CN112817176B - 背光单元和包括该背光单元的显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种背光单元和包括该背光单元的显示装置。所述背光单元包括：发光部分，所述发光部分包括设置在基板上的多个发光器件和设置在所述多个发光器件上的光源保护层，其中在所述基板的顶表面与所述光源保护层的底表面之间并且在所述发光器件之间设置有空气间隙；光转换片，所述光转换片具有多个光转换图案，所述多个光转换图案的每一个设置在与所述多个发光器件对应的位置中；和设置在所述光转换片上的磷光体膜。

Description

背光单元和包括该背光单元的显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2019年11月15日提交的韩国专利申请No.10-2019-0147148的优先权，为了所有目的，通过引用将该韩国专利申请结合于此，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种背光单元和包括该背光单元的显示装置。
背景技术
随着信息社会的发展，在各种应用领域中对显示图像的显示装置的需求越来越多。对于显示装置，近来正在使用各种显示装置，比如液晶显示装置(LCD)、有机发光显示装置(OLED)、量子点发光显示装置(QLED)等。
各种平板显示装置中的液晶显示装置通常利用发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCLF)等作为背光单元的光源。近年来，具有优异光效率和更好色彩再现性的发光二极管被广泛用作显示装置的背光单元的光源。
背光单元根据光源的布置和光的透射模式可分为边缘型、直下型等。其中，在直下型背光单元中，诸如LED之类的光源可布置在显示装置的后侧。
发明内容
本发明的实施方式提供一种能够降低制造成本的背光单元和包括该背光单元的显示装置。
此外，本发明的实施方式提供一种能够实现提高的图像质量的背光单元和包括该背光单元的显示装置。
根据一个方面，提供了一种背光单元，包括：发光部分，所述发光部分包括设置在基板上的多个发光器件和设置在所述多个发光器件上的光源保护层，其中在所述基板的顶表面与所述光源保护层的底表面之间并且在所述发光器件之间设置有空气间隙；光转换片，所述光转换片具有多个光转换图案，所述多个光转换图案的每一个设置在与所述多个发光器件对应的位置中；和设置在所述光转换片上的磷光体膜。
根据另一个方面，提供了一种显示装置，包括显示面板和设置在所述显示面板的下方并且在所述显示面板上照射光的背光单元，所述背光单元包括：发光部分，所述发光部分包括设置在基板上的多个发光器件和设置在所述多个发光器件上的光源保护层，其中在所述基板的顶表面与所述光源保护层的底表面之间并且在所述发光器件之间设置有空气间隙；光转换片，所述光转换片具有多个光转换图案，所述多个光转换图案的每一个设置在与所述多个发光器件对应的位置中；和设置在所述光转换片上的磷光体膜。
根据另一个方面，提供了一种显示装置，包括显示面板和背光单元，所述背光单元包括：发光部分，所述发光部分包括设置在基板上的多个发光器件和设置在所述多个发光器件上的光源保护层，其中在所述基板的顶表面与所述光源保护层的底表面之间并且在所述发光器件之间设置有空气间隙；光转换片，所述光转换片具有多个光转换图案，所述多个光转换图案的每一个设置在与所述多个发光器件对应的位置中；和设置在所述光转换片上的磷光体膜。
根据本发明的实施方式，可提供一种能够降低制造成本的背光单元和包括背光单元的显示装置。
此外，根据本发明的实施方式，可提供一种能够实现提高的图像质量的背光单元和包括背光单元的显示装置。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点，其中：
图1是图解根据本发明实施方式的显示装置的结构图；
图2是图解根据本发明实施方式的显示装置的剖面图；
图3是示出在根据本发明实施方式的背光单元中光传播的路径的示图；
图4是示出在根据本发明实施方式的背光单元中光传播的路径的示图；
图5A、图5B和图5C是图解在根据本发明实施方式的背光单元中形成空气间隙的方法的示意图；
图6A是示意性示出根据本发明实施方式的背光单元的剖面图；
图6B是图6A中所示的背光单元的一部分的放大图；
图7和图8是示出根据本发明实施方式的背光单元的剖面图；
图9是示意性图解布置在背光单元中包括的透明膜上的图案的各种形状的一组剖面图；
图10是示出其上形成有具体图案的光源保护层的一部分的平面图；
图11是图解根据本发明实施方式的背光单元的剖面图；
图12是图解根据本发明实施方式的背光单元中采用的反射器的透视图；
图13是示意性示出根据本发明实施方式的背光单元的结构的第一实施方式的示图；
图14A和图14B是图解基于图13中所示的背光单元中包括的光转换图案的位置的结构示例的示图。
具体实施方式
