CN106932960B - 背光单元以及包括其的自动立体3d显示装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种背光单元以及包括其的自动立体3D显示装置，其中可以在不使用包括液晶层的3D光控制器的情况下显示3D图像。背光单元包括：3D导光板，其包括第一光输出图案和凸透镜；第一光源，其将光照射至3D导光板的至少一侧；2D导光板，其布置在3D导光板下方；以及第二光源，其将光照射至2D导光板的至少一侧。凸透镜布置在3D导光板上。

Description

背光单元以及包括其的自动立体3D显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月30日提交的韩国专利申请第10-2015-0190022号的权益，通过引用将其全部内容并入本文中用于所有目的，如同在本文中完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及背光单元以及包括其的自动立体3D显示装置。

背景技术

用于显示3D图像(或立体图像)的3D图像显示装置分为立体3D显示技术和自动立体3D显示技术。近来，这两种技术已经得到商业化。立体3D显示技术分为偏振立体3D显示技术和快门立体3D显示技术。偏振立体3D显示技术在直视型显示装置或投影仪上可切换地显示左视差图像和右视差图像的偏振光并且通过使用偏振眼镜来显示3D图像。快门立体3D显示技术通过时间划分来显示左视差图像和右视差图像并且通过使用快门眼镜来显示3D图像。

自动立体3D显示技术通过适当控制来自显示面板的像素的光以最优观看距离形成观看区来显示3D图像。观看区可以包括“x”数量的视景(“x”是2或更大的整数)。

自动立体3D显示技术需要3D光控制器例如可切换屏障和可切换透镜，其通过使用液晶层来控制来自显示面板的像素的光。可切换屏障通过以下方式以2D模式显示2D图像以及以3D模式显示3D图像：在2D模式中通过使用液晶层使来自显示面板的像素的光原样透过并且在3D模式中部分地遮蔽来自显示面板的像素的光。可切换透镜通过以下方式以2D模式显示2D图像以及以3D模式显示3D图像：在2D模式中通过使用液晶层使来自显示面板的像素的光按原样透过并且在3D模式中使来自显示面板的像素的光折射。然而，3D光控制器例如可切换屏障和可切换透镜具有由于液晶层而使得制造成本高的问题。

发明内容

因此，本发明涉及一种背光单元以及包括其的自动立体3D显示装置，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点所造成的一个或更多个问题。

本发明的一个优点是提供一种背光单元以及包括其的自动立体3D显示装置，其中可以在不使用包括液晶层的3D光控制器的情况下显示3D图像。

本发明的另外的特征和优点将阐述于以下描述中，并且从以下描述中本发明的另外的特征和优点部分地是明显的，或者可以从本发明的实践中获知本发明的另外的特征和优点。通过在书面描述及其权利要求以及附图中所具体指出的结构可以实现和得到本发明的这些和其他的目的和优点。

为了实现这些目的和其他优点并且根据本发明的目的，如实施和广泛描述的，根据本发明的实施方案的背光单元包括：3D导光板，其包括第一光输出图案和凸透镜(例如(双)凸透镜)；第一光源，其将光照射至3D导光板的至少一侧；2D导光板，其布置在3D导光板的下方；以及第二光源，其将光照射至2D导光板的至少一侧。凸透镜布置在3D导光板上。

在本发明的另一方面中，一种自动立体3D显示装置包括：显示面板；以及将光照射至显示面板的背光单元。背光单元包括：3D导光板，其包括第一光输出图案和凸透镜；第一光源，其将光照射至3D导光板的至少一侧；2D导光板，其布置在3D导光板的下方；以及第二光源，其将光照射至2D导光板的至少一侧。凸透镜布置在3D导光板上。

应理解的是，本发明实施方案的上述一般描述和以下详细描述两者是示例性和说明性的，并且意图提供所要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

本申请包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图并入并构成该申请的一部分，附图示出本发明的实施方案并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1是示出根据本发明的一个实施方案的自动立体3D显示装置的框图；

