具有曲面反射杯的led背光模組的製作方法

2023-05-31 00:25:26

專利名稱：具有曲面反射杯的led背光模組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有曲面反射杯的LED背光模組，是一種使LED的下部光、 側部光和上部光經反射、折射和直射，充分輸出至受光面，LED晶片的發光效率 顯著提高的背光模組。由於LED的光能得到充分利用，熱能消耗減少，從而使背 光模組的溫升降低。
背景技術：
背光模組是給液晶顯示器產品提供光源的組件，是其關鍵組件之一，LED背 光模組目前已廣泛應用於計算機液晶顯示屏、液晶電視、平面戶外廣告等諸多方 面。背光模組設置於液晶顯示屏的下方，以提供均勻發散和一定亮度的光線至液 晶顯示屏，通過控制液晶顯示屏上的像素電極來形成不同亮度、不同色彩和不同 灰度的彩色畫面。而背光模組根據光源所在位置，分為直下式模組(光源置於顯 示屏正下方)和側光式模組(光源置於顯示屏側邊)。由於直下式背光源模組的 光源在背光源模組下面，因此可適用於任何大尺寸和要求高亮度的液晶顯示屏。圖1是公知的LED直下式背光模組剖視圖；如圖1所示，公知的LED直下式背光模組直接將LED晶片固定、焊接在PCB 板上，所以LED晶片只有極少數側部光折射至顯示屏，絕大部分側部光和全部下 部光被非透明體吸收,並轉換成熱能。不僅使LED晶片的光效率較低，而且使背 光模組的溫升增加，經實驗證明LED的溫度每升高1QC，其亮度下降約0.1%。 這樣還會產生惡性循環，導致LED的壽命下降。發明內容本發明的目的在於提供一種具有曲面反射杯的LED背光模組，充分發揮LED 光源的發光效率，使LED不僅上部光經直射至受光面得到應用，LED的下部光、 側部光經反射、折射至受光面，也得到充分利用。使轉換成熱能消耗則相應減少， 從而使背光模組的溫升降低。為了實現上述目的，本發明提供一種具有曲面反射杯的LED背光模組，其 特徵在於，包括電路板，其上具有貫穿的通孔；曲面反射杯，設置在所述電路 板的通孔中，其上表面為反射面，所述曲面反射杯將所述通孔劃分為上下兩部分， 所述通孔中的曲面反射杯上部設置有承載體；光源，設置在所述承載體上，通過 導線電連接到所述電路板上；擴散元件，設置在所述電路板的上方。本發明的進一步技術方案是所述曲面反射杯上對應所述光源正投影處形成 有凸體，該凸體為圓錐體或稜錐體；凸體的表面採用拋光、加光亮鍍層、濺射光 亮金屬、加光亮塗層或加其它的反射材料形成能夠反射光線的反射面。本發明的進一步技術方案是所述曲面反射杯的反射面的正剖面曲線為圓 弧、折線、拋物線或兩種不同曲率曲線之間的過渡曲線。本發明的進一步技術方案是所述光源為至少一個LED。本發明的進一步技術方案是還進一步設置有外殼，將所述背光模組包圍在 所述外殼中，所述外殼採用金屬材料製成，可以充當散熱元件，有助於背光模組 的散熱。本發明的進一步技術方案是所述承載體為導光散熱材料製成。 本發明的進一步技術方案是所述通孔中的曲面反射杯下部設置有散熱元件，所述電路板與擴散元件之間設置有散熱元件，這樣，光源產生的熱量可以通過上述散熱元件更有效的發散出去。本發明的進一步技術方案是所述電路板下表面設置有反射元件，由此增大了光源的有效利用率，使得背光模組的亮度和亮度均勻性都能滿足更高的技術指標要求。本發明的進一步技術方案是所述電路板上表面和通孔的內壁上設置有銅 箔，可以用來傳導背光模組產生的熱量。 本發明具有的優點1、 曲面反射杯底部對應每個LED的正投影處設有圓錐體或稜錐體的凸體，使LED的下部光、側部光和上部光充分輸出至受光面，LED晶片的發光效率顯著 提高。2、 在光源的上部和下部均設置有散熱元件，可以有效的降低背光模組的溫度。3、 在電路板的下表面設置有反射元件，增大了光源的有效利用率，使得背
