背光单元以及使用该背光单元的图像显示装置制造方法及图纸

技术编号:13063876 阅读:18 留言:0更新日期:2016-03-24 02:06
本申请涉及背光单元以及使用该背光单元的图像显示装置。该背光单元包括:光源,其被构造为朝向显示面板提供光;光路转换片,其被设置为与光源相邻;以及反射板,其被设置为在光路转换片的上边缘部处面对光源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有背光单元的显示装置,更具体地,涉及一种在没有导光板的情况下在实现平面图像和立体图像期间可适用的背光单元,以及使用该背光单元的图像显示装置。
技术介绍
可以将立体图像显示装置划分成立体技术和自动立体技术。立体技术使用具有大型立体效果的、左眼和右眼的视差图像,并且包括眼镜技术和无眼镜技术,而实际上使用这两种技术。眼镜技术在直视型显示装置或投影仪上以交替方式显示右视差图像和左视差图像的偏振并且使用偏振眼镜来实现立体图像,或者以时分方式显示右视差图像和左视差图像,并且使用快门眼镜来实现立体图像。无眼镜技术使用诸如视差屏障、双凸透镜片(lenticular lens sheet)或可切换透镜/屏障这样的光学板来划分右视差图像和左视差图像的光轴,以实现立体图像。由于能够允许用户在不佩戴快门眼镜或偏振眼镜的情况下观看立体图像的便利,近年来,已经将无眼镜技术应用到诸如智能电话、平板电脑、笔记本电脑等这样的小到中型显示器。将参照图1和图2如下示意性地描述采用这种无眼镜技术的现有技术中的背光单元的结构。图1是例示了具有采用现有技术中的无眼镜技术的背光单元的显示装置的示意侧视图。参照图1,现有技术中的无眼镜显示装置可以包括:楔形导光板10,其被构造为改变光的行进方向;液晶面板20,其被设置在导光板10的上部上,以通过从导光板10入射的光来实现图像;LED光源阵列30,其被设置在导光板10的横向表面上,以将光发射到导光板10。这里,楔形导光板10可以包括:薄端部10a,其与LED光源阵列30近似对应;厚端部10b,其与薄端部10a对应;出射光表面10c,其与薄端部10a和厚端部10b接触,以朝向液晶面板20发射光;以及底表面10d,其以预定间隔形成有多个阶梯图案(step pattern) 15,以对应于出射光表面10c。导光板10的厚端部10b形成有反射弯曲表面17,并且薄端部10a和出射光表面10c形成在平坦表面上。参照图2,从LED光源在第一方向阵列30上传播的光可以在没有重大损失的情况下通过楔形导光板10被引导到楔形导光板10的内部,并且使用阶梯图案15来将从导光板10的内部在第二方向上反射并传播的光从导光板10提取到其外部。参照图1,从LED光源阵列30产生的光从导光板10的薄端部10a起沿着导光板的长度在第一方向上传播到厚端部10b,并且随后从导光板10的厚端部10b反射,然后,当沿着导光板的长度在第二方向上移动到薄端部10a时,光可以沿着导光板的长度传播到薄端部10a,并且在任何位置处进行传播,并且可以通过与阶梯图案15的相互作用从导光板10提取光。换句话说,当光在从非平坦的表面反射之前正在第一方向上传播时,可以使光均匀并扩展,并且当正在第二方向上传播时,可以提取光。导光板10的阶梯图案15基本上不具有用于使光从第一入射侧经过导光板到第二反射侧的光学定向功能,由此实现光反射侧的长的后部工作距离以及实现导光板的小厚度。图2是例示了用于示意性地说明通过第一光源和第二光源以及采用现有技术中的无眼镜技术的背光单元的反射弯曲表面提取的光的行进状态的导光板的平面图。图3是示意性地示例了在使用现有技术中的背光单元的导光板时是否存在光学损失的仿真图。参照图2,在楔形导光板10中,通过厚端部10b处的反射弯曲表面17和阶梯图案15,从第一光源30a发出的光束40被引导到第一观看窗60,并且从第二光源30b发出的光束44被引导到在水平方向上与第一观看窗60分离的第二观看窗64。具体地,从两个LED光源30a、30b发出的光输入到楔形导光板10的薄端部10a,然后以扇形方式扩散到在相反侧处形成有反射弯曲表面17的厚端部10b,其中,经扩散的光束40、44的光路转变,并且以基本上平行的方式(S卩,遥远的反射焦距)在反射弯曲表面17反射上。