CN102563467B

CN102563467B - 背光模块及其组装方法

Info

Publication number: CN102563467B
Application number: CN2012100239117A
Authority: CN
Inventors: 李畊毅
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AUO Corp
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: US20130128617A1; CN102563467A; US8757862B2; TW201321856A; TWI507789B

Abstract

本发明涉及一种背光模块及其组装方法，背光模块包含导光板、至少一光发射器以及波长转换元件。导光板具有入光面。光发射器设置于导光板侧边并对应于入光面。光发射器包含底座以及光源。底座包含夹持臂。夹持臂大体上朝向导光板延伸。光源设置于底座。波长转换元件位于导光板与光源之间，并受夹持臂夹持。本发明能排除溢胶的问题。

Description

背光模块及其组装方法

技术领域

本发明是有关于一种背光模块及其组装方法。

背景技术

近年来，由于电子、资讯工业的迅速发展，其相关的产品亦日益精密。就目前个人电脑领域观之，除了寻求更高速、运算能力更强的计算功能的运算单元和各式各样外围设备的配合来满足使用者需求外，针对轻薄短小的可携式电脑亦为业界发展的重点领域。以液晶显示器为例，其具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点，故广泛地应用于可携式电视、行动电话、摄录放影机、笔记型电脑、桌上型显示器等消费性电子产品中，成为显示器的主流。

背光模块为液晶显示器的关键零组件之一。由于液晶显示器的面板模块本身不具发光的能力，背光模块的功能即在于供应充足的亮度与分布均匀的光源，使液晶显示器能正常显示影像。目前液晶显示器已广泛应用于监视器、笔记型电脑、数字相机及投影机等具成长潜力的电子产品，因此带动背光模块及其相关零组件的需求持续成长。

另外，量子点显示器(Quantum dot display)，为近年来热门且迅速发展的发光技术。量子点显示器的运作原理不同于现在市面上的液晶(liquid crystaldisplay，LCD)及早期的阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示器。量子点是极小的纳米微晶粒，依实验结果可因结构与大小不同受电或光激发而发出不同彩色的光。尺寸越大越偏蓝光，越小越偏红光。跟前两项比起来，量子点显示器能够提供可携式显示器更有效率地产生光源，以达到节省能源的目的。

然而，于量子点显示器中封装有纳米微晶粒的玻璃毛细管的固定方式，是利用光学水胶(Liquid optical clear adhesive，LOCA)将玻璃毛细管贴附于导光板侧边与光发射器的底座之间。由于光学水胶在涂布时为液状，其具有流动性，因此会有溢胶的问题，进而影响量子点显示器的光学品味及组装性。

发明内容

为解决公知技术的问题，本发明的一技术样态是一种背光模块，其主要是在光发射器的底座上形成特殊设计的夹持臂。底座的夹持臂可用来夹持波长转换元件，因此光发射器与波长转换元件之间并不需要以光学水胶进行粘固，因此排除溢胶的问题。另外，在波长转换元件粘固至导光板侧边时，光学水胶同时也粘固夹持波长转换元件的夹持臂，进而可更加强波长转换元件与导光板之间的固定强度。再者，底座的夹持臂上与导光板上分别设置有相互对应的卡合结构，因此在光发射器的底座与导光板抵接时，夹持臂亦可阻挡粘固于波长转换元件与导光板之间的光学水胶，进而避免溢胶至导光板上下两面的问题发生。

根据本发明一实施例，上述的背光模块包含导光板、至少一光发射器以及波长转换元件。导光板具有入光面。光发射器设置于导光板侧边并对应于入光面。光发射器包含底座以及光源。底座包含夹持臂。夹持臂大体上朝向导光板延伸。光源设置于底座。波长转换元件位于导光板与光源之间，并受夹持臂夹持。