图2是示出图1的像素的电路图；

图3是示出图1的背光单元的透视图；

图4是示出图3的第一光源和3D导光板的一个实例的透视图；

图5A至图5C是示出图3的背光单元的一个实例的截面图；

图6是示出用于以3D模式实现3D图像的方法的一个示例性视图；

图7A和图7B是示出当3D导光板包括或不包括凸透镜时背光单元的光输出的示例性视图；

图8A和图8B是示出当3D导光板包括或不包括凸透镜时显示的3D图像的示例性视图；

图9是示出图3的背光单元的另一实例的一侧截面图；以及

图10是示出图3的背光单元的另一实例的一侧截面图。

具体实施方式

将参照附图通过下述实施方案来阐明本发明的优点和特征及其实现方法。然而，本发明可以以不同的形式实现，并且不应解释为限于本文中所阐述的实施方案。而是，提供这些实施方案以使得对于本领域技术人员而言本公开是彻底并且完整的，并且充分表达本发明的范围。此外，本发明仅由权利要求的范围限定。

在用于描述本发明的实施方案的附图中所公开的形状、尺寸、比例、角度以及数字仅是示例，并且由此，本发明不限于所示细节。相似的附图标记指代相似的元件。在以下描述中，当相关已知功能或配置的详细描述确定为不必要地模糊本发明的重要点时，将省略其详细说明。

在本说明书中使用描述“包含”、“具有”和“包括”的情况下，除非使用“仅”，否则可以添加另一部分。除非有相反指代，否则单数形式的术语可以包括复数形式。

在解释元件时，尽管没有明确描述，但是元件解释为包括误差范围。

在描述位置关系时，例如，当两个部件之间的位置关系描述为“在…上”、“在…上方”、“在…下方”、以及“在…旁”时，除非使用“仅”或“直接”，否则可以在这两个部件之间设置一个或更多个其他部件。

在描述时间关系时，例如，当时间顺序描述为“之后”、“随后”、“接下来”、以及“之前”时，除非使用“刚刚”或“直接”，否则可以包括不连续的情况。

应理解，虽然在本文中术语“第一”、“第二”等可以用来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与其他元件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以称为第二元件，并且类似地，第二元件可以称为第一元件。

X轴方向、Y轴方向和Z轴方向应该理解为其间的关系为垂直的几何关系，并且在本发明的元件正常操作的范围内可以表示具有更宽泛的方向性。

术语“至少一个”应理解为包括相关联所列项中的一个或更多个中的任一个和所有组合。例如，“第一项、第二项以及第三项中的至少之一”表示从第一项、第二项和第三项中的两个或更多个中提出的所有项的组合、以及第一项、第二项或第三项。

本发明的各种实施方案的特征可以部分地或整体地彼此结合或组合，并且可以如本领域技术人员所能够充分理解的那样彼此各种交互操作和在技术上驱动。本发明的实施方案可以彼此独立地实现，或者可以以共同依赖的关系一起实现。

下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方案。

图1是示出根据本发明的一个实施方案的自动立体3D显示装置的框图。参照图1，根据本发明的一个实施方案的自动立体3D显示装置100包括：显示面板110、显示面板驱动器、显示面板控制器140、主机***150、背光单元210、背光驱动器220、以及背光控制器230。

由于根据本发明的实施方案的自动立体3D显示装置100通过使用背光单元210来实施用于显示3D图像的屏障，所以优选地，自动立体3D显示装置100实现为液晶显示装置(LCD)。

显示面板110通过使用像素P显示图像。显示面板110包括：下基板、上基板、以及***在下基板与上基板之间的液晶层。在显示面板110的下基板上形成有数据线D和栅极线G。数据线D可以与栅极线G交叉。

如图1中所示，像素P可以形成在数据线D与栅极线G之间的交叉部处。像素P中的每一个可以连接至数据线D和栅极线G。如图2中所示，像素P中的每一个可以包括晶体管T、像素电极11、公共电极12、液晶层13、以及存储电容器Cst。晶体管T通过栅极线G的栅极信号接通，并且将数据线D的数据电压提供至像素电极11。公共电极12连接至公共线并且提供有来自公共线的公共电压。为此，像素P中的每一个可以通过借助由提供至像素电极11的数据电压与提供至公共电极12的公共电压之间的电势差所产生的电场驱动液晶层13的液晶来控制来自背光单元的光的透射。因此，像素P可以显示图像。另外，存储电容器Cst布置在像素电极11与公共电极12之间，并且均匀地保持像素电极11与公共电极12之间的电势差。

