KR20050107028A

KR20050107028A - 가요성 인쇄회로기판을 가지는 액정표시장치 및 액정디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20050107028A
Application number: KR1020040032170A
Authority: KR
Inventors: 정윤환
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-11-11

Abstract

본 발명은 광원이 부착된 가요성 인쇄회로기판을 갖는 액정표시장치 및 액정 디스플레이 패널에 관한 것으로서, 액정 디스플레이 패널; 상기 액정 디스플레이 패널에 형성되고 상기 액정 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 IC; 상기 액정 디스플레이 패널 하부에 형성되며 광원으로부터 생성된 광을 상기 액정 디스플레이 패널에 제공하는 백라이트 어셈블리; 상기 구동 IC에 구동신호를 인가하기 위한 구동회로가 형성된 인쇄회로기판; 및 상기 구동 IC를 연결하기 위한 입력배선과 광을 생성하는 광원이 동일평면 상에 형성되어 상기 구동 IC와 상기 인쇄회로기판 및 상기 광원과 상기 인쇄회로기판을 일체로 연결하는 가요성 인쇄회로기판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

가요성 인쇄회로기판을 가지는 액정표시장치 및 액정 디스플레이 패널{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL HAVING FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광원이 부착된 가요성 인쇄회로기판을 갖는 액정표시장치 및 액정 디스플레이 패널에 관한 것이다.

텔레비전이나 컴퓨터용 모니터 등과 같은 화상표시 장치 분야에서 화상 표시 품질과 생산 경제성이 우수한 장치가 음극선관(CRT, cathode ray tube)을 이용한 화상표시장치이다. 그러나, 이러한 음극선관을 이용한 화상표시장치는 중량이 무겁고 용적이 크며 소비전력이 높다는 단점이 있다. 이에 따라 근래에 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 적용한 평판표시장치(Flat Panel Display)에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다.

평판표시장치 중에서도 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display)는 박형화, 경량화 및 저전력 소비화 등의 장점이 있고, 양산기술과 관련기술이 발전하여 대면적화와 고해상도화가 급속도로 진전되어 기존의 CRT 제품을 점진적으로 대체하고 있다.

일반적으로 액정표시장치는 특정한 분자배열을 갖는 액정에 전압을 인가하여 분자배열을 변화시키고, 이러한 분자 배열의 변화에 따라 변화되는 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 화상표시장치이다.

액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액정 디스플레이 패널, 액정 디스플레이 패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리 그리고 액정 디스플레이 패널의 구동에 필요한 구동신호 등을 생성하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)으로 이루어진다.

액정 디스플레이 패널에서 일정한 표시를 하기 위해서는 인쇄회로기판의 신호 제어부 및 구동 전압 생성부 등의 구동회로로부터 일정한 구동신호를 인가 받아 액정 디스플레이 패널에 이를 공급하는 구동 IC가 실장되어야 한다. 구동 IC의 실장방법에는 대표적으로 TAB(Tape Automated Bonding)방식과 COG(Chip On Glass)방식이 있다. TAB 방식은 구동 IC가 탑재된 TCP(Tape Carrier Package)를 액정 디스플레이 패널에 실장하는 방식이고, COG 방식은 구동 IC를 LCD 액정표시소자에 실장하고 가요성 인쇄회로기판(FPC, Flexible Printed Circuit)으로 연결하는 방식이다. 종래에는 TAB 방식의 액정표시장치가 주류를 이루었으나, 제작기술의 발달에 따라 COG 방식의 액정표시장치도 많이 개발되고 있다.

또한, 백라이트 어셈블리의 광원을 On-Off 시키기 위해서 광원도 인쇄회로기판과 연결되어야 한다.

즉, 액정 디스플레이 패널에 일정한 화상을 표현하기 위해서는 구동 IC와 인쇄회로기판을 연결하고 또한 광원과 인쇄회로기판도 연결하여야 한다.

