CN101105601A - 背光模块及应用其的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种背光模块及应用其的液晶显示装置。背光模块包括一光源、一框架、一第一扩散片材及一第二扩散片材。光源用以射出一光线。框架具有一底板及一侧板。侧板及底板限定一容置空间，其中光源系设置于容置空间中。第一扩散片材设置于容置空间中，并位于光源的上方。第二扩散片材设置于第一扩散片材远离底板的一侧，其中第一扩散片材与第二扩散片材实质上相互分离。光线穿越第一扩散片及第二扩散片后，出射背光模块。

Description

背光模块及应用其的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种背光模块及应用其的液晶显示装置，特别是涉及一种含有两组扩散片材的背光模块及应用其的液晶显示装置。

背景技术

随着液晶显示器(liquid crystal display，LCD)制作技术快速的进步，以及其具备有轻薄、省电及无辐射线等优点，使得液晶显示器大量地被应用于个人数字助理器(personal digital assistant，PDA)、笔记型计算机、数字相机、数字摄录像机、移动电话、计算机屏幕及液晶电视等各式电子产品中。但由于液晶显示器中的液晶显示面板为非自发光性的显示面板，需要借助背光模块(black light module)所提供的光源才能产生显示的功能。尤其是大尺寸的液晶显示器，其搭配直下式背光模块最适合，至于传统的直下式背光模块的结构在此附图说明如下。

请参照图1，其绘示的是传统的直下式背光模块的部分结构的示意图。背光模块100包括一框架30、一发光二极管模块(light emitting diodemodule，LED module)15、一反射片21、一扩散片组22及至少一支撑结构10，支撑结构10为一体成型的结构。框架30具有一底板30a、一侧板30b及一顶板30c，侧板30b连接底板30a及顶板30c，侧板30b及底板30a限定一容置空间30d。发光二极管模块15以位于容置空间30d中的方式设置在底板30a上，并具有一发光面15a。支撑结构10的底端固定于底板30a上，以站立在容置空间30d中。支撑结构10的侧面具有相互隔开的上凸块11及下凸块12，上凸块11及下凸块12之间的距离刚好等于反射片21的厚度，上凸块11可以是具有弹性的倒角结构。反射片20以被支撑结构10及发光面15a贯穿的方式设置于容置空间30d中，使得反射片20被上凸块11及下凸块上下夹住，且被发光二极管模块15所支撑。如此一来，反射片21可以位于底板30a的上方，用以反射发光二极管模块15从发光面15a射出的光线L。

当支撑结构10连接反射片21时，首先，将反射片21的贯孔对准支撑结构10的顶端。接着，将反射片21沿着支撑结构10往下滑。然后，以一外力挤压上凸块11，让反射片20可以通过。因此，反射片21可以继续下滑而穿越上凸块11，并落到上凸块11及下凸块12之间。当外力一释放后，上凸块11将恢复原状而与下凸块12上下夹持反射片21。若要分离反射片21及支撑结构10时，首先，以外力挤压上凸块11，让反射片21可以通过。接着，将反射片21往上滑动。当反射片21通过上凸块11后，即可移除外力，使上凸块11恢复原状。只要继续将反射片21往上滑动，便可完全分离反射片21及支撑结构10。

再者，扩散片组22是由一个或两个扩散片所组成。扩散片组22设置于发光二极管模块15上方处，并通过支撑结构10的顶端所支撑。发光二极管模块15射出一光线L后，光线L经由扩散片模块22一次扩散后，形成一面光源。

然而，在组装支撑结构10及反射片21时，需以一足够的外力挤压上凸块11，使反射片21穿越上凸块11。如此的组装方式，显得相当麻烦。虽然在此以一支撑结构10举例说明，但实际上背光模块100通常以数个相互隔开的支撑结构10支撑反射片21。在组装反射片21的过程中，需要将反射片21以整面直上或直下的方式同时穿越所有支撑结构10上的上凸块11，方可组装或分离反射片21及支撑结构10。因此，在组装流程上，更加复杂。

