CN203178513U - 一种导光机构和侧入式背光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导光机构和侧入式背光模组，该导光机构包括呈中空结构的导光腔，导光腔采用一体化成型工艺形成，导光腔包括顶壁、底壁以及围绕顶壁和底壁设置并连接在二者之间的侧壁，顶壁、底壁及侧壁围出并构成导光腔，导光腔的底壁朝向导光腔内部的壁面为反射面，顶壁上开设有贯通导光腔内部和外部的漏光孔。由于一体成型工艺形成的导光腔为中空结构，这不仅能够减轻导光腔的重量、降低成本，而且还因进入导光腔的光线是在空气中传播，而避免了光线被吸收，从而提高了光线的输出效率，并且能够降低包括该导光腔的导光机构的重量，进而降低背光模组的重量，且制作简单，可靠性强，即使是在运输过程中也能够避免部件脱落。

Description

一种导光机构和侧入式背光模组

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，具体涉及一种导光机构和侧入式背光模组。

背景技术

液晶显示器具有质量轻、厚度薄、功耗低和辐射小的特点，在当今平板显示器市场占据主导地位。由于液晶面板本身不发光，需要依赖背光模组为其提供充足与分布均匀的光源来达到显示的功能。背光模组根据光源的位置不同分为直下式背光模组和侧入式背光模组。直下式背光模组中光源设置在背光模组出光面下方，因此模组整体厚度较大；侧入式背光模组，光源设置于背光模组的导光板一侧边（或两侧边），光源发射的光线在导光板中进行全反射和漫反射等处理后，由导光板将线光源或点光源转化为面光源。侧入式结构由于将光源设置在侧边，可以利于实现液晶显示器的超薄化设计。

如图1所示为传统侧入式背光模组，包括框体5、底反射片3、侧反射片4、导光板2、发光元件1、扩散板6及光学膜片19。在框体5的上方依次设置有底反射片3、导光板2、扩散板6及光学膜片19，所述导光板2包括一用以接收来自发光元件1的光线的入射面、一与入射面相连的底面、一与入射面相连且与底面相对的出射面、一与入射面相对的侧面及其余相对的两侧面。所述发光元件1设置在框体5的侧面，发光元件1的出光面与导光板2的入光面相对，底反射片3在导光板2底面的下方，侧反射片4设置在框体5的未设置发光元件1的侧面上。发光元件1发出的光直接入射至导光板2内，导光板2通常为亚克力材料，由于相对空气折射率较大，入射光进入导光板2后在导光板2内侧多次全反射，扩展至整个导光板2内部，并由导光板2的出光面射出导光板2。但是由于使用了亚克力材料的导光板2，其重量普遍较大，且由于亚克力价格较高，该设计产品通常成本较高。该制作工艺复杂，需要在框体5的内侧壁固定侧反射片4，并将底反射片3、导光板2、扩散板6以及光学膜片19依次放入到导光板2内进行组装，该制作工序非常复杂，且可靠性较差，特别是在运输过程中，往往会因振动而造成框体5内的部件脱落，从而使得侧入式背光模组遭到破坏，甚至无法使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种导光机构和侧入式背光模组，该导光机构具有重量轻、光线输出效率高等特点。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提供一种导光机构，包括呈中空结构的导光腔，所述导光腔采用一体化成型工艺形成，所述导光腔包括顶壁、底壁以及围绕所述顶壁和底壁设置并连接在二者之间的侧壁，所述顶壁、底壁及侧壁围出并构成所述导光腔，所述导光腔的底壁朝向导光腔内部的壁面为反射面，所述顶壁上开设有贯通所述导光腔内部和外部的漏光孔。

优选的是，所述导光腔的所述侧壁上形成有供光线进入所述导光腔的至少一个入光口。

优选的是，所述导光腔的顶壁和侧壁朝向导光腔内部的壁面为反射面。

优选的是，所述导光腔的底壁和侧壁朝向导光腔内部的壁面为漫反射面，所述导光腔的顶壁朝向导光腔内部的壁面为全反射面，所述导光腔的顶壁背向导光腔内部的壁面为漫反射面。

优选的是，所述漏光孔在所述顶壁上的分布密度或所述漏光孔的孔径大小随着所述漏光孔与所述入光口的距离变大而逐渐增大。

优选的是，所述导光机构还包括支撑台，所述支撑台邻近所述导光腔的侧壁且设置于导光腔外侧，所述支撑台的支撑面高于所述导光腔的顶壁。

优选的是，所述一体化成型工艺为冲压折叠工艺或注塑成型工艺。

本实用新型还提供一种侧入式背光模组，包括发光元件、光学膜材，所述背光模组还包括上述的导光机构，所述光学膜材设置于所述导光机构的顶壁的出光方向一侧，所述发光元件设置于所述导光腔的侧壁所处的方向侧，所述发光元件发出的入射光侧入到所述导光腔内。

