KR20060020896A - 커넥터 및 상기 커넥터를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판 - Google Patents

커넥터 및 상기 커넥터를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판 Download PDF

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KR20060020896A
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Abstract

본 발명은 하부 프레임과 상부 프레임을 포함하는 프레임부, 상기 하부 프레임에 접하도록 형성되어 있는 하부 핀과 상기 상부 프레임에 접하도록 형성되어 있는 상부 핀을 포함하는 핀(pin)부, 상기 상부 핀의 일측 단부를 덮으며 상하로 자유로이 움직일 수 있는 플렉서블(flexible)한 커넥터 덮개를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터, 및 상기 커넥터를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판을 제공함으로써 전자기장애(EMI)를 완화시킬 수 있는 효과를 발휘한다.
커넥터, 핀, 연성 인쇄 회로 기판, EMI

Description

커넥터 및 상기 커넥터를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판{CONNECTER AND FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD COMPRISING THE SAME}
도 1은 TFT 표시판과 제어용 인쇄 회로 기판을 연성 인쇄 회로 기판을 이용하여 연결한 액정 표시 장치의 단면도이고,
도 2는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터의 단면도이고,
도 3은 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 연성 인쇄 회로 기판을 포함하는 액정 표시 장치의 평면도를 보여준다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:하부프레임 2:상부프레임
3:상부 핀 4:하부 핀
5:커넥터 덮개 10:입력부
20:출력부 30:커넥터
40:구동 회로 50:연성 인쇄 회로 기판
60:본딩 패드 70:제어용 인쇄 회로 기판
80:회로부 100:TFT 표시판
200:컬러 필터 표시판 300:액정층
본 발명은 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터(connecter) 및 상기 커넥터를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판(Flexible printed circuit board)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기장애(Electro Magnetic Interference, EMI) 현상을 개선시킬 수 있는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터 및 상기 커넥터를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 상기 두 장의 기판에 형성되어 있는 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
액정 표시 장치 중에서도 현재 주로 사용되는 것은 전계 생성 전극이 두 표시판에 각각 구비되어 있는 것이다. 이 중에서도, 하나의 표시판에는 복수의 화소 전극이 매트릭스 형태로 배열되어 있고, 다른 표시판에는 하나의 공통 전극이 표시판 전면을 덮고 있는 구조의 형태가 주류이다.
이러한 액정 표시 장치에서의 화상의 표시는 각 화소 전극에 별도의 전압을 인가함으로써 이루어진다. 이를 위해서 화소 전극에 인가되는 전압을 스위칭하기 위한 삼단자소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transister, 이하 'TFT'라고 함)를 각 화소 전극에 연결하고, 이 TFT를 제어하기 위한 신호를 전달하는 게이트선과 상기 게이트선에 직교하는 방향으로 연장되며 화소전극에 인가될 전압을 전달하는 데이터선을 형성한다.
상기 게이트선과 데이터선에 의해 구획되는 복수의 단위 화소는 TFT 표시판의 표시 영역에 형성된다. 상기 표시 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에는 게이트선에 인가되는 게이트 구동신호를 발생하는 게이트측 구동회로와 데이터선에 인가되는 데이터 전압을 발생하는 데이터측 구동회로가 형성되어 있다. 이러한 게이트측 구동회로와 데이터측 구동회로는 다양한 형태로 표시 영역과 전기적으로 연결될 수 있는데, 최근에는 TFT 표시판 상에 상기 각 구동 회로를 칩의 형태로 실장하는 '칩 온 글래스(Chip On Glass, 이하 'COG'라 함)' 형태가 많이 이용되고 있다.
