背光模块及其多灯管驱动电路以及组装背光模块的方法

专利名称：背光模块及其多灯管驱动电路以及组装背光模块的方法
技术领域：
本发明关于 一种背光模块及其多灯管驱动电路以及组装背光模块的方 法，且特别关于一种釆用嵌入式灯管的背光模块及其多灯管驱动电路以及组 装背光模块的方法。
背景技术：
请参照图1A及图IB,图1A所示为传统的背光模块的电路图，图IB 所示为图1A的背光模块的结构示意图。如图1A所示，背光模块100包括 多灯管驱动电路IIO及具有多个灯管L的灯管组120，灯管L例如为冷阴极 焚光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)。此外，多灯管驱动电路 IIO设置在图IB的控制电路板110，，控制电路板IIO，设置在背光模块100 的底座(未示出)的背面，而灯管组120则设置在底座中与背面相对的底面。
多灯管驱动电路110包括脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)控 制器lll、全桥开关单元112、高压变压器113及反馈电路114等。PWM控 制器lll控制全桥开关单元112产生交流信号，并经由高压变压器113转换 为高压高频的驱动信号S。接着，驱动信号S即通过图IB的多組连接器130 与高压线150传送至与灯管组120中各灯管L耦接的多个连接器140，然后 再从各灯管L的高压端来驱动其发光。其中，高压变压器113的数量视所采 的如一推二或一推四等结构而定。反馈电路114例如使用二极管及电阻来检 测管电流。
然而，随着显示器尺寸加大，使灯管组120中灯管L的数量同时增加以 提高背光模块100的背光亮度时，连接器130及140与高压线150亦必须对 应灯管L的数量而增加，如图1B所示；且高压变压器113也需增加个数。 如此一来，成本将相对提高外，连接器及高压线材对信号造成的可能误差也 会增加。此外，灯管L一般以焊锡来与连接器140及高压线150作固接，亦 使得背光模块100组装时的繁复度无法有效减少，当灯管L数量增加时，对 人力及组装工时更形成莫大负担。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种背光模块及其多灯管驱动电路 以及组装背光模块的方法。本发明的背光模块中，灯管组可较传统的方式更 简易地设置在底座上，且同时省去大量连接器及高压线材的使用。此外，多 灯管驱动电路中也可仅使用一至二个变压器来驱动灯管组。如此一来，背光 模块的制造成本及工时还有线路繁复度将有效减少，进而提高市场竟争力。
根据本发明的目的，提出一种背光模块，包括底座、分流电路板、电路 板以及数个灯管。分流电路板及电路板设置在底座，且分流电路板的数个连 接件与电路板的数个连接件相互对应。数个灯管耦接在分流电路板及电路板 之间，且各灯管的二端分别卡合在分流电路板中对应的连接件及电路板中对 应的连接件。
根据本发明的目的，提出一种组装背光模块的方法。首先，提供一底座。 接着，设置第一电路板及第二电路板于底座，使得第一电路板的数个连接件 与第二电路板的数个连接件相互对应。最后，放置数个灯管在二电路板之间，
使各灯管的二端分别与第 一 电路板中对应的连接件及第二电路板中对应的 连接件卡合。
根据本发明的目的，提出一种多灯管驱动电路，用以驱动数个灯管。多 灯管驱动电路包括电路板、变压器以及分流电路板。变压器的二次侧是经由 电路板耦接此些灯管的数个第一端。此些灯管耦接在分流电路板及电路板之 间。分流电路板包括数个分流变压器，各分流变压器的一次侧的绕线数及二 次侧的绕线数实质上相同。此些分流变压器的一次侧耦接此些灯管的数个第 二端，此些分流变压器的二次侧串接形成一回路。
根据本发明的目的，提出一种多灯管驱动电路，用以驱动第一灯管、第 二灯管、第三灯管及第四灯管。多灯管驱动电路包括第一变压器、第二变压 器、第一分流变压器以及第二分流变压器。第一变压器的二次侧耦接第一灯 管的第一端及第三灯管的第一端。第二变压器及第一变压器的二次侧的电压 极性相反，且第二变压器的二次侧耦接第二灯管的第一端及第四灯管的第一 端。第 一分流变压器的一次侧耦接第 一灯管的第二端及第二灯管的第二端。 第二分流变压器的一次侧耦接第三灯管的第二端及第四灯管的第二端，且第 一分流变压器及第二分流变压器的一次侧的绕线数及二次侧的绕线数实质 上相同。第一分流变压器及第二分流变压器的二次侧串接形成一回路。
