KR20060114880A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20060114880A
KR20060114880A KR1020050037067A KR20050037067A KR20060114880A KR 20060114880 A KR20060114880 A KR 20060114880A KR 1020050037067 A KR1020050037067 A KR 1020050037067A KR 20050037067 A KR20050037067 A KR 20050037067A KR 20060114880 A KR20060114880 A KR 20060114880A
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측면을 따라 마련되어 있는 광원과; 상기 광원에 연결되는 패드와 상기 패드에 전원을 공급하는 전원 주공급선과 상기 전원 주공급선에서 분기되어 상기 패드에 연결되는 전원 보조 공급선이 실장되어 있는 회로기판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 광원의 점등 불량을 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이고,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 조립상태 단면도이며,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 연성인쇄 회로기판의 평면도이며,
도4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치의 연성인쇄 회로기판의 평면도, 및
도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 액정표시장치의 조립상태 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 상부 샤시 20 : 액정표시패널
25 : 구동부 30 : 광조절 부재
41 : 도광판 42 : 반사판
50 : 광원부 51 : 엘이디
52 : 연성인쇄 회로기판 53 : 패드
56 : 전원 주공급선 57 : 전원 보조공급선
58 : 베이스판 70 : 하부 샤시
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 회로기판에 실장되어 있는 광원을 사용하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 그리고 양 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다. 액정표시패널과 백라이트 유닛은 샤시 내에 수용되어 있다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다. 에지형은 도광판의 측면에 광원이 설치되는 구조로, 주로 랩탑형 및 데스크탑 컴퓨터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용된다. 이러한 에지형 백라이트 유닛은 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
에지형 백라이트 유닛의 광원으로는 냉음극형광램프(CCFL), 외부전극형광램프(EEFL)와 함께 최근 휘도가 높고 색재현성이 우수한 엘이디(light emitting diode)가 많이 사용되고 있다. 이들 광원이 실장되는 회로기판에는 연성이 있어 가공 및 조립이 편한 연성인쇄 회로기판(FPC)이 많이 사용되고 있다. 광원은 베이스판에 부착된 연성인쇄 회로기판에 실장되어 있는 패드에 연결되어 있으며, 패드는 외부 전원으로부터 광원에 전원을 공급하는 전원 공급선과 연결되어 있다.
그런데 베이스판에 부착 되기 전 광원부의 제조과정이나 베이스판에 부착시 키는 과정에서 외부 충격에 의해 연성인쇄 회로기판의 꺽임 현상이 자주 발생하게 된다. 이러한 경우 연성인쇄 회로기판에 실장되어 있는 패드와 전원공급선의 연결부위에 크랙(crack)이나 단선에 의해 접촉 불량이 발생하여 광원의 점등 불량이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광원의 점등 불량을 방지하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측면을 따라 마련되어 있는 광원과; 상기 광원에 연결되는 패드와 상기 패드에 전원을 공급하는 전원 주공급선과 상기 전원 주공급선에서 분기되어 상기 패드에 연결되는 전원 보조공급선이 실장되어 있는 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 회로기판은 연성인쇄 회로기판인 것이 가공 및 조립의 편의상 바람직하다.
상기 광원은 휘도가 높고 색재현성이 우수한 엘이디인 것이 바람직하다.
상기 엘이디는 복수개로 마련되어 있으며, 상기 엘이디는 상호 직렬로 연결되도록 할 수 있다.
상기 엘이디는 복수개로 마련되어 있으며, 상기 엘이디는 상호 병렬로 연결 되도록 하는 것이 별도의 승압장치를 필요로 하지 않으므로 바람직하다.
상기 엘이디는 상기 도광판의 측면을 향해 마련되도록 할 수 있다.
상기 엘이디는 상기 액정표시패널을 향해 마련되어 있는 것이 액정표시장치의 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 엘이디는 백색 엘이디인 것이 컬러 믹싱을 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않는다는 점에서 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제 1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치를 도1 내지 도 3를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 조립상태 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치의 요부인 연성인쇄 회로기판의 배치도이다. 도면에 도시한 광원부의 광원으로는 엘이디(LED)를 사용한 경우이며 에지형 타입으로 마련되어 있다.
액정표시장치(1)는 액정표시패널(20), 액정표시패널(20)의 배면에 위치한 광조절부재(30), 광조절부재(30)의 배면에 위치하는 도광판(41), 도광판의 배면에 위치하는 반사판(42), 도광판(41)의 양측면에 마주하여 위치하는 광원부(50)을 포함한다.
