KR100821043B1 - 연성인쇄회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연성인쇄회로기판에 관한 것이다. 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판은 적어도 하나의 제 1 단자를 포함하는 제 1 기판부; 상기 제 1 기판부와 일구간에서 연결되며, 회로소자가 실장된 제 2 기판부; 상기 제 2 기판부의 타구간에서 상기 제 1 기판부와 같은 방향으로 연결된 연결기판부; 및 상기 연결기판부의 단부에 연결되며, 적어도 하나의 제 2 단자를 포함하는 제 3 기판부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연성인쇄회로기판{Flexilble Printed Circuit Board}
도 1은 통상적인 연성인쇄회로기판의 단면도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 사시도.
도 2b는 도 2 a의 실시예의 저면 사시도.
도 2c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 사시도.
도 3은 본 발명의 적용예에 따른 액정표시장치의 분해사시도
도 4는 본 발명의 적용예에 따른 액정표시장치의 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로기판을 액정표시장치에 조립하는 조립과정을 설명하는 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 연성인쇄회로기판 110 : 제 1 기판부
120 : 제 2 기판부 130 : 연결기판부
140 : 제 3 기판부 200 : 액정표시장치
210 : 제 1 기판 220 : 제 2 기판
300 : 백라이트 유니트 310 : 발광다이오드
320 : 반사시트 330 : 몰드프레임
340 : 도광판 350 : 광학시트
360 : 림프레임 400 : 베젤
500 : 구동용 인쇄회로기판
본 발명은 연성인쇄회로기판에 관한 것이다. 연성인쇄회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)는 절연 수지재의 기개필름에 구리등의 도전성 박막층을 원하는 패턴으로 형성하고, 보호필름으로 박막층을 코팅시킨 유연성을 가지는 연결용 인쇄회로기판을 말한다.
도 1은 일반적인 연성인쇄회로기판의 단면도로서, 대한민국 특허공개공보 제 10-2005-0064550에 개시되어 있다. 이에 따르면, 연성회로기판은 베이스필름(11)에 회로패턴이 형성된 도전배선층(12)이 형성되고, 단자의 연결을 위해 노출되는 부분(a)을 제외하고는 보호필름이 형성된다.
이러한, 연성인쇄회로기판이 사용되는 일 예는 전기적인 신호의 인가가 필요한 적층된 두 유니트를 유연성 있게 접속하는 것이다. 이 경우, 연성인쇄회로기판은 일 유니트의 단자부와 타 유니트의 단자부에 각각 접속되어 양자간의 전기적 신호를 교환할 수 있게 한다.
그러나, 액정표시장치등에 적층된 세 유니트 간의 전기적 신호의 교환구조, 특히 중간에 위치한 유니트의 작동을 위해서는 연성인쇄회로기판을 통해 특별한 회로소자가 연성인쇄회로기판에 구비되어야 하는 경우의 연성인쇄회로기판의 효율적 인 구조에 대해서는 알려진 바가 없다.
본 발명은 하나의 연성인쇄회로기판을 사용하여 적층된 유니트에, 효율적으로 전기적 신호를 인가하고, 탑재된 구동부품을 제공하는 연성인쇄회로기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 일측면에 따른 연성인쇄회로기판은 적어도 하나의 제 1 단자를 포함하는 제 1 기판부; 상기 제 1 기판부와 일구간에서 연결되며, 회로소자가 실장된 제 2 기판부; 상기 제 2 기판부의 타구간에서 상기 제 1 기판부가 연장된 방향과 같은 방향으로 연결된 연결기판부; 및 상기 연결기판부의 단부에 연결되며, 적어도 하나의 제 2 단자를 포함하는 제 3 기판부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면은 표시패널 및 백라이트 유니트에 구동용 인쇄회로기판으로부터 인가되는 전기적 신호를 전달하는 연성인쇄회로기판에 있어서, 상기 표시패널과 접촉하는 적어도 하나 이상의 단자를 가지는 제 1 기판부; 상기 제 1 기판부와 일구간에서 연결되며, 적어도 하나 이상의 상기 백라이트 유니트의 광원소자를 포함하여 구성된 제 2 기판부; 상기 제 2 기판부의 타구간에서 상기 제 1 기판부와 같은 방향으로 연결된 적어도 하나 이상의 연결기판부; 및 상기 연결기판부의 단부와 연결되며, 상기 구동용 인쇄회로기판과 접속되고 적어도 하나 이상의 단자를 가지는 제 3 기판부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 연성인쇄회로기판(100)의 저면도이다. 이들에 따르면, 연성인쇄회로기판(100)은 일체로 연결되는 제 1 기판부(110), 제 2 기판부(120), 연결기판부(130), 및 제 3 기판부(140)를 포함하여 구성된다.
