TWI443804B - 光源裝置及具有光源裝置的液晶顯示器 - Google Patents
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Description
本發明係主張關於2006年8月24日申請之韓國專利案號10－2006－0080215之優先權。
本發明係關於一種光源裝置及一種具有光源裝置的液晶顯示器。
顯示裝置包含陰極射線管(CRT)、使用光電效應的液晶顯示器(LCD)、使用氣體放電的電漿顯示面板(PDP)以及使用電致發光效應的電致發光顯示器(ELD)。而LCD為當中最被積極發展的裝置。
LCD係藉由控制來自外部的光量而顯示影像的光接收元件，因此LCD需要額外的外部光源，例如背光單元。
背光單元採用發光二極體(LED)或發光燈管，例如冷陰極螢光燈(CCFL)。
本發明提供一種光源裝置及一種具有光源裝置的液晶顯示器，其中改善了用於LED的模組基板之機械連接結構及電性連接結構。
本發明之一實施例提供一光源装置，從而使得一連接基板可提供於LED之模組基板的兩端部處。
本發明之一實施例提供一光源裝置，其包含：至少一模組基板，在其兩側端處具有連接端子；一發光二極體，設在模組基板上；以及複數個連接基板，其係與模組基板之連接端子連接。
本發明之一實施例提供一光源裝置，其包含：一殼體，其包含一接收槽；至少一模組基板，其係容置在殼體中且具有固設於模組基板兩側端的連接端子；一發光二極體，其在模組基板上；以及一連接基板，其係與模組基板之連接端子連接。
本發明之一實施例提供一液晶顯示器，其包含：一液晶面板，以及置放在液晶面板下方的一光源裝置，其中光源裝置包含：一殼體，其包含一接收槽；至少一模組基板，其係容置在殼體中，且在模組基板之兩端部具有一第一連接端子及一第二連接端子；一發光二極體，其在模組基板上；以及一連接基板，其係與模組基板之第一端的第一連接端子或模組基板之第二端的第二連接端子連接。
應瞭解，上述本發明實施例之一般性說明及下文詳細說明係為示範性及解釋性的，且本發明的申請專利範圍旨在提供更進一步的解釋。
以下，將結和圖示對本發明之較佳實施方面作詳細說明。
第1圖係依據本發明實施例的液晶顯示器之分解透視圖。
請參閱第1圖，液晶顯示器100包含一光源裝置101及一液晶面板105。
光源裝置101作為用於一照明裝置或一顯示裝置的光源。此一光源裝置101，例如係置放於在液晶面板105下方以將光輻射至液晶面板105。
光源裝置101包含一殼體110以及具有模組基板121、122及123的LED燈條(LED bar)120。接收槽111係形成於殼體110中，而且至少一列LED燈條120係容納在接收槽111中。殼體110之側表面112具有傾斜結構，從而作為一反射板。
一LED燈條120包含複數個彼此連接的模組基板121、122及123。模組基板121、122及123可為同一類型，而且將兩列發光二極體固設於模組基板121、122及123上。在一實施例中，用以形成LED燈條的彼此連接之模組基板之數目以及發光二極體之列數不受限制。提供在光源裝置101中的至少一LED燈條120或至少一模組基板可分別作為一光源裝置。
液晶面板105使用從光源裝置101提供的光源而顯示一對應輸入影像信號之一影像。例如，此類液晶面板105包含：一薄膜電晶體(TFT)基板，其上製備有矩陣形式的薄膜電晶體；一彩色濾光片基板，其係與TFT基板耦合，同時面對TFT基板；一液晶層，其依據在TFT基板與彩色濾光片基板之間形成的電場而控制透光率；以及一間隔物，其維持TFT基板與彩色濾光片基板之間的一間距。此外，可以在液晶面板之兩側端提供偏光板。具體實施例並不限制液晶面板的類型及材料。
此外，可以在液晶面板105與光源裝置101中的模組基板121、122及123之間提供光學片(圖中未示)。該些光學片可包含一稜鏡片、一擴散片等。另外，可在殼體110中提供一反射片。
第2圖係依據本發明實施例的光源裝置之平面圖。
請參考第2圖，LED燈條120包含複數個模組基板121、122及123以及連接基板140、145及150。
