CN102076166B - 多层印刷电路板以及具有该印刷电路板的液晶显示设备 - Google Patents

Abstract

多层印刷电路板以及具有该印刷电路板的液晶显示设备。本发明公开了PCB以及具有该PCB的LCD设备。PCB和LCD设备迫使LED直接接触热辐射元件或金属板。这样，在LED中产生的热被直接传递到热辐射元件或金属板而不通过布线层和预浸层。因此，通过底盖将热有效地排放到外部。换言之，在LED中产生的热由于经过了缩短的热辐射路径而能被有效地排放。

Description

多层印刷电路板以及具有该印刷电路板的液晶显示设备

技术领域

本公开涉及印刷电路板(PCB)以及具有该印刷电路板的液晶显示(LCD)设备，更具体地说，涉及具有良好热辐射特性的PCB以及含有该PCB的LCD设备。

背景技术

本申请要求2009年11月23日提交的韩国专利申请No.10-2009-0113565的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。

阴极射线管(CRT)对应于广泛使用的显示设备之一，其主要用作电视、测量装置或者信息终端的监视器。但是，CRT的沉重量以及大尺寸是制造小而轻的电子产品的主要障碍。

为了解决这个问题，LCD设备由于其优点(诸如轻、薄且低功耗)而逐渐被用于广范围的应用。因此，LCD设备被制造成具有甚至更大的屏幕，更轻并且功耗更小，以满足用户的要求。这种LCD设备通过控制透射过液晶的光量来显示图像。

与CRT不同，LCD设备不是自照明的显示设备。因此，LCD设备包括设置在LCD面板的后表面上的背光单元。背光单元包括提供显示图像所需的光的分立的光源。

背光单元根据光源的设置可以分成侧光型或直下型。侧光型背光单元包括设置在其内侧表面处的光源，并且利用导光板将来自光源的光施加到LCD面板的整个表面。另一方面，直下型背光单元包括直接设置在LCD面板下方的多个光源，使得光从多个光源被直接施加到LCD面板。

近来，LCD设备采用发光二极管(LED)作为光源。实际上，目前的LCD设备包括其上设置有多个LED的PCB。搭载有多个LED的PCB被用于侧光型背光单元和直下型背光单元两者。

LED存在严重的发热现象的问题。这是由于在产生光时未被使用的剩余能量被转换成热的情况所导致。当从LED产生的热在LCD设备中积累而未被向外辐射时，LCD设备受损并且其显示质量降低。此外，如果发热现象继续，则LED的稳定性和可靠性恶化。

为了解决这个问题，相关技术的PCB被配置为包括铜薄膜、预浸层(prepreg layer)以及金属层。在该情况下，LED中产生的热可以经过LED芯片、LED引线框、PCB的铜薄膜、PCB的预浸层、PCB的金属层、以及LCD设备的底盖而被辐射到外部。

但是，这种热辐射路径迫使热经过多个步骤。这样，预浸层必须起关键因素的作用。因此，LCD设备的热辐射特性必须取决于预浸层的导热性。更具体而言，LCD设备的成本随着预浸层的导热性变高而增加。鉴于此，PCB和LCD设备必须将由LED产生的热有效地向外辐射。

发明内容

因此，本实施方式涉及一种PCB以及具有该PCB的LCD设备，所述PCB能基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。

本实施方式的一个目的在于提供一种PCB以及具有该PCB的LCD设备，所述PCB经过结构改动通过使金属板接触LED而适于减少热辐射路径。

本实施方式的一个目的在于提供一种LCD设备，其适于将LED中产生的热有效地辐射到外部。

本实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过本实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本实施方式的优点。

根据本实施方式的一个通用方面，一种印刷电路板包括：金属板；布线层，其设置在所述金属板上，并且被配置为包括电极图案；预浸层，其夹在所述金属板与所述布线层之间，并且被配置为使所述金属板和所述布线层绝缘；氧化防止层，其形成在所述布线层上；以及热辐射元件，其由填充在穿过所述氧化防止层、所述布线层以及所述预浸层的孔中的热辐射材料形成。

根据本实施方式的另一个通用方面的一种印刷电路板包括：金属板，其被配置为包括突起部；布线层，其形成在所述金属板上，并且被配置为包括电极图案；预浸层，其夹在所述金属板与所述布线层之间，并且被配置为使所述金属板和所述布线层绝缘；以及氧化防止层，其形成在所述布线层上。

