JP5713539B2 - フレキシブル印刷回路基板及びこれを含む表示装置 - Google Patents

フレキシブル印刷回路基板及びこれを含む表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、フレキシブル印刷回路基板及びこれを含む表示装置に関し、より詳細には、表示品質を向上させることができるフレキシブル印刷回路基板及びこれを含む表示装置に関する。
情報化時代と共に多様な情報の迅速な伝達のために、映像、グラフィック、文字などの各種情報を表示する高性能のディスプレイに対する要求が急増している。このような要求に従って最近ディスプレイ産業は、急速な成長を見せている。
特に、液晶表示装置(LCD)は、陰極線管(CRT)に比べて消費電力が低く、軽量薄型化が可能であり、有害電磁波を放出しないこと等から、次世代の先端ディスプレイ素子としてここ数年大きく進歩し、電子時計、電子計算機、PC及びTVなどに幅広く使われている。
液晶表示装置は、電界を利用して誘電異方性を有する液晶の光透過率を調節することによって画像を表示するようになる。このために、液晶表示装置は、液晶セルマトリックスを通じて画像を表示する液晶パネルと、液晶パネルを駆動する駆動回路とを具備する。
このような液晶表示装置は、液晶パネル、パネル駆動部、バックライトアセンブリ、及び駆動信号を供給するフレキシブル印刷回路基板(Flexible Printed Circuit Board:FPCB)を含む。フレキシブル印刷回路基板は、液晶パネル、及びバックライトアセンブリの光源基板の各々に駆動信号を供給する。液晶パネルに連結されるフレキシブル印刷回路基板は、液晶パネルに付着されてモールドフレームの一側面を囲みながら外部信号の供給を受けるためのコネクタなどに連結される。
この際、モールドフレームの一側面に沿って曲がるフレキシブル印刷回路基板は、曲がった部位での伸びようとする復原力によって、フレキシブル印刷回路基板が浮き上がって、光が漏れる現象による表示パネルの輝度減少などの表示品質が低下する問題がある。
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、フレキシブル印刷回路基板の曲がった部位での復原力を減少させるフレキシブル印刷回路基板及びこれを含む表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴によるフレキシブル印刷回路基板は、ベースフィルムと、前記ベースフィルム上に形成された信号配線層と、前記信号配線層上に形成された曲げ領域を含む保護層と、を有し、前記保護層は、第1領域及び第2領域を含み、前記曲げ領域を全て覆って形成され、前記第2領域は、前記第1領域より曲がった部位での復元力であるテンションが小さく、前記曲げ領域のみに対応するよう赤外線インク(IR−Ink)で形成され、前記曲げ領域に少なくとも部分的に対応するように形成することができる
前記赤外線インク(IR−Ink)は、不飽和ポリエステル、変性ポリエステル、アルキド、ポリエステル、尿素、ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、アミノ、エポキシ、及びポリエーテル樹脂を含む群から選択される少なくとも一つ以上の樹脂を含
前記第2領域の厚さは、前記第1領域の厚さより薄いか、又は同一に形成することができる。
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴によるフレキシブル印刷回路基板は、ベースフィルムと、前記ベースフィルムの両面に各々形成された曲げ領域を含む第1及び第2信号配線層と、前記第1及び第2信号配線層上に各々形成された第1及び第2保護層と、を有し、前記第1及び第2保護層の各々は、第1領域及び第2領域を含み、前記曲げ領域を全て覆って形成され、前記第1及び第2保護層の各々の前記第2領域は、前記第1領域より曲がった部位での復元力であるテンションが小さく、前記曲げ領域のみに対応するよう赤外線インク(IR−Ink)形成され、前記曲げ領域に少なくとも部分的に対応するように形成することができる。
前記印刷回路基板において、前記第1及び第2保護層の第2領域は、略同一である大きさに形成することができる。
また、前記第2保護層の第2領域は、前記第1保護層の第2領域より小さく形成することができる。
前記赤外線インク(IR−Ink)は、不飽和ポリエステル、変性ポリエステル、アルキド、ポリエステル、尿素、ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、アミノ、エポキシ、及びポリエーテル樹脂を含む群から選択される少なくとも一つ以上の樹脂を含む。
前記第1及び第2保護層の各々の前記第2領域の厚さは、前記第1領域の厚さより薄いか、又は同一に形成することができる。
