CN101500373A - 印刷电路板、背光单元和液晶显示装置 - Google Patents

印刷电路板、背光单元和液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种印刷电路板(PCB)、具有该印刷电路板的背光单元和具有该印刷电路板的液晶显示装置。该印刷电路板包括基板、电线、虚设焊盘和导热粘附构件。基板包括安装在基板的第一表面上的发光二极管(LED)。电线电连接到LED。虚设焊盘形成在第一表面上，以连接到电线。导热粘附构件附于基板的第二表面。因此，可以获得优良的热辐射，从而通过辐射来自用作光源的LED的热而减少或防止对LED和采用该LED的LCD装置的损坏。

Description

印刷电路板、背光单元和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板(PCB)，更具体地讲，本发明涉及一种PCB、具有该PCB的背光单元和具有该PCB的液晶显示(LCD)装置。
背景技术
液晶显示(LCD)装置通过利用液晶来显示图像，其中，液晶的电学特性和光学特性响应于施加到液晶的电场而发生变化。与其它类型的显示装置(例如，阴极射线管(CRT)装置、等离子体显示面板(PDP)装置等)相比，LCD装置具有各种特性，例如，薄、驱动电压更低、功耗更低等。因此，LCD装置用在笔记本计算机、监视器、电视机、移动电话等中。LCD装置是非发射型显示装置，因此LCD装置必然需要光源(例如，背光组件)来向LCD装置的LCD面板提供光。
传统的LCD装置主要采用发射白光的光源，例如冷阴极荧光灯(CCFL)、平板荧光灯(FFL)、发光二极管(LED)等。LED可以以芯片形式制造并且具有低功耗、良好的颜色再现性、高亮度等。因此，LED用于背光组件的光源。
然而，LED的缺点在于，LED放出大量的热。LED产生的热会劣化LED芯片和LED芯片上使用的荧光物质，并且会影响LED芯片的其它特性。另外，LED产生的热会增加使用LED作为光源的LCD装置的内部温度，从而LCD装置的液晶分子会被劣化，或者LCD装置的光学构件会起皱，从而LCD装置的显示品质会被降低。具体地讲，当在LCD装置中使用高亮度的LED时，LED放出的热会尤其令人担忧。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种能够辐射安装在印刷电路板(PCB)上的发光二极管(LED)产生的热的PCB、具有上述PCB的背光单元和具有上述PCB的液晶显示(LCD)装置。
根据本发明的一方面，PCB包括基板、电线、虚设焊盘和导热粘附构件。基板包括安装在基板的第一表面上的LED。电线电连接到LED。虚设焊盘形成在所述第一表面上，以连接到电线。导热粘附构件附于基板的第二表面。
根据本发明的另一方面，PCB包括导热粘附构件、覆盖构件和LED。导热粘附构件具有形成在导热粘附构件的第一表面上的电线。覆盖构件覆盖导热粘附构件的第一表面。覆盖构件具有形成在其上的开口。LED通过覆盖构件的开口连接到电线。
根据本发明的又一方面，背光单元包括光学构件、PCB和底部支架。PCB包括基板、虚设焊盘和导热粘附构件。基板包括安装在基板的第一表面上的LED和电连接LED的电线。虚设焊盘形成在所述第一表面上，以连接到电线。导热粘附构件附于基板的第二表面。底部支架容纳光学构件和PCB。
根据本发明的又一方面，LCD装置包括LCD面板和向LCD面板提供光的背光单元。背光单元包括光学构件、PCB和底部支架。PCB包括基板、虚设焊盘和导热粘附构件。基板包括安装在基板的第一表面上的LED和电连接LED的电线。虚设焊盘形成在第一表面上，以连接到电线。导热粘附构件附于基板的第二表面。底部支架容纳光学构件和PCB。
因此，本发明的示例性实施例提供了一种PCB、具有该PCB的背光单元和具有该PCB的LCD装置，上述PCB、背光单元和LCD装置均具有优良的散热特性。另外，通过辐射来自用作光源的LED的热可以减少或防止对LED和采用该LED的LCD装置的损坏。
附图说明
通过参照下面结合附图进行的详细描述，本发明示例性实施例的以上和其它方面将变得更加清楚，在附图中：
图1是示出根据本发明示例性实施例的液晶显示(LCD)装置的分解透视图；
图2是示出根据本发明示例性实施例的印刷电路板(PCB)的平面图；
图3是沿着图2中的线I-I′截取的剖视图；
图4是示出根据本发明示例性实施例的PCB的剖视图；
图5是根据本发明示例性实施例的背光单元的剖视图；
图6是示出图5的背光组件中产生的热流的示意图。
具体实施方式
在下文中，参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该理解为限于在此阐述的实施例。在图中，为了清晰起见，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
应该理解，当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”、“连接到”另一元件或层或者“结合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到所述另一元件或层或者直接结合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。在整个公开中，相同的标号可以表示相同的元件。
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明示例性实施例的液晶显示(LCD)装置的分解透视图。
参照图1，LCD装置10包括LCD面板100和背光单元200。LCD面板100通过控制从外部提供的光的量来显示图像。
背光单元200向LCD面板100提供光，并且背光单元200包括底部支架210、反射板220、印刷电路板(PCB)230、发光二极管(LED)231、导光板(LGP)241、模制框250和光学构件240。
