TWI785859B

TWI785859B - 背光模組及顯示裝置

Info

Publication number: TWI785859B
Application number: TW110139498A
Authority: TW
Inventors: 陳瑞麟; 李品勳; 蘇益楠
Original assignee: 瑞儀光電股份有限公司
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2022-12-01
Also published as: TW202318085A

Abstract

一種背光模組及顯示裝置，該背光模組包含一框架，一光源模組設於該框架的容置空間中，一光學膜片組設於該光源模組的上方，且位於該容置空間中，一光轉換件設於該側牆朝向所述光源的一側，該光轉換件可受所述光源所發出光線轉換成白光。本發明的背光模組及顯示裝置位於側牆上的光轉換件，是經得起衝擊試驗或長期使用，不易發生脫落的問題。

Description

背光模組及顯示裝置

本發明係關於一種顯示技術，且特別是有關於一種背光模組與具有此背光模組的顯示裝置。

目前顯示裝置的設計趨勢由以往的體積龐大、厚重的外型朝薄型化以及輕量化的方向發展，而且顯示裝置的邊框寬度漸漸趨向窄邊框的設計，使得顯示裝置整體的體積縮小且在相同尺寸的顯示裝置下所能看到的顯示畫面的面積更大，視覺效果更好。

其中，直下式背光模組是把多枚發光二極體排成陣列，放在擴散板及液晶螢幕(Liquid-Crystal Display，LCD)後面，直接照射LCD。如此，直下式背光模組可以依從畫面不同部份的光度變化，快速地微調發光二極體的明暗，大為提高動態對比度達至最佳的水平。

在窄邊框的設計的情況下，顯示裝置的邊框未能再提供遮蔽非預期的光線的功能，因此背光模組在邊框周圍會產生漏光或光暈的現象。當使用藍色發光二極體(Light Emitting Diode，LED)作為光源時，經由光學膜片組中的波長轉換膜，將藍光轉換為白光，然而，由於波長轉換膜在邊緣處會因為螢光粉塗布厚度較薄或是封裝的問題，使得邊緣處的藍光轉換效率較低，進而在顯示區周圍則會產生藍色漏光或藍色光暈，因此液晶顯示裝置的影像上會有邊緣藍化的問題。

為了解決直下式背光模組藍邊的問題，目前的做法是將黃色油墨印於稜鏡片下方，或印在其它光學膜片上，但因為光學膜片的表面為光滑面，油墨印在膜片上的產品經衝擊落下試驗後會有油墨脫落的情況產生，如此而在顯示區周圍還是容易產生藍色漏光或藍色光暈的問題。

本發明的目的在於提供一種背光模組及顯示裝置，其用以改善周緣藍色光暈的光轉換件不易發生脫落。

為了達成上述目的，本發明提供一種背光模組，一框架，該框架包含一側牆，該側牆框圍出一容置空間，該框架具有至少一第一結合部；一光源模組設於該容置空間中，該光源模組包含一基板，以及複數個設於該基板上的光源；一光學膜片組設於該光源模組的上方，且位於該容置空間中，其中該光學膜片組具有至少一第二結合部與相對應的所述第一結合部結合；一光轉換件設於該側牆朝向所述光源的一側，該光轉換件可受所述光源所發出光線轉換成白光。

作為優選方式，該光轉換件的高度不小於該光源模組的厚度。

作為優選方式，該光轉換件的高度不小於該光源模組與該光學膜片組結合的厚度。

作為優選方式，該光源模組還包含一封裝膠，該封裝膠包覆所述光源並形成一主要發光面及一發光側面，所述發光側面朝向該光轉換件，該光轉換件的高度不小於所述發光側面的高度。

作為優選方式，該第一結合部為位於該側牆上的複數個凹槽，該光學膜片組的該第二結合部為複數個凸耳，所述凸耳對應結合於所述凹槽。

作為優選方式，該框架還包含一板體，該側牆設於該板體周緣處，該第一結合部為該板體向上延伸至少一凸柱，該光學膜片組的該第二結合部為至少一穿孔，所述穿孔對應結合於所述凸柱。

