专利名称：发光单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光单元，特别是涉及一种以发光二极管为光源的发光 单元。
背景技术：
随着科技的进步，人们也跟着研发出更多样化的发光单元。 一般来说， 发光单元可为照明装置、户外显示看板、投影机的光源或为平面显示装置 的背光模组等。请参照图1所示，以背光模组作为发光单元来举例，现有的直下式的发光单元1至少包括一前框11、 一背板12、多数个发光二极管模组13以 及一光学膜片组14。其中，前框11与背板12之间形成一容置空间S,。发 光二极管模组13设置于容置空间S,,且各发光二极管模组13具有多数个 个发光二极管131及驱动发光二极管131发光的一电路板132。其中，电路 板132承载发光二极管131，且光学膜片组14固定于前框11。此时，发光 二极管131所发出的光线通过光学膜片组14而形成较为均匀的面光源。然而，由于发光二极管模组13运作时，亦同时产生大量热能。而这些 热能则容易累积于容置空间S,中不易散去，所以导致发光二极管模组13 的温度升高，进而使得发光二极管模组13的发光效能低落，甚至造成整个 发光单元1的损坏。另外，若为侧光式的背光模组，发光二极管模组13立设于背板12的 侧边。由于侧边的高度H有限，所以业者无法于电路板132旁加装尺寸较 大或更多的散热元件，也会导致发光二极管模组13无法有效散热。因此，如何提供一种能够有效提升散热效率的发光单元，实属当前重 要课题之一。发明内容有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够有效提升散热效率的 发光单元。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种发光单元，其包括 一发光面； 一壳体，其具有一开口， 该开口实质平行于该发光面；以及一发光二极管模组，其位于该壳体，并 具有至少 一发光二极管及一 电路板，其中该电路板与该发光二极管电性连接，且该电路板位于该开口。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的发光单元，其中所述的电路板通过卡合、嵌合、螺合、扣合或粘合固定于壳体，使该电路板位于开口。前述的发光单元，其更包括 一散热元件，其与电路板接触。 前述的发光单元，其中所述的壳体更具有一出光侧，该发光二极管位于该出光侧，且散热元件位于该壳体相对于出光侧的二侧。前述的发光单元，其中所述的散热元件为一散热鳍片、 一散热板或一热管。前述的发光单元，其更包括 一导光元件，其位于壳体，其中发光二 极管邻设于该导光元件。前述的发光单元，其中所述的导光元件具有一入光面以及一反射面， 其中该反射面与该入光面呈一夹角设置，且发光二极管邻设于该入光面。前述的发光单元，其中所述的反射面呈曲面或斜面。前述的发光单元，其中所述的导光元件更具有一出光面及与该出光面 相对的一底面，光线由入光面进入，经反射面及底面，由该出光面射出。前述的发光单元，其中所述的发光元件具有多数个微结构，其设置于 底面。前述的发光单元，其中所述的更包括至少一光学薄膜组，其设置于 出光面。前述的发光单元，其为一背光模组或一照明装置。 承上所述，本发明的发光单元中，发光二极管模组的电路板位于开口， 且开口实质平行于发光面，所以发光二极管模组所产生的热能便可通过开口散出壳体外以避免发光二极管模组温度过高，进而提升发光单元的寿命。 另外，业者亦可于壳体外设置散热元件，其通过开口以帮助发光二极管模 组散热。与现有的发光单元相比，现有的发光单元因容置空间的大小有限， 所以业者无法于发光二极管模组上直接加装尺寸较大或更多的散热元件。 而本发明的发光单元中，因壳体具有开口，因此可将散热元件设置于壳体 相对于发光二极管模组的外表面上，再经由开口与发光二极管模组连结， 故散热元件具有较大的配置空间，所以可以设计尺寸较大或设置更多的散 热元件，以更有效提升发光单元的散热效率。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
