CN101004513A - 背光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种背光模块，包括一光源、一导光板、一反射罩以及一框架。导光板具有相对的第一端及第二端，而光源设置于导光板的第一端，且反射罩与导光板包围光源。反射罩包括一金属基板及一反射基材，其中金属基板包括一本体及一延伸部。延伸部是位于导光板的下方，并具有相对的固定端及自由端，其中延伸部的固定端与本体相连，而延伸部的自由端沿远离光源的方向延伸，并与导光板的第二端间保持一距离。反射基材是配置于本体上，并位于本体与光源之间，其中反射基材与导光板包围光源。导光板与反射罩是配置于框架上。此背光模块可具有较佳的散热效果与较低的制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种光源模块，特别是涉及一种背光模块(BacklightModule)。
背景技术
请参考图1，现有的背光模块100包括四个冷阴极荧光灯管(CathodeCold Fluorescent Lamp，CCFL)110、四个灯管套120(图1中仅绘示两个)、两个反射罩(Lamp Reflector)130、一导光板(Light Guide Plate，LGP)140以及一金属背板150。冷阴极荧光灯管110是两两分别配置于对应的反射罩130中，而灯管套120是套设于冷阴极荧光灯管110的高、低压电极端，且冷阴极荧光灯管110与灯管套120是被反射罩130与导光板140所包围。反射罩130包括一金属基板(Metal Substrate)132及一反射基材(Reflective MaterialLayer)134，其中反射基材134是配置于金属基板132上，且位于金属基板132与灯管套120之间，而金属基板132的边缘与反射基材134的边缘重迭。此外，反射罩130与导光板140是配置于金属背板150上。
承接上述，反射基材134是用于将冷阴极荧光灯管110所发出的光线(未绘示)反射至导光板140，而导光板140是用于将光线转换为面光源(未绘示)。不过，冷阴极荧光灯管110在发光的同时也会产生废热，特别是从冷阴极荧光灯管110的高、低压电极端附近产生，而此废热会沿着灯管套120、反射基材134而传导至金属基板132散热。一般而言，由于金属基板132的面积较小，使得金属基板132的散热效果有限，因而必须要再通过金属背板150将废热传导至外界。
然而，由于金属基板132与金属背板150因制造及组装公差也造成金属基板132与金属背板150间非紧密接触，这会造成废热由金属基板132传导至金属背板150的效率较差，因而使得背光模块100整体的散热效果不佳。此外，金属背板150下方通常会配置一电路板(未绘示)以驱动一液晶显示面板(未绘示)，因而金属背板150与电路板之间更必须配置多个绝缘材(未绘示)以避免金属背板150导致电路板的线路短路，如此会造成设计上的困难并增加背光模块100的制作成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种背光模块，其具有较佳的散热效果以及较低的制作成本。
为达上述或是其它目的，本发明提出一种背光模块，包括一光源、一导光板、一反射罩以及一框架。导光板具有相对的第一端及第二端，而光源是设置于导光板的第一端，且反射罩与导光板包围光源。反射罩包括一金属基板及一反射基材，其中金属基板包括一本体及一延伸部。延伸部是位于导光板之下方，并具有相对的固定端及自由端，其中延伸部的固定端与本体相连，而延伸部的自由端沿远离光源的方向延伸，并与导光板的第二端间保持一距离。反射基材是配置于本体上，并位于本体与光源之间，其中反射基材与导光板包围光源。此外，框架是配置于反射罩下方。
上述的本体与延伸部可为一体成形。
上述的金属基板的材质可包括铝、不锈钢或镀锌钢板。
上述的框架的材质可为塑料。
上述的框架包含多个肋条及多个形成于这些肋条间之散热开口，且这些肋条适于支撑反射罩。
上述的背光模块更可包括一反射片，而导光板具有一出光面，且反射片是配置于导光板的一表面上，其中此表面与出光面相对，且金属基板的延伸部适于支撑反射片。
本发明再提出一种背光模块，包括一导光板、二光源、二反射罩以及一框架。导光板具有相对的第一端及第二端，而两个光源是分别配置于导光板的第一端及第二端，且两个反射罩是分别配置于导光板的第一端及第二端，并分别与导光板包围对应的光源。每个反射罩包括一金属基板及一反射基材，而金属基板包括一本体及一延伸部。延伸部是位于导光板的下方，且延伸部具有相对的固定端与自由端，其中延伸部的固定端与本体相连，而延伸部的自由端沿远离对应的光源的方向延伸，且各延伸部的自由端间具有一距离。反射基材是配置于本体上，并位于本体与对应的光源之间，其中反射基材与导光板包围对应的光源。此外，框架是配置于这些反射罩下方。
