TWI556040B - 背光模組以及顯示模組 - Google Patents

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許鴻隆
陳信利
林岳賢
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友達光電股份有限公司
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Description

背光模組以及顯示模組
本發明是有關於一種背光模組以及應用此背光模組的顯示模組，且特別是有關於一種可符合窄邊框設計需求的背光模組以及應用此背光模組的顯示模組。
近年來隨著顯示技術的蓬勃發展，平面顯示模組已普遍的應用在日常生活中，舉凡液晶電視、個人電腦顯示器以及筆記型電腦螢幕，皆已大量應用平面顯示模組。一般平面顯示模組主要由背光模組以及顯示面板所組成。背光模組依光源出光方式又可分側邊式出光或直下式出光，其中側邊式出光適於應用在寬度限制較大的產品如筆記型電腦或平板電腦等。另外，側邊式出光以及直下式出光皆可應用在大尺寸顯示器上。
隨著顯示器相關技術不斷的發展，平面顯示器的背光模組之設計亦持續研發與創新，尤其應市場需求，背光模組更朝著窄邊框與薄化方向設計。一般而言，應用於大尺寸顯示器的背光模組提供較高的功率，因此通常會將背光模組中高功率之發光元件設置於散熱片上，以避免發光元件因過熱而損壞。因此，應用於大尺寸顯示器的背光模組之邊框的構件由外而內通常會包括：承載框、背框以及散熱片，其中承載框與背框之間具有定位結構以限定承載框相對於背框的位置。另外，若將背光模組應用於顯示模組時，會利用前框將顯示面板與背光模組 固定在一起，其中前框與背框之間具有定位結構，以固定相關構件之間的相對位置。
已知技術通常藉由改變承載框的結構，以符合窄邊框的設計需求。例如，減少承載框的頂壁的寬度，但如此會使得光學膜片與承載框之間的重疊區域變小。當顯示模組於運送的過程中受到衝擊時，可能會造成光學膜片的鬆脫，影響顯示品質。此外，另有一種已知技術是使前框與承載框的結構互相配合以符合窄邊框的設計需求。例如，承載框無側牆的設計且僅保留其與背框的定位結構，同時，前框具有局部破孔以容置承載框與背框的定位結構，但如此會使得前框以及承載框的強度下降，且容易變形。
本申請提供一種背光模組，可滿足窄邊框的設計需求，且具有穩固的結構，並可提供良好的出光品質。
本申請的背光模組包括背框、導光板、散熱片、光源模組以及承載框。導光板配置於背框上，且導光板具有出光頂面以及連接出光頂面的入光側面。散熱片配置於背框與導光板之間，且散熱片的側面具有第一定位部。第一定位部暴露於背框外。光源模組配置於散熱片上並且面向導光板的入光側面。承載框圍繞導光板設置，承載框包括第一側牆，第一側牆位於背框外，並且具有第二定位部卡合(engaged with)於第一定位部。
本申請更提出一種顯示模組，其應用前述背光模組， 以實現窄邊框設計，並可提供良好的顯示品質。
本申請的顯示模組包括前述背光模組、顯示面板以及前框。顯示面板配置於承載框上，並且覆蓋導光板的出光頂面。前框圍繞顯示面板設置，前框包括第四側牆，第四側牆位於承載框外。
在一實施例中，所述背框包括底板以及第三側牆。第三側牆連接底板邊緣，且第三側牆覆蓋散熱片的部分側面。
在一實施例中，所述散熱片包括本體以及第二側牆。本體承靠於導光板的底部。第二側牆立於本體的邊緣，且第二側牆實質上平行於第一側牆。
在一實施例中，所述光源模組貼附於第二側牆上，且第一側牆與光源模組分別位於第二側牆的相對兩側。
在一實施例中，所述散熱片的側面包括本體的第一表面以及第二側牆的第二表面，且第三側牆覆蓋第一表面。
在一實施例中，所述第二側牆的第二表面實質上切齊第三側牆的外表面。
在一實施例中，所述第一定位部位於本體與第二側牆的連接處。
在一實施例中，所述第一定位部包括凸起。第二定位部包括孔洞，用以容置上述凸起。
在一實施例中，所述顯示模組更包括多個光學膜片位於導光板與顯示面板之間。
在一實施例中，所述散熱片的側面更具有第三定位部，暴露於背框以及承載框之外。前框的第四側牆具有第 四定位部卡合於上述第三定位部。
