KR102135921B1 - 연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패턴의 단선 및 연성회로의 크랙 발생을 최소화하고, 전기소자 실장 공간을 최소화할 수 있는 연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치는 베이스; 상기 베이스에 형성되는 도전성 패턴; 복수의 단자가 형성되는 복수의 전기소자; 상기 전기소자의 상기 단자와 상기 도전성 패턴을 전기적으로 연결하기 위해 복수로 형성되는 패드부;를 포함하여 구성되고, 상기 패드부는 복수의 상기 전기소자 중 이웃하는 전기소자들의 제1단자가 함께 본딩(bonding)되는 제1패드;를 포함하여 구성된다.

Description

연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치{Flexible Printed Circuit And Display Device Using The Same}

본 발명은 연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치에 관한 것으로 특히, 패턴의 단선 및 연성회로의 크랙 발생을 최소화하고, 전기소자 실장 공간을 최소화할 수 있는 연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치에 관한 것이다.

최근, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 단말기 및 각종 정보기기의 모니터 등에 사용되는 평판형의 영상 표시장치(Flat Panel type Display Device)로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Device), 전계방출 표시장치(Field Emission Display Device) 및 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 대두되고 있다.

이러한 평판형의 영상 표시장치들은 영상을 표시하는 영상 표시패널, 영상 표시패널에 배열된 화소들을 구동하는 구동회로, 구동회로에 제어신호들을 공급하여 각 화소들의 구동 타이밍을 제어하는 제어회로, 및 다양한 레벨의 구동 전압들을 생성 및 출력하는 전원회로 등을 구비한다. 아울러, 액정 표시장치의 경우는 액정패널의 자체 발광이 불가능하기 때문에 그 배면에 백 라이트 유닛 등이 더 구비되어 액정패널로 광을 조사하도록 한다.

근래에는 영상 표시패널을 구동하는 구동회로와 제어회로 및 전원회로 등이 적어도 하나씩의 집적회로(Integrated Circuit)로 구성되고 있으며, 이러한 집적회로들에 주변부에는 각 집적회로들에 다양한 레벨의 구동 전압들과 클럭 신호들을 공급하도록 복수의 전기 소자들이 형성된다. 복수의 전기 소자는 저항 소자, 캐패시터, 인덕터, 트랜지스터 등이 될 수 있으며, 이러한 다양한 전기 소자들은 자신과 전기적으로 연결된 집적회로의 주변부에 배치 및 구성되었다.

특히 최근에는 집적회로 또는 전기소자들이 영상표시장치의 표시패널과 호스트 시스템이 구성되는 인쇄회로기판을 연결하는 연성회로기판(Flexable Printed Circuit)에도 실장되어 회로를 구성하고 있다. 이러한 연성회로기판에 집적회로 특히, 전기소자들이 형성되는 경우 전기소자와 다른 회로를 연결하는 패턴의 단선 또는 연성회로 자체의 크랙이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 패턴의 단선 및 연성회로의 크랙 발생을 최소화하고, 전기소자 실장 공간을 최소화할 수 있는 연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치는 베이스; 상기 베이스에 형성되는 도전성 패턴; 복수의 단자가 형성되는 복수의 전기소자; 상기 전기소자의 상기 단자와 상기 도전성 패턴을 전기적으로 연결하기 위해 복수로 형성되는 패드부;를 포함하여 구성되고, 상기 패드부는 복수의 상기 전기소자 중 이웃하는 전기소자들의 제1단자가 함께 본딩(bonding)되는 제1패드;를 포함하여 구성된다.

상기 패드부는 상기 제1패드와 전기적으로 절연되고, 상기 전기소자 각각에 대해 마련되어 상기 제1단자 이외의 단자가 본딩되는 복수의 제2패드;를 더 포함하여 구성된다.

상기 제1패드를 공유하는 복수의 상기 전기소자와 본딩되는 복수의 상기 제2패드는 서로 어긋나게 배치된다.

상기 제1패드와 상기 제2패드의 사이에는 절연층이 형성된다.

본 발명에 따른 연성회로기판 및 이를 포함하는 영상표시장치는 연성회로기판에 형성되는 전기소자 실장을 위한 패드 중 전기소자의 같은 극이 접합되는 패드를 통합함으로써 이를 연결하기 위한 패턴의 형성을 생략하여 이로 인한 크랙 발생 또는 패턴의 단선을 방지하고, 패드 공유를 통한 실장면적의 축소가 가능해진다.

