CN115398323A - 显示装置用部件和使用其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示装置，并且特别地，涉及这样的显示装置：其通过经由光散射单元使通过光输出单元输出的光在给定方向上散射而能够使由于光衍射而发生的光损失最小化。

Description

显示装置用部件和使用其的显示装置
技术领域
本申请要求于2020年8月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0107290号的申请日的权益，其全部内容通过引用并入本文。本发明涉及显示装置用部件和使用其的显示装置，并且特别地，涉及如下显示装置用部件和使用其的显示装置：所述显示装置用部件通过经由光散射单元使通过光输出单元输出的光在给定方向上散射而可以使由于光衍射而发生的光损失最小化。
背景技术
图1为示意性地示出一般的车辆用平视显示器(Head Up Display，HUD)***的图。
一般的车辆用HUD***10可以包括用于生成并输出图像的显示器1和用于将相应图像导向车辆的挡风玻璃的光学***2。
如图1中所示，光学***2使用多个反射镜3和4以在确保显示器1与挡风玻璃之间的光路的同时减小HUD***10的总体积。
然而，虽然如上所述使用多个反射镜，但是由于需要在显示器1与多个反射镜3和4之间确保的距离而在将HUD***10的总体积减少至10L的水平方面存在限制。
在这样的HUD***中，从驾驶员的角度来看，难以宽宽地形成眼动盒(Eye MotionBox，EMB)，即，可以经由挡风玻璃观察到图像的区域。因此，考虑驾驶员的瞳孔的轴和图像的视角，驾驶员必须直接地且不方便地调节多个反射镜3和4的角度，使得图像可以到达挡风玻璃的有限范围。
此外，为了解决这样的问题，通过使用导光板使光以一维方式扩展。然而，存在的问题在于由于入射光不是垂直扩展的，因此无法宽宽地形成EMB。
因此，迫切需要开发用于通过在显示装置中使光扩展来宽宽地实现EMB的技术。
前述背景技术是本发明人为了得到本发明的实施方案而拥有或者在得到实施方案的过程中获得的技术信息，并且可能不一定说背景技术是在提交本发明实施方案的申请之前向一般公众公开的已知技术。
发明内容
技术问题
本发明的各个实施方案提供了显示装置用部件和使用其的显示装置，所述显示装置用部件通过以使散射光入射在用于使光在给定方向上扩展的导光单元上的方式使用于使光扩展的衍射最小化而可以扩展眼动盒(EB)并且还可以使光损失最小化。
然而，本发明要实现的目的不限于前述目的，并且本领域技术人员可以从以下描述清楚地理解以上未描述的其他目的。
技术方案
本发明的一个实施方案提供了显示装置用部件，其包括：光散射单元，所述光散射单元被配置成使光散射；和导光单元，所述导光单元被配置成使散射光在给定方向上扩展。导光单元包括：光导，所述光导被配置成引导光；第一光学元件，所述第一光学元件设置在光导的一个表面或另一个表面上使得散射光被接收在光导上并被引导，并且被配置成使接收的光衍射；和第二光学元件，所述第二光学元件设置在光导的一个表面或另一个表面上并且被配置成接收通过第一光学元件衍射并且经由光导引导的光，使接收的光部分地衍射并且从光导的一个表面或另一个表面输出衍射光。
根据本发明的一个实施方案，第一光学元件和第二光学元件各自可以包括其中在第一方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的衍射光栅图案。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元可以为被配置成使光以给定角度在第一方向上散射的扩散器。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元可以为被配置成在与第一光学元件的一个表面垂直的方向上使光在为衍射光栅图案的长度方向的第二方向上散射的扩散器。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元可以使光以0.5°至3°的最大散射角在第一方向上散射。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元可以使光以3°至20°的最大散射角在第二方向上散射。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元可以使光在第一方向和第二方向上散射。在第一方向上散射的光的最大散射角和在第二方向上散射的光的最大散射角可以满足以下公式1。
