KR20210073151A - 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널에 전기적으로 연결되고 상기 표시패널의 후면에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 절연층과, 상기 절연층의 일면에 위치하는 제1금속층과, 상기 제1금속층 상에 위치하고 집적회로가 실장되는 실장영역의 내부에 배치된 제1패드 그리고 상기 제1패드의 주변에 배치된 제2패드를 포함하는 패드부와, 상기 실장영역의 내부부터 상기 실장영역의 외부까지 연장되도록 마련된 홈을 포함하는 표시장치를 제공한다.

Description

인쇄회로기판 및 이를 포함하는 표시장치{Printed Circuit Board and Display Device including the same}
본 발명은 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치 중 일부 예컨대, 액정표시장치나 유기전계발광표시장치에는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동부 및 표시패널 또는 구동부에 공급할 전원을 생성하는 전원 공급부 등이 포함된다. 구동부에는 표시패널에 스캔신호(또는 게이트신호)를 공급하는 스캔 구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치는 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있다.
본 발명은 IC의 발열이 한 부분에만 집중되지 않고 다른 부분으로 분산되도록 돕는 방열 루트(IC로부터 발생한 열을 일정 거리 밖으로 유도)를 제공하여 열을 외부 또는 주변으로 분산 및 유도하고, 구동 장치 또는 OLED 소자의 구동 안정성을 높임과 더불어 표시품질을 향상하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 영상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널에 전기적으로 연결되고 상기 표시패널의 후면에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 절연층과, 상기 절연층의 일면에 위치하는 제1금속층과, 상기 제1금속층 상에 위치하고 집적회로가 실장되는 실장영역의 내부에 배치된 제1패드 그리고 상기 제1패드의 주변에 배치된 제2패드를 포함하는 패드부와, 상기 실장영역의 내부부터 상기 실장영역의 외부까지 연장되도록 마련된 홈을 포함하는 표시장치를 제공한다.
상기 홈은 상기 제1패드의 사면을 둘러싸고 상기 제1패드의 모서리 부분에서 적어도 두 개의 선분으로 상호 이격하며 연장되어 상기 실장영역의 외부까지 배치될 수 있다.
상기 적어도 두 개의 선분은 상기 실장영역의 외부에서 상기 인쇄회로기판의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장되다가 끊기는 영역을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 적어도 두 개의 선분은 상기 실장영역의 외부에서 상기 인쇄회로기판의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장된 후 서로 만날 수 있다.
상기 제1금속층 상에 위치하는 방열판을 더 포함하고, 상기 방열판은 상기 적어도 두 개의 선분에 의해 마련된 이격 공간 내에 배치될 수 있다.
상기 홈은 상기 제1패드의 사면에 각각 배치된 상기 제2패드를 각각 둘러싸는 다수의 제1홈과, 상기 실장영역의 외부에서 상기 다수의 제1홈을 둘러싸는 제2홈을 포함할 수 있다.
상기 홈은 상기 제1패드의 사면을 둘러싸는 제1홈과, 상기 실장영역의 외부에 위치하는 제2홈을 포함하고, 상기 절연층의 타면에 위치하고 상기 제1홈과 상기 제2홈의 위치에 대응하여 아일랜드 형상으로 분리된 제2금속층을 포함하고, 상기 제1홈과 상기 제2홈은 상기 제1금속층과 상기 제2금속층을 전기적으로 연결하는 제1비어홀과 제2비어홀을 각각 포함할 수 있다.
상기 제2홈은 상기 제1홈과 인접하지 않는 반대면이 개방된 디귿자(ㄷ) 형상을 가질 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 절연층; 상기 절연층의 일면에 위치하는 제1금속층; 상기 제1금속층 상에 위치하고 집적회로가 실장되는 실장영역의 내부에 배치된 제1패드 그리고 상기 제1패드의 주변에 배치된 제2패드를 포함하는 패드부; 및 상기 실장영역의 내부부터 상기 실장영역의 외부까지 연장되도록 마련된 홈을 포함하는 인쇄회로기판을 제공한다.
상기 홈은 상기 제1패드의 사면을 둘러싸고 상기 제1패드의 모서리 부분에서 적어도 두 개의 선분으로 상호 이격하며 연장되어 상기 실장영역의 외부까지 배치될 수 있다.
