TWI397651B

TWI397651B - 發光模組

Info

Publication number: TWI397651B
Application number: TW099134323A
Authority: TW
Inventors: Tsai Yi Chiu; Ping Lee; Cheng Min Tsai
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2013-06-01
Also published as: US20140112008A1; TW201215807A; US20120087140A1; US9057506B2; US8662728B2

Description

發光模組

本發明係關於一種發光模組；具體而言，本發明係關於一種增強電路板結合拉力的發光模組。

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性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性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、發光源30以及膠帶50；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。在如圖1B所示之傳統的發光模組中，除了第一電路板10與第二電路板20的電性連接之外，還會使用膠帶50來增加第二電路板20的拉力以及兩電路板之間的固定效果。

然而，黏貼膠帶50的過程會耗費工時，並且在黏貼或重工過程中也容易受到膠帶50的黏貼或撕離影響，而造成兩電路板10、20結合處的線路斷線。

本發明之目的在於提供一種發光模組，具有提高組裝效率。

本發明之另一目的在於提供一種發光模組，具有增加電路板間之結合拉力以減少電路板結合處斷線的機率。

本發明之發光模組包含第一電路板、第二電路板、發光源以及固定套件。第一電路板具有固定部以及第一連接部；第二電路板具有固定部以及第二連接部，其中第一連接部位於第一電路板之固定部；第二連接部位於第二電路板之固定部，並且第一連接部電性連接於第二連接部，因此第二電路板之固定部會貼覆於第一電路板之固定部。發光源則設置於第一電路板，並且電性連接於第一電路板之第一連接部，因此藉由第一連接部與第二電路板之第二連接部相互電性連接，可使外部電路透過第二電路板將訊號傳遞至位於第一電路板之發光源，以控制發光源的點亮機制。固定套件則具有第一接觸面，當固定套件固定於兩電路板之固定部時，第一接觸面會貼覆於第二電路板之固定部，使第二電路板夾於固定套件之第一接觸面與第一電路板之間。

藉由固定套件包覆兩電路板之固定部，其固定套件之第一接觸面可以保護兩電路板之電性連接處，減少電路斷線的機率，同時受到固定套件之固定作用，也可以增強兩電路板間的結合拉力，降低相互拉扯而造成損壞情況的發生。

本發明係提供一種發光模組。本發明之發光模組包含第一電路板100、第二電路板200、複數發光源300以及固定套件400。如圖2A所示之實施例中，發光源300設置於第一電路板100，並且發光源300電性耦接於第一電路板100與第二電路板200，使外部電路可以透過第一電路板100與第二電路板200來控制發光源300的點亮機制。第二電路板200則具有固定部230，形成於第二電路板200之一端，其中第二電路板200之固定部230貼覆第一電路板100之固定部240，以使兩電路板之間形成電性連接。圖2A所示之實施例中，第一電路板100與第二電路板200具有相近似或實質相同的寬度，兩者以平行共線的方式相互貼覆，貼覆後兩電路板的其他部份則分別往平行但相反方向延伸，用以能夠利用本發明之固定套件400將兩電路板之固定部加以套合固定。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，同時，在本案圖示以側面發光之發光二極體為說明，但是本發明不以此為限。

圖2B為圖2A之AA’剖面之實施例示意圖，如圖2B所示之實施例中，第一電路板100具有固定部240、第一表面130與第一連接部110，其中第一連接部110位於固定部240，並且第一連接部110與發光源300分別設置於第一電路板100之第一表面130，以使發光源300可藉由第一電路板110所含之線路電性連接第一連接部110。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110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。在圖2B所示之實施例中，第二電路板200之固定部230上設置有第二連接部210，用以電性連接外部電路；第二連接部210為具有導電特性的材質，常見的材質為銅、鋁。第二電路板200之第二連接部210與第一電路板100之第一連接部110相互電性連接，因此，外部電路可以透過第二電路板200來控制位於第一電路板100之發光源300的點亮機制。在本實施例中，第二電路板200較佳為一具有可撓特性之軟性印刷電路板，並且第一連接部110與第二連接部210可以利用熱壓、焊料接合或是其他焊接技術來達到電性連接的效果。

