微棱镜多光束元件背光体及使用其的多视图显示器制造技术

多视图背光体和多视图显示器采用微棱镜多光束元件来发射多个定向光束，该多个定向光束具有与多视图显示器的视图方向相对应的主角方向。多视图背光体包括光导和从光导的表面延伸的微棱镜多光束元件。微棱镜多光束元件具有被配置为接收引导光的一部分的输入孔径和被配置为发射多个定向光束的输出孔径。微棱镜多光束元件包括具有倾斜侧壁的微棱镜，该倾斜侧壁被配置为反射接收到的引导光部分并提供多个定向光束。多视图显示器包括多视图背光体和多视图像素阵列，该多视图像素阵列被配置为从多个定向光束提供多视图显示器的不同视图。

Micro prism multi beam element backlight and its multi view display

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微棱镜多光束元件背光体及使用其的多视图显示器相关申请的交叉引用不适用关于联邦资助研究或开发的声明不适用
技术介绍
电子显示器是用于向各种各样的设备和产品的用户传达信息的几乎无处不在的介质。最常用的电子显示器包括阴极射线管(cathoderaytube，CRT)、等离子显示面板(plasmadisplaypanel，PDP)、液晶显示器(liquidcrystaldisplay，LCD)、电致发光显示器(electroluminescentdisplay，EL)、有机发光二极管(organiclightemittingdiode，OLED)和有源矩阵OLED(activematrixOLED，AMOLED)显示器、电泳显示器(electrophoreticdisplay，EP)以及采用机电的或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜设备、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可被分为有源显示器(即，发射光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一源提供的光的显示器)。有源显示器中最明显的示例是CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发射光时，被典型地归类为无源的显示器的是LCD和EP显示器。无源显示器虽然常常展现出包括但不限于固有低功耗的引人注目的性能特性，但因为缺少发射光的能力而在许多实际的应用中使用受到一些限制。为克服与发射光相关联的无源显示器的限制，许多无源显示器与外部光源耦合。耦合的光源可以允许这些否则会是无源的显示器发射光并且实质上充当有源显示器。这样的耦合光源的示例是背光体(backlight)。背光体可以充当置于否则会是无源的显示器的后面以照明该无源显示器的光源(通常是平板背光体)。例如，背光体可以耦合到LCD或EP显示器。背光体发射穿过LCD或者EP显示器的光。发射的光由LCD或者EP显示器调制，然后继而从LCD或EP显示器发出经过调制的光。背光体常常被配置为发射白光。然后，利用滤色器将白光转换为显示器中所用的各种颜色。例如，滤色器可以置于LCD或EP显示器的输出处(较少)或置于背光体和LCD或EP显示器之间。可替代地，可以通过使用不同颜色(诸如原色)的显示器的场序照明，来实现各种颜色。附图说明参照以下结合附图的详细描述，可以更容易地理解根据本文描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相似的附图标记表示相似的结构元素，并且其中：图1A示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的透视图。图1B示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的光束的角分量的图形表示，该光束具有对应于多视图显示器的视图方向的特定主角方向。图2A示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光体的截面图。图2B示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光体的平面图。图2C示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图背光体的透视图。图3示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的包括微棱镜多光束元件的多视图背光体的一部分的截面图。图4A示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的微棱镜多光束元件的透视图。图4B示出了根据与本文描述的原理一致的另一实施例的示例中的微棱镜多光束元件的透视图。图5A示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的包括微棱镜多光束元件120的多视图背光体100的一部分的侧视图。图5B示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的椭圆形发射图案的图形表示。图5C示出了根据与本文描述的原理一致的另一实施例的示例中的二分发射图案的图形表示。图6A示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的几个微棱镜多光束元件的平面图。图6B是根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的微棱镜多光束元件的扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope，SEM)图像。图7示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器的框图。图8示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示操作的方法的流程图。某些示例和实施例具有其它特征，这些特征是对上述附图所示特征的补充或替代。这些和其它特征将在下面参考上述附图进行详细描述。具体实施方式根据本文描述的原理的示例和实施例提供了微棱镜多光束元件和使用微棱镜多光束元件的多视图背光体，该多视图背光体可应用于多视图或三维(3D)显示器。具体地，与本文描述的原理一致的实施例提供了一种多视图背光体，该多视图背光体采用微棱镜多光束元件，该微棱镜多光束元件被配置为提供具有彼此不同的主角方向(principalangulardirection)的多个定向光束。例如，多个定向光束中的定向光束可以具有对应于多视图显示器的视图方向的方向。此外，微棱镜多光束元件各自包括一个或多个微棱镜，这些微棱镜具有有倾斜角度的(一个或多个)倾斜的侧壁。根据各种实施例，微棱镜多光束元件被配置为通过接收从多视图背光体的光导耦合出的光并且在倾斜侧壁的内表面处反射接收到的耦合出的光，来提供多个定向光束。采用本文描述的多视图背光体的多视图显示器的使用包括但不限于移动电话(例如，智能电话)、手表、平板计算机、移动计算机(例如，膝上型计算机)、个人计算机和计算机监视器、汽车显示控制台、相机显示器以及各种其它移动以及基本上非移动的显示应用和设备。此外，采用微棱镜多光束元件可以提供超常的角颜色均匀性，尤其是当使用白光源来照明多视图背光体时。根据各种实施例，多个微棱镜多光束元件从多视图背光体的光导的顶或“发射”表面突出或延伸。此外，根据一些实施例，光导的材料可以在微棱镜多光束元件和光导之间的接触点处与微棱镜多光束元件的材料邻接。此外，根据各种实施例，微棱镜多光束元件可以提供对光束的部分准直，或者可以至少修改光束的发射图案，包括定向光束的主角方向。此外，微棱镜多光束元件内的微棱镜的数量可以沿着光导的长度变化，或者等同地沿着多视图背光体变化，以作为长度的函数调制光束亮度的变化。本文中，“多视图显示器”被定义为被配置为在不同视图方向上提供多视图图像的不同视图的电子显示器或显示系统。图1A示出了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的多视图显示器10的透视图。如图1A所示，多视图显示器10包括屏幕12以显示要观看的多视图图像。例如，屏幕12可以是电话(例如，移动电话、智能电话等)、平板计算机、膝上型计算机、台式计算机的计算机监视器、相机显示器或基本上任何其它设备的电子显示器的显示屏。多视图显示器10在相对于屏幕12的不同视图方向16上提供多视图图像的不同视图14。视图方向16被示出为从屏幕12以各种不同的主角方向延伸的箭头，不同的视图14在箭头(即，描绘视图方向16)的末端被示出为多边形框。仅示出了四个视图14和四个视图方向16，所有这些都是示例性的而非限制性的。应当注意，虽然不同的视图14在图1A中被示出为处于屏幕的上方，但是当多视图图像显示在多视图显示器10上时，视图14实际上出现在屏幕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多视图背光体，包括：/n光导，被配置为将光引导为引导光；以及/n微棱镜多光束元件，与所述光导的表面相邻并从所述光导的表面延伸，所述微棱镜多光束元件具有被配置为接收所述引导光的一部分的输入孔径和被配置为发射多个定向光束的输出孔径，所述多个定向光束具有与多视图显示器的视图方向相对应的主角方向，/n其中所述微棱镜多光束元件包括具有倾斜侧壁的微棱镜，所述倾斜侧壁被配置为反射接收到的引导光部分并提供所述多个定向光束，所述微棱镜多光束元件具有与多视图显示器中的多视图像素的子像素的尺寸相当的尺寸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多视图背光体，包括：
光导，被配置为将光引导为引导光；以及
微棱镜多光束元件，与所述光导的表面相邻并从所述光导的表面延伸，所述微棱镜多光束元件具有被配置为接收所述引导光的一部分的输入孔径和被配置为发射多个定向光束的输出孔径，所述多个定向光束具有与多视图显示器的视图方向相对应的主角方向，
其中所述微棱镜多光束元件包括具有倾斜侧壁的微棱镜，所述倾斜侧壁被配置为反射接收到的引导光部分并提供所述多个定向光束，所述微棱镜多光束元件具有与多视图显示器中的多视图像素的子像素的尺寸相当的尺寸。


2.根据权利要求1所述的多视图背光体，其中所述侧壁的倾斜角被配置为控制所述多个光束中的每一个光束的发射图案。


3.根据权利要求2所述的多视图背光体，其中所述倾斜角在大约五十度至大约六十五度之间。


4.根据权利要求1所述的多视图背光体，其中所述微棱镜多光束元件的微棱镜具有宽度和长度，所述宽度和长度中的每一个都小于或等于所述微棱镜多光束元件的尺寸。


5.根据权利要求4所述的多视图背光体，其中所述微棱镜多光束元件的微棱镜具有截锥形。


6.根据权利要求4所述的多视图背光体，其中所述微棱镜多光束元件的微棱镜具有截棱锥形。


7.根据权利要求1所述的多视图背光体，所述微棱镜多光束元件包括多个微棱镜，所述多个微棱镜中的微棱镜的密度被配置为确定所述多个定向光束在所述微棱镜多光束元件的输出孔径处的相对发射强度。


8.根据权利要求7所述的多视图背光体，其中微棱镜的密度是所述微棱镜多光束元件在所述光导上的位置的函数。


9.根据权利要求1所述的多视图背光体，其中所述微棱镜多光束元件包括所述光导的材料。


10.根据权利要求1所述的多视图背光体，其中所述多光束元件的微棱镜的倾斜侧壁包括反射材料层。


11.根据权利要求1所述的多视图背光体，还包括光学耦合到所述光导的输入的光源，所述光源被配置为提供将被引导为引导光的光。


12.根据权利要求11所述的多视图背光体，其中由所述光源提供的光为以下中的一个或两者：具有非零传播角、以及根据预定准直因子被准直。


13.一种多视图显示器，包括根据权利要求1所述的多视图背光体，所述多视图显示器还包括被配置为调制所述多个定向光束中的定向光束...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA法塔尔，李雪健，马明，S沃，
申请(专利权)人：镭亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US