在本发明的实例或实施方式的以下描述中，将参照附图，在附图中通过举例说明能够实施的具体实例或实施方式的方式进行了显示，并且在附图中可使用相同的参考标记和符号指代相同或相似的部件，即使它们显示在彼此不同的附图中。此外，在本发明的实例或实施方式的以下描述中，当确定对本文涉及的公知功能和部件的详细描述反而会使本发明一些实施方式中的主题不清楚时，将省略其详细描述。在此使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“构成”、之类的术语一般旨在允许增加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。
在此可使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”之类的术语来描述本发明的元件。这些术语的每一个不用来限定元件的本质、顺序、次序或数量，而是仅用于将相应元件与其他元件区分开。
当提到第一元件与第二元件“连接或结合”、“交叠”等时，其应当解释为，第一元件不仅可与第二元件“直接连接或结合”或“直接交叠”，而且还可在第一元件与第二元件之间“插入”第三元件，或者第一元件和第二元件可经由第四元件彼此“连接或结合”、“交叠”等。在此，第二元件可包括在彼此“连接或结合”、“交叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
当使用诸如“在…之后”、“随后”、“接下来”、“在…之前”等之类的时间相对术语描述元件或构造的过程或操作，或者操作方法、加工方法、制造方法中的流程和步骤时，这些术语可用于描述非连续的或非顺序的过程或操作，除非一起使用了术语“直接”或“紧接”。
此外，当提到任何尺度、相对尺寸等时，即使没有指明相关描述，也应当认为元件或特征或者相应信息的数值(例如，电平、范围等)包括可由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)导致的公差或误差范围。此外，术语“可”完全涵盖术语“能够”的全部含义。
图1是图解根据本发明实施方式的显示装置的结构图。
现在参照图1，根据本发明实施方式的显示装置10可包括：包括有源区域A/A和非有源区域N/A的显示面板100；以及用于驱动显示面板100的栅极驱动器120、数据驱动器130和控制器140。
在显示面板100上可设置有多条栅极线GL和多条数据线DL，并且至少一个子像素SP可设置在栅极线GL和数据线DL交叉的区域中。此外，显示面板100可以是液晶面板，液晶面板可包括至少一个像素电极、至少一个公共电极、和设置在至少一个像素电极与至少一个公共电极之间的至少一个液晶层。液晶层可配置成响应于施加至像素电极和公共电极的电压来改变液晶层的分子排列，从而阻挡光或使光透过液晶层，从而显示图像。
栅极驱动器120可配置成被控制器140控制并且可通过向布置在显示面板100上的多条栅极线GL依次输出扫描信号来控制多个子像素SP的驱动时序。栅极驱动器120可包括至少一个栅极驱动器集成电路(GDIC)，并且根据使用的驱动方案，栅极驱动器120可设置在显示面板100的任一侧或两侧。
每个栅极驱动器集成电路可通过带式自动焊接(TAB)方法或玻璃上芯片(COG)方法连接至显示面板100的焊接焊盘，或者可实现为面板内栅极(GIP)型，以直接设置在显示面板100上，或者，每个栅极驱动器集成电路可根据环境需要而集成到显示面板100中。此外，可使用膜上芯片(COF)方法实现栅极驱动器集成电路，在膜上芯片(COF)方法中，电路适合于安装在与显示面板100连接的膜上。
数据驱动器130可配置成从控制器140接收图像数据，以将图像数据转换成一系列模拟数据电压。数据驱动器130可配置成按照经由栅极线GL施加扫描信号的时序将数据电压输出至每条数据线DL，使得每个子像素SP能根据图像数据呈现亮度。
数据驱动器130可包括至少一个源极驱动器集成电路(SDIC)，源极驱动器集成电路可包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器和输出缓存器，但不限于此。
每个源极驱动器集成电路可配置成通过带式自动焊接(TAB)方法或玻璃上芯片(COG)方法连接至显示面板100的焊接焊盘，或者可直接设置在显示面板100上。此外，每个源极驱动器集成电路可利用膜上芯片(COF)方法实现，在这种情况下，每个源极驱动器集成电路可安装在与显示面板100连接的膜上，然后通过膜上的配线电连接至显示面板100。
控制器140可配置成向栅极驱动器120和数据驱动器130提供各种控制信号，以便控制栅极驱动器120和数据驱动器130的操作。控制器140可安装在印刷电路板，优选柔性印刷电路上，并且可通过这些印刷电路板电连接至栅极驱动器120和数据驱动器130。控制器140可配置成控制栅极驱动器120根据每一帧中实现的操作时序来适应性地输出扫描信号。此外，控制器140可配置成根据数据驱动器130中可使用的数据信号格式转换从外部接收的图像数据，然后将转换的图像数据DATA输出至数据驱动器130。控制器140可进一步配置成从任何外部源(例如，主机系统)接收诸如垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、输入数据使能信号DE和时钟信号CLK之类的各种时序信号、以及图像数据。
