TWI351563B - Led backlight unit - Google Patents

Description

1351563 九、發明說明： [優先權之主張] ^本申請案主張於2〇〇6年2月21日向韓國智慧財產局 k提出申請之韓國專射請案第2刪_167()2號之優先權，該 案所揭示之内容於此併入作為參考。 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種使用發光二極體（Hght emitting 镰diode，LED)的背光單元，且尤有關於一種發光二極體背光 單元，其内之導光板的裝配無需使用會影響該發光二極體 的焭度之熱固性黏著劑，並且，該發光二極體背光單元可 確㈣發光二極體所產生的熱有較高的散發效率，從而維 持高亮度，及顯著性地提升生產力。 【先前技術】 在電子裝置產業界中的發展，已引導開發具有各種小 型顯不裝置較少能量消耗率，並且藉由使用此種顯示器開 鲁發iv像裝置電細及電信終端機（telecommunication terminaI)。因上述顯示裝置發展趨勢，遂有液晶顯示器 (LCD)的出現，且將其使用於監視器及流動電信終端機的 顯示裝置。 一般來έ兄，液晶顯示器不能自發產生光，因而液晶顯 示器需要有背光單元，該背光單元包含用於產生光之光源 及置於液晶顯示器面板（LCD pane】）的背面上之導光板。 因為該背光單元可產生白光’以致於該液晶顯示器面 板可產生幾近逼真顏色之影像。 93864 5 1351563 • 第1圖s兒明一種習知使用發光二極體的背光單元 100。用於該習知背光單元1〇〇之該發光二極體（LED)於電 •壓被施加至半導體時’藉由電致發光（electroluminescence) , 之方式以產生光。 發光二極體比起習知光源具有更小的尺寸及更長的使 -用壽命。而a，作為光源之發光二極體由於能將電能直接 轉換成為光能，因此能展現高能量效率及低驅動電壓。 • 因此，如第1圖所示在具有這些優點之背光單元100 中將光源！20、導光板130、複數的擴散片14〇(diffuser如叫 及複數的集光片150(Pdsm sheet)均佈置在底部座架n〇的 内部並且透過令間座架160及模框162(m〇ld —來固 定。 該光源120包含具有優良熱輕射特性（MCpcB)之基板 】22(substrate)，及複數個發光二極體】24。在此，該等發 光二極體124係以成列的方式排列在該餘122上，並^ #係電性連接至外部電壓（圖未示）。 該導光板130係為平面型式（flattype)，並以透明的丙 «基（aCryl)材料製成1導光板13〇與該光源12〇相鄰 的^則係為呈直線狀。該導光板13〇接收該光源]2〇之該 發光二極體所產生的光，並且透過其整個上表層擴散該 先。反射膜（圖未示）係固定佈置於該導光板13〇的底面上， 以導引光僅可朝向該導光板]3〇的上表面。 該擴散片140係與該導光板]3〇以相同方式由平面薄 型式建構而成，且佈置在該導光板13〇±。擴散片⑽ 93864 用於均勻擴放通過該導光板13 0所傳播的光 此時，如上所述，該基板122在其上佈置有複數個發 先-㈣】24’如第2及3圖所示，基板122係透過熱固 性黏著劑112固定至底部座架】1〇上。

