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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(a) Umfang der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Hintergrundbeleuchtungseinheit
für einen
Flachbildschirm mit dem hauptsächlichen
Zweck zum Erfüllen
der Anforderungen an die Hintergrundbeleuchtung von LCD-Monitoren
(Monitore mit Flüssigkristallanzeige), insbesondere
eine Hintergrundbeleuchtung, die aus einer Glastafel aufgebaut ist,
mit der eine orientierte Lichtquelle geschaffen wird.
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(b) Beschreibung der bekannten
Ausführungsform
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Die
oberflächenbehandelten
und transparenten Glastafeln mit den dazwischen eingebetteten Flüssigkristallen
dienen zur Anzeige von Buchstaben und Bildern auf konventionellen
LCD-Monitoren (Monitoren mit Flüssigkristallanzeige),
wobei eine Antriebsschaltung eines LCD-Controllers (Controller mit Flüssigkristallanzeige)
ein Antriebssignal erzeugt, welches die entsprechenden unterschiedlichen Spannungswerte
in Übereinstimmung
mit der Verteilung der Flüssigkristalle überträgt, damit
diese Flüssigkristalle
einer Phasenänderung
unterworfen werden, was dazu führt,
dass die bestimmten Buchstaben oder Bilder auf dem LCD-Monitor (Monitor
mit Flüssigkristallanzeige)
angezeigt werden. Da jedoch die Tafel des LCD-Monitors (Monitor mit Flüssigkristallanzeige),
auf dem die Buchstaben und Bilder angezeigt werden, keine einzelne
Lichtquelle erzeugen kann, bedarf es einer Lichtquelle für die bessere
und deutlichere Erscheinungsart der Buchstaben und Bilder, so dass
daher eine solche Lichtquelle al seine Hintergrundbeleuchtungseinheit
(BLU) ausgeführt wird.
Die konventionelle Hintergrundbeleuchtung wird je nach der Position
der Lichtquelle und der Richtung klassifiziert, in die das Licht
projiziert wird, wobei das Licht ungefähr in die zwei Methoden eingeteilt
werden kann, das heißt,
in den Kantentyp und in den direkten Typ. Die 1 stellt
eine kantenartige Hintergrundbeleuchtungseinheit 10 dar,
bei der jede der Lichtquellen 101 in je einem Seitenteil
einer Tafel eingebaut ist. Das von dein Lichtquellen 101 auf
der Seite in die Tafel projizierte Licht wird mit Hilfe einer Lichtführungstafel 103 auf
eine Vorderseite geleitet (das heißt, eine Rückseite der Tafel), wobei nach dem
Reflektieren des Lichtes mit den Reflektiertafeln (102 und 104)
ein Lichtemitterelement 105 eine orientierte Quelle für die Hintergrundbeleuchtung
bildet, mit der die Anzeigetafel aufgeleuchtet wird. Die 2 stellt
eine herkömmliche
Hintergrundbeleuchtung 20 mit direkter Beleuchtung dar,
die aus mehreren Kaltkathoden-Leuchtstofflampen
(CCFL) 201 aufgebaut ist, die auf einem hinteren Abschnitt
einer Tafel angeordnet sind und die als Lichtquelle dienen, wobei
sie direkt auf die Tafel gerichtet sind, um die erforderliche Leuchtstärke zu liefern.
Die Hintergrundbeleuchtung 20 des direkten Types wendet
weiter eine Reflektiertafel 202 an, mit der das mit den
Kaltkathoden-Leuchtstofflampen 202 (CCFL) erzeugte Licht
reflektiert und verteilt wird, womit dann die LCD-Anzeigetafel (Anzeigetafel
mit Flüssigkristallanzeige)
aufgeleuchtet wird.
