TWI397752B - 改良固定燈管設計之背光模組以及應用其之液晶顯示器 - Google Patents

Description

改良固定燈管設計之背光模組以及應用其之液晶顯示器

本發明係關於一種用於液晶顯示器之背光模組，尤指一種改良固定燈管設計之背光模組。

功能先進的顯示器已漸成為現今消費電子產品的重要特色，其中液晶顯示器已經逐漸為各種電子設備如電視、行動電話、個人數位助理(PDA)、數位相機、電腦螢幕或筆記型電腦螢幕所廣泛應用。

一般液晶顯示器中，背光模組被設置在顯示面板之後方以提供光線，該背光模組通常具有平行排放成陣列的複數冷陰極燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。具有冷陰極燈管的背光模組在講求成本訴求的發展下，冷陰極燈管常以焊接的方式並搭配橡膠墊片固定燈座，但焊接費用因為所需人工、成本相對過高。而且在人工銲接過程中，容易有銲渣殘留在線材的連接點上，使得整個背光模組的電壓不穩定。

為了改善焊接的問題，背光模組另外可採用夾持座(socket)來固定燈座。請參閱第1圖至第3圖，第1圖係為背光模組之局部示意圖，第2圖係繪示導電件16，第3圖係先前技術之背光模組組裝於薄型平面顯示器之局部剖面示意圖。背光模組1中具有冷陰極燈管10，該冷陰極燈管10的兩端具有做為外部電極的連接端子14。各連接端子14先是穿設於一燈管套件20之中後，冷陰極燈管10再被鎖固於一對燈管夾持座12之間。為將電力傳導至冷陰極燈管10，燈管夾持座12內設有一導電件16，該導電件16的上連接緣17與燈管套件20接觸，而下連接緣19則與電路板22接觸，所以來自電路板22之驅動電源得以經由導電件16和燈管套件20與燈管10的連接端子14電性連接。

在目前的薄型平面顯示器設計中，背板18設有開孔15，使得燈管夾持座12得以固定在背板18的開孔15之中。接下來，將冷陰極燈管10插入燈管套件20中，並與位於燈管夾持座12內的導電件16電性連接之後，電路板(Power Board)22所產生的驅動電源，就可以經由導電件16傳遞至冷陰極燈管10的連接端子14，進而使冷陰極燈管10產生光線。但目前電路板22多採用單層板，所以導電件16在設計上就必須採用多處彎折的彈片，不僅增加生產成本，而且也導致燈管夾持座12必須預留一定的厚度以容納導電件16，造成薄型平面顯示器外框24容易產生干涉的問題，如第3圖的箭頭A所示之處。除此之外，對於薄型平面顯示器的窄邊框來說，因為燈管夾持座12接近可視區的發光處，所以當使用者視角較大時，燈管夾持座12的遮蔽會讓畫面呈現局部暗帶，如第3圖的箭頭B所示之處所示。因此，為因應平面顯示器厚度薄型化的需求並使可視區最大化，將背光模組之燈源連接厚度加以減薄是必須手段。

有鑑於此，本發明之目的係提供一種改良固定燈管設計之背光模組，以解決先前技術的問題。

本發明提出一種背光模組，其包含一背板、一燈管、一彈性夾持件和一導電件。該燈管包括相連接之一燈體以及二連接端子，用來於該二連接端子接收之一驅動電源時，驅動該燈體發出光線。該彈性夾持件包含一夾 持部以及一固定部，該夾持部用來夾持該連接端子。該導電件包含一貫穿部，該貫穿部的一端係一導電端子，該導電端子係電性連接於該彈性夾持件之固定部。該導電件之該導電端子與該燈管之該連接端子之間具有一緩衝空間以防止該燈管因震動而直接撞擊該導電件。

根據本發明，該背光模組另包含一電路板，該電路板包含一第一表面以及相對於該第一表面之第二表面，該第一表面係朝向該燈管，該電路板用來產生驅動該燈體之該驅動電源。該導電件另包含一抵持部，該抵持部係與該貫穿部一體成形，該電路板係電性連接於該抵持部，使得該驅動電源經該導電件傳送至該燈管。該電路板具有一固定孔，該固定孔之孔徑面積大於該導電件之該支撐部但小於該抵持部，當該貫穿部穿設該固定孔時，該抵持部無法穿過而抵持於該電路板之第二表面。

根據本發明，該導電件另包含一支撐部，該支撐部係自該導電端子突出以用來支撐該彈性夾持件之固定部。該背光模組另包含一絕緣件，設置於該背板與該支撐部之間，該絕緣件係用來阻隔該彈性夾持件與該背板的電性接觸。其中該絕緣件之材質係橡膠。

