自发光显示面板的制作方法

本公开涉及电光器件，尤其涉及视觉显示面板及其制造方法。

背景技术：

1、视觉显示器向一位或多位观看者提供信息，这些信息包括静止图像、视频、数据等。视觉显示器在各种领域都有应用，仅举几个例子，这些领域包括娱乐、教育、工程、科学、专业培训、广告。一些视觉显示器(例如，电视机)向数位用户显示图像，而一些视觉显示系统(例如，近眼显示器(near-eye display，ned))是针对个人用户的。

2、人工现实系统通常包括被配置成向用户呈现内容的ned(例如，头戴式视图器(headset)或一副眼镜)。近眼显示器可以显示虚拟对象、或将真实对象的图像与虚拟对象的图像进行组合，如在虚拟现实(virtual reality，vr)应用、增强现实(augmentedreality，ar)应用或混合现实(mixed reality，mr)应用中那样。例如，在ar系统中，用户可以通过透视“组合器”部件来观看与周围环境叠加的虚拟对象的图像(例如，计算机生成的图像(computer-generated image，cgi))。可穿戴显示器的组合器通常对外部光是透明的，但包括一些光路由光学器件以将显示光引导到用户的视场中。

3、由于头戴式显示器(hmd)或ned的显示器通常佩戴在用户的头部上，所以具有沉重电池的大型、体积庞大且笨重、不平衡和沉重的显示设备对于用户穿戴来说将是麻烦的且是不舒适的。因此，头戴式显示设备可以受益于紧凑且高效的构造，该构造包括为显示面板提供照明的高效光源和照明器、高通量准直器和图像形成系统中的其它光学元件。

技术实现思路

1、根据第一方面，提供了一种自发光显示面板，该自发光显示面板包括：第一基板；光子集成电路(photonic integrated circuit，pic)层，该pic层由该第一基板支承，该pic层包括用于引导照明光的波导阵列；电子电路层，该电子电路层由该pic层支承；以及像素化电极层，该像素化电极层包括像素电极阵列，其中，该电子电路层被配置用于向该像素电极阵列施加电信号；其中，该pic层包括耦接到该波导阵列的耦出器阵列，该耦出器阵列用于使该照明光的多个部分通过该电子电路层并通过该像素电极阵列耦出。

2、该自发光显示面板还可以包括：第二基板，该第二基板与第一基板相对；背板电极层，该背板电极层由第二基板支承，像素化电极层和背板电极层限定单元；以及电活性层，该电活性层位于该单元中。在运行中，照明光的多个部分可以顺序地传播穿过电子电路层、像素电极、电活性层、背板电极和第二基板。

3、电活性层可以包括液晶。

4、耦出器阵列可以包括形成在波导阵列中的光栅。

5、光栅可以是倾斜的，以提供照明光的多个部分的、在空间上从一个像素电极到另一个像素电极变化的主光线角度。

6、耦出器阵列可以包括纳米结构阵列，该纳米结构阵列用于提供照明光的多个部分的、在空间上从一个像素电极到另一个像素电极变化的主光线角度。

7、照明光可以包括多个颜色通道。波导阵列的每个波导可以被配置成传送多个颜色通道中的每个颜色通道。耦出器阵列的每个耦出器可以被配置成以基本上相同的主光线角度耦出多个颜色通道中的每个颜色通道。

8、该波导阵列可以包括多个子阵列。每个子阵列可以被配置成承载照明光的多个颜色通道中的特定颜色通道。

9、根据第二方面，提供了一种自发光显示面板，该自发光显示面板包括：相对的第一基板和第二基板；光子集成电路(pic)层，该pic层由第一基板支承，该pic层包括用于引导照明光的波导阵列；背板电极层，该背板电极层由pic层支承；电子电路层，该电子电路层由第二基板支承；像素化电极层，该像素化电极层包括像素电极阵列，其中，该电子电路层被配置用于向像素电极阵列施加电信号，像素化电极层和背板电极层限定单元；以及电活性层，该电活性层位于该单元中；其中，pic层包括耦接到该波导阵列的耦出器阵列，该耦出器阵列用于使照明光的多个部分通过背板电极层、电活性层和像素电极阵列耦出。

