TWI499845B - 薄型顯示模組 - Google Patents

Description

薄型顯示模組

本發明係有關於一種顯示模組；具體而言，本發明係有關於一種薄型顯示模組。

液晶顯示裝置廣泛應用在電腦、電視、通訊裝置等各種電子產品中。其中，液晶顯示裝置係由背光模組提供光源。背光模組包含導光板，其具有導引光線方向的功能，並可提高背光模組之光輝度，以及控制亮度的均勻。另一方面，顯示裝置係隨產業技術的進步以及生活需求而有輕薄化及輕量化的趨勢。因此，顯示裝置或其他具顯示功能的電子裝置的內部元件需要隨裝置外觀的演進，以其有限的體積在裝置有限的空間下發揮相等，甚至更佳的效能。

本發明之目地在於提供一種顯示模組，具有較小之厚度。

本發明之另一目地在於供一種背光模組，提供薄型顯示模組足夠之亮度。

本發明之顯示模組包含背光模組與顯示面板。該背光模組包含導光板以及光源模組。該導光板具有入光面、出光面、光導引傾斜面、底面及側面，該光導引傾斜面連接該入光面與該出光面，其中該入光面、該光導引傾斜面與部份該底面構成楔形部，該出光面、該側面與另一部份該底面構成板體部。光源模組設置於該入光面，並產生光線入射該楔形部內。顯示面板，設置於該導光板上，並具有一側邊。顯示面板之該側邊於 該背光模組之垂直投影係落於該光導引傾斜面內或該板體部。

【本發明】

1‧‧‧顯示模組

10‧‧‧背光模組

150‧‧‧光學膜片

100‧‧‧導光板

200‧‧‧楔形部

250‧‧‧凹陷空間

300‧‧‧板體部

410‧‧‧入光面

420‧‧‧出光面

430‧‧‧光導引傾斜面

440‧‧‧底面

450‧‧‧側面

460‧‧‧頂面

500‧‧‧光源模組

510‧‧‧光源

515‧‧‧發光面

520‧‧‧光源電路基板

60、60’‧‧‧顯示面板

600‧‧‧底面

610‧‧‧第一基板

620、620’‧‧‧第二基板

625、625’‧‧‧外引腳區域

630‧‧‧顯示介質層

650‧‧‧底面

64a~64d‧‧‧側邊

65‧‧‧轉接電路板

66‧‧‧驅動晶片

70‧‧‧框架

700‧‧‧容置空間

710‧‧‧支撐台

720‧‧‧框體

730‧‧‧支撐部

80‧‧‧支撐元件

90‧‧‧遮光膠帶

L、L1、L2‧‧‧長度

H、h1、h2、h3、h4‧‧‧高度

圖1所示為本發明背光模組實施例之立體圖；圖2A所示為本發明背光模組另一實施例之立體圖；圖2B所示為圖2A所示實施例之側視圖；圖3所示為本發明顯示模組實施例之分解圖；圖4所示為圖3中實施例沿A-A剖面線之剖視示意圖；圖5所示為圖3中實施例之俯視示意圖；圖6所示為本發明顯示模組另一實施例之分解圖；圖7A所示為圖6中實施例沿C-C剖面線之剖視示意圖；圖7B所示為圖6中實施例沿D-D剖面線之剖視示意圖；圖8A所示為圖6中實施例之俯視示意圖；以及圖8B所示為本發明另一實施例之俯視示意圖。

本發明之背光模組，如圖1所示，包含導光板100及光源模組500，其中導光板可以包含射出成型以及多元尺度壓印(Multi-Scale Imprinting,MSI)等製造方法提供，且大致具有矩形之輪廓，但並不以此為限。導光板100具有入光面410與出光面420。光源模組500設置於導光板100之入光面410一側，可包含複數光源510，且通常再包含光源電路基板520。

