光学组件、背光模组以及电子设备的制作方法

专利查询2022-5-18  163



1.本实用新型涉及液晶显示技术领域,特别涉及一种光学组件、背光模组以及电子设备。


背景技术:

2.背光模组中光源的发光角度通常为120
°
左右,其光线主要集中在正面,需要使用光学透镜进行二次配光,目的是获得超广角且均匀分布的光线。而传统的光学透镜主要利用其内外表面的曲率变化来进行光路控制,对光路的控制有限,光源所出射的光线仍然呈现正面强而集中、侧面弱而分散的状态,导致出光不均匀。


技术实现要素:

3.本实用新型的主要目的是提出一种光学组件,旨在提升光学组件的出光均匀性。
4.为实现上述目的,本实用新型提出的一种光学组件,包括:
5.透镜主体,所述透镜主体的底部设有凹槽,所述透镜主体的顶部具有出光面,所述出光面具有相连接的第一出光区域和第二出光区域,所述第二出光区域环绕所述第一出光区域设置,且所述第二出风区域靠近所述透镜主体的底部设置;
6.调整片,所述调整片设于所述第一出光区域,用于反射到达所述第一出光区域的部分光线;以及
7.光源,所述光源设于所述凹槽,并朝向所述第一出光区域设置。
8.在本实用新型的一实施例中,所述调整片包括:
9.透光膜片,所述透光膜片设于所述第一出光区域;和
10.导光结构,所述导光结构设于所述透光膜片的背向所述第一出光区域的表面,用于反射经过所述第一出光区域的部分光线。
11.在本实用新型的一实施例中,所述导光结构设有多个,相邻两个所述导光结构间隔设置。
12.在本实用新型的一实施例中,所述透光膜片包括透光油墨层、聚对苯二甲酸乙二酯膜片以及透光纸中的至少一种。
13.在本实用新型的一实施例中,所述调整片在预设投影面上的正投影覆盖所述光源在所述预设投影面上的正投影,所述预设投影面为所述透镜主体的底部所在的平面。
14.在本实用新型的一实施例中,所述第一出光区域包括相连接的弧形区和平坦区,所述第二出光区域连接所述弧形区;
15.所述调整片包括相连接的弧形部和平坦部,所述弧形部设于所述弧形区,所述平坦部设于所述平坦区。
16.在本实用新型的一实施例中,所述平坦区位于所述透镜主体的中部位置,并与所述光源相对设置,且所述弧形区环绕所述平坦区设置。
17.在本实用新型的一实施例中,所述第一出光区域开设有安装槽,所述调整片容置
于所述安装槽内。
18.本实用新型还提出一种背光模组,包括:
19.背板,所述背板设有容置槽;
20.光学组件,所述光学组件设于所述容置槽内;
21.该光学组件包括:
22.透镜主体,所述透镜主体的底部设有凹槽,所述透镜主体的顶部具有出光面,所述出光面具有相连接的第一出光区域和第二出光区域,所述第二出光区域环绕所述第一出光区域设置,且所述第二出光区域靠近所述透镜主体的底部设置;
23.调整片,所述调整片设于所述第一出光区域,用于反射到达所述第一出光区域的部分光线;以及
24.光源,所述光源设于所述凹槽,并朝向所述第一出光区域设置。
25.本实用新型还提出一种电子设备,包括如上所述的背光模组。
26.本实用新型的光学组件,通过在透镜主体中出光面的第一出光区域设有调整片,光源发出的光线到达透镜主体后,将有大部分光线穿过第一出光区域而进入调整片的内部,此时,部分光线可直接穿过调整片,以形成透镜主体顶部的有效出光,而部分光线便可在调整片的内部发生反射,以将该部分光线反射回透镜主体中,经过镜透镜主体内部的多次反射后,再由透镜主体的第二出光区域出射,以形成透镜主体四周侧面的有效出光;如此,便可缓解光源所出射的光线仍然呈现正面强而集中、侧面弱而分散的状态,以有效提升光学组件的出光均匀性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本实用新型光学组件一实施例的结构示意图;
29.图2为本实用新型光学组件一实施例中透镜主体的结构示意图;
30.图3为本实用新型光学组件一实施例中调整片的结构示意图。
31.附图标号说明:
32.标号名称标号名称100光学组件1212弧形区10透镜主体1213安装槽11入光面122第二出光区域111凹槽20调整片12出光面21平坦部121第一出光区域22弧形部1211平坦区30光源
33.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
36.另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
37.本实用新型提出一种光学组件100,旨在提升光学组件100的出光均匀性。
38.以下将就本实用新型光学组件100的具体结构进行说明,并以光学组件100水平为例进行说明:
39.结合参阅图1和图2,在本实用新型光学组件100的一实施例中,该光学组件100包括透镜主体10、调整片20以及光源30;所述透镜主体10的底部设有凹槽111,所述透镜主体10的顶部具有出光面12,所述出光面12具有相连接的第一出光区域121和第二出光区域122,所述第二出光区域122环绕所述第一出光区域121设置,且所述第二出光区域122靠近所述透镜主体10的底部设置;所述调整片20设于所述第一出光区域121,用于反射到达所述第一出光区域121的部分光线;所述光源30设于所述凹槽111,并朝向所述第一出光区域121设置。
40.可以理解的是,本实用新型的光学组件100,通过在透镜主体10中出光面12的第一出光区域121设有调整片20,光源30发出的光线到达透镜主体10后,将有大部分光线穿过第一出光区域121而进入调整片20的内部,此时,部分光线可直接穿过调整片20,以形成透镜主体10顶部的有效出光,而部分光线便可在调整片20的内部发生反射,以将该部分光线反射回透镜主体10中,经过镜透镜主体10内部的多次反射后,再由透镜主体10的第二出光区域122出射,以形成透镜主体10四周侧面的有效出光;如此,便可缓解光源30所出射的光线仍然呈现正面强而集中、侧面弱而分散的状态,以有效提升光学组件100的出光均匀性。
41.具体地,透镜主体10的材质可选为有机玻璃(pmma)、聚苯乙烯(ps)等材料中的至少一种。调整片20的材质可为可反射部分光线的透光纸、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、油墨等材料中的一种。
42.并且,凹槽111的槽壁构成透镜主体10的入光面。
43.在实际应用过程中,透镜主体10可为罩设在光源30发光面的光学透镜、导光板、扩散板等结构,并且,透镜主体10可大致呈平板状、弧形条状、块状等形状结构,具体可根据实际的使用情况而定;例如,当透镜主体10为设置在背光模组中的光学透镜时,该光学透镜用于对光源30进行二次配光,因此,每一光源30处对应设置有一个块状的光学透镜,且每一光
学透镜的出光侧均设置有一个调整片20;或者,当透镜主体10为设置在背光模组中的导光板时,光源30设置在导光板的入光侧,调整片20设置在导光板的出光侧;又或者,当透镜主体10为背光模组中的扩散板时,光源30设置在扩散板的入光侧,调整片20设置在扩散板的出光侧。
44.进一步地,结合参阅图1和图3,在本实用新型光学组件100的一实施例中,所述调整片20包括透光膜片和导光结构;所述透光膜片贴设于所述第一出光区域121;所述导光结构设于所述透光膜片的背向所述第一出光区域121的表面,用于反射经过所述第一出光区域121的部分光线。
45.如此设置,光源30发出的光线到达透镜主体10后,将由大部分光线穿过第一出光区域121而进入透光膜片的内部,其中,部分光线避开导光结构而穿过透光膜片,以形成透镜主体10顶部的有效出光,部分光线将在导光结构与透光膜片的临界面上发生反射,以将该部分光线反射回透镜主体10的内部,经过镜透镜主体10内部的多次反射后,再由透镜主体10的第二出光区域122出射,以形成透镜主体10四周侧面的有效出光。
46.当然,在其他实施例中,也可将导光结构设置在透光膜片面向第一出光区域121的表面;或者,直接将导光结构贴设在第一出光区域121处。以上设置均可通过导光结构反射经过第一出光区域121的部分光线。
47.进一步地,结合参阅图1和图3,在本实用新型光学组件100的一实施例中,所述导光结构设有多个,相邻两个所述导光结构间隔设置。如此设置,通过在透光膜片上设置有多个导光结构,当光线进入透光膜片后,便可使更多的光线通过导光结构进行反射,以提高光线的反射率,从而进一步使光线充分补强至透镜主体10的四周侧面,以缓解光源30所出射的光线仍然呈现正面强而集中、侧面弱而分散的状态,即可使得透镜主体10出光面12的各个位置可均匀出光。
48.优选地,所述导光结构为丝印导光网点。如此设置,便可直接采用丝印的方式在光学膜片上形成有丝印导光网点,当光线进入透光膜片后,便有部分光线在丝印导光网点与透光膜片的临界面上发生反射,以将该部分光线反射回透镜主体10的内部。
49.具体地,丝印导光网点的横截面形状可大致呈圆形、三角形、四边形、多边形等各种形状,具体形状以及分布情况可通过光源30出射光线的密度以及强弱进行调整,以保证光学组件100的出光均匀性。
50.需要说明的是,丝印导光网点可为油墨黑点,可用于反射光线。
51.当然,在其他实施例中,也可采用二次或者不少于二次披覆的方式在透光膜片上形成所需图案的导光结构。
52.进一步地,结合参阅图1和图3,在本实用新型光学组件100的一实施例中,所述透光膜片为透光油墨层、聚对苯二甲酸乙二酯膜片以及透光纸中的至少一种。如此设置,通过选取上述材料中的至少一种作为透光膜片,可降低光线穿过透光膜片过程中的光线损耗,以提高光线利用率。
