KR20130055203A

KR20130055203A - 액정표시장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20130055203A
Application number: KR1020110120836A
Authority: KR
Inventors: 김종혁; 장경식; 장정훈
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-05-28
Also published as: KR101838567B1

Abstract

본발명은, 액정패널과; 상기 액정패널에 빛을 공급하고, 다수의 LED 및 상기 다수의 LED가 실장되고, 순차적으로 적층된 제 1 금속층과, 베이스기판과, 제 2 금속층으로 구성되고, 정전기방지부가 네 모서리 중 적어도 하나 이상의 모서리에 형성된 PCB로 구성된 LED어셈블리를 포함하고, 상기 정전기방지부는, 상기 PCB의 상기 베이스기판이 노출된 베이스부와, 상기 제 1 금속층과, 상기 베이스기판과, 상기 제 2 금속층을 관통하는 비아홀과, 상기 제 1 금속층 상부와, 상기 제 2 금속층 하부와, 상기 비아홀 내면 각각에 형성되어 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층을 전기적으로 서로 연결시키는 제 1 내지 제 3 보호금속층을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{liquid crystal display device and method of manufacturing the same}

본발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP: plasma display panel), 유기발광소자장치 (OLED: organic light emitting diode device)와 같은 여러 가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.

이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 현재 널리 사용되고 있다. 한편, 다수의 화소가 매트릭스형태로 배치되고, 이들 화소 각각에 박막트랜지스터가 형성된 액티브 매트릭스 타입 액정표시장치가 현재 널리 사용되고 있다.

이러한 액정표시장치는 자체 발광을 하지 못하는 바, 빛을 공급하는 백라이트를 포함한다.

최근에는 백라이트의 광원으로서, 에너지 절감 효과가 뛰어나고 반 영구적으로 사용할 수 있는 LED(light emitting diode)가 많이 사용된다.

이러한 LED는 접합(junction)의 역방향으로 유입되는 정전기 방전(electro static discharge: ESD)에 의해 손상되기 싶다. 이에 따라, LED는 예를 들면 LED가 기판에 실장된 후에도 백라이트 조립 공정 등을 수행 할 때 발생하는 정전기 방전에 의해 훼손된다.

LED를 정전기 방전으로부터 보호하기 위한 방법으로, LED 패키지(package) 내에 제너 다이오드(zener diode)를 삽입하는 방법이 있다.

제너 다이오드를 LED칩(chip)과 반대 극성으로 병렬 연결하면 LED 접합의 역방향으로 정전기가 유입되었을 때, 제너 다이오드는 순방향으로 턴온(turn-on)되고, 이 제너 다이오드를 통해 전류가 흐르게 되어 LED를 정전기로부터 보호하게 된다.

이하, 일반적인 LED의 간략한 회로도인 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, LED(L)에는 발광 다이오드 칩(1)과 제너 다이오드(ZD)가 병렬 연결 되어 있다.

이때, 양극(anode)에서 음극(cathode)로부터 흐르는 정상적인 전류는 발광 다이오드 칩(1)으로 흐른다. 이에 따라, 발광 다이오드 칩(1)은 전류에 대응되는 빛을 발광하게 된다.

반면에, 고전압에 의해 발생된 과전류가 LED의 역방향으로 유입되면 저항값이 작아지게 된 제너 다이오드(ZD)의 순방향으로 흐르게 된다.

이에 따라, 고전압에 의해 발생된 과전류가 정전기에 약한 발광 다이오드 칩(1)으로 흐르지 않게 됨으로써, 발광 다이오드 칩(1)이 과전류로부터 보호된다.

그러나, LED(L)에 제너 다이오드(ZD)를 삽입하는 것은 제너 다이오드(ZD) 사용에 따른 제조 비용 증가 문제점이 있으며, 제너 다이오드(ZD)의 삽입 공정에 따라 제조 공정이 복잡해지고 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, LED(L)에 제너 다이오드(ZD) 삽입으로 인해, 발광 다이오드 칩(1)으로부터 출사되는 광이 제너 다이오드(ZD)에 의해 차단됨으로써 발광 효율이 낮아지는 문제점이 있다.

