TW583472B - Illumination device - Google Patents

Description

583472 五、發明說明（l) 1 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種照明裝置，特別有關於一種用於液 晶顯示器之背光裝置。 【先前技術】 一般而言，液晶顯示器係包含一液晶顯示面板（其具有 兩基板以及一液晶層夾設於其間）以及一照明裝置例如一 - 背光裝置設於該液晶顯示面板之後。目前有數種背光裝 - 置，例如直下型以及邊緣發光型。使用背光裝置之主要目 的係將一來自光源之光線均勻地分佈在該液晶顯示面板之 表面。 瞻 一般習用直下型背光裝置包含複數個線光源燈管設於一 反射板與一擴散板之間，來自該燈管之光線將藉由該反射 才反反射到該擴散板，藉此將線光源轉換成面光源。但是由 於對液晶顯示器輕薄化的要求，燈管與擴散板或是反射板 之間的間距有限，因此難以將線光源的轉換成足以完全彼 此重疊之面光源，因此會有部分區域過亮且部分區域亮度 不足的情形，難以提供均勻的背光源。 【發明内容】 因此’本發明之目的係提供一種照明裝置，用以克服或 _ 至少降低上述在先前技術中遭遇之難題。 根據本發明之照明裝置其主要包含一反射板、一擴散 板、多個光擴散件夾設於該反射板以及該擴散板之間，以 及多個燈管各設於一光擴散件中。該光擴散件具有一内腔 以及一外表面，該燈管即設於該光擴散件之内腔中，並且

0_.ptd 第5頁 583472 五、發明說明（2) 該燈管所發出的光線係從該内腔通過該光擴散件並從該光 擴散件之外表面射出。 根據本發明一實施例，該光擴散件包含一薄膜以及複數 個光擴散粒子分布於該薄膜中，並且該薄膜之折射率與該 光擴散粒子的折射率不同，並且該光擴散件整體之平均折 射率較佳係大於1，藉此將該燈管所發射出的光線均勻分 政在該擴散板之表面。較佳地，該光擴散件具有一圓柱狀 之外形’並且其内腔之口徑略大於該燈管之直徑。本發明 $利用該光擴散件具有的散光特性先將由燈管發出的光線 刀政於該擴散板的表面上，再經過該擴散板進一步分散光 線使得該擴散板的表面發光更加均勻。 此外，本發明另提供一實施例，在該光擴散件的外表面 上形成一層導電層藉此遮蔽設在該光擴散件内腔中的燈管 之電場所產生的電磁波，以避免干擾靠近該照明裝置之其 =電子裝置（例如一該液晶顯示面板）之訊號。該導電層較 係以可透光材料製成。該導電層係在該光擴散件的外表 ^形成具有網點之圖案、或是具有連續網路之圖案，藉 =该導電層大致不會阻礙燈管所發出的光線由該光擴散件 表面射出。此外，該導電層較佳係電性連接於該照明裝 =一接地端。該照明裝置可作為液晶顯示器之直下式背 尤裝置。 為了讓本發明之上述和其他㈣、特徵、和優點能更明 j，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。 【實施方式】

583472 五、發明說明（3) 第1圖所示為根據本發明第一實施例之照明裝置1 0 0，其 主要包含一反射板102、一擴散板104、六個光擴散件106 夾設於該反射板102以及該擴散板1 04之間以及六根長形管 狀燈管1 0 8分別設於相對應之光擴散件1 〇 6中。更詳細地 說，該照明裝置具有一外殼1 1 0，該外殼1 1 0包含一基座 110a以及一殼體110b。該反射板102係設在該基座110a的 上方，而該擴散板104則是密封於該殼體11 Ob頂部。該照 明裝置1 0 0可作為液晶顯示器之直下式背光裝置。 在傳統的照明裝置中，僅具有一擴散板1 04。當燈管點 亮時，直接進入擴散板104之光線將與被反射板102反射進 入擴散板1 0 4之光線混合，藉此形成該擴散板1 0 4之表面發 光（surface luminance)。然而，擴散板104上距離燈管 108越近的區域（尤其是燈管的正上方）亮度最強；反 之，擴散板1 0 4上距離燈管1 0 8越遠的區域亮度越弱（例如 兩個相鄰燈管之中間位置），容易形成暗帶，因此經常會 有亮度不均勻的缺點。 參照第2圖，本發明之特徵即在於提供多個具有分散光 線效果的光擴散件1 0 6，並且將燈管1 0 8設於該光擴散件 1 0 6中，利用該光擴散件1 〇 6具有的散光特性先將由燈管 108發出的光線分散於該擴散板1〇4以及反射板102的表面 上，其中反射板102能將其表面上的光線再度反射至該擴 散板104，然後光線再經過該擴散板104進一步分散光線使 得該擴散板1 04的表面發光更加均勻，藉此提高該照明裝 置 100 的輝光均齊度（illumination uniformity)。