在垂直电场驱动模式如扭曲向列(TN)模式和垂直对准(VA)模式中，公共电极12形成在上基板上。在水平电场驱动模式如面内切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式中，公共电极与像素电极一起形成在下基板上。显示面板110的液晶模式的实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。

可以在显示面板110的上基板上形成黑矩阵和滤色器。滤色器可以形成在没有被黑矩阵覆盖的开口处。如果显示面板110形成为TFT上滤色器(COT)结构，则滤色器可以形成在显示面板110的下基板上。

偏振板可以附接至显示面板110的下基板和上基板中的每一个，并且可以形成用于设置液晶的预倾角的取向膜。可以在显示面板110的下基板与上基板之间形成用于保持液晶层的盒间隙的柱状间隔物。

显示面板驱动器包括数据驱动器120和栅极驱动器130。

数据驱动器120接收来自显示面板控制器140的数据控制信号DCS、2D数据DATA 2D或3D数据DATA 3D。数据驱动器120可以在2D模式中接收2D数据DATA 2D，以及在3D模式中接收3D数据DATA 3D。数据驱动器120根据数据控制信号DCS将2D数据DATA 2D或3D数据DATA3D转换成正极性/负极性伽马补偿电压，并且生成模拟数据电压。从源极驱动IC输出的模拟数据电压被提供至显示面板110的数据线D。

栅极驱动器130接收来自显示面板控制器140的栅极控制信号GCS。栅极驱动器130根据栅极控制信号GCS生成栅极信号，并且将栅极信号依次提供至显示面板110的栅极线G。因此，数据线D的数据电压可以被提供至对其提供栅极信号的像素P。

显示面板控制器140在2D模式中接收来自主机***150的2D数据DATA 2D，以及在3D模式中接收来自主机***150的3D数据DATA 3D。另外，显示面板控制器140接收来自主机***150的定时信号和模式信号MODE。定时信号可以包括水平同步信号、垂直同步信号、数据使能信号、以及点时钟信号。显示面板控制器140可以基于定时信号生成栅极控制信号GCS和数据控制信号DCS。

显示面板控制器140将栅极控制信号GCS提供至栅极驱动器130，并且将数据驱动控制信号DCS和2D数据DATA 2D或3D数据DATA 3D提供至数据驱动器120。显示面板控制器140可以在2D模式中将2D数据DATA 2D提供至数据驱动器120，以及在3D模式中将3D数据DATA 3D提供至数据驱动器120。

主机***150通过接口例如低电压差分信令(LVDS)接口和最小化传输差分信令(TMDS)接口将2D数据DATA 2D或3D数据DATA 3D提供至显示面板控制器140。另外，主机***150将模式信号MODE和定时信号提供至显示面板控制器140，并且将模式信号MODE提供至背光控制器230。模式信号MODE是指示2D模式和3D模式中的哪一个对应于电流模式的信号。例如，如果模式信号MODE具有第一逻辑电平电压，则模式信号可以设置为指示2D模式，并且如果模式信号MODE具有第二逻辑电平电压，则模式信号可以设置为指示3D模式。

自动立体3D显示装置通常需要3D光控制器用于使得以2D模式显示在显示面板110上的2D图像按原样显示，以及使得显示在显示面板110上的3D图像在观看区中以3D模式显示为多个视景。通常，3D光控制器通过与可切换屏障和可切换透镜相同的方式使用液晶层来控制来自显示面板的像素的光。然而，3D光控制器例如可切换屏障和可切换透镜具有由于液晶层而导致制造成本高的问题。在本发明的实施方案中，由于背光单元210用作3D光控制器，所以无需另外的3D光控制器，从而可以降低制造成本。

如图4和图5A至图5C中所示，背光单元210可以包括：3D导光板211，其包括第一光输出图案211b；2D导光板212，其包括第二光输出图案212a；第一光源213，其将光照射至3D导光板211；以及第二光源214，其将光照射至2D导光板212。如果第一光源213发光，则由于光从形成第一光输出图案211b的区域发出而没有从其他区域发出，所以背光单元210可以将光提供至显示面板110以使得其他区域用作为屏障。另外，如果第二光源214发光，背光单元210可以将均匀的表面光提供至显示面板110。稍后将参照图3对背光单元210进行详细描述。

