KR20070103141A

KR20070103141A - 반사판 일체형 회로 기판 및 이를 이용한 액정표시장치

Info

Publication number: KR20070103141A
Application number: KR1020060034876A
Authority: KR
Inventors: 김영래
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2007-10-23

Abstract

본 발명에 따른 반사판 일체형 회로 기판은, 액정표시패널의 동작에 필요한 각종 신호를 생성하는 회로부 및 상기 신호를 액정표시패널에 전달하는 단자부를 포함하는 회로 기판의 배면에 반사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 액정표시장치의 동작을 위해 사용되는 회로 기판의 배면에 백라이트 유닛의 광효율을 높이기 위해 사용되는 반사판이 일체로 형성되기 때문에 분해 조립이 용이하다. 또한, 상기 반사판 일체형 회로 기판은 몰드 프레임에 수납되어 고정되기 때문에 종래의 하부 샤시를 생략할 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.

FPC, PCB, 반사판, 액정표시장치.

Description

반사판 일체형 회로 기판 및 이를 이용한 액정표시장치{PRINTED CIRCUIT ATTACHED A REFLECTOR AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING THIS}

도 1은 본 발명에 따른 반사판 일체형 회로 기판의 전면을 나타낸 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 반사판 일체형 회로 기판의 배면을 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 분해도.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 몰드 프레임의 배면을 나타낸 평면도.

<도면의 주요 부문에 대한 부호의 설명>

100: 액정표시패널 110: 구동칩

200: 회로 기판 300: 반사부

400: 광학 시트 500: 백라이트 유닛

600: 몰드 프레임 610: 걸림턱

630: 안착부 700: 샤시

본 발명은 반사판 일체형 회로 기판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것 으로, 특히, 액정표시장치의 동작을 위해 사용되는 회로 기판의 배면에 백라이트 유닛의 광효율을 높이기 위해 사용되는 반사판이 형성된 일체형 회로 기판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정분자의 광학적 이방성 및 편광판의 편광 특성을 이용하여 광원에서 입사되는 빛의 투과량을 조절하여 화상을 구현하는 디스플레이 소자로써, 경량박형, 고해상도, 대화면화를 실현할 수 있고, 소비전력이 작아 최근 그 응용범위가 급속도로 확대되고 있다.

일반적으로, 액정표시장치는 광원인 백라이트 유닛(back light unit)과, 상기 백라이트 유닛에서 입사된 빛을 이용하여 화면에 원하는 화상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널의 동작에 필요한 각종 신호를 생성하는 회로 기판 등으로 구성된다.

상기 액정표시장치의 조립방법은, 우선 액정표시패널의 일측에 구동칩을 실장하고, 회로 기판과 연결되는 연성인쇄회로(Flexible Printed Circuit; FPC)를 실장 한다. 이어, 위로부터 액정표시패널, 광학 시트, 백라이트 유닛을 적층 배치한 후 정렬하여 이를 몰드 프레임에 장착한다. 이어, 몰드 프레임의 상부에 개구부가 형성된 상부 샤시(sash)를 배치하고, 하부에 반사판이 부착된 하부 샤시를 배치한 상태에서 두 샤시를 결합하고, 양면 테이프 등을 이용하여 상기 회로 기판을 하부 샤시의 배면에 부착 고정하면 액정표시장치가 조립된다.

이처럼, 종래의 액정표시장치는 백라이트 유닛의 광효율을 높이기 위해 사용되는 반사판과 액정표시장치의 동작을 위해 사용되는 회로 기판이 분리되어 형성되 기 때문에 분해조립이 복잡하고, 반사판 및 회로 기판을 지지하기 위한 구조물 즉, 하부 샤시를 필요로 하기 때문에 제조원가가 상승하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 액정표시장치의 동작을 위해 사용되는 회로 기판의 배면에 백라이트 유닛의 광효율을 높이기 위해 사용되는 반사판을 일체로 형성함으로써 분해 조립이 용이하고, 상기 회로 기판 및 반사판을 고정하기 위해 사용되는 구조물의 단순화함으로써 제조비용을 절감할 수 있는 개선된 구조의 반사판 일체형 회로 기판 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사판 일체형 회로 기판은, 액정표시패널의 동작에 필요한 각종 신호를 생성하는 회로부 및 상기 신호를 액정표시패널에 전달하는 단자부를 포함하는 회로 기판의 배면에 반사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 회로 기판은 회로부와 단자부가 연성 인쇄회로로 형성되는 것이 바람직하다. 또는, 상기 회로 기판은 회로부가 인쇄회로 기판으로 형성되며, 단자부가 연성 인쇄회로로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 반사부는 광반사율이 높은 금속 물질을 상기 회로 기판에 도포하여 형성하는 것이 바람직하다. 또는, 상기 반사부는 광반사율이 높은 금속 물질을 도포하여, 또는 광반사율이 높은 금속 물질을 증착하여, 또는 광반사율이 높은 금속 물질의 절단면을 연마하여 제작한 반사판을 상기 회로 기판에 부착하여 형성하는 것 이 바람직하다.

