TWI504992B - 多屏顯示器的背光單元設計 - Google Patents

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TWI504992B
TWI504992B TW102113153A TW102113153A TWI504992B TW I504992 B TWI504992 B TW I504992B TW 102113153 A TW102113153 A TW 102113153A TW 102113153 A TW102113153 A TW 102113153A TW I504992 B TWI504992 B TW I504992B
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Nan Jui Chen
Chao Heng Tu
Shih Ting Chen
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Description

多屏顯示器的背光單元設計
本發明是有關於一種背光單元的設計，且特別是有關於實現一種多屏顯示器的窄邊框設計的背光單元設計。
近年來，液晶顯示裝置因具有體積薄、重量輕以及低電磁輻射等優點，目前已被廣泛地使用在不同的電子產品上，例如行動電話、筆記型電腦和平面電視等。隨著液晶顯示器使用需求的增加，它們的應用正在延伸至更大範圍的公眾顯示裝置中，例如球場的即時轉播螢幕或者賣場的大型廣告螢幕等。這類大型的液晶顯示裝置可使多人從較遠距離觀看到清晰的影像，但其製造成本也因為顯示器的尺寸增大而增加，例如大面積的玻璃基板的需求，製程中需要更大的處理設備，以及因為大尺寸導致的各種良率問題等。
目前業界已經開發出多屏幕的液晶顯示裝置，滿足對新顯示裝置之要求且製造成本較低。多屏幕的液晶顯示裝置係為複數個較小的液晶顯示裝置，被並列結合為較大的液晶顯示裝置。圖1所示為習知技術之多屏幕液晶顯示裝置之透視示意圖，透過順序地排列液晶顯示模組10、20、30以及40，可以製造出習知技術之多屏幕液晶顯示裝置50。圖2係為圖1之沿線B-B’之剖視圖。如圖1及圖2所示，習知技術之多屏幕液晶顯示模組包含液晶面板11及21，用於顯示影像；背光單元12及22，提供液晶面板11及21均勻的光線，其中背 光單元12及22分別包含光源16及26；底框13及23，用於承載背光單元12及22；以及框體14及24與前框15及25，用於承載及固定液晶面板11及21。此外，背光單元12及22包含導光板17與27及光學膜片組18及28，導光板17與27置於背光單元之光源的發光面側，將光源發出的光導引出，並透過光學膜片組18及28，提供液晶面板11及21均勻的光線。
圖1之多屏幕液晶顯示裝置50包含顯示影像之主動區域AA(active area；以下簡稱AA區)以及不顯示影像之非主動區域NA(non-active area；以下簡稱NA區)，NA區位於各顯示模組之AA區外側。在圖1中，液晶顯示裝置模組之間的NA區寬度被定義為L(Y軸方向)及M(X軸方向)。如圖2所示，由於配置有側光式背光單元12及22的關係，Y軸方向NA區的寬度L明顯比X軸方向的寬度M寬，而由於各顯示模組間NA區寬度過大，影響了多屏幕液晶顯示裝置上所顯示影像之連續性。
本發明的目的就是在提供一種顯示裝置，包含有：至少兩塊顯示面板；並有一承載框架，承載這些顯示面板，此承載框架包含一分隔牆，用於承載這些顯示面板之至少一端部；以及一背光單元，提供均勻的光線至顯示面板，其中此背光單元包含有：一條狀光源，此條狀光源長邊的方向平行於分隔牆長邊的方向，且分別朝向分隔牆兩側的顯示面板發光；以及有兩片導光板，分別配置於條狀光源的長邊兩側，並各別位於這些顯示面板的一側，將由此條狀光源發出的光導引進入顯示面板。
在本發明的一較佳實施例中，上述之條狀光源包含有一條狀底板，此條狀底板上配置有複數個發光元件，這些發光元件分成 兩組，兩組發光元件之發光面各自對齊且分別朝向分隔牆長邊兩側的方向，其中第一組與第二組發光面相反的發光元件交錯配置於條狀底板上，且第一組發光元件其發光面與第二組發光元件之相對於發光面的底面對齊，整體而言這些發光元件成一直線排列且發光面交錯向兩側發光。
在本發明的另一較佳實施例中，上述之條狀光源包含有兩條背向設置的條狀底板，且兩條狀底板上分別配置有複數個發光面平行於條狀底板的發光元件，這些發光元件以一定的間距配置於兩條狀底板上，使條狀光源向兩側發光。
上述兩實施例以一可向兩側發光的條狀光源取代習知技術中兩個背光單元內的光源，進而可減少原本兩顯示面板間的框架及鐵件等材料的使用，並搭配兩側之導光板設計，以達到多屏顯示窄邊框的要求。
