TWI390298B - 背光模組與其框架組合體 - Google Patents

Description

背光模組與其框架組合體

本發明係有關於一種背光模組框架組合體，特別是有關於一種用以設置至少一發光二極體燈條的背光模組框架組合體。

為了提高空間利用率，液晶顯示器目前正朝著薄型化發展。同時，隨著地球天然能源漸漸枯竭，油價逐漸的攀升，因此液晶顯示器亦朝著強調節能的方向作設計。在液晶顯示器中，背光模組為主要的耗能元件之一，為了達到節能的效果，目前有越來越多的背光模組之光源改採發光二極體(Light Emitting Diode；LED)來取代傳統的冷陰極燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)。發光二極體除了能夠達到節能的效果之外，同時亦可兼顧薄型化之需求。

請參照第1圖，其係繪示一般採用發光二極體作為發光源之背光模組的剖面示意圖。背光模組100中之多個發光二極體102先焊接至印刷電路板(Printed Circuit Board；PCB)104上形成燈條106(Light Bar)，再將燈條106接合在燈條固定座(Light Bar Holder)108上，然後將燈條固定座108接合在光源保護罩(Light Source Cover)110上，在完成燈條固定座108與光源保護罩110之接合後，將光源保護罩110與光學元件112組裝於殼體116上，接著覆蓋框架114即完成背光模組100之組裝。

在一般發光二極體背光模組的設計中，燈條106係先 以雙面膠黏合於燈條固定座108上，接著再將燈條固定座108以雙面膠黏合在光源保護罩110上。在第1圖所示之結構中，當燈條固定座108欲結合至光源保護罩110上時，須先將雙面膠貼付於燈條固定座108上，接著將燈條固定座108以垂直圖面方向置放至光源保護罩110中，然後再由作業者以治具將燈條固定座108按壓而牢固地黏付在光源保護罩110中。而為了兼顧發光二極體102之散熱需求，通常燈條固定座108及光源保護罩110均以金屬材質加以製造。此設計的缺點是組裝程序繁複，且浪費燈條固定座108之材料。

因此，本發明之目的係在提供一種背光模組框架組合體，利用框架之結構設計變更，使得框架除可提供固定光學元件之功能外，更可提供燈條固定座之功能，藉此可減少發光二極體之背光模組的組裝時間，同時可取消一般以金屬材質製造之燈條固定座，減少材料成本的支出。

根據本發明之一實施例，提供一種背光模組框架組合體。此背光模組框架組合體主要係用來設置至少一發光二極體燈條，而此背光模組框架組合體至少包括框架及至少一光源保護罩。其中框架定義有容置空間且具有至少一側壁，且側壁具有面對容置空間的內側面，內側面之主要功能係用以接合發光二極體燈條。而光源保護罩則與框架之頂面及側壁的底面互相接觸而接合在框架上。

根據本發明另一實施例，提供一種背光模組。此背光 模組至少包括：背光模組框架組合體、至少一發光二極體燈條、及至少一光學元件。背光模組框架組合體至少包括框架及至少一光源保護罩。其中框架定義有容置空間且具有至少一側壁，而側壁具有面對容置空間的內側面。光源保護罩係與框架的頂面及側壁的底面互相接觸而接合在框架上。發光二極體燈條係接合在側壁的內側面。而光學元件則設置在框架的容置空間中。

本發明之優點為，利用簡單的結構設計變更，可使得發光二極體背光模組中燈條的設置更容易簡便，在減縮背光模組組裝之時間成本的同時，更可提高於背光模組中設置燈條的準確性，可提高生產的良率。

請參照第2圖，其係繪示根據本發明之一實施例之背光模組的剖面示意圖。背光模組200至少包括：背光模組框架組合體204、至少一發光二極體燈條206、及至少一光學元件208。其中背光模組框架組合體204至少包括框架210及至少一光源保護罩212。框架210中定義有容置空間214且具有至少一側壁216。側壁216則具有內側面218，其中內側面218係面對前述框架210中的容置空間214。光源保護罩212係與框架210的頂面及側壁216的底面互相接觸而接合在框架210上。在本實施例中，光源保護罩212係以緊配合方式夾設在框架210上，但在其他之實施例中，因為一般之框架210係採用塑膠材料製造而成，且光源保護罩212係由金屬材質所組成，故除了採用緊配合方式外， 亦可在光源保護罩212及在框架210上設置卡固結構，使得光源保護罩212及在框架210之間能夠更緊密的夾設卡合。