根据本实施方式的又一个通用方面的一种LCD设备包括：金属板；布线层，其设置在所述金属板上，并且被配置为包括电极图案；预浸层，其夹在所述金属板与所述布线层之间，并且被配置为使所述金属板和所述布线层绝缘；氧化防止层，其形成在所述布线层上；热辐射元件，其由填充在穿过所述氧化防止层、所述布线层以及所述预浸层的孔中的热辐射材料形成；LED，其设置为与所述热辐射元件相对；以及底盖，其设置在所述金属板下面。

根据本实施方式的再一个通用方面的一种LCD设备包括：金属板，其被配置为包括突起部；布线层，其形成在所述金属板上，并且被配置为包括电极图案；预浸层，其夹在所述金属板与所述布线层之间，并且被配置为使所述金属板和所述布线层绝缘；氧化防止层，其形成在所述布线层上；LED，其设置为与所述突起部相对；以及底盖，其设置在所述金属板下面。

在对下面的附图和详细描述的研究之后，其它系统、方法、特征和优点对于本领域的技术人员来说将是或将变得明显。意欲将所有这种附加的系统、方法、特征和优点包括在本描述中，使其落入在本发明的范围之内，并且得到下面的权利要求的保护。本部分中任何内容不应作为对那些权利要求的限制。结合本实施方式，下面讨论其它的方面和优点。应当理解，本公开的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本公开的进一步解释。

附图说明

附图被包括在本申请中以提供对本实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开。附图中：

图1是示出了根据本公开的实施方式的LCD设备的分解立体图；

图2是具体示出了搭载有图1中的LED的PCB的立体图；

图3是示出了沿着图2的线1-1’截取的、搭载有LED的PCB的一个实施方式的截面图；

图4是示出了沿着图2的线1-1’截取的、搭载有LED的PCB的另一个实施方式的截面图；

图5是例示了包括热辐射路径和PCB的LCD设备的一部分的截面图，该PCB搭载有图3所示的LED且被附接到底盖；以及

图6是例示了包括热辐射路径和PCB的LCD设备的一部分的截面图，该PCB搭载有图4所示的LED且被附接到底盖。

具体实施方式

现在将详细描述本公开的实施方式，在附图中例示了其示例。在下文中介绍的这些实施方式被提供作为示例，以向本领域的普通技术人员传达其精神。

因此，这些实施方式可以以不同的形式来实施，由此不限于在此所描述的这些实施方式。此外，应理解的是，当在实施方式中将一元件(诸如，基板、层、区域、膜或电极)称作形成在另一个元件“上面”或“下面”时，其可以直接位于另一个元件的上面或下面，或者也可以存在中间元件(非直接)。将基于附图来确定元件的术语“上面”或“下面”。在附图中，出于清楚的目的，元件的尺寸可以被夸大地表示，但这并不意味着元件的实际尺寸。

图1是示出了根据本公开的实施方式的LCD设备的分解立体图。图2是具体示出了搭载有图1中的LED的PCB的立体图。图3是示出了沿着图2的线1-1’截取的、搭载有LED的PCB的一个实施方式的截面图。图4是示出了沿着图2的线1-1’截取的、搭载有LED的PCB的另一个实施方式的截面图。

参照图1，根据本公开的实施方式的LCD设备包括被配置为显示图像的LCD面板100、以及设置在该LCD面板100下面的背光单元200。背光单元200被配置为将光施加到LCD面板100。

尽管附图中没有具体示出，但是LCD面板100包括彼此相对地结合的薄膜晶体管(TFT)基板和滤色基板、以及夹在这两个基板之间的液晶层。在TFT基板与滤色基板之间保持有均匀的单元间隙。TFT基板包括形成为彼此交叉的多条选通线和多条数据线，以及形成在选通线与数据线的交叉处的TFT。这种LCD面板100利用从背光单元200施加的光来显示图像。

背光单元200包括光源800和与该光源800平行设置的导光板400。导光板400将来自光源800的入射光转换成二维光。

背光单元200还包括设置在导光板400上的光学片300、以及设置在导光板400下面的反射片500。光学片300将来自导光板400的光进行散射和会聚。反射片500将从导光板400向下行进的光朝着LCD面板100反射，由此来减少光损失。

