TWI382248B - A backlight module having a light emitting element positioning structure - Google Patents

Description

具有發光元件定位結構之背光模組

本發明係有關於一種顯示器之技術領域，尤指一種可改善發光元件組裝對位公差，提升背光模組輝度及均勻性等光學特性，且不會造成錫裂之背光模組發光元件定位結構。

針對採用發光二極體為光源之背光模組，必須先將發光二極體焊接於電路板(通常為軟性印刷電路板)上構成一光源組件，再將該光源組件組裝於背光模組。

請參閱第一圖及第二圖所示習知光源組件之俯視及正視結構示意圖，該光源組件係由一發光二極體10及一電路板20組成，該發光二極體10包括一本體11，於該本體11兩側分別設有一焊腳12，該兩焊腳12之外側壁之間形成一第一寬度W1，透過該焊腳12與電路板20之焊墊21相互焊接，可將發光二極體10定位於該電路板20，而於設計該焊墊21時，該焊墊21之分佈面積必須大於該焊腳12，同時容許將該發光二極體10置放於焊墊21時具有一定公差範圍，因此該焊墊21之外側緣之間之寬度為一第二寬度W2，且該第二寬度W2大於該第一寬度W1。

請同時參閱第三圖至第五圖，於一框架31內設有一導光板32，該導光板32底部側邊與該框架31之間設有定位孔33，該定位孔33係用以容置該發光二極體10。如第五 圖所示，將焊接有發光二極體10之電路板20設置於框架31(以及該導光板32)底面，該發光二極體10容置於該定位孔33內，於電路板20底部設置反射片34，於導光板32上表面設置有至少一光學片35，再於光學片35上表面設有液晶面板36，藉由該框架31、導光板32、反射片34、光學片35及液晶面板36構成一完整之顯示器30。

請參閱第四圖及第五圖所示，該發光二極體10朝向導光板32之面為出光面，而導光板32朝向發光二極體10之面為入光面，於該入光面設有導光結構321，該定位孔33之寬度為一寬度W33，該寬度W33除了能夠容置該發光二極體10之外，亦必須避免與焊墊21接觸或壓制於該焊墊21而造成錫裂，因此，該寬度W33必須大於該第二寬度W2，且具有一定容許公差；一般而言，若第一寬度W1為3.8mm時，該第二寬度W2約為5.1mm，而定位孔33寬度W33約為6mm，因此，將發光二極體10焊設於電路板20時，容易產生發光二極體10位置偏移，而當焊設有發光二極體10之電路板20組裝於該導光板32時，又容易產生發光二極體10與導光結構321對位困難之問題，影響背光模組之輝度及均勻性，換言之，為顧及組裝公差及能力，將定位孔33加大設計，雖然可改善錫裂問題，但卻犧牲背光模組之輝度及均勻性，無法兩者兼顧。

請同時參閱第六圖至第八圖，其顯示構成另一種背光模組之框架41及導光板42，該導光板42設置於該框架41內，該導光板42之一側邊斜向開設有一定位孔43，該定位孔43係用以容置該發光二極體10。如第八圖所示，該 焊接有發光二極體10之電路板20設置於導光板42底面，該發光二極體10容置於該定位孔43內，同樣的，於電路板20底部設置反射片44，於導光板42上表面依序設置有至少一光學片45、液晶面板46，藉由該框架41(顯示於第六圖)、導光板42、反射片44、光學片45及液晶面板46構成一完整之顯示器40。

請參閱第七圖及第八圖所示，該定位孔43仍必須依循習知設計原則，亦即，第二寬度W2大於第一寬度W1，定位孔43寬度W43大於第二寬度W2，因此同樣存在發光二極體10與導光結構421對位困難、影響背光模組輝度及均勻性等問題。

