具体实施方式

现在将详细参照示例实施方式，附图中示出示例实施方式的示例，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这一点上，示例实施方式可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面通过参照附图仅描述示例实施方式以说明各方面。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的列举项目的任何和所有组合。诸如“……中的至少一个”的表述在一列元件之后时，修饰整列元素而不是修饰该列中的各个元素。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应当被理解为包括仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、或者a、b和c的全部。

在下文，将参照附图详细描述背光单元以及包括该背光单元的全息显示装置。此外，为了便于说明和清楚起见，附图中示出的每个层的尺寸可以被放大。此外，下面通过参照附图仅描述示例实施方式以说明本公开的方面，并且示例实施方式可以具有不同的形式。在下面描述的层结构中，当一组成元件设置在另一组成元件“之上”或“上”时，该组成元件不仅可以包括在另一组成元件的上侧/下侧/左侧/右侧上直接接触的元件，而且可以包括以非接触的方式设置在另一组成元件上侧/下侧/左侧/右侧的元件。

图1是根据一示例实施方式的全息显示装置200的示意性剖视图。参照图1，全息显示装置200可以包括：背光单元100，其可提供准直的相干照明光；空间光调制器210，其可通过调制该照明光来再现全息图像；以及傅立叶透镜220，其可将全息图像聚焦在一空间中。尽管图1示出空间光调制器210设置在傅立叶透镜220与背光单元100之间，但是实施方式不限于此。例如，傅立叶透镜220可以设置在空间光调制器210和背光单元100之间。

空间光调制器210可以根据由图像处理器提供的全息图数据信号(例如计算机生成的全息图(CGH)数据信号)形成全息图案以衍射和调制照明光。为此，空间光调制器210可以包括二维(2D)布置的多个显示像素。此外，仅用于执行相位调制的相位调制器、仅用于执行幅度调制的幅度调制器以及用于执行相位调制和幅度调制两者的复合调制器中的任一个可以用作空间光调制器210。尽管图1示出空间光调制器210是透射型空间光调制器，但是反射型空间光调制器可以用于其。对于透射型空间光调制器，基于化合物半导体(例如镓砷化物(GaAs))的半导体调制器或液晶调制器可以用作空间光调制器210。对于反射型空间光调制器，例如，数字微镜器件(DMD)、硅上液晶(LCoS)或半导体调制器可以用作空间光调制器210。

背光单元100可以将准直的相干照明光提供给空间光调制器210。背光单元100可以包括可发射相干光的光源121和122以及用于扩展和准直从光源121和122发射的光的部分以使其对应于空间光调制器210的尺寸的导光结构110。

光源121和122可以提供在导光结构110中在相反的方向上传播的光。为此，光源121和122可以包括设置在导光结构110的上表面的一个侧边缘之上的第一光源121和设置在导光结构110的上表面的相反的侧边缘处的第二光源122。从第一光源121发射的光和从第二光源122发射的光可以在导光结构110中沿相反方向传播。为了提供具有相对高相干性的光，第一光源121和第二光源122可以包括例如激光二极管。除了激光二极管之外，能够发射具有空间相干性的光的任何光源可以被用于其。尽管为了便于说明，图1示出了第一光源121和第二光源122中的每个被提供为单个光源，但是第一光源121和第二光源122中的每个可以包括多个光源的阵列。

此外，全息显示装置200还可以包括2D背光单元101，用于为2D图像提供照明光。由2D背光单元101提供的用于2D图像的照明光可以不具有相干性，也不必被准直。2D背光单元101可以包括例如发光二极管(LED)作为光源，并且可以在用导光板扩展从LED光源发射的光之后将该光提供给空间光调制器210。当全息显示装置200再现全息图像时，可以开启背光单元100并且可以关闭2D背光单元101，而当全息显示装置200再现一般的2D图像时，可以关闭背光单元100并且可以开启2D背光单元101。

全息显示装置200还可以包括图像处理器，该图像处理器可以根据要提供给观看者的全息图像来生成全息数据信号并且将所生成的全息数据信号提供给空间光调制器210，并且该图像处理器可以控制背光单元100和2D背光单元101的操作。此外，全息显示装置200还可以包括：眼睛追踪器，其可以实时追踪观看者的瞳孔的位置；以及光束偏转器，其可以基于由眼睛追踪器提供的观看者的瞳孔的位置来调节由傅立叶透镜220聚焦的全息图像的位置。

