KR20120008564A - 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물 - Google Patents

브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양측면에 외부로 향하는 절곡부가 형성된 측면부를 구비하는 샤시 및 상기 샤시의 측면부와 동일하게 외부로 향하는 절곡부를 구비하여 상기 측면부 상에 장착되되, 금속기판상에 형성된 절곡부를 기준으로 회로패턴이 형성된 회로패턴부와 절곡영역부로 이루어진 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판을 포함하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물에 관한 것이다. 이에 의해 방열 인쇄회로기판과 이를 고정시키기 위한 브라켓을 일체화함으로써 TIM 사용에 의한 열전달율 저하를 방지하여 방열 인쇄회로기판의 방열 특성을 극대화할 수 있으며, 별도의 브라켓 제조 공정을 거칠 필요가 없어 공정 및 구조의 단순화와 재료비 절감의 효과를 가지게 된다. 나아가, 절곡부가 형성된 샤시 측면부상에 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판을 장착하는 구조를 취함으로써 베즐 사이즈를 최소화할 수 있는 효과도 가지게 된다.

Description

브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물{CHASSIS STRUCTURE FOR BACLIGHT UNIT HAVING HEAT RADIATING PRINTED CIRCUIT BOARD UNIFIED BRACKET}
본 발명은 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물에 관한 것이다.
전자기기 산업이 발전함에 따라 각종 표시장치들이 개발되고 있으며 이를 이용한 영상기기, 컴퓨터, 이동통신 단말기 등이 개발되고 있는 추세이다. 이러한 추세를 반영하여 등장한 액정표시장치(LCD)는 현재 모니터와 이동통신 단말기 등의 표시장치로서 각광받고 있다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는 액정의 전기?광학적 성질을 표시장치에 응용한 것으로 인가전압에 따른 액정의 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생되는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전기소자이다. 동작전압이 낮아서 소비전력이 적고 휴대용으로 편리해 널리 사용하는 평판 디스플레이이다.
LCD는 스스로 빛을 내는 자기발광성이 없어 항상 모든 LCD에는 백라이트(Backlight)가 필요하다. 백라이트는 LCD의 광원역할을 하는데 액정모듈의 후면에서 빛을 조사시키기 위하여 광원자체를 포함하여 광원의 구동을 위한 전원 회로 및 균일한 평면광을 이루도록 해주는 일체의 부속물을 이루는 복합체를 백라이트 유닛 (Backlight Unit : BLU)이라고 한다. 상기 LCD를 조명하기 위한 광원으로 근래에는 발광다이오드(LED)를 이용한 백라이트 유닛이 제안되었다. LED는 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광현상을 이용하여 빛을 발생시키는 발광소자이다. 상기와 같은 LED는 종래의 광원에 비해 소형이고, 수명이 길며, 전기 에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 에너지 효율이 높음과 동시에 낮은 동작전압을 갖는다는 장점이 있다. 이러한 백라이트 유닛은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)상에 LED와 같은 복수개의 광원소자가 탑재되어 사용되는데 PCB는 광원소자가 발산하는 열에 견뎌야 하기 때문에 주로 금속(Metal)소재를 사용하게 된다. 하지만 이러한 광원소자로 부터 발생하는 열을 제대로 방출하지 못하면 광원소자가 파괴되거나 수명이 단축되는 문제를 일으키게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따라 제작된 방열 PCB(10)와 브라켓(40)을 백라이트유닛의 도광통로인 샤시(Chassis)(50)에 장착한 단면도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 방열 PCB(10)와 이를 샤시(50)에 고정시키기 위한 브라켓(40)은 별도로 제작되어 TIM(20)을 이용하여 접합시키고, 이를 도광통로로 이용되는 샤시(50)에 TIM(30)을 이용하여 장착한다.
그러나, 방열 PCB(10)와 브라켓(40)을 분리?제작하고 TIM(20)을 이용하여 접합하는 경우, TIM(20)에 의해 열 전달율이 저하되어 방열효과가 저하되고 방열 PCB와 브라켓의 밀착력에 따른 디라미네이션(De-lamination)이 발생하여 품질불량이 생기는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 방열 인쇄회로기판과 브라켓을 일체화하여 방열특성을 극대화하고, 브라켓을 별도로 제작하지 않음에 따른 공정, 구조의 단순화, 재료비 절감을 제공할 수 있는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물을 제공하는데 있다.
또한, 절곡부가 형성된 샤시구조물의 측면부에 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판을 장착함으로써 Bezel 사이즈를 감소시키는데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명의 구성은 양측면에 외부로 향하는 절곡부가 형성된 측면부를 구비하는 샤시; 및 상기 샤시의 측면부와 동일하게 외부로 향하는 절곡부를 구비하여 상기 측면부 상에 장착되되, 금속기판상에 형성된 절곡부를 기준으로 회로패턴이 형성된 회로패턴부와 절곡영역부로 이루어진 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판;을 포함하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물을 제공하여 방열 특성을 극대화하고 베즐 사이즈를 최소화시킬 수 있도록 한다.
특히, 상기 회로패턴부는 양측면의 회로패턴부가 서로 대향되도록 샤시 측면부와의 장착면 이면에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회로패턴부는, 상기 금속기판 상에 절연층과 회로패턴층이 순차적으로 적층되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회로패턴부는, 전원 인가를 위한 전극부와 상기 전극부와 회로패턴층을 전기적으로 연결하는 전극배선부를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 회로패턴부에는 전원 인가를 위한 전극부를 더 포함하고, 상기 절곡영역부에는 상기 전극부와 회로패턴층을 전기적으로 연결하는 전극배선부를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 절곡영역부와 샤시 측면부는 체결홀이 형성되어 상기 체결홀에 결합된 체결구에 의해 인쇄회로기판이 장착될 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판은 TIM을 매개로 상기 샤시의 측면부에 장착될 수 있다.
