CN100376972C - 直下式背光模组 - Google Patents

Abstract

本发明为一种直下式背光模组，其至少包括一光源装置、一底板、一高压电路板以及一热管。光源装置设置于底板上。底板下表面可区分为一第一预定部份与一第二预定部份。高压电路板设置于第一预定部份，且光源装置电性连接于高压电路板。而热管设置于底板下表面，以将高压电路板所产生的热能由第一预定部份传导至第二预定部份，而使得直下式背光模组的温度分布均匀化。

Description

直下式背光模组

技术领域

本发明关于一种背光模组，特别是关于一种直下式背光模组。

背景技术

液晶显示(LCD)技术一向被应用于笔记型电脑、行动电话、数码相机、摄录影机、PDA等携带式的电子产品中。除了这些较小型的携带式的产品之外，近来大尺寸的液晶面板制作技术也日渐成熟。例如，桌上型液晶显示器正逐渐取代CRT屏幕。液晶电视挟其体积轻巧的优势，目前也正在市场上与传统电视竞争。液晶面板(LCD panel)为此领域中最关键的显示元件，然而其本身并不发光，需要由一背光源的设置才得以进行显示。现今已存在有许多种背光源技术，而在大尺寸(约20寸以上)的液晶显示器产品中，经常使用直下式背光模组(direct lighting module)，以作为液晶面板的背光源。

请参照图1，图1显示一典型的直下式背光模组立体爆炸图。直下式背光模组10之中，多个灯管12平均地排列于底板14之上，底板14上表面通常会设置有反射片16，用以使得灯管12发出的光线向上反射，光线在经过扩散片18之后则可提供给直下式背光模组10上方的一液晶面板20。扩散片18可使得通过的光线产生散射，避免使用者观看液晶面板20时，会因为灯管12较强的亮度而直接看到灯管12的形状，产生亮度不均的感觉。其中，直下式背光模组10因为其灯管12直接设置于液晶面板20的下方，其因此而得名。直下式背光模组10组装完成后通常会形成一密闭空间以容纳灯管12，以避免异物或颗粒(particle)进入而影响直下式背光模组10的光学表现。其中，直下式背光模组10更包括有多个灯管固定架13，用以将该些灯管12固设于底板14上方一预定高度，避免直接接触底板14，如此一来可有助于直下式背光模组14的温度分布较为均匀，可使得直下式背光模组10整体的出光效果更佳。

请参照图2，图2显示图1底板的底视图。直下式背光模组10之中更包括一高压电路板19，其设置于底板14的下表面，高压电路板19与图1所示的多个灯管12电性连接，用以负责点灯与供应该些灯管12合适的电源。且如图2所示，底板14下表面可区分为一第一预定部份141与一第二预定部份142，其中第一预定部份141用以设置高压电路板19，通常是以螺丝锁固的方式以结合于底板14的下表面；而第二预定部份预留以设置其它的电路板，例如，可用以设置液晶面板20所需的电路板，或者，对于一些后端产品的厂商而言，例如制造液晶电视的厂商，其亦需要第二预定部份的空间，以设置其产品所需的电路板。

在直下式背光模组10相关的现有技术之中，散热的问题为一项经常被讨论的技术重点。上述所提及关于灯管12所产生的热能问题即为一例。在直下式背光模组10之中，过高的温度会导致辉度的下降，对于主要功能即为提供光线的直下式背光模组10来说，这样的缺点无疑是技术人员最想要解决的问题。然而，除了灯管12所产生的热能问题之外，底板14下表面的高压电路板19所产生的热能问题可能带来更严重的影响。高压电路板19亦为一个会产生高温的元件，虽然其设置于底板14下表面，非设置于灯管12所处的密闭空间中，亦非位于直下式背光模组10的出光面，然而，由于底板14下表面需要有第二预定部份142预留给其它后续设置的电路板使用，因此高压电路板19所产生的热能使得第一预定部份141与其附近的位置具有较高的温度。换句话说，高压电路板19所带来的不仅仅是高温导致辉度下降的问题而已-由于高压电路板19造成直下式背光模组14的温度分布不均匀，已连带的造成直下式背光模组14辉度不均的缺点。

爰是，如何改善现有技术所仍然具有的缺点，以提供一种辉度分布更均匀的直下式背光模组，为当前技术所发展的首要方向。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种辉度分布均匀的直下式背光模组。

本发明的另一目的在于改善现有的直下式背光模组中温度分布不均所造成辉度不均的缺点。

本发明提供一种直下式背光模组，其至少包括一光源装置、一底板、一高压电路板以及一热管。光源装置设置于底板上。底板下表面可区分为一第一预定部份与一第二预定部份。高压电路板设置于第一预定部份，且光源装置电性连接于高压电路板。而热管设置于底板下表面，以将高压电路板所产生的热能由第一预定部份传导至第二预定部份，而使得直下式背光模组的温度分布均匀化。

