CN114034020B - 灯光组件和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请适用于显示技术领域，提供了一种灯光组件和显示装置，该灯光组件包括壳体、导光件和光源板，壳体上具有出光通孔，导光件包括相连接的入光部和出光部，入光部具有入光面，且入光面上形成多个相间隔的凹槽，出光部穿过出光通孔，并具有位于出光通孔外的出光面，光源板设于所述壳体上，包括多个依次排列的发光元件，各发光元件分别朝向凹槽；增加光线进入导光件内部的发散角度，避免相邻两个发光元件之间形成灯影暗区，使用更少发光元件的基础上保证出光效果，降低导光件的尺寸，降低导光件的物料成本，减少光源损失。具有该灯光组件的显示装置，能够在使用更少发光元件的基础上避免相邻两个发光元件之间形成灯影暗区，成本低且体积小。

Description

灯光组件和显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种灯光组件和显示装置。

背景技术

随着用户对显示产品的外观视觉体验追求越来越高，显示器的外壳带有氛围灯的需求也越来越普及。氛围灯可以在用户玩游戏、看剧等时在显示器周围形成一定的灯光效果，甚至，氛围灯可以与画面同步，从而烘托环境氛围，还可以调节用户情绪等，提供用户沉浸式的体验。

氛围灯的出光效果直接关系到用户的使用感受。目前，氛围灯还存在的问题是，相邻发光元件之间容易产生灯影暗区。为了减少灯影暗区，通常会将缩小发光元件之间的排布距离，这又使得整个氛围灯上使用的发光元件的数量增多，提高了产品成本。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种灯光组件，旨在解决现有的显示器中氛围灯存在的发光元件小间距排列导致发光元件数量多、成本高的技术问题。

本申请实施例是这样实现的，一种灯光组件，包括：

壳体，所述壳体上具有出光通孔；

导光件，包括相连接的入光部和出光部，所述入光部具有入光面，且所述入光面上形成多个相间隔的凹槽，所述出光部穿过所述出光通孔，并具有位于所述出光通孔外的出光面；以及

光源板，设于所述壳体上，所述光源板包括多个依次排列的发光元件，各所述发光元件分别朝向所述凹槽。

在一个实施例中，所述凹槽为内壁圆滑连接的弧形槽。

在一个实施例中，在所述发光元件的排列方向上，所述入光面的至少一部分为弧凸面，所述光源板至少部分呈弧形。

在一个实施例中，所述入光部和所述出光部的连接处的外表面形成反射面，所述反射面用于将光线朝向所述出光面反射。

在一个实施例中，所述出光通孔与所述出光部过盈配合。

在一个实施例中，所述导光件还包括与所述入光部连接的光源固定部，所述光源固定部具有与所述入光面的背离所述壳体的一侧连接的光源固定面，所述光源板设于所述光源固定面上。

在一个实施例中，所述光源固定面由所述入光面的边缘延伸并平行于各所述发光元件的发光中心线所确定的平面。

在一个实施例中，所述导光件还包括安装部；所述安装部与所述入光部连接并位于所述入光面的背离所述壳体的一侧，和/或，所述安装部与所述出光部的背离所述发光元件的一侧连接；所述安装部还与所述壳体固定连接。

在一个实施例中，所述入光部的背离所述出光通孔的一侧和所述出光部的背离所述光源的一侧均设有反光层。

本申请的另一目的在于提供一种显示装置，包括显示面板和前述各实施例所说的灯光组件，所述壳体设于所述显示面板的一侧，所述入光部和所述光源板设于所述壳体与所述显示面板之间；所述出光通孔位于所述显示面板的背面和/或侧面。

本申请实施例提供的灯光组件和显示装置，其有益效果在于：

本申请实施例提供的灯光组件，其导光件包括相连接的入光部和出光部，入光部具有入光面，且入光面上形成多个相间隔的凹槽，出光部穿过出光通孔，并具有位于出光通孔外的出光面，光源板的发光元件分别朝向凹槽，当发光元件的光线入射至凹槽的内表面上并折射进入入光部内时，其光线能够发散至两侧，如此，增加了光线进入导光件内部的发散角度，从而，可以避免相邻两个发光元件之间形成灯影暗区，能够在使用更少发光元件的基础上保证出光效果,并且，还有利于降低导光件的尺寸，降低导光件的物料成本，减少光源损失、提高出光效率，同时保证了该灯光组件的良好的显示效果和低成本。具有该灯光组件的显示装置，能够在使用更少发光元件的基础上避免相邻两个发光元件之间形成灯影暗区，同时具有低的成本和更小的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的灯光组件的结构示意图；

