DE112012005926T5

DE112012005926T5 - Hintergrundbeleuchtungsmodul, Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und Lichtquelle für das Hintergrundbeleuchtungsmodul

Info

Publication number: DE112012005926T5
Application number: DE112012005926.3T
Authority: DE
Inventors: Yajun Yu; Quan Li
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2014-11-06
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: CN102628566A; CN102628566B; WO2013143156A1; DE112012005926B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hintergrundbeleuchtungsmodul, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und eine Lichtquelle für ein Hintergrundbeleuchtungsmodul, wobei das Hintergrundbeleuchtungsmodul einen LED-Chip und ein Kühlelement aufweist, und wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement angeordnet sind. Da bei der vorliegenden Erfindung der LED-Chip des Hintergrundbeleuchtungsmoduls und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement angeordnet sind, kann die durch den LED-Chip erzeugte Wärme rechtzeitig durch das Kühlelement mit guter Wärmeleitfähigkeit abgeleitet werden. Dadurch wird die Temperatur im Inneren des Hintergrundbeleuchtungsmoduls reduziert und die Wärmeübertragungseffizienz des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erhöht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Flüssigkristallanzeige, insbesondere ein Hintergrundbeleuchtungsmodul, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und eine Lichtquelle eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls.
Stand der Technik
Das Hintergrundbeleuchtungsmodul ist ein wichtiger Bauteil der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und dient dazu, eine Lichtquelle mit ausreichender Helligkeit und gleichmäßiger Verteilung des Lichts zur Verfügung zu stellen, so dass die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung Bilder richtig anzeigen kann.
Wie in 1 dargestellt weist ein Hintergrundbeleuchtungsmodul der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine Rückplatte 100, einen an der Seitenwand der Rückplatte 100 befestigten Lichtbalken 140, eine an der Rückplatte 100 platzierte Reflexionsplatte 110, eine an der Reflexionsplatte 110 platzierte und gegenüber dem Lichtbalken 140 liegende Lichtleiterplatte 120, einen außerhalb der Rückplatte 100 angeordneten und gegen die Lichtleiterplatte 120 drückenden Kunststoffrahmen 150 und einen Außenrahmen 200 auf, wobei eine optische Membran 130 an einer Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte 120 angeordnet ist, und wobei ein Flüssigkristallpaneel 300 mit Bauteilen wie dem Kunststoffrahmen 150 und dem Außenrahmen 200 etc. oberhalb des Hintergrundbeleuchtungsmoduls befestigt ist. In der vorliegenden Struktur ist der Lichtbalken 140 an der Rückplatte 100 befestigt, in einem inneren Hohlraum des Hintergrundbeleuchtungsmoduls wird die durch den Lichtbalken 140 erzeugte Wärme durch die Seitenwand der Rückplatte 100 an die Plattenfläche der Rückplatte 100 geleitet, dann wird die Wärme durch die Luftkonvektion abgeleitet, aber die Wärmeübertragung hat einen verhältnismäßig langen Weg, so dass die Wärme lange Zeit im inneren Hohlraum des Hintergrundbeleuchtungsmoduls verbleibt und eine gewisse Beschädigung der Bauteile im Hintergrundbeleuchtungsmodul verursacht, so dass die Bauteile im Hintergrundbeleuchtungsmodul wie Reflexionsplatte 110 und Lichtleiterplatte 120 etc. im Bereich mit langfristig verbleibender Wärme arbeiten und sich ändern, was dazu führt, dass die Stabilität und die Lebensdauer der inneren Bauteile des Hintergrundbeleuchtungsmoduls und die Stabilität des Flüssigkristallpaneels beeinträchtigt werden. Dadurch wird der Anzeigeeffekt der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verschlechtert.
Wie in 2 dargestellt, weist der Lichtbalken 140 ferner hauptsächlich LED 141 und Leiterplatten 142 auf. Die LED 141 ist die Lumineszenzquelle, bei der Lumineszenz und gleichzeitig eine große Menge an Wärme erzeugt werden. Die Wärme wird durch die Leiterplatte 142 an die Rückplatte 100 übertragen, die Wärme wird auch an die an der Rückseite der Leiterplatte angeordnete Aluminium-Extrusion (in den Figuren nicht dargestellt) übertragen. Schlussendlich wird die Wärme durch die Rückplatte 100 abgeleitet. Auf Grund der Materialeigenschaften der Leiterplatte ist sie selbst kein guter Wärmeleiter. Deshalb wird ein großer Teil der Wärme lange Zeit am Lichtbalken 140 konzentriert und die Temperatur im Hohlraum, worin sich der Lichtbalken 140 befindet, liegt lange Zeit bei einem hohen Wert, so dass die Sicherheit und die Lebensdauer der inneren Bauteile des Hintergrundbeleuchtungsmoduls und der LED selbst beeinträchtigt werden. Ferner ist es möglich, dass die inneren Bauteile des Hintergrundbeleuchtungsmoduls beeinträchtigt werden und der optische Eindruck des Hintergrundbeleuchtungsmoduls somit verschlechtert wird.
