TWI390302B - 背光模組及包含其之光電裝置 - Google Patents

Description

背光模組及包含其之光電裝置

本發明係有關於一種背光模組及包含此背光模組之光電裝置，特別是一種側邊入光式的背光模組及包含此背光模組之光電裝置。

液晶顯示裝置例如筆記型電腦的螢幕以及電視螢幕，通常包括一背光模組及一鄰近於背光模組的液晶面板。一般而言，依照背光模組之光源相對於背光模組之相對位置的方式來分類，背光模組通常可以分類為側邊入光式背光模組以及直下式背光模組。由於側邊入光式背光模組的光源位於背光模組的側邊，並且由於直下式背光模組的光源位於背光模組的下側，是以在相同的尺寸條件下側邊入光式背光模組的厚度往往薄於直下式背光模組的厚度。

習知的側邊入光式背光模組係利用位於在背光模組側邊的發光元件例如冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)燈管或發光二極體(Light Emitting Diode,LED)產生可見光源。此外，藉由一包覆發光元件的燈罩(amp holder)與一反射板，習知的側邊入光式背光模組將光線導入一導光板中。當光線進入導光板後，光線會在導光板內反射並且均勻地自導光板射出導光板外。

關於側邊入光式之背光模組的結構，公開號為第200743850號之台灣專利申請案(以下簡稱為第200743850號申請案)係利用一雙面膠來固定發光二極體的電路基板、反射片與導光板。下述各元件代號請查閱第200743850號申請案所述。此固定方式係藉由發光二極體的電路基板，而達到固定反射片與導光板的目的。雙面膠的一端的兩表面係同時分別與發光二極體的電路基板及導光板黏接，另一端的兩表面則分別黏接反射片及一容置背光模組元件的框體。其中，雙面膠之上下膠材面積是相同的。

然而此種固定方式會在反射片與導光板中造成一空隙，此空隙的厚度是發光二極體的電路基板的厚度再加上雙面膠的厚度。如此一來，光源發出的部分光線便可能會經由反射片與導光板間的空隙而洩漏，進而造成光線的利用率降低。此外由於此種結合方式較為複雜，所以第200743850號申請案所揭露的背光模組的結構會提高組裝背光模組時的困難度，進而影響組裝效率。

另外公開號為第200722834號之台灣專利申請案(以下簡稱為第200722834號申請案)係利用一雙面膠貼金屬薄膜分別與導光板於液晶面板中的一基板直接黏合。下述各元件請查閱第200722834號申請案所述。其中，雙面膠貼金屬薄膜係設置於第一偏光板周圍、並將液晶顯示面板之第一基板與導光板之第一表面直接黏合。一般而言，雙面膠貼金屬薄膜係包括一不透明金屬層及一反射金屬層，其中，不透明金屬層具有一光吸收面，其係面向第一基板、並作為一遮光層，用以遮蔽光線以避免影響設置於第一基板之延伸部上的驅動晶片。第200722834號申請案亦使用一雙面膠貼金屬薄膜固定背光模組中的導光板與反射層。雙面膠貼金屬薄膜的一頂面與導光板之部份底面直接相黏貼，雙面膠貼金屬薄膜的一底面直接與具有晶片的剛性電路板之部份金屬層直接相黏貼，而導光板、金屬層與雙面膠貼金屬薄膜之一側面就形成一空隙，則反射層設置於該空隙中，且反射層之一側面就與雙面膠貼金屬薄膜之一側面直接相連接。

但是此種設計中，雙面膠貼金屬薄膜側面與反射層側面的接觸面積係取決於雙面膠貼金屬薄膜的厚度。由於反射層設置於上述空隙中，而不具有任何黏貼物質於空隙及反射層所存在之位置中，因此這樣的設計往往會造成雙面膠貼金屬薄膜與反射層間的連結狀態不穩固。

