相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年12月29日提交的韓國專利申請第10-2015-0188309號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其如同本文中完全闡述的一樣通過引用并入本文用于所有目的。

本發(fā)明涉及一種背光單元和包括其的自動立體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(三維)顯示技術(shù)和自動立體3d顯示技術(shù)。近來，這兩種技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化。立體3d顯示技術(shù)分為偏振式立體3d顯示技術(shù)和快門式立體3d顯示技術(shù)。偏振式立體3d顯示技術(shù)通過使用偏振眼鏡在直接觀看型顯示裝置或投影儀上可切換地顯示左右視差圖像的偏振光和顯示3d圖像。快門式立體3d顯示技術(shù)通過使用快門眼鏡通過時分顯示左右視差圖像和顯示3d圖像。

自動立體3d顯示技術(shù)通過適當?shù)乜刂苼碜燥@示面板的像素的光在最優(yōu)觀看距離處形成觀看區(qū)以顯示3d圖像。觀看區(qū)可以包括“x”個視圖(“x”是2或更大的整數(shù))。

自動立體3d顯示技術(shù)需要3d光控制器如可切換屏障和可切換透鏡，其通過利用液晶層來控制來自顯示面板的像素的光?？汕袚Q屏障通過利用液晶層在2d模式下按原樣透射來自顯示面板的像素的光并且在3d模式下部分地遮擋來自顯示面板的像素的光來以2d模式顯示2d(二維)圖像和以3d模式顯示3d圖像。可切換透鏡通過利用液晶層在2d模式下按原樣透射來自顯示面板的像素的光并且在3d模式下像透鏡一樣折射來自顯示面板的像素的光來以2d模式顯示2d圖像和以3d模式顯示3d圖像。然而，3d光控制器如可切換屏障和可切換透鏡具有由于液晶層而導致制造成本高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明涉及基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點而導致的一個或更多個問題的背光單元和包括其的自動立體3d顯示裝置。

本發(fā)明的優(yōu)點是提供一種背光單元和包括其的自動立體3d顯示裝置，其中可以在不使用包含液晶層的3d光控制器的情況下顯示3d圖像。

本發(fā)明的另外的優(yōu)點和特征將在下面的描述中進行部分地闡述，并且對于本領域技術(shù)人員而言，當對下述進行研究時本發(fā)明的另外的優(yōu)點和特征在某種程度上是顯見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中獲知本發(fā)明的另外的優(yōu)點和特征。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)可以實現(xiàn)和得到本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點。

為了實現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如在本文中具體實施和廣泛描述的，根據(jù)本發(fā)明實施方案的背光單元包括：包含第一光輸出圖案的3d導光板；向3d導光板的至少一側(cè)照射光的第一光源；布置在3d導光板下方的2d導光板；以及向2d導光板的至少一側(cè)照射光的第二光源。第一光輸出圖案是彼此間隔開的多個線性棱鏡圖案。

在本發(fā)明的另一方面，自動立體3d顯示裝置包括顯示面板和向顯示面板照射光的背光單元，其中背光單元包括：包含第一光輸出圖案的3d導光板、向3d導光板的至少一側(cè)照射光的第一光源、布置在3d導光板下方的2d導光板、以及向2d導光板的至少一側(cè)照射光的第二光源。第一光輸出圖案是彼此間隔開的多個線性棱鏡圖案。

應當理解，本發(fā)明的前述一般描述和以下詳細描述是示例性和說明性的，并且旨在提供對所要求保護的本發(fā)明的進一步說明。

附圖說明

本申請包括附圖以提供對本發(fā)明的進一步理解，附圖并入本申請并構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出本發(fā)明的實施方案，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)明的一個實施方案的自動立體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的背光單元的示例性視圖；

圖4a和圖4b是示出圖3的背光單元的一個實例的截面圖；

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于在3d模式下實現(xiàn)3d圖像的方法的示例性視圖；

圖6是示出圖3的第一光源和3d導光板的一個實例的透視圖；

圖7是示出圖3的第一光源和3d導光板的另一實例的透視圖；

圖8a和圖8b是示出通過包括點圖案的3d導光板顯示的3d圖像(圖8a)和通過包括線性棱鏡圖案的3d導光板顯示的3d圖像(圖8b)的示例性視圖；

圖9a和圖9b是示出當使用包括點圖案的3d導光板時的背光單元的光輸出(圖9a)和當使用包括線性棱鏡圖案的3d導光板時的背光單元的光輸出(圖9b)的示例性視圖；

圖10是示出圖3的第一光源和3d導光板的又一實例的透視圖；

圖11是示出圖3的第一光源和3d導光板的另一實例的透視圖；

圖12是示出圖3的背光單元的另一實例的截面圖；

圖13是示出圖3的背光單元的另一實例的截面圖；

圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于制造3d導光板的方法的流程圖；以及

圖15a至圖15f是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于制造圖14的3d導光板的方法的一個示例性視圖。