另外，为使得反射片21能够穿越上凸块11，上凸块11不能太过于凸出。因此，当背光模块100倒置时，上凸块11无法像下凸块12一样能够支撑住反射片21。因此，导致上凸块11容易产生结构损坏的问题，进而造成反射片21与支撑结构10分离的现象。

此外，由于发光二极管模块15的点光源仅经由扩散片组22一次扩散成面光源，发光二极管模块15与扩散片组22之间需要有一定的距离。且传统的背光模块100以支撑结构10的顶端支撑扩散片组22的设计，使得背光模块100并需具有相当程度的厚度，以达成所需要的扩散效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种背光模块及应用其的液晶显示装置，其设置两组分隔的扩散片材且搭配活动式支撑机构的设计。可以提高光线扩散的效率并缩小背光模块的厚度，更提高光学膜片组装于背光模块中的便利性。

根据本发明的一目的，提出一种背光模块，包括一光源、一框架、一第一扩散片材及一第二扩散片材。光源用以射出一光线。框架具有一底板及一侧板，侧板及底板限定一容置空间，其中光源设置于容置空间中。第一扩散片材设置于容置空间中，并位于光源的上方。第二扩散片材设置于第一扩散片材远离底板的一侧，其中第一扩散片材与第二扩散片材实质上相互分离。光线穿越第一扩散片材及第二扩散片材后，出射背光模块。

根据本发明的再一目的，提出一种液晶显示装置，包括一背光模块、及一液晶显示模块。背光模块包括一光源、一框架、一第一扩散片材及一第二扩散片材。光源用以射出一光线。框架具有一底板及一侧板，侧板及底板限定一容置空间，其中光源设置于容置空间中。第一扩散片材设置于容置空间中，并位于光源的上方。第二扩散片材设置于第一扩散片材远离底板的一侧，其中第一扩散片材与第二扩散片材实质上相互分离。光线穿越第一扩散片材及第二扩散片材后，出射背光模块。液晶显示模块设置于背光模块射出光线的一侧，以接受来自背光模块的光线而得以显示影像。

为了让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为传统的直下式背光模块的部分结构的示意图；

图2为本发明的实施例一的背光模块的部分结构的示意图；

图3A为本发明的支撑机构的分解示意图；

图3B为图3A中支撑机构的组合示意图；

图3C为图3A中支撑机构的第一夹持端与第二夹持端的体示意图；

图4为本发明的实施例二的背光模块的部分结构的示意图；

图5为本发明的实施例三背光模块的部分结构的示意图；

图6为本发明的实施例四的背光模块的部分结构的示意图。

图7为本发明的实施例五的液晶显示装置的示意图。

主要元件符号说明

100、101、102、103、104：背光模块

140、240、340、440：支撑机构

141、241、341、441：第一支架

142、242、342、442：第二支架

143、243、443：第三支架

244：第四支架

200：液晶显示装置

10：支撑结构

11：上凸块

12：下凸块

15：发光二极管模块

15a：发光面

21：反射片

22：扩散片

30：框架

71：发光二极管模块

71a：发光面

72：冷阴极荧光灯管

50：框架

51：底板

51a：定位孔

51b：贯孔

52：侧板

53：顶板

54：容置空间

56：螺丝

60：反射片

60a：贯孔

61：第一扩散片材

62：第二扩散片材

63：光学膜片

80：底端

80a：定位孔

81：第一夹持端

81a：凸部

81b：凸块

82：第二夹持端

82a：凹部

82b：滑沟

83：第三夹持端

84：第四夹持端

85：第五夹持端

86：第六夹持端

87：第七夹持端

90：液晶显示模块

91：第一偏光板

92：第二偏光板

L：光线

具体实施方式

实施例一

请参照图2，其绘示的是依照本发明的实施例一的背光模块的部分结构的示意图。本实施例的背光模块101采用一支撑机构140，将一第一扩散片材61支撑在背光模块101中。在图2中，背光模块101包括一光源、一框架50、一第一扩散片材61及一第二扩散片材62。在本实施例中，光源是以一发光二极管模块(light emitting diode module，LED module)71为例作说明。发光二极管模块71提供一点光源，以射出一光线L。框架50包括一底板51及一侧板52。底板51与侧板52限定一容置空间54。发光二极管模块71设置于容置空间54中。第一扩散片材61设置于容置空间54中，并位于发光二极管模块71的上方。第二扩散片材62设置于第一扩散片材61远离底板51的一侧，其中第一扩散片材61与第二扩散片材62实质上相互分离，光线L穿越第一扩散片材61及第二扩散片材62后，出射背光模块101。

