KR100332438B1

KR100332438B1 - 액정 표시 장치의 연성 인쇄 회로 기판

Info

Publication number: KR100332438B1
Application number: KR1020000041705A
Authority: KR
Inventors: 강신구; 손선규
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2002-04-13
Also published as: KR20020008261A

Abstract

도전층 패턴의 단선을 방지할 수 있는 칩온 필름 패키지 방식으로 제조된 연성 회로 기판이 개시되어 있다. 액정 패널과 결합하는 액정 패널 결합부를 포함하는 유연성 기재 필름의 중앙부에 액정 패널을 구동하기 위한 구동 IC가 구비되어 있다. 상기 구동 IC로부터 상기 액정 패널 결합부까지 상기 기재 필름상에 형성되어 상기 구동 IC와 상기 액정 패널을 전기적으로 연결하는 도전층 패턴들이 형성되어 있다. 솔더 수지층은 상기 액정 패널 결합부상에 형성된 도전층 패턴들을 노출시키면서, 상기 구동 IC주변의 도전층 패턴들을 커버한다. 액정 패널 결합부와 상기 솔더 수지층간의 경계 부위에 보강 부재가 구비되어 있다. 보강 부재는 굴곡점을 솔더 레지스트층 경계부가 아닌 솔더 레지스트층의 중앙부쪽으로 이동시킴으로써, 솔더 레지스트층의 스트레스를 분산시켜, 굴곡에 의한 곡률의 변경을 최대한 방지하여 도전층 패턴의 단선을 방지한다.

Description

액정 표시 장치의 연성 인쇄 회로 기판{FLEXIBLE CIRCUIT BOARD OF A LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정 표시 장치의 연성 인쇄회로 기판에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 액정 표시 장치의 모듈에서 액정 패널과 인쇄회로 기판을 연결하는 구동 드라이브 칩이 탑재된 연성 회로 기판에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이이다.

액정표시장치는 크게 TN(Twisted Nematic) 방식과 STN(Super-TwistedNematic)방식으로 나뉘고, 구동방식의 차이로 스위칭 소자 및 TN액정을 이용한 액티브 매트릭스(Active matrix)표시방식과 STN 액정을 이용한 패시브 매트릭스(passive matrix)표시방식이 있다. TFT를 스위치로 이용하여 LCD를 구동하는 방식인 TFT-LCD는 회로가 비교적 간단하기 때문에 컴퓨터에 널리 사용되고 있다.

액정 표시 장치는 전기적인 신호를 인가 받아 광선의 투과 여부를 결정하는 액정이 구비된 액정 패널을 구비한다. 상기 액정 패널은 자체적으로 발광하지 못하는 수동 광소자이므로, 액정패널의 후면에 액정 표시 장치에 광을 제공하기 위한 백라이트 어셈블리를 부착시킨다.

액정 패널에는 화면을 표시하기 위하여 화면 데이터를 인가하기 위한 소오스 구동 IC를 포함하는 소오스부와 액정 패널의 박막 트랜지스터의 게이트 소자를 구동하기 위한 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동 IC를 포함하는 게이트부가 부착되어 있다. 외부로부터 인가된 화상 신호는 인쇄 회로 기판에서 액정 패널을 구동하기 위한 데이터 신호와 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 게이트 신호로 전환된다. 이들 데이터 신호와 게이트 신호는 상기한 소오스부 및 게이트부를 거쳐서 상기 액정 패널의 트랜지스터에 인가된다. 따라서, 액정 패널의 액정은 전기적인 신호를 받게 되고, 이에 따라서 백라이트 어셈블리로부터의 광선을 조정하여 화면을 구성하게 된다.

이러한 LCD모듈에서 액정 패널과 인쇄 회로 기판사이에 존재하는 소스 및 게이트 구동 드라이브 IC를 연결하는 방법으로서는 COG(Chip-On Glass) 실장 방식과TAB(Tape Automated Bonding) 실장 방식으로 크게 구분될 수 있다. COG 실장 방식에 의하면, 액정 패널의 게이트 영역 및 데이터 영역에 반도체 패키지 형태의 구동 드라이브 IC를 직접 실장하여, 액정 패널에 전기적 신호를 전달한다. 구동 드라이브 IC는 이방성 도전 필름을 사용하여 액정 패널에 본딩한다.

