KR20200072637A - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 전기적으로 연결된 가요성 인쇄 회로 기판, 상기 표시 패널의 일단에 위치하는 제1 패드, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 일단에 위치하고, 상기 제1 패드와 중첩하는 제2 패드, 그리고 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에 위치하는 제1 이방성 도전막을 포함하고, 상기 제1 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함하고, 상기 제1 이방성 도전막은 제1 전도 영역과 제1 절연 영역을 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 개시는 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근에는 유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치 등의 표시 장치가 사용되고 있다. 표시 장치는 영상을 표시하는 화소를 포함하는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널에는 화소들 외에도, 구동 장치, 화소와 구동 장치를 제어하는데 사용되는 신호들의 입출력을 위한 패드부(pad portion)가 있고, 패드부에는 집적회로 칩(IC chip)이나 필름 형태의 가요성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) 등이 접합된다.
이 때, 패드부의 전기적 접속과 물리적 결합을 위해, 도전볼(conductive ball)을 포함하는 이방성 도전막(anisotropic conductive film, ACF)이 사용된다. 해상도가 높아지고, 회로가 집적화 됨에 따라 패드부의 패드간 거리가 점차 좁아지고 있으며, 이에 따라 신뢰성이 향상된 패드부의 전기적 접속이 요구되고 있다.
도전볼을 포함하는 이방성 도전막의 본딩 과정에서 레진 플로우(resin flow)에 의해, 도전볼은 패드부의 모든 영역에서 균일하게 포착 되지 않는다. 따라서, 일부 영역에 도전볼이 과다하게 밀집되면 면 방향으로 인접하는 패드들이 단락 될 수 있고, 일부 영역에 도전볼이 부족하면 대응하는 패드들이 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 또한, 일정 크기와 부피를 가지며 불규칙적으로 위치하는 도전볼을 이용하여, 대응하는 패드들은 전기적으로 연결하고, 이와 동시에 인접하는 패드들은 전기적으로 연결되지 않도록 하기 위하여 패드의 피치(pitch)와 패드의 면적에 제약이 따른다. 다시 말해, 패드간 거리가 일정 수준 이상 가까워지면 인접하는 패드들이 단락 될 수 있고, 패드의 면적이 충분하지 않으면 대응하는 패드들이 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 이는 특히 많은 수의 패드가 일정 면적에 집적되어야 하는 고해상도 표시 장치에서 문제가 될 수 있다.
실시예들은 도전볼을 포함하지 않고도 패드간 전기적 접속이 가능하여, 도전볼의 밀집도와 도전볼의 크기 등에 따른 패드의 피치 또는 패드의 면적에 한계가 없고, 도전볼에 의한 단락 또는 개방의 문제가 없어 패드의 접속 신뢰성이 향상된 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 전기적으로 연결된 가요성 인쇄 회로 기판, 상기 표시 패널의 일단에 위치하는 제1 패드, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 일단에 위치하고, 상기 제1 패드와 중첩하는 제2 패드, 그리고 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에 위치하는 제1 이방성 도전막을 포함하고, 상기 제1 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함하고, 상기 제1 이방성 도전막은 제1 전도 영역과 제1 절연 영역을 포함한다.
상기 제1 전도 영역은 상기 제1 패드와 상기 제2 패드가 중첩하는 영역에 위치하고, 상기 제1 절연 영역은 상기 제1 전도 영역을 둘러싸는 영역에 위치할 수 있다.
상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리싸이오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌(polyphenylene) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 전도 영역은 트랜스 폴리아세틸렌(trans-Polyacetylene)을 포함하고, 상기 제1 절연 영역은 시스 폴리아세틸렌(cis-Polyacetylene)을 포함할 수 있다.
상기 제1 패드는 미세한 피치를 가질 수 있고, 상기 제1 패드의 피치는 27 ㎛ 이하일 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 인쇄 회로 기판, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 타단에 위치하는 제3 패드, 그리고 상기 인쇄 회로 기판에 위치하는 제4 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 패드와 상기 제4 패드 사이에 위치하는 제2 이방성 도전막을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함할 수 있다.
상기 제2 이방성 도전막은 제2 전도 영역과 제2 절연 영역을 포함하고, 상기 제2 전도 영역은 상기 제3 패드와 상기 제4 패드가 중첩하는 영역에 위치할 수 있다.
