KR102475400B1 - 칩 온 필름용 하이브리드 단열부재 - Google Patents

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Abstract

칩 온 필름용 하이브리드 단열부재가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 온 필름용 하이브리드 단열부재는 두께방향에 수직한 제1면과 이에 마주보는 제2면을 포함하는 그라파이트 시트인 단열부, 알루미늄박 및 상기 알루미늄박 양면에 각각 형성된 접착층을 포함하고 어느 일 접착층을 통해서 그라파이트 시트의 제1면 상에 배치되는 양면 알루미늄테이프 및 상기 그라파이트 시트의 제2면 상에 배치되는 보호부를 포함하여 구현된다. 이에 의하면, 칩 온 필름 상의 칩으로부터 열을 전달받아 칩의 발열 수준을 낮추면서도 전달받은 열이 칩 온 필름 면에 수직한 일방향으로 발산되는 것을 최소화 또는 방지하므로 열이 디스플레이 장치의 하우징으로 전달되는 것을 차단시키기에 매우 적합하다. 또한, 디스플레이 장치 조립 시 소정의 곡률을 갖는 상태로 조립되는 칩 온 필름 상에 적용되는 경우에도 유연성이 우수하여 칩 온 필름에 부착 후 박리가 최소화 또는 방지될 수 있다.

Description

칩 온 필름용 하이브리드 단열부재{Hybrid heat insulation member for chip on film}
본 발명은 단열부재에 관한 것이며, 보다 상세하게는 칩 온 필름용 하이브리드 단열부재에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD) 등의 디스플레이장치(Display device)가 시장 영역을 확대하기 위해 저가화, 대형화 및 고성능화를 추진함에 따라 작은 영역 안에 갈수록 더 많은 픽셀들이 자리잡아야 한다. 이러한 상황 때문에 디스플레이장치 내에서 개개의 픽셀들을 제어하는 구동칩(Driver IC)의 리드 피치가 점점 미세화 되어감에 따라 패키징 방법도 다양하게 개발되어 왔다.
디스플레이장치 분야에서 주로 사용되는 패키징 방법은, TCP(Tape Carrier Package), 칩온글래스(Chip On Glass; COG), 칩온필름(Chip On Film; COF) 등이 있다. 이러한 방법들은 Wireless 공법이라 볼 수 있다. 미세 피치화에 따른 공정가 저감 및 수율 향상을 도모하기 위해 1990년대 말부터 칩온필름(COF) 기술이 패키지 시장에서 차지하는 비율이 점차 증가하게 되었다.
칩온필름(COF) 기술은 통신기기의 경박단소화 추세와 함께 구동칩에서 이에 대응하기 위해 개발된 새로운 형태의 패키지이다. 칩온필름(COF) 기술에서는 고해상도를 갖는 디스플레이 장치를 실현하기 위하여, TV 및 모니터의 구동 주파수가 증가하면서 구동칩의 구동 부하가 상승하였고, 이로 인하여 구동칩의 발열 문제가 심각하게 대두되고 있다.
구동칩의 발열과 같이 디스플레이 장치 내부 부품의 발열은 디스플레이 장치의 성능, 내구성을 고려 시 장치 외부로 방출 되어야 하나 이로 인해서 디스플레이 장치의 하우징이나 디스플레이 장치 부근에서 많은 열이 감지되는 또 다른 문제점을 발생시키고 있다. 특히 최근 디스플레이 장치의 슬림화로 인해서 디스플레이 장치 하우징과 디스플레이 부품 간 간격이 최소화되도록 설계되고 있어서 구동칩의 발열로 인한 하우징의 고온화는 디스플레이 장치에 접촉하는 사용자에게 불편감을 주거나 화상을 입힐 우려가 있다. 또한, 디스플레이 장치의 오작동으로 오인하게 하는 문제가 있다.
