TWI391741B - 用於液晶顯示器以改善漏光之背光模組 - Google Patents

Description

用於液晶顯示器以改善漏光之背光模組

本發明涉及一種液晶顯示器之背光模組，尤指一種有關於可減少漏光之背光模組之設計。

功能先進的顯示器漸成為現今消費電子產品的重要特色，其中液晶顯示器已經逐漸成為各種電子設備如行動電話、個人數位助理(PDA)、數位相機、電腦螢幕或筆記型電腦螢幕所廣泛應用具有高解析度彩色螢幕的顯示器。

由於液晶本身不發光，故需由背光模組提供充足亮度與分布均勻的光源使其能正常顯示影像。請參閱第1圖，第1圖係先前技術之背光模組10之分解圖。傳統的背光模組10包含一導光板16、複數個燈管18、以及複數個光學基材。光學基材包含擴散板4、稜鏡片6以及偏光片8等等。一般的燈管18係選用冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。此類燈管18係平行配置於背光模組10機構之內部。燈管18發出之光線穿透進入導光板16後，導光板16會導引光線方向，以控制光線的均勻亮度。由導光板16射出之光線再穿透擴散板4，擴散板4內部的顆粒會導致光學擴散的效果，以達到提供均勻面光源之目的。稜鏡片6係藉由光的折射與反射來達到提高輝度的目的，以增加光線自擴散板4射出後的使用效益。偏光片8係將光線轉換成有用的偏光，以達到提高亮度的目的。

請參閱第1圖至第3圖，第2圖係繪示第1圖所示之燈管罩，第3圖係繪示第1圖將導光板安裝後沿1－1’之剖面圖。如第1圖所示，背光模組10之背板12之底部121係用來安裝如冷陰極射線管之類的燈管18，而背板12的兩側邊則安裝有燈管罩14。燈管罩14係包含一燈管固定組件141，其上設有複數個缺口142。該複數個缺口142係用來固定複數個燈管18，使得該等燈管18固定於背板12之底部121上。燈管罩14更包含一凹槽146，凹槽146係用來嵌置導光板16。最後各種光學基材在放置於燈管罩14之上。傳統上，為了讓燈管18的光線能反射集中於導光板16，整個燈管罩14係採用白色反射材料。如此一來，當燈管18發出光線時，白色反射材料的燈管固定組件141會將光線反射使之朝向導光板16的方向，以更有效率地使用光線。

請參閱第4圖，第4圖係先前技術背光模組10產生漏光之示意圖。當光線透過擴散板4的同時，容易在燈管罩14的凹槽146處產生聚光反射現象。這麼一來在背光模組10的顯示區102的左右兩側104產生亮線，也就是側向漏光的問題。

請參閱第1圖、第5A、5B圖以及第6圖，第5A、5B圖係繪示第1所示之燈管支撐架15，第6圖係繪示由第1圖之箭頭A方向之所示之背板12。背光模組10另包含複數個燈管支撐架(lamp support)15，每一燈管支撐架15包含一基板151、複數個固定座152、複數個嵌合部154以及複數個突出件156。每一固定座152係設置於基板151之第一面1511，用來固定該等燈管18。複數個嵌合部154係設置於基板151相對於第一面1511之第二面1512。背板12上開設有複數個固定孔122，而每一嵌合部154係對應嵌合於該等固定孔122之一固定孔。由於導光板16以及擴散片4固定在燈管罩14的凹槽146的同時，會因為重力的影響而使導光板16以及擴散片4之中間區域下垂，所以燈管支撐架15之突出件156係用來支撐導光板16以及擴散片4，使導光板16以及擴散片4能水平地放置。然而，傳統上，整個燈管支撐架15係採用因為白色反射材料，所以當該等光源18發出光線時，光線會從背板12之固定孔122射出，造成背面漏光之缺失。

因此，開發出一種可改善背光模組側向漏光以及背面漏光的缺失，是廠商們努力的目標。

有鑒於此，本發明之目的係提供一種能改善側向以及背面漏光之背光模組，以解決上述先前技術的問題。

本發明之一實施例係提供一種背光模組，其包含一背板、複數個燈管、一光學基材以及一第一燈管固定元件以及一第二燈管固定元件。該複數個燈管係用來產生光線。該第一燈管固定元件係設置於該背板之側邊，用來固定該等燈管於該背板，其包含一不透光組件以及一光反射件。該不透光組件係用來阻擋該等燈管發出之光線。該光反射件係用來反射該等燈管發出之光線至該光學基材，其中該不透光組件以及該光反射件係一體成型。該第二燈管固定元件係設置於該背板之底面上，用來固定該等燈管於該背板上，該第二燈管固定元件包含一基板、複數個固定座以及複數個嵌合部。該複數個固定座係設置於該基板之第一面，用來固定該等燈管。該複數個嵌合部係設置於該基板相對於該第一面之第二面，每一嵌合部係對應嵌合於該等固定孔之一固定孔，且每一嵌合部係一不透光材質，其中該基板、該等固定座以及該等嵌合部係一體成型。

