专利名称：背光模块、发光元件、液晶显示器及其组装方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光元件，且特别是有关于一种具有发光二极管
(LED)的发光元件及其在背光模块与液晶显示器(LCD)上的应用。
背景技术：
在液晶显示技术的发展中，由于发光二极管为低耗能且相当环保的光 源，且发光效率与色彩饱和度的表现上均极为优异，因此目前的发展趋势朝 向采用发光二极管来作为背光模块的光源，以取代传统的冷阴极灯管(CCFL)光源。
在目前发光二极管背光模块的设计上，大多系将发光二极管以线性方式 排列来提供线光源，或者将发光二极管以矩阵方式排列来提供面光源，以取 代冷阴极灯管，而分别应用在侧边入光式背光模块与直下式背光模块之中。
在一背光模块中，发光二极管的个数动辄几十颗至几百颗。而在背光模 块中，只要单一颗发光二极管损坏，就会影响到整个背光^1块的光源均匀度， 进而影响整个液晶显示器的显示表现。目前，发光二极管光条(LED Light Bar) 等发光元件中，均系将发光二极管焊接在印刷电路板(PCB)或软性印刷电路 板(FPCB)上。因此，当发光二极管光条中有损毁的发光二极管时，要更换其 中的损坏发光二极管的程序相当不方便，而造成发光二极管光条在维修上非 常不便捷。因此，采用发光二极管作为光源的背光模块具有较高的产品风险。
发明内容
因此，本发明的目的就是在提供一种发光元件及其组装方法，其中的所 有发光二极管均可单独更换，不仅可使发光元件的维修更为便捷，亦可大幅 延长发光元件的使用寿命。
本发明的另一目的是在提供一种发光元件，其中的发光二极管并不需焊 接在电路板上，而不需要进行回焊(Reflow)处理，因此可减少发光二极管因 高温回焊程序而产生色彩偏移、封胶劣化以及封胶体剥离的情况，而可提高发光元件的可靠度与操作稳定度。
本发明的又一目的是在提供一种背光模块，其发光元件的寿命长，进而 可延长背光模块的使用寿命。
本发明的再一目的是在提供一种液晶显示器及其组装方法，其发光元件 中的发光二极管并非焊接在电路板上，而每个发光二极管均可单独更换，因 此不仅可筒化液晶显示器的组装与维修，更可提高液晶显示器的产品的稳定 度。
根据本发明的上述目的，提出一种发光元件，至少包括 一基座，包括 多个凹槽，其中每一凹槽至少包括一第一开口以及一第二开口，第一开口位 于基座的第一表面，第二开口位于基座的第二表面；多个发光二极管，分别 对应设置在凹槽之中，其中每一发光二极管包括二电极，且这些电极位于第 二开口中，这些发光二极管的出光面对应第一开口；以及一电路板，其中电 路板的一表面设有多个接触电极，电路板的上述表面与基座的第二表面接 合，且这些接触电极分别与电极对应接触。
依照本发明一优选实施例，上述的接触电极具有一弹性结构。
根据本发明的目的，提出一种背光模块，至少包括 一背板； 一导光板， 设于背板上；以及至少一发光元件，设于背板上，且位于导光板的一侧面旁。 其中，发光元件至少包括 一基座，包括多个凹槽，其中每一凹槽至少包括 一第一开口以及一第二开口，第一开口位于基座的第一表面，第二开口位于 基座的第二表面，且第一表面与导光板之前述侧面相面对；多个发光二极管 分别对应设置在凹槽之中，其中每一发光二极管包括二电极，且这些电极位 于第二开口中，发光二极管的出光面对应第一开口；以及一电路板，其中电 路板的一表面设有多个接触电极，电路板的前述表面与基座的第二表面接 合，且这些接触电极分别与电极对应接触。
依照本发明一优选实施例，基座的第一表面与第二表面位于基座的相邻 二侧面，且基座的第二表面为基座的顶面。
根据本发明的另一目的，提出一种液晶显示器，至少包括 一液晶显示 面板；以及一背光模块，设于液晶显示面板的背面。其中，背光模块至少包 括 一背板； 一导光板，设于背板上；以及至少一发光元件，设于背板上， 且位于导光板的一侧面旁，其中发光元件至少包括 一基座，包括多个凹槽， 其中每一凹槽至少包括一第一开口以及一第二开口 ，第一开口位于基座的第一表面，第二开口位于基座的第二表面，且第一表面与导光板的侧面相面对；
多个发光二极管分别对应设置在凹槽之中，其中每一发光二极管包括二电
极，且这些电极位于第二开口中，发光二极管的出光面对应第一开口；以及 一电路板，其中电路板的一表面设有多个接触电极，电路板的前述表面与基 座的第二表面接合，且这些接触电极分别与电极对应接触。
