KR100726529B1 - 접속상태의 확인이 용이한 인쇄회로기판 및 이를 이용한액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 베이스 기판; 상기 베이스기판에 형성된 전극패드 영역; 상기 전극패드 영역을 이루는 패드 중 적어도 하나 이상에 천공된 관통홀; 및 상기 관통홀에 주입된 투명층;을 포함하는 인쇄회로기판이 개시된다. 이로써, 이방성 도전 필름을 이용하여 인쇄회로기판을 접속시킬 때 접속 전극 패드 사이에 위치한 도전입자의 압착상태를 용이하게 확인할 수 있다.

인쇄회로기판, 액정표시장치, 이방성 도전 필름

Description

접속상태의 확인이 용이한 인쇄회로기판 및 이를 이용한 액정표시장치{Printed circuit board with easy discernment of connection and liquid crystal dispaly using the same}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

도 1은 일반적인 LCD 모듈을 도시하는 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시하는 평면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시하는 단면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판이 사용되는 모습을 도시하는 단면도.

도 7은 본 발명의 다른 측면에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시하는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100, 200...인쇄회로기판 130...기판

140, 240...전극 150, 250...관통홀

160, 260...투명층 210...내부기판

220...절연접착층 230...상부기판

300...LCD 패널 400...TCP

본 발명은 인쇄회로기판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 인쇄회로기판을 이방성 도전 필름으로 타전자부품에 접속시킬 때 이방성 도전 필름에 의한 접속상태를 확인할 수 있는 인쇄회로기판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이방성 도전 필름(Anistropic Conductive Film: ACF)은 피접속부재의 재질이 특수하거나 신호배선의 피치가 세밀하여 부재와 부재를 솔더링(soldering)의 방식으로 부착할 수 없을 경우 사용하는 접속재료이다. 이러한 이방성 도전 필름은 대표적으로 LCD 모듈에서 LCD 패널, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board:PCB), 구동IC 등을 패키징하는 접속재료로 사용된다.

LCD 패널에는 TFT(Thin Film Transistor)패턴들을 구동시키기 위해서는 다수개의 구동IC가 실장된다. 구동IC를 실장하는 방식은 크게, 별도의 구조물 없이 LCD 패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 실장하는 방식인 COG(Chip On Glass) 마운팅 방식, 구동IC를 탑재한 TCP(Tape Carrier Package)를 통해 LCD 패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 간접적으로 구동IC를 실장하는 방식인 TAB(Tape Automated Bonding) 마운팅 방식으로 나뉜다.

어느 실장방식을 채용한다 하더라도 구동IC 소자 측의 전극과 LCD 패널 측의 전극은 미소한 피치 간격으로 형성되어 있기 때문에 납땝 등의 수단을 사용하는 것이 곤란하다. 이와 같은 이유로, 구동 IC 측의 전극과 패널 측의 전극 및 인쇄회로기판의 전극을 전기적으로 접속하기 위하여 이방성 도전 필름이 사용된다.

도 1은 일반적인 TAB 방식에 의한 LCD 모듈을 도시하는 평면도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, LCD 패널(20)의 행방향에는 외부신호를 LCD 패널(20)에 전송하기 위한 소스측 인쇄회로기판(10)이 위치하고, 구동 IC(31)가 실장된 TCP(30)가 패널(20)과 인쇄회로기판(10)사이를 전기적으로 연결한다. 이때 LCD 패널(20)과 TCP(30)의 사이 및 TCP(30)와 인쇄회로기판(10)의 사이는 이방성 도전 필름(40)으로 접속된다.

