TWI697714B

TWI697714B - 背光單元和包含其的液晶顯示裝置

Info

Publication number: TWI697714B
Application number: TW107135958A
Authority: TW
Inventors: 文彰悅; 尹智洙; 李圭煥
Original assignee: 南韓商樂金顯示科技股份有限公司
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2020-07-01
Also published as: KR20190048830A; CN109725456B; TW201918763A; US10775670B2; CN109725456A; US20190129253A1; KR102513512B1

Abstract

本發明涉及一種液晶顯示裝置，其包含具有紅色像素、綠色像素和藍色像素的顯示面板；以及用於向顯示面板發光的背光單元。背光單元包含輸出第一色光的光源；被配置為將第一顏色光轉換為第二顏色光的顏色轉換層，使得紅光和綠光在空間上分離；以及擴散或會聚第二色光的光學片。

Description

背光單元和包含其的液晶顯示裝置

本發明涉及一種背光單元和包含背光單元的液晶顯示裝置。

隨著訊息導向社會的發展，對於用於顯示圖像的顯示設備的各種需求日益增加。因此，近來，已經使用了幾種平板顯示裝置，例如液晶顯示（LCD）裝置、電漿顯示面板（PDP）及有機電致發光顯示裝置。在這些平板顯示裝置中，LCD裝置經由控制施加到液晶層的電場，通過調製從背光單元入射的光來顯示影像。

在這類的LCD中，背光單元根據光源的佈置可分為直下型背光單元和邊光型背光單元。在直下型背光單元中，多個光源被佈置在LCD面板的背面，且由光源發出的光朝向LCD面板傳輸。另一方面，在邊緣光型背光單元中，多個光源被佈置在LCD面板的底部的一側，且由光源發出的光通過使用導光板向LCD面板傳輸。

對於直下型或邊光型背光單元的光源，其中混合有藍光、紅光和綠光的白光朝向LCD面板的背面或導光板的一側發射。這裡，通過綠色螢光材料吸收藍光產生綠光，並且通過紅色螢光材料吸收藍光產生紅光。

參考圖1，可看出綠色發光區域的一部分與紅色吸收區域重疊。由於紅色螢光材料吸收的綠光和與紅色吸收區域重疊的綠色發光區域的區域R一樣多，因此綠光減少。因此，光的亮度降低。

實施例涉及能夠提升光亮度的背光單元和包含該背光單元的液晶顯示裝置。

一個或多個實施例涉及一種液晶顯示裝置，包含：一種顯示面板，包含一紅色像素、一綠色像素和一藍色像素；以及用於向顯示面板發光的一背光單元，其中，背光單元包含：輸出第一色光的一光源；設置在光源上的一顏色轉換層，並將第一顏色光轉換為第二顏色光；擴散或會聚第二色光的一光學片；以及在顏色轉換層和光學片之間形成的氣隙。

一個或多個實施例涉及一種背光單元，包含：輸出第一顏色光的一光源；設置在光源上的一顏色轉換層，並將第一顏色光轉換為第二顏色光；擴散或會聚第二色光的一光學片；在顏色轉換層和光學片之間形成的一氣隙，其中第一顏色光包含藍光，第二顏色光包含綠光。

本發明的優點和特徵將一部分在下面的描述中闡述，並且一部分對於本領域普通技術人員在研究以下內容時將變得顯而易見，或者可從本發明的實作中獲知。本文實施例的其他優點和特徵可通過書面描述及其申請專利範圍以及附圖中特別指出的結構來實現和獲得。

應理解，前面的一般性描述和以下的細節描述都是解釋性的並且旨在提供說明書實施例的進一步說明。

在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的實施例。

參考下面詳細描述的附圖和實施例，本發明的優點和特徵以及實現該優點的方法將變得顯而易見。然而，本發明不限於下面描述的實施例，並且可以通過各種不同的修正以具體實施。僅提供實施例以使本領域普通技術人員能完全理解本發明的範圍。

附圖中所示出用於解釋本發明的實施例的形狀、尺寸、比率、角度、數量等僅僅是示例，並且本發明不限於附圖中所示。縱觀本說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。在本發明的實施例的描述中，當相關的已知技術視為會模糊了本發明的本質時，將省略對相關的已知技術的詳細描述。

當在此陳述「包含」、「具有」及「包括」等時，除非使用了「僅」，可添加另外的部分。除非另外特別定義，否則組件的單數表達包含其複數的表達。

在解釋元件時，誤差範圍已被包含而不另外明確說明。

在位置關係的描述中，當兩個部分之間的位置關係被描述為例如「上」、「上方」、「下方」及「旁邊」等時除非使用「僅」或「直接」，否則一個或多個其他部分可位於兩個部分之間。

在時間關係的描述中，當時間順序關係被描述為例如「之後」、「接下來」、「然後」、「之前」等，除非使用「只有」或「直接」，否則也可包括不連續的情況”。

例如第一或第二等術語用於描述各種不同元件。但是，元件不受這些術語的限制。這些術語僅用於區分一個組件與其他元件。因此，下面陳述的第一元件可以是本發明的技術概念內的第二元件。

「x軸方向」、「y軸方向」和「z軸方向」之間的關係不應該被解釋為垂直形成的幾何關係，並且可以意味著本發明具有比方向上的組件的功能可操作範圍更寬的方向性。

術語「至少其中之一」者”應理解為包含一個或多個相關項的所有組合。例如，「第一項目、第二項目和第三項目中的至少其中之一者」不僅可以表示第一項目、第二項、第三項中的每一個，也包含第一項、第二項和第三項中的兩個或更多項的所有項的任意組合。

本發明的各種實施例的特徵可以部分地或完全地彼此組合或混合，並且可以執行技術上多樣的相互連接和驅動，且這些實施例可以彼此獨立地執行，或者可以有關聯性地一起執行。

在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的實施例示例。

圖2是根據本發明的一實施例的液晶顯示裝置的透視圖。圖3是圖2的液晶顯示裝置的分解透視圖。圖4是沿圖2中的線I-I'截取的剖視圖。

參照圖2至圖4，根據本發明的一個實施例的包含顯示面板100的液晶顯示裝置、用於驅動顯示面板100的驅動電路部分、背光單元300和外殼構件。

顯示面板100包含下基板110、上基板120和介於下基板110和上基板120之間的液晶層。下基板110和上基板120可以由玻璃或塑膠所形成。

下基板110的尺寸可以大於上基板120的尺寸。

因此，可撓性源極膜220可以附接到下基板110的頂面的一側的邊緣，該邊緣未被上基板120覆蓋。下基板110的頂面對應於面向上基板120的表面。

訊號線和像素設置在顯示面板100的下基板110的頂面上。訊號線可以包含彼此重疊的數據線和閘極線，用於向共用電極提供共用電壓的共用線，以及通過其將閘極控制訊號作為控制訊號提供給閘極驅動電路的閘極控制訊號線。像素可以佈置在數據線和閘極線之間的交叉或重疊區域中。每個像素包含薄膜晶體（TFT）、像素電極和共用電極。TFT響應於接收閘極線的閘極訊號，將數據線的數據電壓提供給像素電極。

液晶層的液晶由提供給像素電極的數據電壓和提供給共用電極的共用電壓之間的電位差產生的電場驅動，藉此可調節從背光單元入射的光的透射量。

黑矩陣和彩色濾光片可以設置在顯示面板100的上基板120的底面上。上基板120的底面對應於面對下基板110的表面。然而，當顯示面板100經由使用彩色濾光片疊合上TFT陣列（COT）而形成，黑矩陣和彩色濾光片可以設置在下基板110的頂面上。

可以例如扭轉向列（TN）模式或垂直配向（VA）模式垂直電場驅動方法在上基板120的底面上提供共用電極，或者可以例如水平驅動電場（IPS）模式或邊緣電場切換（FFS）模式等水平電場驅動方法在下基板110的頂面上提供共用電極。

黑矩陣包含以矩陣結構形成的光阻材料，以防止光洩漏到像素區域之外的區域。

彩色濾光片形成在黑矩陣之間的像素區域中。彩色濾光片包含紅色濾光片、綠色濾光片和藍色濾光片。

上偏振板150被附接到顯示面板100的上基板120，下偏振板140被附接到下基板110。上偏振板150的一光透射軸與下偏振板140的一光透射軸相交或交叉。而且，用於設定液晶的預傾角的配向膜(alignment film)可以形成在上基板120和下基板110的與液晶接觸的內側上。