根据本发明的目的，提出一种多灯管驱动电路，用以驱动第一灯管、第 二灯管、第三灯管及第四灯管。多灯管驱动电路包括变压器、第一分流变压 器以及第二分流变压器。变压器的二次侧具有第一端点及第二端点，第一端 点耦接第一灯管的第一端及第三灯管的第一端，第二端点耦接第二灯管的第 一端及第四灯管的第一端。第一分流变压器的一次侧耦接第一灯管的第二端 及第二灯管的第二端。第二分流变压器的一次侧耦接第三灯管的第二端及第 四灯管的第二端，且第 一分流变压器及第二分流变压器的 一次侧的绕线数及 二次侧的绕线数实质上相同。第一分流变压器及该第二分流变压器的二次侧 串接形成一回路。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实
施例，并配合附图，作详细说明如下


图1A所示为传统的背光模块的电路图。
图1B所示为图1A的背光模块的结构示意图。
图2所示为依照本发明优选实施例的背光模块的结构俯视图。
图3所示为图2的背光模块在虚线框A中的部分结构示意图。
图4A所示为图3的连接件231及灯管L的示意图。
图4B所示为图4A的金属件的示意图。
图5所示为依照本发明优选实施例的组装背光模块的方法流程图。
图6所示为依照本发明优选实施例的多灯管驱动电路的第一种电路图。
图7所示为依照本发明优选实施例的多灯管驱动电路的第二种电路图。
主要组件符号说明
100、 200:背光模块
110、 600、 700:多灯管驱动电路
110':控制电路板
111:脉宽调制控制器
112:全桥开关单元
113:高压变压器
114:反4t电路 120:灯管组 130、 140:连接器
150高压线
210底座
211定位结构
212限制才反
230电路板
231、 251:连接件
231a:本体
231b:金属片
232:板体
250:分流电路板
610:第一变压器
620:第二变压器
630、 720:第一分流变压器
640、 730:第二分流变压器
710:变压器
L、 L1 L4:灯管
11:管体端部
12:导体端部
T:导线
tl:延伸部
t2:固定部
C:卡槽
CI:管体卡合部
C2:导体卡合部
Cs:谐振电容
Dl、 D2: 二极管
R:电阻
SI:底面
具体实施例方式
请参照图2，其所示为依照本发明优选实施例的背光模块的结构俯视图。
如图2所示，背光模块200包括底座210、分流电路板230、电路板250以 及多个灯管L。分流电路板230及电路板250设置在底座210的底面Sl,且 分流电路板230的数个连接件231与电路板250的数个连接件251相互对应。 灯管L耦接在分流电路板230及电路板250之间，且各灯管L的二端分别卡
请参照图3,其所示为图2的背光模块在虚线框A中的部分结构示意图。 图3是以分流电路板230的该侧作说明，相对另 一侧的电路板250的机构设 计相同，底下遂不赘述。如图3所示，分流电路板230的板体232垂直于底 面Sl，且分流电路板230上各连接件231分别设置在底座210上对应的定 位结构211。多个定位结构211例如以一体成型的方式排列在底面Sl的两侧 (如图2所示)，且各定位结构211的两限制板212的间距搭配连接件231 的尺寸，使得置入定位结构211的连接件231可被两限制板212定位。此时， 分流电路板230的板体232抵贴两限制板212的侧缘。
请参照图4A及图4B,图4A所示为图3的连接件231及灯管L的示意 图，图4B所示为图4A的金属件的示意图。连接件231包括本体231a及金 属片231b (如斜线所示)，且本体231a具有一-^槽C。本体231a例如为塑 料材质，卡槽C则对应灯管L的管体端部11及导体端部12设计成具有管体 卡合部Cl及导体卡合部C2。搭配导体卡合部C2的结构的金属片231b (如 图4B所示)铺设在导体卡合部C2。两卡合部Cl及C2采漏弧式结构，且 优选地分别与管体端部11及导体端部12的直径相同。借此，灯管L的管体 端部11及导体端部12分别卡合在两卡合部Cl及C2而不会发生脱离情形， 而导体端部12同时^C导体卡合部C2中的金属片231b夹置，达成电性连接 的效果。
