CN102129820B

CN102129820B - 发光二极管装置及显示器

Info

Publication number: CN102129820B
Application number: CN 201010000788
Authority: CN
Inventors: 徐志华; 廖忠雄
Original assignee: Wistron Corp
Current assignee: Wistron Corp
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: CN102129820A

Abstract

本发明公开一种发光二极管装置及显示器。该显示器包含一外壳、一设置在外壳的面板单元、一设置在外壳与面板单元之间的发光二极管模块以及一位在发光二极管模块与外壳之间的导热层，其中，发光二极管模块包含一电路板以及多个设置在电路板上的发光二极管，电路板设有贯孔，发光二极管的底部伸入贯孔与导热层接触，使热能可经由导热层传导至外壳并散出，除此之外，发光二极管的导接端子也通过电路板上的导接单元与导热层直接接触而能使导接端子的热能经由导接单元及导热层传导至外壳并且散出。

Description

发光二极管装置及显示器

技术领域

本发明涉及一种发光二极管及应用该发光二极管的显示器，特别是涉及一种发光二极管的散热技术及其在显示器的应用。

背景技术

发光二极管由于具有发光效率高、寿命长以及低耗电等优点，近年来已逐渐取代灯泡及灯管成为主流的光源，然而，当发光二极管的发光效率越高，则伴随着所产生的热能也越多，所需要的散热需求也越大，因此，特别是在高功率的发光二极管，其散热问题更是需要被重视。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有较佳的散热效果的发光二极管装置及该发光二极管装置的散热机制在显示器的应用。

本发明显示器包含一外壳、一设置在该外壳的面板单元、一介于该外壳与该面板单元之间的发光二极管模块以及一导热层。该发光二极管模块包含一电路板以及多个设置于该电路板的发光二极管，该电路板可为例如柔性印刷电路板而包含一具挠性的板本体以及设置在板本体的一第一导接单元、一第二导接单元，该板本体包含一面向该面板单元的第一板面、一相反于该第一板面并且面向该外壳的第二板面，且该板本体设有多个贯穿该第一板面与该第二板面的贯孔，每一该导接单元包含一显露于该第一板面的导接部以及至少一显露于该第二板面并且与该导接部连接的接触部。该多个发光二极管底部分别位于该板本体的该多个贯孔内，且每一该发光二极管包含一发光管芯以及一对导接端子，该多个导接端子一端与该发光管芯电连接，每一该发光二极管通过该多个导接端子的另一端连接于该多个导接单元的导接部之间。该导热层为绝缘材质位于该第二板面与该外壳之间并且直接与该外壳表面及该多个接触部接触，该多个发光二极管底部也与该导热层接触。

本发明发光二极管装置包含一散热座、一发光二极管模块及一导热层。该发光二极管模块设置于该散热座并且包含一电路板以及多个设置于该电路板的发光二极管，该电路板可为例如柔性印刷电路板而包含一具挠性的板本体以及设置在板本体的一第一导接单元、一第二导接单元，该板本体包含一第一板面、一相反于该第一板面并且面向该散热座的第二板面，且该板本体设有多个贯穿该第一板面与该第二板面的贯孔，每一该导接单元包含一显露于该第一板面的导接部以及至少一显露于该第二板面并且与该导接部连接的接触部。该等发光二极管底部分别位于该板本体的该等贯孔内，且每一该发光二极管包含一发光管芯以及一对导接端子，该等导接端子一端与该发光管芯电连接，每一该发光二极管通过该等导接端子的另一端连接于该等导接单元的导接部之间。该导热层为绝缘材质位于该第二板面与该外壳之间并且直接与该外壳表面及该等接触部接触，该等发光二极管底部也与该导热层接触。

本发明的功效在于通过封装体底部与导接单元的接触部均与导热层接触的结构配合，当发光管芯运作时，其所产生的热能除了能通过封装体底部与导热层的接触而往下经由导热层传导至外壳侧壁进而散至外界以外，也能通过导接端子再经由导接单元及导热层而传导至外壳侧壁进而散至外界，提升发光二极管的散热效能。