上述的背光模块更包括一反射片，而导光板具有一出光面，且反射片是配置于导光板与出光面相对的一表面上，且这些金属基板的延伸部适于支撑反射片。
上述的本体及延伸部的材质可为金属。此外，框架的材质可为塑料。
上述的框架包括多个肋条及多个形成于这些肋条间的散热开口，且这些肋条适于支撑反射罩。
综上所述，在本发明的背光模块中，由于金属基板具有延伸部以辅助散热，因而可大幅度提高金属基板的散热效果。此外，由于框架的材质不再受限只能为金属，因此框架的费用可以降低，亦即背光模块可具有较低的制作成本。
附图说明
图1为现有背光模块的剖视图；
图2A为依据本发明一实施例的背光模块的分解立体示意图；
图2B为图2A的背光模块组合后的剖视图；
图3为依据本发明另一实施例的背光模块的剖视图。
主要元件符号说明
100：背光模块
110：冷阴极荧光灯管
120：灯管套
130：反射罩
132：金属基板
134：反射基材
140：导光板
150：金属背板
200、300：背光模块
210：光源
211、212、213、214：冷阴极荧光灯管
220、320：导光板
221：第一端
222：出光面
223： 第二端
224： 表面
230： 反射罩
232： 金属基板
232a： 本体
232b： 延伸部
2321b：折弯部分
2322b：固定端
2323b：自由端
234： 反射基材
240： 框架
242： 肋条
244： 散热开口
250： 灯管套
260： 光学膜片
270： 反射片
L：长度
F：距离
A、B、C、D：测量点
具体实施方式
请参考图2A及图2B，本发明的背光模块200包括二光源210、一导光板220、二反射罩230以及一框架240。导光板220具有相对的第一端221及第二端223，而此两光源210是分别配置于导光板的第一端221与第二端223旁。此两反射罩230也分别配置于导光板的第一端221与第二端223旁，并分别与导光板220包围对应的光源210。每个反射罩230包括一金属基板232及一反射基材234，其中金属基板232包括一本体232a及一延伸部232b。延伸部232b位于导光板220的下方，延伸部232b的固定端2322b与本体232a相连，相对固定端2322b的自由端2323b沿远离对应的光源210的方向延伸，延伸部232b邻近与本体232a的相连处具有一向导光板220方向的折弯部分2321b，使延伸部232b可支撑设于导光板220下方的反射片270。反射基材234是配置于体232a上，并位于本体232a与光源210之间，且反射基材234与导光板220包围光源210。此外，这两个反射罩230之金属基板232的延伸部232b的自由端2323b间具有一距离F。另外，框架240是配置于这两个反射罩230下方，而框架240具有多个肋条242及多个形成于这些肋条242之间的散热开口244，其中这些肋条244适于支撑反射罩230。
承接上述，反射基材234适于将光源210所发出的光线(未绘示)反射至导光板220，而导光板220适于将光线转换为面光源(未绘示)。光源210在发光的同时也会产生废热，而此废热会沿着反射基材234而传导至金属基板232散热。
相比较于现有的金属基板132而言(如图1所示)，由于本发明的金属基板232具有较大的散热面积，因此其具有较佳的散热效率。具体而言，本发明是通过设置延伸部232b以增大金属基板232整体的散热面积，当废热自反射基材234传导至本体232a时，本体232a除了本身可以自行散热外，更可将废热迅速传导至延伸部232b散热，用以提高散热效率。在本实施例中，金属基板232的本体232a与延伸部232b的材质可以为铝、不锈钢、镀锌钢板或其它合适的金属材质。
此外，每个金属基板232中的本体232a与延伸部232b例如为一体成形，且金属基板232制作方式例如是以冲床压制而成。不过，本发明并不限定金属基板232的制作方式。举例而言，本发明也可将延伸部232b以焊接的方式连接至本体232a而形成金属基板232。
由于金属基板232设有延伸部232b即具有较佳的散热效果，因此框架240可为包括多个肋条242及形成于肋条242间的散热开口244的中空框架结构以取代现有的金属背板150(如图1所示)，而肋条242适于支撑导光板220与反射罩230，而散热开口244适于让废热排出背光模块200，以节省材料成本。且通过金属基板232具有延伸部232b提高散热效果，故框架240的材质不需限定为金属以辅助散热。在本实施例中，框架240的材质例如为塑料，因而框架240的制作成本较低，并且框架240上也不需配置绝缘材以避免短路。如此一来，背光模块200可具有较低的制作成本。当然，本发明并不限定框架240的材质，举例而言，框架240的材质也可以为金属以进一步提高背光模块200整体的散热效果。
