KR102277117B1

KR102277117B1 - 액정표시장치

Info

Publication number: KR102277117B1
Application number: KR1020140172784A
Authority: KR
Inventors: 김민규; 김자현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2021-07-14
Also published as: KR20160068028A

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 광원으로 사용하는 LED어셈블리와 가요성케이블의 연결구조에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 PCB 상에 다수의 패드를 PCB의 길이방향에 평행하게 구비되도록 하고, 가요성케이블은 다수의 패드에 수직하게 연결되도록 하는 것이다. 이를 통해, PCB와 가요성케이블의 연결력을 향상시킬 수 있다.
따라서, 가요성케이블의 단선불량이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, LED의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, PCB의 일측에 구비된 다수의 패드가 PCB의 길이방향에 평행한 길이방향을 갖도록 형성됨에 따라, 다수의 패드 간의 사이영역을 0.4 ~ 0.5mm로 넓게 형성할 수 있어, 이를 통해 PCB와 가요성케이블의 연결력을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, PCB 자체의 폭 또한 줄일 수 있어, PCB의 경량 및 재료비 절감을 가져올 수 있으며, 박형의 액정표시장치을 제공할 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 광원으로 사용하는 LED어셈블리와 가요성케이블의 연결구조에 관한 것이다.

동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.

이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.

하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight)가 배치된다.

도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치의 단면도이다.　

도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 가이드패널(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성된다.

액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성된다.

이러한 액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.

백라이트 유닛(20)은 가이드패널(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 광원과, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 광학시트(21)를 포함한다.

이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 가이드패널(30)로 둘려진 상태로 액정패널(10)의 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 일체화된다.

그리고 미설명부호 19a, 19b는 각각 액정패널(10)의 각 양면에 부착되어 빛의 편광방향을 제어하는 편광판을 나타낸다.

이때, 백라이트 유닛(20)의 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescentt Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다.

이중에서 특히, LED(29a)는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다.

LED(29a)는 LED PCB(printed circuit board : 29b, 이하, PCB라 함)에 장착되어 LED어셈블리(29)를 이루며, 이러한 LED어셈블리(29)는 접착 등의 방법으로 위치가 고정되어 복수개의 LED(29a)로부터 출사되는 광이 도광판(23) 입광면과 대면되도록 한다.

따라서, LED(29a) 각각으로부터 출사된 광은 도광판(23)의 입광면으로 입사된 후 그 내부에서 액정패널(10)을 향해 굴절되며, 반사판(25)에 의해 반사된 빛과 함께 광학시트(21)를 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(10)로 공급된다.

한편, 이러한 LED어셈블리(29)의 LED(29a)로 구동전압을 인가하는 등 LED(29a)의 온/오프(on/off)를 제어하는 LED 구동회로(미도시)는 통상 커버버툼(50) 배면으로 밀착되어 액정표시장치의 전체적인 사이즈를 최소화하게 된다.

따라서, 다수의 LED(29a)가 LED 구동회로(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있도록, PCB(29b)의 일측에는 FPCB와 같은 가요성케이블(Flexable cable : 미도시)이 구비되어, 가요성케이블(미도시)의 휨 특성을 이용하여 커버버툼(50) 배면에 밀착된 LED 구동회로(미도시)와 연결된다.

이때, PCB(29b)와 가요성케이블(미도시)은 납땜에 의해 서로 전기적으로 연결된다.

그러나, 이와 같은 일반적인 LED(29a)를 광원으로 하는 백라이트 유닛(20)은 몇 가지 문제점을 갖는다.

그 중 가요성케이블(미도시)과 PCB(29b)는 연결력이 약해, 가요성케이블(미도시)이 커버버툼(50) 배면에 밀착된 LED구동회로(미도시)와 연결되는 과정에서 가요성케이블(미도시)의 휨이 발생할 경우, PCB(29b)와 가요성케이블(미도시)의 연결부인 납땜부(미도시)로 외력이 가해져 가요성케이블(미도시)의 단선불량이 빈번하게 발생하게 된다.

