KR20220046040A

KR20220046040A - 표시 장치 및 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법

Info

Publication number: KR20220046040A
Application number: KR1020200128764A
Authority: KR
Inventors: 오명수; 박두산; 진현철; 최승호
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2022-04-14
Also published as: CN114384717A; US20220107525A1

Abstract

실시예들에 따르면, 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 유리 기판을 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널에 부착되는 가요성 인쇄 회로 기판; 상기 비표시 영역에 위치하는 한 쌍의 제1 정렬 마크; 상기 제1 정렬 마크에 인접하는 한 쌍의 제2 정렬 마크; 및 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 한 쌍의 제3 정렬 마크를 포함한다.

Description

표시 장치 및 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법{DISPLAY DEVICE AND ALIGNING METHOD OF FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 개시는 표시 장치 및 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법에 관한 것으로, 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 포함하는 표시 장치에서 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 정렬할 수 있도록 하는 구조 및 방법에 대한 것이다.

현재 표시 장치로는 다양한 방식의 표시 장치가 사용되고 있으며, 대표적으로는 액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치가 있다.

액정 표시 장치는 백라이트 유닛을 포함하며, 백라이트 유닛에서 방출되는 빛을 차단하거나 투과시켜 화상을 표시하는 방식의 표시 장치이다.

한편, 유기 발광 표시 장치는 최근 주목 받고 있는 표시 장치로, 자체 발광 특성을 가져, 액정 표시 장치와 달리, 별도의 광원을 필요로 하지 않는다.

표시 장치는 다양한 크기로 제작되고 있으며, 소형 표시 장치는 휴대폰이 대표적이며, 텔레비전이나 모니터가 대형 표시 장치의 대표적인 예이다.

대형 표시 장치는 그 크기가 매우 커지고 있다. 예전에 판매되던 가장 큰 표시 장치는 50인치대였지만, 현재 70인치대 이상의 표시 장치도 많이 판매되고 있으며, 100인치대의 매우 큰 대형 표시 장치도 시중에 유통되고 있다. 또한, 표시 장치의 해상도는 점차 고해상도로 개발되고 있어 표시 장치에 형성되는 배선의 크기는 점차 감소하는 추세에 있다.

표시 장치는 복수의 화소를 포함하며, 복수의 화소를 구동하기 위한 구동부를 포함한다. 이러한 구동부는 외부로부터 인가되는 신호를 받아서 복수의 화소에 적합한 구동 신호로 변경하여 인가하게 된다.

이러한 구동부 또는 외부로부터 인가되는 신호는 표시 패널에 부착되는 가요성 인쇄 회로 기판을 통하여 전달된다.

실시예들은 표시 패널과 가요성 인쇄 회로 기판을 정렬시키고 불량없이 부착할 수 있는 표시 장치 및 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법를 제공하기 위한 것이다.

일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 유리 기판을 포함하는 표시 패널; 상기 표시 패널에 부착되는 가요성 인쇄 회로 기판; 상기 비표시 영역에 위치하는 한 쌍의 제1 정렬 마크; 상기 제1 정렬 마크에 인접하는 한 쌍의 제2 정렬 마크; 및 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 한 쌍의 제3 정렬 마크를 포함한다.

상기 제1 정렬 마크 중 하나와 상기 제2 정렬 마크 중 하나, 그리고 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 상기 제3 정렬 마크 중 하나는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 일측에 인접하여 위치하고, 상기 제1 정렬 마크 중 다른 하나와 상기 제2 정렬 마크 중 다른 하나, 그리고 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 상기 제3 정렬 마크 중 다른 하나는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 타측에 인접하여 위치할 수 있다.

상기 한 쌍의 제1 정렬 마크 간의 X축 방향의 거리는 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크 간의 X축 방향의 거리보다 길 수 있다.

상기 한 쌍의 제3 정렬 마크 각각의 위치는 정렬시 상기 제1 정렬 마크와 상기 제2 정렬 마크의 사이에 위치할 수 있다.

상기 한 쌍의 제3 정렬 마크, 상기 한 쌍의 제1 정렬 마크, 및 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크의 각 위치는 각 정렬 마크의 중심을 기준으로 상기 X축 방향의 위치로 판단할 수 있다.

상기 한 쌍의 제1 정렬 마크는 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크보다 상기 표시 패널의 일면에 근접하게 위치할 수 있다.

상기 한 쌍의 제1 정렬 마크 및 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크는 각 정렬 마크의 중심을 기준으로 상기 일면으로부터 상기 X축 방향에 수직한 Y축 방향의 거리로 판단할 수 있다.

상기 한 쌍의 제1 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X1, X3라하고, 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X2, X4라하며, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 한 쌍의 제3 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X5, X6라 하고, 설계값은 인접하는 상기 제1 정렬 마크의 중심과 상기 제2 정렬 마크의 중심 간의 상기 X축 방향의 실제 거리라 할 때, 아래의 수학식 1의 값을 이용하여 정렬시킬 수 있다.

[수학식 1]

(X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)] + (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]

상기 수학식 1에서 (X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)]는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 좌측에 위치하는 상기 제1 정렬 마크, 상기 제2 정렬 마크 및 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 제3 정렬 마크에 대하여 계산하는 값이고, (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 우측에 위치하는 상기 제1 정렬 마크, 상기 제2 정렬 마크 및 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 제3 정렬 마크에 대하여 계산하는 값일 수 있다.

상기 수학식 1에서 상기 설계값은 5㎛ 이상 2000㎛이하의 값을 가질 수 있다.

상기 표시 패널은 상기 한 쌍의 제1 정렬 마크 및 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크에 인접하여 Y축 방향으로 비스듬하게 형성되며 서로 마주보는 구조를 가지는 복수의 제1 패드를 더 포함하며, 상기 가요성 인쇄 회로 기판은 상기 한 쌍의 제3 정렬 마크에 인접하며, 상기 Y축 방향으로 비스듬하게 형성되며 서로 마주보는 구조를 가지는 복수의 제2 패드를 더 포함할 수 있다.

상기 표시 패널의 상기 복수의 제1 패드와 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 복수의 제2 패드가 상기 Y축 방향에 대하여 비스듬한 각도는 1도 이상 15도 이하일 수 있다.

상기 가요성 인쇄 회로 기판의 X축 방향의 길이에 따라서 상기 Y축 방향으로 상기 표시 패널과 중첩하는 정도가 변경될 수 있다.

