CN102313203A

CN102313203A - 液晶显示器的背光单元

Info

Publication number: CN102313203A
Application number: CN2011101602796A
Authority: CN
Inventors: 金泳灿; 宋珉永; 慎重汉
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: EP2405290A3; JP5912017B2; EP2405290A2; KR101767452B1; JP2012015111A; CN102313203B; US8240906B2; US20120002444A1; KR20120003653A

Abstract

本发明提供了一种液晶显示器(LCD)的背光单元。所述背光单元包括：多个导光板(LGP)，布置在M层中并且彼此分隔开预定的间隙，其中，M是等于或大于2的自然数；光源单元，设置在每个LGP的至少一个侧表面上并包括N个光源块，光源块的亮度独立地控制，其中，N是等于或大于2的自然数。背光单元还包括多个光输出区域，通过将每个LGP根据离光源单元的距离划分为多个区域并且在所述多个区域中的一些区域中形成多个光输出图案来限定所述多个光输出区域，其中，光输出区域在LGP的堆叠方向上彼此不重叠并被布置为对应于LGP的整个表面。

Description

液晶显示器的背光单元

本申请要求于2010年7月5号提交的第10-2010-0064374号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种液晶显示器(LCD)的背光单元，更具体地说，涉及一种能够局部调光(local dimming)的边光式背光单元。

背景技术

液晶显示器(LCD)是最广泛使用的平板显示器(FPD)的类型之一。为了显示图像，LCD包括显示面板，显示面板由具有电极的两个基底和置于所述两个基底之间的液晶层组成。然而，由于显示面板是自身不会发光的非发光元件，所以会需要将光供应到显示面板的背光单元。

根据光源块的位置，背光单元通常被分为边光式背光单元和直下式背光单元。在边光式背光单元中，光源块位于显示面板后方的侧部上，而在直下式背光单元中，光源块位于显示面板的后方。

由于在直下式背光单元能够制造得多薄的方面会受到限制，近来朝着更纤薄的LCD的趋势是利用边光式背光单元替代直下式背光单元。

同时，局部调光是仅改变在多个区域中的需要的区域的亮度以降低LCD的功耗的技术。正在在各个方面开发局部调光的技术。

然而，例如，在边光式背光单元中，光源块位于显示面板的后方的LGP的侧部上而不是位于显示面板的后方。因此，从光源块发射的光会扩散至LGP的整个表面。因此，这样会使得难以实现控制每个区的亮度的局部调光技术。

因此，本领域中需要能够局部调光的边光式背光单元。

发明内容

本发明的多个方面可提供一种背光单元，所述背光单元能够减小液晶显示器(LCD)的厚度和功耗。

然而，本发明的多个方面不限于这里阐述的内容。通过参照下面给出的本发明的详细描述，本发明的上述和其它方面对本发明所属领域的普通技术人员而言将变得更加清楚。

根据本发明的一方面，提供一种背光单元，所述背光单元包括：多个导光板(LGP)，布置在M层中并且彼此分隔开预定的间隙，其中，M是等于或大于2的自然数；光源单元，设置在每个LGP的至少一个侧表面上并包括N个光源块，光源块的亮度独立地控制，其中，N是等于或大于2的自然数。背光单元还包括多个光输出区域，通过将每个LGP根据离光源单元的距离划分为多个区域并且在所述多个区域中的一些区域中形成多个光输出图案来限定所述多个光输出区域，其中，光输出区域在LGP的堆叠方向上彼此不重叠并被布置为对应于LGP的整个表面。

根据本发明的另一方面，提供一种背光单元，所述背光单元包括：多个导光板(LGP)，布置在M层中并且彼此分隔开预定的间隙，其中，M是等于或大于2的自然数；第一光源单元和第二光源单元，分别设置在每个LGP的两个面对的侧表面上，第一光源单元和第二光源单元中的每个包括N个光源块，光源块的亮度独立地控制，其中，N是等于或大于2的自然数。所述背光单元还包括多个光输出区域，通过将每个LGP划分为靠近第一光源单元的第一区域和靠近第二光源单元的第二区域，将第一区域和第二区域中的每个根据离第一光源单元和第二光源单元中的对应的光源单元的距离划分为多个子区域，并且在所述多个子区域中的一些子区域中形成多个光输出图案来限定所述多个光输出区域，其中，光输出区域在LGP的堆叠方向上彼此不重叠并被布置为对应于LGP的整个表面。

根据本发明的另一方面，提供一种背光单元，所述背光单元包括：多个导光板(LGP)，布置在M层中并且彼此分隔开预定的间隙，其中，M是等于或大于2的自然数；光源单元，设置在每个LGP的至少一个侧表面上并包括N个光源块，光源块的亮度独立地控制，其中，N是等于或大于2的自然数。所述背光单元还包括：多个导光图案，形成在每个LGP中，将从光源单元入射的光引导为沿与每个LGP的侧表面垂直的方向行进；多个光输出区域，通过将每个LGP根据离光源单元的距离划分为多个区域并且在所述多个区域中的一些区域中形成多个光输出图案来限定所述多个光输出区域，其中，光输出区域在LGP的堆叠方向上彼此不重叠并被布置为对应于LGP的整个表面。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它方面和特征将变得更加清楚，在附图中：

图1是根据本发明示例性实施例的液晶显示器(LCD)的分解透视图；

图2A至图2C分别是根据本发明示例性实施例的背光单元的透视图、侧视图和平面图；

图3A和图3B是示出根据本发明示例性实施例的背光单元中的光路的图；

图4是根据本发明示例性实施例的修改示例的背光单元的平面图；

图5A和图5B分别是根据本发明示例性实施例的另一修改示例的背光单元的侧视图和平面图；

图6是根据本发明示例性实施例的背光单元的平面图；

图7是根据本发明示例性实施例的修改示例的背光单元的平面图；

图8A至图8C分别是在LGP的面对表面中形成的光输出图案的放大透视图、侧视图和平面图，图8D至图8F是光输出图案的修改示例的侧视图或平面图；

图9A至图9C分别是根据本发明示例性实施例的背光单元中形成的导光图案的透视图、沿透视图的线A-A’截取的导光图案的剖视图以及沿透视图的线B-B’截取的导光图案的剖视图，图9D是根据本发明示例性实施例的背光单元中形成的导光图案的透视图；

图10A至图10D是用于比较其中未形成导光图案的LGP中的光分布与其中形成有导光图案的LGP中的光分布的图；

图11A和图11B是示出光输出图案和导光图案的布置的示例的平面图；

图12是根据本发明示例性实施例的背光单元中形成的透镜式导光图案的透视图；

图13A至图13D是示出根据本发明示例性实施例的背光单元中的局部调光的实验性示例的照片；

图14是根据本发明示例性实施例的修改示例的背光单元的平面图；

图15是根据本发明示例性实施例的另一修改示例的背光单元的平面图；

图16是根据本发明示例性实施例的背光单元中形成的三棱柱式图案的透视图。

具体实施方式

通过参照下面对示例性实施例和附图的详细描述，可以更容易理解本发明的优点和特征及其实现方法。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为局限于在此阐述的实施例。在附图中，为了清楚起见，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。

应该理解的是，当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”时，该元件或层可以直接在另一元件或层上，或者也可存在中间元件或中间层。相反，当元件被称作“直接在”另一元件或层“上”时，不存在中间元件或中间层。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和全部组合。

在这里可以使用空间相对术语，例如“在…下方”、“在…之下”、“下面的”、“在…上方”、“上面的”等来描述如附图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征之间的关系。应该理解的是，这些空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。在整个说明书中，附图中相同的标号表示相同的元件。

