TW201905872A - 用於在顯示器系統中提供準直背光照明的方法和系統 - Google Patents

用於在顯示器系統中提供準直背光照明的方法和系統

Info

Publication number
TW201905872A
TW201905872A TW107122007A TW107122007A TW201905872A TW 201905872 A TW201905872 A TW 201905872A TW 107122007 A TW107122007 A TW 107122007A TW 107122007 A TW107122007 A TW 107122007A TW 201905872 A TW201905872 A TW 201905872A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
display
light
light guide
concentrators
disposed
Prior art date
Application number
TW107122007A
Other languages
English (en)
Inventor
約翰Ｄ 牛頓
詹姆斯Ｓ 埃姆斯利
加雷思Ｐ 比爾
里拉 阿布里爾 薩曼歐
Original Assignee
紐西蘭商淨深公司
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 紐西蘭商淨深公司 filed Critical 紐西蘭商淨深公司
Publication of TW201905872A publication Critical patent/TW201905872A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G02B27/0955—Lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/30—Collimators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0045—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
    • G02B6/0046—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0019—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
    • G02B19/0023—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors) at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0045—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
    • G02B6/0046—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped light guide
    • G02B6/0048—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped light guide with stepwise taper
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen

Abstract

一種多顯示器的系統(例如，一種包含多個顯示面板的顯示器)係包含至少第一及第二顯示器(例如，顯示面板或是顯示層)，其係實質平行於彼此來加以配置以便顯示三維的(3D)特點給觀看者。一背光單元係產生並且導引準直的光從一光導的一頂表面朝向該第一及第二顯示器。一例如是至少一折射射束映射器(RBM)的光學元件係被利用以便於降低波紋干擾，並且平滑化該背光單元的區域照度分布。

