包括产生多个照明峰值的光导和光转向膜的反射型显示器的制作方法

技术特征：
1.一种显示器，包括：反射型空间光调制器，所述反射型空间光调制器将入射光漫反射；光导，所述光导包括具有相对表面的芯层、光导区域和发光区域，所述相对表面之间的厚度不大于0.5毫米；光源，所述光源被定位成发射光，所述光通过在所述光导区域内的全内反射传播到所述发光区域；包层，所述包层具有光学地耦接到所述芯层的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；在所述发光区域内以在所述发光区域中空间变化的图案布置的多个光提取特征，所述多个光提取特征抑制来自所述光源的在所述芯层的所述相对表面之间传播的全内反射光，使得光在所述发光区域中从所述芯层离开并进入所述包层；和光学地耦接到所述包层的所述第二侧的光转向膜，所述光转向膜在厚度方向上具有厚度，并且包括具有第一光接收表面和第二光接收表面的多个光转向特征，其中受抑并离开所述芯层的所述全内反射光的第一部分被所述第一光接收表面重定向，使得所述第一部分以与所述光转向膜的所述厚度方向成第一角度的第一峰值发光强度朝向所述反射型空间光调制器离开所述光转向膜，受抑并离开所述芯层的所述全内反射光的第二部分至少由所述第二光接收表面重定向，使得所述第二部分在所述光转向膜的所述厚度方向的与所述第一角度相对的侧上以与所述光转向膜的所述厚度方向成第二角度的第二峰值发光强度朝向所述反射型空间光调制器离开所述光转向膜，并且由于受抑并离开所述芯层的所述全内反射光的所述第一部分和所述第二部分的组合而从所述反射型空间光调制器漫反射的所述光具有与垂直于所述显示器的发光表面的方向成10度内的峰值发光强度。2.根据权利要求1所述的显示器，其中第一光接收表面具有与所述光转向膜的所述厚度方向成25度至65度的角度范围内的第一取向角，并且所述第二光接收表面具有与正交于所述光转向膜的所述厚度方向的方向成60度至90度的角度范围内的第二取向角。3.根据权利要求2所述的显示器，其中所述多个光转向特征是多面光转向特征。4.根据权利要求2所述的显示器，其中所述第一光接收表面或所述第二光接收表面的至少一部分是弯曲的。5.根据权利要求1所述的显示器，其中第一光接收表面具有与所述光转向膜的所述厚度方向成30度至60度的角度范围内的第一取向角，并且所述第二光接收表面具有与正交于所述光转向膜的所述厚度方向的方向成80度至90度的角度范围内的第二取向角。6.根据权利要求1所述的显示器，其中受抑并离开所述芯层的所述全内反射光的所述第二部分通过从所述第一光接收表面和所述第二光接收表面的全内反射而重定向，使得所述第二部分以与所述光转向膜的所述厚度方向成第二角度的第二峰值发光强度在所述光转向膜的所述厚度方向的与所述第一角度相对的侧上离开所述光转向膜。7.根据权利要求1所述的显示器，其中受抑并离开所述芯层的所述全内反射光的所述第一部分具有第一半最大值发光强度全角宽度，受抑并离开所述芯层的所述全内反射光的所述第二部分具有第二半最大值发光强度全角宽度，并且由于受抑并离开所述芯层的所述全内反射光的所述第一部分和所述全内反射光的所述第二部分而从所述反射型空间光调制器反射的光具有大于所述第一半最大值发光强度全角宽度和所述第二半最大值发光强
度全角宽度的第三半最大值发光强度全角宽度。8.根据权利要求7所述的显示器，其中在空气中测量的所述第一半最大值发光强度全角宽度和所述第二半最大值发光强度全角宽度在5度和40度之间。9.根据权利要求1所述的显示器，其中所述光转向膜位于所述光导和所述反射型空间光调制器之间。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具有如下光学特性：将与所述反射型空间光调制器的顶表面的法线成35度的角度入射的具有小于3毫弧度的发散度的光漫反射成具有在空气中测量的小于30度的半最大值强度全角宽度的光。11.根据权利要求1所述的显示器，其中经在空气中测量，所述第一角度在15度和30度之间并且所述第二角度在15度和30度之间。12.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。13.根据权利要求1所述的显示器，其中所述光导的所述芯层的折射率大于1.5。14.一种显示器，包括：反射型空间光调制器，所述反射型空间光调制器将入射光漫反射；光导，所述光导包括具有相对表面的芯层、光导区域和发光区域，所述相对表面之间的厚度不大于0.5毫米；光源，所述光源被定位成发射光，所述光通过在所述光导区域内的全内反射传播到所述发光区域；包层，所述包层具有光学地耦接到所述芯层的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；在所述发光区域内以在所述发光区域中空间变化的图案布置的多个光提取特征，所述多个光提取特征抑制来自所述光源的在所述芯层的所述相对表面之间传播的全内反射光，使得光在所述发光区域中从所述芯层离开并进入所述包层；和光学地耦接到所述包层的所述第二侧的光转向膜，所述光转向膜在厚度方向上具有厚度，并且包括多个光转向特征，所述多个光转向特征将来自所述芯层的受抑全内反射光重定向成第一部分光和第二部分光，其中所述第一部分光以与所述光转向膜的所述厚度方向成第一角度的第一峰值发光强度朝向所述反射型空间光调制器离开所述光转向膜，所述第二部分光以与所述光转向膜的所述厚度方向成第二角度的第二峰值发光强度在所述光转向膜的所述厚度方向的与所述第一角度相对的侧上朝向所述反射型空间光调制器离开所述光转向膜，并且由于所述受抑全内反射光的所述第一部分光和所述第二部分光而从所述反射型空间光调制器漫反射的所述光具有与垂直于所述显示器的发光表面的方向成10度内的峰值发光强度。15.根据权利要求14所述的显示器，其中在空气中测量的所述第一角度在15度和30度之间，并且在空气中测量的所述第二角度在15度和30度之间。16.根据权利要求14所述的显示器，其中所述多个光转向特征是多面光转向特征。17.根据权利要求14所述的显示器，其中所述多个光转向特征包括至少一个弯曲表面。18.根据权利要求14所述的显示器，其中所述光转向膜位于所述光导和所述反射型空间光调制器之间。19.根据权利要求14所述的显示器，其中：
所述光导由膜形成，并且包括所述膜的从所述膜的所述光导区域延伸并与所述光导区域相连的条形式的耦合光导的阵列；所述耦合光导阵列中的每个耦合光导终止于边界边缘；每个耦合光导在折叠区域中折叠，使得所述耦合光导阵列堆叠并在平行于其堆叠表面的第一方向上取向，并且所述耦合光导阵列的所述边界边缘堆叠；并且所述光源被定位成将光发射到所述边界边缘中，所述光在所述耦合光导阵列内传播到所述光导区域，来自每个耦合光导的光在所述光导区域内组合并且全内反射。20.一种显示器，包括：反射型空间光调制器，所述反射型空间光调制器将入射光漫反射；光导，所述光导包括具有相对表面的芯层、光导区域和发光区域，所述相对表面之间的厚度不大于0.5毫米；光源，所述光源被定位成发射光，所述光通过在所述光导区域内的全内反射传播到所述发光区域；包层，所述包层具有光学地耦接到所述芯层的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；在所述发光区域内以在所述发光区域中空间变化的图案布置的多个光提取特征，所述多个光提取特征抑制来自所述光源的在所述芯层的所述相对表面之间传播的全内反射光，使得光在所述发光区域中从所述芯层离开并进入所述包层；和光学地耦接到所述包层的所述第二侧的光转向膜，所述光转向膜在厚度方向上具有厚度，并且包括多个光转向特征，所述多个光转向特征将来自所述芯层的受抑全内反射光重定向成第一部分光和第二部分光，其中所述第一部分光以在空气中测量的与所述光转向膜的所述厚度方向成5度到20度之间的第一角度的第一峰值发光强度朝向所述反射型空间光调制器离开所述光转向膜，所述第二部分光以在空气中测量的与所述光转向膜的所述厚度方向成15度和35度之间的第二角度的第二峰值发光强度在所述光转向膜的所述厚度方向的与所述第一角度相同的侧上朝向所述反射型空间光调制器离开所述光转向膜，所述第二角度大于所述第一角度，并且由于受抑并离开所述芯层的所述全内反射光的所述第一部分和所述第二部分而从所述反射型空间光调制器漫反射的所述光具有在空气中测量的与垂直于所述显示器的发光表面的方向成10度内的峰值发光强度。

技术总结
在一个实施方案中，一种显示器包括：光源，该光源被定位成将光发射到具有光提取特征的0.5毫米厚的光导中；包层，该包层在第一侧上光学地耦接到该光导的芯层；光转向膜，该光转向膜在相对侧上光学地耦接到该包层，该光转向膜包括光转向特征，该光转向特征将来自该芯层的受抑全内反射光重定向为在第一角度具有第一峰值发光强度的第一部分光和在不同于第一角度的第二角度并且在厚度方向的相对侧上具有第二峰值发光强度的第二部分光，并且从反射型空间光调制器漫反射的光具有与垂直于该显示器表面的方向成10度内的峰值发光强度。器表面的方向成10度内的峰值发光强度。器表面的方向成10度内的峰值发光强度。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：阿祖莫公司
技术研发日：2020.01.03
技术公布日：2021/11/19