KR20080027063A - 액정표시장치 및 이를 이용한 휴대용 표시기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시패널에 전기적 신호를 전달하고, 백라이트 유니트의 광원소자를 탑재한 일체형 연성인쇄회로기판을 구비한 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명은 액정표시패널 및 백라이트 유니트에 구동용 인쇄회로기판의 전기적 신호를 인가하는 연성인쇄회로기판을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 연성인쇄회로기판은, 상기 액정표시패널 일면의 패드부에 접속하는 제 1 기판부; 상기 제 1 기판부에 연결되어 상기 액정표시패널과 접촉하는 면의 반대면에 광원소자가 구비된 제 2 기판부; 상기 백라이트 유니트와 상기 인쇄회로기판 사이에 위치하며, 상기 인쇄회로기판에 접속하는 제 3 기판부; 및 상기 제 2 기판부와 상기 제 3 기판부를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결기판부가 일체로 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치 및 이를 이용한 휴대용 표시기기{Liquid Crystal Display Device and Portable Display Appratus using the same}
도 1은 통상적인 연성인쇄회로기판의 단면도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 사시도.
도 2b는 도 2a의 실시예의 저면 사시도.
도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 사시도.
도 3은 본 발명의 적용예에 따른 액정표시장치의 분해사시도
도 4는 본 발명의 적용예에 따른 액정표시장치의 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로기판을 액정표시장치에 조립하는 조립과정을 설명하는 사시도.
도 6a는 본 발명에 따른 액정표시장치가 적용된 휴대폰.
도 6b는 본 발명에 따른 액정표시장치가 적용된 휴대용 멀티미디어 플레이어.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 연성인쇄회로기판 110 : 제 1 기판부
120 : 제 2 기판부 130 : 연결기판부
140 : 제 3 기판부 200 : 액정표시장치
210 : 제 1 기판 220 : 제 2 기판
300 : 백라이트 유니트 310 : 발광다이오드
320 : 반사시트 330 : 몰드프레임
340 : 도광판 350 : 광학시트
360 : 림프레임 400 : 베젤
500 : 구동용 인쇄회로기판
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정표시패널에 전기적 신호를 전달하고, 백라이트 유니트의 광원소자를 탑재한 일체형 연성인쇄회로기판을 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
연성인쇄회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)는 절연 수지재의 기개필름에 구리등의 도전성 박막층을 원하는 패턴으로 형성하고, 보호필름으로 박막층을 코팅시킨 유연성을 가지는 인쇄회로기판을 말한다.
도 1은 일반적인 연성인쇄회로기판의 단면도로서, 대한민국 특허공개공보 제 10-2005-0064550에 개시되어 있다. 이에 따르면, 연성회로기판은 베이스필름(11)에 회로패턴이 형성된 도전배선층(12)이 형성되고, 단자의 연결을 위해 노출되는 부분(a)을 제외하고는 보호필름이 형성된다.
액정표시장치에서는 액정표시패널에 COG(Chip On Board)방식으로 구동집적회 로를 실장하는 경우 연성인쇄회로기판은 액정표시장치에서 구동용 인쇄회로기판과 액정표시패널을 연결하고, 구동용 인쇄회로기판에서 백라이트 유니트의 광원소자에 연결하기 위해 사용된다.
이 때, 연성인쇄회로기판은 통상 각 역할을 가진 2 개의 연성인쇄회로기판이 사용되나, 최근 이를 하나의 연성인쇄회로기판으로 제작하려는 연구가 이루어지고 있다. 하지만, 단순히 광원소자가 형성된 사각형상의 연성인쇄회로기판을 채용하는 경우 제조공정 중 연성인쇄회로기판에 열을 가할 때, 연성인쇄회로기판이 열에 의해 굴곡이 생김으로써 광원소자가 정위치를 유지하지 못하는 문제점을 가지게 된다.
