CN100590347C - 灯罩结构及背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模块，包括金属部件、导光板、发光组件以及凸起结构。金属部件具有基板以及两侧板，两侧板设置于基板的两侧边，且两侧板彼此相对。导光板与基板以及两侧板围绕出容置空间。发光组件设置于容置空间内。发光组件包括至少一发光二极管以及印刷电路板。凸起结构介于基板以及印刷电路板之间。在此亦揭露了一种灯罩结构。

Description

灯罩结构及背光模块

技术领域

本发明是有关于一种灯罩结构及背光模块，且特别是有关于一种利用点光源的灯罩结构及背光模块。

背景技术

液晶显示器包括液晶面板以及背光模块，液晶本身不会发光，而是依靠背光模块将光线射入液晶面板，来展现显示图像，背光模块的技术直接影响到液晶显示器的亮度与色彩呈现。

背光模块通常采用冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为光源。近年来发光二极管因具有低耗电、寿命长、无汞等优点而崭露头角，成为目前市场所期待的背光源之一。

背光模块依照光源的配置位置分为直下式背光模块以及侧向式背光模块。直下式背光模块的光源直接设置于屏幕背面；侧向式背光模块则是将光源设置于导光板的侧面，光源经由导光板导引至屏幕背面。以发光二极管为光源的侧向式背光模块为例：发光二极管装设于框体以及导光板之间，由于框体设计仍有不可避免的机械公差，使得发光二极管与导光板之间经常无法紧邻相配，一旦两者之间存在空隙或歪斜都会降低光线传达到液晶面板的效率，进而影响显示亮度与画质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种灯罩结构及背光模块，在发光组件以及金属部件的印刷电路板之间设置有凸起结构，用以防止发光组件歪斜，使发光二极管的发光面贴近导光板而提高入光效率。再者，金属部件包覆发光组件并夹持部分的导光板，可以避免液晶显示装置扭曲时造成的漏光问题。

根据本发明目的提出一种灯罩结构，包括金属部件以及凸起结构。金属部件具有基板以及两侧板，两侧板设置于基板的两侧边，且两侧板彼此相对。凸起结构设置于基板上。

根据本发明的目的另提出一种背光模块，包括金属部件、导光板、发光组件以及凸起结构。金属部件具有基板以及两侧板，两侧板设置于基板的两侧边，且两侧板彼此相对。导光板与基板以及两侧板围绕出容置空间，发光组件设置于容置空间内。发光组件包括至少一发光二极管以及印刷电路板，其中发光二极管具有发光面及与该发光面相对的第一面，且发光面与导光板相邻；印刷电路板设置于第一面。凸起结构介于基板以及印刷电路板之间。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举几组较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示应用本发明的一种液晶显示装置剖面图；

图2绘示依照本发明第一实施例的灯罩结构的立体图；

图3绘示依照本发明第二实施例的灯罩结构立体图；

图4绘示依照本发明第三实施例的灯罩结构立体图；

图5绘示依照本发明第四实施例的灯罩结构立体图；

图6绘示依照本发明第五实施例的印刷电路板及凸起结构的侧视图。

【主要组件符号说明】

80：胶框

90：液晶面板

100：液晶显示装置

105：背光模块

110：金属部件

112：基板

114、116：侧板

120：导光板

122：入光面

124：出光面

130：容置空间

140：发光组件

142：发光二极管

144：发光面

146：第一面

148：印刷电路板

150、250、350、450、550：凸起结构

200、300、400、500：灯罩结构

250a、250b、250c、250d、250e、250f：凸起结构的多个部分

351、352：连接部

354：凸起部

356：孔洞

具体实施方式

本发明提出一种灯罩结构及背光模块，在金属部件以及发光组件的印刷电路板之间设置有凸起结构，用以防止发光组件歪斜，提高入光效率。以下举出的几组较佳实施例，仅为本发明的发明精神下的几种实施样态，并非针对本发明所欲保护的范围进行限缩。

第一实施例

请参照图1，其绘示应用本发明的一种液晶显示装置剖面图。液晶显示装置100包括液晶面板90以及背光模块105。背光模块105设置于液晶面板90的背面，用以提供光源至液晶面板90。

