EP2145216A1 - Beleuchtungsvorrichtung sowie flüssigkristall-bildschirm mit einer solchen beleuchtungsvorrichtung - Google Patents
Beleuchtungsvorrichtung sowie flüssigkristall-bildschirm mit einer solchen beleuchtungsvorrichtungInfo
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- EP2145216A1 EP2145216A1 EP07802334A EP07802334A EP2145216A1 EP 2145216 A1 EP2145216 A1 EP 2145216A1 EP 07802334 A EP07802334 A EP 07802334A EP 07802334 A EP07802334 A EP 07802334A EP 2145216 A1 EP2145216 A1 EP 2145216A1
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- light
- lighting device
- light guide
- oxide
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
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- G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
- G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
Definitions
- the invention relates to a lighting device according to the preamble of claim 1 and a liquid crystal screen according to the preamble of claim 24.
- LCD screens Liquid crystal displays, commonly known as LCD screens, are enjoying increasing popularity due to their low profile construction.
- Such LCD screens comprise a liquid crystal panel, which is illuminated by means of a lighting device of the type mentioned.
- the illuminants used require additional components, such as a hole reflector, a Fresnel lens and usually a plurality of diffusion filters, which are arranged between the liquid crystal panel and the lighting means.
- the diffusion filters attenuate the intensity of the radiation emitted by the illumination device by about 10% before reaching the liquid crystal panel.
- the shadow mask has an even stronger effect. Through them, about 25% to 30% of the radiation emitted by the illumination device is absorbed, which is why only a correspondingly smaller proportion of light reaches the liquid crystal panel to be illuminated. In addition, it comes through the hole reflector to adverse interference effects.
- the Fresnel lens is provided. However, this also causes the angle at which the screen can be viewed to be reduced, so that an image produced by it is still clearly visible.
- the object of the invention is therefore to provide a lighting device of the type mentioned, which takes into account the above idea.
- This lighting device By the reflection device, the light output of the light emitted by the illumination device via its first main surface light is increased.
- This lighting device can be used in particular as a backlight for liquid crystal screens.
- the reflection effect of the reflection device is in each case increased by one or more of the measures according to one of the claims 2 to 4.
- the reflection effect of the reflection means and thus the luminosity of the illumination device can be further increased.
- the measure according to claim 10 is particularly favorable, since such an advantageously homogeneous light reflection is ensured.
- the second main surface of the light guide element is advantageously designed as specified in claim 11.
- the light guide element preferably consists of one of the materials mentioned in claim 12.
- the light guide element is designed as specified in claim 13, it can be used in particular as a backlight for planar formed liquid crystal screens.
- the measure according to claim 14 ensures that the thickness of the lighting device is less influenced by the arrangement. tion of the light source is affected.
- the measure is advantageous according to claim 17.
- the silicone material may be, for example, silicone oil.
- An elastic silicone compound can also be used.
- the lighting means may e.g. are first coated with liquid silicone oil to which a hardener is added, so that the silicone oil solidifies after some time to an elastic mass.
- Phosphor particles include phosphors and absorb incident radiation and emit radiation at least at a different (longer) wavelength. With a suitable choice of phosphor particles or phosphor particle mixtures, therefore, the radiation emitted by the lamps can be converted into radiation with a different spectrum.
- the measure according to claim 21 ensures a homogeneous distribution of the light output. Energy efficient and efficient bulbs are specified in claim 22.
- optical coupling layer is formed from one of the materials specified in claim 26.
- Figure 1 is a partially broken plan view of a first embodiment of a plate-shaped lighting unit
- Figure 2 is a section through the lighting unit of Figure 1 along the section line II-II there;
- Figure 3 is a partially broken plan view of a second embodiment of a plate-shaped lighting unit;
- Figure 4 is a section through the lighting unit of Figure 3 along the section line IV-IV there;
- Figure 5 is a plan view of a third embodiment of a plate-shaped lighting unit
- FIG. 7 shows a section corresponding to FIG. 6 through a fourth exemplary embodiment of a plate-shaped lighting unit
- FIG. 1 is a partially broken plan view of a liquid crystal panel of a liquid crystal panel having a lighting unit of FIG. 1 arranged thereunder; FIG. and
- a lighting unit 10 which comprises a planar light guide plate 12 made of transparent acrylic glass.
- the light guide plate 12 may also be made of another homogeneous translucent material, such as a glass or an epoxy resin.
- the light guide plate 12 is preferably clear.
- the light guide plate 12 has a first main surface 14, over which useful light generated by the illumination unit 10 is emitted.
- the optical waveguide plate 12 has a second main surface 16 (see Fig. 2) which has an upper surface indicated by serrations 17. surface roughness, which will be discussed in more detail below.
- the light guide plate 12 On two opposite narrow surfaces of the light guide plate 12, which form the outer edges 18 and 20, the light guide plate 12 carries a respective housing 22 or 24 with ü-shaped cross-section and here not specifically provided with a reference numeral end walls.
- the respective open side of the housing 22 or 24 points in the direction of the correspondingly adjacent outer edge 18 or 20 of the light guide plate 12.
- the housing 22 delimits with the outer edge 18 of the light guide plate 12 an interior space 26 in which light sources in the form of a plurality of semiconductor light-emitting chips 28a are arranged, of which only one is provided with a reference number in FIG.
- the semiconductor light-emitting chip 28a comprises, for example, an n-conducting layer of n-GaN or n-InGaN and a p-conducting layer of a III-V semiconductor material such as p-GaN. Between such an n-type and such a p-type layer, an MQW layer may be disposed. MQW is the abbreviation for "Multiple Quantum Well".
- An MQW material includes a superlattice which has an electronic band structure altered according to the superlattice structure and accordingly emits light at other wavelengths. By selecting the MQW layer, the spectrum of the radiation emitted by the pn-semiconductor light-emitting chip can be influenced in a targeted manner.
- the interior 26 of the housing 22 is filled with a light-conducting liquid in the form of liquid silicone oil 30, which is indicated in the figures in the form of circles and light emitted from the semiconductor light-emitting chips 28 a light to the outer edge 18 of the light guide plate 12 passes.
- Silicone oil 30 is at the same time dissipated by the semiconductor light-emitting chip 28 a generated heat to the outside, in particular to the walls of the housing 22.
- the p-GaN / n-InGaN semiconductor light emitting chip 28a irradiates ultraviolet light and blue light in a wavelength range of 420 nm to 480 nm when voltage is applied.
- fine phosphor particles 32 are homogeneously distributed, which are made of color-centered transparent solid-state materials. These phosphor particles 32 are indicated in the figures as circles, which are smaller than the silicone oil 30 characterizing circles.
- the phosphor particles 32 may also each be a mixture of several different types of phosphor particles.
- the radiation emitted by the semiconductor light-emitting chips 28a radiation can be converted into a radiation having a spectrum which is adapted to a desired spectrum.
- the illumination unit 10 radiates blue light.
- the semiconductor light-emitting chips 28a are electrically connected in parallel and can be acted upon by voltage via two supply lines 34 and 36.
- the supply lines 34 and 36 terminate in externally accessible terminals 38 and 40, respectively.
- the supply lines 34 and 36 are not shown in FIG. 2 for the sake of clarity.
- the semiconductor light emitting chips 28a may also be connected in series when to work with a higher supply voltage.
- the inner walls of the housing 22 are provided with a reflection layer 42, whereby light, which is first emitted by the semiconductor light-emitting chips 28a in a direction away from the light guide plate 12, is reflected onto the same or its outer edge 18.
- Light guide plate 12 with its second major surface 16 on a peripheral wall 43 of another housing 44 and as it forms a lid.
- the housing 44 and the second main surface 16 of the light guide plate 12 thus define an interior 46.
- a reflector substrate 48 in the form of a white paper sheet 48 is applied with a coupling layer 50 of a silicone material, which is also shown by circles.
- Als silicone material comes, for example, a viscous silicone oil in question.
- the white paper sheet 48 is soaked with the viscous silicone oil of the coupling layer 50 prior to application to the light guide plate 12 and then pressed with a roller under pressure on the frosted second major surface 16 of the light guide plate 12. Care must be taken that all the bubbles possibly present in the silicone oil of the coupling layer 50 and between the paper sheet 48 and the light guide plate 12 are pressed out by the pressure of the roller.
- the white paper sheet 48 is fixed by the adhesion action of the silicone oil of the coupling layer 50 on the second main surface 16 of the light guide plate 12.
- the coupling layer 50 may also be made of a viscous elastic silicone compound.
- the paper sheet 48 can be soaked before application to the light guide plate 12 with thinner silicone oil, which was previously mixed with a hardener.
- the silicone oil can cure after application of the paper sheet 48 to the light guide plate 12 to an elastic silicone composition, wherein the light transmittance of the silicone material is maintained.
- the coupling layer 50 may be made of a translucent in the cured state resin, for example, an epoxy resin or a polyester resin, which is also shown by the circles.
- reflection particles 51 are homogeneously distributed in the coupling layer 50 of silicone oil or of a resin.
- the reflection particles 51 are indicated as points within the circles representing the silicone oil or the resin of the coupling layer 50.
