热辐射印刷电路板及其制造方法、包括该热辐射印刷电路板的背光单元和液晶显示设备

摘要

本发明提供了一种热辐射印刷电路板及其制造方法，所述热辐射印刷电路板通过一种方法来制造，所述方法包括：在金属基板的一个表面的第一区域上形成具有绝缘层、电路图案和阻焊剂的电路层；以及通过使所述金属基板弯折而在未形成所述绝缘层的第二区域中形成弯折部分，由此可以提前防止在绝缘层中产生裂纹，并且可以提高热辐射印刷电路板和应用该热辐射印刷电路板的背光单元的耐久性和可靠性。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年12月21日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2011-0139183的优先权，其全部内容通过引用的方式并入于此。

技术领域

本发明涉及热辐射印刷电路板的技术领域。

背景技术

随着电子器件工业的发展，已经开发出了多种显示器设备，并且已经开发了使用这些显示设备的图像设备、计算机、移动通信终端等。伴随这种趋势出现的液晶显示(LCD)设备作为监视器、移动通信终端等的显示设备而引人注目。

液晶显示(LCD)设备是将具有介于液体和固体中间的特性的液晶的电学和光学性能应用于显示设备。此外，液晶显示设备是根据施加的电压使用液晶的透射率的变化将各种设备产生的多种类型的电信号转换成视觉信号并且发射转换的视觉信号的电子设备。液晶显示设备是广泛使用的平板显示设备，因为这种设备具有低工作电压和电功耗并且便于携带。

由于LCD没有自发光来发光照射自身，所以LCD总是需要背光。背光用作LCD的光源。背光单元由以下各项组成：光源，用于发射光到液晶模块的背面；供电电路，用于驱动光源；以及用于形成均匀的平面光的所有组件。最近提出使用发光二极管(LED)的背光单元作为光源来照亮LCD。LED是使用在半导体上施加电压时产生的发光现象来产生光的发光器件。LED与常规的光源相比具有小尺寸和长寿命。此外，有利的是，由于LED直接将电能转换成光能，所以它在具有高能量效率的同时具有低工作电压。在例如LED的多个发光器件安装在印刷电路板(PCB)上的状态中使用背光单元。印刷电路板由于应当承受从发光器件产生的热量，所以主要是由金属材料制成的。然而，当没有合理地发散发光器件产生的热量时，发光器件会受损或者其使用寿命会减少。因此，为了确保容易发散发光器件产生的热量，提出了一种金属电路板的结构以及包括该金属电路板的背光单元的结构，如韩国专利提前公开No.10-2007-0053517所述。

图1简单图示了上述韩国专利提前公开No.10-2007-0053517中描述的金属印刷电路板的一般制造方法。参见图1，如图1(a)所示，绝缘层13和金属层15首先层压在由铝或铜合金组成的金属基板11的上前表面上。此外，如图1(b)所示，通过图案化金属层15来形成电路图案16。如图1(c)所示，发光器件19安装在电路图案16上。如图1(d)所示，通过弯折金属基板11来形成L形金属印刷电路板。

然而，在具有如图1(d)所示结构的常规金属印刷电路板中，因为绝缘层13形成在金属基板11的前表面上，所以当产生弯折时，由于绝缘层本身易碎的特性(即，易碎性)，在产生弯折的部分P处形成裂纹。因此，存在以下问题，当使用上述金属印刷电路板制造背光单元时，绝缘层的裂纹产生的外来物质会进入背光单元的内部。此外，随着时间的流逝，裂纹会生长。因此，存在的问题是，电路图案会产生缺陷，并且背光单元的耐久性和可靠性会降低。

发明内容

技术问题

已经提出本发明来解决上述缺陷。本发明的一方面提供了一种热辐射印刷电路板的制造方法以及使用该方法制造的热辐射印刷电路板，所述印刷电路板被配置为使得具有绝缘层、电路图案和阻焊剂的电路层形成在金属基板的一个表面的第一区域上；并且通过弯折所述金属基板而在第一区域与未形成绝缘层的第二区域之间形成弯折部分，由此得以提高背光单元的耐久性和可靠性。

根据本发明的一方面，提供了一种热辐射印刷电路板的制造方法，所述方法包括：在金属基板的一个表面的第一区域上形成具有绝缘层、电路图和阻焊剂的电路层；以及通过使所述金属基板弯折而在第一区域与未形成所述绝缘层的第二区域之间形成弯折部分，从而改善背光单元的耐久性和可靠性。