至於發光二極體燈條206由印刷電路板205及多個發光二極體207所組成，且接合在側壁216的內側面218上。而光學元件208則設置在框架210的容置空間214之中。此設計係將發光二極體燈條206由框架210之底面朝框架210之頂面推放至定位，再由作業者利用治具具，甚至直接以雙手按壓發光二極體燈條206而使得發光二極體燈條206黏附至框架210的內側面218上，而在此實施例中，係預先於發光二極體燈條206中之印刷電路板205的底面黏附一雙面膠，利用雙面膠將發光二極體燈條206黏合在框架210上，但是並不以此雙面膠接合方式為限。此設計的優點在於，作業者可清楚地看到發光二極體燈條206欲黏合之位置，而不會有傳統設計之定位偏差的情況，故可提高發光二極體燈條206接合於側壁216之內側面218的良率。再者，此設計另一優點在於，將發光二極體燈條206推至定位過程中，僅需移動等同於發光二極體燈條206之印刷電路板205高度的距離d，如第2圖所示，故有程序簡單及工時簡短的優點。同時，利用框架210延伸之側壁216取代傳統設計之燈條固定座，更可減少材料成本之支出。

請同樣參照第2圖，在本實施例中，背光模組200之框架210之側壁216上更設有與內側面218相對之外側面220，外側面220係與光源保護罩212互相接觸，以增進接合在框架210之內側面218上發光二極體燈條206的散熱 效率。

請參照第3A圖，其係繪示根據本創作之另一實施例之發光二極體燈條、散熱膠帶、框架、及光源保護罩之剖面示意圖。在本實施例中，背光模組200更設有至少一散熱膠帶222，且側壁216上同樣設有與內側面218相對之外側面220。其中散熱膠帶222係依序接合在側壁216之內側面218、側壁216之底面、以及外側面220。同時，在此實施例中，散熱膠帶222係介於內側面218與發光二極體燈條206之間，亦即將散熱膠帶222黏附於內側面218上，且第2圖中所示之接合在內側面218上的發光二極體燈條206，則改為接合在散熱膠帶222上。且在本實施例中，散熱膠帶222更與光源保護罩212互相接觸，利用散熱膠帶222之較佳的熱傳導特性，改善背光模組200之整體的散熱效率。此設計係可解決當框架210及其側壁216採用塑膠材料製造，進而導致發光二極體燈條206所產生之廢熱散熱不良的問題。

請參照第3B圖，其係繪示根據本創作之又一實施例之發光二極體燈條、框架、及光源保護罩的立體透視示意圖。在本實施例中，同樣為了解決採用塑膠材料製造框架210及其側壁216所衍生之發光二極體燈條206散熱不良的問題，可在側壁216之底面設置多個凹槽224，且側壁216如第2圖所示之結構同樣設有相對於內側面218之外側面220，其中凹槽224係由側壁216之內側面218延伸至外側面220，藉此增加背光模組200之散熱效果。在再一實施例中，可將第3B圖中所示之凹槽224之結構 修改成如第3C圖所示之結構，於側壁216中設有多個貫穿孔226，其中貫穿孔226係連通側壁216之內側面218及外側面220。

請參照第4圖，其係繪示根據第2圖之背光模組之框架的俯視示意圖。在本實施例中，框架210具有依序鄰接的四個側邊(側邊228、側邊230、側邊232、及側邊234)，藉此形成矩形之框架結構。同時，框架210更具有一鏤空結構。在其他實施例中，框架210可具有一底板結構(未繪示)，用以承接如光學元件208之部品，並提供適當之強度以作為保護。在另一實施例中，第4圖所示之框架210為一體成形之結構，通常此框架210係由塑膠類之可熱塑成形之材料所組成。

