專利名稱：平面顯示裝置及其背光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模塊，尤指一種以夾持件固定發(fā)光二極管燈條與導(dǎo) 光板入光側(cè)的距離的背光模塊。
背景技術(shù)：
在側(cè)面入光式的背光模塊中，為了將導(dǎo)光板(light guideplate，LGP)等 光學(xué)元件固定于背板上，同時達(dá)到定位光學(xué)元件的目的，在承載光學(xué)元件以 及光源的背板上，通常會具有固定光學(xué)元件的設(shè)計，此光源通常為發(fā)光二極 管模塊或冷陰極燈管。如中國臺灣專利第1266933號一案所披露，光學(xué)元件 通過主體上多個凸出部與背板上的定位件配合，達(dá)到固定及定位的作用。其 中，相鄰?fù)钩霾恐g可形成一定位槽，定位件則至少包含一內(nèi)擋墻以及兩側(cè) 擋墻，而背光模塊中如發(fā)光二極管等的光源，亦可設(shè)置于背板上。此背板上 固定光學(xué)元件的設(shè)計，通常設(shè)置于光學(xué)元件端面的幾何中央的部分，以達(dá)到 較佳的固定及定位效果。
然而，背光模塊中的發(fā)光二極管， 一般設(shè)置于導(dǎo)光板一側(cè)的入光面，為 了控制發(fā)光二極管的效率，以滿足一定的要求，發(fā)光二極管與導(dǎo)光板入光面 之間的間距應(yīng)盡量縮小。換言之，發(fā)光二極管與導(dǎo)光板入光面之間的間距， 其會影響背光模塊的輝度與出光均勻度。當(dāng)間距為0毫米(mm)時，即發(fā)光二 極管完全與導(dǎo)光板入光面貼合時，發(fā)光二極管的入光效率最高，當(dāng)間距加大 時，入光效率則會變差。舉例而言，當(dāng)間距由0毫米(mm)加大為1毫米(mm) 時，背光模塊的輝度會減少約10%。然而，由于要將間距控制為O毫米(mm) 相當(dāng)困難，不容易大量生產(chǎn)制造，因此， 一般在實務(wù)上，發(fā)光二極管與導(dǎo)光 板的入光面之間的間距，通常是控制在0.3毫米(mm)以內(nèi)。
請參考圖1，圖1為現(xiàn)有側(cè)面入光式背光模塊的發(fā)光二極管燈條2 (light bar)對應(yīng)于導(dǎo)光板1入光面Io設(shè)置的示意圖，導(dǎo)光板1以及發(fā)光二極管燈條 2皆設(shè)置于背板3上。背光模塊在進行環(huán)境溫度變化測試過程中，導(dǎo)光板1會經(jīng)歷攝氏0度至60度的溫度變化；而背光模塊在運送過程中，導(dǎo)光板1 則會經(jīng)歷攝氏0度至50度的溫度變化。目前常用導(dǎo)光板1的線性熱膨脹系 數(shù)大約為83/(106K)，以20英寸寬屏幕的面板為例，其端面SQ的長度約為445 毫米(mm)，若遭遇攝氏25度的溫度變化，則會對導(dǎo)光板1端面So造成0.92 毫米(mm)的變化，即端面SQ的長度約膨脹為445.92毫米(mm)。然而，在現(xiàn) 有背光模塊的機構(gòu)設(shè)計中，導(dǎo)光板1熱膨脹的方向或端面So的長度方向上， 并沒有固定導(dǎo)光板1入光面Io與發(fā)光二極管燈條2之間的間距Ho的機構(gòu)。 因此，膨脹后的導(dǎo)光板1會推擠到發(fā)光二極管燈條2，使發(fā)光二極管燈條2 偏離原先設(shè)計的位置。而當(dāng)導(dǎo)光板1于溫度下降或溫度變化減少收縮后，由 于固定發(fā)光二極管燈條2或?qū)Ч獍?的機構(gòu)產(chǎn)生變形，甚至永久變形的關(guān)系， 發(fā)光二極管燈條2通常并不會跟著回到原來設(shè)計的位置，以致于發(fā)光二極管 燈條2與導(dǎo)光板1入光側(cè)的間距Ho增加為HG'，且H。'與HQ的差距最多可達(dá) 0.92毫米(mm)，將近1毫米(mm)，使得發(fā)光二極管燈條2于導(dǎo)光板1入光面 Io處的入光效率下降，進而影響背光模塊的出光效率，輝度會減少將近10% 左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種背光模塊，使導(dǎo)光板入光面與發(fā)光模塊之間 可維持固定間距，以穩(wěn)定背光模塊的輝度，同時可避免導(dǎo)光板膨脹壓迫發(fā)光 模塊而造成損壞。
