TWI537647B - 背光模組及支撐元件 - Google Patents

Description

背光模組及支撐元件

本發明係關於一種背光模組及支撐元件，尤其是一種設置有支撐架之背光模組及支撐元件。

現今眾多的顯示技術中，顯示面板有分為自發光式與非自發光式的類型。非自發光式的顯示面板例如有液晶顯示面板及電濕潤顯示面板。當環境光線較暗時，使用者較難觀看非自發光式顯示面板所顯示的內容。因此，這類型的顯示面板，通常還會於顯示面板背面搭配背光模組，藉以提供使用者觀看顯示面板時所需的光線。

為了不影響顯示面板的顯示內容，背光模組的所提供的光線以均勻者為佳。因此，顯示器的業者均以提供能發出均勻光線的背光模組做為訴求。然而對於光源在擴散板正下方的直下式背光模組中，擴散板往往懸空於光源上。但在現今顯示面板的尺寸愈來愈大時，擴散板很容易因重力及其他外力的影響而彎曲變形及磨耗破損。一旦擴散板發生變形及刮痕後，光線行經變形的擴散板後，會出現光線不均勻的情形。因此，使背光模組之擴散板不易變形，以提供均勻光線，為現今業界所面臨的課題。

有鑑於上述問題，本發明提供一種背光模組及支撐元件，藉由支撐架支撐背光模組之擴散板，以提供均勻光線。

本發明提供一種背光模組，包括一基座、一支撐架、一殼體、一光源及一擴散板。支撐架具有位於相對兩側之一連接端及一末端。連接端設置於基座。支撐架具有至少一凹部。凹部與連接端之距離小於或等於凹部與末端之距離之二倍。殼體具有一底部及一側壁。基座設置於底部。側壁包圍支撐架。側壁具有一支撐台。支撐台與基座之距離大於或等於末端與基座之距離。光源設置於殼體，且側壁包圍光源。擴散板設置於支撐台。

本發明還提供一種支撐元件，包括一基座及一支撐架。支撐架具有位於相對兩側之一連接端及一末端。連接端設置於基座。支撐架具有至少一凹部。凹部與連接端之距離小於或等於凹部與末端之距離之二倍。

根據本發明之背光模組及支撐元件，能夠藉由支撐台及支撐架，使擴散板即使受到重力或其他外力影響，也會因支撐架之支撐，而避免擴散板彎曲變形。進而能避免因擴散板的彎曲變形而造成的光線不均勻的問題。此外，於背光模組受到震動時，支撐架還能藉由其凹部，而隨著擴散板晃動，進而避免因支撐架與擴散板之間的相對位移而造成擴散板的刮痕。藉此，使本發明之背光模組及支撐元件能避免因擴散板的刮痕造成光線不均勻的問題。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

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。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照第1圖，繪示依照本發明之一實施例之一背光模組10之側面剖視圖。背光模組10包括多個支撐元件110、一殼體120、一光源130、一擴散板140、一光學膜片150及一外框160。支撐元件110包括一基座111、一支撐架112、二個燈管容置架114及多個固定件115。支撐架112具有位於相對兩側之一連接端112a及一末端112b。連接端112a設置於基座111。支撐架112具有至少一凹部113。凹部113與連接端112a之距離D1小於或等於凹部113與末端112b之距離D2之二倍。殼體120包括一背板120a及一反射元件120b。背板120a之底部121及反射元件120b之底部121’形成為殼體120之底部。背板120a之側壁122及反射元件120b之側壁122’形成為殼體120之側壁。背板120a之側壁122及反射元件120b之側壁122’各自具有一支撐台123’及一支撐台123’，並形成為殼體120之支撐台。由於支撐台123’位於支撐台123’上，故殼體120之支撐台之支撐面123a位於支撐台123’之表面。

基座111經由固定件115而設置於底部121、121’。固定件115 能穿過底部121、121’而與之卡合。側壁122、122’包圍支撐架112及光源130。部分反射元件120b之底部121’位於基座111與背板120a之底部121之間。支撐台123’、123’所形成之支撐台的支撐面123a與基座111之距離大於末端112b與基座111之距離。當光源130為燈管時，光源130經由基座111及藉由其燈管容置架114之容置而設置於殼體120。擴散板140設置於支撐台123’之支撐面123a。光學膜片150設置於擴散板140。外框160設置於殼體120之周圍，且其中一部分位於該光學膜片150之周圍上。

