指向性背光单元及具有其的三维图像显示装置的制作方法

文档序号:12730457阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种指向性背光单元,包括:

光源;

导光板,所述导光板包括接收从所述光源发射的光的入射表面,所述导光板引导从所述光源发射的所述光;以及

包括多个分区的衍射装置,所述分区中的每个包括被配置为调整射出所述导光板的光的方向的光栅图案组,

其中所述光栅图案组包括多个光栅单元,以及所述光栅单元包括与光的波段相应的多个子光栅单元。

2.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中所述多个子光栅单元被配置为调整所述衍射装置的所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的分区中的光的输出量,并调整所述衍射装置的所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的分区中的光的输出量,所述第二距离大于所述第一距离。

3.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中所述多个光栅单元包括与红色波段相应的第一子光栅单元、与绿色波段相应的第二子光栅单元、以及与蓝色波段相应的第三子光栅单元,

其中所述第一子光栅单元具有第一尺寸的面积,所述第二子光栅单元具有第二尺寸的面积,所述第三子光栅单元具有第三尺寸的面积,以及

其中所述第一尺寸、所述第二尺寸和所述第三尺寸彼此不同。

4.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中所述多个分区中的每个中的所述多个子光栅单元具有不同尺寸的面积。

5.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中在入射在所述导光板上的所述光的传播方向上,所述多个子光栅单元的面积的尺寸增加。

6.如权利要求5所述的指向性背光单元,其中在入射在所述导光板上的所述光的所述传播方向上,所述子光栅单元的宽度增加。

7.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中所述多个子光栅单元与多种颜色光束分别相应,并且在所述多种颜色光束的传播方向上,所述多个子光栅单元的面积的尺寸分别增加。

8.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的分区中的所述多个光栅单元的高度大于所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的另外分区中的所述多个光栅单元的高度,所述第一距离大于所述第二距离。

9.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的分区中的所述多个光栅单元的折射率大于所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的另外分区中的所述多个光栅单元的折射率,所述第一距离大于所述第二距离。

10.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的第一分区中的所述多个光栅单元的第一占空比被调整,从而相比于通过所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的第二分区中的所述多个光栅单元的第二占空比获得的光输出效率,具有更大的光输出效率,所述第一距离大于所述第二距离,以及

其中所述第一占空比为所述多个分区中的所述第一分区中的所述多个光栅单元的凸脊宽度与节距的比值,所述第二占空比为所述多个分区中的所述第二分区中的所述多个光栅单元的凸脊宽度与节距的比值。

11.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中所述多个光栅单元中的每个的折射率、高度、节距和占空比中的至少一种彼此不同。

12.如权利要求1所述的指向性背光单元,其中根据所述入射光的方向和所述多个分区的数目,所述多个光栅单元具有不同的面积尺寸。

13.一种指向性背光单元,包括:

发射多种颜色光束的多个光源;

导光板,所述导光板包括分别接收从所述光源发射的所述多种颜色光束的多个入射表面并且引导从所述光源发射的所述多种颜色光束;以及

衍射装置,所述衍射装置包括多个分区,所述多个分区中的每个包括被配置为调整射出所述导光板的所述多种颜色光束的方向的多个光栅单元,

其中所述多个光栅单元中的每个包括分别与所述多种颜色光束相应的子光栅单元,并且与所述多种颜色光束中的一种颜色光束相应的所述子光栅单元的面积在所述一种颜色光束的传播方向上变化。

14.如权利要求13所述的指向性背光单元,其中与所述多种颜色光束相应的所述子光栅单元的面积的尺寸在不同的分区中不同,并且在远离所述导光板的所述入射表面的方向上增加。

15.如权利要求13所述的指向性背光单元,其中与所述多种颜色光束相应的所述子光栅单元的面积分别在所述多种颜色光束的传播方向上增加。

16.如权利要求13所述的指向性背光单元,其中所述子光栅单元在与所述子光栅单元相应的所述颜色光束的传播方向上具有相同的长度和逐渐增大的不同的宽度。

17.如权利要求13所述的指向性背光单元,其中所述多个光栅单元中的每个包括与红色光相应的第一子光栅单元、与绿色光相应的第二子光栅单元、以及与蓝色光相应的第三子光栅单元,以及

所述第一子光栅单元的面积的尺寸在所述红色光的传播方向上增加,所述第二子光栅单元的面积的尺寸在所述绿色光的传播方向上增加,所述第三子光栅单元的面积的尺寸在所述蓝色光的传播方向上增加。

18.如权利要求13所述的指向性背光单元,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的分区中的所述多个光栅单元的高度大于所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的另外分区中的所述多个光栅单元的高度,所述第一距离大于所述第二距离。

19.如权利要求13所述的指向性背光单元,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的分区中的所述多个光栅单元的折射率大于所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的另外分区中的所述多个光栅单元的折射率,所述第一距离大于所述第二距离。

20.如权利要求13所述的指向性背光单元,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的第一分区中的所述多个光栅单元的第一占空比被调整,从而相比于通过所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的第二分区中的所述多个光栅单元的第二占空比获得的光输出效率,具有更大的光输出效率,所述第一距离大于所述第二距离,以及