[公式1]
3≤在第二方向上散射的光的最大散射角/在第一方向上散射的光的最大散射角≤10。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元的透光率可以大于80％且小于100％。
根据本发明的一个实施方案，第二光学元件可以被配置成在第一方向上通过衍射光栅图案增加衍射效率。
根据本发明的一个实施方案，第一光学元件和第二光学元件各自可以为选自全息光学元件和衍射光学元件中的任一者。
本发明的一个实施方案提供了显示装置，其包括所述显示装置用部件和光输出单元，所述光输出单元被配置成输出光使得光照射至所述显示装置用部件的光散射单元。
根据本发明的一个实施方案，光输出单元可以包括液晶显示面板或有机发光二极管显示面板。
根据本发明的一个实施方案，通过光输出单元输出光的部分的面积可以大于1cm2且小于10cm2。
有益效果
根据本发明的实施方案的显示装置用部件和使用其的显示装置由于不会发生入射光的另外的衍射而可以改善光效率，并且还因易于使入射光扩展而可以扩展显示装置的EMB。
本发明的效果不限于前述效果，并且本领域技术人员可以从本发明的说明书和附图清楚地理解以上未描述的效果。
附图说明
图1为示意性地示出一般的车辆用HUD***的图。
图2为示意性地示出根据本发明的一个实施方案的显示装置的图。
图3为示出在没有光散射单元的情况下光的功率相对于偏离通过光输出单元输出的光的中心的角度的图，并且为示意性地示出光的图。
图4为示出光的功率相对于偏离通过光输出单元输出并且经过光散射单元的光的中心的角度的图，并且为示意性地示出光的图。
图5为示意性地示出透射光和衍射光的强度随入射光的方向和衍射光栅图案的方向的变化的图。
图6为示意性地示出根据常规技术的透射光和衍射光的强度随入射光的方向和衍射光栅图案的方向的变化的图。
图7为示意性地示出根据一个比较例的显示装置的光路和光路中的主要偏振方向的图。
图8为示意性地示出根据一个实施方案的显示装置的光路和光路中的主要偏振方向的图。
图9为示出通过根据该比较例的显示装置输出并且在上部、中部和下部位置处拍摄的光的图像的图。
图10为示出通过根据该实施方案的显示装置输出并且在上部、中部和下部位置处拍摄的光的图像的图。
[附图标记]
100：显示装置 100'：显示装置用部件
110：光输出单元 130：光散射单元
150：导光单元 151：光导
153：第一光学元件 153p：第一光学元件的衍射光栅图案
155：第二光学元件 155p：第二光学元件的衍射光栅图案
PB：入射光 TB：透射光
DB：衍射光
具体实施方式
参照稍后详细地描述的实施方案连同附图，本发明将变得明显。然而，本发明不限于本文公开的实施方案，并且将以其他各种形式呈现。提供本发明的实施方案仅为了完成本发明并且使本发明所属领域的普通技术人员全面地理解本发明的范畴。本发明仅由权利要求的范畴限定。同时，本发明中所使用的术语用于描述实施方案并且不旨在限制本发明。
在整个说明书中，除非上下文中另有特别描述，否则单数形式也包括复数形式。
在整个说明书中，除非相反地特别描述，否则本文所使用的“包括”和/或“包含”意指提及的元件、步骤、操作和/或装置不排除存在或添加一个或更多个另外的元件、步骤、操作和/或装置，并且还可以包括另外的元件而不排除另外的元件。
在整个说明书中，诸如“第一”和“第二”的术语可以用于描述各个元件，但是元件不应受所述术语限制。所述术语仅用于区分一个元件与另一个元件。
在本发明的整个说明书中，当描述一个构件设置在另一个构件“上”时，这包括一个构件邻接另一个构件的情况和在这两个构件之间***有第三构件的情况。
在本发明的整个说明书中，“A和/或B”意指“A和B或者A或B”。
在整个说明书中，术语“光导”可以被定义为通过利用内部全反射在其中引导光的结构。在用于内部全反射的条件中，光导的折射率需要大于与光导的表面相邻的周围介质的折射率。光导可以形成为包含玻璃和/或塑料材料，并且可以是透明的或半透明的。光导可以以具有各种布局的板型形成。在这种情况下，术语“板”意指在其一个表面和与该一个表面相反的另一个表面之间具有给定厚度的三维结构。该一个表面和另一个表面各自可以为基本上平坦的表面，但是该一个表面和另一个表面中的至少一个表面可以以一维或两维方式弯曲。例如，板型光导可以以一维方式弯曲，并且其一个表面和/或另一个表面可以具有对应于圆柱体的一侧的一部分的形状。然而，优选通过弯曲形成的曲率具有足够大的曲率半径以促进内部全反射，从而在光导中引导光。
