CN1677186A - 缓冲设计背光模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示器的背光模组，特别是该模组的框架上设计有缓冲结构，可吸收震动冲击能量，以保护背光模组的灯管或导光板等重要零部件。该背光模组包括一个导光板，该导光板的至少一侧的侧边周缘包括至少一个凸耳；及一个框架，该框架的至少一侧的侧边内缘包括至少一个凹陷缺口，该凹陷缺口与该导光板的凸耳相互卡合以固定该导光板，其中该凹陷缺口在邻近的框架结构处设有至少一个开孔，该开孔与其邻近结构形成一个缓冲结构部。

Description

缓冲设计背光模组

技术领域

本发明关于一种液晶显示器的背光模组，特别是该模组的框架上设计有缓冲结构，可吸收震动冲击能量，以保护背光模组的灯管或导光板等重要零部件。

背景技术

参考图1及图2，其中图1为传统的液晶显示器背光模组部分元件的俯视图，图2为图1的A-A剖视放大图。一般的液晶显示器需要额外的背光模组提供光源，其方式主要是利用导光板11将灯管12所产生的光线转换为均匀的面光源，而各元件是通过一框架10来固定。

在评估背光模组的设计可靠性时，冲击试验(Shock Test)为重要试验项目之一。在冲击试验后，背光模组结构不能存在严重的结构变形，或者不能存在元件如导光板11或灯管12的损害，尤其是不能存在灯管12的损害。因为目前一般工业界是采用冷阴极灯管(CCFL)，灯管内部含有汞蒸汽，若因为损害而外泄，将造成使用者及环境的重大污染，因此在环保意识及客户安全至上的要求下，冲击试验的条件越来越苛刻。然而，在冲击试验时，导光板11会因惯性作用或震动能量的传递而撞击灯管12，因此导光板11必须进行适当的固定设计。

然而，上述的固定设计在工程实务上面临苛刻的挑战：

(1)在资讯产品短小轻薄的趋势下，框架10可用于导光板固定设计的结构并不多，此外在驱动晶片(Driving IC)日益增多的情形下，框架10又必须预留安置其排线的空间，因此框架10可用其他设计的空间又更加减少。

(2)导光板11必须提供均匀的面光源，其导光效果及光学传播路线经过了精密的模拟与实验，因此任何不规则的突出或凹陷结构，将造成局部导光效果的不均匀。

(3)在震动测试时，导光板11的入光侧易与灯管撞击，然而入光侧也是灯管10的光线接收侧。在需要兼顾显示亮度的考虑下，并不能在入光侧与灯管之间设计任何阻挡结构以防止导光板11撞击灯管12。

日本特开平JP2003-66420，披露了一种与上述问题相关的导光板固定设计，请参考图3。灯管安置槽22用以安置灯管(未示)，其中在框架2 1中设有一个凹口24，而导光板具有相对应于该凹口24的突出部(未示)，使导光板能够被固定。在邻近凹口24处设有狭缝23，进而形成缓冲结构25。然而，该设计在实践当中会产生以下问题：

(1)实施缓冲结构所占的空间大：该专利以狭缝的形式形成类似悬臂梁的缓冲结构，所占的空间大；然而在资讯产品短小轻薄的趋势下，且高解析度需要更多的驱动晶片，框架必须预留安置其排线的空间，因此较难以应用此设计。(2)根部易于断裂：由于采用类似悬臂梁的设计，悬臂根部26过于薄弱，因此当冲击测试条件较苛刻时，悬臂根部26易于断裂而使设计失效。(3)不易于验证设计：由于冲击试验的结果充满不可预知性，因此从图纸上设计到批量产品投产之前，必须经过不断的设计修改与实际验证。在此过程中模具必须不断修改，然而该专利所披露的设计方式模具不容易修改，且验证费时。(4)模具结构较为复杂：不论是开模前的验证阶段，或者开模后的批量生产设计变更，结构均较为复杂，所需的时间也较久，影响开发进程。

中国台湾专利公告第525791号，披露了另一种相关的背光模组导光板的固定方式设计，请参考图4。其中框架31具有一个凹口34，导光板32具有一个凸耳33，该凸耳33与凹口34相卡合从而可固定该导光板32。为了通过冲击试验而防止凸耳转折处35出现裂痕，通常该凸耳转折处35均设计成圆角，以避免应力集中。然而，因为框架31可用空间的参考量(凸耳33的宽度W)通常已经很小(约小于5mm)，若再设计圆角，则直线卡合部36将很小。若再加上背光模组各部件的制造公差因素，导光板反而很容易从凹口34脱离而撞击导光板，使设计失效；另一方面，即使勉强使用，其耐冲击试验的能力也不高。

