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CN101340777A - 柔性印刷电路板和使用其的液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

柔性印刷电路板和使用其的液晶显示装置及其制造方法 Download PDF

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CN101340777A CNA200810131988XA CN200810131988A CN101340777A CN 101340777 A CN101340777 A CN 101340777A CN A200810131988X A CNA200810131988X A CN A200810131988XA CN 200810131988 A CN200810131988 A CN 200810131988A CN 101340777 A CN101340777 A CN 101340777A
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Abstract

提供了一种柔性印刷电路板和使用其的液晶显示装置及其制造方法，该柔性印刷电路板包括：主体部分，具有嵌入其中的光源部分；腿部分，包括连接到外部印刷电路板的焊盘，腿部分从主体部分延伸出来，并且与主体部分一体地形成；单个导电层，形成为横跨主体部分和腿部分，用于将所述光源部分和所述焊盘相互电连接。

Description

柔性印刷电路板和使用其的液晶显示装置及其制造方法
本申请要求于2007年7月5日提交到韩国知识产权局的第2007-0067734号韩国专利申请的优先权，该申请的内容通过引用全部结合于此。
技术领域
本公开涉及一种液晶显示装置，更具体地讲，涉及一种用于液晶显示装置的柔性印刷电路板。
背景技术
通常，液晶显示(LCD)装置指的是这样一种装置，在该装置中，形成有电场产生电极(electric field generating electrode)的薄膜晶体管(TFT)基底和滤色器基底(color filter substrate)按照基底的形成有电极的表面相互面对的方式被设置。液晶层被设置在两个基底之间，然后电压被施加到基底的电极以产生使液晶扭转的电场，从而基于由此产生变化的光的透射率来显示图像。
为此，液晶显示装置包括用于显示图像的液晶面板、用于驱动液晶面板的驱动单元和用于将光照射到液晶面板的背光单元。通常，背光单元主要采用圆柱形线光源灯(例如冷阴极荧光灯(CCFL)、外电极式荧光灯(EEFL)等)作为光源。但是，这种圆柱形线光源灯需要具有与灯的管径对应的尺寸的导光板和允许光在所有方向上发射的反射板，这样妨碍了采用液晶模块的产品变得纤细。
目前，为了解决这个问题，背光单元采用厚度小的发光二极管(LED)作为光源，所述发光二极管用小功率驱动。在采用发光二极管作为背光的液晶显示器中，嵌有LED的柔性印刷电路板(FPCB)通过双面胶带被稳固地黏附到导光板或者底部壳体上。此外，嵌有LED的FPCB通过焊接被结合到用于提供驱动电压的主基底上。
但是，用于LED的传统FPCB具有包括连接到LED的功率供应导电层和连接到焊盘的焊接导电层的双导电层结构。在用于LED的传统FPCB中，由于一个导电层需要粘合层和覆盖层，所以不用于供应功率的焊接导电层会引起FPCB厚度增加，从而使FPCB的柔性变差并增加制造成本。
发明内容
本发明的实施例提供了一种包括单个导电层的FPCB和使用该FPCB的液晶显示装置。
在本发明的示例性实施例中，提供了一种FPCB，所述FPCB包括：主体部分，具有嵌入其中的光源部分；腿部分，包括连接到外部印刷电路板的焊盘，腿部分从主体部分延伸出来，并且与主体部分一体地形成；单个导电层，形成为横跨主体部分和腿部分，用于将所述光源部分和所述焊盘相互电连接。
主体部分还包括第一覆盖层和第二覆盖层，单个导电层形成在第一覆盖层和第二覆盖层之间。
形成有腿部分的焊盘的区域还包括第一覆盖层，单个导电层形成在第一覆盖层和焊盘之间。
在本发明的另一示例性实施例中，提供了一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：第一电路板，具有形成在其中的第一导电层和第二导电层以及形成在其中以与第一导电层电连接的第一焊盘；第二电路板，具有形成在其中以焊接到第一焊盘的第二焊盘以及形成在其中以电连接到第二焊盘的第三导电层。
第一电路板的第一焊盘具有形成在其中的通孔。
第一电路板具有嵌入其中并位于其形成有第一焊盘的区域的一侧上的功率供应单元，功率供应单元电连接到第一导电层。