在整个说明书中，术语“光学元件”可以具有通过到达光学元件的光的衍射而改变的光路。光学元件可以被理解为设置在光导的一个表面或另一个表面上并且通过使光导中的光衍射而改变光路的结构。
在整个说明书中，术语“衍射光学元件”意指包括其中在给定方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的衍射光栅图案的元件，并且可以被定义为通过在光导上使光衍射而改变光路的结构。在这种情况下，“衍射光学元件”可以意指这样的部分：其中在预定方向上布置有在光导上在一个方向上取向的多个光栅线以形成具有图案的给定区域。
在整个说明书中，“衍射光栅图案的长度方向”可以被定义为与高折射单元和低折射单元交替地布置的方向垂直的方向。
在整个说明书中，“表面不平坦性光栅图案”意指其中在给定方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的表面不平坦性光栅图案，并且可以被定义为通过在光导上使光衍射而改变光路的结构。在这种情况下，“表面不平坦性光学元件”可以意指这样的部分：其中在预定方向上布置有在光导上在一个方向上取向的多个表面不平坦性光栅线以形成具有图案的给定区域。
在整个说明书中，术语“表面不平坦性光栅线”可以意指形成在光导的表面上的具有给定高度的突出形式(即，压纹图案)和/或形成在光导的表面上的具有给定深度的凹槽形式(即，刻纹图案)。在这种情况下，可以自由地设计光栅线的取向方向，使得通过衍射光学元件经由衍射而将光路改变成期望的方向。其中布置有多个表面不平坦性光栅线的图案可以意指“表面不平坦性光栅图案”。
在整个说明书中，术语“全息光学元件”意指其中在给定方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的全息光栅图案。到达全息光学元件的光被衍射，并因此可以改变全息光学元件的光路。由于多个激光之间的干涉，可以在光敏性材料例如光聚合物上记录这样的全息光栅图案。全息光学元件可以被理解为设置在光导的一个表面或另一个表面上并且通过在光导上使光衍射而改变光路的结构。
在整个说明书中，“全息光栅图案的长度方向”可以被定义为与高折射单元和低折射单元交替地布置的方向垂直的方向。
在整个说明书中，术语“衍射效率”可以意指当使在光导上经受内部全反射的光通过光学元件而部分地衍射并因此可以改变其光路，并且光的剩余部分可以在被衍射之前沿着光路经受全反射时，通过将光路由于衍射而改变的衍射光的量除以刚好在衍射之前的光的量而获得的值。
下文中，更具体地描述本发明。
本发明的一个实施方案提供了显示装置用部件100'，其包括：光散射单元130，所述光散射单元130被配置成使光散射；和导光单元150，所述导光单元150被配置成使散射光在给定方向上扩展。导光单元包括：光导151，所述光导151被配置成引导光；第一光学元件153，所述第一光学元件153设置在光导的一个表面或另一个表面上使得散射光被接收在光导151上并被引导，并且被配置成使输入的光衍射；和第二光学元件155，所述第二光学元件155设置在光导的一个表面或另一个表面上并且被配置成接收通过第一光学元件153衍射并且经由光导151引导的光，使接收的光部分地衍射并且从光导151的一个表面或另一个表面输出衍射光。
根据本发明的一个实施方案的显示装置用部件100'由于不会发生入射光的另外的衍射而可以改善光效率，并且还因易于使入射光扩展而可以扩展显示装置100的眼动盒(EMB)。
图2为示意性地示出根据本发明的一个实施方案的显示装置100的图。参照图2，根据本发明的一个实施方案的显示装置100包括光输出单元110、光散射单元130和导光单元150。根据本发明的一个实施方案的显示装置用部件100'包括光散射单元130和导光单元150。此外，导光单元150包括光导151、第一光学单元153和第二光学单元155。由于如上所述，显示装置用部件100'包括前述元件，因此部件100'可以改善通过显示装置100输出的光的效率并且扩展EMB。
根据本发明的一个实施方案，显示装置用部件100'包括用于使光散射的光散射单元130。如上所述，由于显示装置用部件100'包括用于使通过稍后描述的光输出单元110输出的光散射的光散射单元130，因此部件100'通过使通过光输出单元110输出的光在给定方向上散射而不减少光量而可以宽宽地确保显示装置100的EMB，并且通过使用于在给定方向上扩展EMB的衍射最小化而可以改善光效率并再现优异的图像。
