TWI407054B - 發光二極體之光源組及其反射片組 - Google Patents

Description

發光二極體之光源組及其反射片組

本發明是關於一種發光二極體之光源組及其反射片組，尤其是用於液晶顯示器之背光模組之光源組及其反射片組。

由於發光二極體(LED)具有耗電少、效率高、壽命長等特性，亦無汞污染等環保問題。且將之應用於各種平面顯示器的背光源能獲得優越的色彩表現，使得發光二極體於顯示器中的應用在近幾年來受到高度重視與研究。

就背光模組的主要型態，即燈源位置而言，可分為側光式結構與直下式結構。以往液晶顯示器應用產品主要為筆記型電腦與液晶螢幕，其背光模組之特性需求主要在於重量輕、體積小及厚度薄，側光式結構即能符合此需求。但在開發液晶電視用之超大尺寸背光源時，所考慮之要項則必須能有足夠的顯像亮度、寬廣的觀看視角、鮮明的影像對比及較長的使用壽命，鑑於上述之考量，直下式結構便成為大尺寸液晶顯示器的技術主流。

如圖1所示，現有液晶顯示器之直下式背光模組之光源組10包含一反射片11、複數個發光二極體12及一電路板13。該複 數個發光二極體12係固定於該電路板13上，又該反射片11亦固定於該電路板13上。該反射片11包含一板材111及複數個設於該板材111之通孔112。複數個發光二極體12係分別位於該複數個通孔112中，亦即露出於板材111上通孔112。發光二極體12產生之光線首先會入射進入上方之擴散板(圖未示)，並產生反射光，然後該板材111會將反射光回收再利用，亦即向擴散板再反射回去。

當液晶顯示器之尺寸愈大，則發光二極體之光源組10和反射片11之尺寸亦愈大。關於反射片11之製作，其係在一金屬板材111上藉由多孔沖頭直接沖製而形成複數個通孔112。為了滿足通孔112之相對應位置準確度要求，所以在模具製作上成本增加。再者為製作具有數百個以上通孔112之單片反射片11則勢必其單位成本需要增多，而且在組裝定位上困難度相當高。亦即，每片反射片11上若有少數孔位偏移或缺陷則就要報廢，而且數百個通孔112也要分別和對應的發光二極體12對準才能完成組裝。

當光源組10採用高功率之發光二極體12時，因高亮度之發光二極體12會產生較多之熱量。該熱量若累積於電路板會造成溫度升高，因此會使得發光二極體12之亮度反而變暗。所以一般高亮度發光二極體12之分佈較為寬疏，但也使得光源組10之面光源呈現不均勻之現象。為改善此種不均勻的問題，就將高功率之發光二極體12改為一般低功率之發光二極體12，但一併需要增加發光二極體12之分佈密度，如此反射片11 上通孔112數量也要增加。亦即，上述反射片11之成本與組裝問題將更為棘手。

本發明提供一種發光二極體之光源組及其反射片組，藉由模組化之反射片組而解決上述反射片之成本與組裝問題。更適於應用於大尺寸液晶顯示器。

為解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：一種發光二極體之光源組包含複數個反射片、複數個發光二極體及一電路板。各該反射片包含一板材及複數個設於該板材之開孔。該複數個發光二極體係固定於該電路板上，又該複數個反射片亦固定於該電路板上。藉由該複數個反射片彼此搭接及組合於該電路板上，該複數個發光二極體係分別位於該複數個開孔中，所產生之光線會被該板材之表面反射。

本發明提供另一種發光二極體之光源組，其包含複數個第一反射片、複數個第二反射片、複數個發光二極體及一電路板。各該第二反射片包含一第二板材及複數個設於該板材之開孔，及各該第一反射片包含一第一板材。該複數個發光二極體係固定於該電路板上，又該複數個第一反射片及複數個第二反射片亦固定於該電路板上。藉由該複數個複數個第一反射片及複數個第二反射片彼此交錯搭接及組合於該電路板上，該複數個發光二極體係分別位於該複數個開孔中，所產生之光線會被該板材之表面反射。

本發明還提供一種反射片組，其包含複數個反射片、一第一 離型紙及一第二離型紙。該複數個反射片係夾設於該第一離型紙及第二離型紙之間。各該反射片包含一板材及複數個設於該板材之開孔。

10‧‧‧光源組

11‧‧‧反射片

12‧‧‧發光二極體

13‧‧‧電路板

20、30、50‧‧‧發光二極體之光源組

22‧‧‧發光二極體

23、23'‧‧‧電路板

40‧‧‧反射片組

41‧‧‧黏著劑

42‧‧‧第一離型紙

43‧‧‧第二離型紙

50‧‧‧光源組

60‧‧‧光源模組

61‧‧‧背部框架

62‧‧‧反射片

63‧‧‧擴散板

64‧‧‧光學膜片

519‧‧‧開孔

111‧‧‧板材

112‧‧‧通孔

211~217‧‧‧反射片

218‧‧‧板材

219‧‧‧開孔

311~317‧‧‧反射片

318‧‧‧板材

319‧‧‧開孔

431‧‧‧定位孔

511‧‧‧第一反射片

512‧‧‧第二反射片

518‧‧‧板材

圖1是一現有液晶顯示器之直下式背光模組之光源組之上視圖；圖2A是根據本發明一實施例之發光二極體之光源組之上視圖；圖2B係沿圖2A中A-A剖面線之剖面示意圖；圖3係本發明另一實施例之發光二極體之光源組之上視圖；圖4係本發明反射片組之側視示意圖；圖5係本發明另一實施例之發光二極體之光源組之上視圖；以及圖6係本發明之光源模組之示意圖。

本發明提供一種發光二極體之光源組，包含：一電路板，複數個反射片，係固定於該電路板上，各該反射片包含一板材及複數個設於該板材之開孔，該反射片為金屬薄片，以及複數個發光二極體，係固定於該電路板上，藉由該複數個反射片之組合使得該複數個發光二極體分別位於該複數個開孔中。前述之該反射片少一長邊呈齒狀，該複數個開孔係該齒 狀長邊之凹入部，且呈齒狀長邊與一相鄰之該反射片之直線狀長邊相互銜接。

本發明提供另一種發光二極體之光源組，包含：一電路板，複數個第一反射片，係固定於該電路板上，各該第一反射片包含一第一板材，複數個第二反射片，係固定於該電路板上，各該反射片包含一第二板材及複數個設於該板材之開孔，該反射片為金屬薄片，以及複數個發光二極體，係固定於該電路板上，藉由該複數個複數個第一反射片及複數個第二反射片彼此交錯組合於該電路板上，該複數個發光二極體係分別位於該複數個開孔中。前述之該反射片少一長邊呈齒狀，該複數個開孔係該齒狀長邊之凹入部，且呈齒狀長邊與一相鄰之該反射片之直線狀長邊相互銜接。

本發明提供一種發光二極體之光源組之反射片組，包含：一第一離型紙，一第二離型紙，及複數個反射片，該反射片為金屬薄片，係夾設於該第一離型紙及第二離型紙之間，各該反射片包含一板材及複數個設於該板材之開孔。前述之該反射片少一長邊呈齒狀，該複數個開孔係該齒狀長邊之凹入部，且呈齒狀長邊與一相鄰之該反射片之直線狀長邊相互銜接。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。

為讓一般大眾能更清楚了解本發明，下列以圖示加以說明之：如圖2A所示，根據本發明一實施例之發光二極體之光源組20包含複數個反射片211~217、複數個發光二極體22及一電路板23。各該反射片211~217包含一板材218及複數個設於該板材218之開孔219，其中反射片212~216形狀完全相同。雖然邊緣之反射片211、217和中間之反射片212~216形狀不同，但皆可由相同之板材裁切而形成，因此可減少製造成本。該複數個發光二極體22係固定於該電路板23上，又該複數個反射片211~217亦固定於該電路板23上。各反射片211~217依序接合，不僅容易組裝及固定，且可以擴充組合之數量及改變材切尺寸而適用於不同尺寸之背光模組。亦即，可根據不同尺寸之背光模組，裁切或選擇不同長度之反射片，但仍以同樣之方式舖設及搭接於電路板上。該複數個發光二極體22係分別位於該複數個開孔219中，所產生之光線會被該板材218之表面反射。

此種模組化反射片211~217不僅具有彈性，可隨著光源組之尺寸而調整單元尺寸及組合數量。各反射片單元因開孔219數少，所以製作上尺寸精確度及累計誤差之要求較簡單，且組裝時之對準與定位也不困難。相較於習知單一反射片之製作不易及良率不高，本發明確實可以降低光源組或背光模組之成本。

圖2B係沿圖2A中A-A剖面線之剖面示意圖。各反射片211~ 217依序銜接，反射片211~217間之開孔219可以容許發光二極體22露出板材218上方。因此發光二極體22產生之光線若向下投射，則板材218之反光表面會將光線向上反射，故此能增加背光模組20之光線使用率。另一方面，發光二極體22產生之一部份光線會入射進入上方之擴散板(圖未示)，但會因該擴散板產生反射光，然後該板材218會將反射光回收再利用，亦即向擴散板再反射回去。板材218可以是金屬薄板，例如：鋁板，或具有反光表面之塑膠板材。

圖3係本發明另一實施例之發光二極體之光源組30之上視圖。發光二極體之光源組30包含複數個反射片311~317、複數個發光二極體22及一電路板23。各該反射片311~317包含一板材318或複數個設於該板材318之開孔319，其中反射片312~317形狀完全相同，反射片311僅為長方形不具開孔之板材318。該複數個發光二極體22係固定於該電路板23上，又該複數個反射片311~317亦固定於該電路板23上。相較於圖2A，該容納發光二極體22之開孔319係設於單一反射片上，而不是由兩鄰接反射片各提供一半之開孔。當然開孔之型式及分佈並不受此說明書所列實施例所限，且反射片之尺寸和外觀亦可以有多種變化，例如：將兩反射片312及313併為單一反射片。

圖4係本發明反射片組之側視示意圖。反射片組40包含複數個反射片311~317、一第一離型紙42及一第二離型紙43。該複數個反射片311~317係預先排列及夾設於該第一離型紙42 及第二離型紙43之間。又第一離型紙42及第二離型紙43和反射片311~317鄰接之表面有黏性，故可以將反射片311~317依序固定。第一離型紙42之邊緣設有定位孔431，藉由該定位孔431和電路板23上對應定位孔之對準，就能完成反射片311~317和電路板23結合前之對位工作。於結合時，該第二離型紙43會預先移除。該反射片311~317欲黏合之表面可塗佈黏著劑41，藉由黏著劑41而和電路板23結合。結合完成後，再將第一離型紙42移除。因此，反射片組40不僅可容易進行定位，而且可以快速完成反射片311~317之貼附。此種反射片組40可以一次就將複數個反射片311~317準確定位於電路板23上，而不需要一片一片的放置及對準，因此非常適於量產背光模組或其他面光源之製作。

圖5係本發明另一實施例之發光二極體之光源組50之上視圖。如圖所示，根據本發明一實施例之發光二極體之光源組50包含複數個第一反射片511、複數個第二反射片512、複數個發光二極體22及一電路板23'。各該齒狀之第二反射片512包含一板材518及複數個設於該板材518之開孔519。亦即，各該第二反射片512有一長邊呈齒狀，該複數個開孔519係該齒狀長邊之凹入部。各該第一反射片511包含一不具開孔之板材518。第一反射片511和第二反射片512交錯搭接在一起，即相鄰之兩個第二反射片512間設有一第一反射片511。各該第二反射片512之呈齒狀長邊與一相鄰之該第一反射片511之直線狀長邊相互銜接。該複數個發光二極體22係固定於該電 路板23'上，又該複數個第一反射片511和第二反射片512亦固定於該電路板23'上。

各第一反射片511和第二反射片512依序交錯接合，不僅容易組裝及固定，且可以擴充組合之數量及改變材切尺寸而適用於不同尺寸之背光模組。亦即，可根據不同尺寸之背光模組，裁切或選擇不同長度之反射片，但仍以同樣之方式舖設及搭接於電路板上。該複數個發光二極體22係分別位於該複數個開孔519中，所產生之光線會被該板材218之表面反射。

圖6係本發明之光源模組60之示意圖。光源模組60包含一背部框架61、一反射片62、一光源組50、一擴散板63及一或者一片以上之光學膜片64。設於光源組50上方之擴散板63會將複數個發光二極體22所產生之各點光線均勻化，如此就形成一面光源向上照射。再經過光學膜片64將光線集中，從而增加向上照射光線之使用率。背部框架61可容納光源模組60中之構件，又反射片62能將向下照射或被反射向下之光線再反射回光源模組60之出光面。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

20‧‧‧發光二極體之光源組

22‧‧‧發光二極體

23‧‧‧電路板

211~217‧‧‧反射片

218‧‧‧板材

219‧‧‧開口

Claims (22)

1. 一種發光二極體之光源組，包含：一電路板；複數個獨立的反射片，係固定於該電路板上，各該反射片包含一板材及複數個設於該板材之開孔；以及複數個發光二極體，係固定於該電路板上；藉由該複數個反射片之組合使得該複數個發光二極體分別位於該複數個開孔中。
2. 根據請求項1所述之發光二極體之光源組，其中該複數個反射片依序接合於該電路板上。
3. 根據請求項1所述之發光二極體之光源組，其中各該發光二極體係位於一該反射片之一該開孔中。
4. 根據請求項1所述之發光二極體之光源組，其中各該發光二極體係位於兩相鄰接該反射片之兩該開孔中。
5. 根據請求項1所述之發光二極體之光源組，其中該複數個發光二極體產生之光線會被該複數個反射片之板材反射。
6. 根據請求項1所述之發光二極體之光源組，其中該板材係一金屬薄板。
7. 根據請求項1所述之發光二極體之光源組，其中各該反射片之至少一長邊呈齒狀，該複數個開孔係該齒狀長邊之凹入部。
8. 根據請求項7所述之發光二極體之光源組，其中各該反射片 之呈齒狀長邊與一相鄰之該反射片之直線狀長邊相互銜接。
9. 根據請求項7所述之發光二極體之光源組，其中各該反射片之呈齒狀長邊與一相鄰之該反射片之呈齒狀長邊相互銜接。
10. 一種發光二極體之光源組，包含：一電路板；複數個獨立的第一反射片，係固定於該電路板上，各該第一反射片包含一第一板材；複數個獨立的第二反射片，係固定於該電路板上，各該反射片包含一第二板材及複數個設於該板材之開孔；以及複數個發光二極體，係固定於該電路板上；藉由該複數個複數個第一反射片及複數個第二反射片彼此交錯組合於該電路板上，該複數個發光二極體係分別位於該複數個開孔中。
11. 根據請求項10所述之發光二極體之光源組，其中相鄰之該兩個第二反射片間設有一該第一反射片。
12. 根據請求項10所述之發光二極體之光源組，其中該複數個發光二極體產生之光線會被該第一板材及該第二板材反射。
13. 根據請求項10所述之發光二極體之光源組，其中該第一板材及該第二板材係金屬薄板。
14. 根據請求項10所述之發光二極體之光源組，其中各該第二反射片之至少一長邊呈齒狀，該複數個開孔係該齒狀長邊之凹入部。
15. 根據請求項14所述之發光二極體之光源組，其中各該第二反射片之呈齒狀長邊與一相鄰之該第一反射片之直線狀長邊相 互銜接。
16. 一種發光二極體之光源組之反射片組，包含：一第一離型紙；一第二離型紙；及複數個獨立的反射片，係夾設於該第一離型紙及第二離型紙之間，各該反射片包含一板材及複數個設於該板材之開孔。
17. 根據請求項16所述之發光二極體之光源組之反射片組，其中該第一離型紙之邊緣另設有定位孔。
18. 根據請求項16所述之發光二極體之光源組之反射片組，其另包含一黏著劑，其係位於該第二離型紙及該複數個反射片之間。
19. 根據請求項16所述之發光二極體之光源組之反射片組，其中該板材係一金屬薄板。
20. 根據請求項16所述之發光二極體之光源組之反射片組，其中各該反射片之至少一長邊呈齒狀，該複數個開孔係該齒狀長邊之凹入部。
21. 根據請求項20所述之發光二極體之光源組之反射片組，其中各該反射片之呈齒狀長邊與一相鄰之該反射片之直線狀長邊相互銜接。
22. 根據請求項20所述之發光二極體之光源組之反射片組，其中各該反射片之呈齒狀長邊與一相鄰之該反射片之呈齒狀長邊相互銜接。