CN109725457A - 背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

公开一种背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置。所述液晶显示装置包括：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，所述背光单元向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，所述颜色转换层设置在所述光源上并且将所述第一颜色光转换为第二颜色光；光学片，所述光学片扩散或会聚所述第二颜色光；和位于所述颜色转换层与所述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.10-2017-0144066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

本发明涉及一种背光单元及包括背光单元的液晶显示装置。

背景技术

随着信息导向社会的发展，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，比如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(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，由光源发射的光向着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向着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向着LCD面板的后表面或导光板的一侧发射。在此，绿色光是通过吸收蓝色光的绿色荧光材料产生的，并且红色光是通过吸收蓝色光的红色荧光材料产生的。

参照图1，可以看出绿色发光区域的一部分与红色吸收区域交叠。由于这种特性，红色荧光材料将绿色光吸收了多达绿色发光区域与红色吸收区域交叠的区域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改善光的亮度的背光单元及包括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，所述背光单元向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，所述颜色转换层设置在所述光源上并且将所述第一颜色光转换为第二颜色光；光学片，所述光学片扩散或会聚所述第二颜色光；和位于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，所述颜色转换层设置在所述光源上并且将所述第一颜色光转换为第二颜色光，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；光学片，所述光学片扩散或会聚所述第二颜色光；和位于所述颜色转换层与所述光学片之间的空气间隙。

在下面的描述中将部分地阐述本发明的优点和特征，在研究下面的内容时这些优点和特征的一部分对于所属领域普通技术人员来说将变得显而易见，或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本文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

被包括用来给本发明提供进一步理解并且并入本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的实施方式的原理。

图1是图解根据相关技术针对红色和绿色的吸收光谱和发光光谱的曲线图；

图2是根据本发明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I-I’截取的剖面图；

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；

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；

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；

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；

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；

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；

图12是图解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13B是图解根据是否存在空气间隙，光的折射的示图；

图14A和14B是图解根据是否存在空气间隙，光路径的示图；

图15是图解根据是否存在空气间隙，亮度的不同的示图；

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；

图17是图解颜色转换层和粘合层的第九实施方式的示意性剖面图；

图18是图解颜色转换层和粘合层的第十实施方式的示意性剖面图；

图19A和19B是图解在液晶显示装置的边缘处发生边缘光泄漏并且测量和比较的形状的照片；

图20是图解颜色转换层和荧光图案的形状的示意性剖面图；

图21是图解颜色转换层和粘合层的第十一实施方式的示意性剖面图；

图22A和22B是图解从一般导光板和玻璃导光板的侧表面发生扩散反射并且测量和比较的形状的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。

参照附图和下面详细描述的实施方式，本发明的优点和特征以及其实现方法将变得显而易见。然而，本发明不限于下面描述的实施方式，其可以以各种不同的改型实现。提供这些实施方式仅是为了使所属领域普通技术人员完全理解发明的范围。

为了解释本发明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，本发明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。在本发明实施方式的描述中，当对相关领域的公知技术的详细描述被认为会模糊本发明的实质时，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”。

当解释组分时，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，在本发明的技术构思内，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，其可指比本发明中的部件的功能上可操作的范围具有更宽的方向性。

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。

本发明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，或者可相关地一起实施。

下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。

图2是根据本发明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I-I’截取的剖面图。

参照图2到4，根据本发明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和外壳构件。

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的顶表面对应于面对上基板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、用于向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向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或交叠区域中。每个像素包括薄膜晶体管(TFT)、像素电极和公共电极。TFT响应于接收到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的底表面对应于面对下基板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，或者在诸如面内切换(IPS)模式和边缘场切换(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，从而防止光泄漏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。

上偏振板150附接至显示面板100的上基板120，下偏振板140附接至下基板110。上偏振板150的光透射轴与下偏振板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。

栅极驱动电路向下基板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，并且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向下基板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向光源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。在这种情形中，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。在这种情形中，控制电路板可通过某一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向着显示面板100发射光。尽管参照图3和4将背光单元描述为以边缘光型实现，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中的至少之一。

