KR101402151B1 - 영상표시장치용 연성인쇄회로 - Google Patents

영상표시장치용 연성인쇄회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 본딩부와 벤딩부를 포함하는 베이스필름과; 상기 베이스 필름의 표면을 따라 형성되는 신호배선과; 상기 신호배선을 덮는 커버층과; 상기 신호배선은, 상기 베이스 필름의 제1 면에 형성되는 제1 신호배선과, 상기 제1 면과 반대되는 제2 면에 형성되는 제2 신호배선과, 상기 제1 및 제2 면에 수직한 제3 면에 형성되는 제3 신호배선을 포함하고, 상기 제2 신호배선은 상기 본딩부에만 형성되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로를 제공한다.

Description

영상표시장치용 연성인쇄회로 { Flexible Printed Circuit For Image Display Device}
본 발명은 영상표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 연성인쇄회로의 벤딩부가 연성인쇄회로의 본딩부에 대해 상부 방향으로 힘을 받을 때 발생하는 크랙을 방지할 수 있는 연성인쇄회로 및 이를 포함하는 영상표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Diode: OLED)와 같은 여러 가지 평판표시장치(Flat Panel Display: FPD)가 활용되고 있다.
이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 현재 널리 사용되고 있다.
이러한 평판표시장치는 다수의 화소를 포함하며 화상을 표시하는 표시패널과, 표시패널의 각 화소에 신호를 인가하는 구동부를 포함한다.
이때, 구동부는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)을 포함하며, 연성인쇄회로(Flexible Printed Circuit: FPC)를 통해 표시패널의 일측에 연결된다.
도 1은 종래의 표시장치의 일부를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 연성인쇄회로의 일부를 도시한 평면도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 표시패널(10)의 기판(12) 상에는 표시배선(14)이 형성되고, 연성인쇄회로(20)의 신호배선(24)이 표시패널(10)의 표시배선(14)과 연결된다.
이때, 표시배선(14)과 신호배선(24) 사이에는 내부에 도전입자(32)를 포함하는 이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film)(30)이 위치하며, 표시배선(14)과 신호배선(24)은 도전입자(32)를 통해 전기적으로 연결된다.
여기서, 연성인쇄회로(20)는 표시패널(10)과 연결되는 본딩부(Bonding Unit)(20a)와, 절곡을 위한 벤딩부(Bending Unit)(20b), 다양한 형태로 배치되는 배선 및 전기소자를 포함하는 바디부(Body Unit)(미도시), 그리고 외부 시스템과의 연결을 위한 커넥터부(Connector Unit)(미도시)로 이루어진다.
또한, 연성인쇄회로(20)는 베이스필름(22)과, 베이스필름(22) 상에 일 방향으로 연장되어 형성된 다수의 신호배선(24), 그리고 신호배선(24)을 덮고 있는 커버층(Cover Layer)(26)을 포함한다.
이때, 본딩부(20a)에는 커버층(26)이 형성되지 않아 신호배선(24)이 노출되며, 노출된 신호배선(24)이 표시배선(14)과 연결된다.
이러한 연성인쇄회로(20)는, 표시장치를 모듈화하는 단계에서 인쇄회로기판(미도시)이 표시장치모듈의 배면이나 측면에 배치되도록 구부러지게 되는데, 본딩부(20a)와 벤딩부(20b) 사이의 경계영역(A1)에서 신호배선(24)의 단선이 빈번하게 발생한다.
도 3은 종래의 연성인쇄회로의 구부러짐에 의한 단선 발생을 도시한 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 표시장치를 모듈화하는 단계에서 연성인쇄회로(20)를 구부리는데, 이때 연성인쇄회로(20)의 벤딩부(20b)는 본딩부(20a)에 대해 상부 방향으로 구부러질 수 있다.
그런데, 벤딩부(20b)의 신호배선(24)은 커버층(26)으로 덮여 있는 반면, 본딩부(20a)의 신호배선(24)은 커버층(26)으로 덮이지 않고 노출되어, 본딩부(20a)와 벤딩부(20b) 사이의 신호배선(24)의 구부러지는 바깥쪽 부분은 커버층(26)이 당기는 힘을 더 받게 된다.
