TW201409124A - 整合式背光模組與使用其之顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種整合式背光模組與使用其之顯示裝置。顯示裝置包括整合式背光模組、光學膜片與顯示面板。光學膜片配置於整合式背光模組的上方，顯示面板配置於光學膜片的上方。整合式背光模組包括數位板與發光二極體。數位板佈設有電磁感應線路與發光二極體線路，發光二極體線路配置於電磁感應線路的周緣。發光二極體配置於數位板上方且電性連接於發光二極體線路。相較於習知技術，本發明不但能提高良率，還能降低成本。

Description

整合式背光模組與使用其之顯示裝置

　　本發明是有關於一種整合式背光模組與使用其之顯示裝置，且特別是有關於一種具有電磁式觸控功能的整合式背光模組與使用其之顯示裝置。

     現有之具備觸控功能的顯示裝置，其觸控技術可區分為電容式、電阻式與電磁式等幾種。其中，具有電磁式觸控功能的顯示裝置，包括有顯示面板、背光模組與數位板（digitizer），而數位板上佈設有電磁感應線路，可用以偵測接近其之觸控筆所發出的訊號，並將觸控筆的位置與移動狀態，轉換為座標訊號，經過進一步處理後即可實現觸控功能。具體而言，數位板一般是配置在背光模組中，背光模組包括有光源組件與導光板，其中光源組件配置在導光板的側方。光源組件包括有發光元件與設置所述發光元件的電路板，所述發光元件為發光二極體（light emitted diode，LED），而電路板上佈設有對應此發光二極體的發光二極體線路。發光二極體係毗鄰導光板的入光面，而數位板則配置在導光板相對於出光面一側的下方。

 　　上述的顯示裝置在進行組裝時，光源組件與數位板的組裝程序為分開進行，因此需要耗費較多的人力與工時。另外，光源組件與數位板在對位組裝時亦需額外的精度控制，從而提高了製程上的難度。並且光源組件與數位板還需要分別配置一組輸入輸出用的撓性印刷電路（Flexible Printed Circuit，FPC）板，以便傳送訊號與接收電力等，因此不但較佔用空間，也增加了材料成本。

　　有鑑於此，本發明的目的在提出一種整合式背光模組與使用其之顯示裝置，其係將發光二極體與發光二極體線路整合於數位板上，以期能減少組裝所需花費的人力與工時，並能降低對位困難度與節省材料成本。
　　為達到上述目的，本發明提出一種整合式背光模組，包括數位板、發光二極體與導光板。數位板上佈設有電磁感應線路與發光二極體線路，發光二極體線路配置於電磁感應線路的周緣。發光二極體配置於數位板上方，電性連接於發光二極體線路。導光板具有入光面與出光面，入光面毗鄰發光二極體，相對於出光面之另一側設置於數位板上方。
　　在本發明一實施例中，所述發光二極體位於所述數位板上方表面的至少一角或至少一側。
　　在本發明一實施例中，所述數位板還連接有撓性印刷電路板，所述電磁感應線路還包括有第一輸入輸出線路，所述發光二極體線路還包括有第二輸入輸出線路。第一輸入輸出線路與第二輸入輸出線路電性連接至撓性印刷電路板。
　　在本發明一實施例中，所述數位板於水平面呈矩形或多邊形。
　　在本發明一實施例中，所述數位板具有可撓性。
　　在本發明一實施例中，所述數位板還佈設有接地區，接地區未與電磁感應線路重疊以及未與發光二極體線路連接。
　　在本發明一實施例中，所述導光板與數位板之間還配置有反射片。
　　在本發明另一實施例中，所述數位板上方表面塗布有反射層。
　　在本發明一實施例中，所述整合式背光模組還包括金屬框架，金屬框架具有側牆和底板，側牆圍繞導光板，且側牆連接於底板的周緣，其中底板具有第一開口，第一開口對應電磁感應線路設置且其面積須大於電磁感應線路區域。
　　在本發明又一實施例中，所述底板配置於所述數位板與導光板之間，且底板還具有第二開口，第二開口對應所述發光二極體設置，其中，發光二極體穿過第二開口設置且毗鄰所述入光面。
　　為達到上述目的，本發明還提出一種顯示裝置，其具有電磁式觸控功能，所述顯示裝置包括背光模組與顯示面板。背光模組包括數位板、發光二極體與導光板。數位板上佈設有電磁感應線路與發光二極體線路，發光二極體線路配置於電磁感應線路的周緣。發光二極體配置於數位板上方，電性連接於發光二極體線路。導光板具有入光面與出光面，入光面毗鄰發光二極體，相對於出光面之另一側設置於數位板上方。顯示面板設置於出光面上方。
　　本發明所提出的一種整合式背光模組與使用其之顯示裝置，係將發光二極體線路與發光二極體整合至數位板上，相較於習知技術，本發明使得背光模組與顯示裝置在組裝上，不但能減少人力與工時的耗費，並且能降低對位組裝的難度，從而提高良率，同時還能節省材料成本。
     為讓本發明之目的、特徵和優點能使該領域具有通常知識者更易理解，下文舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

