DE102017130852A1

DE102017130852A1 - Lichtquellenmodul, Hintergrundbeleuchtungseinheit und Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die diese enthalten

Info

Publication number: DE102017130852A1
Application number: DE102017130852.0A
Authority: DE
Inventors: Kyuoh Kwon; JungHun Choi
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: DE102017130852B4; KR20180074130A; CN108241235A; US20180182935A1; CN108241235B; US10454004B2; KR102599333B1; GB2560071A; GB201721415D0; GB2560071B

Abstract

Es werden ein Lichtquellenmodul mit einem hohen Wirkungsgrad und hohen Wärmeabstrahlungseigenschaften und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die dieses enthalten, offenbart. Das Lichtquellenmodul umfasst Lichtquellen, die in einer gedruckten Leiterplatte gepackt sind, und eine Verkapselungsfolie, die die Lichtquellen umgibt, wobei die Lichtquellen die Form eines dreieckigen Prismas aufweisen.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0177888 , eingereicht am 23. Dezember 2016.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lichtquellenmodul, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die dieses enthalten.
Diskussion des verwandten Gebiets
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung des Aktivmatrixtyps ist eine Schaltvorrichtung und zeigt unter Verwendung eines Dünnschichttransistors ein sich bewegendes Bild an. Da diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung verglichen mit einer Kathodenstrahlröhre (CRT) eine Miniaturisierung ermöglicht, wurde die Flüssigkristallanzeigevorrichtung für Anzeigevorrichtungen wie etwa tragbare Informationsvorrichtungen, Business-Maschinen, Computer, usw. angewendet und außerdem für einen TV angewendet, wobei die Flüssigkristallanzeigevorrichtung die CRT mit einer hohen Geschwindigkeit ersetzt hat. Da die Flüssigkristallanzeigevorrichtung keine Vorrichtung ist, die selbst Licht emittiert, enthält die Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die unter einer Flüssigkristalltafel angeordnet ist, um unter Verwendung von Licht, das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit emittiert wird, ein Bild anzuzeigen.
Die Hintergrundbeleuchtungseinheit ist abhängig von einer Anordnungsstruktur der Lichtquellen in einen Direkttyp und einen Kantentyp kategorisiert. Der Kantentyp weist eine Struktur auf, bei der die Lichtquellen auf einer Seite einer Lichtführungsplatte angeordnet sind, und der Direkttyp weist eine Struktur auf, bei der die Lichtquellen unter einer Flüssigkristalltafel angeordnet sind. Da in diesem Fall der Direkttyp bezüglich einer dünnen Abmessung eine Einschränkung aufweist, wird der Direkttyp hauptsächlich für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet, bei der die Helligkeit wichtiger als eine Dicke eines Bildschirms ist. Der Kantentyp, der leichter und dünner als der Direkttyp sein kann, wird hauptsächlich für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wie etwa einen Notebook-PC oder einen Monitor verwendet, in der eine Dicke wichtiger ist.
Die Hintergrundbeleuchtungseinheit enthält Lichtquellen, und in Übereinstimmung mit der Entwicklung der Technologie wurden Leuchtdioden (LED) anstelle einer Kaltkathodenleuchtstoffröhre (CCFL) verwendet. Die Leuchtdioden werden dank ihrer Vorteile wie etwa einer längeren Lebensdauer, einer schnelleren Antworteigenschaft, einem geringeren Leistungsverbrauch als die bestehende Leuchtstoffröhre und der Miniaturisierung weit verbreitet als Lichtquellen der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet.
Jedoch weist die Leuchtdiode den Nachteil auf, dass Wirkungsgrad und Lebensdauer verringert werden, während die Temperatur erhöht wird. Daher wurden Studien und Entwicklungen zum Erhöhen des Emissionswirkungsgrads und der Wärmeabstrahlungseigenschaften der Lichtquellen durchgeführt.
Zusammenfassung der Erfindung
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf ein Lichtquellenmodul, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit und eine Flüssigkristallbeleuchtungsvorrichtung, die dieses enthalten, gerichtet, die im Wesentlichen ein oder mehrere Probleme aufgrund der Einschränkungen und Nachteile des verwandten Gebiets vermeiden.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, ein Lichtquellenmodul mit einem hohen Wirkungsgrad und hohen Wärmeabstrahlungseigenschaften, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die dieses enthalten, zu schaffen.
Zusätzliche Vorteile und Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden dem Fachmann auf dem Gebiet teilweise nach der Untersuchung des Folgenden ersichtlich werden oder können aus der Anwendung der Erfindung gelernt werden. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur, die insbesondere in der geschriebenen Beschreibung und in den Ansprüchen hiervon sowie in den angehängten Zeichnungen hervorgehoben ist, erkannt und erreicht werden. Die Aufgaben werden insbesondere durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Gemäß einem Aspekt umfasst ein Lichtquellenmodul Lichtquellen, z. B. Leuchtdioden, auf einer gedruckten Leiterplatte und eine Verkapselungsfolie, die die Lichtquellen umgibt, wobei die Lichtquellen die Form eines dreieckigen Prismas aufweisen. Die Lichtquellen können in oder auf der gedruckten Leiterplatte gepackt sein. Die Verkapselungsfolie kann eine obere Fläche mit einer dreieckigen Form und/oder eine Seite mit der Form eines dreieckigen Prismas und/oder eine Seitenfläche mit einer rechteckigen Form aufweisen. Die Verkapselungsfolie kann Phosphor enthalten. Die Lichtquellen können eine Grundfläche aufweisen, wobei zwei Ecken denselben Winkel aufweisen. Das heißt, eine Grundfläche der Lichtquellen kann eine dreieckige Form wie etwa eine Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen. Die Basisseite des gleichschenkligen Dreiecks kann die Seite sein, die an die zwei gleichen Seiten angrenzt. Die zwei gleichen Seiten können die sogenannte Spitze enthalten, die der Basisseite gegenüberliegt. Zwischen der gedruckten Leiterplatte und den Lichtquellen kann eine Unterfüllung vorgesehen sein. Die Unterfüllung kann ein Material sein, das eine geringe elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die Unterfüllung kann h-BN und TiO₂ enthalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Hintergrundbeleuchtungseinheit geschaffen, die das Lichtquellenmodul gemäß einer beliebigen der hierin beschriebenen Ausführungsformen enthält. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit kann ferner eine Lichtführungsplatte, die einen Lichteinfallsabschnitt aufweist, wobei das Lichtquellenmodul derart angeordnet ist, dass es dem Lichteinfallsabschnitt zugewandt ist, und ein reflektierendes Element, das unter der Lichtführungsplatte angeordnet ist, umfassen. Die aneinander angrenzenden Lichtquellen können derart angeordnet sein, dass die dreieckigen Formen der Grundflächen sich kreuzen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung geschaffen, die das Lichtquellenmodul gemäß einer beliebigen der hierin beschriebenen Ausführungsformen enthält. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann ferner ein unteres Gehäuse, das einen Aufnahmeraum aufweist, umfassen, wobei das Lichtquellenmodul in dem Aufnahmeraum angeordnet ist. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann ferner eine Streuplatte, die den Aufnahmeraum bedeckt, einen Abschnitt mit einer optischen Folie, der auf der Streuplatte angeordnet ist, und eine Flüssigkristalltafel, die auf dem Abschnitt mit einer optischen Folie angeordnet ist, umfassen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung geschaffen, die das Lichtquellenmodul gemäß einer beliebigen der hierin beschriebenen Ausführungsformen und eine Flüssigkristalltafel, die auf der Hintergrundbeleuchtungseinheit angeordnet ist, umfasst.