然后，控制器140可配置成使用从外部源接收的各种时序信号生成各种控制信号，从而将控制信号提供至栅极驱动器120和数据驱动器130。例如，为了控制栅极驱动器120，控制器140可通常配置成提供例如包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等的各种栅极控制信号GCS。在此，栅极起始脉冲GSP可适合于控制构成栅极驱动器120的至少一个栅极驱动器集成电路的操作起始时序。
栅极移位时钟GSC可以是共同地输入至至少一个栅极驱动器集成电路的时钟信号，用于控制扫描信号的移位时序。栅极输出使能信号GOE可适合于指定至少一个栅极驱动器集成电路的时序信息。
此外，为了控制数据驱动器130，控制器140可配置成输出例如包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、源极输出使能信号SOE等的各种数据控制信号DCS。在此，源极起始脉冲SSP可适合于控制构成数据驱动器130的至少一个源极驱动器集成电路的数据采样起始时序。源极采样时钟SSC可以是控制每个源极驱动器集成电路中的数据采样时序的时钟信号。此外，源极输出使能信号SOE可适合于控制数据驱动器130的输出时序。
然后，显示装置10可进一步配置成包括电源管理集成电路，用于向显示面板100、栅极驱动器120、数据驱动器130等提供各种电压或电流，或者控制要提供的这些各种电压或电流。
图2是图解根据本发明实施方式的显示装置的剖面图。
接下来参照图2，根据本发明实施方式的显示装置10可包括显示面板100和设置在显示面板100的下方并且向显示面板100提供光的背光单元200。
可在背光单元200与显示面板100之间设置一些结构元件，例如，显示面板100可经由引导板400、泡沫衬垫500和其他元件布置在背光单元200上，但布置不限于此。
背光单元200可包括容纳用于构成背光单元200的光学元件等的底盖300。
基板210可设置在底盖300上，并且多个发光器件211可设置在基板210上。发光器件211例如可以是发光二极管(LED)，或者可以是很小的迷你发光二极管(Mini LED)或微尺寸的微型发光二极管(μLED)，并且这种发光器件211可具有倒装芯片结构(flip chipstructure)。倒装芯片结构的发光器件211可设置成芯片型发光器件211安装在基板210上的方式，由此可减小背光单元200的厚度，因而提供具有更宽范围的光照射角和更高的光效率的光源。
发光器件211可发射白色波段中的光，或者可根据环境需要发射具体波段(例如，蓝色波段)中的光。基板210可以是印刷电路板。
此外，光源保护层215可设置在其上设置有多个发光器件211的基板210上。光源保护层215可包括透明构件。光源保护层215可进一步包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。光源保护层215可配置成保护多个发光器件211并且提供将从发光器件211发射的光扩散的功能。
光转换片216可设置在光源保护层215上。光转换片216可配置成散射、反射或衍射从发光器件211发射的光。此外，光转换片216可配置成透射从发光器件211照射的光的一部分。光转换片216可以是能够透射一部分光的光控制片。光转换片216可配置成防止在背光单元200中产生热点(hot spot)。光转换片216可包括多个光转换图案216p，光转换图案216p可设置成与多个发光器件211的每一个交叠。
光转换图案216p可调节从发光器件211发射的光的发射方向，例如使从发光器件211发射的光的一部分经历散射、反射或衍射。此外，光转换图案216p可透射从发光器件211发射的光的一部分。光转换图案216p可以是能够透射一部分光的光控制图案。从发光器件211发射的光通过光转换图案216p经历散射、反射、衍射和/或透射，从而光转换图案216p可使背光单元200的亮度均匀。
光转换图案216p可设置成与发光器件211交叠，因而，光转换图案216p可设置在其中从发光器件211发射的光的强度最强的区域中。因此，可减小其设置有发光器件211的区域(即，具有较大量光的区域)与发光器件211之间的区域(即，具有较少量光的区域)之间的亮度偏差。此外，在光转换图案216p之间可形成空气间隙。
光转换片216可包括光转换材料，光转换片216的光转换图案216p也可包括光转换材料。光转换材料可包括二氧化钛(TiO2)。此外，光转换材料可以是白色的，但并不限于此。
因而，光转换片216可减小亮度偏差，从而在背光单元200中可抑制在发光器件211的一部分外围区域中发生所谓的“云纹(mura)”，由于“云纹”，显示的屏幕的特性变得不均匀而例如出现污点状态。因此，从背光单元200照射的光的亮度可更加均匀。
磷光体膜217可设置在光转换片216上。磷光体膜217可包括磷光体，并且可利用照射到磷光体膜217上的光来发光。当入射到磷光体膜217上的光是蓝色光时，通过磷光体膜217的光可通过从磷光体发射的光而转换为白色光。
光转换图案216p被示出为布置成靠近光源保护层215，但布置不限于此，光转换图案216p可布置成邻近磷光体膜217。
此外，可在基板210上涂布反射膜。反射膜可包括白色颜料，但不限于此。基板210可通过反射膜经历光反射，以进一步提高背光单元200的光效率。此外，可在基板210上设置至少一个反射器212。