光源310布置在导光板330的至少一个侧表面上并向着导光板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向着显示面板100传输光。反射片340设置在导光板330的底表面上并且将从导光板330向着导光板330的底部传播的光向着导光板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的下方，并且导光板330设置在光学片370的下方。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，以使光以基本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。在这种情形中，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11给出颜色转换层350和粘合层360的详细描述。

外壳构件包括底盖410、支撑框架420和顶壳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，以保护显示面板100的下基板110，使其不被支撑框架420震动。

顶壳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。例如可使用EGI板、SUS板等制造顶壳430。顶壳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430之间，以保护显示面板100的上基板120，使其不被顶壳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向着导光板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向着显示面板100传输光。在本发明的第一实施方式中，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使品红色光向着显示面板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交叠。绿色转换层352设置在从导光板330向着显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330传输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。

上述绿色发光材料例如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(silicone resin)之类的透明树脂材料混合，以形成绿色转换层352。棱镜片372将入射到其上的光会聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴(major axis)方向或副轴(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交叠，使得由绿色转换层352产生的绿色光在没有亮度降低的情况下向着G像素P2传播。就是说，粘合层360形成为与红色(R)像素P1和蓝色(B)像素P3交叠，如图5中所示。

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

下偏振板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。上偏振板150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振板150和下偏振板140的透射轴彼此相交或彼此交叉。上偏振板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。

在根据本发明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了红色发光材料吸收绿色光。因此，在根据本发明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，根据本发明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的光会聚功能由于绿色转换层352的绿色发光材料导致的散射特性而劣化。将在下面参照图13A到15详细描述这种结构。

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，但本发明不限于此。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。在这种情形中，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向着导光板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向着显示面板100传输光。在本发明的第二实施方式中，蓝色光可从蓝色LED入射到导光板330上。因此，导光板330使蓝色光向着显示面板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交叠。混合颜色转换层358设置在从导光板330向着显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330传输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。

上述红色发光材料例如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，以形成混合颜色转换层358。上述绿色发光材料例如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将入射的白色光会聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴方向或副轴方向。

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形成为不与红色像素P1和绿色像素P2交叠，使得由混合颜色转换层358产生的红色光和绿色光可在没有亮度降低的情况下传播至红色像素P1和绿色像素P2。

就是说，粘合层360形成为与B像素P3交叠，如图6中所示。

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

下偏振板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。上偏振板150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振板150和下偏振板140的透射轴彼此相交或彼此交叉。上偏振板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。

根据本发明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的光会聚功能由于混合颜色转换层358的红色发光材料和绿色发光材料导致的散射特性而劣化。

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，但本发明不限于此。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。在这种情形中，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。

由于其他部件与图6的大致相似，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。

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向着导光板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向着显示面板100发射光。在本发明的第五实施方式中，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使品红色光向着显示面板100传播。

绿色转换层352形成在导光板330上以与G像素P2交叠。绿色转换层352设置在从导光板330向着显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330传输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。

上述绿色发光材料例如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将入射到其上的光会聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴方向或副轴方向。

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交叠，使得由绿色转换层352产生的绿色光在没有亮度降低的情况下向着G像素P2传播。就是说，粘合层360形成为与R像素P1和B像素P3交叠，如图9中所示。

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

下偏振板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。上偏振板150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振板150和下偏振板140的透射轴彼此相交或彼此交叉。上偏振板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，但本发明不限于此。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。在这种情形中，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向着导光板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向着显示面板100发射光。在本发明的第六实施方式中，蓝色光可从蓝色LED入射到导光板330上。因此，导光板330使蓝色光向着显示面板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和与红色转换层354齐平的绿色转换层352。

红色转换层354形成在导光板330上以与R像素P1交叠。红色转换层354设置在从导光板330向着显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330传输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。

上述红色发光材料例如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交叠。绿色转换层352设置在从导光板330向着显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330传输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。

