TWI442000B - 燈條結構及其光源裝置 - Google Patents

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TWI442000B TW100125430A TW100125430A TWI442000B TW I442000 B TWI442000 B TW I442000B TW 100125430 A TW100125430 A TW 100125430A TW 100125430 A TW100125430 A TW 100125430A TW I442000 B TWI442000 B TW I442000B
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Description

燈條結構及其光源裝置
本發明係有關於一種燈條結構及其光源裝置，尤指一種不需使用表面貼裝技術，藉以降低材料及製程成本的燈條結構及光源裝置。
傳統的燈條機構係利用表面貼裝技術(Surface Mount Technology,SMT)以將發光二極體安裝於基板上。傳統的基板包含有鋁基板與銅箔基板。鋁基板的材料成本及加工費皆非常昂貴，因此適用於高功率的發光二極體之應用上，例如大型尺寸的面板或大型顯示器。銅箔基板(FR4板)的成本較鋁基板便宜許多，其導熱效率不如鋁基板的散熱效率，因此銅箔基板一般係適用於低功率的發光二極體應用。由於鋁基板與銅箔基板皆須使用表面貼裝技術才可將發光二極體固定於其表面上，故傳統燈條機構的製造成本高昂且製程複雜繁瑣，因此，如何設計出一款安裝簡單快速且成本低廉之燈條，即為現今顯示器產業的重點發展目標。
本發明係提供一種不需使用表面貼裝技術，藉以降低材料及製程成本的燈條結構及光源裝置，以解決上述之問題。
本發明之申請專利範圍係揭露一種燈條結構，其包含有一殼體，該殼體內部係形成有一容置空間，且該容置空間用來容置一發光單元。該殼體包含有一卡合部，其係用來卡合於該發光單元之一端，藉以限制該發光單元沿一第一方向之位移，以及一止擋部，其係用來止擋於該發光單元之一側，藉以限制該發光單元沿相異該第一方向之一第二方向之位移。該燈條結構另包含有二導電元件，其係設置於該殼體內部之一底面，該二導電元件分別用來接觸該發光單元之二電極端。
本發明之申請專利範圍另揭露該第一方向係垂直該第二方向。
本發明之申請專利範圍另揭露該殼體另包含有一底座，其係用來承載該發光單元，以及一包覆件，連接於該底座。該絕緣元件設置於該底座之一表面。該容置空間係形成於該底座與該包覆件之間，且該卡合部與該止擋部係設置於該包覆件上。
本發明之申請專利範圍另揭露該底座係為經表面陽極處理之一金屬結構。
本發明之申請專利範圍另揭露該燈條結構另包含有一絕緣元件，其係設置於該導電元件與該殼體之該底座之間。
本發明之申請專利範圍另揭露該絕緣元件係包含有一凸緣部，其係用來隔絕該導電元件與該殼體之該底座。
本發明之申請專利範圍另揭露該絕緣元件係由可彈性變形材料所組成。
本發明之申請專利範圍另揭露該殼體另包含有一導熱部，其係設置於該容置空間之一底面且連接該底座。
本發明之申請專利範圍另揭露該卡合部及該止擋部係與該包覆件為一體成型之設計。
本發明之申請專利範圍另揭露該底座與該包覆件係為一體成型之設計，或該包覆件藉由一鎖固元件與該底座接合。
