CN102997137B - 整合式背光模块与使用其的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整合式背光模块与使用其的显示装置。显示装置包括整合式背光模块、光学膜片与显示面板。光学膜片配置于整合式背光模块的上方，显示面板配置于光学膜片的上方。整合式背光模块包括数字板与发光二极管。数字板布设有电磁感应线路与发光二极管线路，发光二极管线路配置于电磁感应线路的周缘。发光二极管配置于数字板上方且电性连接于发光二极管线路。相较于公知技术，本发明不但能提高良率，还能降低成本。

Description

整合式背光模块与使用其的显示装置

技术领域

本发明涉及一种整合式背光模块与使用其的显示装置，尤其涉及一种具有电磁式触控功能的整合式背光模块与使用其的显示装置。

背景技术

现有的具备触控功能的显示装置，其触控技术可区分为电容式、电阻式与电磁式等几种。其中，具有电磁式触控功能的显示装置，包括有显示面板、背光模块与数字板（digitizer），而数字板上布设有电磁感应线路，可用以检测接近其的触控笔所发出的信号，并将触控笔的位置与移动状态，转换为坐标信号，经过进一步处理后即可实现触控功能。具体而言，数字板一般是配置在背光模块中，背光模块包括有光源组件与导光板，其中光源组件配置在导光板的侧方。光源组件包括有发光元件与设置所述发光元件的电路板，所述发光元件为发光二极管（light emitted diode，LED），而电路板上布设有对应此发光二极管的发光二极管线路。发光二极管毗邻导光板的入光面，而数字板则配置在导光板相对于出光面一侧的下方。

上述的显示装置在进行组装时，光源组件与数字板的组装程序为分开进行，因此需要耗费较多的人力与工时。另外，光源组件与数字板在对位组装时亦需额外的精度控制，从而提高了工艺上的难度。并且光源组件与数字板还需要分别配置一组输入输出用的挠性印刷电路（Flexible Printed Circuit，FPC）板，以便传送信号与接收电力等，因此不但较占用空间，也增加了材料成本。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出一种整合式背光模块与使用其的显示装置，其将发光二极管与发光二极管线路整合于数字板上，以期能减少组装所需花费的人力与工时，并能降低对位困难度与节省材料成本。

为达到上述目的，本发明提出一种整合式背光模块，包括数字板、发光二极管与导光板。数字板上布设有电磁感应线路与发光二极管线路，发光二极管线路配置于电磁感应线路的周缘。发光二极管配置于数字板上方，电性连接于发光二极管线路。导光板具有入光面与出光面，入光面毗邻发光二极管，相对于出光面的另一侧设置于数字板上方。

在本发明一实施例中，所述发光二极管位于所述数字板上方表面的至少一角或至少一侧。

在本发明一实施例中，所述数字板还连接有挠性印刷电路板，所述电磁感应线路还包括有第一输入输出线路，所述发光二极管线路还包括有第二输入输出线路。第一输入输出线路与第二输入输出线路电性连接至挠性印刷电路板。

在本发明一实施例中，所述数字板于水平面呈矩形或多边形。

在本发明一实施例中，所述数字板具有可挠性。

在本发明一实施例中，所述数字板还布设有接地区，接地区未与电磁感应线路重叠以及未与发光二极管线路连接。

在本发明一实施例中，所述导光板与数字板之间还配置有反射片。

在本发明另一实施例中，所述数字板上方表面涂布有反射层。

在本发明一实施例中，所述整合式背光模块还包括金属框架，金属框架具有侧墙和底板，侧墙围绕导光板，且侧墙连接于底板的周缘，其中底板具有第一开口，第一开口对应电磁感应线路设置且其面积须大于电磁感应线路区域。

在本发明又一实施例中，所述底板配置于所述数字板与导光板之间，且底板还具有第二开口，第二开口对应所述发光二极管设置，其中，发光二极管穿过第二开口设置且毗邻所述入光面。

