[发明专利]多色光栅耦合背光照明

说明书

多色背光照明使用光栅耦合器衍射地分裂和重定向耦合到光导中的准直光。一种多色光栅耦合背光源包括配置成引导光的光导和提供准直的多色光的光源。多色光栅耦合背光源还包括衍射地分裂和重定向以提供多个光束的光栅耦合器。多个光束的每个光束表示多色光的相应的不同颜色并且配置成以对应于多色光的相应的不同颜色的颜色特定的、非零传播角作为引导光在光导内传播。一种电子显示器包括多色光栅耦合背光源，并且还包括衍射地耦合输出引导光的一部分的衍射光栅和将耦合输出光调制为电子显示器像素的光阀阵列。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月5日提交的美国临时专利申请序列号62/214,974的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

关于联邦资助的研究或开发的声明

不适用

背景技术

电子显示器是用于将信息传达给各种各样的装置和产品的用户的几乎无处不在的介质。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)和采用机电或电流体光调制的各种显示器(例如，数字微镜装置，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，调制由另一源提供的光的显示器)。有源显示器的最明显示例是CRT，PDP和OLED/AMOLED。LCD和EP显示器在考虑发射光时典型地被分类为无源。无源显示器尽管常常表现出有吸引力的性能特性，包括但不限于固有的低功耗，但由于缺乏发光的能力，在许多实际应用中具有稍微有限的使用。

为了克服与发射光关联的无源显示器的限制，许多无源显示器耦合到外部光源。耦合光源可以允许这些另外的无源显示器发射光并且基本上用作有源显示器。这样的耦合光源的示例是背光源。背光源是放置在无源显示器后面以照射无源显示器的光源(通常是面板)。例如，背光源可以耦合到LCD或EP显示器。背光源发射通过LCD或EP显示器的光。发射的光由LCD或EP显示器调制，然后调制的光又从LCD或EP显示器发射。通常背光源配置成发射白光。然后使用滤色器将白光转换成显示器中使用的各种颜色。例如，滤色器可以放置在LCD或EP显示器的输出处(不常见)或背光源与LCD或EP显示器之间。

附图说明

参考结合附图进行的以下详细描述可以更容易地理解根据本文中所述的原理的示例和实施例的各种特征，其中相似的附图标记表示相似的结构元件，并且其中：

图1示出了根据本文中所述的原理的示例的具有特定主角方向的光束的角分量的图形视图。

图2A示出了根据与本文中所述的原理一致的实施例的多色光栅耦合背光源的横截面图。

图2B示出了根据与本文中所述的原理一致的另一实施例的多色光栅耦合背光源的横截面图。

图2C示出了在与本文中所述的原理一致的实施例中的图2B的多色光栅耦合背光源的输入端部分的放大横截面图。

图3A示出了根据与本文中所述的原理一致的实施例的示例中的具有多个不同颜色的光发射器的光源的侧视图。

图3B示出了根据与本文中所述的原理一致的另一实施例的示例中的具有多个不同颜色的光发射器的光源的侧视图。

图4A示出了根据与本文中所述的原理一致的实施例的示例中的多色光栅耦合背光源的输入端部分的横截面图。

图4B示出了根据与本文中所述的原理一致的另一实施例的示例中的多色光栅耦合背光源的输入端部分的横截面图。