优选的是，所述导光机构的所述导光腔的所述侧壁上形成有供光线进入所述导光腔的至少一个入光口，所述发光元件设置于所述入光口。

优选的是，所述导光机构还包括支撑台，所述光学膜材设置在所述支撑台上。

优选的是，所述背光模组还包括呈中空结构的框体，所述导光机构及所述发光元件设置于所述框体内，所述框体的边框的顶面高于所述导光腔的顶壁，所述框体的边框支撑所述光学膜材。

本实用新型提供的导光机构中，由于一体成型工艺形成的导光机构的导光腔为中空结构，这不仅能够减轻导光腔的重量、降低成本，而且还因进入导光腔的光线是在空气中传播，而避免了光线被吸收，从而提高了光线的输出效率，并且能够降低导光机构的重量，进而降低背光模组的重量。由于导光腔是由一体成型工艺形成的，因而包括该导光腔的导光机构、及包括该导光机构的背光模组的制作工序简单，可靠性强，即使是在运输过程中也能够避免背光模组的框体内的部件脱落。

附图说明

图1是现有技术中侧入式背光模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中导光机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1中的导光机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1中导光机构的顶壁的结构示意图；

图5是利用冲压折叠工艺形成实施例1中的导光机构过程中的步骤（1）的示意图；

图6是利用冲压折叠工艺形成实施例1中的导光机构过程中的步骤（2）的示意图；

图7是利用冲压折叠工艺形成实施例1中的导光机构过程中的步骤（3）的示意图；

图8是本实用新型实施例2中的导光机构的结构示意图；

图9是本实用新型实施例2中的导光机构的结构示意图。

图10是本实用新型实施例3中的侧入式背光模组的结构示意图。

图中：1-发光元件；2-导光板；3-底反射片；4-侧反射片；5-框体；6-扩散板；7-顶壁；8-底壁；9-侧壁；10-入光口；12-漏光孔；13-支撑台；14-支撑面；15-接近发光元件的位置的漏光孔；16-远离发光元件的位置的漏光孔；17-金属片；18-折痕；19-光学膜片；20-光学膜材。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图2、3所示，本实施例提供一种导光机构，所述导光机构包括呈中空结构的导光腔，所述导光腔采用一体化成型工艺形成，所述导光腔包括顶壁7、底壁8以及围绕所述顶壁7和底壁8设置并连接在二者之间的侧壁9，所述顶壁7、底壁8及侧壁9围出并构成所述导光腔，所述导光腔的底壁8朝向导光腔内部的壁面为反射面，所述顶壁上开设有贯通所述导光腔内部和外部的漏光孔12。其中，顶壁7、底壁8、侧壁9由一体化成型工艺形成一体式结构。当发光元件1发出的光直接进入到导光腔内，该入射光在导光腔内经过底壁8的反射面的反射后，扩散至导光腔的内部，当入射光到达导光腔的顶壁7的漏光孔12时，通过漏光孔12形成面状出射光。

由于一体成型工艺形成的导光机构的导光腔为中空结构，这不仅能够减轻导光腔的重量、降低成本，而且还因进入导光腔的光线是在空气中传播，而避免了光线被吸收，从而提高了光线的输出效率，并且能够降低包括该导光腔的导光机构的重量。由于导光腔是由一体成型工艺形成的，因而包括该导光腔的导光机构的制作工序简单，可靠性强，即使是在运输过程中也能够避免导光机构的部件出现脱落现象。

优选的是，所述导光腔的所述侧壁9上形成有供光线进入所述导光腔的至少一个入光口10。

优选的是，所述导光腔的顶壁7和侧壁9朝向导光腔内部的壁面为反射面。当发光元件1发出的光直接进入到导光腔内，该入射光在导光腔内经过顶壁7、底壁8、侧壁9的反射面的多次反射后，扩散至导光腔的内部。当入射光到达导光腔的顶壁7的漏光孔12时，通过漏光孔12形成面状出射光。