Description

用於在顯示器系統中提供準直背光照明的方法和系統
本發明係有關於在顯示器系統中提供照明(例如，具有準直背光的照明)。該顯示器系統可包含一或多個顯示器，並且可以是一種多層顯示器(例如，一種包含彼此實質平行被配置的至少第一及第二顯示器的顯示器，以便於顯示三維的(3D)特點給觀看者)。因此，本發明係大致有關於顯示器，並且更具體而言係有關於顯示用於提供照明給顯示器的系統及方法。
相關申請案的交互參照
此申請案係主張2017年6月30日申請的美國臨時專利申請案號62/527,175的優先權益處，該美國臨時專利申請案的整體內容係藉此被納入作為參考。
傳統上，顯示器係在兩個維度上呈現資訊。藉由此種顯示器所顯示的影像係平面的影像，其係缺少深度資訊。因為人們是以三個維度來觀察世界，因此已經有努力要提供可以用三個維度來顯示物體的顯示器。例如，立體顯示器係藉由顯示偏移的影像來傳達深度資訊，該些偏移的影像係被個別地顯示到左眼及右眼。當一觀察者觀看這些平面的影像時，它們係在腦中組合以給予一深度的感知。然而，此種系統係複雜的，並且需要增大的解析度以及處 理器的計算能力以提供所顯示的物體的一逼真的感知。
包含具有一堆疊的配置的多個顯示器螢幕的多構件的顯示器係已經被開發以顯示真實的深度。由於該些顯示器螢幕的實體位移，因此每一個顯示器螢幕可以顯示其本身的影像以提供視覺的深度。例如，多顯示器的系統係被揭示在美國專利公開案號2015/0323805以及2016/0012630中，該些美國專利公開案的揭露內容都藉此被納入作為參考。
多構件的顯示器係依賴背光單元以提供照明至該多個顯示器螢幕。多構件的顯示器的其中一項挑戰是由於多個顯示器的關係，透射可能是一標準的顯示器系統的20%。
由於有限的可利用的功率，因此亦有努力要降低操作習知的背光單元所需的功率量。例如，在交通工具的控制板(例如，儀錶板)以及可攜式的裝置(例如，PDA)中的顯示器係由於有限的電池儲存容量，而在其功率消耗的要求上受到限制。即使在功率消耗上的小降低也都可以改善包含該些顯示器的裝置的效能(例如是增加交通工具的行駛距離)。
此外，在例如是交通工具控制板以及可攜式的裝置的應用中的顯示器必須與縮小使用者瞳孔的高的環境光狀況競爭。這些顯示器亦與來自其它表面(例如，交通工具的內部或是使用者的臉及/或衣服)的反射競爭。此種限制係在可被利用在這些應用中的背光單元的種類上施予限制，因為需要在較低的功率消耗下的增大的照度。舉例而言，在一交通工具中的一種多構件的顯示器可能會需要在小於15瓦的功率消耗下提供800cd/m2以上的照度。
再者，來自一背光單元的高的光通量可能會在一種多構件的顯示器的一後顯示器中造成一光伏效應，其中被保持橫跨一LC胞的電壓係根據未產生電流的電晶體而定。提供過多光入射在該後顯示器之上可能會造成電流流動在該像素電極上，因此改變該胞電壓。
該些背光單元亦產生熱，其可能會影響該顯示器的效率及品質。例如，在該些背光單元中的熱可能是由LED光源因為下轉換的過程所產生的。此熱可能會加熱該LED晶粒，其係降低該效率。此外，來自該背光的熱可能會使得在該顯示器中的液晶胞通過該清晰點，此係產生一黑面板及/或不可辨識的顯示器。
再者，在一使用者的觀看區域之外的垂直及水平方向上發射的光可能是有問題的，因為一反射可能會見於其它附近的表面上(例如，在駕駛或乘客側的門或擋風玻璃中)。此種反射是非所要的，因為它們可能是令人分心的，並且該資訊將會是具有錯誤的感覺或是"前後倒置，，。為了解決此問題，汽車顯示器製造商係放入光控制膜，然而在被該些膜抑制的方向上發射的光係被浪費，因而導致一在效率上的縮減(例如，20%的效率縮減)。
本發明的某些範例實施例係提供解決方案，其係降低由背光單元所造成的功率消耗、解決顯示器與環境照明狀況競爭的問題、藉由降低光伏效應來改善影像品質、改善效率、減少到達清晰點的顯示器構件、降低非所要的擋風玻璃及側邊窗的反射、及/或解決在多構件的顯示器中的其它挑戰。
在本發明的範例實施例中，其係提供有一種顯示裝置，該顯示裝置係包括：一第一顯示器，其係在一第一平面中用於顯示一第一影像；一第二顯示器，其係在一第二平面中用於顯示一第二影像；一背光單元，其係相鄰該第二顯示器而被設置並且包含一在一第三平面中的光導，其中該第一、第二及第三平面係大致彼此平行的，並且該背光單元係被配置以產生及導引準直的光從該光導的一頂表面朝向該第一及第二顯示器；以及一射束對映元件，其係被設置在該第一及第二顯示器之間並且被配置以導引從該第二顯示器輸出的光 線通過該第一顯示器的子像素，並且平滑化該背光單元的區域照度分布。
在本發明的另一範例實施例中，其係提供有一種經由一顯示裝置來顯示影像之方法，該顯示裝置係包含一在一第一平面中用於顯示一第一影像的第一顯示器、一在一第二平面中用於顯示一第二影像的第二顯示器、一背光單元，其係相鄰該第二顯示器而被設置並且包含一在一第三平面中的光導，其中該第一、第二及第三平面係大致彼此平行的，並且該背光單元係被配置以產生及導引準直的光從該光導的一頂表面朝向該第一及第二顯示器，該方法係包括：控制一被設置在該第一及第二顯示器之間的射束對映元件，以導引從該第二顯示器輸出的光線通過該第一顯示器的子像素，並且平滑化該背光單元的區域照度分布。
在本發明的另一範例實施例中，其係提供有一種用於提供照明至一多層的顯示器之背光系統，該多層的顯示器係包含一在一第一平面中用於顯示一第一影像的第一顯示器、以及一在一第二平面中用於顯示一第二影像的第二顯示器，其中該第一及第二平面係大致彼此平行的，該背光系統係包括：複數個發光二極體；一或多個聚光器，每一個聚光器係被配置以從該複數個發光二極體中的一或多個接收光並且提供準直的光；以及一相鄰該一或多個聚光器而被設置的光導，該光導係包含複數個被設置在該光導的一頂表面及/或底表面上的取光特點，該複數個取光特點係被配置散佈從該些發光二極體及/或該一或多個聚光器接收到的該準直的光橫跨該光導的頂表面並且導引準直的光朝向該第一及第二顯示器，其中該複數個發光二極體、一或多個聚光器以及該光導係共同被容納在一殼體內，並且該光導係在中心地被維持至該殼體。
在本發明的另一範例實施例中，其係提供有一種用於提供照明至一或多個顯示層之背光系統，該背光系統係包括：複數個發光二極體；一或多個複合拋物面聚光器，每一個聚光器係被配置以從該複數個發光二極體中的 一或多個接收光並且提供準直的光，該一或多個聚光器中的至少一個係包含取光特點，該些取光特點係被配置以散佈從該複數個發光二極體中的該一或多個接收到的該光；以及一相鄰該一或多個聚光器而被設置的光導，該光導係包含複數個被設置在該光導的一頂表面及/或底表面上的取光特點，該複數個取光特點係被配置散佈從該些發光二極體及/或該一或多個聚光器接收到的該準直的光橫跨該光導的頂表面，並且導引準直的光朝向該一或多個顯示層。
100‧‧‧顯示器系統
110‧‧‧前顯示器
120‧‧‧後顯示器
130‧‧‧背光單元
132‧‧‧光導
134‧‧‧光源
136‧‧‧聚光器
138‧‧‧取光特點
140‧‧‧繞射構件
142‧‧‧實質垂直的表面
146‧‧‧實質水平的表面
148‧‧‧開口/表面
150‧‧‧光擴散器/聚光器延伸部分
152‧‧‧垂直的表面
156‧‧‧水平的表面
160‧‧‧反射器
165‧‧‧亮度強化膜(BEF)
190‧‧‧觀看者/觀察者
736‧‧‧聚光器
742‧‧‧實質垂直的表面
746‧‧‧實質水平的表面
748‧‧‧開口/表面
750‧‧‧聚光器延伸部分
752‧‧‧垂直的表面
756‧‧‧水平的表面
810‧‧‧步驟
820‧‧‧步驟
830‧‧‧步驟
840‧‧‧步驟
1010‧‧‧殼體
1020‧‧‧水平的平面
1030‧‧‧電路板
1032‧‧‧膨脹接合點
1040‧‧‧保持結構
1110‧‧‧步驟
1120‧‧‧步驟
1130‧‧‧步驟
1140‧‧‧步驟
1150‧‧‧步驟
1200‧‧‧處理系統
1210‧‧‧處理器
1220‧‧‧記憶體
1240‧‧‧可移式儲存
1245‧‧‧非可移式儲存
1250‧‧‧繪圖處理器
1260‧‧‧幀緩衝器
1270‧‧‧通訊介面
1280‧‧‧輸入裝置
1290‧‧‧輸出裝置
這些及其它的特點及優點可以藉由參考到以下範例的舉例說明的實施例的詳細說明結合圖式而更佳且更完整地瞭解，其中：圖1係描繪根據本揭露內容的一實施例的一種多構件的顯示器；圖2係描繪根據本揭露內容的另一實施例的一種多構件的顯示器；圖3A及3B係描繪一相鄰並且介於一光擴散器(light diffuser)與一反射器之間而被設置的範例的背光單元；圖4A-4C係描繪被導引沿著一光導往下及/或在該光導之外的光線；圖5是根據本揭露內容的一範例實施例的一具有一聚光器的光導的橫截面；圖6是描繪根據本揭露內容的一範例實施例的一包含複數個聚光器的光導；圖7A係描繪根據本揭露內容的一範例實施例的一包含一聚光器的光導；圖7B係描繪一特點的一範例的壓入(plunge)深度以及轉換高度；圖8係描繪一種用於改善由一背光單元提供的照度均勻度的方法；圖9是一具有樣本要求以及估計的背光線性膨脹的表；圖10係描繪根據本揭露內容的一實施例的一背光配置； 圖11係描繪一種用於改善由一背光單元所提供的照度均勻度的方法；以及圖12係描繪本揭露內容的實施例的可被實施於其上的一範例的處理系統。
本發明係有關於在一種顯示器系統(例如，一種包含至少第一及第二顯示器的顯示器，該些第一及第二顯示器係實質平行於彼此來加以配置，以便於顯示三維的(3D)特點給觀看者)中提供照明(例如，具有準直的背光的照明)。該些顯示器在不同的實施例中可以是平坦的、或是彎曲的。因此，本發明的實施例係大致有關於顯示器，並且更具體而言係有關用於提供照明給顯示三維的特點的顯示器之顯示器系統及方法。根據本發明的範例實施例的多層的顯示器(MLD)可被使用，例如是作為在交通工具控制板中的顯示器，以便於提供3D影像(例如是用於速度計、交通工具測量儀表、交通工具導航顯示器、等等)。
本發明的某些範例實施例係提供解決方案，其係降低由背光單元所造成的功率消耗、解決顯示器與環境照明狀況競爭的問題、藉由降低光伏效應來改善影像品質、改善效率、減少到達清晰點的顯示器構件、降低非所要的擋風玻璃及側邊窗的反射、及/或解決在多構件的顯示器中的其它挑戰。
此揭露內容的某些範例實施例係提供一種用於一顯示器系統(例如，儀錶板)之背光系統，並且提供在一使用者(例如，一駕駛)的觀看方向上的照明，並且在排除對於其它使用者(例如，乘客)或是其它區域(例如，側邊窗、擋風玻璃、或是向下朝向地板)的照明之下提供的。此外，此揭露內容的範例實施例係提供一種用於一顯示器系統(例如，一中央資訊顯示器)之背光系統。該背光系統可以容許用於該背光輸出的方向能夠從在第一位置的一使用者(例如，一駕駛)改變到在一第二位置的另一使用者(例如，一乘客)、或是同時提供背光 輸出至兩個位置(例如，該顯示器的兩側)。在某些實施例中，兩個導光管(例如，兩個透明的導光管)可加以堆疊及控制以提供背光至不同的位置。例如，一後導光管可被配置以導引光至一位置(例如，一乘客)，並且一前導光管可被配置以導引光至另一位置(例如，一駕駛)。在某些實施例中，該前導光管及後導光管可以是具有相同的設計，但是被翻轉至左邊或是右邊。該些導光管的一或兩者是否被控制以提供背光可以根據使用者輸入(使用者係控制顯示資訊至一或兩者位置)、及/或根據感測器偵測一觀看者/觀察者的存在及/或觀看方向來加以決定。
