TWI510843B - 膠框、顯示器及膠框製造方法 - Google Patents

Description

膠框、顯示器及膠框製造方法

本發明係關於一種膠框、顯示器及膠框製造方法，特別是一種使用雙料射出成型且具有彌補導光板與發光元件間高度落差之導光元件之膠框、顯示器及膠框製造方法。

隨著科技的進步，電子裝置大多以輕薄化為設計目標，而為配合電子裝置如：筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機等裝置薄型化的趨勢，設置於薄型化電子裝置之顯示器亦趨向薄型化。若以液晶顯示器為例，由於液晶顯示面板本身不發光，所以顯示器的背光模組需為液晶顯示面板提供充足的亮度與分佈均勻的光源。一般來說，液晶顯示器的背光模組主要由發光元件(如：發光二極體)、導光板(Light guide plate)、及外框等多個元件組裝而成。發光元件射出的光線進入導光板後，導光板會導引射入的光源將其分佈成均勻的面光源，再經均光作用與集光作用後將光線射入液晶面板內。

在此以配備7吋顯示螢幕之平板電腦為例，7吋顯示器之背光模組通常使用高度為0.6mm的發光二極體(LED)作為發光元件，並且導光板在與發光二極體(LED)的接觸端會增加厚度來配合發光二極體的高度，以防止光線外漏並增加光線利用率，。然而僅僅在導光板的一側增加厚度，使得導光板的整體形狀不規則，造成導光板設計、製造以及顯示器整體的組裝成本增加。因此，如何能有效改進背光模組的整體結構，使背光模組的框體具有防止光線外漏的功能，也讓導光板形狀規則以便製造，實為一值得研究的課題。

本發明之一主要目的係在提供一種使用雙料射出成型之膠框，其中膠框設置一導光元件以彌補導光板與發光元件間高度落差。

本發明之另一主要目的係在提供一種具有前述膠框的背光模組。

本發明之又一主要目的係在提供一種具有前述膠框的顯示器。

本發明之再一主要目的係在提供一種前述膠框的製造方法。

為達成上述之目的，本發明之顯示器包括顯示模組及背光模組，其中背光模組與顯示模組連接。背光模組包括導光板、發光元件及膠框。膠框包括框體及導光元件，其中框體由塑膠材料製成且用以容置導光板。導光元件由一導光材料製成並一體成形地與框體結合。導光元件包括第一端及第二端。第一端具有第一高度H1，且發光元件設置於靠近第一端處，第二端與第一端相對，第二端具有第二高度H2，其中H1＞ H2，以彌補導光板與發光元件間高度落差且導光板設置於靠近第二端處。

本發明另提供一種膠框，應用於一顯示器之背光模組，膠框包括框體及導光元件，其中框體由一塑膠材料製成，導光元件由一導光材料製成並一體成形地與框體結合。導光元件包括第一端以及相對第一端之第二端，第一端具有第一高度H1，第二端具有第二高度H2，其中H1＞ H2。

本發明更提供一種膠框的製造方法，包括下列步驟：以雙料射出成形方式使塑膠材料及導光材料分別形成框體與導光元件；以及，以雙料射出成形方式結合框體與導光元件以形成膠框。

藉由藉由雙料射出成型技術，於製造膠框時，讓導光元件一體成形的框體結合，並彌補導光板與發光元件間高度落差。藉此將低背光模組中導光板的設計製程的複雜度，也讓顯示器的組裝步驟與製造成本得以簡化與降低。

為能讓貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。

請先參考圖1與圖2，其中圖1係本發明之膠框與導光元件之第一實施例之結構爆炸圖；圖2係本發明之膠框與導光元件之第一實施例之示意圖。

如圖1所示，本發明之膠框1用於一顯示器之背光模組110，根據本發明之一較佳實施例，本發明之膠框1主要應用於7吋以下的顯示器，且除背光模組110外，顯示器更包括一顯示模組。在此須注意的是，顯示器可以是液晶顯示器，顯示器的尺寸不以前述實施例為限，同時因顯示器與顯示模組非本發明改良之重點，且顯示器與顯示模組的技術亦為習知技術，故在此不再繪示。

如圖1所示，在本實施例中，背光模組110包括膠框1、導光板111及複數發光元件112，其中本實施例之發光元件112是發光二極體(LED)，但本發明不以此為限。發光元件112配合背光模組110的尺寸設置，且發光元件112可以是單數個或複數個。在本實施例中，發光元件112的高度為0.6mm，此規格之發光元件112為一般顯示器常使用的規格，但本發明不以此為限，發光元件112也可使用高度為0.8mm的LED。以發光元件112的高度0.6mm為例，導光板111的高度為0.4mm，發光元件112與導光板111間具有0.2mm的高度落差。