등록특허공보 제10-1327776호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 칩 온 필름 내 발열체인 칩로부터 열을 전달받아 칩의 발열 수준을 낮추면서도 전달받은 열이 의도하지 않는 방향으로 전달되는 것을 최소화 또는 방지할 수 있는 칩 온 필름용 하이브리드 단열부재를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유연성이 우수하여 디스플레이 장치 조립 시 소정의 곡률을 갖는 상태로 조립되는 칩 온 필름 상에 적용되기 적합한 칩 온 필름용 하이브리드 단열부재를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 두께방향에 수직한 제1면과 이에 마주보는 제2면을 포함하는 그라파이트 시트인 단열부, 알루미늄박 및 상기 알루미늄박 양면에 각각 형성된 접착층을 포함하고 어느 일 접착층을 통해서 그라파이트 시트의 제1면 상에 배치되는 양면 알루미늄테이프, 및 상기 그라파이트 시트의 제2면 상에 배치되는 보호부를 포함하는 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 하이브리드 단열부재는 양면 알루미늄테이프의 나머지 접착층을 통해서 칩이 실장된 인쇄회로필름 일면의 반대면 상의 상기 칩에 대응되는 위치에 부착되어 상기 칩에서 발생한 열이 상기 반대면 수직방향으로 전달되는 것을 차단시키기 위한 부재일 수 있다.
또한, 상기 그라파이트 시트는 두께가 15 ~ 45㎛일 수 있다.
또한, 상기 그라파이트 시트는 인조 그라파이트 시트일 수 있다.
또한, 상기 양면 알루미늄테이프에서 알루미늄박은 두께가 7 ~ 75㎛이며, 알루미늄박 양면에 각각 구비되는 접착층은 두께가 각각 독립적으로 7 ~ 55㎛일 수 있다.
또한, 상기 단열부의 두께방향에 평행한 네 측면이 보호부와 양면 알루미늄테이프를 통해 봉지되도록 상기 보호부 및 양면 알루미늄테이프 각각의 길이와 폭은 상기 단열부의 길이와 폭보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 보호부는 폴리이미드 필름인 보호필름 및 단열부에 부착되기 위해서 상기 보호필름의 일면에 구비된 접착층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 양면 알루미늄테이프의 나머지 접착층 상에 이형필름이 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 칩 온 필름용 하이브리드 단열부재는 발열체인 칩으로부터 열을 전달받아 칩의 발열 수준을 낮추면서도 전달받은 열이 칩 온 필름 면에 수직한 일방향으로 발산되는 것을 최소화 또는 방지하므로 열이 디스플레이 장치의 하우징으로 전달되는 것을 차단시키기에 매우 적합하다. 또한, 디스플레이 장치 조립 시 소정의 곡률을 갖는 상태로 조립되는 칩 온 필름 상에 적용되는 경우에도 유연성이 우수하여 칩 온 필름에 부착 후 박리가 최소화 또는 방지될 수 있다. 나아가 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 단열부재는 단열부재 내 그라파이트의 손상, 파괴로 인해 발생할 수 있는 분진이 비산되는 것을 방지할 수 있어서 분진으로 인한 전자부품의 오작동이나 손상을 방지 할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 여러 실시예에 따른 하이브리드 단열부재에 대한 단면모식도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 단열부재가 적용된 여러 구현예에 따른 단열 칩 온 패키지의 단면모식도 및 열흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 단열부재가 적용된 다른 구현예에 따른 단열 칩 온 패키지의 단면모식도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 단면모식도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 평면도, 그리고,
도 10 및 도 11은 본 발명의 여러 실시예에 따른 디스플레이 장치의 부분 단면 모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 단열부재(101)는 두께방향에 수직한 제1면과 이에 마주보는 제2면을 포함하는 단열부(110), 상기 단열부 제2면 상에 구비되는 보호부(130) 및 상기 단열부 제1면 상에 구비되는 양면 알루미늄테이프(120)를 포함하여 구현된다.
상기 하이브리드 단열부재(101)의 단열메커니즘에 대해서 설명하면, 핫스팟인 칩 온 필름의 칩으로부터 양면 알루미늄테이프(120)를 거쳐서 단열부(110) 제1면으로 도달한 열은 두께방향에 수직한 면방향으로 우세하게 발현되는 단열부(110)의 열전도 특성으로 인해서 단열부(110)의 열용량이 포화되기 전까지 두께방향보다는 면방향으로 더 많은 열을 이동시키게 된다. 이와 같은 열전도 경향은 단열부(110)의 제1면으로부터 제2면 쪽 두께방향으로 열 이동을 최소화 시킴으로써 하이브리드 단열부재(101)의 제2면으로부터 이에 수직한 방향 측을 향해서 열 전달을 최소화 또는 방지시키는 단열효과를 발현하면서도 핫스팟인 발열체의 온도는 감소시키는 방열효과까지 발휘할 수 있다.
