TWI464498B - 光源模組 - Google Patents

Description

光源模組

本發明是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種利用固定件固定導光板的光源模組。

發光二極體(Light-Emitting Diode；LED)係一常見之點光源，其具有高亮度、省電及質輕等優點，導致LED廣泛應用於各種生活用品之發光源中。然而，當LED欲應用於大面積之發光源或液晶顯示器時，常須設置大量之LED來使其光度均勻，導致成本增加。

目前常見之作法是將導光板與LED兩者相結合，利用導光板將點光源LED所發出之光，引導成面光源。如此可解決上述之缺陷，使得LED之應用範圍更廣。此外亦可減小發光源之體積，使得發光源可應用於更輕薄之產品。

導光板係以聚甲基丙烯酸甲酯製作，其熱變形溫度係70℃至90℃。當其過於靠近光源模組中之點光源時，容易因點光源所發出之熱，產生熔融。因此導光板與點光源間須間隔一距離(Air Gap)，使得導光板與點光源間具有空氣，藉由空氣之阻隔，減少傳遞至導光板之熱能。當此距離過小時，導光板易受熱而熔融，而當距離過大時，導光板之效率不佳。

習知技術中，對於導光板於光源模組中之固定方式，常藉由設計導光板和框架之結構，利用兩者之結構相嵌合，來達到固定之目的。或者，透過設計導光板之結構，使其具有溝槽、孔洞等特殊結構，再使用額外附加之定位柱、螺釘等固定件來固定導光板。

然而光源模組之需求漸趨輕薄，對於框架之邊框亦要求窄小，使得上述之固定件有外露之缺點。此外，導光板或框架之結構設計，亦增加製造成本或降低導光板對於各種光源模組之通用性。當額外附加之固定件使用於大尺寸之光源模組時，其固定件提供之支撐力不足，易使得導光板容易產生晃動，碰撞點光源。

因此，本發明之一態樣是在提供一種光源模組，其係利用固定件來固定導光板與點光源間之距離。避免導光板因點光源發出之熱而熔融變形。

本發明之另一態樣是在提供一種光源模組，其係利用固定件支撐導光板，避免光源模組晃動時，導光板產生位移，導致導光板碰撞點光源。

本發明之又一態樣是在提供一種光源模組，其係藉由固定件支撐固定導光板，使得導光板無須作任何固定之結構設計，以簡化光源模組之製程，並增加導光板對於各種光源模組之通用性。

根據本發明之上述態樣，提出一種光源模組。在一實施例中，此光源模組包含框架、導光板、第一發光條與複數個第一固定件。框架中更包含底板、第一側板與第二側板。第一側板與第二側板分別立設於底板之相對二側。其中第一側板具有複數個第一孔洞。上述之導光板係設置於此框架中。

上述之第一發光條設置於第一側板上，第一發光條之發光面係朝向導光板之第一入光面。其中第一發光條包含複數個第一點光源，每一個第一點光源具有第一厚度，且此些第一點光源與導光板間具有一第一距離。

上述之第一固定件設置於導光板與第一發光條間。每一個第一固定件包含第一接合部與第一固定部。此第一接合部穿透第一發光條且對應嵌合於第一孔洞之一者中。第一固定部接合於第一接合部，且設置於第一發光條與導光板間。此第一固定部具有一第二厚度，且第二厚度係大於第一厚度。

依據本發明一實施例，第二厚度等於第一厚度加第一距離。

依據本發明另一實施例，導光板係一均勻平板結構。

依據本發明又一實施例，每一個第一接合部之一外側具有第一螺紋結構，且每一個第一孔洞具有第二螺紋結構，其中第一螺紋結構與第二螺紋結構係互相螺合。

依據本發明再一實施例，此光源模組更包含複數個彈性體，此些彈性體設置於第二側板與導光板間，其中此些彈性體施加一彈力於導光板。

依據本發明又再一實施例，第二側板具有複數個第二孔洞，且此光源模組更包含第二發光條與複數個第二固定件。

上述之第二發光條係設置於第二側板上，且第二發光條之一發光面係朝向導光板之第二入光面。其中第二發光條包含複數個第二點光源，每一個第二點光源具有第三厚度，且第二點光源與導光板間具有第二距離。

