KR20060040863A - 연성회로필름 및 이를 갖는 액정표시장치 - Google Patents

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KR20060040863A
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Abstract

광 전송효율을 향상시킬 수 있는 연성회로필름 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시된다. 연성회로필름은 베이스 연성회로필름, 광 발생부 및 광 반사부를 포함한다. 베이스 연성회로필름은 전기적인 신호를 전송하기 위한 회로 패턴이 형성된다. 광 발생부는 베이스 연성회로필름 상에 형성되고, 일정한 휘도를 갖는 광을 제공한다. 광 반사부는 광 발생부의 일정 영역에 형성되고, 광 발생부에서 출사되는 광을 반사한다. 액정표시장치는 광원, 연성회로필름, 도광판, 광학 시트들 및 액정표시패널을 포함한다. 광원은 소정 휘도의 광을 제공한다. 연성회로필름은 광원이 장착되고, 하부 방향으로 출사된 광을 반사시키는 소정 물질이 코팅된다. 도광판은 제공된 광을 면광원으로 변환한다. 광학 시트들은 도광판으로부터 출사된 광을 확산 및 집광한다. 액정표시패널은 확산 및 집광된 광을 이용하여 영상을 표시한다.

Description

연성회로필름 및 이를 갖는 액정표시장치{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}
도 1은 일반적인 연성회로필름을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름의 일부를 절개한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름에서 발생하는 광 반사를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치를 도시한 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200, 520 : 연성회로필름 140, 241, 510 : 발광 다이오드
220 : 베이스 연성회로필름 240 : 광 발생부
260 : 광 반사부
본 발명은 연성회로필름 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광 전송효율을 향상시켜 표시 품질을 향상시킨 연성회로필름 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 소정의 데이터를 영상으로 출력하기 위해 사용된다. 그 중에서도 특히, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이 하는 평판표시장치의 하나로서, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
액정표시장치는 박막 트랜지스터(thin film transistor : 이하, TFT) 기판, 상기 TFT 기판에 대향하는 컬러필터(color filter) 기판 및 상기 두 기판 사이에 개재되어 전기적인 신호가 인가됨에 따라 광의 투과율을 변경시키는 액정으로 이루어진 액정표시패널(liquid crystal display panel)을 포함한다. 또한, 액정표시장치는 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 전기적인 신호를 액정표시패널에 인가하기 위한 구동 모듈을 더 포함한다.
상기 구동 모듈은 액정표시패널을 구동하기 위한 제어 신호를 출력하는 구동 칩, 상기 구동 칩이 장착되며 구동 칩과 상기 액정표시패널을 전기적으로 연결하기 위한 연성회로필름으로 이루어진다.
상기 액정표시패널은 액정표시패널에 포함된 액정이 자체적으로 발광을 하지 못하는 수광 소자이기 때문에 소정의 영상을 표시하기 위해서는 상기 액정표시패널로 소정의 휘도 이상의 광을 제공하는 광원을 필요로 한다.
휴대 전화기와 같은 중소형 액정표시장치가 사용되는 구조에서는 상기 광원 으로 고휘도의 발광 다이오드(Light Emitting Diode ; LED)가 일반적으로 사용된다. 상기 발광 다이오드를 구동시켜 발생된 광을 상기 액정표시패널로 제공하기 위해 독립된 LED 연성회로필름에 상기 광원을 장착하여 상기 액정표시패널로 소정 휘도의 광을 제공한다.
그러나, LED 연성회로필름의 사용은 액정표시장치 내부의 구조를 복잡하게 함으로 소형 및 경량화 추세에 부합되지 않는다. 또한, 액정표시패널을 구동 모듈과 상호 연결하는 메인(main) 연성회로필름를 따로 제작해야 하기 때문에 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 메인 연성회로필름 상에 상기 발광다이오드를 실장하는 구조를 사용하는 추세에 있다.
도 1은 일반적인 연성회로필름을 도시한 평면도이다.
도 1을 참고하면, 일반적인 연성회로필름(100)은 소정의 회로 패턴(120)이 형성된 연성회로필름 상에 광원(140)이 장착된 구조로 형성된다. 일반적으로 중소형 액정표시장치에서는 광원(140)은 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하도록 발광 다이오드(140)를 에지(edge)방식으로 사용한다.
그러나, 상기한 바와 같이 연성회로필름(100) 상에 직접 발광 다이오드(140)를 장착하는 경우 발광 다이오드(140)에서 발생된 광이 액정표시패널로 모두 제공되는 것이 이상적이나, 일예로 두께가 얇은 연성회로필름을 통하여 광이 투과되는 등 발광 다이오드(140)의 주변부로 손실되는 광이 발생하게 된다.