图l为一剖面示意图，显示现有的发光单元。图2为一剖面示意图，显示依据本发明第一较佳实施例的发光单元。 图3为一上视示意图及一剖面示意图，显示依据本发明第二较佳实施 例的发光单元。图4为一剖面示意图，显示依据本发明第二较佳实施例的发光单元。 图5为另一剖面示意图，显示依据本发明第二较佳实施例的发光单元。1:发光单元11:前框12:背板13:发光二极管模组131:发光二极管132:电路板14:光学膜片组3:发光单元31:壳体32:发光二极管模组321:发光二极管322:电路板323:透镜元件33:前框34:散热元件35:光学薄膜组4:发光单元41:壳体42:发光二极管模组421:发光二极管422:电路板43:导光元件431:入光面432:反射面433:出光面434底面44:前框45:散热元件46:光学薄膜组A,、A2:出光面D:厚度Ei、E3:第一侧E2、 E4:第二侧H:高度O!、 02:开口T。IV:出光侧T2、 T2， 一侧R:夹角 St、 S2、 S3:容置空间具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效, 以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的发光单元其具体实施方 式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参照图2所示，依据本发明第一较佳实施例的发光单元3，其以一直 下式背光模组为例。发光单元3至少包括一发光面A" —壳体31及一发光 二极管模组32。发光面A,指发光单元3射出光线的一个表面，此表面的形状结构可依 照实际的需求而有不同的设置，在本实施例中，发光面Ai可呈一矩形。壳体31又可称为一背板，其具有一开口 O!及一出光侧Tp开口O!实 质平行于发光面A,,其中，壳体31的外型可依照实际的状况而有不同的设 计。在本实施例中，发光单元3更可具有一前框33,前框33与壳体31连 接，使前框33与壳体31之间形成一容置空间S2。发光二极管模组32位于壳体31的容置空间S2,并具有至少一发光二 极管321及一电路板322。而发光二极管321位于出光侧TP且发光二极 管321的数量以及排列的方式可依照实际的需求而调配更动。电路板322 可承载发光二极管321，并与发光二极管321电性连接以驱动发光二极管 321发出光线。其中，电路板322可通过卡合、嵌合、螺合、扣合或粘合等 方式以固定于壳体31,使电路板322位于开口 Ch中。在本实施例中，电路板322具有一第一侧E!及一第二侧E2。第一侧E, 朝向出光侧Ti,且第二侧E2朝向与出光侧T,相对的一侧。其中，发光二极 管321设置于电路板322的第一侧E。且电路板322的第二側E2可内缩、 实质平齐(如图2所示)或往外突出于开口 O!。而开口 O,的形状以及大小亦 可因应电路板322的形状及大小而更动。当发光二极管模组32运作时所产 生的热能，便可通过对流的方式而由开口 0,散出壳体31外，以避免发光 二极管模组32温度上升，进而提升发光单元3的寿命。当然，发光单元3可更包括一散热元件34，其与电路板322接触，更 可加速发光二极管模组32运作时所产生的热能传导出壳体31外。其中， 散热元件34位于壳体31相对于出光侧T!的一侧T2，并可通过卡合、嵌合、 螺合、扣合或粘合等方式以固定于壳体31或者直接固定于电路板322上。 另外，散热元件34可为一散热鳍片(如图2所示)、一散热板、一热管(heat pipe) 或散热胶等散热元件。承上，与现有的发光单元1相比(如图1所示)，现有的发光单元1因容 置空间S!的大小有限，所以业者无法于电路板132上直接加装尺寸较大或 更多的散热元件。而本发明的发光单元3中，因壳体31具有开口0！,因此 可将散热元件34设置于壳体31的一侧T2，以通过开口 0!与电路板322接 触来帮助电路板322散热。故散热元件34具有较大的配置空间，所以可以 设计尺寸较大或设置更多的散热元件，以更有效提升发光单元的散热效率。当然，发光二极管模组32更可包括至少一透镜元件323，其邻设于发 光二极管321，可使发光二极管321具有较佳的光形。透镜元件323的形状 可依据实际的需求而有不同的设计。除此之外，发光单元3更可包括一光学薄膜组35,其设置前框33，并 位于发光二极管321之上。