在圖2A及圖2B所示之實施例中，固定套件400將第一電路板100之固定部240與第二電路板200之固定部230包覆於其內側，其中固定套件400之內側具有第一接觸面410與第二接觸面420。當固定套件400包覆第一電路板100與第二電路板200時，固定套件400內側之第一接觸面410可以貼覆第二電路板200之固定部230，使固定部230夾於固定套件400之第一接觸面410與第一電路板100之固定部240之間，同時第一電路板100之固定部240與該第二電路板200之固定部230夾於第一接觸面410與第二接觸面420之間。在本實施例中，固定套件400為一種具有套管結構及功能之固定件，能夠將第一電路板100、第二電路板200套進固定套件400，使兩電路板被固定套件400所套住之部份能夠被固定套件400所包覆。因此，藉由固定套件400包覆第一電路板100之固定部240與第二電路板200之固定部230，可以保護位於固定部230之第二連接部210與其相互電性連接之第一連接部110，而減少兩電路板結合處斷線的機率。同時利用固定套件400來固定兩電路板之電性連接處，減少使用膠帶黏貼之工時，並且能夠增加兩電路板結合拉力。在本實施例中，固定套件400較佳為具有質軟、耐燃與遇熱收縮之材質，常見的為橡膠、聚氯乙烯(PCV)、聚對苯二甲酸乙二醇脂(PET)或其他具有照射交連特性之聚合物。藉由固定套件400遇熱會產生緊縮的特性，增加固定套件400包覆第一電路板100與第二電路板200的緊密程度，以提昇固定套件400固定保護兩電路板的作用。此外，在圖2A與圖2B所示之實施例中，固定套件400的長度略小於兩電路板之固定部，但是本發明不以此長度為限，當固定套件400之長度增加以能夠完全包覆兩電路板之固定部時，可提供更完全的保護與固定。

在圖2B所示之實施例，欲將固定套件400組裝固定於兩電路板以形成發光模組時，最佳可以先將固定套件400套進第二電路板200。然後，藉由熱壓、焊料接合或是焊接技術將第一連接部110與第二連接部210相互電性連接。之後，再將固定套件400移至第二電路板200之固定部230，其中固定部230為第一電路板100與第二電路板200電性連接的區域。最後加熱於固定套件400，使其受到溫度影響而產生緊縮現象，進而將固定套件400緊密包覆兩電路板之電性連接處，以達到增加固定與保護的作用。除了如上述說明於焊接前先將固定套件400套進第二電路板200外，也是可於兩電路板焊接後，再將固定套件套進第二電路板200，並且固定套件400是從第一電路板100或是第二電路板200套進兩電路板相互固定處，也不為此限制。同時，當發光模組需要重工時，只需剪開固定套件400，就可以取下固定套件400而進行重工。

圖2C為圖2A之AA’剖面之另一實施例示意圖。在本實施例中，固定套件400為一種具有套管功能之固定件，能夠將第一電路板100、第二電路板200套進固定套件400，使兩電路板被固定套件400所套住之部份能夠被固定套件400所包覆。與圖2B所示之實施例比較，本實施例之發光源300設置於第一電路板100之第一表面130，而第一連接部110則設置在相對於第一表面130之第二表面150，使得發光源300與第一連接部110位於第一電路板100之相對的表面上。在本實施例中，第一連接部110與發光源300設置於第一電路板100之不同表面，可以增加發光模組在後續組裝上之可塑性，不被侷限於以往將發光源300與第一連接部110設置於同表面之設計。