Wie in 3 dargestellt, offenbart die US-Patentschrift US2010/0002418A1 ein anderes Hintergrundbeleuchtungsmodul, aufweisend eine Rückplatte 100, eine an der Rückplatte 100 fest geklebte Wärmeübertragungsplatte 190, einen an der Seitenwand der Rückplatte 100 befestigten Lichtbalken 140, eine gegenüber der LED 142 am Lichtbalken 140 liegende Lichtleiterplatte 120, eine Reflexionsplatte 110 unterhalb der Lichtleiterplatte 120 und einen außerhalb der Rückplatte 100 angeordneten Außenrahmen 200, wobei eine optische Membran 130 an einer Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte 120 angeordnet ist, und wobei ein Flüssigkristallpaneel 300 oberhalb des Hintergrundbeleuchtungsmoduls angeordnet ist. Ferner ist ein Trägerelement 170 am Hintergrundbeleuchtungsmodul angeordnet, um die Reflexionsplatte 110 und die Lichtleiterplatte 120 an der Reflexionsplatte zu unterstützen, so dass eine Luftkammer 180 zwischen der Wärmeübertragungsplatte 190 und der Reflexionsscheibe 110 ausgebildet wird, um die Wärme zu isolieren. Der Lichtbalken des Hintergrundbeleuchtungsmoduls mit der vorliegenden Struktur bestehen aus der Leiterplatte und der LED 141. Die Leiterplatte ist an der Rückplatte 100 oder Aluminium-Extrusion angeordnet. Obwohl mit der Anordnung der Einfluss der Wärme auf die Bauteile wie Reflexionsscheibe 110 während der Wärmeübertragung möglichst vermieden wird, ist der Wärmübertragungsweg, die Wärme über die Wärmeübertragungsplatte 190 an die Rückplatte 100 zu übertragen und durch die Berührung zwischen der Rückplatte 100 und der Luft die Wärmeableitung zu realisieren, immer noch verhältnismäßig lang, so dass die Wärme lange Zeit im Inneren des Hintergrundbeleuchtungsmodul verbleibt wird. Dadurch werden die Lebensdauer und die Sicherheit der inneren Bauteile des Hintergrundbeleuchtungsmoduls sowie die Lebensdauer des Flüssigkristallpaneels der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung beeinträchtigt.
Inhalt der Erfindung
Es ist das zu lösende technische Problem der vorliegenden Erfindung, ein Hintergrundbeleuchtungsmodul mit guter Wärmeleitfähigkeit, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und eine Lichtquelle des Hintergrundbeleuchtungsmoduls zur Verfügung zu stellen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch folgende technische Lösung realisiert: ein Hintergrundbeleuchtungsmodul, aufweisend einen LED-Chip und ein Kühlelement, wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement angeordnet sind.
Bevorzugt besteht das Kühlelement aus Metall, wobei an der Oberfläche des Kühlelements eine Isolationsschicht geklebt ist, und wobei die Schaltungen an der Isolationsschicht angeordnet sind. Das Metall hat eine verhältnismäßig gute Wärmeleitfähigkeit.
Bevorzugt ist das Material der Isolationsschicht ein Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit. Es wird vermieden, dass die Isolationsschicht die Wärmeleitfähigkeit des Kühlelements schwächt.
Bevorzugt ist der LED-Chip unmittelbar an das Kühlelement geschweißt, wobei keine Verkapselung außerhalb des LED-Chips angeordnet ist. Im Vergleich zum Hintergrundbeleuchtungsmodul aus dem Stand der Technik, z. B. im Vergleich zum Hintergrundbeleuchtungsmodul mit dem an der Aluminium-Extrusion angeordneten Lichtbalken kann die Aluminium-Extrusion durch das Kühlelement ersetzt werden. Das reduziert die Dicke der Leiterplatte um die Dicke des Lichtbalkens. Auch ist der LED-Chip unmittelbar an das Kühlelement geschweißt und nicht verkapselt, so dass die Dicke einer Verkapselung gespart wird. Das ist förderlich für Erhöhung des A-Werts des Hintergrundbeleuchtungsmoduls.
Bevorzugt umfasst das Kühlelement Kühlrippen, wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen an einem Substrat der Kühlrippen angeordnet sind. Die Kühlrippen haben hervorragende Kühlwirkung.
Bevorzugt weist das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückplatte auf, wobei an der Seitenwand der Rückplatte Einsatzlöcher angeordnet sind, und wobei die Kühlrippen in die Einsatzlöcher eingelegt sind. Damit wird der Abstand zwischen dem LED-Chip und der inneren Kante des Kunststoffrahmens vergrößert, wodurch der A-Wert erhöht wird.