이로 인하여, LED(29a)의 구동 동작 불량이 발생하거나 LED 구동회로(미도시)에 실장된 회로부의 손상을 야기하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 백라이트 유닛의 PCB와 가요성케이블을 안정적으로 연결하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.

이로 인하여, LED의 구동 불량이 발생되거나, LED구동회로의 회로부가 손상되는 것을 방지하는 것을 제 2 목적으로 한다.

전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 액정패널과; 상기 액정패널의 하부에 위치하며, 길이방향의 일단에 제 1 방향으로 패드가 구비된 PCB와; 상기 PCB 상에 실장되는 다수개의 LED와; 상기 다수개의 LED에 구동전압을 인가하는 LED구동회로와; 상기 LED구동회로와 일단이 연결되며, 타단에는 상기 제 1 방향으로 연결단자가 구비된 가요성케이블을 포함하며, 상기 패드와 상기 연결단자는 납땜(soldering)에 의해 연결되며, 상기 가요성케이블의 길이방향은 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향을 따라 상기 PCB와 연결되는 액정표시장치를 제공한다.

이때, 상기 패드는 상기 PCB의 길이방향에 평행한 길이방향을 갖도록 구비되며, 상기 패드는 다수개가 구비되며, 상기 패드 간의 사이영역은 0.4 ~ 0.5mm이다.

그리고, 상기 PCB는 길이방향의 일단에 상기 패드가 위치하며, 상기 PCB는 길이방향을 따라 양단으로 제 1 및 제 2 영역으로 나뉘어 정의되며, 상기 패드는 상기 제 1 및 제 2 영역의 사이영역으로 위치하며, 상기 액정패널 하부로는 도광판이 위치하며, 상기 PCB 상에 실장된 다수의 상기 LED는 상기 도광판의 입광면과 대면하도록 위치한다.

또한, 상기 액정패널의 하부로는 다수개의 PCB가 나란하게 배열된다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 PCB 상에 다수의 패드를 PCB의 길이방향에 평행하게 구비되도록 하고, 가요성케이블은 다수의 패드에 수직하게 연결되도록 함으로써, PCB와 가요성케이블의 연결력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

따라서, 가요성케이블의 단선불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, LED의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, PCB의 일측에 구비된 다수의 패드가 PCB의 길이방향에 평행한 길이방향을 갖도록 형성됨에 따라, 다수의 패드 간의 사이영역을 0.4 ~ 0.5mm로 넓게 형성할 수 있어, PCB와 가요성케이블의 연결력을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, PCB 자체의 폭 또한 줄일 수 있어, PCB의 경량 및 재료비 절감을 가져올 수 있는 효과가 있으며, 박형의 액정표시장치을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 개략도.
도 3b는 도 3a의 가요성케이블로 힘이 작용하는 방향을 개략적으로 도시한 단면도.
도 4a는 일반적인 LED어셈블리를 개략적으로 도시한 개략도.
도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리를 개략적으로 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 개략도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하기 위한 가이드패널(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.

이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)을 포함한다.

이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 나타나지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112)의 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다.

그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114)의 내면으로는 각 화소에 대응되는 일예로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.

그리고 제 1, 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 각각 부착된다.

이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 이나 테이프케리어패키지(tape carrier package : TCP) 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 가이드패널(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다.

이러한 액정패널(110)은 게이트구동회로의 온/오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.

아울러 본 발명에 따른 액정표시장치에는 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.

백라이트 유닛(120)은 LED 어셈블리(200)와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 광학시트(121)를 포함한다.

LED 어셈블리(200)는 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(200)는 다수개의 LED(210)와, 다수개의 LED(210)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(220)를 포함한다.

그리고 도면상에 나타나지는 않았지만 본 발명의 액정표시장치에는 LED 어셈블리(200)의 온/오프(on/off)를 제어하는 LED 구동회로(미도시)가 탑재되며, LED구동회로(미도시)는 통상 커버버툼(150)의 배면으로 밀착되어 액정표시장치의 전체적인 사이즈를 최소화하게 된다.

