背光散射元件、多视图显示器，以及具有高折射率光导层的方法技术

背光散射元件、多视图显示器和背光散射元件操作的方法采用高折射率光导层与光导和衍射光栅相结合来提供发射的光。背光散射元件包括将光作为被引导的光进行引导的光导和光学连接到光导并且被配置为延伸光导的厚度的高折射率光导层。背光散射元件还包括与高折射率导光层相邻的衍射光栅，以将被引导光的一部分衍射地散射出作为发射的光。多视图显示器包括具有第一层和第二层的光导，第二层的折射率大于第一层的折射率。多视图显示器可以调制衍射地散射出的定向光束以提供多视图图像。地散射出的定向光束以提供多视图图像。地散射出的定向光束以提供多视图图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背光散射元件、多视图显示器，以及具有高折射率光导层的方法
[0001]相关应用的交叉引用
[0002]不适用
[0003]关于联邦政府资助的研究或开发的声明
[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达信息的几乎无处不在的媒介。最常用的电子显示器包括阴极射线管(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，数字微镜设备、电润湿显示器等)。一般而言，电子显示器可以被分类为或者有源显示器(即，发射光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一个源提供的光的显示器)。有源显示器最明显的示例当中是CRT、PDP和OLED/AMOLED。在考虑发射的光时通常归类为无源的显示器是LCD和EP显示器。无源显示器虽然常常表现出吸引人的性能特点，包括但不限于固有的低功耗，但由于缺乏发射光的能力，在许多实际应用中可能会发现其用途有限。
附图说明
[0006]参考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，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：
[0007]图1A图示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。
[0008]图1B图示了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中光束的角度分量的图形表示，该光束具有与多视图显示器的视图方向对应的特定主角度方向。
[0009]图2图示了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的衍射光栅的横截面视图。
[0010]图3A图示了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0011]图3B图示了根据与本文描述的原理一致的另一个实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0012]图3C图示了根据与本文描述的原理一致的另一个实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0013]图3D图示了根据与本文描述的原理一致的又一个实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0014]图4A图示了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0015]图4B图示了根据与本文描述的原理一致的另一个实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0016]图4C图示了根据与本文描述的原理一致的又一个实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0017]图5图示了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0018]图6图示了根据与本文描述的原理一致的另一个实施例的示例中的背光散射元件的横截面视图。
[0019]图7A图示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的横截面视图。
[0020]图7B图示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的平面图。
[0021]图7C图示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的透视图。
[0022]图8图示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。
[0023]图9图示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操作的方法的流程图。
[0024]某些示例和实施例具有作为上面参考的附图中所示特征的补充和替代之一的其它特征。下面参考上面参考的附图详细描述这些和其它特征。
具体实施方式
[0025]根据本文描述的原理的示例和实施例提供了背光散射元件，其应用于包括多视图显示器的显示器。在一些实施例中，背光散射元件包括光导和光学连接到光导并且延伸光导的厚度的高折射率光导层。高折射率光导层的折射率大于光导的折射率。另外，背光散射元件包括与高折射率光导层相邻的衍射光栅，该衍射光栅被配置为将来自光导和高折射率光导层的被引导光的一部分衍射地散射出，作为发射的光。在一些实施例中，与衍射光栅相邻的高折射率光导的存在可以增加背光散射元件的散射效率。根据各种实施例，背光散射元件可以与提供单个宽角视图的二维(2D)显示器以及具有多个带有关联的不同视图方向的不同视图的多视图显示器结合使用。
[0026]在本文中，“二维显示器”或“2D显示器”被定义为被配置为提供基本上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显示器的预定义视角或范围内)。在许多智能电话和计算机显示器中发现的常规液晶显示器(LCD)就是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。本文描述的定向背光和背光显示器的用途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显示应用和设备。
[0027]图1A图示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中所示，多视图显示器10包括屏幕12以显示要观看的多视图图像。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被示为从屏幕12在各种不同的主要角度方向上延伸的箭头；不同视图14在箭头末端被示为多边形框(即，描绘视图方向16)；并且仅图示了四个视图14和四个视图方向16，全都作为示例而非限制。注意的是，虽然不同视图14在图1A中被示为在屏幕上方，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12上或屏幕12附近。在屏幕12上方描绘视图14仅仅是为了简化说明并且意在表示从与特定视图14对应的视图方向16中的相应一个视图方向观看多视图显示器10。
[0028]根据本文的定义，视图方向或等效地具有与多视图显示器的视图方向对应的方向的光束(即，定向光束)一般具有由角度分量{θ,φ}给出的主角度方向。角度分量θ在本文被称为光束的“高度分量”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是垂直平面中的角度(例如，垂直于多视图显示器屏幕的平面，而方位角φ是水平平面中的角度(例如，平行于多视图显示器屏幕平面)。图1B图示了根据与本文描述的原理一致的实施例的示例中光束20的角度分量{θ,φ}的图形表示，其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)对应的特定主角度方向。此外，根据本文的定义，光束20从特定点发射或发出。即，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还图示了光束(或视图方向)原点O。
[0029]另外，在本文中，如术语“多视图图像”和“多视图显示器”中使用的术语“多视图”被定义为表示不同视角或包括多个视图中的视图之间的角度视差的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种背光散射元件，包括：光导，被配置为引导光作为被引导光；高折射率光导层，光学地连接到所述光导的表面并且被配置为延伸所述光导的厚度，所述高折射率光导层的材料的折射率大于所述光导的材料的折射率；以及衍射光栅，与所述高折射率光导层相邻，所述衍射光栅被配置为将所述被引导光的一部分衍射地散射出作为发射的光。2.如权利要求1所述的背光散射元件，还包括反射岛，所述反射岛与所述衍射光栅对准并且具有与所述衍射光栅的范围对应的范围，所述反射岛被配置为在与所述发射的光的方向对应的方向上反射由所述衍射光栅衍射地散射的光，其中所述衍射光栅和所述反射岛结合起来表示反射模式衍射光栅。3.如权利要求2所述的背光散射元件，其中所述高折射率光导层位于所述反射岛和所述光导之间，所述衍射光栅位于(a)所述高折射率光导层和所述光导之间的界面处以及(b)所述高折射率光导层和所述反射岛之间中的一个或两者。4.如权利要求1所述的背光散射元件，其中所述衍射光栅包括位于所述高折射率光导层和所述光导之间的界面处的第一衍射光栅，以及位于所述高折射率光导层的与所述界面相对的表面处的第二衍射光栅。5.如权利要求4所述的背光散射元件，其中所述第一衍射光栅具有与所述第二衍射光栅的横向偏移，所述横向偏移大于所述第一衍射光栅和第二衍射光栅的衍射特征之间的间距。6.如权利要求4所述的背光散射元件，还包括在所述高折射率光导层表面处与所述第二衍射光栅相邻的反射岛。7.如权利要求1所述的背光散射元件，其中所述高折射率光导层与光导的表面相邻，所述被引导光部分被衍射地散射通过所述表面作为所述发射的光。8.如权利要求1所述的背光散射元件，其中所述光导内的所述被引导光根据准直因子被准直和被配置为以相对于所述导光的引导表面的非零传播角度传播中的一个或两者。9.一种包括权利要求1的所述背光散射元件的多视图背光，其中所述衍射光栅被配置作为沿着所述光导的长度彼此间隔开的多束元件的阵列中的多束元件，所述多束元件阵列的每个多束元件被配置为将被引导光部分衍射地散射出作为所述发射的光，所述发射的光包括具有与多视图显示器的视图方向对应的方向的多个定向光束。10.一种包括权利要求9的所述多视图背光的多视图显示器，所述多视图显示器还包括光阀的阵列，所述光阀的阵列被配置为调制所述多个定向光束中的定向光束作为多视图图像，所述多束元件的尺寸在所述光阀阵列的光阀的尺寸的二分之一和两倍之间。11.一种多视图显示器，包括：光导，包括第一层和第二层，所述第二层的折射率大于所述第一层的折射率...

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