KR20060035179A - 연성인쇄회로기판 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

연성인쇄회로기판 및 이를 갖는 표시장치 Download PDF

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KR20060035179A
KR20060035179A KR1020040084544A KR20040084544A KR20060035179A KR 20060035179 A KR20060035179 A KR 20060035179A KR 1020040084544 A KR1020040084544 A KR 1020040084544A KR 20040084544 A KR20040084544 A KR 20040084544A KR 20060035179 A KR20060035179 A KR 20060035179A
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정다혜
김윤희
이진석
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삼성전자주식회사
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Abstract

전기적 신뢰성을 향상시키기 위한 연성인쇄회로기판 및 이를 갖는 표시장치가 개시된다. 연성인쇄회로기판은 베이스 필름, 복수의 범프들 및 얼라인 키를 포함한다. 복수의 범프는 베이스 필름 상에 형성되어, 표시패널에 형성된 복수의 전극패드 상의 투명전극과 전기적으로 연결되고, 얼라인 키는 베이스 필름 상에 형성되어, 투명전극의 끝단 위치를 확인한다. 따라서, 데이터 전극패드 및 게이트 전극패드들 상에 형성된 투명전극의 위치를 확인할 수 있어, 연성인쇄회로기판을 투명전극을 완전히 커버하도록 실장할 수 있고, 이로 인해, 투명전극이 부식되는 것이 방지되므로, 전기적 신뢰성이 향상된다.

Description

연성인쇄회로기판 및 이를 갖는 표시장치{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 전극패드 및 게이트 전극패드를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 투명전극을 완전 커버하도록 연성인쇄회로기판이 형성된 경우의 제1 및 제2 얼라인 키의 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'선에 따른 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 액정표시패널 130 : 제2 얼라인 키
200 : 데이터 구동부 210 : 데이터 전극패드들
230 : 제1 투명전극 300 : 게이트 구동부
310 : 데이터 전극패드들 330 : 제2 투명전극
400 : 연성인쇄회로기판 410 : 제1 얼라인 키
420 : 범프
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기적 신뢰성을 향상시키기 위한 연성인쇄회로기판 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
최근 들어, 이동통신 단말기, 디지털 카메라, 노트북 등 여러 가지 전자기기에는 영상을 표시하기 위한 영상 표시장치가 구비된다. 상기 영상 표시장치로는 다양한 종류가 사용될 수 있다. 그러나, 전자 기기의 특성상 평판 형상을 갖는 디스플레이장치가 주로 사용되며, 평판 디스플레이장치 중에서도 특히 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.
상기 액정표시장치는 TFT 기판, 상기 TFT 기판에 대향하는 컬러필터 기판, 그리고 양 기판 사이에 개재되어 전기적인 신호가 인가됨에 따라 광의 투과 여부를 결정하는 액정을 갖는 액정표시패널을 구비한다. 여기서, TFT 기판 상에는 복수개의 데이터 라인들 및 게이트 라인들이 서로 교차되도록 형성된다.
상기 데이터 라인들 및 게이트 라인들의 일단부에는 데이터 라인들 및 게이트 라인들이 연장되어 소정폭을 갖도록 형성된 데이터 전극패드 및 게이트 전극패드들이 형성된다. 상기 데이터 전극패드 및 게이트 전극패드들은 액정표시패널의 일단부에 부착되는 연성인쇄회로기판을 통해 외부로부터 신호를 인가 받는다.
여기서, 상기 데이터 전극패드 및 상기 게이트 전극패드들 상부에는 절연막이 일부분 제거되어 형성된 비아홀을 통해 상기 데이터 전극패드 및 상기 게이트 전극패드들과 전기적으로 연결되는 투명전극을 포함한다. 이때, 상기 투명전극은 이방성 도전필름을 통해 상기 연성인쇄회로기판과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 투명전극을 통해 상기 데이터 전극패드들 및 상기 게이트 전극패드들이 상기 연성인쇄회로기판과 전기적으로 연결된다.