于本发明的一实施例中，上述的波长转换元件具有出光面，且出光面面对于入光面。夹持臂进一步包含抵靠部以及卡勾部。抵靠部大体上朝向导光板延伸，用以抵靠波长转换元件的侧壁。卡勾部连接抵靠部，并大体上朝向波长转换元件与导光板之间延伸，且卡勾部内侧扣抵于出光面。

于本发明的一实施例中，上述的导光板进一步包含卡合部。卡合部位于入光面的边缘，且卡合部与卡勾部的外侧相互接抵。

于本发明的一实施例中，上述的卡勾部的侧面包含导引面，且导引面具有斜度，大体上由内向外倾斜。卡合部亦对应形成斜面，且导引面与斜面相互抵靠。

于本发明的一实施例中，上述的背光模块进一步包含胶体。胶体粘固于出光面、导光板以及卡勾部之间。

于本发明的一实施例中，上述的光发射器设置于导光板的角落。

于本发明的一实施例中，上述的波长转换元件大体上呈长条状，且波长转换元件的边界沿垂直入光面的方向大体上对齐入光面的边界。光发射器的数量为多个，且光发射器间隔地沿波长转换元件设置，致使波长转换元件位于任一光发射器与入光面之间。

于本发明的一实施例中，上述的波长转换元件内封装波长转换物质。波长转换物质具有纳米微晶粒(nanocrystallite)。

于本发明的一实施例中，上述的光源用以发射蓝光。

本发明的另一技术样态是一种背光模块组装方法。

根据本发明一实施例，上述的背光模块组装方法包含下列步骤。提供光发射器，其中光发射器包含底座及光源，底座包含夹持臂，光源设置于底座。朝向底座组装波长转换元件，致使夹持臂夹持波长转换元件。组装导光板至夹持臂，致使波长转换元件位于导光板与光源之间。

于本发明的一实施例中，上述的夹持臂进一步包含抵靠部以及卡勾部。抵靠部连接于底座与卡勾部之间。朝向底座组装波长转换元件的步骤进一步包含下列步骤。朝向卡勾部推挤波长转换元件，致使抵靠部朝向远离光源的方向变形。推挤波长转换元件通过卡勾部，致使抵靠部复位而抵靠波长转换元件的侧壁，并使卡勾部内侧扣抵波长转换元件背对光源的出光面。

于本发明的一实施例中，上述的卡勾部扣抵出光面的边缘。卡勾部的侧面包含导引面。导引面具有斜度，并大体上由内向外倾斜。导光板进一步包含入光面以及卡合部。卡合部位于入光面的边缘。卡合部亦对应形成有斜面。组装导光板至夹持臂的步骤进一步包含下列步骤。接抵卡合部至卡勾部的外侧，致使导引面与斜面相互抵靠。

于本发明的一实施例中，上述组装导光板至夹持臂的步骤进一步包含下列步骤。涂布胶体于出光面以及卡勾部之间。朝向卡勾部组装导光板，致使导光板的入光面与胶体粘合。硬化胶体，进而使导光板粘固至出光面与卡勾部。

本发明的有益效果在于，背光模块通过在光发射器的底座上形成特殊设计的夹持臂，底座的夹持臂可用来夹持波长转换元件，因此光发射器与波长转换元件之间并不需要以光学水胶进行粘固，因此排除溢胶的问题。另外，在波长转换元件粘固至导光板侧边时，光学水胶同时也粘固夹持波长转换元件的夹持臂，进而可更加强波长转换元件与导光板之间的固定强度。再者，底座的夹持臂上与导光板上分别设置有相互对应的卡合结构，因此在光发射器的底座与导光板抵接时，夹持臂亦可阻挡粘固于波长转换元件与导光板之间的光学水胶，进而避免溢胶至导光板上下两面的问题发生。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为依照本发明一实施例的背光模块的部份元件的局部侧视图，其中光发射器的底座以剖面图表示；

