TWI396476B - 發光模組、其使用之複合式電路板裝置及其組裝方法 - Google Patents

Description

發光模組、其使用之複合式電路板裝置及其組裝方法

本發明係關於一種發光模組及其組裝方法；具體而言，本發明係關於一種增加可靠度的發光模組及其組裝方法。

以往傳統的陰極射線管顯示裝置，在現今追求短小輕薄之電子設備的趨勢下，逐漸被具備體積較小、耗電量較少等優勢的平面顯示裝置所取代。因此，平面顯示裝置已成為目前顯示裝置市場的主流商品。

平面顯示裝置的種類繁多，其中運用液晶顯示技術的液晶顯示裝置是目前較為受歡迎的商品，其市場應用也十分廣泛，像是電腦顯示裝置、液晶電視等也日漸普及中。由於液晶顯示裝置為非自發光型顯示裝置，因此需要背光源(backlight unit)提供所需之光線，方能達到顯示的功能。近年來，隨著環保意識的提昇及其他技術上的考量，背光源中所使用的發光元件已逐漸轉換成發光二極體(light emitting diode，LED)。發光二極體通常係設置於印刷電路板以形成發光二極體燈條(LED light bar)於背光源中，而發光二極體燈條通常會透過具有可撓特性之印刷電路板與外部電路電性連接，進而來控制背光源的點亮機制。

圖1A所示為液晶顯示裝置之背光模組示意圖，背光模組包含以發光二極體燈條與可撓特性之印刷電路板所組成的發光模組60、容納發光二極體燈條之燈罩70、光學膜片80與底框40。如圖1B所示之傳統發光模組，包含第一電路板10、第二電路板20以及發光源30；其中發光源30設置於第一電路板10，並且電性連接於第一電路板10。具有可撓特性之第二電路板20也與第一電路板10相互電性連接，因此，外部電路可以經由第二電路板20傳輸控制電路訊號到位於第一電路板10之發光源30，進而操控發光源30的點亮時機與機制。在圖1B所示之傳統發光模組，當第一電路板10與第二電路板20電性連接後，具有可撓特性之第二電路板20會經由於第一電路板10上方形成彎折而繞到第一電路板10之後方，之後第二電路板20之一端再經由第一電路板10下方而將繞回第一電路板10之前方。因此，藉由第二電路板20可繞著第一電路板10之特性來達到兩電路板相互固定的作用。在如圖1C所示之傳統的發光模組中，除了藉由第二電路板20纏繞第一電路板10來達到固定作用之外，還會使用膠帶50來增加兩電路板之間的固定效果，其中膠帶50具有水平以及垂直方向的固定作用。

然而，在後續組裝將具有發光源30之第一電路板10放置於燈罩70時，受到組裝動作或是燈罩70的影響會破壞纏繞於第一電路板10上方之第二電路板20，進而影響第二電路板20與外部電路或是與第一電路板100的電性連接作用。因此發生發光源30無法順利點亮的現象而降低發光模組的可靠度。

本發明之目的在於提供一種發光模組及其組裝方法，可降低發光模組發生無法順利點亮的可能性。

本發明之另一目的在於提供一種發光模組及其組裝方法，具有提高產品良率的效果。

本發明之發光模組包含第一電路板、第二電路板以及發光源。第一電路板包含第一開口部、第二開口部、第一連接部以及表面，其中發光源設置於第一電路板之表面，並且電性連接位於表面之第一連接部。第二電路板具有第一彎折部、第二彎折部與第二連接部，其中第二連接部電性連接第一電路板之第一連接部，使外部電路可以透過第二電路板之第二連接部電性連接於發光源，藉此控制發光源的點亮時機與機制。