본 발명은 IC의 발열이 한 부분에만 집중되지 않고 다른 부분으로 분산되도록 돕는 방열 루트(IC로부터 발생한 열을 일정 거리 밖으로 유도)를 제공하여 열을 외부 또는 주변으로 분산 및 유도할 수 있는 인쇄회로기판을 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 표시패널의 후면에 배치된 인쇄회로기판의 IC 실장 영역에 열이 집중되는 현상을 방지하여 구동 장치 또는 OLED 소자의 구동 안정성을 높임과 더불어 표시품질을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 3은 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5는 게이트인 패널 방식 스캔 구동부와 관련된 장치의 구성 예시도이고, 도 6은 시프트 레지스터 회로부의 배치예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시패널을 모듈화한 예시도이고, 도 8은 도 7에서 모듈화된 표시패널의 후면을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 10은 도 9의 (a)-(a)'의 단면 예시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 방열 루트 구조와 이의 이점을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 제1실시예의 변형예이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 14는 도 13의 (b)-(b)'의 단면 예시도이다.
도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 16은 도 15의 (c)-(c)'의 단면 예시도이다.
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 18은 도 17의 (d)-(d)'의 단면 예시도이다.
도 19는 본 발명의 제5실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 20은 도 19의 (e)-(e)'의 단면 예시도이고, 도 21은 도 19에 도시된 방열 루트 구조와 이의 이점을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 양자점표시장치(Quantum Dot Display; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode Display: OLED) 및 플라즈마패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치 중 일부 예컨대, 액정표시장치나 유기전계발광표시장치에는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동부 및 표시패널 또는 구동부에 공급할 전원을 생성하는 전원 공급부 등이 포함된다. 구동부에는 표시패널에 스캔신호(또는 게이트신호)를 공급하는 스캔 구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치는 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다. 이하, 액정표시장치 및 유기전계발광표시장치를 일례로 본 발명과 관련된 설명을 계속한다. 한편, 이하에서 설명되는 본 발명은 유기 발광다이오드가 아닌 무기 발광다이오드 기반의 표시장치에도 적용 가능함은 물론이다.
도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 액정표시장치에는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140), 액정패널(150), 백라이트 유닛(170) 및 전원 공급부(180) 등이 포함된다.
영상 공급부(110)는 외부로부터 공급된 영상 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 영상 데이터신호와 더불어 각종 구동신호를 출력한다. 영상 공급부(110)는 데이터신호와 각종 구동신호를 타이밍 제어부(120)에 공급한다.
타이밍 제어부(120)는 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 및 각종 동기신호(수직 동기신호인 Vsync, 수평 동기신호인 Hsync) 등을 출력한다. 타이밍 제어부(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상처리부(110)로부터 공급된 데이터신호(또는 데이터전압)(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급한다.
스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등에 응답하여 스캔신호(또는 게이트신호)를 출력한다. 스캔 구동부(130)는 게이트라인들(GL1~GLm)을 통해 액정패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 스캔신호를 공급한다. 스캔 구동부(130)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되거나 게이트인 패널(Gate In Panel) 방식으로 액정패널(150) 상에 직접 형성된다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링 및 래치하고 감마 기준전압에 대응되는 아날로그 신호 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력한다. 데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 액정패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 데이터전압을 공급한다. 데이터 구동부(140)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되어 표시패널(150) 상에 실장되거나 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 공통전압(VCOM)을 생성 및 출력한다. 전원 공급부(180)는 공통전압(VCOM)뿐만아니라 스캔 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 스캔하이전압, 스캔로우전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압, 하프드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다.
액정패널(150)은 스캔 구동부(130)로부터 공급된 스캔신호, 데이터 구동부(140)로부터 공급된 데이터전압 및 전원 공급부(180)로부터 공급된 공통전압(VCOM)에 대응하여 영상을 표시한다. 액정패널(150)의 서브 픽셀들은 백라이트 유닛(170)을 통해 제공된 빛을 제어한다.
예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)에는 스위칭 트랜지스터(SW), 스토리지 커패시터(Cst) 및 액정층(Clc)이 포함된다. 스위칭 트랜지스터(SW)의 게이트전극은 스캔라인(GL1)에 연결되고 소오스전극은 데이터라인(DL1)에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 트랜지스터(SW)의 드레인전극에 일단이 연결되고 공통전압라인(Vcom)에 타단이 연결된다. 액정층(Clc)은 스위칭 트랜지스터(SW)의 드레인전극에 연결된 화소전극(1)과 공통전압라인(Vcom)에 연결된 공통전극(2) 사이에 형성된다.
액정패널(150)은 화소전극(1) 및 공통전극(2)의 구조에 따라 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드 등으로 구현된다.
백라이트 유닛(170)은 빛을 출사하는 광원 등을 이용하여 액정패널(150)에 빛을 제공한다. 백라이트 유닛(170)은 발광다이오드(이하 LED), LED를 구동하는 LED구동부, LED가 실장된 LED기판, LED로부터 출사된 광을 면광원으로 변환시키는 도광판, 도광판의 하부에서 광을 반사시키는 반사판, 도광판으로부터 출사된 광을 집광 및 확산하는 광학시트류 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 3은 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 4는 도 3에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 유기전계발광표시장치에는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(170) 등이 포함된다.
