用于发光二极管组件的电路板、包括该电路板的背光单元和包括该背光单元的图像显示设备的制作方法

用于发光二极管组件的电路板、包括该电路板的背光单元和包括该背光单元的图像显示设备
1.相关申请的交叉引用和优先权要求
2.本技术要求2021年8月9日递交到韩国知识产权局(kipo)的韩国专利申请no.10-2021-0104329的优先权，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明涉及用于发光二极管组件的电路板、包括该电路板的背光单元和包括该背光单元的图像显示设备。更具体地，本发明涉及用于发光二极管组件的包括基板和电路配线的电路板、包括该电路板的背光单元和包括该背光单元的图像显示设备。


背景技术：

4.冷阴极荧光灯(ccfl)通常被用作液晶显示(lcd)设备的背光源。然而，ccfl使用汞气，因此可能导致环境污染并且可能在响应速度和颜色再现性方面不利。此外，ccfl在薄lcd面板的制造方面不利。
5.于是，采用发光二极管(led)作为背光源。led是利于环保的光源，并且可以提供高速响应和高亮度的颜色再现性。此外，可以通过控制红色led、绿色led和蓝色led的光量来调节亮度、色温等，并且可以使用led制造小型的薄lcd面板。
6.led光源可以安装在电路板上以限定背光单元，背光单元可以设置在lcd面板下方。
7.多个led分别安装在其上的接合焊盘可以设置在电路板上，并且可以为电源布置到接合焊盘和操作控制器的配线。
8.由于一个电路板中包括大量的接合焊盘，因此可能不能为每个led提供一致的沟道电阻。此外，如韩国登记专利公开no.10-1303188所公开的，当配线布置在电路板的两个表面上时，需要附加的通孔或触点，从而导致电路的连接可靠性下降。


技术实现要素：

9.根据本发明的一方面，提供了一种用于发光二极管组件的电路板，该电路板提供改善的电力性能和发光效率。
10.根据本发明的一方面，提供了一种背光单元，该背光单元提供改善的电力性能和发光效率。
11.根据本发明的一方面，提供了一种包括背光单元的图像显示设备。
12.(1)一种用于发光二极管组件的电路板，包括：基板层，所述基板层具有彼此面对的第一表面和第二表面；导电电路层，所述导电电路层设置在所述基板层的第一表面上，所述导电电路层具有单层结构；以及绝缘层，所述绝缘层形成在所述基板层的第一表面上以覆盖所述导电电路层。
13.(2)如上述(1)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述导电电路层包括
led接合焊盘、公共配线和单独配线。
14.(3)如上述(2)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述绝缘层包括部分地暴露各个所述led接合焊盘的开口，并且所述绝缘层具有单层结构。
15.(4)如上述(3)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述绝缘层完全覆盖所述公共配线和所述单独配线。
16.(5)如上述(3)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述绝缘层包括对于可见光具有大于或等于80％的反射率的阻挡层。
17.(6)如上述(2)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，通过所述led接合焊盘中的预定数量的led接合焊盘限定调光区，以及所述公共配线共同连接到所述调光区中的预定数量的调光区，所述单独配线分别独立地连接到各个所述调光区。
18.(7)如上述(6)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述公共配线和所述单独配线沿所述调光区的侧面延伸并且通过所述调光区的侧面连接到所述led接合焊盘。
19.(8)如上述(6)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述导电电路层还包括形成在所述公共配线的终端部处的公共连接焊盘以及形成在所述单独配线的终端部处的单独连接焊盘。
20.(9)如上述(8)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述公共连接焊盘和所述单独连接焊盘与所述led接合焊盘位于同一层。
21.(10)如上述(6)所述的用于发光二极管组件的电路板，还包括虚拟电极，所述虚拟电极设置在所述调光区中除所述led接合焊盘之外的空白空间中。
22.(11)如上述(1)所述的用于发光二极管组件的电路板，还包括中间层，所述中间层形成在所述导电电路层与所述基板层之间。
23.(12)如上述(11)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述中间层包括镀籽晶层，并且所述导电电路层包括金属镀层。
