CN109725456A - 背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置 - Google Patents

背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置 Download PDF

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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，背光单元配置为给显示面板发射光，其中背光单元包括：光源，光源配置为输出第一颜色光；颜色转换层，颜色转换层将第一颜色光转换为第二颜色光，使得红色光和绿色光在空间上分离；和光学片，光学片扩散或汇聚所述第二颜色光。

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.10-2017-0144065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。
在这种LCD中，根据光源的布置，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，使得红色光和绿色光在空间上分离；和光学片，所述光学片扩散或汇聚所述第二颜色光。
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；所述颜色转换层且将所述第一颜色光转换为第二颜色光，使得红色光和绿色光在空间上分离；和光学片，所述光学片扩散或汇聚所述第二颜色光，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。
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；
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颜色转换层和粘合层的示意性剖面图；
图17是图解玻璃导光板的基于波长的透射率的曲线图；
图18是图解根据本公开内容第八实施方式的背光单元的示意性剖面图。
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。
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。
当解释部件时，在没有额外明确表述的情况下，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，也可包括不连续的情况，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所有组合。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。信号线可包括彼此重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或重叠区域中。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驱动，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，但应注意的是，背光单元不限于此，其可实现为直下光型。
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，光学片370的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也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板制造。此外，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。可使用例如EGI板、SUS板等制造顶壳体430。顶壳体430可通过使用例如挂钩(hook)或螺丝固定至支撑框架420。此外，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。
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，以变成品红色光。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。
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的底表面处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。
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。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。
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，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，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，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。将在下面参照图13A到图15详细描述该结构。
此外，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。
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。当穿过混合颜色转换层358的光混合时，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例如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例如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可传播至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。