따라서, 광의 전송효율이 낮아지기 때문에 액정표시패널로 입사되는 광의 휘도가 설계치보다 낮아지게 되고, 이는 액정표시장치의 표시 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 연성회로필름에 광원을 실장한 구조에서 광의 전송효율이 향상된 연성회로필름을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 연성회로필름을 포함하여 표시 품질이 향상된 액정표시장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름은 베이스 연성회로필름, 광 발생부 및 광 반사부를 포함한다. 베이스 연성회로필름은 소정의 회로 패턴이 형성된다. 광 발생부는 상기 베이스 연성회로필름 상에 형성되고, 일정한 휘도를 갖는 광을 제공한다. 광 반사부는 상기 광 발생부의 일정 영역에 형성되고, 상기 광 발생부에서 출사되는 광 중 상기 베이스 연성회로필름으로 출사되는 광을 반사한다.
상기 광 반사부는 상기 광 발생부가 형성되는 베이스 연성회로필름 상에 광의 반사율이 큰 백색 잉크로 코팅된다.
또한, 상기 백색 잉크는 실크 스크린 방식을 통하여 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치는 광원, 연성회로필름, 도광판, 광학 시트들 및 액정표시패널을 포함한다. 광원은 일정 휘도의 광을 발생한다. 연성회로필름에는 상기 광원이 탑재되고, 일정한 회로 패턴이 형성되며, 상기 광원으로부터 하부 방향으로 출사된 광을 반사시키는 백색 잉크가 코팅된다. 도광판은 상기 광원에서 출사된 광과 상기 연성회로필름에서 반사된 광을 면광원으로 변환시킨다. 광학 시트들은 상기 도광판 상부에 위치하여 상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산 및 집광한다. 액정표시패널은 상기 광학 시트들을 경유한 광을 이용하여 영상을 표시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름을 도시한 평면도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름(200)은 베이스 연성회로필름(220), 광 발생부(240) 및 광 반사부(260)를 포함한다.
베이스 연성회로필름(220)은 전기적인 신호들을 전송하기 위한 소정의 회로 패턴(221)이 형성된다.
광 발생부(240)는 베이스 연성회로필름(220) 상의 소정 영역에 형성되고, 소정 휘도를 발생시키는 광원(241)을 장착하여 형성한다. 광원(241)은 소정 휘도의 광을 발생시키고, 일예로 광원(241)은 발광 다이오드를 사용한다.
광 반사부(260)는 광 발생부(240)의 일정 영역에 형성되고, 발광 다이오드(241)로부터 출사되는 광 중 발광다이오드의 하부 방향으로 출사되는 광을 상부 방향으로 반사시키기 위한 백색 잉크(261)가 코팅(coating)된다. 일예로, 백색 잉크 (261)는 실크 스크린(silk screen) 기법을 사용하여 코팅된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름의 일부를 절개한 평면도이다. 도 3에는 도 2에 도시된 백색 잉크(261)가 코팅된 베이스 연성회로필름(220)의 모습을 이해하기에 편리하도록 백색 잉크(261)의 일부를 절개한 도면이다. 이해의 편의를 도모하기 위해 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름(200)은 도 2에 도시된 바와 동일하게 소정의 회로 패턴(221)이 형성된 베이스 연성회로필름(220) 상의 소정 영역에 광 발생부(240)가 형성된다. 또한, 광 발생부(240)의 일정 영역에는 광 반사부(260)가 형성된다. 광 반사부(260)는 광 발생부(240)에 포함된 발광 다이오드(241)의 출사광 중 발광 다이오드(241)의 하부 방향으로 출사되는 광을 반사하여 상부 방향으로 전송 경로를 변경한다.
광 반사부(260)는 광 발생부(240)의 소정 영역, 즉 발광 다이오드(241)에 인접한 소정 영역에 광 반사율이 높은 백색 잉크(261)를 도포하기 때문에 베이스 연성회로필름(220) 상의 회로 패턴(221)에는 영향을 미치지 않는다. 또한, 광 반사율이 높은 백색 잉크를 사용함으로서, 발광 다이오드(241)에서 출사되는 광량이 베이스 연성회로필름(220)을 투과하여 손실되는 것을 방지한다. 이는 발광 다이오드(241)에서 출사되는 광이 액정표시패널로 전송되는 전송 효율의 증가를 의미한다. 따라서, 광의 전송 중 손실을 방지함으로 액정표시장치의 표시 품질이 향상된다.