- AlS-JXIaterial for the reflection particles 51 are in particular scandium oxide or zinc sulfide into consideration.
- oxides of lanthanum and the rare earth metals e.g. Cerium oxide, neodymium oxide, samarium oxide, europium oxide, gadolinium oxide, dysprosium oxide, holmium oxide, erbium oxide, thulium oxide, ytterbium oxide or lutetium oxide serve as the material for the reflection particles 51.
- the coupling layer 50 Concentration in the coupling layer 50 of silicone oil or a resin, reflected light can be obtained in different intensities. Also different color effects or temperatures can be achieved by the targeted use of the above-mentioned reflection particles 51. If the coupling layer 50 is made of a resin in which reflection particles 51 are distributed, the reflection effect against the use of a coupling layer 50 made of silicone oil is increased and the proportion of the usable light, which leaves the light guide plate 12 on the first main surface 14.
- a coupling layer 50 made of a hardened liquid resin in which the reflection particles 51 are homogeneously distributed is applied to the second main surface 16 of the light guide plate 12. Before the coupling layer 50 hardens out of resin, the paper sheet 48 is placed, which is then fixed after the curing of the resin.
- a homogeneous mixture of resin, a hardener, and reflective particles 51 dispersed therein may be distributed on the white paper sheet 48.
- the thus coated paper sheet 48 is then pressed with the coating of resin, hardener and reflection particles 51 onto the second main surface _-X6- of the light guide plate 12.
- the resin / hardener mixture dissolves the acrylic glass during the curing of the coupling layer 50.
- a surface roughness is generated on the second main surface 16 of the light guide plate 12. Therefore, a light guide plate 12 can be used without surface roughness already generated in advance, as it is more advantageous when the coupling layer 50 is formed of silicone oil.
- a light guide plate 12 thus obtained which already carries the white paper sheet 48 and the coupling layer 50 with reflection particles 51, may for example be between 1 mm and 10 mm thick.
- a light guide plate 12 can be obtained, which carries the white paper sheet 48 and the coupling layer 50 with reflection particles 51. Extrusion methods can be used to obtain light guide plates 12 which are between 2 m and 3 m wide and between 3 m and 10 m long.
- the coupling layer 50 of resin between the white paper sheet 48 and the second major surface 16 of the light guide plate 12 is between 1 ⁇ m and 1000 ⁇ m, preferably between 50 ⁇ m and 250 ⁇ m, and more preferably between 100 ⁇ m and 200 ⁇ m thick.
- the above-mentioned effect of the coupling layer 50 of silicone oil or of a resin with the reflection particle 51 also depends on the thickness of this layer, so that the desired properties can also be adapted by choosing a specific thickness thereof.
- the white paper sheet 48 has a basis weight of from 50 g / m 2 to 200 g / m 2 , preferably from 80 g / m 2 to 170 g / m 2 , more preferably from 100 g / m 2 to 150 g / m 2, and most preferably from 120 g / m 2 .
- a reflector substrate 48 instead of the white paper sheet, it is also possible to provide, for example, a white plastic film or a mirror film, which can be compatible with the coupling layer 50 made of silicone oil or a resin.
- phosphor particles are in the coupling layer 50 made of silicone oil or from a resin luminescent particles, and in particular phosphorescent particles, homogeneously distributed, which are not specifically shown.
- the illumination unit 10 can emit light even without active lighting means whose spectrum can be adjusted by an appropriate choice of the luminescent particles or a mixture of such luminescent particles.
- An additional reflection layer 52 is provided on the side of the paper sheet 48 remote from the coupling layer 50 made of silicone oil or from a resin, which may be provided, for example, in the form of a self-adhesive mirror film or also of a white plastic film.
- This sandwich arrangement of the reflective layer 52, the reflector substrate 48 and the coupling layer 50 made of silicone oil or a resin is covered by the housing 44, wherein the bottom 54 abuts against the reflective layer 52.
- the housing 44, the reflector substrate 48, the coupling layer 50 with or without reflection particles 51 and the reflection layer 52 together form a reflection device 53 for the light, which leaves the light guide plate 12 on its second major surface 16.
- foils 55 may support a reflective layer as described above so that light incident on them via the corresponding outer edge of the light guide plate 12 is reflected towards the inside of the light guide plate 12.
- a light exit via the outer edges of the light guide plate 12 is desired, eg as a lateral reading or working light, it is possible to apply one or both foils 55 accordingly be waived.
- FIGS. 3 and 4 show a further exemplary embodiment of a lighting unit 10 '. Components already explained with reference to FIGS. 1 and 2 bear the same reference numerals in FIGS. 3 and 4.
- the lighting unit 10 'differs from the lighting unit 10 according to FIGS. 1 and 2 in that the light-emitting means 28 are not semiconductor light-emitting chips 28a but light-emitting tubes 28b.
- the fluorescent tubes 28b may be formed as compact fluorescent lamps, which are also known under the terms energy-saving lamps or CFL tubes. Fluorescent lamps or cold cathode tubes are also suitable as fluorescent tubes 28b. Cold cathode tubes are also known by the term CCFL tubes.
- CFL tubes preferably used herein may have a diameter of 5 mm to 25 mm, preferably 5 mm to 8 mm, and a length of 5 cm to 150 cm, preferably 8 cm to 40 cm.
- CCFL tubes to be used in the illumination unit 10 ' may have a diameter of 2 mm to 6 mm, preferably 3 mm to 4 mm, and a length of 4 cm to 120 cm, preferably 8 cm to 55 cm, to have.
- the fluorescent tubes 28b may be filled with various gases, such as neon, helium, nitrogen, carbon dioxide, krypton, argon, optionally argon with mercury, and the like, with aging resistant filler gases being preferred.
- gases such as neon, helium, nitrogen, carbon dioxide, krypton, argon, optionally argon with mercury, and the like, with aging resistant filler gases being preferred.
- the tubular body of the fluorescent tubes 28b may be made of glass or plastic and be flexible in the latter case.
- a fluorescent tube 28b is shown in each housing 22 and 24, respectively, which can be acted upon by voltage via the supply lines 34 and 36.
- two or more fluorescent tubes 28b may be disposed in each housing 22 and 24, for example, three CCFL tubes 28b, the first of which generate red light, the second green light, and the third blue light.
- the glass or the plastic of the fluorescent tubes 28b may be colored accordingly, or the color of the light generated is adjusted via the corresponding choice of the gas filling of the fluorescent tubes 28b.
- lighting tubes 28b may also be formed by extending in the outer edges 20 and 22 of the light guide plate 12 elongated cavities, for example krypton, e.g. Grooves, are provided, which are gas-tight to the outside by means of a mirror film, wherein for the operation of such a fluorescent tube 28b necessary electrodes protrude into these grooves. Also, a single groove is possible, which extends around the circumference of the light guide plate 12 around.
- krypton e.g. Grooves
- FIGS. 5 and 6 show a further exemplary embodiment of a lighting unit 10 ". Components already explained with reference to FIGS. 1 to 4 bear in FIGS and 6 the same reference numerals.
- the illumination unit 10 '' differs from the illumination unit 10 according to FIGS. 1 and 2 in that the semiconductor light-emitting chips 28a do not laterally outwardly adjacent to the outer edges 18 and 20 of the light guide plate 12, but are arranged within a recessed from the first main surface 14 of the light guide plate 12 groove 56. Within the groove 56, the semiconductor light-emitting chips 28a are also surrounded by silicone material 30 and homogeneously distributed phosphor particles 32 therein. If the silicone material is relatively liquid silicone oil 30, a cover 58 may be provided for the groove 56, which is indicated in FIG. 4 by a dotted line. If the silicone material 30 is a sufficiently viscous and elastic compound, then this cover 58 can be dispensed with.
- the groove 56 on the second main surface 16 of the light guide plate 12 proceed.
- FIG. 7 shows a further exemplary embodiment in the form of a lighting unit 10 '' '.
- Components already explained with reference to FIGS. 1 to 6 bear the same reference numerals in FIG.
- two light guide plates 12a and 12b are provided in the illumination unit 10 '", which maintain a distance between the outer edge 20a of the light guide plate 12a and the outer edge 20b of the light guide plate 12b parallel to each other and in a plane are arranged.
- the semiconductor light emitting chips 28a are provided in the space thus left and surrounded by silicone oil 30 which is added with phosphor particles 32.
- phosphor particles 32 are also distributed in the silicone oil 50 between the light guide plates 12a, 12b and the paper sheet 48 here.
- the semiconductor light-emitting chips 28a are each arranged such that they are arranged relative to the light guide plate 12 between the plane predetermined by the first main surface 14 and the plane predetermined by the second main surface 16 thereof ,
- the second major surface 16 of the light guide plate 12 is roughened.
- This surface roughness is in or below the order of the wavelength of the light reflected from the reflecting means 44, 48, 50, 52.
- the roughness is of the order of 100 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably from 200 ⁇ m to 400 ⁇ m, and more preferably from 300 ⁇ m to 500 ⁇ m.
- the silicone oil 30, which contains the semiconducting which contains the semiconducting In this way, it is ensured that the light emitted by the semiconductor luminescent chips 28a is reliably coupled into the optical waveguide plate 12.
