JP5619171B2 - 放熱印刷回路基板とそれを備えたシャシー組立体 - Google Patents

Description

本発明は、放熱印刷回路基板とそれを備えたシャシー組立体に関する。

液晶表示装置（Liquid Crystal Display；以下、ＬＣＤという）は、液体と固体の中間的な特性を有する液晶の電気・光学的性質を表示装置に応用したものであり、印加電圧に応じる液晶の透過度の変化を用いて、各種装置から発生される様々な電気的情報を視覚情報に変化させて伝える電気素子である。動作電圧が低くて消費電力が少なく、携帯用として便利なので広く用いられている平板ディスプレーである。

ＬＣＤは、自ら光を放つ自己発光性がないため、すべてのＬＣＤは常にバックライト（Backlight）を必要とする。バックライトはＬＣＤの光源の役割を担っており、液晶モジュールの後面で光を照射させるために、光源自体を含めて光源を駆動するための電源回路及び均一な平面光を形成させるための一切の付属物を含む複合体を、バックライトユニット（Backlight Unit；以下、ＢＬＵという）という。バックライトユニットには、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）のような光源素子が搭載されて用いられるが、印刷回路基板は光源素子が発散する熱に耐えなければならないために、主に金属（Metal）素材を用いている。しかしながら、このような光源素子から発生する熱を十分に放出できない場合は、光源素子が破壊されたり使用寿命が短縮される問題が起こる。

図１は、従来の技術により製作された放熱印刷回路基板１０とブラケット（Blanket）４０をバックライトユニットの導光通路であるシャシー５０に装着した断面図を示したものである。

図１を参照すれば、放熱印刷回路基板１０とこれをシャシー５０に固定するためのブラケット４０は、別に製作されて熱接合材料（Thermal interface material；以下、ＴＩＭという）２０を用いて接合され、それが導光通路として用いられるシャシー５０にＴＩＭ３０を用いて装着される。

しかし、放熱印刷回路基板１０とブラケット４０を別に製作して、ＴＩＭ２０を用いて接合する場合、ＴＩＭ２０により熱伝達率が低下して放熱効果が低下される問題点があった。

図２は、従来の技術に係る放熱印刷回路基板の平面図である。

図２を参照すれば、放熱印刷回路基板は、３個の駆動領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃに分割されて駆動される駆動部６０と、その駆動部６０に共通的に電源を供給する基準電極７０と、各駆動領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃに電源を供給する複数の個別電極７５とを含む。

そして、基準電極７０と駆動部６０は第１電極線８０で連結され、複数の個別電極７５と駆動領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃは第１電極線８５で連結される。駆動領域６０は複数のＬＥＤから構成される。

かかる従来の放熱印刷回路基板１０は、駆動領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃが３個に分割されているため、ディミング（Dimming）機能とスキャナ機能を行いにくく、よって、照度などを細分化して制御することができない。

また、従来の放熱印刷回路基板１０は、電極７０，７５と電極線８０，８５が同一な平面上に形成されるため、放熱印刷回路基板１０の幅（Ｐ）が広くなって小型化しにくく、電極線８０，８５に流れる電流により発生する熱のために印刷回路基板の寿命が短縮される問題点があった。

本発明は、上述した問題を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、放熱印刷回路基板とブラケットを一体化して放熱特性を極大化し、構造を単純化することができ、材料費を節減できる放熱印刷回路基板とそれを備えたシャシー組立体を提供することである。

他の目的は、駆動部を３個以上の駆動領域に分割することができて、ディミング機能とスキャナ機能を行うことができ、よって、照度などを細かく制御できる放熱印刷回路基板とそれを備えたシャシー組立体を提供することにある。

さらに他の目的は、電極または電極線を回路パターン部と異なる平面上に形成することができて、回路パターン部の幅を減少させることができ、熱により印刷回路基板が損なわれることを防止できる放熱印刷回路基板とそれを備えたシャシー組立体を提供することにある。

本発明が成し遂げようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されないさらに他の技術的課題は、下記の記載から本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者には明確に理解できるであろう。

本発明の一実施例に係る放熱印刷回路基板は、回路パターン部と、前記回路パターン部から切曲され、バックライトユニットの導光通路を提供するシャシーに固定される一つまたは一つ以上の装着部と、を含み、前記回路パターン部には、複数の駆動領域に分割された駆動部と、前記駆動部に電源を供給するための少なくとも一つの電極が配置され、前記装着部には、前記路パターン部に配置された電極を除いた残りの電極と、前記駆動部と電極との間を連結する電極線が配置される。

