KR20020091414A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20020091414A
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최성식
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Abstract

액정표시패널의 구동을 제어하는 인쇄회로기판의 접지구조를 개선한 액정표시장치가 개시된다. 도전부재의 일단부는 샤시에 형성된 결합부재에 의해 상기 샤시에 일체로 결합된다. 상기 도전부재는 수납용기의 배면으로 절곡되어 고정된 인쇄회로기판까지 연장되고, 이 연장된 단부는 상기 인쇄회로기판과 나사 체결된다. 따라서, 상기 인쇄회로기판은 상기 샤시를 통해 접지된 상태를 유지할 수 있고, 상기 인쇄회로기판을 상기 샤시와 도전시키기 위한 도전부재의 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 액정표시장치의 조립성을 향상할 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 액정표시패널의 구동을 제어하는 인쇄회로기판의 접지 구조를 개선한 액정표시장치에 관한 것이다.
최근들어 정보처리장치의 발달과 더불어 정보처리 장치와 인간의 인터페이스 역할을 수행하는 디스플레이 장치의 필요성이 증가하고 있다.
이러한 디스플레이 장치 중 하나인 “CRT형 디스플레이 장치”는 화질이 우수하고 화면 밝기가 좋아 널리 사용되고 있지만 반면 디스플레이 면적이 증가될수록 부피가 증가하여 휴대용 디스플레이 장치에는 적용이 곤란한 문제점을 갖는다.
이에 반하여 “액정표시장치”는 디스플레이 면적에 비하여 부피가 작고, 무게가 가벼워 휴대가 간편하고, 소비 전력이 적은 장점으로 최근 개발 및 보급이 급속히 증가되고 있다.
이와 같은 장점을 갖는 액정표시장치는 정보처리장치로부터 영상신호를 인가받아 액정(Liquid Crystal) 제어용 신호로 컨버팅한 후, 액정을 통해 광의 투과량을 조절하여 전기적 형태를 갖는 영상신호를 육안으로 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 액정표시패널 어셈블리(Liquid crystal display pannel assembly)를 필요로 한다.
액정표시패널 어셈블리는 다시 액정을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정표시패널, 액정표시패널에 전기적 신호를 인가하기 위한 인쇄회로기판(Printed Circuit Broad; PCB) 및 액정표시패널과 인쇄회로기판을 상호 연결시킴은 물론 액정표시장치의 평면적을 감소시키는 연성회로기판(Flexible Printed Circuit; FPC) 을 포함한다.
또한 액정표시장치는 스스로 광을 발산하지 못하는 수광소자인 액정을 이용하기 때문에 액정표시패널 어셈블리 이외에 액정표시패널 어셈블리의 하부면에 설치되어 액정표시패널 어셈블리로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(Backlight assembly)를 더 필요로 한다.
백라이트 어셈블리에는 빛을 발산하는 램프와 램프에서 발생된 광이 한방향으로 집광될 수 있도록 램프의 일측부를 감싸도록 설치된 램프커버가 포함된다.
또한, 선광원 형태의 광을 면광원 형태의 광으로 변경하며, 면광원 형태로 바뀐 빛이 액정표시패널로 조사될 수 있도록 광의 방향을 바꾸어 주는 역할을 수행하는 도광판(Light Guide Plate; LGP)이 더 설치된다.
도광판으로부터 출사되어 액정표시패널로 조사되는 광의 일부는 액정표시패널을 향하지 않고 도광판의 외부로 누설된다. 이때, 누설된 광을 다시 액정표시패널로 반사시키기 위하여 도광판의 하부에는 반사판(Reflector)이 설치된다. 한편, 액정표시패널로 조사되는 광의 휘도를 보다 균일하게 하기 위하여 도광판의 상면에는 광학시트류들이 더 설치된다.
이와 같이 구성된 백라이트 어셈블리의 구성요소인 램프, 램프커버, 도광판, 광학시트류들을 외부의 충격으로부터 보호 및 고정하기 위해서 이들은 수납용기에 수납된다. 수납용기의 바닥에는 백라이트 어셈블리의 구성요소들이 순차적으로 수납되고 그 위로 앞서 설명한 액정표시패널 어셈블리가 수납된다. 이때, 액정표시패널에 연결된 인쇄회로기판은 액정표시장치의 평면적이 증가되는 것을 방지하기 위하여 수납용기의 측면을 감싸면서 수납용기의 밑면으로 절곡되어 수납용기의 하부면에 고정된다.
