KR20140019043A - 평판표시장치 - Google Patents

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KR20140019043A
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이병준
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 가요성 필름 기판을 사용한 평판표시장치에 관한 것으로, 필름 기판은 복수의 화소가 배열된 화소 영역 및 화소 영역 주변의 비화소 영역이 정의되고, 비화소 영역에 적어도 두 개 이상의 패드부가 형성되며, 서로 인접하는 패드부와 패드부 사이에 적어도 하나의 구멍이 형성된다. 필름 기판의 패드부에 인쇄회로기판을 열압착하는 과정에서 구멍에 의해 열의 측면 확산이 방지되기 때문에 필름 기판의 패드부와 인쇄회로기판의 압착 품질이 양호하게 유지될 수 있으며, 필름 기판의 열적 변형도 최소화될 수 있다.

Description

평판표시장치 {Flat Panel Display Device}
본 발명의 실시예는 평판표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가요성(flexibility) 필름 기판을 사용하는 평판표시장치에 관한 것이다.
유기전계발광 표시장치(OLED)나 액정표시장치(LCD)와 같은 평판표시장치는 일반적으로 유리나 석영으로 이루어진 투명 기판에 형성된다. 유리나 석영은 무겁기 때문에 평판표시장치의 무게를 감소시키는 데 한계가 있고, 작은 충격에도 쉽게 파손되는 문제점이 있다.
이에 따라 근래에는 가볍고 충격에 강할 뿐만 아니라 구부림이 가능한 필름 기판을 이용하는 기술이 개발되고 있다. 그러나 플라스틱(plastic) 계열의 물질로 이루어지는 필름 기판은 유리 기판에 비해 전이온도가 낮고 팽창율이 높기 때문에 국부적인 팽창율 차이에 의해 기판에 형성된 박막이 파손되는 등의 문제점이 있다. 그래서 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 공정 온도를 낮추고 안정성을 높일 수 있는 공정 개발이 진행되고 있다.
한편, 평판표시장치는 외부로부터 제공되는 데이터 및 제어 신호에 의해 화상이 표시되는데, 이를 위해 평판표시장치의 기판에 구동소자로서, 구동집적회로(driving IC)가 실장되거나, 구동소자가 실장된 인쇄회로기판으로서, 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board)이 전기적으로 연결된다.
가요성 인쇄회로기판(FPCB)은 예를 들어, 열압착 등의 방법으로 평판표시장치의 필름 기판에 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나 이 경우 열압착 과정에서 고온의 열에 의해 필름 기판이 팽창하거나 형성된 박막이 파손되는 등의 문제점이 발생된다.
본 발명의 실시예의 목적은 열에 의한 필름 기판의 피해가 최소화될 수 있는 평판표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예의 다른 목적은 필름 기판의 패드부와 인쇄회로기판의 압착 품질이 유지될 수 있는 평판표시장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 실시예의 일 측면에 따른 평판표시장치는 복수의 화소가 배열된 화소 영역 및 상기 화소 영역 주변의 비화소 영역이 정의되고, 상기 비화소 영역에 적어도 두 개 이상의 패드부가 형성되며, 서로 인접하는 상기 패드부와 패드부 사이에 적어도 하나의 구멍이 형성된다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 실시예의 다른 일 측면에 따른 평판표시장치는 상기 패드부 상에 배치되는 이방성 도전필름 및 상기 이방성 도전필름 상에 배치되며, 상기 이방성 도전필름을 통해 상기 패드부에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 더 포함한다.
상기 인쇄회로기판은 열압착에 의해 상기 패드부에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 실시예에 따른 필름 기판은 패드부와 패드부 사이에 구멍이 형성된다. 필름 기판의 패드부에 인쇄회로기판을 열압착하는 과정에서 구멍에 의해 열의 측면 확산이 방지되기 때문에 필름 기판의 패드부와 인쇄회로기판의 압착 품질이 유지될 수 있으며, 필름 기판의 열적 변형도 최소화될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 설명하기 위한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 설명하기 위한 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 필름 기판의 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 평판표시장치(1)는 복수의 화소가 배열된 화소 영역(12)과, 화소 영역(12) 주변의 비화소 영역(14)이 정의된 필름 기판(10) 및 화소 영역(12)을 밀봉하기 위해 필름 기판(10)과 대향하도록 배치된 봉지 수단(30)을 포함한다. 필름 기판(10)과 봉지 수단(30)은 비화소 영역(14)의 가장자리를 따라 도포된 밀봉재(도시안됨)에 의해 서로 접착된다.
필름 기판(10)의 화소 영역(12)에는 복수의 화소가 행(column) 방향 및 열(row) 방향으로 배열된다. 복수의 화소는 행 방향으로 배열된 복수의 주사 라인 및 열 방향으로 배열된 복수의 데이터 라인 사이에 매트릭스 구조로 연결될 수 있다. 각 화소는 화소를 구동하기 위한 화소 회로를 포함할 수 있다. 화소 회로는 화소를 구동하는 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 신호를 유지하는 캐패시터를 포함한다.
복수의 화소는 액정 셀로 구성되거나, 유기전계발광 다이오드(OLED)로 구성될 수 있다.
액정 셀은 화소 전극 및 공통 전극과, 화소 전극 및 공통 전극 사이에 배열된 액정을 포함한다.
유기전계발광 다이오드는 애노드 전극 및 캐소드 전극과, 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 형성된 유기 박막층을 포함한다. 유기 박막층은 정공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층이 적층된 구조로 형성되며, 정공 주입층과 전자 주입층이 더 포함될 수 있다.