光源模組500之出光自導光板100之入光面410進入導光板100內，之後，光線由導光板100之出光面420射出，而提供例如顯示面板所需之面光源；其中光源模組500較佳以其光源510之發光面515朝向導光板100之入光面410而設置於導光板100具入光面410之一側。再者，導光板100並包含底面440以及出光面420以外之側面450，其中底面440與出光面420位於導光板100之相反兩面，即導光板100之上表面(出光面420)及下表面(底面440)，側面450則分別與出光面420及底面440連接。此外，本發明之導光板100係於 出光面420之同側進一步具有光導引傾斜面430。如圖1所示實施例，光導引傾斜面430與入光面410及出光面420連接，並且在與入光面410連接之一端較另一端距離底面440為遠；換句話說，光導引傾斜面430係朝向底面440傾斜離開入光面410。

較佳而言，本發明之導光板實施例包含楔形部200及板體部300，其中楔形部200位於導光板100具有入光面410之一端且包含入光面410、光導引傾斜面430、以及部分底面440。板體部300與楔形部200鄰接且包含出光面420；大部分之側面450及底面440亦位在板體部300。詳細而言，圖1所示的剖面圖或側視圖而言，楔形部200主要由入光面410連接光導引傾斜面430與部份底面440構成，而板體部300主要由其中一個側面450連接出光面420與另一部份底面440構成。較佳地，楔形部200與板體部300係一體成型的形成導光板100。因此，大體而言，板體部300係為本發明導光板實施例之實際出光部分；楔形部200之長度及其光導引傾斜面430之傾斜度則影響光在板體部300內之傳遞以及出光。導光板之出光情形，舉例來說，係可關係到顯示面板之亮度。在本發明其他變化實施例中，光導引傾斜面430上可形成微結構(未標示)；舉例來說，該微結構(未標示)可減少於光導引傾斜面430出光所致的光能損失，即來自光源模組500之光會因為光導引傾斜面430上的微結構(未標示)，而將光導引至導光板100之板體部300並從導光板100之出光面420出光。於其它實施例中，光導引傾斜面430上亦可設置反射元件或折射元件來達到微結構(未標示)所述的效果。同理，為了讓光線能夠從導光板100之出光面420射出，於導光板100之側面450或/及底面440上會設置有下列至少一者，例如：微結構(未標示)、反射元件、折射元件、或其它合適的元件。

另一方面，本發明導光板之板體部300較佳具有較小厚度，且可具有例如小於等於約0.28毫米(mm)之厚度，但不限於此。位於楔形部200之入光面的高度則較佳與光源模組的發光面515(請參考圖4)對應；較佳來說，發光面515在入光面410所在平面上之投影較佳係完全包含於入光面410 的範圍內，確保光能充分利用。在本發明實施例中，楔形部200與板體部300鄰接之一端的厚度約相當於板體部300的厚度，近入光面410一端之厚度實質上大於板體部300的厚度，舉例來說可為約0.4 mm或約0.6 mm，但不限於此。

另一方面，或如圖2A所示實施例，導光板100a之光導引傾斜面430之一端係與出光面420連接，另一端則與導光板100a之頂面460連接；換句話說，頂面460係與入光面410及光導引傾斜面430連接，即，光導引傾斜面430位於頂面460及出光面420之間，但頂面460與出光面分開，而透過光導引傾斜面430連接。較佳地，頂面460的投影面積實質上小於光導引傾斜面430的投影面積。因此，圖2A所示的側視圖或剖面圖而言，楔形部200主要由頂面460與入光面410及光導引傾斜面430連接且入光面410連接頂面460與部份底面440構成，而板體部300主要由其中一個側面450連接出光面420與另一部份底面440構成。此外，頂面460與底面440間，於法線方向上的垂直距離實質相當於圖2B所示導光板100a之最大厚度，例如：h4。

綜上所述，在本發明較佳實施例中，導光板100在其楔形部200具有在其出光面420法線方向上之最大高度(最大厚度)h4。出光面420以及光導引傾斜面430則朝底面440方向相對離開該高度位置。因此，可將該最大高度位置與出光面420及光導引傾斜面430之間的空間定義為一凹陷空間250；如圖2B所示。