　　請同時參照圖1與圖2，圖1所繪示為本發明一較佳實施例之顯示裝置的剖面示意圖，圖2所繪示為本發明一較佳實施例之數位板與發光二極體的上視圖，需理解的是圖2去除了圖1所示的部份元件以便於說明。顯示裝置100具有電磁式觸控功能，其包括有整合式背光模組101、複數個光學膜片160、顯示面板170、膠框180與膠帶190。光學膜片160配置於整合式背光模組101的上方，顯示面板170配置於光學膜片160的上方。膠框180與整合式背光模組101互相卡合，並用以容置光學膜片160與顯示面板170。膠帶190貼附於顯示面板170的上方表面的周緣並且延伸包覆膠框180的外圍，以便將顯示面板170固定於膠框180之中。並且，膠帶190為硬質材料，其係作為外觀件使用，以取代傳統顯示裝置的外框部件，因而可使顯示裝置100更加超薄化。

　　先參照圖1，整合式背光模組101包括有數位板110、發光二極體120、金屬框架130、導光板140與反射片150，金屬框架130具有底板1301與側牆1302。再同時參照圖2，數位板110佈設有電磁感應線路111與發光二極體線路112，電磁感應線路111配置於數位板110的中央部份，其係對應於顯示面板170之可視區而設置，以因應使用者於顯示面板170上進行觸控操作的需求。在本發明中，發光元件係採用發光二極體120，另外，本發明省略了設置發光二極體120用的獨立電路板，而是直接將發光二極體線路112佈設於數位板110之上。發光二極體線路112配置於電磁感應線路111的周緣且未與電磁感應線路111重疊，發光二極體120則電性連接於發光二極體線路112且利用焊接方式設置於數位板110的上方，但設置方式不限於此。

　　側牆1302圍繞導光板140，側牆1302連接於底板1301的周緣，數位板110配置於底板1301上方，反射片150配置於數位板110的上方，導光板140相對於其出光面142之另一側配置於反射片150上方。而導光板140的入光面141毗鄰發光二極體120，因而發光二極體120所產生的光線會由導光板140的入光面141進入導光板140，接著經過導光板140、反射片150與光學膜片160之間的混光與增光作用後射出導光板140的出光面142，以面光源的型態進入顯示面板170。

　　在本實施例中，發光二極體線路112與發光二極體120係配置於數位板110的一側緣；在不同實施例中，發光二極體線路與發光二極體亦可配置於數位板的任二、任三側緣，或四側緣皆配置；或是，整合式背光模組亦可採用其他種類的發光元件，並將對應此發光元件的線路佈設於數位板上的未與電磁感應線路重疊的周緣，而此發光元件則需設置於數位板上方表面的至少一角或至少一側。在本實施例中，數位板110於水平面呈矩形；在不同實施例中，數位板亦可呈現為多邊形，例如數位板的一角經過裁切而具有一斜角，此斜角可於組裝時進行對位之用。在本實施例中，數位板110具有可撓性；在不同實施例中，數位板亦可為不具有可撓性的材質。

