專利名稱：發(fā)光裝置、背光單元及其印刷電路板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置、背光單元及其印刷電路板，更具體地，涉 及可以使用發(fā)光元件并且可以以細分的方式驅動的發(fā)光裝置、背光單 元及其印刷電路板。
背景技術：
已知發(fā)光二極管(LED)作為將電流轉換為光以發(fā)光的半導體發(fā) 光裝置。自1962年使用GaAsP化合物半導體的紅光LED投入商用以 來，其與GaP:N基綠光LED—起作為用于圖像顯示的電子裝置中的光源。
從這種LED發(fā)出的光的波長取決于用于制作LED使用的半導體 材料。這是由于所發(fā)射的光的波長取決于代表了價帶電子與導帶電子 之間能量差的半導體材料的能帶隙。
氮化鎵(GaN)化合物半導體，由于表現(xiàn)出高熱穩(wěn)定性和0.8到 6.2eV的寬的能帶隙，其常用于高功率電子器件。
關注GaN化合物半導體的原因之一是，使用GaN與其他元素例如 銦(In)、鋁(Al)等結合，能夠制作出可以發(fā)射綠、藍或白光的半導 體層。
因此，使用GaN與其他合適元素結合，可以調整發(fā)射的光的波長。 因此，使用GaN的情況下，可以根據應用LED的裝置的性質，適當?shù)?確定所需的LED的材料。例如，可以制造藍光LED用于光學記錄，或 者可以制造白光LED來取代白熾燈。由于可以發(fā)射白光，因此白光可用于照明目的。例如，白光可以 用于液晶顯示(LCD)裝置的背光單元。
LCD裝置是受光型平面顯示器，其自身不能發(fā)光。由于這個原因， LCD裝置通過選擇性地透射從LCD裝置外部照射的照明光來形成圖 像。為此，為了對LCD裝置進行照明，必須在LCD裝置的背側處布 置光源。這種光源被稱為"背光單元(BLU)"。
對于在LCD裝置中使用的背光單元，可以將多個白光LED布置 在基板上，從而由白光LED發(fā)出的光可以均勻散射。


圖1示出了傳統(tǒng)的LED背光單元的前電路板。如圖1所示，多個
電路板io被安裝在背光單元的前表面。
在圖1的情況中，使用了 6個電路板10。每一電路板10包括 多個其上分別安裝有LED的安裝件11、布置在電路板10的一末端并 與安裝件11電連接的連接器12。
圖1中所示，電路板10的連接器12布置在背光單元的相反橫向 末端，即背光單元的左和右末端。
圖2示出了電路板10的背面。如圖2所示，在電路板10固定到 背光單元狀態(tài)下每一電路板10通過連接器20和連接線21連接到驅動 板30。
圖3示出了每一個連接器20的連接狀態(tài)。圖3對應于圖2中部分 "a"的背面。如圖3所示，每一連接器20包括連接器主體22和在連 接器主體22上提供的第一與第二管腳23及24。第一管腳23連接到各 自的連接線，而第二管腳24連接到相關電路板IO的連接器12。因此，
7連接器20將相關電路板10連接到驅動板30。每一第一管腳23都與一 個相關第二管腳24構成一體。
每一連接線21沿相關電路板10的背面延伸，并與驅動板30連接。 由于密集地布置電路板10，因此如圖3所示，只能在平行于相關電路 板10的平面的方向上實現(xiàn)每一連接線21與每一連接器20的連接。
艮P，在傳統(tǒng)的背光單元結構中，應該僅將連接器20和連接線21 布置在電路板10整個結構的左和右末端，而不管背光單元的尺寸。
由于這個原因，上述傳統(tǒng)的LED背光單元不具有根據使用的LCD 面板的尺寸可自由變化的尺寸。
在具有小尺寸的背光單元的情況中，即使當僅在背光單元的一側 布置連接器時，也不存在問題。然而，在具有大尺寸的背光單元的情 況中，由于必須與背光單元的尺寸增大成比例增大電路板的尺寸，所 以可能存在問題。