따라서, 신호배선(24)에 쉽게 크랙(Crack)이 발생하고, 신호배선(24)이 단선되어 신호 전달이 원활하지 않은 문제가 있다.
또한, 종래의 신호배선(24)은 외부로 노출되는 부분이 많아 부식이 발생할 가능성이 높다.
본 발명은, 위와 같이 연성인쇄회로에 구부러짐이 발생하였을 때, 크랙으로 인한 신호 배선의 단선 발생을 방지할 수 있는 연성인쇄회로 및 이를 포함하는 영상표시장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 신호 배선이 외부로 노출되는 부분을 감소시켜 부식을 방지하는 연성인쇄회로 및 이를 포함하는 영상표시장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 본딩부와 벤딩부를 포함하는 베이스필름과; 상기 베이스 필름의 표면을 따라 형성되는 신호배선과; 상기 신호배선을 덮는 커버층과; 상기 신호배선을 따라 형성되어 상기 신호배선을 보호하는 도금층을 포함하고; 상기 신호배선은, 상기 베이스 필름의 제1 면에 형성되는 제1 신호배선과, 상기 제1 면과 반대되는 상기 제2 면에 형성되는 제2 신호배선과, 상기 제1 및 제2 면에 수직한 제3 면에 형성되는 제3 신호배선을 포함하고, 상기 제2 신호배선은 상기 본딩부에만 형성되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로를 제공한다.
그리고, 상기 본딩부의 길이와 같거나 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호배선은 상기 도금층과 접촉하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 신호배선은 구리(Cu)를 포함하는 도전성을 가진 금속 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도금층은 니켈(Ni)과 금(Au)을 포함한다.
그리고, 상기 베이스필름과 상기 신호배선 사이에 위치하는 접착제를 더 포함한다.
이때, 상기 베이스필름은 폴리이미드(polyimide), 포토아크릴(photoacryl) 중 어느 하나를 포함한다.
본 발명은 액정표시장치의 연성인쇄회로에 도체의 층간 연결 구조를 적용하여, 연성인쇄회로의 벤딩부가 연성인쇄회로의 본딩부에 대해 상부 방향으로 힘을 받아 구부러질 때 벤딩부에 크랙이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 연성인쇄회로의 일부를 도시한 평면도이다.
도 3은 종래의 연성인쇄회로의 구부러짐에 의한 단선 발생을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로의 일부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로의 벤딩부가 본딩부에 대해 상부 방향으로 구부러지는 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 표시장치는 표시패널(110)과 연성인쇄회로(120)를 포함한다.
표시패널(110)은 영상을 표시하는 표시영역(AA)과 표시영역(AA)을 둘러싸는 비표시영역(NAA)을 포함한다. 표시영역(AA)은 다수의 화소(미도시)로 이루어지고, 다수의 화소에 신호를 제공하기 위한 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)을 포함한다. 비표시영역(NAA)은 표시영역(AA)의 게이트 배선과 데이터 배선에 신호를 인가하기 위한 다수의 패드(미도시)를 포함하고, 비표시영역(NAA)에는 연성인쇄회로(120)가 연결된다.
이때, 표시패널(110)은 액정표시패널 또는 유기전기발광표시패널일 수 있다.
그리고, 연성인쇄회로(120)는 표시패널(110)과 연결되는 본딩부(120a)와, 절곡을 위한 벤딩부(120b), 다양한 형태로 배치되는 배선 및 전기소자를 포함하는 바디부(120c), 그리고 외부 시스템과의 연결을 위한 커넥터부(120d)로 이루어진다.
이때, 도시하지 않았지만 연성인쇄회로(120)에는 다수의 배선패턴과 구동소자들이 정렬되어 실장 되어 있으며, 연성인쇄회로(120)는 벤딩부(120b)를 통해 모듈화 과정에서 표시패널(110)의 배면으로 접힌다.
