의 절연층과, 복수의 절연층 사이에 배치되는 복수의 금속층을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 절연층 및 복수의 금속층은 교대로 적층되어 구성될 수 있다.
절연층은 인쇄 회로 기판(230)의 최외곽면을 구성할 수 있다. 이에 따라, 인쇄 회로 기판(230)의 최외곽면을 구성하는 절연층은 인쇄 회로 기판(230) 외부의 도전성 물질로부터 절연층 내부의 복수의 금속층들을 절연시킬 수 있다.
복수의 절연층은 복수의 금속층을 각각 절연시키도록 절연 물질로 이루어진다. 몇몇 실시예에에서, 복수의 절연층은 각각 다른 물질로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(230)의 최외곽면을 구성하는 절연층은 솔더 레지스트(Solder Resist)로 이루어지고, 내부 절연층은 유리 섬유층으로 이루어질 수 있다.
복수의 금속층의 일부는 복수의 절연층에 의해 인접하는 금속층과 절연될 수 있다. 따라서, 복수의 금속층의 각각을 따라 서로 다른 신호 및 전원이 전달될 수 있다. 또한, 복수의 금속층 중 일부 층들은 서로 연결되어 동일한 신호 및 전원을 전달할 수 있다. 복수의 금속층은 도전성 물질로 이루어질 수 있고, 모두 동일한 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 금속층들은 모두 구리로 이루어질 수 있다. 또한, 구동부 및 통신부와 같은 구성이 인쇄 회로 기판(230)의 상면에 배치될 수도 있다.
플렉서블 필름(100)은 액정 표시 패널(210)과, 백라이트 유닛(220)의 하부에 배치되는 인쇄 회로 기판(230)을 연결한다. 또한, 플렉서블 필름(100)은 복수로 구비된다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 플렉서블 필름(100)은 액정 표시 패널(210)과 인쇄 회로 기판(230)을 연결한다. 여기서 도시된 플렉서블 필름(100)은 3개이지만, 이에 한정되는 것은 아니고 그 이상으로 구비될 수 있다. 한편, 도 3 및 도 4a에서는 인쇄 회로 기판(230)이 백라이트 유닛(220)의 하부로 배치되기 전의 모습을 도시하였다.
플렉서블 필름(100)은 베이스 필름(110), 집적 회로 칩(120) 및 제1 방열부(130)를 포함할 수 있다.
베이스 필름(110)의 일단부는 인쇄 회로 기판(230)과 접촉되고, 베이스 필름(110)의 타단부는 액정 표시 패널(210)에 접촉된다. 집적 회로 칩(120)은 베이스 필름(110)의 일면에 배치된다. 도면에 도시되지는 않았으나, 베이스 필름(110) 상의 복수의 배선들은 집적 회로 칩(120)을 통과하며, 집적 회로 칩(120)은 각 배선들을 통과하는 전기적인 신호들을 제어할 수 있다.
제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)을 덮도록 배치된다. 또한, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)으로 발생하는 열을 외부로 방출하도록 열전도성 물질로 구성된다. 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)으로부터 발생하는 열을 백라이트 유닛(220)에 열 전도하도록 백라이트 유닛(220)과 접촉한다. 구체적으로 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 방열부(130)는 바텀 플레이트(224)의 측벽부(224b)에 접촉된다. 그리고, 제1 방열부(130)는 집적 회로 침으로부터 발생하는 열을 바텀 플레이트(224)에 열 전도한다. 한편, 도면에 도시된 것과 달리, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수도 있다.
제1 방열부(130)는 접착성 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 방열부(130)는 백라이트 유닛(220)과 서로 접착될 수 있다. 예를 들어 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 방열부(130)가 백라이트 유닛(220)의 바텀 플레이트(224)에 서로 접착될 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에서는 제1 방열부(130)가 베이스 필름(110)에만 접착되고, 백라이트 유닛(220)에는 접촉될 수도 있다.
한편, 액정 표시 장치(200)는 커버 쉴드(240)를 더 포함할 수 있다.
커버 쉴드(240)는 인쇄 회로 기판(230)을 덮도록 인쇄 회로 기판(230)의 하부에 배치된다. 그리고, 커버 쉴드(240)는 베이스 필름(110)의 타면에 접촉되어 집적 회로 칩(120)에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있다. 예를 들어 도 4b에 도시된 바와 같이 커버 쉴드(240)는 베이스 필름(110)의 타면에 접촉될 수 있다. 한편, 커버 쉴드(240)는 금속 재질로 형성되어, 베이스 필름(110)으로부터 열 전도되는 열을 효과적으로 방열할 수 있다. 예를 들어, 커버 쉴드(240)는 주석 도금 강판으로 형성될 수 있다. 한편, 도면에 도시된 것과 달리 커버 쉴드(240)는 인쇄 회로 기판(230)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수도 있다.
