CN106483751A - 光源结构、立体显示装置 - Google Patents

光源结构、立体显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106483751A
CN106483751A CN201611129503.4A CN201611129503A CN106483751A CN 106483751 A CN106483751 A CN 106483751A CN 201611129503 A CN201611129503 A CN 201611129503A CN 106483751 A CN106483751 A CN 106483751A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
grating
light source
transparency carrier
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611129503.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106483751B (zh
Inventor
刘耀阳
徐建
李嘉灵
牛磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianma Microelectronics Co Ltd
Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Tianma Microelectronics Co Ltd
Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianma Microelectronics Co Ltd, Shanghai Tianma Microelectronics Co Ltd filed Critical Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201611129503.4A priority Critical patent/CN106483751B/zh
Publication of CN106483751A publication Critical patent/CN106483751A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106483751B publication Critical patent/CN106483751B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2013—Plural light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/206—Control of light source other than position or intensity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种光源结构及立体显示装置，该光源结构包括：红色光源、绿色光源和蓝色光源；透明基板和位于透明基板表面具有多个刻缝的光栅，光栅包括：对应红色光源的第一光栅组、对应绿色光源的第二光栅组和对应蓝色光源的第三光栅组，透明基板的折射率大于基板刻有光栅的表面另一侧介质的折射率；红色光源、绿色光源和蓝色光源中任意一种光源发射的光线具有不大于5°的扩散角；红色光源、绿色光源和蓝色光源中任意两种光源发射的光线在平行于透明基板的表面内的投影之间的夹角为115°～125°；各光源发出的光线在光栅所在平面的投影与其对应的光栅的法线之间的夹角位于‑30°‑30°范围内，包括端点值，以缓解显示不良现象。

Description

光源结构、立体显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光源结构及包括该光源结构的立体显示装置。
背景技术
显示技术时，需要对光的强度进行精确调制，以使其出现明暗分布。随着显示技术的发展，立体显示的应用越来越广泛；其中，需要对光的相位进行精确调制，以使其出现景深分布。同时，光线的方向也是对光进行调节的对象之一。现有技术中在对光线的方向进行调制时，主要是利用反射、折射或同一光栅对所有入射光线的传输方向进行调节，但是这种调制只适用于单一光源，即对单一颜色的光线进行调制，当其应用于包括至少两种颜色光线的调制时，不可避免的会存在同一像素点不同颜色的光线出射光方向不同的现象，从而导致现有显示面板存在显示不良现象。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光源结构以及包括该光源结构的立体显示装置，以避免现有显示面板中同一像素点不同颜色的光线出射光方向不同的现象，缓解现有显示面板的显示不良现象。
为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种光源结构，包括：