驅動電路部分包含閘極驅動電路、源極驅動電路210、可撓性源極膜220、電路板230和光源驅動部分240。

閘極驅動電路將閘極訊號提供給下基板110的閘極線。閘極驅動電路可以通過使用面板內閘極驅動器（gate driver in panel，GIP）方法直接形成在下基板110的頂面上。另外，當閘極驅動電路被具體實施為驅動晶片時，可以通過使用覆晶封裝（chip on film，COF）方法將閘極驅動電路安裝在可撓性閘極膜上，並且可撓性閘極膜可以被附著到下基板110的頂面的未被上基板120覆蓋的邊緣。

源極驅動電路210將數據電壓提供給下基板110的數據線。當每個源驅動電路210被具體實施為驅動晶片時，每個源極驅動電路210可以通過使用COF方法安裝在可撓性源極膜220上。

另外，源極驅動電路210可以通過使用晶片玻璃板接合（chip on glass，COG）方法或晶片塑膠板接合（chip on plastic，COP）方法粘附到下基板110的頂面。可撓性源極膜220可以附接到下基板110的頂面的一側的邊緣，該邊緣未被上基板120和電路板230覆蓋。電路板230可以實施為印刷電路板（PCB）。

光源驅動部分240包含光源驅動電路241和光源電路板242。

光源驅動電路241向光源310提供驅動電流以允許光源310發光。光源驅動電路241可以被安裝在光源電路板242上。否則，光源驅動電路241可以被安裝在電路板230上。在這種情況下，可以省略光源電路板242。

驅動電路部分還可包含時序控制電路和控制電路板，時序控制電路安裝在控制電路板上。在這種情況下，控制電路板可以通過特定的可撓性電纜連接到電路板230。

背光單元300包含多個光源310、光源電路板320、導光板330、反射片340及光學片370等。背光單元300通過導光板330和光學片370將來自光源310的光轉換成均勻的表面光源，並朝顯示面板100發光。雖然參照圖3和圖4描述了被具體實施為邊光型背光單元，但是應當注意，背光單元不限於此，並且亦可具體實施為直下型背光單元。

光源310可被具體實施為發光二極體（LED）。這裡，LED可以包含輸出藍光的藍光LED、輸出紅光的紅光LED和輸出洋紅光的洋紅光LED中的至少一個，其中藍光和紅光混合。

光源310佈置在導光板330的至少一個側面上並朝向導光板330的側面發光。光源310安裝在光源電路板320上，並通過接收光源驅動電路241的驅動電流而接通或斷開。光源電路板320連接到光源驅動部分240。

導光板330將來自光源310的光轉換為表面光源並朝顯示面板100發光。反射片340設置在導光板330的底面上，並且將從導光板330朝向導光板330底部移動的光朝向導光板330反射。

光學片370設置在導光板330和顯示面板100之間。也就是說，光學片370設置在顯示面板100下方，並且導光板330設置在光學片370下方。光學片370包含一個或多個稜鏡片或一個或多個漫射片，漫射從導光板330入射的光，並且折射光前進的路徑以允許光以大致垂直的角度入射到顯示面板100的光入射表面上。而且，光學片370可以包含反射式偏光增光片(dual brightness enhancement film，DBEF)。例如，光學片370可以包含漫射片、稜鏡片和反射式偏光增光片（DBEF）。在這種情況下，光學片370的最上面的光學片可以是雙亮度增強膜（DBEF）。

顏色轉換層350設置在導光板330上，並且將從光源310入射通過導光板330的藍光或洋紅光轉換成白光。根據實施例的顏色轉換層350還可以包含綠色轉換層，其將藍光或洋紅光轉換為綠光。

粘合層360設置在顏色轉換層350和光學片370之間。粘合層360允許顏色轉換層350和光學片370彼此粘附，並在顏色轉換層350和光學片370之間形成氣隙。將參照圖5至圖11於下方詳細描述顏色轉換層350和粘合層360。

外殼構件包含底蓋410、支撐框架420和頂殼430。

如圖4所示，底蓋410被製造成方形金屬框架並且圍繞背光單元300的側面和底面。底蓋410可以使用高強度鋼板所製成，例如電鍍鋅鐵（electro galvanized iron，EGI）板、鋼用不銹鋼（steel use stainless，SUS）板、鍍鋅鋼板（galvarium，SGLC）鋼板、鍍鋁鋼板（aluminum-plated steel sheet，ALCOSTA）、鍍錫鋼板（tin-plated steel sheet ，SPTE）等。

支撐框架420支撐顯示面板100的下基板110的底面。支撐框架420有時被稱為引導板或導引框架等。支撐框架420可以通過使用固定構件與底蓋410固定地結合。支撐框架420可為將玻璃纖維混入合成樹脂（例如聚碳酸酯等）中的方式所製成的方框，或者可以使用SUS板所製成。此外，緩衝構件421可以設置在下基板110和支撐框架420之間，如圖2所示。如圖4所示，緩衝構件421保護顯示面板100的下基板110免受支撐框架420的衝擊。

頂殼430圍繞顯示面板100的邊緣、支撐框架420的頂面和側面以及底蓋410的側面。頂殼430可以使用例如EGI板或SUS板等所製成。頂殼430可以通過使用例如鉤或螺釘等固定於支撐框架420。另外，如圖4所示緩衝構件421可以設置在上基板120和頂殼430之間，以保護顯示面板100的上基板120免受頂殼430的衝擊。

第一實施例

圖5示出顏色轉換層和粘合層的第一實施例的剖視示意圖。

參考圖5，液晶顯示裝置包含顯示面板100和背光單元300。

背光單元300包含光源310、導光板330、綠色轉換層352、粘合層360和稜鏡片372。

光源310可以包含發射藍光的藍色LED和發射紅光的紅色LED，或者可以包含發射洋紅光的洋紅色LED，其中洋紅光為藍光和紅光混合。光源310佈置在導光板330的至少一個側面上並朝向導光板330的側面發光。

導光板330將從光源310發射的光轉換為表面光源並朝向顯示面板100發射光。在本發明的第一實施例中，在導光板330上，藍光可以從藍色LED入射，而紅光可以從紅色LED入射。這裡，藍光和紅光可以在導光板330中混合以變成洋紅光。另外，在導光板330上，洋紅光可以從洋紅色LED入射。

因此，導光板330允許洋紅光朝向顯示面板100行進。綠色轉換層352被形成在導光板330上以與多個像素P1、P2和P3重疊。綠色轉換層352設置在從導光板330朝顯示面板100行進的光路上，並且將由導光板330發射的洋紅光轉換成白光。更詳細地，綠色轉換層352包含綠色發光材料。包含在綠色轉換層352中的綠色發光材料與洋紅光中包含的藍光的一部分碰撞並吸收藍光的能量。因此，藍光的一部分的波長被轉換為綠光的波長，並且已經通過綠色轉換層352的藍光、紅光和綠光彼此混合並轉換成白光。

上述綠色發光材料包含例如綠色磷光材料或綠色螢光材料，且與例如為矽樹脂的透明樹脂材料混合，以形成綠色轉換層352。稜鏡片372可匯聚在第一方向入射到其上的光。這裡，第一方向可以對應於導光板330的長軸方向(major axis)或短軸(minor axis)方向。

粘合層360設置在綠色轉換層352和稜鏡片372之間。粘合層360形成在綠色轉換層352的頂面的一部分上，以允許稜鏡片372粘附到綠色轉換層352，同時在綠色轉換層352和稜鏡片372之間形成氣隙A。這裡，粘合層360與綠色（G）像素P2不重疊，使得由綠色轉換層352產生朝G像素P2行進的綠光沒有亮度的降低。也就是說，如圖5所示，粘合層360形成為與紅色（R）像素P1和藍色（B）像素P3重疊。

顯示面板100包含下偏振板140、上偏振板150和多個像素P1、P2和P3。

下偏振板140設置在下基板110的底面並且將光透射為線偏振光。上偏振板150設置在上基板120的頂面上，使得上偏振板150和下偏振板140的透射軸彼此相交或交叉。上偏振板150將光透射為線偏振光。

多個像素P1、P2和P3被形成在下基板110和上基板120之間，並且具有包含紅色濾光片R的像素P1、包含綠色濾光片的G像素P2、包含藍色濾光片的B像素P3。

紅色濾光片包含紅色，其透射具有紅色波長的光並吸收具有其他波長的光。綠色濾光片包含綠色，其透射具有綠色波長的光並吸收具有其他波長的光。藍色濾光片包含藍色，其透射具有藍色波長的光並吸收具有其他波長的光。

因此，在R像素P1中，當綠色轉換層352產生的白光通過紅色濾光片時，藍光和綠光被吸收並發射紅光。在G像素P2中，當由綠色轉換層352產生的白光穿過綠色濾光片時，藍光和紅光被吸收並且發射綠光。在B像素P3中，當由綠色轉換層352產生的白光穿過藍色濾光片時，紅光和綠光被吸收並且發射藍光。

