【解決手段】本発明の一側面に係るプリント回路基板は、ディスプレイ装置に含まれ、リジッド領域及びフレキシブル領域を備えるプリント回路基板であって、上記リジッド領域及び上記フレキシブル領域に含まれるフレキシブル絶縁層と、上記リジッド領域に含まれるように上記フレキシブル絶縁層に積層されるリジッド絶縁層と、を含み、上記フレキシブル領域に、タッチ感知用導体パターンが形成され、上記リジッド領域に、電子素子を実装するための接続パッドが形成される。
前記第1フレキシブル領域と前記リジッド領域は、前記ディスプレイパネルの後面に配置され、前記第2フレキシブル領域は、屈曲して前記ディスプレイパネルの前面に結合する請求項14に記載のディスプレイ装置。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明に係るプリント回路基板及びこれを含むディスプレイ装置の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明を省略する。
【0008】
また、以下で使用する「第1」、「第2」等の用語は、同一または対応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または対応する構成要素が第1、第2等の用語により限定されることはない。
【0009】
また、「結合」とは、各構成要素間の接触関係において、各構成要素間に物理的に直接接触する場合のみを意味するものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用される。
【0010】
<プリント回路基板>
図1及び
図2は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板を示す図であり、
図3は、
図2の部分拡大図である。
【0011】
図1及び
図2を参照すると、本発明の実施例に係るプリント回路基板10は、ディスプレイ装置を駆動するための基板であって、リジッド領域Rとフレキシブル領域F1を備えており、リジッド領域Rとフレキシブル領域F1とが連続して一体型に備えられた硬軟性基板である。この一体型の硬軟性基板は、硬性基板及び軟性基板をそれぞれ別に製造した後に、ソルダリング等で結合する基板と区別される。一方、本発明の実施例に係るプリント回路基板は、フレキシブル絶縁層100と、リジッド絶縁層200とを含む。
【0012】
リジッド領域Rは、フレキシブル領域F1に比べて屈曲性の小さい部分であり、フレキシブル領域F1は、リジッド領域Rに比べて屈曲性の大きい部分であって、フレキシブル領域F1の少なくとも一部を曲げることができる。
図1に示すように、フレキシブル領域F1の厚さは、リジッド領域Rの厚さよりも小さいことができる。
【0013】
リジッド領域Rは、フレキシブル絶縁層100とリジッド絶縁層200の両方を含み、フレキシブル領域F1は、フレキシブル絶縁層100を含み、リジッド絶縁層200を含まない。
【0014】
フレキシブル絶縁層100は、柔軟で、屈曲性のある絶縁材で形成されるが、ポリイミド(PI)、液晶ポリマー(LCP)等を含む絶縁材で形成されることができる。フレキシブル絶縁層100は、リジッド領域Rとフレキシブル領域F1に含まれる。
【0015】
リジッド絶縁層200は、相対的に屈曲性の小さい絶縁材で形成されるが、エポキシ(epoxy)樹脂を含む絶縁材で形成されることができる。特に、エポキシ樹脂を含む絶縁材には、ガラス繊維等の繊維補強材が含まれることができ、この絶縁材として、プリプレグ(prepreg)が挙げられる。一方、エポキシ樹脂を含む絶縁材には、無機フィラーが含まれてもよい。
【0016】
リジッド絶縁層200は、フレキシブル絶縁層100の所定の領域に形成されることができる。リジッド絶縁層200の形成された上記所定の領域が、リジッド領域Rとなる。すなわち、リジッド絶縁層200は、リジッド領域Rに含まれるようにフレキシブル絶縁層100に積層される。
【0017】
リジッド領域Rに含まれたリジッド絶縁層200の数及びフレキシブル絶縁層100の数は、それぞれ複数であることができる。また、フレキシブル領域F1に含まれたフレキシブル絶縁層100の数も複数であることができる。この場合、複数のリジッド絶縁層200と複数のフレキシブル絶縁層100は、互いに交互に積層されることができる。
【0018】
また、フレキシブル絶縁層100は、リジッド絶縁層200よりも外側に位置することができる。この場合、フレキシブル絶縁層100は、最外層(後述する保護層400を除いた最外層)に位置することができる。
【0019】
例えば、