多个光源，所述多个光源包括红色光源、绿色光源和蓝色光源；
光栅结构，所述光栅结构包括：透明基板和位于所述透明基板表面具有多个刻缝的光栅，所述光栅包括：对应所述红色光源的第一光栅组、对应所述绿色光源的第二光栅组和对应所述蓝色光源的第三光栅组，所述透明基板的折射率大于所述光栅背离所述透明基板一侧介质的折射率；
其中，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意一种光源发射的光线具有小于或等于5°的扩散角；
所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意两种光源发射的光线在平行于所述透明基板的表面内的投影之间的夹角为115°～125°，各光源发出的光线从所述透明基板的侧面入射；
所述多个光源中各光源发出的光线在所述光栅所在平面的投影与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-30°-30°范围内，包括端点值，所述光栅法线是指位于所述光栅平面内与所述光栅的刻缝延伸方向垂直的方向。
一种立体显示装置，包括上述光源结构。
本发明实施例所提供的光源结构及包括该光源结构的立体显示装置中，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意两种光源发射的光线在平行于所述透明基板的表面内的投影之间的夹角为115°～125°，且所述多个光源中各光源发出的光线在所述光栅所在平面的投影与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-30°-30°范围内，包括端点值，以使得所述多个光源中各光源发出的光线从所述光栅结构的侧面入射时，可以只从其对应的光栅组射出，而不会从其他光源对应的光栅组射出，即红色光源发出的光线只从第一光栅组射出，不会从第二光栅组和第三光栅组射出，所述绿色光源发出的光线只从第二光栅组射出，不会从第一光栅组和第三光栅组射出，所述蓝色光源发出的光线只从第三光栅组射出，不会从第一光栅组和第二光栅组射出，从而通过所述第一光栅组、第二光栅组和第三光栅组分别对其对应的光线进行调制，使得不同颜色的光线出射方向相同，避免现有显示面板中同一像素点不同颜色的光线出射光方向不同的现象，缓解现有显示面板的显示不良现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的光源结构的结构示意图；
图2为单束激光的出射光线受到光栅的调制时，其在xy平面上的投影示意图；
图3为透明基板的折射率为1.5，光栅背离透明基板一侧的介质为空气，空气折射率为1时，所述光源结构中红、绿、蓝三色光能出射的角度在xy平面上的投影示意图；
图4为透明基板的折射率为1.8，光栅背离透明基板一侧的介质为空气，空气折射率为1时，所述光源结构中红、绿、蓝三色光能出射的角度在xy平面上的投影示意图；
图5为给定的出射点的坐标示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，图1示出了本发明一个实施例所提供的光源结构的结构示意图。在本发明实施例中，所述光源结构包括：
多个光源，所述多个光源包括红色光源11、绿色光源12和蓝色光源13；
光栅结构20，所述光栅结构20包括：透明基板21和位于所述透明基板21表面具有多个刻缝的光栅22，所述光栅22包括：对应所述红色光源11的第一光栅组、对应所述绿色光源12的第二光栅组和对应所述蓝色光源13的第三光栅组，所述多个光源中各光源发出的光源在经过其对应的光栅组时满足光栅方程，且所述透明基板21的折射率大于所述光栅22背离所述透明基板21一侧介质的折射率，以使得所述多个光源中各光源发出的光线在所述光栅结构20内以全反射的方式进行传输，提高多个光源中各光源发出的光线的利用率。
需要说明的是，在本发明实施例中，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意一种光源发射的光线具有小于或等于5°的扩散角，即所述红色光源发射的光线具有小于或等于5°的扩散角，所述绿色光源发射的光线具有小于或等于5°的扩散角，所述蓝色光源具有小于或等于5°的扩散角，以将所述多个光源中各光源发射的光线束缚在一定范围内。
而且，在本发明实施例中，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意两种光源发射的光线在平行于所述透明基板的表面内的投影之间的夹角为115°～125°，且所述多个光源中各光源发出的光线在所述光栅所在平面的投影与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-30°-30°范围内，包括端点值，以使得所述多个光源中各光源发出的光线从所述光栅结构的侧面入射时，可以只从其对应的光栅组射出，而不会从其他光源对应的光栅组射出，即红色光源发出的光线只从第一光栅组射出，不会从第二光栅组和第三光栅组射出，所述绿色光源发出的光线只从第二光栅组射出，不会从第一光栅组和第三光栅组射出，所述蓝色光源发出的光线只从第三光栅组射出，不会从第一光栅组和第二光栅组射出，从而通过所述第一光栅组、第二光栅组和第三光栅组分别对其对应的光线进行调制，实现三种颜色的光同时且互不干扰地控制，从而实现三色光在不同方向的精确混色，缓解现有显示面板中由于同一光栅对不同颜色的光调制不同，导致不同颜色的光经过调制之后发生色散从而产生的显示不良现象。