在根據本發明第一實施例的液晶顯示裝置中，藍光和紅光由光源310發射，綠光由綠色轉換層352產生。也就是說，由於紅光和綠光在空間上分離並且先產生紅光，然後產生綠光，所以液晶顯示裝置防止紅光發射材料吸收綠光。因此，在根據本發明第一實施例的液晶顯示裝置中，如圖12所示，綠光增加並且綠色峰的半高寬（half width）增加，如此可預期光的亮度會增加。

此外，根據本發明的第一實施例的液晶顯示裝置，藉由在綠色轉換層352和稜鏡片372之間形成氣隙A，可以防止稜鏡片372的聚光功能因為綠色轉換層352的綠色發光材料引起的散射性質而劣化。下面將參考圖13A至圖15詳細描述此結構。

另外，雖然在圖5中假設液晶顯示裝置包含邊光型背光單元，但是本發明不限於此。在其他實施例中，液晶顯示裝置可包含直下型背光單元。在這種情況下，液晶顯示裝置的光源可以佈置在綠色轉換層下方。

第二實施例

圖6示出顏色轉換層和粘合層的第二例的剖視示意圖。

參考圖6，液晶顯示裝置包含顯示面板100和背光單元300。

背光單元300包含光源310、導光板330、混合顏色轉換層358、粘合層360和稜鏡片372。

光源310可以包含發射藍光的藍色LED。光源310佈置在導光板330的至少一側面上並朝向導光板330的側面發光。

導光板330將從光源310發射的光轉換為表面光源並朝向顯示面板100發射光。在本發明的第二實施例中，在導光板330上，藍光可以從藍色LED入射。因此，導光板330允許藍光朝向顯示面板100行進。

混合顏色轉換層358形成在導光板330上以與多個像素P1、P2和P3重疊。混合顏色轉換層358設置在從導光板330朝顯示面板100行進的光路上，並且將由導光板330發射的藍光轉換成白光。更詳細地，混合顏色轉換層358包含紅色發光材料和綠色發光材料。包含在混合顏色轉換層358中的紅色發光材料與藍光的一部分碰撞並吸收藍光的能量。因此，藍光的一部分的波長變為紅光的波長。此外，包含在混合顏色轉換層358中的綠色發光材料與藍光的一部分碰撞並吸收藍光的能量。因此，藍光的一部分的波長變為綠光的波長。當通過混合顏色轉換層358的光混合時，藍光、紅光和綠光混合並轉換成白光。

上述紅色發光材料包含例如紅色磷光材料或紅色螢光材料，並且與例如為矽樹脂的透明樹脂材料混合，以形成混合顏色轉換層358。上述綠色發光材料包含例如綠色磷光材料或綠色螢光材料，並且與例如為矽樹脂的透明樹脂材料混合，以形成混合顏色轉換層358。稜鏡片372可匯聚第一方向入射的白光。這裡，第一方向可以對應於導光板330的長軸方向或短軸方向。

粘合層360設置在混合顏色轉換層358和稜鏡片372之間。粘合層360形成在混合顏色轉換層358的頂面的一部分上，以允許稜鏡片372粘附到混合顏色轉換層358，同時在混合顏色轉換層358和稜鏡片372之間形成氣隙A。

這裡，粘合層360與紅色像素P1和綠色像素P2不重疊，使得由混合顏色轉換層358產生的紅光和綠光可以前進到紅色像素P1和綠色像素P2而沒有降低亮度。

也就是說，如圖6所示，粘合層360形成為與B像素P3重疊。

顯示面板100包含下偏振板140、上偏振板150和多像素P1、P2和P3。

下偏振板140設置在下基板110的底面並且將光透射為線偏振光。上偏振板150設置在上基板120的頂面上，使得上偏振板150和下偏振板140的透射軸彼此相交或彼此交叉。上偏振板150將光透射為線偏振光。

多個像素P1、P2和P3形成在下基板110和上基板120之間，並且具有包含紅色濾光片的R像素P1，、包含綠色濾光片的G像素P2及包含藍色濾光片的B像素P3。

在R像素P1中，當由混合顏色轉換層358產生的白光穿過紅色濾光片時，藍光和綠光被吸收並發射紅光。在G像素P2中，當由混合顏色轉換層358產生的白光穿過綠色濾光片時，藍光和紅光被吸收並且發射綠光。在B像素P3中，當由混合顏色轉換層358產生的白光穿過藍色濾光片時，紅光和綠光被吸收並且發射藍光。

根據本發明第二實施例的液晶顯示裝置，可以經由在混合顏色轉換層358和稜鏡片372之間形成氣隙A，可以防止稜鏡片372的聚光功能因為混合顏色轉換層358的紅光發光材料和綠光發光材料引起的散射特性而劣化。

另外，雖然在圖6中假設液晶顯示裝置包含邊光型背光單元，但是本發明並不侷限於此。在其他實施例中，液晶顯示裝置可包含直下型背光單元。在這種情況下，液晶顯示裝置的光源可以佈置在混合顏色轉換層下方。

第三實施例

圖7示出顏色轉換層和粘合層的第三實施例的剖視示意圖。在圖7中，圖5所示的液晶顯示裝置還可以包含漫射片374。漫射片374設置在稜鏡片372上並漫射入射在其上的光。

由於其他組件基本上類似於圖5的組件，因此將省略其描述。

第四實施例

圖8示出顏色轉換層和粘合層的第四實施例的剖視示意圖。在圖8中，圖6所示的液晶顯示裝置還可以包含漫射片374。漫射片374設置在稜鏡片372上並漫射入射在其上的光。

由於其他組件基本上類似於圖6的組件，因此將省略其描述。

第五實施例

圖9示出顏色轉換層和粘合層的第五實施例的剖視示意圖。

參考圖9，液晶顯示裝置包含顯示面板100和背光單元300。

導光板330將從光源310發射的光轉換為表面光源並朝向顯示面板100發射光。在本發明的第五實施例中，在導光板330上，藍光可以從藍光LED入射，並且紅光可以從紅光LED入射。這裡，藍光和紅光可以在導光板330中混合以變成洋紅光。另外，在導光板330上，洋紅光可以從洋紅色LED入射。因此，導光板330允許洋紅光朝向顯示面板100行進。

顏色轉換層350設置在導光板330和顯示面板100之間，並包含綠色轉換層352。綠色轉換層352形成在導光板330上以與G像素P2重疊。綠色轉換層352設置在從導光板330朝顯示面板100行進的光路上，並且將由導光板330發射的洋紅光轉換成白光。更詳細地，綠色轉換層352包含綠色發光材料。包含在綠色轉換層352中的綠色發光材料與洋紅光中包含的藍光的一部分洋紅光碰撞並吸收藍光的能量。因此，藍光的一部分的波長被轉換為綠光的波長，並且已經通過綠色轉換層352的藍光、紅光和綠光彼此混合並轉換成白光。

上述綠色發光材料包含例如綠色磷光材料或綠色螢光材料，並且與例如為矽樹脂的透明樹脂材料混合，以形成綠色轉換層352。稜鏡片372可匯聚以第一方向入射到其上的光。這裡，第一方向可以對應於導光板330的長軸方向或短軸方向。

粘合層360設置在綠色轉換層352和稜鏡片372之間。粘合層360形成在綠色轉換層352的頂面的一部分上，以允許稜鏡片372粘附到綠色轉換層352，同時在綠色轉換層352和稜鏡片372之間形成氣隙A。這裡，粘合層360與G像素P2不重疊，使得由綠色轉換層352產生的綠光朝向G像素P2行進而沒有亮度的降低。也就是說，粘合層360形成為與R像素P1和B像素P3重疊，如圖9所示。

多個像素P1、P2和P3形成在下基板110和上基板120之間，並且具有包含紅色濾光片的R像素P1、包含綠色濾光片的G像素P2和包含藍色濾光片的B像素P3。

在R像素P1中，當從導光板330入射的洋紅光穿過紅色濾光片時，藍光被吸收並且紅光被發射。在G像素P2中，當由綠色轉換層352產生的白光穿過綠色濾光片時，藍光和紅光被吸收並且發射綠光。在B像素P3中，當從導光板330入射的洋紅光通過藍色濾光片時，紅光被吸收並且藍光被發射。

另外，雖然在圖9中假設液晶顯示裝置包含邊緣型背光單元，但是本發明不限於此。在其他實施例中，液晶顯示裝置可包含直下型背光單元。在這種情況下，液晶顯示裝置的光源可以佈置在綠色轉換層下方。