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Bei
der Anwendung weisen die oben genannten, konventionellen Hintergrundbeleuchtungen 10, 20 die
folgenden Nachteile auf, die beseitigt werden müssen. Die Helligkeit der Hintegrundbeleuchtungseinheit 10 des
Kantentypes ist relativ schwach, da keine Methode für die direkte
Beleuchtung angewendet wird, um auf diese Weise eine ausreichende Lichtquelle
zu schaffen. Weiter sind die Herstellkosten relativ hoch. Da zudem
für die
Hintegrundbeleuchtungseinheit 10 des Kantentypes zusätzlich die Lichtführungstafel
(LGP) 103 zum Ablenken der Lichtstrahlen installiert werden
muss, wird dadurch einerseits auch das Gesamtgewicht dieser Hintergrundbeleuchtung 10 des
Kantentypes relativ hoch, und andererseits erweist sich diese Ausführungsart als
dieser Lichtführungstafel
(LGP) 103 als kostenaufwendig. Da bei der Hintergrundbeleuchtung 10 des
Kantentypes mehrere Kaltkathoden-Leuchtstofflampen 201 als
Lichtquelle verteilt angeordnet sind, können zwischen jeder dieser
Lampen 201 sowie zwischen deren Positionierung von der
Lichtquelle leicht ungleichmäßige Lichtstrahlen
ausgestrahlt werden. Zudem ist die Hintergrundbeleuchtung 20 des
direkten Types relativ dick ausgeführt, da weiter die Leuchtstofflampen 201 installiert
werden müssen, wodurch
offensichtlich mehr Platz zum Installieren dieser Hintergrundbeleuchtung 20 des
direkten Types benötigt
wird. Außerdem
sind die Kaltkathoden-Leuchtstofflampen 201 einerseits
kostspielig und stellen andererseits bei der Entsorgung eine Umweltbelastung
dar. Bei der neulichen Anwendung von Plasmabildschirmen bei der
Herstellung von Monitorbildschirmen und obwohl dank diesen Plasmabildschirmen
bei der Herstellung auf Quecksilber, eine hochgiftige und sehr umweltbelastende
Substanz, verzichtet werden kann, ist die Effizienz und Funktionstüchtigkeit
dieser Plasmabildschirme einerseits niedrig und andererseits sind
deren Herstellkosten sehr hoch. Daher erweist es sich noch als früh für die praktische
Anwendung der Plasmabildschirme mit Hintergrundbeleuchtung.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Angesichts
der oben genannten Nachteile besteht ein Hauptziel der vorliegenden
Erfindung in der Schaffung einer Hintergrundbeleuchtungseinheit für einen
Flachbildschirm, mit dem eine Lichtquelle entsprechend gerichtet
wird, dünn
ausgeführt
ist, leicht zum herstellen sowie kostengünstig ist, um auch den neuen
Anforderungen an LCD-Monitoren (Monitoren mit Flüssigkristallanzeige) entgegenzukommen.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
einer Hintergrundbeleuchtungseinheit für einen Flachbildschirm mit
einer verbessert und gleichmäßiger ausgerichteten
Lichtquelle und Leuchtstärke
mit einer besseren Konsistenz. Die erfindungsgemäße Hintergrundbeleuchtung für einen
Flachbildschirm besteht in erster Linie aus einer flachen Glastafel,
die aus einer oberen Tafel und einer unteren Tafel, die miteinander
verbunden sind, aufgebaut ist. Eine Innenfläche dieser unteren Tafel ist
dabei mit einer Schutzfilmschicht sowie einem Leuchtstoffmittel
versehen, wobei zwischen der oberen und unteren Tafel ein Inertgas
eingefüllt
ist. Das Leuchtstoffmittel setzt die Lichtstrahlen nach einer elektrischen
Entladung frei, um so eine gerichtete Lichtquellen zu bilden, mit
der eine Hintergrundbeleuchtungseinheit für den LCD-Monitor (Monitor
mit Flüssigkristallanzeige)
mit Lichtstrahlen versorgt wird.
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Für ein besseres
Verständnis
der oben genannten Ziele und technichen Methoden der vorliegenden
Erfindung folgt der nachstehenden Kurzbeschreibung der beigelegten
Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsarten.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Seitenansicht einer Hintergrundbeleuchtung des Kantentypes
nach der herkömmlichen
Ausführungsart.
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2 zeigt
eine Seitenansicht einer Hintergrundbeleuchtung des direkten Types
nach der herkömmlichen
Ausführungsart.
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3 zeigt
eine Seitenansicht der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine Draufsicht der vorliegenden Erfindung.
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4-1 zeigt eine Schnittansicht der vorliegenden
Erfindung.
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4-2 zeigt eine weitere Schnittansicht der vorliegenden
Erfindung (1).
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4-3 zeigt eine weitere Schnittansicht der vorliegenden
Erfindung (2).
