DE102007026795A1 - Illuminating device for e.g. liquid crystal display, has reflection device provided on side of main surface, where device reflects light in direction to interior of guiding unit, and includes reflection substrate arranged on surface side - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Flüssigkristall-Bildschirm gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 21.The The invention relates to a lighting device according to the preamble of claim 1 and a liquid crystal screen according to the generic term of claim 21.
Flüssigkristall-Bildschirme, welche allgemein als LCD-Bildschirme bekannt sind, erfreuen sich auf Grund ihrer flach bauenden Konstruktion zunehmender Beliebtheit.Liquid crystal screens, which generally as LCD screens are known, enjoy due to their flat construction increasing popularity.
Derartige LCD-Bildschirme umfassen ein Flüssigkristall-Paneel, welches mittels einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art beleuchtet wird. Bei bekannten derartigen Beleuchtungsvorrichtungen werden als Leuchtmittel Neonröhren verwendet. Diese benötigen zum einen verhältnismäßig viel Energie und erfordern zum anderen noch zusätzliche Komponenten, wie einen Lochreflektor, eine Fresnel-Linse sowie meist mehrere Diffusionsfilter, die zwischen dem Flüssigkristall-Paneel und den Neonröhren angeordnet sind.such LCD screens comprise a liquid crystal panel, which by means of illuminated a lighting device of the type mentioned becomes. In known such lighting devices are as lighting neon lights used. These need for a relatively large amount Energy and on the other hand require additional components, such as one Hole reflector, a Fresnel lens and mostly several diffusion filters, the between the liquid crystal panel and the neon tubes are arranged.
Durch diesen Aufbau werden jedoch häufig der Kontrast und die Helligkeit des auf der Sichtseite des LCD-Bildschirms erkennbaren Bildes nachteilig beeinflusst. Durch die Diffusionsfilter wird die Intensität der durch die Beleuchtungsvorrichtung abgegebenen Strahlung um etwa 10% abgeschwächt, bevor sie das Flüssigkristall-Paneel erreicht. Noch stärker wirkt sich die Lochmaske aus. Durch sie werden etwa 25% bis 30% der von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebenen Strahlung absorbiert, weshalb nur ein entsprechend geringerer Lichtanteil das zu beleuchtende Flüssigkristall-Paneel erreicht. Zudem kommt es durch den Lochreflektor zu nachteiligen Interferenz-Effekten.By However, this structure is often the Contrast and brightness of the visible side of the LCD screen recognizable image adversely affected. Through the diffusion filters becomes the intensity the radiation emitted by the illumination device by about 10% weakened, before putting the liquid crystal panel reached. Even stronger the shadow mask turns off. They account for about 25% to 30% of the radiation emitted radiation device, which is why only a correspondingly lower proportion of light to be illuminated Liquid crystal panel reached. In addition, it comes through the hole reflector to disadvantageous Interference effects.
Zum Ausgleich dieser Interferenz-Effekte und zur Verbesserung des möglichen Kontrastes des auf der Sichtseite des LCD-Bildschirms erkennbaren Bildes ist die Fresnel-Linse vorgesehen. Diese bewirkt jedoch außerdem, dass der Winkel verringert wird, in welchem der Bildschirm betrachtet werden kann, so dass ein von ihm erzeugtes Bild noch gut erkennbar ist.To the Compensate for these interference effects and improve the possible Contrast of the visible on the visible side of the LCD screen image the Fresnel lens is provided. However, this also causes that the angle at which the screen is viewed decreases can be so that an image produced by him still recognizable is.
Es besteht daher der Wunsch nach einer Beleuchtungsvorrichtung, bei welcher weitgehend auf oben angesprochene Korrekturkomponenten verzichtet werden kann und welche dennoch als Hintergrundbeleuchtung in einem Flüssigkristall-Bildschirm geeignet ist, eine gute Leuchtkraft hat und zudem sehr flachbauend ist.It There is therefore a desire for a lighting device, at which largely dispenses with the above-mentioned correction components which can still be used as a backlight in one Liquid crystal screen suitable is, has a good luminosity and is also very flat construction.
Die letztgenannten Eigenschaften sind darüber hinaus auch zunehmend bei Beleuchtungsvorrichtungen in Form von Lampen zur Beleuchtung von Räumen oder Außenumgebungen gefragt, da durch das flache Design eine ansprechende Optik erzielt werden kann. Häufig kann jedoch eine gewünschte flache Konstruktion nicht mit einer geforderten Leuchtkraft der Beleuchtungsvorrichtung in Einklang gebracht werden.The The latter properties are also increasingly included Lighting devices in the form of lamps for lighting rooms or outdoor environments asked, because the flat design an attractive look can be achieved can. Often but can be a desired flat Construction not with a required luminosity of the lighting device be reconciled.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche den obigen Gedanken Rechnung trägt.task The invention is therefore an illumination device of the above to create type mentioned, which takes into account the above idea.
Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.These Task is solved by a lighting device with the specified in claim 1 Features.
Dadurch, dass als Leuchtmittel Halbleiter-Leuchtchips zum Einsatz kommen, sind Komponenten zur Korrektur des nutzbaren Lichts weitgehend unnötig, weshalb die Beleuchtungsvorrichtung insgesamt flachbauender als herkömmliche Beleuchtungsvorrichtungen der eingangs genannten Art gestaltet wer den kann.Thereby, in that semiconductor lighting chips are used as the lighting means, are components for correcting the usable light largely unnecessary, which is why the lighting device as a whole flat construction than conventional Lighting devices of the type mentioned who designed the can.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.advantageous Trainings are dependent claims specified.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 wird erreicht, dass die Dicke der Beleuchtungsvorrichtung nicht durch die Anordnung der Halbleiter-Leuchtchips beeinflusst wird.By the measure according to claim 2 it is achieved that the thickness of the lighting device not is influenced by the arrangement of the semiconductor light-emitting chips.
Dabei ist es, was die Einkopplung des Lichts in das plattenförmige Lichtleiterelement betrifft, günstig, wenn der Halbleiter-Leuchtchip gemäß Anspruch 3 oder gemäß Anspruch 4 angeordnet ist.there it is what the coupling of the light into the plate-shaped light guide element concerns, favorably, when the semiconductor light-emitting chip according to claim 3 or claim 4 is arranged.
Um den Anteil des von dem Halbleiter-Leuchtchip emittierten Lichts zu erhöhen, der in das plattenförmige Lichtleiterelement eingekoppelt wird, ist die Maßnahme nach Anspruch 5 vorteilhaft.Around the proportion of light emitted by the semiconductor light-emitting chip to increase, in the plate-shaped Light guide element is coupled, the measure is advantageous according to claim 5.
Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 6 und 7 wird eine gute Lichtübertragung von dem Halbleiter-Leuchtchip auf das plattenförmige Lichtleiterelement erreicht. Bei dem Silikonmaterial kann es sich beispielsweise um Silikonöl handeln. Auch eine elastische Silikonmasse kann verwendet werden. Dazu kann der Halbleiter-Leuchtchip z. B. zunächst mit flüssigem Silikonöl umhüllt werden, dem ein Härter zugegeben ist, so dass das Silikonöl nach einiger Zeit zu einer viskoseren elastischen Masse erstarrt.By the measures according to the claims 6 and 7 will be a good light transmission achieved by the semiconductor light chip on the plate-shaped light guide element. The silicone material may be, for example, silicone oil. Also an elastic silicone compound can be used. This can be the Semiconductor light chip z. B. first with liquid silicone oil wrapped become a hardener is added, so that the silicone oil after some time to a viscous elastic mass solidifies.
Wenn die Wellenlänge des von dem Halbleiter-Leuchtchip emittierten Lichts nicht mit einer gewünschten Wellenlänge übereinstimmt, so kann diese durch die Maßnahme nach Anspruch 8 eingestellt werden. Phosphorpartikel absorbieren auf sie treffende Strahlung und emittieren Strahlung mindestens in einer anderen Wellenlänge. Bei einer geeigneten Wahl von Phosphorpartikeln bzw. Phosphorpartikelmischungen kann also die von dem Halbleiter-Leuchtchip emittierte Strahlung in eine Strahlung mit anderem Spektrum umgewandelt werden.If the wavelength of the light emitted from the semiconductor light-emitting chip does not coincide with a desired wavelength, it can be adjusted by the measure according to claim 8. Phosphor particles absorb radiation impinging on them and emit radiation at least at a different wavelength. In a suitable Thus, the choice of phosphor particles or phosphor particle mixtures can convert the radiation emitted by the semiconductor light-emitting chip into radiation with a different spectrum.
Die Maßnahme nach Anspruch 9 gewährleistet eine vorteilhaft homogene Verteilung der Phosphorpartikel.The measure guaranteed according to claim 9 an advantageous homogeneous distribution of the phosphor particles.
Um die Lichtausbeute des von der Beleuchtungsvorrichtung über ihre erste Hauptfläche abgegebenen Lichts zu erhöhen, ist die Maßnahme nach Anspruch 10 günstig. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Reflexionseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14 ausgebildet ist. Eine starke Reflexionswirkung wird insbesondere durch die Maßnahmen nach Anspruch 12 erreicht. Die Reflexionswirkung wird durch die Maßnahme nach Anspruch 13 vorteilhaft weiter erhöht.Around the luminous efficacy of the of the lighting device on their first main area increase the emitted light, is the measure according to claim 10 favorable. It is advantageous if the reflection device according to a the claims 11 to 14 is formed. A strong reflection effect becomes in particular by the measures Claim 12 reached. The reflection effect is reflected by the measure Claim 13 advantageously further increased.
