TWI451167B - 背光模組及應用其之顯示裝置 - Google Patents

Description

背光模組及應用其之顯示裝置

本發明是有關於一種背光模組及應用其之顯示裝置，且特別是有關於一種具有緩衝件之背光模組及應用其之顯示裝置。

傳統液晶顯示面板在市場的銷售已日漸普及。在輕薄化的趨勢下，液晶顯示面板的內部空間受到壓縮，一般液晶顯示面板在考量發光二極體(LED)單體光源利用率、發光二極體顆數成本及整體外型尺寸規格的限制下，發光二極體與導光板(LGP)僅留有組裝間距，未有多餘間隙。

請參照第1圖，其繪示傳統液晶顯示面板的剖視圖。液晶顯示裝置10之背光模組包括導光板12、膠框14、上阻隔件16、下阻隔件18、光源模組20、反射片22及散熱件24。反射片22設於導光板12上。光源模組20與導光板12之入光側面12s之間僅留有公差空間，光源模組20發射之光線係直接入射至導光板12內。上阻隔件16係長條膠帶(tape)，其設於膠框14與導光板12之間，作為導光板12與膠框14之間的緩衝及保護用途，避免膠框14與導光板12彼此磨損。下阻隔件18係長條膠帶，其設於反射片22與散熱件24之間，作為反射片22與散熱件24之間的緩衝及保護用途，避免反射片22與散熱件24彼此磨損。

然而，上阻隔件16與下阻隔件18彼此分離，製程上必須經過二道黏貼工序，徒增製程時間。

此外，由於液晶顯示面板內部空間狹小，熱量易累積而導致溫度上升快速。當導光板尺寸大且與發光二極體的間隙小的時候，導光板受熱膨脹後可能直接擠壓到發光二極體，使發光二極體與導光板產生碰傷，造成顯示畫面異常。此外，導光板一般係聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)組成，此種材質容易吸收溼氣導致膨脹而發生相同的碰傷問題。

本發明係有關於一種背光模組及應用其之顯示裝置，背光模組之導光板與光源模組之間設有緩衝件，可阻隔導光板與光源模組，避免導光板與光源模組彼此碰傷，亦可使光線穿透。

根據本發明之一方面，提出一種背光模組。背光模組包括一導光板、一光源模組及一透光緩衝件。導光板具有一入光側面。光源模組鄰近入光側面設置。透光緩衝件設於導光板之入光側面與光源模組之間。

根據本發明之另一方面，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示面板及一背光模組。顯示面板鄰近背光模組配置。背光模組包括一導光板、一光源模組及一透光緩衝件。導光板具有一入光側面。光源模組鄰近入光側面設置。透光緩衝件設於導光板之入光側面與光源模組之間。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文 特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

本文所用的”鄰近”表示接近或連接在一起。相鄰的元件可以互相分開或直接互相連接。在一些例子中，相鄰的元件可以指互相連接或彼此間係一體成型的元件。

請參照第2圖，其繪示依照本發明一實施例之顯示裝置的剖視圖。顯示裝置100包括顯示面板120及背光模組122，顯示面板120例如是液晶顯示面板，其鄰近背光模組122配置。背光模組122例如是側光式(Edge Type)背光模組122，其包括導光板102、光源模組104、反射片124、光學薄膜126及透光緩衝件106。光學薄膜126例如是稜鏡片(Prism Sheet)或擴散片(Diffuser)，該些光學薄膜126的種類可相同或不同。導光板102具有一入光側面102s1。光源模組104鄰近或面向入光側面102s1設置，以發射光線通過透光緩衝件106及入光側面102s1進入導光板102內部。透光緩衝件106設於導光板102之入光側面102s1與光源模組104之間。當導光板102膨脹，由於透光緩衝件106之中介緩衝，以自身之形變量吸收部分導光板102之膨脹量，並作為光源模組104軟性保護層，故變形之導光板102不致碰傷光源模組104。

光源模組104例如是發光二極體(LED)模組。例如，光源模組104包括基板108及光源110。光源110例如是發光二極體(light-emitting diode,LED)，其設於基板108上。透光緩衝件106具有相對之第一側面106s1與第二側面 106s2，第一側面106s1面向入光側面102s1，而第二側面106s2面向光源110。本實施例中，第二側面106s2與光源110相隔一距離，例如是與光源110之外側面110s相隔一距離S1，如此可提升導光板102與透光緩衝件106之組裝便利性。於其它實施態樣中，在不同的組裝方式下，第二側面106s2也可接觸於光源110。本發明對透光緩衝件106之第二側面106s2與光源110之間是否接觸並不作限制。