其中，光学薄膜组35可具有一扩散膜或一增亮膜等，例如，光学薄膜组35可包括上扩散膜、增亮膜及下扩散膜。其中， 发光二极管321所发出的光线通过透镜元件323以及光学薄膜组35而形成 较为均匀的面光源。请同时参照图3与图4所示:,依据本发明第二较佳实施例的发光单元4， 其以一侧光式背光4莫组为例。发光单元4至少包括一发光面A2、 一壳体41 、 一发光二极管模组42及一导光元件43,其中发光单元4具有二个发光二极 管模组42，发光二极管模组42分别排列于发光单元4的二侧边。请参照图4,发光面A2是指发光单元4射出光线的一个表面，此表面 的形状结构可依照实际的需求而有不同的设置，在本实施例中，发光面A2 可呈一矩形。壳体41具有一开口 02及一出光侧IV，开口 02实质平行于发光面A2。 其中，壳体41的外型可依照实际的状况而有不同的设计，在本实施例中， 发光单元4更可具有一前框44。前框44与壳体41连接，使前框44与壳体 41之间形成一容置空间S3。发光二极管模组42及导光元件43位于壳体41的容置空间S3，且发光 二极管模组42具有至少一发光二极管421及一电路板422。其中，电路板 422可承栽发光二极管421，并与发光二极管421电性连接以驱动发光二极 管421发出光线，而光线通过导光元件43而射出发光单元4外。电路板422可通过卡合、嵌合、螺合、扣合或粘合等方式以固定于壳 体41，使电路板422位于开口 02中。在本实施例中，电路板422具有一第一侧E3及一第二侧E4。第一侧E3朝向出光侧IV,且第二侧E4朝向与出光侧Tr相对的一侧IV。其中，发光二极管421位于出光侧Tr，且发光二极 管421设置于电路板422的第 一側E3，且电路板422的第二侧E4可内缩、 实质平齐(如图4所示)或往外突出于开口 02。而开口 02的形状以及大小亦 可因应发光二极管模组42的形状及大小而更动。当发光二极管模组42运 作时，所产生的热能便可通过对流的方式而由开口 02散出壳体41外，以 避免发光二极管模组42温度上升，进而提升发光单元4的寿命。当然，发光单元4可更包括一散热元件45，其与电路板422接触，更 可加速将发光二极管模组42运作时所产生的热能传导至壳体41外。而散 热元件45位于壳体41相对于出光侧Tr的一侧T2'，并可通过卡合、嵌合、 螺合、扣合或粘合等方式以固定于壳体41或者直接固定于电路板422上。 另外，散热元件45可为一散热鳍片(如图3及图4所示)、 一散热板、 一热 管(heat pipe)或散热胶等元件。因此，与现有的发光单元1相比，现有的发光单元1因侧边的高度H 的大小有限，所以业者无法于电路板132上直接加装尺寸较大或更多的散 热元件。而本发明的发光单元4中，因壳体41具有开口02,因此可将散热元件45设置于壳体41的一侧T2，，以通过开口 02与电路板422接触来帮 助电路板422散热，故散热元件45具有较大的配置空间，所以可以设计尺 寸较大或设置更多的散热元件45，以更有效提升发光单元4的散热效率。除此之外，导光元件43可至少具有一入光面431、 一反射面432、 一 出光面433及与出光面433相对的一底面434。反射面432与入光面431呈 一夹角R设置，且发光二极管421邻设于导光元件43的入光面431。在本实施例中，导光元件43的反射面432可设计成为一全反射面，使 得发光二极管421所发出的光线可由反射面432反射，而导引至导光元件 43内。另外，也可利用蒸镀、溅镀或贴附等方式而于反射面432上形成有 一反射层(或者设置一反射片)，来达到全反射的效果。而反射面432可依据 实际设计而为一斜面(如图4所示)或一曲面(如图5圆形虛线处所示)。另外， 夹角R大小可依据发光二极管421的大小、发光二极管421所发出光线的 光形的发散或收敛角度、或导光元件43的厚度D等参数而决定。再者，导 光元件43的底面434可设置多数个微结构(图中未示)以破坏全反射，其中， 微结构可以为印刷网点、沟槽或粗糙面。而^:结构于底面434上的分布亦 可依据实际状况而有不同的设计。例如，若导光元件43的底面434距离发 光二极管421较远处分布有较多数量的微结构；反之，导光元件43的底面 434距离发光二极管421较近处分布有较少数量的微结构。