상기 가요성 인쇄 회로 기판은 데이터 구동 집적 회로를 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동 집적 회로는 상기 제2 패드, 제1 이방성 도전막 및 제1 패드를 통해 신호를 상기 표시 패널에 전달할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 전기적으로 연결된 가요성 인쇄 회로 기판, 상기 표시 패널의 일측에 위치하는 제1 패드, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 일단에 위치하고, 상기 제1 패드와 중첩하는 제2 패드, 그리고 상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에 위치하는 제1 이방성 도전막을 포함하고, 상기 제1 이방성 도전막은 제1 전도 영역과 제1 절연 영역을 포함하고, 상기 제1 전도 영역은 다결정 실리콘을 포함하고, 상기 제1 절연 영역은 비정질 실리콘을 포함한다.
상기 제1 전도 영역은 상기 제1 패드와 상기 제2 패드가 중첩하는 영역에 위치하고, 상기 제1 절연 영역은 상기 제1 전도 영역을 둘러싸는 영역에 위치할 수 있다.
상기 제1 이방성 도전막은 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 인쇄 회로 기판, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 타단에 위치하는 제3 패드, 상기 인쇄 회로 기판에 위치하는 제4 패드, 그리고 상기 제3 패드와 상기 제4 패드 사이에 위치하는 제2 이방성 도전막을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 이방성 도전막은 제2 전도 영역과 제2 절연 영역을 포함하고, 상기 제2 전도 영역은 다결정 실리콘 입자를 포함하고, 상기 제2 절연 영역은 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.
상기 제2 이방성 도전막은 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 준비하는 단계, 상기 표시 패널 또는 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 이방성 도전막을 부착하는 단계, 상기 이방성 도전막 위에 마스크를 준비하는 단계, 그리고 상기 이방성 도전막에 레이저를 조사하는 단계를 포함하고, 상기 마스크는 상기 표시 패널의 패드에 대응되는 영역에 개구부를 포함하고, 상기 이방성 도전막에 레이저를 조사하는 단계는 상기 마스크의 상기 개구부를 통해 상기 이방성 도전막이 상기 표시 패널의 패드와 중첩하는 영역에 레이저를 조사하여 수행된다.
상기 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함할 수 있다.
상기 이방성 도전막에서 상기 레이저가 조사된 영역은 다결정 실리콘이 형성되고, 상기 이방성 도전막에서 상기 레이저가 조사되지 않은 영역은 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.
실시예들은 도전볼을 포함하지 않고도 패드간 전기적 접속이 가능한 구조를 포함한다. 따라서, 도전볼의 밀집도와 도전볼의 크기 등에 따른 패드의 피치 또는 패드의 면적에 한계가 없고, 도전볼에 의한 단락 또는 개방의 문제가 없어 패드의 접속 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 미세한 피치 및 면적을 가지는 패드를 형성할 수 있으므로, 표시 장치에서 영상이 표시되는 영역 주변에 위치하는 데드 스페이스(dead space)를 줄일 수 있고, 표시 장치의 고해상도 구현이 가능하며, 이에 따라 표시 장치의 설계 자유도가 증가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 A부분을 확대한 분해사시도 이다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 패널(100)과 연결되어 있는 가요성 인쇄 회로 기판(200) 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)과 연결되어 있는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, 300)을 포함한다. 표시 패널(100)은 유기 발광 표시 패널 또는 액정 표시 패널일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시 영역(display area, DA), 그리고 표시 영역(DA)에 인가되는 각종 신호들을 생성하거나 전달하기 위한 소자들 및 배선들이 배치되어 있는 비표시 영역(non-display area, NA)을 포함한다. 비표시 영역(NA)은 표시 영역(DA)의 외곽에 위치할 수 있다. 도 1에서 표시 패널(100)의 일 측 가장자리 영역 즉, 하측 영역만이 비표시 영역(NA)으로 도시되어 있으나, 표시 패널(100)의 다른 측 가장자리 영역 예컨대, 좌, 우측 가장자리 영역 또는 상측 가장자리 영역도 비표시 영역(NA)에 해당할 수 있고, 표시 영역(DA)을 둘러싸는 영역에 위치할 수 있다. 표시 영역(DA)이 사각형으로 도시되어 있으나, 표시 영역(DA)은 사각형 외에도 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
표시 패널(100)의 표시 영역(DA)에는 화소들(PX)이 예컨대 행렬로 배치되어 있다. 표시 영역(DA)에는 게이트선들(미도시) 및 데이터선들(미도시) 같은 신호선들이 또한 배치되어 있다. 게이트선들은 대략 행 방향(가로 방향)으로 뻗어 있을 수 있고, 데이터선들은 대략 열 방향(세로 방향)으로 뻗어 있을 수 있다. 각각의 화소(PX)는 게이트선 및 데이터선과 연결되어, 이들 신호선으로부터 게이트 신호와 데이터 신호를 인가 받을 수 있다.