作為優選方式，該光轉換件是圍繞該光學膜片組而佈設於該側牆上，且形成有至少一缺口，該缺口的位置對應該第一結合部與該第二結合部的結合位置。

作為優選方式，該光轉換件與該光學膜片組之間具有間隙。

為達成上述目的，本發明提供一種顯示裝置，其結構包含：前述之背光模組，及一液晶面板，該液晶面板設於該光學膜片組的上方，該液晶面板承靠在所述側牆的頂面。

相較於先前技術，本發明的背光模組及顯示裝置位於側牆上的光轉換件，是經得起衝擊試驗或長期使用，不易發生光轉換件脫落的問題。

100:背光模組

200:框架

210:板體

220:側牆

230:容置空間

240:第一結合部

241:凹槽

242:凸柱

300:光源模組

310:基板

320:光源

330:封裝膠

331:主要發光面

332:發光側面

333:光轉換粒子

400:光學膜片組

410:第二結合部

411:凸耳

412:穿孔

500、500a:光轉換件

510、510a:缺口

600:顯示面板

700:顯示裝置

L:光線

[圖1]為本案實施例的背光模組的示意圖。

[圖2]為本案實施例的背光模組的剖面示意圖。

[圖3]為本案另一實施例的背光模組的示意圖。

[圖4]本案光源模組具封裝膠的背光模組的剖面示意圖一。

[圖5]本案光源模組具封裝膠的背光模組的剖面示意圖二。

[圖6]為本案實施例中顯示裝置的示意圖。

茲配合圖式將本發明實施例詳細說明如下，其所附圖式主要為簡化之示意圖，僅以示意方式說明本發明之基本結構，因此在該等圖式中僅標示與本發明有關之元件，且所顯示之元件並非以實施時之數目、形狀、尺寸比例等加以繪製，其實際實施時之規格尺寸實為一種選擇性之設計，且其元件佈局形態有可能更為複雜。

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可據以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本申請，而非用以限制本申請。另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包括”將被理解為意指包括所述元件，但是不排除任何其它元件。

請參照圖1及圖2，為本發明背光模組的示意圖及剖面示意圖。一背光模組100，該背光模組100包含：一框架200、一置於該框架200內的光源模組300、一置於該光源模組300上的光學膜片組400、及一光轉換件500設於該框架200朝向該光源模組300的一側，該光轉換件500與其他構件之間不重疊或者不會產生刮擦，故該光轉換件500是經得起衝擊試驗或長期使用，不易發生光轉換件500脫落的問題。

該框架200包含一板體210，及設於該板體210周緣的側牆220，該板體210與該側牆220形成一容置空間230，且該框架200具有至少一第一結合部240。實施上，該框架200可以是前框、塑框或金屬背板的一部分，所述側牆220可以是前框、塑框或金屬背板中朝向光源320的延伸所形成的側邊，並不以此為限。本實施例中的框架200為金屬背板，所述側牆220是由金屬背板的邊緣向上延伸。

該光源模組300包含一基板310，以及複數個設於該基板310上的光源320，其中該基板310設於該板體210上；所述光源320為發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)，但也可以是其它種類的發光元件。所述光源320可以是直接自一片晶圓切割出且未經封裝的發光晶片，例如為發光二極體晶片，所述的發光二極體晶片例如是主波長發出藍光的晶粒級氮化物發光二極體晶片，即適於提供藍光光線，但不以此為限。

該光學膜片組400設於該光源模組300的上方，且位於該容置空間230中，其中該光學膜片組400具有至少一第二結合部410與相對應的該第一結合部240結合。本實施例的背光模組100為直下式的背光模組，該光學膜片組400可以包括擴散板、波長轉換膜等光學膜片。

該光轉換件500設於該側牆220內面，朝向所述光源320的一側，且該光轉換件500可受所述光源320所發出光線L轉換成白光。實施應用上，當所述光源320所發出光線L為藍光，則該光轉換件500係為黃色油墨，或該光轉換件500係為黃色螢光粉，可受藍光激發而發白光者，但不以此為限。因為該光學膜片組400是位於該側牆220框圍出來的該容置空間230中，當該光轉換件500設於該側牆220內面時，會讓該光學膜片組400從邊緣出射的光線L轉換成白光，由此降低光源模組100邊緣漏光的藍化現象。相較於習知技術中，光學膜片組是被側牆承載而突出於容置空間以外，此種設計就不能讓光學膜片組從邊緣出射的光線轉換成白光，仍容易產生邊緣藍化現象。