이방성 도전 필름(40)은 절연성 접착제에 도전입자를 분산시킨 것으로서, 피접속물 사이에 개재시켜 열압착함으로써 대향하는 단자사이에 도전입자가 접촉하여 전기적 접속을 이루게 된다. 즉, x-y 평면상으로는 절연성이 유지되고 z축으로는 도전성을 갖는 접속재료이다. 보다 상세하게, 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도인 도 3을 참조하면, TCP(30)와 인쇄회로기판(10) 사이에, 절연성 접착성분(41) 및 절연성 접착성분(41)에 분산된 다수의 도전성 입자(42)를 포함하는 이방성 도전 필름(40)가 개재된다. 그런 후 소정의 온도와 압력으로 압착하면, TCP(30)의 전극(32) 와 인쇄회로기판(10)의 전극(14) 사이에 개재된 도전성 입자(42)가 대향되는 전극(32, 14)을 전기적으로 접속시킨다.

상기와 같은 이방성 도전 필름(40)에 의한 전기적 접속 상태를 확인하기 위해서는 도전성 입자(42)의 깨짐이나 눌림 형태를 현미경으로 관찰하는 것이 가장 일반적이다. 여기서 LCD 패널(20)과 TCP(30)의 접속부위는 패널의 접속부위가 투명한 ITO 전극으로 이루어져 있기 때문에 도전성 입자(42)의 눌림을 관찰하는 것이 가능하다. 그러나, 인쇄회로기판(10)과 TCP(30) 사이의 접속부위는 양자가 모두 불투명한 금속전극이므로 직접적인 관찰이 불가능하였다. 따라서 현재까지는 압착툴바에 의해 이방성 도전 필름(40)을 가압할 때 고온, 고압의 압착에 의해 TCP(30)에 생기는 압착 흔적의 깊이 또는 규칙성을 관찰하여 도전성 입자의 압착상태를 경험적으로 판단해왔다.

그러나 이러한 종래의 방법은 경험적인 데이터에 의한 불량 검출 방법이기 때문에 고속화, 대형화되는 대량생산 체제의 공정에서 대량불량을 유발할 가능성이 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이방성 도전 필름을 이용하여 인쇄회로기판을 접속시킬 때 접속 전극 패드 사이에 위치한 도전입자의 압착상태를 용이하게 확인할 수 있는 인쇄회로기판을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 이러한 인쇄회로기판을 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적 으로 하기도 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판은 베이스 기판; 상기 베이스기판에 형성된 전극패드 영역; 상기 전극패드 영역을 이루는 전극패드 중 적어도 하나 이상에 천공된 관통홀; 및 상기 관통홀에 주입된 투명층;을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전극 패드영역을 구비하는 상부 기판; 상기 상부기판의 일측에 차례로 적치되며, 내층 회로가 형성된 다수의 내부기판; 상기 상부기판과 상기 내부기판 사이 또는 다수의 내부기판 각각의 층 사이에 개재되는 절연접착층; 상기 전극패드 영역을 이루는 전극패드 중 적어도 하나 이상에 전극패드 표면으로부터 상기 상부기판, 내부기판, 및 절연접착층을 통하여 천공된 관통홀; 및 상기 관통홀에 주입된 투명층;을 포함하는 인쇄회로기판이 제시된다.

바람직하게 상기 투명층은 투명수지로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, TFT 기판과 상기 TFT 기판에 액정을 개재하여 부착된 칼라필터 기판을 구비하는 LCD 패널; 베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 형성된 전극 패드영역을 구비하는 인쇄회로기판; 상기 전극패드 영역을 이루는 전극패드 중 적어도 하나 이상에 천공된 관통홀; 상기 관통홀에 주입된 투명층; 및 상기 LCD 패널과 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시켜 상기 LCD 패널을 구동시키는 구동IC;을 포함하는 액정표시장치가 제시된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, TFT기판과 상기 TFT 기판에 액정을 개재하여 부착된 칼라필터 기판을 구비하는 LCD 패널; 전극 패드영역이 형성된 상부 기판, 상기 상부기판의 일측에 적층되며 내부회로가 형성된 다수의 내부기판, 및 상기 상부기판과 상기 내부기판 사이 또는 다수의 내부기판 각각의 층 사이에 개재되는 절연접착층을 구비하는 인쇄회로기판; 상기 전극패드 영역을 이루는 전극패드 중 적어도 하나 이상에 전극패드 표면으로부터 상기 상부기판, 내부기판, 및 절연접착층을 통하여 천공된 관통홀; 상기 관통홀에 주입된 투명층; 및 상기 LCD 패널과 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시켜 상기 LCD 패널을 구동시키는 구동IC;을 포함하는 액정표시장치가 제시된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)을 도시하는 평면도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(100)은 베이스 기판(130), 베이스 기판(130)에 형성된 전극패드 영역(140), 전극패드 영역(140)을 이루는 전 극패드(141) 중 적어도 하나 이상에 천공된 관통홀(150), 및 관통홀(150)에 채워진 투명층(160)을 포함한다.