具體實施方式

將參照附圖通過下述的實施方案來闡明本發(fā)明的優(yōu)點和特征及其方法的實現(xiàn)方式。然而，本發(fā)明可以以不同形式實現(xiàn)，并且不應解釋為限于本文中所闡述的實施方案。而是，提供這些實施方案使得對于本領域技術(shù)人員而言本公開內(nèi)容是徹底和完整的，并且充分表達本發(fā)明的范圍。另外，本發(fā)明僅由權(quán)利要求的范圍限定。

在用于描述本發(fā)明的實施方案的附圖中所公開的形狀、尺寸、比例、角度和數(shù)目僅是示例，并且因此，本發(fā)明不限于所示的細節(jié)。在整個說明書中，類似的附圖標記指代類似的元件。在以下的描述中，在對相關的已知功能或構(gòu)造的詳細描述確定為不必要地模糊本發(fā)明重點的情況下，將省略其詳細描述。

在使用本說明書中所描述的“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件。除非有相反指代，否則單數(shù)形式的術(shù)語可以包括復數(shù)形式。

在解釋元件時，盡管沒有明確描述，但是元件解釋為包括誤差范圍。

在描述位置關系時，例如，當位置關系描述為“在…之上”、“在…上方”、“在…之下”和“緊接著”時，除非使用“僅”或“直接”，否則可以在兩個其他部分之間布置一個或更多個部分。

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

應理解的是，盡管在本文中可以使用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種元件，但是這些元件不應受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用來區(qū)分一個元件與另一元件。例如，在不偏離本發(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”不應該僅通過相互垂直關系的幾何關系來理解，并且在本發(fā)明的元件可以在功能上起作用的范圍內(nèi)可以具有更寬的方向性。

術(shù)語“至少一個”應當理解為包括一個或更多個相關所列項目中的一個或更多個的任意組合和所有組合。例如，“第一項目、第二項目和第三項目中的至少一個”的含義表示從第一項目、第二項目和第三項目中的兩個或更多個提出的所有項目的組合以及第一項目、第二項目或第三項目。

本發(fā)明的各種實施方案的特征可以部分或整體地彼此組合或結(jié)合，并且可以是如本領域技術(shù)人員能夠充分理解地彼此不同地互相操作和以技術(shù)方式驅(qū)動。本發(fā)明的實施方案可以彼此獨立地執(zhí)行，或者可以以共同依賴的關系一起執(zhí)行。

在下文中，將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行詳細描述。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的自動立體3d顯示裝置的框圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的自動立體3d顯示裝置100包括顯示面板110、顯示面板驅(qū)動器、顯示面板控制器140、主機系統(tǒng)150、背光單元210、背光驅(qū)動器220和背光控制器230。

由于根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的自動立體3d顯示裝置100通過使用背光單元210實現(xiàn)用于顯示3d圖像的屏障，因此優(yōu)選地自動立體3d顯示裝置100實現(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、以及插設于下基板與上基板之間的液晶層。數(shù)據(jù)線d和柵極線g形成在顯示面板110的下基板上。數(shù)據(jù)線d可以與柵極線g交叉。

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，如圖2所示。像素p中的每個像素可以連接至數(shù)據(jù)線d和柵極線g。如圖2所示像素p中的每個像素可以包括晶體管t、像素電極11、公共電極12、液晶層13和存儲電容器cst。晶體管t由柵極線g的柵極信號導通并且將數(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。由于這個原因，像素p中的每個像素可以通過由提供至像素電極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位差產(chǎn)生的電場來驅(qū)動液晶層13的液晶以控制來自背光單元的光的透射率。因此，像素p可以顯示圖像。而且，存儲電容器cst設置在像素電極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之間的電勢差。

公共電極12以垂直電場驅(qū)動模式如扭曲向列(tn)模式和垂直取向(va)模式形成在上基板上。而且，在水平電場驅(qū)動模式如面內(nèi)切換(ips)模式和邊緣場切換(ffs)模式中，公共電極12與像素電極一起形成在下基板上。顯示面板110的液晶模式的實例可以包括任意模式例如tn模式、va模式、ips模式和ffs模式。

在顯示面板110的上基板上可以形成有黑矩陣和濾色器。濾色器可以形成在未被黑矩陣覆蓋的開口處。如果以tft上濾色器(cot)結(jié)構(gòu)形成顯示面板110，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，并且可以形成用于設置液晶的預傾斜角的取向膜。用于保持液晶層的盒間隙的柱狀間隔物可以形成在顯示面板110的下基板與上基板之間。

