CN102235643A

CN102235643A - 背光模组

Info

Publication number: CN102235643A
Application number: CN2010101528115A
Authority: CN
Inventors: 赖志铭
Original assignee: Foxsemicon Integrated Technology Shanghai Inc; Foxsemicon Integrated Technology Inc
Current assignee: Foxsemicon Integrated Technology Shanghai Inc; Foxsemicon Integrated Technology Inc
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-11-09

Abstract

本发明涉及一种背光模组，其包括一个导光板以及一个光源模组。该导光板具有一个入光面以及一个与该入光面相接的出光面，该光源模组与该导光板的入光面相对设置。该光源模组包括至少一个发光单元，该至少一个发光单元包括：一个固态发光芯片以及一个封装体。该封装体环绕该固态发光芯片，且该封装体具有一个光出射面，该光出射面与该导光板的入光面紧密接触。该背光模组的封装体的光出射面与导光板的入光面紧密接触，从而减少了光线传播过程中在空气中的损耗。因此，该背光模组具有较高的出光效率。

Description

背光模组

技术领域

本发明涉及一种背光模组，尤其涉及一种较高出光效率的侧光式背光模组。

背景技术

液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)技术已普遍应用于计算机屏幕、手机、数码相机、数码摄像机、PDA等电子产品。液晶面板(LCD panel)是关键的显示组件，然而其本身并不发光，需要设置一背光模组(Backlight Module)才可以进行显示，背光模组与液晶面板组装在一起而形成一完整的液晶显示模组(Liquid Crystal Module，LCM)。

LED侧光式(Edge type)背光模组一般包括导光板和LED光源，导光板包括一个入光面以及与入光面相接的出光面，LED光源与入光面相对设置。通常，LED光源与导光板的入光面之间具有间隙，LED光源发出的光先经过空气再入射至导光板，光损耗较多，导致出光效率低。并且，LED光源在发光时，其所接收能量的大约80～90％被转换为热量，其余的能量才被真正转换为光能。因此，LED光源发光所产生的热量必须被疏散掉以保证LED光源的正常运作。一般侧光式背光模组中，LED光源所发出的热量依靠LED光源的电极接脚传递出去，因此，整个背光模组的热阻比较大，容易造成LED光源温度过高，无法正常工作。并且，影响LED光源的发光效率，稳定性以及工作寿命。

发明内容

下面将以实施例说明一种较高出光效率的侧光式背光模组。

一种背光模组，其包括一个导光板以及一个光源模组。该导光板具有一个入光面以及一个与该入光面相接的出光面，该光源模组与该导光板的入光面相对设置。该光源模组包括至少一个发光单元，该至少一个发光单元包括：一个固态发光芯片以及一个封装体。该封装体环绕该固态发光芯片，且该封装体具有一个光出射面，该光出射面与该导光板的入光面紧密接触。

相对于现有技术，所述背光模组的封装体的光出射面与导光板的入光面紧密接触，从而减少了光线传播过程中在空气中的损耗。因此，该背光模组具有较高的出光效率。

进一步地，该背光模组的发光单元还包括一个散热层，一个电绝缘层，一个导热柱以及两个电极接脚。该散热层具有一个第一表面。该电绝缘层设置在该散热层的第一表面上。该电绝缘层远离该散热层的一侧具有一个第二表面，该电绝缘层由该第二表面向内开设一个通孔以暴露该散热层。该导热柱设置在该通孔内，且具有对应于通孔的承载面。该两个电极接脚相互隔离并分别设置在该电绝缘层的第二表面上。该固态发光芯片对应设置在该导热柱的承载面上且分别与该两个电极接脚层电连接。

该进一步改进的背光模组中的散热层与电极接脚通过电绝缘层相互隔绝，从而使该固态发光芯片工作电源与工作时产生的热量相互分离。因此，该背光模组具有良好的散热性能。

附图说明

图1是本发明第一实施例的背光模组的截面示意图。

图2是本发明第二实施例的背光模组的截面示意图。

图3是本发明第三实施例的背光模组的截面示意图。

主要元件符号说明

背光模组 10、20、30

导光板 11、21、31

入光面 116、216、316

光源模组 12

发光单元 126、226

散热层 13、23、33

第一表面 136

电绝缘层 14、24、34

第二表面 141

通孔 142

导热柱 15

承载面 151

两个电极接脚 16、26

第三表面 161

固态发光芯片 17、27、37

封装体 18

反射杯 181、281、381

透光保护层 182

光出射面 183、283

散热片 29

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种背光模组10，其包括：一个导光板11以及一个光源模组12。

该导光板11包括一个入光面116以及一个与该入光面116相接的出光面(图未示)，也就是说，本实施例提供的背光模组10为一侧光式背光模组。在本实施例中，该入光面116垂直于纸平面，而该出光面平行于纸平面，该出光面与该入光面116相互垂直。