本實施例的背光模組100中，藉由將該光轉換件500配置於該側牆220內面與該光源模組300之間的表面，當所述光源320的光線L傳遞至背光模組100的邊緣時，未經過該光學膜片組400的部分光線會被該光轉換件500光色互補轉換。在光源320發出藍光的情況下，該光轉換件500的設置可以降低背光模組100邊緣漏光所產生的藍化現象。本實施例的光轉換件500除了發揮解決色偏問題的目的之外，本實施例便是藉由光轉換件500的位置改變，而能避免光轉換件500(黃色油墨或黃色螢光粉)發生脫落而失效的問題。更詳言之，本實施例背光模組100中的光轉換件500是位於該框架200的側牆220上，該光轉換件500不會與其他構件重疊或者不會產生刮擦，故該光轉換件500表面不會因相對位移的摩擦而發生脫落。舉例而言，位於該板體210上的光源模組300的基板310是固定設置於該板體210的表面，例如以雙面膠帶貼附在該板體210與該基板310之間，如此，該光源模組300的基板310不會刮擦到該光轉換件500的表面。

實施應用上，該光轉換件500環繞該光源模組300與該光學膜片組400的周緣，該光轉換件500的高度較佳是不小於該光源模組300的厚度，或者該光轉換件500的高度不小於該光源模組300與該光學膜片組400結合的厚度。舉例而言，該光轉換件500的高度也可以是不小於該光源模組300的厚度，只要能夠將來自該光源模組300中，因光線轉換效率不足而導致偏藍的光線，轉換為白光即可。又，如圖2所示，該光源模組300與該光學膜片組400結合的厚度約等於該光轉換件500的高度，較佳實施應用上，該光轉換件500的高度與該側牆220的高度相等，完整環繞該光源模組300與該光學膜片組400。如此，不論是來自該光源模組300或該光學膜片組400中，因光線轉換效率不足而導致偏藍的光線，均可被對應位置的該光轉換件500轉換為白光。該光轉換件500的厚度則依所述光源320所發出光線L進行調整，達到最佳的轉換效果。

實施應用上，如圖1所示，該第一結合部240為位於該側牆220上的複數個凹槽241，該光學膜片組400的該第二結合部410為複數個凸耳411，所述凸耳411對應結合於所述凹槽241，進行具該光學膜片組400的組裝定位，如圖1所示。另，該光轉換件500是圍繞該光學膜片組400佈設於該側牆220上，所以該光轉換件500對應該第一結合部240的凹槽241形成有至少一缺口510，該些缺口510的位置對應該第一結合部240與該第二結合部410的結合位置，即該些缺口510的位置對應所述凹槽241與所述凸耳411的結合位置。換言之，容設於該容置空間230中的該光學膜片組400，是藉由該側牆220上的第一結合部240與該光學膜片組400的該第二結合部410互相限位，例如在側牆220上的凹槽241，在光學膜片組400的凸耳411，兩者形成互相配合的凹凸形狀，即可完成該光學膜片組400的限位。相較於習知塗覆於光學膜片組上的油墨，容易因構件互相疊合而容易發生滑動所導致的表面刮擦，本實施例的該光轉換件500設置於該側牆220上，且不會發生刮擦問題，故具有較佳的結合穩定性，不易發生脫落而導致改善色偏的手段失效的問題。在一實施例中，前述凹槽241的深度可以是小於凸耳411寬度，使該光學膜片組400的邊緣不會抵靠在該光轉換件500上，可更進一步確保該光轉換件500與光學膜片組400之間不會發生刮擦而脫落。

請再參閱圖3，在另一實施應用上，該第一結合部240也可以是該板體210向上延伸的二凸柱242，該光學膜片組400的該第二結合部410為對應該些凸柱242的穿孔412，所述穿孔412對應結合於所述凸柱242，進行該光學膜片組400的組裝定位。相同，該光轉換件500a因為是圍繞該光學膜片組400而佈設於該側牆220上，如此可簡化該光轉換件500a的製備步驟；或者，該光轉換件500a對應該第一結合部240的凸柱242的位置形成有一缺口510a，該缺口510a的位置對應該第一結合部240與該第二結合部410的結合位置，即該缺口510a的位置對應所述所述凸柱242與所述穿孔412的結合位置中通常具有其他機構，例如鏡頭，故光線並不會進入此處，因此不需設置光轉換件500。在圖3所示的實施例中，由於該光學膜片組400是相對於該板體210定位的，故該光學膜片組400與該側牆220之間較佳是具有間隙，亦可更進一步確保該光轉換件500與光學膜片組400之間不會發生刮擦而脫落。

