CN105371176A - 具有定位结构的导光板、背光模组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有定位结构的导光板、背光模组及其制造方法，其中导光板具有一入光面与设于入光面的至少一定位槽，用于组设于入光面的灯条则对应定位槽设有至少一定位柱，当灯条组设于导光板时，定位柱插设于定位槽中，以限定灯条相对入光面的设置高度，使灯条对应位于入光面中央。通过定位柱与定位槽使灯条可位于入光面中央处，以防止灯条位置偏移而使部分光线照射至导光板外，影响导光板可用光线能量与出光时的均匀度。

Description

具有定位结构的导光板、背光模组及其制造方法

技术领域

本发明关于导光组件领域，尤其是一种可快速使灯条组设于导光板入光面中央的具有定位结构的导光板、背光模组及其制造方法。

背景技术

背光模组为显示设备的光线来源，一般包括导光元件与光源，并利用导光元件导引光源光线，以形成面光源提供显示面板达到显示功效。由于背光模组为显示设备的光线来源，因此背光模组的组装品质会影响显示设备的显示效果，例如光源相对导光元件的入光角度与位置等，都会影响导光元件对于光线的导引效果以及后续的出光均匀度。

以侧入式背光模组为例，光源固定于导光元件的侧面，相对导光元件形成侧向入射的光线。早期的固定方式采用螺丝锁附或黏着剂黏合以将光源固定于导光元件的入光面，但是螺丝锁附方式若锁孔对位不正或锁固螺丝时施力不均会毁损光源，且在组装制程也相当不便；另外，若采用黏着方式其固接强度不足且容易产生污染，黏贴时造成光源偏离预定位置，影响导光元件导引效果。

而后，针对光源与导光元件固接方式，相关厂商致力研发各类组装方式以解决如前述缺失，其中一种方式为通过一辅助固定结构如框架，使具有光源的灯条可固定于框架处，再将导光元件与框架组接以达成组设目的，如公开号为TW201506509A的台湾专利申请的发光装置、平板灯及平面显示器，其揭露的发光装置包括第一边框、灯条及导光板，通过将灯条设置于第一边框内侧的凹槽，且导光板入光面凸设有多个抵接部，当入光面的侧插入凹槽后，可通过抵接部抵接灯条使灯条被固定于凹槽内不会滑动。或如公开号为TW201015166A的台湾专利申请的背光模组及其应用与组装方法，其揭露的背光模组包含框架、发光灯条与导光板，框架具有第一侧边、第二侧边、至少一位于框架内且平行第一侧边的侧腔室、至少一开设于第二侧边的侧开口，及至少一形成于侧腔室内的第一定位结构，发光灯条经由侧开口平行第一侧边而容设入于侧腔室中，使发光灯条的出光面法线方向垂直第一侧边，导光板则设于框架内并位于发光灯条的一侧。上述技术手段都为另通过一框架以固定导光元件与光源的结构，然而，由于需再另增设框架，虽可提升光源与导光元件的组接强度，却造成组装不便以及增加制造成本的问题。

又或如公开号为TWM292704U的台湾专利申请的显示器的光源电路板连接装置，其舍弃增设框架，而直接以导光元件与光源相扣合固定。显示器的光源电路板连接装置包含光源电路板、发光元件、呈勾状的弹性件及连接体，发光元件与光源电路板电性连接，弹性件一段设于光源电路板，另段形成有具弹性的抵压片，连接体相对弹性件设有嵌合部，以供抵压片扣合于对应的嵌合部。其中连接体可为一导光板，亦即先在导光板上设有嵌合部，再利用一端设于电路板上的弹性件扣合于嵌合部，以组装发光元件与导光板。然而，由于导光板为光学组件，因此其上的任何细微结构都可能影响光线导引效果，如该技术文献揭示的嵌合部，为与抵压片卡掣，所以实际上位于导光板的嵌合部至少需具卡槽或抵触面等结构，该些结构在设计上须十分小心以避免影响光线导引，且繁复的结构对于导光板生产也相当不便，所以也易造成产品良率下降。

