光学膜片、背光模组及显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及光学膜片、背光模组及显示装置，且特别是，涉及有利于窄边框设计的光学膜片及包含此光学膜片的背光模组及显示装置。


背景技术：

2.随着科技进步，搭载有显示装置的电子装置，例如手机、笔记本电脑等，已成为现代人生活中不可或缺的物品。为了满足消费者对外观及轻量化的需求，在显示装置的设计上，窄边框已成为流行趋势。
3.然而，背光模组会受温度影响而产生热胀冷缩。请参照图1，其是现有技术的背光模组500受热膨胀时的变化示意图，其中上半部及下半部分别是背光模组500于室温及高温时的示意图。背光模组500包含框件 510、光学膜片520及光学板530。如图1所示，在受热膨胀时，当光学膜片520膨胀到一定程度时，其侧缘受框件510挤压，同时光学膜片520又会被框件510局限，此时光学膜片520的受框件510压制的位置处会产生皱折(waving or wrinkle)，并因结构应力过大而产生永久变形。请参照图 2，其是现有技术的背光模组500遇冷收缩时的变化示意图，其中上半部及下半部分别是背光模组500于室温及低温时的示意图。如图2所示，在遇冷收缩时，光学膜片520因收缩而导致其被框件510压制的面积变小，使得光学膜片520容易脱离框件510的压制而跳脱出框件510。如果为了解决光学膜片520的跳脱问题而加大框件510的宽度e，则不利于窄边框的设计。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供光学膜片、背光模组及显示装置，以解决上述问题。
5.依据本实用新型的一实施方式在于提供一种光学膜片，光学膜片被沿着第一方向延伸且互相平行的两个假想线划分成沿着第二方向排列的本体以及两个延伸部，其中，第二方向与第一方向垂直，本体介于两个延伸部之间，每一延伸部包含顶撑边，本体沿着第一方向延伸的第一长度w0大于顶撑边沿着第一方向延伸的第二长度w1。
6.依据本实用新型的另一实施方式在于提供一种背光模组，包含框件、光学板、光源以及上述的光学膜片。框件包含彼此相对的两个第一框部。光学板设置于框件内，光学板包含出光面、底面以及侧面。底面与出光面相对，侧面连接于出光面及底面之间。光源设置于光学板的底面或侧面。光学膜片设置于框件内且位于出光面的上方。
7.依据本实用新型的又一实施方式在于提供一种显示装置，包含上述的背光模组以及显示面板，显示面板设置在背光模组的上方。
8.依据本实用新型的又一实施方式在于提供一种背光模组，包含框件、光学板、光源以及光学膜片。框件包含彼此相对的两个第一框部，且每一第一框部皆沿着第一方向延伸。光学板设置于框件内，光学板包含出光面、底面以及侧面，底面与出光面相对，侧面连接于出光面及底面之间。光源设置于光学板的底面或侧面。光学膜片设置于框件内且位于出光面的上方，光学膜片具有沿着第一方向延伸且互相平行的两个顶撑边。光学膜片上方具有
膨胀空间，膨胀空间沿着直立方向具有高度，于膨胀温度时，每一顶撑边抵顶每一第一框部，且膨胀空间的高度配置以使光学膜片沿直立方向呈弧形拱起。
9.依据本实用新型的又一实施方式在于提供一种显示装置，包含上述的背光模组以及显示面板，显示面板设置在背光模组的上方。膨胀空间位于显示面板及光学膜片之间，且膨胀空间的高度为显示面板及光学膜片在直立方向上的间距。
10.相较于先前技术，本实用新型在光学膜片设置延伸部，借助于延伸部的顶撑边沿着第一方向延伸的长度小于本体沿着第一方向延伸的长度，可避免光学膜片在收缩时于边角处与框件干涉或跳脱出框件，同时也无需增加框件的宽度而有利于窄边框设计。另一方面，借助于配置膨胀空间，可以使光学膜片沿直立方向呈弧形拱起，从而可避免光学膜片因膨胀空间不足而产生波浪状形变或皱褶等永久形变。
附图说明
11.图1是现有技术的背光模组受热膨胀时的变化示意图。
12.图2是现有技术的背光模组遇冷收缩时的变化示意图。
13.图3是依据本实用新型的一实施方式的显示装置于默认温度时的剖视示意图。
14.图4是图3中的显示装置于膨胀温度时的剖视示意图。
15.图5是图3中的框件及光学膜片的俯视示意图。
16.图6是图5中的光学膜片由默认温度至收缩温度的变化示意图。
17.图7是图3中的光学膜片的平面示意图。