24.(13)如上述(11)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述中间层包括粘合层并且所述导电电路层由金属箔形成。
25.(14)如上述(11)所述的用于发光二极管组件的电路板，还包括形成在所述导电电路层上的屏障导电层。
26.(15)如上述(1)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，没有电路或导电层形成在所述基板层的第二表面上。
27.(16)如上述(1)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述基板层包括玻璃基板、有机聚合物基板或无机绝缘基板。
28.(17)一种背光单元，包括：根据上述实施方式的用于发光二极管组件的电路板；以及安装在所述用于发光二极管组件的电路板上的发光二极管。
29.(18)一种图像显示设备，包括：根据上述实施方式的背光单元；以及设置在所述背光单元上的液晶面板。
30.在根据本发明的实施方式的用于发光二极管组件的电路板中，电路配线可以仅分布在基板层的一个表面上。在示例性实施方式中，形成调光块或调光区的led接合焊盘、共同连接到多个调光区的公共配线以及连接到各个调光区的单独配线都可以分布在该基板层的一个表面上的同一层或同一水平上。
31.因此，可以防止由于触点或通孔连接引起的电阻增大，并且可以实现改善的电连接可靠性。因此，可以通过调光区有效地实现期望的高颜色再现性和高亮度。
32.在一些实施方式中，用于发光二极管组件的电路板的电路配线可以由铜镀层或铜箔层形成。因此，可以在没有额外的沉积层的情况下，在薄的单层中形成低电阻的电路配线。
附图说明
33.图1a和图1b是示出了根据示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板的示意横截面图。
34.图2和图3是示出了根据示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板中包括的led接合焊盘和配线的示意平面图。
35.图4是示出了根据示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板中包括的连接焊盘的示意平面图。
36.图5是示出了根据比较例的用于发光二极管组件的电路板的示意横截面图。
37.图6是示出了根据示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板的示意横截面图。
38.图7是示出了根据示例性实施方式的背光单元和图像显示设备的示意图。
具体实施方式
39.根据本发明的示例性实施方式，提供了用于发光二极管组件的包括单层导电电路层的电路板。根据本发明的示例性实施方式，还提供了包括该用于发光二极管组件的电路板的背光单元和图像显示设备。
40.在示例性实施方式中，用于发光二极管组件的电路板可以是用于迷你led组件的基于玻璃的电路板。
41.下文中，将参照附图详细描述本发明。然而，本领域技术人员能够认识到，提供参照附图描述的这些实施方式以进一步理解本发明的精神，而不限制如详细描述和所附权利要求所公开的要保护的主题。
42.图1a和图1b是示出了根据示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板的示意横截面图。
43.参照图1a和图1b，用于发光二极管组件的电路板(下文中可以简称为电路板)可以包括基板层100和形成在基板层100的一个表面上的导电电路层120。包括设置为接合孔的开口135的绝缘层130可以形成在基板层100上。
44.基板层100可以包括用作印刷电路板的基板或芯层的绝缘材料。例如，基板层100可以包括透明无机材料或透明有机材料。优选地，基板层100可以是玻璃基板。
45.基板层100可以包括第一表面100a和第二表面100b。第一表面100a和第二表面100b可以彼此面对。例如，第一表面100a和第二表面100b可以分别对应于基板层100的顶表面和底表面。
46.导电电路层120可以形成在基板层100的第一表面100a上。在示例性实施方式中，导电电路层120可以仅形成在基板层100的第一表面100a上，而可以不形成在第二表面100b
上。
47.因此，根据示例性实施方式的电路板可以被提供为基本上单侧的电路板。
48.在一些实施方式中，导电电路层120可以形成为基本上单层。例如，可以排除具有通孔或触点的多层电路结构。
49.导电电路层120可以包括金属，例如铜(cu)、镍(ni)、钯(pd)、铬(cr)等。
50.中间层110a和110b可以形成在导电电路层120与基板层100的第一表面100a之间。
