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.10-2021-0104330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器(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，并且由于较大的电路密度而可能不能获得有效的电路设计。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，从而导致电路板的连接可靠性下降。


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；调光区，所述调光区形成在所述基板层的一个表面上，所述调光区中的每一个调光区包括预定数量的led接合焊盘；以及配线束，所述配线束设置于在行方向上相邻的调光区之间以在列方向上延伸，所述配线束包括在同一水平上连接到所述led接合焊盘的配线。
13.(2)如上述(1)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，多个调光区布置在所述列方向上以形成调光区列，并且多个调光区列布置在所述行方向上。
14.(3)如上述(2)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述配线束设置在所述多个调光区列中相邻的调光区列之间的空间中。
15.(4)如上述(1)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述配线束包括：公共配线，所述公共配线共同连接到所述调光区中的多个调光区；以及单独配线，所述单独配线连接到各个所述调光区。
16.(5)如上述(4)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述配线束包括多个具有不同长度的单独配线，以及随着所述单独配线的长度增大，所述单独配线的最大宽度增大。
17.(6)如上述(4)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述配线束包括多个单独配线，以及所述多个单独配线中的至少一个单独配线具有逐步增大的线宽。
18.(7)如上述(6)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述多个单独配线中的所述至少一个单独配线包括扩大部分，所述至少一个单独配线的线宽利用插入该单独配线间的所述扩大部分而增大。
19.(8)如上述(7)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述扩大部分相对于所述配线束的延伸方向倾斜。
20.(9)如上述(1)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，设置在所述调光区的行方向上的侧边的led接合焊盘具有减小的面积。
21.(10)如上述(9)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，所述led接合焊盘中的每一个led接合焊盘包括具有不同极性的第一接合焊盘和第二接合焊盘，以及设置在所述侧边的所述led接合焊盘中的每一个led接合焊盘中包括的所述第一接合焊盘或所述第二接合焊盘中的一者具有减小的面积。
22.(11)如上述(1)所述的用于发光二极管组件的电路板，还包括绝缘层，所述绝缘层形成在所述基板层上以覆盖所述配线束，所述绝缘层包括部分地暴露各个所述led接合焊盘的开口。
23.(12)如上述(11)所述的用于发光二极管组件的电路板，其中，双层结构由单层导电电路层和单层绝缘层组成，所述单层导电电路层包括所述led接合焊盘和所述配线束，所述单层绝缘层堆叠在所述基板层的所述一个表面上。
24.(13)如上述(12)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连接焊盘，各个所述连接焊盘形成在所述配线的各个终端部处。
25.(14)如上述(12)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与所述基板层之间的中间层。
26.(15)如上述(14)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或粘合层。
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.根据示例性实施方式，公共配线和单独配线可以设置在相邻的调光区列之间。因此，可以实现led阵列的周期性。因此，可以改善led安装效率和发光性能，并且可以提高空间效率。
31.在一些实施方式中，单独配线的最大宽度可以随着距调光区的一个侧边的距离增大而增大。因此，可以防止单独配线断开连接，并且可以抑制单独配线的电阻变化。
32.在一些实施方式中，设置在调光区的侧边的接合焊盘可以具有减小的面积。因此，可以提高配线布置空间的效率，同时保持同一led阵列的周期性，并且可以容易地实现配线的布置和与焊盘的电连接。
33.在示例性实施方式中，形成调光块或调光区的led接合焊盘、公共配线以及单独配线都可以在基板层的一个表面上分布在同一层或同一水平上。
34.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，可以从调光区有效地实现期望的高颜色再现性和高亮度。
附图说明
35.图1和图2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。
36.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的示意平面图。
37.图4是示出了根据一些示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板中配线与led接合焊盘之间的连接的示意局部放大平面图。
38.图5是示出了根据一些示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板的示意局部放大平面图。
39.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中包括的连接焊盘的示意局部放大平面图。
40.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
41.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电路板，其包括形成调光区的发光二极管接合焊盘以及连接到调光区的配线。根据本发明的示例性实施方式，还提供了包括用于该发光二极管组件的电路板的背光单元和图像显示设备。
42.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。
43.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。
44.图1和图2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。
45.参照图1和图2，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。
46.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可以是包括透明无机材料(例如，氧化硅、氮化硅等)的无机绝缘基板或包括透明聚合物材料(例如，聚酰亚胺、环烯烃聚合物(cop)等)的有机基板。优选地，基板层100可以是玻璃基板。
47.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。
48.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，而不可以形成在第二表面100b上。
49.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。
50.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。
51.导电电路层120可以包括金属，例如铜(cu)、镍(ni)、钯(pd)、铬(cr)等。
52.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。
