DE19845229C1

DE19845229C1 - Mit Weißlicht arbeitende Hintergrundbeleuchtung

Info

Publication number: DE19845229C1
Application number: DE19845229A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-01
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: WO2000021061A3; WO2000021061A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mit Weißlicht arbeitende Hintergrundbeleuchtung auf der Basis von Leuchtdioden-Chips, bei welcher zur Erzeugung eines Weißlichts die Leuchtdioden-Chips als blaues Licht emittierende Leuchtdioden-Chips (12) ausgebildet sind und die Diffusorfolie (15) auf ihrer der Leiterplatte (11) zugewandten Innenfläche mit einer aus einem das blau emittierte Licht in Weißlicht transformierenden Konverterpulver in einem Trägermaterial bestehenden Beschichtung (16) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hintergrundbeleuchtung, insbesondere für Flächendisplays, mit auf einer lichtundurchlässigen Leiterplatte angeordneten und über Leiterbahnen ansteuerbaren Leuchtdioden-Chips und mit einem die Leiterplatte haltenden Rahmen, an dem der Leiterplatte mit Abstand gegenüberliegend eine Diffusorfolie als Leuchtfläche festgelegt ist.

Eine gattungsgemäße Hintergrundbeleuchtung ergibt sich aus der WO 90/13885 A1; bei einem Ausführungsbeispiel der darin beschriebenen Hintergrundbeleuchtung ist in einem Reflexionsflächen ausbildenden Kunststoffrahmen eine Platine als Leiterplatte mit darauf angeordneten Leuchtdioden-Chips gehaltert, und dieser gegenüber ist eine durch eine Diffusorfolie ausgebildete auszuleuchtende Leuchtfläche angeordnet. Die Diffusorfolie ist an dem Rahmen festgelegt.

Ergänzend ist es bei derartigen Hintergrundbeleuchtungen zur Erzeugung unterschiedlicher Farbgebungen durch Benutzung bekannt, Licht in unterschiedlichen Farben emittierende Leuchtdioden-Chips einzusetzen. Soweit bei einer derartigen Hintergrundbeleuchtung Weißlicht abgestrahlt werden soll, werden nach dem Prinzip des additiven Farbmischens verschiedenfarbige Leuchtdioden- Chips auf der Leiterplatte angeordnet. Eine derartige Auslegung einer weißlichtabstrahlenden Hintergrundbeleuchtung ist jedoch in nachteiliger Weise aufwendig in Herstellung und Steuerung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hintergrundbeleuchtung auf einfache Weise auf eine Weißlichtabstrahlung auszulegen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß zur Erzeugung eines Weißlichts die Leuchtdioden-Chips als blaues Licht emittierende Leuchtdioden-Chips ausgebildet sind und die Diffusorfolie auf ihrer der Leiterplatte zugewandten Innenfläche mit einer aus einem das blau emittierte Licht in Weißlicht transformierenden Konverterpulver und einem Trägermaterial bestehenden Beschichtung versehen ist. Mit der Erfindung ist zunächst der Vorteil verbunden, daß die Leiterplatte nur mit einer einzigen Sorte von Leuchtdioden-Chips bestückt werden muß. Soweit zur Konvertierung des blau abgestrahlten Lichts in Weißlicht auf der der Leiterplatte zugewandten Unterseite der Diffusorfolie lediglich eine Beschichtung aufzubringen ist, ist damit der Vorteil verbunden, daß aufgrund der vollflächigen Ausbildung der Beschichtung eine hohe Homogenität des abgestrahlten Weißlichtes sichergestellt ist. Unterschiede im Weißlichtempfinden sind aufgrund der ein einheitliches blaues Licht abstrahlenden Leuchtdioden- Chips und der homogenen Beschichtung der als Leuchtfläche wirkenden Diffusorfolie weitgehend ausgeschlossen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Beschichtung durch Aufbringen des aus Konverterpulver und Trägermaterial bestehenden Gemisches im Siebdruckverfahren auf die Diffusorfolie aufgebracht ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß eine einfache Fertigung insbesondere der als Leuchtfläche wirkenden Diffusorfolie möglich ist. Hierzu ist lediglich die Mischung aus dem Konverterpulver und dem Trägermaterial vorzunehmen, und diese Mischung ist im Siebdruckverfahren auf die Diffusorfolie aufzubringen. Dieses Aufbringen kann in mehreren Schritten mit einer zwischengeschalteten Zwischentrocknung erfolgen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das Konverterpulver aus einem Yttriumaluminat dotiert mit Cerium, während das Trägermaterial aus einer für die Verarbeitung im Siebdruckverfahren geeigneten farblosen Siebdruckfarbe in Form einer Lösung synthetischer Kunstharze in organischen Lösungsmitteln besteht.

Zur Verbesserung der Handhabung des Gemisches beim Aufbringen der Beschichtung kann vorgesehen sein, daß das als Beschichtung aufgebrachte Gemisch zur Verbesserung seiner Verarbeitungseigenschaften beim Siebdruck als zusätzlichen Bestandteil einen Anteil eines Verdünnungsmittels enthält, wobei gegebenenfalls zusätzlich noch ein Anteil eines Verzögerungsreagenzes vorgesehen sein kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend erläutert ist. Die einzige Figur zeigt eine Hintergrundbeleuchtung im Schnitt.

Die Hintergrundbeleuchtung besteht aus einem mit 10 insgesamt bezeichneten Modul, welches durch einen umlaufenden Rahmen 14 gebildet ist. Der Rahmen 14 hält bodenseitig eine Leiterplatte 11, auf der Leuchtdioden- Chips 12 in an sich bekannter Weise angeordnet und mit einer mit dem Bezugszeichen 13 angedeuteten Bondung geschaltet sind.

Auf der der Leiterplatte 11 gegenüberliegenden Seite des Rahmens 14 ist eine Diffusorfolie 15 als Leuchtfläche auf dem Rahmen 14 befestigt. Auf ihrer der Leiterplatte 11 zugewandten Innenseite ist die Diffusorfolie 15 mit einer Beschichtung 16 versehen.

Diese Beschichtung besteht aus einer Mischung eines blau emittierten Lichtes in Weißlicht transformierenden Konverterpulvers mit einem Trägermaterial. Als Konverterpulver kann erfindungsgemäß ein Yttriumaluminat dotiert mit Cerium mit der chemischen Formel Y₃Al₅O₁₂:Ce zur Anwendung kommen, wie es unter der Handelsbezeichnung L175 von der Firma Osram GmbH, München, angeboten wird. Bei dem Trägermaterial handelt es sich nach einem Vorschlag der Erfindung um eine für die Verarbeitung im Siebdruckverfahren geeignete farblose Siebdruckfarbe in Form einer Lösung synthetischer Kunstharze in organischen Lösungsmitteln, wie es beispielsweise unter der Bezeichnung Jet 200 entsprechend der Technischen Mitteilung 1/1998 von der Firma Farbenfabrik Proell GmbH & Co in 91773 Weißenburg, in den Handel gebracht wird. Diesem Gemisch werden gegebenenfalls Anteile eines Verdünnungsmittels sowie gegebenenfalls eines Verzögerungsreagenzes als Siebdruckhilfsmittel zugegeben. Das vorstehend bezeichnete Gemisch wird im Siebdruckverfahren auf die Diffusorfolie 15 aufgebracht, so daß sich eine an der Diffusorfolie 15 anhaftende Beschichtung 16 ergibt. Die Einstellung des Mischungsverhältnisses von Konverterpulver und Trägermaterial liegt in der Größenordnung von 1 zu 1,5 bis 1 zu 5 und ist im einzelnen auch von der Intensität des von den eingesetzten Leuchtdioden-Chips emittierten blauen Lichts abhängig. Die unter Umständen notwendigen bzw. zweckmäßigen Anteile an Verdünnungsmittel bzw. Verzögerungsreagenz sind von dem im Einzelfall eingesetzten Trägermaterial und dem zur Anwendung kommenden Siebdruckverfahren abhängig.

Die Diffusorfolie 15 ist auf der Oberseite des Rahmens 14 in geeigneter Weise befestigt, vorzugsweise unter Verwendung eines geeigneten Klebers mit dem Rahmen 14 verklebt. Hierbei kann vorgesehen sein, daß der Kleber nur im Bereich der auf dem Rahmen 14 aufliegenden Fläche der Diffusorfolie 15 aufgebracht ist. Zur Vereinfachung der Fertigung kann aber auch vorgesehen sein, den durchsichtigen Kleber vollflächig auf die Beschichtung 16 der Folie 15 aufzutragen, so daß in dem Bereich der nicht an dem Rahmen 14 anliegenden Fläche der Beschichtung 16 bzw. der Diffusorfolie 15 der Kleber als Schutzfläche für die Beschichtung 16 dient. Eine Beeinträchtigung der Lichtabstrahlung ist damit nicht verbunden.

Claims

1. Hintergrundbeleuchtung, insbesondere für Flächendisplays, mit auf einer lichtundurchlässigen Leiterplatte angeordneten und über Leiterbahnen ansteuerbaren Leuchtdioden-Chips und mit einem die Leiterplatte haltenden Rahmen, an dem der Leiterplatte mit Abstand gegenüberliegend eine Diffusorfolie als Leuchtfläche festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Weißlichts die Leuchtdioden- Chips als blaues Licht emittierende Leuchtdioden-Chips (12) ausgebildet sind und die Diffusorfolie (15) auf ihrer der Leiterplatte (11) zugewandten Innenfläche mit einer aus einem das blau emittierte Licht in Weißlicht transformierenden Konverterpulver und einem Trägermaterial bestehenden Beschichtung (16) versehen ist.

2. Hintergrundbeleuchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (16) durch Aufbringen des aus Konverterpulver und Trägermaterial bestehenden Gemisches im Siebdruckverfahren auf die Diffusorfolie (15) aufgebracht ist.

3. Hintergrundbeleuchtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Konverterpulver aus einem Yttriumaluminat dotiert mit Cerium besteht.

4. Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus einer für die Verarbeitung im Siebdruckverfahren geeigneten farblosen Siebdruckfarbe in Form einer Lösung synthetischer Kunstharze in organischen Lösungsmitteln besteht.

5. Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das als Beschichtung (16) aufgebrachte Gemisch als zusätzlichen Bestandteil einen Anteil eines Verdünnungsmittels als Siebdruckhilfsmittel enthält.

6. Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das als Beschichtung (16) aufgebrachte Gemisch als zusätzlichen Bestandteil einen Anteil eines Verzögerungsreagenzes als Siebdruckhilfsmittel enthält.