상기 베이스 기판(130)은 인쇄회로기판(100)을 이루는 본체로써 일반적으로 페이퍼-페놀 수지 또는 글래스-에폭시 수지 등과 같은 절연 재질의 기판 상에 동박을 적층시킨 것이다.

상기 전극패드 영역(140)은 베이스 기판(130) 상의 일단에 형성되어, 예컨대 LCD 패널 같은 전자 부품와 전기적으로 연결된다. 일반적으로 인쇄회로기판(100)과 LCD 패널에 구비되는 구동 IC 또는 TCP는 이방성 도전 필름으로써 접속되는데, 전극패드 영역(140)을 이루는 각 전극패드(141) 상에는 이방성 도전 필름 내에 존재하는 도전성 입자가 개재된다. 이로써 각 전극패드(141)는 구동 IC와 같은 전자 부품과 실질적인 전기적 연결이 된다.

상기 관통홀(150)은 상기 전극패드 영역(140)을 이루는 각 전극패드(141) 중 적어도 하나 이상에 형성된다. 즉 전극패드(141)의 상면으로부터 전극패드(141)와 그에 맞닿은 베이스기판(130)을 관통하도록 형성된다.

상기 관통홀(150)에는 투명층(160)이 형성된다. 바람직하게 상기 투명층(160)은 투명수지로 이루어질 수 있는바. 관통홀(150)에 투명수지를 주입하여 형성시킬 수 있다. 이로써, 불투명 금속재질로 이루어진 인쇄회로기판에서도 투명층(160)을 통하여 전극패드(140) 영역 상에 도전성 입자의 충분한 개재여부, 깨짐 또는 눌림의 상태 등을 확인할 수 있다.

도 5는 도 4에 따른 인쇄회로기판(100)이 접속되는 모습을 도시하는 단면도 이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판이 다른 피접속부재 예컨대 TCP(30)와 이방성 도전 필름(40)으로써 접속된다. 이방성 도전 필름(40) 내의 도전성 입자(42)는 인쇄회로기판(130)의 전극패드(141)와 TCP(30)의 전극(32) 사이에 개재되어 전기적인 연결을 한다. 이때 이방성 도전 필름(40)의 내부를 일부 전극패드(141)에 형성된 투명층(160)을 통하여 확인할 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(100)이 전체적으로 불투명한 재질이더라도 확인이 필요한 전극패드(141) 부분을 관찰할 수 있어 인쇄회로기판(100)의 접속상태를 용이하게 확인할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 인쇄회로기판(200)이 다른 피접속부재에 접속되는 모습을 도시하는 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판(200)은 전극 패드영역(240)을 구비하는 상부 기판(230), 상기 상부기판(230)의 일면에 적치된 다수의 내부기판(210), 다수의 내부기판(210)들 사이 및 상기 상부기판(230)과 내부기판(210) 사이에 각각 개재되는 절연접착층(220), 전극패드 영역(240)을 이루는 전극패드(241) 중 적어도 하나 이상에 구비된 관통홀(250), 및 관통홀(250)에 형성된 투명층(260)을 포함하는 다층의 형태이다.