- Another way to adjust the color of the light emitted by the illumination unit 10, 10 ', 10' ' is to use different types of semiconductor light emitting chips 28a.
- semiconductor light emitting chips 28a For example, predominantly semiconductor light-emitting chips 28a are installed, which emit blue light.
- semiconductor light-emitting chips 28a are used, which emit in red and green.
- the lighting units 10, 10 ', 10' 'and 10' '' explained above can be used as lighting means, for example for illuminating interior spaces. Not only interiors of buildings, but also interiors of ships, aircraft, motor vehicles and the like come into consideration.
- the lighting units 10, 10 ', 10''and10''' can be accommodated in a sealed housing in a simple manner. Therefore, also comes a use in medicine, eg in medical devices, instruments or microscopes, but also as a lighting unit for operating theaters, into consideration.
- the lighting units 10, 10 ', 1O 1' and 10 '' further 'in the medial region may as movies, television and the like can be used.
- a stroboscope can also be equipped with the illumination units 10, 10 ', 10 "or 10"' '.
- the light guide plate 12 when it is made of acrylic glass, it can be brought into a certain shape in a manner known per se, i. this is then no longer flat, but an arbitrarily shaped, in particular curved, light guide element.
- the corresponding lighting unit itself can form a utility object, which can have an additional function to that of the lighting. It is conceivable, for example, to form the light guide element and thus the entire lighting unit in the form of a bathtub or shower cubicle. But also other furnishings, e.g. Chairs, tables and the like come into question.
- the lighting units 10, 10 ', 1O 1' and 10 ''' are primarily intended as a backlight for a liquid crystal screen. This will be explained with reference to FIGS. 8 and 9, in which the lighting unit 10 is shown by way of example. As can be seen, in particular, in the section shown in FIG. 9, a liquid-crystal panel 60 having a flat viewing side 62 and a side 64 opposite thereto is provided in front of the first main surface 14 of the light guide plate 12 of the illumination unit 10. A liquid crystal panel 60 is known per se, and therefore a detailed explanation thereof will be omitted here.
- Lighting unit 10 arranged so that the first main surface 14 of the light guide plate is parallel to the liquid crystal panel 60.
- an optical coupling layer 66 made of a thick silicone oil or of an elastic silicone compound is provided between the first main surface 14 of the light guide plate 12 and the side 64 of the liquid crystal panel 60.
- the silicone material is also indicated here by circles.
- the optical coupling layer 66 made of the elastic silicone composition can be obtained by adding a hardener to a more fluid silicone oil.
- the optical coupling layer 66 is in direct contact with the first major surface 14 of the light guide plate 12 and with the surface of the liquid crystal panel 60 on its side 62.
- the optical coupling layer 66 may also be made of a resin, for example of an epoxy resin or a polyester resin.
- the optical coupling layer 66 can be obtained by curing a liquid applied resin, to which a hardener was added, as it is known per se.
- a uniform light of high intensity is emitted via the first main surface 14 of the light guide plate 12, which is transmitted via the coupling layer 66 is transferred from silicone oil or a viscous silicone composition to the liquid crystal panel 60 and this lit from its side 64 ago.
- the illumination units 10, 10 ', 10' 'and 10' '' in comparison to known backlighting for liquid crystal panels, in which additional components, such as Lochreflektormasken, Fresnel lenses and diffusion filters are used, a good luminosity while ensuring a relatively large viewing angle of the liquid crystal panel 60, in which the image produced therewith is still clearly visible.
- the reflection particles 51 can have, in addition to their reflective effect, also the phosphor particles 32 corresponding properties and radiation incident on them in part absorb and radiation of a different wavelength can emit.
- the phosphor particles 32 in the silicone oil 30 can be dispensed with. Even the reflection particles 51 of scandium oxide or zinc sulfide convert this light in the wavelength range between see 160 nm and 380 nm of the semiconductor light-emitting chips 28a in white light. In this is emitted from the reflection particles 51 in all spatial directions and at least largely reflected by the reflection layer 52 in the direction of the light guide plate 12. If semiconductor light emitting chips 28a which emit blue light in the wavelength range of 450 nm to 475 nm are used, it is converted into light blue light when the reflection particles 51 are made of scandium oxide.
- the apparent spectrum of the light exiting on the visible side 62 of the liquid crystal panel 60 can also be influenced by targeted control of the permeability of the liquid crystal cells of the liquid crystal panel 60.
- the light blue light is more energetic than red or green light, but more difficult to perceive by the human eye. This enhances the visual impression for the viewer without sacrificing the color impression.
- the individual pixels of the liquid crystal screen appearing in red, green and blue appear clearer than a pure white backlight.
- the illumination units 10, 10 ', 10'' can be manufactured in many different configurations in terms of their dimensions and the number of semiconductor chips 28a or the fluorescent tubes 28b.
- the lighting units 10, 10 ', 10' ' for example, each with seven interconnected semiconductor lighting chips 28a, an edge length of the outer edges 18, 20 of the light guide plate 12 of about 100 cm and a width of the light guide plate 12 of about 20 cm to be made.
- the edge length of the outer edges 18, 20 of the light guide plate 12 may, for example, from 10 cm to 200 cm, and the width of the light guide plate 12 may vary, for example, from 1 cm to 20 cm.
- the recording power of the lighting units 10, 10 ', 10 " is low when semiconductor light-emitting chips 28a are used.
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Abstract
Es ist eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere zur Hintergrundbeleuchtung eines Flüssigkristall-Paneels (60), angegeben, welche ein Lichtleiterelement (12) umfasst, welches durch eine erste Hauptfläche (14) und eine zu dieser parallel beabstandete zweite Hauptfläche (16) begrenzt ist. Es sind Leuchtmittel (28) vorgesehen, welche derart angeordnet sind, dass von den Leuchtmitteln (28) emittiertes Licht in das Lichtleiterelement (12) eingekoppelt wird. Auf der Seite der zweiten Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) ist eine Reflexionseinrichtung (53) vorgesehen, welche Licht in Richtung auf das Innere des Lichtleiterelementes (12) reflektiert. Außerdem ist ein Flüssigkristallbildschirm angegeben, welcher ein Flüssigkristall-Paneel (60) und eine Beleuchtungsvorrichtung (10, 10', 10'', 10''') umfasst, mittels welcher das Flüssigkristall-Paneel (60) auf seiner einer Sichtseite (62) gegenüberliegenden Seite (64) mit Licht beaufschlagbar ist. Bei dem Flüssigkristallbildschirm ist eine Beleuchtungsvorrichtung (10, 10', 10'', 10''') nach einem der Ansprüche 1 bis 23 vorgesehen.
Description
Beleuchtungsvorrichtung sowie Flüssigkristall-Bildschirm mit einer solchen Beleuchtungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Flüssigkristall-Bildschirm gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 24.
Flüssigkristall-Bildschirme, welche allgemein als LCD- Bildschirme bekannt sind, erfreuen sich auf Grund ihrer flach bauenden Konstruktion zunehmender Beliebtheit.
Derartige LCD-Bildschirme umfassen ein Flüssigkristall- Paneel, welches mittels einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art beleuchtet wird. Häufig erfordern die verwendeten Leuchtmittel zusätzliche Komponenten, wie einen Lochreflektor, eine Fresnel-Linse sowie meist mehrere Diffusionsfilter, die zwischen dem Flüssigkristall-Paneel und den Leuchtmitteln angeordnet sind.
Durch diesen Aufbau werden jedoch häufig der Kontrast und die Helligkeit des auf der Sichtseite des LCD-Bildschirms erkennbaren Bildes nachteilig beeinflusst. Durch die Diffusionsfilter wird die Intensität der durch die Beleuchtungs- Vorrichtung abgegebenen Strahlung um etwa 10% abgeschwächt, bevor sie das Flüssigkristall-Paneel erreicht. Noch stärker wirkt sich die Lochmaske aus. Durch sie werden etwa 25% bis 30% der von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebenen Strahlung absorbiert, weshalb nur ein entsprechend geringerer Lichtanteil das zu beleuchtende Flüssigkristall-Paneel erreicht. Zudem kommt es durch den Lochreflektor zu nachteiligen Interferenz-Effekten.
Zum Ausgleich dieser Interferenz-Effekte und zur Verbesse- rung des erzielbaren Kontrastes des auf der Sichtseite des
LCD-Bildschirms erkennbaren Bildes ist die Fresnel-Linse vorgesehen. Diese bewirkt jedoch außerdem, dass der Winkel verringert wird, in welchem der Bildschirm betrachtet werden kann, so dass ein von ihm erzeugtes Bild noch gut erkennbar ist .
Es besteht daher der Wunsch nach einer Beleuchtungsvorrichtung, bei welcher weitgehend auf oben angesprochene Korrekturkomponenten verzichtet werden kann und welche dennoch als Hintergrundbeleuchtung in einem Flüssigkristall-Bildschirm geeignet ist, eine gute Leuchtkraft hat und zudem flach baut .