根据本发明的另一目的，提出一种液晶显示器的组装方法，至少包括 组装一背光模块，其中组装背光模块的步骤至少包括提供一背板；设置一 导光板于背板上；以及组装至少一发光元件于背板上，且位于导光板的一侧 面旁，其中组装发光元件的步骤至少包括提供一基座，其中基座包括多个 凹槽，每一凹槽至少包括一第一开口以及一第二开口，且第一开口位于基座 的第一表面，第二开口位于基座的第二表面；将多个发光二极管分别设置在 凹槽之中，其中每一发光二极管包括二电极，且这些电极位于第二开口中， 发光二极管的出光面对应第一开口；以及设置一电路板，其中电路板的一表
面设有多个接触电极，且设置电路板的步骤至少包括使电路板的前述表面与 基座的第二表面接合，由此使这些接触电极分别与电极对应接触；以及设置 一液晶显示面板于背光模块之上。
图1绘示依照本发明一优选实施例的一种液晶显示器的组装示意图。 图2绘示依照本发明另 一优选实施例的 一种液晶显示器的组装示意图。 图3绘示依照本发明又一优选实施例的一种液晶显示器的组装示意图。
附图标记说明
100a:背光模块100b:背光模块
100c:背光模块102a:发光元件
102b:发光元件102c:发光元件
104:背板106:导光板
108:侧面110a:基座
110b:基座110c:基座
112a:发光二极管H2b:发光二极管
112c:发光二极管114:电路板
7116:接触电极118a:电极
118b:电极118c:电极
120a:凹槽120b:凹槽
120c:凹槽122a:开口
122b:开口122c:开口
124a:开口124b:开口
124c:开口126:液晶面i反
128a:液晶显示器128b:液晶显示器
128c:液晶显示器130:表面
132:表面134:表面
136:表面138:表面
具体实施例方式
本发明披露一种发光元件及其应用与组装方法。为了使本发明的叙述更
加详尽与完备，可参照下列描述并配合图1至图3的图示。
请参照图1,其绘示依照本发明一优选实施例的一种液晶显示器的组装 示意图。液晶显示器128a主要包括液晶面板126与背光模块100a,其中组 装液晶显示器128a时，将已经制作完成的液晶面板126设置在組装完成的 背光模块100a之上。在此背光模块100a中，作为光源的发光元件102a可 例如为一发光二极管光条或背光模块100a的胶框的一部分。在一示范实施 例中，组装背光模块100a时，可先提供背板104,以承载背光模块100a的 其他构件。接着，可提供导光板106与发光元件102a,并将导光板106与发 光元件102a设置在背板104之上。在一实施例中，设置导光板106与发光 元件102a时，可先将导光板106置放背板104上，再将组装好的发光元件 102a设置在背板104的一侧上，并使发光元件102a位于导光板106的侧面 雨旁。
发光元件102a主要包括基座110a、数个发光二极管112a与电路板114, 其中基座110a具有数个凹槽120a,这些凹槽120a凹设置在基座110a之中。 每个凹槽120a均包括至少二开口 122a与124a，其中这二个开口 122a与124a 分别位于基座110a的二表面130与132上，其中表面132与导光板106的 侧面108相面对。在本示范实施例中，表面130与132分别位于基座110a的相邻二侧面，且表面130为发光元件102a的底面。发光二极管112a的数 量优选与基座110a的凹槽120a的数量一致。每个发光二极管112a均包括二 电极118a,其中此二电极118a—般分别设于发光二极管112a的二侧面上。 在本实施例中，每个发光二极管112a的二电极118a分别位于发光二极管 112a的相对二侧面上。值得注意的一点是，由于图l的绘图角度关系，因此 从图1中仅能看到每个发光二极管112a的一侧面上的电极118a。电路板114 的表面134上凸设有数个接触电极116，其中电路板114可为一般的电路板， 或者可为印刷电路板或软性印刷电路板。电路板114的接触电极116的数量 优选与所有发光二极管112a的电极118a数量一致。举例而言，如图1所示， 基座110a具有三个凹槽120a，则发光元件102a具有三个发光二极管112a, 且全部的发光二极管112a总共具有六个电极118a，而电路板114的表面134 上则设有六个接触电极116。在一优选实施例中，接触电极116为具有弹性 的结构，例如金属弹片。