図1に示すように、リジッド絶縁層200の両面にフレキシブル絶縁層100、300がそれぞれ形成されることができる。ここで、2つの層のフレキシブル絶縁層100、300のうちの1つの層100のみがフレキシブル領域F1に含まれることができる。この場合、リジッド領域Rにのみ含まれる1つのフレキシブル絶縁層300は、リジッド領域R及びフレキシブル領域F1に含まれる他の1つのフレキシブル絶縁層100とは厚さの側面で対称をなすことにより、反り(warpage)制御に関与することができる。
【0020】
フレキシブル領域F1とリジッド領域Rは、各絶縁層に形成された導体パターンを含むことができる。この導体パターンは、電気信号の伝達を行うことができる。
【0021】
フレキシブル領域F1には、タッチ感知用導体パターンP
1が形成されることができ、リジッド領域Rには、電子素子500を実装するための導体パターンである接続パッドPが形成されることができる。電子素子500は、ソルダー部材SBで接続パッドP上に実装されることができる。リジッド領域Rに電子素子500を実装してCOB(Chip On Board)を形成することができる。
【0022】
タッチ感知用導体パターンP
1は、ディスプレイ装置においてプリント回路基板に接続されているディスプレイパネルにタッチ(touch)があったとき、上記タッチを感知するための導体パターンである。タッチを感知するとは、タッチの位置、強度、面積等を認識することである。タッチ感知用導体パターンP
1は、タッチによる電気信号を電子素子500に伝達する。
【0023】
電子素子500は、集積回路(Integrated Circuit)であることができ、具体的に、タッチコントローラー(Touch Controller)IC、PMIC(power Management IC)、FOD(Finger On Display)IC、DDI(Display Driver IC)、TDDI(Touch Display Driver IC)等様々であり、複数で構成されることができる。
【0024】
一方、電子素子500は、キャパシタ(capacitor)等の受動素子をさらに含むことができる。
図2及び
図6には、PMIC500a、FOD IC500b、DDI(またはTDDI)500c、及び受動素子500dが示されているが、これは例示に過ぎない。
【0025】
タッチ感知用導体パターンP
1は、接続パッドPを経由して電子素子500に電気的に接続されることができる。電子素子500は、タッチ感知用導体パターンP
1から伝達された電気信号を処理し、タッチの位置、強度、面積等を抽出することができる。また、FOD ICによれば、ディスプレイを介する指紋認識が可能となり得る。
【0026】
電子素子500は、タッチ感知方式(静電容量方式、光学方式、超音波方式等)により電気信号を多様に処理することができる。
【0027】
タッチ感知用導体パターンP
1は、複数の単位パターンUを含むことができる。単位パターンUは、角張った螺旋状、屈曲した螺旋状、格子等の様々なパターンを有することができる。それぞれの単位パターンUは、接続パッドPに接続されることができる。
【0028】
図2には、タッチ感知用導体パターンP
1の複数の単位パターンUが概略的に示されており、単位パターンUと接続パッドPとを接続させる導体である接続部P
1'が示されている。すなわち、接続部P
1'の一端は、単位パターンUの端部に接続され、他端は接続パッドPに接続される。接続部P
1'は、すべての単位パターンUと接続パッドPとを接続させるが、
図2では、一部の接続部のみが示されている。
【0029】
図3を参照すると、タッチ感知用導体パターンP
1の単位パターンUは、線状の導体線からなり、線状の導体線は、接続部P
1'に接続されることができる。線状の導体線は、角張った螺旋、屈曲した螺旋、格子等の多様なパターンを有することができる。
【0030】
タッチ感知用導体パターンP
1は、銅等の金属からなることができ、メッキ層で形成されることができる。すなわち、単位パターンUの線状導体線は、銅線であり得る。これは、金属ペーストでプリントするパターンと区別される。
【0031】
タッチ感知用導体パターンP
1は、フレキシブル領域F1に含まれるフレキシブル絶縁層100に形成されることができる。この場合、タッチ感知用導体パターンP
1の形成されたフレキシブル絶縁層100は、プリント回路基板の最外層(保護層400を除いた絶縁層のうちの最外層)に位置することができる。
【0032】
リジッド領域Rには、回路パターンP
0が形成され、リジッド領域Rの回路パターンP
0が多層で構成される場合、互いに異なる層に位置した回路パターンP
