CN109725455A - 背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。该液晶显示装置，包括：显示面板，显示面板包括红色像素、绿色像素和蓝色像素；和背光单元，背光单元给显示面板发射光，其中背光单元包括：光源，光源输出第一颜色光；颜色转换层，颜色转换层设置在光源上并且将第一颜色光转换为第二颜色光；光学片，光学片扩散或汇聚所述第二颜色光；和形成在颜色转换层与光学片之间的空气间隙。

Description

背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0144064的权益，在此通过引用将其全部内容并入本申请中。

技术领域

本公开内容涉及一种背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。

背景技术

随着信息导向社会发展，对于显示图像的显示装置的各种需求增加。因此，近来，采用了多种平板显示装置，诸如液晶显示(LCD)装置、等离子显示面板(PDP)、有机电致发光显示装置。在这些平板显示装置之中，LCD装置通过控制施加至液晶层的电场调制从背光单元入射的光来显示图像。

根据光源的布置，这种LCD的背光单元可分为直下光型背光单元和边缘光型背光单元。在直下光型背光单元中，多个光源布置在LCD面板的后表面上，由光源发射的光朝向LCD面板传输。另一方面，在边缘光型背光单元中，多个光源布置在LCD面板的底部的一侧上，由光源发射的光通过使用导光板朝向LCD面板传输。

同时，在直下光型背光单元或边缘光型背光单元的光源中，其中混合有蓝色光、红色光和绿色光的白色光朝向LCD面板的后表面或导光板的一侧发射。在此，绿色光是通过绿色荧光材料吸收蓝色光产生的，并且红色光是通过红色荧光材料吸收蓝色光产生的。

参照图1，可以看出绿色光发射区域的一部分与红色吸收区域重叠。由于这种特性，由于红色荧光材料将绿色光吸收了多达绿色光发射区域与红色吸收区域重叠的区域R，所以绿色光减少。因此，光的亮度降低。

发明内容

实施方式涉及一种能够提高光的亮度的背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。

一个或多个实施方式涉及一种液晶显示装置，包括：显示面板，所述显示面板包括红色像素、绿色像素和蓝色像素；和背光单元，所述背光单元给所述显示面板发射光，其中所述背光单元包括：光源，所述光源输出第一颜色光；颜色转换层，所述颜色转换层将所述第一颜色光转换为第二颜色光；光学片，所述光学片扩散或汇聚所述第二颜色光；和形成在所述颜色转换层与所述光学片之间的空气间隙。

一个或多个实施方式涉及一种液晶显示装置，包括：显示面板；和背光单元，所述背光单元给所述显示面板发射光，其中所述背光单元包括：光源，所述光源输出第一颜色光；和集成光学片，所述集成光学片包括：第一光汇聚部，所述第一光汇聚部包括第一支撑层和位于所述第一支撑层上方的第一透镜层；第二光汇聚部，所述第二光汇聚部位于所述第一光汇聚部上方并且包括第二支撑层和位于所述第二支撑层上方的第二透镜层；扩散部，所述扩散部位于所述第一光汇聚部下方并且包括第三支撑层和位于所述第三支撑层上方的扩散层；和位于所述第三支撑层下方的颜色转换层，所述颜色转换层将所述第一颜色光转换为第二颜色光，其中所述第一光汇聚部、所述第二光汇聚部、所述扩散部和所述颜色转换层集成并彼此层压。

一个或多个实施方式涉及一种背光单元，包括：光源，所述光源输出第一颜色光；颜色转换层，所述颜色转换层将所述第一颜色光转换为第二颜色光；光学片，所述光学片扩散或汇聚所述第二颜色光；和形成在所述颜色转换层与所述光学片之间的空气间隙，其中所述第一颜色光包括蓝色光，并且所述第二颜色光包括绿色光。

一个或多个实施方式涉及一种背光单元，包括：光源，所述光源输出第一颜色光；和集成光学片，所述集成光学片包括：第一光汇聚部，所述第一光汇聚部包括第一支撑层和位于所述第一支撑层上方的第一透镜层；第二光汇聚部，所述第二光汇聚部位于所述第一光汇聚部上方并且包括第二支撑层和位于所述第二支撑层上方的第二透镜层；扩散部，所述扩散部位于所述第一光汇聚部下方并且包括第三支撑层和位于所述第三支撑层上方的扩散层；和位于所述第三支撑层下方的颜色转换层，所述颜色转换层将所述第一颜色光转换为第二颜色光，其中所述第一光汇聚部、所述第二光汇聚部、所述扩散部和所述颜色转换层集成并彼此层压。

在下面的描述中将阐述本公开内容的优点和特征，在研究下面的内容时这些优点和特征的一部分对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见，或者可通过本公开内容的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得在此实施方式的其他优点和特征。

应当理解，前面的总体描述和下面的详细描述都是解释性的，旨在对要求保护的实施方式提供进一步的解释。

附图说明

被包括用来给本公开内容提供进一步理解并并入本申请中组成本申请一部分的附图图解了本公开内容的实施方式，并与说明书一起用于解释本公开内容的实施方式的原理。

图1是图解根据相关技术的针对红色和绿色的吸收光谱和发光光谱的曲线图。

图2是根据本公开内容的实施方式的液晶显示装置的透视图。

图3是图2的液晶显示装置的分解透视图。

图4是沿图2中的线I-I’截取的剖面图。

图5是显示根据本公开内容第一实施方式的颜色转换层和粘合层的示意性剖面图。

图6是显示根据本公开内容第二实施方式的颜色转换层和粘合层的示意性剖面图。

图7是显示根据本公开内容第三实施方式的颜色转换层和粘合层的示意性剖面图。

图8是显示根据本公开内容第四实施方式的颜色转换层和粘合层的示意性剖面图。

图9是显示根据本公开内容第五实施方式的颜色转换层和粘合层的示意性剖面图。

图10是显示根据本公开内容第六实施方式的颜色转换层和粘合层的示意性剖面图。

图11是显示根据本公开内容第七实施方式的颜色转换层和粘合层的示意性剖面图。

图12是图解根据本公开内容的实施方式的其中红色光和绿色光空间上分离的构造的亮度增加的曲线图。

图13A和图13B是图解根据是否存在空气间隙，光的折射的示图。

图14A和图14B是图解根据是否存在空气间隙，光程的示图。

图15是图解根据是否存在空气间隙，亮度的差异的示图。

图16是显示根据本公开内容第八实施方式的包括颜色转换层的液晶显示装置的示意性剖面图。

图17是图解其中图16的光学混合片附接至下偏振片的外表面的状态的示意性剖面图。

图18A和图18B是图解图17的本公开内容的第一光汇聚图案和第二光汇聚图案的一部分的示意性示图。

图19是图解根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置的亮度增加的曲线图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本公开内容的实施方式。

参照附图和下面详细描述的实施方式，本公开内容的优点和特征以及其实现方法将变得显而易见。然而，本公开内容不限于下面描述的实施方式，其可以以各种不同的变形实现。提供这些实施方式仅是为了使本领域普通技术人员完全理解公开内容的范围，本公开内容仅由权利要求的范围限定。

为了解释本公开内容的实施方式而在附图中显示出的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅仅是示例，本公开内容不限于图中示出的这些。在整个申请中，相似的参考标记指代相似的要素。在本公开内容实施方式的描述中，当对相关技术的已知技术的详细描述被认为会模糊本公开内容的本质时，将省略该详细描述。

当在此表述“包括”、“具有”、“包含”等时，可添加其他部分，除非使用了“仅”。除非有相反定义，部件的单数形式包括其复数形式。

即使在没有额外明确表述时，部件也解释为包括误差范围。

在对位置关系的描述中，当两部分之间的位置关系例如被描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下面”、“在……旁边”等时，一个或多个其他部分可位于这两部分之间，除非使用了“正好”或“直接”。

在对时间关系的描述中，当时间顺序关系例如被描述为“在……之后”、“接着”、“然后”、“在……之前”等时，也可包括在不同时间发生的情况，除非使用了“正好”或“直接”。

诸如第一、第二等之类的术语用于描述各种部件。然而，部件不受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个部件与其他部件。因此，在本公开内容的技术构思内，下面所述的第一部件可以是第二部件。

