CN102889489A - 灯条结构及光源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种灯条结构及光源装置，该灯条结构包含有一壳体，该壳体内形成有一容置空间，且该容置空间用来容置一发光单元。该灯条结构另包含有一第一夹持件，其设置于该容置空间内的一端。该第一夹持件包含有一第一基部，其贴附该壳体内的一底面，一第一臂部，其连接于该第一基部且贴附该壳体内的一第一侧壁，以及一第一限位部，其设置于该第一臂部上。该第一基部用来承载该发光单元。该第一限位部用来止挡该发光单元，用于限制该发光单元相对该第一基部的位移。

Description

灯条结构及光源装置
技术领域
本发明涉及一种灯条结构及光源装置，尤其是涉及一种不需使用表面贴装技术，用于降低材料及制作工艺成本的灯条结构及光源装置。
背景技术
传统的灯条结构是利用表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)以将发光二极管安装于基板上。传统的基板包含有铝基板与铜箔基板。铝基板的材料成本及加工费皆非常昂贵，其散热效率佳，因此适用于高功率的发光二极管的应用上，例如大型尺寸的面板或大型显示器。铜箔基板(FR4板)的成本较铝基板便宜许多，其导热效率不如铝基板的散热效率，因此铜箔基板一般适用于低功率的发光二极管应用。由于铝基板与铜箔基板皆须使用表面贴装技术才可将发光二极管固定于其表面上，故传统灯条结构的制造成本高昂且制作工艺复杂繁琐，因此，如何设计出一款安装简单快速且成本低廉的灯条结构，即为现今显示器产业的重点发展目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不需使用表面贴装技术，用于降低材料及制作工艺成本的灯条结构及光源装置，以解决上述的问题。
为达上述目的，本发明揭露一种用来固定一发光单元的灯条结构，其包含有一壳体，该壳体内形成有一容置空间，且该容置空间用来容置该发光单元。该灯条结构另包含有一第一夹持件，其设置于该容置空间内的一端。该第一夹持件包含有一第一基部，其贴附该壳体内的一底面，一第一臂部，其连接于该第一基部且贴附该壳体内的一第一侧壁，以及一第一限位部，其设置于该第一臂部上。该第一基部用来承载该发光单元，且该第一限位部用来止挡该发光单元，用于限制该发光单元相对该第一基部的位移。
本发明另揭露该壳体包含有一限位块，其设置于该第一侧壁上，该限位块用来嵌合于该第一限位部，用于限制该第一限位部的位移。
本发明另揭露该壳体内的该底面形成有一卡合孔，该第一夹持件另包含有一卡勾部，其设置于该第一基部的一端，且该卡勾部用来卡合于该卡合孔。
本发明另揭露该第一基部的指向相异该第一臂部的指向，且该第一夹持件为一L型结构。
本发明另揭露该灯条结构另包含有一第二夹持件，其设置于该容置空间内相对该第一夹持件的另一端。该第二夹持件包含有一第二基部，其贴附该壳体内的该底面，一第二臂部，其连接于该第二基部且贴附该壳体内相对该第一侧壁的一第二侧壁，以及一第二限位部，其设置于该第二臂部上。该第二基部用来与该第一基部共同承载该发光单元，且该第二限位部用来止挡该发光单元，用于限制该发光单元相对该第二基部的位移。
本发明另揭露该第一夹持件与该第二夹持件由导电材质所组成，且该第一夹持件与该第二夹持件分别用来接触该发光单元的二电极端。
本发明另揭露该第一夹持件另包含有一抵接部，其设置于该第一基部上，该抵接部用来与该第一限位部共同夹持该发光单元。
本发明另揭露该第一限位部与该抵接部分别为一弹性结构。
本发明另揭露该壳体内的该底面形成有一穿孔。
本发明另揭露该第一基部上形成有一破槽，该第一基部通过该破槽区分为多个区段，且各区段用来承载相对应发光单元。
本发明另揭露该壳体包含有一挡块，其设置于该底面上邻近该第一基部的该破槽的位置。
本发明另揭露一种光源装置，其用来连结于一光学板。该光源装置包含有一发光单元以及一灯条结构。该灯条结构用来固定该发光单元，以将该发光单元所产生的光线传输至该光学板。该灯条结构包含有一壳体，该壳体内形成有一容置空间，且该容置空间用来容置该发光单元。该灯条结构另包含有一第一夹持件，其设置于该容置空间内的一端。该第一夹持件包含有一第一基部，其贴附该壳体内的一底面，一第一臂部，其连接于该第一基部且贴附该壳体内的一第一侧壁，以及一第一限位部，其设置于该第一臂部上。该第一基部用来承载该发光单元，且该第一限位部用来止挡该发光单元，用于限制该发光单元相对该第一基部的位移。