此外，金属片231b具有延伸部tl，连接件231在本体231a上更具有固 定部t2。如图3所示，延伸部tl是以焊接方式耦接板体232上的导线T，使 得灯管L的导体端部L2再经由金属片231b的延伸部tl而电性连接导线T。 固定部t2则为一般焊接材料如焊锡等，用以将本体231a固定在分流电路板 230的板体232上。如此一来，当灯管L的另一端亦卡合在电路板250中对 应的连接件251的卡槽C时，灯管L即稳固地耦接在分流电路板230及电路
板250之间，且设置在底座210背面的高压变压器(未示出)或分流电路板
的导线T来进行灯管L的相关驱动控制。
请参照图5，其所示为依照本发明优选实施例的组装背光模块的方法流 程图。如图5所示，首先，进入步骤510,提供一底座。底座一般为金属材 质，可一体成型出所需的结构部件，如上述的定位结构211。
接着，在步骤520中，设置第一电路板及第二电路板于底座，使得第一 电路板的数个连接件与第二电路板的数个连接件相互对应。第一及第二电路 板例如为前述分别具有连接件231及531的分流电路板230及电路板250， 并以如图2及图3所示的方式，将各连接件231及251置入对应的定位结构 211。借此，两电路板即定位在底座上，且板体4皮此相对并垂直于底座的底 面。而两两对应的连接件231及251即可以前述的卡槽设计来分别固定灯管 L的两端。
最后，在步骤530中，放置数个灯管在二电路板之间，使各灯管的二端 分别与第 一电路板中对应的连接件及第二电路板中对应的连接件卡合。在本 实施例中，步骤530还包括首先，放置各灯管的二端在对应的连接件的卡 槽上。亦即，如图4A所示，两卡合部Cl及C2在本体231a上的开口缝隙 分别略小于管体卡合部11及导体卡合部12的直径，在未施以灯管L外力下， 灯管L的二端可分别置在对应的卡槽C的开口缝隙上。
然后，压入各灯管L的二端在对应的卡槽C内，使得导体端部12被金 属片231b夹置。以图4A为例，即利用本体231a的材质挠性将管体端部11 及导体端部12自卡槽C的开口缝隙同时分别压入管体卡合部Cl及导体卡合 部C2，而完成如图3所示的灯管L与连接件231的卡合样态。每根灯管L 的二端均进行相同的卡合动作后，即可得如图2所示的组装后的背光模块。
由上可知，利用嵌在底座上的两电路板及其多个连接件，不但可有效固 定灯管，且省去大量传统的所使用的连接器及高压线材即可进行灯管的驱动 控制。组装时的繁复度亦较传统的大幅降低，有效减少制造工时。底下兹列 举利用上述机构设计下，背光模块200中的多灯管驱动电路其可能的电路实 施结构。
请参照图6，其所示为依照本发明优选实施例的多灯管驱动电路的第一 种电路图。多灯管驱动电路600包括第一变压器610、第二变压器620、第一分流变压器630以及第二分流变压器640。第一变压器610的二次侧耦接 第一灯管L1的第一端及第三灯管L3的第一端。此外，第二变压器620及第 一变压器610的二次侧的电压极性相反，第二变压器620的二次侧则耦接第 二灯管L2的第一端及第四灯管L4的第一端。第一及第二变压器610及620 设置在图2的底座210的背面。
第一分流变压器630的一次侧耦接第一灯管Ll的第二端及第二灯管L2 的第二端。第二分流变压器640的一次侧耦接第三灯管L3的第二端及第四 灯管L4的第二端，且第一分流变压器630及第二分流变压器640的一次侧 的绕线数及二次侧的绕线数实质上相同。此外，第一分流变压器630及第二 分流变压器640的二次侧串接形成一回路，并产生反馈信号至与第一及第二 变压器610及620同样设置在底座210背面的PWM控制器(未示出)。