커버 쉴드(240)의 단부는 커버 글라스(201)에 접촉하도록 배치된다. 예를 들어 도 4b에 도시된 바와 같이 커버 쉴드(240)의 단부가 커버 글라스(201)의 내측에 접촉하도록 배치될 수 있다. 다만, 도면에 도시된 것과 달리 커버 쉴드(240)의 단부가 커버 글라스(201)의 내측에서 소정의 간격만큼 이격되도록 배치될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)는 직접 회로 칩을 덮도록 플렉서블 필름(100)에 배치되고, 백라이트 유닛(220)에 접촉하는 제1 방열부(130)를 포함한다. 제1 방열부(130)가 열전도성이 뛰어난 금속 물질로 이루어지는 백라이트 유닛(220)에 접촉함으로써, 액정 표시 장치(200)는 집적 회로 칩(120)으로부터 발생하는 열을 제1 방열부(130) 및 백라이트 유닛(220)을 통해 효율적으로 방열할 수 있다.
또한, 제1 방열부(130)는 접착성 물질을 포함할 수 있다. 그리고 제1 방열부(130)는 백라이트 유닛(220)과 서로 접착할 수 있다. 이에 따라, 제1 방열부(130)는 지속적으로 집적 회로 칩(120)으로부터 발생되는 열을 바텀 플레이트(224)를 통해 열 전도할 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 충격에 의해 바텀 플레이트(224)가 집적 회로 칩(120)으로 외력이 전달되어 집적 회로 칩(120)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 5에 도시된 액정 표시 장치(300)는 도 4b에 도시된 액정 표시 장치(300)와 비교하여, 플렉서블 필름(100')이 제2 방열부(140)를 더 포함하는 구성에 차이가 있을 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 액정 표시 장치(300)는 커버 글라스(201), 액정 표시 패널(210), 백라이트 유닛(220), 인쇄 회로 기판(230), 플렉서블 필름(100') 및 커버 쉴드(240)를 포함한다.
커버 글라스(201)는 액정 표시 패널(210)의 상부에 배치된다. 커버 글라스(201)는 글라스나 플라스틱으로 구성될 수 있다. 액정 표시 패널(210)은 백라이트 유닛(220)의 상부에 배치된다. 액정 표시 패널(210)은 TFT 기판(211), 액정층(213) 및 컬러 필터 기판(212)을 포함한다. 백라이트 유닛(220)은 액정 표시 패널(210)에 광을 제공하여 액정 표시 패널(210)을 통해 화상이 표시되도록 한다. 백라이트 유닛(220)은 광원부, 도광판(221), 반사판(222), 복수의 광학 시트(223) 및 바텀 플레이트(224)를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(230)은 백라이트 유닛(220)의 하부에 배치되고, 액정 표시 패널(210)과 플렉서블 필름(100')으로 연결된다. 커버 쉴드(240)는 인쇄 회로 기판(230)을 덮도록 인쇄 회로 기판(230)의 하부에 배치된다.
플렉서블 필름(100')은 베이스 필름(110), 집적 회로 칩(120), 제1 방열부(130) 및 제2 방열부(140)를 포함할 수 있다.
베이스 필름(110)의 일단부는 인쇄 회로 기판(230)과 접촉되고, 베이스 필름(110)의 타단부는 액정 표시 패널(210)에 접촉된다. 집적 회로 칩(120)은 베이스 필름의 일면(110a)에 배치된다. 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)을 덮도록 배치된다. 또한, 제1 방열부(130)는 집적 회로 칩(120)으로 발생하는 열을 외부로 방출하도록 열전도성 물질로 구성된다.
제1 방열부(130)는 백라이트 유닛(220)과 2 이상의 면과 접촉한다. 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 방열부(130)는 바텀 플레이트(224)의 베이스부(224a) 및 측벽부(224b)에 접촉된다. 제1 방열부(130)가 바텀 플레이트(224)의 두 면과 접촉함으로써, 플렉서블 필름(110')이 바텀 플레이트(224)를 통해 방출할 수 있는 열의 양이 증가할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 제1 방열부(130)는 탄성계수를 가지고 있으므로, 제1 방열부(130)는 바텀 플레이트(224)의 모서리에 의해 플렉서블 필름(110')이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제2 방열부(140)는 베이스 필름의 타면(110b)에 배치된다. 그리고 제2 방열부(140)는 커버 쉴드(240)와 접촉한다. 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 방열부(140)는 베이스 필름의 타면(110b)에 배치되고, 커버 쉴드(240)와 접촉한다. 집적 회로 칩(120)에서 발생되는 열이 베이스 필름(110)으로 열 전도되고, 베이스 필름(110)으로 전도된 열은 베이스 필름의 타면(110b)으로 열 전도된다. 이 때, 베이스 필름의 타면(110b)으로 열 전도되는 집적 회로 칩(120)에서 발생된 열이 제2 방열부(140)로 용이하게 열 전도되기 위해, 제2 방열부(140)는 베이스 필름(110)의 집적 회로 칩(120)이 배치되는 영역에 대응되는 베이스 필름의 타면(110b)에 배치된다. 다만 도 5에 도시된 것과 달리, 제2 방열부(140)가 커버 쉴드(240)와 좀 더 넓은 면적에서 접촉하거나 설계 상의 필요에 따라, 제2 방열부(140)가 배치되는 영역이 집적 회로 칩(120)이 배치되는 베이스 필름의 타면(110b)과는 다른 영역일 수도 있다.