组装发光元件102a时，可先提供基座110a,再将发光二极管112a分別 对应设置在基座110a的凹槽120a之中。其中，将发光二极管112a置入凹槽 120a时，使每个发光二极管112a的电极118a位于凹槽120a的开口 122a中， 并使每个发光二极管112a的出光面对应凹槽120a的开口 124a,进而使每个 发光二极管112a的出光面与导光板106的侧面108相面对。接着，将电路 板114设置在基座110a，以使电路板114的表面134与基座110a的表面130 紧密接合，由此使基座110a的凹槽120a中的发光二极管112a的电极118a 分别与电路板114的表面134上的接触电极116对应接触而形成电性连接。 将电路板114设置于基座110a时，可利用数个锁固元件，例如螺丝，或数 个卡固元件，例如卡勾，而将电路+反114个定在基座110a的表面130上。 在其他实施例中，当电路板114为软性电路板时，发光元件102a更可选择 性地设置一硬板(未绘示)来支撑电路板114,因而电路板114夹设在此硬板 与基座110a的表面130之间。
在液晶显示器128a中，由于所有的发光二极管112a均无需焊接而固定 在电路板114上，因此所有的发光二极管112a均可单独更换，而有利于发 光元件102a的维修，进而可延长发光元件102a的使用寿命。此外，由于发 光二极管112a并不需焊接在电路板114上，因此不需要如同已知技术般进 行回焊处理，因而可避免发光二极管112a因高温回焊处理而发生色彩偏移、
9封胶劣化以及封胶体剥离的情况。
请参照图2，其绘示依照本发明另一优选实施例的一种液晶显示器的组
装示意图。液晶显示器128b主要由液晶面板126与背光模块100b所构成。 组装液晶显示器128b时，将液晶面板126设置在组装完成的背光模块100b 的上。在此背光模块100b中，发光元件102b可为一发光二极管光条。在一 示范实施例中，组装背光模块100b时，可提供背板104、导光板106与发光 元件102b，再将导光板106与发光元件102b设置在背板104的上方，其中 发光元件102b设置在背板104的一侧上且位于导光板106的侧面108旁。
在本示范实施例中，发光元件102b至少包括基座110b、数个发光二极 管112b与电路板114，其中基座110b具有数个凹槽120b,且这些凹槽120b 凹设置在基座110b之中。每个凹槽120b均包括至少二开口 122b与124b， 其中开口 122b与124b分别位于基座110b的二表面132与136上，且表面 132与导光板106的侧面108相面对。在本示范实施例中，表面132与136 分别位于基座110的相邻二侧面，且表面136为发光元件102b的顶面。发 光二极管112b的数量优选相等于基座110b的凹槽120b的数量。每个发光 二极管112b均可至少包括二电极118b，其中此二电极118b可分别位于发光 二极管112b的二侧面上。在本实施例中，每个发光二极管112b的二电极118b 分别位于发光二极管112b的相对二侧面上。同样地，电路板114的表面134 上凸设有数个接触电极116,其中电路板114可为一般的电路板，或者可为 印刷电路板或软性印刷电路板。电路板114的接触电极116的数量优选相等 于所有发光二极管112b的电极118b的数量。在一优选实施例中，接触电极 116为具有弹性的结构，例如金属弹片，以提高与发光二极管112b的电极 118b之间的接触可靠度。
在本示范实施例中，组装发光元件102b时，可先提供基座110b,再将 发光二极管112b分别对应设置在基座110b的凹槽120b之中。将发光二极 管112b置入凹槽120b日t,使每个发光二极管112b的电极118b位于凹槽120b 的开口 122b中，并使每个发光二极管112b的出光面对应凹槽120b的开口 124b，进而使每个发光二极管112b的出光面与导光板106的侧面108相面 对。接着，将电路板114设置在基座110b的表面136上，以使电路板114 的表面134与基座110b的表面136紧密接合，由此使基座110b的凹槽120b 中的发光二极管112b的电极118b分别与电路板114的表面134上的接触电极116对应接触而形成电性连接。将电路板114设置于基座110b时，可利 用数个锁固元件，例如螺丝，或数个卡固元件，例如卡勾，而将电路板114 个定在基座110b的表面136上。在其他实施例中，当电路板114为软性电 路板时，发光元件102b更可选择性地设置一硬板(未绘示)来支撑电路板114, 因而电路板114夹设在此硬板与基座110b的表面136之间。