在一實施例中，所述第三定位部包括凸起。第四定位部包括孔洞，用以容置上述凸起。
在一實施例中，所述第一定位部以及第三定位部是對散熱片的側面上的水平條狀肋進行加工而成。
為讓本申請之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為依照本申請之一實施例的一種顯示模組的立體示意圖。圖2為圖1之顯示模組的局部放大示意圖。圖3為圖2之顯示模組省略前框以及顯示面板後的局部放大示意圖。圖4為本實施例之顯示模組的局部剖面示意圖。
請同時參考圖1、圖2、圖3以及圖4，其中圖4的剖面位置可參考圖3中的剖線A-A’。本實施例之顯示模組1000包括背光模組100、顯示面板200以及前框300。實際上，背光模組100與顯示面板200可以獨立製作、出貨以及販售。惟本實施例為了便於說明，係以完整的顯示模組1000作為示例，然其並非用以限定本申請的保護範圍。
背光模組100包括背框110、導光板120、散熱片130、光源模組140以及承載框150。導光板120配置於背框110上，且導光板120具有出光頂面120a以及入光側面120b。散熱片130配置於背框110與導光板120之間，且散熱片130的側面具有第一定位部136a。上述第一定位部136a 暴露於背框110外。光源模組140配置於散熱片130上，且光源模組140面向導光板120的入光側面120b。承載框150圍繞導光板120設置，且承載框150包括第一側牆152。上述第一側牆152位於背框110外且具有第二定位部154，其中第二定位部154卡合於上述第一定位部136a。
背框110包括底板112以及第三側牆114。第三側牆114連接底板112的邊緣。第三側牆114朝向散熱片130的第一定位部136a延伸，且第三側牆114覆蓋散熱片130的部分側面。在本實施例中，背框110可透過第三側牆114的設置而維持一定的強度以及平面度，因此背框110不易扭曲變形，如圖5所示。
導光板120位於承載框150與背框110之間，且導光板120更具有反光底面120c。入光側面120b連接出光頂面120a以及反光底面120c。光源模組140的光從入光側面120b進入導光板120中，並經由出光頂面120a出射。此外，導光板110與底板112之間更例如設置有反射片160，用以提高背光模組100的光利用率。在顯示面板200與導光板120之間更可設置光學膜片170，其例如包括稜鏡片、增光片、擴散片或這些膜片的組合。光學膜片180可以調整由出光頂面120a出射的光的光學性質，例如均勻度或亮度等。
圖6A為本實施例之散熱片的立體示意圖。圖6B為圖6A之散熱片的局部放大示意圖。圖7為圖6A之散熱片的側視示意圖。請同時參考圖6A、圖6B以及圖7，本實施 例之散熱片130包括本體132以及第二側牆134。此外，散熱片130的側面上具有第一定位部136a以及第三定位部136b，其中第一定位部136a以及第三定位部136b例如是位於本體132與第二側牆134的連接處。在本實施例中，是先形成於側面上具有水平條狀肋(rib)136的散熱片130。詳細而言，水平條狀肋136的延伸方向D例如是於散熱片130的側面上，與顯示面板200的顯示面實質上平行的方向。接著，再對上述水平條狀肋136進行加工程序以形成第一定位部136a以及第三定位部136b。上述加工程序例如是進行沖壓加工方式，以移除部分的水平條狀肋136並形成第一定位部136a以及第三定位部136b。沖壓加工的方式具有良率高且精確度高的優點。更詳細而言，由於本實施例之散熱片130採用沖壓加工的方式製作，因此有利於大量生產，而且沖壓加工製程的製作成本低於電腦數值控制(computer numerical control,CNC)製程的製作成本。此外，利用沖壓加工製程所製作的散熱片130的一致性高且品質優良。
請再參考圖1、圖2、圖3以及圖4，在本實施例中，本體132承靠於導光板120的底部。第二側牆134立於本體132的邊緣，且第二側牆134實質上平行於承載框150的第一側牆152。散熱片130可提供良好的散熱功效，以減少背光模組100因為溫度太高而造成過熱的情形發生。
