DE102010048544A1

DE102010048544A1 - Anzeigenhintergrundbeleuchtung

Info

Publication number: DE102010048544A1
Application number: DE102010048544A
Authority: DE
Inventors: Chien-Yuan Taipei Chen; Ying-Te Taipei Chuang
Original assignee: Power Digital Communications Co Ltd Taipei; Power Digital Communications Co Ltd
Current assignee: Power Digital Communications Co Ltd Taipei; Power Digital Communications Co Ltd
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2011-08-11
Also published as: KR20110093579A; JP2011165648A; US20110194307A1; TWM388013U

Abstract

Da der Markt immer größere Flachbildschirme verlangt, müssen auch geeignete Anzeigenhintergrundbeleuchtungen mit guter Farbwiedergabe und Farbsättigung zur Verfügung gestellt werden.
Um dieses Ziel mit vernünftigen Kosten zu erreichen, wird eine Konstruktion aus von den Enden her mit weißen LED beleuchteten Leuchtstreifen vorgestellt, bei denen quer zu den Leuchtstreifen zusätzlich noch nicht-weißes Licht injiziert wird.
Auf Grund ihrer Einfachheit kann diese Konstruktion leicht hergestellt und an die verschiedensten Arten von Bildschirmen angepaßt werden.

Description

Hintergrund der Erfindung
(a) Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Anzeigenhintergrundbeleuchtung, insbesondere eine Anzeigenhintergrundbeleuchtung, die als Hintergrundbeleuchtungsmodul für einen Bildschirm dienen kann.
(b) Beschreibung des derzeitigen Standes der Technik
Anzeigenhintergrundbeleuchtungen werden vor allem für LCD-Bildschirme (Bildschirme mit Flüssigkristallanzeige) benötigt. Sie werden normalerweise entweder als Seitenbeleuchtung oder als Direkbeleuchtung ausgeführt. 6 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Anzeigenhintergrundbeleuchtung für einen großen LCD-Bildschirm. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeplatte (50) auf vier Seiten von lichtstarken Beleuchtungskörpern (60) umgeben ist. Derartige Konstruktionen erreichen zwar ausreichende Beleuchtungsstärken, die Leuchtelemente verursachen jedoch hohe Kosten. Falls zur Kosteneinsparung weniger seitliche Leuchtelemente (60) eingesetzt werden, wird die Bildschirmmitte deutlich schlechter ausgeleuchtet. Eine Hintergrundbeleuchtungsplatte (70), bei der nur auf zwei Seiten Leuchtelemente (80) angebracht sind ist in 7 gezeigt. Um den Lichtabfall zur Mitte hin auszugleichen wird die Platte (70) dort mit eng beieinander angeordneten Leuchthöckern (71) versehen, Derartige Konstruktionen bringen allerdings einen signifikanten Nachteil mit sich. Hintergrundbeleuchtungen für großflächige Bildschirme sind in der Regel sehr dünn und müssen mit hoher Präzision hergestellt werden. Sie können deshalb leicht durch Schrumpfungsvorgänge bei der Herstellung beschädigt werden, wenn sie mit Leuchthöckern (71), die eine unterschiedliche Verteilungsdichte haben versehen sind, was wiederum die Herstellkosten erhöht.
Bei der in 8 gezeigten Direktbeleuchtung sind auf einer Platte (50) Vertiefungen (51) dicht an dicht angebracht. In jeder der Vertiefungen (51) ist eine LED (52) mit hoher Lichtabgabe untergebracht. Diese Konstruktion ist nicht nur wegen der großen Anzahl von LED teuer, sondern es ist auch schwierig diese aufzulöten. Es gibt keine Möglichkeiten die Herstellungs- und Wartungskosten zu senken. Die große Anzahl an LED führt auch zu einem beträchtlichen Wärmeabfuhrproblem. Dies ist derzeit das entscheidende Problem bei der Herstellung großer LCD-Bildschirme.
Bei einer anderen Art von Direktbeleuchtung werden haarfeine Röhrenleuchten eingesetzt, deren Herstellung jedoch ebenfalls nicht einfach ist und die empfindlich gegen Bruch sind. Sie können das grundsätzliche Problem ebensowenig lösen.
Ein weiteres Problem liegt darin, daß die derzeit verwendeten weißen LED in Wirklichkeit blaues Licht abstrahlen, das dann durch Phosphore teilweise in Licht anderer Farbe (Licht mit längeren Wellen) umgewandelt wird, so daß ein weißer Lichteindruck entsteht. So werden zum Beispiel blau leuchtende LED mit Hilfe eines gelben Phosphors zur Abstrahlung von weißem Licht gebracht. Dieses ”weiße” Licht ist jedoch nicht wirklich weiß, sondern erscheint nur dem menschlichen Auge so. Dieses ”quasi weiße” Licht ergibt zwar immer noch keine perfekte Farbwiedergabe, erzeugt jedoch Wärme, was zu Energieverschwendung führt. Eine Kombination von blauem, rotem und grünem Licht ergibt zwar ein besseres Weiß, es tritt jedoch ein Verlust an Farbsättigung (Ra) von ca. 30% auf. Die Lösung der obigen Probleme wäre ein großer Fortschrit für die Herstellung großer Anzeigenhintergrundbeleuchtungen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ziel der Erfindung ist eine Anzeigenhintergrundbeleuchtung für besonders ausgewogene Farbwiedergabe und ausgezeichnete Farbsättigung. Zur Erreichung dieses Ziels wird außer einer aus einzelnen Leuchtstreifen mit LED zusammengesetzten Hauptlichtquelle zusätzlich eine Anzahl Hilfsleuchtelemente mit roten und grünen, sowie Bedarf gelben LED eingesetzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 Schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung
2 Darstellung eines Hilfsleuchtelements
3 Schnitt durch die Erfindung mit Darstellung der Leuchtelemente
4 Explosionsdarstellung eines Leuchtstabs
5 Durchsichtsdarstellung eines Leuchtstabs
6 Herkömmliche Anzeigenhintergrundbeleuchtung mit seitlicher Beleuchtung
7 Herkömmliche Anzeigenhintergrundbeleuchtung mit seitlicher Beleuchtung und Lichthöckern
8 Herkömmliche Anzeigenhintergrundbeleuchtung mit direkter Beleuchtung
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung
1 zeigt die Anzeigenhintergrundbeleuchtung (10) der vorliegenden Erfindung. Sie enthält hauptsächlich eine Anzahl Leuchtstreifen (20) aus einem Licht gut leitenden Material, die zu einem plattenähnlichen Gebilde zusammengesetzt werden. Sie dienen als Hauptlichtquelle. Dazu kommt eine Anzahl seitlich angebrachter Hilfsleuchtelemente (40), um eine bessere Lichtverteilung zu erhalten. Hierbei wird nicht nur die Gleichmäßigkeit verbessert, sondern auch eine ausgezeichnete Farbsättigung (Ra) durch den Einsatz von drei Farben. Dies ist das Charakteristikum der Erfindung.
Wie aus 1, 4 und 5 hervorgeht besteht die Anzeigenhintergrundbeleuchtung (10) der vorliegenden Erfindung aus einer Anzahl Leuchtstreifen (20), die keine herkömmlichen Röhrenlampen sind, sondern Leuchtkörper (21) aus einem weichen, Licht gut leitenden Material mit einem Hohlraum (210) im Zentrum in dessen Innenwand eine spiralförmige Lichtleitnut (211) graviert ist. Die Steigung dieser Nut kann wie in 5 gezeigt der Mitte zu kleiner und gegen die Enden größer werden. An beiden Enden eines Leuchtstreifens (20) befindet sich jeweils ein Leuchtelement (22) mit mindestens einer Platine (220) und mindestens einer LED (221).
1 und 2 zeigen die Hilfsleuchtelemente (40), die jeweils drei einzelne LED (411, 412, 413) enthalten. Diese LED (411, 412, 413) können entweder in der Anordnung Grün (G) – Rot (R) – Rot (R) oder der Anordnung R – R – G seitlich an der aus den Leuchtstreifen (20) gebildeten Platte einander gegenüber angeordnet werden.
Aus 1 bis 3 geht hervor, daß im Betrieb die als Hauptlichtquelle dienende, aus einer Anzahl Leuchtstreifen (20) mit weißen LED (221) zusammengesetzte Anzeigenhintergrundbeleuchtung (10) und die einander gegenüber angebrachten Hilfsleuchtelemente (40), die jeweils aus drei LED (411, 412, 413) in der Anordnung G – R – R oder der R – R – G zusammengesetzt sind durch die Lichtmischung ein weißes Licht mit ausgezeichneter Farbsättigung (Ra) liefern. Vor dem Zusammenbau mit einem Bildschirmpanel kann die Anzeigenhintergrundbeleuchtung (10) auf der Vorderseite noch um ein Polarisationsfilter (31) und auf der Rückseite um eine gut reflektierende Rückstrahlplatte (30), die auch eine parabelförmige Oberfläche haben kann und einen Teil des Lichts nach vorne strahlt erweitert werden, Durch die spiralförmige Nut (211) im Innern der Leuchtkörper (21) wird für eine gleichmäßige Abstrahlung des durch die Leuchtelemente (22) in die Leuchtstreifen (20) eingestrahlten Lichts gesorgt.
Durch Hinzufügen einer gelben LED zu den LED (411, 412, 413) können Farbwiedergabe und Farbsättigung weiter verbessert werden.
Die Erfindung hat insgesamt folgende Vorteile:

