TWI813396B - 背光模組及顯示器 - Google Patents

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TWI813396B
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張忠成
蔡宇恆
侯珮棻
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瑞儀光電股份有限公司
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Abstract

本發明背光模組包含一框架、一光條、至少一定位件及一導光板，框架包含相連接之一底框及一側壁，光條設置於側壁，所述定位件設置於底框，並具有一第一組裝部，導光板設於框架內，並於朝向定位件之一側設有位置對應所述定位件之第一組裝部的至少一第二組裝部，該導光板係藉由第二組裝部沿一組裝方向與第一組裝部結合，而被推抵並沿一定位方向朝側壁移動，由於導光板之第二組裝部設於朝向定位件之一側，且係沿組裝方向與第一組裝部結合，因此不會影響導光板於定位方向上的寬度，而不會影響背光模組的出光面積，有利於窄邊框之設計。

Description

背光模組及顯示器
本發明係一種背光模組，尤指能避免定位結構影響出光面積之背光模組及應用有所述背光模組之顯示器。
如圖9所示，現今的背光模組包含一框架90、一導光板91及一光條92，該導光板91設置於該框架90上，該光條92設置於該框架90之一側，並與該導光板91相鄰設置，該光條92能對該導光板91之入光側投光，使該導光板91朝相對於該框架90的另一面出光。
其中，為了將該導光板91定位於該框架90中，該框架90上遠離該光條92的另一側會設置複數具彈性的定位部件93，所述定位部件93包含相連接之一基部931及一推抵部932，該基部931黏貼設置於該框架90，並位於該導光板91下方，該推抵部932連接該基部931，使所述定位部件93呈一L形，且該推抵部932接觸該框架90之側牆，於裝配該導光板91時，會使該導光板91相對於入光側的另一側接觸並擠壓該推抵部932，透過該推抵部932彈性回復的推力而使該導光板91之入光側接觸該光條92，以將該導光板91定位。
然而，所述定位部件93之推抵部932須抵靠該框架90之側牆及該導光板91，才能產生使該導光板91定位之推力，而所述推抵部932的寬度會造成所述導光板91的寬度受限，導致所述背光模組的出光面積縮小，且不利於窄邊框之設計，且該導光板91會有被所述定位部件93之推抵部932頂撐的風險，因此仍有改善之空間。而此種設計也容易受到製程與組裝的影響，所以相對精 度較差。組裝時因使用膠帶貼附固定，對於部材的重工性較差。綜上所述，現行背光模組在導光板的限位固定結構上，都須要額外部材進行限位，並且需追加多個前置工站配合組裝，不僅影響組裝工時也增加製作成本。
本發明之主要目的在於提供一背光模組，希藉此改善現今之背光模組的導光板之定位結構的設計會影響導光板的寬度，導致現今之背光模組的出光面積縮小，且不利於窄邊框設計的問題。
為達成前揭目的，本發明背光模組包含：一框架，其包含相連接之一底框及一側壁；一光條，其設置於該側壁；至少一定位件，所述定位件設置於該底框，並具有一第一組裝部；及一導光板，其設於該框架內，且位於所述定位件上，並於朝向所述定位件之一側設有至少一第二組裝部，所述第二組裝部之位置對應所述定位件之第一組裝部，所述第二組裝部沿一組裝方向與位置對應的所述第一組裝部結合時，該導光板會被推抵而沿一定位方向朝該側壁移動；其中，所述定位件為可壓縮的彈性材料，所述第二組裝部沿該組裝方向與位置對應的所述第一組裝部結合時，會壓縮所述定位件，所述定位件之彈性回復力會推抵所述第二組裝部，而使該導光板沿該定位方向朝該側壁移動；其中，所述定位件之第一組裝部呈凹孔狀，該導光板之第二組裝部呈柱狀，所述第二組裝部能伸入位置對應的所述第一組裝部中，所述第一組裝部之中心至該側壁的距離小於等於對應之所述第二組裝部之中心至該側壁的距離。