“x轴方向”、“y轴方向”和“z轴方向”之间的关系不应解释为垂直形成的几何关系，其可指具有比本公开内容中的部件的功能上可操作范围更宽的方向性。

术语“至少一个”应当理解为包括一个或多个相关项目的任意组合。例如，“第一项目、第二项目和第三项目中的至少一个”不仅可指第一项目、第二项目和第三项目的每一个，而且还可指第一项目、第二项目和第三项目中的两个或更多个项目的所有项目的任意组合。

本公开内容各实施方式的特征可彼此部分或整体地组合或混合，且可在技术上进行各种互连接和驱动，这些实施方式可彼此独立实施，或者相关地共同实施。

下文中，将参照附图详细描述本公开内容的示例性实施方式。

图2是根据本公开内容一个实施方式的液晶显示装置的透视图。图3是图2的液晶显示装置的分解透视图。图4是沿图2中的线I-I’截取的剖面图。

参照图2到图4，根据本公开内容一个实施方式的液晶显示装置包括显示面板100、用于驱动显示面板100的驱动电路部、背光单元300和壳体构件。

显示面板100包括下基板110、上基板120和插置在下基板110与上基板120之间的液晶层。下基板110和上基板120可由玻璃或塑料形成。

下基板110可具有比上基板120的尺寸大的尺寸。

因此，柔性源极膜220可附接至下基板110的顶表面的未被上基板120覆盖的一侧的边缘。下基板110的顶表面对应于面向上基板120的表面。

信号线和像素设置在显示面板100的下基板110的顶表面上。信号线可包括彼此交叠的数据线和栅极线、用于给公共电极提供公共电压的公共线、和栅极控制信号线，通过栅极控制信号线给栅极驱动电路提供栅极控制信号作为控制信号。像素可布置在数据线与栅极线之间的交叉区域中。每个像素包括薄膜晶体管(TFT)、像素电极和公共电极。TFT响应于接收栅极线的栅极信号将数据线的数据电压提供至像素电极。

液晶层的液晶被提供至像素电极的数据电压与提供至公共电极的公共电压之间的电位差所产生的电场取向，使得可调整从背光单元入射的光的透射量。

黑矩阵和滤色器可设置在显示面板100的上基板120的底表面上。上基板120的底表面对应于面向下基板110的表面。然而，当使用TFT阵列上滤色器(COT)形成显示面板100时，黑矩阵和滤色器可设置在下基板110的顶表面上。

在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式之类的垂直电场驱动方法中，公共电极可设置在上基板120的底表面上，或者在诸如面内开关(IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式之类的水平电场驱动方法中，公共电极可设置在下基板110的顶表面上。

黑矩阵包括以矩阵结构形成的阻光材料，从而防止光泄露到除像素区域之外的区域中。

滤色器形成在黑矩阵之间的像素区域中。滤色器包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。

上偏振片150附接至显示面板100的上基板120，下偏振片140附接至下基板110。上偏振片150的光透射轴与下偏振片140的光透射轴相交或交叉。此外，用于设定液晶的预倾角的取向膜可形成在与液晶接触的上基板120和下基板110的内侧上。

驱动电路部包括栅极驱动电路、源极驱动电路210、柔性源极膜220、电路板230和光源驱动部240。

栅极驱动电路给下基板110的栅极线提供栅极信号。栅极驱动电路可通过使用面板内栅极驱动器(GIP)方法直接形成在下基板110的顶表面上。亦或，当栅极驱动电路实现为驱动芯片时，栅极驱动电路可通过使用膜上芯片(COF)方法安装在柔性栅极膜上，柔性栅极膜可附接至下基板110的顶表面的未被上基板120覆盖的边缘。

源极驱动电路210给下基板110的数据线提供数据电压。当每个源极驱动电路210实现为驱动芯片时，每个源极驱动电路210可通过使用COF方法安装在柔性源极膜220上。亦或，源极驱动电路210可通过使用玻璃上芯片(COG)方法或塑料上芯片(COP)方法附接至下基板110的顶表面。柔性源极膜220可附接至下基板110的顶表面的未被上基板120覆盖的一侧的边缘和电路板230。电路板230可实现为印刷电路板(PCB)。

光源驱动部240包括光源驱动电路241和光源电路板242。

光源驱动电路241给光源310提供驱动电流，以使光源310发光。光源驱动电路241可安装在光源电路板242上。亦或，光源驱动电路241可安装在电路板230上。在该情形中，可省略光源电路板242。

驱动电路部可进一步包括时序控制电路和其上安装时序控制电路的控制电路板。在该情形中，控制电路板可通过特定柔性电缆连接至电路板230。

背光单元300包括多个这种光源310、光源电路板320、导光板330、反射片340、光学片370等。背光单元300通过导光板330和光学片370将来自光源310的光转换为均匀的平面光源并朝向显示面板100发射光。尽管参照图3和图4将背光单元描述为实现为边缘光型背光单元，但应当注意，背光单元不限于此，其可实现为直下光型背光单元。

光源310可实现为发光二极管(LED)。在此，LED可包括输出蓝色光的蓝色LED、输出红色光的红色LED和输出混合有蓝色光和红色光的品红色(magenta)光的品红色LED中至少之一。

光源310布置在导光板330的至少一个侧表面上并朝向导光板330的该侧表面发射光。光源310安装在光源电路板320上并且通过接收光源驱动电路241的驱动电流而开启或关闭。光源电路板320连接至光源驱动部240。

导光板330将来自光源310的光转换为面光源并朝向显示面板100发射光。反射片340设置在导光板330的底表面上并且将从导光板330朝向导光板330的底部传播的光朝向导光板330反射。

光学片370设置在导光板330与显示面板100之间。就是说，光学片370设置在显示面板100下方，并且导光板330设置在光学片370下方。光学片370包括一个或多个棱镜片或者一个或多个扩散片，将从导光板330入射的光扩散，并且折射光的传播路径，以使光以大致垂直的角度入射到显示面板100的光入射表面上。此外，光学片370可包括双增亮膜(DBEF)。例如，光学片370可包括扩散片、棱镜片和DBEF。在该情形中，最上侧的光学片可以是DBEF。

颜色转换层350设置在导光板330上并且将通过导光板330从光源310入射的蓝色光或品红色光转换为白色光。根据该实施方式的颜色转换层350还可包括将蓝色光或品红色光转换为绿色光的绿色转换层。

粘合层360设置在颜色转换层350与光学片370之间。粘合层360使颜色转换层350和光学片370彼此粘附并且在颜色转换层350与光学片370之间形成空气间隙。下面将参照图5到图11描述颜色转换层350和粘合层360的详细描述。

壳体构件包括底盖410、支撑框架420和顶壳体430。

底盖410被制造为方形金属框架并且包围背光单元300的侧表面和底表面，如图4中所示。可使用高强度钢板，例如，电镀锌铁(EGI)板、不锈钢(SUS)板、镀锌(SGLC)钢板、镀铝钢板(ALCOSTA)、镀锡钢板(SPTE)等制造底盖410。

支撑框架420支撑显示面板100的下基板110的底表面。支撑框架420有时被称为引导面板、引导框架等。支撑框架420可通过使用固定构件与底盖410固定结合。支撑框架420可被制造为由混合在诸如聚碳酸酯等之类的合成树脂中的玻璃纤维形成的方形框架，或者可通过使用SUS制造。同时，如图4中所示，缓冲构件421可设置在下基板110与支撑框架420之间，以防止显示面板100的下基板110被支撑框架420震动。

顶壳体430包围显示面板100的边缘、支撑框架420的顶表面和侧表面、以及底盖410的侧表面。可使用EGI板、SUS等制造顶壳体430。顶壳体430可通过使用挂钩(hook)或螺丝固定至支撑框架420。同时，如图4中所示，缓冲构件421可设置在上基板120与顶壳体430之间，以防止显示面板100的上基板120被顶壳体430震动。