上述之複數個第二固定件係設置於導光板與第二發光條之間。每一個第二固定件包含第二接合部與第二固定部。第二接合部穿透第二發光條，且對應嵌合於第二孔洞之一者中。第二固定部接合於第二接合部，且設置於第二發光條與導光板間。其中第二固定部具有第四厚度，且此第四厚度大於第三厚度。

依據本發明再一實施例，第四厚度等於第三厚度加第二距離。

依據本發明再一實施例，第二接合部係螺設或卡固於第二孔洞之一者中。

本發明之光源模組係將提供導光板支撐力之元件與固定發光條之元件兩者相結合，形成複數個固定件，藉以支撐導光板並固定導光板與點光源間之距離。當光源模組晃動時，可避免導光板碰撞到點光源，亦可避免導光板過於靠近發光條，因發光條之熱而熔融。

此些固定件亦可確實改善習知技術中固定件外露之缺陷，滿足光源模組窄邊框之需求。對於大尺寸面板，此些固定件亦可提供充足之支撐力。

此外，本發明之光源模組使得導光板與框架不需要額外之結構設計即可達到固定之目的，且可提高導光板對於各種光源模組之相容性，藉以簡化製程。

以下詳細討論本發明之製造和使用。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。惟所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

請參考第1圖，第1圖係繪示依照本發明一實施例之一種光源模組的爆炸圖。此光源模組10包含框架100、導光板400、複數個第一固定件310與第一發光條210。在本發明之一實施例中，此光源模組10之框架100至少包含背板101、第一側板102與第二側板104。第一側板102與第二側板104係立設於背板101相對之二側。在一例子中，此光源模組10更可選擇性包含第三側板106與第四側板108，第三側板106與第四側板108係立設於背板101相對之另二側。第一側板102具有複數個第一孔洞102a。

上述之導光板400係設置於框架100中。在本發明之一例子中，導光板400係一均勻之平板結構。此導光板400可不須作其他用以固定之結構設計，例如：溝槽、孔洞、凹陷等結構設計，如此使得導光板400可適用於各種光源模組且簡化光源模組之製造流程。導光板400包含第一入光面401。在另一實施例中，導光板400可根據光源裝置的數量而進一步包含第二入光面402，或更多的入光面。第一入光面401與第二入光面402可位於導光板400相對之二側。

上述之第一發光條210係設置於第一側板102上。在一實施例中，第一發光條210包含第一電路板211、複數個第一點光源212、與相對應第一孔洞102a之複數個第二孔洞211a。此些第一點光源212係設置在第一電路板211上，且電性連接第一電路板211。第一點光源212之發光面210a係朝向第一入光面401。如第2圖所示，每一個第二點光源212具有第一厚度212a，且每個第一點光源212與導光板400間具有第一距離401a。此些第二孔洞211a則穿設於第一電路板211中。在一例子中，此些第一點光源212係發光二極體、雷射二極體、或上述點光源之組合。

第一固定件310係設置於導光板400與第一發光條210之間。每一個第一固定件310包含第一接合部312與第一固定部314。此第一固定部314係接合於第一接合部312。此些第一接合部312係分別對應穿透第一發光條210之第二孔洞211a，且對應嵌合於第一側板102之第一孔洞102a中。如此，藉由第一固定件310，可將第一發光條210固定於框架100之第一側板102上。

在一例子中，第一接合部312與第一孔洞102a之嵌合可以螺合、緊配合、卡固、或上述固定方法之組合來達成。例如：請參考第2圖，第一接合部312之一外側具有第一螺紋結構312a，且第一孔洞102a具有第二螺紋結構102b，其中第一螺紋結構312a與第二螺紋結構102b係互相螺合固定。

在第2圖中，第一固定部314接合於第一接合部312，且第一固定部314係設置於第一發光條210與導光板400間。第一固定部314具有第二厚度314a。在一實施例中，第二厚度314a係大於第一點光源212之第一厚度212a。藉由第一固定部314之支撐，可避免導光板400碰撞第一點光源212。在另一實施例中，第二厚度314a係等於第一厚度212a加上述之第一距離401a。

由於第一點光源212與導光板400間具有第一距離401a。因此，第一點光源212與導光板400間有空氣之阻隔。藉由空氣之阻隔，可降低導光板400接受之熱能，避免導光板400因熱熔融變形，更可兼顧光源模組10之光學效能。