Es versteht sich, dass sowohl die voranstehende, allgemeine Beschreibung als auch die folgende, genaue Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und dafür gedacht sind, eine weitere Erklärung der Erfindung wie beansprucht bereitzustellen.
Figurenliste
Die begleitenden Zeichnungen, die enthalten sind, um ein tieferes Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und die in diese Anmeldung aufgenommen sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen eine Ausführungsform bzw. Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 eine perspektivische Einzelteilansicht, die insbesondere eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie I-I‘ aus 2 aufgenommen ist, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
4 eine perspektivische Ansicht, die ein Lichtquellenmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
5a und 5b Draufsichten, die die Wege veranschaulichen, über die ein Lichtquellenmodul des verwandten Gebiets und ein Lichtquellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung Licht emittieren;
6a und 6b die Leuchtdichte eines Lichtquellenmoduls des verwandten Gebiets und die Leuchtdichte eines Lichtquellenmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine Grafik, die eine Änderung des Lichtstroms je Öffnungswinkel eines Lichtquellenmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8 eine Grafik, die einen Strahlwinkel je Öffnungswinkel eines Lichtquellenmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
9 eine perspektivische Einzelteilansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
10 eine perspektivische Ansicht, die ein Lichtquellenmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
11a und 11b die Leuchtdichte eines Lichtquellenmoduls des verwandten Gebiets und die Leuchtdichte eines Lichtquellenmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Genaue Beschreibung der Erfindung
Die in dieser Beschreibung offenbarten Ausdrücke sollten wie folgt verstanden werden.
Der Ausdruck eines singularischen Ausdrucks sollte derart verstanden werden, dass er einen Mehrfachausdruck ebenso wie den singularischen Ausdruck enthält, wenn im Kontext keine spezifische Definition vorliegt. Die Ausdrücke wie etwa „der/die/das erste“ und „der/die/das zweite“ werden lediglich verwendet, um ein Element von anderen Elementen zu unterscheiden. Somit wird ein Umfang der Ansprüche nicht durch diese Ausdrücke eingeschränkt. Außerdem versteht es sich, dass der Ausdruck wie etwa „enthalten“ oder „aufweisen“ das Vorhandensein oder die Möglichkeit eines/einer oder mehrerer Merkmale, Anzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten oder deren Kombinationen nicht ausschließt. Es versteht sich, dass der Ausdruck „mindestens eine(s)(r)“ alle Kombinationen enthält, die mit einem beliebigen Element in Bezug stehen. Zum Beispiel kann „mindestens eines aus einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element“ alle Kombinationen von zwei oder mehr Elementen enthalten, die aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element ausgewählt sind, sowie jedes Element des ersten, zweiten und dritten Elements. Außerdem versteht es sich, dass, dann, wenn erwähnt ist, dass ein erstes Element „auf oder über“ einem zweiten Element angeordnet ist, das erste und das zweite Element miteinander in Kontakt gebracht sein können oder dass zwischen dem ersten und dem zweiten Element ein drittes Element eingeschoben sein kann.
Im Folgenden werden ein Lichtquellenmodul und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die dieses enthält, und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genau beschrieben. Wo immer möglich werden in den Zeichnungen durchgehend dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder gleiche Komponenten zu bezeichnen. Außerdem ist in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung die genaue Beschreibung weggelassen, wenn bestimmt wird, dass eine genaue Beschreibung von Elementen oder Funktionen, die in Bezug auf die vorliegende Erfindung bekannt sind, bewirkt, dass der behandelte Gegenstand der vorliegenden Erfindung unnötig verschleiert wird.
Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen genau beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 2 ist eine perspektivische Einzelteilansicht, die insbesondere eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 3 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie I-I‘ aus 2 aufgenommen ist, die eine Flüssigkristallanzeigenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 weist die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Direkttypstruktur auf, bei der die Lichtquellen 10 unter einer Flüssigkristalltafel 110 angeordnet sind, und umfasst die Flüssigkristalltafel 110, eine Tafelansteuereinrichtung 120, einen Führungsrahmen 132, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 140, ein unteres Gehäuse 150 und ein oberes Gehäuse 160.
Die Flüssigkristalltafel 110 zeigt unter Verwendung von Licht, das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 ausgestrahlt wird, ein vorgegebenes Bild an. Die Flüssigkristalltafel 110 zeigt durch Steuern des Lichtdurchlässigkeitsgrads einer Flüssigkristallschicht ein Bild an und enthält ein unteres Substrat 112 und ein oberes Substrat 114, die durch Einschieben einer Flüssigkristallschicht (nicht gezeigt) dazwischen miteinander verbunden sind, ein unteres Polarisierungselement 116, das am unteren Substrat 112 befestigt ist, und ein oberes Polarisierungselement 118, das am oberen Substrat 114 befestigt ist, und ein Seitendichtungselement (nicht gezeigt), das an einer Seite des oberen Substrats 114 befestigt ist. Die Flüssigkristalltafel 110 zeigt ein vorgegebenes Farbbild in Übereinstimmung mit dem Lichtdurchlässigkeitsgrad der Flüssigkristallschicht an, indem die Flüssigkristallschicht in Übereinstimmung mit einem elektrischen Feld angesteuert wird, das durch Datenspannungen und gemeinsame Spannungen, die an jeden Bildpunkt angelegt werden, pro Bildpunkt gebildet wird.
Das untere Substrat 112 ist ein Dünnschichttransistoranordnungssubstrat und enthält mehrere Bildpunkte (nicht gezeigt), die pro Fläche angeordnet sind, wobei mehrere Gate-Leitungen (nicht gezeigt) mehrere Datenleitungen (nicht gezeigt) kreuzen. Jeder Bildpunkt kann einen Dünnschichttransistor (nicht gezeigt), der mit den Gate-Leitungen und den Datenleitungen verbunden ist, eine Bildpunktelektrode, die mit dem Dünnschichttransistor verbunden ist, und eine gemeinsame Elektrode, die derart angeordnet ist, dass sie an die Bildpunktelektrode angrenzt und mit einer gemeinsamen Spannung versorgt wird, enthalten. Zu diesem Zeitpunkt kann die gemeinsame Elektrode 114 in Übereinstimmung mit einem Ansteuermodus der Flüssigkristallschicht auf dem oberen Substrat 114 angeordnet sein. Das untere Substrat 112 zeigt ein vorgegebenes Farbbild auf der Flüssigkristalltafel 110 an, indem ein elektrisches Feld gebildet wird, das einer Differentialspannung zwischen einer Datenspannung und einer gemeinsamen Spannung entspricht, die an jeden Bildpunkt angelegt werden, und der Lichtdurchlässigkeitsgrad von farbigem Licht gesteuert wird, das durch das obere Substrat 114 und die Flüssigkristallschicht hindurchtritt.
Ein Kontaktflächenabschnitt (nicht gezeigt), dem diverse Signale zum Ansteuern jedes Bildpunktes zugeführt werden, ist an einer Unterseite oder einer Oberseite des oberen Substrats 112 vorgesehen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Tafelansteuereinrichtung 120 zum Ansteuern der Flüssigkristalltafel 110 mit dem Kontaktflächenabschnitt verbunden.