00661.ptd 第7頁 583472 五、發明說明（4)

更詳細地說，參照第3圖，該光擴散件1 〇6具有一内腔 106a以及一外表面l〇6b，該燈管108所發出的光線係從該 内腔10 6a通過該光擴散件1〇6並從該光擴散件之外表面 10 6b射出。較佳地，該光擴散件丨〇6具有一圓柱狀之外 形’並且其内腔l〇6a之口徑略大於該燈管1〇8之直徑。該 光擴散件106可包含一薄膜112以及複數個光擴散粒子1! 4 分布於該薄膜112中，並且該薄膜112之折射率與該光擴散 粒子11 4的折射率不相同。該光擴散粒子之粒徑係為約 0.00001 mm至約(Kimm。當燈管1〇8發出的光線通過該光擴 散件106時，由於薄膜112與光擴散粒子114折射率不同， 造成光線散射，使光線分散。此外，該光擴散件1 〇 6整體 之平均折射率較佳係大於1。根據Snel 1，s Law ,當光線從 一第一區域（折射率化設入一第二區域（折射率時，其角 度的關係式為nlSin 0广hsin &，其中心係為入射的光 線與第一區域與及第二區域之介面的法線相交之角度，& 係為出射（ex it)的光線與第一區域與及第二區域之介面的 法線相交之角度。當光線從折射率較高的區域射到折射率 較地的區域時，光線出射的角度比入射角度大，因此有助 於使光線更加分散。參照第3圖，光線300經過光擴散粒子 114散射之後，以各種不規則之角度（"…射出該光擴散件 106並且以角度心射入大氣中，由於光擴散件的折射率大 於1，也就是大於大氣之折射率，因此出射心的角度將大 於入射的角度01，使光線更加分散。該光擴散粒子的粒徑 該光擴散件106的内腔106a表面至外表面1〇6b的厚度越大

583472 五、發明說明（5) 時，分散光線的效果越好，但是不可避免地該光擴散件仍 會吸收部分光線，因此厚度太厚會使該照明裝置丨〇 〇的亮 度下降。較佳地’该光擴散件1 0 6的厚度係在約1 mm至約 1 0 mm之間的範圍内。 本發明所提供之照明裝置可使用於一液晶顯示器中，如 第6圖所不。該液晶顯示器6 〇 〇包含一液晶顯示面板6 〇 2 ~ (具有一液晶層設置於一對上下基板間）用以顯示影像、 一直下式背光裝置1 0 〇設於該液晶顯示面板6 〇 2下方用以照 壳該液晶顯示面板6 0 2以及一框架6 1 〇與該背光裝置1 〇 〇結 合藉此將該液晶面板6 0 2以及該背光模組1 〇 〇組合成該液晶瞻 顯示裝置6 0 0。該液晶顯示面板6 〇 2包括兩印刷電路板 (PCB) 604和6 0 6，用以透過捲帶承載封裝（Tape Carrier Package，TCP) 608，將控制及驅動訊號輸送至該液晶顯 示面板6 0 2。根據本發明一實施例，一16吋的液晶顯示器 之直下式背光裝置的燈管直徑約3mni，該燈管的圓心與反 射板的垂直距離為3.5mm，該燈管的圓心與擴散板的垂直 距離為10· 6mm，兩個相鄰燈管的圓心相距27· 4mm。 由於該照明裝置的燈管與液晶顯示面板極為靠近，該燈 管之電場所產生的電磁波很容易干擾液晶顯示面板上之正 _ 常訊號。因此’根據本發明之照明裝置可另設有一導電層 116於該光擴散件106的外表面上，藉此遮蔽設在該光擴散 件106内腔l〇6a中的燈管108之電場所產生的電磁波，以避 免干擾該液晶顯示面板的訊號。更詳細地說，當燈管1 〇 8 產生的電磁波穿過光擴散層106而欲經由該導電層射入大 〃