한편, TAB실장 방법에 의하면, 구동 드라이브 IC가 탑재된 테이프 캐리어 패키지를 사용하여 인쇄회로 기판과 액정 패널을 직접 연결한다. 테이프 캐리어 패키지의 일단은 액정 패널에 접속하고 타단은 인쇄회로 기판에 접속시킨다. 이 때, 테이프 캐리어 패키지의 입력 배선과 인쇄회로 기판의 출력 패드는 납땜 또는 이방성 도전 필름을 이용하여 접속시킨다.

이와 같이 테이프 캐리어 패키지를 이용한 액정 패널 모듈의 예는 예를 들면 미합중국 특허 제 5,572,346호(issued to Sakamoto et al.), 미합중국 특허 제6,061,246호(issued to Oh et al)등에 기재되어 있다. 현재까지의 TFT 액정 모듈에서는 주로 테이프 캐리어 패키지를 이용하여 드라이브 구동 IC를 실장하는 기술을 사용하여 왔다.

최근에는 제품의 경쟁력을 확보하기 위하여 슬림화 및 경량화를 위하여 여러 가지 구조의 LCD모듈이 개발되고 있다. 특히 액정표시장치가 주로 휴대용 컴퓨터 등에 사용되는 점에 비추어 경량화는 더욱 비중있게 취급되고 있다. 이러한 LCD 모듈에 테이프 캐리어 패키지를 그대로 적용하는 경우에는 유연성이 부족하여 바람직하지 않다. 따라서, 액정 모듈에 적용하기 위하여는 굴곡 유연성이 높은 연성 회로 기판(FLEXIBLE CIRCUIT BOARD)가 사용된다. 이러한 연성 인쇄 회로 기판에 구동 IC를 실장하는 방법으로서는 COF(Chip On Film) 방법이 사용된다. COF 방법에 의하면, TAB를 사용하여 인쇄 회로 기판상에 칩을 실장시킨다.

이러한 연성 회로 기판을 사용하여 제조된 액정 패널 모듈은 예를 들면, 일본국 특허 공개 공보 평5-273572호, 일본국 특허 공개 공보 평 5-257156호, 일본국 특허 공개 공보 평5-257157호 등에 개시되어 있다.

최근에는 제품의 경쟁력을 확보하기 위하여 슬림화 및 경량화를 위하여 다양한 구조를 갖는 액정 패널 모듈이 개발되고 있다. 그 중에서, 게이트부의 회로를 소오스부에 통합시켜 통합된 인쇄 회로 기판을 제조하여 액정 패널의 소오스측에 위치시키고, 게이트측에는 COF방법으로 제조된 연성 회로 기판을 위치시켜 게이트측의 부피를 촉소시킨 액정 패널 모듈이 제안되어 있다. 이러한 액정 모듈은 예를 들면, 본 출윈인이 1999년 11월 30일자로 출원하여 현재 한국 특허청에 계속 중인 특허 출원 제99-53932호에 개시되어 있다.

도 1은 종래 사용되고 있는 COF방법에 의해 칩이 실장된 연성 회로 기판을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 연성 회로 기판이 액정 표시 모듈에 탑재된 상태를 나타내는 측단면도이다. 도 1 및 2을 참조하면, 테이프 형상의 기재 필름(10)의 중앙부상에 액정 패널을 구동하기 위한 구동 IC(20)이 탑재되어 있다. 상기 기재 필름(10)은 일 측에 인쇄 회로 기판(30)과 접속하기 위한 인쇄회로 기판 결합부(12)와 타측에 액정 패널(40)과 결합하기 위한 액정 패널 결합부(14)로 구분되고, 상기 인쇄회로 기판 결합부(12)와 상기 액정 패널 결합부(14)간에는 상기 구동 IC(20)를 중심으로 솔더 수지층(16)이 형성되어 있다.

상기 인쇄 회로 기판 결합부(12)상에는 인쇄 회로 기판으로부터 상기 구동 IC(20)로 구동 신호를 전송하기 위한 입력측 도전층 패턴들(22)이 형성되어 있고, 구동 IC(20)부근의 중앙부분에 형성된 입력측 도전층 패턴들(22)은 솔더 수지층(16)에 의해 커버된다.

상기 액정 패널 결합부(14)상에는 구동 IC(20)로부터 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 출력측 도전층 패턴들(24)이 형성되어 있고, 구동 IC(20)부근의 중앙 부분에 형성된 출력측 도전층 패턴들(24)은 상기 입력측 도전층 패턴들(22)과 마찬가지로 솔더 수지층(16)에 의해 커버되어 있다.