일 실시예에 따른 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법은 표시 패널의 비표시 영역에 위치하는 한 쌍의 제1 정렬 마크 및 상기 제1 정렬 마크에 인접하는 한 쌍의 제2 정렬 마크, 그리고 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 한 쌍의 제3 정렬 마크를 포함하는 표시 장치에서, 상기 한 쌍의 제1 정렬 마크의 중심에 대한 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X1, X3라하고, 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X2, X4라하며, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 한 쌍의 제3 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X5, X6라 하고, 설계값은 인접하는 상기 제1 정렬 마크의 중심과 상기 제2 정렬 마크의 중심 간의 상기 X축 방향의 실제 거리라 할 때, 아래의 수학식 1의 값을 이용하여 상기 가요성 인쇄 회로 기판을 정렬시킨다.

[수학식 1]

(X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)] + (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]

상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 X축 방향의 길이를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 길이에 따라서 상기 가요성 인쇄 회로 기판과 상기 표시 패널이 상기 X축 방향에 수직하는 Y축 방향의 중첩하는 정도를 결정하고 상기 Y축 방향으로 위치를 이동시켜 정렬시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 표시 패널은 상기 한 쌍의 제1 정렬 마크 및 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크에 인접하여 Y축 방향으로 비스듬하게 형성되며 서로 마주보는 구조를 가지는 복수의 패드를 더 포함하며, 상기 가요성 인쇄 회로 기판은 상기 한 쌍의 제3 정렬 마크에 인접하며, 상기 Y축 방향으로 비스듬하게 형성되며 서로 마주보는 구조를 가지는 복수의 패드를 더 포함할 수 있다.

상기 표시 패널의 상기 복수의 패드와 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 복수의 패드가 상기 Y축 방향에 대하여 비스듬한 각도는 1도 이상 15도 이하일 수 있다.

상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 정렬한 후 상기 가요성 인쇄 회로 기판과 상기 표시 패널을 압착하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시예들에 따르면, 표시 패널에는 가요성 인쇄 회로 기판의 양측에 대응하여 각각 위치하는 한 쌍의 정렬 마크를 형성하고, 가요성 인쇄 회로 기판의 양측에 각각 위치하는 하나의 정렬 마크와의 거리를 측정하여 정렬시킴으로써, 짧은 거리만을 측정하여 정렬할 수 있어 정렬시 발생하는 오차를 줄일 수 있다.

또한, 하나의 표시 패널에 부착되는 가요성 인쇄 회로 기판의 수가 표시 장치의 대형화로 인하여 증가하며, 공정 시간을 줄이고자 복수의 가압부로 복수의 가요성 인쇄 회로 기판을 표시 패널에 부착하게 되는데, 이 때, 각 가압부간 정렬 마크를 측정하는 수치 간의 오차로 인하여 발생하는 오정렬을 줄이기 위하여, 가압부가 측정하는 값을 급감시켜 오차 정도를 줄여 오정렬의 발생을 제거할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 영역의 확대도이다.
도 3은 도 2의 L 및 R 부분의 표시 패널에 형성된 정렬 마크를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 L 및 R 부분의 가요성 인쇄 회로 기판에 형성된 정렬 마크를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4의 정렬 마크를 사용하여 정렬하는 방법을 각각 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 가요성 인쇄 회로 기판과 표시 패널을 정렬하고 부착하는 순서를 도시한 순서도이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따라 가요성 인쇄 회로 기판과 표시 패널의 중첩 정도를 변경하면서 부착하는 방식을 설명하는 도면이다.
도 10 및 도 11은 일 실시예에 따른 표시 패널의 한 쌍의 정렬 마크 각각의 다양한 모양을 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따라 가요성 인쇄 회로 기판을 가압하여 표시 패널에 부착하는 단계를 보여주는 도면이다.

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.

이하에서는 도 1을 통하여 전체적인 표시 장치의 구조에 대하여 살펴본다.

도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100), 가요성 인쇄 회로 기판(200), 인쇄 회로 기판(300) 및 구동 칩(250)을 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 표시 패널(100)은 유리 등으로 형성된 기판 위에 복수의 화소(PX)가 형성되어 있는 표시 영역(110)과 표시 영역(110)을 둘러싸는 비표시 영역(120)을 포함한다.

표시 패널(100)은 액정을 포함하는 액정 표시 패널이거나 발광 소자를 포함하는 발광 표시 패널일 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 실시예의 표시 패널(100)은 중대형 표시 패널일 수 있다.

표시 패널(100)에 포함되어 있는 복수의 화소(PX)는 스캔 신호 및 데이터 전압을 포함하는 다양한 제어 신호에 따라서 제어되며, 또한 일정한 전압을 가지는 전원 전압도 인가 받을 수 있다.

액정 표시 패널에서는 복수의 화소(PX)가 데이터 전압과 스캔 신호를 인가 받는다. 화소(PX)에 인가된 데이터 전압은 공통 전압과 전계를 형성하며, 전계에 따라서 액정 분자가 배열하는 방향이 정해진다. 액정 표시 패널인 경우에는 추가적으로 라이트 유닛을 더 포함하며, 라이트 유닛에서 제공된 빛이 액정 분자의 배열 방향에 따라서 위상차를 제공받아 편광판에 의하여 차단되는 비율이 조정되면서 휘도가 표현된다.

한편, 발광 표시 패널은 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널에서는 복수의 화소(PX)가 데이터 전압과 적어도 하나의 스캔 신호를 인가 받으며, 전원 전압인 구동 전압 및 구동 저전압도 인가 받을 수 있다. 또한, 추가적으로 발광 신호도 인가 받을 수 있다. 유기 발광 표시 패널은 데이터 전압에 기초하여 구동 트랜지스터의 출력 전류가 정해지며, 출력 전류가 유기 발광 다이오드를 흐르면서 빛을 방출한다. 유기 발광 다이오드를 흐르는 전류의 크기에 따라서 유기 발광 다이오드가 방출하는 빛의 휘도가 결정된다.

비표시 영역(120)에는 화소(PX)와 연결되는 배선이 형성되며, 화소(PX)와 동일한 공정으로 형성되는 구동부(예를 들면 스캔 구동부 등)가 형성될 수 있다. 또한, 비표시 영역(120)은 좀 더 넓은 폭을 가질 수 있으며, 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 부착되는 패드 영역(125)을 더 포함할 수 있다.

즉, 도 1에서는 도시하고 있지 않으나, 표시 패널(100)은 스캔 신호를 생성하는 스캔 구동부를 포함한다. 스캔 구동부는 비표시 영역(120)에 형성되며, 복수의 화소(PX)를 형성하는 공정을 통하여 함께 형성될 수 있다.