在圖3A所示之實施例中，固定套件400具有第一接觸面410、第一側壁部430、第二側壁部450以及連接第一側壁部430之第一卡扣部470。第一側壁部430之一端與第二側壁部450之一端分別與第一接觸面410連接，並且第一側壁部430與第二側壁部450實質上垂直於第一接觸面410，但不限定於直角；而兩側壁部實質上相互平行。在本實施例中，第一電路板100之固定部240具有第一開口部170與第二開口部190；第二電路板200之固定部230具有第三開口部270與第四開口部290，其中第一開口部170與第二開口部190為第一電路板100之相對兩邊緣向內凹陷的缺口，以於第一電路板100形成開放式開口，使得兩開口部之間的第一電路板100寬度小於其他部份的寬度；第三開口部270與第四開口部290為從第二電路板200之相對兩邊緣向內凹陷的缺口，以於第二電路板200形成開放式開口，使得兩開口部之間的第二電路板200寬度小於其他部份的寬度。如圖3A所示之實施例中，第一開口部170與第三開口部270對齊且第二開口部190與第四開口部290對齊，藉由固定套件400固定於相互電性連接之第一電路板100與第二電路板200，將固定套件400之第一側壁部430容納於第一電路板100之第一開口部170與第二電路板200之第三開口部270；第二側壁450容納於第一電路板100之第二開口部190與第二電路板200之第四開口部290。利用第一側壁部430上的第一卡扣部470扣住第一電路板100之下側，使固定套件400之第一接觸面410與第二電路板200之固定部230相互貼覆，並且將第一電路板100與第二電路板200夾於第一卡扣部470與第一接觸面410中間。因此，藉由具雙邊側壁結構之固定套件400固定於兩電路板之開口部間，避免固定套件400沿水平方向滑動，藉以將兩電路板之固定部夾於第一卡扣部470與第一接觸面410之間，同時還可以保護兩電路板之電性連接處，除此之外，雙邊側壁結構還可以保護兩電路板之兩側邊，使其不受外力影響而減少斷線的機率，同時也增加兩電路板水平與垂直方向的固定作用。

在圖3B所示之另一實施例中，固定套件400具有第一接觸面410、第一側壁部430、第二側壁部450、連接第一側壁部430之第一卡扣部470以及連接第二側壁部450之第二卡扣部490，其中第一側壁部430之一端與第二側壁部450之一端分別與第一接觸面410連接，並且第一側壁部430與第二側壁部450實質上垂直於第一接觸面410，而兩側壁部實質上相互平行。在本實施例中，當固定套件400固定於電性相連之兩電路板時，第一側壁部430容納於第一電路板100之第一開口部170與第二電路板200之第三開口部270；第二側壁部450容納於第一電路板100之第二開口部190與第二電路板200之第四開口部290。與圖3A所示實施例相較，本實施例之第一卡扣部470與第二卡扣部490分別將第一電路板100與第二電路板200之固定部230夾於固定套件400之第一接觸面410與卡扣部之間。因此，藉由具雙邊卡扣結構之固定套件400固定兩電路板，除了可以保護兩電路板之電性連接處與兩側邊以減少斷線機率，雙邊卡扣結構則具有水平與垂直方向的固定作用，進而增加兩電路板間之固定作用與結合拉力。在圖3A與3B所示之實施例中，發光源300設置於第一電路板100之第一表面130，並且電性連接於第一表面130之第一連接部110，因此，外部電路可以經由第二電路板200傳遞訊號予第一電路板100之發光源300來控制其點亮機制。在本實施例中，第一電路板100較佳為一硬質印刷電路板；第二電路板200較佳為一具有可撓之軟質印刷電路板，而固定套件較佳為具有硬度之材質，常見的為硬質橡膠或塑膠，其中第一開口部170與第三開口部270之開口寬度大於第一側壁部430之寬度，使第一開口部170與第三開口部270經兩電路板電性連接而形成重疊的開口區域之寬度能夠大於第一側壁部430之寬度；同時第二開口部190與第四開口部290之開口寬度也大於第二側壁部450之寬度，使其第二開口部190與第三開口部290經兩電路板電性連接而形成重疊的開口區域之寬度能夠大於第二側壁部450之寬度。

在圖3C所示的實施例中，發光源300則設置於第二電路板200之第三表面250，並且電性連接於第二連接部210，其中第二連接部210設置於相對第三表面250之第四表面260，因此發光源300與電性連接用之第二連接部210設置於第二電路板之相對的表面。圖3C所示的實施例中，發光源300與用於電性連接之第二連接部210分別設置於第二電路板200相對的表面，可以增加在後續組裝上的可調配性與彈性，減少只能將發光源300與電性連接部設於同表面的不方便性。

此外，在圖3A、圖3B與圖3C所示之實施例中，第二電路板200係貼覆於第一電路板100之第一表面130，並且透過固定套件400由上往下的方式固定於兩電路板。然而，實施例之一變形為第二電路板200係貼覆於第一電路板100之相對第一表面130之第二表面150(背面)，並且透過固定套件400由下往上的方式固定於兩電路板，以達到固定與保護之作用。同時，上述之各實施例中，當固定套件400固定於兩電路板時，第二電路板200皆位於固定套件400之第一接觸面410與第一電路板100之間，但本發明不以此為限，可以配合固定套件400不同之固定方向，由上往下或由下往上，使得第一電路板100也可夾於固定套件400之第一接觸面410與第二電路板200之間，視不同組裝方式或是固定作用來選擇。