在LED背光單元的情況中，LED安裝在電路板上以便可將它們裝 配到背光單元。當每一電路板都具有增加的尺寸時，必須增加安裝在 電路板上的LED的數(shù)量。
同時，即使在相同類型的LED中，它們在波長和亮度方面也會由 于其特性而有差別。當這種差別增加時，背光單元中發(fā)生了增加的顏 色偏差。
在使用上述傳統(tǒng)電路板的大尺寸LED背光單元的情況中，因為用 于一個電路板的LED的數(shù)量增加，所以發(fā)生顏色偏差的可能性是增大 了。結果，背光單元表現(xiàn)出增大的缺陷率。此外，電路板的增大的尺寸導致在電路板上安裝LED和其他元件
所需的裝置的尺寸擴大，例如，如裝載機(loader)的、絲網印刷機、 芯片安裝器和回流裝置的表面安裝裝置。由于這個原因，裝置的成本 增加。此外，由于大部分表面安裝裝置的價格昂貴，所以裝置的成本 增加是極大的。

發(fā)明內容
技術問題
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光裝置以及背光單元，其每一個包括 細分以具有減小的尺寸的電路板且同時能夠獨立地驅動這些電路板， 以及適于用作該發(fā)光裝置及背光單元中每一個電路板的印刷電路板。
技術解決方案
為了實現(xiàn)上述目的和其他優(yōu)點，以及根據本發(fā)明的目的，正如這
里所實施的以及廣泛描述的， 一種背光單元包括安裝有發(fā)光二級管，
并形成有與該發(fā)光二級管電連接的連接焊盤的電路板；安裝在該電路 板的一個表面上并適用于驅動發(fā)光二極管的驅動器；與該電路板的該 連接焊盤接合的連接器，該連接器具有朝驅動器改變的連接方向；以 及用于將該連接器連接到該驅動器的連接線。
在本發(fā)明的另一方面中， 一種背光單元包括電路板，其第一表 面上安裝有發(fā)光二極管，第二表面上安裝有用于驅動發(fā)光二極管的驅 動器，和電連接到發(fā)光二極管的連接焊盤；以及接合到連接焊盤的連 接器，該連接器具有朝該第二表面改變的連接方向。
在本發(fā)明的另一方面中， 一種背光單元包括電路板，其具有第 一表面、第二表面和與發(fā)光二極管電連接的連接焊盤，其中在第一表 面上安裝有發(fā)光二極管，在第二表面上安裝有用于驅動發(fā)光二極管的 驅動器；以及接合到連接焊盤的連接器，該連接器具有朝第二表面延 伸的連接管腳。
9在本發(fā)明的另一方面中， 一種印刷電路板包括連接器，其包括 連接到印刷電路板電路的多個第一管腳，和從該第一管腳彎曲同時從 該第一管腳分別延伸的多個第二管腳；以及連接到該連接器的連接線。
在本發(fā)明的又一方面中， 一種使用發(fā)光二極管的發(fā)光裝置包括 電路板，其具有第一表面、第二表面和電連接到發(fā)光二極管的連接焊
盤，在第一表面上安裝有每一個發(fā)光二極管和適用于驅動發(fā)光二極管
的驅動器中的至少一個；以及接合到該電路板的該連接焊盤的連接器， 該連接器具有朝該電路板的第二表面改變的連接方向。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其實例圖示于附圖中。
然而，可以以很多替換形式來實施本發(fā)明，并且不應該被認為限 于本文中所闡明的實施例。因此，盡管本發(fā)明易被進行各種修改和替 換形式，但是通過附圖中的示例示出其特定的實施例，并且將在本文 中詳細描述。然而，應該理解的是這并不意在將本發(fā)明限于所公開的 特定形式，而是相反地，本發(fā)明將要涵蓋所有落入如權利要求所定義 的本發(fā)明的精神和范圍內的修改、等價物以及替換物。
在整個圖的描述中相同的附圖標記表示相同的元件。在附圖中， 為清晰起鑒而擴大了層和區(qū)的厚度。
可以理解的是，當一個要素例如層、區(qū)或基片被稱作位于另一要 素上時，其可能為直接位于該另一要素上，或者也可能存在中間要素。
可以理解的是，這里可能使用術語第一、第二等描述不同要素、 組件、區(qū)域、層和/或部分，但這些要素、組件、區(qū)域、層和/或部分不 應受這些術語的限制。<第一實施例>
參考附圖4，圖示了根據本發(fā)明第一實施例的背光單元。該背光 單元包括在水平和垂直方向布置的多個基板或電路板ioo。發(fā)光二極管 (LED)安裝在第一表面上。該背光單元也包括每一個由第二表面支撐 的驅動器300 (圖11)。
第一表面可以是每一電路板100的前表面，而第二表面可以是每 一電路板100的背面?？蛇x擇地，第二表面可以是與電路板100間隔 開一定距離的背光單元的元件的內或外表面。
對于每一電路板100，可以使用印刷電路板?？梢允褂闷渌愋?的基板。
將結合實例進行隨后描述，其中第一表面為每一電路板100的前 表面，而第二表面為每一電路板100的背面。
在每一電路板100的前表面上形成多個安裝件110。發(fā)光二極管 (LED)安裝到每一安裝件110上。每一電路板100的安裝件110都對 準。
在每一電路板100的一個橫向末端形成連接焊盤120，以便將電 路板IOO連接到驅動器。
印刷電路板用于每一電路板100的地方，其可以包括連接部分(未 示出)，安裝件110的LED與其接合，以及將連接部分與連接焊盤120 連接的印刷線。
如圖5中所示，連接器200也接合到每一電路板100的連接焊盤 120。連接器200的連接方向可以從水平方向變?yōu)榇怪狈较?。因此，連接器200可以在除了平行于相關電路板100平面的方向之外的方向上， 連接到相關的驅動器300 (圖11)。
艮P，連接器200具有在電路板100前側上在平行于電路板100平 面的方向上延伸的一末端，并且另一末端在垂直于電路板100的平面 的方向上延伸，以便另一末端可以連接到電路板100的背面。因此， 連接器200可以更容易地將電路板100連接到驅動器。
因此，連接器200可以分別與包括兩列以上的電路板100的電路 板布置中的所有電路板100接合。g卩，連接器200不僅能夠與該電路 板布置中的最左側和最右側的電路板100接合，而且能夠與電路板布 置中的內部電路板ioo接合。
圖6示出了電路板100的背面。驅動器300 (圖11)通過連接線 400 (圖11)連接到相關電路板100的背面。由于每一連接器200具有 在垂直于電路板100平面延伸的連接部分，所以其可以更容易地接合 到連接線，并且從而，接合到驅動器300。
艮P，由于當在相關電路板100的背面處觀察時，如圖6中所示， 每一連接器200的連接部分暴露，所以可以直接將連接線400連接到 連接器200而不必改變連接線400的連接方向，或者不需要使用任何 單獨的工具(圖8)。
因此，電路板100的布置不受連接器200或者連接線400的連接 部分的布置的限制。
圖7到10圖示了每一連接器200的具體結構。如圖中所示，每一 連接器200包括連接器主體230，以及在連接器主體230處設置的多個 連接管腳210。連接器200接合到引線220 (。
12圖7是對應于圖5中部分"A"的放大的視圖，而圖8是對應于圖 6中部分"B"的放大的視圖。圖7中示出的連接管腳210適合與電路 板100的連接焊盤120接觸。圖8中示出的連接管腳210適合與如圖 11中所示的連接到驅動器300的連接線400接合。
如圖10中所示，連接器200的連接管腳210包括適合與電路板 100的連接焊盤210連接的第一管腳211，以及朝電路板100的背面延 伸同時相對于第一管腳211彎曲的第二管腳212。更優(yōu)選地，第二管腳 212從第一管腳彎曲約90°。
第一管腳211和第二管腳212可由導電材料制成，并且可以形成 以便一個第一管腳212和一個第二管腳212具有整體并彎曲的結構。 具有這種結構的連接管腳210接合到連接器主體230以便它們平行延 伸。每一連接管腳210都在垂直于電路板IOO平面的方向上彎曲。
在這種結構中，每一連接器200可以通過將連接線400 (圖11) 分別地連接到連接管腳210的垂直彎曲部分，而連接到驅動器300。
由于每一連接器200的連接管腳210朝相關電路板100的背面彎 曲，因此能夠在確保密集地布置背光單元的電路板100的同時，將連 接器200連接到驅動器300。因此，即使在每一電路板100的尺寸都很 小的時候，也可以以多種布置來布置電路板100。
圖9是圖示了每一連接器200到相關電路板100的接合狀態(tài)的側 視圖。連接器200包括緊固件201，其適合于將連接器200穩(wěn)固地接合 到電路板IOO或者背光單元的外殼。
如圖11中所示連接線400連接到與每一電路板100接合的連接器 200的垂直彎曲部分。連接線400也連接到適合于驅動安裝在電路板 100上的LED的驅動器300。圖11圖示了電路板100的背面。如圖ll所示，連接線410和420 在驅動器300的相對側上連接到每一驅動器300。因此，電路板100可 以通過連接線400在驅動器300的相對側連接到每一驅動器300，以便 可以由驅動器300驅動電路板100。
在圖11的情況中，左側兩電路板列中的電路板IOO可以連接到左 側驅動器300并由其驅動，而右側兩電路板列中的電路板100可以連 接到右側驅動器300并由其驅動。
艮P，兩電路板列中要連接到相同驅動器300的一側的電路板100， 通過第一連接線410連接到驅動器300的一側，而另一側的電路板100 通過第二連接線410連接到驅動器300的另一側。
每一驅動器300可以配置為對于各自電路板100具有單獨的結構。 然而，優(yōu)選驅動器300具有整體的結構，如圖11所示。
如上所述，將LED安裝到在水平和垂直方向上布置的多個電路板 100的前表面。而且，驅動器400通過連接器200以及連接線400連接 到電路板100。
電路板100布置在背光單元外殼中。電路板100上可以布置有散 射板或散射透鏡，以便均勻散射從LED發(fā)射的光。
<第二實施例>
如圖12中所示，也可以以4列或更多列中布置電路板100。圖12 示出了 6列布置的電路板100。
連接器200接合到各自的電路板100，以便與在第一列、第二列、 第三列和第四列中的每一電路板100相關的連接器200布置在相關電
14路板100左側，并且與在第五列、第六列中的每一電路板100相關的
連接器200布置在相關電路板100右側。每一連接器200通過連接線 400連接到驅動器300。每一連接器200的位置可以改變。
如圖12所示，在兩電路板列中要連接到相同驅動器300的電路板 IOO的一側的那些，通過第一連接線410連接到驅動器300的一側；而 電路板100的另一側的那些通過第二連接線410連接到驅動器300的
連接器200可以具有與圖7至10中所示的連接器200相同的結構。
即，每一連接器200具有在連接器200 —側連接到相關電路板100 的連接焊盤120的第一連接部分，以及相對于第一連接部分以特定角 度彎曲以便連接器200的連接方向朝電路板100的背面改變的第二連 接部分。因此，連接器200可以與在電路板100的背側的連接線400 連接。
如上所述，根據本發(fā)明，可以在多個列中布置電路板100。圖11 圖示了其中以4列和6行布置多個電路板IOO的情況。圖12示出了其 中以6列和9行布置多個電路板的情況。
艮P，根據本發(fā)明，可以細分電路板100以便它們具有減小的尺寸 并以增大的數(shù)量的列、2行或更多行地布置。同樣，電路板100也可以 奇數(shù)列布置，例如3列或5列。
細分電路板100以具有減小的尺寸的情況下，可以實現(xiàn)板上芯片 型結構或者直接模制型結構，因為在整個電路板結構上的電路板100 的單元尺寸很小。
通過上面描述顯而易見，本發(fā)明的背光單元具有幾個優(yōu)點。艮P，在傳統(tǒng)的背光單元中，由于每一連接線到每一連接器的連接 必須僅在平行于相關電路板的平面的方向上實現(xiàn)(圖2)，因此僅可以 2列布置。然而，根據本發(fā)明，電路板100可以細分以便它們具有減小 的尺寸，以及可以分別地布置與電路板100相同數(shù)量的驅動器300以 驅動細分的電路板100。
如上所述，驅動細分狀態(tài)下的電路板100的情況下，可以在背光 單元運行期間極大地降低功耗。這是因為，可以僅驅動與要明亮顯示 的顯示屏幕的部分對應的電路板100，而不驅動與顯示屏幕黑暗部分對 應的電路板100，不管后者的電路板100所接收的圖像信號，或者同時 僅向后者的電路板ioo提供微電流。
在傳統(tǒng)的背光單元的電路板結構中，不能將每一電路板的尺寸降 低到特定大小。由于這個原因，應該總是以相同亮度驅動所有的電路 板。結果，傳統(tǒng)的背光單元的功耗非常高。
然而，根據本發(fā)明，由于每一獨立驅動的電路板100的尺寸很小， 因此存在可以有效降低由顏色偏差或工藝誤差引起LED的缺陷率的優(yōu)勢。
由于每一電路板100的尺寸很小，可以使用現(xiàn)有的表面安裝裝置 制造背光單元，而不需要使用單獨的大尺寸表面安裝裝置。因此，由 于降低了電路板100的尺寸，存在很多優(yōu)勢。
由于電路板100能夠以細分的狀態(tài)獨立地驅動，因此能夠實現(xiàn)絢 麗和立體顯示屏幕。同樣，這一效果導致背光單元的功耗降低。
本領域技術人員將理解，不脫離本發(fā)明的精神和范圍可以對本發(fā) 明作出不同的修正和變形。因此，本發(fā)明意圖覆蓋落在所附權力要求及其等效例的范圍內本發(fā)明的修正和變形。 工業(yè)實用性
公開了可以使用發(fā)光元件并且可以以細分的方式驅動的發(fā)光裝 置、背光單元及其印刷電路板。
如上所述在細分條件下驅動電路板的情況下，能夠極大地降低背 燈單元的操作期間的功耗。這是因為能夠僅驅動顯示屏幕的對應于要 明亮顯示的部分的電路板，而不驅動對應于顯示屏幕的黑暗部分的電 路板，不管后者電路板接收的圖像信號，或者同時對后者電路板僅提 供微電流。
由于每個電路板的尺寸很小，所以能夠使用現(xiàn)有的表面安裝裝置 來制造背光單元，而不使用單獨的大尺寸表面安裝裝置。因此，由于 降低了電路板的尺寸，存在很多優(yōu)勢。
由于能夠在細分的狀態(tài)下獨立地驅動電路板，因此能夠實現(xiàn)絢麗 且立體顯示屏幕。
權利要求
1.一種背光單元，包括電路板，其安裝有發(fā)光二極管，并且形成有與所述發(fā)光二極管電連接的連接焊盤；驅動器，其安裝在所述電路板一個表面上，并且適用于驅動所述發(fā)光二極管；連接器，其與所述電路板的所述連接焊盤接合，所述連接器具有朝所述驅動器改變的連接方向；以及連接線，用于將所述連接器連接到所述驅動器。
2. 根據權利要求l所述的背光單元，其中所述驅動器被安裝在與 其上安裝所述發(fā)光二極管的電路板的表面相對的表面上。
3. 根據權利要求l所述的背光單元，其中所述連接器包括角式連 接器。
4. 根據權利要求3所述的背光單元，其中所述連接器包括 連接到所述電路板的所述連接焊盤的多個第一管腳；以及 從所述第一管腳延伸同時從所述第一管腳朝所述電路板背面彎曲的多個第二管腳。
5. 根據權利要求4所述的背光單元，其中所述連接器進一步包括 連接器主體，所述第一管腳和所述第二管腳被固定到其上。
6. 根據權利要求4所述的背光單元，其中所述第二管腳從所述第 一管腳彎曲約90°。
7. 根據權利要求4所述的背光單元，其中所述第一管腳和所述第 二管腳被整體地形成。
8. 根據權利要求l所述的背光單元，其中所述連接器與在所述電 路板上形成的引線接合。
9. 根據權利要求1所述的背光單元，其中所述電路板包括以至少 兩列布置的多個電路板。
10. 根據權利要求9所述的背光單元，其中所述連接線包括在所述驅動器的不同部分處連接到所述驅動器的連接線。
11. 根據權利要求IO所述的背光單元，其中所述連接線包括用于將電路板的第一列連接到所述驅動器的一側的第一連接線；以及用于將鄰近所述電路板的第一列的電路板的第二列連接到所述驅 動器的另一側的第二連接線。
12. 根據權利要求1所述的背光單元，其中所述電路板包括由所述驅動器的每一個驅動的細分的電路板。
13. —種背光單元，包括電路板，所述電路板具有其上安裝發(fā)光二極管的第一表面、其上 安裝用于驅動所述發(fā)光二極管的驅動器的第二表面、和與所述發(fā)光二極管電連接的連接焊盤；以及連接器，其接合到連接焊盤，所述連接器具有朝所述第二表面改 變的連接方向。
14. 根據權利要求13所述的背光單元，其中所述連接器包括 連接到所述電路板的連接焊盤的多個第一管腳；以及 從所述第一管腳延伸同時從所述第一管腳朝所述電路板的第二表面彎曲的多個第二管腳。
15. 根據權利要求13所述的背光單元，其中所述連接器進一步包括用于將所述連接器連接到所述驅動器的連接線。
16. 根據權利要求13所述的背光單元，其中所述電路板包括連接 到所述驅動器的至少兩列電路板。
17. 根據權利要求13所述的背光單元，其中所述連接器包括朝所述第二表面延伸的連接管腳。
18. —種印刷電路板，包括連接器，其包括連接到印刷電路板的電路的多個第一管腳，和從 所述第一管腳延伸同時從所述第一管腳彎曲的多個第二管腳；以及連接到所述連接器的連接線。
19. 根據權利要求18所述的印刷電路板，其中所述連接器的所述 第二管腳從所述第一管腳彎曲約90°。
20. 根據權利要求18所述的印刷電路板，其中多個發(fā)光二極管結 合到所述印刷電路板。
21. —種使用發(fā)光二極管的發(fā)光裝置，包括電路板，其具有安裝有發(fā)光二極管和適用于驅動所述發(fā)光二極管的驅動器中的至少一個的第一表面，和電連接到所述發(fā)光二極管的連 接焊盤；以及連接器，其接合到所述電路板的連接焊盤，所述連接器具有朝所 述電路板的所述第一表面改變的連接方向。
22. 根據權利要求21所述的發(fā)光裝置，其中所述連接器進一步包括連接到所述電路板的連接焊盤的多個第一管腳；以及 從所述第一管腳延伸同時從所述第一管腳朝所述電路板的所述第 二表面彎曲的多個第二管腳。
23.根據權利要求20的發(fā)光裝置，進一步包括 用于將所述連接器連接到所述驅動器的連接線。
全文摘要
公開了可以使用發(fā)光元件并且可以以細分的方式驅動的發(fā)光裝置、背光單元及其印刷電路板。背光單元包括電路板，其安裝有發(fā)光二級管，并形成有與發(fā)光二級管電連接的連接焊盤；驅動器，其安裝在該電路板的一個表面上，并且適用于驅動發(fā)光二極管；連接器，其接合到該電路板的連接焊盤，該連接器具有朝該驅動器改變的連接方向；以及連接線，其用于將該連接器連接到該驅動器。
文檔編號G02F1/13357GK101632038SQ200780035877
公開日2010年1月20日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權日2006年9月26日
發(fā)明者薰 許, 金容奭, 金根浩 申請人:Lg電子株式會社;Lg伊諾特有限公司