反射器212可配置成反射从光源保护层215扩散的光，从而在磷光体膜217的方向上照射光，由此使背光单元200的亮度更加均匀。
此外，可在光源保护层215与光转换片216之间设置粘合剂膜219。粘合剂膜219可以是光学透明粘合剂(OCA)膜。粘合剂膜219用于使光转换片216固定在光源保护层215上。
图3是示出在根据本发明实施方式的背光单元中光传播的路径的示图。
参照图3，从发光器件211发射的光的一部分被允许通过光转换片216的光转换图案216p，然后通过设置在光转换片216上的磷光体膜217。然后，通过磷光体膜217的光可经由光学片218均匀地照射到显示面板100上。
从发光器件211发射的光的一部分从光转换图案216p反射或散射，从而传播到反射器212，然后再次从反射器212反射，从而通过磷光体膜217。从发光器件211垂直照射到磷光体膜217的光的强度变得相对较弱，而照射到发光器件211之间的区域的光的强度变得相对较强，从而来自背光单元200的光的亮度可更加均匀。
然而，当背光单元200中包括的发光器件211的数量减少或者显示面板100中显示图像的屏幕部分的面积增加时，发光器件211之间的距离将变得更宽。因而，当发光器件211之间的距离增加而进一步彼此远离时，反射器212的长度可增加。
磷光体膜217的发光表面可分成两部分，即，第一区域A1和第二区域A2。第一区域A1被定义为与第二区域A2相比设置在更加远离发光器件211的位置中。此外，第一区域A1可对应于设置在发光器件211之间的反射器212的中央部分。
然后，当发光器件211之间的距离变得更长时，经常出现以下问题：即使光经历反射器212的反射，照射的光的强度在磷光体膜217的第一区域A1中仍变得较弱，使得背光单元200的亮度变得不均匀。因而，经常导致背光单元的设计者难以减少设置在基板210上的发光器件211的数量的问题。
换句话说，由于入射到反射器212上的大部分光在第二区域A2中的磷光体膜217的方向上被反射，因此入射到与第一区域A1对应的磷光体膜217上的光会非常弱或不存在。因此，可能仍不能解决亮度变得不均匀的问题。
图4是示出在根据本发明实施方式的背光单元中光传播的路径的示图。
现在参照图4，从发光器件211发射的光的一部分可通过光转换片216的光转换图案216p，然后通过设置在光转换片216上的磷光体膜217。然后，从发光器件211发射的光的一部分可在光转换图案216p中反射或散射并且进一步传播，从而在从反射器212再次被反射之后通过磷光体膜217。
因此，在发光器件211中垂直照射到磷光体膜217的光的强度变得相对较弱，而与垂直照射到磷光体膜217的光相比，照射到位于发光器件211之间的区域的光的强度变得相对较强，从而背光单元200的亮度可变得更加均匀。
根据本发明的实施方式，可在反射器212的顶表面与光源保护层215之间设置空气间隙。照射到反射器212的光可被空气间隙反射，从而再次在磷光体膜217的方向上行进。在光源保护层215与光转换片216之间的边界处，光被全反射。此外，光转换片216可以以下述方式布置：由于存在光转换图案216p，其上没有设置光转换图案216p的部分与光源保护层215分隔开，并且在分隔开的部分中形成空气间隙。因此，光源保护层215与光转换片216之间的边界可以是光源保护层215与空气间隙之间的边界。此外，由于这种全反射，可进一步增加光沿第一方向F1传播的距离。
当从发光器件211照射的光沿第一方向F1传播的距离增加时，光可照射到磷光体膜217的第一区域A1上，使得可有效解决背光单元200中的前述亮度不均匀的问题。因此，即使发光器件211之间的距离变得更长，也可防止在背光单元200中产生不均匀的亮度，使得可减少设置在基板210上的发光器件211的数量，因而可大大降低显示装置10的制造成本。
图5A、图5B和图5C是图解在根据本发明实施方式的背光单元中形成空气间隙的方法的示意图。
如图5A中所示，可在基板210上设置至少一个发光器件211和至少一个反射器212。反射器212可包括多个孔，如图12中所示，并且反射器212可以以发光器件211能够设置在每个孔中的方式设置在基板210上。
然后，如图5B中所示，可在孔中设置第一树脂层215r1。第一树脂层215r1的顶表面可位于比反射器212的顶表面高的位置处。因此，第一树脂层215r1可形成为从反射器212突出。此外，第一树脂层215r1可包括透明树脂。
此外，如图5C中所示可设置透明构件(或透明膜)215p。透明构件215p可以由塑料膜制成。第一树脂层215r1和透明构件215p可形成光源保护层215。透明构件215p可以由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成，但不限于此。在此，尽管示出了在第一树脂层215r1与透明构件215p之间存在边界，但本发明不限于此，第一树脂层215r1和透明构件215p可由透明材料形成，使得在视觉上并不出现其边界。此外，第一树脂层215r1和透明构件215p可具有相同密度。
由于第一树脂层215r1形成为从反射器212的顶表面突出，因此第一树脂层215r1的顶表面高于反射器212的顶表面，从而第一树脂层215r1可配置成支撑透明构件215p。
因此，第一树脂层215r1可在与发光器件211交叠的位置中与透明构件215p紧密接触。
