定向背光单元及包括该定向背光单元的图像显示设备制造技术

提供了一种定向背光单元和包括该定向背光单元的图像显示设备。所述定向背光单元包括至少一个光源、以及引导由所述光源发射的光的导光板。形成在所导光板上的光栅图案之间的间隔满足以下条件中的至少一个：第一范围和第二范围，以便最小化由所述光栅图案引起的光的扩散。

【技术实现步骤摘要】
定向背光单元及包括该定向背光单元的图像显示设备相关申请的交叉引用本申请要求2016年11月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0148181的优先权，其公开的全部内容通过引用并入本文。
各种示例性实施例涉及具有改进的光扩散能力的定向背光单元、包括该定向背光单元的图像显示设备、以及用于制造该定向背光单元的方法。
技术介绍
为了克服在传统图像显示设备中仅显示没有深度信息的二维(2D)图像的限制，已经深入研究了与三维(3D)图像显示设备相关的技术。当前商业化的3D图像显示设备的主要类型使用双眼视差，其中具有不同观察点的左眼图像和右眼图像被提供给观看者的左眼和右眼，从而使观看者能够感觉到立体效果。3D图像显示设备可以分为需要特殊眼镜的眼镜型3D图像显示设备和不需要眼镜的非眼镜型3D图像显示设备。眼睛型3D图像显示设备对于电影院使用红绿眼镜型，对于电视(TV)使用偏光眼镜型或液晶快门型。非眼镜型3D图像显示设备根据其结构分为屏障型和透镜型，且根据其图像实现类型分为多视图渲染型、体积型(其包含3D空间的所有信息，并以体素的形式表达关于3D空间的信息)、积分成像型(其从通过昆虫的复眼(例如，苍蝇的眼睛)透镜聚焦的各个角度捕获图像，并反向地显示图像)、全息型、等等。使用定向背光单元的非眼镜型3D图像显示设备使用在结构方面具有数百纳米的尺寸的光栅，并且通过选择上述图像实现类型中的一种来将光发射的方向设定到期望的方向，从而实现3D图像。
技术实现思路
一个或多个示范性实施例提供了一种定向背光单元，其具有改善的光扩散能力。一个或多个示范性实施例还提供了一种图像显示设备，其包括具有改善的光扩散能力的定向背光单元。附加的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过实践所呈现的示例性实施例来习得。根据示范性实施例的一个方面，提供一种定向背光单元，包括：至少一个光源，其配置为发射光；以及导光板，其配置为引导由所述至少一个光源发射的光，其中，多个光栅图案设置在所导光板的出射表面上，所述多个光栅图案中的每个光栅图案配置为使得光在相应的预定方向上行进，且其中，所述多个光栅图案中的相邻的光栅图案之间的间隔满足以下条件中的至少一个：小于由所述光源发射的光的波长的1/10的第一范围，以及大于由所述光源发射的光的波长的180/π倍的第二范围。由所述光源发射的光的波长可以在380nm和780nm之间的范围内。所述相邻的光栅图案之间的间隔可以满足以下条件中的至少一个：小于50nm的第三范围，以及大于30μm的第四范围。所述多个光栅图案可以包括朝向多个面板取向的光栅图案和多个虚拟光栅图案，所述多个面板取向的光栅图案朝向多个观看区域形成指向性，所述多个虚拟光栅图案分别设置在所述多个面板取向的光栅图案中的相邻的面板取向的光栅图案之间。所述定向背光单元还可以包括虚拟光阻挡层，所述虚拟光阻挡层包括多个光阻挡区域，所述多个光阻挡区域配置为阻挡从所述多个虚拟光栅图案中的每一个传播的光。所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的平均折射率可以基本上等于与所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图相邻的所述多个面板取向的光栅图案中的至少一个面板取向的光栅图案的平均折射率。所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的光栅的节距和光栅的方向中的至少一个可以不同于与所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案相邻的所述多个面板取向的光栅图案中的至少一个面板取向的光栅图案的光栅的节距和光栅的方向中的至少一个。所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的发光效率可以低于所述多个面板取向的光栅图案中的每个面板取向的光栅图案的发光效率。所述至少一个光源可以包括配置为发射不同波长的光的多个光源，其中,所述多个光栅图案中的至少两个光栅图案选择性地折射所述不同波长的光。根据另一示例性实施例的方面，提供一种图像显示设备，包括：至少一个光源，其配置为发射光；导光板，其配置为引导由所述至少一个光源发射的光；以及显示面板，其配置为通过使用由所述导光板引导的光形成图像，其中，多个光栅图案设置在所述导光板的出射表面上，所述多个光栅图案中的每个光栅图案配置为使得光在相应的预定方向上行进，并且其中，所述多个光栅图案中的相邻的光栅图案之间的间隔满足以下条件中的至少一个：小于由所述光源发射的光的波长的1/10的第一范围，以及大于由所述光源发射的光的波长的180/π倍的第二范围。由所述光源发射的光的波长可以在380nm和780nm之间的范围内。所述相邻的光栅图案之间的间隔可以满足以下条件中的至少一个：所述第一范围，以及大于30μm的第三范围。所述多个光栅图案可以包括多个面板取向的光栅图案和多个虚拟光栅图案，所述多个面板取向的光栅图案朝向多个观看区域形成取向，所述多个虚拟光栅图案分别设置在所述多个面板取向的光栅图案中的相邻的面板取向的光栅图案之间。所述多个虚拟光栅图案可以配置为防止从所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案传播的光被用于形成所述图像。所述多个虚拟光栅图案可以配置为将从所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案传播的光指向到所述显示面板的视角之外。所述图像显示设备还可以包括虚拟光阻挡层，所述虚拟光阻挡层包括多个光阻挡区域，所述多个光阻挡区域配置为防止从所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案传播的光入射到所述显示面板上。所述多个虚拟光栅图案可以配置为使得在所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案中选择的相应的波长带不同于由所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案取向的像素的相应的波长带。所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的相应的平均折射率可以基本上等于与所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图相邻的所述多个面板取向的光栅图案中的至少一个面板取向的光栅图案的平均折射率。所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的光栅的节距和光栅的方向中的至少一个可以不同于与所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案相邻的所述多个面板取向的光栅图案中的至少一个面板取向的光栅图案的光栅的节距和光栅的方向中的至少一个。所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的发光效率可以低于所述多个面板取向的光栅图案中的每个面板取向的光栅图案的发光效率。附图说明以上和/或其他方面将从结合附图的示例性实施例的以下描述中变得显而易见和更容易理解，在附图中：图1是示出根据示例性实施例的定向背光单元的结构的透视图；图2是详细示出图1所示的光栅图案的横截面的横截面图，以描述平均折射率；图3是示出根据比较示例的定向背光单元的结构的透视图；图4是详细示出形成在图3所示的导光板上的光栅图案的显微图片；图5是示出从图3所示的光栅图案发射的光的扩散的概念图；图6是示出由于光的扩散引起的串扰的发生的概念图；图7是示出根据另一示范性实施例的定向背光单元的结构的平面图；图8是平面图，其用于将包括在图1所示的定向背光单元的衍射元件中的光栅图案与包括在根据比较示例的图3所示的背光单元的衍射元件中的光栅图案进行比较；图9是平面图，其用于将包括在根据另一示例性实施例的定向背光单元的衍射元件中的光栅图案与包括在根据比较示例的背光单元的衍射元件中的光栅图案进行比较；图10是从图9的线B-B’观看的衍射元件的横截面图；图11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向背光单元，包括：至少一个光源，配置为发射光；以及导光板，配置为引导由所述至少一个光源发射的光，其中，多个光栅图案设置在所述导光板的出射表面上，所述多个光栅图案中的每个光栅图案配置为使得光在相应的预定方向上行进，并且其中，所述多个光栅图案中的相邻的光栅图案之间的间隔满足以下条件中的至少一个：小于由所述光源发射的光的波长的1/10的第一范围，以及大于由所述光源发射的光的波长的180/π倍的第二范围。