附图说明

图1是本发明显示器的第一个较佳实施例的分解图；

图2是该第一较佳实施例的一发光二极管模块的立体图；

图3是该第一较佳实施例的局部侧视图；

图4是该第一较佳实施例中，电路板第二板面的接触部的分布平面图；

图5是该第一较佳实施例中，电路板第二板面的接触部另一种态样的分布平面图；

图6是本发明显示器的第二个较佳实施例的分解图；

图7是该第二较佳实施例的局部侧视图；

图8是本发明的发光二极管模块的一种变化态样；以及

图9是本发明发光二极管装置一个较佳实施例的侧视图。

主要元件符号说明

1外壳

11背板

12侧壁

100显示器

100’显示器

2面板单元

3、3’发光二极管模块

31、31’电路板

311板本体

311a第一板面

311b第二板面

311c贯孔

312第一导接单元

312’第一导接单元

312a导接部

312a’导接部

312b接触部

312b’接触部

312c中间连接部

312c’中间连接部

313第二导接单元

313’第二导接单元

313a导接部

313a’导接部

313b接触部

313b’接触部

313c中间连接部

313c’中间连接部

314第三导接单元

314a导接部

314b接触部

314c中间连接部

315第四导接单元

315a导接部

315b接触部

315c中间连接部

32发光二极管

321封装体

322发光管芯

323导接端子

4导热层

5插接端

6散热座

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的两个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图1，本发明显示器100的第一个较佳实施例包含一外壳1、一设置在外壳1的面板单元2、一发光二极管模块3以及一连接于外壳1及发光二极管模块3之间的导热层4，其中，发光二极管模块3是用以作为显示器100的背光源，且在本实施例中，背光源的型式为侧光式背光源。

在本实施例中，外壳1包含一背板11以及一连接背板11周缘的侧壁12，面板单元2设置在外壳1内并且受侧壁12围绕，且外壳1为金属材质。

参阅图1至图3，发光二极管模块3是连接在外壳1的侧壁12内侧一处而介于外壳1侧壁12与面板单元2之间，该发光二极管模块3包含一电路板31、多个设置在电路板31的发光二极管32。

电路板31包含一具挠性的板本体311以及设置在板本体311的一第一导接单元312、一第二导接单元313、多个第三导接单元314以及多个第四导接单元315。板本体311包含一面向面板单元2的第一板面311a、一相反于第一板面311a并且面向外壳1侧壁12的第二板面311b以及多个贯穿第一板面311a与第二板面311b的贯孔311c。

第一导接单元312与第二导接单元313沿板本体311的长度方向设置并且分别位在贯孔311c的两侧，第一导接单元312包含一呈长条状外露于板本体311第一板面311a的导接部312a以及多个外露于板本体311第二板面311b并且与导接部312a连接的接触部312b；第二导接单元313包含一呈长条状外露于板本体311第一板面311a的导接部313a以及多个外露于板本体311第二板面311b并且与导接部313a连接的接触部313b。

每一第三导接单元314与每一第四导接单元315成对地设置于第一导接单元312与第二导接单元313之间并且同样分别位在贯孔311c两侧，每一第三导接单元314包含一外露于板本体311第一板面311a的导接部314a以及多个外露于板本体311第二板面311b并且与导接部314a连接的接触部314b；每一第四导接单元315包含一外露于板本体311第一板面311a的导接部315a以及多个外露于板本体311第二板面311b并且与导接部315a连接的接触部315b。

以图3可看见第一导接单元312与第四导接单元315的断面结构为例，在本实施例中所使用的电路板为柔性印刷电路板(FPCB，flexible printedcircuit board)，该柔性电路板除了包含中间的绝缘介质层以及分别布设在绝缘介质层两侧面的铜箔电路以外，每一侧面的铜箔电路外更覆盖有一层绝缘材料，因此，在本实施例中，所指的板本体311即包含前述的各层材料，而第一导接单元312与第四导接单元315的导接部312a、315a、接触部312b、315b即分别为两侧面的铜箔电路没有被绝缘材料覆盖而裸露的部分，且导接单元312、315更包含了连接在导接部312a、315a与接触部312b、315b之间的中间连接部312c、315c，此处所指的中间连接部312c、315c可以是通过例如在绝缘介质层设置穿孔并且填充如铜柱等的导电材料或设置导电镀层而形成，且较佳者，中间连接部312c、315c的材质可具有导热效果，每一个导接单元312、315的接触部312b、315b位置是对应于其中间连接部312c、315c下方；相似地，图2中的每一个导接单元313、314的接触部313b、314b位置也是对应于其中间连接部313c、314c下方。

除此之外，在本实施例中，电路板31一端的铜箔电路裸露而形成可供插接在一连接外部电源的电源插槽的插接端5，因此，相较于现有必须再通过导线连接的方式，本实施例以柔性印刷电路板作为电路板31的好处在于可通过电路板31的插接端5直接插接在电源插槽而不需要再额外焊接导线，故可节省导线的设置，插接端5本身也可具有挠性。