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

數(shù)據(jù)驅(qū)動器120接收來自顯示面板控制器140的數(shù)據(jù)控制信號dcs、2d數(shù)據(jù)data2d或3d數(shù)據(jù)data3d。數(shù)據(jù)驅(qū)動器120可以在2d模式下接收2d數(shù)據(jù)data2d，并且在3d模式下接收3d數(shù)據(jù)data3d。數(shù)據(jù)驅(qū)動器120根據(jù)數(shù)據(jù)控制信號dcs將2d數(shù)據(jù)data2d或3d數(shù)據(jù)data3d轉(zhuǎn)換為正極性/負極性伽馬補償電壓，并且產(chǎn)生模擬數(shù)據(jù)電壓。從源極驅(qū)動ic輸出的模擬數(shù)據(jù)電壓提供至顯示面板110的數(shù)據(jù)線d。

柵極驅(qū)動器130接收來自顯示面板控制器140的柵極控制信號gcs。柵極驅(qū)動器130根據(jù)柵極控制信號gcs產(chǎn)生柵極信號，并且將柵極信號順序地提供至顯示面板110的柵極線g。因此，數(shù)據(jù)線d的數(shù)據(jù)電壓可以提供至提供有柵極信號的像素p。

顯示面板控制器140在2d模式下接收來自主機系統(tǒng)150的2d數(shù)據(jù)data2d，并且在3d模式下接收來自主機系統(tǒng)150的3d數(shù)據(jù)data3d。而且，顯示面板控制器140接收來自主機系統(tǒng)150的時序信號和模式信號mode。時序信號可以包括水平同步信號、垂直同步信號、數(shù)據(jù)使能信號和點時鐘。顯示面板控制器140可以基于時序信號產(chǎn)生柵極控制信號gcs和數(shù)據(jù)控制信號dcs。

顯示面板控制器140將柵極控制信號gcs提供至柵極驅(qū)動器130，并且將數(shù)據(jù)驅(qū)動器控制信號dcs、以及2d數(shù)據(jù)data2d或3d數(shù)據(jù)data3d提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動器120。顯示面板控制器140可以在2d模式下將2d數(shù)據(jù)data2d提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動器120，并且在3d模式下將3d數(shù)據(jù)data3d提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動器120。

主機系統(tǒng)150通過接口如低電壓差分信號(lvds)接口和最小化傳輸差分信號(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。而且，主機系統(tǒng)150將模式信號mode和時序信號提供至顯示面板控制器140，并且將模式信號mode提供至背光控制器230。模式信號mode是指示2d模式和3d模式中的哪一個對應于當前模式的信號。例如，如果模式信號mode具有第一邏輯電平電壓，則模式信號可以設置為指示2d模式，并且如果模式信號mode具有第二邏輯電平電壓，則模式信號可以設置為指示3d模式。

自動立體3d顯示裝置通常需要3d光控制器用于在2d模式下按照原樣顯示在顯示面板110上顯示的2d圖像并且在3d模式下在觀看區(qū)中作為多個視圖顯示在顯示面板110上顯示的3d圖像。通常，3d光控制器以與可切換屏障和可切換透鏡相同的方式通過使用液晶層來控制來自顯示面板的像素的光。然而，3d光控制器如可切換屏障和可切換透鏡具有由于液晶層而導致制造成本高的問題。在本發(fā)明的一個實施方案中，由于背光單元210用作3d光控制器，因此不需要單獨的3d光控制器，并且可以降低制造成本。

圖3是示出圖1的背光單元的一個示例性視圖。圖4a和圖4b是示出圖3的背光單元的一個實例的截面圖。如圖4a和圖4b所示，背光單元210可以包括：包含第一光輸出圖案211a的3d導光板211；包含第二光輸出圖案212a的2d導光板212；向3d導光板211照射光的第一光源213；向2d導光板212照射光的第二光源214。如果第一光源213發(fā)射光，則由于從形成有第一光輸出圖案211a的區(qū)域發(fā)光而從其他區(qū)域不發(fā)光，所以背光單元210可以向顯示面板110提供光以使得其他區(qū)域能夠用作屏障。而且，如果第二光源214發(fā)射光，則背光單元210可以向顯示面板110提供均勻的面光。稍后將參照圖3對背光單元210進行詳細描述。

背光驅(qū)動器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)動器220根據(jù)背光控制數(shù)據(jù)bcd產(chǎn)生用于從背光單元210的第一光源213發(fā)射光的第一驅(qū)動電流dc1和用于從第二光源214發(fā)射光的第二驅(qū)動電流dc2。背光驅(qū)動器220將第一驅(qū)動電流dc1提供至第一光源213，并且將第二驅(qū)動電流dc2提供至第二光源214。

