CN101118342A - 改善背光模块亮度均匀度的方法及背光模块结构 - Google Patents

Abstract

一种背光模块结构，其包含：外框，其具有顶边、底边以及二个侧边，且该外框上包含多个突起的悬吊支撑构件，设置于该顶边；至少一个光学膜片，其包含多个对应于所述多个悬吊支撑构件的支撑孔洞，且所述多个悬吊支撑构件穿设于对应的所述多个支撑孔洞中以使该光学膜片悬吊于该外框中；以及至少一个光源产生器，设置于该外框中。

Description

改善背光模块亮度均匀度的方法及背光模块结构

技术领域

本发明涉及一种背光模块，尤其涉及一种改善背光模块亮度均匀度的方法及背光模块结构。

背景技术

目前液晶显示器已逐渐普遍应用于日常生活，而背光模块是液晶显示装置所不可或缺的关键元件之一。一般而言，背光模块设置于液晶显示面板下方，并利用至少一光源产生器与各种光学组件及光学膜片(如扩散板、棱镜片等)组合，为液晶显示面板提供高亮度且均匀的光源，然后再通过控制液晶显示面板上的透明像素电极，调整液晶分子以产生不同的光通量，再穿透彩色滤光片，以形成适当的色彩，进而构成液晶显示器使用者所观赏的亮丽影像。由于消费市场的需求，模块的发光面积越来越大，以目前状况来说，开发的产品中，大尺寸产品的比例越来越高，加上产品本身高品质的需求，因此在设计时需要考虑高功率、材料本身及环境的外观变化、以及组立的公差等因素。

请参照图1，图1为现有背光模块10的示意图。如图1所示，现有背光模块10主要包含外框12、光学膜片14以及至少一光源产生器(未示出)设置于外框12中。如图所示，在现有背光模块10中，外框12上包含多个突起的定位柱16，且定位柱16为梢状构件。除此之外，光学膜片14上还包含多个对应于定位柱16的定位孔18，其供定位柱16穿设于其中而固定光学膜片14。已知在组装背光模块10时，是将外框12平整放置，在外框12中设置光源产生器后，再使光学膜片14上的定位孔18对准各自对应的定位柱16而将光学膜片14放置于外框12中，以使光学膜片14通过定位柱16固定于外框12中。之后，再进行背光模块10的其他元件的组装。因此，在现有的背光模块设计中，定位柱与定位孔的设置主要着重于光学膜片的定位功能。然而，由于一般背光模块内的光学膜片几乎都是通过数层到数百层厚度极小的薄膜粘合而成，且光学膜片的材料大部分对于温度的变化都相当敏感，导致液晶显示器在操作时因内部温度较高而容易影响光学膜片材料的稳定性。此外，液晶显示器在使用时，通常直立摆设，因此在操作背光模块时，背光模块内部会受到部分应力，包含光学膜片内的残留应力以及光学膜片本身的重力等作用力，而这些作用力将分布在背光模块内所有的支撑点(如多个箭头所示)上。当支撑点不能非常平均的分散作用力时应力会相当的大，则会在使用时，因为背光模块内温度通常较高，经常导致光学膜片变形，进而影响液晶显示器的视觉效果。由于现今市场需求朝向大尺寸液晶显示器发展，但发光面积提高，光学膜片面积、重量也需相应地提高，并且导致所有的应力作用将随之放大，使得光学膜片变形而影响视觉效果的问题更加严重。因此，如何避免或缩小光学膜片的变形将是目前的重要议题。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种改善背光模块亮度均匀度的方法、一种背光模块结构及一种包含该背光模块结构的液晶显示器，以改善现有背光模块因不能有效分散作用力而导致膜片容易变形等问题。

根据本发明的权利要求中披露的背光模块，该背光模块包含外框、至少一光学膜片、以及至少一光源产生器，设置于该外框中。其中该外框具有顶边、底边以及二个侧边，且该外框上包含多个突起的悬吊支撑构件，设置于该顶边。此外，该光学膜片还包含多个对应于所述多个悬吊支撑构件的支撑孔洞，且所述多个悬吊支撑构件穿设于对应的所述多个支撑孔洞中以使该光学膜片悬吊于该外框中。