背光单元200还包括具有开放的上表面的盒状底盖600。底盖600与主支架(未图示)啮合。

光源800设置在导光板400的侧表面上。这种光源800可以配置为包括冷阴极荧光灯(CCFL)或外部电极荧光灯(EEFL)。CCFL被配置为包括设置在灯的两端的电极。EEFL被配置为包括包围灯的两端的电极。另选的是，光源800可以被配置为包括多个LED而不是灯。本实施方式的光源800将被描述为包括LED 810。

导光板400可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。尽管附图中没有具体示出，但是导光板400可以形成为楔形(即，距内表面越远则越薄)。而且，导光板400可包括形成在其后表面上的棱镜图案，并且被配置为使入射光朝着光学片300折射。这种导光板400具有将线光或点光转换成二维光，并且将来自光源800的入射光朝着LCD面板100进行引导的功能。

在导光板400的向下方向上输出入射到导光板400的部分入射光。在这种情况下，设置在导光板400下面的反射片500朝着导光板400和光学片300反射从导光板400向下输出的光。为此，反射片500可以由诸如PET等高反射材料形成。

光学片300包括配置为对光进行散射的散射片、配置为会聚光的聚光片、以及配置为保护聚光片的保护片。散射片、聚光片和保护片依次层叠在导光板400上。

具有上表面开放的结构的底盖600用于保护背光单元200(更具体而言，保护其组件)。而且，底盖600由金属材料形成，以增强背光单元200的强度。此外，底盖600用于最终将光源800的LED 810中产生的热经由其本身辐射到外部的功能。

参照图2至图4，搭载有光源800的PCB 700包括金属板710、预浸层720、布线层730以及氧化防止层740。

金属板710可以由铝形成，但是不限于此。金属板710必须具有良好的导热性。因此，金属板710可以由导热性能良好到足以通过它有效地朝底盖600散热的任何导热材料形成。

预浸层720形成在金属板710上。预浸层720用于使金属板710和布线层730绝缘。而且，预浸层720最重要的功能是排放在光源800的LED 810中产生的热。换言之，即使预浸层720被用作绝缘层，预浸层720也必须有效地将光源800的LED 810中产生的热传递到金属板710。

实际上，相关技术的PCB的热辐射特性主要取决于预浸层720的导热性。这样，相关技术的PCB的制造成本随着预浸层720的导热性变高而增加。这种预浸层720可以由从基于环氧的材料和陶瓷填充材料的材料组中选择的一种材料形成。

但是，如下所述，本实施方式的PCB 700被配置为将光源800(更具体而言，LED 810)中产生的热直接传递到金属板710而不将热传导到预浸层720。这样，本实施方式的PCB能有效地将LED 810中产生的热排放到外部而与预浸层720无关。

布线层730形成在预浸层720上。布线层730还形成为包括电极图案。这样，布线层730由铜形成。这种布线层730将LED 810中产生的热传递到预浸层720，以将热排放到外部。

氧化防止层740形成在布线层730上。氧化防止层740用于防止布线层730的氧化。这种氧化防止层740可以根据布线层730的形状而变化。

根据本公开的实施方式的PCB 700还可以包括形成在孔(未示出)中的热辐射元件750(如图3所示)。该孔形成为穿过氧化防止层740、布线层730、以及预浸层720并露出部分金属板710。通过在孔中填充热辐射材料来形成热辐射元件750。

可以通过对与孔(未示出)相对应的氧化防止层740、布线层730、和预浸层的部分进行打孔，然后，利用热压机将被打孔的层740、730和720与金属板710组合来形成穿透氧化防止层740、布线层730、和预浸层720的孔。另选的是，可以通过对与孔相对的氧化防止层740、布线层730以及预浸层720的部分(没有金属板710)进行蚀刻来形成孔。

热辐射元件750直接将LED 810中产生的热传递到金属板710。这样，形成热辐射元件750的热辐射材料必须具有良好的导热性。这种热辐射材料可以是铅Pb，但不限于此。换言之，可以将任意一种导热性良好的材料用于形成热辐射元件750。

光源800(具体而言，LED 810)设置在热辐射元件750上。据此，光源800的LED 810中产生的热被直接传递到热辐射元件750。然后，热辐射元件750将传递的热转移到金属板710。因此，来自光源800的LED 810的所产生的热可以有效地被排放到外部。

