背光单元以及包括该背光单元的显示装置的利记博彩app

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背光单元以及包括该背光单元的显示装置的利记博彩app

根据示范实施方式的装置和方法涉及一种弯曲背光单元以及包括该弯曲背光单元的弯曲显示装置,更具体地,涉及能够减少漏光现象的弯曲背光单元以及包括该弯曲背光单元的弯曲显示装置。



背景技术:

弯曲显示装置在使用上被限于IMAX电影院、模拟装置等。然而,由于平板显示面板已经由于技术发展而近来被制造得更薄,所以已经发布了包括弯曲显示装置的家用电视。由于弯曲显示装置的显示面板以某一曲率被弯曲,所以屏幕的中心和边缘之间的观看距离的差异减小,因此屏幕的对比度均匀性增大。因此,减少了图像失真并增加了视角,从而增加观看者的深度感和图像沉浸感。

此外,3D显示技术向用户提供3D图像。根据3D显示技术,不同的图像被提供到人眼使得观察者能够由于双眼视差效应而感知3D图像。3D技术被分成眼镜型方法和无眼镜型方法。根据用于向两只眼睛提供不同图像的技术类型,眼镜型方法的示例包括红绿眼镜法、液体快门眼镜法、偏光眼镜法等。无眼镜型方法的示例包括双凸透镜法和视差屏障法。近来已经提出了使用包括导光板的定向背光单元的3D图像技术,该导光板具有其中形成精细光栅的表面,该精细光栅提供定向光到3D图像的多个视点的每个。



技术实现要素:

根据示范性实施方式的一方面,提供了一种背光单元,该背光单元包括:具有一曲率的弯曲导光板;第一光源,配置为提供第一照明光到弯曲导光板的第一表面;多个不同的光栅元件的阵列,设置在弯曲导光板的第二表面上并配置为允许第一照明光从第二表面离开弯曲导光板;和第二光源,配置为提供第二照明光到弯曲导光板的面对第二表面的第三表面,其中弯曲导光板包括配置为允许第二照明光以第一强度离开的第一区域和配置为允许第二照明光以小于第一强度的第二强度离开的第二区域。

弯曲导光板可以包括设置在第二区域中并配置为至少部分地吸收或反射第二照明光的光阻挡件。

光阻挡件可以配置为具有平行线栅格图案、矩阵或网状栅格图案、蜂窝形图案、鱼骨形图案、或对角线图案。

光阻挡件可以设置在弯曲导光板的第三表面上。

弯曲导光板还可以包括附接到弯曲导光板的第三表面的透明涂层,其中光阻挡件设置在透明涂层上,透明涂层的折射率小于弯曲导光板的折射率。

光阻挡件可以设置在弯曲导光板的第二表面上。

光阻挡件可以设置在弯曲导光板的第二表面上的多个不同的光栅元件中的相邻的光栅元件之间的区域中。

光阻挡件可以配置为经由电湿润现象电调节第二照明光的透射率。

多个不同的光栅元件可以包括多个第一光栅元件和多个第二光栅元件,所述多个第一光栅元件配置为允许第一照明光以第三强度从第二表面离开并设置在弯曲导光板的第一区域中,所述多个第二光栅元件配置为允许第一照明光以小于第三强度的第四强度从第二表面离开并设置在弯曲导光板的第二区域中。

多个第一光栅元件的高度可以大于多个第二光栅元件的高度。

多个第一光栅元件的宽度和节距的比率可以在约0.4和约0.7之间的范围内,多个第二光栅元件的宽度和节距的比率可以在约0.1和约0.4之间或在约0.7和约0.9之间的范围内。

弯曲导光板的多个不同的光栅元件可以具有不同的节距和取向以允许第一照明光在不同的方向上离开。

弯曲导光板可以配置为允许第二照明光顺序地穿过第三表面和第二表面,多个不同的光栅元件配置为不影响第二照明光的行进方向。

第一光源可以包括配置为提供蓝光的蓝色光源、配置为提供绿光的绿色光源和配置为提供红光的红色光源,其中第二光源包括配置为提供白光的白色光源。

背光单元还可以包括:设置在弯曲导光板的第三表面上的第一透明电极和设置在弯曲导光板的第二表面上的第二透明电极,其中第二透明电极包括多个图案的阵列,其中多个不同的光栅元件由随着温度收缩或膨胀的材料形成。

背光单元还可以包括:设置在弯曲导光板的上表面上的第一透明电极、设置为面对第一透明电极的第二透明电极、根据施加在第一透明电极和第二透明电极之间的电压而移动的液滴、以及配置为密封液滴的腔室,其中该腔室包括液滴收集在其中的储存器,其中液滴的折射率是与多个不同的光栅元件的折射率相同的折射率,其中提供在弯曲导光板上的多个不同的光栅元件的一部分设置在该腔室中。