액정표시패널(20), 광조절부재(30), 도광판(41), 반사판(42), 광원부(50)는 상부 샤시(10)와 하부 샤시(70)에 수용되어 있다.
액정표시패널(20)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(21)과 박막트랜지스터 기판(21)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(22), 양 기판(21, 22)을 접합시키며 셀갭(cell gap)을 형성하는 실런트(23), 양 기판(21, 22)과 실런트(23) 사이에 위치하는 액정층(24)을 포함한다. 액정표시패널(20)은 액정층(24)의 배열을 조정하여 화면을 형성하지만 비발광소자이기 때문에 배면에 위치한 광원부(50)로부터 빛을 공급 받아야 한다.
박막트랜지스터 기판(21)의 일측에는 구동신호 인가를 위한 구동부(25)가 마련되어 있다. 구동부(25)는 구동부 연성인쇄회로기판(FPC. 26), 구동부 연성인쇄회로기판(26)에 장착되어 있는 구동칩(27), 구동부 연성인쇄회로기판(26)의 타측에 연결되어 있는 구동부 회로기판(PCB, 28)을 포함한다. 도시된 구동부(25)는 COF(chip on film) 방식을 나타낸 것이며, TCP(tape carrier package), COG(chip on glass) 등 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한 구동부(25)가 배선형성 과정에서 박막트랜지스터 기판(21)에 형성되는 것도 가능하다.
액정표시패널(20)의 배면에 위치하는 광조절부재(30)는 확산판(31), 프리즘필름(32) 및 보호필름(33)을 포함할 수 있다.
확산판(31)은 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 비드를 포함하는 코팅층으로 이루어져 있다. 엘이디(51)는 면광원이 아닌 점광원이기 때문에 사용자에게 엘이디(51)의 배치가 인식되고 휘도가 불균일해 질 수 있다. 확산판(31)은 엘 이디(51)에서 공급된 빛을 확산시켜 휘도를 균일하게 한다. 엘이디(51)의 배치가 인식되지 않도록 하기 위해 엘이디(51)의 빛이 가장 강하게 공급되는 확산판(31) 부분에는 투과율이 낮은 물질로 이루어진 광차단 패턴이 형성되어 있을 수 있다. 경우에 따라 확산판(31) 대신에 확산필름을 사용하는 것도 가능하다.
프리즘필름(32)은 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘필름(32)은 확산판(31)에서 확산된 빛을 상부의 액정표시패널(20)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘필름(32)은 통상 2장이 사용되며 각 프리즘필름(32)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 이루고 있다. 프리즘필름(32)을 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 필요에 따라 프리즘 필름(32)과 함께 반사편광필름을 사용할 수 있으며, 프리즘 필름(32) 없이 반사편광필름만을 사용하는 것도 가능하다.
가장 상부에 위치하는 보호필름(33)은 스크래치에 약한 프리즘필름(32)을 보호한다.
광조절 부재(30)의 배면에는 도광판(41)이 위치한다. 도광판(41)은 통상 PMMA (폴리 메틸 메타 아크릴레이트)와 같은 아크릴 계통의 수지로 제조되며 후술할 광원부(50)에서 발생한 빛을 확산필름(31)에 균일하게 공급하는 역할을 한다.
도광판(41)의 배면에는 반사판(42)이 마련되어 있다. 반사판(42)은 광원부(50) 에서 나와 도광판(41)의 하부를 향하는 빛을 다시 반사시켜 도광판(41)에 공급하는 역할을 한다. 반사판(47)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네 이트(PC)로 만들어질 수 있다.
광원부(50)는 한 쌍으로 마련되어 있으며 액정표시패널(20)의 마주보는 양 변을 따라 각각 위치한다. 광원부(50)는 엘이디(51)와 엘이디(51)가 실장되는 연성인쇄 회로기판(52)과 연성인쇄 회로기판(52)의 일부분이 부착되는 베이스판(58)을 포함한다.
엘이디(51)는 다수개로 마련되어 있으며, 다수의 엘이디(51)는 상호 직렬로 연결되어 베이스판(58)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 배치된다. 다수의 엘이디(51)는 도광판(41)의 측면을 향해 마련되어 있으며 백색광을 발하는 백색 엘이디로 구성되나 이에 한정되는 것은 아니며 광원으로 개별 R,G,B 엘이디를 혼합하여 컬러 믹싱에 의한 백색광을 사용할 수 있다.