优选的是，所述导光腔的底壁8和侧壁9朝向导光腔内部的壁面为漫反射面，所述导光腔的顶壁7朝向导光腔内部的壁面为全反射面，所述导光腔的顶壁7背向导光腔内部的壁面为漫反射面。

如图4所示，优选的是，所述漏光孔12在所述顶壁7上的分布的密度或所述漏光孔12的孔径大小随着所述漏光孔12与所述发光元件1的距离变大而逐渐增大。具体的说，漏光孔12在导光腔的顶壁7上组成光学网点阵列，排布均匀。通过调节漏光孔12的疏密，可以调节从漏光孔12射出的出射光，从而调整整个出光面上的发光亮度均匀度。漏光孔12可以通过激光切割/打孔，或者模具冲压等工艺方法制作。当然，漏光孔12的孔径也可以相同，只是在接近发光元件的位置的漏光孔15密度较小，而远离发光元件的位置的漏光孔16密度逐渐变大。

如图2所示，优选的是，所述导光机构还包括支撑台13，所述支撑台13邻近所述导光腔的侧壁9且设置于导光腔外侧，所述支撑台13的支撑面14高于所述导光腔的顶壁7。本实施例中，由金属片17通过冲压折叠形成导光腔以及支撑台13。支撑台13与导光腔的侧壁9通过折叠相连接，这样支撑台13与导光腔形成一体式结构，它们之间不需要单独拼装。其中，支撑台13为中空结构，由金属片17冲压折叠形成一个起支撑作用的框架结构。支撑台13的支撑面14与光学膜材20接触，支撑台13通过该支撑面14支撑光学膜材20。光学膜材20包括扩散板6以及棱镜片等其它光学膜片，这些光学膜材20均通过支撑台13进行支撑，且扩散板6直接与支撑台13的支撑面14接触，其它光学膜片放置于扩散板6的上面。当发光元件1发出的光直接进入到导光腔内，该入射光在导光腔内经过多次反射后，扩散至导光腔的内部。当入射光到达导光腔的顶壁7的漏光孔12时，通过漏光孔12形成面状出射光。由于支撑台13的支撑面14高于导光腔的顶壁7，所以扩散板6与导光腔的顶壁7之间有一定的距离，通过漏光孔12的出射光在光学膜材20与导光腔的顶壁7之间的区域内进行混光，通过该混光过程使得出射光在漏光孔12与扩散板6之间的区域内实现了光线的均匀混合，从而可以遮蔽导光腔的顶壁7的漏光孔12。

优选的是，所述一体化成型工艺为冲压折叠工艺。如图1所示，传统的侧入式背光模组的制作过程中需要将导光板2、底反射片3、侧反射片4逐一拼接起来，才能实现侧入式背光模组的导光功能，该制作过程非常复杂，而且拼接后形成的侧入式背光模组的结构不稳定，各个部件容易脱离原来的位置。本实施例中通过冲压折叠工艺形成的导光腔的顶壁7、侧壁9、底壁8为一体式的结构，成型后的导光腔的顶壁7、侧壁9、底壁8直接连接在一起，而无需再进行拼接。该导光腔不仅可以实现侧入式的导光功能，而且制作过程简单，其结构稳定，大大提升了包括该导光腔的侧入式的导光机构的产品的质量。

优选的是，所述入光口10的数量为两个，且彼此相对地形成于所述导光腔的侧壁9上。发光元件1设置在入光口10，该导光腔具有两个入光口10，可以设置两个发光元件1，发光元件1的入射光线在导光腔内混光更加均匀，从而可以提高包括该导光腔的侧入式背光模组显示的画面均匀度。当导光腔具有两个入光口10时，还可以提高整个导光腔内光线的强度，从而大大提高了包括该导光腔的侧入式背光模组显示的画面的亮度。

优选的是，所述反射面由冲压折叠工艺前的涂布工艺形成的反射涂层。该反射涂层，不仅使得导光腔的结构更加简单，而且提高了导光腔内部混光过程中的均匀性。

优选的是，设置在所述导光腔的顶壁7的朝向所述导光腔内部的壁面上的未设置漏光孔的部分的反射面为由涂布工艺形成的全反射涂层，该全反射涂层有利于减少入射光的损失，且在所述导光腔的顶壁7的背离所述导光腔内部的壁面上的反射面为由涂布工艺形成的漫反射涂层，该漫反射涂层有利于调节通过漏光孔12的出射光的角度，提高入射光在导光腔的顶壁7的外面与光学膜材20之间的区域内的混光均匀性。

