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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2013-0066876 , eingereicht in der Republik Korea am 12. Juni 2013.
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Hintergrund
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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtdiodenanordnung und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die jene umfasst, und insbesondere auf eine Leuchtdioden-anordnung zum Verwirklichen einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine schmale Einfassung und eine dünne Dicke besitzt.
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Diskussion des Standes der Technik
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Flüssigkristallanzeige (LCD)-Vorrichtungen werden wegen der hervorragenden Wiedergabe von bewegten Bildern und hohem Kontrastverhältnis verbreitet als Monitore für Notebookcomputer, Monitore für Arbeitsplatzcomputer und Fernseher verwendet. LCD-Vorrichtungen verwenden die optischen Anisotropie- und Polarisationseigenschaften der Flüssigkristallmoleküle einer Flüssigkristallschicht, um ein Bild zu erzeugen.
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Eine LCD-Vorrichtung umfasst sowohl zwei Substrate, die getrennt voneinander und gegenüber sind, als auch eine Flüssigkristallschicht, die zwischen die beiden Substrate gesetzt ist. Die Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle wird durch das Variieren der Intensität eines elektrischen Felds, das an die Flüssigkristallschicht angelegt wird, und das Ändern der Durchlässigkeit von Licht durch die Flüssigkristallschicht gesteuert.
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Die LCD-Vorrichtungen benötigen eine zusätzliche Lichtquelle, weil die LCD-Vorrichtungen nicht selbstleuchtend sind. Deshalb wird eine Hintergrundbeleuchtungseinheit an einer Rückseite eines Flüssigkristall (LC)-Bildschirms angeordnet und emittiert Licht in den LC-Bildschirm, um Bilder anzuzeigen.
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Hintergrundbeleuchtungseinheiten sind im Allgemeinen gemäß der Position der Lichtquelle in Bezug auf einen LC-Bildschirm als Randausführung oder als direkte Ausführung klassifiziert. In Hintergrundbeleuchtungseinheiten der Randausführung wird eine Lichtleiterplatte unter dem LC-Bildschirm angeordnet und eine Lampe oder ein Paar Lampen wird an einer Seite oder an jeder der beiden Seiten der Lichtleiterplatte angeordnet. Das Licht von den Lampen wird durch die Lichtleiterplatte gebrochen und reflektiert, um indirekt dem LC-Bildschirm breitgestellt zu werden. In Hintergrundbeleuchtungseinheiten werden mehrere Lampen direkt unter dem LC-Bildschirm angeordnet und das Licht von den Lampen wird dem LC-Bildschirm direkt bereitgestellt.
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Hintergrundbeleuchtungseinheiten umfassen Kaltkathodenleuchtstofflampen (CCFLs), Leuchtstofflampen mit externen Elektroden (EEFLs) und Leuchtdioden (LEDs) als eine Lichtquelle. Von diesen wurden LEDs wegen ihrer kleinen Größe, geringem Energieverbrauch und hoher Zuverlässigkeit verbreitet verwendet.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik darstellt, und 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine LED-Anordnung, die in der LCD-Vorrichtung der 1 enthalten ist, darstellt.
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In 1 umfasst die LCD-Vorrichtung nach dem Stand der Technik einen Flüssigkristallbildschirm 10, der erste und zweite Substrate 12 und 14 umfasst, und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 20 an einer Rückseite des Flüssigkristallbildschirms 10.
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Der Flüssigkristallbildschirm 10 und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 20 sind mit einer oberen Abdeckung 40, einem Hauptträger 30 und einer Bodenabdeckung 50 modularisiert. Die Ränder des Flüssigkristallbildschirms 10 und der Hintergrundbeleuchtungseinheit 20 sind von dem Hauptträger 30 umgeben, der eine rechteckige Rahmenform hat. Die obere Abdeckung 40 bedeckt die Ränder einer Vorderfläche des Flüssigkristallbildschirms 10 und die Bodenabdeckung 50 bedeckt eine Rückfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit 20. Die obere Abdeckung 40 und die Bodenabdeckung 50 sind mit dem Hauptträger 30 verbunden, um so einen vereinten Körper zu bilden.
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Der Flüssigkristallbildschirm 10 zeigt Bilder an und umfasst erste und zweite Substrate 12 und 14, die sich gegenüber liegen und mit einer Flüssigkristallschicht (nicht gezeigt), die zwischen sie gesetzt ist, aneinander angebracht sind.
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Polarisatoren 19a und 19b sind jeweils an den äußeren Flächen der ersten und zweiten Substrate 12 und 14 befestigt und lassen selektiv spezifisches Licht durch.
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Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 20 umfasst eine LED-Anordnung 29, eine Reflexionsschicht 25 über der Bodenabdeckung 50, eine Lichtleiterplatte 23 über der Reflexionsschicht 25 und mehrere optische Schichten 21 über der Lichtleiterplatte 23. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die LED-Anordnung 29 LEDs 29a und eine gedruckte Leiterplatte 29b, auf der die LEDs 29a mit einem vorgegebenen Abstand d zwischen den benachbarten LEDs 29a befestigt sind.
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Zu dieser Zeit sind Schaltungsmuster 29b-1, die über der gedruckten Leiterplatte 29b gebildet sind, mit den Elektrodenzuführungen 29a-1, die an beiden Seiten jeder der LEDs 29a gebildet sind, durch Lötmittel (nicht gezeigt) elektrisch verbunden.
