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Die Erfindung betrifft eine Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung, insbesondere eine Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung.
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Die weiße Lichtquelle eines LCDs wird durch ein Hintergrundbeleuchtungsmodul bereitgestellt, wobei die Farbänderung durch ein LCD-Panel gesteuert wird. Aus diesem Grund wird die optische Wirkung eines LCDs durch die von dem Hintergrundbeleuchtungsmodul bereitgestellte Lichtquelle beeinflusst.
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Herkömmliches Hintergrundbeleuchtungsmodul besteht aus einer Hintergrundlichtquelle, einem optischen Modul und einem Außengehäuse. Die Wirkung eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls ist von der Helligkeit, der Farbsättigung, dem Energieverbrauch und der Abmessung abhängig. Diese Faktoren hängen eng mit der Hintergrundlichtquelle zusammen.
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In den letzten Jahren werden LEDs verbreitet als Hintergrundlichtquelle eingesetzt. In diesem Fall werden entweder weiße LEDs oder rote/grüne/blaue LEDs zur Erzeugung weißen Lichtes verwendet. In den beiden Variationen werden die Helligkeit und die Farbsättigung vernachlässigt.
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Bezüglich der vorstehenden Nachteile stellt die Erfindung ein Hintergrundbeleuchtungsmodul mit weißer und rot-grün-blauer Leuchtdiode bereit, um schließlich eine hohe Farbsättigungs- und Helligkeitsleistung zu erzielen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung zu schaffen, bei der die Vorteile von rot-grün-blauen und weißen LEDs zusammengebracht werden, um die Anzeigequalität eines LCDs zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung bereitgestellt, die in einem Hintergrundbeleuchtungsmodul untergebracht ist, um einem LCD-Modul Lichtquelle zur Verfügung zu stellen. Die erfindungsgemäße Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung weist hierbei eine Vielzahl von Leuchtzonen und ein Steuergerät auf. Die Leuchtzonen sind miteinander verbunden und weist eine Farblichtquelleneinheit und eine Helligkeits-Lichtquelleneinheit auf. Die Farblichtquelleneinheit umfasst eine rote Leuchtdiode, eine grüne Leuchtdiode und eine blaue Leuchtdiode. Die Helligkeits-Lichtquelleneinheit umfasst hingegen eine weiße Leuchtdiode. Das Steuergerät ist elektrisch an die Farblichtquelleneinheit und die Helligkeits-Lichtquelleneinheit angeschlossen, um die Farblichtquelleneinheit und die Helligkeits-Lichtquelleneinheit an- bzw. abzuschalten oder einzustellen.
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In einem Ausführungsbeispiel sind die rote Leuchtdiode, die grüne Leuchtdiode und die blaue Leuchtdiode der Farblichtquelleneinheit sowie die weiße Leuchtdiode der Helligkeits-Lichtquelleneinheit unregelmäßig in einer Reihe von 1·4 geordnet, wobei die Leuchtzonen miteinander verbunden sind, derart, dass schließlich eine Lichtleiste gebildet ist. Je nach Bedarf kann die Lichtleiste seitlich oder vertikal in das Hintergrundbeleuchtungsmodul eingesteckt sein. Beim vertikalen Einstecken kann die Lichtleiste in einem bestimmten Abstand entweder parallel oder vertikal zu dem LCD-Modul verlaufen.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die rote Leuchtdiode, die grüne Leuchtdiode und die blaue Leuchtdiode der Farblichtquelleneinheit sowie die weiße Leuchtdiode der Helligkeits-Lichtquelleneinheit unregelmäßig in einer Matrix von 2·2 geordnet, wobei die Leuchtzonen miteinander verbunden sind, derart, dass schließlich eine der Größe des Hintergrundbeleuchtungsmoduls entsprechende Matrix gebildet. Zur Erhöhung der Helligkeit umfasst die Leuchtzone weiterhin eine Verstärkungslichtquelle, die sich in der Mitte der Matrix von 2·2 befindet. Hierbei umfasst die Verstärkungslichtquelle eine grüne bzw. eine weiße Leuchtdiode.