本发明之中揭露了关于所提供的直下式背光模组中，各种元件的不同实施方式与结合实施例，并提供了多种用以增进热传导效率的实施例。并且，本发明亦提供了相关的功效验证实验，以加强说明本发明的优点。

附图说明

图1显示一典型的直下式背光模组立体爆炸图；

图2显示图1底板的底视图；

图3显示本发明直下式背光模组立体分解图；

图4A为本发明直下式背光模组底视图；

图4B显示图4A直下式背光模组移除其中的高压电路板的情况；

图4C显示本发明另一实施例；

图4D显示本发明另一实施例；

图5A显示图4A热管的局部放大图；

图5B显示热管经敲打而成为一扁平形状截面实施例；

图5C显示本发明另一实施例加入蓄热块的情形；

图6A为图3液晶面板上视图；

图6B为图3液晶面板底视图；

图6C为图3直下式背光模组底视图；

图7A为直下式背光模组中不具有热管之实验数据；

图7B为直下式背光模组中具有热管的实验数据；以及

图7C为图7A与图7B二组实验个别的平均值。

符号说明

直下式背光模组10、30    灯管12

灯管固定架13、33        底板14、34

第一预定部份141、341    第二预定部份142、342

反射片16、36            扩散片18、38

高压电路板19、39        液晶面板20、40

光源装置32              热管41

金属片43                螺丝45

蓄热块47                量测点A1至A9、B1至B9、P1至P9

具体实施方式

请参照图3，图3显示本发明直下式背光模组立体分解图。直下式背光模组30之中，光源装置32设置于底板34上，底板34上表面可设置有反射片36，以使得光源装置32发出的光线向上反射，光线在经过扩散片38之后则可提供给直下式背光模组30上方的一液晶面板40。扩散片38可使得通过的光线产生散射，避免使用者观看液晶面板40时，会因为光源装置32较强的亮度而直接看到其形状，因而产生亮度不均的感觉。在本实施例之中，光源装置32采用多个灯管，例如冷阴极射线管(CCFL)，其平均地排列于底板34之上，在本发明其它的实施例之中，光源装置32亦可采用发光二极管(light emitting diode，LED)，或是其它发光的元件。

图3的实施例中，直下式背光模组30更包括有多个灯管固定架33，用以将光源装置32(本实施例中为灯管)固设于底板34上方一预定高度处，避免直接接触底板34，如此一来可有助于直下式背光模组34的温度分布较为均匀，亦可使得直下式背光模组30整体的出光效果更佳。

请参照图4A与图4B，图4A为本发明直下式背光模组底视图，图4B显示图3A的直下式背光模组移除其中的高压电路板的情况。直下式背光模组30之中，更包括有一高压电路板39以及至少一热管41，高压电路板39与热管41设置于底板34的下表面。

底板34的下表面可区分为一第一预定部份341与一第二预定部份342。第一预定部份341用以设置高压电路板39，而第二预定部份342预留以设置其它的电路板，例如，可用以设置液晶面板40所需的电路板。

高压电路板39设置于第一预定部份341，通常以螺丝锁固的方式以结合于底板34的下表面，且图3所示位于底板34之上的光源装置32电性连接于高压电路板341。

热管41设置于底板34下表面，以将高压电路板39所产生的热能传导至第二预定部份342，而使得直下式背光模组30的温度分布均匀化。

如图4B所示，在移除高压电路板39之后，可以看见在第一预定部份341所对应的范围内，热管41设置于底板34与高压电路板39之间。

热管41在此实施例之中经折曲而形成一L形，如此一来，就单一支热管41而言，经折曲的热管41与底板34的接触面积可较未折曲的热管(图中未示)来得更大(因折曲的热管41长度较长)。在本发明其它的实方式中，亦可将热管41折曲形成一N形(示于图4C)或一W形(示于图4D)，如此一来，可使得底板34下表面容纳更长的热管41。

图4A至图4D所示的实施例中皆设置三支热管41于底板34下表面，然而热管41的设置数量并不以此为限，以其能够达到均匀且良好的热传导效果为首要目标，因此在实施上不论设置几支热管41，其分布位置以能够均匀地排列在底板34下表面为较佳。

请参照图5A所示的局部放大图，在一实施例中，热管41由一金属片43与至少一螺丝45而被锁固于底板34下表面，热管41的固定方式并不以此为限。而在图5B所示的另一实施例之中，热管41经敲打而使其截面成为一扁平形状，以增加热管41与底板34的接触面积，如此一来可增加热传导的效果。图5C显示本发明另一实施例加入蓄热块47的情形，在图4A至图4D所示底板34的第一预定部份341的范围内，直下式背光模组30更包括一蓄热块47，设置于第一预定部份341，且接触于热管41与底板34。第一预定部份341设置有高压电路板39因此为底板34下表面相对较高温的部份，由蓄热块47以使得热量可以更有效率地传导至热管41，再由热管41将热量传达相对较低温的第二预定部份342，如此一来可使得直下式背光模组30的温度分布更为均匀，且有利于散热。上述蓄热块47可为一铜块、一铝块或其他具高传导系数的金属。在另一实施方式中，可以利用导热膏涂布于热管41与底板34之间，以提升热传导效率。

