TWI435144B - 背光模組 - Google Patents

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TWI435144B TW099111206A TW99111206A TWI435144B TW I435144 B TWI435144 B TW I435144B TW 099111206 A TW099111206 A TW 099111206A TW 99111206 A TW99111206 A TW 99111206A TW I435144 B TWI435144 B TW I435144B
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Hung Chih Lin
Yi Wen Lin
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0085—Means for removing heat created by the light source from the package

Description

背光模組
本發明關於一種背光模組。
圖9為顯示一習知背光模組的示意圖。如圖9所示，背光模組100包含一背板102、一發光二極體燈條104、一導光板106、及一反射片110。發光二極體燈條104設置於導光板106的一側而構成一單側發光的背光模組100。單側發光的背光模組100可大幅降低發光二極體的使用數量，但相對地每顆發光二極體均需較高的亮度及功率，因此容易於光源處產生廢熱過多、熱集中且不易散逸的問題，導致輝度不均勻、及背光模組中的光學結構容易因受熱產生形變，使整體的光學表現不佳。
因此，一些習知設計被提出以解決此一問題。舉例而言，台灣專利公告第TWM325447號揭露一種使用熱管以提高散熱效率的發光二極體散熱模組設計；此外，台灣專利公告第TW546491號揭露一種使用熱管以提高散熱效率的背光模組設計。
本發明提供一種背光模組，此種背光模組具有良好的熱均性、散熱效率及結構強度。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種背光模組，包含一導光板、一背板、一散熱件、一發光元件及至少一高效率散熱導體。導光板具有一入光面，且背板設置於導光板的一底側。散熱件設置於鄰近入光面位置處，散熱件具有一底部及一側部，且底部與該側部夾一角度。發光元件設置於散熱件面向導光板的一側上，高效率散熱導體設置於散熱件與背板之間且分別接觸散熱件及背板。
於一實施例中，發光元件為一發光二極體燈條，發光二極體燈條貼附散熱件的側部且包含複數個頂部發光型發光二極體。
於一實施例中，發光元件為一發光二極體燈條，發光二極體燈條貼附散熱件的底部且包含複數個側面發光型發光二極體。
於一實施例中，散熱件具有一T字型或L字型的截面外形。
於一實施例中，高效率散熱導體的一端接觸散熱件的底部且另一端朝遠離發光元件的方向延伸，且高效率散熱導體散佈於背板上的複數個不同區域。
於一實施例中，高效率散熱導體為一熱管、一熱柱、或一均熱片。
本發明之另一實施例提供一種背光模組，包含一導光板、一背板、一散熱件、一發光元件及至少一高效率散熱導體。導光板具有一入光面，且背板設置於導光板的一底側。散熱件設置於鄰近入光面位置處且貼附背板，散熱件具有一底部及一側部，且底部與側部夾一角度。發光元件設置於散熱件面向導光板的一側，且高效率散熱導體設置於背板上。高效率散熱導體的一端重合散熱件且另一端朝遠離發光元件的方向延伸。
綜上所述，本發明之實施例的背光模組至少具有下列其中一個優點：因高效率散熱導體同時接觸散熱件及背板，高效率散熱導體接觸散熱件的一端可迅速吸收廢熱並傳至接觸背板的另一端，且複數個高效率散熱導體可朝遠離發光元件的方向延伸散佈於背板整面上的不同區域，如此不僅可有效解決單側發光之背光模組的廢熱集中堆積問題，更可有效將單側發光的高熱傳導至背板的冷區並加以均勻分散，有效提升背光模組整體的熱均性，改善背光模組中的結構因受熱不均而產生熱形變。再者，散熱件由夾一角度的底部及側部構成一補強肋結構，可提高機構強度改善熱形變且降低組裝後的總厚度，且可增加發光二極體燈條的散熱與導熱效能。另外，散熱件的底部與側部可相互垂直而構成一T字型的截面外形或一L字型的截面外形，因為發光二極體燈條可視實際需求鎖附於T字型或L字型截面的水平壁面或垂直壁面，故可適用不同出光方向的發光二極體。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例並配合所附圖式，作詳細說明如下。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1為依本發明一實施例之背光模組的構件分解圖，圖2為圖1之背光模組組裝後的局部剖面放大圖。請同時參考圖1及圖2，背光模組10包含一導光板12、一背板14、一散熱件16、一發光元件18、至少一高效率散熱導體22、及一反射片24。導光板12具有一入光面12a，背板14設置於導光板12的一底側，且散熱件16設置於鄰近導光板12的入光面12a位置處。散熱件16具有一底部16a及一側部16b，且底部16a與側部16b夾一角度。發光元件18設置於散熱件16的面向導光板12的一側，高效率散熱導體22設置於散熱件16與背板14之間，且分別接觸散熱件16及背板14。發光元件16例如可為一發光二極體燈條(LED light bar)，且高效率散熱導體22例如為一熱管(heat pipe)、熱柱(heat column)、或均熱片(vapor chamber)等等。圖3顯示高效率散熱導體22於背板14上的分佈情形，於一實施例中，高效率散熱導體22的一端接觸散熱件16的底部16a，且另一端朝遠離發光元件18的方向延伸。請同時參考圖2及圖3，當發光元件18產生的廢熱傳導至散熱件16後，因高效率散熱導體22同時接觸散熱件16及背板14，高效率散熱導體22接觸散熱件16的一端可迅速吸收廢熱並傳至接觸背板14的另一端，且複數個高效率散熱導體22可如圖3所示朝遠離發光元件18的方向延伸散佈於背板14整面上的不同區域，如此不僅可解決單側發光之背光模組的廢熱集中堆積問題，更可有效地將單側發光的高熱傳導至背板14的冷區並加以均勻分散，大幅提升背光模組10整體的熱均性，避免背光模組10中的結構因受熱不均而產生熱形變。散熱件16與高效率散熱導體22可分別固定於背光模組10上，或者如圖4所示，於組裝前可先將散熱件16與高效率散熱導體22組合形成一體化的散熱模組，再將散熱模組固定於背光模組10上。
再者，散熱件16由夾一角度的底部16a及側部16b構成一補強肋結構，可提高機構強度改善熱形變並降低組裝後的總厚度，且可增加發光二極體燈條的散熱與導熱效能。於本實施例中，散熱件16的底部16a與側部16b可相互垂直而構成一T字型的截面外形(如圖5A及圖5B所示)或一L字型的截面外形(如圖6所示)。因為發光二極體燈條可視實際需求鎖附於T字型或L字型截面的水平壁面或垂直壁面，故可適用不同出光方向的發光二極體。如圖5A所示，發光二極體燈條可貼附散熱件16的側部16b且包含複數個頂部發光型發光二極體18a。或者，如圖5B所示，發光二極體燈條可貼附散熱件16的底部16a且包含複數個側面發光型發光二極體18b。
發明人以單側發光之背光模組進行測試，測試結果發現習知背光模組的整體溫差達到約32℃(=59℃-27℃)，上述實施例之背光模組的整體溫差約18℃(=47℃-29℃)。可知高效率散熱導體22可有效將光源處之高熱傳導到背光模組的低溫區而提升背光模組之溫度分佈均勻性，且可使背光模組的熱源處溫度下降約12℃左右，故可改善熱集中及過熱等現象。
圖7為依本發明另一實施例的背光模組局部剖面放大圖。如圖7所示，背光模組30的散熱件16與高效率散熱導體22可分別位於背板14的兩側，散熱件16設置於鄰近導光板入光面12a位置處且貼附背板14，散熱件16具有一底部16a及一側部16b，且底部16a與側部16b夾一角度。發光元件18設置於散熱件16面向導光板12的一側上。高效率散熱導體22設置於背板14上，高效率散熱導體22的一端重合散熱件16且另一端朝遠離發光元件18的方向延伸，藉以將發光元件18的廢熱傳導至背板14的冷區並加以均勻分散。於本實施例中，因為高效率散熱導體22位於背板14的一側而不是散熱件16與背板14間，故可增加高效率散熱導體22與背板14的接觸面而進一步提高散熱效率。
另外，如圖8A-8F所示，高效率散熱導體22位於背板14的分佈方式完全不限定，高效率散熱導體22散佈於背板14上的不同區域即能獲得提高熱均性及散熱效率的效果。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
10、30．．．背光模組
12．．．導光板
12a．．．導光板入光面
14．．．背板
16．．．散熱件
16a．．．散熱件底部
16b．．．散熱件側部
18．．．發光元件
18a．．．頂部發光型發光二極體
18b．．．側面發光型發光二極體
22．．．高效率散熱導體
24．．．反射片
100．．．背光模組
102．．．背板
104．．．發光二極體燈條
106．．．導光板
110．．．反射片
圖1為依本發明一實施例之背光模組的構件分解圖。
圖2為圖1之背光模組組裝後的局部剖面放大圖。
圖3為顯示高效率散熱導體於背板上的分佈示意圖。
圖4為散熱件與高效率散熱導體形成一體化的散熱模組的示意圖。
圖5A為依本發明一實施例的發光元件配置示意圖。
圖5B為依本發明另一實施例的發光元件配置示意圖。
圖6為依本發明另一實施例的散熱件示意圖。
圖7為依本發明另一實施例的背光模組局部剖面放大圖。
圖8A-8F為顯示高效率散熱導體於背板上的不同分佈實施例的示意圖。
圖9為顯示一習知背光模組的示意圖。
10．．．背光模組
12．．．導光板
12a．．．導光板入光面
14．．．背板
16．．．散熱件
16a．．．散熱件底部
16b．．．散熱件側部
18．．．發光元件
22．．．高效率散熱導體
24．．．反射片