图2A为图1中的背光模块的部份元件的立体图，其中导光板尚未与光发射器抵接；

图2B为图1中的背光模块的部份元件于另一实施例中的立体图，其中导光板尚未与光发射器抵接；

图3为依照本发明另一实施例的背光模块的部份元件的俯视图；

图4为依照本发明一实施例的背光模块组装方法的流程图。

其中，附图标记

1、3、5：背光模块

100a：入光面

100c、500c：斜面

120、320：底座

120b、320b：抵靠部

120d、320d：导引面

14：波长转换元件

142：出光面

2：胶体10、50：导光板

100b：卡合部

12、32：光发射器

120a、320a：夹持臂

120c、320c：卡勾部

122：光源

140：纳米微晶粒

16、36、56：电路板

S100～S112

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

本发明的一技术态样是一种背光模块。更具体地说，其主要是在光发射器的底座上形成特殊设计的夹持臂。底座的夹持臂可用来夹持波长转换元件，因此光发射器与波长转换元件之间并不需要以光学水胶进行粘固，因此排除溢胶的问题。另外，在波长转换元件粘固至导光板侧边时，光学水胶同时也粘固夹持波长转换元件的夹持臂，进而可更加强波长转换元件与导光板之间的固定强度。再者，底座的夹持臂上与导光板上分别设置有相互对应的卡合结构，因此在光发射器的底座与导光板抵接时，夹持臂亦可阻挡粘固于波长转换元件与导光板之间的光学水胶，进而避免溢胶至导光板上下两面的问题发生。

请参照图1。图1为依照本发明一实施例的背光模块1的部份元件的局部侧视图，其中光发射器12的底座120以剖面图表示。

如图1所示，应用本发明的背光模块1的电子装置可以是可携式电脑装置(例如，笔记型电脑、平板电脑...等)或是手持式电子装置(例如，PDA、手机、游戏机...等)，但并不以此为限。换言之，应用本发明的背光模块1的电子装置可以是任何具有显示功能的电子产品，只要背光模块1于组装过程中对于防止溢胶影响光学品味及组装性有需求，皆可应用本发明的概念导入显示装置1的组装工艺中。

如图1所示，于本实施例中，背光模块1包含导光板10、光发射器12以及波长转换元件14。背光模块1的导光板10具有入光面100a，其位于导光板10的侧边。背光模块1的光发射器12设置于导光板10侧边，并对应于导光板10的入光面100a。背光模块1的光发射器12包含底座120以及光源122。光发射器12的底座120包含两夹持臂120a。底座120的两夹持臂120a分别位于底座120的上下两侧，如图1所示。底座120的夹持臂120a大体上朝向导光板10延伸。光发射器12的光源122设置于底座120上，并位于两夹持臂120a之间。背光模块1的波长转换元件14位于导光板10的入光面100a与光发射器12的光源122之间，并受底座120的夹持臂120a夹持。

进一步来说，于本实施例中，背光模块1的波长转换元件14具有出光面142，并且出光面142面对于导光板10的入光面100a。底座120的每一夹持臂120a进一步包含抵靠部120b以及卡勾部120c。两夹持臂120a的抵靠部120b大体上朝向导光板10延伸，用以分别抵靠波长转换元件14的上下两侧壁，如图1所示。每一夹持臂120a的卡勾部120c皆连接各自的抵靠部120b，并大体上朝向波长转换元件14与导光板10之间延伸。并且，每一卡勾部120c的内侧(亦即，抵靠部120b大体上背对导光板10的一侧)扣抵于波长转换元件14的出光面142。

由此可知，于本发明的背光模块1中，光发射器12与波长转换元件14之间的固定方式，是藉由光发射器12的底座120上所形成的夹持臂120a直接夹持波长转换元件14，因此光发射器12与波长转换元件14之间并不需要以胶体2进行粘固，因此可免除使用胶体2时可能引发的溢胶问题。