표시 패널(100)의 비표시 영역(NA)에는 표시 패널(100)의 외부로부터 신호들을 전달받기 위한 패드(PE)들이 형성되어 있는 제1 패드부(PP1)가 위치한다. 표시 영역(DA)에 위치하는 복수의 신호선(11)은 비표시 영역(NA)까지 연장되어 제1 패드부(PP1)의 패드(PE)와 연결되어 있다. 표시 패널(100)의 비표시 영역(NA)에는 게이트 구동부(미도시)가 집적되어 있을 수 있고, 집적회로 칩 형태로 제공될 수도 있다.
가요성 인쇄 회로 기판(200)은 휘어질 수 있으며, 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 일단은 표시 패널(100)의 복수의 신호선(11)과 전기적으로 연결되어 있다. 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 일단은 표시 패널(100)의 제1 패드부(PP1)와 중첩하고, 제1 패드부(PP1)에서 가요성 인쇄 회로 기판(200)과 표시 패널(100)이 전기적으로 연결될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 표시 패널(100)과 가요성 인쇄 회로 기판(200)은 이방성 도전막에 의해 연결되어 가요성 인쇄 회로 기판(200)으로부터 신호를 전달받을 수 있다.
가요성 인쇄 회로 기판(200)은 입력 영상 신호에 대응하는 계조 전압인 데이터 전압을 생성하는 데이터 구동 집적 회로(400)를 포함한다. 데이터 구동 집적 회로(400)는 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 실장되어 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package) 형태로 제1 패드부(PP1)에 연결될 수 있다. 도시된 것과 달리, 데이터 구동부는 집적회로 칩 형태로 표시 영역(DA)과 제1 패드부(PP1) 사이의 비표시 영역(NA)에 실장되어 있는 것도 가능하다.
가요성 인쇄 회로 기판(200)의 타단에는 신호들을 전달받기 위한 패드(PE)들이 형성되어 있는 제2 패드부(PP2)가 위치한다. 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제2 패드부(PP2)에는 인쇄 회로 기판(300)의 일단이 연결되어 있다. 가요성 인쇄 회로 기판(200)과 인쇄 회로 기판(300)은 이방성 도전막에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
인쇄 회로 기판(300)은 표시 패널(100)의 게이트 구동부(미도시)를 제어하는 신호 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 신호 제어부는 인쇄 회로 기판(300) 위에 위치하며 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 통하여 신호를 표시 패널(100)에 전달할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 구체적으로, 도 2는 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 벤딩된 표시 장치의 단면도를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 표시 장치는 표시 패널(100), 가요성 인쇄 회로 기판(200) 및 인쇄 회로 기판(300)을 포함한다.
표시 패널(100)은 기판(110)을 포함한다. 기판(110)은 잘 휘어지고 구부러지며 접히거나 말릴 수 있는 플라스틱 등의 플렉서블 소재를 포함할 수 있다.
기판(110) 상에는 박막 트랜지스터 표시판(120)과 제1 패드(PE1a)가 위치한다. 박막 트랜지스터 표시판(120)은 도 1의 표시 영역(DA)에 위치할 수 있다. 박막 트랜지스터 표시판(120)은 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하고, 복수의 게이트선과 복수의 데이터선 및 복수의 구동 전압선을 포함하는 복수의 신호선을 포함할 수 있다.
제1 패드(PE1a)는 기판(110)의 가장자리에 위치할 수 있고, 비표시 영역(NA)에 위치할 수 있다. 도 2에서 도시하지는 않았지만, 박막 트랜지스터 표시판(120)에 위치하는 복수의 신호선(미도시)은 비표시 영역(NA)으로 연장되어 제1 패드(PE1a)와 연결될 수 있다.