如圖1所示，本發明之膠框1包括框體10及導光元件20，其中框體10與導光元件20藉由雙料射出成形一體成形地與框體10結合而形成本發明之膠框1。框體10由一塑膠材料如：聚碳酸酯(PC)製成，導光元件20由一導光材料如：透光塑料、PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)、或PC(聚碳酸酯)製成。發光元件112設置於框體10之一側，且導光元件20得設置於導光板111及複數發光元件112之間或導光板111上方靠近發光元件112處，以彌補導光板111與發光元件112間高度落差。在本實施例中，於組裝背光模組110時，直接將導光板111置於與框體10內即可，且為加強固定導光板111，可於框體10內部設置卡合結構，然因框體10與導光板111卡合的部分非本發明改良之重點，且卡合結構亦為習知技術，故在此不繪示也不贅述。

如圖1所示，在本實施例中，導光元件20包括第一端21、第二端22、及頂面24，其中第一端21具有第一高度H1，且各個發光元件112皆設置於靠近第一端21處。本實施例之導光元件20呈楔型，且第一高度H1的高度與發光元件112的高度相當以避免發生漏光的情況，藉此達到將發光元件112發出的光線全部導向導光板111之目的。第二端22與第一端21相對，第二端22具有第二高度H2，其中H1＞ H2，以彌補發光元件112與導光板111之間的高度差。

在本實施例中，第一高度H1的高度與發光元件112的高度皆為0.6mm，但本發明不以此為限，第一高度H1的範圍為0.2mm≦H1≦1cm。同時，本實施例之導光板111設置於靠近第二端22處，且本實施例之第二高度H2與導光板111的高度相當，第二高度H2大約為0.4mm，但本發明不以此為限。事實上，第一高度H1與第二高度H2不需要特別限定，只要讓導光元件20彌補發光元件112與導光板111間的高度落差且不會發生漏光的情況即可。

如圖2所示，在本實施例中，於組裝背光模組110時，背光模組110之軟性電路板113可直接放置於導光元件20之頂面24，不需與導光板111接觸，藉此當軟性電路板113需要維修或更換時，技術人員可直接將軟性電路板113由頂面24拆下，在維修過程中，完全不會碰到導光板111，以簡化維修工序並降低維修顯示器或背光模組110時，傷害導光板111的風險。

以下請參考圖3與圖4，其中圖3係本發明之膠框與導光元件之第二實施例之示意圖；圖4係本發明之膠框與導光元件之第三實施例之示意圖。

為考量不同尺寸之顯示器的設計需求以及導光板111的尺寸與規格，導光元件20可以有多種變化型，其中如圖3所示，當導光板111的高度≦0.4mm時，可選用呈L型的導光元件20a，此時導光元件20a之第二端22位於導光板111上方靠近發光元件112處，以彌補發光元件112與導光板111間的高度落差。

如圖4所示，當顯示器內部空間不足時，可選用呈錐型的導光元件20b，此時導光元件20b整體(包括第一端21與第二端22)皆位於導光板111上方靠近發光元件112處，以彌補發光元件112與導光板111間的高度落差。

以下請參考圖5至圖7，其中圖5係本發明之導光元件之第一實施例與輔助件結合之示意圖；圖6係本發明之導光元件之第二實施例與輔助件結合之示意圖；圖7係本發明之導光元件之第三實施例與輔助件結合之示意圖。

如圖5所示，在本實施例中，導光元件20更包括一輔助件23，輔助件23位於第一端21與發光元件112之間。輔助件23主要用於加強固定導光元件20，且輔助件23的形狀不拘。在本實施例中，輔助件23是複數相互平行的牆面，且各牆面皆垂直於第一端21而形成膠框1a。需注意的是，如圖5至圖7所示，輔助件23可與不同態樣的導光元件20、20a、20b搭配使用，而形成膠框1a、1b、1c。

藉此雙料射出成形方式製造膠框1、1a、1b、1c，讓導光元件20、20a、20b先跟框體10結合，一方面達到彌補發光元件112與導光板111間的高度落差的功用，另一方面讓導光板111能平面化且整體形狀不再出現不規則的部分，以便量產並同時簡化降低顯示器各元件生產製造的成本。