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による表示装置は、画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに実装されて前記表示パネルに駆動信号を供給する駆動集積回路と、前記表示パネルの一側に付着され曲げられて装着され、前記駆動集積回路に信号を供給するフレキシブル印刷回路基板と、を備え、前記フレキシブル印刷回路基板は、ベースフィルム、該ベースフィルム上に形成された信号配線層、及び該信号配線層上に形成された曲げ領域を含む保護層を有し、前記保護層は、第1領域と、前記第1領域より曲がった部位での復元力であるテンションが小さい第2領域と、を含み、前記曲げ領域を全て覆って形成され、前記第2領域は、曲げ領域を含み、赤外線インク(IR−Ink)で形成される。
前記表示装置は、前記表示パネルに光を供給するための光源、及び光源駆動部を含むバックライトアセンブリと、前記表示パネル及び前記バックライトアセンブリを受納して固定するモールドフレームと、を更に備えることができる。
前記フレキシブル印刷回路基板は、前記表示パネルと接続され、前記表示パネル背面へ曲げられた第1曲げ領域を含む接続部と、前記表示パネルに光を供給するための光源駆動部と、前記接続部及び光源駆動部から延長されて前記モールドフレームを囲みながら曲げられた第2曲げ領域を含む連結部と、前記連結部に接続されて前記光源駆動部に信号を供給する信号印加部と、を有することができる。
前記赤外線インク(IR−Ink)は、不飽和ポリエステル、変性ポリエステル、アルキド、ポリエステル、尿素、ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、アミノ、エポキシ、及びポリエーテル樹脂を含む群から選択される少なくとも一つ以上の樹脂を含
前記第2領域の厚さは、前記第1領域の厚さより薄いか、又は同一であるように形成することができる。
本発明のフレキシブル印刷回路基板によれば、曲げられる領域の保護層を、小さいテンションを有するように形成することによって、復原力を減少させてフレキシブル印刷回路基板の浮き上がり不良を防止することができる。従って、フレキシブル印刷回路基板が浮き上がりによって発生し得る、表示装置の光が漏れる現象などを防止することができるため、表示装置の表示品質が向上する効果がある。
本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図である。 図1に示したフレキシブル印刷回路基板を示す平面図である。 図1に示したフレキシブル印刷回路基板の他の実施形態を示す平面図である。 図1に示したフレキシブル印刷回路基板の他の実施形態を示す平面図である。 本発明の一実施形態によるフレキシブル印刷回路基板が液晶表示装置に締結された姿を示す斜視図である。 図2のI−I′線に沿って切断して示した第1実施形態による断面図である。 図2のI−I′線に沿って切断して示した第2実施形態による断面図である。 図2のI−I′線に沿って切断して示した第3実施形態による断面図である。
以下、本発明によるフレキシブル印刷回路基板及びこれを含む表示装置を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図面では多数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
本発明の利点及び特徴、そしてそれを達成する方法は、図面と共に実施形態を参照すると明確になるが、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、異なる多様な形態で具現することができる。但し本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。そして明細書全体に亘って、同一な図面符号は同一な構成要素を示す。
素子又は層が、異なる素子又は層の“上”にあると称する場合は、異なる素子又は層の真上だけでなく中間に異なる層又は異なる素子を介在した場合を全て含む。反面、素子などが“真上”にあると称する場合は、中間に異なる素子又は層を介在しないことを示す。
空間的に相対的な用語である“下”、“下部”、“上”、“上部”などは、図面に示したように、一つの素子又は構成要素と異なる素子、又は構成要素との相関関係を容易に記述するために使われる。空間的に相対的な用語は、図面に示した方向を含み、使用時又は動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解すべきである。
図1は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図であり、図2〜図4は、図1に示したフレキシブル印刷回路基板を示す平面図であり、図5は、本発明の一実施形態によるフレキシブル印刷回路基板が液晶表示装置に締結された姿を示す斜視図である。図2〜図4の曲げられるラインBLは、仮想の線としてフレキシブル印刷回路基板が液晶表示装置に締結された時に曲がる部分を示している。
図1を参照すると、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示パネル102、パネル駆動部、バックライトアセンブリ、モールドフレーム160、及びボトムシャーシ150を含む。
液晶表示パネル102は、光透過量を調節する液晶を間に置いて、互いに対向して合着された薄膜トランジスタ基板104、及びカラーフィルタ基板106を具備する。カラーフィルタ基板106は、光が漏れることの防止のためのブラックマトリックスと、カラー具現のためのカラーフィルタと、画素電極と垂直電界になる共通電極と、これらの上に液晶配向のために塗布された上部配向膜とを含む。