가요성 인쇄 회로 기판(200)은 데이터 구동 집적 회로(400), 제2 패드(PE1b), 그리고 제3 패드(PE2a)를 포함한다. 가요성 인쇄 회로 기판(200)은 기판(110)의 아래쪽으로 벤딩될 수 있다. 다시 말해, 가요성 인쇄 회로 기판(200)은 기판(110)에서 박막 트랜지스터 표시판(120)이 위치하는 면의 반대쪽 면을 향하는 방향으로 벤딩될 수 있다.
데이터 구동 집적 회로(400)는 벤딩 전 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 하면에 위치할 수 있고, 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 벤딩된 후에는 표시 패널(100)의 기판(110) 아래에 위치할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 데이터 구동 집적 회로(400)는 제1 패드(PE1a) 및 제2 패드(PE1b)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 패드(PE1b)는 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 일단에 위치하며, 제1 이방성 도전막(510)에 의해 표시 패널(100)의 제1 패드(PE1a)와 전기적으로 연결되어 있다. 제1 이방성 도전막(510)은 일면이 제1 패드(PE1a)와 접하고, 타면이 제2 패드(PE1b)와 접할 수 있다. 제1 이방성 도전막(510)은 표시 패널(100)의 제1 패드(PE1a)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제2 패드(PE1b)를 접착하며, 동시에 전기적으로 연결할 수 있다.
제3 패드(PE2a)는 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 타단에 위치하며, 제2 이방성 도전막(520)에 의해 인쇄 회로 기판(300)의 제4 패드(PE2b)와 전기적으로 연결되어 있다. 제2 이방성 도전막(520)은 일면이 제3 패드(PE2a)와 접하고, 타면이 제4 패드(PE2b)와 접할 수 있다. 제2 이방성 도전막(520)은 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 패드(PE2a)와 인쇄 회로 기판(300)의 제4 패드(PE2b)를 접착하며, 동시에 전기적으로 연결할 수 있다.
도 3을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 이방성 도전막에 대해 상세히 설명한다. 도 3은 도 1의 A부분을 확대한 분해사시도이다.
기판(110)의 상면에는 제1 패드(PE1a)가 위치하고, 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 하면에는 제2 패드(PE1b)가 위치한다. 제2 패드(PE1b)는 제1 패드(PE1a)와 중첩하는 영역에 위치한다. 그러나, 제1 패드(PE1a)와 제2 패드(PE1b)는 완전히 일치하거나 완전히 중첩하지 않을 수 있고 서로 어느 정도 어긋나 있을 수 있으며, 크기나 모양이 서로 다를 수 있다. 또한, 도시된 바와 달리, 제1 패드(PE1a)와 제2 패드(PE1b)는 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 형상일 수 있다.
제1 이방성 도전막(510)은 제1 패드(PE1a)와 제2 패드(PE1b) 사이에 위치한다. 제1 이방성 도전막(510)은 일면이 제1 패드(PE1a)와 접하며, 타면이 제2 패드(PE1b)와 접할 수 있다.
제1 이방성 도전막(510)은 전도성 고분자를 포함한다. 예컨대, 제1 이방성 도전막(510)은 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리싸이오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌(polyphenylene) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 이방성 도전막(510)은 전도 영역(511)과 절연 영역(512)을 포함한다. 전도 영역(511)은 전류가 통하는 영역이고, 절연 영역(512)은 전류가 거의 통하지 않는 영역이다. 예컨대, 전도 영역(511)의 저항은 0 Ω을 초과하고 105 Ω 이하이고, 절연 영역(512)의 저항은 106 Ω 내지 107 Ω 일 수 있다.
전도 영역(511)은 제1 패드(PE1a)와 제2 패드(PE1b)가 중첩하는 영역에 위치할 수 있다. 전도 영역(511)은 중첩하는 제1 패드(PE1a)와 제2 패드(PE1b)를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 제1 이방성 도전막(510)에 이격적으로 위치하는 각각의 전도 영역(511)은 절연 영역(512)에 의해 서로 전기적으로 연결되지 않고 절연될 수 있다.
도 3에는 전도 영역(511)이 제1 패드(PE1a) 및 제2 패드(PE1b)와 일치하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 전도 영역(511)이 제1 패드(PE1a) 및 제2 패드(PE1b)와 완전히 일치하지 않는 것도 가능하다. 전도 영역(511)은 제1 패드(PE1a) 및 제2 패드(PE1b)와 완전히 중첩하지 않을 수 있고, 서로 어느 정도 어긋나 있을 수 있으며, 크기나 모양이 서로 다를 수 있다. 또한, 도시된 바와 달리, 전도 영역(511)은 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 형상일 수 있다. 각각의 전도 영역(511)은 대응하는 하나의 제1 패드(PE1a) 및 하나의 제2 패드(PE1b)와만 중첩할 수 있고, 이와 인접하는 다른 제1 패드(PE1a) 및 다른 제2 패드(PE1b)와는 중첩하지 않을 수 있다.
