[发明专利]包括波导、微棱镜和微机械光调制器的显示器

权利要求书

1.一种显示器，包括：

(a)光源，用于发光；

(b)光波导，用于接收并分配所述光，所述光波导具有折射率n1，上表面和与所述上表面趋于会聚的、空间间隔的下表面；

(c)多个空间间隔的微棱镜，每个所述微棱镜包括：折射率n2、光入射面和光出射面，所述光入射面经由具有折射率n3的光学层光学耦合到所述光波导的所述上表面，所述折射率n3小于所述折射率n2和所述折射率n1且大于1，所述光出射面位于所述光波导的所述上表面以上，并与所述光波导的所述下表面对向偏斜；以及

(d)多个倾斜的光调制器，每个所述倾斜的光调制器具有倾斜轴，所述倾斜轴实质上平行于所述光波导的所述上表面，且所述倾斜的光调制器位于所述空间间隔的微棱镜之间；

其中，当对应的倾斜的光调制器在第一位置处时，从所述微棱镜的所述光出射面中的每个出射的大部分光线被导向观察者，或当所述对应的倾斜的光调制器在第二位置处时，从所述微棱镜的所述光出射面中的每个出射的大部分光线被吸收到光吸收器中。

2.如权利要求1所述的显示器，还包括靠近所述光波导的所述上表面布置的光反射层，所述光反射层由金属构造，所述光反射层具有镜面光反射下表面和光吸收上表面。

3.如权利要求2所述的显示器，其中，所述光学层在所述光反射层和所述光波导的所述上表面之间形成。

4.如权利要求2或3所述的显示器，其中，每个所述倾斜的光调制器由静电力驱动，且所述光反射层用作用于所述倾斜的光调制器的固定电极。

5.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，其中，每个所述倾斜的光调制器从所述倾斜轴在两个方向上倾斜。

6.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，其中，所述多个倾斜的光调制器被分为多个组，且每个所述组中的光调制器靠静电力同时倾斜。

7.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，还包括盖组件，所述盖组件包括：实质上透明的衬底、光吸收层和在所述实质上透明的衬底上形成的光整形扩散器层。

8.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，其中，每个所述微棱镜的所述光出射面相对于所述光波导的所述上表面形成大约45度和大约65度之间的角。

9.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，其中，所述折射率n1在大约1.45和1.6之间，并且所述折射率n2在大约1.45和1.6之间，以及所述折射率n3在大约1.3和1.4之间。

10.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，其中，每个所述微棱镜的所述光入射面经由二向色滤光器光学耦合到所述光波导的所述上表面。

11.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，其中，每个所述倾斜的光调制器固定在所述微棱镜中的选择的一个微棱镜上。

12.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，其中，所述光学层由含氟聚合物构造，且每个所述微棱镜由UV硬化聚合物构造。

13.如前面权利要求中任一权利要求所述的显示器，其中，每个所述倾斜的光调制器包括光吸收表面。

14.如权利要求1-12中任一权利要求所述的显示器，还包括所述微棱镜中的每个的第三表面上形成的光反射面，且每个所述倾斜的光调制器包括镜面光反射下表面和光吸收上表面。

15.如权利要求14所述的显示器，其中，所述微棱镜中的每个的所述第三面相对于所述光波导的所述上表面形成大约30度和大约50度之间的角。