TWI834539B - 背光模組與顯示裝置 - Google Patents

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魏忠景
丁崇寬
陳宏鳴
陳勇任
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達擎股份有限公司
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Abstract

一種背光模組，包括光源、導光板、導熱元件以及發熱元件。光源具有相對的發光側和背側。導光板具有入光面和出光面。入光面連接出光面，並與發光側相對設置。導熱元件具有相對的導熱側與散熱側。導熱側連接背側。發熱元件設置於光源旁。在出光面的法向上，發熱元件與光源彼此錯位，且發熱元件在法向上重疊於導熱元件。本發明還提供一種具有上述背光模組的顯示裝置。

Description

背光模組與顯示裝置
本發明是關於一種背光模組，以及具有上述背光模組的顯示裝置。
液晶顯示裝置主要包括背光模組、顯示面板與外框等。按照入光方式不同，背光模組又可分為側光式背光模組與直下式背光模組。一般而言，側光式背光模組具有厚度薄與成本低的優點；另一方面，直下式背光模組的區域調光效果較好，使畫面具有較佳的對比度。
另，習知的背光模組大多會配置散熱鰭片，以對光源散熱。然而，習知的散熱鰭片與導光板的重疊面積過大，且與導光板的距離過近，導致散熱鰭片上的熱能會傳導並累積在導光板上。因此，習知背光模組中的導光板散熱效率差，因而影響顯示裝置的影像品質。
本發明提供一種背光模組，以改善熱能累積在導光板上的問題，並提升散熱效率。
本發明提供一種顯示裝置，以提升影像品質。
本發明所提供的背光模組包括光源、導光板、導熱元件以及發熱元件。光源具有相對的發光側和背側。導光板具有入光面和出光面。入光面連接出光面，並與發光側相對設置。導熱元件具有相對的導熱側與散熱 側。導熱側連接背側。發熱元件設置於光源旁。在出光面的法向上，發熱元件與光源彼此錯位，且發熱元件在法向上重疊於導熱元件。
在本發明的一實施例中，上述之導熱元件可包括板體及/或多個柱體。
在本發明的一實施例中，上述之導熱元件還可具有本體部和夾持部。本體部具有導熱側與散熱側。夾持部位於導熱側，並具有二夾板。二夾板位於光源的相對兩側，並夾持導光板的靠近光源的一側。
在本發明的一實施例中，上述之背光模組還可包括基材，基材連接導熱元件。發熱元件例如包括計算元件。計算元件固定於基材上，並在法向上與光源錯位。
在本發明的一實施例中，上述之導熱元件還可具有本體部及散熱基座。本體部具有導熱側與散熱側。散熱基座連接散熱側，且散熱基座的背對散熱側的一側具有多個散熱結構。
在本發明的一實施例中，上述之散熱結構例如包括多個板體及/或多個柱體。
在本發明的一實施例中，上述之導熱元件可包括板部和多個散熱結構。板部具有相對的第一表面和第二表面。導熱側位於第一表面，且光源設置於第一表面。散熱側位於第二表面，且散熱結構連接第二表面。
在本發明的一實施例中，上述之散熱結構可包括多個板體及/或多個柱體。
在本發明的一實施例中，上述之背光模組例如還包括反射片。導光板更具有表面，且表面與出光面相對。反射片設置於出光面及/或表面的靠近入光面的一側。
本發明所提供的顯示裝置包括第一顯示面板以及前述的背光模組。背光模組與第一顯示面板相對設置。
在本發明的一實施例中，上述之顯示裝置例如還包括第二顯示面板，第二顯示面板與背光模組相對設置。第一顯示面板與第二顯示面板設置於背光模組的相對兩側。
本發明的背光模組將導光板和導熱元件設置在光源的相對兩側，並將光源與發熱元件設置成錯位。因此，本發明的背光模組能減緩導光板上的熱能累積，並將導光板的熱能往遠離導光板的方向傳導。基於上述，本發明的背光模組能改善熱能容易累積在導光板上的問題，進而提升散熱效率。本發明的顯示裝置因採用上述的背光模組，所以能提升影像品質。