本發明之另一實施例係提供一種背光模組，其包含一背板、複數個燈管、一光學基材以及一燈管罩。該複數個燈管係用來發出光線。該光學基材係用來導引光線。該燈管罩係用來固定該等燈管於該背板上，其包含一光反射件以及一不透光組件。該光反射件係開設有複數個缺口，該等缺口係用來固定該複數個燈管，該光反射件係用來反射該等燈管發出之光線至該光學基材。該不透光組件與該不透光組件形成一凹槽，用來固定該光學基材，其中該不透光組件以及該光反射件係一體成型。

根據本發明之又一實施例係提供一種背光模組，其包含一背板、複數個燈管、一光學基材以及一燈管支撐架。該背板設有複數個固定孔，複數個燈管係用來發出光線。該燈管支撐架包含一基板、複數個固定座以及複數個嵌合部。該複數個固定座設置於該基板之第一面，用來固定該等燈管。該複數個嵌合部設置於該基板相對於該第一面之第二面，每一嵌合部係對應嵌合於該等固定孔之一固定孔，且每一嵌合部係一不透光材質，其中該基板、該等固定座以及該等嵌合部係一體成型。

請參閱第7圖至第9圖，第7圖係本發明之背光模組50之分解圖，第8圖係繪示第7圖所示之燈管罩，第9圖係繪示第7圖將光學基材安裝後沿7－7，之剖面圖。在本實施例中，背光模組50包含複數個燈管58、以及複數個光學基材。光學基材包含導光板56、擴散板44、稜鏡片46、偏光片48或是以上的組合。一般的燈管58係選用冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。此類燈管58係平行配置於背光模組50之內部。燈管58發出之光線穿透進入導光板56後，導光板56會控制光線的均勻亮度。由導光板56射出之光線再穿透擴散板44，擴散板44內部的顆粒會導致光學擴散的效果，以達到提供均勻面光源之目的。稜鏡片46係藉由光的折射與反射來達到提高輝度的目的，以增加光線自擴散板44射出後的使用效益。偏光片48係將光線轉換成有用的偏光，以達到提高亮度的目的。

如第7圖所示，背光模組50之背板52之底部521係用來安裝如冷陰極射線管之類的燈管58，而背板52包含燈管固定元件，亦即燈管罩54以及燈管支撐架55，其中位於背板52兩側邊係燈管罩54，位於背板52底部上係為燈管支撐架55。燈管罩54包含一光反射件541以及一不透光組件544，其中不透光組件544以及光反射件541係一體成型。光反射件541上設有複數個缺口542，該複數個缺口542係用來固定複數個燈管58，使得該等燈管58固定於背板52之底部521上。較佳地，光反射件541之材質可為白色反射材料或是其它具有高反射係數的材料，使得由該等燈管58發出之光線可反射至導光板56。不透光組件544則可為黑色不透光之材料形成，且不透光組件544係向光反射件541之一側延伸，使得光反射件541與不透光組件544之間形成一凹槽546，利用不透光組件544可壓制導光板56以及擴散板44之邊緣，使整個背光模組50固定，換言之，凹槽546係用來嵌置擴散板44。

由於燈管罩54的光反射件541係採用因為白色反射材料，所以燈管58的光線能反射集中於導光板56。但是不透光組件544會阻擋光線，所以在燈管罩54的凹槽546處產生的聚光會因此被遮蔽。這麼一來在背光模組50在顯示時就可以避免左右兩側產生亮線，而改善側向漏光的問題。

請參閱第10A－10C圖，第10A－10C分別繪示光反射件541以及不透光組件544相互固定之實施例。在第10A圖所示之實施例中，一固定元件548(例如螺絲)穿過不透光組件544之開孔並鎖固於光反射件541之鎖槽5411上。在第10B圖所示之實施例中，不透光組件544設有一凸柱5442，其直徑D1約略大於光反射件541的鎖槽5411的直徑D2。在組裝時，可施予一外力使得不透光組件544之凸柱5442嵌合在光反射件541的鎖槽5411之中。在第10C圖所示之實施例中，不透光組件544設有一開孔5441，光反射件541設有一卡勾5412，在組裝時，可使卡勾5412穿過不透光組件544設有一開孔5441，使得不透光組件544扣合在光反射件541上。

