CN112835226A - 光转换膜、背光单元和显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开内容的实施例涉及光转换膜、背光单元和显示装置，并且根据实施例，通过在与光源对应的区域上方设置改变从光源发射的光的传播路径的图案和转换光的波长的图案，可以通过简化的构造产生白光并且均匀地提供白光给面板。此外，通过在光源上方设置基膜来使基膜提供引导光的功能，可以使背光单元的厚度减到最小并提高由背光单元的照明呈现的图像质量，其中在基膜上将光路改变图案和颜色转换图案设置为与光源相邻。

Description

光转换膜、背光单元和显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2019年11月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0152021的优先权，其公开内容通过引用的方式整体结合于此。

技术领域

本公开内容涉及光转换膜、背光单元和显示装置。

背景技术

随着信息社会的发展，对显示图像的显示装置的需求日益增加。近来，已经开发和利用了各种类型的显示装置，例如液晶显示装置、有机发光显示装置、量子点显示装置等。

显示装置可以包括其上布置有多个子像素的显示面板，以及用于驱动布置在子像素中的元件的多种类型的驱动电路。根据显示装置的类型，可以给显示装置设置向显示面板提供光的背光单元。

背光单元可以包括多个光源、若干光学元件等。此外，背光单元通常位于显示面板呈现图像的表面的相对侧，从而背光单元可以向显示面板提供背光。

因此，包括在显示面板中的背光单元可导致显示装置的厚度增加。此外，当减小背光单元的厚度以减小显示装置的厚度时，由于在光源和显示面板之间没有形成足够的光学间隙，因此出现图像质量降低的问题。

发明内容

根据本公开内容的实施例，提供了一种在减小向显示面板提供光的背光单元的厚度的同时，提高由背光单元的照明呈现的图像质量的方法。

根据本公开内容的实施例，提供了一种用于减少包括在背光单元中的一个或多个元件、简化设置这些元件的结构、并提高由背光单元的照明呈现的图像质量的方法。

根据本公开内容的一方面，提供了一种背光单元，包括：设置在印刷电路上的多个光源；位于多个光源中的一个或多个光源上的至少一个光源保护元件；位于至少一个光源保护元件上的基膜；设置在基膜的两个表面中的至少一个表面上并且位于与多个光源对应的各个区域中的多个第一光转换图案，多个第一光转换图案改变至少一些入射光的传播路径；以及设置在第一光转换图案的两个表面中的至少一个表面上并且转换至少一些入射光的波长的多个第二光转换图案。

根据本公开内容的另一方面，提供了一种背光单元，包括：设置在印刷电路上的多个光源；位于多个光源中的一个或多个光源上的至少一个光源保护元件；位于至少一个光源保护元件上的基膜；位于基膜的两个表面中的至少一个表面上并且位于与多个光源对应的各个区域中的多个第一光转换图案，多个第一光转换图案改变至少一些入射光的传播路径；以及位于基膜的两个表面中的至少一个表面上并且位于与多个光源对应的各个区域中的多个第二光转换图案，多个第二光转换图案转换至少一些入射光的波长。

根据本公开内容的又一方面，提供了一种显示装置，包括根据上述实施例的背光单元以及设置在背光单元上方并接收来自背光单元的光的面板。

根据本公开内容的又一方面，提供了一种背光单元，包括：基膜；分布地设置在基膜的两个表面中的至少一个表面上并且改变至少一些入射光的传播路径的多个第一光转换图案；和设置在多个第一光转换图案的两个表面中的至少一个表面上并且转换至少一些入射光的波长的多个第二光转换图案。

根据本公开内容的实施例，通过在背光单元的一个或多个光源上设置改变至少一些入射光的传播路径的图案和转换至少一些入射光的波长的图案，可以提供一种能够在不设置颜色转换片的情况下向显示面板均匀地提供白光的背光单元。

此外，根据本公开内容的实施例，通过在光源和光学元件之间设置其上设置有光转换图案的基膜而允许基膜具有导光功能，可以减小背光单元的厚度并提高背光单元的照明呈现的图像质量。

附图说明

图1示意性地示出了根据本公开内容的实施例的显示装置的配置。

图2示出了根据本公开内容的实施例的背光单元结构的示例。

图3示出了根据本公开内容的实施例的包括在光转换膜中的光路改变图案的结构的示例。

图4和图5示出了根据本公开内容的实施例的根据包括在光转换膜中的光路改变图案的位置的结构的示例。

图6至图10示出了根据本公开内容的实施例的背光单元结构的另外的示例。

图11至图13示出了根据本公开内容的实施例的光转换膜的另外的示例。

具体实施方式

在本发明的示例或实施例的以下描述中，将参考附图，在附图中，通过图示的方式示出了可以实现的具体示例或实施例，并且即使当在彼此不同的附图中示出相同的附图标记和符号时，它们也可以用于表示相同或相似的部件。此外，在以下对本发明的示例或实施例的描述中，当确定对本文包含的公知功能和部件的详细描述可能使得本发明的一些实施例中的主题反而不清楚时，将省略该描述。本文使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“构成”、“由……组成”和“由……形成”之类的术语通常旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式旨在包括复数形式。

本文可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(A)”或“(B)”的术语来描述本发明的元件。这些术语中的每一个都不用于定义元件的本质、顺序、次序或数量等，而仅用于将相应元件与其他元件区分开。

当提到第一元件“连接或耦合”、“接触或重叠”第二元件时，应该解释为第一元件不仅可以“直接连接或耦合”或“直接接触或重叠”第二元件，而且第三元件也可以“插入”在第一和第二元件之间，或者第一和第二元件可以通过第四元件彼此“连接或耦合”、“接触或重叠”。此处，第二元件可以包括在彼此“连接或耦合”、“接触或重叠”的两个或多个元件中的至少一个中。

