KR20100079455A - 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖는 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

크랙 불량을 방지할 수 있는 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖는 백라이트 유닛이 개시되어 있다. 연성 인쇄회로기판은 베이스 필름, 베이스 필름 상에 형성되는 제1 금속층, 제1 금속층 상에 형성된 절연층, 절연층 상에 형성된 제2 금속층 및 제2 금속층 상에 형성된 솔더 레지스트를 포함한다. 제2 금속층은 베이스 필름의 단변을 따라 연장되고 제1 측면에 베이스 필름의 장변을 따라 돌출된 적어도 하나의 돌출부가 형성된 금속 패턴들을 포함한다. 솔더 레지스트는 제2 금속층 상에 전자 소자가 실장되는 영역을 제외한 영역에 형성된다. 이와 같이, 금속 패턴들의 경계 영역에 절곡된 부분을 형성함으로써, 연성 인쇄회로기판의 휨에 의한 크랙 불량을 방지할 수 있다.

Description

연성 인쇄회로기판 및 이를 갖는 백라이트 유닛{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND BACKLIGHT UNIT HAVING THE SAME}

본 발명은 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휨에 의한 크랙을 방지할 수 있는 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖는 백라이트 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로써, CRT, PDP 등의 다른 표시 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.

액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에, 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 별도의 백라이트 유닛을 필요로 한다.

종래에는 백라이트 유닛에 채용되는 광원으로 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 주로 사용되었다. 그러나, 최근에는 냉음극 형광램프에 비하여 색재현성이 우수하고 소비 전력이 적은 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛 제품이 출시되고 있다.

특히, 모바일 폰, 노트북, 모니터 등의 제품에 적용되는 백라이트 유닛은 광의 경로를 액정표시패널 방향으로 가이드하기 위한 도광판과, 도광판의 측면에 배치되어 광을 공급하는 발광 모듈을 포함한다. 이때, 상기 발광 모듈은 연성 인쇄회로기판과, 상기 연성 인쇄회로기판에 실장되어 도광판의 측면으로 광을 출사하는 발광다이오드들을 포함한다.

그러나, 백라이트 유닛의 제작을 위한 표면 실장 공정과 기타 후 공정에서, 연성 인쇄회로기판의 휨 등에 의해 패턴이나 솔더 레지스트 등에 크랙(crack)이 발생되어 제품 불량이 발생되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 휨에 의한 크랙을 방지할 수 있는 연성 인쇄회로기판을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기한 연성 인쇄회로기판을 갖는 백라이트 유닛을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따른 연성 인쇄회로기판은 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 형성되는 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 형성된 절연층, 상기 절연층 상에 형성된 제2 금속층 및 상기 제2 금속층 상에 형성된 솔더 레지스트를 포함한다. 상기 제2 금속층은 상기 베이스 필름의 단변을 따라 연장되고 제1 측면에 상기 베이스 필름의 장변을 따라 돌출된 적어도 하나의 돌출부가 형성된 금속 패턴들을 포함한다. 솔더 레지스트는 상기 제2 금속층 상에 전자 소자가 실장되는 영역을 제외한 영역에 형성된다.

상기 금속 패턴은 인접한 금속 패턴의 돌출부가 삽입될 수 있도록 상기 제1 측면의 반대면인 제2 측면에 형성된 적어도 하나의 홈을 포함할 수 있다. 상기 돌출부는 사각형, 삼각형 또는 반원 형상을 가질 수 있다.

상기 금속 패턴들은 상기 전자 소자의 제1 단자가 연결되는 제1 금속 패턴 및 상기 전자 소자의 제2 단자가 연결되는 제2 금속 패턴을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속층은 상기 제1 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 제1 배선 패턴 및 상기 제2 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 제2 배선 패턴을 포함할 수 있다. 이때, 상기 절연층에는 상기 제1 금속 패턴과 상기 제1 배선 패턴을 연결하기 위한 제1 비아홀 및 상기 제2 금속 패턴과 상기 제2 배선 패턴을 연결하기 위한 제2 비아홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따른 백라이트 유닛은 도광판, 상기 도광판의 측면 측에 설치되는 연성 인쇄회로기판 및 상기 연성 인쇄회로기판에 실장되어 상기 도광판에 광을 공급하는 복수의 발광다이오드들을 포함한다. 상기 연성 인쇄회로기판은, 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 형성되는 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 형성된 절연층, 상기 절연층 상에 형성되고 상기 베이스 필름의 단변을 따라 연장되고 제1 측면에 상기 베이스 필름의 장변을 따라 돌출된 적어도 하나의 돌출부가 형성된 금속 패턴들을 포함하는 제2 금속층, 및 상기 제2 금속층 상에 상기 발광다이오드가 실장되는 영역을 제외한 영역에 형성된 솔더 레지스트를 포함한다.

