KR101908498B1 - 신호 전송 필름 및 그 제조 방법과 그를 가지는 표시 장치 - Google Patents

신호 전송 필름 및 그 제조 방법과 그를 가지는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열변형을 최소화하여 미스얼라인을 방지할 수 있는 신호 전송 필름 및 그 제조 방법과 그를 가지는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 신호 전송 필름은 베이스 기판과; 상기 베이스 기판의 상부면에 형성된 신호 전송 패드와; 상기 베이스 기판의 하부면에 상기 신호 전송 패드와 동일 재질로 형성되는 신축 방지 패드를 구비한다.

Description

신호 전송 필름 및 그 제조 방법과 그를 가지는 표시 장치{SIGNAL TRANSFER FILM, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 열변형을 최소화하여 미스얼라인을 방지할 수 있는 신호 전송 필름 및 그 제조 방법과 그를 가지는 표시 장치에 관한 것이다.
CRT 디스플레이와 비교하여 경량화 및 박형화가 가능한 LCD, PDP, LED와 같은 평판 디스플레이가 발달하면서, 그에 필요한 디스플레이 부품들의 경량화 및 박형화가 요구되어 왔다. 그 중에서도 메인 보드의 신호를 패널의 기판에 인가하기 위해 경연성 인쇄회로기판 또는 연성 인쇄 회로 기판와 같은 신호 전송 필름이 개발되어 왔다.
이 신호 전송 필름은 단층 또는 다층구조로써 절연층 상에 회로를 형성하고, 그 위에 회로 보호용 절연층을 적층시키고, 고온 고압에서 프레스함으로써 완성된다.
그러나, 신호 전송 필름의 제조 과정시 고온에서의 프레스공정에 의해 신호 전송 필름이 1차로 열변형되고, 완성된 신호 전송 필름에 구동칩 실장시 발생되는 열에 의해 신호 전송필름이 2차로 열변형된다. 특히, 신호 전송 필름의 베이스 기판과, 신호 전송 도체 간의 열팽창계수의 차이로 인해 뒤틀림 현상이 발생한다. 이 경우, 신호 전송 필름을 패널의 기판에 본딩할 때, 패널의 기판 상에 형성된 표시 패드와 신호 전송 필름의 신호 전송 패드 간의 미스얼라인이 발생되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 열변형을 최소화하여 미스얼라인을 방지할 수 있는 신호 전송 필름 및 그 제조 방법과 그를 가지는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 신호 전송 필름은 베이스 기판과; 상기 베이스 기판의 상부면에 형성된 신호 전송 패드와; 상기 베이스 기판의 하부면에 상기 신호 전송 패드와 동일 재질로 형성되는 신축 방지 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드는 구리 또는 은으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 형성되는 표면처리층을 추가로 구비한다.
상기 표면층의 제1 실시 예는 상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 형성되는 니켈도금층과; 상기 니켈 도금층 상에 형성되는 금도금층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 표면층의 제2 실시 예는 상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 유기 솔더 보존막(Organic Solderability Preservative)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 신호 전송 필름의 제조 방법은 베이스 기판을 마련하는 단계와; 상기 베이스 기판의 상부면 상에 제1 금속층을 형성함과 동시에 상기 베이스 기판의 하부면 상에 제1 금속층과 동일 재질의 제2 금속층을 동시에 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2 금속층 각각을 동시에 패터닝하여 상기 베이스 기판의 상부면 상에 신호 전송 패드를 형성함과 동시에 상기 베이스 기판의 하부면 상에 신축 방지 패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 전송 필름의 제조 방법은 상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 표면처리층을 형성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 표면층을 형성하는 단계는 상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 니켈도금층을 형성하는 단계와; 상기 니켈 도금층 상에 금도금층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 전송 필름의 제조 방법은 상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 유기 솔더 보존막(Organic Solderability Preservative)으로 표면처리층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 화상을 표시하며, 표시 패드를 가지는 표시 패널과; 상기 표시 패널의 일측면에 부착되는 신호 전송 필름을 구비하며, 상기 신호 전송 필름은 베이스 기판과; 상기 베이스 기판의 상부면에 형성되며 상기 표시 패드와 전기적으로 접속되는 신호 전송 패드와; 상기 베이스 기판의 하부면에 상기 신호 전송 패드와 동일 재질로 형성되는 신축 방지 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 베이스 기판의 하부면에 신호 전송 패드와 동일 재질로 신축 방지 패드를 형성한다. 즉, 동일 재질의 신축 방지 패드 및 신호 전송 패드 사이에 베이스 기판이 형성됨으로써 신호 전송 필름의 강도가 보강되며 베이스 기판의 신축 변형이 방지된다. 또한, 신호 전송 필름의 제조 공정시 신호 전송 패드와 베이스 기판 간의 열팽창 계수의 차이에 의한 변형을 방지할 수 있어 신호 전송 필름이 휘거나 열수축되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 신호 전송 필름의 열변형을 최소화할 수 있어 신호 전송 필름의 신호 전송 패드와 표시 패널의 표시 패드 간의 미스 얼라인을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 다른 실시 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2 각각의 A영역을 상세히 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 신호 전송 필름을 나타내는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 신호 전송 필름의 다른 실시 예들을 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시된 신호 전송 패드와 신축 방지 패드 각각 상에 형성되는 표면 처리층의 실시 예들을 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 4에 도시된 신호 전송 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(130)과, 구동 집적 회로(120)와, 경연성 인쇄 회로 기판(110)을 구비한다.