本發明之顯示模組，如圖3、4、及5所示，包含顯示面板60，且較佳包含如圖1或2A所示之背光模組10。以圖3為例，顯示面板60係設置於導光板100a上方；此外，顯示模組1並可包含光學膜片150設置於顯示面板60及導光板100a之間。其中，光學膜片150至少包含下述一者，例如：擴散片、偏光片、棱鏡片、增亮片、雙增亮片、光學補償片、偏光片、或其它合適的光學膜片、或具有上述光學膜片至少二者功能之膜片，且導光板的設計形態可使用如圖1所述的導光板100或如圖2A所述的導光板100a。本實施例的顯示模組以圖2A所述的導光板100a為範例說明，但不限於此。詳細來 說，顯示面板60包含相互疊設之第一基板610與第二基板620；第一與第二基板並夾設有顯示介質層630。其中，顯示介質層630的材料包含液晶材料、電泳材料、電潤濕材料、可被電磁波激發光材料等等。在本發明較佳實施例中，顯示介質層630係以液晶材料為範例，則顯示面板60係為液晶顯示面板，且第一基板610與第二基板620分別為形成有彩色濾光層及薄膜電晶體陣列；或者是第一基板610內表面上可同時形成彩色濾光層及薄膜電晶體陣列，而第二基板620內表面上可選擇形成或不形成另一薄膜電晶體陣列；或者是第二基板620內表面上可同時形成彩色濾光層及薄膜電晶體陣列，而第一基板610內表面上可選擇形成或不形成另一薄膜電晶體陣列。此外，顯示面板60之側邊64a、64b、64c、64d通常由第一基板610及/或第二基板620之側面構成。

再者，本發明之顯示面板60較佳大致具有矩形之輪廓，但不以此為限。顯示面板60係實質平行設置於導光板100a上方，其底面600並面朝著出光面420，其側邊分別與導光板100a之側邊對應。其中較佳來說，並使顯示面板60之一側邊64a於導光板100a上的垂直投影落於光導引傾斜面430上而將顯示面板60設置於導光板100a上方；該側邊64a係與導光板100a具入光面410側之側邊對應，也係為顯示面板60中對應光源模組500之一側。換句話說，將顯示面板60實質平行設置於導光板100a上方時，顯示面板60之第一基板610及/或第二基板620之側面構成的側邊，例如側邊64a係垂直投影於光導引傾斜面430上，其中側邊64a係與導光板100a之入光面410位於同一側。詳細而言，與光源模組500同一側之顯示面板60第一基板610及/或第二基板620之側面構成的側邊例如側邊64a，僅垂直投影落於光導引傾斜面430上或者僅垂直投影落於板體部300上，而不垂直投影落於頂面460及/或光源模組500上，即不垂直投影落於頂面460及/或光源模組500之投影範圍內。此時，如圖5所示，顯示面板60之側邊64a與光導引傾斜面430之兩端之間的垂直投影於一平面上的距離分別為L1與L2，且L1與L2的總和實質等於光導引 傾斜面430垂直投影於平面上之長度L。

另外，本發明係進一步拉近顯示面板與導光板間的距離；因此，顯示模組可因顯示面板與導光板間較近的距離而具有較小之厚度。較佳來說，如圖4所示實施例，在本發明顯示模組內，導光板100a上方之顯示面板60的底面600於出光面420法線方向上相對於底面440之高度h1係低於光源模組500頂部在法線方向上相對於底面440之的高度H(亦即厚度)。也就是說，顯示面板60係以其第二基板620面朝著導光板100a，而設置於導光板100a上方，並較佳進一步以第二基板620之底面650(即第二基板620之外表面)作為承載面而承載於導光板100a上方。第二基板620之底面650實質上作為顯示面板60的底面600，則第二基板620之底面650於出光面420法線方向上相對於底面440之高度為h1。必需說明的是，高度h1之一端(例如上端)是第二基板620之底面650，且底面650上不具有光學膜片150，而高度h1之另一端(例如下端)是導光板100a之底面440。假設，第二基板620之底面650上依附/貼附有光學膜片150，仍以底面650上不具有光學膜片150時，當作高度h1上端，且高度h1下端仍是導光板100a之底面440。光源模組500頂部之高度可視其內元件如導光板100a或光源510於該方向上的配置而決定，其中本發明顯示面板60之第二基板620之底面650的高度h1，更佳地，可低於導光板100a之楔形部200之最高部(最厚部)及/或光源510之頂部。其中，導光板100a之楔形部200之最高部(最厚部)或頂面460於出光面420法線方向上相對於底面440之高度為h4，光源510包含發光二極體晶片(未標示)及一封裝體(未標示)包覆發光二極體；因此，具體來說，光源510之頂部相當於封裝體(未標示)頂部，且封裝體(未標示)頂部於出光面420法線方向上相對於底面440之高度為h3。在其他實施例中，光源510可包含例如光源支架(未標示)，且光源之頂部相當於光源支架(未標示)頂部，則光源支架(未標示)頂部於出光面420法線方向上相對於底面440之高度為h3。