유기전계발광표시장치에서 포함된 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 등은 도 1의 액정표시장치와 기본 구성 및 동작이 유사하므로 상세한 설명은 생략한다. 대신 액정표시장치와 가장 구별되는 전원 공급부(180)와 표시패널(150) 부분을 더 구체적으로 설명한다.
전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 고전위의 제1구동전압(EVDD)과 저전위의 제2구동전압(EVSS)을 생성 및 출력한다. 전원 공급부(180)는 제1구동 및 제2구동전압(EVDD, EVSS)뿐만아니라 스캔 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 스캔하이전압, 스캔로우전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압, 하프드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다.
표시패널(150)은 스캔 구동부(130)와 데이터 구동부(140)를 포함하는 구동부로부터 출력된 스캔신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호 그리고 전원 공급부(180)로부터 출력된 제1구동 및 제2구동전압(EVDD, EVSS)에 대응하여 영상을 표시한다. 표시패널(150)의 서브 픽셀들은 직접 빛을 발광한다.
예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)에는 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 유기 발광다이오드 등을 포함하는 픽셀회로(PC)가 포함된다. 유기전계발광표시장치에서 사용되는 서브 픽셀(SP)은 빛을 직접 발광하는바 액정표시장치 대비 회로의 구성이 복잡하다. 또한, 빛을 발광하는 유기 발광다이오드는 물론이고 유기 발광다이오드에 구동전류를 공급하는 구동 트랜지스터 등의 열화를 보상하는 보상회로 등이 복잡하고 다양하다. 따라서, 서브 픽셀(SP)에 포함된 픽셀회로(PC)를 블록형태로 도시하였음을 참조한다.
도 5는 게이트인 패널 방식 스캔 구동부와 관련된 장치의 구성 예시도이고, 도 6은 시프트 레지스터 회로부의 배치예를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 게이트인 패널 방식 스캔 구동부는 시프트 레지스터 회로부(131)(스캔신호 발생부)와 레벨 시프터부(135)(클록신호 및 전압 발생부)를 포함할 수 있다. 레벨 시프터부(135)는 타이밍 제어부(120)로부터 출력된 신호들을 기반으로 다수의 클록신호(Gclk)와 스타트신호(Gvst) 등을 생성 및 출력한다.
시프트 레지스터 회로부(131)는 레벨 시프터부(135)로부터 출력된 다수의 클록신호(Gclk)와 스타트신호(Gvst) 등을 기반으로 동작하며, 표시패널(150)에 인가할 스캔신호들을 생성 및 출력한다.
시프트 레지스터 회로부(131)는 도 6(a)와 같이 표시패널(150)의 좌우측 비표시영역(NA)에 배치될 수 있다. 또한, 시프트 레지스터 회로부(131)는 도 6(b)와 같이, 표시패널(150)의 상하측 비표시영역(NA)에 배치될 수도 있다. 시프트 레지스터 회로부(131)의 경우 표시영역(AA)의 좌우측 또는 상하측에 위치하는 비표시영역(NA)에 쌍을 이루며 배치된 것을 일례로 도시 및 설명하였으나 좌측, 우측, 상측 또는 하측에 하나만 배치될 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시패널을 모듈화한 예시도이고, 도 8은 도 7에서 모듈화된 표시패널의 후면을 나타낸 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 표시패널(150), 데이터 구동부(140a ~ 140n), 연성회로기판(141a ~ 141n), 레벨 시프터부(135a ~ 135b)(L/S), 인쇄회로기판(160a ~ 160b) 등과 같이 표시장치에 포함된 일부 구성한 모듈화될 수 있다.
데이터 구동부(140a ~ 140n)가 실장된 연성회로기판(141a ~ 141n)은 표시패널(150)에 부착된다. 연성회로기판(141a ~ 141n)은 레벨 시프터부(135a ~ 135b)가 실장된 인쇄회로기판(160a ~ 160b)에 부착된다. 연성회로기판(141a ~ 141n)은 이방성 도전필름(ACF) 등을 통해 표시패널(150)의 일측과 인쇄회로기판(160a ~ 160b)의 일측에 전기적으로 연결된다. 한편, 도 7에서는 데이터 구동부(140a ~ 140n), 연성회로기판(141a ~ 141n), 인쇄회로기판(160a ~ 160b)의 개수는 표시패널의 크기나 해상도에 따라 달라질 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 모듈화된 표시패널(150)에서 연성회로기판(141a ~ 141n)과 인쇄회로기판(160a ~ 160b) 등은 표시패널(150)의 후면에 부착될 수 있다. 이후, 모듈화된 표시패널(150)은 기구부와 결합된다. 즉, 연성회로기판(141a ~ 141n)과 인쇄회로기판(160a ~ 160b) 등은 모듈화된 표시패널(150)과 기구부 간의 결합 시 불필요한 베젤이 형성되지 않도록 표시패널(150)의 후면 방향으로 구부러질 수 있다.