이하 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 연성회로의 일부를 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로의 일부를 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 연성인쇄회로(120)의 일부는 베이스필름(121)과, 베이스필름(121)의 상부에 베이스 필름(121)의 외면을 따라 일 방향으로 연장되어 형성되는 다수의 신호배선(122), 그리고 다수의 신호배선(122)을 덮고 있는 커버층(cover layer)(128)과 다수의 신호배선(122)을 둘러싸며 다수의 신호배선(122)을 보호하며 신호배선(122)과 전기적으로 연결되는 다수의 도금층(127)을 포함한다.
여기서, 다수의 신호배선(122)과 베이스필름(121) 사이에는 접착제가 위치할 수 있다.
이때, 다수의 신호배선(122)은, 커버층(128)과 마주보는 베이스필름(121)의 제1 면에서는 본딩부(120a)와 벤딩부(120b)에 형성되며 바디부(도 4의 120c)와 전기적으로 연결된다.
그리고 다수의 신호배선(122)은, 연성인쇄회로(120)의 베이스 필름(121)이 표시패널(도 4의110)과 연결되는 제2 면에서는 벤딩부(120b)를 제외한 본딩부(120a)에 형성된다.
그리고 다수의 신호배선(122)은, 제1 및 제2 면에 수직한 제3면에도 형성되어 다수의 신호배선(122) 각각의 제1 및 제2 면에 위치하는 신호배선을 층간 연결한다.
이에 따라, 본딩부(120a)의 신호배선(122)이 베이스필름(121)과 커버층(128)로 둘러싸여 신호배선(122)이 노출되지 않고 베이스필름(121)과 커버층(128)으로 보호된다.
이하 도 6을 참조하여 본 발명의 연성인쇄회로(120) 를 자세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 표시패널(110)의 기판(112) 상에는 표시배선(114)이 형성된다. 이때, 표시배선(114)은 게이트 배선 또는 데이터 배선일 수 있으며, 기판(112)과 표시배선(114) 사이에는 절연막이 더 형성될 수도 있다. 그리고, 표시배선(114)은 비교적 낮은 저항을 갖는 금속물질로 형성될 수 있다. 표시배선(114)은 연성인쇄회로(120)의 신호배선(122)과 전기적으로 연결되며, 이러한 표시배선(114)의 상부에는 투명도전물질로 이루어진 도전패턴이 더 형성될 수도 있다.
한편, 연성인쇄회로(120)는 베이스필름(121)과 신호배선(122), 도금층(127) 및 커버층(128)을 포함한다.
베이스필름(121)은 폴리이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다. 베이스필름(121)의 표면에는 신호배선(122)이 형성되며, 신호배선(122)은 베이스필름(121)이 커버층(128)과 마주보는 제1 면에 형성되는 제1 신호배선(122a)과, 제1 면에 대응되는 제2 면에 형성되는 제2 신호배선(122b), 제1 및 제2 면에 수직한 제3 면에 형성되는 제3 신호배선(122c)을 포함한다.
이때, 제1 면에 형성되는 제1 신호배선(122a)은 본딩부(120a)와 벤딩부(120b)에 형성되고 바디부(도 4의 120c)까지 연장된다.
또한, 도시하지 않았지만 신호배선(122)은 바디부(도 4의 120c)의 배선 및 소자들과 전기적으로 연결된다.
한편, 제2 면에 형성되는 제2 신호배선(122b)은 본딩부(120a)와 작은 길이로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 신호배선(122a)과 제2 신호배선(122b)은 제3 신호배선(122c)으로 층간 연결된다.
그리고, 신호배선(122)은 구리(Cu)를 포함하는 도전성을 갖는 금속 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 신호배선(122)과 베이스필름(121) 사이에는 접착제가 위치할 수 있다.
그리고, 신호배선(122) 상에는 신호배선(122)의 보호를 위해 니켈(Ni)과 금(Au)으로 이루어진 도금층(127)이 신호배선(122)의 외면을 따라 신호배선(122)과 접촉하도록 형성될 수 있다.
이와 같은 도금층(127)은, 수 마이크로미터 두께의 니켈층과, 수십 나노미터 두께의 금층으로 이루어지며, 니켈층이 신호배선(122)과 접촉하는 구조일 수 있다.
