CN101576215A - 用于3d显示的背光模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于3D显示的背光模组，包括一导光板，引导光线传输方向，使光线由导光板的出光面均匀射出；一光源，放置于所述导光板的一侧；其中，所述导光板上形成有亮暗区域交替的图案，多个亮区域平行排列。本发明提供的用于3D显示的背光模组，不但可以实现三维立体显示，而且成本低，易于调节。

Description

用于3D显示的背光模组

技术领域

本发明涉及一种背光模组，特别是涉及一种用于3D显示的背光模组。

背景技术

当今科技进入到了信息数码的高速发展时代，传统的平面二维显示图像缺乏立体感，人们的视觉感观要求越来越趋向于空间化、立体化方向，未来显示器的发展方向也将会从二维逐渐向三维过渡。

目前，已经出现具有不同类型的多种三维图像显示器，例如容积型、全息型、立体照片型等。容积型用于三维计算机图或I-MAX电影；全息型用于全息图像。但前两者都需要大量数据从而导致了实现成本较高，不便大众普及。因此立体照片型得到了广泛的应用。

立体招牌下显示器采用多种方式实现双目视差进而形成三维图像的显示，即不同方式下使左右两眼分别看到两个二维图像，并在大脑的作用下将上述两个二维图像混合成一个具有深度和实际感的三维图像。立体照片下显示器件包括需待特殊眼镜的显示器件和不需带特殊眼镜的显示器件(自由立体显示器件)，后者的优势在于不需要分离的特殊的眼镜，其成本较低。不需带特殊眼镜的显示器件又可进一步分为视差屏障(parallax barrier)型和透镜(lenticular)型等。图1是现有的视差屏障(parallax barrier)型三维显示器件原理示意图，请参见图1，视差屏障11位于显示屏10的前面，显示屏10上的左右视图经过视差屏障11后分别形成右视图12和左视图13，其缺点在于视差屏障型显示器件采用阻挡光线通过屏障的视差屏障，从而大大地降低了亮度。

针对视差屏障型显示器件，中国专利CN200710308343.4提出了一种新的架构，请参见图2A和2B，灯管100为显示面板101提供光源，灯管100和竖直方向夹角为θ；A为观察距离；E为人眼瞳距，一般为65mm；显示面板101上形成有呈矩阵状排列的像素，Pa为像素的水平方向尺寸，Pb为像素的竖直方向尺寸。通过具有一定间距d2的两组线光源交替设置，线光源和显示器件的间距为d1，配合显示器件上多个视图，使得左眼只能接收到经过P1和P3等像素的光信息，而同时右眼只能接收到经过P2和P4等像素的光信息，进而由大脑混合实现3维显示效果，并给出了计算公式：1)、D1＝(A*Pa)/(E-Pa)；2)、D2＝K/(1/Pa-1/E)。其中A为观察距离，E为人眼瞳距，一般为65mm，K为视图数，由3D显示器件视点数决定，一般在2至9之间，也可更大。

按照中国专利CN200710308343.4提出的架构和公式，以A＝1000mm，E＝65mm，Pa＝0.1mm，K＝2计算得：d1＝1.5mm；d2＝0.2mm。而一般情况下灯管直径在1.5mm以上，因此难以找到该专利中所谓的合适的线光源(灯管、LED等)实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于3D显示的背光模组，不但可以实现三维立体显示，而且成本低，易于调节。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于3D显示的背光模组，包括一导光板，引导光线传输方向，使光线由导光板的出光面均匀射出；一光源，放置于所述导光板的一侧；其中，所述导光板上形成有亮暗区域交替的图案，多个亮区域平行排列且和竖直方向夹角为0～90℃。

上述的用于3D显示的背光模组，其中，所述图案的亮区宽度为W，暗区宽度为B，所述导光板到显示器件(未画出，如有聚光模块，D1值需另外计算)的距离为D1，A为最小观察距离，水平方向像素尺寸为Pa，K为视图数，E为人眼瞳距，W+B＝K/(1/Pa-1/E)，D1＝(A*Pa)/(E-Pa)。

上述的用于3D显示的背光模组，所述亮区域为直线条状或锯齿状。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的用于3D显示的背光模组，通过在所述导光板上形成一定规则图案，从而形成具有一定发散角的发光区域实现三维立体显示，不但可以实现三维立体显示，而且成本低，易于调节。此外由于导光板的图案以微米量级进行设计，可以十分方便的实现0.01mm以上的发光区域尺寸控制，且可以对经过导光板后的光束进行控制，有利于降低不同视图之间的干扰，进而提高三维显示的对比度。

