激光显示系统用像素输出耦合器技术方案

本发明专利技术涉及激光显示领域，公开了一种激光显示系统用像素输出耦合器，改善激光显示的图像效果。本发明专利技术的显示装置的像素结构，包括：基板，耦合到所述基板的波导，所述波导包括：设置在所述基板上的第一覆层；设置在所述第一覆层上的芯层；设置在所述芯层上的第二覆层；设置在所述波导上的第一导电层。本发明专利技术适用于激光显示器。

【技术实现步骤摘要】
激光显示系统用像素输出耦合器
本专利技术涉及激光显示领域，特别涉及激光显示系统用像素输出耦合器。
技术介绍
已经开发了各种图像显示技术来改善电视、计算机监视器和便携式电子设备等电子设备显示的图像。几种常见的显示技术包括液晶显示器(LCD)、等离子体、有机发光二极管(OLEDs)以及这些技术和其它技术的多种变体。LCD技术已经发展成为电子设备使用中最常见的显示技术。然而，现有显示技术存在若干缺点，因此需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种激光显示系统用像素输出耦合器，改善激光显示的图像效果。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：一种显示装置的像素结构，包括：基板；耦合到所述基板的波导，所述波导包括：设置在所述基板上的第一覆层；设置在所述第一覆层上的芯层；设置在所述芯层上的第二覆层；设置在所述波导上的第一导电层；设置在所述第一导电层上的第一电光聚合物(EOP)层；设置在所述第一电光聚合物层上的第二导电层；控制器，可调整施加在所述第一导电层和所述第二导电层之间的第一偏置电压；其中所述第一电光聚合物层的第一折射率响应于所述第一偏置电压而变化，从而调整从所述波导耦合到所述第一电光聚合物层中的光能量。进一步的，所述基板包括塑料聚合物材料。进一步的，所述基板包括陶瓷材料。进一步的，所述第一覆层和所述第二覆层包括SiO2，所述芯层包括Si3N4。进一步的，所述波导包括单模波导。进一步的，所述第一电光聚合物层包括液晶聚合物。进一步的，所述第一电光聚合物层包括分散在聚甲基丙烯酸甲酯中的发色团。进一步的，所述显示装置的像素结构还包括设置在所述第二导电层上的扩散层，所述扩散层用于将耦合到所述第一电光聚合物层中的光转换成来自所述扩散层的朗伯发射光。进一步的，所述显示装置的像素结构还包括分散在所述第一电光聚合物层中的多个散射中心，所述多个散射中心用于将耦合到所述第一电光聚合物层中的光转换成来自所述第一电光聚合物层的朗伯发射光。进一步的，所述显示装置的像素结构还包括设置在所述第二导电层上的覆盖层。所述显示装置的像素结构还包括形成在所述第一电光聚合物层和所述第一导电层之间的光栅结构。进一步的，于所述光栅结构包括计算机产生的全息图。进一步的，所述计算机产生的全息图包括啁啾光栅。进一步的，所述显示装置的像素结构还包括：设置在所述第二导电层上的第二电光聚合物层；设置在所述第二电光聚合物层上的第三导电层；其中还可操作所述控制器，用于调整施加在所述第二导电层和所述第三导电层之间的第二偏置电压，并且其中所述第二电光聚合物层的第二折射率响应于所述第二偏置电压而变化，从而调整耦合到第一电光聚合物层中的光能量。一种操作显示装置的像素的方法，包括：提供像素结构，所述像素结构包括：基板；耦合到所述基板的波导，所述波导包括：设置在所述基板上的第一覆层；设置在所述第一覆层上的芯层；设置在所述芯层上的第二覆层；设置在所述波导上的第一导电层；设置在所述第一导电层上的电光聚合物(EOP)层；设置在所述电光聚合物层上的第二导电层；在所述第一导电层和所述第二导电层之间施加偏置电压；在波导中传输光；改变偏置电压以调整从波导耦合到电光聚合物层中的光能量。进一步的，所述基板包括塑料聚合物材料。进一步的，所述基板包括陶瓷材料。进一步的，所述波导的所述第一覆层和第二覆层包括SiO2，所述波导的所述芯层包括Si3N4。进一步的，所述波导包括单模波导。进一步的，所述电光聚合物层包括液晶聚合物。进一步的，所述电光聚合物层包括分散在聚甲基丙烯酸甲酯中的发色团。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过改变各像素的折射率，可动态改变分配给各像素的光能量，从而大幅增加显示器的对比度且不实质性降低显示装置的效率。附图说明图1示出了显示组件集成波导结构的后视图；图2示出了可变强度光源和控制器的示例性实施例；图3A示出了如图1所示显示组件的一部分的近视图；图3B示出了如图1所示显示组件的按照图3A所示剖面线A-A的剖视图；图3C示出了如图1所示显示组件的按照图3A所示剖面线B-B的剖视图；图4A-4D示出了适用于显示组件的替代性波导结构；图5A示出了显示组件一部分以及相应子像素、阀门和控制线的前视图；图5B示出了显示组件替代实施例的一部分以及相应子像素、阀门和控制线的前视图；图6示出了示例性显示控制配置；图7示出了可根据所述实施例显示在显示器上的示例性图像；图8示出了控制显示器的示例性流程图；图9示出了根据本专利技术实施例的显示装置的局部俯视示意图。图10示出了根据本专利技术一个实施例的显示装置的像素结构的截面示意图；图11示出了根据本专利技术另一个实施例的显示装置的像素结构的截面示意图；图12示出了根据本专利技术另一个实施例的显示装置的像素结构的截面示意图；图13示出了根据本专利技术特定实施例的显示装置的像素结构的截面示意图；图14示出了用于根据本专利技术一个实施例操作显示装置的像素的方法的简化流程图。具体实施方式本节描述了根据本申请的方法和装置的代表性应用情况。提供这些示例仅仅是为了增加上下文并且帮助理解所描述的实施例。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施所描述的实施例。在其他情况下，为了避免不必要地模糊所描述的实施例，没有详细描述公知处理步骤。由于其他应用同样可能，因此不应认为以下实施例具有限制。在下面的详细描述中，参考附图，这些附图形成描述的一部分，并且根据所描述的实施例通过图示的方式示出了具体实施例。尽管足够详细地描述了这些实施例以使本领域技术人员能够实施所描述的实施例，但是应当理解的是，这些示例不具有限制性，因此可以使用其他实施例，并且可以在不脱离所述实施例的精神和范围的情况下进行改变。许多显示技术提供比照亮显示装置显示区域所需更多的光，因此浪费了大量的能量。在涉及显示器向后显示表面均匀照明的显示器领域中，这种低效现象特别突出。这个问题可通过像素来稍微改善，这些像素可以利用有机发光二极管和等离子体显示技术等离散照明。不幸的是，可传送到任何单个像素的光能量仍然受制于该特定像素可实现的输出。由于这些原因，人们期望出现能够在显示区域局部有效产生大量光的显示器。用于显示器组件的配光系统常常出现大量光浪费现象。尤其是对于每个像素不具有离散光源的背光显示器通常浪费最多的能量，因为传到每个像素的光能量通常保持恒定，这导致了在需要较少光的暗场景中出现能量浪费。一些情况下，废光可能在显示器的边缘周围泄漏，从而降低显示器的性能。甚至包括沿着面板背面分布光的波导的显示器仍然通常是低效的，因为波导通常用于在预定区域上均匀散布光。解决该问题的其中一个方案是在波导结构中加入阀门，这样可以根据由显示组件接收的输入信号让光进入波导结构，然后沿着显示组件不对称地分布。阀门可以以许多方式分布在整个波导结构中，方式包括但不限于连接接收光的波导结构的一部分和用于将光传到显示组件的许多像素的多个波导分支。可通过这种方式分布光，以便最有效地用于显示器那些需要最多光的部分。在沿着波导分支顺序地布置显示器组件的像素的实施例中，每个像素可以包括其自己的阀门或子像素位置，用于为每个像素位置吸引适当量的光。理想情况是，当传给波导分支的光基本上到达与波导分支相关的最后一个像素时，已通过其中一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置的像素结构，其特征在于包括：基板；耦合到所述基板的波导，所述波导包括：设置在所述基板上的第一覆层；设置在所述第一覆层上的芯层；设置在所述芯层上的第二覆层；设置在所述波导上的第一导电层；设置在所述第一导电层上的第一电光聚合物(EOP)层；设置在所述第一电光聚合物层上的第二导电层；控制器，可调整施加在所述第一导电层和所述第二导电层之间的第一偏置电压；其中所述第一电光聚合物层的第一折射率响应于所述第一偏置电压而变化，从而调整从所述波导耦合到所述第一电光聚合物层中的光能量。

