TWI507791B - 背光模組 - Google Patents

Description

背光模組

本發明係關於一種背光模組；特別是關於一種光源設置於導光板側方的側光式背光(Edge-lit backlight)模組。

現有液晶顯示裝置皆需配置背光模組，背光模組係用以產生面光源。所述面光源產生的光線由液晶面板的一側進入，並經過液晶分子與彩色濾光片等相關元件的作用，於液晶面板的顯像側呈現出影像。其中，背光模組所產生之面光源的光學品質，包括光輝度、光均勻性等，對於液晶面板所呈現的影像具有重大而直接的影響。

現有背光模組主要分為兩種型態，其一為直下式背光模組，其二為側光式背光模組。直下式背光模組係將發光源設置於導光板的下方且直接相對於液晶面板的位置，如此型態將具有較佳的光均勻性和光輝度，但其缺點在於背光模組的厚度較厚，不利於薄型顯示裝置的設計，也不適合用於可攜式電子裝置，且生產成本較高。而側光式背光模組，顧名思義，則是將光源設置在導光板的側方，如此型態的背光模組可將厚度進一步薄化，因此多數可攜式電子裝置是採用側光式背光模組。

現有的側光式背光模組包括有導光板、光源與框體，導光板的一側(以下稱入光側)具有入光面，光源係面對入光面設置，光源與導光板定位於框體中。在背光模組組裝完成的初始狀態下，光源的發光面應緊密鄰接導光板的入光面，如此結構，光源所產生的光線能以最佳效率與最少損失進入導光板。在現有背光模組的結構設計中，導光板的固定方式，係於導光板的非入光側(例如對立於入光側的另一側邊)與框體之間設置雙面膠帶，使導光板與框體的相對位置被膠帶固定，然而，在光源與導光板的入光側之間並無使用膠帶固定，當背光模組經過一定時間的使用後，在諸如振動或熱脹冷縮等影響下，導光板與光源之間將容易產生間隙，若光源的發光面與導光板的入光面之間無法維持緊密耦合狀態，則將直接導致光線損失，使光輝度下降，從而影響背光模組整體的光學品質。由此觀之，習知技術並未揭露更進一步的解決方案。

有鑑於現有技術的不足，本發明的目的在提出一種背光模組，以期解決側光式的背光模組中的光源與導光板之間容易產生間隙的問題。

為達到上述目的，本發明提出一種背光模組，其適用於顯示裝置，背光模組包括導光板、光源、框體與阻力件。導光板具有入光面，光源面對入光面設置，光源與導光板定位於框體中，阻力件夾於導光板與框體之間且鄰近光源。阻力件包括阻力面與斜槽，阻力面接觸導光板，斜槽具有兩內壁面，內壁面鄰接阻力面 且朝向背離入光面與遠離阻力面的傾斜方向延伸，傾斜方向與入光面之法線方向非垂直，其中，阻力件另包含反射層，且反射層與導光板接觸。

在本發明一實施例中，所述阻力件具有彈性。

在本發明一實施例中，所述斜槽具有互相對立的槽口與槽底，兩內壁面位於槽口與槽底之間，槽口靠近入光面，槽底遠離阻力面且背離入光面。

在本發明一實施例中，所述兩內壁面互相平行。

承上，在另一種實施例中，所述斜槽的兩內壁面由槽口至槽底逐漸朝彼此靠近。

在本發明一實施例中，所述框體包括有底板與容置部，容置部位於底板的側邊，光源與導光板位於底板之上，光源、阻力件與導光板的一部分位於容置部之中。

在本發明一實施例中，所述導光板還具有頂面、底面與兩側面，頂面與底面互相對立，兩側面互相對立，兩側面夾於頂面與底面之間，且頂面、底面與兩側面分別鄰接入光面，其中，阻力面接觸頂面、底面與兩側面的其中之一。

承上，在另一種實施例中，阻力件還可為複數個，該些阻力面接觸頂面、底面與兩側面的其中之任二以上。

在本發明一實施例中，所述阻力件的折射率小於導光板的折射率。

本發明所提出的一種背光模組，其藉由阻力件的設計，解決了光源與導光板之間的緊密鄰接關係在一定時間的使用後容易產生間隙的問題，其係因為阻力件具有逆止功能，可抵抗導光板離開光源的趨勢。相較於習知技術，本發明可使光源與導光板之間維持彼此緊密毗鄰的狀態，使其不會因為振動或熱脹冷縮而產生間隙，也因此不會造成光輝度的下降，從而確保了背光模組整體的光學品質。