另外，于本实施例中，两夹持臂120a的卡勾部120c除了可以各自的内侧扣抵于波长转换元件14的出光面142之外，更可分别抵接导光板10的入光面100a的上下两边缘。因此，在波长转换元件14以胶体2粘固至导光板10侧边(亦即，出光面142)时，胶体2亦同时粘固底座120的夹持臂120a的卡勾部120c，进而可更加强波长转换元件14与导光板10之间的固定强度。并且，底座120的两夹持臂120a的卡勾部120c亦可对于粘固于波长转换元件14与导光板10之间的胶体2达到阻挡的功能，进而可避免溢胶至导光板10上下两面而影响背光模块1的光学品味与组装性。于一实施例中，上述的胶体2可以是光学水胶(Liquid optical clear adhesive，LOCA)，但并不限于此。

同样示于图1，为了增进背光模块1的导光板10与光发射器12之间的组装性，于本实施例中，背光模块1的导光板10进一步包含卡合部100b。导光板10的卡合部100b位于入光面100a的上下两边缘。藉此，导光板10的上下两卡合部100b即可分别与两夹持臂120a的卡勾部120c的外侧相互接抵。进一步来说，每一夹持臂120a的卡勾部120c的侧面皆包含导引面120d。每一导引面120d具有一斜度，并大体上由内向外倾斜(亦即，两卡勾部120c的导引面120d沿着远离光源122的方向分别朝向导光板10的入光面100a的上下两边缘倾斜，如图1所示)。导光板10的每一卡合部100b亦对应地形成斜面100c，进而可与对应的导引面120d相互抵靠。

藉由上述的配置，当背光模块1的导光板10朝向光发射器12进行组装时，涂布于波长转换元件14的出光面142上的胶体2会受导光板10的入光面100a挤压，并同时受到卡勾部120c的导引面120d与导光板10的斜面100c的导引，进而尽可能地朝向波长转换元件14的出光面142的中心处流动。并且，当夹持臂120a的卡勾部120c与导光板10的卡合部100b相互抵接时，卡勾部120c的导引面120d与卡合部100b的斜面100c还可增加胶体2流动至导光板10上下两面的距离，进而增加胶体2流动至导光板10上下两面的困难度。因此，相较于卡勾部120c直接抵接导光板10的入光面100a的作法，卡勾部120c的导引面120d与卡合部100b的斜面100c抵接的作法更可减少胶体2溢胶至导光板10上下两面的可能性。

另外，当波长转换元件14要组装至光发射器12的底座120时，是将波长转换元件14朝向夹持臂120a的卡勾部120c推挤，致使夹持臂120a的抵靠部120b朝向远离光源122的方向变形。接着，在波长转换元件14通过夹持臂120a的卡勾部120c之后，夹持臂120a的抵靠部120b就会复位而抵靠波长转换元件14的侧壁，夹持臂120a的卡勾部120c内侧也会扣抵波长转换元件14背对光源122的出光面142。藉由于每一夹持臂120a的卡勾部120c上皆设置导引面120d，可以使得波长转换元件14在进行朝向夹持臂120a的卡勾部120c推挤的动作时受导引面120d的导引，进而能更顺畅地通过夹持臂120a的卡勾部120c。

请参照图2A。图2A为图1中的背光模块1的部份元件的立体图，其中导光板10尚未与光发射器12抵接。

如图2A所示，于本实施例中，背光模块1的波长转换元件14大体上呈长条状，且波长转换元件14的边界沿垂直导光板10的入光面100a的方向大体上对齐入光面100a的边界。背光模块1包含电路板16。背光模块1的光发射器12的数量为多个(图2A以四个光发射器12作说明，但于实际应用中并不以此为限)。背光模块1的每一光发射器12皆与电路板16电性连接。并且，光发射器12间隔地沿波长转换元件14设置，致使波长转换元件14位于任一光发射器12与导光板10的入光面100a之间。藉此，当胶体2涂布于波长转换元件14与两卡勾部120c之间之后，朝向光发射器12进行组装的导光板10即可以其入光面100a与波长转换元件14与卡勾部120c相互粘固，并达到避免溢胶至导光板10上下两面的功能。于本实施例中，电路板16上的每一光发射器12的底座120皆设置有用以夹持波长转换元件14的夹持臂120a，但并不以此为限。