其中，四灯管L1 L4的高压端及低压端利用前述的连接件设计分别耦接 于电路板250及分流电路板230。第一及第二变压器610及620是经由电路 板250来电性连接四灯管L1 L4，并自高压端进行灯管的驱动控制。第一及 第二分流变压器630及640与其它反馈组件则设置在分流电路板230上，并 电性连接四灯管L1 L4的低压端来作管电流的平衡控制。借此，分流电路板 230上的电子组件无高压耐压的问题，且仅使用两个变压器来驱动灯管。
请参照图7，其所示为依照本发明优选实施例的多灯管驱动电路的第二 种电路图。与图6不同之处在于，多灯管驱动电路700仅使用单一变压器710 来驱动四灯管L1 L4。两个分流变压器720及730则同样设置在耦接灯管低 压端的分流电路板230上。当然，本发明所属技术领域中普通技术人员亦可 以明了，利用前述的可嵌入底座的两电路板及其连接件的设计下，多灯管驱 动电路并不局限于上述图6及图7所示。
本发明上述优选实施例所公开的背光模块及其多灯管驱动电路以及组 装背光模块的方法，是利用两电路板上多个连接件的设计，使灯管可稳固地 卡合在连接件中而相当简易地耦接在两电路板之间，然后再经由两电路板自 灯管的两端来进行相关的驱动及平衡控制。借此，不但省去传统的大量线材 及连接器，背光模块的组装效率亦较传统的方式大幅提高。此外，驱动用的 高压变压器数量亦仅需一至二颗，分流电路板上耦接灯管低压端的分流变压 器亦无高压耐压的问题，可延长其使用寿命。如此一来，背光模块的制造成 本还有因线路繁复度产生的误差将有效减少，进而提高市场竟争力。
综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定 本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范 围内，当可作各种更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所 界定者为准。
权利要求
1.一种背光模块，包括一底座；一分流电路板及一电路板，设置在该底座，且该分流电路板的多个连接件与该电路板的多个连接件相互对应；以及多个灯管，耦接在该分流电路板及该电路板之间，且各该灯管的二端分别卡合在该分流电路板中对应的该连接件及该电路板中对应的该连接件。
2. 根据权利要求1所述的背光模块，其中各该灯管为一冷阴极荧光灯管。
3. 根据权利要求1所述的背光模块，其中该底座还包括多个定位结构， 各该连接件设置在对应的该定位结构内。
4. 根据权利要求1所述的背光模块,其中各该连接件包括一本体及一金 属片，该本体具有一卡槽，该金属片铺设于该卡槽。
5. 根据权利要求4所述的背光模块，其中各该灯管的各该二端包括一管 体端部及一导体端部，该卡槽具有一管体卡合部及一导体卡合部，该金属片 铺设在该导体卡合部，该管体端部卡合在对应的该管体卡合部，该导体端部 卡合在对应的该导体卡合部而被该金属片夹置。
6. 根据权利要求4所述的背光模块，其中该金属片具有一延伸部，该延 伸部焊接在对应的该分流电路板或该电路板。
7. 根据权利要求4所述的背光模块，其中各该连接件还包括一固定部， 用以固定该本体在对应的该分流电路板或该电路板。
8. —种组装一背光模块的方法，包括(a) 提供一底座；(b) 设置一第一电路板及一第二电路板于该底座，使得该第一电路板的多 个连接件与该第二电路板的多个连接件相互对应；以及(c) 放置多个灯管在该二电路板之间，使各该灯管的二端分别与该第一电 路板中对应的该连接件及该第二电路板中对应的该连接件卡合。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中各该连接件包括一本体及一金属 片，该本体具有一卡槽，该金属片铺设在该卡槽，各该灯管的各该二端包括 一导体端部，该步骤(c)包括(cl)》文置各该灯管的各该二端在对应的该连4妄件的该卡槽上；以及 (c2)压入各该灯管的各该二端在对应的该卡槽内，使得该导体端部被该 金属片夹置。
10. 根据权利要求8所述的方法，其中在该步骤(a)中，该底座还包括多 个定位结构，该步骤(b)包括(bl)设置各该连接件在对应的该定位结构内，使得该第一电路板及该第 二电路才反定位在该底座上。