출력측 도전층 패턴들(24)중의 양측 최외각 패턴에는 액정 패널(14)의 배선들과의 결합을 용이하게 하기 위하여 얼라인 마크(26)가 형성되어 있다.

액정 표시 모듈은 도 2에 도시한 바와 같이, 몰드 프레임(60)에 광을 제공하기 위한 백라이트 어셈블리(50)가 내장되어 있다. 상기 백라이트 어셈블리(50)상에는 액정 패널(40)을 포함하는 디스플레이 유닛이 탑재되어 있다. 상기 액정 패널(40)의 입력측에는 연성 회로 기판의 출력측 도전층 패턴(24)과 접속되어 있다.

상기 연성 회로 기판은 상기 몰드 프레임(60)의 측벽 외부를 감싸면서 몰드 프레임(60)의 저면에 밀착되도록 굽어져 있다. 연성 회로 기판의 입력측 도전층 패턴(24)은 인쇄 회로 기판(30)의 출력측과 접속되어 있고, 인쇄회로 기판(30)은 몰드 프레임(60)의 저면에 밀착된다. 액정 패널(40)의 유리기판의 단부에는 연마 경사면이 형성되어 있다.

상술한 종래의 연성 회로 기판은 굴곡의 유연성이 높은 칩온 필름 패키지 방식에 따라서 제작되어 사용된다. 이러한 방식에 의해 박막트랜지스터의 액정 표시 장치의 모듈의 신뢰성을 향상시키고 공용화를 통하여 원가 절감을 꾀할 수 있었다.

그렇지만, 상술한 연성 회로 기판은 유연성이 높기 때문에, 출력측 도전층 패턴(24)과 인쇄회로 기판(24)을 결합시킨 후, 조작시에 또는 외부의 스트레스에 의해 솔더 레지스트(16)의 경계부(도 1 및 도 2의 A 부분)에서 액정 패널(40)의 에지부와 접촉하여 단선이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 굴곡과 외부 스트레스에 의해 발생할 수 있는, 솔더 레지스트층의 경계면 부위에 형성되어 있는 도전층 패턴들의 단선을 방지할 수 있는 연성 회로 기판을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 COF방법에 의해 칩이 실장된 연성 회로 기판을 나타낸 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 연성 회로 기판이 액정 표시 모듈에 탑재된 상태를 나타내는 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 COF 패키지 방식으로 제조된 연성 회로 기판을 나타낸 평면도이다.

도 4는 도 3에 도시한 연성 회로 기판이 액정 표시 모듈에 탑재된 상태를 나타내는 측단면도이다.

도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 COF 패키지 방식으로 제조된 연성 회로 기판을 나타낸 평면도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 COF 패키지 방식으로 제조된 연성 회로 기판을 나타낸 평면도이다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 COF 패키지 방식으로 제조된 연성 회로 기판을 나타낸 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

110: 유연성 기재 필름 112: 인쇄회로 기판 결합부

114: 액정 패널 결합부 116: 솔더 수지층

120: 구동 IC 122, 224: 입력측 도전성 패턴들

124, 222: 출력측 도전성 패턴들 126: 얼라인 마크

130: 인쇄회로 기판 140: 액정 패널

142: 연마 경사면 110a: 확장부

150: 백라이트 어셈블리 160: 몰드 프레임

126a: 음각 얼라인 마크 200: 보강 수지층

226: 연결용 도전성 패턴들

상술한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은, 일측에 액정 패널과 결합하는 액정 패널 결합부를 포함하는 유연성 기재 필름; 상기 기재 필름상의 중앙부에 형성되어 있고, 상기 액정 패널의 각각의 구동 소자에 구동신호를 인가하기 위한 구동 IC; 상기 구동 IC로부터 상기 액정 패널 결합부까지 상기 기재 필름상에 형성되어 있고, 상기 구동 IC와 액정 패널과 전기적으로 접속하기 위한 제1 도전층 패턴들; 상기 액정 패널 결합부상에 형성된 제1 도전층 패턴들을 노출시키면서, 상기 구동 IC주변의 제1 도전층 패턴들을 커버하는 솔더 수지층; 및 상기 액정 패널 결합부와 상기 솔더 수지층간의 경계 부위에 굴곡 피로에 의한 상기 제1 도전층 패턴의 단선을 방지하기 위한 보강 수단을 포함하는 연성 회로 기판을 제공한다.

