KR20170051588A - 커넥터, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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장수혁
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Abstract

본 발명은 커넥터, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 이를 포함하는 표시장치를 제공한다. 본 발명에 의한 커넥터는 하우징, 레일 핀들, 슬라이더를 포함한다. 하우징은 경성 회로 기판(rigid-printed circuit board) 상에 배치되고, 내부 공간이 마련된다. 레일 핀들은 하우징의 내부 공간에 나란하게 배열된다. 슬라이더는 하우징의 내부 공간에 인입되어, 레일 핀들을 따라 슬라이딩 가능하게 체결된다. 연성 회로 기판(flexible-printed circuit board)은 슬라이더의 슬롯을 통해 슬라이더 내로 인입되어 레일 핀들과 전기적으로 연결된다.

Description

커넥터, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 이를 포함하는 표시장치{Connector And Printed Circuit Board Comprising The Same And Display Device Comprising The Same}
본 발명은 슬라이딩 가능한 슬라이더를 포함하는 커넥터, 이를 포함하는 인쇄 회로 기판, 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 근래 정보화 사회의 발전과 더불어, 표시 장치에 대한 다양한 형태의 요구가 증대되면서, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), FED(Field Emission Display), OLED(Organic Light Emitting Diode Display)등과 같은 표시 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래 기술에 의한 표시 장치를 설명한다. 도 1은 종래 기술에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2 및 도 3은 종래 기술에 의한 문제점을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 표시 장치는 표시 패널(1), COF(5)(Chip On Film), 및 인쇄 회로 기판(3)(Printed Circuit Board)을 포함한다. 표시 패널(1)은 입력 영상이 구현되는 표시 영역과, 표시 영역 외측의 비 표시 영역을 포함한다. 비 표시 영역에는 표시 영역에 구동 신호를 전달하기 위한 배선들, 및 배선의 일단과 연결된 패드들을 포함한다.
COF(5)(20)는 베이스 필름 상에 실장된 구동 IC(6)(Driver Integrated Circuit)(6)를 포함한다. COF(5)의 일단은 표시 패널(1)과 연결되고, 타단은 인쇄 회로 기판(3)과 연결된다.
인쇄 회로 기판(3)에는 집적회로와 같은 다수의 소자가 형성되어 구동부를 이루고, 그 구동부는 표시 패널(1)을 구동시키기 위한 다양한 제어 신호 및 데이터 신호등을 생성하여 표시 패널(1)에 전달한다. 베이스 필름 상에 실장된 구동 IC(6)는 스위칭 동작을 통해 인쇄 회로 기판(3)으로부터의 구동 신호를 표시 패널(1)에 전달한다. 인쇄 회로 기판(3)은 표시 패널(1)의 배면에 배치된다. 이를 위해, COF(5) 배면 방향으로 벤딩(Bending) 된다.
도 2를 참조하면, 표시 장치에는 외력이 제공되어 변형이 발생할 수 있다. 예를 들어, 최근 개발되는 플렉서블 표시장치는 유연한 재질의 소자 및 구조체를 포함하여 구부러지거나 접힐 수 있다.
사용자가 필요에 따라 표시 장치를 구부리는 경우, 표시 패널(1)과 함께 인쇄 회로 기판(3)이 구부러진다. 일 예로 표시 패널(1)은 유연한 플라스틱 기판 상에 형성된 플라스틱 유기발광 다이오드를 포함하여 구부러질 수 있다.
다만, 인쇄 회로 기판(3)은 일반적으로 경성(rigid) 재질로 형성되므로 구부러지는 경우 크랙이 발생할 수 있다. 표시 패널(1)과 함께 인쇄 회로 기판(3)이 구부러지는 경우, 인쇄 회로 기판(3)에는 표시 패널(1)과 인쇄 회로 기판(3)의 곡률 반경 차이에 의한 크랙이 발생할 수 있다. 도 2의 (a)와 같이 표시 패널(1)의 전면(前面) 방향으로 구부러지는 경우, 인쇄 회로 기판(3)에는 인장력이 작용하여 크랙이 발생할 수 있다. 도 2의 (b)와 같이 표시 패널(1)의 배면(背面) 방향으로 구부러지는 경우, 인쇄 회로 기판(3)에는 압축력이 작용하여 크랙이 발생할 수 있다. 표시 장치가 구부러지는 경우, 인쇄 회로 기판(3)이 인장력 또는 압축력에 견딜 수 있다 하더라도, COF(5)가 뒤틀리면서 COF(5)와 표시 패널(1) 및/또는 COF(5)와 인쇄 회로 기판(3) 사이에 접촉 불량이 발생할 수 있다.