根據本發明，該連接端子係為燈套或者導絲，且該彈性夾持件之該夾持部係抵壓該燈管之該燈套或者該導絲。該燈管係為一冷陰極射線管。

根據本發明，該彈性夾持件係為一彈簧。該固定部連接該夾持部之處呈錐狀。該彈性夾持件之該固定部之末端係連接於該導電端子，或是該彈性夾持件之該固定部係插置於該導電端子。

根據本發明，該彈性夾持件係一彈片。該彈性夾持件之該固定部之外型係三角形。

本發明另提出一種背光模組，包含一背板、一電路板、一導電件、一彈性夾持件以及一燈管。該背板具有一內部表面、一外部表面與一貫穿孔。該電路板配置於該背板的該外部表面上，該電路板具有一第一表面朝向該外部表面、一第二表面相對於該第一表面、以及一固定孔對應於該貫穿孔。該導電件包含一抵持部配置於該電路板的該第二表面上，並對應於該固定孔、以及一貫穿部依序貫穿該固定孔與該貫穿孔，該貫穿部的一端係與該抵持部彎折連接，另一端則為一導電端子。該彈性夾持件包含一固定部電性連接於該導電端子、以及一夾持部連接於該固定部。該燈管配置於該背板的該內部表面上，該燈管包含一連接端子電性連接於該彈性夾持件的該夾持部、以及一燈體連接於該連接端子。

根據本發明，該彈性夾持件的該夾持部係為一套管結構，且該燈管的該連接端子係配置於該套管結構的內部。該彈性夾持件的該固定部係為一三角形彈片，且該導電件的該導電端子係插置於該三角形彈片中。該導電件的該貫穿部另包含一支撐部，位於該貫穿部的一端與該導電端子之間。

根據本發明，該彈性夾持件的該固定部包含一筒狀彈簧配置於該支撐部上、以及一錐狀彈簧連接該筒狀彈簧與該連接端子。或者該彈性夾持件的該筒狀彈簧的末端係與該導電件的該導電端子電性連接。

根據本發明，該導電件的該導電端子係插置於該筒狀彈簧中。該背光模組另包含一絕緣件對應於該背板的貫穿孔配置，並包覆該導電件的部份該導電端子。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施之特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「水平」、「垂直」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參閱第4圖至第7圖，第4圖係繪示本發明第一實施例之背光模組100之局部分解圖，第5圖係繪示第4圖之導電件112，第6圖係繪示第4圖之彈性夾持件110。第7圖係第4圖之背光模組100組合後之局部剖面圖。本發明之背光模組100係可用於液晶顯示器，用來提供液晶顯示器所需要的背光。背光模組100包含一背板102、複數個燈管104、一電路板106、一固定架108、一彈性夾持件110和一導電件112。背板102和固定架108組裝後，兩者之間的內部空間係用來容納燈管104、彈性夾持件110和導電件112等元件，以避免受到外力衝擊而脫落或損壞。背板102具有一內部表面180、一外部表面182與複數個貫穿孔184。燈管104配置於背板102的內部表面180上，可為冷陰極射線管或熱陰極射線管，而每一燈管104包括一燈體122以及位於燈體122兩端的連接端子124。燈管104之形狀係呈圓柱形，位於燈體122兩端的連接端子124係為燈套(cap)或者導絲，其可分為高壓端和低壓端，所有燈管104的低壓端係可共同連接到接地端，而所有燈管104的高壓端則可共同連接到電路板106。以燈管104的高壓端為例，連接端子124在接收到來自電路板106的驅動電源時，燈體104依據兩端的連接端子124所接收之驅動電源的電壓差驅動燈管104產生光線。電路板106係配置於背板102的外部表面182上，也就是說電路板106的第一表面172朝向背板102的外部表面182，電路板106的第二表面174相對於第一表面172。電路板106包含複數個固定孔170，每一固定孔170對應於背板102的其中一貫穿孔184。