本发明不需使用传统的表面贴装技术即可将发光二极管稳定设置于灯条结构上。本发明的灯条结构及光源装置的结构简单、组装容易，不但可有效节省材料成本与制作工艺成本，且无损于发光二极管的光学效能与散热效率，可适用于侧入式背光模块及直下式背光模块。
附图说明
图1与图2为本发明实施例的光源装置于不同应用模式的示意图；
图3为本发明实施例的灯条结构的外观示意图；
图4为本发明实施例的灯条结构的剖视图；
图5为本发明实施例的发光单元与灯条结构的组合示意图。
主要元件符号说明
10   光源装置       12   光学板
14   发光单元       16   灯条结构
18   散热板         20   壳体
201  容置空间       202  底面
203  第一侧壁       204  第二侧壁
22   限位块         24   卡合孔
26   穿孔           28   第一夹持件
30   第一基部       301  破槽
32   第一臂部       34   第一限位部
36   抵接部         38   卡勾部
40   挡块           50   第二夹持件
52   第二基部       54   第二臂部
56   第二限位部     X-X  剖面线
具体实施方式
请参阅图1与图2，图1与图2为本发明实施例的一光源装置10于不同应用模式的示意图。如图1所示，光源装置10可安装于一光学板12(例如一导光板)的旁侧，以形成侧入式背光模块；如图2所示，光源装置10可置于光学板12(例如一扩散板)的底部，以形成直下式背光模块。光源装置10用来结合光学板12以输出光线。光源装置10包含有多个发光单元14与一灯条结构16。发光单元14一般可为一发光二极管，且灯条结构16用来固定该多个发光二极管，以将该多个发光二极管所产生的光线传输至光学板12。光源装置10另可选择性地包含有一散热板18，其设置于灯条结构16的底端。各发光单元14所产生的热量可经由灯条结构16传递至散热板18，用于有效散逸该热量，来提高发光单元14的使用年限及操作效率。
请参阅图3与图4，图3为本发明实施例的灯条结构16的外观示意图，图4为本发明实施例的灯条结构16沿着X-X线的剖视图。灯条结构16包含有一壳体20。壳体20内部形成有一容置空间201，且容置空间201用来容置多个发光单元14。一般来说，壳体20可由绝缘材料所组成，例如塑胶材料。壳体20内部的容置空间201可区分为一底面202、一第一侧壁203及一第二侧壁204。第一侧壁203与第二侧壁204分别与底面202相交，且第一侧壁203相对于第二侧壁204，因此如图4所示，壳体20可为一U型结构。壳体20可包含有二限位块22，其分别设置于第一侧壁203与第二侧壁204上。壳体20的底面202上可形成有多个卡合孔24与多个穿孔26。多个卡合孔24可分别形成于底面202邻近两端的位置；多个穿孔26可分别形成于底面202相对各发光单元14的位置，使用者可于各穿孔26内填充散热膏，用于将相对应发光单元14所产生的热量经由该散热膏传递至散热板18，以提高其散热效率。
灯条结构16另包含有两个结构与功能皆相同的夹持件，且两夹持件分别设置于容置空间201内相对的两端面，意即分别贴附于第一侧壁203与第二侧壁204上。本发明的灯条结构16也可利用单一夹持件以将发光单元14固定于壳体20内，其应用端视设计需求而定，故在此不再详述。在此实施例中，灯条结构16是利用两个夹持件于发光单元14的两侧边相向夹持，以达到施力平均且夹持稳定的功效。两夹持件的一第一夹持件28包含有一第一基部30，其贴附壳体20内的底面202，一第一臂部32，其连接于第一基部30且贴附壳体20内的第一侧壁203，一第一限位部34，其设置于第一臂部32上且与限位块22嵌合，以及一抵接部36，其设置于第一基部30上。第一基部30用来承载发光单元14；第一限位部34用来止挡发光单元14，且抵接部36用来与第一限位部34共同夹持发光单元14，用于限制发光单元14相对第一基部30的位移。由于第一限位部34嵌合于限位块22，第一限位部34无法相对壳体20位移，因此发光单元14可通过第一夹持件28而固定于壳体20的容置空间201内。值得一提的是，第一夹持件28虽可由具导电特性的金属材质所组成，然而第一限位部34与抵接部36可通过结构形状的设计而形成具弹性变形特性的结构，因此第一限位部34与抵接部36可分别用来于发光单元14的上、下两端面紧密夹持，以防止因灯条结构16遭外力撞击而使发光单元14脱出容置空间201。
