本申請(qǐng)一般涉及用于將一個(gè)或多個(gè)光學(xué)光束掃描到屏幕上以顯示圖像的顯示器系統(tǒng)的多層熒光屏幕。
背景技術(shù):
顯示器系統(tǒng)可以被配置成使用具有熒光材料的屏幕來(lái)在光激發(fā)下發(fā)出彩色光,諸如基于激光的圖像和視頻顯示器以及用于這些顯示器的屏幕設(shè)計(jì)。
圖像和視頻顯示器可被設(shè)計(jì)成直接產(chǎn)生攜帶彩色圖像的不同顏色的光并將彩色圖像投射到屏幕上,其中,屏幕通過(guò)對(duì)所接收的光的反射、漫射或散射使彩色圖像對(duì)觀看者可見(jiàn),并且不發(fā)出光。這樣的顯示器的示例包括數(shù)字光處理(dlp)顯示器、硅基液晶(lcos)顯示器以及光柵光閥(glv)顯示器。一些其它圖像和視頻顯示器可以使用產(chǎn)生不同顏色的光以形成彩色圖像的發(fā)光屏幕。這樣的顯示器系統(tǒng)的示例包括陰極射線管(crt)顯示器、等離子顯示器、背光液晶顯示器(lcd)、發(fā)光二極管(led)顯示器(例如,有機(jī)led顯示器)以及場(chǎng)發(fā)射顯示器(fed)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)一個(gè)方面,一種顯示屏包括具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)的過(guò)濾層、包括多個(gè)平行的(并列的)熒光條帶的熒光層以及被定位在熒光層的激發(fā)側(cè)和過(guò)濾層的第一側(cè)之間的附接層,該附接層用以將熒光層的激發(fā)側(cè)附接至過(guò)濾層,同時(shí)在熒光層和過(guò)濾層之間提供豎直間隔。該附接層包括通過(guò)一個(gè)或多個(gè)橫向間距彼此分開(kāi)的多個(gè)附接區(qū)域,使得在與附接層中的一個(gè)或多個(gè)橫向間距相對(duì)應(yīng)的熒光層和過(guò)濾層的區(qū)域之間形成一個(gè)或多個(gè)激發(fā)側(cè)氣隙。在顯示器運(yùn)行期間,在過(guò)濾層的第二側(cè)上接收的激發(fā)光傳播至過(guò)濾層的第一側(cè),并且至少一部分從過(guò)濾層的第二側(cè)傳播的激發(fā)光行經(jīng)一個(gè)或多個(gè)激發(fā)側(cè)氣隙以激發(fā)熒光條帶。
根據(jù)該方面的實(shí)施方案可以包括一個(gè)或多個(gè)如下特征。例如,附接層可以包括多個(gè)附接條帶,該多個(gè)附接條帶在它們的邊緣區(qū)域接觸熒光條帶的激發(fā)側(cè)。多個(gè)附接條帶可以平行于熒光條帶進(jìn)行延伸。多個(gè)附接條帶可以橋接相鄰熒光條帶之間的空間。在一些情況下,多個(gè)附接條帶可以橫向于熒光條帶進(jìn)行延伸。附接層可以由紫外(uv)光固化樹(shù)脂形成。附接區(qū)域可以被定位成不與熒光條帶的中心區(qū)域重疊。多個(gè)熒光條帶可以彼此間隔開(kāi),使得在相鄰熒光條帶之間形成平面內(nèi)氣隙。在一些情況下,顯示屏還可以包括具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)的板層和被定位在熒光層的觀看者側(cè)和板層的第二側(cè)之間的粘合層,該粘合層用以將熒光層的觀看者層附接至板層,同時(shí)提供熒光層和板層之間的豎直間隔,該粘合層限定開(kāi)口,使得在與粘合層中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口相對(duì)應(yīng)的熒光層和板層的區(qū)域之間形成一個(gè)或多個(gè)觀看者側(cè)第二氣隙,其中,在顯示器運(yùn)行期間,至少一部分從熒光層發(fā)出的熒光行經(jīng)一個(gè)或多個(gè)觀看者側(cè)氣隙。
根據(jù)該方面的顯示屏還可以包括具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)的板層以及被定位在熒光層的觀看者側(cè)和板層的第二側(cè)之間的粘合層,該粘合層用以將熒光層的觀看者層附接至板層,同時(shí)提供熒光層和板層之間的豎直間隔,該粘合層限定開(kāi)口,使得在與粘合層中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口相對(duì)應(yīng)的熒光層和板層的區(qū)域之間形成一個(gè)或多個(gè)觀看者側(cè)氣隙,其中,在顯示器運(yùn)行期間,至少一部分從熒光層發(fā)出的熒光行經(jīng)一個(gè)或多個(gè)觀看者側(cè)氣隙。粘合層可以具有被配置成降低在顯示屏上顯示的圖像中的莫爾圖案的抗混疊圖案。多個(gè)熒光條帶可以彼此間隔開(kāi),使得在相鄰熒光條帶之間形成平面內(nèi)第二氣隙。粘合層可以包括交叉圖案(cross-hatchpattern)。粘合層可以包括正弦圖案。附接層可以包括垂直于熒光條帶進(jìn)行延伸的多個(gè)附接條帶。附接層可以包括多個(gè)附接柱,該多個(gè)附接柱的寬度比使熒光條帶分離的平面內(nèi)間隙窄。
根據(jù)另一方面,一種顯示屏包括具有第一側(cè)和相反的第二側(cè)的過(guò)濾層、包括多個(gè)平行的(并列的)熒光條帶的熒光層以及被定位在熒光層的激發(fā)側(cè)和過(guò)濾層的第一側(cè)之間的附接層,該附接層用以將熒光層的激發(fā)側(cè)附接至過(guò)濾層,同時(shí)在熒光層和過(guò)濾層之間提供豎直間隔,該附接層包括位于熒光條帶的第一區(qū)域之下并且通過(guò)一個(gè)或多個(gè)橫向間距彼此分開(kāi)的多個(gè)附接區(qū)域。在熒光層和過(guò)濾層的區(qū)域之間的一個(gè)或多個(gè)橫向間距中形成一個(gè)或多個(gè)激發(fā)側(cè)低折射率間隙,該低折射率間隙在不同于熒光條帶的第一區(qū)域的熒光條帶的第二區(qū)域之下。在顯示器運(yùn)行期間,在過(guò)濾層的第二側(cè)上接收的激發(fā)光傳播至過(guò)濾層的第一側(cè),并且至少一部分從過(guò)濾層的第二側(cè)傳播的激發(fā)光行經(jīng)一個(gè)或多個(gè)激發(fā)側(cè)低折射率間隙以激發(fā)熒光條帶。
