TWI589968B - 背光模組及其應用之顯示裝置 - Google Patents

Description

背光模組及其應用之顯示裝置

本發明是關於一種背光模組及其應用之顯示裝置。

液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)被廣泛地應用於各種電子產品中。由於液晶顯示面板本身無法發光，因此液晶顯示裝置會設有背光模組以提供光源給液晶顯示面板顯示影像。背光模組中包含有光學膜以均勻化來自導光板的光分佈。

目前，為了固定光學膜，背光模組中常設計有定位柱，光學膜常設計有凸耳結構，透過定位柱穿過凸耳結構的開口而固定光學膜。美國專利申請公開案20160004007中，設計支撐件具有定位柱，定位柱由上而下穿過光學膜，如此以將光學膜固定於支撐件與背板之間，另一方面，背板的側牆具有朝外的凸起以穿過支撐件的開口進而限制支撐件的上下移動。然而，此種支撐件在組裝的過程容易脫離背板，且有裝設步驟繁雜的問題。

本發明之多個實施方式中，可藉由設計支撐件、光學膜與背板的結構關係，來解決前述先前技術所提及的問題。

根據本發明之部份實施方式，背光模組包含背板、發光組件、支撐件以及光學膜。背板包含底板、側牆以及第一限位結構，其中側牆連接底板之側邊，第一限位結構設置於側牆上。發光組件設置於背板上。支撐件包含底座、第二限位結構以及突起。第二限位結構及突起分別連接底座的相對側。底座係承托於背板之底板，第二限位結構以朝向該底板的方向嵌合於第一限位結構，突起係從底座向上延伸出。光學膜，設置於發光組件上，其中光學膜包含至少一定位開口，突起穿過定位開口。