Die letztgenannten Eigenschaften sind darüber hinaus auch zunehmend bei Beleuchtungsvorrichtungen in Form von Lampen zur Beleuchtung von Räumen oder Außenumgebungen gefragt, da durch das flache Design eine ansprechende Optik erzielt werden kann. Häufig kann jedoch eine gewünschte flache Konstruktion nicht mit einer geforderten Leuchtkraft der Be- leuchtungsvorrichtung in Einklang gebracht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche den obigen Gedanken Rechnung trägt.
Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Durch die Reflexionseinrichtung wird die Lichtausbeute des von der Beleuchtungsvorrichtung über ihre erste Hauptfläche abgegebenen Lichts erhöht. Diese Beleuchtungsvorrichtung kann insbesondere als Hintergrundbeleuchtung für Flüssigkristall-Bildschirme eingesetzt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Anspruch
2 bis 23 angegeben.
Die Reflexionswirkung der Reflexionseinrichtung wird jeweils durch eine oder mehrere der Maßnahmen nach einem der Ansprü- che 2 bis 4 erhöht.
Eine starke Reflexionswirkung wird durch die Maßnahme nach Anspruch 5 erreicht. Für das Papierblatt gemäß Anspruch 5 haben sich Flächengewichte als günstig erwiesen, wie sie im Anspruch 6 angegeben sind.
Durch die Maßnahme gemäß Anspruch 7 und eine Auswahl des Materials der Reflexionspartikel gemäß den Ansprüchen 8 oder 9 kann die Reflexionswirkung der Reflexionseinrichtung und damit die Leuchtkraft der Beleuchtungseinrichtung nochmals gesteigert werden.
Dabei ist die Maßnahme gemäß Anspruch 10 insbesondere günstig, da so eine vorteilhaft homogene Lichtreflexion gewähr- leistet ist.
Zur weiteren Vergleichmäßigung der Lichtabgabe ist die zweite Hauptfläche des Lichtleiterelements vorteilhaft wie in Anspruch 11 angegeben ausgebildet.
Das Lichtleiterelement besteht vorzugsweise aus einem der in Anspruch 12 genannten Materialien.
Wenn das Lichtleiterelement wie in Anspruch 13 angegeben ausgebildet ist, kann es insbesondere als Hintergrundbeleuchtung für plan ausgebildete Flüssigkristall-Bildschirme eingesetzt werden.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 14 wird erreicht, dass die Dicke der Beleuchtungsvorrichtung weniger durch die Anord-
nung der Leuchtmittel beeinflusst wird.
Dabei ist es, was die Einkopplung des Lichts in das ebene Lichtleiterelement betrifft, günstig, wenn der die Leucht- mittel gemäß Anspruch 15 oder gemäß Anspruch 16 angeordnet ist.
Um den genutzten Anteil des von den Leuchtmitteln emittierten Lichts zu erhöhen, der in das ebene Lichtleiterelement eingekoppelt wird, ist die Maßnahme nach Anspruch 17 vorteilhaft.
Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 18 und 19 wird eine gute Lichtübertragung von den Leuchtmitteln auf das ebene Lichtleiterelement erreicht. Bei dem Silikonmaterial kann es sich beispielsweise um Silikonöl handeln. Auch eine elastische Silikonmasse kann verwendet werden. Dazu können die Leuchtmittel z.B. zunächst mit flüssigem Silikonöl umhüllt werden, dem ein Härter zugegeben ist, so dass das Silikonöl nach einiger Zeit zu einer elastischen Masse erstarrt.
Wenn die Wellenlänge des von den Leuchtmitteln emittierten Lichts nicht mit einer gewünschten Wellenlänge übereinstimmt, so kann diese durch die Maßnahme nach Anspruch 20 eingestellt werden. Phosphorpartikel umfassen Phosphore und absorbieren auf sie treffende Strahlung und emittieren Strahlung mindestens in einer anderen (längeren) Wellenlänge. Bei einer geeigneten Wahl von Phosphorpartikeln bzw. Phosphorpartikelmischungen kann also die von den Leuchtmit- teln emittierte Strahlung in eine Strahlung mit anderem Spektrum umgewandelt werden.
Die Maßnahme nach Anspruch 21 gewährleistet eine homogene Verteilung der Lichtabgabe.
Energiesparende und effiziente Leuchtmittel sind in Anspruch 22 angegeben.
Alternativ ist es günstig, wenn Leuchtmittel gemäß Anspruch 23 verwendet werden.
Es ist außerdem Aufgabe der Erfindung, einen Flüssigkristall-Bildschirm der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine flache Bauform mit hoher Helligkeit bzw. hohem Kontrast vereint.
Diese Aufgabe ist gelöst durch einen Flüssigkeits-Bildschirm mit den Merkmalen des Anspruches 24.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 25 wird eine gute Lichtübertragung zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Flüssigkristall-Paneel erreicht.
Dabei ist es günstig, wenn die optische Koppelschicht aus einem der in Anspruch 26 angegebenen Materialien gebildet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
Figur 1 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer plattenförmigen Beleuchtungseinheit;
Figur 2 einen Schnitt durch die Beleuchtungseinheit von Figur 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II;
Figur 3 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer plattenförmigen Beleuchtungseinheit;
Figur 4 einen Schnitt durch die Beleuchtungseinheit von Figur 3 längs der dortigen Schnittlinie IV-IV;
Figur 5 eine Aufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer plattenförmigen Beleuchtungseinheit;
Figur 6 einen Schnitt durch die Beleuchtungseinheit von Figur 5 längs der dortigen Schnittlinie VI-VI;
Figur 7 einen der Figur 6 entsprechenden Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel einer plattenförmigen Beleuchtungseinheit;
Figur eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf ein Flüssigkristall-Paneel eines Flüssigkristall- Bildschirms mit einer darunter angeordneten Beleuchtungseinheit nach Figur 1; und
Figur 9 einen Schnitt durch das Flüssigkristall-Paneel und die Beleuchtungseinheit von Figur 8 entlang der dortigen Schnittlinie IX-IX.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Beleuchtungseinheit 10 gezeigt, welche eine ebene Lichtleiterplatte 12 aus transparentem Acrylglas umfasst. Die Lichtleiterplatte 12 kann auch aus einem anderen homogen lichtdurchlässigen Material gefertigt sein, wie beispielsweise aus einem Glas oder einem Epoxidharz. Die Lichtleiterplatte 12 ist vorzugsweise klar.
Die Lichtleiterplatte 12 weist eine erste Hauptfläche 14 auf, über welche durch die Beleuchtungseinheit 10 erzeugtes Nutzlicht abgestrahlt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite hat die Lichtleiterplatte 12 eine zweite Hauptfläche 16 (vgl. Figur 2), die eine durch Zacken 17 angedeutete Ober-
flächenrauhigkeit aufweist, auf welche weiter unten nochmals näher eingegangen wird.
An zwei einander gegenüberliegenden Schmalflächen der Licht- leiterplatte 12, die deren Außenränder 18 und 20 bilden, trägt die Lichtleiterplatte 12 jeweils ein Gehäuse 22 bzw. 24 mit ü-förmigem Querschnitt und hier nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehenen Stirnwänden. Die jeweils offene Seite des Gehäuses 22 bzw. 24 weist in Richtung des entsprechend benachbarten Außenrandes 18. bzw. 20 der Lichtleiterplatte 12.
Die Gehäuse 22 bzw. 24 werden nachstehend lediglich am Beispiel des Gehäuses 22 näher erläutert. Die Ausführungen dazu gelten sinngemäß entsprechend für das Gehäuse 24.
Das Gehäuse 22 begrenzt mit dem Außenrand 18 der Lichtleiterplatte 12 einen Innenraum 26, in welchem Leuchtmittel in Form von mehreren Halbleiter-Leuchtchips 28a angeordnet sind, von denen in Figur 1 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist.
Der Halbleiter-Leuchtchip 28a umfasst beispielsweise eine n- leitende Schicht aus n-GaN oder n-InGaN sowie eine p- leitende Schicht aus einem III-V-Halbleitermaterial wie p- GaN. Zwischen einer solchen n-leitenden und einer solchen p- leitenden Schicht kann eine MQW-Schicht angeordnet sein. MQW ist die Abkürzung für "Multiple Quantum Well". Ein MQW- Material enthält ein Übergitter, welches eine gemäß der Übergitterstruktur veränderte elektronische Bandstruktur aufweist und entsprechend Licht bei anderen Wellenlängen emittiert. Über die Wahl der MQW-Schicht lässt sich das Spektrum der von dem p-n-Halbleiter-Leuchtchip abgegebenen Strahlung gezielt beeinflussen.
Der Innenraum 26 des Gehäuses 22 ist mit einer lichtleitenden Flüssigkeit in Form von flüssigem Silikonöl 30 gefüllt, welches in den Figuren in Form von Kreisen angedeutet ist und von den Halbleiter-Leuchtchips 28a emittiertes Licht zum Außenrand 18 der Lichtleiterplatte 12 leitet. Durch das
Silikonöl 30 wird zugleich von dem Halbleiter-Leuchtchip 28a erzeugte Wärme nach außen, insbesondere zu den Wänden des Gehäuses 22, abgeführt.
