TWI271578B - Backlight assembly for a liquid crystal display with a support structure that integrates a lamp holder with a diffuser plate prop - Google Patents

Description

1271578 ♦ 五、發明說明（1) 【發明所羼之技術領域】 種 架的支撐結構之液晶 本發明係有關於一種液晶顯 具有一整合燈管支持部與擴散板、=，特別是有關於 顯示器用之背光模組。 文撐 【先前技術】 液晶顯示器（LCD)係為當舁+ 應用在各種電子裝置，例如：平面顯示裝置，廣泛地 螢幕之使用，或是作為30吋以，型電腦或桌上型電腦之 視。 之大型螢幕或是壁掛式電 一般而言，液晶顯示器必須 以提供液晶面板（LCD pane!)所、衣〜置或背光模魬 影像。舉例而t，背光模組之種；源可’八藉此以呈現出 (edge llght type)與直下式⑷⑽=端緣式 :員，其中’直下式背光模組係適用於 面板。 貝]疋應用在則以下或較小尺寸之 直下式背光模組包括複數圓柱型燈管、—反射 -擴散板。反射板係用以反射燈f所發射之光線至_ _， 域，猎此將光線反射至顯示區域，同時防止光線之損 擴散板係用以對於來自燈管之光線進行均句、分散=。 以達到均勻的光線。 处理’ 值侍注意的是，特別是針對大型液晶顯示器， 所相對應之背光模組中之擴散板、燈管的尺寸亦較；其 當容易下垂或變形。以厚度為介於2-3公釐之擴散板為例相

0632-A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd f 6頁 1271578 五、發明說明（2) 子由；對應於此厚度之擴散板係具有較大體積鱼重量， 於安裝過程中極為容易受其自重的關係而造：J型或下 Ϊ二Ϊ t二燈管所產生的熱度與其周圍溼度的影響下亦相 S谷易k成擴散板的變形。 一 > ^ 1卜认由於燈管的長度均超過3〇吋以上，並且其直徑 f 4公董’ *當的設計相#容易造成燈管的下 、變形的燈管除了無法提供均勾的光線亮 沾目务备易造成液晶顯不器上出現暗點、亮點及輝度 不均的現象。 中揭散板產生下垂或變形，於相關的習知技術 中解決方式。舉例…於背光模組中採用了 r，Kspacer pin structure)，此一間隔保持 &構係延伸至'擴散板及反射板之間，藉此防止擴散板彦生 然而，雖然間隔保持結構可以防止擴散板； 生不虽的下垂或變形，但此種結構並無法有效對於燈管之 變形問題提出有效的解決方案。 、 接一種：式係ϊ用了一種結合燈管支持部以及間隔保 及ϊί:燈官支持部以及間隔保持結構以防止 擴散板及k管下垂或變形之問題產生。然@，由於此結合 方式係將燈管直接設置在堅硬的燈管支持部之上，相當容 易造成燈管破裂或斷裂。再者’ #液晶顯示3受到外力衝 名或搖擺時，則燈f便有自燈管支持部產生跳脫之虞。 因此’為解決上述問題，如何在液晶顯示哭之背光模 組中同時達到對於燈管、擴散板的支持及防止下垂或變形

1271578 * 五、發明說明（3) 便成了相當重要的課題 【發明内容】 有鑑於此 由本發明之背 ’且可解決習 本發明之 燈管外殼、一 結構包 體以及 持燈管 件係環 元件以 由第二 為 明顯易 詳細說 括一第 一溝槽 ，並且 設於燈 達到缓 元件以 了讓本 懂，下 明如下 本發 光模組 知之下 背光模 燈管、 一元件 ’其中 第一元 管之一 衝的效 支撐擴 發明之 文特舉 明之目的在 以同時達到 垂或變形之 組係適用於 一擴散板以 以及~第二 ’溝槽係形 件係連接於 段，燈管及 果。第二元 散板且防止 上述和其他 一較佳實施, 供一種背光模組， 對於 缺點 藉 燈管、擴散板的支持 晶顯示器，其包括一 支撐結構。每一支撑 。第一元件包括一本 本體，藉由溝槽以支 與燈管外殼。環型元 元件之間係藉由環性 括一細長形本體，藉 板卜垂或變形。 、特徵、和優點能更 並配合所附圖示，作 【實施方式】 —北圖係分別顯示本發明之液晶顯示器（lcd)之 m剖面示意圖。於本實施例中之背光模組 ir、為一直下式背光模組。 第1A圖所示，背光模組10包括-燈管外殼20、-反 射板30、至少-燈管4()、複數支撐結構5〇、一擴散板6〇、

