TWI401490B - 背光模組及使用其之顯示裝置 - Google Patents

Description

背光模組及使用其之顯示裝置

本發明是有關於一種背光模組，且特別是有關於一種組裝良率佳的背光模組及使用其之顯示裝置。

背光模組是用以提供液晶顯示面板(liquid crystal display panel,LCD panel)所需之顯示光源。背光模組依入光方式可分為直下式及側邊入光式，其中側邊入光式的背光模組通常使用導光板(light guide plate,LGP)將光源提供的光線轉換成面光源。另一方面，由於發光二極體(light emitting diode,LED)具有高亮度、體積小的特性，因此目前已逐漸被應用於背光模組中，以使液晶顯示器能夠進一步地朝向輕、薄與高亮度的目標發展。

圖1為習知側邊入光式背光模組之剖面示意圖。請參考圖1，背光模組100包括金屬框架110、導光板(light guide plate,LGP)120、多個發光二極體130(圖1僅繪出一個)及電路板140。其中，發光二極體130是配置於電路板140上，並位於導光板120之入光面122旁。電路板140則是配置在金屬框架110上。

圖2為圖1之電路板扭曲變形時的剖面示意圖。請參照圖2，電路板140主要是由塑膠基板142以及配置於其上的線路結構144與絕緣保護層146所構成，且電路板140的製程一般是先在塑膠基板142上進行線路結構144的佈局，之後再於線路結構144表面塗覆漆材作為絕緣保護層146。然而，若在形成絕緣保護層146之前，塑膠基板142不慎遭受外力撞擊或其他人為因素而扭曲變形，配置於其上的線路結構144也會隨之變形，導致後續所形成的絕緣保護層146無法完全覆蓋線路結構144，造成有部分線路結構144裸露於絕緣保護層146之外。

請再次參照圖1，當電路板140配置於金屬框架110上時，線路結構144容易因裸露在外的部分與金屬框架110接觸而發生短路的現象，導致發光二極體130燒毀或亮度降低，進而影響背光模組100的出光均勻度。

有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種背光模組，其組裝良率佳，易於避免電路板與框架之間發生短路。

本發明的再一目的是提供一種顯示裝置，其包括組裝良率佳的背光模組，並且具有良好的顯示品質。

本發明提出一種背光模組，包括框架、多個突起結構、導光板、電路板以及多個發光二極體。框架包括底部、連接部及延伸部，底部具有上表面，連接部是連接於底部的一側，並朝遠離上表面的方向延伸。延伸部則是連接於連接部，並相對上表面而沿平行上表面的方向延伸，而與連接部及底部構成一個罩覆空間。突起結構是配置於底部的上表面，並位於此罩覆空間內。導光板配置於框架之底部上，並具有入光面與出光面。其中，出光面與入光面相連接，且入光面係位於此罩覆空間內。

承上述，電路板是部分地配置於罩覆空間內，並具有多個線路空乏區與一個線路配置區。而且，電路板亦包括配置於線路配置區內的線路結構。這些線路空乏區係接觸這些突起結構，而此線路配置區係懸於框架的底部上方。發光二極體則是配置在電路板上而與線路結構電性連接，且這些發光二極體係位於導光板的入光面旁，適於發出光線至導光板內部。