背光驱动器220接收来自背光控制器230的背光控制数据BCD。背光驱动器220根据背光控制数据BCD生成第一驱动电流DC1用于从背光单元210的第一光源213发光，以及生成第二驱动电流DC2用于从第二光源214发光。背光驱动器220将第一驱动电流DC1提供至第一光源213，并且将第二驱动电流DC2提供至第二光源214。

背光控制器230接收来自主机***150的模式信号MODE。背光控制器230根据模式信号MODE生成背光控制数据BCD，并且将背光控制数据BCD提供至背光驱动器220，从而控制背光驱动器220。背光控制数据可以以串行外设接口(SPI)数据格式来传输。

更具体地，在2D模式中背光控制器230控制背光驱动器220以从第二光源214发光。因此，在2D模式中背光驱动器220将第二驱动电流DC2提供至第二光源214。在3D模式中背光控制器230控制背光驱动器220以从第一光源213发光。因此，在3D模式中背光驱动器220将第一驱动电流DC1提供至第一光源213。另外，背光控制器230可以通过考虑液晶的响应性能来在2D模式和3D模式中以预定占空比控制第一光源213和第二光源214。

背光控制器230可以包括在显示面板控制器140中。即，显示面板控制器140和背光控制器230可以形成为一个IC。

图3是示出图1的背光单元的透视图，并且图4是示出图3的第一光源和3D导光板的一个实例的透视图。

参照图3，根据本发明的一个实施方案的背光单元210包括：3D导光板211、2D导光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光学片216、以及第一光源电路板217和第二光源电路板218。

3D导光板211布置在背光单元210的最上面。3D导光板211可以包括第一导光板211a、第一光输出图案211b、以及凸透镜211c。

如图4中所示，第一光输出图案211b可以布置在第一导光板211a的下表面上。在这种情况下，第一光输出图案211b可以形成为雕刻在第一导光板211a的下表面上以允许从第一光源213进入3D导光板211的光输出至3D导光板211的上部。

第一光输出图案211b中的每一个可以是点棱镜图案。如图4中所示，点棱镜图案包括多个三棱镜(TP)，三棱镜中的每一个可以具有三角形基底。在这种情况下，为了将从第一光源213进入3D导光板211的光输出至3D导光板211的上部，三棱镜可以形成为面对第一光源213。

第一光输出图案211b可以根据与沿着布置第一光源213的第一方向(Y轴方向)交叉的第二方向划分为多个组PG。在多个组PG中的每一个处，第一光输出图案211b可以根据与第二方向交叉的第三方向来布置。第三方向可以是相对于3D导光板211的一侧以预定角度倾斜的方向。即，在多个组PG中的每一个处，第一光输出图案211b可以根据相对于3D导光板211的一侧以预定角度倾斜的第三方向布置。为此，3D串扰可以最小化。3D串扰意指左眼图像和右眼图像被用户看成交叠，并且观看者可以感觉到由于3D串扰造成的3D图像的图片质量的劣化。

如图4中所示，凸透镜211c可以布置在第一导光板211a上。在制造3D导光板211期间，凸透镜211c可以以雕刻图案形成在第一导光板211a上。可替代地，可以在将凸透镜211c与3D导光板分开制造之后将凸透镜211c附接至第一导光板211a。虽然凸透镜211c形成为如所示的半圆柱透镜型，但是凸透镜211c也可以形成为菲涅耳透镜型，而不限于半圆柱透镜型。

凸透镜211c的每一个节距PIT可以与第三方向平行布置，并且光轴LA可以与第二方向平行地布置。优选地，第二方向和第三方向彼此正交。

在多个组PG中的每一个处，可以在凸透镜211c的每一个节距PIT处布置第一光输出图案211b的至少之一。例如，如图4中所示，在多个组PG中的每一个处，可以在凸透镜211c的每一个节距PIT处布置一个第一光输出图案211b。可替代地，在多个组PG中的每一个处，可以在凸透镜211c的每一个节距PIT处布置多个第一光输出图案211b。

2D导光板212布置在3D导光板211下方。2D导光板212可以包括第二导光板212a和第二光输出图案212b。第二光输出图案212b可以以雕刻图案形成在第二导光板212a的下表面上，以允许从第二光源214进入2D导光板212的光输出至2D导光板212的上部。如图5A中所示，第二光输出图案212b可以形成为三棱镜图案，但不限于三棱镜图案。