Das obere Substrat 114 ist ein Farbfilteranordnungssubstrat und ist derart gebildet, dass es eine Fläche aufweist, die relativ kleiner als jene des unteren Substrats 112 ist. Das obere Substrat 114 ist durch Einschieben der Flüssigkristallschicht dazwischen mit dem unteren Substrat 112 verbunden, wobei das obere Substrat 114 mit der anderen Fläche mit Ausnahme des Kontaktflächenabschnitts des unteren Substrats 112 überlagert ist. Zu diesem Zeitpunkt kann das obere Substrat 114 eine horizontale und vertikale Lichtabschirmungsschicht (nicht gezeigt) zum Definieren eines Bildpunktbereichs, der jedem Bildpunkt entspricht, der auf dem unteren Substrat 112 gebildet ist, eine Kantenlichtabschirmungsschicht (nicht gezeigt), die an einem Kantenabschnitt des oberen Substrats 114 gebildet ist, und einen Farbfilter (nicht gezeigt), der pro Bildpunktbereich gebildet ist, enthalten. Der Farbfilter filtert das Licht, das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 durch das untere Substrat 112 einfällt und in das obere Substrat 114 eintritt, als Licht mit vorgegebener Farbe. Eine gemeinsame Elektrode (nicht gezeigt), an die eine gemeinsame Spannung angelegt wird, kann in Übereinstimmung mit einem Ansteuermodus der Flüssigkristallschicht auf dem oberen Substrat 114 angeordnet sein.
Indes können die genauen Elemente des oberen Substrats 112 und des unteren Substrats 114 in Übereinstimmung mit dem Ansteuermodus der Flüssigkristallschicht, z. B. ein TN-Modus (Twisted-Nematic-Modus), ein VA-Modus (Modus vertikaler Ausrichtung), ein IPS-Modus (Modus des Schaltens in der Ebene) und ein FFS-Modus (Interferenzfeldschaltmodus), in diversen, im Gebiet bekannten Formen gebildet sein.
Das untere Polarisierungselement 116 ist an einer rückwärtigen Fläche des unteren Substrats 112 befestigt und ist mit Ausnahme eines Endes des unteren Substrats 112 angeordnet. Das untere Polarisierungselement 116 polarisiert das Licht, das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 einfällt.
Das obere Polarisierungselement 118 ist an einer oberen Fläche des oberen Substrats 114 befestigt und polarisiert das farbige Licht, das durch Hindurchtreten durch das obere Substrat 114 auf die Außenseite emittiert wird.
Das Seitendichtungselement (nicht gezeigt) kann derart angeordnet sein, dass es die Seiten des unteren Substrats 112 und des oberen Substrats 114 abdeckt, um vor Lichtaustritt zu schützen und die Seiten des unteren Substrats 112 und des oberen Substrats 114 zu schützen. Das Seitendichtungselement (nicht gezeigt) kann aus einem thermisch aushärtenden Harz oder einem optisch aushärtenden Harz hergestellt sein.
Die Tafelansteuereinrichtung 120 ist mit dem Kontaktflächenabschnitt verbunden, der auf dem unteren Substrat vorgesehen ist, und zeigt durch Ansteuern jedes Bildpunktes der Flüssigkristalltafel 110 ein vorgegebenes Farbbild auf der Flüssigkristalltafel 110 an. Die Tafelansteuereinrichtung 120 gemäß einer Ausführungsform enthält mehrere Schaltungsfolien 122, die mit dem Kontaktflächenabschnitt der Flüssigkristalltafel 110 verbunden sind, eine integrierte Datenansteuerschaltung 126, die in jeder von mehreren Schaltungsfolien 122 gepackt ist, eine gedruckte Anzeigenleiterplatte 124, die mit jeder der mehreren Schaltungsfolien 122 gekoppelt ist, und eine Zeitvorgabesteuereinrichtung 128, die in der gedruckten Anzeigenleiterplatte 124 gepackt ist.
Jede der Schaltungsfolien 122 ist durch einen Folienbefestigungsprozess zwischen dem Kontaktflächenabschnitt des unteren Substrats und der gedruckten Anzeigenleiterplatte 124 befestigt und kann aus einem Bandträgerpaket (TCP) oder einem Chip auf einer flexiblen Leiterplatte oder einem Chip auf einer Folie (COF) hergestellt sein. Jede der Schaltungsfolien 122 ist entlang einer Seite der Flüssigkristalltafel 110 gebogen, das heißt, einer unteren Seite, und ist auf einer rückwärtigen Fläche des Führungsrahmens 132 angeordnet.
Die integrierte Datenansteuerschaltung 126 ist in jeder der mehreren Schaltungsfolien 122 gepackt und somit durch die Schaltungsfolien 122 mit dem Kontaktflächenabschnitt verbunden. Die integrierte Datenansteuerschaltung 126 empfängt ein Datensteuersignal und Daten pro Bildpunkt, die von der Zeitvorgabensteuereinrichtung 128 zugeführt werden, setzt die Daten pro Bildpunkt in Übereinstimmung mit dem Datensteuersignal in ein Datensignal eines analogen Typs um und führt das umgesetzte Datensignal durch den Kontaktflächenabschnitt einer entsprechenden Datenleitung zu.
Die gedruckte Anzeigenleiterplatte 124 ist mit den mehreren Schaltungsfolien 122 verbunden. Die gedruckte Anzeigenleiterplatte 124 dient dazu, der integrierten Datenansteuerschaltung 126 und einer Gate-Ansteuerschaltung ein Signal zuzuführen, das erforderlich ist, um auf jedem Bildpunkt der Flüssigkristalltafel 110 ein Bild anzuzeigen. Dazu sind diverse Signalleitungen, diverse Leistungsschaltungen (nicht gezeigt) und eine Speichervorrichtung (nicht gezeigt) in der gedruckten Anzeigenleiterplatte 124 gepackt.
Die Zeitvorgabensteuereinrichtung 128 erzeugt durch Ausrichten von digitalen Bilddaten, die von einem Ansteuersystem eingegeben werden, als Antwort auf ein Zeitvorgabensynchronisationssignal, das in der gedruckten Anzeigenleiterplatte 124 gepackt ist und von einem externen Ansteuersystem (nicht gezeigt) zugeführt wird, Daten pro Bildpunkt, derart, dass sie für eine Bildpunktanordnungsstruktur der Flüssigkristalltafel 110 geeignet sind, und stellt die erzeugten Daten pro Bildpunkt der integrierten Datenansteuerschaltung 126 bereit. Außerdem steuert die Zeitvorgabensteuereinrichtung 128 eine Ansteuerzeitvorgabe jeweils für die integrierte Datenansteuerschaltung 126 und die Gate-Ansteuerschaltung, indem sie auf der Basis des Zeitvorgabensynchronisationssignals jeweils ein Datensteuersignal und ein Gate-Steuersignal erzeugt.
Außerdem kann die Zeitvorgabensteuereinrichtung 128 durch Steuern der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 durch eine lokale Kantentyp-Helligkeitsregelungstechnik die Leuchtdichte pro Fläche der Flüssigkristalltafel 110 einzeln steuern.
Der Führungsrahmen 132 ist in Form eines Rahmens angeordnet, der die Seiten der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 und der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 umgibt. Der Führungsrahmen 132 trägt einen Kantenabschnitt der Flüssigkristalltafel 110.
Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 ist unter der Flüssigkristalltafel 110 angeordnet und strahlt Licht auf eine untere Fläche der Flüssigkristalltafel 110 aus. Daher ist die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 in einem unteren Gehäuse 150 aufgenommen. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 gemäß einer Ausführungsform kann ein reflektierendes Element 142, eine Streuplatte 144, einen Abschnitt 146 mit einer optischen Folie und ein Lichtquellenmodul 148 enthalten.
Das reflektierende Element 142 ist auf der gedruckten Leiterplatte 50 des Lichtquellenmoduls 148 angeordnet, die später beschrieben wird. Das reflektierende Element 142 ist unter der Streuplatte 144 angeordnet und reflektiert das Licht, das von den Lichtquellen 10 des Lichtquellenmoduls 148 einfällt, zur Streuplatte 144, wodurch ein Lichtverlust minimiert wird. Das reflektierende Element 142 ist aus einem reflektierenden Material hergestellt. Das reflektierende Element 142 gemäß einer Ausführungsform enthält eine untere Elementfläche 142a und eine Elementseite 142c.
