相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2015年12月30日提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2015-0190022號(hào)的權(quán)益，通過引用將其全部內(nèi)容并入本文中用于所有目的，如同在本文中完全闡述一樣。

本發(fā)明涉及背光單元以及包括其的自動(dòng)立體3d顯示裝置。

背景技術(shù)：

用于顯示3d圖像(或立體圖像)的3d圖像顯示裝置分為立體3d顯示技術(shù)和自動(dòng)立體3d顯示技術(shù)。近來，這兩種技術(shù)已經(jīng)得到商業(yè)化。立體3d顯示技術(shù)分為偏振立體3d顯示技術(shù)和快門立體3d顯示技術(shù)。偏振立體3d顯示技術(shù)在直視型顯示裝置或投影儀上可切換地顯示左視差圖像和右視差圖像的偏振光并且通過使用偏振眼鏡來顯示3d圖像?？扉T立體3d顯示技術(shù)通過時(shí)間劃分來顯示左視差圖像和右視差圖像并且通過使用快門眼鏡來顯示3d圖像。

自動(dòng)立體3d顯示技術(shù)通過適當(dāng)控制來自顯示面板的像素的光以最優(yōu)觀看距離形成觀看區(qū)來顯示3d圖像。觀看區(qū)可以包括“x”數(shù)量的視景(“x”是2或更大的整數(shù))。

自動(dòng)立體3d顯示技術(shù)需要3d光控制器例如可切換屏障和可切換透鏡，其通過使用液晶層來控制來自顯示面板的像素的光?？汕袚Q屏障通過以下方式以2d模式顯示2d圖像以及以3d模式顯示3d圖像：在2d模式中通過使用液晶層使來自顯示面板的像素的光原樣透過并且在3d模式中部分地遮蔽來自顯示面板的像素的光?？汕袚Q透鏡通過以下方式以2d模式顯示2d圖像以及以3d模式顯示3d圖像：在2d模式中通過使用液晶層使來自顯示面板的像素的光按原樣透過并且在3d模式中使來自顯示面板的像素的光折射。然而，3d光控制器例如可切換屏障和可切換透鏡具有由于液晶層而使得制造成本高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明涉及一種背光單元以及包括其的自動(dòng)立體3d顯示裝置，其基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)所造成的一個(gè)或更多個(gè)問題。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種背光單元以及包括其的自動(dòng)立體3d顯示裝置，其中可以在不使用包括液晶層的3d光控制器的情況下顯示3d圖像。

本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將闡述于以下描述中，并且從以下描述中本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)部分地是明顯的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中獲知本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。通過在書面描述及其權(quán)利要求以及附圖中所具體指出的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)和得到本發(fā)明的這些和其他的目的和優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如實(shí)施和廣泛描述的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的背光單元包括：3d導(dǎo)光板，其包括第一光輸出圖案和凸透鏡(例如(雙)凸透鏡)；第一光源，其將光照射至3d導(dǎo)光板的至少一側(cè)；2d導(dǎo)光板，其布置在3d導(dǎo)光板的下方；以及第二光源，其將光照射至2d導(dǎo)光板的至少一側(cè)。凸透鏡布置在3d導(dǎo)光板上。

在本發(fā)明的另一方面中，一種自動(dòng)立體3d顯示裝置包括：顯示面板；以及將光照射至顯示面板的背光單元。背光單元包括：3d導(dǎo)光板，其包括第一光輸出圖案和凸透鏡；第一光源，其將光照射至3d導(dǎo)光板的至少一側(cè)；2d導(dǎo)光板，其布置在3d導(dǎo)光板的下方；以及第二光源，其將光照射至2d導(dǎo)光板的至少一側(cè)。凸透鏡布置在3d導(dǎo)光板上。

應(yīng)理解的是，本發(fā)明實(shí)施方案的上述一般描述和以下詳細(xì)描述兩者是示例性和說明性的，并且意圖提供所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。

附圖說明

本申請(qǐng)包括附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖并入并構(gòu)成該申請(qǐng)的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方案并且與描述一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的自動(dòng)立體3d顯示裝置的框圖；

圖2是示出圖1的像素的電路圖；

圖3是示出圖1的背光單元的透視圖；

圖4是示出圖3的第一光源和3d導(dǎo)光板的一個(gè)實(shí)例的透視圖；

圖5a至圖5c是示出圖3的背光單元的一個(gè)實(shí)例的截面圖；

圖6是示出用于以3d模式實(shí)現(xiàn)3d圖像的方法的一個(gè)示例性視圖；

圖7a和圖7b是示出當(dāng)3d導(dǎo)光板包括或不包括凸透鏡時(shí)背光單元的光輸出的示例性視圖；

圖8a和圖8b是示出當(dāng)3d導(dǎo)光板包括或不包括凸透鏡時(shí)顯示的3d圖像的示例性視圖；

圖9是示出圖3的背光單元的另一實(shí)例的一側(cè)截面圖；以及

圖10是示出圖3的背光單元的另一實(shí)例的一側(cè)截面圖。

具體實(shí)施方式

將參照附圖通過下述實(shí)施方案來闡明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)現(xiàn)方法。然而，本發(fā)明可以以不同的形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的實(shí)施方案。而是，提供這些實(shí)施方案以使得對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言本公開是徹底并且完整的，并且充分表達(dá)本發(fā)明的范圍。此外，本發(fā)明僅由權(quán)利要求的范圍限定。