而第一距離401a係隨著第一點光源212之功率大小與導光板400之材質不同，而有所變動。當第一距離401a過小時，導光板400易因第一點光源212所發出之熱，造成導光板400熔融變形。當第一距離401a小於0時，導光板400會碰撞到此些第一點光源212，造成第一發光條210損壞。而當第一距離401a過大時，導光板400之導光效果不佳，使光源模組10之效能降低。

因此，在本實施例中，藉由第一固定件310之第一固定部314的固定支撐，可固定第一距離401a之大小，使得導光板400具有良好之導光效果，亦不因第一點光源212發出之熱，產生熔融變形。

此外，藉由第一固定部314之支撐，可避免導光板400因重力或晃動影響，碰撞第一點光源212，造成第一發光條210破損。而且，藉由第一固定部314之固定，可避免導光板400晃動，且可固定第一距離401a之大小。

由於第一固定件310係設置於第一發光條210與導光板400間，因此第一固定件310可完全被光源模組10之邊框所遮蔽。確實解決窄邊框之光源模組中，習知技術之固定件外露之缺陷。

此外，第一固定件310對於大尺寸之導光板400，亦可提供足夠之支撐力，可避免導光板400碰撞第一發光條210。

在一例子中，第一固定件310可為高分子材料、金屬材料、或上述材料之組合。在另一例子中，第一固定件310可選用可透光或半透光之材質，以避免因第一固定件310之設置，而造成第一點光源212所發出之光受到干擾，導致光源模組10形成暗區。

在一例子中，第一接合部312與第一固定部314可為一體成型之結構。在另一例子中，第一接合部312與第一固定部314可不為一體成型之結構，藉以增加第一固定件310對於各種光源模組之通用性。例如：第一接合部312先以上述之方式將第一發光條210嵌合於第一孔洞102a中，再依光源模組之需求選用適當之第一固定部314，並將第一固定部314與第一接合部312兩者結合。

在一例子中，第一接合部312與第一固定部314可為相同之材料所組成，亦可為相異之材料所組成。在另一例子中，第一固定部314可為兩種或兩種以上之材料所組成。例如：第一固定部314可為一雙層材料結構，內層為金屬材質，外層為高分子材料。內層之金屬材質可耐受第一點光源212所發出之熱。外層之高分子材料則具有耐衝擊之特性，可避免導光板400因碰撞造成破損。

請參考第3圖，第3圖係繪示依照本發明之另一實施例之一種光源模組的俯視圖。根據裝置上的需求，此光源模組10a更可選擇性包含複數個彈性體500。彈性體500係設置於框架100之第二側板104上。此些彈性體500可施加一彈力於導光板400之第二入光面402上，而將導光板400固定於第一固定件310與彈性體500之間。當光源模組10a晃動時，可避免因導光板400位移而導致光源模組10a效能不佳。此些彈性體500可為彈簧、熱塑性高分子彈性體、或上述材料之組合。

請參考第4圖，第4圖係繪示本發明之又一實施例之光源模組之俯視圖。此光源模組10b之架構大致上與光源模組10之架構相同，二者之差異在於此光源模組10b更可選擇性包含第二發光條220與複數個第二固定件320，且類似於第一側板102，框架100之第二側板104具有複數個第三孔洞(未繪示)。

在光源模組10b中，第二發光條220設置於第二側板104上。在一實施例中，此第二發光條220包含第二電路板221、複數個第二點光源222與相對應第三孔洞之複數個第四孔洞(未繪示)。每一個第二點光源222係設置在第二電路板221上，且電性連接第二電路板221。第二點光源222之發光面220a係朝向第二入光面402。每一個第二點光源222具有第三厚度222a，且每一個第二點光源222與導光板400間具有第二距離402a。類似於第一電路板211，此些第四孔洞則穿設於第二電路板221中。在一例子中，此些第二點光源222係發光二極體、雷射二極體、或上述點光源之組合。