본 발명에 의하면, 연성 회로 기판은 솔더 수지층의 경계면 부근에 굴곡을 완화시킬 수 있는 보강 부재를 구비한다. 상기 보강 부재는 굴곡점을 솔더 레지스트층 경계부가 아닌 솔더 레지스트의 중앙부쪽으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 솔더 레지스트층의 스트레스를 분산시켜, 굴곡에 의한 곡률의 변경을 최대한 방지하여 솔더 수지층의 경계면 부근의 액정 패널측의 도전층 패턴들에 크랙이 발생되거나 단선되는 것을 방지한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 상세하게 설명한다.

실시예 1

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 COF 패키지 방식으로 제조된 연성 회로 기판을 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 연성 회로 기판이 액정 표시 모듈에 탑재된 상태를 나타내는 측단면도이다.

도 3 및 4을 참조하면, 본 실시예에 따른 연성 회로 기판은 유연성 기재 필름(110)을 포함한다. 상기 유연성 기재 필름(110)은 일측에 인쇄 회로 기판과 결합하는 인쇄회로 기판 결합부(112)가 구비되어 있고, 상기 일측에 대향하는 타측에는 액정 패널과 결합하는 액정 패널 결합부(114)가 구비되어 있다.

상기 인쇄회로 기판 결합부(112)와 액정 패널 결합부(114)의 사이의 상기 유연성 기재 필름(112)의 중앙부에는 구동 IC(120)가 탑재되어 있다. 상기 구동 IC(120)는 외부로부터 상기 액정 패널을 구동하기 위한 구동 신호를 입력받아 상기액정 패널의 각각의 소자에 구동 신호를 전달한다.

상기 인쇄 회로 기판 결합부(112)상에는 인쇄 회로 기판으로부터 상기 구동 IC(120)로 구동 신호를 전송하기 위하여 인쇄 회로 기판과 전기적으로 접속하기 위한 제1 도전층 패턴들인 입력측 도전층 패턴들(122)이 형성되어 구동 IC(120)에 까지 연장 연결되어 있고, 구동 IC(120)부근의 중앙부분에 형성된 입력측 도전층 패턴들(122)은 솔더 수지층(116)에 의해 커버된다.

상기 액정 패널 결합부(114)상에는 구동 IC(120)로부터 액정 패널의 구동 소자들과 전기적으로 접속하여 액정 패널의 각각의 구동 소자에 구동신호를 인가하기 위한 제2 도전층 패턴들인 출력측 도전층 패턴들(124)이 형성되어 구동 IC(120)까지 연장 연결되어 있고, 구동 IC(120)부근의 중앙 부분에 형성된 출력측 도전층 패턴들(124)은 상기 입력측 도전층 패턴들(122)과 마찬가지로 솔더 수지층(116)에 의해 커버되어 있다. 출력측 도전층 패턴들(124)중의 양측 최외각 패턴에는 액정 패널(114)의 배선들과의 결합을 용이하게 하기 위하여 얼라인 마크(126)가 형성되어 있다.

상기 입력측 도전층 패턴들(122)과 출력측 도전층 패턴들(124)은 예를 들면 구리와 같은 금속을 사용하여 형성할 수 있다.

상기 인쇄회로 기판 결합부(112)와 상기 액정 패널 결합부(114)간에는 상기 구동 IC(120)를 중심으로 솔더 수지층(116)이 형성되어 있다. 구체적으로는, 솔더 수지층(116)은 구동 IC(120)부근의 입력측 도전층 패턴들(122)과 출력측 도전층 패턴들(122)을 커버하면서 인쇄회로기판 결합부(112)상에 형성된 입력측 도전층 패턴들(122)과 액정 패널 결합부(114)상에 형성된 출력측 도전층 패턴들(124)을 노출시킨다. 솔더 수지층(116)은 예를 들면 폴리이미드계 수지를 사용하여 약 20um의 두께로 형성한다.

상기 솔더 수지층(126)과 액정 패널 결합부(114)간의 경계부위에는 보강 부재로서 보강 수지층(200)이 형성되어 있다. 보강 수지층(200)은 연성 회로 기판의 굴곡시 또는 외부의 스트레스에 의한 굴곡 피로에 의해 출력측 도전층 패턴들(124)이 단선되는 것을 방지하여 액정 표시 모듈의 신뢰성을 향상시킨다.

보강 수지층(200)은 상기 솔더 수지층(116)을 구성하는 수지에 비하여 높은 경도를 갖는 수지를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 솔더 수지층(116)이 폴리 이미드 수지로 구성되어 있는 경우에는, 상기 보강 수지층(200)은 우레탄계 수지를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 보강 수지층(200)은 상기 솔더 수지층(116)에 비하여 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 보강 수지층(200)은 상기 솔더 수지층(116)의 두께에 비하여 약 2 내지 3배의 두께로 형성한다. 상기 솔더 수지층(116)이 약 20um인 경우에, 상기 보강 수지층(200)은 약 40 내지 60um의 두께로 형성한다.