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5 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsart nach
der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
eine schematische Ansicht der vorliegenden Erfindung von der Seite.
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6-1 zeigt eine weitere bevorzugten Ausführungsart
nach der vorliegenden Erfindung (1).
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6-2 zeigt eine weitere bevorzugten Ausführungsart
nach der vorliegenden Erfindung (2).
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6-3 zeigt eine weitere bevorzugten Ausführungsart
nach der vorliegenden Erfindung (3).
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7 zeigt
eine weitere bevorzugten Ausführungsart
nach der vorliegenden Erfindung (4).
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die 3 zeigt
eine erfindungsgemäße Hintergrundbeleuchtung 30 für einen
Flachbildschirm, der hauptsächlich
aus einer oberen Tafel 301 und aus einer unteren Tafel 302 aufgebaut
ist, wobei diese obere Tafel 301 in einer ebenen Form,
während
die untere Tafel 302 in einer gewellten Form mit mehreren
Durchgängen
sowie mit mehreren separat angeordneten lichtemittierenden Elementen 3021 ausgeführt ist.
An den Peripherien der lichtemittierenden Elementen 3021 sind
Flügelelemente 31 angeordnet. Zwischen
jedem lichtemittierenden Element 3021 ist je eine Lücke für einen
Entladungs-Durchgangsweg 3022 gebildet. Weiter ist eine
Innenfläche
der unteren Tafel 302 mit einer Schutzfilmschicht oder
einem Leuchtstoffmittel 32 (oder beiden zusammen) versehen.
Die obere Tafel 301 und die untere Tafel 302 sind
mit einem Glasbindemittel 303 miteinander befestigt, wobei
dieses Glasbindemittel 303 eine gute Lichtdurchlässigkeit
ermöglicht,
um somit auch einen Zwischenraum zwischen diesen beiden Tafeln zu
bilden, welcher mit einem Inertgas gefüllt wird.
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Die 4 zeigt
eine Drafusicht der erfindungsgemäßen Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für einen
Flachbildschirm, wobei die untere Tafel 302 dieser Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für einen Flachbildschirm
mit einem Hitze- und Formungsglas ausgeführt ist, um die lichtemittierenden
Elemente 3021 in einer Korridorform zu bilden. Die Entladungs-Durchgangswege 3022 befinden
sich zwischen je einem lichtemittierenden Element 3021, während auf
einer Verbindung zwischen eines jeden dieses lichtemittierenden
Elementes 3021 und den Entladungs-Durchgangswegen 3022 je
ein dreieckiges Ablenkungselement 3023 angeordnet ist.
Der Hauptgrund, weshalb dieses Ablenkungselement 3023 dreieckig
ausgeführt
ist, besteht darin, dass es während
dem schwierigen Vorgang beim Formen unter Hitze der unteren Tafel 302 aus
Glas leichter abgetrennt werden kann, wodurch der Herstellvorgang vereinfacht
und erleichtert und somit die Produktivität erhöht wird. Weiter sind die Ablenkungselemente 3023 als
einen Teil der Entladungs-Durchgangswege 3022 ausgebildet,
so dass beim Entladen die dadurch ausgestrahlten Lichtstrahlen eine
Lichtquelle bilden, die beim Reflektieren eine dreieckige Form bilden,
da mit diesen dreieckigen Ablenkungselementen 3023 die
Breite der Entladungs-Durchgangswege 3022 vergrößert wird.
Die 4-1, 4-2 und die 4-3 zeigen eine Queransicht nach den Schnitten
A-A', B-B' und C-C' der jeweils in der 4 dargestellten
vergrößerten Teilansicht,
wobei die jeweiligen Höhepositionen
der lichtemittierenden Elementen 3021 gering niedriger
sind als die der Ablenkungselemente 3023, damit die Leuchtkraft
gleichmäßiger wird,
wodurch somit die Oberflächenhelligkeit
der Hintergrundbeleuchtung (BLU) 30 einerseits verbessert
und andererseits die Gleichmäßigkeit
im Vergleich zu der Y- oder T-förmigen Ausführungsart der
Ablenkungselemente 3023 besser ist. Zusätzlich ist an einem Ende auf
je einer der beiden Seiten der lichtemittierenden Elementen 3021 eine
Elektrode 3024 angeordnet, während ein Zuleitungsdraht 3025 für die elektrische
Verbindung an je einer Elektrode 3024 angeschlossen ist.