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Inzwischen fällt Licht, das von jeder der LEDs 29 emittiert wird, auf eine Innenseite der Lichtleiterplatte 23 und wird gemischt, um einheitliches Licht zu erzeugen. Zu dieser Zeit wird eine Lichtmischlänge 1 benötigt.
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Das heißt, eine Lichtmischlänge 1 ist eine Länge, die gebraucht wird, um einheitliches Licht durch Überlappung und Mischung des Lichts, das von jeder der LEDs 29a emittiert wird, zu erzeugen, weil die LEDs 29a auf der gedruckten Leiterplatte 29b befestigt und mit einem vorgegebenen Abstand zwischen sich voneinander getrennt sind. Innerhalb der Lichtmischlänge 1 können wegen der dunklen Bereichen, die das Licht, das von den LEDs 29a emittiert wird, nicht erreicht, heiße Stellen verursacht werden und so muss die obere Abdeckung 40, die der Einfassung entspricht, um die Lichtmischlänge 1 verbreitert werden. Dementsprechend hängt die Einfassungsbreite von der Lichtmischlänge 1 ab.
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In letzter Zeit wurden LCD-Vorrichtungen angefordert, die eine große Anzeigefläche und eine schmale Einfassung besitzen. Jedoch begrenzt die Lichtmischlänge 1 die Einfassungsbreite und die Dicke der LCD-Vorrichtungen.
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Die
WO 2010/123284 A2 beschreibt ein Displaymodul mit einer Anzeigetafel und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit umfasst ein Substrat, eine Lichtquelle, eine Schicht aus einem lichtdurchlässigen Material und eine Reflektionsschicht.
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Die
KR 1020070105175 beschreibt eine LED-Hintergrundbeleuchtung. Eine auf einer ersten Seite einer Trägerplatte angeordnete LED-Anordnung umfasst LED-Chips. Ein Schaft ist in einem Durchgangsloch der Trägerplatter angeordnet und verbindet die LED-Anordnung mit einer Bürstenelektrode auf einer zweiten Seite der Trägerplatte.
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Die
JP H10-269822 A beschreibt eine Hintergrundbeleuchtung für ein LCD-Display mit einer Lichtleiterplatte, LED-Lampen und einer Basis.
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Die
US 2013/0050616 A1 beschreibt eine Lichtemissionseinheit mit einer Leiterplatte und einer Lichtquelleneinheit.
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Die
US 2007/0194333 A1 beschreibt LED-Chips, deren obere Elektroden über Drähte mit Leiterrahmen verbunden sind.
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Die
US 2012/0188790 A1 beschreibt eine LCD-Vorrichtung mit einer LC-Tafel, einer Beleuchtungsvorrichtung und einer Lichtleiterplatte. LEDs sind auf einer Oberfläche einer Leiterplatte montiert.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine Leuchtdiodenanordnung und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die jene umfasst, gerichtet, die ein oder mehrere Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik im Wesentlichen vermeidet.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchtdiodenanordnung bereitzustellen, die fähig ist, Licht von einer ganzen Oberfläche zu emittieren.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchtdiodenanordnung bereitzustellen, die den Herstellungsprozess vereinfacht und die Herstellungskosten verringert.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitzustellen, die eine Leuchtdiodenanordnung umfasst, die eine schmale Einfassung und eine dünne Dicke hat und hochauflösende Bilder anzeigt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung dargestellt und werden teilweise aus der Beschreibung klar oder können aus der Praxis der Erfindung gelernt werden. Die Aufgaben der vorliegenden Offenbarung werden durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Aufgaben und weiteren Vorteile der Erfindung werden insbesondere durch die besonders in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen sowie in den beigefügten Zeichnungen dargelegte Struktur verwirklicht und erreicht.
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Um diese und weitere Vorteile zu erreichen, und in Übereinstimmung mit dem Zweck der wie hier verkörperten und umfassend beschriebenen Erfindung wird eine LED-Anordnung bereitgestellt, die vorzugsweise eine Stützschicht; LED-Chips, die auf einer ersten Oberfläche der Stützschicht angeordnet und voneinander getrennt sind; eine Deckschicht, die über den LED-Chips gebildet ist und eine fluoreszierende Substanz umfasst, wobei die Deckschicht das Licht, das von den LED-Chips emittiert wird, in eine lineare Lichtquelle ändert, und eine Elektrodenmusterschicht, die auf einer zweiten Oberfläche der Stützschicht und in ausgewählt entfernten Bereichen der Stützschicht gebildet ist und die LED-Chips berührt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorzugsweise eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die eine Reflexionsschicht, eine Lichtleiterplatte über der Reflexionsschicht, eine LED-Anordnung an einer Seite der Lichtleiterplatte und optische Schichten über der Lichtleiterplatte umfasst; einen Flüssigkristallbildschirm über der Hintergrundbeleuchtungseinheit und das Anzeigen von Bildern, wobei die LED-Anordnung eine Stützschicht umfasst; LED-Chips, die auf einer ersten Oberfläche der Stützfläche angeordnet und voneinander getrennt sind; eine Deckschicht, die über den LED-Chips gebildet ist, und das Umfassen einer fluoreszierenden Substanz, wobei die Deckschicht das Licht, das von den LED-Chips emittiert wird, in eine lineare Lichtquelle ändert, und eine Elektrodenmusterschicht, die auf einer zweiten Oberfläche der Stützschicht und in ausgewählt entfernten Bereichen der Stützschicht gebildet ist und die LED-Chips berührt.
