TW201350998A - 背光模組 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種背光模組，其包含有一導光板、一光源裝置、一光源轉換器以及一限位件。該光源轉換器位於該導光板與該光源裝置之間。該光源裝置所輸出之一第一光線係透過該光源轉換器轉換為一第二光線以進入該導光板，且該第一光線之一波段相異於該第二光線之一波段。該限位件連接該光源裝置並限制該光源轉換器之移動。該限位件包含有一第一固定部，設置於該光源裝置上，以及一第二固定部，其係連接該第一固定部。該第二固定部設置於該光源轉換器上，以固定該光源轉換器與該光源裝置之相對位置。

Description

背光模組
本發明係提供一種背光模組，尤指一種具有高定位精確性及組裝方便性之優點的背光模組。
為了有效提昇顯示器的色彩飽和度，並對其背光光源色域做相應調整，除了採用習知三原色發光二極體的技術外，另可應用高色飽和度的螢光粉來進行光波段的轉換，藉此提高顯示器的色域標準。使用螢光粉有亮度易大量快速衰減，及使用年限不長的缺點。除了改良螢光粉特性以避免上述缺點外，另可藉由降低螢光粉的受熱來提昇其使用壽命，因此衍生出分開配置螢光粉與發光光源的配置架構。傳統的架構係將螢光粉製成光學膜片以便於配置在背光模組內，但此作法組裝不易，生產成本昂貴，且以膜片形式呈現的螢光粉容易受到環境污染，例如水分潮濕、空氣氧化等。因此，如何設計出一種可分開配置螢光粉及發光光源，並提供螢光粉較佳保護作用以防止其變質之架構，即為現今面板產業的重要發展課題。
本發明之主要目的之一在於提供一種具有高定位精確 性的背光模組，達到組裝方便之目的。
為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種背光模組，其包含有一導光板、一光源裝置、一光源轉換器以及一限位件。該光源轉換器位於該導光板與該光源裝置之間。該光源裝置所輸出之一第一光線係透過該光源轉換器轉換為一第二光線以進入該導光板，且該第一光線之一波段相異於該第二光線之一波段。該限位件連接該光源裝置並限制該光源轉換器之移動。該限位件包含有一第一固定部，設置於該光源裝置上，以及一第二固定部，其係連接該第一固定部。該第二固定部設置於該光源轉換器上，以固定該光源轉換器與該光源裝置之相對位置。
為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種背光模組，其第一固定部為一凹陷結構，以扣接於該光源裝置；其第二固定部具有二個擋塊，以緊配合方式分別抵接於該光源轉換器之二相對側表面。該限位件係為由彈性材質所組成之一扣接結構，以彈性彎曲方式扣接於該光源裝置與該光源轉換器之一區段上。
為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種背光模組，其第一固定部係為一凸塊，嵌合於該光源裝置之一凹槽；其第二固定部為一弧形槽結構，該弧形槽結構之一曲率 實質上相同該光源轉換器之一端邊的一曲率，且該弧形槽結構係抵接於該光源轉換器之該端邊，以與該光源裝置之一底座共同夾持該光源轉換器。該限位件由導熱材質所組成，並以緊配合方式結合該光源裝置與該光源轉換器。
為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種背光模組，其第一固定部為一板狀結構，以黏膠或螺絲鎖附方式固定於該光源裝置上；其第二固定部係為一U型結構，且該光源轉換器係容置於該U型結構的內部。該限位件係一體成型於該背光模組之一外框上。