於本發明背光模組中，該導光板係位於所述定位件上，藉由所述第二組裝部沿該組裝方向與所述定位件之第一組裝部結合，並被推抵而沿該定位方向朝該側壁移動，由於所述定位件係設置於該框架之底框上，而該導光 板之第二組裝部係設於朝向所述定位件之一側，且所述第二組裝部係沿該組裝方向與所述第一組裝部結合而限位，因此該導光板無需進一步藉助其他彈性橡膠體來輔助定位，不僅可以降低材料成本，而且不會影響該導光板於該定位方向上的寬度，故不會影響所述背光模組的出光面積，且有利於窄邊框之設計，使得該導光板可以同時達到固定與限位的需求，並改善該導光板被所述定位件頂撐的風險，所述定位件也無需使用膠帶固定，可以減少材料成本及重工造成的材料損耗，而由於使用的部材較少，因此組裝工時較短，且較不易受到製程與組裝的影響，所以相對精度較高。
10:框架
11:底框
111:裝配槽
12:側壁
20:光條
21:基板
22:發光單元
30:定位件
31:第一組裝部
40:導光板
401:出光面
41:第二組裝部
42:定位凸塊
50:反射片
51:限位孔
60:顯示面板
D1:組裝方向
D2:定位方向
L1:第一距離
L2:第二距離
90:框架
91:導光板
92:光條
93:定位部件
931:基部
932:推抵部
圖1：為本發明背光模組之俯視平面示意圖。
圖2：為本發明背光模組之局部放大的俯視平面示意圖。
圖3：為本發明背光模組之側視剖面示意圖。
圖4：為圖2之A-A剖面示意圖。
圖5：為本發明背光模組之導光板之第二組裝部與定位件之第一組裝部的結合操作示意圖。
圖6：為本發明背光模組之定位件之第一組裝部推抵導光板之第二組裝部之示意圖。
圖7：為本發明背光模組包含有反射片之局部放大的側視剖面示意圖。
圖8：為本發明顯示器之局部放大的側視剖面示意圖。
圖9：為習知背光模組之側視剖面示意圖。
請參閱圖1至圖3，為本發明背光模組之一種較佳實施例，其包含一框架10、一光條20、至少一定位件30及一導光板40。
如圖3及圖4所示，該框架10包含相連接之一底框11及一側壁12。
如圖1至圖4所示，該光條20設置於該側壁12。
如圖1至圖4所示，所述定位件30設置於該底框11，並具有一第一組裝部31。
如圖1至圖4所示，該導光板40設於該框架10內，且位於所述定位件30上，並於朝向所述定位件30之一側設有至少一第二組裝部41，所述第二組裝部41之位置對應所述定位件30之第一組裝部31，如圖5及圖6所示，所述第二組裝部41沿一組裝方向D1與位置對應的所述第一組裝部31結合時，該導光板40會被推抵而沿一定位方向D2朝該側壁12移動。
由於所述定位件30係設置於該框架10之底框11上，該導光板40係位於所述定位件30上，而所述第二組裝部41形成於該導光板40朝向該底框11之一側，且所述第二組裝部41係沿該組裝方向D1與所述第一組裝部31結合而限位，使該導光板40於該定位方向D2上的寬度不會受到所述定位件30限制，因此該導光板40無需進一步藉助其他彈性橡膠體來輔助定位，不僅可以降低材料成本，而且該導光板40相對於該底框11之另一面的一出光面401的出光面積不會受到影響，而有利於所述背光模組之窄邊框設計，使得該導光板40可以同時達到固定與限位的需求，改善該導光板40被所述定位件30頂撐的風險，所述定位件30也無需使用膠帶固定，可以減少重工造成的材料損耗。此外，由於該導光板40之側緣無須增加用以定位之結構，使該導光板40之側緣能保持平整，而能避免所述背光模組之光學品味受影響。
