DE202004008454U1

DE202004008454U1 - Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten

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Publication number: DE202004008454U1
Application number: DE202004008454U
Authority: DE
Original assignee: JS Technology Co Ltd
Current assignee: JS Technology Co Ltd
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2014-05-28

Abstract

Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten, versehen mit:
einer Lichtführung (30), die keilförmig ausgebildet ist und eine obere Oberfläche (301) und eine untere Oberfläche (302) aufweist, wobei die obere Oberfläche (301) größer ist als die untere Oberfläche (302) und einen ersten Aufnahmeraum (303) bildet,
einer Beleuchtung (31), die im ersten Aufnahmeraum (303) aufgenommen ist, und
einem Wärmeleiter (32), der an der der Lichtführung abgewandten Seite der Beleuchtung (31) vorgesehen und in einem zweiten Aufnahmeraum (304) der Lichtführung (30) des nächsten Hintergrundlichtmoduls aufgenommen ist, wodurch
zwei benachbarte obere Oberflächen (301) dicht aneinanderkommen und die Hintergrundlichtmodule je nach Bedarf miteinander kombiniert werden können.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hintergrundlichtmodul, insbesondere einen dünnen Hintergrundlichtmodul mit Wärmeableitungswirkung und gleichmäßigem Licht.
Der Hintergrundlichtmodul wird hauptsächlich für das LCD-Display von Daten- und Kommunikationsprodukten verwendet. Da das LCD-Display eine kleine Dicke und ein kleines Gewicht hat, steigt sein Marktanteil rapid an. Mit der Entwicklung der Technik des LCD-Displays ist es auch erforderlich, den Hintergrundlichtmodul zu verbessern, damit er kompakter, billiger, stromsparender und leistungsfähiger ist.
Im Stand der Technik sind die folgenden Hintergrundlichtmodule vorhanden: (1) Hintergrundlichtmodul mit seitlicher Beleuchtung 1a, der normalerweise für LCD-Modul 9a und Lichtführung 10a unter 14 Zoll verwendet wird. Bei diesem Hintergrundlichtmodul ist die Lichtquelle 11a seitlich (ein- oder beiderseitig) angeordnet und durch Kaltkathodenröhre oder Leuchtdiode gebildet, wobei die letztere durch eine kompakte Form und einen niedrigen Stromverbrauch gekennzeichnet ist und oft für das LCD-Display von Notebook verwendet wird. Auf der Lichtführung 10a können eine Lichtstreuplatte 13a und ein Prisma 14a vorgesehen sein, um die Homogenität und die Symmetrie der Lichtintensität zu erhöhen. Unter der Lichtführung 10a ist ein Reflektor 12a vorgesehen, um die Lichtintensität des Hintergrundlichtmoduls 1a zu erhöhen; (2) Hintergrundlichtmodul mit unterer Beleuchtung 2a, der für größeren LCD-Modul 9a verwendet wird. Wenn der LCD-Modul 9a eine Größe von über 17 Zoll hat, ist ein Hintergrundlichtmodul mit seitlicher Beleuchtung nicht mehr geeignet. Daher wurde der Hintergrundlichtmodul mit unterer Beleuchtung 2a entwickelt, deren Lichtquelle 21a durch Kaltkathodenröhre gebildet ist. Da das Licht der Lichtquelle 21a von dem unteren Reflektor 22a nach oben reflektiert und durch die Lichtführung 20a (oder Lichtstreuplatte) gleichmäßig ausstrahlt, ist der Hintergrundlichtmodul mit unterer Beleuchtung 2a durch eine hohe Lichtintensität, einen guten Lichtaustrittswinkel und eine gute Lichtnutzung gekennzeichnet. Daher wird er oft für LCD-Monitor verwendet. Auf der Lichtführung (oder Lichtstreuplatte) 20a kann ein Prisma 23a vorgesehen sein, um