以基本上平行的方式通过反射弯曲表面17反射的光束40、44通过形成在底表面10f上的阶梯图案15以平面光源形式分别发送到第一观看窗60和第二观看窗64,以实现三维图像显示。然而,形成诸如楔形导光板10的阶梯图案15这样的特殊的微图案具有在商品化方面的困难水平,并且成本增加的程度具有下面的缺点:由于利用当前的技术而具有超过90%的故障率,因此即使在增加设施投资时,大量生产也是困难的。此外,在现有技术中的背光单元的情况下,上部挡板(bezel)的厚度可能由于形成在楔形导光板的出射光表面上的反射弯曲表面而增加,由此导致设计限制。另外,楔形导光板的下部阶梯图案结构需要精密的机械加工,并且应该使用注塑方法来产生阶梯图案的结构。然而,即使精密的机械加工对于模具是可能的,也不存在用于在将PMMA成型树脂放置在模具框架(frame)中时在微观水平上解决阶梯图案结构的粉碎现象的方法。此外,即使当解决了阶梯图案,也应该使用注入方法来生产楔形导光板本身,由此导致了在大尺寸生产方面的困难。此外,在现有技术中的楔形导光板的情况下,即使当完整地设计导光板的下面的阶梯图案结构,也不存在消除由于如图3中例示的结构的原理而产生的针对导光板的下端部的光学损失的方法,并且因为在由于制造的困难而无法实现精密的机械加工时会出现大得多的光学损失,所以期望的光控制变得困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种在没有导光板的情况下在实现平面图像和立体图像期间可适用的背光单元,以及使用该背光单元的图像显示装置。为了实现上述任务,根据一个方面,提供了一种背光单元,该背光单元包括:光源,其被构造为向显示面板提供光;光路转换片,其被设置为与所述光源相邻;以及反射板,其被设置为在所述光路转换片的上边缘部处面对所述光源。在所述背光单元中,多个棱镜图案可以形成为在所述光路转换片上沿着长度方向彼此分离,以使得光能够从光源以扇形方式扩散,并且通过反射板反射以被引导到显示面板。在所述背光单元中,所述光路转换片可以包括使用除了诸如棱镜扩散片、反射器等这样的几何光学方法以外的衍射光学元件(diffractive optic)的全息膜等。在所述背光单元中,所述反射板是弯曲形状的反射镜(mirror)。在所述背光单元中,所述反射板可以包括与弯曲表面不同的另一形状的反射镜。所述反射镜可以包括除了几何光学反射镜以外的使用衍射的反射构件(包括全息膜等)。在所述背光单元中,所述光源可以是激光光源、发光二极管(LED)光源或者有机发光二极管(0LED)。在所述背光单元中,当所述光源是激光光源时,在所述激光光源和所述光路转换片之间设置有扩展器(expander)。所述扩展器可以包括被构造为以扇形方式扩散光的所有类型的透镜和全息图等。为了解决上述任务,提供了一种图像显示装置,该图像显示装置包括:显示面板,其被构造为以时分方式显示左眼图像和右眼图像;第一光源,其被构造为照射第一光达显示所述左眼图像的第一时间段,以及第二光源,其被构造为照射第二光达显示所述右眼图像的第二时间段;光路转换片,其被设置为与所述第一光源和所述第二光源相邻;以及反射板,其被设置为在所述光路转换片的上边缘部处面对所述第一光源和所述第二光源。在所述图像显示装置中,多个棱镜图案可以形成为在所述光路转换片上沿着长度方向彼此分离,以使得光能够从第一光源和第二光源以扇形方式扩散,当前第1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种背光单元,该背光单元包括:光源,其被构造为向显示面板提供光;光路转换片,其被设置为与所述光源相邻;以及反射板,其被设置为在所述光路转换片的上边缘部处面对所述光源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:金汉锡朴峻宁
申请(专利权)人:乐金显示有限公司
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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