DE102022214439A1

DE102022214439A1 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102022214439A1
Application number: DE102022214439.2A
Authority: DE
Inventors: Yu-Hsin Huang; Chia-An Lee; Yi-Hong Chen; Kuan-Heng Lin
Original assignee: AUO Corp
Current assignee: AUO Corp
Priority date: 2022-01-18
Filing date: 2022-12-29
Publication date: 2023-07-20
Also published as: CN114999326A; TWI806370B; TW202331670A; US20230229012A1; CN114999326B

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Anzeigevorrichtung bereit. Sie umfasst eine Lichtquelle, die eine lichtemittierende Fläche aufweist, die zur Lichtemission eingerichtet ist; eine lichtdurchlässige Schicht, die die Lichtquelle bedeckt und eine Lichtaustrittsfläche aufweist, die Licht empfängt, das von der lichtemittierenden Fläche emittiert wird; eine erste Metafläche, die zwischen der lichtemittierenden Fläche und der lichtdurchlässigen Schicht ausgebildet und dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle emittierte Licht in einer ersten Richtung der lichtemittierenden Fläche zu konzentrieren; und eine zweite Metafläche, die an der Lichtaustrittsfläche ausgebildet und dazu eingerichtet ist, das durch die Lichtaustrittsfläche empfangene Licht in der ersten Richtung zu teilen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung. Konkret betrifft die vorliegende Erfindung eine Anzeigevorrichtung, die mit zwei Metaflächen auf einem Lichtausgangsweg versehen ist.
STAND DER TECHNIK
Mit der Verbreitung und der Entwicklung von Anzeigevorrichtungen steigt auch die Nachfrage nach Anzeigevorrichtungen, die für die Anzeige aus verschiedenen Blickwinkeln verwendet werden können. Lichtquelle, die im Allgemeinen in der Anzeigevorrichtung angeordnet ist, weist jedoch einen begrenzten Lichtemissionswinkel oder einen zu breiten Lichtemissionswinkel auf, und mit der Miniaturisierung der Komponenten innerhalb der Anzeigevorrichtung und der entsprechenden Subpixel ist es schwierig, die Lichtquelle zum Anzeigen jeweils für verschiedene Blickwinkel zu entwerfen und einzustellen. Wenn das Anzeigen durch Lichtemission mit einem breiten Winkel für verschiedene Blickwinkel erfolgt, kann es außerdem zu unerwünschten optischen Verlusten oder optischen Störungen in unerwarteten Blickwinkeln kommen. Um die obigen technischen Probleme und Schwierigkeiten zu überwinden, ist es daher notwendig, eine Struktur zu entwerfen, die außer der Lichtquelle versehen ist und das Licht anpassen und auf einen erwünschten Lichtaustritts-Sichtwinkel konzentrieren kann.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Technische Mittel zur Lösung des Problems
Um die oben genannten Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Anzeigevorrichtung bereit, die Folgendes umfasst: eine Lichtquelle, die eine lichtemittierende Fläche aufweist, die zur Lichtemission eingerichtet ist; eine lichtdurchlässige Schicht, die die Lichtquelle bedeckt und eine Lichtaustrittsfläche aufweist, die Licht empfängt, das von der lichtemittierenden Fläche emittiert wird; eine erste Metafläche, die zwischen der lichtemittierenden Fläche und der lichtdurchlässigen Schicht ausgebildet und dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle emittierte Licht in einer ersten Richtung der lichtemittierenden Fläche zu konzentrieren; und eine zweite Metafläche, die an der Lichtaustrittsfläche ausgebildet und dazu eingerichtet ist, das durch die Lichtaustrittsfläche empfangene Licht in der ersten Richtung zu teilen.
Auswirkung gegenüber dem Stand der Technik
Mit der Anzeigevorrichtung, die durch einzelne Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, kann gleichzeitig Licht in verschiedene vorbestimmte Blickwinkel emittiert werden und das emittierte Licht in unnötigen Winkeln kann reduziert werden, wodurch eine Anzeige mit mehreren Blickwinkeln erreicht wird, während der optische Verlust verringert wird. Daher kann die Anzeigevorrichtung, die gemäß den einzelnen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, auf Szenarien oder Situationen mit unterschiedlichen vorbestimmten Anzeigewinkeln angewendet werden und kann die Gesamtlichtausbeute verbessern und mögliche Störung durch direktes oder indirektes reflektiertes Licht in unnötigen Winkeln reduzieren oder vermeiden.
Figurenliste
Darin zeigen

1 eine schematische Darstellung einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 eine schematische Darstellung der Lichtemission der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
3A bis 3C jeweils eine schematische Darstellung der Lichtemission der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Phasen,
4 eine schematische Darstellung der Anordnung einer ersten Metafläche und einer zweiten Metafläche der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
5 eine schematische Darstellung der Anordnung einer ersten Mikrostruktur der ersten Metafläche der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
6 eine schematische Darstellung der Anordnung der ersten Mikrostruktur der ersten Metafläche der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
7 eine schematische Darstellung des Lichtemission-Lichtfelds über die erste Metafläche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
8 eine schematische Darstellung der Anordnung einer zweiten Mikrostruktur der zweiten Metafläche der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
9 eine schematische Darstellung der Anordnung der zweiten Mikrostruktur der zweiten Metafläche der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
10 eine schematische Darstellung des Lichtfelds, das durch die erste Metafläche und die zweite Metafläche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt wird,
11 eine schematische Darstellung der Verwendung der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Anzeigen für verschiedene Blickwinkel,
12 eine schematische Darstellung der Verwendung Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als eine Fahrzeuganzeige,
13 eine schematische Darstellung der Verringerung der Lichtemission und der Reflexion für unnötige Winkel bei der Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

KONKRETE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nachstehend beschrieben und diejenigen, die über das übliche Wissen auf dem technischen Gebiet verfügen, sollten in der Lage sein, den Geist und die Prinzipien der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen leicht zu verstehen. Obwohl einige spezifische Ausführungsbeispiele näher erläutert werden, sind diese Ausführungsbeispiele nur beispielhaft und werden in jeder Hinsicht nicht als einschränkend oder erschöpfend angesehen. Daher sollten für diejenigen mit dem üblichen Wissen auf dem technischen Gebiet verschiedene Änderungen und Modifikationen der Erfindung offensichtlich und leicht erreichbar sein, ohne vom Geist und Prinzip der Erfindung abzuweichen.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 kann bei der Anzeigevorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine doppelte Metafläche in dem Lichtausgangsweg der Lichtquelle 100 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 10, wie in 1 gezeigt, mit einer Vielzahl von Subpixeln P ausgestattet sein. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 10 mit einer Vielzahl von Subpixeln P ausgestattet sein, die verschiedenes Farblicht wie rotes Licht, grünes Licht oder blaues Licht anzeigen können. In der Anzeigevorrichtung 10 kann die Vielzahl von Lichtquellen 100 entsprechend der Vielzahl von Subpixeln P zur Lichtemission enthalten sein und im Folgenden wird die Konfigurationsarchitektur einer einzelnen Lichtquelle 100 hauptsächlich unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 2 kann die Anzeigevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes umfassen: eine Lichtquelle 100 mit einer lichtemittierenden Fläche 105, die dazu eingerichtet ist, Licht L zu emittieren; eine lichtdurchlässige Schicht 200, die die Lichtquelle 100 bedeckt und eine Lichtaustrittsfläche 205 aufweist; eine erste Metafläche 300, die zwischen der lichtemittierenden Fläche 105 und der lichtdurchlässigen Schicht 200 ausgebildet ist; und eine zweite Metafläche 400, die an der Lichtaustrittsfläche 205 ausgebildet ist.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Lichtquelle 100 eine Licht einseitig emittierende Lichtquelle mit der lichtemittierenden Fläche 105 oder eine Licht mehrseitig emittierende Lichtquelle mit der lichtemittierenden Fläche 105 und anderen lichtemittierenden Flächen zur Lichtemission sein. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 100 gemäß einigen Ausführungsbeispielen eine Mikro-LED (Micro LED, µLED) mit mehreren Flächen sein, die in einem weiten Winkel Licht emittieren. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und zusätzlich zu der Mikro-LED (Micro LED, µLED) können verschiedene andere Lichtquellen gemäß anderen Ausführungsbeispielen angewendet werden.