절연 영역(512)은 제1 패드(PE1a)와 제2 패드(PE1b)가 중첩하지 않는 영역에 위치할 수 있고, 전도 영역(511)을 제외한 나머지 영역에서 전도 영역(511)을 둘러싸며 위치할 수 있다. 또한, 절연 영역(512)은 제1 패드(PE1a) 및 제2 패드(PE1b)와 중첩하지 않을 수 있다. 제1 이방성 도전막(510)의 절연 영역(512)에 의해 표시 패널의 기판(110)에 위치하는 각각의 제1 패드(PE1a)들은 서로 단락되지 않고, 전기적 신호를 전달하지 않는다.
예를 들어, 제1 이방성 도전막(510)이 폴리아세틸렌을 포함하는 경우, 전도 영역(511)은 트랜스 폴리아세틸렌(trans-Polyacetylene)을 포함하고, 절연 영역(512)은 시스 폴리아세틸렌(cis-Polyacetylene)을 포함할 수 있다. 이 때, 전도 영역(511)의 도전율은 10-4 S/cm 내지 10-2 S/cm 일 수 있고, 절연 영역(512)의 도전율은 10-8 S/cm 내지 10-6 S/cm 일 수 있다. 따라서, 전도 영역(511)은 제1 패드(PE1a)와 제2 패드(PE1b)간에 전기적 신호를 전달할 수 있고, 절연 영역(512)에는 전기적 신호가 차단된다.
도전볼을 포함하는 이방성 도전막의 경우, 도전볼에 의한 물리적 점 접촉(physical point contact)을 통해 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 연결한다. 또한, 도전볼의 크기는 무한히 작아질 수 없고, 도전볼은 일정 크기와 부피를 가지며 이방성 도전막 내에서 불규칙적으로 위치한다. 예를 들어, 도전볼의 최소 크기는 약 3 ㎛일 수 있다.
상술한 도전볼 특성에 의해 패드의 접속 불량이 발생할 수 있다. 예를 들어, 일부 영역에 도전볼이 과다하게 밀집되면 표시 패널 면 방향의 패드들이 단락 될 수 있고, 일부 영역에 도전볼이 부족하면 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판이 전기적으로 연결되지 않을 수 있다.
또한, 도전볼을 이용하여 대응하는 패드들은 전기적으로 연결되고, 이와 동시에 인접하는 패드들은 전기적으로 연결되지 않도록 하기 위하여 패드의 피치(pitch)와 패드의 면적이 일정 크기 이상인 것으로 제한된다. 이에 따라, 표시 장치의 고해상도 구현이 어렵고, 고해상도 표시 장치에서 데드 스페이스를 줄이지 못하는 한계가 있다. 데드 스페이스는 표시 장치에서 영상을 표시 하는 표시 영역(DA) 외의 영역을 의미하며, 비표시 영역(NA)과 동일한 영역이거나, 비표시 영역(NA)을 포함하는 영역일 수 있다.
그러나, 일 실시예에 따른 이방성 도전막(510)의 경우 도전볼을 포함하지 않고, 도전율이 높은 전도 영역(511)과 도전율이 낮은 절연 영역(512)을 포함하여 표시 패널의 제1 패드(PE1a)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제2 패드(PE1b)를 전기적으로 연결할 수 있다. 따라서, 도전볼의 밀집도 및 크기 등에 따른 불량이 발생하지 않는다. 또한, 도전볼에 의한 패드의 피치 및 면적의 한계를 극복할 수 있고, 미세한 피치 및 면적을 가지는 패드 설계가 가능하다. 예를 들어, 제1 패드(PE1a)의 피치(P1)와 제2 패드(PE1b)의 피치(P2)는 27 ㎛ 이하일 수 있다. 피치는 패드의 중심간 거리를 의미한다. 이에 따라, 제1 이방성 도전막(510)의 전도 영역(511)의 중심간 거리(P3) 또한 27 ㎛ 이하일 수 있다.