本發明之發光模組的第二電路板具有可撓特性，可使第二電路板穿越第一電路板之第一開口部，並且反折位於第一開口部兩側之第二電路板以形成第一彎折部於第二電路板，其中第一彎折部容置於第一電路板之第一開口部。經由第二電路板之一端穿過第一開口部以形成第一彎折部，使穿越第一開口之部份的第二電路板能夠接觸到第一電路板或是與第一電路板之表面相互平行。在本發明之發光模組中，具有可撓特性之第二電路板穿越第二開口部以形成第二彎折部，其中第二彎折部容納於第一電路板之第二開口部，並且第一彎折部位於第二彎折部與第二連接部之間。經由第二電路板穿越第二開口部以形成第二彎折部，使穿越第二開口部之部份的第二電路板能夠穿出第一電路板之表面。因此，藉由第二電路板穿過第一電路板之第一開口部與第二開口部以形成第一彎折部，而使第一電路板與第二電路板相互固定。

發光模組組裝方法包含下列步驟：首先提供具有位於表面之第一連接部、第一開口部與第二開口部的第一電路板，以及提供具有第二連接部的第二電路板。接著設置發光源於第一電路板之表面，並且電性連接於第一連接部。然後電性連接第二電路板之第二連接部與第一電路板之第一連接部，使外部電路可以藉由第二電路板之第二連接部與位於第一電路板之發光源電性連接，而操控發光源的點亮機制。之後，將連接第一電路板的第二電路板之一端穿過第一電路板之第一開口部，並且彎折第二電路板以形成第一彎折部，其中第一彎折部容置於第一開口部，並且將穿過第一開口部的第二電路板之一端平行或是接觸於第一電路板。最後，再將連接第一電路板的第二電路板之一端穿過第一電路板之第二開口部，使其穿過第二開口部的第二電路板之一端能夠穿出第一電路板之表面。

由於在第二電路板穿越第一電路板之第一開口部與第二開口部的步驟時，第一電路板可與第二電路板相互固定而不需要黏合膠帶的使用，並且第二電路板並非纏繞第一電路板之外部可減少後續發光模組容置於燈罩之組裝步驟所引發第二電路板之破壞問題，而增加外部電路經由第二電路板控制發光源點亮步驟的成功度，以達到增加發光模組可靠度的效果。

本發明係提供一種發光模組及其組裝方法。本發明之發光模組包含第一電路板、第二電路板以及發光源。發光模組組裝方法步驟包含藉由第二電路板形成第一彎折部，使其能穿過第一電路板之第一開口部與第二開口部，以完成發光模組組裝動作。

本發明之發光模組包含第一電路板、第二電路板以及發光源。在本發明之實施例中，第一電路板100之一端具有第一開口部110、第二開口部130、第一連接部150以及表面170，如圖2A所示，第一連接部150設置於第一電路板100之表面170，第一開口部110與第二開口部130則分別位於第一連接部150之兩側。在本實施例中，第一電路板100較佳為一硬質印刷電路板，而第一電路板100之第一連接部150為一具有導電特性的材質，以作為電性連接所使用，常見的材質為銅、鋁。如圖2A所示的實施例中，第一開口部110與第二開口部130為延第一電路板100之長度方向延伸的狹長型封閉式開口，其中封閉式開口是指在第一電路板100上形成完整的狹長型開口孔洞，並且此狹長型開口孔洞之邊緣呈現封閉曲線狀態。在圖2A所示，發光源300設置在第一電路板100之表面170，並且與第一連接部150透過第一電路板100內部之線路(未繪示)電性連接，以藉此來控制發光源300的點亮機制。在本發明之實施例中，發光源300為發光二極體，可藉由電路驅動來控制其發光的機制，並且具有節能、省空間的優點。在本案圖示中僅一個發光二極體做為例示，但熟習此項技藝者皆了解發光二極體可以是多個。

在本實施例中，第二電路板200之末端處具有第二連接部250，如圖2C所示，用以電性連接第一電路板100之用，因此第二連接部250為具有導電特性的材質，常見的材質為銅、鋁。圖2C所示的實施例中，第一電路板100之第一連接部150與第二電路板200之第二連接部250相互電性連接，使第二電路板200能傳輸外部電路的控制訊號至第一電路板100，藉以控制發光源300之點亮機制。在本實施例中，第一連接部150與第二連接部250可以利用熱壓、焊料接合或是焊接技術來達到電性連接的效果。