Der Halbleiter-Leuchtchip 28a aus p-GaN/n-InGaN strahlt bei Anlegen einer Spannung ultraviolettes Licht sowie blaues Licht in einem Wellenlängenbereich von 420 nm bis 480 nm ab. Um mit den Halbleiter-Leuchtchips 28a Weißlicht zu erzeugen, sind im Silikonöl 30 feine Phosphorpartikel 32 homogen ver- teilt, die aus Farbzentren aufweisenden transparenten Festkörpermaterialien hergestellt sind. Diese Phosphorpartikel 32 sind in den Figuren als Kreise angedeutet, welche kleiner sind als die das Silikonöl 30 kennzeichnenden Kreise. Bei den Phosphorpartikeln 32 kann es sich auch jeweils um eine Mischung mehrerer verschiedene Sorten von Phosphorpartikel handeln. Durch die geeignete Wahl von Phosphorpartikeln bzw. Phosphorpartikelmischungen kann also die von den Halbleiter- Leuchtchips 28a emittierte Strahlung in eine Strahlung mit einem Spektrum umgewandelt werden, welches an ein Wunsch- spektrum angepasst ist. Wenn auf Phosphorpartikel 32 verzichtet wird, die strahlt die Beleuchtungseinheit 10 blaues Licht ab.
Die Halbleiter-Leuchtchips 28a sind elektrisch parallel geschaltet und über zwei Versorgungsleitungen 34 und 36 mit Spannung beaufschlagbar. Dazu enden die Versorgungsleitungen 34 und 36 in von außen zugänglichen Anschlüssen 38 bzw. 40. Die Versorgungsleitungen 34 und 36 sind in Figur 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Die Halbleiter- Leuchtchips 28a können auch in Reihe geschaltet sein, wenn
mit einer höheren Versorgungsspannung gearbeitet werden soll.
Die Innenwände des Gehäuses 22 sind mit einer Reflexions- schicht 42 versehen, wodurch auch Licht, welches zunächst von den Halbleiter-Leuchtchips 28a in eine von der Lichtleiterplatte 12 weglaufende Richtung abgestrahlt wird, auf dieselbe bzw. deren Außenrand 18 reflektiert wird.
Wie insbesondere in Figur 2 zu erkennen ist, sitzt die
Lichtleiterplatte 12 mit ihrer zweiten Hauptfläche 16 auf einer Umfangswand 43 eines weiteren Gehäuses 44 auf und bildet gleichsam einen Deckel desselben. Das Gehäuse 44 und die zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 begrenzen so einen Innenraum 46.
Auf die zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 ist ein Reflektorsubstrat 48 in Form eines weißen Papierblatts 48 mit einer Koppelschicht 50 aus einem Silikonmaterial aufgebracht, welches ebenfalls durch Kreise dargestellt ist.
AIs- -Silikonmaterial kommt beispielsweise ein dickflüssiges Silikonöl in Frage. Das weiße Papierblatt 48 wird vor dem Auftragen auf die Lichtleiterplatte 12 mit dem dickflüssigen Silikonöl der Koppelschicht 50 getränkt und dann mit einer Walze unter Druck auf die mattierte zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 aufgepresst. Dabei muss darauf geachtet werden, dass durch den Druck der Walze alle möglicherweise im Silikonöl der Koppelschicht 50 und zwischen dem Papierblatt 48 und der Lichtleiterplatte 12 vorhandenen Luftblasen herausgepresst werden. Das weiße Papierblatt 48 ist durch die Adhäsionswirkung des Silikonöls der Koppelschicht 50 auf der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 fixiert.
Anstatt aus dickflüssigem Silikonöl kann die Koppelschicht 50 auch aus einer viskosen elastischen Silikonmasse sein. Dazu kann das Papierblatt 48 vor dem Auftragen auf die Lichtleiterplatte 12 mit dünnflüssigerem Silikonöl getränkt werden, welches vorher mit einem Härter vermischt wurde. Dadurch kann das Silikonöl nach dem Auftragen des Papierblatts 48 auf die Lichtleiterplatte 12 zu einer elastischen Silikonmasse härten, wobei die Lichtdurchlässigkeit des Silikonmaterials erhalten bleibt.
In einer Abwandlung kann die Koppelschicht 50 aus einem im ausgehärteten Zustand lichtdurchlässigen Harz sein, beispielsweise aus einem Epoxidharz oder einem Polyesterharz, welches ebenfalls durch die Kreise dargestellt ist.
Zur Erhöhung der Reflexionswirkung sind in der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz Reflexionspartikel 51 homogen verteilt. Die Reflexionspartikel 51 sind als Punkte innerhalb der das Silikonöl bzw. das Harz der Koppelschicht 50 darstellenden Kreise angedeutet.
AlS-JXIaterial für die Reflexionspartikel 51 kommen Insbesondere Scandiumoxid oder Zinksulfid in Betracht. Alternativ können Oxide von Lanthan und der Seltenen Erdmetalle, wie z.B. Ceroxid, Neodymoxid, Samariumoxid, Europiumoxid, Gadoliniumoxid, Dysprosiumoxid, Holmiumoxid, Erbiumoxid, Thuliumoxid, Ytterbiumoxid oder Lutetiumoxid als Material für die Reflexionspartikel 51 dienen.
Abhängig von der Art der Reflexionspartikel 51 und deren
Konzentration in der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz kann reflektiertes Licht in unterschiedlichen Intensitäten erhalten werden. Auch verschiedene Farbwirkungen bzw. -temperaturen können durch den gezielten Einsatz der oben genannten Reflexionspartikel 51 erreicht werden.
Wenn die Koppelschicht 50 aus einem Harz ist, in welchem Reflexionspartikel 51 verteilt sind, ist die Reflexionswirkung gegenüber der Verwendung von einer Koppelschicht 50 aus Silikonöl erhöht und der Anteil des nutzbaren Lichtes größer, welches die Lichtleiterplatte 12 auf deren erster Hauptfläche 14 verlässt.
Beispielsweise wird auf die zweite Hauptfläche 16 der Licht- leiterplatte 12 eine Koppelschicht 50 aus einem mit einem Härter versehenen flüssigen Harz aufgetragen, in welchem die Reflexionspartikel 51 homogen verteilt sind. Bevor die Koppelschicht 50 aus Harz aushärtet, wird das Papierblatt 48 aufgelegt, welches dann nach dem Aushärten des Harzes fi- xiert ist.
Alternativ kann zunächst eine homogene Mischung aus Harz, einem Härter und darin verteilten Reflexionspartikeln 51 auf dem weißen Papierblatt 48 verteilt werden. Das so beschich- tete Papierblatt 48 wird dann mit der Beschichtung aus Harz, Härter und Reflexionspartikeln 51 auf die zweite Hauptfläche _-X6- der Lichtleiterplatte 12 gepresst. Wenn die Lichtleiter- platte 12 aus Acrylglas gefertigt ist, löst das Harz/Härter- Gemisch das Acrylglas während des Aushärtens der Koppel- Schicht 50 an. Dadurch wird eine Oberflächenrauhigkeit auf der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 erzeugt. Daher kann eine Lichtleiterplatte 12 ohne bereits im Vorfeld erzeugte Oberflächenrauhigkeit verwendet werden, wie es vorteilhafter ist, wenn die Koppelschicht 50 aus Silikonöl gebildet ist.
Es ist auch möglich, im Gießverfahren flüssiges Acrylglas auf ein bereits mit ausgehärtetem Harz, in dem die Reflexionspartikel 51 homogen verteilt sind, beschichtetes weißes Blatt Papier 48, welches in eine der Lichtleiterplatte 12
entsprechende Form eingelegt ist, aufzutragen. Eine so erhaltene Lichtleiterplatte 12, welche bereits das weiße Papierblatt 48 sowie die Koppelschicht 50 mit Reflexionspartikeln 51 trägt, kann beispielsweise zwischen 1 mm und 10 mm dick sein.
Auch durch ein Extrusionsverfahren kann eine Lichtleiterplatte 12 erhalten werden, welche das weiße Papierblatt 48 sowie die Koppelschicht 50 mit Reflexionspartikeln 51 trägt. Mit Extrusionsverfahren können Lichtleiterplatten 12 gewonnen werden, welche zwischen 2 m und 3 m breit und zwischen 3 m und 10 m lang sind.
Die Koppelschicht 50 aus Harz zwischen dem weißen Papier- blatt 48 und der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 ist zwischen 1 μm und 1000 μm, bevorzugt zwischen 50 μm und 250 μm und stärker bevorzugt zwischen 100 μm und 200 μm dick. Die oben angegebene Wirkung der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz mit den Reflexionsparti- kein 51 hängt auch von der Dicke dieser Schicht ab, so dass die gewünschten Eigenschaften auch über die Wahl einer be- stimmten Dicke derselben angepasst werden kann. _
Das weiße Papierblatt 48 hat eine Flächengewicht von 50 g/m2 bis 200 g/m2, bevorzugt von 80g/m2 bis 170 g/m2, bevorzugter von 100 g/m2 bis 150 g/m2 und insbesondere bevorzugt von 120 g/m2.
