散器基底與全息-光學(xué)輸出耦合基底之間布置中間層,其中,該中 間層的折射系數(shù)至少小于全息-光學(xué)輸出耦合基底的折射系數(shù)。
[0026] 所述中間層基本上可被任意構(gòu)造,只要中間層的折射系數(shù)至少小于光導(dǎo)體基底或 者說全息-光學(xué)輸出耦合基底的折射系數(shù)。所述中間層例如可為一種氣體層。該氣體層可 被構(gòu)造為位于光導(dǎo)體基底或者說全息-光學(xué)輸出耦合基底與擴(kuò)散器基底之間的氣隙的形 式。氣體層的替選方案或補(bǔ)充方案是,可設(shè)置(低折射的)膠黏層、(低折射的)接觸流體、 擴(kuò)散器基底的(低折射的)表面更改和/或全息_光學(xué)輸出耦合基底的(低折射的)表面 更改。
[0027] 此外,可在照明設(shè)備的另一種實(shí)施方式中規(guī)定,全息-光學(xué)輸出耦合基底具有擴(kuò) 散角度的功能。其中,全息-光學(xué)輸出耦合基底的擴(kuò)散角度的特性可通過不同方法來構(gòu) 成。所耦合的定向光束的角度發(fā)散性和全息-光學(xué)輸出耦合基底的角度發(fā)散性例如可在全 息-光學(xué)輸出耦合基底的寫入時(shí)相互適配,以這樣的方式,使得可耦合的定向光束的角度 發(fā)散性反應(yīng)為被衍射的光束的角度發(fā)散性。替選方案或補(bǔ)充方案是,全息_光學(xué)輸出耦合 基底可具有自帶的擴(kuò)散器特性。這種擴(kuò)散器特性例如可通過全息曝光借助通過擴(kuò)散器所產(chǎn) 生的信號(hào)光束來形成。此外,替選方案或補(bǔ)充方案是,全息-光學(xué)輸出耦合基底可由復(fù)合結(jié) 構(gòu)構(gòu)成,其中,該結(jié)構(gòu)是由平面波-物體光束和平面波-參考光束構(gòu)成的。替選方案或補(bǔ)充 方案是,全息-光學(xué)輸出耦合基底可由有選擇性的由球面波-物體光束和平面波-參考光 束構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)成。此外,替選方案或補(bǔ)充方案是,全息_光學(xué)輸出耦合基底可由有選 擇性的由球面波-物體光束和球面波-參考光束構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的另一種實(shí)施方式,為了實(shí)現(xiàn)很高的色彩保真度,全 息-光學(xué)輸出耦合基底可具有多個(gè)單全息圖模塊。單全息圖模塊,也稱作單全息圖,可被設(shè) 置為用于衍射一種特定的原色。尤其是一個(gè)單全息圖模塊被設(shè)置為正好衍射一種特定的原 色。單全息圖可分別專門被這樣設(shè)計(jì),使得其僅衍射三種原色紅、綠、藍(lán)其中的一種射線。當(dāng) 然也可使用三種以上原色。例如可使用四種原色(例如"紅"、"綠"、"藍(lán)"和"黃")??捎?利地通過全息的方式來顯示包括柵格式色點(diǎn)的特殊的顏色排列,例如包括交替的紅藍(lán)像素 的RGBG-排列。由此就能夠考慮到人的肉眼對于顏色的敏感度。<br>[0029] 全息-光學(xué)輸出耦合基底可有利地包括體積全息圖的記錄材料。根據(jù)一種實(shí)施方 式,全息_光學(xué)輸出耦合基底可由全息的鹵化銀乳劑、光折變材料、光致變色材料或感光聚 合物構(gòu)成,優(yōu)選由包含光引發(fā)系統(tǒng)和可聚合寫入單體的感光聚合物構(gòu)成,尤其優(yōu)選由包含 光引發(fā)系統(tǒng)、可聚合寫入單體和交聯(lián)基體聚合物的感光聚合物構(gòu)成,相當(dāng)優(yōu)選由包含光引 發(fā)系統(tǒng)、可聚合寫入單體、交聯(lián)基體以及用至少一個(gè)氟原子所取代的氨基甲酸酯的感光聚 合物構(gòu)成。