在本發明的另一較佳實施例中，條狀光源的條狀底板上具有交錯配置的發光面相反的兩組發光元件，其中第一組發光元件其相對於發光面的底面與第二組發光元件其相對於發光面的底面間形成一間隙，配合一下方具有支撐部的分隔牆設計，該支撐部向下延伸穿過條狀光源上的發光元件形成的間隙並接觸到條狀底板。
本實施例利用分隔牆的支撐部向下延伸通過發光面相反的發光元件間形成的間隙，並接觸承載於底框上的條狀底板，可增加承載顯示面板的能力及整體結構強度。
在本發明的另一較佳實施例中，上述之條狀光源包含有兩條背向設置的條狀底板，且兩條狀底板上分別配置有複數個發光面平行於條狀底板的發光元件，使條狀光源向兩側發光，其中兩條背向設置之條狀底板間形成一間隙。
本實施例同樣利用分隔牆的支撐部向下延伸通過兩條 背向設置之條狀底板間的間隙，並接觸承載背光單元及承載框架的底框，同樣能增加承載顯示面板的能力及整體結構強度。
在本發明的又一較佳實施例中，形成多屏幕顯示器前框、框架分隔牆、條狀底板及底框的材料為可撓性材料，藉此使得兩相鄰的顯示面板間可作些微的彎曲，以達到弧形顯示的需求。
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。
10、20、30、40‧‧‧顯示模組
11、21、31、41‧‧‧顯示面板
12、22、32‧‧‧背光單元
13、23、33‧‧‧底框
14、24‧‧‧框體
15、25、35、85‧‧‧前框
16、26‧‧‧光源
17、27‧‧‧導光板
18、28‧‧‧光學膜片組
34‧‧‧承載框架
34a、84a‧‧‧分隔牆
34b‧‧‧支撐部
36、46、56、66、86‧‧‧條狀光源
36a、36b、46a、46b、56a、56b、86a、86b‧‧‧發光元件
36c、46c、46d、56c、66c、66d、86c‧‧‧條狀底板
36e、46e、46g、56e、56g‧‧‧發光面
36f、56f、56h‧‧‧底面
50、60、70、80、90、100‧‧‧多屏幕液晶顯示模組
L‧‧‧Y軸方向NA區的寬度
M‧‧‧X軸方向NA區的寬度
W、W’‧‧‧間隙
WD ‧‧‧發光元件間的距離
WL ‧‧‧發光元件的長度
AA‧‧‧AA區
NA‧‧‧NA區
圖1繪示為習知之多屏幕液晶顯示裝置透視示意圖。
圖2繪示為習知之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。
圖3繪示為本發明之第一實施例之多屏幕液晶顯示裝置透視示意圖。
圖4繪示為本發明之第一實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。
圖5繪示為本發明之第一實施例之條狀光源與導光板配置上視圖。
圖6繪示為本發明之第二實施例之條狀光源與導光板配置上視圖。
圖7繪示為本發明之第三實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。
圖8繪示為本發明之第三實施例之條狀光源與導光板配置上視圖。
圖9繪示為本發明之第四實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。
圖10繪示為本發明之第四實施例之條狀光源與導光板配置上視圖。
圖11繪示為本發明之第五實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。
圖12繪示為本發明之第六實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。
圖3所示為依照本發明之第一實施例之多屏幕液晶顯示裝置透視示意圖，多屏幕液晶顯示模組60包含顯示面板11、21、31以及41，用於顯示影像；一承載框架34及一前框35，用於承載及固定顯示面板11、21、31以及41；並有一背光單元32，包含一條狀光源36，兩片導光板17及27，及兩組光學膜片組18及28(圖3中未顯示，顯示於圖4中)；另有一底框33，用於承載背光單元32及承載框架34。圖4所示為圖3之多屏幕液晶顯示裝置沿B-B’方向之剖面圖，其中承載框架34包含有一分隔牆34a，用於承載顯示面板11及21之至少一端部；另有一背光單元32，同時提供顯示面板11及21均勻的光線，其中背光單元32包含有一條狀光源36，此條狀光源36長邊(圖4中進入圖面之方向)的方向平行於分隔牆34a長邊(圖4中進入圖面之方向)的方向，且分別朝向分隔牆34a兩側的顯示面板11及21發光；以及有兩片導光板17及27，分別配置於條狀光源36的長邊兩側，並各別位於顯示面板11及21的一側，將由此條狀光源36發出的光導引出，經過光學膜片組18及28，進入顯示面板11及21。