背光模块101还包括一反射片60，设置于第一扩散片材61邻近底板51的一侧，反射片60与第一扩散片材61相互分离并设置于底板51的上方处，发光二极管模块71贯穿反射片60，以凸出一发光面71a于反射片60之上。反射片60用以反射光线L，使光线L折向外界射出，以有效利用发光二极管模块71发出的光线L。

发光二极管模块71提供点光源，其射出的光线L经由第一扩散片材61及第二扩散片材62的两次扩散后，形成一面光源。

另外，背光模块101还包括一支撑机构140。支撑机构140设置于容置空间54中，反射片60、第一扩散片材61与第二扩散片材62通过支撑机构140支撑并相互分离。

支撑结构140包括一第一支架141、一第二支架142及一第三支架143。第一支架141具有一底端80及一第一夹持端81，底端80设置于底板51上。第二支架142具有一第二夹持端82及一第三夹持端83，第一夹持端81与第二夹持端82活动式耦接，以夹持反射片60于底板51的上方。第三支架143具有一第四夹持端84及一第五夹持端85，第三夹持端83与第四夹持端84活动式耦接，以夹持第一扩散片材61于反射片60的上方。

当第一夹持端81与第二夹持端82连接时，反射片60被紧密夹持于第一支架141与第二支架142之间。当第一夹持端81与第二夹持端82分离时，反射片60可与支撑机构140分离。当第三夹持端83与第四夹持端84连接时，第一扩散片材61被紧密夹持于第二支架142与第三支架143之间。当第三夹持端83与第四夹持端84分离时，第一扩散片材61可与支撑机构140分离。

再者，框架50还具有一顶板53，侧板52连接顶板53及底板51。第二扩散片材62以封住容置空间54的开口的方式设置于顶板53上，并位于发光二极管模块71的上方。并且，第五夹持端85顶住第二扩散片材62。

请同时参照图3A及图3B，图3A绘示的是依照本发明的支撑机构的分解示意图。图3B绘示图3A中支撑机构的组合示意图。在图3A中，第一支架141的底端80设置于底板51上。第二支架142的第二夹持端82与第一支架41的第一夹持端81活动式耦接，以夹持反射片60在底板51的上方。

底端80与底板51可以螺接、黏接或卡接等方式连接。在本实施例中，底端80与底板51是以螺接的方式连接为例作说明。螺丝56贯穿底板51的一贯孔51b后与底端80的螺丝孔80b锁合，使底端80与底板51稳固地连接。另外，底端80及底板51之间具有定位柱及定位孔的搭配设计，本实施例中，底端80具有二定位柱80a，且底板51具有对应于二定位柱80a的二定位孔51a。二定位柱80a用以对应地插入二定位孔51a，以定位支撑机构140于底板51上，避免支撑机构140与底板51相对转动。

再者，第一夹持端81与第二夹持端82分别具有一凸部81a及一凹部82a的搭配设计，凸部81a贯穿反射片60的贯孔60a后与凹部82a连接，使得第一夹持端81及第二夹持端82上下夹持反射片60。其中，上述的凸部81a与凹部82a可以螺接、卡接或黏接等方式连接。在本实施例中，第一夹持端81与第二夹持端82是以卡接方式连接为例作说明。如图3C所绘示，其绘示图3A中支撑机构的第一夹持端与第二夹持端的立体示意图。第一夹持端81的凸部81a具有一凸块81b，且第二夹持端82的凹部82a的壁面具有一滑沟82b。第一夹持端81的凸部81a贯穿反射片60的贯孔60a后，第一夹持端81的凸部81a插入第二夹持端82的凹部82a。并且凸部81a的凸块81b沿着凹部82a壁面的滑沟82b滑入，并于滑沟82b的底部侧向位移，使得第一夹持端81的凸部81a与第二夹持端82的凹部82a卡接。