본 발명은 하나의 연성인쇄회로기판을 사용하여, 액정표시패널에 전기적 신호를 공급함과 동시에, 백라이트 유니트의 광원소자에 신호를 전달하는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 액정표시패널 및 백라이트 유니트에 구동용 인쇄회로기판의 전기적 신호를 인가하는 연성인쇄회로기판을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 연성인쇄회로기판은, 상기 액정표시패널 일면의 패드부에 접속하는 제 1 기판부; 상기 제 1 기판부에 연결되어 상기 액정표시패널과 접촉하는 면의 반대면에 광원소자가 구비된 제 2 기판부; 상기 백라이트 유니트와 상기 인쇄회로기판 사이에 위치하며, 상기 인쇄회로기판에 접속하는 제 3 기판부; 및 상기 제 2 기판부와 상기 제 3 기판부를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결기판부가 일체로 연결된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 사시도이고, 도 2b는 도 1a의 연성인쇄회로기판(100)의 저면도이다. 이들에 따르면, 연성인쇄회로기판(100)은 일체로 연결되는 제 1 기판부(110), 제 2 기판부(120), 연결기판부(130), 및 제 3 기판부(140)를 포함하여 구성된다.
제 1 기판부(110)는 외부의 유니트와 접속되는 적어도 하나의 단자(111)를 포함한다. 이 때, 단자(111)는 연성인쇄회로기판(100)의 도전배선층이 노출되어 형성된다.
제 1 기판부(110)는 제 2 기판부(120)의 일구간에 연결되며, 특히 제 2 기판부에 연결되는 기저부는 장착시 많이 휘어지는 부분이므로 내부의 도전배선층이 1 층으로 이루어지는 구조가 바람직하며, 이 경우, 제 1 기판부(110)의 두께는 제 2 기판부(120) 및 제 3 기판부(140)의 두께보다 얇게 형성된다.
제 2 기판부(120)는 제 1 기판부(110)가 일구간에서 연결되며, 연결기판부(130)가 타구간에서 연결된다. 도면에서 제 1 기판부(110)는 제 2 기판부(120)의 중앙에 연결되고, 연결기판부(130)는 제 2 기판부(120)의 일단부에서 연결된다. 이 때, 제 1 기판부(110)와 연결기판부(130)는 같은 방향으로 제 2 기판부(120)에 연결되어 있고, 제 1 기판부(110)의 폭(W1)은 연결기판부의 폭(W2)보다 크고, 제 1 기판부(110)의 길이는(L1)은 연결기판부의 길이(L2)보다 길다.
제 2 기판부(120) 상에는 부품이 실장된다. 즉, 제 2 기판부(120)는 전기적 신호가 인가되는 구동부품을 탑재한다. 구동부품에는 제한이 없으나, 발광다이오드, 승압회로등이 포함될 수 있다.
연결기판부(130)는 제 2 기판부(120)와 제 3 기판부(140)를 연결하며, 휘어지는 구간으로서, 제 1 기판부(110)와 마찬가지로 내부에 도전배선층이 1 층으로 이루어지는 구조가 바람직하며, 이 경우 제 1 기판부(110)는 휘어지지 않은 제 2 기판부(120) 및 제 3 기판부(140)보다 얇게 형성된다.
연결기판부는 1 개 또는 그 이상으로 구비될 수 있는데, 도 2c는 연결기판부가 2개 구비된 다른 실시예로서, 연결기판부는 제 1 연결기판부 및 제 2 연결기판부로 구비된다. 이 때, 연결기판부를 통과하는 도전배선층은 반씩 나뉘어져 각각의 연결기판부에 형성된다.
제 3 기판부(140)는 적어도 하나의 단자(141)를 포함한다. 이 때, 단자(141)는 연성인쇄회로기판(100)의 도전배선층이 노출되며, 단자를 관통하는 관통홀(142)이 형성된다.
다음에는 전술한 실시예에 따른 연성인쇄회로기판은 일 적용예로서 액정표시장치에 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이다. 이에 따르면, 액정표시장치는 액정표시패널(200), 백라이트 유니트(300), 구동용 인쇄회로기판(500), 및 연성인쇄회로기판(100)을 포함하여 구성된다.
액정표시패널(200)은 제 1 기판(210), 제 2 기판(220), 이들 사이에 주입되 는 액정(미도시) 이 포함되어 구성된다.