本发明所提供的直下式背光模组30可依下列步骤进行组装：

提供底板34，底板34下表面可区分为第一预定部份341与第二预定部份342。

折曲热管41，而使热管41形成一L形、一N形或一W形；且/或敲打热管41，而使热管41的截面成为扁平形状，以增加热管41与底板34的接触面积。

设置热管41于底板34下表面，热管41同时位于第一预定部份341与第二预定部份342的范围内。

设置蓄热块47于第一预定部份341，且使蓄热块47接触于热管41与底板34；且/或涂布导热膏于热管41与底板34之间。

设置高压电路板39于第一预定部份341。

以上所述关于底板34的下表面的组装步骤，而关于底板34之上的组装步骤至少包括：

设置光源装置32于底板34上。

电性连接光源装置32与高压电路板34。

设置扩散片38于光源装置32上方。以形成一密闭空间以容纳光源装置32，以避免异物或颗粒(particle)进入而影响直下式背光模组30的光学表现。

请参照图6A、图6B与图6C，图6A为图3液晶面板上视图；图6B为图3液晶面板底视图；图6C为图3直下式背光模组底视图。由此三图与图7A、图7B与图7C所列的实验数据以说明本发明所达成的效果。

由于本发明的主要目的在于改善现有直下式背光模组10中温度分布不均，以及其所造成的辉度不均的缺点，因此对本发明的直下式背光模组30以及组装于其上的液晶面板40进行温度分布的量测。此实验是于室温摄氏27.9度的环境下，对已组装且通入电流运作的直下式背光模组30与液晶面板40进行温度测量。图6A显示的量测点A1至A9代表对液晶面板40上表面的各个量测位置；图6B显示的量测点心P1至P9代表对液晶面板40下表面的各个量测位置；图6C显示的量测点B1至B9以及E1代表对直下式背光模组30下表面的各个量测位置。

温度量测的结果示于图7A至图7C。图7A为直下式背光模组中不具有热管的实验数据；图7B为直下式背光模组中具有热管的实验数据；图7C为图7A与图7B二组实验个别的平均值。

首先由图7C可明显看出，无论是在液晶面板40的上表面、下表面或是直下式背光模组30的下表面，本发明加入热管41的实施方式相较于不具有热管41的现有技术来说，本发明皆具有较低的平均温度。由此可见，本发明对于直下式背光模组30整体的降温效果有明显的功效。

而由图7B所示的温度分布情形而言，其亦显示出本发明具有较图7A不具热管41的实验数据有着更好的温度分布均匀度。举例而言，图6C所示的量测点B9在不具热管41的温度量测值为摄氏67.2度(示于图7A)，而在具热管41的情况下为摄氏61.9度(示于图7B)。量测点B9为高压电路板39所处的第一预定部份341，其为底板34的相对高温处，由本发明热管41的设置，可降低相对高温处的温度甚多，因此，由此些实验数据中可看出本发明已确实改善现有技术温度分布不均的问题。

综合以上所述，本发明提供了一种直下式背光模组，其中不但考虑到底板与扩散板之间的密闭空间的光源装置设置情形，以使得温度分布均匀，更对于密闭空间外部的底板下表面进行温度均匀化的设计，利用热管以加强直下式背光模组的温度均匀化效果，且有助于整体的散热及降温效果。由此，不仅是直下式背光模组本身所提供的辉度表现可更佳，且组装于其上方的液晶面板亦可避高温或温度不均所带来的不良影响，因此，本发明有助于影像显示品质的提升。

本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。对熟悉此项技术者，当可轻易了解并利用其它元件或方式来产生相同的功效。是以，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包含在下述的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种直下式背光模组，其特征在于，至少包括：

一光源装置；

一底板，该光源装置设置于该底板上，该底板下表面可区分为一第一预定部份与一第二预定部份；

一高压电路板，设置于该第一预定部份，该光源装置电性连接于该高压电路板；以及

一热管，设置于该底板下表面，以将该高压电路板所产生的热能传导至该第二预定部份。

2.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，该热管经折曲而形成一L形、一N形或一W形。

3.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，该热管是经敲打而使其截面成为一扁平形状，以增加该热管与该底板的接触面积。

4.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，在该第一预定部份所对应的范围内，该热管设置于该底板与该高压电路板之间。

5.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，由一金属片与至少一螺丝而将该热管锁固于该底板下表面。

6.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，该直下式背光模组更包括一蓄热块，设置于该第一预定部份，且接触于该热管与该底板。

7.如权利要求6所述的直下式背光模组，其特征在于，该蓄热块为一铜块、一铝块或其他具高传导系数的金属。

8.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，该第一预定部份所对应的范围内，一导热膏设置于该热管与该底板之间。

9.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，该光源装置可为一冷阴极射线管或一发光二极管。

10.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，更包括一扩散片，设置于该光源装置上方。

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