KR101740006B1

KR101740006B1 - 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판 및 그 조립방법

Info

Publication number: KR101740006B1
Application number: KR1020160156453A
Authority: KR
Inventors: 김성수; 이영우; 이호준
Original assignee: 지스마트 주식회사
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2017-06-09
Also published as: US9980376B1; CN108093563B; RU2017140626A; US20180146549A1; EP3328171A1; JP2018085501A; CN108093563A; JP6703970B2; RU2017140626A3

Abstract

본 발명은 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판 및 그 조립방법에 관한 것이다. 본 발명은 투명판에 실장된 발광소자에 제어신호를 출력하는 컨트롤러와 상기 발광소자의 전원을 공급하는 전원부중 적어도 하나가 실장되는 드라이버 기판과, 드라이버 기판과 상기 투명판 사이에 연결되어 제어신호가 출력되는 신호선과, 전원을 공급하는 전원선이 일체로 형성되는 연성회로기판을 구비하고, 연성회로기판은 제어신호를 전달하는 복 수개의 신호연결단자와 전원을 전달하는 적어도 하나의 전원연결단자와, 최외각측에 설치되어 인접된 신호연결단자 및 전원연결단자중 어느 하나에 가해지는 압력 및 진동을 지지하는 적어도 하나의 더미단자(DUMMY)를 구비하는 전극접착부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 초음파를 이용하여 연성회로기판을 투명판에 고정시킴에 따라 투명판에 사용되는 연성회로기판의 내구성의 강화와 생산성을 향상시킬 수 있었다.

Description

내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판 및 그 조립방법{FLEXIBLE CIRCUIT BOARD FOR TRANSPARENT DISPLAY BOARD IMPROVED DURABILITY AND THE ASSEMBLING METHOD THEREOF}

본 발명은 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판 및 그 조립방법에 관한 것이다.

일반적으로 실외에서 사용되는 발광장치로는 네온, 냉음극방전관(CCL : Cold Cathode Lamp), 발광다이오드(LED :Light Emitting Diode)를 이용한 전광판 등이 널리 사용되고 있다. 또한, 실내에서 사용되는 발광장치로는 외부전극 형광램프(EEFL : External Electrode Fluorescent Lamp), 냉음극형광램프 (CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp), 발광다이오드전광판 등이 사용되고 있다.

여기서, 네온이나 냉음극방전관은 고압의 전원을 사용하여 전력소모가 많고, 감전 및 화재의 위험이 있고, 수명이 짧다는 단점이 있다. 또한, EEFL이나 CCFL은 고주파를 사용한다는 점에서 실외에서는 사용하기 곤란한 점이 있고, 조도가 낮고 수명 또한 짧은 단점이 있다.

또한, LED를 사용하는 전광판의 경우, 후면의 전선의 처리나 흑막 처리 등에 의해 발광하는 면의 뒷면은 커버에 의해 막혀 있어 일방향 만으로 발광하는 특징이 있다.

한편, 근래에는 발광장치를 단순히 조명의 기능만으로 사용하기보다는 광고 간판으로 사용하고, 미적 감각이 부가된 디자인으로 인테리어 등에 널리 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 발광장치들은 램프의 크기, 발광장치를 지지하는 스탠드 등의 크기 등의 제약으로 인해 미적 감각을 부여하는데 제약이 있다.

따라서 종래에는 상기와 같은 미적감각의 부여를 위하여 투명전극에 다 수개의 발광소자를 부착하고 컨트롤러에 의한 제어로 발광시켜 투명전극에서 문자나 도형을 표시하고, 더 나아가 동영상까지 표현할 수 있도록 하는 투명전광판이 출시되었다. 이와 같은 투명전광판은 투명전극에 다 수개의 발광소자가 연결패턴되는 것으로서 통상 2전극을 갖는 발광소자, 3전극 및 4전극을 갖는 발광소자가 적용되었다.

이와 같은 종래의 투명전광판은 발광소자의 점등을 제어하는 컨트롤러의 제어신호를 연성회로기판(FLEXIBLE CIRCUIT BOARD)을 이용하여 투명전극에 형성된 패턴으로 출력하였다. 이는 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 투명전광판용 연성회로기판을 간략 도시한 평면도이고, 도 2는 종래의 연성회로기판의 설치예를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 투명전광판은 발광소자(도시되지 않음)의 전극에 연결되는 신호패턴(11)과, 발광소자의 공통전극에 연결되는 전원패턴(12, 12')과, 신호패턴(11)의 시작점에 형성된 신호연결단자(20)와, 전원패턴(12, 12')의 시작점에 형성되는 전원연결단자(30, 30')가 형성된 투명판(10)을 포함한다.

또한, 종래의 투명전광판은 컨트롤러(310)에서 출력된 제어신호를 전달하는 연성회로기판(40)과, 전원을 공급하는 전원커넥터(50, 50')를 포함한다. 즉, 종래에는 컨트롤러(310)와 투명판(10) 사이에 제어신호를 전달하는 연성회로기판(40)과 전원을 공급하는 전원선(50, 50')이 분리되어 형성된다.

신호패턴(11)은 발광소자의 전극중, 예를 들면, R, G, B 전극에 각각 연결되도록 투명전극에 에칭 또는 그외 공지된 기술로서 형성되어 연성회로기판(100)에서 전달된 제어신호를 발광소자의 R, G, B 전극에 각각 전달한다.