필름 기판(10)의 비화소 영역(14)에는 외부로부터 신호를 입력받기 위한 패드부(16)가 형성된다. 패드부(16)는 복수의 패드(17)로 이루어지며, 필름 기판(1)의 가장자리부에 적어도 두 개 이상이 일정 간격으로 배치될 수 있다. 각 패드부(16)의 패드(17)는 배선(18)을 통해 화소 영역(12)의 각 화소와 전기적으로 연결된다. 배선(18)은 화소 영역(12)에서 비화소 영역(14)으로 연장된 주사 라인 및 데이터 라인과, 전원전압 라인을 포함한다. 패드(17) 및 배선(18)은 금, 은, 알루미늄, 구리 등과 같은 금속층이나, ITO, IZO와 같은 투명한 산화물 도전층으로 형성될 수 있다.
패드부(16)와 패드부(16) 사이의 필름 기판(10)에는 적어도 하나의 구멍(20)이 형성된다. 구멍(20)은 필름 기판(10)을 관통하는 형태로서, 패드(17)의 길이보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
필름 기판(10)은 플라스틱 계열의 물질, 예를 들어, 폴리에스테르(polyester), 폴리비닐(polyvinyl), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아세테이트(polyacetate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate; PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthelate; PEN), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethyleneterephehalate; PET) 등으로 이루어진 군에서 선택된 물질로 이루어지며, 가요성의 박막 형태로 만들어질 수 있다.
봉지 수단(30)도 필름 기판(10)과 같은 물질의 박막 형태로 이루어질 수 있으며, 유리 기판이나 유기막과 무기막의 적층 구조 또는 캡 형태로도 만들어질 수 있다.
도 1에는 복수의 패드부(16)가 필름 기판(10)의 일 변에만 배열된 경우를 도시하였으나, 필요에 따라 다른 변에도 패드부를 추가적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 행 방향으로 배열된 복수의 주사 라인과 연결되는 복수의 패드부를 일 변에 형성하고, 열 방향으로 배열된 복수의 데이터 라인과 연결되는 복수의 패드부를 다른 변에 형성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평판표시장치(1)는 복수의 패드부(16) 각각에 전기적으로 연결되는 복수의 인쇄회로기판(40)을 포함한다.
인쇄회로기판(40)에는 외부로부터 데이터 및 제어 신호를 입력받고, 필름 기판(10)의 화소로 구동 신호를 제공하는 구동집적회로(46)가 실장될 수 있다. 인쇄회로기판(40)은 가요성 인쇄회로기판(FPCB)으로 이루어질 수 있다. 구동집적회로(46)는 주사 구동부 또는 데이터 구동부가 될 수 있으며, 콘트롤러 및 전원전압을 공급하는 수단 등을 포함할 수 있다.
구동집적회로(46)의 출력단자에 연결된 패드부(42)가 필름 기판(10)의 패드부(16)에 전기적으로 연결된다.
외부로부터 인쇄회로기판(40)으로 데이터 및 제어 신호와 전원전압이 제공되면 구동집적회로(46)에 의해 발생된 주사 신호 및 데이터 신호가 필름 기판(10)의 패드부(16)를 통해 각 화소로 제공됨으로써 화소 영역(12)을 통해 소정의 화상이 표시된다.
도 3은 필름 기판(10)의 패드부(16)에 인쇄회로기판(40)의 패드부(42)가 연결되는 상태를 도시한 단면도이다.
필름 기판(10)의 패드부(16) 상에 이방성 도전필름(anisotropic conductive film)(50)을 배치하고, 이방성 도전필름(50) 상에 패드부(42)가 위치되도록 인쇄회로기판(40)을 정렬시킨다. 이 상태에서 예를 들어, 가열된 바(bar) 형태의 압착수단(도시안됨)으로 인쇄회로기판(40)을 압착하면 이방성 도전필름(50)의 도전볼이 깨짐으로써 도전볼을 통해 인쇄회로기판(40)의 패드부(42)가 필름 기판(10)의 패드부(16)에 전기적으로 접속된다.
복수의 패드부(16) 각각에 인쇄회로기판(40)을 전기적으로 접속시키기 위해서는 상기와 같은 열압착 과정이 반복되어 실시된다. 하나의 패드부(16)에 인쇄회로기판(40)을 열압착한 후 인접하는 다른 패드부(16)에 인쇄회로기판(40)을 열압착할 때 가열된 압착수단으로부터 열이 인쇄회로기판(40)을 통해 필름 기판(10)으로 전달된다. 필름 기판(10)으로 전달된 열은 패드부(16)에서 인접하는 패드부(16) 방향으로 전달된다. 이 때 이미 열압착된 패드부(16)와 패드부(42) 사이의 이방성 도전필름(50)으로 열이 전달되면 기포 등이 발생되어 압착 품질이 불량해질 수 있으며, 필름 기판(10)의 열적 변형에 의해 패드(17)나 배선(18)이 박리될 수 있다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따르면 패드부(16)와 패드부(16) 사이의 필름 기판(10)에 형성된 구멍(20)에 의해 열의 측면 확산이 차단되기 때문에 필름 기판(10)의 패드부(16)와 인쇄회로기판(40)의 압착 품질이 양호하게 유지될 수 있으며, 필름 기판(10)의 열적 변형도 최소화될 수 있다.
열 확산을 최소화시키기 위해 패드부(16) 사이의 간격을 증가시킬 수 있지만, 제한된 면적 내에서 간격을 증가시키는 데 한계가 있으며, 표시장치의 소형화에 어려움이 따른다. 하지만, 본 발명의 실시예는 표시장치의 설계를 변경하지 않고도 열의 측면 확산을 용이하게 방지할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도로서, 도 1에는 패드부(16)와 패드부(16) 사이에 하나의 구멍(20)이 형성된 구조를 도시하였으나, 도 4에 도시된 바와 같이, 패드부(16)와 패드부(16) 사이에 패드부(16)의 배열 방향에 대해 수직으로 배열된 복수의 구멍(22)을 형성하거나, 도 5에 도시된 바와같이, 필름 기판(10)의 최외곽 면에 해당하는 일 측이 개방된 구멍(24)을 형성할 수 있다.
도 4의 구조는 복수의 구멍(22)에 의해 필름 기판(10)의 공기와 접촉되는 면적이 증가됨으로써 외부로의 열 확산이 촉진될 수 있으며, 도 5의 구조는 구멍(24)의 일 측이 개방됨으로써 열 확산이 더 효과적으로 차단될 수 있다.
이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 최적의 실시예를 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 실시예의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 평판표시장치
10: 필름 기판
12: 화소 영역
14: 비화소 영역
16, 42: 패드부
17: 패드
18: 배선
20, 22, 24: 구멍
30: 봉지 수단
40: 인쇄회로기판
46: 구동집적회로
50: 이방성 도전필름

