TW201313055A - 發光二極體模組與採用此發光二極體模組之顯示器 - Google Patents
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Abstract
本發明提出一種發光二極體模組與一種採用此發光二極體模組之顯示器。所述之發光二極體模組包括有電路基板、發光二極體晶片、連接器與導電線。上述之發光二極體晶片具有至少三個接腳，並透過這些接腳固設於電路基板，且其中一接腳係定義為不連接接腳。上述之連接器包括有非導電殼體、至少一固定接腳與導電體。上述之固定接腳係連接非導電殼體，非導電殼體係透過上述之固定接腳固設在電路基板上。上述之導電體係包覆部分非導電殼體。上述之導電線係設置於電路基板，並電性連接於上述之導電體與不連接接腳之間。
Description
本發明是有關於一種應用於平面顯示器的發光二極體模組，且特別是有關於一種具有靜電放電防護設計的發光二極體模組與採用這種發光二極體模組的顯示器。
在液晶顯示器之背光模組的現行技術中，大多會採用發光二極體模組來做為光源。而發光二極體模組係由單顆發光二極體晶片或由單串發光二極體晶片所構成。然而，由於背光模組在組裝時經常會受到作業人員的觸碰，導致發光二極體模組經常受到靜電放電(Electro-Static discharge,ESD)的破壞。而通常只要5KV的靜電放電就足以使發光二極體模組中單顆或單串的發光二極體晶片受到損壞。
目前的普遍做法為在每顆發光二極體晶片的製程中加入稽納二極體(Zener-Diode)，以提供靜電放電的防護。然而，這樣的靜電放電防護設計將使得發光二極體晶片的金線製程(Gold-wire process)變得繁複，進而造成發光二極體晶片的製造時間與製造成本的增加。此外，額外增加的稽納二極體也會佔據燈杯空間，造成發光二極體晶片的發光亮度降低。
本發明提供一種發光二極體模組，其亦具有靜電放電防護設計，且其製造簡單、成本低廉，而發光二極體晶片的發光亮度也不受影響。
本發明另提供一種發光二極體模組，其同樣具有靜電放電防護設計，且其製造簡單、成本低廉，而發光二極體晶片的發光亮度也不受影響。
本發明又提供二種顯示器，分別採用上述二種發光二極體模組。
本發明提出一種發光二極體模組，其包括有電路基板、第一發光二極體晶片、連接器以及導電線。上述之第一發光二極體晶片具有至少三個接腳，並透過這些接腳固設於電路基板，且其中一接腳係定義為第一不連接接腳。上述之連接器包括有非導電殼體、至少一固定接腳以及導電體。上述之固定接腳係連接非導電殼體，且非導電殼體係透過上述之固定接腳固設在電路基板上。上述之導電體係包覆部分非導電殼體。而上述之導電線係設置於電路基板，並電性連接於上述之導電體與第一不連接接腳之間。
本發明再提出一種顯示器，其包含顯示面板、如前述之具有導電體的發光二極體模組以及金屬背板。所述之發光二極體模組用以提供光源給顯示面板，而所述之金屬背板係電性連接於導電體。
而在本發明的另一種發光二極體模組中，電路基板係具有貫孔，並於貫孔中設置了導電件，而此導電件又電性連接至連接器的固定接腳與發光二極體晶片的不連接接腳。此外，發光二極體模組與平面顯示器的金屬背板皆透過適當的機構設計，使得將發光二極體模組組裝至金屬背板後，導電件可電性接觸到金屬背板。如此一來，當發光二極體模組例如連接器的接口附近發生靜電放電事件時，靜電能量便可透過連接器的固定接腳與上述之導電件而導入至金屬背板。而當發光二極體晶片附近發生靜電放電事件時，靜電能量則可透過發光二極體晶片的不連接接腳、導電線、連接器的固定接腳與上述之導電件而導入至金屬背板。
本發明又提出一種顯示器，其包含顯示面板、如前述之具有導電件的發光二極體模組以及金屬基板。所述之發光二極體模組用以提供光源給顯示面板，而所述之金屬基板係電性連接於至少一導電件。