本發明還提出一種顯示裝置，包括上述之背光模組以及配置在導光板之出光面上方的顯示面板。

在本發明之一實施例中，上述這些突起結構係彼此交錯地排列成多排。

在本發明之一實施例中，上述這些發光二極體係分別位於上述電路板的線路空乏區。

在本發明之一實施例中，上述這些突起結構為與上述框架之底部一體成型的沖設凸片。

在本發明之一實施例中，上述各突起結構分別具有連接端與懸臂端，此連接端係連接於上述框架之底部，而懸臂端係凸出至框架底部之上表面上方。

在本發明之一實施例中，上述各突起結構分別具有彼此對應之第一連接端與第二連接端，且各第一連接端與各第二連接端分別連接於上述框架之底部。

在本發明之一實施例中，上述之背光模組更包括膠帶，配置於上述電路板與框架的交界處，並覆蓋部分之電路板與部分之框架。

在本發明之一實施例中，上述背光模組更包括至少一光學膜片，配置於上述導光板之出光面上。舉例來說，此光學膜片可以是擴散片或增光片。

在本發明之一實施例中，上述各線路空乏區之面積大於上述各突起結構接觸線路空乏區的面積。

在本發明之一實施例中，上述之顯示面板可以是液晶顯示面板。

本發明之背光模組係在框架底部設置突起結構來支撐電路板，並令突起結構接觸至電路板的線路空乏區，以使配置有線路結構的線路配置區懸在框架之底部上方。由此可知，本發明可提高背光模組的組裝良率，以防止不慎外露之線路結構與框架接觸而發生短路，進而能夠避免發光二極體因線路結構短路而損壞並導致顯示裝置發生顯示異常的問題。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖3A為本發明之一實施例中背光模組的背面示意圖，圖3B為圖3A之背光模組沿I-I’線的剖面示意圖，圖3C則為圖3A之背光模組沿II-II’線的剖面示意圖。請先參照圖3A及圖3B，背光模組300包括框架310、多個突起結構320、導光板330、電路板340以及多個發光二極體350。框架310例如是由金屬材料所構成，且其包括底部312、連接部314及延伸部316，其中底部312具有上表面311，連接部314是連接於底部312的一側，並朝遠離上表面311的方向延伸。延伸部316則是連接於連接部314，並相對上表面311而沿平行上表面311的方向延伸，而與連接部314及底部312構成一個罩覆空間313。導光板330則是配置於框架310之底部312上，並具有入光面332與出光面334。其中，出光面334與入光面332相連接，且入光面332係位於罩覆空間313內。

突起結構320是突出於框架310之底部312的上表面311，並位於罩覆空間313內。以本實施例來說，各個突起結構320分別具有連接端322與懸臂端324，其中連接端322是連接於框架310的底部312，懸臂端324則是突出於底部312的上表面311。

另一方面，電路板340是部分地配置於罩覆空間313內，且在本實施例中，電路板340例如是藉由膠帶360而固定在框架310的底部312上。詳細來說，膠帶360是黏貼於電路板340與框架310的交界處，並覆蓋部分的電路板340與部分的框架310。

如圖4所示，電路板340具有多個線路空乏區342與一個線路配置區344，並包括線路結構346。具體來說，線路結構346即是電路板340的線路佈局，且其通常是被包覆於絕緣材料(未標示於圖4)之間。而且，線路結構346是位於線路配置區344內，線路空乏區342內則未配置有任何電性連接至線路結構346的線路。需要注意的是，線路空乏區342的排列方式係與突起結構320相對應，以使電路板340在組裝至框架310上後，各線路空乏區342均會與至少一個突起結構320接觸。

請再次參照圖3B，詳細來說，這些線路空乏區342係一對一地接觸至突起結構320，而線路配置區344則是懸在框架310的底部312上方，亦即，線路配置區344與框架310的底部312間具有間隙，以避免線路結構346因電路板340扭曲變形而不慎外露時，因與框架310接觸而發生短路。而且，為確保線路結構346即使外露也不會接觸到框架310，本實施例是將線路空乏區342的面積設計為大於其接觸於突起結構320的面積。

值得一提的是，請參照圖3A，這些突起結構320例如是排列成多排，且在本實施例中，突起結構320例如是排列在對應至電路板340兩側邊之處(如圖3A~圖3C所示)，以將電路板340兩側的水平位置維持在相近高度，避免電路板340傾向任何一側。

特別的是，本實施例係將突起結構320以交錯的方式排列成兩排。也就是說，電路板340之線路空乏區342也是對應地以交錯的方式排成兩排，以利於線路結構346的打線佈局。當然，本發明並不將突起結構320或線路空乏區342的排列方式限定於此。在突起結構320與線路空乏區342的排列位置彼此相對應的前提下，熟習此技藝者可自行依據實務需求調整突起結構320與線路空乏區342的排列方式。

請再次參照圖3A及圖3B，這些發光二極體350(圖中僅繪出一個)是配置在電路板340上而與線路結構346電性連接，且發光二極體350係位於導光板330的入光面332旁，適於發出光線至導光板330內部，以藉由導光板330將這些發光二極體350所發出的光線轉換為面光源。

而且，為避免提高發光二極體350作動時所產生的熱能聚集在背光模組300內，本實施例是將發光二極體350的主體配置在電路板340的線路空乏區342內(如圖5所示)，以使發光二極體350在作動時所產生的熱能可以電路板340傳導至突起結構320，再由突起結構320散逸至框架310的底部312。