전원패턴(12, 12')은 발광소자의 전극중에서 R, G, B 전극 외에 공통전극으로 양 또는 음의 전원을 출력한다. 예를 들면, 발광소자의 R. G, B 전극이 캐소드 전극이면, 전원패턴(12, 12')은 발광소자의 애노드 전극으로 연결되거나, 반대로 발광소자의 R, G, B 전극이 애노드라면 캐소드전극으로 연결된다.

여기서 전원패턴(12, 12')은, 통상적으로 신호패턴(11)을 사이에 두고 형성되며, 신호패턴(11)에 음의 전원이 출력되면, 전원패턴(12, 12')은 양의 전원이 출력된다.

연결단자(20, 30)는 신호 패턴(11)의 시작점으로서 연성회로기판(40)이 접착되는 복 수개의 신호연결단자(20)와, 전원 패턴(12, 12')의 시작점으로, 예를 들면, 양의 전원을 투명전극에 출력하기 위하여 금속단자로 이루어지는 전원연결단자(30)를 포함한다.

연성회로기판(40)은, 예를 들면, 두께가 얇고, 휨과 구부러짐이 자유로운 얇은 필름에 전원의 통전이 하도록 배선을 형성하여 컨트롤러(310)에서 출력된 제어신호를 투명판(10)으로 전달한다.

이를 위하여, 연성회로기판(40)은 투명판(10)의 신호연결단자(20)에 접착되도록 단자가 형성된 투명전극 접착부(41)와, 컨트롤러(310)에 연결되는 커넥터가 구비된 커넥터 연결부(42)와, 커넥터 연결부(42)와 투명전극 접착부(41)를 연결시키는 연성부(43)로 구성된다.

여기서, 투명전극 접착부(41)와 커넥터 연결부(42)는 단단한 재질의 기판에서 동박판이 적층되어 전원을 통전시키고, 연성부(43)는 투명전극 접착부(41)와 커넥터 연결부(42) 사이에서 구리도금으로 이루어진 배선을 형성하여 양측을 통전시킨다.

그러나, 종래의 연성회로기판(40)에서 투명전극 접착부(41)를 이루는 기판과 연성부(43)가 접하는 접착면적(41a)이 투명전극 접착부(41)의 폭보다 좁고, 커넥터 연결부(42)의 기판 역시 연성부(43)와의 접착면적(42a)이 동일하게 형성된다.

따라서, 종래의 연성회로기판(40)은 투명전극 접착부(41) 또는 커넥터 연결부(42)를 잡아당길 경우에 연성부의 접착 면적이 좁아 쉽게 찢어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 전원커넥터(50, 50')는 전원부가 실장되는 드라이버 기판으로부터 연장되어 투명판의 전원연결단자(30, 30')에 연결된다. 여기서 종래의 전원 커넥터(50, 50')는, 예를 들면, 금속단자로 이루어진 전원연결단자(30, 30')에 연결되는 테프론 전선으로 동일 색상의 발광소자가 실장 되는 제품에 전원을 인가하기 위하여 하나 또는 2개의 연성회로기판을 사이에 두고 설치되었다.

즉, 종래의 투명전광판은 전원을 출력하는 전원커넥터(50, 50')와, 컨트롤러의 제어신호를 출력하는 연성회로기판(40)을 별개로 구성됨에 따라 전원커넥터(50, 50')의 연결공정과, 연성회로기판(40)의 연결공정이 별개로 진행되었다. 따라서, 종래의 투명전광판은 전원선과 신호선(연성회로기판(40))이 상호 별개의 공정으로 부착되기에 공정이 추가되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 투명전광판은 별개의 신호선으로 연결되는 연성회로기판(40)이 투명전극 접착부(41)을 통하여 직접 투명판(10)에 연결됨에 따라 전원연결단자(30, 30')를 별도의 금속단자로 추가해야 되었다. 이와 같은 금속단자로 이루어진 전원연결단자(30, 30')는 신호패턴(11) 및 전원패턴(12, 12')으로 형성된 투명전극내에서 저항의 불균일을 가져오게 되어 금속 재질의 전원연결단자(30, 30')의 위치 여부에 따라 휘도가 불균일한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 상술한 바와 같이 연성회로기판(40)과 전원커넥터(50, 50')를 투명판(10)에 접착하기 위해서는 투명판의 투명전극의 상면에 도전필름(ACF: ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM)을 위치시키고, 도전필름 상면에 연성회로기판 또는 전원커넥터를 적층한 뒤에 고온으로 발열되는 핫바(HOT BAR)로 가압하여 접착시켰다.

핫바(HOT BAR)는 고온의 열로 가압하여 도전필름에 구비된 도전볼의 주변을 감싸는 접착제를 녹여서 도전볼과 연성회로기판 및 전원커넥터의 단자들간에 연결시켰다.

그러므로, 종래의 연성회로기판 접착은 핫바에서 일정 온도 이상을 설정된 시간으로 유지해야 되는 조건이 필수적으로 지켜져야 되기에 불필요한 대기 에너지가 소모되고 지속적인 열발생으로 주변의 온도를 상승시켜 작업현장의 환경을 악화시키고, 핫바에서 발생된 열이 연성회로기판을 통과하여 도전필름까지 열이 전달되는 시간이 필요하여 초음파 접착에 비해 작업시간이 긴 문제점이 있어 제조시간이 연장되는 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 투명판의 전극층의 상측에 도전필름(ACF)을 위치시키고, 도전필름(ACF)의 상측에서 연성회로기판을 적층한 뒤에 초음파로서 접착시키는 방식이 제안되었으나, 종래의 연성회로기판에 형성되는 신호연결단자들은 초음파 진동시 균일한 압력이 가해지더라도 구조적인 문제로 인하여 연성회로기판에 가해지는 압력이 균일하게 전달되지 못하여 발열온도에 차이가 발생된다.