当诸如“之后”、“随后”、“下一个”、“之前”等的时间相对术语用于描述元件或配置的过程或操作，或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可用于描述非连续或非顺序的过程或操作，除非一起使用术语“直接”或“紧接”。

此外，当提到任何尺寸、相对大小等时，即使未指明相关描述时，应该考虑元件或特征的数值或相应的信息(例如，水平、范围等)包括可能由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部影响、噪声等)引起公差或误差范围。此外，术语“可以”完全包含术语“能够”的所有含义。

图1是示出根据本公开内容的实施例的显示装置100的框图。

参考图1，显示装置100包括：显示面板110，包括有源区域AA和非有源区域NA；栅极驱动电路120、数据驱动电路130和控制器140，用于驱动显示面板110；等等。

多条数据线DL和多条栅极线GL可以布置在显示面板110中，并且多个子像素SP可以布置在由数据线DL和栅极线GL的交叉限定的区域中。

栅极驱动电路120由控制器140控制，并且通过依次将扫描信号输出到布置在显示面板110中的多条栅极线GL来控制多个子像素的驱动定时。

栅极驱动电路120可以包括一个或多个栅极驱动器集成电路GDIC。根据驱动方案，栅极驱动电路120可以位于显示面板110的一侧或两侧，例如左侧或右侧、顶侧或底侧、左侧和右侧、或者顶侧和底侧。

每个栅极驱动器集成电路GDIC可以以带式自动接合(TAB)型或玻璃上芯片(COG)型连接到显示面板110的焊盘，例如接合焊盘，或者以面板内栅极(GIP)型直接设置在显示面板110上。在一些情况下，栅极驱动器集成电路GDIC可以被设置为集成到显示面板110中。每个栅极驱动器集成电路GDIC可以以安装在与显示面板110连接的膜上的膜上芯片(COF)型实现。

数据驱动电路130从控制器140接收图像数据，然后将接收到的图像数据转换为模拟数据电压。数据驱动电路130根据通过栅极线GL施加扫描信号的定时，向每条数据线DL输出数据电压，并使每个子像素SP能够发出与图像数据一致的光。

数据驱动电路130可以包括一个或多个源极驱动器集成电路SDIC。

每个源极驱动器集成电路SDIC可以包括移位寄存器、锁存电路、数模转换器、输出缓冲器等。

每个源极驱动器集成电路SDIC可以以带式自动接合(TAB)型或玻璃上芯片(COG)型连接到显示面板110的焊盘，例如接合焊盘，或者直接设置在显示面板110上。在一些情况下，源极驱动器集成电路SDIC可被设置为集成到显示面板110中。每个源极驱动器集成电路SDIC可以以膜上芯片(COF)型实现。在这种情况下，每个源极驱动器集成电路SDIC可以安装在与显示面板110连接的膜上，并且通过膜上的线路电连接到显示面板110。

控制器140向栅极驱动电路120和数据驱动电路130提供多个控制信号，并控制栅极驱动电路120和数据驱动电路130的操作。

控制器140可以安装在印刷电路板(PCB)、柔性印刷电路(FPC)等上，并且通过印刷电路板(PCB)、柔性印刷电路(FPC)等电连接到栅极驱动电路120和数据驱动电路130。

控制器140使栅极驱动电路120能够根据在每帧中处理的定时输出扫描信号，将从外部装置或图像提供源输入的图像数据转换为数据驱动电路130中使用的数据信号形式，然后将转换得到的图像数据输出到数据驱动电路130。

除了图像数据之外，控制器140从其它装置、网络或系统(例如，主机系统)接收多种类型的定时信号，包括垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、输入数据使能信号DE、时钟信号CLK等。

控制器140可以使用从诸如主机系统的外部源接收的多种类型的定时信号生成多种类型的控制信号，并将生成的信号输出到栅极驱动电路120和数据驱动电路130。

例如，为了控制栅极驱动电路120，控制器140输出多种类型的栅极控制信号GCS，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。

此处，栅极起始脉冲GSP用于控制包括在栅极驱动电路120中的一个或多个栅极驱动器集成电路GDIC的操作起始定时。栅极移位时钟GSC是共同输入到一个或多个栅极驱动器集成电路GDIC的时钟信号，用于控制扫描信号的移位定时。栅极输出使能信号GOE用于指示一个或多个栅极驱动器集成电路GDIC的定时信息。

此外，为了控制数据驱动电路130，控制器140输出多种类型的数据控制信号DCS，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。

此处，源极起始脉冲SSP用于控制包括在数据驱动电路130中的一个或多个源极驱动器集成电路SDIC的数据采样起始定时。源极采样时钟SSC是用于控制每个源极驱动器集成电路SDIC中的数据的采样定时的时钟信号。源极输出使能信号SOE用于控制数据驱动电路130的输出定时。

这样的显示装置100还可以包括电源管理集成电路，用于向显示面板110、栅极驱动电路120、数据驱动电路130等提供多种类型的电压或电流，或者用于控制要提供的多种类型的电压或电流。

每个子像素SP可以是由每条栅极线GL和每条数据线DL的交叉限定的区域。根据显示装置100的类型，可以在子像素SP中设置液晶或发光元件。

例如，作为液晶显示装置的显示装置100可以包括诸如背光单元的光源装置，背光单元将光照射到显示面板110，并且液晶可以设置在显示面板110的子像素SP中。显示装置100通过向每个子像素SP施加数据电压而产生电场，借助电场来调整液晶的取向，因此产生取决于图像数据的亮度并显示图像。

图2示出了根据本公开内容的实施例的包括在显示装置100中的背光单元结构的示例。

参考图2，显示装置100可以包括显示面板110和设置在显示面板110下方并向显示面板110提供背光的背光单元。

例如，背光单元可以包括设置在印刷电路230上的多个光源240。印刷电路230可以被设置为通过第一胶带220与板210的上表面接合。

此处，根据显示装置100的类型，板210可以是底盖。此外，用于支撑显示面板110的坝280可以设置在板210上方并且位于其中设置有光源240、光学元件等的区域的外部。