도 1은 본 발명에 따른 연성회로 기판의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 연성회로 기판에 형성되는 패드의 형태를 도시한 예시도이다.
도 3은 제1패드와 제2패드의 폭 결정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 전기소자의 실장 형태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 표시패널(20), 회로부(30) 및 커버바텀(40)을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분양의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 이해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 연성회로 기판의 구성을 설명하기 위한 예시도이다. 또한 도 2는 연성회로 기판에 형성되는 패드의 형태를 도시한 예시도이다. 도 3은 제1패드와 제2패드의 폭 결정을 설명하기 위한 예시도이다. 또한 도 4는 전기소자의 실장 형태를 설명하기 위한 예시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 연성회로기판(35)은 베이스(36), 베이스(36) 상에 실장되는 구동소자(31), 전기소자(50)를 포함하여 구성된다.

전기소자(50)의 실장을 위해 베이스(36)에는 패턴(37)과 연결된 복수의 패드(71, 73)가 형성되는 패드부(70)가 형성되며, 패드부(70)에 형성된 패드(71, 73)에 전기소자가(50)가 본딩된다. 이러한 전기소자(50)는 인덕터(L), 커패시터(C), 트랜지스터(TR), 다이오드(D)와 같은 소자일 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

이러한 전기소자(50)의 실장을 위해 형성되는 패드(71, 73)는 공통전압 인가를 위한 패드(73)가 복수의 소자에 대해 공통으로 형성된다. 좀더 상세히 설명하면 예를 들어 한쌍의 전기소자(50a, 50b)를 본딩하기 위한 패드(71, 73)가 베이스(36) 상에 3개 형성된다. 즉, 각 전기소자(50a, 50b)를 위한 각각의 제2패드(71)와, 전기소자(50a, 50b)가 함께 접합되는 제1패드(73)로 구성된다.

즉, 전기소자(50a, 50b)들이 같은 극성, 같은 입력(또는 출력) 전압을 가지는 경우 같은 극성, 같은 전압이 입력되는 단자(51a, 51b)를 하나의 패드(73)에 같이 본딩하여 소자를 실장하게 된다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 이러한 제1패드(73)는 제2패드(71)에 비해 넓은 면적 또는 긴 길이로 형성된다. 좀더 구체적으로 설명하면, 제1패드(73)와 제2패드(71)는 전기소자(50)를 실장할 때 본딩을 위한 마진을 위해 실제 소자의 크기보다 더 넓은 면적 혹은 더 긴 길이로 형성된다. 즉, 전기소자(50)의 단자의 면적 또는 길이보다 제2패드(71) 및 제1패드(73)의 길이가 길게 형성되어야 한다.

이러한 특징은 본 발명에서도 동일하게 적용된다. 다만 제1패드(73)의 경우 한쌍 이상의 전기소자(50)가 공유하기 때문에 하나의 전기소자(50) 분의 마진 또는 이 이상의 마진을 확보하고, 한쌍의 전기소자(50)가 이 마진을 공유하면 되는 형태로 구현된다. 이를 통해 본 발명은 한쌍의 전기소자(50)를 연결하기 위한 패턴, 이 패턴을 형성하기 위한 공간과 함께 본딩 공정의 마진을 위한 공간도 감소시킬 수 있게 된다.

이를 위해 도 3에 도시된 것과 같이 제2패드(71)의 마진확보를 위한 길이방향의 폭(a)이 결정되면, 제1패드(73)의 길이방향 폭(b)은 제1패드(73)의 폭(a) 초과 제1패드(73) 폭(a)의 2배 길이 미만 내에서 결정될 수 있다. 즉, a<b<2a로 정의될 수 있다.

이를 통해 제1패드(73)는 마진이 확보된 제2패드(71)의 폭(a)에 비해 긴 길이로 형성됨으로써 전기소자(50)의 본딩시 충분한 공정 마진을 확보하는 것이 가능해지며, 상대적으로 종래에 비해 전기소자(50) 실장에 필요한 공간을 감소시킬 수 있게 된다.

도 4에서 제2패드(71)와 제1패드(73)는 전기적으로 절연되며, 전기적 절연과 전기소자의 안착을 위해 제2패드(71)와 제1패드(73)의 사이에는 절연부(72)가 형성될 수 있다.

