TWI398704B - 背光模組 - Google Patents

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TWI398704B
TWI398704B TW099128493A TW99128493A TWI398704B TW I398704 B TWI398704 B TW I398704B TW 099128493 A TW099128493 A TW 099128493A TW 99128493 A TW99128493 A TW 99128493A TW I398704 B TWI398704 B TW I398704B
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Chang Ho Shen
Kuo Chih Lee
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell

Description

背光模組
本發明是有關於一種夾持裝置，且特別是有關於設置在背光模組上的一種夾持裝置。
在液晶顯示器中，一般會使用冷陰極燈管(Cold Cathode Fluorescent Tube,CCFT)或發光二極體(Light Emitting Diode,LED)作為光源，再令光源所發射的光線通過導光板而導光至顯示器畫面。為了防止液晶顯示器的亮度不均，需使用光學膜片以使整個畫面的亮度均勻化，以及在不損及光源亮度的情況下保持整個畫面的亮度。在目前的背光模組中，主要是以擴散片(Diffuser)等光學膜片來達到光均勻與集中的目的。
然而，這些光學膜片在背光模組或液晶顯示器進行振動測試時很容易發生刮傷的情形，因此現有避免光學膜片刮傷的方式多將光學膜片以吊掛方式配置在導光板上方，以減少光學膜片移動，然而此舉效果有限。另有以發光二極體作為光源而具有薄型化特徵的液晶顯示模組，其中光學膜片與導光板(或光學膜片之間)更為接近，更容易因此產生刮傷。
另外，若將光學膜片完全固定，例如以接著固定或以結構限制，則容易因受力不均而使光學膜片產生波浪狀的問題，進而降低背光模組的光學效能。
本發明提供一種背光模組，其具有較佳的耐用性。
本發明的一實施例提出一種背光模組，包括一背板、一導光板、多個光學膜片以及一夾持裝置。導光板設置在背板的邊緣結構所圍成的區域中。光學膜片配置在導光板上。夾持裝置包括一支撐件、一夾持片以及一緩衝件。支撐件凸出於背板設置。夾持片配置在支撐件上，並從背板處朝向光學膜片處延伸。緩衝件配置在夾持片與光學膜片之間。
在本發明之一實施例中，上述之夾持片為一雙材料夾持片，其包括一第一材料部分與一第二材料部分，其中第二材料部分位在第一材料部分與緩衝件之間。
在本發明之一實施例中，上述之第二材料部分的熱膨脹係數大於第一材料部分的熱膨脹係數。
在本發明之一實施例中，上述之第一材料部分的熱膨脹係數介於1 μm/m℃與7 μm/m℃之間。
在本發明之一實施例中，上述之第二材料部分的熱膨脹係數介於22 μm/m℃與30 μm/m℃之間。
在本發明之一實施例中，上述之第一材料部分為一第一金屬層。
在本發明之一實施例中，上述之第一金屬層為鐵鎳合金層。
在本發明之一實施例中，上述之第一材料部分為一第 二金屬層。
在本發明之一實施例中，上述之第二金屬層為銅鎳錳合金層或鋅銅合金層。
在本發明之一實施例中，上述之雙材料夾持片的楊氏係數介於100 GPa至180 GPa之間。
在本發明之一實施例中，上述之雙材料夾持片的厚度介於0.5 mm與2 mm之間。
在本發明之一實施例中，上述之緩衝件的材質為橡膠或矽膠。
在本發明之一實施例中，上述之緩衝件的摩擦係數介於0.5與1之間。
在本發明之一實施例中，上述之支撐件具有一貫孔，雙材料夾持片係藉由一鎖固件穿過貫孔而鎖固至背板上。
在本發明之一實施例中，上述之支撐件為一雙材料支撐件，其包括一第三材料部分與一第四材料部分，其中第四材料部分位在第三材料部分與光學膜片之間。
在本發明之一實施例中，上述之第四材料部分的熱膨脹係數大於第三材料部分的熱膨脹係數。
在本發明之一實施例中，上述之支撐件與夾持片為一體成型的結構，並包括一第五材料部分與一第六材料部分，其中第六材料部分位在第五材料部分與光學膜片之間。
在本發明之一實施例中，上述之第六材料部分的熱膨脹係數大於第五材料部分的熱膨脹係數。
在本發明之一實施例中，上述之第五材料部分的熱膨 脹係數介於1 μm/m℃與7 μm/m℃之間。
在本發明之一實施例中，上述之第六材料部分的熱膨脹係數介於22 μm/m℃與30 μm/m℃之間。