前記駆動部は、３個以上の駆動領域に分割される。

前記装着部は、前記回路パターン部の一側面から切曲形成される第１装着部と、前記回路パターン部の他側面から切曲形成される第２装着部と、を含み、前記第１装着部と第２装着部とのうち少なくとも一つはシャシーに装着される。

前記個別電極は、第１装着部と第２装着部とのうちシャシーに装着されない装着部に配置される。

前記電極は前記駆動部に共通的に電源を供給する基準電極と、前記駆動部に個別的に電源を供給する複数の個別電極とを含む。

前記基準電極は、前記回路パターン部に配置され、前記個別電極は前記回路パターン部と装着部とのうちいずれか一つに配置されるか、回路パターン部と装着部に分割されて配置される。

前記基準電極と駆動部を連結する第１電極線は回路パターン部に配置され、前記個別電極と駆動領域を連結する第２電極線は回路パターン部と装着部に配置される。

前記装着部は、回路パターン部の側面から切曲形成され、前記基準電極と前記個別電極がお互い異なる平面上に配置される。

前記複数の個別電極のうち一つは回路パターン部に配置される。

前記回路パターン部は、金属基板上に絶縁層、回路パターンが順次に形成されて、発光素子を装着するチップ実装部が備えられる。

前記金属基板はアルミニウム（Ａl）基板から構成される。

本発明の一実施例に係るシャシー組立体は、バックライトユニットの導光通路を提供するシャシーと、前記シャシーに装着される回路パターン部と、前記回路パターン部から切曲されてシャシーに固定される一つまたは一つ以上の装着部を備えた放熱印刷回路基板を含み、前記回路パターン部には、複数の駆動領域に分割された駆動部と、前記駆動部に電源を供給するための少なくとも一つの電極が配置され、前記装着部には、前記回路パターン部に配置された電極を除いた残りの電極と前記駆動部と電極との間を連結する電極線が配置される。

本発明によれば、放熱印刷回路基板とブラケットを一体化することにより、ＴＩＭ使用による熱伝達率の低下を防止し、インタフェース（Interface）の発生を低減させることができて、空気層による熱伝導の低下を防止し、放熱印刷回路基板の放熱特性を極大化することができる。

また、放熱印刷回路基板の製作時、ブランケットを一体化して製作することにより、別途のブランケット製造工程を設ける必要がなく、工程及び構造の単純化が可能になる。

なお、駆動部を３個以上の駆動領域に分割することにより、ディミング機能とスキャナ機能を行うことができ、光の照度などを細分化して制御することができる。

さらに、電極または電極線を回路パターン部と異なる平面、すなわち装着部に形成することにより、電極線から発生する熱が印刷回路基板に影響を及ぼすことを防止し、回路パターン部の幅を減少させて、印刷回路基板の小型化を実現することができる。

従来の技術に係る放熱印刷回路基板とシャシーの装着構造を示す断面図である。 従来の技術に係る放熱印刷回路基板の平面図である。 本発明の一実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャシー組立体を示す断面図である。 本発明の一実施例に係る放熱印刷回路基板が広げられた状態を示す平面図である。 本発明の第２実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャシー組立体を示す断面図である。 本発明の第３実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャシー組立体を示す断面図である。 本発明の他の実施例に係る放熱印刷回路基板が広げられた状態を示す平面図である。 本発明のさらに他の実施例に係る放熱印刷回路基板が広げられた状態を示す平面図である。

以下、添付された図面を参照して、本発明に係る実施例を詳細に説明する。この過程で、図面に示された構成要素の大きさや形状などは、説明の明瞭性と便宜上誇張して示したものである。また、本発明の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は、使用者、運用者の意図または慣例によって変わることができる。したがって、これらの用語に対する定義は、本明細書の全般にわたる内容に基づいて下されるべきである。

図３は、本発明の一実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャシー組立体を示す断面図である。

図３を参照すれば、本発明の一実施例に係るシャシー組立体は、シャシー１５０とシャシー１５０に装着される放熱印刷回路基板１００とから構成される。

該放熱印刷回路基板１００は、回路パターン部１１０と、少なくとも一つの装着部１２０，１３０とから構成されており、該回路パターン部１１０には金属基板上に絶縁層、回路パターンが順次に形成されて、発光素子２００を備えるチップ収納部から構成されている。