在一實施例中，背光模組200中設置有二側壁216、二發光二極體燈條206、及二光源保護罩212，其中側壁216、發光二極體燈條206、及光源保護罩212係以三個一組之方式，亦即以一個側壁216搭配一個光源保護罩212，並同時搭配一個發光二極體燈條206的方式，分別設置在鄰近於相對之側邊228及側邊232(如第4圖所示)之處，而其中側壁216、發光二極體燈條206、及光源保護罩212之接合方式及相對位置則如第2圖之結構所示。在另一實施例中，側壁216、發光二極體燈條206、及光源保護罩212同樣以三個一組之方式而分別設置在鄰近於相鄰之二側邊之處，例如：側邊228及側邊230、側邊230及側邊232、側邊232及側邊234、或側邊234及側邊228。

在又一實施例中，背光模組200中設置有三側壁216、三發光二極體燈條206、及三光源保護罩212，其中側壁216、發光二極體燈條206、及光源保護罩212如同前述係以三個一組之方式分別設置在鄰近於依序鄰接之三側邊之處，例如：側邊228、側邊230、及側邊232；側邊230、側邊232、及側邊234；側邊232、側邊234、及側邊228；或側邊234、側邊228、及側邊230。

在再一實施例中，背光模組200中設置有四側壁216、四發光二極體燈條206、及四光源保護罩212，其中側壁216、發光二極體燈條206、及光源保護罩212同樣以三個一組之方式分別設置在鄰近於四側邊(側邊228、側邊230、側邊232、及側邊234)之處。

請參照第5圖，其係繪示根據本發明之一實施例之框架的剖面示意圖。框架210具有頂壁236，頂壁236與側壁216互相鄰接，同時，頂壁236的底面更設有如反射片之反射層238。其中反射層238主要作用在於減少框架210吸收由發光二極體燈條206上之發光二極體207所產生之光源。

請再參照第2圖，在此實施例中，背光模組200更包括有殼體202。殼體202之主要功能係用來容置背光模組200中之背光模組框架組合體204，並提供保護之功能。故殼體202一般係由金屬材質(例如鋁合金)製造而成，利用金屬具有較佳強度的機械材料特性來達到保護的目的。在習知技術中，針對如筆記型電腦等小型手持式裝置所設計之背光模組，通常會以如第2圖所示之背光模 組框架組合體204來提供固定光學元件208等部品的功能，或甚至僅以框架210來提供固定光學元件208等部品的功能；而殼體202通常係在大型裝置之背光模組的設計中較為常見，例如電視機或者大尺寸的液晶顯示器。在本實施例中，殼體202具有底板之結構，但在其他實施例中，亦可如前述第4圖所示之框架114，具有一鏤空之結構，藉此可減少背光模組整體的重量。在第2圖之實施例中，光學元件208係一導光板。在其他實施例中，背光模組200所包括之至少一光學元件208可為如增亮膜之光學膜片(未繪示)或反射片(未繪示)。

上述已大略描述多個實施例的特徵，以使得熟悉此技藝者能夠更了解與其對應的詳細敘述。熟悉此技藝者將可體會到，利用本揭露作為基礎可設計或修改其他程序及結構，以達到本說明書所介紹之實施例的相同目的及/或優點。熟悉此技藝者亦可了解到在不脫離本揭露之精神及範圍之等價的架構，以及在不脫離本揭露之精神及範圍內，當可作各種的更動、替代和潤飾。