본발명은, 제조비용 감소 및 제조 공정을 단순화 할 수 있을 뿐만 아니라 발광 효율이 높은 LED어셈블리 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 액정패널과; 상기 액정패널에 빛을 공급하고, 다수의 LED 및 상기 다수의 LED가 실장되고, 순차적으로 적층된 제 1 금속층과, 베이스기판과, 제 2 금속층으로 구성되고, 정전기방지부가 네 모서리 중 적어도 하나 이상의 모서리에 형성된 PCB로 구성된 LED어셈블리를 포함하고, 상기 정전기방지부는, 상기 PCB의 상기 베이스기판이 노출된 베이스부와, 상기 제 1 금속층과, 상기 베이스기판과, 상기 제 2 금속층을 관통하는 비아홀과, 상기 제 1 금속층 상부와, 상기 제 2 금속층 하부와, 상기 비아홀 내면 각각에 형성되어 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층을 전기적으로 서로 연결시키는 제 1 내지 제 3 보호금속층을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

상기 PCB는, 상기 제 1 보호금속층 외면에 형성되고 상기 정전기방지부의 외각을 두르는 상부절연층과, 상기 제 2 보호금속층 외면에 형성된 하부절연층을 포함한다.

상기 PCB의 양 끝단 중 적어도 하나 이상의 끝단은 상기 제 2 금속층이 노출되어 접지부와 연결된다.

상기 제 1 금속층과, 상기 제 2 금속층과, 상기 제 1 내지 제 3 보호금속층은, 구리로 이루어진다.

액정패널과, 상기 액정패널에 빛을 공급하고 다수의 LED 및 상기 다수의 LED가 실장되고, 순차적으로 적층 된 제 1 금속층과, 베이스필름과, 제 2 금속층으로 이루어지는 PCB로 구성된 LED어셈블리를 포함하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서, 순차적으로 적층 된 상기 제 1 금속층과, 상기 베이스필름과 상기 제 2 금속층을 관통하는 비아홀을 형성하는 제 1 단계와; 상기 제 1 금속층의 상부와, 상기 제 2 금속층의 하부와, 상기 비아홀 내면에 도금물질을 도금하여 제 1 내지 제 3 보호금속층을 형성하는 제 2 단계와; 상기 비아홀로부터 제 1 간격을 두고, 상기 비아홀 외곽의 상기 베이스필름이 제 1 부분이 노출되도록 상기 제 1 금속층 및 상기 제 1 보호금속층을 패터닝하는 제 3 단계와; 상기 제 1 보호금속층 및 상기 제 2 보호금속층 외면 각각에 상부 및 하부절연층을 형성하는 제 4 단계를 포함하는 액정표시장치 제조방법을 제공한다.

상기 제 4 단계는, 상기 제 1 보호금속층 외면에 상기 베이스필름의 상기 제 1 부분을 구성하는 제 2 부분을 포함하여 상기 상부절연층을 형성하는 단계와, 상기 제 2 보호금속층 외면에 상기 하부절연층을 형성하는 단계를 포함한다.

본발명에 따른 액정표시장치는, LED어셈블리에 정전기방지부를 형성함으로써, 과전류로부터 LED를 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 생산비 절감 및 생산성의 증가와 함께 발광 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 LED의 간략한 회로도.
도 2는 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본발명의 실시예에 따른 백라이트의 분해사시도의 일예.
도 4는 RGB타입의 LED의 일예의 평면도.
도 5는 본발명의 실시예에 따른 LED어셈블리의 평면을 개략적으로 도시한 평면도.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 자른 단면도.
도 7a 내지 도 7e는 본발명의 실시예에 따라 PCB에 정전기방지부를 형성하는 공정을 보여주는 도면.
도 8은 본발명의 실시예에 따른 LED의 간략한 회로도.
도 9a 내지 도 9c는 본발명의 실시에에 따른 LED어셈블리의 간략한 회로도.

이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예를 설명한다.

도 2는 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 액정패널(200)과, 백라이트(900)와, 구동회로부(800)를 포함한다.

액정패널(200)에는, 행라인(row line)방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)과, 열라인(column line)방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)이 위치한다. 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)이 서로 교차하여, 매트릭스 형태의 화소(P)를 정의한다.

각 화소(P)는, 박막트랜지스터(T)와, 화소전극과 공통전극 그리고 이들 전극 사이에 위치하는 액정으로 구성되는 액정커패시터(Clc)와, 스토리지커패시터(Cst)를 포함한다.