光源240可以包括发射光的光发射器241以及被施加用于驱动光发射器241的信号的一个或多个电极242。

这样的光源240可以是例如发光二极管(LED)、小型LED、μLED等。因此，由于安装在印刷电路230上的光源240可以是芯片型，所以可以减小背光单元的厚度。

这样的光源240可以发射白光，并且在一些情况下，发射特定波长带的光。例如，光源240可以发射蓝光，并且由设置在光源240上方的光学元件激发蓝光而产生的白光可以提供给显示面板110。

反射板260可以设置在印刷电路230上。反射板260可以被设置为通过第二胶带250与印刷电路230的上表面接合。

反射板260可以包括多个孔，并且光源240可以设置在包括在反射板260中的多个孔中的至少一个孔的内部。即，提供反射功能的反射板260可以在印刷电路230上设置在没有设置光源240的至少一部分区域中。

此处，当使用芯片型的光源240时，由于光源240的尺寸可以较小，所以反射板260的高度可以比光源240高。即，反射板260的上表面可以置于比设置在孔中的光源240的上部更高的位置。

因此，从光源240沿侧向传播的光可以从反射板260的侧表面反射，然后朝向背光单元的正面传播；由此，可以进一步提高背光单元的发光效率。

此外，在一些情况下，可以在印刷电路230上设置涂覆的反射膜。

即，反射膜可以设置在印刷电路230的正面上或者除了其中设置至少一个光源240的区域之外的区域上；因此，可以使所得到的发光效率增加。

在这种情况下，印刷电路230上的涂覆的反射膜可以代替反射板260的功能，或者可以与反射板260一起设置以提供反射功能。

光源保护元件270可以设置在反射板260的至少一个孔的内部和反射板260上。

光源保护元件270例如可以由树脂形成。

当光源保护元件270由树脂形成时，可以在印刷电路230的外部或者在印刷电路230上设置多个光源240的区域的边缘区域中，通过设置分隔壁并且在分隔壁的内部沉积树脂来形成光源保护元件270。

此外，在一些情况下，反射板260的第一孔中的第一光源保护元件270和与第一孔相邻的第二孔中的第二光源保护元件270可以以彼此分离的结构设置。即，由于光源保护元件270被设置为暴露反射板26的上表面，所以位于光源保护元件270上的光学元件可以直接设置在光源保护元件270和反射板260上。

光源保护元件270可以保护多个光源240中的一个或多个光源，并且提供漫射从光源240发射的光的功能。即，光源保护元件270可以直接接触光源240以保护光源240并提供引导光的功能。

基膜300可以设置在光源保护元件270上，基膜300可以是例如透明膜，诸如PC或PET。多个光路改变图案410可以设置在基膜300的上表面或下表面中的至少一个上。

此处，可以将包括基膜300和光路改变图案410的构造认为是光转换膜300。在本文中，光路改变图案410可以被称为第一光转换图案。多个光路改变图案410可以是光控制图案，并可以在基膜300的底面上设置在与多个光源240对应的各个位置处。

即，每个光路改变图案410的全部或至少一部分可以被设置为与每个光源240重叠，并且当考虑到光的漫射特性时，可以被设置为与包括设置光源240的区域在内的区域重叠。

例如，每个光路改变图案410可以被设置为与形成在反射板260中的孔相对应。此外，在一些情况下，光路改变图案410的面积可以与反射板260的孔的面积相同。在又一实施例中，取决于从光源240发射的光的强度、光源240和光路改变图案410之间的距离等，光路改变图案410的面积可以小于或大于包括在反射板260中的孔的面积。

光路改变图案410可以具有预定的反射率，并且可以散射、反射、衍射或透射从光源240发射的一些光。

光路改变图案410可以散射、反射、衍射从光源240沿垂直方向或倾斜方向发射的一些光。此外，光路改变图案410可以是允许从光源240发射的一些光透射的光控制图案。

例如，光路改变图案410可以散射从光源240发射的光，并使光沿垂直方向或倾斜方向传播。在另一实施例中，光路改变图案410可以通过反射从光源240发射的光并使反射的光被反射板260再次反射来使光朝向光源之间的区域传播。

即，通过将光路改变图案410设置在从光源240发射的光的强度最高的区域中，可以减小设置有光源240的区域(光量相对大的区域)与光源240之间的区域(光量相对小的区域)之间的亮度差。

因此，通过使用光路改变图案410来调整从光源240发射的光传播的方向，可以提高背光单元的照明呈现的图像质量。即，从光源240发射的光被光路改变图案410散射、反射、衍射或透射；因此，可以提高背光单元的亮度均匀性。

漫射板500可以设置在基膜300上，以漫射通过基膜300的底面入射的光。

颜色转换片600可以设置在漫射板500上，以改变从光源240发射的光的波长范围。此外，一个或多个光学片700可以设置在颜色转换片600上。例如，棱镜片710、漫射片720等可以设置在颜色转换片600上。

此处，设置漫射板500和颜色转换片600的各个位置可以互换。

漫射板500可以漫射穿过基膜300的光。

颜色转换片600能够响应于入射光而发射特定波长带的光。

例如，当光源240发射第一波长带的光(例如，蓝光)时，颜色转换片600能够响应于入射光而发射第二波长带的光(例如，绿光)和第三波长带的光(例如，红光)。因此，可以通过颜色转换片600将白色波长范围的光提供给显示面板110。

在一些情况下，这种颜色转换片600可仅设置在漫射板500的部分区域上。

例如，当光源240发射蓝光时，颜色转换片600可仅设置在显示面板110中除了与设置有蓝色子像素的区域对应的区域之外的区域中。即，没有穿过颜色转换片600的光可以到达显示面板110的蓝色子像素SP。