上述绿色发光材料例如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。

品红色光和青色光混合以形成白色光。

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

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交叠，使得由绿色转换层352产生的绿色光在没有亮度降低的情况下向着G像素P2传播。在此，粘合层360形成为不与R像素P1交叠，使得由红色转换层354产生的红色光在没有亮度降低的情况下向着R像素P1传播。就是说，粘合层360形成为与B像素P3交叠，如图10中所示。

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

下偏振板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。上偏振板150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振板150和下偏振板140的透射轴彼此相交或彼此交叉。上偏振板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入射的蓝色光照原样穿过蓝色滤色器并被发射。

在根据本发明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了红色发光材料吸收绿色光。因此，在根据本发明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，根据本发明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的光会聚功能由于颜色转换层350的绿色发光材料或红色发光材料导致的散射特性而劣化。

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，但本发明不限于此。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。在这种情形中，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向着导光板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向着显示面板100发传输光。在本发明的第七实施方式中，蓝色光可从蓝色LED入射到导光板330上。因此，导光板330使蓝色光向着显示面板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交叠。黄色转换层356设置在从导光板330向着显示面板100传播的光的路径上并且将由导光板330传输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。

上述黄色发光材料例如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会聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴方向或副轴方向。

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交叠，使得由黄色转换层356产生的黄色光在没有亮度降低的情况下向着G像素P2和R像素P1传播。就是说，粘合层360形成为与B像素P3交叠，如图11中所示。

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

下偏振板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。上偏振板150设置在上基板120的顶表面上，使得上偏振板150和下偏振板140的透射轴彼此相交或彼此交叉。上偏振板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。

在根据本发明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，在根据本发明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，根据本发明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的光会聚功能由于黄色转换层356的黄色发光材料导致的散射特性而劣化。

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，但本发明不限于此。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。在这种情形中，液晶显示装置的光源可布置在黄色转换层下方。

图13A和13B是图解根据是否存在空气间隙，光的折射的示图；图14A和14B是图解根据是否存在空气间隙，光路径的示图。

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上的光比不存在空气间隙A时的情形以90度的光束扩散角具有更少的光。

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，大部分光向着显示面板发射。

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，更多地发射以90度的角度入射到棱镜片372上并被全反射的光，大部分光未向着显示面板发射而是再次入射到颜色转换层350上。

结果，根据本发明的实施方式，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，使得可改善亮度，如图15中所示。图15中的PNL表示面板，Ref.表示参考例，No.1表示发明例。

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、等离子体显示面板(PDP)、场发射型显示器(FED)、电致发光显示器(ELD)和有机LED(OLED)的其中之一。LCD装置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向着由LCD形成的显示面板100的前表面发射光，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的内侧上且分隔开某一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(bar)。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针对像素P1、P2和P3的每一个形成像素电极。在此，像素电极的一部分可配置成与栅极线交叠，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模式中的任意一种操作的下基板110。

此外，上基板120的面对下基板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，比如栅极线、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。

上偏振板150附接至显示面板100的上基板120，下偏振板140附接至下基板110。上偏振板150的光透射轴与下偏振板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上基板120和下基板110的与液晶接触的内表面上。

此外，设置向显示面板100提供光的背光单元300，使得背光单元300折射从下基板110后方的一个表面向着导光板330发射的光源的光，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、玻璃导光板330、绿色转换层352、粘合层360和棱镜片372。

在此，在根据第八实施方式的液晶显示装置中，背光单元300的导光板330由玻璃材料形成。

就是说，在背光单元300的部件之中，一般使用诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(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光率，但应具有某种厚度或更大的厚度来保持某种强度等，并且具有较高的热膨胀率和较强的湿胀特性。

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，在本发明的第八实施方式中，由玻璃材料形成的玻璃导光板330被用作在背光单元300中使用的导光板330。

与塑料导光板相比，玻璃导光板330由于其高硬度而具有小厚度的优点，这允许减小显示装置的厚度并且具有较小的热膨胀和较小的湿胀。

向着玻璃导光板330的内部发射光的多个LED 310的每一个安装在LED PCB 320上以形成LED组件。通过粘附等固定LED组件，使得通过多个LED 310，面向玻璃导光板330的光进入表面发射光。

