專利名稱：背光單元、三維圖像顯示裝置及顯示三維圖像的方法
技術領域：
本公開涉及一種背光單元以及具有該背光単元的三維(3D)圖像顯示裝置，并且更具體地，涉及ー種能夠防止3D圖像的質量由于左眼圖像和右眼圖像的混合而劣化的背光単元、以及具有該背光単元的3D圖像顯示裝置。
背景技術：
通常，3D圖像顯示裝置將具有雙眼視差的圖像彼此分離，以在觀察者的左眼和右眼上分別顯示分離后的圖像。因此，觀察者通過左眼和右眼觀看到左眼圖像和右眼圖像，在 大腦中將左眼圖像和右眼圖像相互混合，從而實現3D效果。3D圖像顯示裝置在顯示面板上交替地顯示左眼圖像和右眼圖像，以實現3D圖像。當顯示在顯示面板上的圖像從左眼圖像轉換成右眼圖像或從右眼圖像轉換成左眼圖像吋，由于顯示面板的掃描過程使左眼圖像和右眼圖像相互混合，致使三維圖像的質量劣化。

發(fā)明內容
本公開提供一種能夠防止由于左眼圖像和右眼圖像的混合致使3D圖像的質量劣化的背光単元。本公開還提供ー種包括該背光単元的3D圖像顯示裝置。本公開的實施方式提供ー種包括導光部的背光單元，該導光部包括多個導光單元。每個導光単元包括導光板，其包括光發(fā)射面、底面和側面，其中，供應的光通過光發(fā)射面發(fā)射，底面面向光發(fā)射面，側面將光發(fā)射面連接至底面；多個光源，朝向側面中的至少ー個發(fā)射光；以及帶通濾波器，位于光發(fā)射到的側面與光源之間。在一些實施方式中，導光部可包括第一導光單兀和第二導光單兀，第一導光單兀和第二導光單元在從第一導光單元出射光的方向上依次布置。在其他實施方式中，帶通濾波器可包括多個濾波單元，濾波單元包括堆疊的且具有彼此不同的折射率的多個膜。在另ー些其他實施方式中，每個濾波単元可包括第一膜和第二膜，第二膜位于第一膜上且具有與第一膜的折射率不同的折射率。在又ー些其他實施方式中，第一膜可包含聚萘ニ甲酸こニ醇酯，并且第二膜可包含聚苯こ烯。在再ー些其他實施方式中，帶通濾波器可包括堆疊的五個濾波單元。在本發(fā)明的其他實施方式中，3D圖像顯示裝置包括顯示面板，顯示左眼圖像和右眼圖像；以及背光単元，向顯示面板供應光。背光単元包括導光部，該導光部包括多個導光単元，其中，每個導光単元包括導光板，其包括光發(fā)射面、底面和側面，其中，供應的光通過光發(fā)射面發(fā)射，底面面向光發(fā)射面，側面將光發(fā)射面連接至底面；多個光源，朝向側面中的至少ー個發(fā)射光；以及帶通濾波器，位于光發(fā)射到的側面與光源之間。


附圖被包括進來以提供對本發(fā)明的進ー步理解，并且附圖被結合進本說明書并構成說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的示例性實施方式，并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖I是根據本發(fā)明的顯示裝置的示例性實施方式的分解立體圖；圖2是用于圖I的顯示裝置中的導光部的示例性實施方式的立體圖；圖3是示出圖2的導光部的截面圖；圖4是示出圖3的帶通濾波器的示例性實施方式的放大視圖； 圖5是用于圖I的顯示裝置中的光源的示例性實施方式的立體圖；以及圖6是示出圖5的光源的截面圖。
具體實施例方式因為本發(fā)明可具有多種變型實施方式，所以在附圖中示出了并在本發(fā)明的具體描述中描述了幾個示例性實施方式。然而，這并不是將本發(fā)明局限于具體的實施方式，并且應當理解的是，本發(fā)明覆蓋在本發(fā)明的思想和技術范圍內的所有變型、等同物和替換。在全文中，相同的參考標號表示相同的元件。為便于描述和清楚起見，在附圖中，每個結構的尺寸和大小進行了放大、省略或示意性地示出。將理解的是，雖然本文中使用第一和第二的術語來描述各個元件，但這些元件不應受限于這些術語。術語僅僅用來將ー個部件與其他部件區(qū)別開。因此，在一個實施方式中被稱為第一部件的部件在另ー實施方式中可被稱為第二部件。単數形式的術語可包括復數形式，除非另外指明?！