该光源模组12与该入光面116相对设置。在本实施例中，该光源模组12包括多个发光单元126。每个发光单元126包括一个散热层13，一个电绝缘层14，一个导热柱15，两个电极接脚16，一个固态发光芯片17，一个封装体18。

该散热层13用于对固态发光芯片17进行散热。本实施例中，该散热层13为板状设置，且具有一第一表面136。该散热层13的材料可为金属，如铜，铝，镁，钼，钨等，或上述至少两种金属的合金，或者氮化硅(Si₃N₄)，碳化硅(SiC)，氧化锆(ZrO₂)，碳化硼(B₄C)，二硼化钛(TiB₂)，氧化铝(Al_XO_y)，氮化铝(AlN)，氧化铍(BeO)，塞隆(Sialon)，或者陶瓷。

本实施例中，该散热层13为实心结构，为一个均热板。可以理解的是，该散热层13也可为多孔结构(porous structure)，其可具有多个不规则的孔隙，该孔隙可增强气体的流通，使得该散热层13获得较佳的散热效果。当然，该散热层13也可以包括热管。

该电绝缘层14设置在该散热层13的第一表面136上，其可具体采用电绝缘性能较佳的材料，如聚脂、聚亚酰胺薄膜(PI)、聚碳酸脂(PC)、压克力(PMMA)、聚合物、硅胶(silicone)、环氧树脂(epoxy)、旋制氧化硅(spin on glass，SOG)、氧化硅(SiO₂)、氮化硅(Si_XN_y)、氮氧化硅(SiON)、氧化钛(TiO₂)、氮化钛(TiN)，以及氧化铝(Al_XO_y)中至少一者。该电绝缘层14远离该散热层13的一侧具有一个第二表面141。该电绝缘层14的中心区域由该第二表面141向内开设一个通孔142以暴露该散热层13。

该导热柱15设置在该通孔142内，其一端与该散热层13热连接。该导热柱15具有一个远离该散热层13且对应于该通孔142的承载面151。

该两个电极接脚16极性相反，相互隔离并分别设置在该电绝缘层14的第二表面141上。在本实施例中，该两个电极接脚16位于该电绝缘层14所开设的通孔142的两侧，且分别具有一个远离该电绝缘层14的第三表面161。可以理解的是，该两个电极接脚16也可设置在该通孔142同一侧，其并不局限于具体实施例。在本实施例中，该两个电极接脚16厚度相同，其均可具体采用金属材料如铜、金、铝、铟、锡，以及上述金属的合金，当然，其也可以采用其它材料，如氧化铟锡(ITO)等。

在本实施例中，该固态发光芯片17为一个LED芯片，其设置在该导热柱15的承载面151上。具体地，该固态发光芯片17的底面与该导热柱15的承载面151通过导热胶，如银胶(Agepoxy)进行连接，从而使得该固态发光芯片17与该导热柱15形成热接触。可以理解的是，该固态发光芯片17与该导热柱15也可使用共烧接合法(solder bonding process)相连接，具体为在该固态发光芯片17与该导热柱15之间设置锡球，在温度环境下使得锡球熔融，并经冷却后使得固态发光芯片17与导热柱15相连接在一起。当然，该固态发光芯片17与该导热柱15还可通过共晶接合法(eutectic process)相连接，具体为在高温及超声波(ultrasonic)环境下压合该固态发光芯片17，使得该固态发光芯片17与该导热柱15键合(bonding)。另外，该固态发光芯片17的正负电极通过打线连接(wire bonding)至该两个电极接脚16。本实施例中，该固态发光芯片17通过两个金属导线分别连接至该两个电极接脚16的第三表面161上。

该封装体18包括一个反射杯(molding cup)181以及填充于反射杯181内的透光保护层182。该反射杯181部分包覆该两个电极接脚16且位于电绝缘层14远离散热层13的一侧，且环绕固态发光芯片17设置。该反射杯181的内表面为一个反射面。该透光保护层182充分填充该反射杯181并密封该固态发光芯片17。该封装体18具有一个光出射面183。在本实施例中，该光出射面183与该导光板11的入光面116均为平面，该光出射面183与该导光板11的入光面116紧密接触。并且，该导光板11的入光面116覆盖该封装体18的整个光出射面183。该透光保护层182的材料可为树脂(resin)、硅树脂(silicone)、环氧树脂(epoxy resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，或玻璃等。

工作时，外部电源(图未示)通过两个电极接脚16及金属导线对固态发光芯片17供电。一方面，固态发光芯片17发射的光线透过该透光保护层182入射至该导光板11。另一方面，该固态发光芯片17发出的热量经由该导热柱15传送至该散热层13，并导出至外界。