該方面的實(shí)施方案可以包括一個(gè)或多個(gè)以下特征。例如,低折射率氣隙可以部分地在相鄰熒光條帶之間的空間之下。低折射率氣隙可以占據(jù)相鄰熒光條帶之間的空間。在一些情況下,低折射率間隙可以為氣隙。
潛在的優(yōu)點(diǎn)可以包括下述優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。在磷光體層上和磷光體層下放置氣隙可以增加亮度并降低串?dāng)_??梢蕴岣咧車鷮?duì)比度。氣隙可以利用設(shè)備到設(shè)備的均勻平衡來(lái)可靠地制造。
在附圖和下文的描述中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。其他方面、特征以及優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明書、附圖以及權(quán)利要求書變得明顯。
附圖說(shuō)明
圖1是具有屏幕的示例掃描光束顯示器系統(tǒng)的示意圖,該屏幕具有熒光條帶。
圖2a是圖1中屏幕的示意性截面?zhèn)纫晥D。
圖2b是沿著方向b-b的圖2a中的屏幕的示意性特寫正視圖。
圖3是圖1中具有將多個(gè)激光光束引導(dǎo)到屏幕上的激光模塊的示例實(shí)施方案的示意圖。
圖4是具有熒光條帶層的示例屏幕的分解截面?zhèn)纫晥D,該熒光條帶層具有在掃描激發(fā)光的光學(xué)激發(fā)下發(fā)出紅色、綠色以及藍(lán)色的熒光條帶。
圖5是具有支撐在襯底上的熒光條帶的部分示例屏幕的示意性立體圖。
圖6是圖5中的熒光屏幕的示意性截面?zhèn)纫晥D。
圖7a至圖7h是示出了相對(duì)于熒光條帶的附接層的各種位置和形狀的示意性底視圖。
圖8是在熒光條帶上具有粘合層的部分示例屏幕的示意性立體圖。
圖9a至圖9d是示出了熒光條帶上的粘合層的各種圖案的示意性頂視圖。
各種附圖中相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件。
具體實(shí)施方式
使用具有熒光材料的屏幕在光激發(fā)下發(fā)出彩色光的顯示器系統(tǒng)可以在各種配置中實(shí)現(xiàn)。例如,可以在屏幕中包括熒光材料,以吸收一個(gè)或多個(gè)掃描光學(xué)光束的光,并發(fā)出形成圖像的新的光。熒光材料將施加至屏幕的激發(fā)能例如經(jīng)由吸收激發(fā)光轉(zhuǎn)換為發(fā)出的可見(jiàn)光。發(fā)出的可見(jiàn)光形成對(duì)觀看者可見(jiàn)的圖像。
商業(yè)顯示屏的目標(biāo)包括亮度和對(duì)比度。對(duì)具有在熒光層和下面的支撐襯底之間的氣隙的熒光層進(jìn)行支撐能夠增加亮度并降低串?dāng)_。在不受任何特定理論限制的情況下,氣隙可以相對(duì)于垂直于屏幕表面的方向在較大角度降低從熒光層發(fā)出的光的內(nèi)部吸收。這可以降低越入相鄰像素的發(fā)出的光的可能性,從而能夠降低串?dāng)_并提高對(duì)比度。相似地,由于較多的發(fā)出光被朝向屏幕的觀看者側(cè)內(nèi)部地反射回來(lái),因此能夠增加亮度。此外,氣隙能夠降低耦合至支撐襯底的發(fā)射的量。另外,耦合的發(fā)射可以在支撐襯底中傳播,并引起相鄰磷光體層的激發(fā)。
使用這樣的發(fā)光屏幕的掃描光束顯示器系統(tǒng)可以包括熒光材料,這些熒光材料被布置成提供發(fā)出用于形成圖像的光的發(fā)光區(qū)域和在發(fā)光區(qū)域之間為發(fā)光材料的空間空隙的非發(fā)光區(qū)域的圖案。發(fā)光區(qū)域和非發(fā)光區(qū)域的圖案可以為各種構(gòu)造,例如,平行的發(fā)光條的一個(gè)或多個(gè)陣列、隔離發(fā)光島狀區(qū)域或像素區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)陣列、或其他設(shè)計(jì)圖案。發(fā)光區(qū)域的幾何結(jié)構(gòu)可以為各種形狀和尺寸,例如,方形、矩形或條。下文所描述的示例使用具有平行的發(fā)光條的發(fā)光屏幕,該平行的發(fā)光條由位于發(fā)光條之間的非發(fā)光線分離。每個(gè)發(fā)光條可以包括發(fā)光材料,諸如,形成連續(xù)條線或沿著條在分離區(qū)域中分布的含磷光體材料。
在一些實(shí)施方案中,通過(guò)激光光束光學(xué)地可激發(fā)以分別產(chǎn)生適合形成彩色圖像的紅色、綠色以及藍(lán)色光的三種不同顏色的磷光體或磷光體組合可以形成在屏幕上作為像素點(diǎn)或并列的重復(fù)紅色、綠色以及藍(lán)色磷光體條帶。該申請(qǐng)中所描述的各種示例使用具有用于發(fā)出紅、綠以及藍(lán)光的平行彩色磷光體條帶的屏幕,以示出基于激光的顯示器的各種特征。
磷光體材料為熒光材料的一種類型。使用磷光體作為熒光材料的示例中的各種所描述的系統(tǒng)、設(shè)備以及特征適用于具有由其他光學(xué)可激發(fā)的發(fā)光非磷熒光材料制成的屏幕的顯示器,諸如在適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)激發(fā)下發(fā)出光的量子點(diǎn)材料(半導(dǎo)體化合物,諸如尤其是cdse和pbs)。
本文描述的掃描光束顯示器系統(tǒng)的示例使用至少一個(gè)掃描激光光束以激發(fā)在屏幕上沉積的彩色發(fā)光材料,以產(chǎn)生彩色圖像。掃描激光光束被調(diào)制以轉(zhuǎn)換紅色、綠色以及藍(lán)色或其他可見(jiàn)顏色的圖像信息,并以這樣的方式被控制使得激光光束分別基于來(lái)自圖像的紅色、綠色以及藍(lán)色通道的圖像數(shù)據(jù)激發(fā)紅色、綠色以及藍(lán)色的彩色發(fā)光材料。因此,掃描激光光束攜帶圖像數(shù)據(jù)但不直接產(chǎn)生觀看者可見(jiàn)的可見(jiàn)光。相反,屏幕上的彩色發(fā)光熒光材料吸收掃描激光光束的能量,并發(fā)出紅色、綠色以及藍(lán)色或其他顏色的可見(jiàn)光以生成觀看者看見(jiàn)的實(shí)際彩色圖像。
