CN1549026A - 背光模块组装框架结构 - Google Patents

Abstract

本发明还提供一种背光模块的组装框架结构，用以稳固地组装固定背光模块的组成组件，并且提供一定的变形量，以克服使用状态或环境因素对背光模块造成的影响。本发明在组装框架上设计了一具有挠性世扣片，以抵持住导光板的侧边，并且提供导光板因吸水膨胀后的变形量，以保持导光板在使用状态或是高温、高湿度等环境条件下的固定关系。

Description

背光模块组装框架结构

技术领域

本发明涉及一种组装框架结构，其应用组装多层的片状构件，如由反射片、导光板及光学膜片等所构成的背光模块。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)由液晶显示模块(LiquidCrystal Module，LCM)及背光模块(Back Light Module)所组成，由于液晶本身不会发光，因此由背光模块提供液晶显示模块所需的光源，以达到显示的目的；液晶显示器中的背光模块主要由发光源(如冷阴极荧光灯(ColdCathode Fluorescent Lamp，CCFL))、金属光掩模、反射片(Reflector)、导光板(Light Guide Panel，LGP)、多片光学膜片(film，如扩散片(Diffuser))、塑料框架(Plastics frame)及金属外框(Metal frame)等组件所构成，其中背光模块中的导光板利用注塑成型的方法将聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)压制成表面光滑的方形板块，方形板块一侧为厚边，并由厚边向另一侧渐薄，然后用具有高反射且不吸光的材料，在导光板的底面用网版印刷的方式印上扩散点，以导光板侧边的厚端对应发光源，发光源所发出的光利用反射往薄的一端传导，当光碰到扩散点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面注塑，利用各种疏密、大小不一的扩散点，可以使导光板均匀发光；如上所述，导光板的作用在于引导发光源的散射方向，以提高液晶显示模块的辉度，并确保液晶显示模块亮度的均匀性，因此导光板的良宥对背光模块影响甚巨，而目前通过制作工艺及材料的改善，导光板本身已具有一定的合格率，而再通过良好的组装，背光模块即可提供液晶显示模块均匀的光源。

以背光模块的结构而言，其中金属光掩模设置于塑料框架的一侧，发光源则设置于金属光掩模内，反射片、导光板及光学膜片略小于塑料框架，将反射片先置于塑料框架的底部，续再以导光板厚边嵌入于金属光掩模，多个光学膜片则是又叠置在导光板上；塑料框架即限制住导光板X轴及Y轴方向运动自由，另在塑料框架相对于金属光掩模的角落处成形有向内延伸的扣片，以扣住导光板的边缘，以限制Z轴方向的运动自由，使导光板被限制在塑料框架内，最后金属外框再包覆在塑料框架外，组成背光模块。

上述的背光模块其组装结构必须要注意，第一，导光板厚边与发光源的距离关系，其中导光板必须与发光源间保持一定的距离，使得发光源所发出的光源能够进入导光板内；第二，导光板厚边与金属光掩模的组合关系，其中导光板厚边必须完全嵌入于金属光掩模内，以避免发光源的光线由衔接处散出。上述两项问题，基本上可以通过尺寸关系的精确控制获得解决，譬如导光板的尺寸与塑料框架的尺寸关系，金属光掩模与导光板嵌合位置的尺寸关系，以及扣片与导光板的扣合关系；但实际上并非如此，譬如导光板的材质特性、液晶显示器的使用状态或是环境条件，都有可能改变所设定的尺寸关系，为了确保背光模块不会因使用状态或环境条件而造成损坏，因此背光模块的制造厂通常会在进行使用状态测试及环境信赖测试，以测试在使用状态下或是高温、高湿度的环境中，能否克服对背光模块所产生的影响；以导光板而言，以聚甲基丙烯酸甲酯压制成的导光板在吸收水分后会膨胀变形，一般而言聚甲基丙烯酸甲酯材料的膨胀系数约为千分之三，为解决导光板吸收水分后会膨胀的问题，导光板与塑料框架的匹配关系通常会预留一定的间隙(gap)，以在高湿度的环境下，使导光板具有一定的膨胀空间，避免导光板在吸水膨胀后向上翘起。然而此一间隙的设计存在着相当的的问题，如将此一间隙距离加大，将可以使得塑料框架接受环境条件的因素变大，但相对的接受使用状态的因素变小，相反的，将此一间隙距离缩小，将可以使得塑料框架接受使用状态的因素变大，但相对的接受环境条件的因素变小，举例来说，液晶显示器应用于笔记本计算机上，笔记本计算机经常需要携带外出，又或者笔记本计算机的显示器使用时必须掀起，或使用后被合上，因此此一间隙当然越小越好，以避免背光模块中的导光板厚边因显示器的动作而自金属光掩模脱离，然而因间隙较小，若笔记本计算机被使用在高湿度的地区时，其接受导光板的膨胀变形量变小，而使得导光板在变形后翘起，严重影响显示效果。