도 8(a) 및 도 (b)와 같이, 표시패널(150)의 후면에 연성회로기판(141a ~ 141n)과 인쇄회로기판(160a ~ 160b)이 부착될 경우, 레벨 시프터부(135a ~ 135b)(L/S)와 같이 높은 전압을 다루는 회로에 의한 발열 문제를 고려할 필요가 있다.
그러므로 이하에서는 이와 관련된 실시예들을 설명하되, 도면의 특성상 레벨 시프터부가 실장되기 전의 표면이 인쇄회로기판 상에 나타나야 하는 바, 레벨 시프터부가 실장된 후의 평면도와 레벨 시프터부가 실장되기 전의 평면도를 함께 도시한다. 그리고 발명의 이해를 돕기 위해, 레벨 시프터부가 실장된 상태로 단면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 10은 도 9의 (a)-(a)'의 단면 예시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 방열 루트 구조와 이의 이점을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 제1실시예의 변형예이다. 도 9(a)는 레벨 시프터부가 실장된 후의 평면도이고, 도 9(b)는 레벨 시프터부가 실장되기 전의 평면도임을 참고한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(160a)은 표시패널(150)의 후면에 부착된 상태이다. 인쇄회로기판(160a)은 절연층(INS), 절연층(INS)의 일면에 위치하는 제1금속층(COP1), 절연층(INS)의 타면에 위치하는 제2금속층(COP2)을 포함할 수 있다. 즉, 인쇄회로기판(160a)은 제1 및 제2금속층(COP1, COP2)을 포함하는 2층 구조로 선택될 수 있다.
인쇄회로기판(160a)의 제1금속층(COP1)은 제1패드(PAD1)와 제2패드(PAD2)로 이루어진 레벨 시프터부 실장영역(135S)을 포함할 수 있다. 제1패드(PAD1)는 레벨 시프터부(135a)의 중앙영역에 대응하고 제2패드(PAD2)는 레벨 시프터부(135a)의 에지영역에 대응하여 위치한다. 제1패드(PAD1)는 그라운드 또는 방열을 위한 패드로 정의될 수 있고, 제2패드(PAD2)는 전압이나 신호의 입출력을 위한 패드로 정의될 수 있다.
제1패드(PAD1)는 제2패드(PAD2)보다 넓은 면적의 사각형 형상을 가질 수 있고, 제2패드(PAD2)는 제1패드(PAD1)보다 좁은 면적의 직사각형 형상을 가질 수 있다. 제2패드(PAD2)는 제1패드(PAD1)와 이격하고 하나의 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸도록 그 주변에 다수 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(160a)의 제1금속층(COP1)은 레벨 시프터부(135a)가 실장되는 면이고, 제2금속층(COP2)은 표시패널(150)의 후면에 부착되는 면이다. 인쇄회로기판(160a)의 제1금속층(COP1)은 레벨 시프터부(135a)의 방열을 돕기 위해 절연층(INS)의 표면을 노출하도록 함몰(제거)된 홈(HM)을 포함할 수 있다.
제1실시예에 따르면 홈(HM)은 제1패드(PAD1)와 제2패드(PAD2) 사이에 위치하며 제2패드(PAD2)의 사이를 거쳐 인쇄회로기판(160a)의 일측 영역으로 넓게 방열 루트를 형성할 수 있도록 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 내부영역(레벨 시프터부에 의해 기판의 외부로 노출되지 않는 부분)은 물론이고 외부영역(기판의 외부로 노출되는 부분)까지 형성될 수 있다.
구체적으로, 홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸고, 사선 방향으로 연장되어 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부로 노출되는 부분을 가질 수 있다. 그리고 홈(HM)에서 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부로 노출되는 부분은 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장될 수 있다.
홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸고, 제1선분과 제2선분이 상호 이격하면서 사선방향으로 연장된 후 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장되다가 일측(제1홈과 인접하지 않는 반대면)이 끊기는 영역을 갖는다. 따라서, 홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸지만 완전한 폐곡선을 형상을 갖지 않고 제1패드(PAD1)의 제1모서리 부분(우측 상단)에서 개방된 영역을 가질 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1실시예의 인쇄회로기판(160a)은 레벨 시프터부(135a)의 동작으로 인하여 발생한 열(IC의 하부열)을 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 내부에서 외부로 유도할 수 있는 방열 루트를 제공할 수 있는 홈(HM)을 갖는다. 그 결과, 제1실시예의 인쇄회로기판(160a)을 구비하는 표시장치는 표시패널(150)의 후면에 레벨 시프터부(135a)와 같은 회로가 실장된 인쇄회로기판이 부착되더라도 효율적인 방열이 가능하다.