根据另一个示范性实施方式的一方面,提供了一种显示装置,该显示装置包括:显示面板,被弯曲以具有某一曲率;和背光单元,配置为提供照明光到显示面板,其中该背光单元包括:弯曲导光板,被弯曲以具有某一曲率;第一光源,配置为提供第一照明光到弯曲导光板的第一表面;多个不同的光栅元件的阵列,设置在弯曲导光板的第二表面上并配置为允许第一照明光从第二表面离开弯曲导光板;和第二光源,配置为提供第二照明光到弯曲导光板的面对第二表面的第三表面,其中弯曲导光板包括配置为允许第二照明光以第一强度离开的第一区域和配置为允许第二照明光以小于第一强度的第二强度离开的第二区域。

显示面板和弯曲导光板可以配置为具有相同的曲率。

显示面板可以包括多个像素的2D阵列,弯曲导光板的多个不同的光栅元件设置为根据一一对应而对应于显示面板的多个像素。

多个不同的光栅元件可以配置为允许通过多个不同的光栅元件中的一个光栅元件从弯曲导光板的第二表面离开的第二照明光入射到显示面板的多个像素中的对应于所述一个光栅元件的一个像素上。

当显示装置显示3D图像时,第一光源可以被开启并且第二光源被关闭,当显示装置显示2D图像时,第一光源可以被关闭并且第二光源被开启。

根据另一个示范性实施方式的一方面,提供一种背光单元。该背光单元包括:弯曲导光板,具有一曲率;第一光源;配置为提供第一照明光到弯曲导光板的第一表面;多个不同的光栅元件的阵列,设置在弯曲导光板的第二表面上并配置为允许第一照明光从第二表面离开弯曲导光板;以及第二光源,配置为提供第二照明光到弯曲导光板的面对第二表面的第三表面。

多个不同的光栅元件可以包括配置为允许第一照明光以第一强度从第二表面离开的多个第一光栅元件和配置为允许第一照明光以小于第一强度的第二强度从第二表面离开的多个第二光栅元件。

多个第一光栅元件的高度可以大于多个第二光栅元件的高度。

多个第一光栅元件的宽度和节距的比率可以在约0.4和约0.7之间的范围内,多个第二光栅元件的宽度和节距的比率可以在约0.1和约0.4之间或在约0.7和约0.9之间的范围内。

弯曲导光板的多个不同的光栅元件可以具有不同的节距和取向以允许第一照明光在不同的方向上离开。

附图说明

通过以下结合附图对示范性实施方式的描述,这些和/或其它的方面将变得明显并更易于理解,附图中:

图1是截面图,示意地示出根据示范性实施方式的弯曲背光单元和包括该弯曲背光单元的弯曲显示装置的结构;

图2是根据示范性实施方式的图1的弯曲背光单元的多个光栅元件的详细结构的局部放大截面图;

图3是根据示范性实施方式的图1的弯曲背光单元的一个光栅元件的结构的示范性平面图;

图4是构思图,用于解释其中根据示范性实施方式的图1的弯曲显示装置显示3D图像的原理;

图5是弯曲显示面板的其中发生漏光现象的多个漏光区域的示范性平面图;

图6是根据示范性实施方式的用于减少其中发生漏光现象的漏光区域中的照明光的量的光阻挡件的示范性截面图;

图7A至图7E是根据示范性实施方式的图6的光阻挡件的各种图案的示范性平面图;

图8是根据另一个示范性实施方式的光阻挡件的示范性截面图;

图9是根据另一个示范性实施方式的光阻挡件的示范性截面图;

图10是根据示范性实施方式的设置在导光板和光阻挡件之间的透明涂层的示范性截面图;

图11是根据另一个示范性实施方式的光阻挡件的示范性截面图;

图12是根据示范性实施方式的相对于光栅元件的高度的衍射效率的示范性图形;

图13至图15是根据示范性实施方式的关于每种颜色的相对于光栅元件的占空比的衍射效率的示范性图形;

图16A和图16B是根据示范性实施方式的光阻挡件的示范性截面图,该光阻挡件配置为主动地对应于关于弯曲显示面板的曲率变化的漏光区域的位置变化;

图17和图18是根据示范性实施方式的导光板的结构的示范性截面图,该导光板的结构配置为主动地对应于关于弯曲显示面板的曲率变化的漏光区域的位置变化;

图19A和图19B是根据示范性实施方式的其中光栅元件的形状根据施加到导光板的透明电极的电压而改变的示例的截面图;以及

图20是示意地示出根据示范性实施方式的用于利用电湿润现象调节光栅元件的透光率的结构的截面图。

具体实施方式

在下文,将参照附图详细描述一种弯曲背光单元以及包括该弯曲背光单元的弯曲显示装置。相同的附图标记始终指代相同的元件,并且在附图中,为了清晰和说明的方便,元件的尺寸可以被夸大。下面描述的示范性实施方式仅是示例,从示范性实施方式可以有各种变型。在下面描述的层结构中,表述“之上”或“上”可以不仅包括“以接触的方式直接在...上”而且包括“以非接触的方式在...上”。

图1是截面图,示意地示出根据示范性实施方式的弯曲背光单元200和包括弯曲背光单元200的弯曲显示装置100的结构。

参照图1,弯曲显示装置100可以包括具有某一曲率的弯曲显示面板110和将照明光提供到弯曲显示面板110的弯曲背光单元200。弯曲背光单元200可以包括具有某一曲率的弯曲导光板210、将第一照明光提供到弯曲导光板210的侧表面的第一光源220、设置在弯曲导光板210的上表面上的多个光栅元件211的阵列、以及设置为面对弯曲导光板210的下表面并提供第二照明光的第二光源230。