在这里参照示意性地示出本发明的理想实施例的平面图和剖视图来描述本发明的实施例。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，本发明的实施例不应被解释为局限于这里示出的区域的特定形状，而将包括例如由制造导致的形状偏差。因此，附图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不意图示出装置的区域的实际形状，并且不意图限制本发明的范围。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

图1是根据本发明的示例性实施例的液晶显示器(LCD)100的分解透视图。

参照图1，LCD 100大体上包括显示面板单元120和背光单元150，显示面板单元120显示图像，背光单元150将光提供到显示面板单元120。LCD 100还包括所需的光学片(用标号140和160表示)和用于固定或容纳上述元件的组件(用标号110、130和170表示)。

例如，显示面板单元120包括：下基底121，在下基底121上形成薄膜晶体管(TFT)和像素电极；上基底122，面对下基底121，在上基底122上形成滤色器和共电极；液晶层，置于下基底121和上基底122之间。驱动液晶层来在显示面板单元120上显示图像。模框130沿显示面板单元120的边缘设置以支撑显示面板单元120。

背光单元150位于显示面板单元120下方并包括导光板(LGP)151和光源单元153，LGP 151将由光源块产生的光传递至显示面板单元120，每个光源单元153设置在每个LGP 151的至少一个侧表面上，并包括多个产生光的光源块。

在根据当前示例性实施例的背光单元150中，两个或更多个LGP布置在不同的层中，每个光源单元153设置在LGP 151中的对应的一个LGP 151的一个侧表面或两个侧表面上。另外，可在LGP 151中形成用于控制光输出区域的光输出图案(未示出)。此外，可在LGP 151中形成用于引导光的传播方向的导光图案(未示出)。将在后面详细描述这些图案。

参照图1，光学片单元140置于背光单元150和显示面板单元120之间，以控制从LGP 151输出的光。光学片单元140包括：扩散片145，使从LGP 151输出的光扩散；棱镜片143，使被扩散片145扩散的光朝向显示面板单元120折射并透射；保护片141，保护棱镜片143。光学片单元140中包括的光学片的数量和布置不限于根据当前示例性实施例的那些数量和布置。当需要时，可以省略一些光学片，或者可以将一些光学片设置成多个，或者光学片布置的顺序可以颠倒。

反射片160设置在背光单元150下方以将未能行进至显示面板单元120的光朝向显示面板单元120反射。

底部支架170设置在反射片160下方，以容纳显示面板单元120、光学片单元140、背光单元150、反射片160等。另外，顶部支架110设置在显示面板单元120上。顶部支架110具有暴露显示面板单元120的图像显示区的孔，并且顶部支架110结合到底部支架170。

在下文中，将参照附图描述根据本发明示例性实施例的背光单元，在附图中仅示出了LCD的LGP和光源单元。

在描述附图之前将简要地描述根据本发明示例性实施例的背光单元。在背光单元中，多个LGP布置在不同的层中，包括一个或更多个光源块的光源单元位于每个LGP的至少一个侧表面上。这里，当包括在一个光源单元中的光源块的数量为N并且当LGP的层数为M时，每个LGP的整个区域可被如将在下面描述的那样划分，光输出图案形成在划分的区域的一部分中。

当光源单元位于每个LGP的一侧上时，根据离光源单元的距离将每个LGP划分为M个区域。当光源单元分别位于每个LGP的两侧上时，可通过光源单元之间的中心线来将每个LGP划分为两个区域，即，靠近每个LGP的一个侧表面上的光源单元的第一区域和靠近每个LGP的另一个侧表面上的光源单元的第二区域。第一区域和第二区域中的每个可根据离对应的光源单元的距离再被划分为M个区域。最后，当光源单元分别位于每个LGP的两侧上时，每个LGP可被划分为总共2M个区域。

在所述M个区域中，根据下面的条件形成光输出图案。即，在从每个LGP的M个区域中选择的区域中形成多个光输出图案。当光源单元分别位于每个LGP的两侧上时，所选择的区域可以是从第一区域的M个区域中选择的区域和从第二区域的M个区域中选择的区域。这里，任意一个LGP的形成有光输出图案的区域在LGP的厚度或堆叠方向上不应与其它LGP的形成有光输出图案的区域重叠。此外，当从上方(即，从显示面板单元)观察LGP时，光输出图案应该表现为形成在与显示面板单元的表面对应的LGP的整个表面中。即，LGP的形成有光输出图案的区域的面积的和应该等于与显示面板单元的表面对应的LGP的整个表面的面积。

当光源单元设置在每个LGP的一个侧表面上时，如上所述构造的背光单元可以按N×M发光块来进行驱动。当光源单元分别设置在每个LGP的两个侧表面上时，背光单元可以按N×2M发光块来进行驱动。这意味着当从显示面板单元观察时，LGP作为整体可被分为N行M列发光块，或者N行2M列发光块，发光块分别将光供应到显示面板单元的对应的显示块，并且可独立地控制发光块的亮度。换言之，可进行二维(2D)局部调光。

现在将参照图2至图5更详细地描述如上所述构造的背光单元的示例以及通过这些背光单元使用的局部调光方法。在下面的附图中，光源单元分别设置在每个LGP的两侧上。然而，本发明不限于此。下面附图的描述也可被应用到光源单元被设置在每个LGP的一侧上的情况。图2A至图2C分别是根据本发明第一示例性实施例的背光单元200的透视图、侧视图和平面图。为了易于描述，在图2C的平面图中，布置在不同的层中的LGP和光源块被示出为位于同一平面中并彼此平行。在本发明第一示例性实施例的附图中，示出了可以按4×4发光块驱动的背光单元。

参照图2A至图2C，根据第一示例性实施例的背光单元200包括：布置在两个不同层中的两个LGP，即，上LGP 210和下LGP 240；第一上光源单元220a和第二上光源单元220b，分别位于上LGP 210的两个侧表面上；第一下光源单元250a和第二下光源单元250b，分别位于下LGP 240的两个侧表面上。上LGP 210和下LGP 240彼此重叠，从而当从上方(即，从显示面板单元)观察LGP 210和LGP 240时，看起来仅存在一个LGP。上LGP 210和下LGP 240沿上LGP 210和下LGP 240的厚度方向(第二方向)彼此分开预定的间隙，在上LGP 210和下LGP 240之间存在空气间隙。

如上所述，LGP的层数(M)与发光块的列数(2M)相关。因此，在当前示例性实施例中，LGP 210和LGP 240布置在两层中。

另外，如上所述，包括在一个光源单元中的光源块的数量(N)与发光块的行数(N)相关。因此，在当前示例性实施例中，光源单元220a、220b、250a和250b中的每个包括四个光源块。即，第一上光源单元220a包括四个光源块，例如，沿上LGP 210的左侧表面布置的第一光源块221a至第四光源块224a，第二上光源单元220b包括沿上LGP 210的右侧表面布置的第一光源块221b至第四光源块224b。另外，第一下光源单元250a包括沿下LGP 240的左侧表面布置的第一光源块251a至第四光源块254a，第一下光源单元250b包括沿下LGP 240的右侧表面布置的第一光源块251b至第四光源块254b。为了易于描述，光源块221a至224a等所布置的方向被定义为在附图中示出的第一方向。

