TWI392932B - 發光二極體模組 - Google Patents

Description

發光二極體模組

本發明是有關於一種發光元件，且特別是有關於一種發光二極體模組(LED module)。

由於液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)具有低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等傳統陰極射線管(cathode ray tube，CRT)所製造之顯示器無法達到的優點，因此液晶顯示器已成為近年來顯示器研究的主要課題，且不斷地朝向彩色化發展。

由於液晶顯示器為非自發光型顯示器，因此需要背光源(backlight unit)提供所需之光線，方可達到顯示的功能。近年來，隨著環保意識的提昇，背光源中所使用的發光元件已逐漸從冷陰極螢光燈管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)轉換成更為環保的發光二極體元件。當發光二極體元件被應用於背光源中時，發光二極體元件通常係設置於印刷電路板上，以形成發光二極體燈條(LED light bar)，而發光二極體燈條通常會透過一可撓性線路(flexible printed circuit，FPC)與一控制電路板電性連接，其中，印刷電路板是個完整的基板，其不具有任何足以讓可撓性線路穿過的開口、凹槽或開槽等等。

在現有技術中，發光二極體燈條與可撓性線路之間係採用壓焊接合的方式來達成電性連接，但由於接合面積十分有限，導致接合強度不足以抵抗外力的拉扯，因此發光二極體燈條與可撓性線路之間接觸不良或可撓性線路從發光二極體燈條上脫落的問題難以有效獲得解決。

本發明提供一種具有良好可靠度(favorable reliability)的發光二極體模組。

本發明提供一種發光二極體模組，其適於與一控制電路板電性連接，而此發光二極體模組包括一發光二極體燈條以及一可撓性線路。發光二極體燈條包括一電路板以及多個發光二極體元件。電路板具有一第一表面、一與第一表面相對之第二表面、多個第一接點、多個第二接點以及一開槽，且第一接點與第二接點位於第一表面上。發光二極體元件配置於電路板之第一表面上，並與第一接點電性連接。可撓性線路穿過開槽而與第二接點電性連接，且可撓性線路包括一第一接合部、一第二接合部以及一折彎部。第一接合部具有多個與第二接點電性連接之第三接點，且第一接合部與電路板之第一表面接觸。第二接合部具有多個與控制電路板電性連接之第四接點。折彎部連接於第一接合部與第二接合部之間，並且穿過前述之開槽。

在本發明之一實施例中，前述之電路板包括一硬質印刷電路板(rigid printed circuit board)。

在本發明之一實施例中，前述之發光二極體元件包括側向發光二極體元件(side-view LED)。

在本發明之一實施例中，前述之開槽包括一開口(opening)。

在本發明之一實施例中，前述之開槽包括一從電路板之一邊緣向內延伸之缺口(notch)。

在本發明之一實施例中，前述之開槽的寬度大於可撓性線路的寬度。

在本發明之一實施例中，前述之第二接合部與電路板之第二表面接觸。

在本發明之一實施例中，前述之可撓性線路具有一第三表面以及一第四表面，而第三接點位於第三表面上，且可撓性線路之第四表面與電路板之第二表面接觸。

基於上述，由於本發明之發光二極體燈條中的電路板具有開槽，因此本發明可以透過開槽來降低可撓性線路在受到不當外力拉扯時發生接觸不良或脫落的機率。

為讓本發明之上述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。

圖1為本發明一實施例之發光二極體模組的上視示意圖，而圖2A以及圖2B為沿著圖1中A-A’剖面線之剖面示意圖。請參照圖1與圖2A，本實施例之發光二極體模組100適於與一控制電路板(未繪示)電性連接，而此發光二極體模組100包括一發光二極體燈條110以及一可撓性線路120。發光二極體燈條110包括一電路板112以及多個發光二極體元件114。電路板112具有一第一表面112a(或稱為上表面)、一與第一表面112a相對之第二表面112b(或稱為下表面)、多個第一接點112c、多個第二接點112d以及一開槽112e，且第一接點112c與第二接點112d位於第一表面112a上。發光二極體元件114配置於電路板112之第一表面112a上，並與第一接點112c電性連接。可撓性線路120穿過開槽112e而與第二接點112d電性連接，且可撓性線路120包括一第一接合部122、一第二接合部124以及一折彎部126。第一接合部122具有多個與第二接點112d電性連接之第三接點122a，且第一接合部122與電路板112之第一表面112a接觸。第二接合部124具有多個與控制電路板(未繪示)電性連接之第四接點124a。折彎部126連接於第一接合部122與第二接合部124之間，且折彎部126會穿過前述之開槽112e。

在本實施例中，電路板112例如為一硬質印刷電路板(rigid printed circuit board)。一般而言，電路板112可為FR-4印刷電路板、FR-5印刷電路板、金屬核心印刷電路板(Metal-Core Printed Circuit Board，MCPCB)等。此外，電路板112上之第一接點112c與第二接點112d例如為銅焊墊(Cu pads)。

第一接點112c與發光二極體元件114之間例如是透過焊料(solder material)達成電性連接之目的，而第二接點112d與第三接點122a之間例如是透過壓焊接合的方式來達成電性連接。於其它實施例，第一接點112c與發光二極體元件114之間亦不用透過焊料接合，而是利用直接壓著法接合，或其它合適的方法。此外，第四接點124a與控制 電路板(未繪示)之間可透過任意方式達成電性連接之目的。舉例而言，第四接點124a設計為一連接器(connector)，而控制電路板(未繪示)上具有對應之連接器插槽，透過連接器與連接器插槽的組合，第四接點124a便可順利地與控制電路板(未繪示)電性連接。或者是，第四接點124a可透過焊料、接合物或其它合適的方式來電性連接。

由圖1可知，本實施例之開槽112e為一從電路板112之邊緣向內延伸之缺口(notch)或稱為凹口、內陷，且此開槽112e的寬度W1例如大於可撓性線路120的寬度W2。此處，開槽112e的寬度W1係指開槽112e在平行於X軸方向上的尺寸(dimension)，而可撓性線路120的寬度W2係指可撓性線路120在平行於X軸方向上的尺寸。

在本實施例中，發光二極體元件114為點發光源，且例如是沿著平行於X軸之方向排列，因此沿著某方向(例如X軸)排列的發光二極體114所發出的光線像一光棒，以提供一線性光源(linear light source)。此外，各個發光二極體元件114例如是側向發光二極體元件(side-view LED)。換言之，各個發光二極體元件114所發出的光線係沿著平行於Y軸方向傳遞。於其它實施例，各個發光二極體元件114可為向上(頂)發光二極體元件，或者是部份發光二極體元件114為側向發光二極體元件，而另一部份發光二極體元件114為向上(頂)發光二極體元件，其中，使用頂發光二極體時，亦可選擇性配合其它反射元件將頂發光二極體所發出的光線轉變為側向傳遞。再者，發光二極體元件114之發光成份可為有機材料、無機材料、或上述之混合物、或上述之堆疊層。一般而言，發光二極體是由基板、形成於基板上之發光件以及覆蓋於發光件及基板上並將發光件封合於基板上之封合層。於其它實施例中，封合層之上可選擇性地設置一透鏡，以期能將光線聚焦、發散或轉向。

由圖2A可知，可撓性線路120具有一第三表面120a以及一第四表面120b，而第三接點122a位於第三表面120a上，且可撓性線路120之第四表面120b與電路板112之第二表面112b接觸。此外，第二接合部124與電路板112之第二表面112b接觸。也就是說，第一接合部122的下表面(即第三表面120a)上具有第三接點122a，而第一接合部122的下表面是面對著電路板112之第一表面112a，且第一接合部122的下表面上的第三接點122a實質上對應於電路板112第一表面112a之第二接點112d，而第一接合部122的上表面(即第四表面120b)，未與其它元件電性連接，其中，下表面(即第三表面120a)與上表面(即第四表面120b)相對。第二接合部124鄰接於折彎部126之一端，且具有一上表面(即第四表面120b)，此上表面(即第四表面120b)面對著電路板112之第二表面112b，且第二接合部124之上表面(即第四表面120b)上不具有任何與其它元件電性連接之元件。此外，上表面(即第四表面120b)與電路板112之第二表面112b接觸但絕緣。承上述，第二接合部124還具有下表面(即第三表面120a)，此下表面(即第三表面120a)亦未與其它元件電性連接，其中，上表面(即第四表面120b)與下表面(即第三表面120a)相對。

