TWI384283B - 發光二極體之背光模組 - Google Patents

Description

發光二極體之背光模組

本發明是有關於一種背光模組，且特別是有關於一種發光二極體的背光模組。

液晶顯示器目前廣泛應用於液晶電視、筆記型電腦、手機、數位相機、個人數位助理(Personal Digital Assistant；PDA)等電子產品，其具有功耗低、重量輕以及厚度薄等優點。

由於液晶本身並不發光，液晶顯示器需透過外來光源來顯示畫面，故背光模組是液晶顯示器不可或缺的部分。背光模組為液晶顯示器提供光源，主要由光源、光學膜和框架等部分組成。

背光模組光源包括有冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)和發光二極體(Light Emitting Diode；LED)等類型。發光二極體具有亮度高、色純度高、壽命長、無汞以及可靠性佳等特性。

現有的發光二極體之背光模組，多以數層光學膜搭配發光二極體來使用。參照第1圖，其係繪示習知發光二極體背光模組的結構示意圖。發光二極體背光模組100具有複數個發光二極體封裝110，其位於電路板130上，而電路板130上貼有反射片150，搭配下擴散片170a、集光片190與上擴散片170b，以達到所需亮度。

因此，習知的發光二極體背光模組需要使用多片光學膜，以提供液晶顯示器均勻明亮的背光源，進而導致增加生產成本與其製程之複雜度。

有鑑於此，為了解決上述問題，本發明之一目的係提供一種背光模組，利用複數個發光二極體單元與包覆於其外的擴散材料，來提供液晶顯示器均勻明亮的背光源，以達到減少光學膜的使用與降低製程複雜度之功效。

為了達成上述目的，本發明提供一種背光模組，其包括一電路板、複數個發光二極體單元與一擴散材料，其中發光二極體單元位於電路板上，擴散材料包覆發光二極體單元。

本發明所揭露之背光模組可提供液晶顯示器均勻明亮的背光源，並可減少光學膜的使用數量與降低製程複雜度。

為了讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，做詳細說明如下。

參照第2圖，其係繪示本發明之發光二極體背光模組的結構示意圖。發光二極體背光模組200具有複數個發光二極體單元210，配置於電路板230上。每一個發光二極體單元210含有至少一個發光二極體晶片211。發光二極體晶片211係以晶片直接封裝方式(Chip on Board；COB)直接整合在電路板230上。

在較佳實施例中，每一個發光二極體單元210的射出光為單一顏色光源且彼此顏色相同。舉例而言，單一顏色光源可為白光、紅光、綠光、藍光、黃光、橙光或利用發光二極體產生之其他顏色光源。發光二極體單元210內的發光二極體晶片211亦可利用複數個不同顏色之晶片，以形成單一顏色光源。舉例而言，發光二極體單元210可為紅、綠、藍色的組合，但不以此為限。此三原色搭配以呈現例如是白光。此外，發光二極體單元210可單獨使用而分別呈現紅、綠、藍光。例如，藍色發光二極體晶片可再搭配黃色螢光體使用，亦可呈現白光。

擴散材料270係直接包覆發光二極體單元210，以達到亮度均勻的目的。在較佳實施例中，擴散材料270係由高折射率材質271與擴散粒子273組合而成，其中高折射率材質271的折射率介於1.2與2.5之間，且擴散粒子273均勻分佈其中。

在較佳實施例中，高折射率材質271為透明性的熱固或熱塑型樹脂，其可藉由受熱或受光反應成一固化擴散材料，而將發光二極體晶片包覆於電路板上。另外，擴散粒子273亦包含螢光體；例如，短波段的發光二極體晶片211可搭配黃色螢光體為擴散粒子273，或者搭配紅色與綠色螢光體為擴散粒子273。於此，短波段範圍是指介於300至500奈米(nm)。

在較佳實施例中，電路板230上具有反射層250。反射層250可為直接塗附於電路板230的反射材質，亦可為貼附在電路板230上的反射片。電路板230可為金屬核心電路板(Metal Core PCB；MCPCB)，以利發光二極體晶片211散熱。

在較佳實施例中，擴散材料270具有稜鏡微結構290。稜鏡微結構290可直接形塑在擴散材料270上，或者形塑於另一光學膜(如：擴散膜、集光片等)，且此光學膜配置位於擴散材料270上，以提供聚光之效果。

本發明可依實際需求搭配其他光學膜(如：反射片、擴散膜、集光片等)，以達到預期之光學效果，其均不脫離本發明之精神與範圍。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者，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．．．發光二極體背光模組

110．．．發光二極體封裝

130．．．電路板

150．．．反射片

170a．．．下擴散片

170b．．．上擴散片

190．．．集光片

200．．．發光二極體背光模組

210．．．發光二極體單元

211．．．發光二極體晶片

230．．．電路板

250．．．反射層

270．．．擴散材料

271．．．高折射率材質

273．．．擴散粒子

290．．．稜鏡微結構

第1圖是習知發光二極體背光模組結構示意圖。

第2圖是本發明之發光二極體背光模組結構示意圖。

200．．．發光二極體背光模組

210．．．發光二極體單元

211．．．發光二極體晶片

230．．．電路板

250．．．反射層

270．．．擴散材料

271．．．高折射率材質

273．．．擴散粒子

290．．．稜鏡微結構

Claims (17)

1. 一種背光模組，包括：一電路板；複數個發光二極體單元，以晶片直接封裝方式配置於該電路板上，其中該等發光二極體單元內各包含至少一個發光二極體晶片；以及一擴散材料，直接覆蓋該電路板之表面且該等發光二極體單元共同被該擴散材料所包覆。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該等發光二極體單元皆呈現單一顏色光。
3. 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中該單一顏色光為白光。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該至少一個發光二極體晶片之數量為複數個，其中至少兩個該等發光二極體晶片之顏色不同。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該至少一個發光二極體晶片之數量為複數個，且該等發光二極體單元各放射紅色、綠色與藍色光。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該擴 散材料包括一高折射率材質與複數個擴散粒子，且該高折射率材質的折射率介於1.2至2.5之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中該高折射率材質係為一透明熱塑性樹脂。
8. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中該高折射率材質係為一透明熱固性樹脂。
9. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組，其中該至少一個發光二極體晶片之波段介於300至500nm。
10. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中該等擴散粒子包含螢光體。
11. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中該等擴散粒子係為黃色螢光體。
12. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中該等擴散粒子係為紅色與綠色螢光體。
13. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，另包括一反射層，設於該電路板上。
14. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組，其中該反射層係為直接塗附於該電路板上的反射材質。
15. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，另包括一稜鏡微結構。
16. 如申請專利範圍第15項所述之背光模組，其中該稜鏡微結構係直接形塑於該擴散材料上。
17. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該電路板係為一金屬核心電路板。