상기 상부기판(230)은 실직적인 베이스 기판으로 다른 피접속부재와 직접적으로 접속된다. 이는 상술한 베이스 기판(130)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다.

상기 전극패드 영역(240)은 상기 상부기판(230) 상에 형성되어, 예컨대 LCD 패널에 구비되는 TCP(30)와 같은 전자 부품와 전기적으로 연결된다. 일반적으로 인 쇄회로기판(200)과 LCD 패널에 구비되는 구동 IC 또는 TCP(30)는 이방성 도전 필름(40)으로써 접속되는데, 전극패드 영역(240)을 이루는 각 전극패드(241) 상에는 이방성 도전 필름(40) 내에 존재하는 도전성 입자(42)가 개재된다. 이로써 각 전극패드(241)는 구동 IC 또는 TCP(30)와 같은 전자 부품과 실질적인 전기적 연결이 된다.

상기 내부기판(210)은 인쇄회로기판(200)을 실질적으로 다층으로 구성하는 것으로써 그 상면 및/또는 하면에 내부회로가 형성되어 있다.

상기 절연접착층(220)은 상부기판(230)과 내부기판(210) 사이 또는 다수의 내부기판(210) 각각의 층 사이에 개재되어 각 기판(210, 230)들을 절연시키면서 접착하여 인쇄회로기판(200)을 다층으로 형성시킨다.

상기 관통홀(250)은 전극패드(241) 중 적어도 하나 이상에 형성되되, 전극패드(241) 상면에서 전극패드(241)가 형성되어 있는 상부기판(230), 상부기판(230)의 일면에 다층을 이루며 형성되어 있는 다수의 내부기판(210) 및 절연접착층(220)을 통하여 관통되어 있다.

상기 관통홀(250)에는 투명층(260)이 형성된다. 바람직하게 상기 투명층(260)은 투명수지로 이루어질 수 있는바. 관통홀(250)에 투명수지를 주입하여 형성시킬 수 있다. 이로써, 불투명 금속재질로 이루어진 인쇄회로기판(200)에서도 투명층(260)을 통하여 전극패드(241) 상에 도전성 입자(42)의 충분한 개재여부, 깨짐 또는 눌림의 상태 등을 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 도시하는 분해사 시도이다.

도 7에 따르면, 본 실시예에 따른 액정표시장치는 LCD 패널(300), LCD 패널(300)에 전기적 신호를 전달하는 인쇄회로기판(500), LCD 패널(300)과 인쇄회로기판(500)을 연결하여 LCD 패널(300)을 구동시키는 TCP(400)를 포함한다.

상기 LCD 패널(300)은 외부에서 전기적 신호를 입력받아 정보를 디스플레이한다. LCD 패널(300)은 TFT 기판(310) 및 TFT 기판(310)과 마주보도록 부착되는 칼라필터 기판(320)을 포함한다. TFT 기판(310) 상에는 복수의 게이트 선(311)들이 폭방향을 따라 배열되고, 길이방향으로는 복수개의 데이터선들(312)이 배열된다. 상기 게이트 및 데이터 선(311, 312)들의 일단에는 게이트 및 데이터 입력패드(314, 315)들이 배열된다.

인쇄회로기판(500)은 TCP(400)를 개재하여 게이트 입력패드(315)와 연결되는 게이트 인쇄회로기판(510) 및 TCP(400)에 의해 데이터 입력패드(314)와 연결되는 소스 인쇄회로기판(520)으로 구성된다. 게이트 및 소스 인쇄회로기판(500)은 상술한 바와 같이 전극 패드 부분에 관통홀이 형성되어 투명층을 구비하는 단층 또는 다층 인쇄회로기판(100, 200)인바. 이에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 TCP(400)는 베이스 필름(410) 및 베이스 필름(410)에 실장되어 게이트선들(311)과 데이터선들(312)을 구동시키는 구동IC(420)를 포함한다. 베이스 필름(410) 상에는 LCD 패널(300)의 게이트 및 데이터 입력패드(314, 315)와 연결되는 출력리드(411)와 인쇄회로기판(500)의 전극패드와 연결되는 출력리드들(412)이 형성된다.

