TWI381211B - 背光模組之背板架構 - Google Patents

Description

背光模組之背板架構

本發明是有關於一種應用於背光模組的背板，特別是指一種具有支撐架的背板。

液晶顯示器具有功耗低、重量輕以及厚度薄等優點，故已廣泛應用於各項電子產品。然而液晶本身並不發光，液晶顯示器需透過外來光源來顯示畫面，故背光模組是液晶顯示器不可或缺的部分。

背光模組係將燈源、反射片、光學膜片等元件，配置於一個金屬外殼中，藉由整體金屬外殼的強度，以保護與支撐背光模組的內部元件。

現行的金屬背板僅有少數的功能性開孔，其餘部份均由金屬材料製成，金屬背板的重量最終將會增加液晶顯示器的整體重量。除了重量問題，現行的金屬背板亦有成本較高與製造過程較不易等缺點。另外，金屬背板應用於背光模組時，易造成燈管感應漏電流，降低整體發光效率。

若金屬背板移除一部份的面積甚至大部分的底面積，並直接以此金屬背板來組裝背光模組，則會造成背光模組的強度不足，而使背光模組易受外力撓曲變形，或因本身中空的框架無法承受背光模組內元件的重量而易使得組裝結構不穩固。

有鑑於此，本發明係提出一種適用於背光模組之背板架構，主要係利用支撐架固接於金屬背框的邊框上，以支撐架增強背板的剛性，其具有減輕重量、降低成本及大幅減少燈管之漏電流等優點，製作上也較為容易。

本發明之背光模組之背板架構，至少包含一金屬背框及第一支撐架。而第一支撐架係為具有封閉之一橫切面的結構。第一支撐架具有至少兩端部，此兩端部係分別疊設且固接於金屬背框上方。其中，金屬背框的設計，除了可減輕顯示器整體的重量外，更因為中空的設計而可避免因背板的金屬材質所產生的感應漏電流，因此可提高背光模組的發光效率。又透過支撐架固接於金屬背框上，可以增加金屬背框之剛性。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

本發明係為一種背光模組之背板架構，主要係利用支撐架固接於背光模組之背板架構的金屬背框上，增強背板的剛性與降低背板重量。以下係為本發明之較佳實施例，用以說明本發明之內容及原理。

第1圖為本發明背板之立體示意圖與局部放大圖。如第1圖所示，本發明應用於背光模組的背板10包含金屬背框100及至少一個支撐架200。在較佳實施例中，本發明之背板10適用於直下式背光模組，但不以此為限，亦可依需求應用於側入式背光模組。金屬背框100可為一矩形框架，具有平行的兩個長邊框110及兩個短邊框120，此處僅是舉例，亦可依實際需求調整，例如金屬背框100的四個邊框長度皆相等。相較於習知的背板，本發明的背板10移除原先金屬背板的大部分面積，用以降低整個背光模組之重量，又以支撐架200來補強結構之強度與穩定，兼顧成本與效能的考量。

支撐架200係為具有封閉之一橫切面的結構。支撐架200具有至少兩端部200a與200b，其係分別疊設且固接於金屬背框100的邊框上方。如第1圖中區域A的放大圖所示，支撐架200之一端部200a係可藉由鎖固螺孔210而叠設且固接於金屬背框100的長邊框110上，用來增加金屬背框100的剛性。支撐架200係位於金屬背框100之上方，詳細來說，支撐架200整體皆位於金屬背框100之上方，即支撐架200與金屬背框100位於不同平面，並以支撐架200之兩端部200a與200b固接於金屬背框100上。另外，金屬背框100與支撐架200的固接方式除了如本實施例透過鎖固螺孔210以螺絲接合的方式之外，更可透過銲接、鉚接接合、一體成型等方式完成接合，本發明不以上述接合方式為限，熟習相關技藝者當能思揣不同的接合方式。本發明之支撐架材質可為鍍鋅鋼材與鋁材，亦可依實際需求調整使用材質，本發明不以在此例舉者為限。

為了支撐力的考量，支撐架200之橫切面高度至少為金屬背框100板金厚度的1.5倍以上，亦可依實際需求調整支撐架橫切面之高度。支撐架200之截面可為一中空或實心結構；在較佳實施例中，支撐架200截面係為一空心結構，如此可節省材料的使用、減少重量、降低成本。另外，支撐架200具有封閉之橫切面，即橫切面之邊緣無開口或不中斷，以保持其剛性，避免存在脆弱點。支撐架200上可設有至少一個備用螺孔220(如第1圖中區域A之放大圖所示)，以供後續組裝其他元件時使用或固定之用，螺孔位置僅是舉例，但本發明不限於此，亦可依實際需求調整螺孔位置與其尺寸。