51.如图1a所示，在一些实施方式中，中间层110a可以是镀籽晶层。在这种情况下，导电电路层120可以是使用中间层110a作为籽晶而形成的镀层。
52.例如，中间层110a可以包括金属，例如钛(ti)、铜(cu)、铬(cr)、或钯(pd)。中间层110a可以通过例如无电镀或沉积工艺形成。
53.在一实施方式中，中间层110a可以包括铜籽晶层，导电电路层120可以是使用该铜籽晶层通过电镀形成的铜层。
54.例如，由镀籽晶层形成的中间层110a的厚度可以为约50nm至200nm，由镀层形成的导电电路层120的厚度可以为约1μm至50μm。
55.中间层110a和导电电路层120可以基本上一起被图案化以形成电路图案。
56.如图1b所示，在一些实施方式中，中间层110b可以是粘合层。在这种情况下，导电电路层120可以由金属箔(例如，铜箔)形成。例如，中间层110b和导电电路层120可以由包括基板层100的单侧敷铜箔叠层板(ccl)形成。中间层110b可以整个形成在基板层100的第一表面100a上，并且可以暴露在导电电路层120的图案之间。
57.例如，由粘合层形成的中间层110b的厚度和由铜箔形成的导电电路层120的厚度可以分别为约1μm至50μm。
58.在一些实施方式中，中间层110a和110b可以与基板层100的第一表面100a直接接触。导电电路层120可以与中间层110a和110b直接接触。
59.部分地覆盖导电电路层120的绝缘层130可以形成在基板层100的第一表面100a上。在示例性实施方式中，绝缘层130可以用作用于安装发光二极管(led)的阻焊(sr)层。
60.在一些实施方式中，绝缘层130可以由光反射率大于或等于80％的高反射材料形成。例如，绝缘层130对于可见光可以具有大于或等于80％的反射率。在一实施方式中，绝缘层130对于国际照明委员会(cie)标准光源中的d65光源可以具有大于或等于80％的反射率。
61.因此，从包括电路板的背光单元的上部反射并重新入射到电路板的led光可以被再次反射。因此，可以改善背光单元和图像显示设备中的光效率。
62.绝缘层130可以包括暴露led接合焊盘122(参见图2)的开口135。各个led可以通过开口135分别联接或安装在led接合焊盘122上。
63.图2和图3是示出了根据示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板中包括的led接合焊盘和配线的示意平面图。
64.参照图2和图3，导电电路层120可以包括led接合焊盘122、公共配线124和单独配线126。导电电路层120还可以包括将相邻的led接合焊盘122彼此连接的连接配线121。
65.led接合焊盘122可以包括具有不同极性的第一接合焊盘122a和第二接合焊盘122b。例如，第一接合焊盘122a和第二接合焊盘122b可以具有半圆形，并且第一接合焊盘
122a和第二接合焊盘122b的直线侧表面可以彼此面对。
66.各个发光二极管180可以安装在led接合焊盘122上。发光二极管180可以连接到具有不同极性的第一接合焊盘122a和第二接合焊盘122b并延伸跨越第一接合焊盘122a和第二接合焊盘122b。
67.如参照图1a和图1b所描述的，led接合焊盘122的第一接合焊盘122a和第二接合焊盘122b可以通过绝缘层130的开口135部分地暴露。因此，发光二极管180可以通过开口135安装在电路板上。
68.绝缘层130可以完全覆盖公共配线124、单独配线126和连接配线121。
69.预定数量的led接合焊盘122可以通过连接配线121连接以形成调光区dz。调光区dz可以用作发光二极管组件中的发光单元。例如，可以单独控制各个调光区dz的亮度和颜色。
70.考虑到图像显示设备的尺寸、发光二极管的集成度等，可以适当改变一个调光区dz中包括的led接合焊盘122的数量。
71.如图3所示，多个调光区dz可以排列在基板层100的第一表面100a上。可以沿基板层100的行方向和列方向重复布置调光区dz，以形成组件或阵列。为了描述方便，图3中省略了调光区dz中的led接合焊盘122和连接配线121的详细图示。
72.公共配线124可以共同连接到调光区dz中预定数量的调光区dz。单独配线126可以独立地连接到各个调光区dz。
73.例如，公共配线124可以被提供为电路板的阴极配线。单独配线126可以被提供为电路板的阳极配线。
74.公共配线124和单独配线126可以邻近调光区的侧面以在列方向上延伸。公共配线124和单独配线126可以通过所述侧面连接到led接合焊盘122。因此，如图2所示，公共配线124和单独配线126可以水平地连接到led接合焊盘122。
75.在一些实施方式中，如图2所示，调光区dz中还可以包括虚拟电极129。例如，虚拟电极129可以布置在除led接合焊盘122之外的空白空间中。虚拟电极129可以布置在邻近调光区dz和led接合焊盘122的配线124和126之间，以用作噪声屏障。