第六實施例

圖10示出顏色轉換層和粘合層的第六實施例的剖視示意圖。

參考圖10，液晶顯示裝置包含顯示面板100和背光單元300。

背光單元300包含光源310、導光板330、顏色轉換層350、粘合層360和稜鏡片372。

光源310可包含發射藍光的藍色LED。光源310佈置在導光板330的至少一個側面上並朝向導光板330的側面發光。

導光板330將從光源310發射的光轉換為表面光源並朝向顯示面板100發射光。在本發明的第六實施例中，在導光板330上，藍光可以從藍色LED入射。因此，導光板330允許藍光朝向顯示面板100行進。

顏色轉換層350設置在導光板330和顯示面板100之間，並且包含紅色轉換層354和綠色轉換層352。

紅色轉換層354形成在導光板330上以與R像素P1重疊。紅色轉換層354設置在從導光板330朝顯示面板100行進的光路上，並且將由導光板330發射的藍光轉換為洋紅光。更詳細地，紅色轉換層354包含紅色發光材料。包含在紅色轉換層354中的紅色發光材料與藍光的一部分的碰撞並吸收藍光的能量。因此，藍光的一部分的波長變為紅光的波長，並且已經通過紅色轉換層354的藍光和紅光彼此混合並轉換成洋紅光。

上述紅色發光材料例如包含紅色磷光材料或紅色螢光材料，並且與例如為矽樹脂的透明樹脂材料混合，以形成紅色轉換層354。

綠色轉換層352形成在導光板330上以與G像素P2重疊。綠色轉換層352設置在從導光板330朝顯示面板100行進的光路上，並且將由導光板330發射的藍光轉換成青色光(cyan light)。更詳細地，綠色轉換層352包含綠色發光材料。含在綠色轉換層352中的綠色發光材料與藍光的一部分碰撞並吸收藍光的能量。因此，藍光的一部分的波長變為綠光的波長，並且已經通過綠色轉換層352的藍光和綠光彼此混合並轉換成青色光。

上述綠色發光材料包含例如綠色磷光材料或綠色螢光材料，並且與例如為矽樹脂的透明樹脂材料混合，以形成綠色轉換層352。

稜鏡片372可匯聚以第一方向入射到其上的白光。這裡，第一方向可以對應於導光板330的長軸方向或短軸方向。

粘合層360設置在顏色轉換層350和稜鏡片372之間。粘合層360形成在顏色轉換層350的頂面的一部分上，以允許稜鏡片372粘附到顏色轉換層350，同時在顏色轉換層350和稜鏡片372之間形成氣隙A。這裡，粘合層360與G像素P2不重疊，使得由綠色轉換層352產生的綠光朝向G像素P2行進而沒有亮度的降低。這裡，粘合層360與R像素P1不重疊，使得由紅色轉換層354產生的紅光朝向R像素P1行進而沒有亮度的降低。也就是說，如圖10所示，粘合層360形成為與B像素P3重疊。

多個像素P1、P2和P3形成在下基板110和上基板120之間，並且包含有紅色濾光片的R像素P1，有綠色濾光片的G像素P2和有藍色濾色鏡的B像素P3。

在R像素P1中，當由紅色轉換層354產生的洋紅光通過紅色濾光片時，藍光被吸收並發射紅光。在G像素P2中，當由綠色轉換層352產生的青色光通過綠色濾光片時，藍光被吸收並且綠光被發射。在B像素P3中，從導光板330入射的藍光照原樣通過藍色濾光片並被發射。

在根據本發明第六實施例的液晶顯示裝置中，光源310發射藍光、紅色轉換層354產生紅光，而綠色轉換層352產生綠光。也就是說，由於紅光和綠光在空間上分離，所以液晶顯示裝置防止紅光發射材料吸收綠光。因此，在根據本發明的第六實施例的液晶顯示裝置中，如圖12所示，綠光增加並且綠色峰的半高寬增加，如此可預期光的亮度會增加。

此外，根據本發明第六實施例的液晶顯示裝置，可以經由在顏色轉換層350和稜鏡片372之間形成氣隙A，防止稜鏡片372的聚光功能因為綠色發光材料或紅色發光材料引起的散射特性而劣化。

另外，雖然在圖10中假設液晶顯示裝置包含邊緣光型背光單元，但是本發明不限於此。在其他實施例中，液晶顯示裝置可包含直下型背光單元。在這種情況下，液晶顯示裝置的光源可以佈置在顏色轉換層下方。

第七實施例

圖11示出顏色轉換層和粘合層的第七實施例的剖視示意圖。

參照圖11，液晶顯示裝置包含顯示面板100和背光單元300。

背光單元300包含光源310、導光板330、黃色轉換層356、粘合層360和稜鏡片372。

光源310可以包含發射藍光的藍色LED。光源310佈置在導光板330的至少一個側面上並朝向導光板330的側面發光。

導光板330將從光源310發射的光轉換為表面光源並朝向顯示面板100發光。在本發明的第七實施例中，在導光板330上，藍光可以從藍色LED入射。因此，導光板330允許藍光朝向顯示面板100行進。

顏色轉換層350設置在導光板330和顯示面板100之間，並包含黃色轉換層356。黃色轉換層356形成在導光板330上以與多個像素P1、P2和P3重疊。黃色轉換層356設置在從導光板330朝顯示面板100行進的光路上，並且將由導光板330發射的藍光轉換成白光。更詳細地，黃色轉換層356包含黃色發光材料。包含在黃色轉換層356中的黃色發光材料與藍光的一部分碰撞並吸收藍光的能量。因此，藍光部分的波長變為黃光的波長，並且已經通過黃色轉換層356的藍光和黃光彼此混合並轉換成白光。

上述黃色發光材料包含例如黃色磷光材料或黃色螢光材料，並且與例如為矽樹脂的透明樹脂材料混合，以形成黃色轉換層356。

粘合層360設置在黃色轉換層356和稜鏡片372之間。粘合層360形成在黃色轉換層356的頂面的一部分上，以允許稜鏡片372粘附到黃色轉換層356，同時在黃色轉換層356和稜鏡片372之間形成氣隙A。這裡，粘合層360形成為與G像素P2和R像素P1不重疊，使得由黃色轉換層356產生的黃光朝向G像素P2和R像素P1前進而沒有亮度的降低。也就是說，粘合層360形成為與B像素P3重疊，如圖11所示。

多個像素P1、P2和P3形成在下基板110和上基板120之間，並且包含有紅色濾光片的R像素P1、有綠色濾光片的G像素P2和和有藍色濾光片的B像素P3。

在R像素P1中，當由黃色轉換層356產生的白光穿過紅色濾光片時，藍光和綠光被吸收並發射紅光。在G像素P2中，當由黃色轉換層356產生的白光穿過綠色濾光片時，藍光和紅光被吸收並且發射綠光。在B像素P3中，當由黃色轉換層356產生的白光穿過藍色濾光片時，紅光和綠光被吸收並且發射藍光。

在根據本發明第七實施例的液晶顯示裝置中，藍光由光源310發射，並且黃光由黃色轉換層356產生。也就是說，液晶顯示裝置可以通過使用黃色發光材料產生黃光來防止紅色發光材料吸收綠光。因此，在根據本發明第七實施例的液晶顯示裝置中，如圖12所示，綠光增加並且綠色峰的半高寬增加，因此可預期光的亮度會增加。

此外，根據本發明第七實施例的液晶顯示裝置，通過在黃色轉換層356和稜鏡片372之間形成氣隙A，可以防止稜鏡片372的聚光功能由於黃色轉換層356的黃色發光材料引起的散射性質而劣化。

另外，雖然在圖11中假設液晶顯示裝置包含邊緣光型背光單元，但是本發明不限於此。在其他實施例中，液晶顯示裝置可包含直下型背光單元。在這種情況下，液晶顯示裝置的光源可以佈置在黃色轉換層下方。

圖13A和圖13B是示出存在氣隙與否時光折射的視圖，並且圖14A和圖14B是示出存在氣隙與否時光路的視圖。

圖13A示出了當在顏色轉換層350和稜鏡片372之間存在氣隙A時光的折射。根據司乃爾定律Snell’s law)，由顏色轉換層350發射的光在顏色轉換層350和氣隙A之間的邊界處折射。因此，比起不存在氣隙A的情況入射到稜鏡片372上的光，較少具有90度光束擴散角的光從氣隙A入射到稜鏡片372上。

圖13B示出了當在顏色轉換層350和稜鏡片372之間不存在氣隙A時光的折射。由於通過顏色轉換層350發射的光是經由發光材料以全範圍輸出，因此，比起存在氣隙A時，較多具有90度光束擴散角的光會被發出。