再者，佈置在該擴散片140上之集光片150導引來自 ，放片_ 140的光至位於集光片】5〇上的液晶顯示器面板上 圖未示）的預定區域該預定區域即為影像形成區。 也就是說’在習知的背光單元1〇〇 +，該光源12〇係 透過該熱固性黏著劑112固^在該底部座架⑽上，而能 與該導光板130有關的位置固定定位。 “而且，為了預防該導光板1 30碰撞該光源12〇的該發 光二極體124’在該底部錢⑽之内緣的兩側佈置附著 裝置114 ’從而預防該導光板13()被推向該等發光二極體 、。果自該光源120之該發光二極體124所發出之光 會先透過.該導光板13〇、然後透過該擴散片刚及該集光 片150而被散發至外界。 “ J而在白知該背光單元100中，該光源〗2〇的該發 $極體124會於發光時，即開始辕射熱，因而嚴重地損 害該發光二極體124的亮度。相應地，當該發光二極體m 開始發光以後’假如不能順暢地將熱輻射出，則其亮度會 逐漸地降低，從而不能獲得所需的高亮度。 ,為了確保如此的熱散發效果，該等發光二極體係配置 在遠基板122 ’以有效地將熱輻射至外界。然而，將該基 93864 7 1351563 - 板122固定至該底部座架110之該熱固性黏著劑112大幅 降低熱散發效果。 -再者’假如該基板122扭曲（warp)的話，則該基板】？2 ,在其扭曲之部份（warped portion)便無法與該導光板13〇保 持足夠間隔，因而不能達成所需的高亮度。 此外，在裝配製程期間内，該熱固性黏著劑丨12應被 施加在該基板122的背面上。在此，假如該熱固性黏著劑 籲被施加的量不適當，則該熱固性黏著劑可能會被塗抹在該 發光二極體I24上，結果阻擋了從該發光二極體】24所發 出的光。 制口此外，該熱固性黏著劑112需經由非常複雜及冗長的 衣耘，才可被施加在該基板122上，因而對生 地影響。 π卜〜 【發明内容】 本七明t已完成以解決上述先前技術之問冑，因此本 •發明的態樣係提供一種發光二極體背光單元，其中之導光 •板無需使用熱固轉著劑被裝配，因而顯著地提升生產力。 本-fir的另—態樣係提供—種具有較高發光效率的發 二極體所產生的熱有效率被_射=先早-中，從發光 亮度。 …有 >文千被牵田射至外界’以維持所需之高 的態樣，該發光二極體背光單元包括 .基板及佈置在該基板上之複數個發光二 ’女置純近於該光源之導光板（lightguidepiate);用 93864 8 1351563 固定該光源及該導光板於其中之座架(chassis);用於將該 ‘光板之一側傷合至έ亥光源與該座架中之固定裝置（filing means)，其中，該光源的該基板係以其表面與該座架接觸 之方式固定。 較佳地，該固定裝置包含複數個突出於該導光板之突 出物（protrusion);及複數個分別貫穿於光源與座架之穿 孔，該等穿孔係與該等突出物對應。 較佳地，每一個突出物包含直線部（Hnear p〇ni〇n)，該 直線部插入至該光源與座架的每一個穿孔中；及具有寬度 (width)大於該直線部的基部（base p〇rti〇n)。 較佳地，該突出物之形成係能使相鄰的基部界定出凹 處（recess)，該凹處之尺寸係足以容納該光源的每一個發光 二極體。 又 較佳地，該導光板的長度大於該座架之 源及該導紐之㈣長度。 季父佳地，該座架之用於固定該光源與該導光板，該内 部長度係對應於從該導光板之後端至該基部之長度與該光 源之該基板之厚度二者。 較佳地，該突出物之直線部的寬度係小於該光源與該 座架之該穿孔的直徑。 較佳地，該突出物的該凹處之形狀係選自由梯形、正 方形及弧形所構成的群組中之^一者。 【實施方式】 本發明之實施例現將參照附圖做詳細描述。 93^64 9 1351563 如第4圖所示’依據本發明的發光二極體（LED)背光 單元1包含光源（light source)20及安置鄰近於該光源20 之導光板30(light guide plate)，該光源20具有基板22 (substrate)及複數個佈置於該基板22上之發光二極體24。 