弯曲显示面板110可以包括多个像素120的2D阵列并可以是液晶显示面板。弯曲显示面板110可以通过机械地挤压平坦面板并使该平坦面板弯曲来制造。例如,弯曲显示面板110可以根据它的尺寸而不同,但是可以具有约4200mm的曲率直径。

导光板210可以由光可从其穿过的透明材料形成。例如,导光板210可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。导光板210可以配置为具有矩形形状(该矩形形状具有上表面和下表面以及在上表面和下表面之间的四个侧面)并具有与弯曲显示面板110的曲率相同的曲率。例如,导光板210可以制造成矩形形状,然后被机械地挤压和弯曲。

第一光源220可以包括提供蓝光的多个蓝色光源、提供绿光的多个绿色光源以及提供红光的多个红色光源。例如,第一光源220可以包括多个红色发光二极管(LED)、多个绿色LED和多个蓝色LED。第一光源220可以沿着导光板210的侧面布置。尽管第一光源220在图1中仅示出在导光板210的左侧和右侧,但是第一光源220可以布置为面对导光板210的仅一个侧面或面对导光板210的四个侧面。从第一光源220发射的第一照明光可以通过导光板210的侧面进入导光板210。此后,当第一照明光在导光板210的上表面和下表面之间被全反射时,第一照明光可以通过设置在导光板210的上表面上的光栅元件211经由导光板210的上表面离开。如后面将描述的,当弯曲显示装置100显示3D图像时第一光源220可以提供第一照明光。

第二光源230可以配置为提供包括红光、绿光和蓝光的混合光或白光。例如,第二光源230可以包括均匀地混合由均匀布置的多个红色LED、多个绿色LED、多个蓝色LED发射的光的散射板(未示出)。可选地,第二光源230可以包括多个白色LED。第二光源230可以设置为面对导光板210的下表面并可以朝向导光板210的下表面提供第二照明光。从第二光源230发射的第二照明光可以从导光板210的下表面穿过导光板210并可以经由导光板210的上表面离开。

图2是图1的弯曲背光单元200的多个光栅元件211R、211G和211B的详细结构的局部放大截面图。尽管为了示出的方便,第二光源230被省略并且弯曲显示面板110和导光板210被示出为具有平坦形状,但是第二光源230可以设置为面对导光板210的下表面210c,弯曲显示面板110和导光板210可以被弯曲为具有某一曲率。尽管作为示例在图2中仅一个红色光源220R、一个绿色光源220G和一个蓝色光源220B被示出为在导光板210的侧面210b处的第一光源220,但是多个红色光源220R、多个绿色光源220G和多个蓝色光源220B可以沿着导光板210的四个侧面布置。如图2所示,输入耦合器215可以进一步设置在导光板210的侧面210b上,并配置为允许分别从红色光源220R、绿色光源220G和蓝色光源220B发射的红色、绿色和蓝色的第一照明光以特定角度到达导光板210。输入耦合器215可以使第一照明光准直以具有平行光束。

参照图2,弯曲显示面板110可以包括多个红色像素120R、多个绿色像素120G和多个蓝色像素120B的2D阵列。例如,仅透射红色波段光的红色滤色器可以设置在红色像素120R中,仅透射绿色波段光的绿色滤色器可以设置在绿色像素120G中,仅透射蓝色波段光的蓝色滤色器可以设置在蓝色像素120B中。黑矩阵BM可以设置在每两个相邻的像素之间。

多个光栅元件211(包括211R、211G和211B)可以以像弯曲显示面板110的多个红色像素120R、多个绿色像素120G和多个蓝色像素120B一样的2D阵列设置在导光板210的上表面210a上。例如,第一光栅元件211R可以设置为面对弯曲显示面板110的一个红色像素120R,第二光栅元件211G可以设置为面对一个绿色像素120G,第三光栅元件211B可以设置为面对一个蓝色像素120B。

多个光栅元件211(包括211R、211G和211B)可以配置为使通过全反射在导光板210中行进的第一照明光离开导光板210的上表面210a并对第二照明光没有影响。具体地,多个光栅元件211(包括211R、211G和211B)可以具有波长选择性和方向性使得特定波长的第二照明光可以在特定方向上行进。例如,入射在导光板210的上表面210a上的红色第一照明光的一部分可以被第一光栅元件211R衍射并可以通过导光板210的上表面210a离开到导光板210外部。此后,通过第一光栅元件211R离开的红色第一照明光可以入射在弯曲显示面板110的红色像素120R上。入射在导光板210的上表面210a上的绿色第一照明光的一部分可以被第二光栅元件211G衍射并可以通过导光板210的上表面210a离开到导光板210外部。此后,通过第二光栅元件211G离开的绿色第一照明光可以入射在弯曲显示面板110的绿色像素120G上。入射在导光板210的上表面210a上的蓝色第一照明光的一部分可以被第三光栅元件211B衍射并可以通过导光板210的上表面210a离开到导光板210外部。此后,通过第三光栅元件211B离开的蓝色第一照明光可以入射在弯曲显示面板110的蓝色像素120B上。为此,多个光栅元件211(包括211R、211G和211B)可以具有不同周期的光栅图案。