보강 수지층(200)의 폭에는 특별한 제한은 없으나 경계부위에서 솔더 수지층(116)의 내측으로 지나치게 연장되면 연성 회로 기판의 유연성에 좋지 않고, 너무 적게 연장되면 출력측 도전층 패턴(124)의 단선을 방지하기에는 적절하지 않다. 이러한 관점에서, 보강 수지층(200)은 경계 부위에서 솔더 수지층(116)을 내측으로 약 0.2 내지 2mm정도 커버하도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 보강 수지층(200)은 경계부위에서 액정 패널의 단부의 연마부위까지 연장되어 형성되는 것이 바람직하다. 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 4를 참조하면, 액정 표시 모듈을 제작하기 위하여는 도시한 바와 같이, 몰드 프레임(160)에 광을 제공하기 위한 백라이트 어셈블리(150)를 안치시킨다. 상기 백라이트 어셈블리(150)상에는 액정 패널(140)을 포함하는 디스플레이 유닛을 탑재시킨다. 상기 액정 패널(140)의 입력측에는 연성 회로 기판의 출력측 도전층 패턴(124)과 접속되어 있다.

상기 연성 회로 기판은 상기 몰드 프레임(160)의 측벽 외부를 감싸면서 몰드 프레임(160)의 저면에 밀착되도록 굽어져 있다. 연성 회로 기판의 입력측 도전층 패턴(124)은 인쇄 회로 기판(130)의 출력측과 접속되어 있고, 인쇄회로 기판(130)은 몰드 프레임(160)의 저면에 밀착된다.

액정 패널(140)의 유리 기판의 단부에는 연성 회로 기판에의 스트레스를 완화하기 위하여 모서리부분에 연마 경사면(142)을 제공한다. 도시한 바와 같이, 보강 수지층(200)은 솔더 수지층(116)의 경계면에서 상기 액정 패널(140)의 유리 기판의 연마 경사면(142)상에 그 단부가 연장되도록 형성하는 것이 바람직하다. 보강 수지층(200)이 액정 패널(140)의 유리 기판의 연마 경사면(142)면에 못 미치게 형성되면, 액정 패널(140)의 유리 기판의 단부가 출력측 도전층 패턴(124)와 접촉하여 출력측 도전층 패턴(124)에 마찰에 의한 스트레스를 부여하여 단선을 유발할 염려가 있어서 바람직하지 않다. 또한, 보강 수지층(200)의 경계면이 유리 기판의 연마경사면(142)을 넘어서 액정 패널과의 출력측 도전층 패턴(124)이 결합하는 결합부위에까지 연장되면 솔더 수지층(116)의 단차에 의하여 본딩 작업시에 출력측 도전층 패턴(124)에 단선을 발생시킬 염려가 있다.

굴곡 및 힌지 시험 (Bending Test and Hinge Test)

상기 실시예 1에 의해 제조한 연성 회로 기판을 부착한 액정 표시 모듈에 대하여 굴곡 및 힌지 시험을 수행하였다.

굴곡 시험은 액정 패널의 유리 기판의 수평면을 기준으로 ±135°를 굴곡시키는 동작을 반복하였다. 매 100회의 굴곡후에 출력측 도전층 패턴(124)의 단선 여부를 검사하였다.

힌지 시험은 액정 표시 모듈을 노트북 컴퓨터의 케이스에 실장시킨 후에 노트북 컴퓨터의 액정 패널의 개폐동작을 반복하였다. 매 100회마다 출력측 도전층 패턴(124)의 단선 여부를 검사하였다.

종래의 보강 부재가 없는 COF방식으로 제조한 연성회로 기판과 테이프 캐리어 패키지에 대하여도 동일한 방법으로 굴곡 및 힌지 시험을 수행하였다.

결과를 하기 표 1에 나타낸다.

표 1

실시예 1 종래의 COF TCP

굴곡 시험 2100회 600회 1000회

힌지 시험 50000회까지 단선 없음 20000회*

주: 종래의 COF는 힌지 시험에서 20000회 이상인 경우에는 규격에 적합한 것으로 정하고 있음.