유기 발광 표시 장치에서 사용되는 발광 신호도 스캔 구동부에 준하는 별도의 구동부로부터 제공되며, 발광 신호를 제공하는 구동부도 비표시 영역(120) 중 일부 영역에 복수의 화소(PX)를 형성하는 공정을 통하여 함께 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 데이터 전압 및 구동 신호를 인가하는 구동 칩(250)은 가요성 인쇄 회로 기판(200)상에 형성되어 있으며, 가요성 인쇄 회로 기판(200)은 표시 패널(100)의 패드 영역(125)에 부착되어 데이터 전압 및 구동 신호가 표시 패널(100)의 화소(PX)로 전달되도록 한다. 도 1의 실시예에서는 하나의 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 3개의 구동 칩(250)이 부착된 실시예를 도시하고 있으며, 구동 칩(250)의 크기 및 위치는 도시한 바와 같이 서로 다를 수 있다. 구동 칩(250)의 개수는 한 개 이상 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 위치할 수 있으며, 구동 칩(250)의 개수는 하나의 구동 칩(250)이 제어하는 신호선의 개수에 기초하여 형성되는 구동 칩(250)의 수가 결정된다. 표시 장치의 해상도가 높아지면서 하나의 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 부착되는 구동 칩(250)의 개수는 증가되는 경향이 있다.

가요성 인쇄 회로 기판(200)의 타측면에는 인쇄 회로 기판(300)이 부착되어 있다. 인쇄 회로 기판(300)에는 추가적인 타이밍 컨트롤러 등의 구동부가 형성될 수 있다.

인쇄 회로 기판(300)은 외부로부터 입력되는 영상 신호를 구동 칩(250)으로 전달하는 역할을 하며, 또한, 화소(PX)에서 사용되는 기본적인 전압 레벨을 전달하는 역할도 수행할 수 있다.

도 1의 실시예에서는 2개의 인쇄 회로 기판(300)이 형성되어 있지만, 실시예에 따라서는 더 많은 인쇄 회로 기판(300)이 형성될 수 있다. 또한, 인접하는 인쇄 회로 기판(300)을 연결하는 추가 가요성 인쇄 회로 기판을 더 포함할 수도 있다. 추가 가요성 인쇄 회로 기판은 외부로부터 입력되는 영상 신호를 일측 인쇄 회로 기판(300)에서 타측 인쇄 회로 기판(300)으로 전달하는 역할을 할 수 있다.

도 1에서는 명확하게 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 개수를 도시하고 있지 않지만, 표시 패널(100)의 해상도가 높아짐에 따라서 부착되는 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 개수도 증가하며, 실시예에 따라서는 16개 또는 24개의 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 하나의 표시 패널(100)에 부착될 수 있다.

표시 패널(100), 가요성 인쇄 회로 기판(200), 및 인쇄 회로 기판(300)은 서로 이방성 도전 필름(ACF)에 의하여 부착되어 전기적으로 연결되어 있다.

표시 패널(100)과 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 부착 구조에 대하여 도 2를 통하여 살펴본다.

도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부 영역의 확대도이다.

하나의 가요성 인쇄 회로 기판(200)은 표시 패널(100)의 비표시 영역(120) 중 패드 영역(125)에 이방성 도전 필름(ACF)에 의하여 부착된다. 보다 정확하게는 표시 패널(100)의 패드 영역(125)에 위치하는 하나의 패드와 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 위치하는 하나의 패드가 서로 전기적으로 연결되도록 부착된다.

특히, 표시 패널(100)이 고해상도로 개발됨에 따라서 정해신 표시 패널(100)의 면적으로 인하여 신호선 및 패드의 폭이나 간격이 감소되어 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 부착할 때 오차 범위도 감소되어야 한다.

각 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 표시 패널(100)에 부착할 때 정렬 마크를 인식하여 이에 기초하여 정렬하고 압착하는 정렬 및 압착 설비가 사용되며, 도 12를 참고하면, 하나의 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 부착에 하나의 가압부가 사용된다. 부착해야 하는 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 수가 많아지면서 정렬 및 압착 설비는 복수의 가압부를 형성하여 복수의 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 동시에 표시 패널(100)에 부착할 수 있도록 한다. 하지만, 각 가압부에서 정렬 마크를 측정한 값이 서로 다를 수 있다. 이러한 오차로 인하여 각 부착되는 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 잘 못 부착될 수 있다. 이러한 오차는 하나의 정렬 및 압착 설비 내의 복수의 가압부 간에서도 발생할 수 있으며, 또한, 복수의 정렬 및 압착 설비 간에도 발생할 수 있다.

이러한 오차 범위가 허용 오차 범위 내이면 오정렬로 인한 문제가 발생하지 않지만, 표시 패널(100)의 해상도가 높아짐에 따라서 허용 오차가 각 가압부 및 설비의 오차 범위 내에 위치하면서 문제가 발생할 수 있다.

이와 같은 정렬 및 압착 설비의 오차 범위 중 큰 값을 가지는 것은 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 전체 길이에 준하는 수십 mm 단위의 길이를 측정할 때 발생하는 오차이다. 이는 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 정렬할 때 사용하는 단위는 수십 또는 수백 ㎛의 값을 가지므로 mm 단위의 큰 값을 계측하는 경우에는 상대적으로 부정확하고 위치에 따라 오차도 크기 때문이다.

이와 같이 정렬하는 단위에 비하여 상대적으로 큰 값을 측정하는 경우 발생하는 문제를 제거하기 위하여 본 실시예에서는 도 3 및 도 4와 같은 정렬 마크를 사용하며, 후술할 도 6과 같은 방식으로 정렬을 진행한다.

먼저, 도 3 및 도 4를 통하여 각 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 좌측(L) 및 우측(R), 그리고 이에 대응하는 표시 패널(100)의 패드 영역(125)에 형성된 정렬 마크에 대하여 살펴본다.

도 3은 도 2의 L 및 R 부분의 표시 패널에 형성된 정렬 마크를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 L 및 R 부분의 가요성 인쇄 회로 기판에 형성된 정렬 마크를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 영역(110) 및 비표시 영역(120)을 포함하는 유리 기판을 포함하는 표시 패널(100), 표시 패널(100)에 부착되는 가요성 인쇄 회로 기판(200), 비표시 영역(120)에 위치하는 한 쌍의 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1), 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)에 인접하는 한 쌍의 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2), 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 위치하는 한 쌍의 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)를 포함한다.