본 발명에 의하면, 방열 인쇄회로기판과 이를 고정시키기 위한 브라켓을 일체화함으로써, TIM사용에 의한 열전달율 저하를 방지하고 인터페이스발생을 줄일 수 있어 공기층으로 인한 열전도 현상을 방지하여 방열 인쇄회로기판의 방열특성을 극대화할 수 있고, 방열 인쇄회로기판 제작시 브라켓을 일체화 시켜 제작함으로써, 별도의 브라켓 제조 공정을 거칠 필요가 없어 공정 및 구조의 단순화가 가능해진다.
또한, 방열 인쇄회로기판과 브라켓 사이에 TIM을 사용할 필요가 없어 TIM사용량이 줄고, 브라켓을 사용하지 않아 재료비 측면에서도 절감할 수 있으며, 방열 인쇄회로기판과 브라켓과의 밀착력 문제에 따른 디라미네이션의 발생을 없앨 수 있는 효과도 가지게 된다.
아울러, 절곡부가 형성된 샤시 측면부에 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판을 장착함으로써 베즐(Bezel) 사이즈를 최소화할 수 있으며, 인쇄회로기판에서의 전극배선부를 절곡영역부에 형성하는 경우에는 샤시 측면의 높이도 낮출 수 있게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 방열 인쇄회로기판과 브라켓을 샤시에 장착한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명인 샤시구조물에 장착되는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판의 절곡전의 평면도이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물의 단면도를 도시한 도면이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명은 양측면에 외부로 향하는 절곡부가 형성된 측면부(111)를 구비하는 샤시(110)와 상기 절곡부와 동일한 형태의 절곡부를 구비하여 상기 샤시(110)의 측면부(111)상에 장착된 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판으로 이루어져 있다. 특히 상기 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판은 금속기판상에 절곡부를 기준으로 회로패턴이 형성된 회로패턴부(121, 122)와 절곡영역부(130)로 이루어져 있는데, 상기 절곡영역부(130)는 도면에서와 같이 샤시 측면부(111)와 동일한 방향, 즉 회로패턴이 형성되어 있는 방향의 외부로 절곡되어 샤시 측면부(111)상에 동일한 형태로 장착되어 있으며 샤시(110) 양측에 장착된 인쇄회로기판에서의 회로패턴부(121, 122)는 서로 대향하는 구조를 가지게 된다. 이때 상기 회로패턴부는 금속기판상에 절연층(121)과 회로패턴층(122)이 순차적으로 적층되어 있으며, 상기 회로패턴층(122) 상의 칩 실장부위에 LED를 실장함으로써 광원을 제공하게 된다. 다만, 도 2a는 회로패턴이 형성된 금속기판의 후면과 샤시(110)의 측면부(111) 사이에 TIM(140)을 매개로 접착되어 고정되며, 도 2b는 도 2a와는 달리 인쇄회로기판의 절곡영역부(130)와 샤시 측면부(111)의 절곡영역에 하나 이상의 체결홀이 서로 동일한 위치에 형성되어 체결구(150)를 통해 고정되는 차이점이 있다. 이와 같이 방열 인쇄회로기판과 브라켓을 일체화시켜 구조의 단순화, 재료비의 절감이 가능해지며, 방열 인쇄회로기판과 브라켓 사이에 TIM을 사용할 필요가 없어 TIM 사용에 따른 열전달율 저하를 방지하여 방열 특성을 극대화할 수 있으며 TIM 사용량도 줄일 수 있게 된다. 또한, 도 2c를 참조하여 검토하면, 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판을 절곡부가 형성된 샤시의 측면부상에 장착하지 않고 샤시(110)의 하면에 TIM을 이용하여 고정하는 경우 베즐(Bezel) 사이즈 Y가 증가하게 된다. 따라서 본 발명에 따라 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 절곡부가 형성된 샤시 측면부에 장착하는 구조를 통해서 베즐 사이즈(Y)를 최소화할 수 있는 효과도 가지게 된다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명인 샤시구조물에 장착되는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판의 절곡전의 평면도를 도시한 도면이다. 도 3a를 참조하면, 본 발명인 샤시구조물에 장착될 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판은 금속기판상에 형성되는 절곡부(100)를 기준으로 회로패턴부(120)와 절곡영역부(130)로 이루어져 있다. 상기 회로패턴부(120)는 금속기판상에 절연층과 패턴닝된 금속층으로 이루어진 회로패턴층(122)이 순차적으로 적층되어 있으며, 전원을 공급하기 위한 전극부(160)와 상기 전극부(160)와 회로패턴층(122)을 전기적으로 연결하는 전극배선부(170)를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 금속기판은 알루미늄인 것이, 회로패턴층(122)은 구리층인 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 절연층은 폴리이미드인 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 폴리에스테르, 에폭시수지, 페놀수지 등도 절연층의 재료가 될 수 있다. 상기 절곡영역부(130)를 회로패턴층(122)이 형성되지 않은 외부 방향으로 절곡하고 상기 회로패턴부(120) 상의 칩실장부(125)에 LED를 실장한 후 도 2a와 같이 절곡영역이 형성된 샤시 측면부(111)에 TIM(140)을 매개로 장착하게 되면 백라이트 유닛의 도광통로를 제공하게 된다.
도 3b는 도 3a와 달리 절곡영역부(130)에 샤시 체결홀(155)이 하나 이상 형성되어 있고 도면에는 도시하지 않았지만 샤시 측면부에도 상기 체결홀(155)에 대응되도록 동일한 위치에 체결홀을 형성하여 도 2b와 같이 TIM이 아닌 상기 체결홀에 체결구(150)를 결합함으로써 샤시(110)에 인쇄회로기판을 장착하게 된다.
도 3c 및 도 3 d는 도 3a 및 도 3b과 유사한 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이지만 전극배선부(170)가 절곡영역부(130)에 형성되어 있는 차이점이 있다. 이렇게 전극배선부(170)가 절곡영역부(130)에 형성되면 회로패턴부(120)에서의 전극배선부(170)가 차지하는 공간을 줄일 수 있게 되어 상기 도 2a 및 도 2b에서의 샤시의 높이 X를 낮출 수 있는 효과를 가지게 된다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 방열 인쇄회로기판 20, 30, 140: TIM
40: 브라켓 50, 110: 샤시
100: 절곡부 120: 회로패턴부
121: 절연층 122: 회로패턴층
130: 절곡영역부 150: 체결구
155: 체결홀 160: 전극부
170: 전극배선부