因此，从每个LED 310发射的光入射到导光板330的光进入表面上，在其中向着显示面板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的同时被处理为高质量面光源，并被提供至显示面板100。

在此，多个LED 310的每一个由品红色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。

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。

玻璃导光板330将从光源310发射的光转换为面光源并向着显示面板100发射光。

在本发明的第八实施方式中，混合有蓝色光和红色光的品红色光入射到玻璃导光板330上。因此，玻璃导光板330使品红色光向着显示面板100传播。

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交叠。绿色转换层352设置在从玻璃导光板330向着显示面板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。

上述绿色发光材料例如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。

位于绿色转换层352上方的棱镜片372将入射到其上的光会聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于导光板330的主轴方向或副轴方向。

粘合层360设置在绿色转换层352与棱镜片372之间。

粘合层360仅形成在绿色转换层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交叠，使得由绿色转换层352产生的绿色光在没有亮度降低的情况下向着G像素P2传播。就是说，粘合层360形成为与R像素P1和B像素P3交叠。

因此，在根据本发明的液晶显示装置中，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。

此外，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。

在根据本发明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了红色发光材料吸收绿色光。

因此，在根据本发明的液晶显示装置中，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，根据本发明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，还可防止棱镜片372的光会聚功能由于绿色转换层352的绿色发光材料导致的散射特性而劣化。

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，大部分光向着显示面板发射。

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，更多地发射以90度的角度入射到棱镜片372上并被全反射的光，大部分光未向着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。

此外，在液晶显示装置中，在入射到玻璃导光板330的内部的品红色光通过绿色转换层352传输的过程中，由于因绿色转换层352的边缘处较低的激发效率而在颜色上未被转换的品红色亮线的一部分，沿着液晶显示装置的边缘发生边缘光泄漏。

在此，由于穿过棱镜片372并从棱镜片372出射的光是白色光，所以即使当发生光泄漏时，对视觉也不会有太大影响。然而，由于从绿色转换层352和玻璃导光板330出射的大部分光是品红色光，所以由边缘处泄漏的品红色亮线引起的边缘光泄漏是液晶显示装置的屏幕质量劣化的主因。

因此，根据本发明第八实施方式的液晶显示装置沿着绿色转换层352的底表面的边缘包括荧光图案500，绿色转换层352的底表面面对后表面，即，面对玻璃导光板330。

通过使用沿绿色转换层352的底表面的边缘设置的荧光图案500可防止在液晶显示装置的边缘处发生的边缘光泄漏。

荧光图案500由绿色有机荧光染料形成并且将从作为光源的LED 310入射的品红色光转换为白色光，绿色有机荧光染料具有500nm到550nm范围内的最大发光波长。

在此，可使用氟硼荧(BODIPY)类染料、吖啶类染料、氧杂蒽类染料、芳基甲烷类染料、香豆素类染料、多环芳烃类染料、多环杂芳类染料、二萘嵌苯染料、吡咯类染料、嵌二萘衍生物类染料等作为绿色有机荧光染料。上面的材料仅仅是有机荧光染料的示例，除此之外可使用各种绿色有机荧光染料。

与无机荧光染料或纳米晶体荧光体相比，绿色有机荧光染料具有诸多优点，如可易于调整至期望水平的发光波长、能够获得出色色域的发光线宽和低成本。

如上所述，沿绿色转换层352的底表面的边缘设置由绿色有机荧光染料形成的荧光图案500，使得入射到绿色转换层352的边缘上的品红色光被荧光图案500吸收并转换为白色光。

由此，可克服绿色转换层352的边缘处的低激发效率，使得可防止沿液晶显示装置的边缘发生由于在颜色上未被转换的品红色亮线的一部分而导致的边缘光泄漏。

因此，最终，可防止液晶显示装置的屏幕质量由于在液晶显示装置的边缘处泄漏的品红色亮线导致的边缘光泄漏而劣化。

此外，当沿绿色转换层352的底表面的边缘设置的荧光图案500具有更大宽度时，可进一步提高绿色转换层352的边缘处的激发效率。然而，当荧光图案500形成在实现图像的显示面板100的有源区域内部时，由于荧光图案500本身可在视觉上被看到或者可发生由于荧光图案500导致的光泄漏，所以荧光图案500的宽度可仅对应于从绿色转换层352的边缘的端部到有源区域的边界的空间。