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Selbstverständlich sind sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung beispielhaft und erläuternd und dafür bestimmt, eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu geben.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu vermitteln, und die in dieser Anmeldung enthalten sind und ein Teil von ihr bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen sind:
- 1 eine Querschnittsansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik darstellt;
- 2 eine perspektivische Ansicht, die eine LED-Anordnung, die in der LCD-Vorrichtung der 1 enthalten ist, darstellt;
- 3 eine perspektivische Explosionsansicht einer LCD-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine Querschnittsansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 5 eine Querschnittsansicht, die eine LED-Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 6 eine Rückansicht, die eine Rückseite der LED-Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 7 eine Rückansicht, die eine Rückseite der LED-Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 8 eine Querschnittsansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Es wird nun ausführlich auf die bevorzugten Ausführungsformen Bezug genommen, für die Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer LCD-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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In 3 und 4 umfasst die LCD-Vorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung einen Flüssigkristallbildschirm 110, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 120, eine Hauptträger 130, eine obere Abdeckung 140 und eine Bodenabdeckung 150.
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Insbesondere zeigt der Flüssigkristallbildschirm 110 Bilder an. Der Flüssigkristallbildschirm 110 umfasst erste und zweite Substrate 112 und 114, die sich gegenüber liegen und mit einer Flüssigkristallschicht, die zwischen den ersten und zweiten Substraten 112 und 114 angeordnet ist, aneinander befestigt sind. Bei einer Aktivmatrixausführung (obwohl nicht in den Figuren gezeigt) sind die Gate-Leitungen und die Datenleitungen auf einer inneren Fläche des ersten Substrats 112 gebildet. Das erste Substrat 112 kann auch unteres Substrat oder Arraysubstrat genannt werden. Die Gate-Leitungen und die Datenleitungen schneiden sich, um Pixelbereiche zu definieren. Ein Dünnschichttransistor (TFT) ist an jedem Kreuzungspunkt der Gate- und Datenleitungen gebildet und eine Pixelelektrode ist mit dem Dünnschichttransistor in jedem Pixelbereich verbunden. Die Pixelelektrode kann aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet sein.
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Eine schwarze Matrix und rote, grüne und blaue Farbfiltermuster sind auf einer inneren Fläche des zweiten Substrats 114 gebildet. Das zweite Substrat kann oberes Substrat oder Farbfiltersubstrat genannt werden. Die Farbfiltermuster entsprechen jeweils den Pixelbereichen. Die schwarze Matrix umgibt jedes Farbfiltermuster und bedeckt die Gate-Leitungen, die Datenleitungen und/oder die Dünnschichttransistoren. Eine transparente gemeinsame Elektrode ist über den Farbfiltermustern und der schwarzen Matrix gebildet. Herbei kann die gemeinsame Elektrode über dem ersten Substrat gebildet sein.
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Polarisatoren 119a und 119b sind an den äußeren Flächen der ersten und zweiten Substrate 112 und 114 befestigt und lassen selektiv linear polarisiertes Licht durch.
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Eine gedruckte Leiterplatte 117 ist an mindestens einer Seite des Flüssigkristallbildschirms 110 durch Verbindungsmittel 116 wie biegbare gedruckte Leiterplatten oder Tape Carrier Packages (TCPs) angebracht. Die gedruckte Leiterplatte 117 wird während des Modulmontageprozesses zu einer Seitenfläche des Hauptträgers 130 oder einer Rückfläche der Bodenabdeckung 150 gebogen. In dem Flüssigkristallbildschirm 110 werden den Dünnschichttransistoren An/Aus-Signale von den Gate-Ansteuerschaltungen durch die Gate-Leitungen bereitgestellt und wenn die Dünnschichttransistoren, die durch jede Gate-Leitung ausgewählt werden, anschalten, werden Datensignale von den Datenansteuerschaltungen an die Pixelelektroden durch die Datenleitungen bereitgestellt. Gemäß dieser Signalspannung wird ein elektrisches Feld zwischen den Pixelelektroden und der gemeinsamen Elektrode induziert und die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle wird durch das elektrische Feld geändert, um dadurch die Durchlässigkeit für Licht zu ändern. Deshalb zeigt der Flüssigkristallbildschirm 110 Veränderungen in der Durchlässigkeit als Bilder an.
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Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 ist unter dem Flüssigkristallbildschirm 110 angeordnet und stellt dem Flüssigkristallbildschirm 110 Licht bereit, so dass die Veränderungen in der Durchlässigkeit des Flüssigkristallbildschirms 110 nach außen gezeigt werden.
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Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 umfasst eine Leuchtdioden (LED)-Anordnung 160, die entlang eines Rands des Stützträgers 130 angeordnet ist, eine Reflexionsschicht 125, eine Lichtleiterplatte 123 über der Reflexionsschicht 125 und mit mindestens einer Seite gegenüber der LED-Anordnung 160 und optische Schichten 121 über der Lichtleiterplatte 123.
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Die LED-Anordnung 160 ist durch Vereinigen der LEDs 29a der 1 und der gedruckten Leiterplatte 29b der 1 des Standes der Technik als ein Körper gebildet und ist stabförmig. Die LED-Anordnung 160 arbeitet als eine lineare Lichtquelle und emittiert Licht an ihrer ganzen Oberfläche.