为达到上述目的，本发明还提出一种显示装置，其具有电磁式触控功能，所述显示装置包括背光模块与显示面板。背光模块包括数字板、发光二极管与导光板。数字板上布设有电磁感应线路与发光二极管线路，发光二极管线路配置于电磁感应线路的周缘。发光二极管配置于数字板上方，电性连接于发光二极管线路。导光板具有入光面与出光面，入光面毗邻发光二极管，相对于出光面的另一侧设置于数字板上方。显示面板设置于出光面上方。

本发明所提出的一种整合式背光模块与使用其的显示装置，将发光二极管线路与发光二极管整合至数字板上，相较于公知技术，本发明使得背光模块与显示装置在组装上，不但能减少人力与工时的耗费，并且能降低对位组装的难度，从而提高良率，同时还能节省材料成本。

为让本发明的目的、特征和优点能使本领域普通技术人员更易理解，下文举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所绘示为本发明一较佳实施例的显示装置的剖面示意图。

图2所绘示为本发明一较佳实施例的数字板与发光二极管的俯视图。

图3所绘示为本发明另一较佳实施例的显示装置的剖面示意图。

图4所绘示为本发明再一较佳实施例的显示装置的剖面示意图。

图5所绘示为本发明又一较佳实施例的显示装置的剖面示意图。

图6所绘示为本发明又一较佳实施例的数字板与底板的爆炸图。

其中，附图标记说明如下：

100、200、300、400：显示装置

101、201、301、401：整合式背光模块

110、210、310、410：数字板

111、311：电磁感应线路

1111：第一输入输出线路

112、312：发光二极管线路

1121：第二输入输出线路

113：接地区

114：挠性印刷电路板

120、220、320、420：发光二极管

130、230、330、430：金属框架

1301、2301、3301、4301：底板

1302、2302、3302、4302：侧墙

131、331、431：第一开口

140、240、340、440：导光板

141、241、341、441：入光面

142、242、342、442；出光面

150、350、450：反射片

160、260、360、460：光学膜片

170、270、370、470：显示面板

180、280、380、480：胶框

190、290、390、490：胶带

250：反射层

332：第二开口

具体实施方式

请同时参照图1与图2，图1所绘示为本发明一较佳实施例的显示装置的剖面示意图，图2所绘示为本发明一较佳实施例的数字板与发光二极管的俯视图，需理解的是图2去除了图1所示的部分元件以便于说明。显示装置100具有电磁式触控功能，其包括有整合式背光模块101、多个光学膜片160、显示面板170、胶框180与胶带190。光学膜片160配置于整合式背光模块101的上方，显示面板170配置于光学膜片160的上方。胶框180与整合式背光模块101互相卡合，并用以容置光学膜片160与显示面板170。胶带190贴附于显示面板170的上方表面的周缘并且延伸包覆胶框180的外围，以便将显示面板170固定于胶框180之中。并且，胶带190为硬质材料，其作为外观件使用，以取代传统显示装置的外框部件，因而可使显示装置100更加超薄化。

先参照图1，整合式背光模块101包括有数字板110、发光二极管120、金属框架130、导光板140与反射片150，金属框架130具有底板1301与侧墙1302。再同时参照图2，数字板110布设有电磁感应线路111与发光二极管线路112，电磁感应线路111配置于数字板110的中央部分，其对应于显示面板170的可视区而设置，以因应使用者于显示面板170上进行触控操作的需求。在本发明中，发光元件采用发光二极管120，另外，本发明省略了设置发光二极管120用的独立电路板，而是直接将发光二极管线路112布设于数字板110之上。发光二极管线路112配置于电磁感应线路111的周缘且未与电磁感应线路111重叠，发光二极管120则电性连接于发光二极管线路112且利用焊接方式设置于数字板110的上方，但设置方式不限于此。