此外，荧光图案500可沿绿色转换层352的四个边缘设置在绿色转换层352的整个后表面上，包括光源310所处的光进入部。由于光源310所处的光进入部具有比其他区域宽的边框，所以荧光图案500可沿除光进入部的区域之外的三个边缘设置在绿色转换层352的底表面上。

如上所述，在根据本发明第八实施方式的液晶显示装置中，由于背光单元300包括发射品红色光的LED 310和绿色转换层352，所以绿色光和红色光在空间上分离，使得绿色光和绿色峰值的半宽度增加并且光的亮度也增加。此外，导光板330由玻璃材料形成，使得在具有减小的热膨胀和湿胀的优点的同时液晶显示装置可实现为较薄。

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，所以还可防止棱镜片372的光会聚功能由于绿色转换层352的绿色发光材料导致的散射特性而劣化，从而进一步增加亮度。

此外，由于沿绿色转换层352的底表面的边缘设置由绿色有机荧光染料形成的荧光图案500，所以可防止沿液晶显示装置的边缘发生边缘光泄漏，使得可防止液晶显示装置的屏幕质量劣化。

第九实施方式

图17是图解颜色转换层和粘合层的第九实施方式的示意性剖面图。在图17中，图16中所示的液晶显示装置可包括沿绿色转换层352的面对棱镜片372的顶表面的边缘设置的荧光图案500。

沿绿色转换层352的顶表面的边缘设置的荧光图案500克服了绿色转换层352的边缘处的低激发效率，使得可防止沿液晶显示装置的边缘发生边缘光泄漏。

由于其他部件与图16的大致相似，所以将省略其描述。

第十实施方式

图18是图解颜色转换层和粘合层的第十实施方式的示意性剖面图。在图18中，图6中所示的液晶显示装置包括沿混合颜色转换层358的底表面的边缘设置的荧光图案500。

荧光图案500是通过例如将一种或多种具有500nm到550nm范围内的最大发光波长的绿色有机荧光染料与一种或多种具有600nm到660nm范围内的最大发光波长的红色有机荧光染料混合而形成的，并且将从作为光源的LED 310入射到其上的蓝色光转换为白色光。

在此，尽管绿色有机荧光染料和红色有机荧光染料没有特别限制，但可使用氟硼荧(BODIPY)类染料、吖啶类染料、氧杂蒽类染料、芳基甲烷类染料、香豆素类染料、多环芳烃类染料、多环杂芳类染料、二萘嵌苯染料、吡咯类染料、嵌二萘衍生物类染料等作为绿色有机荧光染料和红色有机荧光染料。上面的材料仅仅是有机荧光染料的示例，除此之外可使用各种绿色有机荧光染料和红色有机荧光染料。

与无机荧光染料或纳米晶体荧光体相比，绿色有机荧光染料和红色有机荧光染料具有诸多优点，如可易于调整至期望水平的发光波长、能够获得出色色域的发光线宽和低成本。

如上所述，沿混合颜色转换层358的底表面的边缘设置由绿色有机荧光染料和红色有机荧光染料形成的荧光图案500，使得入射到混合颜色转换层358的边缘上的蓝色光被荧光图案500吸收并转换为白色光。

由此，可克服混合颜色转换层358的边缘处的低激发效率，使得可防止沿液晶显示装置的边缘发生由于在颜色上未被转换的蓝色亮线的一部分而导致的边缘光泄漏。

因此，最终，可防止液晶显示装置的屏幕质量由于在液晶显示装置的边缘处泄漏的蓝色亮线导致的边缘光泄漏而劣化。

图19A是图解在液晶显示装置的边缘处发生边缘光泄漏的形状的照片。在此，可以看出边缘光泄漏是泛蓝的蓝色亮线。

另一方面，参照图19B，可以看出在根据本发明第十实施方式的液晶显示装置的边缘处未发生边缘光泄漏。

换句话说，可以看出根据本发明第十实施方式的液晶显示装置包括由绿色有机荧光染料和红色有机荧光染料形成并沿混合颜色转换层358的底表面的边缘设置的荧光图案500，使得可通过荧光图案500克服混合颜色转换层358的边缘处的低激发效率。