상기 광반사율이 높은 금속 물질로 Ag, Al 및 그 합금 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 화상을 출력하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널의 하부에 배치되는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛의 하부에 배치되고, 일면에는 반사부가 형성되며, 타면에는 상기 액정표시패널의 동작에 필요한 각종 신호를 생성하는 회로부 및 상기 신호를 액정표시패널에 전달하는 단자부를 포함하는 회로 기판이 형성되는 반사판 일체형 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 액정표시장치는, 전면에 개방부가 형성된 샤시와, 상기 샤시와 결합되어 상기 구성요소들을 모두 수납하는 몰드 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 몰드 프레임에는 상부에서 수용되는 구성물이 놓여지는 안착수단 및 하부에서 수용되는 구성물이 지지되는 고정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 안착수단은 상기 몰드 프레임의 측벽 내측 방향으로 돌출 연장되어 가장자리를 따라 테를 두르도록 형성된 안착부인 것이 바람직하다.

상기 고정수단은 상기 몰드 프레임의 측벽 내측 방향으로 돌출 연장되도록 형성된 복수개의 걸림턱인 것이 바람직하다.

상기 회로 기판은 회로부와 단자부가 연성 인쇄회로로 형성되는 것이 바람직하다. 또는, 상기 회로 기판은 회로부가 인쇄회로 기판으로 형성되며, 단자부가 연 성 인쇄회로로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 반사부는 광반사율이 높은 금속 물질을 상기 회로 기판에 도포하여 형성하는 것이 바람직하다. 또는, 상기 반사부는 광반사율이 높은 금속 물질을 도포하여, 또는 광반사율이 높은 금속 물질을 증착하여, 또는 광반사율이 높은 금속 물질의 절단면을 연마하여 제작한 반사판을 상기 회로 기판에 부착하여 형성하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 반사판 일체형 회로 기판의 전면을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 반사판 일체형 회로 기판의 배면을 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 반사판 일체형 회로 기판에는, 액정표시패널(100)의 동작에 필요한 각종 신호를 생성하는 회로부(220)와 상기 구동신호를 액정표시패널(100)에 전달하는 제 1 단자부(210) 및 외부 장치가 연결되는 제 2 단자부(230)를 포함하는 회로 기판(200)의 배면에 반사부(300)가 형성되어 있다.

일반적으로 액정표시패널(100)의 소정 영역에는 다수개의 화소와 연결되어 이를 제어하는 구동칩(110)이 실장되며, 상기 구동칩(110)과 연결되는 패드 패턴(미도시)이 형성되어 있다. 여기서는 구동칩(110)이 액정표시패널(100)에 직접 실장 되었지만(Chip On Glass; COG 방식), 필요에 따라 테이프 케리어(tape carrier)에 실장 될 수 있고(Tape Automated Bonding; TAB 방식), 후술하는 구동회로와 연 결되는 연성인쇄회로(Chip On Flexible Printed Circuit; COF 방식)에 실장 될 수 있다.

상기 제 1 단자부(210)에는 패드 패턴(미도시)이 형성되며, 상기 패드 패턴은 액정표시패널(100)의 소정 영역에 형성된 패드 패턴(미도시)에 대응하도록 형성된다. 또한, 상기 제 2 단자부(230)에도 패드 패턴(미도시)이 형성되며, 상기 패드 패턴은 이와 연결되는 외부 장치 예컨대, 전원공급장치의 소정 영역에 형성된 패드 패턴에 대응하도록 형성된다. 상기 제 1, 제 2 단자부(210,230)는 통상적인 연성인쇄회로(Flexible Printed Circuit; FPC)를 이용하여 형성되며, 각 단자부(210,230)의 패드들은 통전재료인 이방성도전필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)을 통하여 전기적으로 접속된다.