图3为示出在没有光散射单元130的情况下光的功率相对于偏离通过光输出单元110输出的光的中心的角度的图，并且为示意性地示出光的图。参照图3，如图3(a)中，通过光输出单元110输出的光不经过光散射单元130。因此，输出的光没有在任何方向上散射并且在光的中心部分处具有最强的输出。随着输出的光偏离中心部分，光输出快速减少。同样，如图3(b)的图中，可以预期随着输出的光变得远离光的中心，光输出快速减少。
图4为示出光的功率相对于偏离通过光输出单元110输出并且经过光散射单元130的光的中心的角度的图，并且为示意性地示出光的图。参照图4，如图4(a)中，通过光输出单元110输出的光在经过光散射单元130之后在给定方向上散射，并且光输出得到保持直到偏离光的中心部分的位置。同样，如图4(b)的图中，可以预期，尽管输出的光变得远离光的中心，但是光输出得到保持。
根据本发明的一个实施方案，显示装置用部件100'包括用于使散射光在给定方向上扩展的导光单元150。由于如上所述，部件100'包括导光单元150，因此部件100'可以接收通过光散射单元130散射的光、使其衍射并使其在给定方向上扩展，从而宽宽地实现显示装置100的EMB。
根据本发明的一个实施方案，导光单元150包括：用于引导光的光导151；第一光学元件153；和第二光学元件155。由于如上所述，导光单元150包括光导151、第一光学元件153和第二光学元件155，因此导光单元150可以接收散射光并使其在给定方向上衍射。导光单元150可以通过使衍射光衍射来将衍射光中的一些输出至光导151的外部，并且可以使衍射光中的一些透射并且使通过光输出单元110输出的光扩展。
根据本发明的一个实施方案，导光单元150包括第一光学元件153。第一光学元件153可以被设置在光导151的一个表面或另一个表面上使得通过稍后描述的光输出单元110输出的光在经过光散射单元130之后被接收在光导151上并被引导，并且可以被配置成使输入的输入光PB衍射。由于如上所述，导光单元150包括第一光学元件153，因此导光单元150可以实现接收的光通过光导151经受全反射并被引导。
根据本发明的一个实施方案，第一光学元件153可以包括其中在给定方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的衍射光栅图案153p。在这种情况下，第一光学元件153的高折射单元和低折射单元交替地设置的方向被定义为第一方向，并且可以为基于图2的x轴方向。在这种情况下，第一光学元件153的衍射光栅图案153p的长度方向可以为与第一方向垂直的第二方向，即，基于图2的z轴方向。
根据本发明的一个实施方案，导光单元150包括第二光学元件155。第二光学元件155可以被实现成接收来自第一光学元件153的被引导的光并且以如下方式使通过稍后描述的光输出单元110输出的光扩展并使显示装置100的EMB变宽：通过使接收的光中的一些衍射来将接收的光中的一些输出至光导151的外部，并通过使未衍射的一些光透射来使接收的光以一维方式扩展。
具体地，第二光学元件155被配置成接收通过第一光学元件153衍射并且经由光导151引导的光L1，通过衍射将接收的光L1中的一些导向光导151的另一个表面，并且通过沿着现有光路的全反射使得接收的光L1的剩余部分能够在光导151上被引导。更具体地，使首先通过第二光学元件155接收的光L1在特定方向上，例如在第一方向上以给定间隔在各个分隔点处部分地衍射多次，使得衍射光L2输出至光导151的外部并且使剩余的光在第一方向上在光导151内经受全反射并被引导。因此，可以进行原发性扩展。
根据本发明的一个实施方案，第二光学元件155可以包括其中在给定方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的衍射光栅图案155p。在这种情况下，第二光学元件155的高折射单元和低折射单元交替地设置的方向被定义为第一方向，并且可以为基于图2的x轴方向。在这种情况下，第二光学元件155的衍射光栅图案155p的长度方向可以为与第一方向垂直的第二方向，即，基于图2的z轴方向。