為讓本發明之目的、特徵和優點能使該領域具有通常知識者更易理解，下文舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

10、104、105‧‧‧背光模組

11‧‧‧導光板

12‧‧‧光源

13‧‧‧框體

14、141、142、143、144、145‧‧‧阻力件

15‧‧‧基板

21‧‧‧入光面

22‧‧‧頂面

23‧‧‧底面

24‧‧‧側面

25‧‧‧發光面

26、264、265‧‧‧阻力面

27、271、272、273、274、275‧‧‧斜槽

28、282、283‧‧‧槽口

29、292、293‧‧‧槽底

30、302、303‧‧‧內壁面

31‧‧‧底板

32‧‧‧容置部

33‧‧‧膠帶

34、342‧‧‧抗剪力塊

35‧‧‧側板

第1-1圖係本發明一較佳實施例之背光模組的導光板已插入框體的示意圖。

第1-2圖係第1-1圖的A區域的局部放大示意圖。

第1-3圖係本發明一較佳實施例之背光模組的導光板插入框體的示意圖。

第1-4圖係本發明一較佳實施例之背光模組的導光板與阻力件配合關係的示意圖。

第1-5圖為第1-4圖的B區域的局部放大示意圖。

第2-1圖係本發明另一較佳實施例之阻力件的示意圖。

第2-2圖係本發明又一較佳實施例之阻力件的示意圖。

第2-3圖係本發明再一較佳實施例之阻力件的示意圖。

第3圖係本發明第二較佳實施例之背光模組的示意圖。

第4-1圖係本發明第三較佳實施例之背光模組的截面示意圖。

第4-2圖係本發明第三較佳實施例之背光模組的俯視示意圖。

第1-1圖至第1-5圖所繪示為本發明一實施例之背光模組的局部截面示意圖，第1-1圖所繪示為導光板已就定位的態樣，第1-2圖為第1-1圖的A區域的局部放大以凸顯阻力件的細部構造，其主要顯示了阻力件的結構，第1-3圖所繪示為導光板插入框體的過程，第1-4圖所繪示為導光板與阻力件的配合關係，第1-5圖為第1-4圖的B區域的局部放大以凸顯阻力件的形變狀況。

請先參照第1-1圖與第1-2圖，背光模組10為側光式，其適用於液晶顯示裝置(未繪示)，背光模組10包括導光板11、光源12、框體13、阻力件14與基板15。導光板11具有入光面21、頂面22、底面23與兩側面24，頂面22與底面23互相對立，兩側面24互相對立，入光面21位於導光板11的一側(或稱入光側)，入光面21與兩側面24皆夾於頂面22與底面23之間，頂面22、底面23與兩側面24分別鄰接入光面21。當背光模組10組裝完成後，如第1-1圖所示，光源12係面對入光面21設置，而光源12電性連接於基板15上，且光源12與基板15彼此相對位置固定。在本實施例中，光源12為發光二極體(Light Emitting Diode，LED)，但不限於此。光源12為複數個且排列設置於基板15上，基板15係用以 接受外來的電源與訊號並驅動光源12。光源12具有發光面25，光源12會由發光面25射出光線。

阻力件14包括阻力面26，且在阻力件14上形成有複數個斜槽27(第1-2圖中於阻力面26的一側繪示有點狀分佈區域，以便於區隔)，阻力面26接觸導光板11，請參考第1-1圖，斜槽27鄰接阻力面26且朝向背離入光面21與遠離阻力面26的傾斜方向延伸。更精確地，如第1-2圖所示，斜槽27具有槽口28、槽底29與兩內壁面30，槽口28對立於槽底29，兩內壁面30位於槽口28與槽底29之間，內壁面30鄰接阻力面26且朝向背離入光面21與遠離阻力面26的傾斜方向延伸，且斜槽27的兩內壁面30互相平行，槽口28係由兩內壁面30背離槽底29的末端所界定形成。並且，阻力件14具有彈性，其可被壓縮，且在超過其彈性限度之前，會產生彈性回復力以恢復被壓縮前的原狀，阻力件14的材質可包括諸如橡膠等材料。