例如,图3是图1的弯曲背光单元200的一个光栅元件211的结构的示范性平面图。如图3所示,光栅元件211可以配置为具有多个平行狭缝的光栅结构。各个光栅元件211可以具有基于光栅元件211的取向α、节距p、宽度w和高度h的固有光学特性(见图2)。更具体地,从光栅元件211离开的光的波长、行进方向、强度可以基于光栅元件211的取向α、节距p、宽度w和高度h来调节。为了利用无眼镜型方法显示或输出3D图像,由于从弯曲显示面板110离开的光的颜色和行进方向可以根据像素120的2D坐标而不同,所以多个光栅元件211的取向α、节距p、宽度w和高度h可以基于光栅元件211在导光板210的上表面210a上的位置而不同。光栅元件211可以利用例如纳米压印光刻而大面积形成在导光板210的上表面210a上。

当具有上述结构的弯曲显示装置100以3D操作模式操作时,仅第一光源220可以被开启,并且第二光源230可以被关闭。然后,从第一光源220发射的第一照明光可以通过导光板210的侧面210b进入导光板210中。此后,第一照明光可以在导光板210的上表面210a和下表面210c之间被反复地全反射。当第一照明光以这样的方式在导光板210中行进时,第一照明光的一部分可以经由光栅元件211从导光板210的上表面210a离开并可以入射在弯曲显示面板110上。

例如,图4是用于解释其中图1的弯曲显示装置100显示3D图像的原理的构思图。参照图4,弯曲显示面板110可以同时显示不同视点的图像。例如,多个像素120中的像素V1可以显示第一视点的图像,多个像素120中的像素V2可以显示第二视点的图像,多个像素120中的像素V3可以显示第三视点的图像。与显示第一视点的图像的像素V1对应的光栅元件211可以设计为允许第一照明光朝向第一观看区域Z1行进。与显示第二视点的图像的像素V2对应的光栅元件211可以设计为允许第一照明光朝向第二观看区域Z2行进。与显示第三视点的图像的像素V3对应的光栅元件211可以设计为允许第一照明光朝向第三观看区域Z3行进。如上所述,第一照明光的行进方向可以基于光栅元件211的取向α、节距p、宽度w和高度h来调节。因此,光栅元件211的取向α、节距p、宽度w和高度h可以被预先确定,使得第一照明光可以分别行进通过第一观看区域Z1、第二观看区域Z2和第三观看区域Z3。

然后,不同视点的图像可以在这三个观看区域Z1、Z2和Z3中看到。例如,如果观察者的左眼位于第一观看区域Z1中并且观察者的右眼位于第二观看区域Z2中,则可以看到具有第一视差的3D图像。例如,如果观察者的左眼位于第二观看区域Z2中并且观察者的右眼位于第三观看区域Z3中,则可以看到具有第二视差的3D图像。在图4中弯曲显示面板110示范性地显示三个视点的图像,但是示范性实施方式不限于此。例如,弯曲显示面板110可以配置为仅显示两个视点的图像或显示多于四个视点的图像。

当弯曲显示装置100以2D图像模式操作时,弯曲显示面板110可以显示相同视点的一个图像。第一光源220可以被关闭。第二光源230可以被开启。从第二光源230发射的第二照明光可以穿过导光板210的下表面210c和上表面210a并可以入射在弯曲显示面板110上。为此,光栅元件211可以设计为对第二照明光没有影响。例如,光栅元件211可以设计为衍射以大于临界角的角度入射在导光板210的上表面210a上的光并透射垂直入射在导光板210的上表面210a上的光而没有衍射。

如上所述,根据本示范性实施方式的弯曲显示装置100可以利用弯曲背光单元200在3D图像模式和2D图像模式之间切换,该弯曲背光单元200在3D图像模式中以侧入式的方式提供照明光以及在2D图像模式中以直下式的方式提供照明光。弯曲显示面板110和导光板210被弯曲,从而提供具有小变形和强集中的图像。

然而,如果弯曲显示面板110被弯曲以具有一曲率,弯曲显示面板110的其中设置滤色器的前部相对于弯曲显示面板110的中心部分会被压缩,并且弯曲显示面板110的其中设置液晶单元和驱动电路的后部会被拉长。因此,由于划分弯曲显示面板110的多个像素120的多个间隔物之间的相互作用以及弯曲显示面板110的其它部件和间隔物之间的相互作用,漏光现象可能发生在弯曲显示面板110的特定区域中。当弯曲显示面板110显示黑色或暗色图像(即,没有驱动电压被施加到液晶单元)时其中发生漏光现象的区域不能有效地阻挡来自弯曲背光单元200的照明光,因此所述区域会比其它区域更亮。因此,弯曲显示面板110的亮度会在整个屏幕上不均匀。