제 1 기판부(110)는 외부 유니트와 접속되는 적어도 하나의 단자(111)를 포함한다. 이 때, 단자(111)는 연성인쇄회로기판(100)의 도전배선층이 노출되어 형성된다.
제 1 기판부(110)는 제 2 기판부(120)의 일구간에 연결되며, 특히 제 2 기판부에 연결되는 기저부는 장착시 많이 휘어지는 부분이므로 내부의 도전배선층이 1 층으로 이루어지는 구조가 바람직하며, 이 경우, 제 1 기판부(110)의 두께는 제 2 기판부(120) 및 제 3 기판부(140)의 두께보다 얇게 형성된다.
제 2 기판부(120)는, 제 1 기판부(110)가 제 2 기판부(120)의 일구간에서 연결되며, 연결기판부(130)가 제 2 기판부(120)의 타구간에서 연결된다. 도면에서 제 1 기판부(110)는 제 2 기판부(120)의 중앙에 연결되고, 연결기판부(130)는 제 2 기판부(120)의 일단부에서 연결된다. 이 때, 제 1 기판부(110)와 연결기판부(130)는 같은 방향으로 제 2 기판부(120)에 연결되어 있고, 제 1 기판부(110)의 폭(W1)은 연결기판부의 폭(W2)보다 크고, 제 1 기판부(110)의 길이는(L1)은 연결기판부의 길이(L2)보다 길다.
제 2 기판부(120) 상에는 부품이 실장된다. 즉, 제 2 기판부(120)는 전기적 신호가 인가되는 구동부품을 탑재한다. 구동부품에는 제한이 없으나, 발광다이오 드(310), 승압회로(370)등이 포함될 수 있다.
연결기판부(130)는 제 2 기판부(120)와 제 3 기판부(140)를 연결하며, 휘어지는 구간으로서, 제 1 기판부(110)와 마찬가지로 내부에 도전배선층이 1 층으로 이루어지는 구조가 바람직하며, 이 경우 제 1 기판부(110)는 휘어지지 않은 제 2 기판부(120) 및 제 3 기판부(140)보다 얇게 형성된다.
연결기판부(130)는 1 개 또는 그 이상으로 구비될 수 있는데, 도 2c는 연결기판부가 2개 구비된 다른 실시예로서, 연결기판부(130)는 제 1 연결기판부(130a) 및 제 2 연결기판부(130b)로 구비된다. 이 때, 연결기판부(130)를 통과하는 도전배선층은 반씩 나뉘어져 각각의 연결기판부에 형성된다.
제 3 기판부(140)는 적어도 하나의 단자(141)를 포함한다. 이 때, 단자(141)는 연성인쇄회로기판(100)의 도전배선층이 노출되며, 단자를 관통하는 관통홀(142)이 형성된다.
다음에는 전술한 실시예에 따른 연성인쇄회로기판은 일 적용예로서 액정표시장치에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이다. 이에 따르면, 액정표시장치는 액정표시패널(200), 백라이트 유니트(300), 구동용 인쇄회로기판(400), 및 연성인쇄회로기판(100)을 포함하여 구성된다.
액정표시패널(200)은 제 1 기판(210), 제 2 기판(220), 이들 사이에 주입되는 액정(미도시) 이 포함되어 구성된다.