Die untere Elementfläche 142a ist auf einem Boden 50a der gedruckten Leiterplatte angeordnet, die später beschrieben wird. Die untere Elementfläche 142a reflektiert das Licht, das von den Lichtquellen 10 in eine Richtung nach unten geht, zur Streuplatte 144. Zu diesem Zeitpunkt sind mehrere Lichtquelleneinsetzlöcher 142b auf der unteren Elementfläche 142a des reflektierenden Elements 142 vorgesehen. Die Lichtquellen 10 auf der gedruckten Leiterplatte 50 können auf dem reflektierenden Element 142 angeordnet sein, indem sie durch die mehreren Lichtquelleneinsetzlöcher 142b eingesetzt sind.
Die Elementseite 142c erstreckt sich von der unteren Elementfläche 142a und ist anschließend auf einer geneigten Fläche 50b der gedruckten Leiterplatte 50 angeordnet, die später beschrieben wird. Die Elementseite 142c reflektiert das Licht, das von den Lichtquellen 10 in eine Seitenrichtung geht, zur Streuplatte 144. Zu diesem Zeitpunkt kann sich die Elementseite 142c zu einer Trägerfläche 50c der gedruckten Leiterplatte 50 erstrecken und anschließend angeordnet sein.
Indes kann ein Streuplattenträgerelement (nicht gezeigt) bei den Lichtquellen 10 angeordnet sein und kann weggelassen sein. Das Streuplattenträgerelement ist zwischen dem reflektierenden Element 142 und der Streuplatte 144 angeordnet und dient dazu, die Streuplatte 144 zu tragen. Eine Kante der Streuplatte 144 wird durch das untere Gehäuse 150 getragen, jedoch kann eine Mitte der Streuplatte 144 durch eine Belastung durchgebogen werden, wenn die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 und die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 eine groß dimensionierte Abmessung aufweisen. Daher ist das Streuplattenträgerelement auf dem reflektierenden Element 142 mit derselben Höhe wie jene zwischen dem reflektierenden Element 142 und der Streuplatte 144 angeordnet, um die Streuplatte 144 zu tragen.
Die Streuplatte 144 ist in Form einer flachen Tafel gebildet, die eine bestimmte Dicke aufweist, und derart angeordnet, dass sie einen Aufnahmeraum des unteren Gehäuses 150 bedeckt. Die Streuplatte 144 dient dazu, das Licht zu streuen, das von jeder der mehreren Lichtquellen 10 emittiert wird, derart, dass es zur Flüssigkristalltafel 110 weitergeleitet wird. Die Streuplatte 144 ist derart angeordnet, dass sie von den Lichtquellen 10 um so viel wie ein optischer Spalt beabstandet ist. Die Streuplatte 144 kann durch das untere Gehäuse 150 getragen werden und durch den Führungsrahmen 132 befestigt sein.
Der Abschnitt 146 mit einer optischen Folie ist auf der Streuplatte 144 angeordnet. Der Abschnitt 146 mit einer optischen Folie dient dazu, das Licht durch Bündeln und Streuen zur Flüssigkristalltafel 110 weiterzuleiten, um die Leuchtdichte der Flüssigkristalltafel 110 zu erhöhen. Der Abschnitt 146 mit einer optischen Folie gemäß einer Ausführungsform kann ein beliebiger aus einer Prismenfolie, einer Linsenfolie und einer Mikrolinsenfolie sein.
Die Prismenfolie kann mehrere Prismenstrukturen enthalten, die derart parallel ausgebildet sind, dass sie einen dreieckigen Abschnitt aufweisen, wobei ein Bergabschnitt und ein Talabschnitt der Prismenstruktur mit einer bestimmten Krümmung abgerundet sein können.
Die Folie mit linsenförmigen Linsen kann mehrere linsenförmige Linsenstrukturen enthalten, die derart parallel ausgebildet sind, dass sie einen halbkreisförmigen oder halbelliptisch geformten Abschnitt mit einer bestimmten Krümmung aufweisen.
Die Mikrolinsenfolie kann mehrere Mikrolinsenstrukturen enthalten, die mit einer bestimmten Höhe derart ausgebildet sind, dass sie eine halbkreisförmige oder eine halbelliptische Form aufweisen.
Indes kann der Abschnitt 146 mit einer optischen Folie ferner eine Schutzfolie zum Schützen der optischen Folie enthalten.
Das Lichtquellenmodul 148 ist derart angeordnet, dass es einer unteren Fläche der Streuplatte 144 zugewandt ist, und strahlt Licht zur Streuplatte 144 aus. Das Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform enthält die Lichtquellen 10, die dafür in der gedruckten Leiterplatte 50 gepackt sind, wobei sie durch ein Ansteuersignal eines Lichtquellenabschnitts, das von einer Hintergrundbeleuchtungsansteuereinrichtung (nicht gezeigt) zugeführt wird, Licht emittieren.
Die gedruckte Leiterplatte 50 ist auf dem unteren Gehäuse 150 angeordnet. In der gedruckten Leiterplatte 50 sind die mehreren Lichtquellen 10 gepackt. Die gedruckte Leiterplatte 50 gemäß einer Ausführungsform enthält eine Bodenfläche 50a, eine geneigte Fläche 50b und eine Trägerfläche 50c.
Die Bodenfläche 50a ist derart angeordnet, dass sie der Flüssigkristalltafel 110 zugewandt ist. Auf der Bodenfläche 50a sind die Lichtquellen 10 gepackt, derart, dass die Lichtquellen 10 Licht ausstrahlen können, während sie der Flüssigkristalltafel 110 zugewandt sind.
Die geneigte Fläche 50b erstreckt sich von der Bodenfläche 50a derart, dass sie eine Seite der gedruckten Leiterplatte 50 bildet. Die geneigte Fläche 50b kann schräg geneigt sein, um zu ermöglichen, dass das Licht, das von den Lichtquellen 10 emittiert wird, die auf der Bodenfläche 50a angeordnet sind, zur Streuplatte 144 reflektiert wird.
Die Trägerfläche 50c ist an einer Kante der gedruckten Leiterplatte 50 angeordnet. Die Trägerfläche 50c erstreckt sich von der Trägerfläche 50b derart, dass sie der Flüssigkristalltafel 110 zugewandt ist. Die Trägerfläche 50c kann die Streuplatte 144 tragen.
Die jeweiligen Lichtquellen 10 sind derart parallel angeordnet, dass sie auf der gedruckten Leiterplatte 50 voneinander beabstandet sind, und sind anschließend mit einer Lichtquellenansteuersignalleitung verbunden. Die mehreren Lichtquellen 10 strahlen Licht zur unteren Fläche der Streuplatte 144 aus. Jede der mehreren Lichtquellen 10 kann in Übereinstimmung mit einem Lichtquellenansteuersignal, das von der Lichtquellenansteuersignalleitung zugeführt wird, gleichzeitig oder einzeln Licht emittieren. Jede der mehreren Lichtquellen 10 kann in Übereinstimmung mit einem lokalen Helligkeitssteuerungsverfahren zum teilweisen Steuern der Leuchtdichte einzeln Licht emittieren. Die Lichtquellen 10 der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Form eines dreieckigen Prismas aufweisen. Die Lichtquellen 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die Form eines dreieckigen Prismas aufweisen, erzeugen eine Totalreflexion, die geringer als jene der Lichtquellen des verwandten Gebiets ist, die die Form eines rechteckigen Prismas aufweisen, wobei der Leistungsverbrauch und die Lebensdauer verbessert werden können.