例如,图5是图1的弯曲显示面板110的其中发生漏光现象的多个漏光区域A1至A8的示范性平面图。尽管在图5中弯曲显示面板110的漏光区域A1至A8关于彼此竖直地对称,但是漏光区域A1至A8可以是不规则的。弯曲显示面板110的漏光区域A1至A8可以关于相同亮度的图像比其它区域更亮,并可以根据其位置具有不同的亮度。

为了补偿由漏光区域A1至A8引起的不均匀亮度,与通过弯曲显示面板110的其它区域提供的第一照明光和第二照明光的强度相比,弯曲背光单元200可以减少通过漏光区域A1至A8提供的第一照明光和第二照明光的强度。为此,导光板210可以配置为包括具有第一照明光和第二照明光的不同的离开光强度的多个区域。具体地,由于第一照明光可以通过第一光源220以侧入式的方式提供到导光板210并且第二照明光可以通过第二光源230以直下式的方式提供到导光板210,所以第一照明光和第二照明光的强度可以以不同的方法调节。

用于2D图像的第二照明光可以不受光栅元件211影响,因为第二照明光通过导光板210以直下式的方式提供。因此,用于减少漏光区域A1至A8中的第二照明光的量的阻挡结构可以安装在导光板210上。例如,图6是用于减少其中发生漏光现象的漏光区域A1至A8中的第二照明光的量的光阻挡件240的示范性截面图。参照图6,光阻挡件240可以局部地设置在导光板210的下表面210c上。光阻挡件240可以设置为面对漏光区域A1至A8以部分地吸收、反射或散射第二照明光。例如,光阻挡件240可以由关于可见光具有优良的反射性并且不由于光和热而变形的金属材料形成,诸如铝、银、黄铜、不锈钢(SUS)等。在此情况下,光阻挡件240可以通过溅射或压印形成在导光板210的下表面210c上。当光阻挡件240反射光时,从光阻挡件240反射的光可以通过将所述光反射到反射镜而被再利用,该反射镜可以设置在第二光源230的下部上。光阻挡件240还可以由吸收光的不透明介电材料形成,诸如黑色染料、炭黑、石墨烯等。

光阻挡件240可以不是完全地而是部分地阻挡漏光区域A1至A8中的第二照明光以减小第二照明光的强度。因此,光阻挡件240可以形成为具有预定图案,第二照明光的一部分可以穿过该预定图案。例如,图7A至图7E是图6的光阻挡件240的各种图案的示范性平面图。

如图7A所示,光阻挡件240可以具有其中多个条带(bar)彼此平行布置的平行线栅格图案。虽然图7A的光阻挡件240可以具有与图3的光栅元件211的图案相似的图案,但是图3的光栅元件211可以具有几十和几百nm的非常小的尺寸,而光阻挡件240可以具有裸眼能够看到的尺寸。如图7B所示,光阻挡件240可以具有矩阵或网状栅格图案,其中布置矩形的2D光栅。如图7C所示,光阻挡件240可以具有其中布置六边形栅格的蜂窝形图案。如图7D所示,光阻挡件240可以具有鱼骨形图案。如图7E所示,光阻挡件240可以具有蜿蜒的蛇形图案。光阻挡件240还可以具有各种其它的图案。

通过光阻挡件240阻挡第二照明光的程度可以通过调节反射或吸收光的各种图案的一部分的密度来调节。由于漏光区域A1至A8可以具有不同程度的漏光,所以光阻挡件240可以设计为根据漏光区域A1至A8的漏光程度具有第二照明光的不同的阻挡程度。光阻挡件240可以减小入射在漏光区域A1至A8上的第二照明光的强度。也就是,与其它区域相比,更少量的第二照明光可以提供到漏光区域A1至A8。结果,在2D图像模式中,弯曲显示面板110可以从其整个区域发射均匀强度的光。因此,观看者可以察觉到漏光现象被减少。具体地,漏光现象可以相对于暗图像和亮图像以同样的方式减少。

图8是根据另一个示范性实施方式的光阻挡件240的示范性截面图。图6的光阻挡件240配置为具有单层结构,而图8的光阻挡件240配置为具有多层结构。例如,图7A至7E所示的各种图案可以被层叠若干次而超过两层。可选地,例如,水平线可以设置在下层上,竖直线可以层叠在水平线上,因此可以形成图7A至7E所示的图案。

图9是根据另一个示范性实施方式的光阻挡件240的示范性截面图。虽然光阻挡件240在图7A至7E中具有各种图案以部分地阻挡第二照明光,但是如图9所示,半透明膜也可以用作光阻挡件240,该半透明膜透射入射光的一部分并吸收或反射入射光的其余部分。当半透明膜被用作光阻挡件240时,光阻挡件240可以选择半透明膜的关于漏光区域A1至A8的不同透射率。