在用于描述本發(fā)明的實(shí)施方案的附圖中所公開的形狀、尺寸、比例、角度以及數(shù)字僅是示例，并且由此，本發(fā)明不限于所示細(xì)節(jié)。相似的附圖標(biāo)記指代相似的元件。在以下描述中，當(dāng)相關(guān)已知功能或配置的詳細(xì)描述確定為不必要地模糊本發(fā)明的重要點(diǎn)時(shí)，將省略其詳細(xì)說明。

在本說明書中使用描述“包含”、“具有”和“包括”的情況下，除非使用“僅”，否則可以添加另一部分。除非有相反指代，否則單數(shù)形式的術(shù)語可以包括復(fù)數(shù)形式。

在解釋元件時(shí)，盡管沒有明確描述，但是元件解釋為包括誤差范圍。

在描述位置關(guān)系時(shí)，例如，當(dāng)兩個(gè)部件之間的位置關(guān)系描述為“在…上”、“在…上方”、“在…下方”、以及“在…旁”時(shí)，除非使用“僅”或“直接”，否則可以在這兩個(gè)部件之間設(shè)置一個(gè)或更多個(gè)其他部件。

在描述時(shí)間關(guān)系時(shí)，例如，當(dāng)時(shí)間順序描述為“之后”、“隨后”、“接下來”、以及“之前”時(shí)，除非使用“剛剛”或“直接”，否則可以包括不連續(xù)的情況。

應(yīng)理解，雖然在本文中術(shù)語“第一”、“第二”等可以用來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)分一個(gè)元件與其他元件。例如，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，第一元件可以稱為第二元件，并且類似地，第二元件可以稱為第一元件。

x軸方向、y軸方向和z軸方向應(yīng)該理解為其間的關(guān)系為垂直的幾何關(guān)系，并且在本發(fā)明的元件正常操作的范圍內(nèi)可以表示具有更寬泛的方向性。

術(shù)語“至少一個(gè)”應(yīng)理解為包括相關(guān)聯(lián)所列項(xiàng)中的一個(gè)或更多個(gè)中的任一個(gè)和所有組合。例如，“第一項(xiàng)、第二項(xiàng)以及第三項(xiàng)中的至少之一”表示從第一項(xiàng)、第二項(xiàng)和第三項(xiàng)中的兩個(gè)或更多個(gè)中提出的所有項(xiàng)的組合、以及第一項(xiàng)、第二項(xiàng)或第三項(xiàng)。

本發(fā)明的各種實(shí)施方案的特征可以部分地或整體地彼此結(jié)合或組合，并且可以如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠充分理解的那樣彼此各種交互操作和在技術(shù)上驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)施方案可以彼此獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，或者可以以共同依賴的關(guān)系一起實(shí)現(xiàn)。

下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的自動(dòng)立體3d顯示裝置的框圖。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的自動(dòng)立體3d顯示裝置100包括：顯示面板110、顯示面板驅(qū)動(dòng)器、顯示面板控制器140、主機(jī)系統(tǒng)150、背光單元210、背光驅(qū)動(dòng)器220、以及背光控制器230。

由于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的自動(dòng)立體3d顯示裝置100通過使用背光單元210來實(shí)施用于顯示3d圖像的屏障，所以優(yōu)選地，自動(dòng)立體3d顯示裝置100實(shí)現(xiàn)為液晶顯示裝置(lcd)。

顯示面板110通過使用像素p顯示圖像。顯示面板110包括：下基板、上基板、以及插入在下基板與上基板之間的液晶層。在顯示面板110的下基板上形成有數(shù)據(jù)線d和柵極線g。數(shù)據(jù)線d可以與柵極線g交叉。