在本發明實施例中，光源模組500較佳包含光源電路基板 520。其中以圖4所示為例，光源510設置於光源電路基板520上，且光源模組500係以其光源電路基板520放置於導光板100a之頂面460或光導引傾斜面430之最高處(最厚部，在本例中高度為h4)，而光源510放置於導光板100a之入光面410。此時，顯示面板60的第二基板620的底面650之高度h1較佳低於光源電路基板520的頂部之高度h2(在本例中即等同於光源模組500之高度H)，其中，光源電路基板520之底部面對光源510封裝體之頂部，光源電路基板520的頂部於出光面420法線方向上相對於底面440之高度為h2。顯示面板60的之高度h1並可進一步低於光源510的高度h3，或可進一步低於導光板100a之最大高度h4。上述各高度H及h1~h4較佳而言具同一基準線，在本例中可以例如導光板100a之底面440當作基準線。

如上述，顯示面板60的第二基板620的底面650之高度h1可實質上低於光源電路基板520的高度h2、導光板100a之楔形部200之最高部(最厚部，在本例中高度為h4)及/或光源510之頂部(在本例中高度為h3)，所以，顯示面板60的承載面亦即第二基板620之底面650可低於傳統顯示面板的承載平面。因此，顯示面板60可靠近導光板100a，並且至少主要部分落入緊鄰導光板100a出光面420與光導引傾斜面430之凹陷空間250。藉由此一設計，可充分利用因楔形部200而形成之凹陷空間250來容納部分的顯示面板60，以降低顯示面板60顯示面至導光板底面440間之總厚度，達到薄化整體模組之效果。

在較佳實施例中，如圖6與7A~7B所示，本發明之顯示模組進一步包含框架70，支撐顯示面板60於導光板100a上方。詳細來說，框架70較佳包含框體720以及支撐台710；其中係由支撐台710支撐顯示面板60，且支撐台710係形成於框體720之內側。較佳地，支撐台710垂直設置於框體720之內側上，但不限於此。支撐台710可定義一平面，並支撐顯示面板60於該平面上，且該平面實質上與導光板100a平行。在圖6與7A~7B所示之實施例中，框體720可提供一容置空間700；框體720之內側面朝容置空間700，支撐 台710並從框體720朝著容置空間700延伸。然而，支撐台不限於需藉由框架之形式來提供。

進一步而言，支撐台710在顯示模組內之高度較佳高於導光板100a之板體部300，以支撐顯示面板60於前述之高度，亦即使顯示面板60的底面600之高度h1低於光源模組500頂部的高度H、或低於光源電路基板520的高度h2、或低於光源510的高度h3，或低於導光板100a之最大高度h4。另一方面，支撐台710是位於導光板100a不具有光源模組500之側邊，即支撐台710是位在導光板100a不是入光面410之側邊，例如位在具側面450之側邊。此外，在圖6所示之實施例中，支撐台710較佳連續形成於框體720三相鄰內側面，而位於顯示面板60及導光板100a的板體部300之間；換句話說，支撐台710係於板體部300上方支撐顯示面板60於側邊64b~64d處的端緣，如圖7B所示。另一方面，如圖7A所示之本發明較佳實施例，支撐台710並未於顯示面板60及導光板100a的楔形部200之間延伸；換句話說，支撐台710不必然支撐顯示面板60於側邊64a處的端緣。因此，框架70不會垂直投影在顯示面板60對應於光源模組500之一側。在本發明其他實施例中，支撐台710亦可不連續地形成於框體720之內側，且框體720本身亦可為分段而不連續的設計。