10、电活性层可以包括液晶。

11、耦出器阵列可以包括形成在波导阵列中的光栅。

12、光栅可以是倾斜的，以提供照明光的多个部分的、在空间上从一个像素电极到另一个像素电极变化的主光线角度。

13、耦出器阵列可以包括纳米结构阵列，该纳米结构阵列用于提供照明光的多个部分的、在空间上从一个像素电极到另一个像素电极变化的主光线角度。

14、照明光可以包括多个颜色通道。波导阵列的每个波导可以被配置成传送多个颜色通道中的每个颜色通道。耦出器阵列的每个耦出器可以被配置成以基本上相同的主光线角度耦出多个颜色通道中的每个颜色通道。

15、该波导阵列可以包括多个子阵列。每个子阵列可以被配置成承载照明光的多个颜色通道中的特定颜色通道。

16、该波导阵列可以包括多个子阵列，每个子阵列耦接到用于照明像素电极阵列的特定几何区域的分束器。

17、根据第三方面，提供了一种制造自发光显示面板的方法，该方法包括：在牺牲基板上形成电子电路层，该电子电路层包括像素化电极层，该像素化电极层包括像素电极阵列；将第一基板结合到电子电路层；去除牺牲基板；设置光子集成电路(pic)层，该pic层包括波导阵列和耦出器阵列，该波导阵列用于引导照明光，该耦出器阵列耦接到波导阵列，该耦出器阵列用于耦出照明光的多个部分；通过设置与第一基板处于固定间隔关系的第二基板来形成单元，第二基板支承背板电极层，其中，像素化电极层面向该单元，并且其中，在运行中，照明光的多个部分传播穿过像素电极阵列；以及用电活性材料填充该单元。

18、pic层可以形成在第一基板上，并且在形成单元后，pic层可以面向该单元。

19、电子电路层可以设置在pic层与电活性材料之间。

20、pic层可以形成在第二基板上，并且在形成单元后，pic层可以面向该单元。

技术特征：

1.一种自发光显示面板，所述自发光显示面板包括：

2.根据权利要求1所述的自发光显示面板，所述自发光显示面板还包括：

3.根据权利要求1或2所述的自发光显示面板，其中，所述耦出器阵列包括形成在所述波导阵列中的光栅；

4.根据任一前述权利要求所述的自发光显示面板，其中，所述耦出器阵列包括纳米结构阵列，所述纳米结构阵列用于提供所述照明光的所述多个部分的、在空间上从一个像素电极到另一个像素电极变化的主光线角度。

5.根据任一前述权利要求所述的自发光显示面板，其中，

6.根据任一前述权利要求所述的自发光显示面板，其中，所述波导阵列包括多个子阵列，其中，每个子阵列被配置成承载所述照明光的所述多个颜色通道中的特定颜色通道。

7.一种自发光显示面板，所述自发光显示面板包括：

8.根据权利要求7所述的自发光显示面板，其中，所述电活性层包括液晶。

9.根据权利要求7或8所述的自发光显示面板，其中，所述耦出器阵列包括形成在所述波导阵列中的光栅；

10.根据权利要求7至9中任一项所述的自发光显示面板，其中，所述耦出器阵列包括纳米结构阵列，所述纳米结构阵列用于提供所述照明光的所述多个部分的、在空间上从一个像素电极到另一个像素电极变化的主光线角度。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的自发光显示面板，其中，

12.根据权利要求7至11中任一项所述的自发光显示面板，其中，所述波导阵列包括多个子阵列，其中，每个子阵列被配置成承载所述照明光的所述多个颜色通道中的特定颜色通道；

13.一种制造自发光显示面板的方法，所述方法包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述pic层形成在所述第一基板上，并且当形成所述单元时，所述pic层面向所述单元；

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述pic层形成在所述第二基板上，并且当形成所述单元时，所述pic层面向所述单元。

技术总结
一种自发光显示面板包括光子集成电路层，该光子集成电路层包括波导阵列和耦出器阵列，该耦出器阵列用于使照明光的多个部分通过面板的像素耦出。该自发光显示面板可以包括由光子集成电路层背光照明的透明的电子电路层；这两个层可以位于同一基板上或相对的基板上，相对的基板限定单元，该单元填充有电活性材料。该构造允许主光线工程、分区照明，以及利用红色、绿色、蓝色照明光的单独照明。

技术研发人员：基思·帕特森,麦克斯韦·帕森斯,朱塞佩·卡拉菲奥雷,施竹君,胡永丹,锡志民
受保护的技术使用者：元平台技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19