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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet von Flüssigkristallanzeigen, und insbesondere ein Hintergrundbeleuchtungsmodul mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit.
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Relevanter Stand der Technik
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Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen (LCD) haben verschiedene Vorteile, wie z.B. kompakte Gerätegröße, niedrigen Energieverbrauch und Strahlungsfreiheit, und finden daher verbreitet Anwendung. Die meisten derzeit auf dem Markt verfügbaren LCD-Vorrichtungen sind Hintergrundbeleuchtungs-LCDs, die einen Flüssigkristallbildschirm und ein Hintergrundbeleuchtungsmodul aufweisen. Das Arbeitsprinzip eines Flüssigkristallbildschirms besteht darin, dass Flüssigkristallmodule zwischen zwei parallelen Glasplatten eingeschlossen sind und zwischen den beiden Glasplatten zahlreiche vertikal und horizontal verlaufende, feine elektrische Drähte angeordnet sind, wobei die Flüssigkristallmodule durch Aufbringen von Elektrizität derart gesteuert werden, dass sie ihre Richtung ändern, um von dem Hintergrundbeleuchtungsmodul emittiertes Licht zu brechen und dadurch Bilder zu erzeugen. Da der Flüssigkristallbildschirm selbst kein Licht emittiert, muss Licht von dem Hintergrundbeleuchtungsmodul her zugeführt werden, um Bilder zu erzeugen. Somit bildet das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine der Hauptkomponenten einer LCD. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul kann je nach der Position, in der das Licht auftrifft, entsprechend zweier Typen klassifiziert werden, nämlich als Seitenrand-Hintergrundbeleuchtungsmodul und als Direkt-Hintergrundbeleuchtungsmodul. Bei dem Direkt-Hintergrundbeleuchtungsmodul ist an der Rückseite des Flüssigkristallbildschirms eine Lichtquelle, wie z.B. eine Kaltkathoden-Fluoreszenzlampe (CCFL) oder eine lichtemittierende Diode (LED) angeordnet, die eine planare Lichtquelle bildet, um den Flüssigkristallbildschirm direkt zu beleuchten. Bei dem Seitenrand-Hintergrundbeleuchtungsmodul ist an einem Rand einer Rückwand eine LED-Lichtleiste angeordnet, die im rückwärtigen Bereich einer Seite des Flüssigkristallbildschirms positioniert ist. Die LED-Lichtleiste emittiert Licht, das durch eine Lichteinfallfläche einer Lichtleitplatte in diese Lichtleitplatte eintritt und, nachdem es reflektiert und gestreut worden ist, durch eine Lichtaustrittsfläche heraus projiziert wird, so dass eine planare Lichtquelle gebildet wird, die an dem Flüssigkristallbildschirm angeordnet ist.
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Bei herkömmlichen Anordnungen zur Wärmeableitung für ein LED-Hintergrundbeleuchtungsmodul ist oftmals die Lichtleiste an einem Halter befestigt und der Halter an der Rückwand angebracht. Die Befestigung erfolgt häufig mittels Stiften oder wärmeableitender Haftbänder, wobei die ersteren leicht einen durch Luft bedingten thermischen Widerstand zwischen der Lichtleiste und dem Halter verursachen können, was eine reduzierte Wärmeableitungsleistung zur Folge hat, während die letzteren einen niedrigen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten haben, wodurch die Wärmeableitungsleistung schwer beeinträchtigt wird. Ferner zeigt die Lichtleiste während ihres Betriebs eine relativ hohe Temperatur in einem mittleren Abschnitt und relativ niedrige Temperaturen an den beiden gegenüberliegenden Endabschnitten, und somit muss für den Halter ein spezieller Verarbeitungsvorgang durchgeführt werden, um zu gewährleisten, dass der gesamte Halter eine ausgeglichene Temperatur zeigt, und um zu verhindern, dass aufgrund einer stellenweise übermäßig hohen Temperatur ein anormales Anzeigebild erfolgt. Dies hat jedoch die unvermeidliche Konsequenz eines erhöhten Verarbeitungsaufwands.