第一实施方式

图5是图解颜色转换层和粘合层的第一实施方式的示意性剖面图。

参照图5，液晶显示装置包括显示面板100和背光单元300。

首先，背光单元300包括光源310、导光板330、绿色转换层352、粘合层360和棱镜片372。

光源310可包括发射蓝色光的蓝色LED和发射红色光的红色LED或者可包括发射混合有蓝色光和红色光的品红色光的品红色LED。光源310布置在导光板330的至少一个侧表面上并且朝向导光板330的该侧表面发射光。

导光板330将从光源310发射的光转换为面光源并朝向显示面板100发射光。在本公开内容的第一实施方式中，蓝色光可从蓝色LED入射到导光板330上，并且红色光可从红色LED入射到导光板330上。在此，蓝色光和红色光可在导光板330中混合并且变成品红色光。亦或，品红色光可从品红色LED入射到导光板330上。

因此，导光板330使品红色光朝向显示面板100传播。绿色转换层352形成在导光板330上以与多个像素P1、P2和P3重叠。绿色转换层352设置在从导光板330朝向显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330发射的品红色光转换为白色光。更详细地说，绿色转换层352包括绿色发光材料。绿色转换层352中包括的绿色发光材料与品红色光中包括的蓝色光的一部分碰撞并且吸收蓝色光的能量。因此，蓝色光的一部分的波长变为绿色光的波长，穿过绿色转换层352的蓝色光、红色光和绿色光进行混合并且转换为白色光。

上述绿色发光材料包括绿色磷光材料或绿色荧光材料，并且上述绿色发光材料与诸如硅树脂之类的透明树脂材料混合，以形成绿色转换层352。棱镜片372将入射到其上的光汇聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴线(major axis)方向或副轴线(minor axis)方向。

粘合层360设置在绿色转换层352与棱镜片372之间。粘合层360形成在绿色转换层352的顶表面的一部分上，从而在绿色转换层352与棱镜片372之间形成空气间隙A的同时使棱镜片372粘附至绿色转换层352。在此，粘合层360形成为不与绿色(G)像素P2重叠，使得由绿色转换层352产生的绿色光朝向G像素P2传播而没有亮度降低。就是说，粘合层360形成为与红色(R)像素P1和蓝色(B)像素P3重叠，如图5中所示。

接着，显示面板100包括下偏振片140、上偏振片150、以及多个这种像素P1、P2和P3。

下偏振片140设置在下基板110的底表面上并且将光透射为线性偏振光。上偏振片150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振片150和下偏振片140的透射轴彼此相交或交叉。上偏振片150将光透射为线性偏振光。

多个像素P1、P2和P3形成在下基板110与上基板120之间并且包括具有红色滤色器的R像素P1、具有绿色滤色器的G像素P2和具有蓝色滤色器的B像素P3。

红色滤色器包括透射具有红色波长的光并且吸收具有其他波长的光的红色成分。绿色滤色器包括透射具有绿色波长的光并且吸收具有其他波长的光的绿色成分。蓝色滤色器包括透射具有蓝色波长的光并且吸收具有其他波长的光的蓝色成分。

因此，在R像素P1中，当由绿色转换层352产生的白色光穿过红色滤色器时，蓝色光和绿色光被吸收，并且发射红色光。在G像素P2中，当由绿色转换层352产生的白色光穿过绿色滤色器时，蓝色光和红色光被吸收，并且发射绿色光。在B像素P3中，当由绿色转换层352产生的白色光穿过蓝色滤色器时，红色光和绿色光被吸收，并且发射蓝色光。

在根据本公开内容第一实施方式的液晶显示装置中，通过光源310发射蓝色光和红色光，并且通过绿色转换层352产生绿色光。就是说，由于红色光和绿色光在空间上分离并且首先产生红色光，之后产生绿色光，所以液晶显示装置防止红色发光材料吸收绿色光。因此，在根据本公开内容第一实施方式的液晶显示装置中，绿色光增加并且绿色峰值的半宽度增加，如图12中所示，使得光的亮度可有望增加。

此外，根据本公开内容第一实施方式的液晶显示装置通过在绿色转换层352与棱镜片372之间形成空气间隙A，可防止棱镜片372的光汇聚功能由于绿色转换层352的绿色发光材料所带来的散射特性而劣化。其将在下面参照图13到图15得到详细描述。

同时，尽管在图5中假定液晶显示装置包括边缘光型背光单元，但本公开内容不限于此。在其他实施方式中，液晶显示装置可包括直下光型背光单元。在该情形中，液晶显示装置的光源可布置在绿色转换层下方。

第二实施方式

图6是图解颜色转换层和粘合层的第二实施方式的示意性剖面图。

参照图6，液晶显示装置包括显示面板100和背光单元300。

首先，背光单元300包括光源310、导光板330、混合颜色转换层358、粘合层360和棱镜片372。

光源310可包括发射蓝色光的蓝色LED。光源310布置在导光板330的至少一个侧表面上并且朝向导光板330的该侧表面发射光。

导光板330将从光源310发射的光转换为面光源并朝向显示面板100发射光。在本公开内容的第二实施方式中，蓝色光可从蓝色LED入射到导光板330上。因此，导光板330使蓝色光朝向显示面板100传播。

混合颜色转换层358形成在导光板330上以与多个像素P1、P2和P3重叠。混合颜色转换层358设置在从导光板330朝向显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330发射的蓝色光转换为白色光。更详细地说，混合颜色转换层358包括红色发光材料和绿色发光材料。混合颜色转换层358中包括的红色发光材料与蓝色光的一部分碰撞并且吸收蓝色光的能量。因此，蓝色光的一部分的波长变为红色光的波长。此外，混合颜色转换层358中包括的绿色发光材料与蓝色光的一部分碰撞并且吸收蓝色光的能量。因此，蓝色光的一部分的波长变为绿色光的波长。当光穿过混合颜色转换层358时，蓝色光、红色光和绿色光进行混合并且转换为白色光。

上述红色发光材料包括红色磷光材料或红色荧光材料，红色发光材料与诸如硅树脂之类的透明树脂材料混合，以形成混合颜色转换层358。上述绿色发光材料包括绿色磷光材料或绿色荧光材料，并且绿色发光材料与诸如硅树脂之类的透明树脂材料混合，以形成混合颜色转换层358。棱镜片372将入射的光汇聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴线方向或副轴线方向。

粘合层360设置在混合颜色转换层358与棱镜片372之间。粘合层360形成在混合颜色转换层358的顶表面的一部分上，从而在混合颜色转换层358与棱镜片372之间形成空气间隙A的同时使棱镜片372粘附至混合颜色转换层358。

在此，粘合层360形成为不与R像素P1和G像素P2重叠，使得由混合颜色转换层358产生的红色光和绿色光传播至R像素P1和G像素P2而没有亮度降低。

就是说，粘合层360形成为与B像素P3重叠，如图6中所示。

接着，显示面板100包括下偏振片140、上偏振片150、以及多个像素P1、P2和P3。

下偏振片140设置在下基板110的底表面上并且将光透射为线性偏振光。上偏振片150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振片150和下偏振片140的透射轴彼此相交或交叉。上偏振片150将光透射为线性偏振光。

多个像素P1、P2和P3形成在下基板110与上基板120之间并且包括具有红色滤色器的R像素P1、具有绿色滤色器的G像素P2和具有蓝色滤色器的B像素P3。

在R像素P1中，当由混合颜色转换层358产生的白色光穿过红色滤色器时，蓝色光和绿色光被吸收，并且发射红色光。在G像素P2中，当由混合颜色转换层358产生的白色光穿过绿色滤色器时，蓝色光和红色光被吸收，并且发射绿色光。在B像素P3中，当由混合颜色转换层358产生的白色光穿过蓝色滤色器时，红色光和绿色光被吸收，并且发射蓝色光。

根据本公开内容第二实施方式的液晶显示装置通过在混合颜色转换层358与棱镜片372之间形成空气间隙A，可防止棱镜片372的光汇聚功能由混合颜色转换层358的红色发光材料和绿色发光材料所带来的散射特性而劣化。

同时，尽管在图6中假定液晶显示装置包括边缘光型背光单元，但本公开内容不限于此。在其他实施方式中，液晶显示装置可包括直下光型背光单元。在该情形中，液晶显示装置的光源可布置在混合颜色转换层下方。