透光緩衝件可以是任意外型結構，例如是ㄇ字型長條柱狀結構、工字型長條柱狀結構或框架結構，以下係舉數個實施例作說明。

如第2及3圖所示，第3圖繪示第2圖之透光緩衝件之立體圖。就ㄇ字結構而言，透光緩衝件106包括第一部分106a1、第二部分106a2及第三部分106a3。第二部分106a2連接第一部分106a1與第三部分106a3且設於導光板102之入光側面102s1與光源模組104之間。顯示裝置100更包括膠框112及散熱元件114，顯示面板120可設於膠框112上。第一部分106a1設於膠框112與導光板102之間，例如是設於膠框112與導光板102之出光面102s2之間。第三部分106a3設於散熱元件114與導光板102之間，例如是設於散熱元件114與導光板102之底面102s3之間。此外，構成膠框112之材質包括反射性材質，可將入射至膠框112的光線反射至導光板102內；或者，膠框112係白色膠框，藉由反光性強的色彩，可將光線反射至導光板102內。另外，顯示裝置100更包括反射片124，其介於導光板102及第三部分106a3之間，可將入射至反射片124 的光線反射至導光板102內。上述散熱元件114例如是鋁擠片，其具有優良熱傳導率，可將光源模組104的產熱快速傳導至外界。

於其它實施態樣中，透光緩衝件106亦可省略第一部分106a1及第三部分106a3而保留第二部分106a2，以構成一直立狀的板結構或條狀結構。

請參照第4圖，其繪示第2圖之透光緩衝件與導光板預組立之示意圖。由於透光緩衝件106為ㄇ字型長條柱狀結構，導光板102之入光側可預裝於透光緩衝件106之凹槽106h(繪示於第3圖)內，以構成一預組立件，如此可大幅提升背光模組122或顯示裝置100的組裝性以及簡化組裝工序排程。透光緩衝件106與導光板102的數種組裝方式之一種係：將導光板102之入光側直接壓入透光緩衝件106之凹槽106h內；或者，以透光緩衝件106之凹槽106h對準並套入導光板106之入光側；或者，以綜合上述二者組裝方式預組立導光板102與透光緩衝件106。預組立後之導光板102與透光緩衝件106，透光緩衝件106同時包覆導光板102之部分之入光側面102s1、出光面102s2、底面102s3、側面102s4及102s5，其中側面102s4與側面102s5係相對且連接於出光面102s2及底面102s3，然此非用以限制本發明。於其它實施例中，不同結構之透光緩衝件106可包覆導光板102之入光側面102s1、出光面102s2、底面102s3、側面102s4與側面102s5中至少一者。

此外，透光緩衝件106可採用緊配的方式設於導光板102上。例如，透光緩衝件106(如第2圖所示)之第一部 分106a1與第三部分106a3相隔一距離S2，其小於或實質上等於導光板102與反射片124(假如反射片124有位於凹槽106h內的話)之疊加厚度T1(厚度T1繪示於第2圖)，使透光緩衝件106可過盈配合地(interference fit)或過渡配合地(transition fit)卡合於導光板102。或者，透光緩衝件106中相對之第四部分106a4與第五部分106a5相隔一距離S3，其小於或實質上等於導光板102之寬度W1，使透光緩衝件106可過盈配合地或過渡配合地卡合於導光板102。其中，第四部分106a4與第五部分106a5係相對。

請參照第5圖，其繪示依照本發明另一實施例之透光緩衝件的剖視圖。透光緩衝件206係工字結構，相較於透光緩衝件106，透光緩衝件206之第一部分206a1及第三部分206a3係突出超過第二部分206a2之第二側面206s2，使第一部分206a1、第二部分206a2與第三部分206a3構成工字結構。於一實施態樣中，第一部分206a1及第三部分206a3中突出超過第二側面206s2的部分可延伸至鄰近於(接觸或不接觸)光源模組104。當第一部分206a1及第三部分206a3接觸光源模組104時，可抵住光源模組104，可產生加強穩固光源模組104的作用。

此外，透光緩衝件206之外形可相似上述透光緩衝件106之ㄇ字型長條柱狀結構。透光緩衝件206亦可以採用相似於透光緩衝件106的方式，與導光板102組裝成一預組立件，容此不再贅述。

請參照第6及7圖，第6圖繪示依照本發明又一實施例之顯示裝置之剖視圖，第7圖繪示往第6圖中方向V1 觀看到之透光緩衝件的示意圖。透光緩衝件306係框架結構。透光緩衝件306具有相對之第一側面306s1與第二側面306s2，透光緩衝件306u以第一側面306s1設於基板108上，而透光緩衝件306u之第二側面306s2面向導光板102。透光緩衝件306之第二側面306s2突出超過光源110之外側面110s。透光緩衝件306具有貫穿部306h，光源110從貫穿部306h露出。此外，透光緩衝件306之第二側面306s2可接觸於導光板102或與導光板102相隔一距離。

