CN101487943A - 背光模块及应用其的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模块及应用其的液晶显示器。此背光模块至少包括：背板，具有延伸横跨该背板的至少一凹折部，其中背板包括分别位于凹折部的二侧的第一边缘区与第二边缘区；导光板，设于背板之上，其中导光板的底面具有第一侧边区、第二侧边区、以及位于第一侧边区与第二侧边区之间的中央区，第一侧边区与第二侧边区分别压设于背板的第一边缘区与第二边缘区上，而中央区悬空在背板之上；以及光源，设于导光板的一侧边且邻近底面的第一侧边区。本发明可避免因背板受压而压迫损毁导光板的表面结构。

Description

背光模块及应用其的液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种平面显示器，且特别涉及一种背光模块及应用其的液晶显示器(LCD)。

背景技术

由于液晶显示器本身无法发光，而需通过背光模块来提供液晶显示面板充足且均匀亮度的光源，来使得液晶显示面板能显示图像。正因为如此，背光模块为液晶显示器中相当关键的零部件。背光模块依光源的位置而可分为直下式背光模块与侧边入光式背光模块。为达轻巧与薄型化以利携带的目的，笔记型电脑等可携式装置的显示器大都采用侧边入光式背光模块。

请参照图1，其绘示传统背光模块的结构的剖面示意图。一般而言，背光模块100主要由导光板(Light Guide Plate)108、光学膜片110与116、光源114、光源反射罩112、背板102与胶框118所组成，其中光学膜片110为反射片，而光学膜片116则可为漫射片或增亮膜等。背板102主要由底板104与侧板106构成，其中侧板106环绕底板104，且侧板106的一侧边与底板104的侧边互相接合。导光板108设置在背板102的内部，且位于底板104上。导光板108主要目的在于使光源114所发出的光能均匀分布于整体的背光模块100。光源114设置在背板102内部，且介于侧板106与导光板108的侧面之间。光源114一般采用冷阴极灯管(CCFL)。

具有反射功能的光学膜片110则贴设在导光板108的底面，而介于导光板108与底板104之间。光源反射罩112则邻设在侧板106的内侧面，且介于导光板108的侧面与背板102的侧板106之间，其中光源反射罩112的剖面形状呈U字型，以将光源114罩设住。光学膜片110与光源反射罩112均用以将光源114所发射的光，反射至导光板108，以增加光源114的使用效率。光学膜片116则位于导光板108上，光学膜片116主要用以使从导光板108所发射出的光的亮度更大或分布更为均匀。待光学膜片116设置完成后，即可将胶框118设置在侧板106的另一侧边上，而遮盖住灯管反射罩112的上侧面、以及部分的导光板108与部分的光学膜片116上。

目前，为提升移动电话、个人数字助理(PDA)与笔记型电脑(NB)等可携式装置的显示元件的辉度与省电效能，降低材料成本，并使这些可携式装置获得更进一步的轻薄化，而发展出导光板的V型沟槽(V-Cut)切削技术。请参照图2，V-Cut导光板120主要直接在导光板120的表面122进行棱镜微加工，以使V型沟槽124直接成型在导光板120的表面122上。

然而，具有V-Cut结构的导光板在应用上会面临一些问题。一般常见的问题主要是在于采用V-Cut结构的导光板的笔记型电脑，在进行震动和冲击试验时，例如对背光模块的背板施加背压的测试时，受压的背板会进而压迫导光板，如此一来，导光板表面上的V-Cut结构容易因受压而损坏，因此极容易致使显示画面出现白点(White Spot)的现象，严重影响液晶显示装置的显示品质，并造成产品可靠度下降。

发明内容

因此，本发明的目的就是提供一种背光模块，其背板设有延伸横跨背板的至少一凹折部，而使背板的二边缘区具有高低差，如此一来，导光板的中央区域悬空于背板之上而形成缓冲空间。故，可避免因背板受压而压迫损毁导光板的表面结构。

本发明的另一目的是提供一种背光模块，其导光板可完全位于背板的内、背板的一部分边缘位于导光板的外围边缘区且另一部分边缘延伸于导光板之外、或者背板的边缘位于导光板的外围边缘区，因此背板受压时可将应力导引至导光板或背光模块的外围，而可避免应力聚集在背光模块的内部，进而可有效避免压坏导光板。