die Lichtintensität der Frontseite des Hintergrundlichtmoduls mit unterer Beleuchtung 2a zu erhöhen. Dieser Hintergrundlichtmodul mit unterer Beleuchtung 2a weist jedoch folgende Nachteile auf: 1. die große Lichtführung 20a (oder Streuplatte) läßt sich schwer herstellen und ist kostenintensiv; 2, die Kaltkathodenröhre weist einen höheren Stromverbrauch auf und kann einen Schatten erzeugen, wodurch die Homogenität der Lichtintensität beeinflußt wird; 3. ein Wärmeableitungsmodul ist erforderlich, so daß der Volumen des Hintergrundlichtmoduls vergrößert wird; und 4. die Kaltkathodenröhre enthält Quecksilber und ist somit nicht umweltfreundlich.
Durch die Erfindung werden ein Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten geschaffen, der je nach Bedarf mit anderen verbunden werden kann, wodurch die Herstellungskosten des Hintergrundlichtes reduziert werden.
Weiter werden durch die Erfindung ein Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten geschaffen, der eine gute Raumnutzung aufweist, wodurch eine kompakte Form erreicht wird.
Ferner werden durch die Erfindung ein Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten geschaffen, der eine gute Wärmeableitungswirkung aufweist, wodurch die Lebensdauer verlängert und die Lichtleistung erhöht wird.
Weiter werden durch die Erfindung ein Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten geschaffen, der eine hohe Lichtintensität und Lichthomogenität aufweist.
Weiter werden durch die Erfindung ein Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten geschaffen, der eine Massenproduktion gestattet, wodurch die Produktivität erhöht wird.
Weiter werden durch die Erfindung ein Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten geschaffen, der die Kaltkathodenröhre durch Leuchtdiode ersetzt und somit unweltfreundlich ist.
Ein erfindungsgemäßer Hintergrundlichtmodul ist mit folgenden Komponenten versehen: einer Lichtführung, einer Beleuchtung und einem Wärmeleiter, wobei die Lichtführung eine Oberfläche und eine untere Oberfläche aufweist, wobei die obere Oberfläche größer ist als die untere Oberfläche und einen ersten Aufnahmeraum bildet, in dem die Beleuchtung angeordnet ist, und wobei der Wärmeleiter in einem zweiten Aufnahmeraum der Lichtführung des nächsten Hintergrundlichtmoduls aufgenommen ist, wodurch die Hintergrundlichtmodule je nach Bedarf miteinander kombiniert werden können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese Zeichnungen dienen nur zur Darstellung der Erfindung und haben keine beschränkende Bedeutung für die Erfindung.
1 zeigt einen herkömmlichen Hintergrundlichtmodul mit seitlicher Beleuchtung,
2 zeigt einen herkömmlichen Hintergrundlichtmodul mit unterer Beleuchtung,
3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Erfindung beim Einsatz,
4 zeigt eine Seitenansicht der Erfindung,
5 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
6 zeigt eine schematische Darstellung der Beleuchtung der Erfindung,
7 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtung der Erfindung.