使用一個(gè)或多個(gè)激光光束的熒光材料的激光激發(fā)是各種形式的光學(xué)激發(fā)中的一種,其中一個(gè)或多個(gè)激光光束具有足以引起熒光材料發(fā)光或發(fā)冷光的能量。在其他實(shí)施方案中,可以通過(guò)足夠有能量以激發(fā)屏幕中所使用的熒光材料的非激光光源生成光學(xué)激發(fā)。非激光激發(fā)光源的示例包括各種發(fā)光二極管(led)、激光燈以及其他光源,該其它光源產(chǎn)生一波長(zhǎng)或光譜帶的光,以激發(fā)將較高的能量的光轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)范圍內(nèi)的較低能量的光的熒光材料。激發(fā)屏幕上的熒光材料的激發(fā)光學(xué)光束可以處于一頻率或處于一光譜范圍,該光譜范圍的頻率比熒光材料發(fā)出的可見(jiàn)光的頻率高。相應(yīng)地,激發(fā)光學(xué)光束可以在紫色光譜范圍和uv光譜范圍內(nèi),例如,420nm下的波長(zhǎng)。在下文所描述的示例中,uv光或uv激光光束被用作用于磷光體材料或其他熒光材料的激發(fā)光的示例,并且可以為其他波長(zhǎng)的光。在以上或其他顯示器實(shí)施方案中,多個(gè)顯示屏可以被放置為在陣列中彼此相鄰,以形成較大的顯示屏。
參照?qǐng)D1,示出了使用具有彩色磷光體條帶的基于激光的顯示器系統(tǒng)的示例??商鎿Q地,還可以使用彩色磷光體光點(diǎn)或量子點(diǎn)或量子點(diǎn)區(qū)域來(lái)限定屏幕上的圖像像素。所示出的系統(tǒng)包括用以產(chǎn)生并將至少一個(gè)掃描激光光束120投射到屏幕101上的激光模塊110。屏幕101在豎直方向上具有平行的彩色磷光體條帶,其中,紅色磷光體吸收發(fā)出紅色光的激光,綠色磷光體吸收發(fā)出綠色光的激光以及藍(lán)色磷光體吸收發(fā)出藍(lán)色光的激光。三個(gè)相鄰彩色磷光體條帶的每個(gè)組含有用于三種不同顏色的條。條的一個(gè)特定空間彩色序列在圖2b中被示出為紅、綠以及藍(lán)。還可以使用其他彩色序列。
激光光束120處于彩色磷光體的光學(xué)吸收條寬內(nèi)的波長(zhǎng)。激光光束120可以處于比用于彩色圖像的可見(jiàn)藍(lán)色、綠色以及紅色的波長(zhǎng)短的波長(zhǎng)。作為一個(gè)示例,彩色磷光體可以是吸收從大約380nm至大約420nm的光譜范圍中的uv光以產(chǎn)生所需的紅光、綠光以及藍(lán)光的磷光體。
激光模塊110可以包括產(chǎn)生光束120的一個(gè)或多個(gè)激光諸如uv二極管激光、水平地或垂直地掃描光束120以在一時(shí)刻在屏幕101上呈現(xiàn)一個(gè)圖像幀的光束掃描機(jī)構(gòu)以及調(diào)制光束120以攜帶用于紅、綠以及藍(lán)色的圖像通道的信息的信號(hào)調(diào)制機(jī)構(gòu)。這樣的顯示器系統(tǒng)可以被配置為后光引擎系統(tǒng),其中,觀看者和激光模塊110位于屏幕101的相反側(cè)上??商鎿Q地,這樣的顯示器系統(tǒng)可以被配置為前光引擎系統(tǒng),其中,觀看者和激光模塊110位于屏幕101的同一側(cè)上。
在圖2a所示出的示例場(chǎng)景中,掃描激光光束120被引導(dǎo)在像素內(nèi)的綠色磷光體條帶處,以產(chǎn)生用于該像素的綠光。圖2b還示出了沿著垂直于屏幕101的表面的方向b-b的視圖中屏幕101的操作。由于每個(gè)彩色條在形狀上為長(zhǎng)型的,因此光束120的截面可以被形成為沿條的方向?yàn)樯扉L(zhǎng)的形狀,以最大化用于像素的每個(gè)彩色條內(nèi)的光束的填充因素。這可以通過(guò)使用激光模塊110中的光束成型光學(xué)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
用于產(chǎn)生對(duì)屏幕上的磷光體材料進(jìn)行激發(fā)的掃描激光光束的激光源可以為單模激光或多模激光。激光還可以為沿著垂直于伸長(zhǎng)方向的磷光體條帶的方向的單模,以具有由每個(gè)磷光體條帶的寬度限定的小光束擴(kuò)展。沿著磷光體條帶的伸長(zhǎng)方向,該激光光束可以具有相較于沿跨過(guò)磷光體條帶的方向擴(kuò)展的光束在較大的區(qū)域上擴(kuò)展的多個(gè)模式。這種利用對(duì)在一個(gè)方向上具有單模的激光束以在屏幕上具有小光束足跡和在垂直方向上具有多個(gè)模式以在屏幕上具有較大足跡允許光束被成形以適合屏幕上伸長(zhǎng)的彩色子像素并經(jīng)由多模提供光束中的足夠激光功率,以確保屏幕的足夠亮度。
相應(yīng)地,被調(diào)制為攜帶具有圖像數(shù)據(jù)的光學(xué)脈沖的激光光束120需要相對(duì)于屏幕101上的適當(dāng)?shù)牟噬袼貙?duì)齊。激光光束120在屏幕101上被空間地掃描,以在不同時(shí)刻擊中不同的彩色像素。相應(yīng)地,調(diào)制的光束120攜帶在不同時(shí)刻每個(gè)像素和不同時(shí)刻不同像素的紅色、綠色以及藍(lán)色的圖像信號(hào)。因此,光束120利用不同時(shí)刻的不同像素的圖像信息編碼。光束掃描因此將光束120中適時(shí)地編碼的圖像信號(hào)映射到屏幕101上的空間像素上。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3,示出了圖1中激光模塊110的示例實(shí)施方案。具有多個(gè)激光的激光陣列310用于生成多個(gè)激光光束312以同時(shí)掃描屏幕101,用以提升顯示亮度。提供了信號(hào)調(diào)制控制器320以控制并調(diào)制激光陣列310中的激光,使得激光光束312被調(diào)制以攜帶待在屏幕101上顯示的圖像。信號(hào)調(diào)制控制器320可以包括生成用于三種不同顏色通道的數(shù)字圖像信號(hào)的數(shù)字圖像處理器和產(chǎn)生攜帶數(shù)字圖像信號(hào)的激光控制信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器電路。激光控制信號(hào)然后被施加以調(diào)制激光陣列310中的激光,例如激光二極管的電流。