背光控制器230接收來自主機系統(tǒng)150的模式信號mode。背光控制器230根據(jù)模式信號mode產(chǎn)生背光控制數(shù)據(jù)bcd，并且將背光控制數(shù)據(jù)bcd提供至背光驅(qū)動器220，從而控制背光驅(qū)動器220。背光控制數(shù)據(jù)可以以串行外設接口(spi)數(shù)據(jù)格式傳輸。

更詳細地，在2d模式下背光控制器230控制背光驅(qū)動器220從第二光源214發(fā)射光。因此，在2d模式下背光驅(qū)動器220將第二驅(qū)動電流dc2提供至第二光源214。在3d模式下背光控制器230控制背光驅(qū)動器220從第一光源213發(fā)射光。因此，在3d模式下背光驅(qū)動器220將第一驅(qū)動電流dc1提供至第一光源213。而且，背光控制器230可以通過考慮液晶的響應特性在2d模式下和3d模式下以預定占空比來控制第一光源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。也就是說，顯示面板控制器140和背光控制器230可以形成為一個ic。

圖3中示出背光單元210的透視圖。并且在圖4a和圖4b中示出背光單元在2d模式下和3d模式下的光的輸出。而且，為了便于描述，在圖4a和圖4b中省略了第一光源213和第二光源214。

參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的背光單元210包括3d導光板211、2d導光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光學片216以及第一光源電路板217和第二光源電路板218。

3d導光板211布置在背光單元210的最上部，并且包括第一光輸出圖案211a。如果第一光輸出圖案211a布置在3d導光板211的下表面上，如圖4a和4b所示，第一光輸出圖案211a可以形成為被雕刻成使得從第一光源213進入3d導光板211的光能夠通過第一光輸出圖案211a輸出到3d導光板211的上部。而且，第一光輸出圖案211a形成為在x軸方向上彼此間隔開以僅從布置有第一光輸出圖案211a的區(qū)域輸出光l。稍后將參照圖6、圖7、圖9、圖10和圖13對關于第一光輸出圖案211a的詳細描述進行描述。

2d導光板212布置在3d導光板211下方。從第二光源214進入2d導光板212的光可以作為面光輸出至2d導光板212的上部。2d導光板212可以包括輸出面光的第二光輸出圖案212a。第二光輸出圖案212a可以形成在2d導光板212的下部，如圖4a和圖4b所示。

第二光輸出圖案212a可以形成為但不限于如圖4a和圖4b所示的山型棱鏡。而且，為了輸出均勻的面光，第二光輸出圖案212a可以隨著遠離第二光源214而更密集地形成。

第一光源213布置在3d導光板211的一側(cè)，并且向3d導光板211照射光。第二光源214布置在2d導光板212的一側(cè)，并且向2d導光板212照射光。盡管在圖3中，第一光源213布置在3d導光板211的一側(cè)，并且第二光源214布置在2d導光板212的一側(cè)，但是第一光源213和第二光源214不限于圖3的實例。也就是說，第一光源213可以布置在3d導光板211的兩側(cè)，并且第二光源214可以布置在2d導光板212的兩側(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)、外部電極熒光燈(eefl)、發(fā)光二極管(led)和有機發(fā)光二極管(oled)中的任意一種或兩種類型的光源。

第一光源213中的每一個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)動電流dc1而發(fā)射光。第二光源214中的每一個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)動電流dc2而發(fā)射光。

在2d導光板212下方可以布置有反射片215。反射片215可以通過將從2d導光板212朝向下部的光朝向2d導光板212反射來減少光損失。

在3d導光板211與2d導光板212之間可以布置有光學片216，以使來自2d導光板212的光作為更均勻的面光照射到顯示面板110。光學片216可以包括至少一個漫射片和棱鏡片。例如，光學片216可以包括漫射片216a、棱鏡片216b和雙增亮膜216c，如圖3所示。

在下文中，將參照圖4a和圖4b對在2d模式下和3d模式下的背光單元210的光的輸出進行詳細描述。

在2d模式下，第二光源214發(fā)射光，并且發(fā)射的光進入2d導光板212。如圖4a所示，在2d模式下，來自第二光源214的光通過2d導光板212的第二光輸出圖案212a輸出至2d導光板212的上部作為面光sl。輸出至2d導光板212的上部的光可以通過光學片216輸出作為更均勻的面光sl，并且可以照原樣通過3d導光板211進入顯示面板110。

在3d模式下，第一光源213發(fā)射光，并且發(fā)射的光進入3d導光板211。來自第一光源213的光通過3d導光板211的第一光輸出圖案211a輸出至3d導光板211的上部。具體地，如圖4b所示，光l可以僅通過第一光輸出圖案211a從布置有第一光輸出圖案211a的區(qū)域輸出。

