背光单元及其制造方法

专利名称：背光单元及其制造方法
技术领域：
本发明涉及背光单元，具体地涉及采用电极PCB结构的背光单元及 其制造方法，其能够通过与PCB上的灯夹持部相邻形成的、将PCB的电 极与灯电极连接的引导线来确定灯夹持部的偏离角度。
背景技术：
本申请要求2007年11月12日提交的韩国专利申请No. 10-2007-114793的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容，就像在此 进行了完整阐述一样。
作为一种通用的显示设备的阴极射线管(CRT)主要应用于TV、测 量设备、信息终端等的监视器。然而，最近CRT由于较大的重量和尺寸 不适于应对电子产品的紧凑和轻重量的趋势而变得落后。
由于在紧凑和轻重量设备的趋势中CRT在减少重量和尺寸上受到限 制，因此开发了代替CRT的各种技术，包括利用电场效应和光效应的液 晶显示器(LCD)、利用气体放电的等离子显示面板(PDP)、利用电致发 光效应的电致发光显示器(ELD)等。在这些设备中，LCD正在得到积 极研究。
由于紧凑、重量轻和功耗低，LCD得到积极研发以替代CRT。因此， 由于目前LCD适于用作平板显示器，LCD可应用于桌上型计算机、膝上 型计算机的监视器，以及大尺寸信息显示器。因此，LCD的需求持续增 加。
大多数LCD是通过调节来自外部的入射光的亮度而显示图像的光接 收型。因此，为了向LCD面板投射光，LCD需要配备诸如背光单元的专 用光源。
--般来讲，用作LCD光源的背光单元根据柱状发光灯的设置大致分为侧光型和直下型。
在侧光型背光单元中，灯单元安装在用于导光的导光板的侧边缘。 更具体地，灯单元包括发光灯、插在灯两端用于保护灯的灯座、以及包 围灯的外周围的灯反射板，该灯反射板的一边插入导光板的侧边以将灯 发出的光向导光板反射。
通常，灯单元形成在导光板的侧边缘的具有上述结构的侧光型背光 单元可应用于相对较小的LCD，例如膝上型计算机和桌上型计算机的监 视器。侧光型背光单元具有优良的光均匀性和耐用性，并且适用于实现
此类较薄的LCD。
在另一方面，由于超过20英寸的大型LCD的出现，已集中地开发 了直下型背光单元。直下型背光单元的结构是多个灯线性地设置在散射 板的下表面上以直照亮LCD面板的整个表面。
由于比侧光型具有更高的光利用率，直下型主要用于要求高亮度的 大尺寸LCD。
另外，直下型可采用多种用于施加驱动各个灯的电压信号的方法。 下面，将参照附图描述根据常规技术的背光单元。 图1是常规的背光单元的平面图。
参照图1，背光单元包括壳体结构1和以恒定平行间隔设置在壳体结 构1中的多个灯2。电压施加线4设置在各个灯2的两端并且连接到外部 安装的灯驱动单元5。在此情况下，设置在灯2的两端的电极通过焊接方 式连接到电压施加线4。然而，由于电压施加线4的数量至少需要是灯2 的数量的两倍，焊接方式不足以将灯电极与电压施加线4完美地连接而 不出现短路。因此，需要改进该结构。在本示例中，将橡胶固定器3应 用于灯2的两个电极。
最近，已提出了灯电极和驱动信号施加部件采用电极PCB的形式， 并使其与多个灯电极相对应，以减少焊接处理和电压施加线的数量。
上述常规的直下型背光单元具有以下问题。
由于要求电压施加线4的数量至少是灯2的数量的两倍，仅通过焊 接连接可能造成短路。因此，需要进行结构改进。为了减少焊接处理并将电压施加线的数量减至最少，灯的电极和驱 动信号施加部件己经变为电极PCB形式，以使其与多个灯电极相对应。 然而，因为电极PCB和灯是单独制造的，与灯连接的连接部的形状很难
与灯正确地对应并且甚至遭受变形。此外，当电极PCB中的部分变形的
连接部与灯连接时，灯可能会持续受到外力，因此甚至变形或破损。为
此，需要将灯和PCB电极的连接部之间的变形减至最小。

发明内容
因此，本发明涉及一种背光单元及其制造方法，其能够基本上克服 因相关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。
本发明的目的是提供一种釆用电极PCB结构的背光单元及其制造方 法，其能够通过与PCB上的灯夹持部相邻形成的、将PCB的电极与灯电 极连接的引导线来确定灯夹持部的偏离角度。