优选的是，在所述导光腔的所述侧壁9的朝向所述导光腔内部的壁面上的反射面为由涂布工艺形成的漫反射涂层。该漫反射涂层有利于减少入射光在导光腔内传播过程中入射光的损失，同时有利于入射光能够通过漫反射改变入射光的角度，提高入射光在导光腔内混光的均匀性，有利于入射光到达导光腔的顶壁7的漏光孔12。

优选的是，在所述导光腔的底壁8的朝向所述导光腔内部的壁面上的反射面为由涂布工艺形成的漫反射涂层。该漫反射涂层有利于减少入射光在导光腔内传播过程中入射光的损失，同时有利于入射光能够通过漫反射改变入射光的角度，提高入射光在导光腔内混光的均匀性，有利于入射光到达导光腔的顶壁7的漏光孔12。

下面结合图5～7详细说明如何通过冲压折叠工艺形成本实施例中的导光机构。

如图5～7所示，本实施例中通过冲压折叠工艺形成侧入式背光模组的导光机构的过程如下：

（1）选取有韧性的金属片17，将金属片17裁切成冲压折叠所需要的形状。

（2）通过激光切割/打孔，或模具冲压等工艺方法，在金属片17的特定位置上制作漏光孔12。

（3）通过涂布工艺在金属片17的两面的特定位置上涂布全反射涂层或者漫反射涂层。

（4）通过冲压折叠工艺在金属片17上冲压出折痕18，将金属片17按照折痕18折叠成导光机构。

上述导光机构由金属片17构成，当导光机构包括导光腔时，该导光腔的框架为金属片17，其内部中空，从而避免了传统的导光腔使用重的导光板，进而大大降低了本实施例中的包括该导光腔的导光机构的重量。当导光机构包括导光腔和支撑台13时，那么导光腔和支撑台13均为中空结构，从而避免了传统的导光机构使用重的支撑板，更进一步降低了本实施例中的导光机构的重量。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的一体化成型工艺为注塑成型工艺。通过注塑成型工艺形成的导光腔的顶壁7、侧壁9、底壁8为一体式的结构，成型后的导光腔的顶壁7、侧壁9、底壁8直接连接在一起，无需再进行拼接，该导光腔不仅可以实现侧入式背光模组的导光功能，而且制作过程简单，其结构稳定，大大提升了侧入式背光模组产品的质量。现有技术是通过导光板与反射片拼接起来，从而共同实现侧入式混光的，而本实施例中仅通过一体成型的导光腔即可实现侧入式混光。

如图8所示，该侧入式背光模组的导光机构由注塑成型工艺形成，导光机构包括导光腔，导光腔的侧壁9为注塑成型工艺形成的薄的侧壁9，且侧壁9与导光腔的顶壁7、底壁8相连，结构稳固，所使用的制作材料少。

当然，通过注塑成型工艺也可以形成如图9所示的侧入式背光模组的导光机构，该导光机构包括导光腔和支撑台13，该支撑台13的一个侧面同时也为导光腔的侧壁9，支撑台13与导光腔紧密连接。

通过注塑成型一体化成型技术制作成的侧入式背光模组的导光机构，导光机构的导光腔内的全反射涂层或者漫反射涂层是在注塑成型工艺后喷涂上去的。

上述导光机构由塑料构成，当导光机构包括导光腔时，该导光腔的框架为塑料，该导光腔的内部中空，从而避免了传统的导光腔使用重的导光板，进而大大降低了本实施例中的包括该导光腔的导光机构的重量。当导光机构包括导光腔和支撑台13时，那么导光腔和支撑台13均为中空结构，从而避免了传统的导光机构使用重的支撑板，更进一步降低了本实施例中的包括该导光腔和支撑台13的导光机构的重量。

实施例3

如图10所示，本实施例提供一种侧入式背光模组，包括发光元件1、光学膜材20，所述背光模组还包括实施例1或2中的导光机构，所述光学膜材20设置于所述导光机构的顶壁7的出光方向一侧，所述发光元件1设置于所述导光腔的侧壁9所处的方向侧，所述发光元件1发出的入射光侧入到所述导光腔内。