Bevorzugt weist das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückplatte auf, wobei an der Seitenwand der Rückplatte eine Vertiefung angeordnet ist, die sich gegenüber einer Lichtempfangsfläche der Lichtleiterplatte zum Äußeren des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erstreckt, wobei das Kühlelement in der Vertiefung angeordnet ist.
Bevorzugt ist die Vertiefung an der Seitenwand der Rückplatte ein Durchgangsloch, das an der Seitenwand der Rückplatte angeordnet ist. Das Durchgangsloch ist verhältnismäßig leicht zu herzustellen und verfügt über Positionierungs- und Anschlagsfunktionen.
Bevorzugt weist das Hintergrundbeleuchtungsmodul einen Kunststoffrahmen und einen Außenrahmen auf, wobei an der Seitenwand des Kunststoffrahmens auch das Durchgangsloch angeordnet ist, und wobei das Kühlelement am Außenrahmen angeordnet ist. Mit Hilfe des Außenrahmens kann die Wärmeableitung ausgeführt und der Wärmeübertragungsweg verkürzt werden.
Bevorzugt ist eine Öffnung am Außenrahmen angeordnet, die dazu dient, das Kühlelement auszunehmen, so dass das Kühlelement die Außenluft berührt, wobei das Kühlelement in die Öffnung eingelegt ist. Dadurch berührt die Außenluft unmittelbar das Kühlelement, so dass die Wärmeübertragungseffizienz des Kühlelements erhöht wird.
Bevorzugt ist die Dicke des Kühlelements größer als die Dicke des Außenrahmens. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen dem Kühlelement und der Luft vergrößert. An einer Position am Außenrahmen, wo das Kühlelement befestigt ist, ist bevorzugt ein Vorsprung angeordnet, der sich ins Innere des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erstreckt, wobei der Lichtbalken am Vorsprung befestigt ist. Mit der Positionierung durch den Vorsprung können die Montagegenauigkeit und die Montageeffizienz des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erhöht werden.
Bevorzugt ist bilden die Kühlrippen das Kühlelement, wobei die Höhe der Kühlrippen kleiner als oder gleich der Tiefe des Vorsprungs ist. Dadurch befinden sich die Kühlrippen im Bereich des Vorsprungs, so dass die Ebenheit der Strukturen in der Umgebung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verbessert wird.
Bevorzugt weist das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückplatte und einen Kunststoffrahmen auf, wobei die Vertiefung an der Seitenwand der Rückplatte eine Biegungsstruktur ist, die an der Seitenwand der Rückplatte angeordnet ist, und wobei eine Durchgangsrille an der Seitenwand des Kunststoffrahmens angeordnet ist, und wobei die Biegungsstruktur in der Durchgangsrille versinkt, und wobei das Kühlelement an der Biegungsstruktur angeordnet ist. Dadurch wird der A-Wert des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erhöht.
Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, welche das oben beschriebene Hintergrundbeleuchtungsmodul aufweist.
Eine Lichtquelle für das Hintergrundbeleuchtungsmodul, aufweisend einen LED-Chip und ein Kühlelement, wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement angeordnet sind.
Da bei der vorliegenden Erfindung der LED-Chip des Hintergrundbeleuchtungsmoduls und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement angeordnet sind, kann die durch den LED-Chip erzeugte Wärme rechtzeitig durch das Kühlelement mit guter Wärmeleitfähigkeit abgeleitet werden. Die Wärmeübertragungseffizienz des Kühlelements ist höher als die bei üblicher Leiterplatten. Dadurch wird vermieden, dass zu viele Wärme im Einstellungsbereich der Lichtquelle im Hintergrundbeleuchtungsmodul konzentriert wird. Dadurch wird vermieden, dass die Wärme lange Zeit angehäuft wird und den LED-Chip beschädigt. Die Wärme wird rechtzeitig abgeleitet, so dass die Temperatur im Inneren des Hintergrundbeleuchtungsmoduls reduziert und die Wärmeübertragungseffizienz des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erhöht werden.
