專利名稱：發(fā)光裝置及采用該發(fā)光裝置的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備涉及一種將光分為多個(gè)單色光束以使得每一光束對(duì)應(yīng) 于 一個(gè)像素的發(fā)光裝置及采用該發(fā)光裝置的具有提高的光使用效率的顯示裝置。
背景技術(shù)：
平板顯示器分為通過自己發(fā)光來形成圖像的發(fā)射型顯示器或者通過接收 來自外部源的光來形成圖像的非發(fā)射型顯示器。例如，諸如液晶顯示器(LCD) 的非發(fā)射型平板顯示裝置需要附加光源，如背光單元。
由于非發(fā)射型平板顯示裝置不能有效利用光源所發(fā)射的所有光，所以非 發(fā)射型平板顯示裝置具有低的光使用效率。
例如，通過將液晶材料注入布置有電極的基底之間來制造LCD。通過在 兩個(gè)電極之間施加電壓而產(chǎn)生的電場(chǎng)使液晶材料的液晶分子移動(dòng)，從而通過 根據(jù)液晶分子的狀態(tài)改變光的透射率，可顯示圖像。LCD中的液晶層用作阻 擋或透射偏振光的閘門，這是因?yàn)橐壕拥钠裉匦曰谑┘釉陔姌O之間的 電壓而改變。在LCD的兩個(gè)表面上都形成有偏振板。由于形成在LCD的兩 個(gè)表面上的偏振板透射沿一個(gè)方向偏振的光，而吸收沿其它方向偏振的光， 所以它們是吸收式偏振板。吸收式偏振板吸收約50%的發(fā)射光，因此采用該 偏振板的LCD具有低的光效率。
為了實(shí)現(xiàn)彩色圖像，LCD包括紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)濾色器。使 用染料和顏料(pigment)來形成濾色器。每一種濾色器僅透射與具有相應(yīng)波 長(zhǎng)的顏色對(duì)應(yīng)的光。因此，每一濾色器吸收入射到其上的2/3的光，這也是 低的光效率的另一源頭。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種將光分為多個(gè)光束的發(fā)光裝置以及采用該發(fā)光裝置從而 具有提高的高光使用效率的顯示裝置，其中，所述多個(gè)光束的每一個(gè)與一個(gè) 像素對(duì)應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種包括光源、分光元件和光束整形器的發(fā) 光裝置，所述分光元件包括光入射到其上的光接收面，用于將入射光分為多 個(gè)光束組，其中，每一光束組具有預(yù)定的寬度并且光束組之間具有預(yù)定的間 隔。所述光束整形器布置在光源和分光元件之間。來自光源的光入射到該光 束整形器上，并且從該光束整形器發(fā)射的光是平行的并且具有與光接收面的 形狀對(duì)應(yīng)的截面形狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種發(fā)光裝置，包括第一、第二和第三光 源，其每一個(gè)沿平行的方向發(fā)射單色光，其中，從第一、第二和第三光源發(fā) 射的光為不同的顏色。所述裝置還包括分別對(duì)應(yīng)于所述第一、第二和第三光 源的第一、第二和第三光束整形器，其中，來自第一、第二和第三光源的光 分別入射到第一、第二和第三光束整形器上，并且從第一、第二和第三光束 整形器發(fā)射的光是平行的并且具有預(yù)定的截面形狀以發(fā)射。每一分光元件包 括具有與從光束整形器發(fā)射的光的截面形狀對(duì)應(yīng)的形狀的光接收面。每一分 光元件將入射到其上的單色光分為多個(gè)單色光束組，每一單色光束組具有預(yù) 定的寬度并且單色光束組之間具有預(yù)定的間隔。從所述分光元件以交替的重 復(fù)的樣式來發(fā)射分光元件的所述多個(gè)單色光束組。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種包括如上所述的發(fā)光裝置的顯示裝置。
該顯示裝置還包括導(dǎo)光板，引導(dǎo)從發(fā)光裝置發(fā)射的光；光調(diào)制器，布置在 導(dǎo)光板上，按像素被控制以使得穿過導(dǎo)光板內(nèi)部的光被發(fā)射到導(dǎo)光板的上部， 或者被全反射到導(dǎo)光板的下部。