第三夹持端83与第四夹持端84的耦接方式与第一夹持端81及第二夹持端82相同，不再以图式说明。第三夹持端83与第四夹持端84分别具有一凸部及一凹部的搭配设计，凸部贯穿第一扩散片材61后与凹部螺接、黏接或卡接，使得第三夹持端83及第四夹持端84上下夹持第一扩散片材61。

第二光学膜片62接收第一光学膜片61所进行第一次光扩散作用后射出的光线L，并进行第二次光扩散作用，以射出光线L至背光模块101的开口的外侧。因此，光线L通过两次扩散作用可在很短的距离内即可达到很好的扩散效果，则顶板53及底板51之间的距离可以被缩短，进而缩小框架50及背光模块101的体积。

另外，为了避免第五夹持端85在第二扩散片材62占据过多的接触面积而造成透光的显示缺陷，第五夹持端85与第二扩散片材62的接触面积是越小越好，且第五夹持端85可以较底端80细。或者是，支撑机构40由底端80往第五夹持端85逐渐变细。

然而本实施例所属技术领域中具有通常知识者可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，第一支架41与第二支架42为光学级聚碳酸酯树脂(Polycarbonate，PC)、透明材料或反射率大于97％的材质。此外，反射片60可以是高反射率的膜片，例如是Toray公司的”E-60”光学片材。另外，侧板52在其内壁上更可设置反射材料，以反射光线。

实施例二

请参照图4，其绘示的是依照本发明的实施例二的背光模块的部分结构的示意图。本实施例的背光模块102与实施例一的背光模块101不同之处在于支撑结构240的结构、光学膜片63及第二扩散片材62设置的方式，至于其余相同的构成要件继续沿用标号，并不再赘述。

支撑结构240除了包括第一支架241、第二支架242及第三支架243外，更包括一第四支架244。第四支架244具有一第六夹持端86及一第七夹持端87。第五夹持端85与第六夹持端86活动式耦接，以夹持第二扩散片材62在第一扩散片材61的上方。

背光模块102还包括一光学膜片63，以封住容置空间54的开口的方式设置于顶板53上，并位于第二扩散片材62的上方，第七夹持端87顶住光学膜片63。

在本实施例中，第五夹持端85与第六夹持端86的耦接方式与第一夹持端81及第二夹持端82相同，不再以图式说明。第五夹持端85与第六夹持端86分别具有一凸部及一凹部的搭配设计，凸部贯穿第二扩散片材62后与凹部螺接、黏接或卡接，使得第五夹持端85及第六夹持端86上下夹持第二扩散片材62。

实施例三

请参照图5，其绘示的是依照本发明的实施例三的背光模块的部分结构的示意图。本实施例的背光模块102与实施例一的背光模块101不同之处在于反射片60、光源、支撑结构340的结构及第一扩散片材61设置的方式，至于其余相同的构成要件继续沿用标号，并不再赘述。

在本实施例中，反射片60设置于底板51及侧板52上。且光源为一冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)72为例作说明，并设置于第一扩散片材61及反射片60之间。

在本实施例中，支撑结构340包括一第一支架341及一第二支架342。第一支架341具有一底端80及一第一夹持端81。底端80不仅用以设置于底板51上，更夹持反射片60于底板51上。第二支架342具有一第二夹持端82及一第三夹持端83，第二夹持端82与第一夹持端81活动式耦接。在本实施例中，第二夹持端82及第一夹持端81用以夹持第一扩散片材61于反射片60的上方。且本实施例的第三夹持端83顶住第二扩散片材62。

在本实施例中，第一夹持端81与第二夹持端82的耦接方式与第一实施例中的第一夹持端81及第二夹持端82相同，不再以图式说明。第一夹持端81与第二夹持端82分别具有一凸部及一凹部的搭配设计，凸部贯穿第一扩散片材61后与凹部螺接、黏接或卡接，使得第一夹持端81及第二夹持端82上下夹持第一扩散片材61。