第一树脂层215r1和透明构件215p可包括在光源保护层215中。
另一方面，可在反射器212的顶表面与透明构件215p的下表面之间形成预定间隙，预定间隙可以是空气间隙。因而，可在反射器212的顶表面与透明构件215p的下表面之间设置空气间隙。由于光源保护层215包括第一树脂层215r1和透明构件215p，因此空气间隙可设置在反射器212的顶表面与光源保护层215的下表面之间。此外，光源保护层215可通过第一树脂层215r1附接至发光器件211。
图6A是示意性示出根据本发明实施方式的背光单元的剖面图，图6B是图6A中所示的背光单元的一部分的放大图。
现在参照图6A和图6B，可进行布置，使得在与磷光体膜217的第一区域A1对应的位置中的反射器212上不设置空气间隙。因此，在位于发光器件211之间的反射器212的中央部分中不产生全反射，使得反射器212可将光反射到显示面板100(或反射到磷光体膜217)。
发生这种全反射可导致光不会很好地照射到磷光体膜217的问题，而当在反射器212的中央部分中不产生全反射时，光能够照射到磷光体膜217的第一区域A1，由此有效防止亮度的不均匀性。可在反射器212的中央部分X上形成第二树脂层215r2并且透明构件215p可设置在第二树脂层215r2上。第二树脂层215r2可接触透明构件215p，以支撑透明构件215p。因此，在反射器212上的设置有第二树脂层215r2的区域中，第二树脂层215r2和透明构件215p彼此接触，从而不形成空气间隙。因此，由于第二树脂层215r2配置成支撑透明构件215p，因此在反射器212上的设置有第二树脂层215r2的区域中可不形成空气间隙。
尽管示出了在第二树脂层215r2与透明构件215p之间存在边界，但布置不限于此，第二树脂层215r2和透明构件215p可包括透明材料，使得在第二树脂层215r2与透明构件215p之间在视觉上不会出现这种边界。此外，第二树脂层215r2和透明构件215p可具有相同密度。
图7和图8是示出根据本发明实施方式的背光单元的剖面图，图9是示意性图解布置在背光单元中包括的透明膜上的图案的各种形状的一组剖面图。
如图7中所示，可通过在透明构件215p的上表面上形成包括不规则部(unevenness)的图案来进行布置，使得在与磷光体膜217的第一区域A1对应的位置中不发生全反射。此外，如图8中所示，可在光源保护层的下表面上形成这种包括不规则部的图案，以防止在与磷光体膜217的第一区域A1对应的位置中发生全反射。
如图9的示例性图案(a)至(d)中所示，设置在透明构件215p的上表面或下表面上的图案可以以凹雕形状或浮雕形状形成在透明构件215p上，并且图案的剖面形状可有利地是半圆形或三角形，但图案的形状不限于此。此外，可在透明构件215p上印刷珠粒层215f，如图9的(e)中所示，珠粒层215f可包括多个珠粒。珠粒层215f中包括的珠粒可包括选自由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)、聚苯乙烯和硅构成的集合中的至少一种。多个珠粒可包括具有彼此不同折射率的第一珠粒和第二珠粒。第一珠粒和第二珠粒的折射率可在1.45和1.55之间。此外，珠粒的平均直径可在1μm至15μm的范围。珠粒的形状可以是圆形或椭圆形，但珠粒的尺寸和形状不限于此。
珠粒可设置在透明构件215p上，并且可在珠粒下方设置诸如树脂之类的粘合剂材料，使得珠粒可固定在透明构件215p上。因而，这些珠粒可用于使通过位于珠粒下方的透明构件215p的光扩散，从而防止在透明构件215p上产生全反射。
此外，可以以圆形或椭圆形形状或其他形式在透明构件215p上印刷二氧化钛(TiO2)。因此，可通过二氧化钛(TiO2)防止在透明构件215p上产生全反射。
图10是示出其上形成有具体图案的光源保护层的一部分的平面图。
参照图10，光源保护层215可以是透明的，从而可从外部看到设置在光源保护层215下方的发光器件211a至211d。这四个发光器件211a至211d可设置在距光源保护层215的底部的一定距离处。
上述图案可包括第一图案215p1和第二图案215p2，第一图案215p1可布置在第一发光器件211a与第二发光器件211b之间、第三发光器件211c与第四发光器件211d之间、第一发光器件211a与第三发光器件211c之间、以及第二发光器件211b与第四发光器件211d之间。此外，第一图案215p1可设置在第一发光器件211a与第四发光器件211d之间。此外，第二图案215p2可设置在其顶点与四个发光器件211a至211d的各个位置对应的虚拟矩形内。第一图案215p1和第二图案215p2可在不规则部的高度和面积方面具有差异。换句话说，第一图案215p1的不规则部的高度和面积可小于第二图案215p2的不规则部的高度和面积，但不规则部的形状不限于此。此外，第二图案215p2可在中间部分(远离发光器件的部分)中在每单位面积具有更大数量的图案，而随着进一步朝向外围部分(靠近发光器件的部分)，第二图案215p2可在每单位面积具有更少数量的图案。
在此，尽管在光源保护层215上形成第一图案215p1和第二图案215p2二者，但公开的布置不限于此，可在光源保护层215上形成第一图案215p1或第二图案215p2的任一个。
