[发明专利]具有光电寻址体系结构的发光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板光源，其中光波导和其它薄膜结构用于向发光像素的图形阵列分配(寻址)激发光。

背景技术

平板光源系统基于光腔结构中的光致发光的生成。通过使用光波导和采用微机电系统(MEMS)装置的新颖寻址方案以受控方式向发光像素传输光功率。光源的能量效率产生于在发光像素中采用有效的创新的光致发光物质以及产生于增强在像素内部操作的激发过程的光腔体系结构。与现有技术相比，本系统体积小、重量轻、功率高效并具有生产成本方面的竞争力。本系统获得的其它优点包括变化照明条件中的高亮度，高色域，视角无关性，在没有亮度和颜色质量损失的前提下的大小可缩放性，粗糙固态构造，振动不敏感性以及大小无关性。本发明在军事、个人计算和数字HDTV系统、多媒体、医疗和宽带成像显示及大屏幕显示系统中具有潜在的应用空间。防卫应用的范围可从全色高分辨率透明双目显示器到60英寸数字命令中心显示器。新的光源系统采用平板光源系统中的光致发光的物理现象。

传统的透射液晶显示器(LCD)采用白色背光以及图形滤色器阵列(CFA)一起创建彩色像素元件作为显示颜色的部件。偏振膜使光偏振。传统液晶显示器中的像素通过使用附加的液晶层结合偏振液晶层的相对侧上的两个相交偏振器结构来接通或断开。当设置在具有第一方向的电场时，附加液晶不改变光偏振。当电场变成第二方向时，附加液晶改变光偏振。当来自偏振液晶的光线以与偏振膜的方向成九十度的第一方向来定向时，没有光通过显示器，因此产生暗点。在第二方向中，液晶旋转光偏振，因此，光线通过晶体和偏振结构，从而产生具有滤色器阵列所确定的颜色的亮点。

用于产生显示的这种传统设计迫切需要使用偏振膜来产生偏振光。大约一半的光从背光中丢失，因而功率效率降低。值得注意的是，偏振膜提供的不完全偏振会降低显示器的对比度。此外，所需的附加使用滤色器阵列从白色光源提供有色光会进一步降低功率效率。若三原色红、绿和蓝显示器的各滤色器传递白色光的三分之一，则白光的三分之二丢失。因此，背光产生的白光的至少84％丢失。

有机发光二极管(OLED)用于向液晶显示器提供背光是已知的。例如，Jeong Hyun Kim等人的2002年7月4日公布的公开号为2002/0085143 A1、标题为“液晶显示装置及其制造方法”的美国专利描述了一种液晶显示器(LCD)装置，其中包括：第一衬底和第二衬底；通过在第一衬底的外表面上加入第一绝缘层所形成的有机发光元件；在有机发光元件的整个表面上按顺序形成的第二绝缘层和保护层；在第一衬底上形成的薄膜晶体管；在包括薄膜晶体管的第一衬底的整个表面上形成的钝化层；在钝化层上形成的连接到薄膜晶体管的像素电极；在第二衬底上形成的公共电极；以及在第一衬底与第二衬底之间形成的液晶层。

公开号为2002/0085143 A1的美国专利申请中记载的一种用于制造LCD的方法包括以下步骤：在第一衬底的外表面上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成有机发光元件；在有机发光元件的整个表面上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成保护层；在第一衬底上形成薄膜晶体管；在包括薄膜晶体管的第一衬底的整个表面上形成钝化层；在钝化层上形成像素电极；以及在第一衬底与第二衬底之间形成液晶层。但是，这种现有技术设计没有公开提高LCD效率的部件。

Martin B.Wolk等人的2002年11月26日公布的标题为“用于成形(pattening)有机电子显示器和装置的定向材料的方法”的6485884号美国专利公开了图形偏振光发射器用作提高显示器效率的部件。该方法包括定向的电子活性或放射性材料从热施体片到受体的选择性热传递。该方法可用来制作发出偏振光的有机电致发光装置和显示器。但是问题在于，持续存在从热施体片到受体的电子活性或放射性材料的不完全方向。因此，没有严格地线性偏振发射光的偏振，因而光没有完全被偏振。

因此，需要提高偏振光产生效率的备选背光设计，因而并由此需要提高结合备选背光的液晶显示器的整体效率。