DE102005030360B4

DE102005030360B4 - Hintergrundbeleuchtungseinheit und LCD mit einer solchen

Info

Publication number: DE102005030360B4
Application number: DE102005030360A
Authority: DE
Inventors: Hee Jung Hong; Kyung Joon Kwon
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2025-06-30
Also published as: US7195367B2; US20060002106A1; CN1716036A; CN100378530C; KR20060001401A; DE102005030360A1; KR101016289B1

Abstract

Hintergrundbeleuchtungseinheit mit:
– einer Lichtemissionsfläche mit N Teilbereichen, wobei N eine positive ganze Zahl ist und die Teilbereiche symmetrisch entlang einer vertikalen und einer horizontalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche angeordnet sind;
– mehreren Leuchtstofflampen (41, 71, 81, 91), von denen jeweils eine in einem Teilbereich angeordnet ist und von denen jede mindestens einen gebogenen Abschnitt und jeweils eine Elektrode an den beiden Enden aufweist; und
– einer LED-Lampe (43, 73, 83, 93), die entlang der vertikalen und/oder der horizontalen Mittellinie in einem Bereich angeordnet ist, in dem gebogene Abschnitte der Leuchtstofflampen aufeinandertreffen.

Description

Prio.: 30. Juni 2004, Rep. Korea (KR), 10-2004-0050519

Die Erfindung betrifft eine Hintergrundbeleuchtungseinheit für ein Flüssigkristalldisplay (LCD) sowie ein LCD mit einer solchen.
In Fernsehern, Messgeräten und Informationsterminals wurden herkömmlicherweise Kathodenstrahlröhren verwendet, die jedoch schwer und groß sind, weswegen sie den aktuellen Erfordernissen hinsichtlich geringer Größe und geringen Gewichts nicht genügen können.
Demgemäß wurden Flachdisplays wie LCDs unter Verwendung eines optischen Effekts in einem elektrischen Feld, Plasmadisplaytafeln (PDPs) unter Verwendung einer Gasentladung sowie Elektrolumineszenzdisplays (ELDs) unter Verwendung eines Leuchteffekts in einem elektrischen Feld als Ersatz für Kathodenstrahlröhren untersucht. Unter derartigen Flachdisplays erfahren LCDs die größte Aufmerksamkeit, da sie vorteilhafte Eigenschaften wie kompakte Größe, geringes Gewicht und niedrigen Energieverbrauch aufweisen. LCDs finden umfassende Anwendung als ultraflache Displays, z. B. als Monitore in Raumfahrzeugen, Luftfahrzeugen, Notebook-Computern, Laptop-Computern, Desktop-Computern sowie großen Displays. Demgemäß nimmt die Nachfrage nach LCDs dauernd zu.
Im Allgemeinen steuert ein LCD die Lichttransmission von Umgebungslicht, um Bilder anzuzeigen. Da ein LCD nicht selbstleuchtend ist, benötigt es jedoch eine externe Lichtquelle, wie das genannte Umgebungslicht oder eine Hintergrundbeleuchtungseinheit. Eine derartige Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügt über eine zylindrische Leuchtstofflampe, und sie ist abhängig von der Anordnung derselben entweder von direktem oder vom Kantentyp.
Bei einer Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp ist eine Lampeneinheit an einer Seite einer Lichtleitplatte vorhanden. Die Lampeneinheit verfügt über eine Lampe zum Emittieren von Licht, einen Lampenhalter, der an den beiden Enden der Lampe angesetzt ist, um diese zu schützen, und eine Reflexionsfolie mit einer in die Lichtleitplatte eingesetzten Seite, die den Umfang der Lampe umgibt, um Licht von dieser zur Lichtleitplatte zu reflektieren. Demgemäß wird eine Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp allgemein bei relativ kleinen LCDs, z. B. Monitoren von Laptop- und Desktop-Computern angewandt, da sie dahingehend von Vorteil ist, dass sie eine große Gleichmäßigkeit des Lichts, eine lange Lebensdauer und einen flachen Aufbau aufweisen.
Einhergehend mit dem Trend nach großen LCDs von 20 Zoll oder mehr wird energisch eine direkte Hintergrundbeleuchtungseinheit entwickelt. Bei einer direkten Hintergrundbeleuchtungseinheit werden mehrere Lampen entlang einer Linie an der Unterseite einer Lichtstreufolie angeordnet, wodurch die gesamte Oberfläche der LCD-Tafel gleichmäßig durch das Licht dieser Lampen beleuchtet wird. Direkte Hintergrundbeleuchtungseinheiten, die einen größeren Lichtwirkungsgrad als solche vom Kantentyp aufweisen, werden für große LCDs angewandt, die hohe Leuchtstärke benötigen, z. B. große Monitore oder Fernseher. Ein großer Monitor oder ein Fernseher kann für lange Zeit betrieben werden. Dadurch kann es dazu kommen, dass eine der Lampen dieser direkten Hintergrundbeleuchtungseinheiten ausfällt, während andere Lampen weiter brennen, so dass es zu Leuchtstärkeunterschieden kommt.