於本發明之部分實施方式中，第二限位結構具有側板，側板連接該底座之側板，其中側板與底座共同定義一開口，第一限位結構包含延伸牆，延伸牆穿過開口。

於本發明之部分實施方式中，延伸牆平行於側牆。

於本發明之部分實施方式中，側板接觸延伸牆。

於本發明之部分實施方式中，側牆與第一限位結構之延伸牆分別位於側板之相對兩側。

於本發明之部分實施方式中，延伸牆不位於側牆所在的平面上，側板包含凹陷部分，供穿過開口之延伸牆之至少部分嵌合於凹陷部分。

於本發明之部分實施方式中，第二限位結構沿底座的上表面之法線方向延伸。

於本發明之部分實施方式中，背光模組更包含一膠框，其中支撐件設置於膠框和背板之間。

於本發明之部分實施方式中，膠框包含凹槽，以容納支撐件之突起。

於本發明之部分實施方式中，背板包含定位突起，定位突起連接底板，光學膜包含至少一第二定位開口，定位突起穿過該第二定位開口。

於本發明之部分實施方式中，背光模組更包含後殼，後殼於該光學膜的投影覆蓋該第二定位開口，且不覆蓋該第一定位開口。

根據本發明之部份實施方式，本發明提出一種顯示裝置，其包含前述之背光模組、後殼以及顯示面板。背光模組配置於顯示面板與後殼之間，且後殼僅覆蓋部分之背光模組。

100‧‧‧背光模組

162‧‧‧第一定位開口

110‧‧‧背板

112‧‧‧底板

112a‧‧‧側邊

112b‧‧‧開口

112c‧‧‧第一平面部

112d‧‧‧斜面部

112e‧‧‧第二平面部

114‧‧‧側牆

116‧‧‧第一限位結構

116a‧‧‧延伸牆

118‧‧‧定位突起

120‧‧‧外框

130‧‧‧後殼

140‧‧‧發光組件

145‧‧‧擴散板

150‧‧‧支撐件

152‧‧‧底座

154‧‧‧第二限位結構

154a‧‧‧側板

156‧‧‧突起

160‧‧‧光學膜

164‧‧‧第二定位開口

170‧‧‧膠框

172‧‧‧側牆部

174‧‧‧承載部

176‧‧‧抵壓部

178‧‧‧凹槽

180‧‧‧反射板

182‧‧‧開口

200‧‧‧顯示面板

DD‧‧‧顯示裝置

O1‧‧‧開口

R1‧‧‧凹陷部分

S1‧‧‧空間

S2‧‧‧空間

A1‧‧‧第一區域

A2‧‧‧第二區域

D1‧‧‧距離

T1‧‧‧厚度

2A-2A‧‧‧線

3A-3A‧‧‧線

X、Y、Z‧‧‧方向

第1圖為根據本發明之一實施方式之顯示裝置的立體示意圖。

第2A圖為沿第1圖的線2A-2A之剖面示意圖。

第2B圖為第2A圖之背光模組的局部立體示意圖。

第2C圖為第2A圖之背光模組的局部分解示意圖。

第3A圖為沿第1圖的線3A-3A之剖面示意圖。

第3B圖為第3A圖之背光模組的局部立體示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式為之。

第1圖為根據本發明之一實施方式之顯示裝置DD的立體示意圖。顯示裝置DD包含背光模組100以及顯示面板200、外框120以及後殼130。外框120具有顯示窗122，顯示面板200夾設於背光模組100的背板110以及外框120之間，並透過顯示窗122而露出。顯示裝置DD具有第一區域A1以及第二區域A2，其中後殼130設置於第二區域A2而不設置於第一區域A1。

以下將配合第1圖、第2A圖、第2B圖以及第2C圖來說明背光模組100的詳細結構。其中，第2A圖為沿第1圖的線2A-2A之剖面示意圖。換句話說，第2A圖為顯示裝置DD之第一區域A1中靠近外框120的剖面示意圖。第2B圖為第2A圖之背光模組100的局部立體示意圖。第2C圖為第2A圖之背光模組100的局部分解示意圖。

請先參考第2A圖與第2B圖，背板110包含底板 112、側牆114以及至少一第一限位結構116，其中側牆114連接底板112之側邊112a(標示於第2B圖中)，第一限位結構116設置於側牆114上。具體而言，背光模組100還包含發光組件140、支撐件150、擴散板145以及光學膜160。發光組件140設置於背板110的底板112上。

接著請參考第2C圖與第2B圖。在本實施例中，支撐件150包含底座152、第二限位結構154以及突起156。底座152被背板110之底板112承托，第二限位結構154與第一限位結構116配合，突起156係突出於底座152之上表面。擴散板145和光學膜160設置於發光組件140上，其中光學膜160包含至少一第一定位開口162，突起156穿過第一定位開口162。

透過上述設置，支撐件150可以透過第二限位結構154與第一限位結構116的配合而固定於背板110上，而光學膜160透過其第一定位開口162套入支撐件150之突起156而配置於背板110上。

於此，特別要具體說明第一限位結構116與第二限位結構154的關係。在第2C圖中可看出，於本發明之部分實施方式中，支撐件150之底座152與背板110之底板112平行，使背板110之底板112可以平面地接觸支撐件150之底座152，從而達到良好的支撐效果。具體而言，如第2A圖中所繪示，底板112包含鄰近側牆114的第一平面部112c、遠離側牆的第二平面部112e以及連接第一平面部112c與第二平面部112e的斜面部112d，而支撐件150之底座152與背板110之底板112之第一平面部112c平行。

另外，如第2C圖與第2B圖所示，第二限位結構154具有側板154a，其中側板154a連接底座152且具有開口O1於其中，第一限位結構116包含延伸牆116a，第一限位結構116之延伸牆116a穿過開口O1，使得支撐件150套設於延伸牆116a。部分之延伸牆116a抵靠側板154a之內表面(亦即，側板154a離側牆114較遠的表面)，因此，背板110能夠限制或拘束支撐件150在圖中X方向上的移動。