实际上，光源相对导光元件的安装位置对于光线的利用效率以及光线导引效果具有极大影响，因此光源与导光元件在组装固定时需精准地对位，以确保光线可充分进入导光元件内。上述各种组装光源与导光元件的方式，其主要诉求仅在于如何快速、简易组装以及提升固定强度，即便可通过框架固定光源位置，但仍无法解决光源相对导光元件入光面的精准对位需求。且在导光元件渐趋轻薄的发展趋势下，光源已不像前揭技术所述般可随意位于入光面任意区域而都具有一定的光线利用效率。因此，如何通过光源与导光元件的相对位置确保导光元件的光线利用率以及后续出光均匀度，且同时兼顾组装的便利与快速性，为本发明人致力解决的缺失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中灯条与导光板组设时，灯条不能精确地定位于导光板入光面中央、灯条光线不能尽数由入光面进入导光板以被导引形成均匀出光的缺陷，提供一种具有定位结构的导光板、背光模组及其制造方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种具有定位结构的背光模组，其特点在于，其包括：

一导光板，具有一入光面，且该入光面设有至少一定位槽；及

一灯条，设于该入光面以提供侧向光线，且该灯条对应该定位槽设有至少一定位柱，其中，组设该灯条至该导光板时，该定位柱插设于该定位槽中，由此限定该灯条相对该入光面的设置高度，使该灯条对应位于该入光面中央。通过定位槽与定位柱，限定组装后之的灯条位置，使光线可充分自入光面入射至导光板，防止灯条位置偏移造成光线照射至导光板外，影响导光板的光线利用效率及后续出光均匀度。

较佳地，该灯条具有多个发光单元，且相邻的该些发光单元展光范围相互交叠形成一交叠区，该交叠区与该入光面的最短距离为d，该定位槽的深度X₁≦d/2。在此通过限定定位槽深度，避免影响布设于导光板微结构的取光效果。

较佳地，该导光板的高度为H，该灯条具有多个发光单元，各该发光单元的高度为h，且H不大于3h。导光板可为薄型导光板，当导光板厚度与发光单元接近时，对于灯条组设位置的要求更为严谨，一旦位置略偏，对于光线入射影响更大，所以通过该定位柱与定位槽可使灯条固定于的光面中央处。

较佳地，该定位槽的深度为X₁，该定位柱的长度为X₂，且X₂>X₁。由此，灯条与导光板组装时可快速对位，并在组装后使灯条与导光板形成一间距，以利于确认两者对位状况及保持适当距离避免导光板因受热而产生变形。

本发明还提供一种具有定位结构的背光模组制造方法，其特点在于，其包括以下步骤：

将多个导光板堆叠成批并对齐，用于使各该导光板的一入光面构成一加工平面；

利用一加工机具在该加工平面刻划多条沟槽，以分别形成展光微结构在各该入光面；

在各该入光面加工形成至少一定位槽，该定位槽的高度低于该入光面；

提供一灯条，其中该灯条对应该定位槽且具有至少一定位柱；及

组设该灯条于该入光面，且该定位柱插设于该定位槽中，使该灯条位于该入光面中央。按照上述步骤而先在导光板入光面加工形成沟槽，再接着形成定位槽，而后再与具有定位柱的灯条相互组接，使灯条可固定于入光面中央处，且采用同时针对多个导光板进行加工方式可提升整体加工速率。

较佳地，该加工机具为一雷射机台。鉴于雷射加工的技术成熟度与便利性，采用雷射机台能够快速并精准地在入光面形成沟槽与定位槽。

本发明还提供一种具有定位结构的导光板，用于供具有一定位柱的一灯条组设，包括：

一入光面，用于接收该灯条所提供的光线；及

至少一定位槽，位于该入光面，该定位槽的高度不大于该入光面的高度，用于供该定位柱插设于该定位槽中；

由此，该定位槽限定该灯条相对该入光面的设置高度，使该灯条对应位于该入光面中央。通过该导光板从而可使灯条快速精准地对位并装设于入光面中央处，进一步提升导光板的可用光线与出光均匀度。

较佳地，该灯条具有多个发光单元，且相邻的该些发光单元的展光范围相互交叠形成一交叠区，且该交叠区与该入光面的最短距离为d，该定位槽的深度X₁≦d/2。在此通过限定定位槽深度，以防止其影响布设于导光板微结构的取光效果。

较佳地，该导光板的高度为H，该灯条具有多个发光单元，各该发光单元的高度为h，且H不大于3h。在此揭示导光板高度略大于发光单元厚度，而通过定位柱与定位槽可快速且准确地使灯条固定于入光面中央处。