取决于光源240，可以不设置这种颜色转换片600。

例如，当光源240发射白光时，或者当发射绿光和红光的颜色转换膜涂覆在发射蓝光的光源240所发射的光的出射表面上时，可以不设置颜色转换片600。

这样，根据本公开内容的实施例，通过包括其上设置有至少一个位置与光源240对应的光路改变图案410的基膜300和光学元件，可以在减小背光单元的厚度的同时提供能够满足图像质量的背光单元。

此外，设置在基膜300上的光路改变图案410可以以各种结构设置。

图3示出了根据本公开内容的实施例的包括在光转换膜中的光路改变图案410的结构的示例。

参考图3，印刷电路230可以设置在板210上，并且多个光源240可以设置在印刷电路230上。此外，反射板260可以在印刷电路230上设置在除了设置光源240的区域之外的至少一部分区域中。

此处，光源240可以是例如发光二极管(LED)，并且包括光发射器241以及一个或多个电极242，光发射器241包含n型半导体层、有源层和p型半导体层。

光源保护元件270可以设置在多个光源240和反射板260上。

基膜300可以设置在光源保护元件270上，光路改变图案410可以在基膜300的底面上设置在与光源240对应的各个位置处。此外，漫射板500、颜色转换片600、光学片700等可以设置在基膜300上。

设置在基膜300的底面上的光路改变图案410可以被实现为使得具有遮光性质的材料被印刷在基膜300上。

例如，可以使用在基膜300上印刷二氧化钛(TiO₂)油墨的方法来设置光路改变图案410。当光路改变图案410使用TiO₂形成为一层时，相应的反射率可以是60％至70％。此外，吸收/透射率可以是30-40％。

此外，设置在基膜300的底面上的光路改变图案410可以由单层或多层形成。

例如，光路改变图案410可以由两层形成，在这种情况下，相应的反射率可以是70％至80％。此外，吸收/透射率可以是20-30％。然而，根据本公开内容的实施例的光路改变图案410的反射率不限于此。例如，当包括在光路改变图案410中的TiO₂的含量增加，或者设置有光路改变图案410的层的厚度增加时，光路改变图案410的反射率可以增加，而光路改变图案410的透射率可以降低。

此外，在一些情况下，如图3所示，设置在基膜300的底面上的光路改变图案410可以由三层形成。

可以使用在基膜300上三次印刷遮光材料的方法来实现这样的光路改变图案410，并且要印刷遮光材料的区域可以变窄。此外，通过在光源保护元件270上设置基膜300，在基膜300上设置有光路改变图案410，以使得光路改变图案410面对光源保护元件270，可以在光源240上方设置光路改变图案410。

因此，每个光路改变图案410的面积可以从基膜300的顶面朝向底面逐渐变窄，并且光路改变图案410的中心区域的厚度可以大于边缘区域的厚度。

即，由于从光源240沿垂直方向发射的光具有最高的强度，所以光路改变图案410的中心区域可以形成为具有更大的厚度。

这样，通过使光路改变图案410设置在光源240上方，可以改变从光源240沿垂直方向发射的光的传播路径，并且防止在设置有光源240的区域中产生热点。

其上设置有光路改变图案410的基膜300可以通过粘合层290接合在光源保护元件270上。

粘合层290可以是例如光学透明粘合剂OCA。

此外，粘合层290可以在基膜300的底面中设置在除了设置有光路改变图案410的区域之外的至少一部分区域中。

因此，粘合层290可以不设置在其中设置有光路改变图案410的区域中，并且在光路改变图案410和光源保护元件270之间可以存在气隙(或空气层)。

此外，光路改变图案410的横向部分和粘合层290可以彼此间隔开。

由于气隙位于光路改变图案410和光源保护元件270之间，所以从光路改变图案410沿侧向方向传播的光可以被气隙反射。

即，从光路改变图案410沿侧向方向传播的光可以通过具有低折射率的空气层以大折射角传播或者从空气层反射。此外，由于从空气层反射的光可以被反射板260再次反射，然后可以离开背光单元，因此，在支持光路改变图案410的遮光功能或光路改变功能的同时，可以增加发光效率。

这样，通过在与光源240对应的位置设置光路改变图案410和气隙的结构，可以在防止产生热点的同时提高背光单元的发光效率。

此外，设置在基膜300的底面上的光路改变图案410可以根据设置光路改变图案410的位置而不同地形成。

图4和图5示出了根据本公开内容的实施例的根据包括在光转换膜中的光路改变图案410的位置的结构的示例。

图4示出了根据光路改变图案410的结构通过背光单元照射的亮度的示例。此处，EX1表示当光路改变图案410以均匀结构设置时测量的亮度的示例，EX2表示当光路改变图案410根据位置以不同结构设置时测量的亮度的示例。

如图4的EX1所示，当设置在背光单元的边缘区域的光路改变图案410a和设置在中心区域的光路改变图案410d具有彼此相同的结构时，可以相对较低地呈现背光单元的边缘区域中的亮度。

即，由于向背光单元的边缘区域提供光的光源的数量相对较少，所以当设置具有相同水平的遮光能力的光路改变图案410时，与背光单元的中心区域相比，边缘区域的亮度可能相对较低。

因此，如图4的EX2所示，当设置在背光单元的边缘区域的光路改变图案410a和设置在中心区域的光路改变图案410d被设置为具有不同的结构时，可以防止背光单元的边缘区域中的亮度降低，进而使整体亮度均匀。