模組基板121、122及123分別包含一發光二極體125、連接端子126及127(請參閱第3圖)、一導孔128以及一螺旋聯結孔129。藉由使用以樹脂為基礎的材料(例如以RF－4為基材的樹脂或3級複合環氧樹脂材料(CEM－3))或以陶瓷為基礎的材料，可以將模組基板121、122及123製備成單層印刷電路板或多層印刷電路板。此外，可以採用撓性基板的形式製備模組基板121、122及123。
連接基板140、145及150為一中間連接基板140、一終端連接基板145以及一外部連接基板150，而且中間連接基板140係用以將模組基板121、122及123彼此連接，或將模組基板121、122及123與外部連接基板150連接。將終端連接基板145固設於第三模組基板123之端部，使得第三模組基板123之端部提供作為閉合迴路。透過中間連接基板140將外部連接基板150與第一模組基板121連接，以便將外部連接基板150與一外部LED驅動器(圖中未示)連接。
藉由三個連接基板140、145及150將模組基板121、122及123彼此電性連接，因此形成一LED燈條120。
將一導銷(圖中未示)插入導孔128中，從而維持模組基板121、122及123與諸如光學片等其他物體(圖中未示)之間的間距。且導孔128可以不受限制地以各種形式(例如圓形及橢圓形)來製備。
模組基板121、122及123藉由穿過螺旋聯結孔129的一螺栓(圖中未示)進行固定，從而與殼體110或其他元件(例如散熱器)連接。此外，連接元件可以變化(例如一螺栓)並且可以採用不同於連接元件的接合元件。
第3圖係依據本發明實施例的模組基板之平面圖，及第4圖係第3圖所示的模組基板之側視圖。
請參考第3圖及第4圖，可以將固設於模組基板121上的發光二極體125製備成至少一LED晶片。例如，可將發光二極體125提供為包含一紅色LED晶片125A、一綠色LED晶片125B以及一藍色LED晶片125C之一封裝，或包含至少一個藍色LED晶片及一螢光材料之一封裝組(package)。LED晶片的數目及類型或封裝組的類型並不加以限制。
在模組基板121之兩端部形成第一連接端子126及第二連接端子127。第一連接端子126上的導銷之數目係與第二連接端子127上的導銷之數目相同。導銷的功能依據LED晶片125A、125B及125C而有所不同。可以根據LED晶片125A、125B及125C之數目或類型而改變第一及第二連接端子126及127。
第5圖係依據本發明實施例的LED燈條之平面圖，及第6圖係第5圖所示的LED燈條之側視圖。
請參考第5圖及第6圖，在LED燈條120中串聯連接外部連接基板150以及第一至第三模組基板121、122及123。
藉由中間基板140將外部連接基板150與第一模組基板121連接。中間基板140將外部連接基板150之第五連接端子151與第一模組基板121之第一連接端子126連接。透過一外部連接器152將外部連接基板150與LED驅動器連接。
藉由中間連接基板140將第一及第二模組基板121及122彼此連接，及藉由中間連接基板140將第二及第三模組基板122及123彼此連接。中間連接基板140將第一模組基板121之第二連接端子127與第二模組基板122之第一連接端子126連接，而且將第二模組基板122之第二連接端子127與第三模組基板123之第一連接端子126連接。
第三模組基板123作為LED燈條之端部，而且係與終端連接基板145連接。終端連接基板145係與第三模組基板123之第二連接端子127連接，使得第三模組基板123之端部可形成一閉合迴路。
將依據本發明實施例的第一及第二連接端子126及127設置在第一至第三模組基板121、122及123上。然而，第一及第二連接端子126及127可設置在第一至第三模組基板121、122及123下方。在此情況下，中間連接基板140及終端連接基板145可設置在模組基板121、122及123下方。