請參閱第1圖與第2圖，第1圖為本發明之第一實施例之一背光模組10之局部外觀示意圖，第2圖為本發明之第一實施例之背光模組10之剖視圖。背光模組10包含有一導光板12、一光源裝置14、一光源轉換器16以及一限位件18。光源裝置14可包含一散熱件141、一電路板143及一發光單元145。發光單元145設置於電路板143上，電路板143則連接散熱件141，以有效散逸發光單元145輸出一第一光線14A時所產生的熱量。換句話說，散熱件141及電路板143可選擇性地為輔助限位件18固定在光源裝置14的一橋接件。背光模組10另可包含有一膠框19，包覆在光源轉換器16與限位件18外部以提供保護。膠框19包含有一斷差部 191，可用來嵌合於限位件18，用來提供下壓的限制以固定限位件18。此外，膠框19另有部份結構延伸而施壓在導光板12的表面，可限制導光板12之移動，提高背光模組10的結構穩定性。
光源轉換器16可包含有一光轉換元件163與一透明管161，且光轉換元件163被以密閉封裝方式容置於透明管161內部。光轉換元件163可以為一螢光物質(Phosphor Powder)或一量子點(Quantum Dots,QD)。光源轉換器16係位於導光板12與光源裝置14之間。光源裝置14所輸出之第一光線14A可透過光源轉換器16轉換為一第二光線14B以進入導光板12。舉例來說，第一光線14A可為一藍光，其可透過奈米螢光粉(光轉換元件163)轉換為具有白光波段的第二光線14B，意即第一光線14A之一波段係相異於第二光線14B之一波段，以輸入導光板12提供背光光源至一面板。
限位件18係連接光源裝置14並夾持光源轉換器16，以限制光源轉換器16相對光源裝置14之移動。限位件18包含有一第一固定部181，其係設置於光源裝置14上，以及二第二固定部183，其係分別連接第一固定部181之兩端且設置於光源轉換器16上，藉此固定光源轉換器16與光源裝置14的相對位置。如第1圖與第2圖所示，限位件18係扣接於光源裝置14之橋接件，例如散熱件141。第一固定部181 可為一凹陷結構，用來扣接至光源裝置14；第二固定部183可具有二個擋塊185，分別以緊配合方式抵接在光源轉換器16之二相對側表面，故可有效防止光源轉換器16脫離限位件18之夾持。
第一實施例之限位件18係可為由彈性材質所組成之一對稱式扣接結構。對稱式扣接結構具有一個第一固定部181，係應用其二個凹陷結構扣接於光源裝置14的兩端邊，以及二個第二固定部183，係分別應用其擋塊185夾持光源轉換器16的兩端邊。因此第一實施例之限位件18可以彈性彎曲方式扣接到光源裝置14與光源轉換器16的任一個區段上，達到限位之目的。值得一提的是，如第1圖所示，限位件18之一寬度係遠小於光源裝置14及光源轉換器16的長度，故第二固定部183僅接觸到光源轉換器16的部份端邊，而非完全包覆住光源轉換器16，以避免光源轉換器16的入光側16a及出光側16b受到過多的遮散，使光源裝置14經由光源轉換器16進入導光板12之光量可達到最多。
請參閱第3圖與第4圖，第3圖與第4圖分別為本發明之第二實施例之一背光模組10’於不同組裝過程之示意圖。背光模組10’包含有導光板12、光源裝置14、光源轉換器16以及一限位件18’。在第二實施例中，與第一實施例具有相同編號之元件具有相同的結構與功能，故於此不再詳述。 第二實施例中與第一實施例之差異在於，背光模組10’之限位件18’的第一固定部181’可為一凸塊，其係嵌合於光源裝置14之一凹槽141a；限位件18’之第二固定部183’可為一弧形槽結構，弧形槽結構之一曲率可實質上相同光源轉換器16之一端邊的一曲率。當第一固定部181’(凸塊)嵌入凹槽141a時，弧形槽結構係可抵接於光源轉換器16之端邊，並與光源裝置14之一底座141b共同夾持光源轉換器16。其中第一固定部181’與光源裝置14之凸凹結構特徵可相互替換，例如第一固定部181’可為凹槽，用來套設至光源裝置14之凸塊，凡具有緊配合功能的卡合結構皆屬於本發明之第一固定部及其對應構件的設計範疇，故於此不再詳述。