第2A圖至第2D圖為本發明之支撐架結構示意圖。如圖所示，本發明之支撐架200之橫切面形狀係為矩形、圓形、三角形、十字形或梯形(圖未示)等幾何形狀，且此橫切面之邊緣無開口或不中斷，即其係為封閉之橫切面。此橫切面可為實心或空心。矩形與梯形為較佳的實施例，而十字形亦可搭配卡合結構(圖未示)與液晶顯示器外殼(圖未示)固接。以上僅是舉例，亦可依實際需求調整支撐架橫切面之形狀與實心或空心之結構。

第3A圖至第3J圖係為本發明之支撐架固接於金屬背框上之各式實施例示意圖。參照第3A圖、第3D圖至第3J圖，支撐架200固接於金屬背框100上之結構型式包含長桿型、反S字型、十字型、W字型、N字型、V字型或X字型等各式幾何樣式，且支撐架200之至少兩端部係分別疊設且固接於金屬背框100上。另外，各個支撐架200之至少兩端部係可分別固接於金屬背框100之兩個長邊框，或者，支撐架200之至少兩端部可分別固接於金屬背框100之一長邊框與一短邊框，如此可有效提高結構之剛性。以上僅是舉例，不同結構型式亦可混合搭配使用，亦可依實際需求調整支撐架之結構型式、數目、排列方式或固接位置。舉例而言，如第3A圖至第3C圖與第3J圖，長桿型結構的支撐架200固接於金屬背框100上之排列方式，包含單長桿、雙長桿平行、四角斜桿、斜線條型或其組合等排列方式。以上僅是舉例，亦可依實際需求調整長桿型支撐架之排列方式或固接位置。另外，參見第3B圖，在金屬背框100上，兩支撐架200為長桿型結構且彼此平行，其中一支撐架200固接於金屬背框100的位置與金屬背框100中心線(如圖虛線所示)之距離係為0.006倍至0.38倍的金屬背框100的長度L，然而前述距離可依照實際需求予以調整。

根據本發明具有支撐架之背板，由表一以有限元素法分析出來的等效K值之實驗數據可知，若移除金屬背板中間的大部分面積而留下類似框架的結構，而以兩條中空且具有封閉橫切面的支撐架來補強其結構剛性，可使代表結構剛性的等效K值提高為原來金屬背板的2.5倍。

藉此，利用本發明之具有支撐架之背板，不僅可以減輕最終顯示器整體的重量，亦可避免背光模組因感應所產生的漏電流，而提高背光模組的發光效率，特別是直下式背光模組的效用更佳。另外，將支撐架固接於金屬背框上，又可增加背板的剛性。

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，任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，並可思揣其他不同的實施例，因此本發明之保護範圍當視後附申請專利範圍所界定者為準。

10．．．背板

100．．．金屬背框

110．．．長邊框

120．．．短邊框

200．．．支撐架

200a、200b．．．端部

210．．．鎖固螺孔

220．．．備用螺孔

第1圖係為本發明背板之立體示意圖與局部放大圖。

第2A圖至第2D圖係為本發明之支撐架結構示意圖。

第3A圖至第第3J圖係為本發明之支撐架固接於金屬背框上之各式實施例示意圖。

10．．．背板

100．．．金屬背框

110．．．長邊框

120．．．短邊框

200．．．支撐架

200a、200b．．．端部

210．．．鎖固螺孔

220．．．備用螺孔

Claims (15)

1. 一種背光模組之背板架構，至少包含：一體成型之一金屬背框；以及一第一支撐架，具有封閉的一橫切面，該第一支撐架具有至少兩端部，該兩端部係分別疊設且固接於該金屬背框上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該第一支撐架係位於該金屬背框之上方。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該金屬背框與該第一支撐架固接方式係由銲接、鉚接、螺絲接合或一體成型。
4. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該第一支撐架係具有一中空截面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該第一支撐架係具有一實心截面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該橫切面之形狀係為矩形、圓形、三角形、十字形或梯形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該第一支撐架上設有至少一備用螺孔。
8. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該橫切面之高度至少為該金屬背框之板金厚度的1.5倍。
9. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該金屬背框具有平行的兩長邊框與兩短邊框。
10. 如申請專利範圍第9項所述之背板架構，其中該第一支撐架之該至少兩端部係分別固接於該金屬背框之該兩長邊框。
11. 如申請專利範圍第9項所述之背板架構，其中該第一支撐架之該至少兩端部係分別固接於該金屬背框之該兩長邊框其中之一與該兩短邊框其中之一。
12. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，其中該第一支撐架之結構型式係為長桿型、反S字型、十字型、W字型、N字型、V字型或X字型。
13. 如申請專利範圍第19項所述之背板架構，其中該長桿型之排列方式係為單長桿、雙長桿平行、四角斜桿或斜線條型。
14. 如申請專利範圍第1項所述之背板架構，另包含一第二支撐架，該第二支撐架為長桿狀且與該第一支撐架平行。
15. 如申請專利範圍第14項所述之背板架構，其中該第一支撐架與該第二支撐架固接於該金屬背框的位置與該金屬背框之中心線之距離係為該金屬背框長度的0.006倍至0.38倍。