제 2 기판(220)은 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 포함하며, 제 2 기판(220)의 일측에는 집적회로(230)가 실장되어, 상기 집적회로(230)로부터 데이터신호 및 주사신호가 공급된다. 또한, 제 2 기판에는 패드부(240)가 상기 집적회로(230) 하단에 구비되어, 신호를 인가받는다.
제 1 기판(210)은 제 2 기판(220)과 대향되게 배치되는데, 이와 같은 제 1기판(111a)의 전면에 ITO로 이루어진 공통전극이 도포되며, 공통전극에는 소정의 전압이 인가되고, 이에 따라 공통전극과 화소전극 사이에는 소정의 전계가 형성되며, 이와 같은 전계에 의해 제 1 기판(210) 및 제 2 기판(220) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고, 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화상을 표시하게 된다. 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220)의 각 외면에는 통상 편광판(미도시)이 더 구비된다.
백라이트 유니트(300)는 화상을 표시하기 위해 패널 하부에서 광을 조사하며, 발광다이오드(310), 반사시트(320), 몰드 프레임(330), 도광판(340), 광학시트(350), 림프레임(Rim Frame; 360), 반사판(340) 및 광학 시트들(350)을 포함하여 구성된다.
여기서, 발광다이오드들(310)은 연성인쇄회로기판(100)에 실장되어 백라이트 유니트에 제공되는데, 연성인쇄회로기판(100)의 제 2 기판부(120)에 전달되는 구동신호에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성한다.
도광판(340)은 발광 다이오드들(310)로부터 공급되는 광을 액정표시패널(200)로 공급한다. 즉, 도광판(340)은 자신의 측면에서 공급된 광을 자신의 상부 에 위치되는 액정표시패널(200)로 공급한다.
또한, 반사시트(320)는 도광판(340)의 배면에 위치되어 도광판(340)으로부터 누설된 광을 도광판(340)으로 재공급한다. 즉, 반사시트(320)는 자신에게 입사되는 광을 도광판(340)으로 재공급함으로써 광 효율을 향상시키며, 상기 광학시트들(350)은 도광판(340)으로부터 공급된 광의 휘도 등을 향상시켜 액정 표시패널(200)로 공급한다.
몰드 프레임(320)에는 발광 다이오드들이 위치되는 홈(335)이 구비되어 있어 제 2 기판부(120)에 실장된 발광다이오드(320)가 위치하게 된다.
구동용 인쇄회로기판(500)은 외부로부터 공급되는 제어신호들에 대응하여 연성인쇄회로기판(100)을 통해 표시패널 및 백라이트 유니트에 신호를 인가한다.
한편,구동용 인쇄회로기판(500)과 백라이트 유니트 사이의 베젤(400)는 표시패널을 지지하는 지지체이다. 베젤(400)는 통상 금속으로 제작된다.
연성인쇄회로기판(100)은 구동용 인쇄회로기판(500)의 전기적 신호를 백라이트 유니트(300), 및 액정표시패널(200)에 전달한다. 즉, 연성인쇄회로기판(100)은 외부로부터 인쇄회로기판(500)에 전달된 전기적 신호를 액정표시패널(200)에 전달하고, 전기적인 신호를 전달받은 연성인쇄회로기판(100) 상의 부품을 백라이트 유니트(300)에 제공한다.
도 4에서 연성인쇄회로기판은 사용시에 접혀지지 않은 상태로 도시되어 있으므로, 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로기판이 연결된 액정표시장치의 단면도인 도 4와 전술한 도 2a, 및 도 2b를 참조하면서 연성인쇄회로기판이 액정표시패 널(200), 백라이트 유니트(300), 및 구동용 인쇄회로기판(500)과 연결되는 것을 상세히 설명한다. 이에 따르면, 연성인쇄회로기판(100)은 제 1 기판부(110), 제 2 기판부(120), 연결기판부(130), 및 제 3 기판부(140)를 포함한다.
