KR20060032427A

KR20060032427A - 표시장치

Info

Publication number: KR20060032427A
Application number: KR1020040081374A
Authority: KR
Inventors: 조원구; 김윤희; 국원일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-04-17

Abstract

열 압착 공정 시 연성회로필름의 열 팽창률로 인한 미스 얼라인을 감소시킬 수 있는 표시장치가 개시된다. 표시패널은 영상을 표시하고, 소정의 제어 신호를 입력받기 위한 복수의 입력 패드들로 구성된 입력 단자부를 구비한다. 인쇄회로기판은 표시패널의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하여 출력한다. 연성회로필름은 표시패널과 인쇄회로기판을 연결하며, 제어 신호를 전송하기 위한 회로 패턴이 형성되고, 입력 단자부와 대응되고 열 팽창률을 고려하여 소정 비율로 증감되는 피치로 형성된 복수의 리드단자들로 구성된 출력 단자부를 구비한다. 이방성 도전필름을 이용하여 열 압착 공정 시 연성회로필름의 열팽창률을 고려하여 리드단자들을 형성함으로써 미스 얼라인으로 인한 불량 발생률을 감소시킬 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

도1은 일반적인 연성회로필름 상에 형성된 입력 단자부를 설명하기 위한 도면이다.

도2는 일반적인 액정표시패널의 입력 패드들과 이에 대응되는 연성회로필름의 리드단자들을 도시한 도면이다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 액정표시패널의 입력 패드들과 이에 대응되는 연성회로필름의 리드단자들을 도시한 도면이다.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 연성회로필름의 출력 단자부에 형성되는 리드단자들의 배열 패턴을 설명하기 위한 도면이다.

도5는 연성회로필름의 입력 단자부에 형성된 리드단자들의 피치에 따른 미스 얼라인 마진을 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100, 220, 320, 400 : 연성회로필름

120, 230, 330, 410 : 출력 단자부

122, 231, 331, 411 : 리드단자

210, 310 : 입력 단자부 211, 311, 입력 패드

200, 300 : 액정표시패널

본 발명의 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 FOG 공정 시 리드단자들의 피치가 연성회로필름의 열 팽창률에 의한 변화를 고려하여 차등 피치로 형성된 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나이다. 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널을 구비하고, 상기 액정표시패널은 상부전극이 형성된 상부기판, 하부전극이 형성된 하부기판 및 상부기판과 하부기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다. 상부 및 하부전극에 각각 전압이 인가되면 액정층의 액정 분자들이 재배열되면서 상기 액정표시패널을 통과하는 광의 양을 조절한다. 또한, 액정표시장치는 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 전기적인 신호를 액정표시패널에 인가하기 위한 구동 모듈을 더 포함한다.

상기 구동 모듈은 액정표시패널을 구동하기 위한 제어 신호를 출력하는 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판과 액정표시패널을 전기적으로 연결하기 위한 연성회로필름으로 이루어진다. 이때, 인쇄회로기판과 연성회로필름, 및 연성회로필름과 액정표시패널 각각은 이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film : ACF)을 매개로 전기적으로 연결된다.

이방성 도전 필름(ACF)은 열 경화성 수지를 함유하는 접착제와 도전 볼 (ball)로 이루어진다. 이방성 도전 필름(ACF)을 이용한 연결 방법에서는 열 압착 장치가 이용된다. 열 압착 장치는 소정의 온도(예를 들어, 340℃)로 가열된 가압기를 이용하여 이방성 도전 필름에 적정한 압력을 가한다. 이방성 도전 필름(ACF)은 상기 가압기에 의해 압력이 가해지는 경우 액정표시패널에 형성되는 입력 패드들과 연성회로필름에 형성된 리드단자들이 맞닿는 부분의 도전 볼이 파괴되면서 파괴된 도전 볼에 의해 상기 입력 패드들과 리드단자들 간의 통전이 이루어진다. 상기 입력 패드들과 리드단자들 이외의 요철 면에 접착제가 충진/경화되어 서로 접착을 하도록 해준다.