侧墙1302围绕导光板140，侧墙1302连接于底板1301的周缘，数字板110配置于底板1301上方，反射片150配置于数字板110的上方，导光板140相对于其出光面142的另一侧配置于反射片150上方。而导光板140的入光面141毗邻发光二极管120，因而发光二极管120所产生的光线会由导光板140的入光面141进入导光板140，接着经过导光板140、反射片150与光学膜片160之间的混光与增光作用后射出导光板140的出光面142，以面光源的形态进入显示面板170。

在本实施例中，发光二极管线路112与发光二极管120配置于数字板110的一侧缘；在不同实施例中，发光二极管线路与发光二极管亦可配置于数字板的任二、任三侧缘，或四侧缘皆配置；或是，整合式背光模块亦可采用其他种类的发光元件，并将对应此发光元件的线路布设于数字板上的未与电磁感应线路重叠的周缘，而此发光元件则需设置于数字板上方表面的至少一角或至少一侧。在本实施例中，数字板110于水平面呈矩形；在不同实施例中，数字板亦可呈现为多边形，例如数字板的一角经过裁切而具有一斜角，此斜角可于组装时进行对位之用。在本实施例中，数字板110具有可挠性；在不同实施例中，数字板亦可为不具有可挠性的材质。

数字板110还连接有挠性印刷电路板114，挠性印刷电路板114电性连接至显示装置100中的控制与电力模块（图中未示出），以便传输信号与接收电力。电磁感应线路111还包括有第一输入输出线路1111，发光二极管线路112还包括有第二输入输出线路1121。第一输入输出线路1111与第二输入输出线路1121电性连接至挠性印刷电路板114。具体而言，电磁感应线路111会检测接近其的触控笔（图中未示出）而产生感应信号，此信号会通过第一输入输出线路1111传送至挠性印刷电路板114，再通过挠性印刷电路板114传送至所述控制与电力模块，进一步处理为触控操作信号。而控制与电力模块会将电力通过挠性印刷电路板114，传送至第一输入输出线路1111与第二输入输出线路1121，再通过第一输入输出线路1111与第二输入输出线路1121分别供电给电磁感应线路111以及发光二极管线路112，其中发光二极管线路112会再供电给发光二极管120。

数字板110还布设有接地区113，以便将数字板110上的静电电荷接地释放。接地区113需设置于不影响触控功能与发光功能的区域，因此接地区113配置于电磁感应线路111的周缘且未与电磁感应线路111重叠以及未与发光二极管线路112连接。

请参照图3，图3所绘示为本发明另一较佳实施例的显示装置的剖面示意图。显示装置200包括有整合式背光模块201、多个光学膜片260、显示面板270、胶框280与胶带290。光学膜片260配置于整合式背光模块201的上方，显示面板270配置于光学膜片260的上方。胶框280与整合式背光模块201互相卡合，并用以容置光学膜片260与显示面板270。硬质的胶带290贴附于显示面板270的上方表面的周缘并且延伸包覆胶框280的外围，以便将显示面板270与固定于胶框280之中。整合式背光模块201包括有数字板210、发光二极管220、金属框架230与导光板240，金属框架230包括有底板2301与侧墙2302。侧墙2302围绕导光板240，侧墙2302连接于底板2301的周缘。数字板210配置于底板2301的上方，导光板240相对于其出光面242的另一侧配置于数字板210的上方，发光二极管220电性连接并设置于数字板210的上方，且毗邻导光板240的入光面241。

图3所示的显示装置200与图1所示显示装置100的差异为，显示装置200的整合式背光模块201没有设置反射片，而是直接在数字板210的上方表面镀（coating）上一层反射层250。反射层250具有高反射系数，因此可取代反射片，同时能减少显示装置200的整体厚度。

