直下式背光模组

1.一种直下式背光模组，包括一扩散板、一反射元件和至少一 灯管，其特征在于：其进一步包括部分围绕对应灯管的至少一灯罩， 该灯罩包括基材和设置于基材的多个扩散点，该多个扩散点是微透 镜或印刷在基材表面的光学透明粒子，该灯管和灯罩收容在反射元 件和扩散板界定的空间内，且灯罩位于灯管和扩散板之间，灯管发 出的光线经灯罩作用后传输至扩散板并转换成均匀的平面光。
2.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该灯罩 采用光学透光材质制成。
3.如权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于：该灯罩 的材质是丙烯酸类聚合物、高分子聚合物、高分子碳化物、玻璃或 石英。
4.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该灯罩 呈圆弧柱状。
5.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该多个 扩散点的大小随光线传输距离递增。
6.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该多个 扩散点的密度随光线传输距离递增。
7.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该多个 扩散点呈圆球状、椭圆球状或矩形状。

【技术领域】\n本发明涉及一种背光模组，特别是指一种采用灯管的直下式背 光模组。\n【背景技术】\n由于液晶显示器具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于笔记 本计算机、移动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因为液晶 本身不具有发光特性，需要为其提供背光模组以实现显示功能。背 光模组可以按结构分为侧光式背光模组和直下式背光模组两种。其 中，直下式背光模组主要应用在LCD监视器或液晶电视等领域。\n众所周知，直下式背光模组需要具有较高的出光亮度，其出光 均匀度要达到预定需求，从而提升采用该背光模组的液晶显示器的 色彩对比度、全屏区域亮度效果和整机的可视角度。另外，为适应 液晶显示器轻、薄的要求，其结构设计不能太过复杂。\n现有技术的直下式背光模组一般包括多个发光二极管组成的光 源阵列和置于光源阵列出光面一侧的散射面板。但是，采用发光二 极管的直下式背光模组具有以下缺陷：发光二极管的价格高，增加 直下式背光模组的成本；发光二极管的光场分布呈旋转对称状，出 光均匀度难以达到液晶显示器的需求；并且为了匹配散射面板，需 要采用多个发光二极管的设计，使得光源阵列体积大、结构复杂且 耗电量大，并且当某一发光二极管出现故障时会影响整体出光均匀 度。光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出 射。\n因此，业界发展出采用灯管作为光源的直下式背光模组。一种 现有技术直下式背光模组可以参阅公告于1995年12月26日的美国 专利第5,479,328号(图1参照)。该直下式背光模组10为液晶显 示面板20提供照明，包括螺旋形灯管(Serpentine Tube)12、反射 框体14、玻璃基板15、设置在玻璃基板15之上的扩散板17和增亮 片18，该螺旋形灯管12嵌套在反射框体14的多个通道(未标示) 中。该增亮片18通过空气间隙19和液晶显示面板20相对。\n但是，由于该直下式背光模组10单纯采用扩散板17来均匀化 出射的光束，即其出光均匀度依赖于扩散板17的品质，其控制较为 困难，出光均匀度不够理想。请一并参阅图2，因为灯管12发出的 光线的亮度分布和距离平方成反比，该直下式背光模组10出射的光 束在扩散板17表面依光线传输距离的不同而形成明暗不均的分布。\n另外，该现有技术直下式背光模组10还具有以下缺陷：为了尽 可能提高出光均匀度，该反射框体14的设计极为不易，增加直下式 背光模组10结构的复杂度；该螺旋形灯管12的外形复杂，制作较 为困难，并且价格和耗电量较高。\n【发明内容】\n为了克服现有技术背光模组出光均匀度低、机构设计复杂的缺 陷，本发明提供一种出光均匀度高、机构设计简单的直下式背光模 组。