JP5607945B2 - バックライトユニット - Google Patents

Description

本発明は、バックライトユニットに関する。

電子機器産業の発展に伴なって、 小型かつ省エネルギーの各種表示装置の開発が進んでおり、このような趨勢を反映して登場した液晶表示装置（ＬＣＤ）はモニターやテレビ及び移動通信端末機等の表示装置として脚光を浴びている。

前記液晶表示装置は自ら発光することができないため、通常ＬＣＤパネルの背面に光を発生させる光源となるバックライト（Backlight）を備えることが一般的である。この時、バックライトは白色の光を発生させることで、ＬＣＤパネルによって具現される映像の色が実際の色に近く再現されることができるようにする。

最近、ＣＣＦＬ(Cold Cathode Fluorescent Lamp)の代わりに、発光ダイオードを含むバックライトユニットが使用されており、発光ダイオードを含むバックライトユニットの場合、電気消耗が減少し、長時間使用が可能である。

図１は、一般的なバックライトユニットの平面図を示す。図１に示されたように、発光ダイオード１０は、導線２０、及び導電体３０によって接続される。この時、発光ダイオード１０の間の領域には、締結手段が挿入されるためのホール４０が位置する。

このように発光ダイオード１０の間にホール４０が位置するため、発光ダイオード１０の間のピッチ(pitch)が一定にならなくなる。すなわち、隣接した発光ダイオード１０の間にホール４０が位置する場合、ホール４０の両側に位置する発光ダイオード１０の間のピッチＰ１は増加する。従って、ホール４０が位置しない領域の両側に位置する発光ダイオード１０の間のピッチＰ２は、ピッチＰ１より小さい。

このように発光ダイオード１０の間のピッチが一定に維持されないと、ＬＣＤパネルに入射される光量差が発生するため、ＬＣＤパネルの画質に影響を及ぼす。

本発明は、ピッチが一定に維持される発光ダイオードを含むバックライトユニットを提供するためのものである。

本発明は、回路パターンを有する導電層を含むモジュール基板、及び前記導電層に搭載された発光ダイオードを含む発光モジュールと、前記モジュール基板内部に形成され前記導電層から所定距離ほど離隔された締結孔に挿入される締結手段とを含む。

本発明は、回路パターンを有する導電層を含むモジュール基板、及び前記導電層に搭載された発光ダイオードを含む発光モジュールと、前記モジュール基板内部に形成された締結孔に挿入される締結手段とを含み、前記発光ダイオードの間のピッチは一定に維持される。

本発明は、締結孔が導電層から所定距離ほど離隔される締結孔を含むため、発光ダイオードの間のピッチが一定に維持されることができる。

一般的なバックライトユニットの図面図を示す。 第１実施例に係るバックライトユニットの側断面図である。 第２実施例に係るバックライトユニットの側断面図である。 本発明の第３実施例に係るバックライトユニットの側断面図である。 本発明の第４実施例に係るバックライトユニットの側断面図である。

以下、添付された図面を参照して実施例に対して説明すると、次のようである。

図２は、第１実施例に係るバックライトユニットを示した図面である。

図２を参照すると、バックライトユニット１００は、発光モジュール１３０を含み、ボトムカバー１１０、及びボトムカバー１１０と発光モジュール１３０のモジュール基板１３６との間に位置する放熱パッド１２０をさらに含むことができる。バックライトユニット１００の上部には光学シート(図示せず)、及びＬＣＤパネルのような表示パネル等が配置されることができる。

ボトムカバー１１０は、発光モジュール１３０が収納するための凹部を有することができる。ボトムカバー１１０は、放熱板として機能し、その材質としては、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタニウム（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニオブ（Ｎｂ）等からなることができ、実施例ではこれに限定しない。

放熱パッド１２０は、シリコーン(silicone)材質のパッドとして、ボトムカバー１１０の上に付着され、発光モジュール１３０から発生される熱を吸収し放出する。また、放熱パッド１２０は、発光モジュール１３０とボトムカバー１１０との間に付着され、発光モジュール１３０の熱を放熱し、またはボトムカバー１１０を通じて熱を伝導させる。また、放熱パッド１２０は、外部から加えられる衝撃を吸収することもできる。放熱パッド１２０は、接着剤でボトムカバー１１０に付着されることができる。

発光モジュール１３０は、モジュール基板１３６及び発光ダイオード１４０を含み、モジュール基板１３６はアルミニウムベース基板のような金属ベース基板として、一つ以上の放熱プレート１３１、一つ以上の絶縁層１３４、及び銅薄層のような導電層１３５を含む。一つ以上の放熱プレート１３１と一つ以上の絶縁層１３４とは交互に配置され、導電層１３５は絶縁層１３４の上に位置する。

