DE202008017885U1

DE202008017885U1 - Mit Weisslicht-Leuchtdioden arbeitende Oberflächenlichtquelle und Flüssigkristallanzeige-Hinterleuchtungseinheit mit einer solchen Oberflächenlichtquelle

Info

Publication number: DE202008017885U1
Application number: DE202008017885U
Authority: DE
Original assignee: Samsung LED Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: CN101377284B; TW200909939A; JP2009054563A; KR20090023018A; EP2031437B1; EP2224280A2; DE202008018053U1; TW201131262A; EP2031437A1; TWI407200B; US8182106B2; US20090059579A1; TWI454797B; EP2224280A3; CN101871592B; CN101871592A; JP2011129538A; EP2224280B1; JP4703675B2; JP5311589B2

Abstract

Weißlichtleuchtdioden verwendende Oberflächenlichtquelle, die Folgendes umfasst:
eine Vielzahl von Weißlichtleuchtdioden, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind,
wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Prioritäten der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2007-86197 , eingereicht am 27. August 2007, und der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2008-22437 , eingereicht am 11. März 2008, beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren Offenbarung durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weißlichtleuchtdioden (LEDs) verwendende Oberflächenlichtquelle und eine Flüssigkristallanzeige(LCD)-Hinterleuchtungseinheit mit einer solchen Oberflächenlichtquelle, und betrifft insbesondere eine Oberflächenlichtquelle, die in der Lage ist, ein insgesamt gleichmäßiges weißes Licht mit Hilfe von Weißlichtleuchtdioden zu erzeugen, und eine LCD-Hinterleuchtungseinheit, die eine solche aufweist.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Eine Kaltkathodenröhre (Cold Cathode Fluorescent Lamp – CCFL), die als eine Lichtquelle einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeige (LCD) verwendet wird, enthält Quecksilbergas, das die Umwelt belasten kann. Darüber hinaus besitzt die CCFL ein langsames Ansprechverhalten und ein schlechtes Farbwiedergabevermögen und ist für ein kleineres und leichteres LCD-Panel ungeeignet.
Im Gegensatz dazu ist eine Leuchtdiode (Light Emitting Diode – LED) umweltfreundlich und besitzt ein schnelles Ansprechverhalten von einigen Nanosekunden, wodurch sie sich für einen Videosignalstrom und für eine Impulsansteuerung eignet. Darüber hinaus besitzt die LED ein Farbwiedergabevermögen von 100% und kann Helligkeit und Farbtemperatur durch Einstellen einer Lichtmenge von roten, grünen und blauen LEDs variieren. Außerdem besitzt die LED Vorteile, die sie für ein kleineres und leichteres LCD-Panel geeignet machen. Darum ist die LED neuerdings weithin als eine Hinterleuchtungsquelle für LCD-Panels verwendet worden.
Die LCD-Hinterleuchtung, die mit LEDs arbeitet, kann je nach Position der Lichtquelle in eine Randhinterleuchtung und eine Direkthinterleuchtung unterteilt werden. Bei ersterer ist eine Lichtquelle mit einer länglichen Stabform an einem Rand des LCD-Panels angeordnet, um mit Hilfe einer Lichtleitplatte Licht auf das LCD-Panel abzustrahlen. Bei der Direkthinterleuchtung ist eine Oberflächenlichtquelle mit einer Fläche, die im Wesentlichen mit der Fläche des LCD-Panels identisch ist, unter dem LCD-Panel angeordnet, um Licht direkt auf das LCD-Panel abzustrahlen.
1 und 2 veranschaulichen eine Anordnung von roten (R), grünen (G) und blauen (B) LEDs einer herkömmlichen Oberflächenlichtquelle.
Die Oberflächenlichtquelle 10 zur Verwendung in einem herkömmlichen Direkt-LCD-Panel emittiert weißes Licht, indem sie das rote (R), das grüne (G) und das blaue (B) Licht miteinander kombiniert. Darum sind, wie in 1 gezeigt, mehrere LED-Einheiten (U) in Form eines Quadrates angeordnet. In jeder der LED-Einheiten U sind die roten, grünen und blauen LEDs 11, 12 und 13 in der Nähe jeweiliger Ecken eines Dreiecks angeordnet. Alternativ sind, wie in 2 gezeigt, mehrere LED-Einheiten U in Form eines Dreiecks angeordnet. Wenn jedoch die LED-Einheiten U in Form eines Quadrates angeordnet sind, wie in 1 gezeigt, so sind die roten LEDs 11 mit solcher Dichte angeordnet, dass eine rote Linie auf der Anzeige erscheint.
Wenn hingegen die LED-Einheiten U in Form eines Dreiecks angeordnet sind, wie in 2 gezeigt, so sind die roten, grünen und blauen LEDs relativ gleichmäßig angeordnet. Jedoch ist eine Lichtquelle, die die roten, grünen und blauen LEDs 11, 12 bzw. 13 in jeder der LED-Einheiten U enthält, so angeordnet, dass die LED-Einheit U weißes Licht erzeugen kann. Um also zu gewährleisten, dass die Lichtquelle einen ausreichenden Helligkeitslevel mit Bezug auf die anderen, benachbarten Lichtquellen in der Dreiecksform beibehält, sollten die LED-Einheiten U aufeinander abgestimmt werden, und die Lichtquellen einer jeden der LED-Einheiten sollten in einer Gesamt-Hinterleuchtungseinheit aufeinander abgestimmt werden. Dementsprechend wird die Herstellung der Hinterleuchtungseinheit erschwert, oder die Qualität der Hinterleuchtungseinheit ist schlecht.
Des Weiteren kann eine Differenz bei der Lichtmenge der roten, grünen und blauen LEDs die Gleichmäßigkeit beeinträchtigen oder die Kontrastgleichmäßigkeit trotz guter Farbgleichmäßigkeit beeinträchtigen.
Das heißt, die LED-Einheiten werden teilweise rot oder teilweise blau gezeigt. Des Weiteren wird bei höherer Temperatur jede Farbe stärker abgedunkelt, so dass die ordnungsgemäße Funktion einer weißen Oberflächenlichtquelle kaum aufrecht erhalten werden kann.