这里，根据能否被独立地驱动来定义光源块。即，一个光源可形成一个光源块。或者多个诸如灯或发光元件的光源如果被一起驱动则可形成一个光源块。

上LGP 210将从第一上光源单元220a和第二上光源单元220b发射的光引导至设置在背光单元200上方的显示面板单元。上LGP 210被成形为类似矩形板。上LGP 210包括：第一光入射表面210a和第二光入射表面210b，分别邻近第一上光源单元220a和第二上光源单元220b，光入射在第一光入射表面210a和第二光入射表面210b上；光输出表面210c，具有分别连接到第一光入射表面210a和第二光入射表面210b的两端，光从光输出表面210c输出；面对表面(facing surface)210d，面对光输出表面210c并具有分别连接到第一光入射表面210a和第二光入射表面210b的两端。在这些表面中，光输出表面210c和面对表面210d最宽并分别用作上LGP 210的前表面和后表面。因此，光输出表面210c和面对表面210d之间的距离等于上LGP 210的厚度t1。厚度t1可以是例如大约1.5mm或更小。

下LGP 240将从第一下光源单元250a和第二下光源单元250b发射的光引导至显示面板单元，并且下LGP 240具有与上LGP 210基本相同的形状。即，下LGP 240包括第一光入射表面240a、第二光入射表面240b、光输出表面240c和面对表面240d。下LGP 240的厚度t2可以是例如大约1.5mm或更小。为了易于描述，上LGP 210和下LGP 240的厚度或堆叠方向被定义为第二方向，与光入射表面210a和210b等垂直的方向被定义为第三方向。另外，与光入射表面210a和210b等平行的方向与第一方向相同。

LGP 210和240的每个沿第三方向被分为两个区域。在这两个区域中，位于上LGP 210和下LGP 240的每个的左侧的区域被称作第一区域A1，位于上LGP 210和下LGP 240的每个的右侧的区域被称作第二区域A2。

如上所述，第一区域A1和第二区域A2中的每个沿第三方向被分为个数(M)等于LGP的层数(M)的区域。因此，在当前示例性实施例中，第一区域A1和第二区域A2中的每个沿第三方向再被分为两个子区域。在下文中，第一区域A1中包括的两个子区域将用标号A1-1和A1-2来表示，第二区域A2中包括的两个子区域将用标号A2-1和A2-2来表示。

划分区域的原因是为了形成光输出图案。光输出图案主要形成在LGP的面对表面中，并且反射在LGP中传播的光以使光从光输出表面的与形成有光输出图案的区域对应的区域出射。后面将参照图8A至图8F详细描述光输出图案。形成有光输出图案的区域在下文中将被称作光输出区域。光输出图案可以不是必须形成在LGP的面对表面中。即，光输出图案也可形成在LGP的光输出表面中。

如上所述，根据下面的条件，光输出图案形成在从LGP的子区域中选择的子区域中。即，多个光输出图案形成在从包括在每个LGP的第一区域A1中的子区域A1-1和A1-2中选择的一个子区域中，并形成在从包括在每个LGP的第二区域A2中的子区域A2-1和A2-2中选择的一个子区域中。这里，任何一个LGP的形成有光输出图案的区域不应与其他LGP的形成有光输出图案的区域重叠。另外，当从上方(即，从显示面板单元)观察LGP时，LGP的形成有光输出图案的区域对应于LGP的整个表面。

根据形成光输出图案的上述条件，在当前示例性实施例中，多个第一上光输出图案230a形成在上LGP 210的子区域A1-1中，多个第二上光输出图案230b形成在上LGP 210的子区域A2-2中，多个第一下光输出图案260b形成在下LGP 240的子区域A1-2中，多个第二下光输出图案260b形成在下LGP 240的子区域A2-1中。另外，这些光输出图案230a、230b、260a和260b形成在上LGP 210和下LGP240的面对表面210d和240d中。

在当前示例性实施例中，上LGP 210的光输出区域(例如，子区域A1-1和A2-2)与下LGP 240的光输出区域(例如，子区域A1-2和A2-1)沿第二方向不重叠。另外，光输出图案230a、230b、260a和260b看起来作为整体形成在上LGP 210和下LGP 240的整个表面中。只要满足上述形成光输出图案的条件，就可以如期望地改变形成有光输出图案的区域。

现在将参照图3A和图3B详细地描述如上所述地构造为4×4发光块(M＝2并且N＝4)的背光单元200的驱动方法。

图3A和图3B是示出根据本发明第一示例性实施例的背光单元200中的光路的图。

参照图3A和图3B，当包括在背光单元200中的全部的光源块221a至224a、221b至224b、251a至254a和251b至254b被开启时，从光源块221a至224a、221b至224b、251a至254a和251b至254b中的每个发射的光沿箭头指示的方向行进。

例如，输入到LGP 210和240的光线主要沿与光入射表面210a、210b、240a和240b垂直的第三方向行进。当光线到达光输出图案230a、230b、260a和260b时，光线被朝向光输出表面210c和240c反射。因此，在LGP 210和240中传播的大部分光线在形成有光输出图案230a、230b、260a和260b的区域中被向上(沿位于LGP 210和240上方的显示面板单元的方向)引导，并从光输出表面210c和240c的对应区域输出。通过上述光学片，使从光输出表面210c和240c输出的光线朝向显示面板单元行进，如在图3A中由虚线箭头所指示的。

具体地说，在LGP 210和240中传播的大部分光线被它们首先到达的光输出图案230a、230b、260a和260b向上引导。即，从设置在LGP 210和240的左侧表面上的光源单元220a和250a入射的大部分光线被靠近光源单元220a和250a的光输出图案230a和260a反射，并从光输出表面210c和240c的对应区域输出。另外，从设置在LGP 210和240的右侧表面上的光源单元220b和250b入射的大部分光线被靠近光源单元220b和250b的光输出图案230b和260b反射，并从光输出表面210c和240c的对应区域输出。即，设置在LGP 210和240的左侧表面上的光源单元220a和250a可负责第一区域A1，设置在LGP 210和240的右侧表面上的光源单元220b和250b可负责第二区域A2。

这些光路使背光单元200能够按4×4发光块驱动。即，当从显示面板单元观察时，LGP 210和240作为整体被划分为4行4列的发光块，这些发光块中的每个发光块的亮度可以被独立地控制。

例如，当第二上光源单元220b的第二光源块222b开启而其它光源块全部关断时，从第二光源块222b入射到上LGP 210的光可沿第三方向行进，如果该光到达第二上光输出图案230b，则它可被第二上光输出图案230b反射并可从光输出表面210c的对应区域输出，如图3B中的箭头①所示。因此，当从LGP 210和240上方观察时，位于第二行第三列的发光块看起来会比其它发光块亮。

在另一示例中，当第一下光源单元250a的第四光源块254a和第二上光源单元220b的第一光源块221b开启而其它光源块关断时，从第四光源块254a入射到下LGP 240上的光可沿第三方向行进，然后可被第一下光输出图案260a反射并可从光输出表面240c的对应区域输出，如图3B中的箭头②所示。另外，从第一光源块221b入射到上LGP 210上的光可沿第三方向行进，然后可被第二上光输出图案230b反射并可从光输出表面210c的对应区域输出，如图3B中的箭头③所示。因此，当从LGP 210和240上方观察时，只有位于第四行第二列和第一行第三列的发光块会看起来是亮的。

因此，包括在一个光源单元中的光源块(例如，包括在第一上光源单元220a中的光源块221a至224a)可限定发光块的行，上LGP 210的光输出区域(例如，子区域A1-1和A2-2)和下LGP 240的光输出区域(例如，子区域A1-2和A2-1)可限定发光块的列。因此，包括在背光单元200中的十六个光源块221a至224a、221b至224b、251a至254a以及251b至254b分别对应于该4×4个发光块，发光块可根据负责发光块的光源块的“开启”和“关断”状态而变亮或变暗。