再者，所述定位件30為可壓縮的彈性材料，所述第二組裝部41 沿該組裝方向D1與位置對應的所述第一組裝部31結合時，會壓縮所述定位件30，所述定位件30之彈性回復力會推抵所述第二組裝部41，而使該導光板40沿該定位方向D2朝該側壁12移動，透過所述定位件30為彈性材料的設計，能增加所述第一組裝部31推抵所述第二組裝部41之推力，而能提升結合之穩定性。在本實施例中，該組裝方向D1與該定位方向D2相互垂直，而在其他實施例也可以設計為該組裝方向D1與該定位方向D2不相互垂直亦不平行，所以並不以本實施例的揭露為限。
於本發明之較佳實施例中，如圖5所示，所述定位件30之第一組裝部31呈凹孔狀，該導光板40之第二組裝部41呈柱狀，所述第二組裝部41能伸入位置對應的所述第一組裝部31中，以提升所述第一組裝部31及所述第二組裝部41結合之穩定性，且當所述背光模組受撞擊等外力影響，造成該導光板40與所述定位件30略微分離時，透過所述第一組裝部31與所述第二組裝部41呈凹孔及凸柱之配合的設計，能避免所述定位件30將該導光板40頂起，以降低所述定位件30與該導光板40分離的風險。
其中，如圖5所示，所述第一組裝部31之中心沿該定位方向D2至該側壁12的距離界定為一第一距離L1，位置對應所述第一組裝部31之第二組裝部41之中心沿該定位方向D2至該側壁12的距離界定為一第二距離L2，所述第一距離L1小於等於所述第二距離L2，當將該導光板40之第二組裝部41沿該組裝方向D1伸入位置對應之所述定位件30的第一組裝部31，以進行該導光板40的組裝作業時，由於所述第一距離L1小於所述第二距離L2，也就是所述定位件30的第一組裝部31之凹孔與該導光板40之第二組裝部41的凸柱是軸心錯位的設計，如圖6所示，此時，可以利用所述定位件30的變形特性，使得所述定位件30會被所述第二組裝部41擠壓而變形，並於變形回復時產生推力而推抵所述第二組裝部41，使該導光板40沿該定位方向D2移動，此時，若所述第一組裝部31與所 述第二組裝部41之間沒有間隙，使該第一距離L1等於該第二距離L2時，所述定位件30的凹孔與該導光板40之第二組裝部41兩者的軸心都位於相同位置，如圖4所示，會使該導光板40自行達到固定與限位的需求。因此人員組裝時無需將該導光板40之第二組裝部41與所述定位件30之第一組裝部31對準在同一軸心，可以減少人員組裝造成的偏移誤差。而若所述第一組裝部31與所述第二組裝部41呈緊配合固定，即所述第一組裝部31與所述第二組裝部41的輪廓相對應，則能進一步提升結合穩定性。
較佳地，所述第一組裝部31呈長條凹孔狀，藉長條凹孔狀的設計能保留較多的製造及裝配裕度，而提升製造及組裝該導光板40及所述定位件30之便利性，並能便於工作人員辨認所述定位件30之方向，且無須另於所述定位件30上設計標示，提升製造之便利性，其中，所述第一組裝部31的長邊與該側壁12平行之設計，能增加所述第一組裝部31推抵所述第二組裝部41之面積，提升推抵之穩定性，另外再搭配所述第一組裝部31的長邊與該光條20為平行之設計，可確保所述第一組裝部31的延伸方向是平行於該光條20，並不會以垂直該光條20的方向超出面板的非可視區，能避免該導光板40之第二組裝部41影響該導光板40之主要出光區域，以避免影響所述背光模組之光學品味。
另外，該側壁12係形成於該底框11的邊緣上方，並能包含至少一個側邊，所述側邊能位於該底框11的至少一側，或能環繞該底框11，該導光板40被推抵而沿所述定位方向D2朝該側壁12移動時，係朝該側壁12的其中一側邊移動，而該光條20能設置於該側壁12上與該導光板40沿該定位方向D2相對應位置的側邊上，則當該導光板40之第二組裝部41與所述定位件30之第一組裝部31結合時，該導光板40會朝向該光條20移動。無論該光條20是否設置於與該導光板40沿該定位方向D2相對應的位置，皆不影響該導光板40之定位效果，因此能供廠商依產品需求而選擇。