底部支架210包括底板和从底板的边缘延伸的多个侧壁，从而形成容纳空间。底部支架210容纳反射板220、PCB 230、LED 231、LGP 241和模制框250。反射板220设置在PCB 230下面，从而向LGP 241反射从LED 231泄露的光。
PCB 230具有形成在其上的电线(未示出)。LED 231电连接到电线并且安装到PCB 230上。PCB 230具有形成在电线和LED 231的周围区域的虚设焊盘(dummy pad)234，从而扩散LED231产生的热。
LGP 241将LED 231产生的光引导为向LCD面板100发射光。模制框250支撑PCB 230和光学构件240，并且支撑设置在光学构件240上的LCD面板100。光学构件240包括多个光学片。
光学构件240均匀地漫射LED 231产生的光，并且增加提供到LCD面板100的光的量。例如，光学构件240包括漫射来自LGP 241的光的漫射片和会聚被漫射片漫射的光的多个棱镜片。可选地，光学构件240可以包括LGP241，并且还可以包括将LED 231产生的光向LCD面板100反射的反光板220。
在下文中，将参照图2至图4来详细描述根据本发明示例性实施例的PCB。
图2是示出根据本发明示例性实施例的PCB 230的平面图。图3是沿着图2中的线I-I截取的剖视图。
参照图2和图3，PCB 230包括基板232。在基板232的第一表面上安装至少一个LED 231。LED 231包括发光的LED芯片2311、连接到LED芯片2311的电极2312和容纳LED芯片2311的壳体2313。电极2312电连接到形成在基板232上的电线233。
PCB 230可以为包含具有优良传热性的金属的金属芯印刷电路板(MCPCB)。
另外，电线233形成在基板232的第一表面上，电线233向LED 231提供电流。电线233可以包含传导材料例如铜(Cu)。
在传统PCB中，在基板的第一表面上仅形成用于电连接LED的电线。然而，在本发明的示例性实施例中，在PCB 230的第一表面上形成电线233和虚设焊盘234，其中，虚设焊盘234形成在没有形成LED 231的空间中。电线233连接到虚设焊盘234。虚设焊盘234可以包含具有优良传热性的材料，并且可以由与电线233的材料相同的材料(例如，铜(Cu))形成。因此，LED 231中产生的热通过电线233被传递到虚设焊盘234，从而快速扩散到整个PCB 230。
基板232的第一表面可以被具有绝缘特性的覆盖构件235覆盖，覆盖构件235可以暴露电线233的安装有LED的区域的部分，从而LED 231电连接到电线233。
例如，如图3所示，导热粘附构件236附于基板232的第二表面。导热粘附构件236将PCB 230的热传递到附有PCB 230的表面，例如，传递到底部支架210。导热粘附构件236可以包括导热陶瓷颗粒或者金属颗粒2361。
电线2331可以形成在基板232的第二表面和导热粘附构件236之间。
图4是示出根据本发明示例性实施例的PCB的剖视图。
在图4中示出的标号与以上针对图1至图3描述的元件的标号相同的元件可以基本上相似。图4也是沿着图2的线I-I′截取的剖视图。
参照图4，PCB 330直接附于导热粘附构件336。电线333形成在覆盖构件335上，导热粘附构件336附于电线333上。PCB 330还可以包括位于覆盖构件335和导热粘附构件336之间的虚设焊盘334。
导热粘附构件336可以包括多个导热陶瓷颗粒3361。导热粘附构件336可以是柔性的。
在下文中，参照图5和图6，将描述根据本发明示例性实施例的背光单元200。在图5和图6中示出的标号与以上针对图1至图4描述的元件的标号相同的元件可以基本上类似。
图5是根据本发明示例性实施例的背光单元的剖视图。
参照图5，背光单元200包括：光学构件240，包括一个或多个光学片；PCB 230，具有安装在PCB 230上的LED 231；底部支架210，容纳光学构件240和PCB 230。
背光单元200可以包括支撑光学构件240的模制框250。光学构件240可以包括LGP 241。背光单元200还可以包括将来自LED231的光向光学构件240反射的附加反射板220。
底部支架210可以由具有优良传热性的金属材料形成。
LED 231安装在PCB 230的第一表面上，导热粘附构件236附于PCB 230的第二表面。在背光单元200中，其上安装有LED 231的PCB 230通过导热粘附构件236附于底部支架210。
在图5中，示出了包括根据如图2所示的示例性实施例的PCB 230的背光单元200，然而，包括根据如图4所示的示例性实施例的PCB 330的背光单元可以具有与图5中的结构基本相同的结构。
图6是示出在图5的背光组件中产生的热流的示意图。
参照图3、图5和图6，向LED芯片2311施加驱动信号，使得LED芯片2311可以发光。这样，LED芯片2311产生热(步骤S10)。LED芯片2311产生的热被传递到连接到LED芯片2311的LED电极2312(步骤S20)。传递到LED电极2312的热被传递到连接到LED电极2312的电线233(步骤S30)。传递到电线233的热被传递到连接到电线233的虚设焊盘234(步骤S40)。传递到虚设焊盘234的热被传递到形成在基板232的第二表面上的导热粘附构件236的导热陶瓷颗粒2361(步骤S50)。传递到导热粘附构件236的热传递到底部支架210(步骤S60)。传递到底部支架210的热向外部辐射(步骤S70)。
因此，LED芯片2311产生的热被传递到电线233，并且传递到电线233的热通过虚设焊盘234而快速扩散到整个PCB 230。扩散的热通过包括导热陶瓷颗粒2361的导热粘附构件236被传递到底部支架210，然后通过底部支架210被辐射到外部。因此，LED 231产生的热可被有效地辐射到背光单元的外部。
尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但是应该理解，本发明不应该限于这些示例性实施例，本领域普通技术人员可以进行各种改变和修改。