由於上述差異，在顏色轉換層350和稜鏡片372之間存在氣隙A的情況下的光的亮度，不同於在它們之間不存在氣隙A的情況下的光的亮度。

參見圖14A，可以看出當在顏色轉換層350和稜鏡片372之間存在氣隙A時，以90度的角度入射在稜鏡片372上並被全反射的光較少，並且大部分光會朝向顯示器面板發射。

另一方面，參見圖14B，可以看出當在顏色轉換層350之間不存在氣隙A時，會有較多以90度的角度入射在稜鏡片372上並被全反射的光，並且大部分光不能射向顯示面板而再次入射到顏色轉換層350上。

結果，如圖15所示，根據本發明的一實施例，當氣隙A在顏色轉換層350和稜鏡片372之間形成，相對於顏色轉換層350和稜鏡片372簡單地彼此附接而沒有氣隙A的配置，光量增加使得亮度可以得到改善。

第八實施例

圖16是示出顏色轉換層和粘合層的第八實施例的剖視示意圖。

參照圖16，液晶顯示裝置包含顯示面板100和背光單元300。

這裡，顯示面板100可以包含液晶顯示（LCD）裝置、電漿顯示面板（PDP）、場發射顯示器（FED）、電致發光顯示器（ELD）和有機LED（OLED）其中之一者。LCD通常不具有自發光元件而是具有額外的光源。

因此，提供在背面上包含光源的背光單元300，並且背光單元300朝向由LCD形成的顯示面板100的正面發光，藉此具體實現可識別的圖像。

雖然未在圖中示出，但是詳細地，由LCD形成的顯示面板100包含上基板120和下基板110（參考圖4）以及插入在兩個基板(下基板110和上基板120)之間的液晶層。背光單元300設置在其後面。

這裡，下基板110包含多條閘極線和多條數據線閘極，多條閘極線形成在下基板110的內側上並且以一定的間隔平行間隔開，數據線與閘極線重疊以形成像素區域。在像素P1、P2和P3的每個交叉點處形成TFT，其中閘極線和數據線彼此重疊。在每個像素區域中，多個像素電極通過汲極接觸孔連接到TFT，並且包含透明導電材料。

TFT包含一閘極電極、一閘極絕緣膜、一半導體層以及一源極電極和一汲極電極。

這裡，像素電極包含在各像素P1、P2和P3中分開並間隔開的多個條(bar)。此外，形成公共線以與閘極線齊平，以及多個連接到公共線並且與在像素P1、P2和P3中交替地間隔分離的多個像素電極的共用電極形成。

這裡，作為另一示例，像素電極可以具有板形狀並且可以針對像素P1、P2和P3各別形成。這裡，像素電極的一部分可以被配置為與閘極線重疊，以便形成存儲電容器。

此外，當多個像素電極和共用電極之形成在各像素P1、P2和P3中間隔開時，形成以IPS模式操作的下基板110。當在沒有共用電極的下基板110上形成具有板形狀的像素電極時，形成以TN模式、ECB模式和VA模式中的任何一種操作的下基板110。

此外，上基板120的朝向下基板110的內表面包含具有顏色的濾光片，例如，對應於像素P1、P2和P3的R、G和B以及圍繞它們每一者的並隱藏例如閘極線，數據線，TFT等的非顯示元件的黑矩陣閘極。

也就是說，包含包含紅色濾光片的R像素P1、包含綠色濾光片的G像素P2，以及包含藍色濾光片的B像素P3。

這裡，紅色濾光片包含紅色，其透射具有紅色波長的光並吸收具有其他波長的光。此外，綠色濾光片包含綠色，其透射具有綠色波長的光並吸收具有其他波長的光。藍色濾光片包含藍色，其透射具有藍色波長的光並吸收具有其他波長的光。

上偏振板150附接到顯示面板100的上基板120，且下偏振板140附接到下基板110。上偏振板150的光透射軸與下偏振板140的光透射軸相交或交叉。而且，用於設定液晶的預傾角的配向膜可以形成在上基板120和下基板110的與液晶接觸的內表面上。

此外，提供向顯示面板100提供光的背光單元300，使得背光單元300折射從下基板110後面的一個表面朝向導光板330發射的光源的光，以允許光到達入射在顯示面板100上。

背光單元300包含由多個發光二極體（下文中，稱為LED）形成的光源310、導光板330、綠色轉換層352、粘合層360、稜鏡片372、光學片372和反射片340。

這裡，在根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置中，背光單元300的導光板330可以由玻璃材料（下文中，稱為玻璃製的導光板）形成，並且可以包含微米尺度圖案331包含聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）擴散珠333（參考圖18）並且形成在玻璃製的導光板330的底面330d（參考圖18）上。

也就是說，在背光單元300的組件中，導光板330通常使用透光塑膠材料製造，例如PMMA，甲基苯乙烯（methyl styrene，MS）樹脂，聚苯乙烯（poly styrene，PS），聚丙烯（poly propylene，PP），聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）和聚碳酸酯（polycarbonate，PC）。通常，使用由PMMA材料形成的導光板。

然而，這種塑膠導光板具有高透光率，但為了保持一定的強度等，應具有一定的厚度或更大，並具有高的熱膨脹率和高的濕膨脹性。

因此，使用由例如PMMA、PC、PS等塑膠形成的導光板的顯示裝置具有例如厚度減小的限制、導光板和光源部分的佈置的限制，及附加支撐結構的利用等限制。

為了克服塑膠導光板的缺點，在本發明的第八實施例中，由玻璃材料形成的玻璃導光板330用作在背光單元300中使用的導光板330。

與塑膠製的導光板相比，由於玻璃製的導光板330具有優異的硬度以減少其厚度，因此具有例如良好地減少顯示裝置的厚度和具有低的熱膨脹性能和低的濕度膨脹特性優點。

另外，參照圖17，取決於入射在玻璃製的導光板330內部的光的波長，玻璃製的導光板330的透射率有差異。可以看出，入射在玻璃製的導光板330內部的對應於紅色和藍色的波長的光，比入射在玻璃製的導光板330內部的對應於綠色的波長的光，具有更低的透射率。

這裡，當波長的透射率低時，玻璃製的導光板330吸收並消散相應的波長。

當使用對於每個波長的光具有透射率差異的玻璃製導光板330作為背光單元300的組件時，在與光源310所在的邊相對的相對光入射部分出現綠色現象，由於這種顏色偏差導致差的解析度。

因此，在根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置中，包含PMMA擴散珠333的圖案331可以形成在玻璃製的導光板330的底面330d上。

PMMA擴散珠333減少了入射在玻璃製的導光板330內部的光的路徑，從而最小化由玻璃製的導光板330引起的光吸收或耗散。由此，在玻璃製的導光板330中各波長的透射率差異引起的顏色偏差的發生可以最小化。

將於下方詳細描述顏色偏差。

另外，藍光和紅光混合的洋紅光入射到玻璃製的導光板330的內部，並且綠色轉換層352位於玻璃製的導光板330上方，使得在玻璃製的導光板330中各波長的透射率差異引起的顏色偏差的發生可以最小化。

更詳細地，作為光源310的多個LED安裝在LED的光源電路板320上，在此實施例中光源電路板320可為LED PCB (Printed Circuit Board)，並形成LED元件。LED元件允許從LED310出射的光朝向玻璃製的導光板330的光入射面330a（參見圖18）。

這裡，作為光源310的各LED由洋紅色LED形成，該洋紅色LED包含發射藍光的藍色LED晶片311，以及提供於藍色LED晶片的頂部的紅色螢光體313。由藍色LED晶片311發射的藍光與由紅色螢光體313發射的紅光混合，使得洋紅光向外射出。

因此，從各LED310發射的洋紅光入射在導光板330的光入射面330a上，在其中朝向顯示面板100折射，具有由反射片340反射的光在通過綠色轉換層352和稜鏡片372時被視為均勻的高質量白色表面光源，並被提供給顯示面板100。

這裡，綠色轉換層352形成在玻璃製的導光板330上以與多個像素P1、P2和P3重疊。綠色轉換層352設置在從玻璃製的導光板330朝向顯示面板100行進的光路上，並且將由玻璃製的導光板330發射的洋紅光轉換成白光。

更詳細地，綠色轉換層352包含綠色發光材料。包含在綠色轉換層352中的綠色發光材料與洋紅光中包含的藍光的一部分碰撞並吸收藍光的能量。因此，藍光的一部分的波長變為綠光的波長，並且已經通過綠色轉換層352的藍光、紅光和綠光彼此混合並轉換成白光。

因此，在根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置中，在R像素P1中，當由綠色轉換層352產生的白光穿過紅色濾光片時，藍光和綠光被吸收並發出紅光。