由此，还可看出，可防止沿液晶显示装置的边缘发生由于蓝色亮线导致的边缘光泄漏。

同时，在根据本发明第八实施方式到第十实施方式的液晶显示装置中，作为示例描述了通过诸如丝网印刷、胶版印刷等之类的印刷工艺形成沿绿色转换层352或混合颜色转换层358的底表面或顶表面的边缘设置的荧光图案500。然而，可通过弯折绿色转换层352的边缘提供荧光图案500，如图20中所示。

第十一实施方式

图21是图解颜色转换层和粘合层的第十一实施方式的示意性剖面图。

参照图21，液晶显示装置包括显示面板100和背光单元300。

在此，由于显示面板100的部件与图16的大致相似，所以将省略其描述。

向显示面板100提供光的背光单元300将从下基板110(参照图4)后方的一个表面向着玻璃导光板330出射的光源的光折射，以使光入射到显示面板100上。

背光单元300包括由多个LED形成的光源310、玻璃导光板330、绿色转换层352、粘合层360和棱镜片372。

在此，在根据本发明第十一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。

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允许减小其厚度，所以具有诸多优点，如减小显示装置的厚度、较弱的热膨胀特性和较弱的湿胀特性。

在此，向着玻璃导光板330的内部发射光的多个LED 310的每一个安装在LED PCB320上以形成LED组件。使用诸如粘附等之类的方法固定LED组件，使得从多个LED 310的每一个发射的光面向玻璃导光板330的光进入表面。

因此，从每个LED 310发射的光入射到导光板330的光进入表面上，在其中向着显示面板100折射，连同被反射片340(参照图4)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面光源，并被提供至显示面板100。

在此，多个LED 310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。

玻璃导光板330将从光源310发射的光转换为面光源并向着显示面板100传输光。

在本发明的第十一实施方式中，混合有蓝色光和红色光的品红色光入射到玻璃导光板330上。因此，玻璃导光板330使品红色光向着显示面板100传播。

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交叠。绿色转换层352设置在从玻璃导光板330向着显示面板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。

位于绿色转换层352上方的棱镜片372将入射到其上的光会聚在第一方向上。在此，第一方向可对应于玻璃导光板330的主轴方向或副轴方向。

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交叠，使得由绿色转换层352产生的绿色光在没有亮度降低的情况下向着G像素P2传播。就是说，粘合层360形成为与R像素P1和B像素P3交叠。

因此，在根据本发明的液晶显示装置中，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。

此外，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。

在根据本发明第十一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了红色发光材料吸收绿色光。

因此，在根据本发明的液晶显示装置中，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，根据本发明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，还可防止棱镜片372的光会聚功能由于绿色转换层352的绿色发光材料导致的散射特性而劣化。

就是说，根据在绿色转换层352与棱镜片372之间是否存在空气间隙A，光的亮度不同。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，大部分光向着显示面板发射。

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，更多地发射以90度的角度入射到棱镜片372上并被全反射的光，大部分光未向着显示面板出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，使得可改善亮度。

同时，根据本发明第十一实施方式的液晶显示装置沿位于绿色转换层352上方的棱镜片372的后表面(即，棱镜片372的面对绿色转换层352的底表面)的边缘可包括白色图案600。

由此，可防止沿液晶显示装置的边缘发生由于绿色转换层352的边缘处的低激发效率而在颜色未被转换的品红色亮线的一部分导致的边缘光泄漏。

沿棱镜片372的后表面的边缘设置的白色图案600反射通过绿色转换层352的边缘传输的光，以使光再次入射到绿色转换层352上，使得光在绿色转换层352的边缘区域处循环。