제 2 기판(220)은 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 포함하며, 제 2 기판(220)의 일측에는 집적회로(230)가 실장되어, 상기 집적회로(230)로부터 데이터신호 및 주사신호가 공급된다. 또한, 제 2 기판에는 패드부(240)가 상기 집적회로 하단에 구비되어, 신호를 인가받는다.
제 1 기판(210)은 제 2 기판(220)과 대향되게 배치되는데, 이와 같은 제 1기판(111a)의 전면에 ITO로 이루어진 공통전극이 도포되며, 공통전극에는 소정의 전압이 인가되고, 이에 따라 공통전극과 화소전극 사이에는 소정의 전계가 형성되며, 이와 같은 전계에 의해 제 1 기판(210) 및 제 2 기판(220) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고, 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화상을 표시하게 된다. 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220)의 각 외면에는 통상 편광판(미도시)이 더 구비된다.
백라이트 유니트(300)는 화상을 표시하기 위해 패널 하부에서 광을 조사하며, 발광다이오드(310), 반사시트(320), 몰드 프레임(330), 도광판(340), 광학시트(350), 림프레임(Rim Frame; 360), 반사판(340) 및 광학 시트들(350)을 포함하여 구성된다.
여기서, 발광다이오드들(310)은 연성인쇄회로기판(100)에 실장되어 백라이트 유니트에 제공되는데, 연성인쇄회로기판(100)의 제 2 기판부(120)에 전달되는 구동신호에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성한다.
도광판(340)은 발광 다이오드들(310)로부터 공급되는 광을 액정표시패널(200)로 공급한다. 즉, 도광판(340)은 자신의 측면에 위치한 광원에서 공급된 광을 자신의 상부에 위치되는 액정표시패널(200)로 공급한다.
또한, 반사시트(320)는 도광판(340)의 배면에 위치되어 도광판(340)으로부터 누설된 광을 도광판(340)으로 재공급한다. 즉, 반사시트(320)는 자신에게 입사되는 광을 도광판(340)으로 재공급함으로써 광 효율을 향상시키며, 상기 광학시트들(350)은 도광판(340)으로부터 공급된 광의 휘도 등을 향상시켜 액정 표시패널(200)로 공급한다.
몰드 프레임(320)에는 발광 다이오드들이 위치되는 홈(335)이 구비되어 있어 제 2 기판부(120)에 실장된 발광다이오드(320)가 위치하게 된다.
구동용 인쇄회로기판(500)은 외부로부터 공급되는 제어신호들에 대응하여 연성인쇄회로기판(100)을 통해 표시패널 및 백라이트 유니트에 신호를 인가한다.
한편,구동용 인쇄회로기판(500)과 백라이트 유니트 사이의 베젤(400)은 표시패널을 지지하는 지지체이다. 베젤(400)은 통상 금속으로 제작된다.
연성인쇄회로기판(100)은 구동용 인쇄회로기판(500)의 전기적 신호를 백라이트 유니트(300), 및 액정표시패널(200)에 전달한다. 즉, 연성인쇄회로기판(100)은 외부로부터 인쇄회로기판(500)에 전달된 전기적 신호를 액정표시패널(200)에 전달하고, 전기적인 신호를 전달받은 연성인쇄회로기판(100) 상의 부품을 백라이트 유니트(300)에 제공한다.
도 3에서 연성인쇄회로기판은 사용시에 접혀지지 않은 상태로 도시되어 있으 므로, 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로기판이 연결된 액정표시장치의 단면도인 도 4와 전술한 도 2a, 및 도 2b를 참조하면서 연성인쇄회로기판이 액정표시패널(200), 백라이트 유니트(300), 및 구동용 인쇄회로기판(500)과 연결되는 것을 상세히 설명한다. 이에 따르면, 연성인쇄회로기판(100)은 제 1 기판부(110), 제 2 기판부(120), 연결기판부(130), 및 제 3 기판부(140)를 포함한다.
제 1 기판부(110)는 액정표시패널(200)에 접속하는 부위로 적어도 하나의 단자를 포함한다. 이 때, 단자는 연성인쇄회로기판(100)의 제 1 기판부(110)에 형성되어 액정표시패널(200)의 패드부와 연성인쇄회로기판(100)이 접촉한다.