由上述可知，本發明之各種發光二極體模組皆具有靜電放電防護設計。而由於不需增設額外的稽納二極體，因此發光二極體模組的製造簡單、成本低廉，而發光二極體晶片的發光亮度也不受影響。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第一實施例：
圖1是依照本發明一實施例之一發光二極體模組的上視示意圖。請參照圖1，此發光二極體模組100包括有電路基板110、第一發光二極體晶片120、第二發光二極體晶片130、導電線140以及連接器200。在此例中，第一發光二極體晶片120具有四個接腳，分別以121、122、123與124來標示，且此第一發光二極體晶片120還透過這些接腳固設於電路基板110上。此外，接腳121係定義為第一不連接接腳(no connection pin,NC pin)。第二發光二極體晶片130亦具有四個接腳，分別以131、132、133與134來標示，且此第二發光二極體晶片130亦透過這些接腳固設於電路基板110上。此外，接腳131係定義為第二不連接接腳。
上述之連接器200包括有非導電殼體210、導電體220、固定接腳201、固定接腳202、第一電源接腳203與第二電源接腳204。固定接腳201與202皆連接非導電殼體210，且非導電殼體210係透過這二個固定接腳201與202固設在電路基板110上，固設方式可以例如以卡扣固接、螺絲固接或透過固定接腳201與202將連接器200以焊錫焊接於電路基板110上，並且固定接腳的數目可依實際需求進行調整，固定接腳的數目越多，其固設後之機構越牢固，若強度許可，可使用單一固定接腳。第一電源接腳(例如是GND接腳)203配置在電路基板110上，並透過電路基板110上的導電線(未標示)電性連接至第二發光二極體晶片130之接腳133。而第二電源接腳(例如是VDD接腳)204亦配置在電路基板110上，並透過電路基板110上的導電線(未標示)電性連接第一發光二極體晶片120之接腳124與122(這是因為此例之接腳122與124的功能定義為相同，也可以是選擇電性連接這二者的其中之一)。至於第一發光二極體晶片120之接腳123電性連接第二發光二極體晶片130之接腳134與132(這是因為此例之接腳132與134的功能定義為相同，也可以是選擇電性連接這二者的其中之一)，上述為第一發光二極體晶片120與第二發光二極體晶片130串聯連接之實施例，但此種連接方式並非用以限制本發明，本發明之發光二極體晶片也可以是採用並聯方式連接。上述之導電體220係包覆部分非導電殼體210，在一可行實施方式中，導電體220還可以進一步電性連接於固定接腳201與202。導電體220的詳細配置方式將於圖2詳述。至於上述之導電線140，其係設置於電路基板110上，並且可以直接電性連接導電體220或透過電性連接固定接腳201電性連接導電體220，另外導電線140亦電性連接第一不連接接腳(即接腳121)與第二不連接接腳(即接腳131)。
圖2A即為圖1之連接器的立體示意圖。如圖2A所示，連接器200之非導電殼體210係具有一接口211，此接口211具有四個外側壁，分別以212、213、214與215來標示，而外側壁212係透過固定接腳201與202固設於接口211以及圖1所示的電路基板110之間。而在此例中，導電體220係包覆外側壁213、214與215，並涵蓋被包覆之外側壁的至少部分面積。
圖2B即為圖1之發光二極體模組與平面顯示器之金屬背板的組裝示意圖。在圖2B中，標示與圖1中的標示相同者表示為相同物件。如圖2B所示，發光二極體模組與平面顯示器的金屬背板230皆透過適當的機構設計，使得將發光二極體模組組裝至金屬背板230後，連接器200上之導電體220便可電性接觸到金屬背板230，而金屬背板230設置於顯示面板(圖未式)之後方。