이어서, 수납용기에 단순 안착된 액정표시패널 어셈블리가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 액정표시패널 어셈블리의 유효디스플레이 영역이 개구된 꺾쇠 형상의 샤시(Chassis)가 수납용기와 결합된다.
이와 같은 샤시 및 수납용기의 결합 구조는 액정표시장치의 보호측면에서 탁월하지만, 인쇄회로기판이 절연성 물질로 된 수납용기와 접촉되어있기 때문에 액정표시장치의 구동시 인쇄회로기판에서 발생되는 정전기 및 누설전류를 제거하는데 어려움이 있다.
따라서 종래에는 인쇄회로기판과 샤시를 접지시키기 위해 특별히 도전성 클립(Clip)이 사용되었다.
종래의 도전성 클립은 금형 및 프레스 가공으로 “ㄷ”자 형으로 가공되어, 인쇄회로기판과 샤시를 전기적으로 연결시킨다. 이러한 구조의 도전 클립을 사용하는데 따른 문제점을 다음과 같다.
첫째, 도전 클립은 공간적 제약이 따르는 위치에 설치되기 때문에 매우 복잡한 형상을 갖는다. 따라서, 도전 클립을 성형하는 데 필요한 금형의 제작비가 매우 높고, 이는 액정표시장치의 전체적인 제조 비용을 상승시키는 원인으로 작용한다.
둘째, 복잡한 구조의 도전 클립을 사용함에 따라 조립 공정에서 도전 클립의 조립 불량이 자주 발생된다.
셋째, 복잡한 구조의 도전 클립을 조립하는 데 따른 조립 시간이 증가되어 액정표시장치의 생산성을 저하시킨다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제시된 본 발명은, 액정표시패널의 구동을 제어하는 인쇄회로기판의 접지구조를 개선하여 액정표시장치의 조립성을 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 A 부분 확대도이다.
도 2a는 도 1a에 도시된 샤시와 도전편의 결합 상태를 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 2b는 도2a의 B 부분의 확대도이다.
도 3은 도 2a에 도시된 도전편이 샤시와 인쇄회로기판에 각각 결합된 상태를 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 액정표시장치를 Ⅳ-Ⅳ선으로 절단한 단면구조를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 도전편을 샤시 및 인쇄회로기판에 체결하기 위한 다른 실시예를 나타낸 부분 절개 사시도이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 광을 발생하는 백라이트 어셈블리, 상기 광을 공급 받아 화상을 표시하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 제공하는 인쇄회로기판을 갖는 액정표시패널 어셈블리, 상기 백라이트 어셈블리와 상기 액정표시패널 어셈블리를 순차적으로 수납하는 수납용기, 및 상기 수납용기와 대향 결합하여 액정표시패널의 위치를 고정하기 위한 샤시를 갖는다.
이때, 상기 샤시는, 일단부가 상기 샤시에 결합되고 다른 일단부가 상기 인쇄회로기판과 결합되어 상기 인쇄회로기판을 상기 샤시와 전기적으로 도전시키는 도전편을 구비한다. 또한, 상기 인쇄회로기판은 상기 수납용기의 측면을 감싸도록 절곡되어 상기 수납용기의 배면에 고정된다.
한편, 상기 샤시에는 결합돌기가 형성되고, 상기 도전편의 상기 일단부에는 상기 결합돌기와 대응하는 결합공이 형성되어서, 상기 결합공이 상기 결합돌기에 끼워지는 것에 의해 상기 도전편과 상기 샤시가 결합된다.
또한, 상기 도전편의 다른 일단부에 형성되는 제1 체결공은 상기 인쇄회로기판에 상기 제1 체결공과 대응하여 형성된 제2 체결공과 나사 결합되는 것에 의해 전기적으로 접속된다.
이와 같은 액정표시장치에 따르면, 상기 샤시와 인쇄회로기판은 도전편에 의해 전기적으로 접속되고, 상기 도전편은 결합돌기 또는 나사 결합에 의해 상기 샤시에 고정 결합된 후, 상기 수납용기의 배면으로 절곡되어 상기 인쇄회로기판에 결합된다.
따라서, 상기 인쇄회로기판은 상기 샤시를 통해 접지된 상태를 유지할 수 있고, 상기 인쇄회로기판을 상기 샤시와 도전시키기 위한 도전부재의 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 액정표시장치의 조립성을 향상할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 액정표시 장치를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 참조부호 “A”의 부분 확대도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 액정표시장치(100)는 영상신호를 인가 받아 화면을 표시하는 액정표시모듈(Liquid crystal display module)과 액정표시모듈의 전면 및 후면에 설치되어 액정표시모듈을 보호하는 전면 및 후면 케이스(front and rear case; 110, 120)로 이루어진다.
