CN102088818B - 柔性印刷电路板，用其的背光单元和含其的液晶显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柔性印刷电路板，用其的背光单元和含其的液晶显示设备。公开了一种能够提高强度的柔性印刷电路板(FPCB)，该FPCB包括：基膜；铜层，其位于所述基膜上，所述铜层包括电路图案和加强图案，所述加强图案位于没有所述电路图案的区域中；以及覆盖膜，其位于所述铜层上。

Description

柔性印刷电路板,用其的背光单元和含其的液晶显示设备

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板(PCB)，更具体地，涉及一种柔性印刷电路板(FPCB)。

背景技术

本申请要求2009年12月8日提交的韩国专利申请No.10-2009-0121031的权益，此处以引证的方式并入其内容，就像在此进行了完整阐述一样。

根据电力布线或轨迹的电路设计，印刷电路板(以下称作“PCB”)被用于在空白基板(blank substrate)上电性连接或支撑电子部件。所述PCB可以主要分为刚性PCB(RPCB)、柔性PCB(FPCB)和专用板(specialboard)。

FPCB可以在电子设备的有限空间内进行有效的布置，并且还能实现小尺寸和轻重量的电子设备。此外，FPCB的优势在于其可以用多种方式来设计。得益于上述许多优势，对FPCB的需求迅速增加。

然而，当在FPCB上设置重的电子部件，或对FPCB施加大的力时，由于其低的结构强度，FPCB容易断裂。为了克服结构强度低的这个问题，可以将厚膜粘附到相关技术的FPCB上，以增强FPCB的强度。可是，为增强相关技术的FPCB的强度而粘附的厚膜会造成热特性的恶化。而且，由于粘附所述厚膜的额外工序而增加了制造成本。

在LCD设备的背光单元的情况下，用作背光单元的光源的发光二极管(以下称作“LED”)被设置在PCB上。最近，由于以下缺点，对LCD设备的背光单元中的FPCB需求在增加。

在利用具有LED的侧光型背光单元的LCD设备的情况下，热量会集中在布置有LED的PCB上。就此而言，PCB由具有高热辐射特性的金属材料形成。虽然金属PCB具有高热辐射特性，但是由于布置在PCB100上的连接器110，金属PCB的宽度(W)不可避免地增加，如图1A所示。结果，由于金属PCB的宽度增加，LCD设备的厚度也增加。

为减少LCD设备的厚度，PCB可以由其它材料而非金属材料形成。然而，如果使用了其它材料而非金属材料的PCB，则如图1B所示，LED的热辐射区域130被限制在使用具有LED的侧光型背光单的LCD设备120的局部部分。因而，从LED产生的热量不能顺畅地传导，由此LED的效率会恶化，或者LCD设备会弯曲或扭曲。

发明内容

因此，本发明涉及一种柔性印刷电路板(FPCB)，其能够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。

本发明的一个优点是提供一种具有提高强度的FPCB。

本发明的另一优点是提供一种背光单元和使用该背光单元的LCD设备，所述背光单元通过使用FPCB而促使实现纤薄的LCD设备。

本发明的更进一步的优点是提供一种背光单元和使用该背光单元的LCD设备，该背光单元促进提高FPCB的热传导率。

本发明的附加优点和特征将在下面的描述中部分描述且将对于本领域普通技术人员在研究下文后变得明显，或可以通过本发明的实践来了解。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发明的目的和其它优点。

为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，提供了一种柔性印刷电路板(FPCB)，该FPCB包括：基膜；铜层，其位于所述基膜上，所述铜层包括电路图案和加强图案，所述加强图案位于没有所述电路图案的区域中；以及覆盖膜，其位于所述铜层上。

本发明的另一方面中，提供了一种背光单元，该背光单元包括：导光板，该导光板的至少一侧对应于光入射面；第一FPCB，其与所述光入射面相对；至少一个LED，其用于向所述光入射面发光，所述至少一个LED位于所述第一FPCB的一个表面上；第二FPCB，其连接到与所述第一FPCB的所述一个表面相对的表面；连接器，其用于向所述至少一个LED提供外部供应驱动电力，所述连接器位于所述第二FPCB的一个表面上；以及光学片，其用于提高从所述导光板行进过来的光的亮度。

