KR20170069042A

KR20170069042A - 플렉서블 인쇄 회로 기판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20170069042A
Application number: KR1020150176249A
Authority: KR
Inventors: 손지은
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-06-20

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판이 제공된다. 플렉서블 인쇄 회로 기판은 제1 플렉서블 기판, 제1 플렉서블 기판 상에 배치되는 패드 및 패드를 통해서 전기적으로 연결되는 제2 플렉서블 기판을 가이드하도록 패드의 적어도 일부를 따라 배치된 가이드 구조물을 포함한다. 본 발명에 따르면, 2 개의 플렉서블 인쇄 회로 기판을 광학적인 방식을 사용하지 않고도 보다 높은 정확도로 정렬시키며 불량률과 작업 시간을 단축할 수 있는 플렉서블 인쇄 회로 기판을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

플렉서블 인쇄 회로 기판 및 그 제조 방법{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 플렉서블 인쇄 회로 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블 인쇄 회로 기판들 간의 정렬 정확도를 향상시킬 수 있는 플렉서블 인쇄 회로 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

플렉서블 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB)은 다양한 전자 디바이스에 사용되고 있다. 플렉서블 인쇄 회로 기판은 폴리에스터(Polyester), 폴리이미드(Polyimide) 등의 내열성 플라스틱 필름에 인쇄 회로를 형성하여 사용된다. 이로 인해, 플렉서블 인쇄 회로 기판은 유연하고 벤딩이 가능하다. 따라서 플렉서블 인쇄 회로 기판이 사용되면 공간을 효율적으로 활용할 수 있어, 전자 디바이스의 소형화가 가능하게 된다. 플렉서블 인쇄 회로 기판은 예를 들어 디스플레이 장치의 디스플레이 패널과 이를 구동시키기 위한 회로부를 연결시키기 위한 배선들을 포함하기도 한다.

종래에는 하나의 컴포넌트와 회로부를 연결하는 플렉서블 인쇄 회로 기판의 구조가 일반적으로 사용되었다. 한편, 전자 디바이스가 다양한 컴포넌트들을 포함하게 되면서, 하나의 전자 디바이스가 컴포넌트들 각각을 연결하기 위한 둘 이상의 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함할 수도 있다. 둘 이상의 플렉서블 인쇄 회로 기판의 크기를 최소화하기 위해, 2 개 이상의 플렉서블 인쇄 회로 기판이 서로 연결되는 구조도 활용되고 있다.

[관련기술문헌]

1. 연성인쇄회로기판의 보강판 부착 시스템 및 그 방법 (한국특허출원번호 제2006-0042068호)

2 개의 플렉서블 인쇄 회로 기판은 플렉서블 인쇄 회로 기판 각각에 배치된 도전성 패드를 통해 연결되며, 다양한 방식 예를 들어 표시 패널과 플렉서블 인쇄 회로 기판을 연결시키는 방식으로 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나의 플렉서블 인쇄 회로 기판에 도전볼을 포함하는 ACF(Anisotropic Conductive Film), ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 및 ACP(Anisotropic Conductive Paste) 등과 같은 전도성 접착 물질을 배치하고, 다른 플렉서블 인쇄 회로 기판에 열과 압력을 가하여 2 개의 플렉서블 인쇄 회로 기판을 연결시킬 수 있다. 그러나, 이러한 방식에서는, 2 개의 기판 모두 플렉서블한 물질로 이루어지므로, 정확한 정렬과 고정이 어렵고, 압력에 의한 어긋남이나, 플렉서빌리티에 의한 반동으로 정렬이 어긋나거나 도전성 패드들 사이에 들뜸이 발생할 수 있다.

정렬 정확도를 향상시키기 위해 2 개의 플렉서블 인쇄 회로 기판 각각에 정렬 마크를 새긴 후 광학 장비를 이용하여 플렉서블 인쇄 회로 기판 각각의 마크를 서로 개략적으로 맞춘 후 X, Y, Θ를 조정하여 정렬시키는 기법도 사용되었다. 그러나, 플렉서블 인쇄 회로 기판을 정렬시키기 위해서는 마크를 용이하게 시인하기 위한 특수 램프가 요구되며, X, Y, Θ를 조정할 수 있는 장비도 요구된다. 이로 인해 정렬만을 위한 장비 비용이 증가하고, 정렬을 맞추는 작업이 복잡하며 작업시간이 오래 걸리고 불량률이 상승하게 된다.

이에, 본 발명의 발명자들은 2 개의 플렉서블 인쇄 회로 기판을 광학적인 방식을 사용하지 않고도 보다 높은 정확도로 정렬시키며 불량률과 작업 시간을 단축할 수 있는 플렉서블 인쇄 회로 기판의 구조를 인지하였다.