藉由上述可知，在將發光二極體模組100組裝至金屬背板230後，一旦連接器200的接口211附近發生靜電放電事件時，靜電能量便可透過接口211附近的導電體220導入至金屬背板230。而一旦發光二極體晶片120或130附近發生靜電放電事件時，靜電能量則可透過發光二極體晶片的不連接接腳、導電線140與導電體220而導入至金屬背板，並且在本發明中，接地並非限定必須與地球接地(大地接地)，而是若電路元件電性耦接到一足夠分配靜電放電所產生的電荷的大型良導體，而達到靜電防護效果，即不脫離本發明接地的概念。此外，只要金屬背板230電性耦接地殼形成大地接地，發光二極體模組100就等於是可透過導電體220大地接地。
僅管在此例中，每一發光二極體晶片皆具有四個接腳，且有二個接腳是電性連接第二電源接腳(例如是VDD接腳)204，然此並非用以限制本發明。舉例來說，每一發光二極體晶片可以僅具有三個接腳，其中一接腳當作陽極，另一接腳當作陰極，而最後的一個接腳則當作不連接接腳使用。此外，導電線140也可以改成僅電性連接固定接腳202，或者是改成電性連接固定接腳201與202。當然，導電體也可以是改成包覆非導電殼體之接口所具有之所有外側壁(例如是五個)中至少二個外側壁，並涵蓋被包覆之外側壁的至少部分面積。
第二實施例：
圖3繪有依照本發明另一實施例之發光二極體模組之其中一部份的剖面示意圖。在圖3中，水平虛線以上的為發光二極體模組300，而水平虛線以下的為平面顯示器之金屬基板500。圖3所示之發光二極體模組300與圖1所示之發光二極體模組100的不同之處，在於圖3所示的發光二極體模組300是採用導電貫孔的方式來與金屬基板500做電性接觸。詳細說明如下。
如圖3所示，此發光二極體模組300的電路基板310具有第一面311與第二面312，且此電路基板310還另具有貫孔313與314，而貫孔313與314中分別設置有導電件320與322，藉以形成導電貫孔，導電件320與322可以例如是在貫孔中鍍上金屬材質(例如：銅、錫)或是以填充方式填充導電材質，此外導電件320與322也可以是固定接腳401或402之延伸而直接插入貫孔之中。導電件320與322係分別電性連接連接器400的固定接腳401與402，圖3所示僅為連接器400一種實施方式，連接器400也可以僅有金屬連接部如金手指方式構成如第一電源接腳403與第二電源接腳404而與外部電源連接。此連接器400實施例亦具有非導電殼體410、第一電源接腳403與第二電源接腳404，並且第一電源接腳403與第二電源接腳404配置位置可依設計調整。此外，此非導電殼體410同樣具有接口411，而此接口411同樣具有四個外側壁，分別以412、413、414與415來標示，而外側壁412係透過固定接腳401與402固設在電路基板310的第一面311與接口411之間。
藉由上述可知，在將發光二極體模組300組裝至金屬基板500後，一旦連接器400的接口411附近發生靜電放電事件時，靜電能量便可透過連接器400的固定接腳與貫孔中的導電件而導入至金屬基板500。而一旦發光二極體晶片附近發生靜電放電事件時，靜電能量則可透過發光二極體晶片的不連接接腳、導電線、連接器400的固定接腳與上述之導電件而導入至金屬基板500，並且在本發明中，接地並非限定必須與地球接地(大地接地)，而是若電路元件電性耦接到一足夠分配靜電放電所產生的電荷的大型良導體，而達到靜電防護效果，即不脫離本發明接地的概念。此外，只要金屬基板500電性耦接地殼形成大地接地，發光二極體模組300就等於是可透過導電件320與322大地接地。
僅管在此例中，是採用二個導電貫孔來實施，然本領域具有通常知識者當知僅採用一個導電貫孔亦可實施本發明，當然，第二實施例中連接器400可以另外包括類似導電體220的包附件，同時透過該金屬包附件達到靜電防護效果。
第三實施例：
圖4是依照本發明一實施例之顯示器的示意圖，此實施例提出一種顯示器600，其包含有顯示面板610、如第一實施例所述之具有導電體220的發光二極體模組100以及金屬背板230。所述之發光二極體模組100用以提供光源給顯示面板610，而所述之金屬背板230係電性連接於導電體220。
第四實施例：