由于两个电极接脚16与散热层13分处电绝缘层14的两侧从而相互分离，使得该固态发光芯片17导电及导热的路径可以相互隔离，因此，在保障对固态发光芯片17进行供电以使其发光的前提下，该固态发光芯片17发出的热量可较佳地通过该导热柱15并经过该散热层13导出。因此，该背光模组10具有良好的散热效率。并且，由于发光单元126的光出射面183与该导光板11的入光面116紧密接触，且在同一平面上，因此，固态发光芯片17发出的光无须经过空气传播，而是透过透光保护层182直接入射至导光板，从而减少了光线传播过程中在空气中的损耗，因此，该背光模组10具有较高的出光效率。

在本实施例中，各个发光单元126的电绝缘层14也相互连接一体成型。当然，各个发光单元126的散热层13、电绝缘层14也可以分别独立设置。可以理解的是，该散热层23也可以与外部元件热连接，以将固态发光芯片17工作进散发的热量通过外部元件散发至外界。

参见图2，本发明第二实施例提供一种背光模组20，其与第一实施例所提供的背光模组10基本相同，不同之处在于：该背光模组20的导光板21的入光面216上设置有电路层(图未示)。优选的，该电路层为一透光导电层，该透光导电层的材料可以为金属氧化物，如：氧化铟锡(ITO)，氧化镓锌(Ga doped ZnO；GZO)，氧化铝锌(Al doped ZnO；AZO)等。该两个电极接脚26设置在电绝缘层24上，且远离该固态发光芯片27的一端分别弯折至该导光板21的入光面216，并且沿该导光板21分别向该反射杯281的方向延伸，且通过该电路层与外部电源电连接。在本实施例中，该两个电极接脚26的外表面、该导光板21的入光面216以及发光单元226的光出射面283在同一平面上。并且，该两个电极接脚26的外表面以及发光单元226的光出射面283分别与该导光板21的入光面216紧密接触。并且，该导光板21的入光面216覆盖该发光单元226的整个光出射面283。每个发光单元226包括的电绝缘层24相互独立。该散热层23包括沿远离该电绝缘层24的一侧延伸出多个间隔分布的散热片29。

可以理解的是，在本实施例中，每个发光单元226包括的电绝缘层24也可以相互连接，或者一体成型。当然，该两个电极接脚26也可以的远离该固态发光芯片27的一端也可以仅弯折至该导光板21的入光面216，以与该入光面216上的电路层电连接。

参见图3，本发明第三实施例提供一种背光模组30，其与第二实施例所提供的背光模组20基本相同，不同之处在于：该导光板31的入光面316上设置有电路层(图未示)，该两个电极接脚36设置在电绝缘层34上，且远离该固态发光芯片37的一端分别弯折至该导光板31的入光面316，并且沿该导光板31分别向远离该反射杯381的方向延伸，且通过该电路层与外部电源电连接。该散热层33为平板状。

可以理解的是，上述各实施中背光模组包括的散热层，电绝缘层，电极接脚的结构可以根据实际情况，相互组合，并不限于实施例所示。并且，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种背光模组，其包括：一个导光板以及一个光源模组，该导光板具有一个入光面以及一个与该入光面相接的出光面，该光源模组与该导光板的入光面相对设置，其特征在于：该光源模组包括至少一个发光单元，该至少一个发光单元包括：

一个固态发光芯片；

一个封装体，其环绕该固态发光芯片，该封装体具有一个光出射面，该光出射面与该导光板的入光面紧密接触。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该发光单元进一步包括：

一个散热层，该散热层具有一个第一表面；

一个电绝缘层，其设置在该散热层的第一表面上，该电绝缘层远离该散热层的一侧具有一个第二表面，该电绝缘层由该第二表面向内开设一个通孔以暴露该散热层；

一个导热柱，其设置在该通孔内，且具有对应于通孔的承载面；以及

两个电极接脚，其相互隔离并分别设置在该电绝缘层的第二表面上；

该固态发光芯片对应设置在该导热柱的承载面上且分别与该两个电极接脚层电连接。

3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，该两个电极接脚的远离该固态发光芯片的一端弯折至该导光板的入光面，且两个电极接脚的端部与该导光板的入光面紧密接触。

4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，该导光板的入光面上设置有电路层，该两个电极接脚分别与该电路层电连接。

5.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，该两个电极接脚的远离该固态发光芯片的一端弯折至该导光板的入光面，且两个电极接脚的外表面与该导光板的入光面紧密接触。

6.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，该固态发光芯片通过共晶结合方式或者共烧接合方式设置在该导热柱的承载面上。

7.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，该封装体包括一个反射杯以及设置在该反射杯内的透明填充层。

8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该导光板的入光面覆盖该封装体的整个光出射面。

9.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该封装体的光出射面与该导光板的入光面均为平面，且在同一平面上。

10.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该固态发光芯片包括发光二极管芯片。