此外，散熱片130的側面包括本體132的第一表面132a以及第二側牆134的第二表面134a，其中本體132 的第一表面132a例如是被第三側牆114覆蓋。更詳細而言，散熱片130的本體132例如是具有讓位結構，以使本體132的第一表面132a相對於第二側牆134的第二表面134a內縮一段距離以形成容置空間130s，且容置空間130s適於容置第三側牆114，使得第三側牆114與第二側牆134齊平。
在本實施例中，散熱片130的第一定位部136a位於本體132與第二側牆134的連接處。第一定位部136a與第二定位部154皆位於背框110外且互相卡合，以有效限定散熱片130與承載框150的相對位置。舉例而言，第一定位部136a例如是凸起，且第二定位部154例如是孔洞，孔洞用以容置凸起，以提供卡合的效果。詳細而言，凸起穿過孔洞以形成互相卡合的定位結構，並且有效限定散熱片130與承載框150的相對位置。
另外，習知的背光模組中，背框會位於散熱片與承載框之間，且習知的背光模組透過背框與承載框之間的定位結構來限定其相對位置，因此習知的背光模組的邊框寬度至少包括承載框的側牆寬度、背框的側牆以及散熱片的側牆寬度。相較之下，本實施例之背光模組100是透過散熱片130的第一定位部136a卡合承載框150的第二定位部154。再者，本實施例之第三側牆114位於散熱片130的讓位結構所形成的容置空間中，以使第三側牆114的外表面114a實質上切齊第二側牆134的第二表面134a。如此一來，本實施例之背光模組100的邊框寬度可以減少第三側 牆114的厚度，而具有窄邊框的設計。換言之，本實施例之背光模組100不需減少之承載框150與光學膜片170之間的重疊距離，因此承載框150與光學膜片170之間具有足夠的重疊距離，以使光學膜片170不易鬆動，進一步減少因光學膜片170變形產生的出光不均勻或光學膜片損傷問題。換言之，本實施例之背光模組100可提供良好的出光品質。
光源模組140包括電路板142以及配置於電路板142上的一或多個發光元件144。光源模組140例如是貼附於散熱片130的第二側牆134上，且第一測牆152與光源模組140分別位於第二側牆134的相對兩側。具體而言，散熱片130可以將光源模組140所產生的熱導出，以避免光源模組130中的發光元件144因為過熱而損壞。具體而言，電路板142配置於第二側牆134上，而發光元件144配置於電路板142面向導光板120的一側，以輸出光線至導光板110內。部分光線進入導光板110後會被反射片160反射，並向上出射至顯示面板200。在此，發光元件144例如是發光二極體，以提供高指向性的光源。
圖8為本實施例之顯示模組的局部剖面示意圖，其中圖8的剖面位置可參考圖2中的剖線B-B’。請同時參考圖1、圖2以及圖8，在本實施例中，顯示面板200配置於承載框150上，且顯示面板200覆蓋導光板120的出光頂面120a。前框300圍繞顯示面板200設置。以本實施例的背光模組100為例，係藉由前框300來固定背光模組100與 顯示面板200的位置，在此稱為前鐵框結構(front bezel structure)。
前框300包括第四側牆310。第四側牆310位於承載框150之外且具有第四定位部320。在本實施例中，第四定位部320適於與散熱片130上的第三定位部136b互相卡合。具體而言，第三定位部136b例如是凸起，且第四定位部320例如是孔洞，孔洞用以容置凸起，以提供卡合的效果。在本實施例中，位於第四定位部320下方的前框300框體302例如相對於第四側牆310的外表面310a往背光模組100的方向內縮一段距離，且框體302位於散熱片130的讓位結構所形成的容置空間130s中，其中框體302覆蓋第三側牆114的外表面114a。透過框體302與第三定位部136b互相卡合，可以有效限定前框300與散熱片130的相對位置。由此，可有效限定顯示模組1000中背光模組100與顯示面板200的相對位置。