Um weiter eine Beschädigung
der Zuleitungsdrähte 3025 zu
vermeiden, wird jeder dieser Zuleitungsdrähte 3025 unter einer
Hitzeschmelzmethode mit einer Verbundstelle verbunden, von wo diese
Zuleitungsdrähte 3025 mit
der Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für einen Flachbildschirm verbunden
werden. Da zudem für
die Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für einen Flachbildschirm eine
Kaltkathoden-Leuchtstofflampe 201 verwendet wird ist die
Temperatur an der Stelle der Elektroden 3024 höher als
jene an anderen Stellen, so dass je ein Ende der beiden Seiten der
lichtemittierenden Elektroden 3021 mit je einer Kühlungsöffnung 3027 versehen
ist, damit die Hitze abgeleitet und somit eine Beschädigung der
Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 durch eine Überhitzung
beim Ausstrahlen der Lichtstrahlen vermieden werden kann. Wie dies
in der 5 dargestellt ist, wird die Gleichmäßigkeit
der ausgestrahlten Lichtstrahlen verbessert, da das Innere der Hintergrundbeleuchtung 30 für eine Temperaturgleichmäßigkeit
entsprechend geregelt wird, womit auch Farbveränderungen in bestimmten Elementen
wegen der Vergilbung vermieden werden. Weiter sind die Luftauslaßöffnungen 404 an
den Stellen der Elektroden 3024 sowie an den umgebenden
Gehäuseteilen
der unteren Tafel 302 vorgesehen (siehe 5),
mit denen eine mögliche Steigerung
der Temperatur festgestellt werden kann, wenn die Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 über eine
längere
Zeitdauer betrieben wird. Für
eine stärkere
Leuchtkraft kann mit einer erzwungenen Lüftungsmethode die Luft von
außen
zur Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 mit einem Lüfter zugeführt werden,
wenn eine größere Hitze
durch die Luftauslaßöffnungen 404 entweicht.
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Wie
dies in der 5 und in der 6 gezeigt
ist, ist die erfindungsgemäße Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für Flachbildschirme
mit Flügelelementen 31 an
einem Außenrahmen 40 versehen, damit
diese Hintergrundbeleuchtungseinheit (BLU) 30 leicht befestigt
werden kann. Daher können
der Außenrahmen 40 und
mehrere Stützrahmen
(401, 402) für
den Zusammenbau leicht mit der Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für Flachbildschirme montiert
werden, wobei dieser Vorgang nicht einfach ist, jedoch zugleich
eine Herstellung einer hocheffizienten Hintergrundbeleuchtungseinheit
(BLU) ermöglicht.
Danach wird eine Verteilertafel 50 oben auf die Hintergrundbeleuchtungseinheit
(BLU) 30 montiert, um diesen einfachen Zusammenbau zu vervollständigen.
Bei der Herstellung von großen
Flüssigkristallanzeigen
muss nur der Außenrahmen 40 größer ausgeführt werden,
wobei inwendig in diesem Außenrahmen 40 und
am Stützrahmen 402 auf
deren Seiten mit geneigt angeordneten Flächen 403 montiert
sind, damit die Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für Flachbildschirme
in den jeweiligen Größen zum
Einpassen mit der jeweiligen Größe der Anzeigeschirme ausgeführt werden
kann.
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Wie
dies in der 6-1, 6-2 und
in der 6-3 gezeigt ist, besteht die
Gefahr, dass die Trägerstangen
auf die Dauer gelöst
werden und abfallen können,
da die Temperatur der Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für Flachbildschirme
nach dem Anbringen von Trägerstangen
auf die Oberfläche
dieser Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für Flachbildschirme
zum Einpassen einer Verteilertafel 50 darauf ansteigt.
Um dieses Bedenken hinsichtlich dieser Trägerstangen zu beheben wird
bei der vorliegenden Erfindung ein Stützrahmen 601 in die
Mitte der Verteilertafel 50 eingesetzt. Dieser Stützrahmen 601 ist aus
demselben Material wie die Verteilertafel 50 hergestellt,
so dass ein ungewolltes Schmelzen und Abfallen verhindert wird.