如上所述，藉由連接基板140、145及150，第一至第三模組基板121、122及123彼此串聯連接，因此增強第一至第三模組基板121、122及123之間的強度。在此情況下，連接基板140、145及150之至少一者為一撓性基板。
此外，可藉由表面黏著技術(SMT)將連接基板140、145及150固設於第一至第三模組基板121、122及123上。即，串聯設置第一至第三模組基板121、122及123與外部連接基板150，而且在連接端子126、127及151上塗佈膏狀焊料(cream solder)。接著，將中間連接基板140及終端連接基板145設置在連接端子126、127及151上，並且再接著執行回流焊接程序。因此，將第一至第三模組基板121、122及123與連接基板140、145及150電性連接。
第7圖(a)係表示彼此連接之二個模組基板的視圖，而第7圖(b)係表示中間連接基板的後視圖。
請參考第7圖(a)與(b)，第一模組基板121之第二連接端子127對應於第二模組基板122之第一連接端子126，而且第三連接端子141與彼此對應的第一及第二連接端子126及127匹配。在此情況下，藉由SMT將第三連接端子141接合至第一及第二連接端子126及127。因此，將連接端子126及127之R1墊及R2墊、G1墊及G2墊以及B1墊及B2墊分別與連接端子141之R1墊及R2墊、G1墊及G2墊以及B1墊及B2墊連接。
第8圖(a)係表示第三模組基板之第二連接端子的視圖，而第8圖(b)係表示終端連接基板的後視圖。
請參考第8圖，第三模組基板123之第二連接端子127對應於終端連接基板145之第四連接端子146。
在終端連接基板145之第四連接端子146中，藉由第一閉合電路圖案(closed circuit pattern)146C將R1墊146A與R2墊146B連接，藉由第二閉合電路圖案147C將G1墊147A與G2墊147B連接，而且藉由第三閉合電路圖案148C將B1墊148A與B2墊148B連接。將具有第一至第三閉合電路圖案146C、147C及148C的終端連接基板145之第四連接端子146與第三模組基板123之第二連接端子127連接，因此第三模組基板123之第二連接端子127形成閉合迴路。即，閉合電路圖案146C、147C及148C使得同一LED晶片之墊R1及R2、G1及G2與B1及B2可進行串聯連接，因此LED燈條之端部形成閉合迴路電路。
如上所述，模組基板123之端部藉由使用具有閉合迴路圖案的終端連接基板145而形成閉合迴路，因此不必分別地製造於端部處具有閉合電路圖案之模組基板。
第9圖係依據本發明實施例的模組基板之電路圖案的部分詳細視圖。
請參考第9圖，在模組基板121上形成預定電路圖案135，而且在固設LED晶片125A、125B及125C的區域中形成複數個鉛電極131。藉由電鍍線136連接此類電路圖案135及鉛電極131，從而形成電鍍線之閉合電路。
此外，藉由提供電力給電鍍電源線139A及139B，透過電鍍程序而形成一電鍍層。即，藉由電鍍程序在電路圖案135及鉛電極131上形成鍍銀層或鍍金層。形成電鍍層的程序並不限於電鍍程序。
另外，在電鍍線136上形成至少一鑽尖(drilling point)136A。鑽尖136A係用以在鑽孔程序中斷開電鍍線136之閉合電路。藉由鑽孔程序，以孔的形式製備電鍍線136之鑽尖136A，從而散去模組基板121產生的熱。
此外，在模組基板121之電路圖案135上形成用以測試LED晶片125A、125B及125C的測試墊端子135A。透過測試墊端子135A執行對每一LED晶片的測試。
另外，在發光二極體125中的鉛電極131上形成鍍銀層，並且除了鉛電極131外，在模組基板121上塗佈白色油墨以改善反射效率。即，除了發光二極體125之鉛電極131外，在模組基板121上塗佈白色油墨，因此反射從LED晶片125A、125B及125C產生的光，從而改善反射效率。此外，可在發光二極體125之外緣線上形成一阻障物(barrier)134，而且阻障物134在使用鑄模材料執行鑄模程序時維持鑄模輪廓(mold configuration)，並且防止鑄模材料溢流至外部。