在第二實施例中，限位件18’可選擇由導熱材質所組成，並透過其第一固定部181’以緊配合方式結合在光源裝置14的散熱件141上，達到限制光源轉換器16相對光源裝置14移動之目的。為了避免光源轉換器16的入光側16a及出光側16b受到過多遮散，而阻隔光源裝置14經由光源轉換器16進入導光板12之光路，第二實施例之限位件18’的第二固定部183’係接觸光源轉換器16的部份端邊，因此本發明係利用第一固定部181’與光源裝置14結合時所產生之下壓力量，驅動第二固定部183’施壓光源轉換器16，並配合底座141b形成夾持效果。除此之外，第二實施例之背光模組10’另可包含有一反射元件20，其係設置在第二固定部 183’與光源轉換器16之間。當第一光線14A因發散現象而沒有完全穿透光源轉換器16，因光路偏斜而照射到光源轉換器16邊緣的部份第一光線14A將可藉由反射元件20反射回來，故可有效提高本發明之背光模組10’的背光亮度及光波段轉換的穩定性。
請參閱第5圖與第6圖，第5圖與第6圖分別為本發明之第三實施例之一背光模組10”於不同組裝過程之示意圖。背光模組10”包含有導光板12、光源裝置14、光源轉換器16以及一限位件18”。請參閱第7圖與第8圖，第7圖為本發明之第三實施例之限位件18”的外觀示意圖，第8圖為本發明之第三實施例之背光模組10”的組立圖。在第三實施例中，與前述實施例具有相同編號之元件具有相同的結構與功能，故於此不再詳述。第三實施例中與前述實施例之差異在於，背光模組10”之限位件18”的第一固定部181”可為一板狀結構，並選擇性以黏膠或螺絲鎖附等方式固定在光源裝置14之散熱件141上，且限位件18”之第二固定部183”可為一U型結構，用來包覆光源轉換器16，藉此限制光源轉換器16相對光源裝置14之移動。
如第7圖與第8圖所示，背光模組10”另可包含有複數個光源裝置14，且限位件18”另可包含有複數個第二固定部183”。由於光源轉換器16會完全容置在U型結構內，各個 第二固定部183”套接於光源轉換器16之一位置係可對齊兩相鄰光源裝置14之一間隙，以避免阻隔各光源裝置14經由光源轉換器16進入導光板12之光路。相較於前述實施例，第三實施例之限位件18”可以一體成型方式設置於背光模組10”之一外框(未標示於圖中)上，如此便可節省背光模組10”之元件數量且有效簡化其安裝流程。欲組立第三實施例之背光模組10”，使用者可先將光源轉換器16置入第二固定部183”的U型結構，接著把電路板143及發光單元145設置在散熱件141上以組成光源裝置14，最後將限位件18”固定至散熱件141，便可完成背光模組10”的組裝。
以第三實施例為例，如第5圖至第8圖所示，限位件18”另可包含有一第三固定部185”，其係連接於第一固定部181”。換句話說，第一固定部181”可為限位件18”之一結構主體，第二固定部183”與第三固定部185”皆連接至結構主體以形成多功能的限位件18”。當限位件18”卡合於光源裝置14與光源轉換器16時，第三固定部185”可用來抵靠在導光板12之上表面，以配合設置在導光板12之下表面的散熱件141提供穩定的夾持機制。第三固定部185”可不限於應用在第三實施例之限位件18”，如第一實施例及第二實施例之背光模組亦可配置相應結構及功能的第三固定部，其實施態樣端如前所述，故不再敘明。
除此之外，本發明之限位件18另可包含有一套接部22。請參閱第9圖，第9圖為本發明前述實施例之背光模組10之部份示意圖。套接部22可選擇套合於光源轉換器16之一端，並同時設置在背光模組10之一背板24上。前述實施例之限位件18的第二固定部183係藉由夾持光源轉換器16的中間區段以達到固定之目的，故本發明可較佳地另裝設兩個套接部22在光源轉換器16之兩端，藉此將光源轉換器16更穩定地固定於光源裝置14旁側。再者，本發明另可於限位件18鄰近光源裝置14之一內表面187塗佈一反射膜26，如第2圖所示，光源裝置14內部的上下內表面皆可塗滿反射膜26。反射膜26之功能係如同前述之反射元件20，用來反射光路偏移的第一光線14A，以提高產品的背光亮度。其中反射元件20、套接部22以及反射膜26之設計可適用於本發明之任一實施例，端視實際需求而定。