较佳地，该定位槽的深度为X₁，该定位柱的长度为X₂，且X₂>X₁。由此，灯条与导光板组装时可快速对位，并在组装后使灯条与导光板形成一间距，以利于确认两者对位状况及保持适当距离避免导光板因受热而产生变形。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明所揭露的导光板、背光模组及其组装方法可有效地使灯条固定于导光板入光面的中央处，而使灯条出光轴可自入光面垂直高度中心处入射，使导光板获得最多可用光线能量，避免灯条偏移导致部分光线投射至导光板外，影响后续出光均匀度。尤其针对薄型导光板而言，由于导光板高度与灯条高度接近，只要灯条组设位置略偏，就会造成光线偏移而使导光板可用光能量降低，因此更需精准地定位灯条与导光板入光面的相对位置。所以通过该定位柱与定位槽，即可在组装时快速并准确地限定灯条位置。

此外，配合导光板取光用的微结构，也可进一步限定定位槽的深度，防止其影响导光板其余区域的取光设计。且为有效提升组装对位效率与控制灯条与导光板组装后的间距，也可使定位柱高度大于定位槽深度以达前述功效。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体结构分解图。

图2A为本发明实施例1的组装结构俯视图。

图2B为本发明实施例1的部分放大结构示意图。

图3为本发明实施例1的组装结构侧视图。

图4为本发明实施例2的方法步骤流程图。

图5A为本发明实施例2的导光板加工示意图(一)。

图5B为本发明实施例2的导光板加工示意图(二)。

图5C为本发明实施例2的导光板加工示意图(三)。

图6为本发明实施例2的组装结构示意图。

附图标记说明：

1：背光模组

10：导光板

101：入光面

102：定位槽

103：出光面

104：底面

105：沟槽

11：灯条

111：定位柱

112：发光单元

2：加工平面

A：交叠区

B：暗区

X₁：定位槽深度

X₂：定位柱长度

d：交叠区与入光面的最短距离

H：导光板高度

h：发光单元高度

S01～S05：步骤

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

现今背光模组中，多选用发光二极管(LED)作为光源，因此光源会具有一定出光角度。所以，当将光源与导光板相互组设时，需尽可能地让光源位于导光板入光面中央，以让光线顺利被导光板所导引，避免驱动时部分光线投射至导光板外部，进而影响导光板的光线使用效率与后续出光，尤其当光源高度接近导光板厚度时更需如此。所以，鉴于这一需求，本发明人即构思可快速将光源定位于导光板入光面中央位置的具有定位结构的背光模组，以确保应用时自光源射出的光线可顺利进入导光板内。

实施例1

请参阅图1、图2A、图2B及图3，其分别为本实施方式的立体结构分解图、组装结构俯视图、部分放大结构示意图与组装结构侧视图。该具有定位结构的背光模组1包括一导光板10及一灯条11。

导光板10具有一入光面101，并在入光面101设有至少一定位槽102。其中，导光板10更具有分别垂直邻接于入光面101的一出光面103与一底面104，且出光面103与底面104为相对设置。定位槽102截面可为矩形或圆形，也可使定位槽102由入光面101朝向导光板10内侧渐缩，较佳地，该定位槽102的高度不大于入光面101的高度，以防止影响光线自入光面101的入射效果。此外，为有效提升光线自入光面101进入导光板10的光线角度，可在入光面101设置有一透镜阵列，用于增大入射光线角度，利于后续的光线导引。

灯条11设置于入光面101以提供导光板10侧向光线，且灯条11对应定位槽102设有至少一定位柱111，当将灯条11组设置导光板10时，定位柱111插设于定位槽102中，由此限定灯条11相对入光面101的设置高度，使灯条11对应位于入光面101中央，应用时灯条11产生的光线即受导光板10导引而自出光面103形成出光。换句话说，通过定位槽102与定位柱111的搭配，即可有效限定灯条11相对入光面101位置。具体地，灯条11的主出光轴会垂直入射通过入光面101短边中心点且与其长边平行的一中心线，避免灯条11位置过于靠近出光面103或是底面104，导致相对入光面101的入光角度偏移使部分光线投射至外界，进而降低光线使用效率与导光板10出光时的均匀度。此外，定位柱111的态样可为矩形或圆形柱体，也可如图中所示，在接触定位槽102的端呈尖锥状，由此可使导光板10与灯条11达到快速定位功效。假如定位柱111与定位槽102为同一形状态样，例如其截面都为圆形且尺寸相仿，则在组装时势必需要耗费较多时间让定位柱111与定位槽102相互对位并将定位柱111一端插设至定位槽102内，且当导光板10为薄型态样时，入光面101的高度极低，定位槽102与定位柱111尺寸也随之减缩而形成极微小结构，此时如果仍采用两者为相同造型态样的设计，上述问题即更趋严重，进而大幅提升组装上的难度。