每一个发光二极管32包含一封装体321、一被封装在封装体321内的发光管芯322以及多个导接端子323。该等导接端子323一端伸入封装体321内与发光管芯322电连接，另一端分别用以焊固在其中两个导接单元312-315，使封装体321外露于板本体311的第一板面311a并且封装体321底部伸入贯孔311c而外露于板本体311的第二板面311b，在本实施例中，该等导接端子323是呈板片状，可增加导接端子323与各个导接部312a-315a的接触面积。

在本实施例中，每一对第三、第四导接单元314、315是可供三个发光二极管32串联在第一、第二导接单元312、313之间，而每组三个串联的发光二极管32之间则是彼此并联在第一导接单元312与第二导接单元313之间，在每三个串联的发光二极管32当中，其中一个发光二极管32的导接端子323分别连接第一导接单元312与第四导接单元315，另一个发光二极管32的导接端子323分别连接第四导接单元315与第三导接单元314，再一个发光二极管32的导接端子323分别连接第三导接单元314与第二导接单元313。

在本实施例中，导热层4可为设置在电路板31第二板面311b与外壳1侧壁12内侧之间的导热绝缘胶，且电路板31第二板面311b是通过导热层4粘附在外壳1侧壁12内侧，换言之，发光二极管模块3是通过导热层4连接在外壳1的侧壁12，且导热层4覆盖各个导接单元312-315外露于第二板面311b的接触部312b、313b、314b、315b而与接触部312b、313b、314b、315b以及封装体321的底部直接接触。

以图3一个焊固在第一导接单元312与第四导接单元315之间的发光二极管32为例，发光二极管32的导接端子323另一端分别焊固在导接单元312、315的导接部312a、315a位于中间连接部312c、315c上方之处，再加上如前述由于发光二极管32的封装体321底部直接与导热层4接触，以及导接单元312、315的接触部312b、315b均与导接部312a、315a连接并且与导热层4接触，因此，当发光管芯322运作时，其所产生的热能除了能通过封装体321底部与导热层4的接触而往下经由导热层4传导至外壳1侧壁12进而散至外界以外，也能通过导接端子323再经由导接单元312、315及导热层4而传导至外壳1侧壁12进而散至外界，对于发光二极管的散热效能确实能有所提升。

附带说明的是，前述各个导接单元312-315外露于板本体31第二板面311b的接触部312b、313b、314b、315b轮廓可为如图4所示的圆形或如图5所示的矩形，因而与导热层4接触时，具有较均匀的导热性，再者，由于接触部312b、313b、314b、315b是用以与导热层4直接接触而传导热能，因此，当接触部312b、313b、314b、315b的分布面积越大，则其所能达到的导热效果也越好。

此外，前述的导热层4也可以是固态软质的绝缘导热垫，并且两侧面通过例如粘胶的方式分别粘附在第二板面311b与外壳1的侧壁12内表面。

参阅图6、图7，本发明显示器100’的第二较佳实施例与第一较佳实施例的差异在于，发光二极管模块3是作为显示器100’的直下式背光源，且发光二极管模块3的数目为多个。发光二极管模块3是设置在外壳1的背板11而介于背板11与面板单元2之间，而此时的导热层4是位于电路板31第二板面311b与外壳1背板11之间，且图7同样以一个发光二极管32连接在第一导接单元312与第四导接单元315为例，发光二极管32的导接端子323同样是连接在两导接单元312、315的导接部312a、315a，发光二极管32的封装体321底部与导接单元312、315的接触部312b、315b也是均与导热层4接触。

因此，由上述内容可知，本发明不论该发光二极管模块3是作为侧光式背光源或直下式背光源均可适用。

再说明的是，本发明的发光二极管模块3’也可以如图8的变化态样，其中，电路板31’仅包括一第一导接单元312’与第二导接单元313’，该第一导接单元312’与第二导接单元313’的结构可与前述的导接单元312、313相同，包含导接部312a’、313a’、接触部312b’、313b’以及连接导接部312a’、313a’与接触部312b’、313b’的中间连接部312c’、313c’，只是两导接单元312’、313’的导接部312a’、313a’是呈相平行的直线延伸，而每一个发光二极管32的两个导接端子323是分别焊固在第一、第二导接单元312’、313’的导接部312a’、313a’，使该等发光二极管32通过第一、第二导接单元312’、313’呈并联连接。

再者，该发光二极管模块3’的应用态样也可以如图9所示，是通过导热层4粘附在一散热座6(例如金属材质的散热鳍片座)上而形成一发光二极管装置，其中，导热层4同样一侧面与封装体321底部及导接单元312’、313’的接触部312b’、313b’接触，另一侧面则贴附于散热座6表面，使发光管芯322传导至封装体321与导接端子323的热能同样能直接经由导热层4往下传导至散热座6，当然，图8所示的发光二极管模块3’也可以是应用在前述的显示器100、100’中。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种显示器，包含：