本發(fā)明提供一種背光模塊，其包含有一背板、 一導(dǎo)光板、 一夾持件以及 一發(fā)光模塊。該背板包含一導(dǎo)光板固定部，該導(dǎo)光板包含一入光面、 一端面 與該入光面相接，該端面另包含一背板卡合部與一夾持件卡合部，該導(dǎo)光板 通過該背板卡合部與該導(dǎo)光板固定部卡合，并固定于該背板上。該夾持件包 含一導(dǎo)光板限制部與一發(fā)光模塊固定部，該導(dǎo)光板限制部與該夾持件卡合部 互相卡合，以限制該導(dǎo)光板的位移。該發(fā)光模塊固定于該發(fā)光模塊固定部上， 且該發(fā)光模塊與該入光面之間存在一間距。
本發(fā)明還提供一種平面顯示裝置，包含上述的背光模塊； 一反射片，配 置于該背板與該導(dǎo)光板之間；以及一顯示面板，對應(yīng)于該背光模塊設(shè)置。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于，使導(dǎo)光板入光面與發(fā)光模塊之間可維持固定間距，可維持固定間距，以穩(wěn)定背光模塊的輝度，同時可避免導(dǎo)光板膨脹 壓迫發(fā)光模塊而造成損壞。


圖1為現(xiàn)有背光模塊的局部剖面示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實施例的局部元件分解示意圖。 圖3為本發(fā)明第一實施例的局部剖面示意圖。 圖4為本發(fā)明第一實施例的局部組裝示意圖。 圖5為本發(fā)明第二實施例的局部組裝示意圖。 圖6為本發(fā)明第三實施例的局部剖面示意圖。 其中，附圖標(biāo)記說明如下 1、 25、 25'、 35導(dǎo)光板 3、 21背板 22反射片 24、 34發(fā)光模塊 27顯示面板 211導(dǎo)光板固定部 231'第二擋板 233第一轉(zhuǎn)折部 234、 234'底板 252第一凸塊 331開槽
Dj、 D2、 D3垂直距離 10、 I卜12、 13入光面 W壁面
具體實施例方式
請參考圖1,圖2為本發(fā)明所披露的平面顯示裝置20的示意圖。平面顯 示裝置20包含一背板21 (back plate)、 一反射片22 (reflector)、 一夾持 件23 (holder)、 一發(fā)光模塊24、 一導(dǎo)光板25 (LGP)、多個光學(xué)膜26 (optical
2發(fā)光二極管燈條
20平面顯示裝置
23、 23，、 33夾持件
26光學(xué)膜
100背光模塊
231第一擋板
232、 232'發(fā)光模塊固定部
233'第二轉(zhuǎn)折部
251背板卡合部
252，、 253，第二凸塊
332鎖定件 H0、 Hi、 H2、 H3間距 S0、 S端面films)以及一顯示面板27。其中，背板21、反射片22、夾持件23、發(fā)光模 塊24、導(dǎo)光板25以及光學(xué)膜26所構(gòu)成的模塊，又稱為背光模塊100。反射 片22設(shè)置于導(dǎo)光板25與背板21之間，背板21作為固定以及包覆平面顯示 裝置20其它各元件的殼體，其可為鋁或鋁合金等輕量材質(zhì)所構(gòu)成的金屬蓋 體，或為聚乙稀等具有反射性質(zhì)的聚合物所構(gòu)成的塑料蓋體，反射片22、光 學(xué)膜26以及顯示面板27的作用以及配置方式，則為該領(lǐng)域具有通常知識的 人員所能了解，于此不再贅述。
背板21的一側(cè)具有一導(dǎo)光板固定部211，其可為彎折結(jié)構(gòu)或裁切結(jié)構(gòu)， 亦可內(nèi)縮或外凸于背板21其它壁面，本發(fā)明并不以此為限。導(dǎo)光板25可利 用射出成型的方法，將聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,PMMA) 等透明導(dǎo)光材質(zhì)，制成表面光滑或具有圖案、網(wǎng)點的類楔形或類矩形的板塊， 但本發(fā)明并不以此為限。所謂的類楔形或類矩形是指近似于楔形或矩形的形 狀，但在楔形或矩形的周邊具有凸耳或凹部等特殊結(jié)構(gòu)或設(shè)計。