放熱プレート１３１はアルミニウムからなることができ、その厚さＴＯは、０.６mm以上１.０mm以下であることができ、その厚さＴＯは、放熱效率を考慮して変更されることができる。絶縁層１３４は、放熱プレート１４１と導電層１３５との間に位置し、放熱プレート１４１と導電層１３５とを電気的に絶縁させる。

導電層１３５は、所定の回路パターンを有する。導電層１３５の上には発光ダイオード１４０が搭載されることができ、複数個の発光ダイオード１４０からなったＬＥＤアレイが搭載されることができる。発光ダイオード１４０は、導電層１３５の上にチップ形態、またはパッケージ形態で搭載されることができ、望むカラーの光を放出する。

発光モジュール１３０は、放熱パッド１２０に接着剤で付着され、締結手段１５０によってボトムカバー１１０に固定される。この時、締結手段１５０は、ネジであることができる。

ボトムカバー１１０、放熱パッド１２０、放熱プレート１３１の下部に連通される少なくとも一つの締結孔１５１が形成され、放熱プレート１３１の締結孔１５１の周りにはネジ山１５３が形成されることができる。この時、締結孔１５１の深さＤは、ボトムカバー１１０、放熱パッド１２０、及び放熱プレート１３１の厚さの合計より小さい。これによって、締結孔１５１の端部は、放熱プレート１３１内部に位置することができる。

また、放熱プレート１３１に形成された締結孔１５１の深さＴ１は、放熱プレート１３１の厚さＴＯに比べて小さい。この時、ボトムカーバ１１０側に位置するモジュール基板１３６の一方の面と導電層１３５側に位置する絶縁層１３４との間の領域に形成された締結孔１５１の一部の深さＴ１は、モジュール基板１３６の一方の面と絶縁層１３４との間の距離の１/３以上２/３以下であることができる。

例えば、図２に示されたように、放熱パッド１２０と絶縁層１３４との間の領域に形成された締結孔１５１の深さＴ１は、放熱パッド１２０と絶縁層１３４との間の距離、すなわち放熱プレート１３１の厚さＴＯの１/３以上２/３以下であることができる。これによって、放熱プレート１３１に形成された締結孔１５１の深さＴ１は、放熱プレート１３１の厚さＴＯの１/３以上２/３以下であることができる。

放熱プレート１３１に形成された締結孔１５１の深さＴ１が、放熱プレート１３１の厚さＴＯの１/３以上の場合、安定的に締結手段１５０が放熱プレート１３１に締結されることができる。また、放熱プレート１３１に形成された締結孔１５１の深さＴ１が、放熱プレート１３１の厚さＴＯの２/３以下の場合、締結手段１５０によって絶縁層１３４の破壊が防止されるおそれがある。

このように締結孔１５１の深さＤがボトムカバー１１０、放熱パッド１２０、及び放熱プレート１３１の厚さの合計より小さい、または放熱プレート１３１に形成された締結孔１５１の深さＴ１が放熱プレート１３１の厚さＴＯに比べて小さいと、締結孔１５１は回路パターンを有する導電層１３５から所定距離ほど離隔された。締結手段１５０は、モジュール基板１３６内部に形成され、導電層１３５から所定距離ほど離隔された締結孔に挿入される。

従って、図１に示されたホール４０が、本発明の実施例に係るバックライトユニットには存在しないため、発光ダイオード１４０の間のピッチが一定に維持されることができる。

締結孔１５１を通じて締結手段１５０が締結されると、締結手段１５０はボトムカバー１１０、放熱パッド１２０及び放熱プレート１３１の一部に形成された締結孔１５１に挿入され発光モジュール１３０がボトムカバー１１０に固定される。この時、締結手段１５０は、締結孔１５１の深さＴ１により締結深さが調節されることができ、締結手段１５０と導電層１３５との電気的な接触が遮断されることができる。

本発明の実施例の場合、図１のようなホール４０がないため、締結手段１５０の締結力が弱くなることができる。従って、締結孔１５１の周りのネジ山１５３は、締結手段１５０の締結力を向上させることができる。

ボトムカバー１１０に発光モジュール１３０が密着、固定されることで、発光モジュール１３０の浮きやこじれ等の流動が遮断され、光量及びホットスポット等の問題を防止することができる。また、発光モジュール１３０とボトムカバー１１０とが相互密着され発光モジュール１３０の熱が効果的に放出されることができる。

図３は、本発明の第２実施例に係るバックライトユニットを示した側断面図である。第２実施例を説明するにおいて、第１実施例と同様な部分に対しては第１実施例を参照して、重複説明は省略することにする。

図３を参照すると、バックライトユニット１００Ａは、発光モジュール１３０Ａに複数個の放熱プレート１３１Ａ、１３１Ｂと複数個の絶縁層１３２、１３４とを含むモジュール基板１３６Ａからなる。

