TWI857568B - 背光模組 - Google Patents

Abstract

一種背光模組，包括導光板、光源、固定元件以及彈性元件。導光板具有入光面。光源具有相對的發光側和背側，發光側朝向入光面。固定元件與背側相對設置。彈性元件連接固定元件，其中彈性元件適於推抵光源抵於入光面。

Description

背光模組

本發明是有關一種背光模組。

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。

側光式背光模組藉由導光板將光源產生的光線轉換成面光源。然而，因光源產生的熱會造成導光板的溫度升高，進而導致導光板的體積膨脹。同樣地，在關閉光源之後，導光板的體積會因為溫度降低而逐漸縮小。因此，光源與導光板之間的距離會隨著導光板的體積變化而改變，造成背光模組的光學品味不穩定。

本發明提供一種背光模組，使光源和導光板之間的距離能保持固定，以提供穩定的光學品味。

為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發明所提供的背光模組包括導光板、光源、固定元件以及彈性元件。導光板具有入光面。 光源具有相對的發光側和背側，發光側朝向入光面。固定元件與背側相對設置。彈性元件連接固定元件，其中彈性元件適於推抵光源抵於入光面。

在本發明的一實施例中，上述之彈性元件例如呈板狀，並可具有座部和彈性部。座部固定於固定元件並與背側相對。彈性部連接座部，並相對座部彎折。彈性部適於抵於背側。

在本發明的一實施例中，上述之彈性部的形狀可包括第一三邊形，並具有相對的第一邊緣和第一轉角。第一邊緣連接座部，第一轉角則適於抵於背側。

在本發明的一實施例中，上述之彈性部例如還包括第二三邊形。第一三邊形還可具有第二邊緣，且第二邊緣鄰接在第一邊緣與第一轉角之間。第二三邊形具有第三邊緣、第四邊緣和第二轉角。第三邊緣與第二轉角相對，且第四邊緣鄰接在第三邊緣與第二轉角之間。第三邊緣連接座部。第二邊緣鄰接第四邊緣。第一轉角鄰接第二轉角，且彼此鄰接的第一轉角及第二轉角適於抵於背側。

在本發明的一實施例中，上述之彈性部例如具有對稱面。對稱面通過彼此鄰接的第二邊緣及第四邊緣，且第一三邊形及第二三邊形對稱於對稱面。

在本發明的一實施例中，上述之彈性部可包括第一四邊形，並第一四邊形具有第一固定側和第一抵靠側。第一固定側連接座部。第一抵靠側與第一固定側相對，並適於抵於背側。

在本發明的一實施例中，上述之彈性部例如還包括第二四邊形。座部可包括彼此分離的第一部分和第二部分。第一固定側連接第一部分。第二四邊形具有第二固定側和第二抵靠側。第二固定側連接第二部分。第二抵靠側與第二固定側相對，並連接第一抵靠側。彈性部更具有通過第一 抵靠側及第二抵靠側之間的對稱面，且第一四邊形及第二四邊形對稱於對稱面。

在本發明的一實施例中，上述之彈性元件還可具有固定部。光源可包括基板和發光元件，發光元件設置於基板上。發光側位於發光元件的背對基板的一側，且背側位於基板的背對發光元件的一側。固定部連接座部，並與基板彼此固定。

在本發明的一實施例中，上述之基板可具有表面和側面。表面背對背側，側面連接表面。固定部呈板狀，並具有第一段及第二段。第一段連接第二段與座部，並與側面相對。第二段固定於表面。

在本發明的一實施例中，上述之彈性部可具有第一固定側和第一抵靠側。第一固定側連接座部。第一抵靠側與該第一固定側相對，並適於抵於背側。固定部呈板狀並連接第一抵靠側，固定部適於抵於背側。

在本發明的一實施例中，上述之固定部可具有第一板體、第二板體及第三板體。第一板體連接第一抵靠側，並與第三板體相對。第二板體連接第一板體及第三板體。基板夾置於第一板體及第三板體之間。

本發明的背光模組採用彈性元件推抵光源，使光源能緊靠於導光板的入光面，或是使光源與入光面之間的距離維持定值。基於上述結構，即使導光板的體積發生變化，光源與入光面之間的距離仍能保持固定，因此本發明的背光模組能提供穩定的光學品味。