0632-A50130TWF(5.〇) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 第8頁 127157.8 五、發明說明（4) " ：-- 至少一光學薄膜層70以及框架80。如第1B圖所示，每一支 f結構50係由一燈管支持部（lamp holder)及一擴散板支 木（diffuser plate prop)所共同結合而成。於其它實施 例中，背光模組1〇係可應用於鎖固LCD面板及電路部份（未 顯示）。 第2、3圖係顯示第一實施例之支撐結構5 〇。如第2圖 所示，燈管外殼20係由一托架用凸緣21與一底部22所構 成’並且一傾斜侧壁23分隔底部22與托架用凸緣21。反射 板3 0係設置於燈管外殼2〇之底部22與側壁23，藉由反射板 3 〇對於反射燈管4 〇所發出之光線進行反射，如此以傳送大 量光線至背光模組1 〇。擴散板6 〇係設置於燈管4 〇之上方， 擴散板6 0係設置於燈管外殼2 〇之托架用凸緣21上，其位置 係位於燈管40的上方，藉由擴散板6 〇分散燈管4〇所放射之 光線，以產生均勻的光線。光學薄膜層70係設置於擴散板 6 〇之上’藉由光學薄膜層7 0以增強擴散之光線亮度。值得 注意的是，若是光線亮度非必要條件時，則可藉由省去光 學薄膜層7 0以減少背光模組1 〇之成本。 一般而言，於背光模組1 0中之燈管4 0的數量係由背光 模組1 0的尺寸而決定，並且背光模組1 〇之尺寸則是根據 LCD面板的大小而決定。舉例而言，20叶LCD面板需使用具 有1 2至1 6根燈管之背光模組；30吋LCD面板需使用具有1 6 至18根燈管之背光模組；46吋LCD面板需使用具有2 5至30 根燈管之背光模組。 請參見第3圖，每一燈管40包括一長條形、圓柱體狀

0632-A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 第9頁 1271578 五、發明說明（5) --- 之燈管本體4 1。於本實施例中，燈管4〇係為冷或埶陰極燈 管（CFL)。 …、 ^ 請同時參閱第1 B圖，每一燈管4 〇係以等間隔、相互平 行方式Λ著底部22之長度L方向進行設置，並且各燈管4〇 係延伸橫越燈管外殼20之底部22的寬度W。換言之，複數 燈官40係沿著外殼底部22之寬度W等間隔排列、平行於底 部22之長度L方向進行設置。 、 丄此外 又撐結構5 〇係由至少一燈管支持部及擴散板 ^撐架所組成，藉由支撐結構50係可牢固地將燈管40、燈 吕=卜设2 0之底部2 2之間進行結合，支撐結構5 〇除了可支承 板60之外，更可藉由支撐結構5〇以防止擴散板6〇產生 =當的下垂或變形。值得注意的是，支撐結構5 〇的實際數 1係主要根據擴散板60的長度與寬度、燈管40的長度而決 疋’而擴散板60的尺寸則相同於與其所相對應之LCD面板 的尺寸。支撐結構5 0係設置於最佳化之位置以同時對於擴 散板6 0、燈管40同時進行支承，如此可有效防止擴散板6〇 的不當下垂或變形。在較佳實施例中，2 6 - 3 0对L C D面板之 背光模組大約需要配置4個支撐結構50，37吋LCD面板之背 光模組則大約需要14-16個支撐結構50。 請同時參閱第5A及5B圖，一〇型環（環形元件）45係包 覆在支撐結構5 0所支承之燈管4 〇之一段，0型環（環形元 件）4 5係用以做為一缓衝元件。當外力驟然作用在燈管4 〇 之上時，藉由0型環4 5以緩和外力對於燈管4 0之衝擊，同 時防止燈管4 0發生斷裂現象。於本實施例中，缓衝用〇型