需要说明的是，在上述实施例中，所述光栅法线是指位于所述光栅平面内与所述光栅的刻缝延伸方向垂直的方向，并且光源发射的光线在透明基板表面内的投影是指光源实际传输的方向正投影到透明基板表面上的方向，光线的投影实际并不存在，这里只借用投影的定义表征上述方向。
可选的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述红色光源的出射光束为平行光束，使得所述红色光源的出射光线以同一入射角射入所述第一光栅组，以便于利用所述第一光栅组对所述红色光源发射的光线进行调制，使得所述红色光源发射的光线在经过所述第一光栅组后从同一方向射出；所述绿色光源的出射光束为平行光束，使得所述绿色光源的出射光线以同一入射角射入所述第二光栅组，以便于利用所述第二光栅组对所述绿色光源发射的光线进行调制，使得所述绿色光源发射的光线在经所述第二光栅组后从同一方向射出；所述蓝色光源的出射光束为平行光束，使得所述蓝色光源的出射光线以同一入射角射入所述第三光栅组，以便于利用所述第三光栅组对所述蓝色光源发射的光线进行调制，使得所述蓝色光源发射的光线在经过所述第三光栅组后从同一方向射出。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个具体实施例中，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意两种光源发射的光线在平行于所述透明基板的表面内的投影之间的夹角为120°，以严格保证红色光源发射的光线只经过所述第一光栅组、所述绿色光源发射的光线只经过所述第二光栅组和所述蓝色光源发射的光线只经过所述第三光栅组，最大程度的避免现有显示面板中同一像素点不同颜色的光线出射光方向不同的现象，缓解现有显示面板的显示不良现象。
如图2所示，图2示出了单束激光的出射光线受到光栅的调制时，其在xy平面上的投影示意图。从图2中可以看出，入射光从光栅的侧下方入射，经光栅衍射出射至空气中，其出射方向满足空间光栅方程。具体的，空间光栅方程为：
其中，m表示m级出射光；xi，xm表示入射光和出射光在xy平面上的投影横坐标，yi，ym表示入射光和出射光在xy平面上的投影纵坐标，由球坐标公式获得；λ表示入射光波长；ni表示光栅入射面的折射率；no表示光栅出射面的折射率；Ψ表示光栅法线与x轴的夹角；d为光栅常数。
由该空间光栅方程可知，当光栅入射光侧的折射率大于出射光侧的折射率时，可以发生全反射，且当入射光的入射角大于发生全反射的临界角时，会发生全反射，零级光(m＝0)消失，此时，正一级光(m＝+1)或负一级光(m＝-1)出射，忽略正负二级及以上的光线。
进一步的，由该空间光栅方程可知，入射光的波长会影响出射光的出射角度，如果不同波长的光线从同一个方向入射至同一光栅，则其出射光中对应不同波长的部分的出射方向必然不同。
继续如图1所示，图1示出了红色光源、绿色光源和蓝色光源发射的光线相互成120°夹角入射至其对应的光栅示意图，即红色光源发出的光线入射至第一光栅组，绿色光源发出的光线入射至第二光栅组，蓝色光源发出的光线入射至第三光栅组，且所述红色光源和所述绿色光源发射的光线在平行于所述透明基板的平面内的投影之间的夹角为120°，所述红色光源和所述蓝色光源发射的光线在平行于所述透明基板的平面内的投影之间的夹角为120°；所述蓝色光源和所述绿色光源发射的光线在平行于所述透明基板的平面内的投影之间的夹角为120°。
具体的，当三种光源的出射光线以同一入射角度射入其对应的光栅组时(即三种光源的出射光线对应的xi、yi相同)，又因为三种光源出射光线对应的n0、ni相同，由空间光栅方程可知，若想三种光源的出射光线对应的出射区域相同(即三种光源的出射光线对应的xm、yi、Ψ取值相同)，则需要满足：
又因为三种光源的出射光线对应的波长λ为固定值，由此可见，可以通过调整各光源对应的光栅的光栅常数d，可以使得不同波长的入射光从同一出射区域出射，从而提高所述光源结构的视角范围。可选的，所述第一光栅组、所述第二光栅组和所述第三光栅组的光栅常数的取值范围为0.2μm-3μm，包括端点值。其中，入射角是指入射光线从透明基板的侧面入射后的光线方向与光栅所在平面的法线方向之间的夹角，光栅所在平面的法线方向垂直于光栅所在平面。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述光栅背离所述透明基板一侧的介质为空气，其折射率为1，所述透明基板为玻璃基板。在本发明实施例中，需保证所述多个光源中各光源发出的光线射向其对应的光栅组时可以发生全反射，以提高多个光源中各光源发出的光线的利用率。所述透明基板的折射率不小于1.4。可选的，所述透明基板的折射率为1.5-2.0，包括端点值。