Bezugnehmend auf 3 besteht die Erfindung aus folgenden Komponenten: einer Lichtführung 30, einer Beleuchtung 31 und einem Wärmeleiter 32. Die Lichtführung 30 ist keilförmig ausgebildet und weist eine Oberfläche 301 und eine untere Oberfläche 302 auf, wobei die obere Oberfläche 301 größer ist als die untere Oberfläche 302 und einen ersten Aufnahmeraum 303 bildet, in dem die Beleuchtung 31 angeordnet ist. Der Wärmeleiter 32 ist an der der Lichtführung 30 abgewandten Seite der Beleuchtung 31 vorgesehen, weist einen hohen Wärmeleitwert auf und dient zum Leiten der von der Beleuchtung 31 erzeugten Wärme auf eine Kühlplatte 33, um eine gleichmäßige Wärmeableitung zu erreichen. Dieser Wärmeleiter 32 kann aus Aluminium- oder Kupferlegierung hergestellt werden und ist in einem zweiten Aufnahmeraum 304 der Lichtführung 30 des nächsten Hintergrundlichtmoduls angeordnet. Daher weist die Erfindung eine gute Raumnutzung und somit eine kompakte Form auf.
Wie aus 4 und 5 ersichtlich ist, ist die Beleuchtung 31 im ersten Aufnahmeraum 303 und der Wärmeleiter 32 im zweiten Aufnahmeraum 304 der Lichtführung 30 des nächsten Hintergrundlichtmoduls aufgenommen, wobei die Form des Wärmeleiters 32 entsprechend dem zweiten Aufnahmeraum 304 der Lichtführung 30 des nächsten Hintergrundlichtmoduls ausgebildet ist. Dadurch können zwei benachbarte obere Oberflächen 301 dicht aneinanderkommen, um einen Schatten des Wärmeleiters 32 zu vermeiden, damit ein gleichmäßiges Licht erzeugt wird. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem die Breitenverkleinerung der Lichtführung 30 erst nach einer Dicke d beginnt, wodurch die benachbarten oberen Oberflächen 301 aneinanderliegen können. Die erfindungsgemäßen Hintergrundlichtmodule können je nach der gewünschten Größe des Hintergrundlichtes miteinander kombiniert werden, so daß die Herstellungskosten des Hintergrundlichtes wesentlich reduziert werden.
Um umweltfreundlicher zu werden, verwendet die Erfindung Leuchtdiode, insbesondere Weißlicht-Leuchtdiode, die kein Quecksilber enthält, als Lichtquelle, um die Kaltkathodenröhre zu ersetzen. Das Weißlicht-Leuchtdiode kann folgende sechs Leuchtdioden sein: Leuchtdiode mit einem roten, grünen und blauen Chip (RGB-Leuchtdiode) ; Leuchtdiodensatz von einer roten, grünen und blauen Leuchtdiode; blaue Leuchtdiode mit einer Beschichtung aus gelbem Lumineszenzstoff; blaue Leuchtdiode mit einer Beschichtung aus grünem und rotem Lumineszentstoff; UV-Leuchtdiode mit einer Beschichtung aus Lumineszenzstoff im sichtbaren Wellenlängenbereich (400 nm bis 800 nm); UV Leuchtdiode mit einer Besichtung aus rotem, grünem und blauem Lumineszenzstoff. Wie aus 6 ersichtlich ist, umfaßt die Beleuchtung 31 eine Schaltungsplatte 312, einen Steuerchip (nicht dargestellt) und eine Lichtquelle 311, wobei an der Schaltungsplatte 312 der Wärmeleiter 32 anliegt. Die Lichtquelle 311 ist durch mehrere Weißlicht-Leuchtdioden 3111, wie RGB-Leuchtdioden, gebildet. Diese RGB-Leuchtdioden können, wie in 6 dargestellt ist, einzeln angeordnet sein, oder wie in 7 dargestellt ist, auf einem Stromleiter 3112 befestigt und von einer Umhüllung 3113 umschlossen werden, wodurch ein Lichtmodul entsteht. Der Stromleiter 3112 kann mit der Schaltungsplatte 312 elektrisch verbunden werden. Auf der Schaltungsplatte 312 sind weiterhin Widerstände (nicht dargestellt) vorgesehen, durch die oder den Steuerchip die Lichtintensität der Lichtquelle 311 verstellt werden kann. Die Lichtquelle 311 kann auch durch die folgenden gebildet sein: Leuchtdiodensätze, die jeweils eine rote, grüne und blaue Leuchtdiode enthalten; blaue Leuchdioden mit einer Beschichtung aus gelbem Lumineszenzstoff (wie YAG- Lumineszenzstoff), wobei durch die Mischung von Blaulicht und Gelblicht