CN103148416B - 一种背光模组及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于液晶显示技术领域，涉及一种背光模组及液晶显示装置。该背光模组，包括背板以及设置于所述背板上的导光板和光学膜片，所述光学膜片的板边与所述导光板的板边相离设置，其中，该背光模组还包括有限位单元，所述限位单元设置于所述导光板上，所述限位单元在所述光学膜片上的正投影与所述光学膜片部分重叠，所述限位单元使该背光模组与设置于该背光模组上的液晶面板保持设定距离。本发明的有益效果是：由于该侧入式背光模组采用了无胶框、无中框的结构，使得相应的显示装置的厚度更薄，组装更方便，且有效降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，涉及一种背光模组及液晶显示装置。
背景技术
液晶本身不发光，因此，在液晶显示装置(Liquid CrystalDisplay)中采用背光模组(Back Light Module)为液晶面板（Cell）提供均匀、高亮度的光源。一般来说，根据背光模组中光源分布位置的不同可将背光模组分为侧入式背光模组和直下式背光模组，其中，侧入式背光模组中的光源位于显示面板的侧面，直下式背光模组中的光源位于显示面板的底部。
如图1所示，现有的侧入式背光模组一般包括背板1、设置在背板1侧面的光源2(Light Source)、设置在背板1上方的反射板3(Reflector)、导光板4(Light Guide Plate，简称LGP)和光学膜片5（Sheet）等部件。其中，导光板4引导光源发出的光线方向，光线通过光学膜片5使得由导光板4出射的光线能够变得均匀，在垂直于导光板4的方向上亮度加强。
传统技术中，侧入式背光模组与液晶面板组装时，通常是将光源2先设置在背板1侧面，然后在背板1上方设置反射板3，反射板上设置导光板4和光学膜片5，然后将上述各部件套装于胶框10内使各部件的位置固定，接着在胶框10上方放置液晶面板6，并通过中框11将上述各部件与液晶面板6组装在一起，最后一起置于前框7内以组装形成显示模组。
目前，不论是液晶显示装置整机还是显示模组均逐渐向薄型化发展，经调查研究发现，不论是电视/显示装置整机生产厂家,还是液晶面板生产厂家,均向着一体化方向发展，传统的背光模组结构在显示装置中趋于减小状态。而在传统背光模组中，由胶框来固定和支撑背光模组中的各部件，并使用中框卡合液晶面板。胶框和中框的存在，不仅使得背光模组的部件增多，无形中增加了背光模组的成本，而且导致背光模组无法实现薄型化，难以顺应目前显示装置薄型化的趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中背光模组存在的上述不足，提供一种背光模组以及液晶显示装置，该背光模组厚度较薄，且具有较低的成本。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该背光模组，包括背板以及设置于所述背板上的导光板和光学膜片，所述光学膜片的板边与所述导光板的板边相离设置，其中，该背光模组还包括有限位单元，所述限位单元设置于所述导光板上，所述限位单元在所述光学膜片上的正投影与所述光学膜片部分重叠，所述限位单元使该背光模组与设置于该背光模组上的液晶面板保持设定距离。
优选的是，所述限位单元包括多个限位块，每一所述限位块包括支撑部以及连接于所述支撑部朝向所述光学膜片的一侧的叠加部，所述支撑部的底面设置于所述导光板的板边顶面，部分所述叠加部与所述光学膜片重叠设置。
优选的是，所述支撑部的厚度大于所述光学膜片的厚度，与所述光学膜片重叠设置的部分所述叠加部的厚度小于所述支撑部的厚度与所述光学膜片的厚度之差。
一种方案是，所述支撑部垂直于所述光学膜片的截面形状为矩形，所述叠加部垂直于所述光学膜片的截面形状为具有至少一个折角的倒阶梯形状，所述叠加部中具有较大厚度的一端与所述支撑部连接，所述叠加部的顶面与所述支撑部的顶面在同一平面。
一种方案是，所述支撑部垂直于所述光学膜片的截面形状为矩形，所述叠加部垂直于所述光学膜片的截面形状为直角三角形形状，所述叠加部中具有较大厚度的一端与所述支撑部连接，所述叠加部的顶面与所述支撑部的顶面在同一平面。
优选的是，所述支撑部的宽度小于所述光学膜片的板边与所述导光板的板边的距离。