이에 따라, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 2 개의 플렉서블 인쇄 회로 기판이 서로 연결되는 구조에 있어서, 연결 시 플렉서블 인쇄 회로 기판들의 정렬 정확도를 향상시켜, 불량률을 감소시킨 플렉서블 인쇄 회로 기판을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판이 제공된다. 플렉서블 인쇄 회로 기판은 제1 플렉서블 기판, 제1 플렉서블 기판 상에 배치되는 패드 및 패드를 통해서 전기적으로 연결되는 제2 플렉서블 기판을 가이드하도록 패드의 적어도 일부를 따라 배치된 가이드 구조물을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 플렉서블 기판의 상면과 가이드 구조물의 상면 사이의 거리는, 제1 플렉서블 기판과 제2 플렉서블 기판이 패드를 통해서 연결될 때, 제1 플렉서블 기판의 상면과 마주보는 제2 플렉서블 기판 하면 사이의 거리보다 클 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가이드 구조물은 제2 플렉서블 기판의 형상에 대응하는 형상을 가진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가이드 구조물은 패드를 따라 배치된 2 개의 측면을 가진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가이드 구조물은 패드를 따라 배치된 ㄷ형상을 가진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가이드 구조물은 절연층으로 이루어지며, 절연층은 제2 플렉서블 기판이 고정된 후 탈착 가능하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가이드 구조물은, 제2 플렉서블 기판이 가이드 구조물을 따라 가이드될 때 제2 플렉서블 기판의 상면이 가이드 구조물에 의해 덮이도록 하는 돌출부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 플렉서블 기판이 수평으로 이동될 수 있도록 제1 플렉서블 기판의 적어도 일 측면에는 가이드 구조물이 배치되지 않으며, 가이드 구조물의 돌출부는 적어도 일 측면의 반대편에 배치된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제2 플렉서블 기판이 수평으로 이동될 수 있도록 제1 플렉서블 기판의 적어도 일 측면에는 가이드 구조물이 배치되지 않고, 제2 플렉서블 기판은 일 측면에 대응하는 마크를 갖는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 플렉서블 기판에는, 터치 인식 전극들로부터의 신호를 전달하기 위한 제1 배선, 디스플레이 디바이스로부터의 신호를 전달하기 위한 제2 배선, 제1 배선과 연결된 터치 모듈, 및 제1 배선 및 제2 배선이 모두 연결되는 커넥터가 더 배치된다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판이 제공된다. 플렉서블 인쇄 회로 기판은 정렬을 위한 제1 홀과 제2 홀을 갖는 제1 플렉서블 기판, 제1 플렉서블 기판과 패드를 통해 연결되고, 제1 플렉서블 기판과의 정렬을 위해, 제1 홀에 대응하는 제3 홀과 제2 홀에 대응하는 제4 홀을 갖는 제2 플렉서블 기판, 제1 홀과 제2 홀을 관통하는 제1 정렬 부재 및 제3 홀과 제4 홀을 관통하는 제2 정렬 부재를 포함한다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판 제조 방법이 제공된다. 플렉서블 인쇄 회로 기판 제조 방법은 제1 패드 및 제1 패드의 적어도 일부를 따라 배치된 가이드 구조물을 포함하는 제1 플렉서블 기판을 제공하는 단계, 제2 패드를 포함하는 제2 플렉서블 기판을 가이드 구조물을 따라 이동시켜 제1 패드와 제2 패드를 정렬시키는 단계, 제1 패드 및 제2 패드를 연결시키는 단계 및 가이드 구조물을 제1 플렉서블 기판으로부터 제거하는 단계를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 2 개의 플렉서블 인쇄 회로 기판을 광학적인 방식을 사용하지 않고도 보다 높은 정확도로 정렬시키며 불량률과 작업 시간을 단축할 수 있는 플렉서블 인쇄 회로 기판을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 2 개의 플렉서블 인쇄 회로 기판을 서로 정확하게 연결시키는 동시에 고정도 가능한 플렉서블 인쇄 회로 기판을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함하는 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함하는 장치의 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판에서 가이드 구조물이 탈착되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판의 사시도들이다.
도 4d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함하는 장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함하는 장치의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판이 사용된 표시 장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "상에 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함하는 장치의 개략적인 사시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함하는 장치(1000)는 제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100) 및 제2 플렉서블 인쇄 회로 기판(200)을 포함한다. 도 1은 제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100)과 제2 플렉서블 인쇄 회로 기판(200)이 결합되기 전을 나타낸다.

제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100)은 제1 플렉서블 기판(110), 제1 패드(120), 및 가이드 구조물(130A)를 포함하고, 제2 플렉서블 인쇄 회로 기판 (200)은 제2 플렉서블 기판(210) 및 제2 패드(220)를 포함한다.