導(dǎo)光板25 具有一入光面I,以及一端面S，其中端面S與入光面L彼此相接，于端面S 上則包含一背板卡合部251以及一第一凸塊252 (或夾持件卡合部)。于本 實施例中，背板卡合部251與導(dǎo)光板固定部211為彼此卡合的楔形或矩形結(jié) 構(gòu)，例如背板卡合部251為楔形或矩形凸出結(jié)構(gòu)，當(dāng)導(dǎo)光板25安裝于背 板21上時，可通過背板卡合部251卡合于導(dǎo)光板固定部211，使導(dǎo)光板25 固定并定位于背板21上，但本發(fā)明并不以此為限。
請一并參考圖3，其為平面顯示裝置20中的背光模塊100上的夾持件 23、導(dǎo)光板25以及發(fā)光模塊24彼此固定的局部剖面示意圖。本發(fā)明所披露 的平面顯示裝置20與背光模塊100通過夾持件23固定導(dǎo)光板25以及發(fā)光 模塊24之間的間距H"以有效解決導(dǎo)光板25于溫度增加發(fā)生膨脹時，對發(fā) 光模塊24擠壓而改變間距H,大小的問題。夾持件23另包含一第一擋板231 (或?qū)Ч獍逑拗撇?以及一發(fā)光模塊固定部232。第一擋板231具有一底板 234以及兩個第一轉(zhuǎn)折部233，第一轉(zhuǎn)折部233延伸于底板234上，且于夾 持件23設(shè)置于導(dǎo)光板25的一側(cè)時，第一轉(zhuǎn)折部233延伸于導(dǎo)光板25的端 面S上，而導(dǎo)光板25的第一凸塊252則與兩個第一轉(zhuǎn)折部233互相接觸卡 合。因此，導(dǎo)光板25受到夾持件23的限制，即受到第一擋板231的限制， 而與夾持件23之間的相對位移可以降到最低，甚至不會發(fā)生。其中，夾持件23與發(fā)光模塊24除可固定于背板21上以外，亦可滑動配置于該背板21 上，本發(fā)明并不以此為限。
于本實施例中，發(fā)光模塊24為一發(fā)光二極管燈條(light bar)，其固定 于夾持件23的發(fā)光模塊固定部232內(nèi)。于本實施例中，發(fā)光模塊固定部232 為U型彎折部或槽型彎折部，其具有一面對導(dǎo)光板25的入光面Il的壁面W， 發(fā)光模塊24則黏著、貼附或以其它方式固定于該壁面W上。因此，于本發(fā) 明所披露的平面顯示裝置20或背光模塊100中，發(fā)光模塊24亦被限制在夾 持件23的內(nèi)部，而可減少或不會與夾持件23產(chǎn)生相對的位移。換言之，當(dāng) 導(dǎo)光板25因環(huán)境溫度變化發(fā)生膨脹或收縮時，夾持件23以及發(fā)光模塊24 可隨導(dǎo)光板25 —起移動，故可維持發(fā)光模塊24與導(dǎo)光板25的入光面I,之 間的間距Hp使間距H,的變化降至最低，甚至為固定間距。
請參考圖4，其為圖2的平面顯示裝置20與圖3的背光模塊100的局部 示意圖，即本發(fā)明第一實施例的局部示意圖。于本實施例中，夾持件23同 時固定導(dǎo)光板25接近發(fā)光模塊24的一側(cè)與發(fā)光模塊24整體，使得導(dǎo)光板 25的入光面L與發(fā)光模塊24之間維持一間距H,。間距H,的范圍介于0.03 毫米(mm)與0.3毫米(mm)之間。由于導(dǎo)光板25的背板卡合部251亦同時固 定于背板21的導(dǎo)光板固定部211上。其中，導(dǎo)光板25的第一凸塊252 (夾 持件卡合部)位于背板卡合部251以及入光面^之間，且靠近入光面Ii的位 置。另一方面，夾持件23第一擋板231 (導(dǎo)光板限制部)的第一轉(zhuǎn)折部233 則位于發(fā)光模塊固定部232以及導(dǎo)光板固定部211之間，且靠近發(fā)光模塊固 定部232的位置。