1271578 五、發明說明（6) 壞45係由具有彈性且透明材質（例如：透明矽膠）所製成。 卜、，透月的0型環4 5係可避免於L C D面板之影像上形成暗 點，並且由於每一〇型環45的内徑心係略小於燈管的外徑 L〇 ’如此便可藉由〇型環4 5適當地對於燈管4 〇進行包覆。 請再參閱第2、3圖，每一支撐結構50包括一第一元件 1 0 0及第一元件2 〇 〇，其中，第一元件1 〇 〇係用以支承燈管 40且連接燈管4〇與燈管外殼2〇之底部22，並且第二元件 2 0 0係用以支撐擴散板6〇且防止擴散板6〇下垂或變形。由 此可知，在相對於背光模組10之結構可知，第一元件；！ 00 係用以做為下部元件（l〇wer member)，藉由下部元件以對 於燈官40進行支承，而第二元件2〇〇係用以做為上部元件 (upper member)，藉由上部元件以對於擴散板6〇進行支 承。由第4B圖可知，第一元件100包括一本體n〇。值得注 意的是’本實施之本體1 1 〇除了可以採用圓形結構之外， 於其它貫施例中亦可採用長方形、正方形或其它任何幾何 形狀加以成型。此外，本體110包括了大致呈平面之上表 面（p 1 a n a r u p p e r s u r f a c e ) 1 2 0、下表面（p 1 a n a r 1 0 w e r s u r f a c e ) 1 3 0及圓柱形側壁表面i 4 〇，其中，圓柱形侧壁表 面140係由上表面120延伸至下表面130。一溝槽 (retaining groove) 150係形成在本體11〇的上表面12〇 上’藉由溝槽1 5 0以對於燈管4 0進行定位，並且利用溝槽 150將圓柱形側壁表面140分為相對之二彈性壁（resiHent side wall section)140a與140b，於第2圖令所示之符 號n Gn係代表溝槽1 50之直徑。當〇型環45環繞於燈管4〇之

0632-A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 第11頁 1271578 五、發明說明（7) 段部時，溝槽1 5 0的直徑G於徐所μ总堃认n & m J且仅U於爲貝上係4於〇型環4 5的外經 RL0 (如第5Β圖所示）。 < 日]外位 如弟4 C圖所示，溝槽1 5 Q的剖面係略大於半圓形， 亦即，溝槽1 5 0的剖面具有大於丨8 〇度之圓周角，並且溝槽 ijo具有一寬度w之開口，此寬度？係略為小於〇型環45的夕9卜 徑rlg。另外，由於彈性壁14〇a、彈性壁14(^舆〇型環“均 具有彈性，則燈管40舆其所對應之〇型環45係可以扣合的 方式結合於溝槽150。彈性壁14〇a、14〇b係分別具有突出 部 141a、141b(overhanging protrusion),藉由彈性壁 1 4 0 a、1 4 0 b係可確實地將燈管4 〇以及其相對應之Q型環4 5 固定於溝槽1 5 0之中。 請再麥見第4B圖。第一元件1〇〇更包括成對之凹陷部 (recess)151a、151b ’ 其中’兩凹陷部151a、151b 形成於 溝槽1 5 0之表面1 5 1之上，並且凹陷部1 5 1 a、1 5 1 b係較為靠 近於本體110之上表面120，藉由凹陷部151a、151b接收第 一元件200 之鎖固元件（1〇(3^11忌111611^61")26〇3、26013。此 外，於各凹陷部1 5 1 a、1 5 1 b之底面上分別形成了鎖緊開口 (locking aperture)152a 、 152b ，鎖緊開口152a 、 152b係 用以接收第二元件200之鎖固元件260a、260b。 成對之彈性鎖緊凸部（resilient locking projections)160a、160b係由第一元件100之下表面130而 向下延伸，其中，鎖緊凸部1 6 0 a、1 6 0 b分別包括了成對之 扣合用突塊（locking protrusions)161a、161b，藉由扣 合用突塊1 6 1 a、1 6 1 b將扣合用突塊1 6 1 a、1 6 1 b扣合於燈管