根据示例实施方式，导光结构110可以通过使从第一光源121和第二光源122发射的光均匀地准直来形成照明光。为此，导光结构110可以包括在厚度方向上堆叠的至少两个导光层，以及在不同的导光层中的至少两个耦合器层分别设置为彼此面对。例如，在图1中，导光结构110被示出为包括其中设置有第一耦合器层CL1的第一导光层10和其中设置有第二耦合器层CL2的第二导光层20。在以上结构中，从第一光源121发射的光可以通过第一耦合器层CL1耦合，从第二光源122发射的光可以通过第二耦合器层CL2耦合。第一耦合器层CL1和第二耦合器层CL2中的每个可以包括多个耦合器，该多个耦合器可以将入射光引导到导光结构110的内部，在彼此垂直的两个方向上扩展沿着导光结构110的内部传播的光，并将该光输出到导光结构110的外部。

例如，图2是根据一示例实施方式的背光单元100的第一导光层10的配置的示意性透视图。图3是图2的第一导光层10的配置的示意性平面图。参照图2和图3，第一导光层10可以包括在厚度方向(也就是，+z轴方向)上堆叠的第一基板S1和第二基板S2，第一耦合器层CL1设置在第一基板S1和第二基板S2之间。第一基板S1和第二基板S2可以包括透射包括红外光、可见光或紫外光的光的材料，诸如玻璃或聚合物。此外，第一耦合器层CL1可以包括彼此相邻设置的第一输出耦合器OC1和第一扩展耦合器MC1。

第一输出耦合器OC1在x轴方向上扩展沿着导光结构110的内部传播的光。此外，第一输出耦合器OC1可以输出沿着导光结构110的内部传播的光以向空间光调制器210提供照明光。为此，第一输出耦合器OC1可以设置为面对全息显示装置200的空间光调制器210，并且第一输出耦合器OC1的y轴方向的宽度W和x轴方向的长度L1可以与空间光调制器210的宽度和长度相似。

第一扩展耦合器MC1设置在第一输出耦合器OC1的在x轴方向上的一个侧表面处。第一扩展耦合器MC1可以在+y轴方向上扩展沿着导光结构110的内部传播的光并将扩展的光提供给第一输出耦合器OC1。为此，如图3所示，第一扩展耦合器MC1的y轴方向的宽度W可以与第一输出耦合器OC1的y轴方向的宽度W相同。第一扩展耦合器MC1的x轴方向的长度L2可以小于第一输出耦合器OC1的x轴方向的长度L1。

此外，图4是根据一示例实施方式的背光单元100的第二导光层20的配置的示意性透视图。图5是图4的第二导光层20的配置的示意性平面图。参照图4和图5，第二导光层20可以包括在厚度方向(也就是，z轴方向)上堆叠的第三基板S3和第四基板S4以及设置在第三基板S3和第四基板S4之间的第二耦合器层CL2。第三基板S3和第四基板S4可以包括透射包括红外光、可见光或紫外光的光的材料，诸如玻璃或聚合物。此外，第二耦合器层CL2可以包括第二输出耦合器OC2、在x轴方向上与第二输出耦合器OC2相邻设置的第二扩展耦合器MC2、设置在第二扩展耦合器MC2的在y轴方向上的相反两侧的第一输入耦合器IC1和第二输入耦合器IC2、设置为在x轴方向上面对第一输入耦合器IC1的第三输入耦合器IC3、以及设置为在x轴方向上面对第二输入耦合器IC2的第四输入耦合器IC4。

第二输出耦合器OC2可以在x轴方向上扩展沿着导光结构110的内部传播的光。此外，第二输出耦合器OC2可以输出沿着导光结构110的内部传播的光以将照明光提供给空间光调制器210。第一输出耦合器OC1和第二输出耦合器OC2设置为在z轴方向上彼此面对，并可以具有相同的尺寸。

第二扩展耦合器MC2设置在第二输出耦合器OC2的在x轴方向上的一个侧表面处。第二扩展耦合器MC2可以在y轴方向上扩展沿着导光结构110的内部传播的光，并将扩展的光提供给第二输出耦合器OC2。为此，第二扩展耦合器MC2的y轴方向宽度可以与第二输出耦合器OC2的y轴方向宽度相同，第二扩展耦合器MC2的x轴方向长度可以小于第二输出耦合器OC2的x轴方向长度。第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2可以设置为在z轴方向上彼此面对，并可以具有相同的尺寸。

第三输入耦合器IC3设置为在z轴方向上面对第一光源121，并可以将从第一光源121发射的光引导到导光结构110的内部。由第三输入耦合器IC3引导到导光结构110的内部的光可以在+x轴方向上传播并入射在第一输入耦合器IC1上。第一输入耦合器IC1可以在x轴方向上稍微扩展入射光，并将入射光的传播方向改变为+y轴方向。具有由第一输入耦合器IC1改变的方向的光可以在+y轴方向上在导光结构110中传播，并被提供给第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2。