상기 단열부(110)는 상술한 열전도 특성을 발현시킬 수 있는 재질인 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 일 예로 상기 단열부(110)는 그라파이트 시트일 수 있고, 구체적으로는 인조 그라파이트 시트를 포함할 수 있다. 한편, 천연 그라파이트 시트의 경우 본 발명의 단열부(110)가 목적하는 기능을 발현하기 어려울 수 있다. 또한, 단열부(110)가 그라파이트 시트, 특히 인조 그라파이트 시트일 경우 목적하는 열전도 특성 발현 이외에 유연성이 매우 우수하여 칩 온 필름 상에 가장 곡률이 크게 형성된 지점에 부착 시에도 크랙이나 손상이 최소화 또는 방지될 수 있는 이점이 있다.
일예로 상기 그라파이트 시트는 열분해흑연(pyrolytic graphite) 및 흑연화 폴리이미드 중 1종 이상을 포함하는 그라파이트 시트를 사용할 수 있다.
상기 열분해흑연은 높은 열전도도와 전기전도도를 갖는 고순도의 흑연을 말하고, 고온에서 이용되며, 증기침적방법으로 제조된 것으로 잘 발달된 미세구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 흑연화 폴리이미드는 폴리이미드 필름을 탄화 후 열처리하고, 고온의 온도에서 압연시킨 것일 수 있다. 한편, 탄화나 열처리 후 탄소 스택(stack)들 사이에 기공(pore)들이 존재할 수 있는데, 압연을 통해서 탄소 스택을 정렬시키고, 스택 간 기공을 적절히 조절할 경우 밀도증가를 통해서 방열 성능을 개선할 뿐만 아니라 보유한 기공을 통해서 수직방향의 열전도도를 감소시킨 흑연화 폴리이미드를 제조하는 것도 가능하다. 이에 따라서 일 실시예에서 사용되는 흑연화 폴리이미드인 그라파이트 시트는 탄소 스택들 사이에 기공이 없거나 또는 적절하게 기공을 함유한 것일 수 있다.
또한, 그라파이트 시트인 단열부(110)의 두께는 15 ~ 45㎛일 수 있으며, 일예로 40㎛일 수 있다. 만일 단열부(110)의 두께가 45㎛를 초과 시 열용량이 증가하여 발열체에 대한 방열효과와 하이브리드 단열부재(101)로 인한 단열효과를 개선시키기에 유리하나 면방향의 열전도도가 저하되어 면방향의 열전도도가 두께방향의 열전도도에 근접할 수 있는 우려가 있다. 또한, 유연성이 저하되어 곡률이 있는 피부착면에 적용하기 어려울 수 있다. 나아가, 곡률이 있는 피부착면에 적용 시 발생하는 손상은 방열 및/또는 단열 효과를 감소시킬 수 있다. 한편, 그라파이트 시트에 발생된 손상은 분진을 발생시킬 수 있는데, 분진의 비산으로 인해서 주변의 전기전자 부품의 전기적 쇼트를 초래할 우려가 있다. 또한, 하이브리드 단열부재(101)를 구성하는 부재 간 계면에서의 박리, 들뜸이 발생할 우려도 있다. 또한, 만일 단열부(110)의 두께가 15㎛ 미만일 경우 단열효과를 발현하는 시간이 짧아져서 충분한 단열효과를 발현하기 어려울 수 있다.
다음으로 상술한 단열부(110)의 하부에 구비되는 양면 알루미늄테이프(120)는 하이브리드 단열부재(101)를 칩 온 필름 상 소정의 위치에 부착시키기 위한 것으로서, 알루미늄박(122) 양면에 제1접착층(123) 및 제2접착층(121)이 구비된 양면 알루미늄테이프(120)일 수 있다.