接著，請參考圖2B所示，與第一電路板100連接後的第二電路板200藉由使第二電路板200之一端穿越第一電路板100之第一開口部110而形成第一彎折部210，並且將第二電路板200之第一彎折部210容納於第一電路板100之第一開口部110。由此可知，第二電路板200之寬度較佳係略小於第一開口部110之寬度。在本實施例中，第二電路板200為一具有可撓特性之軟質印刷電路板，使第二電路板200可藉由彎折位於第一開口部110兩側部分之動作，以形成第一彎折部210於第二電路板200。

在圖2C所示之實施例中，第一開口部110位於第一電路板100之第一連接部150的上方，而第二開口部130位於第一電路板100之第一連接部150的下方。當第二電路板200之一端經由穿過第一開口部110以形成第一彎折部210時，第一彎折部210會容納於第一開口部110，並且使第二電路板200經由彎折動作而接觸到第一電路板100之背面(相對於表面170之另一表面)或是相互平行於第一電路板100。在本實施例中，第二電路板200具有第二彎折部230，其中第一彎折部210位於第二連接部250與第二彎折部230之間。如圖2C所示，將位於第二電路板200之第二彎折部230之後的部分穿越第二開口部130而形成第二彎折部230，並使第二電路板200之第二彎折部230之後的部分從第一電路板100之表面170穿出。

在圖2D所示之另一實施例中，經由使第二電路板200之一端能夠分別穿越第一電路板100之第二開口部130與第一開口部110而形成第一彎折部210與第二彎折部230。在本實施例中，第二電路板200穿過位於第一連接部150下方的第二開口部130後，位於第二電路板200之第一彎折部210之後的一端會在第一連接部150的上方。

在圖3A所示之另一實施例中，第一電路板100之第一開口部110為封閉式開口；第二開口部130為開放式開口，其中該開放式開口是指在第一電路板100上形成開口孔洞，此開口孔洞為第一電路板100之邊緣向內延伸而形成之缺口，使開口孔洞之邊緣呈現開放狀態，而非封閉區線之狀態。在本實施例中，第二開口部130為從第一電路板100之底邊向內延伸的開放式開口。當第二開口部130為開放式開口時，在第二電路板200穿過第一開口部110後，第二電路板200之一端可以經由第一電路板100下方繞進第二開口部130之開放式開口空間，將第二電路板200之部分可以容納於第二開口部130之開放式開口空間，不需特意進行穿越孔洞之動作，藉以增加組裝效率。在圖3B所示之另一實施例中，第一電路板100之第一開口部110為開放式開口；第二開口部130為封閉式開口。在本實施例中，第一開口部110為從第一電路板100之頂端向內延伸之開放式開口。當第一開口部110為開放式開口時，第二電路板200可從第一電路板100上方繞進第一開口部110之開放式開口空間來形成第一彎折部210，之後再將第二電路板200穿過封閉的第二開口部130，如此既可減少組裝所花費的時間，又可達到固定第二電路板200的功效。

在圖4A所示的另一實施例中，第一電路板100之第一開口部110為封閉式開口；第二開口部130為開放式開口。在本實施例中，第二開口部130為從第一電路板100之底邊與相鄰之側邊向內延伸之開放式開口。當第二開口部130為開放式開口時，第二電路板200之一端可以經由第二開口部130之側邊或底邊繞進開放式開口之空間，使第二電路板200之部份能夠容納於第二開口部130之空間，減少特意進行穿過封閉式開口之組裝時間。同時，由於第二開口部130為從第一電路板100之底邊與相鄰側邊向內延伸之開口，因此第二電路板200之一端可以不受第二開口部130寬度影響而局限第二電路板200只能容置在特定寬度內的開口，增加在後續第二電路板200與外部電路相互連接位置的可調度與方便性。如圖4B所示的另一實施例中，第一電路板100之第一開口部110為開放式開口；第二開口部130為封閉式開口。在本實施例中，第一開口部110為從第一電路板100之頂端與相鄰之側邊向內延伸之開放式開口。當第一開口部110為開放式開口時，第二電路板200之一端可以經由第一開口部110之側邊或是頂邊繞進開放式開口之空間，使第一彎折部210能夠容納於第一開口部110之空間，藉以減少組裝時間來增加效率。