此外，第四输入耦合器IC4设置为在z轴方向上面对第二光源122，并可以将从第二光源122发射的光引导到导光结构110的内部。由第四输入耦合器IC4引导到导光结构110的内部的光可以在+x轴方向上传播并入射在第二输入耦合器IC2上。第二输入耦合器IC2可以在x轴方向上略微扩展入射光，并将入射光的传播方向改变为-y轴方向。然后，具有由第二输入耦合器IC2改变的方向的光可以在-y轴方向上在导光结构110中传播，并被供给给第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2。因此，从第一光源121发射的光可以在+y轴方向上传播，并被提供给第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2，从第二光源122发射的光可以在与从第一光源121发射的光的传播方向相反的-y轴方向上传播，并被提供给第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2。

上述第一输出耦合器OC1、第二输出耦合器OC2、第一扩展耦合器MC1、第二扩展耦合器MC2以及第一至第四输入耦合器IC1、IC2、IC3和IC4可以形成为各种类型的表面光栅或体光栅(volume grating)。表面光栅，其是直接形成在基板的表面上的光栅，可以包括衍射光学元件(DOE)，例如二元位相光栅或闪耀光栅。DOE的多个光栅图案可以用作衍射光栅并衍射入射光。例如，表面光栅可以根据光栅图案的尺寸、高度、周期、占空比或形状来衍射在特定角度范围内入射的光，引起相消干涉和相长干涉，从而改变光的传播方向。体光栅可以与基板分开地形成，并可以包括例如全息光学元件(HOE)、几何相位光栅、布拉格偏振光栅或全息形成的聚合物分散液晶(H-PDLC)。体光栅可以包括具有不同折射率的材料的循环精细图案。具体地，第三输入耦合器IC3和第四输入耦合器IC4可以使用具有相对高的方向性和效率的光栅，例如闪耀光栅或体光栅，使得入射光在没有损失的情况下被传输到第一输入耦合器IC1和第二输入耦合器IC2。

第三输入耦合器IC3和第四输入耦合器IC4可以被省略。在这种情况下，第一输入耦合器IC1可以将从第一光源121发射的光引导到导光结构110的内部，并且第二输入耦合器IC2可以将从第二光源122发射的光引导到导光结构110的内部。为此，第一光源121可以设置为面对第一输入耦合器IC1，并且第二光源122可以设置为面对第二输入耦合器IC2。

图6是根据一示例实施方式的导光结构110的配置的示意性透视图，其中图2和图3的第一导光层10以及图4和图5的第二导光层20彼此接合。参照图6，导光结构110具有其中第一导光层10堆叠在第二导光层20上的结构。于是，第一导光层10中的第一输出耦合器OC1设置为面对第二导光层20中的第二输出耦合器OC2，第一导光层10中的第一扩展耦合器MC1设置为面对第二导光层20中的第二扩展耦合器MC2。

图7是沿着图6的导光结构110中的线A-A'截取的示意性剖视图，显示了光传播和耦合操作。图7是显示在包括第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2的导光结构110中的光传播和耦合操作的示意性剖视图。参照图7，导光结构110可以包括第四基板S4、堆叠在第四基板S4上的第三基板S3、堆叠在第三基板S3上的第二基板S2以及堆叠在第二基板S2上的第一基板S1。第一扩展耦合器MC1设置在第一基板S1和第二基板S2之间。相比之下，第二扩展耦合器MC2、第一输入耦合器IC1和第二输入耦合器IC2设置在第三基板S3和第四基板S4之间。

如上所述，从第一光源121入射在第三输入耦合器IC3上的光沿着导光结构110的内部传播并入射在第一输入耦合器IC1上。光的传播方向被第一输入耦合器IC1改变约90°，并沿着导光结构110的内部在+y轴方向上传播。如图7所示，光可以通过被从导光结构110的第一基板S1的上表面和第四基板S4的下表面全反射而在导光结构110中在+y轴方向上传播。

此外，从第二光源122入射在第四输入耦合器IC4上的光沿着导光结构110的内部传播并入射在第二输入耦合器IC2上。光的传播方向被第二输入耦合器IC2改变约90°，并沿着导光结构110的内部在-y轴方向上传播。如图7所示，光可以通过被从导光结构110的第一基板S1的上表面和第四基板S4的下表面全反射而在-y轴方向上在导光结构110的内部传播。因此，从第一光源121发射的光和从第二光源122发射的光在包括第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2的导光结构110中在相反的方向上传播。