Die lichtdurchlässige Schicht 200, die die Lichtquelle 100 bedeckt, kann die Lichtquelle 100 indirekt bedecken oder zumindest teilweise direkt mit der Lichtquelle 100 in Kontakt kommen, um die Lichtquelle 100 zu bedecken. Ferner kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen die ganze Lichtquelle 100 durch die lichtdurchlässig Schicht 200 umhüllt sein, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Hier kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen die lichtdurchlässige Schicht 200 unter Verwendung eines beliebigen Materials mit lichtdurchlässigen Eigenschaften hergestellt werden, das vorbestimmtes Licht (d.h., Licht von der Lichtquelle 100) hindurchlassen kann. Zum Beispiel sind Polycarbonat (Polycarbonate, PC), Polymethylmethacrylat (poly (methyl methacrylat), PMMA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene, ABS) und so weiter denkbar, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein. Zusätzlich kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen die lichtdurchlässige Schicht 200 auch als eine Schutzschicht (Deckschicht) zum Schutz der Lichtquelle 100 wirken.
Die Lichtaustrittsfläche 205 der lichtdurchlässigen Schicht 200 kann der lichtemittierenden Fläche 105 der Lichtquelle 100 gegenüberliegend angeordnet sein und kann Licht empfangen, das von der lichtemittierenden Fläche 105 der Lichtquelle 100 emittiert wird. Zum Beispiel können die lichtemittierenden Fläche 105 der Lichtquelle 100 und die Lichtaustrittsfläche 205 der lichtdurchlässigen Schicht 200 die Oberseite der Lichtquelle 100 bzw. die Oberseite der lichtdurchlässigen Schicht 200 sein.
Hier wird hauptsächlich die Struktur zur Anpassung der Lichtemission der einzelnen lichtemittierenden Fläche 105 der Lichtquelle 100 beschrieben.
Im Detail kann die erste Metafläche 300, die zwischen der lichtemittierenden Fläche 105 und der lichtdurchlässigen Schicht 200 angeordnet ist, dazu eingerichtet sein, Licht auf die Mitte entlang der ersten Richtung D 1 der lichtemittierenden Fläche 105, beispielsweise parallel zu der ersten Richtung D1 der lichtemittierenden Fläche 105, zu konzentrieren, und die zweite Metafläche 400 kann dazu eingerichtet sein, durch die Lichtaustrittsfläche 205 empfangenes Licht L' in der ersten Richtung D1 relativ zu der Mitte zu teilen.
Im Detail kann, wie in dem rechten Teil von 2 gezeigt, das Licht L, das von der Lichtquelle 100 über die lichtemittierende Fläche 105 emittiert wird, ein Lichtfeld mit einem breiten Winkel aufweisen und in alle Richtungen emittiert werden, wenn keine Metafläche vorgesehen ist. In diesem Fall kann das Ausstrahlen von Licht in einem weiten Winkel unerwünschte Lichtverluste verursachen und ist nicht zweckmäßig für das Anzeigen für einen bestimmten Blickwinkel. Daher kann gemäß der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wie im linken Teil von 2 gezeigt, das Licht, das von der Lichtquelle 100 ursprünglich als Weitwinkellicht L emittiert wird, nach Passieren der ersten Metafläche 300 mindestens in der ersten Richtung D1 auf die Mitte konzentriert und als Licht L` mit einem konzentrierten konvergenten Lichtfeld abgegeben werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise die erste Metafläche 300 getrennt von der lichtemittierenden Fläche 105 und somit zwischen der lichtemittierenden Fläche 105 und der Lichtdurchlässigkeitsschicht 200 angeordnet sein, um eine Anpassung auf den Herstellungsprozess oder auf andere mögliche funktionelle Schichten an der Lichtquelle 100 zu erreichen. Um jedoch die Lichtausnutzungsrate zu verbessern, kann die erste Metafläche 300 auch direkt an der lichtemittierenden Fläche 105 und somit zwischen der lichtemittierenden Fläche 105 und der lichtdurchlässigen Schicht 200 angeordnet sein.
Zusätzlich kann die erste Metafläche 300 auch Licht in einer zweiten Richtung D2 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 und senkrecht zu der ersten Richtung D1 auf die Mitte konzentrieren. Daher kann das Licht L` tatsächlich ein Lichtfeld aufweisen, das mindestens in der ersten Richtung D1 und ferner in der zweiten Richtung D2 in Bezug auf das Licht L, das ursprünglich von der Lichtquelle 100 durch die Lichtemittierende Fläche 105 emittiert wird, konzentriert ist, womit Licht in die Vorwärtsrichtung der lichtemittierenden Fläche 105 konzentriert wird.
Das Licht L' wird durch die lichtdurchlässige Schicht 200 hindurch zu der Lichtaustrittsfläche 205 der lichtdurchlässigen Schicht 200 emittiert und von der Lichtaustrittsfläche 205 empfangen. Das Licht L', das von der Lichtaustrittsfläche 205 empfangen wird, wird über die zweite Metafläche 400 erneut emittiert, die an der Lichtaustrittsfläche 205 angeordnet ist. Somit kann das Licht L' nach Passieren der zweiten Metafläche 400 in der ersten Richtung D1 in Bezug auf die Mitte in Licht L1 und Licht L2 unterteilt werden, die im Wesentlichen in verschiedene Blickwinkel emittiert werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann beispielsweise die zweite Metafläche 400 getrennt von der Lichtaustrittsfläche 205 und somit an der Lichtaustrittsfläche 205 angeordnet sein, um eine Anpassung auf den Herstellungsprozess oder auf andere mögliche funktionelle Schichten an der lichtdurchlässigen Schicht 200 zu erreichen. Um jedoch die Lichtausnutzungsrate zu verbessern, kann die zweite Metafläche 400 auch direkt an der Lichtaustrittsfläche 205 ausgebildet und somit an der Lichtaustrittsfläche 205 angeordnet sein.
Zusätzlich kann die zweite Metafläche 400 ähnlich der ersten Metafläche 300 in der zweiten Richtung D2 dazu dienen, Licht zu konzentrieren. Alternativ kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen die zweite Metafläche 400 keinen speziellen konzentrierten oder dispergierten Lichteffekt in der zweiten Richtung D2 haben.
Wie oben beschrieben, kann die erste Metafläche 300 zwischen der zweiten Metafläche 400 und der lichtemittierenden Fläche 105 der Lichtquelle 100 ausgebildet sein und daher kann das Licht der Lichtquelle 100 sequentiell durch die erste Metafläche 300 und die zweite Metafläche 400 geleitet werden. Daher kann das austretende Licht der Lichtquelle 100 sequentiell konzentriert und konvergiert werden und dann wird es in einer vorbestimmten Richtung wie der ersten Richtung D1 geteilt und somit in verschiedene Blickwinkel emittiert.
Die Emission von Licht durch die Lichtquelle 100 und dessen Leiten sequentiell durch die erste Metafläche 300 und die zweite Metafläche 400 werden unter Bezugnahme auf 3A bis 3C gezeigt. Im Detail zeigen 3A bis 3C den Grad der Divergenz des austretenden Lichts relativ zu der lichtemittierenden Fläche 105 der Lichtquelle 100 beim Beobachten der Anzeigevorrichtung 10 von oben entlang der Beobachtungsrichtung F gemäß 2. 3A zeigt das direkt von der Lichtquelle 100 emittierte Licht L, das relativ divergent verteilt ist. 3B zeigt das Licht L', das von der Lichtquelle 100 über die erste Metafläche 300 emittiert wird und im Vergleich zu Licht L sowohl in der ersten Richtung D1 als auch in der zweiten Richtung D2 konvergiert und konzentriert ist. Schließlich zeigt 3C das Licht L1, L2, das von der Lichtquelle 100 emittiert und nach Passieren der ersten Metafläche 300 und der zweiten Metafläche 400 abgegeben wird. Im Vergleich zu Licht L' wird es zusätzlich in der ersten Richtung D1 geteilt.