圖5所示為本發明發光模組裝置之組裝方法實施例流程圖。步驟510係提供具有第一連接部、第一開口部與第二開口部的第一電路板，其中第一連接部位於第一電路板之表面。在本實施例中，第一電路板100為一硬質印刷電路板，而第一電路板100之第一連接部150為一具有導電特性的材質，以作為電性連接所使用，常見的材質為銅、鋁，並且第一連接部150設置於第一電路板100之表面170。此步驟可利用開孔槽技術在第一電路板100上分別形成貫穿第一電路板100之第一開口部110與第二開口部130。步驟530係提供具有第二連接部的第二電路板。在本實施例中，第二電路板200為一軟質印刷電路板，例如可撓性印刷電路板，第二連接部250具有導電特性之材質，常見的材質為銅、鋁。

在圖5所示之實施例，步驟550係設置發光源於第一電路板之表面，並且電性連接於第一連接部。此步驟說明將發光源300設置於第一電路板100之表面170，以使發光源300與第一連接部150電性連接。因此，外部電路可以藉由第一電路板100之第一連接部150來控制發光源300的點亮機制。步驟570係電性連接第二電路板之第二連接部與第一電路板之第一連接部，此步驟可利用熱壓、焊料接合或是焊接技術將第一連接部150與第二連接部250連接而達到電性連接之效果，使外部電路藉此電性連接而控制位於第一電路板100之發光源300的點亮機制。

圖5所示之實施例中，步驟580係將連接第一電路板後的第二電路板之一端穿過第一電路板之第一開口部，並且彎折第二電路板以形成第一彎折部，其中第一彎折部容納於第一開口部。在此步驟將連接第一電路板100後的第二電路板200之一端穿過第一電路板100之第一開口部110，並且進行彎折動作以形成第一彎折部210，使第一彎折部210之後的第二電路板200接觸第一電路板100之背面，此背面係相對於發光源300所在的表面170。

步驟590係將穿過第一開口部後的第二電路板之一端穿過第一電路板之第二開口部，並且彎折第二電路板以形成第二彎折部，其中第一彎折部位於第二連接部與第二彎折部之間，並且第二彎折部容納於第一電路板之第二開口部。此步驟說明將具有可撓特性之第二電路板200之一端穿過第一電路板100之第二開口部130，以使後續的第二電路板200由發光源300所在的表面170穿出。因此，藉由操作步驟580與步驟590使第二電路板200穿過第一電路板100之第一開口部110與第二開口部130來完成相互固定的組裝動作，減少在後續組裝過程所造成第二電路板200之損害，進而增加發光源300點亮的可靠度。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

10．．．第一電路板

20．．．第二電路板

30．．．發光源

40．．．底框

50．．．膠帶

60．．．發光模組

70．．．燈罩

80．．．光學膜片

100．．．第一電路板

110．．．第一開口部

130．．．第二開口部

150．．．第一連接部

170．．．表面

200．．．第二電路板

210．．．第一彎折部

230．．．第二彎折部

250．．．第二連接部

300．．．發光源

圖1A為習之背光模組之示意圖；

圖1B為習之發光模組之示意圖；

圖1C為習之發光模組組裝裝置之示意圖；

圖2A為本發明之發光模組之第一電路板的實施例示意圖；

圖2B為本發明之發光模組的實施例示意圖；

圖2C為本發明之發光模組的實施例之側視圖；

圖2D為本發明之發光模組的另一實施例之側視圖；

圖3A為本發明之發光模組之第一電路板的另一實施例示意圖；

圖3B為本發明之發光模組之第一電路板的另一實施例示意圖；

圖4A為本發明之發光模組之第一電路板的另一實施例示意圖；

圖4B為本發明之發光模組之第一電路板的另一實施例示意圖；及

圖5為本發明之發光模組組裝方法之實施例流程圖。

100．．．第一電路板

110．．．第一開口部

130．．．第二開口部

150．．．第一連接部

170．．．表面

200．．．第二電路板

210．．．第一彎折部

230．．．第二彎折部

250．．．第二連接部

Claims (15)