此外，在G像素P2中，當由綠色轉換層352產生的白光穿過綠色濾光片時，藍光和紅光被吸收並且綠光被發射。在B像素P3中，當由綠色轉換層352產生的白光穿過藍色濾光片時，紅光和綠光被吸收並且發射藍光。

在根據本發明的液晶顯示裝置中，僅光源310發射洋紅光，並且綠光由綠色轉換層352產生。也就是說，由於紅光和綠光在空間上分離並且首先產生紅光然後產生綠光，所以液晶顯示裝置防止紅光發射材料吸收綠光。

因此，在根據本發明的液晶顯示裝置中，綠光增加並且綠色峰的半高寬增加，如圖12所示，可預期光的亮度增加。

另外，如上所述，在根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置中，由於洋紅光被允許入射到玻璃製的導光板330的內部，使得具有高透射率的綠光不會入射到玻璃製的導光板330的內部，由於在玻璃製的導光板330中各波長的透射率不同，因此可以在相對的光入射部分處防止綠色現象發生。

也就是說，根據本發明第八實施例包含圖案331的液晶顯示裝置，圖案331包含PMMA擴散珠333並且形成在玻璃製的導光板330的底面330d上，因此允許洋紅光入射到玻璃製的導光板330的內部，並且包含位於玻璃製的導光板330上方的綠色轉換層352，入射在玻璃製的導光板330內部的洋紅光在沒有光損失的情況下在玻璃製的導光板330內部均勻地擴散，以便實現均勻的高亮度表面光源，並且綠光和紅光在空間上彼此分離，進而實現高亮度。

由此，與包含塑膠製的導光板的液晶顯示裝置相比，可以實現薄的液晶顯示裝置。而且，而且，雖然使用具有低熱膨脹和低濕度膨脹的優點的玻璃製的導光板330，但是可以最小化由玻璃製的導光板330中各波長的透射率差異引起的顏色偏差。

位於綠色轉換層352上方的稜鏡片372在第一方向上會聚入射在其上的光。這裡，第一方向可以對應於玻璃製的導光板330的長軸方向或短軸方向。

粘合層360設置在綠色轉換層352和稜鏡片372之間。

粘合層360形成在綠色轉換層352的頂面的一部分上，以允許稜鏡片372粘附到綠色轉換層352，同時在綠色轉換層352和稜鏡片372之間形成氣隙A。

這裡，粘合層360之形成與G像素P2不重疊，使得由綠色轉換層352產生的綠光朝向G像素P2行進而沒有亮度降低。也就是說，粘合層360之形成與R像素P1和B像素P3重疊。

如上所述，氣隙A形成在綠色轉換層352和稜鏡片372之間，可以防止稜鏡片372的聚光功能由於綠色轉換層352的綠色發光材料引起的散射特性而劣化。

也就是說，綠色轉換層352和稜鏡片372之間存在氣隙A的情況下的光的亮度，不同於在它們之間不存在氣隙A的情況下的光的亮度。當在綠色轉換層352和稜鏡片372之間存在氣隙A時，以90度的角度入射在稜鏡片372上並被全反射的光較少，並且大部分光會朝顯示面板發射。

另一方面，當在綠色轉換層352和稜鏡片372之間不存在氣隙A時，會有較多以90度的角度入射在稜鏡片372上並被全反射的光，並且大部分的光不能向顯示面板發射並再次入射在綠色轉換層352上。

換句話說，可以看出，與其中綠色轉換層352和稜鏡片372簡單地彼此附接而其間沒有氣隙A的配置相比，當在綠色轉換層352和稜鏡片372之間形成氣隙A時，光量增加使得亮度可以改善。

如上所述，根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置的背光單元300包含圖案331，圖案331包含PMMA擴散珠333並且形成在玻璃製的導光板330的底面330d上，因此允許洋紅光入射在玻璃製的導光板330的內部，並且背光單元300包含位於玻璃製的導光板330上方的綠色轉換層352，洋紅光入射在玻璃製導光板330內部，在玻璃製的導光板330內均勻地散佈而沒有光損失，以便實現均勻的高亮度表面光源，並且綠光和紅光在空間上彼此分離，進而具體實現高亮度。

由此，與包含塑膠製的導光板的液晶顯示裝置相比，可以實現薄的液晶顯示裝置。而且，雖然使用具有低熱膨脹和低濕度膨脹的優點的玻璃製的導光板330，但是可以最小化由玻璃製的導光板330中各波長的透射率差異引起的顏色偏差。

而且，由於氣隙A形成在綠色轉換層352和稜鏡片372之間，可以防止稜鏡片372的聚光功能由於綠色轉換層352的綠色發光材料引起的散射特性而劣化，從而進一步提高亮度。

圖18是示出根據本發明第八實施例的背光單元的剖視示意圖，用於描述根據光導圖案的光散射效果。

如圖所示，根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置的背光單元300包含白色或銀色反射片340，沿反射片340的一邊緣的縱向佈置的光源310，玻璃製的導光板330安裝在反射片340上，且綠色轉換層352和稜鏡片372位於玻璃製的導光板330上方。

這裡，氣隙A通過粘合層360形成在綠色轉換層352和稜鏡片372之間。

光源310位於導光板330的一側，以面向導光板330的光入射面330a。光源310包含多個LED和光源電路板320，於此實施例中光源電路板320使用LED PCB。多個LED安裝在PCB上，同時以一定間隔隔開。

這裡，多個LED光源310由洋紅色LED形成，該洋紅色LED包含具有優異的發光效率和亮度的藍色LED晶片311，並且包含提供在藍色LED晶片311上方的紅色螢光體313。

也就是說，從藍色LED晶片311發射的藍光與由位於藍色LED晶片311上方的紅色螢光體313發射的紅光混合，使得洋紅光從LED310射出。從LED310出射的洋紅光通過玻璃製的導光板330的光入射面330a，入射在玻璃製的導光板330的內部。

在玻璃製的導光板330中，從多個LED310中各個射出的洋紅光入射到其上，由於多次全反射的情況，從LED310入射到其上的光在玻璃製的導光板330內部行進，並且均勻地散佈在玻璃製的導光板330的寬區域中，使得表面光源被提供給顯示面板100（參見圖16）。

由如上所述的玻璃材料形成的玻璃製的導光板330包含對應於LED310的光入射面330a、與光入射面330a對應且相對的相對光入射面330b、將光入射面330a連接到相對光入射面330b的頂面330c，面向反射片340的底面330d，以及兩個側面（未示出）。

而且，玻璃製的導光板330包含具有特定形狀的圖案331，並形成在底面330d上以提供均勻的表面光源。特別地，由於根據本發明第八實施例的玻璃製的導光板330中包含的圖案331包含PMMA擴散珠333，因此可以實現均勻表面光源，並且還可以防止由玻璃製的導光板330中的各波長的透射率差異引起的顏色偏差的發生。

更詳細地，由於根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置允許作為光源的LED310發射洋紅光，使得洋紅光入射在玻璃製的導光板330的內部，可以最小化由玻璃製的導光板330中的各波長的透射率差異引起的顏色偏差的發生。

也就是說，根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置防止具有比紅光和藍光更高的透射率的綠光入射到玻璃製的導光板330的內部，從而最小化在相對光入射表面處的綠色現象的發生，藉此可以最小化顏色偏差的發生。

而且，多個這樣的圖案331設置在玻璃製的導光板330的底面330d上。圖案331具有半球形狀並從底面330d突出。多個半球形圖案331以一定間隔隔開的壓紋形狀分佈並佈置在玻璃製的導光板330的底面330d上。

在一個實施例中，各半球形圖案331具有幾百微米（μm）（例如，大於100微米）的直徑。在一個實施例中，半球形圖案331通過印刷方法或壓印方法形成。在一個實施例中，導光板330和微米尺度圖案331由相同的材料製成。在一個實施例中，微米尺度圖案331佈置成包含多個行和列的陣列。

用於形成半球形圖案331的墨水可為用於圖案化的油墨化合物。用於圖案化的油墨化合物可包含具有（甲基）丙烯酸酯基團的丙烯酸共聚物以用於形成印刷膜，同時改善對玻璃製的導光板330的粘合性，PMMA擴散珠333能夠散射（漫射）光，用於調節油墨粘度和調節絲網印刷可加工性等的溶劑，其含量為一定重量百分比。

也就是說，根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置的背光單元300，包含在玻璃製的導光板330的底面330d上具有PMMA擴散珠333的半球形圖案331。

設置在玻璃製的導光板330的底面330d上的圖案331散射或折射從光源310透射並且在玻璃製的導光板330內部全反射的光的一部分，以允許光不被全反射並從玻璃製的導光板330向外射出。