53.如图1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。
54.例如，中间层110a可以包括金属，例如钛(ti)、铜(cu)、铬(cr)、钯(pd)等。中间层110a可以通过例如无电镀或沉积工艺形成。
55.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。
56.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。
57.如图2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。
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3)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的示意平面图。
64.参照图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1和图2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。例如，为了便于描述，图3示出了一个调光区dz中包括12个led接合焊盘122。然而，调光区dz中包括的led接合焊盘122的数量可以进一步增加(例如，24个、36个、48个、72个等)。
71.多个调光区dz可以布置在基板层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。
72.在示例性实施方式中，配线可以设置于在行方向上相邻的调光区dz之间。如上所述，配线可以包括公共配线124和单独配线126。
73.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。
74.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。
75.在示例性实施方式中，多个调光区dz可以布置在列方向上以限定调光区列。多个调光区列可以布置在行方向上。配线124和126可以在行方向上相邻的调光区列之间沿列方向延伸。
76.如上所述，公共配线124、单独配线126和led接合焊盘122可以一起包括在导电电路层120中，以形成单层电路层。
77.因此，与具有多层结构的使用通孔或触点的电路板相比，沟道电阻可以减小。此外，可以使用单层电路层，使得可以使用低电阻铜箔或低电阻镀层来形成所有的电路图案。因此，沟道电阻可以进一步减小。
78.因此，包括公共配线124和单独配线126的配线可以设置在调光区列之间，使得可以容易地实现led或led接合焊盘122的规律性或周期性布置以及电连接。因此，可以获得高发光效率并且可以通过包括具有高可靠性的电路板的背光单元来控制发光性能。
79.例如，可以限定包括公共配线124和单独配线126的配线束123。多个配线束123可以设置在调光区列之间的空间中。
80.在一实施方式中，一个配线束123可以包括多个单独配线126。在一实施方式中，配线束123可以包括至少两个或更多个公共配线124。在一实施方式中，一个配线束123中包括的单独配线126的数量可以大于公共配线124的数量。例如，如图3所示，两个公共配线124可以包括在一个配线束123中。
81.图4是示出了根据一些示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板中配线与led接合焊盘之间的连接的示意局部放大平面图。
82.参照图4，单独配线126可以独立地连接到一个调光区dz。如图4所示，第一调光区dz1可以包括第一led接合焊盘122-dz1，第一led接合焊盘122-dz1是连接到第一单独配线126-dz1的led接合焊盘；第二调光区dz2可以包括第二led接合焊盘122-dz2，第二led接合焊盘122-dz2是连接到第二单独配线126-dz2的led接合焊盘。第三调光区dz3可以包括第三led接合焊盘122-dz3，第三led接合焊盘122-dz3是连接到第三单独配线126-dz3的led接合焊盘。第四调光区dz4可以包括第四led接合焊盘，第四led接合焊盘是连接到第四单独配线126-dz4的led接合焊盘。为了便于图示，图4中省略了第四led接合焊盘。
83.第一调光区dz1至第四调光区dz4可以从外部连接区域或粘接区域依次设置(参见图6)。例如，第一调光区dz1至第四调光区dz4可以包括在一个调光区列中。因此，第一调光区dz1至第四调光区dz4可以依次距外部连接区域更远。
84.在示例性实施方式中，第一单独配线126-dz1至第四单独配线126-dz4的最大宽度wmax可以依次增大。因此，到每个调光区dz的沟道电阻随着距外部连接区域的距离增大而增大可以得到抑制或缓解。
85.如图4所示，至少一个单独配线126可以具有线宽可以逐步增大的形状。例如，在图4中，第二单独配线126-dz2至第四单独配线126-dz4中每一者都可以具有线宽可以逐步增大的形状。
86.在一些实施方式中，单独配线126可以包括扩大部分126a。单独配线126的线宽可以通过扩大部分126a依次增大。例如，单独配线126的线宽可以利用插入其间的扩大部分126a而增大。
87.扩大部分126a可以相对于单独配线126的延伸方向(例如，列方向)倾斜预定角度(例如，45
°
)。因此，单独配线126可以延伸到空白空间中，使得线宽可以逐步增大。
88.如上所述，线宽可以随着单独配线126的长度增大而逐步增大，使得调光区dz的总体沟道电阻可以变得一致，并且可以防止特定调光区dz中发生的电压降。
89.图5是示出了根据一些示例性实施方式的用于发光二极管组件的电路板的示意局部放大平面图。
90.参照图5，在调光区dz中包括的led接合焊盘122中的设置在调光区dz的行方向上的侧边的led接合焊盘122可以具有减小的面积。例如，led接合焊盘122中包括的设置在侧边的第一接合焊盘122a或第二接合焊盘122b中的任一者可以具有部分切除的形状。
91.在一些实施方式中，如图5所示，设置在调光区dz的行方向上的两个侧边的led接合焊盘122都可以具有减小的面积。
92.led接合焊盘122的面积可以在侧边处减小，使得可以额外获得相邻调光区dz之间用于配线束123的布置空间。
93.因此，每个配线或扩大部分126a的宽度也可以增大，并且到调光区dz的沟道电阻也可以进一步减小。
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中包括的连接焊盘的示意局部放大平面图。
95.参照图6，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。
96.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。
97.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。外部连接区域105可以被提供为将外部电路结构190电连接到led接合焊盘122的粘接区域。
98.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。
99.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。
100.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布置在基板层100的第一表面100a上，并可以基本上形成单层电路。
101.例如，上述led接合焊盘122、公共配线124、单独配线126以及连接焊盘125和127可以全部布置在同一层或同一水平上。
102.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。
103.参照图7，如图3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。
104.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。
105.液晶盒230可以设置在tft阵列基板220上，从而可以提供其上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。
106.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。