[发明专利]具有输出方向控制的显示设备及用于这种显示设备的背光

摘要

一种显示背光，包括边缘发光式波导，该边缘发光式波导具有光耦出结构的阵列，光耦出结构的每一个例如包括伸入到波导内的突起。每个突起具有射束重定向面，其与法线形成角a。将角a和波导的折射率以及波导外部(输出面之上)的折射率设计为满足各种关系，这确保可以将光学输出选为处于大致向前的方向上的期望的角度范围内(并且因此不被消减)。

主权项

1.一种显示背光，包括：波导材料，所述波导材料具有折射率n_wg，并且具有平行的顶面（40a）和底面（40b），以及一对相对的侧边缘（40c），其中光输出来自所述顶面（40a）；光源装置（42），用于在所述相对的侧边缘中的一个或两个处将光提供到所述波导材料内；以及光耦出结构（44）的阵列，其形成在平行的顶面或底面处，用于重定向光，使得光在所述光耦出结构的位置从波导逸出，其中，所述光耦出结构提供具有一定范围的输出方向的逸出光，所述范围被限制成小于180度并且与所述顶面的平面在角度上间隔开，其中，所述光耦出结构的每一个包括伸入到所述波导材料内的突起，每个突起具有射束重定向面，所述射束重定向面与垂直于所述顶面（40a）和底面（40b）的方向形成相应的角度，其中，所述背光适于与波导材料顶面（40a）之上的折射率n_out一起使用，并且其中对于折射率比率m=n_wg/n_out：1<m<；并且其中，α为所述射束定向面与法线方向的角度。