本发明的另一方面中，提供了液晶面板，其用于通过控制光透射率来显示图像；以及背光单元，其用于向所述液晶面板发光，其中该背光单元包括：导光板，该导光板的至少一侧对应于光入射面；第一FPCB，其与所述光入射面相对；至少一个LED，其用于向所述光入射面发光，所述至少一个LED位于所述第一FPCB的一个表面上；第二FPCB，其连接到与所述第一FPCB的所述一个表面相对的表面；连接器，其用于向所述至少一个LED提供外部供应驱动电力，所述连接器位于所述第二FPCB的一个表面上；以及光学片，其用于提高从所述导光板行进过来的光的亮度。

应当理解，本发明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发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括在本申请中以提供对本发明的进一步理解，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发明的原理。附图中：

图1A例示了布置在金属PCB上的连接器和LED；

图1B例示了相关技术的LCD设备中的LED的热辐射区域；

图2A是例示了根据本发明的一个实施方式的FPCB的结构的截面图；

图2B是例示了图2A所示的电路图案和加强图案的平面图；

图3A-3C例示了各种示例性加强图案；

图4A是例示了根据本发明的一个实施方式的LCD设备的结构的截面图；以及

图4B-5B例示了根据发明的一个实施方式的FPCB结构。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的示例性实施方式，在附图中例示出了其示例。在可能的情况下，相同的标号在整个附图中代表相同或类似部件。

在下文中，将参照附图来说明根据本发明的柔性印刷电路板(FPCB)、使用该柔性印刷电路板的背光单元和包括该柔性印刷电路板的LCD设备。

图2A是例示了根据本发明的一个实施方式的FPCB的截面图。

如图2A所示，根据本发明的一个实施方式的FPCB 200包括：基膜210；铜层220；和覆盖膜230。

所述基膜210可以由聚酰亚胺或聚酯形成。铜层220形成在基膜210上，其中铜层220由铜(Cu)形成。在该情况下，电路图案222a和222b分别形成在铜层220中。

根据本发明的一个实施方式，如图2A所示，可以在铜层220中额外地形成加强图案224。提供加强图案224以防止FPCB 200断裂。

如图2B所示，优选地，加强图案224形成在没有电路图案222a和222b的区域里。加强图案224没有电路的电力特性。

根据本发明的一个实施方式，加强图案224可以是：如图2B所示的网状结构；如图3A所示的板结构；如图3B所示的四方螺旋(quad spiral)结构；或如图3C所示的条纹结构。

再参照图2A，覆盖膜230形成在铜层220上。与基膜210一样，覆盖膜230可以由聚酰亚胺或聚酯形成。覆盖膜230对铜层220中的电路图案222和加强图案224起到保护、绝缘和防氧化的作用。

根据本发明的一个实施方式，前述的FPCB 200可以进一步包括粘附在基膜210的下表面上的支撑部件(未示出)，其中提供该支撑部件(未示出)以进一步提高FPCB 200的强度。支撑部件可以由金属构成，例如铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)或铜(Cu)。

在前述的描述中，描述了将本发明应用于单面FPCB，但是本发明不限于这种类型。例如，本发明很容易应用于双面FPCB或多层FPCB。

在双面FPCB的情况下，铜层既形成在基膜的下表面上又形成在基膜的上表面上，并且前述的加强图案可以形成在基膜的下表面和上表面上的至少任意一个铜层中。在本发明的这个实施方式中，加强图案形成在没有电路图案的区域里。

多层FPCB通过堆叠多个前述的图2A所示的FPCB来形成。这样，前述的加强图案可以形成在各个基膜上的至少一个铜层中。在本发明的这个实施方式中，加强图案形成在没有电路图案的区域里。

根据本发明的一个实施方式，FPCB的强度可以通过在FPCB的铜层中形成加强图案来提高，由此在不增加成本的情况下显著地减少断裂FPCB的出现。

以下，将参考附图来描述使用根据本发明的前述FPCB的LCD设备。

图4A是例示了使用根据本发明的一个实施方式的FPCB的LCD设备的截面图。如图4A所示，LCD设备300包括液晶面板310和侧光型背光单元320。

液晶面板310通过控制从侧光型背光单元320发出的光的透射率来显示期望的图像。为此，液晶面板310包括：其上粘附有上偏振板的上基板(未示出)，其上粘附有下偏振板的下基板(未示出)，以及位于上和下基板之间的液晶层(未示出)，所述液晶层(未示出)用于通过控制光透光率来显示期望的图像。

侧光型背光单元320向液晶面板310发光，其中侧光型背光单元320包括：导光板330，第一FPCB340，至少一个LED 350，第二FPCB 360，连接器370和光学片380。

首先，导光板330将通过光入射面332入射的光导向光学片380。光入射面332位于导光板330的一侧上。导光板330包括至少一个用于多次折射入射光的图案(未示出)。

