KR20090072292A - 액정표시장치 구동부 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 액정표시장치의 데이터PCB와 컨트롤PCB를 연결하는 연결부재에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 데이터PCB와 컨트롤PCB를 와이어를 통해 연결함으로써, 기존의 데이터PCB와 컨트롤PCB를 연결하기 위해 적어도 2쌍의 커넥터가 구비됨으로써 공정비용이 향상되었던 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 이의 커넥터를 수작업에 의해 끼우는 공정을 삭제할 수 있으며, 특히 작업자의 부주의로 데이터PCB와 컨트롤PCB가 안정적으로 연결되지 못하게 됨으로써, 액정패널의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상을 가져오게 되었던 문제점을 해결할 수 있다.
데이터PCB, 컨트롤PCB, 점프와이어, 액정표시장치

Description

액정표시장치 구동부{Liquid crystal display device driving unit}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 액정표시장치의 데이터PCB와 컨트롤PCB를 연결하는 연결부재에 관한 것이다.
액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여 화상을 표시한다. 액정은 분자 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 액정의 분자배열 방향으로 빛의 편광상태가 변화되어 화상을 표현할 수 있다.
이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면에 투명 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 제 1 및 제 2 기판을 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel) 그리고 여기에 빛을 공급하는 백라이트(back light)를 포함하며, 액정패널의 두 전계생성전극 사이의 전기장을 제어하여 액정분자 배열방향을 인위적으로 조 절함으로써 투과율 차이를 발생시키고 이 같은 액정패널에 백라이트로부터 발생된 빛을 통과시켜 상기 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 하여 여러 가지 화상을 표시한다.
첨부된 도 1은 이 같은 일반적인 액정표시장치를 나타낸 사시도로서, 액정층(미도시)을 사이에 두고 어레이기판(12)과 컬러필터기판(14)이 대면 합착되어 있는 액정패널(10)이 위치하고, 이의 서로 인접한 두 가장자리로는 각각 다수의 게이트라인으로 주사신호전압을 스캔 출력하는 게이트PCB(15)와 다수의 데이터라인으로 화상신호전압을 출력하는 데이터PCB(17)가 TCP(tape carrier package : 16)를 매개로 접속되어 있다.
이때, 게이트PCB(15)와 데이터PCB(17)는 서로 전기적으로 연결되는데 여기서, 게이트PCB(15)는 생략될 수도 있다.
그리고, 데이터PCB(17)는 제어신호를 출력하기 위한 컨트롤PCB(19)와 연결되는데, 컨트롤PCB(19)로부터 발생된 제어신호 중 일부는 데이터PCB(17)로 인가되고, 나머지는 데이터PCB(17)를 통해 게이트PCB(15)로 인가된다.
이때, 컨트롤PCB(19)는 연성의 FFC(flexible flat cable : 18)를 매개로 데이터PCB(17)와 전기적으로 연결되어, FFC(18)의 휨 특성을 이용하여 액정패널(10)의 배면으로 젖혀 밀착된다.
도 2는 컨트롤PCB와 데이터PCB가 FFC를 통해 전기적으로 연결된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, FFC(18)는 양단에 커넥터(18a, 18b)가 마련되어 있어, 각 각의 커넥터(18a, 18b)는 데이터PCB(17)와 컨트롤PCB(19)와 연결되어, 데이터PCB(17)와 컨트롤PCB(19)는 서로 전기적으로 연결된다.
이로 인하여, 컨트롤PCB(19)에서 데이터PCB(17)을 제어하기 위한 제어신호가 출력되며, 데이터PCB(17)는 인가받은 제어신호에 의해 나타내고자 하는 영상신호가 액정패널(도 1의 10)에 나타나게 한다.
그러나, 이렇듯 데이터PCB(17)와 컨트롤PCB(19)를 FFC(18)를 통해 연결하는 경우, 적어도 2쌍의 커넥터(18a, 18b)가 구비되어야 하므로, 공정비용이 향상되는 원인을 제공하게 된다.
또한, FFC(18)를 데이터PCB(17)와 컨트롤PCB(19)에 연결하는 공정은 작업자의 수작업에 의해 진행되므로, 공정시간이 오래 걸리게 되고 특히 작업자의 부주의로 인하여 데이터PCB(17)와 컨트롤PCB(19)가 안정적으로 연결되지 못하게 되는 경우가 발생될 수 있다.
이로 인하여, 액정패널의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상을 가져오게 된다.