圖1係描繪一種顯示器系統100，其係包含一前顯示器110、一後顯示器120、以及一背光單元130。該前顯示器110以及該後顯示器120可以與彼此及/或該背光單元130的一表面(例如，光導)實質平行或是平行地用一種重疊的方式來加以設置。在一實施例中，該背光單元130以及該些顯示器可被設置在一共同的殼體中。該顯示器系統100在本發明的範例實施例中可被設置在一交通工具的控制板，以便於顯示給觀看者例如是一速度計、測量儀表(例如是油壓或燃料位準的測量儀表)、導航、等等的影像。應該體認到的是，在圖式中所描繪的元件並未按照比例繪製，並且因此在其它實施例中可能會包括不同的形狀、尺寸、等等。
該顯示器系統100可以藉由同時顯示資訊於該前顯示器及後顯示器來顯示圖形資訊給一觀看者/觀察者190，例如是一交通工具的一操作者或乘客。例如，該些顯示器的每一個可被控制以顯示見於一傳統的交通工具儀錶板的一測量儀表及/或指針的一不同的部分。在某些實施例中，該些顯示器的每一個可被控制以顯示一影像的一不同的部分(例如，時鐘、測量儀表、及/或指針)。
在此的顯示器或顯示層可以是LCD、OLED、或類似者。扭轉 向列型(TN)LCD可以遵照一種相當一般的像素佈局，例如是一方形被分成具有紅色、綠色及藍色子像素的三個水平(或垂直)延伸的部分。該些子像素可以在水平及垂直的方向上，藉由一黑色遮罩來加以分開。在該子像素的角落通常有一方形突出部，以覆蓋該驅動電晶體。有數種不同類型的像素技術致能現代的桌上型監視器及電視所需的寬螢幕的觀看以及時間的效能。本發明的實施例係與這些LCD的全部都相容的，因為該些底板係被設計以遵照基本的RGB條帶的像素佈局。就此而論，每一個像素所需的底板佈局並不需要改變。例如，由製造商所製造的像素類型的顯示器係包含：Panasonic(IPS Pro)、LG Display(H-IPS與P-IPS)、Hannstar(S-IPS)、AU Optronics(A-MVA)、Samsung(AFFS)、S-LCD(SPVA)、以及Sharp Corporation(ASV及MVA)。在某些實施例中，顯示器或是顯示層都可以是OLED、或者是一顯示器可以是一OLED，而另一顯示器可以是一LCD。注意到的是，在OLED中，個別的子像素或像素將會被填入紅色、綠色及藍色材料以作為彩色濾光片材料(相對於具有LCD類型的彩色濾光片)。
該顯示器系統100可以進一步包含一被設置在該前顯示器110與該後顯示器120之間的繞射構件140，其亦可以是一格隙擴散器、一繞射光學元件(DOE)、或是一折射射束映射器(RBM)構件。該顯示器系統100可以進一步包含一被設置在該後顯示器120與該背光單元130之間的光擴散器150。該顯示器系統100亦可包含一被設置在該背光單元130之後而且相鄰該背光單元130的反射器160。該顯示器系統100並不限於圖1中所描繪的構件。該顯示器系統100可包含額外的顯示器、濾光片、以及/或是靜止及/或可移動的物體，其係被設置在該前顯示器110的前面、在該前顯示器110與後顯示器120之間、及/或在該後顯示器120之後。
該繞射構件140可被配置以降低由在該些層之內的彩色濾光片之 間的相互作用當被投影到該觀看者的視網膜之上時所引起的波紋(moiré)干擾。該繞射構件140可以使得在MLD系統中的波紋干擾消失或是實質消失，而不顯著地犧牲該後顯示器的解析度及對比。在一實施例中，該繞射構件140可以是一折射射束映射器(RBM)，此種射束對映元件係由複數個微透鏡所組成、或是包含複數個微透鏡，並且可被使用作為一獨立的元件以用於經由虛擬隨機對映來降低波紋干擾。
在多顯示器的系統中經由RBM來降低波紋干擾的例子係被揭示在美國專利公開案號2017/0131558中，該美國專利公開案的揭露內容係藉此被納入在此作為參考。在某些範例的虛擬隨機對映實施例中，一RBM的折射微透鏡的每一個可被設計以在一界定的路徑上，從該後顯示器120導引入射的光線至該觀察者190，每一光線係根據一虛擬隨機映射來通過在該前顯示器110中的一不同的子像素。該虛擬隨機映射係被使用以防引入額外的波紋效應，並且可以降低波紋干擾。在一範例實施例中，這些個別的射束的發散係受到限制，因而來自該後顯示器120的任何像素或子像素的光並未從該前顯示器110上的一直線被轉向超過一像素或子像素的距離。選配的是，該RBM可被疊層至該前顯示器110，並且選配地利用一種非雙折射的材料來光學地匹配或實質匹配至該兩個顯示器之間的媒體。然而，在其它實施例中，該折射射束映射器可被置放在該LCD堆疊之內的任何地方。
在某些範例實施例中，一RBM的微透鏡可以利用灰階微影來加以製造，以用一微透鏡格式來產生任意的表面結構。每一個透鏡元件可被配置以用於導引光在一受控制的方向上，此係致能任意且不對稱的散射角度。使一能手利用如同在微透鏡特點的複製中的各種大量的製程及材料來複製該RBM是可能的，規範斜坡角度是比規範高度更重要的。該折射射束映射器可以從一觀察者的觀點來重疊來自該後顯示器120的光線到該前顯示器110之上。該些射束 路徑係用一虛擬隨機方式來加以映射，以防引入例如是額外的波紋的其它假影。該後顯示器120的下面的結構係被隨機化，並且因此無法對於該前顯示器110產生顯著的波紋干擾。
或者是，一擴散器可以替代地被使用於一波紋抑制元件的結構。儘管該方法可以適配於做出一折射射束映射器，但是設計的擴散器亦可被利用作為最佳的擴散器元件以用於更大的降低。
該折射射束映射器可以呈現各種的特點。例如，一RBM可以呈現無色的效能。此外，一RBM可以呈現任意/不對稱的散射角度。再者，一RBM可以呈現受控制的強度分布圖案(例如，圓形、方形、矩形、橢圓形、線、環、等等)。再者，一RBM可以呈現受控制的強度輪廓(例如，平坦的頂端、高斯、蝙蝠翼形、客製的、等等)。一RBM亦可以呈現高的光學透射效率(例如，百分之90)。此外，一RBM可以呈現偏振化的保存。一RBM可以具有或包含各種材料的，例如是聚合物射出成型、熱模壓聚合物、玻璃上聚合物的構件、等等。
該光擴散器150可被配置以均衡該光色散，並且同時導引該光朝向該觀看者/觀察者190。該光擴散器150可以減低在保存該背光單元130的特點的數值孔徑中的取光特點的外觀。該光擴散器150可以是一薄片的透明的塑膠或玻璃材料，其係具有一被壓印有小突起及空洞的表面，被設置在該光導的面之上，以提供一薄的、亮的、均勻照明的朗伯(lambertian)表面。在某些實施例中，該光擴散器150可以是該背光單元130的一個一體的部分。
該反射器160可被配置以反射從該背光單元130的背側所發射的光回到該光單元130。在某些實施例中，該反射器160可以是該背光單元130的一個一體的部分。
該背光單元130可被配置以照明在該顯示器系統100中的顯示器 (例如，液晶顯示器)。如同將會在以下更詳細地論述的，所期望的是提供一背光單元130係準直來自一照明光源的光以使得最大的照度被提供至該些顯示器。
在該顯示器系統100中的照度可能會由於該光藉由在該顯示器系統100中的連續的顯示器、擴散器、及/或繞射層的衰減而被降低。舉例而言，在圖1中描繪的光擴散器150通常將會具有一寬的散佈角度，以隱藏在該背光單元130中的取光元件之間的照明元件及間隙。在其中空間是珍貴的顯示器系統中，該光擴散器150亦盡可能接近該背光單元130的光導來加以設置。然而，此配置係使得該光擴散器150的散射角度是大的，因為該光擴散器150係作用在相隔需要被模糊化的特點一段小的距離處。該大的散射角度係造成在該光的輸出角度分布上的一增加，因此減低該照度。因此存在有一競爭的利害關係是將該光擴散器150進一步設置成遠離該背光單元130以降低該散射角度，以及將該光擴散器150設置成較靠近該背光單元130以減少該顯示器系統所需的空間。
為了避免在該顯示器系統100中降低的照度及/或減少該顯示器系統所需的空間的問題，該光擴散器150可被省略，並且該繞射構件140可被配置為一種雙重目的之裝置，以平滑該些像素結構來避免波紋干擾，並且平滑化該背光單元130的區域照度分布以增加均一性。
圖2係描繪一種顯示器系統100，其係包含一前顯示器110、一後顯示器120、以及一背光單元130，其中該光源係直接相鄰該後顯示器120來加以設置。在此實施例中，該繞射構件140可被配置為一種雙重目的之裝置以平滑該些像素結構以避免波紋干擾，並且平滑化該背光單元130的照度分布。
因為在圖2中的繞射構件140係進一步遠離該背光單元130，因此為了平滑化該背光單元130的照度分布之目的之散射角度可被降低，因此容許該準直能夠被維持。此解決方案係刪除該顯示器系統100的構件，同時改善被 提供至該觀看者/觀察者190的照度。
在該顯示器中系統可能有多個均勻性的來源。例如，總的非均勻性可能是由沿著該背光單元130的一導光管的長度往下的取光特點的壓入深度的不良的最佳化所引起的。一第二均勻性的來源可能是由於在該導光管中的取光特點的微小的本質。在沒有擴散器之下，當從該光導的頂端觀看時，這些取光特點可能看起來像是相對一暗的背景的一細微的線性陣列的亮線。這些亮線可以是在~0.3mm的間隔下，相較於該後顯示器120(例如，一LCD面板)的黑色矩陣的暗線可能具有0.16~0.2mm的間隔。
如上所論述的，在該LCD面板的情形中，該後顯示器120的像素特點可能會和該前面板引起波紋干擾。人的視覺系統係對於此較低的空間頻率是較敏感的，因而任何殘留的雜訊圖案都將會被看見。用於解決該些像素特點的取捨係對於該後顯示器120造成模糊。
在該背光單元130的取光特點的情形中，這些取光特點是小的，並且因此是更難以偵測。針對於該背光單元130的取光特點的取捨也是不同的，因為更多的擴散將會造成更多角度的擴散以及較小的照度。然而，藉由增加在該繞射構件140以及該些取光特點之間的距離，該角度的散佈可被降低，同時維持明顯的散佈(例如，一作用在該些特點上的模糊核心)。此係藉由此申請案的各種實施例來加以達成，其係藉由配置該繞射構件140(例如，RBM)以完成兩種工作。此亦提供一優於其它配置的優點，因為相較於較接近(例如，1~2mm)該後面板，該繞射構件140(例如，RBM)已經進一步遠離(例如，3~5mm)該背光單元130的特點來加以設置，此係表示沒有額外的發散。
根據一實施例，在該元件的微米中的擴散核心的有效半峰全寬(FWHM)將會需要滿足以下的方程式：(1)FWHM(z1)pixel_pitch，以及 (2)FWHM(z2)>extraction_pitch。其中該extraction_pitch是在該背光單元130中的取光結構的間隔，並且該繞射構件140係被設置在分別相隔該後顯示器120的顯示器子像素以及該背光單元130的取光表面的距離z1及z2之處。
