专利名称：液晶显示设备及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示设备。更特别地，本发明涉及一种包括多个LED局部块(local blocks)的液晶显示设备，这些LED局部块对于具有不同尺寸的液晶显示面板是通 用的，而不必顾及液晶显示面板的型号尺寸。
背景技术：
为了适应信息导向的社会，正在积极地发展显示信息的设备。显示设备包括液晶 显示设备、有机电致发光显示设备、等离子体显示面板和场发光显示设备。在这些显示设备中，由于液晶显示设备具有重量轻、功耗低和全彩色图像显示的 优点，它们被应用于包括移动电话、导航装置、监视器和电视的实施中。因为液晶显示设备 不能自发光，所以它们包括提供光到液晶显示面板的背光单元。液晶显示设备的背光单元一般使用圆柱形的荧光灯，诸如冷阴极荧光灯(CCFL)、 热阴极荧光灯(HCFL)、外电极荧光灯(EEFL)、发光二极管(LED)器件和电致发光(EL)器 件。根据光源的布置方式，背光单元分为侧光式背光单元和直下式背光单元。侧光式背光单元将布置在平的面板的外围的荧光灯经由导光板的光发散至面板 的整个表面。与直下式背光单元相比，侧光式背光单元的亮度较低，不适用于大屏幕液晶显 示设备。直下式背光单元使用在散射板下方成排布置的荧光灯并且利用荧光灯直接发光， 从而与侧光式背光单元相比，有利地表现出改善的光学性能且适用于大屏幕。然而，在这 种背光单元中，在液晶显示面板上会显示荧光灯的形状。为了防止这一现象，应当保证荧 光灯和散射板之间有足够的间距，并且必须添加到散射板以实现均勻的光分布的散射剂 (diffusion agent)导致了背光单元的总厚度的增加，从而对减小背光单元的厚度有不利 的影响。
发明内容
因此，本发明涉及一种液晶显示设备及其制造方法，该液晶显示设备及其制造方 法基本上避免了由于现有技术的限制和不足导致的一个或多个问题。本发明的一个目的在于分别地操作LED背光单元从而改善亮度并减小背光单元 的厚度。本发明的另一个目的在于制造通用而不必顾及液晶显示设备的型号尺寸的独立 的LED块，从而降低背光单元的制造成本和时间。为了实现本发明的这些目和其它优点，如此处具体和概括描述的，本发明提供了 一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括液晶显示面板和背光单元，该背光单元包括以矩阵排列、每个都具有相同尺寸的多个LED局部块。根据另一方面，提供了一种制造液晶显示设备的方法，该方法包括形成液晶显示面板；以及制造包括以矩阵排列、每个都具有相同 尺寸的多个LED局部块的背光单元，其中所述制造背光单元的步骤包括改变LED局部块的 列数和行数以形成选择性地适用于液晶显示面板的背光单元。应当理解的是，所有本发明的前述的概括性描述和后面的具体描述都是示范性和解释性的，意在提供如权利要求所保护的本发明的进一步解释。
用于提供对本发明的进一步的理解并组成本申请的一部分的附解了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1是表示根据本发明的一个实施例的液晶显示设备的分解透视图。图2是表示图1中所示的液晶显示设备的一个LED局部块的透视图。图3是表示通用的LED局部块和液晶显示设备型号的各种尺寸的图。图4是表示正在大规模生产或即将大规模生产的液晶显示设备的型号尺寸以及 适用于这些液晶显示设备的第一 LED局部块的尺寸的图。图5是表示正在大规模生产或即将大规模生产的液晶显示设备的型号尺寸以及 适用于这些液晶显示设备的第二 LED局部块的尺寸的图。图6是示意性表示制造根据本发明背光单元的工序的流程图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图具体描述本发明的优选实施例。图1是表示根据本发明的一个实施例的液晶显示设备的分解透视图。如图1所示，液晶显示设备包括显示图像的液晶显示面板100和提供光至液晶显 示面板100的背光单元200。液晶显示面板100包括彼此面对的薄膜晶体管阵列基板和滤色器阵列基板，以及 插入在薄膜晶体管阵列基板和滤色器阵列基板之间的液晶。