特别地，第二光输出图案212b可以全部形成在第二导光板212a的下表面上。为此，从第二光源214进入2D导光板212的光可以输出至2D导光板212的上部作为表面光。另外，如果第二光输出图案212b变成远离第一光源213，则第二光输出图案212b可以密集地布置以输出均匀的表面光。

第一光源213布置在3D导光板211的两侧并且将光照射至3D导光板211。第二光源214布置在2D导光板212的两侧并且将光照射至2D导光板212。虽然在图3中第一光源213布置在3D导光板211的两侧并且第二光源214布置在2D导光板212的两侧，但是第一光源213和第二光源214不限于图3的示例。即，第一光源213可以布置在3D导光板211的一侧，并且第二光源214可以布置在2D导光板212的一侧。第一光源213和第二光源214可以包括热阴极荧光灯(HCFL)、冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极型荧光灯(EEFL)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)的光源中的任一种或两种类型。

第一光源213中的每一个封装在第一光源电路板217上，并且可以通过接收来自第一光源电路板217的第一驱动电流DC1来发光。第二光源214中的每一个封装在第二光源电路板218上，并且可以通过接收来自第二光源电路板218的第二驱动电流DC2来发光。

反射片215可以布置在2D导光板212下方。反射片215可以通过将从2D导光板212朝下部的光朝向2D导光板212反射来减少光损失。

光学片216可以布置在3D导光板211与2D导光板212之间，以将来自2D导光板212的光输出至显示面板110作为更均匀的表面光。光学片216可以包括至少一个漫射片和棱镜片。例如，如图3中所示，光学片216可以包括漫射片216a、棱镜片216b、以及双亮度增强膜216c。

图5A至图5C是示出图3的背光单元的一个实例的截面图。图5A和图5B示出当在图3的Y轴方向上观看背光单元时的截面图，并且图5C示出当在图3的X轴方向上观看背光单元时的截面图。为了描述的方便，在图5C中示出第一光源213和第二光源214。下文中，将参照图5A来描述在2D模式中背光单元210的光的输出，并且将参照图5B和图5C来描述在3D模式中背光单元210的光的输出。

参照图5A，在2D模式中第二光源214发光，由此光进入2D导光板212。在2D模式中，来自第二光源214的光通过2D导光板212的第二光输出图案212b输出至2D导光板212的上部作为表面光SL。输出至2D导光板212的上部的光可以通过光学片216输出作为更均匀的表面光SL，并且可以通过按原样穿过3D导光板211来进入显示面板110。

参照图5B和图5C，在3D模式中，第一光源213发光，由此光进入3D导光板211。在3D模式中，来自第一光源212的光通过3D导光板211的第一光输出图案211b输出至3D导光板211的上部。

如图5B中所示，凸透镜211c中的每一个的节距PIT与作为多个组GP1至GP5中的每一个的第一光输出图案211b的布置方向的第三方向平行。如果第一光输出图案211b布置在凸透镜211c的焦距f处，则通过第一光输出图案211b输出至3D导光板211的上部的光L通过凸透镜211c转换为线性光。为此，在3D模式中，如图5C中所示，通过与第三方向平行的第一光输出图案211b输出至3D导光板211的上部的光L可以以平行于第三方向的行型输出。

凸透镜211c的焦距“f”可以通过表示为以下的式1计算。

[式1]

在式1中，“f”表示焦距，“n”表示凸透镜211c的折射率，R1表示发光部的曲率半径，并且R2表示光入射部的曲率半径。同时，如图5C中所示，由于光入射部接触第一导光板211a，所以光入射部的曲率半径接近无限量。因此，式1可以简化为以下式2表示。

[式2]

最后，为了使通过第一光输出图案211b输出至3D导光板211的上部的光L以与第二方向平行的行型输出，可以考虑式2的焦距“f”来设计第一导光板211a的厚度。

如图5B中所示，凸透镜211c中的每一个的光轴LA与第二方向平行。在第三方向上布置的第一光输出图案211b输出仅来自布置第一光输出图案211b的区域的光L。即，如图5B中所示，第一光输出图案211b输出仅来自布置第一光输出图案211b的区域的光，并且几乎不输出来自第一光输出图案211b之间的区域的光L。因此，在3D模式中，布置第一光输出图案211b的区域用作为开口区OA，并且第一光输出图案211b之间的区域用作为屏障B。

