CN101144608A - 光源总成及包含该光源总成的背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光源总成及包含该光源总成的背光模块。该光源总成包含一导热结构、一发光模块、至少一电路板以及一导线模块。导热结构具有一表面，发光模块设置于该导热结构的表面上，电路板设置于发光模块的一外侧，导线模块电性连接电路板及发光模块。由此，发光模块所产生的热量适可直接经由导热结构向外传导。

Description

光源总成及包含该光源总成的背光模块

技术领域

本发明涉及一种光源总成，特别涉及一种运用在背光模块，可缩短散热途径、提升散热效果的光源总成。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有省电、重量轻、低辐射及易携带等优点，可广泛应用于电视、计算机屏幕、笔记型计算机、汽车导航系统、移动通讯装置等，已逐渐取代传统的显示器，成为市面上的主流产品。其中，用以提供光源的关键零组件之一即是背光模块(Backlight Module)，其目的在于将发光组件所发射的点光源或线光源，进一步形成均匀的面光源，以提供液晶面板使用。

目前市面上的发光组件通常运用光电转换的原理，将电能转换成光，然而，由于本身材料特性的限制，当发光组件进行光电转换的时候，必然有一部分的电能未能转换成光，而改以热能的方式散发。可以想见地，若此热能无法实时且有效地加以去除，将导致发光组件温度上升。当发光组件长时间处在高温状态，将使得发光波长飘移、发光效率降低，甚至缩短发光组件的使用寿命。

图1所示为公知运用于背光模块的发光组件100，发光组件100包含金属壳体101、导热软垫102、电路板103以及多个发光组件104。其中，金属壳体101用来承载该导热软垫102以及电路板103，而为了提供稳定电流及控制，各发光组件104通常直接设置于电路板103上，并通过第一电极104a与第二电极104b与电路板103电性连接。更明确而言，公知的发光组件100中，金属壳体101通常为背光模块的背板，而发光组件104通常采用高亮度的发光二极管。

当发光组件100于操作状态时，电能会从电路板103并通过第一电极104a与第二电极104b传送至发光组件104，发光组件104便会进行电光转换产生光与热。其中，光会经由发光组件104的出光面(相对于电路板103)发射，而部分热能则会从发光组件104的底面，透过电路板103与导热软垫102传导至金属壳体101后，进而散发至外界。

受限于电路板103的材料特性具有较高的热阻抗，前述热传导结构的热能需经过电路板103、散热软垫102以及金属壳体101才能传导至外界，将因为散热途径过长而导致散热效果不佳。而随着亮度的需求逐渐增加，发光组件所产生的热能也随之增加，散热效果不佳将会降低发光组件104的发光效率并缩短发光组件104的使用寿命。

公知技术中，为增加散热效率，电路板103或有采用以金属(例如：铝或铜)为核心所制成的金属制印刷电路板(metal core printed circuit board，MCPCB)；此外，也有将发光组件104与散热片(thermal heat-sink)结合的方式，企图利用散热片的高导热率，将发光组件104的热能加速传导至电路板103，以降低发光组件104的温度。然而，由于电路板103本身的热阻抗仍然过高，以上改善方式对于整体散热效果的提升，仍相当有限。

由此，随着亮度需求的增加，如何提高发光组件的散热效果，乃是目前业界所欲解决的重要课题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种光源总成及背光模块，通过缩短发光模块的累积热能向外发散的散热途径，以提升其散热效果。

本发明的另一目的在于提出一种光源总成及背光模块，通过电路板设计上的变更，将其配置于发光模块之的一外侧。相比于公知技术将电路板配置于发光模块的底部，本发明的设计，使得发光模块的散热途径不受电路板阻隔，以提升其散热效果。

本发明的又一目的在于提出一种光源总成及背光模块，由于将电路板配置于发光模块的一外侧，而非设置于发光模块的散热路径上，故不须考虑电路板本身的热传导功能，故电路板的材料选择上具有更大弹性，可进而节省成本。

为达上述目的，本发明公开一种光源总成，该光源总成包含一导热结构、一发光模块、至少一电路板以及一导线模块。该导热结构具有一表面，该发光模块设置于该导热结构的表面上，该电路板则设置于该发光模块的一外侧，并利用导线模块电性连接该电路板及该发光模块。由此，该发光模块所产生的热量适可直接经由该导热结构向外传导。