또한, 백색 잉크(261)는 소정의 회로 패턴(221) 상에 형성되기 때문에, 소정의 절연재로 형성되는 것이 바람직하다
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름에서 발생하는 광 반사를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 연성회로필름의 측면에서 광 반사를 도시한 도면으로 이해의 편의를 도모하기 위해 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 연성회로필름(200)은 소정 영역에 광을 발생시키는 광원으로 발광 다이오드(241)가 장착된다. 발광 다이오드(241)에서 출사된 광은 발광 다이오드(241)의 주변부로 전송된다. 특히, 발광 다이오드(241)에서 출사되는 광의 총량에서 발광 다이오드(220)의 하부 방향으로 출사되는 광이 연성회로필름(200)을 투과함으로 인한 광 손실로 인하여 액정표시장치의 설계치에 비해 휘도가 낮은 광이 액정표시패널로 전송된다. 이는 액정표시장치의 표시품질을 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서, 연성회로필름(200)의 광 발생부(240)에 장착되는 발광 다이오드(241)의 주변부에 광의 투과를 방지하도록 잉크(261)가 코팅된다. 또한, 광의 투과를 방지할 뿐만 아니라 연성회로필름(200)으로 전송되는 광의 반사 효율을 높이기 위해 백색의 잉크(261)가 코팅된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 연성회로필름(200)으로 출사된 발광 다이오드(220)의 광은 다시 상부로 반사를 유발하게 된다. 이는 액정표시패널로 제공되는 전체 광의 휘도를 향상시켜 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치를 도시한 사시도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치(500)는 광원(510), 연성회로필름(520), 반사판(530), 도광판(540), 광학 시트들(550), 액정표 시패널(560), 수납용기(570) 및 탑 샤시(580)를 포함한다.
광원(510)은 소정 휘도를 갖는 광을 발생하여 도광판(540)의 측면에 존재하는 입사면을 통해 도광판(530)으로 제공한다. 또한, 광원(510)은 도광판(540)의 일측면 또는 양측면에 형성될 수도 있다. 일예로 광원(510)은 고휘도 발광 다이오드를 사용한다.
연성회로필름(520)은 광원(510)으로부터 출사된 광을 반사시키는 소정 물질이 광원(510)의 주변부의 소정 영역에 코팅된다. 일예로, 상기 소정 물질은 광 반사율이 양호한 백색 잉크를 사용한다. 또한, 연성회로필름(520)은 소정의 회로 패턴이 형성되고, 이에 의해 액정표시장치를 구동하기 위한 전기적 신호들을 발생하거나 이를 액정표시장치로 제공한다. 이를 위해 연성회로필름(520) 상에 구동 칩 등을 장착한 구조로 형성할 수 있다.
반사판(530)은 도광판(540)의 하부에 배치되어 도광판(540)으로부터 출사된 광 중 하부 방향으로 누설된 광을 반사하여 이를 다시 도광판(540)으로 제공함으로써, 도광판(540)으로부터 출사되는 광의 전송 효율을 증가시킨다.
도광판(540)은 수납용기(570)의 내부 공간에 수납된다. 도광판(540)은 일 측면 또는 양 측면에 배치된 광원(510)으로부터 입사되는 광을 면광원으로 변경시켜 출사한다.
광학 시트들(550)은 확산 시트(551), 제1 프리즘 시트(552), 제2 프리즘 시트(553) 및 반사편광 시트(554)를 포함한다.
확산 시트(551)는 도광판(540)에서 출사되는 광을 확산 시트(551)의 전체 영 역으로 확산시킨다. 확산 시트(551)에서 전 영역으로 확산된 광이 액정표시패널로 입사되는 경우 광 효율은 상기 광이 액정표시패널로 수직으로 입사될 때 광 효율이 가장 크게된다. 이를 위해, 확산 시트(551)를 경유한 광의 진행 각도가 액정표시패널과 수직으로 형성하기 위해 프리즘 시트들(552, 553)이 적층된다.
제1 프리즘 시트(552)는 상부면에 삼각기둥 형상의 복수의 제1 프리즘들이 일정한 배열을 갖도록 형성된다. 도광판(540)에서 출사된 광의 시야각을 확보하기 위해 제1 집광하고, 제1 집광된 광은 제1 프리즘 시트(552)의 상부에 형성된 제2 프리즘 시트(553)로 출사된다.
제2 프리즘 시트(553)는 제1 프리즘 시트(552)의 상부에 형성되고, 상부면에 복수의 제2 프리즘들이 일정한 배열을 갖도록 형성된다. 제2 프리즘 시트(553)는 제1 프리즘 시트(552)에서 제1 집광된 광을 제공받아, 광의 시야각을 확보하기 위해 제2 집광한 후 반사편광 시트(554)에 출사한다.