於本發明之部分實施方式中，延伸牆116a與側牆114相隔一段差，使得支撐件150之側板154a能夠通過此段差而置於側牆114與延伸牆116a之間，使得側牆114與延伸牆116a分別位於側板154a的相對兩側(亦即，分別位於側板154a的外表面與內表面上)，從而固定支撐件150於X方向上的位置。

另一方面，支撐件150之開口O1與背板110之延伸牆116a可互相配合，即第二限位結構154以朝向底板112的方向嵌合於第一限位結構116，從而限制支撐件150於Y方向上的位置。舉例而言，於部分實施方式中，在Y方向上，延伸牆116a的寬度可小於或等於開口O1的寬度，而使延伸牆116a能夠通過開口O1，並容許支撐件150在Y方向上能夠小幅度的移動，也就是說，延伸牆116a與支撐件150在Y方向上可為餘隙配合。於部分實施方式中，在Y方向上延伸牆116a的寬度大於開口O1的寬度，而使支撐件150能與開口O1的內壁相卡合，亦即，延伸牆116a與支撐件150在Y方向上可為干涉配合。

於本發明之部分實施方式中，側板154a包含凹陷 部分R1，以供穿過該開口O1之延伸牆116a卡合於凹陷部分R1。於此，延伸牆116a與凹陷部分R1互相配合，進而固定支撐件150在Y方向上的位置。舉例而言，延伸牆116a寬度不小於凹陷部分R1的寬度，而使支撐件150相對於背板110能夠處於靜止狀態。當然不應以此限制本發明之範圍，於部分實施方式中，延伸牆116a的寬度可小於凹陷部分R1的寬度，而使支撐件150相對於背板110能夠處於可活動狀態。

理想上，第一限位結構116之延伸牆116a的延伸方向與第二限位結構154之側板154a延伸方向相同，而使延伸牆116a可以與第二限位結構154之側板154a平面地接觸。具體而言，第一限位結構116之延伸牆116a與第二限位結構154之側板154a平面地接觸。

於本發明之部分實施方式中，側牆114垂直於底板112，第一限位結構116之延伸牆116a平行於側牆114所在的一平面(即方向Y與方向Z所構成的平面)，第二限位結構154沿底座152的上表面之法線方向(即方向Z)延伸，如此以節省限位結構的所需空間。當然，不應以此限制本發明之範圍，於其他實施方式中，第一限位結構116之延伸牆116a的延伸方向可以不同於側牆114的延伸方向，但仍與第二限位結構154之延伸方向相同，此時第二限位結構154之延伸方向可以不同於底座152的上表面之法線方向(即方向Z)。

請參照第2A圖，於本發明之部分實施方式中，第一限位結構116並不直接連接底板112，而是透過側牆114連接於底板112。於此，第一限位結構116外表面於底板112上的投 影與側牆114外表面於底板112上的投影(即第2B圖中底板112之側邊112a)之間的距離D1大於支撐件150的厚度T1。如此一來，支撐件150在X方向上可位於背板110的側牆114與擴散板145之間。當使用者從後方觀察背光模組100時，即在Z方向觀察背光模組100時，無法察覺到第二限位結構154。

於本發明之部分實施方式中，背板110為一板體，其經由沖壓、凹折、切割等方式而形成底板112、側牆114以及第一限位結構116，而使得底板112、側牆114以及第一限位結構116的厚度實質上相同。於部分實施方式中，背板110的材料可以是金屬。

同樣地，於本發明之部分實施方式中，支撐件150為一板體，其經由沖壓、凹折、切割等方式而形成底座152、第二限位結構154以及突起156，而使得底座152、第二限位結構154以及突起156的厚度實質上相同。於部分實施方式中，支撐件150的材料可以是金屬或壓克力。

於本發明之部分實施方式中，第二限位結構154和突起156分別連接底座152的相對兩側。而使第二限位結構154與突起156之間有空間S1，以容納光學膜160的掛耳，而使光學膜160不位於背板110之側牆114之外。