0は、ビアを介して電気的に接続されることができる。最外層に位置する回路パターンP
0のうちの一部は、他の基板との電気的な接続のための連結パッドP
0'になる。
【0033】
リジッド領域Rの最外層に位置した回路パターンP
0のうちの一部は、接続パッドPとして機能し、接続パッドPは、電子素子500の電極に対応して配置される。
【0034】
接続パッドPは、リジッド領域Rの最外層に位置することができ、フレキシブル絶縁層100に形成可能であり、接続パッドPが形成されたフレキシブル絶縁層100は、プリント回路基板の最外層(保護層400を除いた絶縁層のうちの最外層)に位置することができる。
【0035】
リジッド領域Rの最外層に位置した回路パターンP
0は、保護層400によりカバーされるが、接続パッドP及び連結パッドP
0'は保護層400に対して露出される。
【0036】
フレキシブル絶縁層100上に形成されるタッチ感知用導体パターンP
1、接続部P
1'、リジッド領域Rの最外層に位置した回路パターンP
0は、同一の回路形成工程でともに形成されることができ、実質的に同一の厚さを有することができる。
【0037】
保護層400は、プリント回路基板の最外層の導体パターンを保護する層である。保護層400は、リジッド領域Rに形成され、接続パッドP及び連結パッドP
0'を露出させるが、それ以外の回路パターンP
0をカバーして保護することができる。リジッド領域Rに形成される保護層400は、ソルダーレジストであることができる。
【0038】
また、保護層400は、フレキシブル領域F1に形成されて、タッチ感知用導体パターンP
1をカバーして保護することができる。フレキシブル領域F1に形成される保護層400は、リジッド領域Rに形成される保護層400とは異なる材質で形成されることができる。具体的に、フレキシブル領域F1に形成される保護層400は、柔軟で、屈曲の可能な材質で形成されたカバーレイ(coverlay)であってもよい。または、フレキシブル領域F1に形成される保護層400は、インク(ink)で形成されることができ、この場合にも、フレキシブル領域F1の屈曲は可能である。
【0039】
保護層400の構成は、必須の構成ではなく、必要によって省略可能である。
【0040】
一方、
図2において、保護層400はリジッド領域Rにのみ示されており、フレキシブル領域F1の保護層は、省略している。
【0041】
図5及び
図6は、本発明の他の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。
【0042】
図5及び6を参照すると、プリント回路基板10において、フレキシブル領域は、第1フレキシブル領域F1と第2フレキシブル領域F2を含む。第1フレキシブル領域F1と第2フレキシブル領域F2は、リジッド領域Rからそれぞれ異なる方向に延長される。
【0043】
リジッド領域R、第1フレキシブル領域F1、第2フレキシブル領域F2は、すべてフレキシブル絶縁層100を含み、リジッド絶縁層200は、リジッド領域Rにのみ含まれる。すなわち、フレキシブル絶縁層100は、リジッド領域R、第1フレキシブル領域F1及び第2フレキシブル領域F2のすべてにかけて形成され、リジッド絶縁層200は、リジッド領域Rに含まれるように、フレキシブル絶縁層100の所定の領域に積層される。
【0044】
第1フレキシブル領域F1には、上述のタッチ感知用導体パターンP
1が形成され、リジッド領域Rには、回路パターンP
0と、電子素子500実装用接続パッドPが形成される。第2フレキシブル領域F2には、回路パターンP
2が形成されることができ、回路パターンP
2の一部は、回路パターンP
0に接続されることができる。第2フレキシブル領域F2は屈曲され、回路パターンP
2は、電子素子500とディスプレイパネル1(
図7参照)とを電気的に接続することができる。ここで、回路パターンP
2の一部P
2'は、ディスプレイパネル1(
図7参照)に結合する。
【0045】
第2フレキシブル領域F2の回路パターンP
2は、リジッド領域Rの回路パターンP
0よりも微細ピッチ(pitch)を有することができる。第2フレキシブル領域F2の回路パターンP
2は、MSAP工法により形成できるが、これに制限されない。
【0046】
保護層400は、リジッド領域R、第1フレキシブル領域F1、第2フレキシブル領域F2のすべてに形成されることができる。リジッド領域Rに形成された保護層400は、接続パッドPを露出させるが、それ以外の導体パターンをカバーして保護することができる。第1フレキシブル領域F1及び第2フレキシブル領域F2に形成される保護層400は、柔軟で屈曲の可能な材質で形成されたカバーレイ(coverlay)であってもよく、リジッド領域Rに形成される保護層400とは異なる材質で形成されることができる。
【0047】
第1フレキシブル領域F1に形成された保護層400は、タッチ感知用導体パターンP
1をカバーして保護することができ、第2フレキシブル領域F2に形成された保護層400は、回路パターンP
2をカバーして保護することができる。ただし、第2フレキシブル領域F2に形成された保護層400は、回路パターンP
2の一部を露出させ、回路パターンP
2の露出された部分P
2'は、ディスプレイパネル1(
図7参照)に結合する。
【0048】
このような保護層400の構成は、必須の構成ではなく、必要によって省略可能である。
【0049】
一方、
図6において、保護層400は、リジッド領域R及び第2フレキシブル領域F2にのみ示されており、第1フレキシブル領域F1の保護層は、省略している。
【0051】
図4は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。
【0052】
図4を参照すると、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置は、ディスプレイパネル1と、上記ディスプレイパネル1に電気的に接続されるプリント回路基板と、を含む。プリント回路基板のリジッド領域Rには電子素子500が実装されて、ディスプレイパネル1を駆動する。
【0053】
ディスプレイパネル1は、電気的信号を視覚的信号に変換できる構成であり、LEDパネル、OLEDパネル、電気泳動ディスプレイ(electrophoretic display)パネル、エレクトロクロミックディスプレイ(electrochromic display、ECD)等が挙げられる。また、これらのディスプレイパネル1は、タッチスクリーンパネルであり得る。
【0054】
一方、ディスプレイ装置は、ディスプレイパネル1の後面に設けられるフレーム2を含むことができ、フレーム2は、ディスプレイパネル1とプリント回路基板等を支持することができる。
【0055】
フレーム2は、熱伝導性に優れた金属材質、プラスチック材質等で形成することができるが、これに制限されない。
【0056】
また、ディスプレイ装置は、ディスプレイパネル1の前面に設けられるカバーガラス3をさらに含むことができ、このカバーガラス3は、ディスプレイパネル1を保護することができる。
【0057】
本実施例においてのプリント回路基板は、
図1及び
図2を参照して説明したプリント回路基板10として理解することができる。重複する内容については、説明を省略する。
【0058】
ディスプレイパネル1とプリント回路基板10とは、連結基板600により結合することができる。連結基板600は、軟性基板であってもよく、軟性の絶縁層で形成されることができる。連結基板600は、回路パターン600'を含むことができ、回路パターン600'の一端がソルダー部材SBのソルダリングによりリジッド領域Rに接合され、回路パターン600'の他端がソルダー部材SBのソルダリングによりディスプレイパネル1に接合されることができる。
【0059】
プリント回路基板は、ディスプレイパネル1の後面に配置されることができる。連結基板600は、屈曲してディスプレイパネル1の後面、側面、前面にかけて配置される。ただし、前面での連結基板600のカバーする面積は小さいため、これにより、ベゼル(bezel)の大きさも小くなることができる。特に、ディスプレイパネル1を駆動するためのDDIがディスプレイパネル1に実装される場合よりも、本発明のようにDDIがリジッド領域Rに実装される場合は、ベゼルを縮小することができる。
【0060】
フレキシブル領域F1は、少なくとも一部が屈曲してディスプレイパネル1の後面に配置される。ここで、フレキシブル領域F1は、リジッド領域Rよりもディスプレイパネル1に、より近く位置する。
【0061】
リジッド領域Rには電子素子500が実装され、電子素子500は、リジッド領域Rの上面よりも突出するので、リジッド領域Rの上面とディスプレイパネル1の後面との間の間隔は、電子素子500の高さ以上になる必要がある。ただし、フレキシブル領域F1には電子素子500が実装されずにフレキシブル領域F1が屈曲可能であるので、ディスプレイパネル1の後面側に屈曲し、ディスプレイパネル1の後面に近く結合することができる。この場合、フレキシブル領域F1の下の空間は、フレキシブル領域F1が屈曲した分だけ確保でき、当該空間を、ディスプレイ装置に装着される電子機器に必要なバッテリーBがさらに占めることができる。
【0062】
図7は、本発明の他の実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。