상기 양면 알루미늄테이프(120)는 기재로써 알루미늄박(122)을 포함하는데, 이 경우 기재가 없이 접착층으로만 이루어진 테이프를 사용하는 경우에 대비해 곡률이 있는 피부착면에서 부착특성을 개선시키기 유리하다. 또한, 알루미늄박(122)인 기재를 포함함에 따라서 후술하는 도 3 및 도 4와 같이 단열부(110)의 네 측면을 봉지하는 구조를 구현가능하다. 나아가 기재로써 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리올레핀계 등의 공지된 고분자 수지로 형성된 필름을 기재로 사용할 경우 고온의 칩에서 전달되는 열에 의해서 필름에 주름이 형성될 수 있는데 이 경우 피부착면과 양면 고분자필름테이프 간, 양면 고분자필름테이프와 단열부(110) 간 계면에서의 들뜸이나 박리가 발생할 우려가 있는 등 고온 신뢰성이 저하될 수 있다. 이에 반하여 알루미늄박(122)을 기재로 사용할 경우 고온 신뢰성을 담보할 수 있으며, 다른 종류의 기재에 대비해 피부착면의 곡률이 큰 경우에도 부착특성을 더욱 개선시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 알루미늄박(122)은 하이브리드 단열부재(101)의 단열성능을 더욱 개선시킬 수 있다. 이를 단열 칩 온 필름 패키지(1000)인 도 5를 참조하여 설명하면, 양면 알루미늄테이프(120)의 알루미늄박의 우수한 열전도 특성으로 인해서 핫스팟인 칩(500)의 열(H)이 단열부(110)로 전달되기 전에 1차적으로 양면 알루미늄테이프(120) 내 알루미늄박의 두께방향에 수직한 면방향으로 이동될 수 있다. 이때, 단열부(110)를 기준으로 알루미늄박에 형성된 핫스팟의 크기는 칩(500)의 면적보다 커지고 이로 인해서 단열부(110) 제1면에 도달한 열은 단열부(110)의 두께방향에 수직한 면방향으로 보다 빠르고, 많이 전달될 수 있으며, 상대적으로 제1면에서 제2면쪽을 향하는 두께방향으로는 전달되는 열량이 더욱 감소할 수 있고, 이를 통해 하이브리드 단열부재(101) 제2면으로부터 제2면에 수직한 방향 측을 향해서 전달되는 열을 더욱 감소시킬 수 있어서 보다 개선된 단열효과를 발현할 수 있다.
상기 알루미늄박은 두께가 7 ~ 75㎛일 수 있고, 바람직하게는 10 ~ 70㎛일 수 있다. 상기 알루미늄박의 두께가 7㎛ 미만이면 목적하는 수준의 방열특성을 발현할 수 없고 찢김 현상이 발생할 수 있으며, 두께가 75㎛를 초과하면 하이브리드 단열부재의 박막화가 어려워지고 가요성이 저하됨에 따라 벤딩 시 층간 들뜸 및 박리가 발생할 수 있어서 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 알루미늄박(122)는 제1접착층(123) 및/또는 제2접착층(121)과의 부착특성 향상을 위해서 표면에 요철이 형성되어 소정의 표면 조도를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 알루미늄박(122)의 양면에 구비되는 제1접착층(123) 및 제2접착층(121)은 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 접착층이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 전달되는 열에 의해 부착력 저하가 없거나 최소화된 내열성을 갖는 접착층일 수 있다. 이에 대한 일예로써 아크릴수지, 우레탄수지, 에폭시수지, 실리콘 고무, 아크릴 고무, 카르복실 니트릴 엘라스토머, 페녹시 및 폴리이미드수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 보다 바람직하게는 아크릴수지를 구비하는 접착성분을 포함하는 접착층 형성 조성물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 접착층 형성 조성물은 상기 접착성분이 경화형 수지인 경우 경화제를 더 포함할 수 있으며, 목적에 따라서 경화촉진제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 경화제는 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 경화제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에폭시계 경화제, 디이소시아네이트계 경화제, 2차 아민계 경화제, 3차 아민계 경화제, 멜라민계 경화제, 이소시안산계 경화제 및 페놀계 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을, 보다 바람직하게는 에폭시계 경화제를 포함할 수 있다. 상기 제1접착층(123) 및 제2접착층(121)은 재질이 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
또한, 상기 제1접착층(123) 및 제2접착층(121)은 공지된 방열필러를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1접착층(123) 및 제2접착층(121)은 각각 독립적으로 두께가 7 ~ 55㎛일 수 있으며, 바람직하게는 10 ~ 50㎛일 수 있다. 만일 상기 접착층의 두께가 7㎛ 미만이면 층간 접착력이 저하될 수 있고, 두께가 55㎛를 초과하면 박막화 측면에서 바람직하지 않으며, 하이브리드 단열부재(101)의 한정된 두께를 고려했을 때 단열부(110)의 두께가 상대적으로 얇아 지게 됨에 따라 방열 및/또는 단열 특성이 저하될 수 있다.