如上所述，在本发明的实施方案中，如果在2D模式中第二光源214发光以将光照射至2D导光板212，则可以将均匀的表面光提供至显示面板110。另外，在本发明的实施方案中，如果在3D模式中第一光源213发光以将光照射至3D导光板211，则布置第一光输出图案211b的区域可以用作为开口区OA，并且第一光输出图案211b之间的区域可以用作为屏障B。即，在本发明的实施方案中，在3D模式中，背光单元210可以用作为3D光控制器。因此，在本发明的实施方案中，可以不使用包括液晶层的3D光控制器来显示3D图像。因此，在本发明的实施方案中，由于可以仅将3D导光板211与第一光源213相加来显示3D图像，所以相比于使用包括液晶层的3D光控制器的情况，制造成本可降低。

图6是示出用于在3D模式中实施3D图像的方法的示例性视图。在图6中，“S”是后距离，并且表示从显示面板110的液晶层至3D导光板211的第一光输出图案211b的距离，D表示3D图像的最优观看距离，并且“E”是两眼之间的距离，并且可以为65mm。可以根据像素P的宽度、后距离S、两眼之间的距离E来设计3D图像的最优观看距离D。

如图5B和图5C中所示，如果在3D模式中第一光源213发光，则光从布置第一光输出图案211b的区域发出。因此，如果在3D模式中第一光源213发光以将光照射至3D导光板211，则布置第一光输出图案211b的区域可以用作为开口区OA，并且第一光输出图案211b之间的区域可以用作为屏障B。

如图6中所示，由于第一光输出图案211b布置成彼此隔开，所以开口区OA和屏障B交替地布置。如图6中所示，由于开口区OA和屏障B的布置，仅像素P的左眼图像可以输入至用户的左眼LE，并且仅像素P的右眼图像可以输入至用户的右眼RE。因此，用户可以观看3D图像。

同时，开口区OA的宽度可以通过如下表示的式3计算，并且屏障B的宽度可以通过如下表示的式4计算。

[式3]

[式4]

在式3和式4中，Q表示开口区OA的宽度，M表示屏障B的宽度,P表示像素P的节距，B表示黑矩阵的宽度，并且2R表示观看边缘。在式3和式4中，如果

和

基本上彼此相同，则开口区OA的宽度Q和屏障B的宽度M可以基本上彼此相同。

图7A和图7B是示出当3D导光板包括或不包括凸透镜时背光单元的光输出的示例性视图。图8A和图8B是示出当3D导光板包括或不包括凸透镜时显示的3D图像的示例性视图。

如图7A中所述，如果3D导光板211不包括凸透镜211c，则背光单元210输出如7A中所示的点型的光L。在这种情况下，由于光L在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间没有输出，所以在显示面板110的像素之间提供的光可以变化。为此，显示面板110的像素之间的亮度变得不均匀。如图8A中所示，观看者可以看到色噪声。即，发生3D图像的质量降低的问题。

然而，如果3D导光板211包括凸透镜211c，则通过与第二方向平行的第一光输出图案211b输出至3D导光板211的上部的光L可以以如图5B中所示的与第二方向平行的行型输出。因此，背光单元210输出如图7B中所示的与第二方向平行的行型的光L。即，如果3D导光板211包括凸透镜211c，则当光L以如图7A中所示的点型输出时，不会造成光L在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间没有输出的问题。因此，由于光L可以在显示面板110的像素之间均匀地提供至显示面板110的像素，所以可以防止由于像素之间的亮度非均匀性而造成观看者可以看到色噪声，如图8B中所示。

图9是示出图3的背光单元的另一实例的一侧截面图。图9中示出当在图3的Y轴方向上观看背光单元时的截面图。

参照图9，根据本发明的另一实施方案的背光单元210包括3D导光板211、2D导光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光学片216、以及第一光源电路板217和第二光源电路板218。

除了在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间的间隔根据距第一光源213的距离而变化之外，图9中所示的背光单元210与参照图3、图4、以及图5A至图5C所描述的基本上相同。因此，将省略图9中示出的3D导光板211、2D导光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光学片216、以及第一光源电路板217和第二光源电路板218的其他详细描述。