進一步來說，雖然本實施例之發光二極體350的主體是配置在線路空乏區342內，但熟習此技藝者應該知道，發光二極體350是透過其引腳(圖未示)電性連接至配置在線路配置區344內的線路結構346。

另外，請參照圖3B，背光模組300還包括至少一片光學膜片370，配置於導光板330的出光面334上。具體來說，光學膜片370可以是增光片、擴散片、稜鏡片或其他可提高出光強度及出光均勻度的膜片，本發明並不將其限定於此。

需要注意的是，本發明並未將背光模組之突起結構的外型限定於上述實施例中。如圖6所示，在本發明之另一實施例中，突起結構620也可以具有第一連接端622、第二連接端624以及突起部626，其中突起部626係位於第一連接端622與第二連接端624之間。而且，第一連接端622與第二連接端624是分別連接至框架之底部312，突起部626則是突出於底部312之上表面311。

值得一提的是，前述實施例中的這些突起結構320與突起結構620均為與框架310之底部312一體成型的沖設凸片，但本發明並不限於此。熟習此技藝者應該知道，突起結構320與突起結構620也可以是額外配置在框架310之底部312上的獨立元件。

為使熟習此技藝者更加瞭解本發明，以下將舉例說明本發明之背光模組的應用。

圖7為本發明之一實施例中顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖7，顯示裝置700包括顯示面板710與背光模組300，其中顯示面板710是配置於背光模組300的上方，且其例如是液晶顯示面板，主要包括薄膜電晶體陣列基板712、液晶層714以及彩色濾光陣列基板716。背光模組300之詳細結構則如前文之說明，此處不再贅述。顯示面板710即是藉由背光模組300所提供的面光源來顯示影像。

綜上所述，本發明之背光模組係在電路板上設置線路空乏區，並且在框架底部設置突起結構，以便於電路板組裝於框架上時，利用此突起結構來支撐電路板，以使突起結構接觸至電路板的線路空乏區，而配置有線路結構的線路配置區則是懸在框架之底部上方。也就是說，本發明可提高背光模組的組裝良率，以防止不慎外露之線路結構與框架接觸而發生短路，進而能夠避免發光二極體因線路結構短路而損壞並導致顯示裝置發生顯示異常的問題。

另外，在本發明的背光模組中，發光二極體可以配置在電路板的線路空乏區內，以使其作動時所產生的熱能經由電路板傳導至突起結構，再經由突起結構散逸至框架。

雖然本發明已以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、300．．．背光模組

110、310．．．框架

120、330．．．導光板

122、332．．．入光面

130、350．．．發光二極體

140、340．．．電路板

142．．．塑膠基板

144、346．．．線路結構

146．．．絕緣保護層

311．．．上表面

312．．．底部

313．．．罩覆空間

314．．．連接部

316．．．延伸部

320、620．．．突起結構

322．．．連接端

324．．．懸臂端

334．．．出光面

342．．．線路空乏區

344．．．線路配置區

360．．．膠帶

370．．．光學膜片

622．．．第一連接端

624．．．第二連接端

626．．．突起部

700．．．顯示裝置

710．．．顯示面板

712．．．薄膜電晶體陣列基板

714．．．液晶層

716．．．彩色濾光陣列基板

圖1為習知側邊入光式背光模組之剖面示意圖。

圖2為圖1之電路板扭曲變形時的剖面示意圖。

圖3A為本發明之一實施例中背光模組的背面示意圖。

圖3B為圖3A之背光模組沿I-I’線的剖面示意圖。

圖3C為圖3A之背光模組沿II-II’線的剖面示意圖。

圖4為圖3B之電路板的示意圖。

圖5為本發明之一實施例中發光二極體與電路板的配置示意圖。

圖6為本發明之另一實施例中背光模組之框架的局部示意圖。

圖7為本發明之一實施例中顯示裝置的剖面示意圖。

300．．．背光模組

310．．．框架

311．．．上表面

312．．．底部

313．．．罩覆空間

314．．．連接部

316．．．延伸部

320．．．突起結構

322．．．連接端

324．．．懸臂端

330．．．導光板

332．．．入光面

334．．．出光面

340．．．電路板

350．．．發光二極體

360．．．膠帶

370．．．光學膜片

Claims (21)