图2是图1所示灯光组件的分解结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是图1所示灯光组件的正面光路示意图；

图5是图1所示灯光组件的剖面图；

图6是图5中B处的放大图；

图7是图1所示灯光组件中导光件的剖面结构示意图；

图8是图1所示灯光组件的侧面光路示意图；

图9是一对比例的光路示意图。

图中标记的含义为：

32’-发光元件；P’-可视范围；S’-相交起始点；

100-灯光组件；

1-壳体，10-出光通孔；

2-导光件，20-入光面，201-凹槽，21-入光部，22-出光部，220-出光面，23-光源固定部，230-光源固定面，24-第一安装部，25-第一抵顶部，26-第二安装部，27-第二抵顶部，28-反射面，29-反光层；

3-光源板，31-电路板，32-发光元件；

P-可视范围；S-相交起始点。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接固定或设置在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3所示，本申请实施例首先提供一种灯光组件100，其包括壳体1、导光件2和光源板3。其中，如图2所示，壳体1上具有出光通孔10。如图6和图7所示，导光件2固定设置在壳体1上，包括相连接的入光部21和出光部22，入光部21具有入光面20，且，如图3所示，入光面20上形成多个相间隔的凹槽201；出光部22背离入光部21的一端穿过出光通孔10，也即，出光部22的穿过出光通孔10的一端的端面形成上述的出光面220，如图1所示。再请参阅图3，光源板3包括多个依次排列的发光元件32，光源板3固定设于壳体1上，其与壳体1和导光件2均保持相对静止，各发光元件32分别朝向凹槽201，从而，各发光元件32朝向凹槽201的内表面发光。光线在导光件2内经过至少一次反射后从出光面220出射，从而，用户能够从外部观察到该灯光组件100的出光。

其中，需要指出的是，入光面20和出光面220并非相互平行，或者，可以说，出光面220并非由入光面20沿着发光元件32的发光中心线平移而形成，此时用户从出光面220观察时并非直接正对发光中心线。

请结合参阅图4和图9所示，发光元件32自身具有一定的发散角，以其发光中心线为参考，其光线(图4和图9中的实线直线箭头表示光线)在发光中心线两侧对称且发散地分布。当发光元件32的光线入射至凹槽201的内表面上并以折射的方式进入入光部21的内部时，由于入射平面和法线在发光中心线两侧分别偏转，因而折射光线对应偏转，最终，折射光线能够以更大的角度发散至两侧。从而，提高了光线进入导光件2内部时的发散角度。

在图9中，相邻两个发光元件32’的发光范围具有相交起始点S’(黑色圆点)，当该相交起始点S’落入人眼的可视范围P’内时，就会在相交起始点S’的靠近发光元件32的一侧形成灯影暗区。在本实施例中，如图4所示，由于每一发光元件32在导光件2内的发散角度更大，相邻两个发光元件32的出光范围之间的相交起始点S朝着靠近发光元件32的方向移动，从而，不会出现在人眼可视范围P(相当于出光通孔10的范围或者出光面220的范围)内，进而，用户不会观察到灯影暗区。

请继续参阅图4所示，相交起始点S位于可视范围P之外，凹槽201对光线的发散作用越大，相交起始点S朝向靠近发光元件32的方向移动的距离越大，从而，相交起始点S距离可视范围P的边缘的距离会越大；并且，在一定的发散角度下，发光元件32距离可视范围P的距离越大，每个发光元件32的光线在到达可视范围P的边缘时照射的长度也会越大，相邻两个发光元件32之间越不容易出现灯影暗区。因此，本实施例中，通过设置凹槽201来增大光线进入导光件2内部的发散角度后，还可以通过降低导光件2上入光面20至可视范围P的距离来保证相交起始点S尽可能地靠近可视范围P的边缘，也即，允许导光件2的尺寸可以更小，从而可以降低导光件2的物料成本，且能够减少导光件2在壳体1上占用的空间，便于该灯光组件100的使用；同时，光线能够尽可能地从出光部22及其出光面220出射，减少了光线损失、提高了出光效率。

本申请实施例提供的灯光组件100，其导光件2的入光部21具有入光面20，且入光面20上形成多个相间隔的凹槽201，光源板3的发光元件32分别朝向凹槽201，提高了光线进入导光件2内部的发散角度，从而，可以避免相邻两个发光元件32之间形成灯影暗区，能够在使用更少发光元件32的基础上保证出光效果；并且，还有利于降低导光件2的尺寸，降低导光件2的物料成本，减少光源损失、提高出光效率，同时保证了该灯光组件100的良好的显示效果和低成本。