第二电路板可具有嵌入其中并电连接到第三导电层的光源部分。此外，光源部分包括发光二极管(LED)。
此外，第一焊盘和第二焊盘可通过填入到通孔中的焊料彼此焊接在一起，并且彼此紧密接触。
第一电路板和第二电路板是FPCB或者印刷电路板，第一电路板是FPCB。
在本发明的另一示例性实施例中，提供了一种制造液晶显示装置的方法，所述方法包括以下步骤：提供第一电路板，第一电路板具有形成在其中的第一导电层和第二导电层以及形成在其中以与第一导电层电连接的第一焊盘，第一焊盘具有形成在其中的通孔；提供第二电路板，第二电路板具有形成在其中以焊接到第一焊盘的第二焊盘以及形成在其中以电连接到第二焊盘的第三导电层；允许第二电路板的第二焊盘与具有形成在其中的通孔第一焊盘紧密地接触；通过将焊料从第一电路板侧填入到通孔中，从而将第一焊盘和第二焊盘焊接在一起。
本发明的FPCB包括用于将LED封装和焊盘相互电连接的单个导电层，并且可以通过利用具有第一导电层和第二导电层的主电路板的双导电层结构所述单个导电层可被可附着焊接到主电路板。
因此，本发明实施例的LED FPCB具有以下效果：与采用在传统液晶显示装置中使用的双导电层的LED FPCB相比，根据本发明的LED FPCB仅包括单个导电层，从而减小了FPCB的厚度，增加了印刷电路板的柔性并降低了生产成本。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的示例性实施例将会被理解得更加详细，其中：
图1是显示根据本发明实施例的LED FPCB的示意性视图。
图2A是显示沿着图1的线I-I′剖开的LED FPCB的截面图。
图2B是显示沿着图1的线II-II′剖开的LED FPCB的截面图。
图3是显示根据本发明实施例的LCD装置的分解透视图。
图4A是显示图3的主电路板与LED FPCB之间的结合关系的透视图。
图4B是显示图4A的主电路板和LED FPCB之间的结合状态的局部截面图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1是显示根据本发明实施例的LED FPCB(FPCB)的示意性视图。
如图1所示，根据本发明实施例的LED FPCB 110包括主体部分112和腿部分116。
主体部分112具有嵌入其中的多个LED封装40。主体部分112是被附到导光板(未显示)的边缘并且与腿部分116一体地形成的元件。
更具体地讲，主体部分112设置有多个LED嵌入部分114，每个LED嵌入部分114都具有嵌入其中的LED封装40。在这种情况下，通过将至少一个LED 44容纳在封装壳体42中形成LED封装40。LED 44的两个电极电连接到形成在封装壳体42上的端子46。
LED嵌入部分114形成有与LED封装40的端子46对应的焊料115，单层的电源布线118设置在主体部分112中。多个LED嵌入部分114的焊料115通过设置在主体部分12内部的电源布线118互连。LED封装40的端子46通过焊接电连接到对应的LED嵌入部分114的焊料115。因此，单层的电源布线118可以将从外部供应的驱动功率提供到每个LED封装40的LED 44。
胶带113被粘到主体部分112的形成有LED嵌入部分114的表面。胶带113包括用于反射光的反射材料。紧固部分111可以进一步形成在主体部分112的两个边缘，以将主体部分112结合到模制框架(未显示)上，从而防止LED FPCB 110任意活动。
腿部分116是形成有电连接到主电路板(未显示)的焊盘119的元件。腿部分116从主体部分112延伸出来并且与主体部分112一体地形成。
更具体地讲，腿部分116具有形成在其中的电源布线118，其形成方式为形成在腿部分116中的电源布线118从设置在主体部分112中的电源布线118延伸。在电源布线118的末端形成有用于与焊接到另一个印刷电路板的焊盘上的焊盘119。在这种情况下，所述另一个印刷电路板是嵌入有LED供电单元并形成有连接到供电单元的焊盘的印刷电路板(PCB)，并且可以是PCB或者FPCB。因此，当LED FPCB 110通过焊接连接到另一个印刷电路板时，通过焊盘119供应到LED FPCB 110上的LED驱动功率可以经过设置在腿部分116和主体部分112中的电源布线118供应到LED封装40的LED 44。
在该实施例中，LED FPCB 110包括嵌入有LED封装40的LED嵌入部分114。在这种情况下，LED嵌入部分114不限于此，而是(例如)可以具有能够直接嵌入LED的结构。
图2A是显示沿着图1的线I-I′剖开的LED FPCB的截面图。