이와 같은 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖는 백라이트 유닛에 따르면, 금속 패턴들의 경계 영역에 절곡된 부분을 형성함으로써, 연성 인쇄회로기판에 휨이 발생될 때, 금속 패턴들의 경계 영역에 집중되는 응력이 사방으로 분산시켜, 크랙 등의 불량 발생을 방지할 수 있다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상 의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판을 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 연성 인쇄회로기판을 확대하여 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판(100)은 베이스 필름(110), 베이스 필름(110) 상에 형성된 제1 금속층(120), 제1 금속층(120) 상에 형성된 절연층(130), 절연층(130) 상에 형성된 제2 금속층(140) 및 제2 금속층(140) 상에 형성된 솔더 레지스트(150)를 포함한다.

베이스 필름(110)은 절연성을 가지면서도 유연한 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리에스테르(polyester) 등의 수지로 이루어진다.

제1 금속층(120)은 베이스 필름(110) 상에 형성된다. 제1 금속층(120)은 외부 전원과 직접적으로 연결되는 층으로서, 연성 인쇄회로기판(100)의 전원 연결부(104)와 몸체부(102)에 걸쳐 형성된다. 전원 연결부(104)의 끝단에서 제1 금속층(120)은 외부 전원과 연결된다. 제1 금속층(120)은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)과 같은 저저항 금속으로 형성될 수 있다. 이러한 제1 금속층(120)은 베이스 필름(110) 상에 구리 또는 알루미늄고 같은 금속층을 도포한 후, 상기 금속층을 패터닝하여 형성될 수 있다.

한편, 제1 금속층(120)은 연성 인쇄회로기판(100)에 실장되는 발광다이오드(200)와 같은 전자 소자를 구동시키기 위하여, 발광다이오드(200)의 제1 단자(210)에 전원을 인가하기 위한 제1 배선 패턴(122) 및 제2 단자(220)에 전원을 인가하기 위한 제2 배선 패턴(124)을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 제1 금속 층(120)은 2개 이상의 배선 패턴들을 포함할 수도 있다.

제1 금속층(120) 상에는 절연층(130)이 형성된다. 즉, 절연층(130)은 제1 금속층(120)과 제2 금속층(140)을 절연시키기 위하여, 제1 금속층(120)을 덮도록 베이스 필름(110) 상에 형성된다. 절연층(130)은 접착성이 있으면서도 절연성을 갖는 물질로 이루어지며, 바람직하게는 폴리이미드 또는 폴리에스테르 등의 수지로 이루어진다.

제2 금속층(140)은 제1 금속층(120)과 절연되도록 절연층(130) 상에 형성된다. 제2 금속층(140)은 연성 인쇄회로기판(100)이 쉽게 휘거나 접히는 것을 방지하기 위하여, 몸체부(102)의 전체 영역에 걸쳐 균일하게 형성된다. 이에 따라, 제2 금속층(140)에 실장되는 발광다이오드(200)의 방열 효율을 높일 수도 있다.

제2 금속층(140)은 베이스 필름(110)의 장변 방향으로 따라 서로 소정 간격으로 이격되도록 배열된 복수의 금속 패턴들(142, 144)을 포함한다. 각각의 금속 패턴(142, 144)은 베이스 필름(110)의 단변을 따라 연장되고, 제1 측면에 베이스 필름(110)의 장변을 따라 돌출된 적어도 하나의 돌출부(146)가 형성되어 있다. 또한, 금속 패턴(142, 144)에는 인접한 금속 패턴의 돌출부(146)가 삽입될 수 있도록 상기 제1 측면의 반대면인 제2 측면에 적어도 하나의 홈(148)이 형성되어 있다. 따라서, 서로 인접한 금속 패턴들(142, 144)의 경계 영역은 직선 형태가 아니라, 한번 이상 절곡된 부분이 생기게 된다.