한편, 본 도면에서는 구동 IC(410)가 TCP(400)을 이용하는 TAB 방식에 의하여 설치되는 모습을 도시하였으나, TCP(400)를 이용하지 않고 직접 실장되는 방식인 COG 방식으로도 설치될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명에 따르면 이방성 도전 필름을 이용하여 인쇄회로기판을 접속시킬 때 접속 전극 패드 사이에 위치한 도전입자의 압착상태를 용이하게 확인할 수 있다. 이로써 대략으로 압착되는 인쇄회로기판의 부착공정에서 용이한 압착품질검사가 가능하여 공정 불량의 감소 및 경시적인 품질결함을 제거할 수 있고인쇄회로기판을 사용하는 전자기기의 안정적인 품질을 확보할 수 있다.

Claims (7)

1. 베이스 기판;

   상기 베이스기판에 형성된 전극패드 영역;

   상기 전극패드 영역을 이루는 전극패드 중 적어도 하나 이상에 전극패드 표면으로부터 전극패드, 베이스 기판을 통하여 상기 베이스 기판 하단표면까지 천공된 관통홀; 및

   상기 관통홀에 주입된 투명층;을 포함하는 인쇄회로기판.
2. 전극 패드영역을 구비하는 상부 기판;

   상기 상부기판의 일측에 차례로 적치되며, 내층 회로가 형성된 다수의 내부기판;

   상기 상부기판과 상기 내부기판 사이 또는 다수의 내부기판 각각의 층 사이에 개재되는 절연접착층;

   상기 전극패드 영역을 이루는 전극패드 중 적어도 하나 이상에 전극패드 표면으로부터 상기 상부기판, 내부기판, 및 절연접착층을 통하여 천공된 관통홀; 및

   상기 관통홀에 주입된 투명층;을 포함하는 인쇄회로기판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 투명층은 투명수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판.
4. TFT 기판과 상기 TFT 기판에 액정을 개재하여 부착된 칼라필터 기판을 구비하는 LCD 패널;

   베이스 기판 및 상기 베이스 기판 상에 형성된 전극 패드영역을 구비하는 인쇄회로기판;

   상기 전극패드 영역을 이루는 전극패드 중 적어도 하나 이상에 전극패드 표면으로부터 전극패드, 베이스 기판을 통하여 상기 베이스 기판 하단표면까지 천공된 관통홀;

   상기 관통홀에 주입된 투명층; 및

   상기 LCD 패널과 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시켜 상기 LCD 패널을 구동시키는 구동IC;을 포함하는 액정표시장치.
5. TFT기판과 상기 TFT 기판에 액정을 개재하여 부착된 칼라필터 기판을 구비하는 LCD 패널;

   전극 패드영역이 형성된 상부 기판, 상기 상부기판의 일측에 적층되며 내부회로가 형성된 다수의 내부기판, 및 상기 상부기판과 상기 내부기판 사이 또는 다수의 내부기판 각각의 층 사이에 개재되는 절연접착층을 구비하는 인쇄회로기판;

   상기 전극패드 영역을 이루는 전극패드 중 적어도 하나 이상에 전극패드표면으로부터 상기 상부기판, 내부기판, 및 절연접착층을 통하여 천공된 관통홀;

   상기 관통홀에 주입된 투명층; 및

   상기 LCD 패널과 인쇄회로기판을 전기적으로 연결시켜 상기 LCD 패널을 구동시키는 구동IC;를 포함하는 액정표시장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 구동IC 회로는 TCP에 실장되어 LCD 패널과 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 투명층은 투명수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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