제2패드(71)와 제1패드(73)는 서로 베이스의(36)의 내부, 또는 베이스(36)의 전면 또는 후면에 생성되는 패턴(37)과 전기적으로 연결되며, 이를 위해 베이스(36)에는 비아홀(미도시)이 형성될 수 있다. 또한, 제2패드(71)와 제1패드(73)는 서로 다른 패턴(37)에 연결되어 서로 다른 전압 또는 신호를 소자에 공급할 수 있다.

이러한 제2패드(71)와 제1패드(73)에는 소자의 제2단자(52a, 52b) 및 제1단자(51a, 51b)가 접합된다. 이를 위해 패드(71, 73)과 단자(51, 52) 사이에는 솔더층(55)이 형성될 수 있다. 이 솔더층(55)은 도전성 금속으로 형성되며, 페이스트 또는 금속체 상태의 솔더를 소자 본딩시 용융 또는 경화하여 전기소자(50)의 접합 및 패턴과의 전기적 결합이 이루어지게 한다.

그리고, 솔더층(55)에 의해 전기소자는 제2패드(71)와 제1패드(73)에 각각 제2단자(52 : 52a, 52b)와 제1단자(51 : 51a, 52b)가 접합되어, 패턴(37)을 통해 공급되는 전기신호 또는 전압을 공급받게 된다. 이 중 제1패드(73)는 이웃하는 소자의 공통단자 역할을 하도록 구성되며, 제1패드(73)에 서로 다른 소자의 제2단자(52)가 함께 접합된다. 이를 위해 제1패드(73)는 SMT(Surface Mounting Technique)에 의해 전기소자(50)를 본딩할 수 있도록 마진(margin) 공간을 고려하여 제2패드(71)에 비해 넓거나 일방향으로 길게 형성된다.

서로 제1패드(73)를 사이에 두고 이웃하는 복수의 제2패드(71)는 도 2에 도시된 바와 같이 일직선 상에 배치될 수도 있지만, 서로 어긋나게 형성되어, 제1패드(73)를 공유하는 소자의 방향이 서로 다르게 배치되도록 할 수 있다.

이러한 본 발명의 연성회로기판(35)은 공통전압 또는 공통 신호가 인가되는 단자를 가지는 복수의 소자가 공통전압 또는 공통신호 인가를 위한 패드를 공유하도록 구성된다. 이를 통해 본 발명의 연성회로기판(35)는 복수의 패드(73)를 별도로 형성하고 이를 패턴(37)으로 연결하는 공정을 생략할 수 있으며, 패턴(37)과 패드(73)의 연결부위에 발생하는 크랙, 복잡한 패턴(37) 구성의 간소화, 접속점 저감에 의한 불량 저감이 가능해진다.

한편, 연성회고기판(35)의 베이스는 고분자 합성수지 또는 플라스틱 수지와 같이 절연성 및 연성이 우수한 재질로 형성된다. 베이스(36)의 표면 또는 내부에는 도전성 물질 특히 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag)과 같은 도전성이 우수한 금속을 이용하여 복수의 패턴(37)이 형성된다. 이러한 패턴(37)은 패드(71, 73)와 전기적으로 연결하며, 이를 위해 베이스(36)에는 패턴(37)과 패드(71, 73)를 연결하기 위한 도전성 비아홀이 형성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 연성회로기판을 포함하는 영상표시장치를 도시한 예시도이다.

도 5를 참조하면, 표시패널(20), 회로부(30) 및 커버바텀(40)을 포함하여 구성된다.

표시패널(20)은 회로부(30)로부터 영상신호, 데이터신호, 게이트 신호에 의해 영상을 표시한다. 이 표시패널(20)은 액정표시패널, 유기발광표시패널과 같은 영상표시장치이거나, 영상표시장치에 터치스크린패널과 같은 부가 장치가 결합된 형태일 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 이러한 표시패널(20)의 구체적인 예에 대해서는 하기에서 좀더 상세히 설명하기로 한다. 이러한 표시패널(20)은 제1기판(21)과 제2기판(22)으로 구성되고, 제1기판(21) 또는 제2기판(22)의 일측에 패드부(23)가 형성된다. 패드부(23)는 제1 또는 제2기판(21, 22)에 형성된 전극과의 연결을 위하나 패드가 노출되는 부분으로, 회로부(30)의 일단이 패드부(23)에 형성된 패드에 접속된다. 이러한 패드부(23)는 제1기판(21) 또는 제2기판(22)이 다른 기판에 비해 적은 면적으로 형성되어 나머지 하나의 기판이 노출된 부분에 형성된다.