53.结合参阅图2和图3,在本实用新型光学组件100的一实施例中,所述调整片20在预设投影面上的正投影覆盖所述光源30在所述预设投影面上的正投影,所述预设投影面为所述透镜主体10的底部所在的平面。
54.如此设置,通过使调整片20在预设投影面上的正投影完全覆盖光源30在预设投影
面上的正投影,那么,由光源30出射的光能进入透镜主体10后便有足够光能射入调整片20中并通过调整片20进行有效配光。
55.结合参阅图2和图3,在本实用新型光学组件100的一实施例中,所述第一出光区域121包括相连接的弧形区1212和平坦区1211,所述第二出光区域121连接所述弧形区1212;所述调整片20包括相连接的弧形部22和平坦部21,所述弧形部22设于所述弧形区1212,所述平坦部21设于所述平坦区1211。
56.如此设置,通过将调整片20的平坦部21设置在第一出光区域121的平坦区1211上,并将调整片20的弧形部22设置在第一出光区域121的弧形区1212上,在装配调整片20时,便可使得调整片20顺利地固定在透镜主体10的第一出光区域121上,以保证调整片20与透镜主体10之间的连接强度。
57.结合参阅图2和图3,在本实用新型光学组件100的一实施例中,所述平坦区1211位于所述透镜主体10的中部位置,并与所述光源30相对设置,且所述弧形区1212环绕所述平坦区1211设置。
58.如此设置,由于光源30发出的光线呈发散状态,且中部所出射的光线比边缘所出射的光线强,如此,通过使调整片20的平坦部21设于第一出光区域121的平坦区1211,并使第一出光区域121的平坦区1211位于透镜主体10的中部位置,且弧形区1212环绕平坦区1211设置,便可通过调整片20的平坦部21和弧形部22对分别经过平坦区1211和弧形区1212的光线进行有针对性的调整,以保证由调整片20出射的光线的亮度一致。
59.结合参阅图1和图2,在本实用新型光学组件100的一实施例中,所述第一出光区域121开设有安装槽1213,所述调整片20容置于所述安装槽1213内。如此设置,通过将调整片20容置在安装槽1213内,不仅可保证调整片20的安装稳定性,还可保证透镜主体10与调整片20整体外观的平整度。
60.在本实用新型光学组件100的一实施例中,所述调整片20与所述第一出光区域121之间设有光学胶层(图未示)。如此设置,通过使用光学胶层将调整片20固定粘贴在透镜主体10的第一出光区域121处,以保证调整片20与透镜主体10之间的连接稳定性,并且光学胶层不影响光线的传播,且对光线的损耗也较小。
61.本实用新型还提出一种背光模组,该背光模组包括背板和如前所述的光学组件100,该光学组件100的具体结构详见前述实施例。由于本背光模组采用了前述所述实施例的全部技术方案,因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。其中,所述背板设有容置槽;所述光学组件100设于所述容置槽内。
62.可以理解的是,本实用新型的光学组件100应用于背光模组中时,通过在透镜主体10中出光面12的第一出光区域121设有调整片20,光源30发出的光线到达透镜主体10后,将有大部分光线穿过第一出光区域121而进入调整片20的内部,此时,部分光线可直接穿过调整片20,以形成透镜主体10顶部的有效出光,而部分光线便可在调整片20的内部发生反射,以将该部分光线反射回透镜主体10中,镜透镜主体10内部的多次反射后,再由透镜主体10的第二出光区域122出射,以形成透镜主体10四周侧面的有效出光;如此,便可缓解光源30所出射的光线仍然呈现正面强而集中、侧面弱而分散的状态,以有效提升光学组件100的出光均匀性。
63.本实施例中,背光模组还包括扩散板、反射片以及电路板;其中,电路板贴设在背
板中容置槽的槽底处,光学组件100设置在电路板背向容置槽槽底的一侧,并电连接于电路板,且光学组件100设置有多个;反射片同样设置在电路板背向容置槽槽底的一侧,且反射片开设于多个避让口,每一光学组件100穿设于一个避让口;扩散板设置在光学组件100背向电路板的一侧,且扩散板靠近容置槽的槽口设置。
64.结合参阅图3,本实用新型还提出一种电子设备,该电子设备包括如前所述的背光模组,该背光模组的具体结构详见前述实施例。由于本电子设备采用了前述所述实施例的全部技术方案,因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
65.本实施例中,电子设备还包括显示面板,显示面板设于扩散板的背向隔光学组件100的一侧。
66.以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

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