JP5931732B2 - 放熱印刷回路基板とこれを備えたシャーシ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、放熱印刷回路基板とこれを備えたシャーシ組立体に関する。

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、印加電圧に応じた液晶の透過度の変化を用いて、各種装置から発生する様々な電気的な情報を視覚情報に変えて伝える電気素子である。また、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いるが、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、及び均一な平面光になるようにする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ようになる。

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）５０を、バックライトユニットの導光通路であるシャーシ４０に装着した断面図を示すものである。

図１を参照すれば、放熱印刷回路基板１０と、これをシャーシ４０に固定するためのブラケット５０は別途製作されて、熱接合材料（Ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ：以下、ＴＩＭという）２０を用いて接合されて、それが導光通路として用いられるシャーシ４０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５０を分離・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。

また、放熱印刷回路基板１０とブラケット５０間の密着力に起因して品質不良を起こすという問題点があった。

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これを備えたシャーシ組立体を提供することである。

他の目的は、放熱印刷回路基板とブラケットが分離されることを防止することができて、品質不良の発生を最小限に抑え得る放熱印刷回路基板とこれを含むシャーシ組立体を提供することである。

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、発光素子が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形成されて、バックライトユニットの導光通路を提供するシャーシに固定される一つ以上の装着部を含み、前記装着部のうち一つが前記シャーシに熱伝逹物質を媒介として装着される。

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、発光素子が備わる。

前記金属基板は、アルミニウム基板から構成される。

前記装着部は、回路パターン部の金属基板が切曲されて形成される。

前記装着部は、前記回路パターン部の一側の端部から切曲形成され、前記シャーシの側面に装着される第１装着部と、前記回路パターン部の他側の端部から切曲形成され、前記シャーシの底面に装着される第２装着部を含む。

前記第１装着部と回路パターン部間の角度及び第２装着部と回路パターン部間の角度は直角で形成される。

前記第１装着部と回路パターン部間の角度は鋭角または鈍角で形成されて、第２装着部と回路パターン部間の角度は直角で形成される。

前記第１装着部と第２装着部は、お互い反対方向に切曲されて形成される。

前記第１装着部と第２装着部は、お互い対向するようにお互い同一の方向に切曲されて形成される。

本発明の一実施例に係るシャーシ組立体は、バックライトユニットの導光通路を提供するシャーシと、前記シャーシに装着される放熱印刷回路基板を含み、前記放熱印刷回路基板は、発光素子が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ーシに固定される一つ以上の装着部を含み、前記装着部のうち一つが前記シャーシに熱伝逹物質を媒介として装着される。

本発明によれば、放熱印刷回路基板とブランケットを一体化することによって、ＴＩＭの使用による熱伝達率の低下を防止し、インタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の発生を減らせるため、空気層に起因する熱伝導の低下を防止することができ、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。

かつ、放熱印刷回路基板の製作時、ブラケットを一体化して製作することによって、別途のブラケット製造工程を省けるため、工程及び構造を単純化することができる。

なお、放熱印刷回路基板とブラケットとの間にＴＩＭを用いる必要がないため、ＴＩＭの使用量が減ると共に、ブラケットを用いる必要がないため、材料費を節減できる効果を奏することができる。

さらに、印刷回路基板とブラケットとの密着力に起因するデラミネーション（Ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）の発生を防止することができる。

従来の技術に係る放熱印刷回路基板とシャーシの装着構造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装着されたシャーシ組立体を示す断面図である。 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ーシ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ーシ組立体を示す断面図である。 本発明の第４実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャーシ組立体を示す断面図である。 本発明の第５実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャーシ組立体を示す断面図である。

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２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ーシ組立体を示す断面図である。

図２を参照すれば、本発明の一実施例に係るシャーシ組立体は、シャーシ１４０と、シャーシに装着される放熱印刷回路基板１１０とから構成される。

該放熱印刷回路基板１１０は、回路パターン部１１２と装着部１１４、１１６とから構成されている。該回路パターン部１１２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おり、発光素子１２０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１１０の回路パターン部１１２に備わったチップ収納部には発光素子１２０が装着されて、バックライトユニットの光源として働く。該チップ収納部における発光素子１２０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ものではない。

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ものではない。すなわち、該放熱印刷回路基板１１０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１１２を形成し、金属基板の両側の端部から切曲されて装着部１１４、１１６を形成することになる。

該装着部１１４、１１６は、回路パターン部１１２を形成しない領域であって、回路パターン部１１２の上端部が切曲されてシャーシ１４０の側面に固定される第１装着部１１４と、回路パターン部１１２の下端部が切曲されてシャーシ１４０の底面に固定される第２装着部１１６とを含む。

ここで、装着部１１４、１１６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１１４を形成するようになり、金属基板の他側が他方に切曲されて第２装着部１１６を形成するようになる。

第１装着部１１４と第２装着部１１６は、お互い反対方向に切曲されて形成される。そして、第１装着部１１４は、その端部がシャーシ１４０の側面に固定されて、第２装着部１１６は、シャーシ１４０の底面に固定される。

そして、第２装着部は、ＴＩＭ（Ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）１３０を用いてシャーシ１４０の底面に接合される。第２装着部とシャーシとの接合構造においては、ＴＩＭ１３０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部材を適用することができる。

該放熱印刷回路基板がシャーシに装着されると、放熱印刷回路基板とシャーシとの間に空間部１５０が形成される。

そして、該第１装着部１１４と該回路パターン部間の角度（θ１）は直角をなしており、該第２装着部１１６と該回路パターン部１１２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１１４、１１６と回路パターン部１１２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ーシ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３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ーシ組立体を示す断面図である。

図３を参照すれば、第２実施例に係る放熱印刷回路基板は、回路パターンが形成される回路パターン部１１２と、回路パターン部１１２の一側の端部から切曲形成され、該回路パターン部１１２の後面との角度（θ１）が鈍角をなしており、シャーシ１４０の側面に装着される第１装着部１１４と、該回路パターン部１１２の他側の端部から直角をなすように切曲形成されて、シャーシ１４０の底面に装着される第２装着部１１６とを含む。

そして、印刷回路基板１１０とシャーシとの間には空間部１５０が形成されて、該回路パターン部１１２に備わったチップ収納部には発光素子１２０が装着されて、バックライトユニットの光源の働きをする。

図４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ーシ組立体を示す断面図である。

図４を参照すれば、第３実施例に係る印刷回路基板１１０は、回路パターンが形成される回路パターン部１１２と、該回路パターン部１１２の一側の端部から切曲形成され、シャーシ１４０の側面に装着される第１装着部１１４と、回路パターン部１１２の他側の端部から第１装着部１１４と同じ方向に切曲形成され、シャーシ１４０の底面に装着される 第２装着部１１６とを含む。

ここで、第１装着部１１４と第２装着部１１６はお互い対向するように配置されて、第１装着部１１４と回路パターン部１１２間の角度（θ１）と、第２装着部１１６と回路パターン部１１２間の角度（θ２）は直角をなす。

そして、印刷回路基板１１０とシャーシとの間には空間部１５０が形成されて、該回路パターン部１１２に備わったチップ収納部には発光素子１２０が装着されて、バックライトユニットの光源の働きをする。

図５は、本発明の第４実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャーシ組立体を示す断面図である。

図５を参照すれば、第４実施例に係る放熱印刷回路基板は、回路パターンが形成される回路パターン部１１２と、回路パターン部１１２の一側の端部から切曲形成され、該回路パターン部１１２の後面との角度（θ１）が鋭角をなしており、シャーシ１４０の側面に装着される第１装着部１１４と、該回路パターン部１１２の他側の端部から直角をなすように切曲形成され、シャーシ１４０の底面に装着される第２装着部１１６とを含む。

そして、印刷回路基板１１０とシャーシとの間には空間部１５０が形成されて、該回路パターン部１１２に備わったチップ収納部には発光素子１２０が装着されて、バックライトユニットの光源の働きをする。

図６は、本発明の第５実施例に係る放熱印刷回路基板が装着されたシャーシ組立体を示す断面図である。

図６を参照すれば、第５実施例に係る放熱印刷回路基板１１０は、回路パターンが形成される回路パターン部の下側のシャーシに装着される装着部１１６が形成される。

装着部１１６は、回路パターン部１１２と直角をなして切曲されて、シャーシ１４０の底面にＴＩＭ１３０により装着される。

シャーシ１４０の側面と回路パターン部１１２との間には上部が開放された空間部１５０が形成されて、ＴＩＭ１３０によりシャーシ１４０の下段に装着される。

該回路パターン部１１２に備わったチップ収納部には発光素子１２０が装着されて、バックライトユニットの光源の働きをする。

上述したような本発明の詳細な説明では、具体的な実施例について説明したが、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 (8)

1. 第１領域と第２領域を有する金属基板；
   前記金属基板の前記第１領域の上部に形成される絶縁層；
   前記絶縁層の上部に形成される回路パターン；および
   前記回路パターンの上部に形成される発光素子を含み、
   前記金属基板は、前記第１および第２領域の間で切曲され、
   前記発光素子の上面は、空気中に露出され、
   前記第１領域の前記金属基板と、前記第１領域の上部の前記絶縁層および前記絶縁層の上部の前記回路パターンは、回路パターン部を形成し、
   前記回路パターンは、前記金属基板の前記第１領域だけに形成される、放熱印刷回路基板。
2. 前記金属基板は、アルミニウム基板から構成される、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
3. 前記金属基板は、第３領域を更に含み、前記第１領域および前記第３領域の間で切曲される、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
4. 前記金属基板の前記第２領域は、前記放熱印刷回路基板の外部装着のための装着部を形成する、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
5. 前記金属基板の前記第１および第２領域の間の角度は直角である、請求項１に記載の放熱印刷回路基板。
6. 前記金属基板の前記第１および第２領域の間の角度は鋭角または鈍角であり、前記金属基板の前記第１および第３領域の角度は直角である、請求項３に記載の放熱印刷回路基板。
7. 前記金属基板の前記第２および第３領域は、お互いに反対方向に切曲されて形成される、請求項３に記載の放熱印刷回路基板。
8. 前記金属基板の前記第２および第３領域は、お互い同じ方向に切曲されて形成される、請求項３に記載の放熱印刷回路基板。

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