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Die LED-Anordnung 160 umfasst einen LED-Teil 160a, der mehrere LED-Chips 162, die im Wesentlichen Licht emittieren, umfasst, und einen Verbindungsteil 169, der mit einem Rand der Rückfläche des LED-Teils 160a verbunden ist und auch mit einer Ansteuereinheit (nicht gezeigt) zum Ansteuern der LED-Teile 160a verbunden ist. Die LED-Anordnung 160 wird später ausführlich beschrieben.
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Der Verbindungsteil 169 der LED-Anordnung 160 kann senkrecht gebogen sein und eine L-ähnliche Form haben, so dass die Rückfläche des LED-Teils 160a und ein Teil der Reflexionsschicht 125 bedeckt sind.
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Der Verbindungsteil 169 ist mit der Ansteuereinheit verbunden, die das Erleuchten der LED-Chips 162 steuert. Der Verbindungsteil 169 kann eine metallische gedruckte Leiterplatte, eine flammenhemmende Typ 4 (FR-4) gedruckte Leiterplatte, eine keramische gedruckte Leiterplatte oder eine biegbare gedruckte Leiterplatte (FPCB) umfassen und kann zweckmäßig eine biegbare gedruckte Leiterplatte umfassen, die dünn und biegbar ist.
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Hierbei benötigt die LED-Anordnung 160 der vorliegenden Erfindung nicht die Elektrodenzuführungen 29a-1 der 1 zum Löten in dem gleichen Bereich wie verglichen mit dem Stand der Technik und so wird der Abstand d der 1 verkleinert. Es sind mehr der LED-Chips 162 installiert als LEDs 29a der 1 des Standes der Technik, die auf der gedruckten Leiterplatte 29b befestigt sind. Deshalb steigt die emittierte Menge des Lichts und eine Dicke der Lichtleiterplatte 123 ist verringert.
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Zusätzlich sind sowohl eine im Wesentlichen gesamte Oberfläche der LED-Anordnung 160 als auch die LED-Chips 162 mit einer fluoreszierenden Substanz bedeckt und Licht wird von der gesamten Oberfläche der LED-Anordnung 160 emittiert. Dementsprechend wird eine Lichtmischlänge L minimiert.
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Insbesondere ist die Lichtmischlänge 1 der 1 nach dem Stand der Technik so erforderlich, weil die LEDs 29a der 1 auf der gedruckten Leiterplatte 29b der 1 mit einem vorgegebenen Abstand zwischen sich befestigt sind, dass Licht, das von jeder der LEDs 29a der 1 emittiert wird, einheitlich gemischt und überlappt wird, und es ist schwierig eine Einfassungsbreite zu verringern. Auf der anderen Seite verbessert sich in der vorliegenden Erfindung, weil die LED-Anordnung 160 Licht an ihrer gesamten Oberfläche emittiert, die Effizienz des Lichts, das auf die Lichtleiterplatte 123 einfällt, und die Lichtmischlänge L ist minimiert. Deshalb verringert sich die Einfassungsbreite und die Dicke der Lichtleiterplatte verringert sich, wodurch sich eine Gesamtdicke der LCD-Vorrichtung verringert.
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Außerdem wird nach dem Stand der Technik die gedruckte Leiterplatte 29b der 1 verwendet, um die LEDs 29a der 1, die voneinander mit einem vorgegebenen Abstand zwischen den benachbarten getrennt sind, zu befestigen. In der vorliegenden Erfindung wird die Platte jedoch teilweise für die Verbindungsteile 169 verwendet, um die LED-Chips 162 und die Ansteuereinheit (nicht gezeigt) zu verbinden, und die Kosten für die Komponenten können verringert werden.
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Inzwischen kann der LED-Teil 160a der LED-Anordnung 160 durch ein klebendes Kissen 170, das an der Reflexionsschicht 170 angebracht ist, befestigt werden. So fällt Licht, das von den LED-Chips 162, die in dem LED-Teil 160a enthalten sind, durch eine Lichteinfallsfläche der Lichtleiterplatte 123 auf die Lichtleiterplatte 123 und wird durch die Lichtleiterplatte 123, die dem Flüssigkristallbildschirm 110 bereitzustellen ist, gebrochen und reflektiert.
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Obwohl es nicht in den Figuren gezeigt ist, ist eine Wärmeableitplatte an der Rückfläche der LED-Anordnung 160 angeordnet, um effizient Wärme abzuführen, die von der LED-Anordnung erzeugt wird. Zu dieser Zeit wird die Wärmeableitplatte aus einem Metall gebildet, das eine vergleichsweise hohe thermische Leitfähigkeit besitzt. Die Wärmeableitplatte kann eine Stabform wie die LED-Anordnung 160 haben und kann zwischen der LED-Anordnung 160 und dem Hauptträger 130 angeordnet sein. Wahlweise kann die Wärmeableitplatte senkrecht gebogen sein und eine L-ähnliche Form haben, so dass die LED-Anordnung 160 mit der Wärmeableitplatte bedeckt ist.
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Die Reflexionsschicht 125 kann eine rechteckige Plattenform haben und das Licht reflektieren, das durch die Rückfläche der Lichtleiterplatte 123 in Richtung des Flüssigkristallbildschirms 110 kommt, wodurch die Helligkeit des Lichts gesteigert wird.