Im Vergleich zum Hintergrundbeleuchtungsmodul aus dem Stand der Technik, z. B. im Vergleich zum Hintergrundbeleuchtungsmodul mit dem an der Aluminium-Extrusion angeordneten Lichtbalken kann die Aluminium-Extrusion durch das Kühlelement ersetzt werden, und die Dicke der Leiterplatte wird um die Dicke des Lichtbalkens reduziert. Das ist förderlich für Erhöhung des A-Werts des Hintergrundbeleuchtungsmoduls.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine grafische Darstellung der Struktur eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls aus dem Stand der Technik;
2 ist eine grafische Darstellung der Struktur des Lichtbalkens eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls aus dem Stand der Technik;
3 ist eine grafische Darstellung der Struktur eines anderen Hintergrundbeleuchtungsmoduls aus dem Stand der Technik;
4 ist eine grafische Darstellung der Struktur eines Lichtbalkens einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine grafische Darstellung der Struktur eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine grafische Darstellung der Struktur eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine grafische Darstellung der Struktur eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine grafische Darstellung der Struktur eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls einer fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine schematische Darstellung des Zustand des A-Werts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

100: Rückplatte
101: Biegung
110: Reflexionsplatte
120: Lichtleiterplatte
130: Optische Membran
140: Lichtbalken
150: Kunststoffrahmen
170: Trägerelement
180: Luftkammer
190: Wärmeübertragungsplatte
141: LED
142: Leiterplatte
144: Kühlrippen
145: LED-Chip
1441: Substrat
1442: Rippe
151: Innere Kante
210: Vorsprung

Ausführliche Ausführungsform
Im Zusammenhang mit Figuren und bevorzugten Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung im Folgenden näher erläutert.
5 bis 8 zeigen ein Hintergrundbeleuchtungsmodul, aufweisend eine Rückplatte 100, eine an der Rückplatte 100 platzierte Reflexionsplatte 110, eine an der Reflexionsplatte 110 platzierte und gegenüber dem Lichtbalken 140 liegende Lichtleiterplatte 120, einen außerhalb der Rückplatte 100 angeordneten und gegen die Lichtleiterplatte 120 drückenden Kunststoffrahmen 150 und einen Außenrahmen 200, wobei eine optische Membran 130 an einer Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte 120 angeordnet ist, und wobei ein Flüssigkristallpaneel 300 durch Bauteile wie den Kunststoffrahmen 150 und den Außenrahmen 200 etc. oberhalb des Hintergrundbeleuchtungsmoduls befestigt ist, und wobei der Lichtbalken 140 an einer Seite der Lichtempfangsfläche der Lichtleiterplatte 120 angeordnet ist, und wobei der Lichtbalken 140 einen LED-Chip 145 und ein Kühlelement 144 aufweist, und wobei der LED-Chip 145 und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement 144 angeordnet sind.
Eine Lichtquelle ist die Lumineszenzquelle des Hintergrundbeleuchtungsmoduls. Im Folgenden wird die eingesetzte Lichtquelle bei der vorliegenden Erfindung durch eine bevorzugte Ausführungsform erläutert:
Erste Ausführungsform:
4 zeigt einen Lichtbalken 140 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform. Der Lichtbalken 140 umfasst einen LED-Chip 145 und ein Kühlelement 144, wobei das Kühlelement 144 ein Substrat 1441 und Kühlrippen 1442 umfasst, die an der Rückseite des Substrates 1441 angeordnet sind, und wobei der LED-Chip 145 an das Substrat 1441 geschweißt ist, und wobei die Schaltungen durch das Ätzverfahren am Substrat 1441 angeordnet sind. Dabei ist das Substrat 1441 aus Metallen mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt, wie z. B. Aluminium und Kupfer und andere Materialien sind anwendbar. An der Layoutoberfläche der Schaltungen ist eine Isolationsschicht aufgeklebt, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Die Isolationsschicht ist auch eine wärme leitfähige Isolationsschicht mit guter Wärmeübertragungsfähigkeit, so dass die Wärme des Lichtbalkens 140 durch das Kühlelement 144 rechtzeitig an die entsprechenden Orte übertragen wird, z. B. an die Aluminium-Extrusion und Rückplatte etc. Die durch den LED-Chip 145 am Lichtbalken 140 erzeugte Wärme wird rechtzeitig abgeleitet. Dadurch wird die Temperatur des Lichtbalkens 140 reduziert, so dass die Temperatur des Hintergrundbeleuchtungsmoduls reduziert wird.
Beim metallischen Substrat sind die Schaltungen des Lichtbalkens 140 unmittelbar an das Substrat 1441 des Kühlelements 144 geätzt. Am Substrat 1441 ist die Isolationsschicht angeordnet, die Kurzschlüsse vermeidet. Der LED-Chip 145 ist unmittelbar an das Substrat 1441 geschweißt und ist nicht verkapselt, so dass Verkapselungsmaterialien und Verkapselungstechnologien überflüssig sind. Das Kühlelement 144 vergrößert die Kühlfläche des Lichtbalkens 140 und erhöht weiter die Wärmeübertragungseffizienz des Lichtbalkens 140. Für das Kühlelement 144 werden Materialien mit guter Wärmeübertragungsfähigkeit, wie Kupfer, Aluminium und andere Metalle verwendet.