当在导光结构110内传播时，光反复地入射在第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2上。第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2可以仅对在特定方向上入射的光执行耦合。换句话说，第一扩展耦合器MC1可以将以第一角度入射的光的部分耦合以使其被传输到第一输出耦合器OC1，并可以透射以不同于第一角度的角度入射的光。此外，第二扩展耦合器MC2可以将以不同于第一角度的第二角度入射的光的部分耦合以使其被传输到第二输出耦合器OC2，并可以透射以不同于第二角度的角度入射的光。在这种状态下，相对于导光结构110的表面法线，第一角度和第二角度可以具有相同的大小但是具有相反的符号。

例如，参照图7，第一扩展耦合器MC1可以耦合从第一基板S1倾斜地向下到第四基板S4在+y轴方向上传播的光的部分。因此，第一扩展耦合器MC1可以仅耦合从第一光源121发射的光。尽管为了便于说明，图7示出由第一扩展耦合器MC1耦合的光在垂直方向上离开导光结构110，但是实际上，光没有离开导光结构110，而是在-x轴方向上在导光结构110中传播。

此外，第二扩展耦合器MC2可以耦合从第一基板S1倾斜地向下到第四基板S4在-y轴方向上输入的光的部分。因此，第二扩展耦合器MC2可以仅耦合从第二光源122发射的光。尽管为了便于说明，图7示出由第二扩展耦合器MC2耦合的光在垂直方向上离开导光结构110，但是实际上，光没有离开导光结构110，而是在-x轴方向上在导光结构110中传播。结果，由第一扩展耦合器MC1在y轴方向上扩展的光可以被提供给第一输出耦合器OC1，由第二扩展耦合器MC2在y轴方向上扩展的光可以被提供给第二输出耦合器OC2。

在以上方法中由第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2耦合的光在-x轴方向上在导光结构110中传播。当在-x轴方向上传播时，如图7中所述，光被从导光结构110的第一基板S1的上表面和第四基板S4的下表面全反射以反复地入射在第一输出耦合器OC1和第二输出耦合器OC2上。入射在第一输出耦合器OC1和第二输出耦合器OC2上的光的部分被第一输出耦合器OC1和第二输出耦合器OC2耦合，并穿过导光结构110的第一基板S1的上表面在+z轴方向上输出。在该过程中，光可以通过第一输出耦合器OC1和第二输出耦合器OC2在x轴方向上扩展。然后，从导光结构110输出的光可以作为准直的照明光入射在空间光调制器210上。

图8是在图7的导光结构110中在相反的方向上传播的光的单独输出强度和整体输出强度的曲线图，其中纵轴表示光强度，横轴表示与导光结构110在y轴方向上的左侧相距的距离。在图8中，曲线A显示从第一光源121发射并由第一扩展耦合器MC1耦合的光的强度与第一扩展耦合器MC1的耦合位置之间的关系，曲线B显示从第二光源122发射并由第二扩展耦合器MC2输出的光的强度与第二扩展耦合器MC2的输出位置之间的关系。如图8所示，由第一扩展耦合器MC1输出的光的强度沿+y轴方向逐渐减小，并且由第二扩展耦合器MC2输出的光的强度沿-y轴方向逐渐减小。结果，由第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2输出的光的强度之和(A+B)保持在相对均匀的水平。因此，通过第一输出耦合器OC1和第二输出耦合器OC2最终从导光结构110输出的光的强度分布可以保持均匀。

返回参照图7，为了进一步保持由第一扩展耦合器MCl和第二扩展耦合器MC2输出的光的强度之和的均匀性，导光结构110的第一导光层10的厚度t1和第二导光层20的厚度t2可以被选择为彼此不同。换句话说，作为第一基板S1的厚度与第二基板S2的厚度之和的厚度t1可以与作为第三基板S3的厚度与第四基板S4的厚度之和的厚度t2不同。于是，与第一导光层10的厚度t1和第二导光层20的厚度t2相同的情况相比，在+y轴方向上传播的光入射在第一扩展耦合器MC1上的位置的规则性和在-y轴方向上传播的光入射在第二扩展耦合器MC2上的位置的规则性可以减小，因此光可以更加不规则地或更加均匀地分布。