圖5所示為本發明之第一實施例之條狀光源與導光板配置上視圖，上述之條狀光源36包含有一條狀底板36c，此條狀底板36c上配置有兩組發光面分別朝向分隔牆34a長邊兩側的發光元件36a及36b，該條狀底板36c的材質可為FR4玻纖環氧基板、FR1紙質基板、CEM-1複合基板、CEM-3複合基板、聚脂樹脂(Polyester(PET))、聚亞醯胺(Polyimide(PI))、電木、塑膠、鋁基板等。
在第一實施例中，這兩組發光面相反的發光元件36a與36b為側發光式的發光二極體(Side-view LED)，其發光面36e與條狀底 板36c垂直，且兩組發光元件36a與36b交錯配置於條狀底板36c上，其中第一組發光元件36a，其發光面36e與相鄰的第二組發光元件36b之相對於發光面的底面36f對齊，整體而言兩組發光元件36a及36b成一直線排列並向兩側發光，除了可以取代習知技術中兩個背光單元內的光源，因為兩顯示面板11及21共用一前框35與一分隔牆34a，還可以大幅減少原本兩顯示面板11及21間的框架及鐵件等材料的使用，搭配兩側之導光板17及27設計，可達到多屏顯示窄邊框的要求。
另外，當考量到背光單元的高亮度需求時，有時候圖5中的第一組發光元件36a，其發光面36e與相鄰的第二組發光元件36b之相對於發光面的底面36f亦可為非對齊排列，如圖6所示之第二實施例之條狀光源與導光板配置上視圖，此時第一組或第二組發光元件兩兩間的距離WD 小於發光元件的長度WL 。
圖7所示為依照本發明之第三實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。在第三實施例中，整體多屏幕液晶顯示裝置70的結構大致與第一實施例中的多屏幕液晶顯示裝置60相同，在此不再贅述。本實施例的不同點在於，將第一實施例中具有單一條狀底板的條狀光源36，改為以具有兩條背向設置的條狀底板46c及46d的條狀光源46向兩側發光。
圖8所示為依照本發明之第三實施例之條狀光源與導光板配置上視圖，條狀光源46包含有條狀底板46c及46d，在條狀底板46c及46d上分別配置有發光元件46a與46b，其中46a與46b為向上發光式的發光二極體(Top-view LED)，其發光面46e及46g與條狀底板46c及46d平行，且發光元件46a與46b依照需要以一定間距各別配置於條狀底板46c及46d上，其發光面46e及46g分別向兩側發光，同樣達到大幅減少原本兩顯示面板間的框架及鐵件等材料的使用，搭配兩側之導光板17及27設計，可達到多屏顯示窄邊框的要求。
圖9所示為依照本發明之第四實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。在第四實施例中，多屏幕液晶顯示模組80包含顯示面板11及21，並有一承載框架34，用於承載顯示面板11及21，此框架34包含有一分隔牆34a，用於承載顯示面板11及21之至少一端部，而分隔牆34a並有一向下延伸的支撐部34b。另有一背光單元32，同時提供顯示面板11及21均勻的光線，其中背光單元32包含有一條狀光源56。此液晶顯示裝置最底層為一底框33，用於承載背光單元32及承載框架34。
圖10為本發明之第四實施例之條狀光源與導光板配置上視圖，條狀光源56包含有一條狀底板56c，而條狀底板56c上具有交錯配置的發光面相反的兩組發光元件56a及56b，其中第一組發光元件56a的發光面56e互相對齊，而第二組發光元件56b的發光面56g互相對齊，且兩組發光元件56a及56b的底面56f及56h間形成一間隙W。圖10中承載框架34的支撐部34b向下延伸穿過條狀光源56上的兩組發光元件56a及56b形成的間隙W，並接觸到承載於底框33上的條狀底板56c，可藉此增加承載顯示面板的能力及整體結構強度。
圖11所示為依照本發明之第五實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。第五實施例中的多屏幕液晶顯示模組90與第三實施例中之多屏幕液晶顯示模組70架構大致相同，但圖11中兩條背向設置的條狀底板66c及66d間形成一間隙W’，且承載框架34的支撐部34b向下延伸穿過條狀底板66c及66d間形成的間隙W’，並接觸到底框33，可藉此增加承載顯示面板的能力及整體結構強度。
圖12所示為依照本發明之第六實施例之多屏幕液晶顯示裝置剖面圖。在多屏幕液晶顯示裝置100中，用於固定顯示面板11及21的前框85、框架分隔牆84a、條狀底板86c及底框33的材料為可撓性材料，例如塑膠材料，藉此使得兩相鄰的顯示面板11及21間 可作些微的彎曲，以達到弧形顯示的需求。前述實施例中所提及的前框、框架分隔牆、條狀底板及底框的材料亦為可撓性材料。