如图2A所示，LED FPCB的主体部分112包括框架层10、单元层20和胶带113，框架层10包括第一覆盖层12和第一黏附层14，单元层20包括导电层22、第二黏附层26和第二覆盖层28。
第一覆盖层12和第二覆盖层28构成LED FPCB的外表和形状，并且用于与外部绝缘地保护形成在第一覆盖层12和第二覆盖层28之间的导电层22。第一覆盖层12和第二覆盖层28可由聚酰亚胺形成。第一黏附层14和第二黏附层26用于将导电层22黏附到第一覆盖层12和第二覆盖层28上。
导电层22是构成电源布线(图1中的118)的层，并且可以由具有良好导电性的金属材料形成。金属材料可以是铜或者铜合金。导电层22还可以包括由铜或者铜合金形成的电镀层24。胶带113用于将LED FPCB的主体部分112黏附到导光板，并且包括用于反射光的反射材料。反射材料可以通过印制等被直接涂覆到第二覆盖层28上。
图2B是显示沿着图1的II-II′剖开的LED FPCB的截面图。
如图2B所示，腿部分116包括框架层10、导电层22和焊盘119，框架层10包括第一覆盖层12和第一黏附层14。
焊盘119是被焊接到另一印刷电路板的焊盘上的元件，可以由镍(Ni)、金(Au)或其合金形成，形成在导电层22上。第一覆盖层12、第一黏附层14和导电层22与参照图2A描述的这些元件相同，因此将省略对它们的描述。
接下来，将描述制造参照图2A和图2B所描述的LED FPCB的方法。
首先，第一黏附层14形成在第一覆盖层12上以产生框架层10。然后，第二黏附层26形成在第二覆盖层28上，导电层22形成在第二黏附层26上，以产生单元层20。
接着，单元层20的导电层22黏附到框架层10的第一黏附层14上，以将框架层10和单元层20彼此结合。之后，第二覆盖层28和第二黏附层26从腿部分116的形成有焊盘的区域去除，然后将镍(Ni)或者金(Au)涂覆到其上以形成焊盘119。最后，胶带113黏附到主体部分112的第二覆盖层28的外表面。
图3是显示根据本发明实施例的LCD装置的分解透视图。
如图3所示，根据本发明实施例的液晶显示装置包括液晶面板组件200、背光组件100、顶框300、模制框架310和容纳容器320。
液晶面板组件200包括液晶面板210、驱动芯片220和主电路板230。液晶面板210包括TFT基底211、结合到TFT基底211上的滤色器基底212和液晶层(未显示)，滤色器基底212结合到TFT基底211上的方式为，滤色器基底212面对TFT基底211。
TFT基底211是透明的玻璃基底，在该玻璃基底上，按照矩阵形状形成作为开关元件的多个TFT(未显示)。数据线和栅极线分别连接到每个TFT的源极端子和栅极端子，由透明导电材料制成的像素电极连接到TFT的漏极端子。滤色器基底212是这样一种基底，其中，由红色、绿色和蓝色构成的彩色像素通过薄膜工艺形成，以当光透射经过时展现特定颜色。滤色器基底212被设置成面对TFT基底211，其面对方式为，与TFT基底211隔开预定间隔。
驱动芯片220安装在TFT基底211的一侧，以将驱动信号施加到数据线和栅极线。驱动芯片220可被构造成单个芯片，用于将数据信号施加到数据线的数据驱动芯片和用于将栅极信号施加到栅极线的栅极驱动芯片被集成到该单个芯片中。或者，驱动芯片220可被构造成两个分开的芯片，即，数据驱动芯片和栅极驱动芯片。
主电路板230将用于控制驱动芯片220的控制信号和数据信号等施加到TFT基底211，将用于驱动LED的驱动功率施加到LED FPCB110。
为此，主电路板230包括都安装在其一个表面上的用于产生驱动芯片所用的控制信号的定时控制器235、用于存储数据信号的存储器236、用于将功率施加到LED的LED功率供应单元234等。此外，主电路板230包括形成在其上的主焊料239，以允许主电路板230附着到安装有驱动芯片220的TFT基底211上。主电路板230的主焊料239可以通过各向异性导电薄膜电连接到TFT基底211。在主电路板230的另一表面上形成焊接到LED FPCB 110的焊盘119上的焊盘238。
同时，主电路板230具有在其中被适当地图案化的第一导电层和第二导电层(未显示)，以将从定时控制器235、存储器236和LED功率供应单元234供应的信号或者功率提供到液晶面板210和LED FPCB 110。
此外，主电路板230的焊盘238可以通过第一导电层和第二导电层电连接到LED功率供应单元234。
当主电路板230的焊盘238和LED FPCB 110的焊盘119被焊接到一起以允许主电路板230和LED FPCB 110彼此电连接时，LED功率供应单元234将驱动率供应到嵌入到FPCB 110中的多个LED封装40，以使LED被驱动。在这种情况下，主电路板230可以是印刷电路板(PCB)或者FPCB。