光模組的亮度和亮度均勻性都能滿足更高的技術指標要求。4、 在電路板上表面和通孔的內壁上設置有銅箔，可以用來傳導背光模組產 生的熱量。5、 由於LED的光能得到充分利用，熱能消耗減少，從而使背光模組的溫升 降低。本發明的上述和另外的特徵、優點可以通過以下結合附圖的詳細說明得到進 一步的理解。


圖1為公知的LED晶片背光模組結構示意圖；圖2為具有曲面反射杯的LED背光模組結構圖；圖3為電路板和反射杯結構圖；圖4為反射杯結構圖；圖5為反射杯傳導光線的示意圖；圖6為另一實施例的具有曲面反射杯的LED背光模組結構圖； 圖7為另一實施例的電路板和反射杯結構圖； 圖8為另一實施例的反射杯結構圖。附圖標記說明電路板l;顯示屏10;通孔ll;銅箔12;曲面反射杯2;反 射面21;承載體22;凸體23;光源3;導線31;擴散元件4;散熱元件51;反 射元件52;外殼6。
具體實施方式
如圖2所示，本發明提供一種具有曲面反射杯的LED背光模組，主要應用 於液晶顯示屏IO，其設置在所述液晶顯示屏IO的下方，向顯示屏10提供均勻的 亮度，其包括有電路板l、曲面反射杯2、光源3、擴散元件4，其中如圖2、圖3所示，所述電路板1上具有貫穿的通孔11，其上表面和通孔11 的內壁上設置有銅箔12，可以用來傳導背光模組產生的熱量。如圖2、圖3所示，所述曲面反射杯2，由金屬或非金屬製成，設置在所述 電路板1的通孔11中，其上表面為反射面21，是採用拋光、加光亮鍍層、濺射 光亮金屬、加光亮塗層或加其它的反射材料形成的；所述曲面反射杯2的反射面 21的正剖面曲線為圓弧、折線、拋物線或兩種不同曲率曲線之間的過渡曲線；所述曲面反射杯2將所述通孔11劃分為上下兩部分，所述通孔1中的曲面反射杯2 上部設置有承載體22，所述承載體22為導光散熱材料製成。光源3，設置在所述承載體22上，通過導線31電連接到所述電路板1上； 在本實施例中，光源3優選的為至少一個LED (Light Emitting Diode，發光二極 管)，當然，其也可以為其它的光源，比如CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps, 冷陰極螢光燈)等。如圖2、圖3和圖4所示，所述曲面反射杯2上對應所述光源3正投影處形 成有凸體23，該凸體23為圓錐體或稜錐體；凸體23的表面採用拋光、加光亮鍍 層、濺射光亮金屬、加光亮塗層或加其它的反射材料形成能夠反射光線的反射面。所述擴散元件4設置在所述電路板1的上方，如圖2所示，擴散元件4同時 也設置在所述液晶顯示屏的下方。如圖5所示，光源3發出的光直接射到所述反射面21上反射出去，或者光 源3發出的光經過承載體22的導光到達所述反射面21，進而通過所述反射面21 反射出去，或者更進一步，光源3發出的光經過承載體22的導光首先到達所述凸 體23，經所述凸體23反射之後到達所述反射面21，進而通過所述反射面21反射 出去；由此傳導出來的光線經過擴散元件4的擴散，最終形成亮度均勻的光線。 在這個過程中，承載體22不僅起到導光的作用，還起到散熱的作用，將光源3 產生的熱量傳導出去。為了進一步增強背光模組的性能，可以採用以下的一些技術手段。如圖2至 圖4所示，所述通孔11中的曲面反射杯2下部設置有散熱元件51，所述電路板l 與擴散元件4之間也設置有散熱元件51，這樣，光源3產生的熱量可以通過上述 散熱元件51更有效的發散出去。如圖2所示，在所述電路板1下表面設置有反射元件52，由此，光源3發出 的光即使有穿出電路板l下表面的，也會藉助所述反射元件52反射回上表面，由 此增大了光源3的有效利用率，使得背光模組的亮度和亮度均勻性都能滿足更高 的技術指標要求。此外，如圖2所示，還進一步設置有外殼6，將所述背光模組包圍在所述外 殼6中，同時，所述外殼6採用金屬材料製成，可以充當散熱元件，光源3產生 的熱量可以通過散熱元件51傳導至外殼6，而通過外殼6散發出去，有助於背光