綜上所述，有別於習知承載框與背框之間的定位設計，本申請將定位結構形成於散熱片上，以藉由散熱片上的定位結構來固定承載框的位置。類似地，前框也可與散熱片上的定位結構相互結合，如此可達成整個顯示模組的組裝固定。藉由所述設計，可以減少背框、承載框以及前框所佔用的邊框寬度，以實現窄邊框的設計，並可提供良好的出光與顯示品質。此外，所述設計可以節省部分背框的用料，並可同時保有背框結構的完整性，以確保組裝良率以及產品可靠度。另一方面，藉由散熱片上的定位結構來固 定前框與承載框的設計亦提供了簡單有效的組裝方式，有助於簡化組裝流程，提高生產效率。
雖然本申請已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本申請，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本申請之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本申請之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧背光模組
110‧‧‧背框
112‧‧‧底板
114‧‧‧第三側牆
114a‧‧‧外表面
120‧‧‧導光板
120a‧‧‧出光頂面
120b‧‧‧入光側面
120c‧‧‧反光底面
130‧‧‧散熱片
130s‧‧‧容置空間
132‧‧‧本體
132a‧‧‧第一表面
134‧‧‧第二側牆
134a‧‧‧第二表面
136‧‧‧水平條狀肋
136a‧‧‧第一定位部
136b‧‧‧第三定位部
140‧‧‧光源模組
142‧‧‧電路板
144‧‧‧發光元件
150‧‧‧承載框
152‧‧‧第一側牆
154‧‧‧第二定位部
160‧‧‧反射片
170‧‧‧光學膜片
200‧‧‧顯示面板
300‧‧‧前框
302‧‧‧框體
310‧‧‧第四側牆
320‧‧‧第四定位部
1000‧‧‧顯示模組
A-A’、B-B’‧‧‧剖線
D‧‧‧方向
圖1為依照本申請之一實施例的一種顯示模組的立體示意圖。
圖2為圖1之顯示模組的局部放大示意圖。
圖3為圖2之顯示模組省略前框以及顯示面板後的局部放大示意圖。
圖4為本實施例之顯示模組的局部剖面示意圖。
圖5為本實施例之背框的立體示意圖。
圖6A為本實施例之散熱片的立體示意圖。
圖6B為圖6A之散熱片的局部放大示意圖。
圖7為圖6A之散熱片的側視示意圖。
圖8為本實施例之顯示模組的局部剖面示意圖。
114‧‧‧第三側牆
114a‧‧‧外表面
120‧‧‧導光板
120a‧‧‧出光頂面
120b‧‧‧入光側面
120c‧‧‧反光底面
130‧‧‧散熱片
130s‧‧‧容置空間
132‧‧‧本體
132a‧‧‧第一表面
134‧‧‧第二側牆
134a‧‧‧第二表面
136a‧‧‧第一定位部
140‧‧‧光源模組
142‧‧‧電路板
144‧‧‧發光元件
150‧‧‧承載框
152‧‧‧第一側牆
154‧‧‧第二定位部
160‧‧‧反射片
170‧‧‧光學膜片
A-A’‧‧‧剖線

Claims (18)

  1. 一種背光模組，包括：一背框；一導光板，配置於該背框上，且該導光板具有一出光頂面以及連接該出光頂面的一入光側面；一散熱片，配置於該背框與該導光板之間，且該散熱片的一側面具有一第一定位部，暴露於該背框外；一光源模組，配置於該散熱片上，並且面向該導光板的該入光側面；以及一承載框，圍繞該導光板設置，該承載框包括一第一側牆，該第一側牆位於該背框外，並且具有一第二定位部卡合於該第一定位部，其中該承載框暴露出該第一定位部，該散熱片包括：一本體，承靠於該導光板的底部，該本體具有一第一表面；以及一第二側牆，立於該本體的邊緣，且該第二側牆實質上平行於該第一側牆，該本體的該第一表面相對於該第二側牆的一第二表面內縮一段距離以形成一容置空間，其中該背框的局部容置於該容置空間內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該背框包括：一底板；以及一第三側牆，連接該底板邊緣，且該第三側牆覆蓋該散熱片的部分該側面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的背光模組，其中該光源模組貼附於該第二側牆上，且該第一側牆與該光源模組分別位於該第二側牆的相對兩側。