在本实施例中，各光源210可由至少一冷阴极荧光灯管组成，而在图2A与图2B中，各光源210例如分别由两个冷阴极荧光灯管211、212以及213、214组成。冷阴极荧光灯管211、212以及冷阴极荧光灯管213、214分别配置于导光板220的对向两侧旁，而为使光源210能更加牢固以及避免碰撞，背光模块200更可包括多个灯管套250，其套设于冷阴极荧光灯管211、212、213、214的两端，并配置于反射罩230中。通常各冷阴极荧光灯管211、212、213、214的两端为高、低压电极端，其为电源的输入端，所以高、低压电极端的附近容易产生废热，而套设于各冷阴极荧光灯管211、212、213、214两端的灯管套250可将废热传导至反射罩230，以透过反射罩230的金属基板232进行散热。附带一提的是，本发明并不限定光源的种类及数量，举例而言，光源也可以为多个发光二极管。
由于金属基板232采用延伸部232b增加散热面积并配合具有散热开口的244的框架240设计，使得光源210其废热的传导路径依序为光源210的电极端、灯管套250、反射罩230的反射基材234及反射罩230的金属基板232，最后通过框架240的散热开口244将热排出，相比较于现有废热传导至反射罩130的金属基板132后，还需再传导至金属背板150，本发明的设计可使光源废热的传导路径缩短而减少传导损失，且不通过金属背板传热而可避免金属背板与金属基板间易形成非紧密接触而使传导效率不佳的问题。
以下，将针对本发明的背光模块200与现有的背光模块100(如图1所示)进行散热效率的模拟。模拟的参数条件是以可搭配17时液晶显示面板的背光模块的架构为主，其中背光模块的长度为400mm、宽度为300mm。仿真的变量是改变延伸部232b的长度L，来计算冷阴极荧光灯管211、212、213、214的工作温度。仿真的数据数据请参照表一。
表一
| 延伸部长度L | 灯管211温度 | 灯管212温度 | 灯管213温度 | 灯管214温度 | |
| 现有 | 0 | 139.94℃ | 136.74℃ | 141.38℃ | 137.52℃ |
| 本发明 | 30mm | 136.67℃ | 135.13℃ | 141.32℃ | 139.17℃ |
| 40mm | 134.61℃ | 133.03℃ | 138.29℃ | 136.08℃ | |
| 50mm | 133.30℃ | 131.68℃ | 136.35℃ | 134.10℃ |
由表一中可看出随着延伸部232b的长度L的增加，冷阴极荧光灯管211、212、213、214的工作温度也随着降低。此外，为求更佳的散热效率以及考虑产品的安全系数，可将延伸部232b的长度L订为60mm。以下将以延伸部232b的长度L＝60mm为参数，进行实际工作温度的实验测量，请参照表二。
表二
| A | B | C | D | 平均 | |
| 现有 | 73.4℃ | 80.3℃ | 71.7℃ | 81.5℃ | 76.7℃ |
| 本发明 | 69.4℃ | 73.8℃ | 69.0℃ | 77.2℃ | 72.3℃ |
表二中A、B、C、D代表从背光模块200的测量区A、B、C、D(如图2A所示)所测得温度，而现有的背光模块100(如图1所示)的测量区与本发明的背光模块200的测量区相同。此外，本实验测量数据中的其它相关参数如下：本实施例的延伸部232b的长度L为60mm，厚度为0.3mm，材质为铝。另外，本实施例的框架240的材质为塑料，而现有使用散热较佳的金属背板150(如图1所示)。
从表二中可看出，本发明的平均温度较现有的平均温度低，因此本发明的背光模块200具有较佳的散热效果。对于冷阴极荧光灯管而言，灯管两端的温度差过大时，灯管内的水银会从高压电极端流至低压电极端，造成灯管内的水银分布不均匀，导致色度不均，而由测量区A(低压电极端)与B(高压电极端)的温度差，及测量区C(低压电极端)与D(高压电极端)的温度差，可知本发明背光模块的温度差较现有约降低了3至4℃，所以，本发明的散热设计也可达到改善灯管色度不均的问题。此外，由于框架240为成本较低的塑料框架，相比较于现有技术中需使用的成本较高的金属背板，本发明的背光模块200的成本较低。另外，虽然在本实施例中是将延伸部232b的长度L订为60mm，但本发明并不限定延伸部232b的长度或面积。
此外，为进一步提高背光模块200的光学品质，本实施例的背光模块200更可包括多个光学膜片260及一反射片270。光学膜片260是配置于导光板220的一出光面222上，而反射片270是配置于导光板222的一表面224上，其中表面224是与出光面222相对，金属基板230的延伸部232b可用以支撑反射片270。另外，光学膜片260例如是选自扩散片、增光片、偏光片及其组合。由此，背光模块200所提供的面光源可具有更佳的均匀性及更高的亮度。