따라서, 다수의 LED(210)가 커버버툼(150)의 배면으로 밀착된 LED 구동회로(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있도록, PCB(220)의 일측에는 FPCB와 같은 가요성케이블(Flexable cable : 230, 도 3a 참조)이 구비되어, 가요성케이블(230, 도 3a 참조)의 휨 특성을 이용하여 커버버툼(150)의 배면에 밀착된 LED 구동회로(미도시)와 연결된다.

이때, PCB(220)의 일측에는 다수의 패드(221, 도 3a 참조)가 구비된 납땜부(223, 도 3a 참조)가 구비되며, 가요성케이블(230, 도 3a 참조)의 일측에는 연결단자(231, 도 3a 참조)가 구성되어, PCB(220)와 가요성케이블(230, 도 3a 참조)은 패드(221, 도 3a 참조)와 연결단자(231, 도 3a 참조)의 납땜(soldering)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 가요성케이블(230, 도 3a 참조)의 연결단자(231, 도 3a 참조)와 PCB(220) 상에 구비된 다수의 패드(221, 도 3a 참조)는 가요성케이블(230, 도 3a 참조)의 길이방향에 수직하게 구비되어, 서로 전기적으로 연결된다.

이를 통해, PCB(220)와 가요성케이블(230, 도 3a 참조)의 연결력이 향상되게 된다.

따라서, 가요성케이블(230, 도 3a 참조)의 단선불량이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 LED(210)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이에 대해 추후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

다수의 LED(210)로부터 출사되는 빛이 입사되는 도광판(123)은 LED(210)로부터 입사된 빛이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.

이러한 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다.

여기서, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(123)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성한다.

반사판(125)은 도광판(123)의 배면에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.

도광판(123) 상부의 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 도광판(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.

이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 가이드패널(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.

또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 가장자리가 수직 절곡된 가장자리부를 구비한 사각형의 판 형상으로 이루어진다.

그리고, 이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각의 테 형상의 가이드패널(130)이 탑커버(140)와 커버버툼(150)과 결합된다.

이때, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 가이드패널(130)은 서포트메인 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.

이때 상술한 구조의 백라이트 유닛(120)은 통상 사이드라이트(side light) 방식이라 불리는데, 목적에 따라 PCB(220) 상에 LED(210)를 다수 개 복층으로 배열할 수 있다. 또한, 더 나아가 LED 어셈블리(200)를 각각 복수 조로 구비하여 커버버툼(150)의 서로 대면하는 양측 가장자리부를 따라 서로 대응되게 개재하는 것 또한 가능하다.

또한, 도광판(123)을 삭제하고 액정패널(110)의 하부로 다수개의 LED어셈블리(200)를 위치시키는 직하라이트(direct type) 방식으로 구성될 수도 있다.

전술한 액정표시장치는 LED 어셈블리(200)와 가요성케이블(230, 도 3a 참조)을 보다 안정적으로 연결할 수 있어, 가요성케이블(230, 도 3a 참조)의 단선불량을 방지할 수 있어 LED(210)의 구동 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

-제 1 실시예-

도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 개략도이며, 도 3b는 도 3a의 가요성케이블로 힘이 작용하는 방향을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3a에 도시한 바와 같이, LED 어셈블리(200)는 다수개의 LED(210)와, 다수개의 LED(210)가 일정 간격 이격하여 표면실장기술(surface mount technology : SMT)에 의해 장착되는 PCB(220)를 포함한다.

이때, 다수의 LED(210)는 PCB(220) 상에 형성된 입출력배선(225)을 통해 각각 직렬로 연결되어 전원을 공급받는데, 이때, 다수의 LED(210)는 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(210)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수 있다.

또는 RGB의 색을 모두 발하는 LED칩(미도시)이 구성된 LED(210)를 사용하여, 각각의 LED(210)에서 백색광이 구현되도록 할 수도 있으며, 또는 백색을 발하는 칩을 포함하여 LED(210) 각각이 완전한 백색광을 구현되도록 할 수도 있다.