금속 패턴들(142, 144)은 발광다이오드(200)와 같은 전자 소자의 제1 단자(210)가 연결되는 제1 금속 패턴(142) 및 발광다이오드(200)의 제2 단자(220)가 연결되는 제2 금속 패턴(144)을 포함할 수 있다. 한편, 절연층(130)에는 제1 금속 패턴(142)과 제1 배선 패턴(122)을 전기적으로 연결하기 위한 제1 비아홀(132) 및 제2 금속 패턴(144)과 제2 배선 패턴(124)을 전기적으로 연결하기 위한 제2 비아홀(134)이 형성되어 있다. 따라서, 제1 및 제2 배선 패턴(122, 124)을 통해 입력된 외부 전원은 제1 및 제2 금속 패턴(142, 144)을 거쳐 발광다이오드(200)의 제1 및 제2 단자(210, 220)에 인가될 수 있다.

솔더 레지스트(150)는 제2 금속층(140)을 절연 및 보호하기 위한 층으로서, 제2 금속층(140) 상에 부분적으로 형성된다. 즉, 솔더 레지스트(150)는 발광다이오드(200)가 실장되는 영역을 제외하고 제2 금속층(140)을 덮도록 절연층(130) 상에 형성된다.

이와 같이, 금속 패턴들(142, 144)의 경계 영역에 절곡된 부분을 형성하게 되면, 연성 인쇄회로기판(100)에 휨이 발생될 때, 금속 패턴들(142, 144)의 경계 영역에 집중되는 응력이 사방으로 분산되므로, 크랙 등의 불량 발생을 방지할 수 있다. 한편, 금속 패턴들(142, 144)에 형성되는 돌출부(146)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌출부들을 나타낸 평면도들이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌출부(146a)는 삼각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 돌출부(146b)는 반원 또는 반타원 형상을 가질 수 있다. 더욱이, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 돌출부(146c)는 금속 패턴의 측면에 2개 이상이 형성될 수 있다. 이때, 돌출부(146c)의 형상은 사각형, 삼각형 및 반원 중 어느 하나 이상의 형상을 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이다.

도 7을 참조하면, 백라이트 유닛(300)은 도광판(310), 도광판(310)의 측면 측에 설치되는 연성 인쇄회로기판(100) 및 연성 인쇄회로기판(100)에 실장되어 도광판(310)에 광을 공급하는 복수의 발광다이오드들(200)을 포함한다.

연성 인쇄회로기판(100) 및 발광다이오드들(200)은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예들과 동일한 구성을 가질 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도광판(310)은 측면에 배치된 발광다이오드들(200)로부터 입사되는 광의 경로를 변경하여 상부에 배치될 액정표시패널 방향으로 가이드한다. 도광판(310)은 광의 손실을 최소화시키기 위하여 투명한 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 도광판(310)은 예를 들어, 투명한 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate : PMMA) 또는 폴리 카보네이트(polycarbonate : PC) 재질로 형성된다.

도광판(310)의 하부면에는 광의 산란 반사를 위한 소정의 반사 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도광판(310)의 하부면에 형성되는 상기 반사 패턴은 인쇄 패턴 또는 요철 패턴 등으로 형성될 수 있다. 따라서, 발광다이오드들(200)로부터 도광판(310)의 내부로 입사된 광은 상기 반사 패턴에 의하여 산란 반사되고, 도광판(310)의 상부면에 특정 임계각을 넘는 각도로 입사되는 광은 도광판(310)의 상부면을 통해 출사하게 된다.

도광판(310)은 발광다이오드들(200)이 배치된 입사면과 그 반대 부분인 대광면이 서로 동일한 두께를 갖는 플레이트 형상을 갖거나, 입사면으로부터 대광면으로 갈수록 두께가 얇아지는 쐐기 형상을 가질 수 있다.

한편, 백라이트 유닛(300)은 도광판(310)의 하면 상에 배치되는 반사 시트(320)를 더 포함할 수 있다. 반사 시트(320)는 도광판(310)의 하부면을 통해 외부로 누설되는 광을 도광판(310) 내부로 반사시켜 광의 이용 효율을 향상시킨다. 반사 시트(320)는 예를 들어, 백색의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate : PET) 또는 폴리 카보네이트(Poly Carbonate : PC) 재질로 형성된다.