发明内容

现有背光模块的塑料框架与导光板之间的间隙，因尺寸关系的问题，仅能尽可能地在使用状态及环境条件下取得一中间值，并无法确实克服实际使用或环境条件下所可能造成导光板脱离或变形等问题，因此本发明的目的在于主要提供一种可以确保导光板不致自金属光掩模脱离，确保发光源完全地射入导光板，并且也可以接受导光板因高湿度环境下所产生的变形量，使导光板不致变形翘起，而影响显示效果。

根据本发明所揭露的背光模块的组装框架结构，其大致上呈一四方框体，框体的四边形成具有一高度的框边，并且在框边的一侧具有多个扣片，扣片具有水平方向延伸的挠性，另外在框边相邻于扣片的二侧顶缘上设置有多个翼片；其中挠性扣片的设计可将组装框架与导光板间之间距缩小，以确保导光板的固定关系，并且在导光板受环境因素影响而变形时，通过挠性扣片吸收导光板的变形量，而翼片更于二侧压制住导光板的顶缘，提供二侧位置处止挡文件效果，以维持导光板不致变形翘起或脱离，并确保显示效果。

根据本发明所揭露的背光模块的组装框架结构，克服导光板与组装框架间匹配尺寸的问题，使得导光板与组装框架间的固定关系得以维持，并且组装框架也可接受导光板一定程度的变形量，兼顾使用状态及环境条件等外在因素，大幅度提高背光模块进行使用状态信赖测试及环境件信赖测试的合格率，此一背光模块应用于笔记本计算机使用的液晶显示器上，还可接受更严苛的使用状态及环境条件，有效提高产品品质。

附图说明

图1为一背光模块的构造组成示意图；

图2为本发明的立体示意图；

图3为本发明中扣片的示意图；

图4为本发明中组合框架与导光板的组合示意图；

图5为本发明中扣片的另一实施例图；

图6A、图6B为本发明中翼片的示意图。

具体实施方式

根据本发明所揭露的组装框架结构，应用于一背光模块，用以组装如反射片、导光板及光学膜片等多层的片状构件。如图1所示，图中所示为一背光模块10组成，背光模块10由发光源11、金属光掩模12、反射片13、导光板14、多片光学膜片15、16、17、组装框架18及金属外框(图中未示)等组件所构成；其中，组装框架18为塑料材料一体注塑成型一四方框体(细部结构容后详述)，金属光掩模12设置于组装框架18的一侧，发光源11则设置于金属光掩模12内，反射片13、导光板14及光学膜片15、16、17的尺寸略小于组装框架18，将反射片13置于组装框架18的底部，再以导光板14一边嵌入于金属光掩模12而置于反射片13上，而光学膜片15、16、17则是依序叠置在导光板14上，最后金属外框再包覆在组装框架18外，即构成一背光模块10结构。背光模块10中，导光板14以聚甲基丙烯酸甲酯压制成一楔形板体，其一侧的厚边用以接受来自发光源11的光线，并使光线均匀地分布在导光板14上，以对液晶显示模块(图中未示)提供良好均匀的光源，而获得良好的显示效果，因此导光板14与组装框架18必须具有良好的组配关系，使导光板14能够正确地接受来自发光源11的光线，另外，以聚甲基丙烯酸甲酯压制成的导光板14，在吸收水分后会约千分之三的膨胀变形量，因此除需确保导光板14与组装框架18的组配关系外，组装框架18也必须要能吸收导光板14因环境条件所产生的变形量，才能确保在使用状态及高温、高湿度等环境条件下，仍能够维持正常的显示品质。