在圖4所示之本發明之實施例中，可以將具有第一電路板100、第二電路板200、發光源300與固定套件400之發光模組60組裝於燈罩70以形成背光模組。為了符合各式不同的背光模組，其中固定於第一電路板100與第二電路板200之固定套件400可以在組裝過程中選擇是否需要容納於燈罩70內。如果在組裝背光模組時，需要將固定套件400容納於燈罩70內時，則需將容納於固定套件400之部分燈罩利用沖壓或是其他方式而將容納的空間變大，以方便可將具有固定套件之發光模組放置於燈罩中。

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．．．第一連接部

130．．．第一表面

150．．．第二表面

170．．．第一開口部

190．．．第二開口部

200．．．第二電路板

210．．．第二連接部

230．．．固定部

240．．．固定部

250．．．第三表面

260．．．第四表面

270．．．第三開口部

290．．．第四開口部

300．．．發光源

400．．．固定套件

410．．．第一接觸面

420．．．第二接觸面

430．．．第一側壁部

450．．．第二側壁部

470．．．第一卡扣部

490．．．第二卡扣部

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2A為本發明之發光模組的實施例示意圖；

圖2B為本發明之發光模組的實施例剖面圖；

圖2C為本發明之發光模組的另一實施例剖面圖；

圖3A為本發明之發光模組的另一實施例示意圖；

圖3B為本發明之發光模組的另一實施例示意圖；

圖3C為本發明之發光模組的另一實施例示意圖；及

圖4為本發明之發光模組的另一實施例示意圖。

100．．．第一電路板

200．．．第二電路板

300．．．發光源

400．．．固定套件

Claims

一種發光模組，包含：一第一電路板，具有一固定部；一第二電路板，具有一固定部，其中該第二電路板之該固定部貼附於該第一電路板之該固定部，並且該第一電路板與該第二電路板以平行共線的方式相互貼附，使該第一電路板及該第二電路板的其他部分分別往平行但相反方向延伸；一發光源，電性耦接於該第一電路板與該第二電路板；以及一固定套件，用以將該第一電路板之該固定部與該第二電路板之該固定部包覆於其內側，其內側具有一第一接觸面，其中該第一接觸面貼覆於該第二電路板之該固定部，並且該第二電路板之該固定部位於該第一電路板之該固定部與該第一接觸面中間。
如請求項第1項所述之發光模組，其中該第一電路板之該固定部具有一第一連接部，該第二電路板之該固定部具有一第二連接部，並且該第一連接部與該第二連接部電性連接。
如請求項第1項所述之發光模組，其中該固定套件為熱縮套管。
如請求項第2項所述之發光模組，其中該發光源與該第一連接部皆設置於該第一電路板之一第一表面，並且該發光源電性連接於該第一連接部。
如請求項第2項所述之發光模組，其中該發光源設置於該第一電路板之一第一表面，該第一連接部設置相對於該第一表面之一第二表面，並且該發光源電性連接於該第一連接部。
如請求項第2項所述之發光模組，其中該第一電路板之該固定部具有一第一開口部；該第二電路板之該固定部具有一第三開口部，並且該第一開口部與該第三開口部皆為開放式開口且兩者對齊。
如請求項第6項發光模組，其中該固定套件包含一第一側面，該第一側面與該接觸面連接，使該第一側面與該接觸面實質上相互垂直，其中該第一側面容納於該第一開口部與該第三開口部。
如請求項第7項所述之發光模組，其中該固定套件包含一第一卡扣部位於相對該接觸面之該第一側面之一端，並且該第一卡扣部與該第一電路板接觸，使該第一電路板與該第二電路板夾於該第一卡扣部與該接觸面中間。
如請求項第8項所述之發光模組，其中該發光源與該第一連接部皆設置於該第一電路板之一第一表面，並且該發光源電性連接於該第一連接部。
如請求項第8項所述之發光模組，其中該發光源設置於該第二電路板之一第三表面；該第二連接部設置於相對於該第三表面之一第四表面，並且該發光源電性連接於該第二連接部。