請參閱圖4及圖5，本案光源模組具封裝膠的背光模組的剖面示意圖。實施應用上，作為優選方式，該光源模組300包含複數個光源320及一封裝膠330，該封裝膠330包覆所述光源320並形成一主要發光面331及一發光側面332，所述發光側面332朝向該光轉換件500。在一例子中，如圖5所示，本光源模組具封裝膠的背光模組中的該光學膜片組，可以包含一波長轉換膜，用以將光源所發出光線轉換為白光；在另一實施例中，如圖4所示，該封裝膠330可以包含光轉換粒子333，所述光轉換粒子333用以將光源所發出光線轉換為白光。用於封裝發光二極體晶粒的封裝膠330理想上應為透明，以使發光二極體晶粒所出射的光線可充分穿透而具有高亮度。該些光源320所發出的一部分光線由該主要發光面331傳遞至該光學膜片組400，另一部分光線由該發光側面332射出，使得邊緣處的藍光轉換效率較低，進而在顯示區周圍則會產生藍色漏光或藍色光暈，因此液晶顯示裝置的影像上會有邊緣藍化的問題。

本發明的實施應用上，該光源模組300之該封裝膠330是固定在該基板310上，該光轉換件500環繞該光源模組300與該光學膜片組400的周緣，更詳言之，該光轉換件500是固定在該側牆220上，因此該光轉換件500與該光源模組300之該封裝膠330的發光側面332之間不會產生相對位移，該光轉換件500可直接接收來自發光側面332的藍光後轉換成白光，該光轉換件500是從該側牆220與該板體210的交界處朝向該側牆220的頂端延伸，或者該光轉換件500是從該板體210與該封裝膠330的交界處朝向該主要發光面331延伸，且該光轉換件500的高度不小於所述發光側面332的高度(如圖4所示)；或者該光轉換件500的高度約等於所述發光側面332和該光學膜片組400的高度(如圖5所示)，較佳實施應用上，該光轉換件500的高度與該側牆220的高度相等，完整環繞該光源模組300與該光學膜片組400。如此，該光轉換件500可受所述光源320有效率地由該發光側面332射出所發出光線轉換成白光，且基於該光轉換件500設置於該側牆220上，該光轉換件500與其他構件不重疊或者不會產生刮擦，故可確保該光轉換件500不會發生刮擦而脫落。相同的，在實施應用上，當所述光源320所發出光線L為藍光，則該光轉換件500係為黃色油墨，或該光轉換件500係為黃色螢光粉，可受藍光激發而發白光者，但不以此為限，該光轉換件500將邊緣出射的光線L轉換成白光，由此降低光源模組100邊緣漏光的藍化現象。

綜上所述，如圖1的凹槽241與凸耳411的定位設計，及如圖3的凸柱242與穿孔412的定位設計，使光轉換件500與光學膜片組400之間具有間隙，或者如圖4的封裝膠330相對光轉換件500的固定設置，都是為了要確保無任何構件會與光轉換件500的表面發生相對位移，如此便可確保光轉換件500不會發生刮擦而導致脫落的問題。

圖6為本案實施例中顯示裝置的示意圖。前述背光模組100應用於一顯示裝置700，包含一顯示面板600及前述背光模組100，該顯示面板600設於該光學膜片組400的上方，該液晶面板600承靠在所述側牆220的頂面，即該顯示面板700設於該背光模組100的上方。本實施例的顯示裝置可藉由前述背光模組100中的光轉換件500設置於側牆220，其中，本實施例的框架可以是前框、塑框或金屬背板，側牆220可以是前框、塑框或金屬背板中朝向光源320的側牆，並不以此為限，進而確保光轉換件500在經挑戰測試後或經長期使用後，仍具有較佳的結合穩定性，不易發生光轉換件500脫落的問題。

本發明的背光模組利用黃色油墨或螢光粉形成光轉換件於前框、塑框或金屬背板的側牆上，當光線由背光模組的邊緣發出時，未經過光學膜片組的光線會被位在側牆上的該光轉換件光色互補轉換。在光源發出藍光的情況下，光轉換件的設置可以降低背光模組邊緣漏光所產生的藍化現象；且背光模組產品更經的起衝擊落下試驗，不易有光轉換件脫落的情況產生，顯示裝置也可以有效的降低顯示影像的邊緣藍化的問題。

上述揭示的實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。