11. 一种多灯管驱动电路，用以驱动多个灯管，该多灯管驱动电路包括 一电路板及一变压器，该变压器的二次侧是经由该电路板耦接该些灯管的多个第一端；以及一分流电路板，该些灯管耦接在该分流电路板及该电路板之间，且该分 流电路板包括多个分流变压器，各该分流变压器的一次侧的绕线数及二次侧 的绕线数实质上相同，该些分流变压器的一次侧耦接该些灯管的多个第二 端，该些分流变压器的二次侧串接形成一回路。
12. 根据权利要求11所述的多灯管驱动电路，其中各该灯管为一冷阴极 荧光灯管。
13. 根据权利要求11所述的多灯管驱动电路，其中该分流电路板包括多 个连接件，各该连接件卡合对应的该灯管的该第二端。
14. 根据权利要求13所述的多灯管驱动电路，其中各该连接件包括一本 体及一金属片，该本体具有一卡槽，该金属片铺设在该卡槽。
15. 根据权利要求14所述的多灯管驱动电路，其中各该灯管的该第二端 包括一管体端部及一导体端部，该卡槽具有一管体卡合部及一导体卡合部， 该金属片铺设在该导体卡合部，该管体端部卡合在该管体卡合部，该导体端 部卡合在该导体卡合部而被该金属片夹置。
16. 根据权利要求14所述的多灯管驱动电路，其中该金属片具有一延伸 部，该延伸部焊接在该分流电路板。
17. 根据权利要求14所述的多灯管驱动电路，其中各该连接件还包括一 固定部，用以固定该本体在该分流电路板。
18. —种多灯管驱动电路，用以驱动一第一灯管、 一第二灯管、 一第三 灯管及一第四灯管，该多灯管驱动电路包括一第一变压器，该第一变压器的二次侧耦接该第一灯管的一第一端及该第三灯管的一第一端；一第二变压器，该第二变压器及该第一变压器的二次侧的电压极性相 反，且该第二变压器的二次侧耦接该第二灯管的一第一端及该第四灯管的一第一端；一第一分流变压器，该第一分流变压器的一次侧耦接该第一灯管的一第 二端及该第二灯管的一第二端；以及一第二分流变压器，该第二分流变压器的一次侧耦接该第三灯管的一第 二端及该第四灯管的一第二端，且该第一分流变压器及该第二分流变压器的 一次侧的绕线数及二次侧的绕线数实质上相同，该第一分流变压器及该第二 分流变压器的二次侧串接形成一回路。
19. 根据权利要求18所述的多灯管驱动电路，还包括一分流电路板，该 第一分流变压器及该第二分流变压器设置在该分流电路板上，且该第一至第 四灯管耦接在该分流电路板上。
20. 根据权利要求19所述的多灯管驱动电路，还包括一电路板，该第一 至第四灯管耦接在该分流电路板与该电3各板之间。
21. —种多灯管驱动电路，用以驱动一第一灯管、 一第二灯管、 一第三 灯管及一第四灯管，该多灯管驱动电路包括一变压器，该变压器的二次侧具有一第一端点及一第二端点，该第一端 点耦接该第一灯管的一第一端及该第三灯管的一第一端，该第二端点耦接该 第二灯管的一第一端及该第四灯管的一第一端；一第一分流变压器，该第一分流变压器的一次侧耦接该第一灯管的一第 二端及该第二灯管的一第二端；以及一第二分流变压器，该第二分流变压器的一次侧耦接该第三灯管的一第 二端及该第四灯管的一第二端，且该第一分流变压器及该第二分流变压器的 一次侧的绕线数及二次侧的绕线数实质上相同，该第一分流变压器及该第二 分流变压器的二次侧串接形成一回路。
22. 根据权利要求21所述的多灯管驱动电路，还包括一分流电路板，该 第一分流变压器及该第二分流变压器设置在该分流电路板上，且该第一至第 四灯管耦接在该分流电路板上。
23. 根据权利要求22所述的多灯管驱动电路，还包括一电路板，该第一 至第四灯管耦接在该分流电路板与该电路板之间。
全文摘要
一种背光模块包括底座、分流电路板、电路板以及数个灯管。分流电路板及电路板设置在底座，且分流电路板的数个连接件与电路板的数个连接件相互对应。数个灯管耦接在分流电路板及电路板之间，且各灯管的二端分别卡合在分流电路板中对应的连接件及电路板中对应的连接件。
文档编号G02F1/13GK101169545SQ20061013744
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月25日 优先权日2006年10月25日
发明者李建青, 林朝荣 申请人:达方电子股份有限公司