壳体1上可以设有一个出光通孔10，对应一组导光件2和光源板3，形成一处出光区域；或者，壳体1上设有多个出光通孔10，每一出光通孔10对应一组导光件2和光源板3，形成多处出光区域也是可以的。本申请和附图以壳体1上设置一个出光通孔10为例进行说明。

壳体1的形式和应用范围不限。例如，壳体1可以是一个大体封闭的结构，其内部形成一定的空间，用于将光源板3和导光件2等容置在内，仅允许出光面220外露；或者，如图5所示，壳体1可以是一个半封闭的结构，光源板3和导光件2设置在壳体1的一侧，仅有出光面220从壳体1的另一侧可见。该壳体1不限于是显示装置的壳体，还可以是音箱、穿戴设备、空调、风扇、等电子设备、电器的壳体。也即，该灯光组件100可以适用于任何需要提供一定的灯光效果的场景和产品中，不再一一举例和赘述。

如图3所示，光源板3还包括电路板31，各发光元件32固定设置在电路板31上，并与电路板31电连接；而电路板31可以直接设置在导光件2上，也可以直接设置在壳体1上，只需保证其位置固定即可。其中，根据需要的光效要求，各发光元件32可以串联，也可以有至少一个发光元件32与其他的发光元件32并联，这里不作特别限定。

各发光元件32的发光颜色可以根据需要设置。例如，各发光元件32可以是同一颜色的发光件，在出光面220处形成单色光效区域；各发光元件32的发光颜色也可以不完全相同，以形成多色、绚丽、渐变的光效区域。

凹槽201的形式不限，可选是圆弧形槽、椭圆弧形槽或者其他形式的弧形槽等。该些形式的凹槽201的内壁各处圆滑连接，不会出现尖角等，便于制造，且能够保证可视范围P内光效更加饱和流畅，用户视觉上更加舒适。或者，在其他可选实施例中，凹槽201设置为远离发光元件32渐缩的三角形槽、梯形槽或者是其他多边形槽等也是可以的。

在一个具体实施例中，如图4所示，凹槽201为圆弧形槽，其内壁各处的曲率半径相等。当然，该凹槽201对应的圆心角小于90°，以避免出现光线折射后反而出现背离出光部22传输甚至又从入光部21出射的现象，提高光线进入出光部22的效率。

请参阅图2和图3所示，在一个实施例中，在多个凹槽201依次排列的方向上，入光面20的至少一部分呈弧凸面设置，对应地，光源板3至少一部分呈弧形设置，入光部21、出光部22及其出光面220均至少一部分呈弧形设置，出光通孔10也至少一部分呈弧形设置。这样设置的目的在于，一，用户观察到的出光范围P也有至少一部分呈弧形，这使得该灯光组件100具有特别的外观，提供一定的美观性，且更容易适应所应用的产品的外形；二，请参阅图4所示，对于呈凸面的入光面20而言，相邻两个发光元件32的发光中心线并非平行，而是会倾斜相交，相当于相邻两个发光元件32朝向同一点发光，如此，也能够使得相交起始点S朝向发光元件32移动，从而，在保证可视范围P内无灯影暗区的基础上，可以进一步减小该导光件2的入光部21的尺寸、降低导光件2的物料成本和体积，降低该灯光组件100的成本和占用的体积。

在一个具体实施例中，入光面20呈弧凸面设置。对应地，光源板3呈弧形设置，入光部21、出光部22及其出光面220均呈弧形设置，出光通孔10呈弧形设置。其中，入光面20具体可以是圆弧面，各处的曲率相等；也可以是各处曲率渐变的椭圆弧面或者其他形式的弧形面等。

接下来，请参阅图7和图8，入光部21和出光部22大体呈垂直连接，且出光部22连接于入光部21的远离凹槽201的一端。其中，入光部21大体贴靠在壳体1的一侧表面上，出光部22大体垂直地穿过壳体1。在一个实施例中，如图7和图8所示，入光部21和出光部22的连接处的外表面形成反射面28，请结合参阅图8，当光线进入入光部21后，朝向出光部22传输，经由反射面28的反射作用，光线不会从该处出射，而是经过反射后进入出光部22，直至从出光面220出射。