本实施例的背光模块105包括金属部件110、导光板120、发光组件140以及凸起结构150。金属部件110具有基板112以及两侧板114与116，而两侧板114与116分别设置于基板112的两侧边，且两侧板114与116彼此相对。导光板120与基板112以及两侧板114与116围成容置空间130。

如图1所示，发光组件140设置于容置空间130内，发光组件140可包括至少一发光二极管142以及印刷电路板148。发光二极管142具有发光面144及与发光面144相对的第一面146。发光面144与导光板120相邻，且第一面146设置于印刷电路板148上。凸起结构150介于基板112以及印刷电路板148之间。在较佳实施例中，背光模块105可另包括胶框80，用以包覆及固定金属部件110。

在较佳实施例中，发光二极管142可为上照型发光二极管(top-view LED)，但本发明不以此为限，相关技术人员亦可依实际需求调整发光二极管的类别，例如使用侧照型发光二极管(side-view LED)。另外，在较佳实施例中，发光组件140可为发光二极管灯条(LED light bar)，但本发明不以此为限，相关技术人员亦可依实际需求调整发光二极管的配置方式。换言之，较佳实施例中，长条形的印刷电路板148上装设多个上照型发光二极管142，以形成发光二极管灯条，以垂直印刷电路板148的方向发光，而此种结构具有制造成本低廉与制作方便等优点。

如图1所示，导光板120具有入光面122，发光二极管142由发光面144发出的光线会进入导光板120的入光面122，之后会被均匀导引至导光板120的出光面124，经过光学膜片(未绘示)来提供均匀且明亮的光源给液晶面板90。由此可知，导光板120的入光面122与发光二极管142的发光面144之间的间隔距离与配置会对发光效率造成深远的影响。

金属部件110的两侧板114与116的长度可以不相同，相关技术人员可依实际需求调整侧板长度、比例、材质与配置。在较佳实施例中，两侧板114与116长度由基板112的两侧延伸，以至少涵盖导光板120的两侧面的局部区域，例如：调整侧板116涵盖导光板120的上侧面的局部区域，达到省略贴遮光胶带或喷漆步骤，以减少边缘漏光与制程简化的效果，而侧板114可延伸至整个导光板120底面，且侧板114具有反射性表面，遂侧板114可取代反射片(未绘示)来提高光源利用率，达到降低成本和制程简化的目的。

如图1所示，金属部件110的基板112与两侧板114与116的连接部分可分别形成一个弧角(R角)，搭配凸起结构150可抵住发光组件140的印刷电路板148，避免发光组件140在容置空间130内产生歪斜，帮助发光组件140在±Y方向上的定位。如此一来，便可以让发光二极管142的发光面144尽量地靠近导光板120的入光面122，或甚至直接抵住入光面122，让光线没有遗漏地进入导光板120中，提高发光效率。

较佳实施例中，金属部件110的两侧板114与116夹持导光板120，使导光板120与金属部件110的相对位置不会轻易位移或偏移，且搭配凸起结构150亦可辅助发光组件140的定位。由于发光二极管142的发光面144与导光板120的入光面122相接的部分可位于金属部件110内，因此可避免液晶显示装置100在受扭力时造成导光板120与发光组件140错位而产生的漏光问题；特别是当液晶显示装置100应用于笔记型计算机时，设置有液晶显示装置100的上盖在开阖时会有些微扭曲的情况产生，然而本实施例的背光模块105具有金属部件110夹持住导光板120，因此可以有效地改善漏光问题。另一方面，由于金属部件110藉由夹持的方式调整与导光板120的相对位置，使得导光板120的入光面122可以更靠近发光二极管142的发光面144。

较佳实施例中，金属部件110具有反射性表面，以避免光线的逸漏，因此金属部件110可为灯反射罩，金属部件110的侧板114亦可用以取代反射片(未绘示)。具有反射性表面的方式例如：涂布反射性材质、贴附反射膜或金属部件本身即为反射性金属等方式，在此仅是举例，但本发明不限于此，相关技术人员亦可依实际需求调整反射性表面的形成方式。本发明另外涵盖一种灯罩结构，此灯罩结构包括上述的金属部件110以及凸起结构150。金属部件110具有基板112以及两侧板114与116，两侧板114与116分别设置于基板112的两侧边，且两侧板114与116彼此相对。凸起结构150没置于基板112上。本发明的灯罩结构可以容置光源(例如：上照型发光二极管、侧照型发光二极管、其它点光源等)，且凸起结构150可以使得光源贴近导光板120，避免位置错位造成光线的逸漏。