該放熱印刷回路基板１００の回路パターン部１１０に備わったチップ収納部には発光素子２００が装着され、バックライトユニットの光源として働くが、該チップ収納部には発光素子２００としてはＬＥＤが装着されることが望ましいが、必ずしもこれに限定されることではない。

金属基板はアルミニウム材質で形成されることが望ましいが、必ずしもこれに限定されることではない。すなわち、該放熱印刷回路基板１００は、金属基板上に絶縁層、回路パターンが順次に形成されて回路パターン部１１０を形成し、金属基板の両側の端部から切曲されて装着部１２０，１３０を形成することになる。

該装着部１２０，１３０は回路パターン部１１０を形成しない領域であって、回路パターン部１１０の一側面から切曲される第１装着部１２０と、回路パターン部１１０の他側面から切曲される第２装着部１３０とを含む。

第１装着部１２０と第２装着部１３０とのうち少なくとも一つはシャシーに固定される。一例として、第１装着部１２０はシャシー１５０の側面に固定され、第２装着部１３０はシャシー１４０の底面に固定される。

ここで、装着部１２０，１３０においては、金属基板の一側が一つの方向に切曲されて第１装着部１２０が形成され、金属基板の他側が他方に切曲されて第２装着部１３０が形成されるようになる。

第１装着部１２０と第２装着部１３０はお互い反対方向に切曲されてもよく、お互い同一な方向に切曲されてもよい。第２装着部１３０はＴＩＭ（Thermal interface material）２１０を用いてシャシー１５０の底面に接合される。第２装着部１３０とシャシー１５０との接合構造においては、ＴＩＭ２１０の外に両部材を接合できる接着剤、両面テープなど様々な接合構造を適用することができる。

該放熱印刷回路基板１００がシャシー１５０に装着されると、放熱印刷回路基板１００とシャシー１５０との間に空間部２２０が形成される。

そして、該第１装着部１２０と該回路パターン部１１０間の角度（θ１）は直角をなしており、該第２装着部１３０と該回路パターン部１１０間の角度（θ２）も直角をなしている。

ところが、これは本発明の望ましい一実施例に過ぎず、二つの装着部１２０，１３０と回路パターン部１１０間の角度（θ１、θ２）が必ずしも直角である必要はない。

このように、本発明に係る放熱印刷回路基板は、印刷回路基板をシャシーに装着するための装着部が印刷回路基板と一体で形成されているため、製造工程を単純化して製造コストを節減することができ、熱伝逹率の低下を防止して放熱印刷回路基板の放熱特性を極大化することができる。

図４は、本発明の一実施例に係る放熱印刷回路基板を広げた状態を示す平面図である。

放熱印刷回路基板１００は、回路パターン部１１０と、該回路パターン部１１０の両側面に設けられた装着部１２０，１３０とを含む。

該回路パターン部１１０には、６個の駆動領域３１０に分割された駆動部３００と、基準電極３２０、複数の個別電極３３０のうち少なくとも一つが設けられる。

また、装着部１２０には該回路パターン部１１０に形成された一つの個別電極３３０を除いた残りの個別電極３３０が設けられる。

そして、基準電極３２０は駆動部３００と第１電極線４００とで連結され、駆動部３００に共通的に電源を供給する。個別電極３３０は、駆動領域３１０と第２電極線４１０、４２０とで連結され、各駆動領域３１０に個別的に電極を供給する。

ここで、駆動部３００は６個の駆動領域３１０に分割されているため、スキャン機能とディミング機能を行うことができて、照度を細分化して調節できるようになる。

また、駆動部３００が設けられる回路パターン部１１０と個別電極３３０が設けられる装着部１２０が切曲形成されているため、駆動部３００と個別電極３３０を同一な平面上に配置する必要がなくなり、回路パターン部１１０の幅（Ｘ）を縮めることができる。

そして、各駆動領域３１０と個別電極３３０とを連結する第２電極線４１０が装着部１２０に配置されるため、電極線４１０から発生する熱が回路パターン部１１０に及ぼす影響を最小化することができる。

本発明の一実施例に係る放熱印刷回路基板と従来の放熱印刷回路基板を実験的に比較してみると、従来の放熱印刷回路基板１０は３個の駆動領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃに分割され、該駆動領域６０ａ，６０ｂ，６０ｃには全部で７２個のＬＥＤが装着されるようになり、単位分割当たりＬＥＤは２４個が装着され、印刷回路基板の幅（Ｐ）は６．３ｍｍであった。