此外，本发明还披露一种提高背光模块的亮度均匀度的方法，其中该背光模块包含外框以及至少一光学膜片，且该外框还包含多个定位构件，用来固定该光学膜片。首先，确定该背光模块在操作时有哪些所述多个定位构件为该光学膜片的主要支撑构件，然后增加所述多个主要支撑构件对该光学膜片的受力面积，并均匀分散该光学膜片的重力对所述多个定位构件造成的作用力。

由于本发明设计多个悬吊支撑构件于背光模块的外框上，并且设计支撑构件具有条状结构或另设置多个橡胶缓冲垫于悬吊支撑构件表面，并进而以悬吊方式来平均分散背光模块直立摆设时光学膜片所产生的重力，因此可有效避免现有背光模块因受力不均而导致的光学膜片变形等问题。

附图说明

图1为现有背光模块的示意图；

图2为本发明利用悬吊方式固定光学膜片的第一实施例；

图3为图2所示背光模块的剖面图；

图4为本发明利用悬吊方式固定光学膜片的第二实施例的背光模块的俯视示意图；

图5为本发明利用悬吊方式固定光学膜片的第三实施例的背光模块的俯视示意图。

具体实施方式

请参照图2和图3，图2为本发明利用悬吊方式固定光学膜片的第一实施例的背光模块的俯视示意图，而图3为图2所示背光模块的剖面图。根据本发明的优选实施例，本发明披露一种液晶显示器，其包含液晶显示面板(图中未示出)与背光模块20。如图2所示，背光模块20主要包含外框22、至少一光学膜片24、以及多个光源产生器25设置于外框22中。其中外框22还包含顶边26、底边28以及二个侧边30，且外框22上包含多个突起的悬吊支撑构件32，设置于顶边26。而为了强化背光模块的整体结构，悬吊支撑构件32与外框22均为一体成形的构件。

根据本发明的优选实施例，光学膜片24为扩散片或棱镜片，而且光学膜片24还包含多个对应于悬吊支撑构件32的支撑孔洞34，且悬吊支撑构件32穿设于对应的支撑孔洞34中，以使背光模块20在直立状态时，光学膜片24能通过悬吊支撑构件32而悬吊于外框22中，然后使得悬吊支撑构件32与支撑孔洞34的接触处形成线接触状态。有别于现有背光模块的针状定位柱的点接触状态，本发明所披露的悬吊支撑构件32为条状凸块或矩形凸块，而对应于悬吊支撑构件32的多个支撑孔洞34为稍大于悬吊支撑构件32的条状破孔或矩形破孔。在图2中，多个箭头表示在背光模块20悬挂时的可能受力点，因此在背光模块20呈直立状态时，通过悬吊支撑构件32的密集设置以及条状或矩形凸块的设计，本发明可平均地把悬吊时的重力分散到各悬吊支撑构件32的整个本体上。此外，本发明的背光模块20还包含扩散板36，设置于光学膜片24与外框22之间。并且与光学膜片24相同，扩散板36也可以选择性包含多个对应于所述多个悬吊支撑构件32的孔洞38，以供悬吊支撑构件32穿设于所述多个孔洞38中，一并悬吊支撑扩散板36。

请参照图4，图4为本发明利用悬吊方式固定光学膜片的第二实施例的背光模块的俯视示意图。如图4所示，本发明还披露了一种应用于液晶显示器的背光模块40，其中背光模块40主要包含外框42、至少一光学膜片44、以及至少一光源产生器(图中未示出)设置于外框42中。外框42还包含顶边46、底边48、二个侧边50、以及多个突起的悬吊支撑构件52。此外，为了强化背光模块的整体结构，悬吊支撑构件52与外框42均为一体成形的构件。

有别于先前的实施例，本实施例的多个悬吊支撑构件52除设置于外框42的顶边46之外，也设置于至少一侧边50，而光学膜片44也可包含多个对应于悬吊支撑构件52的支撑孔洞54，然后经由支撑孔洞54，悬吊支撑构件52可穿设于对应的支撑孔洞54中以使光学膜片44悬吊于外框42中。因此在使用背光模块40时，重力的分布将会被平均的分散到每个设于外框42的侧边50与顶边46上的悬吊支撑构件52上，进而有效改善现有背光模块重力分配不均的问题，如图4所示。此外，目前市场上的液晶显示器也可设计成为可将液晶显示器旋转90度使用，使得使用者在观看液晶显示器时，显示面板的垂直尺寸大于水平宽度，以满足特殊使用者的需求。因此，本实施例的背光模块40的至少一侧边50也设计有多个矩形或条状悬吊支撑构件52，其可应用于可旋转90度的液晶显示器中，其优点是当液晶显示器被旋转90度使用时，设于侧边50上的悬吊支撑构件52便可提供悬吊光学膜片44的功能。再者，与先前的第一实施例相同，本实施例的背光模块40也包含扩散板(图中未示出)，设置于光学膜片44与外框42之间。与光学膜片44相同，该扩散板也可选择性包含多个对应于所述多个悬吊支撑构件的孔洞，以供悬吊支撑构件52穿设于所述多个孔洞中。