다음으로 상술한 단열부(110) 제2면 상에 구비되는 보호부(130)에 대해서 설명한다. 상기 보호부(130)는 하이브리드 단열부재(100,101)를 물리적, 화학적으로 보호하는 기능을 수행한다. 상기 보호부(130)는 통상적인 시트의 보호부(130)의 경우 제한 없이 채용될 수 있다. 일예로 상기 보호부(130)는 보호필름(131) 및 단열부(110)에 부착되기 위한 접착층(132)을 상기 보호필름(131) 일면에 구비할 수 있다.
상기 보호필름(131)은 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리이미드 필름일 수 있다. 또한, 상기 보호필름(131)은 두께가 10 ~ 30㎛일 수 있으며, 바람직하게는 13 ~ 25㎛일 수 있다. 만일 두께가 10㎛ 미만이면 내마모성 등 보호성능이 저하될 수 있고, 두께가 30㎛를 초과하면 박막화 측면에서 바람직하지 못하며, 가요성이 저하될 수 있고, 이로 인해 층간 박리를 초래할 수 있다.
또한, 상기 접착층(132)은 단열부(110) 상에 보호필름(131)을 고정시킬 정도의 부착력을 갖는 접착층의 경우 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 전달되는 열에 의해 부착력 저하기 없거나 최소화된 내열성을 갖는 접착층일 수 있다. 상기 접착층(132)은 상술한 양면 알루미늄테이프(120)에 구비되는 접착층의 설명과 동일하여 구체적인 설명은 생략하며, 재질에 있어서 양면 알루미늄 테이프(120)에 구비되는 접착층과 동일하거나 또는 상이하게 구성되어도 무방하다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 디스플레이 장치에 조립 시 곡률이 형성되는 칩 온 필름 상에서의 부착특성을 개선하고, 하이브리드 단열부재(101) 내 층간 박리를 방지하며, 만에 하나 발생할 수 있는 단열부(110)의 파손에 따라 발생할 수 있는 분진의 비산을 방지하고자 단열부(110)의 네 측면은 봉지되어 외부로 노출되지 않는 구조를 가질 수 있다.
이를 도 2를 참조하여 설명하면, 하이브리드 단열부재(102)는 단열부(110') 두께방향에 평행한 네 측면이 보호부(130) 및 양면 알루미늄테이프(120)를 통해서 봉지될 수 있도록 보호부(130) 및 양면 알루미늄테이프(120) 각각의 길이와 폭이 상기 단열부(110') 각각의 길이와 폭보다 소정의 크기(a)만큼 크게 형성될 수 있다. 또한, 단열부(110'), 보호부(130) 및 양면 알루미늄테이프(120') 각각의 길이와 폭은 칩의 크기, 커버하는 칩의 개수, 목적하는 단열성능 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.
한편, 도 2와 보호부(130) 및 양면 알루미늄테이프(120)와, 단열부(110') 간에 폭과 길이가 달리 설계된 하이브리드 단열부재(102)는 단열부(110')의 네 측면이 보호부(130) 및 양면 알루미늄테이프(120)를 통해서 봉지될 때, 도 3에 도시된 것과 같이 단열부(110')의 네 측면과 보호부(130) 및 양면 알루미늄테이프(120) 간 틈이 없도록 봉지될 수 있다. 또는 도 4에 도시된 것과 같이 하이브리드 단열부재(102')는 단열부(110')의 네 측면과 보호부(130) 및 양면 알루미늄테이프(120) 간 틈이 형성된 채로 봉지될 수도 있다.