本发明的又一目的是提供一种背光模块，其背板的上侧采用非锁固的固定方式，因此当背板受背压时，背板的上侧仍可滑移，而可提供应力缓冲效果。

本发明的再一目的是提供一种液晶显示器，可大幅降低导光板因背板受背压而遭损坏的机会，而可有效提高液晶显示器的可靠度，进而可延长液晶显示器的使用寿命。

根据本发明的上述目的，提出一种背光模块，至少包括：背板，具有延伸横跨该背板的至少一凹折部，其中背板包括分别位于凹折部的二侧的第一边缘区与第二边缘区；设于背板之上的导光板，其中导光板的底面具有第一侧边区、第二侧边区、以及位于第一侧边区与第二侧边区之间的中央区，第一侧边区与第二侧边区分别压设于背板的第一边缘区与第二边缘区上，而中央区悬空在背板之上；以及设于导光板的一侧边且邻近底面的第一侧边区的光源。

依照本发明一优选实施例，上述的背光模块还至少包括围设在背板的外缘的胶框，其中背板的第二边缘区为此胶框所承托。

依照本发明的另一优选实施例，上述的胶框还包括至少一卡钩，以固定背板的第二边缘区。

根据本发明的目的，提出一种液晶显示器，至少包括背光模块、以及设于背光模块之上的液晶显示面板。背光模块至少包括：背板，具有延伸横跨背板的至少一凹折部，其中背板包括分别位于凹折部的二侧的第一边缘区与第二边缘区；设于背板之上的导光板，其中导光板的底面具有第一侧边区、第二侧边区、以及位于第一侧边区与第二侧边区之间的中央区，第一侧边区与第二侧边区分别压设于背板的第一边缘区与第二边缘区上，而中央区悬空在背板之上；以及设于导光板的一侧边且邻近底面的第一侧边区的光源。

依照本发明一优选实施例，上述背光模块还至少包括电路板，且此电路板设于背板的第二边缘区的下方。

依照本发明的另一优选实施例，上述的背光模块还至少包括电路板，且此电路板介于背板的第二边缘区与导光板的底面之间。

附图说明

图1绘示传统背光模块的结构的剖面示意图。

图2绘示一般V-Cut导光板的剖面示意图。

图3绘示依照本发明一优选实施例的一种液晶显示器的装置系统图。

图4绘示图3的液晶显示器的俯视图。

图5绘示沿着图4的剖面线所获得的液晶显示器的剖面图。

图6A绘示图5的液晶显示器的一部分的放大剖面图。

图6B绘示图5的液晶显示器的另一部分的放大剖面图。

附图标记说明

100：背光模块        102：背板

104：底板            106：侧板

108：导光板          110：光学膜片

112：光源反射罩      114：光源

116：光学膜片        118：胶框

120：导光板          122：表面

124：V型沟槽         200：液晶显示器

202：背板            204：胶框

206：反射片          208：导光板

210：光学膜片        212：光学膜片

214：光学膜片组      216：液晶显示面板

218：前框            220：背光模块

222：光源            224：凹折部

226：平板部          228：平板部

230：边缘区          232：边缘区

234：偏光板          236：薄膜晶体管基板

238：彩色滤光片      240：偏光板

242：粘着物          244：缓冲空间

246：光源反射罩      248：电路板

250：侧边区          252：中央区

254：侧边区          256：底面

258：背压力          260：卡钩

262：缓冲部          264：挡墙

266：承托部          268：间距

具体实施方式

本发明披露一种背光模块及其应用。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并配合图3至图6B的图示。

请一并参照图3至图6B，其中图3绘示依照本发明一优选实施例的一种液晶显示器的装置系统图，图4绘示图3的液晶显示器的俯视图，图5绘示沿着图4的剖面线所获得的液晶显示器的剖面图，而图6A与图6B则分别绘示图5的二放大部分的剖面图。液晶显示器200主要由背光模块220与液晶显示面板216组成，其中液晶显示面板216设于背光模块220之上，亦即背光模块220位于液晶显示面板216的背面，以从背面提供液晶显示面板216光源。此外，液晶显示器200通常还包括前框218，其中前框218框罩在液晶显示面板216外侧的边缘区，且前框218可以与背光模块220的背板202结合，而将液晶显示面板216与背光模块220组合在一起，如图3与图4所示。在一实施例中，液晶显示器200可应用于笔记型电脑等可携式装置中，其中为满足可携式装置对于轻巧薄型化的需求，大都采侧边入光式背光模块。而在本示范实施例中，背光模块220即是一种侧边入光式背光模块。