상기한 구성의 표시장치는 상기 연성인쇄회로기판이 상기 데이터 전극패드들과 상기 게이트 전극패드들 상의 투명전극을 완전하게 커버하도록 실장되는지를 정확하게 파악할 수 없다.
따라서, 상기 연성인쇄회로기판이 상기 투명전극을 제대로 커버하지 못하여, 상기 투명전극이 외부로 노출되면 상기 투명전극이 부식되어 상기 데이터 전극패드들 또는 상기 게이트 전극패드들이 오픈되어 쇼트 불량이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전극 패드들의 부식을 방지하기 위한 구성을 갖는 연성인쇄회로기판을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 연성인쇄회로기판을 갖는 표시장치를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판은 베이스 필름, 복수의 범프들 및 얼라인 키를 포함한다. 상기 복수의 범프들은 상기 베이스 필름 상에 형성되어, 표시패널에 형성된 복수의 전극패드 상의 투명전극과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 얼라인 키는 베이스 필름 상에 형성되어, 상기 투명전 극의 끝단 위치를 확인한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 표시장치는 표시패널, 연성인쇄회로기판, 제1 얼라인 키 및 제2 얼라인 키를 포함한다. 상기 표시패널은 영상이 표시되는 표시영역 및 상기 표시영역의 가장자리에 구비되는 주변영역을 가지고, 상기 주변영역에 복수의 전극패드를 갖는다. 상기 연성인쇄회로기판은 상기 영상을 표시할 수 있도록 상기 복수의 전극패드를 통해 상기 표시패널에 구동신호를 제공한다. 또한, 상기 제1 얼라인 키는 상기 표시패널의 상기 주변영역에서 상기 전극패드들의 끝단에 대응하도록 형성되며, 상기 제2 얼라인 키는 상기 연성인쇄회로기판 상에서 상기 제1 얼라인 키에 대응하도록 형성된다.
이러한 연성인쇄회로기판 및 이를 갖는 표시장치에 따르면, 제1 및 제2 얼라인 키에 의해 데이터 전극패드 및 게이트 전극패드들 상에 형성된 투명전극의 위치를 확인할 수 있어, 연성인쇄회로기판을 투명전극을 완전히 커버하도록 실장할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 영상을 디스플레이하는 액정표시패널(100) 및 액정표시패널(100)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(도시되지 않음)를 포함한다.
상기 액정표시패널(100)은 영상을 표시하는 표시영역(DA), 상기 표시영역(DA)의 주변에 형성된 제1 내지 제4 주변영역(SA1,SA2,SA3,SA4)으로 이루어진다.
상기 표시영역(DA)에는 제1 방향으로 연장되어 형성되고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 소정의 이격거리를 가지고 배열되는 복수의 데이터 라인(DL1,...,DLn), 상기 제2 방향으로 연장되어 형성되고, 상기 제1 방향으로 소정의 이격거리를 가지고 형성되는 복수의 게이트 라인(GL1,...,GLm)이 구비된다. 여기서, 복수의 데이터 라인(DL1,...,DLn)과 복수의 게이트 라인(GL1,...,GLm)에 의해 정의되는 화소영역에는 스위칭 소자인 TFT(110)와 화소전극(120)이 각각 형성된다.
상기 제1 주변영역(SA1)은 복수의 데이터 라인(DL1,...,DLn)의 일단부와 인접하는 영역이고, 제1 주변영역(SA1)에는 복수의 데이터 라인(DL1,...,DLn)에 영상을 표시하기 위한 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부(200)가 형성된다. 이때, 데이터 구동부(200)는 칩 형태로 액정표시패널(100) 상에 실장된다.
상기 제2 주변영역(SA2)은 복수의 게이트 라인(GL1,...,GLm)의 일단부와 인접하는 영역이고, 제2 주변영역(SA2)에는 복수의 데이터 라인(DL1,...,DLn)에 영상을 표시하기 위한 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부(300)가 형성된다. 상기 게이트 구동부(300)는 칩 형태로 액정표시패널(100) 상에 실장된다.
한편, 데이터 구동부(200) 및 게이트 구동부(300)는 인쇄회로기판 형태로 구성되어 소정의 TCP(도시되지 않음)를 통해 제2 주변영역(SA2) 및 제1 주변영역(SA1)에 인접하도록 배치될 수 있다.