　　數位板110還連接有撓性印刷電路板114，撓性印刷電路板114係電性連接至顯示裝置100中的控制與電力模組（圖中未繪示），以便傳輸訊號與接收電力。電磁感應線路111還包括有第一輸入輸出線路1111，發光二極體線路112還包括有第二輸入輸出線路1121。第一輸入輸出線路1111與第二輸入輸出線路1121電性連接至撓性印刷電路板114。具體而言，電磁感應線路111會偵測接近其之觸控筆（圖中未繪示）而產生感應訊號，此訊號會透過第一輸入輸出線路1111傳送至撓性印刷電路板114，再透過撓性印刷電路板114傳送至所述控制與電力模組，進一步處理為觸控操作訊號。而控制與電力模組會將電力透過撓性印刷電路板114，傳送至第一輸入輸出線路1111與第二輸入輸出線路1121，再透過第一輸入輸出線路1111與第二輸入輸出線路1121分別供電給電磁感應線路111以及發光二極體線路112，其中發光二極體線路112會再供電給發光二極體120。

　　數位板110還佈設有接地區113，以便將數位板110上的靜電電荷接地釋放。接地區113需設置於不影響觸控功能與發光功能的區域，因此接地區113配置於電磁感應線路111的周緣且未與電磁感應線路111重疊以及未與發光二極體線路112連接。

　　請參照圖3，圖3所繪示為本發明另一較佳實施例之顯示裝置的剖面示意圖。顯示裝置200包括有整合式背光模組201、複數個光學膜片260、顯示面板270、膠框280與膠帶290。光學膜片260配置於整合式背光模組201的上方，顯示面板270配置於光學膜片260的上方。膠框280與整合式背光模組201互相卡合，並用以容置光學膜片260與顯示面板270。硬質的膠帶290貼附於顯示面板270的上方表面的周緣並且延伸包覆膠框280的外圍，以便將顯示面板270與固定於膠框280之中。整合式背光模組201包括有數位板210、發光二極體220、金屬框架230與導光板240，金屬框架230包括有底板2301與側牆2302。側牆2302圍繞導光板240，側牆2302連接於底板2301的周緣。數位板210配置於底板2301的上方，導光板240相對於其出光面242之另一側配置於數位板210的上方，發光二極體220電性連接並設置於數位板210的上方，且毗鄰導光板240的入光面241。

　　圖3所示的顯示裝置200與圖1所示顯示裝置100的差異為，顯示裝置200的整合式背光模組201沒有設置反射片，而是直接在數位板210的上方表面鍍（coating）上一層反射層250。反射層250具有高反射係數，因此可取代反射片，同時能減少顯示裝置200的整體厚度。

　　請再參閱圖4，圖4所繪示為本發明再一較佳實施例之顯示裝置的剖面示意圖，顯示裝置400具有整合式背光模組401、複數個光學膜片460、顯示面板470、膠框480與膠帶490。光學膜片460位於整合式背光模組401的上方，顯示面板470位於光學膜片460的上方。膠框480與整合式背光模組401互相卡合。膠帶490貼附於顯示面板470的周緣並且包覆膠框480。整合式背光模組401包括有數位板410、發光二極體420、金屬框架430、導光板440與反射片450，金屬框架430包括有底板4301與側牆4302。反射片450位於導光板440的出光面442的相對側，側牆4302圍繞導光板440與反射片450並連接於底板4301的周緣。其中，底板4301進行破口處理，使其具有第一開口431，以便節省材料成本，並且將數位板410具有電磁感應線路的部份組裝設置於底板4301的第一開口431中，數位板410具有發光二極體420的部份則組裝設置於底板4301的上方且毗鄰導光板440的入光面441。在此狀況下，第一開口431面積須大體上等於或大於電磁感應線路區域，亦即此第一開口431至少需涵蓋數位板上的電磁感應線路的佈設範圍，以避免底板干擾電磁感應線路的功能。此種結構下的數位板可便於組裝與拆卸，因而具有較高的方便性。除此之外，底板和數位板的配置亦可按照圖1與圖2所示，即底板仍然整片皆位於數位板下方，但進一步在底板上的不影響結構支撐性的部份破口處理，如此仍可達到節省材料成本的功效。