다양한 형태로 구현될 수 있는 상기 구동 회로는 연성 인쇄 회로 기판(Flexible printed circuit board)을 통하여 제어용 인쇄 회로 기판(control printed circuit board)과 연결되어 있다.
상기 연성 인쇄 회로 기판은, 제어용 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(connecter)와 상기 제어용 인쇄 회로 기판으로부터 제공되는 신호를 입력받고 상기 입력된 신호를 구동 회로 측으로 출력하기 위한 복수의 배선들을 포함한다.
이러한 연성 인쇄 회로 기판의 배선들은 외부에 그대로 노출되어 있기 때문에 전자기장애(EMI)의 영향을 쉽게 받는다. 전자기장애(EMI)는 회로 구동을 방해하여 시스템을 불안정하게 한다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 연성 인쇄 회로 기판 상의 일부 배선들을 접지(ground)용 배선으로 배치함으로써 EMI 현상을 일으키는 정전기 전하들을 외부로 빠져나가도록 하는 방안이 제시되었다. 그러나, EMI 개선을 위한 접지용 배선의 갯수가 증가함에 따라 신호 전달용 배선들의 갯수가 감소하게 되어 신호 전달의 효율이 저하되거나, 또는 신호 전달용 배선들의 적절한 갯수를 확보하기 위하여 배선들의 개수를 늘림으로써 연성 인쇄 회로 기판의 크기 자체가 커져야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 전자기 방해(EMI) 현상을 현저히 개선시킬 수 있는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터 및 상기 커넥터를 이용하여 안정된 회로 구동이 가능하도록 하는 연성 인쇄 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 기존의 일체화되어 있는 커넥터의 핀(pin)을 상부 핀 및 하부 핀으로 각각 분리하고 상기 상부 핀을 판형으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1은 본 발명의 COG형 액정 표시 장치를 보여준다.
도 1에서 보는 바와 같이, 액정 표시 장치는 TFT 표시판(100)과 컬러 필터 표시판(200)과 그 사이에 개재되어 있는 액정층(300)을 포함하는 액정 표시 패널, 상기 TFT 표시판(100) 상의 본딩 패드(bonding pad)(60)에 COG 형태로 실장되어 있는 구동 회로(40), 상기 구동 회로(40)에 각종 신호를 인가하기 위한 제어용 인쇄 회로 기판(control printed circuit board)(70), 및 상기 제어용 인쇄 회로 기판(70)과 구동 회로(40)를 연결하기 위한 것으로 커넥터(connecter)(30)를 통하여 결합되어 있는 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board)(50)을 포함한다.
상기 연성 인쇄 회로 기판(50)은 커넥터(30)를 통하여 연결되어 있는 제어용 인쇄 회로 기판(70)으로부터 제공되는 신호를 입력받고 상기 입력된 신호를 구동 회로(40) 측으로 출력하기 위한 복수의 배선들을 포함한다.
도 4는 도 1의 액정 표시 장치에서 액정 표시 패널, 연성 인쇄 회로 기판(50), 및 상기 연성 인쇄 회로 기판(50)의 커넥터(30)를 통하여 연결되어 있는 제 어용 인쇄 회로 기판(70) 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 4에서 보는 바와 같이, 액정 표시 장치는 액정이 개재되어 영상을 표시하기 위한 표시부(D)와, 상기 표시부(D)의 주변에 형성되어 있는 것으로 상기 액정을 구동시키기 위한 구동 회로부들이 장착되어 있는 주변부(S)로 구성되어 있다.
상기 표시 영역(D)에 대응하는 TFT 표시판(100)에는 복수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 상기 화소는 일방향으로 연장되어 있는 데이터선(171), 상기 데이터선(171)과 직교하는 방향으로 연장되어 있는 게이트선(121), 상기 데이터선(171)과 게이트선(121)에 연결되어 있는 TFT(150) 및 상기 TFT에 연결되어 있는 화소 전극(도시하지 않음)을 포함한다.
한편, 컬러 필터 표시판(200)에는 차광을 위한 블랙 매트릭스(도시하지 않음), 색구현을 위한 컬러 필터(도시하지 않음) 및 상기 블랙 매트릭스와 컬러 필터 위에 형성되어 있는 공통 전극(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 TFT 표시판(100)과 컬러 필터 표시판(200) 사이에는 양 또는 음의 유전율을 가진 액정층(도시하지 않음)이 개재되어 있다.