즉, 플렉서블 필름(100')의 타면에 배치되고 열전도성 물질을 포함하는 제2 방열부(140)가 구비됨으로써, 집적 회로 칩(120)에서 발생하는 열 및 집적 회로 칩(120)에서 발생하고 베이스 필름(110)으로 전도되는 열의 방열 효율을 높일 수 있다. 또한, 제2 방열부(140)가 액정 표시 장치의 다른 장치와 접촉함으로써 공기 중에 노출된 경우보다 방열 효율을 더욱 높일 수 있다.
한편, 제2 방열부(140)는 제1 방열부(130)와 같은 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 방열부(140)는 접착성 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 제2 방열부(140)는 커버 쉴드(240)와 소정의 접착력을 가지고 접착될 수 있다. 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 방열부(140)는 커버 쉴드(240)와 접착될 수 있다. 다만, 몇몇 실시예에서 제2 방열부(140)는 커버 쉴드(240)와 접착되는 것이 아니라, 단순 접촉될 수도 있다. 그리고, 제2 방열부(140)는 집적 회로 칩(120)으로부터 발생되는 열을 효과적으로 전도하기 위해 열전도성 실리콘을 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(300)는 베이스 필름의 타면(110b)에 배치되는 제2 방열부(140)를 포함한다. 제2 방열부(140)가 커버 쉴드(240)와 대향하는 베이스 필름의 타면(110b)에 배치됨으로써, 플렉서블 필름(100')과 커버 쉴드(240)는 안정적으로 접촉될 수 있다.
또한, 제2 방열부(140)가 구비되지 않았을 때와 비교하여, 제2 방열부(140)가 구비됨으로써 커버 쉴드(240)가 접촉되는 면적이 증가한다. 이에 따라, 집적 회로 칩(120)으로부터 발생되는 열 중에서 제2 방열부(140)를 통해 방출되는 열이 증가할 수 있어, 플렉서블 필름(100')에서 발생하는 열의 방열 효율이 높아질 수 있다.
또한, 제1 방열부(130) 및 제2 방열부(140)가 플렉서블 필름(100')의 양측에 구비된다. 그리고, 제1 방열부(130) 및 제2 방열부(140)는 외부에서 전해지는 외력이 내부로 전달되는 과정에서 외력을 저감시킬 수 있는 탄성계수를 가지므로, 집적 회로 칩(120)을 보호하는 보호층의 역할을 할 수 있다.
도 6은 종래의 액정 표시 장치와 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 측정된 집적 회로 장치의 온도를 설명하기 위한 표이다.
도 6의 (a)는 플렉서블 필름이 외부의 장치와 접촉하지 않는 경우에 집적 회로 장치의 온도이고, (b)는 플렉서블 필름이 제1 방열부를 통해 백라이트 유닛의 바텀 플레이트와 접촉하는 경우에 집적 회로 장치의 온도이며, (c)는 플렉서블 필름이 제2 방열부를 통해 커버 쉴드에 접촉하는 경우에 집적 회로 장치의 온도이고, (d)는 플렉서블 필름이 제1 방열부 및 제2 방열부를 통해 각각 백라이트 유닛의 바텀 플레이트와 커버 쉴드에 접촉하는 경우에 집적 회로 장치의 온도이다. 그리고, 도 6은 각각의 경우에 대해 각 3번씩 온도를 측정하였다.
도 6의 (a)를 참조하면, 플렉서블 필름이 외부의 장치와 접촉하지 않는 경우에 집적 회로 장치의 온도는 세 번의 측정에서 각각 섭씨 105.4도, 110.2도 101.7도로 측정되어, 집적 회로 장치의 온도는 섭씨 100도 이상의 높은 온도를 보였다.
도 6의 (b)를 참조하면, 플렉서블 필름이 제1 방열부를 통해 백라이트 유닛의 바텀 플레이트와 접촉하는 경우에 집적 회로 장치의 온도는 세 번의 측정에서 각각 섭씨 84.2도, 94.8도 및 83.1도로 측정되어, 플렉서블 필름이 외부의 장치와 접촉하지 않는 경우에 비하여 대략 15도 이상 온도가 감소한 것을 알 수 있다.