100‧‧‧背光模組

102‧‧‧發光二極體

104‧‧‧印刷電路板

106‧‧‧燈條

108‧‧‧燈條固定座

110‧‧‧光源保護罩

112‧‧‧光學元件

114‧‧‧框架

116‧‧‧殼體

200‧‧‧背光模組

202‧‧‧殼體

204‧‧‧背光模組框架組合體

205‧‧‧印刷電路板

206‧‧‧發光二極體燈條

207‧‧‧發光二極體

208‧‧‧光學元件

210‧‧‧框架

212‧‧‧光源保護罩

214‧‧‧容置空間

216‧‧‧側壁

218‧‧‧內側面

220‧‧‧外側面

222‧‧‧散熱膠帶

224‧‧‧凹槽

226‧‧‧貫穿孔

228‧‧‧側邊

230‧‧‧側邊

232‧‧‧側邊

234‧‧‧側邊

236‧‧‧頂壁

238‧‧‧反射層

d‧‧‧距離

為了能夠對本發明之觀點有較佳之理解，請參照上述之詳細說明並配合相應之圖式。要強調的是，根據工業之標準常規，附圖中之各種特徵並未依比例繪示。事實上，為清楚說明上述實施例，可任意地放大或縮小各種特徵之尺寸。相關圖式內容說明如下。

第1圖係繪示一般採用發光二極體作為發光源之背光模組的剖面示意圖。

第2圖係繪示根據本發明之一實施例之背光模組的剖面示意圖。

第3A圖係繪示根據本創作之另一實施例之發光二極體燈條、散熱膠帶、框架、及光源保護罩之剖面示意圖。

第3B圖係繪示根據本創作之又一實施例之發光二極體燈條、框架、及光源保護罩的立體透視示意圖。

第3C圖係繪示根據本創作之再一實施例之發光二極體燈條、框架、及光源保護罩之立體透視示意圖。

第4圖係繪示根據第2圖之背光模組之框架的俯視示意圖。

第5圖係繪示根據本發明之一實施例之框架的剖面示意圖。

200‧‧‧背光模組

202‧‧‧殼體

204‧‧‧背光模組框架組合體

205‧‧‧印刷電路板

206‧‧‧發光二極體燈條

207‧‧‧發光二極體

208‧‧‧光學元件

210‧‧‧框架

212‧‧‧光源保護罩

214‧‧‧容置空間

216‧‧‧側壁

218‧‧‧內側面

220‧‧‧外側面

d‧‧‧距離

Claims (34)