又，导光元件43的出光面433亦可设置有一光学薄膜组46,其中，光 学薄膜组46可具有至少一扩散膜及至少一增亮膜等，例如，光学薄膜组46 可包括上扩散膜、增亮膜及下扩散膜。此时，发光二极管421所发出的光 线可由入光面431进入，经由反射面432及底面434而由出光面433射出 发光单元4。此外，于上述第一及第二较佳实施例仅揭露发光单元3、 4分别为侧光 式背光模组及直下式背光模组的例子，然而，发光单元更可涵盖为一照明 装置、投影机的一光源或一户外显示看板等。综上所述，因依据本发明的发光单元中，发光二极管模组的电路板位 于开口，且开口实质平行于出光面，所以发光二极管模组所产生的热能便 可通过开口散出壳体外以避免发光二极管模组温度过高，进而提升发光单 元的寿命。另外，业者亦可于壳体外设置散热元件，其通过开口以帮助发 光二极管模组散热。与现有的发光单元相比，现有的发光单元因容置空间 的大小有限，所以业者无法于发光二极管模组上直接加装尺寸较大或更多 的散热元件。而本发明的发光单元中，因壳体具有开口，因此可将散热元 件设置于壳体相对于发光二极管模组的外表面上，再经由开口与发光二极 管模组连结，故散热元件具有较大的配置空间，所以可以设计尺寸较大或 设置更多的散热元件，以更有效提升发光单元的散热效率。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用 上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是 未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1. 一种发光单元，其特征在于包括一发光面；一壳体，其具有一开口，该开口实质平行于该发光面；以及一发光二极管模组，其位于该壳体，并具有至少一发光二极管及一电路板，其中该电路板与该发光二极管电性连接，且该电路板位于该开口。
2、 根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于其中所述的电路板通 过卡合、嵌合、螺合、扣合或粘合固定于壳体，使该电路板位于开口。
3、 根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于更包括 一散热元件，其与电路板接触。
4、 根据权利要求3所述的发光单元，其特征在于其中所述的壳体更具 有一出光侧，该发光二极管位于该出光侧，且散热元件位于该壳体相对于 出光侧的一侧。
5、 根据权利要求3所述的发光单元，其特征在于其中所述的散热元件 为一散热鳍片、 一散热板或一热管。
6、 根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于更包括 一导光元件，其位于壳体，其中发光二极管邻设于该导光元件。
7、 根据权利要求6所述的发光单元，其特征在于其中所述的导光元件 具有一入光面以及一反射面，其中该反射面与该入光面呈一夹角设置，且 发光二极管邻设于该入光面。
8、 根据权利要求7所述的发光单元，其特征在于其中所述的反射面呈 曲面或杀+面。
9、 根据权利要求7所述的发光单元，其特征在于其中所述的导光元件 更具有一出光面及与该出光面相对的一底面，光线由入光面进入，经反射 面及底面，由该出光面射出。
10、 根据权利要求9所述的发光单元，其特征在于其中所述的发光元 件具有多数个微结构，其设置于底面。
11、 根据权利要求9所述的发光单元，其特征在于更包括 至少一光学薄膜组，其设置于出光面。
12、 根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于其为一背光模组或 一照明装置。
全文摘要
一种发光单元，其包括一发光面、一壳体及一发光二极管模组。壳体具有一开口，开口实质平行于发光面；发光二极管模组位于壳体，并具有至少一发光二极管及一电路板，其中电路板与发光二极管电性连接，且电路板位于开口。本发明能够有效提升散热效率。
文档编号F21V23/00GK101230955SQ20071000264
公开日2008年7月30日 申请日期2007年1月24日 优先权日2007年1月24日
发明者谢欣珀 申请人:启耀光电股份有限公司