本發明之申請專利範圍另揭露一種光源裝置，其係用來供應光線至一光學板，該光源裝置包含有一發光單元，以及一燈條結構，其係用來固定該發光單元，該燈條結構包含有一殼體，該殼體內部係形成有一容置空間，且該容置空間用來容置該發光單元。該殼體包含有一卡合部，其係用來卡合於該發光單元之一端，藉以限制該發光單元沿一第一方向之位移，以及一止擋部，其係用來止擋於該發光單元之一側，藉以限制該發光單元沿相異該第一方向之一第二方向之位移。該燈條結構另包含有二導電元件，其係設置於該殼體內部之一底面。該二導電元件分別用來接觸該發光單元之二電極端。
本發明不需使用傳統的表面貼裝技術即可將發光二極體穩定設置於燈條結構上。本發明之燈條結構及光源裝置的結構簡單、組裝容易，不但可有效節省材料成本與製程成本，且無損於發光二極體之光學效能與散熱效率，可適用於側入式背光模組及直下式背光模組。
請參閱第1圖與第2圖，第1圖與第2圖分別為本發明實施例之一光源裝置10於不同應用模式之示意圖。光源裝置10可依據設計需求搭配一相對應光學板12，以應用於液晶面板或液晶顯示器。如第1圖所示，光源裝置10係設置於光學板12(例如一導光板)之旁側，以形成側入式背光模組。如第2圖所示，光源裝置10係排列設置於光學板12(例如一擴散板)之底部，以形成直下式背光模組。光源裝置10包含有複數個發光單元14與一燈條結構16。發光單元14可為一發光二極體，燈條結構16係用來固定該複數個發光二極體，以將該複數個發光二極體所產生之光線傳遞至光學板12而組成背光模組。
請參閱第3圖與第4圖，第3圖為本發明第一實施例之燈條結構16之外觀示意圖，第4圖為本發明第一實施例之燈條結構16之剖視圖。燈條結構16包含有一殼體18及二導電元件20。導電元件20係設置於殼體18內部之底面，其係用來接觸各發光單元14之正極端與負極端，以使複數個發光單元14可以並聯方式組合在一起。另一方面，為了減少材料處理時程與提高發光單元14之接合穩定，燈條結構16另可包含有二絕緣元件22，其係分別設置於殼體18與相對應導電元件20之間。由於絕緣元件22可有效隔絕殼體18與導電元件20間之電性導通，故殼體18可由未經表面陽極處理之鋁擠基材所組成，因此具有製造成本低廉及散熱效率較佳之優點。此外，絕緣元件22可由彈性變形材料所組成，例如橡膠，絕緣元件22因材料變形所產生之彈性恢復力可用來輔助發光單元14緊密卡合於殼體18內。
此外，殼體18包含有一底座24、二包覆件26、二卡合部28、二止擋部30及一導熱部32。底座24係用來承載發光單元14，且絕緣元件22設置於底座24之表面，用以隔絕底座24及導電元件20間的電性導通；兩個包覆件26係分別連接於底座24之兩端，且兩個包覆件26與底座24之間形成有一容置空間181，用以容置發光單元14；卡合部28與止擋部30係分別設置於包覆件26上鄰近容置空間181之一端。兩個卡合部28同時用來卡合發光單元14之一上表面，藉以限制發光單元14沿一第一方向D1(Z軸方向)之位移；兩個止擋部30分別用來止擋於發光單元14之左、右兩側，藉以限制發光單元14沿相異第一方向D1之一第二方向D2(X軸方向)之位移。兩導電元件20之間可藉由導熱部32之隔絕而不會互相接觸。一般來說，第一方向D1係垂直於第二方向D2，如第3圖所示，使用者可將複數個發光單元14沿著Y軸方向推入至殼體18內，且殼體18利用卡合部28與止擋部30分別限制各發光單元14沿著Z軸方向(第一方向D1)與X軸方向(第二方向D2)之位移，以形成光源裝置10。