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的底表面处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，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，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，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。
此外，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。
由于其他部件与图5的大致类似，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。
由于其他部件与图6的大致类似，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。
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，以变成品红色光。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。
颜色转换层350设置在导光板330与显示面板100之间并且包括绿色转换层352。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例如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。
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的底表面处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，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，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，发射蓝色光。
此外，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。
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例如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例如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产生的红色光朝向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。
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的底表面处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，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，发射绿色光。在B像素P3中，从导光板330入射的蓝色光原样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。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。
此外，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。
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。
颜色转换层350设置在导光板330与显示面板100之间并且包括黄色转换层356。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例如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。
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的底表面处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，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，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，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。
此外，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，更多的光以具有90度的光束扩散角的光进行发射。
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，很少发射以90度的角度入射到棱镜片372上并被全反射的光，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，更多发射以90度的角度入射到棱镜片372上并被全反射的光，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是图解颜色转换层和粘合层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。LCD通常自身不具有发光元件，具有额外的光源。
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(参照图4)以及插置在这两个基板110和120之间的液晶层。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重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重叠的每个交叉部分处。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，在像素P1、P2和P3的每一个中像素电极包括分离并间隔开的多个条。此外，与栅极线齐平地形成公共线，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，上基板120的面向下基板110的内表面包括滤色器和黑矩阵，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、绿色转换层352、粘合层360、棱镜片372和反射片340。