도 3을 더 참조하면, 이를 방지하기 위해, 인쇄 회로 기판(3)은 경성 회로 기판(R)과, 연성 회로 기판(F)을 포함하도록 구성될 수 있다(도 3의 (a)). 이 경우, 인쇄 회로 기판(3)은 연성 회로 기판(F)을 포함함으로써 유연성을 갖기 때문에 크랙을 발생하는 것을 어느 정도 방지할 수 있다. 이 경우에도 이하와 같은 문제점이 발생할 수 있다. 일 예로, 연성 회로 기판(F)을 포함한다고 하더라도, 표시 패널(1)의 곡률 반경이 계속적으로 줄어드는 경우까지 대응하기에는 한계가 있다(도 3의 (b)). 다른 예로, 연성 회로 기판(F)이 표시 패널(1) 또는 다른 구조체와 접촉될 수 있고, 접촉 영역(DA1)에서 스크래치가 발생하는 등의 손상이 발생할 수 있다. 또 다른 예로, 연성 회로 기판(F)과 경성 회로 기판(R)이 접촉되는 영역(DA2)에서, 연성 회로 기판(F)의 복원력이 경성 회로 기판(R) 및 COF(5)에 그대로 전달되어 경성 회로 기판(R) 및 COF(5)의 위치를 변경시킬 수 있고, 이에 따라 접촉 불량이 발생할 수 있다(도 3의 (c)).
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 신규한 커넥터를 구비함으로써, 제공된 외력에 대응할 수 있는 인쇄 회로 기판 및 표시장치를 제공한다.
본 발명은 커넥터, 커넥터를 갖는 인쇄 회로 기판, 커넥터를 갖는 표시장치를 제공한다. 본 발명에 의한 커넥터는 하우징, 레일 핀들, 슬라이더를 포함한다. 하우징은 경성 회로 기판(rigid-printed circuit board)의 어느 일면에 배치되며, 내측 공간이 마련된다. 레일 핀들은 내측 공간의 적어도 어느 일면에 일방향으로 연장되어 배치된다. 슬라이더는 하우징의 내측에서 레일 핀들을 따라 슬라이딩 가능하게 구비되며, 외측으로 개방되어 연성 회로 기판(flexible-printed circuit board)이 인입되는 슬롯을 갖는다. 이때, 슬라이더는 경성 회로 기판으로부터의 신호를 레일 핀을 통해 전달받아 연성 회로 기판으로 전송한다.
본 발명은 커넥터를 구비함으로써, 과도한 외력이 제공된 경우에도 인쇄 회로 기판의 과도한 변형을 방지할 수 있다. 본 발명에서는 커넥터가 구비됨으로써, 표시 장치의 변형에 대응하여 인쇄 회로 기판의 구조가 유동적으로 변형될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 제공된 외력에 의해 신호 전송 경로가 오픈 되는 불량 등을 방지할 수 있어, 제품 수율 및 제품 신뢰성이 향상된 인쇄 회로 기판 및 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3은 종래 기술에 의한 문제점을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명에 의한 커넥터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4를 Ⅰ-Ⅰ'로 절취한 것으로, 본 발명에 의한 커넥터를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 6은 도 5에서 AR 영역만을 확대 도시한 도면이다.
도 7은 커넥터와 연성 회로 기판의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 10은 본 발명에 의한 표시장치를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 11은 표시 장치의 형태가 변형되는 경우, 연성 회로 기판의 형태와 커넥터의 내부에 인입된 슬라이더의 운동 방향을 설명하기 위한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로써, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 커넥터를 설명한다. 도 4는 본 발명에 의한 커넥터를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 5는 도 4를 Ⅰ-Ⅰ'로 절취한 것으로, 본 발명에 의한 커넥터를 개략적으로 도시한 단면도들이다. 도 6은 도 5에서 AR 영역만을 확대 도시한 도면이다. 도 7은 커넥터와 연성 회로 기판의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 커넥터(200)는 하우징(210), 슬라이더(220), 및 복수 개의 레일 핀(250)들을 포함한다. 커넥터(200)는 경성 회로 기판(150)(rigid-printed circuit board) 상에 배치된다.
하우징(210)은 슬라이더(220)를 수용할 수 있는 내부 공간을 포함한다. 하우징(210)은 커넥터(200)의 외형을 결정하며, 내부에 슬라이더(220)를 수용하는 역할을 한다. 도면에서, 하우징(210)은 대략 육면체 형상을 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 하우징(210)의 형상은 내부 공간을 마련하여 본 발명의 특징적인 구성 요소를 실장할 수 있는 형상이라면 모두 포함될 수 있다. 하우징(210)은 다른 전자 제품들과 전기적으로 연결되지 않도록 절연 물질을 포함할 수 있다.
