KR101283068B1 - 블랑켓 일체형 방열회로기판, 이을 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

블랑켓 일체형 방열회로기판, 이을 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

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김민재
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛의 도광 통로를 제공하는 샤시에 장착되는 방열회로기판에 있어서, 발광 소자가 실장되는 제1 영역, 그리고 상기 제1 영역과 절곡되어 있는 제2 영역을 포함하며, 상기 제1 영역은 상기 발광 소자를 매립하는 소자홈을 포함한다. 따라서, 발광 소자가 부착되는 방열회로기판을 L자 형으로 형성함으로써 블랑켓 없이 샤시와 방열회로기판을 결합할 수 있다. 또한, 발광 소자가 방열회로기판 내에 삽입되어 발광 모듈의 전체적인 두께를 줄임으로써 베젤이 줄어드는 효과가 있다.

Description

블랑켓 일체형 방열회로기판, 이을 포함하는 백라이트 유닛{The radiant heat circuit board unified blanket and the backlight unit having the same}
본 발명은 블랑켓 일체형 방열회로기판을 포함하는 라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 액정이 상하부의 전극이 이루는 전기장의 세기에 따라 기울어지며, 기울어진 정도에 따라 하부의 백라이트로부터 조사되는 빛을 선택적으로 투과함으로써 영상을 표시하는 디스플레이 장치이다.
이러한 액정표시장치는 동작전압이 낮아 소비전력이 작고, 휴대가 편리해 널리 사용되는 평판 디스플레이이다.
이러한 액정표시장치의 백라이트는 액정패널의 후면으로 빛을 조사하기 위한 광원으로서 광원의 구동을 위한 전원 회로 및 균일한 평면광을 이루도록 해주는 일체의 부속물을 이루는 복합체를 백라이트 유닛(Backlight Unit: BLU)이라고 한다. 백라이트 유닛에는 발광 다이오드(Light emitting diode: LED)와 같은 광원 소자가 인쇄회로기판 위에 탑재되어 있다. 이러한 인쇄회로기판은 광원소자가 발산하는 열을 견딜 수 있는 금속(Metal) 소재를 사용한다.
그러나 이러한 광원소자로부터 발생하는 열을 방출하지 못하면 광원소자가 파괴되거나 수명이 단축되는 문제가 발생한다.
도 1은 종래의 기술에 따라 제작된 방열회로기판(10)과 블랑켓(140)을 백라이트유닛의 도광 통로인 샤시(50)에 장착한 단면도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 방열회로기판(10)과 이를 샤시(50)에 고정시키기 위한 블랑켓(140)을 별도로 제작되어 접착층(20)을 이용하여 접합시키고, 이를 도광 통로로 이용되는 샤시(50)에 장착한다.
이때, 블랑켓(140)은 소정의 두께를 가지며, 상기 샤시(50)의 측벽으로부터 수평하게 뻗어 샤시(50)의 측벽와 소정 거리만큼 이격된 뒤 제1 각도(θ1)로 절곡되며, 상기 샤시(50)의 바닥면(110a)과 제2 각도(θ2)로 다시 절곡되어 있다. 상기 블랑켓(140)의 제1 각도(θ1)가 0 내지 90도인 경우, 방열회로기판(10)이 샤시(50)의 베젤(bezel)이 커지며, 제1 각도(θ1)가 90 내지 270도인 경우, 백라이트 유닛의 두께가 증가하고, 제1 각도(θ1)가 270 내지 360인 경우, 발광 다이오드의 광 경로를 방해하는 문제가 발생한다.
또한, 블랑켓(140)의 측면(110b)과 하면이 이루는 제2 각도(θ1)가 90 내지 270도인 경우, 백라이트 유닛의 두께가 증가하고, 제2 각도(θ1)가 270 내지 360도인 경우, 베젤 크기가 커지는 문제가 발생한다.
또한, 상기 블랑켓(140)과 샤시(50) 사이에 에어층이 형성되어 충격에 의해 분리될 수 있으며 방열성이 저하된다.
실시예는 새로운 구조를 가지는 블랑켓 일체형 방열회로기판을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
실시예는 백라이트 유닛의 도광 통로를 제공하는 샤시에 장착되는 방열회로기판에 있어서, 발광 소자가 실장되는 제1 영역, 그리고 상기 제1 영역과 절곡되어 있는 제2 영역을 포함하며, 상기 제1 영역은 상기 발광 소자를 매립하는 소자홈을 포함한다.
본 발명에 따르면, 발광 소자가 부착되는 방열회로기판을 L자 형으로 형성함으로써 블랑켓 없이 샤시와 방열회로기판을 결합할 수 있다. 또한, 발광 소자가 방열회로기판 내에 삽입되어 발광 모듈의 전체적인 두께를 줄임으로써 베젤이 줄어드는 효과가 있다.
도 1은 종래의 블랑켓 일체형 방열회로기판 및 샤시 구조물의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 블랑켓 일체형 방열회로기판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시되어 있는 블랑켓 일체형 방열회로기판의 상면도이다.