상기 회로부(200)는 액정표시패널(100)에 실장된 구동칩(110)을 제어할 수 있도록, 다양한 회로 소자를 배치하여 구성한 것이다. 회로부(200)에서 생성된 RGB(Read, Green, Blue) 신호, SSC(Shift Start Clock) 신호, LP(Latch Pulse) 신호, 감마 아날로그 접지 신호, 디지털 접지 신호, 디지털 전원, 아날로그 전원 공통 전압, 축적 전압 등은 제 1 단자부(210)를 통하여 액정표시패널(100)에 전송된다.

상기 반사부(300)는 광반사율이 높은 금속 물질 예컨대, Ag, Al 및 그 합금 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속 재료로 형성된다. 즉, 상기 금속 재료를 회로 기판(200)의 배면에 도포하여 형성할 수 있고, 상기 금속 재료로 이용하여 제작한 반사판을 회로 기판(200)의 배면에 부착하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 반 사판은 소정의 필름(film)에 상기 금속 재료를 도포하여 형성할 수 있고, 또는 소정의 기판에 상기 금속 재료를 스퍼터링(sputtering) 등의 방식으로 증착하여 형성할 수 있고, 또는 상기 금속 재료를 절단한 다음 그 절단면을 연마하여 형성할 수 있다. 여기서는, 도시된 바와 같이, 반사부(300)가 플랫한 형태로 형성되었지만, 기준 반사면으로부터 돌출된 삼각산을 갖는 굴곡 형태로 형성될 수도 있다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 나타낸 분해도이다.

도 3을 참조하면, 상기 액정표시장치는 몰드 프레임(600)의 상부에 액정표시패널(100), 광학 시트(400) 및 백라이트 유닛(500)이 배치되어 수납되고, 그 하부에 반사부(300) 및 회로 기판(200)이 배치되어 수납된 상태에서 몰드 프레임(600)이 샤시(700)와 결합 된다.

상기 액정표시패널(100)은 대향 배치된 상부 기판과 하부 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.

상부 기판은 화소 영역에서 입사된 빛을 채색하여 컬러를 구현하는 다수개의 RGB 컬러필터와, 비화소 영역에서 입사된 빛을 차단하는 다수개의 블랙매트릭스가 매트릭스 형태로 배열된 투명기판이다. 상부 기판의 대향면에는 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide: IZO) 등의 투광성 도전재료로 형성한 공통 전극이 형성되어 있다.

하부 기판은 스위칭 소자인 다수개의 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)가 매트릭스 형태로 배열된 투명기판이다. 박막 트랜지스터들의 소오스 전극에는 데이터 라인이 연결되고, 게이트 전극에는 게이트 라인이 연결되 며, 드레인 전극에는 ITO 또는 IZO 등의 투광성 도전재료로 형성한 화소 전극이 연결된다.

특정 게이트 라인에 주사 신호를 인가하고, 특정 데이터 라인에 화상 신호를 인가하면 그 교차 영역에 해당하는 특정 화소가 선택된다. 이때, 선택된 화소의 박막 트랜지스터가 턴온(turn-on)되어 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성되고, 이로 인해 액정층의 분자 배열이 변화되어 배면에서 입사된 빛의 투과율이 변경된다. 액정층을 투과한 빛은 RGB 컬러필터에 의해 채색되어 전면으로 출사되고, 각 화소에서 출사된 빛이 혼색되어 컬러 화상을 구현한다.

상기 광학 시트(400)는 도광판(500) 상부에 배치되어 도광판(500)에서 출사된 빛의 휘도 분포를 균일하게 한다.

상기 백라이트 유닛(500)은 램프(510), 램프 클램프(520), 도광판(530)을 포함한다. 여기서는 램프(510)가 도광판(530)의 측면에 배치된 에지형(edge type) 백라이트 유닛을 사용하였지만, 램프(510)가 도광판(530)의 하부에 배치된 직하형 백라이트 유닛이 사용될 수도 있다. 또한 광원으로 램프를 예시하였으나 휴대용 기기에 사용되는 액정표시장치와 같이 소화면, 초박형, 초절전이 요구되는 경우에는 발광다이오드를 이용하는 것이 효과적이다.