薄膜トランジスタ基板104は、互いに交差されるように形成されたゲートラインと、データラインと、これらの交差部に形成された薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタと接続された画素電極と、これらの上に液晶配向のために塗布された下部配向膜とを含む。
薄膜トランジスタ基板104の一側面には、ゲートライン及びデータラインへの供給配線と連結された金属パッドに駆動集積回路120が実装される。
駆動集積回路120は、チップオングラス(Chip On Glass:COG)方式で実装され、電源と画像信号、及び制御信号を印加して液晶表示パネル102のゲートライン、及びデータラインを駆動する駆動信号を発生する。
バックライトアセンブリは、光を供給する光源176と、光源176から供給された光を液晶表示パネル102にガイドする導光板140と、導光板140の下部に出射する光を液晶表示パネル102に反射させる反射シート138とを含む。また、液晶表示パネル102と導光板140の間に光効率を上げる光学シート130を更に具備する。
光源176は、光を供給するために少なくとも一つ以上の発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)を含むことができる。光源176は、フレキシブル印刷回路基板170に実装することができ、モールドフレーム160と導光板140の間に位置して導光板140に光を出射させる。
導光板140は、主にアクリル材質からなり、光源176から発光された光を液晶表示パネル102にガイドする。
反射シート138は、導光板140の下部に出射した光を導光板140に反射させる役割をする。このような反射シート138は、内部に反射、及び拡散可能な物質を含むので、反射シート138に伝達される光を反射、及び拡散させる機能を担うことができる。
光学シート130は、導光板140から出射された光を散乱させて拡散させる拡散シート132と、拡散シート132から出る光を屈折、及び集光させて輝度を上昇させるプリズムシート134と、プリズムシート134の表面を保護する保護シート136とを含む。本実施形態では、拡散シート132、プリズムシート134、及び保護シート136が各々一枚ずつ積層された構造の光学シート130を例に説明したが製品特性によって各シートは多数枚で使われることがある。
モールドフレーム160は、バックライトアセンブリ、及び液晶表示パネル102を受納する。このようなモールドフレーム160は、プラスチック材質などで形成される。
液晶表示パネル102の一側には、駆動集積回路120に電源と画像信号、及びタイミング信号を供給し、光源176に光源駆動信号を供給するためのフレキシブル印刷回路基板(Flexible Printed Circuit:FPC)170が付着される。
図2は、図1に示したフレキシブル印刷回路基板を示す平面図であり、図3及び図4は、図1に示したフレキシブル印刷回路基板の異なる実施形態を示す平面図である。図2〜図4では、理解の便宜のために曲げられるラインが容易に区別されるように斜線で示した。
フレキシブル印刷回路基板170は、図2に示したように、接続部172、光源駆動部174、連結部180、及び信号印加部185を含む。フレキシブル印刷回路基板170は、接続部172を通じて液晶表示パネル102に接続される。光源駆動部174には、少なくとも一つ以上の発光ダイオードからなる光源176が実装される。信号印加部185は、外部から印加される電源、画像信号、タイミング信号、及び光源駆動信号を駆動集積回路120及び光源駆動部174に伝達する。連結部180は、信号印加部185及び光源駆動部174を連結する。このようなフレキシブル印刷回路基板170は、外面に保護層181を含む。保護層は、第1領域181b、及び第1領域181bに比べてテンションが小さい第2領域181aを含む。第2領域181aは、液晶表示モジュールの組立時に曲げられるラインBL、即ち、液晶表示モジュールの組立時に曲がる部分を含む。
このような第2領域181aは、曲げられるラインBLを含むように形成され、図2に示したように第2領域181aは、曲げられるラインBLとその周辺領域を含むように形成することができる。即ち、保護層181のうち、曲げられるラインBL、及びその周辺領域は、保護層181の他の異なる部分に比べて小さいテンションを有するように形成される。しかし、第2領域181aの構造がこれに限定されるものではなく、図3に示したように、第2領域182aは、曲げられるラインBLのみに対応するように形成することができる。また、図4に示したように、第2領域183aは、曲げられるラインBLに部分的に対応するように形成することができる。
従って、図5に示したように、本発明の一実施形態によるフレキシブル印刷回路基板170が液晶表示装置に締結される際、第2領域181aは、モールドフレーム160の側面を囲みながら曲げられるので、この際に曲げられるラインBLのテンションが減少して浮き上がり不良を防止することができる。