도 4는 도 3의 방열회로기판의 단면도이다.
도 5는 도 4를 확대한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명은 블랑켓 일체형 방열회로기판으로서, 바텀 샤시에 직접 결합 가능한 방열회로기판을 제공한다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참고하여 본 발명에 따른 방열회로 기판을 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 블랑켓 일체형 방열회로기판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시되어 있는 블랑켓 일체형 방열회로기판의 상면도이고, 도 4는 도 3의 방열회로기판의 단면도이며, 도 5는 도 4를 확대한 도면이다.
표시 장치는 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛으로부터 빛을 제공받아 영상을 디스플레이하는 표시 패널을 포함한다. 따라서, 이하에서는 표시 장치를 설명함으로써 백라이트 유닛도 함께 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 바텀 샤시(110), 바텀 샤시(110) 내에 형성되는 발광 모듈(130, 170), 반사 시트(182) 및 도광판(180)을 포함한다.
이러한 표시 장치는 발광 모듈(130, 170), 반사 시트(182) 및 반사 시트(182) 위에 도광판(180)이 형성되어 발광부를 이루며, 도광판(180) 위에 광학 시트(181), 광학 시트(181) 위에 표시 패널(250)과 표시 패널(250) 위에 탑 샤시(260)가 형성된다.
바텀 샤시(110)은 서로 마주보는 두 개의 장변 및 장변과 수직하며 서로 마주보는 두 개의 단변을 갖는 직사각형 형태의 평면 형상을 가지는 바닥면(110a)과 바닥면(110a)으로부터 수직으로 연장된 4부분의 측면(110b)을 포함한다.
이러한 바텀 샤시(110)는 광학 시트(181) 위에 형성되는 지지 부재(200)와 결합하여 바텀 샤시(110) 내에 발광 모듈(130, 170), 반사 시트(182), 도광판(180) 및 광학 시트(181)를 수납한다.
바텀 샤시(110)는 예를 들어, 금속 재질로 형성될 수도 있으며, 강성을 강화하기 위하여 바닥면에 복수의 볼록부(도시하지 않음)를 형성할 수 있다.
이러한 바텀 샤시(110)의 바닥면 위에는 반사 시트(182)가 형성된다.
한편, 반사 시트(182)는 반사재, 반사 금속판 등으로 구성되어 도광판(180)으로부터 누설되는 광을 재반사한다.
표시 장치는 복수의 발광 모듈(130, 170) 및 복수의 반사 시트(182) 위로 발광 모듈(130, 170)로부터 방출되는 빛을 확산 및 반사하여 면 광원으로 표시 패널(250)에 조사하는 도광판(180)이 형성되어 있다.
도광판(180)은 표시 패널(250)이 정의하는 한 화면에 대응하는 일체(one-body)형으로 형성되어 있다.
이러한 일체형의 도광판(180)은 상면 및 하면을 포함하며, 면 광원이 발생되는 상면은 평평하다.
상기 도광판(180)은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 하부에 반사 패턴이 형성될 수 있다. 상기 반사 패턴은 각 코너를 기준으로 동심원 형상 또는 요철 형상의 패턴으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(180)은 형광체를 혼합하여 제조되거나, 상면에 형광체가 코팅될 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(180)은 한 화면에 대응하도록 다각형의 형상을 가지며, 화면의 형상에 따라 사각형, 바람직하게는 직사각형의 형상을 가질 수 있다.
상기 도광판(180)의 일 측에 발광 모듈(130, 170)이 배치된다.
상기 발광 모듈(130, 170)은 도광판(180)의 한 측면을 따라 연장되는 바(bar) 타입일 수 있다.
상기 발광 모듈(130, 170)은 블랑켓 일체형 방열회로기판(130)과 상기 방열회로기판(130) 내에 삽입되는 발광 소자(170)를 포함한다.
블랑켓 일체형 방열회로기판(130)은 열전도율이 높아 방열성이 뛰어난 구리, 알루미늄 또는 니켈 등을 포함하는 합금의 지지 기판(131)을 포함한다.
상기 지지 기판(131) 위에 에폭시계 수지 또는 폴리 이미드계 수지를 포함하는 절연층(140)이 형성되어 있으며, 상기 절연층(140) 위에 동박층을 패터닝하여 형성되어 있는 패턴(150), 구체적으로 패드(150a, 150b) 또는 회로 패턴(150c)가 형성되어 있다.
이때, 상기 패드(150a, 150b)는 상부에 실장되는 발광 소자(170)의 전극 패드(150a) 및 복수의 전극 패드(150a)와 회로 패턴(150c)를 통해 전기적으로 연결되어 외부 전원을 전달하는 커넥터 패드(150b)일 수 있으며, 상기 패드(150a, 150b)는 솔더 레지스트(160)에 의해 노출되어 있을 수 있다.
