CN104898272B - 可卷曲的显示屏幕拼接 - Google Patents

Abstract

一种在电子显示系统的使用的可卷曲显示屏幕，其包括机械地耦接至卷轴机构的可卷曲屏幕，并且该可卷曲屏幕具有布置在其上的多个像素元件。卷轴机构配置为该可卷曲屏幕的收起机构，并且可以进一步配置以将可卷曲屏幕展开成基本屏幕的观看面。可卷曲显示屏幕可以有利地用于耐用的且易于运输的电子显示装置，这是因为该可卷曲显示屏幕是重量轻、耐用、且小型的。

Description

可卷曲的显示屏幕拼接

技术领域

本公开的实施方案通常涉及显示装置，并且更具体地涉及用于显示装置的可卷曲显示屏幕。

背景技术

电子显示系统通常用于显示来自计算机和其它来源的信息。典型的显示系统的尺寸范围为从移动设备中使用的小显示器到用于同时向数千观看者显示图像的非常大的显示器、例如拼贴显示器。用于这种显示系统的显示屏幕典型为体积大且易碎，因此难以运输。因此，本领域中需要适于在电子显示系统中使用的重量轻且便携式的显示屏幕。

发明内容

本公开的一个实施方案提出一种适用于电子显示系统的可卷曲显示屏幕。该可卷曲显示屏幕包括机械地耦接至卷轴机构的可卷曲屏幕，并且该可卷曲屏幕上布置有多个像素元件。卷轴机构配置为用于该可卷曲屏幕的存放机构，并且可以进一步配置为将可卷曲屏幕展开成基本平坦的观看表面。可卷曲显示屏幕可以有利地用于耐用的且易于运输的电子显示装置，这是因为该可卷曲显示屏幕是重量轻、耐用、且小型的。

在另一个实施方案中，系统包括至少一个外壳。每个外壳包括布置在该外壳内的光扫描装置；和布置在该外壳内的一个或更多个光学检测器。系统还包括至少部分地结合至少一个外壳的可卷曲磷光体显示屏幕，其中屏幕与一个或更多个光学检测器不同并且与其物理隔离，和其中所述检测器检测来自光扫描装置的照射屏幕的光的位置。

在另一个实施方案中，一种可卷曲的显示屏幕包括复合的磷光体滤光层，包括：其中形成有多个平行荧光体带的磷光体带，其中相邻的荧光体带分别由吸收激发波长的光以发射不同颜色的光的不同荧光材料制成，其中所述荧光体带包括布置在磷光体区域之间的任何分隔之间的区域中的低折射率的材料；第一片层，其中所述第一片层包括共挤出滤光层，其中所述共挤出滤光层反射白光并使激发光通过，其中将所述共挤出滤光层的有激发光穿过的一侧附着至所述磷光体带；第二片层，其中所述第二片层包括共挤出滤光层，其中所述共挤出滤光层反射白光并使激发光通过，其中将所述共挤出滤光层的有激发光穿过的一侧附着至所述磷光体带；所述第一片层和所述第二片层彼此相邻地布置以使得彼此毗邻的片层共同地形成单个的复合磷光体滤光层，其中相邻磷光体带之间的间隔具有特别的间距，其中通过耦接机构将所述第一片层与所述第二片层耦接在一起；所述复合磷光体滤光层是卷的。

在一个示例中，所述可卷曲的显示屏幕还包括第三片层，磷光体带在第一片层和第三片层之间，在磷光体带和第三片层之间存在低折射率间隙。

在另一个示例中，所述第三片层是耦接机构。

在另一个示例中，所述第三片层覆盖所述第一片层和所述第二片层的接界。

在另一个示例中，所述第三片层边缘与所述第一片层边缘重合。

在另一个示例中，所述耦接机构是带，其中所述带附接在所述第一片层和所述第二片层的非磷光体侧上的所述第一片层和所述第二片层之间的接缝处。

在另一个示例中，所述第一片层和第二片层还包括反射性伺服参考标记

在另一个实施方案中，一种显示装置包括一个或更多个光引擎，其中每个光引擎都包括用于向屏幕发射光的一个或更多个光源；和可卷曲屏幕，其中所述可卷曲屏幕包括：彼此相邻地布置的多个片层；和耦接至所述多个片层的复合滤光层，其中所述复合滤光层包括：磷光体区域，其中每个磷光体区域都包括磷光体带，其中所述磷光体带为多个平行的荧光体带，其中相邻的荧光体带分别由吸收激发波长的光以发射不同颜色的光的不同荧光材料制成；和布置在所述磷光体区域之间的任何分隔之间的区域中的低折射率材料。

在一个示例中，所述显示装置包括布置在所述多个片层上的反射性伺服参考标记。

在另一个示例中，所述屏幕具有为14英寸至40英寸的卷曲半径。在另一个实施方案中，一种显示装置包括可卷曲屏幕，其中所述可卷曲屏幕包括：第一片层，在其上布置有第一复合滤光层，其中所述第一复合滤光层包括多个第一磷光体区域，所述第一磷光体区域具有布置在所述第一磷光体区域之间的任何分隔之间的区域中的第一低折射率材料；和第二片层，在其上布置有第二复合滤光层，其中所述第二复合滤光层包括多个第二磷光体区域，所述第二磷光体区域具有布置在所述第二磷光体区域之间的任何分隔之间的区域中的第二低折射率材料，其中所述第一片层和所述第二片层彼此相邻地布置以共同地形成主片层，并且所述第一复合滤光层与所述第二复合滤光层彼此相邻地布置以共同地形成主复合滤光层。

在一个示例中，所述显示装置还包括布置在所述多个片层上的反射性伺服参考标记。

在另一个示例中，所述屏幕具有为14英寸至40英寸的卷曲半径。

附图说明

为了可以更详细地理解本公开的上述特征，可以通过参考实施方案给出对以上简要概述的本公开的更具体的说明，所述实施方案的一些在附图中进行举例说明。然而，应注意，附图仅举例说明本公开的典型实施方案，因此不被认为限制本公开的范围，这是因为本公开可以允许其他等效的实施方案。

图1是根据本公开的一个实施方案的便携式显示装置的示意性侧视图；

图2是根据本公开的一些实施方案的、用于图1中的便携式显示装置的控制系统的示意图；

图3显示了根据本公开的实施方案的、显示屏幕展开以用于观看的情况下的便携式显示装置的示意性立体图；

图4显示了根据本公开的实施方案的、显示屏幕收起以用于储存或运输的情况下的便携式显示装置的示意立体图；

图5是根据本公开的一个实施方案的、配置为LPD显示系统的便携式显示装置中的显示屏幕和光模块的示意图；

图6是图5中所指出的显示屏幕的部分的局部示意图；

图7是根据本公开的实施方案配置的显示屏幕和光模块的示意图；

图8是根据本公开的实施方案的、配置为具有伺服光束的光模块的示意图；

图9示意性地显示了配置为提供伺服反馈光的显示屏幕，其中该伺服反馈光可以包括来自伺服光束的反射光和/或来自激光束的反射光；

图10示意性地显示了根据本公开的实施方案的显示屏幕的配置，其便于基于条分隔物的镜面反射表面和磷光体带的光学漫反射表面来测量伺服反馈光。

图11示意性地显示了根据本发明的一个实施方案的显示屏幕，其配置为具有屏外校准模块以确定伺服光束和/或激光束的垂直位置。

图12是根据一个实施方案的具有伺服光束的光模块和可卷曲屏幕的示意图；

图13是根据一个实施方案的包括可卷曲屏幕和多个外壳的系统的示意图；

图14是根据一个实施方案的多层屏幕的示意图；

图15是在屏幕上显示的立体图像的示意图；

图16A-16B是根据本文中描述的实施方案的将彼此邻接的两个块耦接到一起以产生大的无缝屏幕的带的实施方式的示意图；

图17A、17B、18和19示出了在磷光体层的两个相对侧具有滤光器层以提高屏幕的光学效率的屏幕设计与结构的实例；和

图20A和20B是包括将多个块耦接在一起以形成可卷曲屏幕的可卷曲屏幕的示意图。

为了清楚，在适用的情况下已经使用相同的附图标记来表示附图之间共用的相同元件。可以预期一个实施方案的特征可以并入其它实施方案，而无需另外叙述。

具体实施方式

图1是根据本公开的一个实施方案的便携式显示装置100的示意性侧视图。便携式显示装置100是小型、重量轻、自供电的设备，其配置为显示在明亮的室外环境中看得见的近观看分辨率的静止图像和视频图像。因为便携式显示装置100可以在不用外部电源的情况下长时间运行，所以便携式显示装置100是真正的便携式，而不单是容易运输。在图1中，便携式显示装置100绘制为以观看配置被展开，并包括光模块110、可伸缩屏幕组合件120、自含式电源130(例如电池)、可收缩的外壳组合件140、控制系统150和扬声器160。在一些实施方案中，便携式显示装置100包括扬声器160，而在其他实施方案中，使用外部扬声器来提供声音。