상술한 바와 같이, 실시예 1에서와 같이 연성 회로 기판을 제조하는 경우에는 종래에 비하여 스트레스에 의한 출력측 배선 패턴의 단선을 현저하게 개선시킬 수 있어 액정 표시 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

실시예 2

본 실시예에서는 보강 부재로서 상기 제1 실시예의 보강 수지층대신에 솔더 수지층의 출력측의 경계면 부근에 상기 기재 필름의 폭을 상기 기재 필름의 중앙부 보다 크게 형성시킨 확장부를 사용한다. 도 5에서 실시예 1에서와 동일한 부재에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용한다.

도 5를 참조하면, 확장부(110a)는 도시한 바와 같이, 솔더 수지층(116)과 액정 패널 결합부(114)간의 경계선의 양측에 형성된다. 확장부(110a)가 형성된 부위의 연성회로 기판의 폭은 상기 기재 필름(110)의 중앙부의 폭에 비하여 크게 형성되어 있다. 중앙부로부터 확장된 부위의 길이(W1)가 너무 작으면 보강 효과가 불충분하고 너무 크면 조립시의 곤란성이 야기된다. 따라서, 중앙부로부터 확장된 부위의 길이(W1)는 0.1 내지 1mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm, 더욱 바람직하게는 5mm가 되도록 형성한다.

확장부(110a)는 솔더 수지층(116)과 액정 패널 결합부(114)간의 경계선으로부터 연성 회로 기판의 중앙부로 일정 거리 떨어진 지점(이하, 제1 변곡점 P1 라 한다)에서 외부로 일정 거리인 W1만큼 폭방향으로 확장되도록 형성한 다음, 제2 변곡점(P2)에서 기재 필름(110)의 측면과 평행하게 기재 필름(110)의 액정 패널 결합부(114)의 끝까지 연장된다.

상기 변곡점(P1)으로부터 제2 변곡점(P2)까지의 연성 회로 기판의 길이 방향의 거리(W2)는 대체적으로 상기 폭방향으로 확장된 거리(W1)과 동일하게 설정하는 것이 바람직하다. 또한 제2 변곡점(P2)에서 상기 경계면까지의 거리(W3)는 보강 효과와 제작의 용이성들을 고려하여 0.2 내지 2mm정도로 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 의하면, 솔더 레지스트층의 경계부의 기재 필름의 폭을 다른 곳에 비하여 넓게 형성한다. 따라서, 굴곡점을 솔더 레지스트층 경계부가 아닌 솔더 레지스트의 중앙부쪽으로 이동시킬 수 있다. 이와 같이 함으로써, 솔더 레지스트층의 스트레스를 분산시켜 출력측 도전층 패턴의 크랙이나 단선을 방지할 수 있다.

굴곡 및 힌지 시험 (Bending Test and Hinge Test)

상기 실시예 2에 의해 제조한 연성 회로 기판을 부착한 액정 표시 모듈에 대하여 굴곡 및 힌지 시험을 수행하였다.

굴곡 및 힌지 시험은 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하였다.

결과를 하기 표 2에 나타낸다.

표 2

실시예 2 종래의 COF TCP

굴곡 시험 1000회 600회 1000회

힌지 시험 30000회까지 단선 없음 20000회*

실시예 2에서와 같이 연성 회로 기판을 제조하는 경우에는 종래에 비하여 스트레스에 의한 출력측 배선 패턴의 크랙이나 단선을 현저하게 개선시킬 수 있어 액정 표시 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

실시예 3

본 실시예에서는 실시예 2의 기재 필름(110)의 액정 패널 결합부(114)상에 형성된 얼라인 마크 패턴(126)대신에 음각 얼라인 마크 패턴(126a)를 형성하는 것을 제외하고는 제2 실시예에서와 동일하다. 도 6에서 실시예 1 및 2에서와 동일한 부재에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용한다.

도 6를 참조하면, 얼라인 마크 패턴(126a)은 기재 필름(110)의 액정 패널 결합부(114)상의 출력측 도전층 패턴들(124)의 최외각 패턴의 외곽측에서 상기 기재 필름(110)의 확장부(110a)까지 연장되어 형성된다. 도 5에서는 도시한 바와 같이, 얼라인 마크부위에 금속층이 형성되는 양각형식으로 얼라인 마크 패턴(126)을 형성하였지만, 본 실시예에서는 얼라인 마크로 사용되는 부분을 제외한 다른 부위에 전체적으로 금속층 패턴이 형성되는 음각 형식의 얼라인 마크 패턴(126a)을 형성한다. 상기 음각 형식의 얼라인 마크 패턴(126a)은 확장부(110a)의 외곽부분에까지 연장되도록 형성되어 있다.