请再参阅图2所示，图中所示为组装框架18的构造示意图，其中组装框架18至少由四侧的框边181及由框边181底部向内延伸的支撑片182所构成，框边181具有一高度，以使反射片13、导光板14及光学膜片15、16、17收纳于组装框架18内，参阅图中所示将框边181限定出框边181a、181b、181c、181d及支撑片182b、182c、182d，以便于清楚说明以下所指出的组装位置及关系；其中金属光掩模12装设于框边181a，金属光掩模12呈一U字型，横置固定于框边181a，其内部容置发光源11，而金属光掩模12的底边大于其顶边，使金属光掩模12的底边可以作为框边181a底部的支撑位置，以与支撑片182b、182c、182d共同供反射片13、导光板14及光学膜片15、16、17放置。

导光板14的厚边完全嵌入于金属光掩模14内，使发光源11所产生的光线完全进入导光板14，但导光板14的厚边必须与发光源11间保持一间隙(可参阅图4所示)，以使光线能正确地进入导光板14，因此在导光板14厚边的二侧最前缘设有一止挡槽141，于止挡槽141后方还设有一止挡块142(可参阅图1所示)，而相对的于框边181b、181d上设置有对应的止挡块1811b及止挡槽1812b(框边181d与的相对应)，导光板14的厚边嵌入于金属光掩模12内，止挡槽141及止挡块142恰抵持于止挡块1811b及止挡槽1812b，使导光板14厚边维持与发光源11的间隙，而且防止导光板14向发光源11的方向移动而撞击到发光源11。

在框边181b、181d的位置处还设有定位柱1813b、1814b、1815d，此定位柱1813b、1814b、1815d对应光学膜片15、16、17侧边的定位孔171、172、173(参阅图1所示，光学膜片15、16与之相同)，供光学膜片15、16、17的定位孔171、172、173套置于定位柱1813b、1814b、1815d上，而将光学膜片15、16、17固定在组装框架18上。

由于导光板14略小于组装框架14且被收纳在框边181内，而通过框边181限制住导光板14于X轴及Y轴方向运动自由，而导光板14的厚边嵌入于金属光掩模12内，使导光板14的厚边于Z轴方向也被限制住，因此在框边181c处设计有一扣片1811c(如图3所示)，其中扣片1811c悬置于框边181c，并且在扣片1811c下方形成有一镂空区1812c，以使扣片1811c具有一定程度水平方向的挠性，扣片1811c可以限制住导光板14的薄边Z轴方向的运动自由，如此将可使得导光板14被固定于组装框架18内。

进一步地参阅图4所示，反射板13及导光板14放置在组装框架18上，前后左右受到框边181限制住X轴及Y轴方向的运动自由，导光板14的厚边嵌入于金属光掩模12内，而导光板14的薄边伸入在扣片1811c下，使导光板被金属光掩模12及扣片1811c限制住Z轴方向的运动自由，而被固定在组装框架14上；为了吸收导光板14受环境条件影响所产生的变形量，导光板14的薄边与框边181c间需保持有一间隙d，以预防在高温或高湿度的环境下，导光板14变形受到挤压而向Z轴方向翘起，而由于本发明所设计的扣片1811c具有朝水平方向延伸的挠性，因此此一间隙d可以极小，纵使当导光板14发生变形，扣片1811c将受到导光板14的挤压而略为向外延伸，使导光板14仍不致向Z轴方向翘起，而且扣片能维持扣住导光板14的关系，而此一间隙d设计为极小，也可使得导光板14于Y轴方向的移动量缩小，以确保导光板14的厚边不致脱离金属光掩模12，维持良好的导光关系。