光模块110配置为产生图像产生光束111并引导其在显示屏幕121上为观看者90生成高分辨率的静止图像或视频图像。图像产生光束111包含携带有图像信息的光学脉冲。在一些实施方案中，图像产生光束111包括具有不同颜色的可见激光束，其分开照亮屏幕121的单个像素元件以产生图像。在其他实施方案中，图像产生光束111包含不可见激光束，例如近紫色或紫外(UV)激光束，其作为激发光束来激发屏幕上的磷光体。在这类实施方案中，图像产生光束111被引导到由发光材料构成的显示屏幕121的分立像素元件，该发光材料从图像产生光束111吸收光能来发射可见光并产生图像。还应理解，便携式显示装置100可以包括可见激光和不可见激光的混合。一个实例可以是使用蓝色激光产生蓝色，而相同的蓝色激光可以用于激发红色和绿色磷光体。可替代地，紫外激光可以用于激发绿色磷光体，而红色和蓝色激光可以用于直接在屏幕上产生红色和蓝色。在一些实施方案中，光模块110还配置为产生并引导一个或更多个伺服激光束，并且包括配置为检测由伺服激光束产生的伺服反馈光的检测器。在这样的实施方案中，检测器产生用于图像产生光束111相对于显示屏幕121的位置的反馈数据，使得可以准确地定位图像产生光束111并对图像产生光束111的光学脉冲的准确计时以产生没有误差的高分辨率图像。以下更详细地描述光模块110和显示屏幕121的不同实施方案。

可伸缩屏幕组合件120包括显示屏幕121，并且配置为以使显示屏幕121不过度地受应力、疲劳或起皱的方式来方便地展开显示屏幕121。在图1所显示的实施方案中，可伸缩屏幕组合件120包括机械地耦接至显示屏幕121边缘的卷轴机构，并且配置为当在不使用时将显示屏幕121缩回并紧密地收起。卷轴机构防止显示屏幕121的任何折叠或起皱，并且确保显示屏幕121在展开以接收图像产生光束111时被正确地放置。卷轴机构包括第一卷轴123，并且在一些实施方案中包括第二卷轴124。卷轴机构还可以用于在显示屏幕121中保持期望的张力，使得显示屏幕121的柔性材料提供基本为平面的观看表面，因此给观看者90提供更高品质的图像。应注意，能够使用卷轴机构是基于以下事实，即显示屏幕121可以是与更传统的刚性屏幕相反的柔性、可卷曲材料。自含式电源130配置为给便携式显示装置100供电以长时间地在显示屏幕121上产生高亮度静止图像或视频图像，而不需要外部电源。自含式电源130可以是锂离子电池、锂聚合物电池、或具有较高功率密度的任何其他技术上可行的重量轻的电池。如本文中所述的，因为光模块110的功率需求相对于用于产生图像的现有技术方法而言较低，所以便携式显示装置100可以利用自含式电源130运行长时间、例如约八或十小时，即使当自含式电源130是重量三磅或四磅小的电池时也是如此。

可收缩外壳组合件140容纳光模块110、可伸缩屏幕组合件120、电源130、和控制系统150，并且配置为在使用期间将便携式显示装置100光学密封，并且当便携式显示装置被收好以储存或运输时用作小型携带箱。可收缩外壳组合件140包括基部141、可伸缩侧遮帘(shade)142、和顶面板143。基部141组成可收缩外壳组合件140的主室，并在显示屏幕121展开来用于观看时作为基部将便携式显示装置静止于其上。可伸缩侧遮帘142配置为在使用期间将便携式显示装置100光学密封，使得图像产生光束111不能从可收缩外壳组合件泄漏。可伸缩侧遮帘142可以是可折叠式或固体的可伸缩的帘，并且配置为当显示屏幕121是展开的时附接至顶面板143和显示屏幕121。当显示屏幕121被收好以用于储存或运输时，可伸缩侧遮帘配置为倒向基部141。顶面板143是铰接面板，其具有用于将图像产生光束111从光模块110引导至显示屏幕121的内部反射镜，并且配置为当显示屏幕121展开用于观看时支承可伸缩屏幕组合件120。此外，当便携式显示装置被收好以用于运输或储存时，顶面板143用作可收缩外壳组合件140的盖子。

可收缩外壳组合件140具有可折叠的配置，其在顶面板143被打开使用并附接至可伸缩屏幕组合件120时延长光模块110和显示屏幕121之间的光路，并且使便携式显示装置100在运输时紧凑。通过延长光模块110和显示屏幕121之间的光路，可收缩外壳组合件140的可折叠配置为将图像产生光束111引导至显示屏幕121的光学器件提供最佳的投射距离。这与可能具有可折叠壳体以延长图像在显示屏幕上的聚焦(focusing)的常规投射显示装置不同。相反地，根据本公开的实施方案，可收缩外壳组合件140的可折叠配置延长了携带有图像信息的每个单独的图像产生光束111的焦距，而不是图像自身的焦距。因此，可收缩外壳组合件140的可折叠配置将图像产生光束111的光路延长至到显示屏幕121上的最佳投射距离，由此防止所述光束太大而一次照亮不止一个像素元件，或太小而仅照亮像素元件的一部分。

在一些实施方案中，可收缩外壳组合件140还包括一个或更多个水平调节脚144，其可以展开以调节不在水平面的基板141以便在显示屏幕121展开时将显示屏幕121定位为与水平面基本垂直。水平调节脚144可以具有固定长度。可替代地，水平调节脚可以是高度上可调节的，以用于显示屏幕121取向的细调和用于在不平表面上的便携式显示装置100的稳定。

在一些实施方案中，可收缩外壳组合件140包括光密封检测器145，其配置为检测可收缩外壳组合件140何时是光密封的。在一个实施方案中，在可伸缩侧遮帘142的每个连接点处布置一个光密封检测器。在另一个实施方案中，使用更少的光密封检测器。在一些实施方案中，光密封检测器145包括机械开关，而在其他实施方案中，光密封检测器145包括布置在可收缩外壳组合件140内部的至少一个光检测器。

控制系统150控制光模块110的部件和便携式显示装置100的其他自动部件的操作，并且在图2中显示了该控制系统150。图2是根据本公开的一些实施方案的控制系统150的示意图。如所示的，控制系统150包括处理器202、一个或更多个输入/输出(I/O)装置204和存储器206。处理器202可以是任何技术上可行类型的处理器，包括中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、现场可编程门阵列(FPGA)、集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)或片上系统(SOC)等，并配置为执行软件应用、例如软件应用208。可替代地，处理器202可以是配置为执行特定任务的专用硬件装置。I/O装置204可以包括本领域已知的任何技术上可行的装置，包括控制按钮、红外线(IR)接收器、和/或可使用蓝牙的收发器。当I/O装置204包括可使用蓝牙的收发器时，便携式显示装置100可以通过智能手机、平板电脑、或可使用蓝牙的其他类型的计算装置来远程控制。存储器206可以是任何技术上可行类型的存储器，包括随机存取存储器(RAM)模块、只读存储器(ROM)模块、硬盘或闪存盘等，并且其中存储软件应用208，该软件应用208含有用于控制便携式显示装置100的操作的指令。