第三实施方式

图7是图解颜色转换层和粘合层的第三实施方式的示意性剖面图。在图7中，图5中所示的液晶显示装置可进一步包括扩散片374。扩散片374设置在棱镜片372上并且扩散入射到其上的光。

由于其他部件大致与图5的相似，所以将省略其描述。

第四实施方式

图8是图解颜色转换层和粘合层的第四实施方式的示意性剖面图。在图8中，图6中所示的液晶显示装置可进一步包括扩散片374。扩散片374设置在棱镜片372上并且扩散入射到其上的光。

由于其他部件大致与图6的相似，所以将省略其描述。

第五实施方式

图9是图解颜色转换层和粘合层的第五实施方式的示意性剖面图。

参照图9，液晶显示装置包括显示面板100和背光单元300。

首先，背光单元300包括光源310、导光板330、绿色转换层352、粘合层360和棱镜片372。

光源310可包括发射蓝色光的蓝色LED和发射红色光的红色LED或者可包括发射混合有蓝色光和红色光的品红色光的品红色LED。光源310布置在导光板330的至少一个侧表面上并且朝向导光板330的该侧表面发射光。

导光板330将从光源310发射的光转换为面光源并朝向显示面板100发射光。在本公开内容的第五实施方式中，蓝色光可从蓝色LED入射到导光板330上，并且红色光可从红色LED入射到导光板330上。在此，蓝色光和红色光可在导光板330中混合并且变成品红色光。亦或，品红色光可从品红色LED入射到导光板330上。因此，导光板330使品红色光朝向显示面板100传播。

绿色转换层352形成在导光板330上以与G像素P2重叠。绿色转换层352设置在从导光板330朝向显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330发射的品红色光转换为白色光。更详细地说，绿色转换层352包括绿色发光材料。绿色转换层352中包括的绿色发光材料与品红色光中包括的蓝色光的一部分碰撞并且吸收蓝色光的能量。因此，蓝色光的一部分的波长变为绿色光的波长，穿过绿色转换层352的蓝色光、红色光和绿色光进行混合并且转换为白色光。

上述绿色发光材料包括绿色磷光材料或绿色荧光材料，并且绿色发光材料与诸如硅树脂之类的透明树脂材料混合，以形成绿色转换层352。棱镜片372将入射到其上的光汇聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴线方向或副轴线方向。

粘合层360设置在绿色转换层352与棱镜片372之间。粘合层360形成在绿色转换层352的顶表面的一部分上，从而在绿色转换层352与棱镜片372之间形成空气间隙A的同时使棱镜片372粘附至绿色转换层352。在此，粘合层360形成为不与G像素P2重叠，使得由绿色转换层352产生的绿色光朝向G像素P2传播而没有亮度降低。就是说，粘合层360形成为与R像素P1和B像素P3重叠，如图9中所示。

接着，显示面板100包括下偏振片140、上偏振片150、以及多个像素P1、P2和P3。

下偏振片140设置在下基板110的底表面上并且将光透射为线性偏振光。上偏振片150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振片150和下偏振片140的透射轴彼此相交或彼此交叉。上偏振片150将光透射为线性偏振光。

多个像素P1、P2和P3形成在下基板110与上基板120之间并且包括具有红色滤色器的R像素P1、具有绿色滤色器的G像素P2和具有蓝色滤色器的B像素P3。

在R像素P1中，当从导光板330入射的品红色光穿过红色滤色器时，蓝色光被吸收，并且发射红色光。在G像素P2中，当由绿色转换层352产生的白色光穿过绿色滤色器时，蓝色光和红色光被吸收，并且发射绿色光。在B像素P3中，当从导光板330入射的品红色光穿过蓝色滤色器时，红色光被吸收，并且发射蓝色光。

同时，尽管在图9中假定液晶显示装置包括边缘光型背光单元，但本公开内容不限于此。在其他实施方式中，液晶显示装置可包括直下光型背光单元。在该情形中，液晶显示装置的光源可布置在绿色转换层下方。

第六实施方式

图10是图解颜色转换层和粘合层的第六实施方式的示意性剖面图。

参照图10，液晶显示装置包括显示面板100和背光单元300。

首先，背光单元300包括光源310、导光板330、颜色转换层350、粘合层360和棱镜片372。

光源310可包括发射蓝色光的蓝色LED。光源310布置在导光板330的至少一个侧表面上并且朝向导光板330的该侧表面发射光。

导光板330将从光源310发射的光转换为面光源并朝向显示面板100发射光。在本公开内容的第六实施方式中，蓝色光可从蓝色LED入射到导光板330上。因此，导光板330使蓝色光朝向显示面板100传播。

颜色转换层350设置在导光板330与显示面板100之间并且包括红色转换层354和绿色转换层352。

红色转换层354形成在导光板330上以与R像素P1重叠。红色转换层354设置在从导光板330朝向显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330发射的蓝色光转换为品红色光。更详细地说，红色转换层354包括红色发光材料。红色转换层354中包括的红色发光材料与蓝色光的一部分碰撞并且吸收蓝色光的能量。因此，蓝色光的一部分的波长变为红色光的波长，穿过红色转换层354的蓝色光和红色光进行混合并且转换为品红色光。

上述红色发光材料包括红色磷光材料或红色荧光材料，并且红色发光材料与诸如硅树脂之类的透明树脂材料混合，以形成红色转换层354。

绿色转换层352形成在导光板330上以与G像素P2重叠。绿色转换层352设置在从导光板330朝向显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330发射的蓝色光转换为青色(cyan)光。更详细地说，绿色转换层352包括绿色发光材料。绿色转换层352中包括的绿色发光材料与蓝色光的一部分碰撞并且吸收蓝色光的能量。因此，蓝色光的一部分的波长变为绿色光的波长，穿过绿色转换层352的蓝色光和绿色光进行混合并且转换为青色光。

上述绿色发光材料包括绿色磷光材料或绿色荧光材料，并且绿色发光材料与诸如硅树脂之类的透明树脂材料混合，以形成绿色转换层352。

棱镜片372将入射到其上的白色光汇聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴线方向或副轴线方向。

粘合层360设置在颜色转换层350与棱镜片372之间。粘合层360形成在颜色转换层350的顶表面的一部分上，从而在颜色转换层350与棱镜片372之间形成空气间隙A的同时使棱镜片372粘附至颜色转换层350。在此，粘合层360形成为不与G像素P2重叠，使得由绿色转换层352产生的绿色光朝向G像素P2传播而没有亮度降低。在此，粘合层360形成为不与R像素P1重叠，使得由红色转换层354获得的红色光朝向R像素P1传播而没有亮度降低。就是说，粘合层360形成为与B像素P3重叠，如图10中所示。

接着，显示面板100包括下偏振片140、上偏振片150、以及多个像素P1、P2和P3。

下偏振片140设置在下基板110的底表面上并且将光透射为线性偏振光。上偏振片150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振片150和下偏振片140的透射轴彼此相交或交叉。上偏振片150将光透射为线性偏振光。

多个像素P1、P2和P3形成在下基板110与上基板120之间并且包括具有红色滤色器的R像素P1、具有绿色滤色器的G像素P2和具有蓝色滤色器的B像素P3。

在R像素P1中，当由红色转换层354产生的品红色光穿过红色滤色器时，蓝色光被吸收，并且发射红色光。在G像素P2中，当由绿色转换层352产生的青色光穿过绿色滤色器时，蓝色光被吸收，并且发射绿色光。在B像素P3中，从导光板330入射的蓝色光直接穿过蓝色滤色器并被发射。

在根据本公开内容第六实施方式的液晶显示装置中，光源310发射蓝色光，却通过红色转换层354产生红色光，并且通过绿色转换层352产生绿色光。就是说，由于红色光和绿色光在空间上分离，所以液晶显示装置防止红色发光材料吸收绿色光。因此，在根据本公开内容第六实施方式的液晶显示装置中，绿色光增加并且绿色峰值的半宽度增加，如图12中所示，使得光的亮度可有望增加。