也就是說，3d導光板211僅從布置有第一光輸出圖案211a的區(qū)域輸出光l，并且?guī)缀醪粡牡谝还廨敵鰣D案211a之間的區(qū)域輸出光。因此，如圖5所示，當顯示3d圖像時，布置有第一光輸出圖案211a的區(qū)域用作開口區(qū)oa，并且第一光輸出圖案211a之間的區(qū)域用作屏障b。

如上所述，在本發(fā)明的一個實施方案中，如果在2d模式下第二光源214發(fā)射光以將光照射到2d導光板212，則可以向顯示面板110提供均勻的面光。而且，在本發(fā)明的一個實施方案中，如果在3d模式下第一光源213發(fā)射光以將光照射到3d導光板211，則布置有第一光輸出圖案211a的區(qū)域可以用作開口區(qū)oa，并且第一光輸出圖案211a之間的區(qū)域可以用作屏障b。也就是說，在本發(fā)明的一個實施方案中，在3d模式下，背光單元210可以用作3d光控制器。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，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。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，由于可以通過僅添加3d導光板211和第一光源213來顯示3d圖像，因此與使用包括液晶層的3d光控制器的情況相比，可以減少制造成本。

圖5是示出用于在3d模式下實現(xiàn)3d圖像的方法的一個示例性視圖。

在圖5中，“s”是后方距離，并且表示從顯示面板110的液晶層到3d導光板211的第一光輸出圖案211a的距離，d表示3d圖像的最優(yōu)觀看距離，“e”是兩只眼睛之間的距離，并且可以是65mm。3d圖像的最優(yōu)觀看距離d可以通過像素p的寬度、后方距離s和兩只眼睛之間的距離e來設計。

如圖4b所示，如果第一光源213發(fā)射光，則從布置有第一光輸出圖案211a的區(qū)域發(fā)射光。因此，如果在3d模式下第一光源213發(fā)射光以將光照射到3d導光板211，則布置有第一光輸出圖案211a的區(qū)域可以用作開口區(qū)oa，并且第一光輸出圖案211a之間的區(qū)域可以用作屏障b。

由于第一光輸出圖案211a布置為彼此間隔開，所以開口區(qū)oa和屏障b交替布置，如圖5所示。由于開口區(qū)oa和屏障b的布置，可以僅將像素p的左眼圖像輸入至用戶的左眼le，并且可以僅將像素p的右眼圖像輸入至用戶的右眼re，如圖5所示。因此，用戶可以觀看3d圖像。

同時，開口區(qū)oa的寬度可以通過下式1來計算，并且屏障b的寬度可以通過下式2來計算。

[式1]

[式2]

在式1和式2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的間距，b表示黑矩陣的寬度，并且2r表示觀看邊界。在式1和式2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。

將參照圖6和圖7對如果光輸出圖案211a形成在3d導光板211的下表面上的第一光源和3d導光板的實施方案進行詳細描述。

圖6是示出圖3的第一光源和3d導光板的一個實例的透視圖。為了便于描述，在圖6中僅示出3d導光板211、第一光源213和第一光源電路板217。

參照圖6，第一光源213封裝在第一光源電路板217上。第一光源213布置在3d導光板211的相對側(cè)，其中3d導光板211的相對側(cè)彼此面對。

3d導光板211包括第一光輸出圖案211a。第一光輸出圖案211a可以形成為雕刻在3d導光板211的下表面上，如圖6所示，并且可以是點棱鏡圖案。點棱鏡圖案中的每一個具有點型，并且可以包括多個三棱鏡(tp)，其中每個三棱鏡可以具有三角形形狀的底部。

為了通過點棱鏡圖案將來自第一光源213的光輸出至3d導光板211的上部，當布置有第一光源213的方向是第一方向(y軸方向)時，點棱鏡圖案可以沿與第一方向(y軸方向)交叉的第二方向平行地布置。而且，優(yōu)選的是點棱鏡圖案中的每一個的三棱鏡tp沿第一方向(y軸方向)縱向地形成。也就是說，在三棱鏡tp的底部之間的側(cè)面的方向可以沿第一方向(y軸方向)形成。

圖7是示出圖3的第一光源和3d導光板的另一實例的透視圖。為了便于描述，在圖7中僅示出3d導光板211、第一光源213和第一光源電路板217。

參照圖7，第一光源213封裝在第一光源電路板217上。第一光源213布置在3d導光板211的相對側(cè)，其中3d導光板211的相對側(cè)彼此面對。

3d導光板211包括第一光輸出圖案211a。第一光輸出圖案211a可以形成為雕刻在3d導光板211的下表面上，如圖7所示，并且可以是線性棱鏡圖案。線性棱鏡圖案中的每一個包括多個三棱鏡(tp)，其中每個三棱鏡可以具有三角形形狀的底部。