图3显示了根据本公开的实施方案的、显示屏幕121展开以用于观看的情况下的便携式显示装置100的示意性立体图。手动地使用弹簧辅助装置和/或机动化辅助装置将顶面板143举到所示的位置，使得顶面板143支承显示屏幕121。电源130给光模块110提供电力以在显示屏幕121上产生图像并给扬声器160供电。在图3所显示的实施方案中，便携式显示装置100的轮廓基本上为三角形的，并且当基部141在水平表面上齐平放置时，显示屏幕121倾斜离开法线。在这样的实施方案中，水平调节脚144可以展开以调节基板141的取向以当显示屏幕121展开时将显示屏幕121定位为与水平面基本垂直。

在一个实施方案中，显示屏幕121是具有1920x1080像素格式的30英寸高分辨率屏幕，而便携式显示装置100配置为在显示屏幕121上产生峰值亮度为1000尼特的图像，其在明亮的室外条件下可以容易地看到。在这样的实施方案中，基部141具有25英寸的宽度201、仅6英寸的高度210、和12英寸的深度203，使得当显示屏幕121被收好且顶面板143闭合时便携式显示装置100是非常小型的。此外，便携式显示装置是重量较轻的，同时仍能够长时间产生对于室外观看条件可接受的图像。例如，假设光模块110的平均功率消耗为30W，并且电源130具有约160W-H/kg的功率密度和3.8磅的重量，则便携式显示装置可以产生峰值亮度为500尼特的图像8小时。应注意，在便携式显示装置100具有上述相同配置的光模块110和电源130并且显示屏幕121是25英寸屏幕的实施方案中，便携式显示装置100可以在基本长于8小时期间内在显示屏幕121上产生图像。以下结合图5-8描述光模块110的配置，其可以使用约30W在30英寸显示屏幕上产生图像。

除了小型之外，便携式显示装置100还是重量轻的。具体地，对于上述具有30英尺屏幕和3.8磅电池的实施方案，便携式显示装置100的总重量可以为小于20磅。在这样的实施方案中，显示屏幕121估计重约2磅，扬声器160的每个都重2磅，可收缩外壳组合件140是用塑料材料构成并重约5磅，而光模块110和控制系统150一起的重量不多于5磅。

图4显示了根据本公开的实施方案的、显示屏幕121被收好以用于储存或运输的情况下的便携式显示装置100的示意性立体图。如所示的，显示屏幕121已经与顶面板143分离并通过卷到可伸缩屏幕组合件120的卷轴机构1222上来收到可收缩外壳组合件140中，并且顶面板143已经降低到形成小型且重量轻的壳体的位置。

根据本公开的实施方案，便携式显示装置100可以是基于激光的显示装置，例如视频显示系统或激光-磷光体显示(LPD)系统。在这样的实施方案中，显示屏幕121包含发光材料或荧光材料，其在来自光模块110的一个或更多个扫描激光束的光激发下发光以在显示屏幕121上产生图像。扫描激光束是经调制或经脉冲调制的以传输与图像相关联的信息至显示屏幕121。扫描激光束的调制被控制为使得扫描激光束激发布置在显示屏幕121上的发光材料以发射红色、绿色和蓝色来产生期望的图像。因此，扫描激光束携带图像，但是不直接产生观看者看到的可见光。相反，显示屏幕121上的发出彩色光的荧光材料吸收扫描激光束的能量，并发射红色、绿色和蓝色或颜色的其他组合的可见光以产生观看者看到的彩色图像。本领域技术人员应理解，这种基于激光的显示装置有利地需要比LCD或本领域中已知的其他显示装置更小的功率。这是因为每个像素的光源的强度是与所述像素的期望灰度是成比例的，使得图像产生光束111为亮的图像像素抽取较多功率而为暗的图像像素抽取较少功率。本领域中已知的其他技术通常具有在所有时间以全功率发射光的光源。

图5为根据本公开的一个实施方案的、配置为LPD显示系统的便携式显示装置100中的光模块110和显示屏幕121的示意图。显示屏幕121包括磷光体带502，并且光模块110配置为激光模块，其产生一个或更多个扫描激光束503以激发磷光体带502。磷光体带502由不同颜色、例如红色、绿色、和蓝色的交替的磷光体带组成，其中颜色选择为使得它们能结合以形成白光和其他颜色的光。扫描激光束503为经调制的光束，其以光栅扫描模式沿着两个正交的方向、例如在水平方向508上和垂直方向509上扫过显示屏幕121，以在显示屏幕121上产生对于观看者90的图像。

应注意，含磷光性的材料只是一种类型的荧光材料，其可以布置在适合于形成彩色图像的显示屏幕121上。本文中描述的、使用磷光体作为荧光材料的本公开的各个实施方案还适于包含其他光学可激发的、发光的、非磷光体的荧光性材料的屏的显示器。例如，量子点材料在适当的光学激发下发射光，并由此可以用作本申请中的系统和装置的荧光性材料，其中半导体化合物、例如尤其是CdSe和PbS可以以粒子的形式制造，所述粒子具有与作为发射光的量子点材料的化合物的激子波尔半径近似的直径。为了产生不同颜色的光，具有不同能带隙结构的不同的量子点材料可以用于在相同的激发光下发射不同的颜色。因此，在一些实施方案中，磷光体带502可以包含作为吸收来自扫描激光束503的光能的发光材料的量子点材料，而不是含磷光体材料。

还应注意的是，发光或荧光性材料在显示屏幕121上的激光激发只是能够给予足以使荧光性材料发光或发冷光的能量的光学激发技术的各种形式中的一个。在其他实施方案中，这种光学激发可以由有足够能量以激发布置在显示屏幕121上的荧光性材料的非激光光源产生。非激光激发光源的示例包括各种发光二极管(LED)、光照射器、和产生以下光的其他光源，该光具有激发将较高能量的光转换为较低能量和可见范围内的光的荧光性材料的波长和光谱带。

图6是图5中显示的显示屏幕121的一部分的局部示意图。图6显示了像素元件605，其包括红色、绿色、和蓝色的磷光体带502的一部分。磷光体带502在特定像素元件605内的一部分在本文中被称为“子像素”，其中每个子像素用于发射组成像素元件605的颜色中的一个。在一些实施方案中，每个磷光体带502都通过带间隔610与相邻的磷光体带隔开。应理解的是，可以预期能够省略带间隔610。如所示出的，磷光体带502中属于特定像素元件605的部分由激光扫描路径302限定。通过沿着激光扫描路径302引导扫描激光束502和调制扫描激光束503以将期望的光能的量传送到在每个像素元件605内发现的红色、绿色、和/或蓝色磷光体带502中的每一个，光模块110在显示屏幕121上形成图像。每个图像像素元件605都通过发射可见光来输出用于形成期望图像的光，所述可见光由在给定像素元件605中的、每个含磷光体带的选择性激光激发产生。因此，每个像素元件605的红色、绿色、和蓝色部分的调制控制在每个图像像素元件位置处的复合颜色和图像强度。

在图6中，像素区的一个尺寸由三个磷光体带502的宽度限定，并且激光束的光点尺寸的控制限定了正交的尺寸。在其他实施例中，图像像素元件605的两个尺寸都可以由物理边界、例如将磷光体带502分隔为矩形的含磷光体区或磷光体光点的间隔来限定。在一个实施方案中，磷光体带502的每个都以约300μm到600μm的间距间隔开，使得像素元件605的宽度近似于约1200μm。激光扫描路径302由约200μm到约300μm的屏幕间距607隔开。

