本文中公开的示例包括板光导，所述板光导被配置为沿着光导的长度引导光。沿着所述光导的所述长度引导的光以至少两种定向模式传播：第一定向模式和第二定向模式。以第一定向模式引导的光具有比以所述第二定向模式引导的光的相应横向分量更大的横向分量和比以所述第二定向模式引导的光的相应垂直分量更小的垂直分量中的一个或两个。还包括全局模式混合器。所述全局模式混合器沿着所述光导的所述长度延伸，并且被配置为将以第一定向模式引导的光的一部分转换为第二定向模式。散射元件优选地将所述第二定向模式的光散射出所述光导。地将所述第二定向模式的光散射出所述光导。地将所述第二定向模式的光散射出所述光导。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有全局模式混合器的背光、多视图背光和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]N/A
[0003]关于联邦赞助的研究或开发的声明
[0004]N/A
技术介绍
[0005]光可以在波导中传播，波导被配置为光导(诸如板光导)，并且当其沿着波导传播时，光可以从波导中提取，以被用作照明源。配置为光导的这种波导可以被用作，例如，用于某些类型的电子显示器的光源。
[0006]电子显示器可以被分类为有源显示器(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)。有源显示器最明显的示例是CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑到发射的光时通常被分类为无源显示器的是液晶(LCD)显示器和电泳(EP)显示器。无源显示器虽然经常表现出有吸引力的性能特性(包括但不限于固有的低功率消耗)，但是考虑到缺乏发射光的能力可能发现在许多实际应用中使用有些受限。
[0007]无源显示器可以耦合到外部光源。耦合的光源可以允许这些原本无源显示器发射光，并且基本上起到主动显示器的作用。这种耦合的光源的示例是背光。背光可以用作被放置在原本无源显示器后面的光源(通常是面板背光)，以照亮无源显示器。例如，背光可以耦合到LCD或EP显示器。背光发射光穿过LCD或EP显示器。从背光耦合到LCD或EP显示器的光的量可以决定显示器的亮度和效率。
附图说明
[0008]参照以下结合附图的详细描述，可以更容易理解根据本文中所描述的原理的示例和实施例的各种特征，其中类似的附图标记标示类似的结构元素，并且在附图中：
[0009]图1A例示了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中具有定向模式的光束的角分量的图形表示。
[0010]图1B例示了示出本文中所描述的两个示例定向模式的横向分量和垂直分量的绘图。
[0011]图2A例示了根据与本文中所描述的原理一致的实施例的示例中具有散射结构和全局模式混合器的平面背光的截面图。
[0012]图2B例示了与本文中所定义的原理一致的示例中具有散射结构和全局模式混合器的平面背光的透视图。
[0013]图2C例示了与本文中所描述的原理一致的示例中具有散射结构和全局模式混合器的平面背光的平面视图。
[0014]图3A例示了与本文中所描述的原理一致的示例中具有散射结构和全局模式混合器的多视图显示器的截面图。
[0015]图3B例示了与本文中所描述的原理一致的示例中具有散射结构和全局模式混合
器的多视图显示器的平面视图。
[0016]图3C例示了与本文中所描述的原理一致的示例中具有散射结构和全局模式混合器的多视图显示器的透视图。
[0017]图4A例示了与本文中所描述的原理一致的包括构造为衍射光栅的多束元件和布置在平板波导内的全局模式混合器的平面背光的一部分的截面图。
[0018]图4B例示了与本文中所描述的原理一致的包括布置在平板波导的相对侧的构造为衍射光栅的多束元件和全局模式混合器的平面背光的一部分的截面图。
[0019]图4C例示了与本文中所描述的原理一致的包括布置在平板波导的相同侧的构造为衍射光栅的多束元件和全局模式混合器的平面背光的一部分的截面图。
[0020]图5例示了根据本文中所讨论的原理一致的示例的具有多个散射子元件和布置在散射子元件之间的开放空间中的全局模式混合器的散射元件的平面视图。
[0021]图4B例示了与本文中所讨论的原理一致的示例中一对散射元件的平面视图。
[0022]图5例示了根据与本文中所讨论的原理一致的实施例的包括全局模式混合元件222的散射元件231的平面视图。
[0023]图6例示了与本文所公开的原理一致的平面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述附图中所示出的特征的补充和替代之一的其他特征。在下面参照上述附图详细描述这些特征和其他特征。
具体实施方式
[0025]根据本文中所描述的原理的示例和实施方案提供了一种平板波导，所述平板波导被配置为以多种定向模式引导光。板光导包括沿着所述板光导的长度布置的全局模式混合器。所述全局模式混合器被配置为将以第一定向模式引导的光的一部分转换为以第二定向模式引导的光。所述定向模式可以具有垂直分量和横向分量。通过将以第一定向模式引导的光的一部分转换为以第二定向模式引导的光，所述全局模式混合器可以提高所述光导的光提取效率。例如，这种光导可以用于为无源显示器产生更亮或更有效的的背光。
[0026]本文中，“光导”被定义为在结构内使用全内反射引导光的结构。特别地，光导可以包括在光导的工作波长上基本透明的核心。在各种示例中，术语“光导”通常指的是介电光波导，其在光导的介电材料和围绕该光导的材料或介质之间的界面采用全内反射来引导光。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表面相邻的周围介质的折射率。在一些实施例中，除了前述折射率差之外或替代前述折射率差，光导可以包括涂层，以进一步促进全内反射。例如，该涂层可以是反射涂层。光导可以是数种光导中的任何一种，包括但不限于板光导或板状光导和条状光导中的一种或两种。
[0027]本文中进一步说明，术语“平板”在如在“板光导”中被应用于光导板光导时被定义为分段或不同平面的层或片，有时被称为“板状”光导。特别地，板光导被定义为被配置为以光导的顶部表面和底部表面(即，相对的表面)为界限的两个基本正交方向引导光的光导。此外，根据本文中的定义，顶部表面和底部表面都是彼此分离的，并且可以至少在差分意义上基本彼此平行。也就是说，在板光导的任何差值小的部分内，顶部表面和底部表面基本上是平行的或共面的。
[0028]在一些实施例中，板光导可以是基本平坦的(即，限定到平面)，并且因此，板光导
是平面光导。在其他实施例中，板光导可以在一个或两个正交维度上弯曲。例如，板光导可以在单一维度上弯曲，以形成圆柱形板光导。然而，任何曲率都具有足够大的曲率半径，以确保在板光导内保持全内反射来引导光。
[0029]如本文中所使用的，术语“定向模式”指光束的传播方向，或者更广泛地指在光导内传播或被引导的光的传播方向。通常，在光导内以定向模式传播的光可以由多个正交分量表示，包括纵向分量、横向分量和垂直分量。例如，当使用笛卡尔坐标系时，纵向分量可以是传播光在光导内在x方向上的分量；横向分量可以是传播光在光导内在y方向上的分量；并且垂直分量可以是传播光在光导内在z方向上的分量。
[0030]此外，如本文中所使用的，冠词“一(a)”旨在具有其在专利技术中的普通含义，即“一个或多个”。例如，“一个散射元件”意指一个或多个散射元件，因此，“该散射元件”在此是指“该一个或多个散射元件”。另外，本文中提到的“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”并不旨在限制本文。本文中，当术语“大约”应用于数值时，通常意指在用于产生该值的设备的公差范围内，或者可以意指正负本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种平面背光，包括：板光导，被配置为沿着所述板光导的长度来引导光；沿着所述板光导长度延伸的全局模式混合器，所述全局模式混合器被配置为将以第一定向模式引导的光的一部分转换为以第二定向模式引导的光；以及散射结构，被配置为优选地从所述板光导中散射出以所述第二定向模式引导的光作为发射光，其中以所述第一定向模式引导的光具有比以所述第二定向模式引导的光的相应横向分量更大的横向分量和比以所述第二定向模式引导的光的相应垂直分量更小的垂直分量中的一个或两个。2.根据权利要求1所述的平面背光，其中所述全局模式混合器被配置为将以所述第一定向模式引导的光部分转换为以所述第二定向模式引导的光，包括减小所述被引导光部分的横向分量和增大所述被引导光部分的垂直分量中的一个或两个。3.根据权利要求1所述的平面背光，其中所述全局模式混合器被布置在所述板光导的表面上。4.根据权利要求3所述的平面背光，其中所述散射结构被布置在所述板光导的与在其上布置所述全局模式混合器的表面相对的板光导表面上。5.根据权利要求1所述的平面背光，其中所述全局模式混合器包括跨所述板光导的宽度并沿着所述板光导的所述长度延伸的衍射光栅，所述衍射光栅的衍射特征平行于所述被引导光沿着所述板光导长度的传播方向对齐。6.根据权利要求1所述的平面背光，其中所述全局模式混合器包括反射元件，所述反射元件具有平行于所述被引导光沿着所述板光导长度的传播方向对齐的反射面。7.根据权利要求1所述的平面背光，其中所述散射结构包括沿着所述板光导长度彼此间隔开的散射元件阵列，所述全局模式混合器被分布在所述散射元件阵列的间隔开的散射元件之间。8.根据权利要求7所述的平面背光，其中所述散射元件阵列的散射元件包括多个散射子元件，所述全局模式混合器还被分布在多个散射子元件中的散射子元件之间的所述散射元件内。9.根据权利要求7所述的平面背光，其中所述散射元件阵列的散射元件包括多束元件，每个多束元件被配置为从所述光导中散射出以所述第二定向模式引导的光作为发射光，所述发射光包括具有与多视图图像的视图的视图方向相对应的方向的定向光束。10.根据权利要求9所述的平面背光，其中每个多束元件包括衍射光栅、微反射元件和微折射元件中的一个或多个。11.一种包括权利要求9所述的平面背光的多视图显示器，所述多视图显示器还包括光阀阵列，所述光阀阵列被配置为调制所述发射光的所述定向光束以提供所述多视图图像，其中所述多束元件具有在所述光阀阵列的光阀的尺寸的百分之二十五到百分之二百之间的尺寸。12.一种多视图背光，包括：板光导，被配置为引导光；沿着所述板光导的长度布置的多束元件的阵列，每个多束元件被配置为散射出所述光
导作为发射光，所述发射光包括具有与多视图图像的不同视图的方向相对应的方向的定向光束；以及分布在所述多束元件阵列的多束元件之间的全局模式混合器，所述全局模式混合器被配置为将根据第一定向模式引导的光转换成根据第二定向模式引导的光，其中每个多束元件被配置为相对于根据所述第一定向模式引导的光，优选地散射出根据所述第二定向模式引导的光。13.根据权利要求12所述的多视图背光，其中根据所述第一定向模式引导的光包括具有以下中的一项或两项的光：比...
【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：镭亚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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