綜上所述，利用本發明之背光單元的設計，以一條可向兩側發光的側發光式LED條狀光源或兩條背對設置的向上發光式LED條狀光源取代習知技術中兩個背光單元內的光源，減少原本兩顯示面板間的框架及鐵件等材料的使用，並搭配兩側之導光板設計，可達到多屏顯示窄邊框的要求。再者，利用分隔牆的支撐部向下延伸通過發光面相反的發光元件間形成的間隙，並接觸條狀底板，可增加承載顯示面板的能力及整體結構強度。而以可撓性材料形成多屏幕顯示器前框、框架分隔牆及條狀底板，可使得兩相鄰的顯示面板間可作些微的彎曲，以達到弧形顯示的需求。
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。
60‧‧‧多屏幕液晶顯示模組
11、21‧‧‧顯示面板
17、27‧‧‧導光板
18、28‧‧‧光學膜片組
32‧‧‧背光單元
33‧‧‧底框
34a‧‧‧分隔牆
35‧‧‧前框
36‧‧‧條狀光源
36a、36b‧‧‧發光元件
36c‧‧‧條狀底板
L‧‧‧Y軸方向NA區的寬度
AA‧‧‧AA區
NA‧‧‧NA區

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置，包含有：至少兩塊顯示面板；一承載框架，承載該些顯示面板，該承載框架包含一分隔牆，用於承載該些顯示面板之至少一端部；以及一背光單元，位於該些顯示面板的一側，提供光線至該些顯示面板，其中該背光單元包含有：一條狀光源，該條狀光源長邊方向平行於該分隔牆長邊方向，分別朝向分隔牆兩側的該些顯示面板發光，且該分隔牆覆蓋該條狀光源；以及兩導光板，分別配置於該條狀光源的長邊兩側，位於該些顯示面板的一側，且該條狀光源位於該些導光板與該分隔牆之間，該些導光板將由該條狀光源發出的光導引進入該些顯示面板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該條狀光源包含一條狀底板，且該條狀底板上配置有複數個發光元件，該些發光元件分成一第一組發光元件與一第二組發光元件，該兩組發光元件之發光面各自對齊且分別朝向該分隔牆長邊兩側的方向。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該第一組發光元件與該第二組發光元件係交錯配置於該條狀底板上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該些發光元件的發光面垂直於條狀底板的表面。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該第一組發光元件的發光面與該第二組發光元件之相對於發光面的底面對齊。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該第一組發光元件的發光面與該第二組發光元件之相對於發光面的底面未對齊，且該第一組或該第二組發光元件兩兩間的距離小於該些發光元件的長度。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該第一組發光元件其相對於發光面的底面與該第二組發光元件其相對於發光面的底面間形成一間隙。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該條狀光源包含兩背向設置之條狀底板，且該些條狀底板上分別配置有複數個發光面平行於該些條狀底板的發光元件。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該些背向設置之條狀底板間形成一間隙。
  10. 如申請專利範圍第7項或第9項所述之顯示裝置，其中該顯示器包含有一底框，用於承載該承載框架及該背光單元。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置，其中該承載框架包含有一支撐部，該支撐部由該分隔牆向下延伸穿過該間隙並接觸該條狀底板或該底框。
  12. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中形成該分隔牆或 該條狀底板的材料為可撓性材料。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置，其中形成該分隔牆、該條狀底板或該底框的材料為可撓性材料。
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