当第一光源121和第二光源122使用发射具有单一波长的光的激光二极管时，由于激光束的干涉，在照明光中可能出现斑点噪声。因此，为了减少斑点噪声，第一光源121和第二光源122可以使用发射具有多峰波长分布的光的激光二极管。例如，图9是从一个光源发射的光的波长分布的曲线图。如图9所示，当从第一光源121和第二光源122发射的光在约20nm或更小的窄波长范围内具有多峰波长分布时，可以减少斑点噪声。此外，第一光源121的中心波长和第二光源122的中心波长可以彼此略微不同。例如，从第一光源121发射的光的中心波长与从第二光源122发射的光的中心波长之间的差可以大于0nm并且等于或小于10nm。于是，可以进一步减少由空间光调制器210提供的照明光中的斑点噪声的发生。

如上所述，由于通过耦合在相反方向上传播的光而产生一个照明光，所以根据示例实施方式的背光单元100可以提供均匀的照明光。因此，可以减少或限制照明光中的条纹图案，当在导光结构110中仅在一个方向上传播的一个光被耦合时该条纹图案被形成为重复分布的亮图案和暗图案。此外，由于根据示例实施方式的背光单元100提供几乎不存在斑点噪声的照明光，所以可以改善由包括根据示例实施方式的背光单元100的全息显示装置200产生的全息图像的品质。

此外，根据示例实施方式的背光单元100可以通过使用导光结构110而将准直的相干照明光均匀地提供到相对大的面积，并可以被制造得相对薄。因此，包括根据示例实施方式的背光单元100的全息显示装置200可以被制造得相对薄。全息显示装置200可以应用于各种领域，例如三维(3D)移动装置、3D平板或3D电视机(TV)。

导光结构110在以上被描述为具有两个导光层，也就是，第一导光层10和第二导光层20。然而，实施方式不限于此，导光结构110可以包括一个或更多个导光层。例如，图10是根据另一示例实施方式的背光单元100的导光结构110a的配置的示意性剖视图。参照图10，导光结构110a可以包括n个导光层10、20、……、N。这里，n是大于2的自然数。第一导光层10可以包括第一基板S1、第一耦合器层CL1和第二基板S2，第二导光层20可以包括第三基板S3、第二耦合器层CL2和第四基板S4。第n导光层N可以包括第(2n-1)基板S(2n-1)、第n耦合器层CLn和第2n基板S2n。从第n导光层N到第一导光层10的层可以被顺序地堆叠。第一至第2n基板S1、S2、……、S(2n-1)和S2n可以包括透射包括红外光、可见光或紫外光的光的材料，诸如玻璃或聚合物。

因此，导光结构110a可以包括n个耦合器层CL1、CL2、……、CLn。在第一至第n耦合器层CL1、CL2、……、CLn的每个中可以设置一个输出耦合器和一个扩展耦合器。因此，导光结构110a可以包括n个输出耦合器和n个扩展耦合器。在彼此不同的第一至第n耦合器层CL1、CL2、……、CLn中该n个输出耦合器设置为彼此面对，在彼此不同的第一至第n耦合器层CL1、CL2、……、CLn中该n个扩展耦合器设置为彼此面对。第一至第四输入耦合器IC1、IC2、IC3和IC4可以仅设置在第一至第n耦合器层CL1、CL2、……、CLn当中的一个耦合器层上。

在导光结构110a内传播的光可以被从第一基板Sl的上表面和第2n基板S2n的下表面全反射。当在导光结构110内传播时，光可以通过该n个扩展耦合器耦合，然后通过该n个输出耦合器被输出耦合到导光结构110a的外部。为了保持输出耦合的光的强度分布均匀，第一至第n导光层10、20、……、N的厚度可以彼此不同。

此外，为了使第一至第n导光层10、20、……、N彼此接合，接合层15可以进一步设置在第一至第n导光层10、20、……、N当中的两个相邻的导光层之间。例如，接合层15可以进一步设置在第一导光层10的第二基板S2与第二导光层20的第三基板S3之间。为了保持输出耦合的光的强度分布均匀，接合层15可以包括半透射层，该半透射层反射部分入射光并透射其它部分的入射光。例如，接合层15可以反射入射光的10％至90％并透射其90％至10％。然后，从第二基板S2入射在第二基板S2和第三基板S3之间的界面上的光的部分可以从接合层15反射以传播回到第二基板S2，而该光的其它部分可以被接合层15透射以朝向第三基板S3继续传播。接合层15可以包括例如具有与第一至第2n基板S1、S2、……、S(2n-1)和S2n的折射率不同的折射率的树脂材料。此外，接合层15可以包括二向色涂层来代替树脂材料，该二向色涂层透射光的以预设的特定角度入射的部分并反射光的以不同于预设的特定角度的角度入射的其它部分。然而，实施方式不限于此。例如，该二向色涂层可以透射以与预设的特定角度不同的角度入射的所有光。