為了通過線性棱鏡圖案將來自第一光源213的光輸出至3d導光板211的上部，當布置有第一光源213的排列方向為第一方向(y軸方向)時，線性棱鏡圖案可以沿與第一方向(y軸方向)交叉的第二方向平行地布置。也就是說，線性棱鏡圖案中的每一個的短邊ss的方向可以與第一方向(y軸方向)平行，并且長邊ls可以與第二方向平行。線性棱鏡圖案中的每一個的短邊ss的方向可以是三棱鏡tp的底部之間的邊的方向。在這種情況下，線性棱鏡圖案中的每一個的三棱鏡tp沿第一方向(y軸方向)縱向地形成。

具體地，為了使3d串擾最小化，線性棱鏡圖案中的每一個的長邊可以相對于3d導光板211的一側(cè)以預定角度θ傾斜。3d串擾意味著用戶看到左眼圖像與右眼圖像之間的重疊，并且觀看者可以觀看到由于3d串擾導致的3d圖像畫面質(zhì)量的劣化。

圖8a和圖8b是示出由包括點圖案的3d導光板顯示的3d圖像和由包括線性棱鏡圖案的3d導光板顯示的3d圖像的一個示例性視圖。

如圖6所示，如果第一光輸出圖案211a由點棱鏡圖案形成，則如圖9a所示背光單元210輸出點型的光l。在這種情況下，由于在布置在x軸方向上的點棱鏡圖案之間不輸出光l，所以在顯示面板110的沿x軸方向布置的像素之間提供的光可以改變。為此，顯示面板110的像素之間的亮度變得不均勻。如圖8a所示，觀看者可看見顏色噪聲。也就是說，出現(xiàn)了3d圖像質(zhì)量降低的問題。

然而，如果第一光輸出圖案211a形成為如圖7所示的線性棱鏡圖案，背光單元210以線型輸出光l，如圖9b所示。在這種情況下，不會引起當背光單元210如圖9a所示以點型輸出光l時在沿x軸方向布置的點棱鏡圖案之間不輸出光l的問題。因此，由于光l可以均勻地提供至顯示面板110的沿x軸方向布置的像素之間的顯示面板110的像素，因此如圖8b所示可以防止由于像素之間亮度不均勻引起的觀看者可見的顏色噪聲。

在下文中，將參照圖10和圖11對在第一光輸出圖案211a形成在3d導光板211的下表面上時第一光源和3d導光板的實施方案進行詳細描述。

圖10是示出圖3的第一光源和3d導光板的另一實例的透視圖。為了便于描述，在圖10中僅示出3d導光板211、第一光源213和第一光源電路板217。

在圖10中，3d導光板211的第一光輸出圖案211a是線性棱鏡圖案，并且與參照圖7描述的那些基本相同，除了線性棱鏡圖案中的每一個的寬度根據(jù)距第一光源213的距離變化之外。因此，將省略圖10所示的對于3d導光板211、第一光源213和第一光源電路板217的詳細描述。

參照圖10，線性棱鏡圖案中的每一個的寬度可以從3d導光板211的兩側(cè)朝向3d導光板211的中心變寬。線性棱鏡圖案中的每一個的寬度是線性棱鏡圖案中的每一個的短邊(ss)長度。如果第一光源213布置在3d導光板211的兩側(cè)，則由于線性棱鏡圖案隨著光變得遠離第一光源213，輸出至3d導光板211的上部的光可以減少。如果線性棱鏡圖案中的每一個的寬度設計為隨著光變得遠離第一光源213而變寬，則可以防止輸出至3d導光板211的上部的光隨著光變得遠離第一光源213而減少。

如上所述，在本發(fā)明的一個實施方案中，如果第一光源213布置在3d導光板211的兩側(cè)，則線性棱鏡圖案中的每一個的寬度形成為從3d導光板211的兩側(cè)朝向3d導光板211的中心變寬。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，在3d模式下可以輸出均勻的光，而不管線性棱鏡圖案與第一光源213之間的距離。

圖11是示出圖3的第一光源和3d導光板的又一實例的透視圖。為了便于描述，在圖11中僅示出3d導光板211、第一光源213和第一光源電路板217。

在圖11中，3d導光板211的第一光輸出圖案211a是線性棱鏡圖案，并且與參照圖7描述的那些基本相同，除了線性棱鏡圖案中的每一個的寬度根據(jù)離第一光源213的距離而變化并且第一光源213僅布置在3d導光板211的一側(cè)處。將省略圖11所示的3d導光板211、第一光源213和第一光源電路板217的詳細描述。