如圖1中所示，像素p可以形成在數(shù)據(jù)線d與柵極線g之間的交叉部處。像素p中的每一個(gè)可以連接至數(shù)據(jù)線d和柵極線g。如圖2中所示，像素p中的每一個(gè)可以包括晶體管t、像素電極11、公共電極12、液晶層13、以及存儲(chǔ)電容器cst。晶體管t通過柵極線g的柵極信號(hào)接通，并且將數(shù)據(jù)線d的數(shù)據(jù)電壓提供至像素電極11。公共電極12連接至公共線并且提供有來自公共線的公共電壓。為此，像素p中的每一個(gè)可以通過借助由提供至像素電極11的數(shù)據(jù)電壓與提供至公共電極12的公共電壓之間的電勢(shì)差所產(chǎn)生的電場驅(qū)動(dòng)液晶層13的液晶來控制來自背光單元的光的透射。因此，像素p可以顯示圖像。另外，存儲(chǔ)電容器cst布置在像素電極11與公共電極12之間，并且均勻地保持像素電極11與公共電極12之間的電勢(shì)差。

在垂直電場驅(qū)動(dòng)模式如扭曲向列(tn)模式和垂直對(duì)準(zhǔn)(va)模式中，公共電極12形成在上基板上。在水平電場驅(qū)動(dòng)模式如面內(nèi)切換(ips)模式和邊緣場切換(ffs)模式中，公共電極與像素電極一起形成在下基板上。顯示面板110的液晶模式的實(shí)例可以包括任何模式例如tn模式、va模式、ips模式、以及ffs模式。

可以在顯示面板110的上基板上形成黑矩陣和濾色器。濾色器可以形成在沒有被黑矩陣覆蓋的開口處。如果顯示面板110形成為tft上濾色器(cot)結(jié)構(gòu)，則濾色器可以形成在顯示面板110的下基板上。

偏振板可以附接至顯示面板110的下基板和上基板中的每一個(gè)，并且可以形成用于設(shè)置液晶的預(yù)傾角的取向膜?？梢栽陲@示面板110的下基板與上基板之間形成用于保持液晶層的盒間隙的柱狀間隔物。

顯示面板驅(qū)動(dòng)器包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120和柵極驅(qū)動(dòng)器130。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120接收來自顯示面板控制器140的數(shù)據(jù)控制信號(hào)dcs、2d數(shù)據(jù)data2d或3d數(shù)據(jù)data3d。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120可以在2d模式中接收2d數(shù)據(jù)data2d，以及在3d模式中接收3d數(shù)據(jù)data3d。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120根據(jù)數(shù)據(jù)控制信號(hào)dcs將2d數(shù)據(jù)data2d或3d數(shù)據(jù)data3d轉(zhuǎn)換成正極性/負(fù)極性伽馬補(bǔ)償電壓，并且生成模擬數(shù)據(jù)電壓。從源極驅(qū)動(dòng)ic輸出的模擬數(shù)據(jù)電壓被提供至顯示面板110的數(shù)據(jù)線d。

柵極驅(qū)動(dòng)器130接收來自顯示面板控制器140的柵極控制信號(hào)gcs。柵極驅(qū)動(dòng)器130根據(jù)柵極控制信號(hào)gcs生成柵極信號(hào)，并且將柵極信號(hào)依次提供至顯示面板110的柵極線g。因此，數(shù)據(jù)線d的數(shù)據(jù)電壓可以被提供至對(duì)其提供柵極信號(hào)的像素p。

顯示面板控制器140在2d模式中接收來自主機(jī)系統(tǒng)150的2d數(shù)據(jù)data2d，以及在3d模式中接收來自主機(jī)系統(tǒng)150的3d數(shù)據(jù)data3d。另外，顯示面板控制器140接收來自主機(jī)系統(tǒng)150的定時(shí)信號(hào)和模式信號(hào)mode。定時(shí)信號(hào)可以包括水平同步信號(hào)、垂直同步信號(hào)、數(shù)據(jù)使能信號(hào)、以及點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)。顯示面板控制器140可以基于定時(shí)信號(hào)生成柵極控制信號(hào)gcs和數(shù)據(jù)控制信號(hào)dcs。

顯示面板控制器140將柵極控制信號(hào)gcs提供至柵極驅(qū)動(dòng)器130，并且將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)dcs和2d數(shù)據(jù)data2d或3d數(shù)據(jù)data3d提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120。顯示面板控制器140可以在2d模式中將2d數(shù)據(jù)data2d提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120，以及在3d模式中將3d數(shù)據(jù)data3d提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器120。

主機(jī)系統(tǒng)150通過接口例如低電壓差分信令(lvds)接口和最小化傳輸差分信令(tmds)接口將2d數(shù)據(jù)data2d或3d數(shù)據(jù)data3d提供至顯示面板控制器140。另外，主機(jī)系統(tǒng)150將模式信號(hào)mode和定時(shí)信號(hào)提供至顯示面板控制器140，并且將模式信號(hào)mode提供至背光控制器230。模式信號(hào)mode是指示2d模式和3d模式中的哪一個(gè)對(duì)應(yīng)于電流模式的信號(hào)。例如，如果模式信號(hào)mode具有第一邏輯電平電壓，則模式信號(hào)可以設(shè)置為指示2d模式，并且如果模式信號(hào)mode具有第二邏輯電平電壓，則模式信號(hào)可以設(shè)置為指示3d模式。