액정 표시 패널(130)은 액정층을 사이에 두고 합착되는 컬러필터 기판(130a) 및 박막트랜지스터 기판(130b)을 구비한다.
구동 집적 회로(120)는 액정 표시 패널(130) 상에 실장되며, 박막트랜지스터 기판(130b)의 게이트 라인에 게이트 신호를 공급하며, 박막트랜지스터 기판(130b)의 데이터 라인에 데이터 신호를 공급한다.
경연성 인쇄 회로 기판(110)에는 액정 표시 패널(130)을 구동시키기 위한 구동 집적 회로(120)에 구동 신호들을 공급하는 다수개의 회로부품들이 실장된다. 이러한 경연성 인쇄 회로 기판(110)은 컬러 필터 기판(130a)에 의해 노출된 박막트랜지스터 기판(130b)의 외곽 영역에 형성된 표시 패드(도시하지 않음)와 이방성 도전 필름(ACF; 도시하지 않음)을 통해 접속된다.
한편, 경연성 인쇄 회로 기판(110) 대신에 도 2에 도시된 바와 같이 구동 집적 회로(120)가 실장된 연성 회로 기판(140)이 박막트랜지스터 기판(130b)의 외곽 영역에 형성된 표시 패드와 이방성 도전 필름을 통해 접속된다. 또한, 연성 회로 기판(140)은 액정 표시 패널(130)을 구동시키기 위한 구동 집적 회로(120)에 구동 신호들을 공급하는 다수개의 회로부품들이 실장된 인쇄 회로 기판(150)과 접속된다.
이와 같이, 도 1에 도시된 경연성 인쇄 회로 기판(110) 또는 도 2에 도시된 연성 회로 기판(140)과 같은 신호 전송 필름은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 이방성 도전 필름을 통해 표시 패드와 접속되는 신호 전송 패드(102)를 구비한다.
구체적으로, 신호 전송 필름은 베이스 기판(101)과, 베이스 기판(101)의 상부면에 형성되는 신호 전송 패드(102)와, 베이스 기판(101)의 하부면에 형성되는 신축 방지 패드(104)를 구비한다.
베이스 기판(101)은 연성을 가지는 재질로 형성된다. 구체적으로, 베이스 기판(101)은 폴리이미드, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR,polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenennapthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate: CAP)등으로 형성된다.
신호 전송 패드(102)는 베이스 기판(101)의 상부면 상에 형성된다. 이러한 신호 전송 패드(102)는 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 등과 같이 전기 전도도가 높은 도전층을 이용하여 형성한다. 이 신호 전송 패드(102)는 박막트랜지스터 기판(130b)의 외곽 영역에 형성된 표시 패드와 이방성 도전 필름을 통해 접속된다.