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:導光板

111:入光面

120:光源

121:發光側

122:背側

123:基板

124:發光元件

130:固定元件

140、140a、140b、140c:彈性元件

141、141a、141b、141c:座部

142、142a、142b、142c:彈性部

143、143a、143b、143c:固定部

1411c:第一部分

1412c:第二部分

1421:第一三邊形

1421b、1421c:第一四邊形

1422:第二三邊形

1422c:第二四邊形

AS1:第一抵靠側

AS2:第二抵靠側

C1:第一轉角

C2:第二轉角

E1:第一邊緣

E2:第二邊緣

E3:第三邊緣

E4:第四邊緣

FS1:第一固定側

FS2:第二固定側

L1:第一段

L2:第二段

P1:第一板體

P2:第二板體

P3:第三板體

S1:表面

S2:側面

SP、SP1:對稱面

W1:底壁

W2:側壁

X、Y、Z:方向

圖1是本發明一實施例的背光模組的局部剖視示意圖。

圖2是圖1的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。

圖3是圖1的彈性元件的立體示意圖。

圖4是本發明另一實施例的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。

圖5是圖4的彈性元件的立體示意圖。

圖6是本發明另一實施例的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。

圖7是圖6的彈性元件的立體示意圖。

圖8是圖6的背光模組的局部剖視示意圖。

圖9是本發明另一實施例的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。

圖10是圖9的彈性元件的立體示意圖。

圖11是本發明另一實施例的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。

圖12是圖11的彈性元件的立體示意圖。

圖1是本發明一實施例的背光模組的局部剖視示意圖。圖2是圖1的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。圖3是圖1的彈性元件的立體示意圖。請先參考圖1及圖2，背光模組100包括導光板110、光源120、固定元件130以及彈性元件140。導光板110具有入光面111。光源120具有相對的發光側121和背側122，發光側121朝向入光面111。固定元件130 與背側122相對設置。彈性元件140連接固定元件130，其中彈性元件140適於推抵光源120抵於入光面111。

光源120產生的光束由發光側121出光。具體來說，光源120可包括基板123和發光元件124，發光元件124設置於基板123上。發光側121位於發光元件124的背對基板123的一側，且背側122位於基板123的背對發光元件124的一側。更進一步說，基板123例如為電路板，且發光元件124可電連接上述的電路板。本實施例的發光元件124可包括發光二極體(light-emitting diode，LED)，但本發明不限於此。

在本實施例中，彈性元件140能從背側122推抵光源120，使光源120的發光側121緊靠於導光板110的入光面111。不過，在一實施例中，彈性元件140可使發光側121和入光面111之間的距離維持定值。例如，光源120還可設有支撐件(圖未示)，所述支撐件可抵於基板123和入光面111之間，使發光側121與入光面111相隔開，並維持發光側121與入光面111之間的距離。請一併參考圖1和圖3，本實施例的彈性元件140例如呈板狀，並可具有座部141和彈性部142。座部141固定於固定元件130並與背側122相對。彈性部142連接座部141，並相對座部141彎折。彈性部142適於抵於背側122。簡而言之，彈性元件140可為薄板彈簧，且彈性元件140可由金屬片切割折疊而形成，但本發明不對彈性元件140的製程多做限制。另，本實施例的座部141可呈板狀，以增加與固定元件130的接觸面積；如此，座部141不但能更穩固地固定於固定元件130，並還能更迅速地將光源120產生的熱能傳導至固定元件130，進而提升對光源120的散熱效率。請一併參考圖1、圖2和圖3，更進一步說，彈性部142可包括第一三邊形1421，並具有相對的第一邊緣E1(繪於圖3)和第一轉角C1。第一邊緣E1連接座部141，第一轉角C1則適於 抵於背側122。例如，第一轉角C1則可為尖角，但其他實施例不限於此。另，在本實施例中，座部141的形狀可呈梯形，但本發明不對此多做限制。