Als Reflektorsubstrat 48 kann anstelle des weißen Papier- blatts beispielsweise auch eine weiße Kunststofffolie oder eine Spiegelfolie vorgesehen sein, welche sich mit der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder einem Harz vertragen.
In einer Abwandlung sind in der Koppelschicht 50 aus SiIi- konöl oder aus einem Harz Leuchtstoffpartikel, insbesondere
lumineszierende Partikel, und insbesondere phosphoreszierende Partikel, homogen verteilt, welche nicht eigens dargestellt sind. In diesem Fall kann die Beleuchtungseinheit 10 auch ohne aktive Leuchtmittel Licht abstrahlen, dessen Spektrum durch eine entsprechende Wahl der Lumineszenzpartikel oder eines Gemisches derartiger Lumineszenzpartikel eingestellt werden kann.
Auf der von der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz abliegenden Seite des Papierblatts 48 ist eine zusätzliche Reflexionsschicht 52 vorgesehen, welche beispielsweise in Form einer selbstklebenden Spiegelfolie oder auch einer weißen Kunststofffolie vorgesehen sein kann.
Diese Sandwichanordnung aus der Reflexionsschicht 52, dem Reflektorsubstrat 48 sowie der Koppelschicht 50 aus Silikonöl oder aus einem Harz wird durch das Gehäuse 44 abgedeckt, wobei dessen Boden 54 an der Reflexionsschicht 52 anliegt. Das Gehäuse 44, das Reflektorsubstrat 48, die Kop- pelschicht 50 mit oder ohne Reflexionspartikeln 51 und die Reflexionsschicht 52 bilden gemeinsam eine Reflexionseinrichtung 53 für das Licht, welches die Lichtleiterplatte 12 auf deren zweiten Hauptfläche 16 verlässt.
Damit über diejenigen Außenränder der Lichtleiterplatte 12, welche keine Leuchtmittel 28 tragen, kein Licht abgegeben wird, ist die Lichtleiterplatte 12 dort durch lichtundurchlässige Folien 55 abgedeckt. Diese Folien 55 können eine Reflexionsschicht tragen, wie sie oben beschrieben wurde, so dass Licht, welches über den entsprechenden Außenrand der Lichtleiterplatte 12 auf sie trifft, in Richtung auf das Innere der Lichtleiterplatte 12 reflektiert wird. Wenn ein Lichtaustritt über die Außenränder der Lichtleiterplatte 12 dagegen gewünscht ist, z.B. als seitliches Lese- oder Ar- beitslicht, kann entsprechend auf eine oder beide Folien 55
verzichtet werden.
In den Figuren 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungseinheit 10' gezeigt. Bereits zu den Figu- ren 1 und 2 erläuterte Komponenten tragen in den Figuren 3 und 4 dieselben Bezugszeichen.
Die Beleuchtungseinheit 10' unterscheidet sich von der Beleuchtungseinheit 10 nach den Figuren 1 und 2 dadurch, dass als Leuchtmittel 28 nicht Halbleiter-Leuchtchips 28a, sondern Leuchtröhren 28b vorgesehen sind. Die Leuchtröhren 28b können als Kompaktleuchtstofflampen ausgebildet sein, welche auch unter den Begriffen Energiesparlampen oder CFL-Röhren bekannt sind. Auch Leuchtstofflampen oder Kaltkathodenröhren kommen als Leuchtröhren 28b in Betracht. Kaltkathodenröhren sind auch unter dem Begriff CCFL-Röhren bekannt.
Hier bevorzugt verwendete CFL-Röhren können einen Durchmesser von 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise von 5 mm bis 8 mm, und eine Länge von 5 cm bis 150 cm, vorzugsweise von 8 cm bis 40 cm, haben.
CCFL-Röhren, welche bei der Beleuchtungseinheit 10' eingesetzt werden sollen, können einen Durchmesser von 2 mm bis 6 mm, vorzugsweise von 3 mm bis 4 mm, und eine Länge von 4 cm bis 120 cm, vorzugsweise von 8 cm bis 55 cm, haben.
Die Leuchtröhren 28b können mit verschiedenen Gasen gefüllt sein, beispielsweise mit Neon, Helium, Stickstoff, Kohlendi- oxid, Krypton, Argon, gegebenenfalls Argon mit Quecksilber, und dergleichen, wobei alterungsbeständige Füllgase vorgezogen werden.
Die Röhrenkörper der Leuchtröhren 28b können aus Glas oder Kunststoff gefertigt und in letzterem Fall flexibel sein.
In den Figuren 3 und 4 ist in jedem Gehäuse 22 bzw. 24 jeweils eine Leuchtstoffröhre 28b gezeigt, welche über die Versorgungsleitungen 34 und 36 mit Spannung beaufschlagbar sind. In einer Abwandlung können in jedem Gehäuse 22 und 24 auch jeweils zwei oder mehr Leuchtröhren 28b angeordnet sein, beispielsweise drei CCFL-Röhren 28b, von denen die Erste rotes Licht, die Zweite grünes Licht und die Dritte blaues Licht erzeugen. Dazu kann das Glas oder der Kunst- stoff der Leuchtröhren 28b entsprechend eingefärbt sein, oder die Farbe des erzeugten Licht wird über die entsprechende Wahl der Gasfüllung der Leuchtröhren 28b eingestellt.
Wie in den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist, sind in den Gehäusen 22 bzw. 24 der Beleuchtungseinheit 10' im Gegensatz zu der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Beleuchtungseinheit 10 kein Silikonöl und keine Phosphorpartikel vorgesehen. In einer Abwandlung ist jedoch auch dieses vorgesehen, wenn eine Farbtransformation des von der Leuchtröhre 28b erzeug- ten Lichts gewünscht wird.
Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung der Beleuchtungseinheit 10' können Leuchtröhren 28b auch dadurch gebildet sein, dass in den Außenrändern 20 und 22 der Lichtlei- terplatte 12 mit beispielsweise Krypton gefüllte gestreckte Hohlräume, z.B. Nuten, vorgesehen sind, welche nach außen mittels einer Spiegelfolie gasdicht abgeschlossen sind, wobei zum Betrieb einer derartigen Leuchtröhre 28b notwendige Elektroden in diese Nuten hineinragen. Auch eine einzige Nut ist möglich, welche um den Umfang der Lichtleiterplatte 12 herum verläuft.
In den Figuren 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungseinheit 10' ' gezeigt. Bereits zu den Figu- ren 1 bis 4 erläuterte Komponenten tragen in den Figuren 5
und 6 dieselben Bezugszeichen.
Wie insbesondere in Figur 6 zu erkennen ist, unterscheidet sich die Beleuchtungseinheit 10' ' von der Beleuchtungsein- heit 10 nach den Figuren 1 und 2 dadurch, dass die Halbleiter-Leuchtchips 28a nicht seitlich außen neben den Außenrändern 18 bzw. 20 der Lichtleiterplatte 12, sondern innerhalb einer von der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 zurückspringenden Nut 56 angeordnet sind. Innerhalb der Nut 56 sind die Halbleiter-Leuchtchips 28a ebenfalls von Silikonmaterial 30 und darin homogen verteilten Phosphorpartikeln 32 umgeben. Wenn es sich bei dem Silikonmaterial um verhältnismäßig flüssiges Silikonöl 30 handelt, kann eine Abdeckung 58 für die Nut 56 vorgesehen sein, welche in Figur 4 durch eine gepunktete Linie angedeutet ist. Handelt es sich bei dem Silikonmaterial 30 um eine ausreichend viskose und elastische Masse, so kann auf diese Abdeckung 58 verzichtet werden.
Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung der Beleuchtungseinheit 10' ist die Nut 56 auf der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 vorgehen.
In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form einer Beleuchtungseinheit 10 ' ' ' gezeigt. Bereits zu den Figuren 1 bis 6 erläuterte Komponenten tragen in Figur 7 dieselben Bezugszeichen.
Im Gegensatz zu den Beleuchtungseinheiten 10 und 10'' sind bei der Beleuchtungseinheit 10' '' zwei Lichtleiterplatten 12a und 12b vorgesehen, welche unter Einhaltung eines Abstandes zwischen dem Außenrand 20a der Lichtleiterplatte 12a und dem Außenrand 20b der Lichtleiterplatte 12b parallel zueinander und in einer Ebene angeordnet sind.
Die Halbleiter-Leuchtchips 28a sind in dem so verbleibenden Zwischenraum vorgesehen und von Silikonöl 30, welches mit Phosphorpartikeln 32 versetzt ist, umgeben.
Wie in Figur 5 zu erkennen ist, sind hier auch im Silikonöl 50 zwischen den Lichtleiterplatten 12a, 12b und dem Papierblatt 48 Phosphorpartikel 32 verteilt.
Bei den drei erläuterten Beleuchtungseinheiten 10, 10', 10' ' sind die Halbleiter-Leuchtchips 28a jeweils so angeordnet, dass sie bezogen auf die Lichtleiterplatte 12 zwischen der durch deren erste Hauptfläche 14 vorgegebenen Ebene und der durch deren zweite Hauptfläche 16 vorgegebenen Ebene angeordnet sind.