　　請同時參照圖5與圖6，圖5所繪示為本發明又一較佳實施例之顯示裝置的剖面示意圖，圖6所繪示為本發明又一較佳實施例之數位板與底板的爆炸圖。需理解的是圖6為了便於說明，省略了圖5所示的部份元件，也省略了金屬框架的側牆，例如從底板的周緣往上延伸再往內折彎的用以容置發光二極體的凹槽結構。顯示裝置300包括有整合式背光模組301、複數個光學膜片360、顯示面板370、膠框380與膠帶390。光學膜片360配置於整合式背光模組301的上方，顯示面板370配置於光學膜片360的上方。膠框380與整合式背光模組301互相卡合，並用以容置光學膜片360與顯示面板370。硬質的膠帶390貼附於顯示面板370的上方表面的周緣並且延伸包覆膠框380的外圍，以便將顯示面板370與固定於膠框380之中。整合式背光模組301包括有數位板310、發光二極體320、金屬框架330、導光板340與反射片350。金屬框架330包括有底板3301與側牆3302。側牆3302圍繞導光板340，且側牆3302連接於底板3301的周緣。

　　圖5所示的顯示裝置300與圖1所示顯示裝置100的差異為，數位板310改為配置於底板3301的下方，反射片350配置於底板3301的上方，導光板340相對於其出光面342之另一側配置於反射片350的上方。底板3301透設有第一開口331與第二開口332，數位板310佈設有電磁感應線路311與發光二極體線路312，發光二極體320設置於數位板310的上方且電性連接於發光二極體線路312。其中，第一開口331對應電磁感應線路311而設置，第二開口332對應發光二極體320而設置。

　　具體而言，第一開口331位於電磁感應線路311的正上方，且於水平面上來看，第一開口331的開口面積、形狀與位置皆大體上相同於電磁感應線路311於數位板310上的佈設區域，或較佳的第一開口331的面積大於電磁感應線路311的佈設區域，因此底板3301並不會因為其本身的金屬材質而干擾電磁感應線路311的訊號感應功能。在不同實施例中，金屬框架亦可採用非金屬材質，因而即使金屬框架並未設置有所述第一開口，也不致影響訊號感應功能。另外，數位板310的一側緣往上折彎後再水平往外延伸，其所延伸的部份佈設有發光二極體線路312，其上設置有發光二極體320，因而發光二極體320可穿過第二開口332設置且毗鄰導光板340的入光面341。本實施例的優點在於，在整合式背光模組或顯示裝置完成組裝並進行檢驗時，若發現訊號感應功能或發光功能有問題，可以簡便的針對數位板與發光二極體進行抽換或檢修，如此可大幅降低製程上或維修上的複雜度。

　　綜上所述，本發明所提出的一種整合式背光模組與使用其之顯示裝置，係將發光二極體線路與發光二極體整合至數位板上，相較於習知技術，本發明使得整合式背光模組與顯示裝置在組裝上，不但能減少人力與工時的耗費，並且能降低對位組裝的難度，從而提高良率，同時還能節省材料成本。另外，本發明還提出另一種整合式背光模組與使用其之顯示裝置，其藉由鍍在數位板上的反射層來取代反射片，可降低顯示裝置的整體厚度與材料支出。本發明還提出又一種整合式背光模組與使用其之顯示裝置，其係將數位板改置於底板下方，並在底板上透設有分別與電磁感應線路與發光二極體對應的第一開口與第二開口，如此不但不會影響觸控功能，還能提高檢修時的便利性。

　　雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用於限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300、400．．．顯示裝置

101、201、301、401．．．整合式背光模組

110、210、310、410．．．數位板

111、311．．．電磁感應線路

1111．．．第一輸入輸出線路

112、312．．．發光二極體線路

1121．．．第二輸入輸出線路

113．．．接地區

114．．．撓性印刷電路板

120、220、320、420．．．發光二極體

130、230、330、430．．．金屬框架

1301、2301、3301、4301．．．底板

1302、2302、3302、4302．．．側牆

131、331、431．．．第一開口

140、240、340、440．．．導光板

141、241、341、441．．．入光面

142、242、342、442．．．出光面

150、350、450．．．反射片

160、260、360、460．．．光學膜片

170、270、370、470．．．顯示面板

180、280、380、480．．．膠框

190、290、390、490．．．膠帶

250．．．反射層

332．．．第二開口

　　圖1所繪示為本發明一較佳實施例之顯示裝置的剖面示意圖。

　　圖2所繪示為本發明一較佳實施例之數位板與發光二極體的上視圖。

　　圖3所繪示為本發明另一較佳實施例之顯示裝置的剖面示意圖。

　　圖4所繪示為本發明再一較佳實施例之顯示裝置的剖面示意圖。

　　圖5所繪示為本發明又一較佳實施例之顯示裝置的剖面示意圖。

　　圖6所繪示為本發明又一較佳實施例之數位板與底板的爆炸圖。

200．．．顯示裝置

201．．．整合式背光模組

210．．．數位板

220．．．發光二極體

230．．．金屬框架

2301．．．底板

2302．．．側牆

240．．．導光板

241．．．入光面

242．．．出光面

250．．．反射層

260．．．光學膜片

270．．．顯示面板

280．．．膠框

290．．．膠帶

Claims (20)