도 3에서 도 2의 제1 이방성 도전막(510) 만을 설명하였으나, 도 3의 내용은 도 2의 제3 패드(PE2a)와 제4 패드(PE2b)를 연결하는 제2 이방성 도전막(520)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4를 참고하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 이방성 도전막에 대해 설명한다. 도 4는 다른 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다. 도 4는 도 1의 A부분과 동일한 부분을 나타낸다.
제1 이방성 도전막(510)은 실리콘을 포함하는 것을 제외하면 도 3과 유사하므로, 중복되는 내용에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1 이방성 도전막(510)은 전도 영역(511)과 절연 영역(512)을 포함한다. 전도 영역(511)은 전류가 통하는 영역이고, 절연 영역(512)은 전류가 거의 통하지 않는 영역이다.
본 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 제1 이방성 도전막(510)의 전도 영역(511)은 다결정 실리콘(poly silicon, 555)을 포함하며, 절연 영역(512)은 비정질 실리콘(amorphous silicon, 550)을 포함할 수 있다. 단결정 실리콘 영역의 집합체인 다결정 실리콘(555)은 비정질 실리콘(550)에 비해 전자 이동도가 약 100배 높다. 따라서, 비정질 실리콘(550)을 포함하는 제1 이방성 도전막(510)의 전도 영역(511)에만 선택적으로 엑시머 레이저(Excimer Laser) 등을 이용하여 다결정 실리콘(555)으로 결정화하면, 절연 영역(512)에 비해 전자 이동도가 우수한 전도 영역(511)을 형성할 수 있다.
제1 이방성 도전막(510)은 수지(resin)를 더 포함할 수 있다. 수지는 열 경화 수지 또는 광 경화 수지일 수 있다. 예컨대, 수지는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 비스말레이미드 수지, 또는 시아네이트 수지일 수 있다. 제1 이방성 도전막(510)이 수지를 포함하는 경우, 수지를 포함하지 않을 때보다 전자 이동도가 낮아진다. 따라서, 수지에 포함되는 실리콘 입자의 밀도를 조절하여 제1 이방성 도전막(510)의 전자 이동도를 조절할 수 있다.
기판(110)의 상면에 위치하는 제1 패드(PE1a)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 하면에 위치하는 제2 패드(PE1b)는 제1 이방성 도전막(510)의 전도 영역(511)과 접합하여 전기적으로 연결된다. 제1 패드(PE1a)의 피치(P1)와 제2 패드(PE1b)의 피치(P2)는 27 ㎛ 이하일 수 있다. 이에 따라, 제1 이방성 도전막(510)의 전도 영역(511)의 중심간 거리(P3) 또한 27 ㎛ 이하일 수 있다.
도 4에서 도 2의 제1 이방성 도전막(510) 만을 설명하였으나, 도 4의 내용은 도 2의 제2 이방성 도전막(520)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 5를 참고하여, 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다. 구체적으로, 이방성 도전막을 이용하여 표시 장치에 포함되는 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 부착하는 방법에 대해 설명한다. 도 5는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 패드가 구비된 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 준비한다(S101). 표시 패널의 패드와 가요성 인쇄 회로 기판의 패드는 서로 중첩할 수 있도록 대응되는 위치에 형성한다.
다음으로, 표시 패널의 패드부에 이방성 도전막을 부착한다(S102). 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함하는 필름일 수 있다. 예컨대, 이방성 도전막은 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리싸이오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌(polyphenylene) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다음으로, 이방성 도전막 위에 마스크를 준비한다(S103). 레이저를 이방성 도전막의 소정의 영역에 선택적, 국부적으로 조사하기 위해 마스크가 사용될 수 있다. 마스크는 이방성 도전막 위에 위치하고, 표시 패널의 패드에 대응하는 영역에 개구부를 포함할 수 있다. 따라서, 레이저를 이방성 도전막이 표시 패널의 패드와 중첩하는 영역에 한하여 국부적으로 조사할 수 있다. 특히, 마스크를 이용하면 패드 영역의 얼라인을 맞추기 용이하여, 미세한 피치를 가지는 패드에 대응하는 영역에 정확히 레이저를 조사할 수 있다. 이에 따라, 미세한 피치 및 면적을 가지는 패드를 형성하는 것이 가능하고, 고해상도화되고 고집적화된 표시 장치의 제조가 가능하다.