한편, 본 발명에서는 인쇄회로기판(160a) 상에 실장되고 또한 구동에 의한 발열이 이루어지는 구성을 레벨 시프터부(135a)로 특정하였으나 이는 하나의 예시일 뿐, 다른 IC가 실장된 부분에도 상기 홈(HM)과 같은 구조를 형성할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명에서는 인쇄회로기판(160a)의 제1금속층(COP1)에 패드(PAD1, PAD2)와 홈(HM)만 위치하는 것으로 간략 도시하였다. 그러나 제1금속층(COP1)과 제2금속층(COP2)에는 레벨 시프터부(135a) 등과 연결되는 배선이나 외부 기판(예: 시스템 보드)에 연결되는 배선 그리고 제1금속층(COP1)과 제2금속층(COP2)을 연결하는 콘택용 홀 등이 위치함을 참고 한다. 또한, 인쇄회로기판(160a)은 제1패드(PAD1)와 제2패드(PAD2)를 포함하는 패드부뿐만 아니라 인쇄회로기판(160a)과 표시패널 등을 연결하기 위한 패드부들을 포함한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 변형예에 따른 인쇄회로기판(160a)은 제1실시예와 동일한 홈(HM)을 갖는다. 그러나 변형예에 따르면 홈(HM)에서 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부로 노출되는 부분은 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 길게 직선으로 배치되지만 중간 중간 끊긴 영역(OP)을 더 포함할 수 있다.
홈(HM)의 끊긴 영역(OP)은 일측 선분과 타측 선분에 하나씩 교번하여 위치하는 것을 일례로 하였으나 이에 한정되지 않는다. 이처럼, 홈(HM)의 끊긴 영역(OP)은 방열 루트의 중간 중간에서 열 분산을 돕는 통로를 제공하므로 방열 성능을 더욱 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 따르면 인쇄회로기판(160a) 상에 위치하는 레벨 시프터부(135a) 등의 구동 시 발생하는 열을 외부로 유도할 수 있는 다양한 형태의 방열 루트를 제공할 수 있는데 이를 설명하면 다음과 같다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 14는 도 13의 (b)-(b)'의 단면 예시도이다. 도 13(a)는 레벨 시프터부가 실장된 후의 평면도이고 도 13(b)는 레벨 시프터부가 실장되기 전의 평면도임을 참고한다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(160a)은 표시패널(150)의 후면에 부착된 상태이다. 인쇄회로기판(160a)은 절연층(INS), 절연층(INS)의 일면에 위치하는 제1금속층(COP1), 절연층(INS)의 타면에 위치하는 제2금속층(COP2)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(160a)의 제1금속층(COP1)은 레벨 시프터부(135a)의 방열을 돕기 위해 절연층(INS)의 표면을 노출하도록 함몰(제거)된 홈(HM)을 포함할 수 있다.
제2실시예에 따르면 홈(HM)은 제1패드(PAD1)와 제2패드(PAD2) 사이에 위치하며 제2패드(PAD2)의 사이를 거쳐 인쇄회로기판(160a)의 일측 영역으로 넓게 방열 루트를 형성할 수 있도록 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 내부영역(레벨 시프터부에 의해 기판의 외부로 노출되지 않는 부분)은 물론이고 외부영역(기판의 외부로 노출되는 부분)까지 형성될 수 있다.
구체적으로, 홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸고, 제1사선 방향(우측 상단), 제2사선방향(우측 하단), 제3사선방향(좌측 상단) 및 제4사선방향(좌측 하단)으로 연장되어 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부로 노출되는 부분을 가질 수 있다. 그리고 홈(HM)에서 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부로 노출되는 부분은 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 직선으로 연장될 수 있다.
홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸고, 제1패드(PAD1)의 모서리 부분마다 제1선분과 제2선분이 상호 이격하면서 사선방향으로 연장된 후 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장되다가 끊기는 영역을 갖는다. 따라서, 홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸지만 완전한 폐곡선을 형상을 갖지 않고 제1패드(PAD1)의 모서리 부분마다 개방된 영역을 가질 수 있다.
도 15는 본 발명의 제3실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 16은 도 15의 (c)-(c)'의 단면 예시도이다. 도 15(a)는 레벨 시프터부가 실장된 후의 평면도이고 도 15(b)는 레벨 시프터부가 실장되기 전의 평면도임을 참고한다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(160a)은 표시패널(150)의 후면에 부착된 상태이다. 인쇄회로기판(160a)은 절연층(INS), 절연층(INS)의 일면에 위치하는 제1금속층(COP1), 절연층(INS)의 타면에 위치하는 제2금속층(COP2)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(160a)의 제1금속층(COP1)은 레벨 시프터부(135a)의 방열을 돕기 위해 절연층(INS)의 표면을 노출하도록 함몰(제거)된 홈(HM)을 포함할 수 있다.