Bei der Anzeigevorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann das Licht, das über die erste Metafläche 300 zum Konzentrieren von Licht und die zweite Metafläche 400 zum Teilen von Licht emittiert wird, im Wesentlichen in Licht L1 und L2 in der ersten Richtung D1 unterteilt und jeweils in verschiedene erwartete Blickwinkel emittiert werden. Daher kann die Anzeigevorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel so konfiguriert sein, um das Anzeigen für verschiedene erwartete Blickwinkel zu erreichen, oder kann auf jeden Fall oder jede Situation angewendet werden, in dem oder der die Anzeigevorrichtung 10 aus verschiedenen getrennten erwarteten Blickwinkeln betrachtet werden muss. Zum Beispiel kann sie auf den Fall angewendet werden, in dem die Anzeigevorrichtung 10 gleichzeitig aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet wird, oder sie kann für eine 3D-Anzeige oder dergleichen angewendet werden.
Nachfolgend werden die Einstellungen der ersten Metafläche 300 und der zweiten Metafläche 400 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Unter Bezugnahme auf 4 kann die Anzeigevorrichtung 10' gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Struktur aufweisen, die der ersten Metafläche 300 und der zweiten Metafläche 400 der Anzeigevorrichtung 10 gleich oder ähnlich ist, und kann daher Licht durch die erste Metafläche 300 konzentrieren und dann durch die zweite Metafläche 400 trennen, um einen Anzeigeeffekt mit in verschiedene erwartete Blickwinkel konzentriert emittiertem Licht zu erreichen. Gemäß der Konfiguration des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die erste Metafläche 300 der Anzeigevorrichtung 10' eine Vielzahl von ersten Mikrostrukturen 350 aufweisen und die zweite Metafläche 400 der Anzeigevorrichtung 10' kann eine Vielzahl von zweiten Mikrostrukturen 450 aufweisen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Material zum Bilden der ersten Metafläche 300 oder der zweiten Metafläche 400 gleiche oder unterschiedliche Metallmaterialien oder dielektrische Materialien mit einem hohen Brechungsindex sein. Das dielektrische Material mit hohem Brechungsindex zum Bilden des dielektrischen Materials einer der ersten Metafläche 300 und der zweiten Metafläche 400 kann einen Brechungsindex N1 oder N2 aufweisen, der größer sein kann als der Brechungsindex N der lichtdurchlässigen Schicht 200. Zum Beispiel kann der Brechungsindex N1 oder N2 des dielektrischen Materials, das eine Vielzahl von ersten Mikrostrukturen 350 und eine Vielzahl von zweiten Mikrostrukturen 450 bildet, größer sein als der Brechungsindex N der lichtdurchlässigen Schicht 200. Die erste Mikrostruktur 350 und die zweite Mikrostruktur 450 können unter Verwendung des gleichen oder unterschiedlichen Metallmaterials oder dielektrischen Materials gebildet werden und das Muster kann gemäß dem Zweck der vorbestimmten Aufgabe zur Lichtkonzentration oder -teilung angeordnet werden.
Die ersten Mikrostrukturen 350 und die zweiten Mikrostrukturen 450 können winzige Strukturen in Subwellenlängengrößen aufweisen und können daher die Eigenschaften des Lichts, wie den Austrittswinkel, ändern, wenn sie gemäß einem bestimmten Konfigurationsmuster angeordnet sind. Die Subwellenlängengröße bedeutet, dass die Größe und der Anordnungszyklus der ersten Mikrostruktur 350 und der zweiten Mikrostruktur 450 kleiner als die Wellenlänge des vorbestimmten durchgehenden Lichts sein kann. Das Beeinflussen der Eigenschaften von Licht kann auf den Eigenschaften des Metaflächenmaterials wie dem Brechungsindex und seiner Anordnung basieren. Zum Beispiel kann der optische Beugungseffekt, der durch die Konfiguration der ersten Metafläche 300 erzeugt wird, das durchgehende Licht konzentrieren, während der optische Beugungseffekt, der durch die Konfiguration der zweiten Metafläche 400 erzeugt wird, das durchgehende Licht teilen kann.
Im Allgemeinen kann der Brechungsindex N der lichtdurchlässigen Schicht 200 größer sein als der Brechungsindex der Luft. Ferner kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen der Brechungsindex N der lichtdurchlässigen Schicht 200 auch größer sein als der Brechungsindex der Lichtquelle 100, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn gemäß einigen Ausführungsbeispielen der Brechungsindex N der lichtdurchlässigen Schicht 200 beispielsweise etwa 1,45 bis 1,5 beträgt und die erste Metafläche 300 oder die zweite Metafläche 400 durch ein dielektrisches Material gebildet wird, kann der Brechungsindex N1 oder N2 des dielektrischen Materials zum Bilden der ersten Metafläche 300 oder der zweiten Metafläche 400 beispielsweise größer oder gleich 2,0 sein.
In einigen Ausführungsbeispielen kann das Material zum Bilden der ersten Metafläche 300 oder der zweiten Metafläche 400 TiO₂, Ag oder Ta₂O₅ sein. Wenn gemäß einigen Ausführungsbeispielen die erste Metafläche 300 oder die zweite Metafläche 400 durch ein dielektrisches Material gebildet wird, kann der Brechungsindex des dielektrischen Materials zum Bilden der ersten Metafläche 300 oder der zweiten Metafläche 400 etwa 2, 2,15, 2,5 und dergleichen betragen. Das Obige ist jedoch nur ein Beispiel und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Wenn außerdem die erste Metafläche 300 oder die zweite Metafläche 400 durch ein dielektrisches Material gebildet wird, kann der Brechungsindex N1 oder N2 des dielektrischen Materials zum Bilden der ersten Metafläche 300 oder der zweiten Metafläche 400 in Abhängigkeit von dem Brechungsindex N der lichtdurchlässigen Schicht 200 angepasst werden. Zum Beispiel kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen der Brechungsindex N1 oder N2 eines dielektrischen Materials zum Bilden der ersten Metafläche 300 oder der zweiten Metafläche 400 mindestens etwa 0,5 oder mehr größer als der Brechungsindex N der lichtdurchlässigen Schicht 200 sein, um die erste Metafläche 300 und/oder die zweite Metafläche 400 mit dielektrischen Materialeigenschaften mit hohem Brechungsindex relativ zu der lichtdurchlässigen Schicht 200 zu bilden.
Ferner können gemäß einigen Ausführungsbeispielen die Höhe H1 und H2 der ersten Mikrostruktur 350 und der zweiten Mikrostruktur 450 senkrecht zu der lichtemittierenden Fläche 105 weniger als 2000 nm betragen. Das heißt, die Höhe H1 und H2 der ersten Mikrostruktur 350 und der zweiten Mikrostruktur 450 entlang der dritten Richtung D3 senkrecht zu der lichtemittierenden Fläche 105 kann weniger als 2000 nm betragen. Zum Beispiel kann die Höhe H1 und H2 der ersten Mikrostruktur 350 und der zweiten Mikrostruktur 4500 senkrecht zu der lichtemittierenden Fläche 105 etwa 500 nm betragen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Um die Eigenschaften des Lichts einzustellen, kann außerdem in einigen Ausführungsbeispielen die erste Mikrostruktur 350 der ersten Metafläche 300 oder die zweite Mikrostruktur 450 der zweiten Metafläche 400 unterschiedliche Höhen aufweisen, um die Variabilität des Entwurfsanordnungsmusters zu erhöhen oder den Grad der erwarteten Konzentration oder der Teilung des Lichts einzustellen. Um jedoch das Prozessdesign und die Ausführung zu erleichtern, kann die erste Mikrostruktur 350 der ersten Metafläche 300 oder die zweite Mikrostruktur 450 der zweiten Metafläche die gleiche Höhe aufweisen. Nachfolgend wird die Anordnungsmuster der ersten Metafläche 300 und der zweiten Metafläche 400 basierend auf der gleichen Höhe veranschaulicht.