如图3所示，图3示出了透明基板的折射率为1.5，光栅背离透明基板一侧的介质为空气，空气折射率为1时，所述光源结构中红、绿、蓝三色光能出射的角度在xy平面上的投影区域，该投影区域对应的视角约为46°。其中，R对应的弧纹所示区域为红色光源发出的光线对应的可视区域，G对应的弧纹所示区域为绿色光源发出的光线对应的可视区域，B对应的弧纹所示区域为蓝色光源发出的光线对应的可视区域，W对应的圆圈为红色光源、绿色光源和蓝色光源发出的光线均可出射的区域，也即白色光线的出射区域，该区域能实现全彩色。
如图4所示，图4示出了透明基板的折射率为1.8，光栅背离透明基板一侧的介质为空气，空气折射率为1时，所述光源结构中红、绿、蓝三色光能出射的角度在xy平面上的投影区域，该投影区域对应的视角约为84°。其中，R对应的弧纹所示区域为红色光源发出的光线对应的可视区域(也即红色光源发出的光线对应的出光区域)，G对应的弧纹所示区域为绿色光源发出的光线对应的可视区域(也即绿色光源发出的光线对应的出光区域)，B对应的弧纹所示区域为蓝色光源发出的光线对应的可视区域(也即蓝色光源发出的光线对应的出光区域)，W对应的圆圈为红色光源、绿色光源和蓝色光源发出的光线均可出射的区域，也即白色光线的出射区域，该区域能实现全彩色。
由此可见，增加所述透明基板的折射率，可以增大所述光源结构出射光线的可视角度范围。
具体的，在本发明的一个实施例中，所述透明基板的折射率为1.5时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-14.5°-14.5°范围内，包括端点值，可视角范围为46°。
在本发明的另一个实施例中，所述透明基板的折射率为1.6时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-18°-18°范围内，包括端点值，可视角范围为62°。
在本发明的又一个实施例中，所述透明基板的折射率为1.7时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-21°-21°范围内，包括端点值，可视角范围为74°。
在本发明的再一个实施例中，所述透明基板的折射率为1.8时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-23.5°-23.5°范围内，包括端点值，可视角范围为84°。
在本发明的又一个实施例中，所述透明基板的折射率为1.9时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-25.5°-25.5°范围内，包括端点值，可视角范围为100°。
在本发明的再一个实施例中，所述透明基板的折射率为2.0时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-27.5°-27.5°范围内，包括端点值，可视角范围为118°。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述光栅为形成于所述透明基板表面的氮化硅层，所述氮化硅层中具有多个平行的刻缝，即所述光栅为具有多个平行的刻缝的氮化硅层。在本发明的另一个实施例中，所述光栅为形成于所述透明基板表面内的多个平行的刻缝，即在本发明实施例中，所述光栅和所述透明基板为一体结构，所述光栅为通过直接在所述透明基板表面内刻蚀多个平行的凹槽形成。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述光栅结构的俯视图为等边三角形，所述第一光栅组、第二光栅组和第三光栅组分别设置在所述等边三角形的一个侧边位置，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源发射的光线分别对应所述光栅结构俯视图的一个侧边；在本发明的另一个实施例中，所述光栅结构为的俯视图为等边六边形，所述第一光栅组、第二光栅组和第三光栅组分别设置在所述等边六边形的一个侧边位置，且相邻光栅组对应的侧边之间间隔所述等边六边形的一个侧边，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源发射的光线分别对应所述光栅结构俯视图的一个侧边，且所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意两个光源对应的侧边之间间隔有该等边六边形的一个侧边，但本发明对此并不做限定，在本发明的其他实施例中，所述光栅结构的俯视图还可以为其他形状，只要所述光栅结构的俯视图为N边形，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源发射的光线分别对应所述光栅结构俯视图的一个侧边，且所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中对应的侧边均匀分布，以保证红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源发出的光线在平行于所述透明基板的表面内的投影之间的夹角为120°即可。