此外，反射板11可以进一步设置在导光结构110a的最下表面处。例如，反射板11可以设置在第2n基板S2n的下表面处。反射板11可以将从倾斜入射在第2n基板S2n的下表面上的光当中的由第2n基板透射到外部而没有被从第2n基板S2n的下表面全反射的光反射，以使其被倾斜地反射到第2n基板S2n的内部。通过使用反射板11减少光的损失，可以提高背光单元100的光利用效率。

图11是根据另一示例实施方式的背光单元100的第一导光层10的配置的示意性剖视图。图10的第一至第n耦合器层CL1、CL2、……、CLn可以包括例如体光栅，并可以与第一至第2n基板S1、S2、……、S2n-1和S2n分开制造。导光结构110a中的第一至第n导光层10、20、……、N中的每个可以通过将与其对应的两个基板接合在一起以及使被分开制造的第一至第n耦合器层CL1、CL2、……、CLn插入在它们之间来制造。然而，代替图10的体光栅，如图11所示，第一至第n耦合器层CL1、CL2、……、CLn可以直接形成在基板的表面上。例如，类似于闪耀光栅或二元位相光栅，具有多个循环(cyclically)精细光栅图案的表面光栅可以通过选择性地使用诸如压印或蚀刻的各种工艺而被直接形成在基板的表面上，在该多个循环精细光栅图案中多个凹陷和多个突起被周期性地布置。

在图11中，例如，第一耦合器层CL1形成在第二基板S2的上表面上。第一基板S1可以具有平坦的下表面。作为平坦化层的聚合物层16可以进一步填充形成在第二基板S2的上表面上的第一耦合器层CL1的周期性图案中的多个凹陷。聚合物层16可以包括与第一基板S1相同的材料或具有与第一基板S1的折射率相同的折射率的材料。聚合物层16可以完全覆盖第一耦合器层CL1。然而，实施方式不限于此。例如，第二基板S2可以具有平坦的上表面，并且第一耦合器层CL1可以形成在第一基板S1的下表面上。

在上述示例实施方式中，一个耦合器层设置在两个基板之间。第一至第2n基板S1、S2、……、S(2n-1)和S2n的数量是第一至第n耦合器层CL1、CL2、……、CLn的数量的两倍。然而，实施方式不限于此。例如，耦合器层可以设置在一个基板的两个表面上。例如，图12是根据另一示例实施方式的背光单元100的导光结构110b的配置的示意性剖视图。

参照图12，第一耦合器层CL1设置在第一基板S1和第二基板S2之间，第二耦合器层CL2设置在第二基板S2和第三基板S3之间。此外，第(n-1)耦合器层CL(n-1)设置在第(n-1)基板S(n-1)和第n基板Sn之间。因此，尽管第一导光层10的配置与以上描述的相同，但是第二导光层20'可以包括第三基板S3以及设置在第三基板S3的上表面上的仅第二耦合器层CL2，第n导光层N'可以包括第n基板Sn以及设置在第n基板Sn的上表面上的仅第(n-1)耦合器层CL(n-1)。在图12的导光结构110b中，第一至第n基板S1、S2、……、Sn的数量可以比第一至第(n-1)耦合器层CL1、CL2、……、CL(n-1)的数量大一。

此外，为了提高照明光的均匀性，第一基板S1的厚度t1与第二基板S2的厚度t2之和可以与第三基板S3的厚度不同。第一导光层10的厚度可以与第二导光层20'的厚度不同。第n导光层N'的厚度可以与第一导光层10的厚度或第二导光层20'的厚度不同。

如图12所示，当不存在聚合物层16时，设置在上方的基板的下表面可以具有与设置在该基板下面的耦合器层的周期性图案互补的图案形状。例如，第一基板S1的下表面可以具有与设置在第二基板S2的上表面上的第一耦合器层CL1的图案互补的图案。此外，第二基板S2的下表面可以具有与第二耦合器层CL2的图案互补的图案。关于这一点，耦合器层可以形成在第二至第(n-1)基板S2、S3、……、S(n-1)的两个表面上。

然而，如图11所示，聚合物层16可以进一步填充在第一至第(n-1)耦合器层CL1、CL2、……、CL(n-1)的图案之间。在这种情况下，第一至第n基板S1、S2、S3、……、Sn可以具有平坦的下表面，第一至第(n-1)耦合器层CL1、CL2、……、CL(n-1)可以仅形成在第二至第n基板S2、S3、……、Sn的上表面上。