ein Weißlicht erhalten wird; blaue Leuchtdioden mit einer Beschichtung aus grünem und rotem Lumineszenzstoff; UV Leuchtdioden mit einer Beschichtung aus Lumineszenzstoff im sichtbaren Wellenlängenbereich (400 nm bis 800 nm); UV Leuchtdioden mit einer Besichtung aus rotem, grünem und blauem Lumineszenzstoff, wobei durch die Mischung von drei Farblichtern (Rotlicht, Grünlicht und Blaulicht) ein Weißlicht erhalten wird. Die Leuchtdiode mit einem roten, grünen und blauen Chip, der Leuchtdiodensatz von einer roten, grünen und blauen Leuchtdiode, die blaue Leuchtdiode mit einer Beschichtung aus gelbem Lumineszenzstoff, die blaue Leuchtdiode mit einer Beschichtung aus grünem und rotem Lumineszentstoff, die UV Leuchtdiode mit einer Beschichtung aus Lumineszenzstoff im sichtbaren Wellenlängenbereich, und die UV Leuchtdiode mit einer Besichtung aus rotem, grünem und blauem Lumineszenzstoff weisen unterschiedliche Eigenschaft auf, wovon die blaue Leuchtdiode mit einer Beschichtung aus gelbem Lumineszenzstoff eine höhere Lichtintensität besitzt und die anderen Leuchtdioden durch eine höhere Farbintensität gekennzeichnet sind. Je nach Bedarf können diese Leuchtdioden miteinander kombiniert werden, um die gewünschte Licht- und Farbintensität zu erreichen.
Wie aus 4 ersichtlich ist, enthält der erfindungsgemäße Hintergrundlichtmodul eine Kühlplatte 33, auf der der Wärmeleiter liegt. Die Hintergrundlichtmodule des Hintergrundlichtes können jeweils eine eigene Kühlplatte 33 besitzen oder eine gemeinsame Kühlplatte 33 benutzen. Diese Kühlplatte 33 hat einen hohen Wärmeleitwert, dient zur Ableitung der Wärme aus dem Wärmeleiter 32 und kann aus Aluminium- oder Kupferlegierung hergestellt werden. Daher kann die Erfindung die Wärme wirkungsvoll ableiten, so daß die Lebensdauer der Leuchtdioden verlängert und die Lichtleistung der Leuchtdioden erhöht wird. Die Kühlplatte 33 weist eine obere Oberfläche 331 auf, die eine hohe Reflexionsfähigkeit besitzt und das Licht aus der Lichtführung 30 reflektieren kann, wodurch der Lichtverlust verringert wird. Diese obere Oberfläche 331 enthält Silber oder Metall bzw. Dielektrikum mit hoher Reflexionsfähigkeit. Die Kühlplatte 33 kann mit dem Wärmeleiter 32 einteilig oder separat ausgeführt werden. Die Schaltungsplatte 312 der Beleuchtung 31 kann parallel zu dem Wärmeleiter 32 stehen, wie in 4 dargestellt ist, oder vertikal zu dem Wärmeleiter 32 stehen, wie in 5 dargestellt ist. Wenn die Lichtquelle 311 nach unten weist, kann die obere Oberfläche 331 der Kühlplatte 33 das Licht der Lichtquelle 311 wirksam in die Lichtführung 30 reflektieren.
Bei zwei benachbarten Hintergrundlichtmodulen grenzt der Wärmeleiter 32 des ersteren Hintergrundlichtmoduls mit einer Seitenfläche 321, die eine hohe Reflexionsfähigkeit hat, an die Lichtführung 30 des letzteren Hintergrundlichtmoduls. Diese Seitenfläche 321 kann das Licht aus der Lichtführung 30 reflektieren und enthält Silber oder Metall bzw. Dielektrikum mit hoher Reflexionsfähigkeit.
Die erfindungsgemäßen Hintergrundlichtmodule können je nach Bedarf und dem LCD-Modul 9 miteinander kombiniert werden. Zwischen dem LCD-Modul 9 und den erfindungsgemäßen Hintergrundmodulen können eine Lichtstreuplatte 34 und ein Prisma 35 vorgesehen sein, wobei das Prisma 35 ein Muster zur Lichtsammlung und Lichthomogenisierung trägt.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen.