解决方案

根据本发明的一方面，提供了一种热辐射印刷电路板的制造方法，所述方法包括：在金属基板的一个表面的第一区域上形成具有绝缘层、电路图案和阻焊剂的电路层；以及通过使所述金属基板弯折而在未形成所述绝缘层的第二区域中形成弯折部分。

根据热辐射印刷电路板的方法，所述形成所述电路层可以包括：在所述金属基板的一个表面的所述第一区域和所述第二区域上形成所述绝缘层；在所述绝缘层上形成金属层；通过图案化所述金属层而在所述第一区域的上侧形成电路图案；将阻焊剂涂覆在形成有所述电路图案的第一区域上；并且去除形成在所述第二区域上的所述绝缘层。

根据热辐射印刷电路板的方法，所述形成所述电路层可以包括：在所述金属基板的一个表面的所述第一区域上形成所述绝缘层；在所述绝缘层上形成所述金属层；通过图案化所述金属层在所述第一区域的上侧形成所述电路图案；并且将所述阻焊剂涂覆在形成有所述电路图案的第一区域上。

根据热辐射印刷电路板的方法，所述形成所述电路层可以包括：在所述绝缘层上形成所述金属层；通过图案化所述金属层来形成所述电路图案；通过将所述阻焊剂涂覆在形成有所述电路图案的第一区域上来制造所述电路层；并且将所述电路层层压在所述金属基板的一个表面的所述第一区域上。

根据热辐射印刷电路板的方法，绝缘层可以形成为薄膜状或带状。

根据热辐射印刷电路板的方法，所述绝缘层是由聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂和酚醛树脂中的至少一种材料构成的。

根据热辐射印刷电路板的方法，金属层可以是由包括铜的材料形成的。

根据热辐射印刷电路板的方法，金属基板可以是由包括铝的材料形成的。

根据热辐射印刷电路板的方法，在所述金属基板的弯折部分上可以设置有以规则间隔形成的多个孔。

根据热辐射印刷电路板的方法，在金属基板的弯折部分上可以形成有凹槽。

根据热辐射印刷电路板的方法，凹槽可以具有矩形或V形的截面。然而，本发明不限于此。

根据本发明的另一方面，提供了一种热辐射印刷电路板，包括：金属基板，在其一个表面上具有第一区域和第二区域；绝缘层，形成在所述金属基板的所述第一区域上；电路图案，形成在所述绝缘层上；以及阻焊剂，涂覆在形成有所述电路图案的所述第一区域上，其中，所述金属基板被配置为使得弯折部分形成在未形成所述绝缘层的所述第二区域中。

根据本发明的热辐射印刷电路板，电路图案可以是由包括铜的材料形成的。

根据本发明的热辐射印刷电路板，金属基板可以是由包括铝的材料形成的。

根据本发明的热辐射印刷电路板，绝缘层可以形成为薄膜状或带状。

根据本发明的热辐射印刷电路板，所述绝缘层可以是由聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂和酚醛树脂中的至少一种材料构成的。

根据本发明的热辐射印刷电路板，在所述金属基板的弯折部分上可以设置有以规则间隔形成的多个孔。

根据本发明的热辐射印刷电路板，在金属基板的弯折部分上可以形成有凹槽。

根据本发明的热辐射印刷电路板，凹槽可以具有矩形或V形的截面。然而，本发明不限于此。

根据本发明的热辐射印刷电路板，金属层可以是由包括铜的材料形成的。

根据本发明的又另一个方面，提供了一种背光单元，包括：发光器件；导光板，将从所述发光器件入射的光转换成面光源并且发射所转换的面光源；热辐射印刷电路板，所述热辐射印刷电路板包括在其一个表面上具有第一区域和第二区域的金属基板、形成在所述金属基板的第一区域上的绝缘层、形成在所述绝缘层上的电路图案以及涂覆在形成有所述电路图案的所述第一区域上的阻焊剂；以及底座结构，所述发光器件、所述导光板和所述热辐射印刷电路板被收纳在所述底座结构中；其中，弯折部分形成在所述热辐射印刷电路板中，使得所述第一区域与所述导光板的入射表面平行，并且第二区域与所述导光板的发光表面平行。