本发明的附加优点、目的和特征将在下面的描述中部分描述且将对 于本领域普通技术人员在研究下文后变得明显，或可以通过本发明的实 践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构 可以实现和获得本发明的目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的 描述， 一种背光单元包括壳体结构，在其中具有容纳空间；印制电路 板(PCB)，其设置在所述壳体结构中的两端，并配备有多个紧固单元； 多个灯，其连接到所述PCB的所述多个紧固单元，并在所述灯的两端配 备有电极；以及引导图案，其平行于所述紧固单元在所述PCB的表面上 延伸的方向而设置，并与所述紧固单元具有一定间隔。
所述多个紧固单元沿所述灯的纵向形成，并且所述多个紧固单元各 包括平面部，其沿所述紧固单元的延伸方向形成在所述PCB上；以及 夹持部，其以形状与所述灯对应的夹子的形式从所述平面部向上突出， 以接触所述灯的两个电极。
所述PCB和所述多个紧固单元具有电连接部件。
而且，所述PCB包括基础基板；形成在所述基础基板上的信号线；以及形成在所述信号线上并与所述电连接部件相对应的焊接层。所述引 导图案由与所述焊接层相同的材料制成。
为了实现这些和其他优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的 描述， 一种背光单元的制造方法包括以下步骤制备其中具有容纳空间 的壳体结构、设置在所述壳体结构中并在两端配备有电极的多个灯、以 及分别与所述灯的所述电极相对应的紧固单元；制备由基础基板和形成
在所述基础基板上的信号线构成的印制电路板PCB，其中在所述PCB上
限定了用于形成具有与所述信号线相关的电连接部件的所述紧固单元的
位置，并将所述PCB定位在所述壳体结构中的两端；通过利用焊接掩模
施加焊料而在所述PCB上的所述电连接部件处形成焊接层，并在紧固单 元形成位置的两侧形成引导图案；在利用所述引导图案作为标记的同时 将所述紧固单元与所述焊接层连接以及将所述灯连接到所述紧固单元。 在此，当利用所述引导图案作为标记时，利用量化设备确定所述紧固单 元和所述引导图案之间的偏离角度。
应当理解，本发明的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明 性的，且旨在提供所要求保护的本发明的进一步解释。


附图被包括在本申请中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本 申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说 明书 一起用于解释本发明的原理。附图中:
图1是示出根据常规技术的背光单元的平面图2是根据本发明的实施方式的背光单元的平面图3是与图2所示的一个灯的电极相对应的PCB的平面图4是图3的立体图；以及
图5是沿图3的I-I'线提取的截面图。
具体实施例方式
下面将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中示例出了其示例。在可能的情况下，相同的标号在整个附图中代表相同或类似部件。 下面，将详细描述背光单元及其制造方法。
图2是根据本发明的实施方式的背光单元的平面图。图3是与图2 所示的一个灯的电极相对应的PCB的平面图。图4是图3的立体图，并 且图5是沿图3的I-I'线提取的截面图。
参照图2，根据本发明的实施方式的背光单元具有多个灯平行设置的 直下型结构。在各个灯的两端形成的电极固定在电极PCB 150a和150b (统称为150)。经由电极PCB 150向这些电极施加信号。
背光单元包括以间隔平行设置的多个灯110,各个灯在其两端具有电 极，并且电极PCB 150a和150b分别包括用于连接灯110的电极的以夹 子(grip)的形式的紧固单元130a和130b。电极PCB 150a和150b横跨 灯110的纵向而设置在各个灯110的两端。另外，该背光单元包括壳体 结构120，以在其中容纳PCB 150和多个灯110。