图7为根据本公开的一个实施方案配置的光模块110和显示屏幕121的示意图。如所示出的配置，光模块110包括信号调制控制器720、激光器阵列710、中继光学模块730、反射镜740、多边形扫描仪750、成像透镜755、和显示处理器和控制器790。显示处理器和控制器790分别通过数据路径793、192、191耦接到反射镜740、激光器阵列710和信号调制控制器720。

激光器阵列710包括多个、例如5、10、20或更多个激光器，并且产生多个激光束712以同时扫描显示屏幕121。在一个实施方案中，激光器阵列710中的激光器为产生具有约400m到450nm波长的光的紫外(UV)激光。激光束712为经调制的光束，其以光栅扫描模式沿着两个正交的方向、例如水平地和垂直地扫过显示屏幕121，以在显示器121上产生用于观看者90的图像。

信号调制控制器720控制和调制激光器阵列710中的激光，使得激光束712在适当的输出强度处被调制以在显示屏幕121上产生期望的图像。信号调制控制器720可以包括产生激光调制信号721的数字图像处理器。激光调制信号721包含三个不同的颜色通道并且用于调制激光器阵列710中的激光器。

同时，中继光学模块730、反射镜740、多边形扫描仪750、和成像透镜755将激光束712引导到显示屏幕121，并且以光栅扫描模式使激光束712水平地和垂直地扫过显示器121以产生图像。为了描述起见，图7中相对于显示屏幕121的“水平”定义为平行于箭头703，而相对于荧光屏701的“垂直”定义为垂直于页面平面。中继光学模块730布置在激光束712的光学路径中，并且配置为使激光束712成形为期望的点形状和将激光束712引导到略微平行的光束的密集束。反射镜740为可以快速和精确地转动到期望的取向的反射光学部件，例如检流计镜、微机电系统(MEMS)反射镜等。反射镜740将激光束712从中继光学模块730引导到多边形扫描仪750，其中反射镜740的取向部分地确定了激光束712在显示屏幕121上的垂直定位。多边形扫描仪750是转动的、多面的光学元件，其具有多个反射表面751、例如5到10个，并且引导激光束712穿过成像透镜755到显示器121。多边形扫描仪750的转动使激光束712水平地扫过显示屏幕121的表面，并且进一步限定激光束712在显示屏幕121上的垂直定位。成像透镜755设计为将激光束712的每一个都引导到在显示屏幕121上的密集的像素元件205上。

在操作中，反射镜740的定位和多边形扫描仪750的转动水平地和垂直地使激光束712扫过显示屏幕121，使得所有的像素元件605都如所期望地被照射。也就是说，当多边形扫描仪750使反射面751中的一个转动穿过入射光束712时，激光束712的每个都被引导为从一边到另一边水平地扫过显示屏幕121，每个激光束都沿着不同的垂直移位的激光扫描路径302，从而照射布置在这些激光扫描路径302中的像素元件605(激光扫描路径302和图6中显示的像素元件605)。给出激光器阵列710中的N个激光器和N个激光束712，包括N个激光扫描路径的“色块”在多边形扫描仪750使反射面751中的一个转动穿过入射激光束712时被照射。因为反射面751的每个都相对于水平位置、即页面平面以不同的角度倾斜，所以当多边形扫描仪750使随后的反射面751转动穿过入射激光束712时，激光束水平地扫过在不同的垂直位置处的显示屏幕121。因此，给出N个激光束和多边形扫描仪750的M个反射面751，多边形扫描仪750的一次转动“涂刷”M×N行像素。如果显示屏幕121由超过M×N水平行的像素组成，那么反射镜740可以重新定位为使得会在多边形扫描仪750的下一次转动期间涂刷另一个M×N水平行像素的块。一旦显示屏幕121的全部像素都已经照射，反射镜740就返回到起始或顶部位置，并且与显示器的刷新率同步地重复循环。

在一个实施方案中，激光器阵列710包括34个激光器，并且多边形扫描仪750为八面的多边形，从而在多边形扫描仪750的单次转动中在显示屏幕121上产生272个水平线。利用反射镜740的两个位置来以激光束712涂刷显示屏幕121两次然后在显示屏幕121上产生544个水平线，这与高清显示器相当。为了更高清晰度的显示，可以利用多边形扫描仪750的更多次转动。应注意，激光器阵列710中的激光可以具有小到1到2W的光学功率输出，并且仍然在30英寸的高清屏上产生具有500尼特或更高的平均峰值亮度的图像。因此，利用约30或40W的平均功率输出，便携式显示装置100可以产生可以在户外环境中观察的图像。

因为磷光体带502以较窄的间距、例如约300μm到600μm的间距间隔开，所以光模块110关于显示屏幕121在便携式显示装置100的操作期间的精确对准是高度希望的。激光器阵列710中的激光器小到600μm到1200μm或更小的不对准可能使激光束712在扫过显示屏幕101时照射不同的磷光体带502，而不是预定的目标磷光体带，从而导致严重的图像质量问题，包括图像和亮度的变化。鉴于显示屏幕121和光模块110不是相对于彼此在位置上永久地固定，以及便携式显示装置100配置为从小巧轻便的可收缩组合件重复地展开，这样的精确对准是难以达到的。为了确保这种高度精确的对准，在一些实施方案中，便携式显示装置100包括基于指定的伺服光束的伺服控制机构，所述指定的伺服光束通过使激光束712扫过显示屏幕121的相同的光学扫描部件扫过屏幕。该指定的伺服光束用于提供对扫描激发光束、即激光束712的伺服反馈控制，以确保在便携式显示装置100的操作期间的恰当光学对准和光脉冲的精确传送。在一些实施方案中，伺服光束的波长与激光束712不同，例如伺服光束可以是红外(IR)光束，而显示屏幕121配置为反射伺服光束以产生伺服反馈光。在其他实施方案中，激光束712可以用于产生除了指定的IR伺服光束之外的伺服反射光或将其替代的伺服反射光。在该实施方案中，可以在显示屏幕121上产生垂直地和水平地位于中心的图像，而不用用户做出的调节或其他介入。

图8为根据本公开的实施方案的、配置有伺服光束的光模块800的示意图。光模块800为在组织和操作上与激光模块110基本类似的激光模块，有如下例外。除了以上结合图7描述的激光器阵列710之外，激光器阵列810还包括用于产生伺服光束802的激光二极管。激光束812包括用于激发磷光体和伺服光束802以提供对激光束112的伺服反馈控制的激光束112。显示屏幕121包括布置在显示屏幕121上的反射伺服参考标记，并且这些反射伺服参考标记使伺服光束802作为伺服反馈光832反射离开显示屏幕121。光模块800还包括一个或更多个辐射伺服检测器820，其检测伺服反馈光832并且将伺服检测信号821引导到显示处理器和控制器790以进行处理。伺服参考标记可以定位于在显示屏幕121的活动显示区域中、屏外的校准模块中或两者中的磷光体带502之间。在一些实施方案中，一个伺服锁系统用于便携式装置100中以保持激光束812的恰当的垂直对准，而不同的伺服锁系统用于保持激光束812的恰当的水平对准。

在一些实施方案中，伺服反馈光832用于使激光束812关于显示屏幕121水平地对准，即，激光束812每个都与恰当的磷光体带52对准。图9示意性地显示了配置为提供伺服反馈光832的显示器121，其中伺服反馈光832可以包括来自伺服光束802的反射光和/或来自激光束812的反射光。显示屏幕121包括带分隔610，其布置于磷光体带502之间并且使其对伺服和激发光束光学反射使得反射光可以用作反馈光832。还可以使带分隔610对入射光反射和不透明，以使相邻的磷光体带502光学地隔离来增强对比度和减少它们之间的串扰。磷光体带502比带分隔610对伺服光束802和激光束812反射地更少，使得在每次伺服光束802和/或激光束812扫过带分隔610时，伺服反馈光832都表现出在强度上的尖峰。吸收性黑色层可以涂覆在每个带分隔610的在显示屏幕121的观看者的侧面上，以降低环境光对观看者的强光。