請參閱第5圖至第7圖，彈性夾持件110係由導電材料(例如金屬)製成，其包含一夾持部150以及一固定部152，夾持部150用來夾持連接端子124，固定部152則用來連接導電件112。夾持部150係呈一套管結構，且燈管104的連接端子124係配置於該套管結構的內部。導電件112穿設於背板102對應的貫穿孔184之中，導電件112包含一貫穿部162、一抵持部164和一支撐部166，貫穿部162的一端係與抵持部164彎折連接，支撐部166係自貫穿部162突出，用來支撐並電性連接彈性夾持件110之固定部152。貫穿部162、抵持部164與支撐部166係一體成型，例如：由單一金屬薄板彎折成型。抵持部164係電性連接電路板106，貫穿部162的一端係為一導電端子160，用於卡合並電性連接於彈性夾持件110之固定部152，使得來自電路板106的驅動電源，得以經導電件112和彈性夾持件110傳送至燈管104的連接端子124。在組裝時，導電件112的貫穿部162與支撐部166係穿過電路板106之固定孔170，而抵持部164則無法穿過固定孔170，故抵持於電路板106之第二表面174。在本實施例中，抵持部164與貫穿部162係呈L字型，但抵持部164與貫穿部162的形狀不限於此，抵持部164與貫穿部162的形狀可為卡勾或是其它使得貫穿部162與支撐部166得以穿過電路板106之固定孔170，但抵持部164無法穿過固定孔170而抵持於電路板106之第二表面174的構造皆應屬於本發明之範疇。除此之外，在本實施例中之第6圖中，固定部152包含一筒狀彈簧154以及一錐狀彈簧156。導電件112的導電端子160係插置於筒狀彈簧154之空隙中，錐狀彈簧156連接筒狀彈簧154與夾持部150，以電性連接該連接端子124。導電件112的導電端子160也可以直接電性連接筒狀彈簧154的末端，如第8圖所示。為了避免筒狀彈簧154和錐狀彈簧156因燈管104之重力影響而脫落，可將筒狀彈簧154放置於導電件112的支撐部166上，以強化彈性夾持件110的支撐力，以及將固定架108配置於彈性夾持件110上方，以達到限制彈性夾持件110位置的作用。綜合以上，導電件112和彈性夾持件110的組合係取代傳統的燈管夾持座的設計，毋需使用額外之固定件(如螺絲、黏膠等)即可將燈管104固定在背板102上。此外，導電件112之導電端子160與燈管104之連接端子124之間隔有一段距離，也就是說，筒狀彈簧154和錐狀彈簧156構成一緩衝空間，以防止燈管104因X方向的震動而直接撞擊導電件112。

除此之外，背光模組100另可包含一絕緣件114，絕緣件114之材質可以是橡膠等絕緣材料。絕緣件114係對應於背板102的貫穿孔184配置，其中間係一凹槽結構，並設有一開孔，用以容納導電件112的部份之貫穿部162。當背光模組100在受到Y方向的震動時，絕緣件114可以用來阻隔彈性夾持件110與背板102的電性接觸，以避免電弧現象(arcing)發生，一般來說，絕緣件114可以僅設置於燈管104的高壓端一側，而低壓端則可不用設置。

請參閱第9圖至第12圖，第9圖係繪示本發明第三實施例之背光模組200之局部分解圖，第10圖係繪示第9圖之導電件212，第11圖繪示第9圖之彈性夾持件210，第12圖係第9圖之背光模組100組合後之局部剖面圖。本發明之背光模組200係可用於液晶顯示器。背光模組200包含一背板102、複數個燈管104、一電路板106、一固定架108、一彈性夾持件210和一導電件212。背板102和固定架108組裝後，兩者之間的內部空間係用來保護燈管104、彈性夾持件110和導電件112等元件，以避免受到外力衝擊而脫落或損壞。背板102具有一內部表面180、一外部表面182與複數個貫穿孔184。燈管104配置於背板102的內部表面180上，可為冷陰極射線管或熱陰極射線管，而每一燈管104包括一燈體122以及位於燈體122兩端的連接端子124。燈管104之形狀係呈圓柱形，位於燈體122兩端的連接端子124係為燈套(cap)或者導絲，其可分為高壓端和低壓端，所有燈管104的低壓端係可共同連接到接地端，而所有燈管104的高壓端則可共同連接到電路板106。以燈管104的高壓端為例，連接端子124在接收到來自電路板106的驅動電源時，燈體104依據兩端的連接端子124所接收之驅動電源的電壓差驅動燈管104產生光線。電路板106係配置於背板102的外部表面182上，也就是說電路板106的第一表面172朝向背板102的外部表面182，電路板106的第二表面174相對於第一表面172。電路板106包含複數個固定孔170，每一固定孔170對應於背板102的其中一貫穿孔184。