根据本发明的背光单元，第二区域可以形成为与底座结构面接触的结构。本发明不限于此。

根据本发明的背光单元，电路图案可以是由包括铜的材料形成的。

根据本发明的背光单元，金属基板可以是由包括铝的材料形成的。

根据本发明的背光单元，发光器件可以是由发光二极管(LED)构成的。

根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示设备，包括：液晶显示面板；背光单元，具有光被供应到液晶显示面板的结构；以及多个光学片，包括在所述液晶显示面板的上部或下部中或者所述背光单元中。

有益效果

根据本发明，其优点在于，由于提前防止了绝缘层中产生裂纹的可能性，所以可以提高背光单元的可靠性和物理耐用性。

另外，根据本发明，其优点在于，由于绝缘层仅仅形成在设有电路图案的区域上，所以可以减少原材料，并且因此可以降低生产成本。

此外，根据本发明，形成弯折使得金属基板与底座结构面接触。因此，通过将发光器件安装在金属基板上，可以有效地发散发光器件产生的热量。

附图说明

附图用于进一步理解本发明，并且并入且构成本说明书的一部分。附图与本说明书一起图示了本发明的示例性实施例，并且起到解释本发明的原理的作用。图中：

图1是图示了根据常规技术的热辐射印刷电路板的制造方法的过程的示例图。

图2是图示了根据本发明的第一示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法的过程的示例图。

图3是图示了根据本发明的第二示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法的过程的示例图。

图4至图6是图示了根据本发明的第三示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法的过程的示例图。

图7和图8图示了有关本发明的金属基板的结构的修改的示例性实施例。

图9简要图示了根据本发明的背光单元的结构。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例，使得本发明所属的技术领域的普通技术人员可以容易地实施本发明的技术思想。然而，本发明能够以不同的方式来实施并且不应当被理解为限于本文所述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开彻底且完整，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。在以下描述中，要注意，当常规元件的功能以及与本发明有关的元件的详细描述会使本发明的要旨模糊时，省略这些元件的详细描述。本文中使用的术语仅仅用于描述特定实施例的目的，并且并非旨在限制示例的实施例。在整个附图和说明书中，相同的数字指代相同或相似的元件。

根据本发明的热辐射印刷电路板的制造方法包括：在金属基板的一个表面的第一区域上形成具有绝缘层、电路图案和阻焊剂的电路层；以及通过使所述金属基板弯折而在第一区域与未形成所述绝缘层的第二区域之间形成弯折部分。

特别地，在金属基板的一个表面的第一区域上形成具有绝缘层、电路图案和阻焊剂的过程可以通过以下将会说明的第一示例性实施例至第三示例性实施例来实施。本发明中的电路层意味着包括绝缘层、电路图案和阻焊剂的层。

图2是图示了根据本发明的第一示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法的过程的示例图。参见图2，根据本示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法，首先制备金属基板110。此时，金属基板110可以是由具有高导热率的材料形成的。特别地，金属基板可以是由铝形成的。然而，本发明不限于此。除此之外，可以使用具有出色的导热率的所有材料。然后，如图2(a)所示，在金属基板110的一个表面的第一区域A和第二区域B上顺序地形成绝缘层210和金属层230。

此时，绝缘层210可以是由具有出色的绝缘性能和热导率的材料形成的。例如，作为绝缘层210的材料，可以使用聚酰亚胺树脂。然而，本发明不限于此。除此之外，可以使用聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂以及已经开发并商业化或者根据未来技术的发展将会实施的所有绝缘材料。

同时，层压在绝缘层210上的金属层230可以是由具有出色的电导率的材料(例如，铜)构成的。

然后，如图2(b)所示，通过图案化金属层230在第一区域A上形成电路图240。如图2(c)所示，阻焊剂250涂覆在形成电路图案的第一区域A上。这样做的目的是防止在焊接时在各个电路图案之间产生的焊桥现象并且保护电路图案240。

在涂覆阻焊剂250之后，如图2(d)所示，通过从绝缘层210去除形成在第二区域B上的绝缘层210的一部分来形成电路层200。此时，去除绝缘层210的一部分的方法可以使用例如喷砂的机械研磨方法。然而，本发明不限于此。