第一FPCB 340与导光板330的光入射面332相对。而且，一个或更多个LED 350以预定的间隔设置在第一FPCB 340的一个表面上。

LED 350发出光，并且向导光板330的光入射面332传输所发出的光。这时，LED 350被包装(package)在第一FPCB 340的一个表面上，以与导光板330的光入射面332相对。

如图4A和4B所示，第二FPCB 360与第一FPCB 340的另一个表面相连接，其中第一FPCB 340的另一个表面表示与具有LED 350的表面相对的表面。此外，连接器370位于第二FPCB 360的一个表面上。

根据本发明的一个实施方式，第二FPCB 360的长边362比第一FPCB 340的长边342短。在这种情况下，第二FPCB 360连接到位于第一FPCB 340的另一个表面的上边缘处的局部部分，更具体地，第二FPCB360连接到第一FPCB 340中与具有LED 350的表面相对的表面的上边缘处的一个端部，如图4A和4B所示。

根据本发明的另一个实施方式，第二FPCB 360可以连接到位于第一FPCB 340的另一个表面的上边缘处的另一个端部或中部。根据本发明的另一个实施方式，多个第二FPCB 360可以分别连接到位于第一FPCB 340的另一个表面的上边缘处的一个端部、另一个端部和中部。

接下来，连接器370向布置在第一FPCB 340上的至少一个LED 350提供外部供应驱动电力，其中连接器370位于第二FPCB 360的一个表面上。

根据本发明的一个实施方式，如图4A和4B所示，连接器370可以设置在第二FPCB 360的下表面上。在本发明的修改实施方式中，如图4C所示，连接器370可以设置在第二FPCB 360的上表面上。

图4A-4C公开了一个连接器370位于第二FPCB 360的一个表面上。本发明的修改实施方式可以公开多个连接器370可以设置在第二FPCB360的一个表面上。

前述的本发明的实施方式公开了第二FPCB 360与第一FPCB 340的另一个表面的上边缘连接。本发明的修改实施方式可以公开第二FPCB360可以与第一FPCB 340的另一个表面的下边缘连接。在这种情况下，连接器370设置在第二FPCB 360的上表面上。

再次参照图4A，光学片380提高了从导光板330传输来的入射光的亮度和均匀性，并将具有提高的亮度和均匀性的光提供给液晶面板310。具体地，光学片380设置有：至少一个散射片，该散射片用于分散从导光板330传输过来的入射光，并且均匀地将分散的光提供给液晶面板310的图像显示区域，以实现在图像显示区域上显示的图像的均匀亮度；至少一个棱镜片，该棱镜片用于通过使从散射片传输的入射光行进了棱镜形状的预定间距和角度来提高在液晶面板310显示的图像的亮度；以及保护片，用于保护棱镜片。

如图4A-4C所示，根据本发明的一个实施方式的LCD设备300可以进一步包括用于支撑第一FPCB 340的支撑部件390，其中支撑部件390粘附到第一FPCB 340的另一个表面上。支撑部件390可以由金属材料构成，该金属材料的热传导率高于预定值，该金属材料例如，铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)或铜(Cu)。

由于金属材料的支撑部件390粘附到第一FPCB 340的另一个表面上，所以可以提高第一FPCB 340的强度。此外，由于支撑部件390由具有高热传导率的金属材料构成，所以可以提高第一FPCB 340的热辐射特性。

前述的本发明的实施方式公开了支撑部件390粘附到第一FPCB 340上。本发明的修改实施方式可以公开支撑部件390可以被粘附到第二FPCB 360以及第一FPCB 340上。在本发明的这个实施方式中，支撑部件390可以被粘附到第二FPCB 360中与具有连接器370的表面相对的表面上。

前述的支撑部件390可以具有与第一FPCB 340相同的尺寸，或者具有能够覆盖布置在第一FPCB 340上的LED 350的尺寸。

在前述的本发明的实施方式中，第一FPCB 340和第二FPCB 360可以形成为一体。更具体地，如图5A所示，FPCB 400形成为“L”形状，其包括条形部分和从条形部分延伸的延伸部分410。延伸部分410沿与图4A中所示的导光板330相对的方向弯曲，由此完成被形成为一体的第一和第二FPCB 340和360。