鞍ā?、“包含”或“具有”的含義表示存在特性、區(qū)域、固定數、步驟、エ藝、元件和/或部件，但不排除其它的特性、區(qū)域、固定數、步驟、エ藝、元件和/或部件。在說明書中，將理解的是，當指出ー個層(或膜)、區(qū)域或板位于另ー層、區(qū)域或板“上”時，其可直接位于其它層、區(qū)域或板上，或者也可存在中間的層、區(qū)域或板。在說明書中，將理解的是，當指出一個層(或膜)、區(qū)域或板位于另ー層、區(qū)域或板“下方”時，其可直接位于另ー層、區(qū)域或板下方，或者也可存在中間的層、區(qū)域或板。除非另有定義，否則本文使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員的通常理解相同的含義。將進一歩理解，諸如常用字典中定義的術語，術語應被解釋為具有與在相關領域的背景中的含義相一致的含義，并且不應被解釋為理想化或過于正式的含義，除非文中明確地如此限定。在下文中，將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的實施方式。圖I是根據本發(fā)明的顯示裝置的示例性實施方式的分解立體圖。參照圖1，根據本發(fā)明的顯示裝置包括背光単元300、上蓋410以及下蓋420。諸如液晶顯示面板(IXD)或電泳顯示面板(EDP)的各種面板可用作顯示面板100。在所示的實施方式中，描述的是LCD。在平面視圖中，顯示面板100為具有長邊和短邊的矩形板形狀。圖像顯示在顯示面板100的顯示區(qū)域140上。并且，顯示區(qū)域被劃分成兩個區(qū)域，以在這兩個區(qū)域上分別顯示左眼圖像和右眼圖像。并且，顯示面板100包括陣列基板110、面向陣列基板110的對向基板120、以及介于陣列基板110與對向基板120之間的液晶層(未不出)。根據本發(fā)明的實施方式，陣列基板110可包括布置成矩陣形式的多個像素(未示出)。在此，每個像素可包括多個子像素。每個子像素可具有紅色、緑色和藍色中的ー種。并且，每個像素包括柵線(未示出)、數據線(未示出)和像素電極(未示出)，柵線沿第一方向(例如，與陣列基板100的邊緣平行的方向)延伸，數據線沿垂直于第一方向的第二方向延伸，以絕緣方式與柵線交叉。并且，每個像素包括薄膜晶體管(未示出)，所述薄膜晶體管電連接至柵線和數據線并且電連接至相應的像素電極。薄膜晶體管切換傳輸到與該薄膜晶體管相對應的像素電極的驅動信號。并且，驅動器IC 130可位于陣列基板110的ー側上。驅動器IC 130從外部接收各種信號，并且響應于所輸入的各種信號而朝向薄膜晶體管輸出用于驅動顯示面板100的 驅動信號。對向基板120可包括RGB濾色器(未示出)和公共電極(未示出)，RGB濾色器利用從背光単元300提供的光而在其上的表面上實現預定的顏色，公共電極位于RGB濾色器上以面向像素電極。在此，RGB濾色器可通過薄膜エ藝制造。盡管在本發(fā)明中作為實例描述了對向基板120上的濾色器，但本發(fā)明不限于此。在一替換實施方式中，例如，濾色器可位于陣列基板110上。液晶層的液晶分子可通過施加至像素電極和公共電極的電壓而排列在特定方向上，以調節(jié)從背光単元300提供的光的透射性，由此允許顯示面板100顯示圖像。模架200位于顯示面板100的邊緣上，以支撐顯示面板100的下部。模架200大致具有方環(huán)形形狀。如圖I中所示，模架200可被設置為單個整體不可分割的元件。然而，根據需要，模架200可包括連接在一起以形成模架200的多個單獨的構件。而且，根據需要，可省去模架200。背光單元300位于顯示面板100下方(例如，與顯示面板重疊)。背光單元300包括包含多個導光單元310和320的導光部、光學件330、以及反射片340。在此，導光部可包括位于顯不面板100下方的第一導光單兀310和位于第一導光單兀310與顯不面板100之間的第二導光單元320。