1. Besonders ausgewogene Farbwiedergabe und hohe Farbsättigung.
2. Besonders gleichmäßige Ausleuchtung

Claims

Eine Anzeigenhintergrundbeleuchtung, die mindestens folgendes enthält: – eine Anzahl innen hohle Leuchtstreifen (20) aus einem weichen, Licht gut leitenden Material, die an beiden Enden je ein Leuchtelement (22) haben, das sich aus mindestens einer LED (221) und mindestens einer Platine (220) zusammensetzt; – eine Anzahl Hilfsleuchtelemente (40), die seitlich der Leuchtstreifen (20) einander gegenüberliegend angebracht sind und die eine Anzahl diskrete grün leuchtende und rot leuchtende LED enthalten.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 1, bei der auf der Innenseite der Leuchtstreifen (20) eine durchgehende Lichtleitnut (211) eingraviert ist.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 2, die mehr als eine Lichtleitnut (211) hat.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 2, bei der die Lichtleitnut (211) spiralförmig ist.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 2, bei der die Lichtleitnut (211) spiralförmig ist und die Spirale in der Mitte des Leuchtstreifens (20) eine kleinere Steigung hat als an den Enden.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 1, bei der ein Hilfsleuchtelement (40) drei diskrete LED enthält.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 6, bei der die diskreten LED der Hilfsleuchtelemente (40) die Anordnung G – R – R (grün – rot – rot) haben.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 6, bei der die diskreten LED der Hilfsleuchtelemente (40) die Anordnung R – R – G (rot – rot) – grün haben.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 1, bei der die LED der Leuchtelemente (22) weißes Licht abgeben.
Die Anzeigenhintergrundbeleuchtung aus Anspruch 1, bei der die Hilfsleuchtelemente (40) zusätzlich gelbe LED enthalten.