연성인쇄 회로기판(52)에는 다수의 엘이디(51)에 연결된 패드(53)와 패드(53)에 연결되어 있으며 다수의 엘이디(51)에 전원을 공급하는 전원 주공급선(56) 및 전원 주공급선(56)에서 분기되어 패드(53)에 연결되는 전원 보조공급선(57)이 실장되어 있다. 연성인쇄 회로기판(52)은 통상 'ㄱ'자 형상으로 되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 바(bar) 형상 등 다양하게 변형 가능하다.
패드(53)는 금속재질로 이루어지며 엘이디(51)의 리드(lead)를 통해 엘이디와 연결되어 있으며 엘이디(51)에 전원을 공급하는 전원 주공급선(56) 및 전원 보조공급선(57)과 연결되어 있다. 이들의 연결에는 통상 솔더링(soldering) 방법이 사용 가능하다.
전원 주공급선(56)과 전원 보조공급선(57)은 연성인쇄 회로기판(52)의 'ㄱ' 자 형상을 따라 연성인쇄 회로기판(52)에 실장되어 있으며 구리나 알루미늄등의 금속재질로 마련될 수 있다.
연성인쇄 회로기판(52)의 일부는 연성인쇄 회로기판(52)을 고정하는 베이스판(58)에 접착되어 있으며 나머지 부분은 하부 샤시(70) 위에 접혀져서 외부 전원(미도시)과 전원 주공급선(56)을 연결시킨다. 베이스판(58)은 강도가 있는 절연 물질로 마련 될 수 있다.
광원부(50)는 반사덮개(미도시)에 수용되어 있다. 반사덮개는 'ㄷ'자 형상으로 되어 있으며 광원부(50)에서 발생된 빛을 도광판(41) 방향으로 반사시켜 빛의 효율을 증가시킨다.
이하에서는 제1실시예에 따른 액정표시장치의 광원의 점등 불량이 방지되는 이유를 도 3을 참조하여 설명한다.
설명한 바와 같이 베이스판(58)에는 'ㄱ'자 형상의 연성인쇄 회로기판(52)의 일부가 접착되어 있다. 베이스판(58)과 연성인쇄 회로기판(52)이 접착된 부분의 상부에는 패드(53)에 부착되어진 다수의 엘이디(51)가 전원 주공급선(56)과 전원 보조공급선(57)에 의하여 상호 직렬로 연결되어 있다. 각 패드(53)는 전원 주공급선(56) 외에도 별도의 전원 보조공급선(57)이 마련되어 전원을 다수의 엘이디(51)에 공급하게 된다.
패드(53)에 의해 부착되어진 다수의 엘이디(51)가 실장되어 있는 연성인쇄 회로기판(52)은 강도가 있는 베이스판(58)에 부착되기 전에는 연성에 의해 외부 충격시 꺽임 현상이 발생하게 된다. 또한 베이스판(58)에 부착되는 과정에서도 외부 충격이 가해지게 되면 꺽임 현상이 발생하게 된다. 이 경우 솔더링 방법에 의해 결합된 패드(53)와 전원 주공급선(56)의 연결부위('A'부분)는 충격에 약하므로 크랙이 발생하거나 심한 경우 단선됨으로써 패드(53)와 전원 주공급선(56) 사이에 접촉 불량이 발생하게 된다. 따라서 전원 주공급선(56)에 외부전원으로부터 전원을 공급하더라도 광원인 엘이디(51)가 점등되지 못함으로써 액정표시패널(20)에 광을 제공하지 못하는 광원의 점등 불량이 발생하게 된다.
그러나 본 발명의 제 1실시예와 같이 별도의 전원 보조공급선(57)이 전원 주공급선(56)으로부터 분기되어 패드(53)에 연결되어 있는 경우에는 솔더링 방법에 의해 연결되어 있는 전원 주공급선(56)과 패드(53)의 연결부위('A'부분)에 접촉 불량이 발생하여 전원 주공급선(56)이 외부 전원으로부터의 전원을 엘이디(51)에 공급하지 못하는 경우라도 전원을 전원 보조공급선(57)을 통해 엘이디(51)에 제공할 수 있어 광원의 점등 불량을 방지할 수 있게 된다. 즉 패드(53)에 연결되는 전원 공급선을 복수개로 구성함으로써 하나의 전원 공급선과 패드(53)의 연결 부위간에 접촉 불량이 발생하더라도 나머지 전원 공급선이 엘이디에 전원을 공급하도록 함으로써 광원의 점등 불량을 방지할 수 있게 되는 것이다.