여기서, PCB(220)는 입출력배선(225)이 형성된 전원배선층(미도시), 절연층(미도시) 및 PCB베이스(미도시)로 이루어지는데, PCB베이스(미도시)는 전원배선층(미도시) 및 절연층(미도시)과 다른 구성부들을 그 상층으로 실장시켜 지지하고, 다수의 LED(210)로부터 발생되는 열을 저면측으로 방출시키는 역할을 한다.　

이러한 PCB베이스(미도시)는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등의 열전도율이 높은 금속으로 형성되거나, 열전달물질이 도포되어 열방출 기능을 향상시킬 수 있다.

또는, PCB베이스(미도시) 배면에는 히트싱크와 같은 방열판(미도시)을 마련하여 각각의 LED(210)로부터 열을 전달받아 보다 효율적으로 외부로 방출할 수 있도록 할 수 있다.　

PCB베이스(미도시)의 상부에 도전성 물질이 패터닝되어 형성되는 다수의 입출력배선(225)들을 포함하는 전원배선층(미도시)이 형성되어 있으며, PCB베이스(미도시)와 전원배선층(미도시) 사이에는 절연층(미도시)이 위치하여 PCB베이스(미도시)와 전원배선층(미도시) 사이를 전기적으로 절연시킨다.

이러한 PCB(220) 상에 실장된 다수의 LED(210)는 전원배선층(미도시)의 입출력배선(225)을 통해 각각 직렬로 연결되어 전원을 공급받게 된다.　

이때, 다수의 LED(210)는 LED구동회로(미도시)에 의해 온/오프(on/off)가 제어되는데, LED 구동회로(미도시)는 통상 커버버툼(도 2의 150) 배면으로 밀착되어 액정표시장치의 전체적인 사이즈를 최소화하게 된다.

따라서, 다수의 LED(210)는 상호 연결된 상태로 LED구동회로(미도시)에 접속될 수 있도록, PCB(220) 상의 일측에는 다수의 패드(221)가 구비된 납땜부(223)가 구비되어 별도의 가요성케이블(230)을 통해 LED 구동회로(미도시)와 연결된다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 납땜부(223)는 각각의 입출력배선(225)의 일 끝에 각각 구비되는 다수의 패드(221)로 이루어지며, 이러한 패드(221)와 LED구동회로(미도시) 사이에는 전기적 연결을 위한 가요성케이블(230)이 마련되고, 가요성케이블(230)의 일측 타단에는 다수의 연결단자(231)가 구성되어 패드(221)와 납땜(soldering)에 의해 직접적으로 연결된다.

여기서, PCB(220) 상에 구비된 다수의 패드(221)는 PCB(220)의 길이방향에 평행하게 PCB(220)의 일측에 형성되며, 가요성케이블(230)에 구비된 연결단자(231) 또한 다수의 패드(221)와 대응되도록 PCB(220)의 길이방향에 평행하게 형성된다.

이때, 가요성케이블(230)은 다수의 패드(221)와 다수의 연결단자(231)의 길이방향에 수직하게 PCB(220)와 연결된다.

즉, 가요성케이블(230)에 구비된 다수의 연결단자(231)는 가요성케이블(230)의 길이방향에 수직하게 가요성케이블(230)의 일측 타단에 구비되어, 가요성케이블(230)은 다수의 연결단자(231)와 대응되는 PCB(220) 상에 구비된 다수의 패드(221)와 길이방향이 서로 수직하게 PCB(221)와 연결되는 것이다.

이를 통해, PCB(220)와 가요성케이블(230)의 연결력이 향상되어, 가요성케이블(230)의 단선불량이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, LED(210)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 도 3b에 도시한 바와 같이 가요성케이블(230)이 PCB(220) 상에 구비된 다수의 패드(221)의 길이방향에 수직하게 PCB(220)와 연결될 경우, 가요성케이블(230)로 휨이 발생하면 가요성케이블(230)로는 도면상으로 정의한 X축 방향으로 힘이 작용하게 된다.

