DE102012109054A1

DE102012109054A1 - Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul

Info

Publication number: DE102012109054A1
Application number: DE102012109054A
Authority: DE
Inventors: Ping-Chen Wu; Wei-Chung Lin
Original assignee: Unity Opto Technology Co Ltd
Current assignee: Unity Opto Technology Co Ltd
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2013-12-12
Also published as: CN103486495A; US20130329163A1; JP3192344U; TW201350994A; JP2013258125A; DE202012013070U1; KR20130138072A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul, das bei einem Bildschirmmodul verwendet wird und ein Substrat, eine Vielzahl von Leuchtdioden und eine Diffusionsplatte umfasst, wobei das Licht der Leuchtdioden durch die Diffusionsplatte auf das Lichtmodul projiziert wird, und wobei die Leuchtdioden arrayförmig auf dem Substrat angeordnet sind und das Licht der Leuchtdioden auf der Diffusionsplatte jeweils eine ovale Lichtform abbildet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Backlight-Modul (Hintergrundlichtmodul) für LCD-Bildschirm, insbesondere ein Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul(Hochkontrast-Direkt-Hintergrundlichtmodul), das die Farbsättigung und den Kontrast des LCD-Bildschirms erhöht.
Stand der Technik
Der LCD-Bildschirm besitzt keine Leuchtwirkung und benötigt daher eine Hintergrundbeleuchtung. Die Anzeigequalität des LCD-Bildschirms wird direkt von der Lichtstärke und der Lichthomogenität der Hintergrundbeleuchtung beeinflusst. Die Hintergrundbeleuchtung lässt sich in zwei Typen unterscheiden: Edge Backlight und Direct Backlight. Das Direct-Backlight-Modul besitzt eine hohe Lichthomogenität, einen guten Lichtaustrittswinkel, einen hohen Lichtwirkungsgrad und eine leichte Montage. Zudem ist eine schnelle Feinverstellung der Helligkeit möglich, um den dynamischen Kontrast zu erhöhen. Daher wird das Direct-Backlight-Modul oft in größeren LCD-Bildschirmen eingesetzt.
Die Leuchtdiode besitzt die Vorteile von einer hohen Leuchtleistung, einer langen Lebensdauer und einem niedrigem Stromverbrauch. Das herkömmliche Direct-LCD-Backlight-Modul verwendet eine Vielzahl von Leuchtdioden, die arrayförmig auf einem Substrat angeordnet sind. Über den Leuchtdioden ist eine Diffusionsplatte vorgesehen, die von den Leuchtdioden einen geeigneten Abstand hat, um das Licht der Leuchtdioden zu mischen und auf den Bildschirm zu projizieren. Dadurch wird ein gleichmäßiges Flächenlicht erhalten. 1 zeigt eine Darstellung der auf der Diffusionsplatte abgebildeten Lichtformen des herkömmlichen Direct-LCD-Backlight-Moduls. Das Licht der Leuchtdioden bildet auf der Diffusionsplatte runde Lichtformen 1, die miteinander verbunden sind, wodurch auf dem ganzen Bildschirm eine gleichmäßige Lichtstärke erreicht wird. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass an den Verbindungsstellen der Lichtformen 1 helle Zonen 10, in den die Lichtformen überlappen, und dunkle Zonen 11, die von keiner Lichtform bedeckt werden, vorhanden. Durch die Veränderung der Leuchtleistung der Leuchtdioden kann der Kontrast der hellen Zonen 10 und der dunklen Zonen 11 verstellt werden.
Daher zielt die Erfindung darauf ab, den Grauwert der Bildpunkte zu verbessern, damit die Farbwirkung und die Schärfe des Bildes auf dem Bildschirm erhöht wird.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul zu schaffen, das die Farbsättigung und den Kontrast des LCD-Bildschirms erhöht.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul gelöst, das auf ein Bildschirmmodul angewendet wird und ein Substrat, eine Vielzahl von Leuchtdioden und eine Diffusionsplatte umfasst, wobei das Licht der Leuchtdioden durch die Diffusionsplatte auf das Lichtmodul projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden arrayförmig auf dem Substrat angeordnet sind und das Licht der Leuchtdioden auf der Diffusionsplatte jeweils eine ovale Lichtform abbildet.
Die ovalen Lichtformen können jeweils eine lange Achse und eine kurze Achse aufweisen, wobei die langen Achsen parallel zu der Vertikallinie des Bildschirmmoduls und die kurzen Achsen parallel zu der Horizontallinie des Bildschirmmoduls sind. Oder die ovalen Lichtformen besitzen jeweils eine lange Achse und eine kurze Achse, wobei die langen Achsen parallel zu der Horizontallinie des Bildschirmmoduls und die kurzen Achsen parallel zu der Vertikallinie des Bildschirmmoduls sind. Das Bildschirmmodul kann ein Seitenverhältnis von 16:9 besitzen.
Um die Lichtverteilung zu optimieren, kann das Licht der Leuchtdioden primär von einer Kapselungsmasse gebrochen werden und bildet dann die ovale Lichtform ab. Der Abstand L der Leuchtdioden von dem Bildschirmmodul kann im Bereich 1 mm < L < 50 mm liegen. Oder zwischen den Leuchtdioden und der Diffusionsplatte ist eine Vielzahl von Mitteln zur Bildung der ovalen Lichtformen vorgesehen, wodurch das Licht der Leuchtdioden nach der Kapselungsmasse sekundär durch die Mittel zur Bildung der ovalen Lichtformen gebrochen wird. Der Abstand L der Leuchtdioden von dem Bildschirmmodul kann im Bereich 1 mm < L < 50 mm liegen.