由此，可防止在颜色上未被转换的光通过绿色转换层352的边缘传输。

可通过诸如丝网印刷、胶版印刷等之类的印刷工艺向棱镜片372的后表面的边缘施加白色染料形成白色图案600。

如上所述，沿棱镜片372的底表面的边缘设置白色图案600，使得通过绿色转换层352传输的光之中的颜色未被转换的品红色光被白色图案600反射到绿色转换层352，以再次入射到绿色转换层352上。

再次入射到绿色转换层352上的品红色光通过绿色转换层352转换为白色光并向着显示面板100出射。

由此，可克服绿色转换层352的边缘处的低激发效率，使得可防止沿液晶显示装置的边缘发生由于在颜色上未被转换的品红色亮线的一部分而导致的边缘光泄漏。

因此，最终，可防止液晶显示装置的屏幕质量由于在液晶显示装置的边缘处泄漏的品红色亮线导致的边缘光泄漏而劣化。

特别是，根据本发明第十一实施方式的液晶显示装置包括沿棱镜片372的后表面的边缘设置的白色图案600，使得可防止由于在颜色上未被转换的品红色亮线导致的绿色转换层352的边缘处的边缘光泄漏，同时在颜色上未被转换的光再次入射到绿色转换层352上，从而进一步改善亮度。

如上所述，在根据本发明第十一实施方式的液晶显示装置中，由于背光单元300包括发射品红色光的LED 310和绿色转换层352，所以绿色光和红色光在空间上分离，使得绿色光和绿色峰值的半宽度增加并且光的亮度也增加。此外，导光板330由玻璃材料形成，使得在具有减小的热膨胀和湿胀的优点的同时液晶显示装置可实现为较薄。

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的光会聚功能由于绿色转换层352的绿色发光材料导致的散射特性而劣化，从而进一步增加亮度。

此外，沿位于绿色转换层352上方的棱镜片372的底表面的边缘设置白色图案600，使得光在绿色转换层352的边缘区域中循环。由此，可防止沿液晶显示装置的边缘发生边缘光泄漏。

因此，最终，可防止液晶显示装置的屏幕质量由于在液晶显示装置的边缘处泄漏的品红色亮线导致的边缘光泄漏而劣化。

此外，在根据本发明的第八到第十一实施方式的液晶显示装置中，由于导光板330由玻璃材料形成，所以玻璃导光板330的光进入表面和对向光进入表面或侧表面(下文中称为侧表面)形成为是粗糙的(coarse)。

如上所述，当玻璃导光板330的侧表面形成为粗糙时，在玻璃导光板330中全反射的光被玻璃导光板330的侧表面不规则地反射并通过出现亮线的区域A出射，使得可在液晶显示装置的边缘处发生边缘光泄漏，如图22A所示。

因此，根据本发明的第八到第十一实施方式的液晶显示装置通过降低玻璃导光板330的侧表面的粗糙度可将由玻璃导光板330的侧表面导致的不规则反射最小化，如图22B中所示。

由此，可防止在液晶显示装置的边缘处发生由于玻璃导光板330的侧表面导致的边缘光泄漏。

如上所述，根据本发明的实施方式，由于额外包括将蓝色光转换为绿色光的绿色转换层，所以红色和绿色可在空间上分离，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交叠的区域A。结果，根据实施方式，绿色光增加，使得可改善亮度和色再现性。

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，并且通过向着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交叠，所以绿色光可没有损失地入射到显示面板上，使得可增加光效率。

此外，导光板由玻璃材料形成，使得在具有减小的热膨胀和湿胀的优点的同时液晶显示装置可实现为较薄。沿绿色转换层的底表面或顶表面的边缘设置荧光图案或者沿棱镜片的底表面的边缘设置白色图案，从而具有防止沿液晶显示装置的边缘发生边缘光泄漏的效果。

尽管上面参照附图更详细地描述了本发明的实施方式，但本发明不限于上面的实施方式，在不背离本发明的技术构思的情况下可进行各种变型。

因此，在此公开的实施方式不旨在限制，而是解释本发明的技术构思，本发明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所附的权利要求书解释，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 (31)