有鑑於習知技術之缺失，本發明之目的在於提出一種具有發光元件定位結構之背光模組，可改善發光元件組裝對位公差，提升背光模組輝度及均勻性等光學特性，且不會造成錫裂。

為達到上述目的，本發明提出一種具有發光元件定位結構之背光模組，其包含一光源組件、一框架及一導光板，該光源組件由至少一發光元件與一電路板構成，該發光元件之寬度為一第一寬度，該電路板具有兩焊墊，該兩焊墊外側緣間形成一第二寬度，於該導光板與該框架間設有至少一定位孔，該定位孔係用以定位該光源組件，該定位孔兩側分別設有至少一凸簷，該定位孔之寬度為一第三寬度，該兩凸簷內側緣間形成一第四寬度；該第一寬度小於 該第二寬度，該第一寬度及第四寬度均小於該第二寬度及第三寬度，該第四寬度大於該第一寬度，該第三寬度大於該第二寬度。

為使 貴審查委員對於本發明之結構目的和功效有更進一步之了解與認同，茲配合圖示詳細說明如后。

以下將參照隨附之圖式來描述本發明為達成目的所使用的技術手段與功效，而以下圖式所列舉之實施例僅為輔助說明，以利 貴審查委員瞭解，但本案之技術手段並不限於所列舉圖式。

請參閱第九圖至第十一圖所示本發明第一實施例結構示意圖，其包含：一框架51，該框架51內設有一導光板52，該導光板52底部側邊與該框架51之間設有二定位孔53，該定位孔53之寬度為一第三寬度W53，且框架51於該定位孔53兩側分別延伸設有至少一凸簷531，該凸簷531之內側緣之間形成一第四寬度W531，且該定位孔53係用以容置一光源組件，光源組件包括一電路板20，於該電路板上設有至少一發光元件，於本實施例中，該發光元件為發光二極體10，該發光二極體10包括一本體11，於該本體11兩側分別設有一焊腳12，該兩焊腳12之外側壁之間形成一第一寬度W1，透過該焊腳12與電路板20之焊墊21相互焊接，可將發光二極體10定位於該電路板20，而於設計該焊墊21時，該焊墊21之分佈面積必須大於該焊腳12，同時容 許將該發光二極體10置放於焊墊21時具有一定公差範圍，因此該焊墊21之外側緣之間之寬度為一第二寬度W2，該第二寬度W2大於該第一寬度W1；前述該第三寬度W53必須能夠容置該發光二極體10且避免接觸或壓制於該焊墊21，因此，該第三寬度W53大於該第二寬度W2，而該第四寬度W531係用以容置該發光二極體10之本體11及該本體11兩側之焊腳12，因此該第四寬度W531大於該第一寬度W1，但該第四寬度W531小於該第二寬度W2及第三寬度W53；該發光二極體10朝向導光板52之面為出光面，而導光板52朝向發光二極體10之面為入光面，於該導光板52之入光面設有導光結構521(如第十圖所示)。至於該凸簷531底面與該定位孔53所形成之空間高度H1(如第十一圖所示)，係搭配該焊墊21及焊接時所形成之銲錫高度而設計，並無一定限制。

本發明所提供之發光元件定位結構之特點在於，利用該兩階段式之定位孔53及凸簷531設計，使凸簷531分別遮蔽該電路板20之兩焊墊21部份位置，而限位該發光二極體10設於該第四寬度W531之間，且透過該定位孔53可避免焊墊造成錫裂，該凸簷531則可改善發光元件組裝對位公差，進而提升背光模組輝度及均勻性等光學特性。

請參閱第十一圖所示，該電路板20係貼靠於框架51(以及該導光板52)底面，該發光二極體10容置於該定位孔53內，於電路板20底部設置反射片54，於導光板52上表面依序設置有至少一光學片55及液晶面板56，藉由該框架51、導光板52、反射片54、光學片55及液晶面板 56構成一完整之顯示器50。

如第十圖所示，該實施例之定位孔53及凸簷531係設置於該導光板52底部側邊與該框架51之間，且該定位孔53及凸簷531係設於框架51，除此之外，亦可將該定位孔53及凸簷531設置於該導光板52，亦即，該定位孔53及凸簷531之位置型態無一定限制，與該導光板52之導光結構521相對應設置即可。此外，本實施例之定位孔53係矩形孔洞，該凸簷531係由該定位孔53兩側水平朝向該定位孔53延伸一定長度之矩形片體，均係為了配合該發光二極體10略呈矩形之外型，但定位孔53及凸簷531之形狀並不以矩形為限，其重點在於形成一兩階段式之定位結構，可分別對發光元件之本體與焊腳，以及發光元件與電路板之焊墊分別產生定位作用即可。