슬라이더(220)는 하우징(210)의 내부 공간에 인입되도록 구비된다. 슬라이더(220)는 하우징(210)의 내부에 마련된 내부 공간에 인입되어, 기 설정된 방향으로 슬라이딩 가능하도록 구비된다. 즉, 슬라이더(220)는 제공되는 외력에 의해 기 설정된 방향을 따라 왕복 운동이 가능하도록 구비될 수 있다. 이때, 슬라이더(220)의 왕복 운동은 하우징(210)에 구비된 구조물에 의해 제한될 수 있다. 즉, 도면에 도시하지는 않았으나, 하우징(210)에는 스토퍼(stopper)와 같은 구조물이 구비될 수 있고, 슬라이더(220)는 스토퍼에 의해 하우징(210)의 외부로 돌출되지 않을 수 있다.
레일 핀(250)은 하우징(210)의 내부 공간의 어느 일면에 배치된다. 레일 핀(250)은 복수 개일 수 있다. 복수의 레일 핀(250)들은 어느 일방향으로 나란하게 연장된다. 레일 핀(250)들 각각은 서로 다른 신호가 인가되는 서로 다른 신호 전송 경로가 된다. 복수의 레일 핀(250)들은 서로 접촉되지 않도록 기 설정된 만큼 이격 배치된다. 즉, 이웃하는 레일 핀(250)들은 서로 신호의 간섭이 발생하지 않도록 기 설정된 만큼 이격 배치된다. 레일 핀(250)들은 도전 물질을 포함한다. 레일 핀(250)의 재료는 다른 구조물들과의 마찰, 및 신호 전송 시 발생할 수 있는 저항 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 슬라이더(220)는 레일 핀(250)을 따라 슬라이딩된다. 후술하겠으나, 슬라이더(220)는 레일 핀(250)들에 체결되어 레일 핀(250)이 연장된 방향을 따라 왕복 운동할 수 있다. 도면에서는, 레일 핀(250)들이 슬라이더(220)의 하부에 배치된 경우를 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 레일 핀(250)들은 슬라이더(220)의 상부, 양 측부 중 적어도 어느 하나 이상에 배치될 수 있다. 이하에서는, 레일 핀(250)들이 슬라이더(220)의 하부에 배치된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 5를 더 참조하면, 하우징(210)은 상부 커버(211)와 하부 커버(213)를 포함할 수 있다. 상부 커버(211)와 하부 커버(213)는 일체로 형성될 수 있으나, 각각 분리 형성되어 서로 체결될 수도 있다. 하부 커버(213) 상에는 레일 핀(250)이 일 방향으로 나란하게 배열된다. 하우징(210)의 내부에 인입된 슬라이더(220)는 일 방향으로 슬라이딩 가능하도록 레일 핀(250)에 체결된다. 슬라이더(220)에 외력이 제공되는 경우, 슬라이더(220)는 레일 핀(250)을 따라 왕복 운동을 수행한다. 후술하겠으나, 슬라이더(220)에 제공되는 외력은 슬롯(221)을 통해 슬라이더(220)에 인입되는 연성 회로 기판(100)(flexible-printed circuit board)의 복원력일 수 있다.
슬라이더(220)는 연결부(240)와 고정부(230)를 포함한다. 슬라이더(220)는 하우징(210)의 외측으로 개방된 슬롯(221)을 포함한다. 연결부(240)는 슬롯(221)을 통해 인입되는 연성 회로 기판(100)과 전기적으로 연결된다. 연결부(240)는 복수 개일 수 있다. 연결부(240)의 개수는 레일 핀(250)의 개수와 대응된다. 연결부(240)들 각각에는 서로 다른 신호가 인가된다. 따라서, 연결부(240)들 각각은 서로 기 설정된 만큼 이격되어 배치된다. 대응되는 연결부(240)와 레일 핀(250)은 서로 접촉되어 동일한 신호를 전달하는 신호 전송 경로가 된다.
고정부(230)는 적어도 하나 이상의 연결부(240)들을 고정시키는 역할을 한다. 예를 들어, 고정부(230)는 제공된 외력에 의해 연결부(240)들이 서로 접촉하거나, 대응되는 레일 핀(250)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 연결부(240)는 레일 핀(250)과 전기적으로 연결되어 신호를 전달하기 위해 도전 물질을 포함한다. 고정부(230)는 서로 다른 신호가 인가되는 연결부(240)들이 단락(short)되는 것을 방지하기 위해 절연 물질을 포함한다.