18.图8是依据本实用新型的另一实施方式的框件及光学膜片于默认温度时的俯视示意图。
19.图9是图8中光学膜片由默认温度至收缩温度的变化示意图。
20.图10是依据本实用新型的又一实施方式的显示装置于默认温度时的剖视示意图。
21.图11是图10中显示装置于膨胀温度时的剖视示意图。
22.图12是现有技术的光学膜片由默认温度至收缩温度的变化示意图。
具体实施方式
23.有关本实用新型的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下参考附图的较佳实施方式的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施方式所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前、后等，仅参考了附图中的方向。因此，所使用的方向用语仅用以说明，而非限制本实用新型。附图中各元件的尺寸仅为相对位置或配置的示意，并非对本实用新型元件的尺寸加以限制。此外，在下列各实施方式中，相同或相似的元件将采用相同或相似的标号。
24.在本实用新型中，两个元件平行并不是严格意义上的平行，可以指两个元件之间具有允许误差范围内的夹角，该夹角为0度
±
10度，较佳为0 度
±
5度，或者，该夹角为180度
±
10度，较佳为180度
±
5度。在本实用新型中，两个元件垂直并不是严格意义上的平行，可以指两个元件之间具有允许误差范围内的夹角，该夹角为90度
±
10度，较佳为90度
±
5度。
25.在本实用新型中，背光模组可用于提供液晶显示(liquid crystaldisplay,lcd)面板的光源，背光模组中的各元件包含底面与顶面，底面及顶面的定义是以lcd面板为参考基准，各元件的远离lcd面板的一面为底面，而面向lcd面板的一面为顶面。在本实用新型
中，一个元件设置于另一元件的上方，是指设置于该另一元件的顶面或该另一元件的顶面的上方。
26.在本实用新型中，默认温度可为室温，例如但不限于25℃。膨胀温度高于默认温度，例如但不限于背光模组及/或显示装置可耐受的最高温度、或所指定挑战测试时的规定温度，例如但不限于95℃。收缩温度低于默认温度，例如但不限于背光模组及/或显示装置可耐受的最低温度、或所指定挑战测试时的规定温度，例如但不限于-40℃。
27.请参照图3，其是依据本实用新型的一实施方式的显示装置1于默认温度时的剖视示意图。显示装置1包含背光模组10及显示面板20，显示面板20设置在背光模组10的上方。背光模组10用于向显示面板20提供光线，显示面板20可为lcd面板。
28.背光模组10包含框件200、光学膜片100、光学板300及光源400。光学板300设置于框件200内，光学板300包含出光面310、底面320及侧面330，底面320与出光面310相对，侧面330连接于出光面310及底面320之间。光源400设置于光学板300的底面320或侧面330，亦即，背光模组10可为直下式或侧入式背光模组，在此以光源400设置于侧面 330、背光模组10为侧入式背光模组为例示，光源400可以选择设置于与第一方向d1或第二方向d2平行的侧面，并不以本实施方式为限。光源 400可为但不限于冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp, ccfl)或led灯条，在此以led灯条为例示，led灯条包含多个led 410。背光模组10可依实际需求包含其他光学膜片或其他元件。
29.光学膜片100设置于框件200内且位于光学板300的出光面310的上方。请同时参照图7，其是图3中光学膜片100的平面示意图。光学膜片 100被沿着第一方向d1延伸且互相平行的两个假想线l划分成沿着第二方向d2排列的本体110以及两个延伸部120，举例而言，本体110是指对应于显示面板20中可用以显示影像的区块，通常为完整矩形，两个延伸部120则是相对于矩形本体110朝向第二方向d2延伸的区块。第二方向 d2与第一方向d1垂直。本体110介于两个延伸部120之间，每一延伸部 120包含顶撑边121。在其他实施方式中，背光模组10还包含其他光学膜片时，前述具有顶撑边121的光学膜片100相对于其他光学膜片较靠近显示面板20。