표시 영역(D) 외부에는 상기 액정들을 구동하기 위한 구동 회로들이 칩(chip)의 형태로 장착되어 있다. 상기 구동 회로는 게이트선(121)의 일단부와 연결되는 게이트측 구동 회로(400)와 데이터선(171)의 일단부와 연결되는 데이터측 구동 회로(450)로 구분되어진다.
상기 게이트측 구동 회로(400)는 연성 인쇄 회로 기판(50)으로부터 공급되는 신호들을 받는 입력 단자(420)와 상기 공급되는 신호들을 게이트선(121)에 전달하 기 위한 출력 단자(421)를 포함한다.
도면에서는 이해를 돕기 위하여 게이트측 구동 회로(400)와 연결되는 연성 인쇄 회로 기판(410)만을 도시하였지만 데이터측 구동 회로(450)와 연결되는 연성 인쇄 회로 기판도 동일한 형태로 포함된다.
한편, 상기 연성 인쇄 회로 기판(50)은 제어용 인쇄 회로 기판(70)으로부터 신호를 공급받기 위한 입력부(10)와 상기 공급받은 신호를 게이트측 구동 회로(400)에 공급하기 위한 출력부(20)를 포함하며, 복수의 배선들(110)이 상기 입력부(10)로부터 출력부(20)까지 연결되어 있다.
연성 인쇄 회로 기판(50)의 상기 입력부(10) 측에는 제어용 인쇄 회로 기판(70)과 접촉하기 위한 커넥터(30)가 배치되어 있다. 상기 커넥터(30)는 ㄷ자형으로 형성되며 개구되어 있는 측에 연성 인쇄 회로 기판(50)의 입력부(10)가 끼워지는 형태로 이루어져 있다.
상기 커넥터(30)는 연성 인쇄 회로 기판(50) 입력부(30)의 배선들(110)과 접촉하기 위한 핀(pin)을 포함한다. 상기 핀은 도전성 금속체로 이루어지며 각각의 배선들(110)과 일대일로 대응하도록 배치되어 있다.
도 2 및 도 3은 각각 상기 커넥터(30)의 단면도와 사시도이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 커넥터(30)는 하부 프레임(1)과 상부 프레임(2)을 포함하는 프레임부, 상기 하부 프레임(1)에 접하도록 형성되어 있는 하부 핀(4)과 상기 상부 프레임(2)에 접하도록 형성되어 있는 상부 핀(3)을 포함하는 핀(pin)부, 및 상기 상부 핀(3)의 일측 단부를 덮으며 상하로 자유로이 움직일 수 있는 플렉서 블(flexible)한 커넥터 덮개(5)를 포함한다.
상기 하부 프레임(1)과 상부 프레임(2)은 커넥터를 고정하기 위한 것으로, 절연성의 물질로 이루어진다.
도 3에서 보는 바와 같이, 상기 하부 프레임(1) 위에는 일방향으로 길게 뻗은 복수의 하부 핀(4)이 형성되어 있다. 상기 하부 핀(4)의 일측은 제어용 인쇄 회로 기판(70)의 배선들과 직접 연결될 수 있도록 꺾인 ㄱ자형으로 형성되며, 상기 하부 핀(4)의 다른 일측은 연성 인쇄 회로 기판(50)의 배선들(110)과 일대일 대응하여 연결되도록 배치되어 있다.
상기 상부 프레임(2)에는 판(plate)형으로 형성되어 있는 상부 핀(3)이 끼워져 있다. 상기 상부 핀(3)의 일측은 상부 프레임(2)의 개구부에 끼워져 고정될 수 있는 형상으로 형성되며, 상부 핀(3)의 다른 일측은 하부 핀(4)의 일측 단부와 대응하는 위치에 소정 각도로 꺾인 형상으로 형성되어 있다.
본 발명에서의 커넥터(30)의 핀(3,4)은 상부 핀(3)과 하부 핀(4)으로 각각 분리되어 있고 그 중 상부 핀(3)은 판형으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 하부 핀(4)은 제어용 인쇄 회로 기판(70)의 배선들과 연성 인쇄 회로 기판(50)의 배선들에 각각 대응하여 연결할 수 있도록 복수개의 선형(linear) 금속체로 형성되어 있으며, 상부 핀(3)은 일체화된 판상의 구조를 가진다.
여기서, 판상의 구조를 가지는 상부 핀(3)은 접지(ground)용 금속으로서 기능을 한다.
기존의 경우 전자기장애(EMI)를 일으킬 수 있는 전하들을 제거하기 위하여, 연성 인쇄 회로 기판(50)의 배선들(110) 중 일부를 접지용 배선으로 할당하였기 때문에, 그 개수만큼 신호를 전달하기 위한 배선들(110)의 개수가 감소하여 신호 전달의 효율이 저하되거나 또는 접지용 배선의 개수만큼 총 배선 개수를 늘림으로써 연성 인쇄 회로 기판 자체의 크기가 커지는 문제점이 있었다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 연성 인쇄 회로 기판(50)과 접하는 커넥터(30)에 전자기장애(EMI)를 일으키는 전하들을 제거할 수 있는 접지 구조를 포함함으로써 배선들(110)의 개수를 늘리지 않고도 EMI를 감소시킬 수 있도록 한다.
즉, 커넥터(30)의 핀(3,4)을 상부 핀(3)과 하부 핀(4)으로 각각 분리하는 구조를 가지고, 상기 하부 핀(4)은 배선(110)에 신호를 전달하는 기능을 수행하고 상기 상부 핀(3)은 EMI를 발생시키는 불필요한 전하들을 빠져나가도록 접지 기능을 수행하도록 함으로써 배선들 중에 별도의 접지용 배선들을 배치할 필요가 없다.