Claims (7)

  1. 양측면에 외부로 향하는 절곡부가 형성된 측면부를 구비하는 샤시; 및
    상기 샤시의 측면부와 동일하게 외부로 향하는 절곡부를 구비하여 상기 측면부 상에 장착되되,
    금속기판상에 형성된 절곡부를 기준으로 회로패턴이 형성된 회로패턴부와 절곡영역부로 이루어진 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판;
    을 포함하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회로패턴부는,
    양측면의 회로패턴부가 서로 대향되도록 샤시 측면부와의 장착면 이면에 형성되는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 회로패턴부는,
    상기 금속기판 상에 절연층과 회로패턴층이 순차적으로 적층된 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 회로패턴부는,
    전원 인가를 위한 전극부와 상기 전극부와 회로패턴층을 전기적으로 연결하는 전극배선부를 더 포함하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 회로패턴부에는 전원 인가를 위한 전극부를 더 포함하고,
    상기 절곡영역부에는 상기 전극부와 회로패턴층을 전기적으로 연결하는 전극배선부를 포함하는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 절곡영역부와 샤시 측면부는 체결홀이 형성되어 상기 체결홀에 결합된 체결구에 의해 인쇄회로기판이 장착되는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 TIM을 매개로 상기 샤시의 측면부에 장착되는 브라켓 일체형 방열 인쇄회로기판이 장착된 백라이트 유닛용 샤시구조물.
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