在伺服光束802和激光束812对磷光体带502的每次水平扫描中，由带分隔610产生的反射都可以用于指示带分隔610的水平位置、两个相邻带分隔610之间的间距、以及伺服光束和激光束812关于显示屏幕121的水平位置。因此，来自带分隔610的反射光可以用于激光束812和磷光体带502之间的水平对准的伺服控制。在一些实施方案中，带分隔610具有镜面反射面，并且磷光体带502具有光学漫射面，以增强伺服反馈光832的可检测性。在该实施方案中，带分隔610在显示屏幕121的激发侧上具有平滑表面，以产生入射IR、例如入射伺服光束801的镜面反射。相反，磷光体带502具有使反射的IR光漫射的粗糙表面，并且因此产生漫射的反射光，其散布在不同方向上而形成了漫反射锥。图10中显示了该漫反射锥。应注意的是，在显示屏幕121的激发侧上的镜面反射和光学漫射两个表面对于波长为激光束812的波长的光具有近似相同的光透射。

图10示意性地显示了根据本公开的一个实施方案的显示屏幕121的配置，其促进了基于带分隔610的镜面反射面和磷光体带502的光学漫射表面的伺服反馈光832的检测。激光模块110在带分隔610充当镜面反射IR反馈标记的情况下使伺服光束802和激光束812两者都投射并扫描到显示器121上。如所示出的，激光模块110具有对称光轴1001，在该光轴1001周围执行光束扫描，并且气隙1020布置为与显示器121相邻。菲涅尔透镜层1010为光学远心透镜，其可以配置为并入显示器121的结构内的层。因为菲涅尔透镜由较薄的材料层形成，所以菲涅尔透镜层1010能够容易地并入显示屏幕121中作为附加层，而不会显著降低显示屏幕121的柔性。菲涅尔透镜层1010配置为使伺服光束802和激光束812在基本正入射到显示屏幕121的情况下耦接到显示屏幕121上。如所示出的，菲涅尔透镜层1010配置为其对称光轴1002与激光模块110的对称光轴1001平行地取向，并且配置有两个对称光轴之间的偏置部1003。

菲涅尔透镜层1010光学地定位于激光模块110和显示屏幕121的磷光体带之间，以将伺服反馈光832引导到辐射伺服检测器820。具体地，菲涅尔透镜1010的对称光轴1002与激光模块110的对称光轴1001平行地取向并且从该光轴1001偏移。这样，来自伺服光束802的光在入射到带分隔610上时镜面反射为光束1030，并且由菲涅尔透镜层1010引导到辐射伺服检测器320，而来自伺服光束802的光在入射到磷光体带502上时漫反射为光束1040，并且由菲涅尔透镜层1010散布在较大的区域内，使得来自伺服光束802的漫反射光的仅很小的部分被辐射伺服检测器820接收。因此，来自辐射伺服检测器820的伺服检测信号821可以用于确定伺服光束802照射到配置为伺服参考标记的带分隔610上。

在一些实施方案中，激光束812还可以通过显示屏幕121上的镜面反射区和漫射区反射回去。因此，具有激发波长的镜面反射光还被引导回辐射伺服检测器820。波长选择光学分束器可以用于使具有伺服波长的光和具有激发波长的光分为用于单独的光学检测器的两个单独的信号，其中辐射伺服检测器820接收IR伺服光，而另一伺服检测器接收具有激发波长的反馈光。

在一些实施方案中，伺服反馈光832用于使激光束812关于显示屏幕121和关于彼此垂直对准。在一些实施方案中，外围伺服参考标记定位于显示屏幕121的活动显示区域之外、例如在屏外校准模块中，并且用于产生图8中的反馈光832。在该实施方案中，伺服参考标记可以包括划缝线，其在被伺服光束802和/或激光束812穿过时产生使得便携式显示装置100的控制器150能够确定伺服光束802和/或激光束812的垂直位置的伺服反馈光832。

图11示意性地显示了根据本公开的一个实施方案的、配置有屏外校准模块1100以确定伺服光束802和/或激光束812的垂直位置的显示屏幕121。屏外校准模块1100布置于显示屏幕121的活动显示区域之外，并且包括校准面(artwork)1102和用于将伺服反馈光832引导到检测器820的光学部件。显示屏幕121包括扫描表面1116。术语“校准面”在本文中用于描述其上绘有线和标记以实现校准的表面。校准面1102可以包括对伺服光束802和/或激光束可透射的一对垂直的划缝线和一组划缝。屏外校准模块1100的光学部件包括选择反射镜1106、校准面窗口1108、反射器1110、柱形菲涅尔透镜1112、和漫射器1114。选择反射镜1106使入射光束反射穿过校准面窗口1108到校准面1102。反射器1110使入射激光束的透射部分反射到柱形菲涅尔透镜1112，该透镜1112将反射的激光束引导到漫射器1114。检测器820然后检测漫射的激光束。校准面1102中包含的划缝具有根据入射光于其处垂直横穿划缝的垂直位置透射不同量的入射光的几何形状。例如，包含在校准面1102的划缝可以是菱形的、三角形的灯。因此，由检测器820检测到的伺服反馈光832在亮度上根据测量入射光束的垂直位置而变化，并且控制器150可以确定期望的光束的垂直位置。控制器150可以然后相应地调节反射镜740以如所期望的关于显示屏幕121精确地定位激光束812。

于2009年12月21日提交的发明名称为“Servo Feedback Control Based onDesignated Scanning Servo Beam in Scanning Beam Display Systems with Light-Emitting Screens”的美国专利申请公开第2010/0097678号中详细描述了基于LPD的显示系统的另外的示例，所述系统配置有允许扫描激光束在显示屏幕上的位置的微调的伺服光束。

总而言之，本公开的实施方案提出了一种便携式显示装置，其用于显示适合于在户外条件下观察的、高分辨率的静止图像和视频图像。本公开的一个优点包括真正便携式的、高分辨率的显示装置，该显示装置即使在显示具有高的平均亮度的图像的时候也能够长时间地操作，而不需要外部电源。另外，本公开的实施方案提供了一种小型和容易安装的显示装置，其不需要会由用户进行的校准或其他对准过程。

在一个实施方案中，显示装置可以包括可卷曲的屏。图12为根据一个实施方案的显示装置的示意图。如图12所示，系统1200包括屏幕1202，其可以从第一卷轴1204卷绕到第二卷轴1204以使屏幕1202在来自光源(在该示例中为激光器阵列810)的光的前面延长。屏幕1202包围外壳1206的一侧。

如图13所示，系统1300包括多个外壳1206(示出了6个)和所述在外壳1206之前的屏幕1202，并且在一些实施方案中至少部分地包围外壳1206。为了清楚起见，卷状物1204没有示出，但是应理解得是屏幕1202是可卷曲的。系统1300是便携式系统。单独的外壳1206可以容易地运输，并且屏幕1202可以独立于单独的外壳1206卷起，使得整个系统都可以容易地运输到不同的位置。能够卷绕屏幕1202允许更容易地使屏幕1202运输通过门口和更容易地存储，而不用害怕屏幕1202在运输中暴露于损坏性物品下。同样地，外壳1206可以在运输期间以任何期望的取向来单独地移动并堆叠。如会理解的，相对于附接到必须保持固定取向的一个或更多个外壳1206的、大的、固定的或不可卷曲的屏幕来说，能够“拆卸”系统1300允许更容易地运输系统1300。现有系统会使运输和存储过度的复杂。便携式系统1300允许容易地替换外壳1206和其中的容纳物，并且容易地替换屏幕1202。