Claims (20)

1、一种印刷电路板，所述印刷电路板包括：
基板，包括安装在基板的第一表面上的发光二极管；
电线，电连接到发光二极管；
虚设焊盘，形成在基板的第一表面上，并且连接到电线；
导热粘附构件，附于基板的第二表面。
2、如权利要求1所述的印刷电路板，其中，导热粘附构件包括多个导热陶瓷颗粒。
3、如权利要求1所述的印刷电路板，其中，导热粘附构件包括一个或多个金属颗粒。
4、如权利要求1所述的印刷电路板，其中，虚设焊盘包含传导材料，所述传导材料也包含在电线中。
5、如权利要求4所述的印刷电路板，其中，所述传导材料包含铜。
6、如权利要求1所述的印刷电路板，其中，电线形成在基板的第二表面上。
7、如权利要求1所述的印刷电路板，还包括覆盖基板的第一表面的覆盖构件，其中，对应于发光二极管在覆盖构件上形成开口，所述开口暴露电线，发光二极管通过所述开口电连接到电线。
8、如权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述基板是柔性的。
9、一种印刷电路板，所述印刷电路板包括：
导热粘附构件，具有形成在导热粘附构件的第一表面上的电线；
覆盖构件，覆盖导热粘附构件的第一表面，覆盖构件具有形成在其上的开口；
发光二极管，通过覆盖构件的开口连接到电线。
10、如权利要求9所述的印刷电路板，其中，导热粘附构件包括多个导热陶瓷颗粒。
11、如权利要求9所述的印刷电路板，还包括形成在导热粘附构件的第一表面上并且连接到电线的虚设焊盘。
12、如权利要求11所述的印刷电路板，其中，虚设焊盘包含传导材料，所述传导材料也包含在电线中。
13、如权利要求12所述的印刷电路板，其中，传导材料包含铜。
14、一种背光单元，所述背光单元包括：
光学构件；
印刷电路板，包括基板、虚设焊盘和导热粘附构件，所述基板包括安装在基板的第一表面上的发光二极管和电连接发光二极管的电线，虚设焊盘形成在基板的第一表面上并且连接到电线，导热粘附构件附于基板的第二表面；
底部支架，容纳光学构件和印刷电路板。
15、如权利要求14所述的背光单元，其中，所述印刷电路板通过导热粘附构件附于底部支架。
16、如权利要求15所述的背光单元，其中，所述底部支架包含金属材料。
17、一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括：
液晶显示面板；
背光单元，向液晶显示面板提供光，所述背光单元包括：
光学构件；
印刷电路板，包括基板、虚设焊盘和导热粘附构件，所述基板包括安装在基板的第一表面上的发光二极管和电连接发光二极管的电线，虚设焊盘形成在基板的第一表面上并连接到电线，导热粘附构件附于基板的第二表面；
底部支架，容纳光学构件和印刷电路板。
18、如权利要求17所述的液晶显示装置，其中，印刷电路板通过导热粘附构件附于底部支架。
19、如权利要求17所述的液晶显示装置，其中，底部支架包含金属材料。
20、如权利要求17所述的液晶显示装置，其中，导热粘附构件包括多个导热颗粒，所述导热颗粒包含陶瓷或金属。
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