30.请同时参照图5，其是图3中框件200及光学膜片100的俯视示意图。为了清楚呈现光学膜片100，在此以实线而非虚线绘制光学膜片 100。在本实施方式中，光学膜片100的出光面130被框件200覆盖，框件 200为前框，框件200包含彼此相对的两个第一框部210，框件200的两个第一框部210与光学膜片100的两个延伸部120皆沿着第一方向d1延伸。本实施方式中的第一框部210包含彼此相连的第一水平壁213及第一直立壁214，第一直立壁214平行于直立方向z，第一水平壁213由第一直立壁214的顶部沿着平行于第二方向d2往内延伸，更详言之，光学膜片100的出光面130被第一水平壁213覆盖，借助于第一水平壁213与光学膜片的延伸部120互相干涉，使光学膜片100或其他光学膜片不会自框件200脱出。第一框部210的第一直立壁214朝向光学膜片100的表面为第一表面212，第一框部210的第一水平壁213相对于连接第一直立壁 214的一端为第一端面211。
31.于默认温度时，每一顶撑边121与第一框部210之间具有第一预定间隙g1，于一实施方式中，第一预定间隙g1是指第一框部210的第一表面 212与光学膜片100的顶撑边121之间在默认温度时存在的间隙。光学膜片100上方具有膨胀空间s，膨胀空间s沿着直立方向z具有高度h，于一实施方式中，膨胀空间s是指第一框部210的第一水平壁213与光学膜片
100之间在默认温度时存在的空间。
32.请同时参照图4，其是图3中显示装置1于膨胀温度时的剖视示意图。于膨胀温度时，光学膜片100发生膨胀现象，而使每一顶撑边121抵顶第一框部210的第一表面212，换句话说，于膨胀温度时已不复见第一预定间隙g1，且借助于每一顶撑边121顶抵第一框部210的第一表面 212，光学膜片100沿第二方向d2的膨胀长度已经超过第一预定间隙 g1，进一步借助于膨胀空间s的高度h配置以使光学膜片100沿直立方向 z呈弧形拱起。具体来说，光学膜片100沿直立方向z呈单向弧形拱起，从而可减少光学膜片100发生不可逆的波浪状形变或皱褶；当环境温度恢复为默认温度，则光学膜片100于第二方向d1的长度也将恢复至预定温度时的长度，则光学膜片100的每一顶撑边121与第一框部210的第一表面212再度形成前述第一预定间隙g1。借助于配置膨胀空间s，使光学膜片100膨胀时，除了沿着第二方向d2伸展，而缩小第一预定间隙g1的大小，还可沿直立方向z拱起，而有利于窄边框设计。借助于为膨胀空间s 配置足够的高度h，可避免光学膜片100因无直立方向z的膨胀空间而产生的波浪状形变或皱褶等永久形变，这有利于光学膜片100在恢复预定温度时，收缩至原本的尺寸及回复至平整状态。
33.在一实施方式中，光学膜片100的本体110沿着第一方向d1延伸的第一长度w0大于顶撑边121沿着第一方向d1延伸的第二长度w1，即可避免光学膜片100在膨胀时于边角处与框件200干涉而产生皱折等永久形变。需特别说明的是，请参照图7，本体110的第一长度w0及顶撑边121 的第二长度w1可满足下列条件：如此，可确保光学膜片 100的顶撑边121有足够长的第二长度w1去顶抵第一框部210的第一直立壁214，以提供足够的顶撑力使光学膜片100在直立方向z上呈单向弧形拱起；也就是说，当本体110的第一长度w0小于2/3顶撑边121的第二长度w1时，恐怕不足以提供将光学膜片100于直立方向z上形成单向弧形拱起的状态，则可能会产生波浪状形变或皱褶等永久形变。
34.在图3中，光学膜片100的本体110具有第一厚度t1，延伸部120具有第二厚度t2，在一实施方式中，光学膜片100可为厚度均一的型态(即 t1＝t2)。然而，在其他实施方式中，延伸部120的第二厚度t2可大于本体110的第一厚度t1(即t2》t1)，这有利于提供顶撑边121抵顶第一框部210所需的结构强度。前述「厚度」是光学膜片100未产生弧形拱起时，本体110或延伸部120在直立方向z上的长度。
35.如图7所示，光学膜片100的延伸部120沿第一方向d1或/及第二方向d2上相对于本体110具有两个缺角结构122，在本实施方式中，两个缺角结构122分别设置于顶撑边121的两侧。更详言之，每一缺角结构122 包含内缩边123，内缩边123连接于本体110沿第二方向d2平行延伸的边缘及延伸部120的顶撑边121之间，内缩边123相对于顶撑边121倾斜，于膨胀温度时，光学膜片100的顶撑边121顶抵于第一框部210的第一表面212，而光学膜片100的内缩边123(对应于光学膜片100的边角处) 不会接触到第一框部210，藉此，光学膜片10的中央部分可沿直立方向z 拱起，利用缺角结构122的设置，可避免光学膜片100的边角处与框件 200产生干涉而在光学膜片100沿第二方向d2平行延伸的边缘处产生皱折等永久形变。
