KR20060079707A - 광원의 실장 구조를 개선한 평판표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원의 실장 구조를 개선한 평판표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 평판표시장치는, 화상을 표시하는 평판표시패널, 평판표시패널을 구동하는 구동 신호를 제공하고 개구부가 형성된 가요성 인쇄회로기판, 및 가요성 인쇄회로기판을 덮어서 보호하며 광원을 실장한 케이스를 포함한다. 여기서, 광원은 개구부를 통해 돌출하여 평판표시패널에 광을 공급한다.

개구부, 광원, 발광 다이오드, 가요성 인쇄회로기판

Description

광원의 실장 구조를 개선한 평판표시장치 {A FLAT DISPLAY DEVICE IMPROVING A MOUNTING STRUCTURE OF A LIGHT SOURCE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치의 결합 사시도이다.

도 3은 도 2의 AA선을 따라 자른 부분 단면도이다.

본 발명은 광원의 실장 구조를 개선한 평판표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광원으로부터 출사된 광이 새지 않도록 하여 광의 손실률을 저감한 평판표시장치에 관한 것이다.

근래 들어오면서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 하여, 소형 및 경량화되면서 성능이 더욱 향상된 평판표시장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.

이러한 평판표시장치 중에서 근래에 각광받고 있는 액정표시장치(liquid crystal display, LCD)는 소형화, 경량화 및 저전력 소비화 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 브라운관(CRT, cathode ray tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단 으로서 점차 주목받아 왔고, 현재는 평판표시장치를 필요로 하는 소형 제품인 핸드폰 및 PDA(portable digital assistor) 등 뿐만 아니라 중대형 제품인 모니터 및 TV 등에도 장착되어 사용되고 있다.

일반적인 액정표시장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로서 액정셀에 의한 광의 변조를 이용하여 정보를 표시하는 표시장치이다.

핸드폰 등의 소형 평판표시장치의 대부분에 전술한 액정표시장치가 채택되고 있다. 액정표시장치는 핸드폰 등 소형화가 절실히 요구되므로, 부품수를 가능한한 최소화하여 액정표시장치를 제조하는 것이 필요하다. 따라서 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 등의 광원을 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPC board)에 실장하여 액정표시패널에 광을 공급하도록 함으로써 그 크기를 최대한 축소하는 방법 등이 사용되고 있다.

그러나 가요성 인쇄회로기판 자체의 탄성으로 말미암아 가요성 인쇄회로기판이 휘어질 수 있으므로, 가요성 인쇄회로기판에 실장된 발광 다이오드로부터 출사되는 광이 액정표시패널로 제공되지 못하고 그 외부로 새어버리는 현상이 발생한다. 이에 따라 충분한 양의 광을 액정표시패널에 공급할 수 없게 되어 액정표시패널에 선명한 화상의 구현이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부품수를 최소화하여 구조를 간단하게 할 수 있으면서 광원으로부터 출사되는 광이 새어버리는 현상을 차단하여 선명한 화상을 구현할 수 있는 평판표시장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 평판표시장치는, 화상을 표시하는 평판표시패널, 평판표시패널을 구동하는 구동 신호를 제공하고 개구부가 형성된 가요성 인쇄회로기판, 및 가요성 인쇄회로기판을 덮어서 보호하며 광원을 실장한 케이스(case)를 포함한다. 여기서, 광원은 개구부를 통해 돌출하여 평판표시패널에 광을 공급한다.

가요성 인쇄회로기판과 케이스가 밀착되는 것이 바람직하다.

광원은 케이스에 다수 실장되며, 각 광원이 돌출되는 개구부들이 각각 별개로 형성될 수 있다.

광원은 케이스에 다수 실장되며, 광원들이 돌출된 개구부가 일체로 형성될 수 있다.

케이스에 실장된 광원들의 주위에 반사층이 도포되는 것이 바람직하다.

평판표시장치는 핸드폰용일 수 있다.