透光緩衝件306具有至少一第一卡合部(未繪示)，基板108具有至少一第二卡合部(未繪示)，透過第一卡合部與第二卡合部之卡合，透光緩衝件306固設於基板108。其中，第一卡合部與第二卡合部之一者例如是凸部，而第一卡合部與第二卡合部之另一者例如是對應之凹部。

請參照第8圖，其繪示其它實施例之透光緩衝件示意圖。透光緩衝件406係框架結構，其包括外框架416及數個支架418，外框架416連接該些支架418。該些支架418定義數個貫穿部406h，每個貫穿部406h位於相鄰二支架418之間。當透光緩衝件406設於基板108時，至少一光源110(未繪示於第8圖)從單個貫穿部406h露出。

另外，透光緩衝件406可採用相似於透光緩衝件306的方式卡合於基板108。

請參照第9圖，其繪示第6圖之透光緩衝件鎖固於基板的側視圖。透光緩衝件306及406可採用鎖固方式設於基板108上。以透光緩衝件306為例說明，鎖固元件320穿過貫穿部306h及基板108並抵壓於透光緩衝件306之第 二側面306s2上，以將透光緩衝件306固定於基板108。在此實施例中，導光板102可藉由例如是刀具加工(例如是利用銑切)方式形成一局部凹口(未繪示)，其位置可對應鎖固元件320，以避免導光板102與鎖固元件320產生碰撞。於一實施態樣中，導光板102可在射出成型後直接形成該局部凹口。

請參照第10圖，其繪示另一實施例之透光緩衝件鎖固於基板的側視圖。在另一種採用鎖固方式的實施例中，透光緩衝件506具有至少一凹陷部506r，以容置對應之鎖固元件320的至少一部分。由於凹陷部506r容置鎖固元件320，使鎖固元件320之一端320a(例如是螺絲頭)的至少一部分位於凹陷部506r內。

於第10圖中，透過調整凹陷部506r的高度H1，可使鎖固元件320突出或不突出透光緩衝件506之第二側面506s2。例如，凹陷部506r的高度H1可高於或實質上等於鎖固元件320之一端320a的高度H2(高度H2繪示於第9圖)，使鎖固元件320之一端320a可完全位於凹陷部506r內而不突出超過第二側面506s2，以避免導光板102與鎖固元件320產生碰撞；又例如，凹陷部506r的高度H1可小於鎖固元件320之一端320a的高度H2，使鎖固元件320之一端320a的一部分位於凹陷部506r內，而鎖固元件320之一端320a的另一部分係突出超過第二側面506s2。

透光緩衝件可透過緊配、鎖固與卡合方式中至少一者設於光源模組104或導光板102上，可減少或完全避免黏合元件(例如是黏膠)之使用，以增加顯示裝置100的壽 命。進一步地說，由於顯示裝置100內部係高溫環境，而黏合元件大多不耐高溫。如此使得黏合元件在長期受熱下容易變質而降低或甚至失去其黏性，使膠框112與導光板102之間以及散熱元件與導光板102之間產生相對位移而晃動。反觀本實施例之透光緩衝件106、206、306、406及506，其材質例如是橡膠，其可耐高溫。如此一來，在長期使用下，本發明實施例之透光緩衝件不易變質，而可穩固地設於導光板102或光源模組104。一實施態樣中，透光緩衝件之材料例如是Shin-Etsu Silicon Rubber KE 5xx-U系列、KE 1xx-U系列、Dow Corning Toray Silicon Rubber SE1185U、SE11860或SH502U A/B等系列，其可耐攝氏200度的高溫。

另一方面，使用以上橡膠材質之透光緩衝件106，無論是在常溫下亦或在高溫情況下，皆具有高於95%光穿透效率，使得由於透光緩衝件106所造成的光耗損減至最低，整體光學效率可以跟光線由光源模組104直接射入導光板102相互比擬。

本發明上述實施例所揭露之背光模組及應用其之顯示裝置，導光板與光源模組之間設有緩衝件，可阻隔導光板與光源模組，避免導光板與光源模組彼此碰傷。

綜上所述，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。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。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。