제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100)은 칩이 실장된 COF(Chip on Film)로 지칭될 수도 있다. 제1 플렉서블 기판(110)은 플렉서빌리티를 갖는 물질로 구성되며, 예를 들어, 폴리이미드 등과 같은 플라스틱으로 구성될 수 있다. 제1 플렉서블 기판(110)의 상면에 배선(미도시)이 배치되며, 배선의 일단은 제1 패드(120)과 연결되고 타단은 예를 들어 커넥터에 연결될 수 있다. 실시예에 따라 커넥터가 제1 플렉서블 기판(110)의 일단에 배치되어, 회로부를 포함하는 인쇄 회로 기판과 제1 플렉서블 기판(110)을 연결시키는 역할을 할 수도 있다.

제1 플렉서블 기판(110)은 제2 플렉서블 기판(210)의 제2 패드(220)와의 전기적 연결을 위한 제1 패드(120)를 포함한다. 제1 패드(120)는 도전성 물질로 이루어지며, 제2 패드(220)와의 연결을 위해 배선들 보다는 보다 넓은 표면적을 가진다. 또한, 제1 패드(120)는 도전성 연결을 위해 표면이 노출되거나 도전성 접착층으로 덮혀있을 수 있다. 도 1에서 제1 패드(120)는 한쪽이 긴 막대모양으로 도시되나, 이에 제한되지 않고 다양한 육면체나 다면체로 형성될 수 있다. 또한 제1 패드(120)는 곡면을 가질 수 있다. 도 1에서 제1 패드(120)는 제2 플렉서블 기판(120)이 이동되는 방향과 평행한 방향으로 배치되나 이에 제한되지 않고, 도 1에 도시된 방향과 직각을 이루는 방향으로 연장되어 배치될 수도 있다.

또한, 제1 플렉서블 기판(110)에는 제1 패드(120)와 연결되지 않는 추가적인 배선들이 더 배치될 수도 있다. 추가적인 배선들은 별도의 커넥터를 통해서 다른 컴포넌트와 연결될 수도 있으며, 제1 패드(120)로부터의 배선들과 함께 하나의 커넥터에 연결될 수도 있다.

제2 플렉서블 기판(210)은 제1 플렉서블 기판(110)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 제2 플렉서블 기판(210)의 하면에도 배선이 배치되며, 제2 플렉서블 기판(210)은, 배선과 연결되고 제1 패드(120)와 연결되기 위한 제2 패드(220)를 가진다. 배선은 또 다른 패드나 커넥터로 연결될 수도 있으며, 컴포넌트에 직접 연결될 수도 있다.

가이드 구조물(130A)은 제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100)의 최상부에 배치된다. 도 1에서는 가이드 구조물(130A)이 제1 플렉서블 기판(110)의 바로 위에 배치된 것으로 도시되나, 가이드 구조물(130A)은 배선을 보호하기 위한 보호층 상에 배치될 수 있다.

가이드 구조물(130A)은 절연층으로 이루어질 수 있으며, 가이드 구조물(130A)은 제2 플렉서블 기판(210)을 가이드하도록 제1 패드(120)의 적어도 일부를 따라 배치된다. 도 1을 참조하면, 가이드 구조물(130A)은 제1 패드(120)의 적어도 일부를 둘러싸며, 제1 패드(120)의 최외곽에서 일정 간격을 두고 이격되어 배치된다.

가이드 구조물(130A)은 제2 플렉서블 기판(210)이 제1 플렉서블 기판(110) 위로 이동될 때, 제2 플렉서블 기판(210)이 일정 방향으로는 움직이지 않도록 제2 플렉서블 기판(210)의 형상에 대응하는 형상을 가진다. 또한, 제2 플렉서블 기판(210)이 수평으로 이동될 수 있도록 제1 플렉서블 기판(110)의 적어도 일 측면에는 가이드 구조물(130A)이 배치되지 않는다.

도 1을 참조하면, 제2 플렉서블 기판(210)은 평면상 직사각형의 형상을 가진다. 제1 플렉서블 기판(110)의 가이드 구조물(130A)은 평면상 직사각형의 형상을 수용할 수 있는 외곽부 또는 상기 평면상 직사각형의 형상에 대응하는 개구부를 가진다. 개구부에는, 제1 패드(120)가 노출된다. 제2 플렉서블 기판(210)은 제1 플렉서블 기판(110) 방향으로 이동하여 가이드 구조물(130A) 내측으로 이동된다. 이에 따라 제2 플렉서블 기판(210)과 제1 플렉서블 기판(110)의 적어도 일부가 중첩되는 경우, 제2 플렉서블 기판(210)의 움직임이 제한되어, 제2 플렉서블 기판(210)이 플렉서빌리티에 의해 다소 움직임이나 벤딩 또는 반동이 있다고 하더라도 요구되는 정렬 정확도가 만족될 수 있다.