本发明还公开一种背光模块，该背光模块包含一金属壳体以及一光源总成。该光源总成设置于该金属壳体上，且该光源总成包含一导热结构、一发光模块、至少一电路板以及一导线模块。导热结构实质上与该金属壳体接触，该导热结构具有一表面，该发光模块设置于该导热结构的表面上，该电路板则设置于该发光模块的一外侧，且于该金属壳体上，并利用导线模块电性连接该至少一电路板及该发光模块。由此，该发光模块所产生的热量适可直接经由该导热结构，传导至该金属壳体。

在参阅附图及随后描述的实施方式后，该技术领域具有通常知识者便可了解本发明的目的，以及本发明的技术手段及实施态样。

附图说明

图1为公知的发光组件的侧视图；

图2A为本发明的第一实施例的侧面示意图；

图2B为本发明的第一实施例的俯视图；

图3为本发明的第二实施例的立体图；以及

图4为本发明的第三实施例的立体图。

并且，上述附图中的各附图标记说明如下：

100    发光组件

101    金属壳体

102    导热软垫

103    电路板

104    发光组件

104a   第一电极

104b   第二电极

200    光源总成

201    导热结构

201a     表面

202         发光模块

2021        发光组件

202a        电极

203         电路板

204         导线模块

204a        导线

205         散热片

206         胶材

207         连接器

300、400    背光模块

301、401    金属壳体

301a、401a  底面

301b、401b  侧边

具体实施方式

本发明的第一实施例如图2A与图2B所示，图2A为本发明第一实施例的光源总成200的侧面示意图，图2B为本发明第一实施例的光源总成200的俯视图。在本实施例中，光源总成200包含导热结构201、发光模块202、电路板203以及导线模块204。导热结构201具有表面201a，发光模块202即设置于导热结构201的表面201a上。于本实施例中，电路板203设置于发光模块202的一外侧，并利用导线模块204以电性连接电路板203及发光模块202。由此，发光模块202所产生的热能，适可直接经由导热结构201向外传导，而不会受到电路板203的阻隔。

详言之，在本实施例中的导热结构201优选地包含一软垫，当发光模块202设置于软垫上时，可增加光源总成200的整体平整度，并使光源总成200更易与其它模块结合。此外，发光模块202可包含多个发光组件2021，各发光组件2021优选如发光二极管，且发光二极管具有二电极202a；导线模块204包含多条导线204a，导线模块204通过所述导线204a电性连接于所述电极202a及电路板203，其中所述导线204a可以是利用如焊接或是热压等方式与所述电极202a电性连接。在此并不限定所述发光组件2021的连接方式，所述发光组件2021可以是并联、串联或是部分并联、部分串联的方式连接，此领域具有通常知识者可以根据发光组件2021的数量以及实际使用的需求调整发光组件2021的连接方式。

在本实施例中，光源总成200还包含多个散热片205，用以提升散热效果。所述散热片205分别对应于所述发光组件2021设置，且分别与所述发光组件2021的一发热部分相接触。所述散热片205可先与所述发光组件2021结合，再与所述发光组件2021一同设置在导热结构201上，或者，也可以先将所述散热片205设置在导热结构201上，当所述发光组件2021与该导热结构201结合时，即将所述发光组件的一发热部分接触于所述散热片205上。此领域具有通常知识者可以根据实际需求调整，本发明并不限定所述散热片205的设置方式。

本发明的光源总成200可还包含至少一胶材206，设置于该导热结构201与该发光模块202之间，用以固定该发光模块202于该导热结构的平面201a上。在本发明的第一实施例中，胶材206与散热片205间隔设置于该导热结构201上，但是本发明并不限定胶材206的设置方式，为简化制程，胶材206也可以是整面设置于该导热结构201的平面201a上，再将所述发光组件2021与所述散热片205设置在该胶材206上，此领域具有通常知识者可以根据实际需求调整胶材206的设置方式。

在图2B中，本发明的光源总成200可还包含至少一连接器207，设置于电路板203上，用以将外部信号(图未标示)传送至电路板203上。

通过本发明所公开的光学总成200，发光模块202所产生的热能适可直接经由该导热结构201向外传导，而不需经过热阻抗系数较高的电路板203，这样不但可大幅缩短散热途径，而且有效提升散热效果。此外，电路板203不再局限于发光模块202的设置，可有效减少电路板203的面积，亦可节省材料成本。