通過下面參照附圖對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和 其他示例性方面將變得更明顯，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的示意性透視圖； 圖2是示出通過圖1的發(fā)光裝置分成多個(gè)光束組的光的路徑的截面圖； 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的發(fā)光裝置的示意性透視圖4是示出從圖3的發(fā)光裝置發(fā)射的多個(gè)紅、綠和藍(lán)光束的示圖； 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的顯示裝置的示意性截面圖； 圖6是圖5的顯示裝置的放大圖7A和圖7B是分別示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的在基元是電潤(rùn)濕光 閥基元的情況下的透射模式和全反射模式的截面圖8A和圖8B是分別示出根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的在基元是聚合 物基元的情況下的全反射模式和透射模式的截面圖9A至圖9D示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的根據(jù)光學(xué)調(diào)制器的掃描階 段發(fā)射光的情形；
圖IOA至圖IOD是顯示在顯示面板上的圖9A至圖9D的情形的示圖； 圖11是示出根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的顯示裝置的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性 實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)，而不應(yīng)被解釋為限于這 里所公開的實(shí)施例；更恰當(dāng)?shù)兀峁┻@些實(shí)施例以便本公開將全面和完整，
同的部件，因此將不再重復(fù)其描述。在附圖中，為了清晰，層和區(qū)域的厚度 一皮擴(kuò)大。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光裝置的示意性透視圖。參照?qǐng)D1, 發(fā)光裝置100包括光源110、光束整形器120和分光元件130。光源110可以 是發(fā)光二極管(LED)、激光源等。光束整形器120對(duì)從光源IIO發(fā)射的光進(jìn) 行整形，以發(fā)射具有預(yù)定截面形狀的平行光。光束整形器120可包括衍射光 學(xué)元件(DOE)、柱面透鏡、菲涅耳透鏡等，但是光束整形器120不限于此。 即，光束整形器120可包括能夠?qū)θ肷涔膺M(jìn)行整形以發(fā)射具有預(yù)定截面形狀 121的平行光的任一元件或多個(gè)元件。發(fā)射的光被透射到分光元件130。分光 元件130將光分為多個(gè)光束組，其中，所述光束組具有預(yù)定的寬度并且光束 組之間具有預(yù)定的間隔。為此，分光元件130包括光入射到其上的光接收面 130a以及將入射光分為多個(gè)光束組的多個(gè)分光單元131。光接收面130a與平 行光的截面形狀121對(duì)應(yīng)。每一分光單元131包括傾斜面131a，反射入射 到其上的光；平坦面131b,與入射到分光元件130的光接收面130a上的平行
光平行。所述多個(gè)分光單元131具有重復(fù)的階梯形狀。每一傾斜面131a相對(duì) 于平坦面131b以預(yù)定的斜度(slope)傾斜。傾斜面131a可形成為使得入射 到傾斜面131a上的光被全反射。具體地講，傾斜面131a可以以一定的斜度 傾斜以使得入射到傾斜面131a上的光與從傾斜面131a反射的光彼此垂直。 平坦面131b與入射到光接收面130a上的平行光平行。根據(jù)分光元件130的 分光單元131的數(shù)量來劃分所述光。分光單元131的數(shù)量可相應(yīng)地確定。