如第3圖所示，底座24與包覆件26可選擇性地為兩個獨立構件，並藉由複數個鎖固元件36相互接合，例如螺絲或螺栓，以達到組裝簡易快速之目的。包覆件26可選擇性地由金屬材質或非導體材質所組成，例如鋁金屬或塑膠材料；底座24則可由經陽極處理之金屬材質所組成，例如經表面陽極處理之鋁擠基材，此時導電元件20可直接貼附於殼體18內部之底面，意即導電元件20可設置於底座24上，藉以導通電路並利用底座24之金屬材質提供較佳的散熱效率。另一方面，卡合部28與止擋部30可與包覆件26為一體成型之設計，且包覆件26另可以一體成型之方式連接於底座24。由於本發明之燈條結構16之殼體18具有單一方向性的結構特徵，故殼體18可以鋁擠型製程以一體成型技術製作而成，意即底座24、包覆件26、卡合部28、止擋部30及導熱部32係為一體成型，藉以有效降低製造成本。再者，導熱部32係位於兩導電元件20之間，其係設置於底座24(容置空間181之底面)上。使用者可於各發光單元14與導熱部32之間的空隙填充散熱膏，以使發光單元14所產生之熱量可經由該散熱膏傳導至殼體18而散逸，故可提高燈條結構16之散熱效率及延長發光單元14之使用壽命。
請參閱第5圖與第6圖，第5圖為本發明第二實施例之燈條結構16之外觀示意圖，第6圖為本發明第二實施例之燈條結構16之剖視圖。第二實施例中與第一實施例相同編號之元件具有相同結構與功能，故於此不再詳述。第二實施例與第一實施例之差異在於，第二實施例之絕緣元件34可包含有一凸緣部341。凸緣部341可用來防止導電元件20之側邊與底座24之內側壁接觸，以更完整地包覆導電元件20。由於導電元件20係設置於殼體18之容置空間181內，為了避免各導電元件20因未確實黏貼於相對應絕緣元件22所產生之滑移，而接觸到殼體18發生短路，第二實施例之絕緣元件34係設計為一L型結構，該L型結構可確實隔絕於殼體18與導電元件20的底面及側表面之間，故可有效防止光源裝置10因短路而損毀。
綜上所述，本發明之燈條結構及其光源裝置係將發光單元安裝於鋁擠型殼體內。鋁擠型殼體可區分為底座、包覆件、卡合部、止擋部及導熱部，其係分別具有承載、限位及散熱之功能，且座、包覆件、卡合部、止擋部及導熱部可為一體成型之設計。殼體內可設置兩條導電元件，其係分別電接觸各發光單元之正極端與負極端以形成一並聯電路。燈條結構之絕緣元件除了用來隔絕導電元件與殼體間之電性導通以防止短路外，還可藉由其可彈性變形之特性，自各發光單元之底端施加一向上的彈性恢復力，以使發光單元可與殼體緊密卡合。此外，本發明之絕緣元件可依據殼體內部之容置空間與導電元件的配置關係設計成相對應形狀，例如薄片狀或L型結構，以確保絕緣元件可有效預防導電元件與殼體接觸而發生短路。
相較於先前技術，本發明不需使用傳統的表面貼裝技術即可將發光二極體穩定設置於燈條結構上。本發明之燈條結構及光源裝置的結構簡單、組裝容易，不但可有效節省材料成本與製程成本，且無損於發光二極體之光學效能與散熱效率，可適用於側入式背光模組及直下式背光模組。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10．．．光源裝置
12．．．光學板
14．．．發光單元
16．．．燈條結構
18．．．殼體
181．．．容置空間
20．．．導電元件
22．．．絕緣元件
24．．．底座
26．．．包覆件
28．．．卡合部
30．．．止擋部
32．．．導熱部
34．．．絕緣元件
341．．．凸緣部
36．．．鎖固元件
D1．．．第一方向
D2．．．第二方向
第1圖與第2圖分別為本發明實施例之光源裝置於不同應用模式之示意圖。
第3圖為本發明第一實施例之燈條結構之外觀示意圖。
第4圖為本發明第一實施例之燈條結構之剖視圖。
第5圖為本發明第二實施例之燈條結構之外觀示意圖。
第6圖為本發明第二實施例之燈條結構之剖視圖。
16．．．燈條結構
18．．．殼體
181．．．容置空間
20．．．導電元件
22．．．絕緣元件