例如，光路改变图案可以被设置为使得设置在背光单元的边缘区域中的光路改变图案410a的厚度T1小于设置在背光单元的中心区域中的光路改变图案410d的厚度T2。

在另一实施例中，光路改变图案410可以被设置为使得与背光单元的边缘区域相邻设置的光路改变图案410b中的最厚部分的面积W1小于光路改变图案410d中的最厚部分的面积W2。即，光路改变图案410可以被设置为使得设置在背光单元的边缘区域中或与边缘区域相邻的区域中的光路改变图案410a或410b中的具有高遮光能力的部分的面积变小。

此外，光路改变图案410可以被设置为使得从背光单元的中心区域朝向边缘区域，光路改变图案410的厚度逐渐减小，或者光路改变图案410中的最厚部分的面积逐渐减小。

此外，在一些情况下，光源240的数量或光源240之间的距离可以在背光单元的中心区域和边缘区域中设置为不同，或者不同的光路改变图案410可以设置在背光单元的中心区域和边缘区域中。

图5示出了光转换图案410设置在基膜300的底面上的另一种结构。

在该实施例中，设置在背光单元的边缘区域中的光源240之间的距离可以小于设置在背光单元的中心区域中的光源240之间的距离。即，可以更紧密地在背光单元的边缘区域中设置光源240，使得背光单元的边缘区域中的亮度和中心区域中的亮度可以变得均匀。

此外，由于设置在基膜300的底面上的光路改变图案410被设置为与光源240对应，所以设置在背光单元的边缘区域中的光路改变图案410之间的距离可以与设置在背光单元的中心区域中的光路改变图案410之间的距离不同。

例如，设置在背光单元的边缘区域中的光路改变图案410之间的沿第一方向的距离D1可以小于设置在背光单元的中心区域中的光路改变图案410之间的沿第一方向的距离D2。此外，设置在背光单元的边缘区域中的光路改变图案410之间的沿第二方向的距离D3可以小于设置在背光单元的中心区域中的光路改变图案410之间的沿第二方向的距离D4。

此外，设置在背光单元的边缘区域中的光路改变图案410的尺寸、厚度等可以与设置在背光单元的中心区域中的光路改变图案410的尺寸、厚度等不同。

例如，如图5所示，设置在背光单元的边缘区域中的光路改变图案410e或410f的尺寸S1可以小于设置在背光单元的中心区域中的光路改变图案410g的尺寸S2。

在另一实施例中，如上所述，光路改变图案410可以具有多层结构，在这种情况下，设置在背光单元的边缘区域中的光路改变图案410e或410f的厚度、或者光路改变图案410e或410f具有最大厚度的部分的面积可以小于设置在背光单元的中心区域中的光路改变图案410g的厚度、或者光路改变图案410g具有最大厚度的部分的面积。

即，通过将设置在背光单元的边缘区域中的光路改变图案410e和410f构造成具有小尺寸，光路改变图案410e和410f可以设置为与彼此以窄间隔设置的各个光源240相对应。因此，在背光单元的边缘区域中，可以防止在与光源240对应的位置处产生热点。

此外，通过降低阻挡从背光单元的边缘区域中的光源240发射的光的水平，根据本公开内容的实施例的显示装置的背光单元能够使从背光单元出射的光量增加，并且防止背光单元的边缘区域中的亮度劣化，进而能够在背光单元的整个区域中实现均匀的亮度。

这样，通过在背光单元的每个区域中将光路改变图案410的结构构造成不同，可以防止背光单元的边缘区域中的亮度劣化，并且可以提高亮度均匀性。通过如上所述设置光路改变图案410的结构，可以防止在背光单元产生热点，并提高背光单元的整个区域中的亮度均匀性。

此外，根据本公开内容的实施例，通过改变设置有光路改变图案的基膜300的设置结构，或者通过在基膜300上设置一个或多个附加的光转换图案，所提供的背光单元可以具有改善的图像质量，同时简化构造，或者减少包括在背光单元中的元件的数量并减小背光单元的厚度。

图6至图10示出了根据本公开内容的实施例的背光单元结构的另一示例。

参考图6，一个或多个光源240可以设置在印刷电路230上，反射板260可以在印刷电路230上设置在除了设置光源240的区域之外的区域中。即，反射板260可以设置有一个或多个孔，光源240可以位于反射板260的孔的内部。

光源保护元件270可以设置在反射板260的孔的内部，并且设置为围绕光源240的外表面。此外，位于彼此相邻的各个孔中的光源保护元件270可以被设置为彼此分离。

涂层800可以设置在光源保护元件270和反射板260上。例如，涂层800可以是基于硅酮的粘合材料。因此，涂层800不仅可以提供接合设置在涂层800上的光学元件的功能，而且可以提供引导从光源保护元件270出射的光的功能。

基膜300可以设置在涂层800上。此外，光路改变图案410可以设置在基膜300的顶面上。

由于基膜300通过涂层800接合并设置在光源保护元件270和反射板260上，所以可以提供引导从光源240发射的光的功能。因此，与将光源保护元件270设置在反射板260的顶面上的结构相比，可以减小相应背光单元的整体厚度。

此外，由于光路改变图案410设置在基膜300的顶面上，所以通过改变并均匀分布从光源240发射的光的传播路径，可以提高由背光单元的照明呈现的图像质量。

此处，与涂层800的底面接触的光源保护元件270的顶面可以具有凸形形状。此外，光源保护元件270和涂层800可以彼此直接接触，在这种情况下，在光源保护元件270的顶面和涂层800的底面之间可以不形成空的空间。因此，涂层800的底面可以包括位置与光源240对应的凹入部分。

由于光源保护元件270的顶面具有凸形形状，所以可以增加允许从光源240发射的光从光源保护元件270沿向上方向传播的效率。

此外，通过将光源保护元件270和涂层800布置成使得在它们之间不形成空的空间，可以防止由于光源保护元件270和涂层800之间的边界表面上的空气等而导致的光不能从光源保护元件270出射的现象。