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Zur Handhabung dieses Problems offenbart das Chinesische Gebrauchsmuster
CN 202 048 463 U eine LED-Hintergrundbeleuchtungsquelle und einen Flüssigkristallbildschirm (wie in
1 gezeigt). Die LED-Hintergrundbeleuchtungsquelle weist eine Rückwand
1, Wärmeleitblöcke
2, die an der Rückwand
1 angeordnet sind, und LED-Lichtleisten
3 auf, die an den Wärmeleitblöcken
2 angeordnet sind. Die LED-Hintergrundbeleuchtungsquelle weist ferner ein Wärmerohr
3 auf. Das Wärmerohr
3 weist ein Hochtemperatur-Ende auf, das in Kontakt mit dem Wärmeleitblock
2 steht. Ein Niedrigtemperatur-Ende des Wärmerohrs
3 ist an einer im Abstand von den LED-Lichtleisten
4 gelegenen Stelle angeordnet und steht in Kontakt mit der Rückwand
1. Diese Anordnung als solche bewirkt eine Gleichförmigkeit der Temperatur über die gesamte Rückwand hinweg und eine Verlängerung der Lebensdauer der LED-Leisten. Ein derartiger technischer Lösungsansatz erhöht jedoch die Kosten des LED-Hintergrundbeleuchtungsmoduls in beträchtlichem Ausmaß und erfordert eine große Anzahl struktureller Bauteile, was einen langwierigen Montagevorgang und eine erhöhte Fehlerrate bei der Montage verursacht.
US 2008 / 0 232 134 A1 offenbart ein Hintergrundbeleuchtungsmodul nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
US 2008 / 0117 361 A1 und
US 2011 / 0 187 983 A1 offenbaren jeweils ein vergleichbares Hintergrundbeleuchtungsmodul.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hintergrundbeleuchtungsmodul zu schaffen, bei dem ein thermosensitives Wärmeleitmaterial zum automatischen Einstellen der Wärmeleitfähigkeit verwendet wird, um die Regulierung der Temperatur von Lichtleisten innerhalb eines bestimmten Bereiches zu erleichtern und dadurch die Gleichförmigkeit der Temperatur der Rückwand zu gewährleisten.
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Zur Lösung der Aufgabe dient Anspruch 1. Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Hintergrundbeleuchtungsmodul geschaffen, das eine Rückwand, eine an der Rückwand angebrachte Lichtleiste und ein thermosensitives Wärmeleitmaterial aufweist, das zwischen der Rückwand und der Lichtleiste angeordnet ist.
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Bei dem thermosensitiven Wärmeleitmaterial handelt es sich um ein thermosensitives Wärmeleitmaterial mit negativem Koeffizienten, wobei der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient dieses Materials bei ansteigender Temperatur exponentiell abnimmt.
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Die Rückwand weist eine Bodenplatte und eine Seitenplatte auf, die mit der Bodenplatte verbunden ist. Die Seitenplatte und die Bodenplatte definieren einen Aufnahmeraum. Die Lichtleiste und das thermosensitive Wärmeleitmaterial sind in dem Aufnahmeraum untergebracht.
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Die Lichtleiste ist an der Seitenplatte der Rückwand angebracht, und das thermosensitive Wärmeleitmaterial ist zwischen der Lichtleiste und der Seitenplatte angeordnet.
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Die Rückwand weist einen Halter auf, der in dem Aufnahmeraum angeordnet ist. Die Lichtleiste ist an dem Halter angebracht. Der Halter ist an der Seitenplatte der Rückwand angebracht. Das thermosensitive Wärmeleitmaterial ist zwischen der Lichtleiste und dem Halter angeordnet.
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Ferner sind eine Reflexionsplatte, die in dem Aufnahmeraum untergebracht ist, eine Lichtleitplatte, die an der Reflexionsplatte angeordnet ist, und eine optische Komponente vorgesehen, die an der Lichtleitplatte angebracht ist. Die Reflexionsplatte ist an der Bodenplatte der Rückwand angebracht.
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Die Lichtleiste weist eine lineare LED-Lichtleiste auf.
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Die Wirkung der vorliegenden Erfindung liegt darin begründet, dass diese ein Hintergrundbeleuchtungsmodul schafft, das ein thermosensitives Wärmeleitmaterial aufweist, welches zwischen einer Lichtleiste und einer Rückwand oder zwischen der Lichtleiste und einem Halter angeordnet ist. Das thermosensitive Wärmeleitmaterial funktioniert dahingehend, dass es den Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten bei variierender Temperatur automatisch derart einstellt, dass an verschiedenen Stellen der Lichtleiste unterschiedliche Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten realisiert werden, um die Temperatur der gesamten Lichtleiste innerhalb eines bestimmten Bereiches so zu regeln, dass eine gewünschte Wärmeleitfähigkeitsleistung gewährleistet ist, ferner eine ausgeglichene Temperatur des gesamten Hintergrundbeleuchtungsmoduls gewährleistet ist und verhindert wird, dass aufgrund einer stellenweise übermäßig hohen Temperatur eine Luminanzreduzierung des gesamten Hintergrundbeleuchtungsmoduls auftritt. Ferner ist aufgrund der Befüllung mit thermosensitivem Wärmeleitmaterial der Kontakt-Zusammengriff zwischen der Lichtleiste und der Rückwand oder zwischen der Lichtleiste und dem Halter fester, so dass die beim Stand der Technik bestehende Notwendigkeit einer speziellen Verarbeitung des Halters entfällt und somit Kosten eingespart werden.