第一導光單元310和第二導光單元320中的每個包括導光板311和321、產生光并將光發(fā)射至導光板311和321上的多個光源312和322、以及分別位于導光板311與光源312之間及導光板321與光源322之間的帶通濾波器313和323。光學件330可位于第二導光單元320與顯示面板100之間。光學件330可控制從第二導光單元320出射的光。并且，光學件330包括漫射片336、棱鏡片334和保護片332。漫射片336可漫射從第二導光單元320出射的光。棱鏡片334可收集由漫射片336漫射的在垂直于顯示面板100的平面方向的方向上的光。透射過棱鏡片334的光幾乎都入射到顯示面板100中。保護片332位于棱鏡片334之上。保護片332保護棱鏡片334免受外部沖擊。盡管在所示的實施方式中光學件330包括ー個漫射片336、ー個棱鏡片334和ー個保護片332，但本發(fā)明不限于此。在一替換實施方式中，例如，光學件330可包括多個漫射片336、棱鏡片334和保護片332中的至少ー個。可替換地，根據需要，可省去漫射片336、棱鏡片334和保護片332中的ー個。反射片340位于第一導光單兀310的正下方,用于反射未向顯不面板100提供的泄漏光，以將光的路徑改變到顯示面板100的方向上。反射片340包含能夠反射光的材料。反射片340位于下蓋420之上，以反射從光源312和322產生的光。因此，反射片340增加了向顯示面板100提供的光量。上蓋410位于顯示面板100的上方。上蓋410具有與顯示面板100的形狀相對應的形狀。上蓋410包括上表面412和上蓋側表面414,上表面中限定了用于露出顯不面板100的顯示區(qū)域140的窗ロ 411并且用干支撐顯示面板100的前表面的邊緣，上蓋側表面從上表面412沿下蓋420的方向延伸。上蓋側表面414可從上表面412彎曲，以形成單個整體不可分割的上蓋410。在此，由于顯示面板100具有方形板形狀，所以上蓋410可具有四 個側表面。上蓋410結合于下蓋420并支撐顯示面板100的前表面的邊緣。下蓋420位于背光單兀300的下方。下蓋420包括底表面422和下蓋側表面424,底表面具有與顯示面板100以及背光単元300的形狀相對應的形狀，下蓋側表面從底表面422向上延伸。下蓋側表面424可從底表面422彎曲，以形成單個整體不可分割的下蓋420。在此，由于顯示面板100和背光単元300中的每ー個都具有方形形狀，所以下蓋420可具有四個側表面。下蓋420包括由底表面422和下蓋側表面424限定的空間，并且該空間容納顯示面板100和背光單元300。并且，下蓋420結合于上蓋410以在其中容納顯示面板100和背光単元300，并支撐顯示面板100和背光単元300。圖2是用于圖I的顯示裝置中的導光部的示例性實施方式的立體圖。圖3是示出圖2的導光部的截面圖。圖4是示出圖3的帶通濾波器的示例性實施方式的放大視圖。參照圖2至圖4，導光部包括在從第一導光單元310出射光的方向上依次布置的第一導光單兀310和第二導光單兀320。第一導光單元310和第二導光單元320中的每ー個包括至少與顯示面板100的顯示區(qū)域140重疊的導光板311和321、發(fā)射光到導光板311和321上的多個光源312和322、以及分別位于導光板311與光源312之間及導光板321與光源322之間的帶通濾波器313 和 323。導光板311和321均包括光發(fā)射面、底面和側面，從光源312和322提供的光通過光發(fā)射面朝向顯示面板100發(fā)射，底面面向光發(fā)射面，側面將光發(fā)射面連接至底面。在此，光發(fā)射面和底面中的每ー個可具有各種形狀。側面的數量可由光發(fā)射面和底面中的每ー個的形狀確定。在一個實施方式中，例如，光發(fā)射面和底面中的姆ー個可具有方形形狀。在此，導光板311和321可具有四個側面。并且，導光板311和321均可包含聚碳酸酯(PC)。并且,導光板311和321可進一步分別包括位于光發(fā)射面上的光漫射圖案314和324。