액정표시모듈은 다시 화면을 표시하기 위한 액정표시패널 어셈블리(300)와 액정표시패널 어셈블리(300)에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리(400)로 구성된다.
액정표시패널 어셈블리(300)는 액정을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정표시패널(310), 액정표시패널(310)에 전기적 신호를 인가하기 위한 게이트 및 소오스 인쇄회로기판(330,350), 액정표시패널(310)과 게이트 및 소오스 인쇄회로기판(330,350)을 상호 연결시키고, 액정표시장치(100)의 평면적을 감소시키키 위한 게이트 및 소오스 연성회로기판(320,340)을 포함한다.
액정표시패널(310)은 다시 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판(311), 박막 트랜지스터 기판(311)의 상부에 위치하는 컬러필터(Colar Fillter) 기판(312) 및 박막 트랜지스터 기판(311)과 컬러필터 기판(312)의 사이에 주입되는 액정(미도시)을 포함한다.
박막 트랜지스터 기판(311)은 투명한 유리기판으로 그 상부에는 매트릭스 형태로 박막 트랜지스터(미도시)가 형성된다. 이와 같이 형성된 박막 트랜지스터의 게이트 전극에는 게이트 신호선이 연결되며, 소오스 전극에는 데이터 신호선이 연결되고, 드레인 전극에는 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO)로 이루어진 화소전극(미도시)이 형성된다.
박막 트랜지스터 기판(311)과 대향하여 형성된 칼라필터 기판(312)은 광이 통과되면서 색을 발현하는 RGB화소가 공정에 의해 형성된 기판이다. 칼라필터 기판(312) 전면에는 ITO로 이루어진 공통전극이 형성된다.
액정표시패널(310)은 정보처리장치로부터 화상신호를 인가받아 액정표시패널(310)에 전기적 신호를 인가하는 구동부를 필요로 한다. 따라서 액정표시패널(310)의 게이트 및 소오스 전극의 신호선에 전기적 신호를 인가하기 위한 게이트 및 소오스 인쇄회로기판(330, 350)이 설치된다. 또한, 액정표시패널(310)과 게이트 및 소오스 인쇄회로기판(330,350)을 상호 연결시키기 위하여액정표시패널(310)과 게이트 및 소오스 인쇄회로기판(330,350)의 사이에 위치하며, 일측단은 액정표시패널(310)과 연결되고 타측단은 게이트 및 소오스 인쇄회로기판(330,350)과 연결되는 게이트 및 소오스 연성회로기판(320,340)이 더 설치된다.
액정표시패널 어셈블리(300)의 아래쪽에는 액정표시패널 어셈블리(300)로 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리(400)가 구비된다.
백라이트 어셈블리(400)는 램프(411) 및 램프커버(412)로 구성된 램프 어셈블리(Lamp assembly, 410), 도광판(420), 반사판(430) 및 광학시트류(440)를 포함한다.
램프(411)에는 수명이 길고 발열량이 적은 냉음극선관(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)이 주로 사용된다.
램프커버(412)는 플랫 기판을 반원형으로 절곡시킨 형상으로 램프(411)의 일측부를 감싸도록 설치되어 램프(411)에서 방사형으로 발사된 광을 램프커버(412)의 개구된 방향으로 집광하는 역할을 수행한다.
이때, 램프(411)에서 입사된 선광원 형태의 광을 면광원 형태의 광으로 변경시키며, 면광원 형태로 변경된 빛이 액정표시패널(310)로 조사될 수 있도록 광의 경로를 바꾸어 주는 도광판(420)이 더 설치된다.
또한, 도광판(420)으로부터 출사되어 액정표시패널(310)로 조사되는 광의 일부는 액정표시패널(310)을 향하지 않고 도광판(420)의 하부로 누설된다. 이때, 누설된 광을 다시 상기 액정표시패널(310)로 반사시켜 광의 효율을 높이기 위하여 도광판(420)의 하부에는 반사판(430)이 설치된다. 한편, 액정표시패널(310)로 조사되는 광의 휘도를 보다 균일하게 하기 위하여 도광판(420)의 상면에는 광학시트류(440)들이 더 설치된다.