예를 들면, 종래의 연성회로기판은 중심부에 위치된 신호연결단자들이 양측에 높이가 동일한 다른 신호연결단자가 위치됨에 따라 서로간의 협업에 의해 균일한 압력을 형성할 수 있지만, 최외각측은 일측에서 압력을 지지할 수 있는 신호연결단자가 없기에 중심측에 비하여 높은 압력이 가해진다.

또한, 초음파의 특성상 압력이 높은 곳은 진동의 전달이 잘되어 온도가 상승되나 압력이 낮은 부분은 진동 전달이 낮아 온도 상승이 잘되지 않아 온도 편차가 발생된다.

그러므로, 종래의 초음파를 이용한 연성회로기판은 중심측과 최외각측에 가해지는 온도와 압력에 대한 편차가 존재하여 부분적인 미경화가 발생되어 단전의 위험이 있고, 접착력이 떨어지는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-0893085호(2009.04.006)

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 첫 번째 목적은 투명전광판에 제어신호를 출력하는 신호선과 전원을 출력하는 전원선이 일체로 구성된 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 두 번째 목적은 초음파 접착시에 최외각측의 단자들과 중심측 단자들간의 온도 및 압력의 편차를 줄일 수 있어 안정적인 전원과 신호의 연결 및 접착시간을 단축시킬 수 있고, 접착력을 강화시킬 수 있는 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 컨트롤러가 실장되는 드라이버 기판에서 다 수개의 발광소자가 실장된 투명판에 제어신호 및 전원을 전달하도록 투명판과 드라이버기판에 사이에서 각각 접착되는 연성회로기판을 포함하고, 연성회로기판은 제어신호를 전달하는 복 수개의 신호연결단자와, 전원을 전달하는 적어도 하나의 전원연결단자; 및 최외각측에 설치되어 인접된신호연결단자 및 전원연결단자중 어느 하나에 가해지는 압력 및 진동을 지지하는 적어도 하나의 더미단자(DUMMY);가 실장되는 전극단자기판을 구비하여 초음파에 의해 투명판에 접착되는 전극접착부와, 드라이버 기판에서 연장되는 전원선 및 신호선이 연결되는 커넥터가 실장되는 강성재질(RIGIDITY)의 커넥터 실장 기판을 구비하는 드라이버 연결부 및 연성재질로 이루어져전극접착부와 드라이버 연결부를 통전 가능하도록 연결시키는 연성필름부를 포함하고, 연성필름부는 강성 재질의 전극단자기판이 실장되는 제1실장부와, 강성 재질의 커넥터 실장 기판이 실장되는 제2실장부를 포함하고, 제1실장부의 X축 방향의 길이는 전극단자기판의 경계면과 동일하고, Y축 방향의 길이는 전극단자기판의 Y축 방향의 길이에 빈 공간으로 이루어진 여백영역이 더해진 길이를 갖는 투명전광판의 초음파 본딩용 연성회로기판을 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명은 단단한 재질로 이루어진 기판과 연성의 필름간의 접착면적을 확장시킬 수 있어 내구성을 강화시킬 수 있고, 초음파 접착부에 단단한 재질을 적용하여 초음파에 의한 연성회로기판의 접착이 가능하기에 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전원선과 신호선을 하나의 연성회로기판으로 일체화시킬 수 있어 투명판에 별도의 금속 단자를 구비하지 않아도 되기에 저항을 균일화 시킬 수 있어 투명전광판의 휘도를 균일화시키고, 한번에 전원선과 신호선을 부착할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 투명전광판을 도시한 평면도이다.
도 2는 종래의 투명전광판용 연성회로기판을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판이 적용된 투명전광판을 간략도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판을 간략도시한 평면도이다.
도 5는 도 4에서 전극접착부를 확대 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에서 드라이버 연결부를 확대 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판의 적층구조를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명에서 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판의 조립방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명에서 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판의 조립방법의 예를 도시한 도면이다.

이하에서는 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다.

그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않으며, 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전원선과 일체화된 신호전달수단을 구비한 투명전광판의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판이 적용된 투명전광판을 간략도시한 도면, 도 4는 본 발명에 따른 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판을 간략도시한 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판은 드라이버 기판(300)과, 다 수개의 발광소자가 실장되는 투명판(200)과, 드라이버 기판(300)과 투명판(200) 사이에 연결되는 연성회로기판(100)을 포함한다.

드라이버 기판(300)은 투명판(200)에 실장되는 다 수개의 발광소자의 제어신호를 출력하는 컨트롤러(310)와, 발광소자의 구동전원을 출력하는 전원부(320)가 실장된다. 여기서, 전원부(320)는 드라이버 기판(300)의 외측에 별도로 설치됨도 가능하다.