Zusätzlich kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu der Struktur der Lichtquelle 100, der lichtdurchlässigen Schicht 200, der ersten Metafläche 300 und der zweiten Metafläche 400 die Anzeigevorrichtung 10' ferner mit anderen Komponenten ausgestattet werden, die üblicherweise in der Anzeigevorrichtung verwendet werden. Zum Beispiel, wie in 4 gezeigt, kann die Anzeigevorrichtung 10' gemäß einigen Ausführungsbeispielen ferner Komponenten wie eine Leiterplatte 500 aufweisen, die weiter elektrisch als eine Stromversorgungsquelle mit der Lichtquelle 100 verbunden ist. Die Leiterplatte 500 oder diesen Komponenten, die nicht speziell dargestellt sind, sind Komponenten, die auf dem Gebiet der Anzeigevorrichtungen üblich sind und optional verwendet werden. In der Beschreibung und den Zeichnung entfällt eine separate Erläuterung.
Nachfolgend wird die Anordnung der ersten Mikrostruktur 350 der ersten Metafläche 300 gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 und 6 veranschaulicht.
Wenn gemäß einigen Ausführungsbeispielen die erste Metafläche 300 direkt aus der Beobachtungsrichtung F von 4 beobachtet wird, kann die erste Mikrostruktur 350 der ersten Metafläche 300 beispielsweise eine Anordnung aufweisen, die in 5 oder 6 gezeigt ist. Zum Beispiel kann die Form des Querschnitts A1 der ersten Mikrostrukturen 350 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 ein Kreis sein, wie in 5 gezeigt, oder ein Quadrat, wie in 6 gezeigt, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Um einen Lichtsammeleffekt für einen weiten Winkel zu erreichen, kann die erste Mikrostruktur 350 der ersten Metafläche 300 eine Querschnittsform aufweisen, die keine offensichtlichen Unterschiede zwischen langer Achse/langer Kante und kurzer Achse/kurzer Kante hat oder geringe Unterschiede zwischen langer Achse/langer Kante und kurzer Achse/kurzer Kante hat. Dadurch kann ein durchschnittlicher, Licht konzentrierender und konvergierender Effekt in jedem Blickwinkel erreicht werden. Das Obige ist jedoch nur ein Beispiel. Soweit der erwartete Licht konzentrierende und konvergierende Effekt erreichbar ist, ist die Querschnittsform der ersten Mikrostruktur 350 der ersten Metafläche 300 gemäß anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung nicht auf die in dieser Beschreibung und in den Zeichnungen angezeigte Form beschränkt, sondern kann verschiedene Varianten oder Änderungen aufweisen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen, wie in 5 oder 6 gezeigt, können eine Vielzahl von ersten Mikrostrukturen 350 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 angeordnet sein, um mehrere Kreisen von ersten Mikrostrukturen 350 zu bilden. Zum Beispiel kann die erste Metafläche 300 erste Mikrostrukturen 350 aufweisen, die umlaufend in einem ersten Kreis C1, einem zweiten Kreis C2, einem dritten Kreis C3, einem vierten Kreis C4, einem fünften Kreis C5 und einem sechsten Kreis C6 angeordnet sind. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann jedoch die äußersten oder innersten ersten Mikrostrukturen 350 gemäß der Fläche der ersten Metafläche 300 in einem unvollständigen Kreis angeordnet sein. Zum Beispiel können, wie in 5 oder 6 gezeigt, die ersten Mikrostrukturen 350 des sechsten Kreises C6 im Wesentlichen linear angeordnet sein und keinen vollständigen Kreis bilden.
Zusätzlich kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Querschnitt A1 der mehreren ersten Mikrostrukturen 350 der ersten Metafläche 300 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 einen Größenunterschied aufweisen.
Zum Beispiel weisen unter Bezugnahme auf 5 oder 6 die Größen des Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 eine derartige Größenänderung auf, dass sie von den außenliegenden zu den innenliegenden Kreisen hin allmählich abnehmen, und eine derartige Größenänderung kann einmal oder mehrmals wiederholt werden, um die mehreren Kreise der ersten Mikrostrukturen 350 anzuordnen. Beispielsweise kann der Querschnitt A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des ersten Kreises C1 eine Breite S1, der Querschnitt A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des zweiten Kreises C2 eine Breite S2 und der Querschnitt A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des dritten Kreises C3 eine Breite S3 aufweisen. Die Breite S 1, die Breite S2 und die Breite S3 können sequentiell abnehmen, so dass der Querschnitt A1 der ersten Mikrostrukturen 350 von dem ersten Kreise C1 der außenliegenden Kreise zu dem zweiten Kreis C2 und dem dritten Kreis C3 der innenliegenden Kreise hin sequentiell schrumpft.
Wenn die Größe von dem ersten Kreis C1 der außenliegenden Kreise zu dem dritten Kreis C3 der innenliegenden Kreise auf eine vorbestimmte Größe abnimmt, ist eine Einstellung zu den innenliegenden Kreisen hin gemäß des vorliegenden Ausführungsbeispiel wieder auf eine größere Größe denkbar und die Größenänderung der Abnahme von den außenliegenden zu den innenliegenden Kreisen hin wird wiederholt. Zum Beispiel kann der Querschnitt A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des vierten Kreises C4 wieder die Breite S1 aufweisen und dann erfolgt ein Schrumpfen der Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 sequentiell von dem vierten Kreise C4 der außenliegenden Kreise zu dem fünften Kreis C5 und dem sechsten Kreis C6 der innenliegenden Kreise hin. Das heißt, der vierte Kreis C4, der fünfte Kreis C5 und der sechste Kreis C6 können die Breite S1, die Breite S2 und die Breite S3 der Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 aufweisen, die sequentiell abnehmen.
Wie oben beschrieben, kann die Größenänderungen der Abnahme von den außenliegenden zu den innenliegenden Kreisen hin einmal oder mehrmals wiederholt werden, wodurch die ersten Mikrostrukturen 350 in mehreren Kreisen angeordnet wird, um die erste Metafläche 300 zu bilden. Dadurch kann der Effekt der Konzentration des Lichts durch die erste Metafläche 300 auf die Mitte erzeugt werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die ersten Mikrostrukturen 350 des innersten Kreises C6 (z. B. die ersten Mikrostrukturen 350, die dem Mittelpunkt O1 der ersten Metafläche 300 am nächsten liegen und die gleiche Größe aufweisen) den kleinsten Querschnitt A1 aufweisen. Zum Beispiel können die ersten Mikrostrukturen 350 des innersten Kreises C6 eine Breite S3 des kleinsten Querschnitts A1 aufweisen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Breiten S1, S2 und S3 der Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 zwischen 20 und 2000 nm liegen.
Beim Anordnen der umlaufend verteilten Kreise können Abstände zwischen den Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 auch eine derartige Abstandsänderung haben, dass sie von dem außenliegenden Kreis C1 zu dem innenliegenden Kreis C3 hin allmählich abnehmen und eine derartige Abstandsänderungen wird einmal oder mehrmals wiederholt, um die ersten Mikrostrukturen 350 in mehreren Kreisen anzuordnen. Beispielsweise können die Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des ersten Kreises C1 dazwischen einen Abstand g1, die Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des zweiten Kreises C2 dazwischen einen Abstand g2 und die Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des dritten Kreises C3 dazwischen einen Abstand g3 aufweisen. Die Abstände g1, g2 und g3 können sequentiell abnehmen, so dass die Abstände der Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 von dem ersten Kreise C1 der außenliegenden Kreise zu dem zweiten Kreis C2 und dem dritten Kreis C3 der innenliegenden Kreise hin sequentiell abnehmen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Abstand als der Abstand zwischen den Kanten benachbarter ersten Mikrostrukturen 350 in demselben Kreis definiert werden.
Wenn der Abstand von dem ersten Kreis C1 der außenliegenden Kreise zu dem dritten Kreis C3 der innenliegenden Kreise auf eine vorbestimmte Größe abnimmt, ist eine Einstellung zu den innenliegenden Kreisen hin gemäß des vorliegenden Ausführungsbeispiel wieder auf einen größeren Abstand denkbar und die Abstandsänderung der Abnahme von den außenliegenden zu den innenliegenden Kreisen hin wird wiederholt. Zum Beispiel können die Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des vierten Kreises C4 wieder den Abstand g1 aufweisen und dann erfolgt ein Abnehmen der Abstände zwischen den Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 sequentiell von dem vierten Kreise C4 der außenliegenden Kreise zu dem fünften Kreis C5 und dem sechsten Kreis C6 der innenliegenden Kreise hin. Das heißt, der vierte Kreis C4, der fünfte Kreis C5 und der sechste Kreis C6 können den Abstand g1, den Abstand g2 und den Abstand g3 der Querschnitte A1 der ersten Mikrostrukturen 350 dazwischen aufweisen, die sequentiell abnehmen.