請繼續參考圖1和圖3，本實施例的彈性元件140還可具有固定部143。固定部143連接座部141，並與基板123彼此固定。如此，彈性元件140能更穩固地與光源120彼此固定，且固定部143還能提供額外的導熱面積，進而更提升彈性元件140對光源120的散熱效率。進一步說，基板123可具有表面S1和側面S2。表面S1背對背側122，側面S2則連接表面S1。固定部143可呈板狀，並具有第一段L1及第二段L2。第一段L1連接第二段L2與座部141，並與側面S2相對。第二段L2固定於表面S1。詳言之，第一段L1例如相對座部141彎折，並與基板123彼此隔開；另，第二段L2則可相對第一段L1彎折，並例如與座部141實質平行。不過，在一實施例中，第一段L1可固定於基板123的側面S2。在本實施例中，第一段L1與第二段L2可呈四邊形，而圖3的第一段L1與第二段L2皆繪示為矩形，但本發明不對此多做限制。

附帶一提，如圖2所示，本實施例的彈性元件140的數量例如為多個，而彈性元件140的數量可依據對光源120的施力大小和散熱需求等因素而調整，故本發明不對此多做限制。能理解的是，在一實施例中，背光模組100(標於圖1)還可包括另一組光源，且所述另一組光源可與光源120設置於導光板110的相對兩側；同樣地，另一組光源可經由另一組彈性元件推抵而與導光板110之間維持固定距離。

請再參考圖1，本實施例的固定元件130例如是背框(back bezel)。詳細來說，固定元件130可具有相連接的底壁W1與側壁W2(亦繪於圖2)，其中光源120與導光板110可設置於底壁W1上，彈性元件140則可固定於側壁W2。不過，本發明不對固定元件130的具體結構多做限制。

在本實施例中，導光板110的材料可包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)；不過，在其他實施例中，導光板110的材料可包括環烯烴聚合物(Cyclo olefin polymer，COP)或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)。此外，本實施例的導光板110可通過熱壓成型或射出成型的方式製成，但本發明不對此多做限制。

相較於習知技術，本實施例的背光模組100採用彈性元件140推抵光源120，使光源120能緊靠於導光板110的入光面111，或是使光源120與入光面111之間的距離維持定值。基於上述結構，即使導光板110的體積發生變化，光源120與入光面111之間的距離仍能保持固定，因此本實施例的背光模組100能提供穩定的光學品味。另，因為本實施例的彈性元件140是推抵光源120，而非推抵導光板110，所以本實施例的背光模組100還能提供更穩定的光學品味。

圖4是本發明另一實施例的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。圖5是圖4的彈性元件的立體示意圖。本實施例的背光模組100a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4及圖5，彈性部142a除了包括第一三邊形1421之外，還包括第二三邊形1422。第一三邊形1421還可具有第二邊緣E2，且第二邊緣E2鄰接在第一邊緣E1與第一轉角C1之間。第二三邊形1422具有第三邊緣E3、第四邊緣E4和第二轉角C2。第三邊緣E3與第二轉角C2相對，且第四邊緣E4鄰接在第三邊緣E3與第二轉角C2之間。第三邊緣E3連接座部141a。第二邊緣E2鄰接第四邊緣E4。第一轉角C1鄰接第二轉角C2，且彼此鄰接的第一轉角C1及第二轉角C2適於抵於背側122。簡而言之，彈性元件140a經由第一三邊形1421及第二三邊形1422推抵光源120，如此彈性元件140a能以更穩定且均勻的提供方向力推抵光源120，使光源120與入光面111之間的距離更易於保持固定，進而 使背光模組100a能提供更穩定的光學品味。詳細來說，彈性部142a例如具有對稱面SP。對稱面SP通過彼此鄰接的第二邊緣E2及第四邊緣E4，且第一三邊形1421及第二三邊形1422對稱於對稱面SP；因此，彈性元件140a能更加穩定且均勻地提供方向力推抵光源120，進而使背光模組100a能提供更加穩定的光學品味。請繼續參考圖5，附帶一提，座部141a與固定部143a例如皆對稱於對稱面SP，其中座部141a可實質垂直於對稱面SP。在本實施例中，座部141a可包括對稱於對稱面SP的兩個梯形，且第一三邊形1421及第二三邊形1422可分別鄰接於所述二梯形的斜邊，但本發明不對這些細節多做限制。