图11是图解根据本发明实施方式的背光单元的剖面图。
参照图11，可在基板210上设置发光器件211。此外，可在基板210上的发光器件211之间设置空气间隙。就是说，在基板210上不设置反射器212，因而光源保护层215的厚度可变得比图4、图6A、图7和图8中所示的光源保护层215的厚度更厚。
在背光单元200中，由于设置在基板上的空气间隙，可在空气间隙以及在光源保护层215与光转换片216之间的边界中导致全反射。此外，当光源保护层215的厚度相对较厚时，光可在光源保护层215内更广泛地扩散。
通过在基板210上形成这种空气间隙，可形成覆盖设置在基板210上的发光器件211的第一树脂层，并且可在第一树脂层上设置透明构件。透明构件可与第一树脂层的最上部中的树脂层紧密接触，但是由于第一树脂层形成为支撑透明构件，所以未形成树脂层的部分可与基板210相距一定距离。因此，可在透明构件的下表面与基板210的上表面之间形成空气间隙。透明构件和第一树脂层可包括在光源保护层215中。有利的是，可在透明构件上形成图9中所示的图案，并且可在发光器件211之间设置第二树脂层。然后，第二树脂层可与透明构件紧密接触，从而在第二树脂层与发光器件211之间不形成空气间隙。第一树脂层、第二树脂层和透明构件可具有相同的密度，但不限于此。
图12是图解根据本发明实施方式的背光单元中采用的反射器的透视图。
参照图12，反射器212可对应于基板210设置。反射器212可包括多个孔。发光器件211可设置在孔的中央。在此，尽管孔的形状被示出为圆形，但不限于此。
图13示意性显示了根据本发明实施方式的背光单元的结构的第一实施方式。
参照图13，基板210可设置在底盖300上，并且基板210可通过设置在底盖300与基板210之间的胶带210a固定在底盖300上。
可在基板210上设置多个发光器件211，并且可在除了设置有发光器件211的区域之外的区域的至少一部分中设置至少一个反射器212。
在此，发光器件211例如可以是发光二极管(LED)，发光二极管(LED)可进一步包括发光元件211a’和电极211b’，发光元件211a’具有n型半导体层、有源层和p型半导体层。可在多个发光器件211和反射器212上设置光源保护层215。可在光源保护层215上与发光器件211对应的位置中设置其上具有光转换图案216p的光转换片216。此外，可在光转换片216上设置磷光体膜217、光学片218和其他元件。
可通过在光转换片216上印刷具有具体光转换特性的具体材料，例如优选通过在光转换片216上印刷包括TiO2的油墨的具体图案，来形成设置在光转换片216的底表面上的光转换图案216p。此外，设置在光转换片216的底表面上的光转换图案216p可由一层或多层结构形成。就是说，如图13中所示，设置在光转换片216的下表面上的光转换图案216p可由至少三层形成。可通过在光转换片216上三次印刷光转换材料的方法实现这种光转换图案216p，并且印刷的光转换材料的面积可逐渐变小。此外，可通过将其上设置有光转换图案216p的光转换片216翻转、然后放置在光源保护层215上，将光转换图案216p设置在发光器件211上。
因此，光转换图案216p的面积可从光转换片216底部朝下逐渐变小，并且光转换图案216p的中央部分的厚度可大于其外围部分的厚度。
换句话说，由于在垂直方向上从发光器件211输出的光的强度最强，因此光转换图案216p的中央部分可更厚，但并不限于此。
如上所述，在发光器件211上布置光转换图案216p使得在垂直方向上从发光器件211输出的光的至少一部分被阻挡，从而防止在设置有发光器件211的区域中出现任何热点。其上设置有光转换图案216p的光转换片216可通过粘合剂膜219附接至光源保护层215。在这种连接结构下，粘合剂膜219可设置在光转换片216的下表面上的除了设置有光转换图案216p的区域之外的区域的至少一部分上。
因此，粘合剂膜219可不设置在设置有光转换图案216p的区域中，在光转换图案216p与光源保护层215之间可存在空气间隙。此外，光转换图案216p的侧部与粘合剂膜219可设置成彼此分隔开。由于在光转换图案216p与光源保护层215之间存在空气间隙，所以在光转换图案216p的横向方向上输出的光可通过空气间隙经历反射。就是说，在光转换图案216p的横向方向上输出的光可通过具有低折射率的空气层以较大的折射角发射或者可从空气层反射。此外，从空气层反射的光被反射器212再次反射然后输出，由此在辅助光转换图案216p的光转换功能的同时增大光效率。
如上所述，通过使用在与发光器件211对应的位置处设置光转换图案216p和空气间隙的结构，可在防止发生热点的同时增大背光单元的光效率。此外，设置在光转换片216下方的光转换图案216p可根据它们的布置位置而布置成不同的结构。
图14A和图14B是图解基于图13中所示的背光单元中包括的光转换图案的位置的结构示例的示图。
首先参照图14A，其图解了根据光转换图案216p的结构，通过背光单元200显现的亮度的示例，示例<EX1>表示当光转换图案216p以某一规则图案结构布置时测量的亮度的示例，而示例<EX2>表示当光转换图案216p根据光转换图案216p布置的位置而以不同图案结构布置时测量的亮度的示例。