Claims (7)

  1. 一背光模組，包含：一導光板，具有一入光面；一背板，設置於該導光板的一底側；一散熱件，設置於鄰近該入光面位置處，該散熱件具有一底部及一側部，且該底部與該側部夾一角度；一發光元件，設置於該散熱件面向該導光板的一側上；以及至少一高效率散熱導體，其中該散熱件與該高效率散熱導體分別位於該背板的兩側，該高效率散熱導體接觸該背板且不接觸該散熱件。
  2. 如請求項1所述之背光模組，其中該發光元件為一發光二極體燈條，該發光二極體燈條貼附該散熱件的該側部且包含複數個頂部發光型發光二極體。
  3. 如請求項1所述之背光模組，其中該發光元件為一發光二極體燈條，該發光二極體燈條貼附該散熱件的該底部且包含複數個側面發光型發光二極體。
  4. 如請求項1所述之背光模組，其中該散熱件具有一T字型或一L字型的截面外形。
  5. 如請求項1所述之背光模組，其中該高效率散熱導體的一端接觸該散熱件的該底部且另一端朝遠離該發光元件的方向延伸。
  6. 如請求項1所述之背光模組，其中該高效率散熱導體散佈於該背板的複數個不同區域。
  7. 如請求項1所述之背光模組，其中該高效率散熱導體為一熱管、一熱柱、或一均熱片。
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