투명판(200)은 다 수개의 발광소자가 실장되고, 각 발광소자에 전원 및 제어신호를 전달할 수 있도록 투명전극에서 에칭과 같은 공정에 의하여 형성되는 다 수개의 신호패턴 및 전원패턴을 포함한다. 또한, 투명판(200)은 신호패턴 및 전원패턴으로 각각 제어신호 및 전원을 공급할 수 있도록 드라이버 기판(300)에 연결된 연성회로기판(100)이 접착되는 연결단자(210)를 포함한다.

여기서, 연결단자(210)는 신호패턴과 전원패턴을 구비하되, 전원패턴은 종래와 달리 금속단자가 아닌 투명전극에서 에칭에 의해 패턴 형성된다.

연성회로기판(100)은 투명판(200)의 연결단자(210)에 접착되는 전극접착부(110)와, 드라이버 기판(300)에 연결되는 커넥터(330)가 실장되는 드라이버 연결부(120)와, 전극접착부(110)와 드라이버 연결부(120) 사이를 연결하는 연성필름부(130)를 포함한다.

드라이버 연결부(120)는 드라이버 기판(300)으로부터 연결되는 커넥터(330)가 실장되고, 전극접착부(110)는 투명판(200)에서 신호패턴 및 전원패턴에 연결되는 연결단자(210)에 접착된다. 연성필름부(130)는 전극접착부(110)와 드라이버 연결부(120) 사이에서 각각 연장되어 휨과 구부러짐이 가능한 연성의 필름으로 이루어진다. 위와 같은 연성회로기판(100)의 상세한 설명은 도 5와 도 6을 참조하여 설명하고, 도 7을 통하여 연성회로기판(100)의 적층구조에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판을 간략도시한 평면도, 도 5는 전극접착부를 도시한 평면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 전극접착부(110)는 단단한 재질로 이루어진 전극단자기판(111)과, 전극단자기판(111)의 일면에서 전원의 통전 가능한 다 수개의 전극단자(112, 113, 114)를 포함한다.

전극단자(112, 113, 114)는 전극단자기판(111)에서 적층된 금속층에 의해 복 수개가 형성되며, 구체적으로는 컨트롤러(310)의 제어신호를 출력하는 복 수개의 신호연결단자(112)와, 신호연결단자(112)의 양측 끝단에서 전원을 통전시키는 한 쌍의 전원연결단자(113)와, 양측 최외각에 각각 형성되는 더미단자(114)(DUMMY)를 포함한다.

한 쌍의 전원연결단자(113)는 전원부(320)를 통하여 공급되는 전원을 투명판(200)의 전원패턴에 연결되는 연결단자(210)로 출력한다. 여기서, 한 쌍의 전원연결단자(113)는 종래와 달리 별도의 전원선이 아닌, 제어신호를 전달하는 신호연결단자(112)와 하나의 연성회로기판(100)으로 일체화시킨 것이다. 즉, 본 발명의 연성회로기판(100)은 신호선과 전원선이 일체화되었다.

더미단자(114)(DUMMY)는 전극단자기판(111)의 양측 최외각에 각각 위치되어 신호연결단자(112) 또는 전원연결단자(113)중 최외각에 위치된 단자의 압력과 진동을 지지하고, 해당 단자들에 발생된 열이 외부로 급격히 유출되는 것을 방지한다. 아울러, 더미단자(114)는 투명판의 단면을 통하여 가해지는 충격으로부터 내측의 신호연결단자 및 전원 단자를 보호할 수 있다.

여기서, 도 5는 최외각측 단자에 전원연결단자가 표시되었으나, 다른 실시예로서 전원연결단자와 신호연결단자간의 위치를 변경시킬 수 있다. 따라서, 신호연결단자(112) 및 전원연결단자(113)들의 최외각측 단자는 신호연결단자와 전원연결단자중 어느 하나가 선택될 수 있다.

또한, 더미단자(114)는 전극단자기판의 최외각에 각각 형성되어 신호연결단자(112) 또는 전원연결단자들중 최외각에 위치된 단자들을 보다 내측에 위치시키게 된다. 따라서, 더미단자(114)는 중심측 단자들이 상호 인접된 단자들간에 압력을 지지하는 것과 같이 최외각측 단자들에 가해지는 압력과 진동을 지지한다.

그러므로, 신호연결단자(112) 또는 전원연결단자(113)중 최외각에 위치된 단자들은 더미단자(114)에서 압력과 진동을 지지해주기 때문에 중심측 단자들과 동일한 범위내의 열이 발생된다.

또한, 신호연결단자(112) 또는 전원연결단자(113)중 최외각에 위치된 단자들은 더미단자(113)에 의해 그 위치가 최외각이 아닌 내측에 위치됨에 따라 해당 단자들에 발생된 열이 투명판(200)의 단면을 통하여 급격하게 빠져나가는 것이 방지되어 종래와 같은 열손실이 발생되지 않는다.

즉, 더미단자(114)는 초음파 융착시 발생되는 진동 및 압력이 중심측과 최외각측에 균일하게 가해지지 않아 발생되는 접착력의 불균일을 방지할 수 있다.

전극단자기판(111)은 단단한 재질의 기판으로 제조되어 가로 및 세로 방향으로 설정된 길이를 갖도록 제조된다. 예를 들면, 전극단자기판(111)은 연성필름부(130)와의 경계면(110)의 길이(ℓ1)가 연성필름부(130)에서 전극단자기판이 접착되는 영역의 X축 방향의 길이와 동일하게 형성하여 종래에 비하여 접합강도를 향상 시킬 수 있다.