박막트랜지스터(T)는 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)의 교차부에 형성된다. 박막트랜지스터(T)는 화소전극과 연결되어 있다. 한편, 화소전극에 대응하여 공통 전극이 형성된다. 화소전극에 데이터전압이 인가되고, 공통 전극에 공통전압이 인가되면, 이들 사이에 전계가 형성되어 액정을 구동하게 된다. 화소전극과 공통전극 그리고 이들 전극 사이에 위치하는 액정은 액정커패시터(Clc)를 구성하게 된다.

한편, 스토리지커패시터(Cst)는 화소 전극에 인가된 데이터전압을 다음 프레임까지 유지하는 역할을 하게 된다.

각 화소(P)는, 예를 들면, 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)을 표시하는 R, G, B 부화소로 구성될 수 있다. 즉, 서로 이웃하는 R, G, B 부화소는, 영상표시의 단위인 화소(P)를 구성하게 된다.

백라이트(900)는, 빛을 액정패널(200)에 공급하는 역할을 하게 된다.

그리고, 백라이트(900)는 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescentt Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다.

이중에서 특히, LED(도 3의 903a)는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다. 본발명의 실시예에서는 광원으로서, LED(도 3의 903a)를 이용한다.

구동회로부(800)는, 타이밍제어부(300)와, 게이트구동부(400)와, 데이터구동부(500)와, 감마전압공급부(600)와, 전원발생부(700)를 포함할 수 있다.

여기서, 타이밍제어부(300)는, TV시스템이나 비디오카드와 같은 외부시스템으로부터 영상데이터신호(RGB)와, 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)와 클럭신호(CLK)와 데이터인에이블신호(DE) 등의 제어신호(TCS)를 입력 받게 된다. 한편, 도시하지는 않았지만, 이와 같은 신호들은, 타이밍제어부(300)에 구성된 인터페이스(interface)를 통해 입력될 수 있다.

타이밍제어부(300)는, 입력된 제어신호(TCS)를 사용하여, 게이트구동부(400)를 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS)와 데이터구동부(500)를 제어하기 위한 데이터제어신호(DCS)를 생성한다.

또한, 타이밍제어부(300)는, 외부의 시스템으로부터 영상데이터신호(RGB)를 전달받고, 이를 정렬하여 데이터구동부(500)에 전달하게 된다.

게이트구동부(400)는, 타이밍제어부(300)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 스캔한다.

예를 들면, 매 프레임 동안 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 선택하고, 선택된 게이트배선(GL)에 대해 게이트전압을 출력하게 된다. 게이트전압에 의해, 해당 행라인에 위치하는 박막트랜지스터(T)는 턴온된다. 한편, 다음 프레임의 스캔시까지는 게이트배선(GL)에 턴오프전압이 공급되어, 박막트랜지스터(T)는 턴오프 상태를 유지하게 된다.

데이터구동부(500)는, 타이밍제어부(300)로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)와 영상데이터신호(RGB)에 응답하여, 데이터전압을 다수의 데이터배선(DL)에 공급하게 된다. 즉, 감마전압(Vgamma)을 사용하여, 영상데이터신호(RGB)에 대응되는 데이터전압을 생성하고, 생성된 데이터전압을 데이터배선(DL)에 출력하게 된다.

감마전압공급부(600)는, 고전위전압과 저전위전압을 분압하여 다수의 감마전압(Vgamma)을 생성하고, 이를 데이터구동부(500)에 공급한다.

전원발생부(700)는, 액정표시장치(100)를 구동함에 있어 필요한 다양한 구동전압들을 생성하게 된다. 예를 들면, 타이밍제어부(300)와 데이터구동부(500)와 게이트구동부(400)에 공급되는 전원전압과, 게이트구동부(400)에 공급되는 게이트하이전압과 게이트로우전압 등을 생성하게 된다.

이하, 도 3 내지 도 4를 더욱 참조하여, 본발명의 실시예에 따른 백라이트에 대해서 보다 상세하게 살펴본다.

도 3은 본발명의 실시예에 따른 백라이트의 분해사시도의 일예이고, 도 4는 RGB타입의 LED의 일예의 평면도이다.