基於上述，先前技術之固定反射板與導光板的方式，具有降光源利用率低、固定方式不穩固，以及組裝流程複雜導致製作成本較高等問題。

鑑於上述問題，本發明之目的在於提供一種背光模組及包含此背光模組之光電裝置，用以同時固定反射板與導光板並且提升背光模組的組裝效率及品質。

為了達成上述之目的，本發明提供一種背光模組，其包括一金屬框、一光源、一第一黏著層、一基材、一反射板、以及一導光板。金屬框具有一環狀凸緣，環狀凸緣自金屬框之一內表面突出，且金屬框具有一第一側以及一第二側。光源係位於環狀凸緣上，並位於金屬框之第一側。第一黏著層黏貼於環狀凸緣上，並且位於金屬框之第二側，而基材與第一黏著層貼合。反射板配置於環狀凸緣上，反射板的一側緣與該第一黏著層貼合。導光板配置於反射板上，且導光板的一側緣與基材黏貼。

根據本發明之一實施例，金屬框的第一側與第二側可為金屬框的相對兩側。反射板之另一側緣向第一側延伸，並且以可相對於環狀凸緣活動的方式搭靠於環狀凸緣。而導光板以可相對於反射板活動的方式搭靠於反射板。

根據本發明之另一實施例，背光模組更可包括一第二黏著層。金屬框更可具有一第三側，而第二側與第三側係為金屬框的相對兩側。第二黏著層黏貼於環狀凸緣，且第二黏著層位於第三側。反射板的另一側緣與第二黏著層貼合，並且導光板的另一側緣黏貼於環狀凸緣並且位於金屬框之第三側。

根據本發明，背光模組更可包括多片光學膜片，配置於導光板上。此外背光模組可另包括一固定框，固定框配置於環狀凸緣上。固定框具有一凸出部，凸出部自固定框的一內表面突出。凸出部抵接在光學膜片上，以固定這些光學膜片與導光板的相對位置。

本發明亦提供一種光電裝置，其包括前述的背光模組，以及一顯示面板，顯示面板配置於背光模組上。

基於上述，由於上述的實施方式係將反射板固定於第一黏著層，並且將導光板亦是經由基材而固定於此地一黏著層，是以上述的實施例可以減少組裝時的步驟與複雜度，以提升組裝效率品質及節省組裝人力成本。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

以下敘述之關於本發明的詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

「第1圖」繪示為依據本發明之一實施例的背光模組的俯視示意圖。「第2圖」繪示為「第1圖」之沿剖面線2-2之剖面示意圖。請共同參照「第1圖」以及「第2圖」。背光模組20包括一金屬框25、一光源40、一第一黏著層45、一基材50、一反射板55以及一導光板60。

金屬框25係為包圍並容納導光板60、反射板55以及光源40等模組組件的框架。金屬框25的材料可以是單一金屬例如鐵，或是合金例如鋁鎂合金、鋁合金、或其它合適的材料。金屬框25包含一環狀凸緣30，而環狀凸緣30自金屬框25的一內表面35突出。更詳細地說，環狀凸緣30的外緣與金屬框25的內表面35相連。環狀凸緣30與內表面35形成一角度，使得反射板55得以被配置於環狀凸緣30上，以及使導光板60被配置在反射板55上。較佳的是，環狀凸緣30與內表面35形成的角度約九十度，但不限制為此。金屬框25並具有彼此相對的一第一側26以及一第二側27。換句話說，環狀凸緣30可稱為金屬框25的底面，而金屬框25與導光板60側邊為實質上平行的面，可稱為金屬框25的側面，而側面的內表面35會與環狀凸緣(底面)30之內表面連接，則反射板55得以被配置於底面之內表面上。

光源40可以是冷陰極螢光燈管，也可以是由多個發光二極體所組合而成。光源40位於金屬框25的環狀凸緣30上，並位於金屬框25的第一側26。

第一黏著層45之雙面均具有黏性，即為第一黏著面46與第二黏著面47。第一黏著層45被配置於環狀凸緣30的第二側27上。也就是說，第一黏著層45被配置於環狀凸緣(底面)30內表面之第二側27上。舉例而言，第一黏著層45是一雙面膠或者是一黏膠，且第二黏著面47與環狀凸緣30貼合。

基材50的材料可以是但不限於壓克力或泡棉。較佳的是，基材50的厚度約與反射板55相等，以期讓反射板55非與第一黏著層45黏著的表面與基材55非與第一黏著層45黏著的表面實質上較為平整(於剖面圖時)。基材50的一面藉由部份第一黏著層45與環狀凸緣30黏合，亦即基材50的一面與第一黏著層45的則第一黏著面46貼合。