於本實施例中，支撐元件110之數量能為二個，但不限於此。於其他實施例中，支撐元件110之數量能依照設計上的需求而為單個或多個。於本實施例中，基座111與支撐架112為一體不可分離。於本實施例中，各個支撐元件110之燈管容置架114之數量能為二個，但不限於此。於其他實施例中，支撐元件110之燈管容置架114之數量也能依照設計上的需求而為單個或多個。於光源130並非燈管而是發光二極體或其他發光裝置時，也能省略設置燈管容置架。

於本實施例中，凹部113能為使支撐架112之表面滑順的凹部113。凹部113之中心位置與連接端112a之距離D1小於或等於凹部113之中心位置與末端112b之距離D2之二倍。於某些實施例中，亦能為凹部113之上邊緣與連接端112a之距離小於或等於凹部113之上邊緣與末端112b之距離D2之二倍。於某些實施例中，亦能為凹部113之下邊緣與連接端112a之距離小於或等於凹 部113之下邊緣與末端112b之距離D2之二倍。於某些實施例中，亦能為凹部113之下邊緣與連接端112a之距離小於凹部113之上邊緣與末端112b之距離D2之二倍。或者，於某些實施例中，亦能為凹部113之上邊緣與連接端112a之距離小於凹部113之下邊緣與末端112b之距離D2之二倍。

擴散板140設置於支撐面123a上，而受到支撐面123a及支撐架112之支撐。因此，設置於支撐面123a上之擴散板140即使受到重力或其他外力影響，也會因支撐架112之支撐而減緩彎曲變形的情形。於本實施例中，側壁122之支撐台123’及側壁122’之支撐台123’形成為殼體120之支撐台。於其他實施例中，反射元件120b之側壁122’也能不具有支撐台。因此，殼體120之支撐台之支撐面123a能為背板之側壁122之支撐台123’的表面。於其他實施例中，亦能僅設置具有反光功能的背板120a做為殼體120，例如經拋光的不鏽鋼板，以節省元件數量及成本。

於本實施例中，支撐面123a與基座111之距離大於末端112b與基座111之距離。因此，使末端112b與擴散板140之間具有間距。於其他實施例中，支撐面123a與基座111之距離亦能實質上等於末端112b與基座111之距離。因此，使末端112b與擴散板140之間實質上不具有間距，使支撐架112能直接支撐擴散板140，而不使擴散板140於間距範圍中產生變形。

於本實施例中，支撐架112為具有凹部113之錐形體。支撐架112之水平截面積由上而下逐漸增大。然而，凹部113環形圍 繞支撐架112，使得支撐架112之水平截面積經過凹部113時會先縮小再擴大。

當背光模組10受到震動時，擴散板140會受到震動而搖晃或產生波紋。若支撐架112與擴散板140之間在彼此接觸下不易產生相對的位移，降低擴散板140產生刮痕的可能性。即，若支撐架112與擴散板140彼此接觸，支撐架112隨著擴散板的搖晃而搖擺，而在二者彼此之間具有相應的擺動情況下，擴散板140較不易被支撐架112刮出刮痕。若擴散板140產生刮痕，則會導致背光模組10提供出不均勻的光線，因而干擾使用背光模組10之顯示器的顯示效果。於本實施例中，凹部113能使支撐架112較易搖擺，而使擴散板140較不易產生刮痕。

請參照第2A圖，繪示第1A圖中移開擴散板140、光學膜片150及外框160之背光模組10之俯視圖。第2A圖表示支撐元件110及光源130之配置範例。在此範例下，進行背光模組10(包含擴散板140、光學膜片150及外框160)於X、Y、Z三方向上的震動測試。此測試中，對於各個方向輸入1.75重力加速度方均根值Grms(Gravity root mean square)，頻率10至300赫茲，測試為可變頻率，由低頻至高頻或由高頻至低頻連續變化其頻率，進行多次循環測試，各方向持續30分鐘。