第二固定件320係設置於導光板400與第二發光條220間。每一個第二固定件320包含第二接合部(未繪示)與第二固定部324，且第二固定部324係接合於第二接合部。第二接合部係分別對應穿透第四孔洞，且分別對應嵌合於第二側板104之第三孔洞之一者中。如此，藉由第二固定件320，可將第二發光條220固定於框架100之第二側板104上。在一例子中，第二接合部與第三孔洞之嵌合可以螺合、緊配合、卡固、或上述方法之組合來達成。

第二固定部324設置於第二發光條220與導光板400間。第二固定部324具有第四厚度324a。在一例子中，第四厚度324a係大於第二點光源222之第三厚度222a，藉由第二固定部324之支撐，可避免導光板400碰撞第二點光源222。在另一例子中，第四厚度324a係等於第三厚度222a加上述之第二距離402a。

由於第二點光源222與導光板400間具有第二距離402a。因此，第二點光源222與導光板400間有空氣之阻隔。藉由空氣之阻隔，可降低導光板400接受之熱能，避免導光板400因熱熔融變形，更可兼顧光源模組10b之光學效能。

而第二距離402a係隨著第二點光源222之功率大小與導光板400之材質不同，而有所變動。當第二距離402a過小時，導光板400易因第二點光源222所發出之熱，造成導光板400熔融變形。當第二距離402a小於0時，導光板400會碰撞到此些第二點光源222，造成第二發光條220損壞。而當第二距離402a過大時，導光板400之導光效果不佳，使光源模組10b之效能降低。

因此，在本實施方式中，藉由第二固定件320之第二固定部324的固定支撐，可固定第二距離402a之大小，使得導光板400具有良好之導光效果，亦不因第二點光源222發出之熱，產生熔融變形。

此外，藉由第二固定部324之支撐，可避免導光板400因重力或晃動影響，碰撞第二點光源222，造成第二發光條220破損。而且，藉由第二固定部324之固定，可避免導光板400晃動，且可固定第二距離402a之大小。

相同地，在一例子中，第二固定件320可為高分子材料、金屬材料、或上述材料之組合。在另一例子中，第二固定件320亦可選用可透光或半透光之材質，以避免因第二固定件320之設置，而造成第二點光源222所發出之光受到干擾，導致光源模組10b形成暗區。

在一例子中，第二接合部與第二固定部324係一體成型之結構。在另一例子中，第二接合部與第二固定部324可不為一體成型之結構，藉以增加第二固定件320對於各種光源模組之通用性。例如：第二接合部先將第二發光條220嵌合於第四孔洞中，再依光源模組之需求選用適當之第二固定部324，再將第二固定部324與第二接合部兩者作結合。

在一例子中，第二接合部與第二固定部324可為同樣之材料所組成，亦可為相異之材料所組成。在另一例子中，第二固定部324可為兩種或兩種以上之材料所組成。例如：第二固定部324可為一雙層材料結構，內層為金屬材質，外層為高分子材料。內層之金屬材質可耐受第二點光源222所發出之熱。外層之高分子材料則具有耐衝擊之特性，可避免導光板400因碰撞造成破損。

在一例子中，此些光源模組10、10a與10b皆可再與反射板、增亮膜及擴散片等光學薄膜結合，以形成一背光模組，應用於液晶顯示器中。

由本發明上述實施例可知，本發明之光源模組的優點在於將提供導光板支撐力之元件與固定發光條之元件相結合，使導光板不需要額外之結構設計即可達到固定之目的，藉以簡化製程，提高導光板對於各種光源模組之通用性。此些固定件亦可滿足顯示器窄邊框之需求，改善習知技術應用於窄邊框時，固定件外露之缺陷。對於大尺寸面板，本發明亦可提供充足之支撐力，避免導光板碰撞點光源。此外，本發明亦不影響點光源之光學效能，不會造成光源模組效能降低。確實改善習知製程中導光板之限制與缺陷。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，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潤飾，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。