한편, 이와 같이 구성된 백라이트 어셈블리(400)의 구성요소인 램프 어셈블리(410), 도광판(420), 반사판(430) 및 광학시트류(440)들을 외부의 충격으로부터 보호하고 고정하기 위해서 이들은 몰드 프레임(500)에 수납된다.
몰드 프레임(500)의 바닥면에는 백라이트 어셈블리(400)의 구성요소들이 먼저 수납되고, 그 위로 앞서 설명한 액정표시패널 어셈블리(300)가 수납된다. 이때, 액정표시패널(310)에 연결된 게이트 및 소오스 인쇄회로기판(330,350)은 액정표시장치(100)의 평면적이 증가되는 것을 방지하기 위하여 몰드 프레임(500)의 측면을 감싸면서 몰드 프레임(500)의 밑면으로 절곡되어 몰드 프레임(500)의 배면에 고정된다.
몰드 프레임(500)에 안착된 액정표시패널 어셈블리(300)를 고정하기 위해 액정표시패널 어셈블리(300)의 유효 디스플레이 영역이 개구된 꺾쇠 형상의 샤시(200)가 상기 몰드 프레임(500)과 대향하여 결합된다. 이때, 샤시(200)의 일측벽에는 도전편(210)이 설치되어 샤시(210)와 게이트 및 소오스 인쇄회로기판(330,350)을 전기적으로 연결시킨다.
도 2a 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도전편의 구성을 설명하고, 이러한 도전편이 샤시 및 인쇄회로기판에 결합되는 과정 및 그로 인한 작용을 상세히 설명하기로 한다. 여기에서는, 상기 도전편을 이용하여 상기샤시(200)와 소오스 인쇄회로기판(350)을 전기적으로 연결시키는 예를 설명하지만, 게이트 인쇄회로기판(330)에도 동일하게 적용할 수 있다.
우선, 샤시(200)의 측벽면에는 도전편(210)과 결합되기 위하여 결합돌기(200a)가 형성된다.
결합돌기(200a)는 샤시(200)의 측벽면에 일정 두께 만큼 돌출되어 원통 형태로 형성된다. 이와 같은 결합돌기(200a)의 원주면 상부에는 결합돌기(200a)와 결합된 도전편(210)이 소오스 인쇄회로기판(350)과 체결되기 위해 회동할 때, 결합돌기(200a)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 적어도 한 개 이상의 이탈 방지 돌기(200b,200c)가 더 형성된다. 이때, 형성된 이탈 방지 돌기(200b,200c)는 원주면의 동일한 거리에 형성된다.
이러한 결합돌기(200a)의 형태는, 결합돌기(200a)와 체결된 도전편(210)이 결합돌기(200a)로부터 이탈되지 않도록 고정되고, 고정된 상태에서 도전편(210)의 회전이 가능한 범위내에서 다양하게 변형될 수 있다.
이때, 샤시(200a)는 결합돌기(200a)에 결합된 도전편(210)이 회동하는 부위를 다른 부위에 비해 소정의 두께 만큼 함몰시키거나, 상기 샤시(200a)의 다른 부분보다 살두께가 다소 얇게 제작될 수 있다. 이처럼 샤시(200a)를 가공하는 것은 결합돌기(200a)가 샤시(200)의 외부로 돌출되는 높이를 최소화하여서 액정표시장치(100)의 전체적인 크기의 증가를 방지한다.
한편, 도전편(210)의 일단부에는 샤시(200)에 형성된 결합돌기(200a)와 체결되는 결합공(210a)이 형성되고, 다른 일단부에는 소오스 인쇄회로기판(350)에 형성된 제 2체결공(350a)과 체결되는 제1 체결공(210b)이 형성된다.
이때, 도전편에 형성된 결합공(210a)은 샤시(200)에 형성된 결합돌기(200a)에 대응하는 형상을 갖고, 상기 결합돌기(200a)에 삽입될 정도의 크기로 형성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 도전편(210)의 결합공(210a)이 샤시(200)의 결합돌기(200a)에 끼워지면, 도전편(210)을 화살표 방향으로 회전시켜 도전편(210)에 형성된 결합공(210a)과 결합돌기(200a)의 이탈방지 돌기(200b,200c)가 서로 엇갈리게 된다. 이로써 도전편(210)이 샤시(200)에 완전히 결합된다.
이와 같이 회전된 도전편(210)이 소오스 인쇄회로기판(350)쪽으로 절곡되면 도전편(210)의 제1 체결공(210b)은 소오스 인쇄회로기판(350)의 제2 체결공(350a)과 나사(210d)에 의해서 체결된다.