此外，背光模組10之光源模組500與導光板100a較佳容納於框架70的容置空間700。在本發明較佳實施例中，背光模組10內之光源模組500設置於導光板100a之入光面410一側，框架70係沿導光板100a之側面450，且經過光源模組500背向導光板100a之一側而圍繞背光模組10。其中，如圖7A所示，框架70經過光源模組500之部分不必然具有支撐台710形成於框體720內側且延伸於顯示面板60及導光板100a之間。

在本發明較佳實施例中，如圖6與7A~7B所示，框架70並可再包含支撐部730形成於框體720之內側。較佳地，支撐部730位於框架70經過光源模組500之部分，且於框體720之內側與光源模組500對應，其中光源模組500之光源電路基板520並可朝框架70之方向延伸至支撐部730。另一方 面，支撐部730可支撐光源模組500之光源電路基板520，並藉此提供框架70與背光模組10之連結或定位。也就是說，位光源模組500之一側的支撐部730不會垂直投影在光源510上，也不會垂直投影在導光板100a上，例如：導光板100a之楔形部200。

在本發明較佳實施例中，以圖7A~7B所示為例，顯示模組1進一步包含支撐元件80，設置於導光板100a之出光面420上，較佳地，支撐元件80鄰近出光面420與光導引傾斜面430之連接處，而可支撐顯示面板60於接近側邊64a處的底面650部分。支撐元件80之材質與顏色係不受限，但可進一步具有光吸收或遮光性質。再者，藉由支撐元件80材質、性質、或顏色之選擇，可以支撐元件80調節顯示模組之光學品味。在其他實施例中，支撐元件或者可一體成型地形成於導光板之出光面。

在本發明實施例中，顯示模組1進一步包含遮光膠帶90，設置於背光模組10之近光源模組500的一側，可於背光模組10及顯示面板60之間屏蔽光源模組500之出光。詳細來說，以圖7A~7B所示為例，遮光膠帶90之一端較佳延伸至顯示面板60的第二基板620部份底面650，亦即越過側邊64a而覆蓋第二基板620底面650，並可貼附其上。遮光膠帶90並可進一步延伸經過導光板100a的光導引傾斜面430。此外，遮光膠帶90之另一端可朝光源510延伸經過發光面515，並且較佳覆蓋光源模組500。在其它實施例中，遮光膠帶90之一端較佳僅延伸至導光板100a之楔形部200上，且遮光膠帶90之另一端可朝光源510延伸經過發光面515，並且較佳覆蓋光源模組500。

在本發明實施例中，顯示模組1進一步包含轉接電路板65及驅動晶片66。以圖7A~7B及圖8A所示為例，轉接電路板65係與顯示面板60電連接，較佳位於顯示模組1內設置有光源模組500之一側，且設置於光源模組500上；而驅動晶片66則設且於轉接電路板65上而與顯示模組1內之線路連接。具體而言，本實施例之轉接電路板65較佳為軟性電路板且連接於第二基板620上，驅動晶片66並以晶粒軟膜接合(Chip on film,COF)之方式設置 於轉接電路板65以與第二基板620上之線路電連接。在晶粒軟膜接合中，轉接電路板65係自顯示面板60之側邊64a延伸跨越楔形部200及光源模組500，而驅動晶片66係設置在轉接電路板65相對於側邊64a及光源模組500之外側；其中顯示面板60之側邊64a僅垂直投影於導光板100a的光導引傾斜面430內或板體部300內。此時，顯示面板60，特別是第二基板620，可有較小之面積；具體而言，顯示面板60之第二基板620可具有較小的外引腳(Outer Lead Bonding,OLB)區域625。然而在不同實施例中，驅動晶片66仍可以玻璃覆晶之方式(Chip on glass,COG)設置於顯示面板60’之第二基板620’內表面上或是驅動晶片66中的電路內建(整合)於顯示面板60’之第二基板620’內表面上，則顯示面板60’之第二基板620’可能具有較大的外引腳(Outer Lead Bonding,OLB)區域625’，如圖8B所示。