Für das Papierblatt gemäß Anspruch 14 haben sich Flächengewichte als günstig erwiesen, wie sie im Anspruch 15 angegeben sind.For the paper sheet according to claim 14 have basis weights as cheap proved, as indicated in claim 15.
Um den Verlust von Licht, welches von der Reflexionseinrichtung in Richtung auf die zweite Hauptfläche des plattenförmigen Lichtleiterelements reflektiert wird, auf Grund einer Reflexion an dieser zweiten Hauptfläche des plattenförmigen Lichtleiterelements selbst möglichst gering zu halten, ist die zweite Hauptfläche des plattenförmigen Lichtleiterelements vorteilhaft wie in Anspruch 16 angegeben ausgebildet.Around the loss of light emitted by the reflection device in Direction to the second main area of the plate-shaped Reflected light guide element, due to a reflection on this second main surface of the plate-shaped Optic element itself possible is low, the second major surface of the plate-shaped light guide element advantageously formed as specified in claim 16.
Das plattenförmige Lichtleiterelement besteht vorzugsweise aus einem der in Anspruch 17 genannten Materialien.The disc-shaped Optical fiber element is preferably one of the 17 materials mentioned.
Um eine hohe Leuchtkraft der Beleuchtungsvorrichtung zu erhalten, ist diese wie in Anspruch 18 angegeben ausgebildet. Dabei können die Maßnahmen nach Anspruch 19 und 20 zum Weißabgleich des von der Beleuchtungsvorrichtung abgestrahlten Lichts genutzt werden. In diesem Fall kann gegebenenfalls auf die die Halbleiter-Leuchtchips umgebenden Phosphorpartikel verzichtet werden.Around to obtain a high luminosity of the lighting device is this formed as specified in claim 18. The can activities according to claim 19 and 20 for white balance of be used by the lighting device radiated light. In this case, if necessary, on the the semiconductor luminescent chips surrounding phosphor particles are dispensed with.
Es ist außerdem Aufgabe der Erfindung, einen Flüssigkristall-Bildschirm der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher den in diesem Zusammenhang aufgeworfenen Schwierigkeiten Rechnung trägt.It is also Object of the invention, a liquid crystal screen of the type mentioned above, which in this context accounted for the difficulties encountered.
Diese Aufgabe ist gelöst durch einen Flüssigkeits-Bildschirm mit den Merkmalen des Anspruches 21.These Task is solved through a liquid screen with the features of claim 21.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 22 wird eine gute Lichtübertragung zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Flüssigkristall-Paneel erreicht.By the measure According to claim 22, a good light transmission between the lighting device and the liquid crystal panel reached.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. In show this:
In
den
Die
Lichtleiterplatte
An
zwei sich gegenüberliegenden
Außenrändern
Die
Gehäuse
Das
Gehäuse
Der
Halbleiter-Leuchtchip
Der
Innenraum
Der
Halbleiter-Leuchtchip
Die
Halbleiter-Leuchtchips
Die
Innenwände
des Gehäuses
Wie
insbesondere in
Auf
die zweite Hauptfläche
Als
Silikonmaterial kommt beispielsweise ein dickflüssiges Silikonöl in Frage.
Das weiße
Papierblatt
Anstatt
aus dickflüssigem
Silikonöl
kann die Schicht
In
einer Abwandlung kann die Schicht
Beispielsweise
wird auf die zweite Hauptfläche
Zur
Erhöhung
der Reflexionswirkung sind in der Schicht
Wenn
die Schicht
Das
weiße
Papierblatt
Auf
der vom Silikonöl
Diese
Sandwichanordnung aus der Reflexionsschicht
In
den
Wie
insbesondere in
Bei
einer nicht eigens gezeigten Abwandlung der Beleuchtungsvorrichtung
In
Im
Gegensatz zu den Beleuchtungsvorrichtungen
Die
Halbleiter-Leuchtchips
Wie
in
Bei
den drei erläuterten
Beleuchtungsvorrichtungen
Wie
oben erwähnt,
ist die zweite Hauptfläche
Durch
diese Oberflächenrauhigkeit
der zweiten Hauptfläche
Bei
allen Ausführungsbeispielen
der Beleuchtungsvorrichtung
Eine
andere Möglichkeit,
das von der Beleuchtungsvorrichtung
Auch
können
Halbleiter-Leuchtchips
Die
oben erläuterten
Beleuchtungsvorrichtungen
Wie
insbesondere im in
Auf
der Seite
In
einer Abwandlung kann die Schicht
Durch
die Beleuchtungsvorrichtung
Die
Beleuchtungsvorrichtungen
Außerdem sind
die Halbleiter-Leuchtchips
Es
ist in der Regel ausreichend, wenn bei einer Kantenlänge der
Außenränder
Die
Beleuchtungsvorrichtungen
Die
Beleuchtungsvorrichtungen
Die
Kantenlänge
der Außenränder
Die
Aufnahmeleistung der Beleuchtungsvorrichtungen
Claims (22)
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