OLED光场架构制造技术

本公开内容通常涉及具有3D成像能力的OLED显示器。一种光场显示器，包括3D光场像素阵列，3D光场像素的每一者包括波纹OLED像素阵列、邻近3D光场像素阵列设置的超构表面层、及设置在超构表面层与波纹OLED像素之间的多个中间层。波纹OLED像素的每一者包括原色或非原色子像素，并且通过中间层向超构表面产生图像的不同视图，以形成3D图像。波纹OLED像素与空腔效应相结合，减少了发射光的发散，使得超构表面能够有效地操纵光束方向。具有较高折射率及较小填充因数的超构表面能够很好地控制来自波纹OLED像素的发射光的偏转及方向。自波纹OLED像素的发射光的偏转及方向。自波纹OLED像素的发射光的偏转及方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】OLED光场架构


[0001]本公开内容的实施方式通常涉及有机发光二极管(organic light emitting diode；OLED)显示器，且更特定而言，涉及具有三维(three dimensional；3D)图像能力的OLED显示器。

技术介绍

[0002]在过去数年中，已研究多项技术来产生3D图像及3D显示器。目前，液晶显示器(liquid crystal display；LCD)技术正被用于产生此类3D图像及显示器。然而，液晶显示器的显示品质通常低于OLED显示器。由于OLED的发射特性，使用OLED显示器产生高显示品质的3D图像可能具有挑战性。例如，OLED的发射光谱可具有宽光谱特性，且OLED的发射分布具有朗伯(Lambertian)图案(即，底部发射)或者通常具有宽视角(取决于元件结构)。这些发射特性会导致鬼影(ghost image)及其他不希望的伪影。
[0003]因此，在本
中需要能够在没有不期望的伪影的情况下产生及投射高显示品质的3D图像的OLED装置。

技术实现思路

[0004]本公开内容通常涉及具有3D成像能力的OLED显示器。光场显示器包括3D光场像素阵列，每个像素包括波纹OLED像素阵列、邻近3D光场像素阵列设置的超构表面层、及设置在超构表面层与波纹OLED像素阵列之间的多个中间层。光场阵列的每个波纹OLED像素包括原色子像素(primary color subpixel)，并且通过中间层向超构表面产生3D图像的不同角度或视图，以形成3D图像。波纹OLED像素与空腔效应相结合，减少了发射光的发散，以使得超构表面能够有效地操纵光束方向。具有较高折射率、较短构建块周期及较大总厚度的部件的超构表面使得来自波纹OLED像素的发射光的偏转及方向能够得以较佳的控制。超构表面层在每个3D光场像素内包括多种类型及结构，因为需要在3D图像的不同视角中引导发射并考虑每个原色的波长效应。
[0005]在一个实施方式中，光场显示器包括一个或多个自发光及高方向性光源、邻近一个或多个自发光及高方向性光源设置的一个或多个光束操纵元件、及设置在一个或多个光束操纵元件与一个或多个自发光及高方向性光源之间且与上述两者接触的多个中间层，其中一个或多个自发光及高方向性光源中的每一者产生同一图像的不同角度或视角，以形成3D图像。
[0006]在另一个实施方式中，光场显示器包括波纹OLED像素阵列，该阵列包括三个或更多个原色子像素、邻近OLED像素阵列设置的一个或多个超构表面且每个超构表面包括多个纳米棒、及设置在一个或多个超构表面与OLED像素阵列之间并与上述两者接触的多个中间层，其中阵列中的每个OLED像素产生同一图像的不同角度或视角，以形成3D图像。
[0007]在又一实施方式中，光场显示器包括OLED像素矩阵，该矩阵包括三个或更多个原色子像素。每个OLED像素或矩阵皆包括波纹表面。波纹表面的波纹高度为约5纳米至约500
纳米，且波纹表面的波纹周期为约100纳米至约1000纳米。阵列中的每个OLED像素产生相同图像的不同角度或视图，以形成3D图像。
附图说明
[0008]为了能够详细理解本公开内容的上述特征，可参考实施方式来获得以上简要概述的本公开内容的更特定的描述，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应当注意，附图仅图示示例性实施方式，因此不应被认为是对范围的限制，并且可允许其他同等有效的实施方式。
[0009]图1A
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图1D图示根据各种实施方式的用于产生3D图像的光场显示器的3D光场像素。
[0010]图1E
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图1G图示根据各种实施方式的来自包括一组原色和/或非原色子像素的OLED像素的3D光场像素的不同示例性配置。
[0011]图2A
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图2B图示根据各种实施方式的OLED像素的层。
[0012]图3A
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图3H图示根据各种实施方式的超构表面的示例性纳米棒的各种特征或方面。
[0013]图3I
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图3K图示根据各种实施方式的超构表面的相位分布的示例图。
[0014]图4A图示根据各种实施方式的光场显示器的OLED像素的一个原色和/或非原色子像素。
[0015]图4B
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图4C图示根据各种实施方式的光场像素。
[0016]图5A图示根据各种实施方式的相对于半波高全宽度(full width at half maximum；FWHM)中每个光束的发射发散及OLED像素与超构表面之间的距离的示例性发射分布。
[0017]图5B
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图5C图示根据各种实施方式的由超构表面看到的每个光束相对于每个光束的FWHM及OLED像素与超构表面之间的距离的示例性发散。
[0018]图5D图示根据各种实施方式的具有不同OLED像素宽度及OLED像素与超构表面之间的距离的示例性相位分布优化。
[0019]图6A
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图6B图示根据各种实施方式的具有波纹表面的高波导OLED像素。
[0020]图6C图示根据各种实施方式的波纹OLED像素的归一化发射强度相对于光角度(以度为单位)的图表，以示出波长效应。
[0021]图7图示根据各种实施方式的超构表面相对于各种波长的发射光的色散效应的图表。
[0022]图8A
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图8B图示根据各种实施方式的在波纹的不同位置具有发射偶极的波纹OLED像素的角强度分布。
[0023]图9及图10图示根据各种实施方式的使用图8A及图8B的光源的光场像素的不同视图的角发射分布。
[0024]为了便于理解，尽可能使用相同的附图标记来表示附图中相同的元素。预期一个实施方式的元素及特征可有益地并入其他实施方式中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0025]在下文中，参考了本公开内容的实施方式。然而，应当理解，本公开内容不限于具体描述的实施方式。相反，以下特征及元素的任何组合，无论是否与不同的实施方式相关，都可设想用以实施及实践本公开内容。此外，尽管本公开内容的实施方式可实现优于其他可能的解决方案和/或先前技术的优点，但是特定的优点是否由给定的实施方式实现并不对本公开内容构成限制。因此，以下各方面、特征、实施方式及优点仅是说明性的，并且不被认为是随附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确记载。同样，对“本公开内容”的引用不应被解释为对本文公开的任何专利技术主题的概括，并且不应被认为是随附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确记载。
[0026]本公开内容通常涉及具有3D成像能力的OLED显示器。光场显示器包括3D光场像素阵列，每个像素包括波纹OLED像素阵列、邻近3D光场像素阵列设置的超构表面层、及设置在超构表面层与波纹OLED像素阵列之间的多个中间层。光场阵列的每个波纹OLED像素包括原色子像素，并且通过中间层向超构表面产生3D图像的不同角度或视角，以形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光场显示器，包括:一个或多个自发光及高方向性光源；一个或多个光束操纵元件，所述一个或多个光束操纵元件邻近所述一个或多个自发光及高方向性光源设置；及多个中间层，所述多个中间层设置在所述一个或多个光束操纵元件和所述一个或多个自发光及高方向性光源之间并与所述一个或多个光束操纵元件和所述一个或多个自发光及高方向性光源接触，其中所述一个或多个自发光及高方向性光源中的每一者产生同一图像的不同角度或视图，以形成3D图像。2.根据权利要求1所述的光场显示器，其中所述一个或多个自发光及高方向性光源是以阵列形式设置的多个有机发光二极管(OLED)像素，所述多个OLED像素包括至少三个原色子像素。3.根据权利要求2所述的光场显示器，其中所述多个OLED像素中的每个OLED像素包括波纹表面，所述波纹表面与所述多个中间层接触。4.根据权利要求3所述的光场显示器，其中所述OLED像素中的每一者的所述波纹表面的波纹高度为约5纳米至约500纳米，且波纹周期为约100纳米至约1000纳米。5.根据权利要求3所述的光场显示器，其中所述一个或多个光束操纵元件的所具有的尺寸等于或大于每个OLED像素的尺寸。6.根据权利要求1所述的光场显示器，其中所述一个或多个光束操纵元件是一个或多个超构表面，每个超构表面包括多个纳米棒。7.根据权利要求6所述的光场显示器，所述一个或多个超构表面中各自进一步包括设置在所述多个纳米棒上及周围的填充层，所述多个纳米棒的折射率比所述填充层的折射率大至少0.5，并且其中所述多个纳米棒中的每一个所具有的高度大于约100纳米。8.一种光场显示器，包括:波纹有机发光二极管(OLED)像素阵列，所述阵列包括三个或更多个原色子像素；邻近所述OLED像素阵列设置的一个或多个超构表面，所述一个或多个超构表面各自包括多个纳米棒；及多个中间层，所述多个中间层设置在所述一个或多个超构表面和所述OLED像素阵列之间，并与所述一个或多个超构表面和所述OLED像素阵列之间接触，其中所述阵列中的每个所述OLED像素产生同一图像的不同角度或视图，以形成3D图像。9.根据权利要求8所述的光场显示器，其中每个OLED像素是顶部...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴忠帜，林晃巖，苏国栋，阙子柔，游理聿，李伟恺，陈冠妤，陈重嘉，林宛瑜，余钢，郭炳成，伯特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：