根据本发明的一个实施方案，第一光学元件153和第二光学元件155可以分别包括衍射光栅图案153p和衍射光栅图案155p，在衍射光栅图案153p和衍射光栅图案155p的每一者中，在第一方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元。由于如上所述，在相同方向上实现衍射光栅图案153p和衍射光栅图案155p，因此不会减少入射光的输出，可以改善输出光的光效率，并且可以改善通过显示装置100再现的图像的清晰度。更具体地，第一光学元件153和第二光学元件155可以分别包括衍射光栅图案153p和衍射光栅图案155p，在衍射光栅图案153p和衍射光栅图案155p的每一者中，在第一方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元。如上所述，将第一光学元件的衍射光栅图案153p实现成包括其中在第一方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的衍射光栅图案。将第二光学元件的衍射光栅图案155p实现成包括其中在第一方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的衍射光栅图案。因此，可以防止通过稍后描述的光输出单元110输出的光的量减少。
图5为示意性地示出透射光TB和衍射光DB的强度随入射光PB的方向和衍射光栅图案的方向的变化的图。参照图5，当将在第一方向上偏振的光作为入射光PB照射时，在光经过其中在第一方向上已经形成有衍射光栅图案153p的第一光学元件153时，衍射光的量实现为高的，但是透射光的量实现为低的。因此，可以通过将第一光学元件153和第二光学元件155二者的衍射光栅图案153p和衍射光栅图案155p的方向设定为第一方向来将通过光输出单元110输出的光的量保持在高水平。
图6为示意性地示出根据常规技术的透射光和衍射光的强度随入射光的方向和衍射光栅图案的方向的变化的图。参照图6，当将第一方向上偏振的光作为入射光PB照射时，在光经过其中在第一方向上已经形成有衍射光栅图案153p的第一光学元件153时，衍射光的量实现为高的，但是透射光的量实现为低的。此后，通过其中在第二方向上已经形成有衍射光栅图案的第二光学元件衍射的衍射光实现为具有高强度的透射光，并且实现为具有低量的衍射光。因此，可能减少通过光输出单元110输出的光的量。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元130可以为使光在与第一方向具有给定角度的方向上散射的扩散器。具体地，光散射单元130可以为使光在与第一方向具有给定角度的第二方向上散射的扩散器。更具体地，光散射单元130可以为使光以椭圆形散射的扩散器。更具体地，光散射单元130可以为在与第一光学元件的一个表面垂直的方向上使光在第二方向即衍射光栅图案的长度方向上散射的扩散器。由于如上所述，选择光散射单元130作为使光在特定方向上散射的扩散器，因此可以宽宽地实现通过显示装置100再现的图像的EMB。
在整个说明书中，“使光在特定方向上散射”可以意指使光在与照射光的方向垂直的表面上在特定方向上散射。具体地，参照图2，通过光输出单元110照射的光入射到光散射单元130上。通过光散射单元130使入射光散射。通过光输出单元110照射的光的延伸方向可以被定义为照射散射光的方向。光在与照射散射光的方向形成角度的同时散射并且散射在光导151上即第一光学元件153的表面上的特定方向可以被定义为“使光在特定方向上散射”。
在整个说明书中，“使光在特定方向上散射”可以意指使光以使光在特定方向上尽可能多地散射并且在其他方向上微弱地散射的方式在一个区域中散射。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元130可以使光以0.5°至3°的最大散射角在第一方向上散射。具体地，光散射单元130可以使通过光输出单元110输出并照射至光散射单元130的光以大于0.7°至小于2.7°、大于1.0°且小于2.5°、或大于1.5°且小于2.0°的最大散射角在第一方向上散射。通过在前述范围内调节通过光输出单元110输出并照射至光散射单元130的光的最大散射角，可以调节要扩展的图像的尺寸并且可以改善其清晰度。
在整个说明书中，“最大散射角”可以意指当使光在与照射光的方向形成角度的同时散射时，由散射光中的尽可能多地远离照射光的方向并且散射的光形成的角度。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元130可以使光以3°至20°的最大散射角在第二方向上散射。具体地，光散射单元130可以使光以大于4°且小于19°、大于5°且小于18°、大于6°且小于17°、大于7°且小于16°、大于8°且小于15°、大于9°且小于14°、大于10°且小于13°、或大于11°且小于12°的最大散射角在第二方向上散射。通过在前述范围内调节通过光输出单元110输出并照射至光散射单元130的光的最大散射角，可以调节要扩展的图像的尺寸并且可以改善其清晰度。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元130使光在第一方向和第二方向上散射。在第一方向上散射的光的最大散射角和在第二方向上散射的光的最大散射角可以满足以下公式1。具体地，光散射单元130使通过稍后描述的光输出单元110输出并照射至光散射单元130的光在第一方向和第二方向上散射。在第一方向上散射的光的最大散射角和在第二方向上散射的光的最大散射角可以满足以下公式1。