Wie oben beschrieben, kann die allmählich abnehmende Abstandsänderung von den außenliegenden zu den innenliegenden Kreisen hin einmal oder mehrmals wiederholt werden, wodurch die ersten Mikrostrukturen 350 in mehreren Kreisen angeordnet wird, um die erste Metafläche 300 zu bilden. Dadurch kann der Effekt der Konzentration des Lichts durch die erste Metafläche 300 auf die Mitte erzeugt werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die ersten Mikrostrukturen 350 des innersten Kreises C6 (z. B. die ersten Mikrostrukturen 350, die dem Mittelpunkt O1 der ersten Metafläche 300 am nächsten liegen und die gleiche Größe aufweisen) den kleinsten Abstand zwischen den Querschnitten A1 aufweisen. Zum Beispiel können die ersten Mikrostrukturen 350 des innersten Kreises C6 den kleinsten Abstand g3 der Querschnitte A1 aufweisen.
Darüber hinaus ist gemäß einigen Ausführungsbeispielen denkbar, dass in einem einzigen Zyklus der Größenänderung, bei der eine Abnahme von den außenliegenden Kreisen zu den innenliegenden Kreisen hin allmählich erfolgt, der Zwischenraum zwischen den parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 verlaufenden Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 benachbarter Kreise sich so ändert, dass er von den außenliegenden Kreisen zu den innenliegenden Kreisen hin allmählich abnimmt, und in anderen Zyklen die ersten Mikrostrukturen 350 entsprechend dieser Zwischenraumsänderung oder einer ähnlichen Zwischenraumsänderung in mehreren Kreisen angeordnet sind. Beispielsweise können zwischen den Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des ersten Kreises C1 und des zweiten Kreises C2 ein Zwischenraum G12 und zwischen den Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des zweiten Kreises C2 und des dritten Kreises C3 ein Zwischenraum G23 vorhanden sein. Die Zwischenräume G12 und G23 können sequentiell abnehmen, so dass der Zwischenraum zwischen den Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 zwischen dem ersten Kreis C1 und dem zweiten Kreis C2 der außenliegenden Kreise und der Zwischenraum zwischen dem zweiten Kreis C2 und dem dritten Kreis C3 der innenliegenden Kreise sequentiell abnehmen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Zwischenraum als der Abstand zwischen den Verbindungslinien der Mittelpunkte der ersten Mikrostrukturen 350 benachbarter Kreise definiert.
In ähnlicher Weise können in dem nächsten Größenänderungszyklus der Zwischenraum G45 zwischen dem vierten Kreis C4 und dem fünften Kreis C5 der außenliegenden Kreise und der Zwischenraum G56 zwischen dem fünften Kreis C5 und dem sechsten Kreis C6 der inneren Umfangs sequentiell abnehmen. Das heißt, der vierte Kreis C4 bis der sechste Kreis C6 können einen Zwischenraum G45 und einen Zwischenraum G56 zwischen den Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 der benachbarten Kreise aufweisen, die sequentiell abnehmen.
Wie oben beschrieben, kann die allmählich abnehmende Zwischenraumsänderung von den außenliegenden zu den innenliegenden Kreisen hin einmal oder mehrmals wiederholt werden, wodurch die ersten Mikrostrukturen 350 in mehreren Kreisen angeordnet wird, um die erste Metafläche 300 zu bilden. Dadurch kann der Effekt der Konzentration des Lichts durch die erste Metafläche 300 auf die Mitte erzeugt werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann ein minimaler Zwischenraum zwischen den Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 der innersten benachbarten Kreise unterschiedlicher Größe vorhanden sein. Beispielsweise kann zwischen den Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 des fünften Kreises C5 und des sechsten Kreises C6 als innerste Kreise ein minimaler Zwischenraum G56 bestehen.
Der Abstand zwischen den parallel zu der lichtemittierende Fläche 105 verlaufenden Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350, wie z.B. die Abstände g1, g2 und g3, oder der Zwischenraum zwischen den parallel zu der lichtemittierende Fläche 105 verlaufenden Querschnitten A1 der ersten Mikrostrukturen 350 benachbarter Kreise, wie die Zwischenräume G12, G23, G45 und G56, kann jeweils kleiner als 2000 nm sein.
Wie oben gezeigt, kann die erste Metafläche 300 bewirken, dass das von der Lichtquelle 100 emittierte Licht L konzentriert geleitet und somit ein konzentriertes Licht L' gebildet wird. Zum Beispiel ist unter Bezugnahme auf 7 denkbar, dass, wenn die ersten Mikrostrukturen 350 gemäß 5 angeordnet sind, um die erste Metafläche 300 zu bilden, und in einem Schnitt entlang der ersten Richtung D1 und der dritten Richtung D3 ein Winkel in Bezug auf die Achse der dritten Richtung D3 als der jeweilige Blickwinkel unter Heranziehung einer senkrecht zu der lichtemittierenden Fläche 105 und entlang der dritten Richtung D3 verlaufenden Richtung als 0 Grad definiert ist, das Licht, das die erste Metafläche 300 passiert, ein konzentriertes Licht bildet, das ungefähr in einem Lichtfeld FL` innerhalb von +/-15 Grad verteilt ist.
Wie oben beschrieben, können die ersten Mikrostrukturen 350 gemäß 5 oder 6 angeordnet werden, um die erste Metafläche 300 zum Konzentrieren von Licht zu bilden. Die erste Metafläche 300 ist jedoch nicht auf diese Anordnungskonfiguration beschränkt, vielmehr kann die erste Metafläche 300 gemäß anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung andere Anordnungskonfigurationen aufweisen, soweit somit Licht konzentriert werden kann.
Nachfolgend wird die Anordnung der zweiten Mikrostruktur 450 der zweiten Metafläche 400 gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 und 9 veranschaulicht.
Wenn gemäß einigen Ausführungsbeispielen die zweite Metafläche 400 direkt aus der Beobachtungsrichtung F von 4 beobachtet wird, kann die zweite Mikrostruktur 450 der zweiten Metafläche 400 beispielsweise eine Anordnung aufweisen, die in 8 oder 9 gezeigt ist. Beispielsweise weist die Form des Querschnitts A2 der zweiten Mikrostrukturen 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 eine kurze Achse/Kante entlang der ersten Richtung D1 und eine lange Achse/Kante entlang der zweiten Richtung D2, die parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 und senkrecht zu der ersten Richtung D1 verläuft, auf. Beispielsweise kann der Querschnitt A2 der zweiten Mikrostrukturen 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 rechteckig, wie in 8 gezeigt, oder elliptisch, wie in 9 gezeigt, ausgebildet sein, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können, wie in 8 oder 9 gezeigt, die mehreren zweiten Mikrostrukturen 450 entlang der ersten Richtung D 1 angeordnet sein. Zum Beispiel ist denkbar, dass mindestens eine zweite Mikrostruktur 450 in einer Spalte in der zweiten Richtung D2 angeordnet ist und entlang der ersten Richtung D1 die zweiten Mikrostrukturen 450 in mehreren Spalten angeordnet sind.
Dabei kann die Breite der Querschnitte A2 der benachbarten zweiten Mikrostrukturen 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 in der ersten Richtung D1 voneinander abweichen. Zum Beispiel kann die Größe des Querschnitts A2 der zweiten Mikrostrukturen 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 eine derartige Größenänderung aufweisen, dass sie von den beiden Enden der zweiten Metafläche 400 (d.h., den Endpunkten E1, E2) zu dem Mittelpunkt O2 hin entlang der ersten Richtung D1 allmählich abnimmt, und eine derartige Größenänderung wird von beiden Enden zu dem Mittelunkt O2 hin einmal oder mehrmals wiederholt, um die zweiten Mikrostrukturen 450 anzuordnen.