Im Folgenden werden weitere bevorzugte Ausführungsformen des Hintergrundbeleuchtungsmoduls der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung näher erläutert:
Zweite Ausführungsform
5 zeigt die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in dieser Figur dargestellt, weist das Hintergrundbeleuchtungsmodul der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auf: eine Rückplatte 100, eine an der Rückplatte 100 platzierte Reflexionsplatte 110, eine an der Reflexionsplatte 110 platzierte und gegenüber dem Lichtbalken 140 liegende Lichtleiterplatte 120, einen außerhalb der Rückplatte 100 angeordneten und gegen die Lichtleiterplatte 120 drückenden Kunststoffrahmen 150 und einen Außenrahmen 200, wobei eine optische Membran 130 an einer Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte 120 angeordnet ist, und wobei ein Flüssigkristallpaneel 300 durch Bauteile wie den Kunststoffrahmen 150 und den Außenrahmen 200 etc. oberhalb des Hintergrundbeleuchtungsmoduls befestigt ist. Dabei ist der Lichtbalken 140 an der Rückplatte 100 angeordnet und der Lichtbalken 140 bildet die Lichtquelle in der ersten Ausführungsform. Wie in 5 dargestellt, ist ein Einsatzloch an der Seitenwand der Rückplatte 100 angeordnet. Der Lichtbalken 140 ist an der Rückplatte 100 installiert und dessen Kühlelement 144 ist in das Einsatzloch eingeführt. Das Einsatzloch kann eine Öffnung sein, deren Dimensionierung der Form und Größe des Kühlelements 144 entspricht. Dadurch kann die Wärme über das Kühlelement 144 mit guter Wärmeleitfähigkeit unmittelbar an die Rückplatte übertragen werden. Die Wärmeübertragungseffizienz des Hintergrundbeleuchtungsmoduls wird erhöht. Das Einsatzloch kann auch als mehrere Aussparungen ausgebildet sein, die in ihrer Anordnung den Kühlrippen am Lichtbalken 140 entsprechen und schlitzartig ausgeformt sind, d. h. jede Kühlrippe kann in die entsprechenden Aussparung gesteckt werden, um in der Nähe der Rückplatte 100 befestigt zu sein. Dadurch verbessert sich die Performance der Wärmeübertragung zwischen dem Kühlelement 144 und der Rückplatte 100. Es ist von Vorteil, dass das Kühlelement 144 die durch den LED-Chip 145 ausgestrahlte Wärme an die Rückplatte 100 überträgt, wobei die Wärmeableitung durch die Rückplatte 100 erfolgt, um die Wärmeübertragungseffizienz zu erhöhen.
Ferner ist das Kühlelement 144 in das Einsatzloch an der Seitenwand der Rückplatte 100 eingelegt. Daher erhöht sich der A-Wert im Hintergrundbeleuchtungsmodul (A-Wert entspricht der Länge zwischen der LED und dem Anzeigebereich (AA Bereich) der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, d. h. dem Abstand zwischen der LED 141 und der inneren Kante 151 des Kunststoffrahmens 150, wie in 1 dargestellt), um das Glühwürmchen-Phänomen (Hotspot) zu vermeiden, das durch die Verringerung des A-Werts wegen der Ausführung des Trends des verschmälerten Rahmens verursacht wird. Das Glühwürmchen-Phänomen bedeutet, dass das durch die LED-Lichtquelle ausgegebene Licht unter einem bestimmten Winkel ausgestrahlt wird und zwischen einer LED und einer anderen LED, die nicht durch das Licht beleuchteten Domänen entstehen, so dass ein dunkles Band ausgebildet wird. Der Wechsel zwischen Helligkeit und Dunkelheit mit einer Verteilung von oben nach unten bildet ein ähnliches Glühwürmchen-Phänomen aus. Wie in 5 dargestellt, wird der A-Wert S1 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls in der vorliegenden zweiten Ausführungsform im Vergleich zum A-Wert S0 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls aus dem Stand der Technik in 1 etwa um ΔS1 = S1 – S0 = d2 + d11 erhöht. Dabei ist d2 die Dicke der Leiterplatte, d11 ist die Verkapselungsdicke der LED. Wie in 9 dargestellt, tritt das zwischen dem LED-Chip und dem LED-Chip am Lichtbalken 140 erzeugte dunkle Band unter dem Umstand ebenfalls außerhalb des Anzeigebereichs der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (nämlich AA Bereich) auf, so dass der optische Eindruck des Hintergrundbeleuchtungsmodul und der Anzeigeeffekt der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verbessert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform können die Kühlrippen auch als platten förmigen Kühlelement mit guter Wärmeleitfähigkeit ausgebildet sein, d. h. es ist in Ordnung, dass keine Kühlrippen am Plattenelement existieren. Nur die Leiterplatte wird durch das Plattenelement mit guter Wärmeübertragungsfähigkeit ersetzt, um die Funktion zur Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz zu erreichen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Wärme durch das Kühlelement 144 an die Rückplatte 100 übertragen. Durch den Wärmeaustausch zwischen der Rückplatte 100 und der Außenluft wird die Wärmeableitung realisiert. Daher werden Aluminiumprofile, Kupferprofile oder andere Materialien bevorzugt für die Rückplatte 100 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
Dritte Ausführungsform