0632-A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 第12頁 1271578 五、發明說明⑻ " 外殼20之底部22上的孔洞（未顯示）。 、支撐結構5 0之第一元件1 0 0係可藉由塑膠射出成型方 形成’並且第一元件100係可藉由一體成型方式而形 、'单構件’或是藉由不同元件之卡合、膠合或鎖合等方 式加以組合而得。 制 在傳統工法（例如：塑膠電鍍（Ρ 1 a s t i c Ρ1 a t i n g ))的 製作下，在於第一元件10 0之支撐結構5〇之上係可進行一 反射材質之塗覆，藉由反射材質以防止LCD顯示面板之影 像上產生暗點。 曰/如第4A圖所示，支撐結構50之第二元件2〇〇包括一細 長形本體210，此細長形本體2 10係具有倒置的截頭圓錐形 體形狀。於細長形本體2 1 〇之上、下方分別形成了大致呈 平面之上接觸面（planar contact wall)220、大致呈平面 之底面（planar base wall) 2 3 0，並且於細長形本體21()之 另一侧上具有一截頭圓錐形侧壁240，其中，截頭圓錐形 侧壁2 4 0係連接上接觸面2 2 0、底面2 3 0。V字型凹槽2 5 0係 以倒置的方式形成於底面2 3 0之上，藉由V字型凹槽25〇將 圓錐形侧壁2 40分為成對之侧壁段部24〇&、24()1；)，使得其 所具有之強度以防止擴散板6 〇之不當下垂、彎曲或變形。 此外，由於第二元件2 〇 〇之上接觸面2 2 〇、擴散板6 〇之 下表¢3 (未藏示）之間的距離相當的小（約僅有Q · 3至〇 · 5公 厘左右）’當擴散板6 0開始產生下垂時，擴散板6 〇之下表 面便會抵觸於第二元件2 0 0之上接觸面2 2 〇，如此便可防止 擴散板60繼續產生下沉。再者，v字型凹槽25〇係用以做為

0632-A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 第13頁 1271578

一容納空間，位於支撐結構50之第一元件100上的燈管 40、、^衝用0型環45係可容納於V字型凹槽2 5 0之中。因 ϊ ΐ ί = s件_之細長形本體210上的凹槽2 5 0將燈 吕40、准持在乐一兀件100之溝槽15〇之中，可同時支承燈管 40且防止擴散板60之不當下垂、彎曲或變形。 於鎖固tl件2 6 0a、2 6 0b之上分別具有成對之鎖固肩部 261a、261b，並且鎖固肩部261a、261b係自第二元件2⑽ 之本體210上的側壁段部24〇a、24〇b而外向延伸，藉由鎖 固元件2 6 0a、2 6 0b以達到第一元件100、第二元件2〇{)之間 的相互.偶合。 當第一元件1 0 0、第二元件2 〇 〇之間相互接合時，第二 元件200之鎖固元件26〇a、260b係設置於第一元件1〇〇之凹 陷部1 5 1 a、1 5 1 b，並且鎖固肩部2 6 1 a、2 6 1 b係延伸穿過第 一元件100之鎖緊開口152a、152b。 支撐結構5 0之第二元件2 〇 〇係可藉由具有足夠強度且 透明之材質所製成。舉例而言，藉由聚甲基丙烯酸酯塑膠 (polymethacrylate plastic)或壓力克塑膠以製成具透明 結構之第二元件2 0 0，其製作方式可藉由傳統工法（例如： 射出成形）而完成。如此一來，於支撐結構5 〇之第二元件 2 0 0下方的燈管段部所發出之光線便可穿透具透明結構之 第二元件2 0 0，如此以防止L CD顯示面板之影像上產生暗 點。此外，第二元件2 0 0係可採用一體成型方式形成，或 是藉由複數不同元件之間卡合、膠合或鎖固等方式形成。 如第6圖所示，於複數支撐結構5 0之其中一者的第一