또한, 제1 주변영역(SA1)의 단부에는 데이터 구동부(200) 및 게이트 구동부 (300)에 전기적으로 연결되어 외부로부터 제공되는 각종 신호를 데이터 구동부(200) 및 게이트 구동부(300)에 인가하는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit)(400)이 부착된다.
상기 데이터 구동부(200) 및 게이트 구동부(300)는 연성인쇄회로기판(400)과 전기적으로 연결되는 복수의 데이터 전극패드(210:도 2 참조) 및 복수의 게이트 전극패드(310:도 2 참조)를 각각 포함한다.
상기 연성인쇄회로기판(400)은 일측에 형성되고, 데이터 전극패드(210) 및 게이트 전극패드(310)의 위치를 확인하기 위한 제1 얼라인 키(410)를 포함한다. 이때, 제1 얼라인 키(410)는 십자형상을 갖는다.
또한, 액정표시패널(100)의 제1 주변영역(SA1)에는 제1 얼라인 키(410)에 대응하는 제2 얼라인 키(130: 도 2 참조)가 형성된다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 전극패드 및 게이트 전극패드를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(100)의 제1 주변영역(SA1)의 단부에는 복수의 데이터 전극패드(210) 및 복수의 게이트 전극패드(310)가 형성된다. 이때, 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310)은 이방성 도전필름(도시되지 않음)을 매개로 연성인쇄회로기판(400)과 전기적으로 연결된다.
상기 데이터 전극패드들(210)은 데이터 구동부(200)와 전기적으로 연결되는 데이터 채널라인(DCH1,...DCHn)의 일단이 연장되어 형성되고, 데이터 채널라인(DCH1,...DCHn) 보다 상대적으로 넓은 형성폭을 갖는다. 이때, 데이터 채널라인 (DCH1,...DCHn)은 데이터 라인들(DL1,...,DLn) 형성시 동일 공정에서 동일 금속물질에 의해 형성된다. 따라서, 데이터 전극패드들(210)은 데이터 라인들(DL1,...,DLn) 형성시 동일 공정에서 동일 금속물질에 의해 형성된다.
또한, 게이트 전극패드들(310)은 게이트 구동부(300)와 전기적으로 연결되는 게이트 채널라인(GCH1,...,GCHm)의 일단이 연장되어 형성되고, 게이트 채널라인(GCH1,...,GCHm) 보다 상대적으로 넓은 형성폭을 갖는다. 이때, 게이트 채널라인(GCH1,...,GCHm)은 게이트 라인들(GL1,...,GLm) 형성시 동일 공정에서 동일 금속물질에 의해 형성된다. 따라서, 게이트 전극패드들(310)은 게이트 라인들(GL1,...,GLm) 형성시 동일 공정에서 동일 금속물질에 의해 형성된다.
상기 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310)은 상부에 형성된 층간 절연막(도시되지 않음)이 제거되어 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310)을 부분적으로 노출시키는 제1 비아홀(via hole)(220) 및 제2 비아홀(320)을 각각 포함한다. 즉, 제1 비아홀(220)은 데이터 전극패드들(210) 상부에 형성된 보호막(도시되지 않음)이 부분적으로 제거되어 형성된다. 또한, 제2 비아홀(320)은 게이트 전극패드들(310) 상부에 형성된 게이트 절연막(도시되지 않음) 및 상기 보호막이 부분적으로 제거되어 형성된다.
상기 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310) 상부에는 제1 및 제2 비아홀(220,320)을 통해 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310)과 전기적으로 연결되는 제1 투명전극(230) 및 제2 투명전극(330)이 각각 형성된다.
이때, 제1 및 제2 투명전극(230,330)은 도 1의 화소전극(120) 형성시 동일 공정에서 동일 물질에 의해 형성된다. 즉, 제1 및 제2 투명전극(230,330)은 투명하고 도전성을 갖는 ITO 또는 IZO에 의해 형성된다. 따라서, 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(210,310)은 제1 및 제2 투명전극(230,330)을 통해 연성인쇄회로기판(400)과 각각 전기적으로 연결된다.