在此，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，背光单元300的导光板330可由玻璃材料形成(下文中称为玻璃导光板)并且可包括图案331，图案331包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)扩散珠粒333(参照图18)并且图案331形成在玻璃导光板330的底表面330d(参照图18)上。
就是说，在背光单元300的部件之中，一般使用诸如PMMA、甲苯乙烯(MS)树脂、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)之类的透光塑料材料制造导光板330。典型地，使用由PMMA材料形成的导光板。
然而，这种塑料导光板具有高透射率，但应具有特定厚度或特定厚度以上的厚度来保持特定强度等，并且具有较高的热膨胀率和较高的湿气膨胀特性。
因此，使用由诸如PMMA、PC、PS等之类的塑料形成的导光板的显示装置具有诸多缺点，如厚度减小的局限性、导光板和光源部分的布置的局限性、以及使用额外的支撑结构等。
为了克服塑料导光板的缺点，在本公开内容的第八实施方式中，由玻璃材料形成的玻璃导光板330用作用在背光单元300中的导光板330。
由于玻璃导光板330相较于塑料导光板具有出色的硬度，从而减小其厚度，所以具有诸多优点，如很好地减小显示装置的厚度并且具有较低的热膨胀特性和较低的湿气膨胀特性。
此外，参照图17，根据入射到玻璃导光板330的内部的光的波长，玻璃导光板330在透射率方面具有差异。可以看出在入射到玻璃导光板330的内部的光中与红色和蓝色对应的波长具有比与绿色对应的波长低的透射率。
在此，当波长的透射率较低时，玻璃导光板330吸收并消散对应的波长。
当针对光的每个波长来说在透射率方面具有差异的玻璃导光板330用作背光单元300的部件时，在与光源310所处的一个边缘相对的对向光进入部处出现泛绿现象，使得由于这种色偏导致较差的清晰度。
因此，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，可在玻璃导光板330的底表面330d上形成包括PMMA扩散珠粒333的图案331。
PMMA扩散珠粒333减小入射到玻璃导光板330的内部的光的路径，从而将由玻璃导光板330导致的光吸收或消散最小化。由此，可将在玻璃导光板330中由于针对每个波长来说在透射率方面的差异所导致的色偏的发生最小化。
将在下面更详细地描述。
此外，使混合有蓝色光和红色光的品红色光入射到玻璃导光板330的内部，并且绿色转换层352位于玻璃导光板330上方，使得在玻璃导光板330中由于针对每个波长来说在透射率方面的差异所导致的色偏可被最小化。
更详细地说，作为光源的多个LED 310安装在LED PCB 320上并形成LED组件。LED组件使从LED 310出射的光面向玻璃导光板330的光进入表面330a(参照图18)。
在此，作为光源的每个LED 310由品红色LED形成，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。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。
因此，从每个LED 310发射的品红色光入射到导光板330的光进入表面330a上，在其中朝向显示面板100折射，连同被反射片340反射的光一起在穿过绿色转换层352和棱镜片372的同时被处理为均匀的高质量白色面光源，并被提供至显示面板100。
在此，绿色转换层352形成在玻璃导光板330上以与多个像素P1、P2和P3重叠。绿色转换层352设置在从玻璃导光板330朝向显示面板100传播的光的路径上并且将由玻璃导光板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例如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。
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，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，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，发射蓝色光。
在根据本公开内容的液晶显示装置中，通过光源310仅发射品红色光，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，然后产生绿色光，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，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，因为使品红色光入射到玻璃导光板330的内部，使得具有较高透射率的绿色光未入射到玻璃导光板330的内部，所以可防止在玻璃导光板330中由于针对每个波长来说在透射率方面的差异而在对向光入射部处发生泛绿现象。
就是说，由于根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置包括具有PMMA扩散珠粒333并且形成在玻璃导光板330的底表面上的图案331，使品红色光入射到玻璃导光板330的内部，并且包括位于玻璃导光板330上方的绿色转换层352，所以入射到玻璃导光板330的内部的品红色光在玻璃导光板330内均匀地散布而没有光的损失，从而实现均匀的高亮度面光源，并且绿色光和红色光在空间上彼此分离，从而实现高亮度。
由此，与包括塑料导光板的液晶显示装置相比，可实现薄液晶显示装置。此外，当使用具有低热膨胀和低湿气膨胀的优点的玻璃导光板330时，由于玻璃导光板330中针对每个波长来说在透射率方面的差异所导致的色偏可被最小化。
位于绿色转换层352上方的棱镜片372将入射到其上的光汇聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于玻璃导光板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。
如上所述，空气间隙A形成在绿色转换层352与棱镜片372之间，使得可防止棱镜片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。
就是说，在绿色转换层352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。在绿色转换层352与棱镜片372之间存在空气间隙A时，很少发射以90度的角度入射到棱镜片372上并被全反射的光，大部分光朝向显示面板发射。
另一方面，在绿色转换层352与棱镜片372之间不存在空气间隙A时，更多发射以90度的角度入射到棱镜片372上并被全反射的光，大部分光未朝向显示面板发射而是再次入射到绿色转换层352上。
换句话说，可以看出当在绿色转换层352与棱镜片372之间形成空气间隙A时，与其中绿色转换层352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，光的量增加，使得可提高亮度。
如上所述，由于根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置的背光单元300包括具有PMMA扩散珠粒333并且形成在玻璃导光板330的底表面330d上的图案331，使品红色光入射到玻璃导光板330的内部，并且包括位于玻璃导光板330上方的绿色转换层352，所以入射到玻璃导光板330的内部的品红色光在玻璃导光板330内均匀地散布而没有光的损失，从而实现均匀的高亮度面光源，并且绿色光和红色光在空间上彼此分离，从而实现高亮度。
由此，与包括塑料导光板的液晶显示装置相比，可实现薄液晶显示装置。此外，当使用具有低热膨胀和低湿气膨胀的优点的玻璃导光板330时，由于玻璃导光板330中针对每个波长来说在透射率方面的差异所导致的色偏可被最小化。
此外，由于在绿色转换层352与棱镜片372之间形成空气间隙A，所以可防止棱镜片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，从而进一步增加亮度。
图18是图解根据本公开内容第八实施方式的背光单元的示意性剖面图，其用于描述基于导光图案的光扩散效果。
如图中所示，根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置的背光单元300包括白色或银色反射片340、沿反射片340的一个边缘的纵向方向布置的光源310、安装在反射片340上的玻璃导光板330、以及位于玻璃导光板330上方的绿色转换层352和棱镜片372。
在此，通过粘合层360在绿色转换层352与棱镜片372之间形成空气间隙A。
光源310位于导光板330的一侧上以面向导光板330的光进入表面330a。光源包括PCB 320和多个LED 310，多个LED 310在间隔开特定间隔的同时安装在PCB 320上。
在此，多个LED 310由品红色LED形成，品红色LED包括具有出色发光效率和亮度的蓝色LED芯片311并且包括施加在蓝色LED芯片311上方的红色荧光体313。
就是说，从蓝色LED芯片311发射的蓝色光与从位于蓝色LED芯片311上方的红色荧光体313发射的红色光混合，使得从LED 310出射品红色光。从LED 310出射的品红色光通过玻璃导光板330的光进入表面330a入射到玻璃导光板330的内部。
在从多个LED 310的每一个出射的品红色光入射到其上的玻璃导光板330中，从LED 310入射到其上的光由于多次全反射的情况而在玻璃导光板330内部传播并且散布在玻璃导光板330的较宽区域中，使得给显示面板100提供面光源(参照图16)。
如上所述由玻璃材料形成的玻璃导光板330包括：对应于LED 310的光进入表面330a、与光进入表面330a对应并相对的对向光进入表面330b、将光进入表面330a与对向光进入表面330b连接的顶表面330c、面向反射片340的底表面330d、以及两个侧表面(未示出)。
此外，玻璃导光板330包括图案331，图案331具有特定形状并且形成在底表面330d上以提供均匀的面光源。特别是，由于根据本公开内容第八实施方式的玻璃导光板330中包括的图案331包括PMMA扩散珠粒333，所以可实现均匀的面光源，并且还可防止在玻璃导光板330中由于针对每个波长来说在透射率方面的差异导致的色偏的发生。
更详细地说，由于根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置使作为光源的LED 310发射品红色光，使得品红色光入射到玻璃导光板330的内部，所以可将在玻璃导光板330中由于针对每个波长来说在透射率方面的差异导致的色偏的发生最小化。
就是说，根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置防止具有比红色光和蓝色光高的透射率的绿色光入射到玻璃导光板330的内部，从而将在对向光进入表面处的泛绿现象的发生最小化，使得色偏的发生可被最小化。
此外，多个这种图案331设置在玻璃导光板330的底表面330d上。图案331具有半球形并且从底表面330d突出。多个半球形图案331以浮雕形状分布并布置在玻璃导光板330的底表面330d上以分隔开特定间隔。
在一个实施方式中，半球形图案331中的每一个具有几百μm的直径(例如，大于100μm)。在一个实施方式中，半球形图案331通过印刷方法或压印方法形成。。在一个实施方式中，导光板330和图案331以包括多个行和列的矩阵布置。
用于形成半球形图案331的油墨可称为用于构图的油墨复合物。用于构图的油墨复合物可以以特定重量百分比包括：具有(甲基)丙烯酸基团的丙烯酸共聚物，其用来在提高与玻璃导光板330的粘附特性的同时形成印刷膜；能够散射(扩散)光的PMMA扩散珠粒333；用于调整油墨的粘度并调整丝网印刷操作性的溶剂；等等。
就是说，根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置的背光单元300在玻璃导光板330的底表面330d上包括具有PMMA扩散珠粒333的半球形图案331。