한편, 도 3과 같이, 방열회로기판은 두 개의 절곡 영역(130a, 130b)으로 구성되어 있는데, 두 절곡 영역(130a, 130b)는 동일한 폭을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 두 개의 절곡 영역(130a, 130b) 중 한 절곡 영역(130b)에 발광 소자(170)가 실장되도록 패드(150a, 150b) 및 회로 패턴(150c)이 형성되어 있다.
즉, 한 절곡 영역(130b)에 패드(150a, 150b) 및 회로 패턴(150c)이 형성되어 있으며, 패드(150a, 150b) 및 회로 패턴(150c)이 형성되어 있는 절곡 영역(150b)에는 금속의 지지 기판(131) 위에 절연층(140)이 형성된다.
이때, 상기 한 절곡 영역(130b)의 전극 패드(150a) 위에는 복수의 발광 소자(170), 예를 들어 발광 다이오드가 장착되는 소자홈(135)이 형성되어 있다.
도 3과 같이, 두 절곡 영역(130a, 130b) 중 한 절곡 영역(130b)에만 절연층(140) 및 패턴(150)이 모두 형성되고, 다른 절곡 영역(130a)은 더미 영역으로 형성할 수 있으나, 이와 달리 두 절곡 영역(130a, 130b)에 모두 절연층(140)이 형성되고, 한 절곡 영역(130b)에는 소자홈(135)의 측면을 따라 바닥면까지 연장되는 발광 소자(170)의 전극 패드(150a)가 형성되며, 다른 절곡 영역(130a)에는 각각의 발광 소자(170)에 신호를 전달하기 위한 회로 패턴(150c)이 형성될 수도 있다.
한편, 상기 절곡 영역(130a, 130b)은 발광 소자(170)를 실장하지 않는 절곡 영역(130a)이 샤시(110)의 바닥면(110a)과 접하며, 발광 소자(170)를 실장하기 위한 소자홈(135)이 정의되어 있는 절곡 영역(130b)이 상기 샤시(110)의 측면(110b)과 접하도록 장착된다.
이와 같이, 소자홈(135)을 형성하고, 상기 소자홈(135) 내에 발광 소자(170)를 매립하여 형성함으로써 발광 모듈(130, 170)의 전체 두께가 작아진다. 이때, 상기 소자홈(135)의 깊이는 발광 소자(170)의 두께보다 낮거나 동일할 수 있으며, 발광 소자(170)의 발광면이 소자홈(135)보다 낮게 형성되지 않는다.
상기 샤시(110)와 방열회로기판의 고정은 상기 샤시(110)의 바닥면(110a)과 상기 방열회로기판 사이에 접착층(도시하지 않음)을 도포함으로써 형성할 수 있다.
상기 접착층은 열전도성이 높고 접착성이 뛰어난 써멀그리스(thermal grease) 또는 써멀 컴파운드(thermal compound) 등의 열전달물질(Thermal interface material:TIM)을 사용한다.
이와 같이, 별도의 블랑켓 없이 절곡형의 방열회로기판을 형성하면서, 상기 방열회로기판을 L자로 구성하여, 샤시(110)의 측면(110b)과 밀착되도록 부착함으로써 샤시(110)의 측면(110b)과 발광 소자(170) 사이에 공간이 형성되지 않고, 샤시(110)에 열을 직접 전달함으로써 방열성이 향상된다.
또한, 상기 방열회로기판에 홈을 형성하고 상기 홈에 발광 소자(170)를 실장함으로써 발광 모듈의 두께가 줄어들어 베젤의 두께를 줄일 수 있다.
한편, 도광판(180) 위에는 광학 시트(181)가 배치된다.
이러한 광학 시트(181)는 형성되지 않을 수도 있으며, 하나의 확산 시트만 형성되거나 하나의 프리즘 시트만 형성되는 것도 가능하다. 광학 시트(181)의 수와 종류는 요구되는 휘도 특성에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
광학 시트(181) 위에는 지지 부재(200)가 형성되어 있다.
이러한 지지 부재(200)는 바텀 샤시(110)와 결합되어 반사 시트(182), 발광 모듈(130, 170), 도광판(180) 및 광학 시트(181)가 바텀 샤시(110)에 밀착되어 결합될 수 있도록 하고, 상부의 표시 패널(250)을 지지한다.
이러한 지지 부재(200)는 예를 들어 합성 수지 재질 또는 금속 재질로 형성될 수 있다.
지지 부재(200) 위로 표시 패널(250)이 배치되어 있다.
표시 패널(250)은 도광판(180)으로부터 조사된 광에 의해 이미지 정보를 표시하게 되는 것으로, 예를 들면, 액정표시패널(liquid crystal display panel)로 구현될 수 있다. 표시 패널(250)은 상부 기판, 하부 기판, 두 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함하며, 상부 기판의 상부면 및 하부 기판의 하부면에 각각 밀착된 편광시트들을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(250) 위로 탑 샤시(260)가 형성되어 있다.
탑 샤시(260)는 표시 장치의 전면에 배치되는 전면부와 전면부에서 수직 방향으로 절곡되어 표시 장치의 측면에 배치되는 측면부를 포함하며, 측면부가 지지 부재(200)와 스크류(도시하지 않음) 등의 결합 부재를 통해 결합될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
방열회로기판 130
샤시 110
발광 소자 170
도광판 180