屏幕1202可以包括多个层和多个块。多个块可以包括其边缘彼此毗邻以共同形成更大的屏幕的单个屏幕。多个块为单独的屏幕，所述单独的屏幕彼此靠近地布置以使得屏幕彼此毗邻以共同形成单个大屏幕。多个块被拼接在一起，如下文关于图16A和16B所描述的。图14是根据一个实施方案的具有多个层的屏幕1400的示意图。多层屏幕1400具有片的垂直间隙对准。在片的垂直间隙对准的情形中，存在垂直的磷光体条和垂直的间隔物条。间隔物是布置在相邻荧光体区域之间的元件。在多层屏幕1400中，彼此垂直放置的屏幕内放置层之间的间隔是以不与磷光体区域重合的方式放置。垂直放置的层膜的相邻层膜层膜之间的间隙可以在或可以不在与上方或下方层膜相同的位置中。如在图14中示出的，存在三个层：伺服层，其包括伺服层片1402、1404；磷光体层，其包括磷光体片1406、1408；和滤光器层，其包括滤光器层片1410、1412。三个层中的每一个都具有沿三个层的复合片的整体尺寸延伸的毗邻层。或者，所放置层可以水平定位以使得相邻的层膜之间的间隙可以在或可以不在与层膜间隙上方或下方的层相同的位置处。

在一个实施方案中，将两个伺服层彼此毗邻的伺服层间隙1414位于一个位置处。优选的位置与跨越屏幕的激光束的扫描重合，使得的伺服间隙1422大致沿着光束的扫描的中央。片层堆叠体中的下一层是磷光体层。此外，在此处，将两个磷光体层彼此毗邻的磷光体层膜间隙1416通过交叠而位于与和第一层间隙1414不同的位置处并且被投射作为投射荧光间隙1424。该第二位置间隙1416在激光束扫过复合片时也与激光束的扫描重合，但是与第一间隙位置不同，因此与第一激光束扫描位置不同。在片层堆叠体中的下一个层是滤光器层。此外，在此处，将两个滤光器层彼此毗邻的滤光器层膜间隙1418通过交叠位于与第一层间隙1414和第二层间隙1416的位置不同的第三位置处。该第三位置间隙1418的位置在激光束扫过复合片时也与激光束的扫描1420重合，但是与第一间隙位置不同，因此与第一激光束扫描位置不同，且与第二间隙位置不同，因此与第二激光束扫描位置不同。

在一些情形中，会期望在同一屏幕上显示多个图像，由此不同的观看者在同一屏幕上同时看到不同的图像。如图15中所示的，两个观看者1502正在观看同一个屏幕1202。为了便于理解，已经显示了屏幕1202两次，但是应当理解，观看者1502正在同时观看同一屏幕1202。然而，观看者1502正在观看不同的图像1504、1506。由于观看者1502的角度或者由于使用者所佩戴的特殊观看眼镜，观看者1502可以看见不同的图像1504、1506。应当理解，系统1300可以起作用以使得两个不同的观看者1502同时观看同一屏幕1202但是看见不同的图像。据设想，系统可以设计为针对每个不同的图像1504、1506的不同的音频文件，以使得每个观看者1502可以观看不同的电影(并且利用耳机听到对应的音频)，例如，在同时观看同一屏幕1202时。虽然没有示出，但是图案化相位延迟膜(film patterned retarder，FPR)可以作为屏幕的另一层或层组存在。

FPR是可以包括多个层的透明或部分透明的片。在一个实施方案中，多个层包括偏振膜，例如三乙酰基纤维素(TAC)膜，其可以用于使对于荧光体区域产生的光偏振。多个层还可以包括交替的左圆形偏振波板和右圆形偏振波板，其用于将信息分离给佩戴偏振眼镜的观看者。FPR可以产生建立不同的左眼可见区域和右眼可见区域的多个右圆形偏振区域和左圆形偏振区域。FPR区域可以被分离成不同的组织，例如列、行、棋盘图案或允许在右眼偏振区域和左眼偏振区域之间的屏幕上产生大致相等的图像区分的其它结构。FPR可以以与像素宽度相关联的列布置。

当使用多个外壳1206时，来自光源的各个束可能容易未对准。因此，恰当地对准光束会是必要的。因而，每个外壳1206可具有其自己的光引擎模块和伺服检测器。来自各个伺服检测器的反馈可以被反馈到共用的控制单元1208。外壳1206中的每一个都耦接至控制单元1208。更具体而言，每个外壳1208的伺服检测器820都耦接至控制单元1208。控制单元1208确定光源是否未对准。如果存在对准问题，则控制单元将信息馈送至适当的外壳1206的显示处理器和控制器790，后者随后调节照射到屏幕1202的光的对准。对准可能必须调节所有的外壳1206，或者在一些情况下选择外壳1206。

当使用多个块来形成屏幕1202时，在彼此毗邻的块之间的间隙(即缝)可以被窄的层或带覆盖。具有可见的缝的屏幕是不期望的。因此，当屏幕包括耦接在一起的多个块时，可以使用透明的胶带。当带的边缘被由扫描光束系统中的扫描光束所产生的光束点扫描时，通过以如下方式施用带来最小化屏幕观看者可见的内部反射：使落入扫描光束所产生的光束点内的带边缘的总表面积最小化。在一些实施中，通过在多个屏幕的每个屏幕之间的水平和垂直缝之间施用带来最小化内部反射，其中所述带具有不直的边缘。在将多个块拼接在一起以形成大屏幕时，屏幕的接缝可能具有在相邻屏幕层之间的一些不连续，该不连续可用作伺服标记以使得能够进行反馈和因而能够进行用于计时和/或对准的光束调整。

图16A-16B是根据本文描述的实施方式的将彼此毗邻的两个块耦接在一起以产生大的无缝屏幕的带的实施方式的示意图。图16A是根据本文描述的实施方式的利用带1604将两个块耦接在一起以产生大的无缝屏幕的显示系统1300的一个实施方式的示意图。示出了带1604相对于荧光体带1630和缝1606的定位。带1604是透明的。在块的毗邻边缘之间形成缝或“间隙”1606。带1604具有定位在缝160的两个相反边缘上的两个相反的主要边缘1610a、1610b和定位成与缝1606垂直的两个平行的次要边缘1612a、1612b。接触块的带1604的侧面具有布置于其上的并且可用于将两个块耦接在一起的胶黏紧固件。胶黏紧固件可以是选择用于最佳黏附至每个块的相应表面的丙烯酸胶黏剂。

带1604的主要边缘1610a、1610b是“非直线的”或者倾斜的以使落入扫描光束所产生的光束点内的带的主要边缘的总表面积最小化。带1604的主要边缘1610a、1610b在图16A和16B中是锯齿状或“三角形的”，但是应当理解，也可以使用其它形状如弯曲的形状。

图16B是根据本文描述的实施方式的将两个屏幕耦接在一起以产生大的无缝屏幕的包括带1624的显示系统1300的一个实施方式的示意图。带1624类似于带1620，只是将带1604的主要边缘1610b偏移以使得图16B的主要侧面1610a和主要侧面1610b是彼此的镜像。

适合用于本申请中的装置的屏幕可以包含形成夹在两个层D1(分色层)和D2之间以接收穿过第一分色层D1的激发激光的荧光层的一种或更多种荧光材料，并且从荧光层发射的有色光经由第二层D2离开屏幕。第一分色层D1设计为透射激发激光如UV光并且反射可见光。第二层D2可以设计为透射可见光并且阻挡激发激光，例如UV光。此外，由荧光层分色的D1层阻止由荧光层初始倾向于沿所有的方向发射的可见光返回光引擎。因此，所发射的光的总利用效率和屏幕的亮度提高。D1和/或D2层可以是PET基材、共挤出的多层CM或其他膜层，并且各自可以小于200μm。