Eine genaue Beschreibung des Lichtquellenmoduls 148 wird unter Bezugnahme auf 4 bis 8 genau beschrieben.
Das untere Gehäuse 150 nimmt die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 in einem Aufnahmeraum auf und trägt außerdem den Führungsrahmen 132. Das untere Gehäuse 150 ist vorzugsweise aus einem Metallmaterial hergestellt, um Wärme abzustrahlen, die von den Lichtquellen 10 erzeugt wird.
Das obere Gehäuse 160 ist in Form eines Rahmens angeordnet, der die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 und die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 umgibt. Das obere Gehäuse 160 ist mit dem Führungsrahmen 132 gekoppelt und befestigt die Flüssigkristalltafel 110, die vom Führungsrahmen 132 getragen wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das obere Gehäuse 160 in Übereinstimmung mit einem Kopplungsverfahren auf der Basis eines Kopplungselements wie etwa einer Schraube oder eines Hakens mit dem unteren Gehäuse 150 gekoppelt sein. Daher verhindert das obere Gehäuse 160, dass ein Vorderkantenabschnitt der Flüssigkristalltafel 100 und der Führungsrahmen 132 zur Außenseite der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 freiliegen.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lichtquellenmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 4 enthält das Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine gedruckte Leiterplatte 50, Lichtquellen 10, eine Verkapselungsfolie 20, einen Kontaktflächenabschnitt 30 und eine Unterfüllung 40.
In der gedruckten Leiterplatte 50 sind die Lichtquellen 10 gepackt. Die gedruckte Leiterplatte 50 enthält eine Ansteuerleistungsleitung, der eine externe Ansteuerleistung zugeführt wird, und ermöglicht, dass die mehreren Lichtquellen 10 Licht emittieren, indem die extern zugeführte Ansteuerleistung durch die Ansteuerleistungsleitung jeder der mehreren Lichtquellen 10 zugeführt wird.
Die Lichtquellen 10 sind aus einem Chip-Scale-Paket hergestellt und direkt auf der gedruckten Leiterplatte 50 gepackt. Daher ist in der vorliegenden Erfindung kein Packprozess der Lichtquellen 10 erforderlich. Die Lichtquellen 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittieren zunächst in Übereinstimmung mit einem Lichtquellenansteuersignal ein farbiges Licht. Zum Beispiel können die Lichtquellen 10 Quellen 10 für blaues Licht zum Emittieren von blauem Licht sein. Außerdem können eine laterale Chipstruktur, eine Flip-ChipStruktur, eine vertikale Chipstruktur oder dergleichen auf die Lichtquellen 10 angewendet sein.
Die Lichtquellen 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Form eines dreieckigen Prismas auf. Die Lichtquellen 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können eine Grundfläche mit einer dreieckigen Form mit zwei Ecken desselben Winkels aufweisen. Das heißt, die Grundfläche kann die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen. Da der Öffnungswinkel mit Ausnahme zweier gleicher Basiswinkel größer oder kleiner als die Basiswinkel sein kann, wird die Lichtausbeute verbessert. Wenn der Öffnungswinkel größer wird, wird ein Strahlwinkel der x-Achse eng, und ein Strahlwinkel der y-Achse wird breit.
Da die Lichtquellen 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Form eines dreieckigen Prismas aufweisen, wird eine geringere Totalreflexion als jene der Lichtquellen des verwandten Gebiets erzeugt, die die Form eines rechteckigen Prismas aufweisen, wobei die Lichtausbeute erhöht wird. Außerdem können der Leistungsverbrauch und die Lebensdauer des Lichtquellenmoduls 148 und der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140, die dieses enthält, und der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 verbessert werden.
Die Verkapselungsfolie 20 umgibt die Lichtquellen 10. Die Verkapselungsfolie 20 gemäß einer Ausführungsform umgibt die Lichtquellen 10 und kann eine Form aufweisen wie etwa ein rechteckiges Prisma, ein polygonales Prisma, ein Zylinder und eine Halbkugel. Wenn die Verkapselungsfolie 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedoch dieselbe Form wie jede der Lichtquellen 10 gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, können der Emissionswirkungsgrad des Lichts, das emittiert wird, und der Lichtstrom am stärksten erhöht werden. Genauer weist die Verkapselungsfolie 20 eine obere Fläche mit einer dreieckigen Form auf und umgibt die obere Fläche und die Seitenflächen der Lichtquellen 10 in derselben Form. Außerdem kann die Totalreflexion des Lichts, das von den Lichtquellen 10 und der Verkapselungsfolie 20 emittiert wird, verringert werden, wenn die Mitte der Lichtquellen 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit jener der Verkapselungsfolie 20 abgeglichen ist, wobei der Emissionswirkungsgrad und der Lichtstrom am stärksten erhöht werden können.
Wenn angenommen wird, dass ein Lichtstrom des Lichtquellenmoduls 148 des verwandten Gebiets, in dem die Lichtquellen 10 mit der Form eines rechteckigen Prismas von der Verkapselungsfolie mit der Form eines rechteckigen Prismas umgeben sind, 100 % ist, wird ein Lichtstrom des Lichtquellenmoduls 148, in dem die Lichtquellen 10 mit der Form eines dreieckigen Prismas von der Verkapselungsfolie 20 umgeben sind, deren obere Fläche eine Kreisform aufweist, auf 102,1 % erhöht, und ein Lichtstrom des Lichtquellenmoduls 148, in dem die Lichtquellen 10 mit der Form eines dreieckigen Prismas von der Verkapselungsfolie 20 umgeben sind, deren obere Fläche eine rechteckige Form aufweist, wird auf 102,3 % erhöht. Ein Lichtstrom des Lichtquellenmoduls 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in dem die Lichtquellen 10 mit der Form eines dreieckigen Prismas von der Verkapselungsfolie 20 umgeben sind, deren obere Fläche eine dreieckige Form aufweist, wird am stärksten auf 103,1 % erhöht. Außerdem enthält das Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Lichtquellen 10, deren Strahlwinkel der y-Achse oder deren Öffnungswinkel 140° beträgt, während ein Strahlwinkel der y-Achse oder der Öffnungswinkel des Lichtquellenmoduls 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf 155° erhöht ist.
Da die Verkapselungsfolie 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine obere Fläche mit einer dreieckigen Form aufweist, wird eine geringere Totalreflexion wie jene der Verkapselungsfolie des verwandten Gebiets erzeugt, die eine rechteckige Form aufweist, wobei die Lichtausbeute erhöht wird. Außerdem können der Leistungsverbrauch und die Lebensdauer des Lichtquellenmoduls 148 und der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140, die dieses enthält, und der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 verbessert werden.
Die Wege, über die das Lichtquellenmodul 148 des verwandten Gebiets und das Lichtquellenmodul 148 der vorliegenden Erfindung Licht emittieren, werden unter Bezugnahme auf 5a und 5b genau beschrieben.
Die Verkapselungsfolie 20 kann aus einem Mischmaterial aus einem Verkapselungsmaterial und einem Phosphor-PP hergestellt sein. Das Verkapselungsmaterial ist ein Material, das die Lichtquellen 10 umgibt, und kann z. B. Silikon [engl. „silicon“] enthalten.
