平面照明裝置制造方法及圖紙

│β│≥ａｒｃｔａｎ（ｄ／Ｌ）， 一種平面照明裝置（８；３２），具有一個開口熒光燈（３３），一個光學系統(tǒng)（１０；３４）和一個光導體板（１１；３４）。光學系統(tǒng)（１０；３４）有目的地影響要傳入光導體板的光線的分布，使在燈的管狀放電容器的橫斷平面里看的話光的分布至少具有一個最大值，它與光學軸線（Ａ）之間夾角為β，滿足以上關系式，此處Ｌ為光導體板的縱向伸長（也即在光學軸線Ａ方向上的長度），ｄ為其厚度。用這種方式在光導體板的正面（３９）上就獲得較高的亮度。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種平面照明裝置，它具有一個有開口的放電燈，一個光學系統(tǒng)和一個光導體板。放電燈、光學系統(tǒng)和光導體板相互之間實現(xiàn)幾何方面的匹配并相互合理布置，從而使燈光能夠通過光導體板的至少一個窄面(“棱”，或者英語中的“Edge”一邊棱)而進入光導體板(所謂的“邊棱照明技術”)。借助于在例如置于光導體板底面上的散射中心處的反射，這些光就經過光導體板的整個正面而傳向外，而且其作用好象有平面的，對應于光導體板的外觀尺寸而擴展的光源。此外在已應用的放電燈方面尤其涉及到一種具有管狀的兩側封閉的放電容器的熒光材料燈，放電容器的壁至少局部涂有一種熒光材料。此外為了提高亮度這種燈沿著其縱向軸線在放電容器的內側或外側都配有一個可見光的反射器，該反射器在沿著縱軸線的一個規(guī)定范圍內露出來。這樣就生成了一個開口，燈光就通過這開口而穿到外面(開口燈)。放電容器可以為桿狀的，但也可以是折彎的，例如L型或者U型的。在后者所列舉的情況下，燈光就經過光導體板的兩個或者說三個棱邊而進入此光導體板。這種照明裝置例如用于顯示，尤其是液晶顯示(LCD)，但也包括大面積廣告牌的后照明。液晶顯示有多種多樣的用途，例如用在飛機以及越來越多地在機動車輛的控制室、駕駛間里，在娛樂和通訊電子器械里，同時作為個人電腦的顯示屏。技術現(xiàn)狀US5，055，978公開了一種平面照明裝置，它具有一個管狀的開口熒光燈和一個光導體板。開口燈的圓形橫斷面的直徑大于光導體板的厚度。當然開口的寬度被選擇成小于光導體板的厚度。在開口和光導體板之間布置了一個梯形的有機玻璃楔板，這種楔板應該減小燈光進入光導體板時的損失。同時在設計該裝置時使光借助于有機玻璃楔板內部的完全反射而能夠從燈被引導至光導體板。與燈的直徑相比相對較小的開口寬度是不利的，因為燈的光效率和光通量都隨著開口寬度b和燈直徑D之間比值b/D的變小而明顯下降。由開口的寬度而產生的并且相對圓形的燈容器橫斷面中心的開口角度在引用的技術現(xiàn)狀下小于45°，無論如何都顯著小于90°。對專利技術的說明本專利技術的任務就是提供一種改進的平面照明裝置。同時一個重要的方面是改善這種裝置的總效率。對于具有在權利要求1的前序中所述特征的裝置來說該任務是通過權利要求1中特征部分的特征來完成的。特別有利的技術方案見從屬權利要求。為了更好地理解以下涉及到本專利技術基本構想的說明，因而限定一個光學軸線是有益的。這個光學軸線位于光導體板正面的平面內并且還與燈的縱軸線形成一個直角。來自燈的光線則基本上在光學軸線的方向上進入光導體板內，并緊接著作為有效光而通過正面?zhèn)鞒龉鈱w板。以下考慮的出發(fā)點是基于這樣的認識對于一個盡可能大部分的傳入光導體板的光線必須要滿足在光導體板內完全反射的要求。因為只有這部分以及在進入光導體板之后總是直接傳到其底面上的那部分，能夠在例如布置于光導體板底面上的漫射器上并通過正面而被反射和有利地繼續(xù)傳導。對于真正的應用來說其余的部分就丟失了。試驗指出，如果沒有附加的措施，那么開口燈的反射特性與朗伯特分布具有很大的相似性，也就是說，由開口的發(fā)光面中的一小部分面積的與角度相關的強度分布遵循以下關系式I(α)=Io·cosα]]>此處，α為平面垂線和所涉及的具有強度I(α)的光線之間的夾角；I0為在部分面積的平面垂線方向上(α=0)的最大強度。換句話說，開口燈使主要部分的光通量在向前的方向上反射出。首先，當所使用的燈的開口寬度可與光導體板的厚度相比時，這就違人心愿地導致了光線的重要部分在光導體板內部沒有產生完全反射，而基本上傳至與光線進入面處于對面的光導體板的窄面上并在某個時候就丟失了。此處由于放電容器的直徑相應較大，所以放電管表面的彎曲只起著次要的作用，也就是說，開口的所有表面元件的平面垂線都近似地相互平行并平行于光學軸線。另一方面，如開頭已說的那樣，力求選擇開口的寬度b盡可能地大。因此至少就具有圓形橫斷面的管狀燈來說，要優(yōu)選開口寬度b和燈的直徑D之間的比值b/D，以便達到有效的開口孔角θ大于45°，尤其優(yōu)先選用大約90°的數量級，例如達到約80°或者更大。此外，由于在光導體板的正面上力求的較高亮度，對于開口寬度b與光導體板厚度d之比值優(yōu)選的范圍為b/d＞0.6，0.8。在這種情況下說明了，放電容器的外徑D(在圓形橫斷面時)典型情況下是等于或大于光導體板厚度d的0.8倍。如果有目的地改變傳入光導體板的光的分布，那么就可以顯著地減少其它上面所述的光損失。為此按本專利技術使那部分否則的話會直接通過光導體板并對于有效光線來說丟失的光線重新分配到在光導體板內部被完全反射的那部分上。此外，這種方法對于邊棱照明技術來說首次能夠實現(xiàn)，在采用具有布置于放電管壁上并平行于管的縱軸線的電極的燈時，可實際上從該隨著燈的直徑D而增大的光通量獲得好處。這些燈借助于介電阻礙的放電而工作，例如使兩個條帶狀的電極直徑方向布置在放電容器壁上。通過加大這種燈的直徑也就提高了放電距離，可傳入的功率以及光通量。對于“介電阻礙的放電”和尤其是認為特別高效的跳動工作的介電阻礙的放電詳見已援引的WO94/23442。此外涉及到同一個申請人的WO98/49712，其中公布了在應用多于兩個電極時提高燈開口的亮度的可能性。按本專利技術，平面照明裝置有一個管狀的開口燈。此外照明裝置有一個光學系統(tǒng)，該系統(tǒng)有目標地影響著要傳入光導體板或已傳入光導體板的光的分布，從而使光的這種分布(在一個垂直于燈的縱軸的斷面里考察)具有至少一個角度間距為β的最大值(至光學軸線所測得)并滿足以下公式|β|≥arctan(dL),-----(1)]]>其中L為縱向長度，也就是在光導體板的光學軸線方向上的長度，而d為光導體板的厚度。圖1中的斷面簡圖表示了這種根據光分布曲線1的方案，該曲線有兩個最大值2，3，它們與光學軸線A構成了角度β1和β2。從一個起始點0出發(fā)到這光學軸線上可以想象假想的箭頭，它們分別在光分布曲線1上終止。那么箭頭的長度就是在各箭頭的方向上光強度的尺度。兩個最長的箭頭2’，3’對應于所列舉的兩個最大值2，3，并與光學軸線形成夾角β1和β2。這兩個夾角β1或β2的大小可以相同，也可以不同。以這種分布就使光傳入了光導體板5的進光平面4。與此不同的是，當前的技術水平由于沒有合適的光學措施，光分布曲線6僅有一個最大值7，其指向與光學軸線共線(β≡0)。因此大部分光線就直接地(即沒有完全反射)通過光導體板5。按照本專利技術，光學系統(tǒng)也可以是光導體板上的組合部分。例如光導體板的進光平面可以配有一個V型的，拋物線狀的以及其它形狀的截面，因此大部分入射的光線在進入板時各自在向其正面或者底面去的方向上被折射了。有關這方面的其它細節(jié)參閱實施例。此外，光學系統(tǒng)也可以是燈的組成部分，例如在這燈里使開口分成兩部分，從而使反射可見光線的、使兩個局部開口相互分開的連板平行并對中于光導體板的進光平面。由此就以簡單的方式產生了兩個亮度最大值，它們在合適的尺寸情況下就構成了與光學軸之間所要求的夾角。比較有利的是當采用這種方案時使橫斷面為管狀的放電容器被成型為水滴狀，例如借助于深沖。兩個局部開口則布置在管子輪廓的小本文檔來自技高網...

【技術保護點】
平面照明裝置（８，３２），具有 .一個放電燈（９，３３），該燈具有 －一個外徑Ｄ的管狀放電容器（１２），它限定了燈的縱軸線并在其內部包含有可絕緣的充填物， －一層熒光材料層（１６），它至少局部地覆蓋住放電容器的腔， －一些電極（１３，１４） －一個開口（１７），通過此開口在燈（９）工作期間使光線射出， .一個光學系統(tǒng)（１０；２９；３４），它適合于使由放電燈（９，３３）的熒光材料層（１６）發(fā)射出的光線在空間方向上重新分配， .一個厚度為ｄ的光導體板（１１；３５），它具有 －一個指向燈（９；３３）的第一窄面（１８；３６）以及背離燈的第二窄面和 －一個正面（３９）， 其中是這樣來限定一個光軸線（Ａ）的：它位于正面（３９）的平面內并且還與燈縱軸線形成一個直角；其中燈（９；３３）的光線通過第一窄面（１８；３６）進入光導體板（１１；３５）內并通過正面（３９）而從光導體板（１１；３５）里傳出，其特征在于， 光學系統(tǒng)（１０；２９；３４）有目的地這樣影響要傳入或已傳入光導體板（１１；３５）的光線的空間分布，使在燈的橫斷平面上看使光線的分布至少有一個最大值，它與光軸線（Ａ）的夾角為β，夾角β滿足以下關系式： ｜β｜≥ａｒｃｔａｎ（ｄ／Ｌ）， （１） 此處Ｌ為光導體板（１１；３５）的縱向長度，也即在光軸線（Ａ）方向上的光導體板長度。...

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：F沃爾科默，L希茨施克，
申請(專利權)人：電燈專利信托有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]