또한, 다양한 실시예에서, 제2 플렉서블 기판(210)의 상면에는 가이드 구조물(130A)이 배치되지 않는 제1 플렉서블 기판(210) 일 측면에 대응하는 마크를 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 플렉서블 인쇄 회로 기판(200)이 제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100)과의 연결을 위해 겹쳐진 경우, 제2 플렉서블 기판(210) 상의 마크가 제1 플렉서블 기판(110)의 측면에 매칭되는지를 판별하여 정렬 정확도를 확보할 수 있다. 따라서, 단순한 마크와 제1 플렉서블 기판(110)의 측면이 일치하는지 판별하는 단계만으로도 높은 수준의 정렬 정확도를 확보할 수 있다. 또한 플렉서블 인쇄 회로 기판들의 연결에서는 복잡한 광학 장비나 미세 위치 조정 장치 없이 마크의 위치 검출만으로 정렬을 확인할 수 있다.

이하에서는 도 2를 참조하여, 제1 플렉서블 기판(110)과 제2 플렉서블 기판(210)의 연결 관계 및 가이드 구조물(130A)의 두께를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판의 개략적인 측면도이다. 제1 플렉서블 기판(110)과 제2 플렉서블 기판(210)이 접합된 상태가 도시된다.

제1 패드(120)와 제2 패드(220)는 제1 플렉서블 기판(110)과 제2 플렉서블 기판(210) 사이에서 접합부(140)를 통해 서로 연결된다. 접합부(140)는 도전볼을 포함하는 ACF(Anisotropic Conductive Film), ACA(Anisotropic Conductive Adhesive) 및 ACP(Anisotropic Conductive Paste)일 수 있다.

한편 다양한 실시예에서, 제1 패드(120)와 제2 패드(220)는 도전볼을 포함하는 필름없이 연결될 수도 있다. 제1 플렉서블 기판(110)의 제1 패드(120)와 제2 플렉서블 기판(210)의 제2 패드(220)는 서로 직접 접촉하여 전기적으로 연결될 수도 있다. 예를 들어, 제1 패드(120)와 제2 패드(220)는 열압착에 의해 서로 직접 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.

가이드 구조물(130A)은 제2 플렉서블 기판(210)의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖는 개구부를 갖는다. 이로 인해, 제2 플렉서블 기판(210)의 움직임이 제한되어, 플렉서블 기판임에도 불구하고 일부의 벤딩이나 흔들림 없이 제1 플렉서블 기판(110)과 제2 플렉서블 기판(210)이 정렬될 수 있다.

제2 플렉서블 기판(210)의 움직임을 제한하기 위해, 가이드 구조물(130A)의 두께는 제2 플렉서블 기판(210)이 제1 플렉서블 기판(110)과 연결될 때 형성되는 구조를 고려하여 결정된다.

도 2를 참조하면, 제1 플렉서블 기판(110)의 상면과 가이드 구조물(130A)의 상면 사이의 거리(H2)는, 제1 플렉서블 기판(110)과 제2 플렉서블 기판(210)이 제1 패드(120)와 제2 패드(220)를 통해서 연결될 때, 제1 플렉서블 기판(110)의 상면과 마주보는 제2 플렉서블 기판(210) 하면 사이의 거리(H1)보다 크다. 여기서, 제1 패드(120)와 제2 패드(220) 사이의 접착층의 두께도 고려될 수 있다. 제1 플렉서블 기판(110)의 상면과 가이드 구조물(130A)의 상면 사이의 거리(H2)가 제1 플렉서블 기판(110)의 상면과 마주보는 제2 플렉서블 기판(210) 하면 사이의 거리(H1)보다 크기 때문에, 가이드 구조물(130A)이 제2 플렉서블 기판(210)의 위치를 한정할 수 있게 된다.

가이드 구조물(130A)은 다양한 물질이나 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 가이드 구조물(130A)은 점착 필름으로 형성되고 탈착가능하게 형성될 수 있다. 또는 가이드 구조물(130A)은 증착 방식으로 형성되고 보호층으로 제거되지 않을 수도 있다. 이하에서는 가이드 구조물(130A)이 탈착 가능한 필름 형태로 형성된 실시예에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판에서 가이드 구조물이 탈착되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.

도 3을 참조하면, 가이드 구조물(130A)은 탈착 가능한 점착 필름으로 형성되고, 제2 플렉서블 기판(210)의 제2 패드(220)과 제1 플렉서블 기판(110)의 제1 패드(120)가 고정된 후 탈착될 수 있다. 가이드 구조물(130A)은 제1 플렉서블 기판(110) 상에 배치될 때에는 제1 플렉서블 기판(110)과의 접착력을 유지하다가 물리적인 힘이나 압력을 받으면 접착력을 잃고 제1 플렉서블 기판(110)으로부터 분리될 수 있다.

다양한 실시예에서, 가이드 구조물(130A)은 제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100)이 제조될 때 함께 제조되어 준비되고, 제2 플렉서블 인쇄 회로 기판(200)과의 결합 후 제거될 수도 있다. 이에 따라, 가이드 구조물(130A)에 의해 정렬 정확도가 향상되면서도 제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100)의 실질적 두께가 증가하지 않고 박형을 유지할 수 있다.

도 4a 내지 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판의 사시도들이다. 제1 플렉서블 기판(110) 상의 가이드 구조물은 제2 플렉서블 기판을 가이드할 수 있다는 조건만 만족한다면 다양한 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 도 4a를 참조하면, 가이드 구조물(130B)은 제1 패드(120)를 따라 배치된 2 개의 측면을 가질 수 있다. 2 개의 측면만이 존재하더라도, 제1 플렉서블 기판(110)과 제2 플렉서블 기판 사이에서 요구되는 정렬이 달성될 수 있다. 도 4a에서 가이드 구조물(130B)은 2 개의 연속되는 측면을 갖지만, 이에 제한되지 않고, 가이드 구조물(130B)은 2 개의 불연속한 측면을 가지도록 설계될 수도 있다. 가이드 구조물(130B)이 2 개의 측면을 갖는 경우, 제2 플렉서블 기판이 이동할 수 있는 경로가 다양해져, 공정상 제약이 감소될 수도 있다.

또 다른 실시예에 따라, 도 4b를 참조하면, 가이드 구조물(130C)은 패드를 따라 배치된 ㄷ형상을 가진다. 도 4b에 따른 가이드 구조물(130C)은 도 1에서의 가이드 구조물(130A)과 실질적으로 동일한 효과를 달성할 수 있으면서도 부피를 적게 차지할 수 있고, 가이드 구조물(130C)의 제거가 보다 용이할 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 제2 플렉서블 기판(210)이 정렬을 위해 제1 플렉서블 기판(110) 방향으로 이동하고, 제2 플렉서블 기판(210)이 제1 플렉서블 기판(110)과 중첩하게 된다. 이 때, 제2 플렉서블 기판(210)의 끝이 가이드 구조물(130A)에 접하게 된다. 전술한 바와 같이 플렉서블한 물질로 이루어진 제2 플렉서블 기판(210)은 압력 등에 의해 쉽게 벤딩된다. 이에 따라, 때때로 가이드 구조물(130A)과의 압력으로 인해 제2 플렉서블 기판(210)이 벤딩되고, 제2 플렉서블 기판(210)의 상면이 돌출되어 정렬 정확도가 감소될 수도 있다.

4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판의 사시도이며, 도 4d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판의 측면도이다. 도 4c 및 4d에서의 가이드 구조물(130D)은 제2 플렉서블 기판(210)이 가이드 구조물(130D)을 따라 가이드될 때, 제2 플렉서블 기판(210)의 상면이 가이드 구조물(130D)에 의해 덮이도록 하는 돌출부(132, 134)를 포함한다.

제2 플렉서블 기판(210)이 수평으로 이동될 수 있도록 제1 플렉서블 기판(110)의 적어도 일 측면에는 가이드 구조물(130D)이 배치되지 않는다. 가이드 구조물(130D)의 돌출부(134)는 일 측면의 반대편에 배치된다. 이에 의해 제2 플렉서블 기판(210)이 이동되어 가이드 구조물(130D)의 측면에 다소 빠른 속도로 이동되거나 다소 강한 힘에 의해 이동되더라도, 제2 플렉서블 기판(210)이 벤딩되어 돌출부(134)에 걸려 원하는 정렬이 달성될 수 있다.

또한, 제1 플렉서블 인쇄 회로 기판(100)과 제2 플렉서블 인쇄 회로 기판(200)이 결합된 것을 도시한 도 4d를 참조하면, 돌출부(134)에 의해 제2 플렉서블 기판(210)의 상부로의 벤딩이 억제되어, 제1 플렉서블 기판(110)과 제2 플렉서블 기판(210) 사이의 정렬 정확도가 향상될 수 있다. 즉, 가이드 구조물(130D)은 제2 플렉서블 기판(210)의 수직 이동과 벤딩에 의한 위치 변동을 억제할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함하는 장치의 개략적인 사시도이다. 플렉서블 인쇄 회로 기판을 포함하는 장치(5000)는 제1 플렉서블 기판(310), 제1 패드(320), 접합부(330), 제2 플렉서블 기판(410), 제2 패드(420), 제1 정렬 부재(510), 및 제2 정렬 부재(520)을 포함한다.

도 5에서의 플렉서블 인쇄 회로 기판은 제1 정렬 부재(510) 및 제2 정렬 부재(520)를 이용하여 제1 플렉서블 기판(410)과 제2 플렉서블 기판(510)을 정렬시키는 동시에 고정시킨다. 제1 플렉서블 기판(410)은 정렬을 위한 제1 홀(330)과 제2 홀(340)을 가진다. 제2 플렉서블 기판(510)은 제1 홀(330)에 대응하는 제3 홀(430)과 제2 홀(340)에 대응하는 제4 홀(440)을 가진다. 제1 정렬 부재(510)는 제1 홀(330)과 제2 홀(430)을 관통하며, 제2 정렬 부재(520)는 제3 홀(340)과 제4 홀(440)을 관통한다.

도 5에서 가이드 구조물은 도시되지 않았으며, 도 5에 따르면 가이드 구조물 없이도 플렉서블 인쇄 회로 기판은 정렬 정확도를 확보할 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 가이드 구조물이 있는 상태에서 홀들(330, 430, 340, 440)을 관통하는 정렬 부재들(510, 520)을 통해 제1 플렉서블 기판(110)과 제2 플렉서블 기판(210)이 고정될 수 있다.

본 개시에서 설명된 플렉서블 인쇄 회로 기판은 다양한 전자 디바이스에 활용될 수 있다. 예를 들어, 정렬 정확도가 향상된 플렉서블 인쇄 회로 기판은 서로 연결이 필요한, 카메라 컴포넌트와 연결된 플렉서블 인쇄 회로 기판과 디스플레이 컴포넌트에 연결된 플렉서블 인쇄회로 기판 중 하나일 수 있다. 또는, 정렬 정확도가 향상된 플렉서블 인쇄 회로 기판은, 터치 인식 전극들로부터의 신호를 전달하기 위한 배선이 배치된 플렉서블 인쇄 회로 기판과 디스플레이 패널로부터의 신호를 전달하기 위한 배선이 배치된 플렉서블 인쇄 회로 기판 중 하나일 수 있다. 이하에서는 도 6을 참조하여, 본 개시의 플렉서블 인쇄 회로 기판이 적용된 실시예를 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판이 사용된 표시 장치의 개략적인 사시도이다. 도 6을 참조하면, 기판(610)은 소자 영역(DA) 및 노출 영역(EA)을 갖는다. 소자 영역(DA)은 터치 스크린 일체형 표시 장치(6000)에서 영상이 표시되는 영역으로서, 표시 소자(630) 및 터치 감지 소자가 배치되는 영역이다. 표시 소자(630)는 화면을 표시하기 위한 소자이며, 터치 감지 소자는 사용자로부터의 터치를 인식하는 역할을 하며, 복수의 터치 구동 전극 및 복수의 터치 감지 전극을 포함할 수 있다. 표시 소자(630) 및 터치 감지 소자는 제한되지 않고 다양한 소자들 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 표시 소자(630)는 액정층으로 이루어진 표시 소자일 수 있으며, 애노드, 유기 발광층 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자로 이루어진 표시 소자일 수 있다. 표시 소자(630)가 액정층으로 이루어진 경우, 터치 감지 소자는 공통 전극을 패터닝하여 이루어진 감지 전극을 포함할 수 있다. 이 경우, 터치 감지 소자는 표시 소자(630)와 시분할 구동을 통해 구동된다. 표시 소자(630)가 유기 발광층으로 이루어진 경우, 터치 감지 소자는 기판(610)에 대향하는 상부 기판에 배치될 수 있다.

노출 영역(EA)은 소자 영역(DA)의 일 측에서 연장되는 영역으로서, 기판(610)과 별도의 상부 기판이 합착된 상태에서 상부 기판에 의해 덮이지 않고 노출되는 영역이다. 기판(610)의 노출 영역(EA)에 구동 집적 회로(660)가 배치된다. 구동 집적 회로(660)는 표시 소자(630)에 영상을 표시하기 위한 신호를 전달하는 역할을 한다. 구체적으로, 구동 집적 회로(660)는 인쇄 회로 기판에 배치되는 회로부로부터 전달된 다수의 제어 신호 및 RGB 신호를 이용하여 게이트 신호 및 데이터 신호 등의 구동 신호를 생성하여 표시 소자(630)에 전달하는 역할을 한다. 구동 집적 회로(660)가 기판(610) 상에 직접 배치되는 경우, 구동 집적 회로(660)가 더 미세한 피치를 가질 수 있게 되며, 터치 스크린 일체형 표시 장치(6000)의 두께가 감소될 수 있게 된다.

도 6을 참조하면, 노출 영역(EA)은 표시 패드가 배치되는 표시 패드 영역(DPA), 및 터치 패드가 배치되는 터치 패드 영역(TPA)을 포함한다. 하나의 터치 스크린 일체형 표시 장치(6000)에서, 패드 영역(DPA)은 하나일 수 있으며, 터치 패드 영역(TPA)은 두 개일 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 터치 패드 영역(TPA)이 기판(610)의 코너에 배치된 상태에서, 두 개의 터치 패드 영역(TPA) 사이에 표시 패드 영역(DPA)이 배치될 수 있다. 기판(610)의 표시 패드 영역(DPA)에는 표시 패드가 배치된다. 표시 패드는 배선을 통해 표시 소자(630)와 전기적으로 연결되며, 제1 플렉서블 기판(670)의 패드들과도 전기적으로 연결된다.

기판(610)의 터치 패드 영역(TPA)에는 터치 패드가 배치된다. 터치 패드는 배선을 통해 터치 감지 소자와 전기적으로 연결된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(610)의 노출 영역(EA)에 두 개의 터치 패드 영역(TPA)이 배치되는 경우, 두 개의 터치 패드 영역(TPA) 중 하나의 터치 패드 영역(TPA)에 배치된 터치 패드에는 터치 감지 소자를 구동시키는 구동 신호(Tx 신호)가 전달되며, 나머지 터치 패드 영역(TPA)에 배치된 터치 패드에는 터치 감지 소자로부터의 감지 신호(Rx 신호)가 전달될 수 있다. 터치 패드 역시 전도성이 우수한 물질로 구성될 수 있고, 표시 패드와 동일한 물질로 구성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 표시 패드는 ACF 등의 전도성 접착 물질을 이용하여 제1 플렉서블 기판(670)의 패드와 연결된다. 제1 플렉서블 기판(670)은 전술된 제1 플렉서블 기판(110, 310)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 본 개시의 간결성을 위해 생략한다. 제1 플렉서블 기판(670)의 하면에 배선이 배치되며, 배선은 커넥터(675)와 연결된다.

커넥터(675)는 제1 플렉서블 기판(670)의 일단에 배치되어, 회로부와 제1 플렉서블 기판(670)을 연결시키는 역할을 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 플렉서블 기판(670)에 하나의 커넥터(675)가 배치될 수 있다.

종래의 터치 스크린 표시 장치에서는 플렉서블 인쇄 회로 기판이 복수로 존재하였으므로, 표시 소자와 터치 감지 소자를 제어하기 위한 회로부와 연결되는 커넥터 역시 복수로 존재하였다. 이에 따라, 회로부를 플렉서블 인쇄 회로 기판에 연결하기 위해서, 복수의 커넥터를 회로부에 개별적으로 연결하여야 하는 번거로움이 있었다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 일체형 표시 장치(6000)에서는, 회로부를 기판(610)에 연결하기 위해서, 플렉서블 인쇄 회로 기판(610)에 배치된 하나의 커넥터(675)만을 회로부에 연결하면 되므로, 커넥터(675)의 체결 공정이 보다 단순하게 진행될 수 있으며, 보다 소형의 표시 장치가 구현될 수 있다.

또한, 제1 플렉서블 기판(670)은 제2 플렉서블 기판(690)의 제2 패드(692)와의 전기적 연결을 위한 제1 패드(672) 및 터치 집적 회로(680)를 포함한다. 터치 집적 회로(680)는 터치 감지 소자에 구동 신호를 전송하고, 터치 감지 소자로부터의 감지 신호를 이용하여 터치 여부 또는 터치 위치를 판단하는 역할을 한다.

제1 플렉서블 기판(670)의 하면에는 정렬 정확도를 위해 제2 플렉서블 기판(690)의 위치를 가이드할 가이드 구조물(685)이 배치된다. 가이드 구조물(685)은 제1 패드(672)를 노출시키며 제2 플렉서블 기판(690)에 적어도 일부에 대응하는 형상을 가진다. 가이드 구조물(685)은 터치 집적 회로(680) 상에는 배치되지 않을 수 있다.

한편, 터치 패드는 제2 플렉서블 기판(690)의 패드와 연결된다. 제2 플렉서블 기판(690)의 하면에도 배선이 배치되며, 제2 플렉서블 기판(690)은 배선과 연결되고, 제1 패드(672)와 연결되기 위한 제2 패드(692)를 가진다. 터치 집적 회로(680)는 제1 패드(672)와 연결되며, 커넥터(675)와 연결된다. 터치 감지 소자로부터의 신호는 제2 플렉서블 기판(690)을 통해 제1 플렉서블 기판(670)의 제1 패드(672)를 거쳐 터치 집적 회로(680)에 전달되고, 터치 집적 회로(680)에서 예를 들어 디지털 신호로 변환된 후, 제1 플렉서블 기판(670)의 배선과 커넥터(675)를 통해 회로부로 전달된다.

터치 집적 회로(680)가 회로부에 배치되지 않고 제1 플렉서블 기판(670)에 배치됨으로써, 터치 감지 소자로부터의 신호에 대한 간섭이 감소되며, 이에 따라, 터치 감지의 정확성이 향상될 수 있다.