附带一提的是，本实施例的背光模块200为双边入光式的背光模块，因此搭配的导光板220为一平板形导光板。不过，本发明并不限定背光模块的种类，以下将另举实施例并配合图示说明。
请参考图3，本实施例的背光模块300与背光模块200(如图2B所示)相似，为方便说明，图3与图2B中类似的构件均以相同标号绘示。本实施例的背光模块300包括一光源210、一导光板320、一反射罩230以及一框架240。导光板320具有相对的第一端221及第二端223，光源210配置于第一端221旁，且反射罩230与导光板320包围光源210。反射罩230包括一金属基板232及一反射基材234，其中金属基板232包括一本体232a及一延伸部232b。延伸部232b位于导光板320的下方，延伸部232b的固定端2322b与本体232a相连，相对固定端2322b的自由端2323b沿远离光源210的方向延伸，自由端2323b与第二端223间具有一距离F，延伸部232b邻近与本体232a的相连处具有一向导光板220方向的折弯部分2321b，使延伸部232b可支撑设于导光板220下方的反射片270。反射基材234是配置于本体232a上，并位于本体232a与光源210之间，且反射基材234与导光板220包围光源210。
此外，框架240是配置于这两个反射罩230下方，而框架240具有多个肋条242及多个形成于这些肋条242之间的散热开口244，其中这些肋条244适于支撑反射罩230。另外，在本实施例中，背光模块300为单边入光式的背光模块，而搭配之导光板320为一楔形导光板。由于金属基板232具有延伸部232b以辅助散热，因此本实施例之背光模块300亦具有较佳的散热效果。
综上所述，本发明的背光模块至少具有下列优点：
一、相比较于现有而言，本发明的金属基板具有较大的散热面积，因此其具有较佳的散热效率，故本发明的背光模块可具有较佳的散热效果。
二、框架可为中空框架结构取代金属背板，且框架材质可为塑料，以降低制作框架的费用，如此背光模块可具有较低的制作成本。
虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。
Claims (15)
1.一种背光模块，包括：
一导光板，具有相对的第一端及第二端；
一光源，设置于该第一端；
一反射罩，与该导光板包围该光源，该反射罩包括：
一金属基板，包括一本体及一延伸部，而该延伸部位于该导光板的下方，该延伸部的固定端与该本体相连，相对固定端的自由端沿远离该光源的方向延伸，该自由端与该导光板的第二端间有一距离；
一反射基材，配置于该本体上，并位于该本体与该光源之间，其中该反射基材与该导光板包围该光源；以及
一框架，设于该反射罩下方。
2.如权利要求1所述的背光模块，其中该本体与该延伸部为一体成形。
3.如权利要求1所述的背光模块，其中该金属基板的材质包括铝、不锈钢或镀锌钢板。
4.如权利要求1所述的背光模块，其中该框架的材质包括塑料。
5.如权利要求1所述的背光模块，其中该框架包括多个肋条及多个形成于该些肋条间的散热开口，该些肋条适于支撑该反射罩。
6.如权利要求1所述的背光模块，更包括一反射片，而该导光板具有一出光面，且该反射片是配置于该导光板与该出光面相对的一表面上，且该金属基板的该延伸部适于支撑该反射片。
7.如权利要求1所述的背光模块，其中该延伸部向自由端延伸的方向上具有折向该导光板的一折弯部分，而该折弯部分邻近该固定端。
8.一种背光模块，包括：
一导光板，具有相对的第一端及第二端；
二光源，分别设置于该第一端及第二端；
二反射罩，分别设于该第一端及第二端且与该导光板包围该些光源，每一反射罩包括：
一金属基板，包括一本体及一延伸部，该延伸部位于该导光板的下方，该延伸部的固定端与该本体相连，相对固定端具有一自由端，且各延伸部的自由端间具有一距离；
一反射基材，配置于该本体上，并位于该本体与对应的光源之间，其中该反射基材与该导光板包围对应的光源；以及
一框架，设于该些反射罩下方。
9.如权利要求8所述的背光模块，其更包括一反射片，而该导光板具有一出光面，且该反射片是配置于该导光板与该出光面相对的一表面上，且该些金属基板的该延伸部适于支撑该反射片。
10.如权利要求8所述的背光模块，其中该些本体及该些延伸部的材质可为金属。
11.如权利要求8所述的背光模块，其中该框架的材质包括塑料。
12.如权利要求8所述的背光模块，其中每一金属基板中的该本体与该延伸部为一体成形。
13.如权利要求8所述的背光模块，其中该些光源为冷阴极荧光灯管。
14.如权利要求8所述的背光模块，其中该延伸部向自由端延伸的方向上具有折向该导光板的一折弯部分，而该折弯部分邻近该固定端。
15.如权利要求8所述的背光模块，其中该框架包括多个肋条及多个形成于该些肋条间的散热开口，该些肋条适于支撑该些反射罩。
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