6 zeigt die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Durchgangsrille an der dem Lichtbalken 140 entsprechenden Montageposition am Kunststoffrahmen 150 angeordnet. An der vorliegenden Position der Rückplatte 100 ist eine Biegungsstruktur 101 angeordnet, um die Vertiefung auszubilden. Die Biegungsstruktur 101 versinkt in der Durchgangsrille am Kunststoffrahmen 150 und der Lichtbalken 140 ist unmittelbar an der Biegungsstruktur 101 der Rückplatte 100 installiert. Ebenfalls sind die Einsatzlöcher an der Biegungsstruktur 101 angeordnet, die zur Montage des Lichtbalkens 140 dienen. Das Kühlelement 144 des Lichtbalkens 140 versinkt in den Einsatzlöchern. Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen dem Lichtbalken 140 und der inneren Kante 151 des Kunststoffrahmens 150, so dass sich der A-Wert erhöht und das Auftreten des Glühwürmchen-Phänomens im Anzeigebereich der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (AA Bereich) vermieden wird. Wie in 6 dargestellt, erhöht sich der A-Wert S2 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls in der vorliegenden dritten Ausführungsform im Vergleich zum A-Wert S0 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls aus dem Stand der Technik gemäß 1 etwa um ΔS2 = S2 – S0 = d3 + d2 + d11. Dabei ist d3 die Dicke der Rückplatte, d2 die Dicke der Leiterplatte, d11 ist die Verkapselungsdicke der LED. Wie in 9 dargestellt, tritt das zwischen dem LED-Chip und dem LED-Chip am Lichtbalken 140 erzeugte dunkle Band unter den vorliegenden Umständen ebenfalls außerhalb des Anzeigebereichs der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (AA Bereich) auf, so dass der optische Eindruck des Hintergrundbeleuchtungsmodul und der Anzeigeeffekt der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verbessert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Lichtbalken 140 an der Rückplatte 100 angeordnet. Um die Wärmeübertragungseffizienz des Hintergrundbeleuchtungsmoduls zu erhöhen, kann die Rückplatte 100 aus Aluminiumprofilen mit anderen Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit bestehen, und der Außenrahmen 200 berührt unmittelbar die Rückplatte 100. Daher können Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit wie Aluminiumprofile verwendet werden, um die Zahl der Wärmeableitungskanäle des Hintergrundbeleuchtungsmoduls zu und somit die Wärmeübertragungseffizienz zu erhöhen.
Vierte Ausführungsform
7 zeigt die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. dargestellt, liegt der Unterschied zur dritten Ausführungsform darin, dass der Lichtbalken 140 am Außenrahmen 200 angeordnet ist, und hauptsächlich darin, dass an der Seitenwand der Rückplatte 100 und der Seitenwand des Kunststoffrahmens 150 jeweils ein Durchgangsloch angeordnet ist, um die Vertiefung auszubilden, so dass der Lichtbalken 140 am Außenrahmen 200 angeordnet ist. Außerdem ist eine Öffnung am Außenrahmen 200 vorgesehen, die dazu dient, den Lichtbalken 140 freizulassen, so dass die Rippen seines Kühlelements 144 mit der Außenluft in Berührung steht. Das Kühlelement 144 des Lichtbalkens 140 versinkt in der Öffnung. Ferner erstrecken sich die Rippen aus dem Außenrahmen 200, so dass die Berührung der Luft mit einer möglichst großen Fläche erreicht wird, um die Wärmeübertragungseffizienz zu erhöhen. Die Öffnung ist derart ausgestaltet, dass deren Dimensionierung der des Kühlelements 144 entspricht. Das Kühlelement 144 mit einer guten Wärmeleitfähigkeit steht mit einer großen Fläche mit der Außenluft in Berührung, um die Wärmeübertragungseffizienz zu erhöhen. Die Öffnung kann auch als mehrere Aussparungen ausgebildet sein, die in ihrer Anordnung den Kühlrippen am Lichtbalken 140 entsprechen und schlitzartig ausgeformt sind, d. h. jede Kühlrippe kann in die entsprechenden Aussparung gesteckt werden, um in der Nähe der Rückplatte 100 befestigt zu sein. Unter diesen Umständen besteht der Außenrahmen 200 am besten aus Materialien mit guter Wärmeübertragungsfähigkeit, so dass die Performance der Wärmübertragung zwischen dem Kühlelement 144 und der Außenrahmen 200 verbessert wird. Der Außenrahmen kann für eine zusätzliche Wärmeableitung verwendet werden, und zur Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz ist es vorteilhaft, dass das Kühlelement 144 die durch den LED-Chip 145 ausgestrahlte Wärme rechtzeitig an die Außenrahmen 200 überträgt. Da das Kühlelement 144 in der Öffnung am Außenrahmen 200 versinkt, wird der A-Wert im Hintergrundbeleuchtungsmodul erhöht. Wie in 7 dargestellt, erhöht sich der A-Wert S3 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls in der vorliegenden vierten Ausführungsform im Vergleich zum A-Wert S0 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls aus dem Stand der Technik gemäß 1 etwa um ΔS5 = S5 – S0 = d3 + d4 + d11. Wie in 9 dargestellt, tritt das zwischen den LEDs am Lichtbalken 140 erzeugte dunkle Band unter den vorliegenden Umständen ebenfalls außerhalb des Anzeigebereichs der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (nämlich AA Bereich) auf, so dass der optische Eindruck des Hintergrundbeleuchtungsmodul und der Anzeigeeffekt der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verbessert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Höhe der Rippen des Kühlelements 144 größer als die Dicke des Außenrahmens 200. Somit schauen die Rippen des Kühlelements 144 aus dem Außenrahmen 200 heraus und stehen in direktem Kontakt zur Außenluft. Dadurch erhöht sich die Effizienz der Wärmeableitung.