이를 위하여 연성필름부(130)는 전극단자기판(111)이 위치된 영역의 X축 방향 길이를 전극단자기판(111)의 X축 방향 길이와 동일 또는 긴 길이를 갖도록 X축 방향으로 확장된 제1실장부(131)와, 제1실장부(131)에 비하여 좁은 폭으로 연장되는 연장부(132)와, 컨네터 실장기판이 실장되는 제2실장부(131')로 형성된다.
여기서, 제1실장부(131)는 전극단자기판(111)이 접착되는 실장영역(131a)과, 전극단자기판(111)과 연장부(132) 사이에 여백 공간을 이루는 여백영역(131b)로 구성된다.
실장영역(131a)은 X축 방향의 길이가 전극단자기판(111)의 경계면의 길이(ℓ1)와 동일하고, 전극단자기판(111)은 연장부(132) 사이에 여백 영역(131b)을 사이에 두고 실장영역(131a)에 접착된다.

이와 같은 전극단자기판(111)과 연성필름부(130)의 제1실장부(131)간의 접합면적의 증가는 결합력을 증가시킬 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 초음파 융착시 가해지는 진동으로부터 손상됨이 방지된다.

도 6은 본 발명에서 드라이버 연결부를 도시한 평면도이다.

도 6을 참조하면, 드라이버 연결부(120)는 연성필름부(130)의 다른 끝단에서 단단한 재질의 커넥터 실장 기판(121)과, 연성필름부(130)의 배선과 통전 가능하게 연결되는 커넥터 단자(123)와, 커넥터 단자(123)에 통전 가능하도록 연결되어 드라이버 기판(300)에서 연장된 배선이 연결되는 커넥터(330)를 포함한다.

커넥터 실장 기판(121)은 연성필름부(130)의 상면과 하면에서 적층되어 휨이나 구부러짐이 없는 강도를 갖는다. 여기서, 커넥터 실장 기판(121)과 연성필름부(130)간 경계면(121a)은 연성필름부(130)의 제2실장부(131')의 X축 방향 길이(ℓ2)에 비하여 확장된 길이를 갖도록 경사진 방향과 수평방향이 조합되도록 형성된다. 즉, 커넥터 실장 기판(121)은 연성필름부(130)의 폭에 비하여 연장된 길이로서 경계면(121a)을 이룬다.

이와 같은 X축 방향의 길이 확장은 연성재질의 필름으로 이루어진 연성필름부(130)와 단단한 재질의 커넥터 실장 기판(121)간의 접합면적을 확장시킬 수 있어 외부로부터 가해진 힘에 대항할 수 있는 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 연성회로기판(100)의 적층구조를 도시한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 연성회로기판(100)에서 연성필름부(130)는 플라스틱 소재의 베이스 필름(133)과, 베이스 필름(133)의 양면에서 각각 적층되어 배선을 형성하는 제1금속층(134)과, 제1금속층(134)에 적층되는 제1보호층(135)을 포함한다.

베이스 필름(133)은, 예를 들면, 폴리이미드로 제조된 얇은 필름으로 제조된다.

제1금속층(134)은 베이스 필름(133)의 상면과 하면에서 각각 적층되어 상술한 전극접착부(110)의 전극단자와 드라이버 연결부(120)의 커넥터 단자(123) 사이를 통전시키는 배선으로 형성된다.

제1보호층(135)은, 예를 들면, 폴리이미드 필름에 열 경화성 난연 에폭시 접착제가 코팅된 복합필름으로서 베이스 필름(133)과 제1금속층(134)의 전기절연성, 난연성, 내열성을 향상시킬 있는 커버레이어(COVER LAYER)를 이룬다.

즉, 연성필름부(130)는 베이스 필름(133)과 제1금속층(134) 및 제1보호층(135)으로 이루어져 휨과 구부러짐이 가능한 얇은 두께의 연성기판으로 형성된다.

또한, 전극접착부(110)는 상기와 같은 구조로 적층되는 연성필름부(130)의 일측에서 상면과 하면에서 각각 적층된다. 즉, 전극접착부(110)는 제1보호층(135)에 각각 적층되는 제1강화수지층(115)과, 제1강화수지층(115)에서 적층되는 제2금속층(116)과, 제2금속층(116)에 적층되는 제1코팅층(117)과, 제1코팅층(117)에 적층되는 내열성을 강화시키는 제2보호층(118)을 포함한다.

제1강화수지층(115)은 전극접착부(110)의 상면과 하면에서 각각 제1보호층(135)에 적층된다. 여기서, 제1강화수지층(115)은 전극접착부(110)의 내구성을 높일 수 있는 기재(예를 들면, 불포화 폴리에스테르 수지, 스티렌과 같은 비닐 화합물을 이용하여 제작된 성형수지) 중에서 선택될 수 있다.

제2금속층(116)은 상술한 전극접착부(110)의 전극단자(112, 113, 144)를 형성하는 구리 도금된 박판으로 형성된다. 여기서, 제2금속층(116)은 상면과 하면에 각각 적층되며, 투명판(200)의 연결단자(210)에 밀착되는 하면만이 노출되어 전극단자(112, 113, 114) 를 이룬다.

제1코팅층(117)은 제2금속층(116)에 적층된다. 여기서, 제1코팅층(117)은 코팅제(예를 들면, PSR 잉크)가 전극단자(112, 113, 114)가 노출되지 않은 상면에서 도포되어 하나의 층을 형성한다.