在当前示例性实施例中，包括在第一上光源单元220a中的第一光源块221a至第四光源块224a顺序地并分别负责在第一行第一列的发光块、第二行第一列的发光块、第三行第一列的发光块以及第四行第一列的发光块。包括在第二上光源单元220b中的第一光源块221b至第四光源块224b顺序地并分别负责第一行第三列的发光块、第二行第三列的发光块、第三行第三列的发光块以及第四行第三列的发光块。包括在第一下光源单元250a中的第一光源块251a至第四光源块254a顺序地并分别负责第一行第二列的发光块、第二行第二列的发光块、第三行第二列的发光块以及第四行第二列的发光块。包括在第二下光源单元250b中的第一光源块251b至第四光源块254b顺序地并分别负责第一行第四列的发光块、第二行第四列的发光块、第三行第四列的发光块以及第四行第四列的发光块。

上面已经参照图2A至图2C及图3A和图3B描述了光源单元分别位于每个LGP的两侧上的情况。然而，光源单元也可以仅位于每个LGP的一侧上。在这种情况下，每个LGP沿第三方向不被分为第一区域和第二区域，而是沿第三方向仅被分为M个区域(在当前示例性实施例中为两个区域)，从而背光单元按4×2发光块驱动。除了这些区别之外，在光源单元仅位于每个LGP的一侧上的情况下形成光输出图案的条件和驱动背光单元的方法与在光源单元分别位于每个LGP的两侧上的情况下形成光输出图案的条件和驱动背光单元的方法基本相同，因此将省略对其的详细描述。

即，当在图2A至图2C及图3A和图3B中的背光单元中，光源单元设置在每个LGP的一侧上时，即，当存在第一上光源单元220a和第二上光源单元220b中的任意一个以及第一下光源单元250a和第二下光源单元250b中的任意一个时，图2A至图2C及图3A和图3B的背光单元200中包括的上LGP 210和下LGP 240中的每个可具有第一区域A1和第二区域A2中的任意一个。因此，如图14中所示，可形成第一上光输出图案230a和第一下光输出图案260a中的任意一个，并且可形成第二上光输出图案230b和第二下光输出图案260b中的任意一个。

图4是根据本发明第一示例性实施例的第一修改示例的背光单元400的平面图。在图4的平面图中，为了容易描述，布置在不同层中的LGP和光源块被示出为位于相同的平面中。另外，在本发明的第一示例性实施例的当前修改示例的附图中，示出了可按8×4发光块驱动的背光单元的结构。为了简单起见，使用相同的标号表示与第一示例性实施例的元件基本相同的元件，因此将省略对它们的描述。

参照图4，除了包括在一个发光单元中的光源块的数量(N)从4变为8之外，根据第一示例性实施例的当前修改示例的背光单元400与根据第一示例性实施例的背光单元200相同。即，第一示例性实施例与第一示例性实施例的当前修改示例之间的区别仅在于发光块的行数(N)。

因此，按两层布置的LGP 210和240以及LGP 210和240的形成有光输出图案230a、230b、260a和260b的区域与根据第一示例性实施例的按两层布置的LGP 210和240以及LGP 210和240的形成有光输出图案230a、230b、260a和260b的区域相同。

在当前修改示例中，设置在LGP 210和240的两侧上的光源单元420a、420b、450a和450b中的每个包括8个光源块。即，第一上光源单元420a包括沿上LGP 210的左侧表面布置的第一光源块421a至第八光源块428a，第二上光源单元420b包括沿上LGP 210的右侧表面布置的第一光源块421b至第八光源块428b。另外，第一下光源单元450a包括沿下LGP 240的左侧表面布置的第一光源块451a至第八光源块458a，第二下光源单元450b包括沿下LGP 240的右侧表面布置的第一光源块451b至第八光源块458b。

如上所述，包括在一个光源单元中的8个光源块(例如，包括在第一上光源单元420a中的第一光源块421a至第八光源块428a)分别限定发光块的行。因此，根据当前修改示例的背光单元400可以按8×4发光块驱动。

图5A和图5B分别是根据本发明的第一示例性实施例的第二修改示例的背光单元500的侧视图和平面图。在图5B的平面图中，为了易于描述，布置在不同层中的LGP和光源块被示出为位于相同的平面中。另外，在本发明的第一示例性实施例的当前修改示例的附图中，示出了可以按4×6发光块驱动的背光单元的结构。将省略与第一示例性实施例的元件基本相同的元件的详细描述。

参照图5A和图5B，根据第一示例性实施例的当前修改示例的背光单元500和根据第一示例性实施例的背光单元200的相同之处在于包括在一个光源单元中的光源块的数量为4，而不同之处在于LGP的层数以及用于形成光输出图案的区域的划分。第一示例性实施例与第一示例性实施例的当前修改示例之间的这些不同是由这样的事实引起的，即，仅将发光块的列数(2M)从第一示例性实施例改变。

根据当前修改示例的背光单元500包括布置在三个不同层中的LGP(即，上LGP 510、中LGP 540和下LGP 570)，以及分别设置在上LGP 510、中LGP540和下LGP 570的两个侧表面上的第一上光源单元520a和第二上光源单元520b、第一中光源单元550a和第二中光源单元550b、第一下光源单元580a和第二下光源单元580b。

与在第一示例性实施例中一样，光源单元520a、520b、550a、550b、580a和580b中的每个包括四个光源块。即，第一上光源单元520a包括第一光源块521a至第四光源块524a，第二上光源单元520b包括第一光源块521b至第四光源块524b，第一中光源单元550a包括第一光源块551a至第四光源块554a，第二中光源单元550b包括第一光源块551b至第四光源块554b，第一下光源单元580a包括第一光源块581a至第四光源块584a，第二下光源单元580b包括第一光源块581b至第四光源块584b。

由于在当前修改示例中发光块的列数(2M)是6，所以LGP 510、540和570布置在三个不同的层中。另外，LGP 510、540和570中的每个被分为沿第三方向位于LGP的左侧上的第一区域A1和沿第三方向位于LGP的右侧上的第二区域A2。

这里，第一区域A1和第二区域A2中的每个沿第三方向被分为等于LGP的层数的三个区域。在下文中，将利用标号A1-1、A1-2和A1-3来表示包括在第一区域A1中的三个子区域，将利用标号A2-1、A2-2和A2-3来表示包括在第二区域A2中的三个子区域。

在从这些子区域中选择的子区域中，根据上述用于形成光输出图案的条件形成多个光输出图案。即，在当前修改示例中，多个第一上光输出图案530a和多个第二上光输出图案530b分别形成在上LGP 510的子区域A1-1和A2-3中，多个第一中光输出图案560a和多个第二中光输出图案560b分别形成在中LGP 540的子区域A1-2和A2-2中，多个第一下光输出图案590a和多个第二下光输出图案590b分别形成在下LGP 570的子区域A1-3和A2-1中。此外，光输出图案530a、530b、560a、560b、590a和590b形成在LGP 510、540和570的面对表面510d、540d和570d中。

根据当前修改示例，上LGP 510的光输出区域(例如，子区域A1-1和A2-3)、中LGP 540的光输出区域(例如，子区域A1-2和A2-2)和下LGP 570的光输出区域(例如，子区域A1-3和A2-1)在第二方向上彼此不重叠，但是当从上方观察时，看起来作为整体形成在上LGP 510、中LGP 540和下LGP570的整个表面上。然而，本发明不限于当前修改示例。只要满足上述用于形成光输出图案的条件，可以按照期望改变形成有光输出图案的区域。

如上所述地形成的光输出图案530a、530b、560a、560b、590a和590b可使入射在LGP 510、540和570上的光线沿图5A中的箭头指示的光路传播。这表示LGP 510、540和570的形成有光输出图案530a、530b、560a、560b、590a和590b的区域分别限定了6列发光块。因此，根据当前修改示例的背光单元500可以按4×6发光块驱动。