薄膜晶体管阵列基板包括布置 在其上面的信号线和薄膜晶体管，滤色器阵列基板包括布置在其上面的滤色器和黑矩阵。 液晶是光学各向异性与介电各向异性的，因此液晶根据电场来旋转以改变透光率，从而实 现图像的显示。背光单元200包括照射光至液晶显示面板100的多个LED局部块220，容纳LED局 部块220和液晶显示面板100的底盖230，设在底盖230的内侧或底面以反射光的反射组件 (未示出)，以及插入在LED局部块220和液晶显示面板100之间的光学片组件210。图1 中示出了底盖230的内底部被分成四个区域(A、B、C和D)的例子。光学片组件210包括将来自LED局部块220的光均勻散射并将其照射到液晶显示 面板100的反射片，将被散射片散射的光折射并将其照射到液晶显示面板100的棱镜片，以 及保护其它片的保护片，但是光学片组件210并不限于这些元件。底盖230在其内容纳液晶显示面板100、光学片组件210和LED局部块220。反射组件设置在底盖230的内侧或底面以反射从LED局部块220发出的光，从而 提高光的利用效率。
多个LED局部块220以矩阵形式排列。各个LED局部块220在多个区域中以分隔在光学片组件210下方的底盖230的内部区域。每个LED局部块220包括子导光板222和 布置在每个子导光板222的一侧以将光照射至子导光板222的LED阵列224。LED阵列224 具有多个LED串联排列的结构。基于这种结构，各个LED局部块220可以独立地操作。因 此，根据本发明的背光单元200能够单独的操作，即根据它的位置独立地控制光量。这些部 分可操作的LED局部块220利用了多个光源，因此与侧光式光源相比表现出高发光性能，并 且消除了直下式灯所需的在灯与散射板之间的足够间距的必要性，从而实现了背光单元整 体厚度的薄型化。此外，LED局部块220将光提供到所需的区域，因此在图像质量的改善中 起到了作用。同时，背光单元200包括可以独立地单独操作并具有对于不同尺寸的液晶显示面 板100是通用的尺寸的LED局部块220。即，通过改变以矩阵排列的LED局部块220的列 数和行数，可以将根据本发明的背光单元200选择性应用到具有不同尺寸的液晶显示面板 中。更特别地，取决于液晶显示设备的型号尺寸，分别地制造背光单元200。例如，为了 制造液晶显示设备的32英寸型号，制造对应于32英寸型号的背光单元。即，如图1所示， 为了制造能够进行单独操作的背光单元200，四个LED局部块220的总平面面积应当大致与 液晶显示面板100的面积相等。因此，如果改变液晶显示设备的型号，应当制造适合于相应 的型号的LED局部块220，从而必然导致相当低的经济效率。在下文中，将参考图3描述不必顾及液晶显示设备的型号尺寸即可适用的LED局 部块220、根据LED局部块220的排列可以灵活适用的背光单元、包括该背光单元的液晶显 示设备以及该液晶显示设备的制造方法。首先，提供适用于液晶显示设备的型号的光学片组件210和底盖230。另外，制造 每个都具有相同尺寸的多个LED局部块。图2表示图1中所示的液晶显示设备的一个LED局部块，该LED局部块包括子导 光板和在所述子导光板的一侧串联排列的LED阵列。图3表示液晶显示设备的不同型号尺寸。A”、B”、C”、D”、E”和F”分别代表A英 寸、B英寸、C英寸、D英寸、E英寸和F英寸液晶显示设备的尺寸，Ax、Bx、Cx、Dx、Ex和Fx 分别代表A英寸、B英寸、C英寸、D英寸、E英寸和F英寸液晶显示设备的长度，Ay、By、Cy、 Dy、Ey和Fy分别代表A英寸、B英寸、C英寸、D英寸、E英寸和F英寸液晶显示设备的宽度。 Lx和Ly分别表示LED局部块220的长度和宽度。如图3所示，确定LED局部块220的长度(Lx)以使Ax、Bx、Cx、Dx、Ex和Fx等于 LED局部块220的长度(Lx)的k倍(k是由液晶显示设备的尺寸决定的自然数)，确定LED 局部块220的宽度(Ly)以使Ay、By、Cy、Dy、Ey和Fy等于LED局部块220的宽度(Ly)的 m倍(m是由液晶显示设备的尺寸决定的自然数)。因此，可以通过增加LED局部块220的 数量而不必分别地制造背光单元来制造A英寸、B英寸、C英寸、D英寸、E英寸和F英寸的 液晶显示设备。即，具有适用于液晶显示设备的所有型号的尺寸的多个LED局部块被制造 并以矩阵形式排列，以完成背光单元200的制造，其中该矩阵由适合于具有预定尺寸的液 晶显示面板100的多个列和多个行组成。通过改变以矩阵排列的LED局部块220的列数和 行数，可以获得适用于具有不同尺寸的液晶显示面板的背光单元。