參照圖11，第一光源213僅布置在3d導光板211的一側(cè)。線性棱鏡圖案中的每一個的寬度可以從3d導光板211的一側(cè)朝向3d導光板211的另一側(cè)變寬。線性棱鏡圖案中的每一個的寬度是線性棱鏡圖案中的每一個的短邊(ss)長度。3d導光板211的一個側(cè)面向3d導光板211的另一側(cè)面。如果第一光源213僅布置在3d導光板211的一側(cè)，則由于線性棱鏡圖案輸出至3d導光板211的上部的光可以隨著光變得遠離第一光源213而減少。如果線性棱鏡圖案中的每一個的寬度設計為隨著光遠離第一光源213而變寬，則可以防止輸出至3d導光板211上部的光隨著遠離第一光源213而減少。

如上所述，在本發(fā)明的一個實施方案中，如果第一光源213僅布置在3d導光板211的一側(cè)，則線性棱鏡圖案中的每一個的寬度形成為朝向3d導光板211的面向3d導光板211一側(cè)的另一側(cè)而變寬。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，在3d模式下可以輸出均勻的光，而不管線性棱鏡圖案與第一光源213的距離。

同時，第一光輸出圖案211a可以形成在3d導光板211的上側(cè)上。在下文中，將參照圖12和圖13對第一光輸出圖案211a形成在3d導光板211的上側(cè)上的實施方案進行詳細描述。

圖12是示出圖3的背光單元的另一實例的截面圖。

為了便于描述，在圖12中僅示出背光單元210的3d導光板211、2d導光板212、反射片215、光學片216以及第一光源電路板217和第二光源電路板218。由于圖12所示的2d導光板212、反射片215、光學片216、以及第一光源電路板217和第二光源電路板218與參照圖3、圖4a和圖4b所描述的那些基本相同，因此將省略它們的詳細描述。

參照圖12，3d導光板211包括導光板211b和布置在導光板211b上的發(fā)光層211c，導光板211b的上表面上形成有作為雕刻圖案的第一光輸出圖案211a。此時，如果第一光源213向?qū)Ч獍?11b照射光，則根據(jù)斯涅爾定律，發(fā)光層211c的折射率應大于導光板211b的折射率，以使光通過第一光輸出圖案211a輸出至導光板211b的上部。

如圖12所示，與如圖4a和圖4b所示的第一光輸出圖案211a形成在導光板211b下方的情況相比，如果第一光輸出圖案211a形成在導光板211b的上表面上，則從顯示面板110的液晶層到3d導光板211的第一光輸出圖案211a的后方距離“s”可以減少如導光板211b的厚度那么多。圖5的增加的距離“s”和加寬的開口區(qū)oa可以導致3d串擾增加。

如上所述，在本發(fā)明的一個實施方案中，3d導光板211包括導光板211b，在導光板211b的上表面上形成有作為雕刻圖案的第一光輸出圖案211a，并且發(fā)光層211c設置在導光板211b上。具體地，在本發(fā)明的一個實施方案中，由于發(fā)光層211c的折射率大于導光板211b的折射率，所以光可以通過第一光輸出圖案211a輸出至3d導光板211的上部。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，與第一光輸出圖案211a形成在3d導光板211的下表面上的情況相比，可以減少更多的3d串擾。

同時，第一光輸出圖案211a可以形成為圖6的點棱鏡圖案或圖7的線性棱鏡圖案，除了第一光輸出圖案211a形成在導光板211b的上表面上之外。而且，如圖10所示的第一光輸出圖案211a可以形成為使得第一光輸出圖案211a中的每一個的寬度可以從3d導光板211的兩側(cè)朝向3d導光板211的中心變寬，除了第一光輸出圖案211a形成在導光板211b上之外。而且，如圖11所示，第一光輸出圖案211a可以形成為使得第一光輸出圖案211a中的每一個的寬度可以從3d導光板211的一側(cè)朝向3d導光板211的另一側(cè)變寬，除了第一光輸出圖案211a形成在導光板211b上之外。

圖13是示出圖3的背光單元的另一實例的截面圖。

為了便于描述，在圖13中僅示出背光單元210的3d導光板211、2d導光板212、反射片215、光學片216、以及第一光源電路板217和第二光源電路板218。由于圖13所示的2d導光板212、反射片215、光學片216、以及第一光源電路板217和第二光源電路板218與參照圖3、圖4a和圖4b所描述的那些基本上相同，因此將省略它們的詳細描述。