연결부(240)는 제1 연결 핀(245), 제2 연결 핀(243), 및 지지 핀(241)을 포함한다. 제1 연결 핀(245)은 레일 핀(250)과 슬라이딩 가능하게 연결된다. 도 6을 더 참조하면, 제1 연결 핀(245)의 일단에는 요(凹)부가 구비되고, 레일 핀(250)은 요부의 내측으로 인입되어 슬라이딩 가능하게 체결될 수 있다. 제1 연결 핀(245)과 레일 핀(250)의 체결 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 이탈되지 않으면서 슬라이딩 가능한 형상을 모두 포함할 수 있다. 제1 연결 핀(245)과 레일 핀(250)의 체결 형상은 마찰 등을 고려하여 선택되어지는 것이 바람직하다.
연결부(240)들 중 적어도 어느 하나는, 대응되는 레일 핀(250)과 연결되는 복수 개의 제1 연결 핀(245)들을 포함할 수 있다. 즉, 연결부(240)와 이와 대응되는 레일 핀(250)은 하나의 제1 연결 핀(245)을 통해 전기적으로 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 연결부(240)는 서로 다른 위치에서 연장된 두 개 이상의 제1 연결 핀(245)을 구비할 수 있고, 제1 연결 핀(245)들은 모두 하나의 레일 핀(250)에 슬라이딩 가능하도록 체결될 수 있다. 하나의 연결부(240)에서 복수 개의 제1 연결 핀(245)을 구비함으로써, 어느 하나의 제1 연결 핀(245)과 레일 핀(250) 사이에 접촉 불량이 발생하더라도, 다른 제1 연결 핀(245)이 보상 채널로써 기능할 수 있다. 또한, 슬라이더(220)가 이동할 때 어느 한쪽으로 기울어지지 않도록 하는 지지 구조체로써 기능할 수 있다.
도 7을 더 참조하면, 제2 연결 핀(243)은 슬라이더(220)의 슬롯(221)을 통해 인입된 연성 회로 기판(100)과 직접 접촉한다. 제2 연결 핀(243)은 복수 개일 수 있으며, 제2 연결 핀(243)은 연성 회로 기판(100)의 일단에 구비된 단자(110) 개수와 대응된다. 제2 연결 핀(243)들 각각에는 서로 다른 신호가 인가된다. 대응되는 제2 연결 핀(243)과 연성 회로 기판(100)의 단자(110)는 서로 접촉되어 동일한 신호를 전달하는 신호 전송 경로가 된다. 제2 연결 핀(243)과 연성 회로 기판(100)의 단자(110)는 서로 전기적으로 연결되되, 탈부착이 가능하도록 구비될 수 있고, 고정되도록 접합될 수도 있다. 제2 연결 핀(243)에서 연성 회로 기판(100)과 직접 접촉하는 접촉부는 기 설정된 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 연성 회로 기판(100)의 단자(110)와 접촉부와의 접촉 불량 예를 들어, 오 정렬(misalign)등에 의한 접촉 불량을 방지하기 위해, 접촉부는 넓은 면적을 갖도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
지지 핀(241)은, 서로 대응되는 제1 연결 핀(245) 및 제2 연결 핀(243)과 접촉하여, 이들을 전기적으로 연결시킨다. 이에 따라, 레일 핀(250), 제2 연결 핀(243), 지지 핀(241), 제1 연결 핀(245), 및 인입된 연성 회로 기판(100)의 단자(110)를 연결하는 하나의 신호 전송 경로가 형성된다. 제1 연결 핀(245), 제2 연결 핀(243), 및 지지 핀(241)은 하나의 몸체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 연결 핀(245), 제2 연결 핀(243), 및 지지 핀(241) 중 적어도 어느 하나는 다른 하나와 개별적으로 구비되어 전기적으로 연결되도록 체결될 수 있다. 제1 연결 핀(245), 제2 연결 핀(243), 및 지지 핀(241)의 체결 구조는 슬라이더(220)의 형상, 및 신호 전달 시 생기는 저항 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
하우징(210)과 슬라이더(220) 사이에는 적어도 하나 이상의 롤러(215)가 더 구비될 수 있다. 롤러(215)는 하우징(210)의 내부면과 슬라이더(220)의 외부면에 맞닿아 있다. 롤러(215)는 하우징(210)에 회전 가능하게 구비된다. 롤러(215)는 슬라이더(220)의 이동 시 슬라이더(220)의 외부면과 맞닿아 함께 회전한다. 롤러(215)를 통해 슬라이더(220)의 이동을 용이하게 할 수 있고, 슬라이더(220) 이동 시 하우징(210)과의 마찰을 줄일 수 있다. 복수 개의 롤러(215)들은 슬라이더(220)의 진행 방향을 따라 일정 간격 이격 배치되어, 슬라이더(220)가 일방향으로 치우침 없이 진행할 수 있도록 하는 지지 구조체로써 기능할 수 있다. 이에 따라, 커넥터(200)에 롤러(215)를 더 포함함으로써, 슬라이더(220)가 하우징(210) 등의 다른 구조체와 접촉하여 발생할 수 있는 손상을 미연에 방지할 수 있다.