图13是根据另一示例实施方式的背光单元100的导光结构110c的配置的示意性剖视图。参照图13，导光结构110c的第一基板S1可以具有比其它基板的厚度小的厚度。例如，第一基板S1可以具有约15nm或更小的厚度，除了第一基板S1之外的基板可以每个具有约0.1mm至约2mm的厚度。第一基板S1可以包括硅氧化物(SiO₂)以用作保护层。

图14是根据另一示例实施方式的背光单元100的导光结构110d的配置的示意性剖视图。参照图14，导光结构110d可以包括第一导光层10'和第二导光层20'。第一导光层10'可以包括第一基板S1和设置在第一基板S1的上表面上的第一耦合器层CL1。此外，第二导光层20'可以包括第二基板S2和设置在第二基板S2的上表面上的第二耦合器层CL2。第一基板S1可以设置在第二基板S2之上，并且第一基板S1的下表面可以具有与第二耦合器层CL2的循环图案互补的图案形状。此外，作为保护层和平坦化层的聚合物层16可以被填充在第一耦合器层CL1的周期性图案之间。如图14所示，耦合器层可以形成在第一基板S1的上表面上。在这种情况下，导光结构110d中的基板的数量和耦合器层的数量可以是相同的。

图15是根据另一示例实施方式的背光单元100的第一导光层10的配置的示意性平面图。图16是根据另一示例实施方式的背光单元100的第二导光层20的配置的示意性平面图。在图2至图6的示例实施方式中，全部第一至第四输入耦合器IC1、IC2、IC3和IC4设置在第二导光层20中。然而，实施方式不限于此。例如，如图15所示，第一输入耦合器IC1和第三输入耦合器IC3可以设置在第一导光层10中，第二输入耦合器IC2和第四输入耦合器IC4可以设置在第二导光层20中。换句话说，第一输入耦合器IC1和第三输入耦合器IC3可以设置在第一导光层10的第一耦合器层CL1上，第二输入耦合器IC2和第四输入耦合器IC4可以设置在第二导光层20的第二耦合器层CL2上。

图17是根据另一示例实施方式的背光单元100的第一导光层10的配置的示意性平面图。图18是根据另一示例实施方式的背光单元100的第二导光层20的配置的示意性平面图。图19是根据一示例实施方式的导光结构的配置的示意性剖视图，其中图17的第一导光层10和图18的第二导光层20彼此接合。具体地，图19是该导光结构的沿着第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2截取以显露第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2的剖视图。

参照图17至图19，输入耦合器可以不设置在第一导光层10中，并且仅第一输入耦合器ICl和第二输入耦合器IC2可以在第二扩展耦合器MC2的在y轴方向上的两侧设置在第二导光层20中。第三输入耦合器IC3和第四输入耦合器IC4可以设置在与第二导光层20的下表面相邻的单独的导光层中。例如，第三输入耦合器IC3可以设置在第一输入导光层1a中，该第一输入导光层1a邻近第二导光层20的下表面设置以在z轴方向上面对第一输入耦合器IC1，第四输入耦合器IC4可以设置在第二输入导光层1b中，该第二输入导光层1b邻近第二导光层20的下表面以在z轴方向上面对第二输入耦合器IC2，如图19所示。

图20是根据另一示例实施方式的背光单元100的第一导光层10的配置的示意性平面图。图21是根据另一示例实施方式的背光单元100的第二导光层20的配置的示意性平面图。图22是根据一示例实施方式的导光结构的配置的示意性剖视图，其中图20的第一导光层10和图21的第二导光层20彼此接合。具体地，图22是沿着第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2截取以显露第一扩展耦合器MC1和第二扩展耦合器MC2的剖视图。

参照图20至图22，在第一导光层10中，第一输入耦合器IC1可以设置在第一扩展耦合器MC1的在-y轴方向上的左侧，并且在第二导光层20中，第二输入耦合器IC2可以设置在第二扩展耦合器MC2的在+y轴方向上的右侧。第三输入耦合器IC3和第四输入耦合器IC4可以设置在与第二导光层20的下表面相邻的单独的导光层中。例如，第三输入耦合器IC3可以设置在第一输入导光层1a中，该第一输入导光层1a邻近第二导光层20的下表面设置以在z轴方向上面对第一输入耦合器IC1，第四输入耦合器IC4可以设置在第二输入导光层1b中，该第二输入导光层1b邻近第二导光层20的下表面设置以在z轴方向上面对第二输入耦合器IC2。