제 1 기판부(110)는 액정표시패널(200)에 접속하는 부위로 적어도 하나의 단자(111)를 포함한다. 이 때, 단자(111)는 연성인쇄회로기판(100)의 제 1 기판부(110)에 형성되며, 이로써 액정표시패널(200)의 패드부(240)와 연성인쇄회로기판(100)이 전기적으로 접촉한다.
제 1 기판부(110)는 후술할 제 2 기판부(120)의 일구간에서 연결되며, 휘어지면서 제 2 기판부(120)측으로 연결된다. 제 2 기판부(120)는 도전배선층이 1 층으로 이루어져, 통상 도전배선층이 다층으로 이루어져 잘 휘어지지 않는 제 2 기판부(120) 및 제 3 기판부(140)보다 얇게 형성되는 것이 바람직하다.
제 2 기판부(120)는 제 1 기판부(120)와 일구간에서 연결되어 액정표시패널(200)의 저면에 접한다. 이 때, 구체적으로 제 2 기판부(120)는 표시패널(200)의 비화소영역의 저면과 접한다.
액정표시패널(200)의 저면에는 백라이트 유니트(300)가 구비된다. 백라이트 유니트(300)는 지지체인 몰드프레임(330) 내에 화소영역 하부에 해당하는 위치에는 반사시트(320), 도광판(340), 광학시트(350), 및 림프레임(미도시)등이 구비되고, 비화소영역 하부에는 발광다이오드가 위치하는 홈(320a)이 구비된다.
한편, 제 2 기판부(120)에는 백라이트 유니트(300)가 발광하는 데 필요한 발광다이오드가 실장되는데, 발광다이오드(320)는 연성인쇄회로기판(100)의 제 2 기 판부(120)에 실장되어 아랫방향을 향하면서, 몰드 프레임(330)에 형성된 발광다이오드용 홈(320a)에 끼워짐으로써 백라이트 유니트(300)의 광원이 된다. 또한, 제 2 기판부(120)에는 구동용 인쇄회로기판(500)으로부터 액정표시패널(200)에 인가되는 전압을 승압하는 승압회로(370)등이 더 구비될 수 있고, 이들이 위치하는 홈(370a)이 몰드프레임(330) 상에 구비된다.
연결기판부(130)는 제 2 기판부(120)와 제 3 기판부(140)를 휘어지며 연결하며, 제 1 기판부(110)와 마찬가지로 도전배선층이 1 층으로 이루어진다. 이 경우 제 1 기판부(110)는 휘어지지 않은 제 2 기판부(120) 및 제 3 기판부(140)보다 얇게 형성된다.
제 3 기판부(140)는 구동신호를 인가하는 구동용 인쇄회로기판(500)에 접속하는 부위로 적어도 하나의 단자(141)를 포함한다. 이 때, 구동용 인쇄회로기판(500)의 단자와 연성인쇄회로기판(100)의 단자(141)는 솔더링함으로써 연결된다.
도면에서 미설명된 부호 270a, 270b은 편광판, 350은 광학시트, 400은 베젤로서 지면상 설명을 생략한다.
이하에서는 도 5a 내지 도 5d를 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로기판의 조립과정을 설명한다. 다만, 본 조립과정은 연성인쇄회로기판(100)이 연결되는 상태를 설명하기 위한 것으로서, 실제 액정표시장치의 조립과정을 한정하기 위해 서술되는 것은 아니다.