즉, 한 쌍의 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1) 중 하나와 한 쌍의 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2)중 하나, 그리고 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 위치하는 제3 정렬 마크(FAML, FAMR) 중 하나는 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 일측에 인접하여 위치하고, 한 쌍의 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1) 중 다른 하나와 한 쌍의 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2) 중 다른 하나, 그리고 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 위치하는 제3 정렬 마크(FAML, FAMR) 중 다른 하나는 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 타측에 인접하여 위치한다.

한 쌍의 제3 정렬 마크(FAML, FAMR) 각각의 X축 방향의 위치는 정렬시 제1 정렬 마크와 제2 정렬 마크의 X축 방향의 위치 사이에 위치할 수 있다.

먼저, 도 3을 통하여 표시 패널(100)의 패드 영역(125)에 형성되는 정렬 마크(PAML1, PAMR1, PAML2, PAMR2)에 대하여 살펴본다.

표시 패널(100)의 패드 영역(125)에는 하나의 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 기준으로 좌측(L) 및 우측(R)에 각각 한 쌍의 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1) 및 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2)가 형성되어 있다.

한 쌍의 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)는 상대적으로 외측에 위치하며, 한 쌍의 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2)는 상대적으로 내측에 위치한다. 즉, 한 쌍의 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1) 간의 X축 방향의 거리는 한 쌍의 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2) 간의 X축 방향의 거리보다 길다.

가요성 인쇄 회로 기판(200)이 부착될 위치의 좌측(L)에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)는 외측에 위치하는 제1 정렬 마크(PAML1)와 내측에 위치하는 제2 정렬 마크(PAML2)로 구성되어 있다. 제1 정렬 마크(PAML1)는 제2 정렬 마크(PAML2)에 비하여 표시 패널(100)의 가장자리에 Y축 방향으로 가깝게 위치하며, 제2 정렬 마크(PAML2)는 표시 영역(110)에 Y축 방향으로 더 가깝게 위치할 수 있다.

좌측(L)에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)는 가압부(도 12 참고)에서 각 정렬 마크(PAML1, PAML2)의 외곽선을 기초로 자동적으로 중심(X1, X2)이 인식되며, 인식된 중심(X1, X2)을 이용하여 거리가 측정된다.

한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)는 유리 기판의 위에 형성되어 있으므로 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)간의 거리는 변경되지 않는다. 또한, 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)는 화소(PX)를 형성할 때 함께 형성되므로 각 패턴이 매우 정교하게 형성된다. 그러므로 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)간의 수평 거리는 일정한 수치로 형성되고 변경되지 않는다. 또한, 실제 설계시의 거리 값을 알고 있으므로 설계된 거리 값(이하 설계값이라고 함)을 이용하여 추후 정렬시 고려하여 보다 정확하게 정릴 시킬 수 있다. 본 실시예에서 사용된 설계값은 5㎛ 이상 2000㎛이하의 값을 가진다.

한편, 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 부착될 위치의 우측(R)에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAMR1, PAMR2)는 외측에 위치하는 제1 정렬 마크(PAMR1)와 내측에 위치하는 제2 정렬 마크(PAMR2)로 구성되어 있다. 제1 정렬 마크(PAMR1)는 제2 정렬 마크(PAMR2)에 비하여 표시 패널(100)의 가장자리에 Y축 방향으로 가깝게 위치하며, 제2 정렬 마크(PAMR2)는 표시 영역(110)에 Y축 방향으로 더 가깝게 위치할 수 있다.

한 쌍의 정렬 마크(PAMR1, PAMR2)는 가압부에서 각 정렬 마크(PAMR1, PAMR2)의 외곽선을 기초로 자동적으로 중심(X3, X4)이 인식되며, 인식된 중심(X3, X4)을 이용하여 거리가 측정된다.

본 실시예에서는 양측에 위치하는 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)는 서로 동일한 모양을 가지며, 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2)도 서로 동일한 모양을 가진다. 제1 정렬 마크와 제2 정렬 마크가 각각 동일한 모양을 가지도록 형성하면 정렬 및 압착 설비에서 인접하여 위치하는 제1 정렬 마크와 제2 정렬 마크를 용이하게 구분할 수 있는 장점이 있다.

도 3에서는 좌측(L)에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)와 우측(R)에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAMR1, PAMR2) 사이에 점선이 도시되어 있으며, 이는 이들 사이의 중심선의 위치를 가상으로 보기 편하도록 도시한 것이다.

이하에서는 도 4를 통하여 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 좌측(L) 및 우측(R)에 각각 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)가 형성되어 있다.

가요성 인쇄 회로 기판(200)은 플라스틱이나 폴리 이미드(PI)와 같은 재질의 위에 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)가 형성되어 있으며, 재질의 특성상 표시 패널(100)에 형성된 정렬 마크에 비하여 위치의 변동 가능성이 있다. 즉, 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 일 방향(X축 방향)으로 연신되거나 할 가능성이 있다.

가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)도 가압부에서 각 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)의 외곽선을 기초로 자동적으로 중심(X5, X6)이 인식되며, 인식된 중심(X5, X6)을 이용하여 거리가 측정된다.

도 4에서는 좌측(L) 및 우측(R)에 위치하는 제3 정렬 마크(FAML, FAMR) 사이에 점선이 도시되어 있으며, 이는 이들 사이의 중심선의 위치를 가상으로 보기 편하도록 도시한 것이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 세 종류의 정렬 마크는 서로 비대칭 구조를 가진다. 즉, 표시 패널(100)에는 두 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAMR1, PAML2, PAMR2)가 형성되지만, 가요성 인쇄 회로 기판(200)에는 한 쌍의 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)만이 형성된다.

일반적으로 서로 대칭되는 개수의 정렬 마크를 사용하여 일대일 대응시켜 정렬하는 방식과 달리 본 실시예에서는 각각 좌측(L) 및 우측(R)에 위치하는 3개의 정렬 마크를 사용하여 도 6에서와 같이 정렬을 진행할 수 있다.

또한, 세 종류의 정렬 마크는 서로 다른 모양을 가진다. 이와 같이 모양이 각각 다르면, 정렬 및 압착 설비에서 인접하여 인식되는 각 정렬 마크의 종류를 용이하게 구분할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 실시예에 따라서는 적어도 두 개의 정렬 마크가 동일한 모양을 가질 수도 있으며, 좌측에 위치하는 정렬 마크와 이에 대응하는 우측에 위치하는 정렬 마크가 서로 다른 모양을 가질 수도 있다. 실시예에 따른 다양한 정렬 마크의 예는 도 10 및 도 11에서 추가적으로 살펴본다.