在針對於圖1中描繪的實施例的一例子中，其中該背光單元130的特點係具有350微米，該光擴散器150將會需要一20度的FWHM核心，與該背光單元130間隔開在980微米之處。該後面板120可能是~900um厚的，並且該繞射構件140(例如，該折射射束映射器)將會是與該後面板的子像素特點間隔開在230微米之處。在此例子中，對於來自該背面板的子像素特點的一具有20deg的最初的輸出分布，一具有sqrt(20deg^2+20deg^2+20deg^2)/2=34度的最終的輸出分布將會被產生。
如同在圖2中所繪的，移除該光擴散器150將會產生降低的最終的輸出分布。對於在圖2中描繪的實施例(在空氣中)而言，其具有一20度的核心的FWHM、以及152微米的顯示器的像素間距，其已經根據實驗地展示一192微米的有效的像素核心FWHM係足以平滑化該些像素特點。此係意味著在空氣中該繞射構件140(例如，該折射射束映射器)至子像素特點的530微米的距離(亦即，530*tan(20度)=192微米)。在該繞射構件140(例如，該折射射束映射器)以及該背光單元130之間的距離是該後顯示器120的總厚度，其係包含一用於該後顯示器玻璃的300微米以及用於一偏振化器的150微米的額外的距離。此配置對於間隔在~350微米處的背光單元130中的特點係足夠的。因此，該繞射構件140可以直接相鄰該後顯示器120而在該顯示器的一側上加以設置，並且該背光單元130可以直接相鄰該後顯示器120的相反側來加以設置。在一實施例中，該射束映射元件的射束映射元件或是該微透鏡可被疊層至該第二顯示器。若該背光單元130在水平上的原始的輸出角度的分布是+/10deg，則對於該觀看者的最終 的輸出分布將會是+/-14度(亦即sqrt(20deg^2+20deg^2)/2=(28度的FWHM))。因此，最終的節約大約是5度的輸出分布。
對於一內嵌在n=1.42的材料中的繞射構件140(例如，該折射射束映射器)而言，移除該背光單元130擴散器係產生對於該觀看者的最終的輸出分布是+/-12.5度(亦即sqrt(20deg^2+15deg^2)/2=(24deg的FWHM))。因此，相對於原始的配置，最終的節省大約是10度的輸出分布。
在某些實施例中，具有延伸在該顯示器的垂直的方向上的特點的亮度強化膜(BEF)165可被設置在該顯示器系統100中。該亮度強化膜165可包含面對該背光單元的稜鏡，以導引光在多個方向上(例如，該顯示器系統100的針對於一乘客以及一駕駛的左邊及右邊)。
圖3A及3B係描繪一範例的背光單元130，其係相鄰且介於一光擴散器150以及一反射器160之間來加以設置。如上所論述的，該光擴散器150及/或該反射器160在某些實施例中可以是選配的。在某些實施例中，該光擴散器150及/或該反射器160可以是該背光單元130的一個一體的部分。該背光單元130可以是一準直的背光，其係提供在一角度是法線(垂直)於該些顯示器的表面的方向的準直的光。
該背光單元130可包含一具有一實質平面的上表面及/或下表面的光導132，但是其並非限於此的。如同在圖3A中所繪，該上表面可以是平面的，並且該下表面可包含複數個平行於該上表面的平面的部分、以及在一相對於該上表面的角度下被設置的其它平面的部分。儘管圖3A係描繪單一背光單元130以及光導132，但是複數個背光單元及/或在每一個背光單元中的光導可以內含在該顯示器系統中，以提供照明至該些顯示器。
一光源134(其可以是一發光二極體(LED))可以沿著該光導132的週邊邊緣中的一或多個來加以設置。該些LED例如可以是表面發光或是邊緣發 光的。該些LED可被選擇以提供良好的效率，其係具有一超薄設計(因為額外的厚度可以是到該系統的長度上)、良好的傳熱、具有表面安裝、及/或具有一小的晶粒(例如，~0.3mm)以致能設置的容限。在某些實施例中，並不是利用可能會造成有關色彩非均勻性的問題的個別的RGB晶粒，而是一磷光體白光LED方法可被用來在單一LED中提供白光。該單一LED可被配置以結合一短波長的LED(例如，一藍光或UV)以及一磷光體塗層，以產生白光。相較於該些RGB LED，該磷光體白光LED可以提供更佳的演色性以及改善的效率。在某些實施例中，該LED可包含一基於KSF的三色的晶粒，其係提供窄頻譜色帶，並且可以降低對於相同的色域的厚彩色濾光片的需求。
如同在圖3B中所繪，複數個光源134可以沿著該光導132的一邊緣來加以設置。該些光源134的每一個可被容納在一聚光器(concentrator)136之內，該聚光器136係被配置以反射來自該個別的光源134的照明穿過該光導132的週邊的邊界壁。該些聚光器136可以是具有像是反射鏡的特點之拋物面的聚光器。在某些實施例中，該聚光器136可以是一種具有一包含像是反射鏡的特點的直側邊的聚光器之聚光器、一種具有反射鏡的側邊的複合拋物面聚光器、一種依賴在一較高折射率的介質之內的內部反射之複合拋物面聚光器、或是一種具有經由三次樣條曲線(cubic spline)或是其它適當的曲線所成形的側邊之聚光器。該聚光器136的一輸入區段可以是彎曲的，以容納LED的圓頂。
該光導132的又一內表面可被設置有複數個取光特點(extraction feature)138。在一實施例中，該光導132的上表面及下表面係被設置有該些取光特點138。該些取光特點138可以有助於散佈該準直的光橫跨一延伸橫跨該一或多個顯示器的面對後面的表面之平坦的平面的表面。該些取光特點138可以是微透鏡。該些取光特點138可包含一種雙折射材料，且/或可以具有一鋸齒結構、或是一彎曲的結構。該些取光特點138的間隔、尺寸、幾何可以隨著相隔 該光源的距離增加而改變。儘管圖3A及3B係展示該光導132以及聚光器136帶有一中空的區域，但該光導132以及聚光器136的部分可被填入一相同或是不同的介電質。
圖4A係描繪光線沿著該光導132被往下導引，並且被該些特點138再導引到該光導132之外而且朝向該(些)顯示器。如同在圖4A中所示，該些特點138在該些光線的入口處的密度相較於該些特點138進一步遠離該些光線的入口而到該光導132中的密度可以是較高的。
在該光導132中的表面及/或特點可被配置以確保該系統的數值孔徑並不隨著該光橫越該光導的表面增加。在一例子中，該些特點可被設置有一間隔、高度、及/或垂直的位置，使得該光線所橫跨的區域並不超過預設的限制。在某些實施例中，該光導132的表面可以保持平行的，除了有頂出特點138被設置在該些表面中以外。
如同在圖4A中所繪，該光導132係包含被取光並且導引朝向該觀看者的光線、以及被反射並且沿著該光導132的長度繼續橫越的光線。該光可以從該光導132經由該些特點138(例如，離開面的特點)而被取光，其中該光線的進入角度以及該前離開表面的法線並不超過用於總內部折射所需的角度。以此種方式，該光導132的集光率(atendue)(其係該數值孔徑以及該光線橫越所通過的面積的乘積)可以被保有。為了維持一固定的數值孔徑，任何取光都應該藉由在該光導132的橫截面高度上一對應的減小來加以完成。因此，該光導132可包含從該光導132的一側至相反側的一減小的橫截面高度，此係提供一楔形形狀，其中該厚度係朝向與該光源側相反的端減小的。
該減小的橫截面可以是藉由該光導132使得該前表面或是背表面中之一平行於該前顯示器及/或後顯示器而被設置，並且該前表面或是背表面的另一個係在相對於該前顯示器及/或後顯示器的一角度下而被設置來加以設置 的。例如，圖4B係描繪一光導的一種前表面配置，並且圖4C係描繪一光導的一種背表面配置。一具有一種前面配置的光導132可以使得該背表面平行於該前顯示器及/或後顯示器，並且該前表面(亦即，較靠近該些面板的表面)是在相對於該前顯示器及/或後顯示器的一角度下。在該前表面配置中，來自該前表面的光可以從該導光管分散，使得該光係被導引朝向一位在至該顯示器側的觀察者。在該前表面配置中，該光可以平行於該導光管表面法線來離開。一具有一種背表面配置的光導132可以使得該背表面是在相對於該前顯示器及/或後顯示器的一角度下，並且該前表面是平行於該前顯示器及/或後顯示器。在該背表面配置中，光可被導引向上朝向該顯示器表面。在該背表面配置中，光可被導引朝向一位在該顯示器系統的前面的觀察者。
在某些實施例中，該背光單元130可包含複數個導光管。該些導光管可被配置以提供背光到相對於該顯示器系統的不同的位置。例如，兩個導光管(例如，兩個具有一種前表面配置的透明導光管)可加以堆疊及控制，以提供背光到一交通工具中的不同位置。例如，一具有一種前表面配置的後導光管可被配置以導引光至一位置(例如，一乘客)，並且一具有一種前表面配置的前導光管可被配置以導引光至另一位置(例如，一駕駛)。在某些實施例中，該前導光管及後導光管可以是具有相同的設計，但是被翻轉至左邊或是右邊。該些導光管的一或兩者是否被控制以提供背光可以根據使用者輸入(使用者係控制顯示資訊至一或兩者位置)、及/或根據感測器偵測一觀看者/觀察者的存在及/或觀看方向來加以決定。
在某些配置中，該光導132的表面(例如，不旋光的平行的表面)可被調整，使得其角度係與橫越通過該光導132的光的流線對齊。相鄰該些不旋光的流線特點的取光特點可以將光束反射出朝向該些顯示器。
因為在某些應用(例如，汽車應用)中，嚴格的形狀因數要求需 要被滿足，因此在該些有作用的區域的表面之外設置該些準直特點將會容許該背光系統能夠容納到一窄嵌槽中，同時仍然提供充分的準直以符合以上論述的其它需求。此可以藉由將保有數值孔徑的取光特點置放在該光導132的拋物面部分的表面上(例如，在該聚光器的一部分上)來加以達成。該些特點的壓入深度或是這些特點的反射角度可被調整，因為在此位置處的光線係以相對於該光導132的光學軸的大的角度來橫越的。
圖5是描繪根據本發明的一範例實施例的一具有一聚光器136的光導132的橫截面。該聚光器136可被設置在該光導132的一端上，且/或可以耦接至該光導132。該聚光器136可以是一複合拋物面聚光器(CPC)。
來自該光源的光可被導引到該聚光器136中的一開口之內。來自該光源的光可被該聚光器導引到該光導132之內。在一實施例中，該聚光器可以同時準直該光在該垂直及水平的方向上。
此外，從該光導132被反射以及原本將會在該光導132的一側離開該光導132的光可被該聚光器136反射回到該光導之中。
來自該光源的光可被該聚光器136沿著該光導132的長度來加以導引。在該光導132及/或聚光器136的一或多個表面上的取光特點可以反射該光，使得該光係發射穿過該光導132的一上表面。如同在圖5中所示，該聚光器136的表面的一部分可被設置為無取光特點的，並且該聚光器136的表面的一較靠近該光導132的部分可被設置有取光特點。在其中當檢視該顯示器的有作用的區域時，該表面142的垂直的側邊(例如拋物線)可被看見的情況中，該些垂直的面的一部分可被停止在該有作用的區域之前，同時仍然維持盡可能的準直。
圖6是描繪根據本發明的一範例實施例的一具有複數個聚光器136的光導132。該些聚光器136可以在該光導132的一端上相鄰彼此地加以設置，且/或可以耦接至該光導132。該些聚光器136可以是一複合拋物面聚光器 (CPC)。
該些聚光器136的每一個可包含一開口或表面148以容納一光源(例如，一圓形的開口、一平坦的表面、一彎曲的表面、或是一凹面的表面以接收一LED)。該些聚光器136的每一個可包含實質垂直的表面142，其係被設置在開口或表面148的相反側上。聚光器136在該末端上的垂直的表面142可以延伸至該聚光器延伸部分150的一垂直的表面152。聚光器136的垂直的表面142(其係相鄰其它垂直的表面142)可以連接及終止在該聚光器延伸部分150。該些聚光器136的實質水平的表面146可被設置在開口或表面148的相反側上。聚光器136的水平的表面146可以延伸至該聚光器延伸部分150的一水平的表面156。儘管在圖6中，表面142及146是拋物面的，但在其它實施例中，表面142及146可以具有一平面或是一彎曲的形狀。表面142及/或152可以準直該光在該水平的方向上，並且表面146及/或156可以準直該光在該垂直的方向上。
在某些實施例中，該聚光器的一或多個表面可被移除，以降低該背光單元由於極端的溫度變化所造成的膨脹及收縮。例如，在一交通工具中的溫度變化(其範圍可能從攝氏-40度到100度)可能會造成該背光單元膨脹及收縮，因而改變該照度均勻性。具有較低熱膨脹的材料可被利用在該背光單元中以降低由於溫度變化所造成的膨脹及收縮，但是此種材料需要較高的製程溫度，此可能會增長週期時間以及因此的成本。
在一例子中，該些聚光器的一或多個垂直的表面可被移除，以降低熱膨脹及收縮。圖7A係描繪一具有一聚光器736的光導132，其係減少由在圖6中的聚光器136所提供的垂直的表面數量。該聚光器736可被設置在該光導136的一端上，並且可以沿著該光導136的末端延伸。
該聚光器可包含一開口或表面748以容納複數個光源(例如，一圓形的開口、一平坦的表面、彎曲的表面、或是凹面的表面以接收一LED)。該 聚光器736可包含被設置在開口或表面748的相反側上的實質垂直的表面742。該些垂直的表面742可以延伸至該聚光器延伸部分750的一垂直的表面752。該些聚光器736的實質水平的表面746可被設置在開口或表面748的相反側上。該些水平的表面746可以延伸至該聚光器延伸部分750的一水平的表面756。儘管在圖7A中，表面742及756是平面的，但是表面742及756在其它實施例中可以具有一彎曲的形狀。
相較於由在圖6中的聚光器136所提供的光的準直，在圖7A中的聚光器736可能在該水平的方向上提供降低的光的準直。針對於在圖7A中所示的實施例的準直至少部分可以藉由包含亮度強化膜來加以回復，其係具有在該顯示器的垂直的方向上延伸的特點。該亮度強化膜(BEF)可被設置在該光導的頂端與該顯示面板之間。在某些實施例中，該亮度強化膜可被置放，其中稜鏡係面對該觀看者以提供額外的準直。該亮度強化膜可包含面對該背光單元的稜鏡，以分別左右導引光來用於該乘客及駕駛。該些稜鏡可以在預設的間距及角度幾何下來加以設置，以在一或多個所要的方向上提供光分布。反轉的亮度強化膜可被用來產生一雙模式的光分布(如同從該顯示器觀看的朝向不同的方向)以容許例如一乘客以及一駕駛來觀看該顯示器(例如，在一交通工具中的一被設置在中心的顯示器)。短的準直特點可被使用於該亮度強化膜，以回復來自極端角度的光在其中光正常將會不受影響地通過該膜的水平方向上。
由於在藉由該些聚光器區域所發射的照射度及輻射上的變化、以及從該光導的頂表面的全內部反射，因此沿著該光導的高度可能有亮的以及暗的區域。從該光導的任一區域出來的光量都可以藉由調整該特點的所謂的壓入深度、在一特點與下一特點之間的轉換高度、及/或在特點之間的間隔來加以調變。圖7B係描繪一特點的一範例的壓入深度以及轉換高度。該壓入深度可以對應於該特點從該光導的表面(例如，該光導的背表面或是前表面)起算的高 度。該轉換高度可以對應於在該特點開始及結束處的表面(例如，該光導的背表面或是前表面)之間的高度差。例如，在其中較少的光是所要的情況中，該壓入深度及/或轉換高度可被降低，且/或該特點的間隔可被增大。在其中更多個光是所要的情況中，該壓入深度及/或轉換高度可被增大，且/或該特點的間隔可被縮減。
此方法可以用一迭代的迴圈來加以執行，直到一所要的照度均勻性被達成為止。圖8是描繪一種可被執行來改善由一背光單元所提供的照度均勻性之方法。該方法的一或多個步驟可以藉由電腦系統來加以執行，該電腦系統係包含一或多個處理器、以及一或多個包含程式指令的軟體模組。
在步驟810中，一用於該特點高度及/或間隔的第一設定係被做成。提供用於該特點高度及/或間隔的該第一設定可包含設定該些高度及/或間隔至預設的值、均勻的值、及/或隨機值(例如，在個別的預設的範圍之內)。在步驟820中，該系統的一跡線係被做成，並且該平均照度在該x方向上的一輪廓係被決定出。在步驟830中，一偏離平均的百分比變化係被計算出。在步驟840中，一新的轉換高度及/或壓入深度輪廓係藉由將該原始的輪廓乘上該原始的輪廓的倒數的倒數而被計算出。
在圖8中的方法可以在該特點的間隔被維持固定時，針對於該特點高度來加以執行。或者是，在圖8中的方法可以在該特點高度被維持固定時，針對於該特點的間隔來加以執行。在某些實施例中，在圖8中的方法可以針對於該特點高度或間隔中之一，並且接著針對於該特點高度或間隔的另一個而被重覆來加以執行。
該背光單元的構件可以藉由箱模製或射出成型、包覆成型(例如，用於例如是矽的高精度材料)、或是熱模壓來加以產生，但是其並非限於此的。可被使用於模製的樣本材料係包含聚甲基丙烯酸甲酯(Poly Methyl Methacrylate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、Grillamid、以及環狀烯烴共聚物(Cyclic Olefin Copolymer)。
如上所論述，該光導可以從該光被注入所在的末端在厚度上減小。結合被設置在該些取光特點之後的各種擴散元件，該特點的間隔可能需要是使得該些特點藉由一被設置在前顯示器與後顯示器之間的格隙擴散器元件(例如，在圖4A中描繪的繞射構件140)而被模糊化。任何進一步的擴散可能不是所期望的，因為此可能會增加該視角錐超出最佳化的視角錐。
如上所論述的，對於具有高溫變化的應用，該背光單元的熱膨脹需要被考慮。例如，在一交通工具中的溫度變化(其範圍可能從攝氏-40度到100度)可能會造成在該背光單元的照度均勻性上的改變。舉例而言，高溫變化應該被考慮，因為某些光學準直儀需要對準是在+-~0.5之內，並且該高度透射的塑膠在某些實施例中在這些狀況下可能會改變尺寸~1mm。範例的計算係在以下針對於丙烯酸酯以及聚碳酸酯塑膠相關鋁或銅板的基板來加以提供的。
當一物體被加熱或是冷卻時，其長度係改變一成比例於該原始的長度以及在溫度上的變化的量。一物體的線性熱膨脹可被表示為dl=L0 α(t1-t0)，其中dl是在物體長度(m，吋)上的改變；L0是物體最初的長度(m，吋)；α是線性膨脹係數(m/m℃，in/in℉)；t0是最初的溫度(℃，℉)；並且t1是最終的溫度(℃，℉)。樣本要求以及有關中心的估計的背光線性膨脹係被提供在圖9所示的表中。
圖10係描繪根據本揭露內容的一實施例的一種背光配置。該光導132可以在一水平的平面1020上，中心被維持在一殼體1010之內，該水平的平面1020可以直接或間接地耦接至該殼體1010。在某些實施例中，該光導132可以中心被(直接或間接)維持至該殼體1010。在中心保持該光導132係容許該光導132能夠分布該光導132的從該光導132的中心在多個方向(例如，平行於該些 顯示器的兩個方向)上的膨脹。該些聚光器136係耦接至該光導132，並且與利用一電路板1030而被設置的光源(例如，LED)對齊。該LED可被附接及/或設置為該電路板1030的部分。未被描繪在圖10中的顯示裝置的一或多個構件(例如，顯示器)亦可以是至少部分地被設置在該殼體1010的內部。
該電路板1030可包含一支承及驅動該複數個光源的基板、以及一膨脹接合點1032。保持結構1040係設置在該些聚光器136的末端上，並且被配置以可動地嚙合該膨脹接合點1032以將該聚光器136的光學中心連結到被耦接至該電路板1030的該光源的光學中心。如同在圖10中所示，該些保持結構1040可以具有表面是至少部分地對應於在該些膨脹接合點1032中的表面，因此容許該光導132以及聚光器136能夠移動在相對於該電路板1030的一或多個方向(例如，平行於該聚光器136的一中心軸的方向)上。在此配置下，在該光導132上的聚光器136的中心點以及個別的光源的適當的對齊可被維持。該些保持結構1040亦可被配置以在具有該些聚光器136的光導132以及該電路板1030之間維持一蓋，且/或在該電路板1030以及該殼體1010之間維持壓力以避免層離。
圖11係描繪一種可加以執行來改善由一背光單元所提供的照度均勻性之方法。該方法的一或多個步驟可以藉由電腦系統來加以執行，該電腦系統係包含一或多個處理器以及一或多個包含程式指令的軟體模組。在步驟1110中，一第一影像係被顯示在一第一顯示器上。在步驟1120中，一第二影像係被顯示在一第二顯示器上。該第一及第二影像可以同時被顯示在該個別的顯示器上。在步驟1130中，一背光單元可被控制以產生及導引準直的光朝向該第一顯示器以及第二顯示器。在步驟1140中，從該第二顯示器輸出的光線係通過該第一顯示器。從該第二顯示器輸出的光線可以經由具有如同從一觀看者的觀點來觀看時的一實質方形輪廓的複數個微透鏡，而被導引通過該第一顯示器的子像素並且朝向一觀看者，該些微透鏡係位在該第一及第二顯示器之間。來自 該第二顯示器中的一給定的子像素的光線可被導引朝向該第一顯示器的多個不同的子像素，並且來自該第二顯示器的複數個不同的子像素的光線係前進通過該第一顯示器的一給定的子像素。在步驟1150中，該背光單元的照度分布係被平滑化。該背光單元的照度分布可以藉由控制位在該第一及第二顯示器之間的該些微透鏡而被平滑化。
圖12係描繪本揭露內容的實施例可被實施於其上的一種範例的處理系統1200。該處理系統1200可包含一或多個處理器1210以及記憶體1220。該處理器1210可包括一中央處理單元(CPU)或是其它類型的處理器。根據電腦系統環境的配置及/或類型，該記憶體1220可包括揮發性記憶體(例如，RAM)、非揮發性記憶體(例如，ROM、快閃記憶體、等等)、或是該兩者的某種組合。此外，記憶體1220可以是可移式、非可移式、等等。
在其它實施例中，該處理系統可包括額外的儲存(例如，可移式儲存1240、非可移式儲存1245、等等)。可移式儲存1240及/或非可移式儲存1245可包括揮發性記憶體、非揮發性記憶體、或是其之任意組合。此外，可移式儲存1240及/或非可移式儲存1245可包括CD-ROM、數位光碟(DVD)或其它光學儲存、磁性卡匣、磁帶、磁性碟片儲存或其它磁性儲存裝置、或是任何其它可被利用以儲存用於藉由處理系統1200存取的資訊的媒體。