제 1 기판부(110)는 후술할 제 2 기판부(120)의 일구간에서 연결되며, 휘어지면서 제 2 기판부(120)측으로 연결된다. 제 2 기판부(120)는 도전배선층이 1 층으로 이루어져, 통상 도전배선층이 다층으로 이루어져 휘어지지 않는 제 2 기판부(120) 및 제 3 기판부(140)보다 얇게 형성된다.
제 2 기판부(120)는 제 1 기판부(120)와 일구간에서 연결되어 메인표시패널(200)의 비화소영역의 저면과 접한다. 즉, 제 2 기판부(120)는 제 1 기판부(120)에 연결되고, 메인표시패널(200)과 백라이트 유니트(300) 사이에 위치되는 광원소자(310)가 구비되며, 이 때 광원소자(310)는 아래방향으로 향하게 된다.
액정표시패널(200)의 저면에는 백라이트 유니트(300)가 구비된다. 백라이트 유니트(300)는 지지체인 몰드프레임(330) 내에 화소영역 하부에 해당하는 위치에는 반사시트(320), 도광판(340), 광학시트(350), 및 림프레임(미도시)등이 구비되고, 비화소영역 하부에는 발광다이오드가 위치하는 홈(320a)이 구비된다.
한편, 제 2 기판부(120)에는 백라이트 유니트(300)가 발광하는 데 필요한 발광다이오드가 실장되는데, 발광다이오드(320)는 연성인쇄회로기판(100)의 제 2 기판부(120)에 실장되어 아랫방향을 향하면서, 몰드 프레임(330)에 형성된 발광다이오드용 홈(320a)에 끼워짐으로써 백라이트 유니트(300)의 광원이 된다. 또한, 제 2 기판부(120)에는 구동용 인쇄회로기판(500)으로부터 액정표시패널(200)에 인가되는 전압을 승압하는 승압회로(370)등이 더 구비될 수 있고, 이들이 위치하는 홈(370a)이 몰드프레임(330) 상에 구비된다.
연결기판부(130)는 제 2 기판부(120)와 제 3 기판부(140)를 휘어지며 연결하며, 제 1 기판부(110)와 마찬가지로 도전배선층이 1 층으로 이루어진다. 이 경우 제 1 기판부(110)는 휘어지지 않은 제 2 기판부(120) 및 제 3 기판부(140)보다 얇게 형성된다.
제 3 기판부(140)는 구동신호를 인가하는 구동용 인쇄회로기판(500)에 접속하는 부위로 백라이트 유니트(300)와 구동용 인쇄회로기판(500) 사이에 위치하며 적어도 하나의 단자(141)를 포함하여 구동용 인쇄회로기판(500)에 접속한다. 이 때, 구동용 인쇄회로기판(500)의 단자과 연성인쇄회로기판(100)의 단자(141)는 솔더링함으로써 연결된다.
도면에서 미설명된 부호 270a, 270b은 편광판, 350은 광학시트, 400은 베젤로서 지면상 설명을 생략한다.
이하에서는 도 5a 내지 도 5d를 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 조립과정을 설명한다. 다만, 본 조립과정은 연성인쇄회로기판(100)이 연결되는 상태를 설명하기 위한 것으로서, 실제 액정표시장치의 조립과정을 한정하기 위해 서술되는 것은 아니다.