먼저, 액정표시패널(200)의 패드부(240)에 연성인쇄회로기판(100)의 제 1 기판부(110)의 단자(111)를 연결한다.(도 5a)
다음으로, 제 1 기판부(110)의 기저부를 절곡하여 제 2 기판부(120)를 액정표시패널(200)의 저면으로 위치시킨다. (도 5b)
다음으로, 제 2 기판부(120)를 사이에 두고 액정표시패널(200)의 저면에 백라이트 유니트(300) 및 베젤(400)를 결합한다. 이 때, 제 2 기판부(120)에 설치된 광원소자(310)가 백라이트 유니트(300)의 몰드프레임(330)에 형성된 홈(320a)에 위치하고, 승압회로부품(370)도 그 홈(370a)에 위치되도록 한다.(도 5c)
다음으로, 제 3 기판부(140)의 단자(141)와 구동용 인쇄회로기판(500)을 솔더링하고, 연결기판부(130)를 절곡시켜 백라이트 유니트(300)의 저면으로 제 3 기판부(140) 및 구동용 인쇄회로기판(500)을 위치시킨다.(도 5d)
이 때, 구동용 인쇄회로기판(500)과 제 3 기판부(140)는 연결기판부를 절곡시키기 전에 솔더링이 이루어지므로, 제 3 기판부(140)와 발광다이오드(130)가 실장된 제 2 기판부(120)에는 열이 제 2 기판부(120)에 전달되지 않아 제 2 기판부(120)가 열에 의해 굴곡되는 일이 발생하지 않는다. 따라서, 제 2 기판부(120)에 실장되는 발광다이오드(130)의 위치가 변경됨없이 일정한 위치를 유지할 수 있게 되어, 광원이 균일한 휘도를 유지하게 된다.
본 발명은 상기 실시예들을 기준으로 주로 설명되어졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 예컨데, 연성인쇄회로기판의 내의 도전배선층 패턴설계의 변경, 연성인쇄회로기판의 각 구간의 두께 및 폭의 변경, 평판표시장치 내에서 각 구성요소의 적층순서의 변경등은 본 발명의 범위를 벗어나지 않을 것이다.
본 발명에 따른 연성인쇄회로기판에 따르면, 하나의 연성인쇄회로기판으로 전기적 신호를 인가함과 필요한 위치에 동시에 회로소자를 제공하는 효과가 있다.
또한, 동일한 역할을 수행하는 다른 구성에 비하여 적은 재료가 사용되므로, 연성인쇄회로기판 제작의 비용을 감소할 수 있다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 제 1 단자를 포함하는 제 1 기판부;
    상기 제 1 기판부와 일구간에서 연결되며, 회로소자가 실장된 제 2 기판부;
    적어도 하나의 제 2 단자를 포함하는 제 3 기판부;
    상기 제 2 기판부 및 제 3 기판부의 일측 단부 또는 양측 단부에 형성되어 상기 제 2 기판부와 제 3 기판부를 연결시키는 연결기판부가 포함되며,
    상기 제 1 기판부의 길이는 상기 연결 기판부의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판부의 폭은 상기 연결기판부의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판부는 1층의 도전배선층으로 이루어지고, 상기 제 2 기판부는 다층의 도전배선층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결기판부는 1층의 도전배선층으로 이루어지고, 상기 제 3 기판부는 다층의 도전배선층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 표시패널 및 백라이트 유니트에 구동용 인쇄회로기판으로부터 인가되는 전기적 신호를 전달하는 연성인쇄회로기판에 있어서,
    상기 표시패널과 접촉하는 적어도 하나 이상의 단자를 가지는 제 1 기판부;
    상기 제 1 기판부와 일구간에서 연결되며, 적어도 하나 이상의 상기 백라이트 유니트의 광원소자를 포함하여 구성된 제 2 기판부;
    상기 구동용 인쇄회로기판과 접속되고 적어도 하나 이상의 단자를 가지는 제 3 기판부;
    상기 제 2 기판부 및 제 3 기판부의 일측 단부 또는 양측 단부에 형성되어 상기 제 2 기판부와 제 3 기판부를 연결시키는 연결기판부가 포함되며,
    상기 제 1 기판부의 길이는 상기 연결 기판부의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 기판부의 폭은 상기 연결기판부의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 기판부는 1층의 도전배선층으로 이루어지고, 상기 제 2 기판부는 다층의 도전배선층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  15. 삭제
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 연결기판부는 1층의 도전배선층으로 이루어지고, 상기 제 3 기판부는 다층의 도전배선층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 광원소자는 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
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