因此，當(dāng)平面顯示裝置20在進行環(huán)境溫度變化測試過程或在運送過程 中經(jīng)歷較大的溫度變化時，夾持件23可維持導(dǎo)光板25的入光面L與發(fā)光模 塊24之間的間距H,。此外，于本實施例中，第一凸塊252的中心線與入光 面Ii之間的垂直距離Dl，其范圍介于7毫米(mm)與70毫米(mm)之間。而以 聚甲基丙烯酸甲酯等透明聚合物作為主要材料的導(dǎo)光板25，其線性熱膨脹系 數(shù)范圍則可介于80/(1(^K)與85/(106。之間，夾持件23的線性熱膨脹系數(shù)的 范圍則介于20/(1061^與25/(106。之間，例如線性熱膨脹系數(shù)為23/(106K) 鋁或鋁合金，但本發(fā)明并不以此為限。對于導(dǎo)光板25而言，夾持件23的線 性熱膨脹效果相對小很多，故一般可以忽略不計。因此，當(dāng)平面顯示裝置20經(jīng)歷較大的溫度變化時，例如攝氏60度， 以線性熱膨脹系數(shù)85/(106〖)計算，導(dǎo)光板25于垂直距離Di內(nèi)的膨脹變化約 介于5.81 Xl()4毫米(mm)與5.81 X10J毫米(mm)之間，而間距Hl的范圍則 介于0.03毫米(mm)與0.3毫米(mm)之間，故可有效地減少至間距H,以內(nèi)， 使得導(dǎo)光板25的入光面Ii不會壓迫到發(fā)光模塊24而造成損壞，同時由于垂 直距離D,的膨脹變化甚小，其所造成的間距H！變化甚微，以致于背光模塊 的輝度能維持恒定，不會有劇烈的變動。另外，在溫度降低或溫度變化降低 時，由于先前入光面Ii并沒有壓迫到發(fā)光模塊24的緣故，發(fā)光模塊24可維 持其預(yù)定位置，亦即間距H,不會增加，故背光模塊的輝度亦與溫度升高或 溫度變化較大時相差無幾。
請參考圖5，其為本發(fā)明平面顯示裝置的背光模塊，其第二實施例的局 部示意圖。其中，夾持件23'用來固定導(dǎo)光板25'的入光面12與發(fā)光模塊24 之間的間距H2，發(fā)光模塊24黏著、貼附或以其它方式固定于發(fā)光模塊固定 部232'上，發(fā)光模塊固定部232'為L型彎折部或槽型彎折部，而第二擋板 231，(或?qū)Ч獍逑拗撇?則具有一底板234，以及延伸于底板234，上的一第二 轉(zhuǎn)折部233，，導(dǎo)光板25，的兩個第二凸塊252'、 253，則與第二轉(zhuǎn)折部233，互 相接觸卡合，并受到第二轉(zhuǎn)折部233'的限制。其中，導(dǎo)光板25'、夾持件23' 的線性熱膨脹系數(shù)與間距H2可參照第一實施例。當(dāng)導(dǎo)光板25'受熱膨脹時， 第二凸塊253'被第二轉(zhuǎn)折部233'所限制，使得第二凸塊252'的中心線與入光 面12之間的垂直距離D2，其膨脹可有效地減少至間距H2以內(nèi)。而在溫度降 低或溫度變化減少時，由于先前入光面12并沒有壓迫到發(fā)光模塊24的緣故， 發(fā)光模塊24可維持其預(yù)定位置，即間距H2不會增加，故背光模塊的輝度亦 與溫度升高或溫度變化較大時相差無幾。
請參考圖6，其為本發(fā)明平面顯示裝置的背光模塊，其第三實施例的局 部剖面示意圖。其中，夾持件33用來固定導(dǎo)光板35的入光面13與發(fā)光模塊 34之間的間距H3，發(fā)光模塊34貫穿且固定于夾持件33的開槽331中，而 夾持件33可另通過一鎖定件332將夾持件33固定于導(dǎo)光板35上。其中， 導(dǎo)光板35、夾持件33的線性熱膨脹系數(shù)與間距H3可參照第一實施例。鎖定 件332與導(dǎo)光板35的入光面13之間的垂直距離為D3，當(dāng)導(dǎo)光板35受熱膨脹 時，鎖定件332使得導(dǎo)光板35于垂直距離D3內(nèi)的膨脹，可有效地減少至間距H3以內(nèi)。而在溫度降低或溫度變化減少時，由于先前入光面13并沒有壓 迫到發(fā)光模塊34的緣故，發(fā)光模塊34可維持其預(yù)定位置，即間距H3不會 增加，故背光模塊的輝度亦與溫度升高或溫度變化較大時相差無幾。
此外，由于發(fā)光模塊在發(fā)光時亦為一熱源，于前述各實施例中，夾持件 可為熱傳導(dǎo)系數(shù)介于220 W/(mK)與420 W/(mK)之間的散熱材料，例如鋁 或鋁合金，即可有效地針對固定于夾持件上的發(fā)光模塊散熱，但本發(fā)明并不 以此為限。