另外，凸起结构150的材料可以为金属、橡胶、硅胶、塑料或填充材料等等材料，相关技术人员可依实际情况选择所需材料。较佳实施例中，凸起结构150的材料是金属，当导热效果良好的金属凸起结构150接触印刷电路板148，可以有效的降低发光组件140的温度。较佳实施例中，金属部件110以及凸起结构150为相同材料而一体成型，可以降低成本与简化制程。凸起结构150可为实心结构或空心结构；空心结构可节省材料与重量，因此为较佳结构。

凸起结构150的主要功能在于抵住发光组件，帮助发光组件在±Y方向上的定位，而在结构上可以有很多种实施样态，以下仅是举例，但本发明不限于此，相关技术人员亦可依实际需求调整其数目、位置、尺寸、分布、制法与材质。

请参照图2，其绘示依照图1的灯罩结构立体图。灯罩结构200的凸起结构150设置于基板112上，凸起结构150可为条状结构，条状结构突起于基板112，且大致平行于两侧板114及116。凸起结构150的数目、位置、分布与尺寸仅是举例，亦可依实际需求调整，例如使用三个条状结构且大致平行于两侧板114及116，并且三者交错排列或重叠排列(未绘示)。

第二实施例

本实施例的灯罩结构与上述实施例不同之处在于凸起结构的设置方式，其余相同组件沿用相同标号，于此不再赘述。

请参照图3，其绘示依照本发明第二实施例的灯罩结构的立体图。本实施例的灯罩结构300包括金属部件110以及凸起结构250，凸起结构250设置于金属部件110的基板112上，凸起结构250包括多个部分250a，250b，250c，250d，250e，250f，250g，...，且这些部分彼此分离地设置。凸起结构250的多个部分250a，250b，250c，250d，250e，250f，250g...，彼此的相邻间距可为规则变化的间距，例如：相邻间距皆一致、相邻间距从左至右增大或增小、相邻间距由中间至外侧增大或增小、或上述的组合；这些部分的相邻间距亦可为不规则变化的间距；或者亦可依实际需求(如：受力均匀度)来调整。凸起结构250的多个部分250a，250b，250c，250d，250e，250f，250g...，彼此的突起高度与形状皆可一致，但不限于此，相关技术人员亦可依实际需求(如：受力均匀度)而调整凸起结构的突起高度与形状。

第三实施例

本实施例的灯罩结构与上述实施例不同之处在于凸起结构的设置方式，其余相同组件沿用相同标号，于此不再赘述。

请参照图4，依照本发明第三实施例的灯罩结构立体图。本实施例的灯罩结构400的凸起结构350设置于金属部件的基板112上，其绘示凸起结构350包括凸起部354以及两连接部351与352。两连接部351与352分别设置于基板112上并彼此相对，且皆朝向发光组件(如图1所示的140)方向(i.e.+Y方向)突出于基板112。凸起部354设置于两连接部351与352上，并与基板112相隔一间距a。由于凸起结构350具有孔洞356，凸起结构350就能兼具固定与弹性功能，可调整与缓冲导光板与发光组件的位置，可避免凸起结构350与导光板的距离过近的压迫力造成组件损坏或距离过远造成发光效率不佳。连接部与凸起部的位置、数目、形状与分布，在此仅是举例，只要能形成孔洞概念，达到固定与弹性的功能即可，相关技术人员可依实际情况调整。

请同时参照第1及4图，当存在些许公差的发光组件140设置于容置空间130内时，具弹性功能的凸起结构350都可以恰好填满印刷电路板148以及基板112之间的空隙，防止发光组件140滑动或倾斜。