Zum Beispiel können sechs Spalten von zweiten Mikrostrukturen 450 von einem Endpunkte E1 zu dem Mittelpunkt O2 hin entlang der ersten Richtung D1 angeordnet sein, nämlich die zweiten Mikrostrukturen 450 einer ersten Spalte Q1, einer zweiten Spalte Q2, einer dritten Spalte Q3, einer vierten Spalte Q4, einer fünften Spalte Q5 und einer sechsten Spalte Q6. Dabei können die zweiten Mikrostrukturen 450 der ersten Spalte Q1, der zweiten Spalte Q2 und der dritten Spalte Q3 entlang der ersten Richtung D1 so eingestellt werden, dass ihre Größen allmählich abnehmen und sie die Breiten W1, W2 und W3 in der ersten Richtung D1 aufweisen. Die zweiten Mikrostrukturen 450 der vierten Spalte Q4, der fünften Spalte Q5 und der sechsten Spalte Q6 entlang der ersten Richtung D1 können so eingestellt werden, dass ihre Größen allmählich abnehmen und sie die Breiten W1, W2 und W3 in der ersten Richtung D1 aufweisen. Dabei kann die Breite W1 größer als die Breite W2 sein und die Breite W2 kann größer als die Breite W3 sein. In ähnlicher Weise können sechs Spalten von zweiten Mikrostrukturen 450 symmetrisch von dem anderen Endpunkt E2 zu dem Zentrum O2 hin entlang der ersten Richtung D1 angeordnet sein und ihre Einstellung kann dem obigen Inhalt entsprechen und wird hier nicht näher erläutert.
Wie oben erwähnt, kann die Größenänderung in Form einer Abnahme von einem Ende (z. B. dem Endpunkt E1 oder E2) zu dem Mittelpunkt O2 hin einmal oder mehrmals wiederholt werden, wodurch die zweiten Mikrostrukturen 450 in mehreren Spalten angeordnet sind, um die zweite Metafläche 400 zu bilden. Dadurch kann erreicht werden, dass Licht, das die zweite Metafläche 400 passiert, jeweils geteilt und in einem vorbestimmten Blickwinkel auf beiden Seiten konzentriert wird.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Breiten W1, W2 und W3 der Querschnitte A2 der zweiten Mikrostrukturen 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 in der ersten Richtung D1 zwischen 20 und 2000 nm liegen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Länge T des Querschnitts A2 der zweiten Mikrostruktur 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 in der zweiten Richtung D2 gleich sein und kann zwischen 20 und 4000 nm liegen.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die innersten zweiten Mikrostrukturen 450, die dem Mittelpunkt O2 am nächsten liegen, den kleinsten Querschnitt A2 aufweisen.
Ferner kann der Abstand zwischen den Querschnitten A2 der mehreren zweiten Mikrostrukturen 450, die wie in 8 oder 9 angeordnet sind, parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 auch eine derartige Abstandsänderung aufweisen, dass er von zwei Enden der zweiten Metafläche 400 (d.h., den Endpunkten E1, E2) zu dem Mittelpunkt O2 hin entlang der ersten Richtung D1 zunimmt, und ein derartige Abstandsänderung wird einmal oder mehrmals wiederholt, um die zweiten Mikrostrukturen 450 anzuordnen. Zum Beispiel kann ein Abstand G1 zwischen der zweiten Mikrostruktur 450 der ersten Spalte Q1 und der zweiten Mikrostruktur 450 der zweiten Spalte Q2 vorhanden sein und die zweite Mikrostruktur 450 der zweiten Spalte Q2 und die zweite Mikrostruktur 450 der dritten Spalte Q3 können einen Abstand G2 aufweisen. Dabei kann ein Abstand G1 zwischen der zweiten Mikrostruktur 450 der vierten Spalte Q4 und der zweiten Mikrostruktur 450 der fünften Spalte Q5 vorhanden sein und die zweite Mikrostruktur 450 der fünften Spalte Q5 und die zweite Mikrostruktur 450 der sechsten Spalte Q6 können einen Abstand G2 aufweisen. Dabei ist der Abstand G1 kleiner als der Abstand G2, so dass bei einer einzelnen zyklischen Größenänderung in Form einer Größenabnahme der Abstand zwischen den Querschnitten A2 der mehreren zweiten Mikrostrukturen 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 entlang der ersten Richtung D1 von dem Endpunkt E1 zu dem Mittelpunkt O2 hin zunehmen kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Abstand als ein Abstand zwischen den Kanten benachbarter erster Mikrostrukturen 350 definiert werden.
In ähnlicher Weise kann die Abstandsänderung von dem anderen Endpunkt E2 zu dem Mittelpunkt O2 hin symmetrisch basierend auf der obigen Abstandsänderung von dem Endpunkt E1 zu dem Mittelpunkt O2 hin eingestellt werden. Dabei kann der Abstand G1' kleiner als der Abstand G2' sein, so dass bei einer einzelnen zyklischen Größenänderung in Form einer Größenabnahme der Abstand zwischen den Querschnitten A2 der mehreren zweiten Mikrostrukturen 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105 entlang der ersten Richtung D1 von dem Endpunkt E2 zu dem Mittelpunkt O2 hin zunehmen kann. Dadurch kann erreicht werden, dass Licht, das die zweite Metafläche 400 passiert, jeweils geteilt und in einem vorbestimmten Blickwinkel auf beiden Seiten konzentriert wird. Diese Einstellungen sollten unter Bezugnahme auf die obigen Erläuterungen klar sein und werden hier nicht näher beschrieben.
Der Abstand zwischen den Querschnitten A2 der zweiten Mikrostrukturen 450 parallel zu der lichtemittierenden Fläche 105, wie die Abstände G1, G2, G1` und G2', kann jeweils weniger als 2000 nm betragen.
In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 8 und 9 gezeigt, sind entlang der zweiten Richtung D2 zwei zweite Mikrostrukturen 450 der gleichen Größe derart in einer Spalte angeordnet, dass ihre kurze axiale Seitenkanten benachbart und einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann auch eine einzelne zweite Mikrostruktur 450 als eine Spalte verwendet werden, oder drei, vier oder mehr zweite Mikrostrukturen 450 können derart in einer Spalte angeordnet sein, dass ihre kurze axiale Seitenkanten benachbart und einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Anzahl der zweiten Mikrostrukturen 450, die in einer Reihe angeordnet sind und gleiche Größe aufweisen, ist nicht darauf beschränkt.
Wie oben gezeigt, kann das Licht L', das durch die erste Metafläche 300 hindurch geleitet und somit konzentriert wird, weiter durch die zweite Metafläche 400 in der ersten Richtung D1 geteilt werden, wodurch Licht L1 und Licht L2 gebildet werden, die für verschiedene Blickwinkel emittiert werden. Das heißt, die zweite Metafläche 400 kann das in der Mitte konvergierte Licht in zwei Richtungsfeldtypen unterteilen. Zum Beispiel ist unter Bezugnahme auf 10 denkbar, dass, wenn die zweiten Mikrostrukturen 450 gemäß 8 angeordnet sind, um die zweite Metafläche 400 zu bilden, und in einem Schnitt entlang der ersten Richtung D1 und der dritten Richtung D3 ein Winkel in Bezug auf die Achse der dritten Richtung D3 als der jeweilige Blickwinkel unter Heranziehung einer senkrecht zu der lichtemittierenden Fläche 105 und entlang der dritten Richtung D3 verlaufenden Richtung als 0 Grad definiert ist, das Licht, das die zweite Metafläche 400 passiert, ein Lichtfeld FL'' bildet, bei dem Licht ungefähr in einem Winkel von +/-20 Grad geteilt und emittiert ist und die Lichtemission, die mit dem 0-Grad-Blickwinkel der Vorwärtsrichtung korrespondiert, verringert oder vermieden wird.
Bei dem Lichtfeld FL'' ist die Intensität von Licht, das in dem Blickwinkel von 0 Grad in Vorwärtsrichtung emittiert wird, kleiner als die Intensität von Licht, das in einem Winkel von etwa +/-20 Grad geteilt und emittiert wird.