광원은 발광 다이오드이고, 평판표시패널은 액정표시패널일 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이러한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치(100)의 분해 사시도로서, 평판표시장치(100)의 내부 부품을 모두 분해하여 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치(100)는, 광을 공급하는 백라이트 어셈블리(700)와 광을 공급받아 화상을 표시하는 액정표시패널(200)을 포함한다. 액정표시패널(200)을 백라이트 어셈블리(700)상에 고정 지지하기 위하여 탑 섀시(top chassis)(361)를 설치한다. 도 1에서는 평판표시패널의 한 예로서 액정표시패널(200)을 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 평판표시패널을 사용할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 하나의 액정표시패널을 도시하였지만, 액정표시패널의 수는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 듀얼(dual) 형태의 평판표시장치 등 액정표시패널을 다수 사용할 수도 있다.

액정표시패널 어셈블리(400)는 액정표시패널(200), 집적회로칩(integrated circuit chip, IC chip)(620), 제1 가요성 인쇄회로기판(352), 및 제2 가요성 인쇄회로기판(350)을 포함한다. 집적회로칩(620)의 주위에는 보호막(621)이 도포되어 집적회로칩(620)을 보호한다. 액정표시패널(200)을 구동하기 위한 구동 신호를 제공하는 제1 가요성 인쇄회로기판(352)에는 개구부(3521)가 형성되어 발광 다이오드(521)가 돌출된다. 도 1에는 편의상 액정표시패널(200)과 제1 가요성 인쇄회로기판(352)을 연결하는 제2 가요성 인쇄회로기판(350)을 끊어서 도시하였지만, 실제로는 연결되어 있다.

액정표시패널(200)은 컬러필터기판(203), TFT(thin film transistor, 박막 트랜지스터) 기판(201) 및 이들 사이에 주입되는 액정(미도시)을 포함한다. TFT 기판(201)은 컬러필터기판(203)에 대향하는 기판으로서 다수의 TFT가 형성되어 있다. TFT 기판(201)은 TFT가 매트릭스상으로 형성되어 있는 투명한 유리 기판으로서, 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되고, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결되어 있다. 그리고 드레인 단자에는 도전성 재질로서 투명한 ITO(indium tin oxide, 인듐 틴 옥사이드)로 이루어진 화소 전극이 형성된다.

전술한 액정표시패널(200)의 데이터 라인 및 게이트 라인은 제2 가요성 인쇄회로기판(350)에 연결되어 있으므로, 제1 가요성 인쇄회로기판(352)으로부터 전기적인 신호를 입력하면 TFT의 소스 단자와 게이트 단자에 전기적인 신호가 입력되고, 이들 전기적인 신호의 입력에 따라 TFT는 턴 온 또는 턴 오프되어 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 드레인 단자로 출력된다. 집적회로칩(620)은 TFT 기판(201)상에 실장되어 액정표시패널(200)을 제어한다. 집적회로칩(620)은 평판표시장치(100)를 구동하기 위한 신호인 데이터 구동 신호 및 게이트 구동 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 게이트 구동 신호 및 데이터 구동 신호를 액정표시패널(200)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인가한다.

한편, TFT 기판(201)에 대향하여 그 위에 컬러필터기판(203)이 배치되어 있다. 컬러필터기판(203)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판으로, 전면에 ITO로 이루어진 공통 전극이 도포되어 있다. TFT의 게이트 단자 및 소스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴 온되면, 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 TFT 기판(201)과 컬러필터기판(203) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻게 된다.

액정표시패널 어셈블리(400)의 하부에는 액정표시패널(200)에 균일한 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(700)가 구비되어 있다. 백라이트 어셈블리(700)에는 몰드 프레임(336) 및 바텀 섀시(bottom chassis)(362)가 구비되어 백라이트 어셈블리(700)의 모든 내부 부품을 수납한다.