此外，根据本公开内容第六实施方式的液晶显示装置通过在颜色转换层350与棱镜片372之间形成空气间隙A，可防止棱镜片372的光汇聚功能由颜色转换层350的绿色发光材料或红色发光材料所带来的散射特性而劣化。

同时，尽管在图10中假定液晶显示装置包括边缘光型背光单元，但本公开内容不限于此。在其他实施方式中，液晶显示装置可包括直下光型背光单元。在该情形中，液晶显示装置的光源可布置在颜色转换层下方。

第七实施方式

图11是图解颜色转换层和粘合层的第七实施方式的示意性剖面图。

参照图11，液晶显示装置包括显示面板100和背光单元300。

首先，背光单元300包括光源310、导光板330、黄色转换层356、粘合层360和棱镜片372。

光源310可包括发射蓝色光的蓝色LED。光源310布置在导光板330的至少一个侧表面上并且朝向导光板330的该侧表面发射光。

导光板330将从光源310发射的光转换为面光源并朝向显示面板100发射光。在本公开内容的第七实施方式中，蓝色光可从蓝色LED入射到导光板330上。因此，导光板330使蓝色光朝向显示面板100传播。

黄色转换层356形成在导光板330上以与多个像素P1、P2和P3重叠。黄色转换层356设置在从导光板330朝向显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330发射的蓝色光转换为白色光。更详细地说，黄色转换层356包括黄色发光材料。黄色转换层356中包括的黄色发光材料与蓝色光的一部分碰撞并且吸收蓝色光的能量。因此，蓝色光的一部分的波长变为黄色光的波长，穿过黄色转换层356的蓝色光和黄色光进行混合并且转换为白色光。

上述黄色发光材料包括黄色磷光材料或黄色荧光材料，并且黄色发光材料与诸如硅树脂之类的透明树脂材料混合，以形成黄色转换层356。

棱镜片372将入射到其上的白色光汇聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴线方向或副轴线方向。

粘合层360设置在黄色转换层356与棱镜片372之间。粘合层360形成在黄色转换层356的顶表面的一部分上，从而在黄色转换层356与棱镜片372之间形成空气间隙A的同时使棱镜片372粘附至黄色转换层356。在此，粘合层360形成为不与G像素P2和R像素P1重叠，使得由黄色转换层356产生的黄色光朝向G像素P2和R像素P1传播而没有亮度降低。就是说，粘合层360形成为与B像素P3重叠，如图11中所示。

接着，显示面板100包括下偏振片140、上偏振片150、以及多个像素P1、P2和P3。

下偏振片140设置在下基板110的底表面上并且将光透射为线性偏振光。上偏振片150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振片150和下偏振片140的透射轴彼此相交或交叉。上偏振片150将光透射为线性偏振光。

多个像素P1、P2和P3形成在下基板110与上基板120之间并且包括具有红色滤色器的R像素P1、具有绿色滤色器的G像素P2和具有蓝色滤色器的B像素P3。

在R像素P1中，当由黄色转换层356产生的白色光穿过红色滤色器时，蓝色光和绿色光被吸收，并且发射红色光。在G像素P2中，当由黄色转换层356产生的白色光穿过绿色滤色器时，蓝色光和红色光被吸收，并且发射绿色光。在B像素P3中，当由黄色转换层356产生的白色光穿过蓝色滤色器时，红色光和绿色光被吸收，并且发射蓝色光。

在根据本公开内容第七实施方式的液晶显示装置中，通过光源310发射蓝色光，并且通过黄色转换层356产生黄色光。就是说，液晶显示装置通过使用黄色发光材料产生黄色光可防止红色发光材料吸收绿色光。因此，在根据本公开内容第七实施方式的液晶显示装置中，绿色光增加并且绿色峰值的半宽度增加，如图12中所示，使得光的亮度可有望增加。

此外，根据本公开内容第七实施方式的液晶显示装置通过在黄色转换层356与棱镜片372之间形成空气间隙A，可防止棱镜片372的光汇聚功能由黄色转换层356的黄色发光材料所带来的散射特性而劣化。

同时，尽管在图11中假定液晶显示装置包括边缘光型背光单元，但本公开内容不限于此。在其他实施方式中，液晶显示装置可包括直下光型背光单元。在该情形中，液晶显示装置的光源可布置在黄色转换层下方。

图13A和图13B是图解根据是否存在空气间隙，光的折射的示图，图14A和图14B是图解根据是否存在空气间隙，光程的示图。

图13A图解了在颜色转换层350与棱镜片372之间存在空气间隙A时光的折射。由颜色转换层350发射的光根据斯涅尔定律在颜色转换层350与空气间隙A之间的边界处折射。因此，从空气间隙A入射到棱镜片372上的光具有比不存在空气间隙A时的情形中更少的具有90度的光束扩散角的光。

图13B图解了在颜色转换层350与棱镜片372之间不存在空气间隙A时光的折射。由于由颜色转换层350发射的光通过发光材料在全范围内输出，所以与存在空气间隙A的情形相比，具有90度的光束扩散角的光更多。

由于上述差异，在颜色转换层350与棱镜片372之间存在空气间隙A时的情形中光的亮度与在其间不存在空气间隙A时的情形中的亮度不同。

参照图14A，可以看出在颜色转换层350与棱镜片372之间存在空气间隙A时，很少的光以90度的角度入射到棱镜片372上并被其全反射，大部分光朝向显示面板发射。

另一方面，参照图14B，可以看出在颜色转换层350与棱镜片372之间不存在空气间隙A时，更多的光以90度的角度入射到棱镜片372上，大部分光未朝向显示面板发射而是再次入射到颜色转换层350上。

结果，根据本公开内容的实施方式，当在颜色转换层350与棱镜片372之间形成空气间隙A时，与其中颜色转换层350和棱镜片372彼此简单附接而在其间没有空气间隙A的构造相比，光增加，使得可提高亮度，如图15中所示。

第八实施方式

图16是图解包括颜色转换层的液晶显示装置的第八实施方式的示意性剖面图。

参照图16，液晶显示装置包括显示面板100和背光单元300。

在此，显示面板100可包括液晶显示(LCD)装置、等离子显示面板(PDP)、场发射型显示器(FED)、电致发光显示器(ELD)和有机LED(OLED)之一。由于LCD自身不具有发光元件，所以使用额外的光源。

因此，包括光源的背光单元300设置在后表面上并且朝向由LCD形成的显示面板100的前表面发射光，使得由此实现可识别的图像。

尽管图中未示出，但详细地说，由LCD形成的显示面板100包括上基板110和下基板120(图4)以及插置在这两个基板110和120之间的液晶层(未示出)。背光单元300设置在后方。

在此，下基板110包括平行形成在下基板110的内侧上以分隔开特定间隔的多条栅极线以及与栅极线交叠以形成像素区域的数据线。TFT形成在像素P1、P2和P3的其中栅极线和数据线彼此交叉的每个交叉部分处。在每个像素区域中，多个像素电极通过漏极接触孔连接至TFT并且包括透明导电材料。

TFT包括栅极电极、栅极绝缘膜、半导体层、源极电极和漏极电极。

在此，像素电极包括分离并间隔开的多个条并且形成在像素P1、P2和P3的每一个中。此外，与栅极线在同一层上且与栅极线平行地形成公共线，并且形成多个公共电极，多个公共电极电连接至公共线并且在像素P1、P2和P3中与分离的多个像素电极交替分隔开。

在此，作为另一示例，像素电极可具有板形并且可针对像素P1、P2和P3的每一个形成。在此，像素电极的一部分可配置成与栅极线重叠，从而形成存储电容器。

此外，当多个像素电极和公共电极在像素P1、P2和P3的每一个中形成为分隔开时，形成了以IPS模式操作的下基板110。当在下基板110上形成具有板形的像素电极而不形成公共电极时，形成了以TN模式、ECB模式和VA模式中任意一种操作的下基板110。

此外，在上基板120的面向下基板110的内表面上设置滤色器和黑矩阵，滤色器具有与像素P1、P2和P3对应的颜色，例如R、G和B，黑矩阵包围这些滤色器的每一个并且隐藏非显示元件，诸如栅极线、数据线、TFT等。

