CN1567062A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种照明装置，其主要包含一反射板、一扩散板、多个光扩散件夹设于该反射板和该扩散板之间，以及多个灯管各设于一光扩散件中，该光扩散件具有一内腔以及一外表面，该灯管即设于该光扩散件的内腔中，并且该灯管所发出的光线从该内腔通过该光扩散件并从该光扩散件的外表面射出，该光扩散件包含一薄膜以及很多个光扩散粒子分布于该薄膜中，并且该薄膜的折射率与该光扩散粒子的折射率不同，由此将该灯管所发射出的光线均匀分散在该扩散板的表面。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，特别是一种用于液晶显示器的背光装置。

背景技术

一般而言，液晶显示器包含一液晶显示面板(其具有两基板以及一液晶层夹设于其间)以及一照明装置例如一背光装置设于该液晶显示面板之后。目前有数种背光装置，例如直下型以及边缘发光型。使用背光装置的主要目的是将一来自光源的光线均匀地分布在该液晶显示面板的表面。

一般现有直下型背光装置包含数个线光源灯管设于一反射板与一扩散板之间，来自该灯管的光线将通过该反射板反射到该扩散板，由此将线光源转换成面光源。但是由于对液晶显示器轻薄化的要求，灯管与扩散板或是反射板之间的间距有限，因此难以将线光源转换成足以完全彼此重叠的面光源，因此会有部分区域过亮且部分区域亮度不足的情形，难以提供均匀的背光源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种照明装置，用以克服或至少降低上述现有技术中遭遇的难题。

为达上述目的，根据本发明的照明装置，其主要包含一反射板、一扩散板、多个光扩散件夹设于该反射板和该扩散板之间，以及多个灯管各设于一光扩散件中。该光扩散件具有一内腔以及一外表面，该灯管即设于该光扩散件的内腔中，并且该灯管所发出的光线从该内腔通过该光扩散件并从该光扩散件的外表面射出。

根据本发明一实施例，该光扩散件包含一薄膜以及很多个光扩散粒子分布于该薄膜中，并且该薄膜的折射率与该光扩散粒子的折射率不同，并且该光扩散件整体的平均折射率较佳是大于1，由此将该灯管所发射出的光线均匀分散在该扩散板的表面。较佳地，该光扩散件具有一圆柱状的外形，并且其内腔的口径略大于该灯管的直径。本发明利用该光扩散件具有的散光特性先将由灯管发出的光线分散于该扩散板的表面上，再经过该扩散板进一步分散光线使得该扩散板的表面发光更加均匀。

此外，本发明另提供一实施例，在该光扩散件的外表面上形成一层导电层，由此遮蔽设在该光扩散件内腔中的灯管的电场所产生的电磁波，以避免干扰靠近该照明装置的其他电子装置(例如一该液晶显示面板)的信号。该导电层较佳是以可透光材料制成。该导电层在该光扩散件的外表面上形成具有网点的图案、或是具有连续网络的图案，由此该导电层大致不会阻碍灯管所发出的光线由该光扩散件外表面射出。此外，该导电层较佳为电性连接于该照明装置的一接地端。该照明装置可作为液晶显示器的直下式背光装置。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的照明装置的立体分解图；