再者，上述實施例中各高度(H及h1~h4)係以背光模組10及/或顯示模組1之底部為基準，例如以導光板100a之底面440當作基準線，但不限於此。當背光模組10及/或顯示模組1倒置時，即以背光模組10及/或顯示模組1之頂部為基準。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

1‧‧‧顯示模組

100a‧‧‧導光板

150‧‧‧光學膜片

200‧‧‧楔形部

410‧‧‧入光面

420‧‧‧出光面

430‧‧‧光導引傾斜面

440‧‧‧底面

510‧‧‧光源

515‧‧‧發光面

520‧‧‧光源電路基板

60‧‧‧顯示面板

610‧‧‧第一基板

620‧‧‧第二基板

630‧‧‧顯示介質層

650‧‧‧底面

64a‧‧‧側邊

H、h1、h2、h3、h4‧‧‧高度

Claims (11)

1. 一種顯示模組，包含：一背光模組，包含：一導光板，具有一入光面、一出光面、一光導引傾斜面、一底面及一側邊，該光導引傾斜面連接該入光面與該出光面，該底面連接該入光面與該側面，以及該側面連接該出光面與該底面，其中，該入光面、該光導引傾斜面與部份該底面構成一楔形部，該出光面、該側面與另一部份該底面構成一板體部，且該光導引傾斜面連接該入光面之一端與連接該出光面之一端實質平行；以及一光源模組，設置於該入光面，並產生光線入射該楔形部內；以及一顯示面板，設置於該導光板上，該顯示面板包含一第一基板、一第二基板及一顯示介質層夾設於該第一與該第二基板之間，且位於同一側之該第一與該第二基板之一側面以構成一側邊，該側邊於該背光模組之垂直投影係落於該光導引傾斜面內；其中以該楔形部在該出光面法線方向上之高度為頂以及以該出光面為底定義一凹陷空間，該顯示面板之至少部分容納於該凹陷空間內。
2. 如請求項1所述之顯示模組，其中在與光源模組同一側之顯示面板的第二基板具有一底面，該底面在該出光面法線方向上之高度係低於該光源模組頂部在同一方向上之高度。
3. 如請求項2所述之顯示模組，其中該光源模組包含一光源電路基板及複數個光源設置於該光源電路基板上，該光源電路基板係設置於該入光端上，該底面在該出光面法線方向上之高度係低於該光源電路基板在同一方向上之高度。
4. 如請求項2所述之顯示模組，其中該光源模組包含複數個光源，該底面在該出光面法線方向上之高度係低於該些光源在同一方向上之高度。
5. 如請求項1所述之顯示模組，進一步包含一框架至少部分支撐該顯示面板之端緣；其中，該框架於該顯示面板上之投影不落於該顯示面板對應於 該光源模組之一側。
6. 如請求項5所述之顯示模組，其中該框架位於該光源模組之一側邊，不位於該導光板與該顯示面板之間。
7. 如請求項1所述之顯示模組，進一步包含一支撐元件，該支撐元件係設置於該出光面上且鄰近於該出光面與該光導引傾斜面之連接處，其中該支撐元件係支撐該顯示面板之一底面。
8. 如請求項7所述之顯示模組，其中該支撐元件具有光吸收/遮光性。
9. 如請求項1所述之顯示模組，進一步包含一轉接電路板，該轉接電路板之一端係電連接於該顯示面板對應於該光源模組之一側，且該轉接電路板位於該光源模組之上。
10. 如請求項1所述之顯示模組，進一步包含一遮光膠帶，該遮光膠帶之一端係貼覆於該顯示面板之一底面，且該遮光膠帶於該導光板上之投影範圍係覆蓋於該導引傾斜面。
11. 如請求項10所述之顯示裝置，其中該遮光膠帶之另一端係覆蓋於該光源模組上。