한편, 상술한 하이브리드 단열부재(101,102,102')의 양면 알루미늄테이프(120)에서 제1접착층(123) 상에는 칩 온 필름 상에 부착 전까지 접착층의 노출면을 보호하기 위한 이형필름이 더 구비될 수 있다. 상기 이형필름은 이형성능이 있는 공지된 이형필름의 경우 제한 없이 사용될 수 있고, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
또한, 본 발명은 상술한 하이브리드 단열부재(101,102,102')를 디스플레이 장치에 채용되는 칩 온 필름 상에 구비 시킨 단열 칩 온 필름 패키지를 포함한다.
구체적으로 칩 온 필름은 인쇄회로필름 일면에 칩이 실장된, 통상적인 디스플레이 장치에 채용되는 것일 수 있다. 이때 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 단열부재(101,102,102')는 칩이 실장된 인쇄회로필름 일면의 반대면에 구비되어 상기 반대면으로부터 이에 수직한 측을 향해서 디스플레이 구동칩에서 발생한 열이 전달되지 않도록 지연 또는 차단시키는 단열기능을 발현할 수 있다.
이를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 단열 칩 온 필름 패키지(1000,1000')는 인쇄회로필름(600), 상기 인쇄회로필름(600) 일면 상에 구비된 핫스팟인 칩(500) 및 상기 칩(500)으로부터 발생된 열(H)이 인쇄회로필름(600) 일면의 반대면에 수직한 측(A)을 향해서 이동하는 것을 지연 또는 방지하기 위하여 칩(500)이 구비된 인쇄회로필름(600) 일면의 반대면에 하이브리드 단열부재(101)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 하이브리드 단열부재(101)는 핫스팟인 칩(500) 보다 큰 면적을 갖는 것을 적용시키는 것이 좋은데, 이를 통해서 상술한 것과 같이 양면 알루미늄테이프(120) 내 알루미늄박(122)을 통해 칩(500) 면적보다 면방향으로 더 넓어진 핫스팟을 구현 가능하고, 넓어진 핫스팟은 단열부(110) 두께방향에 수직한 면방향으로 단열부(110) 내 더 넓어진 핫스팟을 구현시킴에 따라서 핫스팟인 칩(500)과 동일하거나 그 보다 작은 면적으로 적용된 경우에 대비해 더욱 우수한 단열효과를 발현할 수 있다. 한편, 하이브리드 단열부재(101)는 인쇄회로필름(600) 일 측(B)에 구비된 핫스팟인 칩(500)의 열을 전달받음으로써 칩(500)에 대해서는 방열 효과를 나타내며, 이를 통해 칩(500)의 성능 저하나 열화를 최소화 또는 방지할 수 있다.
또한, 보다 상승된 단열 및 방열성능을 달성하기 위해서 도 6에 도시된 것과 같이 상기 칩(500)의 노출면에 방열부재(300)를 더 구비시킬 수 있으며, 이 경우 인쇄회로필름(600) 일 측(B) 방향으로 개선된 방열효과를 발현함에 따라서 인쇄회로필름(600) 타 측(A)은 더욱 개선된 단열효과를 발현하는 것이 가능하다. 상기 방열부재(300)는 공지된 방열부재의 경우 재질, 구조 등에 제한 없이 사용 가능하므로 본 발명은 이에 대한 구체적 설명은 생략한다.
또한, 상기 하이브리드 단열부재(101)는 도 5 및 6에 도시된 것과 같이 칩 온 필름 상에 구비되는 칩의 개수에 맞춰서 그에 대응되는 개수로 칩 온 필름 상 적용되거나, 또는 도 7에 도시된 것과 같이 인쇄회로필름(600) 상에 구비된 다수 개의 칩(500)에 대응하는 크기를 가지는 한 장의 하이브리드 단열부재(101)로 칩 온 필름 상에 적용되어 단열 칩 온 필름 패키지(1000")를 구현할 수도 있다.