根据光阻挡件240的折射率,光阻挡件240会影响第一照明光在导光板210的下表面210c处的全反射。例如,第一照明光的被全反射的角度可以被改变或者第一照明光的一部分可以在光阻挡件240所处的区域中损失。因此,透明涂层可以进一步设置在导光板210的下表面210c和光阻挡件240之间使得光阻挡件240可以不影响第一照明光的全反射。例如,图10是设置在导光板210和光阻挡件240之间的透明涂层250的示范性截面图。如果设置透明涂层250,由于第一照明光从导光板210和透明涂层250之间的界面被全反射,所以第一照明光可以不受光阻挡件240影响。透明涂层250的折射率可以小于导光板210的折射率使得第一照明光可以从导光板210和透明涂层250之间的界面被全反射。

图11是根据另一个示范性实施方式的光阻挡件240的示范性截面图。虽然以上描述了光阻挡件240设置在导光板210的下表面210c上,但是如图11所示,光阻挡件240可以设置在导光板210的上表面210a上。多个光栅元件211也可以设置在导光板210的上表面210a上,因此光阻挡件240可以通过避开多个光栅元件211而设置。多个光栅元件211可以不是对应于弯曲显示面板110的黑矩阵BM而设置在导光板210的上表面210a上。通常,多个光栅元件211之间的间距可以大于黑矩阵BM的宽度。因此,光阻挡件240可以设置在导光板210的上表面210a上的多个光栅元件211之间。光阻挡件240可以设置在导光板210的下表面210c和上表面210a两者上。

用于3D图像的第一照明光以侧入式的方式提供到导光板210,因此第一照明光可以受光栅元件211影响。如上所述,从光栅元件211离开的光的波长、行进方向、强度可以基于光栅元件211的取向α、节距p、宽度w和高度h而调节。因此,从光栅元件211射出的第一照明光的量可以极大地受光栅元件211的宽度w和高度h影响。

例如,图12是相对于光栅元件211的高度的衍射效率的示范性图形。在图12的图形中,实线表示透射光的衍射效率,虚线表示反射光的衍射效率。如图12的图形所示,光栅元件211的高度越大,透射光的衍射效率通常越高。因此,漏光区域A1至A8的光栅元件211的高度h可以低于其它区域的光栅元件211的高度。漏光区域A1至A8可以具有不同程度的漏光,因此光栅元件211的高度h可以根据漏光区域A1至A8的漏光程度来调节。例如,随着漏光区域A1至A8的漏光程度增大,光栅元件211的高度h可以设计为降低。

图13至图15是关于每种颜色的相对于光栅元件211的占空比的衍射效率的示范性图形。图13示出红光的衍射效率。图14示出绿光的衍射效率。图15示出蓝光的衍射效率。在这点上,光栅元件211的占空比可以表示宽度w和节距p的比率w/p。参照图13至图15的图形,虽然占空比根据第一照明光的颜色和光栅元件211的节距p而稍有不同,但是光栅元件211的衍射效率可以在占空比的约0.4至约0.7的范围内是最高的。随着光栅元件211的占空比从0.4接近0.1或者从0.7接近0.9,光栅元件211的衍射效率可以快速地降低。

因此,漏光区域A1至A8的光栅元件211的占空比可以在约0.1和0.4之间或0.7和0.9之间的范围内根据漏光区域A1至A8的漏光程度适当地选择。例如,当漏光区域A1至A8的漏光程度增大时,漏光区域A1至A8的光栅元件211的占空比可以被选择为接近0.1或0.9,当漏光区域A1至A8的漏光程度减小时,漏光区域A1至A8的光栅元件211的占空比可以被选择为小于且接近0.4或者大于且接近0.7。除了漏光区域A1至A8之外的区域的光栅元件211的占空比可以在约0.4和0.7之间的范围内选择。在这点上,除了漏光区域A1至A8之外的区域中的占空比可以根据光栅元件211而大致在0.4和0.7之间的范围内被不同地选择,使得具有均匀强度的红光、绿光和蓝光可以在除了漏光区域A1至A8之外的整个区域中通过多个光栅元件211离开。

如上所述,第一照明光的强度可以根据光栅元件211的高度h和占空比w/p的组合来调节。也就是,与其它区域相比,更少量的第一照明光可以提供到漏光区域A1至A8。结果,在3D图像模式中,弯曲显示面板110可以从其整个区域发射均匀强度的光。因此,观看者可以察觉到漏光现象被减少。具体地,漏光现象可以相对于暗图像和亮图像以同样的方式减少。

如上所述,根据本示范实施方式,用于3D图像的第一照明光的强度可以利用形成在导光板210的上表面210a上的多个光栅元件211来调节,用于2D图像的第二照明光的强度可以利用部分地反射或吸收光的光阻挡件240来调节。因此,关于3D图像和2D图像两者都可以减少漏光现象。

弯曲显示装置100的弯曲显示面板110可以是能够改变曲率的可弯曲的面板。然而,如果弯曲显示面板110的曲率改变,则漏光区域A1至A8的位置也会改变。因此,第一照明光和第二照明光的强度可以与漏光区域A1至A8的位置变化对应地主动地调节。例如,光阻挡件240或光栅元件211可以配置为主动地对应于漏光区域A1至A8的位置变化。