请再参阅图4，图4所绘示为本发明再一较佳实施例的显示装置的剖面示意图，显示装置400具有整合式背光模块401、多个光学膜片460、显示面板470、胶框480与胶带490。光学膜片460位于整合式背光模块401的上方，显示面板470位于光学膜片460的上方。胶框480与整合式背光模块401互相卡合。胶带490贴附于显示面板470的周缘并且包覆胶框480。整合式背光模块401包括有数字板410、发光二极管420、金属框架430、导光板440与反射片450，金属框架430包括有底板4301与侧墙4302。反射片450位于导光板440的出光面442的相对侧，侧墙4302围绕导光板440与反射片450并连接于底板4301的周缘。其中，底板4301进行破口处理，使其具有第一开口431，以便节省材料成本，并且将数字板410具有电磁感应线路的部分组装设置于底板4301的第一开口431中，数字板410具有发光二极管420的部分则组装设置于底板4301的上方且毗邻导光板440的入光面441。在此状况下，第一开口431面积须大体上等于或大于电磁感应线路区域，亦即此第一开口431至少需涵盖数字板上的电磁感应线路的布设范围，以避免底板干扰电磁感应线路的功能。此种结构下的数字板可便于组装与拆卸，因而具有较高的方便性。除此之外，底板和数字板的配置亦可按照图1与图2所示，即底板仍然整片皆位于数字板下方，但进一步在底板上的不影响结构支撑性的部分破口处理，如此仍可达到节省材料成本的功效。

请同时参照图5与图6，图5所绘示为本发明又一较佳实施例的显示装置的剖面示意图，图6所绘示为本发明又一较佳实施例的数字板与底板的爆炸图。需理解的是图6为了便于说明，省略了图5所示的部分元件，也省略了金属框架的侧墙，例如从底板的周缘往上延伸再往内折弯的用以容置发光二极管的凹槽结构。显示装置300包括有整合式背光模块301、多个光学膜片360、显示面板370、胶框380与胶带390。光学膜片360配置于整合式背光模块301的上方，显示面板370配置于光学膜片360的上方。胶框380与整合式背光模块301互相卡合，并用以容置光学膜片360与显示面板370。硬质的胶带390贴附于显示面板370的上方表面的周缘并且延伸包覆胶框380的外围，以便将显示面板370与固定于胶框380之中。整合式背光模块301包括有数字板310、发光二极管320、金属框架330、导光板340与反射片350。金属框架330包括有底板3301与侧墙3302。侧墙3302围绕导光板340，且侧墙3302连接于底板3301的周缘。

图5所示的显示装置300与图1所示显示装置100的差异为，数字板310改为配置于底板3301的下方，反射片350配置于底板3301的上方，导光板340相对于其出光面342的另一侧配置于反射片350的上方。底板3301透设有第一开口331与第二开口332，数字板310布设有电磁感应线路311与发光二极管线路312，发光二极管320设置于数字板310的上方且电性连接于发光二极管线路312。其中，第一开口331对应电磁感应线路311而设置，第二开口332对应发光二极管320而设置。

具体而言，第一开口331位于电磁感应线路311的正上方，且于水平面上来看，第一开口331的开口面积、形状与位置皆大体上相同于电磁感应线路311于数字板310上的布设区域，或较佳的第一开口331的面积大于电磁感应线路311的布设区域，因此底板3301并不会因为其本身的金属材质而干扰电磁感应线路311的信号感应功能。在不同实施例中，金属框架亦可采用非金属材质，因而即使金属框架并未设置有所述第一开口，也不致影响信号感应功能。另外，数字板310的一侧缘往上折弯后再水平往外延伸，其所延伸的部分布设有发光二极管线路312，其上设置有发光二极管320，因而发光二极管320可穿过第二开口332设置且毗邻导光板340的入光面341。本实施例的优点在于，在整合式背光模块或显示装置完成组装并进行检验时，若发现信号感应功能或发光功能有问题，可以简便的针对数字板与发光二极管进行抽换或检修，如此可大幅降低工艺上或维修上的复杂度。