상기 액정표시패널(100)의 제1 주변영역(SA1)에는 제1 및 제2 투명전극(230,330)의 끝단에 중심이 위치하도록 제2 얼라인 키(130)가 형성된다. 이때, 제2 얼라인 키(130)는 직사각형의 띠 형상을 갖는다. 즉, 제2 얼라인 키(130)는 데이터 전극패드들(210) 또는 게이트 전극패드들(310)을 형성하기 위한 금속물질을 직사각형의 띠 형상으로 패터닝함에 의해 형성된다.
상기에서는 연성인쇄회로기판(400) 상에 형성된 제1 얼라인 키(410)가 십자 형상을 가지고, 액정표시패널(100) 상에 형성된 제2 얼라인 키(130)가 직사각형의 띠 형상을 갖는 경우를 예로 들었으나, 제1 얼라인 키(410) 및 제2 얼라인 키(130)는 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기한 구성의 제1 얼라인 키(410) 및 제2 얼라인 키(130)에 의해 소정의 얼라인 계측장치는 연성인쇄회로기판(400)과 액정표시패널(100) 상의 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310) 간의 얼라인 상태를 계측한다.
이때, 연성인쇄회로기판(400)은 하부면에 형성되어 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310)에 신호를 각각 인가하기 위한 복수의 범프(420: 도 4 참조)를 포함한다. 따라서, 제1 및 제2 얼라인 키(410,130)에 의해 연성인쇄회로기판(400)의 범프들(420)과 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310) 간의 얼라인이 제대로 이루어졌는지가 판단된다.
또한, 상기 얼라인 계측장치는 연성인쇄회로기판(400)이 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310) 상의 제1 및 제2 투명전극(230,330)을 완전히 커버하는지를 판단할 수 있다.
도 3은 도 2의 투명전극을 완전 커버하도록 연성인쇄회로기판이 형성된 경우의 제1 및 제2 얼라인 키의 상태를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 얼라인 키(130)의 중심에 제1 얼라인 키(410)가 위치하는 경우, 연성인쇄회로기판(400)은 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310) 상의 제1 및 제2 투명전극(230,330)을 완전 커버한다.
즉, 제1 및 제2 투명전극(230,330)의 끝단에 중심이 위치하는 제2 얼라인 키(130)의 중심에 제1 얼라인 키(410)가 위치하기 위해서는 연성인쇄회로기판(400)이 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310) 상의 제1 및 제2 투명전극(230,330)을 완전히 커버하도록 실장되어야 한다.
따라서, 제1 및 제2 얼라인 키(410,130)를 얼라인 시킴에 의해 연성인쇄회로기판(400)이 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310) 상의 제1 및 제2 투명전극(230,330)을 완전히 커버하도록 연성인쇄회로기판(400)을 실장할 수 있다.
이처럼, 연성인쇄회로기판(400)이 데이터 전극패드들(210) 및 게이트 전극패드들(310) 상의 제1 및 제2 투명전극(230,330)을 완전히 커버하도록 실장됨에 따라 제1 및 제2 투명전극(230,330)이 외부로 노출되어 제1 및 제2 투명전극(230,330)이 부식되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 투명전극(230,330)이 오픈되는 쇼트 불량을 방지할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'선에 따른 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 연성인쇄회로기판(400)과 게이트 전극패드들(310) 사이에는 이방성 도전필름(500)이 위치하고, 이방성 도전필름(500)에 의해 연성인쇄회로기판(400)과 게이트 전극패드들(310)이 전기적으로 연결된다. 상기 이방성 도전필름(500)은 내부에 랜덤하게 배열된 복수의 도전볼(510)을 포함한다.
따라서, 이방성 도전필름(500) 내의 도전볼(510)을 통해 게이트 전극패드들(310) 상의 제2 투명전극(30)과 연성인쇄회로기판(400)의 범프(420)가 전기적으로 연결된다. 이로 인해, 연성인쇄회로기판(400)과 게이트 전극패드들(310)이 전기적으로 연결된다.