因此，不再需要对液晶显示设备的每个型号制造特定的子导光板222和LED阵列 224，并且可以显著地降低背光单元200的制造成本。图4表示正在大规模生产和即将大规模生产的液晶显示设备的型号尺寸以及适用于这些液晶显示设备的LED局部块200的尺寸。参见图4，对于32英寸(32”)液晶显示设备来说，使用36个(6列X6行)具有 117. 9至119. 9mm的长度和66. 7至68. 7mm的宽度的LED局部块220来制造背光单元。类 似地，使用49个(7列X 7行)LED局部块220于37英寸(37”)液晶显示设备，使用64个 (8列X8行)LED局部块220于42英寸(42”)液晶显示设备，使用81个(9列X9行)LED 局部块220于47英寸(47”)液晶显示设备，使用100个(10列X 10行)LED局部块220于 52英寸(52”)液晶显示设备，使用121个(11列X 11行)LED局部块220于57英寸(57”) 液晶显示设备。S卩，在用于32英寸(32”)液晶显示设备的LED局部块220的阵列中，将列数和行 数加一以制造用于37英寸(37”)液晶显示设备的背光单元200。类似地，也可以制造用于 42英寸(42”)、47英寸(47”)、52英寸(52”)和57英寸(57”)液晶显示设备的背光单元。同时，确定LED局部块220的长度117. 9至119. 9mm，使得LED局部块220的长度 乘以预先确定的自然数得到32英寸(32”)、37英寸(37”)、42英寸(42”)、47英寸(47”)、 52英寸(52”)和57英寸(57”)液晶显示设备的长度。类似地，确定LED局部块220的宽 度66. 7至68. 7mm,使得LED局部块220的宽度乘以预先确定的自然数得到32英寸(32”)、 37英寸(37”)、42英寸(42”)、47英寸(47”)、52英寸(52”)和57英寸(57”)液晶显示 设备的宽度。图5表示正在大规模生产或即将大规模生产的液晶显示设备的型号尺寸以及根 据另一个实施例适用于这些液晶显示设备的LED局部块200的尺寸。参见图5，对于47英寸(47”)液晶显示设备来说，使用72个(6列X 12行)具有 86. 7至88. 7mm的长度和98. 7至100. 7mm的宽度的LED局部块220来制造背光单元。类似 地，使用98个(7列X 14行)LED局部块220于55英寸(55”)液晶显示设备。类似地，通 过在LED局部块220的原本的列和行(6列X 12行)中增加一列和两行，可以很容易地制 造出适用于55英寸(55”)液晶显示设备的背光单元200。制造液晶显示设备的背光单元的工序可以用图6中的框图简单描述。在第一步骤S10，确定正在大规模生产或计划将要大规模生产的液晶显示设备的 尺寸(英寸)。然后，在第二步骤S20，制造具有对于各个液晶显示设备型号是通用的尺寸的LED 局部块。LED局部块的尺寸通过如图3至5中的方式得到。然后，在第三步骤S30，仅改变LED局部块的个数，并将LED局部块拼接在一起以制 造对应于各个型号的英寸的背光单元。这样，根据本发明的液晶显示设备及其制造方法涉及制造多个LED局部块220和 将LED局部块220以矩阵形式排列以制造背光单元200，该LED局部块具有对于液晶显示设 备是通用的尺寸，而不必顾及液晶显示设备的型号尺寸。改变LED局部块220的列数和行 数以完成选择性地适用于液晶显示面板的不同尺寸的背光单元的制造。这样能够消除为了 各个液晶显示设备型号的应用而制造背光单元的导光板和LED阵列的必要，从而有利地显著降低了背光单元的制造成本和时间以及液晶显示设备的总的制造成本和时间。