KR790001852B1 - 액정모듈 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액 정 모 듈

제 1 도는 본 발명에 의한 액정 시계 모듈(liquid crystal watch module)의 분해 사시도.

제 2 도는 모듈내에 사용된 전기적 코넥터(connector)의 사시도.

제 3 도는 모듈내에 사용된 프레임(frame)의 평면도.

제 4 도는 제 3 도의 프렘임을 4-4선을 따라 절단한 단면도.

제 5 도는 모듈내에 사용된 액정셀의 도면을 명확히 나타내기 위하여 그 셀의 전극물의 일부를 생략하여 도시한 액정셀의 저면도.

제 6 도는 제 5 도에서 6-6선을 따라 절단한 단면도.

제 7 도는 제 3 도에 도시된 프레임 내에 제 5 도에 도시된 셀이 부착되어 있는 것을 나타낸 평면도.

제 8 도는 제 7 도에서 8-8선을 따라 절단한 단면도.

제 9 도는 본 발명의 모듈의 단면도.

제 10 도는 본 발명의 모듈의 몇몇 단자들과 전기적 코넥터의 접촉을 보인 모듈의 부분적인 사시도.

볼 발명은 액정 장치에 관한 것으로, 특히 액정시계 모듈에 관한 것이다.

예를들어, 하루의 시간을 나타내는 숫자의 상을 디스플레이하는 액정셀을 구성하는 장치가 액정시계 모듈인데 그 액정시계 모듈은 액정셀을 작동시키기 위하여 전기신호를 발생하는 여러가지 회로 장치를 포함하는 반도체 직접회로와 액정셀 위의 여러 전극과 집적 회로를 상호연결시키는 장치등으로 구성되며, 그 상호 연결장치로써 간편하고 자체 완비되고 비교적 견고한 디스플레이 장치가 제공되며, 그 디스플레이 장치는 조정될 수 있고, 레스트 될 수 있으며, 이동 될수 있다.

그런 모듈은 일반적으로 공지되어 있는 것이지만, 개선될 여지가 남아 있으며 특히 전기적 연결장치에 대하여 개선될 여지가 많이 있는 것이다.

제 1 도에는 본 발명에 의한 모듈 10이 도시되어 있다. 그 모듈 10은 두개의 하부장치로 구성되어 있는데 그 하부장치는 반도체 칩 14가 장착된 캐리어(carrier) 12와, 액정셀(cell) 20을 받아들일 수 있는 프레임 18을 포함하는 장치 16으로 구성되어 있다. 압착판 22는 한쌍의 전기적 코넥터 24와 단단히 접촉해 있는 프레임 18내에 액정셀 20을 고정시키기 위해서 프레임 18에 끼워진다.

그 캐리어 12는 예를들어 플라스틱이나 세라믹 같은 절연물질의 평판 26으로 구성되는데 그 평판의 코너(corner)에는 구멍 27이 4개가 있으며, 그 평판 26의 상부표면 30을 통하여 중앙요부 28이 형성되어 있고, 그 표면 30위에는 두 세트(set)의 도전 통로 32 및 34가 형성되어 있다. 도전통로 32는 중앙요부 28의 양측에 배열되어 있으며, 그 각각은 중앙요부 28의 양측 주변부 36으로 부터 그 평판 26의 주변부 38쪽으로 연장되어 그 주변부의 끝 부분에서 종단되어 있다.

다른 도전통로 34는 중앙요부 28의 다른 양측에 배열되어 있으며, 그 각각은 중앙요부 28의 다른 양측 주변부 42로부터 그 평판 26의 주변부 쪽으로 연장되어 있다. 그리고 그 각각은 평판 26내에 매몰된 도전 통로(도면에 생략)를 지나 다수의 고정된 단자판들 46의 각각에 연결되어 있는데 그 단자핀들은 평판 26의 양측 48로부터 외부로 나와 아래로 구부러져 연장되어 있다. 매몰된 도전통로를 포함하여 그 도전통로 32 및 34는 예를들어 금을 입힌 구리로 구성할 수 있다.

캐리어 12는 공지의 기술로 제작할 수 있다. 예를들어 매몰된 도전통로는 그 표면에 각각 도전통로를 갖는 적어도 두 평판에 박판을 씌우므로 제공되며 그들 평판의 하나를 통하여 개구가 형성되며 그 개구내에 배열된 도전물질을 통하여 두평판을 위의 여러도전 통로를 상호 연결시킨다.

공지의 형태인 반도체 직접회로 칩 14는 평판 26의 중앙요부 28에 위치하고 있는데 그 집적회로 칩은 액정셀을 구동시키기에 적당한 전기신호를 발생시키기 위한 계수(counting) 및 인코딩(encoding) 장치를 포함하고 있다. 그 칩 14의 회로는 액정 시계소자에 있어서 공지의 기능을 하며 공지의 칩이므로 상세하게 도시되지 않았다. 그 칩 14는 다수의 단자들 52를 포함하고 있으며 다수의 미세한 도선 54는 평판 26의 여러 도전통로 32 및 34의 각각과 칩상의 단자들 52의 각각을 연결시킨다.