도 3은 COG 방식에 의한 액정표시장치의 일례를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도3의 분해된 부품이 조립된 상태에서 B-B 선을 따라 절단한 부분의 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 액정표시장치는 액정 디스플레이 패널, 백라이트 어셈블리, 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board), 구동 IC 그리고 가요성 인쇄회로 기판으로 구성된다.

액정 디스플레이 패널(60)은 투명기판으로 형성된 상판(61)과 하판(63)으로 구성되며 하판(61)이 상판(63)보다 조금 더 넓게 형성된다. 상판(61)과 하판(63) 사이에는 액정과 액정의 구동을 위한 전극이 형성되고, 상판(61)과 하판(63)의 외면에는 편광판이 부착된다.

백라이트 어셈블리(70)는 액정 디스플레이 패널에 광을 제공하는 역할을 하며, 광원(71), 도광판(73), 몰드 프레임(75) 그리고 베즐(77)로 이루어진다. 광원(71)은 광을 생성하고, 도광판(73)은 광원(71)에서 생성된 광을 면광원으로 변환시킨다. 몰드 프레임(75)은 액정 디스플레이 패널(60), 광원(71) 그리고 도광판(73)을 지지하며, 베즐(77)은 몰드 프레임(75)의 하부에서 몰드 프레임(75)을 감싸는 용기모양으로 형성된다. 몰드 프레임(75)과 베즐(77)은 일면 플랜지가 제거되고 3면 플랜지만을 가진다.

인쇄회로기판(80)은 베즐 하부에 위치한다. 인쇄회로기판(80)에는 광원(71)을 On-Off 하기 위한 전기적 신호와 액정 디스플레이 패널(60)의 구동에 필요한 전기적 신호를 출력하는 구동 회로 패턴 또는 부품들이 실장되어 있다.

구동 IC(90)는 액정 디스플레이 패널의 하판(13)에 위치한다. 상세하게는 상판(61)과 겹쳐지지 않는 하판(13) 부분의 상부면에 위치한다. 구동 IC는 인쇄회로기판(80)에서 생성된 전기적 신호를 액정 디스플레이 패널에 전달하는 역할을 한다.

가요성 인쇄회로기판에는 주가요성 인쇄회로기판(100)과 부가요성 인쇄회로기판(110)이 있다. 주가요성 인쇄회로기판(100)은 인쇄회로기판(80)과 구동 IC(90)를 연결하여 인쇄회로기판(80)에서 생성된 구동 신호를 구동 IC(90)에 인가하며, 부가요성 인쇄회로기판(110)은 인쇄회로기판(80)과 광원(71)을 연결하여 인쇄회로기판에서 생성된 광원 On-Off 신호를 광원(71)에 전달한다.

주가요성 인쇄회로기판(100)은 액정 디스플레인 패널(60) 하판(13)의 상부면에서부터 플랜지가 제거된 몰드 프레임(75)과 베즐(77) 부분을 감싸면서 인쇄회로기판(80) 상부까지 연장되어 인쇄회로기판(80)의 상부면에 접착된다. 부가요성 인쇄회로기판(110)은 주가요성 인쇄회로기판(100)과 별도로 형성되며 광원(21)과 쇄회로기판(80)의 하부면을 연결한다.

그런데, 베즐(77)은 금속 재질로 이루어진 일종의 강성부재의 역할을 하므로 베즐(77)의 측면에서 일면의 플랜지가 제거되어 있는 경우 액정표시소자의 강도를 저하시키는 문제가 있다.

또한, 주가요성 인쇄회로기판(100)이 베즐(77)의 제거된 부분을 감싸면서 인쇄회로기판(80)의 상면에 접착되므로, 전기적 쇼트의 발생 가능성이 있다. 즉, 주가요성 인쇄회로기판(110)과 인쇄회로기판(80)의 접촉 때문에 전기적 쇼트가 발생할 수도 있고, 베즐(77)을 가공할 때서 발생하는 거친 부분(burr)이 주가요성 인쇄회로기판(100)의 배선에 영향을 주어 전기적 쇼트가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 방지 테입을 사용하는데, 방지 테입을 부착하는 공정을 추가해야 하는 문제가 있다.