綜上所述，為了提高轉換光波段用之螢光粉的使用壽命，本發明係設計透明管以密封方式包覆光轉換元件來形成光源轉換器。光源轉換器之位置需與光源裝置分離，意即光源轉換器不接觸光源裝置，達到隔絕熱量傳遞以提高光源轉換器之使用年限的目的。本發明另配置限位件，其係用來固定光源裝置與光源轉換器的相對位置，可有效固定光源轉換器及光源裝置之相對位置，以穩定提昇第一光線轉換至第二光線的轉換效率與色域範圍。於第一實施例中，限位件係為 由彈性材質所組成的扣接結構，使用者可透過扳開此扣接結構之兩端(兩個第二固定部之處)，以便依序組入光源裝置與光源轉換器，接著鬆開施加在第二固定部的外力，限位件便可彈性復位而穩固卡合在光源裝置及光源轉換器上，達到定位與緩衝保護的功能。
在第二實施例中，限位件可由導熱材質所組成。第二實施例之組裝流程首先係將發光單元與電路板固定在散熱件上以形成光源裝置，接著將光源轉換器置放在底座上，利用限位件之弧形槽結構抵接至光源轉換器上方，同時間第一固定部可利用凸凹結構特徵以緊配合方式嵌合到光源裝置之散熱件而完成定位。在第三實施例中，限位件可一體成型於外框上。欲組裝第三實施例之背光模組，首先將光源轉換器套入限位件之第二固定部(U型結構)，接著然後將限位件以黏膠或鎖附方式固定在光源裝置上，便可快速地完成組裝。值得一提的是，第三實施例之光源裝置之散熱件表面可形成一凹陷槽，用來配合限位件限制光源轉換器之兩端，提供預定位作用。第三實施例限位件可為膠框結構，其貼附在光源裝置的固定方式可以為黏膠貼合、螺絲鎖附、結構卡扣嵌合等方式，端視設計需求而定，故於此不再詳述。此外，前述三個實施例的背光模組另可包含有套接部，以輔助限位件將光源轉換器固定其相對光源裝置的位置。本發明之實施例的限位件係裝設在光源轉換器的中間區段，而套接部則裝設在 光源轉換器的兩端，如此可提供較穩定的固定機制。
相較於先前技術，本發明之限位件可提供簡易便捷的操作，快速地將光源轉換器保持在定位並維持其相對光源裝置之位置。再者，本發明可選擇使用彈性扣件或U型結構等方式包覆保護光源轉換器，有效地防止光源轉換器之透明管(通常為玻璃材質)受碰撞而損毀。本發明之限位件的結構特徵可視需求預先設計其尺寸，因此具有較佳的定位精準度，並另可於限位件內表面塗佈反射膜、或在限位件與光源轉換器的接觸面配置反射元件，以提高背光模組的出光效率。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10 10’ 10”‧‧‧背光模組
12‧‧‧導光板
14‧‧‧光源裝置
14A‧‧‧第一光線
14B‧‧‧第二光線
141‧‧‧散熱件
141a‧‧‧凹槽
141b‧‧‧底座
143‧‧‧電路板
145‧‧‧發光單元
16‧‧‧光源轉換器
16a‧‧‧入光側
16b‧‧‧出光側
161‧‧‧透明管
163‧‧‧光轉換元件
18 18’ 18”‧‧‧限位件
181 181’ 181”‧‧‧第一固定部
183 183’ 183”‧‧‧第二固定部
185‧‧‧擋塊
187‧‧‧內表面
19‧‧‧膠框
191‧‧‧斷差部
20‧‧‧反射元件
22‧‧‧套接部
24‧‧‧背板
26‧‧‧反射膜
第1圖為本發明之第一實施例之背光模組之外觀示意圖。
第2圖為本發明之第一實施例之背光模組之剖視圖。
第3圖與第4圖分別為本發明之第二實施例之背光模組於不同組裝過程之示意圖。
第5圖與第6圖分別為本發明之第三實施例之背光模組於不同組裝過程之示意圖。
第7圖為本發明之第三實施例之限位件的外觀示意圖。
第8圖為本發明之第三實施例之背光模組的組立圖。
第9圖為本發明實施例之背光模組之部份示意圖。
10‧‧‧背光模組
12‧‧‧導光板
14‧‧‧光源裝置
14A‧‧‧第一光線
14B‧‧‧第二光線
141‧‧‧散熱件
143‧‧‧電路板
145‧‧‧發光單元
16‧‧‧光源轉換器
16a‧‧‧入光側
16b‧‧‧出光側