光漫射圖案314和324漫射從光發(fā)射面出射的光。光源312和322將光發(fā)射到導光板311和321的至少ー個側面上。在此，光用來在顯示面板100上顯示圖像。從每個光源312和322發(fā)射的光通過帶通濾波器313和323供應到導光板311和321中。在此，光源312和322可以以封裝形式安裝在印刷電路板(未不出)上。光源312和322均可以是發(fā)光二極管。第一導光單兀310的光源312與導光板311共面。類似地，第二導光單元320的光源322與導光板321共面。帶通濾波器313和323透射從光源312和322發(fā)射的光的一部分，以將所透射的光供應至導光板311和321。并且，帶通濾波器313和323選擇性地反射所發(fā)射的光的其余部分。在此，帶通濾波器313和323均可包括多個濾波単元315，所述濾波単元中堆疊有具有彼此不同的折射率的多個膜。并且，每個濾波單元315包括包含聚合物材料的第一膜315a和第二膜315b。第二膜315b位于從第一膜315a出射光的方向上。并且，第一膜315a可包含聚萘ニ甲酸こニ醇酷(PEN)。第二膜315b可包含聚苯こ烯(PS)。在此,第一膜315a和第二膜315b反射具有從光源312和322發(fā)射的光的一部分波長的光，例如紅光、綠光和藍光中的至少ー種光。并且，被第一膜315a和第二膜315b反射的波長可根據第一膜315a和第二膜315b中的每ー個的厚度確定。第一膜315a和第二 膜315b的厚度表示為以下等式(I)。(2η+1)*λ /4 = nA*dA = nB*dB.....(I)其中，η是大于O的正數，ηΑ表不第二膜315b的折射率，dA表不第二膜315b的厚度，nB表不第一膜的315a的折射率,并且dB表不第一膜315a的厚度。用于第二膜315b的PS可具有約I. 52的折射率，并且用于第一膜315a的PEN可具有約I. 85的折射率。下面的表I示出了根據等式(I)的用于反射紅光、綠光和藍光的質心波長的第一膜315a和第二膜315b的厚度。在此，當第一膜315a包含PEN時，第一膜315a具有約1.85的折射率。并且，當第二膜315b包含PS時，第二膜315b具有約I. 52的折射率。表I用于反射紅光、綠光和藍光的質心波長的第一膜和第二膜的厚度
權利要求
1.ー種背光單兀，包括 導光部，包括多個導光單兀， 其中，每個導光単元包括 導光板，其包括光發(fā)射面、底面和側面，供應的光通過所述光發(fā)射面發(fā)射，所述底面面向所述光發(fā)射面，所述側面將所述光發(fā)射面連接至所述底面； 多個光源，朝向所述側面中的至少ー個發(fā)射光；以及 帶通濾波器，位于光發(fā)射到的側面與所述光源之間。
2.根據權利要求I所述的背光單兀，其中，所述導光部包括第一導光單兀和第二導光単元，所述第一導光單元和所述第二導光單元在從所述第一導光單元出射光的方向上依次布置。
3.根據權利要求I所述的背光単元，其中，所述帶通濾波器包括多個濾波単元，每個濾波単元均包括堆疊的且具有彼此不同的折射率的多個膜。
4.根據權利要求3所述的背光単元，其中，每個所述濾波単元包括第一膜和第二膜，所述第二膜位于所述第一膜上且具有與所述第一膜的折射率不同的折射率。
5.根據權利要求4所述的背光単元，其中，所述第一膜包含聚萘ニ甲酸こニ醇酯，并且所述第二膜包含聚苯こ烯。
6.根據權利要求3所述的背光単元，其中，所述帶通濾波器包括堆疊的至少五個濾波單元。
7.根據權利要求3所述的背光単元，其中，所述帶通濾波器 將選定波長的發(fā)射光透射到所述導光板，并且 反射70%或更多的非選定波長的發(fā)射光。
8.根據權利要求I所述的背光単元，其中，每個所述光源包括 發(fā)光二極管芯片； 模制部，密封所述發(fā)光二極管芯片；以及 透鏡部，收集從所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光。