Wie oben erwähnt, ist die zweite Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 angeraut. Diese Oberflächenrauhigkeit liegt in oder unter der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts, welches von der Reflexionseinrichtung 44, 48, 50, 52 auf sie reflektiert wird. Vorzugsweise liegt die Rauhigkeit in der Größenordnung von 100 μm bis 500 μm, bevorzugt von 200 μm bis 400 μm und bevorzugter von 300 μm bis 500 μm.
Durch diese Oberflächenrauhigkeit der zweiten Hauptfläche 16 der Lichtleiterplatte 12 wird eine Streuung erzielt, wodurch das die Lichtleiterplatte 12 über die erste Hauptfläche 14 verlassenden Licht gleichmäßiger wird.
Auch bei den Beleuchtungseinheiten 10' ' und 10' '' können anstelle der Leuchtchips 28a Leuchtröhren 28b vorgesehen sein. Es gilt dann das oben zu den Figuren 3 und 4 Gesagte sinngemäß entsprechend.
Bei den Ausführungsbeispielen der Beleuchtungseinheit 10, 10'' und 10' '' steht das Silikonöl 30, welches die Halblei-
ter-Leuchtchips 28a umgibt, in unmittelbarem Kontakt zum entsprechenden Außenrand 18 bzw. 20 der Lichtleiterplatte 12. Dadurch ist gewährleistet, dass das von den Halbleiter- Leuchtchips 28a emittierte Licht zuverlässig in die Licht- leiterplatte 12 eingekoppelt wird.
Eine andere Möglichkeit, die Farbe des von der Beleuchtungseinheit 10, 10', 10' ' abgegebenen Lichts einzustellen, besteht darin, verschiedenartige Halbleiter-Leuchtchips 28a zu verwenden. Beispielsweise werden überwiegend Halbleiter- Leuchtchips 28a eingebaut, welche Blaulicht emittieren. Zusätzlich kommen jedoch noch Halbleiter-Leuchtchips 28a zum Einsatz, welche im Roten und im Grünen emittieren. Durch eine entsprechende Abstimmung, auch was die jeweilige Licht- leistung angeht, kann so eine Farbeinstellung, insbesondere ein weitgehender Weißabgleich, erzielt werden.
Auch können Halbleiter-Leuchtchips 28a eingesetzt werden, welche UV-Licht emittieren. Dann sollte auf die erste Haupt- fläche 14 jedoch ein UV-Filter aufgebracht werden, wenn das erzeugte Licht für das menschliche Auge bestimmt ist.
Die oben erläuterten Beleuchtungseinheiten 10, 10 ',10'' und 10 ' ' ' können als Leuchtmittel, beispielsweise zur Beleuch- tung von Innenräumen verwendet werden. Nicht nur Innenräume von Gebäuden, auch Innenräume von Schiffen, Flugzeugen, Kraftfahrzeugen und dergleichen kommen in Betracht. Die Beleuchtungseinheiten 10, 10 ',10' ' und 10' ' können unter Anderem als leuchtende Wandvertäfelung oder -Verkleidung eingesetzt werden. Letzteres ist auch für die Außenverkleidung von Gebäuden vorstellbar.
Die Beleuchtungseinheiten 10, 10 ',10' ' und 10' '' können auf einfache Weise in einem abgedichteten Gehäuse untergebracht werden. Daher kommt auch ein Einsatz in der Medizin, z.B.
bei medizinischen Geräten, Instrumenten oder Mikroskopen, aber auch als Beleuchtungseinheit für Operationssäle, in Betracht .
Bei entsprechender Leuchtstärke können die Beleuchtungseinheiten 10, 10',1O1' und 10' ''ferner im medialen Bereich, wie Film, Fernsehen und dergleichen, eingesetzt werden.
Insbesondere in Verbindung mit Solarzellen als Energiequelle ist auch an die Straßen- und Leitplankenbeleuchtungen zu denken .
Darüber hinaus kommen auch Anwendungen im Bereich der Fotografie als Blitzlicht in Frage. Auch ein Stroboskop kann mit den Beleuchtungseinheiten 10, 10', 10' ' oder 10" '' ausgestattet sein.
Insbesondere, wenn die Lichtleiterplatte 12 aus Acrylglas gefertigt ist, kann diese in an und für sich bekannter Weise in eine bestimmte Form gebracht werden, d.h. diese ist dann nicht mehr eben, sondern ein beliebig geformtes, insbesondere gekrümmtes, Lichtleiterelement. In diesem Fall kann die entsprechende Beleuchtungseinheit selbst ein Gebrauchsobjekt bilden, welches eine zusätzliche Funktion zu derjenigen der Beleuchtung haben kann. Vorstellbar ist beispielsweise, das Lichtleiterelement und damit die gesamte Beleuchtungseinheit in der Form einer Badewanne oder einer Duschkabine auszubilden. Aber auch sonstige Einrichtungsgegenstände, z.B. Stühle, Tische und dergleichen, kommen in Frage.
Die Beleuchtungseinheiten 10, 10',1O1' und 10' '' sind jedoch in erster Linie als Hintergrundbeleuchtung für einen Flüssigkristall-Bildschirm bestimmt. Dies wird anhand der Figuren 8 und 9 erläutert, in welchen beispielhaft die Beleuch- tungseinheit 10 gezeigt ist.
Wie insbesondere im in Figur 9 gezeigten Schnitt zu erkennen ist, ist vor der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 der Beleuchtungseinheit 10 ein Flüssigkristall-Paneel 60 mit einer flächigen Sichtseite 62 und einer dieser gegenüberliegenden Seite 64 angebracht. Ein Flüssigkristall-Paneel 60 ist an und für sich bekannt, weshalb an dieser Stelle auf eine nähere Erläuterung dazu verzichtet wird.
Auf der Seite 64 des Flüssigkristall-Paneels 60 ist die
Beleuchtungseinheit 10 so angeordnet, dass die erste Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte parallel zum Flüssigkristall-Paneel 60 verläuft. Zwischen der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 und der Seite 64 des Flüssigkris- tall-Paneels 60 ist eine optische Koppelschicht 66 aus einem dickflüssigen Silikonöl oder aus einer elastischen Silikonmasse vorgesehen. Das Silikonmaterial ist auch hier durch Kreise angedeutet. Die optische Koppelschicht 66 aus der elastischen Silikonmasse kann durch Zugabe eines Härters zu einem dünnflüssigeren Silikonöl gewonnen werden. Die optische Koppelschicht 66 steht unmittelbar mit der ersten Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 und mit der Fläche des Flüssigkristall-Paneels 60 auf dessen Seite 62 in Kontakt.
In einer Abwandlung kann die optische Koppelschicht 66 auch aus einem Harz, beispielsweise aus einem Epoxidharz oder einem Polyesterharz, sein. In diesem Fall kann die optische Koppelschicht 66 durch Aushärten eines flüssig aufgetragenen Harzes gewonnen werden, welchem dazu ein Härter zugegeben wurde, wie es an und für sich bekannt ist.
Durch die Beleuchtungseinheit 10 wird über die erste Hauptfläche 14 der Lichtleiterplatte 12 ein gleichmäßiges Licht hoher Intensität abgegeben, welches über die Koppelschicht
66 aus Silikonöl bzw. einer viskosen Silikonmasse zu dem Flüssigkristall-Paneel 60 übertragen wird und dieses von dessen Seite 64 her beleuchtet.
Die Beleuchtungseinheiten 10, 10', 10'' und 10' '' weisen im Vergleich zu bekannten Hintergrundbeleuchtungen für Flüssigkristall-Paneels, bei denen zusätzliche Komponenten, wie Lochreflektormasken, Fresnel-Linsen und Diffusionsfilter, zum Einsatz kommen, eine gute Leuchtkraft bei gleichzeitiger Gewährleistung eines verhältnismäßig großen Betrachtungswinkels des Flüssigkristall-Paneels 60, bei dem das damit erzeugte Bild noch gut zu erkennen ist.
Bei der Anwendung der Beleuchtungseinrichtungen 10, 10', 10'' und 10" ' als Hintergrundbeleuchtung für einen Flüssigkristallbildschirm kann zudem zu tragen kommen, dass die Reflexionspartikel 51 neben ihrer reflektierenden Wirkung auch den Phosphorpartikeln 32 entsprechende Eigenschaften haben können und auf sie treffende Strahlung teilweise ab- sorbieren und Strahlung einer anderen Wellenlänge emittieren können.
Wenn beispielsweise als Reflexionspartikel 51 Partikel aus Scandiumoxid oder aus Zinksulfid eingesetzt und Halbleiter- Leuchtchips 28a verwendet werden, welche Licht im Wellenlängenbereich zwischen 160 nm und 380 nm abstrahlen, so kann auf die Phosphorpartikel 32 im Silikonöl 30 verzichtet werden. Bereits die Reflexionspartikel 51 aus Scandiumoxid oder Zinksulfid wandeln dieses Licht im Wellenlängenbereich zwi- sehen 160 nm und 380 nm der Halbleiter-Leuchtchips 28a in Weißlicht um. In dieses wird von den Reflexionspartikeln 51 in alle Raumrichtungen emittiert und zumindest weitgehend von der Reflexionsschicht 52 in Richtung auf die Lichtleiterplatte 12 reflektiert.