Das Phosphor-PP kann aus mehreren Phosphormaterialien bestehen, die mindestens eine Farbe anzeigen, die in der Verkapselungsfolie 20 enthalten ist. Das Phosphor-PP kann ein gelbes Phosphormaterial sein, kann jedoch zum Erzeugen von weißem Licht in Übereinstimmung mit dem farbigen Licht, das von den Lichtquellen 10 emittiert wird, aus einem oder mehreren Farbphosphormaterialen bestehen, ohne Einschränkung auf das gelbe Phosphormaterial. Das Phosphor-PP gemäß einer Ausführungsform kann durch teilweises Absorbieren des blauen Lichts, das von den Lichtquellen 10 emittiert wird, gelbes Licht emittieren. Weißes Licht kann in der Verkapselungsfolie 20 gemäß einer Ausführungsform durch eine Mischung von blauem Licht, das von den Lichtquellen 10 emittiert wird, und gelbem Licht, das von dem Phosphor-PP emittiert wird, erzeugt werden und kann daraufhin auf die Außenseite emittiert werden.
Der Kontaktflächenabschnitt 30 ist unter den Lichtquellen 10 vorgesehen. Der Kontaktflächenabschnitt 30 ist unter den Lichtquellen 10 und auf der gedruckten Leiterplatte 50 angeordnet und führt den Lichtquellen 10 Strom zu. Der Kontaktflächenabschnitt 30 ist aus einem Material hergestellt, das eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist, z. B. aus Metall. Der Kontaktflächenabschnitt 30 enthält einen ersten Kontaktflächenabschnitt 30a und einen zweiten Kontaktflächenabschnitt 30b, wobei der erste Kontaktflächenabschnitt 30a eine Plus-Elektrode (+Elektrode) sein kann und der zweite Kontaktflächenabschnitt 30b eine Minus-Elektrode (-Elektrode) sein kann. Wenn der Kontaktflächenabschnitt 30 auf der gedruckten Leiterplatte 50 angeordnet ist, ist der Kontaktflächenabschnitt 30 durch ein Verbindungsmaterial befestigt, das ein Material aus Lot, Terpentinharz und Harz sein kann, das aus Sn0,9605/Ag0,03/Cu0,005 zusammengesetzt und mit einem Flussmittel gemischt ist.
Die Unterfüllung 40 ist unter den Lichtquellen 10 vorgesehen. Genauer kann die Unterfüllung 40 zwischen den Lichtquellen 10 und der gedruckten Leiterplatte 50 und zwischen dem ersten Kontaktflächenabschnitt 30a und dem zweiten Kontaktflächenabschnitt 30b angeordnet sein. Wenn die Lichtquellen 10 in einem Zustand der Flexibilität in der gedruckten Leiterplatte 50 gepackt werden, wird die Unterfüllung 40 zwischen den Lichtquellen 10 und dem Kontaktflächenabschnitt 30 unter die Lichtquellen 10 gefüllt, indem sie durch den Kontaktflächenabschnitt 30 geschoben wird. Wenn anschließend die Unterfüllung 40 durch Wärme oder durch UV-Aushärten ausgehärtet ist, kann die Unterfüllung 40 dazu dienen, die Lichtquellen 10 zu befestigen und einen externen Stoß abzupuffern und kann verhindern, dass ein Riss erzeugt wird.
Die Unterfüllung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus einem Material hergestellt, das eine geringe elektrische Leitfähigkeit (unter 10^-6 ~ 10^-8 S/cm) und eine hohe Wärmeleitfähigkeit (mehr als 8 ~ 12 W/mK) aufweist. Zum Beispiel kann die Unterfüllung 40 aus h-BN oder Al₂O₃, vorzugsweise aus h-BN, hergestellt sein. Da die Unterfüllung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einem Material hergestellt ist, das keine elektrische Leitfähigkeit oder eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist, ist die Unterfüllung 40 mit dem Kontaktflächenabschnitt 30 nicht elektrisch verbunden, es tritt kein Fehler auf. Außerdem bewegt sich Wärme, die von den Lichtquellen 10 erzeugt wird, zur Unterfüllung 40, ohne in den Lichtquellen 10 zu bleiben, weil die Unterfüllung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einem Material hergestellt ist, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wobei die Wärmeabstrahlungseigenschaft der Lichtquellen 10 verbessert wird und eine Temperatur der Lichtquellen 10 gesenkt wird, um zu verhindern, dass der Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Lichtquellen 10 verringert werden.
Außerdem ist die Unterfüllung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einem Material mit einem hohen Reflexionsvermögen hergestellt. Zum Beispiel kann die Unterfüllung 40 ein weißes Silikon [engl. „silicon“] sein, das Harz und TiO₂ enthält. Zu diesem Zeitpunkt beträgt das Reflexionsvermögen der Unterfüllung 40 90 % oder mehr. Da die Unterfüllung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einem Material mit einem hohen Reflexionsvermögen hergestellt ist, reflektiert die Unterfüllung 40 das Licht, das von den Lichtquellen 10 in einer Richtung nach unten emittiert wird, nach oben, wobei der Emissionswirkungsgrad und die Leuchtdichte des Lichtquellenmoduls 148 erhöht werden können.
Da das Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Lichtquellen 10 und die Verkapselungsfolie 20 mit der Form eines dreieckigen Prismas enthält, kann die Totalreflexion verringert werden, wobei der Emissionswirkungsgrad erhöht werden kann, und der Leistungsverbrauch und die Lebensdauer der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140, die das Lichtquellenmodul 148 enthält, und der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 verbessert werden können. Da außerdem die Unterfüllung 40, die eine geringe elektrische Leitfähigkeit, eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und ein hohes Reflexionsvermögen aufweist, unter den Lichtquellen 10 vorgesehen ist, weist das Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen hohen Wirkungsgrad und hohe Wärmeabstrahlungseigenschaften auf.
5a und 5b sind Draufsichten, die die Wege veranschaulichen, über die ein Lichtquellenmodul des verwandten Gebiets und ein Lichtquellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung Licht emittieren.
5a veranschaulicht einen Weg des Lichts, das emittiert wird, wenn die Lichtquellen 10 und die Verkapselungsfolie 20 im Lichtquellenmodul 148 gemäß dem verwandten Gebiet eine rechteckig geformte, obere Fläche aufweisen. Unter Bezugnahme auf 5a wird das Licht, das von einem beliebigen Punkt emittiert wird, reflektiert, wann immer sich das Licht in Kontakt mit der rechteckigen Seite befindet. Das Licht wird aufgrund der Totalreflexion nicht emittiert und fährt fort, in den Lichtquellen 10 reflektiert zu werden, wenn ein einfallendes Licht A zwischen 41° und 49° liegt. Auf diese Weise geht das Licht, das dreimal oder häufiger reflektiert wird, aufgrund der Totalreflexion aus dem Licht, das von den Lichtquellen 10 emittiert wird, verloren und verschlechtert den Emissionswirkungsgrad und die Leuchtdichte der Lichtquellen 10.
5b veranschaulicht einen Weg des Lichts, das emittiert wird, wenn die Lichtquellen 10 und die Verkapselungsfolie 20 im Lichtquellenmodul 148 gemäß der vorliegenden Erfindung eine dreieckig geformte, obere Fläche aufweisen. Unter Bezugnahme auf 5b wird das Licht, das von einem beliebigen Punkt emittiert wird, reflektiert, wann immer sich das Licht in Kontakt mit der dreieckigen Seite befindet. Das emittierte Licht wird total reflektiert, wenn ein einfallendes Licht A zwischen 41° und 49° liegt, jedoch wird das Licht zur Außenseite der Lichtquellen 10 emittiert, wenn es sekundär reflektiert wird. Auf diese Weise wird im Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Totalreflexion des Lichts, das von den Lichtquellen 10 emittiert wird, verringert, da die Lichtquellen 10 die Form eines dreieckigen Prismas aufweisen und die Verkapselungsfolie 20 eine Form aufweist, die die Seitenfläche und die obere Fläche der Lichtquellen 10 in derselben Form umgibt, um einen Lichtverlust zu verringern, wobei das Lichtquellenmodul 148, das einen verbesserten Emissionswirkungsgrad und eine verbesserte Leuchtdichte aufweist, und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140, die dieses enthält, und die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 implementiert werden können.