상기 얼라인 마크 패턴(126a)은 출력측 도전층 패턴들(124)과 예를 들면 구리와 같은 동일한 금속을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 동일한 금속을 사용하여 형성함으로써, 출력측 도전층 패턴들(124)의 형성시에 동시에 형성할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 얼라인 마크를 양각에서 음각으로 전환하여 형성함으로써 솔더 레지스트 경계부의 보강을 상승시킨다. 따라서, 스트레스에 의한 도전층 패턴의 크랙이나 단선을 더욱 방지할 수 있다.

실시예 4

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 COF 패키지 방식으로 제조된 연성 회로 기판을 나타낸 평면도이다. 본 실시예는 게이트부의 회로를 소오스부에 통합시켜 통합된 인쇄 회로 기판을 제조하여 액정 패널의 소오스측에 위치시키고, 게이트측에는 COF방법으로 제조된 연성 회로 기판을 위치시켜 게이트측의 부피를 촉소시킨 액정 패널 모듈에서 본 발명의 보강 부재가 적용된 예를 나타낸다.

본 실시예에서는 구동 IC에 입력 및 출력하기 위한 도전성 패턴들이 액정 패널 결합부상에 형성되어 있는 연성 회로 기판을 도시한다. 도전층 패턴들의 형성 부위가 실시예 1의 도전층 패턴들과 다르고, 솔더 수지층이 액정 패널 결합부를 제외한 부분의 대부분을 덮도록 형성되어 있는 것을 제외하고는 실시예 1의 도 3에 나타낸 연성 회로 기판과 유사하다. 따라서, 실시예 1에서와 동일한 부재에 대하여는 동일한 참조부호로 나타낸다.

즉, 본 실시예에 따른 연성 회로 기판은 인쇄 회로 기판에서 발생된 신호를 구동 IC에 입력하기 위한 입력측 도전층 패턴들과 상기 구동 IC로 부터 액정 패널의 각각 구동 소자에 구동 신호를 입력하기 위한 출력측 도전층 패턴들이 액정 패널 결합부상에 형성되어 있다.

도 7을 참조하면, 솔더 수지층(116)은 기재 필름(110)의 액정 패널 결합부(114)를 제외한 부분을 대부분 덮도록 형성되어 있다. 액정 패널 결합부(114)의 일측에는 상기 구동 IC(120)에 외부로 부터 구동신호를 입력하기 위한 입력용 도전층 패턴들(224)이 형성되어 있고, 상기 일측에 대향하는 타측의 액정 패널 결합부(114)상에는 다른 연성 회로 기판과 같은 외부 장치로 상기 구동 IC(120)에 입력된 신호를 전달하기 위한 연결용 도전층 패턴들(226)이 형성되어 있다. 상기 입력측 도전층 패턴들(224)과 연결용 도전층 패턴들(226)사이에는 액정 패널(140)의 구동 소자에 구동신호를 인가하기 위한 출력용 도전층 패턴들(222)이 형성되어 있다. 상기 액정 패널 결합부(114)에 대향하는 기재필름(110)의 일단측에는 몰드 프레임(160)의 저면부에 밀착 고정하기 위하여 양면 접착 테이프와 같은 고정 부재(도시 안됨)가 제공될 수 있다.

기타 다른 부재에 대하여는 실시예 1에서 설명한 바와 동일하기 때문에 설명은 생략한다.

본 실시예에 의하면, 게이트부의 회로를 소오스부에 통합시켜 통합된 인쇄 회로 기판을 제조하여 액정 패널의 소오스측에 위치시키고, 게이트측에는 COF방법으로 제조된 연성 회로 기판을 위치시켜 게이트측의 부피를 촉소시킨 액정 패널 모듈에서도 게이트측에 부착되어 있는 연성 회로 기판에 적용하여 굴곡 피로에 의한 도전층 패턴의 단선을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 연성 회로 기판에서 출력측 도전성 패턴들이 형성되어 있는 솔더 수지층의 경계면 부근에 굴곡을 완화시킬 수 있는 보강 부재를 구비한다. 상기 보강 부재는 굴곡점을 솔더 레지스트층 경계부가 아닌 솔더 레지스트의 중앙부쪽으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 솔더 레지스트층의 스트레스를 분산시켜, 굴곡에 의한 곡률의 변경을 최대한 방지하여 솔더 수지층의 경계면 부근의 출력측 도전층 패턴에 크랙이 발생되거나 단선되는 것을 방지한다. 그 결과, 액정 패널 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 COF방식에 의해 제조된 연성 회로 기판을 액정 패널과 인쇄 회로 기판을 접속시키는 액정 디스플레이 장치에 대하여 설명하였다. 그렇지만, 인쇄 회로 기판이 직접적으로 연결되지 않고, 액정 패널의 게이트 라인들에 접속된 게이트 구동용 연성 회로 기판의 경우에도 적용이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