也就是說，來自LED310的洋紅光的部分L1入射在由油墨化合物形成的半球形圖案331上，並且被包含在半球形圖案331中的PMMA擴散珠333擴散。

L1'部分由PMMA擴散珠333擴散的光朝向玻璃製的導光板330的頂面330c移動。這裡，入射在玻璃製的導光板330的頂面330c上與玻璃製的導光板330的法線夾42度或更小的入射角θ的光，未完全反射到玻璃製的導光板330中，而以大於入射角的出射角從玻璃製的導光板330向外射出（L1"）以入射到顯示面板100上（參見圖18）。

如上所述，由於入射在玻璃製的導光板330內部的洋紅光的部分L1沒有被全反射，並且通過PMMA擴散珠333從玻璃製的導光板330直接向外射出，使得入射在玻璃製的導光板330內部的洋紅光的吸收和消散，可以因為玻璃製的導光板330的特性最小化，因此不會發生顏色偏差，且可以向顯示面板100提供具有高亮度的表面光源。

同時，不朝向半球形圖案331移動的來自LED 310的光L2，被玻璃製的導光板330的底面330d全反射並且在玻璃製的導光板330內部行進。

這裡，包含在半球形圖案331中的PMMA擴散珠333可各自具有約7.5至12微米（μm）的直徑W。

隨著PMMA擴散珠333的直徑W變小，在玻璃製的導光板330內部全反射的光的光路增加。當在玻璃製的導光板330內部全反射的光的光路增加時，由於玻璃製的導光板330的每個波長的透射率差異之特性，具有高透射率的顏色的光吸收率增加。

也就是說，當PMMA擴散珠333的直徑W為5微米（μm）或更小時，由於在玻璃製的導光板330內部全反射的光的光路增加，使得光的吸收率根據其波長而增加，造成顏色偏差。

此外，當PMMA擴散珠333的直徑W為12微米（μm）或更大時，由於PMMA擴散珠333，玻璃製的導光板330的擴散性能高，使得液晶顯示裝置的整體亮度降低。而且，包含PMMA擴散珠333的墨水被吸附到玻璃製的導光板330上的塗覆性能也低，使得圖案331的可靠性可能降低。

因此，根據本發明的第八實施例，包含在半球形圖案331中的PMMA擴散珠333具有7.5至12微米（μm）的直徑W，使得可以表現高亮度，同時可以最小化顏色偏差的發生。即使在半球形圖案331中包括的PMMA擴散珠333未被視覺識別時，也可以提供圖案331的塗層可靠性。

表1示出了通過使用色溫測量根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置的顏色偏差的實驗結果。

[表1]

樣品1顯示包含玻璃製的導光板的普通液晶顯示裝置的顏色偏差作為色溫；樣品2顯示液晶顯示裝置的顏色偏差，該液晶顯示裝置包含在玻璃光導的底面上包含PMMA擴散珠的圖案作為色溫；以及樣品3示出了根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置的顏色偏差，其中包含PMMA擴散珠333的圖案331設置在玻璃製的導光板330的底面330d上，允許洋紅光入射在玻璃製的導光板330的內部，並且綠色轉換層352位於玻璃製的導光板330上方作為色溫。

這裡，在全部的樣品1、樣品2和樣品3中，測量65“液晶顯示裝置。在樣品2和樣品3中，設置在玻璃製的導光板330的底面330d上的包含PMMA擴散珠333的圖案331具有7.5微米（μm）的直徑W。

此外，色溫表示光源或參考白光的色度，作為徑向曲線上的最近區域的溫度而不是二維彩色圖表上的坐標，並且被稱為相關色溫（CCT）。

色溫用作表示白色最接近的表達程度的數值。當白色在顯示裝置的顏色表達中最接近藍色時，色溫被量測為高。當白色最接近黃色時，色溫被量測為低。

隨著色溫變高，表現出高質量的色彩。

參照表1，在樣品1中，相對光入射部分的色溫是8830K。色溫接近綠色。因此，在樣品1中，在相對的光入射部分處發生綠色現象。

在樣品1中，由於光入射部分和相對的光入射部分的色溫之間的差異是6680，這意味著在光入射部分和相對的光入射部分之間出現顏色偏差。也就是說，這意味著在包含玻璃製的導光板的液晶顯示裝置中，在光入射部分和相對的光入射部分之間出現高顏色偏差。

另一方面，在樣品2中，由於光入射部分和相對的光入射部分的色溫之間的差異是2630，可以看出，與樣品1相比，入光射部分和相對的光入射部分的色溫之間的差異減少了4050。

由此，可以看出，通過包含PMMA擴散珠的圖案的玻璃製的導光板的底面，液晶顯示裝置的顏色偏差可以被減少。

特別地，在樣品3中，可以看出光入射部分和相對的光入射部分的色溫之間的差異幾乎不會發生。而且，可以看出，與樣品1相比，光入射部分和相對的光入射部分的色溫之間的差異減少了6588。

換句話說，可以看出，雖然使用了玻璃製的導光板330，但是根據包含圖案331的本發明第八實施例之液晶顯示裝置，圖案331包含在玻璃製的導光板330底面330d上的PMMA擴散珠333，允許洋紅光並抑制其他色光入射到玻璃製的導光板330的內部，並且將綠色轉換層352設置在玻璃製的導光板330上方的位置，使得可以最小化色溫之間差異的出現，也就是說，可以最小化光入射部分和相對的光入射部分之間的顏色偏差。

特別地，在樣品3中，可以看出，與樣品2相比，光入射部分和相對的光入射部分的色溫之間的差異減少了2538。由此，可以看出，與其中包含PMMA擴散珠333的圖案331設置在玻璃製的導光板330的底面330d上的配置相比，當配置為其中包含設置在玻璃製的導光板330的底面330d上的PMMA擴散珠333的圖案33，其中洋紅光被允許入射在玻璃製的導光板330的內部，並且其中綠色轉換層352位於玻璃製的導光板330上方，可以使顏色偏差最小化。

如上所述，由於根據本發明第八實施例的液晶顯示裝置的背光單元300包含圖案331，圖案331包含PMMA擴散珠333並且形成在玻璃製的導光板330的底面330d上，允許洋紅光入射在玻璃製的導光板330的內部，並且包含位於玻璃製的導光板330上方的綠色轉換層352，入射在玻璃製的導光板330內側的洋紅光，在沒有光損失的情況下均勻地擴散到玻璃製的導光板330內部，以便實現均勻的高亮度表面光源，並且綠光和紅光在空間上彼此分離，從而表現高亮度。

另外，由於在綠色轉換層352和稜鏡片372之間形成氣隙A，可以防止稜鏡片372的聚光功能因綠色轉換層352的綠光發射材料引起的散射性質而劣化，以進一步增加亮度。

如上所述，根據本發明的一實施例，由於還包含將藍光轉換成綠光的綠色轉換層，紅光和綠光可以在空間上分離，使得可以防止紅色發光材料吸收與綠色發光區域與紅色吸收區域重疊的區域一樣多的綠光。結果，根據實施例，綠光增加使得可改善亮度和顏色重現。

根據一實施例，在顏色轉換層和稜鏡片之間形成氣隙A，使得可以減少垂直入射在稜鏡片上的光。因此，可以防止入射在稜鏡片上的光被全反射，並且可以通過朝向顯示面板發射大部分光來增加亮度。

根據一實施例，由於粘合層之形成不與綠色像素重疊，所以綠光可以沒有損失地入射在顯示面板上，從而可以提高發光效率。

而且，由於包含PMMA擴散珠的圖案設置在玻璃製的導光板的底面上，所以允許洋紅光入射到玻璃製的導光板的內部，並且綠色轉換層位於玻璃光的上方。引導板，入射在玻璃製的導光板內側的洋紅光在玻璃製的導光板內均勻地擴散而沒有光損失，並且表現了均勻的高亮度表面光源。而且，綠光和紅光在空間上彼此分離，使得可以表現高亮度。

由此，包含玻璃製的導光板的液晶顯示裝置與包含塑膠製的導光板的液晶顯示裝置相比，可以實現薄的液晶顯示裝置。而且，雖然使用具有低熱膨脹和低濕度膨脹的優點的玻璃製的導光板330，但是可以最小化由玻璃製的導光板330中各波長的透射率差異引起的顏色偏差。

雖然以上參考附圖更詳細地描述了本發明的實施例，但是本發明不限於上述實施例，並且在不脫離本發明的技術概念的情況下可以進行各種修改。

因此，這裡公開的實施例並非旨在限制而是解釋本發明的技術概念，並且本發明的範圍不應受到上述實施例的限制。

因此，上述實施例在各方面應被理解是示例性的且不是有限制性的。

上述的各種實施例可以被組合以提供進一步的實施例。上述對光的實施例的詳細描述可以做這些或其他的變更。通常，在以下申請專利範圍中，所使用的術語不應被解釋為將申請專利範圍限制於說明書和申請專利範圍中公開的特定實施例，而應被解釋為包括所有可能的實施例以及這些請求項所賦予的等同物的全部範圍。因此，申請專利範圍不受本發明的限制。