当第一和第二FPCB 340和360形成为一体时，由于连接器370，延伸部分410可能在弯曲部分(A)断裂，如图5A所示。

为了防止FPCB 400在延伸部分410的弯曲部分(A)断裂，加强图案420可以形成在FPCB 400的第一区域430中，其中第一区域430指示出要被施加连接器拉力的区域，即，被连接器370拉的区域。根据本发明的一个实施方式，加强图案420可以形成在FPCB 400的铜层中，类似于图2A和2B。

因而，当电路图案(未示出)被包括在第一区域430的铜层中时，优选地，加强图案420形成在没有电路图案的区域中。

即，如果FPCB 400是单面FPCB，则用于布置LED或连接器的电路图案被形成在FPCB 400的铜层中，并且加强图案420形成在第一区域430的铜层中没有电路图案的区域中。

如果FPCB 400是双面FPCB，则用于布置LED或连接器的电路图案可以形成在基膜上表面上的第一铜层和基膜下表面上的第二铜层中的任意一个铜层中。例如，用于布置LED或连接器的电路图案可以仅形成在第一铜层中。

因而，加强图案420被形成在第一区域430的第一铜层中没有电路图案的区域中，并且加强图案可以形成在第一区域430的第二铜层的整个区域中。图5B例示了加强图案形成在第一区域430的第二铜层的整个区域中。

在图5B中描述了加强图案420仅形成在FPCB 400上的第一区域430的铜层中。本发明的修改实施方式可以公开加强图案可以形成在FPCB 400的整个区域中没有电路图案的区域的铜层中。

在图5B中，当第一FPCB 340和第二FPCB 360形成为一体时，形成加强图案420。在本发明的修改实施方式中，即使第一FPCB 340和第二FPCB 360没有形成为一体，加强图案也可以形成在第一FPCB 340和第二FPCB 360中的第一区域430的铜层中。

在图5B中，例示了加强图案420为网状结构。然而，在本发明的修改实施方式中，加强图案420可以是图3A的板结构，图3B的四方螺旋结构，或图3C的条纹结构。

如上所述，加强图案形成在FPCB的铜层中，由此提高了FPCB的强度。

而且，连接器370被设置在第二FPCB 360的一个表面上，该表面连接到具有LED 350的第一FPCB 340中与具有LED 350的一个表面相对的表面，使得可以减少FPCB的宽度，由此实现LCD设备的纤薄。

此外，支撑部件390由具有高热传导率的金属材料构成，并且粘附到FPCB上，由此提高了FPCB的热辐射特性和LED的效率，并且防止了LCD设备弯曲或扭曲。

对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的精神或范围的条件下，可以在本发明中做出各种修改和变型。因而，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的修改和变型。

Claims (6)

1.一种背光单元，该背光单元包括：

导光板，该导光板的至少一侧对应于光入射面；

第一柔性印刷电路板，其具有与所述光入射面相对的一个表面和与所述一个表面背对的背面；

至少一个LED，其用于向所述光入射面发光，所述至少一个LED位于所述第一柔性印刷电路板的所述一个表面上；

第二柔性印刷电路板，其连接到所述第一柔性印刷电路板的所述背面；

连接器，其用于向所述至少一个LED提供外部供应驱动电力，所述连接器位于所述第二柔性印刷电路板的一个表面上；以及

光学片，其用于提高从所述导光板行进过来的光的亮度，并且

其中，所述第一柔性印刷电路板和所述第二柔性印刷电路板中的每一个都包括基膜、铜层以及覆盖膜，所述铜层包括电路图案和加强图案，所述加强图案位于没有所述电路图案的区域中，并且所述覆盖膜位于所述铜层上，并且

其中，所述第二柔性印刷电路板与所述第一柔性印刷电路板形成为一体，并且在同时垂直于所述第一柔性印刷电路板和所述第二柔性印刷电路板的横截面上，所述第一柔性印刷电路板的截面与所述第二柔性印刷电路板的截面形成L形状。

2.根据权利要求1所述的背光单元，该背光单元还包括粘附到所述第一柔性印刷电路板的所述背面的支撑部件，其中所述支撑部件由金属材料形成，所述金属材料的热传导率高于预定值。

3.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述加强图案为网状结构、板结构、条纹结构或四方螺旋结构。

4.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述背光单元包括多个连接器，并且所述多个连接器布置在所述第二柔性印刷电路板的一个表面上。

5.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述第二柔性印刷电路板与所述第一柔性印刷电路板形成为一体，并且所述第二柔性印刷电路板的长边比所述第一柔性印刷电路板的长边短。

6.一种LCD设备，该LCD设备包括：

液晶面板，其用于通过控制光透射率来显示图像；以及

根据权利要求1所述的背光单元，其用于向所述液晶面板发光。