이 실시예에 있어서 반도체 칩 14에의 여러 입력등, 즉 전략 및 타이밍 신호(timing signal)는 핀들 46 및 도전통로 34를 통하여 그 칩 14에 인가되며, 그 핀들 46은 타이밍 신호등을 위한 수정(quartz crystal)및 전력 공급을 위한 배터리를 포함하는 공지 형태의 프린트된 회로기판 내에 삽입된다.

반도체 칩 14나 미세한 도선 54에 대한 손상을 막기 위하여 플라스틱캡(cap) 56을 중앙요부 28위에 여러 도전통로 32 및 34의 내측단부들과 여러도선들 54의 접촉점을 보호할 수 있도록 평판 26의 표면 30에 절연에폭시(epoxy)접합제로써 밀봉시킨다.

장치 16내의 프레임 18은 예를들어 공지의 플라스틱 같은 절연 물질로 형성되며 큰 구형(矩形) 개구 62를 결정하는 짧은 양측벽 58과 긴 양측벽 60을 포함한다. 긴 양측벽 60의 각각은 경사진 단부 66을 갖는 측면으로 연장된 플랜지(flange) 64를 포함하고 있으며, 프레임 18은 그 코너에 4개의 지지못 68을 포함하고 있어서 그 지지못으로 장치 16을 아래에 도시된 캐리어 12에 고정시킨다.

코넥터 24는 긴 양측벽 60을 가로질러 프레임 18내에 배열된다. 제 2 도에 도시된 바와 같이 각 코넥터 24는 장타원형의 단면을 갖는 속이찬 실린더 70으로 형성되는데 그 실린더의 재료는 예를들어 고무 같은 탄성물질이다. 그 실린더 70의 축을 따라 그 단부 72에서 외부로 연장된 와이어(wire) 74는 아래에도 시된 프레임 18위에 코넥터 24의 장착을 용이하게 한다.

예를들어 "마일라(Mylar)" 같은 공지의 플라스틱 절연 물질의 쉬이트(sheet) 76은 실린더 70의 원주위에 권회되어 접착되어 있으며 그 쉬이트에는 예를들어 금으로 도금된 구리같은 도전물질로 만든 부분적으로 에워싼 다수의 도전선들 78이 일정한 간격으로 분리되어 있는데 그의 일부분은 제 2 도에서 볼 수 있다.

코넥터 24는 공지의 방법에 의하여 제조된다. 예를들면 실린더 70은 압출(壓出)에 의하여 제조되며, 도전선 78은 절연 쉬이트 76위에 피복된 구리의 층위에 금을 훌레쉬(flash)시키는 피착방법에 의하여 도전층을 형성하고, 공지의 사진석판술을 이용하여 그 도전층을 식각시켜 일정한 간격으로 분리된 도전성 78을 형성한다.

제 3 도 및 제 4 도에 도시된 바와 같이, 프레임 18의 각 코너의 내부에는 돌출부 80이 있는데 그 돌출부 80에는 프레임의 긴 양측벽 60과 평행으로 홈 82가 형성되어 있다. 긴 양측벽 60에 인접한 두홈 82는 동축이며 그 측벽 60과의 간격은 여기서 홈의 벽 86으로 나타낸 돌출부 80의 중간부분의 두께에 의하여 결정된다.

코넥터 24는 실린더 와이어 74의 연장된 단부들을 동일한 길이의 긴 측벽 60을 따라 한쌍의 홈 82내에 삽입시킴으로서 프레임 18내에 단단히 장착되는데 그 와이어 74는 그 홈 82내에 안정하게 삽입되며, 그 홈의 벽 86의 두께는 긴측벽 60을 가로질러 코넥터 24가 비교적 안정하게 고정될 수 있도록 되어 있다. 코넥터 24가 장타원형의 단면적을 가지며 프레임의 측벽 60과 접촉함으로서 그 코넥터 24가 회전하지 않도록 되어 있다.

제 4 도에 도시된 바와 같이, 코넥터24가 프레임 18내에 위치하면, 그 코넥터 24의 상부 표면은 그 프레임의 측벽 60의 상부표면 88보다 아래로 약간 들어가게 되며, 따라서 그 프레임 18내에 액정셀 20을 받아들일 수 있는 자리가 형성된다.

또한 코넥터 24의 하부 표면도 도시된 바와 같이 그 프레임의 측벽 60의 하부표면보다 약간 아래로 내려와 캐리어 12위의 도전통로 32의 전기적 연결을 이룬다.