請參閱第十二圖至第十四圖所示本發明第二實施例結構示意圖，其於一框架61內設有一導光板62，本實施例之不同點在於，該導光板62一側邊傾斜一定角度開設有一定位孔63，該導光板62於該定位孔63兩側分別設有至少一凸簷631，於本實施例，係由該導光板62延伸一定長度而形成該凸簷631，且該發光二極體10朝向導光板62之面為出光面，而導光板62朝向發光二極體10之面為入光面，並於該導光板62之入光面設有一導光結構621(如第十三圖所示)。

請參閱第十四圖所示，將電路板20貼靠於導光板62底面，該發光二極體10容置於該定位孔63內，同樣的，於電路板20底部設置反射片64，於導光板62上表面依序 設置有至少一光學片65、液晶面板66，藉由該框架61(顯示於第十二圖)、導光板62、反射片64、光學片65及液晶面板66構成一完整之顯示器60。

請參閱第十三圖及第十四圖所示，本實施例之定位孔63之設置型態雖然與第十圖所示該定位孔53略有不同，但設計原則相同，如圖所示，該發光二極體10之兩焊腳12之外側壁之間形成一第一寬度W1，電路板20兩焊墊21之外側緣之間形成一第二寬度W2，該第一寬度W1小於該第二寬度W2，該定位孔63之寬度為一第三寬度W63，該第三寬度W63大於該第二寬度W2；而該定位孔63兩側之凸簷631之內側緣之間形成一第四寬度W631，該第四寬度W631大於該第一寬度W1，但該第四寬度W531小於該第二寬度W2及第三寬度W53。同樣地，凸簷631底面與該定位孔63所形成之空間高度H2係搭配該焊墊21及焊接時所形成之銲錫高度而設計，並無一定限制。

此外，就第九圖至第十一圖所示該實施例而言，其係由該框架51延伸一定長度形成該凸簷531，該凸簷531係位於該定位孔53內側壁之頂部，而第十二圖至第十四圖所示該實施例係由該導光板62延伸一定長度形成該凸簷631，且該凸簷631係位於該定位孔63內側壁之頂部，因此於安裝該光源組件時，係將電路板貼靠於框架51或導光板62下表面，將發光二極體10由下而上容置於對應之定位孔53、63內，除此之外，請參閱第十五圖所示本發明第三實施例之剖面結構示意圖，該實施例係以第九圖至第十一圖實施例為基礎，其不同點在於，該凸簷531A係位於該 定位孔53A內側壁之底部，同理，如第十六圖所示本發明第四實施例之剖面結構示意圖，該實施例係以第十二圖至第十四圖實施例為基礎，其不同點在於，該凸簷631A係位於該定位孔63A內側壁之底部，因此，就第十五圖及第十六圖所示實施例而言，於安裝該光源組件時，係將電路板貼靠於框架51A或導光板62A上表面，將發光二極體10由上而下容置於對應之定位孔53A、63A內。

綜上所述可知，本發明提供之背光模組之發光元件定位結構，可適用於不同型態之背光模組，確實可改善發光元件組裝對位公差，提升背光模組輝度及均勻性等光學特性，且不會造成錫裂。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以之限定本發明所實施之範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