此外，漫射板500、颜色转换片600、光学片700等可以设置在基膜300上。

此外，根据本公开内容的实施例，通过在设置在基膜300上的光路改变图案410的两个表面中的至少一个表面上设置能够转换光的波长的一个或多个图案，提供了无需包括在背光单元中的颜色转换片600的背光单元。

参考图7，光源240可以设置在形成于反射板260上的孔的内部。此外，光源保护元件270可以设置在反射板260的孔的内部。

涂层800可以设置在光源保护元件270和反射板260上，基膜300可以设置在涂层800上。

此处，多个光路改变图案410可以在基膜300的顶面上设置在与光源240对应的区域中。此外，颜色转换图案420可以设置在每个光路改变图案410上。在本文中，颜色转换图案420可以被称为第二光转换图案。

颜色转换图案420可以设置在光路改变图案410上，并且设置为与光路改变图案410重叠。因此，颜色转换图案420可以位于与光源240对应的区域中。

此外，在一些情况下，颜色转换图案420可以设置在基膜300的底面上，和/或设置在与光源240对应的区域中。此外，颜色转换图案420可以设置在基膜300和光路改变图案410之间。

设置在基膜300上的光路改变图案410可以改变至少一些入射光的传播路径。即，通过透射、反射、衍射或散射从光源240发射的光，光路改变图案410使从光源240发射的光均匀地分布。

此外，设置在光路改变图案410上的颜色转换图案410转换从光源240发射的至少一些光的波长。

例如，当光源240发射蓝光时，颜色转换图案420可以响应于蓝光而产生绿光和红光。因此，可以从颜色转换图案420沿向上方向提供白光。

这样，由于在基膜300上对应于光源240设置用于改变光的传播路径的图案和用于转换光的波长的图案，因此可以实现具有简化的结构并均匀地提供白光的相应背光单元。

即，通过使设置有导光功能的基膜300设置成接合在光源保护元件270和反射板260上，可以减小相应背光单元的初始引导从光源240发射的光的部分的厚度。

此外，通过将颜色转换图案420与光路改变图案410一起设置在基膜300上，可以去除一个或多个光学元件，例如颜色转换片600等。此外，通过使颜色转换图案420位于强度最高的光所在的区域，即使颜色转换材料没有设置在背光单元的整个区域中，也可以实现白光。

由于设置在基膜300上的光路改变图案410和颜色转换图案420具有彼此不同的功能，因此它们可以被设置为在光源240上方具有不同的面积。

参考图8，涂层800可以设置在围绕光源240设置的光源保护元件270和反射板260上。此外，基膜300可以设置在涂层800上。

光路改变图案410和颜色转换图案420可以设置在基膜300上。此外，光路改变图案410和颜色转换图案420可以位于与光源240对应的区域中。

此处，光路改变图案410的面积可以与颜色转换图案420的面积不同。

例如，颜色转换图案420可以设置在比光路改变图案410大的区域中。

由于需要光路改变图案410来改变光源240发射的光具有最高强度的区域中的光传播路径，因此可以根据从光源240发射的光的强度、距光源240的距离等将光路改变图案410设置在特定区域中。

此外，由于需要颜色转换图案420将从光源240发射的特定波长带的一些光充分地转换为另一波长带的光，因此颜色转换图案420可以设置在比光路改变图案410更宽的区域中。因此，颜色转换图案420的端部可以位于光路改变图案410的端部之外。

当设置在光路改变图案410上的颜色转换图案420的区域比光路改变图案410宽时，如图8所示，颜色转换图案420可以被设置为围绕光路改变图案410的一个或多个外表面，例如光路改变图案410的一个或多个侧面以及顶面中的至少一个等。

此外，当颜色转换图案420设置在光路改变图案410和基膜300之间时，光路改变图案410的一个或多个端部可以位于颜色转换图案420的一个或多个端部的内部。例如，光路改变图案410和颜色转换图案420可以被设置为使得光路改变图案410置于颜色转换图案420内。

这样，通过使光路改变图案410和颜色转换图案420设置在不同的区域中，可以有效地执行光路改变图案410和颜色转换图案420各自的功能。

此外，在一些情况下，即使颜色转换图案420设置在基膜300上，颜色转换片600也可以设置在光转换膜上。

参考图9，光转换膜可以设置在光源240上方。此外，光转换膜可以包括基膜300、设置在基膜300上的光路改变图案410和颜色转换图案420。

诸如漫射板500、光学片700等的光学元件可以设置在光转换膜上，并且在一些情况下，颜色转换片600可以设置在光转换膜上。

即使光转换膜设置有颜色转换图案420，也可以通过允许设置颜色转换片600，提高相应背光单元产生白光的能力。

此外，在这种情况下，包括在颜色转换图案420中的颜色转换材料的含量和包括在颜色转换片600中的颜色转换材料的含量可以不同。

此外，在相同大小的区域中，包括在颜色转换图案420中的颜色转换材料的含量可以大于包括在颜色转换片600中的颜色转换材料的含量。

即，通过将包含高密度的颜色转换材料的颜色转换图案放置在强度最高的光所在的区域中，可以充分地执行光的波长转换。

此外，通过将包含低密度的颜色转换材料的颜色转换片600设置在光转换膜上，可以将朝向光源240之间的区域传播而尚未进行转换的一些光的一个或多个波长转换成一个或多个其他波长，从而提高产生白光的能力。

可替换地，也可以通过在光转换膜上设置具有响应于特定波长带的光的反射率的薄片，提高产生白光的能力。

参考图10，例如，光源240可以发射蓝光。如图10中的符号①所示，从光源240发射的一些蓝光可以由基膜300的颜色转换图案420转换成绿光和红光。因此，可以通过基膜300上的颜色转换图案420提供白光。