특히 데이터PCB(17)와 컨트롤PCB(19)를 연결하는 FFC(18)의 커넥터(18a, 18b)의 발거력(拔去力)이 약해 FFC(18)의 커넥터(18a, 18b)가 데이터PCB(17)와 컨트롤PCB(19)로부터 이탈될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 데이터PCB와 컨트롤PCB를 서로 안정적으로 연결하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
이로 인하여, 액정패널의 구동 불량이 발생되는 것을 방지하고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
또한, 공정비용 절감 및 공정시간 단축을 제 3 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판에 일단이 솔더링된 도전성 와이어와; 상기 도전성 와이어의 타단이 솔더링된 컨트롤 인쇄회로기판을 포함하는 액정표시장치 구동부를 제공한다.
이때, 상기 도전성 와이어의 일단은 상기 인쇄회로기판에 납땜에 의해 솔더링되며, 이의 타단은 상기 컨트롤인쇄회로기판에 납땜에 의해 솔더링 되는 것을 특징으로 하며, 상기 도전성 와이어는 여러 개가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도전성 와이어 각각의 사이에 쇼트방지턱이 구비되는 것을 특징으로 하며, 상기 쇼트방지턱은 상기 인쇄회로기판과 상기 컨트롤인쇄회로기판의 서로 마주보는 가장자리에 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 액정패널과; 상기 액정패널에 접속된 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판의 일 가장자리에 도전성 와이어(wire)를 통해 전기적으로 연결되는 컨트롤 인쇄회로기판을 포함하는 액정표시장치를 더욱 제공한다.
이때, 상기 인쇄회로기판은 제 1 방향에 위치하며, 상기 컨트롤 인쇄회로기판은 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향에 위치하는 것을 특징으로 한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 데이터PCB와 컨트롤PCB를 와이어를 통해 연결함으로써, 기존의 데이터PCB와 컨트롤PCB를 연결하기 위해 적어도 2쌍의 커넥터가 구비됨으로써 공정비용이 향상되었던 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존의 커넥터를 수작업에 의해 끼우는 공정을 삭제할 수 있으며, 또한, 작업자의 부주의로 데이터PCB와 컨트롤PCB가 안정적으로 연결되지 못하게 됨으로써, 액정패널의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상을 가져오게 되었던 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 사시도이며, 도 4는 액정패널의 일부에 대한 사시도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정층(미도시)을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(112, 114)으로 이루어진 액정패널(110) 그리고 복수개의 TCP(116)를 매개로 액정패널(110)의 서로 인접한 두 가장자리에 연결된 게이 트 및 데이터PCB(115, 117)를 포함한다.
그리고, 데이터PCB(117)는 컨트롤PCB(119)와 와이어(wire : 200)를 매개로 연결된다.
여기서, 액정패널(110)의 분해사시도인 도 4를 참조하여 이에 대해 좀 더 구체적으로 설명하도록 하겠다.
액정패널(110)에서 하부기판 또는 어레이기판(array substrate)이라 불리는 제 1 기판(112)의 일면에는 복수개의 데이터라인(212)과 게이트라인(216)이 종횡 교차하여 화소영역(P)을 정의한다. 이들 두 라인의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 투명 화소전극(220)과 일대일 대응 접속된다.
또한 액정층(225)을 사이에 두고 이와 마주보는 제 2 기판(114)은 상부기판 또는 컬러필터기판(color filter substrate)이라 불리는데, 이의 일면에는 제 1 기판(112)의 데이터라인(212)과 게이트라인(216) 그리고 박막트랜지스터(T) 등의 비표시 요소를 가리면서 화소전극(220) 만을 노출시키도록 화소영역(P)을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(232)가 구성된다.
또한, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열되는 일례로 R(red), G(green), B(blue) 컬러필터(234) 그리고 이들 모두를 덮는 투명 공통전극(236)을 포함한다.
아울러 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만 이들 두 기판(112, 114)과 액정층(225)의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 상, 하 부 배향막이 개재되고, 그 사이로 충진되는 액정층(225)의 누설을 방지하기 위해 양 기판(112, 114)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern)이 형성되며, 제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 광만을 선택적으로 투과시키는 편광판이 부착될 수 있다.
그리고 이중 제 1 기판(112)은 제 2 기판(114) 보다 큰 사이즈를 가지고 있어 이들의 합착 시 제 1 기판(112)의 일측 가장자리가 외부로 노출되는데, 여기에는 각각 다수의 데이터라인(212)과 연결된 복수개의 데이터패드(214)가 위치한다.
그리고 도면상에 도시하지는 않았지만 이에 인접한 타측 가장자리도 외부로 노출되며, 여기에는 다수의 게이트라인(216)과 연결된 복수개의 게이트패드가 위치한다.
그리고 이들 복수개의 게이트 및 데이터패드(미도시, 214)는 각각 TAB(tape automated bonding) 방법을 통해 외부의 게이트 및 데이터PCB(115, 117)에 접속되는데, 게이트 및 데이터PCB(115, 117)에는 액정패널(110)의 화상표현에 필요한 각종 신호를 생성하는 회로가 실장된다.