이때 가요성케이블(230)로 힘이 작용하는 X축 방향으로는 PCB(220) 상의 다수의 패드(221)와 가요성케이블(230)의 다수의 연결단자(231)와의 접촉 면적이 넓게 형성됨에 따라, PCB(220)와 가요성케이블(230)의 연결력이 보다 향상되게 되는 것이다.

따라서, 가요성케이블(230)과 PCB(220)의 연결력이 약해 가요성케이블(230)의 단선불량이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 이를 통해 LED(210)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리(200)는 PCB(220)의 일측에 구비된 다수의 패드(221)가 PCB(220)의 길이방향에 평행한 길이방향을 갖도록 형성됨에 따라, 다수의 패드(221) 간의 사이영역을 0.4 ~ 0.5mm로 넓게 형성할 수 있다.

이를 통해 다수의 패드(221)와 다수의 연결단자(231)의 납땜부(227)를 넓게 형성할 수 있어, PCB(220)와 가요성케이블(230)의 연결력을 보다 향상시킬 수 있다.

아래 [표 1]은 일반적인 LED어셈블리와 가요성케이블의 연결력과 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리(200)와 가요성케이블(230)의 연결력을 측정한 실험결과이다.

	Sample 1(kg/f)	Sample 2(kg/f)
1	1.5	2.1
2	1.7	2.5
3	1.3	2.2
평균	1.5	2.3

위의 [표 1]에서 Sample 1은 일반적인 LED어셈블리의 PCB와 가요성케이블의 연결력을 측정한 실험결과이며, Sample 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리(200)의 PCB(220)와 가요성케이블(230)의 연결력을 측정한 실험결과이다.

위의 [표 1]을 살펴보면, Sample 2가 Sample 1에 비해 LED어셈블리(200)와 가요성케이블(230)의 연결력이 약 0.8 높은 것을 확인할 수 있는데, 이는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리(200)의 PCB(220) 상에 패드(221)를 PCB(220)의 길이방향에 평행하게 형성하여 패드(221) 간의 사이영역을 넓게 형성하고, 또한 가요성케이블(230)을 패드(221)와 길이방향이 서로 수직하게 PCB(221)와 연결되도록 형성함으로써, 가요성케이블(230)과 PCB(220)의 연결력이 보다 향상됨을 알 수 있다.

또한, PCB(220)의 일측에 구비된 다수의 패드(221)가 PCB(220)의 길이방향에 평행한 길이방향을 갖도록 형성됨에 따라, PCB(220) 자체의 폭 또한 줄일 수 있는데, 이에 대해 도 4a ~ 4b를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 4a는 일반적인 LED어셈블리를 개략적으로 도시한 개략도이며, 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리를 개략적으로 도시한 개략도이다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 다수의 LED(210)는 PCB(220) 상에 형성된 입출력배선(225)의 입력패드(221a, 221b)와 출력패드(221c, 221d) 사이에 위치하는데, 입출력배선(225)의 입력패드(221a, 221b)와 출력패드(221c, 221d)는 LED 구동회로(미도시)와 전기적으로 연결되어, 입력패드(221a, 221b)를 통해 LED(210)의 구동전압을 인가받게 된다.

이때, 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)와 연결되는 입출력배선(225)은 서로 중첩되지 않도록 다수의 LED(210)의 외곽으로 둘러싸듯 형성되어야 하는데, 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)가 PCB(220)의 길이방향에 수직하게 PCB(220)의 일측에 형성될 경우, 입출력배선(225)은 PCB(220)의 길이방향에 수직하게 형성된 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)의 길이방향에 평행하게 연장된 후, PCB(220)의 길이방향을 따라 절곡되어 LED(210)와 연결되어야 한다.

따라서, 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)로부터 연장되는 입출력배선(225)이 서로 중첩되지 않도록 연장되어야 하므로, PCB(220)의 폭(d1)을 넓게 형성해야만 한다.