Darum werden in der herkömmlichen Oberflächenlichtquelle 10 und der LCD-Hinterleuchtungseinheit mit einer solchen Oberflächenlichtquelle die Farben unter Einschränkungen addiert, so dass kein gleichmäßig verteiltes weißes Licht erhalten wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Oberflächenlichtquelle, die in der Lage ist, gleichmäßiges weißes Licht unter Verwendung von Weißlichtleuchtdioden (LEDs) zu erzeugen, sowie eine Flüssigkristallanzeige(LCD)-Hinterleuchtungseinheit mit einer solchen Oberflächenlichtquelle bereit.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine LCD-Hinterleuchtungseinheit mit einer Oberflächenlichtquelle bereit, die in der Lage ist, ein insge samt gleichmäßiges weißes Licht unter Verwendung von Weißlichtleuchtdioden zu erzeugen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Weißlichtleuchtdioden verwendende Oberflächenlichtquelle bereitgestellt, die Folgendes enthält: eine Vielzahl von Weißlichtleuchtdioden, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind, wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% mit Bezug auf eine durchschnittliche Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt.
Die Weißlichtleuchtdiode kann enthalten: einen blauen Leuchtdiodenchip; einen roten Phosphor, der um den blauen Leuchtdiodenchip herum angeordnet ist, wobei der rote Phosphor durch den blauen Leuchtdiodenchip angeregt wird, rotes Licht auszusenden; und einen grünen Phosphor, der um den blauen Leuchtdiodenchip herum angeordnet ist, wobei der grüne Phosphor durch den blauen Leuchtdiodenchip angeregt wird, grünes Licht auszusenden.
Die blaue LED, die für die weiße LED verwendet wird, kann einen dominierende Wellenlänge von 430 bis 456 nm aufweisen.
Das von dem roten Phosphor ausgesendete rote Licht kann eine Farbkoordinate aufweisen, die in einen Raum fällt, der durch vier Koordinatenpunkte (0,6448, 0,4544), (0,8079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) auf der Basis der CIE-Farbtafel von 1931 definiert wird, und das von dem grünen Phosphor ausgesendete grüne Licht kann eine Farbkoordinate haben, die in einen Raum fällt, der durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5661), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) auf der Basis der CIE-Farbtafel von 1931 definiert wird.
Ein Emissionsspektrum des blauen Leuchtdiodenchips kann eine volle Breite bei halbem Maximum von 10 bis 30 nm aufweisen; der grüne Phosphor kann eine volle Breite bei halbem Maximum von 30 bis 100 nm aufweisen; und der rote Phosphor kann eine volle Breite bei halbem Maximum von 50 bis 200 nm aufweisen.
Die Weißlichtleuchtdiode kann einen Ultraviolettleuchtdiodenchip mit einer dominierenden Wellenlänge von 250 bis 420 nm, einen roten Phosphor, der um den Ultraviolettleuchtdiodenchip herum angeordnet ist, um rotes Licht auszusenden, einen grünen Phosphor, der grünes Licht aussendet, und einen blauen Phosphor, der blaues Licht aussendet, enthalten.
Die Weißlichtleuchtdioden können in einer Matrix aus Spalten und Reihen mit einem Abstand von 8,2 bis 70 mm voneinander angeordnet sein. Die Weißlichtleuchtdioden können durch Einstellen des Abstandes von Spalten und/oder des Abstandes von Reihen und/oder deren Anordnungswinkeln angeordnet werden.
Die Leuchtdiodeneinheit kann eine Form haben, die aus der Gruppe Polygon, Kreis und einer Kombination daraus ausgewählt ist.
Der rote Phosphor kann dargestellt sein durch CaAlSiN₃:Eu, was eine Nitridzusammensetzung ist, oder durch (Ca, Sr)S:Eu, was eine Silikatzusammensetzung ist.
Der grüne Phosphor kann dargestellt sein durch (Ba_x, Sr_y, Mg_z)SiO₄:Eu^2–, F, Cl, wobei 0 < x, y ≤ 2, 0 ≤ z ≤ 2, 0 ppm ≤ F, Cl ≤ 5000000 ppm, was eine Silikatzusammensetzung ist, SrGa₂S₄:Eu, was eine Sulfidzusammensetzung ist, oder β-SiAlON, was eine Nitridzusammensetzung ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Flüssigkristallanzeigehinterleuchtungseinheit bereitgestellt, die Folgendes enthält: eine Platine; eine reflektierende Platte, die auf der Platine angeordnet ist; eine Oberflächenlichtquelle, die auf der reflektierenden Platte angeordnet ist, wobei die Oberflächenlichtquelle Folgendes enthält: mehrere Weißlichtleuchtdioden, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind, wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% relativ zu einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt; eine Diffusionslage, die auf der Oberflächenlichtquelle angeordnet ist, um von der Oberflächenlichtquelle einfallendes Licht gleichmäßig zu verbreiten; und eine Lichtsammellage, die auf der Diffusionslage angeordnet ist, um das durch die Diffusionslage verbreitete Licht zu sammeln.
Die Flüssigkristallanzeige-Hinterleuchtungseinheit kann des Weiteren eine Schutzlage enthalten, die auf der Lichtsammellage angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Flüssigkristallanzeigehinterleuchtungseinheit bereitgestellt, die Folgendes enthält: mehrere Leuchtdiodenmodule, die jeweils eine Leiterplatte enthalten, auf der mindestens ein erster Verbinder und mehrere zweite Verbinder ausgebildet sind, und eine Anzahl m × n von Weißlichtleuchtdiodenchips, die auf der Leiterplatte angebracht sind, wobei die Weißlichtleuchtdiodenchips in einer Matrix angeordnet sind, die eine Anzahl m von Reihen und eine Anzahl n von Spalten aufweist, wobei m und n jeweils positive ganze Zahlen von mindestens zwei sind, wobei die Anzahl m × n von Leuchtdioden-Lichtquellen in mehreren Blöcken definiert sind, wobei die mehreren Blöcke mit den ersten und zweiten Verbindern verbunden sind, damit die Weißlichtleuchtdiodenchips auf der Basis eines jeden der Blöcke unabhängig angesteuert werden können, wobei die Anzahl m × n der Weißlichtleuchtdiodenchips in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind und die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und entsprechende der Weißlichtleuchtdioden, die in einer nächsten Distanz von jeder Weißlichtleuchtdiode angeordnet sind, definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt.
Die mehreren Blöcke können gemeinsam mit dem ersten Verbinder verbunden sein; die mehreren zweiten Verbinder sind in einer Anzahl ausgebildet, die mit den Blöcken eines jeden der Module identisch ist; und die mehreren Blöcke können mit den mehreren zweiten Verbindern verbunden sein.