请参照图2B。图2B为图1中的背光模块1的部份元件于另一实施例中的立体图，其中导光板10尚未与光发射器32抵接。

如图2B所示，于本实施例中，背光模块3的光发射器32的底座320可以想象成图2A中的每一光发射器12的底座120相互连接。光发射器32并与电路板36电性连接。换言之，于本实施例中，光发射器32的光源(图未示)设置于形状类似波长转换元件14呈长条状的底座320上。同样地，底座320的夹持臂320a以及夹持臂320a的抵靠部320b、卡勾部320c以及导引面320d皆被拉长。藉此，当胶体2涂布于波长转换元件14与两卡勾部320c之间之后，导光板10的入光面100a、波长转换元件14的出光面100a以及卡勾部320c之间的粘固面积较图2A所示的实施例更多，因此除了同样可达到避免溢胶2至导光板10上下两面的功能之外，导光板10、光发射器32以及波长转换元件14之间的固定强度可更加提升。

请参照图3。图3为绘示依照本发明另一实施例的背光模块1的部份元件的俯视图。

如图3所示，于本实施例中，背光模块5的导光板50的左下方角落与右下方角落分别与对应的光发射器12抵接。导光板50的左下方角落与右下方角落分别设置有与对应的光发射器12抵接的斜面500c。相较于图2A与图2B所示的背光模块1，本实施例的背光模块5中与光发射器12电性连接的电路板56可以较短，而且所采用的光发射器12的数量亦可减少。藉由位于导光板50的左下方角落与右下方角落的两光发射器12一起朝向导光板50中央发射光，并配合经过光学设计的反射片(图未示)进行反射，同样可使背光模块5输出均匀的面光源。

同样示于图1至图2B，于本实施例中，背光模块1的波长转换元件14内封装波长转换物质。波长转换物质具有纳米微晶粒(nanocrystallite)14。举例来说，封装于波长转换元件14内的纳米微晶粒140能够被激发出红光与绿光，并且光发射器12的光源122可发射蓝光。由于蓝光的能量较高，因此当蓝光射入波长转换元件14中时，可激发纳米微晶粒140而发出红光与绿光，进而混合成白光而由波长转换元件14的出光面142射出，但实际应用并不限于此。

请参照图4。图4为绘示依照本发明一实施例的背光模块组装方法的流程图。

如图4所示，并可配合参照图1至图3以及背光模块1中所包含各元件的相关说明，因此在此不再赘述。于本实施例中，背光模块组装方法包含下列步骤。

S100：提供光发射器，其中光发射器包含底座及光源，底座包含夹持臂，光源设置于底座。

S102：朝向夹持臂的卡勾部推挤波长转换元件，致使夹持臂的抵靠部朝向远离光源的方向变形。

S104：推挤波长转换元件通过卡勾部，致使抵靠部复位而抵靠波长转换元件的侧壁，并使卡勾部内侧扣抵波长转换元件背对光源的出光面。

S106：涂布胶体于出光面以及卡勾部之间。

S108：朝向卡勾部组装导光板，致使导光板的入光面与胶体粘合。

S110：接抵导光板的卡合部至卡勾部的外侧，致使卡勾部的导引面与卡合部的斜面相互抵靠。

S112：硬化胶体，进而使导光板粘固至出光面与卡勾部。

由以上对于本发明的具体实施例的详述，可以明显地看出，本发明的背光模块主要是在光发射器的底座上形成特殊设计的夹持臂。底座的夹持臂可用来夹持波长转换元件，因此光发射器与波长转换元件之间并不需要以光学水胶进行粘固，因此排除溢胶的问题。另外，在波长转换元件粘固至导光板侧边时，光学水胶同时也粘固夹持波长转换元件的夹持臂，进而可更加强波长转换元件与导光板之间的固定强度。再者，底座的夹持臂上与导光板上分别设置有相互对应的卡合结构，因此在光发射器的底座与导光板抵接时，夹持臂亦可阻挡粘固于波长转换元件与导光板之间的光学水胶，进而避免溢胶至导光板上下两面的问题发生。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种背光模块，其特征在于，包含：