背光组件100包括LED FPCB 110、导光板130、反射板140和光学片元件150。LED FPCB 110可以是图1中所示的FPCB。
导光板130通过其入射表面接收从嵌入到LED FPCB 110中的LED封装发出的光，以改变光路，从而允许光被直接引向液晶面板210。为此，嵌入有LED封装40的LED FPCB 110的主体部分112结合到导光板130的入射表面侧的边缘。从而，LED FPCB 110的焊盘119被定向为与反射板140相对。
反射板140设置在导光板130之下，以将从导光板130向下泄露的光朝着导光板130反射，从而提高光的使用效率。光学片元件150包括偏振片、棱镜片和漫射片，用于提高从导光板130发出的光的亮度特性。
模制框架310包括第一安装表面312和与第一安装表面312相对的第二安装表面314。光学片元件150和液晶面板210顺序地位于模制框架310的第一安装表面312上。导光板130、结合到导光板130上的LED FPCB 110以及反射板140顺序地安放在模制框架310的第二安装表面314上。
顶框300形成有用于暴露液晶面板210的有效区域的开口302。顶框300用于围绕液晶面板组件200，并结合到容纳容器320上，以将液晶面板210稳固地固定到背光组件100的顶部。容纳容器320被紧固到顺序地容纳有反射板140、导光板130、光学片元件150和液晶面板组件200的模制框架310上。同时，容纳容器320被结合到顶框300。顶框300和容纳容器320保护液晶面板组件200免受外部冲击，防止液晶面板组件200与背光组件100脱离。
接下来，将参照图4A和图4B描述主电路板230和LED FPCB 110之间的结合关系。
图4A是显示图3的主电路板230与LED FPCB 110之间的结合关系的透视图。
参照图4A，形成在主电路板230上的焊盘238具有形成在其中的通孔239，以使第一导电层和第二导电层(未显示)相互电连接。
LED FPCB 110的焊盘119按照位于主电路板230的焊盘238上的方式设置。在这种状态下，当焊料(未显示)从主电路板230的焊盘238侧填入到通孔239中时，LED FPCB 110的焊盘119和主电路板230的焊盘238被焊接到一起，从而它们通过焊料240相互电连接。
现在，将在下文中参照图4B更加详细地描述主电路板230和LED FPCB110之间的结合关系。
图4B是显示图4A的主电路板230和LED FPCB 110之间的结合部分的局部截面图。
参照图4B，主电路板230的内部包括第一导电层231和第二导电层232，在第一导电层上形成有焊盘238。第一导电层231和第二导电层232具有用于将信号从多个电子装置(例如，如图3中所示的定时控制器、LED功率供应单元等)提供到液晶面板210和LED FPCB 110上的多布线层结构。按照这种方式，在将具有多于一层的导电层用作电子装置的信号布线的情况下，即使主电路板230的尺寸小，多个电子装置也可以集成地安装到主电路板230中。
第一导电层231电连接到图3的LED功率供应单元234，第二导电层232用作允许主电路板230被焊接到LED FPCB 110上的导电层。更具体地讲，用作焊接的导电层的第二导电层232与信号布线一起形成在相同的层上，但是与信号布线电绝缘。在利用多导电层形成信号布线的过程中，用于焊接的导电层的形成可以没有单独额外的工艺。
焊盘238形成在第一导电层231的去除了主电路板230的覆盖层233的顶表面上。焊盘238在其内部形成用于将第一导电层231和第二导电层232彼此电连接的至少一个通孔239。
此外，LED FPCB 110在其内部包括单个导电层22。LED FPCB 110的焊盘119形成在导电层22的去除了第二覆盖层28的下侧。
LED FPCB 110的焊盘119结合到主电路板230的焊盘238，并且LEDFPCB 110的焊盘119在与主电路板230的焊盘238开始接触的状态下通过主电路板230的第二导电层232侧的焊料电连接到主电路板230的焊盘238。此时，第一导电层231通过填入到通孔239中的焊料240电连接到第二导电层232。
根据本发明的实施例，主电路板230包括构成控制电路的信号布线的第一导电层231和第二导电层232等，而LED FPCB 110仅包括用于将LED封装和焊盘119相互电连接的单个导电层22。即，根据本发明的实施例，可以利用包括第一导电层和第二导电层的主电路板的双导电层结构将具有单个导电层的LED FPCB焊接到主电路板。因此，与在传统液晶显示装置中使用的采用双导电层的LED FPCB相比，根据本发明实施例的LED FPCB仅包括单个导电层，从而减小了FPCB的厚度，增加了印刷电路板的柔性并降低了生产成本。