此外，第一夹持件28另可包含有两个卡勾部38，如图3所示，其分别设置于第一基部30的两端。各卡勾部38用来卡合于壳体20上相对应卡合孔24，以将第一夹持件28固定于壳体20的容置空间201内。换句话说，两个卡合孔24可作为安装第一夹持件28时的定位孔，以确保第一夹持件28可置于壳体20内的正确位置。因此，第一夹持件28可利用第一限位部34与限位块22的干涉、以及卡勾部38与卡合孔24的干涉而固定于壳体20内。
如图3与图4所示，第一基部30的指向相异第一臂部32的指向。举例来说，当第一基部30的指向垂直于第一臂部32的指向时，第一夹持件28可为一L型结构，且该L型结构用来夹持发光单元14，以防止发光单元14沿着该U型结构(壳体20)的开口方向脱离。第一基部30上可形成有多个破槽301，因此第一基部30可通过多个破槽301区分为多个区段。当使用者将多个发光单元14安装于灯条结构16内时，各发光单元14设置于该相对应区段上。第一基部30的结构刚性可通过破槽301的配置而大幅降低，意即破槽301除了可作为辨识各发光单元14安装位置的指标外，还可提高第一夹持件28的弹性强度以便于使用者快速且方便地安装发光单元14。除此之外，壳体20另可包含有多个挡块40，其分别设置于底面202上邻近第一基部30的各破槽301位置。挡块40可用来隔开相邻的发光单元14，做为组装限位，以防止其互相碰撞。
请参阅图3至图5，图5为本发明实施例的发光单元14与灯条结构16的组合示意图。本发明灯条结构16的另一夹持件(第二夹持件50)用来辅助第一夹持件28以稳定夹持发光单元14。如图4所示，第二夹持件50可包含有一第二基部52，其贴附壳体20内的底面202，一第二臂部54，其连接于第二基部52且贴附壳体20内的第二侧壁204，以及一第二限位部56，其设置于第二臂部54上。第二夹持件50另可包含有破槽、抵接部与卡合部，其结构与功能如第一夹持件28的各组成部件所述，故在此不再详述。值得一提的是，第一夹持件28与第二夹持件50可由导电材质所组成。当多个发光单元14安装于壳体20内时，如图4与图5所示，第一夹持件28与第二夹持件50可用来分别与各发光单元14的正极端与负极端电连接，因此灯条结构16可于固定发光单元14的同时将多个发光单元14并联，以提高供电电压的使用率及减少功率损耗。
综上所述，本发明是利用第一夹持件与第二夹持件分别夹持各发光单元的两端，以将发光单元固定于壳体内而形成灯条结构。各夹持件(第一夹持件或第二夹持件)通过限位部与卡勾部以限制臂部及基部相对壳体的位移。夹持件的抵接部与限位部可通过结构设计而形成具弹性的结构，因此当使用者将发光单元安装至灯条结构内时，两夹持件可通过结构的弹性变形特性更加紧密地包覆发光单元。此外，各夹持件的基部、臂部、限位部、抵接部及卡勾部可为一体成型的设计，夹持件的各构件可由导电材质(金属材质)所组成，以使两夹持件可分别作为搭配多个发光单元并联连接的两导电元件。由此可知，两夹持件分设于壳体内的两端，以使多个发光单元置入容置空间内时，各发光单元的正、负极端可分别与两导电元件电连接以形成并联电路，而灯条结构另可利用绝缘的壳体来防止发光单元的漏电。再者，当发光单元为低功率发光二极管时，灯条结构可通过金属材质的夹持件以散逸该低功率发光二极管所产生的热量；当发光单元为高功率发光二极管时，壳体形成有多个穿孔，该高功率发光二极管所产生的热量可通过填充于穿孔内的散热膏而传递至散热板，以提高光源装置的散热效率，并大幅延长灯条结构及发光单元的使用寿命。
相比较于先前技术，本发明不需使用传统的表面贴装技术即可将发光二极管稳定设置于灯条结构上。本发明的灯条结构及光源装置的结构简单、组装容易，不但可有效节省材料成本与制作工艺成本，且无损于发光二极管的光学效能与散热效率，可适用于侧入式背光模块及直下式背光模块。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (22)

1.一种用来固定一发光单元的灯条结构，其包含有：
壳体，该壳体内形成有一容置空间，且该容置空间用来容置该发光单元；以及
第一夹持件，其设置于该容置空间内的一端，该第一夹持件包含有：
第一基部，其贴附该壳体内的一底面，该第一基部用来承载该发光单元；
第一臂部，其连接于该第一基部，且贴附该壳体内的一第一侧壁；及