[0030] 適合的記錄材料例如包括鹵化銀乳劑、重鉻酸鹽明膠、光折變材料、光致變色材料 或感光聚合物。主要優(yōu)選鹵化銀乳劑和感光聚合物。在鹵化銀乳劑中可寫入非常亮且對 比度高的全息圖,但要保護(hù)濕敏的薄膜,需要更高的投入,以便確保足夠的長時(shí)穩(wěn)定性。對 于感光聚合物有多種基本的材料概念,所有感光聚合物的共通點(diǎn)是光引發(fā)系統(tǒng)和可聚合的 寫入單體。此外,這些組成部分可被嵌入載體物質(zhì)內(nèi),例如熱塑性粘結(jié)劑、已交聯(lián)或未交聯(lián) 的粘結(jié)劑、液晶、溶膠凝膠或者納米多孔玻璃。另外,可有針對性地通過特殊的添加劑來量 體裁衣地調(diào)節(jié)更多的特性。在一種特殊的實(shí)施方式中,感光聚合物還可包含軟化劑、穩(wěn)定 劑和/或其他添加劑。這尤其是在涉及到包含有感光聚合物的交聯(lián)型基體聚合物、如EP 2172505A1所述的情況下尤其有利。其中所述的感光聚合物作為光引發(fā)劑,具有可根據(jù)所需 要的波長而進(jìn)行模塊化調(diào)整的光引發(fā)系統(tǒng)、含有光化性可聚合基團(tuán)的寫入單體和高交聯(lián)基 體聚合物。如果如WO 2011/054796中所述那樣地選出、添加適合的附加劑,就可形成非常 有利的材料,該材料在其光學(xué)特性、可研制性以及可加工性方面均形成了一種十分具有工 業(yè)效益的材料。按照這種方法,適合的附加劑尤其是氨基甲酸酯,其優(yōu)選用至少一個(gè)氟原子 取代。這種材料在其機(jī)械特性方面能夠在很大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),并且能夠由此無論是在未 曝光的狀態(tài)、還是在曝光狀態(tài)下均符合多重要求(WO 2011054749 A1)。上述感光聚合物可 不僅通過卷對卷工藝流程(WO 2010091795),也可通過印刷工藝(EP 2218742)來制造。
[0031] 根據(jù)另一種實(shí)施方式,光導(dǎo)體基底的層厚可在30 ym至10mm之間,優(yōu)選在100 ym 至2mm之間,尤其優(yōu)選在300 y m至1mm之間。除了降低了照明設(shè)備的總層厚以外,在光導(dǎo) 體基底的層厚降低至尤其是小于1_時(shí),尤其有利的是,可提高被耦合的定向光束通過全 息-光學(xué)輸出耦合基底的數(shù)量。同時(shí),相同的也靠的更近。換句話說,兩個(gè)直接相鄰的輸出 耦合區(qū)域之間的間距可被縮小。在擴(kuò)散器模塊內(nèi)被衍射的光束由此能夠達(dá)到更好的重合。
[0032] 為了更進(jìn)一步地提高射入光調(diào)制器裝置的光線的均勻度,根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備 的一種優(yōu)選的實(shí)施方式提出,可這樣構(gòu)成光導(dǎo)體基底的層厚,使得光導(dǎo)體基底的層厚基本 對應(yīng)于被射入光導(dǎo)體基底內(nèi)的定向光束的光束寬度。
[0033] 如果根據(jù)另一種實(shí)施方式,全息-光學(xué)輸出耦合基底具有在r至120°之間、優(yōu) 選在5°至60°之間、尤其優(yōu)選在10°至45°之間的角度發(fā)散,也可達(dá)到更好的均勻度。角 度發(fā)散在這里被定義為靠外的光束部分之間的擴(kuò)散角,在這些光束內(nèi)徑向地測得最大光強(qiáng) 的 50%。