請參閱第11圖，彈性夾持件210係導電材料(例如金屬)製成，其包含一夾持部250以及一固定部252，夾持部250係呈一套管結構，用來夾持連接端子124，固定部252則用來連接導電件212。導電件212設置於背板102 對應的貫穿孔184之中，請再參閱第10圖，導電件212包含一貫穿部162和一抵持部164，貫穿部162的一端係與抵持部164彎折連接，抵持部164係與貫穿部162一體成型，例如：由單一金屬薄板彎折成型。抵持部164係電性連接電路板106，貫穿部162的一端係為一導電端子160，用於卡合並電性連接於彈性夾持件210之固定部252，使得來自電路板106的驅動電源，得以經導電件212和彈性夾持件210傳送至燈管104的連接端子124。在組裝時，導電件212的貫穿部162係穿過電路板106之固定孔170，而抵持部164則無法穿過固定孔170，故抵持於電路板106之第二表面174。在本實施例中，抵持部164與貫穿部162係呈L字型，但抵持部164與貫穿部162的形狀不限於此，抵持部164與貫穿部162的形狀可為卡勾或是其它使得貫穿部162得以穿過電路板106之固定孔170，但抵持部164無法穿過固定孔170而抵持於電路板106之第二表面174的構造皆應屬於本發明之範疇。除此之外，在本實施例中，固定部252係三角形彈片，導電件212的導電端子160係插置於該三角形彈片中。但固定部252的形狀並不限於此，其亦可呈環型、U型，或是其它用來夾持導電件212的固定部252構造皆應屬於本發明之範疇。綜合以上，導電件212和彈性夾持件210的組合係取代傳統的燈管夾持座的設計，毋需使用額外之固定件(如螺絲、黏膠等)即可將燈管104固定在背板102上。此外，導電件212之導電端子160與燈管104之連接端子124之間隔有一段距離，因而具有一緩衝空間以防止燈管104因X方向的震動而直接撞擊導電件212。

相較於先前技術，本發明之背光模組運用導電件112和彈性夾持件110的組合取代傳統的燈管夾持座的設計，毋需使用額外之固定件(如螺絲、黏膠等)即可將燈管104固定在背板102上。此外，導電件112之導電端子160與燈管104之連接端子124之間隔有一段距離，以形成一緩衝空間以防止燈管104因震動而直接撞擊導電件112。因為導電件112的抵持部164與貫穿部160呈L字型，且抵持部164可直接與電路板106電性連接並抵持在電路板106的第二表面上174，不僅大幅簡化先前技術導電件16的彎折彈片設計，同時利用扁平的抵持部164來取代彎折下連接緣19以用來連接電路板22的設計，故減少導電件16的高度。如此一來在組裝時，就不用擔心外框頂持到導電件112的干涉問題。而且彈性夾持件110同時具有定位與吸收背光模組100衝擊能量的功能。此外，將燈管104延伸之連接端子124放置於燈體122外側，使窄邊框的液晶顯示器於可視區不會產生暗帶。

雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．背光模組

10．．．冷陰極燈管

12．．．燈管夾持座

14．．．外部電極

15．．．開孔

17．．．上連接緣

19．．．下連接緣

16．．．導電件

20．．．燈管套件

22．．．電路板

24．．．外框

100．．．背光模組

18、102．．．背板

104．．．燈管

106．．．電路板

108．．．固定架

110、210．．．彈性夾持件

112、212．．．導電件

114．．．絕緣件

122．．．燈體

124．．．連接端子

150、250．．．夾持部

152、252．．．固定部

154．．．筒狀彈簧

156．．．錐狀彈簧

170．．．固定孔

172．．．第一表面

174．．．第二表面

160．．．導電端子

162．．．貫穿部

164．．．抵持部

166．．．支撐部

180．．．內部表面

182．．．外部表面

184．．．貫穿孔

190．．．開孔

第1圖係繪示先前技術之背光模組之燈管與燈館夾持座。

第2圖係繪示第1圖之導電件。

第3圖係先前技術之背光模組組裝於薄型平面顯示器之局部示意圖。

第4圖係繪示本發明第一實施例之背光模組之局部分解圖。

第5圖係繪示第4圖之導電件。

第6圖係繪示第4圖之彈性夾持件。

第7圖係第4圖之背光模組組合後之局部剖面圖。

第8圖係第二實施例之背光模組組合後之局部剖面圖。

第9圖係繪示本發明第三實施例之背光模組之局部分解圖。

第10圖係繪示第9圖之導電件。

第11圖繪示第9圖之彈性夾持件。

第12圖係第9圖之背光模組組合後之局部剖面圖。

102．．．背板

106．．．電路板

108．．．固定架

110．．．彈性夾持件

112．．．導電件

114．．．絕緣件

122．．．燈體

124．．．連接端子

150．．．夾持部

152．．．固定部

154．．．筒狀彈簧

156．．．錐狀彈簧

170．．．固定孔

172．．．第一表面

174．．．第二表面

160．．．導電端子

164．．．抵持部

166．．．支撐部

180．．．內部表面

182．．．外部表面

184．．．貫穿孔

190．．．開孔

Claims (24)