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Die Lichtleiterplatte 123 reflektiert das Licht, das von dem LED-Teil 160a emittiert wird, mehrere Male, so dass sich das Licht durch das Innere der Lichtleiterplatte 123 bewegt und einheitlich gestreut wird. Dementsprechend wird dem Flüssigkristallbildschirm 110 eine Ausgangsflächenlichtquelle bereitgestellt.
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Um eine einheitliche Flächenlichtquelle bereitzustellen, kann die Lichtleiterplatte 123 vorgegebene Muster an ihrer Rückfläche umfassen. Herbei können die Muster, um das Licht, das auf das Innere der Lichtleiterplatte 123 fällt, zu leiten, elliptische Muster, vieleckige Muster oder holographische Muster sein. Die Muster können durch ein Druckverfahren oder ein Einspritzverfahren gebildet sein.
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Die Lichtleiterplatte 123 kann aus Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polymethacrylstryrol (MS)-Harz, das eine Mischung aus Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polystyrol (PS) ist, gebildet sein.
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Die optischen Schichten 121 über der Lichtleiterplatte 123 zerstreuen oder bündeln das Licht, das durch die Lichtleiterplatte 123 in eine Flächenlichtquelle geändert wird, und stellen dem Flüssigkristallbildschirm 110 eine einheitlichere Flächenlichtquelle bereit.
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Die optischen Schichten 121 können eine Streukörperschicht, die das Licht zerstreut, eine Prismenschicht, die das Licht bündelt, und eine Schutzschicht umfassen, die die Prismenschicht schützt und zusätzlich das Licht zerstreut.
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Ein Ende der optischen Schichten 121 kann die LED-Anordnung 160 der vorliegenden Erfindung überlappen.
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Zu dieser Zeit kann ein undurchsichtiges Band 180 über dem einen Ende einer oberen Schicht der optischen Schichten gebildet sein. Das Band 180 blockiert das Licht außerhalb eines Anzeigebereichs des Flüssigkristallbildschirms 110 und verhindert Lichtaustritt.
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Der Flüssigkristallbildschirm 110 und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 werden mit der oberen Abdeckung 140, dem Hauptträger 130 und der Bodenabdeckung 150 verbunden, um einen einheitlichen Körper zu bilden.
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Der Hauptträger 130 umgibt die Ränder des Flüssigkristallbildschirms 110 und der Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 und trennt den Flüssigkristallbildschirm 110 und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 120.
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Die obere Abdeckung 140 umgibt die Ränder einer Vorderseite des Flüssigkristallbildschirms 110 und hat eine Öffnung an einer Vorderfläche der oberen Abdeckung 140, so dass Bilder, die von dem Flüssigkristallbildschirm 110 erzeugt werden, durch die Öffnung angezeigt werden.
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Der Flüssigkristallbildschirm 110 und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 sind über der Bodenabdeckung 150 angeordnet. Die Bodenabdeckung 150 ist eine Basis zum Montieren der LCD-Vorrichtung 100. Die Bodenabdeckung 150 umfasst eine untere Wand, auf der die Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 angeordnet ist und die eine rechteckige Plattenform hat, und Seitenwände, die senkrecht mit der unteren Wand verbunden sind und die Seitenflächen des Hauptträgers 130 bedecken.
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Deshalb sind die Ränder des Flüssigkristallbildschirms 110 und der Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 von dem Hauptträger 130 umgeben, der eine rechteckige Rahmenform hat, die obere Abdeckung 140 bedeckt die Ränder der Vorderfläche des Flüssigkristallbildschirms 110 und die Bodenabdeckung 150 bedeckt die Rückfläche des Hauptträgers 130. Die obere Abdeckung 140 und die Bodenabdeckung 150 sind mit der Hauptträger 130 verbunden, um als ein vereinter Körper modularisiert zu sein.
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In der modularisierten LCD-Vorrichtung 100 fällt das Licht, das von dem LED-Teil 160a der Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 emittiert wird, durch die Lichteinfallsfläche auf die Lichtleiterplatte 123, wird durch die Lichtleiterplatte zu dem Flüssigkristallbildschirm 100 gebrochen und wird in eine einheitlichere Flächenlichtquelle mit höherer Qualität verändert, wobei das Licht durch die Reflexionsschichten 125 reflektiert wird, während es durch die optischen Schichten 121 dringt, wodurch es dem Flüssigkristallbildschirm 110 bereitgestellt wird.
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Die obere Abdeckung 140 kann auch als ein Gehäuseoberteil oder ein Oberteilgehäuse bezeichnet werden. Der Hauptträger 130 kann auch kann auch als eine Führungsplatte, eine Hauptstütze oder als ein Formrahmen bezeichnet werden. Die Bodenabdeckung 150 kann auch als ein Abdeckboden oder eine untere Abdeckung bezeichnet werden.
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5 ist eine Querschnittsansicht, die eine LED-Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 6 ist eine Rückansicht, die eine Rückseite der LED-Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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In 5 umfasst die LED-Anordnung 160 einen LED-Teil 160a, der im Wesentlichen Licht emittiert und einen Verbindungsteil 169, der mit einem Rand der Rückfläche des LED-Teils 160a verbunden ist und auch mit einer Ansteuereinheit (nicht gezeigt) zum Ansteuern des LED-Teils 160a verbunden ist.