模組的散熱。在上述實施例中，如圖2和圖3所示，可以看到，所述曲面反射杯2的外圓 周具有凸緣，其安裝方式是從電路板1的通孔11的上方往下嵌裝，而使得凸緣卡 住電路板l，在本發明的另外的實施例中，也可以有不同的安裝方式。如圖6至圖8所示，為本發明的另一實施例，其與上述實施例的主要差別在 於，其曲面反射杯2不在是將通孔11分成上、下兩部分，而是承載體22和曲面 反射杯2分別佔據所述通孔11的上、下部分，此時，在通孔ll中不再具有散熱 元件51，曲面反射杯2的下部具有凸緣，將曲面反射杯2從電路板1的通孔11 的下方往上嵌裝，而使得凸緣卡住電路板l。與公知的LED晶片背光模組進行對比，在本發明以外條件均相同的情況下， 背光模組的亮度有較大幅度的提高，而溫度則明顯下降。應當理解，以上結合實施例的說明對本發明而言只是說明性而非限制性的， 在不脫離本發明的精神和範圍內，可對本發明做出許多變更和修改，其都將落在 由權利要求所限定的本發明的範圍內。
權利要求
1、一種具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於，包括電路板，其上具有貫穿的通孔；曲面反射杯，設置在所述電路板的通孔中，其上表面為反射面，所述曲面反射杯將所述通孔劃分為上下兩部分，所述通孔中的曲面反射杯上部設置有承載體；光源，設置在所述承載體上，通過導線電連接到所述電路板上；擴散元件，設置在所述電路板的上方。
2、 如權利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於所 述曲面反射杯上對應所述光源正投影處形成有凸體。
3、 如權利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於所 述曲面反射杯的反射面的正剖面曲線為圓弧、折線、拋物線或兩種不同曲率曲線 之間的過渡曲線。
4、 如權利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於所 述光源為至少 一個LED。
5、 如權利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於還 進一步設置有外殼，將所述背光模組包圍在所述外殼中。
6、 如權利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於所述承載體為導光散熱材料製成。
7、 如權利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於所述通孔中的曲面反射杯下部設置有散熱元件。
8、 如權利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於所 述電路板與擴散元件之間設置有散熱元件。
9、 如權利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模組，其特徵在於所 述電路板下表面設置有反射元件。
10、如權利要求1所述的具有曲面反射杯的.LED背光模組，其特徵在於-所述電路板上表面和通孔的內壁上設置有銅箔。
全文摘要
本發明涉及一種具有曲面反射杯的LED背光模組，包括電路板，其上具有貫穿的通孔；曲面反射杯，設置在所述電路板的通孔中，其上表面為反射面，所述曲面反射杯將所述通孔劃分為上下兩部分，所述通孔中的曲面反射杯上部設置有承載體；光源，設置在所述承載體上，通過導線電連接到所述電路板上；擴散元件，設置在所述電路板的上方。通過上述結構，在本發明以外條件均相同的情況下，背光模組的亮度有較大幅度的提高，而溫度則明顯下降。
文檔編號G02F1/13GK101153990SQ20061015225
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月27日 優先權日2006年9月27日
發明者南 姚, 義 宋, 定佰元, 定毛山, 蘇遵惠 申請人:深圳帝光電子有限公司