图3为本发明的第二实施例，如图所示为本发明所提供的背光模块300，优选地为一种平面显示器的背光模块。背光模块300包含金属壳体301以及如前述第一实施例所公开的光源总成200。金属壳体具有底面301a以及至少一侧边301b，在本实施例中，光源总成200设置于金属壳体301的至少一侧边301b上。光源总成200的导热结构201(请一并参阅图2A所示)实质上与该金属壳体301的至少一侧边301b接触；而电路板203(请一并参阅图2B所示)则设置于该发光模块202的外侧，且位于该金属壳体301上。由此，发光模块202所产生的热能适可直接经由导热结构201，传导至金属壳体301，进而向外发散。

通过本发明所提供的背光模块300，发光模块202所产生的热能仅需经由导热结构201以及金属壳体301即可传导至外界，且由于导热结构201与金属壳体301皆具有良好的热传导系数，相比于公知的光源组件结构，本发明所提供的背光模块300不需经过热阻抗系数较高的电路板，可大幅缩短散热途径且提升散热效果。

图4为本发明的第三实施例，如图所示为本发明所公开的另一背光模块400，背光模块400包含金属壳体401以及如本发明的第一实施例的光源总成200。金属壳体具有底面401a以及至少一侧边401b，与本发明的第二实施例的背光模块300的差异在于光源总成200设置于该金属壳体401的至少一底面401a上。其它部分请参照第二实施例所述，在此不再赘述。

如同本发明的第二实施例所提供的背光模块300，通过本发明所提供的背光模块400也可缩短散热途径且可提升散热效果。

综上所述，本发明所提供的光源总成200与背光模块300、400等结构，将具有较高热阻抗的电路板300从散热途径中移除，改设于发光模块202的外侧，就发光模块202的散热而言，不但可缩短散热途径，更有效提升散热效果。此外，更由于电路板300本身不须具备热传导之功能，故其材料选择上具有更多的弹性，且尺寸设计也不受发光模块202局限，皆可达到节省成本的效果。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求书为准。

Claims (19)

1.一种光源总成，其包含：

一导热结构，具有一表面；

一发光模块，设置于该导热结构的表面上；

至少一电路板，设置于该发光模块的一外侧；以及

一导线模块，电性连接该至少一电路板及该发光模块；

由此，该发光模块所产生的热能适可直接经由该导热结构向外传导。

2.如权利要求1所述的光源总成，其中该发光模块包含多个发光组件。

3.如权利要求2所述的光源总成，其中该导热结构包含一软垫。

4.如权利要求3所述的光源总成，其中该导热结构还包含多个散热片，分别对应于所述发光组件设置，所述散热片分别与所述发光组件的一发热部分相接触。

5.如权利要求1所述的光源总成，还包含至少一胶材，设置于该导热结构与该发光模块之间，用以固定该发光模块于该平面上。

6.如权利要求1所述的光源总成，还包含至少一连接器，设置于该至少一电路板上。

7.如权利要求2所述的光源总成，其中各该发光组件包含一发光二极管。

8.如权利要求7所述的光源总成，其中该发光二极管具有二电极，该导线模块电性连接于所述电极。

9.一背光模块，其包含：

一金属壳体和一光源总成，其中所述光源总成设置于该金属壳体上，所述光源总成包含：

一导热结构，实质上与该金属壳体接触，该导热结构具有一表面；

一发光模块，设置于该导热结构的表面上；

至少一电路板，设置于该发光模块的一外侧，且于该金属壳体上；以及

一导线模块，电性连接该至少一电路板及该发光模块；

由此，该发光模块所产生的热能适可直接经由该导热结构，传导至该金属壳体。

10.如权利要求9所述的背光模块，其中该发光模块包含多个发光组件。

11.如权利要求10所述的背光模块，其中该导热结构包含一软垫。

12.如权利要求11所述的背光模块，其中该导热结构还包含多个散热片，分别对应于所述发光组件设置，所述散热片分别与所述发光组件的一发热部分相接触。

13.如权利要求9所述的背光模块，其中该光源总成还包含至少一胶材，设置于该导热结构与该发光模块之间，用以固定该发光模块于该平面上。

14.如权利要求9所述的背光模块，还包含至少一连接器，设置于该至少一电路板上。

15.如权利要求10所述的背光模块，其中各所述发光组件包含一发光二极管。

16.如权利要求15所述的背光模块，其中该发光二极管具有二电极，该导线模块电性连接于所述电极。

17.如权利要求9所述的背光模块，其中该金属壳体具有一底面以及至少一侧边。

18.如权利要求17所述的背光模块，该光源总成设置于该金属壳体的底面上。

19.如权利要求17所述的背光模块，该光源总成设置于该金属壳体的侧边上。

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