参照图9，如果第一光源213布置在3D导光板211的两侧，则在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间的间隔可以从3D导光板211的两侧朝向中心变窄。即，如图9中所示，3D导光板211两侧的第一光输出图案211b之间的间隔G1比3D导光板211的中心处的第一光输出图案211b之间的间隔G2宽。即，在第二方向上布置的第一光输出图案211b相比于两侧处可以在中心处更密集地布置。

当第一光源213布置在3D导光板211两侧处时，如果在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间的间隔保持均匀，则随着光变得远离第一光源213，输出至3D导光板211上部的光可减少。然而，如图9中所示，随着光变得远离第一光源213，如果第一光输出图案211b之间的间隔变窄，即如果第一光输出图案211b布置地更密集，则随着光变得远离第一光源213，可以防止输出至3D导光板211的上部的光减少。

同时，随着3D导光板211两侧处的第一光输出图案211b之间的间隔G1变宽，如果第一光输出图案211b没有布置在凸透镜211c的节距PIT内，则在没有布置第一光输出图案211b的凸透镜211c的节距PIT中会必然发生光损失。因此，即使3D导光板211两侧处的第一光输出图案211b之间的间隔G1变宽，亦优选地，在凸透镜211c的节距PIT内布置至少一个第一光输出图案211b。

如上所述，在本发明的实施方案中，如果第一光源213布置在3D导光板211的两侧，则在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间的间隔可以从3D导光板211的两侧朝向中心变窄。因此，在本发明的实施方案中，可以以3D模式输出均匀的光，而不管第一光输出图案211b与第一光源213之间的距离如何。

图10是示出图3的背光单元的另一实例的一侧截面图。图10中示出当在图3的Y轴方向上观看背光单元时的截面图。

参照图10，根据本发明的另一实施方案的背光单元210包括3D导光板211、2D导光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光学片216、以及第一光源电路板217和第二光源电路板218。

除了在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间的间隔根据距第一光源213的距离而变化之外，图10中所示的背光单元210与参照图3、图4、以及图5A至图5C所示的基本上相同。因此，将省略图10中所示的3D导光板211、2D导光板212、第一光源213、第二光源214、反射片215、光学片216、以及第一光源电路板217和第二光源电路板218的其他详细描述。

参照图10，如果第一光源213布置在3D导光板211的一侧处，则在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间的间隔可以从3D导光板211的一侧朝向另一侧变窄。3D导光板211的一侧和另一侧彼此面对。即，如图10中所示，3D导光板211的一侧处的第一光输出图案211b之间的间隔G1比3D导光板211的中心处的第一光输出图案211b之间的间隔G2宽。另外，3D导光板211的中心处的第一光输出图案211b之间的间隔G2比3D导光板211的另一侧处的第一光输出图案211b之间的间隔G3宽。即，在第二方向上布置的第一光输出图案211b可以从一侧朝向另一侧更密集地布置。

当第一光源213布置在3D导光板211的一侧处时，如果在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间的间隔保持均匀，则随着光变得远离第一光源213，输出至3D导光板211的上部的光可减少。然而，如图10中所示，随着光变得远离第一光源213，如果第一光输出图案211b之间的间隔变窄，即如果第一光输出图案211b更密集地布置，则随着光变得远离第一光源213，可以防止输出至3D导光板211的上部的光减少。

同时，随着3D导光板211一侧处的第一光输出图案211b之间的间隔G1变宽，如果在凸透镜211c的节距PIT内没有布置第一光输出图案211b，则在没有布置第一光输出图案211b的凸透镜211c的节距PIT中会必然发生光损失。因此，即使3D导光板211的一侧处的第一光输出图案211b之间的间隔G1变宽，但是优选地，至少一个第一光输出图案211b布置在凸透镜211c的节距PIT内。

如上所述，在本发明的实施方案中，如果第一光源213布置在3D导光板211的一侧处，则在第二方向上布置的第一光输出图案211b之间的间隔可以从3D导光板211的一侧朝向另一侧变窄。因此，在本发明的实施方案中，可以以3D模式输出均匀的光，而不管第一光输出图案211b与第一光源213之间的距离如何。

对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明意在覆盖本发明的修改和变型，只要这些修改和变型落在所附权利要求及其等同内容的范围之内即可。因此在所有方面中以上实施方案应理解为说明性而非限制性的。本发明的范围因由所附权利要求及其法律等同内容而非以上说明来确定，并且在所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化旨在包括于其中。

Claims (11)