此外，該光條20包含一基板21及間隔設置於該基板21的複數發光單元22，且該基板21能被所述定位件30抵靠定位於該側壁12上，該複數發光單元22朝向該導光板40，藉由所述定位件30推抵並固定該基板21，使該光條20之基板21無須佈膠黏貼於該側壁12，而能減少材料成本及裝配工序，提升裝配便利性，當需要調整該光條20之位置時亦無須清除殘膠並重新黏貼，而能減少重工造成之損耗及清潔殘膠耗費之時間。
於本創作之較佳實施例中，該光條20設置於該側壁12上與該導光板40沿該定位方向D2相對應的位置，如圖2所示，該導光板40朝向該光條20之一側形成有至少一定位凸塊42，所述第二組裝部41沿該組裝方向D1與位置對應的所述第一組裝部31結合時，該導光板40會被推抵而沿該定位方向D2朝該光條20所設置的該側壁12移動，直到該導光板40之定位凸塊42接觸該光條20而定位，藉此提升該光條20之裝配穩定性。
其中，若所述第一組裝部31於該定位方向D2上的寬度大於所述第二組裝部41的寬度，使得所述第一組裝部31及所述第二組裝部41之間形成有間隙，且所述第一距離L1小於所述第二距離L2時，由於所述第二組裝部41遠離該光條20之一側會被所述定位件30推抵，而該導光板40之定位凸塊42會推抵該光條20，因此該導光板40於該定位方向D2上仍受到兩方向相反的推力，藉此使該導光板40能被定位而固定。
此外，所述定位凸塊42的高度大於該複數發光單元22的高度，且所述定位凸塊42抵靠該光條20之基板21，因此可以確保該導光板40與該基板21之間的距離維持一定，避免該導光板40於運送過程或熱膨脹過程中擠壓所述發光單元22而造成所述發光單元22毀損。較佳地，該導光板40的所述定位凸塊42是位於該導光板40的角落處，由於所述定位凸塊42的所處位置較容易有聚光的不利影響，所以將所述定位凸塊42設計在該導光板40的角落處，而非位於該 導光板40的主要發光區，以避免所述背光模組的主要發光區之光學品味受影響，更佳地，當該導光板40的兩側角落處皆具有所述定位凸塊42時，該光條20的兩端被該二定位凸塊42平均地接觸推抵，進而能提升固定該光條20的穩定性。
於本發明之較佳實施例中，該底框11形成有至少一裝配槽111，所述定位件30係固定於該裝配槽111中，提升所述定位件30之裝配穩定性，且能減少工作人員組裝所述定位件30時因裝設偏移而導致精度下降的機會，其中，所述定位件30能以不同方式固定於該裝配槽111中，例如所述定位件30能直接嵌入該底框11之裝配槽111中，並與所述裝配槽111呈緊配合而固定，藉此能無須以膠帶黏貼於該底框11，而能減少黏貼材料及重工的成本；而若以膠帶將所述定位件30黏貼固定於該裝配槽111中，則能進一步提升裝配穩定性；此外，當所述定位件30具有彈性時，藉由彈性變形，能使所述定位件30更緊密地嵌合於所述裝配槽111，而能提升裝配穩定性，而且也能利用所述定位件30支撐該導光板40，以避免該導光板40於此處產生下垂現象。
另外，如圖1所示，廠商能依據產品設計需求而於該底框11上設置複數個所述定位件30，該導光板40對應該複數個所述定位件30而凸設有複數個所述第二組裝部41，每一第二組裝部41分別與每一定位件30之第一組裝部31結合，以提升裝配穩定性，此外，裝設於該框架10上不同位置的定位件30皆互相通用，而無須配合該框架10之內部輪廓重新設計所述定位件30之外型結構，減少開模、製造之成本，於組裝時工作人員亦無須費時判斷所述定位件30之組設位置，藉此能提升裝配便利性，且由於樣式簡單，因此設計樣品製作之時效性較快，而能縮短開發時程，且該複數個所述定位件30若是沿與該定位方向D2垂直的方向設置於該底框11上，則能進一步使所述定位件30之對該導光板40產生較大的推力，而提升裝配穩定性。於本發明之較佳實施例中，所述裝配槽 111可以是單一條狀，複數個所述定位件30係間隔地嵌設於所述單一條狀的裝配槽111中，以提升裝配及製造之便利性，而所述單一條狀的裝配槽111可以是沿該定位方向D2，而且所述定位件30於該裝配槽111之中是排列為同一排，避免不同排時容易產生互相干涉的效果，或者，該底框11能配合所述定位件30形成有複數個所述裝配槽111，每一定位件30能分別對應嵌設於其中一裝配槽111中，而能提升裝配穩定性及定位之精確性。