Die Aufgabe der Erfindung kann weiter durch das erfindungsgemäße Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul gelöst werden, das auf ein Bildschirmmodul angewendet wird und ein Substrat, eine Vielzahl von Leuchtdioden und eine Diffusionsplatte umfasst, wobei das Licht der Leuchtdioden durch die Diffusionsplatte auf das Lichtmodul projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsplatte eine Vielzahl von Mitteln zur Bildung der ovalen Lichtformen aufweist, die an der Lichteintrittsseite der Diffusionsplatte angeordnet sind, wobei die Leuchtdioden arrayförmig auf dem Substrat angeordnet sind und das Licht der Leuchtdioden durch die Mittel zur Bildung der ovalen Lichtformen auf der Diffusionsplatte die ovalen Lichtformen abbildet.
Die Mittel zur Bildung der ovalen Lichtformen können durch Mikrolinsen ausgebildet sein, die arrayförmig angeordnet sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung der auf der Diffunsionsplatte abgebildeten Lichtformen der herkömmlichen Lösung,
2 ist eine Explosionsdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
3 ist eine schematische Darstellung der auf der Diffunsionsplatte abgebildeten Lichtformen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
4 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
5 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
6 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
7 ist eine schematische Darstellung der auf der Diffunsionsplatte abgebildeten Lichtformen des weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Ausführungsbeispiele
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
2 und 3 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie dargestellt, wird das Direct-Backlight-Modul 2 auf ein Bildschirmmodul (nicht dargestellt) angewendet, z.B. LCD-Bildschirm mit einem Seitenverhältnis von 16:9. Das Direct-Backlight-Modul 2 umfasst ein Substrat 20, eine Vielzahl von Leuchtdioden 21 und eine Diffusionsplatte 22. Die Leuchtdioden 21 sind arrayförmig auf dem Substrat 20 angeordnet. Die Diffusionsplatte 22 befindet sich über den Leuchtdioden 22, um das Licht der Leuchtdioden 22 zu diffundieren, damit das Direct-Backlight-Modul 2 auf dem ganzen Bildschirm eine gleichmäßige Lichtstärke besitzt. Das Licht der Leuchtdioden 22 bildet auf der Diffusionsplatte 22 jeweils eine ovale Lichtform 23 ab, die eine lange Achse 230 und eine kurze Achse 231 besitzt. Die ovalen Lichtformen 23 auf der Diffusionsplatte 22 grenzen aneinander an. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die langen Achsen 230 der ovalen Lichtformen 23 parallel zu der Vertikallinie des Bildschirmmoduls. Die kurzen Achsen 231 der ovalen Lichtformen 23 sind parallel zu der Horizontallinie des Bildschirmmoduls. Da die Lichtstärke der ovalen Lichtform 23 entlang der langen Achse 230 am höchstens ist und sich in der Richtung der kurzen Achse 231 verkleinert, besitzt das Bildschirmmodul in der vertikalen Richtung eine hohe Helligkeit. Dadurch kann durch die Lichtstärke der ovalen Lichtformen 23 der Kontrast der benachbarten ovalen Lichtformen 23 verändert werden, wodurch der Grauwert der Bildpunkte verbessert wird, so dass die Farbwirkung und die Schärfe des Bildes auf dem Bildschirm erhöht wird.
Um die Lichtverteilung zu optimieren, wie es in 4 dargestellt ist, die ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, können die Leuchtdioden 21 des Direct-Backlight-Moduls 2 primär von einer Kapselungsmasse 210 gebrochen werden und dann die ovalen Lichtformen 23 abbilden. Der Abstand L der Leuchtdioden 21 von dem Bildschirmmodul liegt im Bereich 1 mm < L < 50 mm, um eine gleichmäßige Lichtstärke zu erreichen.
5 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei zwischen den Leuchtdioden 21 und der Diffusionsplatte 22 jeweils eine Mikrolinse 24 angeordnet ist, die die Leuchtdiode 22 umschließt. Dadurch wird das Licht der Leuchtdiode 22 nach der Kapselungsmasse 210 sekundär von der Mikrolinse 24 gebrochen und bildet dann die ovale Lichtform 23 ab. Daher kann die Lichtrichtung und die Lichtverteilung der Leuchtdioden weiter verbessert werden, so dass die Schärfe des Bildschirms erhöht wird.
6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Direct-Backlight-Modul 2 auf einen LCD-Bildschirmmodul (nicht dargestellt) angewendet wird. Das Direct-Backlight-Modul 2 umfasst ein Substrat 20, eine Vielzahl von Leuchtdioden 21 und eine Diffusionsplatte 22. Die Leuchtdioden 21 sind arrayförmig auf dem Substrat 20 angeordnet und befinden sich unter der Diffusionsplatte 22. Das Licht der Leuchtdioden 21 wird durch die Diffusionsplatte 22 auf das Bildschirmmodul projiziert. Die Diffusionsplatte 22 weist eine Vielzahl von Mitteln zur Bildung der ovalen Lichtformen auf, wie arrayförmige Anordnung von Mikrolinsen 24, die an der Lichteintrittsseite der Diffusionsplatte 22 angeordnet sind. Dadurch tritt das Licht der Leuchtdioden 21 durch die Mikrolinsen 24 in die Diffusionsplatte 22 ein, wodurch die ovalen Lichtformen 23 abgebildet sind.
In diesem Ausführungsbeispiel besitzen die ovalen Lichtformen 23 jeweils eine lange Achse 230 und eine kurze Achse 231. Die langen Achsen 230 sind parallel zu der Horizontallinie des Bildschirmmoduls. Die kurzen Achsen 231 sind parallel zu der Vertikallinie des Bildschirmmoduls. Dadurch wird die Lichtstärke des Bildschirmmoduls in der horizontalen Richtung erhöht.
Bezugszeichenliste
im Stand der Technik