신축 방지 패드(104)는 신호 전송 필름의 강도를 보강하여 신호 전송 필름의 제조 공정시 신호 전송 패드(102)와 베이스 기판(101) 간의 열팽창 계수의 차이에 의한 변형을 방지하여 신호 전송 필름이 휘거나 열수축되는 것을 방지한다. 즉, 신축 방지 패드(104)와, 그 신축 방지 패드(104)와 동일 재질의 신호 전송 패드(102) 사이에 베이스 기판(101)이 형성됨으로써 베이스 기판(101)의 신축 변형이 방지된다. 또한, 신호 전송 필름의 열변형을 방지할 수 있으므로 신호 전송 필름의 신호 전송 패드(102)와 액정 표시 패널(130)의 표시 패드 간의 미스 얼라인을 방지할 수 있다.
이러한 신축 방지 패드(104)는 신호 전송 패드(102)와 동일 재질, 예를 들어 알루미늄(Al), 은(Ag), 또는 구리(Cu) 등으로 형성된다. 한편, 신축 방지 패드(104)를 베이스 기판(101)과 유사한 수지 계열로 형성하는 경우, 신축 방지 패드(104)와 베이스 기판(101)의 열팽창 계수가 유사해서 신축 방지 패드(104)는 베이스 기판(101) 및 신호 전송 필름의 열변형을 방지할 수 없다.
또한, 신축 방지 패드(104)를 베이스 기판(101)과 유사한 수지 계열로 형성하는 경우, 추가 재료비 및 공정 비용이 증가하는 문제점이 있다. 반면에 본원 발명은 신축 방지 패드(104)를 신호 전송 패드(102)와 동일 재질로 형성함으로써 재료비 및 공정 비용 증가를 방지할 수 있다.
이 신축 방지 패드(104)는 도 4에 도시된 바와 같이 신호 전송 패드(102)가 형성된 베이스 기판의 상부면과 완전히 중첩되도록 베이스 기판(101)의 하부면의 외곽영역 전체에 형성된다. 이 때, 신호 전송 패드(102)는 베이스 기판(101)을 사이에 두고 신축 방지 패드(104)와 교차하도록 형성된다.
이외에도 신축 방지 패드(104)는 도 5a에 도시된 바와 같이 신호 전송 패드(102) 각각과 중첩되도록 베이스 기판(101)의 하부면에 신호 전송 패드(102)와 나란하게 형성되거나, 도 5b에 도시된 바와 같이 신호 전송 패드(102)들 사이의 영역과 중첩되도록 베이스 기판(101)의 하부면에 신호 전송 패드(102)와 나란하게 형성된다.
한편, 신축 방지 패드(104) 및 신호 전송 패드(102) 각각 상에는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 산화방지를 위해 표면처리층(106)이 형성가능하다. 도 6a에 도시된 표면처리층(106)은 신축 방지 패드(104) 및 신호 전송 패드(102) 각각 상에 니켈도금층(106a)을 형성한 후, 그 니켈도금층(106a) 위에 금도금층(106b)을 형성함으로써 완성된다. 도 6b에 도시된 표면처리층(106)은 유기 솔더 보존막(Organic Solderability Preservative)으로 형성함으로써, 즉 신축 방지 패드(104) 및 신호 전송 패드(102) 각각 상에 수용성 산화 방지 유기 물질을 도포함으로써 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 신호 전송 필름이 액정 표시 장치에 적용되는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 플라즈마 디스플레이, 발광 표시 장치, 터치 표시 장치과 같은 표시 장치 또는 반도체 장치에도 적용가능하다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 회로 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7a에 도시된 바와 같이 베이스 기판(101)의 상부면에 제1 금속층(103a)이 형성된다. 이와 동시에 베이스 기판(101)의 하부면에 제2 금속층(103b)이 형성된다. 이 때, 제1 및 제2 금속층(103a,103b)은 동일 재질인 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같이 전기 전도도가 높은 도전층을 이용한다.
그런 다음, 제1 금속층(103a) 상에 포토리소그래피 공정을 통해 제1 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이와 동시에 제2 금속층(103b) 상에 포토리소그래피공정을 통해 제2 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이 제1 및 제2 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 제1 및 제2 금속층(103a,103b)을 동시에 식각함으로써 도 7b에 도시된 바와 같이 베이스 기판(101)의 상부면에 신호 전송 패드(102)가 형성되고, 베이스 기판(101)의 하부면 상에 신축 방지 패드(104)가 형성된다.