如图14A的示例<EX1>中所示，当设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216pa和设置在其中央区域中的光转换图案216pd的结构彼此大致相同时，背光单元200的外围区域中的亮度可表现为低于其中央区域的亮度。
换句话说，由于背光单元200的外围区域具有相对较少数量的用于向相应外围区域提供光的发光器件211，因此在其上布置具有相同级别的光转换特性的光转换图案216p的情况下，与背光单元200的中央区域相比，背光单元200的外围区域可具有较低质量的亮度。
因此，如图14A的示例<EX2>中所示，通过在背光单元200的外围区域中具有以与其中央区域中的光转换图案216pa不同的结构布置的光转换图案216pa，可防止背光单元200的外围区域中的亮度劣化，因而可使显示装置上的整体亮度更加均匀。
作为示例，光转换图案216p可布置成使得设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216pa的厚度T1小于设置在其中央区域中的光转换图案216pd的厚度T2。
可选地，光转换图案216p可布置成使得与背光单元200的外围区域相邻设置的光转换图案216pb中的最厚部分的面积W1小于布置在中央区域中的光转换图案216pd的最厚部分的面积W2。换句话说，光转换图案216p可布置成使得设置在背光单元200的外围区域或与外围区域相邻的区域中的光转换图案216pa和216pb中的具有较强阻挡特性的部分具有较小的面积。
此外，光转换图案216p可布置成使得随着从背光单元200的中央区域到外围区域，光转换图案216p的厚度逐渐减小，或者光转换图案216p中的最厚部分的面积逐渐减小。因而，从前面的描述很清楚，在设置于背光单元200的外围区域或与外围区域相邻的区域中的光转换图案216pa和216pb中，具有较强阻挡特性的部分可设置成具有较小的面积。
此外，在一些情况下，光转换图案216p可布置成不同的图案，使得在背光单元200的中央区域和外围区域中，发光器件211之间的距离或发光器件211的数量可彼此不同。
然后参照图14B，其示出了光转换图案216p设置在光转换片216的底表面上的结构的另一示例。
在此，设置在背光单元200的外围区域中的发光器件211之间的距离可比设置在背光单元200的中央区域中的发光器件211之间的距离窄。换句话说，在背光单元200的外围区域中，发光器件211可布置成更密集的结构，使得在背光单元200的中央区域和外围区域中，显示装置都可呈现更均匀的亮度。
此外，由于设置在光转换片216的底表面上的光转换图案216p的每一个布置在与发光器件211对应的位置中，因此设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216p之间的距离可与设置在其中央区域中的光转换图案216p之间的距离不同。
作为示例，设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216p沿第一方向的距离D1可小于设置在其中央区域中的光转换图案216p沿第一方向的距离D2。类似地，设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216p沿第二方向的距离D3可小于设置在其中央区域中的光转换图案216p沿第二方向的距离D4。
在这种连接结构下，设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216p的尺寸和厚度可与设置在背光单元200的中央区域中的光转换图案216p的尺寸和厚度不同。
例如，如图14B中所示，设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216pe和216pf的尺寸S1可小于设置在背光单元200的中央区域中的光转换图案216pg的尺寸S2。
此外，光转换图案216p可如上所述具有多层结构，其中设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216pe和216pf的厚度或其最厚部分的面积可小于设置在背光单元200的中央区域中的光转换图案216pg的厚度或其最厚部分的面积。
换句话说，通过使设置在背光单元200的外围区域中的光转换图案216pe和216pf的尺寸更小，能够使光转换图案根据以较窄距离布置的发光器件211进行布置。因此，可防止在背光单元200的外围区域中在与发光元件211对应的位置中产生热点。
此外，光转换图案可降低从背光单元200的外围区域中的发光器件211发射的光的阻挡水平，由此增加发光量并且防止背光单元200的外围区域中的亮度劣化，因而能够在背光单元200的整个区域上呈现更均匀的亮度。
如上所述，通过针对背光单元200的每个区域以不同图案的结构布置光转换图案216p的结构，可防止背光单元200的外围区域中的亮度劣化，并且可提高亮度均匀性。
此外，使用光转换图案216p的前述布置结构，可防止在背光单元200中产生热点并且提高亮度均匀性。
根据本发明的各个实施方式，通过使在发光器件211的垂直方向上发射的光衍射，还可提供一种提高背光单元200的图像质量并增大其光效率的方案。