圖2是發(fā)光裝置100的截面圖，示出了通過圖1的分光元件130將光分 為多個(gè)光束組的路徑，其中，所述光束組具有預(yù)定的寬度并且光束組之間具 有預(yù)定的間隔。參照?qǐng)D1和圖2，當(dāng)入射到分光元件130上的光入射到傾斜 面131a上時(shí)，光的^各徑改變。所述多個(gè)傾^f面131a和所述多個(gè)平坦面131b 一個(gè)接一個(gè)地形成。因此，從傾斜面131a反射的光束組之間的距離是與平坦 面131b的長(zhǎng)度d對(duì)應(yīng)的間隔。反射的光束組的寬度對(duì)應(yīng)于傾斜面131a的水 平長(zhǎng)度h，即，每一傾斜面131a投影到平行于平坦面131b的平面上的長(zhǎng)度。 光所分成的光束組的數(shù)量與傾斜面131a的數(shù)量相同。如圖2中所示，當(dāng)傾斜 面131a的數(shù)量為6時(shí)，光被分為從分光元件輸出的6個(gè)光束組。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光裝置的示意性透視圖。參照?qǐng)D 3，發(fā)光裝置200包括第一光源210、第二光源211和第三光源212;第一光 束整形器220、第二光束整形器221和第三光束整形器222;以及第一分光元 件230、第二分光元件232和第三分光元件234。
第一光源210、第二光源211和第三光源212是單色光源，例如，可以 是發(fā)光二極管、激光源或者能夠發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光的裝置。第一光源210、 第二光源211和第三光源212分別是發(fā)射紅光束組R、綠光束組G和藍(lán)光束 組B的單色光源。
第一光源210、第二光源211和第三光源212布置成一行，并且它們沿 相同的方向發(fā)射紅光束組R、綠光束組G和藍(lán)光束組B。第一光束整形器220、 第二光束整形器221和第三光束整形器222分別布置在從第一光源210、第 二光源211和第三光源212發(fā)射的光的路徑中。第一光束整形器220、第二 光束整形器221和第三光束整形器222對(duì)從第一光源210、第二光源211和 第三光源212發(fā)出的光進(jìn)行整形，以發(fā)射具有預(yù)定截面形狀的平行光。第一 光束整形器220、第二光束整形器221和第三光束整形器222的每一個(gè)可包 括DOE、柱面透鏡、菲涅耳透鏡等。第一分光元件230、第二分光元件232 和第三分光元件234分別布置在從第一光束整形器220、第二光束整形器221 和第三光束整形器222發(fā)出的光的路徑上。第一分光元件230、第二分光元 件和第三分光元件234平行地布置，以便沿相同的方向發(fā)射從第一光束 整形器220、第二光束整形器221和第三光束整形器222發(fā)出的光。如圖3 中所示，第一分光元件230、第二分光元件232和第三分光元件234沿Y方 向依次平行布置。從第一光束整形器220、第二光束整形器221和第三光束 整形器222發(fā)出的光沿X方向被發(fā)射到第一分光元件230、第二分光元件232 和第三分光元件234。第一分光元件230、第二分光元件232和第三分光元件 234的結(jié)構(gòu)和操作與分光元件130的結(jié)構(gòu)和操作相同。但是，以如下方式來 確定第一分光元件230、第二分光元件232和第三分光元件234的特殊結(jié)構(gòu) 由第一分光元件230、第二分光元件232和第三分光元件234將光所分成的 多個(gè)光束組(紅光束組、綠光束組和藍(lán)光束組)以重復(fù)樣式依次布置。
第一分光元件230包括多個(gè)分光單元231。每一個(gè)分光單元231包括 傾斜面231a,反射入射光；平坦面231b,形成為與入射到第一分光元件230 上的光平行。多個(gè)傾斜面231a和多個(gè)平坦面231b具有重復(fù)的階梯形狀。傾 斜面231a相對(duì)于平坦面231b以預(yù)定的斜度傾斜。傾斜面231a可形成為使得 入射到傾斜面231a上的光被全反射。具體地講，傾斜面231a可以以一定的 斜度傾斜以使得入射到傾斜面231a上的光與被傾斜面231a反射的光彼此垂 直。平坦面231b與由第一光束整形器220發(fā)射并入射到第一分光元件230上 的光平行。長(zhǎng)度d是傾斜面231a的水平長(zhǎng)度h的兩倍。水平長(zhǎng)度h是通過將 傾斜面231a投影到與平坦面231b平行的表面上而定義的長(zhǎng)度，它是沿X方 向測(cè)量的長(zhǎng)度。