基於上述，在本發明的上述實施例中，夾持片藉由其為雙材料之特性，且其中靠近光學膜片處的部分，其熱膨脹係數大於遠離光學膜片處的熱膨脹係數，因此，當背光模組於常溫下進行搬運或振動測試時，夾持片皆能將光學膜片穩固地夾持在導光板上，以避免光學膜片與導光板或光學膜片之間發生移動而導致刮傷的情形發生。再者，當背光模組處於運作狀態時，隨著背光模組的溫度上升，例如：溫度由20℃上升至70℃，夾持片便會逐漸釋放光學膜片，而使運作中背光模組能避免習知因固定力量不均而導致波浪狀的產生，以有效提升背光模組的光學效能。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A是本發明一實施例的一種背光模組的爆炸圖。圖1B是圖1A的局部放大圖。圖1C是圖1B的背光模組組合後的剖面圖，在此將部分構件予以不對稱地放大以能清楚辨識相關構件。請同時參考圖1A至圖1C，在本實施例中，背光模組100包括一背板110、一導光板120、多個光學膜片130以及一夾持裝置140。導光板120設置在背板110的邊緣結構114所圍成的區域之中，背板110可以 為金屬或塑膠材質。光學膜片130配置在導光板120上。夾持裝置140包括一支撐件142、一夾持片144以及一緩衝件146。支撐件142凸出於背板110設置，可以為金屬凸包或塑膠凸塊。夾持片144配置在支撐件142上，並從背板110處朝向光學膜片130處延伸。緩衝件146配置在夾持片144與光學膜片130之間。
值得注意的是，在本實施例中，夾持片144為一雙材料夾持片，其厚度介於0.5 mm與2 mm之間，此厚度係根據背光模組厚度需求所選出最佳化的厚度區間，過厚會造成空間不足，過薄會達不到形變和力量的需求；且其楊氏係數介於100 GPa至180 GPa之間。夾持片144包括一第一材料部分144A與一第二材料部分144B，其中第二材料部分144B位在第一材料部分144A與緩衝件146之間，第一材料部分144A與第二材料部分144B皆為層狀結構，第二材料部分144B的熱膨脹係數介於22 μm/m℃與30 μm/m℃之間，例如是銅鎳錳(Cu-Ni-Mn)合金層或鋅銅(Zn-Cu)合金層，而第一材料部分144A的熱膨脹係數介於1 μm/m℃與7 μm/m℃之間，例如是鐵鎳(Fe-Ni)合金層。第一材料部分144A與第二材料部分144B的材質不限於金屬或合金。如此，藉由第二材料部分144B的熱膨脹係數大於第一材料部分144A的熱膨脹係數的材料特性，便能使夾持件144隨著溫度所產生的變形達到夾持光學膜片130與釋放光學膜片130的目的。也就是說，第一材料部分144A與第二材料部分144B的主要選擇依據，係以在同樣 溫度變化下，例如20℃~70℃，能有較大的形變量、以提供較佳的固定力量者。
在本實施例中，根據汎新企業股份有限公司所提供的雙材料合金的相關訊息可知，用以結合第一材料部分144A與第二材料部分144B的方式可利用液-固相複合製程達成，其例如鑄造(casting)、熱浸鍍(hot-pip galvanized)、噴覆成型(spray forming)或熱噴塗(thermal spray)等。再者，亦可利用固-固相複合製程完成雙合金的製作，其例如擴散接合(diffusion bonding)、爆炸焊接(explosion bonding)或複合軋延(clad roll bonding)等。在此，並未限定結合成雙材料合金的方式。
舉例來說，當背光模組100並未運作而處於常溫之下，此時夾持片144是以一第一方向D1將光學膜片130穩固地夾持在導光板120上，因此無論對背光模組100進行搬運或是振動測試，光學膜片130皆能不受影響地被固定在夾持片144與導光板120之間，進而避免習知因光學膜片130移動而導致刮傷的情形。另一方面，當背光模組100處於運作階段時，此時由於背光模組100的溫度會逐漸升高，且第二材料部分144B的熱變形量大於第一材料部分144A的熱變形量，因而夾持片144會逐漸以與第一方向D1相反的一第二方向D2變形，進而釋放光學膜片130，如此一來，光學膜片130在背光模組100運作時便能避免習知因受力不均而導致波浪狀產生，以使背光模組100能有較佳的光學效能。
此外，在本實施例中，緩衝件146的材質為橡膠或矽膠等軟性材質，可避免造成光學膜片130刮傷，其摩擦係數介於0.5與1之間，以提供適當的摩擦力，並與夾持片144所提供的正向力，穩固地夾持住光學膜片130。