已提供了上面的描述以使所属领域技术人员能够获得并使用本发明的技术构思，并且在具体应用及其需求的环境下提供了上面的描述。对上述实施方式的各种修改、增加和替换对于所属领域技术人员来说将是很显然的，在不背离本发明的精神和范围的情况下，在此限定的大体原理可应用于其他实施方式和应用。上面的描述和附图仅是为了例示说明的目的而提供了本发明的技术构思的实例。就是说，所公开的实施方式旨在例示说明本发明的技术构思的范围。因而，本发明的范围不限于示出的这些实施方式，而是与权利要求书一致的最宽范围。本发明的保护范围应当基于所附的权利要求书进行解释，其等同范围内的所有技术构思都应当被解释为包括在本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种背光单元，包括：
发光部分，所述发光部分包括设置在基板上的多个发光器件和设置在所述多个发光器件上的光源保护层，其中在所述基板的顶表面与所述光源保护层的底表面之间并且在所述发光器件之间设置有空气间隙；
光转换片，所述光转换片具有多个光转换图案，所述多个光转换图案的每一个设置在与所述多个发光器件对应的位置中；和
设置在所述光转换片上的磷光体膜，
所述背光单元还包括位于所述基板上的包括多个孔的至少一个反射器，其中所述空气间隙设置在所述反射器的顶表面与所述光源保护层的底表面之间，
其中所述空气间隙设置在所述反射器的与所述磷光体膜的第一区域和第二区域之中的第二区域对应的顶表面上，所述第一区域被定义为与所述第二区域相比设置在更加远离所述发光器件的位置中。
2.一种背光单元，包括：
发光部分，所述发光部分包括设置在基板上的多个发光器件和设置在所述多个发光器件上的光源保护层，其中在所述基板的顶表面与所述光源保护层的底表面之间并且在所述发光器件之间设置有空气间隙；
光转换片，所述光转换片具有多个光转换图案，所述多个光转换图案的每一个设置在与所述多个发光器件对应的位置中；和
设置在所述光转换片上的磷光体膜，
所述背光单元还包括位于所述基板上的包括多个孔的至少一个反射器，其中所述空气间隙设置在所述反射器的顶表面与所述光源保护层的底表面之间，
其中所述光源保护层在所述光源保护层的与所述磷光体膜的第一区域和第二区域之中的第一区域对应的顶表面上包括具有不规则部的图案，所述第一区域被定义为与所述第二区域相比设置在更加远离所述发光器件的位置中。
3.一种背光单元，包括：
发光部分，所述发光部分包括设置在基板上的多个发光器件和设置在所述多个发光器件上的光源保护层，其中在所述基板的顶表面与所述光源保护层的底表面之间并且在所述发光器件之间设置有空气间隙；
光转换片，所述光转换片具有多个光转换图案，所述多个光转换图案的每一个设置在与所述多个发光器件对应的位置中；和
设置在所述光转换片上的磷光体膜，
所述背光单元还包括位于所述基板上的包括多个孔的至少一个反射器，其中所述空气间隙设置在所述反射器的顶表面与所述光源保护层的底表面之间，
其中所述光源保护层在所述光源保护层的与所述磷光体膜的第一区域和第二区域之中的第一区域对应的底表面上包括具有不规则部的图案，所述第一区域被定义为与所述第二区域相比设置在更加远离所述发光器件的位置中。
4.一种背光单元，包括：
发光部分，所述发光部分包括设置在基板上的多个发光器件和设置在所述多个发光器件上的光源保护层，其中在所述基板的顶表面与所述光源保护层的底表面之间并且在所述发光器件之间设置有空气间隙；
光转换片，所述光转换片具有多个光转换图案，所述多个光转换图案的每一个设置在与所述多个发光器件对应的位置中；和
设置在所述光转换片上的磷光体膜，
所述背光单元还包括位于所述基板上的包括多个孔的至少一个反射器，其中所述空气间隙设置在所述反射器的顶表面与所述光源保护层的底表面之间，
其中所述反射器包括第二树脂层，所述第二树脂层设置在所述反射器的与所述磷光体膜的第一区域和第二区域之中的第一区域对应的顶表面上，所述第一区域被定义为与所述第二区域相比设置在更加远离所述发光器件的位置中。
5.根据权利要求1至4任一项所述的背光单元，其中所述光源保护层包括覆盖所述发光器件的第一树脂层、以及设置在所述第一树脂层和所述基板上的透明膜。
6.根据权利要求5所述的背光单元，其中所述第一树脂层设置在所述孔中，并且所述第一树脂层的顶表面设置为高于所述反射器的顶表面。
7.根据权利要求1至4任一项所述的背光单元，还包括设置在所述磷光体膜上的光学片。
8.根据权利要求1至4任一项所述的背光单元，其中所述光转换图案配置成调节从所述发光器件发射的光的发射方向。
9.根据权利要求1至4任一项所述的背光单元，其中所述光转换图案的中央部分形成得最厚。
10.根据权利要求1至4任一项所述的背光单元，其中所述光转换图案设置在从所述发光器件发射的光的强度最强的区域中。
11.根据权利要求5所述的背光单元，其中所述第一树脂层和所述透明膜具有相同密度。
12.根据权利要求5所述的背光单元，还包括设置在所述透明膜上的珠粒层，其中所述珠粒层包括具有彼此不同的折射率的第一珠粒和第二珠粒。
13.一种显示装置，包括：
显示面板；和
根据权利要求1至12任一项所述的背光单元。
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