參照圖13，3d導光板211包括導光板211b和布置在導光板211b上的發(fā)光層211c。第一光輸出圖案211a作為雕刻圖案形成在發(fā)光層211c的表面上。此時，如果第一光源213向?qū)Ч獍?11b照射光，則導光板211b的折射率應當大于發(fā)光層211c的折射率以使光通過第一光輸出圖案211a輸出至3d導光板211的上部。優(yōu)選地，空氣被填充在導光板211b與發(fā)光層211c的第一光輸出圖案211a之間。例如，如果導光板211b的折射率為1.5，則發(fā)光層211c的折射率為1.4，并且具有1.0的折射率的空氣填充在發(fā)光層211c的第一光輸出圖案211a與導光板211b之間，則光可以通過第一光輸出圖案211a輸出至3d導光板211的上部。

如圖13所示，與圖4a和圖4b所示的第一光輸出圖案211a形成在導光板211b下方的情況相比，如果第一光輸出圖案211a形成在發(fā)光層211c的上側(cè)上，則從顯示面板110的液晶層到3d導光板211的第一光輸出圖案211a的后方距離“s”可以減少如導光板211b的厚度那么多。圖5的增加的距離“s”和加寬的開口區(qū)oa可以導致3d串擾增加。

如上所述，在本發(fā)明的一個實施方案中，3d導光板211包括導光板211b和布置在導光板211b上的發(fā)光層211c，并且第一光輸出圖案211a作為雕刻圖案形成在導光板211b的上側(cè)上。具體地，在本發(fā)明的一個實施方案中，導光板211b的折射率大于發(fā)光層211c的折射率，并且空氣填充在導光板211b與發(fā)光層211c的第一光輸出圖案211a之間，從而光可以通過第一光輸出圖案211a輸出至3d導光板211的上部。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，與在第一光輸出圖案211a形成在3d導光板211的下側(cè)的情況相比，可以減少更多的3d串擾。

同時，第一光輸出圖案211a可以形成為圖6的點棱鏡圖案或圖7的線性棱鏡圖案，除了第一光輸出圖案211a形成在導光板211b的上側(cè)之外。而且，如圖10所示的第一光輸出圖案211a可以形成為使得第一光輸出圖案211a中的每一個的寬度可以從3d導光板211的相對側(cè)朝向3d導光板211的中心變寬，除了第一光輸出圖案211a形成在導光板211b的上側(cè)之外。而且，如圖11所示的第一光輸出圖案211a可以形成為使得第一光輸出圖案211a中的每一個的寬度可以從3d導光板211的一側(cè)朝向3d導光板211的相對側(cè)變寬，除了第一光輸出圖案211a形成在導光板211b的上側(cè)之外。

圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于制造3d導光板的方法的流程圖。圖15a至圖15f是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于制造3d導光板的方法的一個示例性視圖。在下文中，將參照圖14、圖15a至圖15f對用于制造3d導光板的方法進行詳細描述，其中如圖4a和圖4b所示第一光輸出圖案211a形成在3d導光板的下表面上。

首先，形成具有雕刻圖案的光輸出圖案311a的軟模311以形成3d導光板211，在3d導光板211下方形成有雕刻圖案的第一光輸出圖案211a。

更詳細地，如圖15a所示，在形成有三棱鏡tp的塑料膜pf上沉積光致抗蝕劑圖案pr。然后，如圖15b所示，在塑料膜pf上布置掩模mask，并且通過暴露于uv射線來去除光致抗蝕劑圖案pr。因此，如圖15c所示，三棱鏡圖案tp暴露于從塑料膜pf去除光刻膠圖案pr的區(qū)域，并且在其他區(qū)域被光致抗蝕劑圖案pr覆蓋。如圖15d所示，通過塑料膜pf對軟模311進行加壓，從而形成包括雕刻圖案的光輸出圖案311a的軟模311(圖14的s101)。

其次，在3d導光板211的一個表面上沉積uv硬化樹脂(res)，對軟模311加壓，并且照射uv(圖14的s102)。

第三，如果uv硬化樹脂完全硬化，則軟模311與3d導光板211分離。軟模311的雕刻圖案的光輸出圖案311a作為雕刻圖案形成在3d導光板211的一個表面上。也就是說，完成具有雕刻圖案的光輸出圖案211a的3d導光板211(圖14的s103)。

對于本領域技術(shù)人員顯見的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在覆蓋本發(fā)明的修改和變化，只要它們在所附權(quán)利要求及其等同內(nèi)容的范圍內(nèi)。因此，上述實施方案在所有方面都應理解為說明性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍應當由所附權(quán)利要求及其法律等同內(nèi)容而不是由上述描述來確定，并且落入所附權(quán)利要求的含義和等同范圍內(nèi)的所有變化旨在包括在其中。