[发明专利]一种显示装置

权利要求书

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

相对而置的上基板和下基板；

设置于所述上基板与所述下基板之间的液晶层；

设置于所述下基板面向所述上基板一侧表面的波导层，所述波导层的折射率至少大于与所述波导层相接触膜层的折射率；

设置于所述上基板面向所述下基板一侧表面且呈阵列排布的多个与亚像素一一对应的电极结构；各所述电极结构具有等间距排列的多个电极条；以及，

至少设置于所述波导层的一个侧边的准直光源。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：设置于所述波导层面向所述上基板一侧表面且与所述电极结构一一对应的多个光栅耦合结构，各所述光栅耦合结构的折射率为n_o，n_e或者n_o和n_e之间的任一值；其中，n_o为所述液晶层中液晶分子对于寻常光的折射率，n_e为所述液晶层中液晶分子对于非常光的折射率。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述光栅耦合结构从所述波导层耦合出的光方向可控的光波长λ与所述光栅耦合结构的光栅周期Λ满足如下公式：

2π/λ·N_m＝2π/λ·n_csinθ+q2π/Λ(q＝0,±1,±2,…)

其中，θ为耦合出光方向与所述波导层表面法线的夹角，N_m为所述波导层传播导模的有效折射率，n_c为空气折射率。

4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述光栅耦合结构的厚度不大于所述光栅耦合结构中一个光栅条的宽度。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述光栅耦合结构的厚度为100nm-1.5μm。

6.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述电极结构中的各所述电极条与所述光栅耦合结构中各光栅条一一对应；且所述电极条的宽度不大于所述光栅条的宽度。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，各所述电极结构包含的电极条分为：间隔设置的用于加载正性电信号的相互连接的第一电极条和用于加载负性电信号的相互连接的第二电极条。

8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：设置于所述波导层与所述下基板之间的缓冲层。

9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述准直光源为至少三种单色激光器芯片发出的单色光的混光；或，所述准直光源为至少三种单色LED芯片发出的单色光经过准直结构后的混光；或，所述准直光源为白光LED芯片经过准直结构后的白光；或，条状的冷阴极荧光灯管发出的光经过准直结构后的准直光。

10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述准直光源的发光垂直于所述波导层的侧边入射至所述波导层，或，以满足在所述波导层中全反射条件的倾斜角度入射至所述波导层。

11.如权利要求2-10任一项所述的显示装置，其特征在于，各所述光栅耦合结构的折射率为n_o；

所述显示装置，还包括：设置于所述上基板面向所述液晶层一侧表面和/或设置于所述下基板面向所述液晶层一侧表面的配向层；

所述液晶层中液晶分子初始方向垂直于所述上基板所在平面。

12.如权利要求2-10任一项所述的显示装置，其特征在于，各所述光栅耦合结构的折射率为n_e或者n_o和n_e之间的任一值；

所述显示装置，还包括：设置于所述上基板面向所述液晶层一侧表面和/或设置于所述电极结构面向所述液晶层一侧表面的配向层；

设置于所述上基板背离所述液晶层一侧表面的偏光片，或，所述准直光源为准直偏振光源；

所述液晶层中液晶分子初始方向垂直于所述上基板所在平面。