实施例四

请参照图6，其绘示的是依照本发明的实施例四的背光模块的部分结构的示意图。本实施例的背光模块104与实施例三的背光模块103不同之处在于支撑结构440的结构、光学膜片63及第二扩散片材62设置的方式，至于其余相同的构成要件继续沿用标号，并不再赘述。

支撑结构440除了包括第一支架441及第二支架442外，更包括一第三支架443。第三支架443具有一第四夹持端84及一第五夹持端85。第三夹持端83与第四夹持端84活动式耦接，以夹持第二扩散片材62在第一扩散片材61的上方。

背光模块104更包括一光学膜片63，以封住容置空间54的开口的方式设置于顶板53上，并位于第二扩散片材62的上方，第五夹持端85顶住光学膜片63。

在本实施例中，第三夹持端83与第四夹持端84的耦接方式与第一实施例中的第一夹持端81及第二夹持端82相同，不再以图式说明。第三夹持端83与第四夹持端84分别具有一凸部及一凹部的搭配设计，凸部贯穿第二扩散片材62后与凹部螺接、黏接或卡接，使得第三夹持端83及第四夹持端84上下夹持第二扩散片材62。

实施例五

请参照图7，其绘示的是依照本发明的实施例五的液晶显示装置的示意图。本实施例的液晶显示装置200可采用上述实施例所揭露的背光模块。在本实施例中，是以实施例一的背光模块101为例作说明。在图7中，液晶显示装置200包括一背光模块101、一第一偏光板91、一液晶显示模块93及一第二偏光板92。第一偏光板91、液晶显示模块93及第二偏光板92依序设置于背光模块101的出光面的上方。液晶显示模块93设置于第一偏光板91及第二偏光板92之间，第一偏光板91较第二偏光板92邻近于背光模块101。第一偏光板91与第二偏光板92分别具有一第一光穿透轴及一第二光穿透轴，第一光穿透轴与第二光穿透轴可以实质上是相互垂直。

本发明上述实施例所揭露的背光模块及应用其的液晶显示装置，其设置两组分隔的扩散片材且搭配活动式支撑机构的设计。可以提高光线扩散的效率并缩小背光模块的厚度，更提高光学膜片组装于背光模块中的便利性。

综上所述，虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims (19)

1.一种背光模块，包括：

光源，用以射出光线；

框架，具有底板及侧板，该侧板及该底板限定一容置空间，其中该光源设置于该容置空间中；

第一扩散片材，设置于该容置空间中，并位于该光源的上方；以及

第二扩散片材，设置于该第一扩散片材远离该底板的一侧，其中该第一扩散片材与该第二扩散片材实质上相互分离，该光线穿越该第一扩散片材及该第二扩散片材后，出射该背光模块。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中该光源为点光源或线光源，该点光源或该线光源射出的该光线经由该第一扩散片材及该第二扩散片材的两次扩散后，形成面光源。

3.如权利要求1所述的背光模块，还包括：

反射片，设置于该第一扩散片材邻近该底板的一侧。

4.如权利要求1所述的背光模块，还包括：

支撑机构，设置于该容置空间中，其中该第一扩散片材与该第二扩散片材通过该支撑机构支撑并相互分离。

5.如权利要求4所述的背光模块，其中该支撑结构包括：

第一支架，具有底端及第一夹持端，该底端设置于该底板上；

第二支架，具有第二夹持端及第三夹持端，该第二夹持端与该第一夹持端活动式连接，以夹持反射片在该底板的上方；以及

第三支架，具有第四夹持端，该第四夹持端与该第三夹持端活动式连接，以夹持该第一扩散片材在该反射片的上方。

6.如权利要求5所述的背光模块，其中该底端与该底板具有一定位柱及一定位孔的搭配设计，该定位柱插入该定位孔，以定位该支撑机构于该底板上。

7.如权利要求5所述的背光模块，其中该第一夹持端与该第二夹持端具有凸部及凹部的搭配设计，该凸部贯穿该反射片后与该凹部螺接、黏接或卡接，使该第一夹持端及该第二夹持端上下夹持该反射片；