光束掃描可以通過(guò)使用用于豎直掃描的掃描反射鏡340諸如檢流計(jì)反射鏡(掃描振鏡)和用于水平掃描的多層面多邊形掃描儀350來(lái)實(shí)現(xiàn)。掃描透鏡360可以用于將來(lái)自多邊形掃描儀350的掃描光束投射到屏幕101上。掃描透鏡360被設(shè)計(jì)成將激光陣列310中的每個(gè)激光成像在屏幕101上。多邊形掃描儀350的不同反射層面中的每一個(gè)同時(shí)掃描n個(gè)水平線,其中,n為激光器的數(shù)目。
在示出的示例中,激光光束首先被引導(dǎo)到檢流計(jì)反射鏡340,然后從檢流計(jì)反射鏡340引導(dǎo)至多邊形掃描儀350。輸出掃描光束120然后被投射到屏幕101上。中繼光學(xué)件模塊330放置在激光光束312的光學(xué)路徑中,以更改激光光束312的空間特性,并產(chǎn)生通過(guò)檢流計(jì)反射鏡340和多邊形掃描儀350掃描的緊密包裝束的光束332作為投射到屏幕101上的掃描光束120,以激發(fā)磷光體并生成通過(guò)磷光體發(fā)出的彩色光的圖像。
激光光束120在屏幕101上空間地掃描以在不同時(shí)刻擊中不同像素。相應(yīng)地,每個(gè)調(diào)制的光束120攜帶不同時(shí)刻的每個(gè)像素的和不同時(shí)刻的不同像素的紅色、綠色以及藍(lán)色的圖像信號(hào)。因此,通過(guò)信號(hào)調(diào)制控制器320利用不同時(shí)刻的不同像素的圖像信息對(duì)光束120進(jìn)行編碼。光束掃描因此將光束120中的時(shí)間域編碼圖像信號(hào)映射到屏幕101上的空間像素上。例如,調(diào)制的激光光束120可以具有每個(gè)彩色像素,該每個(gè)彩色像素被時(shí)間均等地分成用于三個(gè)不同顏色的通道的三個(gè)顏色的子像素的三個(gè)順序時(shí)隙。光束120的調(diào)制可以使用脈沖調(diào)制技術(shù),以產(chǎn)生每個(gè)顏色的所需灰度、每個(gè)像素的適當(dāng)顏色組合以及所需的圖像亮度。
在一個(gè)實(shí)施方案中,多個(gè)光束120在不同和相鄰豎直位置被引導(dǎo)到屏幕101上,其中,兩個(gè)相鄰光束在屏幕101上沿豎直方向通過(guò)屏幕101的一個(gè)水平線彼此間隔開(kāi)。對(duì)于檢流計(jì)反射鏡340的給定位置和多邊形掃描儀350的給定位置,光束120可以在屏幕101上不沿著豎直方向彼此對(duì)準(zhǔn),并且可以在屏幕101上沿著水平方向處于不同位置。光束120可以僅覆蓋屏幕101的一個(gè)部分。在檢流計(jì)反射鏡340的固定角度位置,多邊形掃描儀350的旋壓使來(lái)自激光陣列310中的n個(gè)激光器的光束120掃描屏幕101上的n相鄰水平線的一個(gè)屏幕部段。在一個(gè)屏幕部段上方的每個(gè)水平掃描結(jié)束時(shí),檢流計(jì)反射鏡340被調(diào)整到不同的固定角度位置,使得所有n個(gè)光束120的豎直位置被調(diào)整以掃描n個(gè)水平線的相鄰屏幕部段。使該過(guò)程迭代,直到整個(gè)屏幕101被掃描以產(chǎn)生完整屏幕顯示。
針對(duì)圖1和圖3中熒光屏幕101的圖2b中的條帶設(shè)計(jì)可以以各種配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖2a示出了將熒光層203諸如彩色磷光體條帶層放置在兩個(gè)襯底201和202之間的一個(gè)示例。在后投影系統(tǒng)中,可能期望的是,屏幕101將入射掃描激發(fā)光束120中盡量多地光耦合到熒光層中,同時(shí)最大化被引導(dǎo)朝向觀看者側(cè)的從熒光層發(fā)出的光的量??梢栽谄聊?01中單獨(dú)地或組合地實(shí)現(xiàn)多個(gè)屏幕機(jī)構(gòu),以提升屏幕性能,包括激發(fā)光的有效收集、被引導(dǎo)朝向觀看者側(cè)的熒光的最大化、屏幕對(duì)比度的提升以及屏幕炫光的降低??梢栽O(shè)計(jì)和選擇屏幕101的結(jié)構(gòu)和材料,以滿足對(duì)成本的限制和對(duì)具體應(yīng)用的其他要求。
圖4示出了具有熒光層400的示例屏幕101,熒光層具有在掃描激發(fā)光的光學(xué)激發(fā)下發(fā)出紅色、綠色以及藍(lán)色的熒光條帶。多個(gè)屏幕特征被示出為示例并且可以在具體屏幕中選擇性地實(shí)現(xiàn)。因此,圖4中示出的具有僅一些特征的特定熒光屏幕對(duì)特定顯示應(yīng)用來(lái)說(shuō)是足夠的。
熒光層400包括具有重復(fù)的顏色圖案諸如紅、綠以及藍(lán)磷光體條帶的平行的熒光條帶。熒光條帶垂直于圖1中示出的掃描激發(fā)光束120的水平掃描方向進(jìn)行延伸。如圖4和圖2b所示,屏幕上的每個(gè)顯示像素包括為相鄰紅、綠以及藍(lán)條401、402以及403的部分的三個(gè)子像素。由每個(gè)條帶的寬度限定沿水平方向的每個(gè)子像素的維度,并且由沿豎直方向的光束寬度限定沿豎直方向的維度。
在任何兩個(gè)相鄰熒光條帶之間可以形成條帶分隔物404,以最小化或降低兩個(gè)相鄰子像素之間的串?dāng)_。因此,可以降低一個(gè)彩色像素內(nèi)兩個(gè)相鄰子像素之間以及兩個(gè)相鄰彩色像素之間的邊界處的模糊,并且可以提高屏幕的分辨率和對(duì)比度。
在一些實(shí)施方案中,條帶分隔物是低折射率材料(即,相較于條帶的材料具有更低的折射率)。例如,每個(gè)條帶可以通過(guò)氣隙與相鄰條分離。
如果條帶分隔物是固體材料,則其可以是光學(xué)上反射的并且是非透明的,或光學(xué)上吸收的。在一些實(shí)施方案中,條帶分隔物是可比的或是比條具有更高折射率的材料,但是光學(xué)上反射的或非透明的或光學(xué)上吸收的。可以將每個(gè)條帶分隔物404的側(cè)壁制造為光學(xué)上反射的,以提高每個(gè)子像素的亮度和屏幕的效率。