外壳；

面板单元，设置于该外壳；

发光二极管模块，介于该外壳与该面板单元之间，该发光二极管模块包含：

电路板，包含板本体、第一导接单元以及第二导接单元，该板本体包含一面向该面板单元的第一板面、一相反于该第一板面并且面向该外壳的第二板面，且该板本体设有多个贯穿该第一板面与该第二板面的贯孔，这些导接单元设置于该板本体，每一该导接单元包含一显露于该第一板面的导接部以及至少一显露于该第二板面并且与该导接部连接的接触部；以及

多个发光二极管，该多个发光二极管底部分别位于该板本体的该多个贯孔内，且每一该发光二极管包含发光管芯以及一对导接端子，这些导接端子一端与该发光管芯电连接，每一该发光二极管通过这些导接端子的另一端连接于这些导接单元的导接部之间；以及

导热层，位于该第二板面与该外壳之间并且与该外壳、这些导接单元的接触部以及该多个发光二极管底部接触。

2.依据权利要求1所述的显示器，其中，每一该发光二极管还包含封装体，该发光管芯封装于该封装体内，该封装体底部位于该贯孔内并且与该导热层接触，这些导接端子一端伸入该封装体内与该发光管芯电连接。

3.依据权利要求1所述的显示器，其中，每一该导接单元还包含多个位于该第一板面与该第二板面之间并且与该导接部及该接触部连接的中间连接部，该中间连接部为导热材质，每一该发光二极管的导接端子连接于该导接部的一端对应于该导接单元的一个中间连接部。

4.依据权利要求1所述的显示器，其中，该第一导接单元与该第二导接单元还包含多个位于该第一板面与该第二板面之间并且与该导接部及该接触部连接的中间连接部，该中间连接部为导热材质，该电路板还包含介于该第一导接单元与该第二导接单元之间的多个第三导接单元及多个第四导接单元，每一该第三导接单元与每一该第四导接单元包含一显露于该第一板面的导接部、至少一显露于该第二板面的接触部以及多个位于该第一板面与该第二板面之间并且与该导接部及该接触部连接的中间连接部，在每一该第三导接单元与每一该第四导接单元中，其中一发光二极管的导接端子分别接触于该第一导接单元与该第四导接单元的导接部，另一发光二极管的导接端子分别接触于该第四导接单元与该第三导接单元的导接部，再一发光二极管的导接端子分别接触于该第三导接单元与该第二导接单元的导接部。

5.依据权利要求3或4所述的显示器，其中，每一该导接单元包含多个显露于该第二板面的接触部，该多个接触部分别对应于该多个中间连接部。

6.依据权利要求5所述的显示器，其中，该电路板为柔性印刷电路板，这些导接单元的导接部与接触部为该柔性印刷电路板的铜箔电路裸露而形成。

7.依据权利要求1所述的显示器，其中，该导热层为导热绝缘胶。

8.依据权利要求1所述的显示器，其中，该导热层为一固态软质的导热垫，该导热垫粘附于该第二板面与该外壳。

9.依据权利要求6所述的显示器，其中，该电路板的一端铜箔电路裸露而形成一具有挠性的插接端。

10.依据权利要求1所述的显示器，其中，该外壳包含背板以及连接该背板周缘的侧壁，该发光二极管模块设置于该侧壁而介于该侧壁与该面板单元之间，该导热层位于该电路板第二板面与该外壳侧壁之间。

11.依据权利要求1所述的显示器，其中，该外壳包含背板以及连接该背板周缘的侧壁，该发光二极管模块设置于该背板而介于该背板与该面板单元之间，该导热层位于该电路板第二板面与外壳背板之间。

12.一种发光二极管装置，包含：

散热座；

发光二极管模块，设置于该散热座，该发光二极管模块包含：

电路板，包含板本体、第一导接单元以及第二导接单元，该板本体包含第一板面、相反于该第一板面并且面向该散热座的第二板面，且该板本体设有多个贯穿该第一板面与该第二板面的贯孔，这些导接单元设置于该板本体，每一该导接单元包含一显露于该第一板面的导接部以及至少一显露于该第二板面并且与该导接部连接的接触部；以及

导热层，为绝缘材质位于该第二板面与该散热座之间并且与该散热座、这些导接单元的接触部以及该多个发光二极管底部接触。

13.依据权利要求12所述的发光二极管装置，其中，每一该发光二极管还包含封装体，该发光管芯封装于该封装体内，该封装体底部位于该贯孔内并且与该导热层接触，这些导接端子一端伸入该封装体内与该发光管芯电连接。