제3실시예에 따르면 홈(HM)은 제1패드(PAD1)와 제2패드(PAD2) 사이에 위치하며 제2패드(PAD2)의 사이를 거쳐 인쇄회로기판(160a)의 일측 영역으로 넓게 방열 루트를 형성할 수 있도록 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 내부영역(레벨 시프터부에 의해 기판의 외부로 노출되지 않는 부분)은 물론이고 외부영역(기판의 외부로 노출되는 부분)까지 형성될 수 있다.
구체적으로, 홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸고, 사선 방향(우측 상단)으로 연장되어 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부로 노출되는 부분을 가질 수 있다. 그리고 홈(HM)에서 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부로 노출되는 부분은 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 직선으로 연장될 수 있다.
홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸고, 제1선분과 제2선분이 상호 이격하면서 사선방향으로 연장된 후 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장되다가 서로 만나는 영역을 갖는다. 따라서, 홈(HM)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸고 또한 방열판(HSK)을 둘러싸도록 완전한 폐곡선을 형상을 가질 수 있다.
인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장된 부분 즉, 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부로 노출되는 부분 상에는 패턴(PTN)이 위치한다. 그리고 패턴(PTN) 상에는 방열판(HSK)이 부착될 수 있다. 패턴(PTN)은 방열판(HSK)의 실장을 돕고 또한 방열 루트를 통해 전달되는 열의 방출을 돕는 역할을 할 수 있다. 방열판(HSK)은 패턴(PTN)을 통해 방출되는 열을 더욱 효율적으로 방출하는 역할을 할 수 있다. 방열판(HSK)의 높이는 인쇄회로기판(160a) 상에 실장된 레벨 시프터부(135a)의 높이와 같거나 이보다 낮을 수 있다. (인쇄회로기판의 전체 높이에 영향을 주지 않게 함)
한편, 본 발명에서는 방열판(HSK)이 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 길게 배치된 직사각형 형상을 갖는 것을 일례로 하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 패턴(PTN)은 방열을 돕기 위한 재료로 코팅 처리될 수도 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 17은 본 발명의 제4실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 18은 도 17의 (d)-(d)'의 단면 예시도이다. 도 17(a)는 레벨 시프터부가 실장된 후의 평면도이고 도 17(b)는 레벨 시프터부가 실장되기 전의 평면도임을 참고한다.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(160a)은 표시패널(150)의 후면에 부착된 상태이다. 인쇄회로기판(160a)은 절연층(INS), 절연층(INS)의 일면에 위치하는 제1금속층(COP1), 절연층(INS)의 타면에 위치하는 제2금속층(COP2)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(160a)의 제1금속층(COP1)은 레벨 시프터부(135a)의 방열을 돕기 위해 절연층(INS)의 표면을 노출하도록 함몰(제거)된 홈(HM1, HM2)을 포함할 수 있다.
제4실시예에 따르면 홈(HM1, HM2)은 제1패드(PAD1)의 사면에 배치된 제2패드(PAD2)를 둘러싸는 다수의 제1홈(HM1) 그리고 다수의 제1홈(HM1)을 둘러싸는 제2홈(HM2)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1홈(HM1)은 제1패드(PAD1)의 사면에 배치된 제2패드(PAD2)를 폐곡선 형태로 각각 둘러싸는 총 4개의 홈을 포함할 수 있다. 그리고 총 4개의 제1홈(HM1)은 제1패드(PAD1)의 모서리마다 외부로 개방된 방열 루트가 형성되도록 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 총 4개의 제1홈(HM1)은 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 내부에 위치하는 부분과 외부에 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 제2홈(HM2)은 총 4개의 제1홈(HM1)과 이격하고 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부에서 총 4개의 제1홈(HM1)을 둘러싸도록 사각형 형상을 가질 수 있다.
제1홈(HM1)은 폐곡선 형상을 갖되 제2패드(PAD2)를 둘러싸도록 사다리꼴 형상을 가질 수 있고, 제2홈(HM2)은 폐곡선 형상을 갖되 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부에서 총 4개의 제1홈(HM1)을 둘러싸도록 사각형 형상을 가질 수 있다.
한편, 본 발명에서는 제1홈(HM1)이 사다리꼴 형상을 갖고 제2홈(HM2)이 사각형 형상을 갖는 것을 일례로 하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1홈(HM1)과 제2홈(HM2) 사이에는 방열을 돕기 위한 재료가 코팅된 패턴을 가질 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 19는 본 발명의 제5실시예에 따른 인쇄회로기판의 평면 예시도이고, 도 20은 도 19의 (e)-(e)'의 단면 예시도이고, 도 21은 도 19에 도시된 방열 루트 구조와 이의 이점을 설명하기 위한 도면이다. 도 19(a)는 레벨 시프터부가 실장된 후의 평면도이고 도 19(b)는 레벨 시프터부가 실장되기 전의 평면도임을 참고한다.