并且，该第三夹持端与该第四夹持端具有凸部及凹部的搭配设计，该凸部贯穿该第一扩散片材后与该凹部螺接、黏接或卡接，使该第三夹持端及该第四夹持端上下夹持该第一扩散片材。

8.如权利要求5所述的背光模块，其中该第一支架、该第二支架及该第三支架为光学级聚碳酸酯树脂(polycarbonate，PC)、透明材料或反射率大于97％的材质。

9.如权利要求5所述的背光模块，其中该框架还具有顶板，该侧板连接该顶板及该底板，该第三支架还具有与该第四夹持端相对的第五夹持端，该第二扩散片材以封住该容置空间的开口的方式设置于该顶板上，该第五夹持端顶住该第二扩散片材。

10.如权利要求9所述的背光模块，其中该第二夹持端、该第三夹持端、该第四夹持端及该第五夹持端中，后者较前者细。

11.如权利要求5所述的背光模块，其中该框架还具有顶板，该侧板连接该顶板及底板，该第三支架还具有一与该第四夹持端相对的第五夹持端，该背光模块还包括：

第四支架，具有第六夹持端及第七夹持端，该第六夹持端与该第五夹持端活动式连接，以夹持该第二扩散片材在该第一扩散片材的上方；以及

光学膜片，以封住该容置空间的开口的方式设置于该顶板上，并位于该第二扩散片材的上方，该第七夹持端顶住该第光学膜片。

12.如权利要求11所述的背光模块，其中该第五夹持端与该第六夹持端具有凸部及凹部的搭配设计，该凸部贯穿该第二扩散片材后与该凹部螺接、黏接或卡接，使该第五夹持端及该第六夹持端上下夹持该第二扩散片材。

13.一种液晶显示装置，包括：

背光模块，包括：

光源，用以射出光线；

框架，具有底板及侧板，该侧板及该底板限定一容置空间，其中该光源设置于该容置空间中；

第一扩散片材，设置于该容置空间中，并位于该光源的上方；及

第二扩散片材，设置于该第一扩散片材远离该底板的一侧，其中该第一扩散片材与该第二扩散片材实质上相互分离，该光线穿越该第一扩散片材及该第二扩散片材后，出射该背光模块；以及

液晶显示模块，设置于该背光模块射出该光线的一侧，以接受来自背光模块的光线。

14.如权利要求13所述的背光模块，其中该光源为点光源或线光源，该点光源或该线光源射出的该光线经由该第一扩散片材及该第二扩散片材的两次扩散后，形成面光源。

15.如权利要求13所述的液晶显示装置，其中该背光模块还包括：

反射片，设置于该第一扩散片材邻近该底板的一侧。

16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中该背光模块还包括：

支撑机构，设置于该容置空间中，其中该反射片、该第一扩散片材与该第二扩散片材通过该支撑机构支撑并相互分离。

17.如权利要求16所述的液晶显示装置，其中该支撑结构包括：

第一支架，具有底端及第一夹持端，该底端设置于该底板上；

第二支架，具有第二夹持端及第三夹持端，该第二夹持端与该第一夹持端活动式连接，以夹持该反射片在该底板的上方；以及

第三支架，具有第四夹持端，该第四夹持端与该第三夹持端活动式连接，以夹持该第一扩散片材在该反射片的上方。

18.如权利要求17所述的液晶显示装置，其中该框架还具有顶板，该侧板连接该顶板及底板，该第三支架还具有与该第四夹持端相对的第五夹持端，该第二扩散片材以封住该容置空间的开口的方式设置于该顶板上，该第五夹持端顶住该第二扩散片材。

19.如权利要求17所述的液晶显示装置，其中该框架还具有顶板，该侧板连接该顶板及该底板，该第三支架还具有与该第四夹持端相对的第五夹持端，该背光模块还包括：

第四支架，具有第六夹持端及第七夹持端，该第六夹持端与该第五夹持端活动式连接，以夹持该第二扩散片材在该第一扩散片材的上方；以及

光学膜片，以封住该容置空间的开口的方式设置于该顶板上，并位于该第二扩散片材的上方，该第七夹持端顶住该第光学膜片。

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