그리고, 제1 신호배선(122a)과 접촉하는 도금층(127) 상부에는 커버층(128)이 형성된다. 커버층(128)은 절연물질로 이루어지며, 본딩부(120a)와 벤딩부(120b)의 신호배선(122)을 모두 덮는다.
한편, 표시배선(114)과 제2 신호배선(122b) 사이에는 내부에 도전입자(132)를 포함하는 이방성 도전필름(130)이 위치한다.
표시배선(114)은 도전입자(132)를 통해 제2 신호배선(122) 하부의 도금층(127)에 전기적으로 연결되고, 이어 도금층(127)을 통해 신호배선(122)과 전기적으로 연결된다.
이러한 본 발명의 연성인쇄회로(120)는 모듈화 과정에서 구부러지더라도 구부러지는 부분의 신호배선(122)이 외부로 노출되지 않는다. 즉, 신호배선(122)중 본딩부(120a)와 벤딩부(120b)에 위치하여 구부러지는 제1신호배선(122a) 하부에는 베이스필름(121)이 위치하고, 제1 신호배선(122a)의 상부에는 커버층(128)이 위치한다.
이하 본 발명의 연성인쇄회로(120)가 구부러지는 것을 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 연성인쇄회로의 벤딩부가 본딩부에 대해 상부 방향으로 구부러지는 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 연성인쇄회로(120)가 구부러질 경우, 신호배선(122)의 구부러지는 바깥쪽 부분은 베이스필름(121) 또는 커버층(128)으로 덮여 있어 베이스필름(121) 또는 커버층(128)에 의한 반발력으로 인해 신호배선(122)의 단선이 방지된다.
이와 같이, 본 발명에서는, 신호배선(122)을 베이스필름(121)의 외측으로 형성하고, 베이스필름(121)과 커버층(128)으로 신호배선(122)을 보호하여 연성인쇄회로(120)의 구부러짐에 따른 신호배선(122)의 단선을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 연성인쇄회로(120)는 표시장치를 모듈화 하는 단계에서 연성인쇄회로(120)를 구부릴 때, 상부 방향으로 구부러지더라도 벤딩부(120b)에서 신호배선(122)이 노출되는 부분이 없어 공정 진행 중 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 신호배선(122)에 크랙(Crack)이 발생하는 것을 방지하여 신호배선(122)이 단선되어 신호 전달이 끊어지는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 신호배선(122)을 커버층(128)과 베이스필름(121) 및 도금층(127)으로 보호하기 때문에 신호배선(122)이 부식되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 표시패널 112 : 기판
114 : 표시배선 120 : 연성인쇄회로
120a : 본딩부 120b : 벤딩부
121 : 베이스필름 122 : 신호배선
127 : 도금층 128 : 커버층
130 : 이방성 도전필름 132 : 도전입자

Claims (7)

  1. 본딩부와 벤딩부를 포함하는 베이스필름과;
    상기 베이스 필름의 표면을 따라 형성되어, 상기 베이스 필름의 제1 면에 형성되는 제1 신호배선과, 상기 제1 면과 반대되는 제2 면에 형성되는 제2 신호배선과, 상기 제1 및 제2 면에 수직한 제3 면에 형성되는 제3 신호배선을 포함하는 신호배선과;
    상기 제1 신호배선을 덮는 커버층
    을 포함하고,
    상기 제2 신호배선은 상기 본딩부에만 형성되는 것
    을 특징으로 하는 연성인쇄회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 신호배선과 상기 제2 신호배선은 상기 제3 신호배선으로 층간 연결되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 신호배선의 길이는 본딩부의 길이와 같거나 작은 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호배선은 구리(Cu)를 포함하는 도전성을 가진 금속 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호배선과 상기 커버층 사이에 도금층을 더 포함하고, 상기 도금층은 니켈(Ni)과 금(Au)을 포함하는 연성인쇄회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스필름과 상기 신호배선 사이에 위치하는 접착제를 더 포함하는 연성인쇄회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스필름은 폴리이미드(polyimide), 포토아크릴(photoacryl) 중 어느 하나를 포함하는 연성인쇄회로.
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