ところが、本発明の一実施例に係る放熱印刷回路基板１００は、６個の駆動領域３１０に分割され、単位分割当たりＬＥＤの数は１２個であり、個別電極３３０と電極線４１０が装着部１２０に形成されることにより、回路パターン部１１０の幅（Ｘ）が４．２ｍｍに減少する結果を奏することができた。

図５は、本発明の第２実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャシー組立体を示す断面図である。

図５を参照すれば、第２実施例に係る放熱印刷回路基板１００は、回路パターンが形成される回路パターン部１１０と、該回路パターン部１１０の両側面から切曲された装着部１２０，１３０とを含む。

ここで、装着部は、回路パターン部１１０の一側面から切曲される第１装着部１２０と、回路パターン部１１０の他側面から切曲される第２装着部１３０とから構成され、該第１装着部１２０と第２装着部１３０はお互い対向するように配置され、第１装着部１２０と回路パターン部１１０間の角度（θ１）と、第２装着部１３０と回路パターン部１１０間の角度（θ２）は直角をなす。

そして、放熱印刷回路基板１００とシャシー１５０との間には空間部２２０が形成され、該回路パターン部１１０に備わったチップ収納部には発光素子２００が装着され、バックライトユニットの光源として働く。

図６は、本発明の第３実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャシー組立体を示す断面図である。

図６を参照すれば、第３実施例に係る放熱印刷回路基板１００には、回路パターンが形成される回路パターン部１１０の下側のシャシーに装着される装着部１３０が形成される。装着部１３０は、回路パターン部１１０と直角をなして切曲され、シャシー１５０の底面にＴＩＭ２１０により装着される。

シャシー１５０の側面と回路パターン部１１０との間に上部の開放された空間部２２０が形成され、ＴＩＭ２１０によりシャシー１５０の下段に装着される。

該回路パターン部１１０に備えられチップ収納部には発光素子２００が装着され、バックライトユニットの光源の働きをする。

図７は、本発明の他の実施例に係る放熱印刷回路基板を広げた平面図である。

図７を参照すれば、放熱印刷回路基板１００は、回路パターン部１１０と、該回路パターン部１１０の両側面から切曲される装着部１２０，１３０とを含む。回路パターン部１１０には、６個の駆動領域３１０に分割される駆動部３００と個別電極３３０、基準電極３２０が備えられる。そして、装着部１２０には該個別電極３３０と連結された５個の電極線４１０が配置される。

したがって、基準電極３２０と個別電極３３０は、すべて駆動部３００と同一な回路パターン部１１０に配置されるが、電極線４１０のうち５個は回路パターン部１１０ではなく装着部１２０に配置されるため、回路パターン部１１０の幅（Ｘ）を縮めることができる。すなわち、装着部１２０は回路パターン部１１０の一側から切曲形成されるため、電極線４１０と駆動部３００が同一な平面上に位置しなくてもよい。

図８は、本発明のさらに他の実施例に係る放熱印刷回路基板の平面図である。

図８を参照すれば、放熱印刷回路基板１００は回路パターン部１１０と、該回路パターン部１１０の両側面から切曲される装着部１２０，１３０とを含む。

該回路パターン部１１０には、６個の駆動領域３１０に分割される駆動部３００と、基準電極３２０と、複数の個別電極３３０のうち３個の個別電極３３０が配置される。そして、装着部１２０には個別電極３８０のうち残りの３個の個別電極３３０が配置される。

そして、装着部１２０に配置される３個の個別電極３３０と駆動領域３１０を連結する連結線４１０は、装着部１２０に配置される。

ここで、個別電極３３０と電極線４１０の一部を駆動部３００と異なる平面上に配置させることにより、回路パターン部１１０の幅（Ｘ）を縮めることができる。

図６ないし図８から分かるように、回路パターン部に備わった駆動部を３個以上の駆動領域に分割すると、従来より多様な電源を供給できるようになり、スキャン機能及びディミング機能を確保することができる。

また、基準電極、個別電極、電極線のうち一部または全部を回路パターン部と異なる平面の装着部に形成することにより、回路パターン領域の幅（Ｘ）を必要に応じて調節することができる。

上述したような本発明の詳細な説明においては、具体的な実施例について説明した。しかしながら、本発明の範囲を外れない限り、様々な変形が可能である。本発明の技術的思想は、上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲のみならずこの特許請求範囲と均等なものにより定められるべきである。