优选的是，所述导光板的每一板边各设有一个限位块，所述限位块的长度小于等于所述导光板对应板边的长度，而大于等于所述光学膜片对应板边的长度；或者，所述导光板的每一板边各设有两个或以上的限位块，所述两个或以上的限位块的长度之和小于等于所述导光板对应板边的长度，而大于等于所述光学膜片对应板边的长度。
优选的是，所述限位块采用聚酯对苯二甲酸乙酯形成，所述限位块采用具有黏性的物质粘结在所述导光板的板边上。
优选的是，多个所述限位块一体成型形成或分别单块形成。
进一步优选的是，所述导光板的顶面还设置有多个凸点，所述凸点间隔分布于所述光学膜片的板边的位置，并与对应的所述光学膜片的板边接触。
一种液晶显示装置，包括液晶面板，还包括上述的背光模组，所述背光模组设置于所述液晶面板的下方。
优选的是，还包括用于固定所述背光模组与所述液晶面板的前框，所述前框采用电解镀锌钢、铝质成型板材、工程塑料或碳纤维材料中的任一种制成，所述前框对应所述导光板设置有限位单元的区域设置有加强筋。
本发明的有益效果是：由于该侧入式背光模组采用了无胶框、无中框的结构，使得相应的显示装置的厚度更薄，组装更方便，且有效降低了生产成本。
附图说明
图1为现有技术中背光模组与液晶面板组装的剖面示意图；
图2为本发明实施例1中背光模组与液晶面板组装的剖面示意图；
图3A为实施例1中限位块的剖面示意图；
图3B为实施例2中限位块的剖面示意图；
图3C为实施例3中限位块的剖面示意图；
图4A-图4B为本发明实施例1中限位块的组装示意图；
图5A-图5C为本发明实施例1中限位块的俯视图。
图中：1－背板；2－光源；3－反射板；4－导光板；5－光学膜片；6－液晶面板；7－前框；8-限位块；81-支撑部；82叠加部；9－粘结带；10－胶框；11－中框。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明背光模组以及液晶显示装置作进一步详细描述。
一种背光模组，包括背板以及设置于所述背板上的导光板和光学膜片，所述光学膜片的板边与所述导光板的板边相离设置，其中，该背光模组还包括有限位单元，所述限位单元设置于所述导光板上，所述限位单元在所述光学膜片上的正投影与所述光学膜片部分重叠，所述限位单元使该背光模组与设置于该背光模组上的液晶面板保持设定距离。
一种液晶显示装置，包括液晶面板，还包括上述的背光模组，所述背光模组设置于所述液晶面板的下方。
实施例1：
如图2所示，一种背光模组，包括背板1、设置在背板1侧面的光源2、设置在背板上方的反射板3、导光板4和光学膜片5等部件。其中，所述光学膜片5包括棱镜膜、扩散膜等多层薄膜，其总厚度小于1mm,所述光学膜片5的板边与所述导光板4的板边相离设置.该背光模组还包括有限位单元，所述限位单元设置于所述导光板上，所述限位单元在所述光学膜片5上的正投影与所述光学膜片5部分重叠，所述限位单元使该背光模组与设置于该背光模组上的液晶面板6保持设定距离。
如图2、3A所示，所述限位单元包括多个限位块8，每一所述限位块8包括支撑部81以及连接于所述支撑部81朝向所述光学膜片5的一侧的叠加部82，所述支撑部81的底面设置于所述导光板4的板边顶面，部分所述叠加部82与所述光学膜片5重叠设置。在本实施例中，所述导光板4的每一板边各设有一个限位块8，所述限位块8的长度a小于等于所述导光板4对应板边的长度，而大于等于所述光学膜片5对应板边的长度。
在限位块中，所述支撑部81垂直于所述光学膜片的截面，即纵截面形状为矩形，所述叠加部82的纵截面形状为具有至少一个折角的倒阶梯形状，所述叠加部82中具有较大厚度的一端与所述支撑部81连接，所述叠加部82的顶面与所述支撑部81的顶面在同一平面。当液晶面板6置于背光模组之上时，受重力作用，液晶面板的重量直接承载于限位单元的正上方；而基于限位块8的上述形状，限位块的顶面面积大于其底面面积，因此限位块8既能更好地支撑液晶面板6，又能防止光学膜片5在背光模组侧放或倒置时,滑出固定区域。
在限位块8中，所述支撑部81的宽度b小于所述光学膜片5的板边与所述导光板4的板边的距离；同时，所述支撑部81的厚度h1大于所述光学膜片5的厚度，与所述光学膜片5重叠设置的部分所述叠加部82的厚度h2小于所述支撑部81的厚度与所述光学膜片5的厚度之差。当多个限位块8形成与光学膜片5的形状相适的封闭框时，限位块8即对光学膜片5在三维空间的各个方向（平行于导光板4的方向和垂直于导光板4的方向）进行限位。