请参照图5，图5为本发明利用悬吊方式固定光学膜片的第三实施例的背光模块的俯视示意图。如图5所示，本发明披露一种应用于液晶显示器的背光模块60，其中背光模块60主要包含外框62、至少一光学膜片64、以及至少一光源产生器(图中未示出)设置于外框62中。其中外框62为塑框，还包含顶边66、底边68以及二个侧边70，且外框62上包含多个突起的悬吊支撑构件72。同样的，为了提供强化的整体结构，悬吊支撑构件72与外框62均为一体成形的构件。

有别于先前的实施例，本实施例的多个悬吊支撑构件72还包含缓冲垫76，设置于各悬吊支撑构件72的表面上，以强化悬吊支撑构件72的整体结构性与支撑背光模块60时所需的承受力。此外，光学膜片64在本实施例中也包含多个对应于悬吊支撑构件72的支撑孔洞74，然后经由支撑孔洞74，悬吊支撑构件72与缓冲垫76可穿设于对应的支撑孔洞74中以使光学膜片64悬吊于外框62中。其中，缓冲垫76的材料可为橡胶或其他弹性材料。由于一般进行塑胶件加工或成形，可能会产生或大或小的机械误差，因此设置于悬吊支撑构件72上的缓冲垫76还具有一主要功能：吸收因悬吊支撑构件72或支撑孔洞74等元件的制造设计公差所造成的受力不均的情形。因此，通过缓冲垫76的设置，可以调整各悬吊支撑构件72与各支撑孔洞74之间的受力状况，达到将光学膜片64的重力均匀分布的目的。

除此之外，本发明的第四实施例，是将前述的缓冲垫运用在圆柱或针状悬吊支撑构件上。由于圆柱或针状悬吊支撑构件和光学膜片的接触面积相对于条状凸块或矩形凸块的接触面积较小，因此元件的机械误差便会有相对较大的影响，容易造成光学膜片的变形，因此，本发明将缓冲垫设置于各圆柱或针状悬吊支撑构件的表面，以吸收公差所造成的受力不均，并可有效改善整体光学膜片的重力分布情形。

由上述可知，本发明也披露了一种提高背光模块的亮度均匀度的方法，其中该背光模块包含外框以及至少一光学膜片，例如扩散片或棱镜片，且外框还包含多个定位构件，用来固定光学膜片。首先，确定背光模块在操作时有哪些定位构件为光学膜片的主要支撑构件，也就是，一般液晶显示器在操作的直立状态下，确定光学膜片主要通过哪些定位构件悬吊于外框中，定义所述多个定位构件为主要支撑构件上，用来悬吊光学膜片。换言之，主要支撑构件为承受光学膜片重力最大的定位构件，且所述多个主要支撑构件一般设置于背光模块的顶部。然后增加主要支撑构件对该光学膜片的受力面积，也就是增加各该主要支撑构件与该光学膜片垂直于重力方向上的受力面积大小，使受力面积由点接触变成线接触，以于背光模块呈直立状态时均匀分散该光学膜片的重力对所述多个定位构件造成的作用力，这样光学膜片所受的反作用力也相对分散，所受应力就会较低，可减少变形机会。

此外，本发明还包含调整步骤，以考虑所述多个定位构件在加工时的可能公差而调整所述多个定位构件，继而使所述多个定位构件在调整后能均匀受力。与先前所述的背光模块相同，该调整步骤包含提供多个橡胶缓冲件，并设置于所述多个定位构件的表面或主要支撑构件的表面，以增加主要支撑构件对光学膜片的受力面积。再者，由于光学膜片主要悬吊于主要支撑构件上，因此，本发明方法也可移除不是主要支撑构件的定位构件，以利于调整，使主要支撑构件受力均匀。