76.图4是示出了根据示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板中包括的连接焊盘的示意平面图。
77.参照图4，基板层100的一个端部可以用作外部连接区域105。例如，上述配线124和126的终端部可以组装在外部连接区域105中。
78.连接焊盘可以连接到配线124和126的终端部。公共连接焊盘125可以连接到公共配线124的终端部，单独连接焊盘127可以连接到单独配线126的终端部。在一实施方式中，配线124和126的终端部可以用作连接焊盘125和127。
79.外部电路结构190可以通过外部连接区域105电连接到导电电路层120。例如，外部电路结构190可以包括驱动集成电路芯片或外部电源。外部电路结构190还可以包括连接器。外部连接区域105可以用作将外部电路结构190电连接到led接合焊盘122的粘接区域。
80.在一实施方式中，外部电路结构190还可以包括诸如柔性电路板的中间电路结构以及用于将电路板与驱动集成电路连接的连接器。
81.外部电路结构190可以通过配线124和126经由连接焊盘125和127向调光区dz供应
公共信号和单独信号。
82.根据上述示例性实施方式，包括在电路板中的所有配线或导电图案都可以排列在基板层100的第一表面100a上，并可以基本上形成单层电路。
83.例如，上述led接合焊盘122、公共配线124、单独配线126、连接焊盘125和127以及虚拟电极129可以全部布置在同一层或同一水平上。
84.图5是示出了根据比较例的发光二极管组件的电路板的示意横截面图。
85.参照图5，根据比较例的电路板可以包括具有形成在基板层100上的多层结构的导电电路层。
86.该导电电路层包括第一导电电路层120a和第二导电电路层120b，绝缘夹层70可以形成在第一导电电路层120a与第二导电电路层120b之间。
87.第一导电电路层120a可以包括上述单独配线。第二导电电路层120b可以包括上述led接合焊盘、公共配线和连接配线。第一导电电路层120a与第二导电电路层120b通过穿透绝缘夹层70的通孔结构80电连接。
88.阻焊层90形成在绝缘夹层70上并包括部分暴露第二导电电路层120b的led接合焊盘的开口135。
89.根据上述比较例，电路板的厚度由于具有多层结构的导电电路层而增大。因此，背光单元和图像显示设备的厚度也增大。此外，包括有通孔结构80，因此到达发光二极管或调光区的沟道长度可能变得更大，从而增大沟道电阻。因此，总的发光效率和亮度可能降低。
90.此外，第二导电电路层120b必须额外形成，因此第二导电电路层120b通过沉积工艺(例如溅射工艺)形成。因此，与使用低电阻的金属箔(例如铜箔)的情况相比，电阻又额外增大。
91.然而，在根据上述示例性实施方式的电路板中，led接合焊盘、公共配线、单独配线和连接焊盘可以一起布置在单层结构的导电电路层中。因此，到达各个调光区dz的沟道长度可以减小，同时改善led组件中的颜色再现性和亮度。
92.此外，通过使用例如低电阻的铜箔或镀层来实现总体电路设计，可以进一步减小调光区dz中的沟道电阻。
93.在一实施方式中，导电电路层120的表面电阻可以小于或等于0.01ω/
□
(表面电阻率)，优选地小于或等于0.005ω/
□
。
94.图6是示出了根据示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板的示意横截面图。与参照图1a至图3描述的元件和结构基本上相同或相似的那些元件和结构的详细描述在此处不再赘述。
95.参照图6，屏障导电层150可以形成在导电电路层120的顶表面上。屏障导电层150可以用作防腐蚀层或防锈层，并且可以改善通过开口135暴露的led接合焊盘122的可靠性。此外，还可以改善发光二极管180的粘合。
96.屏障导电层150可以直接形成在导电电路层120的顶表面上。例如，屏障导电层150可以包括镍、铬或其合金。
97.图7是示出了根据示例性实施方式的背光单元和图像显示设备的示意图。
98.参照图7，如图2所示，发光二极管180可以与电路板组合以限定背光单元blu。该背光单元可以被提供为迷你led背光单元。在一实施方式中，背光单元blu还可以包括光学薄
膜，例如导光板或漫射板。
99.背光单元blu可以设置在tft阵列基板220下方。下方的偏光板210可以设置在tft阵列基板220与背光单元blu之间。
100.液晶盒230可以设置在tft阵列基板220上，从而可以提供应用根据示例性实施方式的迷你led背光单元的lcd设备。液晶面板可以由tft阵列基板220和液晶盒230限定。
101.彩色滤光片240可以设置在液晶盒230上，盖玻片250可以设置在彩色滤光片240上。还可以在彩色滤光片240与盖玻片250之间设置上方的偏光板。