再者，所述裝配槽111與該側壁12設置該光條20的位置相鄰之設計，使所述裝配槽111能提供裝設該光條20所需之空間，而無須於該底框11上另外增加結構，提升製造之便利性，且由於該導光板40之第二組裝部41係對應嵌設於位在所述裝配槽111中的定位件30，而位於較接近該光條20的位置，藉此能避免該導光板40及所述背光模組之光學品味受到影響，但是所述定位件30也可以設計於該側壁12除了鄰近該光條20以外的其他位置，所以並不以本實施例的揭露為限。而該光條20之基板21能伸入所述裝配槽111中，並被所述定位件30緊迫固定，進一步提升該光條20於所述裝配槽111內的裝配穩定性。
在本發明的較佳實施例中，該組裝方向D1與該定位方向D2相互垂直，以增加所述第一組裝部31對所述第二組裝部41產生之推力，而能提升所述第一組裝部31與所述第二組裝部41結合之穩定性，且該定位方向D2與該導光板40之出光面401平行，因此該組裝方向D1垂直於所述出光面401，因此當工作人員組裝該導光板40時，僅需將所述導光板40之第二組裝部41垂直地伸入所述定位件30之第一組裝部31即可，能提升組裝之便利性。
如圖7所示，所述背光模組包含一反射片50，該反射片50位於該導光板40與該底框11之間，並形成有至少一限位孔51，所述限位孔51之位置對應該導光板40之第二組裝部41之位置，所述第二組裝部41穿過所述限位孔51，再與對應之第一組裝部31相結合，現有背光模組的反射片沒有被定位，僅是設 於導光板與框架之間，而容易產生偏移並影響光學品味，而於本發明之背光模組中，藉由所述第二組裝部41將該反射片50定位，能避免該反射片50偏移而影響光學品味，其中，該反射片50能具有一個或複數個所述限位孔51，當該導光板40具有呈直線排列的複數個所述第二組裝部41時，該反射片50能具有一長槽狀之限位孔51，該複數第二組裝部41能同時伸入所述限位孔51中以將該反射片50定位，能提升製造之便利性；或於本發明之較佳實施例中，該反射片50對應複數個所述第二組裝部41而形成有複數個所述限位孔51，每一限位孔51分別能供每一第二組裝部41伸入，藉此進一步提升定位效果，以提升光學品味，減少光學品味發生異常的風險，更佳地，所述限位孔51的輪廓與所述第二組裝部41相匹配，而能提升定位效果。
此外，於現今之背光模組中，底框上需要形成用以裝設光條的組裝空間，當將反射片設置於底框上時，由於所述組裝空間會於所述反射片的下方形成空隙，為了避免所述反射片彎折下垂，需要在所述組裝空間中另外設置用以支撐所述反射片的支撐結構，反觀於本發明之背光模組中，當該底框11之裝配槽111與該側壁12設置該光條20的部位相鄰時，所述裝配槽111能提供裝設該光條20所需的空間，而所述定位件30會嵌設於所述裝配槽111中，並提供該反射片50支撐，避免該反射片50於此處產生下垂現象，藉此無須另於該底框11上裝設用以支撐該反射片50的支撐結構，而能精簡所述背光模組之構件，進而減少成本並提升可靠度，且能減少組裝造成之誤差導致精度下降的風險。
再者，於組裝現今之背光模組時，需先組裝用以定位導光板的定位部件，再組裝光條及前述的支撐結構，而需耗時約120秒，而於組裝本發明背光模組時，僅需要將所述光條20放置於所述框架10中，並將所述定位件30裝設於所述裝配槽111中，而無須另外裝設所述支撐結構，因此僅需耗時約60秒，能有效減少組裝工時。此外，由於現今之背光模組的光條係佈膠後才能黏 貼於框架中，導致所述光條難以完整地自所述框架中拆除，容易造成材料損耗並且無法進行重工，所述支撐結構亦是透過黏貼固定於所述框架中，為避免所述支撐結構於拆除時撕裂，工作人員需小心地進行拆除，再重新上膠黏貼，其重工需耗時約100秒，反觀本發明背光模組，由於所述光條20並非透過黏貼固定，且本發明中亦沒有裝設所述支撐結構，因此無須重工，可以減少重工造成的材料損耗，並能輕易地調整所述光條20的位置，提升便利性。