如同在圖12中所繪，該處理系統1200可以經由通訊介面1270來和其它系統、構件、或是裝置通訊。通訊介面1270可以將電腦可讀取的指令、資料結構、程式模組或其它資料體現在一調變的資料信號(例如，一載波)或是其它傳輸機制中。例如，通訊介面1270可以耦接至有線的介質(例如，一有線的網路、直接連接的連線、等等)及/或無線介質(例如，一無線網路、一利用聲波的無線的連線、RF、紅外線、或是其它無線的信號、等等)。
通訊介面1270亦可以耦接該處理系統1200至一或多個輸入裝置 1280(例如，一鍵盤、滑鼠、筆、語音輸入裝置、觸控輸入裝置、等等)及/或輸出裝置1290(例如，一顯示器、揚聲器、印表機、等等)。該些輸入裝置1280可被一觀察者使用來操縱資訊被顯示在一輸出裝置1290上的方式、及/或何種資訊及/或圖形被顯示在該輸出裝置1290的不同的部分中。在一實施例中，通訊介面1270可以耦接該處理系統1200至一顯示器，該顯示器係包含三個或更多個以一種重疊的方式配置的顯示面板。
如同在圖12中所示，一繪圖處理器1250可以在被儲存於一幀緩衝器1260或是該處理系統的另一記憶體中的資料上執行圖形/影像處理操作。被儲存在幀緩衝器1260中的資料可被該處理系統1200的構件(例如，繪圖處理器1250、處理器1210、等等)及/或其它系統/裝置的構件存取、處理、及/或修改。此外，該資料可被存取(例如是藉由繪圖處理器1250)及顯示在一耦接至該處理系統1200的輸出裝置之上。於是，記憶體1220、可移式儲存1240、非可移式儲存1245、幀緩衝器1260、或是其之一組合可包括指令，當該些指令在一處理器(例如1210、1250、等等)上被執行時，其係實施一種處理資料(例如，其係被儲存在幀緩衝器1260中)的方法，以用於在一顯示器上的改善的顯示品質。
如同在圖12中所示，本發明的部分可以是由電腦可讀取及電腦可執行的指令所構成的，該些指令例如是存在於一處理系統1200中，並且可被使用作為一個一般用途的電腦網路(未顯示)的一部分。所體認到的是，處理系統1200僅僅是範例的而已。就此而論，在此申請案中的實施例可以運作在一些不同的系統之內，該些系統係包含但不限於一般用途的電腦系統、內嵌式電腦系統、膝上型電腦系統、手持式電腦系統、可攜式電腦系統、獨立的電腦系統、遊戲機、博弈系統或機器(例如，見於一賭場或其它博弈機構中)、或是線上博弈系統。
儘管先前的揭露內容係利用特定的方塊圖、流程圖、以及例子 來闡述各種的實施例，但是每一個在此敘述及/或描繪的方塊圖構件、流程圖步驟、操作、及/或構件都可以個別地及/或全體地利用一廣範圍的硬體、軟體、或是韌體(或是其之任意組合)的配置來加以實施。此外，任何構件內含在其它構件之內的揭露內容都應該被視為例子而已，因為許多其它的架構都可被實施以達成相同的功能。
在此敘述及/或描繪的方法參數以及步驟的序列只是藉由舉例給出而已，並且可以根據需要來改變。例如，儘管在此所描繪及/或敘述的步驟可能是用一特定的順序而被展示或論述，但是這些步驟並不一定需要用所描繪或論述的順序來加以執行。在此敘述及/或描繪的各種的範例的方法亦可以省略在此敘述或描繪的步驟中的一或多個、或是包含除了那些所揭露之外的額外的步驟。
儘管各種的實施例在此已經在完整功能的計算系統的背景中加以敘述及/或描繪，但是這些範例實施例中的一或多個可被分布為一具有各種形式的程式產品，而不論被用來實際實行該分布的電腦可讀取的媒體的特定類型為何。在此揭露的實施例亦可以利用執行某些工作的軟體模組來加以實施。這些軟體模組可包含腳本、批次、或是其它可執行的檔案，其可被儲存在一電腦可讀取的儲存媒體上、或是在一計算系統中。這些軟體模組可以組態設定一計算系統以執行在此揭露的範例實施例中的一或多個。在此所述的各種的功能都可以透過一遠端的桌上型環境、或是任何其它雲端為基礎的計算環境來加以提供。
為了解說的目的，先前的說明已經參考特定實施例來加以敘述。然而，以上舉例說明的討論並不欲是窮舉的、或是限制本發明至所揭露的精確的形式。在考慮到以上的教示下，許多的修改及變化都是可能的。該些實施例係被選擇及敘述以便於最佳解說本發明的原理以及其實際的應用，以藉此 使得其他熟習此項技術者能夠最佳利用本發明以及具有如同可能適合該特定用途所思及的各種修改的各種的實施例。
再者，本申請案的範疇並不欲受限於在該說明書中所敘述的過程、機器、製造、物質的組成物、手段、方法以及步驟的特定實施例。如同具有此項技術的通常知識者從本發明的揭露內容將會輕易體認到的，目前現有或是以後將被開發出來的執行和在此所述的對應實施例實質相同的功能或是達成實質相同的結果的過程、機器、製造、物質的組成物、手段、方法、或是步驟都可以根據本發明來加以利用。於是，所附的申請專利範圍係欲將此種過程、機器、製造、物質的組成物、手段、方法、或是步驟包含在其範疇之內。
在本發明的範例實施例中，其係提供有一種顯示裝置，該顯示裝置係包括：一在一第一平面中用於顯示一第一影像的第一顯示器；一在一第二平面中用於顯示一第二影像的第二顯示器；一背光單元，其係相鄰該第二顯示器而被設置並且包含一在一第三平面中的光導，其中該第一、第二及第三平面係大致彼此平行的，並且該背光單元係被配置以產生及導引準直的光從該光導的一頂表面朝向該第一及第二顯示器；以及一射束映射元件，其係被設置在該第一及第二顯示器之間，並且被配置以導引從該第二顯示器輸出的光線通過該第一顯示器的子像素，並且平滑化該背光單元的區域照度分布。
在上一個段落的顯示裝置中，該射束映射元件可以緊鄰該第二顯示器的一側來加以設置，並且該背光單元可以緊鄰該第二顯示器的相反側來加以設置。
在前兩個段落的任一個的顯示裝置中，該光導可包含複數個取光特點，其係被配置以導引準直的光朝向該第一及第二顯示器並且散佈該準直的光橫跨該光導的頂表面，並且該背光可以進一步包括一或多個聚光器，其係相鄰該光導的一第一側來加以設置；以及一或多個發光二極體，其係被配置以 產生光至該些聚光器的每一個，並且其中該一或多個聚光器係被配置以導引來自該些發光二極體的該光到該光導之中並且朝向該光導的一第二側。
在前三個段落的任一個的顯示裝置中，該顯示裝置可以進一步包括一殼體，並且該第一顯示器、該第二顯示器、以及其中該射束映射元件係共同藉由該殼體來加以容納，該光導係在中心地被維持至該殼體，該一或多個發光二極體係被設置在一電路板上，並且該電路板係包含一膨脹接合點，其係被配置以嚙合一或多個被設置在該一或多個聚光器上的保持結構。
在前四個段落的任一個的顯示裝置中，該顯示裝置可以進一步包括一殼體，並且該第一顯示器、該第二顯示器、該背光單元、以及該射束映射元件係至少部分地被設置在該殼體中，並且該光導係在中心地被維持至該殼體。
在前五個段落的任一個的顯示裝置中，該射束映射元件可以具有一折射射束映射器。
在前六個段落的任一個的顯示裝置中，該射束映射元件可以用一虛擬隨機方式導引從該第二顯示器輸出的光線通過該第一顯示器的子像素並且朝向一觀看者。
在前七個段落的任一個的顯示裝置中，該第二顯示器可以是該顯示裝置的一後顯示器，並且該第一顯示器可以是該顯示裝置的一前顯示器。
在前八個段落的任一個的顯示裝置中，來自在該第二顯示器中的一給定的子像素的光線可被導引朝向該第一顯示器的多個不同的子像素，並且來自該第二顯示器的複數個不同的子像素的光線可以前進通過該第一顯示器的一給定的子像素。
在本發明的另一範例實施例中，其係提供有一種經由一顯示裝置來顯示影像之方法，該顯示裝置係包含一在一第一平面中用於顯示一第一影 像的第一顯示器、一在一第二平面中用於顯示一第二影像的第二顯示器、一背光單元，其係相鄰該第二顯示器而被設置並且包含一在一第三平面中的光導，其中該第一、第二及第三平面係大致彼此平行的，並且該背光單元係被配置以產生及導引準直的光從該光導的一頂表面朝向該第一及第二顯示器，該方法係包括：控制一被設置在該第一及第二顯示器之間的射束映射元件，以導引從該第二顯示器輸出的光線通過該第一顯示器的子像素，並且平滑化該背光單元的區域照度分布。
在上一個段落的方法中，該射束映射元件可以緊鄰該第二顯示器的一側來加以設置，並且該背光單元可以緊鄰該第二顯示器的相反側來加以設置。
在前兩個段落的方法中，該光導可包含複數個取光特點，其係導引準直的光朝向該第一及第二顯示器並且擴散該準直的光橫跨該光導的頂表面，並且該背光可以進一步包含：一或多個聚光器，其係相鄰該光導的一第一側來加以設置；以及一或多個發光二極體，其係提供光至該些聚光器的每一個，並且其中該一或多個聚光器係被配置以導引來自該些發光二極體的該光到該光導之中並且朝向該光導的一第二側。
在前兩個段落的任一個的方法中，該射束映射元件可包含一折射射束映射器。
在本發明的另一範例實施例中，其係提供有一種用於提供照明至一多層的顯示器之背光系統，該多層的顯示器係包含一在一第一平面中用於顯示一第一影像的第一顯示器、以及一在一第二平面中用於顯示一第二影像的第二顯示器，其中該第一及第二平面係大致彼此平行的，該背光系統係包括：複數個發光二極體；一或多個聚光器，每一個聚光器係被配置以從該複數個發光二極體中的一或多個接收光並且提供準直的光；以及一相鄰該一或多個聚光 器而被設置的光導，該光導係包含複數個被設置在該光導的一頂表面及/或底表面上的取光特點，該複數個取光特點係被配置散佈從該些發光二極體及/或該一或多個聚光器接收到的該準直的光橫跨該光導的頂表面並且導引準直的光朝向該第一及第二顯示器，其中該複數個發光二極體、一或多個聚光器、以及該光導係共同被容納在一殼體內，並且該光導係在中心地被維持至該殼體。
在前兩個段落的任一個的背光系統中，取光特點可被設置在該一或多個聚光器的一彎曲的表面處。
在前三個段落的任一個的背光系統中，該背光系統可以進一步包含一電路板，該電路板係包含一膨脹接合點，其係被配置以嚙合一或多個被設置在該一或多個聚光器的每一個上的保持結構，並且該些發光二極體可被設置在該電路板上。
在前四個段落的任一個的背光系統中，該第一顯示器以及該第二顯示器可以至少部分地被設置在該殼體中。
在本發明的另一範例實施例中，其係提供有一種用於提供照明至用於顯示影像的顯示層之背光系統，該背光系統係包括：複數個發光二極體；一或多個複合拋物面聚光器，每一個聚光器係被配置以從該複數個發光二極體中的一或多個接收光並且提供準直的光，該一或多個聚光器中的至少一個係包含取光特點，該些取光特點係被配置以散佈從該複數個發光二極體中的該一或多個接收到的該光；以及一相鄰該一或多個聚光器而被設置的光導，該光導係包含複數個被設置在該光導的一頂表面及/或底表面上的取光特點，該複數個取光特點係被配置散佈從該些發光二極體及/或該一或多個聚光器接收到的該準直的光橫跨該光導的頂表面，並且導引準直的光朝向該一或多個顯示層。
在上一個段落的背光系統中，該背光系統可以進一步包含一相鄰該光導的頂表面的亮度強化膜，該亮度強化膜係包含稜鏡，其係被配置以藉 由導引橫跨該光導的頂表面所發射的該光在多個方向上來提供雙模式的光分布。
根據本揭露內容的實施例係因此已被敘述。儘管本揭露內容已經在特定的實施例中加以敘述，但應該體認到的是本揭露內容不應該被解釋為受限於此種實施例。