该反射面28可以通过在入光部21和出光部22的连接处的外表面上喷涂不透明材料层或者贴设不透明层结构来实现。具体如，该反射面28可以是喷涂形成的漆层，可选是白漆层，以不影响发光元件32自身光线的颜色，或者，根据光效需要，也可以是其他颜色的漆层；又如，该反射面28可以是贴设在入光部21和出光部22的连接处的外表面上的铝层等具有镜面反射效果的材料层。在具体应用中，其他任何能够在该处反射光效的材料层均可应用于此，在此不再赘述。

请结合参阅图1和图2所示，在一个实施例中，出光通孔10与出光部22的形状一致，出光部22恰好配合在出光通孔10内，出光部22的外表面与出光通孔10的内壁之间可以间隙很小甚至无间隙，以避免用户从外部明显观察到该间隙而影响用户对该灯光组件100的外观感受。可选地，出光部22与出光通孔10之间为过盈配合，能够完全避免出光部22的外表面与出光通孔10的内壁之间产生人眼可见的间隙，保证该灯光组件100的外观一致性和美观度，并且，还能够使得出光部22固定在壳体1上，从而，为导光件2在壳体1上提供了一定的安装固定作用。

结合参阅图6至图8所示，在一个实施例中，导光件2还包括与入光部21连接的光源固定部23，其位于入光面20的背离壳体1的一侧，并大体沿着各发光元件32的发光中心线延伸。该光源固定部23具有与入光面20连接的光源固定面230。当电路板31安装在该光源固定面230上时，各发光元件32恰好垂直地对准各凹槽201。

此外，请结合参阅图5至图7所示，在一个实施例中，导光件2还包括与光源固定部23和/或出光部22连接的安装部，安装部用于与壳体1固定连接。具体地，在本实施例中，导光件2还包括光源固定部23相连并位于光源板3的背离壳体1的一侧的安装部(可定义为第一安装部24)，以及与出光部22的背离发光元件32的一侧连接的安装部(可定义为第二安装部26)，第一安装部24和第二安装部26均与壳体1固定连接。

具体地，第一安装部24和第二安装部26可以呈板状，其通过螺栓等紧固件与壳体1形成连接。

再请结合参阅图6和图7，为便于该第一安装部24的加工制作，其可以设为表面大体为平面的板状，由于第一安装部24的朝向壳体1的一侧需要为入光面20的设置预留出空间，因此，第一安装部24与壳体1之间也通常会有间隙。在本实施例中，如图6和图7所示，第一安装部24上朝向壳体1延伸形成至少一个第一抵顶部25，当通过螺栓将第一安装部24朝向壳体1固定、拉紧时，第一抵顶部25抵靠在第二安装部26和壳体1之间，避免出现第一安装部24发生弯曲、翘曲的问题，进而避免第一安装部24翘曲后引起出光部22与出光通孔10之间产生其他非正常应力问题。

本实施例中，第一抵顶部25的数量为两个，分别设置在第一安装部24的与光源固定部23连接的一端以及远离光源板3的一端，两个第一抵顶部25对第一安装部24的支撑可以更加平衡，而且，靠近光源板3的一个第一抵顶部25还能够对发光元件32的光线起到一定的遮挡作用，避免光线反射到更大的空间内而造成光线的浪费，提高光线利用率。

不限于上述所说，在其他可选实施例中，还可以通过对壳体1的用于与第一安装部24连接的位置处进行设置，如加厚该处使得二者直接贴合，以省略第一抵顶部25也是可以的。

同样地，为便于该第二安装部26的加工制作，其可以设为表面大体为平面的板状。如图6和图7所示，第二安装部26上可以朝向壳体1延伸形成至少一个第二抵顶部27，当通过螺栓将第二安装部26朝向壳体1固定、拉紧时，第二抵顶部27抵靠在第二安装部26和壳体1之间，避免出现第二安装部26发生弯曲、翘曲的问题，进而避免第二安装部26翘曲后引起出光部22与出光通孔10之间产生其他非正常应力问题。

不限于上述所说，在其他可选实施例中，还可以通过对壳体1的用于与第二安装部26连接的位置处进行设置，如加厚该处使得二者直接贴合，来省略第二抵顶部27也是可以的。

此外，壳体1上还可设置定位部(未图示)，导光件2上设置配合部(未图示)。在将导光板与壳体1固定之前，先通过定位部与配合部的配合实现导光件2在壳体1上位置的定位和预固定，从而便于后续螺栓的锁合。可选地，定位部可以为凸起，配合部可以为设置在第一安装部24和/或第二安装部26上的凹陷结构，或者反过来，定位部可以为凹陷结构，配合部可以为凸起。