设置在玻璃导光板330的底表面330d上的图案331散射或折射从光源310传输并在玻璃导光板330内部全反射的光的一部分，以使光不被全反射并从玻璃导光板330向外出射。
就是说，来自LED 310的品红色光的一部分L1入射到由油墨复合物形成的半球形图案331上并被半球形图案331中包括的PMMA扩散珠粒333扩散。
被PMMA扩散珠粒333扩散的光的一部分L1’朝向玻璃导光板330的顶表面330c传播。在此，基于玻璃导光板330的法线以42度或更小的入射角θ入射到玻璃导光板330的顶表面330c上的光未被全反射到玻璃导光板330中，而是以大于该入射角的出射角从玻璃导光板330向外出射(L1”)，以入射到显示面板100上(参照图18)。
如上所述，由于入射到玻璃导光板330的内部的品红色光的一部分L1通过PMMA扩散珠粒333未被全反射而是从玻璃导光板330向外直接出射，使得通过玻璃导光板330的特性可将入射到玻璃导光板330的内部的品红色光的吸收和消散最小化，未发生色偏并且可给显示面板100提供具有高亮度的面光源。
同时，来自LED 310的光中的未朝向半球形图案331传播的光L2被玻璃导光板330的底表面330d全反射并在玻璃导光板330内部传播。
在此，半球形图案331中包括的PMMA扩散珠粒333每个可具有大约7.5μm到12μm的直径W。
当PMMA扩散珠粒333的直径W变得更小时，在玻璃导光板330内部全反射的光的光程增加。当在玻璃导光板330内部全反射的光的光程增加时，由于玻璃导光板330的特性，即，针对每个波长来说在透射率方面的差异，具有高透射率的颜色的光的吸收率增加。
就是说，当PMMA扩散珠粒333的直径W为5μm或更小时，由于在玻璃导光板330内部全反射的光的光程增加，使得光基于其波长的吸收率增加，所以导致色偏。
此外，当PMMA扩散珠粒333的直径W为12μm或更大时，由于PMMA扩散珠粒333而导致玻璃导光板330的扩散性能较高，使得液晶显示装置的整体亮度降低。此外，其中包括PMMA扩散珠粒333的油墨被吸附到玻璃导光板330上的涂布性能也较低，使得图案331的可靠性会降低。
因此，在根据本公开内容的第八实施方式中，半球形图案331中包括的PMMA扩散珠粒333具有7.5μm到12μm的直径W，使得可在将色偏的发生最小化的同时实现高亮度。甚至可在视觉上识别不到半球形图案331中包括的PMMA扩散珠粒333的同时提供图案331的涂布可靠性。
表1显示了通过使用色温测量根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置的色偏的实验结果。
[表1]
样品1将包括玻璃导光板的一般液晶显示装置的色偏作为色温而示出，样品2将在玻璃导光板的底表面上包括具有PMMA扩散珠粒的图案的液晶显示装置的色偏作为色温而示出，样品3将根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置的色偏作为色温而示出，在根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置中，包括PMMA扩散珠粒333的图案331设置在玻璃导光板330的底表面330d上，使品红色光入射到玻璃导光板330的内部，并且绿色转换层352位于玻璃导光板330上方。
在此，在所有样品1、样品2和样品3中，测量65"液晶显示装置。在样品2和样品3中，设置在玻璃导光板330的底表面330d上的图案331中包括的PMMA扩散珠粒333具有7.5μm的直径W。
此外，色温将光源的色度或基准白色表现为径向曲线(radial curve)上最接近区域的温度，而不是二维色度图上的坐标，并且色温被称为相关色温(CCT)。
色温被用作表示白色最接近的表现程度的数值。当在显示装置的颜色表现中白色最接近蓝色时，色温被测量为较高。当白色最接近黄色时，色温被测量为较低。
当色温变得更高时，表现出高质量的颜色。
参照表1，在样品1中，对向光进入部的色温为8830K。该色温接近绿色。因此，在样品1中，在对向光进入部处发生泛绿现象。
在样品1中，由于光进入部和对向光进入部的色温之间的差为6680，所以这意味着在光进入部与对向光进入部之间发生色偏。就是说，意味着在包括玻璃导光板的液晶显示装置中的光进入部与对向光进入部之间发生较高色偏。
另一方面，在样品2中，由于光进入部和对向光进入部的色温之间的差为2630，所以可以看出与样品1相比，光进入部和对向光进入部的色温之间的差减小了4050。
由此，可以看出通过在玻璃导光板的底表面上包括具有PMMA扩散珠粒的图案，可减小液晶显示装置的色偏。
特别是，在样品3中，可以看出几乎没有发生光进入部和对向光进入部的色温之间的差。此外，可以看出与样品1相比，光进入部和对向光进入部的色温之间的差减小了6588。
换句话说，可以看出尽管使用了玻璃导光板330，但根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置在玻璃导光板330的底表面330d上包括具有PMMA扩散珠粒333的图案331，使品红色光入射到玻璃导光板330的内部并抑制其他颜色光入射到玻璃导光板330的内部，并且在玻璃导光板330上方的位置中设置绿色转换层352，使得可将色温之间的差，即，光进入部与对向光进入部之间的色偏的发生最小化。
特别是，在样品3中，可以看出与样品2相比，光进入部和对向光进入部的色温之间的差减小了2538。由此，可以看出其中在玻璃导光板330的底表面330d上设置包括PMMA扩散珠粒333的图案331，使品红色光入射到玻璃导光板330的内部，并且绿色转换层352位于玻璃导光板330上方的构造可比其中在玻璃导光板330的底表面330d上设置包括PMMA扩散珠粒333的图案331的构造进一步将色偏最小化。
如上所述，由于根据本公开内容第八实施方式的液晶显示装置的背光单元300包括具有PMMA扩散珠粒333并且形成在玻璃导光板330的底表面330d上的图案331，使品红色光入射到玻璃导光板330的内部，并且包括位于玻璃导光板330上方的绿色转换层352，所以入射到玻璃导光板330的内部的品红色光在玻璃导光板330内均匀地散布而没有光的损失，从而实现均匀的高亮度面光源，并且绿色光和红色光在空间上彼此分离，从而实现高亮度。
由此，与包括塑料导光板的液晶显示装置相比，可实现薄液晶显示装置。此外，当使用具有低热膨胀和低湿气膨胀的优点的玻璃导光板330时，由于玻璃导光板330中针对每个波长来说在透射率方面的差异所导致的色偏可被最小化。