도 3 및 도 4과 같은 비대칭의 정렬 마크를 가지는 표시 패널(100) 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)은 도 5 및 도 6에서 도시하는 방식으로 정렬하고 부착할 수 있다.

도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4의 정렬 마크를 사용하여 정렬하는 방법을 각각 도시한 도면이다.

먼저, 도 5의 실시예에 따른 정렬 방식을 살펴본다.

도 5의 정렬 방식은 표시 패널(100)에서 좌우에 위치하는 정렬 마크의 중심과 가요성 인쇄 회로 기판(200)에서 좌우에 위치하는 정렬 마크의 중심을 서로 일치시키는 방식으로 정렬한다.

우선, 도 5에서는 표시 패널(100)의 중심을 확인하기 위하여 좌우에 위치하는 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)를 사용하여 중심을 확인하는 것을 도시하고 있다. 즉, 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)의 각 중심(X1, X3)간의 수평 거리(PG; x축 방향 거리)를 구하고, 이들의 중심이 표시 패널(100)의 중심으로 설정한다.

또한, 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 중심을 확인하는 방법은 좌우에 위치하는 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)의 각 중심(X5, X6)간의 수평 거리(FG; x축 방향 거리)를 구한 후, 이들의 중심을 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 중심으로 설정한다.

표시 패널(100)의 중심과 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 중심의 위치를 서로 일치시켜 좌우(x축 방향)에서 일측으로 치우치지 않도록 정렬한다.

도 5에서는 표시 패널(100)의 중심을 확인하기 위하여 한 쌍의 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)를 사용하였지만, 한 쌍의 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2)를 사용하여 중심을 구할 수도 있다.

본 실시예에서 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)의 각 중심(X1, X3)간의 수평 거리(PG; x축 방향 거리)는 61000㎛로, 61mm의 값을 가진다. 또한, 일측에 위치하는 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)와 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2)의 중심 간의 수평 거리는 200㎛이며, 제3 정렬 마크의 X축 방향의 중심은 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1)와 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2)의 중심 사이에 위치한다.

실제 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 이동하면서 정렬되는 수㎛ 내지 수백 ㎛ 수준에 비하면, 도 5의 방법으로 측정되는 PG 및 FG의 값은 수십 mm 수준이므로 매우 커서 오차도 상대적으로 매우 크다.

즉, 도 5와 같은 방식은 좌측과 우측으로 서로 멀리 떨어져 위치하는 정렬 마크 간의 거리를 측정해야 하는데, 측정 값이 수십 mm 수준으로 상대적으로 매우 커서 부정확하고 오차 범위도 커서 허용 오차 범위가 작은 패널에는 사용하기 어렵다. 다만, 도 5와 같은 방식은 측정하는 값이 많지 않아 간단하게 확인할 수 있는 장점이 있다. 그러므로, 가압부가 가지는 측정 오차가 있더라도 충분히 정렬이 가능한 경우에는 도 5의 방법도 사용될 수 있다.

허용 오차값이 계측 오차 범위보다 작아서 도 5의 정렬 방법을 사용할 수 없는 경우에는 보다 정밀한 도 6과 같은 정렬 방식을 사용할 수 있다.

먼저, 도 6의 방식에서 좌측(L)에 위치하는 정렬 마크를 이용하여 간격을 측정하는 방법에 대하여 살펴본다.

표시 패널(100)의 패드 영역(125)에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)의 각 중심(X1, X2)간의 수평 거리(PGL; X축 방향 거리)를 구한다.

여기에 더하여, 표시 패널(100)의 제1 정렬 마크(PAML1)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAML)의 중심(X1, X5)간의 수평 거리(PFGL; X축 방향 거리)를 구한다.

이렇게 구해진 두 X축 방향의 수평 거리(PGL, PFGL)를 사용하면, 표시 패널(100)에 형성된 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)를 기준으로 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAML)의 X축 방향 상대적 위치를 확인할 수 있다.

한편, 우측(R)에서도 동일하게 한 쌍의 정렬 마크(PAMR1, PAMR2)를 기준으로 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAMR)가 X축 방향의 상대적 위치를 확인한다.

즉, 표시 패널(100)의 패드 영역(125)에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAMR1, PAMR2)의 각 중심(X3, X4)간의 수평 거리(PGR; X축 방향 거리)를 구한다. 여기에 더하여, 표시 패널(100)의 제1 정렬 마크(PAMR1)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAMR)의 중심(X3, X6)간의 수평 거리(PFGR; X축 방향 거리)를 구한다. 이렇게 구해진 두 x축 방향의 수평 거리(PGR, PFGR)를 사용하면, 표시 패널(100)에 형성된 한 쌍의 정렬 마크(PAMR1, PAMR2)를 기준으로 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAMR)의 X축 방향 상대적 위치를 확인할 수 있다.

도 6의 정렬 방식은 위와 같은 방식으로 각각 구해진 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 두 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)의 상대적 위치를 서로 동일하게 하여 정렬시킨다.

즉, 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 좌우(X축 방향)로 움직이는 경우, 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 두 제3 정렬 마크(FAML, FAMR)의 상대적 위치가 변경되는데, 그 중 PFGL 및 PFGR의 수평 거리가 동일한 값을 가지는 위치를 X축 방향으로 중심이 맞는 위치로 설정하여 정렬시킨다.

또한, 이때에도 측정 오차가 발생할 수 있어 좌측에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAML1, PAML2)와 우측에 위치하는 한 쌍의 정렬 마크(PAMR1, PAMR2)의 설계값을 이용하여 이를 보상할 수 있다.

이러한 방식을 수식으로 표시하면 아래의 수학식 1과 같다.

[수학식 1]

(X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)] + (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]

여기서, X1 및 X3는 한 쌍의 제1 정렬 마크(PAML1, PAMR1) 각각의 중심에 대한 X축 방향의 측정된 위치이며, X2 및 X4는 한 쌍의 제2 정렬 마크(PAML2, PAMR2) 각각의 중심에 대한 X축 방향의 측정된 위치이며, X5, X6는 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 위치하는 제3 정렬 마크(FAML, FAMR) 각각의 중심에 대한 X축 방향의 측정된 위치를 나타낸다. 또한, 설계값은 인접하는 제1 정렬 마크의 중심과 제2 정렬 마크의 중심 간 X축 방향의 실제 거리로, 최초 설계된 값이다.

수학식 1에서 (X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)]는 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 좌측에 위치하는 제1 정렬 마크(PAML1), 제2 정렬 마크(PAML2) 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAML)를 기초로 계산하는 값이며, 설계값은 제1 정렬 마크(PAML1)와 제2 정렬 마크(PAML2)간의 X축 방향의 거리이다.