为了使全息显示装置200再现彩色全息图像，背光单元100可以将红色照明光、绿色照明光和蓝色照明光提供给空间光调制器210。为此，背光单元100可以包括用于分别提供红色照明光、绿色照明光和蓝色照明光的多个导光结构。例如，图23示意性地示出根据一示例实施方式的背光单元100的配置，其中该背光单元提供红色照明光、绿色照明光和蓝色照明光。

参照图23，背光单元100可以包括可提供红色照明光的第一导光结构110R、可提供绿色照明光的第二导光结构110G以及可提供蓝色照明光的第三导光结构110B。尽管图23示出在z轴方向上第二导光结构110G设置在第一导光结构110R之上并且第三导光结构110B设置在第二导光结构110G之上，但是实施方式不限于此，第一导光结构110R、第二导光结构110G和第三导光结构110B的布置顺序可以根据需要不同地选择。第一光源121和第二光源122可以设置在第三导光结构110B的上表面之上且分别在第三导光结构110B的在y轴方向上的两个边缘处。第一导光结构110R、第二导光结构110G和第三导光结构110B中的每个可以具有与上述导光结构110的配置相同的配置。

此外，第一光源121和第二光源122中的每个可以包括可发射红光的红色光源、可发射绿光的绿色光源以及可发射蓝光的蓝色光源。例如，图24示意性地示出图23的背光单元100中的红色光源、绿色光源和蓝色光源的布置。具体地，图24示出从与图23的方向不同的方向观看的背光单元100的配置。例如，图23示出从x轴方向观看的背光单元100的配置，图24示出从y轴方向观看的背光单元100的配置。

参照图24，第二光源122可以包括红色光源122R、绿色光源122G和蓝色光源122B。红色光源122R、绿色光源122G和蓝色光源122B可以在第三导光结构110B的上表面之上在x轴方向上线性地布置。在图24中观看到的第一导光结构110R、第二导光结构110G和第三导光结构110B的相反侧，第一光源121也可以包括在x轴方向上线性布置的红色光源、绿色光源和蓝色光源。

第一导光结构110R可以包括用于耦合红光的第二输入耦合器IC2R和用于耦合红光的第四输入耦合器IC4R。第二导光结构110G可以包括用于耦合绿光的第二输入耦合器IC2G和用于耦合绿光的第四输入耦合器IC4G。第三导光结构110B可以包括用于耦合蓝光的第二输入耦合器IC2B和用于耦合蓝光的第四输入耦合器IC4B。在图24中观看的第一导光结构110R、第二导光结构110G和第三导光结构110B的相反侧，第一导光结构110R可以包括用于耦合红光的第一输入耦合器和用于耦合红光的第三输入耦合器，第二导光结构110G可以包括用于耦合绿光的第一输入耦合器和用于耦合绿光的第三输入耦合器，第三导光结构110B可以包括用于耦合蓝光的第一输入耦合器和用于耦合蓝光的第三输入耦合器。

用于耦合红光的第四输入耦合器IC4R设置为在z轴方向上面对红光源122R，该第四输入耦合器IC4R将从红光源122R发射的红光引导到第一导光结构110R的内部。用于耦合绿光的第四输入耦合器IC4G设置为在z轴方向上面对绿光源122G，该第四输入耦合器IC4G将从绿光源122G发射的绿光引导到第二导光结构110G的内部。此外，用于耦合蓝光的第四输入耦合器IC4B设置为在z轴方向上面对蓝光源122B，该第四输入耦合器IC4B将从蓝光源122B发射的蓝光引导到第三导光结构110B的内部。因此，用于耦合红光的第四输入耦合器IC4R、用于耦合绿光的第四输入耦合器IC4G和用于耦合蓝光的第四输入耦合器IC4B在x轴方向上设置在不同的位置。于是，第一导光结构110R可以通过引导和扩展从红光源122R发射的红光而向空间光调制器210提供准直的红色照明光。第二导光结构110G可以通过引导和扩展从绿光源122G发射的绿光而将准直的绿色照明光提供给空间光调制器210，第三导光结构110B可以通过引导和扩展从蓝光源122B发射的蓝光而将准直的蓝色照明光提供给空间光调制器210。

尽管已经参照其示例实施方式具体显示并描述了上述背光单元和包括该背光单元的全息显示装置，但是本领域普通技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种变化，而没有脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围。示例实施方式应当仅以描述性的含义来考虑，而不是为了限制目的。因此，本公开的范围不是由本公开的详细描述限定，而是由权利要求限定，并且该范围内的所有变化将被解释为被包括在本公开中。