第二分光元件232和第三分光元件234分別包括多個(gè)第二分光單元233 和多個(gè)第三分光單元235。第二分光單元233和第三分光單元235分別包括 傾斜面233a和235a，反射入射到其上的光；平坦面233b和235b，形成為與 從第二光束整形器221和第三光束整形器222發(fā)出的平行光平行。傾斜面233a 和235a以及平坦面233b和235b具有重復(fù)的階梯形狀。傾斜面233a和235a 相對(duì)于平坦面233b和235b以預(yù)定的斜度傾斜。傾斜面233a和235a可形成 為使得入射到其上的光被全反射。具體地講，傾斜面233a和235a可以以一 定的斜度傾斜以使得入射到傾斜面233a和235a上的光與被傾斜面233a和 235a反射的光〗皮此垂直。
所述多個(gè)第二分光單元233所形成的位置比相應(yīng)的多個(gè)第一分光單元 231沿入射光的路徑遠(yuǎn)了傾斜面231a的水平長(zhǎng)度h，即，所述多個(gè)第二分光 單元233所形成的位置比相應(yīng)的多個(gè)第一分光單元231距離光束整形器220、 221和222遠(yuǎn)了傾斜面231a的水平長(zhǎng)度h。傾斜面233a的水平長(zhǎng)度是第一分 光單元231的傾斜面231a的水平長(zhǎng)度h。每一平坦面233b的長(zhǎng)度是第一分光 單元231的每一傾斜面23la的水平長(zhǎng)度h的兩倍。
所述多個(gè)第三分光單元235所形成的位置比多個(gè)第二分光單元233沿入 射光的路徑遠(yuǎn)了第二分光單元233的傾斜面233a的水平長(zhǎng)度h,即，所述多 個(gè)第三分光單元235所形成的位置比多個(gè)第二分光單元233距離光束整形器 220、 221和222遠(yuǎn)了傾斜面233a的水平長(zhǎng)度h。傾斜面235a的水平長(zhǎng)度是 第一分光單元231的每一傾斜面23la的水平長(zhǎng)度h。每一平坦面235b的長(zhǎng)度 是第一分光單元231的每一傾斜面231a的水平長(zhǎng)度h的兩倍。
發(fā)光裝置200以重復(fù)樣式依次發(fā)射紅、綠和藍(lán)光束組。從第一光源210 發(fā)射的紅光入射到第一光束整形器220上，第一光束整形器220發(fā)射具有預(yù) 定截面形狀的平行的紅光。入射到第一分光元件230上的紅光的路徑被第一 分光單元231的傾斜面231a改變。所述光被分為多個(gè)紅光束組，所述多個(gè)紅 光束組之間具有與每一平坦面231b的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的間隔。所述多個(gè)紅光束組被 引導(dǎo)向第二分光元件232。由于每一平坦面231b的長(zhǎng)度d是每一傾斜面231a 的水平長(zhǎng)度h的兩倍，所以每一光束組的寬度為h,并且光束組之間的間隔 為2h。由于所述多個(gè)紅光束組垂直地入射到第二分光元件233的平坦面233b 上，所以所述多個(gè)紅光束組沒有折射地被第二分光元件232透射。
從第二光源211發(fā)射的綠光入射到第二光束整形器221上，并作為具有 預(yù)定截面形狀的平行的綠光從第二光束整形器221發(fā)射。然后，入射到第二 分光元件232上的綠光被第二分光單元233分為多個(gè)綠光束組。即，綠光束 組-陂傾斜面233a反射，并一皮分為具有與平坦面231b的長(zhǎng)度的一半對(duì)應(yīng)的寬 度的多個(gè)綠光束組。然后，所述多個(gè)綠光束組G^l引導(dǎo)向第三分光元件234。 由于從第一分光元件230發(fā)射并透射通過第二分光元件232的紅光束組與從 第二分光元件231發(fā)射的綠光束組垂直地入射到第三分光單元235的平坦面 235b上，所以這些光束沒有折射地被第三分光元件234透射。
從第三光源212發(fā)射的藍(lán)光入射到第三光束整形器222上，并作為具有 預(yù)定截面形狀的平行光從第三光束整形器222發(fā)射。發(fā)射的藍(lán)光入射到第三
分光元件234上，乂人而^皮第三分光單元235分為多個(gè)藍(lán)光束組B。即，藍(lán)光 束組B被傾斜面235a反射，從而藍(lán)光被分為具有與每一平坦面235b的長(zhǎng)度 的一半對(duì)應(yīng)的寬度的多個(gè)藍(lán)光束組。然后，所述多個(gè)藍(lán)光束組從第三分光元 件234發(fā)射。
如圖4中所示，從第三分光元件234發(fā)射的光包括紅、綠和藍(lán)光束的多 個(gè)集合240，在所述多個(gè)集合240中，紅光束組、綠光束組和藍(lán)光束組形成 依次的重復(fù)樣式。紅、綠和藍(lán)光束集合240的數(shù)量根據(jù)第一分光單元231、 第二分光單元233和第三分光單元235的傾斜面231a、 233a和235a的數(shù)量
來確定。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置500的示意性截面圖。圖6是 圖5的顯示裝置500的局部放大圖。參照?qǐng)D5和圖6,顯示裝置500包括發(fā) 光裝置200、導(dǎo)光板250和光學(xué)調(diào)制器300。
圖5中所示的發(fā)光裝置200與上面參照?qǐng)D3和圖4所描述的發(fā)光裝置200 相同，因此將省略對(duì)發(fā)光裝置200的詳細(xì)描述。
導(dǎo)光板250與發(fā)光裝置200相鄰地布置，導(dǎo)光板250引導(dǎo)從發(fā)光裝置200 發(fā)射的光。為此，導(dǎo)光板250包括反射面250a，該反射面250a將從發(fā)光裝置 200發(fā)射的光向著導(dǎo)光板250的下部反射。反射面250a可以以一定的斜度傾 斜以使得入射到其上的光向著導(dǎo)光板250的下表面全反射。從而，從發(fā)光裝 置200發(fā)射的光在導(dǎo)光板250的上表面和下表面處被全反射，并且穿過導(dǎo)光 板250的內(nèi)部。
光學(xué)調(diào)制器300布置在導(dǎo)光板250上，光學(xué)調(diào)制器200控制每一像素的 光的透射，以使得穿過導(dǎo)光板250內(nèi)部的光可從導(dǎo)光板250的上部透射到光 學(xué)調(diào)制器300，或者可被全反射到導(dǎo)光板250的下部。為此，光學(xué)調(diào)制器300 包括多個(gè)基元(cell) 310,每一基元310對(duì)應(yīng)于一個(gè)4象素。每一基元310包 括根據(jù)電信號(hào)使光全反射或透射的材料。當(dāng)基元310的透射模式開啟時(shí)，光 沿P方向從光學(xué)調(diào)制器300的上部透射，而不是被全反射。當(dāng)基元310的全 反射模式開啟時(shí)，光沿Q方向向著導(dǎo)光板250的下表面反射。
例如，基元310可包括電潤(rùn)濕(electrowetting )光閥基元，或者可選地， 可包括聚合物基元，每一聚合物基元包括薄膜聚合物，薄膜聚合物的表面圖 案(pattern)才艮據(jù)施加的電壓而改變。
圖7A和圖7B是分別示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在基元310為電潤(rùn)濕光閥
基元的情況下的透射模式和全反射模式的截面圖。參照?qǐng)D7A和圖7B，電潤(rùn) 濕光閥基元310包括上電極311和下電極319。具有ni的折射率的第一材料 313以及具有ri2的折射率的第二材料315填充在上電極311和下電極319之 間。柵格(grid) 317布置在電潤(rùn)濕光閥基元310的一側(cè)部。圖7A示出在上 電極311和下電極319之間沒有施加電壓的情況。參照?qǐng)D7A，第一材料313 布置在電潤(rùn)濕光閥基元310的下側(cè)部。這里，由于第一材料313的折射率n, 大于導(dǎo)光板250的折射率n3,所以光從電潤(rùn)濕光閥基元310的上部透射，而 沒有被全反射。圖7B示出在上電極311和下電極319之間施加了電壓的情況。 參照?qǐng)D7B，當(dāng)在上電才及311和下電極319之間施加了電壓時(shí)，第一材料313 移動(dòng)到4冊(cè)才各317上，然后在電潤(rùn)濕光閥基元310的下部，形成第二材料315 和導(dǎo)光板250之間的邊界。由于第二材料315的折射率ri2小于導(dǎo)光板250的 折射率113,所以光向著導(dǎo)光板250的下部全反射。
圖8A和圖8B是分別示出根據(jù)本發(fā)明另 一 實(shí)施例的在基元310是聚合物 基元的情況下的全反射模式和透射模式的截面圖。參照?qǐng)D8A和圖8B，聚合 物基元310'包括上電極311'、下電極319'、布置在上電極311'和下電極319' 之間的薄膜聚合物314以及空氣層318。圖8A示出在上電極311'和下電極319' 之間沒有施加電壓的情況。參照?qǐng)D8A,薄膜聚合物314的表面沒有圖案。由 于薄膜聚合物314的折射率等于或近似于導(dǎo)光板250的折射率，而大于空氣 層318的折射率，所以光從薄膜聚合物314的表面向著導(dǎo)光板250的下部全 反射。這是全反射模式(off模式)的情況。圖8B示出在上電極311'和下電 極319'之間施加了電壓的情況。參照?qǐng)D8B，在薄膜聚合物314的表面上形成 漫射圖案314a。因此，光被衍射或散射到聚合物基元310'的上部。這是透射 模式(on模式)的情況。由于第WO04/023197號(hào)公開專利("method and device for variable attenuator",該專利包含于此以資參考)公開了上述薄膜聚合物， 所以將省略對(duì)薄膜聚合物的詳細(xì)描述。
掃描并驅(qū)動(dòng)光學(xué)調(diào)制器300以使其具有on/off模式，以形成圖像，掃描 單位包括與從發(fā)光裝置200發(fā)射的多個(gè)紅、綠和藍(lán)光束集合對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域。
圖9A至圖9D示出根據(jù)光學(xué)調(diào)制器的掃描階段發(fā)射光的情形，圖9A至 圖9D分別示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一、第二、第三和第N模塊被掃描 的情形。
圖10A至圖10D是顯示在顯示面板上的圖9A至圖9D的情形的示圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示裝置700的示意性截面圖。除 了發(fā)光裝置200形成在導(dǎo)光板250的兩個(gè)下側(cè)部之外，顯示裝置700的結(jié)構(gòu) 與圖5的顯示裝置500的結(jié)構(gòu)相同。因此，可用相對(duì)快的掃描來驅(qū)動(dòng)顯示裝 置700。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置釆用將光分為多個(gè)光束組并發(fā)射所述多個(gè)光束組 的分光元件。因此，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置發(fā)射與像素區(qū)域?qū)?yīng)的紅、綠和 藍(lán)光束集合。
相應(yīng)地，采用才艮據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光裝置的顯示裝置不需要附加 的濾色器。其具有良好的亮度特性，并且可以在低功率下驅(qū)動(dòng)。此外，該顯 示裝置包括導(dǎo)光板和光調(diào)制器，該光調(diào)制器可集成地形成在導(dǎo)光板上并且可 被控制以全反射光或透射光，因此，可將顯示裝置制造為具有薄的結(jié)構(gòu)。
盡管已參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體地顯示和描述了本發(fā)明，但是， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和 范圍的情況下，可進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光裝置，包括光源；分光元件，包括光入射到其上的光接收面，用于將入射光分為多個(gè)光束組并發(fā)射所述多個(gè)光束組，其中，每一光束組具有預(yù)定的寬度并且光束組之間具有預(yù)定的間隔；光束整形器，布置在光源和分光元件之間，其中，來自光源的光入射到該光束整形器上，并且從該光束整形器發(fā)射具有與分光元件的光接收面的形狀對(duì)應(yīng)的截面形狀的平行光。
2、 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其中，所述分光元件還包括多個(gè)分光 單元，每一分光單元包括反射入射到其上的光的傾斜面以及與從光束整形器 發(fā)射的平行光平行的平坦面，其中，所述多個(gè)分光單元一起形成階梯形狀。
3、 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其中，所述傾斜面具有使入射到其上 的光被全反射的斜度。
4、 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其中，所述傾斜面形成為使得入射到 其上的光和被其反射的光彼此垂直。
5、 一種發(fā)光裝置，包括第一、第二和第三光源，其每一個(gè)沿相同的方向發(fā)射單色光，其中，從 第一、第二和第三光源發(fā)射的光為不同的顏色；第一、第二和第三光束整形器，分別對(duì)應(yīng)于所述第一、第二和第三光源， 其中，來自第一、第二和第三光源的光分別入射到第一、第二和第三光束整 形器上，并且從第一、第二和第三光束整形器發(fā)射的光是平行的并且具有預(yù) 定的截面形狀；第一、第二和第三分光元件，其每一個(gè)包括與^v第一、第二和第三光束 整形器發(fā)射的光的截面形狀對(duì)應(yīng)的光接收面，其中，每一分光元件將入射到 其上的單色光分為多個(gè)單色光束組，每一單色光束組具有預(yù)定的寬度并且單 色光束組之間具有預(yù)定的間隔，其中，從分光元件以交替的重復(fù)的樣式來發(fā)射分光元件的所述多個(gè)單色 光束組。
6、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，每個(gè)分光元件包括多個(gè)分光單 元，每一分光單元包括反射入射到其上的光的傾斜面以及與從光束整形器發(fā) 射的平行光平行的平坦面，其中，所述多個(gè)分光單元一起形成階梯形狀，其中，被第一分光元件的傾斜面反射的光透射到第二分光元件的平坦面 以及第三分光元件的平坦面上，被第二分光元件的傾斜面反射的光透射到第 三分光元件的平坦面上。
7、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，第二分光元件的所述多個(gè)分光 單元所布置的位置比第一分光元件的相應(yīng)分光單元距離光束整形器遠(yuǎn)了水平 長(zhǎng)度，所述水平長(zhǎng)度是傾斜面投影到與平坦面平行的平面上的長(zhǎng)度，第三分光元件的所述多個(gè)分光單元所布置的位置比第二分光元件的相應(yīng) 分光單元距離光束整形器遠(yuǎn)了所述水平長(zhǎng)度。
8、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，每一分光元件的每一分光單元 的每一平坦面的長(zhǎng)度是水平長(zhǎng)度的兩倍，所述水平長(zhǎng)度是傾斜面投影到與平 坦面平^于的平面上的長(zhǎng)度。
9、 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，每一傾斜面具有使入射到其上 的光被全反射的斜度。
10、 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其中，每一傾斜面具有使入射到其 上的光和被其反射的光彼此垂直的斜度。
11、 一種顯示裝置，包括 發(fā)光裝置，包括第一、第二和第三光源，其每一個(gè)沿相同的方向發(fā)射單色光，其中， 從第一、第二和第三光源發(fā)射的光為不同的顏色；第一、第二和第三光束整形器，分別對(duì)應(yīng)于所述第一、第二和第三 光源，其中，來自第一、第二和第三光源的光分別入射到第一、第二和第三 光束整形器上，并且從所述光束整形器發(fā)射的光是平行的并且具有預(yù)定的截 面形狀；第一、第二和第三分光元件，其每一個(gè)包括與從第一、第二和第三 光束整形器發(fā)射的光的截面形狀對(duì)應(yīng)的光接收面，其中，每一分光元件將入 射到其上的單色光分為多個(gè)單色光束組，每一單色光束組具有預(yù)定的寬度并 且單色光束組之間具有預(yù)定的間隔，其中，從分光元件以交替的重復(fù)的樣式來發(fā)射分光元件的所述多個(gè) 單色光束組； 導(dǎo)光板，引導(dǎo)從發(fā)光裝置發(fā)射的光；光調(diào)制器，布置在導(dǎo)光板上，按像素被控制以使得穿過導(dǎo)光板內(nèi)部的光 從導(dǎo)光板的上部透射通過光調(diào)制器，或者向著導(dǎo)光板的下部全反射。
12、 如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，每個(gè)分光元件包括多個(gè)分光 單元，每一分光單元包括反射入射到其上的光的傾斜面以及與從光束整形器 發(fā)射的平行光平行的平坦面，其中，所述多個(gè)分光單元一起形成階梯形狀；其中，被第一分光元件的傾斜面反射的光透射到第二分光元件的平坦面 以及第三分光元件的平坦面上，其中，被第二分光元件的傾斜面反射的光透射到第三分光元件的平坦面上。
13、 如權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其中，第二分光元件的所述多個(gè)分 光單元所布置的位置比第一分光元件的相應(yīng)分光單元距離光束整形器遠(yuǎn)了水 平長(zhǎng)度，所述水平長(zhǎng)度是傾斜面投影到與平坦面平行的平面上的長(zhǎng)度，第三分光元件的所述多個(gè)分光單元所布置的位置比第二分光元件的相應(yīng) 分光單元距離光束整形器遠(yuǎn)了所述水平長(zhǎng)度。
14、 如權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其中，每一分光元件的每一分光單 元的每一平坦面的長(zhǎng)度是水平長(zhǎng)度的兩倍，所述水平長(zhǎng)度是傾斜面投影到與 平坦面平行的平面上的長(zhǎng)度。
15、 如權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其中，每一傾斜面具有使入射到其 上的光被全反射的斜度。
16、 如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其中，每一傾斜面具有使入射到其 上的光和被其反射的光彼此垂直的斜度。
17、 如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述導(dǎo)光板包括反射面，所 述反射面改變從發(fā)光裝置入射到其上的光的路徑，以使得光被引導(dǎo)向?qū)Ч獍?的下表面。
18、 如權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其中，所述反射面將從發(fā)光裝置入 射到其上的光向著導(dǎo)光板的下表面全反射。
19、 如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述光調(diào)制器包括多個(gè)電潤(rùn) 濕光閥基元，每一基元對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素。
20、 如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述光調(diào)制器包括多個(gè)薄膜 聚合物，其中，薄膜聚合物的表面圖案根據(jù)施加的電壓而改變，并且其中，每一薄膜聚合物對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素。
21、如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，光調(diào)制器被掃描，并且掃描 單位對(duì)應(yīng)于與從發(fā)光裝置發(fā)射的所述多個(gè)光束組對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域。
全文摘要
提供一種發(fā)光裝置和顯示裝置。該發(fā)光裝置包括光源、分光元件和光束整形器。分光元件包括光入射到其上的光接收面，用于將入射光分為多個(gè)光束組，每一光束組具有預(yù)定的寬度并且光束組之間具有預(yù)定的間隔。光束整形器布置在光源和分光元件之間。來自光源的光入射到該光束整形器上，并且從該光束整形器發(fā)射的光是平行的并且具有與分光元件的光接收面的形狀對(duì)應(yīng)的截面形狀。
文檔編號(hào)G02B26/02GK101114080SQ20071013906
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月26日
發(fā)明者李迎鐵 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社