TWI446071B - 光源模組以及具有此光源模組之顯示裝置 - Google Patents

光源模組以及具有此光源模組之顯示裝置 Download PDF

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TWI446071B
TWI446071B TW100122453A TW100122453A TWI446071B TW I446071 B TWI446071 B TW I446071B TW 100122453 A TW100122453 A TW 100122453A TW 100122453 A TW100122453 A TW 100122453A TW I446071 B TWI446071 B TW I446071B
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Description

光源模組以及具有此光源模組之顯示裝置
本發明是有關於一種光源模組以及具有此光源模組之顯示裝置。
在諸多平面顯示器(Flat Panel Display,FPD)中，液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)因具有高空間利用效率、低消耗功率、無輻射以及低電磁干擾等優越特性，其已成為目前市場之主流。一般而言，液晶顯示器主要由液晶顯示面板及背光模組所組成，由於液晶顯示面板本身並不具備自發光的特性，因此液晶顯示面板的顯示必需藉由背光模組提供光源。
背光模組一般可分為側向式背光模組(Side Type Backlight Module)與直下式背光模組(Direct Type Backlight Module)。側向式背光模組主要由光源以及導光板所組成，其中光源配置於導光板的入射面旁，且光源所提供之線性光線能夠由導光板之入射面入射導光板中，且線性光線經由導光板改變光學路徑後，可以轉換成面光源而自導光板的出射面射出。
通常，背光模組之導光板是透過框架來加以定位。而框架與導光板之間一般都會保留特定空間以預留製造公差、組裝間隙以及因應環境所造成的體積變化量。然而，若上述於框架與導光板之間的保留空間太大，會使導光板過度位移而造成顯示品質下降。若上述於框架與導光板之間的保留空間太小，又容易使導光板因為溫度或濕度的變化而膨脹時，因空間不足造成導光板翹曲產生水波紋(Mura)現象，亦即在顯示影像時，所產生的畫面局部或全面的不均勻現象。
本發明提供一種光源模組以及具有此光源模組之顯示裝置，其可以防止光源模組中導光板產生過度位移，且同時可以避免導光板產生翹曲。
本發明提出一種光源模組，其包括第一框架、第二框架、導光板、光源、至少一定位件以及至少一緩衝件。第一框架具有至少一第一貫孔。第二框架相對第一框架設置，且第二框架具有至少一第二貫孔。導光板位於第一框架與第二框架之間，且導光板具有入光面、出光面以及側表面。光源對應於導光板之入光面設置。定位件設置在第二貫孔內。緩衝件設置於定位件與導光板之側表面之間。
本發明提出一種顯示裝置，其包括顯示面板以及位於顯示面板的下方之光源模組。所述光源模組包括第一框架、第二框架、導光板、光源、至少一定位件以及至少一緩衝件。第一框架具有至少一第一貫孔。第二框架相對第一框架設置，且第二框架具有至少一第二貫孔。導光板位於第一框架與第二框架之間，且導光板具有入光面、出光面以及側表面。光源對應於導光板之入光面設置。定位件設置在第二貫孔內。緩衝件設置於定位件與導光板之側表面之間。
基於上述，因本發明之光源模組是採用定位件以及緩衝件來對導光板進行定位作用，因此導光板可以非常靠近緩衝件設置，以避免導光板產生過度位移。另外，當導光板因為溫度或濕度之變化而產生膨脹時，緩衝件之緩衝作用可以吸收導光板之膨脹量，故可有效防止導光板產生翹曲。
為讓本發明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是依照本發明一實施例之顯示裝置之局部示意圖。圖2是圖1之顯示面板之第二框架之示意圖。圖3是圖1之剖面示意圖。圖4是圖1之光源模組中之導光板與光源的示意圖。請參照圖1、圖2、圖3以及圖4，本實施例之顯示裝置包括顯示面板200以及光源模組100。