其中，灯条11具有多个发光单元112，且该些发光单元112呈间隔设置，并分别为一LED。相邻发光单元112的展光范围交互交叠形成一交叠区A，且该交叠区A与入光面101的最短距离为d，当定位槽102的深度为X₁时，则X₁≦d/2。这一条件限定原因在于，由于导光板10在相邻发光单元112的展光范围外会形成暗区B，如图2A及图2B所示，也即由交叠区A边缘朝向入光面101延伸距离d并与各发光单元112展光范围边缘所夹设区域，为导引部分光线至暗区B，因此在出光面103或底面104对应暗区B位置内多半会设置用于取光的微结构，用于调整发光单元112的展光角度。所以为了避免定位槽102影响取光微结构效能，因此需使定位槽102深度X₁不可超过d/2。

在本实施方式中，使导光板10的高度为H，各发光单元112的高度为h，且H不大于3h，这一条件则进一步揭示该具有定位结构的背光模组1可为导光板10高度与发光单元112高度比值在一定范围内的背光模组，也即导光板10高度与发光单元112高度相近的背光模组类型。如前述，现今导光板10渐趋轻薄化发展，意味着导光板10的高度相对降低，因此导光板10高度与发光单元112高度的比例越来越小，如果组装灯条11时，发光单元112的位置略有偏差而非位于入光面101中央，则发光单元112的部分光线即会超出入光面101而无法被有效导引至导光板10内部，进而影响导光板10光线利用效率与出光时的均匀度，因此对于运用薄型导光板的背光模组，灯条的定位更显重要。

此外，当定位槽102深度为X₁，定位柱111之长度为X₂时，则X₂>X₁。由此，在组装灯条11与导光板10时可快速对位，且进一步使灯条11与导光板10组装后形成一间距，利于确认灯条11是否确实位于入光面101中央，同时可通过这一间距使导光板10与灯条11保持适当距离，避免灯条11运作的热能使导光板10产生变形。特别一提的是，当定位槽102为微尺寸凹槽时，若设计定位槽102深度与定位柱111长度相仿，在组装上则会遭遇无法快速精准对位的问题，所以为更利于组装制程进行，所以在设计定位柱111尺寸时，使其长度大于定位槽102深度较佳，且由此可让灯条11与导光板10形成间距，除利于检验灯条11位置外更可防止驱动热能影响导光板10。

实施例2

请继续参阅图4、图5A～5C及图6，其为本实施方式的方法步骤流程图及各导光板加工示意图与组装结构示意图。在本实施方式中揭露一种具有定位结构的背光模组的制造方法，包括以下步骤。

首先，将多个导光板10堆叠成批并对齐，用于使各导光板10的一入光面101构成一加工平面2(步骤S01)，如图5A所示。为符合加工效率，在本实施方式中对于导光板10采用多个同时加工方式进行。

而后，利用一加工机具(图中未示)在该加工平面2刻划多条沟槽105，以分别形成展光微结构(步骤S02)，如图5B所示。位于各入光面101的沟槽105做为提升入射光线展光角度的展光结构，其态样可为弧形或矩形等，在此以该些沟槽105为首尾相接连续排列的弧形沟槽为例说明。其中，鉴于雷射加工技术的成熟度与便利性，所以在本实施方式中该加工机具可为一雷射机台，以通过雷射于加工平面2形成沟槽105。

接着，在各该入光面101加工形成至少一定位槽102，且定位槽102的高度低于入光面101(步骤S03)，从而如图5C所示。在沟槽105成形后，通过加工机具以雷射加工方式进一步在各入光面101形成定位槽102，且为避免定位槽102过大而破坏入光面101展光效果以及维持入光面101结构强度，所以在此限定定位槽102在Z轴向长度小于入光面101在Z轴向长度。在定位槽102加工完毕后，各导光板10即可独立进行后续组装步骤。

提供一灯条11，其中灯条11对应定位槽102具有至少一定位柱111(步骤S04)。接着组设灯条11在入光面101，且定位柱111插设于定位槽102中，使灯条11位于入光面101中央(步骤S05)。导光板10加工完毕后即分别与灯条11进行组装，通过定位槽102与定位柱111结构使组装后灯条11位置可被固定于入光面101中央，用于使光线充分入射至导光板10内，而如图6所示。