另外，在本實施例中，支撐件142具有一第一貫孔B1，夾持片144具有一第二貫孔B2，而夾持裝置140另可包含一鎖固件148，因此，藉由鎖固件148分別穿過第一貫孔B1與第二貫孔B2而鎖入背板110的一鎖固孔112，便使夾持件144被鎖固件148固定在背板110上。惟本實施例並未對夾持件144固定在背板110上的鎖固件148的結構予以限制，其可以為螺絲或插銷等等固定元件。在本實施例中，支撐件142是獨立於背板110的元件，但在其它實施例中，支撐件142也可以與背板110一體成型，例如為由背板110所沖壓成型的凸包。
圖2是本發明另一實施例的一種背光模組的示意圖。夾持裝置240包括一支撐件242、一夾持片244以及一緩衝件246以及一鎖固件248，與上述實施例不同的是，本實施例的支撐件242實質上為一雙材料支撐件，其藉由鎖固件248固定在背板110上。支撐件242包括一第三材料部分242A與一第四材料部分242B，其中第四材料部分242B位在第三材料部分242A與光學膜片130之間，第三材料部分242A為層狀或板狀結構，第四材料部分242B則為L型結構。在本實施例中，夾持片244係以黏著或鎖附的方式連接在第三材料部分242A與第四材料部分242B的 至少其中之一上，而在另一未繪示的實施例中，夾持片亦可僅連接至第三材料部分或第四材料部分。再者，於另一未繪示的實施例中，夾持片亦可與第三材料部分為一體成型結構，或夾持片與第四材料部分為一體成型結構。
在本實施例中，第四材料部分242B的熱膨脹係數(介於22 μm/m℃與30 μm/m℃之間)大於第三材料部分242A的熱膨脹係數(介於1 μm/m℃與7 μm/m℃之間)。當背光模組200在運作時，其溫度升高而使支撐件242帶動夾持片244沿著一第三方向D3變形而釋放光學膜片130，同樣也能達到上述實施例的效果，並具有較節省材料，以及組裝容易的優點。
圖3是本發明又一實施例的一種背光模組的示意圖。夾持裝置340包括一夾持結構341以及一緩衝件346以及一鎖固件348，與上述實施例不同的是，本實施例的支撐件與夾持片為一體成型的夾持結構341，其包括一第五材料部分341A以及一第六材料部分341B，其中第六材料部分341B位在第五材料部分341A與光學膜片130之間，第五材料部分341A為L型結構，第六材料部分341B則為U型結構。在此，第六材料部分341B即類似於圖1A實施例中的第二材料部分144B或圖2實施例中的第四材料部分242B，而第五材料部分341A即類似於圖1A實施例中的第一材料部分144A或圖2實施例中的第三材料部分242A，故而本實施例的背光模組300亦能與上述實施例的背光模組100、200一般，使其中的光學膜片130獲得較佳 的固定效果。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，夾持片藉由其為雙材料之特性，且其中靠近光學膜片處的部分，其熱膨脹係數大於遠離光學膜片處的熱膨脹係數，因此，當背光模組於常溫下進行搬運或振動測試時，夾持片皆能將光學膜片穩固地夾持在導光板上，以避免光學膜片與導光板或光學膜片之間發生移動而導致刮傷的情形發生。再者，當背光模組處於運作狀態時，隨著背光模組的溫度上升，夾持片便會逐漸釋放光學膜片，而使運作中背光模組能避免習知因固定力量不均而導致波浪狀的產生，以有效提升背光模組的光學效能。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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‧‧‧背光模組
110‧‧‧背板
112‧‧‧鎖固孔
114‧‧‧邊緣結構
120‧‧‧導光板
130‧‧‧光學膜片
140‧‧‧夾持裝置
142、242‧‧‧支撐件
144‧‧‧夾持片
144A‧‧‧第一材料部分
144B‧‧‧第二材料部分
146‧‧‧緩衝件
148、248‧‧‧鎖固件
242A‧‧‧第三材料部分
242B‧‧‧第四材料部分
341‧‧‧夾持結構
341A‧‧‧第五材料部分
341B‧‧‧第六材料部分
B1‧‧‧第一貫孔
B2‧‧‧第二貫孔
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧第三方向
圖1A是本發明一實施例的一種背光模組的爆炸圖。
圖1B是圖1A的局部放大圖。
圖1C是圖1B的背光模組組合後的剖面圖。
圖2是本發明另一實施例的一種背光模組的示意圖。
圖3是本發明又一實施例的一種背光模組的示意圖。
100‧‧‧背光模組
112‧‧‧鎖固孔
114‧‧‧邊緣結構
140‧‧‧夾持裝置
142‧‧‧支撐件
144‧‧‧夾持片
146‧‧‧緩衝件
148‧‧‧鎖固件
B1‧‧‧第一貫孔