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판을 설명한다. 도 8은 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 9는 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
본 발명에 의한 인쇄 회로 기판은, 경성 회로 기판(150), 연성 회로 기판(100), 및 경성 회로 기판(150)과 연성 회로 기판(100)을 전기적으로 연결시키는 커넥터(200)를 포함한다.
경성 회로 기판(150)에는 집적 회로와 같은 다수의 소자가 배치되어 구동부를 이루고, 그 구동부는 표시 패널, 터치 스크린 패널 등을 구동시키기 위한 다양한 제어 신호 및 파워 신호 등을 생성하여 표시 패널 등에 전달한다. 생성된 신호들을 전달하기 위해, 경성 회로 기판(150) 상에는 링크 배선(151)들이 배치된다.
커넥터(200)는 경성 회로 기판(150) 상에 배치된다. 커넥터(200)는 하우징(210), 레일 핀(250)들, 및 슬라이더(220)를 포함한다. 하우징(210)에는 슬라이더(220)를 수용할 수 있는 내부 공간이 마련된다. 레일 핀(250)들은 하우징(210)의 내부 공간에는 나란하게 배열된다. 슬라이더(220)는 하우징(210)의 내부 공간에 인입되어, 레일 핀(250)들을 따라 슬라이딩 가능하게 결합된다.
슬라이더(220)는 하나 이상의 연결부(240)와, 연결부(240)를 고정시키는 고정부(230)를 포함한다. 연결부(240)는 제1 연결 핀(245), 제2 연결 핀(243), 및 제1 연결 핀(245)과 제2 연결 핀(243)을 연결시키는 지지 핀(241)을 포함한다. 제1 연결 핀(245)은 레일 핀(250)과 슬라이딩 가능하게 직접 체결된다. 제2 연결 핀(243)은 인입된 상기 연성 회로 기판(100)의 단자(110)와 직접 접촉된다. 지지 핀(241)은 서로 대응되는 제1 연결 핀(245)과 제2 연결 핀(243)을 직접 연결시킨다. 지지 핀(241)을 통해 제1 연결 핀(245)과 제2 연결 핀(243)은 전기적으로 연결된다. 제1 연결 핀(245), 제2 연결 핀(243), 및 지지 핀(241)은 한 몸체로 형성될 수 있다. 대응되는 연결부(240)와 레일 핀(250)은 동일한 신호가 인가되는 신호 전송 경로가 된다.
경성 회로 기판(150) 상에 배치된 링크 배선(151)들은, 커넥터(200)의 레일 핀(250)들과 접촉되어 전기적으로 연결된다. 구동부에서 생성된 신호들은 링크 배선(151)을 통해 커넥터(200)의 레일 핀(250)들에 각각 전달된다. 레일 핀(250)들은 연결부(240)와 전기적으로 연결된다. 대응되는 링크 배선(151), 레일 핀(250), 및 연결부(240)는 동일한 신호가 인가되는 신호 전송 경로가 된다.
연성 회로 기판(100)은 슬라이더(220)의 슬롯(221)에 인입되어 슬라이더(220)의 연결부(240)와 전기적으로 연결된다. 즉, 인입된 연성 회로 기판(100)에 구비된 단자(110)들은 연결부(240)들의 제1 연결 핀(245)들과 접촉되어 전기적으로 연결된다. 대응되는 단자(110)와 연결부(240)는 동일한 신호가 인가되는 신호 전송 경로가 된다. 이에 따라, 커넥터(200)를 통해, 경성 회로 기판(150)과 연성 회로 기판(100)이 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 경성 회로 기판(150)의 링크 배선(151), 레일 핀(250), 제2 연결 핀(243), 지지 핀(241), 제1 연결 핀(245), 및 인입된 연성 회로 기판(100)의 단자(110)를 연결하는 하나의 신호 전송 경로가 형성된다.
도 9를 더 참조하여, 커넥터(200)의 동작 상태를 설명한다. 슬라이더(220)는 하우징(210)의 내부에서 레일 핀(250)을 따라 슬라이딩 가능하게 구비된다. 슬라이더(220)는 제공되는 외력에 의해 레일 핀(250)을 따라 왕복 운동할 수 있다. 예를 들어, 제공되는 외력은 연성 회로 기판(100)의 복원력일 수 있다. 유연성을 갖는 연성 회로 기판(100)이 구부려지는 등의 변형이 생긴 경우, 원 상태를 유지하려는 복원력이 작용한다. 변형된 연성 회로 기판(100)이 원 상태를 유지하기 위해 즉, 플랫(flat)한 상태를 유지하기 위해 슬라이더(220)에 외력을 제공하는 경우, 슬라이더(220)는 레일 핀(250)을 따라 이동한다. 슬라이더(220)는 작용하는 외력에 따라 역방향으로 이동할 수 있음은 물론이다.
