包括以不同的折叠角折叠的耦合光导的反射型显示器的制作方法

本文公开的主题总体上涉及光导，薄膜和光发射设备，诸如但不限于，灯具，背光，前光，发光标志，无源显示器和有源显示器及其部件和制造方法。

背景技术：

1、市场需要配有非常薄的、能产生特定角度光输出轮廓的形成因子的光发射设备。传统上，为了减小显示器和背光的厚度，使用硬质光导的侧光照明配置已经被用来接收来自更大面积表面边缘的光并将光从一个更大面积表面导出。这些类型的光发射设备通常容纳在相对较厚的硬质框架中，这些框架不允许部件或设备具有灵活性，并且需要较长的交货时间来进行设计更改。这些设备的体积仍然很大，并且通常包括围绕设备的厚的或大的框架或边框。厚的光导(通常为2毫米(mm)或更厚)限制了设计配置、生产方法和照明模式。进一步降低这些面积光发射设备的厚度和总体体积的能力一直受到将足够的光通量耦合到更薄的光导中的能力的限制。在某些设计中，由于从耦合光导阵列中引入了伪像以及包括比光混合区域更宽的光发射区域的不同的期望的形成因子，因此在某些配置中实现光发射区域的高度均匀度一直是成问题的。

技术实现思路

1、在一个实施例中，显示器包括：反射型空间光调制器，该反射型空间光调制器包括前观察侧和与该前观察侧相对的后侧；光导，该光导由具有相对表面的薄膜形成，这些相对表面之间具有不大于0.5毫米的厚度，该光导定位在该反射型空间光调制器的该前观察侧上并且包括光导区域、光发射区域和多个耦合光导，该多个耦合光导以该薄膜的条的形式从该光导区域延伸并与该光导区域连续，并且该多个耦合光导中的每个耦合光导终止于边界边缘；光源，该光源定位成将光发射到这些边界边缘中，光在该多个耦合光导内传播到该光导区域；和多个光提取特征，该多个光提取特征布置在该光发射区域内，该多个光提取特征抑制来自该光源的全内反射光在该光导区域中传播，使得光在该光发射区域中离开该光导并且传播到该反射型空间光调制器，其中该多个耦合光导沿线性折叠线折叠在该反射型空间光调制器后方，使得该多个耦合光导堆叠在该反射型空间光调制器的该后侧，其中这些边界边缘定位成接收来自该光源的光，并且该多个耦合光导的这些线性折叠线以不同的折叠角定向，使得该多个耦合光导中的相邻耦合光导的折叠角之间的差值大于5度。

2、在另一个实施例中，折叠角中的每个折叠角在与薄膜的厚度方向正交的宽度方向上将边界边缘引导向光发射区域的中心。在一个实施例中，多个耦合光导包括靠近线性折叠线的线性横向边缘部分，这些线性横向边缘部分基本上彼此平行并且垂直于线性折叠线。在另一个实施例中，反射型空间光调制器包括用于反射型空间光调制器的环境光照明的设计照明角和被定义为该设计照明角在垂直于反射型空间光调制器的厚度方向的平面中的面内分量的主照明轴，并且来自多个耦合光导的光的光轴在进入光发射区域时在该主照明轴的10度内。在又一个实施例中，当观察显示器时，主照明轴是竖直向下的方向。在一个实施例中，多个耦合光导包括横向边缘，并且这些横向边缘以与主照明轴成小于10度的角度连接光导区域。在另一个实施例中，多个耦合光导包括中央耦合光导，该中央耦合光导与主照明轴成90度的折叠角。在一个实施例中，多个耦合光导包括相对于中央耦合光导在相对侧上、具有大小相同符号相反的折叠角的耦合光导。在一个实施例中，反射型空间光调制器包括由具有圆形、半圆形或弓形部分的边界限定的有效区域。在另一个实施例中，反射型空间光调制器包括呈具有多于四个边的多边形形状的有效区域。在一个实施例中，线性折叠线基本上平行于多于四个边中的两个或更多个边。在另一个实施例中，多个耦合光导包括渐缩横向边缘，这些渐缩横向边缘使多个耦合光导中的每个耦合光导的宽度从光导区域到边界边缘减小。在又一个实施例中，多个耦合光导包括渐缩横向边缘，这些渐缩横向边缘使多个耦合光导中的每个耦合光导的宽度从光导区域到边界边缘减小，并且这些渐缩横向边缘包括在与薄膜的厚度方向正交的平面中弯曲的部分。在一个实施例中，多个耦合光导中的每个耦合光导包括具有在与耦合光导的厚度方向正交的平面中弯曲的部分的横向边缘。在又一个实施例中，多个耦合光导中的一个或多个耦合光导包括：该一个或多个耦合光导的第一横向边缘，沿该第一横向边缘的一部分具有曲率半径r1；该一个或多个耦合光导的第二横向边缘，该第二横向边缘与该第一横向边缘相对，沿该第二横向边缘的一部分具有曲率半径r2；和在边界边缘处在与光源的光轴正交并且与该一个或多个耦合光导的厚度方向正交的方向上的宽度w，并且该一个或多个耦合光导的平均径宽比(r1+r2)/2w大于6。

3、在一个实施例中，显示器包括：反射型空间光调制器，该反射型空间光调制器包括前观察侧和与该前观察侧相对的后侧；光导，该光导由具有相对表面的薄膜形成，这些相对表面之间具有不大于0.5毫米的厚度，该光导定位在该反射型空间光调制器的该前观察侧上并且包括光导区域、光发射区域和多个耦合光导，该多个耦合光导以该薄膜的条的形式从该光导区域延伸并与该光导区域连续，并且该多个耦合光导中的每个耦合光导终止于边界边缘；光源，该光源定位成将光发射到这些边界边缘中，光在该多个耦合光导内传播到该光导区域；和多个光提取特征，该多个光提取特征布置在该光发射区域内，该多个光提取特征抑制来自该光源的全内反射光在该光导区域中传播，使得光在该光发射区域中离开该光导并且传播到该反射型空间光调制器，其中该多个耦合光导沿线性折叠线折叠在该反射型空间光调制器后方，使得该多个耦合光导堆叠在该反射型空间光调制器的该后侧，其中这些边界边缘定位成接收来自该光源的光，该多个耦合光导的这些线性折叠线以不同的折叠角定向，并且该多个耦合光导包括具有弯曲部分的横向边缘。在一个实施例中，多个耦合光导包括渐缩横向边缘，这些渐缩横向边缘使多个耦合光导中的每个耦合光导的宽度从光导区域到边界边缘减小。在另一个实施例中，多个耦合光导中的每个耦合光导的横向边缘包括靠近线性折叠线的线性部分，这些线性部分基本上彼此平行。在另一个实施例中，显示器包括：反射型空间光调制器，该反射型空间光调制器包括前观察侧和与该前观察侧相对的后侧；光导，该光导由具有相对表面的薄膜形成，这些相对表面之间具有不大于0.5毫米的厚度，该光导定位在该反射型空间光调制器的该前观察侧上并且包括光导区域、光发射区域和多个耦合光导，该多个耦合光导以该薄膜的条的形式从该光导区域延伸并与该光导区域连续，并且该多个耦合光导中的每个耦合光导终止于边界边缘；光源，该光源定位成将光发射到这些边界边缘中，光在该多个耦合光导内传播到该光导区域；和多个光提取特征，该多个光提取特征布置在该光发射区域内，该多个光提取特征抑制来自该光源的全内反射光在该光导区域中传播，使得光在该光发射区域中离开该光导并且传播到该反射型空间光调制器，其中该反射型空间光调制器包括由具有圆形、半圆形或弓形部分的边界限定的有效区域，或者呈具有多于四个边的多边形形状的有效区域，该多个耦合光导沿线性折叠线折叠在该反射型空间光调制器后方，使得该多个耦合光导堆叠在该反射型空间光调制器的该后侧，其中这些边界边缘定位成接收来自该光源的光，并且该多个耦合光导的这些线性折叠线以不同的折叠角定向。

技术特征：

1.一种显示器，包括：

2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述折叠角中的每个折叠角在与所述薄膜的厚度方向正交的宽度方向上将所述边界边缘引导向所述光发射区域的中心。

3.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括靠近所述线性折叠线的线性横向边缘部分，所述线性横向边缘部分基本上彼此平行并且垂直于所述线性折叠线。

4.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用于所述反射型空间光调制器的环境光照明的设计照明角和被定义为所述设计照明角在垂直于所述反射型空间光调制器的厚度方向的平面中的面内分量的主照明轴，并且来自所述多个耦合光导的光的光轴在进入所述光发射区域时在所述主照明轴的10度内。

5.根据权利要求4所述的显示器，其中当观察所述显示器时，所述主照明轴是竖直向下的方向。

6.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用于所述反射型空间光调制器的环境光照明的设计照明角和被定义为所述设计照明角在垂直于所述反射型空间光调制器的厚度方向的平面中的面内分量的主照明轴，所述多个耦合光导包括横向边缘，并且所述横向边缘以与所述主照明轴成小于10度的角度连接所述光导区域。

7.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用于所述反射型空间光调制器的环境光照明的设计照明角和被定义为所述设计照明角在垂直于所述反射型空间光调制器的厚度方向的平面中的面内分量的主照明轴，所述多个耦合光导包括中央耦合光导，所述中央耦合光导与所述主照明轴成90度的折叠角。

8.根据权利要求7所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括相对于所述中央耦合光导在相对侧上、具有大小相同符号相反的折叠角的耦合光导。

9.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由具有圆形、半圆形或弓形部分的边界限定的有效区域。

10.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呈具有多于四个边的多边形形状的有效区域。

技术总结
本申请涉及包括以不同的折叠角折叠的耦合光导的反射型显示器。在一些方面，本发明公开了一种显示器，该显示器包括反射型空间光调制器、光源和基于薄膜的光导，该基于薄膜的光导具有耦合光导阵列，该耦合光导阵列以该薄膜的条的形式从该薄膜的光导区域延伸并与该光导区域连续。这些耦合光导沿以不同的定向角定向的折叠线折叠并堆叠在该反射型空间光调制器后方。在一些实施例中，这些耦合光导包括具有弯曲部分的横向边缘。在一些实施例中，这些耦合光导是渐缩的。在一些实施例中，该反射型空间光调制器包括呈具有多于四个边的多边形形状的有效区域或由具有圆形、半圆形或弓形部分的边界限定的有效区域。

技术研发人员：A·尼科尔,Z·科尔曼
受保护的技术使用者：阿祖莫公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24