在以前的背光模块设计中，定位柱的设计主要是考虑在平面组装时能将光学膜片有效固定于背光模块内，而并未考虑背光模块直立时的重力分布情形，因此现有背光模块在直立摆设时，重力的作用将无法十分平均地分布于外框上的各支撑点上，进而在长久使用时因背光模块内温度升高，将导致光学膜片的变形。有别于现有背光模块设计，本发明于背光模块外框上形成多个凸块状悬吊支撑构件，使得光学膜片与悬吊支撑构件的接触处由点接触增大为线接触，然后以悬吊方式来均匀分散光学膜片垂直摆设时所造成的重力。此外，为了增强悬吊支撑构件的准确性，例如使悬吊支撑构件与光学膜片的接触处维持在同一水平面上，本发明还设置多个橡胶缓冲垫于悬吊支撑构件表面，来吸收支撑构件因公差所造成的受力不均的情形，进而改进现有光学膜片因受力不均而导致变形等问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等的变化与修改，皆应属于本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种背光模块，其包含：

外框，其具有顶边、底边以及二个侧边，且所述外框上包含多个突起的悬吊支撑构件，设置于所述顶边；

至少一个光学膜片，其包含多个对应于所述多个悬吊支撑构件的支撑孔洞，且所述多个悬吊支撑构件穿设于对应的所述多个支撑孔洞中以使所述光学膜片悬吊于所述外框中；以及

至少一个光源产生器，设置于所述外框中。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中各所述悬吊支撑构件为条状凸块或矩形凸块，而所述多个支撑孔洞为稍大于所述多个悬吊支撑构件的条状破孔或矩形破孔。

3.如权利要求1所述的背光模块，其中各所述悬吊支撑构件还包含缓冲件，设置于所述悬吊支撑构件的表面上。

4.如权利要求3所述的背光模块，其中各所述缓冲件的材料为橡胶材料。

5.如权利要求3所述的背光模块，其中各所述悬吊支撑构件为针状构件。

6.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个悬吊支撑构件与所述外框为一体成形构件。

7.如权利要求1所述的背光模块，其中所述多个悬吊支撑构件还设置于所述外框的至少一个侧边上，而所述光学膜片也包含相对应的所述支撑孔洞。

8.如权利要求1所述的背光模块，其中各所述悬吊支撑构件与所述光学膜片为线接触。

9.如权利要求1所述的背光模块，其中所述光学膜片为扩散片或棱镜片。

10.如权利要求1所述的背光模块，其中所述背光模块还包含扩散板，设置于所述光学膜片与所述外框之间，且所述扩散板包含多个对应于所述多个悬吊支撑构件的孔洞，以供所述多个悬吊支撑构件穿设于所述多个孔洞中。

11.如权利要求1所述的背光模块，其中所述背光模块应用于液晶显示器中。

12.一种显示器，包含：

显示面板；以及

背光模块，设置于所述显示面板的一侧，所述背光模块包含：

外框，其具有顶边、底边以及二个侧边，且所述外框上包含多个突起的悬吊支撑构件，设置于所述顶边；

至少一个光学膜片，其包含多个对应于所述多个悬吊支撑构件的支撑孔洞，且所述多个悬吊支撑构件穿设于对应的所述多个支撑孔洞中以使所述光学膜片悬吊于所述外框中；以及

至少一个光源产生器，设置于所述外框中。

13.如权利要求12所述的显示器，其中所述显示面板为液晶显示面板。

14.如权利要求12所述的显示器，其中各所述悬吊支撑构件为条状凸块或矩形凸块，而所述多个支撑孔洞为稍大于所述多个悬吊支撑构件的条状破孔或矩形破孔。

15.如权利要求12所述的显示器，其中各所述悬吊支撑构件还包含缓冲件，设置于所述悬吊支撑构件的表面上。

16.如权利要求15所述的显示器，其中各所述缓冲件的材料为橡胶材料。

17.如权利要求15所述的显示器，其中各所述悬吊支撑构件为针状构件。

18.如权利要求12所述的显示器，其中所述多个悬吊支撑构件与所述外框为一体成形构件。

19.如权利要求12所述的显示器，其中所述多个悬吊支撑构件还设置于所述外框的至少一侧边上，而所述光学膜片也包含相对应的所述支撑孔洞。

20.如权利要求12所述的显示器，其中各所述悬吊支撑构件与所述光学膜片为线接触。

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