請參照第2B至2E圖，繪示根據第2A圖之配置下不同支撐元件的測試結果。第2B及2C圖中的支撐架之形狀為錐形體，且不具有凹部。第2B圖之測試中，支撐架之末端與基座之間的距 離，即支撐架的長度為23.05 mm。支撐台之支撐面與基座之間的距離則多出1mm，使擴散板與支撐架之末端間距1mm。支撐架以聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)材料製成。第2B圖中的O符號為支撐架所在的位置，X符號為擴散板在測試後產生刮痕的位置。在測試之後，八個支撐架中有五個支撐架對擴散板造成了刮痕。第2C圖之測試中，支撐架之末端與基座之間的距離，即支撐架的長度為22.92 mm。支撐台之支撐面與基座之間的距離與之相同，使擴散板與支撐架之末端實質上不具有間距。支撐架以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS)材料製成。第2C圖中的O符號為支撐架所在的位置，X符號為擴散板在測試後產生刮痕的位置。在測試之後，八個支撐架中有六個支撐架對擴散板造成了刮痕。

第2D及2E圖中的支撐架則類似第1圖所示之結構。支撐架為具有凹部之錐形體。第2D圖之測試中，支撐架之末端與基座之間的距離，即支撐架的長度為22.98 mm。支撐台之支撐面與基座之間的距離則多出1mm，使擴散板與支撐架之末端間距1mm。支撐架以ABS材料製成。第2D圖中的O符號為支撐架所在的位置。在測試之後，八個支撐架中無支撐架對擴散板造成刮痕。第2E圖之測試中，支撐架之末端與基座之間的距離，即支撐架的長度為23.96 mm。支撐台之支撐面與基座之間的距離與之相同，使擴散板與支撐架之末端實質上不具有間距。支撐架以ABS材料製成。第2E圖中的O符號為支撐架所在的位置，X符號為擴散板在測試 後產生刮痕的位置。在測試之後，八個支撐架中僅有三個支撐架對擴散板造成了刮痕。

PC材料與ABS材料相較之下，ABS材料的楊氏模數(Young's modulus)較大。也就是在相同的形狀下，ABS材料比PC更硬而更不易晃動。比較第2B圖及第2D圖，在擴散板與支撐架的末端之間距相同的情況下，即使於第2B圖中之支撐架使用了較軟的PC材料，不具有凹部的支撐架仍對擴散板造成了刮痕。反觀第2D圖，即使使用了較硬的ABS材料，具有凹部的支撐架仍未對擴散板造成刮痕。

比較第2C圖及第2E圖，在擴散板與支撐架的末端皆實質上不具間距的情況下，第2C圖中之不具有凹部的支撐架對擴散板造成了最多的刮痕。反觀第2E圖，具有凹部的支撐架僅對擴散板造成三個刮痕。

甚至比較2B及2E圖，第2B圖中之支撐架不但與擴散板間隔了1mm的間距，還使用了較軟的PC材料，不具有凹部的支撐架還是對擴散板造成了五個刮痕。而第2E圖中的支撐架不但與擴散板實質上無間距，還使用了較硬的ABS材料，所造成的刮痕數量比第2B圖中的支撐架還少。由此可知，於背光模組中支撐元件的支撐架設置凹部，能夠有效的減少支撐架對擴散板產生刮痕的發生。

於其他實施例中，根據不同的震動情形，凹部能具有多種設計，而使支撐架易隨著擴散板晃動。請參照第3、4A及5A圖， 繪示其他實施例之支撐元件310、410及510之側視圖。如第3圖所示，支撐元件310中，支撐架312具有二個上下相疊的凹部313。如第4A圖及其俯向剖視圖第4B圖所示，支撐元件410中，支撐架412具有二個分別設置於正Y方向及負Y方向上而圍繞排列之凹部413。凹部413對稱於連接端412a及末端412b之連線L。因此，能使支撐架412易於沿Y方向搖晃。如第5A圖及其俯向剖視圖第5B圖所示，支撐元件510中，支撐架512具有四個分別設置於正X方向、負X方向、正Y方向及負Y方向上而圍繞排列之凹部513。凹部513對稱於連接端512a及末端512b之連線L。因此，能使支撐架512易於沿X及Y方向搖晃。