在当前修改示例中，如果光源单元仅设置在每个LGP的一侧上，即，如果存在第一上光源单元520a和第二上光源单元520b中的任意一个、第一中光源单元550a和第二中光源单元550b中的任意一个以及第一下光源单元580a和第二下光源单元580b中的任意一个，则通过上面的描述，本领域普通技术人员明白上LGP 510、中LGP 540和下LGP 570中的每个具有第一区域A1和第二区域A2中的任意一个。因此，形成第一上光输出图案530a、第一中光输出图案560a和第一下光输出图案590a中的任意一个，并且形成第二上光输出图案530b、第二中光输出图案560b和第二下光输出图案590b中的任意一个。因此，背光单元500可以按4×3发光块(M＝3并且N＝4)来驱动。将省略对此的详细描述以及相关附图。

同时，可使用具有下面的结构的背光单元来代替根据图2A至图5B的实施例的背光单元200至500。即，根据本发明另一示例性实施例的背光单元可包括布置在M个不同层中的多个LGP，包括N个光源块的光源单元设置在每个LGP的一个侧表面或两个侧表面上。这里，当光源位于每个LGP的一侧上时，每个LGP可根据离光源单元的距离被分为M个区域。当光源单元分别位于每个LGP的两侧上时，每个LGP可通过在光源单元之间的中心线被分为两个区域，即，靠近每个LGP的一个侧表面上的光源单元的第一区域和靠近每个LGP的另一个侧表面上的光源单元的第二区域，第一区域和第二区域中的每个可根据离对应的光源单元的距离再被分为M个区域。至此，根据当前示例性实施例的背光单元与根据前述实施例的背光单元200至500相同。

然而，在当前示例性实施例中，每个LGP还可沿与光源块所设置的方向平行的方向(例如，第一方向)被分为分别对应于包括在一个光源单元中的光源块的N个区域。所述N个区域在下文中将被称作第一至第N光源块对应区域。因此，当光源单元位于每个LGP的一侧上时，每个LGP可被分为以象棋棋盘的形式布置的N行M列区域。当光源单元分别位于每个LGP的两侧时，每个LGP可被分为以象棋棋盘的形式布置的N行2M列区域。

在以象棋棋盘的形式布置的区域中，可根据下面的条件形成光输出图案。即，多个光输出图案可被形成在从每个LGP的M个区域中选择的区域与第t光源块对应区域的重叠区域。当光源块分别位于每个LGP的两侧时，选择的区域可以是从第一区域的M个区域选择的区域以及从第二区域的M个区域中选择的区域。这里，t可具有范围从1至N的值。

如上所述，任意一个LGP的光输出区域不应与其它LGP的光输出区域重叠。另外，当从上方(即，从显示面板单元)观察LGP时，光输出图案应当看上去被形成在LGP的对应于显示面板单元的表面的整个表面中。

当光源单元设置在每个LGP的一个侧表面上时，如上所述构造的背光单元可以按N×M发光块驱动。当光源单元分别设置在每个LGP的两个侧表面上时，背光单元可以按N×2M发光块驱动。现在将参照图6和图7更详细地描述如上所述地构造的该背光单元的示例和这些背光单元使用的局部调光方法。在下面的附图中，光源单元分别设置在每个LGP的两侧。然而，本发明不限于此。下面的附图的描述也可应用到发光单元设置在每个LGP的一侧的情况。

图6是根据本发明第二示例性实施例的背光单元600的平面图。在图6的平面图中，为了易于描述，布置在不同层中的LGP和光源块被示出为位于相同的平面。与在第一示例性实施例的附图中一样，在本发明第二示例性实施例的附图中，示出了能够按4×4发光块驱动的背光单元的结构。为了简单起见，用相同的标号指示与第一示例性实施例的元件基本相同的元件，因此将省略对它们的详细描述。

参照图6，除了每个LGP被分为以象棋棋盘的形式布置的区域并且在所述区域中形成光输出图案之外，根据第二示例性实施例的背光单元600具有与根据第一示例性实施例的背光单元200相同的结构。

即，与根据第一示例性实施例的背光单元200相似，根据第二示例性实施例的背光单元600包括布置在两层中的LGP 210和240以及分别设置在LGP 210和240的两侧上的光源单元220a、220b、250a和250b，其中，光源单元220a、220b、250a和250b中的每个包括4个光源块。

与第一示例性实施例相同，在第二示例性实施例中，LGP 210和240中的每个沿第三方向被分为两个区域，即，位于每个LGP 210和240的左侧上的第一区域A1，以及位于每个LGP 210和240的右侧上的第二区域A2。另外，第一区域A1和第二区域A2中的每个再沿第三方向被分为个数等于LGP210和240的层数的区域，即，两个子区域A1-1和A1-2或者两个子区域A2-1和A2-2。

另外，LGP 210和240中的每个沿第一方向被分为分别对应于包括在一个光源单元中的发光块的四个区域。即，上LGP 210被分为分别对应于例如包括在第一上光源单元220a中的第一光源块221a至第四光源块224a的第一光源块对应区域B1至第四光源块对应区域B4，下LGP 240被分为分别对应于例如包括在第一下光源单元250a中的第一光源块251a至第四光源块254a的第一光源块对应区域B1至第四光源块对应区域B4。

最后，LGP 210和240中的每个被分为以象棋棋盘形式布置的4行4列的区域。

在这些LGP 210和240中，根据上述用于形成光输出图案的条件形成光输出图案。即，多个光输出图案231a形成在从包括在上LGP 210的第一区域A1中的两个子区域A1-1和A1-2中选择的子区域(例如A1-1)与第一光源块对应区域B1的重叠区域中，多个光输出图案231b形成在从包括在上LGP210的第二区域A2中的两个子区域A2-1和A2-2中选择的子区域(例如，A2-2)与第一光源块对应区域B1的重叠区域中。多个光输出图案232a形成在从包括在上LGP 210的第一区域A1中的两个子区域A1-1和A1-2中选择的子区域(例如，A1-2)与第二光源块对应区域B2的重叠区域中，多个光输出图案232b形成在从包括在上LGP 210的第二区域A2中的两个子区域A2-1和A2-2中选择的子区域(例如，A2-1)与第二光源块对应区域B2的重叠区域中。另外，多个光输出图案233a形成在从包括在上LGP 210的第一区域A1中的两个子区域A1-1和A1-2中选择的子区域(例如，A1-1)与第三光源块对应区域B3的重叠区域中，多个光输出图案233b形成在从包括在上LGP 210的第二区域A2中的两个子区域A2-1和A2-2中选择的子区域(例如，A2-2)与第三光源块对应区域B3的重叠区域中。多个光输出图案234a形成在从包括在上LGP 210的第一区域A1中的两个子区域A1-1和A1-2中选择的子区域(例如，A1-2)与第四光源块对应区域B4的重叠区域中，多个光输出图案234b形成在从包括在上LGP 210的第二区域A2中的两个子区域A2-1和A2-2中选择的子区域(例如，A2-1)与第四光源块对应区域B4的重叠区域中。相似地，在下LGP 240中形成多个光输出图案261a至264a以及261b至264b。

与在第一示例性实施例中相同，在第二示例性实施例中，任意一个LGP的光输出区域不应与其它LGP的光输出区域重叠。另外，当从显示面板单元观察LGP时，光输出图案应该看起来作为整体被形成在LGP的整个表面中。