여기서 TAB 방법이란, TCP(tape carrier package), COF(chip on film)를 포함하는 넓은 의미로 사용하였다.
그리고, 데이터PCB(117)는 제어신호를 출력하기 위한 컨트롤PCB(119)와 와이어(200)를 매개로 연결되는데, 컨트롤PCB(119)로부터 발생된 제어신호 중 일부는 데이터PCB(117)로 인가되고, 나머지는 데이터PCB(117)를 통해 게이트PCB(115)로 인가된다.
도 5a ~ 5c는 컨트롤PCB와 데이터PCB가 와이어를 통해 전기적으로 연결된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)는 서로 마주보는 가장자리에 도전성 와이어(200)가 마련되어 이를 통해 서로 전기적으로 연결된다.
즉, 도전성 와이어(200)의 일단은 데이터PCB(117)의 일 가장자리에 납땜에 의해 솔더링 되며, 도전성 와이어(200)의 타단은 컨트롤PCB(119) 상에 솔더링되어 구성된다.
이러한 와이어(200)는 일명 점프와이어(jump wire)라고 하는데, 이를 통해 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)가 서로 전기적으로 연결되는 것이다.
이때, 도전성 와이어(200)는 여러 개가 구비되어 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)를 연결하는데, 이러한 도전성 와이어(200)들은 일정간격 이격하여 위치하도록 함으로써, 서로 전기적으로 쇼트(short) 되지 않도록 한다.
그러나, 컨트롤PCB(119)가 액정패널(도3의 110) 배면으로 젖혀지는 과정에서 도전성 와이어(200)들이 서로 접촉되어 쇼트 될 수 있으므로 각각의 도전성 와이어(200)의 사이에는 쇼트방지턱(210)을 더욱 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 도 5a의 A영역을 확대 도시한 도면도 5b와 도 5a의 평면도인 도 5c를 참조하면, 쇼트방지턱(210)은 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119) 각각에 구비되도록 하며, 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)의 일 가장자리에서 서로 마주보는 방향으로 일정 두께(d)를 갖고 돌출되도록 한다.
또한, 쇼트방지턱(210)은 도전성 와이어(200)의 사이에서 양측의 도전성 와 이어(200)와 접촉되지 않는 한도내에서 일정 폭(w)을 갖도록 한다.
이러한 쇼트방지턱(210)은 각각 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)를 형성하는 과정에서 데이터 및 컨트롤PCB(117, 119)의 베이스기판(미도시)과 동일 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
이러한 와이어(200)는 각 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)상에 납땜에 의해 솔더링 될시 납땜고착 영역을 넓게 형성함으로써, 액정패널(도 3의 110)의 요동에 의해서 와이어(200)에 외력이 가해져도 쉽게 탈착되지 않는다.
따라서 액정패널(도 3의 110)의 요동에도 불구하고 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)는 서로 전기적으로 안정적으로 연결된다.
한편, 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)는 각각 제작된 상태에서 도전성 와이어(200)의 각 일단을 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)에 솔더링 함으로써, 서로 전기적으로 연결되도록 형성할 수도 있는 반면, 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)를 일체로 제작할 수도 있다.
즉, 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)를 일체로 제작한 후, 소정의 가성선을 따라 브이커트(v-cut) 하여 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)를 구분한다.
이어서, 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)에 도전성 와이어(200)를 솔더링한 후, 브이커트된 가상선을 절단하여 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)를 분리하여 형성하는 것이다.
이렇듯, 컨트롤PCB(119)와 데이터PCB(117)를 와이어(200)를 통해 연결함으로써, 컨트롤PCB(119)로부터 액정패널(도 3의 110)을 구동하기 위한 데이터신호, 게 이트구동신호, 그리고 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍신호들을 데이터PCB(117)로 인가하게 된다.
이의 신호들 중 일부는 데이터PCB(117)로 인가되고, 나머지는 데이터PCB(117)를 통해 게이트PCB(115)로 인가된다. 따라서, 액정패널(도 3의 110)은 이의 신호에 의해 나타내고자 하는 영상신호를 액정패널(도 3의 110)에 나타나게 한다.
이때, 게이트신호는 각 게이트라인(216) 별 박막트랜지스터(T)의 온/오프(on/off)를 제어하고, 데이터신호는 각 게이트라인(216) 별 화소전극(220)으로 전달되는 실질적인 액정(225) 구동전압으로 작용하게 된다.
