定向背光单元、其制造方法和包括其的三维图像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种定向背光单元、制造该定向背光单元的方法以及包括该定向背光单元的三维图像显示装置，其中定向背光单元包括：构造为发射光的光源；导光板，其包括由光源发射的光入射到其上的入射面、入射到入射面上的光从其发射的发射面、以及面对发射面的反射面；反射式偏振器，其被提供在发射面上，并被构造为透射所述光中的作为具有第一偏振方向的第一偏振光的部分并反射所述光中的作为具有第二偏振方向并垂直于第一偏振光的第二偏振光的另一部分；以及衍射器，其被构造为朝多个观看区域衍射透过反射式偏振器的第一偏振光。

A directional backlight unit, a manufacturing method, and a three-dimensional image display device including it

【技术实现步骤摘要】
定向背光单元、其制造方法和包括其的三维图像显示装置
与在此公开的示例性实施方式一致的方法和装置涉及用于通过使用衍射效应显示三维(3D)图像的3D图像显示装置。
技术介绍
目前，正在发行大量的三维(3D)电影，因而正在对与3D图像显示装置有关的技术积极地进行研究。3D图像显示装置基于双目视差显示3D图像。目前商业化的3D图像显示装置利用双眼之间的双目视差，并通过分别向观看者的左眼和右眼提供左视图图像和右视图图像而向观看者提供3D效果。3D图像显示装置包括需要观看者佩戴特殊眼镜的立体3D图像显示装置以及不需要使用任何眼镜的自动立体3D图像显示装置。自动立体3D显示方案被分为多视点3D显示、体3D显示、集成成像显示和全息图显示，目前正在对多视点3D显示积极地进行研究。多视点3D显示方案通过在多个方向上发送不同的图像信息而在观看空间中生成多个视图。其代表性示例包括视差屏障、双凸透镜、投影和定向背光方案。与其它方案相比，基于定向背光的多视点3D显示方案表现出更低的串扰，但其光学效率应被提高并且其串扰应被进一步减少。
技术实现思路
示例性实施方式提供了通过使用衍射效应显示3D图像以减少串扰的3D图像显示装置。根据一示例性实施方式的一方面，提供了一种定向背光单元，其包括：构造为发射光的光源；导光板，其包括由光源发射的光入射到其上的入射面、入射到入射面上的光从其发射的发射面、以及面对发射面的反射面；反射式偏振器，其被提供在发射面上，并被构造为透射所述光中的作为具有第一偏振方向的第一偏振光的部分并反射所述光中的作为具有第二偏振方向并垂直于第一偏振光的第二偏振光的另一部分；以及衍射器，其被构造为朝多个观看区域衍射透过反射式偏振器的第一偏振光。反射式偏振器可以是包括沿着第一偏振方向重复布置的多个金属线的线栅偏振器，金属线由反射金属制成并具有平行于第二偏振方向的长度方向。所述多个金属线可以被一体地提供在导光板的发射面上。线栅偏振器还可以包括其上提供所述多个金属线的透明基板。透明基板可以由具有与导光板的折射率相同的折射率的材料制成。定向背光单元还可以包括提供为覆盖所述多个金属线之间和所述多个金属线上的空间的平坦化层。平坦化层可以由具有与导光板的折射率相同的折射率的材料制成。定向背光单元还可以包括提供在反射面上的偏振改变构件。定向背光单元还可以包括提供在导光板的面对入射面的表面上的偏振改变构件。衍射器可以包括多个衍射器单元，其中所述多个衍射器单元的每个可以包括与所述多个观看区域的数目对应的多个区间，其中所述多个区间的每个可以包括提供为控制光的发射方向的格栅单元，并且其中格栅单元的每个可以包括多个子格栅单元。每个子格栅单元可以包括格栅，并且所述多个子格栅单元的一个中包括的格栅的布置方向或布置间隔可以不同于所述多个子格栅单元的另一个中包括的格栅的布置方向或布置间隔。根据另一示例性实施方式的一方面，提供了一种制造定向背光单元的方法，该方法包括：在导光板上形成线栅偏振器，以及在线栅偏振器上形成包括多个衍射区域的衍射器，其中所述多个衍射区域中的一个衍射区域的布置间隔或布置方向不同于所述多个衍射区域中的另一个衍射区域的布置间隔或布置方向。线栅偏振器的形成可以包括：在导光板上形成反射金属层，以及通过蚀刻反射金属层形成多个金属线的图案。该方法还可以包括形成平坦化层以覆盖所述多个金属线之间和所述多个金属线上的空间。平坦化层可以由具有与导光板的折射率相同的折射率的材料制成。根据另一示例性实施方式的一方面，提供了一种3D图像显示装置，该3D图像显示装置包括：定向背光单元，其包括：构造为发光的光源，包括由光源发射的光入射到其上的入射面、入射到入射面上的光从其发射的发射面和面对发射面的反射面的导光板，提供在发射表面上并构造为透射光中的作为具有第一偏振方向的第一偏振光的部分并反射光中的作为具有第二偏振方向并垂直于第一偏振光的第二偏振光的另一部分的反射式偏振器，以及构造为朝多个观看区域衍射透过反射式偏振器的第一偏振光的衍射器；以及显示面板，其被提供为基于图像信息调制从定向背光单元辐射的衍射光。显示面板可以是液晶面板。液晶面板可以仅包括一个偏振板。液晶面板可以包括显示面；以及偏振板可以位于液晶面板的显示面上。偏振板可以是构造为透射光的具有第一偏振方向和第二偏振方向中的一个的部分并吸收光的具有第一偏振方向和第二偏振方向中的另一个的另一部分的吸收型偏振板。附图说明以上和/或另外的方面将由以下结合附图对示例性实施方式的描述变得明显和更易理解，附图中：图1是示出根据一示例性实施方式的定向背光单元及采用其的3D图像显示装置的结构的剖视图；图2是用于描述图1的3D图像显示装置的定向背光单元中包括的反射式偏振器的结构和功能的透视图；图3是用于描述3D图像如何由于图1的3D图像显示装置中包括的衍射器而被感知的概念视图；图4是概念视图，其示出图1的3D图像显示装置中包括的衍射器的衍射器单元包括对应于不同观看区域的格栅单元；图5是俯视图，其示出图4中所示的格栅单元的每个包括多个子格栅单元；图6是俯视图，其示出图5中所示的子格栅单元的详细构造；图7是光学路径的概念视图，用于描述图1的3D图像显示装置中包括的定向背光单元提供具有高光学效率的定向光；图8是用于描述图1的3D图像显示装置由于衍射器与像素之间的最小距离而具有低串扰的概念视图；图9是剖视图，其示出根据一比较示例的3D图像显示装置的结构；图10是光学路径的概念视图，用于描述图9的3D图像显示装置与根据一示例性实施方式的3D图像显示装置相比具有更低的光学效率；图11是用于比较根据一示例性实施方式的3D图像显示装置与根据一比较示例的3D图像显示装置的光学效率的曲线图；图12是示出根据另一示例性实施方式的定向背光单元的结构的剖视图；以及图13A、13B、13C、13D、13E和13F是用于描述根据一示例性实施方式的制造定向背光单元的方法的剖视图。具体实施方式现在将详细参照其示例在附图中示出的示例性实施方式，其中相同的附图标记始终指相同的元件。在这方面，本示例性实施方式可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于在此阐述的描述。因此，下面仅通过参照附图来描述示例性实施方式以说明其方面。诸如“中的至少一个”的表述，当在一列元素之后时，修饰整列元素而不修饰该列的个别元素。将理解，当一层被称为“在”另一层或基板“上”时，该层可以直接在所述另一层或基板上，或者也可以存在居间层。还将理解，虽然术语第一、第二等可以在此用于描述各种各样的元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。当在此使用时，单数形式“一”和“该”旨在还包括复数形式，除非上下文清楚地另行指示。还将理解，术语“包括”、“包括……的”、“包含”和/或“包含……的”，当在此使用时，表明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个另外的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。在下面的描述中，术语“单元”或“模块”用于描述执行至少一个功能或操作的元件，并且可以被实现为硬件、软件或其组合。图1是示出根据一示例性实施方式的定向背光单元100及采用其的3D图像显示装置1000的结构的剖视图。3D图像显示装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向背光单元，包括：光源，其被构造为发射光；导光板，其包括：由所述光源发射的光入射到其上的入射面，入射到所述入射面的所述光从其发出的发射面，以及面对所述发射面的反射面；反射式偏振器，其被提供在所述发射面上，并被构造为透射所述光中的作为具有第一偏振方向的第一偏振光的部分并反射所述光中的作为具有第二偏振方向并垂直于所述第一偏振光的第二偏振光的另一部分；以及衍射器，其被构造为朝多个观看区衍射透过所述反射式偏振器的所述第一偏振光。

【技术特征摘要】
2016.09.22 KR 10-2016-01214611.一种定向背光单元，包括：光源，其被构造为发射光；导光板，其包括：由所述光源发射的光入射到其上的入射面，入射到所述入射面的所述光从其发出的发射面，以及面对所述发射面的反射面；反射式偏振器，其被提供在所述发射面上，并被构造为透射所述光中的作为具有第一偏振方向的第一偏振光的部分并反射所述光中的作为具有第二偏振方向并垂直于所述第一偏振光的第二偏振光的另一部分；以及衍射器，其被构造为朝多个观看区衍射透过所述反射式偏振器的所述第一偏振光。2.根据权利要求1所述的定向背光单元，其中所述反射式偏振器是包括沿着所述第一偏振方向重复布置的多个金属线的线栅偏振器，以及其中所述多个金属线由反射金属制成并具有平行于所述第二偏振方向的长度方向。3.根据权利要求2所述的定向背光单元，其中所述多个金属线被一体地提供在所述导光板的所述发射面上。4.根据权利要求2所述的定向背光单元，其中所述线栅偏振器还包括其上布置所述多个金属线的透明基板。5.根据权利要求4所述的定向背光单元，其中所述透明基板由具有与所述导光板的折射率相同的折射率的材料制成。6.根据权利要求3所述的定向背光单元，还包括提供为覆盖所述多个金属线之间和所述多个金属线上的空间的平坦化层。7.根据权利要求6所述的定向背光单元，其中所述平坦化层由具有与所述导光板的折射率相同的折射率的材料制成。8.根据权利要求1所述的定向背光单元，还包括提供在所述反射面上的偏振改变构件。9.根据权利要求1所述的定向背光单元，还包括提供在所述导光板的面对所述入射面的表面上的偏振改变构件。10.根据权利要求1所述的定向背光单元，其中所述衍射器包括多个衍射器单元，其中所述多个衍射器单元的每个包括与所述多个观看区域的数目对应的多个区间，其中所述多个区间的每个包括构造为控制光的发射方向的格栅单元，以及其中所述格栅单元的每个包括多个子格栅单元。11.根据权利要求10所述的定向背光单元，其中所述子格栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李性勋，朴俊勇，申俸受，金东郁，辈智贤，沈东植，郑在胜，
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