衍射背光的制造方法技术

衍射背光制造采用衍射光栅来散射来自光导的光并限定与衍射光栅对准的反射岛。一种制造衍射背光的方法包括：提供具有衍射光栅的光导；使用衍射光栅将被引导光衍射地散射出光导以选择性地曝光光致抗蚀剂并且在光致抗蚀剂中提供开口；以及将反射材料沉积到开口中以形成与衍射光栅对准的反射岛。衍射背光的反射衍射光栅元件包括衍射光栅和反射岛。射光栅元件包括衍射光栅和反射岛。射光栅元件包括衍射光栅和反射岛。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衍射背光的制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年4月28日提交的编号为62/839,736的美国临时申请的优先权，其内容通过引用并入本文。
[0003]关于联邦赞助研究或开发的声明
[0004]不适用

技术介绍

[0005]电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传送信息的几乎无处不在的介质。最常见的电子显示器是阴极射线管(CRT)、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(EL)、有机发光二极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳显示器(EP)和采用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜器件、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可分为有源显示器(即，发光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一源提供的光的显示器)。有源显示器的最明显的例子是CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发射光时通常被分类为无源的显示器是LCD和电泳显示器。无源显示器虽然通常表现出吸引人的性能特征，包括但不限于固有的低功耗，但是由于缺乏发光能力，在许多实际应用中可能发现有些受限的用途。
[0006]为了克服与发射光相关的无源显示器的限制，许多无源显示器耦合到外部光源。耦合的光源可以允许这些无源显示器发光，并且基本上用作有源显示器。这种耦合光源的例子是背光。背光源是放置在另外的无源显示器后面以照亮无源显示器的光源(通常是面板)。例如，背光可以耦合到LCD或电泳显示器。背光发射穿过LCD或电泳显示器的光。所发射的光由LCD或电泳显示器调制，然后调制的光又从LCD或电泳显示器发射。
附图说明
[0007]参考结合附图进行的以下详细描述，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，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：
[0008]图1A示出了根据与这里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。
[0009]图1B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的具有与多视图显示器的视图方向相对应的特定主角度方向的光束的角度分量的图形表示。
[0010]图2示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的衍射光栅的截面图。
[0011]图3示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的制造衍射背光的方法的流程图。
[0012]图4示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的衍射背光自对准制造方法的流程图。
[0013]图5A
‑
5G示出了根据描述的原理的实施例的示例中制造衍射背光的截面图。
[0014]某些示例和实施例具有作为上述附图中所示的特征的补充或替代之一的其它特
征。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
[0015]根据这里描述的原理的示例和实施例制造应用于各种类型的电子显示器的衍射背光源的方法。具体而言，根据这里描述的原理的制造衍射背光的各种方法采用衍射光栅来散射来自光导的光以曝光光致抗蚀剂并限定与衍射光栅对准的反射岛。因此，衍射背光制造的方法可以提供包括衍射光栅和反射岛的反射衍射光栅元件的自对准制造。除了衍射背光的反射衍射光栅元件的自对准制造之外，根据各种实施例，本文描述的衍射背光制造方法还可以容忍跨衍射背光的范围的反射衍射光栅元件之间的平移和拉伸，并且可以促进用于电子显示器应用的大面积衍射背光的制造。可采用根据本文所述的方法制造的衍射背光的电子显示器可包括但不限于多视图显示器和其它类似显示器，例如自动立体显示器或“无眼镜”三维(3D)显示器。
[0016]在此，“二维显示器”或“2D显示器”被定义为被配置为提供基本相同的图像视图的显示器，而不管从哪个方向观看图像(即，在2D显示器的预定视角或范围内)。在许多智能电话和计算机监视器中发现的常规液晶显示器(LCD)是2D显示器的示例。相比之下，在本文中，“多视图显示器”被定义为被配置为在不同视图方向上或从不同视图方向提供多视图图像的不同视图的电子显示器或显示系统。特别地，不同视图可以表示多视图图像的场景或对象的不同透视图。本文描述的单侧背光和单侧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、相机显示器和各种其它移动以及基本上非移动显示应用和设备。
[0017]图1A示出了根据与这里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。屏幕12可以是例如电话(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他设备的电子显示器的显示屏。
[0018]多视图显示器10在相对于屏幕12的不同观看方向16上提供多视图图像的不同视图14，观看方向16被图示为在各种不同的主角方向上从屏幕12延伸的箭头；不同的视图14被图示为在箭头的末端处的阴影多边形盒(即，描绘视图方向16)；并且仅示出了四个视图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。注意，虽然在图1A中将不同的视图14图示为在屏幕上方，但是当在多视图显示器10上显示多视图图像时，视图14实际上出现在屏幕12上或其附近，在屏幕12上方描绘视图14仅仅是为了图示的简单，并且意在表示从与特定视图14对应的视图方向16中的相应一个观看多视图显示器10。2D显示器可以基本上类似于多视图显示器10，除了2D显示器通常被配置为提供所显示的图像的单个视图(例如，类似于视图14的一个视图)，这与由多视图显示器10提供的多视图图像的不同视图14相反。
[0019]根据本文的定义，观看方向或等效地具有与多视图显示器的观看方向相对应的方向的光束通常具有由角分量{θ,φ}给出的主角方向。角度分量θ在此被称为光束的“仰角分量”或“仰角”。角度分量φ被称为光束的“方位分量”或“方位角”。根据定义，仰角θ是垂直平面(例如，垂直于多视图显示屏幕的平面)中的角度，而方位角φ是水平平面(例如，平行于
多视图显示屏幕平面)中的角度。
[0020]图1B示出了根据与这里描述的原理一致的实施例的示例中的具有与多视图显示器的视图方向(例如，图1A中的视图方向16)相对应的特定主角度方向的光束20的角分量{θ,φ}的图形表示。此外，根据本文的定义，光束20从特定点发射或发出。也就是说，根据定义，光束20具有与多视图显示器内的特定原点相关联的中心射线。图1B还示出了光束(或观察方向)的原点O。
[0021]在此，“光导”被定义为使用全内反射在结构内引导光的结构。特别地，光导可以包括在光导的工作波长下基本上透明的芯。术语“光导”通常是指采用全内反射以在光导的介电材料与围绕该光导的材料或介质之间的界面处引导光的介电光波导。根据定义，全内反射的条件是光导的折射率大于与光导材料的表面相邻的周围介质的折射率。在一些实施例中，除了上述折射率差之外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造衍射背光的方法，所述方法包括：提供具有衍射光栅的光导；使用所述衍射光栅将被引导光衍射地散射到所述光导之外，以选择性地曝光邻近所述光导的表面的光致抗蚀剂，选择性曝光在所述光致抗蚀剂中提供与所述衍射光栅对准的开口；以及沉积反射材料在所述开口中，以形成与所述衍射光栅对准的反射岛，其中，所述衍射背光的反射衍射光栅元件包括所述衍射光栅和所述反射岛的组合。2.根据权利要求1所述的制造衍射背光的方法，其中，提供具有衍射光栅的光导包括使用纳米压印模具纳米压印所述光导的表面，以在所述光导表面中形成所述衍射光栅。3.根据权利要求2所述的制造衍射背光的方法，其中，使用纳米压印模具纳米压印所述光导的表面包括：将纳米压印接收层施加到所述光导的表面；以及将所述纳米压印模具压入所述纳米压印接收层中以形成所述衍射光栅。4.根据权利要求1所述的制造衍射背光的方法，其中，使用所述衍射光栅将被引导光衍射地散射出所述光导包括：根据全内反射沿着所述光导的长度引导光作为被引导光；以及使用所述衍射光栅将所述引导光的一部分衍射地散射出所述光导。5.根据权利要求4所述的制造衍射背光的方法，其中，所述被引导光包括由光学地连接到所述光导的边缘的光源提供的蓝光和紫外光中的一者或两者。6.根据权利要求1所述的制造衍射背光的方法，还包括将所述光致抗蚀剂施加到所述光导表面，并且在通过所述被引导光的所述衍射散射部分选择性曝光之后显影所述光致抗蚀剂以提供所述开口。7.根据权利要求1所述的制造衍射背光的方法，其中，将反射材料沉积到所述开口中以形成反射岛包括：在所述光致抗蚀剂的表面上，包括在所述光致抗蚀剂中的所述开口中沉积所述反射材料层；以及剥离所述光致抗蚀剂以仅留下在所述开口内的所述反射材料。8.根据权利要求1所述的制造衍射背光的方法，其中，所述光导包括：导光基板；在所述光导基板的表面上的高折射率材料层，所述高折射率材料具有比所述光导基板的折射率大的折射率；以及低折射率材料层，其具有比所述高折射率材料的折射率小的折射率，高折射率材料夹在所述低折射率材料层与所述光导基板之间，其中，通过在所述高折射率材料层与所述低折射率材料层之间的界面处的全内反射在所述光导内引导光。9.根据权利要求8所述的制造衍射背光的方法，其中，所述高折射率材料延伸到所述光导基板的所述表面中的所述衍射光栅的衍射特征中。10.根据权利要求8所述的制造衍射背光的方法，还包括通过所述光致抗蚀剂中的所述开口在所述低折射率材料层中蚀刻开口，以暴露所述高折射率材料层。
11.根据权利要求10所述的制造衍射背光的方法，其中，将反射材料沉积到所述开口中...

【专利技术属性】
技术研发人员：T霍克曼，DA法塔尔，马明，彭臻，
申请(专利权)人：镭亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：