Die Leuchtdiodenmodule können 2 bis 28 Leuchtdiodenmodule enthalten; jedes der Module kann 1 bis 28 Blöcke enthalten; und in jedem der Blöcke können 2 bis 240 Weißlichtleuchtdioden angeordnet sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen sowie weitere Aspekte, Merkmale und sonstige Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verstanden. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
1 und 2 veranschaulichen eine Anordnung aus roten (R), grünen (G) und blauen (B) LEDs einer herkömmlichen Oberflächenlichtquelle;
3 und 4 veranschaulichen eine Anordnung einer Oberflächenlichtquelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine auseinandergezogene seitliche Schnittansicht, die eine LCD-Hinterleuchtungseinheit mit einer mit Weißlichtleuchtdioden (LEDs) arbeitenden Oberflächenlichtquelle gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
6A veranschaulicht ein Simulationstestergebnis einer Lichtmengengleichmäßigkeit, wenn eine durchschnittliche Lichtmenge von weißen LEDs 80% bis 120% beträgt, und 6B veranschaulicht ein Simulationstestergebnis einer Lichtmengengleichmäßigkeit, wenn eine durchschnittliche Lichtmenge von weißen LEDs über 20% beträgt;
7 veranschaulicht eine Anordnung von Lichtquellen in einer separat angesteuerten Flüssigkristallanzeigen(LCD)-Hinterleuchtungseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
8 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Schaltkreiskonfiguration zum separaten Ansteuern in einer separat angesteuerten LCD-Hinterleuchtungseinheit, die in 7 gezeigt ist; und
9 veranschaulicht einen Farbkoordinatenbereich, der erhalten wird, wenn weiße LED-Lichtquellen in einer LCD-Hinterleuchtungseinheit verwendet werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Weiße LEDs verwendende Oberflächenlichtquelle
Zuerst wird eine Oberflächenlichtquelle, die weiße Leuchtdioden (LEDs) verwendet, gemäß einem Beispiel der Erfindung ausführlich mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben.
3 und 4 veranschaulichen eine Anordnung von weißen (W) LEDs einer Oberflächenlichtquelle gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, enthält die mit den weißen LEDs arbeitende Oberflächenlichtquelle 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mehrere weiße (W) LEDs 110, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind.
Obgleich nicht veranschaulicht, kann jede der weißen LEDs 110 aus einem blauen LED-Chip, einem roten Phosphor und einem grünen Phosphor gebildet sein. Alternativ kann die weiße LED 110 aus einem Ultraviolett(UV)-LED-Chip, einem roten Phosphor, einem grünen Phosphor und einem blauen Phosphor gebildet sein. Der rote Phosphor kann CaAlSiN₃:Eu enthalten, was eine Nitridzusammensetzung ist, oder (Ca, Sr)S:Eu, was eine Sulfidzusammensetzung ist. Außerdem kann der grüne Phosphor die Form (Ba_x, Sr_y, Mg_z)SiO₄:Eu^2–, F, Cl (0 < x, y ≤ 2, 0 ≤ z ≤ 2, 0 ppm ≤ F, Cl ≤ 5000000 ppm) annehmen, was eine Silikatzusammensetzung ist, SrGa₂S₄:Eu, was eine Sulfidzusammensetzung ist, oder β-SiAlON, was eine Nitridzusammensetzung ist.
Darüber hinaus ist der blaue Phosphor aus einer Zusammensetzung auf Silikatbasis oder einer Zusammensetzung auf Sulfidbasis oder einer Zusammensetzung auf Nitridbasis oder einer Zusammensetzung auf Aluminatbasis gebildet.
Wie beschrieben, wird beim Erzeugen des weißen Lichts mittels der weißen LEDs 110 nur ein einziger Chip verwendet, um eine einfachere Herstellung der Hinter leuchtungseinheit und eine einfachere Konfiguration eines Schaltkreises als mit dem herkömmlichen Verfahren zu gewährleisten, bei dem das weiße Licht unter Verwendung von roten, grünen und blauen LEDs 11, 12 bzw. 13 erhalten wird.
Insbesondere werden in der vorliegenden Ausführungsform die mehreren weißen LEDs angeordnet, indem zum Beispiel der Abstand D₁ der Reihen Lc, der Abstand D₂ der Spalten Lr der weißen LEDs 110 oder deren Anordnungswinkel (θ) angepasst werden. Die Weißlichtleuchtdioden sind so angeordnet, dass eine Leuchtdiodeneinheit U, die definiert wird durch jede der weißen LEDs 110 und entsprechende der weißen LEDs, die in einer nächsten Distanz von der jeden der Weißlichtleuchtdiode angeordnet sind, eine Lichtmenge in einem Zentrum C aufweist, der im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der weißen LEDs 110 liegt. Hier wird die durchschnittliche Lichtmenge der weißen LEDs 110 durch Dividieren einer Gesamtlichtmenge durch die Anzahl der weißen LEDs 110 ermittelt.
Hier kann die LED-Einheit U eine dreieckige Form aufweisen, wie in 3 gezeigt. Alternativ kann die LED-Einheit U eine viereckige Form aufweisen, wie in 4 gezeigt. Darum kann das Zentrum C der LED-Einheit U ein Gewichtszentrum der drei weißen LEDs 110 in der dreieckigen Form (siehe 3) oder ein Gewichtszentrum der vier weißen LEDs 110 in der quadratischen Form (siehe 4) sein.
Im Gegensatz zu der herkömmlichen Konfiguration sind die weißen Lichtquellen wie in den 3 und 4 angeordnet, so dass ein Polygon, eingeschlossen ein Dreieck, definiert wird. Hier hat die LED-Einheit, die definiert wird durch jede der Lichtquellen und die entsprechenden der Lichtquellen, die in einer nächsten Distanz angeordnet sind, d. h. die LEDs, die das Zentrum C umgeben, wie in den 3 und 4 gezeigt, eine zentrale Lichtmenge, d. h. eine Lichtmenge, die in dem Zentrum C gemessen wird, die im Bereich von 80 bis 120% relativ zu einer durchschnittlichen Lichtmenge liegt. Dies gewährleistet eine optimale Gleichmäßigkeit, wie in 6A gezeigt.
Die Form der LED-Einheit U ist nicht auf die oben genannten Formen beschränkt, sondern kann innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung verschiedene Formen haben, wie die eines Polygons, einschließlich eines Dreiecks, eines Kreises oder eine Kombination daraus.
Wenn alle Messungen auf dem Zentrum der LED-Einheit in 3 basieren, so kann a 20 bis 140 mm betragen, und b und e können auf einen Bereich von 15 bzw. 90 mm eingestellt werden. Das heißt, wenn b und e gleich sind, so wird eine optimale Gleichmäßigkeit gewährleistet, und b + e sollten größer als a sein. Des Weiteren bezeichnet θ einen Winkel von einer der weißen LEDs, die auf einer Reihenlinie angeordnet ist, die eine Anordnung der weißen LEDs verbindet, mit Bezug auf eine benachbarte der weißen LEDs, die auf einer anderen Reihenlinie angeordnet ist, die eine Anordnung der weißen LEDs verbindet. Zum Beispiel bezeichnet θ einen Winkel von b oder e mit Bezug auf die Linie L, die die Gruppierung der weißen LEDs verbindet. Wie in 3 gezeigt, gewährleistet ein Winkel θ im Bereich von 70 bis 110° eine optimale Anordnung der weißen LEDs. D₁ und D₂ gewährleisten optische Gleichmäßigkeit, wenn sie im Bereich von 8,2 bis 70 mm liegen.
In einer ähnlichen Weise, wie in 4 gezeigt, liegen D₁ und D₂ im Bereich von 8,2 bis 70 mm, um eine optimale Anordnung zu gewährleisten, selbst wenn θ im Wesentlichen 90° beträgt.
Die oben beschriebene Anordnung kann mit Lichtquellen arbeiten, die folgende Bedingungen erfüllen. Es wird erwartet, dass eine solche Anordnung zu einem überragenden Farbwiedergabevermögen führt und die Helligkeit verbessert.
Die weiße LED-Lichtquelle der vorliegenden Ausführungsform kann einen blauen Chip enthalten, der eine dominierende Wellenlänge von 430 bis 456 nm aufweist, einen roten Phosphor, der um den blauen LED-Chip herum angeordnet ist und durch den blauen LED-Chip angeregt wird, rotes Licht auszusenden, und einen grünen Phosphor, der um den blauen LED-Chip herum angeordnet ist und durch den blauen LED-Chip angeregt wird, grünes Licht auszusenden.
Der rote Phosphor kann eine Farbkoordinate aufweisen, die in einen Raum fällt, der durch vier Koordinatenpunkte (0,6448, 0,4544), (0,8079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) auf der Basis der CIE-Farbtafel von 1931 definiert wird. Der grüne Phosphor kann eine Farbkoordinate aufweisen, die in einen Raum fällt, der durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) auf der Basis der CIE-Farbtafel von 1931 definiert wird.
Die LCD-Hinterleuchtungseinheit, die die weiße LED-Lichtquelle einsetzt, weist ein hohes Farbwiedergabe vermögen auf, was durch einen Farbkoordinatenraum dargestellt wird, der einem s-RGB-Bereich auf der CIE-Farbtafel von 1976 entspricht (siehe 9). Dieses hohe Farbwiedergabevermögen kann nicht mittels einer CCFL-BLU (back light unit: BLU; Hinterleuchtungseinheit) – einer Kombination aus roten, blauen und grünen LEDs – erreicht werden, d. h. einer RGB-LED-Hinterleuchtungseinheit und einer herkömmlichen Kombination aus einem blauen LED-Chip und rotem und grünem Phosphor.
Des Weiteren hat ein Emissionsspektrum des blauen LED-Chips eine volle Breite bei halbem Maximum (Full Width at Half Maximum – FWHM) von 10 bis 30 nm; der grüne Phosphor 105 kann eine FWHM von 30 bis 100 nm aufweisen; und der rote Phosphor kann eine FWHM von 50 bis 200 nm aufweisen. Jede der Lichtquellen hat eine FWHM im oben beschrieben Bereich, wodurch weißes Licht mit besserer Farbgleichmäßigkeit und Farbqualität erzeugt wird. Solche FWHM-Bedingungen können vorteilhaft zum Erhöhen der Leistung der weißen LED-Lichtquelle verwendet werden. Dieser FWHM-Bereich kann noch vorteilhafter in Kombination mit anderen Bedingungen verwendet werden, wie zum Beispiel der dominierenden Wellenlänge des blauen LED-Chips und Farbkoordinaten des roten Phosphors und grünen Phosphors, wie oben beschrieben.
Genauer gesagt, kann der blaue LED-Chip eine dominierende Wellenlänge, die auf einen Bereich von 430 und 456 nm eingestellt ist, und eine FWHM, die auf einen Bereich von 10 bis 30 nm eingestellt ist, aufweisen. Dies steigert signifikant die Effizienz eines roten Phosphors mit der Formel CaAlSiN₃:Eu und die Effizienz eines grünen Phosphors mit der Formel (Ba_x, Sr_y, Mg_z)SiO₄:Eu^2–, F, CI (0 < x, y ≤ 2, 0 ≤ z ≤ 2, 0 ppm ≤ F, Cl ≤ 5000000 ppm).
Das heißt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die weißen LEDs 110 mit viel weniger Einschränkungen angeordnet werden als bei der herkömmlichen Oberflächenlichtquelle mit den roten, grünen und blauen LEDs.
Darüber hinaus weist die LED-Einheit U gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben angesprochen, eine Lichtmenge im Zentrum C im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der weißen LEDs 110 auf, wodurch eine gleichmäßige Lichtmenge und eine stabile Produktion und Qualität erreicht werden.
Hier wird in einem Fall, wo die LED-Einheit U eine Lichtmenge in dem Zentrum C kleiner als 80% einer durchschnittlichen Lichtmenge der weißen LEDs 110 aufweist, die Leistungseffizienz der weißen LEDs 110 verschlechtert, wodurch die Temperatur und der Stromverbrauch steigen und dadurch die Gleichmäßigkeit untergraben wird. In einem Fall, wo die LED-Einheit U eine Lichtmenge in dem Zentrum C größer als 120% aufweist, kann die Helligkeit erhöht werden, aber die in einer großen Anzahl verwendeten weißen LEDs 110 führen zu höheren Kosten, was die Produktion der Hinterleuchtungseinheit erschwert.
Darum sind in der vorliegenden Ausführungsform die weißen LEDs 110 so angeordnet, dass die LED-Einheit U eine Lichtmenge im Zentrum C aufweist, die auf den oben genannten Bereich eingestellt ist, wodurch eine optimale Gleichmäßigkeit erhalten wird.