24．．．底座
26．．．包覆件
28．．．卡合部
30．．．止擋部
32．．．導熱部
36．．．鎖固元件
D1．．．第一方向
D2．．．第二方向

Claims (18)

  1. 一種用來固定一發光單元之燈條結構，其包含有：一殼體，該殼體內部係形成有一容置空間，該容置空間用來容置該發光單元，該殼體包含有：一底座，其係用來承載該發光單元；一包覆件，連接於該底座，該容置空間係形成於該底座與該包覆件之間；一卡合部，設置於該包覆件上，其係用來卡合於該發光單元之上端且與該底座共同夾持該發光單元，藉以限制該發光單元沿一第一方向之位移；以及一止擋部，設置於該包覆件上，其係用來止擋於該發光單元之一側，藉以限制該發光單元沿相異該第一方向之一第二方向之位移；以及二導電元件，其係設置於該底座，該二導電元件分別用來接觸該發光單元之二電極端。
  2. 如請求項1所述之燈條結構，其中該第一方向係垂直該第二方向。
  3. 如請求項1所述之燈條結構，其中該底座係為經表面陽極處理之一金屬結構。
  4. 如請求項1所述之燈條結構，其中該燈條結構另包含有一絕緣元件，其係設置於該導電元件與該殼體之該底座 之間。
  5. 如請求項4所述之燈條結構，其中該絕緣元件係包含有一凸緣部，其係用來隔絕該導電元件與該殼體之該底座。
  6. 如請求項4所述之燈條結構，其中該絕緣元件係由可彈性變形材料所組成。
  7. 如請求項1所述之燈條結構，其中該殼體另包含有：一導熱部，其係設置於該容置空間之一底面且連接該底座。
  8. 如請求項1所述之燈條結構，其中該卡合部及該止擋部係與該包覆件為一體成型之設計。
  9. 如請求項1所述之燈條結構，其中該底座與該包覆件係為一體成型之設計，或該包覆件藉由一鎖固元件與該底座接合。
  10. 一種光源裝置，其係用來供應光線至一光學板，該光源裝置包含有：一發光單元；以及一燈條結構，其係用來固定該發光單元，該燈條結構包含有：一殼體，該殼體內部係形成有一容置空間，該容置空間用來容置該發光單元，該殼體包含有：一底座，其係用來承載該發光單元；一包覆件，連接於該底座，該容置空間係形成於該底座與該包覆件之間； 一卡合部，設置於該包覆件上，其係用來卡合於該發光單元之上端且與該底座共同夾持該發光單元，藉以限制該發光單元沿一第一方向之位移；以及一止擋部，設置於該包覆件上，其係用來止擋於該發光單元之一側，藉以限制該發光單元沿相異該第一方向之一第二方向之位移；以及二導電元件，其係設置於該底座，該二導電元件分別用來接觸該發光單元之二電極端。
  11. 如請求項10所述之光源裝置，其中該第一方向係垂直該第二方向。
  12. 如請求項10所述之光源裝置，其中該底座係為經表面陽極處理之一金屬結構。
  13. 如請求項10所述之光源裝置，其中該燈條結構另包含有一絕緣元件，其係設置於該導電元件與該殼體之該底座之間。
  14. 如請求項13所述之光源裝置，其中該絕緣元件係包含有一凸緣部，其係用來隔絕該導電元件與該殼體之該底座。
  15. 如請求項13所述之光源裝置，其中該絕緣元件係由可彈性變形材料所組成。
  16. 如請求項10所述之光源裝置，其中該殼體另包含有一 導熱部，其係設置於該容置空間之一底面且連接該底座。
  17. 如請求項10所述之光源裝置，其中該卡合部及該止擋部係與該包覆件為一體成型之設計。
  18. 如請求項10所述之光源裝置，其中該底座與該包覆件係為一體成型之設計，或該包覆件藉由一鎖固元件與該底座接合。
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