그런 다음, 도 7c에 도시된 바와 같이 신축 방지 패드(104) 및 신호 전송 패드(102) 각각 상에 산화 방지를 위해 표면처리층(106)이 형성된다. 표면처리층(106)은 신축 방지 패드(104) 및 신호 전송 패드(102) 각각 상에 니켈도금층(106a)을 한 후, 그 니켈 도금층(106a) 위에 금도금층(106b)을 형성하거나, 산화 방지 패드(104) 및 신호 전송 패드(102) 각각 상에 수용성 산화 방지 유기 물질을 도포함으로써 형성된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
101 : 베이스 기판 102 : 신호 전송 패드
104 : 신축 방지 패드 106 : 표면처리층
110 : 경연성 인쇄 회로 기판 120 : 구동 집적 회로
130 : 액정 표시 패널 140 : 연성 회로 기판
150 : 인쇄 회로 기판

Claims (10)

  1. 표시 패널에 부착되는 신호 전송 필름에 있어서,
    베이스 기판과;
    상기 베이스 기판의 상부면에 배치된 신호 전송 패드와;
    상기 베이스 기판의 하부면에 상기 신호 전송 패드와 동일 재질로 이루어지며, 상기 베이스 기판의 상부면의 외곽 영역에 배치되는 상기 신호 전송 패드와 교차하는 신축 방지 패드를 구비하며,
    상기 신호 전송 패드는 상기 표시 패널의 표시 패드와 전기적으로 접속되며,
    상기 신축 방지 패드는 상기 표시 패널을 구동시키기 위한 구동 집적 회로와 비중첩되는 신호 전송 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드는 구리 또는 은으로 이루어지는 신호 전송 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 배치되는 표면처리층을 추가로 구비하며,
    상기 표면처리층은
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 배치되는 니켈도금층과;
    상기 니켈 도금층 상에 배치되는 금도금층을 구비하는 신호 전송 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 유기 솔더 보존막(Organic Solderability Preservative)으로 이루어지는 표면처리층을 추가로 구비하는 신호 전송 필름.
  5. 표시 패널에 부착되는 신호 전송 필름의 제조 방법에 있어서,
    베이스 기판을 마련하는 단계와;
    상기 베이스 기판의 상부면 상에 제1 금속층을 형성함과 동시에 상기 베이스 기판의 하부면 상에 제1 금속층과 동일 재질의 제2 금속층을 동시에 형성하는 단계와;
    상기 제1 및 제2 금속층 각각을 동시에 패터닝하여 상기 베이스 기판의 상부면 상에 신호 전송 패드를 형성함과 동시에, 상기 베이스 기판의 하부면 상에, 상기 베이스 기판의 상부면의 외곽 영역에 배치되는 상기 신호 전송 패드와 교차하는 신축 방지 패드를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 신호 전송 패드는 상기 표시 패널의 표시 패드와 전기적으로 접속되며,
    상기 신축 방지 패드는 상기 표시 패널을 구동시키기 위한 구동 집적 회로와 비중첩되는 신호 전송 필름의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드는 구리 또는 은으로 형성되는 신호 전송 필름의 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 표면처리층을 형성하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 표면처리층을 형성하는 단계는
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 니켈도금층을 형성하는 단계와;
    상기 니켈 도금층 상에 금도금층을 형성하는 단계를 포함하는 신호 전송 필름의 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드 각각 상에 유기 솔더 보존막(Organic Solderability Preservative)으로 표면처리층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 신호 전송 필름의 제조 방법.
  9. 화상을 표시하며, 표시 패드를 가지는 표시 패널과;
    상기 표시 패널을 구동시키기 위한 구동 집적 회로와;
    상기 표시 패널의 일측면에 부착되는 신호 전송 필름을 구비하며,
    상기 신호 전송 필름은
    베이스 기판과;
    상기 베이스 기판의 상부면에 배치되며 상기 표시 패드와 전기적으로 접속되는 신호 전송 패드와;
    상기 베이스 기판의 하부면에 상기 신호 전송 패드와 동일 재질로 이루어지며, 상기 베이스 기판의 상부면의 외곽 영역에 배치되는 상기 신호 전송 패드와 교차하는 신축 방지 패드를 구비하며,
    상기 신축 방지 패드는 상기 구동 집적 회로와 비중첩되는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 신호 전송 패드 및 신축 방지 패드는 구리 또는 은으로 이루어지는 표시 장치.
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