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的背光模組，其中該散熱片的該側面包括該本體的該第一表面以及該第二側牆的該第二表面，且該第三側牆覆蓋該第一表面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的背光模組，其中該第二側牆的該第二表面實質上切齊該第三側牆的一外表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，其中該第一定位部包括一凸起，而該第二定位部包括一孔洞，用以容置該凸起。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的背光模組，更包括多個光學膜片位於該導光板的該出光頂面上。
  8. 一種顯示模組，包括：一背光模組，包括：一背框；一導光板，配置於該背框上，且該導光板具有一出光頂面以及連接該出光頂面的一入光側面；一散熱片，配置於該背框與該導光板之間，且該散熱片的一側面具有一第一定位部，暴露於該背框外；一光源模組，配置於該散熱片上，並且面向該導光板的該入光側面；以及一承載框，圍繞該導光板設置，該承載框包括 一第一側牆，該第一側牆位於該背框外，並且具有一第二定位部卡合於該第一定位部，其中該承載框暴露出該第一定位部，該散熱片包括：一本體，承靠於該導光板的底部，該本體具一第一表面；以及一第二側牆，立於該本體的邊緣，且該第二側牆實質上平行於該第一側牆，該本體的該第一表面相對於該第二側牆的一第二表面內縮一段距離以形成一容置空間，其中該背框的局部容置於該容置空間內；一顯示面板，配置於該承載框上，並且覆蓋該導光板的該出光頂面；以及一前框，圍繞該顯示面板設置，該前框包括一第四側牆，該第四側牆位於該承載框外。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的顯示模組，其中該背框包括：一底板；以及一第三側牆，連接該底板邊緣，且該第三側牆覆蓋該散熱片的部分該側面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示模組，其中該光源模組貼附於該第二側牆上，且該第一側牆與該光源模組分別位於該第二側牆的相對兩側。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的顯示模組，其中該散熱片的該側面包括該本體的該第一表面以及該第二側牆 的該第二表面，且該第三側牆覆蓋該第一表面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的顯示模組，其中該第二側牆的該第二表面實質上切齊該第三側牆的一外表面。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的顯示模組，其中該第一定位部位於該本體與該第二側牆的連接處。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的顯示模組，其中該第一定位部包括一凸起，而該第二定位部包括一孔洞，用以容置該凸起。
  15. 如申請專利範圍第8項所述的顯示模組，更包括多個光學膜片位於該導光板與該顯示面板之間。
  16. 如申請專利範圍第8項所述的顯示模組，其中該散熱片的該側面更具有一第三定位部，暴露於該背框以及該承載框之外，該前框的該第四側牆具有一第四定位部卡合於該第三定位部。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的顯示模組，其中該第三定位部包括一凸起，而該第四定位部包括一孔洞，用以容置該凸起。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的顯示模組，其中該第一定位部以及該第三定位部是對該散熱片的該側面上的一水平條狀肋進行加工而成。
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