백라이트 어셈블리(700)는 액정표시패널(200)에 광을 공급하는 하나 이상의 발광 다이오드(521), 발광 다이오드(521)로부터 출사되는 광을 가이드하여 액정표시패널(200)에 공급하는 도광판(341), 도광판(341)의 하부 전면에 위치하여 발광 다이오드(521)로부터 출사된 광을 액정표시패널(200)측으로 반사시키는 반사 시트(343), 그리고 발광 다이오드(521)로부터의 광의 휘도 특성을 확보하여 액정표시패널(200)로 광을 공급하는 광학 시트(342)를 포함한다. 도 1에는 발광 다이오드(521)의 수를 3개로 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 발광 다이오드의 수를 다르게 하여 배면 케이스(52) 상에 다수 실장할 수도 있다.

액정표시패널 어셈블리(400)상에는 탑 섀시(361)를 구비하여 제2 가요성 인쇄회로기판(350)을 몰드 프레임(336)의 외부로 절곡시키면서 탑 섀시(361)로 이를 덮어서 고정한다. 탑 섀시(361)의 상부에 위치하는 전면 케이스(50)와 제1 가요성 인쇄회로기판(352)의 하부에 위치하는 배면 케이스(52)가 결합하여 평판표시장치 (100)를 이룬다.

제1 가요성 인쇄회로기판(352)을 덮어서 보호하는 배면 케이스(52)에는 광원인 발광 다이오드(521)가 실장되어 있다. 여기서, 발광 다이오드(521)는 단지 광원을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 형태의 광원을 사용할 수도 있다. 발광 다이오드(521)는 배면 케이스(52)상에 장착된 지지판(523)상에 위치하여 전기적으로 연결된다. 배면 케이스(52) 내부에는 배선이 형성되어 발광 다이오드(521)에 전력을 공급한다.

발광 다이오드(521)는 제1 가요성 인쇄회로기판(352)에 형성된 개구부(3521) 및 바텀 섀시(362)에 형성된 개구부(3621)를 통해 차례로 돌출하여 몰드 프레임(336)에 위치한다. 몰드 프레임(336)에 도광판(341)이 결합 고정되므로, 발광 다이오드(521)이 도광판(341)의 일측면에 위치하여 광을 출사한다. 제1 가요성 인쇄회로기판(352)에 형성된 개구부(3521)는 각 발광 다이오드(521)마다 별개로 형성되어 각 발광 다이오드(521)가 돌출할 수 있다. 이와는 달리 제1 가요성 인쇄회로기판(352)에 개구부를 일체로 형성할 수도 있다.

이와 같이 휘어지기 쉬운 제1 가요성 인쇄회로기판(352)에 발광 다이오드(521)를 실장하지 않고 잘 휘지 않고 딱딱한 배면 케이스(52)에 실장하므로, 배면 케이스(52)와 제1 가요성 인쇄회로기판(352)이 밀착되어 발광 다이오드(521)로부터 출사되는 광이 하부측으로 새어버릴 염려가 없다. 한편, 발광 다이오드(521)를 제1 가요성 인쇄회로기판(352)에 실장하지 않으므로, 제1 가요성 인쇄회로기판(352)에 여유 면적이 확보되어 다른 여러가지 부품들을 더 실장할 수 있다. 이에 따라 평판표시장치(100)가 사용되는 핸드폰 등에 여러가지 다른 기능을 부가할 수 있는 이점이 있다. 예를 들어, 최근에 카메라폰에 대한 수요가 급증하고 있으므로, 이에 따른 부가적인 기능을 추가할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평판표시장치(100)의 결합 사시도로서, 내부에 발광 다이오드(521)(점선 도시)를 실장한 평판표시장치(100)를 나타낸다.