회로부(30)는 패드부(23)에 접속되어 표시패널(20)의 구동을 위한 영상신호, 데이터신호, 게이트 신호를 공급한다. 이를 위해 회로부(30)는 구동소자(31) 및 전기소자(50)를 포함하여 구성될 수 있다. 구동소자(31)와 전기소자(50)는 미리 정해진 위치의 일 영역에 밀집되어 형성된다. 특히, 회로부(30)의 베이스(36) 상에 패드부(70)가 형성되며, 패드부(70)는 복수의 패드(71, 73)를 포함하여 구성된다. 패드부(70)에 형성되는 패드(71, 73)들은 이웃한 둘 이상의 전기소자(50)가 공통전압 또는 공통 신호가 인가되는 패드(73)를 공유하도록 구성된다. 전술한 바와 같이 서로 다른 전압 또는 다른 신호가 인가되는 제2패드(71)는 이웃하는 전기소자(50) 별로 마련되고, 공통전압 또는 공통신호가 인가되는 제1패드(73)는 이웃하는 전기소자(50)가 함께 접합된다. 이를 위해 제1패드(73)는 SMT 마진을 고려하여 제2패드(71)에 비해 넓게 혹은 길이가 길게 형성되며, 하나의 제1패드(73)에 둘 이상의 전기소자(50)의 전기적으로 결합된다. 이러한 제1 및 제2패드(71, 73)는 베이스(36)에 형성되는 패턴(37)과 전기적으로 연결된다.

이러한 회로부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit 또는 Film) 단독으로 구성되거나, 일단에 전기적으로 결합되는 비연성 인쇄회로기판을 포함하여 구성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 회로부(30)는 표시패널(20)의 패드부(23)가 형성되는 측면을 감싸는 형태로 벤딩되어 표시패널(20)의 배면에 배치된다.

커버바텀(40)은 표시패널(20)과 회로부(30)를 수납하여 보호하는 역할을 한다. 이를 위해 커버바텀(40)은 바닥면(41)과 바닥면(41)의 가장자리로부터 신장되어 형성되는 측벽(43)으로 구성되고, 일측이 바닥면(41)과 측벽(43)에 의해 형성되는 공간에 회로부(30)와 표시패널을 수납한다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

20 : 표시패널 21 : 제1기판
22 : 제2기판 23 : 패드부
24 : 측면 30 : 회로부
31 : 구동소자 32 : 그라운드부
33 : 접지부재 34 : 노출영역
35 : 회로면 40 : 커버바텀
41 : 바닥면 42 : 개구부
43 : 측벽 36 : 베이스
37 : 패턴 50 : 전기소자
51, 52 : 단자 55 : 솔더층
71, 73 : 패드 72 : 절연층

Claims (5)

1. 베이스;
   상기 베이스에 형성되는 도전성 패턴;
   복수의 단자가 형성되는 복수의 전기소자;
   상기 전기소자의 상기 단자와 상기 도전성 패턴을 전기적으로 연결하기 위해 복수로 형성되는 패드부;를 포함하여 구성되고,
   상기 패드부는
   복수의 상기 전기소자 중 이웃하는 전기소자들의 대향하는 위치에 배치되어 같은 극성, 같은 전압이 입력되는 각 제1단자가 함께 본딩(bonding)되는 제1패드; 및
   상기 제1패드와 전기적으로 절연되고, 상기 전기소자 각각에 대해 마련되어 상기 제1단자 이외의 각 제2 단자가 본딩되는 복수의 제2패드를 포함하고,
   상기 제1 패드의 길이 방향 폭(b)은 제2 패드의 길이 방향 폭(a)보다 크고 제2 패드의 길이 방향 폭의 2배보다 작게 (a<b<2a) 구성되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1패드를 공유하는 복수의 상기 전기소자와 본딩되는 복수의 상기 제2패드는 서로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1패드와 상기 제2패드의 사이에는 절연층이 형성되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판.
5. 상기 제1 및 제 3 내지 제4항 중 어느 한 항의 연성회로기판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상표시장치.

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