이하에서는 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치를 도 4를 참조하여 설명하겠다. 도4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치의 요부인 연성인쇄 회로기판의 배치도이다.
도 4에서는 도3의 본 발명의 제 1실시예와 같이 패드(53)에 전원 주공급선(56)과 전원 주공급선(56)으로부터 분기된 전원 보조공급선(57)이 연결되어 있는 것은 동일하나 다수의 엘이디(51)가 직렬이 아닌 상호 병렬로 연결되어 있다. 통상 각 엘이디(51)에는 3V내지 3.5V의 전압을 공급해야 한다. 키로히호프 법칙에 의해 다수의 엘이디(51)가 상호 직렬로 연결되는 경우에는3V내지 3.5V 의 전압에 엘이디의 개수를 곱한 전압을 외부 전원에서 전압으로 공급해 주어야 한다. 따라서 3V내지 3.5V 의 전압을 공급하는 외부전원의 경우 별도의 승압 장치를 구성해야 하나 다수의 엘이디(51)를 상호 병렬로 연결하는 경우에는 별도의 승압장치를 구성하지 않고도 3V내지 3.5V 의 전압을 공급하는 외부전원을 통해 각 엘이디(51)에 3V내지 3.5V의 전압을 공급하는 것이 가능하다. 따라서 제조 원가를 감소시킬 수 있으며 액정표시장치(1)의 단순화, 슬림화 및 경량화가 가능하다.
이하에서는 본 발명의 제 3실시예에 따른 액정표시장치를 도5를 참조하여 설명하겠다. 도5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 액정표시장치의 조립상태 단면도이다
도 5에서는 본 발명의 제1 및 제 2실시예와 같은 연성인쇄 회로기판(52)으로 구성되며 다수의 엘이디(51)는 상호 직렬 또는 병렬로 연결 가능하다. 제 3실시예에서는 다수의 엘이디(51)가 도광판(41)의 측면을 향하는 것이 아니라 액정표시패널(20)을 향해 마련되어 있다. 통상 베이스판(58)의 폭이 베이스판(58)으로부터 엘이디(51)까지의 두께보다 크다. 따라서 엘이디(51)가 액정표시패널(20)을 향하도록 배치하면 본 발명의 제 1 및 제 2실시예의 액정표시장치(1)보다 두께가 더 얇아지게 할 수 있으므로 더욱 슬림한 액정표시장치(1)를 제공할 수 있다.
이상의 실시예는 다양하게 변형가능하다. 비록 실시예에서는 광원부(50)가 에지형으로 마련되는 것을 예시하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 직하형에서도 적용될 수 있다. 또한 비록 실시예에서는 광원부(50)는 한 쌍으로 마련되어 있으며 액정표시패널(20)의 마주보는 양 변을 따라 각각 위치하나 이에 한정되지 않으며 액정표시패널의 일변을 따라 마련되거나 세변 또는 네변 모두를 따라 마련될 수도 있다.
한편 본 발명의 실시예에서는 다수의 백색 엘이디(51)를 사용하나 하나의 백색 엘이디(51)를 사용하여 액정표시패널(20)에 광을 공급하는 것도 가능하며, 엘이디(51)대신에 냉음극형광램프(CCFL)나 외부전극형광램프(CCFL)를 광원으로 사용할 수도 있다.
따라서 비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광원의 점등 불량이 방지되는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (8)

  1. 액정표시패널과;
    상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일측면을 따라 마련되어 있는 광원과;
    상기 광원에 연결되는 패드와 상기 패드에 전원을 공급하는 전원 주공급선과 상기 전원 주공급선에서 분기되어 상기 패드에 연결되는 전원 보조공급선이 실장되어 있는 회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회로기판은 연성인쇄 회로기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 엘이디인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 엘이디는 복수개로 마련되어 있으며, 상기 엘이디는 상호 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 엘이디는 복수개로 마련되어 있으며, 상기 엘이디는 상호 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 엘이디는 상기 도광판의 측면을 향해 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 엘이디는 상기 액정표시패널을 향해 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 엘이디는 백색 엘이디인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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