다음으로, 이방성 도전막에 레이저를 조사한다(S104). 레이저를 조사하는 단계는 이방성 도전막이 표시 패널의 패드와 중첩하는 영역에 한하여 레이저를 조사하여 수행될 수 있다.
레이저가 조사된 영역은 도전성 고분자의 결합이 변형되어 도전율이 증가할 수 있다. 예컨대, 표시 패널의 패드부에 이방성 도전막을 부착하는 단계(S102)에서 표시 패널에 부착된 이방성 도전막은 시스 폴리아세틸렌을 포함하는 필름일 수 있다. 시스 폴리아세틸렌에 약 180 ℃의 열이 가해지면 결합이 변형되어 기하 이성질체 관계에 있는 트랜스 폴리아세틸렌이 형성된다. 따라서, 시스 폴리아세틸렌을 포함하는 필름에 레이저를 조사하면, 레이저를 조사한 영역에 트랜스 폴리아세틸렌이 형성된다. 다시 말해, 레이저를 조사한 영역은 트랜스 폴리아세틸렌을 포함하고, 레이저를 조사하지 않은 영역은 시스 폴리아세틸렌을 포함한다.
트랜스 폴리아세틸렌의 도전율은 시스 폴리아세틸렌의 도전율에 비해 크다. 예를 들어, 트랜스 폴리아세틸렌의 도전율은 10-4 S/cm 내지 10-2 S/cm 이고, 시스 폴리아세틸렌의 도전율은 10-8 S/cm 내지 10-6 S/cm 일 수 있다. 따라서, 레이저를 조사한 영역은 전기적 신호를 전달하는 전도 영역이 되고, 그 외의 영역은 전기적 신호를 전달하지 않는 절연 영역이 될 수 있다.
이방성 도전막이 도전성 고분자를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이방성 도전막이 실리콘 입자를 포함하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 비정질 실리콘을 포함하는 이방성 도전막에 엑시머 레이저 등을 조사하여 비정질 실리콘을 다결정 실리콘으로 결정화할 수 있다. 다결정 실리콘은 비정질 실리콘에 비해 전자 이동도가 약 100배 높다. 따라서, 레이저가 조사되어 다결정 실리콘을 포함하는 영역은 전도 영역이 되고, 비정질 실리콘을 포함하는 영역은 절연 영역이 될 수 있다.
다음으로, 이방성 도전막에 가요성 인쇄 회로 기판을 부착한다(S105). 이 때, 가요성 인쇄 회로 기판의 패드와 이방성 도전막에 레이저가 조사된 영역이 중첩하도록 부착한다. 다시 말해, 표시 패널의 패드, 가요성 인쇄 회로 기판의 패드 및 이방성 도전막에 레이저가 조사된 전도 영역은 모두 중첩하여, 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 면 방향으로 인접하는 패드간에는 이방성 도전막의 절연 영역에 의해 절연될 수 있다.
도 6을 참고하여, 다른 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 6은 부착 순서를 제외하면 도 5의 제조 방법과 유사하므로, 중복되는 구성의 상세한 설명은 생략한다.
먼저, 패드가 구비된 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 준비(S201)하고, 가요성 인쇄 회로 기판의 패드부에 이방성 도전막을 부착한다(S202). 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함하는 필름이거나, 실리콘 입자를 포함할 수 있다.
다음으로, 이방성 도전막 위에 마스크를 준비(S203)하고, 이방성 도전막에 레이저를 조사한다(S204). 레이저를 조사하는 단계는 마스크를 이용하여 이방성 도전막이 표시 패널의 패드와 중첩하는 영역에 한하여 레이저를 조사하여 수행될 수 있다.