먼저 도 3에 도시한 바와 같이, 액정패널(200)의 배면에는 액정패널(200)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 빛을 공급하는 백라이트(900)가 구비된다.

여기서, 백라이트(900)는 광원의 배열구조에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 구분되는데, 에지형은 광원이 도광판(901)의 일측부에 배치되는 구조를 가지는 1에지(1Edge)와, 광원이 도광판(901)의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지는 2에지(2Edge)가 있다. 또한, 광원이 도광판(901)의 네측부 각각에 배치된 구조를 가지는 4에지(4Edge)가 있다.

직하형은 수개의 광원이 광학시트(902)의 하부에 배치된 구조를 갖는다.

이에, 최근 소비자의 요구에 의하여 경량박형의 액정표시장치의 연구가 활발히 진행되고 있는 상태에서, 에지형이 직하형에 비해 경량 박형 액정표시장치에 더욱 적합하다.

이에, 본 발명의 백라이트(900)는 LED어셈블리(903)와, 백색 또는 은색의 반사판(904)과, 이러한 반사판(904) 상에 안착되는 도광판(901) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(902)를 포함한다.

앞서 말한 LED 어셈블리(903)는, 도광판(901)의 입광면과 대면하도록 도광판(901)의 예를 들어 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(903)는 다수개의 LED(903a)와, LED(903a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(903b)를 포함한다.

이때, 다수의 LED(903a)는 도광판(901)의 입광면을 향하는 전방으로 각각 적(red), 녹(green), 청(blue)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(903a)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수 있다.

한편, RGB의 색을 모두 발하는 LED칩(미도시)이 구성된 LED(903a)를 사용하여, 각각의 LED(903a)에서 백색광이 구현되도록 할 수도 있으며, 또는 백색을 발하는 칩을 포함하여 완전한 백색을 발하는 LED(903a)를 사용할 수도 있다.

그리고, RGB의 빛을 발하는 다수개의 LED(903a)를 하나의 클러스터(cluster)로 묶어 실장할 수도 있으며, 이러한 PCB(903b) 상에 실장되는 다수의 LED(903a)는 PCB(903b) 상에 일렬로 나란하게 배열하거나, 복수열로 나란하게 배열하는 것도 가능하다.

여기서, 다수의 LED(903a)가 PCB(903b) 상에 일렬 또는 복수열로 나란하게 배열된 것을 LED어레이(array)라고 한다.

그리고, 도광판(901)은 LED(903a)로부터 입사된 빛이 여러 번의 전반사에 의해 도광판(901) 내를 진행하면서 도광판(901)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(200)에 면광원을 제공한다.

또한, 도광판(901)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA)같은 플라스틱(plastic) 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate : PC)계열에 의해 평면형태(flat type)로 제작된다.

여기서 PMMA는 아크릴수지로써 투명성, 내후성, 착색성이 우수하다.

도 4를 참조하여, RGB타입의 LED를 설명한다.

LED(903a)는 RGB칩(chip)으로부터 출사되는 각각의 고유한 색을 갖는 광을 혼색시켜 백색 광을 구현한다.

하나의 LED(903a)에 동일한 크기 또는 서로 다른 크기를 갖는 레드칩(red chip: RC), 그린칩(green chip: GC), 블루칩(blue chip: BC)을 일정한 순서로 배열하여 패키지(package)화 한 것으로, 백색 광을 구현하기 위해서는 LED(903a) 내의 RGB칩(RC, GC, BC)에서 나오는 각각의 고유한 색을 갖는 광량을 구동회로를 통하여 일정한 비율로 조정한다.

여기서, RGB칩(RC, GC, BC)에서 나오는 각각의 광량을 혼색시켜 백색 광을 구현하는 데에 필요한 RGB광량의 상대적인 비율은 R: G: B = 3:6:1로 녹색광에서 상대적으로 많은 광량을 필요로 한다.

따라서, 동일한 크기 혹은 서로 다른 크기를 갖는 레드칩(RC), 그린칩(GC), 블루칩(BC)에서 나오는 광량으로 백색 광을 구현하기 위하여 녹색의 광량이 높은 그린칩(GC)을 사용하도록 설계 된다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본발명의 실시예에 따른 LED어셈블리에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

도 5는 본발명의 실시예에 따른 LED어셈블리의 평면을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 자른 단면도이다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, LED어셈블리(903)는 다수의 LED(903a)와 다수의 LED(903a)가 실장되는 PCB(903b)로 구성된다.