第四实施例

本实施例的灯罩结构与上述实施例不同之处在于凸起结构，其余相同组件沿用相同标号，于此不再赘述。

请参照图5，其绘示依照本发明第四实施例的灯罩结构的立体图。请同时参照图1及图4，本实施例的灯罩结构500的凸起结构450为填充材料，其填充于基板112以及印刷电路板148之间。较佳实施例中，填充材料为具有韧性的材质，以兼具有缓冲以及固定的功能，例如是橡胶、硅橡胶(silicon rubber)、塑料等。在组装过程中，可待发光组件140配置于金属部件110内之后，再将液态或膏状的填充材料充满基板112以及印刷电路板148之间，液态或膏状填充材料硬化为固体之后便形成凸起结构450。如此一来，凸起结构450就能完全填满基板112与印刷电路板148之间的所有空间，来确保发光组件140会与导光板120紧紧相配，以将发光组件140发出的光线完整地传递至导光板120中。另外，亦可先将凸起结构450覆盖基板112后，再装置发光组件140于其中，利用凸起结构450具有的韧性材质来缓冲及固定导光板120与发光组件140的相对位置。

第五实施例

本实施例的液晶显示装置与上述实施例不同之处仅在于凸起结构的设置位置，其余相同组件沿用相同标号，于此不再赘述。

请参照图6，其绘示依照本发明第五实施例的印刷电路板及凸起结构的侧视图。本实施例的凸起结构550设置于印刷电路板148上，凸起结构550可为易于导热的材质，使发光组件140透过其传导热量于金属部件，用以散热。较佳实施例中，凸起结构550以打件的方式设置于印刷电路板148上，也就是说，在组装时先在印刷电路板148上涂布锡膏，用气压将凸起结构550打至锡膏涂布处，之后过锡炉让锡膏硬化，凸起结构550稳固地粘在印刷电路板148上。由于印刷电路板148上其余组件也是采用相同的方法制成，因此本实施例的凸起结构可以在不增加制造设备及步骤的状况下完成。

本发明上述实施例所揭露的灯罩结构及其背光模块，金属部件与印刷电路板之间设置有凸起结构，用以防止发光组件歪斜，将发光二极管的发光面尽量地贴近导光板提高入光效率。再者，金属部件包覆发光组件并夹持部分的导光板，可以避免液晶显示装置扭曲时造成的漏光问题。另外，凸起结构可具有弹性或缓冲功能，使得当存在些许公差的发光组件设置于容置空间内时，凸起结构都可以恰好填满印刷电路板以及基板之间的空隙，防止发光组件滑动或倾斜。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。具有本发明所属技术领域的通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰。举例来说，本发明上述实施例虽以单侧入光的背光模块为例，然本发明也可以应用于多侧入光的背光模块上。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种灯罩结构，其特征在于，包括：

一金属部件，具有一基板以及两侧板，该两侧板设置于该基板的两侧边，且该两侧板彼此相对；以及

一凸起结构，该凸起结构为液态或膏状的填充材料充满于基板与发光组件的印刷电路板之间硬化而形成，该填充材料完整覆盖该基板。

2.如权利要求1所述的灯罩结构，其特征在于，该金属部件具有一反射性表面。

3.如权利要求1所述的灯罩结构，其特征在于，该凸起结构的材料为金属、橡胶、硅胶或塑料。

4.如权利要求1所述的灯罩结构，其特征在于，该基板与该两侧板的连接部分分别形成一个弧角。

5.一种背光模块，其特征在于，包括：

一金属部件，具有一基板以及两侧板，该两侧板设置于该基板的两侧边，且该两侧板彼此相对；

一导光板，与该基板以及该两侧板围绕出一容置空间；

一发光组件，设置于该容置空间内，该发光组件包括：

至少一发光二极管，具有一发光面及与该发光面相对的一第一面，该发光面与该导光板相邻；及

一印刷电路板，设置于该第一面；以及

一凸起结构，该凸起结构为液态或膏状的填充材料充满于基板与该印刷电路板之间硬化而形成，该填充材料完整覆盖该基板。

6.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，该导光板具有一入光面，该二侧板夹持该导光板，使得该入光面位于该金属部件内。

7.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，该金属部件具有一反射性表面。

8.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，该凸起结构的材料为金属、橡胶、硅胶或塑料。

9.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，该基板与该两侧板的连接部分分别形成一个弧角。

10.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，该发光二极管为上照型发光二极管。

11.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，该背光模块更包括：

一胶框，包覆与固定该金属部件。

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