B2‧‧‧第二貫孔

Claims (18)

  1. 一種背光模組，包括：一背板，具有一邊緣結構；一導光板，設置在該背板的該邊緣結構所圍成的區域之中；多個光學膜片，配置在該導光板上；一夾持裝置，包括：一支撐件，凸出於該背板設置；一夾持片，配置在該支撐件上，並從該背板處朝向該些光學膜片處延伸，該夾持片為一雙材料夾持片，該雙材料夾持片包括：一第一材料部分；一第二材料部分，其中該第二材料部分的熱膨脹係數大於該第一材料部分的熱膨脹係數；以及一緩衝件，配置在該夾持片與該些光學膜片之間，該第二材料部分位在該第一材料部分與該緩衝件之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該第一材料部分的熱膨脹係數介於1 μm/m℃與7 μm/m℃之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該第二材料部分的熱膨脹係數介於22 μm/m℃與30 μm/m℃之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該第一材料部分為一第一金屬層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的背光模組，其中該第一金屬層為鐵鎳合金層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該第二材料部分為一第二金屬層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的背光模組，其中該第二金屬為銅鎳錳合金層或鋅銅合金層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該雙材料夾持片的楊氏係數介於100 GPa至180 GPa之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該雙材料夾持片的厚度介於0.5 mm與2 mm之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該緩衝件的材質為橡膠或矽膠。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中，該緩衝件的摩擦係數介於0.5與1之間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該支撐件具有一貫孔，該雙材料夾持片係藉由一鎖固件穿過該貫孔而鎖固至該背板上。
  13. 一種背光模組，包括：一背板，具有一邊緣結構；一導光板，設置在該背板的該邊緣結構所圍成的區域之中；多個光學膜片，配置在該導光板上；一夾持裝置，包括：一支撐件，凸出於該背板設置，該支撐件為一雙 材料支撐件，包括：一第三材料部分；一第四材料部分，其中該第四材料部分位在該第三材料部分與該些光學膜片之間；一夾持片，配置在該支撐件上，並從該背板處朝向該些光學膜片處延伸；以及一緩衝件，配置在該夾持片與該些光學膜片之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的背光模組，其中該第四材料部分的熱膨脹係數大於該第三材料部分的熱膨脹係數。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的背光模組，其中該夾持片係以黏著方式或以鎖固方式連接至該第三材料部分與該第四材料部分的至少其中之一。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的背光模組，其中該夾持片與該第三材料部分或與該第四材料部分為一體成型的結構。
  17. 一種背光模組，包括：一背板，具有一邊緣結構；一導光板，設置在該背板的該邊緣結構所圍成的區域之中；多個光學膜片，配置在該導光板上；一夾持裝置，包括：一支撐件，凸出於該背板設置；一夾持片，配置在該支撐件上，並從該背板處朝 向該些光學膜片處延伸；一緩衝件，配置在該夾持片與該些光學膜片之間，其中該支撐件與該夾持片為一體成型的結構，並包括：一第五材料部分；以及一第六材料部分，位在該第五材料部分與該些光學膜片之間。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的背光模組，其中該第六材料部分的熱膨脹係數大於該第五材料部分的熱膨脹係數。
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