여기서, LED(903a)는 예를 들면 PCB(903b)의 내측에 적어도 하나 이상의 방향으로 나란히 배열 될 수 있다. 이때, LED(903a)가 단열로 배열되는 것은 일 예로서 LED(903a)가 복수 열로도 배열 될 수 있다.

PCB(903b)에는 LED(903a)에 전원을 공급하기 위한 전원배선(PL)이 형성된다.

또한, PCB(903b)의 네 가장자리 중 적어도 하나 이상의 가장자리를 따라서 정전기방지부(904)가 나란히 형성된다.

정전기방지부(904)는 정전기 방전(electro static discharge: ESD)이나 서지(surge)로부터 LED(903a)를 보호하기 위한 것이다.

정전기방지부(904)는 베이스부(905)와, 비아홀(via hole)(906)과, 보호금속층(907)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 베이스부(905)는 PCB(903b)의 베이스기판이 노출된 부분이다.

비아홀(906)은 PCB(903b)의 상부의 제 1 금속층(도 6의 ML1)과 하부의 제 2 금속층(도 6의 ML2)을 전기적으로 연결하기 위해, PCB(903b)를 구성하는 다수의 층을 관통하는 홀(hole)이다.

보호금속층(907)는 PCB(903b)의 제 1 및 제 2 금속층(도 6의 ML1, ML2)의 외면 및 비아홀(906) 내부에 도금 물질(도 6의 PM)로 도금한 부분이다.

즉, 제 1 및 제 2 금속층(도 6의 ML1, ML2)과 비아홀(906)의 내면을 도금물질(도 6의 PM)로 도금함으로써, 제 1 및 제 2 금속층(도 6의 ML1, ML2)을 전기적으로 연결한다.

또한, 도시하지는 않았으나, PCB(903)의 양 끝단 중 적어도 하나 이상의 끝단은 제 2 금속층(도 6의 ML2)이 노출되어 접지부(미도시)와 연결됨으로써 접지된다.

이에 따라, 정전기방지부(904)는 정전기 방전이나 서지 현상 등에 의해 발생하는 과전류로부터 LED(903a)를 보호할 수 있다. 이는, 과전류는 더 쉽게 흐를 수 있는 쪽으로 흐르기 때문에, 과다 전류는 LED(903a)로 흐르지 않고, 정전기방지부(904) 및 접지부로 흐르면서 방전되기 때문이다.

이하, 도 6을 더욱 참조하여 본발명의 실시예에 따른 정전기방지부(904)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

먼저, PCB(903b)로서 예를 들면 유연성을 가진 FPCB(flexible printed circuit board)가 이용될 수 있다.

이때, PCB(903b)는 절연성의 베이스 필름(BF)과, 베이스 필름(BF)의 상부 및 하부에 형성되며 정전기 차단 효과를 갖는 제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2)과, 제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2) 각각의 외면에 형성되어, 보호 및 절연 역할을 하는 상부절연층(UIL) 및 하부절연층(LIL)을 포함할 수 있다.

이때, 베이스 필름(BF)과, 상부절연층(UIL)과, 하부절연층(LIL)은 예를 들면 폴리이미드(polyimide)와 같은 유기 절연 물질로 이루어질 수 있다.

제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2)은 예를 들면 구리(Cu)로 형성된다.

한편, PCB(903b)에는 베이스부(905)와, 비아홀(906)과, 보호금속층(907)으로 구성된 정전기방지부(904)가 형성된다.

구체적으로, 비아홀(906)은 순차적으로 적층된 제 1 금속층(ML1)과, 베이스 필름(BF)과, 제 2 금속층(ML2)을 관통하는 홀이다.

제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2) 외면과, 비아홀(906) 내면에는 도금물질(PM)이 도금됨으로써 보호금속층(907)이 형성된다. 이때, 도금물질(PM)은 예를 들면 구리(Cu)일 수 있다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2)은 비아홀(906)에 도금된 도금물질(PM)에 의해 전기적으로 서로 연결된다.

또한, 제 1 금속층(ML1) 상부에는, 베이스 필름(BF)이 노출되는 베이스부(905)가 형성된다.