图17A和17B示出了基于上述屏幕设计的两个实施例。提供基材1702以支承分色层D1(用于透射UV和反射可见光)、和第二层D2(用于透射可见光和反射UV光)和为磷光体的荧光层1704。图17A显示在其中基材1702在D2层的侧面上并且所发射的光1708通过基材1702离开屏幕的表面入射构造的一个实施例。该构造对激发光1706如UV光提供更佳的透射性能、对激发激光提供最小的背反射并允许基材1702侧面用作观看者侧面的遮挡物。图17B显示其中基材在D1层的侧面上并且入射激发激光1706通过基材进入屏幕的基材侧入射构造的一个实施例。在一个实施例中，UV激光可以为约405nm。D1层反射可具有大于430nm的波长的可见光和透射具有小于415nm或400nm的波长的UV光至磷光体层。在该实施例中，D2层可以反射具有小于415nm或甚至小于400nm的波长的UV光和反射具有大于430nm的波长可见光。可以使用防反射(AR)涂层来进一步提高屏幕的效率。基材侧入射构造允许对基材进行处理以形成光学衍射或“功率”元件，并且向观看者侧提供更佳的有色光透射。

使用一个或更多个磷光体以形成荧光层。基材可以由能够透射可见光频谱范围如400-800nm内的光的塑料或PET材料制成。

在图17A和17B中，可以在磷光体层中形成将两个相邻的磷光体带分开的区域，该实施例中的每个颜色像素1710包括红色、绿色和蓝色子像素1712、1714和1716。该设计可以用于提高屏幕的分辨率和对比度。在磷光体带之间可以存在磷光体分隔壁以限制由该磷光体发射的光扩散到发射不同颜色的相邻磷光体。

由于光束扫描模块跨越屏幕扫描激发光束的扫描作用，在上述系统中如激光扫描显示和激光视频显示中的激发激光可以以一个角度进入屏幕的荧光层。该入射角度随激光的进入位置变化。激光的方向可以尽可能接近荧光层的法向方向以提高图像质量。在用于控制激光到荧光层的入射角的实施方式中，可以在屏幕的入口处设置光学机构以引导入射激光垂直于或大致垂直于屏幕。

图18显示具有间隙1802或具有与D2层不同的折射率以可以用于在屏幕的荧光体和下一层之间产生折射率差的的光学材料的屏幕1800的一个实施例。在一个实施方案中，间隙1802可以包括产生折射率差的其它光学材料或空气。在屏幕中也可以形成其它的层，例如在用于接收激发激光的屏幕入口表面处的防反射层1804，和在荧光层1806的激光进入侧上的分色滤光器层D1。防反射层1804可以沉积在基材1808上或沉积在转移膜上或沉积在转移膜上并随后利用光学PSA施加至基材1808。基材1808可以是重新引导入射的激光以使其基本上垂直于屏幕的结构化表面(即菲涅尔透镜)。基材1808可以包括玻璃、丙烯酸、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或其它光学透射材料。基材1808的结构表面可以具有防反射层1804以降低透射损失。此外，在屏幕上也可以设置伺服层、屏幕增益层1812、对比度提高层1810和第二分色层(UV阻挡物)。在该实施例中，第一分色层D1设计为以约99.75％的透射率透射405nm至410nm的光和以约95％的反射率反射440nm至410nm的可见光；防反射层1804设计为以约99.75％的透射率透射405nm处的UV光。屏幕增益层1812设计为光学地增强亮度，或这些和其它结构的组合。对比度提高层1810可以在每个子像素中包括颜色选择性吸收色素以吸收环境光和透射为该子像素的颜色的光。伺服层具有伺服反射标记，在一个实施方案中所述伺服反射标记镜面反射伺服光束，而在另一实施方案中可以分散反射伺服光束。层的顺序可以随屏幕设计变化。也可以存在密封磷光体的包封层1814和将像素以及一个像素内的不同子像素分开的黑色基体层1816。

复合面板卷曲半径由以下确定：a-总膜厚、b-胶水的剪切强度和c-层间的胶水的面积(所有这些确定在卷曲之后在层之间可以容许的剪切的量(μm))，d-以及其次的磷光体性能(并且还起类似于PET顶上的经涂覆层的作用)，其作用仅在于需要将其与紧挨的PET层间隔开(因此其对结构刚性造成损害)。

图19显示基于图18中的设计的屏幕1900的一个实施例，其具有关于以下多个层的另外的细节：例如具有在不同的磷光体子像素之间用于减少颜色混合或色串扰的间隔物的层1902、用于增强亮度和增加观看角度的增益层1904、和减少环境光至观看者的反射的对比度提高层1906。也可以存在基材1908、防反射层1916、包封层1918和UV阻挡层1912。不同荧光区域之间的间隔物用于将相邻的荧光区域部分分开并且可以实施为不同的构造。在一个实施例中，间隔物可以是光学反射的以在荧光区域内反射以大角度发射的彩色光，因此这样的间隔物可以用作“光管”以提高每个发射荧光区域的方向性。间隔物也可以是光学吸收性的以吸收以大角度发射的彩色光。间隔物可以是形成在不同的磷光体区域的边界处的物理沟槽。磷光体层1910的这种设计允许单独构建不同的磷光体并且通过利用合适的光学胶黏剂或光学压敏膜将其层合在一起。本公开的实施方式设想使用具有低折射率的的材料，该材料布置在磷光体区域和间隔物(standoff divider)之间的区域中、或在磷光体区域之间任意间隔之间的区域中。或者，低折射率材料可以是空气。在另一实施方式中，低折射率区域也可以与在朝向观看者的侧面上的磷光体区域直接相邻，由此在一个实施方案中低折射率材料可以是空气。

在屏幕中使用的上述分色层1914可以实施为不同的构造。可能期望的是这样的分色层1914由相对廉价的材料制成并且相对易于制造。可以设计多个介电层以通过控制层的折射率和物理厚度值来构造不同的波长选择性光学滤光器。例如，可以设计交替的高折射率和低折射率层的多个层来实现期望的波长选择性反射和透射光谱。

例如，可以将具有不同折射率的多个膜片层合或融合在一起以构造复合片作为D1分色层。多个层是不易碎的，使得多个层可以弯曲而在卷绕到卷轴上时不断裂。在一些实施方式中，具有不同折射率的两种不同材料的多个层可以用于通过以交替方式放置层合的材料来形成共挤出的复合多层膜堆叠体并且具有原有的延展性/弹性。共挤出膜堆叠体可以经由PSA层彼此附接，并且仍然基于层的总厚度及其之间的黏附强度而以一定的半径可卷绕。用于D1的这样的复合片基本上是透射激发光(例如UV光)和反射彩色可见光的光学干涉反射体，所述激发光激发发射彩色可见光的磷光体材料。这样的复合片可以由有机材料、无机材料或有机和无机材料的组合形成。多层共挤出的复合片可以是柔性的。柔性的多层复合片可以由聚合材料、非聚合材料、或聚合和非聚合材料形成。包含聚合和非聚合材料的示例性膜在发明名称为“Method for forming a multicolor interference coating”的美国专利第6,010,751号和发明名称为“Retroreflective articles having polymermultilayer reflective coatings”的美国专利第6,172,810号中公开，所述专利通过引用以其全文作为本申请说明书的一部分引入本文。用于这样的复合片的全聚合物构造可以提供制造、成本和可卷绕性益处。如果在干涉滤光器中使用具有高光学透射和大折射率差的高温聚合物，则可以制造既薄又非常柔性的环境稳定性滤光器以满足短通(SP)和长通(LP)滤光器的光学需求。特别地，如在发明名称为“Color shifting film”的美国专利第6,531,230号中教导的共挤出多层干涉滤光器可以提供精确的波长选择以及基于成本有效的制造的大面积滤光器膜。美国专利第6,531,230号的整个公开内容通过引用作为本申请说明书的一部分引入本文。具有高折射率的聚合物对的使用允许制造独立式、即没有基底但是仍然容易加工以建造大屏幕的非常薄的高度反射性镜。这样的复合片在功能上为多层光学膜(MOF)的块，并且包括例如PET和共-PMMA的交替层以表现出适合用于该申请的屏幕应用的法向入射反射带。作为一个实施例，由得自3M公司的多层聚酯基膜制成的增强型镜面反射器(ESR)可以构造为产生用于本申请的期望的分色反射和透射带。用于多层膜的多个特征的实施例描述于发明名称为“Method for making multilayer optical films havingthin optical layers”的美国专利第5,976,424号、发明名称为“Biphenyl derivativesfor photostabilization in pulsed optical darkening apparatus and method”的美国专利第5,080,467号和发明名称为“Backlight system with multilayer optical filmreflector”的美国专利第6,905,220号中，所述专利通过引用以其全文作为本申请说明书的一部分引入本文。与所使用的材料无关，如果使用不同的材料，则针对不同材料的热膨胀系数应当尽可能接近相同以确保多层不会因为热膨胀而分层。如果层具有不同的热膨胀系数，则在理论上可能的是一个层可以比另一层显著膨胀而因此导致分层。因而，如果使用不同的材料用于不同的层，则材料应当具有尽可能接近的热膨胀系数以确保层热膨胀而不分层。包封层、增益层、对比度提高层和UV阻挡层的顺序可以变化。

