[发明专利]具有角度变化的漫射膜的基于膜的前光源

权利要求书

1.一种显示器，包括：

外表面，透过所述外表面观察所述显示器；

反射型空间光调制器；

角度变化的漫射膜，所述角度变化的漫射膜透射和散射在第一角度范围内入射的光，透射在所述第一角度范围之外的第二角度范围内入射的未偏射光，并且包括在垂直于所述显示器的所述外表面的第一方向的第一侧上、在平行于所述第一方向的第一平面中的峰值漫射轴；和

前光源，所述前光源包括：

膜，所述膜包括光导区域并且具有相对的面，所述相对的面之间的厚度小于0.5毫米；

被定位成将光发射到所述膜中的光源，所述光在所述光导区域内传播并且全内反射；和

限定在所述光导区域内的发光区域，所述发光区域包括多个光提取特征，所述光提取特征将在波导条件下在所述膜内传播的所述光的一部分在所述发光区域中从所述膜中提取出来，

其中所述膜的所述发光区域定位在所述角度变化的漫射膜和所述反射型空间光调制器之间，在所述发光区域中被提取的所述光的所述部分在所述第一方向的与所述第一侧相对的第二侧上、在所述第一平面中以一定角度离开所述发光区域，被所述反射型空间光调制器调制并且反射，经过所述膜，被所述角度变化的漫射膜散射，然后离开所述显示器。

2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述反射型空间光调制器包括空间光调制层和在所述空间光调制层的观察侧上与所述空间光调制层相邻的第二层，并且在所述发光区域中被提取的所述光的部分以与所述空间光调制层的表面法线成在所述第二层中的峰值发光强度角入射在所述空间光调制层上，并且在所述角度变化的漫射膜上反射成所述第一角度范围内的角度。

3.根据权利要求2所述的显示器，其中所述第二层中的所述光的部分的所述峰值发光强度角小于40度。

4.根据权利要求1所述的显示器，其中在空气中、在与所述膜的厚度方向正交的平面中测得的来自所述光源的离开所述发光区域朝向所述反射型空间光调制器的光的半最大值强度全角宽度小于50度。

5.根据权利要求1所述的显示器，还包括外表面，透过所述外表面观察所述显示器，所述反射型空间光调制器包括空间光调制层，并且在空气中测得的在所述发光区域中被提取的所述光的部分的峰值发光强度角与垂直于所述显示器的所述外表面的所述第一方向成5度和20度之间的角。

6.根据权利要求1所述的显示器，其中所述膜包括与所述膜的所述光导区域连续的耦合光导阵列，所述耦合光导阵列中的每个耦合光导终止于边界边缘，每个耦合光导折叠以使得所述耦合光导阵列的所述边界边缘堆叠，所述光源被定位成将光发射到所堆叠的边界边缘中，来自所述光源的光在所述耦合光导阵列内传播到所述膜的所述光导区域，并且来自所述耦合光导阵列中的每个耦合光导的光在所述光导区域内组合并且全内反射。

7.根据权利要求1所述的显示器，其中所述光导区域的所述厚度小于0.1毫米。

8.根据权利要求1所述的显示器，其中所述反射型空间光调制器是反射型液晶显示器，所述反射型液晶显示器包括第一线性偏振片，所述第一线性偏振片具有第一偏振轴，并且所述显示器还包括定位在所述角度变化的漫射膜上方的第二线性偏振片，所述第二线性偏振片具有与所述第一线性偏振片的所述第一偏振轴对准的第二偏振轴。

9.根据权利要求1所述的显示器，其中所述膜的所述发光区域选择性地将具有第一偏振的光比具有不同于所述第一偏振的第二偏振的光更多地输出。

10.根据权利要求1所述的显示器，其中在空气中测得的来自所述光源的离开所述发光区域朝向所述反射型空间光调制器的光的半最大值强度全角宽度小于30度。

11.根据权利要求1所述的显示器，其中所述峰值漫射轴当在空气中测量时在与所述第一方向成-15度和35度之间的角度范围内。