따라서, 액정패널(110)은 게이트라인(216)으로 스캔 전달된 박막트랜지스터(T)의 온/오프(on/off) 신호에 의해 각 게이트라인(216) 별 선택된 박막트랜지스터(T)가 온(on) 되면 해당 화소전극(220)으로 데이터라인(212)의 화상신호가 전달되고, 이로 인해 발생되는 화소전극(220)과 공통전극(236) 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율의 차이를 나타낸다.
이러한 액정패널(110)의 배면으로는 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트(backlight)가 구비되어 일체로 모듈화 된다.
이때, 컨트롤PCB(119)는 모듈화된 액정표시장치의 컴팩트화를 위해 와이어(200)의 가요성을 이용하여 액정표시장치의 배면으로 젖혀 밀착된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 일부 단면도이다.
도시한 바와 같이, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)이 위치하고, 이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 서포트메인(130)과, 탑커버(140) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화된다.
이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보면 먼저, 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(112, 114)으로 구성된다.
이때, 제 2 기판(114)에 비해 면적이 큰 제 1 기판(112)의 가장자리에는 TCP(116)를 매개로 데이터PCB(117)가 연결된다.
여기서, 제 1 기판(112)의 가장자리에 데이터PCB(117)가 연결된 모습만 도시하였으나, 데이터PCB(117)가 연결된 가장자리와 인접한 가장자리에 게이트PCB(도 3의 115) 또한 연결될 수 있다.
그리고, 데이터PCB(117)에는 와이어(200)를 통해 컨트롤PCB(119)가 연결되는데, 컨트롤PCB(119)는 와이어(200)의 가요성을 이용하여 커버버툼(150) 배면으로 젖혀져 밀착된다.
또한, 액정패널(110)의 상하면에는 각각 상, 하부편광판(119a, 119b)이 부착되며, 액정패널(110) 후방으로는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 반사판(122)과, 이러한 반사판(122) 상에 안착되는 도광판(126) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(128)를 포함하며, 도면상에 도시하지는 않았지만, 도광판(126)의 일측에는 도광판(126) 내부로 빛을 입사시키는 광원(미도시)이 위치한다.
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 구성한다.
그리고, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)은 사각테 형상의 서포트메인(130)을 통해 가장자리가 둘러지게 된다.
또한, 서포트메인(130)에 의해 가장자리가 둘러진 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하는 커버버툼(150)은 사각모양의 하나의 판 형상의 바닥면과 이의 가장자리가 상방으로 절곡된 측면으로 구성된다.
한편, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버라 일컬어지기도 한다.
전술한 바와 같이, 와이어(200)를 통해 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)를 서로 전기적으로 연결함으로써, 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)는 서로 안정적으로 연결되어 데이터PCB(117)는 컨트롤PCB(119)로부터 액정패널(110)을 구동하기 위한 제어신호를 인가받게 된다.
이로 인하여, 기존의 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)를 연결하기 위해 적어도 2쌍의 커넥터(도 2의 18a, 18b)가 구비됨으로써 공정비용이 향상되었던 문제점을 방지할 수 있으며, 이의 커넥터(도 2의 18a, 18b)를 수작업에 의해 끼우는 공정을 삭제할 수 있으며, 특히 작업자의 부주의로 데이터PCB(117)와 컨트롤PCB(119)가 안정적으로 연결되지 못하게 됨으로써, 액정패널(110)의 구동 동작 불량이 발생 하거나 회로부의 손상을 가져오게 되었던 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타낸 사시도.
도 2는 컨트롤PCB와 데이터PCB가 FFC를 통해 전기적으로 연결된 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 사시도.
도 4는 액정패널의 일부에 대한 사시도.
도 5a ~ 5c는 컨트롤PCB와 데이터PCB가 와이어를 통해 전기적으로 연결된 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 단면도.

Claims (7)

  1. 인쇄회로기판과;
    상기 인쇄회로기판에 일단이 솔더링된 도전성 와이어와;
    상기 도전성 와이어의 타단이 솔더링된 컨트롤 인쇄회로기판
    을 포함하는 액정표시장치 구동부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 와이어의 일단은 상기 인쇄회로기판에 납땜에 의해 솔더링되며, 이의 타단은 상기 컨트롤인쇄회로기판에 납땜에 의해 솔더링 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동부.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 와이어는 여러 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동부.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 도전성 와이어 각각의 사이에 쇼트방지턱이 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동부.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 쇼트방지턱은 상기 인쇄회로기판과 상기 컨트롤인쇄회로기판의 서로 마주보는 가장자리에 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동부.
  6. 액정패널과;
    상기 액정패널에 접속된 인쇄회로기판과;
    상기 인쇄회로기판의 일 가장자리에 도전성 와이어(wire)를 통해 전기적으로 연결되는 컨트롤 인쇄회로기판
    을 포함하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 제 1 방향에 위치하며, 상기 컨트롤 인쇄회로기판은 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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