图2为根据本发明一实施例的照明装置的剖视图；

图3为图2的照明装置的局部剖视图图示从该灯管发射出的光线经由该光扩散件散射的路径；

图4为根据本发明一实施例的照明装置的局部立体透视图；

图5为根据本发明另一实施例的照明装置的局部立体透视图；

图6为根据本发明一实施例的液晶显示装置的立体分解图。

图中符号说明

100   照明装置

102   反射板                104   扩散板

106   光扩散件              106a  内腔

106b  外表面                108   灯管

110   外壳                  110a  基座

110b  壳体                  112   薄膜

114   光扩散粒子            116   导电层

116a  网点的图案            116b  连续网络的图案

118   接地点

300   光线

600   液晶显示器            602   液晶显示面板

604   印刷电路板            606   印刷电路板

608   卷带承载封装          610   框架

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施方式。

图1所示为根据本发明第一实施例的照明装置100，其主要包含一反射板102、一扩散板104、六个光扩散件106夹设于该反射板102和该扩散件104之间，以及六根长形管状灯管108分别设于相对应的光扩散件106中。更详细地说，该照明装置具有一外壳110，该外壳110包含一基座110a以及一壳体110b。该反射板102设在该基座110a的上方，而该扩散板104则是密封于该壳体110b顶部。该照明装置100可作为液晶显示器的直下式背光装置。

在传统的照明装置中，仅具有一扩散板104。当灯管点亮时，直接进入扩散板104的光线将与被反射板102反射进入扩散板104的光线混合，由此形成该扩散板104的表面发光(surface luminance)。然而，扩散板104上距离灯管108越近的区域(尤其是灯管的正上方)亮度最强；反之，扩散板104上距离灯管108越远的区域亮度越弱(例如两个相邻灯管的中间位置)，容易形成暗带，因此经常会有亮度不均匀的缺点。

参照图2，本发明的特征即在于提供多个具有分散光线效果的光扩散件106，并且将灯管108设于该光扩散件106中，利用该光扩散件106具有的散光特性先将由灯管108发出的光线分散于该扩散板104以及反射板102的表面上，其中反射板102能将其表面上的光线再度反射至该扩散板104，然后光线再经过该扩散板104进一步分散光线使得该扩散板104的表面发光更加均匀，由此提高该照明装置100的辉光均齐度(illumination uniformity)。

更详细地说，参照图3，该光扩散件106具有一内腔106a以及一外表面106b，该灯管108所发出的光线是从该内腔106a通过该光扩散件106并从该光扩散件的外表面106b射出。较佳地，该光扩散件106具有一圆柱状的外形，并且其内腔106a的口径略大于该灯管108的直径。该光扩散件106可包含一薄膜112以及很多个光扩散粒子114分布于该薄膜112中，并且该薄膜112的折射率与该光扩散粒子114的折射率不相同。该光扩散粒子的粒径为0.00001mm至0.1mm。当灯管108发出的光线通过该光扩散件106时，由于薄膜112与光扩散粒子114折射率不同，造成光线散射，使光线分散。此外，该光扩散件106整体的平均折射率较佳为大于1。根据Snell’s Law，当光线从一第一区域(折射率n₁)设入一第二区域(折射率n₂)时，其角度的关系式为n₁sinθ₁＝n₂sinθ₂，其中θ₁为入射的光线与第一区域与及第二区域的介面的法线相交的角度，θ₂为出射(exit)的光线与第一区域与及第二区域的介面的法线相交的角度。当光线从折射率较高的区域射到折射率较低的区域时，光线出射的角度比入射的角度大，因此有助于使光线更加分散。参照图3，光线300经过光扩散粒子114散射之后，以各种不规则的角度(θ₁)射出该光扩散件106并且以角度θ₂射入大气中，由于光扩散件的折射率大于1，也就是大于大气的折射率，因此出射θ₂的角度将大于入射的角度θ₁，使光线更加分散。

该光扩散件106的内腔106a表面至外表面106b的厚度越大时，分散光线的效果越好，但是不可避免地该光扩散件仍会吸收部分光线，因此厚度太厚会使该照明装置100的亮度下降。较佳地，该光扩散件106的厚度在1mm至100mm之间的范围内。