Claims (11)

  1. 백라이트 유닛의 도광 통로를 제공하는 샤시에 장착되는 방열회로기판에 있어서,
    발광 소자가 실장되는 제1 영역, 그리고
    상기 제1 영역과 절곡되어 있는 제2 영역을 포함하며,
    상기 제1 영역은 상기 발광 소자를 매립하는 소자홈을 포함하며,
    상기 소자홈의 깊이는 상기 발광소자의 두께와 같거나 작은 블랑켓 일체형 방열회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열회로기판은
    지지 기판,
    상기 지지 기판 위에 형성되어 있는 절연층,
    상기 절연층 위에 형성되어 있는 회로 패턴 또는 패드, 그리고
    상기 패드를 노출하는 솔더 레지스트를 포함하는 블랑켓 일체형 방열회로기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 기판은 상기 발광 소자를 실장하는 복수의 상기 소자홈을 가지는 블랑켓 일체형 방열회로기판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패드는 상기 소자홈의 측면을 따라 바닥면까지 형성되는 블랑켓 일체형 방열회로기판.
  5. 삭제
  6. 바닥면과 상기 바닥면으로부터 절곡하는 측면을 가지는 바텀 샤시,
    상기 바텀 샤시의 바닥면 위에 배치되는 도광판, 그리고
    상기 바텀 샤시의 측면 및 바닥면에 부착되며, 상기 도광판의 측면으로 빛을 제공하는 발광 모듈을 포함하며,
    상기 발광 모듈은
    상기 바텀 샤시의 측면에 부착되는 제1 영역, 그리고 상기 제1 영역과 절곡되어 상기 바텀 샤시의 바닥면에 부착되는 제2 영역을 포함하는 방열회로기판, 그리고
    상기 제1 영역 위에 배치되는 복수의 발광소자를 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 발광 소자를 매립하는 소자홈을 포함하며,
    상기 소자홈의 깊이는 상기 발광소자의 두께와 같거나 작은 백라이트 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방열회로기판은
    지지 기판,
    상기 지지 기판 위에 형성되어 있는 절연층,
    상기 절연층 위에 형성되어 있는 회로 패턴 또는 패드, 그리고
    상기 패드를 노출하는 솔더 레지스트를 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지 기판은 상기 발광 소자를 실장하는 복수의 상기 소자홈을 가지는 백라이트 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패드는 상기 소자홈의 측면을 따라 바닥면까지 형성되는 백라이트 유닛.
  10. 삭제
  11. 제6 내지 제9항 중 어느 한 항의 백라이트 유닛, 그리고
    상기 백라이트 유닛으로부터 빛을 받아 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하는 표시 장치.
KR1020110110827A 2011-10-27 2011-10-27 블랑켓 일체형 방열회로기판, 이을 포함하는 백라이트 유닛 KR101283068B1 (ko)

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