根据本公开的另一个实施方式的PCB 700包括设置有突起部760的金属板710(如图4所示)。突起部760可以与金属板710一体形成。除了突起部760以外，预浸层720、布线层730、以及氧化防止层740依次层叠在金属板710上。换言之，预浸层720、布线层730、以及氧化防止层740形成为与突起部760的全部侧表面接触(如图4所示)。这样，金属板710由与突起部760相同的材料形成。金属板710和突起部760可以由铝(AI)形成，但是不限于此。

可以通过在金属板710中的、突起部760所在的区域上涂敷掩模材料，然后，通过将掩模材料用作蚀刻掩模而将金属板710蚀刻了期望的厚度，由此来形成金属板710上的突起部760。

具有LED 810的光源800被设置在突起部760上。更具体而言，首先在突起部760上涂抹焊膏770，然后将具有LED 810的光源800附接到涂抹的焊膏770上。这样，光源800的LED 810中产生的热被直接传递到突起部760。由于突起部760具有良好的导热性，所以传递的热能够被有效地排放到外部。

随后，PCB 700的一个实施方式中包括的热辐射元件750以及PCB700的另一个实施方式中包括的突起部760均由导热性良好的材料形成。因此，本实施方式的PCB 700能迫使光源800的LED 810中产生的热更有效地排放到外部。

图5是例示了包括热辐射路径和PCB的LCD设备的一部分的截面图，该PCB搭载有图3所示的LED且被附接到底盖。图6是例示了包括热辐射路径和PCB的LCD设备的一部分的截面图，该PCB搭载有图4所示的LED且被附接到底盖。

参照图5和图6，在热辐射垫900的中央，金属板710与底盖600相对地设置。这样，LED 810中产生的热经由热辐射元件750和金属板710被直接传递到底盖600，并被排放到外部(如图5所示)。另选的是，在LED 810中产生的热经由突起部760和金属板710被直接传递到底盖600，并被排放到外部(如图6所示)。

如上所述，本实施方式的PCB 700使得在LED 810中产生的热不会穿过布线层730和预浸层720。与相关技术相比，PCB 700通过缩短的热辐射路径而更有效地将热排放到外部。此外，由于LED 810中产生的热不经过预浸层720，所以根据本实施方式的PCB 700和LCD设备能削减预浸层720的成本。

此外，随着热辐射效果的增加，可以降低LED 810的结合部中的温度。因此，可以延长LED 810的寿命，并可以去除附加的辐射组件。

尽管参照多个示例性实施方式描述了实施方式，但是本公开不限于这些实施方式。换言之，本公开作为示例来呈现。同时，应理解的是，本领域技术人员可设计出落入本公开的原理的精神和范围内的许多其它修改和实施方式。更具体地，在本公开、附图以及所附的权利要求的范围内，在主题组合设置的组成部分和/或设置中可以做出各种变型和修改。因此，在组成部分和/或设置中的变型和修改、可替换的使用必须视为包含在所附权利要求内。

Claims (3)

1.一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括： 

金属板； 

布线层，其设置在所述金属板上，并且被配置为包括电极图案； 

预浸层，其夹在所述金属板与所述布线层之间，并且被配置为使所述金属板和所述布线层绝缘； 

氧化防止层，其形成在所述布线层上； 

热辐射元件，其由填充在穿过所述氧化防止层、所述布线层以及所述预浸层的孔中的热辐射材料形成，并且形成在所述金属板上； 

LED，其设置为与所述热辐射元件相对；以及 

底盖，其设置在所述金属板下面， 

其中，所述热辐射元件将所述LED中生成的热直接传递到所述金属板， 

其中，在热辐射垫的中央，所述金属板与所述底盖相对地设置，并且 

其中，所述预浸层由陶瓷填充材料形成。 

2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述LED被设置为接触所述热辐射元件。 

3.一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括： 

金属板，其被配置为包括突起部； 

布线层，其形成在所述金属板上，并且被配置为包括电极图案； 

预浸层，其夹在所述金属板与所述布线层之间，并且被配置为使所述金属板和所述布线层绝缘； 

氧化防止层，其形成在所述布线层上； 

LED，其设置为与所述突起部相对；以及 

底盖，其设置在所述金属板下面， 

其中，所述突起部与所述金属板一体形成， 

其中，所述预浸层、所述布线层和所述氧化防止层形成为与所述突 起部的全部侧表面接触， 

其中，在热辐射垫的中央，所述金属板与所述底盖相对地设置，并且 

其中，所述预浸层由陶瓷填充材料形成。