00661.ptd 583472 五、發明說明（6) 氣時，由於光擴散層與導電層交界的阻抗不同’使得電磁 波的入射能量被導電層反射；而未被導電層反射的能量’ 通過導電層時會產生衰減現象，並且在導電層與大氣的交 界處又會因其阻抗不同，而再度產生反射。較佳地，該導 電物質係由可透光材料（例如銦錫氧化物（I TO))製成。參 照第4圖，該導電層116可在該光擴散件106的外表面l〇6b

上形成具有網點之圖案11 6a。或是參照第5圖，該導電層 116可在該光擴散件106的外表面106b上形成具有連續網路 之圖案116b，藉此該導電層大致不會阻礙燈管所發出的光 線由該光擴散件外表面射出，且該導電層可避免干擾該液 晶顯示面板的訊號。此外，該導電層11 6較佳係電性連 於該照明裝置之一接地點1 1 8。 發 内 視 雖然本發明已以前述實施例揭示，然其並非用ρ 明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明=限^ ，當可作各種之更動與修改，因此本發明之乾β 後附之申請專利範圍所界定者為準。 μ °隻範圍1

583472 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖：係為根據本發明一實施例之照明裝置之立體分解 圖； 第2圖：係為根據本發明一實施例之照明裝置之剖視圖； 第3圖··係為第2圖之照明裝置之局部剖視圖圖示從該燈管 發射出之光線經由該光擴散件散射的路徑； 第4圖：係為根據本發明一實施例之照明裝置之局部立體 透視圖； 第5圖：係為根據本發明另一實施例之照明裝置之局部立 體透視圖；以及 第6圖：係為根據本發明一實施例之液晶顯示裝置之立體 分解圖。 圖號說明： 100 照明裝置 102 反射板 104 擴散板 106 光擴散件 106a 内腔 106b 外表面 108 燈管 110 外殼 110a 基座 110b 殼體 112 薄膜 114 光擴散粒子 116 導電層 116a 網點之圖案 116b 連續網路之圖案 118 接地點 300 光線

00661.ptd 第11頁 583472 圖式簡單說明 600 液晶顯不裔 602 液晶顯不面板 604 印刷電路板 606 印刷電路板 608 捲帶承載封裝 610 框架

Hi· 00661.ptd 第12頁

Claims (1)

1. 583472

   1、一種照明裝置，其包含·· 一反射板； 一擴散板； 複數個光擴散件（optical diffUSer)失設於該反射板以及 該擴散板之間，其中該光擴散件具有一内腔以及一外表面； 以及 ， 複數個燈管各設於該光擴散構件之一之内腔中，並且該燈，， 管所發出的光線係從該内腔通過該光擴散件並從該光擴散^ 之外表面射出， ' 其中該光擴散件包含一薄膜以及複數個光擴散粒子分布於_ 該薄膜中，並且該薄膜之折射率與該光擴散粒子的折射率不 同，藉此將該燈管所發射出的光線均勻分散在擴散板表面。 2、如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該光擴散 整體之平均折射率係大於丨。 ” 3、 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其另包含一導電 層設於該光擴散件的外表面上。

   4、 如申請專利範圍第3項所述之照明裝置，其中該導電層係 以可透光材料製成。 5、如申凊專利範圍第3項戶斤述之照明裝置，其中該導電層係 在該光擴散件的外表面上形成具有網點之圖案。 、

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   六、申請專利範圍 6、如申請專利範圍第3項所述之照明裝置，其中該導電層係 在該光擴散件的外表面上形成具有連續網路之圖案。 f、如申請專利範圍第3項所述之照明裝置，其中該導電層係 電性連接於該照明裝置之一接地端。 8、 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中該擴散板係 大致平行於該反射板。 9、 一種照明裝置，其包含： 一反射板； 一擴散板； 複數個光擴散件（optical diffuser)夾設於該反射板與該 擴散板之間，其中該光擴散件具有一内腔以及一大致平坦外 表面；以及 複數個燈管各設於該光擴散構件之一之内腔 其中該燈管所發射出的光線透過該光 ’ 句分散在該擴散板之表®。 冑政件射出後，將均 1 0、如申睛專利範圍第9項所述之照明普 件整體之平均折射率係大於丨。 、置，其中該光擴散 11、如申請專利範圍第9項所述之照明裝置 其中該光擴散