此处，没有被转换成一个或多个其它波长的一些光可以从光转换膜沿向上方向传播通过光源240之间的区域。

如图10中的符号②所示，这种蓝光中的一些蓝光可以被位于光转换膜上的光学片700反射或散射。即，光学片700可以反射或散射一些入射光以提高发光效率。此时，由于到达光学片700的一些蓝光被反射或散射，所以反射或散射的蓝光被再循环，进而可以通过再循环产生白光。

可替换地，通过设置具有响应于蓝光的预定反射率的反射片900，可以再循环蓝光。

例如，如图10所示，具有响应于蓝色波长带的光的特定反射率(例如，约23％)的反射片900可以位于光转换膜上。

如图10中的符号③所示，这种反射片900可以反射一些蓝光。此外，反射片900可以允许一些蓝光透射。此外，反射片900可以允许绿光和红光透射。

因此，没有被颜色转换图案420转换为绿光和红光的一些蓝光可以从反射片900沿向下方向反射。在反射的蓝光被再循环的过程中，反射的蓝光可以被转换成绿光或红光。

这样，通过在基膜300上设置颜色转换图案420以产生白光，并设置光学元件以使一些蓝光被再循环，可以在减小设置颜色转换材料的区域的同时产生白光。

这样，根据本公开内容的实施例，通过在基膜300的至少一个表面上设置光路改变图案410和颜色转换图案420而提供光转换膜，可以以简化的构造提供允许均匀地提供白光的背光单元。

此外，设置在基膜300上的光路改变图案410和颜色转换图案420可以以各种结构设置。

图11至13示出了根据本公开内容的实施例的光转换膜的另外示例。

参考图11，如上所述，可以使用在基膜300上印刷遮光材料的方法来设置光路改变图案410，或者通过在基膜300的表面上形成雕刻图案的方法来实现光路改变图案410。

例如，可以通过使光透射、反射、衍射或散射穿过形成在基膜300的顶面上的雕刻图案来实现光路改变图案410。可替换地，可以通过在基膜300上形成的雕刻图案内部设置遮光材料来实现这种光路改变图案410。

此外，颜色转换图案420可以设置在光路改变图案410上。

由于在使用雕刻图案在基膜300上形成光路改变图案410的状态下设置颜色转换图案420，所以可以减小相关光转换膜的整体厚度。

颜色转换图案420可以被设置为与光路改变图案410重叠。此外，可以不同地形成颜色转换图案420与光路改变图案410重叠的结构。

例如，如图11的(a)所示，光路改变图案410和颜色转换图案420可以被设置为具有相同的宽度Wa(或面积)。

在另一示例中，如图11的(b)所示，光路改变图案410的宽度Wb1可以小于颜色转换图案420的宽度Wb2。

在又一示例中，如图11的(c)所示，具有宽度Wc2的颜色转换图案420可以设置在具有宽度Wc1的第一光路改变图案411上。此外，具有比颜色转换图案420的宽度Wc2窄的宽度Wc3的第二光路改变图案412可以进一步设置在颜色转换图案420上。当由于相应背光单元的厚度减小或光源240的高亮度而需要光路改变图案410具有更大的遮光能力时，可以通过在颜色转换图案420上进一步设置宽度比第一光路改变图案411窄的第二光路改变图案412来增强相关的光路改变能力。

可替换地，为了增强光路改变能力和颜色转换能力，可以进一步设置能够提供这两种能力的一个或多个图案。

参考图12，光转换膜可以包括设置在基膜300上的光路改变图案410和颜色转换图案420。此外，辅助颜色转换图案430可以设置在光路改变图案410和颜色转换图案420之间。在本文中，辅助颜色转换图案430可以被称为第三光转换图案。

例如，辅助颜色转换图案430可以由包含颜色转换材料的遮光材料形成。因此，辅助颜色转换图案430可以通过提供光路改变功能和颜色转换功能两者来支持光路改变图案410和颜色转换图案420。

如图12的(a)所示，辅助颜色转换图案430可以设置为具有与光路改变图案410和颜色转换图案420相同的宽度Wa。

在另一示例中，如图12的(b)所示，当颜色转换图案420被设置为具有比光路改变图案410的宽度Wb1宽的宽度Wb2时，辅助颜色转换图案430可以被设置为具有与光路改变图案410相同的宽度。

在又一示例中，如图12的(c)所示，辅助颜色转换图案430可以被设置为具有比光路改变图案410的宽度Wc1或颜色转换图案420的宽度Wc2窄的宽度Wc3。

可以根据辅助颜色转换图案430的能力和辅助颜色转换图案430所支持的程度而不同地设置辅助颜色转换图案430的这种相对宽度。

此外，可以不同地确定包括在光转换膜中的光路改变图案410和颜色转换图案420的堆叠顺序。

参考图13，颜色转换图案420可以设置在基膜300上，光路改变图案410可以设置在颜色转换图案420上。

如图13的(a)所示，光路改变图案410和颜色转换图案420可以被设置为具有相同的宽度Wa。此外，光的波长可以由颜色转换图案420转换，并且光的传播路径可以由光路改变图案410控制。

在另一示例中，如图13的(b)所示，光路改变图案410的宽度Wb1可以小于颜色转换图案420的宽度Wb2。

在又一示例中，如图13的(c)所示，颜色转换图案420可以被设置为具有宽度Wc2。此外，宽度Wc1小于颜色转换图案420的第一光路改变图案411和宽度Wc3小于第一光路改变图案411的第二光路改变图案412可以设置在颜色转换图案420上。

即，光路改变图案410可以包括具有不同宽度(或面积)的第一层和第二层。此外，由于颜色转换图案420被设置为比第一光路改变图案411和第二光路改变图案412宽，所以可以稳定地设置具有这种多层结构的光路改变图案410。

除了上述实施例和示例之外，可以根据光转换膜设置在背光单元中的位置或结构、光转换膜与光源240之间的距离、从光源240发射的光的强度等来不同地确定光路改变图案410和颜色转换图案420的位置、面积等。