액정셀 20은 예를들어 제 5 도 및 제 6 도에 도시된 바와 같이 공지의 형태로 한쌍의 투명한 기판 90 및 92로써 구성되어 있는데 액정재료 93은 그 기판들 사이에 채워지고, 다수의 전극들 94(도면에는 일부분만 도시되어 있음)는 기판 90의 내부 표면 96에 형성되며, 다른 전극들 98은 일반적으로 공지의 전극 패턴(pattern)에 따라서 여러 전극들의 세트 94의 반대편에 배열되도록 기판 92(기판 90위의 여러 전극들을 기판 92위의 여러 전극들 98을 나타내기 위하여 제 5 도에서 생략되어 있음)의 내부 표면에 형성된다. 한 전극 98과 그의 반대측에 있는 여러 전극들 94사이에 전압이 인가되어 에너지를 인가받은 그 전극들 사이에서 액정물질이 동작되며, 이에 따라 에너지를 인가받은 전극들 94의 형태에 해당하는 광학적 디스플레이는 제공된다.

도시된 바와 같이 셀 20은 일반적으로 구형의 형태이며 기판 90 및 92와 동일한 길이이다. 그러나 기판 92의 폭은 기판 90의 폭보다 약간 작다. 따라서 기판 90의 내부표면 96은 기판 90의 긴 측면 104를 따라 노출된다. 다수의 도전통로 106은 기판 90의 내부표면 90에 배열되는데 각 도전통로 106은 다른 전극 92로부터 기판 98의 주변부로 연장되어 있다. 역시 다수의 도전통로 106은 공지의 연결장치(도면에 생략)에 의하여 기판들 사이의 간격을 넘어 기판 92위의 다른 전극들 98에 전기적으로 연결되어 있다.

도전통로 106의 외측단부는 셀의 전극들 94 및 98에 대한 단자들 109를 구성하는데, 그 단자들 109는 그 형태와 크기에 있어서 캐리어 12위의 단자들 40(제 1 도에 도시되어 있음)의 패턴에 부합하도록 배열되어 있다.

제 7 도 및 제 8 도에 도시된 바와같이 셀 20은 프레임 18내에 고정될 수 있는 치수로 되어 있어서 코넥터 24의 상부표면에 의하여 제공된 '자리'(seat) 내에 기판 90의 긴측면 104(기판 92보다 더넓게 연장됨)와 코넥터 사이에 좁은 간격을 아껴서 그 셀의 하부기판 92가 고정된다. 그 프레임의 각 측면은 그 프레임내에서 셀 20이 정확히 위치하도록 되어 있어서, 역시 기판 90의 각측면은 프레임 18의 부합하는 측면내에 비교적 빠듯하게 고정된다.

또 셀 20이 프레임 18내에 위치할때 기판 90의 상부표면 110(제 8 도)은 그 프레임의 플랜지 64의 상부 표면 112위로 예를들어 20mil(0.5mm)이 더 올라 오도록 위치하여, 후술하는 바와 같이 압착판 22와 셀 20사이가 완전히 접촉되도록 한다.

제 1 도의 압착판 22는 예를들어 5mil(0.125mm)의 두께를 갖는 스테인레스 스틸(stainless steel)로써 구형의 얇은 탄성 금속판으로 제작되며, 그의 중앙부에는 구멍 114가 형성되어 있다.

그 압착판 22는 그의 일단에 지지플랜지 116을 가지면 역시 그의 양측변 120에 U형 채널 122를 형성하도록 한쌍의 긴 지지플랜지 118을 갖는다.

모듈 10의 조립은 다음과 같다.

코넥터 24는 프레임 홈 82내에 와이어 74가 삽입되어 그 프레임 18내에 위치하게 된다(제 3 도 및 제 4 도). 다음에 액정셀 20을 후술하는 바와같이 프레임 18에 끼워서 압착판 22와 코넥터 24사이에 액정셀 20이 빠듯하게 끼이도록 한다. 이는 먼저 프레임 18의 단부와 압착판 22의 단부를 맞춰서 그 압착판의 채널 122내에 그 프레임의 프랜지 64를 삽입시켜서 그 프레임의 짧은 축벽 58에 프레임의 지지프랜지 116이 닿을때까지 그 프레임에 압착판 22를 미끄러지게 밀어 넣는다.

전술한 바와 같이, 프레임 18내의 셀 20의 상부 표면 110(제 8 도)은 플랜지 64의 상부 표면 112위로 약간 더 나오게 된다. 압착판의 채널 122의 폭은 그 압착판 122가 셀 20을 프레임 18내에서 아래로 탄성 코넥터 24를 견고하게 누를 수 있도록 형성되어 있다(제 9 도).