일측에 액정 패널과 결합하는 액정 패널 결합부를 포함하는 유연성 기재 필름;

상기 기재 필름상의 중앙부에 형성되어 있고, 상기 액정 패널의 각각의 구동 소자에 구동신호를 인가하기 위한 구동 IC;

상기 구동 IC로부터 상기 액정 패널 결합부까지 상기 기재 필름상에 형성되어 있고, 상기 구동 IC와 액정 패널과 전기적으로 접속하기 위한 제1 도전층 패턴들;

상기 액정 패널 결합부상에 형성된 제1 도전층 패턴들을 노출시키면서, 상기 구동 IC주변의 제1 도전층 패턴들을 커버하는 솔더 수지층; 및

상기 액정 패널 결합부와 상기 솔더 수지층간의 경계 부위에 굴곡 피로에 의한 상기 제1 도전층 패턴의 단선을 방지하기 위한 보강 수단을 포함하는 연성 회로 기판.
제1항에 있어서, 상기 보강 수단은 상기 경계부위를 덮도록 형성된 보강 수지층인 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제2항에 있어서, 상기 보강 수지층을 구성하는 수지는 상기 솔더 수지층을 구성하는 수지에 비하여 높은 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제3항에 있어서, 상기 솔더 수지층을 구성하는 수지로서는 폴리이이드계 수지를 사용하고, 상기 보강 수지층을 구성하는 수지로서는 우레탄계 수지를 사용하는 것을 특징으로 연성 회로 기판.
제3항에 있어서, 상기 보강 수지층은 상기 솔더 수지층의 두께의 2 내지 3배의 두께를 갖도록 형성된 것을 특징으로 연성 회로 기판.
제3항에 있어서, 상기 보강 수지층은 상기 솔더 수지층의 경계면에서 상기 액정 패널의 유리 기판의 연마 경사면상에 그 단부가 연장되도록 형성된 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제1항에 있어서, 상기 보강 수단은 상기 기재 필름의 상기 경계부의 측면에서 상기 기재 필름의 폭을 비경계부의 폭에 비하여 크게 형성된 확장부인 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제7항에 있어서, 상기 확장부는 상기 경계부의 양측에 형성되고, 상기 경계부보다 중앙측으로 일정거리 떨어진 지점에서부터 연장되어 상기 기재 필름의 상기 액정 패널 결합부의 양측에 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제7항에 있어서, 상기 액정 패널 결합부상에, 제1 도전성 패턴들이 형성된 부위의 외곽에 액정 패널측의 배선 패턴들과 결합시키기 위한 얼라인 마크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제9항에 있어서, 상기 얼라인 마크는 상기 확장부의 외곽까지 연장되어 음각으로 형성된 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제9항에 있어서, 상기 얼라인 마크는 상기 제1 도전층 패턴과 동일한 금속으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제1항에 있어서, 상기 기재 필름은 액정 패널 결합부에 대향하는 타측에 인쇄회로 기판과 결합하는 인쇄회로 기판 결합부를 포함하고, 상기 구동 IC로부터 상기 인쇄회로 기판 결합부까지의 상기 기재 필름상에는 상기 인쇄회로 기판과 전기적으로 접속하기 위한 제2 도전층 패턴들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제12항에 있어서, 상기 솔더 수지층은 상기 인쇄회로 기판 결합부상에 형성된 상기 제2 도전층 패턴들을 노출하면서, 상기 구동 IC부근의 상기 제2 도전층 패턴들을 커버하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제1항에 있어서, 상기 제1 도전층 패턴들은 외부로부터 상기 액정 패널 구동하기 위한 구동 신호를 입력하기 위한 입력용 도전층 패턴들과 상기 액정 패널의 구동 소자 각각에 구동 신호를 인가하는 출력용 도전층 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 회로 기판.
제14항에 있어서, 상기 제1 도전층 패턴들은 상기 구동 IC에 입력된 구동 신호를 외부 장치로 전달하기 위한 연결용 도전층 패턴들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄 회로 기판.