自動(dòng)立體3d顯示裝置通常需要3d光控制器用于使得以2d模式顯示在顯示面板110上的2d圖像按原樣顯示，以及使得顯示在顯示面板110上的3d圖像在觀看區(qū)中以3d模式顯示為多個(gè)視景。通常，3d光控制器通過與可切換屏障和可切換透鏡相同的方式使用液晶層來控制來自顯示面板的像素的光。然而，3d光控制器例如可切換屏障和可切換透鏡具有由于液晶層而導(dǎo)致制造成本高的問題。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，由于背光單元210用作3d光控制器，所以無需另外的3d光控制器，從而可以降低制造成本。

如圖4和圖5a至圖5c中所示，背光單元210可以包括：3d導(dǎo)光板211，其包括第一光輸出圖案211b；2d導(dǎo)光板212，其包括第二光輸出圖案212a；第一光源213，其將光照射至3d導(dǎo)光板211；以及第二光源214，其將光照射至2d導(dǎo)光板212。如果第一光源213發(fā)光，則由于光從形成第一光輸出圖案211b的區(qū)域發(fā)出而沒有從其他區(qū)域發(fā)出，所以背光單元210可以將光提供至顯示面板110以使得其他區(qū)域用作為屏障。另外，如果第二光源214發(fā)光，背光單元210可以將均勻的表面光提供至顯示面板110。稍后將參照?qǐng)D3對(duì)背光單元210進(jìn)行詳細(xì)描述。

背光驅(qū)動(dòng)器220接收來自背光控制器230的背光控制數(shù)據(jù)bcd。背光驅(qū)動(dòng)器220根據(jù)背光控制數(shù)據(jù)bcd生成第一驅(qū)動(dòng)電流dc1用于從背光單元210的第一光源213發(fā)光，以及生成第二驅(qū)動(dòng)電流dc2用于從第二光源214發(fā)光。背光驅(qū)動(dòng)器220將第一驅(qū)動(dòng)電流dc1提供至第一光源213，并且將第二驅(qū)動(dòng)電流dc2提供至第二光源214。

背光控制器230接收來自主機(jī)系統(tǒng)150的模式信號(hào)mode。背光控制器230根據(jù)模式信號(hào)mode生成背光控制數(shù)據(jù)bcd，并且將背光控制數(shù)據(jù)bcd提供至背光驅(qū)動(dòng)器220，從而控制背光驅(qū)動(dòng)器220。背光控制數(shù)據(jù)可以以串行外設(shè)接口(spi)數(shù)據(jù)格式來傳輸。

更具體地，在2d模式中背光控制器230控制背光驅(qū)動(dòng)器220以從第二光源214發(fā)光。因此，在2d模式中背光驅(qū)動(dòng)器220將第二驅(qū)動(dòng)電流dc2提供至第二光源214。在3d模式中背光控制器230控制背光驅(qū)動(dòng)器220以從第一光源213發(fā)光。因此，在3d模式中背光驅(qū)動(dòng)器220將第一驅(qū)動(dòng)電流dc1提供至第一光源213。另外，背光控制器230可以通過考慮液晶的響應(yīng)性能來在2d模式和3d模式中以預(yù)定占空比控制第一光源213和第二光源214。

背光控制器230可以包括在顯示面板控制器140中。即，顯示面板控制器140和背光控制器230可以形成為一個(gè)ic。

圖3是示出圖1的背光單元的透視圖，并且圖4是示出圖3的第一光源和3d導(dǎo)光板的一個(gè)實(shí)例的透視圖。

參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的背光單元210包括：3d導(dǎo)光板211、2d導(dǎo)光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光學(xué)片216、以及第一光源電路板217和第二光源電路板218。

3d導(dǎo)光板211布置在背光單元210的最上面。3d導(dǎo)光板211可以包括第一導(dǎo)光板211a、第一光輸出圖案211b、以及凸透鏡211c。

如圖4中所示，第一光輸出圖案211b可以布置在第一導(dǎo)光板211a的下表面上。在這種情況下，第一光輸出圖案211b可以形成為雕刻在第一導(dǎo)光板211a的下表面上以允許從第一光源213進(jìn)入3d導(dǎo)光板211的光輸出至3d導(dǎo)光板211的上部。

第一光輸出圖案211b中的每一個(gè)可以是點(diǎn)棱鏡圖案。如圖4中所示，點(diǎn)棱鏡圖案包括多個(gè)三棱鏡(tp)，三棱鏡中的每一個(gè)可以具有三角形基底。在這種情況下，為了將從第一光源213進(jìn)入3d導(dǎo)光板211的光輸出至3d導(dǎo)光板211的上部，三棱鏡可以形成為面對(duì)第一光源213。