背光模块220主要包括背板202、导光板208、以及光源222。背板202的主要功能为提供整个背光模块220结构上的支撑，因此背板202通常由金属板件或硬质塑料板件构成。由金属板件所构成的背板202同时亦可作为整个膜组的散热的传导媒介。背板202包括至少一凹折部224，其中此凹折部224延伸而横跨过整个背板202，由此使得凹折部224二侧的背板202的二平板部226与228具有高度上的落差。背板202包括边缘区230与232，其中边缘区230与232分别位于平板部226的一侧与平板部228的一侧，且边缘区230与232分别位于背板202的相对二侧。而由于平板部226与228分别位于凹折部224的二侧，因此边缘区230与232也分别位于凹折部224的二侧，且边缘区230与232之间亦因凹折部224的存在而具有高度上的落差，如图3、图5与图6A所示。

导光板208设置在背板202之上，其中导光板208的底面256承靠在背板202的底面上。导光板208的底面256大致区分成二侧边区250与254、以及中央区252，其中此二侧边区250与254分别位于导光板208的底面256的相对二侧，而中央区252则是介于此二侧边区250与254之间，如图3与图5所示。导光板208的底面256的侧边区250压合在背板202的平板部228的边缘区232上，而由背板202的边缘区232所承托，如图6B所示；导光板208的底面256的侧边区254压合在背板202的平板部226的边缘区230上，而由背板202的边缘区230所承托，如图6A所示。在本示范实施例中，导光板208的底面256的侧边区250落在背板202的边缘区232内，而导光板208的底面256的侧边区254超出背板202的边缘区230，但背板202的边缘区230落在而导光板208的底面256的侧边区254的外边缘区，如图5所示。在另一示范实施例中，导光板208可完全位于背板202的范围内。在其他示范实施例中，导光板208的底面256的侧边区250落在背板202的边缘区232内，且导光板208的底面256的侧边区254亦落在背板202的边缘区230内。

在本示范实施例中，导光板208具有楔型结构，且导光板208的厚度从邻近底面256的侧边区250的一侧边朝相对的另一侧边递减，如图5所示。在其他实施例中，导光板208亦可为均匀厚度的平板结构。在一些实施例中，导光板208还可为表面具有V-Cut结构的导光板。

由于背板202设有凹折部224，而使得背板202相对二侧上的边缘区230与232之间具有高度上的落差，因此当导光板208的底面256的二侧边区250与254分别对应压合在背板202相对二侧的边缘区232与230上时，导光板208的底面256的中央区252与背板202之间会产生缓冲空间244，而使导光板208的底面256的中央区252悬空在背板202之上，如图5所示。如此一来，当背板202受到背压力258压迫时，导光板208的底面256与背板202之间的缓冲空间244可供背板202活动，而可防止背板202直接压迫到导光板208，进而可提供导光板208更为优异的防护，大幅提高导光板208的可靠度，更可延长背光模块220的操作寿命。此外，由于背板202的一部分边缘位于导光板208的外围边缘区且另一部分边缘延伸于导光板208之外(如图5与图6A所示)、或者导光板208可完全位于背板202的范围内，因此当背板202遭道背压力压迫时，可将应力导引至导光板208的外围或背光模块220的外围，如此一来可避免应力聚集在导光板208的内部或背光模块的内部，进而可有效避免压坏导光板208的表面的微结构，可确保显示品质。

光源222设于导光板208的一侧边，且光源222所设置的此侧边邻近于导光板208底面256的侧边区250，如图5与图6B所示。光源222可例如采用冷阴极灯管或发光二极管(LED)。光源222在导光板208的侧边所发光的光经过导光板208的导引后，可使光源222所发出的光均匀分布于整个背光模块220。