6a und 6b veranschaulichen die Leuchtdichte eines Lichtquellenmoduls des verwandten Gebiets und die Leuchtdichte eines Lichtquellenmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6a veranschaulicht die Leuchtdichte, wenn die Lichtquellen 10 und die Verkapselungsfolie 20 im Lichtquellenmodul 148 gemäß dem verwandten Gebiet eine rechteckig geformte, obere Fläche aufweisen. Es sei erwähnt, dass die Leuchtdichte umso höher ist, je heller die Farbe ist. 6b veranschaulicht die Leuchtdichte, wenn die Lichtquellen 10 und die Verkapselungsfolie 20 im Lichtquellenmodul 148 gemäß der vorliegenden Erfindung eine dreieckig geformte, obere Fläche aufweisen. Unter Bezugnahme auf 6a und 6b ist die Leuchtdichte des Lichtquellenmoduls 148 gemäß der vorliegenden Erfindung, die in 6b gezeigt ist, höher als jene des Lichtquellenmoduls 148 gemäß dem verwandten Gebiet, die in 6a gezeigt ist. Außerdem ist dann, wenn die Leuchtdichte des Lichtquellenmoduls 148 gemäß dem verwandten Gebiet, die in 6a gezeigt ist, 100 % ist, die Leuchtdichte des Lichtquellenmoduls 148 gemäß der vorliegenden Erfindung, die in 6b gezeigt ist, 105,3 %, was um so viel wie 5,3 % verbessert ist.
Das Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist verglichen mit dem Lichtquellenmodul 148 gemäß dem verwandten Gebiet eine verbesserte Leuchtdichte und einen verbesserten Wirkungsgrad des einfallenden Lichts auf, wobei die Qualität des äußeren Erscheinungsbilds des Lichtquellenmoduls verbessert werden kann.
7 ist eine Grafik, die eine Änderung des Lichtstroms je Öffnungswinkel eines Lichtquellenmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 8 ist eine Grafik, die einen Strahlwinkel je Öffnungswinkel eines Lichtquellenmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Eine Grundfläche der Lichtquellen 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine dreieckige Form mit zwei Ecken desselben Winkels auf. Zu diesem Zeitpunkt veranschaulicht eine horizontale Achse aus 7 einen Winkel eines Öffnungswinkels mit Ausnahme zweier Basiswinkel, die auf der Grundfläche der Lichtquellen 10 mit einer dreieckigen Form denselben Winkel aufweisen, und eine vertikale Achse aus 7 veranschaulicht eine Änderung des Lichtstroms je Öffnungswinkel. Unter Bezugnahme auf 7 beträgt der Öffnungswinkel 60°, und der Lichtstrom des Lichtquellenmoduls 148 ist am niedrigsten, wenn die Grundfläche der Lichtquellen 10 die Form eines regelmäßigen Dreiecks aufweist. Außerdem wird im Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Lichtstrom erhöht, wenn der Öffnungswinkel größer oder kleiner wird, und wenn der Lichtstrom in dem Fall des Öffnungswinkels von 60° 100 % ist, ist der Lichtstrom im Fall eines Öffnungswinkels von 165° 105,4 %, was der höchste Wert ist.
Eine horizontale Achse aus 8 veranschaulicht einen Winkel eines Öffnungswinkels, und eine vertikale Achse aus 8 veranschaulicht einen Strahlwinkel je Öffnungswinkel. Unter Bezugnahme auf 8 sind ein Strahlwinkel der x-Achse und ein Strahlwinkel der y-Achse des Lichtquellenmoduls 148 gleich 145°, wenn der Öffnungswinkel 60° beträgt und die Grundfläche der Lichtquellen 10 die Form eines regelmäßigen Dreiecks aufweist. Außerdem wird der Strahlwinkel der x-Achse eng, und der Strahlwinkel der y-Achse wird breit, wenn der Öffnungswinkel des Lichtquellenmoduls 148 gemäß der vorliegenden Erfindung größer wird.
Im Lichtquellenmodul 148 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie oben wird die Lichtausbeute verbessert, wenn der Öffnungswinkel mit Ausnahme zweier Basiswinkel, die auf der Grundfläche der Lichtquellen 10 mit einer dreieckigen Form denselben Winkel aufweisen, größer oder kleiner als der Basiswinkel wird. Wenn der Öffnungswinkel größer wird, wird ein Strahlwinkel der x-Achse eng, und ein Strahlwinkel der y-Achse wird breit.
9 ist eine perspektivische Einzelteilansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lichtquellenmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Kantentypstruktur auf, bei der die Lichtquellen 10 auf einer Seite der Lichtführungsplatte 145 angeordnet sind, und umfasst eine Flüssigkristalltafel 110, eine Tafelansteuereinrichtung 120, einen Tafelträgerabschnitt 130, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 140, ein unteres Gehäuse 150 und ein oberes Gehäuse 160. Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung ist dieselbe wie die Direkttyp-Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100, die in 2 gezeigt ist, mit Ausnahme eines Lichtquellengehäuses 134, einer Lichtführungsplatte 145 der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 und des Lichtquellenmoduls 148. Daher sind für dieselben Elemente dieselben Bezugszeichen vergeben, und eine wiederholte Beschreibung des wiederholten Abschnitts wird weggelassen.
Unter Bezugnahme auf 9 und 10 nimmt das Lichtquellengehäuse 134 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 auf und trägt außerdem den Führungsrahmen 132. Außerdem emittiert das Lichtquellengehäuse 134 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Wärme, die von den Lichtquellen 10 erzeugt wird, zur Außenseite. Daher ist das Lichtquellengehäuse 134 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einem Material hergestellt, das Wärme abstrahlen kann, und kann z. B. aus einem Aluminiummaterial hergestellt sein, ist jedoch nicht darauf eingeschränkt.
Die Lichtführungsplatte 145 ist in Form einer flachen Tafel (oder eines Keils) derart gebildet, dass sie eine Lichteinfallsfläche aufweist, die auf einer ersten Seite vorgesehen ist, und das Licht, das vom Lichtquellenmodul 148 einfällt, durch die Lichteinfallsfläche zur Flüssigkristalltafel 110 weiterleitet.
Das Lichtquellenmodul 148 ist derart angeordnet, dass es der ersten Seite der Lichtführungsplatte 145 zugewandt ist, und strahlt Licht zur Lichteinfallsfläche aus, die auf einer Seite der Lichtführungsplatte 145 vorgesehen ist. Das Lichtquellenmodul 148 gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält mehrere Lichtquellen 10, die in einer gedruckten Leiterplatte 50 gepackt sind, wobei sie durch ein Ansteuersignal eines Lichtquellenabschnitts, das von einer Hintergrundbeleuchtungsansteuereinrichtung (nicht gezeigt) zugeführt wird, Licht emittieren, wobei eine Verkapselungsfolie 20 jede der Lichtquellen 10 umgibt und ein optisches Element 70 die mehreren Lichtquellen 10 umgibt.
Die Lichtquellen 10 sind aus einem Chip-Scale-Paket hergestellt und direkt in der gedruckten Leiterplatte 50 gepackt. Daher ist in der vorliegenden Erfindung kein Packprozess der Lichtquellen 10 erforderlich. Die Lichtquellen 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittieren zunächst in Übereinstimmung mit einem Lichtquellenansteuersignal ein farbiges Licht. Zum Beispiel können die Lichtquellen 10 Quellen 10 für blaues Licht zum Emittieren von blauem Licht sein. Außerdem können eine laterale Chipstruktur, eine Flip-Chip-Struktur, eine vertikale Chipstruktur oder dergleichen auf die Lichtquellen 10 angewendet sein.