由於可撓性線路120之第一接合部122位在電路板112的上方，第二接合部124位在電路板112的下方，且折彎部126則穿過電路板112之開槽112e，因此可撓性線路120在Z軸方向上的移動便受到一定程度的侷限。當可撓性線路120受到不當外力拉扯時，由於其在Z軸方向上的移動已經受到一定程度的侷限，因此電路板112與可撓性線路120之間較不容易發生接觸不良，或可撓性線路120從電路板112上脫落之問題。

接著請參照圖2B，為了確保開槽112e附近的可撓性線路120不會被電路板112所刮傷，本實施例可將開槽112e的邊緣設計為圓化邊緣(rounding edge)，以避免可撓性線路120被刮傷或產生折痕。

圖3為本發明另一實施例之發光二極體模組的上視示意圖。請參照圖1與圖3，本實施例之發光二極體模組100’與發光二極體模組100類似，惟二者主要差異之處在於：本實施例之電路板112’的開槽112e’係一未延伸至電路板112’之邊緣的開口(opening)。同樣地，此開槽112e’的寬度W1’例如大於可撓性線路120的寬度W2。

再者，前述實施例所述之開槽、開口、缺口之形狀可為圓形、矩形、楕圓形、長方形、菱形或其它多邊形。於本發明之實施例中，主要是以長方形或楕圓形為例，其較能減少印刷電路板的可佈線面積損失。

在前述實施例之發光二極體燈條中，由於電路板具有不同型態之開槽，因此本發明可以有效地降低可撓性線路在受到不當外力拉扯時發生接觸不良或脫落的機率。

100、100’．．．發光二極體模組

110．．．發光二極體燈條

112、112’．．．電路板

112a．．．第一表面

112b．．．第二表面

112c．．．第一接點

112d．．．第二接點

112e、112e’．．．開槽

114．．．發光二極體元件

120．．．可撓性線路

120a．．．第三表面

120b．．．第四表面

122．．．第一接合部

122a．．．第三接點

124．．．第二接合部

124a．．．第四接點

126．．．折彎部

W1、W1’．．．開槽的寬度

W2．．．可撓性線路的寬度

圖1為本發明一實施例之發光二極體模組的上視示意圖。

圖2A以及圖2B為沿著圖1中A-A’剖面線之剖面示意圖。

圖3為本發明另一實施例之發光二極體模組的上視示意圖。

100．．．發光二極體模組

110．．．發光二極體燈條

112．．．電路板

112a．．．第一表面

112c．．．第一接點

112d．．．第二接點

112e．．．開槽

114．．．發光二極體元件

120．．．可撓性線路

122．．．第一接合部

124．．．第二接合部

126．．．折彎部

W1．．．開槽的寬度

W2．．．可撓性線路的寬度

Claims (8)

1. 一種發光二極體模組，適於與一控制電路板電性連接，該發光二極體模組包括：一發光二極體燈條，包括：一電路板，具有一第一表面、一與該第一表面相對之第二表面、多個第一接點、多個第二接點以及一開槽，該些第一接點與該些第二接點位於該第一表面上；多個發光二極體元件，配置於該電路板之該第一表面上，並與該些第一接點電性連接；一可撓性線路，穿過該開槽而與該些第二接點電性連接，該可撓性線路包括：一第一接合部，具有多個與該些第二接點電性連接之第三接點，且該第一接合部與該電路板之該第一表面接觸；一第二接合部，具有多個與該控制電路板電性連接之第四接點；以及一折彎部，連接於該第一接合部與該第二接合部之間，並且穿過該開槽。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該電路板包括一硬質印刷電路板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該些發光二極體元件包括側向發光二極體元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該開槽包括一開口。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該開槽包括一從該電路板之一邊緣向內延伸之缺口。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該開槽的寬度大於該可撓性線路的寬度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體模組，其中該第二接合部與該電路板之該第二表面接觸。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體模組，其中該可撓性線路具有一第三表面以及一第四表面，而該第三接點位於該第三表面上，且該可撓性線路之該第四表面與該電路板之該第二表面接觸。