한편, 제1 프리즘 시트(552)에 배열되는 제1 프리즘들이 제1 방향으로 형성된 경우에 있어서, 제2 프리즘 시트(560)에 배열되는 제2 프리즘들은 상기 제1 방향과는 일정한 각도로 형성되는 제2 방향으로 형성된다. 바람직하게는 상기 일정한 각도는 직각으로 형성된다. 상기 제1 방향을 도광판(540)의 가로 방향으로 정의하고 상기 제2 방향을 도광판(540)의 세로 방향으로 정의한 경우 상기한 제1 프리즘들과 제2 프리즘들의 배열을 통하여 도광판(540)에서 출사된 광은 제1 프리즘 시트(552)에 의해 가로 방향으로 집광되고, 제1 프리즘 시트(552)를 경유한 광은 제2 프리즘 시트(553)에 의해 세로 방향으로 집광된다. 따라서, 광의 시야각의 충분한 확보가 가능하게 된다.
반사편광 시트(554)는 제1 프리즘 시트(552)와 제2 프리즘 시트(553)를 통과한 광 중 일정한 파동성 만을 갖는 광이 액정표시패널로 입사되어 광 효율이 감소되는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 액정표시패널(560)의 상부로부터 입사된 광을 반사시켜 반사된 광을 다시 액정표시패널(560)로 전송하기 위해 사용된다.
액정표시패널(560)은 TFT 기판(미도시), TFT 기판에 대향하는 컬러필터(color filter) 기판(미도시) 및 TFT 기판과 컬러필터 기판 사이에 개재되어 전기적인 신호가 인가됨에 따라 광의 투과율을 변경시키는 액정으로 이루어진다. 액정표시패널은 전기적인 신호를 제공받기 위해 연성회로필름(520)에 형성된 리드 단자부(521)와 접점이 형성된다. 이러한 전기적인 신호에 의해 액정표시패널(560) 하부의 광원으로부터 제공되는 광 및 상부로부터 입사되는 외부 입사광의 투과율을 액정으로 통해 변경함으로서, 소정의 영상을 표시한다.
수납용기(570)는 저부(571) 및 저부(571)의 외측으로부터 수직하게 연장되어 수납 공간을 마련하는 측부(572)로 이루어진다. 수납용기(570)에는 광원(510), 연성회로필름(520), 도광판(530), 확산 시트(540) 및 광학 시트들(550)이 수납된다.
탑 샤시(580)는 액정표시패널(560)의 상부에는 형성된다. 탑 샤시(580)는 상면(581)에 영상이 표시되는 액정표시패널(560)의 유효 표시영역을 노출하기 위해 개구부(582)가 형성된다. 또한, 상면(581) 및 상면(510)의 에지(edge) 영역으로부터 연장되어 액정표시패널(560)의 측면을 둘러싸는 측벽(583)을 갖는다. 탑 샤시(580)는 액정표시패널(560)의 위치를 가이드하고, 수납 용기(570)와 결합하여 액정 표시패널(560)을 수납 용기(570)에 고정한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 하나의 연성회로필름에 광원을 장착한 구조에서 광원으로부터 출사된 광이 연성회로필름을 투과하여 손실되는 것을 방지함과 동시에 광원으로부터 액정표시패널로 입사되는 광의 전송효율의 증진이 가능하다.
또한, 상기 연성회로필름을 액정표시장치에 사용함으로서, 광의 효율적인 전송이 가능하여 액정표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 전기적인 신호를 전송하는 회로 패턴이 형성된 베이스 연성회로필름;
    상기 베이스 연성회로필름 상에 형성되고, 일정한 휘도를 갖는 광을 제공하는 광 발생부; 및
    상기 광 발생부의 일정 영역에 형성되고, 상기 광 발생부에서 출사되는 광을 반사하는 광 반사부를 포함하는 연성회로필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 반사부는 백색 잉크로 코팅된 것을 특징으로 하는 연성회로필름.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 백색 잉크는 실크 스크린 방식에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 연성회로필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광 발생부는 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 연성회로필름.
  5. 일정 휘도의 광을 제공하는 광원;
    상기 광원이 탑재되고, 일정한 회로 패턴이 형성되며, 상기 광원으로부터 하부 방향으로 출사된 광을 반사시키는 백색 잉크가 코팅된 연성회로필름;
    상기 광원에서 출사된 광과 상기 연성회로필름에서 반사된 광을 면광원으로 변환시키는 도광판;
    상기 도광판 상에 위치하여 상기 도광판으로부터 출사된 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들; 및
    상기 광학 시트들을 경유한 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함하는 액정표시장치.
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