[发明专利]用于来自光源阵列的光的漫射器以及并有该漫射器的显示器

说明书

相关申请的交叉引用

【0001】对于美利坚合众国而言，本申请要求2004年7月27日提交的美国专利申请第60/591,087号的美国法典第35篇第119条规定的权益。

技术领域

【0002】本发明涉及具有光源阵列的显示器类型，所述光源阵列起到背光的作用。来自光源的光被分布以获得显示器的合适均匀的空间和角度照射，同时在垂直观察方向保持高照度。

背景技术

【0003】本发明涉及用于显示器的背光，所述显示器具有由背光照射的传输式光调制器。此类显示器的例子既包括一些液晶显示器(LED)，又包括高动态范围显示器，所述高动态范围显示器的类型在2002年9月6日公布的国际专利公布WO 02/069030以及2003年9月18日公布的国际专利公布WO 03/077013中被公开，在这里两者都被并入本文作为参考。

【0004】类似上述公布中所公开的显示器，高动态范围显示器合并有一光源层(可被称作“背光”)以及一显示层，所述显示层包含光调制器。背光被控制以产生一光图案，所述光图案代表将被显示的图像的较低分辨率的版本。低分辨率图像被显示层调制以为观测者的感知提供较高分辨率的图像。

【0005】背光典型地包括点式主动调制光源阵列，例如发光二极管(LED)。在背光前面被定位和对准的显示层，可以是液晶显示(LCD)板等。两层之间相对较小的分隔距离的维持允许背光的邻近光源发射的光平滑地相互汇入，以使高分辨率图像的每个象素都被照射。合适的图像补偿技术可被应用以移除不希望有的图像模糊假象。

【0006】在许多平面照明应用中(例如，不仅在上述的平面显示器中，而且在一些普通照明情形中)，都需要均匀地对平面进行照射(也就是背光)。被安排在一个阵列的多个LED可被用于此类应用中，因为它们提供了健壮的、低功率的白炽光源替代品。但是，LED只提供点源照射，而不是均匀平面照射。因此，以某种方式分布LED阵列的LED发射的光以均匀地照射平面是必要的。

【0007】在显示器应用中，还需要避免每个LED和正好在LED前面的照射显示区域之间的视差(由观测者位置的变化而引起的在物体方向的明显变化，所述观测者位置的变化对应到物体的不同视线)。否则，如果该区域被从不同角度观察，观测者将感知该区域中的变化，这是不希望有的。

【0008】视差问题阻碍了在如下情形中均匀平面照射的获得，每个点式光源以一定方式与正好在光源前面的显示区域相互作用，通常在LED/LCD型高动态范围显示器的情形下就是这样，其中每个LED对应LCD显示器上的一特定象素或一簇象素。在此类显示器中，每个LED应该主要照射就在LED前面的LCD象素。这种照射特性应该在观测者的观察角度变化时保持基本不变。

【0009】同时还需要，背光发射的光在优选的角度观察范围内被部分地准直，也就是与显示器垂直方向呈大约25°的范围内，以便在被从垂直方向观察时，最大化显示器的照度。另外还需要光学结构总体上(也就是光源层和显示层之间的一切)是适度反射性的，以便最大化反射性偏振器的效率，所述反射性偏振器被合并入最先进的LCD显示器中并因此最小化由偏振引起的光损耗。

发明内容

【0010】本发明提供了显示器，所述显示器在光源的背光阵列和显示层之间包含一光学结构。光源可以是诸如发光二极管(LED)的点光源。所述结构分布点光源发射的光。本发明还提供了可被用来分布来自点光源阵列的光的光学结构及相关方法。

【0011】本发明的各方面和本发明实施例的各种特征将在下文中被描述。

附图说明

【0012】附图说明了本发明非限定性示例应用。

【0013】图1是一个被充分放大但未按比例的横截面侧视图，其示出了平面光分布结构的一片断部分。

【0014】图2是一个被充分放大但未按比例的横截面侧视图，其示出了另一种具有附加漫射器的平面光分布结构的一片断部分。

具体实施方式

【0015】在下面所有的描述中，阐明具体细节是为了提供对本发明更透彻的理解。但是，即使没有这些细节，本发明也可被实施。在其它实例中，公知的元件未被详细显示或描述以避免对本发明不必要地混淆。因此，说明书和附图应被视为说明性的，而不是限制性的。