图16A和图16B是光阻挡件260的示范性截面图,该光阻挡件260配置为主动地对应于关于弯曲显示面板110的曲率变化的漏光区域A1至A8的位置变化。尽管以上描述的光阻挡件240不改变第二照明光的透射率,但是根据本示范性实施方式的光阻挡件260可以通过利用电湿润现象主动地控制第二照明光的透射率。参照图16A和图16B,光阻挡件260可以包括设置在导光板210的下表面210c上的第一透明电极262、设置为面对第一透明电极262的第二透明电极263、根据第一透明电极262和第二透明电极263之间的电压可移动的液滴264、以及密封液滴264的腔室261。例如,在第一透明电极262和第二透明电极263之间施加的电压引起液滴264移动,因为液滴被第一透明电极262吸引。腔室261可以包括储存液滴264的储备单元261a(例如储备腔、储存器等),并可以设置在导光板210的边缘中使得第二照明光不穿过。

由于小的表面能,液滴264可以具有根据电信号的优良的运动,并可以包括混合物材料,诸如但不必限于碳氟化合物、硅等。液滴264诸如液晶液滴可以至少部分地阻挡光。用于调节透光率的添加剂可以进一步与液滴264混合。疏水性或亲水性的处理可以根据需要对第一透明电极262或第二透明电极263的表面进行。

在这样的结构中,当如图16A所示没有电压被施加到第一透明电极262和第二透明电极263时,液滴264可以被推动到第一透明电极262的一个拐角并被收集在腔室261的储备单元261a中。于是,从第二光源230发射的第二照明光可以穿过光阻挡件260而没有多少损失。当如图16B所示电压被施加到第一透明电极262和第二透明电极263时,液滴264可以被电吸引到第一透明电极262并均匀分布在第一透明电极262上。在此情况下,仅一部分的第二照明光可以穿过光阻挡件260。因此,与其它区域相比,第二照明光的量可以在其中设置光阻挡件260的区域中减少。

如上所述,光阻挡件260的透射率可以通过电湿润现象被电调节。因此,光阻挡件260的透射率可以主动地对应于漏光区域A1至A8的漏光程度的变化。尽管没有在图16A和图16B示出,但是腔室261可以具有各种图案。例如,腔室261可以是图7A至图7E所示的各种图案。

根据本示范实施方式,多个腔室261以及多个第一透明电极262和多个第二透明电极263可以形成在其中可能存在漏光区域A1至A8的多个候选区域的每个中,腔室261可以通过液滴262可移动穿过的通路(诸如微通道)分别连接到储备单元261a。然后,液滴264可以供应到期望的地方而没有任何位置限制。因此,具有由于弯曲显示面板11的曲率直径引起的均匀性问题的漏光区域A1至A8可以选择性地变暗,第二照明光的强度可以对应于漏光区域A1至A8的位置变化被主动地控制。

图17和图18是导光板210的结构的示范性截面图,该导光板210的结构配置为主动地对应于关于弯曲显示面板110的曲率变化的漏光区域A1至A8的位置变化。参照图17和图18,弯曲显示装置100可以包括设置在导光板210的下表面210c上的第一透明电极271和设置在导光板210的上表面210a上的第二透明电极272。第一透明电极271可以是设置在导光板210的整个下表面210c上的公共电极。设置在导光板210的上表面210a上的第二透明电极272可以包括多个图案的2D阵列。例如,第二透明电极272的多个图案可以分别对应于弯曲显示面板110的像素120。然而,第二透明电极270的多个图案可以不是如像素120的尺寸一样小。如果电压可以对应于漏光区域A1至A8的位置变化被局部施加到导光板210的上表面210a,则第二透明电极272的该多个图案的尺寸没有被特别限制并且可以不必是相同的。第二透明电极272的该多个图案可以不必布置在导光板210的整个上表面210a上,而是可以仅设置在其中可能存在漏光区域A1至A8的候选区域中。

在这样的结构中,如图17和图18所示,如果漏光区域A1至A8的位置根据导光板210和弯曲显示面板110的曲率变化而改变,则电压可以施加到第二透明电极272的在对应于漏光区域A1至A8的位置处的图案。然后,电流在第二透明电极272的电压施加到其上的图案中流动,因此导光板210的温度可以局部地升高。这样的温度升高可以引起设置在导光板210的上表面210a上的多个光栅元件211的尺寸变化。例如,光栅元件211的温度升高可以引起光栅元件211的高度和宽度的增大。因此,由于这样的尺寸变化引起的占空比的变化,开口可以被减小,从而降低透光率。

光栅元件211中的温度升高可以取决于各种因素诸如施加到第一透明电极271和第二透明电极272的电流、第一透明电极271和第二透明电极272的电阻等,并可以根据以下的公式1大体遵循基于焦耳加热现象的行为。

[公式1]

H∝I2Rt

在公式1中,I表示施加到第一透明电极271和第二透明电极272的电流,R表示第一透明电极271和第二透明电极272的电阻,t表示当电流流过第一透明电极271和第二透明电极272时的时长。

光栅元件211的折射率可以通过升高其温度而改变,因此透光率也可以被调节。通常,光栅元件211可以优选地具有被称为亚波长光栅(SWG)的结构,该亚波长光栅具有比光波长的周期小的周期。由于光反射率可以通过利用如以下的公式2所示的菲涅耳方程来确定,所以如果光栅元件211的折射率通过升高光栅元件211的温度而改变,可以调节其中设置光栅元件211的部分的透光率。