여기서, 제1 및 제2 얼라인 키(410,130)에 의해 연성인쇄회로기판(400)의 범프(420)와 게이트 전극패드들(310) 간의 얼라인이 이루어진다. 또한, 제1 및 제2 얼라인 키(410,130)에 의해 연성인쇄회로기판(400)이 게이트 전극패드들(310) 상의 제2 투명전극(330)을 완전히 커버하도록 실장된다.
상기에서는 게이트 전극패드들(310)과 연성인쇄회로기판(400)이 전기적으로 연결되는 원리를 설명하였으나, 데이터 전극패드들(210)과 연성인쇄회로기판(400)이 전기적으로 연결되는 원리도 이와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 실시예에서는 연성인쇄회로기판과 데이터 전극패드들 및 게이트 전극패드들이 전기적으로 연결되는 경우를 예로 들었으나, 데이터 전극패드들 및 게 이트 전극패드들에 테이프 캐리어 패키지(TCP)가 전기적으로 연결되는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 자명하다.
즉, 상기 TCP는 데이터 전극패드들 및 게이트 전극패드들 상에 형성된 투명전극의 끝단의 위치를 확인할 수 있는 얼라인 키를 포함한다. 따라서, 상기 얼라인 키에 의해 상기 TCP가 데이터 전극패드들 및 게이트 전극패드들 상의 투명전극의 완전히 커버하도록 실장된다.
또한, 본 실시예에서는 액정표시장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 액정표시장치 이외의 다른 표시장치에서도 적용될 수 있다. 예를 들어서, 본 발명은 연성인쇄회로기판 및 전극패드를 갖는 유기 전계 발광 표시장치 등의 다양한 표시장치에도 적용될 수도 있음을 당업자는 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 데이터 전극패드 및 게이트 전극패드 상에 형성된 투명전극의 끝단에 대응하도록 형성된 얼라인 키를 포함한다.
그러므로, 본 발명은 얼라인 키에 의해 데이터 전극패드 및 게이트 전극패드에 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판을 투명전극을 완전히 커버하도록 실장할 수 있다.
따라서, 본 발명은 연성인쇄회로기판이 투명전극을 완전히 커버할 수 있도록 실장됨에 따라 투명전극이 공기중에 노출되어 부식되는 것을 방지할 수 있어, 투명전극이 오픈되는 쇼트 불량 등을 방지할 수 있다. 이로 인해, 표시장치의 전기적 신뢰성이 향상되어 디스플레이 품질이 향상된다.
본 발명은 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 (5)

  1. 복수의 전극패드가 형성된 표시패널에 일단이 부착되고, 상기 전극패드에 구동신호를 전달하는 연성인쇄회로기판에서,
    베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상에 형성되어, 상기 복수의 전극패드 상의 투명전극과 전기적으로 연결되는 복수의 범프들; 및
    상기 베이스 필름 상에 형성되어, 상기 투명전극의 끝단 위치를 확인하는 얼라인 키를 포함하고,
    상기 얼라인 키에 의해 상기 투명전극을 완전하게 커버하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 얼라인 키는 상기 투명전극의 끝단에 대응하는 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판.
  3. 영상이 표시되는 표시영역 및 상기 표시영역의 가장자리에 구비되는 주변영역을 가지고, 상기 주변영역에 복수의 전극패드 및 상기 주변영역에서 상기 전극패드들의 끝단에 대응하도록 형성된 제1 얼라인 키를 갖는 표시패널; 및
    상기 영상을 표시할 수 있도록 상기 복수의 전극패드를 통해 상기 표시패널에 구동신호를 제공하고, 상기 제1 얼라인 키에 대응하는 제2 얼라인 키를 갖는 연 성인쇄회로기판을 포함하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 전극패드들 상부에는 상기 연성인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 투명전극이 형성되고,
    상기 제1 얼라인 키는 상기 투명전극의 끝단에 대응하도록 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 얼라인 키는 십자 형상을 가지고,
    상기 제1 얼라인 키는 상기 제2 얼라인 키를 외곽에서 둘러싸는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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