LCD-Hinterleuchtungseinheit, die eine Oberflächenlichtquelle aufweist, die weiße LEDs verwendet
Die oben beschriebene Oberflächenlichtquelle kann in einer LCD-Hinterleuchtungseinheit verwendet werden, die ein LCD-Panel in einem LCD hinterleuchtet.
Im Weiteren wird die LCD-Hinterleuchtungseinheit mit einer mit weißen LEDs arbeitenden Oberflächenlichtquelle mit Bezug auf 5 beschrieben.
5 ist eine auseinandergezogene seitliche Schnittansicht, die eine LCD-Hinterleuchtungseinheit mit einer mit weißen LEDs arbeitenden Oberflächenlichtquelle veranschaulicht.
Wie in 5 gezeigt, enthält die LCD-Hinterleuchtungseinheit 200, die hinter einem LCD-Panel 270 angeordnet ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Leiterplatte 210, eine reflektierende Platte 220, die auf der Leiterplatte 210 angeordnet ist, und eine Oberflächenlichtquelle, die weiße LEDs 110 enthält. Die reflektierende Platte 220 reflektiert Licht aufwärts, das von den weißen LEDs 110 ausgesendet wird.
Die Oberflächenlichtquelle ist auf der reflektierenden Platte 220 angeordnet. Wie mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben, sind die mehreren weißen LEDs 110 in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet. Die weißen LEDs 110 werden angeordnet, indem der Abstand D₁ der Spalten, der Abstand D₂ der Reihen oder ihr Anordnungswinkel θ angepasst werden. Hier sind die weißen LEDs 110 so angeordnet, dass eine Leuchtdiodeneinheit U, die durch jede der weißen LEDs 110 und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende weiße LEDs definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der weißen LEDs liegt.
Eine Seitenwand 230 ist an einem Rand der reflektierenden Platte 220 ausgebildet, der die weißen LEDs 110 umgibt. Die Seitenwand 230 weist eine Schrägungsfläche 235 auf. Hier kann die Schrägungsfläche 235 der Seitenwand 230 zusätzlich mit einem reflektierenden Material versehen werden, um zu gewährleisten, dass Licht, das von den weißen LEDs 110 seitwärts ausgesendet wird, aufwärts gerichtet wird.
Eine Diffusionslage 240 ist auf der Oberflächenlichtquelle angeordnet, um von der Oberflächenlichtquelle auftreffendes Licht gleichmäßig zu streuen, wodurch Lichtkonzentrationspunkte vermieden werden.
Eine Lichtsammellage 250 ist auf der Diffusionslage 240 angeordnet, um das von der Diffusionslage 240 gestreute Licht in einer Richtung senkrecht zu dem LCD-Panel 270 zu sammeln.
Hier kann des Weiteren eine Schutzlage 260 auf der Lichtsammellage 250 angeordnet sein, um eine darunterliegende optische Struktur zu schützen. Die Schutzlage 260 dient dem Schutz einer Oberfläche der Lichtsammellage 250 und trägt zu einer gleichmäßigen Lichtverteilung bei.
Ein LCD-Panel 270 ist auf der Schutzlage 260 angeordnet. Die LCD-Hinterleuchtungseinheit 200 der vorliegenden Ausführungsform strahlt durch die die weißen LEDs 110 verwendende Oberflächenlichtquelle gleichmäßiges weißes Licht auf das LCD-Panel, wodurch ein klares LCD-Bild gewährleistet wird.
Separat angesteuerte LCD-Hinterleuchtungseinheit
Die oben beschriebene Anordnung der weißen LEDs gilt für eine separat angesteuerte LCD-Hinterleuchtungseinheit.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Leiterplatte 210 eine Leiterplatte sein, bei der mindestens ein erster Verbinder und mehrere zweite Verbinder ausgebildet sind, um das Fließen positiver und negativer Ströme zu ermöglichen. Die separat angesteuerte LCD-Hinterleuchtungseinheit enthält mehrere weiße LED-Module, die auf der Leiterplatte angebracht und in einer Matrix angeordnet sind, die eine Anzahl m von Reihen und eine Anzahl n von Spalten aufweist, wobei m und n positive ganze Zahlen von mindestens zwei sind. Die Anzahl m × n der LED-Lichtquellen sind in mehreren Blöcken definiert. Die mehreren Blöcke sind mit den ersten und zweiten Verbindern verbunden, um die weißen LED-Chips auf der Basis eines jeden der Blöcke unabhängig anzusteuern.
In der Verbinderkonfiguration zum separaten Ansteuern sind die Blöcke gemeinsam mit dem ersten Verbinder verbunden, und die zweiten Verbinder sind in ihrer Anzahl mit den Blöcken eines jeden der Module identisch. Die mehreren Blöcken sind jeweils mit den zweiten Verbindern verbunden.
In der separat angesteuerten LCD-Hinterleuchtung der vorliegenden Ausführungsform können die Anzahl der LED-Module, die Anzahl der Blöcke des LED-Moduls und/oder die Anzahl der weißen LED-Chips in jedem Block angemessen angepasst werden, um eine hinreichende Anzahl von LED-Chips und die richtige Anordnung zu gewährleisten, um die Lichtmenge zu erhalten, die für die separat angesteuerte LCD-Hinterleuchtungseinheit nötig ist.
Die Anzahl der LED-Module kann 2 bis 28 betragen; die Anzahl der Blöcke kann 1 bis 28 für jedes Modul betragen; und die Anzahl der weißen LEDs kann 2 bis 240 für jeden Block betragen.
Genauer gesagt, kann in einem Fall, wo die LCD-Hinterleuchtungseinheit in einem 40-Zoll-LCD verwendet wird, das LED-Modul 1 bis 14 Blöcke enthalten. In einem Fall, wo die LCD-Hinterleuchtungseinheit in einem 46-Zoll-LCD verwendet wird, kann das LED-Modul 1 bis 15 Blöcke enthalten. Unter der Annahme, dass ein aktiver Bereich des 46-Zoll-LCD-Fernsehers 1020 × 580 mm misst, so werden, wenn die Anzahl der LEDs für jeden Block 2 bis 240 beträgt, insgesamt 4 bis 100800 LEDs verwendet.
In einer größeren Hinterleuchtungseinheit kann die Anzahl der Module problemlos erhöht werden, um die erforderliche Anzahl an LED-Chips zu verwenden. Genauer gesagt, kann das LED-Modul 1 bis 28 Blöcke enthalten, und 2 bis 240 weiße LEDs können in jedem Block der LED-Module angeordnet sein.
Insbesondere kann in einem Fall, wo die LCD-Hinterleuchtungseinheit in einem 52-Zoll-LCD verwendet wird, die Anzahl der LED-Module 4 bis 12 betragen. Des Weiteren kann in einem Fall, wo die LCD-Hinterleuchtungseinheit in einem 57-Zoll-LCD verwendet wird, die Anzahl der LED-Module 6 bis 20 betragen.
Wie in 7 gezeigt, enthält eine LCD-Hinterleuchtungseinheit 300 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vier LED-Module 320. Jedes der LED-Module 320 enthält eine Leiterplatte 311 und mehrere LED-Chips 310, die auf der Leiterplatte 311 angebracht sind. Die LED-Chips 310 sind weiße LEDs, die in einer Matrix aus vier Reihen und neun Spalten angeordnet sind.
Das LED-Modul 320 kann in sechs Blöcken B1 bis B6 definiert sein. In der vorliegenden Ausführungsform dienen die Blöcke B1 bis B6, die das LED-Modul 320 bilden, als jeweilige Einheiten, die unabhängig angesteuert werden können.
Wie in der vorliegenden Ausführungsform können die LED-Chips 310 in jedem der Böcke B1 bis B6 in Reihe miteinander verbunden sein. Hier ist der jede Block B1 bis B6 als ein Schaltkreis mindestens an einem Ende mit einem einzelnen Verbinder so verbunden, dass die LED-Chips 310 auf der Basis der jeweiligen Einheiten separat angesteuert werden können.
Um eine Verbindung für diese separate Ansteuerung zu gewährleisten, ist die Leiterplatte 311 des LED-Moduls 320 so veranschaulicht, dass sie zwei erste Verbinder 312 und sechs zweite Verbinder 314a, 314b und 314c enthält. Die ersten und zweiten Verbinder 312 und 314a, 314b, 314c sind mit voneinander verschiedenen Polaritäten verbunden, um den LED-Chips 310 eine externe Spannung zuzuführen.
8 veranschaulicht eine Schaltkreiskonfiguration zum separaten Ansteuern in der separat angesteuerten LCD-Hinterleuchtung von 7.
Das in 8 dargestellte LED-Modul 320 enthält eine Leiterplatte 311 und mehrere LED-Chips 310, die auf der Leiterplatte 311 in einer Matrix mit vier Reihen und neun Spalten angeordnet sind.
In dem LED-Modul 320 sind die LED-Chips 310 in sechs Blöcken B1 bis B6 definiert, wie in 8 beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform definieren sechs weiße LED-Chips 310 in der ersten und zweiten Reihe und entsprechende drei Spalten der neun Spalten einen ersten, zweiten bzw. dritten Block B1 bis B3. In einer ähnlichen Weise definieren jeweils sechs weiße LED-Chips 310 in der dritten und vierten Reihe und entsprechende drei Spalten der neun Spalten einen vierten bis sechsten Block B4 bis B6.
Die LED-Chips 310 eines jeden der Blöcke sind in Reihe miteinander verbunden. In einer Schaltkreiskonfiguration, in der der erste, zweite und dritte Block B1, B2 bzw. B3 in Reihe miteinander verbunden sind, ist ein Plus(+)-Anschluss gemeinsam mit einem ersten Verbinder P1 verbunden, und ein Minus(–)-Anschluss ist auf der Basis jedes Blocks unterteilt, um eine Verbindung zu jeweiligen drei zweiten Verbindern P21, P22 und P23 herzustellen.
Gleichermaßen ist in einer Schaltkreiskonfiguration, bei der ein vierter, fünfter bzw. sechster Block B4, B5 und B6 in Reihe miteinander verbunden sind, ein Plus(+)-Anschluss gemeinsam mit einem ersten Verbinder verbunden, und ein Minus(–)-Anschluss ist auf der Basis jedes Blocks unterteilt, um eine Verbindung zu jeweiligen drei zweiten Verbindern herzustellen. Hier sind die Bezugszahlen P1 und P21, P22, P23 von 8 so zu verstehen, dass sie dem ersten bzw. zweiten Verbinder entsprechen, die jeweils in 7 gezeigt sind.
Wie oben beschrieben, realisiert die separat angesteuerte LCD-Hinterleuchtungseinheit der vorliegenden Erfindung eine zum separaten Ansteuern nötige Struktur unter Verwendung der Einheit aus Blöcken. Die separat angesteuerte LCD-Hinterleuchtungseinheit kann generell in drei Blöcken definiert sein, und die nötige Anzahl der LEDs kann angepasst werden.
Genauer gesagt, sind in der separat angesteuerten LCD-Hinterleuchtungseinheit die weißen LEDs in einer Matrix mit einer Vielzahl von Reihen und Spalten angeordnet, um eine gleichmäßige Gesamtdichte zu gewährleisten. Des Weiteren können die weißen LEDs angeordnet werden, indem die Anzahl der LED-Module, die Anzahl der Blöcke zum Ermöglichen der separaten Ansteuerung in dem LED-Modul und die Anzahl der LED-Chips in jedem Block angepasst werden, wodurch eine angemessene Anzahl der LED-Chips entsprechend der Fläche gewährleistet wird. Infolge dessen können die weißen LEDs problemlos in einer benötigten Anzahl angeordnet werden, um eine ausreichende Dichte zu erreichen. Dies verbessert folglich den örtlichen Abdunkelungseffekt und die Gesamtfarbgleichmäßigkeit in einer mittelgroßen oder großen Anzeige.
Im Weiteren wird eine geeignete Anzahl von LEDs und ein Anzahlen jeweiliger Einheiten, wie zum Beispiel der LED-Module, Blöcke und Chips für jeden Block, gemäß der Größe der Hinterleuchtungseinheit beschrieben.
Hier werden die Hinterleuchtungseinheiten auf Anzeigen mit stellvertretenden Größen von 40 Zoll, 46 Zoll, 52 Zoll bzw. 57 Zoll angewendet.
Zuerst kann eine benötigte Gesamtlichtmenge (Einheit: Lumen) für die Hinterleuchtungseinheiten von jeder Größe auf 7000, 8000, 93000 bzw. 13000 eingestellt werden. Die Anzahl der LED-Chips, die eine solche benötigte Gesamtlichtmenge erfüllen, kann anhand einer Lichtmenge des Einheits-LED-Chips bestimmt werden, wie in Tabelle 1 gezeigt.

Eine benötigte Anzahl der LED-Chips mit 4, 8, 10 bzw. 15 Lumen zur allgemeinen Verwendung ist in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1

Größe der Hinterleuchtungseinheit (Zoll)		40	46	52	57
Benötigte Gesamtlichtmenge (Lumen)		7000	8000	9300	13000
Anzahl der LEDs gemäß der Einheits-LED-Lichtmenge	4-Lumen-LED	1750	2000	2325	3250
	8-Lumen-LED	875	1000	1162	1625
	10-Lumen-LED	700	800	930	1300
	15-Lumen-LED	466	533	622	866

Wie in Tabelle 1 gezeigt, kann eine benötigte Anzahl der LED-Chips geringfügig gemäß eine Einheitslichtmenge der verwendeten LED-Chips variiert werden. Eine große Anzahl der LED-Chips muss in zweckmäßiger Weise angeordnet werden, um eine optimale Dichte unter Beachtung von Farbgleichmäßigkeit und Helligkeit zu gewährleisten.
Um auf einfachere Weise zu gewährleisten, dass diese Anordnung verschiedene Bereiche und Anzahlen erlaubt, müssen gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der LED-Module, die Anzahl der Blöcke für jedes Modul und die Anzahl der LED-Chips für jeden Block zweckmäßig ausgewählt werden, um eine optimale Helligkeit und Farbgleichmäßigkeit zu erhalten.

Um die in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen zu erfüllen, können die Anzahl der LED-Module, die Anzahl der Blöcke für jedes Modul und die Anzahl der LED-Chips für jeden Block in der Hinterleuchtungseinheit von jeder Größe ausgewählt werden, wie in Tabelle 2 angemerkt. Tabelle 2

Größe der Hinterleuchtungseinheit (Zoll)	40	46	52	57
Anzahl der LED-Chips	466~1750	533~2000	622~2325	866~3250
Anzahl der Module	6~12	6~12	6~12	6~20
Anzahl der Blöcke	4~14	5~15	6~28	6~28
Anzahl der LED-Chips für jeden Block	6~24	6~24	6~24	6~24

In einem Fall, wo die BLU (Hinterleuchtungseinheit) in LCDs von mittlerer Größe verwendet wird, wie zum Beispiel 40 Zoll und 46 Zoll, kann die Anzahl der LED-Module und die Anzahl der LED-Chips für jeden Block identisch gewählt werden. In einem Fall, wo die LCD-Hinterleuchtungseinheit in einem 40-Zoll-LCD verwendet wird, ist jedes der LED-Module in 4 bis 14 Blöcken definiert. Des Weiteren kann in einem Fall, wo die LCD-BLU in einem 46-Zoll-LCD verwendet wird, das LED-Modul 5 bis 15 Blöcke enthalten. Natürlich kann die Anzahl der Module und die Anzahl der Chips für jeden Block in geeigneter Weise in einem in Tabelle 2 gezeigten Bereich variiert werden.
Darüber hinaus kann in einem Fall, wo die LCD-Hinterleuchtungseinheit in LCDs von relativ großem Format von 52 Zoll und 57 Zoll verwendet wird, die Anzahl der Blöcke für jedes LED-Moduls in einem Bereich von 6 bis 28 ausgewählt werden, und die Anzahl der LED-Chips für jeden Block kann im Bereich von 6 bis 24 ausgewählt werden. In einem Fall, wo die LCD-Hinterleuchtungseinheit in einem 52-Zoll-LCD verwendet wird, kann die Anzahl der Module 6 bis 12 sein. Des Weiteren kann in einem Fall, wo die LCD-Hinterleuchtungseinheit in einem 57-Zoll-LCD verwendet wird, die Anzahl der LED-Module 6 bis 20 sein.
Natürlich können die weißen LEDs zur Verwendung in der separat angesteuerten LCD-Hinterleuchtungseinheit von einem beliebigen Typ der oben beschrieben weißen LED-Lichtquellen sein (siehe ”Weiße LEDs verwendende Oberflächenlichtquelle”).
Wie oben beschrieben, können gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung in einer mit weißen LEDs arbeitenden Oberflächenlichtquelle und einer LCD-Hinterleuchtungseinheit mit einer solchen Oberflächenlichtquelle weiße LEDs zweckmäßig angeordnet werden, um ein insgesamt gleichmäßiges weißes Licht zu erzeugen. Des Weiteren werden im Gegensatz zu einer herkömmlichen Oberflächenlichtquelle, die eine Kombination von roten, grünen und blauen LEDs enthält, nur Ein-Chip-LEDs, d. h. weiße LEDs, verwendet, um eine Anordnung der LEDs mit geringerer Einschränkung zu erlauben. Dies gewährleistet auch eine einfacherer Herstellung der Hinterleuchtungseinheit und eine einfachere Konfiguration von Schaltkreisen.
Zusätzlich kann gleichmäßiges weißes Licht auf ein LCD-Panel abgestrahlt werden, um ein klareres LCD-Bild zu gewährleisten.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtich, dass Modifizierungen und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne den Geist und Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen, wie er durch die angehängten Schutzansprüche definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- KR 2007-86197 [0001]
- KR 2008-22437 [0001]

Claims

Weißlichtleuchtdioden verwendende Oberflächenlichtquelle, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Weißlichtleuchtdioden, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind, wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt.
Die Oberflächenlichtquelle nach Anspruch 1, wobei die Weißlichtleuchtdiode Folgendes umfasst: einen blauen Leuchtdiodenchip; einen roten Phosphor, der um den blauen Leuchtdiodenchip herum angeordnet ist, wobei der rote Phosphor durch den blauen Leuchtdiodenchip angeregt wird, rotes Licht auszusenden; und einen grünen Phosphor, der um den blauen Leuchtdiodenchip herum angeordnet ist, wobei der grüne Phosphor durch den blauen Leuchtdiodenchip angeregt wird, grünes Licht auszusenden.
Weißlichtleuchtdioden verwendende Oberflächenlichtquelle, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Weißlichtleuchtdioden, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind, wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt, und die Weißlichtleuchtdiode einen blauen Leuchtdiodenchip mit einer dominierenden Wellenlänge von 430 bis 456 nm, einen roten Phosphor, der rotes Licht emittiert, und einen grünen Phosphor, der grünes Licht emittiert, umfasst.
Weißlichtleuchtdioden verwendende Oberflächenlichtquelle, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Weißlichtleuchtdioden, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind, wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 30% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt, und die Weißlichtleuchtdiode einen blauen Leuchtdiodenchip mit einer dominierenden Wellenlänge von 430 bis 456 nm, einen roten Phosphor, der rotes Licht emittiert, und einen grünen Phosphor, der grünes Licht emittiert, umfasst, wobei das von dem roten Phosphor emittierte rote Licht eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der durch vier Koordinatenpunkte (0,6448, 0,4544), (0,8079, 0,2920), (0,6427, 0,2905) und (0,4794, 0,4633) auf der Basis der CIE-Farbtafel von 1931 definiert wird, und das von dem grünen Phosphor emittierte grüne Licht eine Farbkoordinate aufweist, die in einen Raum fällt, der durch vier Koordinatenpunkte (0,1270, 0,8037), (0,4117, 0,5861), (0,4197, 0,5316) und (0,2555, 0,5030) auf der Basis der CIE-Farbtafel von 1931 definiert wird.
Weißlichtleuchtdioden verwendende Oberflächenlichtquelle, optional nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Weißlichtleuchtdioden, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind, wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 30% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt, wobei die Weißlichtleuchtdiode einen blauen Leuchtdiodenchip, einen roten Phosphor und einen grünen Phosphor umfasst, und ein Emissionsspektrum des blauen Leuchtdiodenchips eine volle Breite bei halbem Maximum von 10 bis 30 nm aufweist, der grüne Phosphor eine volle Breite bei halbem Maximum von 30 bis 100 nm aufweist und der rote Phosphor eine volle Breite bei halbem Maximum von 50 bis 200 nm aufweist.
Weißlichtleuchtdioden verwendende Oberflächenlichtquelle, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Weißlichtleuchtdioden, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind, wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt, wobei die Weißlichtleuchtdiode einen Ultraviolettleuchtdiodenchip mit einer dominierenden Wellenlänge von 250 bis 420 nm, einen roten Phosphor, der um den Ultraviolettleuchtdiodenchip herum angeordnet ist, um rotes Licht zu emittieren, einen grünen Phosphor, der grünes Licht emittiert, und einen blauen Phosphor, der blaues Licht emittiert, umfasst.
Die Oberflächenlichtquelle nach einem der Ansprüche bis 6, wobei die Weißlichtleuchtdioden in einer Matrix aus Spalten und Reihen mit jeweils einem Abstand von 8,2 bis 70 mm voneinander angeordnet sind.
Die Oberflächenlichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Weißlichtleuchtdioden durch Anpassen mindestens eines der Folgenden angeordnet sind: des Abstandes von Spalten, des Abstandes von Reihen und des Anordnungswinkels davon.
Die Oberflächenlichtquelle nach Anspruch 4, wobei die Leuchtdiodeneinheit eine Form aufweist, die aus einem Polygon, einem Kreis und einer Kombination davon ausgewählt ist.
Die Oberflächenlichtquelle nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der rote Phosphor durch CaAlSiN₃:Eu oder (Ca, Sr)S:Eu dargestellt ist.
Die Oberflächenlichtquelle nach einem der Ansprüche 2–10, wobei der grüne Phosphor durch eines von (Ba_x, Sr_y, Mg_z)SiO₄:Eu^2–, F, Cl, wobei 0 < x, y ≤ 2, 0 ≤ z ≤ 2, 0 ppm ≤ F, Cl ≤ 5000000 ppm, SrGa₂S₄:Eu und β-SiAlON dargestellt ist.
Flüssigkristallanzeigehinterleuchtungseinheit, die Folgendes umfasst: eine Leiterplatte; eine reflektierende Platte, die auf der Leiterplatte angeordnet ist; eine Oberflächenlichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die auf der reflektierenden Platte angeordnet ist; eine Diffusionslage, die auf der Oberflächenlichtquelle angeordnet ist, um von der Oberflächenlichtquelle einfallendes Licht gleichmäßig zu zerstreuen; und eine Lichtsammellage, die auf der Diffusionslage angeordnet ist, um das durch die Diffusionslage gestreute Licht zu sammeln.
Die Flüssigkristallanzeigehinterleuchtungseinheit nach Anspruch 12, die des Weiteren eine Schutzlage umfasst, die auf der Lichtsammellage angeordnet ist.
Flüssigkristallanzeigehinterleuchtungseinheit, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Leuchtdiodenmodulen, umfassend jeweils eine Leiterplatte, auf der mindestens ein erster Verbinder und mehrere zweite Verbinder ausgebildet sind, und eine Anzahl m × n der Weißlichtleuchtdiodenchips, die auf der Leiterplatte angebracht sind, wobei die Weißlichtleuchtdiodenchips in einer Matrix angeordnet sind, die eine Anzahl m von Reihen und eine Anzahl n von Spalten aufweist, wobei m und n jeweils positive ganze Zahlen von mindestens zwei sind, wobei die Anzahl m × n von Leuchtdiodenlichtquellen in mehreren Blöcken definiert sind, wobei die mehreren Blöcke mit den ersten und zweiten Verbindern verbunden sind, damit die Weißlichtleuchtdiodenchips auf der Basis eines jeden der Blöcke unabhängig angesteuert werden können, wobei die Anzahl m × n der Weißlichtleuchtdiodenchips in einer vorgegebenen Entfernung voneinander angeordnet sind, und wobei die Weißlichtleuchtdioden so angeordnet sind, dass eine Leuchtdiodeneinheit, die durch jede der Weißlichtleuchtdioden und in einer nächsten Distanz von der jeden Weißlichtleuchtdiode angeordnete, entsprechende Weißlichtleuchtdioden definiert wird, eine zentrale Lichtmenge aufweist, die im Bereich von 80% bis 120% bezüglich einer durchschnittlichen Lichtmenge der Weißlichtleuchtdioden liegt.
Die Flüssigkristallanzeigehinterleuchtungseinheit nach Anspruch 14, wobei die mehreren Blöcke gemeinsam mit dem ersten Verbinder verbunden sind, die zweiten Verbinder in einer Anzahl ausgebildet sind, die mit den Blöcken eines jeden der Module identisch ist, und die mehreren Blöcke mit den mehreren zweiten Verbindern verbunden sind.
Flüssigkristallanzeigehinterleuchtungseinheit nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Leuchtdiodenmodule 2 bis 28 Leuchtdiodenmodule umfassen, wobei jedes der Module 1 bis 28 Blöcke umfasst und jeder der Blöcke 2 bis 240 Weißlichtleuchtdioden aufweist, die darin angeordnet sind.