그러나, 이방성 도전 필름(ACF)에 열을 가하여 연성회로필름과 액정표시패널및 인쇄회로기판을 상호 전기적으로 결합시키면, 결합과정에서 연성회로필름과 액정표시패널 및 인쇄회로기판의 형태가 열에 의해서 변형되어 상기 입력 패드들 및 리드단자들 사이의 미스 얼라인(miss-align)이 발생한다. 이 경우 연성회로필름 상에 형성되는 리드단자들이 액정표시패널이나 인쇄회로기판 상에 형성되는 입력 패드들에 비해 더 큰 열팽창률을 갖기 때문에 연성회로필름과 액정표시패널 및 인쇄회로기판 사이의 전기적 결합이 불량하게 되는 문제점이 있다. 이는 하나의 리드단자와 입력 패드사이의 전기적 접촉의 불량이 발생하는 경우 전체를 수정해야 함으로 전체적인 제조 원가 및 공정 시간의 증가를 야기한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 FOG 공정 시 연성회로필름에 형성되는 리드단자들과 액정표시패널에 형성되는 입력 패드들 사이에 발 생하는 미스 얼라인을 감소시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치는 액정표시패널, 인쇄회로기판 및 연성회로필름을 포함한다. 액정표시패널은 영상을 표시하고, 소정의 제어 신호를 입력받기 위한 복수의 입력 패드들로 구성된 입력 단자부를 구비한다. 인쇄회로기판은 상기 액정표시패널의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하여 출력한다. 연성회로필름은 상기 액정표시패널과 상기 인쇄회로기판을 연결하며, 상기 제어 신호를 전송하기 위한 회로 패턴이 형성되고, 상기 입력 단자부와 대응되고 열팽창률을 고려하여 소정 비율로 증감되는 피치로 형성된 복수의 리드단자들로 구성된 출력 단자부를 구비한다.

또한, 상기 리드단자들 및 입력 패드들의 피치는 중앙에 형성되는 피치로부터 최외각에 형성되는 피치 방향으로 증가되는 값으로 형성된다.

또한, 상기 리드단자들 및 입력 패드들은 복수의 블록으로 구분하고, 중앙부에 형성되는 블록으로부터 최외각에 형성되는 블록 방향으로 갈수록 인접하는 블록들 간의 간격이 증가되는 값으로 형성할 수도 있다.

이러한 액정표시패널에 의하면, FOG 공정 시 연성회로필름에 형성되는 리드단자들과 액정표시패널에 형성되는 입력 패드들 간의 발생하는 미스 얼라인을 감소시킬 수 있다. 또한, 연성회로필름 최외각에 형성되는 리드단자들의 공정 마진(margin)을 증가시켜 연성회로필름의 너비를 감소시킬 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1을 참고하면, 액정표시패널(도면 미도시) 상에 형성되는 복수의 입력 패드들로 구성된 입력 단자부(도면 미도시)와 대응되는 형상으로 연성회로필름(100) 상에 출력 단자부(120)가 형성된다. 출력 단자부(120)에는 액정표시패널(도면 미도시)을 구동시키기 위해 인쇄회로기판(도면 미도시)에서 형성된 제어 신호를 출력하기 위한 복수의 리드단자들(122)이 형성된다.

일반적으로 출력 단자부(120) 양단의 최외각에 형성되는 리드단자들 사이의 거리(L)는 연성회로필름(100)의 열팽창률(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)을 고려하여 액정표시패널의 입력 단자부에 형성되는 입력 패드들 사이의 거리보다 작게 설계된다. 이때, 연성회로필름(100)의 열팽창률을 고려하여 연성회로필름(100)에 형성된 최외각 리드단자들 사이의 거리(L)를 축소하는 비율을 축소비율(Shrink Ratio, SR)이라고 정의할 경우 연성회로필름(100)의 출력 단자부(120)에 형성되는 최외각 리드단자들 사이의 거리(L)는 다음 식을 만족한다.