다음으로, 이방성 도전막에 표시 패널을 부착한다(S205). 이 때, 표시 패널의 패드와 이방성 도전막에 레이저가 조사된 영역이 중첩하도록 부착한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 표시 장치 100: 표시 패널
110: 기판 120: 박막 트랜지스터 표시판
200: 가요성 인쇄 회로 기판 300: 인쇄 회로 기판
400: 구동 집적 회로 510: 제1 이방성 도전막
520: 제2 이방성 도전막 511: 전도 영역
512: 절연 영역 PE: 패드
PE1a: 제1 패드 PE1b: 제2 패드
PE2a: 제3 패드 PE2b: 제4 패드

Claims (20)

  1. 표시 패널,
    상기 표시 패널에 전기적으로 연결된 가요성 인쇄 회로 기판,
    상기 표시 패널의 일단에 위치하는 제1 패드,
    상기 가요성 인쇄 회로 기판의 일단에 위치하고, 상기 제1 패드와 중첩하는 제2 패드, 그리고
    상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에 위치하는 제1 이방성 도전막을 포함하고,
    상기 제1 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함하고,
    상기 제1 이방성 도전막은 제1 전도 영역과 제1 절연 영역을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 전도 영역은 상기 제1 패드와 상기 제2 패드가 중첩하는 영역에 위치하고,
    상기 제1 절연 영역은 상기 제1 전도 영역을 둘러싸는 영역에 위치하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 전도성 고분자는 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리싸이오펜(Polythiophene), 폴리페닐렌비닐렌(Polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌(polyphenylene) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 전도 영역은 트랜스 폴리아세틸렌(trans-Polyacetylene)을 포함하고,
    상기 제1 절연 영역은 시스 폴리아세틸렌(cis-Polyacetylene)을 포함하는 표시 장치.
  5. 제2항에서,
    상기 제1 패드의 피치(pitch)는 27 ㎛ 이하인 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    인쇄 회로 기판,
    상기 가요성 인쇄 회로 기판의 타단에 위치하는 제3 패드, 그리고
    상기 인쇄 회로 기판에 위치하는 제4 패드를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제3 패드와 상기 제4 패드 사이에 위치하는 제2 이방성 도전막을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함하는 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제2 이방성 도전막은 제2 전도 영역과 제2 절연 영역을 포함하고,
    상기 제2 전도 영역은 상기 제3 패드와 상기 제4 패드가 중첩하는 영역에 위치하는 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 가요성 인쇄 회로 기판은 데이터 구동 집적 회로를 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 데이터 구동 집적 회로는 상기 제2 패드, 제1 이방성 도전막 및 제1 패드를 통해 신호를 상기 표시 패널에 전달하는 표시 장치.
  12. 표시 패널,
    상기 표시 패널에 전기적으로 연결된 가요성 인쇄 회로 기판,
    상기 표시 패널의 일측에 위치하는 제1 패드,
    상기 가요성 인쇄 회로 기판의 일단에 위치하고, 상기 제1 패드와 중첩하는 제2 패드, 그리고
    상기 제1 패드와 상기 제2 패드 사이에 위치하는 제1 이방성 도전막을 포함하고,
    상기 제1 이방성 도전막은 제1 전도 영역과 제1 절연 영역을 포함하고,
    상기 제1 전도 영역은 다결정 실리콘을 포함하고,
    상기 제1 절연 영역은 비정질 실리콘을 포함하는 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 전도 영역은 상기 제1 패드와 상기 제2 패드가 중첩하는 영역에 위치하고,
    상기 제1 절연 영역은 상기 제1 전도 영역을 둘러싸는 영역에 위치하는 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 이방성 도전막은 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    인쇄 회로 기판,
    상기 가요성 인쇄 회로 기판의 타단에 위치하는 제3 패드,
    상기 인쇄 회로 기판에 위치하는 제4 패드, 그리고
    상기 제3 패드와 상기 제4 패드 사이에 위치하는 제2 이방성 도전막을 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 제2 이방성 도전막은 제2 전도 영역과 제2 절연 영역을 포함하고,
    상기 제2 전도 영역은 다결정 실리콘 입자를 포함하고,
    상기 제2 절연 영역은 비정질 실리콘을 포함하는 표시 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 제2 이방성 도전막은 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지를 더 포함하는 표시 장치.
  18. 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 준비하는 단계,
    상기 표시 패널 또는 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 이방성 도전막을 부착하는 단계,
    상기 이방성 도전막 위에 마스크를 준비하는 단계, 그리고
    상기 이방성 도전막에 레이저를 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 마스크는 상기 표시 패널의 패드에 대응되는 영역에 개구부를 포함하고,
    상기 이방성 도전막에 레이저를 조사하는 단계는 상기 마스크의 상기 개구부를 통해 상기 이방성 도전막이 상기 표시 패널의 패드와 중첩하는 영역에 레이저를 조사하여 수행되는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 이방성 도전막은 전도성 고분자를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제18항에서,
    상기 이방성 도전막에서 상기 레이저가 조사된 영역은 다결정 실리콘이 형성되고,
    상기 이방성 도전막에서 상기 레이저가 조사되지 않은 영역은 비정질 실리콘을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
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