PCB(220)의 폭(d1)은 약 4mm이상을 갖게 된다.

여기서 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리(200)는 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)가 PCB(220)의 길이방향에 평행하게 구비되도록 할 경우, 입출력배선(225)은 PCB(220)의 길이방향을 따라 바로 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)로부터 연장되어 LED(210)와 연결되므로, PCB(220)는 기존에 비해 좁은 폭(d2)을 갖도록 형성할 수 있다.

즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리(200)의 PCB(220)는 3mm 이하의 폭(d2)을 갖도록 형성할 수 있다.

PCB(220)의 폭(d2)을 줄임으로써, PCB 베이스(미도시)가 금속재질로 구성되는 PCB(220)의 경량 및 재료비 절감을 가져올 수 있다.

또한, PCB(220)의 폭(d2)을 줄임으로써, PCB(220)가 커버버툼(도 2의 150)의 일측단으로 세워지는 형태로 구비되는 경우, 액정표시장치의 전체적인 두께를 줄일 수 있어 박형의 액정표시장치를 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED어셈블리(200)는 PCB(220) 상에 다수의 패드(221a, 221b, 221c, 221d)를 PCB(220)의 길이방향에 평행하게 구비되도록 하고, 가요성케이블(230)은 다수의 패드(221a, 221b, 221c, 221d)에 수직하게 연결되도록 함으로써, PCB(220)와 가요성케이블(230)의 연결력을 향상시킬 수 있다.

이를 통해, 가요성케이블(230)의 단선불량이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, LED(210)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한, LED어셈블리(200)는 PCB(220)의 일측에 구비된 다수의 패드(221a, 221b, 221c, 221d)가 PCB(220)의 길이방향에 평행한 길이방향을 갖도록 형성됨에 따라, 다수의 패드(221a, 221b, 221c, 221d) 간의 사이영역을 0.4 ~ 0.5mm로 넓게 형성할 수 있어, 이를 통해 다수의 패드(221a, 221b, 221c, 221d)와 다수의 연결단자(도 3b의 231)의 납땜부(도 3a의 223)를 넓게 형성할 수 있어, PCB(220)와 가요성케이블(230)의 연결력을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, PCB(220)의 일측에 구비된 다수의 패드(221a, 221b, 221c, 221d)가 PCB(220)의 길이방향에 평행한 길이방향을 갖도록 형성됨에 따라, PCB(220) 자체의 폭(d2) 또한 줄일 수 있어, PCB(220)의 경량 및 재료비 절감을 가져올 수 있다.

또한, PCB(220)가 커버버툼(도 2의 150)의 일측단으로 세워지는 형태로 구비되는 경우, 액정표시장치의 전체적인 두께를 줄일 수 있어 박형의 액정표시장치을 제공할 수 있다.

-제 2 실시예-

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 개략도이다.

도시한 바와 같이, LED 어셈블리(200)는 다수개의 LED(210)와, 다수개의 LED(210)가 일정 간격 이격하여 표면실장기술(surface mount technology : SMT)에 의해 장착되는 PCB(220)를 포함한다.

이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다수의 LED(210)는 PCB(220) 상에서 두 개의 분할영역(DA1, DA2)에 나뉘어 실장되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 분할영역(DA1, DA2)은 해당 분할영역(DA1, DA2) 상에 배치되는 다수개의 LED(210)의 전기적 연결 관계를 구분하기 위한 기준이 된다. 즉, 다수개의 LED(210)는 각 분할영역(DA1, DA2) 내에 배치되어, 서로 직렬 연결된다.

이때, 각 분할영역(DA1, DA2)에 배치된 다수의 LED(210)는 각각 별도의 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)를 통해 LED 구동회로(미도시)와 연결되어, 구동전압을 인가받는 등 LED(210)의 온/오프(on/off)를 제어하게 된다.