Bei der herkömmlichen Lösung:

1 a: Hintergrundlichtmodul mit seitlicher Beleuchtung
10a: Lichtführung
11a: Lichtquelle
12a: Reflektor
13a: Lichtstreuplatte
14a: Prisma
2a: Hintergrundlichtmodul mit unterer Beleuchtung
20a: Lichtführung (oder Lichtstreuplatte)
21a: Lichtquelle
22a: Reflektor
23a: Prisma
9a: LCD-Modul

Bei der Erfindung:

30: Lichtführung
31: Beleuchtung
311: Lichtquelle
3111: Weißlicht-Leuchtdiode
3112: Stromleiter
3113: Umhüllung
312: Schaltungsplatte
32: Wärmeleiter
321: Seitenfläche
33: Kühlplatte
331: obere Oberfläche
301: obere Oberfläche
302: untere Oberfläche
303: erster Aufnahmeraum
304: zweiter Aufnahmeraum
9: LCD-Modul
d: Dicke

Claims

Hintergrundlichtmodul und dessen Komponenten, versehen mit: einer Lichtführung (30), die keilförmig ausgebildet ist und eine obere Oberfläche (301) und eine untere Oberfläche (302) aufweist, wobei die obere Oberfläche (301) größer ist als die untere Oberfläche (302) und einen ersten Aufnahmeraum (303) bildet, einer Beleuchtung (31), die im ersten Aufnahmeraum (303) aufgenommen ist, und einem Wärmeleiter (32), der an der der Lichtführung abgewandten Seite der Beleuchtung (31) vorgesehen und in einem zweiten Aufnahmeraum (304) der Lichtführung (30) des nächsten Hintergrundlichtmoduls aufgenommen ist, wodurch zwei benachbarte obere Oberflächen (301) dicht aneinanderkommen und die Hintergrundlichtmodule je nach Bedarf miteinander kombiniert werden können.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung (31) eine Schaltungsplatte (312), einen Steuerchip und eine Lichtquelle (311) umfaßt, wobei an der Schaltungsplatte (312) der Wärmeleiter (32) anliegt.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (311) durch mehrere RGB-Leuchtdioden gebildet ist, die auf einem Stromleiter (3112) befestigt und von einer Umhüllung (3113) umschlossen sind, wodurch ein Lichtmodul entsteht, wobei der Stromleiter (3112) mit der Schaltungsplatte (312) elektrisch verbunden ist.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (311) durch Leuchtdiodensätze gebildet ist, die jeweils eine rote, grüne und blaue Leuchtdiode enthalten.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (311) durch blaue Leuchdioden mit einer Beschichtung aus gelbem Lumineszenzstoff gebildet ist.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (311) durch blaue Leuchtdioden mit einer Beschichtung aus grünem und rotem Lumineszenzstoff gebildet ist.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (311) durch UV Leuchtdioden mit einer Beschichtung aus Lumineszenzstoff im sichtbaren Wellenlängenbereich (400 nm bis 800 nm) gebildet ist.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (311) durch UV Leuchtdioden mit einer Besichtung aus rotem, grünem und blauem Lumineszenzstoff gebildet ist.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kühlplatte (33), auf der der Wärmeleiter (32) liegt und die eine obere Oberfläche (331) aufweist, die eine hohe Reflexionsfähigkeit besitzt.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (331) der Kühlplatte (33) Silber oder Metall bzw. Dielektrikum mit hoher Reflexionsfähigkeit enthält.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleiter (32) und die Kühlplatte (33) einen hohen Wärmeleitwert aufweisen.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleiter (32) und die Kühlplatte (33) aus Aluminium- oder Kupferlegierung hergestellt sind.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeleiter (32) und die Kühlplatte (33) einteilig oder separat ausgeführt sind.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei benachbarten Hintergrundlichtmodulen der Wärmeleiter (32) des ersteren Hintergrundlichtmoduls mit einer Seitenfläche (321), die eine hohe Reflexionsfähigkeit hat, an die Lichtführung (30) des letzteren Hintergrundlichtmoduls angrenzt.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche (321) Silber oder Metall bzw. Dielektrikum mit hoher Reflexionsfähigkeit enthält.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtstreuplatte, die auf den Hintergrundmodulen angeordnet sind.
Hintergrundlichtmodul nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein Prisma (35), das ein Muster zur Lichtsammlung und Lichthomogenisierung trägt.