[0034] 根據(jù)照明設(shè)備的另一種實(shí)施方式,全息-光學(xué)輸出耦合基底可以是一種反射-或 者透射體積全息圖,優(yōu)選是一種記錄有側(cè)光型態(tài)(Edge-Lit Geometrie)的反射-或透射體 積全息圖。
[0035] 上述目的根據(jù)本發(fā)明的另一方面是通過一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的照明系統(tǒng)得 以實(shí)現(xiàn)的。所述照明系統(tǒng)包括至少一個(gè)如上所述的照明設(shè)備和至少一個(gè)用于將至少一個(gè)定 向光束耦合到光導(dǎo)體基底的發(fā)光裝置。所述至少一個(gè)發(fā)光裝置可例如為一種激光發(fā)光裝 置,例如激光二極管。發(fā)光裝置可尤其是被布置在光導(dǎo)體基底的邊緣上,以便在這個(gè)邊緣上 將光束射入光導(dǎo)體基底。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)尤其是在一種緊湊型照明設(shè)備內(nèi),借助有效地利用定向入 射的光線、例如激光,在單獨(dú)發(fā)光裝置的數(shù)量極少的情況下是由此來制造尤其是平面均勻 的光,即:全息-光學(xué)輸出耦合基底,尤其是結(jié)合所述至少一個(gè)擴(kuò)散器模塊,將至少一個(gè)入 射的并且定向的光束分配成多個(gè)在光調(diào)制器的方向衍射的、具有相同光強(qiáng)的子光束,并且, 這些子光束這樣定向,使得子光束以均勻的光強(qiáng)以及以均勻的角度分布達(dá)到基于像素的立 體光調(diào)制器,而不會(huì)在液晶顯示器中在側(cè)面光分布上形成任何視覺可見的不均勻。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的第一實(shí)施方式,發(fā)光裝置可被這樣布置,使得定向的光 束相對于光導(dǎo)體基底的表面法線圍成在全反射的角度arcsind/r^)至85°、優(yōu)選75°、尤 其優(yōu)選65°、完全優(yōu)選55°之間的耦合角度。由此,所輸出耦合的光束可簡單地實(shí)現(xiàn)更明 顯的重合。
[0038] 此外,可在根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施方式中規(guī)定,發(fā)光裝置被這樣設(shè)置, 使得定向光束在幾何結(jié)構(gòu)上的光束寬度在〇. 〇5mm至lcm之間、優(yōu)選0. 1mm至4mm之間并且 尤其優(yōu)選在〇. 3mm至2mm之間。
[0039] 根據(jù)另一實(shí)施方式,如果全息光學(xué)輸出耦合基底的層厚至少小于1 ym,或者,如果 全息光學(xué)輸出耦合基底的層厚至少小于3 ym并且定向光束與表面法線之間的耦合角度在 全反射的角度arcsind/rO至65°之間、優(yōu)選在全反射的角度arcsind/r^)至55°之間, 全息-光學(xué)輸出耦合基底可通過單色被寫入。替選方案是,如果全息光學(xué)輸出耦合基底的 層厚至少在5 y m以上或者全息光學(xué)輸出耦合基底的層厚至少在3 y m以上并且定向光束與 表面法線之間的親合角度在全反射的的角度arcsind/nj至超過65°之間,全息-光學(xué)輸 出耦合基底則可以至少三種、優(yōu)選為紅色、綠色和藍(lán)色的激光寫入。