또한, 수학식 1에서 (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]는 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 우측에 위치하는 제1 정렬 마크(PAMR1), 제2 정렬 마크(PAMR2) 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAMR)를 기초로 계산하는 값이며, 설계값은 제1 정렬 마크(PAMR1), 제2 정렬 마크(PAMR2)간의 X축 방향의 거리이다.

실시예에 따라서는 제1 정렬 마크(PAML1)와 제2 정렬 마크(PAML2)간의 설계값과 제1 정렬 마크(PAMR1), 제2 정렬 마크(PAMR2)간의 설계값이 다른 값을 가질 수도 있다.

여기서, [(X2-X1)/(설계값)] 및 [(X3-X4)/(설계값)]은 설계값을 기초로 측정된 값을 보정해주는 의미이다. 즉, 실제 설계값이 200㎛인데, 측정된 값이 100㎛로 작게 측정되면, 분모 값이 1/2가 되므로, 전체 (X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)] 및 (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]은 2배로 증가되도록 하여 측정값을 보정해준다.

이렇게 보정된 좌측 및 우측의 값을 더한 수학식 1의 값은 0 초과 30㎛의 값을 가질 수 있으며, 패널의 크기에 따라 0 초과 1mm의 범위의 값을 가질 수 있다. 수학식 1의 값이 결정되면, 해당 값을 기초로 X축 및/또는 Y축 방향의 위치를 이동시켜 정렬하며, 특히 Y축 방향의 위치는 도 8 및 도 9에서와 같은 구조를 가질 수 있다. 즉, 수학식 1을 기초로 X축 방향을 정렬시키는 경우 특정 패널별로 수학식 1과 X축의 이동량이 정해져 있어 이에 따라서 이동되어 정렬될 수 있다. 또한, Y축 방향을 정렬시키는 경우는 수학식 1에 따른 값을 기초로 도 8 및 도 9의 서로 마주보는 패드(FP)간의 간격(도 8 및 도 9의 화살표 참고)에 대응시켜 그에 따라 Y축 방향으로 표시 패널(100)과 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 중첩하는 거리(OPF1)를 조정하여 정렬시킨다. 이에 대해서는 도 8 및 도 9에서 보다 상세하게 살펴본다.

수학식 1에서 X5-X1, X2-X1, X3-X6, 및 X3-X4의 값은 수㎛ 내지 수백 ㎛의 값을 가질 수 있으며, 설계값은 5㎛ 이상 2000㎛이하의 값을 가질 수 있다.

도 6의 방식은 좌측에 위치하는 정렬 마크와 우측에 위치하는 정렬 마크를 각각 별도로 측정하므로, 실제로 측정해야 하는 거리값이 수㎛ 내지 수백 ㎛ 단위로 작아서 측정된 값의 오차가 작은 장점이 있다.

또한, 실시예에 따라서 수학식 1은 아래와 같이 변형되어 사용될 수도 있다.

(X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)] - (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]

즉, 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 좌측에 위치하는 정렬 마크(제1 정렬 마크(PAML1), 제2 정렬 마크(PAML2) 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAML))를 기초로 계산된 값에서 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 우측에 위치하는 정렬마크(제1 정렬 마크(PAMR1), 제2 정렬 마크(PAMR2) 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 제3 정렬 마크(FAMR))를 기초로 계산된 값을 빼는 방식으로 변형하여 사용할 수도 있다.

또한, 위의 변형 수학식 1과 달리 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 우측에 위치하는 정렬마크를 기초로 계산된 값에서 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 좌측에 위치하는 정렬 마크를 기초로 계산된 값을 뺄 수도 있다.

이상에서는 X축 방향의 수평 거리를 기준으로 표시 패널(100)과 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 정렬하는 방법을 살펴보았다.

표시 패널(100)의 패드 영역(125)에 위치하는 패드와 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 위치하는 패드가 각각 X축 방향에 수직하는 Y축 방향으로 연장된 구조를 가진다면 일정 이상과 같은 방법으로 X축 방향으로만 정렬하여 부착하면 된다.

하지만, 실시예에 따라서는 각 패드가 Y축 방향을 기준으로 일정 각도 기울어져 있을 수 있으며, 이 경우에는 Y축 방향으로도 어느 정도 정렬 위치를 정할 필요가 있다. 본 실시예에서는 각 패드가 Y축 방향을 기준으로 1도 이상 15도 이하의 각도를 가진다.

이하에서는 이에 대하여 도 7 내지 도 9를 통하여 살펴본다.

도 7은 일 실시예에 따른 표시 장치에서 가요성 인쇄 회로 기판과 표시 패널을 정렬하고 부착하는 순서를 도시한 순서도이다.

도 7을 참고하면, Y축 방향으로의 정렬은 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 자르면서부터 시작된다. 즉, 가요성 인쇄 회로 기판(200)은 롤 형태로 형성되어 있다가 이중 일부를 잘라서 하나의 가요성 인쇄 회로 기판(200)으로 형성하고 이를 기준으로 정렬하고 부착한다. 그러므로 먼저, 전체 롤에서 사용할 수의 배선이 포함되도록 자르는 단계(COF cutting; S10)를 수행한다.

일 실시예에서 8K용 표시 장치로, 총 24개의 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 부착되는 경우, 8K는 7680x4320의 화소를 필요로 하므로, 7680개의 데이터선에 24개의 가요성 인쇄 회로 기판(200)으로 나누어 신호를 전달해야 하므로, 각 가요성 인쇄 회로 기판(200)에는 적어도 320개의 배선이 포함되어야 한다. 이렇게 정해진 배선의 수에 맞추어 전체 롤에서 잘라 하나의 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 형성한다.

이렇게 잘린 하나의 가요성 인쇄 회로 기판(200)은 일정한 수의 배선이 포함될 수 있지만, 플라스틱이나 폴리 이미드(PI) 기판에 형성되어 있어 실제 길이는 다를 수 있다. 이에 잘린 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 X축 방향의 전체 길이를 측정(COF 길이측정; S20)한다. COF 길이측정 단계(S20)시 가요성 인쇄 회로 기판(200)에는 구동 칩(250)이 부착되어 있을 수 있다.