인쇄 회로 기판에 과도한 외력이 작용하여 변형이 발생한 경우, 경성 회로 기판(150)에는 물론 연성 회로 기판(100)에도 변형 스트레스(stress)에 의한 불량이 발생할 수 있다. 본 발명에 의한 인쇄 회로 기판은 커넥터(200)를 구비함으로써, 과도한 외력이 작용하는 경우에도 유연하게 대응할 수 있다. 본 발명은 과도한 외력이 제공된 경우에도 인쇄 회로 기판의 과도한 변형을 방지할 수 있어, 신호 전송 경로의 오픈(open) 불량 등을 방지할 수 있다.
연성 회로 기판(100)이 변형된 경우, 연성 회로 기판(100)은 슬롯(221)의 입구 영역(CP)에서 슬라이더(220)와의 직접적인 접촉에 의한 손상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 슬롯(221)의 입구 영역(CP)의 폭은 슬롯(221)의 내부 영역의 폭보다 넓게 형성될 수 있다. 일 예로, 도시한 바와 같이, 슬롯(221)의 폭은 슬롯(221)의 입구 영역(CP)에서 내부 영역으로 갈수록 점진적으로 줄어들 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예는 슬롯(221)의 폭을 조절함으로써 연성 회로 기판(100)의 변형 시에도, 연성 회로 기판(100)이 슬롯(221)의 입구 영역(CP)과 맞닿아 발생할 수 있는 불량을 미연에 방지할 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여, 본 발명에 의한 표시장치를 설명한다. 도 10은 본 발명에 의한 표시장치를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다.
본 발명에 의한 표시장치는 입력 영상을 표시하는 플렉서블 표시 패널(10), 플렉서블 표시 패널(10)을 구동하는 구동 회로(310)가 실장된 하나 이상의 플렉서블 필름(300), 및 상기 플렉서블 필름(300)들이 연결되는 인쇄 회로 기판을 포함한다.
표시 패널(10)은 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode) 표시소자를 포함하는 유기 발광 표시패널로 구성될 수 있다. 표시패널이 유기 발광 표시패널로 구성된 경우, 이는 전면발광(Top-Emission) 방식, 배면발광(Bottom-Emission) 방식 또는 양면발광(Dual-Emission) 방식으로 구현될 수 있다. 표시 패널(10)은 액정(Liquid crystal) 표시소자를 포함하는 액정 표시 패널(10)로 구성될 수 있다. 표시패널이 액정 표시패널로 구성된 경우, 이는 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등으로 구현될 수 있다.
플렉서블 필름(300) 상에는 구동 회로(310)가 실장된다. 플렉서블 필름(300)은 COF(Chip On Film)일 수 있다. 플렉서블 필름(300)의 일단은 표시 패널(10)과 연결되고, 타단은 인쇄 회로 기판과 연결된다. 인쇄 회로 기판은 표시 패널(10)의 배면(背面)방향에 구비될 수 있다. 이를 위해 플렉서블 필름(300)은 배면 방향으로 구부러질 수 있다.
인쇄 회로 기판에는 집적회로와 같은 다수의 소자가 형성되어 구동부를 이루고, 그 구동부는 표시 패널(10)을 구동시키기 위한 다양한 제어 신호 및 데이터 신호등을 생성하여 표시 패널(10)에 전달한다. 플렉서블 필름(300) 상에 실장된 구동 회로(310)는 스위칭 동작을 통해 인쇄 회로 기판으로부터의 제어 신호를 전달한다. 이를 위하여, 인쇄 회로 기판, 플렉서블 필름(300), 및 표시 패널(10)을 연결하는 신호 전송 경로가 형성된다.
인쇄 회로 기판은 복수의 경성 회로 기판 블록과, 연성 회로 기판(100)을 포함한다. 복수의 경성 회로 기판 블록들은 하나의 인쇄 회로 기판을 구성하는 것으로 복수 개로 분할된 경성 회로 기판(150)이다. 이웃한 경성 회로 기판 블록들은 그 사이에 배치된 연성 회로 기판(100)에 의해 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판은 제1 경성 회로 기판(150_1) 블록, 제2 경성 회로 기판(150_2) 블록, 및 제1 경성 회로 기판(150_1) 블록과 제2 경성 회로 기판(150_2) 블록 사이에 구비되어 제1 경성 회로 기판(150_1) 블록과 제2 경성 회로 기판(150_2) 블록을 전기적으로 연결시키는 연성 회로 기판(100)을 포함할 수 있다. 제1 경성 회로 기판(150_1) 블록과 연성 회로 기판(100)은 제1 커넥터(200_1)를 통해 전기적으로 연결된다. 제2 경성 회로 기판(150_2) 블록과 연성 회로 기판(100)은 제2 커넥터(200_2)를 통해 전기적으로 연결된다. 커넥터(200)를 통한 경성 회로 기판(150) 블록과 연성 회로 기판(100)의 연결관계는 전술한 바와 같다.