请参照图3,其绘示依照本发明又一优选实施例的一种液晶显示器的组 装示意图。液晶显示器128c至少包括液晶面板126与背光模块100c所构成。 组装液晶显示器128c时，将液晶面板126设置在组装完成的背光模块100c 之上。在此背光模块100c中，发光元件102c可为一发光二极管光条。在一 示范实施例中，组装背光模块100c时，可提供背板104、导光板106与发光 元件102c，再将导光板106与发光元件102c设置在背板104的上方，其中 发光元件102c设置在背板104的一侧上且位于导光板106的侧面108旁。
在本示范实施例中，发光元件102c至少包括基座110c、数个发光二极 管112c与电路板114,其中基座110c具有数个凹槽120c，且这些凹槽120c 凹设置在基座110c之中。同样地，每个凹槽120c均包括至少二开口 122c 与124c，其中开口 122c与124c分别位于基座110c的二表面132与138上， 且表面132与导光板106的侧面108相面对。在本示范实施例中，表面132 与138分别位于基座110的相对二侧面，且表面138为发光元件102c的背 面。发光二极管112c的数量优选相等于基座110c的凹槽120c的数量。每个 发光二极管112c均可至少包括二电极118c,其中此二电极118c可分别位于 发光二极管112c的二侧面上，例如相对二侧面。同样地，电路板114的表 面134上凸设有数个接触电极116,其中电路板114可为一般的电路板，或 者可为印刷电路板或软性印刷电路板。电路板114的接触电极116的数量优 选相等于所有发光二极管112c的电极118c的数量。在一优选实施例中，接 触电极116为具有弹性的结构，例如金属弹片，以提高与发光二极管112c 的电极118c之间的接触可靠度。
在本示范实施例中，组装发光元件102c时，可先提供基座110c,再将 发光二极管112c从基座110c的背面分别对应置入基座110c的凹槽120c之 中。将发光二极管112c置入凹槽120c时，使每个发光二极管112c的电极 118c位于凹槽120c的开口 122c中，并使每个发光二极管112c的出光面对 应凹槽120c的开口 124c,进而使每个发光二极管112c的出光面与导光板106的侧面108相面对。接着，将电路板114贴设在基座110c的表面138上， 以使电路板114的表面134与基座110c的表面138紧密接合，由此使基座 110c的凹槽120c中的发光二极管112c的电极118c分别与电路板114的表 面134上的接触电极116对应接触而形成电性连接。同样地，将电路板114 设置于基座110b时，可利用数个锁固元件，例如螺丝，或数个卡固元件， 例如卡勾，而将电路板114个定在基座110c的表面138上。在其他实施例 中，当电路板114为软性电路板时，发光元件102c更可选择性地设置一硬 板(未绘示)来支撑电路板114,因而电路板114夹设在此硬板与基座110c的 表面138之间。
由上述本发明的实施例可知，本发明的 一优点就是因为在本发明的发光 元件及其组装方法中，所有发光二极管均可单独更换，因此不仅可使发光元 件的维修更为便捷，更可大幅延长发光元件的使用寿命。
由上述本发明的实施例可知，本发明的另 一优点就是因为本发明的发光 元件的发光二极管并不需焊接在电路板上，因而不需要进行回焊处理，因此 可减少发光二极管因高温回焊程序而产生色彩偏移、封胶劣化以及封胶体剥 离的情况，而可提高发光元件的可靠度与操作稳定度。
由上述本发明的实施例可知，本发明的又一优点就是因为本发明的背光 模块的发光元件的寿命长，因此可延长背光模块的使用寿命。
由上述本发明的实施例可知，本发明的再一优点就是因为在本发明的液 晶显示器及其组装方法中，发光元件中的发光二极管并非焊接在电路板上， 因而每个发光二极管均可单独更换，因此不仅可简化液晶显示器的组装与维 修，更可提高液晶显示器的产品的稳定度。
虽然本发明已以一优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任 何在此技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作 各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为 准。
1权利要求
1.一种发光元件，至少包括一基座，包括多个凹槽，其中每一该些凹槽至少包括一第一开口以及一第二开口，该些第一开口位于该基座的一第一表面，该些第二开口位于该基座的一第二表面；多个发光二极管，分别对应设置在该些凹槽之中，其中每一该些发光二极管包括二电极，且该些电极位于该些第二开口中，该些发光二极管的出光面对应该些第一开口；以及一电路板，其中该电路板的一表面设有多个接触电极，该电路板的该表面与该基座的该第二表面接合，且该些接触电极分别与该些电极对应接触。