X축 방향의 전체 길이가 측정되면 각 배선(또는 패드)간의 X축 방향의 간격을 예측할 수 있다. 즉, 전체 길이를 포함되어 있는 배선의 수(또는 패드의 수)로 나누면 각 배선(또는 패드)간의 간격을 체크할 수 있다. 이를 기초로 도 8 및 도 9와 같이 y축 방향으로 이동(S30)하면서 표시 패널(100)에 위치하는 패드(PP)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 위치하는 패드(FP)가 서로 대응하여 위치하도록 한다.

그 결과, x축 및 y축 방향의 정렬을 진행한 후 압착하는 단계(S40)를 수행하여 표시 패널(100)과 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 전기적으로 부착되도록 한다.

이하에서는 도 8 및 도 9를 통하여 y축 방향으로 이동하면서 표시 패널(100)의 패드(PP)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 패드(FP)를 대응시키는 방식에 대하여 좀 더 상세하게 살펴본다.

도 8 및 도 9는 일 실시예에 따라 가요성 인쇄 회로 기판과 표시 패널의 중첩 정도를 변경하면서 부착하는 방식을 설명하는 도면이다.

표시 패널(100)의 패드(PP)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 패드(FP)는 Y축 방향을 기준으로 동일한 각도로 기울어져 있다. 여기서, 기울어진 각도는 1도 이상 15도 이하일 수 있다. 또한, 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 중심을 기준으로 좌측과 우측은 서로 마주보는 방향으로 형성되어 있다.

이와 같이 마주보면서 기울어진 각도로 형성된 경우, 가요성 인쇄 회로 기판(200)에서 서로 마주보는 패드(FP)간의 간격(도 8 및 도 9의 화살표 참고)은 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 수평 길이(x축 방향 길이)에 비례한다.

그러므로, 도 8과 같이 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 길이(LF1)가 긴 경우에는 서로 마주보는 패드(FP)간의 간격도 멀어 표시 패널(100)과 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 중첩하는 거리(OPF1)를 줄인다. 그 결과 표시 패널(100)의 패드(PP)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 패드(FP)가 서로 대응할 수 있다.

한편, 도 9와 같이, 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 길이(LF2)가 짧은 경우에는 서로 마주보는 패드(FP)간의 간격도 가까워 표시 패널(100)과 가요성 인쇄 회로 기판(200)이 중첩하는 거리(OPF2)를 늘린다. 그 결과 표시 패널(100)의 패드(PP)와 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 패드(FP)가 서로 대응할 수 있다.

이하에서는 도 10 및 도 11을 통하여 정렬 마크의 다양한 실시예를 살펴본다.

도 10 및 도 11은 일 실시예에 따른 표시 패널의 한 쌍의 정렬 마크 각각의 다양한 모양을 도시한 도면이다.

먼저, 도 10은 표시 패널(100)에 형성되는 정렬 마크를 도시하고 있다.

도 10의 (A) 및 (D)는 도 3에서 도시한 한 쌍의 정렬 마크를 각각 나타낸다. 이와 달리 도 10의 (B)와 같이 서로 꼭지점이 연결된 삼각형 구조를 가질 수도 있으며, 도 10의 (C)와 같이 가운데가 사각형 모양으로 빈 사각형 구조를 가질 수도 있다.

한편, 도 11은 가요성 인쇄 회로 기판(200)에 형성되는 정렬 마크를 도시하고 있다.

도 11에서는 도 4에서 도시한 정렬 마크는 도시되어 있지 않다. 도 11의 (A)에서는 서로 꼭지점이 연결됨 사각형 구조를 도시하고 있으며, 도 11의 (B)에서는 서로 꼭지점이 연결된 삼각형 구조를 도시하고 있으며, 도 11의 (C)에서는 가운데가 사각형 모양으로 빈 사각형 구조도시하고 있으며, 도 11의 (D)에서는 원형 모양을 도시하고 있다.

이상과 같은 다양한 구조로 정렬 마크를 사용할 수 있으며, 도 11에 도시된 정렬 마크가 표시 패널(100)에 사용될 수도 있으며, 도 10 및 도 11에서 도시되지 않은 정렬 마크도 사용될 수 있다.

이하에서는 표시 패널(100)과 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 정렬하여 압착하는 설비의 간략 구조 및 각 설비별 오차의 정도에 대하여 살펴본다.

먼저, 도 12를 통하여 정렬 및 압착 설비의 구조 및 동작을 간략하게 살펴본다.

도 12는 일 실시예에 따라 가요성 인쇄 회로 기판을 가압하여 표시 패널에 부착하는 단계를 보여주는 도면이다.

정렬 및 압착 설비는 가압부(10)를 포함하며, 가압부(10)에는 표시 패널(100) 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)의 정렬 마크를 인식할 수 있는 카메라를 포함할 수 있다.

카메라에 의하여 각 정렬 마크간의 수평 거리를 확인하여 표시 패널(100) 및 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 정렬한 후, 가압부(10)를 이용하여 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 표시 패널(100)로 눌러 압착시킨다. 이 때, 가요성 인쇄 회로 기판(200)과 표시 패널(100) 사이에는 이방성 도전 필름(ACF)이 위치하여 가요성 인쇄 회로 기판(200)과 표시 패널(100)을 전기적으로 연결시킨다.

도 12에서는 하나의 가압부(10)를 도시하고 있지만, 하나의 설비에는 복수의 가압부(10)가 형성되어 동시에 복수 개의 가요성 인쇄 회로 기판(200)을 표시 패널(100)에 부착시킨다.

하지만, 각 가압부(10)를 통하여 정렬 마크 간의 거리를 측정한 수치는 오차가 크다. 이러한 설비별 오차를 제거하기 위하여 본 실시예에서는 도 6에서와 같이 좌측에 위치하는 정렬 마크끼리 거리를 계산하고, 우측에 위치하는 정렬 마크끼리 거리를 계산한 후 이를 이용하여 정렬을 진행함으로써 상대적으로 짧은 거리만을 인식하도록 하여 오차를 줄여 정렬을 진행한다.

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.