먼저, 액정표시패널(200)의 패드부(240)에 연성인쇄회로기판(100)의 제 1 기판부(110)의 단자(111)를 연결한다.(도 5a)
다음으로, 제 1 기판부(110)의 기저부를 절곡하여 제 2 기판부(120)를 액정표시패널(200)의 저면으로 위치시킨다. (도 5b)
다음으로, 제 2 기판부(120)를 사이에 두고 액정표시패널(200)의 저면에 백라이트 유니트(300)를 결합한다. 이 때, 제 2 기판부(120)에 설치된 광원소자(310)가 백라이트 유니트(300)의 몰드프레임(330)에 형성된 홈(320a)에 위치되도록 한다.(도 5c)
다음으로, 제 3 기판부(140)와 구동용 인쇄회로기판(500)을 솔더링하고, 연결기판부(130)를 절곡시켜 백라이트 유니트(300)의 저면으로 제 3 기판부(140) 및 구동용 인쇄회로기판(500)을 위치시킨다.(도 5d)
구동용 인쇄회로기판(500)과 제 3 기판부(140)를 솔더링하는 경우, 제 3 기판부(140)와 발광다이오드(130)가 실장된 제 2 기판부(120)에는 열이 제 2 기판부(120)에 전달되지 않아 제 2 기판부(120)가 열에 의해 굴곡되는 일이 발생하지 않는다. 따라서, 제 2 기판부(120)에 실장되는 발광다이오드(130)의 위치가 변경됨없이 일정한 위치를 유지할 수 있게 되어, 광원이 균일한 휘도를 유지하게 된다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치가 포함될 수 있는 휴대용 액정표시 기기를 도시한다. 즉, 폴더 타입의 휴대폰(800) 및 휴대용 멀 티미디어 플레이어(900)등의 경우에 본 발명에 따른 액정표시장치가 유용하게 포함될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들을 기준으로 주로 설명되어졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 예컨데, 액정표시장치의 표시패널구조, 백라이트 유니트구조, 및 인쇄회로기판구조 및 그 결합관계의 변경등이 그러할 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치에 따르면, 하나의 연성인쇄회로기판으로 액정표시패널에 전기적 신호를 인가함과 동시에 백라이트 유니트의 광원에도 전기적 신호를 인가하는 효과가 있다.
또한, 구동용 인쇄회로기판과 연성인쇄회로기판의 결합시 솔더링으로 인하여 연성인쇄회로기판에 생기는 굴곡을 방지하여 광원소자의 위치변경을 방지하는 효과가 있다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.

Claims (12)

  1. 액정표시패널 및 백라이트 유니트에 구동용 인쇄회로기판의 전기적 신호를 인가하는 연성인쇄회로기판을 포함하는 액정표시장치에 있어서,
    상기 연성인쇄회로기판은,
    상기 액정표시패널의 패드부에 접속하는 제 1 기판부;
    상기 제 1 기판부에 연결되어 상기 액정표시패널과 상기 백라이트 유니트 사이에 위치되는 상기 백라이트 유니트의 광원소자를 장착한 제 2 기판부;
    상기 백라이트 유니트와 상기 인쇄회로기판 사이에 위치하며, 상기 인쇄회로기판에 접속하는 제 3 기판부; 및
    상기 제 2 기판부와 상기 제 3 기판부를 연결하는 적어도 하나 이상의 연결기판부가 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 백라이트 유니트는,
    상기 제 2 기판에서 제공되는 광원소자;
    상기 광원소자의 일측에 위치하여 광을 수광하는 도광판; 및
    상기 광원소자 및 상기 도광판을 지지하는 몰드프레임을 포함하며,
    상기 몰드 프레임은 상기 광원소자가 위치되는 장착홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원소자는 적어도 2 개 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원소자는 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판부에는 상기 인쇄회로기판으로부터 상기 표시패널에 인가되는 전압을 승압하는 승압회로가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판부의 두께는 상기 제 2 기판부의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 기판부는 1층의 도전배선층으로 이루어지고, 상기 제 2 기판부는 다층의 도전배선층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결기판부는 상기 제 2 기판부의 일단부에서 상기 일단부에 대향하는 상기 제 3 기판의 일단부를 연결하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결기판부는 상기 제 2 기판부의 일단부와 상기 일단부에 대향하는 상기 제 3 기판부의 일단부를 연결하는 제 1 연결기판부와, 상기 제 2 기판부의 타단부와 상기 타단부에 대향하는 상기 제 3 기판부의 타단부를 연결하는 제 2 연결기판부로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결기판부는의 두께는 상기 제 3 기판부의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 연결기판부는 1층의 도전배선층으로 이루어지고, 상기 제 3 기판부는 다층의 도전배선층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정표시장치를 포함하는 휴대용 표시 기기.
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