【技术特征摘要】
2016.11.08 KR 10-2016-01481811.一种定向背光单元，包括：至少一个光源，配置为发射光；以及导光板，配置为引导由所述至少一个光源发射的光，其中，多个光栅图案设置在所述导光板的出射表面上，所述多个光栅图案中的每个光栅图案配置为使得光在相应的预定方向上行进，并且其中，所述多个光栅图案中的相邻的光栅图案之间的间隔满足以下条件中的至少一个：小于由所述光源发射的光的波长的1/10的第一范围，以及大于由所述光源发射的光的波长的180/π倍的第二范围。2.如权利要求1所述的定向背光单元，其中，由所述光源发射的光的波长在380nm和780nm之间的范围内。3.如权利要求2所述的定向背光单元，其中，所述相邻的光栅图案之间的间隔满足以下条件中的至少一个：小于50nm的第三范围，以及大于30μm的第四范围。4.如权利要求1所述的定向背光单元，其中，所述多个光栅图案包括多个面板取向的光栅图案和多个虚拟光栅图案，所述多个面板取向的光栅图案朝向多个观看区域形成指向性，所述多个虚拟光栅图案分别设置在所述多个面板取向的光栅图案中的相邻的面板取向的光栅图案之间。5.如权利要求4所述的定向背光单元，还包括虚拟光阻挡层，所述虚拟光阻挡层包括多个光阻挡区域，所述多个光阻挡区域配置为阻挡从所述多个虚拟光栅图案中的每一个传播的光。6.如权利要求4所述的定向背光单元，其中，所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的平均折射率基本上等于与所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图相邻的所述多个面板取向的光栅图案中的至少一个面板取向的光栅图案的平均折射率。7.如权利要求6所述的定向背光单元，其中，所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的光栅的节距和光栅的方向中的至少一个不同于与所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案相邻的所述多个面板取向的光栅图案中的至少一个面板取向的光栅图案的光栅的节距和光栅的方向中的至少一个。8.如权利要求4所述的定向背光单元，其中，所述多个虚拟光栅图案中的每个虚拟光栅图案的发光效率低于所述多个面板取向的光栅图案中的每个面板取向的光栅图案的发光效率。9.如权利要求1所述的定向背光单元，其中，所述至少一个光源包括配置为发射不同波长的光的多个光源，其中，所述多个光栅图案中的至少两个光栅图案选择性地折射所述不同波长的光。10.一种图像显示设备，包括：至少一个光源，配置为发射光；导光板，配置为引导由所述至少一个光源发射的光；以及显示面板，配置为通过使用由所述导光板引导的光形成图像，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：金铉埈，申俸受，金东郁，朴俊勇，辈智贤，沈东植，李性勋，郑在胜，宋锡虎，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR