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CN1913746B - 印刷电路板及具有其的液晶显示器 - Google Patents

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CN1913746B CN2006101081764A CN200610108176A CN1913746B CN 1913746 B CN1913746 B CN 1913746B CN 2006101081764 A CN2006101081764 A CN 2006101081764A CN 200610108176 A CN200610108176 A CN 200610108176A CN 1913746 B CN1913746 B CN 1913746B
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Abstract

本发明公开了一种印刷电路板和包括该印刷电路板的液晶显示器。印刷电路板包括：金属图案，其形成在绝缘基板上；绝缘层，其覆盖金属图案；和至少一个绝缘层保护图案，其形成在绝缘层上。液晶显示器包括：液晶面板；背光组件，其提供光到液晶面板上；底架，其具有至少一个支座，其从底架表面突出，并且容放液晶面板和背光组件；和印刷电路板，其包括形成在绝缘基板上的金属图案、覆盖在金属图案上的绝缘层和形成在绝缘层上的至少一个绝缘层保护图案，其中，该印刷电路板连接到该底架的表面上。

Description

印刷电路板及具有其的液晶显示器
技术领域
本发明涉及印刷电路板(PCB)和具有其的液晶显示器(LCD)，特别是，连接到底架表面上的PCB和具有其的LCD。
背景技术
随着信息社会的发展，对各种显示装置的需求也随着增加。因此，各种宽屏显示装置得到发展，并广泛应用于各种应用领域，这些宽屏显示器例如为液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(ELD)、等离子显示板(PDP)等。特别是，由于具有图像质量好、厚度薄、重量轻和功耗低等优势特征，LCD装置广泛地用于多种电子设备中。
液晶显示器是一种目前应用最为广泛的平板显示装置。液晶显示器具有提供有多个电极的两块基板和夹在基板之间的液晶层。电压施加在电极上，以允许液晶层的液晶分子重新排列，从而调整在其中传输通过的光量。由于LCD为非发光装置，因此它不能在黑暗处使用。为了克服这个缺点，LCD采用背光组件，在液晶面板上照射一致的光。背光组件和液晶面板容放在模塑框架和底架中。
PCB设置在液晶面板的外侧，以产生数据信号和多种电控制信号，用于控制显示在液晶面板上的图像。PCB通过带载封装(TCP)连接到液晶面板上。
为获得紧凑的LCD，PCB弯向背光组件，以便然后连接到设置在其下方的底架上。底架具有连接孔和支座，以固定和支撑PCB。当支座接触PCB的绝缘层时，因为要获得成本低、重量轻和纤细的PCB，所以绝缘层形成得很薄，可能容易损坏。即由于在LCD运输和加工处理期间可能发生外部冲击或振动，绝缘层可能被剥掉外露其下的金属图案。这造成金属图案和由与底架同样的材料(如铝(Al)的金属)制造的支座之间的电路短路，从而导致LCD的失效或故障。
发明内容
本发明的实施例提供了设计来抑制对绝缘层的损坏的印刷电路板(PCB)和带有该PCB的液晶显示器(LCD)。
根据本发明的实施例，提供的印刷电路板(PCB)包括：金属图案，其形成在绝缘基板上；绝缘层，其覆盖该金属图案；和至少一个绝缘层保护图案，其形成在该绝缘层上。
根据本发明的实施例，提供的液晶显示器(LCD)包括：液晶面板；背光组件，其给液晶面板提供光；底架，其具有至少一个从底架表面突出的支座，并且容放液晶面板和背光组件；和印刷电路板(PCB)，其包括形成在绝缘基板上的金属图案、覆盖在该金属图案上的绝缘层和形成在该绝缘层上保护图案的至少一个绝缘层，其中，印刷电路板连接到底架的表面上。
附图说明
结合附图，通过下面的描述可以更详细地理解本发明的实施例，其中：
图1示出了根据本发明实施例的液晶显示器(LCD)的分解透视图；
图2示出了图1所示的LCD的仰视图；
图3示出了沿着图1中III-III′线剖取的剖面图；
图4A和4B示出了图3中所示的部分“A”的放大图；
图5示出了图3中所示的部分“B”的放大图；
图6示出了根据本发明实施例的用于LCD的印刷电路板(PCB)的平面图；
图7A示出了根据本发明实施例的LCD的底架的透视图；
图7B示出了根据本发明实施例的用于LCD的底架的仰视图；和
图8示出了根据本发明实施例的LCD的剖面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更加全面地描述本发明的示范性实施例及其实现方法。然而，本发明可以以不同形式实施，而不能解释成局限于在此阐述的实施例。在整个说明中，类似的参考标号代表类似的元件。
图1示出了根据本发明实施例的液晶显示器(LCD)的分解透视图。
参照图1，LCD 500包括液晶面板110、背光组件210、230、240和250、模塑框架260、作为容器的底架300和与底架300结合的顶架400。
液晶面板110显示图像，并且包括第一和第二基板111和112和夹在第一和第二基板111和112之间的液晶层(未示出)。
第一基板111包括：多条栅线，其沿着第一方向以均匀间隔设置；多条数据线，其沿着第二方向以均匀间隔设置，以与该多条栅线交叉；多个像素电极，其以矩阵形式设置在由该多个栅线和该多个数据线限定的像素区中；多个薄膜晶体管，其由该栅线上的信号开关，以便传输该数据线上的信号到该像素电极上。
第二基板112包括：黑色矩阵板，其阻止从像素区外来的光；红、绿、蓝(RGB)滤色片，其产生颜色；公用电极，其用于通像素电极产生电场。
该第一和第二基板111和112通过隔离物彼此分隔，并且通过密封胶或玻璃料彼此粘合。具有各向异性特性的液晶层夹在第一和第二基板111和112之间。
印刷电路板(PCB)120通过带载封装(TCP)130电连接到液晶面板110的一侧上。TCP 130具有用于驱动在其中央的液晶面板110的驱动集成电路(IC)。PCB 120和TCP 130给第一基板111上的栅线和数据线施与驱动信号和定时信号，以便控制排列角和液晶的排列的时间。
背光组件210、230、240和250设置在液晶面板110的下方，并且给液晶面板110提供光。背光组件包括光源单元210、光导板230、反射片240和光学片250。
光源单元210沿着光导板230的至少一侧设置，并且包括光源211和覆盖光源211的光源盖212。光源211可以是线光源，如冷阴极荧光灯(CCFL)、外电极荧光灯(EEFL)、热阴极荧光灯(HCFL)，或点光源，如发光二极管(LED)。在图解的实施例中，CCFL用作光源211。同时，光源单元210可以沿着光导板230的一个长或短侧或两个相邻或相对侧设置。在图1所示的实例中，两个光源单元210沿着光导板230的两个相对的长侧设置。
光导板230具有矩形形状，并且引导光源单元210发射的光向上朝向背光组件210、230、240和250，即朝着向液晶面板110。光导板230由高反射率和透射率的材料制造，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯(PE)。光-散射图案形成在光导板230的下表面上，以向上引导从光导板230的一侧入射的光。光-散射图案可以通过构图涂在光导板230的下表面的材料或通过在其下表面上形成凹凸图案而形成。
反射片240设置在光导板230的下方，并且把向下通过光导板230下表面的光朝向光导板230向上反射，从而增加背光组件210、230、240和250的亮度，而允许光从光导板230均匀向上发射。反射片240可以由薄、高弹性和反射率的材料制造。例如，反射片240可以约为0.01mm至5mm厚的聚乙烯对苯二酸酯(PET)片，但不限于此。
光学片250设置在光导板230的上方，并且均匀照射由光导板230向上引导朝向背光组件210、230、240和250的光。例如，光学片250可以通过选择性地堆叠一个或多个散射片230a、棱镜片250a和250c和保护片而形成。或者，光学片250可以仅由一个或多个同样的光学片250形成。光学片250的堆叠顺序可以在能增加光的均匀度的范围内变化。光学片250可以由透明树脂形成，如丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或硅树脂。
模塑框架260具有容放背光组件210、230、240和250的容放空间。该模塑框架260具有平行六面体的矩形形状，其上表面打开。模塑框架260可以由绝缘合成树脂制造。
底架300设置在背光组件210、230、240和250的下方，并且容放和支撑液晶面板110、背光组件210、230、240和250和模塑框架260。底架300由金属制造，如铝(Al)或铝合金。
顶架400与底架结合，把液晶面板110和背光组件夹在它们之间，并且界定了液晶面板110的有效显示区域。
图2示出了图1中所示的LCD的仰视图，而图3示出了沿着图1中III-III′线剖取的剖面图。
参照图2和3，PCB 120通过TCP 130电连接到液晶面板110上，并且连接到例如底架300的后表面上。即，连接到液晶面板110上的TCP 130通过底架300和顶架400之间，并且弯向底架300的后表面。PCB 120连接到TCP 130上，并且连接到底架300的后表面上。PCB 120其上安装有芯片的一个表面面向底架300的后表面，以防止由于外力引起的对芯片的损害。保护罩320形成在底架300的下方，并且覆盖PCB 120的其它表面。
PCB 120和底架300对应地具有连接孔125和325。连接孔125和325可以带内螺纹。图4A和4B示出了图3中所示的部分“A”的放大图。如图4A和4B所示，PCB 120可以通过装配固定构件350(如螺钉)至PCB 120和底架300中的连接孔125和325中，来连接到底架300上。通过采用不带头部的螺钉或在装配固定构件350至连接孔125和325中后去除螺钉头部，可以抑制未安装芯片的底架300的内表面或PCB120的表面上不必要突起的形成。
图5示出了图3中所示的部分“B”的放大图。参照图3和5，底架300还包括支撑PCB 120的支座326。支座326从底架300的后表面部分中突出出来，并且通过接触PCB 120的表面来支撑PCB 120。
绝缘层保护图案126形成在接触支座326的PCB 120的表面上。绝缘层保护图案126抑制了由于在运输或处理期间由振荡或其它环境因素引起的对PCB 120的绝缘层124的损坏。
图6示出了根据本发明实施例的用于LCD的印刷电路板(PCB)的平面图，图7A示出了根据本发明实施例的LCD的底架的透视图，而图7B示出了根据本发明实施例的用于LCD的底架的仰透视图。
下面将参照图4A至6更详细地描述支座和绝缘层保护图案。
参照图4A至6，PCB 120包括：绝缘基板122，其由塑料制造；金属图案123，其用铜或铜合金形成在绝缘基板122上；上绝缘层124，其覆盖具有金属图案123形成在其上的绝缘基板122的整个表面；下绝缘层121，其形成在绝缘基板122的下方。多个连接物(未示出)形成在上绝缘层124上，并且电连接到金属图案123上。多个芯片(未示出)连接到多个连接物上。金属图案123很薄地形成在绝缘基板122的上方。