1. 一種複合式電路板裝置，包含：一第一電路板，包含一第一開口部、一第二開口部以及一第一連接部，其中該第一開口部與該第二開口部分別貫穿該第一電路板，該第一連接部設置於該第一電路板之一表面；以及一第二電路板，具有一第一彎折部及一第二連接部，其中該第二電路板穿過該第一電路板之該第一開口部與該第二開口部，而該第一彎折部容納於該第一開口部，該第一電路板之該第一連接部位於該第一開口部與第二開口部之間，並且該第二連接部電連接於該第一電路板之該第一連接部。
2. 如請求項第1項所述之複合式電路板裝置，其中該第一開口部與該第二開口部皆為為封閉式開口。
3. 如請求項第1項所述之複合式電路板裝置，其中該第一開口部為一封閉式開口；該第二開口部為一開放式開口。
4. 如請求項第1項所述之複合式電路板裝置，其中該第一開口部為一開放式開口；該第二開口部為一封閉式開口。
5. 如請求項第1項所述之複合式電路板裝置，其中該第二電路板進一步包含一第二彎折部，容納於該第二開口部，並且該第一彎折部位於該第二連接部與該第二彎折部中間。
6. 一種發光模組，包含：一第一電路板，包含一第一開口部、一第二開口部及一第一連接部，其中該第一開口部與該第二開口部分別貫穿該第一電路板；一第二電路板，具有一第一彎折部，其中該第二電路板穿 過該第一電路板之該第一開口部與該第二開口部，並且該第一彎折部容納於該第一開口部；以及一發光源，設置於該第一電路板；其中，該第一電路之該第一連接部位於該第一開口部與該第二開口部之間，該第一連接部與該發光源分別設置於該電路板之一表面，並且該發光源與該第一連接部電性連接。
7. 如請求項第6項所述之發光模組，其中該第一開口部與該第二開口部皆為為封閉式開口。
8. 如請求項第6項所述之發光模組，其中該第一開口部為一封閉式開口；該第二開口部為一開放式開口。
9. 如請求項第6項所述之發光模組，其中該第一開口部為一開放式開口；該第二開口部為一封閉式開口。
10. 如請求項第6項所述之發光模組，其中該第二電路板進一步包含一第二連接部，其中該第二連接部電連接於該第一電路板之該第一連接部。
11. 如請求項第10項所述之發光模組，其中該第二電路板進一步包含一第二彎折部，並且該第一彎折部位於該第二連接部與該第二彎折部中間。
12. 一種發光模組組裝方法，包含下列步驟：提供一第一電路板，其具有一第一連接部、一第一開口部與一第二開口部，其中該第一連接部位於該第一電路板之一表面，該第一電路板之該第一連接部位於該第一開口部與該第二開口部之間；提供一第二電路板，其具有一第二連接部； 設置一發光源於該第一電路板之該表面，並且電性連接於該第一連接部；電性連接該第二電路板之該第二連接部與該第一電路板之該第一連接部；將連接該第一電路板之該第二電路板之一端穿過該第一電路板之該第一開口部，並且彎折該第二電路板以形成一第一彎折部，其中該第一彎折部容納於該第一開口部；以及將穿過該第一開口部後之該第二電路板之該端穿過該第一電路板之該第二開口部，並且彎折該第二電路板以形成一第二彎折部，其中該第二彎折部容納於該第二開口部，並且該第一彎折部位於該第二連接部與該第二彎折部之間。
13. 如請求項第12項所述之發光模組組裝方法，其中該第一開口部與該第二開口部皆為封閉式開口。
14. 如請求項第12項所述之發光模組組裝方法，其中該第一開口部為一封閉式開口，該第二開口部為一開放式開口。
15. 如請求項第12項所述之發光模組組裝方法，其中該第一開口部為一開放式開口，該第二開口部為一封閉式開口。