Werden Halbleiter-Leuchtchips 28a verwendet, welche blaues Licht im Wellenlängenbereich von 450 nm bis 475 nm abstrahlen, so wird dieses in hellblaues Licht umgewandelt, wenn die Reflexionspartikel 51 aus Scandiumoxid sind.
Das für den Betrachter erscheinende Spektrum des auf der Sichtseite 62 des Flüssigkristall-Paneels 60 austretenden Lichts kann außerdem durch eine gezielte Steuerung der Durchlässigkeit der Flüssigkristallzellen des Flüssigkris- tall-Paneels 60 beeinflusst werden.
Auch bei herkömmlichen Flüssigkristall-Bildschirmen, welche mit Farbfiltern arbeiten, kann dieser Effekt genutzt werden. Die energiereichere Strahlung wird dabei nicht nur von dem Blaufilter, sondern auch von dem Rot- und dem Grünfilter einer an und für sich bekannten Farbmaske eines entsprechenden Flüssigkristall-Bildschirms durchgelassen. Ein Ausgleich der Farbintensitäten kann durch eine entsprechende Elektronik erzielt werden.
Das hellblaue Licht ist energiereicher als rotes oder grünes Licht, jedoch für das menschliche Auge schwerer wahrzunehmen. Dadurch wird der visuelle Eindruck für den Betrachter verstärkt, ohne dass dies auf Kosten des Farbeindrucks geht.
Die in den Farben Rot, Grün und Blau erscheinenden einzelnen Bildpunkte des Flüssigkristall-Bildschirms erscheinen klarer als es bei einer rein weißen Hintergrundbeleuchtung der Fall ist .
Es ist in der Regel ausreichend, wenn bei einer Kantenlänge der Außenränder 18 bzw. 20 der Lichtleiterplatte 12 von annähernd 50 cm jeweils vier Halbleiter-Leuchtchips 28a entlang des entsprechenden Außenrands 18, 20 bzw. innerhalb der Nut 56 vorgesehen sind.
Die Beleuchtungseinheiten 10, 10', 10' ' können, was ihre Abmessungen und die Anzahl der Halbleiter-Chips 28a oder der Leuchtröhren 28b angeht, in vielen verschiedenen Ausbildun- gen gefertigt werden.
Die Beleuchtungseinheiten 10, 10', 10' ' können zum Beispiel mit jeweils sieben zusammengeschalteten Halbleiter- Leuchtchips 28a, einer Kantenlänge der Außenränder 18, 20 der Lichtleiterplatte 12 von etwa 100 cm und einer Breite der Lichtleiterplatte 12 von etwa 20 cm gefertigt sein.
Die Kantenlänge der Außenränder 18, 20 der Lichtleiterplatte 12 kann beispielsweise von 10 cm bis 200 cm, und die Breite der Lichtleiterplatte 12 kann beispielsweise von 1 cm bis 20 cm variieren.
Die Aufnahmeleistung der Beleuchtungseinheiten 10, 10', 10'' ist gering, wenn Halbleiter-Leuchtchips 28a verwendet wer- den.
Claims
1. Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere zur Hintergrund- beleuchtung eines Flüssigkristall-Paneels (60), mit
a) einem Lichtleiterelement (12), welches durch eine erste Hauptfläche (14) und eine zu dieser parallel beabstan- dete zweite Hauptfläche (16) begrenzt ist;
b) Leuchtmitteln (28), welche derart angeordnet sind, dass von den Leuchtmitteln (28) emittiertes Licht in das Lichtleiterelement (12) eingekoppelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
c) auf der Seite der zweiten Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) eine Reflexionseinrichtung (53) vorgesehen ist, welche Licht in Richtung auf das Innere des Lichtleiterelements (12) reflektiert.
2. Beleuchtungsvorr-ichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung (53) eine Reflexionsschicht (52), insbesondere eine Spiegelfolie oder eine weiße Kunststofffolie, umfasst.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung (53) ein
Reflektorsubstrat (48) umfasst, welches auf der Seite der zweiten Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) ange¬ ordnet ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionseinrichtung (53) eine Koppelschicht (50) aus Silikonmaterial, insbesondere aus dickflüssigem Silikonöl oder aus einer elastischen Silikonmasse, oder aus einem Harz, insbesondere aus einem Epoxidharz oder aus einem Polyesterharz, umfasst, welche die zweite Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) unmit- telbar kontaktiert.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorsubstrat (48) ein weißes Papierblatt (48) ist.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Papierblatt (48) ein Flächengewicht von 50 g/m2 bis 200 g/m2, bevorzugt von 80 g/m2 bis 170 g/m2, bevorzugter von 100 g/m2 bis 150 g/m2 und insbe- sondere bevorzugt von 120 g/m2 hat.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Reflexionseinrichtung (53) Reflexionspartikel (51) umfasst.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionspartikel (51) eine oder mehrere der nachfolgenden Verbindungen umfassen: Zinksulfid, Scandiumoxid, Lanthanoxid, Ceroxid, Neodymoxid, Samariumoxid, Europiumoxid, Gadoliniumoxid, Dysprosiumoxid, Holmiumoxid, Erbiumoxid, Thuliumoxid, Ytterbiumoxid, Lutetiumoxid.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionspartikel (51) aus Scandiumoxid oder aus Zinksulfid sind.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 unter Rückbezug auf einen der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionspartikel (51) in der Koppelschicht (50) aus Silikonmaterial oder aus einem Harz weitgehend homogen verteilt sind.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptfläche (16) des Lichtleiterelements (12) wenigstens bereichsweise eine Oberflächenrauhigkeit in der Größenordnung von 100 μm bis 500 μm, bevorzugt von 200 μm bis 500 μm, bevorzugter von 300 μm bis 500 μm und besonders bevorzugt in der Größenord- nung der Wellenlänge des Lichts, welches von der Reflexionseinrichtung (53) auf sie reflektiert wird, aufweist.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterelement (12) aus Glas oder Acrylglas oder Epoxidharz gefertigt ist.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterelement (12) eben ausgebildet ist.
14. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) bezogen auf das ebene Lichtleiterelement (12) zwischen der durch die erste Hauptfläche (14) vorgegebenen Ebene und der durch die zweite Hauptfläche (16) vorgegebenen Ebene angeordnet ist.
15. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Leuchtmittel (28) seitlich neben einem Außenrand (18, 20) des ebenen Lichtleiterelements (12) angeordnet ist.
16. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der
Leuchtmittel (28) in einer Nut (56) angeordnet ist, welche in einer der Hauptflächen (14, 16) des Lichtleiterelements (12) vorgesehen ist.
17. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Seite der Leuchtmittel (28) wenigstens teilweise eine Reflexionsschicht (52) gegenüberliegt, welche von den Leuchtmitteln (28) emittiertes Licht in Richtung auf das Innere des Lichtleiterelementes (12) reflektiert.
18. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) zumindest teilweise über ein lichtleitendes Material (30) mit dem Lichtleiterelement (12) gekoppelt sind.
19. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende Material (30) ein Silikonmaterial, insbesondere ein Silikonöl oder eine elastische Silikonmasse ist.
20. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) wenigstens teilweise von Phosphorpartikeln (32), vorzugsweise homogen verteilten Phorphorpartikeln, umgeben sind, welche von den Leuchtmitteln (28) emittiertes Licht absor- bieren und ihrerseits Licht einer anderen Wellenlänge emittieren .
21. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 20 unter Rückbezug auf Anspruch 19 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphorpartikel (32) in dem lichtleitenden Material (30) verteilt sind, vorzugsweise homogen verteilt sind.
22. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) wenigstens einen Halbleiter-Leuchtchip (28a) umfassen, welcher bei Spannungsbeaufschlagung Licht emittiert.
23. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (28) wenigstens eine Leuchtröhre (28b) umfassen.
24. Flüssigkristall-Bildschirm, welcher umfasst:
a) ein Flüssigkristall-Paneel (60) mit einer flächigen Sichtseite (62) ;
b) eine Beleuchtungsvorrichtung (10, 10', 10' ', 10'1'), mittels welcher das Flüssigkristall-Paneel (60) auf der von der Sichtseite (62) abliegenden Seite (64) mit Licht beaufschlagbar ist,
dadurch gekennzeichnet dass,
c) die Beleuchtungsvorrichtung (10, 10', 10' ', 10'1') nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausgebildet ist.
25. Flüssigkristall-Bildschirm nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Hauptfläche
(14) des Lichtleiterelements (12) und dem Flüssigkristall- Paneel (60) eine optische Koppelschicht (66) vorgesehen ist.
26. Flüssigkristall-Bildschirm nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Koppelschicht (66) aus Silikonmaterial, insbesondere aus dickflüssigem Silikon- öl oder aus einer elastischen Silikonmasse, oder aus einem Harz, insbesondere aus einem Epoxidharz oder aus einem Polyesterharz, gebildet ist.
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