36.在一实施方式中，如图3和图5所示，框件200更包含彼此相对的两个第二框部220，每一第二框部220连接于两个第一框部210之间。框件 200的第一框部210与第二框部220所
框围出的区域共同定义镂空区p，镂空区p对应膨胀空间s，且被两个第一框部210及两个第二框部220环绕。第二框部220包含第二水平壁223及第二直立壁224，第二直立壁 224平行于直立方向z，第二水平壁223由第二直立壁224的顶部沿着平行于第一方向d1往内延伸。第二框部220的第二直立壁224朝向光学膜片100的表面为第二表面222，第二框部220的第二水平壁223相对于连接第二直立壁224的一端为第二端面221。
37.请参照图6，其是图5中光学膜片100由默认温度至收缩温度的变化示意图，其对应图5的a部分，其中粗线a1表示于收缩温度时的光学膜片100相对于框件200的状态位置。于收缩温度时，顶撑边121与第一表面212之间具有第二预定间隙g2，第二预定间隙g2大于默认温度时的第一预定间隙g1，且顶撑边121仍可对应于第一框部210的第一端面211及第一表面212之间，以及对应于第二框部220的第二端面221及第二表面222之间。更详言之，于收缩温度时，内缩边123的一部分a1位于第一框部210的第一表面212及第一端面211之间、另一部分a2位于镂空区p、又一部分a3位于第二框部220的第二表面222及第二端面221之间。藉此，内缩边123同时被第一框部210及第二框部220压制，可提升防止光学膜片100跳脱或爬框的效果。
38.借助于延伸部120，可使光学膜片100于收缩温度时，其左右两侧仍可被第一框部210压制，这有利于光学膜片100在温度上升时，不易发生跳脱或爬框的现象。相反地，请参照图12，其是现有技术的光学膜片100' 由默认温度至收缩温度的变化示意图，其视角与图6相同，其中粗线c1 表示于收缩温度时的光学膜片100'。当温度下降时，光学膜片100'遇冷收缩，由于制作公差，光学膜片100'的右侧边(未另标号)可能会由第一框部210的第一端面211及第一表面212之间位移至镂空区p，由此于温度上升时易发生跳脱或爬框。
39.在一实施方式中，如图5所示，于默认温度时，顶撑边121与第一框部210之间具有第一预定间隙g1，此时光学膜片100的本体110可完全对应于镂空区p，即本体110的面积大于镂空区p的面积，且镂空区p位于本体110涵盖的范围内，藉此，本体110可被框件200完整覆盖，确保本实用新型的背光模组10应用于显示装置1的发光效果。在一实施方式中，「内缩边123的一部分位于第一框部210的第一端面211及第一表面 212之间」是指在默认温度或收缩温度时，内缩边123的至少一部分位于第一框部210涵盖的范围内，即内缩边123可部分地或全部地被第一框部 210覆盖，如此，便可确保光学膜片100在经历过收缩温度后，不会发生跳脱或爬框的问题。
40.在图5、图6、图7中，光学膜片100的本体110可还包含彼此相对的两个侧边111，每一侧边111位于两个假想线l之间，每一侧边111沿着第二方向d2延伸。于默认温度及收缩温度时，侧边111皆被框件200完整覆盖，由此可避免光学膜片100在两个侧边111处发生跳脱或爬框。
41.需特别注意的是，在本实施方式中，光学膜片100的两个侧边111为长边，光学膜片100在两个侧边111的左右两侧设置延伸部120，如此，光学膜片100可以沿着因温度而发生胀缩幅度较大的长边的方向顶抵框件 200，以达到避免永久形变问题的发生，同时也可达到窄边框的机构设计目的。在其他实施方式中，光学膜片100可同时于左右两侧、上下两侧设置延伸部120，以确保光学膜片100可以在第一方向d1及第二方向d2上皆能形成弧形拱起，缩减第一框部210的第一水平壁213沿着第二方向d2 的长度，及第二框部220的第二水平壁223沿着第一方向d1的长度，以达到窄边框的机构设计目的。