請參閱第7圖、第11A、11B、11C圖以及第12圖。第11A圖係繪示第7圖所示之燈管支撐架55，第11B、11C圖係繪示由第11A圖之燈管支撐架55之底視圖以及側視圖，第12圖係繪示由第7圖之箭頭B方向之所示之背板52。在第7圖中，背光模組50另包含複數個燈管支撐架(lamp support)55，每一燈管支撐架55包含一基板551、複數個固定座552、複數個嵌合部554以及複數個突出件556。每一固定座552係設置於基板551之第一面5511，固定座552包含一保護圈5522，其上設有一缺口5521，燈管58可穿過缺口5521，使得燈管58固定於保護圈5522上。複數個嵌合部554係設置於基板551相對於第一面5511之第二面5512。在較佳實施例中，嵌合部554係不透光材質製成，或者燈管支撐架55之第二面5512以及嵌合部554皆由不透光材質形成亦可；相對地，基板551、複數個固定座552以及突出件556則由白色反射材料形成。背板52上開設有複數個固定孔522，而每一嵌合部554係對應嵌合於該等固定孔522之一固定孔522。由於導光板56以及擴散片44固定在燈管罩54的凹槽546的同時，會因為重力的影響而使導光板56以及擴散片44之中間區域下垂，所以燈管支撐架55之突出件556係用來支撐導光板56以及擴散片44，使導光板56以及擴散片44能水平地放置。因為燈管支撐架55的嵌合部554係不透光材質，所以燈管支撐架55之嵌合部554嵌合在背板52之固定孔522時，光源58發出光線會被嵌合部554所遮蔽故不會從背板52之固定孔522射出，進而改善背面漏光之缺失。

本發明之燈管罩54可利用雙色射出成型的方式，一體成型不透光材質之不透光組件544以及白色反射材料之光反射件541。同樣地，本發明之燈管支撐架55可利用雙色射出成型的方式，一體成型不透光材質之嵌合部554以及白色反射材料之基板551、複數個固定座552以及突出件556。本實施例之背光模組50可應用於一液晶顯示器之中。

相較於習知技術，本發明之燈管罩使用不透光材質之不透光組件以及白色反射材料之光反射件。在較佳實施例中，該不透光組件為黑色，故可遮蔽背景光源散射出的光線，改善側向漏光的問題。而本發明之燈管支撐架則使用不透光材質之嵌合部以及白色反射材料之基板、複數個固定座以及突出件。一但燈管支撐架之嵌合部嵌合在背板之固定孔時，光源發出的光線因為不透光材質之嵌合部的遮蔽而不會從背板之固定孔射出，進而改善背面漏光之缺失。

雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改，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。

10、50‧‧‧背光模組

4、44‧‧‧擴散板

6、46‧‧‧稜鏡片

8、48‧‧‧偏光片

12、52‧‧‧背板

121、521‧‧‧背板之底面

14、54‧‧‧燈管罩

15、55‧‧‧燈管支撐架

16、56‧‧‧導光板

18、58‧‧‧燈管

102‧‧‧顯示區

104‧‧‧亮線

141‧‧‧燈管固定組件

142‧‧‧缺口

146、546‧‧‧凹槽

151、551‧‧‧基板

152、552‧‧‧固定座

154、554‧‧‧嵌合部

156、556‧‧‧突出件

122‧‧‧固定孔

1511‧‧‧基板之第一面

1512‧‧‧基板之第二面

541‧‧‧光反射件

544‧‧‧不透光組件

548‧‧‧固定元件

5412‧‧‧卡勾

5442‧‧‧凸柱

5411‧‧‧鎖槽

5521‧‧‧缺口

5522‧‧‧保護圈

5511‧‧‧基板之第一面

5512‧‧‧基板之第二面

第1圖係先前技術之背光模組之分解圖。

第2圖係繪示第1圖所示之燈管罩。

第3圖係繪示第1圖將光學基材安裝後沿2－2’之剖面圖。

第4圖係先前技術背光模組產生漏光之示意圖。

第5A、5B圖係繪示第1圖所示之燈管支撐架。

第6圖係繪示由第1圖之箭頭A方向之所示之背板。

第7圖係本發明一實施例之背光模組之分解圖。

第8圖係繪示第7圖所示之燈管罩。

第9圖係繪示第7圖將光學基材安裝後沿7-7’之剖面圖。

第10A-10C分別繪示光反射件以及不透光組件相互固定之實施例。

第11A-11C圖係繪示第7圖所示之燈管支撐架之立體圖、底視圖以及側視圖。

第12圖係繪示由第7圖之箭頭B方向之所示之背板。

50‧‧‧背光模組

44‧‧‧擴散板

46‧‧‧稜鏡片

48‧‧‧偏光片

52‧‧‧背板

521‧‧‧背板之底面

54‧‧‧燈管罩

55‧‧‧燈管支撐架

56‧‧‧導光板

58‧‧‧燈管

Claims (17)