先前技術：

10‧‧‧發光二極體

11‧‧‧本體

12‧‧‧焊腳

W1‧‧‧第一寬度

20‧‧‧電路板

21‧‧‧焊墊

W2‧‧‧第二寬度

30、40‧‧‧顯示器

31、41‧‧‧框架

32、42‧‧‧導光板

33、43‧‧‧定位孔

34、44‧‧‧反射片

35、45‧‧‧光學片

36、46‧‧‧液晶面板

W33、W43‧‧‧定位孔寬度

本發明：

50、50A、60、60A‧‧‧顯示器

51、51A、61‧‧‧框架

52、62、62A‧‧‧導光板

521、621‧‧‧導光結構

53、53A、63、63A‧‧‧定位孔

531、531A、631、631A‧‧‧凸簷

54、54A、64、64A‧‧‧反射片

55、55A、65、65A‧‧‧光學片

56、56A、66、66A‧‧‧液晶面板

H1、H2‧‧‧空間高度

W53、W53A、W63、W63A‧‧‧第三寬度

W531、W531A、W631、W631A‧‧‧第四寬度

第一圖係習知發光二極體之俯視結構示意圖。

第二圖係習知發光二極體之正視結構示意圖。

第三圖係習知背光模組第一實施例之結構示意圖。

第四圖係第三圖之A部放大圖。

第五圖係第四圖之B-B剖面結構示意圖。

第六圖係習知背光模組第二實施例之結構示意圖。

第七圖係第六圖之C部放大圖。

第八圖係第七圖之D-D剖面結構示意圖。

第九圖係本發明第一實施例之結構示意圖。

第十圖係第九圖之E部放大圖。

第十一圖係第十圖之F-F剖面結構示意圖。

第十二圖係本發明第二實施例之結構示意圖。

第十三圖係第十二圖之G部放大圖。

第十四圖係第十三圖之H-H剖面結構示意圖。

第十五圖係本發明第三實施例之剖面結構示意圖。

第十六圖係本發明第四實施例之剖面結構示意圖。

10‧‧‧發光二極體

11‧‧‧本體

12‧‧‧焊腳

W1‧‧‧第一寬度

20‧‧‧電路板

21‧‧‧焊墊

W2‧‧‧第二寬度

50‧‧‧顯示器

51‧‧‧框架

521‧‧‧導光結構

53‧‧‧定位孔

531‧‧‧凸緣

54‧‧‧反射片

55‧‧‧光學片

56‧‧‧液晶面板

H1‧‧‧空間高度

W53‧‧‧第三寬度

W531‧‧‧第四寬度

Claims (18)