더욱이 주가요성 인쇄회로기판(100)과 부가요성 인쇄회로기판(110)의 두 가요성 인쇄회로기판이 필요하므로 액정표시소자의 구성이 복잡해지고, 주가요성 인쇄회로기판(100)은 인쇄회로기판(80)의 상부에 연결되는 반면 부가요성 인쇄회로기판(110)은 인쇄회로기판(80)의 하부에 연결하여야 하므로 두 가지 가용성 인쇄회로기판을 부착하기 위해 여러 단계의 공정을 거쳐야 하므로 작업시간과 비용이 늘어나는 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 액정표시장치의 강도를 증가시키고, 전기적 쇼트를 방지하며, 광원과 인쇄회로기판 그리고 구동 IC와 인쇄회로기판을 하나의 가요성 인쇄회로기판으로 연결하여 구성과 제조공정이 간단한 액정표시장치 및 액정 디스플레이 패널을 제공하기 위함이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액정 디스플레이 패널; 상기 액정 디스플레이 패널에 형성되고 상기 액정 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 IC; 상기 액정 디스플레이 패널 하부에 형성되며 광원으로부터 생성된 광을 상기 액정 디스플레이 패널에 제공하는 백라이트 어셈블리; 상기 구동 IC에 구동신호를 인가하기 위한 구동회로가 형성된 인쇄회로기판; 및 상기 구동 IC를 연결하기 위한 입력배선과 광을 생성하는 광원이 동일평면 상에 형성되어 상기 구동 IC와 상기 인쇄회로기판 및 상기 광원과 상기 인쇄회로기판을 일체로 연결하는 가요성 인쇄회로기판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

또한 본 발명에서 가요성 인쇄회로기판은 액정 디스플레이 패널의 일측면을 감싸면서 형성되고 상기 가요성 인쇄회로 기판의 하부에 상기 입력배선과 상기 광원이 형성된다.

또한 본 발명에서 백라이트 어셈블리는, 광원에서 발생되는 빛을 이동시키는 도광판과; 액정 디스플레이 패널, 상기 가요성 인쇄회로기판, 상기 광원 그리고 상기 도광판을 지지하는 몰드 프레임; 및 상기 몰드 프레임 하부에서 이를 감싸는 용기모양으로 형성되어 바닥면과 전체 측면에 플랜지가 형성된 베즐을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명은 상판; 상기 상판과 대향 배치되고 상판보다 넓게 형성되며, 상기 상판과의 사이에 액정과 액정을 구동하기 위한 전극이 형성되는 하판; 상기 상판과 겹쳐지지 않는 하판의 상면에 형성되며 액정 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 IC; 및 상기 상판과 겹쳐지지 않은 하판 부분을 상부면에서부터 하부면까지 감싸면서 형성되고 하판의 하부면을 감싸는 부분의 일측면에 외부와 전기적 신호를 전달하는 연결부분이 형성되며, 구동 IC를 연결하기 위한 입력배선과 광을 생성하는 광원이 동일평면 상에 위치하는 가요성 인쇄회로기판; 을 포함하는 액정 디스플레이 패널을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해된 부품이 조립된 상태에서 A-A 선을 따라 절단한 부분의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시장치는 액정 디스플레이 패널(10), 구동 IC(40), 가요성 인쇄회로기판(50), 백라이트 어셈블리(20) 그리고 인쇄회로기판(30)을 포함한다.

액정 디스플레이 패널(10)은 투명기판으로 형성된 상판(11)과 하판(13)으로 구성되어 있다. 상판(11)과 하판(13) 사이에는 액정과 액정의 구동을 위한 전극이 형성되고, 상판 및 하판(11,13)의 외면에는 편광판이 부착된다. 하판(13)은 상판(11)보다 조금 넓게 형성된다.

액정 디스플레이 패널의 상판(11)과 겹쳐지지 않는 하판(13)의 상부면에 구동 IC가 형성된다. 구동 IC(40)는 액정 디스플레이 패널(10)을 구동하기 위해 인쇄회로기판(30)에서 생성된 전기적 신호를 액정 디스플레이 패널(10)에 전달하는 역할을 한다.