0632-A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 第 14 頁 !271578 五、發明說明（10) 元件100是可以不必搭配第二元件2〇〇而使用。舉例而言， 由於靠近燈管外殼20之區域上之擴散板6〇不太容易產生下 垂’於此便之第二元件2 0 0便可予以省略，但就燈管支持 部而言仍為必要元件，藉此以防止燈管產生不當的下 變形。 取 、第7圖係為本發明第二實施例之支撐結構5 0，之分解正 硯圖。支撐結構50,大致上係舆第一實施例中之支撐結構 5〇相同，其不同之處在於第二元件2〇〇，提供了具有半圓形 剖面之定位用凹槽2 5 0，。相較於第一實施例中之支撐結構 /所具有之V字型凹槽250可知，定位用凹槽25〇，之半圓直 從係定義為^ ’其中’直徑&係大致相等於〇型環45之外捏 〇，亚且在第二元件2 0 0,之作用下係可將燈 的溝槽150’之内。此外，第一元件1〇〇，之定： 溝槽m之形狀係略大於半圓形，並且於定位用溝槽 1 5 0 之上係形成有一開 少古q ， 1 此開口的寬度W係略小於〇型環 斗b之直從R0。在另一 f祐似由 _ 面开U备i # u 口貝鉍例中，定位用溝槽150,之開口剖 萌Φ狀係大致上呈現出本圓犯u 输如士 — S牛51 ^狀。值的注意的是，於各實 也例中之疋位用溝槽丨5 〇，的 、 的外徑％。 7罝么gl知大致上相等於〇型環45 雖然本發明已以較佳會 限宕太於ΒΗ λ t ^例揭露如上，然其並非用以 I良毛本發明，任何熟習此 ^ 和範圍内，當可作些許之更不脫離本發明之精神 耗圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準 4 0632- A50130TWF(5.0) ; AU0304021 ； Yuchia.ptd 第15頁 1271578

圖式簡單說明 第1 A圖係為一直立式背光 第1B圖係為第iA圖之直立式f t解示意® ; 面圖； 、月丸挺組之燈管外殼之平 弟2圖係為本發明第一眘 剖面示意圖，“顯示背光？之背光模組之燈管外殼 撐結構； 之&管支持部及擴散板支 一第3圖係為第2圖之燈管支持 燈管之透視示意圖· 、ϋ及擴散板支撐結構以及 第4 Α圖係為第2圖之燈管 第二元件（下部元件）之透視示音持及擴散板支撑結構之 第4B圖係為第2 %、® ’ 第一元件（上部元^^ 支持部及擴散板支撐結構之 第40圖係為第2圖之燈管//部、 、, 第一元件之正視示音圖· τ "卩及擴散板支撐結構之 第5 Α圖係為用於燈管 用0型環之正視示音圖· 诗4及擴政板支撐結構之缓衝 第5B圖係為緩衝刑 第6圖係為本發明二，=及燈管之正視示意圖； 圖，其中顯示燈管支接立月70模組之燈管外殼剖面示意 省略第二元件；以及、4及擴散板支撐結構之第一元件， 第7圖係為本發明一… 支撐結構之分解正視圖。—貫施例之燈管支持部及擴散板 【符號說明】

IM 0632~A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 弟16頁 1271578 圖式簡單說明 1 0〜背光模組； 2 0〜燈管外殼； 2 1〜托架用凸緣； 2 2〜底部； 2 3〜侧壁； 3 0〜反射板； 4 0〜燈管； 4 5〜0型環； 5 0〜支撐結構；

6 0〜擴散板； 7 0〜光學薄膜層； 8 0〜框架； 1 0 0〜第一元件（下部元件）； I 0 0 ’〜第一元件； II 0〜本體； 120〜上表面； 130〜下表面； 1 4 0〜圓柱形侧壁表面；

140a、1 40b〜彈性壁； 141a、141b〜突出部； 1 5 0〜溝槽； 1 5 0 ’〜溝槽； 151〜定位用溝槽之表面； 1 5 1 a、1 5 1 b〜凹陷部；