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，所述背光单元向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，所述颜色转换层设置在所述光源上并且将所述第一颜色光转换为第二颜色光；

光学片，所述光学片扩散或会聚所述第二颜色光；和

位于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蓝色光转换为红色光，所述绿色发光材料将蓝色光转换为绿色光。

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，所述红色转换层与所述红色像素交叠并且包括红色发光材料，所述红色发光材料将蓝色光转换为红色光；和

绿色转换层，所述绿色转换层与所述红色转换层齐平并设置成与所述绿色像素交叠，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蓝色光转换为绿色光。

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还包括红色光，并且

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

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与所述绿色像素交叠。

7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中沿所述绿色转换层的底表面或顶表面的边缘设置有荧光图案。

8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中所述荧光图案包括绿色有机荧光染料。

9.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中所述荧光图案具有与从所述绿色转换层的所述边缘的端部到所述显示面板的有源区域的边界的空间对应的宽度。

10.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中所述荧光图案沿所述绿色转换层的除一个边缘之外的其他边缘设置，所述一个边缘对应于所述光源所处的光进入部。

11.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其中所述荧光图案是通过弯折所述绿色转换层的边缘形成的。

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，还包括粘合层，所述粘合层设置在所述颜色转换层与所述光学片之间并与所述蓝色像素交叠。

14.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中沿所述混合颜色转换层的底表面或顶表面的边缘设置有荧光图案。

15.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中所述荧光图案包括绿色有机荧光染料和红色有机荧光染料。

16.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中所述荧光图案具有与从所述混合颜色转换层的所述边缘的端部到所述显示面板的有源区域的边界的空间对应的宽度。

17.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中所述荧光图案沿所述混合颜色转换层的除一个边缘之外的其他边缘设置，所述一个边缘对应于所述光源所处的光进入部。

18.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其中所述荧光图案是通过弯折所述混合颜色转换层的边缘形成的。

19.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中在所述光学片的底表面上沿所述光学片的边缘设置有白色图案。

20.根据权利要求19所述的液晶显示装置，其中所述白色图案具有与从所述光学片的边缘的端部到所述显示面板的有源区域的边界的空间对应的宽度。

21.根据权利要求19所述的液晶显示装置，其中所述白色图案沿所述光学片的除一个边缘之外的其他边缘设置，所述一个边缘对应于所述光源所处的光进入部。

22.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括粘合层，所述粘合层设置在所述颜色转换层与所述光学片之间，并且不与所述绿色像素交叠。

23.根据权利要求22所述的液晶显示装置，其中所述粘合层还不与所述红色像素交叠。

24.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还包括品红色光，并且

其中所述颜色转换层包括绿色转换层，所述绿色转换层将品红色光中包括的蓝色光的一部分转换为绿色光。

25.根据权利要求5或24所述的液晶显示装置，其中所述绿色转换层与所述红色像素、绿色像素和蓝色像素的每一个交叠。

26.根据权利要求5或24所述的液晶显示装置，其中所述绿色转换层仅与所述绿色像素交叠。

27.一种背光单元，包括：

光源，所述光源输出第一颜色光；

颜色转换层，所述颜色转换层设置在所述光源上并且将所述第一颜色光转换为第二颜色光，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；

光学片，所述光学片扩散或会聚所述第二颜色光；和

位于所述颜色转换层与所述光学片之间的空气间隙。

28.根据权利要求27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蓝色光转换为红色光，所述绿色发光材料将蓝色光转换为绿色光。

29.根据权利要求27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，所述绿色转换层与所述红色转换层齐平并且将蓝色光的另一部分转换为绿色光。

30.根据权利要求27所述的背光单元，其中所述第一颜色光还包括红色光，并且

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

31.根据权利要求27所述的背光单元，其中所述第一颜色光还包括品红色光，并且

其中所述颜色转换层包括绿色转换层，所述绿色转换层将品红色光中包括的蓝色光的一部分转换为绿色光。