[公式1]
3≤在第二方向上散射的光的最大散射角/在第一方向上散射的光的最大散射角≤10。
具体地，公式1中的值可以为4或更大至9或更小、5或更大至8或更小、或者6或更大至7或更小。通过在前述范围内调节公式1中的值，可以调节要扩展的图像的尺寸并且可以改善其清晰度。
根据本发明的一个实施方案，光散射单元130的透光率可以大于80％且小于100％。具体地，光散射单元130的透光率可以大于82％且小于98％、大于84％且小于96％、大于86％且小于94％、或大于88％且小于92％。通过在前述范围内调节光散射单元130的透光率，可以改善通过显示装置100再现的光的亮度。
根据本发明的一个实施方案，第二光学元件155可以被配置成通过在第一方向上的衍射光栅图案来增加衍射效率。
根据本发明的一个实施方案，优选第二光学元件155被配置成通过在第一方向上的衍射光栅图案来逐渐增加衍射效率。通过第二光学元件的衍射光栅图案的效率可以被配置成在10％与100％之间逐渐增加。通过第二光学元件155从第一光学元件153接收的光L1在具有衍射光栅图案在光导151上设置的第一方向作为主要方向的方向上经受全反射。一些光L2通过衍射光栅图案在全反射路径上随着衍射而分支，使得在光通过光导151输出的方向上形成光路。因此，光的量沿着具有第一方向作为主要方向的全反射路径减少。因此，虽然到达衍射光栅图案的光的量沿着全反射路径减少，但是如果第二光学元件155被配置成在第一方向上增加衍射效率，则通过第二光学元件155的衍射光栅图案155p衍射并通过光导151输出的各部分光L2的量可以变得相似。
根据本发明的一个实施方案，第一光学元件153和第二光学元件155各自可以为选自全息光学元件和表面不平坦性光学元件中的任一者。具体地，第一光学元件153和第二光学元件155二者可以为全息光学元件或表面不平坦性光学元件。此外，第一光学元件153和第二光学元件155中的一者可以为全息光学元件，并且其中另一者可以为表面不平坦性光学元件。通过如上所述选择第一光学元件153和第二光学元件155，可以根据实现的显示装置的情况实现适当的衍射效率。
本发明的一个实施方案提供了显示装置100，其包括：显示装置用部件100'；和光输出单元110，所述光输出单元110用于输出光使得光照射至显示装置用部件100'的光散射单元130。
根据本发明的一个实施方案的显示装置100由于不会发生入射光的另外的衍射而可以改善光效率，并且还因易于使入射光扩展而可以扩展显示装置100的眼动盒(EMB)。
根据本发明的一个实施方案，光输出单元110将输出的光照射至光散射单元130。由于如上所述，通过光散射单元130使通过光输出单元110照射的光散射，因此显示装置可以不需要用于使光在特定方向上扩展的另外的光学元件。
根据本发明的一个实施方案，显示装置100包括用于输出光的光输出单元110。由于如上所述，显示装置100包括光输出单元110，因此显示装置100可以通过以光形式照射图像来在给定位置处输出预定图像。此外，如果显示装置100对应于车辆用平视显示器(HUD)，则显示装置100可以在挡风玻璃上再现图像。
根据本发明的一个实施方案，光输出单元110可以包括液晶显示器(LCD)面板或有机发光二极管(OLED)显示面板。具体地，光输出单元110可以为LCD面板、或包括OLED的显示面板(下文中也称为有机发光显示面板)、或激光束扫描投影仪。更具体地，光输出单元110意指用于接收具有图像信息的电信号并且输出关于图像信息的图像显示光的装置。通过如上所述选择作为LCD面板或OLED显示面板的光输出单元110，可以再现移动图像和静止图像并且可以改善再现的图像的图片品质。
根据本发明的一个实施方案，通过光输出单元110输出光的部分的面积可以大于1cm2且小于10cm2。具体地，通过光输出单元110输出光的部分的面积可以大于2cm2且小于9cm2、大于3cm2且小于8cm2、大于4cm2且小于7cm2、或大于5cm2且小于6cm2。通过在前述范围内调节输出光的部分的面积，可以改善再现的图像的图片品质。
发明实施方式