為讓本發明之上述和其他目的、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。
100、100a、100b、100c、100d:背光模組
110:光源
111:發光側
112:背側
120:導光板
121:入光面
122:出光面
123:出光面
130、130a、130b、130c、130d:導熱元件
131、131c、131d:導熱側
132、132c、132d:散熱側
133、133c:本體部
134:夾持部
135、135c:散熱基座
136d:板部
140:發熱元件
142:計算元件
150:反射片
200、200a、200b:顯示裝置
210:第一顯示面板
220:第二顯示面板
1350c、135d:散熱結構
B1:基板
B2:基材
C:柱體
F:光學膜片
L:發光元件
M:機構件
N:法向
P、Pc、Pd:板體
P1、P2:夾板
S1:第一表面
S2:第二表面
圖1是本發明一實施例的背光模組的立體示意圖。
圖2是圖1的背光模組的局部剖視示意圖。
圖3是圖1的背光模組的導熱元件連接導光板的示意圖。
圖4是本發明另一實施例的背光模組的導熱元件連接導光板的示意圖。
圖5是本發明另一實施例的背光模組的導熱元件連接導光板的示意圖。
圖6是本發明另一實施例的背光模組的立體示意圖。
圖7是圖6的背光模組的局部剖視示意圖。
圖8是本發明另一實施例的背光模組的立體示意圖。
圖9是圖8的背光模組的局部剖視示意圖。
圖10是本發明一實施例的顯示裝置的立體示意圖。
圖11是圖10的顯示裝置的局部剖視示意圖。
圖12是本發明另一實施例的顯示裝置的立體示意圖。
圖13是本發明另一實施例的顯示裝置的立體示意圖。
圖1是本發明一實施例的背光模組的立體示意圖。圖2是圖1的背光模組的局部剖視示意圖。請參考圖1和圖2，背光模組100包括光源110(繪於圖2)、導光板120、導熱元件130以及發熱元件140。請繼續參考圖2，光源110具有相對的發光側111和背側112。導光板120具有入光面121和出光面122。入光面121連接出光面122，並與發光側111相對設置。導熱元件130具有相對的導熱側131與散熱側132。導熱側131連接背側112。發熱元件140設置於光源110旁。在出光面122的法向N上，發熱元件140與光源110彼此錯位，且發熱元件140在法向N上重疊於導熱元件130。
光源110可包括基板B1與發光元件L，其中基板B1可設置於導熱側131，而背側112位於基板B1的朝向導熱側131的表面。另一方面，發光元件L則可設置於基板B1的背對導熱側131的一側，發光側111位於發光元件L上。基板B1例如為電路板。在本實施例中，發光元件L可包括發光二極體，但在其他實施例中，發光元件L也可為其他種類的發光元件。
在本實施例中，導光板120的入光面121可供光源110產生的光線入射，出光面122則可供所述光線出射，以作為呈現影像所需的面光源。進一步說，導光板120之與出光面122相對的表面可視需求而設置為另一出光面123，如此，出光面122與123都可作為呈現影像所需的面光源，而採用背光 模組100的顯示裝置200(繪於圖7)則可為雙面顯示裝置。顯示裝置200的特徵將於後續段落說明。
請再一併參考圖1和圖2，導熱元件130能將光源110產生的熱能往遠離導光板120的方向傳導。舉例來說，導熱元件130還可具有本體部133，且本體部133具有導熱側131與散熱側132。本實施例的導熱元件130可包括板體P；進一步說，如圖3所示，板體P的形狀可呈長方形，而導熱側131和散熱側132可位於板體P的相對兩長邊，以縮短導熱側131和散熱側132之間的距離。不過，本發明不對導熱元件130的形狀多做限制。例如，請參考圖4的背光模組100a，導熱元件130a可包括多個柱體C，以進一步增加散熱面積；在另一實施例中，例如圖5所示的背光模組100b，導熱元件130b可包括多個板體P與多個柱體C。