以下請參考圖8，其中圖8係本發明之膠框製造方法之一實施例之步驟流程圖。藉由本發明之膠框製造方法產生之膠框1主要應用於7吋以下的顯示器，本發明之膠框製造方法包括步驟S1與步驟S2。以下將詳細說明該方法之各個步驟。

步驟S1：以雙料射出成形方式使一塑膠材料及一導光材料分別形成一框體與一導光元件。

將塑膠材料與導光材料分別放入射料管中，其中塑膠材料用以形成框體10，導光材料導光元件20。本實施例之塑膠材料為聚碳酸酯(PC)，而導光材料為透光塑料、PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)、或PC(聚碳酸酯)。

步驟S2：以雙料射出成形方式結合框體與導光元件以形成膠框。

分別裝有塑膠材料與導光材料的入射料管在射出成型過程中可同時或間隔順序將塑膠材料與導光材料射入框體的成型模具中，使得框體10與導光元件20一體成形結合，而完成膠框1的製程，並且成形之導光元件20包括第一端21與第二端22，其中第一端21具有第一高度H1第二端22與第一端21相對，第二端22具有第二高度H2，其中H1＞ H2，以彌補顯示器中背光模組110之發光元件112與導光板111間的高度落差。

需注意的是，上述僅為實施例，而非限制於實施例。譬如此不脫離本發明基本架構者，皆應為本專利所主張之權利範圍，而應以專利申請範圍為準。

膠框1、1a、1b、1c              框體10    導光元件20、20a、20b        第一端21    第二端22                             輔助件23    頂面24                                    背光模組110                        導光板111    發光元件112                        軟性電路板113    第一高度H1                         第二高度H2

圖1係本發明之膠框與導光元件之第一實施例之結構爆炸圖。 圖2係本發明之膠框與導光元件之第一實施例之示意圖。 圖3係本發明之膠框與導光元件之第二實施例之示意圖。 圖4係本發明之膠框與導光元件之第三實施例之示意圖。 圖5係本發明之導光元件之第一實施例與輔助件結合之示意圖。 圖6係本發明之導光元件之第二實施例與輔助件結合之示意圖。 圖7係本發明之導光元件之第三實施例與輔助件結合之示意圖。 圖8係本發明之膠框製造方法之一實施例之步驟流程圖。

膠框1                                   框體10    導光元件20                          第一端21    第二端22                             顯示器100    導光板111                           頂面24    軟性電路板113                     第一高度H1    第二高度H2

Claims (10)

1. 一種顯示器，包括：一顯示模組；一背光模組，係與該顯示模組連接，該背光模組包括一導光板、至少一發光元件、一軟性電路板及一膠框，其中該膠框包括：一框體，係由一塑膠材料製成，用以容置該導光板及至少一發光元件；一導光元件，其係由一導光材料製成並一體成形地與該框體結合，其中該導光元件包括：一第一端，其係具有一第一高度H1，且該至少一發光元件設置於靠近該第一端處；一頂面，該軟性電路板設置於該頂面；以及一第二端，其係與該第一端相對，該第二端具有一第二高度H2，其中H1>H2，以彌補該發光元件與該導光板之間的高度落差，且該導光板設置於靠近該第二端處。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該第一高度H1的範圍為0.2mm≦H1≦1cm。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器，該導光部元件呈楔型、L型、或錐形。
4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示器，該導光元件更包括一輔助件，其係位於該第一端與該至少一發光元件之間。
5. 一種膠框，用於一背光模組，該背光模組包括一軟性電路板，該膠框包括：一框體，係由一塑膠材料製成；以及一導光元件，其係由一導光材料製成並一體成形地與該框體結合，該導光元件包括一第一端、一頂面以及相對該第一端之一第二端，該第一端具有一第一高度H1，該第二端具有一第二高度H2，其中H1>H2，該軟性電路板設置於該頂面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之膠框，其中該第一高度H1的範圍為0.2mm≦H1≦1cm。
7. 如申請專利範圍第6項所述之膠框，該導光部元件呈楔型、L型、或錐形。
8. 如申請專利範圍第7項所述之膠框，該導光元件更包括一輔助件，其係位於該第一端。
9. 一種如申請專利範圍第5項所述之膠框之製造方法，包括下列步驟：以雙料射出成形方式使一塑膠材料及一導光材料分別形成一框體與一導光元件；以及 以雙料射出成形方式結合該框體與該導光元件以形成如申請專利範圍第5項所述之該膠框。
10. 如申請專利範圍第9項所述之膠框之製造方法，其中該導光材料為透光塑料、PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)、或PC(聚碳酸酯)。