10、100‧‧‧顯示裝置

12、102‧‧‧導光板

12s、102s1‧‧‧入光側面

14‧‧‧膠框

16‧‧‧上阻隔件

18‧‧‧下阻隔件

20‧‧‧光源模組

22‧‧‧反射片

24‧‧‧散熱件

102s2‧‧‧出光面

102s3‧‧‧底面

104‧‧‧光源模組

106、206、306、406、506‧‧‧透光緩衝件

106a1、206a1‧‧‧第一部分

106a2、206a2‧‧‧第二部分

106a3、206a3‧‧‧第三部分

106a4‧‧‧第四部分

106a5‧‧‧第五部分

106h‧‧‧凹槽

106s1、306s1‧‧‧第一側面

106s2、206s2、306s2、506s2‧‧‧第二側面

108‧‧‧基板

110‧‧‧光源

110s‧‧‧外側面

112‧‧‧膠框

114‧‧‧散熱元件

120‧‧‧顯示面板

122‧‧‧背光模組

124‧‧‧反射片

126‧‧‧光學薄膜

306h、406h‧‧‧貫穿部

320‧‧‧鎖固元件

320a‧‧‧一端

416‧‧‧外框架

418‧‧‧支架

506r‧‧‧凹陷部

H1、H2‧‧‧高度

S1、S2、S3‧‧‧距離

T1‧‧‧厚度

W1‧‧‧寬度

第1圖(習知技藝)繪示傳統液晶顯示面板的剖視圖。

第2圖繪示依照本發明一實施例之顯示裝置的剖視圖。

第3圖繪示第2圖之透光緩衝件之立體圖。

第4圖繪示第2圖之透光緩衝件與導光板預組立之示意圖。

第5圖繪示依照本發明另一實施例之透光緩衝件的剖視圖。

第6圖繪示依照本發明又一實施例之顯示裝置之剖視圖。

第7圖繪示往第6圖中方向V1觀看到之透光緩衝件的示意圖。

第8圖繪示其它實施例之透光緩衝件示意圖。

第9圖繪示第6圖之透光緩衝件鎖固於基板的側視圖。

第10圖繪示另一實施例之透光緩衝件鎖固於基板的側視圖。

100‧‧‧顯示裝置

102‧‧‧導光板

102s1‧‧‧入光側面

102s2‧‧‧出光面

102s3‧‧‧底面

104‧‧‧光源模組

106‧‧‧透光緩衝件

106a1‧‧‧第一部分

106a2‧‧‧第一部分

106a3‧‧‧第一部分

106s1‧‧‧第一側面

106s2‧‧‧第二側面

108‧‧‧基板

110‧‧‧光源

110s‧‧‧外側面

112‧‧‧膠框

114‧‧‧散熱元件

120‧‧‧顯示面板

122‧‧‧背光模組

124‧‧‧反射片

126‧‧‧光學薄膜

S1、S2‧‧‧距離

T1‧‧‧厚度

Claims (13)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一入光側面；一光源模組，具有一基板以及一光源，該光源設於該基板上，該光源模組鄰近該入光側面設置；一鎖固元件；以及一透光緩衝件，設於該導光板之該入光側面與該光源模組之間；其中，該透光緩衝件藉由該鎖固元件設於該基板上，該透光緩衝件具有一凹陷部以容置該鎖固元件，該鎖固元件的一端位於該凹陷部內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光源模組包括：一基板；以及一光源，設於該基板上；其中，該透光緩衝件具有相對之一第一側面與一第二側面，該第一側面面向該入光側面，而該第二側面面向該光源。
3. 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中該透光緩衝件之該第二側面係接觸於該光源。
4. 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中該透光緩衝件之該第二側面與該光源相隔一距離。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該透光緩衝件包括一第一部分及一第二部分，該第二部分係連接該第一部分且設於該導光板之該入光側面與該光源模組 之間；該背光模組更包括：一膠框，該第一部分設於該膠框與該導光板之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該透光緩衝件更包括一第三部分，該第二部分係連接該第三部分；該背光模組更包括：一散熱元件，該第三部分設於該散熱元件與該導光板之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該透光緩衝件係卡合於該導光板。
8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該透光緩衝件具有相對之一第一側面與一第二側面，該透光緩衝件以該第一側面設於該基板，而該第二側面面向該導光板。
9. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中該光源具有一外側面，該光源之該外側面面向該導光板，該透光緩衝件之該第二側面突出超過該光源之該外側面。
10. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中該透光緩衝件具有一貫穿部，該光源從該貫穿部露出。
11. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中該透光緩衝件係卡合於該基板上。
12. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該透光緩衝件之材質包括橡膠。
13. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一背光模組，鄰近該顯示面板配置，該背光模組包括： 一導光板，具有一入光側面；一光源模組，具有一基板以及一光源，該光源設於該基板上，該光源模组鄰近該入光側面設置；一鎖固元件；以及一透光緩衝件，設於該導光板之該入光側面與該光源模組之間；其中，該透光緩衝件藉由該鎖固元件設於該基板上，該透光緩衝件具有一凹陷部以容置該鎖固元件，該鎖固元件的一端位於該凹陷部內。