就是说，包括具有红色滤色器的R像素P1、具有绿色滤色器的G像素P2和具有蓝色滤色器的B像素P3。

在此，红色滤色器包括透射具有红色波长的光并且吸收具有其他波长的光的红色。此外，绿色滤色器包括透射具有绿色波长的光并且吸收具有其他波长的光的绿色。蓝色滤色器包括透射具有蓝色波长的光并且吸收具有其他波长的光的蓝色。

上偏振片150附接至显示面板100的上基板120，下偏振片140附接至下基板110。上偏振片150的光透射轴与下偏振片140的光透射轴相交或交叉。

此外，用于设定液晶的预倾角的取向膜可形成在与液晶接触的上基板120和下基板110的内表面上。

此外，设置给显示面板100提供光的背光单元300，使得背光单元300将从下基板110后方的一个表面朝向导光板330发射的光源的光折射，以使光入射到显示面板100上。

背光单元300包括由多个发光二极管(下文称为LED)形成的光源310、导光板330、和在导光板330上方的集成光学片341。

在此，多个LED310安装在LED PCB 320上并形成LED组件。使用诸如粘接等之类的方法来固定LED组件，使得从多个LED310中的每一个发射的光面向导光板330的入射表面。

因此，从LED310中的每一个发射的光入射在导光板330的入射表面上，在其中朝向显示面板100折射，与被反射片340(图4)反射的光一起在穿过集成光学片341时被处理为高质量面光源，并且被提供至显示面板100。

在此，多个LED310中的每一个形成为品红色LED，品红色LED包括发射蓝色光的蓝色LED芯片311和施加至蓝色LED芯片311的顶部的红色荧光体313。

就是说，由蓝色LED芯片311发射的蓝色光与由红色荧光体313发射的红色光混合，使得向外出射品红色光。

导光板330将从光源310发射的光转换为面光源并朝向显示面板100发射光。其中混合有蓝色光和红色光的品红色光入射在导光板330上。因此，导光板330使品红色光朝向显示面板100传播。

在此，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，集成光学片341位于导光板330上方。集成光学片341包括绿色转换层349、第一光汇聚部341a、第二光汇聚部341b、和扩散部341c。集成光学片341通过光扩散粘合剂351(图17)附接至下偏振片140的外表面。

因此，由导光板330发射的品红色光通过绿色转换层349转换。此外，穿过绿色转换层349的白色光通过扩散部341c以及第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b扩散和汇聚而被处理为高质量面光源并被提供至显示面板100。

特别是，由于根据本公开内容实施方式的集成光学片341可通过第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b使光重复利用，所以也可实现高亮度。

这将在下面详细地描述。

因此，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，在R像素P1中，当由集成光学片341的绿色转换层349产生的白色光穿过红色滤色器时，蓝色光和绿色光被吸收，并且发射红色光。

此外，在G像素P2中，当由绿色转换层349产生的白色光穿过绿色滤色器时，蓝色光和红色光被吸收，并且发射绿色光。在B像素P3中，当由绿色转换层349产生的白色光穿过蓝色滤色器时，红色光和绿色光被吸收，并且发射蓝色光。

在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，通过光源310发射品红色光，并且通过集成光学片341的绿色转换层349产生绿色光。就是说，由于红色光和绿色光在空间上分离并且首先产生红色光，之后产生绿色光，所以液晶显示装置防止红色发光材料吸收绿色光。

因此，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，绿色光增加并且绿色峰值的半宽度增加，如图12中所示，使得光的亮度可有望增加。

图17是图解其中图16的集成光学片附接至下偏振片的外表面的状态的示意性剖面图。

如图中所示，集成光学片341主要包括第一光汇聚部341a、第二光汇聚部341b、扩散部341c、和绿色转换层349。

第一光汇聚部341a包括第一支撑层343a和第一支撑层343a的顶表面处的用于汇聚光的第一透镜层345a。位于第一光汇聚部341a上方的第二光汇聚部341b包括第二支撑层343b和第二支撑层343b的顶表面处的用于汇聚光的第二透镜层345b。

此外，扩散部341c包括第三支撑层343c和第三支撑层343c的顶表面上的扩散层348。绿色转换层349位于扩散层348下方，就是说，绿色转换层349位于扩散部341c下方。

在此，详细地说，第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b的第一支撑层343a和第二支撑层343b包括能够透射光的聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚降冰片烯、聚酯等。

此外，分别形成在第一支撑层343a和第二支撑层343a上方的第一透镜层345a和第二透镜层345b由沿集成光学片341的纵向方向相邻地布置成条形的透明丙烯酸树脂形成，使得多个第一光汇聚图案346a和多个第二光汇聚图案346b以其中脊部和谷部重复的形状形成行并且分别从第一支撑层343a和第二支撑层343b突出。

由于第一光汇聚图案346a和第二光汇聚图案346b，集成光学片341将光汇聚在位于集成光学片341上方的图16的显示面板100处，从而提供提高亮度的效果。

在此，第一光汇聚图案346a和第二光汇聚图案346b具有其中棱镜条(prism bar)的角被切割以具有平坦的顶表面且其剖面具有梯形形状的梯形柱形状，该梯形柱形状具有随着距第一支撑层343a和第二支撑层343b的距离增加而变得更窄的宽度。

在这种情形中，反射图案347a设置在第一光汇聚图案346a和第二光汇聚图案346b的顶表面处。

对应于具有梯形剖面的第一光汇聚图案346a和第二光汇聚图案346b，反射图案347a反射被第一光汇聚图案346a和第二光汇聚图案346b的顶表面损失的光，使得通过使光重复利用来将光损失最小化。

因此，亮度得到进一步的提高。

同时，尽管第一透镜层345a和第二透镜层345b的第一光汇聚图案346a和第二光汇聚图案346b的剖面被示出为相同，使得第一透镜层345a和第二透镜层345b的纵向方向在图中被示出为相同的方向，但是突出并布置成沿集成光学片341的纵向方向形成行的第一透镜层345a和第二透镜层345b的纵向方向也可彼此垂直，从而防止在光学图案之间产生的节距莫尔条纹(pitch moiré)，并且亮度也得到提高。

就是说，在第一透镜层345a突出并布置成在图中定义的X轴方向上形成行的同时，第二透镜层345b突出并布置成在垂直于X轴方向的Y轴方向上形成行，其中X轴方向在图中定义为第一透镜层345a的纵向方向，Y轴方向在图中定义为第二透镜层345b的纵向方向。

此外，扩散部341c位于第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b下方。就是说，扩散部341c扩散从导光板330(图16)出射的品红色光，使得品红色光在较宽范围内均匀分布。

扩散部341c包括第三支撑层343c和位于第三支撑层343c上方的扩散层348。第三支撑层343c包括能够透射光的聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚降冰片烯、聚酯等。

此外，扩散层348包括粘合树脂中的珠粒348a，珠粒348a是光学扩散部件。珠粒348a可散射入射到扩散层348上的光，从而防止光局部地集中。

作为示例，具有高透明度、出色的透光率和易于调节的粘度的丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂等可用作粘合树脂。

由此，扩散层348将入射的光折射并散射以使光扩散，并且使穿过导光板330的不均匀光作为均匀光出射。

在此，包括在扩散层348的粘合树脂中的珠粒348a可具有各种尺寸，并且可调节珠粒348a在第三支撑层343c上方的散布，使得扩散层348可具有不同的高度。

就是说，调节珠粒348a的散布，使得扩散层348在图17中示出的第一区域C中具有第一高度h1。调节珠粒348a的散布，使得扩散层348在第二区域D中具有低于第一高度h1的第二高度h2。

位于第一区域C中并具有第一高度h1的扩散层348与第一光汇聚部341a的第一支撑层343a的底表面接触。位于第二区域D中并具有第二高度h2的扩散层348与第一光汇聚部341a的第一支撑层343a的底表面间隔开一定距离并形成空气间隙A。

在扩散层348和第一支撑层343a之间形成的空气间隙A防止集成光学片341的第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b的光汇聚功能因绿色转换层349的绿色发光材料所带来的散射特性而劣化。

