[发明专利]偏振混合光导及使用其的基于多波束光栅的背光

说明书

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦资助的研究或开发的声明

不适用。

背景技术

电子显示器是用于向各种设备和产品的用户传达信息的几乎无处不在的媒介。最常见的电子显示器是阴极射线管(CRT)、等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器(EL)、有机发光二极管(OLED)和有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、电泳显示器(EP)和使用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜设备、电润湿显示器等)。通常，电子显示器可以被分类为有源显示器(即，发光的显示器)或无源显示器(即，调制由另一个源提供的光的显示器)。有源显示器的最明显的例子有CRT、PDP和OLED/AMOLED。当考虑发光时通常被分类为无源的显示器是LCD和EP显示器。虽然无源显示器通常展示出吸引人的性能特征，包括但不限于固有的低功耗，但是考虑到缺乏发光的能力，在许多实际应用中可能会发现稍微受限的使用。

为了克服与光发射有关的无源显示器的局限性，许多无源显示器被耦合到外部光源。耦合的光源可以允许这些另外的(otherwise)无源显示器发光并且基本上作为有源显示器起作用。这种耦合的光源的例子是背光。背光是被放置在另外的无源显示器后面以照射无源显示器的光源(通常被称为“面板”光源)。例如，背光可以被耦合到LCD或EP显示器。背光发出通过LCD或EP显示器的光。由LCD或EP显示器调制由背光发出的光，并且然后，从LCD或EP显示器进而发出调制的光。

附图说明

参考结合附图的以下详细描述，可以更容易地理解根据这里所描述的原理的示例的各种特征，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：

图1示出了根据这里所描述的原理的示例的在泄漏光导内的光强度作为沿着光的传播轴的距离的函数的曲线图。

图2A示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的偏振混合光导的横截面图。

图2B示出了根据与这里所描述的原理一致的另一示例的偏振混合光导的横截面图。

图3示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的偏振混合光导的一部分的横截面图。

图4示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的图2A或2B中任一个所示的偏振混合光导的表面的一部分的透视图。

图5示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的3-D电子显示器的框图。

图6示出了根据与这里所描述的原理一致的示例的电子显示器操作的方法的流程图。

某些示例具有作为除上述附图中所示的特征以外和替代上述附图中所示的特征的特征中的一个的其他特征。参考上述附图，下面详细描述这些和其他特征。

具体实施方式

根据这里所描述的原理的示例提供了光导中的偏振混合，例如应用于电子显示器背光。具体地，根据这里所描述的原理，偏振混合提供光导内的被引导光束的偏振分量的光的重分布或与光导内的被引导光束的偏振分量相关联的光的重分布。进一步地，如这里所描述的，偏振分量光重分布被提供为沿着光导的距离的函数。在一些示例中，重分布可以在各种偏振分量之间基本上交换或互换光，例如，在横向电(TE)偏振分量和横向磁(TM)偏振分量之间。通过重分布与偏振分量相关联的光(例如，沿着光导长度周期性地)，可以在光导内且沿着光导实现在被引导光束中光的更均匀的分布。具体地，尤其当主要与特定偏振分量(例如，第一偏振分量或TE偏振分量)相关联的光被优选散射、被耦合输出(couple out)或以其他方式被配置为沿着其长度从光导“泄漏”时，可以提供更均匀的分布。

例如，光可以以准直的方式在光导(例如，板状光导)内传播或等效地作为其中被引导光的光线的方向被很好地定义的光的准直束。进一步地，在一些示例中，光导可以优选地散射出与准直的被引导光束的特定偏振分量相关联的光。例如，提供特定偏振分量的优选散射的“散射体”或“散射中心”(例如，下面描述的多波束衍射光栅)可以存在于光导内或其表面。具体地，散射中心可以是具有取决于入射到散射中心的光的偏振的散射强度的各向异性散射体。例如，沿着两个偏振轴中的第一偏振轴的偏振光(即，第一偏振分量)可以被散射中心优选地或“最大化地”散射，而沿着两个偏振轴中的第二偏振轴的偏振光(即，第二偏振分量)可以被散射中心最小化地散射。结果，由于优选散射，在与第一偏振分量相关联的光导中的准直被引导光束的比例作为沿着光导的距离的函数将以大于与第二偏振分量相关联的准直被引导光束的比例的速率减小。