依实际产品设计需求，背光模块220可选择性地包括胶框204，其中胶框204围设在背板202的外周缘，并与背板202结合在一起，且胶框204可支承在导光板208的底面256的侧边区254的下方，如图3与图5所示。配合楔型结构的导光板208，胶框204包括至少一缓冲部262，其中缓冲部262夹设在背板202的边缘区230与导光板208的底面256的侧边区254之间，以作为导光板208的厚度相对较薄的一侧与背板202之间的高度缓冲结构，而使导光板208的厚度较薄的此一侧能透过缓冲部262而顺利地由背板202的边缘区230所承托，如图6A所示。胶框204优选更可包括至少一卡钩260，以固定背板202的边缘区230的位置，而可有效避免背板202朝背光模块220的背面弯曲而倒下，如图6A所示。背板202的边缘区230并未被完全固定，因此仍可向内或向外移动。但背板202的边缘区232则以锁固或卡固方式被完全固定在前框218。卡钩260包括承托部266与挡墙264，其中承托部266的一侧边与挡墙264的一侧边相互接合，而形成类L型结构，如图6A所示。卡钩260的承托部266可支撑背板202的边缘区230，而挡墙264则可限制背板202的边缘区230朝挡墙264方向的位移量。背板202的背面未受到朝向导光板208方向的背压力的压迫时，背板202的边缘区230与卡钩260的挡墙264之间具有间距268，此时由于背板202的边缘区232遭完全固定住而无法自由移动或伸展，因此这样之间距268即可提供背板202朝挡墙264方向的延伸或扩展的缓冲空间。

根据产品需求，背光模块220还可选择性地包括反射片206，其中反射片206贴设在导光板208的底面256，以将光源222射向背板202底面的光朝背光模块220的出光面反射，如图3、图6A与图6B。在一些实施例中，可在背板202的底面涂布反射涂料或采用具反射特性的板材来作为背板202，如此可省略反射片206的设置。背光模块220亦可选择性地设置光学膜片组214于导光板208的顶面上，以提高出光均匀度及/或亮度。在本示范实施例中，光学膜片组214包括依序叠设在导光板208的顶面上的二光学膜片210与212，其中光学膜片210可为棱镜片，而光学膜片212可为漫射片。在一实施例中，配合导光板208可为V-Cut导光板，光学膜片210采用逆棱镜片，而光学膜片212采用上漫射片。背光模块220还可依实际需求而选择性地包括光源反射罩246，其中光源反射罩246罩覆在光源222的外侧，而与导光板208的侧面将光源222完全包围住，如图6B所示。通过光源反射罩246的设置可将光源222朝背光模块220外朝射出的光反射回导光板208，以进一步提升光源222的效率。

背光模块220还包括电路板248，其中电路板248可例如为印刷电路板(PCB)。在本示范实施例中，电路板248设于背板202的边缘区230的下方，亦即电路板248设置在整个背光模块220的外侧面上，如图5与图6A所示。由于背板202设有凹折部224，而使得凹折部224一侧的平板部226与另一侧的平板部228之间具有高低差，进而在背板202的平板部226的区域形成，因此电路板248可设置在背板202凹陷区域的平板部226，以充分利用背光模块220的空间，避免增加背光模块220的厚度。在另一实施例中，电路板248可设于背板202的边缘区230与导光板208的底面256之间，亦即电路板248设置在整个背光模块220的内部。

请再次参照图3与图5，液晶显示面板216设置在背光模块220之上，且可利用例如粘着物242而接合固定在胶框204上，并由胶框204所支撑。液晶显示面板216至少包括偏光板234与240、薄膜晶体管(TFT)基板236、彩色滤光片238以及液晶层(未绘示)。偏光板234设在导光板208上方的光学膜片组214之上，其中偏光板234与光学膜片组214之间具有间隙。薄膜晶体管基板236覆盖在偏光板234上，彩色滤光片238覆盖在薄膜晶体管基板236之上，而液晶层则夹设在薄膜晶体管基板236与彩色滤光片238之间。偏光板240则覆盖在彩色滤光片238之上。再将前框218罩设在液晶显示面板216的偏光板240的外周缘上，并同时框住液晶显示面板216下方的背光模块220的外缘，且与背光模块220卡合或锁合，而将液晶显示面板216与背光模块220结合在一起，而完成液晶显示器200的装置。