제2보호층(118)은 전극접착부(110)의 상면에서만 적층되어 고온에 의한 손상을 방지한다. 예를 들면, 제2보호층(118)은 제1코팅층(117)의 상면에서 접착제로 접착되는 내열테이프(예를 들면, 캡톤테이프(KAPTON TAPE))로서 투명판(200) 및 주변 환경에 의해 발생된 열과 냉기로부터 보호할 수 있다.

즉, 본 발명에서 전극접착부(110)는 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 제1강화수지층(115)과 제2보호층(118)과 같은 적층구조와, 전극접착부(110)와 연성필름부(130)간의 확장된 경계면(110a, 121a)의 길이가 조합되어 내구성을 보다 강화할 수 있다.

또한, 드라이버 연결부(120)는 전극접착부(110)의 반대측에서 연성필름부(130)의 제1보호층(135)에 각각 적층된 제2강화수지층(124)과, 제2강화수지층(124)에 적층되는 제3금속층(125)과, 제3금속층(125)에 적층되는 제2코팅층(126)을 포함한다.

제2강화수지층(124)은 연성필름부(130)의 상면과 하면에 위치된 제1보호층(135)에 각각 적층된다. 예를 들면, 제2강화수지층(124)은 프리프레그(PRE-PREG)로서 내구성을 강화시킨다.

제3금속층(125)은 구리도금으로 이루어져 드라이버 연결부(120)의 커넥터 단자(123)를 형성한다.

제2코팅층(126)은 제3금속층(125)을 보호하도록 상면에 적층된다. 여기서, 제2코팅층(126)은, 예를 들면, PSR 잉크가 도포되어 제3금속층(125)을 보호할 수 있는 코팅층을 형성한다.

따라서, 드라이버 연결부(120)는 제2강화수지층(124)과 제2코팅층(126)을 통하여 베이스 필름(133)과 제1보호층(135)으로 이루어진 연성필름부(130)의 상면과 하면에 각각 적층되어 휘어지지 않은 커넥터 실장 기판(121)을 형성한다. 아울러, 커넥터 실장 기판(121)은 X축 방향의 길이가 연성필름부(130)의 폭보다 긴 길이를 갖게 됨에 따라 종래에 비하여 접합면적이 증가될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상기와 같은 구성을 포함하는 연성회로기판(100)의 조립과정을 통하여 본 발명의 작용을 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판의 조립방법을 도시한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명은 연성필름부(130)를 제작하는 S100 단계와, 연성필름부(130)에 전극접착부(110)를 적층시키는 S200 단계와, 연성필름부(130)에 드라이버 연결부(120)를 적층시키는 S300 단계와, 투명판(200)의 연결단자(210)에 도전필름(400)을 접착시키는 S400 단계와, 전극접착부(110)를 도전필름(400)에 적층시킨 뒤에 초음파 융착시키는 S500 단계를 포함한다.

S100 단계는 베이스 필름(133)의 상면과 하면에서 제1금속층(134)을 형성하고, 제1금속층(134)에 제1보호층(135)을 적층시켜 연성필름부(130)를 제작하는 단계이다. 여기서, 제1금속층(134)은 구리도금된 박판으로 신호 및 전원을 전달하는 배선으로 형성된다. 또한, 베이스 필름(133)과 제1보호층(135)은 얇은 두께로서 적층된다. 따라서, 굽힘과 휨이 자유로운 연성의 필름기판으로서 연성필름부(130)가 제작된다.

S200 단계는 S100단계에서 제작된 연성필름부(130)의 일측에서 전극접착부(110)를 적층시키는 단계이다. 전극접착부(110)는 연성필름부(130)의 한쪽에서 상면과 하면의 제1보호층(135)에 제1강화수지층(115)을 적층한 뒤에, 제1강화수지층(115)에 제2금속층(116)이 적층되고, 제2금속층(116)에 제1코팅층(117), 제1코팅층(117)에 제2보호층(118)이 적층된다.

여기서, 제1강화수지층(115)은 상술한 바와 같이 프리프레그와 같은 복합섬유로서 강도를 강화시키기 위한 기재중에서 선택되어 강성을 보강하기 위한 역할을 수행한다. 제1강화수지층(115)은 전극단자기판(111)을 형성한다.

제2금속층(116)은 제1강화수지층(115)에 적층되고, 특히 하면에서 적층된 제2금속층(116)은 노출되어 전극단자를 형성한다. 이때, 전극단자는 상술한 바와 같이, 더미단자(114)와, 전원연결단자(113) 및 신호연결단자(112)로 이루어진다.

제1코팅층(117)은, 예를 들면, PSR 잉크가 도포되어 광택지도록 보여지게 하고, 외부의 습기나 이물질의 침투를 방지하도록 제2금속층(116)에 적층된다.

제2보호층(118)은 내열성을 갖는 필름으로서 접착제에 의해 제1코팅층(117)에 적층된다.

여기서, 제1코팅층(117)과 제2보호층(118)은 투명판(200)의 연결단자(210)에 접촉되지 않는 면에 형성된다. 즉, 도 7에 도시된 바를 예로 들자면, 전극접착부(110)에서 상면과 하면중 어느 하나만이 투명판(200)의 연결단자(210)에 접착되고, 다른 하나는 초음파 장치(500)의 초음파 전극(510)이 접촉되어 가압된다.