100‧‧‧顯示面板110‧‧‧下基板120‧‧‧上基板140‧‧‧下偏振板150‧‧‧上偏振板210‧‧‧源極驅動電路220‧‧‧可撓性源極膜230‧‧‧電路板240‧‧‧光源驅動部分241‧‧‧光源驅動電路242‧‧‧光源電路板300‧‧‧背光單元310‧‧‧光源311‧‧‧LED晶片313‧‧‧紅色螢光體320‧‧‧光源電路板330‧‧‧玻璃製的導光板330a‧‧‧光入射面330b‧‧‧相對光入射面330c‧‧‧頂面330d‧‧‧底面331‧‧‧圖案333‧‧‧擴散珠340‧‧‧反射片350‧‧‧顏色轉換層352‧‧‧綠色轉換層354‧‧‧紅色轉換層356‧‧‧黃色轉換層358‧‧‧混合顏色轉換層360‧‧‧粘合層370‧‧‧光學片372‧‧‧稜鏡片374‧‧‧漫射片410‧‧‧底蓋420‧‧‧支撐框架421‧‧‧緩衝構件430‧‧‧頂殼P1‧‧‧紅色（R）像素P2‧‧‧綠色（G）像素P3‧‧‧藍色（B）像素

包含的附圖被併入說明書並構成本說明書的一部分以提供對本發明的進一步理解，包含的附圖示出了本發明的實施例並且與說明書一起用於解釋本發明的實施例原理。圖1說明關於紅色和綠色的吸收光譜和發光光譜的圖表。圖2是根據本發明一個實施例的液晶顯示裝置的透視圖。圖3是圖2的液晶顯示裝置的分解透視圖。圖4是沿圖2中的I-I'線的剖視圖。圖5顯示根據本發明第一實施例的顏色轉換層和粘合層的剖視示意圖。圖6顯示根據本發明第二實施例的顏色轉換層和粘合層的剖視示意圖。圖7顯示根據本發明第三實施例的顏色轉換層和粘合層的剖視示意圖。圖8是根據本發明第四實施例的顏色轉換層和粘合層的剖視示意圖。圖9說明顏色轉換層和粘合層的第五實施例的剖視示意圖。圖10是根據本發明第六實施例的顏色轉換層和粘合層的剖視示意圖。圖11是根據本發明第七實施例的顏色轉換層和粘合層的剖視示意圖。圖12是紅光和綠光在空間上的配置分離時的亮度增加的曲線圖。圖13A和13B是存在氣隙與否時的光折射的視圖。圖14A和14B是存在氣隙與否時的光路的視圖。圖15是存在氣隙與否時的亮度差異圖。圖16是根據本發明第八實施例的顏色轉換層和粘合層的剖視示意圖。圖17是根據玻璃製的導光板的波長的透射率的曲線圖。和圖18是根據本發明第八實施例的背光單元的剖視示意圖。

100‧‧‧顯示面板

140‧‧‧下偏振板

150‧‧‧上偏振板

300‧‧‧背光單元

310‧‧‧光源

311‧‧‧LED晶片

313‧‧‧紅色螢光體

320‧‧‧光源電路板

330‧‧‧玻璃製的導光板

331‧‧‧圖案

340‧‧‧反射片

352‧‧‧綠色轉換層

360‧‧‧粘合層

372‧‧‧稜鏡片

P1‧‧‧紅色(R)像素

P2‧‧‧綠色(G)像素

P3‧‧‧藍色(B)像素

Claims

一種液晶顯示裝置，包含：一顯示面板，包含一紅色像素，一綠色像素和一藍色像素；以及一背光單元，用以向該顯示面板發光，該背光單元包含：一光源，用以輸出一第一色光；一顏色轉換層，用以將該第一色光轉換為一第二色光，使得紅光和綠光在空間上分離；一光學片，用以漫射該第二色光；以及一粘合層，設置在該顏色轉換層和該光學片之間，該粘合層與該藍色像素重疊並且不與該綠色像素重疊。
如請求項1之液晶顯示裝置，其中該第一色光包含一藍光，該第二色光包含一綠光。
如請求項2之液晶顯示裝置，其中該顏色轉換層包含一混合顏色轉換層，該混合顏色轉換層包含一紅色發光材料和一綠色發光材料，該紅色發光材料用以將該藍光轉換為該紅光，並且該綠色發光材料用以將該藍光轉換為該綠光。
根據請求項2之液晶顯示裝置，其中該顏色轉換層包含一黃色轉換層，該黃色轉換層用以將該藍光的一部份轉換為一黃光。
如請求項1之液晶顯示裝置，更包含：一空氣間隙，被形成在該顏色轉換層和該光學片之間。
一種液晶顯示裝置，包含：一顯示面板，包含一紅色像素，一綠色像素和一藍色像素；以及一背光單元，用以向該顯示面板發光，該背光單元包含：一光源，用以輸出一第一色光；一顏色轉換層，用以將該第一色光轉換為一第二色光，使得紅光和綠光在空間上分離；以及一光學片，用以漫射該第二色光；其中，該第一色光包含一藍光，該第二色光包含一綠光，該顏色轉換層包含一紅色轉換層與一綠色轉換層，該紅色轉換層與該紅色像素重疊，該紅色轉換層包含一紅色發光材料，該紅色發光材料用以將該藍光轉換為該紅光，該綠色轉換層與該紅色轉換層齊平並與該綠色像素重疊，該綠色轉換層包含一綠色發光材料，該綠色發光材料用以將該藍光轉換為該綠光。
一種液晶顯示裝置，包含：一顯示面板，包含一紅色像素，一綠色像素和一藍色像素；以及一背光單元，用以向該顯示面板發光，該背光單元包含：一光源，用以輸出一第一色光；一顏色轉換層，用以將該第一色光轉換為一第二色光，使得紅光和綠光在空間上分離；以及一光學片，用以漫射該第二色光；其中，該第一色光包含一藍光，該第二色光包含一綠光。
如請求項7之液晶顯示裝置，其中該綠色轉換層與該綠色像素重疊。
如請求項7之液晶顯示裝置，其中該背光單元包含一玻璃製的導光板，以及其中，多個圖案化組件，包含一漫射材料，該些圖案化組件設置在該玻璃製的導光板的一底面上。
如請求項9之液晶顯示裝置，其中該擴散材料包含多個聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)擴散珠。
根據請求項10之液晶顯示裝置，其中各該些PMMA擴散珠的直徑為7至12微米(μm)。
根據請求項9之液晶顯示裝置，其中各該些圖案化組件具有半球形狀並且直徑大於100微米(μm)，並且該些圖案化部件彼此相間隔。
如請求項9之液晶顯示裝置，更包含：一反射片，位於該玻璃製的導光板下方並面向該底面。
一種背光單元，包含：一光源，用以輸出一第一色光；一顏色轉換層，用以將該第一色光轉換為一第二色光，使得紅光和綠光在空間上分離，該第一色光包含一藍光，該第二色光包含一綠光；一光學片，用以漫射該第二色光；以及一粘合層，設置在該顏色轉換層和該光學片之間，該粘合層與該藍色像素重疊並且不與該綠色像素重疊。
根據請求項14之背光單元，其中該顏色轉換層包含一混合顏色轉換層，該混合顏色轉換層包含一紅色發光材料和一綠色發光材料，該紅色發光材料用以將該藍光轉換為該紅光，並且該綠色發光材料用以將該藍光轉換為該綠光。
一種背光單元，包含：一光源，用以輸出一第一色光；一顏色轉換層，用以將該第一色光轉換為一第二色光，使得紅光和綠光在空間上分離，該第一色光包含一藍光，該第二色光包含一綠光；以及一光學片，用以漫射該第二色光；其中，該顏色轉換層包含一紅色轉換層以及一綠色轉換層，該紅色轉換層用以將部分該藍光轉換為該紅光，該綠色轉換層與該紅色轉換層齊平，該綠色轉換層用以將該藍光的另一部分轉換為該綠光。
一種背光單元，包含：一光源，用以輸出一第一色光；一顏色轉換層，用以將該第一色光轉換為一第二色光，使得紅光和綠光在空間上分離，該第一色光包含一藍光，該第二色光包含一綠光；以及一光學片，用以漫射該第二色光；其中，該第一色光還包含該紅光，並且該顏色轉換層包含一綠色轉換層，該綠色轉換層用以將該藍光的一部分轉換為該綠光。