其中所述第一占空比为所述多个分区中的所述第一分区中的所述多个光栅单元的凸脊宽度与节距的比值,所述第二占空比为所述多个分区中的所述第二分区中的所述多个光栅单元的凸脊宽度与节距的比值。

21.如权利要求13所述的指向性背光单元,其中所述多个光栅单元中的每个的折射率、高度、节距和占空比中的至少一种彼此不同,从而调整光输出效率和光均匀度。

22.一种三维(3D)图像显示装置,包括:

光源;

导光板,所述导光板包括接收从所述光源发射的光的入射表面并且引导从所述光源发射的所述光;

衍射装置,所述衍射装置包括多个分区,所述多个分区中的每个包括被配置为调整射出所述导光板的所述光的方向的光栅图案组;以及

显示面板,所述显示面板被配置为基于从所述衍射装置输出的所述光产生图像,

其中所述光栅图案组包括多个光栅单元,且所述多个光栅单元包括与光的波段相应并且具有不同面积的多个子光栅单元。

23.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中所述多个子光栅单元被配置为调整所述衍射装置的所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的分区中的光的输出量,并调整所述衍射装置的所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的分区中的光的输出量,所述第二距离大于所述第一距离。

24.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中所述多个光栅单元包括与红色波段相应的第一子光栅单元、与绿色波段相应的第二子光栅单元、以及与蓝色波段相应的第三子光栅单元,

其中所述第一子光栅单元具有第一尺寸的面积,所述第二子光栅单元具有第二尺寸的面积,所述第三子光栅单元具有第三尺寸的面积,以及

其中所述第一尺寸、所述第二尺寸和所述第三尺寸彼此不同。

25.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中所述多个分区中的每个中的所述多个子光栅单元具有不同尺寸的面积。

26.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中在入射在所述导光板上的所述光的传播方向上,所述多个子光栅单元的面积的尺寸增加。

27.如权利要求26所述的三维图像显示装置,其中在入射在所述导光板上的所述光的所述传播方向上,所述多个子光栅单元的宽度增加。

28.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中所述多个子光栅单元与多种颜色光束分别相应,并且在所述多种颜色光束的传播方向上,所述多个子光栅单元的面积的尺寸分别增加。

29.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的分区中的所述多个光栅单元的高度大于所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的另外分区中的所述多个光栅单元的高度,所述第一距离大于所述第二距离。

30.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的分区中的所述多个光栅单元的折射率大于所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的另外分区中的所述多个光栅单元的折射率,所述第一距离大于所述第二距离。

31.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第一距离的第一分区中的所述多个光栅单元的第一占空比被调整,从而相比于通过所述多个分区中距所述导光板的所述入射表面第二距离的第二分区中的所述多个光栅单元的第二占空比获得的光输出效率,具有更大的光输出效率,所述第一距离大于所述第二距离,以及

其中所述第一占空比为所述多个分区中的所述第一分区中的所述多个光栅单元的凸脊宽度与节距的比值,所述第二占空比为所述多个分区中的所述第二分区中的所述多个光栅单元的凸脊宽度与节距的比值。

32.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中所述多个光栅单元中的每个的折射率、高度、节距和占空比中的至少一种彼此不同。

33.如权利要求22所述的三维图像显示装置,其中根据入射光的方向和所述衍射装置的所述分区的数目,所述光栅单元的所述子光栅单元具有不同的面积比。

34.一种指向性背光单元,包括:

至少一个光源,所述至少一个光源被配置为在第一传播方向上发射第一光,在第二传播方向上发射第二光,以及在第三传播方向上发射第三光;

多个第一光栅单元,所述多个第一光栅单元与所述第一光的波段相应,并且被布置为使在所述第一传播方向上所述多个第一光栅单元的面积的尺寸增加;

多个第二光栅单元,所述多个第二光栅单元与所述第二光的波段相应,并且被布置为使在所述第二传播方向上所述多个第二光栅单元的面积的尺寸增加;

多个第三光栅单元,所述多个第三光栅单元与所述第三光的波段相应,并且被布置为使在所述第三传播方向上所述多个第三光栅单元的面积的尺寸增加;以及

多个分区,所述多个分区被布置成矩阵形式,所述多个分区中的每个包括所述多个第一光栅单元中的一个、所述多个第二光栅单元中的一个、以及所述多个第三光栅单元中的一个。

35.如权利要求34所述的指向性背光单元,其中所述多个第一光栅单元被布置为使在所述第一传播方向上所述多个第一光栅单元的凸脊的高度增加。

36.如权利要求34所述的指向性背光单元,其中所述多个第一光栅单元被布置为使在所述第一传播方向上所述多个第一光栅单元的凸脊的宽度增加。

37.如权利要求34所述的指向性背光单元,其中在所述第一传播方向上所述多个第一光栅单元的折射率变化,使得在所述第一传播方向上所述多个第一光栅单元的光输出效率增大。

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