2. 根据权利要求1的发光元件，其中每一该些接触电极具有一弹性结构。'
3. —种背光才莫块，至少包括 一背板；一导光板，设于该背板上；以及至少一发光元件，设于该背板上，且位于该导光板的一侧面旁，其中该 发光元件至少包括一基座，包括多个凹槽，其中每一该些凹槽至少包括一第一开口以 及一第二开口，该些第一开口位于该基座的一第一表面，该些第二开口位于 该基座的一第二表面，且该第一表面与该导光板的该侧面相面对；多个发光二极管，分别对应设置在该些凹槽之中，其中每一该些发 光二极管包括二电极，且该些电极位于该些第二开口中，该些发光二极管的 出光面对应该些第一开口；以及一电路板，其中该电路板的一表面设有多个接触电极，该电路板的 该表面与该基座的该第二表面接合，且该些接触电极分别与该些电极对应接 触。
4. 根据权利要求3的背光模块，其中该基座的该第一表面与该第二表面 位于该基座的相邻二侧面。
5. 根据权利要求3的背光模块，其中该基座的该第一表面与该第二表面 位于该基座的相对二侧面。
6. 根据权利要求3的背光模块，其中每一该些接触电极具有一弹性结构。
7. —种液晶显示器，至少包括 一液晶显示面板；以及一背光模块，设于该液晶显示面板的背面，其中该背光模块至少包括 一背板；一导光板，设于该背板上；以及至少一发光元件，设于该背板上，且位于该导光板的一侧面旁，其 中该发光元件至少包括一基座，包括多个凹槽，其中每一该些凹槽至少包括一第 一开口以及一第二开口，该些第一开口位于该基座的一第一表面，该些第二 开口位于该基座的一第二表面，且该第一表面与该导光板的该侧面相面对；多个发光二极管，分别对应设置在该些凹槽之中，其中每 一该些发光二极管包括二电极，且该些电极位于该些第二开口中，该些发光 二极管的出光面对应该些第一开口；以及一电路板，其中该电路板的一表面设有多个接触电极，该 电路板的该表面与该基座的该第二表面接合，且该些接触电极分别与该些电 极对应接触。
8. 根据权利要求7的液晶显示器，其中该基座的该第 一表面与该第二表 面位于该基座的相邻二侧面。
9. 根据权利要求7的液晶显示器，其中该基座的该第 一表面与该第二表 面位于该基座的相对二侧面。
10. 根据权利要求7的液晶显示器，其中每一该些接触电极具有一弹性 结构。
11. 一种发光元件的组装方法，至少包括提供一基座，其中该基座包括多个凹槽，每一该些凹槽至少包括一第一 开口以及一第二开口，且该些第一开口位于该基座的一第一表面，该些第二 开口位于该基座的一第二表面；将多个发光二极管分别设置在该些凹槽之中，其中每一该些发光二极管 包括二电极，且该些电极位于该些第二开口中，该些发光二极管的出光面对 应该些第一开口；以及设置一电路板，其中该电路板的一表面设有多个接触电极，且设置该电 路板的步骤至少包括使该电路板的该表面与该基座的该第二表面接合，由此 使该些接触电极分别与该些电极对应接触。
12. —种液晶显示器的组装方法，至少包括 组装一 背光模块，其中组装该背光模块的步骤至少包括 提供一背板；设置一导光板于该背板上；以及组装至少一发光元件于该背板上，且位于该导光板的一侧面旁，其中组装该发光元件的步骤至少包括提供一基座，其中该基座包括多个凹槽，每一该些凹槽至 少包括一第一开口以及一第二开口，且该些第一开口位于该基座的一第一表 面，该些第二开口位于该基座的一第二表面；将多个发光二极管分别设置在该些凹槽之中，其中每一该 些发光二极管包括二电极，且该些电极位于该些第二开口中，该些发光二极 管的出光面对应该些第一开口；以及设置一电路板，其中该电路板的一表面设有多个接触电 极，且设置该电路板的步骤至少包括使该电路板的该表面与该基座的该第二 表面接合，由此使该些接触电极分别与该些电极对应接触；以及 设置一液晶显示面板于该背光模块之上。
全文摘要
本发明公开了一种背光模块、发光元件、液晶显示器及其组装方法。此发光元件至少包括一基座包括多个凹槽，其中每一凹槽至少包括一第一开口以及一第二开口，第一开口位于基座的第一表面，第二开口位于基座的第二表面；多个发光二极管分别对应设置在凹槽之中，其中每一发光二极管包括二电极，且电极位于第二开口中，发光二极管的出光面对应第一开口；以及一电路板，其中电路板的一表面设有多个接触电极，电路板的表面与基座的第二表面接合，且接触电极分别与电极对应接触。
文档编号F21V21/00GK101666475SQ20081021283
公开日2010年3月10日 申请日期2008年9月5日 优先权日2008年9月5日
发明者冯冠文 申请人:奇美电子股份有限公司