图3A所示为限位块8整体为具有一个折角的倒阶梯形状，由于限位块8中支撑部81的底面完全设置于所述导光板4上，因此能保证限位块8较好地固定于所述导光板4的板边，能对光学膜片5和液晶面板6进行有效的限位和定位；由于限位块8中叠加部82的正投影与光学膜片5至少有部分重叠，因此限位块8同时还能防止导光板4与光学膜片5之间因其二者之间相离设计而可能出现的漏光问题。这里应该理解的是，限位块8的顶面（包括支撑部81和叠加部82的顶面）的面积和形状可根据实际设计需要，例如：与之配合的液晶面板6的尺寸大小、液晶面板6在使用环境中需承受的外力强度等进行设定，不做限定。
优选的是，所述限位块8采用缓冲类材料形成，例如含有硅元素的橡胶（silicon rubber），通常采用聚酯对苯二甲酸乙酯（PolyEthylene Terephthalate，简称PET）形成。PET为结晶性热可塑性塑料，具有明显熔点245-260℃，具有良好的尺寸安定性、耐热性、电绝缘性，而且价格便宜。本实施例中，所述限位块8采用具有黏性的物质，例如双面胶或胶水粘结在导光板4的板边。
为了方便工艺制作，同时也为了方便限位块8先限定光学膜片5在高度方向上的位置，一个所述限位块可以按规则形状分别形成，即分别形成限位块的上半部分和下半部分（当然也可以分别形成限位块的左半部分和右半部分），然后通过粘结带9（类似双面胶或胶水）粘结成整体，然后再通过粘结带9粘结在导光板4上。如图4A所示，限位块8中上半部分的宽度大于下半部分的宽度，上半部分与下半部分在二者的重叠区域采用粘结带9粘结在一起，而在限位块8与导光板4粘结时，仍只在下半部分的底面采用粘结带9与导光板4进行粘结。其中，上半部分限位块较下半部分限位块宽出的部分（即叠加部82）即可对光学膜片5起到限位和防漏光作用。当然，限位块8也可以一体成型形成，直接通过粘结带9粘结在导光板4上，如图4B所示。
同时，多个所述限位块8可以分别单块形成或两块及其以上组合形成，如图5A所示为各个单块限位块8单独加工形成条形，如图5B所示为两个单块限位块8加工形成L形；或者，多个所述限位块8可以一体成型形成框形，如图5C所示。相应的，在限位块8与导光板4粘结时，可分别单独进行粘结，或者整体直接粘结。其中，图5A、5B、5C中沿限位块长度方向的虚线表示支撑部81与叠加部82的结合位置。
本实施例中，背光模组中的光源2包括CCFL(Cold CathodeFluorescent Lamp，冷阴极荧光灯)或LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。为保证背光模组中光源2具有较高的利用率，如图2所示，该背光模组在所述背板1与所述导光板4之间还设置有反射板3，光源2与所述反射板3在背光模组中的设置与现有技术相同，这里不再赘述。
一种液晶显示装置，包括液晶面板6以及上述的背光模组，所述背光模组设置于所述液晶面板6的下方。
如图2所示，在背光模组与液晶面板组装后的剖面示意图中，该背光模组还包括用于固定所述背光模组与所述液晶面板6的前框7。本实施例的背光模组相比现有的背光模组，没有胶框对液晶面板6的支撑作用，也没有中框对液晶面板6的卡合作用，而是采用限位块8来保证背光模组中光学膜片5的位置，并通过前框7使背光模组与液晶面板6进行卡合。具体的，前框7中设置有与液晶面板6的各个侧面平行的定位挡墙（图2中未具体标识），定位挡墙与液晶面板6的各个侧面接触。在如图2所示的液晶面板6的放置方向，前框7的整个定位挡墙在液晶面板6侧面形成能对液晶面板进行水平限位的一个口字形框。根据具体的液晶显示装置的设计要求,形成前框7中口字形框的限位挡墙部分，可以在对应着需连接液晶面板6的栅极（Gate）驱动和源极（Source）驱动的区域形成部分中空的结构，也可以在对应着液晶面板6的某个侧面形成部分开放的结构,以节省材料或满足其它结构的避让要求。当然，本实施例中液晶显示装置的前框也可以采用现有技术中的液晶显示装置中所采用的前框7的结构，具体结构参考图1所示。
在本实施例中，为保证该液晶显示装置的强度，所述前框7采用电解镀锌钢、铝质成型板材、工程塑料或碳纤维材料中的任一种制成，所述前框7对应所述导光板设置有限位单元的区域设置有若干加强筋。背板1与前框7采用螺栓与螺母或其他固定部件来进行固定，背板1与前框7的固定，使得背光模组与液晶面板封装为一个整体。