发明内容

本发明的目的提供一种耐冲击试验的平面显示器背光模组。

本发明的另一个目的是提供一种易于验证设计效果且耐冲击试验的平面显示器背光模组。

为了达到上述目的及其他目的，本发明提供了一种背光模组，包括一个导光板，该导光板的至少一侧的侧边周缘包括至少一个凸耳；及一个框架，该框架的至少一侧的侧边内缘包括至少一个凹陷缺口，该凹陷缺口与该导光板的凸耳相互卡合以固定该导光板，其中该凹陷缺口在邻近的框架结构处设有至少一个开孔，该开孔与其邻近结构形成一个缓冲结构部。在冲击测试的瞬间，可以经由该缓冲结构部而吸收导光板耳部所传递过来的能量，避免由耳部完全吸收而造成破坏。

本发明还提供一种背光模组，包括一个导光板，该导光板的至少一侧的侧边周缘包括至少一个凹陷缺口；及一个框架，该框架的至少一侧的侧边内缘包括至少一个突出部，该突出部与该导光板的凹陷缺口相互卡合以固定该导光板，其中该突出部在邻近的框架结构处设有至少一个开孔，该开孔与其邻近结构形成一个缓冲结构部。

因此，与现有技术相比较，本发明的设计可归纳出具备下列优点：

(1)缓冲结构所占框架的空间小。不仅易于实施，而且可保留其他足够空间来放置其他元件。

(2)缓冲结构稳定。可有效地吸收冲击震动能量，不易产生如根部断裂等结构损坏而使设计失效，也就是可通过较苛刻条件的冲击测试。

(3)由于框架缓冲结构具有冲击能量吸收的功能，故导光板凸耳转折处的圆角曲率可缩小，甚至可是直角，因而大幅增加直线卡合处的接触面积，避免导光板脱离而撞裂灯管，从而造成模组灯管失效。

(4)易于验证设计效果。因为缓冲结构加工容易，在现有机器中可以利用手工样品而马上得到验证，极具时效性，并且可以立刻帮助解决在设计阶段所遇到的瓶颈。

(5)易于修改模具。由于加工简单，仅需加钻一个开孔，故修改模具时不会影响模具整体的架构，修改模具时程也比较容易掌握。

(6)易于实施，不增加成本。由于是在模具上做设计变更，并不需要额外的人工处理，不会增加工时，故适合进行批量生产；由于是在模具上做设计变更，无需额外的材料部件，故成本维持不变。

(7)不仅可吸收垂直上下方向的冲击能量，还可吸收水平左右方向上的冲击能量，提升背光模组的耐冲击试验能力及产品可靠性。

附图说明

图1是现有技术中背光模组部分结构元件的示意图。

图2是现有技术中背光模组部分结构元件的剖视示意图。

图3是现有技术中一个专利文献中的图式。

图4是现有技术中另一个专利文献中的图式。

图5是本发明背光模组部分结构元件的示意图。

图6是本发明背光模组结构的放大图。

图7是本发明实施例的修改例。

图8是本发明实施例的修改例。

具体实施方式

本发明的上述目的及其他目的，将通过下列较佳具体实施例并配合附图详细说明而变得更加显而易见。

现在请参考图5及图6，背光模组具有一个框架100，其可容纳包围导光板200以及一个灯管300；导光板200分别在左右两侧的周缘220适当位置处具有一个凸耳210，框架100相对应于导光板200的凸耳210具有一个凹陷缺口110，利用凹陷缺口110与凸耳210的卡合，使导光板200可以固定在框架100中。接着，描述本发明最重要的技术特征。在靠近凸耳210的下缘，朝向灯管300方向的框架100上，设有一个开孔120，其作用在于：该开孔120可弱化邻近框架100的结构强度，而可在开孔120邻近区域形成一个冲击缓冲部130。因此，在冲击试验或任何使用意外所导致冲击或震动等物理现象作用在背光模组上而使导光板200的凸耳210撞击框架100的凹陷缺口110时，冲击或震动的能量可有效被冲击缓冲部130所吸收，使导光板200的凸耳210不易断裂，尤其是凸耳210与周缘220相接的连接转折处230，因为应力集中的原因，一般极易在此处断裂。为了减低应力集中的效应，一般均在此处倒圆角，圆角曲率越大减低应力集中的效果越好。然而，此种方式有其局限，并会导致另一个严重问题。随着圆角曲率的增大，凸耳210可用于和框架100的缺口卡合直线段140相卡合的凸耳卡合直线段240将越来越小，再加上制造公差的问题，极易造成导光板200脱离框架100的限制而撞击灯管。然而，因为冲击缓冲部130的设计使连接转折处230的圆角曲率减小，甚至可设计为直角，因此不仅可进一步提升设计可靠性，制造公差范围也可不需要设定得太苛刻，不会导致模具加工成本增加。另一方面，与上半部周缘220相连接的凸耳210的上半部连接边250也可设计为一个斜边，其所考虑的是在仅配置一支灯管的情形下，亦即若导光板200的上方没有配置灯管时，因为没有导光板撞击上方灯管的顾虑，简单的斜边设计即可适当地分散冲击力，并减小应力集中现象。