为了使得PCB 120连接到底架300上并且由底架300支撑，可以提供多个连接孔125，并且与在PCB 120的表面上的固定构件350结合。然而，由于连接孔125穿过PCB 120，以提供如图4A和4B所示的连接，因此当金属图案123位于连接孔125的下方时，连接孔125难于形成。此外，由于金属图案123形成有最小余量，以获得低成本PCB 120和质轻的LCD，因此更难形成多个连接孔125。因此，最小数量的连接孔125可以形成在PCB 120中很少或没有金属图案123形成的部分中。例如连接孔125可以沿着PCB 120的一条边形成，与连接到TCP 130的边相对。尽管图6示出了三个连接孔125，但连接孔125的数量可以减少到小于等于3。参照图7A和7B，同样数目的连接孔325可以形成在底架300的相应区域中。
当利用少量的固定构件350(如螺钉)连接PCB 120和底架300时，PCB 120可能没有可靠支撑。因此，PCB 120可能与底架300有物理接触，从而导致对安装在PCB 120上的芯片的损坏。另外，PCB 120可能与由金属制造的底架300电接触，从而造成短路，并且导致失效或故障。
为了解决潜在的损害或故障，根据本发明实施例的底架300包括如图7A和7B中所示的支座326。支座326从底架300的后表面部分中突出出来。支座326可以通过连接预定高度的圆柱支座到底架300的下表面上而形成。优选，支座326由底架300的下表面的部分形成，其简化了制造工艺和减少了制造成本。支座326具有足够防止PCB 120与底架300接触的高度，其通过考虑安装在PCB 120上的芯片的高度、PCB 120的面积和支座326的数量决定。为了获得薄的LCD，希望支座326具有考虑上述条件的最小高度。
支座326与上绝缘层124接触，远离PCB 120上安装有芯片的部分。为了保持期望的重心，支座326设置在底架300的区域中，其远离底架300通过固定构件350连接到PCB 120的对应部分的部分，即在底架300对应于TCP 130连接到PCB 120上的部分的区域中。合适数量的支座326可以沿着PCB 120的外周边设置，以均匀支撑PCB 120。例如，如图7A和7B所示，多个支座326沿着底架300的一侧设置，并且其它的支座326沿着多个连接孔325设置。
如前所述，当支座326接触PCB 120的上绝缘层124时，上绝缘层124可能在运输和其它处理工艺期间由于振荡造成的外部影响和摩擦引起腐蚀。在这种情况下，由于对应于底架300其上设置支座的区域的PCB 120的区域包括在上绝缘层124下方形成的非常薄的金属图案123，而不同于如图4A和4B所示的具有连接孔125的PCB 120的区域，因此当上绝缘层124脱落时，下面的金属图案123可能外露。外露的金属图案123与由金属(如铝)制造的支座326和底架300短路。从而导致LCD的失效和故障。
为了抑制上述的对上绝缘层124的损害，PCB 120包括形成在PCB 120的上绝缘层124上并且与金属图案123重叠的绝缘层保护图案126。
绝缘层保护图案126可以由光显影(photo-developing)油墨、紫外线硬化油墨、热硬化油墨或热干燥油墨形成。油墨可以包含环氧树脂。油墨图案可以抑制由于对支座326的摩擦引起的对上绝缘层124的损害。用于PCB 120的标记油墨可以用作形成绝缘层保护图案126的油墨，而不会明显增加制造成本。例如，从日本Taiyo Co.获得的包含环氧树脂的S-200可以用作标记油墨。
该绝缘层保护图案126可以通过用于印刷典型PCB的识别标志的丝网印刷技术形成，从而避免用单独的工艺。绝缘层保护图案126的存在减少了LCD的失效和故障，从而减小了失效率。参照图5至7B，可以形成与支座326的数量相同的绝缘层保护图案126，以接触对应的支座326。
图8示出了根据本发明实施例的LCD的剖面图。
参照图8，面光源220设置在液晶面板110的下方，并且给背光组件220和250提供光。面光源220包括下基板221和上基板222。下基板221连接到上基板222上，以形成包含放电空间的腔。面光源220的电极224a和224b沿着上基板222的侧面设置，并且向上延伸到下基板221的对应侧。
上基板222由透明绝缘材料制造，如玻璃，并且包括以第一方向延伸的平面部分和凸出部分。凸出部分和平面部分重复交替。凸出部分具有基本上与平面部分同样的厚度。凸出部分基本与下基板221隔开，并且同下基板221形成放电空间。气体层(如汞)形成在放电空间中。图8示出了面光源220的凸出部分的截面。
可以在相邻凸出部分的放电空间之间形成连接通道(未示出)。如上所述，平面部分夹在相邻的凸出部分之间。连接通道使放电空间之间的气体的压力相等。上基板222的外端形成与平面部分相同高度的平面，以连接到下基板221上。荧光层(未示出)形成在下和上基板221和222的内侧，并且反射层223形成在荧光层和下基板221之间。
面光源220容放在具有矩形平行六面体形状且上表面打开的模塑框架260以及底架300中。一个或多个光学板或光学片250可以设置在面光源220的上方，以增加亮度一致性。
液晶面板110设置在一个或多个光学片250的上方。通过TCP 130连接到液晶面板110上的PCB 120连接到底架300的后表面上。
如上描述的图3至图6，PCB 120和底架300包括连接孔125和325。PCB 120和底架300也包括绝缘层保护图案126，以避免保护绝缘层引起的电路短路，并且支座326靠着底架300固定地支撑PCB 120。在此，绝缘层保护图案126和支座326的作用类似于以上描述。
根据本发明示范性实施例的LCD采用直接光式的背光组件，其带有设置在液晶面板下方的面光源220，从而提供高亮度和大面积的LCD。尽管面光源用作直接式背光组件的光源，但也可以用线光源，如CCFL。
如上所述，提供了印刷电路板(PCB)以及包括该PCB的液晶显示器(LCD)。PCB固定地支撑在LCD的底架上。绝缘层保护图案用于抑制对PCB的绝缘层的损害，从而不仅避免了LCD的失效和故障，而且避免了PCB中的电路短路。油墨可以用作绝缘层保护图案，从而减小了失效率，而不显著增加制造成本。
本领域的技术人员应该认识到，如果基本上不脱离本发明的原理，可以对示范性实施例进行变化和修改。因此，尽管描述了所揭示的本发明的示范性实施例，但并非出于限定的目的。