즉, 다수의 LED(210)는 PCB(220) 상에 형성된 입출력배선(225)의 입력패드(221a, 221b)와 출력패드(221c, 221d) 사이에 위치하여, LED 구동회로(미도시)에 의해 온/오프(on/off)가 제어되는데, 이때, 입출력배선(225)의 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)는 각각의 분할영역(DA1, DA2) 별로 형성되는 것이다.

이때, 각 분할영역(DA1, DA2)에 형성된 입출력배선(225)은 서로 중첩되지 않도록 형성되며, 각 분할영역(DA1, DA2)에 형성된 입출력배선(225)의 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)는 LED 구동회로(미도시)와의 전기적 연결을 손쉽게 하기 위하여 두 분할영역(DA1, DA2)의 사이로 모아 구성한다.

여기서, LED(210)로 구동전압을 인가하는 등 LED(210)의 온/오프(on/off)를 제어하는 LED 구동회로(미도시)는 통상 커버버툼(도 2의 150) 배면으로 밀착되어 액정표시장치의 전체적인 사이즈를 최소화하게 된다.

따라서, PCB(220) 상의 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)와 LED 구동회로(미도시) 사이에는 전기적 연결을 위한 가요성케이블(230)이 마련되고, 가요성케이블(230) 일단에는 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)와 대응되는 연결단자(231)가 구성되어 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)와 납땜(soldering)에 의해 직접적으로 연결된다.

즉, 가요성케이블(230)은 PCB(220)의 분할영역(DA1, DA2)의 사이영역으로부터 커버버툼(도 2의 150) 배면으로 연장되어, 다수의 LED(210)와 커버버툼(도 2의 150) 배면의 LED 구동회로(미도시)가 서로 전기적으로 연결되도록 한다.

여기서, PCB(220) 상에 구비된 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)는 PCB(220)의 길이방향에 평행하게 PCB(220)의 일측에 형성되며, 가요성케이블(230)에 구비된 연결단자(231) 또한 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)와 대응되도록 PCB(220)의 길이방향에 평행하게 형성된다.

이때, 가요성케이블(230)은 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)와 연결단자(231)의 길이방향에 수직하게 PCB(220)와 연결된다.

즉, 가요성케이블(230)에 구비된 연결단자(231)는 가요성케이블(230)의 길이방향에 수직하게 가요성케이블(230)의 일측 타단에 구비되어, 가요성케이블(230)은 다수의 연결단자(231)와 대응되는 PCB(220) 상에 구비된 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)와 길이방향이 서로 수직하게 PCB(220)와 연결되는 것이다.

특히, 다수의 LED(210)를 PCB(220) 상에서 제 1 및 제 2 분할영역(DA1, DA2)으로 나뉘어 실장하고, 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)를 각 분할영역(DA1, DA2)에 형성하고, 가요성케이블(230)이 PCB(210)의 분할영역(DA1, DA2)의 사이영역으로부터 커버버툼(도 2의 150) 배면으로 연장하여 다수의 LED(210)와 커버버툼(도 2의 150) 배면의 LED 구동회로(미도시)가 서로 전기적으로 연결되도록 함으로써, 기존의 일측으로 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)가 구비되는 PCB(220)에 비해 입출력배선(225)이 형성될 영역을 줄일 수 있어, PCB(220)의 전체의 폭을 줄일 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED어셈블리(200)는 PCB(220) 상에 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)를 PCB(220)의 길이방향에 평행하게 구비되도록 하고, 가요성케이블(230)은 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)에 수직하게 연결되도록 함으로써, PCB(220)와 가요성케이블(230)의 연결력을 향상시킬 수 있다.