L = P ×(n-1)-SR

상기 수학식 1에서 P는 리드단자들 사이의 피치(pitch)값을 의미하고, n은 리드단자들의 수를 의미한다.

일반적으로, 연성회로필름 제조자의 최외각 리드단자들 사이의 거리(L)는 액 정표시패널에 형성되는 최외각 입력 패드들과의 공차가 ±12 ~ ±15㎛의 수준이 되도록 형성된다.

도2를 참고하면, 일반적인 액정표시패널(200)에는 제어 신호를 입력받기 위한 입력 단자부(210)가 형성된다. 입력 단자부(210)는 인쇄회로기판(도면 미도시)에서 액정표시패널(200)을 구동하기 위한 제어 신호를 입력받는 입력 패드들(211, 여기서 211은 211a, 211b, 211c 모두를 지칭한다)이 형성된다. 또한, 연성회로필름(220)의 출력 단자부(230)는 상기 제어 신호를 입력받기 위한 리드단자들(231, 여기서 231은 231a, 231b, 231c 모두를 지칭한다)이 입력 패드들(211)에 각각 대응되도록 형성된다.

입력 단자부(210)에 형성되는 입력 패드들(211)의 피치(P)는 등 간격으로 형성되고, 출력 단자부(230)에 형성되는 리드단자들(231)의 피치(P)는 연성회로필름(220)의 열팽창률을 α로 정의한 경우 이를 고려하여 입력 단자부(210)에 형성되는 입력 패드들(211)이 등 간격으로 형성된다. 즉, 입력 단자부(210)에 형성되는 입력 패드들(211)의 각각의 피치를 대해 1+α의 값으로 나눈 값으로 출력 단자부(220)의 리드단자들(231)의 각각의 피치를 형성한다.

도1과 도2에 도시된 방법으로 연성회로필름 상에 리드단자들의 피치를 형성하는 경우 중앙부에 형성되는 리드단자(231a) 방향으로 갈수록 이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film : ACF)을 이용하여 액정표시패널과 연성회로필름을 전기적으로 연결하기 위한 열 압착 공정 시 미스 얼라인 마진이 크다. 따라서, 얼라인 에러(Align Error)의 문제의 발생 가능성이 적다. 그러나, 중앙부의 리드단자(231a)로부터 최외각에 형성되는 리드단자들(231b, 231c)로 갈수록 상기 열 압착 공정 시 연성회로필름의 열팽창으로 인하여 피치간의 누적 공차가 발생된다. 이는 열 압착 공정 시 미스 얼라인 마진이 작다. 따라서, 얼라인 에러가 발생하는 문제가 야기된다. 일예로 LTS180SH-H1l의 경우 열 압착 공정 시 중앙부의 리드단자(231a)의 미스 얼라인 마진은 23㎛로 형성되고, 최외각 리드단자들(231b, 231c)의 얼라인 미스 마진은 12㎛로 얼라인 미스 마진이 최외각으로 갈수록 적어지는 문제점이 있다.

도3을 참고하면, 본 발명에 의한 액정표시패널(300)의 입력 단자부(310)는 인쇄회로기판에서 형성된 제어 신호를 입력받기 입력 패드들(311, 여기서 311은 311a, 311b, 311c 모두를 지칭한다)이 형성된다. 또한, 연성회로필름(320)의 출력 단자부(330)는 상기 제어 신호를 입력받기 위한 리드단자들(331, 여기서 331은 331a, 331b, 331c 모두를 지칭한다)이 입력 패드들(311)에 각각 대응되도록 형성된다.

