[發明專利]提供均勻光的背光單元以及包括其的顯示裝置

有效

• 申請號: 201910292756.0
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110389403B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: G.B.杜比寧;S.E.杜比寧;A.V.莫羅佐夫;A.N.普蒂林;S.S.科彭金;Y.P.博羅丁;安重權;崔七星;李泓錫;宋薰;金善一
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02F1/13357
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 弋桂芬

提供一種背光單元和包括其的顯示裝置，其中該背光單元包括：光源，發射相干光；導光板，傳播由光源發射的光；輸入光柵，將來自光源的光輸入到導光板中；輸出光柵，設置在導光板的一個表面上，并在朝向導光板外部的方向上衍射從導光板內部入射的光并輸出所述光；第一回收元件，設置在導光板的一個表面上并包括第一再循環光柵；以及第二回收元件，與第一回收元件相對地設置，并將在導光板內部傳播的入射光引導到第一回收元件。

技術領域

本公開的示例實施方式涉及提供均勻光的背光單元以及包括該背光單元的顯示裝置。

背景技術

當前，背光單元被設計以最小化其厚度，并且對于其的一種方案是邊緣發射的背光單元。

在邊緣發射的背光單元的情況下，光源布置在導光板的側部分上，并且來自光源的光在導光板內部傳播并通過光輸出表面(其是導光板的上表面)輸出。其一些光沒有通過光輸出表面輸出，而是通過導光板的另一側部分損失。

輸出光的亮度、其均勻性以及來自光源的光通過光輸出表面輸出的效率是使用背光單元的光形成高質量圖像的主要因素。然而，使用強大的光源來改善不均勻的亮度或低效率會是耗電的并且在移動設備的環境中會是不期望的。

發明內容

一個或更多個示例實施方式提供了具有改善的均勻性和光效率的背光單元。

一個或更多個示例實施方式還提供了通過使用具有改善的均勻性和光效率的背光單元來形成高質量圖像的顯示裝置。

另外的方面將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從該描述變得明顯或者可以通過示例實施方式的實踐而掌握。

根據一示例實施方式的一方面，提供一種背光單元，該背光單元包括：光源，配置為發射光；導光板，包括第一表面、在第一方向上與第一表面相對的第二表面、第三表面以及在第二方向上與第三表面相對的第四表面，第二方向不同于第一方向；輸入光柵，與第三表面相鄰地設置在導光板上，該輸入光柵配置為將由光源發射的光輸入到導光板中，使得輸入的光在導光板內部被全反射；輸出光柵，設置在導光板的第一表面和第二表面中的一個上，該輸出光柵配置為衍射從導光板內部入射在輸出光柵上的光并朝向導光板外部輸出所述光；第一回收元件，設置在導光板的第一表面和第二表面中的所述一個上并與第四表面相鄰，該第一回收元件包括第一再循環光柵；以及第二回收元件，在第一方向上與第一回收元件相對地設置在導光板的第一表面和第二表面中的另一個上，該第二回收元件配置為將在導光板內部傳播且入射在第二回收元件上的光引導到第一回收元件。

在導光板內部傳播的光可以包括不通過第一回收元件和第二回收元件傳播的直接傳播光以及通過第一回收元件和第二回收元件中的至少一個傳播的回收傳播光，其中第一回收元件和第二回收元件可以配置為使得回收傳播光具有與直接傳播光的特定路徑差。

第一回收元件可以配置為朝向導光板的內部衍射回收傳播光，第一再循環光柵可以配置為最大化朝向導光板內部引導的負二階衍射光。

輸出光柵可以包括衍射圖案，該衍射圖案配置為彼此平行地輸出直接傳播光和回收傳播光。

衍射圖案可以設定為使得通過輸出光柵輸出的直接傳播光的強度分布趨勢和通過輸出光柵輸出的回收傳播光的強度分布趨勢在從輸入光柵到第一回收元件的方向上彼此相反。

第二回收元件可以包括反射鏡。

第二回收元件可以包括第二再循環光柵。

輸出光柵、第一再循環光柵和第二再循環光柵可以被鏡面涂覆。

背光單元還可以包括二向色層，該二向色層設置在導光板的第一表面或第二表面上，該二向色層配置為反射特定波長帶的光，該二向色層可以進一步配置為將入射在二向色層上的光朝向輸出光柵反射回去。

二向色層可以進一步配置為反射以特定角度入射在二向色層上的光。