가요성 인쇄회로기판(50)은 액정 디스플레이 패널의 상판(11)과 겹쳐지지 않은 하판(13) 부분을 상부면에서부터 하부면까지 감싸면서 부착되고, 하판의 하부면을 감싸는 부분의 일측면에는 연결부분(53)이 형성된다. 가요성 인쇄회로기판(50)의 연결부분(53)은 후술되는 인쇄회로기판(30)의 하부면에 연결된다.

가요성 인쇄회로기판(50)에는 동일한 평면상에 입력배선(51)과 광을 생성하는 광원(21)이 함께 형성된다. 이와 같은 가요성 인쇄회로기판(50)과 액정 디스플레이 패널(10)의 결합관계에 의하여 결합 후의 구조는 액정 디스플레이 패널(10)의 하부면에 부착된 가요성 인쇄회로기판(50)의 하부면에 입력배선(51)과 광원(21)이 형성된 구조가 된다.

여기서 입력배선(51)은 구동 IC(40)와 인쇄회로기판(30) 그리고 광원(31)과 인쇄회로기판(30)을 전기적으로 연결하여, 인쇄회로기판(30)에서 생성된 구동 신호를 구동 IC(40)에 인가하고 광원 On-Off 신호를 광원(21)에 전달하는 역할을 한다. 그리고, 광원(21)은 액정 디스플레이 패널에 제공할 광을 생성하는데, 통상 점광원인 LED(Light Emitting Diode)를 사용하며 소정의 휘도를 갖는 백색광을 생성한다.

백 라이트 어셈블리(20)는 도광판(23), 몰드 프레임(25) 그리고 베즐(27)로 이루어진다. 도광판(23)은 광원(21)에서 생성된 빛을 면광원으로 변환시킨다. 몰드 프레임(25)은 액정 디스플레이 패널(10), 가요성 인쇄회로기판(50), 그리고 도광판(23)을 지지한다. 베즐(27)은 몰드 프레임(25)의 하부에서 몰드 프레임(25)을 감싸는 용기모양으로 형성된다. 이러한 베즐(27)은 바닥면과 바닥의 둘레에서 바닥에 수직한 상태로 소정의 높이를 가지는 플랜지를 가진 모양으로 형성되고 이러한 플랜지는 4면 천체에 형성된다. 이와 같이 플랜지가 형성된 베즐(27)은 액정표시장치의 강도를 강화하고 액정표시장치의 부품들을 보호하는 역할을 한다.

광원(21)은 가요성 인쇄회로기판(50)에 형성되고, 광원(21)이 형성된 가요성 인쇄회로기판(50)이 몰드 프레임(25)의 내부에 삽입되어 백라이트 어셈블리에 백색광을 방사할 수 있는 위치에 정렬된다.

즉, 가요성 인쇄회로기판(50)은 액정 디스플레이 패널(10)을 감싸면서 형성되므로, 액정 디스플레이 패널(10)과 가요성 인쇄회로기판(50)은 도광판(23)과 함께 상기한 몰드 프레임(25)과 베즐(27) 내부로 삽입된다.

인쇄회로기판(30)은 베즐(27) 하부에 위치한다. 인쇄회로기판(30)에는 광원(21)을 On-Off 하기 위한 전기적 신호와 액정 디스플레이 패널(10) 구동하기 위한 전기적 신호를 출력하는 구동 회로 패턴 또는 부품들이 실장되어 있다.

인쇄회로기판(30)과 가요성 인새회로기판(50)을 연결하기 위해서, 몰드 프레임(25)과 베즐(27)의 옆면 중에서 가요성 인쇄회로기판(50)의 연결부분(53)이 통과하는 좁은 영역만을 개방하고, 가요성 인쇄회로기판(50)의 연결부분(53)의 개방된 영역으로 연결부분(53)을 통과시켜 연결부분(53)을 인쇄회로기판(30)의 뒷면에 부착한다.

