[发明专利]定向背光单元、其制造方法和包括其的三维图像显示装置

说明书

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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。