42.在图3中，第一水平壁213位于光学膜片100的上方，第一直立壁 214相对于第一水平壁213弯折，且由第一水平壁213沿着直立方向z朝光学板300的方向延伸，其中第一水平壁213用以承载显示面板20，镂空区p对应于显示面板20的可视区。膨胀空间s位于显示面板20及光学膜片100之间，膨胀空间s的高度h为显示面板20及光学膜片100在直立方向z上的间距。较佳地，光学膜片100沿直立方向z呈弧形拱起的最大高度与前述间距相等。由此，可以缩减显示装置1在直立方向z上的尺寸，这有利于显示装置1的薄型化。在其他实施方式中，膨胀空间s的高度h也可配置为第一水平壁213及光学膜片100(或是第二水平壁223及光学膜片100)在直立方向z上的间距，以使得光学膜片100在受热膨胀时不会接触到位于第一水平壁213、第二水平壁223上方的显示面板20，由此达到避免接触显示面板20而减少摩擦的功效。
43.请参照图8，其是依据本实用新型的另一实施方式的框件200及光学膜片100a于默认温度时的俯视示意图。光学膜片100a与光学膜片100的不同之处，在于延伸部120a的缺角结构122a为直角，内缩边123a的至少一部分相对于顶撑边121a与侧边111分别垂直。请参照图9，其是图8中光学膜片100a由默认温度至收缩温度的变化示意图，其对应于图8的b 部分，其中粗线b1表示于收缩温度时的光学膜片100a。于收缩温度时，每一内缩边123a的一部分b1位于第一框部210的第一表面212及第一端面211之间、另一部分b2位于镂空区p、又一部分b3位于第二框部220 的第一表面212及第一端面211之间。借助于内缩边123a的一部分b1被第一框部210覆盖及另一部分b3被第二框部220覆盖，可以防止光学膜片100a于温度恢复至默认温度时发生跳脱或爬框。关于光学膜片100a的其他细节可参照光学膜片100的相关说明。
44.请参照图10和图11，图10是依据本实用新型的又一实施方式的显示装置1a于默认温度时的剖视示意图。图11是图10中显示装置1a于膨胀温度时的剖视示意图。显示装置1a与显示装置1的不同之处，在于背光模组10a的框件200a为背板，第一框部210a为背板的直立壁。在本实施方式中，膨胀空间s的高度h为显示面板20及光学膜片100在直立方向z 上的间距。关于显示装置1a的其他细节可参照显示装置1的相关说明。
45.相较于先前技术，本实用新型在光学膜片上设置延伸部，借助于延伸部的顶撑边沿着第一方向延伸的长度小于本体沿着第一方向延伸的长度，可以避免光学膜片在收缩时于边角处与框件干涉或跳脱出框件，同时也无需增加框件的宽度而有利于窄边框设计。另一方面，借助于配置膨胀空间，可以使光学膜片沿直立方向呈弧形拱起，从而可避免光学膜片因膨胀空间不足而产生波浪状形变或皱褶等永久形变。
46.以上所述仅为本揭露的较佳实施例，凡依本揭露申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本揭露的涵盖范围。
47.【附图标记列表】
48.1、1a：显示装置
49.10、10a、500：背光模组
50.20：显示面板
51.100、100a、100’、520：光学膜片
52.110：本体
53.111：侧边
54.120、120a：延伸部
55.121、121a：顶撑边
56.122、122a：缺角结构
57.123、123a：内缩边
58.130：出光面
59.200、200a、510：框件
60.210、210a：第一框部
61.211：第一端面
62.212：第一表面
63.213：第一水平壁
64.214：第一直立壁
65.220：第二框部
66.221：第二端面
67.222：第二表面
68.223：第二水平壁
69.224：第二直立壁
70.300、530：光学板
71.310：出光面
72.320：底面
73.330：侧面
74.400：光源
75.410：led
76.a、b、a1、a2、a3、b1、b2、b3：部分
77.a1、b1、c1：粗线
78.d1：第一方向
79.d2：第二方向
80.e：宽度
81.h：高度
82.g1：第一预定间隙
83.g2：第二预定间隙
84.l：假想线
85.p：镂空区
86.s：膨胀空间
87.t1：第一厚度
88.t2：第二厚度
89.w0：第一长度
90.w1：第二长度
91.z：直立方向。