[发明专利]背光单元

说明书

技术领域

在本申请中描述了一种背光单元，其可以用在液晶显示器(LCD)中，以便对LCD的液晶(LC)面板进行背光照明。

背景技术

除了LC面板之外，通常的LCD还使用背光单元，该背光单元从光源发射带蓝色的白光并且具有包括红色滤色区域、绿色滤色区域和蓝色滤色区域的滤色器。在光线方向上，背光单元设置在LC面板之前，其中滤色器置于LC板和光源之间。用于在常规LCD中获得带蓝色的白光的方法是：使用蓝光发光二极管以及转换元件，该转换元件将一部分的蓝光转换成黄光并通过将蓝光与黄光混合来得到白光。这种方法的问题在于：在光经过滤色器之后，在蓝色和绿色方面具有较弱的色纯度。这是由于绿色滤色区域和蓝色滤色区域的光谱分布的重叠以及来自转换元件的白光的较宽的光谱分布造成的。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有较好的色纯度的背光单元。

通过根据权利要求1的背光单元实现了该目的。

从属权利要求涉及本发明的有益改进和配置。

根据一个优选实施例，背光单元包括具有多个半导体组件的光源，每个半导体组件发出第一颜色的光。进一步，背光单元包括转换元件，该转换元件具有使第一颜色的光以不被修改的方式通过的多个透明区域以及对第一颜色的光进行转换并产生混合光的多个转换区域。具体而言，混合光由第一颜色的光和转换后的光组成。此外，背光单元包括滤色单元，该滤色单元具有多个第一颜色区域、多个第二颜色区域和多个第三颜色区域，其中在第二颜色区域从混合光产生第二颜色的光，在第三颜色区域从混合光产生第三颜色的光。

因此，与对背光单元的所有区域中的光进行转换并由此在整个背光单元区域上产生混合光的常规背光单元相比，根据本发明的背光单元只在转换区域中转换光，由此，通过透明区域的光保持不被转换，使得在光线方向上在转换元件的平面后利用第一颜色的光和混合光逐区域地照射背光单元。特别地，在转换元件的平面后的、由第一颜色的光照射的区域和混合光照射的区域是单独的区域。

光源的半导体组件可以是半导体芯片。或者，半导体组件可以是具有壳体的芯片，每个半导体芯片设置在壳体中。优选地，光源包括设置在公共载体上的多个半导体组件。

为了产生第一颜色的光，优选地，每个半导体芯片包含有源层(在本申请的情况下，其应被理解为产生辐射的pn结)。在最简单的情况下，通过彼此直接结合的p型导电的半导体层和n型导电的半导体层来形成该pn结。优选地，实际的产生辐射的层(例如呈现为掺杂或未掺杂量子层的形式)形成在p型导电的半导体层和n型导电的半导体层之间。该量子层可以被形成为单量子阱(Single quantum well，SQW)结构或多量子阱(Multiple quantum well，MQW)结构，或者是量子线或量子点结构。

根据一个优选配置，通过薄膜技术来制作半导体芯片。通过这种方法制作的半导体芯片的区别特征在于以下特征中的至少一个：

——反射层被施加或形成在产生辐射的外延层序列的第一主区域(面向载体元件)处，所述反射层将在外延层序列中生成的电磁辐射的至少一部分反射到后面的区域中；

——外延层序列的厚度为约20μm或更小，具体为约10μm；以及

——外延层序列包含具有至少一个区域的至少一个半导体层，该区域具有混合结构，该混合结构理想地带来外延层序列中的光的近似遍历分布，也就是说，其具有尽可能地多的遍历随机散射行为。

薄膜发光二极管芯片的基本原理例如在I.Schnitzer等人的文章(见Appl.Phys.Lett.63(16)，1993年10月18日，第2174-2176页)中进行了描述，其在这方面的公开内容通过引用合并于此。

薄膜发光二极管芯片是兰伯特(Lambertian)表面发射器的良好近似，并适合于发射应用。

根据一个优选实施例，在光线方向上，转换元件设置在光源之后。具体而言，光源和转换元件是单独的元件。而且，转换元件可以是覆盖全部半导体组件的一个单独的元件。

在光线方向上，滤色元件可以设置在转换元件之后。优选地，滤色元件是覆盖整个转换元件的一个单独的元件。