도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(160a)은 표시패널(150)의 후면에 부착된 상태이다. 인쇄회로기판(160a)은 제1절연층(INS1), 제1절연층(INS1)의 일면에 위치하는 제1금속층(COP1), 제1절연층(INS1)의 타면에 위치하는 제2금속층(COP2), 제2금속층(COP2)의 타면에 위치하는 제2절연층(INS2), 제2절연층(INS2)의 타면에 위치하는 제3금속층(COP3), 제3금속층(COP3)의 타면에 위치하는 제3절연층(INS3) 및 제3절연층(INS3)의 타면에 위치하는 제4금속층(COP4)을 포함할 수 있다. 즉, 인쇄회로기판(160a)은 제1 내지 제4금속층(COP1 ~ COP4)을 갖는 4층 구조로 선택될 수 있다.
인쇄회로기판(160a)의 제1 및 제2금속층(COP1, COP2)은 레벨 시프터부(135a)의 방열을 돕기 위해 제1 및 제2절연층(INS1, INS2)의 표면을 노출하도록 함몰(제거)된 홈(HM1, HM2)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 및 제2금속층(COP1, COP2)은 서로 다른 층에 있지만 이들을 상호 전기적으로 연결하기 위한 비어홀(VH1, VH2)을 포함할 수 있다.
제5실시예에 따르면 홈(HM1, HM2)은 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러싸는 제1홈(HM1) 그리고 제1홈(HM1)과 이격하고 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부에 배치된 제2홈(HM2)을 포함할 수 있다. 또한, 제5실시예에 따르면 비어홀(VH1, VH2)은 제1홈(HM1)의 내부에 위치하는 제1비어홀(VH1)과 제2홈(HM2)의 내부에 위치하는 제2비어홀(VH2)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1홈(HM1)은 제1패드(PAD1)와 제2패드(PAD2) 사이에 위치하고 제1패드(PAD1)의 사면을 둘러쌀 수 있는 폐곡선 형상을 가질 수 있다. 제1홈(HM1)은 사각형 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제2홈(HM2)은 제1홈(HM1)과 이격하고 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 외부에 배치되며 인쇄회로기판(160a)의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장되다가 끊기는 영역을 갖는다. 따라서, 제2홈(HM2)은 디귿자(ㄷ) 형태로 일측(제1홈과 인접하지 않는 반대면)이 개방된 영역을 가질 수 있다.
제1비어홀(VH1)은 제1절연층(INS1)을 사이에 두고 분리된 제1금속층(COP1)과 제2금속층(COP2)을 전기적으로 연결하기 위해 제1홈(HM1)의 내부에 위치할 수 있다. 제1비어홀(VH1)에 의해 아일랜드 형태의 제1패드(PAD1)는 제2금속층(COP2)과 전기적으로 연결된다. 한편, 제2금속층(COP2) 중에서 제1비어홀(VH1)과 제2비어홀(VH2)에 대응하는 부분은 제1홈(HM1)과 제2홈(HM2)에 의해서 다른 부분과 분리되어 직사각형의 아일랜드 형상을 가질 수 있다. 제2비어홀(VH2)은 제1절연층(INS1)을 사이에 두고 분리된 제1금속층(COP1)과 제2금속층(COP2)을 전기적으로 연결하기 위해 제2홈(HM2)의 내부에 위치할 수 있다. 제1비어홀(VH1)과 제2비어홀(VH2)에 의해 제1금속층(COP1)과 제2금속층(COP2)은 전기적으로 연결되고 또한 제1금속층(COP1)에서 분리된 제1홈(HM1)과 제2홈(HM2) 또한 전기적으로 연결된다.