   583472 六、申請專利犯圍 件係為圓柱形。 1 2、如申請專利範圍第9項所述之照明裝置，其另包含一導 電層設於該光擴散件的外表面上。 1 3、如申請專利範圍第1 2項所述之照明裝置，其中該導電層 係以可透光材料製成。 1 4、如申請專利範圍第1 2項所述之照明裝置，其中該導電層 係在該光擴散件的外表面上形成具有網點之圖案。 1 5、如申請專利範圍第1 2項所述之照明裝置，其中該導電層 係在該光擴散件的外表面上形成具有連續網路之圖案。 1 6、如申請專利範圍第1 2項所述之照明裝置，其中該導電層 係電性連接於該照明裝置之一接地端。 1 7、如申請專利範圍第9項所述之照明裝置，其中該擴散板 係大致平行於該反射板。 18、一種液晶顯示器，其包含：， 一液晶顯不面板， 一直下式背光裝置設於該液晶顯示面板下方，該直下式背 光裝置包含：

   00661.ptd 第15頁 583472 六、申請專利範圍 一反射板； 一擴散板； 複數個光擴散件（optical diffuser)夹設於該反射板以及 该擴散板之間’其中該光擴散件具有一内腔以及一外表面； 以及 複數個燈管各設於該光擴散構件之一之内腔中，並且該燈 管所發出的光線係從該内腔通過該光擴散件並從該光擴ϋ 之外表面射出， ^中該光擴散件包含-薄膜以及複數個光擴散粒子分布於 該薄膜巾，並且該薄膜之折射率與該光擴散粒子的折射率不彳 藉&㈣燈t所發射出的光線均勾分散在該擴散板表 ，其中該光擴 1 9 '如申請專利範圍第丨8項所述之液晶顯 散件整體之平均折射率係大於1。 ’'為 示器，其另包含一 20、如申請專利範圍第丨8項所述之液晶顯 導電層設於該光擴散件的外表面上。 器，其中該導電 21、如申請專利範圍第2〇項所述之液晶 層係以可透光材料製成。 μ 示器，其中該導電 22、如申請專利範圍第2〇項所述之液晶 層係在該光擴散件的外表面上形成具有心=圖^

   00661.ptd 第16頁 583472 六、申請專利範圍 2 3、如申請專利範圍第2 〇項所述之液晶顯示器，其中該導電 層係在該光擴散件的外表面上形成具有連續網路之圖案。 2 4、如申請專利範圍第2 〇項所述之液晶顯示器，其中該導電 層係電性連接於該照明裝置之一接地端。 2 5、如申請專利範圍第丨8項所述之液晶顯示器，其中該擴散 板係大致平行於該反射板。 2 6、一種液晶顯示器，其包含：， 一液晶顯示面板； 一直下式背光裝置設於該液晶顯示面板下方，該直下式背 光裝置包含： 一反射板； 一擴散板； 複數個光擴散件（optical diffuser)爽設於該反射板與該 擴散板之間，其中該光擴散件具有一内腔以及一大致平坦外

   表面；以及 之内腔中， 擴散件射出後，將均 複數個燈管各設於該光擴散構件之一 其中該燈管所發射出的光線透過該光 勻分散在該擴散板之表面。 27、"請專利範圍第26項所述之液晶顯示器，其中該光擴

   00661.ptd 第17頁 583472

   申凊專利範圍 政件整體之平均折射率係大於1 28、如申請專利範圍第26項所述之液晶顯示 散件係為圓柱形。 ° ’其中分 2 9、如申請專利範圍第2 6項所述之液晶_示器 導電層設於該光擴散件的外表面上。 ΰ ，其另包含 3 0、如申請專利範圍第2 9項所述之液aa _示器， 層係以可透光材料製成。 ，其中讀逆 夺電 3 1、如申請專利範圍第2 9項所述之液曰曰顯示器， 層係在該光擴散件的外表面上形成具有纟同點^德其中讀 〜ϋ索。導電 3 2、如申請專利範圍第2 9項所述之液晶顯示器， 層係在該光擴散件的外表面上形成具有連續螂略其中鸪導 < _案。也 33、如申請專利範圍第29項所述之液晶顯示器， 層係電性連接於該照明裝置之’接地端。 &中讀導番 34、如申請專利範圍第26項所述之液曰曰1員示器， 板係大致平行於該反射板。 其中 散

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