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Der LED-Teil 160a umfasst eine Stützschicht 161, mehrere LED-Chips 162, die auf einer ersten Oberfläche der Stützschicht 161 angeordnet sind, eine Deckschicht, die eine fluoreszierende Substanz umfasst und die LED-Chips 162 bedeckt, eine Schutzschicht 165, die die Deckschicht 163 schützt, und eine Elektrodenmusterschicht 167, die auf einer zweiten Oberfläche der Stützschicht 161 gebildet ist.
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Die Stützschicht 161 dient als ein Basissubstrat. Die Stützschicht 161 kann Glas, Siliziumoxid (Si02), Quarz oder Saphir umfassen und kann zweckmäßig Glas umfassen.
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Die LED-Chips 162 sind auf einer ersten Oberfläche der Stützschicht 161 mit einem vorgegebenen Abstand D zwischen den benachbarten LED-Chips 162 in einer Linie angeordnet. Jeder der LED-Chips 162 umfasst erste und zweite Elektrodenpads 162a und 162b, die entgegengesetzte Polaritäten haben.
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Die Deckschicht 163 kann durch Spritzbeschichten der fluoreszierenden Substanz über der ganzen Stützschicht 161 einschließlich der LED-Chips 162 gebildet sein.
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Die Deckschicht 163 ist über der ganzen Stützschicht einschließlich der LED-Chips 162 gebildet und verändert das Licht von den LED-Chips 161, das heißt den Punktlichtquellen, in eine Flächenlichtquelle.
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Die Schutzschicht 165 kann durch Anwenden von Silikonharz oder Epoxidharz auf der ganzen Stützschicht 161 einschließlich der Deckschicht 163 und dann Aushärten des Harzes gebildet sein.
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Inzwischen können die Deckschicht 163 und die Schutzschicht 165 als eine Einzelschicht durch Anwenden von Silikonharz oder Epoxidharz einschließlich einer fluoreszierenden Substanz und dann Aushärten des Harzes mit UV oder Hitze gebildet sein.
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Außerdem darf ein Verfahren des Bildens der Deckschicht 163 nicht auf Spritzbeschichtungsverfahren beschränkt sein und die Deckschicht 163 kann durch Anbringen einer fluoreszierenden Schicht einschließlich einer fluoreszierenden Substanz auf den LED-Chips 162 durch ein Klebematerial gebildet sein.
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Die Elektrodenmusterschicht 167 kann aus Kupfer gebildet sein und kann auf der zweiten Oberfläche der Stützschicht 161 und in ausgewählt entfernten Bereichen der Stützschicht 161 gebildet sein. Die Elektrodenmusterschicht 167 kann die LED-Chips 162 direkt berühren und die LED-Chips 162 verbinden.
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Die LED-Chips 162, die Deckschicht 163 und die Schutzschicht 165 sind nacheinander auf der ersten Oberfläche der Stützschicht 161 gebildet und die Stützschicht 161 ist in Bereichen, die den ersten und den zweiten Elektrodenpads 162a und 162b jedes LED-Chips 162 entsprechen, ausgewählt entfernt.
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Dann ist die Elektrodenmusterschicht 167 auf der zweiten Oberfläche der Stützschicht 161 und in den ausgewählt entfernten Bereichen der Stützschicht 161 gebildet. Die Elektrodenmusterschicht 167 berührt direkt die ersten und zweiten Elektrodenpads 162a und 162b jedes LED-Chips 162 und stellt den LED-Chips162 elektrische Signale von einer externen Stromversorgung bereit.
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Um dies zu tun, umfasst die Elektrodenmusterschicht 167 erste, zweite und dritte Linienmuster 167a, 167b und 167c. Die ersten und zweiten Linienmuster 167a und 167b sind jeweils mit einem positiven Anschluss der externen Stromversorgung und einer Erdung verbunden. Das dritte Linienmuster 167c verbindet die benachbarten LED-Chips 162.
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Wenn die LED-Chips 162 zehn sind, wird die Verbindung zwischen den LED-Chips 162 ausführlich mit Bezug auf 6 beschrieben.
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In 6 umfassen die LED-Chips 162 erste, zweite, dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte, achte, neunte und zehnte LED-Chips 162-1, 162-2, 162-3, 162-4, 162-5, 162-6, 162-7, 162-8, 162-9 und 162-10.
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Das zweite Elektrodenpad 162b des ersten LED-Chips 162-1 ist mit dem ersten Elektrodenpad 162a des zweiten LED-Chips 162-2 durch das dritte Linienmuster 167c verbunden und das zweite Elektrodenpad 162b des zweiten LED-Chips 162-2 ist mit dem ersten Elektrodenpad 162a des dritten LED-Chips 162-3 durch das dritte Linienmuster 167c verbunden. Durch Wiederholen der Verbindung zwischen den benachbarten Elektrodenpads 162a und 162b durch die dritten Linienmuster 167c der Elektrodenmusterschicht 167 wie oberhalb erwähnt werden die ersten bis zu den zehnten LED-Chips 162-1, 162-2, 162-3, 162-4, 162-5, 162-6, 162-7, 162-8, 162-9 und 162-10 in Reihe verbunden.