顯示面板200例如是非自發光的液晶顯示面板或者是自發光的有機發光二極體顯示面板，在本實施例中係以液晶顯示面板為例。一般來說，液晶顯示面板包括畫素陣列基板、對向基板以及位於兩基板之間的液晶層。畫素陣列基板上包括掃描線、資料線以及多個畫素結構。對向基板可為單純的空白基板、設置有電極膜之基板或是設置有電極膜以及彩色濾光陣列之基板。由於液晶層不會發光，因此在顯示面板200之下方通常會設置光源模組100，以提供顯示面板200所需之光源。
光源模組100包括第一框架102、第二框架104、導光板106、光源116、至少一定位件120以及至少一緩衝件130。
第一框架102又可稱為前框架，其主要是用來將光源模組100以及顯示面板200固定在一起。因此，第一框架102實質上為中間鏤空之框形結構，以使顯示面板200之顯示區裸露出。基於機械強度之考量，第一框架102可採用金屬框架，但是本發明不限於此。另外，第一框架102具有至少一第一貫孔102a。
第二框架104相對第一框架102設置。第二框架104又可稱為背板，其主要是用來承載光源模組100之組件。基於機械強度之考量，第二框架104可採用金屬框架，但是本發明不限於此。另外，第二框架104具有至少一第二貫孔104a，第二貫孔104a是相對第一框架102之第一貫孔102a設置。
在本實施例中，如圖2所示，第二框架104之第二貫孔104a是設置在第二框架104之相對側(即R1區域至R4區域之處)，然本發明不限第二貫孔104a僅能設置在第二框架104之兩相對側。換言之，在其他實施例中，第二貫孔104a也可設置在第二框架104其中一側邊、其中兩側邊、其中三側邊或是四周。由於第二貫孔104a是相對第一框架102之第一貫孔102a設置，因此第一框架102之第一貫孔102a也是設置在第一框架102之相對側，然本發明不限第一貫孔102a僅能設置在第一框架102之兩相對側。換言之，在其他實施例中，第一貫孔102a也可設置在第一框架102其中一側邊、其中兩側邊、其中三側邊或是四周。
值得一提的是，根據本實施例，在第一框架102與第二框架104之間更進一步包括支撐框架110，如圖1所示，其主要是用來支撐顯示面板200。由於支撐框架110是用來支撐顯示面板200，因此支撐框架110可採用塑膠材質，其除了可減少光源模組之重量之外，也可避免支撐框架110對顯示面板200造成損害。但是，本發明不限制支撐框架110之材質。
導光板106位於第一框架102與第二框架104之間。換言之，導光板106是設置在第一框架102與第二框架104之間的容納空間內。根據本實施例，如圖4所示，導光板106具有入光面106I、出光面106E以及側表面106S1~106S3。導光板106之出光面106E與底面106B相對設置，而入光面106I以及側表面106S1~106S3則是各自與出光面106E與底面106B連接，以構成板狀六面體結構。為了提高導光效果，可進一步在導光板106內部或是表面設計光學微結構(未繪示)。另外，基於顯示裝置之薄化之考量，本實施例之導光板106的厚度T1小於 4mm，較佳的是小於2mm，但本發明不限於此。
承上所述，根據本實施例，上述第一框架102之第一貫孔102a以及第二框架104之第二貫孔104a共同暴露出導光板106之側表面。舉例來說，位於區域R1以及區域R2之第一貫孔102a以及第二貫孔104a是暴露出導光板106之側表面106S1。位於區域R3以及區域R3之第一貫孔102a以及第二貫孔104a是暴露出導光板106之側表面106S2。
光源116對應設置於導光板106之入光面106I。換言之，光源116是設置在導光板106之入光面106I上。光源116可以貼附在導光板106之入光面106I上或者與導光板106之入光面106I相距特定距離。根據本實施例，光源116包括多個點光源116a(例如是發光二極體光源)以及電路板116b。然，本發明不限於此。根據其他實施例，光源116也可以採用冷陰極燈管或是其他合適的光源。另外，在本實施例中，光源116是設置在導光板106之其中一側，但本發明不限於此。根據其他實施例，導光板106可以包括兩個或兩個以上的入光面106I，且光源116可以設置在兩個或兩個以上的入光面106I上。
根據本實施例，光源模組100可進一步包括光學膜片180a~180c。光學膜片180a是位於導光板106之上方(出光面106E上方)，其可包括擴散片、稜鏡片或是其他之光學膜片。光學膜片180a是位於導光板106之下方(底表面106B下方，其例如是反射片。光學膜片180c是位於導光板106之側表面上(側表面106S1~106S3上)，其例如是反射片。
定位件120是設置在第二框架104之第二貫孔104a內。在本實施例中，定位件120除了可提供螺絲或是其他固定件之鎖附外部元件(如塑膠外框)之用之外，定位件120還可對導光 板106進行定位，以使導光板106能夠盡可能的固定在第一框架102與第二框架104之間而不產生位置偏移。更詳細來說，定位件120是固定在第二框架104之第二貫孔104a內，以提供螺絲或是其他固定件鎖附之用，因此定位件120為中空柱或是中空結構。另外，定位件120具有頂部124以及底部122，當定位件120固定在第二框架104之第二貫孔104a時，其底部122是卡設於第二框架104之第二貫孔104a中，且定位件120之頂部124是面向導光板106之側表面。舉例來說，對應設置在第二框架104之區域R1、R2內之定位件120之頂部124是面向導光板106之側表面106S1，對應設置在第二框架104之區域R3、R4內之定位件120之頂部124是面向導光板106之側表面106S2。因此，上述之定位件120可為螺絲柱、插銷部或是其他合適的定位結構。
緩衝件130設置於定位件120與導光板106之間。換言之，緩衝件130之一側130b是緊鄰定位件120，且緩衝件130之另一側130a緊鄰導光板106。更詳細來說，對應設置在區域R1以及區域R2內之緩衝件130是位於定位件120與導光板106之側表面106S1之間，且緩衝件130之一側130b是緊鄰定位件120，緩衝件130之另一側130a緊鄰導光板106之側表面106S1。對應設置在區域R3以及區域R4內之緩衝件130是位於定位件120與導光板106之側表面106S2之間，且緩衝件130之一側130b是緊鄰定位件120，緩衝件130之另一側130a緊鄰導光板106之側表面106S2。
一般來說，導光板106在組裝時會在兩側預留組配公差，亦即使導光板106與兩側的第二框架104、定位件120等等組件之間預留間隙。而上述預留間隙(組配公差)的大小與導光板 106之材質、尺寸、厚度、溫濕膨脹係數等等有關。舉例來說，若導光板106之厚度為2mm且尺寸為15吋，那麼導光板106在兩側預留組配公差例如是1mm。若導光板106之厚度為2mm且尺寸為21.5吋，那麼導光板106在兩側預留組配公差例如是1.4mm。若導光板106之厚度為2mm且尺寸為27吋，那麼導光板106在兩側預留組配公差例如是1.7mm。然而，在本實施例中，由於導光板106與定位件120之間裝設有緩衝件130，因此本實施例可以縮小在導光板106兩側所需預留的間隙(組配公差)。這主要是因為，緩衝件130的設置可以緩衝來自於導光板106之應力，因此只要緩衝件130可以達到不致使導光板106變形的壓縮量，便可以縮小原本該預留的間隙(組配公差)。特別是，緩衝件130與導光板106之間的距離D是越近越好，如此可以減少導光板106的位移。
由於緩衝件130主要是用來緩衝定位件120與導光板106之間的應力，因此只要是足以吸收定位件120與導光板106之間的應力之材料都可以作為緩衝件之材料。舉例來說，緩衝件130之材質可包括聚氨酯泡棉材料、橡膠(rubber)、矽(silicon)、矽膠、橡膠、泡棉(海棉)、微細胞聚合物材料、微細孔聚合體或是上述材料之組合。
另外，因為緩衝件130是設置於定位件120與導光板106之間，定位件120是固定在第二框架104之第二貫孔104a上，且第二貫孔104a又是對應第一框架102之第一貫孔102a設置，因此緩衝件130可遮蔽第二貫孔104以及第一貫孔102a。由於緩衝件130可遮蔽第二貫孔104以及第一貫孔102a，因而緩衝件130可以阻擋外界之異物透過第二貫孔104以及第一貫孔102a侵入光源模組100中，進而達到保護的作用。此外， 緩衝件130也同時可以阻擋光源116以及導光板106之光線透過第二貫孔104以及第一貫孔102a而洩漏出光源模組100，以作為遮光之作用。
承上所述，上述之緩衝件130可以貼附在定位件120上。換言之，根據一實施例，緩衝件130可以藉由黏著材料而貼附在定位件120上。
根據另一實施例，緩衝件130也可以套設於定位件120上。如圖5A以及圖5B所示，緩衝件130包括緩衝部132以及套設部134，套設部134包覆定位件120，且緩衝部132位於定位件120與導光板106之間。換言之，緩衝件130之緩衝部132主要是用來緩衝定位件120與導光板106之間的應力，而包覆定位件120之套設部134則是使緩衝件130固定在定位件120上。而在圖5A以及圖5B之實施例中，緩衝件130之套設部134是局部地包覆定位件120。
根據另一實施例，緩衝件130與定位件120之間也可以是如圖6A以及圖6B所示，亦即，緩衝件130之套設部134是完全地包覆定位件120。
根據又一實施例，緩衝件130與定位件120之間還可以是如圖7A以及圖7B所示，亦即，定位件120之頂部124具有卡合結構126，且卡合結構126與緩衝件130(套設部130a)彼此卡扣在一起，以使緩衝件130固定於定位件120之表面上。
除此之外，上述之緩衝件130之緩衝部130b之厚度也可以進一步作調整，如圖8A以及圖8B所示。緩衝部130b之厚度可以根據導光板106之尺寸、厚度以及緩衝件130之材質之選用來調整。舉例來說，若導光板106是屬於尺寸較大之導光板而使得緩衝件130之緩衝部130b需具有較大的應力吸收能 力，或是緩衝件130是採用普通應力吸收力的緩衝材質，那麼可以將緩衝件130之緩衝部130b之厚度T2設計的較厚，如圖8A所示。反之，若導光板106是屬於尺寸較小之導光板而使得緩衝件130之緩衝部130b僅需較小的應力吸收能力，或是緩衝件130是採用較佳應力吸收力的緩衝材質，那麼可以考慮將緩衝件130之緩衝部130b之厚度T2’設計的較薄，如圖8B所示。
值得一提的是，若緩衝件130之緩衝部130b之厚度T2’設計的較薄，如圖8B所示，那麼可以進一步增加導光板106之尺寸，以使得導光板106之邊緣進一步向外延伸。如此一來，可以降低顯示面板200之可視區側邊漏光問題。
綜上所述，因本發明之光源模組是採用定位件以及緩衝件來對導光板進行定位作用，因此導光板可以非常靠近緩衝件設置，以避免導光板產生過度位移。另外，當導光板因為溫度或濕度之變化而產生膨脹時，緩衝件可以吸收來自於導光板的應力而使緩衝件產生壓縮形變，進而使導光板能夠保持其原有的狀態。因此藉由緩衝件的緩衝作用可以防止導光板產生翹曲。換言之，採用本發明之光源模組之顯示裝置能夠具有較佳的顯示品質。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，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，故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‧‧‧光源模組
102‧‧‧第一框架
102a‧‧‧第一貫孔
104‧‧‧第二框架
104a‧‧‧第二貫孔
106‧‧‧導光板
106I‧‧‧入光面
106E‧‧‧出光面
106S1~106S3‧‧‧側表面
106B‧‧‧底表面
108a~106c‧‧‧光學膜
110‧‧‧支撐框架
116‧‧‧光源
116a‧‧‧點光源
116b‧‧‧電路板
120‧‧‧定位件
122‧‧‧底部
124‧‧‧頂部
126‧‧‧卡合結構
130‧‧‧緩衝件
130a、130b‧‧‧側面
132‧‧‧緩衝部
134‧‧‧套設部
200‧‧‧顯示面板
D‧‧‧距離
T1、T2、T2’‧‧‧厚度
R1~R4‧‧‧區域
圖1是依照本發明一實施例之顯示裝置之局部示意圖。
圖2是圖1之顯示面板之第二框架之示意圖。
圖3是圖1之剖面示意圖。
圖4是圖1之光源模組中之導光板與光源的示意圖。
圖5A以及圖5B是根據本發明一實施例之顯示裝置之局部示意圖。
圖6A以及圖6B是根據本發明一實施例之顯示裝置之局部示意圖。
圖7A是根據本發明一實施例之緩衝件與定位件之示意圖。
圖7B是根據本發明一實施例採用圖7A之緩衝件與定位件之顯示裝置之局部示意圖。
圖8A以及圖8B是根據本發明之實施例之顯示裝置之局部示意圖。
102‧‧‧第一框架
102a‧‧‧第一貫孔