如第1-1圖所示，框體13包括有底板31與容置部32，容置部32位於底板31的側邊且其截面呈ㄈ字形，以第1-1圖來看，容置部32係由底板31側邊向上彎折延伸後，再向右彎折延伸而形成。第1-1圖為背光模組10組裝完成的態樣，光源12與導光板11定位於框體13中，阻力件14則夾於導光板11與框體13之間且鄰近光源12。更精確地，光源12、阻力件14與導光板11的一部分位於容置部32之中。其中，光源12與導光板11位於底板31之上，基板15夾於光源12、導光板11與底板31之間，並且基板15 相鄰於導光板11的一側會貼附膠帶33以遮蔽基板15上的線路。阻力件14設置於容置部32上方，且阻力面26鄰接導光板11的頂面22。

根據本發明之實施例所揭露之阻力件14，當背光模組10完成組裝後，斜槽27的傾斜方向與入光面21之法線方向非垂直，且其亦與入光面21非平行。以第1-1圖與第1-2圖來看，槽口28毗鄰阻力面26並靠近入光面21，槽底29遠離阻力面26且背離入光面21，斜槽27的傾斜方向(即槽口28至槽底29的延伸方向或是兩內壁面30的傾斜方向)係由左下方朝向右上方。換言之，斜槽27將阻力件14分割為具有斜向支撐結構的抗剪力塊34。抗剪力塊34可用以抵抗逆向剪力，使阻力件14具有逆止功能，由第1-1圖與第1-2圖來看，此處逆向剪力係定義為由左至右施加在阻力面26上並傳遞至阻力件14的橫向應力，並請先參照第1-4圖，逆向剪力即為導光板11向右移動時，導光板11與阻力件14之間所產生的摩擦力，相關作用於後詳述。

請再參照第1-3圖，在組裝時，光源12與基板15首先定位並固定於框體13中，接著將導光板11斜向插入框體13，當導光板11插入時，頂面22會擠壓阻力件14，而阻力件14本身具有彈性與可被壓縮性，因此阻力件14會被導光板11壓縮而變形，且由於阻力件14的斜槽27與抗剪力塊34的斜向結構只會對逆向剪力產生較強的抵抗作用，但對於順向應力則不會。其中，由第1-3圖來看，此處順向應力係定義為導光板11向左插入時，由右至左施 加在阻力面26上並傳遞至阻力件14的橫向應力。如此結構，將有易於導光板11插入框體13的組裝工序。第1-1圖所示為導光板11完全插入框體13並就定位的態樣，此時光源12的發光面25會緊密鄰接導光板11的入光面21，阻力件14夾於容置部32頂端與導光板11的頂面22之間，且阻力面26接觸頂面22。

請再參照第1-4圖與第1-5圖，當背光模組10經過一定時間的使用後，無論是受到振動或是熱脹冷縮的影響，都可能導致導光板11的入光面21會遠離光源12的發光面25的趨勢，當此趨勢發生時，所述逆向剪力會造成阻力件14的斜槽27與抗剪力塊34產生形變，此形變會使阻力件14產生彈性回復力，彈性回復力會造成以第1-4圖來看之方向為向左的應力，藉由阻力面26與頂面22的摩擦關係，阻力件14產生的彈性回復力會迫使導光板11持續向左貼緊光源12，使入光面21與發光面25維持緊密鄰接的關係，此即為阻力件14的逆止功能。

在其他實施例中，阻力件可具有多種態樣。請參照第2-1圖，第2-1圖所繪示為本發明另一種阻力件的實施例，此阻力件141與第1-1圖的阻力件14的差異僅在於，此阻力件141的左右兩側壁為直立設置，而斜槽271本身仍是斜向設置。阻力件141與阻力件14具有大致相同的功效，但阻力件141的長度，因其兩側壁直立的關係還可進一步縮減。請再參照第2-2圖，第2-2圖所繪示為本發明又一種阻力件的實施例，此阻力件142與阻力件14的差異在於，此阻力件142的斜槽272的兩內壁面302係由槽口282至槽 底292逐漸朝彼此靠近，且複數斜槽272彼此毗鄰，使複數抗剪力塊342形成斜向鋸齒狀。請參照第2-3圖，第2-3圖所繪示為本發明再一種阻力件的實施例，此阻力件143與第2-2圖的阻力件142的差異在於，複數斜槽273彼此間隔排列，但此阻力件143的斜槽273的兩內壁面303同樣是由槽口283至槽底293逐漸朝彼此靠近。

在各種實施例中，阻力件的折射率較佳的係小於導光板的折射率，如此可讓射向阻力件的光線會因為全反射而回到導光板中，如此可降低光損失。除此之外，阻力件還可包含反射層，反射層可僅設置於斜槽內表面上，或著反射層還可進一步設置於阻力面上並接觸導光板，如此亦可讓射向阻力件的光線會因為全反射而回到導光板中。其中，反射層可利用塗布方式設置在阻力件上，但不限於此。