熒光層400在激發(fā)波長(zhǎng)下的激發(fā)光由熒光材料吸收并且被轉(zhuǎn)換為不同顏色的可見(jiàn)熒光以向觀看者顯示圖像的環(huán)境下是光學(xué)激活層。對(duì)此,熒光層400還是屏幕的“激發(fā)側(cè)”和“觀看者側(cè)”之間的分區(qū),其中為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)側(cè)的每個(gè)的所需光學(xué)效果以提升屏幕性能,可以以非常不同的方式設(shè)計(jì)兩個(gè)側(cè)的光學(xué)特性。這樣的光學(xué)效果的示例包括提升激發(fā)光束120到熒光層中的耦合、回收未被熒光層400吸收回?zé)晒鈱?00的反射的和散射的激發(fā)光,最大化從熒光層400朝向屏幕的觀看者側(cè)發(fā)出的可見(jiàn)光的量,降低由周圍光的反射引起對(duì)觀看者的屏幕炫光,阻擋激發(fā)光從屏幕上離開(kāi),朝向觀看者,以及提升屏幕的對(duì)比度??梢耘渲酶鞣N屏幕元素,以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)這些光學(xué)效果。圖4中示出了這樣的屏幕元素的幾個(gè)示例。
圖4中的熒光屏幕101可以包括襯底層424,用以提供用于各種屏幕部件的剛性結(jié)構(gòu)支撐。該襯底層424可以是薄襯底或剛性板。當(dāng)襯底層424被放置在如圖4所示出的熒光層400的觀看者側(cè)上時(shí),襯底層424可以由對(duì)熒光條帶401、402、403發(fā)出的可見(jiàn)彩色光透明或部分透明的材料制成。部分透明材料可以對(duì)包括由熒光條帶發(fā)出的三個(gè)顏色的可見(jiàn)光具有均勻的衰減,以像光學(xué)中性密度過(guò)濾器那樣操作。襯底層424可以由塑料材料、玻璃材料或其他適合的介電材料制成。例如,襯底層424可以由丙烯酸剛性板制成。襯底層424的厚度可以在一些設(shè)計(jì)中為幾毫米。此外,襯底層424可以被制造成對(duì)激發(fā)光束120的激發(fā)光是反射的和非透明的,以阻擋激發(fā)光到達(dá)觀看者和將未吸收的激發(fā)光回收回?zé)晒鈱?00。
襯底層424還可以位于熒光層400的激發(fā)側(cè)上。因?yàn)榧ぐl(fā)光束120必須傳輸通過(guò)襯底層424進(jìn)入熒光層400,所以用于襯底層424的材料應(yīng)當(dāng)對(duì)激發(fā)光束120的激發(fā)光透明。此外,該配置下的襯底層424還對(duì)熒光層400發(fā)出的可見(jiàn)光是反射的,以將來(lái)自熒光層400的任何發(fā)出的可見(jiàn)光朝向觀看者側(cè)引導(dǎo),從而提高所顯示的圖像的亮度。
在一些實(shí)施方案中,襯底層424未使用或可以被視為另一部件的部分。例如,如果二色性層d1412是足夠剛性的以支撐部件,則可能不需要單獨(dú)的襯底層424。在一些實(shí)施方案中,部件可能僅由二色性層d1412支撐,其中二色性層是柔性的或甚至是可撓曲的。
進(jìn)一步參照?qǐng)D4,在面向激發(fā)光束120的屏幕的入口側(cè),可以提供入口層411以將激發(fā)光束120耦合到屏幕101中。入口層411可以是在觀看者側(cè)和激發(fā)側(cè)兩者上具有光滑表面的固體層。例如,入口層可以為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)的層。
在一些實(shí)施方案中,可以在入口層411的激發(fā)側(cè)上形成例如,印刷伺服標(biāo)記。伺服標(biāo)記相較于入口層411的剩余激發(fā)側(cè)表面具有不同的反射率,例如,伺服標(biāo)記可以是更為反射的。伺服標(biāo)記可以是鏡面反射的或擴(kuò)散反射的。傳感器可以檢測(cè)從伺服標(biāo)記反射的激發(fā)光束的部分,并利用該信息來(lái)調(diào)整激發(fā)光束的調(diào)制的時(shí)序。伺服標(biāo)記可以與條帶分隔物404對(duì)齊。
在一些實(shí)施方案中,入口層411可以包括菲涅爾透鏡層,以控制掃描激發(fā)光束120的入射方向??商鎿Q地或此外,還可以將棱鏡層或高折射率介電層用作入口層411的部分,以將包括激發(fā)光和由熒光層發(fā)出的可見(jiàn)光回收到屏幕中。然而,可以省略入口層411或提供襯底層。
為了提高朝向觀看者的屏幕的亮度,可以在熒光層400上游的激發(fā)光束120的路徑中放置第一二色性層412(d1),以發(fā)射在激發(fā)光束120的波長(zhǎng)下的光并反射由熒光層400發(fā)出的可見(jiàn)光。第一二色性層412可以降低熒光的光學(xué)損失,從而提升屏幕亮度。第一二色性層412可以由共擠出的聚合物層的堆疊提供。
在熒光層400的觀看者側(cè)上,可以提供第二二色性層421(d2)以傳輸由熒光層400發(fā)出的可見(jiàn)光并反射在激發(fā)光束120的波長(zhǎng)下的光。因此,第二二色性層421可以將通過(guò)熒光層400的激發(fā)光回收回?zé)晒鈱?00中,因此增加激發(fā)光的利用效率和屏幕亮度。第二二色性層421可以由共擠出的聚合物層的堆疊提供。
在熒光層400的觀看者側(cè)上,可以包括可選的對(duì)比度提升層422以提高屏幕對(duì)比度。對(duì)比度提升層422可以包括顏色選擇性吸收條,該顏色選擇性吸收條與沿垂直于屏幕層的方向的熒光層400中的熒光條帶空間上相對(duì)應(yīng)并對(duì)齊。顏色選擇性吸收條因此傳輸熒光條帶的相應(yīng)顏色的光并分別吸收其他熒光條帶的顏色的光??商鎿Q地,對(duì)比度提升層422可以是光學(xué)中性密度過(guò)濾層,該光學(xué)中性密度過(guò)濾層均勻地衰減可見(jiàn)光以降低由于周圍光的反射引起的屏幕炫光。還可以在熒光層400的觀看者側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)其他層中實(shí)現(xiàn)該中性密度過(guò)濾功能,包括襯底層424。
此外,屏幕可以包括在熒光層400的觀看者側(cè)上的屏幕增益層423,以光學(xué)地提升屏幕的亮度和觀看角度。增益層423可以包括具有透鏡元件的透鏡狀層、衍射元件的衍射光學(xué)件層、具有全息元件的全息層或這些和其他結(jié)構(gòu)的組合。
此外,激發(fā)阻擋層425可以放置在熒光層400的觀看者側(cè)上,以阻擋激發(fā)光離開(kāi)屏幕,到達(dá)觀看者側(cè)。該層可以由傳輸可見(jiàn)光并吸收激發(fā)光的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,基于彩色過(guò)濾器的聚酯可被用作該層,以阻擋可以為400-415nm輻射的激發(fā)光。在一些實(shí)施方案中,該阻擋過(guò)濾器可以具有少于0.01%傳輸在410nm之下,同時(shí)具有大于50%的傳輸在430nm之上。中性密度過(guò)濾功能還可以結(jié)合到該層中,例如對(duì)430nm到670nm之間的可見(jiàn)光具有均勻的衰減。該阻擋功能可以結(jié)合到襯底層424中。
熒光層400的觀看者側(cè)上的層421-425的空間序列可以不同于圖4中所示出的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5,示出了在支撐襯底502上形成的示例熒光層500。熒光層500可以提供圖4的熒光層400。熒光層500可以包括平行的熒光條帶。條可以布置為圖案,例如,該圖案具有分別用于發(fā)出藍(lán)、綠以及紅光的三個(gè)相鄰條504、506、508。熒光層500中的條不需要是完全平坦的,例如,它們可以具有倒圓角或具有橢圓截面。
襯底502可以是剛性襯底,或可替換地,可以是柔性板。在一些情況下,襯底502可以是可以在反射可見(jiàn)光的同時(shí)通過(guò)激發(fā)光的二色性過(guò)濾層(例如,彩色反光鏡或cm、層)。因此,襯底502可以提供來(lái)自圖4的第一二色性層412和/或襯底424。作為二色性過(guò)濾器,襯底502可以由具有可替換的高和低折射率的共擠出聚合物層形成。在一些情況下,襯底502以及附接至襯底502的熒光層500可以是足夠柔性的,其可以圍繞輥纏繞。例如,襯底502的所得柔性和所附接的熒光層500可以為使得它們可以圍繞具有低至25mm的直徑的輥滾動(dòng),而對(duì)組件沒(méi)有破壞。在一些情況下,襯底502可以為具有大致90um的厚度的cm層。
特別地,參照?qǐng)D3和圖4,襯底502可以包括二色性過(guò)濾層412和入口層411兩者。入口層411可以為聚合物層,例如,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)的層,該層在觀看者側(cè)和激發(fā)側(cè)上具有平滑表面。二色性過(guò)濾層412可以通過(guò)壓力敏感粘合層附接至襯底層424。
如圖5和圖6所示,熒光層500(在該實(shí)例中由條帶504、506、508構(gòu)成)通過(guò)附接層512在它們的下側(cè)(即,激發(fā)側(cè))被支撐,該附接層將熒光層500的激發(fā)側(cè)附接至襯底502。
在所示出的實(shí)施方案中,附接層512由多個(gè)附接條帶510構(gòu)成,多個(gè)附接條帶各自支撐相對(duì)應(yīng)的熒光條帶504、506、508的邊緣區(qū)域。這樣的附接層,在該示例中附接條帶510具有足夠的厚度,以提供熒光層500和襯底層502之間的豎直間隔。相應(yīng)地,在未被附接層占據(jù)的區(qū)域中在熒光層500和襯底層502之間形成氣隙610。熒光層500的非支撐部分可以松弛或變形,并且可以與下面的襯底層502接觸。在一些情況下,這樣的松弛或變形可以導(dǎo)致熒光層500的破損。然而,選擇足夠厚的附接條帶可以適應(yīng)松弛并降低部分熒光層接觸襯底層502的可能性。在一些情況下,如果附接條帶510太軟,則它們可以在熒光層500的重量或張力下變形,導(dǎo)致部分熒光層500和附接條帶510松弛或變形。為了阻止該情況,附接條帶510應(yīng)當(dāng)是足夠堅(jiān)固的,以便避免熒光層接觸襯底502,例如,在支撐熒光層時(shí)基本上不經(jīng)歷變形。例如,可以使用uv光固化樹(shù)脂。
熒光層500和襯底502之間的“氣隙”可以填充有氣體,或在間隙610中可以存在真空。氣體可以是空氣或基本上純的氣體,例如氮?dú)?。如下文中所進(jìn)一步描述的(參見(jiàn)圖7a至圖7e),除了條510,附接層還可以以各種配置提供。在一些情況下,氣隙610可以填充有聚合物或其他折射率比熒光層500的折射率低的非氣體材料。
氣隙610(參見(jiàn)圖6)可以允許從襯底502的觀看者側(cè)出現(xiàn)的激發(fā)光到達(dá)熒光層500,而不傳播通過(guò)另外的中間材料。在熒光層下立即存在的這樣的間隙可以幫助增加亮度、降低光泵送以及降低串?dāng)_,還具有其他潛在利益。通過(guò)使用間隙來(lái)降低光泵送,其可以在磷光體接觸下面的襯底時(shí)發(fā)生,從磷光體出現(xiàn)的光可以更加有效地從襯底反射以更好地到達(dá)觀看者。附接條帶510以及附接層的其他配置可以由柔性材料制成。在一些情況下,附接層可以由uv光固化的樹(shù)脂形成。樹(shù)脂可以被選擇為,在固化該樹(shù)脂之后,其對(duì)激發(fā)光是透明的。在一些情況下,樹(shù)脂可以被選擇為,在固化該樹(shù)脂之后,其對(duì)可見(jiàn)光是非透明的。
進(jìn)一步參照?qǐng)D6,示例性的熒光屏幕101包括襯底層502、經(jīng)由附接層512附接至襯底層502的熒光層500以及經(jīng)由粘合層616附接至熒光層500的觀看者側(cè)的蓋襯底602。
蓋襯底602可以提供來(lái)自圖4的襯底424和/或激發(fā)阻擋層425。例如,蓋襯底602可以包括聚合物膜620,例如,聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)。在熒光層500的觀看者側(cè)上可以包括各種增益/提升/過(guò)濾層(參見(jiàn),例如圖4)。
例如,膜620的觀看者側(cè)可以涂覆有uv阻擋層622以幫助防止或減輕uv光到達(dá)觀看者。uv阻擋層622應(yīng)當(dāng)是對(duì)uv激發(fā)不會(huì)泛黃。
作為另一示例,膜620的激發(fā)側(cè)可以涂覆有保護(hù)性涂層624。保護(hù)性涂層625可以是uv阻擋層。例如,激光穩(wěn)定性紅移uv吸收劑,例如
如圖6所示,夾在熒光層500和襯底層502之間的附接層512,在該情況下,附接條帶510,幫助將熒光層500的激發(fā)側(cè)附接至襯底層502的觀看者側(cè)。此外,通過(guò)橫向間隔開(kāi)(即通過(guò)限定橫向間隔開(kāi)的區(qū)域)和通過(guò)具有足夠的厚度來(lái)考慮周圍層的表面平整度的任何變化,附接條帶510可以幫助在熒光層500的激發(fā)側(cè)上形成氣隙610。附接層的厚度幫助確定由此產(chǎn)生的氣隙610也稱之為激發(fā)側(cè)氣隙610的厚度。例如,附接層可以具有10μm的厚度,從而在熒光層500和襯底層502之間創(chuàng)建大致10μm的分離。