為了把光源40所發出的光線完整且均勻地發散出去，背光模組20具有相互疊合的反射板55及導光板60。反射板55具有彼此相對的一反射板第一側緣56以及一反射板第二側緣57。反射板第一側緣56係與另一部份第一黏著層45的第一黏著面46貼合。也就是說，第一黏著層45的第一黏著面46同時貼合射板第一側緣56與基材50。反射板第二側緣57係搭靠於環狀凸緣30(或稱為底面之內表面)上、位於金屬框25之第一側26並且鄰近於光源40。需注意的是，反射板第二側緣57僅搭靠於環狀凸緣30上，並且反射板第二側緣57不貼合於凸緣30上。其中，較佳地，反射板第一側緣56與基材50之間具有一間隔(gap，未標示)，可使得在於黏貼反射板55時能夠存在著工差。當然，不存在間隔亦可，但黏貼反射板55時，製程要控制得宜。

導光板60的材質可以是壓克力、聚酯類、聚碳酸酯類、聚苯乙烯類、其他合適的透明材質、或上述之組合。導光板60係搭靠於反射板55上，並且導光板60具有彼此相對的一導光板第一面61以及一導光板第二面62。導光板第一面61係鄰近於反射板60，並且導光板第二面62係遠離反射板60。此外，導光板60還具有彼此相對的第一側緣63以及第二側緣64。於「第2圖」中所示，反射板55之厚度約大於基材50之厚度，則於導光板60搭靠於反射板上55時，使得反射板55未黏貼於第一黏著層45黏著的表面以及基板55非與第一黏著層45黏著的表面實質上較為不平整狀(於剖面圖時)，所以，為了將導光板60固定則需經由一雙面膠或是一黏著劑來與基材50貼合。因此，導光板第二面62實質上呈現平整狀。此外，導光板第二側緣64係位於金屬框25之第一側26並且鄰近於光源40，且導光板第二側緣64的導光板第一面61及金屬框25之第一側26上不具有黏著層。

基於上述的結構，當位在背光模組20之側邊的光源40所發出的部分光線入射至反射板55時，這些光線係被反射板55反射。之後，這些被反射的光線係由導光板第一面61入射至導光板60。接著，入射至導光板60的光線在導光板60內折射與反射後，自導光板60之導光板第二面62射出導光板60外。

上述背光模組20另可包含多片光學膜片65且配置於導光板60上，用以提昇背光模組20所能提供的輝度、對比度、或其它光學性質。這些光學膜片65可藉由不同的特性來提高光源40的光線的利用效率。舉例而言，部份的光學膜片65用以使光線收斂在觀視者方向，藉此提高背光模組20所發散的正面輝度，並且部分的光學膜片65用以把從導光板60射出的光線轉換成直線偏光，以有效提升光的利用效率。

此外，為了更加穩固地固定光學膜片65與整體的背光模組20，背光模組20可另包括一固定框70。固定框70配置於環狀凸緣(或稱為底面的內表面)30上，且其位置介於金屬框25的內表面(或稱為金屬框25側面的內表面)35與導光板60以及光學膜片65等組件之間。固定框70具有一凸出部75，且凸出部75自固定框70的一內表面突出。較佳的是，凸出部75與固定框70的內表面所形成的角度約為九十度，但不限於此。另外，需說明的是，固定框70是中間為開口，而開口之周圍為實體材料所環繞，且開口約為導光板60之面積大小。

凸出部75具有相對的一凸出部第一側76與凸出部第二側77。凸出部第一側76的表面抵頂於光學膜片65上，以固定光學膜片65與導光板60相對於金屬框25的相對位置。較佳的是，凸出部75的高度約與第一黏著層45、反射板55、導光板60以及所需的多片光學膜片的厚度的總和相等，但不限於此。於其實施例中，若凸出部75的高度約小於第一黏著層45、反射板55、導光板60以及所需的多片光學膜片65的厚度的總和，則於凸出部75與最上層光學膜片65之間具有緩衝層(未繪示)或最下層光學膜片65與導光板60之間具有緩衝層(未繪示)，且緩衝層之材料除了具有緩衝功能之外，如泡棉、軟性聚合物膜，尚可使用黏著層，則更具有固定的功能。