在去除第二区域B的绝缘层210之后，通过使除第一区域A之外的第二区域B的一部分从金属基板110弯折来形成弯折部分130。因此，如图2(e)所示，生产了L形热辐射印刷电路板，并且发光器件700安装在电路层200上。此时，可以在弯折金属基板110之前安装发光器件700。同时，发光器件700可以是由发光二极管(LED)组成的。这是因为LED器件可以具有低电功耗和半永久寿命和可靠性，发射具有均匀亮度的光并且实施多种颜色。此外。本发明的发光器件700可以形成为表面贴装器件(SMD)，以便直接安装在本发明的热辐射印刷电路板上。也就是说，发光器件可以形成为表面贴装类型。然而，本发明不限于此。产生了弯折的L形热辐射印刷电路板可以比平板式热辐射印刷电路板辐射更多的热量。这是因为产生了弯折的L形热辐射印刷电路板可以比平板式热辐射印刷电路板提供更宽的热辐射面积。

根据上述本发明的示例性实施例，绝缘层210仅仅形成在设有电路图案240的第一区域A上，并且形成在第二区域B上的绝缘层210被去除使得可以提前防止在绝缘层上产生裂纹的可能性。因此结果是，可以提前防止背光单元由于会产生裂纹而导致缺陷的可能性。此外，可以提高背光单元的可靠性和物理耐久性。此外，通过在进行弯折过程之前去除第二区域B的绝缘层210，可以防止绝缘层210与金属基板110之间分离的可能性。

图3是图示了根据本发明的第二示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法的过程的示例图。

参见图2和图3，以下会实施根据本示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法。首先制备金属基板110。如图3(a)所示，事先加工成第一区域A大小的绝缘层310和金属层330顺序地形成在金属基板110的一个表面的第一区域A上。

然后，如图3(b)所示，通过图案化金属层330在第一区域A上形成电路图案340。此外，如图3(c)所示，通过在形成有电路图340的第一区域A上涂覆阻焊剂350来形成电路层300。此后，如图3(d)所示，通过弯折金属基板110来形成弯折部分130。因此，制造了L形热辐射印刷电路板。此时，可以在弯折金属基板110之前安装发光器件700。此外，可以如图2所示在弯折之后来安装。其他对应的构成元件的详细描述与图2的说明中描述的内容相同，因此省略。

根据本示例性实施例，除图2的说明中描述的本发明的效果之外，有利的是可以减少原材料，因为事先加工的绝缘层和金属层仅仅形成在将会设置电路图案的第一区域上。

图4至图6是图示了根据本发明的第三示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法的过程的示例图。

参见图4至图6，以下会实施根据第三示例性实施例的热辐射印刷电路板的制造方法。如图4(a)所示，金属层430首先层压在绝缘层410上。此时，绝缘层410和金属层430处于事先加工成与金属基板的第一区域对应的大小的状态。这里，绝缘层410的材料可以是由已经开发并商业化或者根据未来技术的发展可以实施的所有绝缘材料组成的。具体地讲，可以使用聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。此外，绝缘层410的形状可以形成为薄膜状或带状。

同时，层压金属层430可以通过将金属层430热挤压在绝缘层410上的方法来实现。除此之外，层压金属层可以通过已经开发并商业化或者根据未来技术发展将会实施的所有层压方法来实现，包括使用粘合剂来接合元件的方法。

然后，通过图案化金属层430在绝缘层410上形成电路图案440。如图4(c)所示，通过将阻焊剂450涂覆在形成有电路图案440的绝缘层410上来形成电路层400。以下，根据第三示例性实施例的电路层400将被称为带基板。

此外，如图4(d)所示，带基板400层压在金属基板110的一个表面的第一区域A上。此时，层压带基板400的方法可以使用热压方法或使用粘合剂的接合方法。然而，本发明不限于此。然后，如图4(e)所示，通过弯折金属基板110来形成弯折部分130，从而得以生产L形热辐射印刷电路板。此时，可以在金属基板110弯折之前或者在如图2的说明所述的弯折之后安装发光器件700。此外，有关每个构成元件的详细解释与图2的说明相同，因此省略。同时，在第三示例性实施例中使用的绝缘层可以是由具有与焊球的回流焊工艺温度相同的熔点的材料形成的，并且有效防止以下问题：在安装发光器件700时实施回流焊工艺期间带基板400从金属基板110分离。