1. 一種背光模組，其包含：一背板，包含複數個固定孔設置於該背板之底面上；複數個燈管，設置於該背板內，用來發出光線；一光學基材；一第一燈管固定元件，設置於該背板之側邊，用來固定該等燈管於該背板，其包含：一不透光組件，設置於與該背板嵌合之一側，用來阻擋該等燈管發出之光線；以及一光反射件，設置於不與該背板嵌合之一側，用來反射該等燈管發出之光線至該光學基材，其中該不透光組件以及該光反射件係一體成型；以及一第二燈管固定元件，設置於該背板之底面上，用來固定該等燈管，其包含：一基板；複數個固定座，設置於該基板之第一面，該第一面不朝向該背板，用來固定該等燈管；以及複數個嵌合部，設置於該基板相對於該第一面之第二面，該第二面朝向該背板，每一嵌合部係對應嵌合於該等固定孔之一固定孔，且每一嵌合部係一不透光材質，其中該基板、該等固定座以及該等嵌合部係一體成型。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第一燈管固定元件係以雙色射出成型以形成該不透光組件以及該光反射件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該等固定座之一固定座包含一缺口，用來使該等燈管之一燈管穿過該缺口以固定於該固定座上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第二燈管固定元件另包含至少一突出件，設置於該基板之第一面上，用來頂持該光學基材。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該第二燈管固定元件係以雙色射出成型的方式分別形成不透光材質之該等嵌合部，以及形成該基板以及該等固定座。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光學基材包含係選自由一導光板、一擴散片以及一偏光片所組成群組中之一。
7. 一種背光模組，其包含：一背板；複數個燈管，用來發出光線；一光學基材；以及一燈管罩(lamp holder)，設置於該背板之側邊，用來固定該等燈管於該背板上，其包含：一光反射件，設置於不與該背板嵌合之一側，開設有複數個缺口，該等缺口係用來固定該複數個燈管，該光反射件係用來反射該等燈管發出之光線至該光學基材； 一不透光組件，設置於與該背板嵌合之一側，該光反射件與該不透光組件形成一凹槽，用來固定該光學基材；以及其中該不透光組件以及該光反射件係一體成型。
8. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中該燈管罩係以雙色射出成型的方式形成該不透光組件以及該光反射件。
9. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中該光學基材包含係選自由一導光板、一擴散片以及一偏光片所組成群組中之一。
10. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中該不透光組件包含一第一開孔，該光反射件包含一第一鎖槽，一固定元件係穿過該不透光組件之第一開孔並鎖固於該光反射件之第一鎖槽上，使得該不透光組件固定在該光反射件上。
11. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中該不透光組件包含一凸柱，該光反射件包含一第二鎖槽，該不透光組件之凸柱係嵌合在該光反射件之第二鎖槽之中，使得該不透光組件固定在該光反射件上。
12. 如申請專利範圍第7項所述之背光模組，其中該不透光組件設有一第二開孔，該光反射件包含一卡勾，該卡勾係穿過該不透光組件之第二開孔，使得該不透光組件固定在該光反射件上。
13. 一種背光模組，其包含：一背板，設有複數個固定孔；複數個燈管，設置於該背板上，用來發出光線；一光學基材，用來導引光線；以及 一燈管支撐架(lamp support)，設置於該背板之底面上，其包含：一基板；複數個固定座，設置於該基板之第一面，該第一面不朝向該背板，用來固定該等燈管；以及複數個嵌合部，設置於該基板相對於該第一面之第二面，該第二面朝向該背板，每一嵌合部係對應嵌合於該等固定孔之一固定孔，且每一嵌合部係一不透光材質，其中該基板、該等固定座以及該等嵌合部係一體成型。
14. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組，其中該等固定座之一固定座包含一缺口，用來使該等燈管之一燈管穿過該缺口以固定於該固定座上。
15. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組，其中該燈管支撐架另包含至少一突出件，設置於該基板之第一面上，用來頂持該光學基材。
16. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組，其中該燈管支撐架係以雙色射出成型的方式分別形成不透光材質之該等嵌合部，以及形成該基板以及該等固定座。
17. 如申請專利範圍第13項所述之背光模組，其中該光學基材包含係選自由一導光板、一擴散片以及一偏光片所組成群組中之一。