如請求項第8項所述之發光模組，其中該第一電路板具有一第二開口部，該第二電路板之該固定部具有一第四開口部，並且該第二開口部與該第四開口部皆為開放式開口且兩者對齊。
如請求項第11項所述之發光模組，其中該固定套件包含一第二側面，該第二側面與該接觸面連接，使該第二側面與該接觸面實質上相互垂直，並且該第一側面與該第二側面相互平行，其中該第二側面容納於該第二開口部與該第四開口部。
如請求項第12項所述之發光模組，其中該發光源與該第一連接部皆設置於該第一電路板之一第一表面，並且該發光源電性連接於該第一連接部。
如請求項第12項所述之發光模組，其中該發光源設置於該第二電路板之一第三表面；該第二連接部設置於相對於該第三表面之一第四表面，並且該發光源電性連接於該第二連接部。
如請求項第12項所述之發光模組，其中該固定套件包含一第二卡扣部位於相對該接觸面之該第二側面之一端，並且該第二卡扣部與該第一電路板接觸，使其該第一電路板與該第二電路板夾於該第二卡扣部與該接觸面中間。
如請求項第15項所述之發光模組，其中該發光源與該第一連接部皆設置於該第一電路板之一第一表面，並且該發光源電性連接於該第一連接部。
如請求項第15項所述之發光模組，其中該發光源設置於該第二電路板之一第三表面；該第二連接部設置於相對於該第三表面之一第四表面，並且該發光源電性連接於該第二連接部。
一種發光模組，包含：一第一電路板，具有一固定部；一第二電路板，具有一固定部，其中該第二電路板之該固定部連接於該第一電路板之該固定部，並且該第一電路板與該第二電路板以平行共線的方式相互貼附，使該第一電路板及該第二電路板的其他部分分別往平行但相反方向延伸；一發光源，耦接於該第一電路板與該第二電路板；以及一熱縮套管，用以將該第一電路板之該固定部與該第二電路板之該固定部包覆於其內側，其內側具有一第一接觸面與一第二接觸面，其中該第一電路板之該固定部與該第二電路板之該固定部夾於該第一接觸面與該第二接觸面之間。
如請求項第18項所述之發光模組，其中該第一電路板之該固定部具有一第一連接部；該第二電路板之該固定部具有一第二連接部，而該第二連接部與該第一連接部電性連接。
如請求項第19項所述之發光模組，其中該第一連接部與該發光源設置於該第一電路板之一表面。
如請求項第19項所述之發光模組，其中該第一連接部設置於該第一電路板之一表面，而該發光源設置於一相對於該表面之背面。
一種發光模組，包含：一第一電路板，具有一固定部，該固定部具有一第一開口部；一第二電路板，具有一固定部，該固定部具有一第三開口部，其中該第二電路板之該固定部連接該第一電路板之該固定部，並且該第一電路板與該第二電路板以平行共線的方式相互貼附，使該第一電路板及該第二電路板的其他部分分別往平行但相反方向延伸；一發光源，耦接於該第一電路板與該第二電路板；以及一固定套件，具有一接觸面、一第一側壁部與一第一卡扣部，該第一側壁部連接該接觸面，使其該第一側壁部垂直於該接觸面，而該第一卡扣部連接於相對該接觸面之該第一側壁部之一端，其中該第一側壁部容納於該第一開口部與該第三開口部，並且該第一電路板與該第二電路板夾於該第一卡扣部與該接觸面之間。
如請求項第22項所述之發光模組，其中該第一電路板之該固定部具有一第一連接部；該第二電路板之該固定部具有一第二連接部，而該第二連接部與該第一連接部電性連接。
如請求項第23項所述之發光模組，其中該第一連接部與該發光源設置於該第一電路板之一表面。
如請求項第23項所述之發光模組，其中該第一連接部設置於該第一電路板之一表面，而該發光源設置於一相對於該表面之背面。
如請求項第23項所述之發光模組，其中該第一電路板之該固定部具有一第二開口部，該第二電路板之該固定部具有一第四開口部，該固定套件具有一第二側壁部，該第二側壁部連接該接觸面，而與該接觸面垂直且與該第一側壁部平行，並且該第二側壁部容納於該第二開口部與該第四開口部。
如請求項第26項所述之發光模組，其中該固定套件更進一步包含一第二卡扣部，該第二卡扣部連接於相對該接觸面之該第二側壁部之一端，並且將該第一電路板與該第二電路板夾於該接觸面與該第二卡扣部之間。