발광 다이오드(521)로부터 출사된 광이 내부 손실되지 않고 액정표시패널(200)로 공급되므로 선명한 화상을 구현할 수 있다. 특히, 발광 다이오드(521)가 배면 케이스(52)(도 1에 도시)에 실장되어 광이 새어버리는 현상을 방지할 수 있어서 광의 손실량을 크게 줄일 수 있다.

도 3은 도 2의 AA선을 따라 자른 단면도로서, 평판표시장치(100)의 내부 부품들을 나타낸다.

도 3에 화살표로 도시한 바와 같이, 발광 다이오드(521)를 지지하는 지지판(523)상에는 반사층(5231)이 도포되어 발광 다이오드(521)로부터 출사되어 하부로 향하는 광을 반사시킨다. 이와 같이 발광 다이오드(521)들의 주위에 반사층(5231)을 도포하여 광손실량을 최소화할 수 있다.

특히, 제1 가요성 인쇄회로기판(352)과 배면 케이스(52)가 밀착되므로, 발광 다이오드(521)로부터 출사된 광이 새어나가지 않도록 하면서 도광판(341)에 광을 공급할 수 있다. 즉, 배면 케이스(52)는 sus(stainless use steel, 스테인리스상) 등의 소재로 이루어지므로, 휘어질 염려가 없어서 제1 가요성 인쇄회로기판(352)에 견고하게 고정된다. 이에 따라 발광 다이오드(521)로부터 출사된 광이 하부로 새 어버리는 현상을 없앨 수 있으므로, 액정표시패널(200)에 선명한 화상을 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 평판표시장치에서, 광원은 가요성 인쇄회로기판에 형성된 개구부를 통해 돌출되어 평판표시패널에 광을 공급하므로, 광이 새는 현상을 방지할 수 있다.

가요성 인쇄회로기판과 케이스는 밀착되고, 케이스는 단단한 소재로 되어 있어서 잘 휘지 않으므로 발광 다이오드로부터 출사된 광이 새어버릴 가능성이 적다.

각 광원이 돌출하는 개구부를 각각 별개로 형성하여 발광 다이오드로부터 출사되는 광이 새어버리는 현상을 최소화할 수 있다.

또한, 가요성 인쇄회로기판에 개구부를 일체로 형성함으로써 개구부를 좀더 쉽게 형성할 수 있다.

케이스에 실장된 광원들의 주위에 반사층이 도포되므로, 발광 다이오드로부터 출사된 광을 반사시켜 그 손실을 최소화할 수 있다.

평판표시장치는 핸드폰용이므로, 실제 적용하기가 용이한 이점이 있다.

광원은 발광 다이오드이고, 평판표시패널은 액정표시패널이므로, 응용 가능성이 뛰어난 이점이 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (7)

1. 화상을 표시하는 평판표시패널,

   상기 평판표시패널을 구동하는 구동 신호를 제공하고, 개구부가 형성된 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPC board), 및

   상기 가요성 인쇄회로기판을 덮어서 보호하며 광원을 실장한 케이스(case)

   를 포함하고,

   상기 광원은 상기 개구부를 통해 돌출하여 상기 평판표시패널에 광을 공급하는 평판표시장치.
2. 제1항에서,

   상기 가요성 인쇄회로기판과 상기 케이스가 밀착된 평판표시장치.
3. 제1항에서,

   상기 광원은 상기 케이스에 다수 실장되며, 상기 각 광원이 돌출하는 개구부들이 각각 별개로 형성된 평판표시장치.
4. 제1항에서,

   상기 광원은 상기 케이스에 다수 실장되며, 상기 광원들이 돌출하는 개구부가 일체로 형성된 평판표시장치.
5. 제1항에서,

   상기 케이스에 실장된 광원들의 주위에 반사층이 도포된 평판표시장치.
6. 제1항에서,

   상기 평판표시장치는 핸드폰용인 평판표시장치.
7. 제1항에서,

   상기 광원은 발광 다이오드(light emitting diode, LED)이고, 상기 평판표시패널은 액정표시패널인 평판표시장치.

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