在其他種實施例中，阻力件的位置還可設置於框體與導光板的側面或框體與導光板的底面之間，從而使阻力面接觸頂面、底面與兩側面的其中之一；或是，阻力件可為複數個，其分別設置於框體與導光板的側面、框體與導光板的底面及/或框體與導光板的頂面之間，從而使阻力面接觸頂面、底面與兩側面的其中之任二以上。

請參照第3圖，第3圖係本發明第二較佳實施例之背光模組的示意圖，背光模組104與第1-1圖至第1-5圖所示之背光模組10的差異在於，背光模組104的阻力件144設置於框體13的底板31與導光板11之間，更精確地，阻力件144是設置於基板15 的膠帶33上方與導光板11之間，阻力件144的阻力面264改為接觸導光板11的底面23，而斜槽274同樣是朝向背離入光面21與遠離阻力面264的傾斜方向延伸，以第3圖來看，傾斜方向是由左上朝向右下。

請參照第4-1圖與第4-2圖，第4-1圖係本發明第三較佳實施例之背光模組的截面示意圖，第4-2圖係本發明第三較佳實施例之背光模組的俯視示意圖，框體13還包括側板35，側板35圍繞導光板11且對應側面24，背光模組105與背光模組10的差異在於，背光模組105的阻力件145有兩個，且分別設置於框體13的兩側板35與導光板11之間，阻力件145的阻力面265則接觸導光板11的兩側面24，而斜槽275同樣是朝向背離入光面21與遠離阻力面265的傾斜方向延伸。由於阻力件145是相對立設置，因此導光板11的兩側面24都有阻力件145輔助固定，不需要再額外貼附膠帶固定，如此還能達到簡便工序的效果。

綜上所述，本發明所提出的一種背光模組，其藉由阻力件的設計，解決了光源與導光板之間的緊密鄰接關係在一定時間的使用後容易產生間隙的問題，相較於習知技術，本發明可使光源與導光板之間維持彼此緊密毗鄰的狀態，使其不會因為振動或熱脹冷縮而產生間隙，也因此不會造成光輝度的下降，從而確保了背光模組整體的光學品質。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用於限定本發明，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。

10‧‧‧背光模組

11‧‧‧導光板

12‧‧‧光源

13‧‧‧框體

14‧‧‧阻力件

15‧‧‧基板

21‧‧‧入光面

22‧‧‧頂面

25‧‧‧發光面

26‧‧‧阻力面

27‧‧‧斜槽

31‧‧‧底板

32‧‧‧容置部

33‧‧‧膠帶

Claims (9)

1. 一種背光模組，適用於一顯示裝置，包括：一導光板，具有一入光面；一光源，面對該入光面設置；一框體，該光源與該導光板定位於該框體中；以及一阻力件，夾於該導光板與該框體之間且鄰近該光源，該阻力件包括一阻力面與一斜槽，該阻力面接觸該導光板，該斜槽具有兩內壁面，該內壁面鄰接該阻力面且朝向一背離該入光面與遠離該阻力面的傾斜方向延伸，該傾斜方向與該入光面之法線方向非垂直，其中，該阻力件另包含一反射層，且該反射層與該導光板接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該阻力件具有彈性。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該斜槽具有互相對立的一槽口與一槽底，該兩內壁面位於該槽口與該槽底之間，該槽口靠近該入光面，該槽底遠離該阻力面且背離該入光面。
4. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中，該兩內壁面互相平行。
5. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中，該兩內壁面由該槽口至該槽底逐漸朝彼此靠近。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該框體包括有一底板與一容置部，該容置部位於該底板的側邊，該光源與該導光板位於該底板之上，該光源、該阻力件與該導光板的一部分位於該容置部之中。
7. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該導光板還具有一頂面、一底面與兩側面，該頂面與該底面互相對立，該兩側面互相對立，該兩側面夾於該頂面與該底面之間，且該頂面、該底面與該兩側面分別鄰接該入光面，其中，該阻力面接觸該頂面、該底面與該兩側面的其中之一。
8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中，該導光板還具有一頂面、一底面與兩側面，該頂面與該底面互相對立，該兩側面互相對立，該兩側面夾於該頂面與該底面之間，且該頂面、該底面與該兩側面分別鄰接該入光面，其中，該阻力件為複數個，該些阻力面接觸該頂面、該底面與該兩側面的其中之任二以上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該阻力件的折射率小於該導光板的折射率。