이때, 도전편(210)이 절곡되는 것을 용이하게 하기 위해 절곡 부위의 폭(210c)을 다른 부위에 비해 상대적으로 좁게 형성한다. 또한, 같은 이유로 도전편(210)은 연성이 좋으며, 전기적 전도도가 뛰어난 재료, 예를들어, 알루미늄 또는 구리 등으로 구성될 수 있다.
이로써 소오스 인쇄회로기판(350)에서 발생된 정전기 및 누설 전류가 도전편(210)을 경유하여 샤시(200)를 통해 제거된다.
도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 설명하기로 한다. 단,도 5를 설명하는데 있어서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 5를 참조하면, 샤시(220)의 측벽면에 도전편(230)과 결합되는 제1체결공(220a)이 형성된다.
이때, 샤시(200)는 제1 체결공(220a)에 결합되는 도전편(230)과 접하는 부위를 다른 부위에 비해 소정의 두께만큼 눌려져 함몰되거나, 다른 부분보다 살두께가 다소 얇도록 제작될 수 있다. 이처럼 샤시(200)를 가공하는 것은 나사(230c)가 샤시(220)의 외부로 돌출되는 것을 최대한 억제하여 액정표시장치(100)의 부피 증가가 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.
한편, 도전편(230)의 일단부에는 샤시(220)에 형성된 제1 체결공(220a)과 체결되는 제3 체결공(230a)이 형성되고, 다른 일단부에는 소오스 인쇄회로기판(350)에 형성된 제2 체결공(350a)과 체결되는 제4 체결공(230b)이 형성된다.
도전편(230)의 제3 체결공(230a)이 샤시(220)의 제1 체결공(220a)과 제 1체결 나사(230c)에 의해서 체결되면 도전편(230)을 소오스 인쇄회로기판(350)쪽으로 90°절곡시킨다. 따라서 절곡된 도전편(230)의 제4 체결공(230b)은 소오스 인쇄회로기판(350)의 제 2체결공(350a)과 제 2체결 나사(230d)에 의해서 체결된다.
이때, 도전편(230)을 “ㄱ”자 형태로 형성하여, 도전편(230)을 소오스 인쇄회로기판(350)과 체결시키기 위해 도전편(230)을 소오스 인쇄회로기판(350)쪽으로 절곡시키는 과정을 생략할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명은 액정표시패널의 구동을 제어하는 인쇄회로기판이 상기 샤시를 통해 접지된 상태를 유지할 수 있고, 상기 인쇄회로기판을 상기 샤시와 도전시키기 위한 도전부재의 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라액정표시장치의 조립성을 향상할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 일실시예로 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 광을 발생하는 백라이트 어셈블리;
    상기 광을 공급 받아 화상을 표시하는 액정표시패널;
    상기 액정표시패널의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 제공하는 인쇄회로기판;
    상기 백라이트 어셈블리 및 상기 액정표시패널을 순차적으로 수납하는 수납용기; 및
    상기 수납용기와 대향 결합하여 액정표시패널의 위치를 고정하기 위한 샤시를 포함하고,
    상기 샤시는, 일단부가 상기 샤시에 결합되고 다른 일단부가 상기 인쇄회로기판과 결합되어 상기 인쇄회로기판을 상기 샤시와 전기적으로 도전시키는 도전편을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은 상기 수납용기의 측면을 감싸도록 절곡되어 상기 수납용기의 배면에 고정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 샤시의 일측면에는 결합돌기가 형성되고, 상기 도전편의 일단부에는 상기 결합돌기와 대응하는 결합공이 형성되며, 상기 결합공이 상기 결합돌기에 끼워지는 것에 의해 상기 도전편과 상기 샤시가 결합되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 도전편의 다른 일단부에는 제1 체결공이 형성되고, 상기 인쇄회로기판에는 상기 제1 체결공과 대응되는 제2 체결공 형성되며, 상기 제1 체결공과 상기 제2 체결공은 나사로 체결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 샤시 및 인쇄회로기판에는 각각 제1 및 제2 체결공이 형성되고, 상기 도전편의 일단부 및 다른 일단부에는 각각 상기 제1 및 제2 체결공에 대응하는 제3 및 제4 체결공이 형성되며, 상기 제1 및 제3 체결공, 그리고 상기 제2 및 제4 체결공은 각각 나사로 체결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 샤시에서 상기 도전편이 결합되는 영역은 상기 샤시의 다른 영역보다 상대적으로 낮은 높이를 갖도록 함몰되어 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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