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Zum besseren Verständnis der Merkmale und des technischen Inhalts der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung und die beigefügten Zeichnungen verwiesen. Die Zeichnungen dienen jedoch nur zu Verweis- und Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu vorgesehen, die vorliegende Erfindung unzulässig zu beschränken.
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Figurenliste
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Die technische Lösung sowie die zweckdienlichen Vorteile werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen LED-Hintergrundbeleuchtungsmoduls ;
- 2 eine schematische Ansicht eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine perspektivische Ansicht einer Rückwand und einer Lichtleiste gemäß 2; und
- 4 eine schematische Ansicht eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zum tieferen Verständnis der gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehenen technischen Lösung und der Vorteile derselben folgt eine detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und der beigefügten Zeichnungen.
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Die 2 und 3 zeigen schematische Ansichten eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Rückwand 100, eine Lichtleiste 200, die in der Rückwand 100 angebracht ist, ein thermosensitives Wärmeleitmaterial 300, das zwischen der Rückwand 100 und der Lichtleiste 200 angeordnet ist, eine Reflexionsplatte 500, die in der Rückwand 100 angeordnet ist, eine Lichtleitplatte 600, die auf der Reflexionsplatte 500 angebracht ist, und optische Komponenten 700 auf, die auf der Lichtleitplatte 600 angeordnet sind. Die Lichtleiste 200 emittiert Licht, das entweder direkt oder nachdem es von der Reflexionsplatte 500 reflektiert worden ist, in die Lichtleitplatte 600 übertragen wird, um dadurch eine planare Lichtquelle mit homogener Helligkeit für die optischen Komponenten 700 zu bilden.
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Die Rückwand 100 weist eine Bodenplatte 101 und eine Seitenplatte 102 auf, die mit der Bodenplatte 101 verbunden ist. Die Bodenplatte 101 und die Seitenplatte 102 definieren zusammen einen Aufnahmeraum 103. Die Lichtleiste 200, die Reflexionsplatte 500, die Lichtleitplatte 600 und die optischen Komponenten 700 sind in dem Aufnahmeraum 103 untergebracht. Die Lichtleiste 200 kann eine lineare LED-Lichtleiste sein. Die Lichtleiste 200 ist an der Seitenplatte 102 der Rückwand 100 angebracht, die Reflexionsplatte 500 ist an der Bodenplatte 101 angebracht, die Lichtleitplatte 600 ist an der Reflexionsplatte 500 angeordnet, und die optischen Komponenten 700 sind an der Lichtleitplatte 600 angeordnet, so dass ein Seitenrand-Hintergrundbeleuchtungsmodul gebildet wird.
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Vorzugsweise ist die Lichtleiste 200 direkt an der Seitenplatte 102 der Rückwand 100 angebracht, und das thermosensitive Wärmeleitmaterial 300 ist zwischen der Seitenplatte 102 der Rückwand 100 und der Lichtleiste 200 angeordnet. Das thermosensitive Wärmeleitmaterial 300 ist ein thermosensitives Wärmeleitmaterial mit negativem Koeffizienten, und der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient des thermosensitiven Wärmeleitmaterials 300 nimmt bei ansteigender Temperatur exponentiell ab. Wenn verschiedene Abschnitte der Lichtleiste 200 unterschiedliche (relativ hohe oder relativ niedrige) Temperaturen aufweisen, zeigen die diesen Abschnitten der Lichtleiste entsprechenden Abschnitte des thermosensitiven Wärmeleitmaterials 300 entsprechend unterschiedliche Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten. Wenn die Abschnitte eine relativ hohe Temperatur aufweisen, zeigen die entsprechenden Abschnitte des thermosensitiven Wärmeleitmaterials 300 entsprechend reduzierte Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten, um dadurch die Wärmleitfähigkeit dieser Abschnitte zu erhöhen; wenn die Abschnitte eine relativ niedrige Temperatur aufweisen, zeigen die entsprechenden Abschnitte des thermosensitiven Wärmeleitmaterials 300 entsprechend erhöhte Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten, um dadurch die Wärmleitfähigkeit dieser Abschnitte zu reduzieren, so dass die Temperatur der Lichtleiste 200 innerhalb eines bestimmten Bereiches gesteuert wird, wodurch eine ausgeglichene Temperatur über das gesamte Hintergrundbeleuchtungsmodul hinweg gewährleistet ist und verhindert wird, dass aufgrund einer stellenweise übermäßig hohen Temperatur die Luminanz des gesamten Hintergrundbeleuchtungsmoduls reduziert wird.