圖6是本發明另一實施例的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。圖7是圖6的彈性元件的立體示意圖。圖8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100b的結構與優點類似於圖1的實施例，以下僅說明差異處。請先參考圖6及圖7，彈性元件140b的彈性部142b可包括第一四邊形1421b，並第一四邊形1421b具有第一固定側FS1和第一抵靠側AS1。第一固定側FS1連接座部141b。第一抵靠側AS1與第一固定側FS1相對，並適於抵於背側122。進一步說，第一四邊形1421b可為長方形，且第一抵靠側AS1與第一固定側FS1例如為所述長方形的相對二長邊。另，第一固定側FS1例如鄰接於座部141b。附帶一提，座部141b可為四邊形，但本發明不限於此。在本實施例中，固定部143b可呈板狀並連接第一抵靠側AS1，固定部143b適於抵於背側122。詳言之，呈板狀的固定部143b能更增加與光源120的接觸面積，因此，固定部143b能更牢固地與光源120彼此固定，並還能更提升對光源120的散熱效率。請一併參考圖7及圖8，在本實施例中，固定部143b可具有第一板體P1、第二板體P2及第三板體P3。第一板體P1連接第一抵靠側AS1，並與第三板體P3相對。第二板體P2連接第一板 體P1及第三板體P3。基板123夾置於第一板體P1及第三板體P3之間。如此，固定部143b能更牢固地與光源120彼此固定，且還能進一步增加固定部143b接觸光源120的面積，進而更提升固定部143b對光源120的散熱效率。具體而言，第一板體P1及第三板體P3可夾持基板123的相對兩側，第二板體P2則與基板123的側面S2隔開。不過，在一實施例中，第二板體P2可接觸基板123的側面S2。附帶一提，如圖7所示，本實施例的第一板體P1可鄰接第一抵靠側AS1，且第一板體P1可呈框狀，但本發明不對這些細節多做限制。

圖9是本發明另一實施例的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。圖10是圖9的彈性元件的立體示意圖。本實施例的背光模組100c的結構與優點類似於圖6的實施例，以下僅說明差異處。請參考圖9和圖10，彈性元件140c的彈性部142c例如還包括第二四邊形1422c。座部141c(標於圖10)可包括彼此分離的第一部分1411c和第二部分1412c。第一固定側FS1連接第一部分1411c。第二四邊形1422c具有第二固定側FS2和第二抵靠側AS2。第二固定側FS2連接第二部分1412c。第二抵靠側AS2與第二固定側FS2相對，並連接第一抵靠側AS1。彈性部142c更具有通過第一抵靠側AS1及第二抵靠側AS2之間的對稱面SP1，且第一四邊形1421c及第二四邊形1422c對稱於對稱面SP1。如此，彈性部142c能更穩定且均勻地施力於光源120，使光源120與入光面111之間的距離更易於保持固定，進而使背光模組100c能提供更穩定的光學品味。詳細來說，如圖10所示，第一抵靠側AS1及第二抵靠側AS2可連接固定部143c的第二板體P2，對稱面SP1則可通過位於第一抵靠側AS1及第二抵靠側AS2之間的部分第二板體P2。此外，第一部分1411c和第二部分1412c可對稱於對稱面SP1，且固定部143c可對稱於對稱面SP1。在本實施例中，對稱面SP1例如實質垂直於第一部分1411c和第二部 分1412c。第二四邊形1422c的特徵類似於第一四邊形1421c，故在此省略相關描述。

圖11是本發明另一實施例的背光模組的多個彈性元件的彈性部推抵光源的示意圖。圖12是圖11的彈性元件的立體示意圖。本實施例的背光模組100d的結構與優點類似於圖1及圖6的實施例，以下僅說明差異處。請參考圖11及圖12，本實施例的背光模組100d可一併採用圖3的彈性元件140和圖7的彈性元件140b。具體而言，彈性元件140和彈性元件140b可彼此交錯設置，但本發明不對彈性元件140和彈性元件140b的排列方式多做限制。