제 2 금속층(ML2) 외면에 형성된 보호금속층(907)의 외부에는 하부절연층(LIL)이 형성되고, 하부절연층(LIL)에 의해 비아홀(906)의 입구 부분은 막아진다.

제 1 금속층(ML1) 외면에 형성된 보호금속층(907)에는 상부절연층(UIL)이 형성되는데, 이때, 상부절연층(UIL)은 정전기방지부(904)를 제외한 보호금속층(907) 상부에 형성된다.

다시 말하면, 상부절연층(UIL)은 노출된 베이스필름(BF) 일부를 포함하여 정전기방지부(904) 외곽을 두르며 제 1 금속층(ML1) 외면에 도금된 보호금속층(907) 상부에 형성된다.

이하, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여, 본발명의 실시예에 따른 PCB(903b)에 정전기방지부(904)를 형성하는 방법에 대해서 보다 상세하게 살펴본다.

도 7a 내지 도 7e는 본발명의 실시예에 따른 PCB(903b)에 정전기방지부(904)를 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.

먼저, 도 7a에서 보는 바와 같이 제 1 단계(S1)에서는, 베이스 필름(BF) 양면에 제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2)을 형성한다.

이어서, 도 7b에서 보는 바와 같이 제 2 단계(S2)에서는, 순차적으로 적층된 제 1 금속층(ML1)과, 베이스필름(BF)과, 제 2 금속층(ML2)에 예를 들면, 레이저 드릴링(laser drilling)을 이용하여 비아홀(906)을 형성한다. 이때, 레이저 드릴링으로 비아홀(906)을 형성하는 것은 일예로서, 식각 공정으로 패터닝(patterning) 또는 펀칭(punching)으로 비아홀(906)을 형성하거나, 사출 성형 등을 통해서 비아홀(906)을 형성할 수도 있다.

이어서, 도 7c에서 보는 바와 같이 제 3 단계(S3)에서는, 제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2)의 외면 및 비아홀(906)의 내면에 도금물질(PM)을 도금함으로써, 보호금속층(907)을 형성한다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2)은 제 1 및 제 2 금속층(ML1, ML2) 및 비아홀(906)을 경유하는 보호금속층(907)에 의해 전기적으로 서로 연결된다.

이때, 도금물질(PM)은 예를 들면 구리(Cu)일 수 있다.

이어서, 도 7d에서 보는 바와 같이 제 4 단계(S4)에서는, 비아홀(906)로부터 제 1 간격(d1)을 두고, 비아홀(906)의 외곽의 베이스필름(BF)이 제 1 부분(1P)만큼 노출되도록, 제 1 금속층(ML1) 및 보호금속층(907)을 패터닝한다.

이어서, 도 7e에서 보는 바와 같이 제 5 단계(S5)에서는, 보호금속층(907) 외면에 상부 및 하부절연층(UIL, LIL)을 형성한다.

구체적으로, 제 2 금속층(ML2) 외면 즉, 제 2 금속층(ML2)의 하부에 형성된 보호금속층(907)의 외면에 하부절연층(LIL)을 형성한다.

제 1 금속층(ML1) 외면 즉, 제 1 금속층(ML1)의 상부에 형성된 보호금속층(907)의 외면에는 노출된 베이스필름(BF)의 일부인 제 2 부분(2P)을 포함하면서 정전기방지부(904) 외곽을 두르는 상부절연층(UIL)을 형성한다.

이때, 제 2 부분(2P)이 제 1 부분(1P) 보다 작은 것은 일예로서, 제 2 부분(2P)과 제 1 부분(1P)은 동일 할 수 있다.

한편, 도시하지는 않았으나, PCB(903b)의 양 끝단 중 적어도 하나 이상의 끝단에는 제 2 금속층(ML2)이 노출된다.

노출된 제 2 금속층(ML2)은 도시하지는 않았으나, 접지부와 연결됨으로써 접지된다.

이때, 접지부는 예를 들면, 백라이트(도 3의 900)를 고정하는 금속 새시(sash) 또는 커넥터(connector)가 될 수 있다. 여기서, 커넥터는 LED어셈블리(도 4의 903)가 외부로부터 신호 및 전압을 인가 받기 위해 LED어셈블리(도 4의 903)와 외부 구동부를 서로 연결시켜 주는 부분이다.