「第3圖」繪示為依據本發明之另一實施例的俯視示意圖。「第4圖」繪示為「第3圖」之沿剖面線4-4之剖面示意圖。請同時參照「第3圖」與「第4圖」，其中相同的標號係代表相類似的元件，煩請查閱「第1圖」與「第2圖」之實施例之說明。二者實施例不同之處在於，本實施例之金屬框25’具有一第一側26’、一第二側27’以及一第三側28。第二側27’以及第三側28鄰接於第一側26’，並且第二側27’與第三側28係為金屬框25’的相對兩側。而背光模組20’另包括一第二黏著層48，且第二黏著層48位於金屬框25’的第三側28。第二黏著層48用以與第一黏著層45一起固定反射板55與導光板60。更詳細地說，反射板55之反射板第一側緣56係與第一黏著層45貼合。反射板55之反射板第二側緣57係與第二黏著層48貼合。背光模組20’具有兩基材50，並且這些基材50分別貼合於第一黏著層45與第二黏著層48。導光板60之導光板一第一側緣63以及一導光板第二側緣64係經由這些基材50而分別貼合於第一黏著層45與第二黏著層48。其中，第二黏著層48、另一基材50、反射板55、導光板60之設計規範及其描述，煩請查看第一黏著層45、基材50、反射板55、導光板60之設計規範及其描述，皆可適用之。此實施例中的第一側26’上及第一側26’上所具有反射板55與環狀凸緣(底面)30之內表面間仍不具任何黏著層。另外，於此實施例中，一第四側(即相對於第一側26’)之環狀凸緣30之內表面上，為了增加固定性，亦可設置一第三黏著層(未繪示)。

「第5圖」繪示為依據本發明之一實施例之一光電裝置的示意圖。「第6圖」繪示為「第5圖」之背光模組20與顯示面板85之組合的剖面示意圖。請共同參照「第5圖」以及「第6圖」，除了上述的背光模組外，依據本發明之一實施例，上述的背光模組20更可以與一顯示面板85以及電子裝置86連接，以形成一光電裝置80。電子裝置86係電性連接於背光模組20。其中，顯示面板85可以是非自發光顯示面板、自發光顯示面板或混合式(hybrid)顯示面板(又稱半自發光顯示器)。具體而言，非自發光顯示面板，例如：穿透型顯示面板、半穿透型顯示面板、反射型顯示面板、彩色濾光片於主動層上(color filter on array)之顯示面板、主動層於彩色濾光片上(array on color filter)之顯示面板、垂直配向型(VA)顯示面板、水平切換型(IPS)顯示面板、多域垂直配向型(MVA)顯示面板、扭曲向列型(TN)顯示面板、超扭曲向列型(STN)顯示面板、圖案垂直配向型(PVA)顯示面板、超級圖案垂直配向型(S-PVA)顯示面板、先進大視角型(ASV)顯示面板、邊緣電場切換型(FFS)顯示面板、連續焰火狀排列型(CPA)顯示面板、軸對稱排列微胞型(ASM)顯示面板、光學補償彎曲排列型(OCB)顯示面板、超級水平切換型(S-IPS)顯示面板、先進超級水平切換型(AS-IPS)顯示面板、極端邊緣電場切換型(UFFS)顯示面板、高分子穩定配向型顯示面板、雙視角型(dual-view)顯示面板、三視角型(triple-view)顯示面板、三維顯示面板(three-dimensional)、電泳顯示面板、藍相顯示面板(blue phase)或其它型面板、或上述之組合。自發光顯示面板，例如：磷光電激發光顯示面板、螢光電激發光顯示面板、或上述之組合)，且其電激發光材料可為有機材料、有機材料、無機材料、或上述之組合，再者，上述材料之分子大小包含小分子、高分子、或上述之組合。電子裝置包括如：控制元件、操作元件、處理元件、輸入元件、記憶元件、驅動元件、發光元件、保護元件、感測元件、偵測元件、或其它功能元件、或前述之組合。而光電裝置80之類型包括可攜式產品(如手機、攝影機、照相機、筆記型電腦、遊戲機、手錶、音樂播放器、電子信件收發器、地圖導航器、數位相片、或類似之產品)、影音產品(如影音放映器或類似之產品)、螢幕、電視、看板、投影機內之面板等。

基於上述，由於上述的實施方式係將反射板固定於第一黏著層，並且將導光板亦是經由基材而固定於此第一黏著層，是以上述的實施例可以減少組裝時的步驟與複雜度，以提升組裝效率品質及節省組裝人力成本。

另外，當第一黏著層與光源分別位於金屬框的相對兩側時，由於反射板與導光板的一側是固定於金屬框的第二側，但是兩者的另一側卻是搭靠在金屬框第一側，是以當反射板與導光板受熱膨脹時，反射板與導光板是朝同一方向伸展。因此這樣的設計可以減少反射板與導光板之間的摩擦。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，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，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

20．．．背光模組

20’．．．背光模組

25．．．金屬框

25’．．．金屬框

26．．．第一側

26’．．．第一側

27．．．第二測

27’．．．第二測

28．．．第三側

30．．．環狀凸緣

35．．．內表面

40．．．光源

45．．．第一黏著層

46．．．第一黏著面

47．．．第二黏著面

48．．．第二黏著層

50．．．基材

55．．．反射板

56．．．反射板第一側緣

57．．．反射板第二側緣

60．．．導光板

61．．．導光板第一面

62．．．導光板第二面

63．．．導光板第一側緣

64．．．導光板第二側緣

65．．．光學膜片

70．．．固定框

75．．．凸出部

76．．．凸出部第一側

77．．．凸出部第二側

80．．．光電裝置

85．．．顯示面板

86．．．電子裝置

第1圖所示為依據本發明之一實施例的背光模組的俯視示意圖；

第2圖所示為第1圖之剖面示意圖；

第3圖所示為依據本發明之另一實施例的俯視示意圖；

第4圖所示為第3圖之剖面示意圖；

第5圖所示為依據本發明之一實施例之一光電裝置的示意圖；以及

第6圖所示為第5圖之背光模組與顯示面板之組合的剖面示意圖。

25．．．金屬框

26．．．第一側

27．．．第二側

30．．．環狀凸緣

35．．．內表面

40．．．光源

45．．．第一黏著層

46．．．第一黏著面

47．．．第二黏著面

50．．．基材

55．．．反射板

56．．．反射板第一側緣

57．．．反射板第二側緣

60．．．導光板

61．．．導光板第一面

62．．．導光板第二面

63．．．導光板第一側緣

64．．．導光板第二側緣

65．．．光學膜片

70．．．固定框

75．．．凸出部

76．．．凸出部第一側

77．．．凸出部第二側

80．．．光電裝置

85．．．顯示面板

Claims (6)

1. 一種背光模組，其包括：一金屬框，該金屬框具有一環狀凸緣，該環狀凸緣自該金屬框之一內表面突出；一光源，位於該環狀凸緣上，並且位於該金屬框之一側；一第一黏著層，黏貼於該環狀凸緣上，並且位於該金屬框之另一側；一基材與該第一黏著層貼合；一反射板，配置於該環狀凸緣上，該反射板的一側緣與該第一黏著層貼合；以及一導光板，配置於該反射板上，且該導光板的一側緣與該基材黏貼。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該光源與該第一黏著層位於該金屬框的相對兩側，該反射板之另一側緣向該第一側延伸並且以可相對於該環狀凸緣活動的方式搭靠於該環狀凸緣，該導光板以可相對於該反射板活動的方式搭靠於該反射板。
3. 如請求項1所述之背光模組，更包括一第二黏著層，該第一黏著層與第二黏著層位於該金屬框的相對兩側，該反射板的另一側緣黏貼於該環狀凸緣並與該第二黏著層貼合。
4. 如請求項1所述之背光模組，更包括多片光學膜片，配置於該導光板上。
5. 如請求項4所述之背光模組，更包括一固定框，配置於該環狀凸緣上，該固定框具有一凸出部，該凸出部自該固定框的一內表面突出，該凸出部抵接該些光學膜片上，以固定該些光學膜片與該導光板的相對位置。
6. 一種如申請專利範圍第1項所述的背光模組的光電裝置，包括：該背光模組；以及一顯示面板，配置於該背光模組上。