1.一种背光单元，包括：

3D导光板，所述3D导光板包括第一光输出图案和凸透镜；

第一光源，所述第一光源将光照射至所述3D导光板的至少一侧；

2D导光板，所述2D导光板布置在所述3D导光板下方；以及

第二光源，所述第二光源将光照射至所述2D导光板的至少一侧，

其中所述凸透镜布置在所述3D导光板上，所述第一光输出图案根据第二方向划分为多个组，所述第二方向交叉所述第一光源布置的第一方向；其中，

在所述第一光源彼此面对地布置在所述3D导光板的两侧处的情况下，多个组中的每一个处的所述第一光输出图案之间的间隔从所述3D导光板的两侧朝向所述3D导光板的中心变窄；或者

在所述第一光源布置在所述3D导光板的一侧处的情况下，多个组中的每一个处的所述第一光输出图案之间的间隔从所述3D导光板的所述一侧朝向所述3D导光板的另一侧变窄；

其中在3D模式中，布置有所述第一光输出图案的区域作为开口区以输出来自所述第一光源的光，而所述第一光输出图案之间的区域作为屏障；以及

在2D模式中，所述第二光源发光以将所述光照射至所述2D导光板，以将均匀的表面光提供至自动立体3D显示装置的显示面板。

2.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述第一光输出图案布置在所述3D导光板的下表面上并包括多个三棱镜。

3.根据权利要求1所述的背光单元，其中所述凸透镜中的每一个的光轴平行于所述第二方向，以及所述凸透镜中的每一个的节距平行于与所述第二方向交叉的第三方向。

4.根据权利要求3所述的背光单元，其中在所述凸透镜中的每一个的节距内布置有所述多个组中的每一个的至少一个光输出图案。

5.根据权利要求3所述的背光单元，其中所述第三方向是相对于所述3D导光板的一侧以预定角度倾斜的方向。

6.一种自动立体3D显示装置，包括：

显示面板；以及

将光照射至所述显示面板的背光单元，

其中所述背光单元包括：

3D导光板，所述3D导光板包括第一光输出图案和凸透镜；

第一光源，所述第一光源将光照射至所述3D导光板的至少一侧；

2D导光板，所述2D导光板布置在所述3D导光板下方；以及

第二光源，所述第二光源将光照射至所述2D导光板的至少一侧，

其中所述凸透镜布置在所述3D导光板上，所述第一光输出图案根据第二方向划分为多个组，所述第二方向交叉所述第一光源布置的第一方向；其中，

在所述第一光源彼此面对地布置在所述3D导光板的两侧处的情况下，多个组中的每一个处的所述第一光输出图案之间的间隔从所述3D导光板的两侧朝向所述3D导光板的中心变窄；或者

在所述第一光源布置在所述3D导光板的一侧处的情况下，多个组中的每一个处的所述第一光输出图案之间的间隔从所述3D导光板的所述一侧朝向所述3D导光板的另一侧变窄；

其中在3D模式中，布置有所述第一光输出图案的区域作为开口区以输出来自所述第一光源的光，而第一光输出图案之间的区域作为屏障；以及

在2D模式中，所述第二光源发光以将光照射至所述2D导光板，以将均匀的表面光提供至所述显示面板。

7.根据权利要求6所述的自动立体3D显示装置，其中在所述显示面板的像素通过2D图像数据显示2D图像的2D模式中仅所述第二光源发光，以及在所述显示面板的像素通过3D图像数据显示3D图像的3D模式中仅所述第一光源发光。

8.根据权利要求6所述的自动立体3D显示装置，其中所述第一光输出图案布置在所述3D导光板的下表面上并包括多个三棱镜。

9.根据权利要求6所述的自动立体3D显示装置，其中所述第一光输出图案根据第二方向划分为多个组，所述第二方向交叉所述第一光源布置的第一方向，所述凸透镜中的每一个的光轴平行于所述第二方向，以及所述凸透镜中的每一个的节距平行于与所述第二方向交叉的第三方向。

10.根据权利要求9所述的自动立体3D显示装置，其中在所述凸透镜中的每一个的节距内布置有所述多个组中的每一个的至少一个光输出图案。

11.根据权利要求9所述的自动立体3D显示装置，其中所述第三方向是相对于所述3D导光板的一侧以预定角度倾斜的方向。

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