虽然已经结合用于液晶显示装置中的主电路板和LED FPCB描述并示出了本发明的实施例，但是本发明的实施例不限于此，而是可以不同地应用于其它情况，例如，两个不同的印刷电路板彼此结合的情况。例如，第一印刷电路板在嵌入有多个电子电路组件的同时被连接到另一装置，该第一印刷电路板包括用于将信号从电子电路组件传递到液晶面板210和LED FPCB 110上。结合到第一印刷电路板的第二印刷电路板可被制造成具有连接到电子电路组件上的单个导电层结构。
虽然已经结合当前被认为是实际的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，该实施例仅仅是示例性的并且本发明的其它实施例不限于所公开的实施例。因此，本领域技术人员可以在本发明其它实施例的范围内做出各种改变和修改。因此，本发明的范围不应该被解释为限于上述实施例，而是应该由权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1、一种柔性印刷电路板，包括：
主体部分，具有嵌入其中的光源部分；
腿部分，包括连接到外部印刷电路板的焊盘，腿部分从主体部分延伸出来，并且与主体部分一体地形成；
单个导电层，形成为横跨主体部分和腿部分，用于将所述光源部分和所述焊盘相互电连接。
2、如权利要求1所述的柔性印刷电路板，其中，主体部分还包括第一覆盖层和第二覆盖层，单个导电层形成在第一覆盖层和第二覆盖层之间。
3、如权利要求2所述的柔性印刷电路板，其中，形成有腿部分的焊盘的区域还包括第一覆盖层，单个导电层形成在第一覆盖层和焊盘之间。
4、一种液晶显示装置，包括：
第一电路板，具有形成在其中的第一导电层和第二导电层以及形成在其中以与第一导电层电连接的第一焊盘；
第二电路板，具有形成在其中以焊接到第一焊盘的第二焊盘以及形成在其中以电连接到第二焊盘的第三导电层。
5、如权利要求4所述的液晶显示装置，其中，第一电路板的第一焊盘具有形成在其中的通孔。
6、如权利要求5所述的液晶显示装置，其中，第一电路板具有嵌入其中并位于其形成有第一焊盘的区域的一侧上的功率供应单元，功率供应单元电连接到第一导电层。
7、如权利要求6所述的液晶显示装置，其中，第二电路板具有嵌入其中并电连接到第三导电层的光源部分。
8、如权利要求7所述的液晶显示装置，其中，光源部分包括发光二极管。
9、如权利要求8所述的液晶显示装置，其中，第一焊盘和第二焊盘通过填入到通孔中的焊料彼此焊接在一起，并且彼此紧密接触。
10、如权利要求9所述的液晶显示装置，其中，第一电路板和第二电路板是柔性印刷电路板。
11、如权利要求9所述的液晶显示装置，其中，第一电路板是印刷电路板。
12、如权利要求10所述的液晶显示装置，其中，第二电路板还包括：主体部分，具有嵌入其中的光源部分；腿部分，具有形成在其中的第二焊盘，腿部分从主体部分延伸出来，并且与主体部分一体地形成，其中，第三导电层形成为横跨主体部分和腿部分，用于将所述光源部分和所述第二焊盘相互电连接。
13、如权利要求12所述的液晶显示装置，其中，主体部分还包括第一覆盖层和第二覆盖层，第三导电层形成在第一覆盖层和第二覆盖层之间。
14、如权利要求13所述的液晶显示装置，其中，形成有腿部分的第二焊盘的区域还包括第一覆盖层，第三导电层形成在第一覆盖层和第二焊盘之间。
15、如权利要求14所述的液晶显示装置，其中，第三导电层包含铜。
16、如权利要求15所述的液晶显示装置，其中，第二焊盘包括镍或者金。
17、一种制造液晶显示装置的方法，包括以下步骤：
提供第一电路板，第一电路板具有形成在其中的第一导电层和第二导电层以及形成在其中以与第一导电层电连接的第一焊盘，第一焊盘具有形成在其中的通孔；
提供第二电路板，第二电路板具有形成在其中以焊接到第一焊盘的第二焊盘以及形成在其中以电连接到第二焊盘的第三导电层；
允许第二电路板的第二焊盘与具有形成在其中的通孔的第一焊盘紧密地接触；
通过将焊料从第一电路板侧填入到通孔中，从而将第一焊盘和第二焊盘焊接在一起。
18、如权利要求17所述的方法，其中，第一电路板具有嵌入其中并位于其形成有第一焊盘的区域的一侧的功率供应单元，功率供应单元电连接到第一导电层。
19、如权利要求18所述的方法，其中，第二电路板具有嵌入其中并电连接到第三导电层的光源部分。
20、如权利要求19所述的方法，其中，第一电路板和第二电路板是柔性印刷电路板。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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