儘管LED晶片125A、125B及125C因為其具有由線路124所接合的結構而加以說明，但是依據半導體結構的結構，其他接合方案(例如覆晶方案)亦可加以採用。本實施例並不限制用於LED晶片的接合結構。另外，可以在LED晶片上固設用以保護等LED晶片的保護元件。
第10圖係依據本發明實施例的模組基板121之剖面圖。
請參考第10圖，模組基板121包含多層基板121A、121B及121C，其中在鉛電極131下面提供多層銅層131A、131B及131D。將LED晶片125A固設於鉛電極131上，而且第一銅層131A主要傳導從LED晶片125A產生的熱，及第二銅層131B和第三銅層131D透過通孔131C及第三銅層131D散發自第一銅層131A傳導的熱。在模組基板121中，可以藉由多層銅層改善發光元件的放熱特徵(heat emission)。
此外，在模組基板121之下表面上形成鍍銀層132作為底部表面。鍍銀層132減小模組基板121之底部層中的熱阻力，並且改善熱傳導性。
儘管已說明本發明之示範性實施例，但應瞭解本發明不應限於此等示範性實施例，且熟習此技藝者可在不脫離以下申請專利範圍所述的本發明之精神及範疇內進行各種變動及修改。
依據本發明實施例，透過連接方式而連接用於LED的模組基板，因此不需要用於LED的額外模組基板。
此外，在用於LED的模組基板之連接部分上採用連接基板，因此增加電性可靠度而且增強用於LED的模組基板之間的機械強度。
另外，可以改善LED模組基板之反射效率。
此外，增加LED模組基板之放熱效率。
另外，藉由使用連接基板，可以採用LED燈條的形式提供包含LED模組基板之光源裝置。
熟習技藝者應明白可以在本發明中進行各種修改及變更。因此，預計本發明涵蓋本發明之修改及變更，只要其在所附申請專利範圍及其等效物之範疇內。
雖然本發明已較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請範圍所界定者為準。
100．．．液晶顯示器
101．．．光源裝置
105．．．液晶面板
110．．．殼體
111．．．接收槽
112．．．側表面
120．．．LED燈條
121、122、123．．．模組基板
121A、121B、121C．．．多層基板
124．．．線路
125．．．發光二極體
125A、125B、125C．．．LED晶片
126、127、151．．．連接端子
128．．．導孔
129．．．螺旋聯結孔
131．．．鉛電極
131A、131B、131D．．．銅層
131C．．．通孔
132．．．鍍銀層
134．．．阻障物
135．．．電路圖案
135A．．．測試墊端子
136．．．電鍍線
136A．．．鑽尖
139A、139B．．．電鍍電源線
140、145、150．．．連接基板
141．．．連接端子
146．．．第四連接端子
146C、147C、148C．．．閉合電路圖案
146A．．．R1墊
146B．．．R2墊
147A．．．G1墊
147B．．．G2墊
148A．．．B1墊
148B．．．B2墊
152．．．外部連接器
第1圖係依據本發明實施例的液晶顯示器之分解透視圖；第2圖係第1圖所示的光源裝置之平面圖；第3圖係依據本發明實施例的模組基板之平面圖；第4圖係第3圖所示的模組基板之側視圖；第5圖係依據本發明實施例的條狀發光元件(LED)之平面圖；第6圖係第5圖所示的LED燈條之側視圖；第7圖係依據本發明實施例的模組基板之間的連接結構之範例；第8圖係一終端模組基板之端部中的連接結構之範例；第9圖係依據本發明實施例的模組基板之部分詳細平面圖；以及第10圖係依據本發明實施例的模組基板之放大剖視圖。
100．．．液晶顯示器
101．．．光源裝置
105．．．液晶面板
110．．．殼體
111．．．接收槽
112．．．側表面
120．．．LED燈條
121、122、123．．．模組基板
125．．．發光二極體
140．．．中間連接基板
Claims (17)