在该液晶显示装置的组装过程中：当背光模组的背板1（含光源2）、反射板3和导光板4设置好后，预先在导光板4的板边设置具有黏性的粘结带9，并将限位块8粘结在导光板4的板边预定位置；接着，将光学膜片5稍微弯折，使得光学膜片5以弯曲的形式从上而下进入限位块8限定的区域，并通过预先设置的粘结带9与导光板4粘结在一起；然后，将背光模组与液晶面板6组合在一起，并套上前框7，背板1与前框7采用螺栓与螺母或其他固定部件来进行固定，以保持液晶面板6与背光模组的整体强度。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的背光模组中，限位单元中限位块的形状与实施例1中的限位块的形状不相同。
如图3B所示，本实施例的所述限位块8中，支撑部81垂直于所述光学膜片的截面，即纵截面形状为矩形，叠加部82的纵截面形状为具有两个折角的倒阶梯形状，即本实施例中限位块8整体为具有三个折角的倒阶梯形状（当然，限位块并不限定倒阶梯形状的折角数，折角的角度可以为直角也可以不为直角）。与实施例1相同，所述叠加部82中具有较大厚度的一端与所述支撑部81连接，所述叠加部82的顶面与所述支撑部81的顶面在同一平面。
在限位块8中，所述支撑部81的宽度b小于所述光学膜片5的板边与所述导光板4的板边的距离；同时，所述支撑部81的厚度h1大于所述光学膜片5的厚度，与所述光学膜片5重叠设置的部分所述叠加部82的厚度h2小于所述支撑部81的厚度与所述光学膜片5的厚度之差，可以保证支撑块8与液晶面板6之间留有适当的间隙。
一种液晶显示装置，包括液晶面板以及上述的背光模组，所述背光模组设置于所述液晶面板的下方。
本实施例中背光模组、液晶显示装置的其他结构与实施例1相同，这里不再详细叙述。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的背光模组中，限位单元中限位块的形状与实施例1中的限位块的形状不相同。
如图3C所示，在本实施例中，所述限位块8中支撑部81垂直于所述光学膜片的截面，即纵截面形状为矩形，叠加部82的纵截面形状为直角三角形形状，所述叠加部82中具有较大厚度的一端与所述支撑部81连接，所述叠加部82的顶面与所述支撑部81的顶面在同一平面。
在限位块8中，所述支撑部81的宽度b小于所述光学膜片5的板边与所述导光板4的板边的距离；同时，所述支撑部81的厚度h1大于所述光学膜片5的厚度，与所述光学膜片5重叠设置的部分所述叠加部82的厚度h2小于所述支撑部81的厚度与所述光学膜片5的厚度之差，可以保证支撑块8与液晶面板6之间留有适当的间隙。
一种液晶显示装置，包括液晶面板以及上述的背光模组，所述背光模组设置于所述液晶面板的下方。
本实施例中背光模组、液晶显示装置的其他结构与实施例1相同，这里不再详细叙述。
实施例4：
本实施例与实施例1-3的区别在于，本实施例的背光模组中，限位单元中限位块的数量不相同。
在本实施例中，限位单元包括大于所述导光板板边的数量个限位块，即两个或两个以上的限位块分别排列成行或列设置在所述导光板的一个板边，所述两个或以上的限位块的长度之和小于等于所述导光板对应板边的长度，而大于等于所述光学膜片对应板边的长度。
一种液晶显示装置，包括液晶面板以及上述的背光模组，所述背光模组设置于所述液晶面板的下方。
本实施例中背光模组、液晶显示装置的其他结构与实施例1相同，这里不再详细叙述。
实施例5：
本实施例与实施例1-4的区别在于，本实施例的背光模组中，导光板上还设置有对限位单元进行定位的凸点。
在本实施例中，所述导光板的顶面还设置有多个凸点，所述凸点间隔分布于所述光学膜片的板边的位置，并与对应的所述光学膜片的板边接触。其中，凸点可以为呈半球形形状、能显露于导光板上的凸起，这些凸起按照一定的形状间隔排列，例如按行或按列形成对应于光学膜片的板边的形状，以方便背光模组组装过程中光学膜片在导光板上的定位。
一种液晶显示装置，包括液晶面板以及上述的背光模组，所述背光模组设置于所述液晶面板的下方。
相应的，在该液晶显示装置的组装过程中：当背光模组的背板（含光源）、反射板和导光板设置好后，根据导光板上的凸点分布位置将光学膜片先定位在导光板上，接着在导光板的板边设置具有黏性的粘结带，并将限位块粘结在导光板的板边预定位置对光学膜片进行限位；然后，将背光模组与液晶面板组合在一起，并套上前框，背板与前框采用螺栓与螺母或其他固定部件来进行固定，以保持液晶面板与背光模组的整体强度。
这里应该理解的是，上述液晶显示装置的组装过程中，将光学膜片定位在导光板上和将粘结带设置在导光板上的顺序不做限定，在具体组装过程中可根据实际需要或操作方便灵活调整组装顺序。
本实施例中背光模组、液晶显示装置的其他结构与实施例1相同，这里不再详细叙述。