额外地，电极PCB 150a和150b分别经由电源电压施加线160a和 160b连接到安装在外部的灯驱动单元200。如图所示，电源电压施加线 160a和160b可与电极PCB 150a和150b——对应，以施加公共电压信号。 或者，当需要单独驱动灯时，可向各个灯110提供多条电压施加线并且 将其连接到灯驱动单元200。在后一种情况下，可通过简单方式构造在电 极PCB 150中内置的信号施加线。因此，线的形成过程可与形成普通的 公共电压施加线的过程一样简单。
如图3和图4所示，用于固定灯110的两端的紧固单元130a和130b 各包括沿灯110的纵向而形成的平面部131和从平面部131向上(即， 沿灯连接方向)突出并成形为夹持灯110的夹持部132。更具体地说，如 图所示，夹持部132可具有垂直截面形状，其中圆形凸起线和圆形凹入 线在两侧对称地重复。作为另一示例，夹持部132可具有U状，该U状 的用于固定灯110的端部稍窄。或者，夹持部132可以相对于垂直方向 不对称地成形，更具体地说，该夹持部132可成形为使得其用于固定灯 110的一侧较短而另一侧较长。在任何一种情况下，夹持部132具有与灯 110的圆形表面相对应甚至部分相对应的形状，以实现与灯110的电极的接触。
另外，平面部131与夹持部132相连接，如同以具有与夹持部132 的宽度不同的预定宽度的线的形式在灯110的纵向延伸。即，平面部131 可比夹持部132更向外延伸，并可部分地包括非平坦表面。
夹持部132和平面部131彼此一体形成，并均连接到形成在电极PCB 150a和150b的焊盘P，以向其施加电压信号。
另外，在电极PCB 150a和150b上与紧固单元130a和130b具有一 定间隔处分别形成与灯110平行的线的形状的引导图案135。引导图案 135是在焊接与紧固单元130a和130b的平面部131接触的焊盘P时制造 的，以用于与内置在电极PCB 150a和150b中的信号线142 (图5)电连 接。因此，引导图案135包含固化焊料。
标号136表示与灯110的紧固单元130a和130b对应形成的参考端， 该参考端是在表面安装技术(SMT)中形成丝线(silk line)时形成的， 其指示电极PCB 150a和150b上的位置或形成线号。
如图5所示，电极PCB 150包括形成在基础基板140上的保护层141， 以及设置在保护层141的上部的预定部分以向形成在灯110的两端的电 极传输驱动信号的信号线142。在此，保护层141是非必要的，因而也可 以将其省略。
利用具有与焊盘P相对应的开口部分的焊接掩模(未示出)，对信号 线142的一部分进行焊接处理。在焊接掩模上，可附加地与引导图案135 对应形成开口部分。因此，在焊接掩模与电极PCB 150a和150b相对应 的焊接处理中，可一起生成焊接层145和引导图案135。
接着，当将焊盘P的焊接层145与紧固单元UOa和130b对应时， 引导图案135用作标记，以使得紧固单元130a和130b平行于引导图案 135并且连接到焊接层145。
在此，在形成灯IIO之前在电极PCB 150上形成与灯110的纵向平 行设置的引导图案135。因此，考虑到电极PCB 150a和150b垂直地位于 壳体结构120的两侧，并且灯IIO横跨电极PCB 150a和150b而水平地 设置，所以引导图案135也横跨电极PCB 150a和150b的纵向而水平地形成。
引导图案135具有约0.3mm的宽度，并与紧固单元130a和130b的
平面部131的端部间隔开约0.2mm。
因此，灯110与在电极PCB 150上形成的引导图案135对应地设置。 下面将详细解释参照图3到图5描述的背光单元的制造过程。 首先，制备具有容纳空间的壳体结构120。在壳体结构120中设置两
端具有电极的多个灯110，并且制备与灯110的电极相对应的紧固单元
130a和130b。
另外，制备包括基础基板140和形成在基础基板140上的信号线142 的电极PCB 150。在电极PCB 150上形成参考端136 (图3)，以限定各 具有与信号线142相关的电连接部件的紧固单元130a和130b的位置。
在壳体结构120的两端设置电极PCB 150。
接着，通过利用具有与电连接部件的上下侧以及紧固单元B0a和 130b相对应的开口部分的焊接掩模(未示出)，施加焊料来进行焊接处理。 因此，在电极PCB 150上的电连接部件处形成焊接层145，并且在紧固 单元130a和130b的两侧形成引导图案135。