请再度参阅图1至图3，本发明也揭示一种具有定位结构的导光板10，用于供具有定位柱111的灯条11组设，其包括一入光面101及至少一定位槽102。入光面101用于接收灯条11所提供的光线，定位槽102位于入光面101且高度不大于入光面101高度，用于供定位柱111插设于定位槽102中，由此定位槽102限定灯条11相对入光面101的设置高度，使灯条11对应位于入光面101中央。其细部特征与实施例1相同部分在此不再赘述。

此外，对于定位槽102的深度限制、导光板10高度与灯条11的发光单元112高度比例关系以及定位槽102深度与定位柱111长度关系同于实施例1所述，所以不再赘述。

综上所述，本发明揭示具有定位结构的导光板、背光模组及其制造方法，通过导光板入光面的定位槽，搭配灯条的定位柱结构，使灯条与导光板组装时可达快速精准对位的功效，确保灯条相对位于入光面中央位置，用于使导光板达到最佳的光线使用率。尤其在现今为符合背光模组所应用的电子装置轻薄化要求，而使导光板趋向薄型化的技术发展下，当发光单元高度与导光板高度越来越接近时，灯条相对导光板设置位置的精准度需求即随之提升，避免灯条安装位置偏移造成光线无法尽数由入光面入射至导光板，降低光线利用率以及导光板的出光均匀度。此外，为配合导光板微结构的取光需求，因此对于定位槽的深度也可进一步限定，进而提升导光板的导光效能，且为更快速地执行灯条与导光板组装制程，也可通过设定定位柱长度与定位槽深度的相对关系及形状态样，使组装时定位柱可快速对位而插设于定位槽中，达到限定灯条位置功效。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有定位结构的背光模组，其特征在于，其包括：

一导光板，具有一入光面，且该入光面设有至少一定位槽；及

一灯条，设于该入光面以提供侧向光线，且该灯条对应该定位槽设有至少一定位柱，其中，组设该灯条至该导光板时，该定位柱插设于该定位槽中，由此限定该灯条相对该入光面的设置高度，使该灯条对应位于该入光面中央。

2.如权利要求1所述的具有定位结构的背光模组，其特征在于，该灯条具有多个发光单元，且相邻的该些发光单元的展光范围相互交叠形成一交叠区，该交叠区与该入光面的最短距离为d，该定位槽的深度X₁≤d/2。

3.如权利要求1所述的具有定位结构的背光模组，其特征在于，该导光板的高度为H，该灯条具有多个发光单元，各该发光单元的高度为h，且H不大于3h。

4.如权利要求1所述的具有定位结构的背光模组，其特征在于，该定位槽的深度为X₁，该定位柱的长度为X₂，且X₂>X₁。

5.一种具有定位结构的背光模组的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将多个导光板堆叠成批并对齐，用于使各该导光板的一入光面构成一加工平面；

利用一加工机具在该加工平面刻划多条沟槽，以分别形成展光微结构在各该入光面；

在各该入光面加工至少一定位槽，该定位槽的高度低于该入光面；

提供一灯条，其中该灯条对应该定位槽且具有至少一定位柱；及

组设该灯条于该入光面，且该定位柱插设于该定位槽中，使该灯条位于该入光面中央。

6.如权利要求5所述的具有定位结构的背光模组的制造方法，其特征在于，该加工机具为一雷射机台。

7.一种具有定位结构的导光板，用于供具有一定位柱的一灯条组设，其特征在于，该导光板包括：

一入光面，用于接收该灯条所提供的光线；及

至少一定位槽，位于该入光面，该定位槽的高度不大于该入光面的高度，用于供该定位柱插设于该定位槽中；

由此，该定位槽限定该灯条相对该入光面的设置高度，使该灯条对应位于该入光面中央。

8.如权利要求7所述的具有定位结构的导光板，其特征在于，该灯条具有多个发光单元，且相邻的该些发光单元的展光范围相互交叠形成一交叠区，且该交叠区与该入光面的最短距离为d，该定位槽的深度X₁≤d/2。

9.如权利要求7所述的具有定位结构的导光板，，其特征在于，该导光板的高度为H，该灯条具有多个发光单元，各该发光单元的高度为h，且H不大于3h。

10.如权利要求7所述的具有定位结构的导光板，其特征在于，该定位槽的深度为X₁，该定位柱的长度为X₂，且X₂>X₁。