따라서 그 탄성 코넥터 24는 셀의 하부기판 92쪽으로 약간의 변형이 일어난다. 도면에는 도시되지 않았지만, 기판 90의 코너는 프레임 돌출부 80(제 4 도 및 제 7 도)의 상부 표면에 닿게되어 그 돌출부 80은 탄성 코넥터 24쪽으로 인가되는 압력을 제한하여 정지시키는 역활을 한다.

프레임의 플렌지 64와 접촉되는 압착판 22와 변형된 탄성 코넥터 24는 그 코넥터 24와 그 압착판 22사이에서 셀 20을 굳게 죄여서 비교적 안정되고 굳게 고정시킨다. 역시 기판 90의 내부표면 96위의 노출된 단자들 109는 코넥터 24위의 도전선에 안정하게 죄여지게 된다.

캐리어 12는 전술한 바와같이 집적회로 반도체 칩 14, 상호 연결도선 54 및 캡 56으로구성되어 있다. 다음에 모듈 10을 완성하기 위하여, 프레임 18의 지지못 68을 캐리어 12에 형성된 구멍 27을 통하여 나오도록 삽입시키며, 따라서 캐리어 12위의 집적회로 칩 14에 대한 단자를 40에 셀 20의 여러 전극들 94 및 98에 대한 단자들 109가 일치하도록 배열된다. 다음에 압력이 이장치에 인가되어 캐리어 단자들 40쪽으로 코넥터 24의 하부(전술한 바와같이 제 4 도 및 제 8 도에서 프레임의 측벽 60의 하부표면 89아래로 약간 연장되어 있음)를 단단히누르며 캐리어의 구멍 27아래로 연장된 지지못들 68의 부분은 캐리어 12의 하부 표면에서 가열되어 모듈 10과 압착되도록 못머리 형태로 변형된다.

상술한 바와 같이, 탄성 코넥터 24는 캐리어 12의 표면과 셀 20의 표면 사이에서 압착되는데 그 양 표면에는 여러 단자들 40 및 109가 배열되어 있다. 이는 코넥터 24의 여러 도전선들 78과 배열된 단자들 40 및 109사이에서 양호한 전기적 연결을 제공한다.

코넥터 24위의 각 도전선 78의 폭은 각 단자들의 세트 40 및 109 사이의 최소간격보다 작아야 한다. 따라서 도전선 78에 의하여 인접 단자들이 서로 단락되는 위험이 없다. 또 일정한 간격으로 밀집하게 분리된 많은 도전선 78은 그 도전선 78의 각 하나에 각 단자 40 및 109가 접촉되는 것이 보장되어야 한다. 따라서 이것의 이점은 각 단자들 40 및 109에 각 도전선들이 접촉하도록 조심스럽게 배열할 필요가 없으며, 단자들 40에 대하여 제 10 도에 도시된 바와 같이 각 단자들 40 및 109에 접촉하는 각 도전선들의 하나씩에 대한 여러 단자들 40 및 109의 배열에 있어서 정확도의 필요가 감소된다는 것이다. 또, 상술한 코넥터 24는 첫수관계에 있어서, 어떤 다른 패턴의 단자들을 갖는 다른 모듈들에서 사용될 수 있도록 하기 위하여 보편적으로 제작하였다.

예를들어, 한 실시예에 있어서 12개의 단자들 40은 캐리어 12양측상에서 셀 20 양측상의 12개의 단자들 109와 수직배열로 배열되어 있는데, 단자들 40사이의 간격과 단자를 109사이의 최소간격은 20mil(0.5mm)이고 단자 40 및 109 각각의 폭은 40mil(1.01mm)이다.

코넥터 24상의 도전선 78의 폭은 3mil(0.07mm)이며 그들 사이의 간격은 4mil(0.1mm)이다.

Claims (1)

1. 표면 (30)상에 제 1 도전통로(32, 34)를 갖는 캐리어(12)를 형성하고, 그 캐리어 상에 반도체 집적회로 칩(14)을 장착시키며, 상기 제 1 도전통로(32, 34)에 상기 집적회로의 단자들(52)을 전기적 코넥터(24)로써 연결시키는데 그 코넥터는 탄성실린더(70)의 외면상에 다수의 도전선(78)을 입혀서 만들며, 기판(92)의 표면상에 제 2 도전통로(98)가 배열된 광학적 디스플레이 셀(20)을 형성하고, 구멍이 형성된 프레임(18)내에 상기 코넥터(24)를 삽입시키고 그위에 상기 디스플레이 셀(20)을 장착시키며, 상기 셀(20)을 장착시키는 장치를 사용하여 그 프레임(18)과 그 디스플레이 사이에서, 상기 코넥터가 탄성적으로 죄여서, 상기 코넥터의 도전선(78)은 제 1 및 제 2 도전 통로의 각 통로에 탄성적으로 압착되어 그들 사이에 전기적 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 액정모듈.

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