实施例1-5中的侧入式背光模组与现有的侧入式背光模组相比，采用了无胶框结构，而采用限位单元来限位光学膜片；同时也无中框结构，使液晶面板承载于导光板上，并通过前框来固定液晶面板，使得显示装置相较现有技术中具有胶框和中框结构的显示装置的厚度更薄（厚度约减小了1.5-2mm），重量也大大减小（中框一般采用钢制材料形成），组装更方便；同时，该显示装置不需对原有侧入式背光模组各部件结构做任何改动或仅需对原有侧入式背光模组的个别部件结构做很小改动，通过预先设计好的限位块以及常用的双面胶即可将背光模组（进一步与液晶面板）形成一个整体，省去了原有的胶框与中框模具、胶框与中框材料的成本，使得生产成本降低约5%（胶框约节约2-3%，中框约节约2%），尤其适用于薄型化的显示装置整机与显示模组一体化的结构。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种背光模组，包括背板以及设置于所述背板上的导光板和光学膜片，所述光学膜片的板边与所述导光板的板边相离设置，其特征在于，该背光模组还包括有限位单元，所述限位单元设置于所述导光板上，所述限位单元在所述光学膜片上的正投影与所述光学膜片部分重叠，所述限位单元使该背光模组与设置于该背光模组上的液晶面板保持设定距离；其中，所述限位单元包括多个限位块，每一所述限位块包括支撑部以及连接于所述支撑部朝向所述光学膜片的一侧的叠加部，所述支撑部的底面设置于所述导光板的板边顶面，部分所述叠加部与所述光学膜片重叠设置，所述支撑部的宽度小于所述光学膜片的板边与所述导光板的板边的距离，所述支撑部的底面完全设置于所述导光板上。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述支撑部的厚度大于所述光学膜片的厚度，与所述光学膜片重叠设置的部分所述叠加部的厚度小于所述支撑部的厚度与所述光学膜片的厚度之差。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述支撑部垂直于所述光学膜片的截面形状为矩形，所述叠加部垂直于所述光学膜片的截面形状为具有至少一个折角的倒阶梯形状，所述叠加部中具有较大厚度的一端与所述支撑部连接，所述叠加部的顶面与所述支撑部的顶面在同一平面。
4.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述支撑部垂直于所述光学膜片的截面形状为矩形，所述叠加部垂直于所述光学膜片的截面形状为直角三角形形状，所述叠加部中具有较大厚度的一端与所述支撑部连接，所述叠加部的顶面与所述支撑部的顶面在同一平面。
5.根据权利要求3或4所述的背光模组，其特征在于，所述导光板的每一板边各设有一个限位块，所述限位块的长度小于等于所述导光板对应板边的长度，而大于等于所述光学膜片对应板边的长度；或者，所述导光板的每一板边各设有两个或以上的限位块，所述两个或以上的限位块的长度之和小于等于所述导光板对应板边的长度，而大于等于所述光学膜片对应板边的长度。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述限位块采用聚酯对苯二甲酸乙酯形成，所述限位块采用具有黏性的物质粘结在所述导光板的板边上。
7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，多个所述限位块一体成型形成或分别单块形成。
8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述导光板的顶面还设置有多个凸点，所述凸点间隔分布于所述光学膜片的板边的位置，并与对应的所述光学膜片的板边接触。
9.一种液晶显示装置，包括液晶面板，其特征在于，还包括如权利要求1-8中任一项所述的背光模组，所述背光模组设置于所述液晶面板的下方。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，还包括用于固定所述背光模组与所述液晶面板的前框，所述前框中设置有与所述液晶面板的各个侧面平行的定位挡墙，所述定位挡墙与所述液晶面板的各个侧面接触，所述前框采用电解镀锌钢、铝质成型板材、工程塑料或碳纤维材料中的任一种制成，所述前框对应所述导光板设置有限位单元的区域设置有加强筋。
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