从前面所述中显而易见的是，液晶显示设备及其制造方法利用单独地操作LED局部块，从而与侧光式光源相比获得高亮度，与直下式的灯相比获得较小的背光单元总厚度。此外，液晶显示设备及其制造方法包括多个LED局部块，该LED局部块具有对于液 晶显示设备是通用的尺寸，而不必顾及液晶显示设备的型号尺寸。而且根据型号尺寸，通过 简单地将LED局部块拼接在一起可以完全地制造背光单元。因此，消除了制造适合背光单 元的所有型号的诸如导光板和LED阵列等元件的必要，显著降低了背光单元的制造成本和 时间并降低了液晶显示设备的总制造成本。对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况 下，可以对本发明进行各种改变和变型。因此，本发明意在于覆盖由所附权利要求及其等同 物的范围所保护的本发明的改变和变型。
权利要求
一种液晶显示设备，包括液晶显示面板；以及背光单元，包括以矩阵排列、每个都具有相同尺寸的多个LED局部块。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述背光单元还包括 光学片组件，插入在所述多个LED局部块和所述液晶显示面板之间； 底盖，容纳所述光学片组件和所述LED局部块；以及反射组件，布置在所述底盖的内侧或底面。
3.根据权利要求2所述的液晶显示设备，其中所述多个LED局部块被制造为使得所述 液晶显示面板的宽度等于每个LED局部块的宽度的k倍，k是由所述液晶 显示面板的尺寸 确定的自然数，且所述液晶显示面板的长度等于每个LED局部块的长度的m倍，m是由所述 液晶显示面板的尺寸确定的自然数。
4.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中每个LED局部块包括子导光板和在所述 子导光板的一侧串联排列的LED阵列。
5.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中所述液晶显示面板为32英寸、37英寸、 42英寸、47英寸、52英寸、57英寸的型号，且每个LED局部块具有117. 9至119. 9mm的长度 和66. 7至68. 7mm的宽度。
6.根据权利要求3所述的液晶显示面板，其中所述液晶显示面板为47英寸或55英寸 的型号，且每个LED局部块具有86. 7至88. 7mm的长度和98. 7至100. 7mm的宽度。
7.—种制造液晶显示设备的方法，包括 形成液晶显示面板；以及制造包括以矩阵排列且具有相同尺寸的多个LED局部块的背光单元， 其中所述制造背光单元的步骤包括改变所述LED局部块的列数和行数以形成选择性地适用于所述液晶显示面板的背光单元。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述制造背光单元的步骤还包括 提供插入在所述LED局部块和所述液晶显示面板之间的光学片组件； 提供容纳所述光学片组件和LED局部块的底盖；以及提供在所述底盖的内侧或底面的反射组件。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个LED局部块被制造为使得所述液晶显示 面板的宽度等于每个LED局部块的宽度的k倍，k是由所述液晶显示面板的尺寸确定的自 然数，且所述液晶显示面板的长度等于每个LED局部块的长度的m倍，m是由所述液晶显示 面板的尺寸确定的自然数。
10.根据权利要求7所述的方法，其中每个LED局部块包括子导光板和在所述子导光板 的一侧串联排列的LED阵列。
全文摘要
公开了一种包括LED局部块的液晶显示设备及其制造方法，该LED局部块对于具有不同尺寸的液晶显示面板是通用的，而不必顾及液晶显示设备的型号尺寸的。液晶显示设备包括液晶显示面板；以及具有以矩阵排列、每个都具有相同尺寸的多个LED局部块的背光单元。
文档编号F21S8/00GK101799601SQ200910222179
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年2月11日
发明者李仙花, 李宰赫 申请人:乐金显示有限公司