Claims (9)

  1. 복수의 화소가 배열된 화소 영역 및 상기 화소 영역 주변의 비화소 영역이 정의되고, 상기 비화소 영역에 적어도 두 개 이상의 패드부가 형성되며, 서로 인접하는 상기 패드부와 패드부 사이에 적어도 하나의 구멍이 형성된 필름 기판을 포함하는 평판표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 필름 기판은 플라스틱 계열의 물질로 이루어진 평판표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 플라스틱 계열의 물질은 폴리에스테르(polyester), 폴리비닐(polyvinyl), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리아세테이트(polyacetate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate; PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthelate; PEN) 및 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethyleneterephehalate; PET)로 이루어진 군에서 선택된 평판표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 구멍은 상기 필름 기판의 최외곽 면에 해당하는 일측이 개방된 평판표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 구멍은 상기 패드부의 배열 방향에 대해 수직으로 배열된 복수의 구멍을 포함하는 평판표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 패드부의 각 패드는 복수의 배선을 통해 상기 화소에 전기적으로 연결되는 평판표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 패드부 상에 배치되는 이방성 도전필름; 및
    상기 이방성 도전필름 상에 배치되며, 상기 이방성 도전필름을 통해 상기 패드부에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 더 포함하는 평판표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은 열압착에 의해 상기 패드부에 전기적으로 연결되는 평판표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판에 외부로부터 데이터 및 제어 신호를 입력받고, 상기 필름 기판의 화소로 구동 신호를 제공하는 구동집적회로가 실장된 평판표시장치.
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