104‧‧‧第二框架
104a‧‧‧第二貫孔
106‧‧‧導光板
108a,108b,108c‧‧‧光學膜
110‧‧‧支撐框架
120‧‧‧定位件
122‧‧‧底部
124‧‧‧頂部
130‧‧‧緩衝件
130a、130b‧‧‧側面
200‧‧‧顯示面板
D‧‧‧距離
T1‧‧‧厚度

Claims (13)

  1. 一種光源模組，包括：一第一框架，其具有至少一第一貫孔；一第二框架，其相對該第一框架設置，該第二框架具有至少一第二貫孔，對應於該第一貫孔設置；一導光板，位於該第一框架與該第二框架之間，且該導光板具有一入光面、一出光面以及一側表面，該第二框架之該第二貫孔夾設於該第一框架之該第一貫孔與該導光板之該側表面之間；一光源，對應於該導光板之該入光面設置；至少一定位件，其設置在該第二貫孔內，其中該定位件具有一頂部以及一底部，該底部卡設於該第二框架之該第二貫孔中，該頂部突出於該第二貫孔並面向該導光板之該側表面；以及至少一緩衝件，設置於該定位件與該導光板之該側表面之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該第二框架之該第二貫孔與該第一框架之該第一貫孔相對應設置，且該第一貫孔與該第二貫孔暴露出該側表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該緩衝件之一側緊鄰該定位件，且該緩衝件之另一側緊鄰該導光板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該緩衝件是貼附在該定位件上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該緩衝件套設於該定位件上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之光源模組，其中該緩衝件 包括一緩衝部以及一套設部，該套設部包覆該定位件，且該緩衝部位於該定位件與該導光板之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光源模組，其中該套設部完全地包覆該定位件或是局部地包覆該定位件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該定位件之頂部具有一卡合結構，其與該緩衝件彼此卡扣在一起，以使該緩衝件固定於該定位件之表面上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該緩衝件遮蔽該第二框架之該第二貫孔以及該第一框架之該第一貫孔。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該導光板的厚度小於4mm。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該緩衝件之材質包括聚氨酯泡棉材料、橡膠(rubber)、矽(silicon)、矽膠、橡膠、泡棉、微細胞聚合材料、微細孔聚合體或是上述材料之組合。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組，其中該定位件包括一螺絲柱或是一插銷部。
  13. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一光源模組，位於該顯示面板的下方，該光源模組包括：一第一框架，其具有至少一第一貫孔；一第二框架，其相對該第一框架設置，該第二框架具有至少一第二貫孔，對應於該第一貫孔設置；一導光板，位於該第一框架與該第二框架之間，且該導光板具有一入光面、一出光面以及一側表面，其中該第二框架之該第二貫孔夾設於該第一框架之該第一貫孔與該導光板 之該側表面之間，該第一貫孔與該第二貫孔暴露出該側表面；一光源，對應於該導光板之該入光面設置；至少一定位件，其設置在該第二貫孔內，其中該定位件具有一頂部以及一底部，該底部卡設於該第二框架之該第二貫孔中，該頂部突出於該第二貫孔並面向該導光板之該側表面；以及至少一緩衝件，設置於該定位件與該導光板之該側表面之間。
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