[發明專利]背光單元、全息顯示裝置及制造輸入耦合器的方法

有效

• 申請號: 201810185094.2
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN109425927B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 李性勛;宋薰;安重權;金善一;崔七星;金暎;元康喜;李泓錫
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02B30/30;G03H1/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

1.一種背光單元，包括：

光源，其被配置為產生光；

導光板，其包括光入射面和光發射面，由所述光源產生的光入射在所述光入射面上，并且入射在所述導光板的所述光入射面上的光通過所述光發射面被發射；

輸入耦合器，其被配置為使入射在所述導光板的所述光入射面上的光行進到所述導光板中；以及

輸出耦合器，其被配置為使在所述導光板中行進的光通過所述導光板的所述光發射面向外發射，

其中所述輸入耦合器包括二元光柵結構，在所述二元光柵結構中多個屏障以恒定的光柵周期彼此平行地布置，并且所述多個屏障自垂直地入射在所述導光板的所述光入射面上的光的方向傾斜，

其中所述導光板還包括第一表面和與所述第一表面相反的第二表面，以及

所述輸入耦合器被提供在所述導光板的所述第一表面的邊緣部分上，并且還被配置為將入射在所述輸入耦合器上的光衍射為傾斜地行進到所述導光板的所述第二表面，

其中所述光包括具有第一波長帶的光和具有比所述第一波長帶更短的第二波長帶的光，以及

其中所述輸入耦合器的所述恒定的光柵周期被設定為使得：

被所述輸入耦合器衍射的具有所述第一波長帶的光入射在所述導光板的所述第二表面上，被所述導光板的所述第二表面全反射，并且行進到所述導光板的所述第一表面并不再次入射于所述輸入耦合器上，

被所述輸入耦合器衍射的具有所述第二波長帶的光的一部分入射在所述導光板的所述第二表面上，被所述導光板的所述第二表面全反射，并且然后行進到所述導光板的所述第一表面并第二次入射在所述輸入耦合器上，傾斜地第二次入射在所述輸入耦合器上的光中的較大部分光被所述輸入耦合器衍射以在小于臨界角的角度的方向上行進，從而穿過所述光入射面并被發射到所述導光板的外部。

2.根據權利要求1所述的背光單元，其中所述輸入耦合器還被配置為使垂直地入射在所述輸入耦合器上的光被衍射并相對于所述輸入耦合器傾斜地行進、以及使傾斜地入射在所述輸入耦合器上的光被衍射并在垂直于所述輸入耦合器的方向上或者在與光在所述導光板中行進的方向相反的方向上行進。

3.根據權利要求1所述的背光單元，其中所述輸出耦合器在所述導光板的所述第一表面上鄰近于所述輸入耦合器被提供。

4.根據權利要求1所述的背光單元，其中所述輸出耦合器被提供在所述導光板的所述第二表面上。

5.根據權利要求1所述的背光單元，還包括準直透鏡，所述準直透鏡被配置為將從所述光源發射并且入射在所述輸入耦合器上的光準直成平行光。

6.根據權利要求1所述的背光單元，還包括提供在所述輸入耦合器上的反射層。

7.一種全息顯示裝置，包括：

如權利要求1所述的背光單元；以及

空間光調制器，其被配置為調制由所述背光單元提供的光并形成全息圖像。

8.根據權利要求7所述的全息顯示裝置，其中所述輸入耦合器還被配置為使垂直地入射在所述輸入耦合器上的光被衍射并且相對于所述輸入耦合器傾斜地行進、以及使傾斜地入射在所述輸入耦合器上的光被衍射并在垂直于所述輸入耦合器的方向或者在與光在所述導光板中行進的方向相反的方向上行進。

9.根據權利要求7所述的全息顯示裝置，其中所述輸出耦合器在所述導光板的所述第一表面上鄰近于所述輸入耦合器被提供。

10.根據權利要求7所述的全息顯示裝置，其中所述背光單元還包括提供在所述輸入耦合器上的反射層。