KR20030085189A - 회로기판 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

회로기판 및 이를 갖는 표시장치 Download PDF

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Abstract

사이즈가 감소된 회로기판 및 이를 갖는 표시장치가 개시된다. 회로기판은 다층 구조를 갖는 기판 상에 다수의 회로부품들을 실장하고 있다. 이때, 회로기판은 상대적으로 사이즈가 큰 제1 부품들과 기판과의 사이에 상대적으로 작은 사이즈를 갖는 제2 부품들의 일부를 실장하는 이중 실장구조를 갖는다. 이때, 기판 상에는 제1 부품들이 실장된 위치에 대응하여 소정의 깊이로 함몰된 수납홈이 마련된다. 따라서, 제1 부품들의 하부에 실장되는 제2 부품들의 일부가 차지했던 공간만큼 상기 회로기판의 사이즈를 감소시킬 수 있다. 또한, 액정표시장치는 사이즈가 줄어든 회로기판을 사용함으로써, 박형화를 구현할 수 있다.

Description

회로기판 및 이를 갖는 표시장치{CIRCUIT BOARD AND DISPLAYING DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 회로기판 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사이즈가 감소된 회로기판을 사용함으로써 박형화를 구현할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.
최근 들어 정보처리장치가 급속하게 발전됨에 따라 정보처리장치에서 처리된 정보를 화면으로 구현하는 디스플레이 장치도 더불어 발전되고 있다. 근래에는, CRT 방식의 디스플레이 장치에 비하여, 경량, 소형이면서, 풀-컬러, 고해상도 구현 등과 같은 기능을 갖는 평판형 디스플레이 장치가 개발되고 있다.
평판형 디스플레이 장치에는 LCD, PDP, EL등이 있으며, 이중 LCD가 휴대폰, 컴퓨터의 모니터 및 노트북에까지 이용되면서 평판형 디스플레이 장치 중에서도 가장 널리 사용되고 있다.
이러한, 평판형 디스플레이 장치는 화면을 구현하여 영상을 디스플레이 하는 표시패널과, 상기 표시패널에 구동신호를 인가하여 상기 표시패널을 구동하는 구동모듈을 구비한다. 상기 구동모듈은 각종 회로소자들이 실장되어 있는 회로기판으로 이루어진다. 상기 회로기판은 정보처리장치로부터 영상신호를 제공받아 디스플레이하기에 적정한 신호로 변환하여 적절한 시기에 상기 표시패널로 제공한다.
여기서, 평판형 디스플레이 장치에 사용되는 회로기판의 구조를 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 1은 종래의 회로기판의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 회로기판을 절단선 A-A`로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 회로기판(100)은 다수의 절연층(10, 20, 30, 40)으로 이루어진 기판(50), 상기 기판(50) 상에 실장되는 각종 회로소자들(60, 70, 80, 90) 및 상기 다수의 절연층(10, 20, 30, 40) 사이 및 상기 기판(50) 상에 배치되어 있는 배선들(11, 21, 31, 41)로 이루어진다.
구체적으로, 상기 기판(50)은 4개의 절연층(10, 20, 30, 40)으로 이루어지고, 상기 4개의 절연층(10, 20, 30, 40) 사이에는 각각 배선들(11, 21, 31, 41)이 형성되어 있다. 상기 배선들(11, 21, 31, 41)은 상기 회로소자들(60, 70, 80, 90)을 서로 연결하기 위한 배선 또는 상기 회로소자들(60, 70, 80, 90)로부터 출력된 신호를 외부로 제공하기 위한 배선들로 이루어진다. 이때, 상기 다수의 배선(11, 21, 31, 41)을 단층 구조를 갖는 기판 상에 형성하게되면, 상기 기판의 사이즈가 증가된다. 따라서, 다층 구조를 갖는 기판(50)을 구비하여 상기 다수의 절연층(10, 20, 30, 40) 사이에 상기 배선들(11, 21, 31, 41)을 형성함으로써, 상기 기판(50)의 사이즈를 감소시킨다.
한편, 상기 기판(50) 상에는 다수의 저항(70), 커패시터(60) 및 각종 IC들(80, 90)로 이루어진 회로소자들이 실장되어 있다. 여기서, 각종 IC(80, 90)는 정보처리장치(미도시)로부터 제공되는 영상 데이터 신호를 적절한 시기에 표시패널(미도시)로 제공하기 위한 타이밍 컨트롤 IC(80)와, 상기 표시패널을 구동하는데 필요한 각종 전압을 발생하기 위한 파워 IC(90)를 구비한다.
그러나, 최근에는 평판형 디스플레이 장치의 경쟁이 치열에 지면서, 평판형 디스플레이 장치에 더욱 다양한 기능들이 추가시키게 되었다. 그에 따라 상기 회로기판(100)에 실장되는 상기 각종 회로소자들의 개수도 증가됨으로써, 상기 회로기판(100)의 사이즈도 더욱 증가되게 되었다.