0632-A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 第17頁 1271578 圖式簡單說明 152a、1 52b〜鎖緊開口； 160a、160b〜鎖緊凸部； 1 6 1 a、1 6 1 b〜扣合用突塊； 2 0 0〜第二元件（或上部元件）； 2 0 0 ’〜第二元件； 21 0〜第二元件2 0 0之截頭圓錐形體（細長形本體）； 2 2 0〜上接觸面； 23 0〜底面； 2 4 0〜截頭圓錐形側壁； 24 0a、240b〜側壁段部； 25 0〜V字型凹槽； 250’〜定位用凹槽； 2 6 0a、2 6 0b〜鎖固元件； 26 la、2 61b〜鎖固肩部； G〜溝槽1 5 0之直徑； 〜定位用溝槽1 5 0 ’之直徑；

Gu〜定位用凹槽2 5 0 ’之直徑； LQ〜燈管4 0的外徑； &〜0型環4 5之内徑； RLQ〜0型環4 5的外徑； W〜寬度。

0632-A50130TWF(5.0) ； AU0304021 ； Yuchia.ptd 第18頁

Claims (1)

1. 遍霸_7 年气月 j日_修正丰 卜辛請章利黨菌一一———— 1. 一種支撐結構，適用於支承一液晶顯示器之一背光 模組，該背光模組包括一燈管、一燈管外殼以及一擴散 板，該支撐結構包括： 一第一元件，包括一本體以及一溝槽，該溝槽形成於 該本體中，用以支持該燈管，且該第一元件連接該燈管與 該燈管外殼；以及 一第二元件，包括一細長形本體，用以支撐該擴散 板， 其中該第二元件係與該第一元件連接。 2. 如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其中，該 第一元件之該本體包括一鎖固元件，藉由該鎖固元件以鎖 固該第一元件及該燈管外殼。 3. 如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其中，該 第二元件之細長形本體之形狀為截頭圓錐狀。 4. 如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其中，該 第二元件之該細長形本體更包括一凹槽，該凹槽提供一空 間，用以容納該燈管。 5. 如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其中，藉 由該第二元件之細長形本體之凹槽將該燈管夾置於該第一 元件之溝槽之中。 6. 如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其中，該 第一元件之該本體包括一反射面。 7. 如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其中，該 第二元件之該細長形本體係為透明。

   0632-A50130TWfl(5.0) ； AU0304021 ； Sherrytsai.ptc 第 19 頁 1271578 t號93139117_年月日 修正_ 六、申請專利範圍 8. 如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其中，該 第二元件之該細長形本體包括一鎖固元件。 9. 如申請專利範圍第8項所述的支撐結構，其中，該 第一元件之該本體包括一凹陷部，用以容納該鎖固元件。 I 0 .如申請專利範圍第9項所述的支撐結構，其中，該 鎖固元件包括一鎖固肩部，延伸穿過該凹陷部之底部之一 孔洞。 II .如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其更包括 一環型元件，環設於該燈管之一段，該燈管及該第一元件 之間係藉由該環性元件以達到緩衝效果。 1 2.如申請專利範圍第1項所述的支撐結構，其中，該 第一元件之該本體之該溝槽之剖面形狀係大致上比半圓形 較大。 1 3. —種背光模組，適用於一液晶顯示器，該背光模 組包括： 一燈管外殼； 一燈管； 一擴散板；以及 一支撐結構，包括： 一第一元件，包括一本體以及一溝槽，該溝槽形成於 該本體中，該第一元件用以支持該燈管，該第一元件連接 該燈管與該燈管外殼；以及 一第二元件，包括一細長形本體，用以支撐該擴散板 且防止該擴散板下垂或變形，而該第二元件係與該第一元

   0632-A50130TWfl(5.0) ； AU0304021 ； Sherrytsai.ptc 第20頁 1271578 秦號 93139117 年 月 修正 六、申請專利範圍件連接。 0632-A50130TWfl(5.0) ； AU0304021 ； Sherrytsai.ptc 第 21 頁