1. 一種背光模組框架組合體，用以設置至少一發光二極體燈條和一導光板，該背光模組框架組合體至少包括：一框架，定義有一容置空間且具有至少一側壁，其中該側壁具有面對該容置空間之一內側面，且該內側面係用以接合該發光二極體燈條；以及至少一光源保護罩，與該框架之頂面及該側壁之底面接觸而接合在該框架上，其中該光源保護罩之底面與該框架之頂面係形成一空間來夾設該導光板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組框架組合體，其中該側壁更設有相對於該內側面之一外側面，而該外側面與該光源保護罩相接觸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組框架組合體，其中該側壁更設有相對於該內側面之一外側面及複數個貫穿孔，而該些貫穿孔連通該側壁之該內側面及該外側面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組框架組合體，其中該側壁更設有相對於該內側面之一外側面及複數個凹槽，而該些凹槽係設置於該側壁之底面且由該側壁之該內側面延伸至該外側面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組框架組合體，更設有至少一散熱膠帶，且其中該側壁更設有相對於該內側之一外側面，該散熱膠帶係依序接合在該側壁之該內側面、該側壁之底面、及該外側面，且該散熱膠帶更與該光源保護罩相接觸。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組框架組合體，其中該框架具有四個側邊，形成矩形之框架結構。
7. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組框架組合體，其中該框架係一體成形之結構。
8. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組框架組合體，其中該至少一側壁係二側壁，且該至少一光源保護罩係二光源保護罩。
9. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組框架組合體，其中該些側壁與該些光源保護罩係以一對一方式鄰設在該框架之該些側邊中相對之二者。
10. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組框架組合體，其中該些側壁與該些光源保護罩係以一對一方式鄰設在該框架之該些側邊中相鄰之二者。
11. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組框架組合 體，其中該至少一側壁係三側壁，且該至少一光源保護罩係三光源保護罩，而該些側壁與該些光源保護罩係以一對一方式鄰設在該框架之該些側邊中依序鄰接之三者。
12. 如申請專利範圍第6項所述之背光模組框架組合體，其中該至少一側壁係四側壁，且該至少一光源保護罩係四光源保護罩，而該些側壁與該些光源保護罩係以一對一方式鄰設在該框架之該些側邊。
13. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組框架組合體，其中該光源保護罩係以夾設方式接合在該框架上。
14. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組框架組合體，其中該光源保護罩與該框架係以卡固結構互相接合。
15. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組框架組合體，其中該框架具有一頂壁，與該側壁鄰接，且該頂壁之底面設有一反射層。
16. 一種背光模組，至少包括：一背光模組框架組合體，至少包括：一框架，定義有一容置空間且具有至少一側壁，其中該側壁具有面對該容置空間之一內側面；以及至少一光源保護罩，與該框架之頂面及該側壁之底面接觸而接合在該框架上； 至少一發光二極體燈條，接合在該側壁之該內側面；以及至少一光學元件，夾設於該光源保護罩之底面與該框架之頂面間。
17. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該側壁更設有相對於該內側面之一外側面，而該外側面與該光源保護罩相接觸。
18. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該側壁更設有相對於該內側面之一外側面及複數個貫穿孔，而該些貫穿孔連通該側壁之該內側面及該外側面。
19. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該側壁更設有相對於該內側面之一外側面及複數個凹槽，而該些凹槽係設置於該側壁之底面且由該側壁之該內側面延伸至該外側面。
20. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，更設有至少一散熱膠帶，且其中該側壁更設有相對於該內側之一外側面，該散熱膠帶係依序接合在該側壁之該內側面、該側壁之底面、及該外側面；其中該散熱膠帶係介於該內側面及該發光二極體燈條之間，且該散熱膠帶更與該光源保護罩相接觸。
21. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該框架具有四個側邊，形成矩形之框架結構。
22. 如申請專利範圍第21項所述之背光模組，其中該框架係一體成形之結構。
23. 如申請專利範圍第21項所述之背光模組，其中該至少一側壁係二側壁，該至少一發光二極體燈條係二發光二極體燈條，且該至少一光源保護罩係二光源保護罩；其中該些側壁與該些光源保護罩係以一對一方式設置，且該些側壁與該些發光二極體燈條亦以一對一方式設置。
24. 如申請專利範圍第23項所述之背光模組，其中該些側壁、該些發光二極體燈條、與該些光源保護罩係鄰設在該框架之該些側邊中相對之二者。
25. 如申請專利範圍第23項所述之背光模組，其中該些側壁、該些發光二極體燈條、與該些光源保護罩係鄰設在該框架之該些側邊中相鄰之二者。
26. 如申請專利範圍第21項所述之背光模組，其中該至少一側壁係三側壁，該至少一發光二極體燈條係三發光二極體燈條，且該至少一光源保護罩係三光源保護罩；其中該些側壁與該些光源保護罩係以一對一方式設 置，且該些側壁與該些發光二極體燈條亦以一對一方式設置；其中該些側壁、該些發光二極體燈條、與該些光源保護罩係鄰設在該框架之該些側邊中依序鄰接之三者。
27. 如申請專利範圍第21項所述之背光模組，其中該至少一側壁係四側壁，該至少一發光二極體燈條係四發光二極體燈條，且該至少一光源保護罩係四光源保護罩；其中該些側壁與該些光源保護罩係以一對一方式設置，且該些側壁與該些發光二極體燈條亦以一對一方式設置；其中該些側壁、該些發光二極體燈條、與該些光源保護罩係鄰設在該框架之該些側邊。
28. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該光源保護罩係以夾設方式接合在該框架上。
29. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該光源保護罩與該框架係以卡固結構互相接合。
30. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該框架具有一頂壁，與該側壁鄰接，且該頂壁之底面設有一反射層。
31. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，更包括有 一殼體，用以容置該背光模組框架組合體。
32. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該光學元件係一導光板。
33. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該光學元件係一光學膜片。
34. 如申請專利範圍第16項所述之背光模組，其中該光學元件係一反射片。