In der vorliegenden Ausführungsform berührt der Außenrahmen 200 unmittelbar das Kühlelement 144. Der Außenrahmen 200 kann aus Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit wie Aluminiumprofilen hergestellt sein, um den Wärmeableitungsweg zu verlängern und die Wärmeübertragungseffizienz zu erhöhen.
Fünfte Ausführungsform
8 zeigt die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 8 dargestellt, liegt der Unterschied im Vergleich zur vierten Ausführungsform darin, dass in der vorliegenden Ausführungsform an der Montageposition des Lichtbalkens 140 am Außenrahmens 200 ein Vorsprung 210 angeordnet ist, der sich ins Innere des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erstreckt. Der Vorsprung 210 entspricht die Vertiefung, die durch das Durchgangsloch an der Rückplatte 100 und dem Kunststoffrahmen 150 ausgebildet ist. Dabei ist es Ziel, die Positionierung bei der Montage des Hintergrundbeleuchtungsmoduls zu erleichtern und die Genauigkeit der Montage und die Effizienz der Montage zu erhöhen. Auch wird die Höhe der sich aus dem Außenrahmen erstreckenden Rippen des Kühlelements 144 so eingestellt, dass die Höhe gleich der Tiefe des Vorsprungs 210 oder kleiner der Tiefe des Vorsprungs 210 ist, so dass die Rippen am Kühlelement 144 völlig im Vorsprung versinken. Die Berührung des Kühlelements 144 und der Außenluft über eine große Kontaktfläche ist sichergestellt. Auch wird vermieden, dass die Rippen an beiden Seiten aus dem Außenrahmen hervor vorstehen und die Ebenheit des Außenrahmens der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung beeinträchtigt wird. Ferner ist die Tiefe des Vorsprungs 210 kleiner als die Summe der Dicke der Seitenwand der Rückplatte 100 und der Dicke der Seitenwand des Kunststoffrahmens 150. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Tiefe des Vorsprungs 210 nach Bedarf eingestellt. Dadurch erhöht sich der A-Wert des Hintergrundbeleuchtungsmoduls um ΔS4 = S4 – S0 = d11 + d2 erhöht. Dadurch kann das Glühwürmchen-Phänomen der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung beseitigt werden, um den Anzeigeeffekt der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu verbessern.
Der vorstehende Inhalt ist eine weiter detaillierte Erläuterung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit ausführlichen bevorzugten Ausführungsformen, es kann nicht so bestimmt werden, dass die ausführliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur auf solche Erläuterung beschränkt wird. Z. B. wenn die Probleme an Aspekten wie Herstellungsschwierigkeit nicht berücksichtigt, können der LED-Chip und die Schaltungen sogar unmittelbar an entsprechenden Positionen der Rückplatte angeordnet sein, um eine verhältnismäßig gute Kühlwirkung zu realisieren. Der Fachmann auf dem entsprechenden technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung kann mehrere einfache Schlussfolgerungen oder Veränderungen ausführen, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und die Schlussfolgerungen oder Veränderungen sollen als Schutzumfang der vorliegenden Erfindung angesehen werden.