請再參考圖2，在本實施例中，導熱元件130還可具有夾持部134。夾持部134位於導熱側131，並具有夾板P1及P2。夾板P1及P2位於光源110的相對兩側，並夾持導光板120的靠近光源110的一側。詳細來說，因為入光面121靠近或抵靠於光源110，所以導光板120的靠近光源110的一側較容易接收光源110產生的熱能，導致導光板120的靠近光源110的一側的溫度容易較其他部分高。因此，夾板P1及P2能將導光板120的靠近光源110的一側的熱能往本體部133傳導，進而提升導光板120的散熱效率。附帶一提，圖2繪示的夾板P1與本體部133呈一體結構，夾板P2則與本體部133呈分體結構，但本發明不對此多做限制。在本實施例中，導熱元件130的材料可包括金屬；例如，本體部133和夾持部134的材料可包括金屬，而所述金屬可包括銅合金或鋁合金，但本發明不對此多做限制。
請再一併參考圖1和圖2，發熱元件140可包括光源110以外容易產生大量熱能的元件。舉例來說，本實施例的背光模組100還可包括基材B2， 基材B2連接導熱元件130。發熱元件140例如包括計算元件142。計算元件142固定於基材B2上，並在法向N(繪於圖2)上與光源110錯位。具體而言，計算元件142於運作時會產生熱能，故於本實施例中，計算元件142與光源110均為熱能的來源，因此藉由計算元件142與光源110在法向N上彼此錯位之設計，以達到分散計算元件142與光源110產生的熱能集中在背光模組100內部同一區域(熱區)的目的，進一步可避免熱能的累積，而更提升背光模組100的散熱效率。除上述之分散熱能外，導熱元件130與發熱元件140之間可設置其他元件，以便傳導發熱元件140的熱能至導熱元件130，藉由直接短距傳導來達到散熱之目的，例如發熱元件140在法向N上重疊於導熱元件130(圖2中以計算元件142示例發熱元件140)，因此，發熱元件140產生的熱能能更迅速地傳導至導熱元件130，進而更提升背光模組100的散熱效率。能理解的是，圖2為清楚呈現背光模組100省略所述元件，而本發明不對發熱元件140連接導熱元件130的方式多做限制。在本實施例中，計算元件142可包括積體電路(integrated circuit，IC)，基材B2則可包括軟性電路板(flexible printed circuit board，FPC)，但其他實施例不限於此。
相較於習知技術，本實施例的背光模組100將導光板120和導熱元件130設置在光源110的相對兩側，並將光源110與發熱元件140設置成錯位。因此，本實施例的背光模組100能減緩導光板120上的熱能累積，並將導光板120的熱能往遠離導光板120的方向傳導。基於上述，本實施例的背光模組100能改善熱能容易累積在導光板120上的問題，進而提升散熱效率。
附帶一提，背光模組100例如還包括反射片150。反射片150設置於出光面122及/或出光面123的靠近入光面121的一側，而圖2繪示的反射片150設置於出光面122及出光面123的靠近入光面121的一側。如此，能提升導光板120的光利用率。在本實施例中，反射片150例如設置於夾板P1與出 光面123之間，以及夾板P2與出光面122之間。反射片150的材料可包括銀，但本發明不限於此。
在本實施例中，背光模組100還可包括至少一個光學膜片F，而圖2以兩個光學膜片F示例。進一步說，二光學膜片F可分別相對於出光面122及出光面123設置；在一實施例中，背光模組100例如應用於單面顯示裝置，光學膜片F可與出光面122或出光面123相對設置。能理解的是，在另一實施例中，光學膜片F的數量為多個；依據背光模組100應用於單面顯示裝置或雙面顯示裝置，多個光學膜片F可相對於出光面122及/或出光面123設置。本實施例的光學膜片F例如包括稜鏡片、增亮片和擴散片至少其中之一，但本發明不對此多做限制。