램프(510)는 냉음극선관 방식의 램프를 사용하는 것이 효과적이다. 또한, 램프(510)의 형상은 도시된 바와 같이 I자 형상일 수 있고, 이에 한정되지 않고, N자 형상, M자 형상, 사행 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 램프 클램프(520)는 램프에서 방사상으로 발생한 광을 일방향으로 반사시켜 출사되도록 하여 광의 이용 효율을 극대화한다.

도광판(530)은 램프 클램프(520)와 결합되어 램프(510)에서 발생된 선광원 형태의 광학 분포를 갖는 빛을 면광원 형태의 광학 분포를 갖는 빛으로 변환한다. 이러한 도광판(510)으로 쐐기 타입 플레이트 또는 평행 평판형 플레이트가 사용될 수 있다.

몰드 프레임(600)은 상부에 배치된 샤시(700)와 결합되어 그 내부에 액정표시패널(100), 광학 시트(400), 백라이트 유닛(500) 등을 수납하고, 반사판 일체형 회로 기판(200,300)을 수납한다.

상기 몰드 프레임(600)은 사각형 형태로 둘러싸인 측벽으로 형성되어, 내부에는 소정 깊이의 수납공간이 형성된다.

상기 측벽의 외측에는 샤시(700)와의 결합을 위하여 그 외측 방향으로 돌출 연장되는 복수개의 돌기부(620)가 형성되어 있다. 도시된 바와 같이, 돌기부(620)는 직육면체 형태로 형성되고, 대향하는 위치에 쌍으로 형성되어 있지만, 그 형상, 위치 및 개수는 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 측벽의 내측에는 상부에 배치되어 수납되는 구조물 예컨대, 백라이트 유닛(500)이 놓여지는 안착부(630) 및 하부에 배치되어 수납되는 구조물 예컨대, 반사판 일체형 회로 기판(200,300)을 지지하는 걸림턱(610)이 마련되어 있다. 도시된 바와 같이, 측벽 상부에는 그 내측 방향으로 돌출 연장되어 가장자리를 따라 테를 두르는 평평한 안착부(630)가 형성되고, 측벽 하부에는 그 내측 방향으로 돌출 연장되는 복수개의 걸림턱(610)이 상호 대향하여 형성된다. 상기 안착부(630)와 걸 림턱(610)은 소정의 높이차를 갖는 위치에 형성되어 그 사이에는 하부 구조물의 수납공간을 형성한다. 그러나, 상기 안착부(610) 및 걸림턱(630)의 형상, 위치 및 개수는 이에 한정되지 않으며, 수납되는 구조물을 지지할 수 있다면 어떠한 형태라도 적용 가능하다. 또한, 안착부(610)를 생략하여 걸림턱(630)이 그 역할을 함께 수행하도록 구성할 수도 있다.

샤시(700)는 몰드 프레임(600)과 결합 되어 액정표시패널(100), 광학 시트(400), 백라이트 유닛(500), 반사판 일체형 회로 기판(200,300)을 모두 수납한다. 이러한 샤시(700)는 수납되는 각 구성요소가 이탈되지 않도록 함과 동시에 외부의 충격에 의해 손상되지 않도록 평면부와 이로부터 직각으로 절곡된 측벽부를 갖는 사각틀 형태로 형성된다. 이때, 액정표시패널(100)의 화소 영역이 외부로 노출 되도록 평면부의 소정 영역이 개방되어 있으며, 몰드 프레임(600)과 결합 되도록 측벽부에는 복수개의 돌기부(620)에 대응하는 복수개의 오목부(710)가 형성되어 있다.

아래에서는 이와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치의 조립방법에 대해 도 3 내지 도 4를 참조하여 간략히 설명한다. 여기서, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 몰드 프레임의 배면을 나타낸 평면도이다.

먼저, 액정표시패널(100)의 일측에 형성된 패드 패턴에 반사판 일체형 회로 기판의 제 1 단자부를 연결한다. 이때는 통전재료인 이방성도전필름을 이용하는 것이 효과적이다.

이어, 도 4의 (a)과 같이, 몰드 프레임(600)의 상부 영역에 백라이트 유 닛(500)을 배치하고, 그 위에 광학 시트(400) 및 액정표시패널(100)을 배치한 다음 정렬하여 상기 구성물을 안착부(630)에 수납한다. 이어, 도 4의 (b)와 같이, 상기 액정표시패널(100)에 연결된 제 1 단자부(210)를 구부려 몰드 프레임(600)의 하부에 반사판 일체형 회로 기판(200,300)을 배치한 다음 정렬하여 상기 구성물을 몰드 프레임(600)의 안착부(630)와 걸림턱(610) 사이에 형성된 공간에 수납한다. 이때, 반사판 일체형 회로 기판(200,300)의 반사부(300)가 도광판(530)의 하부에 위치된다.