1. 一種整合式背光模組，包括：
   　　一數位板，佈設有一電磁感應線路與一發光二極體線路，該發光二極體線路配置於該電磁感應線路的周緣；
   　　一發光二極體，配置於該數位板上方，電性連接於該發光二極體線路；以及
   　　一導光板，具有一入光面與一出光面，該入光面毗鄰該發光二極體，相對於該出光面之另一側設置於該數位板上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之整合式背光模組，其中該發光二極體位於該數位板上方表面的至少一角或至少一側。
3. 如申請專利範圍第1項所述之整合式背光模組，其中該數位板還連接有一撓性印刷電路板，該電磁感應線路還包括有一第一輸入輸出線路，該發光二極體線路還包括有一第二輸入輸出線路，該第一輸入輸出線路與該第二輸入輸出線路電性連接至該撓性印刷電路板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之整合式背光模組，其中該數位板於水平面呈矩形或多邊形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之整合式背光模組，其中該數位板具有可撓性。
6. 如申請專利範圍第1項所述之整合式背光模組，其中該數位板還佈設有一接地區，該接地區未與該電磁感應線路重疊以及未與該發光二極體線路連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述之整合式背光模組，其中該導光板與該數位板之間配置有一反射片。
8. 如申請專利範圍第1項所述之整合式背光模組，其中該數位板上方表面塗布有一反射層。
9. 如申請專利範圍第1項所述之整合式背光模組，更包含一金屬框架，該金屬框架具有一側牆與一底板，該側牆圍繞該導光板，且該側牆連接於該底板的周緣。
10. 如申請專利範圍第9項所述之整合式背光模組，其中該底板具有一第一開口，該第一開口對應該電磁感應線路設置且其面積須大於該電磁感應線路區域。
11. 如申請專利範圍第10項所述之整合式背光模組，其中該底板配置於該數位板與該導光板之間，且該底板還具有一第二開口，該第二開口對應該發光二極體設置，其中，該發光二極體穿過該第二開口設置且毗鄰該入光面。
12. 一種顯示裝置，其具有電磁式觸控功能，該顯示裝置包括：
    　　一背光模組，包括：
    　　　一數位板，佈設有一電磁感應線路與一發光二極體線路，該發光二極體線路配置於該電磁感應線路的周緣；
    　　　一發光二極體，配置於該數位板上方，電性連接於該發光二極體線路；以及
    　　　一導光板，具有一入光面與一出光面，該入光面毗鄰該發光二極體，相對於該出光面之另一側設置於該數位板上方；以及
    　　一顯示面板，設置於該出光面上方。
13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該數位板還連接有一撓性印刷電路板，該電磁感應線路還包括有一第一輸入輸出線路，該發光二極體線路還包括有一第二輸入輸出線路，該第一輸入輸出線路與該第二輸入輸出線路電性連接至該撓性印刷電路板。
14. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該數位板具有可撓性。
15. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該數位板還佈設有一接地區，該接地區未與該電磁感應線路重疊以及未與該發光二極體線路連接。
16. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該導光板與該數位板之間配置有一反射片。
17. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該數位板上方表面塗布有一反射層。
18. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該背光模組更包括一金屬框架，該金屬框架具有一側牆與一底板，該側牆圍繞該導光板，且該側牆連接於該底板的周緣。
19. 如申請專利範圍第18項所述之顯示裝置，其中該底板具有一第一開口，該第一開口對應該電磁感應線路設置且其面積須大於該電磁感應線路區域。
20. 如申請專利範圍第19項所述之顯示裝置，其中該底板配置於該數位板與該導光板之間，且該底板還具有一第二開口，該第二開口對應該發光二極體設置，其中，該發光二極體穿過該第二開口設置且毗鄰該入光面。