並且’該發光二極體背光單元1包含底部座架1〇 (lower chassis)、複數個擴散板 4〇(diffuser plate)、複數的 集光板 5〇(pdsm plate)及中間部座架 60(middle chassis)。 該底部座架10固定該光源2〇及該導光板3〇於其中。該等 擴散板40係佈置於該導光板3〇之上方，而該等集光板％ 係佈置於該等擴散板4〇之上方。該中間部座架60係設置 、口疋該底。卩座架1 〇、該等擴散板及該等集光板。 儿t者，依據本發明，固定裝置70係佈置以將該導光板 側嚙合地安裝至該光源20與該底部座架10裡。因 X原2〇的该基板22係以其表面與該座架1 0接觸之 方式固定。 光板30之一所示，該固定裝置7〇包含複數個突出於該導 源20盥兮广^之突出物72，以及複數個分別貫穿於該光 分別與架1〇之穿孔22^173,且該等穿孔係 此 出物72對應。 入該光源許該導光板30的該等突出物72 *別被插 1 7a裡。 之D亥等穿孔22a與該底部座架】0的該等穿孔 此外，备一/ 底部座架10的~1突出物72均包含插入至該光源20及該 勺母〜個穿孔22a及17a之直線部72a;及具 93864 10 1351563 有寬度大於該直線部72a之基部72b。 如第6圖所示’該基部72b僅容許該突 線部72a被插人至$ # % 2的該直 ” 至5亥先源20及該底部座架10的每一個穿 孔22a及i7Mf，因此在該 穿 板22之間留下凹處36。 及該先源20的該基 該凹處36係由相鄰之基部瓜所界定， 之尺寸係足以容納該井调2Λ M y 以凹處36 此，該”户 發光二極體24。因 以先源20的母一個發光二極體24 處30中。 7 J破合置在該凹 狀^白：導光板3〇之該突出物72的該凹處36之形 U由梯形、正方形及弧形所構成的群組一 個發光二極體24均可穩固地被安置 空間或區域中。 置方、騎狀所界定出的 因此，僅在該基部72b的寬度係大於該基板22盘該底 部座架10的該等穿孔22a與17a的直徑時，該凹處％内 #部的該等發光二極體24才可免於被該導光板損壞。這樣可 確保該凹處36係被穩固地設置。 此外，依據本發明，該導光板3〇的長度1係大於該底 部座架10中用於固定該光源2〇及該導光板3〇的内部長声

W。 X 如第4圖所示，έ亥底部座架]〇的兩側分別設有前翼緣 17(front flange)及後翼緣 i9(rear f】ange)。該導光板 的 後端係由該後翼緣丨9支撐，而該光源2 〇的基板2 2係由該 前翼緣17支撐。 ~ 93864 1351563 在此種結構中，該導光板30的長度】大於該底部座架 1〇之用於固定該光源及該導光板30的内部長度w，也 就疋介於該底部座架10的該前翼緣17及該後翼緣19之間 的内部長度W。此設計使該導光板3〇能被嚙合地安裝至 該底部座架1 〇裡。 而且，該底部座架10之用於固定該光源2〇與該導光 板30的該内部長度w可對應於從該導光板3〇之後端至該 基部72b之長度與該光源2〇之該基板22之厚度。 μ 藉由此種結構，該導光板3〇之該突出物72的該直線 部72a可被插入至該光源2〇之該基板^的該等穿孔❿ 與該底部座架ίο之該前翼緣17的該等穿孔i7a裡。 ㈣據本發明，該光源2G的該基板22無需使用 U _者劑112亦可被固^至該底部座架⑺。此種裝 配結構使該基板22的後端以其表面直接與該底部座架^ 接觸，從而保證優良的熱傳導性能及輻射效果。 而且’縣板22即使在其中間部分有輕微地扭曲，該 仍可於裝配製程中由該導光板3(^正該扭曲，而 使忒基板22能夠被固定至底部座架1〇。 