또한, 백라이트 유닛(300)은 도광판(310)의 상부에 배치되는 적어도 하나의 광학 시트(330)를 더 포함할 수 있다. 광학 시트(330)는 광을 확산시켜 휘도 균일도를 향상시키기 위한 확산 시트, 광을 집광시켜 정면 휘도를 향상시키기 위한 집광 시트, 광의 리사이클링을 통해 휘도를 증가시키기 위한 반사편광시트 등에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 연성 인쇄회로기판 및 이를 갖는 백라이트 유닛에 따르면, 연성 인쇄회로기판의 금속 패턴들간의 경계 영역에 절곡된 부분을 형성함으로써, 솔더 레지스트나 금속 패턴의 크랙 발생을 개선할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 인쇄회로기판을 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 연성 인쇄회로기판을 확대하여 도시한 평면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌출부들을 나타낸 평면도들이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 연성 인쇄회로기판 110 : 베이스 필름

120 : 제1 금속층 122, 124 : 제1 및 제2 배선 패턴

130 : 절연층 132, 134 : 제1 및 제2 비아홀

140 : 제2 금속층 142, 144 : 제1 및 제2 금속 패턴

146 : 돌출부 148 : 홈

150 : 솔더 레지스트 200 : 발광다이오드

300 : 백라이트 유닛 310 : 도광판

320 : 반사 시트 330 : 광학 시트

Claims (6)

1. 베이스 필름;

   상기 베이스 필름 상에 형성되는 제1 금속층;

   상기 제1 금속층 상에 형성된 절연층;

   상기 절연층 상에 형성되며, 상기 베이스 필름의 단변을 따라 연장되고 제1 측면에 상기 베이스 필름의 장변을 따라 돌출된 적어도 하나의 돌출부가 형성된 금속 패턴들을 포함하는 제2 금속층; 및

   상기 제2 금속층 상에 전자 소자가 실장되는 영역을 제외한 영역에 형성된 솔더 레지스트를 포함하는 연성 인쇄회로기판.
2. 제1항에 있어서,

   상기 금속 패턴은 인접한 금속 패턴의 돌출부가 삽입될 수 있도록 상기 제1 측면의 반대면인 제2 측면에 형성된 적어도 하나의 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
3. 제2항에 있어서,

   상기 돌출부는 사각형, 삼각형 및 반원 형상 중에서 선택된 어느 하나 이상의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
4. 제2항에 있어서,

   상기 금속 패턴들은 상기 전자 소자의 제1 단자가 연결되는 제1 금속 패턴 및 상기 전자 소자의 제2 단자가 연결되는 제2 금속 패턴을 포함하며,

   상기 제1 금속층은 상기 제1 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 제1 배선 패턴 및 상기 제2 금속 패턴과 전기적으로 연결되는 제2 배선 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
5. 제4항에 있어서,

   상기 절연층에는 상기 제1 금속 패턴과 상기 제1 배선 패턴을 연결하기 위한 제1 비아홀 및 상기 제2 금속 패턴과 상기 제2 배선 패턴을 연결하기 위한 제2 비아홀이 형성된 것을 특징으로 하는 연성 인쇄회로기판.
6. 도광판;

   상기 도광판의 측면 측에 설치되는 연성 인쇄회로기판; 및

   상기 연성 인쇄회로기판에 실장되어 상기 도광판에 광을 공급하는 복수의 발광다이오드들을 포함하며,

   상기 연성 인쇄회로기판은,

   베이스 필름,

   상기 베이스 필름 상에 형성되는 제1 금속층,

   상기 제1 금속층 상에 형성된 절연층,

   상기 절연층 상에 형성되며, 상기 베이스 필름의 단변을 따라 연장되고 제1 측면에 상기 베이스 필름의 장변을 따라 돌출된 적어도 하나의 돌출부가 형성된 금속 패턴들을 포함하는 제2 금속층, 및

   상기 제2 금속층 상에 상기 발광다이오드가 실장되는 영역을 제외한 영역에 형성된 솔더 레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.

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