图5和图6是图示了图4(d)的过程的平面图。根据第三示例性实施例，如图5所示，不独立生产带基板400。如图6所示，在带基板400层压在金属基板110的第一区域上之后，可以通过弯折金属基板110生产热辐射印刷电路板。因此，根据第三示例性实施例，除在图2的说明中描述的本发明的效果之外，由于单独进行形成有绝缘层、电路图案和阻焊剂的电路层的制造过程以及金属基板的弯折过程，所以可以显著提高生产率，可以大量生产产品，并且还可以提高加工效率。

图7图示了有关在本发明中使用的金属基板的结构的修改的示例性实施例。

参见图7，在根据本示例性实施例的金属基板110上，以规则间隔形成的多个孔111设置在随后将要弯折的部分中，如图7(a)所示。如图7(b)所示，可以通过使形成有孔111的金属基板110的部分弯折来形成弯折部分130。回弹现象是由于在塑料弯折加工期间当材料弯折并且从材料撤走压力时弹性行为恢复到原始形状的弯折量减小的现象。当通过弯折加工使金属基板110弯折时，金属基板由于回弹现象而满足弹性行为以恢复到其原始平板形状。然而，根据本示例性实施例，由于金属基板110上形成有多个孔，所以可以使在金属基板110弯折时产生的回弹现象最小化，并且还可以减小金属基板110的弹性力。此外，可以克服以下问题：光源器件的光学性能由于金属基板110的弯折而恶化。

图8图示了有关本发明的金属基板的结构的修改的示例性实施例。

参见图8，如图8(a)所示，在根据示例性实施例的金属基板110上，凹槽113形成在随后将要弯折的部分中。如图8(b)所示，弯折部分130可以形成在形成有凹槽113的金属基板110的部分中。因此，如图7的说明所述，可以使金属基板110弯折时会产生的回弹现象最小化。此外，可以克服以下问题：光源器件的光学性能由于金属基板110的弯折而恶化。

同时，沿着图8(a)中的X1-X2截取的剖视图图示了凹槽113的截面具有矩形形状。然而，这只是一个实例。该形状可以多样化地修改成V形、半圆形、多边形等。

图9简要图示了根据本发明的背光单元的结构。更具体地讲，图9图示了应用由如图2至图6说明的方法所生产的热辐射印刷电路板的背光单元的结构。以下将作为实例来描述具有图2(e)中图示的形状的热辐射印刷电路板。

参见图9，根据本发明的背光单元包括：热辐射印刷电路板，通过图2至图6说明的方法生产；底座结构600，用于提供安装在热辐射印刷电路板上的背光单元和发光器件700的导光通道；以及导光板500，将从发光器件700入射的光转换成面光源并且辐射转换的面光源使得可以将光供应到液晶显示面板上。

底座结构600用于将背光单元的每个构成元件耦接和收纳成一个构成元件。底座结构600可以是由具有出色的耐久性和热传输率的材料形成的。例如，底座结构可以是由铝和铜合金构成的。然而，本发明不限于此。

加工成L形状的热辐射印刷电路板被配置为使得电路图案240形成为使得安装了发光器件700的第一区域A设置成与导光板500的入射表面平行，并且未形成绝缘层的第二区域B设置成与导光板500的发光表面平行。

此外，第二区域B可以设置成与底座结构600的下部面接触的结构或者通过TIM(未示出)接合到底座结构600的下部上的结构。也就是说，底座结构600和热辐射印刷电路板的第二区域B设置成彼此接触。因此，通过金属基板110传播的热量通过底座结构600排出到外面。

同时，第一区域A可以形成为与底座结构600的侧边面接触的结构。因此，通过金属基板110传播的热量通过底座结构600的侧边排出到外面。因此，可以提高热辐射效率。

此外，尽管图未示出，但是可以使用如图9所示的背光单元来实施液晶显示设备。液晶显示设备包括液晶显示面板、具有如图9所示结构并且用于供应光到液晶显示面板的背光单元以及包括在液晶显示面板的上部或下部或背光单元中的多个光学片(即，棱镜片、反射片、漫射片等)。

如上所述，在本发明的详细描述中，由于已经描述了本发明的详细示例性实施例，所以应当理解的是，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行多种修改和变化。因此，应当理解，上述是为了说明本发明并且不应当被理解为限制为所公开的特定实施例，并且对公开的实施例以及其它实施例的修改旨在包括在所附权利要求书及其等同形式的范围内。