Wenn eine der Lampen durch eine Fehlfunktion oder dadurch abgeschaltet wird, dass ihre Lebensdauer überschritten ist, wird ein diesem abgeschalteten Lampenabschnitt entsprechender Schirmabstand dunkler als die umgebenden Abschnitte. Daher ist es erforderlich, dass ein LCD mit direkter Hinter grundbeleuchtungseinheit eine einfache Konstruktion aufweist, mit der die Lampeneinheit aus- und eingebaut werden kann.
Die 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht zum Veranschaulichen einer Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp bei einem LCD gemäß dem Stand der Technik. Gemäß der 1 verfügt diese Hintergrundbeleuchtungseinheit über eine LCD-Tafel 14, eine Lampe 10, eine Lichtleitplatte 11, eine Lichtstreufolie 12, eine Prismenfolie 13, eine Befestigungskonstruktion 15 und eine untere Reflexionsfolie 16. Die LCD-Tafel 14 zeigt Bilder unter Verwendung der Lampe 10 als Lichtquelle und durch Steuern der Lichttransmission des Lichts an. Auch leitet die Lichtleitplatte 11 von der Lampe 10 emittiertes Licht zur LCD-Tafel 14. Dann streut die Lichtstreufolie 12 das durch die Lichtleitplatte 11 geführte Licht unter einem vorbestimmten Winkel. Die Prismenfolie 13 konzentriert das gestreute Licht und liefert es an die Rückseite der LCD-Tafel 14. Die Befestigungskonstruktion 15 ist unter der Lampeneinheit 5 positioniert. Um Lichtverluste zu minimieren, reflektiert die untere Reflexionsfolie 16 das sich zur Befestigungskonstruktion 15 ausbreitende Licht zur LCD-Tafel 14.
Außerdem verfügt die Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß dem Stand der Technik ferner über Lampen-Reflexionsfolien 18 und Lampenhalter 17. Jede der Lampen-Reflexionsfolien 18 bedeckt die Lampe 10 mit Ausnahme einer Lichteintrittsfläche an der Lichtleitplatte 11, um dadurch die Verluste von Licht zu verringern, das von der Lampe 10 auf diese Lichteintrittsfläche fällt. Auch sind die Lampenhalter 17 an den beiden Enden der Lampe 10 so positioniert, dass sie diese an einer vorbestimmten Position halten und für einen vorbestimmten Abstand zwischen der genannten Lichteintrittsfläche und der Lampe 10 sorgen. Ferner können die mehreren Licht streufolien 12 und Prismenfolien 13 nach Bedarf angebracht werden.
Wenn diese bekannte Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp für einen Monitor verwendet wird, wird jeweils eine Lampe 10 an den beiden Seiten der Lichtleitplatte 11 positioniert. Wenn die Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp dagegen für einen Notebook-Computer verwendet wird, kann eine Lampe an einer Seite der Lichtleitplatte 11 positioniert werden.
Die 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht zum Veranschaulichen einer direkten Hintergrundbeleuchtungseinheit für ein LCD gemäß dem Stand der Technik. Diese Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügt über mehrere Leuchtstofflampen 1, ein Außengehäuse 3 und Lichtstreueinrichtungen 5a, 5b und 5c. Die mehreren Leuchtstofflampen 1 sind mit festen Intervallen entlang einer Richtung angeordnet und das Außengehäuse 3 hält sie fest. Die Lichtstreueinrichtungen 5a, 5b und 5c sind zwischen den Leuchtstofflampen 1 und einer LCD-Tafel (nicht dargestellt) vorhanden.
Die Lichtstreueinrichtungen 5a, 5b und 5c verhindern es, dass die Silhouette der Leuchtstofflampen 1 an der Anzeigefläche der Lampeneinheit gespiegelt wird, um dadurch eine Lichtquelle mit gleichmäßiger Leuchtstärke zu bilden. Um den Lichtstreueffekt zu verbessern, existieren mehrere Streufolien und eine Streuplatte zwischen den Leuchtstofflampen 1 und der LCD-Tafel. Auch ist an der Innenseite des Außengehäuses 3 eine Reflexionsfolie 7 vorhanden, um das von den Leuchtstofflampen 1 emittierte Licht zum Anzeigeteil der LCD-Tafel zu konzentrieren, um dadurch den Lampenwirkungsgrad zu verbessern.
Die Leuchtstofflampen 1 bestehen aus Kaltkathoden-Leucht stofflampen (CCFL = Cold Cathode Fluorescent Lamp), bei denen an den beiden Enden einer Röhre Elektroden ausgebildet sind. Demgemäß emittieren die Leuchtstofflampen 1 Licht, wenn eine Spannung an ihre Elektroden angelegt wird. Auch sind die beiden Enden einer jeden Leuchtstofflampe 1 in Löcher eingesetzt, die an beiden Seiten des Außengehäuses 3 ausgebildet sind.
Die beiden Elektroden der Leuchtstofflampe 1 sind mit Spannungszuführleitungen 9 und 9a zum Übertragen der Energie zum Betreiben der Leuchtstofflampe 1 verbunden. Auch sind die Spannungsversorgungsleitungen 9 und 9a durch einen zusätzlichen Verbinder mit einer Treiberschaltung verbunden. Demgemäß benötigt jede Leuchtstofflampe 1 einen einzelnen Verbinder. Zum Beispiel sind die mit einer Elektrode der Leuchtstofflampe 1 verbundene Spannungsversorgungsleitung 9 und die mit der anderen Elektrode derselben verbundene Spannungsversorgungsleitung 9a mit einem Verbinder verbunden. Auch ist jede der Spannungsversorgungsleitungen 9 und 9a zur Unterseite des Außengehäuses 3 gekrümmt, um mit dem Verbinder verbunden zu sein.
Die 3 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen einer anderen direkten Hintergrundbeleuchtungseinheit für ein LCD gemäß dem Stand der Technik. Diese Hintergrundbeleuchtungseinheit verwendet mehrere U-förmige Leuchtstofflampen 31. An den beiden Enden jeder derselben sind Elektroden ausgebildet, die mit jeweiligen Verbindern 33a und 33b eines Wechselrichters 32 verbunden sind. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügt auch über ein Außengehäuse 30 zum Befestigen der Leuchtstofflampen 31.
Jedoch zeigen die bekannten Hintergrundbeleuchtungseinheiten vom direkten, und vom Kantentyp die folgenden Nachteile. Erstens ist, obwohl eine bekannte Hintergrundbeleuchtungsein heit vom Kantentyp die Gleichmäßigkeit von Licht durch die Lichtstreueinrichtungen 5a, 5b und 5c verbessern kann, diese Hintergrundbeleuchtungseinheit nicht dazu in der Lage, die Anzeigehelligkeit partiell zu steuern, da bei ihr eine Lichtleitplatte verwendet ist.
Ähnlich wie bei einer Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp besteht auch bei einer solchen vom direkten Typ eine Einschränkung hinsichtlich einer partiellen Steuerung der Anzeigehelligkeit. Ferner ist, wenn die U-förmigen Leuchtstofflampen einander teilweise überlappen, die Helligkeit bei dieser bekannten direkten Hintergrundbeleuchtungseinheit partiell verringert.
US 5,971,567 A beschreibt eine Hintergrundbeleuchtungseinheit mit einer Vielzahl von fluoreszierenden Lampen und mit einer Vielzahl von Teilreflektoren, bei dem jeder Teilreflektor mehr als einer Lampe zugeordnet ist. Die Mehrzahl der Lampen ist über mehrere Teilreflektoren verteilt, wobei die Lampen vorzugsweise in U-Form ausgebildet sind und abwechselnd in Reihe geschaltet sind, um eine einheitliche Lichtverteilung zu erreichen.
US 5,536,999 A beschreibt eine flache fluoreszierende Lampe mit einem Lampenkörper, der eine rechteckige Form aufweist und Seiten- bzw. Stirnwände aufweist, wobei die Seiten- und Stirnwände von einer Bodenfläche nach oben abragen. Die innere Oberfläche des Lampenkörpers ist mit einer reflektierenden Schicht aus einem isolierenden Material ausgebildet, wobei der Lampenkörper von einer transparenten Abdeckung bedeckt ist. Es sind Kanalwände angeordnet, die zwischen den Stirnwänden rechtwinklig von den Stirnwänden abragen, wobei jedoch die gegenüberliegende Stirnwand nicht vollständig berührt wird und eine Lücke zwischen der gegenüberliegenden Stirnseite und dem Ende der Kanalwand entsteht. Somit ergibt sich ein serpentinen- oder mäanderförmiger Kanal von einer ersten Elektrode zu einer zweiten Elektrode. In der Nähe der Elektroden sind Barrierewände angeordnet, die nach oben von der Grundfläche des Lampenkörpers in Richtung Abdeckung abragen und kurz vor der Abdeckung enden, wodurch eine Öffnung zwischen der Barrierewand und der Abdeckung entsteht.
US 2003/0218875 A1 beschreibt ein Beleuchtungssystem zur Verwendung bei bewegten Bildern und in Fernsehstudios. Das Beleuchtungssystem weist einen trapezförmigen Lampenkörper auf, in dem zwei U-förmige Lampen einsetzbar sind, die einen Winkel von 110° zueinander aufweisen. Dabei ist ein Sockel auf der einen Seite und der andere Sockel auf der anderen Seite des trapezförmigen Lampenkörpers angeordnet, so dass sich die U-förmigen Lampen von beiden Seiten des Lampenkörpers in diesen hinein erstrecken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit für ein LCD ohne Helligkeitsverringerung sowie ein LCD mit einer derartigen Hintergrundbeleuchtungseinheit zu schaffen.
Diese Aufgabe ist durch die Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß dem beigefügten Anspruch 1 und das LCD gemäß dem Anspruch 11 gelöst. Die erfindungsgemäße Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügt über mehrere beleuchtete Teilbereiche, um eine Helligkeitsverringerung zu verhindern.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht zum Veranschaulichen einer bekannten Hintergrundbeleuchtungseinheit vom Kantentyp für ein LCD;
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht zum Veranschaulichen einer bekannten direkten Hintergrundbeleuchtungseinheit für ein LCD;
3 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen einer anderen direkten Hintergrundbeleuchtungseinheit für ein LCD gemäß dem Stand der Technik;
4 ist eine Draufsicht zum schematischen Veranschaulichen einer Hintergrundbeleuchtungseinheit für ein LCD gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine Schnittansicht der in der 4 dargestellten Hintergrundbeleuchtungseinheit entlang einer Linie I-I';
6 ist eine perspektivische Ansicht zum schematischen Veranschaulichen einer LED-Lampe der in der 4 dargestellten Hintergrundbeleuchtungseinheit;
7 bis 9 sind Draufsichten zum schematischen Veranschaulichen einer jeweiligen Hintergrundbeleuchtungseinheit für ein LCD gemäß einer jeweiligen anderen Ausführungsform der Erfindung; und
10 ist ein Schaltbild zum schematischen Veranschaulichen der Helligkeitssteuerung einer LED-Lampe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß der 4 verfügt eine Hintergrundbeleuchtungseinheit über eine Lichtemissionsfläche, die in N Bereiche unterteilt ist, wie es durch gestrichelte Linien veranschaulicht ist. N ist eine positive ganze Zahl, wie z. B. 4, 6 oder 8, wobei die 4 eine Hintergrundbeleuchtungseinheit mit acht Bereichen als Beispiel veranschaulicht. Die N Teilbereiche können entlang einer vertikalen und einer horizontalen Mittellinie einer Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit über symmetrische Strukturen verfügen. Die vertikale Mittellinie kann eine gedachte vertikale Linie sein, die senkrecht von einem Mittelpunkt entlang der Breite der Lichtemissionsfläche gezogen ist, und die horizontale Mittellinie kann eine gedachte Horizontale sein, die horizontal von einem Mittelpunkt entlang der Höhe der Lichtemissionsfläche gezogen ist.
Außerdem verfügt jeder der N Teilbereiche über eine Leuchtstofflampe 41 mit gebogener Struktur. Die Leuchtstofflampe 41 kann eine Kaltkathoden-Leuchtstofflampe (CCFL) sein. Ferner können die Leuchtstofflampen 41 in den N/2 linken Teilbereichen über eine ⊃-artige Form, d. h. eine Form ähnlich einem U, das in der Gegenuhrzeigerrichtung um 90° verdreht ist, aufweisen, und in den N/2 zwei rechten Teilbereichen können sie eine ⊂-artige Form, d. h. eine Form ähnlich einem U, das in der Uhrzeigerrichtung um 90° verdreht ist, aufweisen.
Jede der Leuchtstofflampen 41 verfügt am jeweiligen Ende über eine jeweilige Lampenelektrode 42a bzw. 42b, die elektrisch mit einem ersten und einem zweiten Verbinder 45a bzw. 45b und einem ersten bzw. zweiten Wechselrichter 44a bzw. 44b verbunden sind. Die ersten Verbinder 45a können mehrere erste Verbinder in solcher Weise beinhalten, dass ein Verbinder mit zwei Enden einer jeweiligen der Leuchtstofflampen 41 verbunden ist. In ähnlicher Weise können die zweiten Verbinder 45b mehrere zweite Verbinder in solcher Weise enthalten, dass ein Verbinder mit zwei Enden einer jeweiligen der Leuchtstofflampen 41 verbunden ist.
Insbesondere können die ersten und zweiten Verbinder 45a und 45b sowie die ersten und zweiten Wechselrichter 44a und 44b symmetrisch entlang der vertikalen Mittellinie der Leuchtstofflampe der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet sein. Zum Beispiel können der erste Verbinder 45a und der erste Wechselrichter 44a links von den N/2 linken Teilbe reichen vorhanden sein, und der zweite Verbinder 45b und der zweite Wechselrichter 44b können rechts von den N/2 rechten Teilbereichen vorhanden sein.
Vom ersten oder zweiten Wechselrichter 44a bzw. 44b wird über den ersten oder zweiten Verbinder 45a bzw. 45b an den beiden Enden einer jeweiligen Leuchtstofflampe 41 eine Treiberspannung angelegt, wodurch sie Licht emittiert.
Außerdem sorgen Spannungsversorgungsleitungen für eine Verbindung zwischen den Elektroden 42a und 42b sowie dem ersten und zweiten Verbinder 45a und 45b. Zum Beispiel sind eine mit einer Elektrode 42a der Leuchtstofflampe 41 verbundene erste Spannungsversorgungsleitung sowie eine mit der anderen Elektrode 42b der Leuchtstofflampe 41 verbundene zweite Spannungsversorgungsleitung durch einen Verbinder angeschlossen. Da die Leuchtstofflampen 41 über ⊃-artige oder ⊂-artige Form verfügen, sind sie mit einem Verbinder verbunden, ohne dass die Spannungsversorgungsleitungen zur Unterseite des Außengehäuses 40 gekrümmt oder gebogen wären.
Dadurch, dass N Teilbereiche vorliegen, sorgt die Hintergrundbeleuchtungseinheit für Steuerungsmöglichkeiten der partiellen Helligkeit. Jedoch kann in Bereichen, in denen die gebogenen Abschnitte der Leuchtstofflampen 41 aufeinandertreffen, ein Helligkeitsabfall auftreten. Demgemäß verfügt die Hintergrundbeleuchtungseinheit auch über mehrere LED-Lampen 43. Insbesondere sind diese LED-Lampen 43 entlang der vertikalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet, um für gleichmäßige Helligkeit entlang dieser Mittellinie zu sorgen.
Wie es aus der 5 erkennbar ist, ist das Außengehäuse 40 vorhanden, um die Leuchtstofflampen 41 zu halten und zu fixieren. Obwohl es nicht dargestellt ist, können die beiden Enden jeder Leuchtstofflampe 41 in Löcher eingesetzt sein, die an den beiden Seiten des Außengehäuses 40 ausgebildet sind. Auch können zwischen den Lampen 41 und 43 und einer LCD-Tafel (nicht dargestellt) zusätzliche Lichtstreueinrichtungen vorhanden sein, um durch die Leuchtstofflampen 41 und die LED-Lampen 43 erzeugtes Licht zu streuen und zu bündeln.
Die Lichtstreueinrichtung 46 verhindert es, dass die Silhouette der Leuchtstofflampen-Lampeneinheit 41 an der Anzeigefläche der LCD-Tafel (nicht dargestellt) reflektiert wird, um eine Lichtquelle mit gleichmäßiger Helligkeit zu bilden. Um den Lichtstreueffekt zu verbessern, existieren zwischen den Lampen 41 und 43 und der LCD-Tafel mehrere Streufolien sowie eine Streuplatte. Auch kann an der Innenfläche des Außengehäuses 40 eine Reflexionsfolie (nicht dargestellt) vorhanden sein, um Licht von der Lampe zur LCD-Tafel zu reflektieren, um dadurch Lichtverluste zu verhindern und den Lampenwirkungsgrad zu verbessern.
Wie es aus der 6 ersichtlich ist, verfügt jede der LED-Lampen 43 über einen LED-Chip 60, eine Reflexionsfolie 61, eine optische Linse 63, einen Kathodenleitungsdraht 64 und einen Anodenleitungsdraht 65. Der LED-Chip 60 emittiert Licht, und die Reflexionsfolie 61 kann über eine Ringform verfügen, die den Unterrand des LED-Chips 60 umgibt. Auch verfügt eine optische Linse 63 über Kugelform, und sie bedeckt den LED-Chip 60. Der Kathodenleitungsdraht 64 ist mit einem Ende des LED-Chips 60 verbunden, während der Anodenleitungsdraht 65 über einen Draht 62 mit dem anderen Ende desselben verbunden ist. Der Draht 62 kann aus Gold, Au, bestehen, und obere Teile des Kathodenleitungsdrahts 64 und des Anodenleitungsdrahts 65, die den LED-Chip 60 halten, können aus Harz bestehen.
Innerhalb der LED-Lampe 43 wird vom LED-Chip 60 emittiertes Licht auf die kugelförmige optische Linse 63 konzentriert, und es breitet sich dann in vertikaler Richtung zur Außenseite derselben aus. Auch erstrecken sich, was jedoch nicht dargestellt ist, der Kathodenleitungsdraht 64 und der Anodenleitungsdraht 65 durch die Rückseite des Außengehäuses 40, und sie können mit einer Elektrodenversorgungsschaltung, wie der in der 10 dargestellten Schaltung, die später detailliert erörtert wird, verbunden sein.
Die LED-Lampe 43 kann aus einer roten, einer grünen, einer blauen, einer weißen oder einer solchen Lampe bestehen, die weißes Licht W durch Mischen von rotem, grünem und blauem Licht emittiert. Insbesondere kann die LED-Lampe 43 über dieselben Farbortkoordinaten wie eine benachbarte der Leuchtstofflampen 41 verfügen. Im Ergebnis kompensiert die LED-Lampe 43 die Helligkeit in Bereichen, in denen die gebogenen Abschnitte der Leuchtstofflampen 41 aufeinandertreffen.
Bei der in der 7 dargestellten anderen Ausführungsform einer Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügt diese über eine Lichtemissionsfläche, die in vier Bereiche unterteilt ist, wie es durch gestrichelte Linien veranschaulicht ist, wobei diese Teilbereiche entlang einer vertikalen und einer horizontalen Mittellinie einer Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit über symmetrische Strukturen verfügen. Für diese Mittellinien gilt das vorstehend Gesagte.
Jeder der Teilbereiche verfügt über eine Leuchtstofflampe 71 mit drei gebogenen Abschnitten. Die Leuchtstofflampen 71 können Kaltkathoden-Leuchtstofflampen (CCFLs) sein. Ferner können die Leuchtstofflampen 71 in den linken Teilbereichen über die Form eines M verfügen, das in Uhrzeigerrichtung um 90° verdreht ist, und in den rechten Teilbereichen können die Leuchtstofflampen 71 über die Form eines M verfügen, das um 90° in Gegenuhrzeigerrichtung verdreht ist.
Für die Anordnung und Verbindung von Lampenelektroden 72a und 72b sowie ersten Verbindern 75a und zweiten Verbindern 75b gilt dasselbe, was bei der ersten Ausführungsform für die Lampenelektroden 42a und 42b bzw. die ersten und zweiten Verbinder 45a und 45b beschrieben wurde.
Außerdem verfügt die Hintergrundbeleuchtungseinheit über mehrere LED-Lampen 73, die entlang der vertikalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet sind, um für Gleichmäßigkeit der Helligkeit entlang dieser Mittellinie zu sorgen. Insbesondere können die LED-Lampen 73 über dieselben Farbortkoordinaten wie eine benachbarte der Leuchtstofflampen 71 verfügen. Im Ergebnis kompensieren die LED-Lampen 73 die Helligkeit in Bereichen, in denen die gebogenen Abschnitte der Leuchtstofflampen 71 aufeinandertreffen. Außerdem verfügt die Hintergrundbeleuchtungseinheit über ein Außengehäuse 70 zum Halten und Fixieren der Leuchtstofflampen 71 und der LED-Lampen 73.
Die in der 8 dargestellte Ausführungsform einer Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügt über eine Lichtemissionsfläche, die in sechs Bereiche unterteilt ist, wie es durch gestrichelte Linien veranschaulicht ist, wobei die Teilbereiche über symmetrische Strukturen entlang der genannten vertikalen und horizontalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügen.
Jeder der Teilbereiche verfügt über eine Leuchtstofflampe 81 mit drei gebogenen Abschnitten. Die Leuchtstofflampen 81 können Kaltkathoden-Leuchtstofflampen (CCFLs) sein. In den linken Teilbereichen verfügen die Leuchtstofflampen 81 über die Form eines um 90° in Uhrzeigerrichtung verdrehten M, in den rechten Teilbereichen verfügen die Leuchtstofflampen 81 über die Form eines in 1 Gegenuhrzeigerrichtung um 90° verdrehten M, im oberen, mittleren Teilbereich verfügt die Leuchtstofflampe 81 über W-Form, und im unteren, mittleren Teilbereich verfügt die Leuchtstofflampe 81 über M-Form.
Jede der Leuchtstofflampen 81 verfügt an ihrem jeweiligen Ende über zwei Lampenelektroden 82a und 82b, die elektrisch mit einem von ersten, zweiten und dritten Verbindern 85a, 85b und 85c verbunden sind. Der erste Verbinder 85a kann über mehrere erste Verbinder in solcher Weise verfügen, dass ein Verbinder mit zwei Enden einer jeweiligen der Leuchtstofflampen 81 verbunden ist. In ähnlicher Weise können der zweite und der dritte Verbinder 85b und 85c jeweils über mehrere Verbinder in solcher Weise verfügen, dass jeder Verbinder mit zwei Enden einer jeweiligen der Leuchtstofflampen 81 verbunden ist.
Insbesondere können der erste und der zweite Verbinder 85a und 85b sowie ein erster und ein zweiter Wechselrichter 84a und 84b symmetrisch entlang der vertikalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet sein. Zum Beispiel sind der erste Verbinder 85a und der erste Wechselrichter 84a links an den linken Teilbereichen angeordnet, und der zweite Verbinder 85b und der zweite Wechselrichter 84b sind rechts von den rechten Teilbereichen vorhanden.
Außerdem sind dritte Verbinder 85c symmetrisch entlang der horizontalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet. Einer dieser dritten Verbinder 85c ist oben am oberen, mittleren Teilbereich an geordnet, während der andere derselben an der Unterseite des unteren, mittleren Teilbereichs angeordnet ist. Obwohl es nicht dargestellt ist, kann die Hintergrundbeleuchtungseinheit über einen dritten Wechselrichter verfügen, der mit den dritten Verbindern 85c verbunden ist. Alternativ können die dritten Verbinder 85c mit dem ersten oder zweiten Wechselrichter 84a bzw. 84b verbunden sein.
Über den ersten, zweiten und dritten Verbinder 85a, 85b und 85c wird eine Treiberspannung an die beiden Enden der jeweiligen Leuchtstofflampen 81 angelegt. Demgemäß emittieren die Leuchtstofflampen 81 Licht, wenn die Treiberspannung über die Verbinder 85a, 85b und 85c an ihre Elektroden 82a und 82b angelegt wird.
Außerdem verfügt diese Hintergrundbeleuchtungseinheit über mehrere LED-Lampen 83, die entlang der horizontalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet sind, um die Gleichmäßigkeit der Helligkeit entlang der Mittellinie aufrecht zu erhalten. Insbesondere können die LED-Lampen 83 über dieselben Farbortkoordinaten wie eine benachbarte der Leuchtstofflampen 81 verfügen. Im Ergebnis kompensieren die LED-Lampen 83 die Helligkeit in den Bereichen, in denen die gebogenen Abschnitte der Leuchtstofflampen 81 aufeinandertreffen. Darüber hinaus verfügt die Hintergrundbeleuchtungseinheit über ein Außengehäuse 80 zum Halten und Fixieren der Leuchtstofflampen 81 und der LED-Lampen 83.
Die in der 9 dargestellte Ausführungsform einer Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügt über eine in sechs Bereiche unterteilte Lichtemissionsfläche, wie es durch gestrichelte Linien dargestellt ist, wobei die Teilbereiche über symmetrische Strukturen entlang der genannten vertikalen und horizontalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit verfügen.
Jeder der Teilbereiche verfügt über eine Leuchtstofflampe 91 mit drei gebogenen Abschnitten. Die Leuchtstofflampen 91 können Kaltkathoden-Leuchtstofflampen (CCFLs) sein. Ferner verfügen die Leuchtstofflampen 91 in den oberen Teilbereichen über W-Form, während die Leuchtstofflampen 91 in den unteren Teilbereichen über M-Form verfügen.
Jede der Leuchtstofflampen 91 verfügt an ihrem jeweiligen Ende über eine Lampenelektrode 92a bzw. 92b, die elektrisch mit einem von ersten und zweiten Verbindern 95a und 95b verbunden sind. Die ersten Verbinder 95a beinhalten mehrere erste Verbinder in solcher Weise, dass ein Verbinder mit zwei Enden einer jeweiligen der Leuchtstofflampen 91 verbunden ist. In ähnlicher Weise verfügen die zweiten Verbinder 95 über mehrere zweite Verbinder in solcher Weise, dass ein Verbinder mit zwei Enden einer jeweiligen der Leuchtstofflampen 91 verbunden ist.
Insbesondere sind die ersten und zweiten Verbinder 95a und 95b sowie erste und zweite Wechselrichter 94a und 94b symmetrisch entlang der horizontalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet. Der erste Verbinder 95a und der erste Wechselrichter 94a sind an der Oberseite der oberen Teilbereiche vorhanden, und der zweite Verbinder 95b und der zweite Wechselrichter 94b sind an der Unterseite der unteren Teilbereiche vorhanden.
Von einem der ersten und zweiten Wechselrichter 94a und 94b wird über einen der ersten und zweiten Verbinder 95a und 95b eine Treiberspannung an die beiden Enden der jeweiligen Leuchtstofflampe 91 geliefert. Demgemäß emittieren die Leuchtstofflampen 91 Licht, wenn die Treiberspannung von den Wechselrichtern 94a und 94b über die Verbinder 95a und 95b an die Elektroden 92a und 92b dieser Leuchtstofflampen 91 gelegt wird.
Außerdem verfügt die Hintergrundbeleuchtungseinheit über mehrere LED-Lampen 93, die entlang der horizontalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet sind, um für gleichmäßige Helligkeit entlang der Mittellinie zu sorgen. Insbesondere verfügen die LED-Lampen 93 über dieselben Farbortkoordinaten. wie eine benachbarte der Leuchtstofflampen 91. Im Ergebnis kompensieren die LED-Lampen 93 die Helligkeit in den Bereichen, in denen die gebogenen Abschnitte der Leuchtstofflampen 91 aufeinandertreffen. Darüber hinaus verfügt die Hintergrundbeleuchtungseinheit über ein Außengehäuse 90 zum Halten und Fixieren der Leuchtstofflampen 91 und der LED-Lampen 93.
Darüber hinaus können, was jedoch nicht dargestellt ist, bei den in den 7 bis 9 dargestellten Hintergrundbeleuchtungseinheiten die Leuchtstofflampen über andere Formen als die genannte M- oder W-Form verfügen. Zum Beispiel können einige der Leuchtstofflampen über eine ⊂-artige oder ⊃-artige Form verfügen, und einige derselben können über eine M-artige oder W-artige Form verfügen. Außerdem können die Leuchtstofflampen über mehr als drei gebogene Abschnitte verfügen, so dass z. B. eine Kombination aus einer W-artigen und einer U-artigen Form mit fünf gebogenen Abschnitten vorliegt.
Gemäß der 10 sind die mehreren LED-Lampen 43, 73, 83 oder 93 z. B. durch gemeinsames Verbinden von Anoden- und Kathodenelektroden in Reihe geschaltet. Mit einem Ende der Kathoden- und Anodenelektroden ist ein variabler Widerstand 100 verbunden, und mit dem anderen Ende der genannten Elektroden ist eine Spannung verbunden. Im Ergebnis kann die Helligkeit der LED-Lampen 43, 73, 83 oder 93 durch Variieren des Widerstandswerts des variablen Widerstands 100 eingestellt werden. So werden die LED-Lampen 43, 73, 83 oder 93 dynamisch gesteuert, um eine gleichmäßige Helligkeit in den Bereichen aufrecht zu erhalten, in denen die gebogenen Ab schnitte der Leuchtstofflampen 41, 71, 81 oder 91 (in der 4, 7, 8 bzw. 9 dargestellt) aufeinandertreffen.
Demgemäß verfügen eine Hintergrundbeleuchtungseinheit und ein LCD mit einer solchen gemäß der Erfindung über mehrere Teilbereiche und mehrere LED-Lampen in Bereichen, in denen gebogene Abschnitte von Leuchtstofflampen aufeinandertreffen, um dadurch für eine gleichmäßige Helligkeit der Hintergrundbeleuchtungseinheit zu sorgen. So wird über den gesamten Schirm eine gleichmäßige Helligkeit aufrecht erhalten.

Claims

Hintergrundbeleuchtungseinheit mit: – einer Lichtemissionsfläche mit N Teilbereichen, wobei N eine positive ganze Zahl ist und die Teilbereiche symmetrisch entlang einer vertikalen und einer horizontalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche angeordnet sind; – mehreren Leuchtstofflampen (41, 71, 81, 91), von denen jeweils eine in einem Teilbereich angeordnet ist und von denen jede mindestens einen gebogenen Abschnitt und jeweils eine Elektrode an den beiden Enden aufweist; und – einer LED-Lampe (43, 73, 83, 93), die entlang der vertikalen und/oder der horizontalen Mittellinie in einem Bereich angeordnet ist, in dem gebogene Abschnitte der Leuchtstofflampen aufeinandertreffen.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstofflampen über eine ⊂- oder eine ⊃-artige Form verfügen.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstofflampen über eine W- oder eine M-artige Form verfügen.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Lampe dieselben Farbortkoordinaten wie eine benachbarte der Leuchtstofflampen aufweist.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – erste und zweite Wechselrichter an entgegengesetzten Seiten der Lichtemissionsfläche vorhanden sind; und – erste und zweite Verbinder einen ersten bzw. zweiten Wechselrichter jeweils mit einer der Leuchtstofflampen verbinden.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Wechselrichter symmetrisch entlang der vertikalen Mittellinie der Lichtemissionsfläche angeordnet sind.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Wechselrichter symmetrisch entlang der horizontalen Mittelline der Lichtemissionsfläche angeordnet sind.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Außengehäuse zum Befestigen der Leuchtstofflampen und der LED-Lampe vorhanden ist; – eine Reflexionsfolie unter den Leuchtstofflampen vorhanden ist; und – eine optische Folie über den Leuchtstofflampen vorhanden ist.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Lampe Folgendes aufweist: – einen LED-Chip zum Emittieren von Licht; – eine Reflexionsfläche, die eine Seite des LED-Chips umgibt; – eine den LED-Chip abdeckende optische Linse; – einen Kathodenleitungsdraht, der mit einem Ende des LED-Chips verbunden ist; und – einen Anodenleitungsdraht, der durch einen Draht mit dem anderen Ende des LED-Chips verbunden ist.
Hintergrundbeleuchtungseinheit nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch: – ein Außengehäuse zum Befestigen der Leuchtstofflampen und der LED-Lampe; – eine Spannungsquelle und – einen variablen Widerstand; – wobei die Kathoden- und Anodenzuleitungsdrähte der LED-Lampe durch die Rückseite des Außengehäuses dringen und gemeinsam angeschlossen sind, der variable Widerstand mit der Kathoden- oder Anodenelektrode verbunden ist und die Spannungsquelle mit der anderen der Kathoden- und Anodenelektroden verbunden ist.
Flüssigkristalldisplay mit: – einer LCD-Tafel mit einem oberen Substrat, einem an diesem angebrachten unteren Substrat und einer Flüssigkristallschicht zwischen den beiden Substraten; – einer Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, die an der Rückseite der LCD-Tafel angebracht ist; und – einer unteren Abdeckung zum Befestigen der Leuchtstofflampen und der LED-Lampe.