한편, 상기 칩(500)은 통상적인 디스플레이 칩 온 필름 상에 구비되는 소자일 수 있으며, 일 예로 디스플레이 구동칩(DDI)일 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로필름(600)은 통상적인 디스플레이 칩 온 필름에 사용되는 인쇄회로필름일 수 있으며, 일 예로 폴리이미드 필름 상에 전극패턴이 인쇄된 인쇄회로필름일 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 단열 칩 온 필름 패키지(1000,1000')를 통해서 디스플레이 패널부와 인접해서 배치되는 회로기판 간에 전기적 연결된 디스플레이 모듈를 구현할 수 있다. 이를 도 8을 참조하여 설명하면, 디스플레이 모듈(2000)은 유리기판 및 상기 유리기판 상부에 구비된 패널을 포함하는 디스플레이 패널부(1100), 상기 디스플레이 패널부(1100)에 이격하여 인접 배치된 회로기판(1200) 및 일단은 상기 디스플레이 패널부(1100)에 전기적 연결되고, 타단은 상기 회로기판(1200)에 전기적 연결되는 단열 칩 온 필름 패키지(1000)를 포함하여 구현될 수 있다. 이때, 도 8에 도시된 것과 같이 디스플레이 모듈(2000)은 단열 칩 온 필름 패키지(1000)에서 칩(500) 및 하이브리드 단열부재(101)의 위치관계를 고려했을 때 하이브리드 단열부재(101)로부터, 상기 하이브리드 단열부재(101) 두께방향에 수직한 측을 향해서 열이 전달되는 것을 최소화 또는 차단할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치의 소형화 또는 슬림화를 위해서 디스플레이 패널부(1100)와 회로기판(1200) 간 거리가 좁혀질 수 있고, 이로 인해서 단열 칩 온 필름 패키지(1000) 내 인쇄회로필름(600)이 더욱 벤딩되어 곡률이 커질 수 있는데, 인쇄회로필름(600)의 곡률이 더욱 커지고, 하이브리드 단열부재(101)가 곡귤이 가장 큰 지점에 부착되는 경우에도 상술한 본 발명에 따른 하이브리드 단열부재(101)의 개선된 재질, 구조 등을 통해 곡면 상에 안정적으로 부착될 수 있다.
또한, 상술한 디스플레이 모듈(2000)은 디스플레이 모듈(2000)의 적어도 일부를 감싸는 하우징과 조립되어 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.
이를 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하면, 일 예로 디스플레이 장치(4000,4000')는 디스플레이 패널부(3100), 상기 디스플레이 패널부(3100)에서 영상이 시현되는 면의 반대면 상에 이격해 인접 배치되는 회로기판(3200), 및 상기 디스플레이 패널부(3100)와 회로기판(3200) 간을 전기적으로 연결시키는 단열 칩 온 필름 패키지 (1000)를 포함하여 구현된 디스플레이 모듈(3000)과, 상기 디스플레이 모듈(3000)의 테두리와 영상이 시현되는 면의 반대면을 감싸는 하우징(3300)이 조립되어 구현될 수 있다.
상기 디스플레이 패널부(3100)는 당해 분야 공지된 패널부의 경우 제한 없이 채용할 수 있다. 일예로 디스플레이 패널부(3100)는 유리기판(3120) 및 상기 유리기판(3120) 상에 패널(3110)을 구비할 수 있다.
한편, 도 9에서 도시된 디스플레이 모듈(3000)은 칩 온 필름(COF)에 하이브리드 단열부재가 부착된 형태의 단열 칩 온 필름 패키지(1000)가 디스플레이 패널부(3100)의 세 모서리에 배치되며 이에 더하여 단열 칩 온 필름 패키지(1000)가 각 모서리 별로 다수 개를 채용하고 있다. 종래 디스플레이는 디스플레이 패널에 연결되는 칩 온 필름이 1개 또는 2 ~ 4개 수준이었는데, 최근 디스플레이는 고해상도화 됨에 따라서 도 9에 도시된 것과 같이 디스플레이 패널부(3100) 세 모서리 각각에 수 개의 칩 온 필름을 구비시키고 있으며, 이는 4K, 8K와 같은 고해상도 및 대면적 디스플레이의 경우 더욱 필연적이다. 그러나 하이브리드 단열부재 없이 칩 온 필름(COF)이 디스플레이 내 수십 개 구비될 경우 디스플레이 구동 시 DDI 칩 전체에서 발생되는 발열량이 매우 크고, 이로 인해서 DDI칩에서 발생된 열이 도 10 및 도 11에 도시된 것과 같이 하우징(3300) 측으로 전달됨에 따라서 하우징(3300) 표면의 온도가 종래 디스플레이 하우징에서는 상상하기 힘든 수준으로 상승해서 화재를 발생시키거나 화상을 입힐 우려가 있다. 또한, 디스플레이 장치의 슬림화 경향으로 인해서 하우징(3300)과 디스플레이 패널부(3100)의 측단이나 영상이 시현되는 면의 반대면 간 거리가 매우 좁아지고 있어서 하우징(3300)의 온도 증가 문제는 더욱 심화되고 있다. 그러나 도 10 및 도 11에 도시된 것과 같이 단열 칩 온 필름 패키지(1000)는 인쇄회로필름에 접하는 하이브리드 단열부재 일면과 마주보는 반대면으로부터 상기 반대면에 수직한 하우징(3300) 내측 쪽으로 열 전달을 최소화 할 수 있어서 하우징(3300)의 온도상승을 최소화 할 수 있다.