接着，利用引导图案135作为标记将紧固单元130a和130b与焊接 层145连接。在此过程中，可用肉眼或量化设备(quantification device) 来识别紧固单元130a和130b与引导图案135之间的偏离角度。当偏离 角度相对较小时，将紧固单元130a和130b连接到电极PCB 150而忽略 偏离角度。当偏离角度较大时，将紧固单元130a和130b从电极PCB 150 分离并进行修复。
接着，将灯110连接到紧固单元130a和130b。
上述的根据本发明的实施方式的背光单元及其制造方法具有以下优点。
在背光单元的构造过程中，当进行电极PCB的焊接时，除了焊接层 之外，还专门地形成了用于与信号线连接的灯引导图案。因此，在连接 灯之前可以预先确定包围灯的紧固单元的偏离角度。
此外，在确定紧固单元的偏离时，可同时进行紧固单元的连接。因此，可防止灯的错误定位。
因此，在电连接紧固单元和电极PCB的过程中，可将紧固单元设置 在其正确位置，由此可防止灯的变形或破损。
对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的精神或范围的 条件下，可以在本发明中做出各种修改和变型。因而，本发明在落入所 附权利要求及其等同物的范围内的条件下旨在涵盖本发明的修改和变 型。
权利要求
1、一种背光单元，该背光单元包括壳体结构，在其中具有容纳空间；印制电路板PCB，其设置在所述壳体结构中的两端，并配备有多个紧固单元；多个灯，其连接到所述PCB的所述多个紧固单元，并在所述灯的两端配备有电极；以及引导图案，其平行于所述紧固单元在所述PCB的表面上延伸的方向而设置，并与所述紧固单元具有一定间隔。
2、 根据权利要求1所述的背光单元，其中所述多个紧固单元沿所述 灯的纵向形成，并且所述多个紧固单元各包括平面部，其沿所述紧固单元的延伸方向形成在所述PCB上；以及 夹持部，其以形状与所述灯对应的夹子的形式从所述平面部向上突 出，以接触所述灯的两个电极。
3、 根据权利要求1所述的背光单元，其中所述PCB和所述多个紧 固单元具有电连接部件。
4、 根据权利要求3所述的背光单元，其中所述PCB包括 基础基板；形成在所述基础基板上的信号线；以及 形成在所述信号线上并与所述电连接部件相对应的焊接层。
5、 根据权利要求4所述的背光单元，其中所述引导图案由与所述焊 接层相同的材料制成。
6、 一种背光单元的制造方法，该制造方法包括以下步骤 制备其中具有容纳空间的壳体结构、设置在所述壳体结构中并在两端配备有电极的多个灯、以及分别与所述灯的所述电极相对应的紧固单 元；制备由基础基板和形成在所述基础基板上的信号线构成的印制电路 板PCB，其中在所述PCB上限定了用于形成具有与所述信号线相关的电连接部件的所述紧固单元的位置，并将所述PCB定位在所述壳体结构中 的两端；通过利用焊接掩模施加焊料而在所述PCB上的所述电连接部件处形成焊接层，并在紧固单元形成位置的两侧形成引导图案；在利用所述引导图案作为标记的同时将所述紧固单元与所述焊接层连接；以及将所述灯连接到所述紧固单元。
7、根据权利要求6所述的制造方法，其中，当利用所述引导图案作 为标记时，利用量化设备确定所述紧固单元和所述引导图案之间的偏离 角度。
全文摘要
本发明公开一种背光单元及其制造方法，其能够通过与PCB上的灯夹持部相邻形成的、将PCB的电极与灯电极连接的引导线来确定灯夹持部的偏离角度。该制造方法包括以下步骤制备壳体结构、在两端配备有电极的多个灯、以及与所述灯的所述电极相对应的紧固单元；制备由基础基板和形成在所述基础基板上的信号线构成的PCB，其中在所述PCB上限定了用于形成具有与所述信号线相关的电连接部件的所述紧固单元的位置，并将所述PCB定位在所述壳体结构中；通过利用焊接掩模施加焊料而在所述PCB上的所述电连接部件处形成焊接层，并在紧固单元的两侧形成引导图案；在利用所述引导图案作为标记的同时将所述紧固单元与所述焊接层连接；以及将所述灯连接到所述紧固单元。
文档编号G02F1/1335GK101435561SQ200810174009
公开日2009年5月20日 申请日期2008年11月11日 优先权日2007年11月12日
发明者宋鸿声, 崔秉辰 申请人:乐金显示有限公司