【0063】
図7を参照すると、本発明の他の実施例に係るディスプレイ装置は、ディスプレイパネル1と、上記ディスプレイパネル1に電気的に接続されるプリント回路基板と、を含む。プリント回路基板のリジッド領域Rには電子素子500が実装され、ディスプレイパネル1を駆動する。
【0064】
本実施例においてのプリント回路基板は、
図5及び
図6を参照して説明したプリント回路基板として理解することができる。重複する内容については、説明を省略する。
【0065】
第2フレキシブル領域F2の回路パターンP
2の端部は、ソルダー部材SBによりディスプレイパネル1にソルダリングされることにより、第2フレキシブル領域F2とディスプレイパネル1とが結合する。
【0066】
リジッド領域Rと第1フレキシブル領域F1は、ディスプレイパネル1の後面に配置されることができる。第2フレキシブル領域F2は、屈曲してディスプレイパネル1の後面、側面、前面にかけて配置される。ただし、ディスプレイパネル1の前面での第2フレキシブル領域F2がカバーする面積は小さいため、これにより、ベゼル(bezel)の大きさも小くなることができる。
【0067】
第1フレキシブル領域F1は、少なくとも一部が屈曲してディスプレイパネル1の後面に配置される。ここで、第1フレキシブル領域F1は、リジッド領域Rよりもディスプレイパネル1に、より近く位置する。リジッド領域Rには電子素子500が実装され、電子素子500は、リジッド領域Rの上面よりも突出するので、リジッド領域Rの上面とディスプレイパネル1の後面との間隔は、電子素子500の高さ以上になる必要がある。ただし、第1フレキシブル領域F1には電子素子500が実装されずに、第1フレキシブル領域F1が屈曲可能であるので、ディスプレイパネル1の後面側に屈曲してディスプレイパネル1の後面に近く結合することができる。この場合、第1フレキシブル領域F1の下の空間は、第1フレキシブル領域F1が屈曲した分だけ確保でき、当該空間を、ディスプレイ装置に装着される電子機器に必要なバッテリーBがさらに占めることができる。
【0068】
また、上述した実施例とは異なって、本実施例においては、第1フレキシブル領域F1、リジッド領域R、第2フレキシブル領域F2のすべてが一体型に形成され、上述した実施例のように、別途の連結基板によりリジッド領域Rとディスプレイパネル1とが結合する場合に比べて、優れた機械的、電気的接続が保障できる。別途の連結基板は、ソルダー部材によりディスプレイパネルに接合されるため、ソルダー部材とディスプレイパネルとの接合部位から電気的ノイズが発生することがあるが、本実施例においては、この接合部位が存在しないので電気的信頼性が向上することができる。また、連結基板の屈曲により、ソルダー部材とディスプレイパネルとの接合部位に応力が集中され、連結基板が分離されることもあるが、本実施例では、第2フレキシブル領域F2が屈曲しても、第2フレキシブル領域F2がリジッド領域Rから分離されないので、接続の機械的安定性が高くなる。
【0069】
一方、
図8は、本発明のまた他の実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。
【0070】
図8を参照すると、ディスプレイ装置に含まれたプリント回路基板は、メインボードMに接続されることができる。この場合、プリント回路基板は、メインボードMとディスプレイパネル1との間に配置されることができる。
【0071】
プリント回路基板は、メインボードMにコネクターCを介して結合することができる。コネクターCは、軟性の材質で形成されることができ、第1フレキシブル領域F1から延長されることができる。すなわち、第1フレキシブル領域F1のフレキシブル絶縁層100が突出してコネクターCを形成することができる。コネクターCの端部には、メインボードMに接続されるパッドが備えられ、上記パッドは、リジッド領域Rに実装された電子素子500と回路線を介して電気的に接続されることができる。上記回路線は、リジッド領域R、第1フレキシブル領域F1にかけて形成され、回路線の一端は電子素子500が実装される接続パッドに接続され、回路線の他端は、コネクターCの端部のパッドに接続される。コネクターCの端部のパッドは、メインボードMの回路に接合することができる。
【0072】
以上のように、本発明の一実施例について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加等により、本発明を様々に修正及び変更することができ、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。