또한, 하우징(3300) 내측과 단열 칩 온 필름 패키지(1000) 사이 공간(S)에 공기층이 형성되도록 하여 하우징(3300) 측으로의 열전달을 더욱 방지시킬 수 있다. 한편, 상기 공간(S)에 우레탄 폼 등의 별도의 단열재를 충진할 수 있으나 슬림화 되는 전자장치로 인해서 상기 공간(S)의 부피가 감소하고, 디스플레이 장치의 고성능화로 인해 발열이 증가하는 것을 고려할 때 단열재를 통해 충분한 단열효과를 얻기 어려울 수 있다. 이에 반하여 상기 공간(S)에 공기층이 형성되도록 할 경우 별도의 단열재를 더 구비하는 것에 대비해 칩 온 필름에서 발열되는 막대한 열을 하우징(3300) 측으로 전달되는 것을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 10 및 도 11에 도시된 것과 같이 단열 칩 온 필름 패키지(1000) 내 디스플레이 구동칩의 위치는 설계되는 디스플레이 장치 구조에 따라서 달라질 수 있으며, 달라지는 디스플레이 구동칩의 위치에 맞춰서 하이브리드 단열부재 위치 역시 변경될 수 있음을 밝혀둔다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
101,102,102': 하이브리드 단열부재 110,110': 단열부
120: 양면 알루미늄테이프 130: 보호부
500: 칩 600: 인쇄회로필름
1000,1000',1000": 단열 칩 온 필름 패키지
2000,3000: 디스플레이 모듈 3300: 하우징
4000: 디스플레이 장치

Claims (8)

  1. 칩이 실장된 인쇄회로필름 일면의 반대면 상의 상기 칩에 대응되는 위치에 부착되는 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재로서,
    두께방향에 수직한 제1면과 이에 마주보는 제2면을 포함하는 그라파이트 시트인 단열부;
    알루미늄박 및 상기 알루미늄박 양면에 각각 형성된 접착층을 포함하고 어느 일 접착층을 통해서 그라파이트 시트의 제1면 상에 배치되는 양면 알루미늄테이프; 및
    상기 그라파이트 시트의 제2면 상에 배치되는 보호부;를 포함하며,
    상기 칩에서 발생한 열을 인쇄회로필름의 상기 반대면에 부착되는 양면 알루미늄테이프를 통해 전달받되 전달받은 열 중 두께방향으로 이동한 열이 보호부 상방 측 외부로 전달되는 것을 차단시키는 단열효과를 가지는 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그라파이트 시트는 두께가 15 ~ 45㎛인 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그라파이트 시트는 인조 그라파이트 시트인 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양면 알루미늄테이프에서 알루미늄박은 두께가 7 ~ 75㎛이며, 알루미늄박 양면에 각각 구비되는 접착층은 두께가 각각 독립적으로 7 ~ 55㎛인 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단열부의 두께방향에 평행한 네 측면이 보호부와 양면 알루미늄테이프를 통해 봉지되도록 상기 보호부 및 양면 알루미늄테이프 각각의 길이와 폭은 상기 단열부의 길이와 폭보다 크게 형성된 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보호부는 폴리이미드 필름인 보호필름 및 단열부에 부착되기 위해서 상기 보호필름의 일면에 구비된 접착층을 포함하는 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양면 알루미늄테이프의 나머지 접착층 상에 이형필름이 더 구비되는 칩 온 필름(COF)용 하이브리드 단열부재.
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