1: runde Lichtform
10: helle Zone
11: dunkle Zone

2: Direct-Backlight-Modul
20: Substrat
21: Leuchtdiode
210: Kapselungsmasse
22: Diffusionsplatte
23: ovale Lichtform
230: lange Achse
231: kurze Achse
24: Mikrolinse

Claims

Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul, das bei einem Bildschirmmodul verwendet wird und ein Substrat (20), eine Vielzahl von Leuchtdioden (21) und eine Diffusionsplatte (22) umfasst, wobei das Licht der Leuchtdioden (21) durch die Diffusionsplatte (22) auf das Lichtmodul projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (21) arrayförmig auf dem Substrat (20) angeordnet sind und das Licht der Leuchtdioden (22) auf der Diffusionsplatte (22) jeweils eine ovale Lichtform (23) abbildet.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ovalen Lichtformen (23) jeweils eine lange Achse (230) und eine kurze Achse (231) besitzen, wobei die langen Achsen (230) parallel zu der Vertikallinie des Bildschirmmoduls und die kurzen Achsen (231) parallel zu der Horizontallinie des Bildschirmmoduls sind.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ovalen Lichtformen (23) jeweils eine lange Achse (230) und eine kurze Achse (231) besitzen, wobei die langen Achsen (230) parallel zu der Horizontallinie des Bildschirmmoduls und die kurzen Achsen (231) parallel zu der Vertikallinie des Bildschirmmoduls sind.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildschirmmodul ein Seitenverhältnis von 16:9 besitzt.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Leuchtdioden (21) primär von einer Kapselungsmasse (210) gebrochen wird und dann die ovale Lichtform (23) abbildet.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand L der Leuchtdioden (21) von dem Bildschirmmodul im Bereich 1 mm < L < 50 mm liegt.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Leuchtdioden (21) und der Diffusionsplatte (22) eine Vielzahl von Mitteln zur Bildung der ovalen Lichtformen vorgesehen sind, wodurch das Licht der Leuchtdioden (21) nach der Kapselungsmasse sekundär durch die Mittel zur Bildung der ovalen Lichtformen gebrochen wird.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand L der Leuchtdioden (21) von dem Bildschirmmodul im Bereich 1 mm < L < 50 mm liegt.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul, das auf ein Bildschirmmodul angewendet wird und ein Substrat (20), eine Vielzahl von Leuchtdioden (21) und eine Diffusionsplatte (22) umfasst, wobei das Licht der Leuchtdioden (21) durch die Diffusionsplatte (22) auf das Lichtmodul projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionsplatte (22) eine Vielzahl von Mitteln zur Bildung der ovalen Lichtformen aufweist, die an der Lichteintrittsseite der Diffusionsplatte (22) angeordnet sind, wobei die Leuchtdioden (21) arrayförmig auf dem Substrat (20) angeordnet sind und das Licht der Leuchtdioden (22) durch die Mittel zur Bildung der ovalen Lichtformen auf der Diffusionsplatte (22) die ovalen Lichtformen (23) abbildet.
Hochkontrast-Direct-Backlight-Modul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bildung der ovalen Lichtformen durch Mikrolinsen (24) gebildet sind, die arrayförmig angeordnet sind.