於本發明之部分實施方式中，背光模組100更包含膠框170，其中擴散板145、光學膜160皆設置於膠框170與背板110之間，且支撐件150設置於膠框170和背板110之間。

進一步來說，膠框170包含側牆部172、自側牆部172一側延伸出的承載部174以及抵壓部176。側牆部172抵靠 背板110之第一限位結構116之延伸牆116a。承載部174位於於突起156上方，而使光學膜160不易從Z方向上脫離支撐件150。承載部174亦可用以承載顯示面板200，並且擴散板145和光學膜160部分地位於承載部174和背板110之間。抵壓部176連接承載部174。抵壓部176用以抵接光學膜160，其中抵壓部176與光學膜160之間可以設有緩衝材料。

於本發明之部分實施方式中，膠框170可包含凹槽178，以容納支撐件150之突起156。膠框170的材質例如，但不限於，高分子聚合物。

於本發明之部分實施方式中，背光模組100之外框120部分地疊設於膠框170上，進而達到在Z方向上固定支撐件150、擴散板145與光學膜160的功效。外框120的材質例如但不限於金屬。外框120設置於背光模組100的周邊，且顯示面板200的邊緣部份位於背光模組100的膠框170與部分的外框120之間。於本發明之部分實施方式中，外框120可以透過黏著膠或其他結構設計而與背板110固定，進而達到顯示裝置DD整體的結構固定。

至此，在裝設過程中，支撐件150與光學膜160皆沿相同方向(在此為負Z軸方向)裝配於背板110上。具體而言，支撐件150可由上而下地固定於背板110上，且光學膜160可由上而下地固定於支撐件150上。藉由上述設置，可以防止支撐件150在光學膜160的裝設過程中跳脫的問題，且由於僅以一方向裝設支撐件150與光學膜160，因此有助於解決裝設步驟繁雜的問題。

於本發明之多個實施方式中，背光模組100還可包含反射板180，設置於背板110以及擴散板145之間。於部分實施方式中，反射板180可以受到底板112的支撐。具體而言，反射板180可以受到底板112之第一平面部112c與第二平面部112e的支撐。於本實施例中，發光組件140包含光源及透鏡，背光模組100為直下式背光模組。於其他實施例中，背光模組也可以是側光式背光模組。

於本發明之多個實施方式中，顯示面板200設置於光學膜160相對背板110之一側。顯示面板200可包含偏振片、液晶層、主動元件陣列基板等，在此不一一繪出。

同時參考第1圖、第3A圖與第3B圖。第3A圖為沿第1圖的線3A-3A之剖面示意圖。換句話說，第3A圖為顯示裝置DD之第二區域A2中靠近外框120的剖面示意圖。第3B圖為第3A圖之背光模組100的局部立體示意圖。於此，第二區域A2中，背板110包含定位突起118，光學膜160包含第二定位開口164，定位突起118穿過光學膜160之第二定位開口164，從而在不設置第一限位結構116以及支撐件150(參考第2A圖)的情況下，固定光學膜160。

然而，底板112經由切割與凹折而在其內部形成定位突起118以及對應定位突起118的開口112b。也就是說，定位突起118設置於底板112上。因為底板112之開口112b的存在，使得外部灰塵容易侵入顯示裝置DD的內部。據此，本發明之多個實施方式中，背光模組100還包含後殼130，連接該背板110，後殼130罩住部分的背板110(第二區域A2中的背 板110)，以避免灰塵經由開口112b而侵入背光模組100。此外，背板110與後殼130之間有一空間S2，可容納控制背光模組100與顯示面板200的電子元件(未繪示)。