其中，N为3的倍数。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，当N为3的倍数且大于3的值时，所述透明基板不射入光线的侧面形成有反射层，所述反射层覆盖其对应的侧面，以保证所述红色光源、绿色光源和蓝色光源射向在所述光栅结构的光线不会从其他未对应有光源的侧边射出，提高所述述红色光源、绿色光源和蓝色光源发射光线的光线利用率。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个可选实施例中，各光源发出的光线射入所述透明基板后，射向所述光栅所在平面时的入射角大于该光线发生全反射的临界角，以使得红色光源、绿色光源和蓝色光源射向在所述光栅结构的光线在所述透明基板中传输时发生全反射，而不会射出所述透明基板，从而提高所述红色光源、绿色光源和蓝色光源射向在所述光栅结构的光线的利用率。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述第一光栅组包括多个第一光栅，所述第二光栅组包括多个第二光栅，所述第三光栅组包括多个第三光栅；一个所述第一光栅、一个所述第二光栅和一个所述第三光栅构成一个白光点，以便于所述光源结构应用于显示装置等需要多个白光点的应用场景。
以所述光源结构应用显示装置为例，由于该显示装置包括多个像素点，每个像素点对应一个白光点，而不同像素点对应的射入光线的入射角和光程差等不一定完全相同，故在上述实施例对应的基础上，在本发明的一个实施例中，不同白光点对应的所述第一光栅的光栅常数可以相同，也可以不同，不同白光点对应的所述第一光栅的刻缝延伸方向与x轴的夹角也可以相同或不同，本发明对此并不做限定。同理，不同白光点对应的所述第二光栅的光栅常数可以相同，也可以不同，不同白光点对应的所述第二光栅的刻缝延伸方向与x轴的夹角也可以相同或不同；不同白光点对应的所述第三光栅的光栅常数可以相同，也可以不同，不同白光点对应的所述第三光栅的刻缝延伸方向与x轴的夹角也可以相同或不同，以实现将同一波长的光线的出射方向调至不同方向，并且和另外两个波长的光线的出射方向重叠。
此外，本发明实施例还提供了一种立体显示装置，该立体显示装置包括上述任一实施例所提供的光源结构，以实现彩色全息和/或多视点的精确混色。
如图5所示，图5为给定的出射点的坐标示意图。如表1所示，表1给出了图1所示的给定出射点处，红、绿、蓝三色光分别需要的光栅常数d以及红、绿、蓝三色光对应的光栅的刻缝方向与x轴的夹角Ψ，以使得红、绿、蓝三色光完全重合，且各颜色光对应的光栅组只对其对应的光产生调制，以证明本发明申请的可行性。
综上所述，本发明实施例所提供的光源结构及包括该光源结构的立体显示装置中，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意两种光源发射的光线在平行于所述透明基板的表面内的投影之间的夹角为115°～125°，且所述多个光源中各光源发出的光线在所述光栅所在平面的投影与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-30°-30°范围内，包括端点值，以使得所述多个光源中各光源发出的光线从所述光栅结构的侧面入射时，可以只从其对应的光栅组射出，而不会从其他光源对应的光栅组射出，即红色光源发出的光线只从第一光栅组射出，不会从第二光栅组和第三光栅组射出，所述绿色光源发出的光线只从第二光栅组射出，不会从第一光栅组和第三光栅组射出，所述蓝色光源发出的光线只从第三光栅组射出，不会从第一光栅组和第二光栅组射出，从而通过所述第一光栅组、第二光栅组和第三光栅组分别对其对应的光线进行调制，使得不同颜色的光线出射方向相同，避免现有显示面板中同一像素点不同颜色的光线出射光方向不同的现象，缓解现有显示面板的显示不良现象。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种光源结构，其特征在于，包括：
多个光源，所述多个光源包括红色光源、绿色光源和蓝色光源；
光栅结构，所述光栅结构包括：透明基板和位于所述透明基板一侧表面具有多个刻缝的多组光栅，所述光栅包括：对应所述红色光源的第一光栅组、对应所述绿色光源的第二光栅组和对应所述蓝色光源的第三光栅组，所述透明基板的折射率大于所述光栅背离所述透明基板一侧介质的折射率；
其中，所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意一种光源发射的光线具有小于或等于5°的扩散角；
所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意两种光源发射的光线在平行于所述透明基板的表面内的投影之间的夹角为115°～125°，各光源发出的光线从所述透明基板的侧面入射；
所述多个光源中各光源发出的光线在所述光栅所在平面的投影与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-30°-30°范围内，包括端点值，所述光栅法线是指位于所述光栅平面内与所述光栅的刻缝延伸方向垂直的方向。