Wie oben erwähnt, kann die Anzeigevorrichtung 10 oder 10' der einzelnen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Beschreibung der 1 bis 10 bewirken, dass das Licht L, das ursprünglich einen weiten Winkelbereich hinsichtlich eines Winkels relativ zu der Achse der dritten Richtung D3 enthält, beispielsweise einen sehr weiten Winkelbereich von 0 bis 90 Grad hinsichtlich des Winkels relativ zu der Achse der dritten Richtung D3 enthält, konzentriert und geteilt ist, wodurch eine Lichtemission für verschiedene spezifische Blickwinkel erreicht wird. Daher kann der Lichtverlust des unnötigen Winkels reduziert werden, die Lichtintensität der verschiedenen erwünschten Blickwinkel kann erhöht werden und eine Anwendung auf Szenarien oder Situationen, in denen das Anzeigen für verschiedene Blickwinkel erforderlich ist und die Lichtausbeute des unnötigen Winkels reduziert werden soll, wird ermöglicht.
Die Höhe, die Breite, die Länge, der Abstand, der Zwischenraum, der Brechungsindex, die Anzahl der vorgesehenen Bauteile, die Anzahl der Wiederholungen der Änderungszyklen usw. in den obigen Ausführungsbeispielen sind Beispiele und können entsprechend der Farbe oder anderen Eigenschaften des zu konzentrierenden und zu teilenden, von der Lichtquelle emittierten Lichts und dem Grad der erwarteten Konzentration oder dem Blickwinkel der Lichtteilung eingestellt werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind die Höhe, die Breite, die Länge, der Abstand, der Zwischenraum, der Brechungsindex, die Anzahl der vorgesehenen Bauteile, die Anzahl der Wiederholungen der Änderungszyklen usw. nicht auf die Beispiele beschränkt, die in dieser Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gezeigt sind.
Des Weiteren kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen zuerst eine Metamaterialschicht an der zu bildenden Metafläche gebildet werden und dann wird ein erwartetes Anordnungsmuster entsprechend der Metafläche durch einen anwendbaren Prozess gebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und vielmehr kann auf irgendeine Weise eine Metafläche mit dem erwarteten Anordnungsmuster gebildet werden. Wenn zum Beispiel die erste Metafläche 300 gebildet wird, kann das erwartete Anordnungsmuster auch direkt unter Verwendung eines Metallmaterials an der Lichtquelle 100 oder eines dielektrischen Materials mit einem hohen Brechungsindex gebildet werden. Alternativ dazu kann zusätzlich eine Metafläche mit dem erwarteten Anordnungsmuster gebildet und dann an der zu bildenden Metafläche angeordnet werden, um u.a. die erste Metafläche 300 und/oder die zweite Metafläche 400 zu bilden.
Nachfolgend wird ein Beispiel eines Szenarios oder einer Situation, in dem oder der die Anzeigevorrichtung gemäß den einzelnen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung angewendet oder verwendet werden kann, unter Bezugnahme auf 11 bis 13 veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 11 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Anzeigevorrichtung 20 offenbart, die zum Anzeigen für Empfänger an verschiedenen festen Positionen angewendet werden kann. Dabei kann die Anzeigevorrichtung 20 eine Struktur mit Doppel-Metafläche aufweisen, die einem der oben unter Bezugnahme auf 1 bis 10 beschriebenen Ausführungsbeispiele entspricht oder ähnelt. Dadurch kann die Anzeigevorrichtung 20 Licht für verschiedene erwartete Blickwinkel emittieren und somit Licht L1 und Licht L2 emittieren, die in der ersten Richtung D1 in Richtung der ersten Position K1 bzw. der zweiten Position K2 geteilt sind. Wenn sich daher der erste Empfänger U1 und der zweite Empfänger U2 an der ersten Position K1 bzw. der zweiten Position K2 befinden, können der erste Empfänger U1 und der zweite Empfänger U2 Licht L1 bzw. Licht L2 empfangen, wodurch der von der Anzeigevorrichtung 20 angezeigte Inhalt gesehen wird.
In diesem Fall kann zusätzlich zu dem Licht L1 und dem Licht L2, das für den Anzeigewinkel der ersten Position K1 und der zweiten Position K2 emittiert wird, das Licht, das für andere Winkel emittiert wird, reduziert oder vermieden werden. Zum Beispiel kann die Emission von Licht L3 und Licht L4 in der zweiten Richtung D2, wie in 11 gezeigt, reduziert oder vermieden werden. Daher kann unnötiger Lichtverlust reduziert oder vermieden werden, und die Lichtausbeute der Anzeigevorrichtung 20 kann verbessert werden.
Nachfolgend kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen eine Anzeigevorrichtung, die einem der obigen Ausführungsbeispiele entspricht oder ähnelt, als eine Fahrzeuganzeige verwendet werden. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 30 unter Bezugnahme auf 12 eine Doppel-Metafläche aufweisen, wie in einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrieben, und ist daher an dem Fahrzeug angeordnet, um Licht L1 bzw. Licht L2 zum Anzeigen in Richtung des Fahrersitzes bzw. des Beifahrersitzes zu emittieren. In diesem Fall kann der erste Empfänger U1 ein Fahrer sein, der auf dem Fahrersitz sitzt, und der zweite Empfänger U2 kann ein Passagier sein, der auf dem Beifahrersitz sitzt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Anzeigevorrichtung 30 eine Doppel-Metafläche auf, wobei die erste Metafläche dazu eingerichtet ist, Licht zu konzentrieren, und die zweite Metafläche dazu eingerichtet ist, konzentriertes Licht in der ersten Richtung D1 zu teilen. Daher kann die Lichtausbeute für das Anzeigen in Richtung des Fahrersitzes und des Beifahrersitzes verbessert werden und der Verlust von Licht in unnötigen Winkeln kann reduziert oder vermieden werden. Zum Beispiel wird damit der Verlust von Licht, das in Richtung des Zwischenraums zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz emittiert wird, gemeint, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein.
Es wird auf 12 und 13 hingewiesen. Da die erste Metafläche und die zweite Metafläche der Anzeigevorrichtung 30 Licht in anderen Richtungen wie der zweiten Richtung D2 konzentrieren können, kann das Licht L3 oder L4, das in der zweiten Richtung D2 emittiert wird, in einer unerwarteten Richtung reduziert oder vermieden werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass beispielsweise das Licht L3 auf die Windschutzscheibe 1000 des Fahrzeugs trifft und zu reflektiertem Licht L3' reflektiert wird. Konkret kann, da bei dem Lichtfeld der Anzeigevorrichtung 30 Licht zunächst konzentriert und dann für einen bestimmten Blickwinkel emittiert wird, das Licht, das ursprünglich auf die Windschutzscheibe 1000 treffen, somit reflektiert werden und das Sichtfeld für Fahrer beeinflussen könnte, stark reduziert werden. Wenn daher gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Anzeigevorrichtung 30 verwendet wird, die eine Doppel-Metafläche aufweist und somit Licht konzentrieren und in einem bestimmten Blickwinkel, beispielsweise in der ersten Richtung D1, geteilt ausstrahlen kann, kann das von der Anzeigevorrichtung 30 emittierte Licht weiter reduziert oder vermieden werden, das von der Windschutzscheibe 1000 reflektiert wird. Dadurch kann eine Störung durch Licht, das aus einem unnötigen Winkel emittiert wird, oder eine Störung durch Licht, das von der Windschutzscheibe 1000 reflektiert wird, reduziert oder vermieden werden. Zum Beispiel kann den Fall, in dem der Fahrer durch das reflektierte Licht L3' gestört werden, wenn der erste Empfänger U1 den Straßenzustand durch die Windschutzscheibe 1000 beobachtet, vermieden werden.
Wie oben beschrieben, kann mit der Anzeigevorrichtung 30 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die als Fahrzeuganzeige verwendet wird, die Lichtausbeute des erwarteten Lichtemission verbessert werden, der Lichtverlust des unerwarteten Lichtemission kann verringert werden und die visuelle Störung, die durch das unerwartete Licht und sein reflektiertes Licht erzeugt werden kann, kann weiter reduziert oder vermieden werden. Daher können die Anzeigeeffizienz und die Lichtnutzungseffizienz der Anzeigevorrichtung 30 verbessert werden, die Betrachtungserfahrung kann verbessert werden und die Fahrsicherheit kann weiter verbessert werden, wenn die Fahrzeuganzeige verwendet wird.