信号印加部185に電源、画像信号、タイミング信号、及び光源駆動信号などの外部信号が印加されると、電源、画像信号、及びタイミング信号は、連結部180を通じて液晶表示パネル102を駆動するための駆動集積回路120に伝達され、光源駆動信号は、液晶表示パネル102に光を供給するための光源駆動部174に伝達される。
図6〜図8は、図2のI−I′線に沿って切断して示した第1〜第3実施形態による断面図である。図6〜図8では、理解の便宜のために曲げられるラインBLが容易に区別されるように斜線で示した。図6〜図8の曲げられるラインBLは、仮想の線としてフレキシブル印刷回路基板が液晶表示装置に締結された際に曲げられる部分を示すものである。
図6に示したように、本発明の第1実施形態による曲がりの領域のI−I′線に沿って切断した断面は、ベースフィルム184、信号配線層186、及び保護層181で構成される。
ベースフィルム184は、ポリイミド(Polyimide)などの高分子フィルムで形成することができる。信号配線層186は、銅のような金属材質の導電性物質で形成することができる。保護層181は、ベースフィルム184上に信号配線層186を覆うように形成することができる。このような保護層181は、信号配線層186の腐蝕を防止し、各信号配線間のショート現象を防止する。また、保護層181は、曲げられるラインBL、及びその周辺での浮き上がり防止のために他の異なる領域に比べてテンションが小さい第2領域181aを含む。従って、保護層181は、第1領域181b及び第2領域181aを含み、第2領域181aは、第1領域181bに比べて小さいテンションを有する。
ここで、第2領域181aの厚さは、第1領域181bの厚さより薄いか、或いは同一となるように形成することができる。この際、第1領域181bの厚さを薄くすることによって、フレキシブル印刷回路基板170を曲げるための曲げ力を減少させることができる。
第2領域181aは、赤外線インク(IR−Ink)を塗布することによって形成することができる。赤外線インクは、赤外線を照射することにより乾燥が促進されるインクである。赤外線インクに赤外線を照射すると、インクのうちの樹脂成分が活性化して反応しやすい状態に変化し、架橋反応により硬化が進行して粘度が上昇する。ここで樹脂は、不飽和ポリエステル、変性ポリエステル、アルキド、及び変性アルキド樹脂のようなポリエステル、尿素、ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエーテル類等からなる群から選択される少なくとも一つ以上を含んでなることができる。架橋反応によってインクの溶剤は、溶解力を失い、粘度が上昇して硬化される。一方、インクに吸収された赤外線のエネルギーは、熱エネルギーに転換されて温度が上昇することによって酸化重合が促進される。上述した架橋反応、及び酸化重合によって、インクは非常に速く乾燥する。
赤外線インクは、柔軟性を有し、短時間のうちに薄く形成することができる特性があるので曲げ力の向上のための材料に適する。しかし、これに限定されるものではなく、赤外線インクを使用した場合と類似な効果を有することができる物質であれば、特別な制限なしに使うことができる。
上述のような過程を経て形成された第2領域181aは、第1領域181bに比べてテンションが弱化される。このような第2領域181aは、フレキシブル印刷回路基板の曲げられるラインBLを含むように形成されて、フレキシブル印刷回路基板170の曲げの際に、保護層181のテンションを減少させてフレキシブル印刷回路基板170の浮き上がり不良を防止することができる。
図7に示したように、本発明の第2実施形態による曲げ領域のI−I′線に沿って切断した断面は、ベースフィルム184を基準に第1、第2信号配線層1861、1862、及び第1、第2保護層181、1812が上部、及び下部に各々形成される。説明の便宜のため上記実施形態と同一である構成要素に対しては、同一である参照番号を使用し、その説明を省略、或いは簡略化する。
第1及び第2保護層181、1812の各々は、曲げられるラインBLの曲げ力の向上のための第2領域181a、1812aを含む。本実施形態は、信号配線層1861、1862、及び保護層181、1812が各々2階構造に形成されることを除外した残りの構成要素、及び特徴は上述した実施形態と同一であるのでこれに対する詳細な説明は省略する。
図8に示したように、本発明の第3実施形態による曲げ領域のI−I′線に沿って切断した断面は、ベースフィルム184を基準に第1、第2信号配線層1861、1862、及び第1、第2保護層1811、1812が上部及び下部に各々形成される。説明の便宜のため、上記実施形態と同一である構成要素に対しては、同一である参照番号を使用し、その説明を省略、或いは簡略化する。
第1及び第2保護層1811、1812の各々は、曲げられるラインBLの曲げ力の向上のための第2領域1811a、1812aを含むが、第2保護層1812の第2領域1812aは、第1保護層1811の第2領域1811aより小さく形成される。このように、第1及び第2保護層1811、1812の幅を別にすることによって曲げの程度を調節することができる。