请参阅图5所示，其中在扣片1811c上也可设计一朝内延伸的抵持块1813c，使得抵持块1813c直接顶到导光板14的薄边而不留间隙，更可确保导光板14的厚边与金属光掩模12的固定关系。

另外，如前所述导光板14的厚边必须与金属光掩模12内维持固定关系，导光板14若自金属光掩模12脱离，将使得发光源11的光线散出而产生炫光，而影响显示品质；请参阅图6A所示，为进一步确保前述导光板14的厚边与金属光掩模12的固定关系，于止挡槽1812b的上方还直接成型有一悬置的翼片19，翼片19用以扣住置放于导光板14的止挡块142，以提供共同限制住导光板14于Z轴方向的运动自由，确保前述导光板14的厚边与金属光掩模12的固定关系。又如图6B所示，其中翼片19也可以一结合件20而固定于框边181b上。

以上所述的仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，都为本发明专利范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种背光模块的组装框架结构，用以组装固定一反射片、一导光板、多片光学膜片、以及一光掩模，其中该光掩模设置于该组装框架的一侧，而该反射片、该导光板及该各光学膜片依序地设置于该组装框架上，该组装框架至少包括有：

一框边，具有一高度，以收纳该反射片、该导光板及该各光学膜片；

多支撑片，由该框边的底部向内延伸，以供该反射片、该导光板及该各光学膜片置放；以及

多个扣片，设置于该框边相对于该光掩模的另一侧，并具有朝水平方向延伸的挠性，而且可扣住置放于该导光板的顶缘。

2.如权利要求1所述的背光模块的组装框架结构，其中该扣片悬置于该框边，并且于扣片下方形成有一镂空区，使该扣片具有挠性。

3.如权利要求1所述的背光模块的组装框架结构，其中该扣片向该框边内延伸有一抵持块，该抵持块恰可顶住该导光板的侧边。

4.一种背光模块的组装框架结构，用以组装固定一反射片、一导光板、多片光学膜片、以及一光掩模，其中该光掩模设置于该组装框架的一侧，而该反射片、该导光板及该各光学膜片依序地设置于该组装框架上，该组装框架至少包括有：

一框边，具有一高度，以收纳该反射片、该导光板及该各光学膜片；

多支撑片，由该框边的底部向内延伸，以供该反射片、该导光板及该各光学膜片置放；

多个扣片，设置于该框边相对于该光掩模的另一侧，并具有朝水平方向延伸的挠性，而且可扣住置放于该导光板的顶缘；以及，

多个翼片，悬置于该框边邻接于该光掩模的二侧顶缘，用以扣住置放于该导光板的顶缘，以限制住该导光板。

5.如权利要求4所述的背光模块的组装框架结构，其中该扣片悬置于该框边，并且在扣片下方形成有一镂空区，使该扣片具有挠性。

6.如权利要求4所述的背光模块的组装框架结构，其中该扣片向该框边内延伸有一抵持块，该抵持块恰可顶住该导光板的侧边。

7.如权利要求4所述的背光模块的组装框架结构，其中该框边具有多个卡止槽，该导光板具有对应该卡置槽的卡块，而该翼片设置于该卡止槽上。

8.如权利要求4所述的背光模块的组装框架结构，其中该翼片以一体不可分离的关系直接成型于该框边。

9.如权利要求4所述的背光模块的组装框架结构，其中该翼片以一结合件组配于该框边。

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