优选的是，所述导光机构的所述导光腔的所述侧壁9上形成有供光线进入所述导光腔的至少一个入光口10，所述发光元件1设置于所述入光口10。

优选的是，所述导光机构还包括支撑台13，所述光学膜材20设置在所述支撑台13上。

优选的是，所述背光模组包括呈中空结构的框体5，所述导光机构及所述发光元件1设置于所述框体5内，所述框体5的边框的顶面高于所述导光腔的顶壁7，所述框体的边框支撑所述光学膜材20。所述框体5具有一开口，将导光机构放置于框体5内，导光机构的导光腔的底壁8不朝向导光腔内的一面与框体5的内壁相接触。如图3所示，当导光机构不包括支撑台时，导光腔的侧壁9可以由冲压折叠工艺形成，且该侧壁9能够稳定支撑导光腔的顶壁7，此时导光腔的侧壁9由冲压折叠工艺折叠多次形成一个折叠式的侧壁9，但是此时折叠式的侧壁9的最高处不高于导光腔的顶壁7。光学膜材20包括扩散板6和光学膜片19，其中扩散板6使经导光机构导出的光线扩散与偏向，光学膜片可以包括棱镜片、增亮膜等起到光学调节作用的膜片，在扩散板6上方设置光学膜片19，扩散板6设置在框体5的边框上并由框体5的边框进行支撑。

如图2所示，当导光机构包括支撑台13时，支撑台13的一个侧面与框体5的内壁接触，支撑台13的另外一个侧面与导光腔的侧壁9接触或邻近，这时可以通过支撑台13对与光学膜材20进行支撑。或者可以在框体5内单独设置对光学膜材20起支撑作用的装置，例如，通过在框体5的内壁上贴附支撑板，通过支撑板支撑光学膜材20。当导光机构放入到框体5内时，支撑板的支撑面高于导光机构的导光腔的顶壁7，通过该支撑板支撑光学膜材20。

本实用新型的背光模组可以应用于显示装置中，所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种导光机构，其特征在于，包括呈中空结构的导光腔，所述导光腔采用一体化成型工艺形成，所述导光腔包括顶壁、底壁以及围绕所述顶壁和底壁设置并连接在二者之间的侧壁，所述顶壁、底壁及侧壁围出并构成所述导光腔，所述导光腔的底壁朝向导光腔内部的壁面为反射面，所述顶壁上开设有贯通所述导光腔内部和外部的漏光孔。

2.根据权利要求1所述的导光机构，其特征在于，所述导光腔的所述侧壁上形成有供光线进入所述导光腔的至少一个入光口。

3.根据权利要求1或2所述的导光机构，其特征在于，所述导光腔的顶壁和侧壁朝向导光腔内部的壁面为反射面。

4.根据权利要求3所述的导光机构，其特征在于，所述导光腔的底壁和侧壁朝向导光腔内部的壁面为漫反射面，所述导光腔的顶壁朝向导光腔内部的壁面为全反射面，所述导光腔的顶壁背向导光腔内部的壁面为漫反射面。

5.根据权利要求2所述的导光机构，其特征在于，所述漏光孔在所述顶壁上的分布密度或所述漏光孔的孔径大小随着所述漏光孔与所述入光口的距离变大而逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的导光机构，其特征在于，所述导光机构还包括支撑台，所述支撑台邻近所述导光腔的侧壁且设置于导光腔外侧，所述支撑台的支撑面高于所述导光腔的顶壁。

7.根据权利要求1所述的导光机构，其特征在于，所述一体化成型工艺为冲压折叠工艺或注塑成型工艺。

8.一种侧入式背光模组，包括发光元件、光学膜材，其特征在于，所述背光模组还包括如权利要求1～7任意一项所述的导光机构，所述光学膜材设置于所述导光机构的顶壁的出光方向一侧，所述发光元件设置于所述导光腔的侧壁所处的方向侧，所述发光元件发出的入射光侧入到所述导光腔内。

9.根据权利要求8所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述导光机构的所述导光腔的所述侧壁上形成有供光线进入所述导光腔的至少一个入光口，所述发光元件设置于所述入光口。

10.根据权利要求8所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述导光机构还包括支撑台，所述光学膜材设置在所述支撑台上。

11.根据权利要求8所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括呈中空结构的框体，所述导光机构及所述发光元件设置于所述框体内，所述框体的边框的顶面高于所述导光腔的顶壁，所述框体的边框支撑所述光学膜材。

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