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Zusätzlich ist das erste Elektrodenpad 162a des ersten LED-Chips 162-1 mit dem positiven Anschluss der externen Stromversorgung durch das ersten Linienmuster 167 a verbunden und das zweite Elektrodenpad 162b des zehnten LED-Chips 162-10 ist mit der Erdung durch das zweite Linienmuster 167b verbunden, wodurch sie mit Operationssignalen versorgt werden. Zu dieser Zeit werden dem ersten Linienmuster 167a, das mit dem ersten Elektrodenpad 162a des ersten LED-Chips 162-1 verbunden ist, und dem zweiten Linienmuster 167b, das mit dem zweiten Elektrodenpad 162b des zehnten LED-Chips 162-10 verbunden ist, Operationssignale durch den Verbindungsteil 169 bereitgestellt.
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Der Verbindungsteil 169 kann eine Platte zum Verbinden der LED-Chips 162 mit einer Ansteuereinheit (nicht gezeigt) sein, die das Lichtemittieren der LED-Chips 162 steuert. Der Verbindungsteil 167 kann mit einem Rand der Elektrodenmusterschicht 167 verbunden sein und sich von ihr erstrecken.
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Der Verbindungsteil 168 kann eine metallische gedruckte Leiterplatte, eine flammenhemmende Typ 4 (FR-4) gedruckte Leiterplatte, eine keramische gedruckte Leiterplatte oder eine biegbare gedruckte Leiterplatte (FPCB) umfassen und kann zweckmäßig eine biegbare gedruckte Leiterplatte umfassen, die dünn und biegbar ist.
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Die LED-Anordnung 160 gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt nicht die Elektrodenzuführungen zum Löten in dem gleichen Bereich wie verglichen mit dem Stand der Technik und so wird ein Abstand zwischen den benachbarten LED-Chips 162 verkleinert. Deshalb sind mehr der LED-Chips 162 installiert als LEDs des Standes der Technik, die auf der gedruckten Leiterplatte befestigt sind. Zusätzlich wird Licht, da das Substrat einschließlich der LED-Chips 162 überall mit der fluoreszierenden Substanz bedeckt ist, von einer im Wesentlichen ganzen Fläche des Substrats emittiert. Dementsprechend steigt die emittierte Menge des Lichts.
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Außerdem sind in der vorliegenden Erfindung die LED-Chips 162 mit der Elektrodenmusterschicht 167 verbunden und der Draht zum Verbinden des LED-Chips und der Elektroden in einer LED nach dem Stand der Technik ist nicht notwendig. So wird ein elektrischer Kurzschluss wegen des Drahtes verhindert und die Trennung des Drahtes durch externe Einwirkungen wird auch verhindert. Zusätzlich kann, da Lötmittel zum Befestigen der LEDs auf der gedruckten Leiterplatte nicht gebraucht wird, das Herstellungsverfahren der LED-Anordnung vereinfacht werden, die Produktivität und Effizienz gesteigert werden und die Herstellungskosten verringert werden.
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Darüber hinaus wird nach dem Stand der Technik die gedruckte Leiterplatte 29b der 1 verwendet, um die LEDs 29a der 1 mit einem vorgegebenen Abstand zwischen den benachbarten LEDs 29a der 1 zu befestigen. In der vorliegenden Erfindung wird jedoch die gedruckte Leiterplatte teilweise für den Verbindungsteil 169 verwendet und die Kosten für die Komponenten werden verringert.
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In der Zwischenzeit können die LED-Chips der LED-Anordnung der vorliegenden Erfindung in mehrere Teile geteilt werden, die unabhängig angesteuert werden. Dies wird mit Bezug auf 7 beschrieben.
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7 ist eine Rückansicht, die eine Rückseite der LED-Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die gleichen Bezugnahmen werden für die gleichen Teile wie die Struktur der 6 verwendet und eine Erklärung für die gleichen Teile wird ausgelassen.
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In 7 werden die LED-Chips 162-1, 162-2, 162-3, 162-4, 162-5, 162-6, 162-7, 162-8, 162-9 und 162-10 in erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Stränge S1, S2, S3, S4 und S5 geteilt, wobei jeder benachbarte LED-Chips umfasst, die miteinander verbunden sind.
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Hierbei umfasst die Elektrodenmusterschicht 267 erste, zweite, dritte, vierte, fünfte, sechste und siebte Linienmuster 267a1, 276a2, 276a3, 276a4, 276a5, 276b und 267c. Die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Linienmuster 267a1, 276a2, 276a3, 276a4 und 276a5 verbinden unabhängig jeweils die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Strängen S1, S2, S3, S4 und S5 mit der externen Stromversorgung. Das sechste Linienmuster 267b verbindet die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Strängen S1, S2, S3, S4 und S5 mit der Erdung. Das siebte Linienmuster 267c verbindet die LED-Chips von jedem der ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Strängen S1, S2, S3, S4 und S5.
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Deshalb sind der erste LED-Chip 162-1 und der zweite LED-Chip 162-2 miteinander durch das siebte Leitungsmuster 267c verbunden, um den ersten Strang S1 zu bilden. Der dritte LED-Chip 162-3 und der vierte LED-Chip 162-4 sind miteinander durch das siebte Leitungsmuster 267c verbunden, um den zweiten Strang S2 zu bilden. Der fünfte LED-Chip 162-5 und der sechste LED-Chip 162-6 sind miteinander verbunden, um den dritten Strang S3 zu bilden. Der siebte LED-Chip 162-7 und der achte LED-Chip 162-8 sind miteinander verbunden, um den vierten Strang S4 zu bilden. Der neunte LED-Chip 162-9 und der zehnte LED-Chip 162-10 sind miteinander verbunden, um den fünften Strang S5 zu bilden.