Wie oben beschrieben, kann das Szenario oder die Situation, in dem oder der die Anzeigevorrichtung mit Lichtteilungsmöglichkeit gemäß den einzelnen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann, in 11 bis 13 gezeigt werden. Das Obige ist jedoch nur ein Beispiel und die Anzeigevorrichtung der einzelnen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann auch in anderen Szenarien oder Situationen basierend auf den Eigenschaften der hohen Richtwirkung und der hohen Lichtnutzungseffizienz der Anzeige mit geteiltem Licht verwendet werden. Das Szenario oder die Situation, auf das oder die die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, ist nicht auf die detaillierte Beschreibung beschränkt, die hier speziell gezeigt wird.
Zusammenfassend kann die Anzeigevorrichtung gemäß den einzelnen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Licht konzentrieren und in verschiedenen Blickwinkeln geteilt emittieren. Daher können der Lichtverlust und die optische Störung von unnötigem Licht reduziert werden, die Stromeffizienz und die Lichtausnutzungsrate können effektiv verbessert werden, und die Anzeigevorrichtung der einzelnen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann in jedem Szenario oder Fall verwendet werden, in dem eine solche Anzeigeeigenschaft mi hoher Richtwirkung erforderlich ist.
Bisher wurden nur einige der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert. Es sollte angemerkt werden, dass für die vorliegende Erfindung verschiedene Änderungen und Modifikationen denkbar sind, ohne vom Geist und Prinzip der Erfindung abzuweichen. Diejenigen, die über das übliche Wissen auf dem technischen Gebiet verfügen, sollten sich darüber im Klaren sein, dass die Erfindung durch den Umfang der beigefügten Ansprüche definiert ist und dass im Rahmen der Erfindung verschiedene Änderungen wie Ersetzungen, Kombinationen, Modifikationen und Übertragungen nicht über den Umfang der Erfindung hinausgehen, der durch den Umfang der beigefügten Ansprüche definiert ist.
Bezugszeichenliste

10, 10', 20, 30: Anzeigeeinrichtung
100: Lichtquelle
105: lichtemittierende Fläche
200: lichtdurchlässige Schicht
205: Lichtaustrittsfläche
300: erste Metafläche
350: erste Mikrostruktur
400: zweite Metafläche
450: zweite Mikrostruktur
500: Leiterplatte
1000: Windschutzscheibe
A1, A2: Querschnitt
C1: erster Kreis
C2: zweiter Kreis
C3: dritter Kreis
C4: vierter Kreis
C5: fünfter Kreis
C6: sechster Kreis
D1: erste Richtung
D2: zweite Richtung
D3: dritte Richtung
E1, E2: Endpunkt
F: Beobachtungsrichtung
FL', FL'': Lichtfeld
g1, g2, g3, G1, G2, G1', G2': Abstand
G12, G23, G45, G56: Zwischenraum
H1, H2: Höhe
K1: erste Position
K2: zweite Position
L, L', L1, L2, L3, L4, L3': Licht
N, N1, N2: Brechungsindex
O1, O2: Mittelpunkt
P: Subpixel
Q1: erste Spalte
Q2: zweite Spalte
Q3: dritte Spalte
Q4: vierte Spalte
Q5: fünfte Spalte
Q6: sechste Spalte
S1, S2, S3: Breite
T: Länge
U1: erster Empfänger
U2: zweiter Empfänger
W1, W2, W3: Breite

Claims

Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Lichtquelle, die eine lichtemittierende Fläche aufweist, die zur Lichtemission eingerichtet ist; eine lichtdurchlässige Schicht, die die Lichtquelle bedeckt; wobei die lichtdurchlässige Schicht eine Lichtaustrittsfläche aufweist, die Licht empfängt, das von der lichtemittierenden Fläche emittiert wird; eine erste Metafläche, die zwischen der lichtemittierenden Fläche und der lichtdurchlässigen Schicht ausgebildet und dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle emittierte Licht in einer ersten Richtung der lichtemittierenden Fläche zu konzentrieren; und eine zweite Metafläche, die an der Lichtaustrittsfläche ausgebildet und dazu eingerichtet ist, das durch die Lichtaustrittsfläche empfangene Licht in der ersten Richtung zu teilen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ausgestattet mit mehreren Subpixeln, wobei mehrere die Lichtquellen jeweils dementsprechend in den Subpixeln enthalten sind.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle eine Mikro-LED (Micro LED, µLED) ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Metafläche und die zweite Metafläche Licht in einer zweiten Richtung, die parallel zu der lichtemittierenden Fläche und senkrecht zu der ersten Richtung verläuft, konzentrieren.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Metafläche mehrere erste Mikrostrukturen aufweist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Metafläche mehrere zweite Mikrostrukturen aufweist und die Form des Querschnitts der zweiten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche eine kurze Achse entlang der ersten Richtung und eine lange Achse entlang einer zweiten Richtung, die parallel zu der lichtemittierenden Fläche und senkrecht zu der ersten Richtung verläuft, aufweist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Metafläche mehrere erste Mikrostrukturen aufweist und die ersten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche umlaufend angeordnet sind, um mehrere Kreise zu bilden.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, wobei sich die Größen der Querschnitte der ersten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche so ändern, dass sie von den außenliegenden zu den innenliegenden Kreisen hin allmählich abnehmen, wobei eine derartige Größenänderung einmal oder mehrmals wiederholt wird, um die mehreren Kreise der ersten Mikrostrukturen anzuordnen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die ersten Mikrostrukturen im innersten Kreis den kleinsten Querschnitt aufweisen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, wobei sich die Abstände zwischen den Querschnitten der ersten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche so ändern, dass sie von den außenliegenden zu den innenliegenden Kreisen hin allmählich abnehmen und eine derartige Abstandsänderung einmal oder mehrmals wiederholt wird, um die mehreren Kreise der ersten Mikrostrukturen anzuordnen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Metafläche mehrere zweite Mikrostrukturen aufweist und die zweiten Mikrostrukturen in der ersten Richtung angeordnet sind.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei sich die Größen der Querschnitte der zweiten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche so ändern, dass sie entlang der ersten Richtung von beiden Enden der zweiten Metafläche in die Mitte abnehmen und eine derartige Größenänderung von beiden Enden in die Mitte einmal oder mehrmals wiederholt wird, um die zweiten Mikrostrukturen anzuordnen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, wobei die innersten zweiten Mikrostrukturen, die dem Mittelpunkt am nächsten liegen, den kleinsten Querschnitt aufweisen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11, wobei sich die Abstände zwischen den Querschnitten der zweiten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche so ändern, dass sie entlang der ersten Richtung von beiden Enden der zweiten Metafläche in die Mitte abnehmen und eine derartige Größenänderung einmal oder mehrmals wiederholt wird, um die zweiten Mikrostrukturen anzuordnen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Metafläche mehrere erste Mikrostrukturen aufweist und die Breite des Querschnitts der ersten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche zwischen 20 und 2000 nm liegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Metafläche mehrere zweite Mikrostrukturen aufweist und die Breite des Querschnitts der zweiten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche in der ersten Richtung zwischen 20 und 2000 nm liegt, während die Länge des Querschnitts der zweiten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche entlang einer zweiten Richtung, die parallel zu der lichtemittierenden Fläche und senkrecht zu der ersten Richtung verläuft, zwischen 20 und 4000 nm liegt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Breite der Querschnitte der benachbarten zweiten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche in der ersten Richtung voneinander abweichen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Metafläche mehrere erste Mikrostrukturen aufweist, wobei die zweite Metafläche mehrere zweite Mikrostrukturen aufweist, wobei sowohl der Abstand zwischen den Querschnitten der ersten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche als auch der Abstand zwischen den Querschnitten der zweiten Mikrostrukturen parallel zu der lichtemittierenden Fläche weniger als 2000 nm sind.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Metafläche mehrere erste Mikrostrukturen aufweist, wobei die zweite Metafläche mehrere zweite Mikrostrukturen aufweist, und wobei die ersten Mikrostrukturen und die zweiten Mikrostrukturen senkrecht zu der lichtemittierenden Fläche eine Höhe von weniger als 2000 nm aufweisen.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Metafläche oder die zweite Metafläche aus einem dielektrischen Material besteht und der Brechungsindex des dielektrischen Materials zum Bilden der ersten Metafläche oder der zweiten Metafläche größer ist als der Brechungsindex der lichtdurchlässigen Schicht.