연성회로필름(320)의 출력 단자부(330)에 형성되는 리드단자들(331)은 연성회로필름(320)을 이방성 도전필름(ACF)을 사용하여 액정표시패널(300)과 전기적으로 연결하는 경우 발생하는 연성회로필름(320)의 열팽창률을 고려하여 중앙부로부 터 최외각 방향으로 갈수록 증가하는 피치를 갖도록 형성된다. 즉, 중앙부의 리드단자(331a)의 피치가 최소값으로 형성되고, 최외각의 리드단자(331b, 331c)들의 피치는 최대값을 갖도록 형성함으로써 차등 피치를 갖는 리드단자들을 형성한다.

액정표시패널(300)의 입력 단자부(310)에 형성되는 리드단자들(311)은 연성회로필름(320)이 열 압착 공정으로 인한 열팽창률을 고려하여 연성회로필름(320)의 출력 단자부(330)에 형성되는 각각 대응되는 리드단자들(331)들로부터 각각 최외각 방향으로 소정의 거리만큼 이격된 형태로 형성된다.

상기 입력 패드 및 리드단자들의 피치는 중앙에 형성되는 피치는 43 내지 47㎛로 형성되고, 상기 최외각에 형성되는 피치는 73 내지 77㎛로 형성하는 것을 특징으로

일예로, LTS180SH-H1l의 경우 중앙부의 리드단자들의 피치를 43 내지 45 ㎛로 형성하고, 최외각에 형성되는 피치는 73 내지 77㎛로 중앙부로부터 최외각 방향으로 점차 증가되는 값을 갖도록 형성한다. 바람직하게는 중앙부의 리드단자들의 피치는 45㎛로 형성하고, 최외각의 리드단자들의 피치를 75㎛로 형성한다. 이 경우 전체적으로 15㎛ 이상의 미스 얼라인 마진을 확보할 수 있고, 특히 최외각 리드단자들의 경우 미스 얼라인 마진은 20㎛ 이상의 확보가 가능하다. 따라서, 얼라인 에러의 발생률을 감소시킬 수 있다.

도4를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 연성회로필름(400)의 입력 단 자부(410)에 형성되는 리드단자들(411)은 복수의 블록들(B0~Bn)로 형성된다. 중앙부에 형성되는 블록(B0)으로부터 최외각에 형성되는 블록(Bn)으로 갈수록 각각의 블록 내에 형성되는 리드단자들(411)의 피치는 증가되는 값을 갖도록 형성된다. 또한, 각각의 블록(B0~Bn)내에 형성되는 리드단자들(411)은 동일한 값을 갖도록 형성된다.

또한, 연성회로필름(400)의 입력 단자부(410)에 형성되는 리드단자들(411)은 복수의 블록들(B0~Bn)로 형성하고, 각각의 블록들 사이의 간격은 동일한 간격으로 형성할 수도 있다. 이 경우, 각각의 블록 내에 형성되는 리드단자들(411)은 입력 단자부의 중심부로부터 최외각 방향으로 증가되는 피치를 갖도록 형성된다.

이러한 본 발명의 제2 실시예도 상기한 바와 같이 연성회로필름(400)의 열팽창률을 고려하여 형성된 것으로 도3에 도시된 본 발명의 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도5의 P는 일반적으로 사용되는 58㎛ 등 간격 피치의 미스 얼라인 마진을 도시한 그래프이고, Q는 본 발명에 의한 차등 피치의 얼라인 미스 마진을 도시한 그래프이다.

도5의 P를 참고하면, 일반적으로 사용되는 58㎛ 등 간격 피치로 리드단자들을 형성하는 경우 중앙부로부터 최외각으로 갈수록 점차적으로 감소하는 미스 얼라인 마진으로 인하여 열 압착 공정 시 미스 얼라인 마진이 큰 중앙부의 얼라인 에러 에 의한 불량품의 발생 빈도는 적다. 그러나, 열 압착 공정 시 미스 얼라인 마진이 작은 최외각부로 갈수록 얼라인 에러에 의한 불량품의 발생 빈도가 커진다.