따라서, 상기 회로기판(100)의 사이즈를 줄일 수 있는 기술이 요구되고 있다. 특히, 크기나 무게를 중요하게 여기는 중소형 평판형 디스플레이 장치의 경우 회로기판(100)의 크기를 감소시킬 수 있는 기술이 절실한 상황이다.
따라서, 본 발명의 목적은 전체적인 사이즈를 감소시킬 수 있는 회로기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사이즈가 감소된 회로기판을 채용함으로써, 박형화를 구현할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 회로기판을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 회로기판을 절단선 A-A`로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 회로기판을 구체적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 회로기판을 절단선 B-B`로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로기판을 절단하여 나타낸 단면도이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 회로기판은, 기판, 상대적으로 상기 기판 상에 실장되는 면적이 큰 제1 부품들 및 상대적으로 상기 기판 상에 실장되는 면적이 작은 제2 부품들을 포함하고, 상기 제1 부품들과 상기 기판과의 사이에 형성된 수납 공간에 상기 제2 부품들의 일부가 실장되는 회로부품들 및 상기 기판 상에 배치되어, 상기 회로부품들을 사이에서 신호 전송을 하거나 상기 회로부품으로부터 출력되는 신호를 외부로 제공하는 배선들을 포함한다.
상기 기판에는 상기 제1 부품들이 실장된 위치에 대응하여 소정의 깊이로 함몰되고, 상기 제2 부품들의 일부가 실장되는 수납홈이 형성된다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 표시장치는, 영상을 표시하기 위한 표시패널 및 a) 기판, b) 상대적으로 상기 기판 상에 실장되는 면적이 큰 제1 부품들 및 상대적으로 상기 기판 상에 실장되는 면적이 작은 제2 부품들을 포함하고, 상기 제1 부품들과 상기 기판에 의해 형성된 수납 공간에 상기 제2 부풀들의일부가 실장되는 회로부품들, 및 c) 상기 기판 상에 배치되어, 상기 회로부품들 사이에서 신호 전송을 하거나, 상기 회로부품으로부터 출력되는 신호를 외부로 제공하는 배선들을 포함하고, 상기 표시패널에 전기적인 신호를 인가하여 상기 표시패널을 구동하기 위한 회로기판을 포함한다.
여기서, 상기 표시패널은 두 장의 기판과 그 사이에 주입되어 있는 액정으로 이루어진 액정표시패널이다.
본 발명에 따르면, 상기 회로기판은 상기 기판 상에 실장되어 있고, 상대적으로 사이즈가 큰 집적회로의 하부에 다른 회로부품들을 실장하는 이중 실장 구조를 갖는다.
따라서, 상기 집적회로의 하부에 실장되는 회로부품들이 차지했던 공간만큼 상기 회로기판의 사이즈를 감소시킬 수 있다. 여기서, 상기 기판 상에는 소정의 깊이로 함몰된 수납홈이 마련됨으로써, 이중 실장 구조를 채택하더라도 상기 회로기판의 부피가 증가되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 액정표시장치는 사이즈가 줄어든 회로기판을 사용함으로써, 박형화를 구현할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 단, 본 발명의 실시예로 평판형 디스플레이 장치 중에서 가장 널리 사용되고 있는 액정표시장치를 설명함으로써, 그 이외의 평판형 디스플레이 장치에 대한 설명을 대신한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 액정표시장치(600)는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널(200) 및 상기 액정표시패널(200)에 구동 신호를 인가하기 위한 회로기판(300)을 포함한다.
상기 액정표시패널(200)은 TFT 기판(210), 컬러필터기판(220) 및 상기 TFT 기판(210)과 상기 컬러필터기판(220)과의 사이에 주입되는 액정(미도시)을 포함한다.
상기 TFT 기판(210)은 매트릭스상의 TFT(미도시)가 형성되어 있는 투명한 유리기판이다. 상기 TFT들의 소오스 전극에는 데이터 라인(212)이 연결되며, 게이트 전극에는 게이트 라인(211)이 연결된다. 또한, 드레인 전극에는 투명한 도전성 재질인 ITO로 이루어진 화소전극(미도시)이 형성된다.
상기 TFT 기판(210)과 대향하여 컬러필터기판(220)이 구비된다. 상기 컬러필터기판(220)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막공정에 의해 형성된 기판이다. 상기 컬러필터기판(220)의 전면에는 ITO로 이루어진 공통전극이 도포된다.
상술한 TFT 기판(210)의 TFT의 게이트 전극 및 소오스 전극에 전원이 인가되어 상기 TFT가 턴-온(turn-on)되면, 화소 전극과 컬러필터기판(220)의 공통 전극사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 상기 TFT 기판(210)과 컬러필터기판(220)과의 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻게 된다.
한편, 상기 액정표시패널(200)의 액정의 배열각과 액정이 배열되는 시기를제어하기 위하여 TFT의 게이트 라인(211)과 데이터 라인(212)에는 구동신호 및 타이밍 신호가 인가된다. 도시한 바와 같이, 상기 액정표시패널(200)의 소오스 측에는 데이터 구동신호의 인가 시기를 결정하는 연성회로기판의 일종인 데이터 TCP(400)가 부착되고, 게이트 측에는 게이트의 구동신호의 인가시기를 결정하기 위한 연성회로기판의 일종인 게이트 TCP(500)가 부착된다.
상기 회로기판(300)은 상기 액정표시패널(200)의 외부로부터 영상신호를 입력받아 상기 게이트 라인(211) 및 데이터 라인(212)에 각각 구동신호를 인가한다. 이때, 상기 회로기판(300)은 상기 데이터 TCP(400)에 접속되어 있고, 상기 액정표시패널(200) 상에 형성된 배선들(213)을 통해 상기 액정표시패널(200)의 게이트 측과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 회로기판(300)은 종래에 비교하여 상대적으로 사이즈 및 부피가 감소된 회로기판이다.
상기 회로기판(300)은 게이트 구동신호, 데이터 신호 및 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시켜서, 게이트 구동신호는 상기 게이트 라인(211)에 인가하고, 데이터 신호는 상기 데이터 라인(212)에 인가한다.
도 4는 도 3에 도시된 회로기판을 구체적으로 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 회로기판을 절단선 B-B`로 절단하여 나타낸 단면도이다. 단, 도 5를 참조하여, 기판(350) 상에 실장되어 있는 타이밍 컨트롤 IC(380)와 상기 기판(350)과의 사이에 각종 회로소자들(360, 370)을 실장하는 구조를 설명함으로써, 각종 IC(380, 390)들과 회로소자들의 실장 구조의 설명을 대신한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 회로기판(300)은 다수의 절연층(310, 320, 330, 340)으로 이루어진 기판(350), 상기 기판(350) 상에 실장되는 각종 회로부품들(360, 370, 380, 390) 및 상기 다수의 절연층(310, 320, 330, 340) 사이 및 상기 기판(350) 상에 배치되어 있는 배선들(311, 321, 331, 341)로 이루어진다.
구체적으로, 상기 배선들(311, 321, 331, 341)은 상기 회로부품들을 서로 연결하기 위한 배선 또는 상기 회로부품으로부터 출력된 신호를 외부로 제공하기 위한 배선들로 이루어진다. 이때, 상기 다수의 배선(311, 321, 331, 341)을 단층 구조를 갖는 기판 상에 형성하게되면, 기판의 사이즈가 증가된다. 따라서, 다층 구조를 갖는 기판(350)을 구비하여 상기 절연층들(310, 320, 330, 340) 사이에 상기 배선들(311, 321, 331, 341)을 형성함으로써, 상기 기판(350)의 사이즈를 감소시킬 수 잇다.
한편, 상기 기판(350) 상에는 다수의 저항(370), 커패시터(360) 및 각종 IC들(380, 390)로 이루어진 회로부품들이 실장되어 있다. 여기서, 각종 IC(380, 390)는 정보처리장치로부터 제공되는 영상 데이터 신호를 적절한 시기에 액정표시패널(200)로 제공하기 위한 타이밍 컨트롤 IC(380)와, 상기 액정표시패널(200)을 구동하는데 필요한 각종 전압을 발생하기 위한 파워 IC(390)를 구비한다. 상기 타이밍 컨트롤 IC(380)와 상기 파워 IC(390)는 다른 IC들(미도시)에 비하여 상대적으로 큰 사이즈를 갖는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 타이밍 컨트롤 IC(380)는 몸체(381), 상기 몸체(381)로부터 돌출된 다수의 단자들(382, 383)로 이루어진다. 상기 타이밍 컨트롤 IC(380)는 상기 기판(350) 상에 실장되는데 상기 기판(350)과 상기 몸체(381)가 소정의 간격을 갖고 이격되도록 실장된다. 즉, 상기 타이밍 컨트롤 IC(830)와 상기 기판(350)과의 사이에는 상기 각종 회로부품들의 일부가 수납될 수 있는 수납공간(385)이 마련된다.