1. 一種背光模組，包括：一框架，包括一底部、一連接部以及一延伸部，其中該底部具有一上表面，該連接部係連接於該底部之一側並朝遠離該上表面的方向延伸，該延伸部係連接於該連接部並相對該上表面而沿平行該上表面的方向延伸，而與該連接部以及該底部構成一罩覆空間；多個突起結構，突出於該底部之該上表面，並位於該罩覆空間內；一導光板，配置於該框架之該底部上，並具有一入光面與一出光面，其中該出光面與該入光面相連接，且該入光面位於該罩覆空間內；一電路板，部分地配置於該罩覆空間內，並具有多個線路空乏區與一線路配置區，且該電路板包括一線路結構，配置於該線路配置區內，該些線路空乏區係接觸該些突起結構，而該線路配置區係懸於該框架之該底部上方；以及多個發光二極體，配置於電路板上而與該線路結構電性連接，且該些發光二極體係位於該導光板之該入光面旁，適於發出一光線至該導光板內部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些突起結構係彼此交錯地排列成多排。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些發光二極體係分別位於該電路板之該些線路空乏區內。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該些突起結構為與該框架之該底部一體成型的沖設凸片。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該突起結構分別具有一連接端與一懸臂端，該連接端係連接於該框架之該底部，而該懸臂端係突出於該底部之該上表面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該突起結構分別具有彼此對應之一第一連接端、一第二連接端以及一突起部，該突起部位於該第一連接端與該第二連接端之間，且該第一連接端與該第二連接端分別連接於該框架之該底部，而該突起部係突出於該底部之該上表面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括一膠帶，配置於該電路板與該框架之交界處，並覆蓋部分之該電路板與部分之該框架。
8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，更包括至少一光學膜片，配置於該導光板之該出光面上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中該光學膜片包括擴散片、增光片、稜鏡片或其組合。
10. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中各該線路空乏區之面積大於各該突起結構接觸該線路空乏區之面積。
11. 一種顯示裝置，包括：一背光模組，包括：一框架，包括一底部、一連接部以及一延伸部，其中該底部具有一上表面，該連接部係連接於該底部之一側並朝遠離該上表面的方向延伸，該延伸部係連接於該連接部並相對該上表面而沿平行該上表面的方向延伸，而與該連接部以及該底部構成一罩覆空間；多個突起結構，突出於該底部之該上表面，並位於該罩覆空間內；一導光板，配置於該框架之該底部上，並具有一入光面與一出光面，其中該出光面與該入光面相連接，且該入光面位於該罩覆空間內；一電路板，部分地配置於該罩覆空間內，並具有多個線路空乏區與一線路配置區，且該電路板包括一線路結構，配置於該線路配置區內，該些線路空乏區係接觸該些突起結構，而該線路配置區係懸於該框架之該底部上方；多個發光二極體，配置於電路板上而與該線路結構電性連接，且該些發光二極體係位於該導光板之該入光面旁，適於發出一光線至該導光板內部；以及一顯示面板，配置於該導光板之該出光面上方。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該些突起結構係彼此交錯地排列成多排。
13. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該些發光二極體係分別位於該電路板之該些線路空乏區內。
14. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該些突起結構為與該框架之該底部一體成型的沖設凸片。
15. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中各該突起結構分別具有一連接端與一懸臂端，該連接端係連接於該框架之該底部，而該懸臂端係突出於該底部之該上表面。
16. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中各該突起結構分別具有彼此對應之一第一連接端、一第二連接端以及一突起部，該突起部位於該第一連接端與該第二連接端之間，且該第一連接端與該第二連接端分別連接於該框架之該底部，而該突起部係突出於該底部之該上表面。
17. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該背光模組更包括一膠帶，配置於該電路板與該框架之交界處，並覆蓋部分之該電路板與部分之該框架。
18. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該背光模組更包括至少一光學膜片，配置於該導光板之該出光面上。
19. 如申請專利範圍第18項所述之顯示裝置，其中該光學膜片包括擴散片、增光片、稜鏡片或其組合。
20. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該顯示面板包括液晶顯示面板。
21. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中各該線路空乏區之面積大於各該突起結構接觸該線路空乏區之面積。