第一限位部，其设置于该第一臂部上，该第一限位部用来止挡该发光单元，用于限制该发光单元相对该第一基部的位移。
2.如权利要求1所述的灯条结构，其中该壳体包含有一限位块，其设置于该第一侧壁上，该限位块用来嵌合于该第一限位部，用于限制该第一限位部的位移。
3.如权利要求1所述的灯条结构，其中该壳体内的该底面形成有一卡合孔，该第一夹持件另包含有一卡勾部，其设置于该第一基部的一端，且该卡勾部用来卡合于该卡合孔。
4.如权利要求1所述的灯条结构，其中该第一基部的指向相异该第一臂部的指向，且该第一夹持件为一L型结构。
5.如权利要求1所述的灯条结构，其另包含有：
第二夹持件，其设置于该容置空间内相对该第一夹持件的另一端，该第二夹持件包含有：
第二基部，其贴附该壳体内的该底面，该第二基部用来与该第一基部共同承载该发光单元；
第二臂部，其连接于该第二基部，且贴附该壳体内相对该第一侧壁的一第二侧壁；以及
第二限位部，其设置于该第二臂部上，该第二限位部用来止挡该发光单元，用于限制该发光单元相对该第二基部的位移。
6.如权利要求1或5所述的灯条结构，其中该第一夹持件与该第二夹持件由导电材质所组成，且该第一夹持件与该第二夹持件分别用来接触该发光单元的二电极端。
7.如权利要求1所述的灯条结构，其中该第一夹持件另包含有：
抵接部，其设置于该第一基部上，该抵接部用来与该第一限位部共同夹持该发光单元。
8.如权利要求1或7所述的灯条结构，其中该第一限位部与该抵接部分别为一弹性结构。
9.如权利要求1所述的灯条结构，其中该壳体内的该底面形成有一穿孔。
10.如权利要求1所述的灯条结构，其中该第一基部上形成有一破槽，该第一基部通过该破槽区分为多个区段，且各区段用来承载相对应发光单元。
11.如权利要求10所述的灯条结构，其中该壳体包含有一挡块，其设置于该底面上邻近该第一基部的该破槽的位置。
12.一种光源装置，其用来连结于一光学板，该光源装置包含有：
发光单元；以及
灯条结构，其用来固定该发光单元，以将该发光单元所产生的光线传输至该光学板，该灯条结构包含有：
壳体，该壳体内形成有一容置空间，且该容置空间用来容置该发光单元；以及
第一夹持件，其设置于该容置空间内的一端，该第一夹持件包含有：
第一基部，其贴附该壳体内的一底面，该第一基部用来承载该发光单元；
第一臂部，其连接于该第一基部，且贴附该壳体内的一第一侧壁；以及
第一限位部，其设置于该第一臂部上，该第一限位部用来止挡该发光单元，用于限制该发光单元相对该第一基部的位移。
13.如权利要求12所述的光源装置，其中该壳体包含有一限位块，其设置于该第一侧壁上，该限位块用来嵌合于该第一限位部，用于限制该第一限位部的位移。
14.如权利要求12所述的光源装置，其中该壳体内的该底面形成有一卡合孔，该第一夹持件另包含有一卡勾部，其设置于该第一基部的一端，且该卡勾部用来卡合于该卡合孔。
15.如权利要求12所述的光源装置，其中该第一基部的指向相异该第一臂部的指向，且该第一夹持件为一L型结构。
16.如权利要求12所述的光源装置，其中该灯条结构另包含有：
第二夹持件，其设置于该容置空间内相对该第一夹持件的另一端，该第二夹持件包含有：
第二基部，其贴附该壳体内的该底面，该第二基部用来与该第一基部共同承载该发光单元；
第二臂部，其连接于该第二基部，且贴附该壳体内相对该第一侧壁的一第二侧壁；以及
第二限位部，其设置于该第二臂部上，该第二限位部用来止挡该发光单元，用于限制该发光单元相对该第二基部的位移。
17.如权利要求12或16所述的光源装置，其中该第一夹持件与该第二夹持件由导电材质所组成，且该第一夹持件与该第二夹持件分别用来接触该发光单元的二电极端。
18.如权利要求12所述的光源装置，其中该第一夹持件另包含有：
抵接部，其设置于该第一基部上，该抵接部用来与该第一限位部共同夹持该发光单元。
19.如权利要求12或18所述的光源装置，其中该第一限位部与该抵接部分别为一弹性结构。
20.如权利要求12所述的光源装置，其中该壳体内的该底面形成有一穿孔，该光源装置另包含有一散热板，且该穿孔内用来填充散热膏，用于将该发光单元所产生的热量经由该散热膏及该散热板散逸。
21.如权利要求12所述的光源装置，其中该第一基部上形成有一破槽，该第一基部通过该破槽区分为多个区段，且各区段用来承载相对应发光单元。
22.如权利要求21所述的光源装置，其中该壳体包含有一挡块，其设置于该底面上邻近该第一基部的该破槽的位置。
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