在一个实施例中，该导光件2为一体成型，也即第一安装部24、第一抵顶部25、光源固定部23、入光部21、出光部22、第二安装部26及第二抵顶部27为一体成型制得，具体如一体注塑成型。

基于此，该导光件2为透明材料制作而成。因此，导光件2的背离发光元件32的一侧表面设有反光层29，如图7所示。可以理解，该反光层29包括前述所说的反射面28。

该反光层29同样可以通过喷涂不透明材料层或者贴设不透明层结构来实现。具体可参考上述的反射面28，在此不再赘述。在一个可选实施例中，反光层29与前述的反射面28的材料、形成方式相同，如此，反光层29的一部分可直接作为反射面28。

本申请实施例还提供一种显示装置(未图示)，包括显示面板和上述各实施例所说的灯光组件100。其中，壳体1设于显示面板的一侧，入光部21和光源板3设于壳体1与显示面板之间。灯光组件100的特征可参考上述各实施例描述，在此不再赘述。

本申请实施例提供的具有该灯光组件100的显示装置，能够在使用更少发光元件32的基础上避免相邻两个发光元件32之间形成灯影暗区，并且，还有利于降低导光件2的尺寸，降低导光件2的物料成本，减少光源损失、提高出光效率，同时保证了该显示装置同时具有良好的显示效果和低成本。

显示面板的类型不限，可以是液晶显示面板，也可以是有机发光二极管显示面板。

壳体1可以是该显示装置的后壳，则出光通孔10可以位于显示面板的背面，该灯光组件100向后发光；或者，该壳体1可以是显示装置的前壳，则出光通孔10可以位于显示面板的侧面，该灯光组件100于显示面板的周围向侧面发光，也可以位于显示面板的周围的前侧，以在显示面板周围向前发光；又或者，壳体1可以是后壳和前壳，以同时向后并且向前/向侧面发光。在具体应用中，出光通孔10的具体位置可根据氛围需求进行设置，这里不再特别限定。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种灯光组件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上具有出光通孔；

导光件，包括相连接的入光部和出光部，所述入光部具有入光面，且所述入光面上形成多个相间隔的凹槽，所述出光部穿过所述出光通孔，并具有位于所述出光通孔外的出光面，所述入光部和所述出光部的连接处的外表面形成反射面，所述反射面用于将光线朝向所述出光面反射；以及

光源板，设于所述壳体上，所述光源板包括多个依次排列的发光元件，各所述发光元件分别朝向所述凹槽；

在所述发光元件的排列方向上，所述光源板至少部分呈远离所述导光件凸设的弧形，相邻两个所述发光元件的发光中心线在朝向所述入光面的方向上相交，以使相邻两个所述发光元件的发光范围相交起始点朝向所述发光元件方向移动；所述入光面的至少一部分为朝向所述发光元件凸设的弧凸面；所述出光面至少部分与所述入光面对应呈弧凸状；

所述导光件还包括与所述入光部连接的光源固定部，所述光源固定部具有与所述入光面的背离所述壳体的一侧连接的光源固定面，所述光源板设于所述光源固定面上；所述导光件还包括与所述壳体固定连接的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部与所述光源固定部连接并位于所述光源板的背离所述壳体的一侧，所述第一安装部上朝向所述壳体延伸形成至少一个第一抵顶部；所述第二安装部与所述出光部的背离所述发光元件的一侧连接，所述第二安装部上朝向所述壳体延伸形成至少一个第二抵顶部。

2.如权利要求1所述的灯光组件，其特征在于，所述凹槽为内壁圆滑连接的弧形槽。

3.如权利要求1所述的灯光组件，其特征在于，所述出光通孔与所述出光部过盈配合。

4.如权利要求1所述的灯光组件，其特征在于，所述光源固定面由所述入光面的边缘延伸并平行于各所述发光元件的发光中心线所确定的平面。

5.如权利要求1至3中任一项所述的灯光组件，其特征在于，所述入光部的背离所述出光通孔的一侧和所述出光部的背离所述光源的一侧均设有反光层。

6.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和如权利要求1至5中任一项所述的灯光组件，所述壳体设于所述显示面板的一侧，所述入光部和所述光源板设于所述壳体与所述显示面板之间；所述出光通孔位于所述显示面板的背面和/或侧面。