[发明专利]微结构化多光束元件背光

说明书

多视图背光体和多视图显示器采用微结构化多光束元件来发射多个定向光束，这些定向光束具有与多视图显示器的视图方向相对应的主角方向。多视图背光体包括光导和与光导表面相邻并在光导表面外部的微结构化多光束元件。微结构化多光束元件具有配置为接收来自光导的引导光的一部分的输入孔径和配置为发射多个定向光束的输出孔径。微结构化多光束元件包括具有内表面的微结构，该内表面被配置为反射接收到的引导光部分，以在输出孔径处提供多个定向光束。多视图显示器包括多视图背光体和被配置为提供多视图显示器的不同视图的多视图像素阵列。

相关申请的交叉引用

不适用

关于联邦资助研究或开发的声明

不适用

技术领域

本公开涉及电子显示器领域，并且更具体地，涉及微结构化多光束元件背光。

背景技术

电子显示器是用于向各种各样的设备和产品的用户传达信息的几乎无处不在的介质。最常用的电子显示器包括阴极射线管(cathode ray tube，CRT)、等离子显示面板(plasma display panel，PDP)、液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、电致发光显示器(electroluminescent display，EL)、有机发光二极管(organic light emittingdiode，OLED)和有源矩阵OLED(active matrix OLED，AMOLED)显示器、电泳显示器(electrophoretic display，EP)以及采用机电的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)。通常，电子显示器可被分为有源显示器(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)。有源显示器中最明显的示例是CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发射光时，被典型地归类为无源的显示器的是LCD和EP显示器。无源显示器虽然常常展现出包括但不限于固有低功耗的引人注目的性能特性，但因为缺少发射光的能力而在许多实际的应用中使用受到一些限制。

为克服与发射光相关联的无源显示器的限制，许多无源显示器与外部光源耦合。耦合的光源可以允许这些否则会是无源的显示器发射光并且实质上充当有源显示器。这样的耦合光源的示例是背光体(backlight)。背光体可以充当置于否则会是无源的显示器的后面以照明该无源显示器的光源(通常是平板背光体)。例如，背光体可以耦合到LCD或EP显示器。背光体发射穿过LCD或者EP显示器的光。发射的光由LCD或者EP显示器调制，然后继而从LCD或EP显示器发出经过调制的光。背光体常常被配置为发射白光。然后，利用滤色器将白光转换为显示器中所用的各种颜色。例如，滤色器可以置于LCD或EP显示器的输出处(较少)或置于背光体和LCD或EP显示器之间。替代地，可以通过使用不同颜色(诸如原色)的显示器的场序照明，来实现各种颜色。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种多视图背光体，其包括：光导，被配置为引导光；以及微结构化多光束元件，与所述光导的表面相邻并位于所述光导的表面的外部，所述微结构化多光束元件具有被配置为接收引导光的一部分的输入孔径和被配置为发射多个定向光束的输出孔径，所述多个定向光束具有与多视图显示器的视图方向相对应的主角方向，其中所述微结构化多光束元件包括多个微结构，每个微结构具有被配置为反射接收到的引导光部分以在输出孔径处提供多个定向光束的内表面，所述微结构化多光束元件具有在与多视图显示器中的多视图像素的子像素的尺寸的一半到两倍之间的尺寸。

根据本公开的另一方面，提供了一种多视图显示器，其包括上面所描述的多视图背光体，所述多视图显示器还包括被配置为调制所述多个定向光束中的光束的光阀阵列，所述阵列中的光阀对应于所述多视图像素中的子像素，所述阵列中的一组光阀对应于所述多视图显示器的多视图像素。