発光モジュール１３０Ａのモジュール基板１３６Ａは、第１放熱プレート１３１Ａ、第１絶縁層１３２、第２放熱プレート１３１Ｂ、第２絶縁層１３４、導電層１３５を含む。

第１放熱プレート１３１Ａは、放熱パッド１２０に接触される。第１絶縁層１３２は、第１放熱プレート１３１Ａと第２放熱プレート１３１Ｂとの間に配置され、第２放熱プレート１３１Ｂの上には、第２絶縁層１３４が配置される。

第１及び第２放熱プレート１３１Ａ、１３１Ｂは、アルミニウム材質からなることができ、第１及び第２放熱プレート１３１Ａ、１３１Ｂの間には、第１絶縁層１３２が配置される。この時、モジュール基板１３６Ａは、一つ以上の第２放熱プレート１３１Ｂ、及び一つ以上の第２絶縁層１３４を含むことができる。モジュール基板１３６Ａが複数個の第２放熱プレート１３１Ｂ、及び第２絶縁層１３４を含む場合、複数個の第２放熱プレート１３１Ｂ及び第２絶縁層１３４は、交互に積層されることができる。

このように放熱プレート１３１Ａ、１３１Ｂの間に絶縁層１３２が位置するため、発光モジュール１３０Ａとモジュール基板１３６Ａとの間の絶縁が安定的になることができる。

締結孔１５１は、ボトムカバー１１０、放熱パッド１２０及び第１放熱プレート１３１Ａに連通されることができる。また、締結孔１５１はボトムカバー１１０、放熱パッド１２０及び第１放熱プレート１３１Ａだけでなく、第１絶縁層１３２に連通されることもでき、ボトムカバー１１０、放熱パッド１２０及び第１放熱プレート１３１Ａ、第１絶縁層１３２及び第２放熱プレート１３１Ｂに連通されることができる。

この時、締結孔１５１の深さＤは、ボトムカバー１１０、放熱パッド１２０、複数個の放熱プレート１３１Ａ、１３１Ｂ、及び複数個の絶縁層１３２、１３４の厚さの合計より小さい。これによって、締結孔１５１の端部は、第１放熱プレート１３１Ａ、または第２放熱プレート１３１Ｂ内部に位置し、または隣接した第１及び第２放熱プレートの間に位置する第１絶縁層１３２に位置することができる。

また、第１放熱プレート１３１Ａに形成され、または第１放熱プレート１３１Ａ及び第１絶縁層１３２に形成され、または第１放熱プレート１３１Ａ、第１絶縁層１３２及び第２放熱プレート１３１Ｂに形成された締結孔１５１の深さＴ２は、第１放熱プレート１３１Ａ、第１絶縁層１３２及び第２放熱プレート１３１Ｂの厚さの合計に比べて小さい。

本発明の第２実施例も、ボトムカバー１１０側に位置するモジュール基板１３６の一方の面と導電層１３５側に位置する絶縁層１３４との間の領域に形成された締結孔１５１の一部の深さＴ２は、モジュール基板１３６の一方面と絶縁層１３４との間の１/３以上２/３以下であることができる。

例えば、第１放熱プレート１３１Ａに形成された締結孔１５１の深さＴ２、第１放熱プレート１３１Ａ及び第１絶縁層１３２に形成された締結孔１５１の深さＴ２、または第１放熱プレート１３１Ａ、第１絶縁層１３２及び第２放熱プレート１３１Ｂに形成された締結孔１５１の深さＴ２は、第１放熱プレート１３１Ａ、第１絶縁層１３２及び第２放熱プレート１３１Ｂの厚さの合計の１/３以上２/３以下であることができる。

締結孔１５１の深さＴ２が厚さの合計の１/３以上の場合、安定的に締結手段１５０がモジュール基板１３６Ａに締結されることができる。また、締結孔１５１の深さＴ２が厚さの合計の２/３以下の場合、締結手段１５０による絶縁層１３４の破壊が防止されるおそれがある。

このように締結孔１５１の深さＤが、ボトムカバー１１０、放熱パッド１２０、及びモジュール基板１３６Ａの厚さの合計より小さい、またはモジュール基板１３６Ａに形成された締結孔１５１の深さＴ２が、モジュール基板１３６Ａの厚さに比べて小さいと、締結孔１５１が導電層１３５と離隔される。従って、図１に示されたホール４０が本発明の第２実施例に係るバックライトユニットには存在しないため、発光ダイオード１４０の間のピッチが一定に維持されることができる。

第１放熱プレート１３１Ａの厚さＴ２の全体に締結孔１５１が形成され、締結孔１５１の周りにはネジ山１５３が形成されることができる。第１放熱プレート１３１Ａの厚さＴ２は、０.６mm〜１.０mm程度に形成されることができる。