이에 따라, 전술한 바와 같이, 정전기 방전이나 서지 등에 발생한 과전류는 LED(도 4의 903a)로 흐르지 않고, 정전기보호부(904)를 통하여 접지됨에 따라 방전된다. 따라서, LED(도 4의 903a)는 과전류로부터 보호된다.

이하, 도 8 및 도 9a 내지 도 9c를 참조하여, 본발명의 실시예에 따른 LED(도 4의 903a) 및 LED어셈블리(도 4의 903)의 구성 회로에 대해서 살펴본다.

도 8은 본발명의 실시예에 따른 LED(도 4의 903a)의 간략한 회로도이고, 도 9a 내지 도 9c는 본발명의 실시에에 따른 LED어셈블리(도 4의 903)의 간략한 회로도이다.

먼저, 도 8를 살펴보면, LED(903a)에는 발광 다이오드 칩(LC)이 구성된다.

이에 따라, LED(903a)에는 양전극(anode)에서 음전극(cathode)으로 전류가 흐르면서, LED(903a)는 흐르는 전류에 따라 빛을 발광하게 된다.

이하, 도 9a 내지 도 9c를 살펴보면, PCB(903b)에는 다수의 LED(903a) 각각을 구성하는 다수의 발광 다이오드 칩(LC)이 서로 직렬 연결되어 LED어레이(LA)를 구성한다.

또한, PCB(903b)의 네 가장자리 중 적어도 하나 이상의 가장자리에는 다수의 정전기방지부(904)가 형성되고, 이때, 다수의 정전기방지부(도 4의 904)는 보호금속층(도 6의 907)와, 제 1 및 제 2 금속층(도 6의 ML1, ML2)을 통해 서로 전기적으로 연결된다. 서로 연결된 정전기방지부(도 4의 904)는 접지부(미도시)와 연결됨으로써 접지된다.

여기서, 도 9a는 PCB(903b)의 네 가장자리에 모두 정전기방지부(도 4의 904)를 형성하고, 제 2 금속층(도 6의 ML2)이 노출된 PCB(903b)의 양 끝단이 접지부(미도시)와 연결된 회로도이다.

이때, 접지부(미도시)는 예를 들면 금속 새시와 커넥터가 될 수 있다. 즉, 제 2 금속층(도 6의 ML2)이 노출된 PCB(903b)의 양 끝단 중 일 끝단은 금속 새시와 연결되고, 타 끝단은 커넥터와 연결된다.

도 9b는 PCB(903b)의 네 가장자리 중 세 가장자리에 정전기방지부(도 4의 904)를 형성하고, 제 2 금속층(도 6의 ML2)이 노출된 PCB(903b)의 양 끝단이 접지부(미도시)와 연결된 회로도이다.

마찬가지로, 접지부(미도시)는 예를 들면 금속 새시와 커넥터가 될 수 있으며, PCB(903b)의 일 끝단은 금속 새시와, 타 끝단은 커넥터와 연결된다.

도 9c는 PCB(903b)의 네 가장자리 중 일 가장자리에 정전기방지부(도 4의 904)를 형성하고, 제 2 금속층(도 6의 ML2)이 노출된 PCB(903b)의 일 끝단이 접지부(미도시)와 연결된 회로도이다.

이때, 접지부(미도시)는 예를 들면 금속 새시 및 커넥터 중 어느 하나가 될 수 있다.

이와 같이, 본발명의 실시예에 따른 LED어셈블리는 PCB에 정전기방지부를 형성하고, PCB의 양 끝단 중 적어도 하나 이상의 끝단을 접지시킴으로써, 정전기 방전이나 서지에 발생하는 과전류를 접지시켜 외부로 흘려 보냄으로써 방전시킨다. 이에 따라, LED가 과전류로부터 보호된다.

본발명의 실시예와 같이 PCB에 정전기방지부를 구성하여 LED를 보호하는 방법에서 LED가 견딜 수 있는 고전압은, 일반적인 PCB에서 LED가 견딜 수 있는 고전압보다 평균적으로 2 ~ 3kV 더 높다.

또한, PCB에 직접 정전기방지부를 형성하는 방법은, 제너 다이오드를 사용하지 않아도 되는 바 생산비가 절감되고, 제너 다이오드를 LED에 삽입하는 제조 공정을 생략할 수 있는 바 생산성이 증가된다.