1. 一種背光模組，其包含：一背板；一燈管，包括相連接之一燈體以及二連接端子，用來於該二連接端子接收之一驅動電源時，驅動該燈體發出光線；一彈性夾持件，其包含一夾持部以及一固定部，該夾持部用來夾持該連接端子；以及一導電件，其包含一貫穿部，該貫穿部的一端係一導電端子，該導電端子係電性連接於該彈性夾持件之固定部，其中，該導電件之該導電端子與該燈管之該連接端子之間具有一緩衝空間以防止該燈管因震動而直接撞擊該導電件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其另包含一電路板，該電路板包含一第一表面以及相對於該第一表面之第二表面，該第一表面係朝向該燈管，該電路板用來產生驅動該燈體之該驅動電源。
3. 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中該導電件另包含一抵持部以及一支撐部，該抵持部係與該貫穿部一體成形，該電路板係電性連接於該抵持部，使得該驅動電源經該導電件傳送至該燈管，該支撐部係自該導電端子突出以用來支撐該彈性夾持件之固定部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中該電路板具有一固定孔，該固定孔之孔徑面積大於該導電件之該支撐部但小於該抵持部，當該貫穿部穿設該固定孔時，該抵持部無法穿過而抵持於該電路板之第二 表面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之背光模組，其另包含一絕緣件，設置於該背板與該支撐部之間，該絕緣件係用來阻隔該彈性夾持件與該背板的電性接觸。
6. 如申請專利範圍第5項所述之背光模組，其中該絕緣件之材質係橡膠。
7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該連接端子係為燈套(Cap)或者導絲，且該彈性夾持件之該夾持部係抵壓該燈管之該燈套或者該導絲。
8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該燈管係為一冷陰極射線管。
9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該彈性夾持件係為一彈簧。
10. 如申請專利範圍第9項所述之背光模組，其中該固定部連接該夾持部之處呈錐狀。
11. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該彈性夾持件之該固定部之末端係連接於該導電端子。
12. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該彈性夾持件之該固定部係插置於該導電端子。
13. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該彈性夾持件係一彈片。
14. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組，其中該彈性夾持件之該固定部之外型係三角形。
15. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其另包含一固定架，該固定架 與該背板之間用來容置該燈管。
16. 一種包含申請專利範圍第1項所述之背光模組之液晶顯示器。
17. 一種背光模組，包含：一背板，具有一內部表面、一外部表面與一貫穿孔；一電路板，配置於該背板的該外部表面上，該電路板具有一第一表面朝向該外部表面、一第二表面相對於該第一表面、以及一固定孔對應於該貫穿孔；一導電件，包含一抵持部配置於該電路板的該第二表面上，並對應於該固定孔、以及一貫穿部依序貫穿該固定孔與該貫穿孔，該貫穿部的一端係與該抵持部彎折連接，另一端則為一導電端子；一彈性夾持件，包含一固定部電性連接於該導電端子、以及一夾持部連接於該固定部；以及一燈管，配置於該背板的該內部表面上，該燈管包含一連接端子電性連接於該彈性夾持件的該夾持部、以及一燈體連接於該連接端子。
18. 如申請專利範圍第17項所述之背光模組，其中該彈性夾持件的該夾持部係為一套管結構，且該燈管的該連接端子係配置於該套管結構的內部。
19. 如申請專利範圍第18項所述之背光模組，其中該彈性夾持件的該固定部係為一三角形彈片，且該導電件的該導電端子係插置於該三角形彈片中。
20. 如申請專利範圍第18項所述之背光模組，其中該導電件的該貫穿部另包含一支撐部，位於該貫穿部的一端與該導電端子之間。
21. 如申請專利範圍第20項所述之背光模組，其中該彈性夾持件的該固定部包含一筒狀彈簧配置於該支撐部上、以及一錐狀彈簧連接該筒狀彈簧與該連接端子。
22. 如申請專利範圍第21項所述之背光模組，其中該彈性夾持件的該筒狀彈簧的末端係與該導電件的該導電端子電性連接。
23. 如申請專利範圍第21項所述之背光模組，其中該導電件的該導電端子係插置於該筒狀彈簧中。
24. 如申請專利範圍第23項所述之背光模組，另包含一絕緣件對應於該背板的貫穿孔配置，並包覆該導電件的部份該導電端子。