在觀看者側(cè),蓋襯底602可以經(jīng)由粘合層616附接至熒光層500。可以包括psa(壓力敏感粘結(jié))的圖案化層的粘合層616將蓋襯底602附接至熒光層500,同時(shí)確保蓋襯底602的激發(fā)側(cè)和熒光層500的觀看者側(cè)之間的分離。
粘合層616的厚度是足夠的,使得在缺乏粘合層的區(qū)域中在蓋襯底602之間形成也稱之為觀看者側(cè)氣隙612的氣隙612。可以選擇粘合層616的厚度,以在熒光層500的觀看者側(cè)上提供觀看者側(cè)氣隙612,同時(shí)依然考慮熒光層500的任何表面變化。例如,粘合層616的厚度可以在大致5μm到25μm之間。熒光層500可以具有在大致5μm到50μm之間的厚度。觀看者側(cè)氣隙612可以幫助例如降低不期望的圖像光環(huán)并使uv能夠回收回?zé)晒鈱?00以增加光學(xué)效率。觀看者側(cè)氣隙612可以填充有氣體,例如,空氣或氮?dú)饣蛟谟^看者側(cè)間隙612中可以存在真空。
粘合層616可以由psa制成,psa在熒光層500和蓋襯底602或其他任何熒光層500的觀看者側(cè)直接附接至其的層)之間表現(xiàn)出最小材料流動(dòng)和良好的結(jié)合強(qiáng)度。此外,粘合層616可以由psa或其他具有光學(xué)級(jí)別的粘結(jié)材料制成,以便最優(yōu)化從激發(fā)的磷光體發(fā)出的可見(jiàn)光,并且不引入虛假光。此外,粘合層616可以由psa制成,該pas不吸收405nm的uv光,以便降低熒光層500中的磷光體區(qū)域之間的串?dāng)_。
在一些實(shí)施方案中,磷光體條帶504、506、508通過(guò)氣隙614(也稱之為平面內(nèi)氣隙614)在熒光屏幕500的平面內(nèi)彼此間隔開(kāi)。平面內(nèi)氣隙614可以填充有氣體,例如空氣或氮?dú)猓蛟谟^看者側(cè)間隙614中可以存在真空。在一些情況下,氣隙614可以填充有聚合物或其他折射率比熒光層500的折射率低的非氣體材料。
通過(guò)(i)使用附接層(例如附接條帶510)在熒光層500和襯底層500之間創(chuàng)建沿平面外方向的分離,以創(chuàng)建激發(fā)側(cè)氣隙610,通過(guò)(ii)使用粘合層616在熒光層500和pet層602之間創(chuàng)建沿平面外方向的分離以創(chuàng)建觀看者側(cè)氣隙612,以及通過(guò)(iii)創(chuàng)建熒光層500的磷光體條帶504、506、508之間的分離,以形成平面內(nèi)氣隙614,可以最小化接觸磷光體條帶504、506、508的材料的量,從而通過(guò)尤其是增加亮度、降低光泵送以及降低串?dāng)_來(lái)提高所顯示的圖像。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7a至圖7e,將熒光層500的激發(fā)側(cè)附接至下面的襯底(例如,襯底502)同時(shí)提供它們之間的豎直間隔使得在熒光層下面形成氣隙的附接層可以采取各種形式。通常,在這些各種實(shí)施方案中,附接層的附接區(qū)域被定位在熒光條帶504、506、508的邊緣處,例如,條的每個(gè)側(cè)的寬度的25%外。相反,附接區(qū)域出現(xiàn)在條的中心區(qū)域,例如,條的寬度的中心一半。在一些實(shí)施方案中,附接區(qū)域僅位于條的每個(gè)側(cè)上寬度的10%外。
在圖7a至7b中,示出了橋接布置成間隔的形式的磷光體條帶504、506、508之間的間隙的附接條帶510。附接條帶510平行于熒光條帶延伸。
如所示出的,附接條帶510中的每一個(gè)應(yīng)當(dāng)足夠窄,以增加磷光體條帶504、506、508的激發(fā)側(cè)的面積,磷光體條帶504、506、508被暴露從而為熒光條帶提供提高的激發(fā)光的傳輸,同時(shí)保持足夠?qū)捯蕴峁?duì)相應(yīng)的磷光體條帶504、506、508的結(jié)構(gòu)支撐。附接條帶510可以間隔與像素元素的像素寬度相對(duì)應(yīng)的間距(pitch)。例如,如果每個(gè)磷光體條帶間隔500μm至550μm的間距從而導(dǎo)致大致1500μm的像素寬度,則附接條帶510還可以間隔大致500μm和550μm之間的間距。為了防止形成莫爾圖案,像素元素的間距和粘結(jié)條的間距應(yīng)當(dāng)是它們不會(huì)導(dǎo)致重疊圖案。
在圖7b中,圖7a中示出了附接條帶510具有較大的寬度,從而從進(jìn)入激發(fā)光覆蓋磷光體條帶504、506、508的較大部分。如所示出,每個(gè)附接條帶510支撐并與磷光體條帶504、506、508的每個(gè)的邊緣區(qū)域重疊。應(yīng)當(dāng)最小化重疊邊緣區(qū)域的寬度we以確保最優(yōu)化的性能但是重疊邊緣區(qū)域應(yīng)當(dāng)足夠?qū)捯蕴峁?duì)磷光體條帶504、506、508的充足的結(jié)構(gòu)支撐,同時(shí)考慮制造/對(duì)準(zhǔn)公差。例如,we可以是大約30μm。為了最優(yōu)化的性能,應(yīng)當(dāng)最大化與在激發(fā)側(cè)的磷光體條帶504、506、508的暴露區(qū)域的寬度相對(duì)應(yīng)的寬度wp。換言之,應(yīng)當(dāng)最大化暴露于進(jìn)入激發(fā)光的磷光體條帶504、506、508的面積百分比,其在該情況中可以通過(guò)表達(dá)式wp/(wp+2we)來(lái)示出。例如,面積百分比應(yīng)當(dāng)在50%以上以確保足夠的激發(fā)光在通過(guò)激發(fā)側(cè)氣隙610之后直接撞擊磷光體條帶504、506、508的激發(fā)。在一些情況下,為了優(yōu)異的性能,面積百分比應(yīng)當(dāng)為90%或在90%之上。