於本實施方式中，反射板180可具有開口182，以使背板110之定位突起118穿過，反射板180僅固定於第二區域A2中之背板110之定位突起118。於其他實施方式中，反射板180可同時固定於第一區域A1中支撐件150之突起156(參考第2A圖)與第二區域A2中之背板110之定位突起118。或者，再於其他實施方式中，反射板180可僅固定於第一區域A1中支撐件150之突起156(參考第2A圖)。

本發明之多個實施方式中，設計支撐件的突起由下而上穿過光學膜，進而在背光模組與顯示面板搭配組裝後，於各個方向限制支撐件的移動。此外，設計支撐件位於背板的側牆與發光組件之間，當使用者從後方觀察背光模組時，不會觀察到支撐件，因此無需在背板後方加蓋後殼，達到局部薄化顯示器目的。

雖然本發明已以多種實施方式揭露如上，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，當可作各種之更動與潤飾，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。

100‧‧‧背光模組

110‧‧‧背板

112‧‧‧底板

112c‧‧‧第一平面部

112d‧‧‧斜面部

112e‧‧‧第二平面部

114‧‧‧側牆

116‧‧‧第一限位結構

116a‧‧‧延伸牆

120‧‧‧外框

140‧‧‧發光組件

160‧‧‧光學膜

162‧‧‧第一定位開口

170‧‧‧膠框

172‧‧‧側牆部

174‧‧‧承載部

176‧‧‧抵壓部

178‧‧‧凹槽

180‧‧‧反射板

200‧‧‧顯示面板

DD‧‧‧顯示裝置

O1‧‧‧開口

145‧‧‧擴散板

150‧‧‧支撐件

152‧‧‧底座

154‧‧‧第二限位結構

156‧‧‧突起

S1‧‧‧空間

D1‧‧‧距離

T1‧‧‧厚度

X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (12)

1. 一種背光模組，包含：一背板，包含一底板、一側牆以及一第一限位結構，其中該側牆連接該底板之一側邊，該第一限位結構設置於該側牆上；一發光組件，設置於該背板上；一支撐件，包含一底座、一第二限位結構以及一突起，該第二限位結構及該突起分別連接該底座的相對側，其中該底座係承托於該背板之該底板上，該第二限位結構以朝向該底板的方向嵌合於該第一限位結構，該突起係從該底座向上延伸出；以及一光學膜，設置於該發光組件上，其中該光學膜包含至少一第一定位開口，該突起穿過該第一定位開口。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該支撐件之該第二限位結構具有一側板，該側板連接該支撐件之該底座，該側板與該底座共同定義一開口，該背板之該第一限位結構包含一延伸牆，該延伸牆穿過該開口。
3. 如請求項2所述之背光模組，其中該延伸牆平行於該側牆。
4. 如請求項2所述之背光模組，其中該側板接觸該延伸牆。
5. 如請求項2所述之背光模組，其中該背板之該側牆與該第一限位結構之該延伸牆分別位於該側板之相對兩側。
6. 如請求項2所述之背光模組，其中該側板包含一凹陷部分，以供穿過該開口之該延伸牆之至少部分嵌合於該凹陷部分。
7. 如請求項1所述之背光模組，其中該支撐件之該第二限位結構沿該支撐件之該底座的上表面之一法線方向延伸。
8. 如請求項1所述之背光模組，更包含：一膠框，其中該支撐件設置於該膠框和該背板之間。
9. 如請求項8所述之背光模組，其中該膠框包含一凹槽，以容納該支撐件之該突起。
10. 如請求項1所述之背光模組，其中該背板包含一定位突起，該定位突起連接該底板，該光學膜包含至少一第二定位開口，該定位突起穿過該第二定位開口。
11. 如請求項10所述之背光模組，更包含： 一後殼，其中該後殼於該光學膜的投影覆蓋該第二定位開口，且不覆蓋該第一定位開口。
12. 一種顯示裝置，包含：如請求項1所述之背光模組；一後殼；以及一顯示面板，其中該背光模組配置於該顯示面板與該後殼之間，且該後殼僅覆蓋部分之該背光模組。