본 실시예에서는 가요성 인쇄회로기판(50)의 일부분인 연결부분(53)을 이용하여 인쇄회로기판(30)과 가요성 인쇄회로기판(50)을 연결하였으나, 납땜 또는 커넥터 등 다른 방식으로 인쇄회로기판(30)과 가요성 인쇄회로기판(50)을 연결할 수 있는 것은 당연하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 액정표시장치는 베즐이 바닥면에 대하여 4면 전체에 플랜지를 가지므로 액정 표시장치의 강도가 증가하게 되는 효과가 있다.

또한 광원이 부착된 가요 성인쇄회로기판이 베즐 내부에 위치하여 베즐과 직접 접촉하지 않아 전기적 쇼트의 위험이 감소하게되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 가요성 인쇄회로기판이 백 라이트 어셈블리의 측면과 직접 접촉하지 않게 되므로 직접 접촉에 의한 전기적 쇼트 역시 방지함과 아울러 방지 테입을 사용하지 않아도 되므로 공정 시간의 단축 및 비용 절감의 효과가 있다.

그리고, 광원과 인쇄회로기판 그리고 구동 IC와 인쇄회로기판을 하나의 가요성 인쇄회로기판으로 연결할 수 있으므로 액정표시장치의 구성이 간단해지고, 액정표시장치의 조립성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 2은 도 1의 분해된 부품이 조립된 상태에서 A-A 선을 따라 절단한 부분의 단면도이다.

도 3은 COG 방식에 의한 액정표시장치의 일례를 도시한 분해사시도이다.

도 4는 도3의 분해된 부품이 조립된 상태에서 B-B 선을 따라 절단한 부분의 단면도이다.

Claims

액정 디스플레이 패널;

상기 액정 디스플레이 패널에 형성되고 상기 액정 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 IC;

상기 액정 디스플레이 패널 하부에 형성되며 광원으로부터 생성된 광을 상기 액정 디스플레이 패널에 제공하는 백라이트 어셈블리;

상기 구동 IC에 구동신호를 인가하기 위한 구동회로가 형성된 인쇄회로기판; 및

상기 구동 IC를 연결하기 위한 입력배선과 광을 생성하는 광원이 동일평면 상에 형성되어 상기 구동 IC와 상기 인쇄회로기판 및 상기 광원과 상기 인쇄회로기판을 일체로 연결하는 가요성 인쇄회로기판을 포함하는 액정표시장치.
제 1 항에서,

상기 가요성 인쇄회로기판은 상기 액정 디스플레이 패널의 일측면을 감싸면서 형성되고 상기 가요성 인쇄회로 기판의 하부에 상기 입력배선과 상기 광원이 형성되는 액정표시장치.
제 1항에서,

상기 백라이트 어셈블리는,

상기 광원에서 발생되는 빛을 이동시키는 도광판과;

상기 액정 디스플레이 패널, 상기 가요성 인쇄회로기판, 상기 광원 그리고 상기 도광판을 지지하는 몰드 프레임; 및

상기 몰드 프레임 하부에서 이를 감싸는 용기모양으로 형성되어 바닥면과 전체 측면에 플랜지가 형성된 베즐을 포함하여 이루어진 액정표시장치.
상판;

상기 상판과 대향 배치되고 상판보다 넓게 형성되며, 상기 상판과의 사이에 액정과 액정을 구동하기 위한 전극이 형성되는 하판;

상기 상판과 겹쳐지지 않는 하판의 상면에 형성되며 액정 디스플레이 패널을 구동하기 위한 구동 IC; 및

상기 상판과 겹쳐지지 않은 하판 부분을 상부면에서부터 하부면까지 감싸면서 형성되고 하판의 하부면을 감싸는 부분의 일측면에 외부와 전기적 신호를 전달하는 연결부분이 형성되며, 구동 IC를 연결하기 위한 입력배선과 광을 생성하는 광원이 동일평면 상에 위치하는 가요성 인쇄회로기판;

을 포함하는 액정 디스플레이 패널.