1. 一種具有發光元件定位結構之背光模組，包含：一光源組件，該光源組件係設有至少一發光元件與一電路板，該發光元件具有一本體，該本體兩側分別設有一焊腳，且該兩焊腳之外側緣形成一第一寬度，該電路板具有兩焊墊，該兩焊墊之外側緣之間形成一第二寬度，該第二寬度大於該第一寬度，該發光元件透過該兩焊腳與該電路板之該兩焊墊相互焊接，以將該發光元件固定於該電路板；一框架；以及一導光板，該導光板係設置於該框架內，該導光板或該框架設有至少一定位孔，該定位孔係用以容置該發光元件以及該電路板之該兩焊墊，該導光板或該框架之該定位孔兩側分別突設有至少一凸簷，該定位孔之寬度為一第三寬度，該兩凸簷之內側緣之間形成一第四寬度，且該第一寬度及第四寬度均小於該第二寬度及第三寬度，第四寬度大於該第一寬度，該第三寬度大於該第二寬度，以供該兩凸簷分別遮蔽該電路板之該兩焊墊部份位置，而限位該發光元件設於該第四寬度之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有發光元件定位結構之背光模組，其中該定位孔兩側之該凸簷係位於該定位孔內側壁之頂部，該電路板係貼靠於該框架下表面，該發光元件容置於該定位孔內，且該發光元件之該本體及該本體兩側之該焊腳係容置於該兩凸簷之間，該電路板之該兩焊墊係容置於該定位孔且位於該凸簷下方。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有發光元件定位結構之背光模組，其中該定位孔兩側之該凸簷係位於該定位孔內側壁之底部，該電路板係貼靠於該框架上表面，該發光元件容置於該定位孔內，且該發光元件之該本體及該本體兩側之該焊腳係容置於該兩凸簷之間，該電路板之該兩焊墊係容置於該定位孔且位於該凸簷上方。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有發光元件定位結構之背光模組，其中該定位孔呈矩形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有發光元件定位結構之背光模組，該定位孔係複數個。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有發光元件定位結構之背光模組，其中該至少一定位孔係設置於該導光板，該至少一定位孔係傾斜一定角度設置於該導光板之一側邊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有發光元件定位結構之背光模組，其係由該導光板延伸一定長度形成該凸簷。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具有發光元件定位結構之背光模組，其中該定位孔兩側之該凸簷係位於該定位孔內側壁之頂部，該電路板係貼靠於該框架下表面，該發光元件容置於該定位孔內，且該發光元件之該本體及該本體兩側之該焊腳係容置於該兩凸簷之間，該電路板之該兩焊墊係容置於該定位孔且位於該凸簷下方。
9. 如申請專利範圍第7項所述之具有發光元件定位結構之背光模組，其中該定位孔兩側之該凸簷係位於該定位孔內側壁之底部，該電路板係貼靠於該框架上表面，該發 光元件容置於該定位孔內，且該發光元件之該本體及該本體兩側之該焊腳係容置於該兩凸簷之間，該電路板之該兩焊墊係容置於該定位孔且位於該凸簷上方。
10. 一種顯示器，包含：一光源組件，該光源組件係設有至少一發光元件與一電路板，該發光元件具有一本體，於該本體兩側分別設有一焊腳，該兩焊腳之外側緣形成一第一寬度，該電路板具有兩焊墊，該兩焊墊之外側緣之間形成一第二寬度，該第二寬度大於該第一寬度，該發光元件透過該兩焊腳與該電路板之該兩焊墊相互焊接，以將該發光元件固定於該電路板；一框架；一液晶面板，該液晶面板係設置於該框架內；至少一光學片，該光學片係設置於該液晶面板下；一導光板，該導光板係設置於該框架內，於該導光板或該框架設有至少一定位孔，該導光板或該框架之該定位孔係用以容置該發光元件以及該電路板之該兩焊墊，該定位孔兩側分別設有至少一凸簷，該定位孔之寬度為一第三寬度，該兩凸簷之內側緣之間形成一第四寬度，且該第一寬度及第四寬度均小於該第二寬度及第三寬度，第四寬度大於該第一寬度，該第三寬度大於該第二寬度，以供該兩凸簷分別遮蔽該電路板之該兩焊墊部份位置，而限位該發光元件設於該第四寬度之間；以及一反射片，該反射片係設置於該導光板下。
11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示器，其中該定位 孔兩側之該凸簷係位於該定位孔內側壁之頂部，該電路板係貼靠於該框架下表面，該發光元件容置於該定位孔內，且該發光元件之該本體及該本體兩側之該焊腳係容置於該兩凸簷之間，該電路板之該兩焊墊係容置於該定位孔且位於該凸簷下方。
12. 如申請專利範圍第10項所述之顯示器，其中該定位孔兩側之該凸簷係位於該定位孔內側壁之底部，該電路板係貼靠於該框架上表面，該發光元件容置於該定位孔內，且該發光元件之該本體及該本體兩側之該焊腳係容置於該兩凸簷之間，該電路板之該兩焊墊係容置於該定位孔且位於該凸簷上方。
13. 如申請專利範圍第10項所述之顯示器，其中該定位孔呈矩形。
14. 如申請專利範圍第10項所述之顯示器，該定位孔係複數個。
15. 如申請專利範圍第10項所述之顯示器，其中該至少一定位孔係設置於該導光板，該至少一定位孔係傾斜一定角度設置於該導光板之一側邊。
16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示器，其係由該導光板延伸一定長度形成該凸簷。
17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示器，其中該定位孔兩側之該凸簷係位於該定位孔內側壁之頂部，該電路板係貼靠於該框架下表面，該發光元件容置於該定位孔內，且該發光元件之該本體及該本體兩側之該焊腳係容置於該兩凸簷之間，該電路板之該兩焊墊係容置於該定 位孔且位於該凸簷下方。
18. 如申請專利範圍第16項所述之顯示器，其中該定位孔兩側之該凸簷係位於該定位孔內側壁之底部，該電路板係貼靠於該框架上表面，該發光元件容置於該定位孔內，且該發光元件之該本體及該本體兩側之該焊腳係容置於該兩凸簷之間，該電路板之該兩焊墊係容置於該定位孔且位於該凸簷上方。