따라서, 제1코팅층(117)과 제2보호층(118)은 초음파 장치(500)의 초음파 전극(510)이 접촉 및 가압되는 일면에 적층되어 내측의 연성필름부(130)등이 초음파 융착시 가해지는 진동으로부터 손상을 방지한다.

S300 단계는 연성필름부(130)에서 전극접착부(110)와 반대위치에 드라이버 연결부(120)를 적층하는 단계이다. 먼저, 제2강화수지층(124)은 연성필름부(130)의 상면과 하면의 제1보호층(135)에 각각 적층되고, 제3금속층(125)은 제2강화수지층(124)에 적층되고, 제3보호층(126)은 제3금속층(125)에 적층된다.

여기서, 제2강화수지층(124)은 커넥터 실장 기판(121)을 이루고, 제3금속층(125)은 커넥터(330) 실장기판에서 커넥터(330)에 연결되는 배선 역할을 수행하는 커넥터 단자(123)로 형성된다. 제3보호층(126)은 커넥터(330) 실장기판에 도포되어 외부의 습기나 이물질의 차단을 방지한다.

또한, 커넥터(330)는 드라이버 연결부(120)가 상술한 과정을 통하여 적층된 이후에 경화제 또는 액상의 접착제를 이용하여 커넥터 실장 기판(121)에 접착된다. 여기서, 커넥터(330)는 경화제 또는 접착제가 도포된 이후에 UV 경화장치에 의한 경화과정을 진행한다.

S400 단계는 투명판(200)의 연결단자(210)에 도전필름(400)을 가(임시) 접착시키는 단계이다. 도전필름(400)(ACF)은 접착제가 도포된 필름으로서 복 수개의 도전볼(410)이 포함되었다. 여기서, 도전필름(400)은 일면에 도포된 접착액을 통하여 투명판(200)의 연결단자(210)에 가접착된다.

여기서, 상술한 S400 단계는 도전필름(400)을 투명판(200)에 접착시킨 후, S500 단계를 진행하는 것으로 설명되었으나, 이는 본 발명의 다른 실시예의 응용이 가능하다. 즉, 본 발명은 도전필름(400)과 연성회로기판(100)이 가(임시) 접착된 후 S500 단계를 통하여 초음파 융착됨도 가능하다. 가(임시) 접착은 도전필름(400)의 접착력에 의하여 연성회로기판(100)과 도전필름(400)간을 가접착시킬 수 있다.

S500 단계는 S100 단계 내지 S300단계에서 제작된 연성회로기판(100)을 투명판(200)의 연결단자(210)에 초음파 융착시키는 단계이다. 전극접착부(110)는 제2금속층(116)이 노출된 하면을 투명판(200)의 연결단자(210)에 밀착된다. 이때, 신호연결단자(112)는 투명판(200)의 신호패턴과, 전원연결단자(113)는 투명판(200)의 전원패턴에 각각 연결되는 연결단자(210)에 밀착된다. 또한, 더미단자(114)는 전극단자들중 양측의 최외각에 각각 형성된다.

여기서, 초음파 장치(500)는 전극접착부(110)의 상면(예를 들면, 제2보호층(118))에 실리콘 재질의 완충판(INTERPOSE)(도시되지 않음)을 밀착시킨 뒤에 초음파를 출력한다. 따라서, 초음파 장치는 완충판(도시되지 않음)을 통하여 도전필름(400)과 연성회로기판에 진동과 압력을 발생시킨다. 그러므로 도전필름(400)의 접착제는 초음파에 의한 압력 및 진동으로 발생된 열에 의해 용해되고, 도전볼(410)은 진동 및 압력에 의해 뭉개지면서 연성회로기판(100)의 신호연결단자 및 전원연결단자에 접착된다

이때, 본 발명은 상술한 바와 같이 더미단자(114)를 구비함에 따라 종래에 비하여 최외각측에 위치된 신호연결단자(112) 또는 전원연결단자(113)의 접착력을 보다 강화시킬 수 있다.

보다 상세히 설명하자면, 더미단자(114)는 최외각측 신호연결단자(112) 또는 전원연결단자(113)를 연성회로기판(100)의 최외각측이 아닌 내측에 위치시킴에 따라 최외각측 신호연결단자(112) 또는 전원연결단자(113)에 가해지는 압력을 지지할 수 있고, 최외각측 단자(113)에서 투명판(200)의 단면을 통하여 배출되는 열손실을 방지할 수 있어 중심측과 최외각측 단자(112, 113)들이 상호 균일한 온도 범위에 속할 수 있도록 한다.

즉, 더미단자(114)는 최외각측 단자(112, 113)들과 중심측의 단자(112, 113)들간에 압력과 온도가 균일함에 따라 용해된 접착제의 경화가 동일한 시간내에 이루어질 수 있어 제조시간을 단축시킬 수 있고, 결합력을 강화시킬 수 있다.