締結手段１５０は、ボトムカバー１１０、放熱パッド１２０の締結孔１５１を通じて挿入され、第１放熱プレート１３１Ａの締結孔１５１のネジ山１５３に沿って締結されることができる。これによって、締結手段１５０を利用してボトムカバー１１０、放熱パッド１２０及び第１放熱プレート１３１Ａが相互締結されることで、発光モジュール１３０Ａがボトムカバー１１０に固定されることができる。また、締結手段１５０の締結時、第１放熱プレート１３１Ａの上に配置された第１絶縁層１３２、第２放熱プレート１３１Ｂ、第２絶縁層１３４が、ネジの締め込み過ぎによる不具合を防止することができる。

実施例は、ネジタイプの発光モジュール基板を提供することで、モジュール基板の浮きやこじれ等を防止し放熱効果を改善させることができる。

図４及び図５は、本発明の第３実施例、及び第４実施例に係るバックライトユニットの側断面図である。第３実施例及び第４実施例を説明するにおいて、第１実施例及び第２実施例と同様な部分に対しては、第１実施例及び第２実施例を参照して、重複説明は省略することにする。

図４及び図５に示されたように、本発明の第３実施例及び第４実施例では第１及び第２実施例とは異なって、締結孔１５１の側面にネジ山がなく、放熱プレート１３１と放熱パッド１２０との間、または第１放熱プレート１３１Ａと放熱パッド１２０との間に接着層３００が位置する。モジュール基板１３６、１３６Ａとボトムカバー１１０との間に、接着層３００は、接着剤によって形成されることもでき、接着シートによって形成されることもできる。このようにネジ山がないため、締結孔１５１の直径はネジ山による凹凸によって増減を繰り返すことではなく、導電層１３５に近いほど一定に維持し、または漸次的に減少することができる。

例えば、締結孔１５１の直径が一定に維持される場合、締結孔１５１及び締結手段１５０は円柱形を有することができる。また、締結孔１５１の直径が漸次的に減少する場合、締結孔１５１及び締結手段１５０は円錐形を有することができる。

接着層３００は、ネジ山がないことにより締結力が減少することを補うためのことであり、放熱プレート１３１と放熱パッド１２０との間の結合力を増加させ、または第１放熱プレート１３１Ａと放熱パッド１２０との間の結合力を増加させることができる。

このように本発明の第３実施例及び第４実施例では、バックライトユニットの製造過程でネジ山を形成するための工程が必要なくなるため、発光ダイオード１４０の間のピッチ(pitch)が一定に維持されながらもバックライトユニットの製造過程が単純化される。

以上で実施例を中心に説明したが、これはただの例示だけであり、本発明を限定することではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上で例示されない様々の変形と応用が可能であることが分かる。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る相違点は、添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれることと解釈されなければならない 。

Claims (8)

1. 回路パターンを有する導電層を含むモジュール基板、及び前記導電層に搭載された複数の発光ダイオードを含む発光モジュールと、
   前記モジュール基板内部に形成され前記導電層から所定距離ほど離隔された締結孔に挿入される締結手段と、
   前記発光モジュールが収納されるボトムカバーと、
   前記モジュール基板と前記ボトムカバーの間に位置する接着層と、を含み、
   前記モジュール基板は、
   前記ボトムカバー上に配置された第１放熱プレートと、
   前記第１放熱プレート上に配置された第１絶縁層と、
   前記第１絶縁層上に配置された第２放熱プレートと、
   前記第２放熱プレートと前記導電層との間に配置された第２絶縁層とを含み、
   前記締結孔は、前記第１放熱プレートに形成され、
   前記締結手段は、前記ボトムカバー、前記接着層を介して前記第１放熱プレートに締結されるバックライトユニット。
2. 前記締結孔内にネジ山が形成され、前記締結手段はネジであることを特徴とする、請求項１に記載のバックライトユニット。
3. 前記モジュール基板の一方の面と前記第２絶縁層との間の領域に形成された前記締結孔の一部の深さは、前記モジュール基板の一方の面と前記第２絶縁層との間の距離の１/３以上２/３以下であることを特徴とする、請求項１に記載のバックライトユニット。
4. 前記第１及び第２放熱プレートは、アルミニウム材質を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバックライトユニット。
5. 前記締結孔の端部は、前記第１絶縁層に位置することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバックライトユニット。
6. 前記締結孔の端部は、前記第１放熱プレートの内部に位置することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバックライトユニット。
7. 前記締結孔の直径は、前記導電層に近いほど一定に維持され、または漸次的に減少することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバックライトユニット。
8. 前記ボトムカバーと前記接着層との間に位置する放熱パッドをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のバックライトユニット。