图20A和20B是包括耦接在一起以形成可卷曲屏幕的多个块的可卷曲屏幕。存在卷轴2002，屏幕2004卷绕其上或从其解绕。屏幕2004包括在缝2010处通过耦接结构2012耦接在一起的多个块2006、2008，所述耦接结构2012可以包括带。缝和由此的耦接结构2012基本上与卷轴2002的纵轴2014平行以使得屏幕2004平行于磷光体条的纵向方向平行。屏幕沿与磷光体2016和缝2010的纵向方向的卷绕更容易制造为垂直的，并且导致更机械可靠的结构。在一个实施方案中，可以从任一层延伸作为荧光体带的片段可以从层延伸，或者间隔物可以从层延伸，层的卷绕使得延伸的片段在卷绕中从层延伸出来，因此延伸的片段在处于卷绕状态时从黏附的层延伸出来。

其为非成像部分的屏幕边缘的材料选择为使得材料允许屏幕2004处于几乎均匀的张力下。非成像部分的材料可以仅是成像部分的材料的延伸、成像部分的材料的较厚部分或者可以是帮助分布张力的一些另外的材料(例如杆、另一种可折曲的材料(plyablematerial)等)。屏幕的外周是机械牢固的以使得屏幕处于用于形成框的张力下。应注意，可以使用的磷光体包括印墨磷光体，其可以以多种印刷方式之一施加至层，例如在美国专利第7,474,286号中公开的，所述专利通过引用以其全文并入本文。

在卷绕期间，屏幕2004会处于应力下，更具体而言，处于剪切应力下以将屏幕的层拉开并使屏幕分层。屏幕2004的可卷绕性基于如下预测：卷轴2002的半径足够大以使得屏幕2004不超过屏幕2004的剪切应力点。换言之，由于使得屏幕2004保持在剪切应力容许度内的剪切应力，屏幕2004被卷绕而没有分层点。这样，在卷绕时限定屏幕2004的曲率半径的卷轴2002的曲率半径被最小化，使得在屏幕被卷绕在卷绕轴2002上时可能发生的屏幕的层分离的可能性最小化。

如本文使用的，应当理解，屏幕和磷光体的多个层是彼此层叠的层屏幕。而且，共同形成单个大屏幕的多个屏幕可以被认为彼此相邻，或者在一些情况下彼此毗邻。多个屏幕和磷光体可以被认为彼此毗邻，而多个层可以被认为彼此相邻。换言之，磷光体或屏幕的边缘毗邻最近的磷光体或屏幕，而彼此堆叠的层彼此相邻。

虽然前文涉及本公开的实施方案，但是可以设想本公开的其它和另外的实施方案而不偏离其基本范围，并且其范围由所附的权利要求确定。

Claims (17)

1.一种可卷曲的显示屏幕，其包括：

复合的磷光体滤光层，包括：

其中形成有多个平行荧光体带的磷光体带，其中相邻的荧光体带分别由吸收激发波长的光以发射不同颜色的光的不同荧光材料制成，其中所述荧光体带包括布置在磷光体区域之间的任何分隔之间的区域中的低折射率的材料；

第一片层，其中所述第一片层包括共挤出滤光层，其中所述共挤出滤光层反射白光并使激发光通过，其中将所述共挤出滤光层的有激发光穿过的一侧附着至所述磷光体带；

第二片层，其中所述第二片层包括共挤出滤光层，其中所述共挤出滤光层反射白光并使激发光通过，其中将所述共挤出滤光层的有激发光穿过的一侧附着至所述磷光体带；

所述第一片层和所述第二片层彼此相邻地布置以使得彼此毗邻的片层共同地形成单个的复合磷光体滤光层，其中相邻磷光体带之间的间隔具有间距，其中通过耦接机构将所述第一片层与所述第二片层耦接在一起；

所述复合磷光体滤光层是卷的。

2.权利要求1所述的可卷曲的显示屏幕，其还包括第三片层，其中所述磷光体带在所述第一片层和所述第三片层之间，在所述磷光体带和所述第三片层之间存在低折射率间隙。

3.权利要求2所述的可卷曲的显示屏幕，其中所述第三片层是耦接机构。

4.权利要求2所述的可卷曲的显示屏幕，其中所述复合磷光体滤光层具有由总的膜厚度、所述第一片层和第二片层之间的胶水的面积、所述胶水的剪切强度、和磷光体性能决定的卷曲半径。

5.权利要求2所述的可卷曲的显示屏幕，其中所述第三片层覆盖所述第一片层和所述第二片层的接界。

6.权利要求2所述的可卷曲的显示屏幕，其中所述第三片层边缘与所述第一片层边缘重合。

7.权利要求1的所述可卷曲的显示屏幕，其中所述耦接机构是带，其中所述带附接在所述第一片层和所述第二片层的非磷光体侧上的所述第一片层和所述第二片层之间的接缝处。

8.权利要求1所述的可卷曲的显示屏幕，其中所述第一片层和第二片层具有全聚合物结构。

9.权利要求1所述的可卷曲的显示屏幕，其中所述第一片层和第二片层还包括反射性伺服参考标记。

10.一种显示装置，其包括：

可卷曲屏幕，和

一个或更多个光引擎，其中每个光引擎都包括用于向所述可卷曲屏幕发射光的一个或更多个光源；

其中所述可卷曲屏幕包括：

彼此横向相邻地布置的多个片层；和

耦接至所述多个片层的复合滤光层，其中所述复合滤光层包括：

磷光体区域，其中每个磷光体区域都包括磷光体带，其中所述磷光体带为多个平行的荧光体带，其中相邻的荧光体带分别由吸收激发波长的光以发射不同颜色的光的不同荧光材料制成；和

布置在所述磷光体区域之间的任何分隔之间的区域中的低折射率材料。

11.权利要求10所述的显示装置，其还包括布置在所述多个片层上的反射性伺服参考标记。

12.权利要求11所述的显示装置，其中所述屏幕具有为14英寸至40英寸的卷曲半径。

13.权利要求12所述的显示装置，其中所述多个片层包括至少4个片层。

14.一种显示装置，其包括：

可卷曲屏幕，其中所述可卷曲屏幕包括：

彼此横向相邻地布置的多个片层，其中，

第一片层，在其上布置有第一复合滤光层，其中所述第一复合滤光层包括多个第一磷光体区域，所述第一磷光体区域具有布置在所述第一磷光体区域之间的任何分隔之间的区域中的第一低折射率材料；和

第二片层，在其上布置有第二复合滤光层，其中所述第二复合滤光层包括多个第二磷光体区域，所述第二磷光体区域具有布置在所述第二磷光体区域之间的任何分隔之间的区域中的第二低折射率材料，

其中所述第一片层和所述第二片层彼此相邻地布置以共同地形成主片层，并且所述第一复合滤光层与所述第二复合滤光层彼此相邻地布置以共同地形成主复合滤光层。

15.权利要求14所述的显示装置，其还包括布置在所述多个片层上的反射性伺服参考标记。

16.权利要求15所述的显示装置，其中所述屏幕具有为14英寸至40英寸的卷曲半径。

17.权利要求16所述的显示装置，其中所述多个片层包括至少4个片层。