本実施形態は、第2保護層1812の第2領域1812aが第1保護層1811の第2領域1811aより、より大きく形成されることを除外した残りの構成要素、及び特徴は、上述した実施形態と同一であるので、これに対する詳細な説明は省略する。
本発明は、液晶表示装置に含まれるフレキシブル印刷回路基板を例に説明したが、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、フレキシブル印刷回路基板が使われる表示装置であれば、制限なく適用することができる。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
102 液晶表示パネル
104 薄膜トランジスタ基板
106 カラーフィルタ基板
120 駆動集積回路
130 光学シート
132 拡散シート
134 プリズムシート
136 保護シート
138 反射シート
140 導光板
150 ボトムシャーシ
160 モールドフレーム
170 フレキシブル印刷回路基板
172 接続部
174 光源駆動部
176 光源
180 連結部
181、1811、1812 保護層
181a、182a、183a、1811a、1812a 第2領域
181b、1811b、1812b 第1領域
184 ベースフィルム
185 信号印加部
186、1861、1862 信号配線層

Claims (8)

  1. 表示装置に含まれるフレキシブル印刷回路基板であって、
    ベースフィルムと、
    前記ベースフィルムの両面に各々形成された第1及び第2信号配線層と、
    前記第1及び第2信号配線層上に各々形成された曲げ領域を含む第1及び第2保護層と、を有し、
    前記第1及び第2保護層の各々は、第1領域及び第2領域を含み、前記曲げ領域を全て覆って形成され、
    前記第1及び第2保護層の各々の前記第2領域は、
    前記第1領域より曲がった部位での復元力であるテンションが小さく、前記曲げ領域のみ赤外線インク(IR−Ink)で形成され、
    前記第2保護層の第2領域は、前記第1保護層の第2領域より小さい大きさを有することを特徴とするフレキシブル印刷回路基板。
  2. 前記赤外線インク(IR−Ink)は、不飽和ポリエステル、変性ポリエステル、アルキド、ポリエステル、尿素、ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、アミノ、エポキシ、及びポリエーテル樹脂を含む群から選択される少なくとも一つ以上の樹脂を含むことを特徴とする請求項に記載のフレキシブル印刷回路基板。
  3. 前記第1及び第2保護層の各々の前記第2領域は、前記第1領域の厚さより薄いか、又は同一である厚さを有することを特徴とする請求項に記載のフレキシブル印刷回路基板。
  4. 画像を表示する表示パネルと、
    前記表示パネルに実装されて前記表示パネルに駆動信号を供給する駆動集積回路と、
    前記表示パネルの一側に付着されて曲げられ、前記駆動集積回路に信号を供給するフレキシブル印刷回路基板と、を備え、
    前記フレキシブル印刷回路基板は、ベースフィルム、該ベースフィルムの両面に形成された第1及び第2信号配線層、及び該第1及び第2信号配線層上に形成された曲げ領域を含む第1及び第2保護層を有し、
    前記第1及び第2保護層の各々は、第1領域と、前記第1領域より曲がった部位での復元力であるテンションが小さい第2領域と、を含み、前記曲げ領域を全て覆って形成され、
    前記第1及び第2保護層の各々の前記第2領域は、前記曲げ領域のみ赤外線インク(IR−Ink)で形成され
    前記第2保護層の第2領域は、前記第1保護層の第2領域より小さい大きさを有することを特徴とする表示装置。
  5. 前記表示パネルに光を供給するための光源、及び光源駆動部を含むバックライトアセンブリと、
    前記表示パネル及び前記バックライトアセンブリを受納するモールドフレームと、を更に備えることを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  6. 前記フレキシブル印刷回路基板は、
    前記表示パネルと接続され、前記表示パネル背面に曲げられた第1曲げ領域を含む接続部と、前記表示パネルに光を供給するための光源駆動部と、前記接続部及び光源駆動部から延長されて前記モールドフレームを囲み曲げられた第2曲げ領域を含む連結部と、前記連結部に接続されて前記光源駆動部に信号を供給する信号印加部と、を有することを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  7. 前記赤外線インク(IR−Ink)は、不飽和ポリエステル、変性ポリエステル、アルキド、ポリエステル、尿素、ホルムアルデヒド、メラミンホルムアルデヒド、アミノ、エポキシ、及びポリエーテル樹脂を含む群から選択される少なくとも一つ以上の樹脂を含むことを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  8. 前記第2領域は、前記第1領域の厚さより薄いか、又は同一である厚さを有することを特徴とする請求項に記載の表示装置。
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