10．．．光源模組

10a．．．光源模組

10b．．．光源模組

100．．．框架

101．．．底板

102．．．第一側板

102a．．．第一孔洞

102b．．．第二螺紋結構

104．．．第二側板

106．．．第三側板

108．．．第四側板

210．．．第一發光條

210a．．．發光面

211．．．第一電路板

211a．．．第二孔洞

212．．．第一點光源

212a．．．第一厚度

220．．．第二發光條

220a．．．發光面

221．．．第二電路板

222．．．第二點光源

222a．．．第三厚度

310．．．第一固定件

312．．．第一接合部

312a．．．第一螺紋結構

314．．．第一固定部

314a．．．第二厚度

320．．．第二接合件

324．．．第二固定部

324a．．．第四厚度

400．．．導光板

401．．．第一入光面

401a．．．第一距離

402．．．第二入光面

402a．．．第二距離

500．．．彈性體

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係繪示依照本發明之一實施例之一種光源模組的爆炸圖。

第2圖係繪示依照本發明之一實施例之一種第一固定件與第一側板嵌合之剖視圖。

第3圖係繪示依照本發明之另一實施例之一種光源模組的俯視圖。

第4圖係繪示依照本發明之又一實施例之一種光源模組之俯視圖。

10．．．光源模組

100．．．框架

101．．．底板

102．．．第一側板

102a．．．第一孔洞

104．．．第二側板

106．．．第三側板

108．．．第四側板

210．．．第一發光條

210a．．．發光面

211．．．第一電路板

211a．．．第二孔洞

212．．．第一點光源

310．．．第一固定件

312．．．第一接合部

314．．．第一固定部

400．．．導光板

401．．．第一入光面

402．．．第二入光面

Claims (14)

1. 一種光源模組，包含：一框架，包含：一底板；以及一第一側板與一第二側板，分別立設於該底板之相對二側，其中該第一側板具有複數個第一孔洞；一導光板，設置於該框架中；一第一發光條，設置於該第一側板上，該第一發光條之一發光面係朝向該導光板之一第一入光面，其中該第一發光條包含複數個第一點光源，每一該些第一點光源具有一第一厚度，且該些第一點光源與該導光板間具有一第一距離；以及複數個第一固定件，設置於該導光板與該第一發光條之間，其中每一該些第一固定件包含：一第一接合部，穿透該第一發光條，且對應嵌合於該些第一孔洞之一者；以及一第一固定部，接合於該第一接合部，且設置於該第一發光條與該導光板之間，其中該第一固定部具有一第二厚度，且該第二厚度大於該第一厚度。
2. 如請求項1所述之光源模組，其中該第二厚度等於該第一厚度加該第一距離。
3. 如請求項1所述之光源模組，其中該導光板係一均 勻平板結構。
4. 如請求項1所述之光源模組，其中該些第一點光源係複數個發光二極體。
5. 如請求項1所述之光源模組，其中每一該第一接合部之一外側具有一第一螺紋結構，且每一該些第一孔洞具有一第二螺紋結構，其中該第一螺紋結構與該第二螺紋結構係互相螺合。
6. 如請求項1所述之光源模組，更包含複數個彈性體，設置於該第二側板與該導光板之間，其中該些彈性體施加一彈力於該導光板上。
7. 如請求項1所述之光源模組，其中該第一固定件之一材料係透光或半透光之一材料。
8. 如請求項1所述之光源模組，其中該第一接合部與該第一固定部不為一體成型。
9. 如請求項1所述之光源模組，其中該第二側板具有複數個第二孔洞，且該光源模組更包含：一第二發光條，設置於第二側板上，該第二發光條之一發光面係朝向該導光板之一第二入光面，其中該第二發 光條包含複數個第二點光源，每一該些第二點光源具有一第三厚度，且該些第二點光源與該導光板間具有一第二距離；以及複數個第二固定件，設置於該導光板與該第二發光條之間，其中每一該些第二固定件包含：一第二接合部，穿透該第二發光條，且對應嵌合於該些第二孔洞之一者；以及一第二固定部，接合於該第二接合部，且設置於該第二發光條與該導光板之間，其中該第二固定部具有一第四厚度，且該第四厚度大於該第三厚度。
10. 如請求項9所述之光源模組，其中該第四厚度等於該第三厚度加該第二距離。
11. 如請求項9所述之光源模組，其中該些第二點光源係複數個發光二極體。
12. 如請求項9所述之光源模組，其中該些第二接合部係分別對應螺設或卡固於該些第二孔洞中。
13. 如請求項9所述之光源模組，其中該第二固定件之一材料係透光或半透光之一材料。
14. 如請求項9所述之光源模組，其中該第二接合部 與該第二固定部不為一體成型。