附图说明

图1是现有的视差屏障型三维显示器件原理示意图。

图2A是现有技术中的三维显示器件的结构示意图。

图2B是现有技术中的三维显示器件的原理示意图。

图3是本发明的三维显示用背光源的结构示意图。

图4是本发明的导光板上的图案示意图。

图5是本发明的导光板上图案中亮线区域的示意图。

图中：

10显示屏    11视差屏障    12右视图

13左视图    100灯管       101显示面板

102光源模块 103反射片     104导光板

105聚光模块 106亮区域     107暗区域

具体实施方式

下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。

图3是本发明的三维显示用背光源的结构示意图。

请参见图3，本发明的背光模组包括导光板104，引导光线传输方向，使光线由导光板104的出光面均匀射出；光源模块102，放置于所述导光板104的一侧；所述光源模块102，可以是灯管配合以反射罩，或者LED等其它光源，不限于图中示意结构。103为反射片，防止光能量的损失。其中，所述导光板104上形成有亮暗区域交替的图案，多个亮区域平行排列。由光源模块102发出的光经过导光板104上的图案形成所需的亮暗区域，进一步通过聚光模块105将发散角适当收缩，聚光模块105可以是棱镜膜BEF等膜片或者其它有聚光特性的模块，再配合以正确的显示画面(可由液晶显示器LCD提供，图中未画出)形成3D显示效果。

图4是本发明的导光板上的图案示意图。

请参见图4，为了进一步优化3D显示效果，定义亮区宽度为W，暗区宽度为B，导光板到LCD距离为D1，A为观察距离，LCD水平方向像素尺寸为Pa，K为视图数，E为人眼瞳距；并给出如下公式：1、α＝W/B；2、W+B＝K/(1/Pa-1/E)；3、D1＝(A*Pa)/(E-Pa)。如要实现单视点的3D显示器件，同样取A＝1000mm，E＝65mm，Pa＝0.1mm，K＝2，则可以得到如下结果：D1＝1.5mm；W＝0.02mm；B＝0.18mm；α＝1/9。合理调节α(由3D编码方式决定)，发散角等上述参数，可优化3D显示效果。

图5是本发明的导光板上图案中亮线区域的示意图。

请参见图5，本发明导光板上亮区域的图案也可以是其它图形，图中给出了直线条状或锯齿状的亮区域图案，其中，亮区域106的宽度为W，暗区域107的宽度为B。多个亮区域平行排列且和竖直方向夹角为0～90℃，θ’为亮区域和竖直方向夹角，θ’和显示画面配合调节(由3D编码方式决定)可以实现更好的3D效果。

导光板104一般采用印刷式制程，基板通过挤压或射出成型，将含有高发散光物质(如SiO2，TiO2)的油墨印刷在基板，然后进行热化固定。导光板104上的图案通过显影的方式制作，先将需要的图案制成底片，然后通过光照显影将不需要的部分去除，形成印刷网板。

本发明提供的用于3D显示的背光模组，通过在所述导光板上形成一定规则图案，从而形成具有一定发散角的发光区域实现三维立体显示，不但成本可以大大降低，而且由于导光板的图案以微米量级进行设计，可以十分方便的实现0.01mm以上的发光区域尺寸控制，且经过导光板后发射出来的光线具有一定的发散角，较其他直接利用的光源(尤其是CCFL四周360°发散光)具有光束的可控制性，有利于降低不同视图之间的干扰(CrossTalk现象)，进而提高三维显示的对比度。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (3)

1、一种用于3D显示的背光模组，包括：

一导光板，引导光线传输方向，使光线由导光板的出光面均匀射出；

一光源，放置于所述导光板的一侧；

其特征在于，所述导光板上形成有亮暗区域交替的图案，多个亮区域平行排列。

2、根据权利要求1所述的用于3D显示的背光模组，其特征在于，所述亮区域的宽度为W，暗区域的宽度为B，所述导光板到所述光源距离为D1，A为最小观察距离，水平方向像素尺寸为Pa，K为视图数，E为人眼瞳距，W+B＝K/(1/Pa-1/E)，D1＝(A*Pa)/(E-Pa)。

3、根据权利要求1或2所述的用于3D显示的背光模组，其特征在于，所述亮区域为直线条状或锯齿状。

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