도 6과 같은 터치 스크린 일체형 표시 장치(6000)에서는 복수의 플렉서블 인쇄 회로 기판이 사용되고 전술된 정렬 정확도의 문제가 있는바, 가이드 구조물(685)을 통해 정렬 정확도가 향상되고, 오정렬에 의한 불량률이 감소될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 인쇄 회로 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다. 먼저, 제1 패드 및 제1 패드의 적어도 일부를 따라 배치된 가이드 구조물을 포함하는 제1 플렉서블 기판이 제공된다(S710). 다음으로, 제2 패드를 포함하는 제2 플렉서블 기판을 가이드 구조물을 따라 이동시켜 제1 패드와 제2 패드를 정렬시킨다(S720), 제1 패드와 제2 패드 사이에는 AFC와 같은 접합부가 배치될 수 있으며, 제1 패드와 제2 패드는 가압되어 연결된다. 이에 따라 제1 패드와 제2 패드가 전기적으로 연결된다(S730). 다음으로, 가이드 구조물을 제1 플렉서블 기판으로부터 제거한다(S740). 가이드 구조물이 제거되면, 플렉서블 인쇄 회로 기판의 부피가 감소되어 장착되는 전자 디바이스의 소형화가 달성될 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1000, 5000 : 장치
100 : 제1 플렉서블 인쇄 회로 기판
110, 310, 670 : 제1 플렉서블 기판
120, 320, 672 : 제1 패드
130A, 130B, 130C, 130D, 685 : 가이드 구조물
132, 134 : 돌출부
140 : 접합부
200 : 제2 플렉서블 인쇄 회로 기판
210, 410, 690 : 제2 플렉서블 기판
220, 420, 692 : 제2 패드
330 : 제1 홀
340 : 제2 홀
430 : 제3 홀
440 : 제4 홀
510 : 제1 정렬 부재
520 : 제2 정렬 부재
6000 : 터치 스크린 일체형 표시 장치
610 : 기판
630 : 표시 소자
660 : 구동 집적 회로
675 : 커넥터
680 : 터치 집적 회로

Claims

제1 플렉서블 기판;
상기 제1 플렉서블 기판 상에 배치되는 패드; 및
상기 패드를 통해서 전기적으로 연결되는 제2 플렉서블 기판을 가이드하도록 상기 패드의 적어도 일부를 따라 배치된 가이드 구조물을 포함하는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 제1 플렉서블 기판의 상면과 상기 가이드 구조물의 상면 사이의 거리는, 상기 제1 플렉서블 기판과 상기 제2 플렉서블 기판이 상기 패드를 통해서 연결될 때, 상기 제1 플렉서블 기판의 상면과 마주보는 상기 제2 플렉서블 기판 하면 사이의 거리보다 큰, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 가이드 구조물은 상기 제2 플렉서블 기판의 형상에 대응하는 형상을 갖는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 가이드 구조물은 상기 패드를 따라 배치된 2 개의 측면을 가지는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 가이드 구조물은 상기 패드를 따라 배치된 ㄷ형상을 가지는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 가이드 구조물은 절연층으로 이루어지며, 상기 절연층은 상기 제2 플렉서블 기판이 고정된 후 탈착 가능하도록 구성된, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 가이드 구조물은,
상기 제2 플렉서블 기판이 상기 가이드 구조물을 따라 가이드될 때 상기 제2 플렉서블 기판의 상면이 상기 가이드 구조물에 의해 덮이도록 하는 돌출부를 포함하는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제7항에 있어서,
상기 제2 플렉서블 기판이 수평으로 이동될 수 있도록 상기 제1 플렉서블 기판의 적어도 일 측면에는 상기 가이드 구조물이 배치되지 않으며, 상기 가이드 구조물의 상기 돌출부는 적어도 상기 일 측면의 반대편에 배치된, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 제2 플렉서블 기판이 수평으로 이동될 수 있도록 상기 제1 플렉서블 기판의 적어도 일 측면에는 상기 가이드 구조물이 배치되지 않고, 상기 제2 플렉서블 기판은 상기 일 측면에 대응하는 마크를 갖는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1항에 있어서,
상기 제1 플렉서블 기판에는,
터치 인식 전극들로부터의 신호를 전달하기 위한 제1 배선,
디스플레이 디바이스로부터의 신호를 전달하기 위한 제2 배선,
상기 제1 배선과 연결된 터치 모듈, 및
상기 제1 배선 및 상기 제2 배선이 모두 연결되는 커넥터가 더 배치되는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
정렬을 위한 제1 홀과 제2 홀을 갖는 제1 플렉서블 기판;
상기 제1 플렉서블 기판과 패드를 통해 연결되고, 상기 제1 플렉서블 기판과의 정렬을 위해, 상기 제1 홀에 대응하는 제3 홀과 상기 제2 홀에 대응하는 제4 홀을 갖는 제2 플렉서블 기판;
상기 제1 홀과 상기 제2 홀을 관통하는 제1 정렬 부재; 및
상기 제3 홀과 상기 제4 홀을 관통하는 제2 정렬 부재를 포함하는, 플렉서블 인쇄 회로 기판.
제1 패드 및 상기 제1 패드의 적어도 일부를 따라 배치된 가이드 구조물을 포함하는 제1 플렉서블 기판을 제공하는 단계;
제2 패드를 포함하는 제2 플렉서블 기판을 상기 가이드 구조물을 따라 이동시켜 상기 제1 패드와 상기 제2 패드를 정렬시키는 단계;
상기 제1 패드 및 상기 제2 패드를 연결시키는 단계; 및
상기 가이드 구조물을 상기 제1 플렉서블 기판으로부터 제거하는 단계를 포함하는, 플렉서블 인쇄 회로 기판 제조 방법.