因此，在当前实施例的附图中，光输出图案231a至234a和231b至234b交替地布置在上LGP 210中，光输出图案261a至264a和261b至264b交替地布置在下LGP 240中。这里，上LGP 210的光输出图案231a至234a和231b至234b不与下LGP 240的光输出图案261a至264a和261b至264b重叠。本发明不限于当前实施例及其附图。只要满足用于形成光输出图案的上述条件，可根据需要改变形成光输出图案的区域。

根据当前示例性实施例划分每个LGP 210和240并形成光输出图案可使入射在LGP 210和240上的光线沿图6中箭头指示的路径传播。因此，与在第一示例性实施例中相同，光源块221a至224a、221b至224b、251a至254a和251b至254b可分别对应于4×4发光块，因此，根据当前示例性实施例的背光单元600可以按4×4发光块驱动。

在当前示例性实施例中，如果光源单元仅设置在每个LGP的一侧上，即，如果存在图6中示出的第一上光源单元220a和第二上光源单元220b中的任意一个，并且如果存在图6中示出的第一下光源单元250a和第二下光源单元250b中的任意一个，则本领域技术人员通过上面的描述明白，LGP 210和240中的每个沿第三方向具有第一区域A1和第二区域A2中的任意一个。因此，可形成光输出图案231a至234a和261a至264a中的任意一个，并且可形成光输出图案231b至234b和261b至264b中的任意一个。因此，根据当前示例性实施例的背光单元600可按4×2发光块驱动(M＝2且N＝4)。这种结构在图15中示出。

图7是根据本发明的第二示例性实施例的修改示例的背光单元700的平面图。在图7的平面图中，为了易于描述，布置在不同层中的LGP和光源块被示出为彼此平行。与在第一示例性实施例的第二修改示例的附图中相同，在本发明的第二示例性实施例的当前修改示例的附图中，示出了可按4×6发光块驱动的背光单元的结构。为了简单起见，用相同的标号表示与第一示例性实施例的第二修改示例的元件基本相同的元件，并因此将省略对它们的描述。

参照图7，除了每个LGP被分为以象棋棋盘的形式布置的区域并且在这些区域中形成光输出图案之外，根据第二示例性实施例的当前修改示例的背光单元700具有与根据第一示例性实施例的第二修改示例的背光单元500的结构相同的结构。

即，根据第二示例性实施例的当前修改示例的背光单元700与根据第一示例性实施例的第二修改示例的背光单元500的相同之处在于其包括布置在三个不同的层中的LGP 510、540和570以及分别设置在LGP 510、540和570的两侧上的光源单元520a、520b、550a、550b、580a和580b，其中，光源单元520a、520b、550a、550b、580a和580b中的每个包括4个光源块。

另外，根据第二示例性实施例的当前修改示例的背光单元700与根据第一示例性实施例的第二修改示例的背光单元500的相同之处在于：LGP 510、540和570中的每个沿第三方向被分为两个区域，即，位于LGP 510、540和570中的每个的左侧的第一区域A1和位于LGP 510、540和570中的每个的右侧的第二区域A2；第一区域A1和第二区域A2中的每个沿第三方向被再次分为三个子区域A1-1、A1-2和A1-3或者A2-1、A2-2和A2-3。

此外，根据第二示例性实施例的LGP 510、540和570中的每个沿第一方向被分为分别对应于包括在一个光源单元中的光源块的第一光源块对应区域B 1至第四光源块对应区域B4。

最后，LGP 510、540和570中的每个被分为以象棋棋盘形式布置的4行6列的区域。

在本发明的第二示例性实施例中如上地描述了在LGP 510、540和570中形成光输出图案的条件。在图7中，多个光输出图案531a至534a和531b至534b交替地布置在上LGP 510中，多个光输出图案561a至564a和561b至564b交替地布置在中LGP 540中，多个光输出图案591a至594a和591b至594b交替地布置在下LGP 570中。然而，本发明不限于当前修改示例。只要满足上述形成光输出图案的条件，可根据需要改变形成光输出图案的区域。

根据当前修改示例划分LGP 510、540和570中的每个并形成光输出图案可使入射在LGP 510、540和570上的光线沿图7中的箭头指示的路径传播。因此，光源块521a至524a、521b至524b、551a至554a、551b至554b、581a至584a和581b至584b可分别对应于4×6个发光块，因此，根据当前修改示例的背光单元700可以按4×6发光块驱动。

现在将参照图8A至图8F更详细地描述光输出图案。图8A至图8F分别是形成在LGP的面对表面中的光输出图案的放大透视图、侧视图和平面图。图8D至图8F是光输出图案的修改示例的侧视图或平面图。在这些附图中，为了易于描述，放大了在根据第一示例性实施例的上LGP 210的子区域A1-1中形成的一些光输出图案230a。然而，本发明不限于此，本领域普通技术人员通过上面的描述明白，附图中示出的光输出图案230a也可被应用到本发明的其它示例性实施例。

参照图8A至图8C，光输出图案230a形成在LGP 210的面对表面210d中，每个光输出图案230a具有与光入射表面210a面对的反射表面。光输出图案230a可以沿光输出表面210c的方向凹陷。相反地，光输出图案230a可以沿光输出表面210c的相反方向凸起。如上所述，光输出图案230a也可形成在光输出表面210c中。在这种情况下，光输出图案230a可沿面对表面210d的方向凹陷或者可沿面对表面210d的相反方向凸起。

如果LGP 210的表面是镜面，则发生光的全反射。当光输出图案230形成在LGP 210的面对表面210d的预定区域(例如，子区域A1-1)中时，光被反射离开每个光输出图案230a的反射表面并被引导至光输出表面210c。因此，光从形成有光输出图案230a的区域中集中地输出。

可通过例如印刷、激光加工等来容易地形成光输出图案230a。

在当前附图中，光输出图案230a为半球形并且以矩阵形式布置。然而，本发明不限于此，光输出图案230a的形状、数量、尺寸、布置、密度等可在很大范围内改变。例如，虽然在当前实施例中光输出图案230a是半球形，但是它们可具有各种三维(3D)形状，例如，棱锥、棱柱等。因此，每个光输出图案230a的剖面或平面可具有各种形状，例如，方形、三角形等。另外，光输出图案230a可以例如以之字形形式交替地布置或可以随机地布置，代替以矩阵形式布置。

为了改善亮度均匀性，可以如下地调节一个光输出区域中的光输出图案230a的宽度、高度和密度。

通常，亮度随着离光入射表面210a的距离增大而降低。因此，为了增大远离光入射表面210a的点处的亮度，形成在一个光输出区域中的光输出图案230a宽度w1、高度h1和密度(每单位面积形成的光输出图案230a的数量)中的至少一个可增大。

即，参照图8D，光输出图案230a的高度h1可随着离光入射表面210a的距离增大而增大。

可选地，参照图8E，光输出图案230a的沿光入射表面210a的方向的宽度w1可随着离光入射表面210a的距离增大而增大。

可选地，参照图8F，光输出图案230a的密度可随着离光入射表面210a的距离增大而增大。

在上述情况的任一种情况中，即使离光入射表面210a的距离增大，光在光输出图案230a处的反射率也增大，从而提高光效率。因此，可在LGP 210的整个表面上保持均匀的亮度。

在第一示例性实施例及其修改示例和第二示例性实施例及其修改示例中，描述了从光源块入射在LGP上的光沿与光入射表面垂直的方向(即，沿第三方向(在上述平面图中由箭头指示))传播的情况。然而，事实上，从光源块入射在LGP上的光在沿与光入射表面垂直的方向传播的同时被一定程度地横向扩散。如上所述，光源块限定发光块的行。然而，如果从光源块入射的光被横向地扩散，则不能清楚地限定发光块的行。为此，根据第一示例性实施例及其修改示例或第二示例性实施例及其修改示例，可在每个LGP中额外地形成使从光源块入射的光沿直线行进的预定的图案(在下文中，称作导光图案)。在下文中，将参照图9至图12描述根据本发明的背光单元中形成的导光图案的示例。