本发明所提供的照明装置可使用于一液晶显示器中，如图6所示。该液晶显示器600包含一液晶显示面板602(具有一液晶层设置于一对上下基板间)用以显示影像、一直下式背光装置100设于该液晶显示面板602下方，用以照亮该液晶显示面板602，以及一框架610与该背光装置100结合，由此将该液晶面板602以及该背光模组100组合成该液晶显示装置600。该液晶显示面板602包括两印刷电路板(PCB)604和606，用以透过卷带承载封装(Tape Carrier Package，TCP)608，将控制及驱动信号输送至该液晶显示面板602。根据本发明一实施例，一16寸的液晶显示器的直下式背光装置的灯管直径约3mm，该灯管的圆心与反射板的垂直距离为3.5mm，该灯管的圆心与扩散板的垂直距离为10.6mm，两个相邻灯管的圆心相距27.4mm。

由于该照明装置的灯管与液晶显示面板极为靠近，该灯管的电场所产生的电磁波很容易干扰液晶显示面板上的正常信号。因此，根据本发明的照明装置可别设有一导电层116于该光扩散件106的外表面上，由此遮蔽设在该光扩散件106内腔106a中的灯管108的电场所产生的电磁波，以避免干扰该液晶显示面板的信号。更详细地说，当灯管108产生的电磁波穿过光扩散层106而欲经由该导电层射入大气时，由于光扩散层与导电层交界的阻抗不同，使得电磁波的入射能量被导电层反射；而未被导电层反射的能量，通过导电层时会产生衰减现象，并且在导电层与大气的交界处又会因其阻抗不同，而再度产生反射。较佳地，该导电物质由可透光材料(例如铟锡氧化物(ITO))制成。参照图4，该导电层116可在该光扩散件106的外表面106b上形成具有网点的图案116a。或是参照图5，该导电层116可在该光扩散件106的外表面106b上形成具有连续网络的图案116b，据此该导电层大致不会阻碍灯管所发出的光线由该光扩散件外表面射出，且该导电层可避免干扰该液晶显示面板的信号。此外，该导电层116较佳是电性连接于该照明装置的一接地点118。

虽然本发明已以前述实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (17)

1.一种照明装置，其特征在于，其包含：

一反射板；

一扩散板；

多个光扩散件夹设于该反射板和该扩散板之间，其中该光扩散件具有一内腔以及一外表面；以及

数个灯管各设于该光扩散构件之一的内腔中，并且该灯管所发出的光线从该内腔通过该光扩散件并从该光扩散件的外表面射出，

其中该光扩散件包含一薄膜以及很多个光扩散粒子分布于该薄膜中，并且该薄膜的折射率与该光扩散粒子的折射率不同，由此将该灯管所发射出的光线均匀分散在扩散板表面。

2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该光扩散件整体的平均折射率大于1。

3.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，另包含一导电层设于该光扩散件的外表面上。

4.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，该导电层以可透光材料制成。

5.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，该导电层在该光扩散件的外表面上形成具有网点的图案。

6.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，该导电层在该光扩散件的外表面上形成具有连续网络的图案。

7.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，该导电层电性连接于该照明装置的一接地端。

8.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，该扩散板大致平行于该反射板。

9.一种液晶显示器，其包含：

一液晶显示面板；

一直下式背光装置设于该液晶显示面板下方，其特征在于，该直下式背光装置包含：

一反射板；

一扩散板；

多个光扩散件夹设于该反射板与该扩散板之间，其中该光扩散件具有一内腔以及一大致平坦外表面；以及

数个灯管各设于该光扩散构件之一的内腔中，

其中该灯管所发射出的光线透过该光扩散件射出后，将均匀分散在该扩散板的表面。

10.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，该光扩散件整体的平均折射率大于1。

11.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，该光扩散件为圆柱形。

12.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，该扩散板大致平行于该反射板。

13.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，另包含一导电层设于该光扩散件的外表面上。

14.如权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，该导电层以可透光材料制成。

15.如权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，该导电层在该光扩散件的外表面上形成具有网点的图案。

16.如权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，该导电层在该光扩散件的外表面上形成具有连续网络的图案。

17.如权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，该导电层电性连接于该照明装置的一接地端。

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