圖5是依照本發明另一實施例之顯示器的示意圖。此實施例提出另一種顯示器700，其包含有顯示面板710、如第二實施例所述之具有導電件320的發光二極體模組300以及金屬基板500。所述之發光二極體模組300用以提供光源給顯示面板710，而所述之金屬基板500係電性連接於至少一導電件320。
綜上所述，在本發明的其中一種發光二極體模組實施例中，係於連接器之非導電殼體的接口的外表面包覆了一導電體，且此導電體還電性連接至連接器的固定接腳與發光二極體晶片的不連接接腳。此外，發光二極體模組與平面顯示器的金屬背板皆透過適當的機構設計，使得將發光二極體模組組裝至金屬背板後，連接器上的導電體可電性接觸到金屬背板。如此一來，當連接器的接口附近發生靜電放電事件時，靜電能量便可透過導電體導入至金屬背板。而當發光二極體晶片附近發生靜電放電事件時，靜電能量則可透過發光二極體晶片的不連接接腳、導電線與導電體而導入至金屬背板。
而在本發明的另一種發光二極體模組實施例中，電路基板係具有貫孔，並於貫孔中設置了一導電件，而此導電件又電性連接至連接器的固定接腳與發光二極體晶片的不連接接腳。此外，發光二極體模組與平面顯示器的金屬背板皆透過適當的機構設計，使得將發光二極體模組組裝至金屬背板後，導電件可電性接觸到金屬背板。如此一來，當連接器的接口附近發生靜電放電事件時，靜電能量便可透過連接器的固定接腳與上述之導電件而導入至金屬背板。而當發光二極體晶片附近發生靜電放電事件時，靜電能量則可透過發光二極體晶片的不連接接腳、導電線、連接器的固定接腳與上述之導電件而導入至金屬背板。
由上述可知，本發明之各種發光二極體模組實施例皆具有靜電放電防護設計。而由於不需增設額外的稽納二極體，因此發光二極體模組的製造簡單、成本低廉，而發光二極體晶片的發光亮度也不受影響，並且相較於其他靜電放電保護方式，本發明實施例所形之靜電放電路徑(靜電放電發生源至機殼之路徑)較短，因此放電路徑電阻較小，放電能力相對較高，因此本發明實施例保護效果較好，此外，本發明實施例若搭配顆發光二極體晶片的製程中加入稽納二極體以提供靜電放電的防護的方式，行成更有效的靜電防護能力，亦為一種可行的實施方式。
本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、300．．．發光二極體模組
110、310．．．電路基板
120．．．第一發光二極體晶片
130．．．第二發光二極體晶片
121、122、123、124、131、132、133、134．．．接腳
140．．．導電線
200、400．．．連接器
201、202、401、402．．．固定接腳
203、403．．．第一電源接腳
204、404．．．第二電源接腳
210、410．．．非導電殼體
211、411．．．接口
212、213、214、215、412、413、414、415．．．外側壁
220．．．導電體
230．．．金屬背板
311．．．第一面
312．．．第二面
313、314．．．貫孔
320、322．．．導電件
500．．．金屬基板
600、700．．．顯示器
610、710．．．顯示面板
圖1是依照本發明一實施例之一發光二極體模組的上視示意圖。
圖2A為本發明一實施例之連接器的立體示意圖。
圖2B為圖1之發光二極體模組與平面顯示器之金屬背板的組裝示意圖。
圖3繪有依照本發明另一實施例之發光二極體模組之其中一部份的剖面示意圖。
圖4是依照本發明一實施例之顯示器的示意圖。
圖5是依照本發明另一實施例之顯示器的示意圖。
100．．．發光二極體模組
110．．．電路基板
120．．．第一發光二極體晶片
130．．．第二發光二極體晶片
121、122、123、124、131、132、133、134．．．接腳
140．．．導電線
200．．．連接器
201、202．．．固定接腳
203．．．第一電源接腳
204．．．第二電源接腳
210．．．非導電殼體
220．．．導電體
Claims (13)