本技术领域的技术人员应该可以推知，开孔120的形状并不限于图5所示的矩形，亦可为圆形或其他多边形，开孔120的深度可以是贯穿孔，也可以为一个盲孔。此外，开孔120并不限于设置在凸耳210的下缘，也可设置在其上缘，或设置成一对，且分别位于凸耳210的下缘和上缘，如图7中的开孔121及122；而框架101与凸耳211卡合以固定导光板。此外，请参考图8，背光模组的导光板400在左右两侧的周缘适当处具有一个凹陷缺口410，框架500内缘在相对应于凹陷缺口410处设有一个突出部510，通过突出部510及凹陷缺口410的卡合，使框架500可固定导光板400；框架500在突出部510附近设有一个开孔530，以弱化邻近结构，形成冲击缓冲部520。如前述的原理，该冲击缓冲部520也具有吸收冲击震动能量，达到保护灯管及导光板400的功能。

本发明已经通过上述较佳具体实施例以及附图加以详细说明，但所揭示的具体实施例仅用以说明本发明，不用于限制本发明的范围。本发明的范围不以上述实施例为限。凡在本发明精神及申请范围内所作的各种变化、改良均属于本发明的范围。

Claims (20)

1.一种用于平面显示器的背光模组，包括：

一个导光板，该导光板的至少一侧的侧边周缘包括至少一个凸耳；及

一个框架，该框架的至少一侧的侧边内缘包括至少一个凹陷缺口，该凹陷缺口与该导光板的凸耳相互卡合以固定该导光板，其中在邻近该凹陷缺口的框架结构处设有至少一个开孔，该开孔与其邻近结构形成一个缓冲结构部。

2.如权利要求1所述的背光模组，其中该凸耳可为圆形、矩形、三角形、梯形或多边形。

3.如权利要求1所述的背光模组，其中该凹陷缺口可为圆形、矩形、三角形、梯形或多边形。

4.如权利要求1所述的背光模组，其中该开孔为一个贯穿孔。

5.如权利要求1所述的背光模组，其中该开孔为一个盲孔。

6.如权利要求1所述的背光模组，其中该开孔可为圆形、矩形、三角形、梯形或多边形。

7.如权利要求1所述的背光模组，其中该凸耳与该导光板的周缘的连接处为一个圆角。

8.如权利要求1所述的背光模组，其中该凸耳与该导光板的周缘的连接处为一个直角。

9.如权利要求1所述的背光模组，其中该凸耳的周缘包括一个斜边。

10.如权利要求1所述的背光模组，其中该凹陷缺口的周缘包括一个斜边。

11.如权利要求1所述的背光模组，其中该凸耳为水平左右对称配置。

12.如权利要求1所述的背光模组，其中该凹陷缺口为水平左右对称配置。

13.一种用于平面显示器的背光模组，包括：

一个导光板，该导光板的至少一侧的侧边周缘包括至少一个凹陷缺口；及

一个框架，该框架的至少一侧的侧边内缘包括至少一个突出部，该突出部与该导光板的凹陷缺口相互卡合以固定该导光板，其中在邻近该突出部的框架结构处设有至少一个开孔，该开孔与其邻近结构形成一个缓冲结构部。

14.如权利要求13所述的背光模组，其中该突出部可为圆形、矩形、三角形、梯形或多边形。

15.如权利要求13所述的背光模组，其中该凹陷缺口可为圆形、矩形、三角形、梯形或多边形。

16.如权利要求13所述的背光模组，其中该开孔为一个贯穿孔。

17.如权利要求13所述的背光模组，其中该开孔为一个盲孔。

18.如权利要求13所述的背光模组，其中该开孔可为圆形、矩形、三角形、梯形或多边形。

19.如权利要求13所述的背光模组，其中该突出部为水平左右对称配置。

20.如权利要求13所述的背光模组，其中该凹陷缺口为水平左右对称配置。

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