또한, LED에 제너 다이오드를 삽입하지 않는 바, 발광 다이오드 칩으로부터 출사되는 빛 전체가 LED 외부로 출사할 수 있게 되어 발광 효율이 높아진다.

이와 같이, 정전기방지부를 PCB에 형성하여 LED를 과전류로부터 보호하는 방법은 생산비 절감 및 생산성 증가 등의 효과를 제공하며, 보다 효율적으로 과전류로부터 LED를 보호할 수 있다.

전술한 본발명의 실시예는 본발명의 일예로서, 본발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본발명의 변형을 포함한다.

100: 액정표시장치 200: 액정패널 900: 백라이트
903: LED어셈블리 903a: LED 903b: PCB
LA: LED어레이 LC: 발광다이오드 칩
904: 정전기방지부 905: 베이스부
906: 비아홀 907: 보호금속층

Claims

액정패널과;
상기 액정패널에 빛을 공급하고, 다수의 LED 및 상기 다수의 LED가 실장되고, 순차적으로 적층된 제 1 금속층과, 베이스기판과, 제 2 금속층으로 구성되고, 정전기방지부가 네 모서리 중 적어도 하나 이상의 모서리에 형성된 PCB로 구성된 LED어셈블리를 포함하고,
상기 정전기방지부는,
상기 PCB의 상기 베이스기판이 노출된 베이스부와,
상기 제 1 금속층과, 상기 베이스기판과, 상기 제 2 금속층을 관통하는 비아홀과,
상기 제 1 금속층 상부와, 상기 제 2 금속층 하부와, 상기 비아홀 내면 각각에 형성되어 상기 제 1 금속층과 상기 제 2 금속층을 전기적으로 서로 연결시키는 제 1 내지 제 3 보호금속층
을 포함하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 PCB는,
상기 제 1 보호금속층 외면에 형성되고 상기 정전기방지부의 외각을 두르는 상부절연층과,
상기 제 2 보호금속층 외면에 형성된 하부절연층을 포함하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 PCB의 양 끝단 중 적어도 하나 이상의 끝단은 상기 제 2 금속층이 노출되어 접지부와 연결되는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 금속층과, 상기 제 2 금속층과, 상기 제 1 내지 제 3 보호금속층은, 구리로 이루어지는 액정표시장치.
액정패널과, 상기 액정패널에 빛을 공급하고 다수의 LED 및 상기 다수의 LED가 실장되고, 순차적으로 적층 된 제 1 금속층과, 베이스필름과, 제 2 금속층으로 이루어지는 PCB로 구성된 LED어셈블리를 포함하는 액정표시장치의 제조방법에 있어서,
순차적으로 적층 된 상기 제 1 금속층과, 상기 베이스필름과 상기 제 2 금속층을 관통하는 비아홀을 형성하는 제 1 단계와;
상기 제 1 금속층의 상부와, 상기 제 2 금속층의 하부와, 상기 비아홀 내면에 도금물질을 도금하여 제 1 내지 제 3 보호금속층을 형성하는 제 2 단계와;
상기 비아홀로부터 제 1 간격을 두고, 상기 비아홀 외곽의 상기 베이스필름이 제 1 부분이 노출되도록 상기 제 1 금속층 및 상기 제 1 보호금속층을 패터닝하는 제 3 단계와;
상기 제 1 보호금속층 및 상기 제 2 보호금속층 외면 각각에 상부 및 하부절연층을 형성하는 제 4 단계
를 포함하는 액정표시장치 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제 4 단계는,
상기 제 1 보호금속층 외면에 상기 베이스필름의 상기 제 1 부분을 구성하는 제 2 부분을 포함하여 상기 상부절연층을 형성하는 단계와,
상기 제 2 보호금속층 외면에 상기 하부절연층을 형성하는 단계
를 포함하는 액정표시장치 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 PCB의 양 끝단 중 적어도 하나 이상의 끝단은 상기 제 2 금속층이 노출되어 접지부와 연결되는 액정표시장치 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 금속층과, 상기 제 2 금속층과, 상기 제 1 내지 제 3 보호금속층은, 구리로 이루어지는 액정표시장치 제조방법.