- 一種發光二極體模組，包括：一電路基板；一第一發光二極體晶片，具有至少三個接腳，並透過該些接腳固設於該電路基板，且其中一接腳係定義為一第一不連接接腳；一連接器，包括：一非導電殼體；至少一固定接腳，連接該非導電殼體，其中該非導電殼體係透過該至少一固定接腳固設在該電路基板上；以及一導電體，包覆部分該非導電殼體；以及一導電線，設置於該電路基板，並電性連接於該導電體與該第一不連接接腳之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該非導電殼體具有一接口，該接口具有四個外側壁，其中一外側壁係透過該至少一固定接腳固設於該電路基板與該接口之間，而該導電體係包覆剩餘外側壁中至少二個外側壁，並涵蓋被包覆之外側壁的至少部分面積。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該連接器更具有：一第一電源接腳，配置在該電路基板上，並透過該電路基板電性連接該第一發光二極體晶片之其餘二接腳的其中之一；以及一第二電源接腳，配置在該電路基板上，並透過該電路基板電性連接該第一發光二極體晶片之其餘二接腳的其中另一。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其更包括：一第二發光二極體晶片，具有至少三個接腳，並透過該些接腳固設在該電路基板上，且其中一接腳係定義為一第二不連接接腳；其中該第二不連接接腳係透過該導電線而電性連接該第一不連接接腳。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該發光二極體模組透過該導電體接地。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中，該固定接腳電性連接於該導電線與該導電體之間。
- 一種顯示器，包含：一顯示面板；一如專利範圍第1項所述之發光二極體模組，提供光源給該顯示面板；以及一金屬背板電性連接該導電體。
- 一種發光二極體模組，包括：一電路基板，具有一第一面與一第二面，該電路基板另具有至少一貫孔；一第一發光二極體晶片，具有至少三個接腳，並透過該些接腳固設在該電路基板上，且其中一接腳係定義為一第一不連接接腳；一連接器，包括至少一固定接腳，設置於該電路基板；至少一導電件，設置於該至少一貫孔間，並電性連接該至少一固定接腳；以及一導電線，設置於該電路基板，並電性連接於該至少一固定接腳與該第一不連接接腳之間。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體模組，其中該連接器另包括一非導電殼體，該非導電殼體透過該至少一固定接腳固設於該電路基板的該第一面，且該非導電殼體具有一接口，該接口具有四個外側壁，其中一外側壁係透過該至少一固定接腳固設在該電路基板的該第一面與該接口之間。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體模組，其中該連接器更具有：一第一電源接腳，配置於該電路基板上，並透過該電路基板電性連接該第一發光二極體晶片之其餘二接腳的其中之一；以及一第二電源接腳，配置於該電路基板上，並透過該電路基板電性連接該第一發光二極體晶片之其餘二接腳的其中另一。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體模組，其更包括：一第二發光二極體晶片，具有至少三個接腳，並透過該些接腳固設在該電路基板上，且其中一接腳係定義為一第二不連接接腳；其中該第二不連接接腳係透過該導電線而電性連接該第一不連接接腳。
- 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體模組，其中該發光二極體模組透過該至少一導電件接地。
- 一種顯示器，包含：一顯示面板；一如申請專利範圍第8項所述之發光二極體模組，提供光源給該顯示面板；以及一金屬基板電性連接該至少一導電件。
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