綜上所述，本發明的背光模組採用彈性元件推抵光源，使光源能緊靠於導光板的入光面，或是使光源與入光面之間的距離維持定值。基於上述結構，即使導光板的體積發生變化，光源與入光面之間的距離仍能保持固定，因此本發明的背光模組能提供穩定的光學品味。

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:導光板

111:入光面

120:光源

121:發光側

122:背側

123:基板

124:發光元件

130:固定元件

140:彈性元件

141:座部

142:彈性部

143:固定部

C1:第一轉角

L1:第一段

L2:第二段

S1:表面

S2:側面

W1:底壁

W2:側壁

X、Y、Z:方向

Claims (10)

1. 一種背光模組，包括：一導光板，具有一入光面；一光源，具有相對的一發光側和一背側，該發光側朝向該入光面；一固定元件，與該背側相對設置；以及一彈性元件，連接該固定元件，其中該彈性元件適於推抵該光源抵於該入光面；其中該彈性元件呈板狀，並具有一座部和一彈性部，該座部固定於該固定元件並與該背側相對，該彈性部連接該座部並相對該座部彎折，該彈性部適於抵於該背側。
2. 如請求項1所述之背光模組，其中該彈性部包括一第一三邊形，該第一三邊形具有相對的一第一邊緣和一第一轉角，該第一邊緣連接該座部，該第一轉角適於抵於該背側。
3. 如請求項2所述之背光模組，其中該彈性部更包括一第二三邊形：該第一三邊形更具有一第二邊緣，且該第二邊緣鄰接在該第一邊緣與該第一轉角之間；該第二三邊形具有一第三邊緣、一第四邊緣和一第二轉角，該第三邊緣與該第二轉角相對，且該第四邊緣鄰接在該第三邊緣與該第二轉角之間，該第三邊緣連接該座部； 該第二邊緣鄰接該第四邊緣，該第一轉角鄰接該第二轉角，且彼此鄰接的該第一轉角及該第二轉角適於抵於該背側。
4. 如請求項3所述之背光模組，其中該彈性部具有一對稱面，該對稱面通過彼此鄰接的該第二邊緣及該第四邊緣，且該第一三邊形及該第二三邊形對稱於該對稱面。
5. 如請求項1所述之背光模組，其中該彈性部包括一第一四邊形，並該第一四邊形具有一第一固定側和一第一抵靠側，該第一固定側連接該座部，該第一抵靠側與該第一固定側相對，並適於抵於該背側。
6. 如請求項5所述之背光模組，其中該彈性部更包括一第二四邊形，該座部包括彼此分離的一第一部分和一第二部分：該第一固定側連接該第一部分；該第二四邊形具有一第二固定側和一第二抵靠側，該第二固定側連接該第二部分，該第二抵靠側與該第二固定側相對，並連接該第一抵靠側；該彈性部更具有通過該第一抵靠側及該第二抵靠側之間的一對稱面，且該第一四邊形及該第二四邊形對稱於該對稱面。
7. 如請求項1所述之背光模組，其中該彈性元件更具有一固定部，該光源包括一基板和一發光元件，該發光元件設置於該基板上，該發光側位於該發光元件的背對該基板的一側，且該背側位於該基板的背對該發光元件的一側，該固定部連接該座部，並與該基板彼此固定。
8. 如請求項7所述之背光模組，其中該基板具有一表面和一側面，該表面背對該背側，該側面連接該表面，該固定部呈板狀並具有一第一段及一第二段，該第一段連接該第二段與該座部，並與該側面相對，該第二段固定於該表面。
9. 如請求項7所述之背光模組，其中該彈性部具有一第一固定側和一第一抵靠側，該第一固定側連接該座部，該第一抵靠側與該第一固定側相對，並適於抵於該背側，該固定部呈板狀並連接該第一抵靠側，該固定部適於抵於該背側。
10. 如請求項9所述之背光模組，其中該固定部具有一第一板體、一第二板體及一第三板體，該第一板體連接該第一抵靠側，並與該第三板體相對，該第二板體連接該第一板體及該第三板體，該基板夾置於該第一板體及該第三板體之間。

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