图9A至图9C分别是根据本发明示例性实施例的背光单元中形成的多个导光图案280的透视图、沿所述透视图的线A-A’截取的导光图案280的剖视图以及沿所述透视图的线B-B’截取的导光图案280的剖视图。在这些附图中，根据第一示例性实施例，导光图案280形成在背光单元200的上LGP 210中。然而，本发明不限于此，本领域普通技术人员通过上面的描述明白，附图中示出的导光图案280也可被应用到本发明的其它示例性实施例中。

参照图9A至图9C，导光图案280反射入射在LGP 210上的光以防止光横向扩散。在当前示例性实施例中，导光图案280沿面对表面210d的方向形成在光输出表面210c中。相反，导光图案280也可沿光输出表面210c的方向形成在面对表面210d中。这种情况与导光图案280沿光输出表面210d的方向形成在光输出表面210c中的情况在导光图案280的形状方面是相同的，仅仅是形成有导光图案280的表面从光输出表面210c变为面对表面210d。

导光图案280沿与光入射表面210a垂直的方向(即，第三方向)相对长，并且沿与光入射表面210a平行的方向(即，第一方向)相对窄。导光图案280沿第三方向的宽度用标号w3表示，导光图案280沿第一方向的宽度用w2表示。另外，导光图案280沿第二方向的深度d1小于LGP 210的厚度t1。导光图案280沿第三方向的宽度w3大于导光图案280沿第一方向的宽度w2的原因在于使光沿第三方向直线行进。另外，导光图案280的深度d1小于LGP 210的厚度t1的原因在于防止因导光图案280导致的亮线增多。

导光图案280形成在LGP 210的整个区域上方。这里，导光图案280彼此不连接，具体地说，彼此平行。在当前示例性实施例中，导光图案280以矩阵形式布置，即，沿第三方向按行布置并且沿第一方向以规则的间距彼此平行地布置。然而，本发明不限于此，导光图案280的布置可改变。例如，导光图案280可以在满足它们彼此不连接平且彼此平行(见图9D)的条件的同时随机地布置。当随机地布置导光图案280时，可防止由于导光图案280导致的亮线增多。

在当前示例性实施例中，导光图案280的沿线A-A’和线B-B’截取的剖面为方形。然而，本发明不限于此，导光图案280的剖面形状可改变。即，导光图案280的剖面形状可以是例如流线形、菱形、椭圆形等。只要导光图案280沿第三方向的宽度w3大于导光图案280沿第一方向的宽度w2，导光图案280的剖面形状不限于任何特定形状。可通过例如印刷、激光加工等容易地形成导光图案280。

当如上所述在LGP中形成导光图案时，可以确保与当未形成导光图案时相比，从光源块输出的光直线行进。在图10A和图10B的对比示例以及图10C和图10D中的实验示例中很好地证实了导光图案的该效果。

图10A示出了在任意一个光源块(用箭头指示)开启时在未形成导光图案的LGP LGP1中预期的光分布。图10B是示出在沿图10A的线C-C’截取的剖面测量的实际光分布的照片。

图10C示出了在任意一个光源块(用箭头指示)开启时，在形成有与图9A至图9D中示出的导光图案相同的导光图案GP的LGP LGP2中预期的光分布。图10D是示出在沿图10C的线D-D’截取的剖面测量的实际光分布的照片。

参照图10A至图10D，在图10C和图10D的实验示例中的光分布比图10A和图10B的对比示例中的光分布窄。这表示在图10C和图10D的实验示例中，光直地行进而不横向行进。

虽然未在图9A至图9D中示出，但是光输出图案230a和230b已经形成在上LGP 210(见图2A至图2C)的面对表面210d中。因此，导光图案280可被形成为沿第二方向不与光输出图案230a和230b重叠。具体地说，当导光图案280与光输出图案230a和230b形成在相同的表面中(例如，在面对表面210d中)时，导光图案280可形成在光输出图案230a和230b之间，使得它们不接触光输出图案230a和230b。

图11A和图11B是二维地示出光输出图案230a和导光图案280的布置的示例的平面图。在这些图中，放大了形成在上LGP 210的子区域A1-1中的光输出图案230a和导光图案280。如上所述，导光图案280可形成在面对表面210d中，而光输出图案230a形成在光输出表面210c中，反之亦然。可选地，导光图案280和光输出图案230a均可形成在面对表面210d和光输出表面210c的任意一个中。

参照图11A和图11B，导光图案280和光输出图案230a交替地布置，使得它们彼此不接触。

除了如上所述形状的导光图案之外，可形成能够在限定光源块的行方面帮助光源块的各种形状的导光图案，现在将参照图12对此进行描述。

图12是根据本发明示例性实施例的背光单元中形成的透镜式导光图案291a至294a的透视图。在当前附图中，透镜式导光图案291a至294a形成在根据第一示例性实施例的背光单元200的LGP 210上。然而，本发明不限于此，在当前附图中示出的透镜式导光图案291a至294a也可被应用至本发明的其它示例性实施例。

参照图12，分别对应于光源块的N个透镜式导光图案沿第一方向形成在LGP 210的整个表面上。例如，在当前示例性实施例中，分别对应于包括在光源单元220a中的光源块221a至224a的4个透镜式导光图案291a至294a形成在LGP 210的整个表面上。

透镜式导光图案291a至294a中的每个沿第三方向延伸，并且形状像沿第一方向在其两端凹陷而在其中部凸起的透镜。透镜式导光图案291a至294a可由与LGP 210的材料相同的材料形成。

当形成透镜式导光图案291a至294a时，入射在LGP 210上的光可以大部分从透镜式导光图案291a至294a的凸起部分输出，而不是从其两端的凹陷部分输出。因此，与上述的导光图案的形式相同，透镜式导光图案291a至294a能够清楚地限定发光块的行。除了图12中示出的透镜式导光图案291a至294a之外，诸如棱镜式图案的微图案也可被用作导光图案。图16中示出了微图案的一个示例。图16示出了用作导光图案的三棱镜式图案291a’至294a’。在这种情况下，光主要从三棱镜式图案291a’至294a’的表面输出，而不是从它们的角部输出。因此，与透镜式导光图案相似，三棱镜式图案291a’至294a’确保光直地行进。

图13A至图13D是示出根据本发明示例性实施例的背光单元的局部调光的实验示例的照片。

在当前实验示例中，厚度均为大约0.8mm的LGP布置在两个不同的层中，8个光源块位于每个LGP的两个侧表面上。另外，与图4中示出的光输出图案相同的光输出图案形成在每个LGP的面对表面中，与图9A至图11B中示出的导光图案相同的导光图案形成在每个LGP的面对表面中而不接触光输出图案。

图13A至图13D的照片示出了在从根据当前实验示例形成的LGP的上方观察LGP时LGP的实际的光分布。为了易于描述，还示出了光源块，并且在两个层中布置的光源块被示出为位于相同的平面。这里，设置在LGP的两个侧表面上的光源块中的内侧的光源块是设置在上LGP的两个侧表面上的光源块，外侧的光源块是设置在下LGP的两个侧表面上的光源块。

参照图13A，当全部光源块开启时，LGP的整个区域作为整体是亮的。

参照图13B至图13D，当在上LGP的两个侧表面上的一些光源块和设置在下LGP的两个侧表面上的一些光源块开启时，只有这些开启的光源块负责的区域是亮的。

因此，当前实验示例的背光单元可以按8×4发光块驱动。

虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对示例性实施例进行形式和细节上的各种改变。示例性实施例应该仅以描述性的意思来理解，而不是出于限制的目的。

