一种反射显示器包括反射空间光调制器和前灯。所述前灯包括由膜形成的光导。所述光导包括与所述光导的光导区域接续的耦合光导阵列。一个或多个光源将光发射到所述耦合光导阵列中。来自各个耦合光导的光组合并且在光导区域内进行全内部反射。光提取特征物阻碍所述光导区域内的全内部反射光，使得光在膜的发光区域中朝向反射空间光调制器离开所述光导。包覆区域与所述光导光学耦合，因此来自所述光源的光传播到所述包覆区域中。光提取区域可操作地耦合到与所述光导相对的包覆区域，并且提取包覆区域中的光。还公开了制造显示器的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主旨通常涉及诸如光固定装置、背光灯、前灯、发光标志、无源显示器、和有源显示器的发光装置和它们的组件以及制造方法。
技术介绍
通常，为了降低显示器和背光灯的厚度，已将使用刚性光导的侧光式配置用于接收来自边缘的光以及将光导向更大面积面的外部。这些类型的发光装置通常封装在相对较厚、刚性框架中，该框架使得组件或装置不具挠性以及改变设计时需要更长研制周期。这些装置的体积仍然较大以及装置周围通常包括厚或大的框架或遮光板。厚光导(通常2毫米(mm)以及更长)限制设计配置、制造方法、和照明方式。进一步降低这些面积发光装置的厚度和整体体积的能力受到耦合充足光通量进入较薄光导的能力限制。通常的LED光源具有至少Imm的发光面积大小，并且通常有控制进入、传播通过、以及耦合输出2mm光导的光以满足设计需求的困难。合并2mm光导的显示器通常受到具有33厘米(cm)或更小的对角线尺寸的小显示器的限制。由于使用大光源和大输入耦合光学装置或方法，许多系统尺寸较厚。每个像素使用一个光导的一些系统(例如光纤基系统)需要大体积以及具有低对齐公差。制造时，薄光导受一体化光学组件的刚性晶片的限制。专利技术概述在一个实施方案中，反射显示器包括反射空间光调制器和前灯。所述前灯包括光导，所述光导由膜形成，所述膜具有相对面，相对面之间的厚度不大于约O. 5毫米。光导包括与光导的光导区域接续的耦合光导阵列，其中每个耦合光导终止于界限边缘，并且每个耦合光导在折叠区域中折叠以使界限边缘层叠。至少一个光源被布置为将光发射到层叠的界限边缘。光在耦合光导内传播到光导的光导区域，来自每个耦合光导的光组合并且在光导区域内进行全内部反射。多个光提取特征物阻碍在光导区域内的全内部反射光，以使光在膜的发光区域中朝向反射空间光调制器离开光导。包覆区域光学耦合在光导的第一侧，其中来自至少一个光源的光传播到包覆区域中。光提取区域在与光导相对的包覆区域的第二侧可操作地耦合到包覆区域，其中通过光提取区域来提取包覆区域中的光的部分。在另一实施方案中，反射显示器包括反射空间光调制器和前灯。前灯包括光导，所述光导由膜形成，所述膜具有不大于O. 5毫米的厚度。所述光导包括从光导的光导区域延伸出的耦合光导阵列。所述耦合光导阵列在折叠区域中折叠并且层叠以形成光输入表面。光源被布置成发射光到光输入表面中。光在稱合光导阵列内传播到所述光导区域，来自所述耦合光导阵列的各个耦合光导的光组合并且在光导区域内进行全内部反射。多个光提取特征物与膜可操作地耦合并且配置成阻碍光导区域内的全内部反射光，使得光在发光区域中朝向反射空间光调制器离开所述前灯。包覆区域与光导光学耦合。光提取区域在包覆区域的与光导相对的第一侧与包覆区域可操作地耦合，其中以与全内部反射界面成第一角度在每个耦合光导内传播的光在所述耦合光导的所述折叠区域之后以更大的角度传播并且由所述光提取区域从所述包覆区域提取出。在另外的实施方案中，制造显示器的方法包括通过将耦合光导阵列的各个耦合光导彼此分离来由包括芯区域和包覆区域的膜的光导区域形成耦合光导阵列，使得每个耦合光导保持与所述光导区域接续并且包括位于所述耦合光导的端部的界限边缘；折叠耦合光导阵列以使所述界限边缘层叠；定位光源以将光引导到层叠的界限边缘，使得光通过全内部反射在芯区域内传播而通过耦合光导阵列和光导区域；在光导区域的发光区域中的芯层上或芯层内形成多个光提取特征物；将光提取区域布置在所述包覆区域上或者在所述耦合光导阵列之间的所述光导区域的光混合区域和所述发光区域中将光提取区域与所述包覆区域光学耦合；以及将所述发光区域定位为与反射空间光调制器邻近。附图简述附图说明图1是包括设置在光导一侧的光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的俯视图。图2是具有在-y方向上折叠的耦合光导的光输入耦合器的一个实施方案的透视图。图3是在光导一侧上具有三个光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的俯视图。图4是具有设置在光导的相对侧的两个光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的俯视图。图5是具有设置在光导的相同侧的两个光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的俯视图，其中光源的光轴基本上朝向彼此来定向。图6是具有基本上平整光输入表面的发光装置的一个实施方案的截面侧视图，该基本上平整光输入表面由设置接收来自光源的光的耦合光导的平整边缘组成。图7是具有光输入耦合器的发光装置的一个实施方案的截面侧视图，该光输入耦合器具有光输入表面，该光输入表面在光输入表面上具有折射性和平整表面特征，其中光全部内部反射在类似于混合折射性-TIR菲涅耳透镜的一些外表面上。图8是发光装置的一个实施方案的截面侧视图,其中稱合光导和光输入表面光学率禹合光源。图9是发光装置的一个实施方案的截面侧视图，其中耦合光导由套件保持在适当位置以及边缘表面被诸如凝胶的光学粘合剂或材料在耦合光导的末端和具有邻近光源的平整外表面的套件之间有效地平整化。图10是发射红光、绿光和蓝光的背光灯的一个实施方案的俯视图。图11是包括光输入耦合件和光导的发光装置的一个实施方案的剖视侧视图，反射光学兀件邻近表面布置。图12是反射显示器的一个实施方案的区域的剖视侧视图，所述反射显示器包括前灯，前灯具有在膜基光导的最靠近反射空间光调制器的一侧从膜基光导突出的突出光提取表面特征。图13是反射显示器的一个实施方案的区域的剖视侧视图，所述反射显示器包括布置在颜色过滤器和光调制像素之间的前灯。图14是反射显示器的一个实施方案的区域的剖视侧视图，所述反射显示器包括布置在基板上的光调制像素上方的前灯。图15是反射显示器的一个实施方案的区域的剖视侧视图，所述反射显示器包括前灯，前灯包括膜基光导，膜基光导布置在包覆层和包括扩散域的低折射率粘合剂区域之间。图16是反射显示器的一个实施方案的区域的剖视侧视图，所述反射显示器包括前灯，前灯具有光导区域，光导区域包括由具有突出表面特征的第一光导层和具有凹入表面特征的第二光导层之间的气隙形成的光提取特征物。图17是反射显示器的一个实施方案的区域的剖视侧视图，反射显示器包括前灯，前灯具有红色、绿色和蓝色的膜基光导芯区域。图18是发光装置的一个实施方案的俯视图，该发光装置包括在相同边缘上中间区域中以相反方向定向的两个光输入耦合器。图19是发光装置的一个实施方案的俯视图，该发光装置包括具有朝向_y方向折叠而后在+z方向上朝向单个光源折叠的耦合光导的一个光输入耦合器。图20是发光装置的一个实施方案的立体图，发光装置包括膜基光导和光反射光学元件，所述光反射光学元件也是光准直光学元件和光阻挡元件。图21是空间显示器的一个实施方案的剖视侧视图，空间显示器包括与反射空间光调制器光学稱合的膜基光导前灯。图22是空间显示器的一个实施方案的剖视侧视图，空间显示器包括与反射空间光调制器邻近布置的前点亮式膜光导。图23是空间显示器的一个实施方案的剖视侧视图，空间显示器包括与反射空间光调制器光学耦合的前点亮式膜光导，反射空间光调制器在光导的最靠近反射空间光调制器的一侧具有光提取特征物。图24是空间显示器的一个实施方案的剖视侧视图，空间显示器包括布置在反射空间光调制器内的前点亮式膜光导。图25是发光装置的一个实施方案的截面侧视图，该发光装置包括设置邻近光源的光输入耦合器，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】2010.04.16 US 61/325,270;2010.04.16 US 61/325,265;1.反射显示器，包括 反射空间光调制器；以及 前灯，其包括 光导，其由膜形成，所述膜具有相对面，所述相对面之间的厚度不大于约O. 5毫米，所述光导具有与所述光导的光导区域接续的耦合光导阵列，其中 每个耦合光导终止于界限边缘；并且 每个耦合光导在折叠区域中折叠以使界限边缘层叠； 至少一个光源，其布置为将光发射到层叠的界限边缘中，所述光在所述耦合光导内传播到所述光导的所述光导区域，来自每个耦合光导的光组合并且在所述光导区域内进行全内部反射； 多个光提取特征物，其阻碍所述光导区域内的全内部反射光，以使光在所述膜的发光区域中朝向所述反射空间光调制器离开所述光导； 包覆区域，其与所述光导的第一侧光学耦合，其中来自所述至少一个光源的光传播到所述包覆区域中；以及 光提取区域，其在与所述光导相对的所述包覆区域的第二侧与所述包覆区域可操作地耦合， 其中，在所述包覆区域中的光的部分由所述光提取区域提取。2.如权利要求1所述的反射显示器，其中，所述光的部分包括以在所述折叠区域后比在所述折叠区域前高的角度在所述光导内传播的光。3.如权利要求1所述的反射显示器，其中，所述光提取区域包括从所述包覆区域提取光的光散射区域。4.如权利要求3所述的反射显示器，其中，所述光散射区域包括位于所述包覆区域的表面上的多个表面起伏特征物。5.如权利要求1所述的反射显示器，包括包覆层，所述包覆层在所述发光区域中与所述光导光学f禹合。6.如权利要求5所述的反射显示器，其中，所述包覆层包括粘合剂材料。7.如权利要求1所述的反射显示器，其中，所述光提取区域包括从所述包覆区域提取并且吸收光的吸光材料。8.如权利要求1所述的反射显示器，其中，当所述至少一个光源不发光时，所述光导的所述发光区域具有根据ASTM D1003测量时大于70%的平均光透射度。9.如权利要求1所述的反射显示器，其中，当所述至少一个光源不发光时，所述光导的所述发光区域具有当根据ASTM D1003测量时大于80%的平均光透射度。10.如权利要求1所述的反射显示器，其中，当所述至少一个光源不发光时，所述光导的所述发光区域具有当根据ASTM D1003测量时小于30%的平均雾度。11.如权利要求1所述的反射显示器，其中，当所述至少一个光源不发光时，所述光导的所述发光区域具有当根据ASTM D1003测量时小于10%的平均雾度。12.如权利要求1所述的反射显示器，其中，当布置在包括黑色、吸光材料的光捕获箱衬壁的光捕获箱的开口上并且所述至少一个光源不发光时，所述光导的包括所述多个光提取特征物的区域具有当用IOOOIux的散光照射时小于lOOcd/m2的照度。13.如权利要求1所述的反射显示器，其中，当布置在包括黑色、吸光材料衬壁的光捕获箱的开口上并且所述至少一个光源不发光时，所述光导的包括光提取特征物的区域具有...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·尼科尔，Z·科尔曼，
申请(专利权)人：弗莱克斯照明第二有限责任公司，
类型：
国别省市：
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