2.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，所述红色光源的出射光束为平行光束；所述绿色光源的出射光束为平行光束；所述蓝色光源的出射光束为平行光束；所述红色光源、所述绿色光源和所述蓝色光源中任意两种光源发射的光线在平行于所述透明基板的表面内的投影之间的夹角为120°。
3.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，所述透明基板的折射率取值不小于1.4。
4.根据权利要求2所述的光源结构，其特征在于，所述透明基板的折射率取值范围为1.5-2.0，包括端点值。
5.根据权利要求3所述的光源结构，其特征在于，所述透明基板的折射率为1.5时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-14.5°-14.5°范围内，包括端点值；
所述透明基板的折射率为1.6时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-18°-18°范围内，包括端点值；
所述透明基板的折射率为1.7时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-21°-21°范围内，包括端点值；
所述透明基板的折射率为1.8时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-23.5°-23.5°范围内，包括端点值；
所述透明基板的折射率为1.9时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-25.5°-25.5°范围内，包括端点值；
所述透明基板的折射率为2.0时，所述多个光源发出的光线在所述光栅所在平面的传输方向与其对应的光栅的法线之间的夹角位于-27.5°-27.5°范围内，包括端点值。
6.根据权利要求3所述的光源结构，其特征在于，所述透明基板为玻璃，所述光栅背离所述透明基板一侧的介质为空气。
7.根据权利要求3所述的光源结构，其特征在于，所述光栅为形成于所述透明基板表面的氮化硅层，所述氮化硅层中具有多个平行的刻缝。
8.根据权利要求3所述的光源结构，其特征在于，所述光栅为形成于所述透明基板表面内的多个平行的刻缝。
9.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，所述第一光栅组、所述第二光栅组和所述第三光栅组的光栅常数的取值范围为0.2μm-3μm，包括端点值。
10.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，所述光栅结构的俯视图为N边形，其中，N为3的倍数。
11.根据权利要求10所述的光源结构，其特征在于，N为6的倍数，且所述透明基板不射入光线的侧面形成有反射层，所述反射层覆盖其对应的侧面。
12.根据权利要求1所述的光源结构，其特征在于，各光源发出的光线射入所述透明基板后，射向所述光栅所在平面时的入射角大于该光线发生全反射的临界角。
13.根据权利要求1-12任一项所述的光源结构，其特征在于，所述第一光栅组包括多个第一光栅，所述第二光栅组包括多个第二光栅，所述第三光栅组包括多个第三光栅；一个所述第一光栅、一个所述第二光栅和一个所述第三光栅构成一个白光点，所述白光点处可实现全彩色。
14.根据权利要求13所述的光源结构，其特征在于，不同白光点中所述第一光栅的光栅常数不同；不同白光点中所述第二光栅的光栅常数不同；不同白光点中所述第三光栅的光栅常数不同。
15.一种立体显示装置，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的光源结构。
CN201611129503.4A 2016-12-09 2016-12-09 光源结构、立体显示装置 Active CN106483751B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611129503.4A CN106483751B (zh) 2016-12-09 2016-12-09 光源结构、立体显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611129503.4A CN106483751B (zh) 2016-12-09 2016-12-09 光源结构、立体显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106483751A true CN106483751A (zh) 2017-03-08
CN106483751B CN106483751B (zh) 2018-10-23

Family