Die Lichtquellen 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Form eines dreieckigen Prismas auf. Die Lichtquellen 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können eine Grundfläche mit einer dreieckigen Form mit zwei Öffnungswinkeln desselben Winkels aufweisen. Wenn der Öffnungswinkel mit Ausnahme zweier Basiswinkel, die auf der Grundfläche der Lichtquellen 10 mit einer dreieckigen Form denselben Winkel aufweisen, größer oder kleiner als der Basiswinkel wird, wird die Lichtausbeute verbessert. Wenn der Öffnungswinkel größer wird, wird ein Strahlwinkel der x-Achse eng, und ein Strahlwinkel der y-Achse wird breit.
Die mehreren Lichtquellen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in der gedruckten Leiterplatte 50 derart angeordnet, dass die dreieckigen Formen der Grundflächen der Lichtquellen, die aneinander angrenzen, einander kreuzen oder sich abwechseln. Daher können die Lichtquellen 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform für die Hintergrundbeleuchtungseinheit 140 des Kantentyps angewendet werden. Außerdem weisen die Lichtquellen 10 die Form eines dreieckigen Prismas auf, wird eine geringere Totalreflektion erzeugt, wobei der Emissionswirkungsgrad erhöht wird, und können der Leistungsverbrauch und die Lebensdauer des Lichtquellenmoduls 148 und der Hintergrundbeleuchtungseinheit 140, die dieses enthält, und der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 100 verbessert werden.
Das optische Element 70 ist auf der gedruckten Leiterplatte 50 angeordnet. Genauer ist das optische Element 70 zwischen der gedruckten Leiterplatte 50 und der Lichteinfallsfläche der Führungsplatte 145 angeordnet. Das optische Element 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhält einen optischen Spalt zwischen der Lichtführungsplatte 145 und den Lichtquellen 10 gleichmäßig aufrecht. Das optische Element 70 weist einen Rahmentyp auf, der die mehreren Lichtquellen 10 umgibt. Das optische Element 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umgibt die mehreren Lichtquellen 10, wobei verhindert werden kann, dass das Licht, das von den Lichtquellen 10 emittiert wird, in einen anderen Bereich als der Lichteinfallsfläche eintritt, um einen Lichtverlust zu minimieren.
11a und 11b veranschaulichen die Leuchtdichte eines Lichtquellenmoduls des verwandten Gebiets und die Leuchtdichte eines Lichtquellenmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11a veranschaulicht die Leuchtdichte, wenn die Lichtquellen 10 und die Verkapselungsfolie 20 im Lichtquellenmodul 148 gemäß dem verwandten Gebiet eine rechteckig geformte, obere Fläche aufweisen. Es sei erwähnt, dass die Leuchtdichte umso höher ist, je heller die Farbe ist. 11b veranschaulicht die Leuchtdichte, wenn die Lichtquellen 10 und die Verkapselungsfolie 20 im Lichtquellenmodul 148 gemäß der vorliegenden Erfindung eine dreieckig geformte, obere Fläche aufweisen. Unter Bezugnahme auf 11a und 11b ist die Leuchtdichte des Lichtquellenmoduls 148 gemäß der vorliegenden Erfindung, die in 11b gezeigt ist, höher als jene des Lichtquellenmoduls 148 gemäß dem verwandten Gebiet, die in 11a gezeigt ist. Außerdem ist dann, wenn die Leuchtdichte des Lichtquellenmoduls 148 gemäß dem verwandten Gebiet, die in 11a gezeigt ist, 100 % ist, die Leuchtdichte des Lichtquellenmoduls 148 gemäß der vorliegenden Erfindung, die in 11b gezeigt ist, 117,1 %, was um so viel wie 17,1 % verbessert ist.
Das Lichtquellenmodul 148 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist verglichen mit dem Lichtquellenmodul 148 gemäß dem verwandten Gebiet eine verbesserte Leuchtdichte und einen verbesserten Wirkungsgrad des einfallenden Lichts auf, wobei die Qualität des äußeren Erscheinungsbilds des Lichtquellenmoduls verbessert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben können die folgenden Vorteile erhalten werden.
Da das Lichtquellenmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Lichtquellen und die Verkapselungsfolie mit der Form eines dreieckigen Prismas enthält, kann die Totalreflexion verringert werden, wobei der Emissionswirkungsgrad erhöht werden kann und der Leistungsverbrauch und die Lebensdauer der Hintergrundbeleuchtungseinheit, die das Lichtquellenmodul enthält, und der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verbessert werden können.
Außerdem weist das Lichtquellenmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen hohen Wirkungsgrad und hohe Wärmeabstrahlungseigenschaften auf, da die Unterfüllung, die eine geringe elektrische Leitfähigkeit, eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und ein hohes Reflexionsvermögen aufweist, unter den Lichtquellen vorgesehen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020160177888 [0001]

Claims

Lichtquellenmodul (148), das Folgendes umfasst: eine gedruckte Leiterplatte (50); Lichtquellen (10) auf der gedruckten Leiterplatte (50); und eine Verkapselungsfolie (20), die die Lichtquellen (10) umgibt, wobei die Lichtquellen (10) die Form eines dreieckigen Prismas aufweisen.
Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei die Verkapselungsfolie (20) die Form eines dreieckigen Prismas aufweist und/oder wobei die Verkapselungsfolie (20) eine obere Fläche mit einer dreieckigen Form und/oder eine Seitenfläche mit einer rechteckigen Form aufweist.
Lichtquellenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verkapselungsfolie (20) Phosphor und/oder Silikon [engl. „silicon“] enthält.
Lichtquellenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquellen (10) eine Grundfläche mit einer Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen.
Lichtquellenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner eine Unterfüllung (40) zwischen der gedruckten Leiterplatte (50) und den Lichtquellen (10) umfasst.
Lichtquellenmodul nach Anspruch 5, wobei die Unterfüllung (40) ein Material enthält, das eine geringe elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Lichtquellenmodul nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Unterfüllung (40) h-BN und/oder TiO₂ enthält.
Hintergrundbeleuchtungseinheit (140), die Folgendes umfasst: eine Lichtführungsplatte (145), die einen Lichteinfallsabschnitt aufweist; ein Lichtquellenmodul (148) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lichtquellenmodul (148) derart angeordnet ist, dass des dem Lichteinfallsabschnitt zugewandt ist; und ein reflektierendes Element (142), das unter der Lichtführungsplatte (145) angeordnet ist, wobei die Lichtquellen (10) Grundflächen mit einer dreieckigen Form aufweisen und wobei die Lichtquellen (10), die entlang einer Linie angeordnet sind, derart angeordnet sind, dass sich eine Ecke und eine Basisseite benachbarter Lichtquellen (10) abwechseln.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung (100), die Folgendes umfasst: eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (140) nach Anspruch 8; und eine Flüssigkristalltafel (110), die auf der Hintergrundbeleuchtungseinheit (140) angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung (100), die Folgendes umfasst: ein unteres Gehäuse (150), das einen Aufnahmeraum aufweist; ein Lichtquellenmodul (148) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das in dem Aufnahmeraum angeordnet ist; eine Streuplatte (144), die den Aufnahmeraum bedeckt; einen Abschnitt (146) mit einer optischen Folie, der auf der Streuplatte (144) angeordnet ist; und eine Flüssigkristalltafel (110), die auf dem Abschnitt (146) mit einer optischen Folie angeordnet ist.