Claims (19)

  1. 一種顯示裝置，其係包括：一第一顯示器，其係在一第一平面中用於顯示一第一影像；一第二顯示器，其係在一第二平面中用於顯示一第二影像；一背光單元，其係相鄰該第二顯示器而被設置並且包含一在一第三平面中的光導，其中該第一、第二及第三平面係大致彼此平行的，並且該背光單元係被配置以產生及導引準直的光從該光導的一頂表面朝向該第一及第二顯示器；以及一射束映射元件，其係被設置在該第一及第二顯示器之間並且被配置以導引從該第二顯示器輸出的光線通過該第一顯示器的子像素，並且平滑化該背光單元的區域照度分布。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該射束映射元件係緊鄰該第二顯示器的一側來加以設置，並且該背光單元係緊鄰該第二顯示器的相反側來加以設置。
  3. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該光導係包含複數個取光特點，其係被配置以導引準直的光朝向該第一及第二顯示器並且散佈該準直的光橫跨該光導的頂表面，並且該背光進一步包括：一或多個聚光器，其係相鄰該光導的一第一側來加以設置；以及一或多個發光二極體，其係被配置以產生光至該些聚光器的每一個，並且其中該一或多個聚光器係被配置以導引來自該些發光二極體的該光到該光導之中並且朝向該光導的一第二側。
  4. 如請求項3所述之顯示裝置，其進一步包括一殼體，並且該第一顯示器、該第二顯示器、以及該射束映射元件係共同藉由該殼體來加以容納，該光導係在中心地被維持至該殼體，該一或多個發光二極體係被設置在一電路 板上，並且該電路板係包含一膨脹接合點，其係被配置以嚙合一或多個被設置在該一或多個聚光器上的保持結構。
  5. 如請求項1所述之顯示裝置，其中顯示裝置進一步包括一殼體，並且該第一顯示器、該第二顯示器、該背光單元、以及該射束映射元件係至少部分地被設置在該殼體中，並且該光導係在中心地被維持至該殼體。
  6. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該射束映射元件係包括一折射射束映射器。
  7. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該射束映射元件係被配置以用一虛擬隨機方式導引從該第二顯示器輸出的光線通過該第一顯示器的子像素並且朝向一觀看者。
  8. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該第二顯示器是該顯示裝置的一後顯示器，並且該第一顯示器是該顯示裝置的一前顯示器。
  9. 如請求項1所述之顯示裝置，其中來自在該第二顯示器中的一給定的子像素的光線係被導引朝向該第一顯示器的多個不同的子像素，並且其中來自該第二顯示器的複數個不同的子像素的光線係前進通過該第一顯示器的一給定的子像素。
  10. 一種經由顯示裝置來顯示影像之方法，該顯示裝置係包含一在一第一平面中用於顯示一第一影像的第一顯示器、一在一第二平面中用於顯示一第二影像的第二顯示器、一背光單元，其係相鄰該第二顯示器而被設置並且包含一在一第三平面中的光導，其中該第一、第二及第三平面係大致彼此平行的，並且該背光單元係被配置以產生及導引準直的光從該光導的一頂表面朝向該第一及第二顯示器，該方法係包括：控制一被設置在該第一及第二顯示器之間的射束映射元件，以導引從該第二顯示器輸出的光線通過該第一顯示器的子像素，並且平滑化該背光單元的區 域照度分布。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該射束映射元件係緊鄰該第二顯示器的一側來加以設置，並且該背光單元係緊鄰該第二顯示器的相反側來加以設置。
  12. 如請求項10所述之方法，其中該光導係包含複數個取光特點，其係被配置以導引準直的光朝向該第一及第二顯示器並且散佈該準直的光橫跨該光導的頂表面，並且該背光進一步包括：一或多個聚光器，其係相鄰該光導的一第一側來加以設置；以及一或多個發光二極體，其係被配置以提供光至該些聚光器的每一個，並且其中該一或多個聚光器係被配置以導引來自該些發光二極體的該光到該光導之中並且朝向該光導的一第二側。
  13. 如請求項10所述之方法，其中該射束映射元件係包括一折射射束映射器。
  14. 一種用於提供照明至多層的顯示器之背光系統，該多層的顯示器係包含一在一第一平面中用於顯示一第一影像的第一顯示器、以及一在一第二平面中用於顯示一第二影像的第二顯示器，其中該第一及第二平面係大致彼此平行的，該背光系統係包括：複數個發光二極體；一或多個聚光器，每一個聚光器係被配置以從該複數個發光二極體中的一或多個接收光並且提供準直的光；以及一相鄰該一或多個聚光器而被設置的光導，該光導係包含複數個被設置在該光導的一頂表面及/或底表面上的取光特點，該複數個取光特點係被配置散佈從該些發光二極體及/或該一或多個聚光器接收到的該準直的光橫跨該光導的頂表面，並且導引準直的光朝向該第一及第二顯示器，其中該複數個發光二極 體、一或多個聚光器、以及該光導係共同被容納在一殼體內，並且該光導係在中心地被維持至該殼體。
  15. 如請求項14所述之背光系統，其中取光特點係被設置在該一或多個聚光器的一彎曲的表面處。
  16. 如請求項14所述之背光系統，其中該背光系統進一步包括一包含一膨脹接合點的電路板，該膨脹接合點係被配置以嚙合一或多個被設置在該一或多個聚光器的某些或是全部上的保持結構，並且其中該些發光二極體係被設置在該電路板上。
  17. 如請求項14所述之背光系統，其中該第一顯示器以及該第二顯示器係至少部分地被設置在該殼體中。
  18. 一種用於提供照明至一或多個顯示層之背光系統，該背光系統係包括：複數個發光二極體；一或多個複合拋物面聚光器，每一個聚光器係被配置以從該複數個發光二極體中的一或多個接收光並且提供準直的光，該一或多個聚光器中的至少一個係包含取光特點，該些取光特點係被配置以散佈從該複數個發光二極體中的該一或多個接收到的該光；以及一相鄰該一或多個聚光器而被設置的光導，該光導係包含複數個被設置在該光導的一頂表面及/或底表面上的取光特點，該複數個取光特點係被配置散佈從該些發光二極體及/或該一或多個聚光器接收到的該準直的光橫跨該光導的頂表面，並且導引準直的光朝向該一或多個顯示層。
  19. 如請求項18所述之背光系統，其進一步包括一相鄰該光導的頂表面的亮度強化膜，該亮度強化膜係包含稜鏡，其係被配置以藉由導引橫跨該光導的頂表面所發射的該光在多個方向上來提供雙模式的光分布。
TW107122007A 2017-06-30 2018-06-27 用於在顯示器系統中提供準直背光照明的方法和系統 TW201905872A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762527175P 2017-06-30 2017-06-30
US62/527,175 2017-06-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201905872A true TW201905872A (zh) 2019-02-01