Claims (17)

1. 回路パターン部と、
   前記回路パターン部から切曲される一つまたは一つ以上の装着部と、
   前記回路パターン部上の複数の駆動領域に分割された駆動部と、
   前記駆動部に共通的に電源を供給し前記回路パターン部に配置される一つの基準電極と、
   前記回路パターン部に配置されるか、前記回路パターン部と前記装着部に分割されて配置され前記複数の駆動領域に個別的に電源を供給する複数の個別電極と、
   前記回路パターン部に配置されて前記基準電極と前記駆動部を連結する一つの第１電極線と、
   前記装着部に配置されて前記個別電極と前記駆動領域を連結する複数の第２電極線と、
   を含む放熱印刷回路基板。
2. 前記駆動部は３個以上の駆動領域に分割される、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
3. 前記装着部は、前記回路パターン部の一側面から切曲形成される第１装着部と、前記回路パターン部の他側面から切曲形成される第２装着部とを含み、
   前記第１装着部と第２装着部のうち少なくとも一つはシャシーに装着される、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
4. 個別電極は、第１装着部と第２装着部とのうちシャシーに装着されない装着部に配置される、請求項３に記載の放熱印刷回路基板。
5. 前記装着部は、回路パターン部の側面から切曲形成され、前記基準電極と前記個別電極がお互い異なる平面上に配置される、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
6. 前記複数の個別電極のうち一つは回路パターン部に配置される、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
7. 前記回路パターン部と装着部は、金属基板と前記金属基板上に絶縁層が順次に形成され、前記回路パターン部は、前記絶縁層上に回路パターンが形成されて、発光素子を装着するチップ実装部が備えられる、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
8. 前記金属基板はアルミニウム（Ａl）基板から構成される、請求項７に記載の放熱印刷回路基板。
9. 前記複数の第２電極線は、前記金属基板の長辺と平行する部位と、前記平行する部位から他の方向に切曲されて前記駆動領域に連結される部位を含み、前記平行する部位は前記装着部に配置される、請求項７に記載の放熱印刷回路基板。
10. バックライトユニットの導光通路を提供するシャシーと、前記シャシーに固定される放熱印刷回路基板と、を含み、
    前記放熱印刷回路基板は、
    回路パターン部と、
    前記回路パターン部から切曲されて前記シャシーに固定される一つまたは一つ以上の装着部と、
    前記回路パターン部上の複数の駆動領域に分割された駆動部と、
    前記駆動部に共通的に電源を供給して前記回路パターン部に配置される一つの基準電極と、
    前記回路パターン部に配置されるか、前記回路パターン部と前記装着部に分割されて配置され前記複数の駆動領域に個別的に電源を供給する複数の個別電極と、
    前記回路パターン部に配置されて前記基準電極と前記駆動部を連結する一つの第１電極線と、
    前記装着部に配置されて前記個別電極と前記駆動領域を連結する複数の第２電極線と、
    を含むシャシー組立体。
11. 前記駆動部は３個以上の駆動領域に分割される、請求項１０に記載のシャシー組立体。
12. 前記装着部は、前記回路パターン部の一側面から切曲形成される第１装着部と、前記回路パターン部の他側面から切曲形成される第２装着部と、を含み、
    前記第１装着部と第２装着部とのうち少なくとも一つはシャシーに装着される、請求項１０に記載のシャシー組立体。
13. 個別電極は、第１装着部と第２装着部とのうちシャシーに装着されない装着部に配置される、請求項１２に記載のシャシー組立体。
14. 前記装着部は、回路パターン部の側面から切曲形成されて、前記基準電極と前記個別電極がお互い異なる平面上に配置される、請求項１０に記載のシャシー組立体。
15. 前記複数の個別電極のうち一つは回路パターン部に配置される、請求項１０に記載のシャシー組立体。
16. 前記回路パターン部と装着部は、金属基板と前記金属基板上に絶縁層が順次に形成され、前記回路パターン部は、前記絶縁層上に回路パターンが形成されて、発光素子を装着するチップ実装部が備えられる、請求項１０に記載のシャシー組立体。
17. 前記複数の第２電極線は、前記金属基板の長辺と平行する部位と、前記平行する部位から他の方向に切曲されて前記駆動領域に連結される部位を含み、前記平行する部位は前記装着部に配置される、請求項１６に記載のシャシー組立体。

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