[公式2]

在公式2中,n1表示空气的折射率,n2表示光栅元件211的材料的折射率。空气的折射率n1是恒定的并等于1,因此反射率R可以通过调节光栅元件211的材料的折射率n2来调节。通常,当光栅元件211包括具有高折射率的材料时,光可以被散射,这使得光难以行进。因此,光栅元件211的折射率根据温度升高而增大的现象可以用于调节其中设置光栅元件211的部分的透光率。通常,SWG材料在特定温度T的折射率n(T)可以与温度升高成正比地增大并可以经由如下面的公式3所示的关系来描述。

[公式3]

n(T)≈n(T0)(1+αΔT)

在公式3中,T0表示参考温度,T表示通过加热元件调节的SWG材料的温度,α表示线性温度系数(dn/dT),即倾斜度。

图19A和图19B是其中光栅元件211的形状根据施加到导光板210的第二透明电极272的电压而改变的示例的截面图。图19A示出没有电压被施加到第二透明电极272的情形。图19B示出电压被施加到第二透明电极272的情形。当电压没有被施加到第二透明电极272时,光栅元件211可以具有高度h1和宽度w1。当电压被施加到第二透明电极272时,如果导光板210的温度局部地升高,光栅元件211可以在温度升高的区域中具有高度h2和宽度w2。然而,光栅元件211可以具有均匀的节距p1。如上所述,第一照明光的强度可以根据光栅元件211的高度h和占空比w/p的组合来调节。因此,如果电压对应于漏光区域A1至A8的位置变化而被施加到第二透明电极272,由于光栅元件211的高度h和占空比w/p改变,所以提供到漏光区域A1至A8的第一照明光的量可以被调节。

为此,光栅元件211可以由关于温度具有大的折射率变化的透明材料形成,或由关于温度具有高的膨胀或收缩水平的透明材料形成。例如,光栅元件211可以由无机材料诸如硅氧化物(SiO2)、铝氧化物(A2O3)、硅氮化物(SiNx)等形成。由关于温度具有大的折射率变化的材料形成或由关于温度具有高的膨胀或收缩水平的材料形成的光栅元件211可以不必像第二透明电极272一样布置在导光板210的整个上表面210a上,可以仅设置在其中可能存在漏光区域A1至A8的候选区域中。光栅元件211可以使用具有关于电压而改变的折射率的材料。

参照图16A和16B描述的电湿润现象可以用于调节其中设置光栅元件211的部分的透光率。例如,图20是示意地示出利用电湿润现象调节光栅元件211的透光率的结构的截面图。参照图20,弯曲背光单元200可以包括设置在导光板210的上表面210a上的第一透明电极282、设置为面对第一透明电极282的第二透明电极283、根据第一透明电极282和第二透明电极283之间的电压可移动的液滴284、以及密封液滴284的腔室281。腔室281可以包括储存液滴284的储备单元281a并可以设置在导光板210的边缘中使得第一照明光不穿过。光栅元件211可以在腔室281中设置在第一透明电极282上。液滴284可以包括具有与光栅元件211的折射率相同或相似的折射率的材料。

在这样的结构中,当电压没有被施加到第一透明电极282和第二透明电极283时,液滴284可以被推动到第一透明电极282的一个拐角并收集在腔室281的储备单元281a中。在此情况下,光栅元件211可以正常地衍射第一照明光。此外,当电压被施加到第一透明电极282和第二透明电极283时,液滴264可以被电吸引到第一透明电极282并因此均匀分布在第一透明电极282上。然后,液滴284的折射率可以与光栅元件211的折射率几乎相同,因此可以抑制由于光栅元件211引起的衍射现象。因此,其中设置光栅元件211的部分的透光率可以通过光栅元件211的功能退化来调节。

尽管为了描述的方便在图20中示出一个腔室281,但是多个腔室281以及多个第一透明电极282和多个第二透明电极283可以形成在其中可能存在漏光区域A1至A8的多个候选区域的每个中,腔室281可以通过一通路诸如微通道分别连接到储备单元281a,液滴282可以通过该通路移动。光栅元件211可以设置在腔室281中。然而,腔室281可以不设置在其中不存在漏光区域A1至A8的区域中。光栅元件211可以在这样的区域中位于腔室281外部。也就是,在提供在导光板210上的光栅元件211当中,设置在其中可能存在漏光区域A1至A8的候选区域中的光栅元件211可以位于腔室281中,其它的光栅元件211可以位于腔室281外部。

弯曲背光单元以及包括该弯曲背光单元的弯曲显示装置的示范性实施方式已经被描述并在附图中示出。然而,应当理解,这样的示范性实施方式仅旨在说明本公开而不旨在限制本公开。还应当理解,本公开不限于所说明和提供的描述。这是因为本领域普通技术人员可以进行各种变型。

本申请要求于2015年8月20日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0117561号韩国专利申请的优先权,其公开内容通过引用整体地结合于此。

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