就是说，光的亮度根据绿色转换层349与第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b之间是否存在空气间隙A而不同。当在绿色转换层349与第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b之间存在空气间隙A时，较少的光以90°的角度入射并被第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b全反射，大部分光朝向显示面板100(图16)出射。

另一方面，当在绿色转换层349与第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b之间不存在空气间隙A时，更多的光以90度的角度入射到第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b上并被其全反射，大部分光未朝向显示面板100出射，而是再次入射到绿色转换层349上。

换句话说，可以看出，当在绿色转换层349与第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b之间形成空气间隙A时，与其中绿色转换层349与第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b简单地彼此附接而在它们之间没有空气间隙A的配置相比，光的量增加，使得可提高亮度。

此外，绿色转换层349位于扩散部341c的第三支撑层343c下方。绿色转换层349包括绿色发光材料。绿色发光材料包括绿色磷光材料或绿色荧光材料，并且绿色发光材料与透明树脂材料混合以形成绿色转换层349。

绿色转换层349中包括的绿色发光材料与品红色光中包括的蓝色光的一部分碰撞并且吸收蓝色光的能量。因此，蓝色光的该一部分的波长变为绿色光的波长，并且穿过绿色转换层349的蓝色光、红色光和绿色光进行混合并且转换成白色光。

第四支撑层343d设置在绿色转换层349外侧，使得第四支撑层343d和扩散部341c的第三支撑层343c保护并支撑绿色转换层349。

第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b、扩散部341c和绿色转换层349全部集成且彼此层压。为此，扩散部341c的扩散层348和第一光汇聚部341a的第一透镜层345a的第一光汇聚图案346a具有粘性。

因此，第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b通过第一光汇聚部341a的第一透镜层345a的粘性而集成且彼此层压。第一光汇聚部341a和扩散部341c通过扩散部341c的具有第一高度h1的扩散层348的粘性而集成且彼此层压。

在此，绿色转换层349施加至扩散部341c的第三支撑层343c的外侧并覆盖扩散部341c的第三支撑层343c的外侧，并且绿色转换层349被第四支撑层343d支撑和保护，使得绿色转换层349与扩散部341c集成且层压。

就是说，第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b、扩散部341c和绿色转换层349全部集成且彼此层压。

如上所述，根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置包括在导光板330(图16)上方的集成光学片341，从而防止光效率被多个光学片降低，使得与包括多个光学片的一般液晶显示装置相比，可提供具有提高的光效率的液晶显示装置并且背光单元可具有减小的厚度。

由此，可提供重量轻且薄的液晶显示装置。此外，随着部件数量的减少，可简化模块化工艺并且可减少组装时间和材料成本，从而提高工艺效率。

此外，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，集成光学片341通过光扩散粘合剂351附接至显示面板100的下偏振片140的外侧，使得可实现重量轻且薄的液晶显示装置，并且可进一步简化模块化工艺，从而进一步提高工艺效率。

在此，光扩散粘合剂351位于第二光汇聚部341b的第二透镜层345b上方，以将集成光学片341附接并固定至下偏振片140的外侧。为了提高集成光学片341的固定力，第五支撑层343e可进一步位于第二透镜层345b上方。

第五支撑层343e增加了集成光学片341与光扩散粘合剂351彼此粘附的面积，从而增加了固定力并保护第二透镜层345b的第二光汇聚图案346b。

第五支撑层343e包括能够透射光的聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚降冰片烯、聚酯等。

如上所述，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，使背光单元300(图16)的LED 310(图16)发射品红色光，并且包括绿色转换层349的集成光学片341位于导光板330(图16)上方，使得绿色光和红色光在空间上分离，从而提高光的亮度。

此外，集成光学片341的扩散层348配置为具有第一高度h1和第二高度h2，并且空气间隙A形成在扩散部341c与第一光汇聚部341a之间，使得可防止第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b的光汇聚功能因绿色转换层349的绿色发光材料所带来的散射特性而劣化。因此，可提高亮度。

此外，由于包括第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b以及扩散部341c的集成光学片341设置在导光板330(图16)上方，使得可防止光效率被多个光学片降低，与包括多个光学元件的一般液晶显示装置相比，可提供具有提高的光效率的液晶显示装置并且还可减小背光单元的厚度。

由此，可提供重量轻且薄的液晶显示装置。此外，随着部件数量的减少，可简化模块化工艺并且可减少组装时间和材料成本，从而提高工艺效率。

特别是，由于根据本公开内容实施方式的集成光学片341可通过第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b使光重复利用，所以也可实现更高的亮度。

此外，由于集成光学片341通过光扩散粘合剂351附接至显示面板100的下偏振片140的外侧，因此可实现重量轻且薄的液晶显示装置，并且可进一步简化模块化工艺，以便进一步提高工艺效率。

图18A和图18B是图解图17的本公开内容的第一光汇聚图案和第二光汇聚图案的一部分的示意图。

如图中所示，光汇聚图案346a和346b具有其中棱镜条的角被切割以具有平坦的顶表面并且剖面具有梯形形状的梯形柱形状，该梯形柱形状具有随着距支撑层343a和343b(图17)的距离增加而变得更窄的宽度。

在此，如图18A中所示，反射图案347a设置在第一光汇聚图案346a和第二光汇聚图案346b的顶表面处。

通过对光汇聚图案346a和346b的顶表面施加或形成二氧化钛、铝、氧化铝、硫酸钡、碳酸钙、硫酸钙、硫酸镁、碳酸钡、氧化锌、氢氧化镁、氢氧化钙和滑石中的任意一种的层来形成反射图案347a。

由于光汇聚图案346a和346b具有梯形剖面，所以反射图案347a反射被光汇聚图案346a和346b的顶表面损失的光，使得通过使光重复利用来将光损失最小化。

就是说，当剖面具有棱镜形状时，光汇聚图案346a和346b具有最高的亮度提高效果。当棱镜的角被切割并且剖面具有类似于本公开内容的光汇聚图案346a和346b的梯形形状时，入射到光汇聚图案346a和346b上的光的一部分被光汇聚图案346a和346b的顶表面损失。

在此，根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置包括在光汇聚图案346a和346b的顶表面上的反射图案347a，以利用反射图案347a反射被光汇聚图案346a和346b的顶表面损失的光，使得通过再循环光使光重复利用来将光损失最小化。因此，亮度得到进一步的提高。

亦或，如图18B中所示，光汇聚图案346a和346b可配置为包括中空珠粒347b。中空珠粒347b定位成邻近光汇聚图案346a和346b的顶表面。

中空珠粒347b使被光汇聚图案346a和346b的顶表面损失的光在其中散射，使得通过使光重复利用来将光损失最小化。因此，亮度得到进一步的提高。

尽管在根据本公开内容的第八实施方式中通过示例描述了LED是品红色LED，颜色转换层是绿色转换层的情形，但本公开内容不限于此。例如，还可采用上述第一到第七实施方式中的LED和颜色转换层的组合。

图19是图解根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置的亮度增加的曲线图。

在描述之前，应当注意，E指的是根据本公开内容第一实施方式的液晶显示装置，F指的是根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置。

参照图19，可以看出，F具有比E的亮度增加得多的亮度。

换句话说，可以看出，包括集成光学片的根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置具有比不包括集成光学片的根据本公开内容第一实施方式的液晶显示装置增加得多的亮度，在集成光学片中，第一光汇聚部和第二光汇聚部、扩散部和绿色转换层集成形成并且反射图案设置在光汇聚图案中。此外，可以看出，根据本公开内容第八实施方式的集成光学片增加了液晶显示装置的亮度。

如上所述，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，使背光单元300(图16)的LED 310(图16)发射品红色光，并且包括绿色转换层349的集成光学片341位于导光板330(图16)上方，使得绿色光和红色光在空间上分离，从而提高光的亮度。

此外，集成光学片341的扩散层348配置为具有第一高度h1和第二高度h2，并且空气间隙A形成在扩散部341c与第一光汇聚部341a之间，使得可防止第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b的光汇聚功能因绿色转换层349的绿色发光材料所带来的散射特性而劣化。因此，可提高亮度。