第一光輸出圖案211b可以根據(jù)與沿著布置第一光源213的第一方向(y軸方向)交叉的第二方向劃分為多個(gè)組pg。在多個(gè)組pg中的每一個(gè)處，第一光輸出圖案211b可以根據(jù)與第二方向交叉的第三方向來布置。第三方向可以是相對(duì)于3d導(dǎo)光板211的一側(cè)以預(yù)定角度傾斜的方向。即，在多個(gè)組pg中的每一個(gè)處，第一光輸出圖案211b可以根據(jù)相對(duì)于3d導(dǎo)光板211的一側(cè)以預(yù)定角度傾斜的第三方向布置。為此，3d串?dāng)_可以最小化。3d串?dāng)_意指左眼圖像和右眼圖像被用戶看成交疊，并且觀看者可以感覺到由于3d串?dāng)_造成的3d圖像的圖片質(zhì)量的劣化。

如圖4中所示，凸透鏡211c可以布置在第一導(dǎo)光板211a上。在制造3d導(dǎo)光板211期間，凸透鏡211c可以以雕刻圖案形成在第一導(dǎo)光板211a上。可替代地，可以在將凸透鏡211c與3d導(dǎo)光板分開制造之后將凸透鏡211c附接至第一導(dǎo)光板211a。雖然凸透鏡211c形成為如所示的半圓柱透鏡型，但是凸透鏡211c也可以形成為菲涅耳透鏡型，而不限于半圓柱透鏡型。

凸透鏡211c的每一個(gè)節(jié)距pit可以與第三方向平行布置，并且光軸la可以與第二方向平行地布置。優(yōu)選地，第二方向和第三方向彼此正交。

在多個(gè)組pg中的每一個(gè)處，可以在凸透鏡211c的每一個(gè)節(jié)距pit處布置第一光輸出圖案211b的至少之一。例如，如圖4中所示，在多個(gè)組pg中的每一個(gè)處，可以在凸透鏡211c的每一個(gè)節(jié)距pit處布置一個(gè)第一光輸出圖案211b?？商娲?，在多個(gè)組pg中的每一個(gè)處，可以在凸透鏡211c的每一個(gè)節(jié)距pit處布置多個(gè)第一光輸出圖案211b。

2d導(dǎo)光板212布置在3d導(dǎo)光板211下方。2d導(dǎo)光板212可以包括第二導(dǎo)光板212a和第二光輸出圖案212b。第二光輸出圖案212b可以以雕刻圖案形成在第二導(dǎo)光板212a的下表面上，以允許從第二光源214進(jìn)入2d導(dǎo)光板212的光輸出至2d導(dǎo)光板212的上部。如圖5a中所示，第二光輸出圖案212b可以形成為三棱鏡圖案，但不限于三棱鏡圖案。

特別地，第二光輸出圖案212b可以全部形成在第二導(dǎo)光板212a的下表面上。為此，從第二光源214進(jìn)入2d導(dǎo)光板212的光可以輸出至2d導(dǎo)光板212的上部作為表面光。另外，如果第二光輸出圖案212b變成遠(yuǎn)離第一光源213，則第二光輸出圖案212b可以密集地布置以輸出均勻的表面光。

第一光源213布置在3d導(dǎo)光板211的兩側(cè)并且將光照射至3d導(dǎo)光板211。第二光源214布置在2d導(dǎo)光板212的兩側(cè)并且將光照射至2d導(dǎo)光板212。雖然在圖3中第一光源213布置在3d導(dǎo)光板211的兩側(cè)并且第二光源214布置在2d導(dǎo)光板212的兩側(cè)，但是第一光源213和第二光源214不限于圖3的示例。即，第一光源213可以布置在3d導(dǎo)光板211的一側(cè)，并且第二光源214可以布置在2d導(dǎo)光板212的一側(cè)。第一光源213和第二光源214可以包括熱陰極熒光燈(hcfl)、冷陰極熒光燈(ccfl)、外部電極型熒光燈(eefl)、發(fā)光二極管(led)、有機(jī)發(fā)光二極管(oled)的光源中的任一種或兩種類型。

第一光源213中的每一個(gè)封裝在第一光源電路板217上，并且可以通過接收來自第一光源電路板217的第一驅(qū)動(dòng)電流dc1來發(fā)光。第二光源214中的每一個(gè)封裝在第二光源電路板218上，并且可以通過接收來自第二光源電路板218的第二驅(qū)動(dòng)電流dc2來發(fā)光。

反射片215可以布置在2d導(dǎo)光板212下方。反射片215可以通過將從2d導(dǎo)光板212朝下部的光朝向2d導(dǎo)光板212反射來減少光損失。

光學(xué)片216可以布置在3d導(dǎo)光板211與2d導(dǎo)光板212之間，以將來自2d導(dǎo)光板212的光輸出至顯示面板110作為更均勻的表面光。光學(xué)片216可以包括至少一個(gè)漫射片和棱鏡片。例如，如圖3中所示，光學(xué)片216可以包括漫射片216a、棱鏡片216b、以及雙亮度增強(qiáng)膜216c。

圖5a至圖5c是示出圖3的背光單元的一個(gè)實(shí)例的截面圖。圖5a和圖5b示出當(dāng)在圖3的y軸方向上觀看背光單元時(shí)的截面圖，并且圖5c示出當(dāng)在圖3的x軸方向上觀看背光單元時(shí)的截面圖。為了描述的方便，在圖5c中示出第一光源213和第二光源214。下文中，將參照?qǐng)D5a來描述在2d模式中背光單元210的光的輸出，并且將參照?qǐng)D5b和圖5c來描述在3d模式中背光單元210的光的輸出。

參照?qǐng)D5a，在2d模式中第二光源214發(fā)光，由此光進(jìn)入2d導(dǎo)光板212。在2d模式中，來自第二光源214的光通過2d導(dǎo)光板212的第二光輸出圖案212b輸出至2d導(dǎo)光板212的上部作為表面光sl。輸出至2d導(dǎo)光板212的上部的光可以通過光學(xué)片216輸出作為更均勻的表面光sl，并且可以通過按原樣穿過3d導(dǎo)光板211來進(jìn)入顯示面板110。

參照?qǐng)D5b和圖5c，在3d模式中，第一光源213發(fā)光，由此光進(jìn)入3d導(dǎo)光板211。在3d模式中，來自第一光源212的光通過3d導(dǎo)光板211的第一光輸出圖案211b輸出至3d導(dǎo)光板211的上部。

如圖5b中所示，凸透鏡211c中的每一個(gè)的節(jié)距pit與作為多個(gè)組gp1至gp5中的每一個(gè)的第一光輸出圖案211b的布置方向的第三方向平行。如果第一光輸出圖案211b布置在凸透鏡211c的焦距f處，則通過第一光輸出圖案211b輸出至3d導(dǎo)光板211的上部的光l通過凸透鏡211c轉(zhuǎn)換為線性光。為此，在3d模式中，如圖5c中所示，通過與第三方向平行的第一光輸出圖案211b輸出至3d導(dǎo)光板211的上部的光l可以以平行于第三方向的行型輸出。

凸透鏡211c的焦距“f”可以通過表示為以下的式1計(jì)算。

[式1]

在式1中，“f”表示焦距，“n”表示凸透鏡211c的折射率，r1表示發(fā)光部的曲率半徑，并且r2表示光入射部的曲率半徑。同時(shí)，如圖5c中所示，由于光入射部接觸第一導(dǎo)光板211a，所以光入射部的曲率半徑接近無限量。因此，式1可以簡化為以下式2表示。

[式2]

最后，為了使通過第一光輸出圖案211b輸出至3d導(dǎo)光板211的上部的光l以與第二方向平行的行型輸出，可以考慮式2的焦距“f”來設(shè)計(jì)第一導(dǎo)光板211a的厚度。

如圖5b中所示，凸透鏡211c中的每一個(gè)的光軸la與第二方向平行。在第三方向上布置的第一光輸出圖案211b輸出僅來自布置第一光輸出圖案211b的區(qū)域的光l。即，如圖5b中所示，第一光輸出圖案211b輸出僅來自布置第一光輸出圖案211b的區(qū)域的光，并且?guī)缀醪惠敵鰜碜缘谝还廨敵鰣D案211b之間的區(qū)域的光l。因此，在3d模式中，布置第一光輸出圖案211b的區(qū)域用作為開口區(qū)oa，并且第一光輸出圖案211b之間的區(qū)域用作為屏障b。

如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，如果在2d模式中第二光源214發(fā)光以將光照射至2d導(dǎo)光板212，則可以將均勻的表面光提供至顯示面板110。另外，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，如果在3d模式中第一光源213發(fā)光以將光照射至3d導(dǎo)光板211，則布置第一光輸出圖案211b的區(qū)域可以用作為開口區(qū)oa，并且第一光輸出圖案211b之間的區(qū)域可以用作為屏障b。即，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，在3d模式中，背光單元210可以用作為3d光控制器。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，可以不使用包括液晶層的3d光控制器來顯示3d圖像。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，由于可以僅將3d導(dǎo)光板211與第一光源213相加來顯示3d圖像，所以相比于使用包括液晶層的3d光控制器的情況，制造成本可降低。

圖6是示出用于在3d模式中實(shí)施3d圖像的方法的示例性視圖。在圖6中，“s”是后距離，并且表示從顯示面板110的液晶層至3d導(dǎo)光板211的第一光輸出圖案211b的距離，d表示3d圖像的最優(yōu)觀看距離，并且“e”是兩眼之間的距離，并且可以為65mm?？梢愿鶕?jù)像素p的寬度、后距離s、兩眼之間的距離e來設(shè)計(jì)3d圖像的最優(yōu)觀看距離d。

如圖5b和圖5c中所示，如果在3d模式中第一光源213發(fā)光，則光從布置第一光輸出圖案211b的區(qū)域發(fā)出。因此，如果在3d模式中第一光源213發(fā)光以將光照射至3d導(dǎo)光板211，則布置第一光輸出圖案211b的區(qū)域可以用作為開口區(qū)oa，并且第一光輸出圖案211b之間的區(qū)域可以用作為屏障b。

如圖6中所示，由于第一光輸出圖案211b布置成彼此隔開，所以開口區(qū)oa和屏障b交替地布置。如圖6中所示，由于開口區(qū)oa和屏障b的布置，僅像素p的左眼圖像可以輸入至用戶的左眼le，并且僅像素p的右眼圖像可以輸入至用戶的右眼re。因此，用戶可以觀看3d圖像。

同時(shí)，開口區(qū)oa的寬度可以通過如下表示的式3計(jì)算，并且屏障b的寬度可以通過如下表示的式4計(jì)算。

[式3]

[式4]

在式3和式4中，q表示開口區(qū)oa的寬度，m表示屏障b的寬度,p表示像素p的節(jié)距，b表示黑矩陣的寬度，并且2r表示觀看邊緣。在式3和式4中，如果和基本上彼此相同，則開口區(qū)oa的寬度q和屏障b的寬度m可以基本上彼此相同。

圖7a和圖7b是示出當(dāng)3d導(dǎo)光板包括或不包括凸透鏡時(shí)背光單元的光輸出的示例性視圖。圖8a和圖8b是示出當(dāng)3d導(dǎo)光板包括或不包括凸透鏡時(shí)顯示的3d圖像的示例性視圖。

如圖7a中所述，如果3d導(dǎo)光板211不包括凸透鏡211c，則背光單元210輸出如7a中所示的點(diǎn)型的光l。在這種情況下，由于光l在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間沒有輸出，所以在顯示面板110的像素之間提供的光可以變化。為此，顯示面板110的像素之間的亮度變得不均勻。如圖8a中所示，觀看者可以看到色噪聲。即，發(fā)生3d圖像的質(zhì)量降低的問題。

然而，如果3d導(dǎo)光板211包括凸透鏡211c，則通過與第二方向平行的第一光輸出圖案211b輸出至3d導(dǎo)光板211的上部的光l可以以如圖5b中所示的與第二方向平行的行型輸出。因此，背光單元210輸出如圖7b中所示的與第二方向平行的行型的光l。即，如果3d導(dǎo)光板211包括凸透鏡211c，則當(dāng)光l以如圖7a中所示的點(diǎn)型輸出時(shí)，不會(huì)造成光l在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間沒有輸出的問題。因此，由于光l可以在顯示面板110的像素之間均勻地提供至顯示面板110的像素，所以可以防止由于像素之間的亮度非均勻性而造成觀看者可以看到色噪聲，如圖8b中所示。

圖9是示出圖3的背光單元的另一實(shí)例的一側(cè)截面圖。圖9中示出當(dāng)在圖3的y軸方向上觀看背光單元時(shí)的截面圖。

參照?qǐng)D9，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案的背光單元210包括3d導(dǎo)光板211、2d導(dǎo)光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光學(xué)片216、以及第一光源電路板217和第二光源電路板218。

除了在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間的間隔根據(jù)距第一光源213的距離而變化之外，圖9中所示的背光單元210與參照?qǐng)D3、圖4、以及圖5a至圖5c所描述的基本上相同。因此，將省略圖9中示出的3d導(dǎo)光板211、2d導(dǎo)光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光學(xué)片216、以及第一光源電路板217和第二光源電路板218的其他詳細(xì)描述。

參照?qǐng)D9，如果第一光源213布置在3d導(dǎo)光板211的兩側(cè)，則在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間的間隔可以從3d導(dǎo)光板211的兩側(cè)朝向中心變窄。即，如圖9中所示，3d導(dǎo)光板211兩側(cè)的第一光輸出圖案211b之間的間隔g1比3d導(dǎo)光板211的中心處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g2寬。即，在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b相比于兩側(cè)處可以在中心處更密集地布置。

當(dāng)?shù)谝还庠?13布置在3d導(dǎo)光板211兩側(cè)處時(shí)，如果在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間的間隔保持均勻，則隨著光變得遠(yuǎn)離第一光源213，輸出至3d導(dǎo)光板211上部的光可減少。然而，如圖9中所示，隨著光變得遠(yuǎn)離第一光源213，如果第一光輸出圖案211b之間的間隔變窄，即如果第一光輸出圖案211b布置地更密集，則隨著光變得遠(yuǎn)離第一光源213，可以防止輸出至3d導(dǎo)光板211的上部的光減少。

同時(shí)，隨著3d導(dǎo)光板211兩側(cè)處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g1變寬，如果第一光輸出圖案211b沒有布置在凸透鏡211c的節(jié)距pit內(nèi)，則在沒有布置第一光輸出圖案211b的凸透鏡211c的節(jié)距pit中會(huì)必然發(fā)生光損失。因此，即使3d導(dǎo)光板211兩側(cè)處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g1變寬，亦優(yōu)選地，在凸透鏡211c的節(jié)距pit內(nèi)布置至少一個(gè)第一光輸出圖案211b。

如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，如果第一光源213布置在3d導(dǎo)光板211的兩側(cè)，則在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間的間隔可以從3d導(dǎo)光板211的兩側(cè)朝向中心變窄。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，可以以3d模式輸出均勻的光，而不管第一光輸出圖案211b與第一光源213之間的距離如何。

圖10是示出圖3的背光單元的另一實(shí)例的一側(cè)截面圖。圖10中示出當(dāng)在圖3的y軸方向上觀看背光單元時(shí)的截面圖。

參照?qǐng)D10，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案的背光單元210包括3d導(dǎo)光板211、2d導(dǎo)光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光學(xué)片216、以及第一光源電路板217和第二光源電路板218。

除了在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間的間隔根據(jù)距第一光源213的距離而變化之外，圖10中所示的背光單元210與參照?qǐng)D3、圖4、以及圖5a至圖5c所示的基本上相同。因此，將省略圖10中所示的3d導(dǎo)光板211、2d導(dǎo)光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光學(xué)片216、以及第一光源電路板217和第二光源電路板218的其他詳細(xì)描述。

參照?qǐng)D10，如果第一光源213布置在3d導(dǎo)光板211的一側(cè)處，則在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間的間隔可以從3d導(dǎo)光板211的一側(cè)朝向另一側(cè)變窄。3d導(dǎo)光板211的一側(cè)和另一側(cè)彼此面對(duì)。即，如圖10中所示，3d導(dǎo)光板211的一側(cè)處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g1比3d導(dǎo)光板211的中心處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g2寬。另外，3d導(dǎo)光板211的中心處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g2比3d導(dǎo)光板211的另一側(cè)處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g3寬。即，在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b可以從一側(cè)朝向另一側(cè)更密集地布置。

當(dāng)?shù)谝还庠?13布置在3d導(dǎo)光板211的一側(cè)處時(shí)，如果在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間的間隔保持均勻，則隨著光變得遠(yuǎn)離第一光源213，輸出至3d導(dǎo)光板211的上部的光可減少。然而，如圖10中所示，隨著光變得遠(yuǎn)離第一光源213，如果第一光輸出圖案211b之間的間隔變窄，即如果第一光輸出圖案211b更密集地布置，則隨著光變得遠(yuǎn)離第一光源213，可以防止輸出至3d導(dǎo)光板211的上部的光減少。

同時(shí)，隨著3d導(dǎo)光板211一側(cè)處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g1變寬，如果在凸透鏡211c的節(jié)距pit內(nèi)沒有布置第一光輸出圖案211b，則在沒有布置第一光輸出圖案211b的凸透鏡211c的節(jié)距pit中會(huì)必然發(fā)生光損失。因此，即使3d導(dǎo)光板211的一側(cè)處的第一光輸出圖案211b之間的間隔g1變寬，但是優(yōu)選地，至少一個(gè)第一光輸出圖案211b布置在凸透鏡211c的節(jié)距pit內(nèi)。

如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，如果第一光源213布置在3d導(dǎo)光板211的一側(cè)處，則在第二方向上布置的第一光輸出圖案211b之間的間隔可以從3d導(dǎo)光板211的一側(cè)朝向另一側(cè)變窄。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，可以以3d模式輸出均勻的光，而不管第一光輸出圖案211b與第一光源213之間的距離如何。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此，本發(fā)明意在覆蓋本發(fā)明的修改和變型，只要這些修改和變型落在所附權(quán)利要求及其等同內(nèi)容的范圍之內(nèi)即可。因此在所有方面中以上實(shí)施方案應(yīng)理解為說明性而非限制性的。本發(fā)明的范圍因由所附權(quán)利要求及其法律等同內(nèi)容而非以上說明來確定，并且在所附權(quán)利要求的含義和等同范圍內(nèi)的所有變化旨在包括于其中。