- 一種光源裝置，其包含：複數個模組基板，包含分別在其兩側端處的一連接端子；一在該模組基板上之發光二極體；以及複數個連接基板，其與該模組基板之該等連接端子連接，其中該連接基板包含一終端連接基板，藉由提供在該等模組基板中之一最後模組基板之一第二端的連接端子製備成一閉合迴路電路。
- 如專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該連接基板包含一中間連接基板，其將相鄰的該等模組基板之該等連接端子彼此連接。
- 如專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該連接基板包含一外部連接基板，其係設置在該等模組基板中之一第一模組基板之一第一端；以及一中間連接基板，其將該第一模組基板之該連接端子與該外部連接基板接及/或連接在該等模組基板之該等連接端子之間。
- 如專利範圍第3項所述之光源裝置，其中該連接基板包含一連接端子，其對應該模組基板之兩側端的至少一連接端子。
- 如專利範圍第3項所述之光源裝置，其中該外部連接基板包含一外部連接器，其與一發光二極體驅動器相連接。
- 如專利範圍第4項所述之光源裝置，其中該連接端子係形成於該模組基板上或在該模組基板下方，而且該中間連接基板係固設於該外部連接基板上和該複數個模組基板之間的該等連接端 子上。
- 如專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該發光二極體包含具有至少一種顏色的至少一LED晶片。
- 如專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該模組基板包含一單層印刷電路板或一多層印刷電路板。
- 如專利範圍第1項所述之光源裝置，其中該模組基板包含形成於該模組基板中的一多層銅層及一通孔，以及形成於該模組基板之一底部表面上的一鍍銀層。
- 如專利範圍第7項所述之光源裝置，其中該模組基板包含用以測試該LED晶片的一測試墊端子。
- 如請求項1之光源裝置，其中該模組基板包含塗佈於該模組基板上的白色油墨，但不包含固設該LED晶片的一區域。
- 一種光源裝置，其包含：一殼體，其包含一接收槽；複數個模組基板，其係容置在該殼體中且具有分別固設於各模組基板之兩側端的一連接端子；一在該模組基板上之發光二極體；以及一連接基板，其與該模組基板之該連接端子連接，其中該連接基板包含一終端連接基板，其使得提供在該等模組基板中之一最後模組基板之一第二端的一連接端子以一閉合迴路之形式回授。
- 如專利範圍第12項所述之光源裝置，其中該連接基板包含一外部連接基板，其係提供在該等模組基板之一第一模組基板之 一端，以供應一驅動功率。
- 如專利範圍第13項所述之光源裝置，其中該連接基板包含複數個中間連接基板，其連接該等複數個模組基板之該複數個連接端子及/或連接在該外部連接基板與該第一模組基板之該第一連接端子之間。
- 如專利範圍第12項所述之光源裝置，其包含至少一LED燈條，其上藉由該連接基板將該等模組基板彼此串聯連接。
- 一種液晶顯示器，其包含：一液晶面板；以及一光源裝置，其係設置在該液晶面板下，其中該光源裝置包含一殼體，其包含一接收槽；複數個模組基板，其係容置在該殼體中且在各模組基板之兩端部具有一第一連接端子及一第二連接端子；一在該模組基板上之發光二極體；以及一連接基板，其係與該模組基板之一第一端的該第一連接端子或該模組基板之一第二端的該第二連接端子連接，其中該連接基板包含：一外部連接基板，其用於外部連接；至少一中間連接基板，其包含一第三連接端子，該第三連接端子將該外部連接基板與該第一模組基板之該第一連接端子連接及/或連接在該等模組基板之該等連接端子之間；以及一終端連接基板，其包含一閉合迴路圖案及一第四連接端子，其將一最終模組基板之一第二端的一第二連接端子形成為一閉合迴路電路。
- 如專利範圍第16項所述之液晶顯示器，其中該模組基板、該外部連接基板、該中間基板以及該終端基板之一包含一撓性基板。
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