综上所述，本发明所提出的一种整合式背光模块与使用其的显示装置，将发光二极管线路与发光二极管整合至数字板上，相较于公知技术，本发明使得整合式背光模块与显示装置在组装上，不但能减少人力与工时的耗费，并且能降低对位组装的难度，从而提高良率，同时还能节省材料成本。另外，本发明还提出另一种整合式背光模块与使用其的显示装置，其通过镀在数字板上的反射层来取代反射片，可降低显示装置的整体厚度与材料支出。本发明还提出又一种整合式背光模块与使用其的显示装置，其将数字板改置于底板下方，并在底板上透设有分别与电磁感应线路与发光二极管对应的第一开口与第二开口，如此不但不会影响触控功能，还能提高检修时的便利性。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种整合式背光模块，包括：

一数字板，布设有一电磁感应线路与一发光二极管线路，该发光二极管线路配置于该电磁感应线路的周缘；

一发光二极管，配置于该数字板上方，电性连接于该发光二极管线路；以及

一导光板，具有一入光面与一出光面，该入光面毗邻该发光二极管，相对于该出光面的另一侧设置于该数字板上方；

还包含一金属框架，该金属框架具有一侧墙与一底板，该侧墙围绕该导光板，且该侧墙连接于该底板的周缘；

其中该底板具有一第一开口，该第一开口对应该电磁感应线路设置且其面积须大于该电磁感应线路区域；

其中该底板配置于该数字板与该导光板之间，且该底板还具有一第二开口，该第二开口对应该发光二极管设置，其中，该发光二极管穿过该第二开口设置且毗邻该入光面。

2.如权利要求1所述的整合式背光模块，其中该发光二极管位于该数字板上方表面的至少一角或至少一侧。

3.如权利要求1所述的整合式背光模块，其中该数字板还连接有一挠性印刷电路板，该电磁感应线路还包括有一第一输入输出线路，该发光二极管线路还包括有一第二输入输出线路，该第一输入输出线路与该第二输入输出线路电性连接至该挠性印刷电路板。

4.如权利要求1所述的整合式背光模块，其中该数字板于水平面呈矩形或多边形。

5.如权利要求1所述的整合式背光模块，其中该数字板具有可挠性。

6.如权利要求1所述的整合式背光模块，其中该数字板还布设有一接地区，该接地区未与该电磁感应线路重叠以及未与该发光二极管线路连接。

7.如权利要求1所述的整合式背光模块，其中该导光板与该数字板之间配置有一反射片。

8.如权利要求1所述的整合式背光模块，其中该数字板上方表面涂布有一反射层。

9.一种显示装置，其具有电磁式触控功能，该显示装置包括：

一背光模块，包括：

一数字板，布设有一电磁感应线路与一发光二极管线路，该发光二极管线路配置于该电磁感应线路的周缘；

一发光二极管，配置于该数字板上方，电性连接于该发光二极管线路；以及

一导光板，具有一入光面与一出光面，该入光面毗邻该发光二极管，相对于该出光面的另一侧设置于该数字板上方；以及

一显示面板，设置于该出光面上方；

所述背光模块还包含一金属框架，该金属框架具有一侧墙与一底板，该侧墙围绕该导光板，且该侧墙连接于该底板的周缘；

其中该底板具有一第一开口，该第一开口对应该电磁感应线路设置且其面积须大于该电磁感应线路区域；

其中该底板配置于该数字板与该导光板之间，且该底板还具有一第二开口，该第二开口对应该发光二极管设置，其中，该发光二极管穿过该第二开口设置且毗邻该入光面。

10.如权利要求9所述的显示装置，其中该数字板还连接有一挠性印刷电路板，该电磁感应线路还包括有一第一输入输出线路，该发光二极管线路还包括有一第二输入输出线路，该第一输入输出线路与该第二输入输出线路电性连接至该挠性印刷电路板。

11.如权利要求9所述的显示装置，其中该数字板具有可挠性。

12.如权利要求9所述的显示装置，其中该数字板还布设有一接地区，该接地区未与该电磁感应线路重叠以及未与该发光二极管线路连接。

13.如权利要求9所述的显示装置，其中该导光板与该数字板之间配置有一反射片。

14.如权利要求9所述的显示装置，其中该数字板上方表面涂布有一反射层。