此外，由于空气间隙A形成在绿色转换层352与棱镜片372之间，所以可防止棱镜片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，从而进一步增加亮度。
如上所述，根据本公开内容的实施方式，由于额外包括将蓝色光转换为绿色光的绿色转换层，所以红色光和绿色光可在空间上分离，使得可防止红色发光材料将绿色光吸收多达绿色发光区域与红色吸收区域重叠的区域。结果，根据实施方式，绿色光增加，使得可提高亮度和色再现性。
根据本公开内容的实施方式，通过颜色转换层的配置，红色光和绿色光在空间上分离。颜色转换层可以是根据本公开内容第一实施方式、第三实施方式、第五实施方式和第八实施方式的绿色转换层、根据本公开内容第二实施方式、第四实施方式的混合颜色转换层、或根据本公开内容第六实施方式的红色转换层和绿色转换层。然而，本公开内容不限于此，还可以使用能够使得红色光和绿色光在空间上分离的其他颜色转换层。
根据实施方式，空气间隙形成在颜色转换层与棱镜片之间，使得可减少垂直入射到棱镜片上的光。因此，可防止入射到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，所以绿色光可入射到显示面板上而没有损失，使得可增加光效率。
此外，由于在玻璃导光板的底表面上设置包括PMMA扩散珠粒的图案，使品红色光入射到玻璃导光板的内部，并且绿色转换层位于玻璃导光板上方，所以入射到玻璃导光板的内部的品红色光在玻璃导光板内均匀地散布而没有光的损失并实现均匀的高亮度面光源。此外，绿色光和红色光在空间上彼此分离，使得可实现高亮度。然而，本公开内容不限于此，图案可包括除PMMA扩散珠粒之外的其他扩散材料来减小入射到玻璃导光板的内部的光的路径，从而将由玻璃导光板导致的光吸收或消散最小化。
由此，与包括塑料导光板的液晶显示装置相比，可实现薄液晶显示装置。此外，当使用具有低热膨胀和低湿气膨胀的优点的玻璃导光板时，由于玻璃导光板中针对每个波长来说在透射率方面的差异所导致的色偏可被最小化。
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变形。
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 (18)

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，所述背光单元配置为给所述显示面板发射光，
其中所述背光单元包括：
光源，所述光源配置为输出第一颜色光；
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，使得红色光和绿色光在空间上分离；和
光学片，所述光学片扩散或汇聚所述第二颜色光。
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所述绿色光。
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所述红色光，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所述红色光；和
绿色转换层，所述绿色转换层设置成与所述红色转换层齐平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所述红色光，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5所述的液晶显示装置，其中所述背光单元包括玻璃导光板，所述第一颜色光入射到所述玻璃导光板上，并且
其中在所述玻璃导光板的底表面上设置有包括扩散材料的图案。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中所述扩散材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)扩散珠粒。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中所述聚甲基丙烯酸甲酯扩散珠粒具有7μm到12μm的直径。
10.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中所述图案具有半球形并且具有几百μm的直径，多个这种图案分布并布置成以特定间隔分隔开。
11.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中反射片位于所述玻璃导光板下方以面向所述底表面。
12.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黄色转换层，所述黄色转换层将所述蓝色光的一部分转换为黄色光。
13.根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括粘合层，所述粘合层设置在所述颜色转换层与所述光学片之间以与所述蓝色像素重叠。
14.根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括形成在所述颜色转换层与所述光学片之间的空气间隙。
15.一种背光单元，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，使得红色光和绿色光在空间上分离；和
光学片，所述光学片扩散或汇聚所述第二颜色光，
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所述绿色光。
16.根据权利要求15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所述红色光，所述绿色发光材料将所述蓝色光转换为所述绿色光。
17.根据权利要求15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所述红色光；和
绿色转换层，所述绿色转换层设置成与所述红色转换层齐平并且将所述蓝色光的另一部分转换为所述绿色光。
18.根据权利要求15所述的背光单元，其中所述第一颜色光进一步包括所述红色光，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。
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