根据本公开内容的上述实施例，通过使光路改变图案410和颜色转换图案420设置在与光源240对应的区域中，可以提供一种能够通过简化的构造均匀地产生白光的背光单元。

此外，由于光源保护元件270和反射板260上的设置有光路改变图案410和颜色转换图案420的基膜300提供了导光能力，所以可以使背光单元的厚度减到最小，并提高由背光单元的照明呈现的图像质量。

已经呈现了以上描述以使得本领域的任何技术人员能够做出和使用本发明的技术构思，并且已经在特定应用及其要求的背景中提供了以上描述。对所描述的实施例的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文所定义的一般原理可以应用于其它实施例和应用。上述描述和附图仅出于说明的目的提供了本发明的技术构思的示例。即，所公开的实施例旨在说明本发明的技术构思的范围。因此，本发明的范围不限于所示的实施例，而是应被赋予与权利要求一致的最宽范围。本发明的保护范围应当基于所附权利要求来解释，并且在其等同方案的范围内的所有技术构思应当被解释为包括在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种背光单元，包括：

多个光源，设置在印刷电路上；

一个或多个光源保护元件，位于所述多个光源中的至少一个光源上；

基膜，位于所述一个或多个光源保护元件上；

多个第一光转换图案，设置在所述基膜的两个表面中的至少一个表面上和位于与所述多个光源对应的各个区域中，并改变至少一些入射光的传播路径；及

多个第二光转换图案，设置在所述第一光转换图案的两个表面中的至少一个表面上并且转换至少一些入射光的波长。

2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个第二光转换图案设置在包括与所述多个第一光转换图案重叠的区域在内的区域中。

3.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个第二光转换图案中的每一个第二光转换图案的端部位于所述多个第一光转换图案中的每一个第一光转换图案的端部之外。

4.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个第一光转换图案位于所述基膜与所述多个第二光转换图案之间。

5.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个第二光转换图案位于所述基膜与所述多个第一光转换图案之间。

6.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个第一光转换图案以被雕刻在所述基膜的表面上的形式设置，所述多个第二光转换图案位于所述多个第一光转换图案上。

7.根据权利要求1所述的背光单元，还包括多个第三光转换图案，所述多个第三光转换图案位于所述多个第一光转换图案和所述多个第二光转换图案之间，并且由形成所述多个第一光转换图案的材料和形成所述多个第二光转换图案的材料相混合的材料形成。

8.根据权利要求1所述的背光单元，还包括反射板，所述反射板位于所述印刷电路上并包括多个孔，每个孔对应于所述多个光源中的每一个光源，

其中，所述一个或多个光源保护元件中的每一个光源保护元件被设置在所述反射板中包括的每一个孔的内部，并且分别设置在所述多个孔中的两个相邻孔内的两个光源保护元件被设置成彼此分离。

9.根据权利要求8所述的背光单元，其中，所述多个第一光转换图案和所述多个第二光转换图案设置在所述基膜的顶面上，

其中，所述基膜的底面与所述一个或多个光源保护元件及所述反射板的顶面接合。

10.根据权利要求9所述的背光单元，其中，所述一个或多个光源保护元件的所述顶面具有凸形形状。

11.根据权利要求1所述的背光单元，还包括反射片，所述反射片位于所述基膜上，并反射从至少一个光源发射的光的至少一些波长带中的一些光。

12.根据权利要求11所述的背光单元，其中，所述反射片允许从所述至少一个光源发射的一些光以及除了从所述至少一个光源发射的光的波长带之外的一个或多个波长带中的光透射。

13.一种背光单元，包括：

多个光源，设置在印刷电路上；

一个或多个光源保护元件，位于所述多个光源中的至少一个光源上；

基膜，位于所述一个或多个光源保护元件上；

多个第一光转换图案，在所述基膜的两个表面中的至少一个表面上位于与所述多个光源对应的各个区域中，并改变至少一些入射光的传播路径；及

多个第二光转换图案，在所述基膜的两个表面中的至少一个表面上位于与所述多个光源对应的各个区域中，并转换至少一些入射光的一个或多个波长。

14.根据权利要求13所述的背光单元，其中，所述多个第二光转换图案中的每一个第二光转换图案与所述多个第一光转换图案中的每一个第一光转换图案重叠。

15.根据权利要求13所述的背光单元，其中，所述多个第二光转换图案中的每一个第二光转换图案的面积大于所述多个第一光转换图案中的每一个第一光转换图案的面积。

16.一种显示装置，包括：

根据权利要求1至权利要求15中的一项所述的背光单元；及

面板，设置在所述背光单元上方并接收来自所述背光单元的光。

17.一种光转换膜，包括：

基膜；

多个第一光转换图案，分布地设置在所述基膜的两个表面中的至少一个表面上，并且改变至少一些入射光的传播路径；及

多个第二光转换图案，设置在所述第一光转换图案的两个表面中的至少一个表面上，并且转换至少一些入射光的一个或多个波长。

18.根据权利要求17所述的光转换膜，其中，所述多个第一光转换图案位于所述基膜与所述多个第二光转换图案之间；

其中，所述多个第二光转换图案中的每一个第二光转换图案被设置为围绕所述多个第一光转换图案中的每一个第一光转换图案的外表面。

19.根据权利要求17所述的光转换膜，其中，所述多个第二光转换图案位于所述基膜和所述多个第一光转换图案之间，

其中，所述多个第二光转换图案中的每一个第二光转换图案的端部位于所述多个第一光转换图案中的每一个第一光转换图案的端部之外。

20.根据权利要求19所述的光转换膜，其中，所述多个第一光转换图案包括位于所述多个第二光转换图案上的第一层、及位于所述第一层上且位于所述第一层的端部内侧的第二层。

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