ID=58274782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611129503.4A Active CN106483751B (zh) 2016-12-09 2016-12-09 光源结构、立体显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106483751B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107515475A (zh) * 2017-10-11 2017-12-26 上海天马微电子有限公司 一种立体显示装置及其制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102162936A (zh) * 2010-12-08 2011-08-24 友达光电股份有限公司 显示组件
CN103807672A (zh) * 2014-01-22 2014-05-21 京东方科技集团股份有限公司 一种面光源、背光模组和显示装置
EP3088936A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-02 Nintendo Co., Ltd. Display device
CN106125316A (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 西安电子科技大学 基于光栅波导的节能无跳转图像集成成像显示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102162936A (zh) * 2010-12-08 2011-08-24 友达光电股份有限公司 显示组件
CN103807672A (zh) * 2014-01-22 2014-05-21 京东方科技集团股份有限公司 一种面光源、背光模组和显示装置
EP3088936A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-02 Nintendo Co., Ltd. Display device
CN106125316A (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 西安电子科技大学 基于光栅波导的节能无跳转图像集成成像显示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107515475A (zh) * 2017-10-11 2017-12-26 上海天马微电子有限公司 一种立体显示装置及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106483751B (zh) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6887447B2 (ja) 回折マルチビーム要素型バックライト
US10466498B2 (en) Three-dimensional display device
JP6633087B2 (ja) ３次元（３ｄ）電子ディスプレイ
KR101788776B1 (ko) 지향성 백라이트
KR102257061B1 (ko) 다중빔 회절 격자-기반의 컬러 백라이트
JP2020181198A (ja) マルチビーム回折格子ベースのニアアイディスプレイ
JP2022028698A (ja) マルチビーム要素型バックライトおよびこれを用いたディスプレイ
CN105814475B (zh) 光束合成设备
US8870383B2 (en) Incoherence device and optical apparatus using same
JP2018535506A (ja) 多色格子カップリングされた背面照明
CN103365021B (zh) 可切换彩色模式与黑白模式的电泳显示装置
CN108369300A (zh) 使用具有相应不同的发射峰值的多个不同的窄带光进行成像
CN110494692A (zh) 定向背光体、背光式显示器和方法
CN108562965A (zh) 背光模组及显示装置
CN108710240A (zh) 一种准直背光模组及显示装置
CN106647042B (zh) 一种光源器件及显示装置
CN108646338A (zh) 一种背光模组及显示装置
JP6922067B2 (ja) マイクロレンズを備えるマルチビーム要素ベースのバックライトおよびそれを使用したディスプレイ
CN110058412B (zh) 一种传输解耦的大视场光波导镜片
CN106405938B (zh) 一种液晶背光模组、液晶显示设备
CN107065307A (zh) 一种光线准直结构、基板、背光模组和显示装置
JP2018534600A5 (zh)
CN105929591B (zh) 量子点显示基板及其制造方法和量子点显示装置
JP2022512856A (ja) マルチビューディスプレイおよび方法
CN105938271A (zh) 一种投射型全息光栅背光结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant