LED模块和具有该LED模块的背光单元.pdf

LED模块包括：第一和第二印刷电路板，这些印刷电路板包括以凹部和凸部中的至少之一形成的一个表面，以使得第一和第二印刷电路板彼此耦合；以及在第一和第二印刷电路板中的至少之一上的LED，其中对应于第一印刷电路板的耦合表面的部分处形成的凸部，在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成凹部，并且在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成绝缘层以支撑第一印刷电路板的凸部。

1.  一种LED模块，其包括：
第一印刷电路板和第二印刷电路板，这些印刷电路板包括以凹部和凸部中的至少之一形成的一个表面，使得所述第一印刷电路板和第二印刷电路板彼此耦合；以及
在所述第一印刷电路板和第二印刷电路板中的至少之一上的LED，其中与在第一印刷电路板的耦合表面的部分处形成的凸部相对应地，在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成凹部，并且在所述第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成绝缘层以支撑所述第一印刷电路板的凸部。

2.  根据权利要求1所述的LED模块，其中通过使用所述凹部和凸部而将所述第一印刷电路板和第二印刷电路板彼此电连接，并且在所述凹部和凸部的侧壁上形成传导层。

3.  根据权利要求1所述的LED模块，其中所述第一印刷电路板和第二印刷电路板中的每个都包括：
金属层；
在所述金属层上的包括通孔的绝缘层；和
金属垫，其在所述绝缘层上形成并且通过所述通孔连接到金属层。

4.  根据权利要求3所述的LED模块，其中用热传导材料填充所述通孔。

5.  根据权利要求3所述的LED模块，其中在所述通孔的内壁上涂覆热传导材料。

6.  根据权利要求3所述的LED模块，其中从所述金属垫上的LED发出的热经由所述通孔传输到所述金属层中并且然后散发。

7.  根据权利要求1所述的LED模块，其中所述第二印刷电路板的凹部包括内部区域，所述内部区域的宽度大于与所述凸部啮合的入口部分的宽度，并且所述凸部与所述凹部压配合。

8.  根据权利要求1所述的LED模块，其中所述印刷电路板包括FR4、金属和CM3中的至少之一。

9.  一种背光单元，其包括：
LED模块，其包括：第一印刷电路板和第二印刷电路板，这些印刷电路板包括以凹部和凸部中的至少之一形成的一个表面，以使得第一印刷电路板和第二印刷电路板彼此耦合；以及在所述第一印刷电路板和第二印刷电路板中的至少之一上的LED，其中与在第一印刷电路板的耦合表面的部分处形成的凸部相对应地，在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成凹部，并且在所述第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成绝缘层以支撑第一印刷电路板的凸部；以及
反射片，其在所述LED模块上并且包括开口以便暴露LED。

10.  根据权利要求9所述的背光单元，其中第一印刷电路板和第二印刷电路板通过使用所述凹部和凸部而彼此电连接，并且在所述凹部和凸部的侧壁上形成传导层。

11.  根据权利要求9所述的背光单元，其中所述第一印刷电路板和第二印刷电路板中的每个都包括：
金属层；
在所述金属层上的包括通孔的绝缘层；和
金属垫，其在所述绝缘层上形成并且通过所述通孔连接到金属层。

12.  根据权利要求11所述的背光单元，其中用热传导材料填充所述通孔。

13.  根据权利要求11所述的背光单元，其中在所述通孔的内壁上涂覆热传导材料。

14.  根据权利要求11所述的背光单元，其中从所述金属垫上的LED发出的热经由所述通孔传输到所述金属层中并且然后散发。

15.  根据权利要求9所述的背光单元，其中所述第二印刷电路板的凹部包括内部区域，所述内部区域的宽度大于与所述凸部啮合的入口部分的宽度，并且所述凸部与所述凹部压配合。

16.  一种LED模块，其包括：
第一印刷电路板和第二印刷电路板，这些印刷电路板包括以凹部和凸部中的至少之一形成的一个表面，使得所述第一印刷电路板和第二印刷电路板彼此耦合；和
在所述第一印刷电路板和第二印刷电路板中的至少之一上的LED，其中与在第一印刷电路板的耦合表面的部分处形成的凸部相对应地，在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成凹部，并且所述第一印刷电路板和第二印刷电路板通过凸部和凹部彼此电连接，并且在所述凸部和凹部的侧壁上形成传导层。

17.  根据权利要求16所述的LED模块，其中所述第一印刷电路板和第二印刷电路板中的每个都包括：
金属层；
在所述金属层上的包括通孔的绝缘层；和
金属垫，其在所述绝缘层上形成并且通过所述通孔连接到所述金属层。

18.  根据权利要求17所述的LED模块，其中从所述金属垫上的LED发出的热经由所述通孔传输到所述金属层中并且然后散发。

LED模块和具有该LED模块的背光单元
技术领域
本发明实施例涉及LED(发光二极管)模块和具有LED模块的背光单元。
背景技术
图1是示意性地示出现有技术的背光单元的一部分的视图，而图2是沿着图1的线I-I’剖开的截面图。
如图1和2所示，现有技术的背光单元包括外壳10、LED模块20和固定单元30。
提供光的LED模块20包括印刷电路板21、在印刷电路板21上形成的LED 23和在LED 23上形成的模制部分25。LED模块20在其上具有反射片，所述反射片包括开口以便可以暴露LED 23。反射片将从LED 23发出的光向上反射。固定单元30将LED模块20固定到外壳10。包括以上结构的背光单元包括多个LED模块20。
另外，如图3所示，LED模块可以包括多个印刷电路板41、43和45。图3是示出用于现有技术的背光单元的LED模块中的印刷电路板之间的连接的示意图。
印刷电路板41、43和45可以彼此机械地并且电地连接。例如，印刷电路板41、43和45可以通过连接部分47和49彼此电连接。为了使印刷电路板41、43和45通过连接部分47和49彼此电连接，执行诸如SMT(表面贴装技术-Surface Mounted Technology)回流工艺的热处理工艺。
然而，当执行诸如SMT回流工艺的热处理工艺时，可能损坏在印刷电路板上形成的LED。另外，当印刷电路板中的一个出现故障时，必须替换整个LED模块。
发明内容
技术问题
本发明实施例提供一种包括多个印刷电路板的LED模块和包括所述LED模块的背光单元，其中印刷电路板电地并且机械地彼此稳定耦合，并且当印刷电路板中的一个出现故障时，可以容易地仅替换故障的印刷电路板。
技术解决方案
根据本发明实施例，LED模块包括第一和第二印刷电路板以及在第一和第二印刷电路板中至少之一上的LED，所述印刷电路板包括以凹部和凸部中的至少之一形成的一个表面，以使得第一和第二印刷电路板彼此耦合，其中与在第一印刷电路板的耦合表面的部分处形成的凸部相对应地，在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成凹部，并且在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成绝缘层以支撑第一印刷电路板的凸部。
根据本发明实施例，背光单元包括LED模块和反射片，所述LED模块包括第一和第二印刷电路板以及在第一和第二印刷电路板的至少之一上的LED，所述印刷电路板包括以凹部和凸部中的至少之一形成的一个表面，以使得第一和第二印刷电路板彼此耦合，其中与在第一印刷电路板的耦合表面的部分处形成的凸部相对应地，在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成凹部，并且在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成绝缘层以支撑第一印刷电路板的凸部，所述反射片在LED模块上并且包括开口以便暴露LED。
根据本发明实施例，LED模块包括第一和第二印刷电路板以及在第一和第二印刷电路板中至少之一上的LED，所述印刷电路板包括以凹部和凸部中的至少之一形成的一个表面，以使得第一和第二印刷电路板彼此耦合，其中与在第一印刷电路板的耦合表面的部分处形成的凸部相对应地，在第二印刷电路板的耦合表面的部分处形成凹部，并且第一和第二印刷电路板通过凸部和凹部彼此电连接，并且在凸部和凹部的侧壁上形成传导层。
有益效果
在根据本发明实施例的包括多个印刷电路板的LED模块和包括所述LED模块的背光单元中，印刷电路板电地并且机械地彼此稳定耦合。如果印刷电路板中的一个出现故障，可以容易地仅替换出现故障的印刷电路板。
附图说明
图1是示意性地示出现有技术的背光单元的部分的视图。
图2是沿着图1的线I-I’剖开的截面图。
图3是示意性地示出在用于现有技术的背光单元的LED模块中的印刷电路板之间的连接的视图。
图4是示意性地示出在根据本发明实施例的LED模块中的印刷电路板之间的连接的视图。
图5到9是示出用于根据本发明实施例的LED模块的印刷电路板的视图。
图10是示出用于根据本发明实施例的LED模块的印刷电路板的结构的截面图。
图11是示意性地示出用于根据本发明实施例的LED模块的印刷电路板之间的连接部分的堆叠结构的视图。
具体实施方式
应理解的是，当基底、层(膜)、区域、图案或者结构被称作在另外的基底、层、区域、垫或者图案“上”或者“下”时，它们可以直接接触另外的基底、层、区域、垫或者图案，或者也可以存在中间的层、区域、垫、图案或者结构。必须基于本公开内容原理的精神和范围而理解含意。
在下文中，将参考附图描述实施例。
根据本发明实施例的LED模块包括多个印刷电路板。印刷电路板在其至少一个表面上形成有凹/凸部。根据本发明实施例的LED模块包括印刷电路板和在印刷电路板上形成的LED，所述印刷电路板通过在印刷电路板的表面处形成的凹/凸部彼此耦合。
印刷电路板可以通过凹/凸部的耦合而稳定地彼此机械耦合。另外，印刷电路板可以彼此电连接。凹/凸部可以实现为使得可以将凸部压配合到凹部中。在印刷电路板的凹部中存在内部区域，所述内部区域的宽度大于与凸部区段啮合的入口部分的宽度。凸部被压配合到凹部中。因此，凹部不会可滑动地与凸部分离。
凹/凸部可以具有各种形状和优选的厚度，从而保证机械稳定性。另外，作为一个示例，可以在凹/凸部的壁表面上形成传导层，以使得印刷电路板可以通过凹部和凸部的耦合而彼此电连接。
图4是示意性地示出在根据本发明实施例的LED模块中的印刷电路板之间的连接状态的视图。
如图4所示，在根据本发明实施例的LED模块中，可以通过使用凸部117和凹部127而将两个印刷电路板111和121彼此耦合。凸部117在第一印刷电路板111的侧表面上形成。凹部127在第二印刷电路板121的侧表面上形成。
印刷电路板111和121可以包括聚酯树脂基底、环氧树脂基底、合成基底、陶瓷基底或者金属基底。例如，印刷电路板111和121可以包括FR4 PCB、金属PCB或者CM3 PCB。
印刷电路板111和121可以在其上形成有多个LED 113和123。多个LED 113和123可以在其上形成有模制部分115和125。LED 113和123可以包括红色、绿色、蓝色和白色LED中的至少一种。模制部分115和125可以调整从LED 113和123发出的光的传播方向并且保护LED 113和123。
凹/凸部127和117可以包括各种形状。凹/凸形状可以实现为通过将凸部127配合压入凹部117中而彼此耦合。在印刷电路板的凹部中存在内部区域，所述内部区域的宽度大于与凸部啮合的入口部分的宽度。凸部被压配合到凹部中。因此，耦合的凹部和凸部不会通过滑动移动而彼此分离。
凹/凸部127和117具有优选的厚度，从而保证机械稳定性。例如，凹/凸部127和117可以具有在0.5mm到20mm范围内的厚度。根据LED模决的设计或者当必要时，凹/凸部127和117可以包括偏离以上范围的厚度。
印刷电路板111和121通过凹/凸部127和117彼此电连接。例如，传导层可以在凹/凸部127和117的壁表面上形成，以使得印刷电路板111和121通过凹/凸部127和117的耦合而彼此电连接。在凹/凸部127和117的壁表面上形成的传导层可以包括焊接图案(solder pattern)。
凹/凸部127和117可以具有各种几何形状并且可以选择性地在印刷电路板中形成。此外，可以提供多个凹/凸部127和117。图5到9是示出用于根据本发明实施例的LED模块的印刷电路板的示例的视图。
图5示出了第一印刷电路板151的凸/凹部153和155，其中凸部153在第一印刷电路板151的第一侧面处形成，而凹部155在第一印刷电路板151的第二侧面处形成。通过凸部153耦合到印刷电路板151的第二印刷电路板包括凹部。另外，通过凹部155耦合到印刷电路板151的第三印刷电路板包括凸部。
图6示出了在第一印刷电路板161的第一和第二侧表面处形成的凸部163和165。通过凸部163耦合到第一印刷电路板161的第二印刷电路板包括凹部。另外，通过凸部165耦合到第一印刷电路板161的第三印刷电路板包括凹部。
图7示出了在第一印刷电路板171的第一和第二侧表面处形成的凹部173和175。通过凹部173耦合到第一印刷电路板171的第二印刷电路板包括凸部，并且通过凹部175耦合到第一印刷电路板171的第三印刷电路板包括凸部。
图8和9示出了仅在印刷电路板181和191的第一侧表面处形成的凸/凹部183和193。当多个印刷电路板彼此耦合时，如图8和9所示，在耦合结构的末端处提供的印刷电路板可以仅在与邻接的印刷电路板耦合的第一侧面处具有凸/凹部183和193。
在根据本发明实施例的LED模块中，不需要诸如SMT回流工艺的附加热处理工艺用于将多个印刷电路板彼此耦合。因此，可以防止由于诸如SMT回流工艺的热处理工艺而损坏LED。另外，当印刷电路板中的一个出现故障时，仅出现故障的印刷电路板用新的印刷电路板替换，而可以保持构成LED模块的其余的印刷电路板。在根据本发明实施例的LED模块中，多个印刷电路板可以电地并且机械地彼此稳定耦合。另外，当印刷电路板中的一个出现故障时，可以容易地仅替换出现故障的印刷电路板。
同时，出于说明性的目的，印刷电路板可以具有如图10所示的结构。图10是示意性示出用于根据本发明实施例的LED模块的印刷电路板的结构的截面图。
如图10所示，根据本发明实施例的印刷电路板包括金属层201、绝缘层203和金属垫207。
绝缘层203在金属层201上形成，并且可以包括在印刷电路板中形成的通孔205。可以用热传导材料填充通孔205。另外，可以在通孔205的内壁上涂覆热传导材料。以这种方式，金属层201可以通过通孔205连接到金属垫207。尽管在图10中作为整体连接金属垫207，但是也可以部分分割金属垫207。
LED 211可以在金属垫207上形成，并且模制部分213可以在LED211上形成。LED 211包括红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED中的至少一种。模制部分213可以调整从LED 211发出的光的传播方向并且可以保护LED 211。可以通过使用传导接合元件209而将LED 211接合到金属垫207。传导结合元件209包括诸如银膏的材料。
例如，金属垫207和金属层201可以包括铜。金属垫207通过使用热传导材料来连接到金属层201，以便可以容易地将从LED 211辐射的热量经由通孔205而传输到金属层201。因此，可以通过金属层201而有效地散发从金属垫207上的LED 211产生的热量。
同时，根据本发明实施例，至少一个凹/凸部在印刷电路板的侧面处形成，以使得印刷电路板耦合到邻接的印刷电路板。在这种情况中，在印刷电路板上的凹/凸部可以包括与印刷电路板的厚度相同的厚度。另外，为了保证机械稳定性，凹/凸部可以包括如图11所示的结构。图11是示出在用于根据本发明实施例的LED模块的印刷电路板之间的连接部分的堆叠结构的视图。
如图11所示，包括绝缘层1101和1201以及金属垫1103和1203的第一和第二印刷电路板可以彼此耦合。支撑部分可以形成为耦合区域处的绝缘层1101。
与在第一印刷电路板的第一侧表面处形成的凸部相对应地，在第二印刷电路板的第一侧表面处形成凹部。用于支撑第一印刷电路板的凸部的支撑部分可以在第二印刷电路板的凹部区域上形成。并且支撑部分可以形成为绝缘层。
另外，凸部在第一印刷电路板的耦合表面的较上部分处形成。与在第一印刷电路板的凸部相对应地，凹部在第二印刷电路板的耦合表面的较上部分处形成。另外，突起部分在第二印刷电路板的耦合表面的较低部分处形成，以支撑第一印刷电路板的凸部。突起可以由绝缘层1101形成。
以上根据本发明实施例的LED模块适用于背光单元。
根据本发明实施例的背光单元包括LED模块和在LED模块上形成的反射片，并且所述反射片包括开口以便可以暴露LED。反射片将从LED发出的光向上反射。
另外，以上根据本发明实施例的LED模块适用于各种显示设备。
根据本发明实施例的显示设备包括以上的LED模块和显示单元，所述显示单元通过使用从LED模块产生的光来显示图像。显示设备可以包括反射片，所述反射片在LED模块上形成并且包括开口以便可以暴露LED。反射片可以将从LED产生的光反射到显示单元上。作为一个示例，显示单元可以是液晶面板。
在本说明书中提到的任何“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等表示结合实施例所描述的特定特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。本说明书中各种地方出现的这样的表达不一定都指的是同一实施例。此外，当结合任何实施例描述特定的特征、结构或者特性时，应当理解，本领域的技术人员能够想到结合其他实施例来实施这样的特征、结构或者特性。
尽管参考多个说明性实施例描述了实施例，应理解的是，可以由本领域的技术人员所做出的许多其他修改和实施例将落在本公开内容的原理的精神和范围内。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内，可以对主题组合布置的组成部件和/或布置进行各种变化和修改。除了在组件部分和/或布置中的变化和修改之外，对本领域的技术人员来说，选择使用也是明显的。
工业应用性
在包括多个印刷电路板的LED模块和包括根据本发明实施例的LED模块的背光单元中，所述印刷电路板电地并且机械地彼此稳定耦合。如果印刷电路板中的一个出现故障，可以容易地用新的印刷电路板仅替换故障的印刷电路板。