依據本發明，該導光板3Q的該突出物Μ之形成較佳 “乂錢該突出物72之該直線部72a的寬度小於 2〇及該底部座架H)之該等穿孔22^ /種 :構可輕易地容許該導光板3。的該突出物72;:: =20的每個穿孔22與該底部座架iq的每個穿孔m 93864 12 …t =所不’依據本發明所組構的該發光二極體背 ，早兀…：配製私中’並不需要該熱固性黏著劑112。 义，就疋》兄’該光源20係置於相鄰於該底部座架⑺的 該雨翼緣17，並且該光源20之該基板22的該等穿孔22a 係對準於該底部座架1〇的該等穿孔m。然後，該導光板 30的該等犬出物72分別地被插人至該等穿孔仏盘"a 裡。 〆、 φ 在此，s亥底部座架1〇之用於固定該光源2〇與該導光 板30的内部長度w係對應於從該導光板％之後端至該基 部j2b之長度與該光源2〇之該基板22之厚度二者。因此， 忒V光板30的該後端係被該底部座架1〇的該後翼緣19 支撐，而該光源20的基板22係被該底部座架1 〇的該前翼 緣Π支撐。 ' 即使该底部座架1 〇之用於固定該光源2〇與該導光板 30的内部長度W略小於從該導光板3〇的後端至該基部 ❿72b的長度及該光源20之該基板22之厚度二者，該底部 座名10的該前翼緣17與該後翼緣19仍可彈性支撐該光源 20與該導光板3〇。 在這種結構中，其寬度係大於該基板22之該等穿孔 22a的直徑之該導光板3〇之該基部72b雖不能被插入至該 基板22的該等穿孔22a裡，但卻能推壓該基板22使其抵 住該底部座架1 〇的該前翼緣〗7。也就是說，即使該光源 20的該基板22有輕微地變形，該基板22仍可被推壓至抵 住該底部座架1 〇的該前翼緣〗7，以致於使該基板22的後 13 93864 -端係與該前翼緣17平面式接觸。 /因此，因為該基板22係與金屬材質製成的該底部座架 .10行表面接觸，所以該光源20於運作期間内所產生的熱 ：便可毫無困難地經由該底部座架10而從該基板22被輻射 •至外界。此亦確保非常優越的熱輻射效果。 這些優良的熱輻射效果可防止該光源2〇之該發光二 極體24產生熱，該熱可能會在該發光二極體24運作時降 鲁低其冗度。由此確保高亮度，而不會阻礙該光源2〇之效能。 ^在佈置該光源2〇與該導光板30在該底部座架10上 後，該擴散板40係被佈置在該導光板3〇之上面，且該集 光板50係被佈置在該擴散板4〇之上面。在此，該底部座 架、該擴散板4〇及該集光板50係被該中間部座架6〇 所固定。 ，如上所揭示的裝配製程中，本發明無需使用該熱固 性黏著劑112’因此在該發光二極體24上不會產生任何該 籲熱固性黏著劑112的塗抹問題。由此可防止在該等發光二 .極體中瑕疲的發生。此外，本發明係藉由裝配來組裝，因 .而有利其組裝製程及可顯著性地提升其生產力。 同時，依據本發明，該導光板3〇之該突出物72的該 凹處36之形狀’係選自由梯形、正方形及弧形所構成的群 組中之一者，且該光源20的每一個發光二極體24均可穩 固地被女置於該形狀所界定出的空間或區域中。 該凹處36以任何之形狀成形，而該成形之形狀必需使 本發明的發光二極體背光單元j得到所想要的明亮度。因 93S64 14 1351563 而，本發明的凹處36並不侷限於特定的形狀。 此外，由於導光板30所形成的突出物72本發明不兩 要使用I白知之附著裝置，例如’習知用於隔離該 板3〇與該光源2〇之該發光二極體24之隔離附著裝置 114。由此設計簡化該底部座架1〇的結構。 如上所述，依據本發明之較佳實施例，將導光板裝配 …、而使用熱固性黏著劑，因而有利其裝配製程及生產力。 並且，依據本發明，光源的基板係與座架直接的表面 ==傳導的路徑並無任何的阻礙。