161‧‧‧透明管
163‧‧‧光轉換元件
18‧‧‧限位件
181‧‧‧第一固定部
183‧‧‧第二固定部
185‧‧‧擋塊
187‧‧‧內表面
19‧‧‧膠框
191‧‧‧斷差部
26‧‧‧反射膜

Claims (19)

  1. 一種背光模組，其包含有：一導光板；一光源裝置；一光源轉換器，位於該導光板與該光源裝置之間，該光源裝置所輸出之一第一光線係透過該光源轉換器轉換為一第二光線以進入該導光板，且該第一光線之一波段相異於該第二光線之一波段；以及一限位件，連接該光源裝置並限制該光源轉換器之移動，該限位件包含有：一第一固定部，設置於該光源裝置上；以及一第二固定部，其係連接該第一固定部，該第二固定部設置於該光源轉換器上，以固定該光源轉換器與該光源裝置之相對位置。
  2. 如請求項1所述之背光模組，其中該光源裝置包含一橋接件，該限位件固定在該橋接件上以連接該光源裝置。
  3. 如請求項1所述之背光模組，其中該光源轉換器包含有一光轉換元件與一透明管，且該光轉換元件係容置於該透明管內。
  4. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一固定部為一凹陷結構，以扣接於該光源裝置。
  5. 如請求項1或4所述之背光模組，其中該第二固定部具有二個擋塊，以緊配合方式分別抵接於該光源轉換器之二相對側表面。
  6. 如請求項5所述之背光模組，其中該限位件為一對稱結構，包含有一個第一固定部與二個第二固定部，該對稱結構係夾持該光源裝置與該光源轉換器的二相對端邊。
  7. 如請求項5所述之背光模組，其中該限位件係為由彈性材質所組成之一扣接結構，以彈性彎曲方式扣接於該光源裝置與該光源轉換器之一區段上。
  8. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一固定部係為一凸塊，嵌合於該光源裝置之一凹槽。
  9. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一固定部係為一凹槽，嵌合於該光源裝置之一凸塊。
  10. 如請求項1或8或9所述之背光模組，其中該第二固定部為一弧形槽結構，該弧形槽結構之一曲率實質上相同 該光源轉換器之一端邊的一曲率，且該弧形槽結構係抵接於該光源轉換器之該端邊，以與該光源裝置之一底座共同夾持該光源轉換器。
  11. 如請求項10所述之背光模組，其中該限位件由導熱材質所組成，該限位件係以緊配合方式結合該光源裝置與該光源轉換器。
  12. 如請求項6或11所述之背光模組，其中該第二固定部係接觸該光源轉換器的部份端邊，以減少該光源轉換器之一入光側與一出光側的被遮蔽面積。
  13. 如請求項12所述之背光模組，其中該背光模組另包含有一反射元件，設置於該第二固定部與該光源轉換器之間。
  14. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一固定部為一板狀結構，以黏膠或螺絲鎖附方式固定於該光源裝置上。
  15. 如請求項1或14所述之背光模組，其中該第二固定部係為一U型結構，且該光源轉換器係容置於該U型結構的內部。
  16. 如請求項15所述之背光模組，其中該背光模組另包含複數個光源裝置，該限位件另包含複數個第二固定部，各第二固定部套接於該光源轉換器之一位置係對齊兩相鄰光源裝置之一間隙。
  17. 如請求項1所述之背光模組，其中該限位件另包含有一套接部，套合於該光源轉換器之一端且設置於該背光模組之一背板上。
  18. 如請求項1所述之背光模組，其中該限位件另包含有一第三固定部，連接於該第一固定部，該第三固定部係抵接於該導光板之表面。
  19. 如請求項1所述之背光模組，其中該限位件鄰近該光源裝置之一內表面係塗佈一反射膜。
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