Family

ID=64739196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107122007A TW201905872A (zh) 2017-06-30 2018-06-27 用於在顯示器系統中提供準直背光照明的方法和系統

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190005872A1 (zh)
TW (1) TW201905872A (zh)
WO (1) WO2019006249A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10770008B2 (en) * 2017-07-31 2020-09-08 Japan Display Inc. Display device with dimming panel
KR20230084709A (ko) * 2021-12-06 2023-06-13 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 이를 포함한 모바일 단말기

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8434909B2 (en) * 2007-10-09 2013-05-07 Flex Lighting Ii, Llc Light emitting display with light mixing within a film
US20130335821A1 (en) * 2012-05-18 2013-12-19 Reald Inc. Source conditioning for imaging directional backlights
CN108051879B (zh) * 2012-11-21 2020-09-08 3M创新有限公司 光学扩散膜及其制备方法
JP2018533080A (ja) * 2015-10-02 2018-11-08 ピュア・デプス・リミテッド 複数のディスプレイを備える表示システムにおいてモアレ干渉を低減するためにサブピクセル圧縮を実施するための方法およびシステム

Also Published As

Publication number Publication date
US20190005872A1 (en) 2019-01-03
WO2019006249A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018201933B2 (en) Directional backlight
TWI624712B (zh) 彎曲的邊框隱藏式顯示器裝置殼蓋與無邊框顯示器裝置
JP5195719B2 (ja) 液晶表示装置
US20150346504A1 (en) Liquid crystal lens panel and display apparatus having the same
US20110242742A1 (en) Display apparatus
CN107993577A (zh) 视频墙显示装置
US20150292708A1 (en) Optical Element and Backlight Unit Including the Same
US10129533B2 (en) High quality and moire-free 3D stereoscopic image rendering system using a lenticular lens
US9684109B2 (en) Light guide plate, lighting device, display device, and television device
KR102460231B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
US20160116646A1 (en) Display device
US20140198279A1 (en) Display apparatus having haze element
US20220404540A1 (en) Illumination apparatus
US9383486B2 (en) Films for display covers and display devices comprising the same
US9188729B2 (en) Prism sheet, backlight unit including the same, and method of manufacturing the same
TW201905872A (zh) 用於在顯示器系統中提供準直背光照明的方法和系統
KR20160066398A (ko) 프리즘시트 및 이를 구비한 액정표시장치
US20140313772A1 (en) Illumination device, and display device provided therewith
KR20180029156A (ko) 시야각 제어시트, 제조방법 및 이를 포함하는 표시장치
TW202238217A (zh) 多使用者多視像顯示器、系統、及方法
KR102135918B1 (ko) 시야각 제어가 가능한 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치
US20230400622A1 (en) Waveguide manufacturing methods
CN106959553A (zh) 液晶模组
US10199403B2 (en) Liquid crystal display panel having a first column, a second column, and a fourth color filter made of a same material
KR20110110491A (ko) 디스플레이 장치