雖然本發(fā)明的實施例披露如上所述，然而并非用以限定本發(fā)明，任何具 有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的通常知識的人員，均可依本發(fā)明的實施例所披露的 內(nèi)容，對本發(fā)明的形狀、結(jié)構(gòu)或特征做些許的變更。因此，本發(fā)明所主張的 保護范圍，須視本說明書所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種背光模塊，其包含有一背板，包含一導(dǎo)光板固定部；一導(dǎo)光板，包含一入光面、一端面與該入光面相接，該端面另包含一背板卡合部與一夾持件卡合部，該導(dǎo)光板通過該背板卡合部與該導(dǎo)光板固定部卡合，并固定于該背板上；一夾持件，包含一導(dǎo)光板限制部與一發(fā)光模塊固定部，該導(dǎo)光板限制部與該夾持件卡合部互相卡合，以限制該導(dǎo)光板的位移；以及一發(fā)光模塊，固定于該發(fā)光模塊固定部上，且該發(fā)光模塊與該入光面之間存在一間距。
2. 如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該背板卡合部與該導(dǎo)光板固定部 為彼此卡合的楔形或矩形結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該夾持件卡合部位于該入光面與 該背板卡合部之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該夾持件卡合部為一第一凸塊， 該導(dǎo)光板限制部為一第一擋板。
5. 如權(quán)利要求4所述的背光模塊，其中該第一擋板另包含一對可與該第 一凸塊接觸的第一轉(zhuǎn)折部。
6. 如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該夾持件卡合部為一對第二凸塊， 該導(dǎo)光板限制部為一第二擋板。
7. 如權(quán)利要求6所述的背光模塊，其中該第二擋板另包含一可與該第二 凸塊接觸的第二轉(zhuǎn)折部。
8. 如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該導(dǎo)光板限制部位于該發(fā)光模塊 固定部與該導(dǎo)光板固定部之間。
9. 如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該發(fā)光模塊固定部為一面對該入 光面的壁面，且該發(fā)光模塊固定于該壁面。
10. 如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該發(fā)光模塊固定部為一開槽，該 發(fā)光模塊貫穿且固定于該開槽處。
11. 如權(quán)利要求1所述的背光模塊，該背光模塊另包含一鎖定件，該鎖定件貫穿該導(dǎo)光板限制部與該導(dǎo)光板，以將該導(dǎo)光板限制部固定于該導(dǎo)光板上。
12.—種平面顯示裝置，包含一如權(quán)利要求1至權(quán)利要求11中任一項所述的背光模塊； 一反射片，配置于該背板與該導(dǎo)光板之間；以及 一顯示面板，對應(yīng)于該背光模塊設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面顯示裝置及其背光模塊，該背光模塊包含有一背板，包含一導(dǎo)光板固定部；一導(dǎo)光板，包含一入光面、一端面與該入光面相接，該端面另包含一背板卡合部與一夾持件卡合部，該導(dǎo)光板通過該背板卡合部與該導(dǎo)光板固定部卡合，并固定于該背板上；一夾持件，包含一導(dǎo)光板限制部與一發(fā)光模塊固定部，該導(dǎo)光板限制部與該夾持件卡合部互相卡合，以限制該導(dǎo)光板的位移；以及一發(fā)光模塊，固定于該發(fā)光模塊固定部上，且該發(fā)光模塊與該入光面之間存在一間距。因此，導(dǎo)光板入光面與發(fā)光模塊之間可維持固定間距，以穩(wěn)定背光模塊的輝度，同時可避免導(dǎo)光板膨脹壓迫發(fā)光模塊而造成損壞。
文檔編號F21V8/00GK101430054SQ20081018860
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者周允賢, 李采芬, 洪裕民, 邱志郎 申請人:友達(dá)光電股份有限公司