圖6是本發明另一實施例的背光模組的立體示意圖。圖7是圖6的背光模組的局部剖視示意圖。本實施例的背光模組100c的結構與優點類似於圖1的實施例，以下僅說明差異處。請參考圖6和圖7，導熱元件130c具有本體部133c及散熱基座135c。本體部133c具有導熱側131c與散熱側132c。散熱基座135c連接散熱側132c，且散熱基座135c的背對散熱側132c的一側具有多個散熱結構1350c。如此，能更加速導熱元件130c的散熱效率，改善熱能容易累積在導光板120上的問題。進一步說，請繼續參考圖7，本體部133c與散熱基座135c可呈一體結構，而本體部133c的連接散熱基座135c的一側可為散熱側132c，本體部133c的供光源110固定的一側則可為導熱側131。在本實施例中，散熱結構1350c例如包括多個板體Pc。詳細而言，各板體Pc可立於散熱基座135c的背對散熱側132c的一側，且彼此並排，但本發明不對此多做限制。在一實施例中，散熱結構1350c可包括多個柱體；在另一實施例中，散熱結構1350c可包括多個板體與多個柱體，而本發明不對散熱結構1350c的具體形狀多做限制。
圖8是本發明另一實施例的背光模組的立體示意圖。圖9是圖8的背光模組的局部剖視示意圖。本實施例的背光模組100d的結構與優點類似於圖1的實施例，以下僅說明差異處。請參考圖8和圖9，導熱元件130d可包括多個散熱結構135d(標於圖9)和板部136d。請繼續參考圖9，板部136d具有相對的第一表面S1和第二表面S2。導熱側131d位於第一表面S1，且光源110設置於第一表面S1。散熱側132d位於第二表面S2，且散熱結構135d連接第二表面S2。簡單來說，第一表面S1的局部可供光源110設置，以作為導熱側131d；類似地，第二表面S2則連接至散熱結構135d，以作為散熱側132d。因此，本實施例的導熱元件130d能縮短導熱側131d和散熱側132d之間的距離，且散熱側132d平面朝遠離光源110及發熱元件140的方向延展，使其具有更大的散熱面積，除改善熱能容易累積在導光板120上的問題外，進而更提升散熱效率。同樣地，在本實施例中，散熱結構135d可包括多個板體Pd，但在其他實施例中，散熱結構135d可包括多個柱體，或是包括多個板體和多個柱體。本發明不對散熱結構135d的具體形狀多做限制。
圖10是本發明一實施例的顯示裝置的立體示意圖。圖11是圖10的顯示裝置的局部剖視示意圖。請參考圖10與圖11，顯示裝置200包括第一顯示面板210以及背光模組100(繪於圖11)。請繼續參考圖11，背光模組100與第一顯示面板210相對設置。具體而言，第一顯示面板210可與導光板120的出光面122相對設置。在本實施例中，第一顯示面板210可包括液晶面板(liquid crystal display panel，LCD panel)，而背光模組100可提供光線至第一顯示面板210。在其他實施例中，第一顯示面板210可包括其他種類的顯示面板，而本發明不限於此多做限制。附帶一提，本實施例的顯示裝置200例如還包括第二顯示面板220，第二顯示面板220與背光模組100相對設置。第一顯示面板210與第二顯示面板220設置於背光模組100的相對兩側。 詳言之，顯示裝置200可為雙面顯示裝置，所以在背光模組100的相對兩側都設有顯示面板。第二顯示面板220可與導光板120的出光面123相對設置。類似地，第二顯示面板220可包括液晶面板，但本發明不限於此。相較於習知技術，本實施例的顯示裝置200因採用背光模組100之組件設計，可有效提高散熱效率，所以能提升影像品質。
另，在其他實施例中，顯示裝置200可採用背光模組100c或100d，詳見下文說明。
圖12是本發明另一實施例的顯示裝置的立體示意圖。圖13是本發明另一實施例的顯示裝置的立體示意圖。顯示裝置200a及200b的結構與優點類似於圖10的實施例，以下僅說明差異處。請先參考圖12，附帶一提，顯示裝置200a可採用圖6的背光模組100c，而背光模組100c的散熱基座135c可露出於顯示裝置200a外，以更提升散熱效率。此外，散熱基座135c還可作為顯示裝置200a的底座。另一方面，請參考圖13，顯示裝置200b可採用圖8的背光模組100d，而背光模組100d的散熱結構135d可與機構件M結合，以一併作為顯示裝置200b的底座。