연성 회로 기판(100)의 길이는 경성 회로 기판 블록(150_1, 150_2) 사이의 길이보다 충분히 길게 구비될 수 있다. 이때, 연성 회로 기판(100)은 다른 구조물과 간섭이 발생하지 않을 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 이에 따라, 표시 장치를 구부리는 등의 변형을 가하는 경우에도, 인쇄 회로 기판은 표시 패널(10)의 변형된 곡률에 대응하여 변형될 수 있다. 아울러, 본 발명은 커넥터(200)를 포함함으로써, 표시 장치에 변형을 가하는 경우에도 연성 회로 기판(100)에 과도한 변형 스트레스가 가해지는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 11을 참조하여, 표시 장치의 변형에 대응한 인쇄 회로 기판의 구조 변화의 예를 설명한다. 도 11은 표시 장치의 형태가 변형되는 경우, 연성 회로 기판의 형태와 커넥터의 내부에 인입된 슬라이더의 운동 방향을 설명하기 위한 것이다. 도 11에서는, 인쇄 회로 기판이 3개의 경성 회로 기판 블록과, 이웃하는 경성 회로 기판 블록 사이에 각각 구비된 2개의 연성 회로 기판을 포함하는 것을 예로 들어 도시하였다.
도 11의 (a)는 표시 장치가 플랫한 상태에 있는 경우를 나타낸 것이다. 도 11의 (b)를 참조하면, 표시 장치를 제1 방향(①)으로 벤딩시키는 경우, 제1 커넥터(200_1)에 인입된 제1 슬라이더(220_1)와 제2 커넥터(200_2)에 인입된 제2 슬라이더(220_2)는 서로 인접하는 방향(②)으로 이동한다. 즉, 표시 장치가 제1 방향(①)으로 벤딩되는 경우, 연성 회로 기판(100)은 원 상태를 유지하려는 복원력에 의해 대략 플랫한 상태를 유지한다. 이때, 연성 회로 기판(100)의 복원력은 슬라이더(220_1, 220_2)로 전달되어 슬라이더(220_1, 220_2)를 이동시킨다.
도 11의 (c)를 참조하면, 표시 장치를 제2 방향(①')으로 벤딩시키는 경우, 제1 커넥터(200_1)에 인입된 제1 슬라이더(220_1)와 제2 커넥터(200_2)에 인입된 제2 슬라이더(220_2)는 서로 이격되는 방향(②')으로 이동한다. 즉, 표시 장치가 제2 방향(①')으로 벤딩되는 경우, 연성 회로 기판(100)은 원 상태를 유지하려는 복원력에 의해 대략 플랫한 상태를 유지한다. 이때, 연성 회로 기판(100)의 복원력은 슬라이더(220_1, 220_2)로 전달되어 슬라이더(220_1, 220_2)를 이동시킨다.