Da jedoch bei häufigem
Gebrauch und auf die Dauer die Verteilertafel 50 verformt
und dadurch die Gleichmäßigkeit
der Ausstrahlung der Lichtstrahlen beeinträchtigt wird, ist die erfindungsgemäße Hintergrundbeleuchtungseinheit 30 für Flachbildschirme
weiter mit Stützrahmen
(601, 602, 603) in unterschiedlichen
Formen versehen, wie dies in der 6-1, 6-2 bzw. 6-3 gezeigt
ist. Diese Stützrahmen
(601, 602, 603) dienen je nach Anwendungsweise
unterschiedlichen Zwecken, wobei sie auch je nach Anwendungsgweise
und Größe entsprechend
angepaßt
und justiert werden können.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheiten für Flachbildschirme werden in
Größen von
kleinen Ausführungen
(20x 50 mm) bis zu großen
Ausführungen (500x 600
mm) oder so hergestellt, um die Anforderungen von unterschiedlichen
Spezifikationen zu erfüllen.
Bei der Herstellung einer Hintergrundbeleuchtungseinheit mit größeren Abmessungen
müssen zwei
oder mehr Hintergrundbeleuchtungseinheiten zusammengebaut werden,
um einerseits an Zeit und andererseits an Kosten bei der Herstellung
einzusparen. Unter den Umständen,
unter denen zwei oder mehr verschiedene Hintergrundbeleuchtungseinheiten
zusammengebaut werden, besteht jedoch das Risiko einer Beschädigung wegen
dem Kontakt unter den verschiedenen Hintergrundbeleuchtungseinheiten.
Weiter wird die Lichtmenge durch die Bearbeitung an den Kantenabschnitten
der Hintergrundbeleuchtungseinheiten verringert. Die 7 zeigt,
dass ein Material verwendet wird, das gegen eine hohe Hitze widerstandsfähig ist
und welches als schlagfestes Siliziummaterial verwendet wird, welches
in der Mitte eines oberen Abschnittes und einer unteren Abschnittes
von zwei Hintergrundbeleuchtungseinheiten 30 für Flachbildschirme
angebracht ist, um diese beiden Abschnitte zum Herstellen einer
mit größeren Abmessungen
herzustellen, wobei zwischn diesen beiden Hintergrundbeleuchtungseinheiten 30 ein Zwischenraum
von weniger als 1 mm geschaffen wird, damit noch mehr reflektierte
Lichtstrahlen durchdringen können.
Selbst wenn der Zwischenraum zwischen den Hintergrundbeleuchtungseinheiten 30 größer ist
als der der Entladungs-Durchgangswegen 3022 innerhalb der
Leuchtstofflampen (FFL) wird die Leuchtkraft der Lichtquelle auf
der Oberfläche
gleichmäßig gehalten.
Beim Zusammensetzen der beiden Hintergrundbeleuchtungseinheiten 30 können unterschiedliche
Methoden angewendet werden, um diese mit einer dünnen Schicht eines transparenten
und hitzebeständigen
Materials miteinander in Kontakt zu bringen, wie beispielsweise
Silizium, welches inwendig verwendet werden kann. Weiter kann mit
einer Lampe mit großen
Abmessungen das Risiko von Beschädigungen
durch Stöße und Aufschläge von außen während der
Benutzung beseitigt werden.
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Zusammenfassend
wird eine praktische Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung beschrieben,
mit der das Ziel erreicht wird, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit
für Flachbildschirme
zu schaffen, mit der eine ausgerichtete Lichtquelle erzeugt werden
kann, für
die der Herstellvorgang einfach und kostengünstigt ist und die auch die
Anforderungen für den
Gebrauch einer LCD-Anzeige (Flüssigkristallanzeige)
erfüllt.
Weiter bietet die vorliegende Erfindung eine verbesserte Ausführungsart
einer Hintergrundbeleuchtung für
Flachbildschirme an, mit der eine Lichtquelle geschaffen werden
kann, die gleichmäßigere Lichtstrahlen
sowie eine Helligkeit mit einer besseren Konsistenz erzeugt.
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Es
ist selbstverständlich,
dass verschiedene Auslassungen, Modifizierungen, Auswechslungen und
Abänderungen
der Formen und Einzelheiten der veranschaulichten Ausführungsart
und deren Anwendungsweise von Fachleuten auf diesem Gebiet vorgenommen
werden können,
ohne auf irgendeine Weise vom Geist und Umfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.