下文中，详细地描述实施例以详细地描述本发明。然而，根据本发明的实施例可以以各种另外的形式进行修改，并且本发明的范围不应被解释为限于以下实施例。提供本说明书的实施例以向本领域普通技术人员更充分地说明本发明。
图7为示意性地示出根据一个比较例的显示装置的光路和光路中的主要偏振方向的图。参照图7，显示装置不包括光散射单元130，并且通过光输出单元110输出光L。此后，光L入射到第一光学元件153上，在光导151上经受全反射，并且通过第二光学元件155接收。接收的光L1通过第二光学元件155衍射并且以一维方式扩展，因此通过光导151输出光L2。
图8为示意性地示出根据一个实施例的显示装置100的光路和光路中的主要偏振方向的图。参照图8，光L通过光输出单元110输出并且经过光散射单元130。此后，光L入射到第一光学元件153上，在光导151上经受全反射，并且通过第二光学元件155接收。接收的光L1通过第二光学元件155衍射并且以一维方式扩展，因此通过光导输出光L2。
图9为示出通过根据该比较例的显示装置输出并且在上部、中部和下部位置处拍摄的光的图像的图。参照图9，可以看出，在中部位置处拍摄的光的图像清晰，但是未看到在上部或下部位置处拍摄的光的图像，即，光未在第一方向上扩展。
图10为示出通过根据该实施例的显示装置100输出并且在上部、中部和下部位置处拍摄的光的图像的图。参照图10，可以看出，在所有上部、中部和下部位置中均可以看到图像，因此，可以看出，通过光输出单元110输出的光在第一方向上扩展。
因此，根据本发明的显示装置用部件100'和使用其的显示装置100通过经由光散射单元130使光输出单元110的光在第一方向上扩展而可以实现显示装置100的光的扩展而不减少光的量。
虽然以上已经结合有限的实施方案和附图描述了本发明，但是本发明不限于所述实施方案。在本发明的技术精神和所附权利要求的等同范围内，本发明所属领域的普通技术人员可以对本发明进行修改和改变。

Claims (13)

1.一种显示装置用部件，包括：
光散射单元，所述光散射单元被配置成使光散射；和
导光单元，所述导光单元被配置成使散射光在给定方向上扩展，
其中所述导光单元包括：
光导，所述光导被配置成引导光；
第一光学元件，所述第一光学元件设置在所述光导的一个表面或另一个表面上使得散射光被接收在所述光导上并被引导，并且被配置成使接收的光衍射；和
第二光学元件，所述第二光学元件设置在所述光导的一个表面或另一个表面上并且被配置成接收通过所述第一光学元件衍射并且经由所述光导引导的光，使接收的光部分地衍射并且从所述光导的一个表面或另一个表面输出衍射光。
2.根据权利要求1所述的部件，其中所述第一光学元件和所述第二光学元件各自包括其中在第一方向上交替地设置有高折射单元和低折射单元的衍射光栅图案。
3.根据权利要求2所述的部件，其中所述光散射单元为被配置成使光以给定角度在所述第一方向上散射的扩散器。
4.根据权利要求2所述的部件，其中所述光散射单元为被配置成在与所述第一光学元件的一个表面垂直的方向上使光在为所述衍射光栅图案的长度方向的第二方向上散射的扩散器。
5.根据权利要求4所述的部件，其中所述光散射单元使光以0.5°至3°的最大散射角在所述第一方向上散射。
6.根据权利要求4所述的部件，其中所述光散射单元使光以3°至20°的最大散射角在所述第二方向上散射。
7.根据权利要求4所述的部件，其中：
所述光散射单元使光在所述第一方向和所述第二方向上散射，以及
在所述第一方向上散射的光的最大散射角和在所述第二方向上散射的光的最大散射角满足以下公式1：
[公式1]
3≤在所述第二方向上散射的光的最大散射角/在所述第一方向上散射的光的最大散射角≤10。
8.根据权利要求1所述的部件，其中所述光散射单元的透光率大于80％且小于100％。
9.根据权利要求2所述的部件，其中所述第二光学元件被配置成在所述第一方向上通过所述衍射光栅图案增加衍射效率。
10.根据权利要求1所述的部件，其中所述第一光学元件和所述第二光学元件各自为选自全息光学元件和衍射光学元件中的任一者。
11.一种显示装置，包括：
根据权利要求1至10中任一项所述的显示装置用部件；和
光输出单元，所述光输出单元被配置成输出光使得光照射至所述显示装置用部件的光散射单元。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中所述光输出单元包括液晶显示面板或有机发光二极管显示面板。
13.根据权利要求11所述的显示装置，其中通过所述光输出单元输出光的部分的面积大于1cm2且小于10cm2。
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