Claims

Hintergrundbeleuchtungsmodul, aufweisend einen LED-Chip und ein Kühlelement, wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement angeordnet sind.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 1, wobei das Kühlelement aus Metall besteht, und wobei auf der Oberfläche des Kühlelements eine Isolationsschicht geklebt ist, und wobei die Schaltungen an der Isolationsschicht angeordnet sind.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 2, wobei das Material der Isolationsschicht ein Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 1, wobei der LED-Chip unmittelbar an das Kühlelement angeschweißt ist, und wobei der LED-Chip nicht verkapselt ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 1, wobei das Kühlelement ein Substrat und am Substrat angeordnete Kühlrippen aufweist, und wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen an einem Substrat der Kühlrippen angeordnet sind.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 5, wobei das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückplatte aufweist, und wobei an der Seitenwand der Rückplatte Einsatzlöcher angeordnet sind, und wobei die Kühlrippen in die Einsatzlöcher eingelegt sind.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 1, wobei das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückplatte aufweist, und wobei an der Seitenwand der Rückplatte eine Vertiefung angeordnet ist, die sich gegenüber einer Lichtempfangsfläche der Lichtleiterplatte zum Äußeren des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erstreckt, und wobei das Kühlelement in der Vertiefung angeordnet ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 7, wobei die Vertiefung an der Seitenwand der Rückplatte ein Durchgangsloch ist, das an der Seitenwand der Rückplatte angeordnet ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 8, wobei das Hintergrundbeleuchtungsmodul einen Kunststoffrahmen und einen Außenrahmen aufweist, und wobei in der Seitenwand des Kunststoffrahmens auch das Durchgangsloch angeordnet ist, und wobei das Kühlelement durch das Durchgangsloch des Kunststoffrahmens und das Durchgangsloch der Rückplatte am Außenrahmen angeordnet ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 9, wobei eine Öffnung am Außenrahmen angeordnet ist, die dazu dient, das Kühlelement freizulassen, so dass das Kühlelement die Außenluft berührt, und wobei das Kühlelement in die Öffnung eingelegt ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 10, wobei die Dicke des Kühlelements größer als die Dicke des Außenrahmens ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 11, wobei an einer Position am Außenrahmen, woran das Kühlelement befestigt ist, ein Vorsprung angeordnet ist, der sich ins Innere des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erstreckt, und wobei der Lichtbalken am Vorsprung befestigt ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 12, wobei das Kühlelement die Kühlrippen ausbildet, und wobei die Höhe der Kühlrippen kleiner als oder gleich der Tiefe des Vorsprungs ist.
Hintergrundbeleuchtungsmodul nach Anspruch 7, wobei das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückplatte und einen Kunststoffrahmen aufweist, und wobei die Vertiefung an der Seitenwand der Rückplatte eine Biegungsstruktur ausbildet, die an der Seitenwand der Rückplatte angeordnet ist, und wobei eine Durchgangsrille an der Seitenwand des Kunststoffrahmen angeordnet ist, und wobei die Biegungsstruktur in der Durchgangsrille versinkt, und wobei das Kühlelement an der Biegungsstruktur angeordnet ist.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, aufweisend einen LED-Chip 145 und ein Kühlelement, wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement angeordnet sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Kühlelement aus Metall besteht, und wobei an der Oberfläche des Kühlelements eine Isolationsschicht geklebt ist, und wobei die Schaltungen an der Isolationsschicht angeordnet sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei der LED-Chip unmittelbar an das Kühlelement geschweißt ist, und wobei der LED-Chip nicht verkapselt ist.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Kühlelement ein Substrat und am Substrat angeordnete Kühlrippen aufweist, und wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen an einem Substrat der Kühlrippen angeordnet sind, und wobei das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückplatte aufweist, und wobei an der Seitenwand der Rückplatte Einsatzlöcher angeordnet sind, und wobei die Kühlrippen in die Einsatzlöcher eingelegt sind.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Hintergrundbeleuchtungsmodul eine Rückplatte, einen Kunststoffrahmen und einen Außenrahmen aufweist, und wobei an der Seitenwand der Rückplatte ein Durchgangsloch angeordnet ist, und wobei an der Seitenwand des Kunststoffrahmens ein Durchgangsloch an einer dem Durchgangsloch an der Seitenwand der Rückplatte entsprechenden Position angeordnet ist, und wobei das Kühlelement durch das Durchgangsloch an der Seitenwand des Kunststoffrahmens und durch das Durchgangsloch an der Seitenwand der Rückplatte am Außenrahmen geführt ist, und wobei eine Öffnung am Außenrahmen angeordnet, die dazu dient, das Kühlelement freizulassen, so dass das Kühlelement die Außenluft berührt, wobei das Kühlelement in die Öffnung eingelegt ist, und wobei die Dicke des Kühlelements größer als die Dicke des Außenrahmens ist, und wobei an einer Position am Außenrahmen, woran das Kühlelement befestigt ist, ein Vorsprung angeordnet ist, der sich ins Innere des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erstreckt, und wobei das Kühlelement am Vorsprung befestigt ist.
Lichtquelle für das Hintergrundbeleuchtungsmodul, aufweisend einen LED-Chip und ein Kühlelement, wobei der LED-Chip und dessen Schaltungen unmittelbar am Kühlelement angeordnet sind.