또한, 다수의 LED(210)를 PCB(220) 상에서 제 1 및 제 2 분할영역(DA1, DA2)으로 나뉘어 실장하고, 입출력패드(221a, 221b, 221c, 221d)를 각 분할영역(DA1, DA2)에 형성한 뒤, 가요성케이블(230)이 PCB(210)의 분할영역(DA1, DA2)의 사이영역으로부터 커버버툼(도 2의 150) 배면으로 연장되도록 함으로써, PCB(220) 자체의 폭을 줄일 수 있어, PCB(220)의 경량 및 재료비 절감을 가져올 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

200 : LED 어셈블리
210 : LED
220 : PCB
221 : 패드
223 : 납땜부
225 : 입출력배선
230 : 가요성케이블
231 : 연결단자

Claims

액정패널과;
상기 액정패널의 하부에 위치하며, 제 1 방향으로 연장되는 패드가 구비된 PCB와;
상기 PCB 상에 실장되는 다수개의 LED와;
상기 다수개의 LED에 구동전압을 인가하는 LED구동회로와;
상기 LED구동회로와 일단이 연결되며, 타단에는 상기 제 1 방향으로 연장되는 연결단자가 구비된 가요성케이블
을 포함하며,
상기 패드와 상기 연결단자는 납땜(soldering)에 의해 연결되며, 상기 가요성케이블의 길이방향은 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향을 따라 상기 PCB와 연결되며,
상기 패드는 상기 PCB의 길이방향에 평행한 길이방향을 갖도록 구비되며,
상기 패드와 상기 가요성케이블의 길이방향은 서로 수직한 액정표시장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 패드는 다수개가 구비되며, 상기 패드 간의 사이영역은 0.4 ~ 0.5mm인 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 PCB는 길이방향의 일단에 상기 패드가 위치하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 PCB는 길이방향을 따라 양단으로 제 1 및 제 2 영역으로 나뉘어 정의되며, 상기 패드는 상기 제 1 및 제 2 영역의 사이영역으로 위치하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 액정패널 하부로는 도광판이 위치하며, 상기 PCB 상에 실장된 다수의 상기 LED는 상기 도광판의 입광면과 대면하도록 위치하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 액정패널의 하부로는 다수개의 PCB가 나란하게 배열되는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 LED는 제 1 내지 제 5 LED로 이루어져, 서로 마주보는 일단에 서로 다른 극성의 전압이 인가되며,
제 1 입력패드로부터 연장되는 입력배선은 상기 제 1 LED에 (+)전압을 인가하며,
상기 제 1 입력패드에 인접하여 위치하는 제 2 입력패드로부터 연장되는 입력배선은 상기 제 3 LED에 (+)전압을 인가하며,
제 1 출력패드로부터 연장되는 출력배선은 상기 제 5 LED에 (-)전압을 인가하며,
제 1 출력패드에 인접하여 위치하는 제 2 출력패드로부터 연장되는 출력배선은 상기 제 4 LED에 (-)전압을 인가하는 액정표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 LED의 (-)단자는 상기 제 2 LED의 (+)단자와 연결되며, 상기 제 2 LED의 (-)단자는 상기 제 4 LED의 (+)단자와 연결되며,
상기 제 3 LED의 (-)단자는 상기 제 5 LED의 (+)단자와 연결되는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 LED는 제 1 내지 제 6 LED로 이루어져, 서로 마주보는 일단에 서로 다른 극성의 전압이 인가되며,
제 1 입력패드로부터 연장되는 입력배선은 상기 제 6 LED에 (+)전압을 인가하며,
상기 제 1 입력패드에 인접하여 위치하는 제 2 입력패드로부터 연장되는 입력배선은 상기 제 1 LED에 (+)전압을 인가하며,
제 1 출력패드로부터 연장되는 출력배선은 상기 제 3 LED에 (-)전압을 인가하며,
제 1 출력패드에 인접하여 위치하는 제 4 출력패드로부터 연장되는 출력배선은 상기 제 4 LED에 (-)전압을 인가하는 액정표시장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 LED의 (-)단자는 상기 제 2 LED의 (+)단자와 연결되며, 상기 제 2 LED의 (-)단자는 상기 제 3 LED의 (+)단자와 연결되며,
상기 제 4 LED의 (+)단자는 상기 제 5 LED의 (-)단자와 연결되며, 상기 제 5 LED의 (+)단자는 상기 제 6 LED의 (-)단자와 연결되는 액정표시장치.