100: 표시 패널 110: 표시 영역
120: 비표시 영역 125: 패드 영역
200: 인쇄 회로 기판 250: 구동 칩
300: 인쇄 회로 기판 PAML1, PAMR1: 제1 정렬 마크
PAML2, PAMR2: 제2 정렬 마크 FAML, FAMR: 제3 정렬 마크
FP, PP: 패드 10: 가압부

Claims

표시 영역 및 비표시 영역을 포함하는 유리 기판을 포함하는 표시 패널;
상기 표시 패널에 부착되는 가요성 인쇄 회로 기판;
상기 비표시 영역에 위치하는 한 쌍의 제1 정렬 마크;
상기 제1 정렬 마크에 인접하는 한 쌍의 제2 정렬 마크; 및
상기 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 한 쌍의 제3 정렬 마크를 포함하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 제1 정렬 마크 중 하나와 상기 제2 정렬 마크 중 하나, 그리고 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 상기 제3 정렬 마크 중 하나는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 일측에 인접하여 위치하고,
상기 제1 정렬 마크 중 다른 하나와 상기 제2 정렬 마크 중 다른 하나, 그리고 상기 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 상기 제3 정렬 마크 중 다른 하나는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 타측에 인접하여 위치하는 표시 장치.
제2항에서,
상기 한 쌍의 제1 정렬 마크 간의 X축 방향의 거리는 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크 간의 X축 방향의 거리보다 긴 표시 장치.
제3항에서,
상기 한 쌍의 제3 정렬 마크 각각의 위치는 정렬시 상기 제1 정렬 마크와 상기 제2 정렬 마크의 사이에 위치하는 표시 장치.
제4항에서,
상기 한 쌍의 제3 정렬 마크, 상기 한 쌍의 제1 정렬 마크, 및 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크의 각 위치는 각 정렬 마크의 중심을 기준으로 상기 X축 방향의 위치로 판단하는 표시 장치.
제3항에서,
상기 한 쌍의 제1 정렬 마크는 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크보다 상기 표시 패널의 일면에 근접하게 위치하는 표시 장치.
제6항에서,
상기 한 쌍의 제1 정렬 마크 및 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크는 각 정렬 마크의 중심을 기준으로 상기 일면으로부터 상기 X축 방향에 수직한 Y축 방향의 거리로 판단하는 표시 장치.
제3항에서,
상기 한 쌍의 제1 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X1, X3라하고, 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X2, X4라하며, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 한 쌍의 제3 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X5, X6라 하고, 설계값은 인접하는 상기 제1 정렬 마크의 중심과 상기 제2 정렬 마크의 중심 간의 상기 X축 방향의 실제 거리라 할 때,
아래의 수학식 1의 값을 이용하여 정렬시키는 표시 장치.
[수학식 1]
(X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)] + (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]
제8항에서,
상기 수학식 1에서 (X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)]는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 좌측에 위치하는 상기 제1 정렬 마크, 상기 제2 정렬 마크 및 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 제3 정렬 마크에 대하여 계산하는 값이고,
(X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 우측에 위치하는 상기 제1 정렬 마크, 상기 제2 정렬 마크 및 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 제3 정렬 마크에 대하여 계산하는 값인 표시 장치.
제9항에서,
상기 수학식 1에서 상기 설계값은 5㎛ 이상 2000㎛이하의 값을 가지는 표시 장치.
제3항에서,
상기 표시 패널은 상기 한 쌍의 제1 정렬 마크 및 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크에 인접하여 Y축 방향으로 비스듬하게 형성되며 서로 마주보는 구조를 가지는 복수의 제1 패드를 더 포함하며,
상기 가요성 인쇄 회로 기판은 상기 한 쌍의 제3 정렬 마크에 인접하며, 상기 Y축 방향으로 비스듬하게 형성되며 서로 마주보는 구조를 가지는 복수의 제2 패드를 더 포함하는 표시 장치.
제11항에서,
상기 표시 패널의 상기 복수의 제1 패드와 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 복수의 제2 패드가 상기 Y축 방향에 대하여 비스듬한 각도는 1도 이상 15도 이하인 표시 장치.
제11항에서,
상기 가요성 인쇄 회로 기판의 X축 방향의 길이에 따라서 상기 Y축 방향으로 상기 표시 패널과 중첩하는 정도가 변경되는 표시 장치.
표시 패널의 비표시 영역에 위치하는 한 쌍의 제1 정렬 마크 및 상기 제1 정렬 마크에 인접하는 한 쌍의 제2 정렬 마크, 그리고 가요성 인쇄 회로 기판에 위치하는 한 쌍의 제3 정렬 마크를 포함하는 표시 장치에서,
상기 한 쌍의 제1 정렬 마크의 중심에 대한 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X1, X3라하고, 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X2, X4라하며, 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 한 쌍의 제3 정렬 마크의 중심에 대한 상기 X축 방향의 측정된 위치를 각각 X5, X6라 하고, 설계값은 인접하는 상기 제1 정렬 마크의 중심과 상기 제2 정렬 마크의 중심 간의 상기 X축 방향의 실제 거리라 할 때,
아래의 수학식 1의 값을 이용하여 상기 가요성 인쇄 회로 기판을 정렬시키는 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법.
[수학식 1]
(X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)] + (X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]
제14항에서,
상기 수학식 1에서 (X5-X1)/[(X2-X1)/(설계값)]는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 좌측에 위치하는 상기 제1 정렬 마크, 상기 제2 정렬 마크 및 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 제3 정렬 마크에 대하여 계산하는 값이고,
(X3-X6)/[(X3-X4)/(설계값)]는 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 우측에 위치하는 상기 제1 정렬 마크, 상기 제2 정렬 마크 및 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 제3 정렬 마크에 대하여 계산하는 값인 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법.
제15항에서,
상기 수학식 1에서 상기 설계값은 5㎛ 이상 2000㎛이하의 값을 가지는 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법.
제14항에서,
상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 X축 방향의 길이를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 길이에 따라서 상기 가요성 인쇄 회로 기판과 상기 표시 패널이 상기 X축 방향에 수직하는 Y축 방향의 중첩하는 정도를 결정하고 상기 Y축 방향으로 위치를 이동시켜 정렬시키는 단계를 더 포함하는 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법.
제17항에서,
상기 표시 패널은 상기 한 쌍의 제1 정렬 마크 및 상기 한 쌍의 제2 정렬 마크에 인접하여 Y축 방향으로 비스듬하게 형성되며 서로 마주보는 구조를 가지는 복수의 패드를 더 포함하며,
상기 가요성 인쇄 회로 기판은 상기 한 쌍의 제3 정렬 마크에 인접하며, 상기 Y축 방향으로 비스듬하게 형성되며 서로 마주보는 구조를 가지는 복수의 패드를 더 포함하는 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법.
제18항에서,
상기 표시 패널의 상기 복수의 패드와 상기 가요성 인쇄 회로 기판의 상기 복수의 패드가 상기 Y축 방향에 대하여 비스듬한 각도는 1도 이상 15도 이하인 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법.
제17항에서,
상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향으로 정렬한 후 상기 가요성 인쇄 회로 기판과 상기 표시 패널을 압착하는 단계를 더 포함하는 가요성 인쇄 회로 기판의 정렬 방법.