請參閱圖8，為本發明顯示器之一種較佳實施例，其包含一上述背光模組及一顯示面板60，該顯示面板60設置於該框架10，並位於該導光板40相對於該底框11之另一側，本發明顯示器藉由應用所述背光模組，能避免出光面積受所述背光模組之結構影響，進而提升光學品味，並能達到窄邊框之設計。
綜上所述，本發明背光模組之該導光板40的第二組裝部41透過與所述定位件30之第一組裝部31相結合，即能將該導光板40定位，且所述定位件30亦能用以將所述光條20定位，而能減少佈膠成本及組裝工時，並減少所述背光模組中使用的構件，以降低生產成本、構件之組裝工差、重工損耗及組裝之工時，並增加產品之良率。此外，本發明背光模組還可以運用在車載顯示裝置之中。
10:框架
11:底框
111:裝配槽
12:側壁
20:光條
21:基板
22:發光單元
30:定位件
31:第一組裝部
40:導光板
401:出光面
41:第二組裝部
42:定位凸塊
D1:組裝方向
D2:定位方向

Claims (10)

  1. 一種背光模組，其包含：一框架，其包含相連接之一底框及一側壁；一光條，其設置於該側壁；至少一定位件，所述定位件設置於該底框，並具有一第一組裝部；及一導光板，其設於該框架內，且位於所述定位件上，並於朝向所述定位件之一側設有至少一第二組裝部，所述第二組裝部之位置對應所述定位件之第一組裝部，所述第二組裝部沿一組裝方向與位置對應的所述第一組裝部結合時，該導光板會被推抵而沿一定位方向朝該側壁移動；其中，所述定位件為可壓縮的彈性材料，所述第二組裝部沿該組裝方向與位置對應的所述第一組裝部結合時，會壓縮所述定位件，所述定位件之彈性回復力會推抵所述第二組裝部，而使該導光板沿該定位方向朝該側壁移動；其中，所述定位件之第一組裝部呈凹孔狀，該導光板之第二組裝部呈柱狀，所述第二組裝部能伸入位置對應的所述第一組裝部中，所述第一組裝部之中心至該側壁的距離小於等於對應之所述第二組裝部之中心至該側壁的距離。
  2. 如請求項1所述之背光模組，其中所述第一組裝部呈長條凹孔狀，其長邊與該側壁平行。
  3. 如請求項1所述之背光模組，其中該光條包含一基板及間隔設置於該基板的複數發光單元，該基板被所述定位件抵靠定位於該側壁上，該複數發光單元朝向該導光板。
  4. 如請求項1所述之背光模組，其中該導光板朝向該光條之一側形成有至少一定位凸塊，所述第二組裝部沿該組裝方向與位置對應的所述第一組裝部結合時，該導光板會被推抵而沿該定位方向朝該側壁設置該光條的位置移動，直到該導光板之定位凸塊接觸該光條而定位。
  5. 如請求項4所述之背光模組，其中該導光板的所述定位凸塊是位於該導光板的角落處。
  6. 如請求項1所述之背光模組，其中所述背光模組包含一反射片，該反射片位於該導光板與該底框之間，該反射片形成有至少一限位孔，該導光板之第二組裝部穿過所述限位孔，再與對應之第一組裝部相結合。
  7. 如請求項1所述之背光模組，其中該組裝方向與該定位方向相互垂直。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之背光模組，其中該底框形成有至少一裝配槽，所述定位件係固定於所述裝配槽中。
  9. 如請求項8所述之背光模組，其中該底框之裝配槽與該側壁設置該光條的位置相鄰，該光條伸入所述裝配槽。
  10. 一種顯示器，其包含：一如請求項1至9中任一項所述之背光模組；及一顯示面板，其設置於該框架，並位於該導光板相對於該底框之另一側。
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