由上述示范实施例可知，本发明的一优点就是因为一示范实施例的背光模块的背板设有至少一凹折部延伸横跨背板，而使背板的二边缘区具有高低差，进而可使导光板的中央区域悬空于背板之上而与背板之间形成缓冲空间。因此，可避免因背板受压而压迫损毁导光板。

由上述示范优选实施例可知，本发明的另一优点就是因为一示范实施例的背光模块的导光板可完全位于背板内、背板的边缘位于导光板的外围边缘区、或者背板的边缘位于导光板的外围边缘区，因此背板受压时可将应力导引至导光板或背光模块的外围，而可避免应力聚集在背光模块的内部，进而可有效避免压坏导光板。

由上述示范优选实施例可知，本发明的又一优点就是因为一示范实施例的背光模块的背板的上侧采用非锁固的固定方式，因此当背板受背压时，背板的上侧仍可滑移，而可提供应力缓冲效果。

由上述示范优选实施例可知，本发明的再一优点就是因为一示范实施例的液晶显示器可大幅降低导光板因背板受背压而遭损坏的机会，而可有效提高液晶显示器的可靠度，进而可延长液晶显示器的使用寿命。

虽然本发明已以一优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何在此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，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。

Claims (14)

1.一种背光模块，至少包括：

背板，具有延伸横跨该背板的至少一凹折部，其中该背板包括分别位于该凹折部的二侧的第一边缘区与第二边缘区；

导光板，设于该背板之上，其中该导光板的一底面具有第一侧边区、第二侧边区、以及位于该第一侧边区与该第二侧边区之间的中央区，该第一侧边区与该第二侧边区分别压设于该背板的该第一边缘区与该第二边缘区上，而该中央区悬空在该背板之上；以及

光源，设于该导光板的一侧边且邻近该底面的该第一侧边区。

2.如权利要求1所述的背光模块，还至少包括胶框，围设在该背板的外缘，其中该背板的该第二边缘区为该胶框所承托。

3.如权利要求2所述的背光模块，其中该胶框包括至少一缓冲部，夹设在该背板的该第二边缘区与该导光板的该底面的该第二侧边区之间。

4.如权利要求2所述的背光模块，其中该胶框还包括至少一卡钩，以固定该背板的该第二边缘区。

5.如权利要求4所述的背光模块，其中该卡钩至少包括相互接合的承托部以及挡墙。

6.如权利要求5所述的背光模块，其中当该背板的背面未受到朝向该导光板方向的压力时，该背板的该第二边缘区与该卡钩的该挡墙之间相隔一间距。

7.如权利要求1所述的背光模块，还至少包括一电路板，其中该电路板设于该背板的该第二边缘区的下方。

8.一种液晶显示器，至少包括：

背光模块，至少包括：

背板，具有延伸横跨该背板的至少一凹折部，其中该背板包括分别位于该凹折部的二侧的第一边缘区与第二边缘区；

导光板，设于该背板之上，其中该导光板的底面具有第一侧边区、第二侧边区、以及位于该第一侧边区与该第二侧边区之间的中央区，该第一侧边区与该第二侧边区分别压设于该背板的该第一边缘区与该第二边缘区上，而该中央区悬空在该背板之上；以及

光源，设于该导光板的一侧边且邻近该底面的该第一侧边区；以及液晶显示面板，设于该背光模块之上。

9.如权利要求8所述的液晶显示器，其中该背光模块还至少包括胶框，围设在该背板的外缘，该背板的该第二边缘区为该胶框所承托。

10.如权利要求9所述的液晶显示器，其中该胶框包括至少一缓冲部，夹设在该背板的该第二边缘区与该导光板的该底面的该第二侧边区之间。

11.如权利要求9所述的液晶显示器，其中该胶框还包括至少一卡钩，以固定该背板的该第二边缘区。

12.如权利要求11所述的液晶显示器，其中该卡钩至少包括相互接合的承托部以及挡墙。

13.如权利要求12所述的液晶显示器，其中当该背板的背面未受到朝向该导光板方向的压力时，该背板的该第二边缘区与该卡钩的该挡墙之间相隔一间距。

14.如权利要求8所述的液晶显示器，其中该背光模块还至少包括一电路板，且该电路板设于该背板的该第二边缘区的下方。

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