한편, 본 발명에서는 제1홈(HM1)이 사각형 형상을 갖고 제2홈(HM2)이 직사각형 형상을 갖되 일측이 개방된 것을 일례로 하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1비어홀(VH1)과 제2비어홀(VH2)은 제1금속층(COP1)과 제2금속층(COP2)에만 포함된 것을 일례로 하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 21에 도시된 바와 같이, 제5실시예의 인쇄회로기판(160a)은 레벨 시프터부(135a)의 동작으로 인하여 발생한 열을 레벨 시프터부 실장영역(135S)의 내부에서 외부로 유도할 수 있는 방열 루트를 제공할 수 있는 홈(HM1, HM2)과 비어홀(VH1, VH2)을 갖는다. 그 결과, 제5실시예의 인쇄회로기판(160a)을 구비하는 표시장치는 표시패널(150)의 후면에 레벨 시프터부(135a)와 같은 회로가 실장된 인쇄회로기판이 부착되더라도 효율적인 방열이 가능하다. 또한, 인쇄회로기판(160a)을 4층 이상으로 구성하고 이들 중 표시패널(150)과 가장 멀리 이격된 2개의 층을 통해 방열 루트를 제공하므로 레벨 시프터부(135a)로부터 발생한 열이 표시패널(150)까지 미치는 영향을 완화할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 인쇄회로기판(160a) 상에 실장되고 또한 구동에 의한 발열이 이루어지는 구성을 레벨 시프터부(135a)로 특정하였으나 이는 하나의 예시일 뿐, 다른 IC가 실장된 부분에도 상기 홈(HM1, HM2)과 비어홀(VH1, VH2)과 같은 구조를 형성할 수 있음은 물론이다.
이상 본 발명은 IC의 발열이 한 부분에만 집중되지 않고 다른 부분으로 분산되도록 돕는 방열 루트(IC로부터 발생한 열을 일정 거리 밖으로 유도)를 제공하여 열을 외부 또는 주변으로 분산 및 유도할 수 있는 인쇄회로기판을 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 표시패널의 후면에 배치된 인쇄회로기판의 IC 실장 영역에 열이 집중되는 현상을 방지하여 구동 장치 또는 OLED 소자의 구동 안정성을 높임과 더불어 표시품질을 향상할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
150: 표시패널 160a: 인쇄회로기판
COP1: 제1금속층 COP2: 제2금속층
PAD1: 제1패드 PAD2: 제2패드
HM, HM1, HM2: 홈, 제1홈, 제2홈
INS, INS1, INS2, INS3: 절연층, 제1절연층, 제2절연층
VH1, VH2: 제1비어홀, 제2비어홀

Claims (10)

  1. 영상을 표시하는 표시패널; 및
    상기 표시패널에 전기적으로 연결되고 상기 표시패널의 후면에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은
    절연층과, 상기 절연층의 일면에 위치하는 제1금속층과, 상기 제1금속층 상에 위치하고 집적회로가 실장되는 실장영역의 내부에 배치된 제1패드 그리고 상기 제1패드의 주변에 배치된 제2패드를 포함하는 패드부와, 상기 실장영역의 내부부터 상기 실장영역의 외부까지 연장되도록 마련된 홈을 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈은
    상기 제1패드의 사면을 둘러싸고 상기 제1패드의 모서리 부분에서 적어도 두 개의 선분으로 상호 이격하며 연장되어 상기 실장영역의 외부까지 배치되는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 선분은
    상기 실장영역의 외부에서 상기 인쇄회로기판의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장되다가 끊기는 영역을 적어도 하나 이상 포함하는 표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 선분은
    상기 실장영역의 외부에서 상기 인쇄회로기판의 장축방향을 따라 길게 직선으로 연장된 후 서로 만나는 표시장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1금속층 상에 위치하는 방열판을 더 포함하고,
    상기 방열판은 상기 적어도 두 개의 선분에 의해 마련된 이격 공간 내에 배치되는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 홈은
    상기 제1패드의 사면에 각각 배치된 상기 제2패드를 각각 둘러싸는 다수의 제1홈과,
    상기 실장영역의 외부에서 상기 다수의 제1홈을 둘러싸는 제2홈을 포함하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홈은
    상기 제1패드의 사면을 둘러싸는 제1홈과,
    상기 실장영역의 외부에 위치하는 제2홈을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은
    상기 절연층의 타면에 위치하고 상기 제1홈과 상기 제2홈의 위치에 대응하여 아일랜드 형상으로 분리된 제2금속층을 포함하고,
    상기 제1홈과 상기 제2홈은 상기 제1금속층과 상기 제2금속층을 전기적으로 연결하는 제1비어홀과 제2비어홀을 각각 포함하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2홈은
    상기 제1홈과 인접하지 않는 반대면이 개방된 디귿자(ㄷ) 형상을 갖는 표시장치.
  9. 절연층;
    상기 절연층의 일면에 위치하는 제1금속층;
    상기 제1금속층 상에 위치하고 집적회로가 실장되는 실장영역의 내부에 배치된 제1패드 그리고 상기 제1패드의 주변에 배치된 제2패드를 포함하는 패드부; 및
    상기 실장영역의 내부부터 상기 실장영역의 외부까지 연장되도록 마련된 홈을 포함하는 인쇄회로기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홈은
    상기 제1패드의 사면을 둘러싸고 상기 제1패드의 모서리 부분에서 적어도 두 개의 선분으로 상호 이격하며 연장되어 상기 실장영역의 외부까지 배치되는 인쇄회로기판.
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