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Zusammengefasst werden die Vorteile der beiden Sorten von herkömmlicher Hintergrundlichtquelle zusammengebracht. Auf diese Weise wird Farbsättigung durch die rot-grün-blaue Leuchtdiode gewährleistet. Zugleich wird eine hohe Helligkeit durch die weiße Leuchtdiode erzielt. Darauf basierend zeichnet sich die erfindungsgemäße Hintergrundlichtquelle durch eine höhere Wirkung aus, wobei die gute Anzeigequalität und die große Abmessung eines Bildschirms ebenfalls mitgedacht werden.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 die Vorgehensweise I zur Montage eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung;
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2 eine perspektivische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung;
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3 die Vorgehensweise II zur Montage des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung;
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4 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
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5 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
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6 einen vergrößerten Ausschnitt aus 5; und
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7 eine spektrale Verteilung des weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung 2 zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung dargestellt, die in einem Hintergrundbeleuchtungsmodul 1 untergebracht ist. Mittels des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 1 werden die ausgegebenen Lichtstrahlen in ebenes und gleichmäßiges Weißlicht umgewandelt, das anschließend an ein LCD-Modul 3 weitergeleitet wird.
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Hinsichtlich 2 umfasst die erfindungsgemäße Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung 2 zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung eine Vielzahl von Leuchtzonen 22, die jeweils aus Misch- und Weißlicht bestehen und miteinander verbunden sind. Dadurch wird die Lichtquelle der Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung gebildet. Die Leuchtzone 22 umfasst eine Farblichtquelleneinheit 222 mit hoher Farbsättigungsleistung und eine Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 mit hoher Helligkeitsleistung. Die Farblichtquelleneinheit 222 weist hierbei eine rote Leuchtdiode 2222, eine grüne Leuchtdiode 2224 und eine blaue Leuchtdiode 2226 auf. Die Vorteile der Farblichtquelleneinheit 222 sind der CIE 1931 zu entnehmen, wobei ein Farb-Sichtfeld von NTSC 100% oder ein noch größeres Farb-Sichtfeld durch die Farblichtquelleneinheit 222 zu realisieren ist. Durch Wellenlänge der ausgewählten LEDs ist ein erwünschtes Farb-Sichtfeld umschlossen. Aufgrund unterschiedlicher Spannungen von LEDs ist Weißabgleich durch die Farblichtquelleneinheit 222 schwer durchzuführen, wobei die Kosten auch sehr hoch sind. Die Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 weist eine weiße Leuchtdiode 2244 auf, die sich durch hohe Helligkeitsleistung auszeichnet. Da die von der weißen Leuchtdiode 2244 abgegebenen Lichtstrahlen lediglich mit blauen und gelben Lichtstrahlen gemischt sind, ist die Qualität der Farbwiedergabe relativ schlecht.
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Bei der erfindungsgemäßen Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung werden die Farblichtquelleneinheit 222 und die Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 elektrisch an ein Steuergerät 24 angeschlossen, wodurch die Farblichtquelleneinheit 222 und die Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 an- bzw. abgeschaltet oder eingestellt werden. Durch Überlappung der Leuchtzonen 22 mit der Farblichtquelleneinheit 222 und der Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 werden die rote Leuchtdiode 2222, die grüne Leuchtdiode 2224, die blaue Leuchtdiode 2226 und die weiße Leuchtdiode 2244 unregelmäßig in einer einzigen Reihe mit 1·4 geordnet, wobei die Leuchtzonen 22 miteinander verbunden sind, derart, dass mindestens eine Lichtleiste 26 gebildet ist.
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Die Lichtleiste 26 kann seitlich in das Hintergrundbeleuchtungsmodul 1 eingelegt sein. In 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel bei Montage schematisch dargestellt, bei dem die Lichtleisten 26 der Seite eines optischen Moduls 10 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 1 entsprechend länglich ausgeführt und in mindestens eine Seite in dem Hintergrundbeleuchtungsmodul 1 eingesteckt ist. Mittels des optischen Moduls 10 werden die abgegebenen Lichtstrahlen auf das optische Modul 10 gebrochen, derart, dass eine Lichtquelle gebildet ist.
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Wie in 1 (schematische Darstellung zur Montage eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung) gezeigt, kann die Lichtleiste 26 vertikal in das Hintergrundbeleuchtungsmodul 1 eingesteckt werden. Hinsichtlich 4 und 1 ist die Lichtleiste 26 parallel in Abständen geordnet, wobei die Größe der Lichtleiste 26 der Größe der Unterfläche des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 1 entspricht, derart, dass die Lichtleiste 26 auf der Unterfläche des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 1 angeordnet ist. Hierbei kann die Lichtleiste 26 entweder parallel oder vertikal zu dem LCD-Modul 3 verlaufen. Die von der Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung 2 zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung abgegebenen Lichtstrahlen werden durch das optische Modul 10 auf die Oberfläche des optischen Moduls 10 gestreut, derart, dass ein gleichmäßiges Weißlicht erzeugt wird.
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Bezug nehmend auf 5 sind die rote Leuchtdiode 2222, die grüne Leuchtdiode 2224, die blaue Leuchtdiode 2226 der Farblichtquelleneinheit 222 und die weiße Leuchtdiode 2244 der Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 unregelmäßig in einer Matrix von 2·2 geordnet, derart, dass die verbundenen Leuchtzonen 22 eine dem Maß des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 1 entsprechende Matrix bilden.
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Bei der in 6 gezeigten Matrix von 2·2 weist die Leuchtzone 22 weiterhin eine Verstärkungslichtquelle 226 auf, um die Helligkeit der Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung zu erhöhen. Die Verstärkungslichtquelle 226 umfasst hierbei eine grüne Leuchtdiode bzw. eine weiße Leuchtdiode und befindet sich in der Mitte der in der Matrix von 2·2 geordneten Leuchtzonen 22. Da das grüne und das rote Licht im Vergleich zu anderen Lichtfarben leichter wahrnehmbar sind, wobei die Beschaffenheit des Spektrums nur geringfügig beeinflusst wird, kann die Helligkeit der Leuchtzonen 22 in diesem Fall erhöht werden. Der Weißabgleich kann mittels des Steuergerätes 24 aufrechterhalten. Im Zusammenhang damit bleiben die anderen optischen Eigenschaften trotz der Erhöhung der Helligkeit.
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Durch die erfindungsgemäße Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung
2 sind daher hohe Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistungen zu erzielen. In
7 ist ein Spektrogramm eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung
2 dargestellt. Die Messung des erfindungsgemäßen Hintergrundbeleuchtungsmoduls
1, zusammenwirkend mit dem LCD-Modul
3 mit einem NTSC von 68,9% Farbfilter, ergeben sich folgende Ergebnisse:
| | Transmission | NTSC |
| Herkömmliche Lichtquelle aus rotem, grünem und blauem Licht | 30% | 104.12% |
| Erfindungsgemäßes Hintergrundbeleuchtungsmodul | 39% | 104.12% |
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Durch Experimente ist bewiesen, dass die Helligkeit des LCD-Moduls 3 beim Anschalten der Farblichtquelleneinheit 222 und der Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 erhöht werden kann. Hinsichtlich des Farb-Sichtfeldes von NTSC kann die erfindungsgemäße Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung und die herkömmliche Lichtquelle aus rotem, grünem und blauem Licht gleiche Wirkung erreichen. Im Vergleich zu herkömmliche Lichtquelle aus rotem, grünem und blauem Licht, die leicht zur Farbdeviation führen kann, kann ein erwünschter Weißabgleich der Erfindung gemäß durch Anordnung einer Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 erzielt werden. Außerdem können die Farblichtquelleneinheit 222 und die Helligkeits-Lichtquelleneinheit 224 gleichzeitig an- bzw. abgeschaltet oder eingestellt werden, derart, dass eine Optimierung des Weißabgleichs gewährleistet ist.
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Zusammengefasst werden die Vorteile der herkömmlichen Lichtquelle mit rot-grün-blauer Leuchtdiode und der herkömmlichen Lichtquelle mit einer weißen Leuchtdiode zusammengebracht. Mithilfe der optischen Beschaffenheit werden die schlechte Farbwiedergabequalität der weißen Leuchtdiode sowie die niedrige Helligkeit und der schwere Weißabgleich der rot-grün-blauen Leuchtdiode behoben. Dadurch wird die optische Wirkung des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erhöht, wobei die Anzeigequalität des Bildschirms viel verbessert ist.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hintergrundbeleuchtungsmodul
- 10
- optisches Modul
- 2
- Display-Hintergrundbeleuchtungsanordnung zur Erhöhung der Farbsättigungs-, Helligkeits- und Weißabgleichsleistung
- 22
- Leuchtzone
- 222
- Farblichtquelleneinheit
- 2222
- rote Leuchtdiode
- 2224
- grüne Leuchtdiode
- 2226
- blaue Leuchtdiode
- 224
- Helligkeits-Lichtquelleneinheit
- 2244
- weiße Leuchtdiode
- 226
- Verstärkungslichtquelle
- 24
- Steuergerät
- 26
- Lichtleiste
- 3
- LCD-Modul