이와 같은 초음파 융착에 의한 투명판(200)의 연성회로기판(100)은 종래의 핫바에 의한 접착시보다 경화시간과 가열시간을 고려할 필요가 없기에 연성회로기판(100)을 투명판(200)에 접착시키는 데 필요한 시간이 매우 짧기에 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 연성회로기판 110 : 전극접착부
111: 전극단자기판 111a : 경계면
112 : 신호연결단자 113 : 전원연결단자
114 : 더미단자 115 : 제1강화수지층
116 : 제2금속층 117 : 제1코팅층
118 : 제2보호층 120 : 드라이버 연결부
121 : 커넥터 실장 기판 122 : 커넥터
123 : 커넥터 단자 124 : 제2강화수지층
125 : 제3금속층 126 : 제3보호층
130 : 연성필름부 131 : 제1실장부
132 : 연장부 133 : 베이스 필름
134 : 제1금속층 135 : 제1보호층
200 : 투명판 210 : 연결단자
300 : 드라이버 기판 310 : 컨트롤러
320 : 전원부 330 : 커넥터
400 : 도전필름 410 : 도전볼
500 : 초음파 장치 510 : 초음파 전극

Claims

컨트롤러가 실장되는 드라이버 기판에서 다 수개의 발광소자가 실장된 투명판에 제어신호 및 전원을 전달하도록 투명판과 드라이버기판에 사이에서 각각 접착되는 연성회로기판을 포함하고,
연성회로기판은
제어신호를 전달하는 복 수개의 신호연결단자; 전원을 전달하는 적어도 하나의 전원연결단자; 및 최외각측에 설치되어 인접된신호연결단자 및 전원연결단자중 어느 하나에 가해지는 압력 및 진동을 지지하는 적어도 하나의 더미단자(DUMMY);가 실장되는 전극단자기판을 구비하여 초음파에 의해 투명판에 접착되는 전극접착부;
드라이버 기판에서 연장되는 전원선 및 신호선이 연결되는 커넥터가 실장되는 강성재질(RIGIDITY)의 커넥터 실장 기판을 구비하는 드라이버 연결부; 및
연성재질로 이루어져전극접착부와 드라이버 연결부를 통전 가능하도록 연결시키는 연성필름부;를 포함하고,
연성필름부는 강성 재질의 전극단자기판이 실장되는 제1실장부와, 강성 재질의 커넥터 실장 기판이 실장되는 제2실장부;를 포함하고,
제1실장부의 X축 방향의 길이는 전극단자기판의 경계면과 동일하고, Y축 방향의 길이는 전극단자기판의 Y축 방향의 길이에 빈 공간으로 이루어진 여백영역이 더해진 길이를 갖는 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판.
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제1항에 있어서, 커넥터 실장 기판은
X축 방향으로 연장되어 연성필름부와의 경계면을 이루는 끝 단면의 길이가 연성필름부의 X축 방향 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판.
삭제
제1항에 있어서, 상기 연성필름부는
연성 재질의 베이스 필름 상면과 하면에 적층되는 제1금속층과, 상기 제1금속층에 적층되어 커버레이어(COVER LAYER)를 이루는 제1보호층을 구비하고,
상기 전극접착부는
상기 연성필름부의 일측 상면과 하면에서 상기 제1보호층에 적층되어 단단함을 강화시키는 제1강화수지층과, 상기 제1강화수지층에 적층되어 전극단자를이루는 제2금속층과, 상기 제2금속층에 도포되어 외부의 습기나 이물질의 침투를 차단하는 제1코팅층과, 제1코팅층의 상면에서 접착되는 내열성 수지로 이루어진 제2보호층;을 구비하고,
상기 제1코팅층과 제2보호층은 상기 전극접착부의 상면과 하면중 어느 하나에만 형성된 것을 특징으로 하는 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판.
a)제1항의 연성회로기판을 제조하는 단계;
b)투명판에서 발광소자에 전원 및 제어신호를 전달하도록 투명전극에서 패턴 형성된 배선들에 연결되는 연결단자에 도전 필름(ACF)과 연성회로기판을 순차적으로 적층시키는 단계;
c) b)단계 이후에 강성재질의 전극단자기판과 투명판의 연결단자를 초음파로 접착시키는 단계;를 포함하고,
b)단계는
b-1)투명판에 도전필름이 가접착된 이후에 연성회로기판이 적층되는 단계;
b-2)도전필름과 강성재질의 전극단자기판이 가(假) 접착된 이후에 투명판에 적층되는 단계중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판의 조립방법.
컨트롤러가 실장되는 드라이버 기판에서 다 수개의 발광소자가 실장된 투명판에 제어신호 및 전원을 전달하도록 투명판과 드라이버기판에 사이에서 각각 접착되는 연성회로기판을 포함하고,
연성회로기판은
제어신호를 전달하는 복 수개의 신호연결단자; 전원을 전달하는 적어도 하나의 전원연결단자; 및 최외각측에 설치되어 인접된신호연결단자 및 전원연결단자중 어느 하나에 가해지는 압력 및 진동을 지지하는 적어도 하나의 더미단자(DUMMY);가 실장되는 전극단자기판을 구비하여 초음파에 의해 투명판에 접착되는 전극접착부;
드라이버 기판에서 연장되는 전원선 및 신호선이 연결되는 커넥터가 실장되는 강성재질(RIGIDITY)의 커넥터 실장 기판을 구비하는 드라이버 연결부; 및
연성재질로 이루어져 전극접착부와 드라이버 연결부를 통전 가능하도록 연결시키는 연성필름부;를 포함하고,
연성필름부는 강성 재질의 전극단자기판이 실장되는 제1실장부와, 강성 재질의 커넥터 실장 기판이 실장되는 제2실장부;를 포함하는 내구성이 강화된 투명전광판용 연성회로기판.