14.依据权利要求12所述的发光二极管装置，其中，每一该导接单元还包含多个位于该第一板面与该第二板面之间并且与该导接部及该接触部连接的中间连接部，该中间连接部为导热材质，每一该发光二极管的导接端子连接于该导接部的一端对应于该导接单元的一个中间连接部。

15.依据权利要求12所述的发光二极管装置，其中，每一该第一导接单元与该第二导接单元还包含多个位于该第一板面与该第二板面之间并且与该导接部及该接触部连接的中间连接部，该中间连接部为导热材质，该电路板还包含介于该第一导接单元与该第二导接单元之间的多个第三导接单元及多个第四导接单元，每一该第三导接单元与该第四导接单元包含一显露于该第一板面的导接部、至少一显露于该第二板面的接触部以及多个位于该第一板面与该第二板面之间并且与该导接部及该接触部连接的中间连接部，在每一该第三导接单元与该第四导接单元中，其中一发光二极管的导接端子分别接触于该第一导接单元与该第四导接单元的导接部，另一发光二极管的导接端子分别接触于该第四导接单元与该第三导接单元的导接部，再一发光二极管的导接端子分别接触于该第三导接单元与该第二导接单元的导接部。

16.依据权利要求14或15所述的发光二极管装置，其中，每一该导接单元包含多个显露于该第二板面的接触部，该多个接触部分别对应于该多个中间连接部。

17.依据权利要求16所述的发光二极管装置，其中，该电路板为柔性印刷电路板，这些导接单元的导接部与接触部为该柔性印刷电路板的铜箔电路裸露而形成。

18.依据权利要求12所述的发光二极管装置，其中，该导热层为导热绝缘胶。

19.依据权利要求12所述的发光二极管装置，其中，该导热层为一固态软质的导热垫，该导热垫粘附于该第二板面与该散热座。

20.依据权利要求17所述的发光二极管装置，其中，该电路板的一端铜箔电路裸露而形成一具有挠性的插接端。

21.一种显示器，包含：

外壳；

面板单元，设置于该外壳；

电路板，包含板本体以及多个导接单元，该板本体包含第一板面及第二板面，每一该导接单元包含一显露于该第一板面的导接部、至少一显露于该第二板面的接触部以及至少一位于该第一板面与该第二板面之间并且与该导接部及该至少一接触部连接的中间连接部，其中该多个导接单元至少具有第一导接单元、第二导接单元、第三导接单元以及第四导接单元；以及

多个发光二极管，该多个发光二极管底部显露于该第二板面，每一该发光二极管包含一发光管芯以及一对导接端子，这些导接端子一端与该发光管芯电连接，另一端与该多个导接单元其中之一连接，其中，该多个发光二极管中的一个发光二极管的该一对导接端子的该另一端分别连接该第一导接单元与该第四导接单元，另一个发光二极管的该一对导接端子的该另一端分别连接该第四导接单元与该第三导接单元，再一个发光二极管的该一对导接端子的该另一端分别连接该第三导接单元与该第二导接单元；以及

导热层，与该外壳、该多个导接单元的接触部以及该多个发光二极管底部接触。

22.依据权利要求21所述的显示器，其中，该板本体设有多个贯穿该第一板面与该第二板面的贯孔，该多个发光二极管底部分别位于该板本体的该多个贯孔内。

23.依据权利要求21所述的显示器，其中，该电路板为柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板的一端铜箔电路裸露而形成一具有挠性的插接端。

24.一种发光二极管装置，包含：

散热座；

多个发光二极管，该多个发光二极管底部显露于该第二板面，每一该发光二极管包含发光管芯以及一对导接端子，这些导接端子一端与该发光管芯电连接，另一端与该多个导接单元其中之一连接，其中，该多个发光二极管中的一个发光二极管的该一对导接端子的该另一端分别连接该第一导接单元与该第四导接单元，另一个发光二极管的该一对导接端子的该另一端分别连接该第四导接单元与该第三导接单元，再一个发光二极管的该一对导接端子的该另一端分别连接该第三导接单元与该第二导接单元；以及

导热层，与该散热座、该多个导接单元的接触部以及该多个发光二极管底部接触。

25.依据权利要求24所述的发光二极管装置，其中，该板本体设有多个贯穿该第一板面与该第二板面的贯孔，该多个发光二极管底部分别位于该板本体的该多个贯孔内。

26.依据权利要求24所述的发光二极管装置，其中，该电路板为柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板的一端铜箔电路裸露而形成一具有挠性的插接端。