[0040] 如上所述,為了在尤其是平面構(gòu)成的光導(dǎo)體基底的邊緣上耦合多個(gè)定向光束,可 設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的發(fā)光裝置、例如激光二極管。為了進(jìn)一步降低照明系統(tǒng)的能耗,根據(jù)一種非 常優(yōu)選的實(shí)施方式可規(guī)定,在光導(dǎo)體基底的至少一個(gè)邊緣上布置另外的光導(dǎo)體基底。所述 另外的光導(dǎo)體基底可與至少一個(gè)另外的包括多個(gè)輸出耦合區(qū)域的全息-光學(xué)輸出耦合基 底至少處于光學(xué)接觸。所述至少一個(gè)發(fā)光裝置可被設(shè)置為用于將至少一個(gè)定向的光束耦合 到另外的光導(dǎo)體基底。優(yōu)選可設(shè)置正好一個(gè)發(fā)光裝置。輸出耦合區(qū)域被設(shè)置為,用于將-部 分定向的光束以至少一個(gè)定向子光束的形式向光導(dǎo)體基底的邊緣方向輸出并且在該處入 射。所述另外的全息-光學(xué)輸出耦合基底可有利地由上述材料構(gòu)成。
[0041] 所述另外的光導(dǎo)體基底可基本對應(yīng)于如上所述的光導(dǎo)體基底。與所述另外的光導(dǎo) 體基底處于光學(xué)接觸的另外的全息-光學(xué)輸出耦合基底可被設(shè)置為,用于將定向的光線從 所述另外的光導(dǎo)體基底輸出,并且尤其是耦合到其他的光導(dǎo)體基底。所需要的發(fā)光裝置的 數(shù)量可明顯減少。尤其是唯一一個(gè)發(fā)光裝置可連同所述另外的光導(dǎo)體基底以及所述另外的 全息-光學(xué)輸出耦合基底一起被設(shè)置為,用于將兩個(gè)或多個(gè)定向的光束射入第一光導(dǎo)體基 底。以相應(yīng)的方式可降低能耗。
[0042] 根據(jù)照明系統(tǒng)的另一實(shí)施方式,發(fā)光裝置可被設(shè)置為,基本以單色的方式在420 至485nm的范圍內(nèi)、優(yōu)選在430至480nm的范圍內(nèi)并且尤其優(yōu)選在440至465nm的范圍內(nèi) 發(fā)光。照明設(shè)備可使所發(fā)出的光線轉(zhuǎn)向光調(diào)制器裝置的方向。照明設(shè)備可包括包含轉(zhuǎn)換量 子點(diǎn)的層,其中,量子點(diǎn)優(yōu)選為由藍(lán)向綠和/或由藍(lán)向紅轉(zhuǎn)換的量子點(diǎn)。
[0043] 本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種液晶顯示器,包括上述的照明系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的液 晶顯示器可被用作電子顯示屏,其具有非常有利的色域并且采用緊湊型的、尤其是平面型 的設(shè)計(jì)。如果放棄使用可選配的被布置在背面顯示屏外殼內(nèi)的后向反射,那么,這種液晶顯 示器尤其還適用于作為透明顯示屏,其廣泛的用途包括銷售終端顯示屏,視窗廣告應(yīng)用,機(jī) 場、車站和其他公共場所的可透視信息窗,汽車應(yīng)用、例如車頂內(nèi)飾上以及作為汽車儀表盤 和前窗玻璃內(nèi)以及其上的信息顯示,窗玻璃屏,具有可透視門的銷售用冷藏庫,如果可行, 也適用于作為曲面顯示屏。另外,這種液晶顯示器尤其適用于移動(dòng)電話、智能電話、平板電 腦中的應(yīng)用。
[0044] 所述設(shè)備和系統(tǒng)的特征可自由地相互組合。尤其是說明書和/或附屬權(quán)利要求的 特點(diǎn),即便是在對附屬權(quán)利要求的特征完全或部分地加以修改的條件下,作為獨(dú)立項(xiàng)或者 自由地相互組合,均屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。
【附圖說明】
[0045] 現(xiàn)有多種方案來對根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備、根據(jù)本發(fā)明的...