9.根據權利要求8所述的背光単元，其中，所述透鏡部包括 導光部，引導從所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光；以及 集光部，收集由所述導光部引導的光。
10.根據權利要求9所述的背光単元，其中，每個所述光源進ー步包括圍繞所述導光部的反射件。
11.根據權利要求9所述的背光単元，其中，所述導光部的直徑為3毫米至5毫米，并且高度為2毫米至6毫米。
12.根據權利要求8所述的背光単元，其中，相對于所述發(fā)光二極管芯片的中心，每個所述光源具有-15度至15度的發(fā)光角度。
13.根據權利要求I所述的背光単元，其中，所述導光板進ー步包括位于所述光發(fā)射面上的光漫射圖案。
14.一種三維圖像顯示裝置，包括 顯示面板，顯示左眼圖像和右眼圖像；以及 背光単元，向所述顯示面板供應光，其中，所述背光単元包括包含多個導光単元的導光部， 其中，每個所述導光単元包括 導光板，其包括光發(fā)射面、底面和側面，供應的光通過所述光發(fā)射面發(fā)射，所述底面面向所述光發(fā)射面，所述側面將所述光發(fā)射面連接至所述底面； 多個光源，朝向所述側面中的至少ー個發(fā)射光；以及 帶通濾波器，位于光發(fā)射到的側面與所述光源之間。
15.根據權利要求14所述的三維圖像顯示裝置，其中，所述導光部包括第一導光單元和第二導光單元，所述第一導光單元和所述第二導光單元在從所述第一導光單元出射光的方向上依次布置。
16.根據權利要求14所述的三維圖像顯示裝置，其中，所述帶通濾波器包括多個濾波単元，每個濾波単元均包括堆疊的且具有彼此不同的折射率的多個膜。
17.根據權利要求16所述的三維圖像顯示裝置，其中，每個所述濾波単元包括第一膜和第二膜，所述第二膜位于所述第一膜上且具有與所述第一膜的折射率不同的折射率。
18.根據權利要求17所述的三維圖像顯示裝置，其中，所述第一膜包含聚萘ニ甲酸こニ醇酷，并且所述第二膜包含聚苯こ烯。
19.根據權利要求16所述的三維圖像顯示裝置，其中，所述帶通濾波器包括堆疊的至少五個濾波單元。
20.根據權利要求14所述的三維圖像顯示裝置，其中，每個所述光源包括 發(fā)光二極管芯片； 模制部，密封所述發(fā)光二極管芯片；以及 透鏡部，收集從所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光。
21.根據權利要求20所述的三維圖像顯示裝置，其中，所述透鏡部包括 導光部，引導從所述發(fā)光二極管芯片發(fā)射的光；以及 集光部，收集由所述導光部引導的光。
22.根據權利要求21所述的三維圖像顯示裝置，其中，每個所述光源進ー步包括圍繞所述導光部的反射件。
23.—種在顯示左眼圖像和右眼圖像的顯示面板上顯示三維圖像的方法，所述方法包括 向所述顯示面板的背光単元的帶通濾波器發(fā)射光； 通過所述帶通濾波器透射圖像光； 由所述帶通濾波器反射70%或更多的非圖像光；以及 向所述顯示面板提供被透射的圖像光，以顯示所述左眼圖像和所述右眼圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種背光單元、三維圖像顯示裝置及顯示三維圖像的方法。三維(3D)圖像顯示裝置包括背光單元。該背光單元包括包含多個導光單元的導光部。每個導光單元包括導光板，包括光發(fā)射面、底面和側面，供應的光通過光發(fā)射面發(fā)射，底面面向光發(fā)射面，側面將光發(fā)射面連接至底面；多個光源，朝向側面中的至少一個發(fā)射光；以及帶通濾波器，位于光發(fā)射到的側面與光源之間。
文檔編號G02B27/22GK102691931SQ20121007867
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權日2011年3月24日
發(fā)明者姜龍奎, 崔震成, 李泰浩, 李相源, 芮秉大, 金中玄 申請人:三星電子株式會社