對(duì)激發(fā)光透明的附接條帶510的優(yōu)點(diǎn)可以在于,它們可以被制造為比非透明附接條帶寬,而不會(huì)不利地影響撞擊磷光體層的激發(fā)光的量。另一方面,具有非透明附接條帶可以是有利的,這是因?yàn)槠淇梢詭椭V辜ぐl(fā)光到達(dá)觀察者,而不需要單獨(dú)的阻擋膜。此外,非透明層可以在對(duì)激發(fā)側(cè)襯底的阻擋泵送方面非常有效,激發(fā)光側(cè)襯底支撐磷光體層。在一些情況下,附接條帶可以是部分非透明的。例如,附接條帶層可以是透明的但包括非透明顆粒。
盡管圖7a和圖7b示出了附接條帶510橋接熒光條帶之間的間隙,但是這不是必須的。例如,每個(gè)附接條帶510可以被定位在熒光條帶的邊緣下。附接條帶510可以被定位僅在熒光條帶下或部分地通過(guò)熒光條帶的邊緣延伸,而不橋接熒光條帶之間的間隙。
圖7c示出了附接補(bǔ)丁(附接片,attachmentpatch)520,該附接補(bǔ)丁與附接條帶510類似,不同之處在于它們并不沿著磷光體條帶的整個(gè)長(zhǎng)度行進(jìn)。通過(guò)剛好在選擇位置沿著邊緣區(qū)域而不是沿著邊沿區(qū)域的整個(gè)長(zhǎng)度支撐磷光體條帶,可以增加在熒光層的激發(fā)側(cè)上形成的氣隙的尺寸。在一些情況下,如圖7d所示,可以使用具有圓的或其他形狀的附接補(bǔ)丁522。
在一些情況下,如圖7e所示,附接層可以包括附接柱524,該附接柱的寬度比分離熒光條帶502、504、506的平面內(nèi)間隙窄。在這樣的情況下,附接柱524可以被定位在磷光體條帶502、504、506內(nèi)的各種位置,從而將熒光層的激發(fā)側(cè)附接至下面的襯底。在這樣的情況下,附接柱524的尺寸應(yīng)當(dāng)保持為小,以確保磷光體條帶502、504、506的最小面積被附接柱524接觸,同時(shí)提供對(duì)相對(duì)應(yīng)的熒光條帶足夠的結(jié)構(gòu)支撐。如圖7f所示,附接柱524可以隨機(jī)地分布在熒光層和下面的襯底之間。
在一些情況下,如圖7g所示,附接條帶526可以被定向?yàn)闄M向(例如垂直)于磷光體條帶。如圖7h所示,附接條帶528可以包括曲線部分。如圖7a至7h所示出的附接層變化的組合以及其他相似的變化可以用于將磷光體層附接至襯底,同時(shí)維持磷光體層的激發(fā)側(cè)上的氣隙610。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8,熒光層的觀看者側(cè)上的粘合層616可以具有適于降低莫爾圖案的圖案,否則莫爾圖案在例如當(dāng)通過(guò)具有周期性光敏感結(jié)構(gòu)的數(shù)字圖像捕獲設(shè)備捕獲顯示屏上呈現(xiàn)的圖像時(shí)被產(chǎn)生。這樣的莫爾圖案可能由于在顯示設(shè)備中的周期性發(fā)光結(jié)構(gòu)(例如彩色發(fā)光像素和/或子像素的周期性陣列)和圖像捕獲設(shè)備的周期性光敏感結(jié)構(gòu)(例如光電傳感器的周期性陣列)之間的干擾而產(chǎn)生。
例如,粘合層616的抗莫爾圖案可以結(jié)合周期性,該周期性不與磷光體條帶502、504、506的周期性一致。在一些情況下,如圖8所示,粘合層616可以具有交叉圖案,該交叉圖案具有倒圓角,以最小化任何與磷光體條帶的對(duì)齊。在一些情況下,粘合層616可以結(jié)合正弦圖案。在一些情況下,粘合層616可以包括隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)元素以進(jìn)一步消除可能在顯示的圖像或其數(shù)字捕獲中引起莫爾圖案的任何不期望的對(duì)齊和周期性。
在一些實(shí)施方案中,粘合層616可以具有與熒光層的激發(fā)側(cè)上那些圖案相似的圖案,例如圖7a至圖7h中所示。可替換地,粘合層616可以包括鋸齒圖案、蜂窩圖案以及各種重疊或非重疊動(dòng)搖圖案。
圖9a至圖9d示出了圖8中示出的交叉抗莫爾圖案的示例變化。在圖9a中,表示的線間距為3mm,而表示的線寬度為0.15mm。對(duì)于圖9b,相對(duì)應(yīng)的值為3mm和0.2mm,因此指示使用了較厚(在平面內(nèi)方向上)的粘合層616。在圖9c中,所示出的線間距表示5mm,而所示出的線寬度為0.15mm。與圖9a和圖9b中所示出的圖案相比,圖9c中的線間隔開(kāi)更遠(yuǎn),從而降低附接層所提供的結(jié)合面積的量。對(duì)于圖9d,所表示的相對(duì)應(yīng)的值為5mm和0.2mm。對(duì)于圖9a至圖9d,樣本圖案分別表示11.5%、15.3%、7.0%以及9.3%的結(jié)合面積。
雖然該文獻(xiàn)包含許多細(xì)節(jié),但是這些細(xì)節(jié)不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制本發(fā)明或可能要求的范圍,而是對(duì)針對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例的特征的描述。該文獻(xiàn)中所描述在單獨(dú)實(shí)施方案的環(huán)境下的一些特征也可以組合地在單個(gè)實(shí)施方案中實(shí)現(xiàn)。相反,在單個(gè)實(shí)施方案的環(huán)境下描述的各種特征也可以在多個(gè)實(shí)施方案中單獨(dú)地或以任何合適的子組合的方式實(shí)現(xiàn)。此外,盡管特征可以被如上描述為在某些組合中發(fā)揮作用,甚至最初是這樣要求的,但是來(lái)自所要求的組合的一個(gè)或多個(gè)特征可以在一些情況下以組合進(jìn)行,并且所要求的組合可以涉及子組合或子組合的變化。
僅公開(kāi)了幾個(gè)實(shí)施方案。然而,應(yīng)該理解的是,可以基于該申請(qǐng)中所描述和所示出的,做出變化、提升以及其他實(shí)施方案。
例如,盡管已經(jīng)描述了多個(gè)顏色,但是該技術(shù)適用單色系統(tǒng)。盡管描述專注于彩色磷光體,但是條可以為其他熒光材料,諸如量子點(diǎn)。盡管描述專注于激發(fā)光束的激光,但是可以使用其他準(zhǔn)直光束,并且激發(fā)光束還可以在可見(jiàn)光范圍而非uv。盡管描述了旋轉(zhuǎn)多邊形用于掃描激發(fā)光束,可以使用其他種類的掃描儀,例如可以使用兩個(gè)反射鏡檢流計(jì)來(lái)在兩個(gè)垂直的方向上使激發(fā)光束轉(zhuǎn)向。