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4 zeigt eine schematische Ansicht eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückwand 100' auf, die mit einem Halter 104 versehen ist. An dem Halter 104 ist eine Lichtleiste 200 angebracht, und zwischen dem Halter 104 und der Lichtleiste 200 ist ein thermosensitives Wärmeleitmaterial 300 angeordnet. Der Halter ist aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit ausgebildet, wie z.B. Aluminium, um zur Herstellung der Gleichförmigkeit der Temperatur des gesamten Hintergrundbeleuchtungsmoduls beizutragen. In ähnlicher Weise wie oben aufgeführt zeigen, wenn verschiedene Abschnitte der Lichtleiste 200 unterschiedliche (relativ hohe oder relativ niedrige) Temperaturen aufweisen, die diesen Abschnitten der Lichtleiste entsprechenden Abschnitte des thermosensitiven Wärmeleitmaterials 300 entsprechend unterschiedliche Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten. Wenn die Abschnitte eine relativ hohe Temperatur aufweisen, zeigen die entsprechenden Abschnitte des thermosensitiven Wärmeleitmaterials 300 entsprechend reduzierte Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten, um dadurch die Wärmleitfähigkeit dieser Abschnitte zu erhöhen; wenn die Abschnitte eine relativ niedrige Temperatur aufweisen, zeigen die entsprechenden Abschnitte des thermosensitiven Wärmeleitmaterials 300 entsprechend erhöhte Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten, um dadurch die Wärmleitfähigkeit dieser Abschnitte zu reduzieren, so dass die Temperatur der Lichtleiste 200 innerhalb eines bestimmten Bereiches geregelt wird, wodurch eine ausgeglichene Temperatur über das gesamte Hintergrundbeleuchtungsmodul hinweg gewährleistet ist und verhindert wird, dass aufgrund einer stellenweise übermäßig hohen Temperatur die Luminanz des gesamten Hintergrundbeleuchtungsmoduls reduziert wird.
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Zusammenfassend betrachtet wird mit der vorliegenden Erfindung ein Hintergrundbeleuchtungsmodul geschaffen, das ein thermosensitives Wärmeleitmaterial aufweist, welches zwischen einer Lichtleiste und einer Rückwand oder zwischen einer Lichtleiste und einem Halter angeordnet ist, und das thermosensitive Wärmeleitmaterial funktioniert dahingehend, dass es den Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten bei variierender Temperatur automatisch derart einstellt, dass an verschiedenen Stellen der Lichtleiste unterschiedliche Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten realisiert werden und die Temperatur der gesamten Lichtleiste innerhalb eines bestimmten Bereiches so geregelt werden kann, dass eine gewünschte Wärmeleitfähigkeitsleistung gewährleistet ist, ferner eine ausgeglichene Temperatur des gesamten Hintergrundbeleuchtungsmoduls gewährleistet ist und verhindert wird, dass aufgrund einer stellenweise übermäßig hohen Temperatur eine Reduzierung der Luminanz des gesamten Hintergrundbeleuchtungsmoduls auftritt. Ferner ist aufgrund der Befüllung mit thermosensitivem Wärmeleitmaterial der Kontakt-Zusammengriff zwischen der Lichtleiste und der Rückwand oder zwischen der Lichtleiste und dem Halter fester, so dass die beim Stand der Technik bestehende Notwendigkeit einer speziellen Verarbeitung des Halters entfällt und somit Kosten eingespart werden.
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Anhand der vorstehenden Beschreibung können Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet problemlos verschiedene Änderungen und Modifikationen ersehen, die an der technischen Lösung und den technischen Ideen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, und sämtliche derartigen Änderungen und Modifikationen fallen unter den rechtlichen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