Claims (8)

1.一种液晶显示器，包括：
液晶面板；
背光组件，其给所述液晶面板提供光；
底架，其具有从所述底架表面突出的至少一个支座，并且容放所述液晶面板和所述背光组件；和
印刷电路板，其包括形成在绝缘基板上的金属图案、覆盖所述金属图案的绝缘层和形成在所述绝缘层上的至少一个绝缘层保护图案，
其中，所述印刷电路板连接到所述底架的表面上且所述底架的支座与所述印刷电路板的绝缘层保护图案直接接触，
其中，所述至少一个绝缘层保护图案由光显影油墨、紫外线硬化油墨、热硬化油墨或热干燥油墨形成。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述油墨为用在所述印刷电路板中的标记油墨。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述至少一个绝缘层保护图案采用丝网印刷形成。
4.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述至少一个绝缘层保护图案沿着所述基板的外周边设置。
5.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，每个所述印刷电路板和所述底架还包括在对应位置的至少一个连接孔，并且固定构件装配在所述印刷电路板和所述底架中的至少一个对应连接孔中。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，其中，每个所述至少一个连接孔形成在所述印刷电路板的一侧和所述底架的对应侧中。
7.如权利要求1所述的液晶显示器，还包括形成在所述底架下方并且覆盖所述印刷电路板的保护罩。
8.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，形成在所述绝缘层上的至少一个绝缘层保护图案重叠所述金属图案。
CN2006101081764A 2005-08-13 2006-07-31 印刷电路板及具有其的液晶显示器 Expired - Fee Related CN1913746B (zh)

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