綜上所述，本發明的背光模組將導光板和導熱元件設置在光源的相對兩側，並將光源與發熱元件設置成錯位。因此，本發明的背光模組能減緩導光板上的熱能累積，並將導光板的熱能往遠離導光板的方向傳導。基於上述，本發明的背光模組能改善熱能容易累積在導光板上的問題，進而提升散熱效率。本發明的顯示裝置因採用上述的背光模組，所以能提升影像品質。
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，本發明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，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:光源
111:發光側
112:背側
120:導光板
121:入光面
122:出光面
123:表面
130:導熱元件
131:導熱側
132:散熱側
133:本體部
134:夾持部
140:發熱元件
142:計算元件
150:反射片
B1:基板
B2:基材
F:光學膜片
L:發光元件
N:法向
P:板體
P1、P2:夾板

Claims (11)

  1. 一種背光模組，包括：一光源，具有相對的一發光側和一背側；一導光板，具有一入光面和一出光面，該入光面連接該出光面，並與該發光側相對設置；一導熱元件，具有相對的一導熱側與一散熱側，該導熱側連接該背側；以及一發熱元件，設置於該光源旁，其中在該出光面的一法向上，該發熱元件與該光源彼此錯位，且該發熱元件在該法向上重疊於該導熱元件；該導熱側朝向該入光面，且該導熱側與該光源位於該入光面的一法向上。
  2. 如請求項1所述之背光模組，其中該導熱元件包括一板體及/或多個柱體。
  3. 如請求項1所述之背光模組，其中該導熱元件更具有一本體部和一夾持部，該本體部具有該導熱側與該散熱側，該夾持部位於該導熱側，並具有二夾板，該二夾板位於該光源的相對兩側，並夾持該導光板的靠近該光源的一側。
  4. 如請求項1所述之背光模組，更包括一基材，其中該基材連接該導熱元件，該發熱元件包括一計算元件，該計算元件固定於該基材上，並在該法向上與該光源錯位。
  5. 如請求項1所述之背光模組，其中該導熱元件更具有一本體部及一散熱基座，該本體部具有該導熱側與該散熱側，該散熱基座連接該散熱側，且該散熱基座的背對該散熱側的一側具有多個散熱結構。
  6. 如請求項5所述之背光模組，其中該些散熱結構包括多個板體及/或多個柱體。
  7. 如請求項1所述之背光模組，其中該導熱元件包括一板部和多個散熱結構，該板部具有相對的一第一表面和一第二表面，該導熱側位於該第一表面，且該光源設置於該第一表面，該散熱側位於該第二表面，且該些散熱結構連接該第二表面。
  8. 如請求項7所述之背光模組，其中該些散熱結構包括多個板體及/或多個柱體。
  9. 如請求項1所述之背光模組，更包括一反射片，其中該導光板更具有一表面，該表面與該出光面相對，該反射片設置於該出光面及/或該表面的靠近該入光面的一側。
  10. 一種顯示裝置，包括：一第一顯示面板；以及一背光模組，與該第一顯示面板相對設置，該背光模組包括：一光源，具有相對的一發光側和一背側； 一導光板，具有一入光面和一出光面，該入光面連接該出光面，並該發光側相對設置；一導熱元件，具有相對的一導熱側與一散熱側，該導熱側連接該背側；以及一發熱元件，設置於該光源旁，其中在該出光面的一法向上，該發熱元件與該光源彼此錯位，且該發熱元件在該法向上重疊於該導熱元件；該導熱側朝向該入光面，且該導熱側與該光源位於該入光面的一法向上。
  11. 如請求項10所述之顯示裝置，更包括一第二顯示面板，與該背光模組相對設置，其中該第一顯示面板與該第二顯示面板設置於該背光模組的相對兩側。
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