【技术特征摘要】
2015.11.16 US 62/255,901;2015.11.16 US 62/255,910;1.一种显示装置的像素结构，其特征在于包括：基板；耦合到所述基板的波导，所述波导包括：设置在所述基板上的第一覆层；设置在所述第一覆层上的芯层；设置在所述芯层上的第二覆层；设置在所述波导上的第一导电层；设置在所述第一导电层上的第一电光聚合物(EOP)层；设置在所述第一电光聚合物层上的第二导电层；控制器，可调整施加在所述第一导电层和所述第二导电层之间的第一偏置电压；其中所述第一电光聚合物层的第一折射率响应于所述第一偏置电压而变化，从而调整从所述波导耦合到所述第一电光聚合物层中的光能量。2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于所述基板包括塑料聚合物材料。3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于所述基板包括陶瓷材料。4.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于所述第一覆层和所述第二覆层包括SiO2，所述芯层包括Si3N4。5.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于所述波导包括单模波导。6.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于所述第一电光聚合物层包括液晶聚合物。7.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于所述第一电光聚合物层包括分散在聚甲基丙烯酸甲酯中的发色团。8.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于还包括设置在所述第二导电层上的扩散层，所述扩散层用于将耦合到所述第一电光聚合物层中的光转换成来自所述扩散层的朗伯发射光。9.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于还包括分散在所述第一电光聚合物层中的多个散射中心，所述多个散射中心用于将耦合到所述第一电光聚合物层中的光转换成来自所述第一电光聚合物层的朗伯发射光。10.根据权利要求9所述的像素结构，其特征在于还包括设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷格·米勒，
申请(专利权)人：长虹北美研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US