상기 구성에 의해, 상부 핀(3)을 통하여 전하들이 빠져나가 전자기장애(EMI) 현상을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 안정된 회로 구동을 수행할 수 있다.
또한, 상기 구성에 의해 연성 인쇄 회로 기판(50)의 배선들(110) 중 접지용 배선들을 배치할 필요가 없기 때문에 연성 인쇄 회로 기판(50)의 폭을 증가시키지 않아도 되며, 그에 따라 상기 배선들(110)과 대응하는 커넥터(30)의 하부 핀(4)의 개수도 감소시키거나 다른 기능의 핀으로 대체할 수 있는 이점이 있다.
상기 커넥터(30)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 연성 인쇄 회로 기판(50)이 끼워지는 위치에 커넥터 덮개(5)를 더 포함할 수 있다. 상기 커넥터 덮개(5)는 상 부 핀(3)에 고정되어 있으며, 연성 인쇄 회로 기판(50)의 배선들(110)과 연결되는 하부 핀(4)의 단부를 보호한다. 상기 커넥터 덮개(5)는 상하로 자유로이 움직일 수 있도록 플렉서블한 특성을 가지는 절연성 물질로 이루어진다. 도 3에서는 상부 핀(3)을 보다 명확히 나타내기 위하여 상부 핀(3)의 단부측에 형성되어 있는 커넥터 덮개(5)의 도시를 생략하였다.
상기 실시예에서는 COG 형태로 실장된 구동 회로만을 보였지만, 별도의 인쇄 회로 기판에 실장된 구동 회로를 이용하는 다른 형태의 액정 표시 장치에도 동일하게 적용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기와 같이, 연성 인쇄 회로 기판의 입력부와 접하는 커넥터에 전자기장애(EMI)를 일으키는 전하들을 제거할 수 있는 접지 구조를 포함함으로써 배선들의 개수 또는 구조를 변경하지 않고도 EMI를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 하부 프레임과 상부 프레임을 포함하는 프레임부, 및
    상기 하부 프레임과 상부 프레임에 각각 분리되어 형성되어 있는 복수의 핀들(pins)을 포함하는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터.
  2. 제1항에서, 상기 상부 프레임에 형성되어 있는 핀은 일체로 형성되어 있는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터.
  3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 상부 프레임에 형성되어 있는 핀은 판(plate)상으로 형성되어 있는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터.
  4. 제1항에서, 상기 하부 프레임에 형성되어 있는 핀은 일방향으로 길게 연장되어 있는 복수의 선형 핀인 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터.
  5. 제4항에서, 상기 복수의 선형 핀은 연성 인쇄 회로 기판의 배선들과 일대일 대응하도록 형성되어 있는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터.
  6. 제1항에서, 상기 커넥터는 상기 핀의 일측 단부를 덮는 커넥터 덮개를 더 포함하는 연성 인쇄 회로 기판용 커넥터.
  7. 제어용 인쇄 회로 기판으로부터 신호를 공급받는 입력부,
    상기 입력부로부터 공급되는 신호를 구동 회로 측에 공급하기 위한 출력부,
    상기 입력부로부터 출력부까지 연장되어 있는 복수의 배선들, 및
    상기 입력부와 접하게 형성되어 있으며 상기 복수의 배선들과 대응하도록 형성되어 있는 복수의 하부 핀들과 상기 하부 핀들과 분리되어 형성되어 있는 상부 핀을 포함하는 커넥터를 포함하는 연성 인쇄 회로 기판.
  8. 제7항에서, 상기 입력부는 상기 커넥터에 끼워지는 형태로져 있는 이루어지는 연성 인쇄 회로 기판.
  9. 제7항에서, 상기 상부 핀은 일체로 형성되어 있는 연성 인쇄 회로 기판.
  10. 제7항 또는 제9항에서, 상기 상부 핀은 판(plate)상으로 형성되어 있는 연성 인쇄 회로 기판.
  11. 제7항에서, 상기 하부 핀들은 일방향으로 길게 연장되어 있는 복수의 선형 핀인 연성 인쇄 회로 기판.
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KR (1) KR20060020896A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100965474B1 (ko) * 2007-04-24 2010-06-24 요코가와 덴키 가부시키가이샤 테스트 헤드

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KR100965474B1 (ko) * 2007-04-24 2010-06-24 요코가와 덴키 가부시키가이샤 테스트 헤드

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