此外，由于包括第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b以及扩散部341c的集成光学片341设置在导光板330(图16)上方，使得可防止光效率被多个光学片降低，与包括多个光学元件的一般液晶显示装置相比，可提供具有提高的光效率的液晶显示装置并且还可减小背光单元的厚度。

由此，可提供重量轻且薄的液晶显示装置。此外，随着部件数量的减少，简化了模块化工艺并且可减少组装时间和材料成本，从而提高工艺效率。

特别是，由于根据本公开内容的集成光学片341可通过第一光汇聚部341a和第二光汇聚部341b使光重复利用，所以也可实现更高的亮度。

此外，由于集成光学片341通过光扩散粘合剂351附接至显示面板100的下偏振片140的外侧，因此可实现重量轻且薄的液晶显示装置，并且可进一步简化模块化工艺，从而进一步提高工艺效率。

如上所述，根据本公开的实施方式，由于额外包括将蓝色光转换为绿色光的绿色转换层，所以可在空间上分离红色和绿色，使得可防止红色发光材料吸收与其中绿色发光区域与红色吸收区域重叠的区域一样多的绿色光。结果，根据实施方式，绿色光增加，使得可提高亮度和色再现。

根据实施方式，在颜色转换层与棱镜片之间形成空气间隙，使得可减少垂直入射在棱镜片上的光。因此，可防止入射在棱镜片上的光被全反射，并且通过朝向显示面板发射大部分光可增加亮度。

根据实施方式，由于粘合层形成为不与绿色像素重叠，因此绿色光可没有损失地入射在显示面板上，从而可提高光效率。

尽管上面参照附图更详细地描述了本公开内容的实施方式，但本公开内容不限于上面的实施方式，在不背离本公开内容的技术构思的情况下可进行各种修改。

因此，在此公开的实施方式不旨在限制，而是解释本公开内容的技术构思，本公开内容的范围不应被上面的实施方式限制。

因此，上述实施方式应当理解为在各方面都是示例性的而不是限制性的。

应当理解，本发明的范围应当由随后的权利要求解释，其等同范围内的所有技术构思都应解释为包括在本发明的范围中。

Claims (22)

1.一种液晶显示装置，包括：

显示面板，所述显示面板包括红色像素、绿色像素和蓝色像素；和

背光单元，所述背光单元给所述显示面板发射光，

其中所述背光单元包括：

光源，所述光源输出第一颜色光；

颜色转换层，所述颜色转换层将所述第一颜色光转换为第二颜色光；

光学片，所述光学片扩散或汇聚所述第二颜色光；和

形成在所述颜色转换层与所述光学片之间的空气间隙。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述第一颜色光包括蓝色光，并且所述第二颜色光包括绿色光。

3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述颜色转换层包括混合颜色转换层，所述混合颜色转换层包括红色发光材料和绿色发光材料，所述红色发光材料将所述蓝色光转换为红色光，所述绿色发光材料将所述蓝色光转换为所述绿色光。

4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述颜色转换层包括：

红色转换层，所述红色转换层设置成与所述红色像素重叠并且包括红色发光材料，所述红色发光材料将所述蓝色光转换为红色光；和

绿色转换层，所述绿色转换层设置成与所述红色转换层在同一层上并设置成与所述绿色像素重叠，并且所述绿色转换层包括绿色发光材料，所述绿色发光材料将所述蓝色光转换为所述绿色光。

5.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述第一颜色光进一步包括红色光，并且

其中所述颜色转换层包括绿色转换层，所述绿色转换层将所述蓝色光的一部分转换为所述绿色光。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中所述绿色转换层设置成与所述绿色像素重叠。

7.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述颜色转换层包括将蓝色光的一部分转换为黄色光的黄色转换层。

8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括设置在所述颜色转换层与所述光学片之间与所述蓝色像素重叠的粘合层。

9.一种液晶显示装置，包括：

显示面板；和

背光单元，所述背光单元给所述显示面板发射光，

其中所述背光单元包括：

光源，所述光源输出第一颜色光；和

集成光学片，所述集成光学片包括：

第一光汇聚部，所述第一光汇聚部包括第一支撑层和位于所述第一支撑层上方的第一透镜层；

第二光汇聚部，所述第二光汇聚部位于所述第一光汇聚部上方并且包括第二支撑层和位于所述第二支撑层上方的第二透镜层；

扩散部，所述扩散部位于所述第一光汇聚部下方并且包括第三支撑层和位于所述第三支撑层上方的扩散层；和

位于所述第三支撑层下方的颜色转换层，所述颜色转换层将所述第一颜色光转换为第二颜色光，

其中所述第一光汇聚部、所述第二光汇聚部、所述扩散部和所述颜色转换层集成并彼此层压。

10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中所述扩散层在第一区域中具有与所述第一支撑层的底表面接触的第一高度并且在第二区域中具有低于所述第一高度的第二高度，并且

其中所述空气间隙设置在所述第二区域中的所述第一支撑层的底表面与所述扩散层之间。

11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中所述第一透镜层和第二透镜层包括具有梯形柱形状的第一光汇聚图案和第二光汇聚图案，所述梯形柱形状具有随着距所述第一支撑层和所述第二支撑层的距离增加而变得更窄的宽度，并且所述第一光汇聚图案和所述第二光汇聚图案具有带有顶表面的梯形剖面，并且

其中在所述顶表面上设置有反射图案。

12.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中所述第一透镜层和第二透镜层包括具有梯形柱形状的第一光汇聚图案和第二光汇聚图案，所述梯形柱形状具有随着距所述第一支撑层和所述第二支撑层的距离增加而变得更窄的宽度，并且所述第一光汇聚图案和所述第二光汇聚图案具有带有顶表面的梯形剖面，并且

其中所述第一光汇聚图案和所述第二光汇聚图案包括中空珠粒。

13.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中在所述绿色转换层外侧进一步设置有第四支撑层。

14.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中所述集成光学片通过光扩散粘合剂粘附至位于所述液晶面板下方的下偏振片。

15.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中在所述第二光汇聚部与所述光扩散粘合剂之间进一步设置有第五支撑层。

16.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中所述颜色转换层是绿色转换层。

17.一种背光单元，包括：

光源，所述光源输出第一颜色光；

颜色转换层，所述颜色转换层将所述第一颜色光转换为第二颜色光；

光学片，所述光学片扩散或汇聚所述第二颜色光；和

形成在所述颜色转换层与所述光学片之间的空气间隙，

其中所述第一颜色光包括蓝色光，并且所述第二颜色光包括绿色光。

18.根据权利要求17所述的背光单元，其中所述颜色转换层包括混合颜色转换层，所述混合颜色转换层包括红色发光材料和绿色发光材料，所述红色发光材料将所述蓝色光转换为红色光，所述绿色发光材料将所述蓝色光转换为所述绿色光。

19.根据权利要求17所述的背光单元，其中所述颜色转换层包括：

红色转换层，所述红色转换层将所述蓝色光的一部分转换为红色光；和

绿色转换层，所述绿色转换层设置成与所述红色转换层在同一层上并且将所述蓝色光的另一部分转换为所述绿色光。

20.根据权利要求17所述的背光单元，其中所述第一颜色光进一步包括红色光，并且

其中所述颜色转换层包括绿色转换层，所述绿色转换层将所述蓝色光的一部分转换为所述绿色光。

21.根据权利要求17所述的背光单元，其中所述颜色转换层包括将蓝色光的一部分转换为黄色光的黄色转换层。

22.一种背光单元，包括：

光源，所述光源输出第一颜色光；和

集成光学片，所述集成光学片包括：

第一光汇聚部，所述第一光汇聚部包括第一支撑层和位于所述第一支撑层上方的第一透镜层；

第二光汇聚部，所述第二光汇聚部位于所述第一光汇聚部上方并且包括第二支撑层和位于所述第二支撑层上方的第二透镜层；

扩散部，所述扩散部位于所述第一光汇聚部下方并且包括第三支撑层和位于所述第三支撑层上方的扩散层；和

位于所述第三支撑层下方的颜色转换层，所述颜色转换层将所述第一颜色光转换为第二颜色光，

其中所述第一光汇聚部、所述第二光汇聚部、所述扩散部和所述颜色转换层集成并彼此层压。