이와 같이, 표시 장치를 구부리는 동작 등에 의한 외력이 제공되어 연성 회로 기판(100)이 변형되더라도, 그 복원력이 슬라이더(220_1, 220_2)에 전달되어 슬라이더(220_1, 220_2)만을 이동시킬 뿐 강성 회로 기판(150_1, 150_2) 등의 다른 구조체에 전달되지 않는다. 이에 따라, 본 발명은 복원력이 다른 구조체에 전달되어 발생할 수 있는 불량 예를 들어, 연성 회로 기판(100)과 경성 회로 기판(150_1, 150_2) 사이 및/또는 경성 회로 기판(150_1, 150_2)과 플렉서블 필름(300) 사이의 접촉 불량 등을 방지할 수 있다. 또한, 연성 회로 기판(100)은 외력이 작용하더라도 플랫한 상태를 유지할 수 있기 때문에, 과도한 변형에 의한 크랙 발생을 방지할 수 있다. 본 발명에서는 커넥터(200)가 구비됨으로써, 표시 장치의 변형에 대응하여 인쇄 회로 기판의 구조가 유동적으로 변형될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 불량률을 낮출 수 있어 제품 수율 및 제품 신뢰성이 향상된 플렉서블 표시장치를 제공할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
10 : 표시 패널 100 : 연성 회로 기판
150 : 경성 회로 기판 200 : 커넥터
210 : 하우징 220 : 슬라이더
221 : 슬롯 250 : 레일 핀
230 : 고정부 240 : 연결부
241 : 지지 핀 245 : 제1 연결 핀
243 : 제2 연결 핀 215 : 롤러

Claims (11)

  1. 경성 회로 기판(rigid-printed circuit board) 상에 배치되고, 내부 공간이 마련된 하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 나란하게 배열된 레일 핀들; 및
    상기 하우징의 내부 공간에 인입되어, 상기 레일 핀들을 따라 슬라이딩 가능하게 체결된 슬라이더를 포함하고,
    연성 회로 기판(flexible-printed circuit board)이 상기 슬라이더의 슬롯을 통해 상기 슬라이더 내로 인입되어 상기 레일 핀들과 전기적으로 연결된 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이더는,
    상기 레일 핀과 슬라이딩 가능하게 연결되는 제1 연결 핀, 인입된 상기 연성 회로 기판의 단자와 연결되는 제2 연결 핀, 및 상기 제1 연결 핀과 상기 제2 연결 핀을 연결시키는 지지 핀을 갖는 하나 이상의 연결부들; 및
    상기 연결부들을 고정시키는 고정부를 포함하는 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결부는 도전 물질을 포함하고,
    상기 고정부는 절연 물질을 포함하는 커넥터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결부들 중 적어도 어느 하나는,
    상기 레일 핀과 연결되는 복수 개의 제1 연결 핀을 갖는 커넥터.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결부들은,
    서로 이격 배치된 커넥터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 슬라이더 사이에 구비된 하나 이상의 롤러를 더 포함하는 커넥터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬롯은,
    입구 영역의 폭이 내부 영역의 폭보다 넓은 커넥터.
  8. 경성 회로 기판과 연성 회로 기판; 및
    상기 경성 회로 기판 블록들 상에 배치되어, 상기 연성 회로 기판과 상기 경성 회로 기판을 연결하는 커넥터를 포함하고,
    상기 커넥터는,
    내부 공간이 마련된 하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 나란하게 배열된 레일 핀들; 및
    상기 하우징의 내부 공간에 인입되어, 상기 레일 핀들을 따라 슬라이딩 가능하게 체결된 슬라이더를 포함하며,
    상기 연성 회로 기판은,
    상기 슬라이더의 슬롯을 통해 상기 슬라이더 내로 인입되어 상기 레일 핀들과 전기적으로 연결된 인쇄 회로 기판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬라이더는,
    상기 레일 핀과 슬라이딩 가능하게 연결되는 제1 연결 핀, 인입된 상기 연성 회로 기판의 단자와 연결되는 제2 연결 핀, 및 상기 제1 연결 핀과 상기 제2 연결 핀을 연결시키는 지지 핀을 갖는 하나 이상의 연결부들; 및
    상기 연결부들을 고정시키는 고정부를 포함하는 인쇄 회로 기판.
  10. 입력 영상을 표시하는 플렉서블 표시 패널;
    상기 플렉서블 표시 패널을 구동하는 구동 회로가 실장된 하나 이상의 플렉서블 필름; 및
    상기 플렉서블 필름들이 연결되는 인쇄 회로 기판을 포함하고,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    다수의 경성 회로 기판 블록;
    이웃한 상기 경성 회로 기판 블록들을 연결하는 하나 이상의 연성 회로 기판; 및
    상기 경성 회로 기판 블록들 상에 배치되어, 상기 연성 회로 기판과 상기 경성 회로 기판을 연결하는 커넥터를 포함하며,
    상기 커넥터는,
    내부 공간이 마련된 하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 나란하게 배열된 레일 핀들; 및
    상기 하우징의 내부 공간에 인입되어, 상기 레일 핀들을 따라 슬라이딩 가능하게 체결된 슬라이더를 포함하며,
    상기 연성 회로 기판은,
    상기 슬라이더의 슬롯을 통해 상기 슬라이더 내로 인입되어 상기 레일 핀들과 전기적으로 연결된 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 슬라이더는,
    상기 레일 핀과 슬라이딩 가능하게 연결되는 제1 연결 핀, 인입된 상기 연성 회로 기판의 단자와 연결되는 제2 연결 핀, 및 상기 제1 연결 핀과 상기 제2 연결 핀을 연결시키는 지지 핀을 갖는 하나 이상의 연결부들; 및
    상기 연결부들을 고정시키는 고정부를 포함하는 표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020246795A1 (ko) * 2019-06-07 2020-12-10 삼성전자 주식회사 안테나 튜닝을 위한 전자 장치

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