\n本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种直下式背光模组， 包括一扩散板、一反射元件、至少一灯管和部分围绕灯管的灯罩。 该灯罩包括基材和设置于基材的多个扩散点，该多个扩散点是微透 镜或印刷在基材表面的光学透明粒子，该至少一灯管和灯罩位于反 射元件和扩散板所界定的区域内，并且灯罩位于灯管和扩散板之间， 灯管发出的光线经灯罩作用后传输至扩散板并转换成均匀的平面 光。\n相较单纯采用扩散板来均匀化出射的光束的现有技术，本发明 的有益效果是：由于本发明直下式背光模组采用位于灯管和扩散板 之间的灯罩，灯管发出的光线经灯罩进行透射和折射作用进行均化 后再传输至扩散板，可有效提升直下式背光模组的出光均匀度；并 且本发明相对现有技术的具多个通道的反射框体而言还具有机构设 计简单的优点。\n【附图说明】\n图1是现有技术直下式背光模组的剖视图。\n图2是图1所示直下式背光模组的部分光路图。\n图3是本发明直下式背光模组的立体图。\n图4是图3所示灯罩的立体图。\n图5是本发明直下式背光模组的光路示意图。\n【具体实施方式】\n请参阅图3，本发明直下式背光模组100包括多个灯管101、部 分围绕灯管101的灯罩102、扩散板103和反射元件104。该灯管 101和灯罩102位于反射元件104和扩散板103所界定的区域内， 并且灯罩102位于灯管101和扩散板103之间，灯管101发出的光 线经灯罩102作用后传输至扩散板103并转换成均匀的平面光。\n该灯管101可以是冷阴极荧光灯，其相较于其它光源技术具有 亮度较高并且发光效率高、管径细、寿命长等优点。该灯管101的 管径约为10mm，功率约为8-29w，寿命长达10000hrs，光通量约 为35-90lm。\n该灯管101的发光原理和日光灯管相似，依靠灯管101内气体 原子的能态转换成辐射发光。最常用的放电介质为汞蒸气，灯管101 内会填充惰性气体如Ar、Kr、Ne等辅助激活，灯管101内的游离 电子被电场加速而激发Ar原子，受激的Ar再使汞原子游离而放出 辐射能，主要产生253.7nm和185nm两种紫外光(UV-Radiation)， 其中253.7nm的辐射效率最大，经激发管壁的荧光体后发光，通过 调整荧光体的配方，可发出不同色温的光线，如偏红或偏蓝以符合 不同显示器的要求。\n请参阅图4，该灯罩102采用光学透光材质制成，可以选用光 学级丙烯酸类聚合物、高分子聚合物、高分子碳化物、玻璃或石英 其中之一。该灯罩102大致呈圆弧柱状，包括基材121和其上设置 的多个扩散点122，该多个扩散点122是微透镜，依据光线亮度和 距离平方成反比的原理分布于基材121表面，即对应光线传输距离 较远处的扩散点122较大，且对应光线传输距离较远处的扩散点122 也可以分布较密，从而使光线经其折射和透射后均匀化分布，进而 提升直下式背光模组100的出光均匀度。当然，该多个扩散点122 也可以是印刷在基材121表面的光学透明粒子，其可以是圆球状、 椭圆球状或矩形状其中之一。\n请再次参阅图3，该扩散板103呈平板状，其功用在于使灯管 101发出的光束和经灯罩102传输的光束透过其内部时产生充分散 射，从而使光均匀化。该扩散板103一般包括基片和形成于基片的 扩散层，基片采用光透过率较高的材料制成，其用以充当扩散层的 载体。该扩散层采用一般导光塑料如PMMA(Polymethyl Methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)或PC(Polycarbonate，聚碳酸 酯)等制成，同时混杂散射粒子。当然，该扩散层也可以是通过印 刷处理方法在基片的表面形成的多个凸出散射点，散射点所采用的 材料为高发散光物质，其形状可以是柱状、球状或四面体，可以均 匀分布在基片的表面，其使入射的光束发生散射和折射，使光束由 扩散板103的表面均匀出射，进而得到平面光。\n该反射元件104收容灯管101和灯罩102，并且在表面镀覆反 射膜以使投射于其上的光线反射，防止光线自反射元件104的表面 逸出，从而提高光能利用率，增加直下式背光模组100的出光亮度。\n请一并参阅图5，工作时，灯管101发出光线，部分光线直接 入射至灯罩102，其余光线经反射元件104反射后入射至灯罩102 和扩散板103，该灯罩102部分包围灯管101，使投射于其上的光线 经扩散点122进行透射和折射后传输至扩散板103，扩散板103散 射其接收的光线，使其均匀分布于出光区域，形成所需的平面光。