이후, 상기 몰드 프레임(600)의 상부 영역에 샤시(700)를 배치한 다음 정렬하여 두 구성물(600,700)을 결합한다. 이때, 몰드 프레임의 돌기부(620)가 샤시의 오목부(710)에 삽입되어 두 구성물(600,700)은 안정적인 결합을 이루게 된다.

이상, 전술한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경, 개량, 대체 및 부가 등의 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 첨부되는 특허청구범위에 의하여 정하여진다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 액정표시장치의 동작을 위해 사용되는 회로 기판의 배면에 백라이트 유닛의 광효율을 높이기 위해 사용되는 반사판이 일체로 형성되기 때문에 분해 조립이 용이하다. 또한, 상기 반사판 일체형 회로 기판은 몰드 프레임에 수납되어 고정되기 때문에 종래의 하부 샤시를 생략할 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.

Claims

액정표시패널의 동작에 필요한 각종 신호를 생성하는 회로부 및 상기 신호를 액정표시패널에 전달하는 단자부를 포함하는 회로 기판의 배면에 반사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 반사판 일체형 회로 기판.
청구항 1에 있어서,

상기 회로 기판은 회로부와 단자부가 연성 인쇄회로로 형성되는 것을 특징으로 하는 반사판 일체형 회로 기판.
청구항 1에 있어서,

상기 회로 기판은 회로부가 인쇄회로 기판으로 형성되며, 단자부가 연성 인쇄회로로 형성되는 것을 특징으로 하는 반사판 일체형 회로 기판.
청구항 1에 있어서,

상기 반사부는 광반사율이 높은 금속 물질을 상기 회로 기판에 도포하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반사판 일체형 회로 기판.
청구항 1에 있어서,

상기 반사부는 광반사율이 높은 금속 물질을 도포하여, 또는 광반사율이 높 은 금속 물질을 증착하여, 또는 광반사율이 높은 금속 물질의 절단면을 연마하여 제작한 반사판을 상기 회로 기판에 부착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반사판 일체형 회로 기판.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,

상기 광반사율이 높은 금속 물질로 Ag, Al 및 그 합금 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 반사판 일체형 회로 기판.
화상을 출력하는 액정표시패널과,

상기 액정표시패널의 하부에 배치되는 백라이트 유닛과,

상기 백라이트 유닛의 하부에 배치되고, 일면에는 반사부가 형성되며, 타면에는 상기 액정표시패널의 동작에 필요한 각종 신호를 생성하는 회로부 및 상기 신호를 액정표시패널에 전달하는 단자부를 포함하는 회로 기판이 형성되는 반사판 일체형 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 7에 있어서,

전면에 개방부가 형성된 샤시와,

상기 샤시와 결합되어 상기 구성요소들을 모두 수납하는 몰드 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 8에 있어서,

상기 몰드 프레임에는 상부에서 수용되는 구성물이 놓여지는 안착수단 및 하부에서 수용되는 구성물이 지지되는 고정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 9에 있어서,

상기 안착수단은 상기 몰드 프레임의 측벽 내측 방향으로 돌출 연장되어 가장자리를 따라 테를 두르도록 형성된 안착부인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 9에 있어서,

상기 고정수단은 상기 몰드 프레임의 측벽 내측 방향으로 돌출 연장되도록 형성된 복수개의 걸림턱인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 7에 있어서,

상기 회로 기판은 회로부와 단자부가 연성 인쇄회로로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 7에 있어서,

상기 회로 기판은 회로부가 인쇄회로 기판으로 형성되며, 단자부가 연성 인쇄회로로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 7에 있어서,

상기 반사부는 광반사율이 높은 금속 물질을 상기 회로 기판에 도포하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 7에 있어서,

상기 반사부는 광반사율이 높은 금속 물질을 도포하거나, 또는 광반사율이 높은 금속 물질을 증착하거나, 또는 광반사율이 높은 금속 물질의 절단면을 연마하여 제작한 반사판을 상기 회로 기판에 부착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
청구항 7에 있어서,

상기 광반사율이 높은 금속 물질로 Ag, Al 및 그 합금 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.