Claims

1.一种背光单元，所述背光单元包括：

多个导光板，布置在M层中并且彼此分隔开预定的间隙，其中，M是等于或大于2的自然数；

光源单元，设置在每个导光板的至少一个侧表面上并包括N个光源块，光源块的亮度独立地控制，其中，N是等于或大于2的自然数；

多个光输出区域，通过将每个导光板根据离光源单元的距离划分为多个区域，并且在所述多个区域中的一些区域中形成多个光输出图案来限定所述多个光输出区域，

其中，光输出区域在导光板的堆叠方向上彼此不重叠并被布置为对应于导光板的整个表面。

2.如权利要求1所述的背光单元，其中，光源单元设置在每个导光板的一个侧表面上，根据离光源单元的距离将每个导光板划分为M个区域。

3.如权利要求2所述的背光单元，其中，背光单元按N×M发光块驱动。

4.如权利要求1所述的背光单元，其中，通过将每个导光板划分为分别对应于光源块的N个区域来将每个导光板划分为以象棋棋盘形式布置的多个区域，通过将光输出图案形成在以象棋棋盘形式布置的一些区域中来限定光输出区域。

5.如权利要求1所述的背光单元，其中，每个导光板包括：

光入射表面，靠近光源单元，光入射在光入射表面上；

光输出表面，具有连接到光入射表面的一端，光从光输出表面输出；

面对表面，具有连接到光入射表面的一端并面对光输出表面，

其中，光输出图案形成在每个导光板的光输出表面和面对表面中的一个中。

6.如权利要求5所述的背光单元，其中，每个光输出图案具有形成在光输出表面上的为凸起形状或凹陷形状的三维形状，或具有形成在面对表面上的为凸起形状或凹陷形状的三维形状。

7.如权利要求6所述的背光单元，其中，光输出图案的高度、宽度和密度中的至少一个随着离光入射表面的距离增大而增大。

8.如权利要求1所述的背光单元，所述背光单元还包括导光图案，将从光源单元入射的光引导为沿与每个导光板的侧表面垂直的方向行进。

9.如权利要求8所述的背光单元，其中，每个导光板包括：

光入射表面，靠近光源单元，光入射在光入射表面上；

导光图案形成在每个导光板中，

其中，每个导光图案沿面对表面的方向形成在光输出表面中或沿光输出表面的方向形成在面对表面中来反射光，每个导光图案沿垂直于光入射表面的方向的宽度大于每个导光图案沿平行于光入射表面的方向的宽度，同时每个导光图案沿导光板的厚度方向的宽度小于每个导光板的厚度。

10.如权利要求9所述的背光单元，其中，光输出图案形成在每个导光板的光输出表面和面对表面中的一个中，导光图案和光输出图案彼此不接触。

11.如权利要求8所述的背光单元，其中，每个导光板包括：

光入射表面，靠近光源单元，光入射在光入射表面上；

导光图案包括形成在每个导光板的光输出表面上并分别对应于所述N个光源块的N个棱镜图案或N个透镜图案，

其中，每个棱镜图案或每个透镜图案的沿与光入射表面平行的方向的剖面是中间凸起而两端凹陷，棱镜图案或透镜图案沿与光入射表面垂直的方向延伸。

12.一种背光单元，所述背光单元包括：

第一光源单元和第二光源单元，分别设置在每个导光板的两个面对的侧表面上，第一光源单元和第二光源单元中的每个包括N个光源块，光源块的亮度独立地控制，其中，N是等于或大于2的自然数；

多个光输出区域，通过将每个导光板划分为靠近第一光源单元的第一区域和靠近第二光源单元的第二区域，将第一区域和第二区域中的每个根据离第一光源单元和第二光源单元中相应的光源单元的距离划分为多个子区域，并且在所述多个子区域中的一些子区域中形成多个光输出图案来限定，

13.如权利要求12所述的背光单元，其中，第一区域和第二区域中的每个根据离第一光源单元和第二光源单元中的对应的光源单元的距离被划分为M个子区域。

14.如权利要求13所述的背光单元，其中，背光单元按N×2M发光块驱动。

15.如权利要求12所述的背光单元，其中，通过将每个导光板划分为分别对应于光源块的N个区域来将每个导光板划分为以象棋棋盘形式布置的多个区域，通过将光输出图案形成在以象棋棋盘形式布置的一些区域中来限定光输出区域。

16.如权利要求12所述的背光单元，其中，每个导光板包括：

第一光入射表面和第二光入射表面，第一光入射表面靠近第一光源单元，第二光入射表面靠近第二光源单元，光入射在第一光入射表面和第二光入射表面上；

光输出表面，具有分别连接到第一光入射表面和第二光入射表面的两端，光从光输出表面输出；

面对表面，具有分别连接到第一光入射表面和第二光入射表面的两端并面对光输出表面，

17.如权利要求16所述的背光单元，其中，每个光输出图案具有形成在光输出表面上的为凸起形状或凹陷形状的三维形状，或者具有形成在面对表面上的为凸起形状或凹陷形状的三维形状。

18.如权利要求17所述的背光单元，其中，形成在第一区域中的光输出图案的高度、宽度和密度中的至少一个随着离第一光入射表面的距离增大而增大，形成在第二区域中的光输出图案的高度、宽度和密度中的至少一个随着离第二光入射表面的距离增大而增大。

19.如权利要求12所述的背光单元，所述背光单元还包括导光图案，将从第一光源单元和第二光源单元入射的光引导为沿与每个导光板的侧表面垂直的方向行进。

20.如权利要求19所述的背光单元，其中，每个导光板包括：

第一光入射表面和第二光入射表面，分别靠近第一光源单元和第二光源单元，光入射在第一光入射表面和第二光入射表面上；

导光图案形成在每个导光板中，

其中，每个导光图案沿面对表面的方向形成在光输出表面中或沿光输出表面的方向形成在面对表面中来反射光，每个导光图案沿垂直于第一光入射表面和第二光入射表面的方向的宽度大于每个导光图案沿平行于第一光入射表面和第二光入射表面的方向的宽度，同时每个导光图案沿导光板的厚度方向的宽度小于每个导光板的厚度。

21.如权利要求20所述的背光单元，其中，光输出图案形成在每个导光板的光输出表面和面对表面中的一个中，导光图案和光输出图案彼此不接触。

22.如权利要求19所述的背光单元，其中，每个导光板包括：

其中，每个棱镜图案或每个透镜图案的沿与第一光入射表面和第二光入射表面平行的方向的剖面是中间凸起而两端凹陷，棱镜图案或透镜图案沿与第一光入射表面和第二光入射表面垂直的方向延伸。

23.一种背光单元，所述背光单元包括：

多个导光图案，形成在每个导光板中，将从光源单元入射的光引导为沿与每个导光板的侧表面垂直的方向行进；

多个光输出区域，通过将每个导光板根据离光源单元的距离划分为多个区域并且在所述多个区域中的一些区域中形成多个光输出图案来限定所述多个光输出区域，

24.如权利要求23所述的背光单元，其中，光源单元包括设置在每个导光板的两个面对的侧表面上的第一光源单元和第二光源单元，每个导光板被分为靠近第一光源单元的第一区域和靠近第二光源单元的第二区域，其中，第一区域和第二区域中的每个根据离第一光源单元和第二光源单元中的对应的光源单元的距离被分为M个子区域。

25.如权利要求24所述的背光单元，其中，背光单元按N×2M发光块驱动。