도5의 Q는 도4에 도시된 바와 같이 출력 단자부에 형성되는 리드단자들을 복수의 블록으로 형성하여 차등 피치로 형성한 경우의 미스 얼라인 마진을 도시한 것이다.

도5의 Q를 참고하면, 본 발명에 의한 차등 피치로 설계된 출력 단자부에 의한 미스 얼라인 마진은 최외각 방향으로 갈수록 증가되는 값을 갖도록 형성된다. 도면상의 요철이 발생하는 각각의 부분은 각각의 블록이 시작되는 부분에서의 미스 얼라인 마진을 의미한다. 도5의 Q를 보면, 본 발명에 의한 연성회로필름은 전체적으로 15㎛ 이상의 미스 얼라인 마진을 확보할 수 있다. 또한, 일반적으로 취약한 최외각 리드단자들의 얼라인 미스 마진을 20㎛ 이상으로 확보함으로써, 열 압착 공정 시 중앙부로부터 최외각 방향으로 갈수록 누적 공차로 인한 미스 얼라인을 방지하여 외각의 리드단자들로 인한 불량품의 발생 빈도를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서는 연성회로필름에 형성되는 리드단자들의 차등 피치에 관하여 상술하였지만, 각각의 리드단자들에 각각 대응되는 액정표시패널에 형성되는 입력 패드들은 상기 리드단자들의 열팽창률을 고려하여 동일한 패턴으로 형성됨은 자명한 사항이다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, FOG 공정 시 연성회로필름과 액정표시패널 각각에 형성되는 리드단자들의 열 압착 공정시 열팽창률을 고려하여 설계함으로서 미스 얼라인의 발생을 감소시켜 불량 발생률을 저하시킬 수 있다.

또한, 불량 발생률을 저하시킴으로써, 불량으로 인한 수정 시간 및 비용이 감소되어 전체적인 제조 비용 및 공정 시간을 감축할 수 있다.

또한, 최외각부의 미스 얼라인 마진을 증가시킴으로써, 연성회로필름의 최외각 리드단자들의 간격의 감소가 가능하여 제품의 소형화가 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

영상을 표시하고, 소정의 제어 신호를 입력받기 위한 복수의 입력 패드들로 구성된 입력 단자부를 구비한 표시패널;

상기 표시패널의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하여 출력하는 인쇄회로기판; 및

상기 표시패널과 상기 인쇄회로기판을 연결하며, 상기 제어 신호를 전송하기 위한 회로 패턴이 형성되고, 상기 입력 단자부와 대응되고 열팽창률을 고려하여 소정 비율로 증감되는 피치로 형성된 복수의 리드단자들로 구성된 출력 단자부를 구비한 연성회로필름을 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 입력 패드 및 리드단자들의 피치는 중앙에 형성되는 피치로부터 최외각에 형성되는 피치 방향으로 증가되는 값으로 형성한 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 입력 패드 및 리드단자들의 피치는 중앙에 형성되는 피치는 43 내지 47㎛로 형성되고, 상기 최외각에 형성되는 피치는 73 내지 77㎛로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 입력 패드 및 리드단자들의 피치는 중앙에 형성되는 피치는 45㎛로 형성되고, 상기 최외각에 형성되는 피치는 75㎛로 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 입력 패드 및 리드단자들은 복수의 블록으로 형성하고, 상기 블록 중 중앙부에 형성되는 블록으로부터 최외각에 형성되는 블록으로 갈수록 인접하는 블록들 간의 간격이 증가되는 값으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 각각의 블록 내에 형성되는 입력 패드 및 리드단자들의 피치는 등 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 입력 패드 및 리드단자들은 복수의 블록으로 형성하고, 각각의 블록은 인접하는 블록들 간의 간격은 동일하게 형성하고, 상기 각각의 블록 내에 형성되는 피치는 최외각 방향으로 증가되는 값으로 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.