도 6의 (c)를 참조하면, 플렉서블 필름이 제2 방열부를 통해 커버 쉴드에 접촉하는 경우에 집적 회로 장치의 온도는 세 번의 측정에서 각각 섭씨 68.4도, 71.3도 및 64.2도로 측정되어, 플렉서블 필름이 외부의 장치와 접촉하지 않는 경우에 비하여 대략 30도 이상 온도가 감소하고, 플렉서블 필름이 제1 방열부를 통해 백라이트 유닛의 바텀 플레이트와 접촉하는 경우에 비하여 대략 20도의 온도가 감소한 것을 알 수 있다.
또한, 도 6의 (d)를 참조하면, 플렉서블 필름이 제1 방열부 및 제2 방열부를 통해 각각 백라이트 유닛의 바텀 플레이트와 커버 쉴드에 접촉하는 경우에 집적 회로 장치의 온도는 세 번의 측정에서 각각 섭씨 55.1도, 62.3도 및 55.7도로 측정되었다. 이러한 집적 회로 칩의 온도는 플렉서블 필름이 외부의 장치와 접촉하지 않는 경우에 비하여 대략 40도 이상 온도가 감소하였다. 그리고, 플렉서블 필름이 제2 방열부만을 통해 백라이트 유닛의 바텀 플레이트와 접촉하는 경우에 비하여 대략 10도 이상의 온도가 감소하였다.
이와 같은 결과를 참조하면, 플렉서블 필름이 제1 방열부 및 제2 방열부를 통하여 외부 장치들로 열을 발산하는 경우, 플렉서블 필름 및 집적 회로 칩의 온도가 낮아져, 부품들의 안정성과 신뢰성을 크게 높일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 100' : 플렉서블 필름
110 : 베이스 필름
120 : 집적 회로 칩
130 : 제1 방열부
140 : 제2 방열부
200, 300 : 액정 표시 장치
210 : 액정 표시 패널
220 : 백라이트 유닛
230 : 인쇄 회로 기판
240 : 커버 쉴드

Claims (12)

  1. 액정 표시 패널 하부에 배치되는 백라이트 유닛; 및
    상기 액정 표시 패널과, 상기 백라이트 유닛의 하부에 배치되는 인쇄 회로 기판을 연결하는 복수의 플렉서블 필름을 포함하고,
    상기 플렉서블 필름은, 베이스 필름;
    상기 베이스 필름의 일면에 배치되는 집적 회로 칩(IC chip); 및
    상기 베이스 필름에 배치된 면을 제외한 상기 집적 회로 칩의 전부를 덮도록 배치되고, 상기 집적 회로 칩으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하도록 열전도성 물질로 구성된 제1 방열부를 포함하는, 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방열부는 접착성 물질을 포함하는, 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 방열부는 열전도성 실리콘을 포함하는, 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 필름의 타면에 배치되고, 상기 집적 회로 칩에서 발생되는 열이 전도되는 제2 방열부를 더 포함하고,
    상기 집적 회로 칩은 상기 제1 방열부 및 상기 제2 방열부를 통해서 상기 집적 회로 칩으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하도록 구성된, 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방열부의 두께는 0.5 내지 2.0 mm 인, 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방열부는 외력이 상기 집적 회로 칩으로 전달되는 것을 저감시키도록 구성된 소정의 탄성계수를 갖는, 액정 표시 장치.
  7. 액정 표시 패널 하부에 배치되는 백라이트 유닛;
    상기 액정 표시 패널과, 상기 백라이트 유닛의 하부에 배치되는 인쇄 회로 기판을 연결하는 복수의 플렉서블 필름; 및
    상기 인쇄 회로 기판의 적어도 일부를 덮도록 배치되고, 금속 재질로 형성된 커버 쉴드를 포함하고,
    상기 플렉서블 필름은,
    베이스 필름;
    상기 베이스 필름의 일면에 배치되는 집적 회로 칩;
    상기 집적 회로 칩의 적어도 일부를 덮도록 배치되고, 상기 집적 회로 칩으로부터 발생하는 열을 상기 백라이트 유닛에 전도하도록 상기 백라이트 유닛과 접촉하여 고정된 제1 방열부; 및
    상기 베이스 필름의 타면에 배치되고, 상기 커버 쉴드와 접촉하여 고정된 제2 방열부를 포함하는, 액정 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 방열부와 접촉하는 상기 백라이트 유닛의 부분은 금속 물질로 이루어진, 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 방열부는 상기 백라이트 유닛의 2 이상의 면과 접촉하는, 액정 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 방열부는 접착성 물질을 포함하고,
    상기 제1 방열부와 상기 백라이트 유닛은 서로 접착되는, 액정 표시 장치.
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