綜上所述，本發明之背光模組及支撐元件，能夠藉由支撐台及支撐架，使擴散板即使受到重力或其他外力影響，也會因支撐架之支撐，而避免擴散板彎曲變形的情形。本發明能藉此避免因擴散板的彎曲變形而造成的光線不均勻的問題發生。此外，於背光模組受到震動時，支撐架還能藉由其凹部，而隨著擴散板晃動，以避免因支撐架與擴散板之間的相對位移而造成擴散板的刮痕。藉此，本發明能避免因擴散板的刮痕造成光線不均勻的問題。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10‧‧‧背光模組

110、310、410、510‧‧‧支撐元件

111‧‧‧基座

112、312、412、512‧‧‧支撐架

112a、412a、512a‧‧‧連接端

112b、412b、512b‧‧‧末端

113、313、413、513‧‧‧凹部

114‧‧‧燈管容置架

115‧‧‧固定件

120‧‧‧殼體

120a‧‧‧背板

120b‧‧‧反射元件

121、121’‧‧‧底部

122、122’‧‧‧側壁

123、123’‧‧‧支撐台

123a‧‧‧支撐面

130‧‧‧光源

140‧‧‧擴散板

150‧‧‧光學膜片

160‧‧‧外框

D1、D2‧‧‧距離

L‧‧‧連線

O、X‧‧‧符號

第1圖繪示依照本發明之一實施例之一背光模組之側面剖視圖。

第2A圖繪示第1A圖中移開擴散板、光學膜片及外框之背光模組之俯視圖。

第2B至2E圖繪示根據第2A圖之配置下不同支撐元件的測試結果。

第3圖繪示其他實施例之支撐元件之側視圖。

第4A圖繪示其他實施例之支撐元件之側視圖。

第4B圖繪示第4A圖中沿4B-4B剖面之俯向剖視圖。

第5A圖繪示其他實施例之支撐元件之側視圖。

第5B圖繪示第5A圖中沿5B-5B剖面之俯向剖視圖。

10‧‧‧背光模組

110‧‧‧支撐元件

111‧‧‧基座

112‧‧‧支撐架

112a‧‧‧連接端

112b‧‧‧末端

113‧‧‧凹部

114‧‧‧燈管容置架

115‧‧‧固定件

120‧‧‧殼體

120a‧‧‧背板

120b‧‧‧反射元件

121、121’‧‧‧底部

122、122’‧‧‧側壁

123、123’‧‧‧支撐台

123a‧‧‧支撐面

130‧‧‧光源

140‧‧‧擴散板

150‧‧‧光學膜片

160‧‧‧外框

D1、D2‧‧‧距離

Claims (12)

1. 一種背光模組，包括：一基座；一支撐架，具有位於相對兩側之一連接端及一末端，該連接端設置於該基座，該支撐架為一錐形體，並具有能使該支撐架之表面滑順的至少一凹部，該凹部與該連接端之距離小於或等於該凹部與該末端之距離之二倍；一殼體，具有一底部及一側壁，該基座設置於該底部，該側壁包圍該支撐架，該側壁具有一支撐台，該支撐台與該基座之距離大於或等於該末端與該基座之距離；一光源，設置於該殼體，且該側壁包圍該光源；以及一擴散板，設置於該支撐台。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該凹部圍繞該支撐架。
3. 如請求項1所述之背光模組，其中該些凹部圍繞該支撐架，且對稱於該連接端及該末端之連線。
4. 如請求項1所述之背光模組，其中該基座與該支撐架為一體不可分離。
5. 如請求項1所述之背光模組，其中該光源經由該基座而設置於該殼體。
6. 如請求項5所述之背光模組，其中該基座設置有一燈管容置架，該光源為燈管，該光源經由該基座之該燈管容置架而設置於該殼體。
7. 如請求項1所述之背光模組，其中該光源為發光二極體。
8. 一種支撐元件，包括：一基座；以及一支撐架，具有位於相對兩側之一連接端及一末端，該連接端設置於該基座，該支撐架為一錐形體，並具有能使該支撐架之表面滑順的至少一凹部，該凹部與該連接端之距離小於或等於該凹部與該末端之距離之二倍。
9. 如請求項8所述之支撐元件，其中該凹部圍繞該支撐架。
10. 如請求項8所述之支撐元件，其中該些凹部圍繞該支撐架，且對稱於該連接端及該末端之連線。
11. 如請求項8所述之支撐元件，其中該基座與該支撐架為一體不可分離。
12. 如請求項8所述之支撐元件，其中該基座設置有一燈管容置架，用以容置一燈管。