이때, 상기 수납공간(385)에는 상기 각종 회로소자들 중 상대적으로 두께가 작은 회로소자들(360, 370)이 수납된다. 따라서, 상기 수납공간(380)에 수납되는 회로소자들(360, 370)로 인해 상기 제1 절연층(310)으로부터 상기 타이밍 컨트롤 IC(380)가 돌출되는 높이(h1)를 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 회로부품들(360, 370, 380, 390)의 일부가 상기 수납공간(385)에 실장됨으로써, 상기 수납공간(385)의 크기만큼 상기 회로기판(300)의 크기도 감소된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로기판을 절단하여 나타낸 단면도이다. 단, 도 6을 설명하는데 있어서, 도 5에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 그 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 기판(350) 상에는 상기 타이밍 컨트롤 IC(380)가 실장된 영역과 대응하는 영역에 소정의 깊이로 함몰된 수납홈(310a)이 형성되어 있다. 상기 수납홈(310a)에는 상기 회로부품들 중 일부(360, 370)가 수납된다. 본 발명에서는 상기 수납홈(310a)이 상기 기판(350)을 소정의 깊이로 절개함으로써 형성된 것을 나타냈지만, 수납홈은 기판을 소정의 깊이로 함몰시켜 형성될 수도 있다.
이때, 상기 수납홈(310a)의 깊이는 상기 기판(350)을 형성하는 제1 내지 제4절연층(310, 320, 330, 340) 각각의 두께보다 작은 것이 바람직하다. 즉, 상기 수납홈(310a)의 깊이는 상기 제1 내지 제4 절연층(310, 320, 330, 340) 각각의 두께보다 크게 형성되면, 상기 수납홈(310a)에 의해 상기 제1 및 제2 절연층(310, 320) 사이에 형성되어 있는 배선(311)이 노출되어 상기 회로부품들(360, 370)과 쇼트가 발생한다.
이와 같이, 상기 기판(350) 상에 상기 수납홈(310a)을 구비함으로써, 상기 타이밍 컨트롤 IC(380)이 상기 제1 절연층(310)으로부터 돌출된 높이(h2)는 도 5에 도시된 타이밍 컨트롤 IC(380)이 상기 제1 절연층(310)으로부터 돌출된 높이(h1)보다 낮아지게 된다. 따라서, 상기 기판(350) 상에 상기 회로부품을 이중으로 실장하더라도, 상기 회로기판(300)의 부피가 증가되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 회로기판은 기판 상에 다수의 회로부품들을 실장하고 있다. 이때, 상기 회로기판은 상대적으로 사이즈가 큰 집적회로와 상기 기판과의 사이에 상대적으로 사이즈가 작은 회로부품들을 실장하는 이중 실장구조를 갖는다.
따라서, 상기 집적회로의 하부에 실장되는 회로부품들이 차지했던 공간만큼 상기 회로기판의 사이즈를 감소시킬 수 있다.
여기서, 상기 기판 상에는 상기 집적회로와 대응하여 소정의 깊이로 함몰된 수납홈이 마련될 수도 있다. 따라서, 이중 실장구조를 채택하더라도 상기 회로기판의 부피가 증가되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 표시장치는 사이즈가 줄어든 회로기판을 사용함으로써, 박형화를 구현할 수 있다.
실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 기판;
    상대적으로 상기 기판 상에 실장되는 면적이 큰 제1 부품들 및 상대적으로 상기 기판 상에 실장되는 면적이 작은 제2 부품들을 포함하고, 상기 제1 부품들과 상기 기판과의 사이에 형성된 수납 공간에 상기 제2 부품들의 일부가 실장되는 회로부품들; 및
    상기 기판 상에 배치되어, 상기 회로부품들을 사이에서 신호 전송을 하거나 상기 회로부품으로부터 출력되는 신호를 외부로 제공하는 배선들을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판에는 상기 제1 부품들이 실장된 위치에 대응하여 소정의 깊이로 함몰되고, 상기 제2 부품들의 일부가 실장되는 수납홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 회로기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 부품들은 집적회로인 것을 특징으로 하는 회로기판.
  4. 영상을 표시하기 위한 표시패널; 및
    a) 기판, b) 상대적으로 상기 기판 상에 실장되는 면적이 큰 제1 부품들 및상대적으로 상기 기판 상에 실장되는 면적이 작은 제2 부품들을 포함하고, 상기 제1 부품들과 상기 기판에 의해 형성된 수납 공간에 상기 제2 부풀들의 일부가 실장되는 회로부품들, 및 c) 상기 기판 상에 배치되어, 상기 회로부품들 사이에서 신호 전송을 하거나, 상기 회로부품으로부터 출력되는 신호를 외부로 제공하는 배선들을 포함하고, 상기 표시패널에 전기적인 신호를 인가하여 상기 표시패널을 구동하기 위한 회로기판을 포함하는 것을 특징으로 표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 표시패널은 두 장의 기판과 그 사이에 주입되어 있는 액정으로 이루어진 액정표시패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 부품들은 집적회로인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 기판에는 상기 제1 부품들이 실장된 위치에 대응하여 소정의 깊이로 함몰되고, 상기 제2 부품들의 일부가 실장되는 수납홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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