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Zu dieser Zeit wird der erste Strang S1 mit Operationssignalen durch das erste Linienmuster 267al, das den positiven Anschluss der externen Stromversorgung und das erste Elektrodenpad 162a des ersten LED-Chips 162-1 verbindet, und das sechste Linienmuster 267b, das die Erdung und das zweite Elektrodenpad 162b des zweiten LED-Chips 162-2 verbindet, versorgt. Der zweite Strang S2 wird mit Operationssignalen durch das zweite Linienmuster 267a2, das den positiven Anschluss der externen Stromversorgung und das erste Elektrodenpad 162a des dritten LED-Chips 162-3 verbindet, und das sechste Linienmuster 267b, das die Erdung und das zweite Elektrodenpad 162b des vierten LED-Chips 162-4 verbindet, versorgt. Der dritte Strang S3 wird mit Operationssignalen durch das dritte Linienmuster 267a3, das den positiven Anschluss der externen Stromversorgung und das erste Elektrodenpad 162a des fünften LED-Chips 162-5 verbindet, und das sechste Linienmuster 267b, das die Erdung und das zweite Elektrodenpad 162b des sechsten LED-Chips 162-6 verbindet, versorgt. Der vierte Strang S4 wird mit Operationssignalen durch das vierte Linienmuster 267a4, das den positiven Anschluss der externen Stromversorgung und das erste Elektrodenpad 162a des siebten LED-Chips 162-7 verbindet, und das sechste Linienmuster 267b, das die Erdung und das zweite Elektrodenpad 162b des achten LED-Chips 162-8 verbindet, versorgt. Der fünfte Strang S5 wird mit Operationssignalen durch das fünfte Linienmuster 267a5, das den positiven Anschluss der externen Stromversorgung und das erste Elektrodenpad 162a des neunten LED-Chips 162-9 verbindet, und das sechste Linienmuster 267b, das die Erdung und das zweite Elektrodenpad 162b des zehnten LED-Chips 162-10 verbindet, versorgt.
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In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, da die LED-Chips in die Stränge geteilt sind, die unabhängig mit Spannung versorgt werden, ein Abtastansteuern, bei dem die Stränge selektiv Licht emittieren können und nacheinander angesteuert werden können, erreicht werden oder ein lokales Dämpfungsansteuern, bei dem die Stränge Licht mit verschiedener Helligkeit untereinander emittieren können, kann verwirklicht werden.
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Hierbei umfasst jeder Strang benachbarte LED-Chips, die miteinander verbunden sind. Die LED-Chips in jedem Strang können jedoch selektiv mit anderen verbunden sein. Zum Beispiel können alle anderen LED-Chips miteinander verbunden sein und die LED-Chips können parallel verbunden sein.
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8 ist eine Querschnittsansicht, die eine LCD-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Hierbei ist das Band der 4 entfernt und der Hauptträger hat eine andere Struktur als die von 4. Für die Zweckmäßigkeit der Erklärung werden der Flüssigkristallbildschirm, die obere Abdeckung und die Bodenabdeckung weggelassen.
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In 8 umfasst der Hauptträger 230 einen senkrechten Teil 232 und einen waagerechten Teil 234. Der senkrechte Teil 232 umgibt die Ränder der Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 und der waagerechte Teil 234 ist senkrecht mit dem senkrechten Teil 232 verbunden und bedeckt und überlappt einen Rand einer Vorderfläche der optischen Schichten 121.
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Der Flüssigkristallbildschirm 110 der 4 ist über dem waagerechten Teil 234 des Hauptträgers 230 angeordnet. Der waagerechte Teil 234 bedeckt den Rand der Vorderfläche der optischen Schichten 121 und verhindert, das Licht, das von dem LED-Teil 160a der LED-Anordnung 160 emittiert wird, durch die optischen Schichten 121 außerhalb des Anzeigebereichs des Flüssigkristallbildschirms 110 der 4 austritt.
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Das heißt, der waagerechte Teil 234 des Hauptträgers 230 trennt den Flüssigkristallbildschirm 110 der 4 und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 und blockiert das Licht außerhalb des Anzeigebereichs des Flüssigkristallbildschirms 110, wodurch Lichtaustritt verhindert wird.
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In der vorliegenden Erfindung ist, da die LEDs und die gedruckten Leiterplatten als ein vereinigter Körper verbunden sind, der Abstand zwischen den benachbarten LEDs verringert und es sind mehr LED-Chips befestigt. Deshalb steigt die Menge des emittierten Lichts und eine LCD-Vorrichtung mit hoher Auflösung und großer Helligkeit wird erhalten.
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Zusätzlich wird die Lichtmischlänge minimiert und eine LCD-Vorrichtung mit einer schmalen Einfassung und einer dünnen Dicke wird erreicht.
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Außerdem ist, da die LED-Anordnung durch einen Prozess gebildet werden kann, der Herstellungsprozess vereinfacht und die Herstellungskosten sind verringert.
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Darüber hinaus werden nur minimale Teile der gedruckten Leiterplatte verwendet, um die LED-Chips und die Ansteuereinheit zu verbinden, und die Kosten für die Komponenten sind verringert.
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Für den Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass an einer Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken oder von dem Schutzumfang der Erfindungen abzuweichen. Somit soll die vorliegende Erfindung die Abwandlungen und Änderungen dieser Erfindung, sofern sie im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Entsprechungen liegen, umfassen.