一导光板，具有一入光面；

至少一光发射器，设置于该导光板侧边并对应于该入光面，该光发射器包含一底座以及一光源，该底座包含一夹持臂，该夹持臂大体上朝向该导光板延伸；该光源设置于该底座；以及

一波长转换元件，位于该导光板与该光源之间，并受该夹持臂夹持；

其中，该波长转换元件具有一出光面，且该出光面面对于该入光面；该夹持臂进一步包含一抵靠部以及一卡勾部，该抵靠部大体上朝向该导光板延伸，用以抵靠该波长转换元件的侧壁；该卡勾部连接该抵靠部，并大体上朝向该波长转换元件与该导光板之间延伸，且该卡勾部内侧扣抵于该出光面；该导光板进一步包含一卡合部，该卡合部位于该入光面的边缘，且该卡合部与该卡勾部的外侧相互接抵。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该卡勾部的侧面包含一导引面，且该导引面具有一斜度，大体上由内向外倾斜，而该卡合部亦对应形成一斜面，且该导引面与该斜面相互抵靠。

3.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，进一步包含一胶体，粘固于该出光面、该导光板以及该卡勾部之间。

4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该光发射器设置于该导光板的角落。

5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该波长转换元件大体上呈长条状，且该波长转换元件的边界沿垂直该入光面的方向大体上对齐该入光面的边界，该至少一光发射器的数量为多个，且该多个光发射器间隔地沿该波长转换元件设置，致使该波长转换元件位于任一该光发射器与该入光面之间。

6.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该波长转换元件内封装一波长转换物质，该波长转换物质具有纳米微晶粒。

7.如权利要求6所述的背光模块，其特征在于，该光源用以发射一蓝光。

8.一种背光模块组装方法，其特征在于，包含下列步骤：

提供一光发射器，其中该光发射器包含一底座及一光源，该底座包含一夹持臂，该光源设置于该底座，该夹持臂进一步包含一抵靠部以及一卡勾部，该抵靠部连接于该底座与该卡勾部之间；

朝向该底座组装一波长转换元件，致使该夹持臂夹持该波长转换元件；以及

组装一导光板至该夹持臂，致使该波长转换元件位于该导光板与该光源之间；

其中，朝向该底座组装该波长转换元件的步骤进一步包含下列步骤：

朝向该卡勾部推挤该波长转换元件，致使该抵靠部朝向远离该光源的方向变形；以及

推挤该波长转换元件通过该卡勾部，致使该抵靠部复位而抵靠该波长转换元件的侧壁，并使该卡勾部内侧扣抵该波长转换元件背对该光源的一出光面；

该卡勾部扣抵该出光面的边缘，该卡勾部的侧面包含一导引面，该导引面具有一斜度，并大体上由内向外倾斜，该导光板进一步包含一入光面以及一卡合部，该卡合部位于该入光面的边缘，该卡合部亦对应形成有一斜面，组装该导光板至该夹持臂的步骤进一步包含下列步骤：

接抵该卡合部至该卡勾部的外侧，致使该导引面与该斜面相互抵靠。

9.如权利要求8所述的背光模块组装方法，其特征在于，组装该导光板至该夹持臂的步骤进一步包含下列步骤：

涂布一胶体于该出光面以及该卡勾部之间；

朝向该卡勾部组装该导光板，致使该导光板的一入光面与该胶体粘合；以及

硬化该胶体，进而使该导光板粘固至该出光面与该卡勾部。

10.如权利要求8所述的背光模块组装方法，其特征在于，该波长转换元件内封装一波长转换物质，该波长转换物质具有纳米微晶粒。