這將使2 二的熱能有效率輻射至外界，從而保持發光 一極奴的南壳度及優良發光能力。 域中^二合ί交佳實:晴本發明進行闊述，對技術領 申咬直4丨^ ° 4者而言’顯然地能夠在不，_如後述之 專利範圍所界定之本發明精神及範圍下而進行修改及 _【圖式簡單說明】 明上圖：做之詳細描述將更清楚地瞭解本發 再匕目的、特徵及優點： f 1圖料f知發光二極射光單元之分解透視圖； 中 =2圖係為習知發光二極體背光單元之平面圖，其 光源係透過熱固性黏著劑而附著於座架上； /、 J:圖係為習知發光二極體背光單元之縱向剖面圖； 面圖.圖係為依據本發明發光二極體背光單元之縱向剖 93864 15 1351563 第5圖係為依據本發明發光二極體背光單元之部件分 開的組合圖（broken apart assembly view)，其中光源及導光 板係相互結合；以及 第6圖係為發光二極體背光單元之剖面圖，其中光 源、 導光板及座架係相互結合。 【主要元件符號說明】 1 背光單元 10 底部座架 17 前翼緣 17a 穿孔 19 後翼緣 20 光源 22 基板 22a 穿孔 24 發光二極體 30 導光板 40 擴散板 50 集光板 60 中間部座架 70 固定裝置 72 突出物 72b 基部 72a 直線部 100 背光單元 110 底部座架 112 熱固性黏著劑 114 附著裝置 120 光源 122 基板 124 發光二極體 130 導光板 140 擴散片 150 集光片 160 中間部座架 162 模框 16 93864

Claims (1)

13,51563 第961〇4〇3〇號專利申請案 100年6月23目修正替換頁 十、申請專利範圍： 1· 一種發光二極體背光單元，包括： 之 光源，該光源具有基板及複數個佈置在該基板上 發光二極體； 導光板，該導光板係安置鄰近於該光源； 座架，該座架係用於固定該光源及該導光板於其 中；以及 ' 固定裝置’該©定裝置制於嚷合地安裝該導光板 之一側至該光源與該座架， 其中，該固定裝置包括： 複數個突出物，該等突出物係突出於該導光板； 以及 。複數個穿孔’該等穿孔係分別貫穿該光源與該座 ‘’且與該等突出物對應， 上。其中’該光源的該基板係佈置在該座架之上表面 2.請專利範圍第1項之發光二極體背光單元，其令， 5亥等突出物中的每一個均包括： 、 等穿該㈣部係插人至該等光源與該座架的該 芽孔中的母一個中；以及 基部，該基部的寬度大於該直線部的 .如申請專利範@第i項之發光二極 2 兮笙办，丨， 肪1月71*早7L，其中， ° Z等大出物之形成係使該等基部令 出之凹虛·丁相那之基部所界定 寸足以容納該光源的該等發光二極體中 93864修正版 17 1351563 · 第96丨04030號專利申請索 1刚年6月23曰修正替換頁 « 的每一個。 4. 如_請專利範圍第1項之發光二極體背光單元，其中， 該導光板的長度大於該座架之用於固定該光源及該導 光板的内部長度。 5. 如申請專利範圍第4項之發光二極體背光單元，其中， 〇座架之用於固疋該光源與該導光板的該内部長度係

對應於從該導光板之後端至該等基部之長度與該光源 之该基板的厚度二者。 6.如申請專利範圍第2項之發光二極體背光單元，其中， =出物的該直線部之寬度係小於該光源與該座架之 該等穿孔的直徑-如申請專利範圍第1至6瑁中# ts +欲上, oo _ 項中任一項之發光二極體背光 :兀，其中’該突出物的該凹處之形狀係選自由梯形、 方幵> 及弧形所構成的群組中之一者。

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