專利名稱:用于棱鏡前光的減少邊緣陰影的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本文中的各種實(shí)施例涉及顯示器和顯示技術(shù),例如,涉及用于顯示器的照明系統(tǒng), 其經(jīng)設(shè)計(jì)以減少波紋干涉(MoiMinterference),同時(shí)減少原本由邊緣陰影效應(yīng)引起的暗 區(qū)域。
背景技術(shù):
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMQ包括微機(jī)械元件、激活器和電子器件??墒褂贸练e、蝕刻和/ 或蝕刻掉襯底和/或所沉積的材料層的部分或者添加層以形成電氣裝置和機(jī)電裝置的其 它微機(jī)械加工工藝來(lái)制造微機(jī)械元件。一種類型的MEMS裝置被稱為干涉式調(diào)制器。如本 文中所使用,術(shù)語(yǔ)干涉式調(diào)制器或干涉式光調(diào)制器指使用光學(xué)干涉的原理來(lái)選擇性地吸收 和/或反射光的裝置。在特定實(shí)施例中,干涉式調(diào)制器可包含一對(duì)導(dǎo)電板,所述對(duì)導(dǎo)電板 中的一者或兩者可為整體或部分透明和/或反射性的,且能夠在施加適當(dāng)電信號(hào)時(shí)相對(duì)運(yùn) 動(dòng)。在一特定實(shí)施例中,一個(gè)板可包含沉積于襯底上的靜止層,且另一板可包含通過(guò)氣隙與 所述靜止層分開的金屬膜。如本文中較詳細(xì)地描述,一個(gè)板相對(duì)于另一板的位置可改變?nèi)?射于干涉式調(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。這些裝置具有廣泛的應(yīng)用范圍,且在此項(xiàng)技術(shù)中利 用和/或修改這些類型的裝置的特性以使得其特征可用于改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品并制造尚未開發(fā) 出的新產(chǎn)品過(guò)程中將是有益的。
發(fā)明內(nèi)容
在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含光源;光導(dǎo),其具有第一和第二末 端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述光導(dǎo)的所述第一末端中的來(lái)自所述光源的光朝向所 述第二末端傳播,所述光導(dǎo)包含沿著所述第二末端的不重疊的第一和第二區(qū)域;以及多個(gè) 轉(zhuǎn)向特征,其在所述光導(dǎo)中,其將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo),在所述光導(dǎo)中的所述轉(zhuǎn) 向特征大體上面向在所述光導(dǎo)的所述第二末端處的第一區(qū)域,使得射入到所述光導(dǎo)的所述 第一末端中的光經(jīng)配置比從所述第二區(qū)域更有效地從所述光導(dǎo)的所述第一區(qū)域反射出,其 中所述光源經(jīng)配置以朝向在所述光導(dǎo)的所述第二末端處的第二區(qū)域而非朝向所述光導(dǎo)的 所述第一區(qū)域?qū)⑤^多光引導(dǎo)到所述光導(dǎo)中,借此增加跨越所述光導(dǎo)的光輸出的均一性。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及 其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝向第二末端傳播,所述光導(dǎo)具有一寬度 和厚度;以及多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,其安置于所述光導(dǎo)的第一側(cè)上,所述轉(zhuǎn)向特征包含將入射于其 上的光反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的傾斜側(cè)壁,所述轉(zhuǎn)向特征具有與所述光導(dǎo)的所述第一末 端實(shí)質(zhì)上不平行的定向,其中所述光導(dǎo)的所述寬度沿著所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度的至少一部分減小。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含空間光調(diào)制器陣列,其具有一長(zhǎng)度 和一寬度;光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的 光朝向第二末端傳播,所述光導(dǎo)具有一寬度和厚度;以及多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,其安置于所述光導(dǎo) 的第一側(cè)上,所述轉(zhuǎn)向特征包含將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的傾斜側(cè)壁, 所述轉(zhuǎn)向特征具有與所述光導(dǎo)的所述第一末端實(shí)質(zhì)上不平行的定向,其中所述光導(dǎo)的所述 寬度大于所述調(diào)制器陣列的所述寬度。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及 其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝向第二末端傳播,所述光導(dǎo)具有一寬度 和厚度;以及多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,其安置于所述光導(dǎo)的第一側(cè)上,所述轉(zhuǎn)向特征包含將入射于 其上的光反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的傾斜側(cè)壁,所述轉(zhuǎn)向特征中的每一者包含多個(gè)線性區(qū) 段,所述多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)第一區(qū)段相對(duì)于所述多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)第二區(qū)段斜定 向,其中所述區(qū)段中無(wú)一者與兩個(gè)以上其它轉(zhuǎn)向特征相交。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及 其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝向第二末端傳播;以及多個(gè)對(duì)角線轉(zhuǎn)向 元件,每一對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件包含安置于所述光導(dǎo)的第一側(cè)上的多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,所述轉(zhuǎn)向特 征包含將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的傾斜側(cè)壁。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及 其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝向第二末端傳播;以及多個(gè)對(duì)角線轉(zhuǎn)向 元件,每一對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件包含安置于所述光導(dǎo)的第一側(cè)上的多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,所述轉(zhuǎn)向特 征包含將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的傾斜側(cè)壁,其中在每一對(duì)角線轉(zhuǎn)向元 件中的所述轉(zhuǎn)向特征的一側(cè)沿著一線布置,所述線與所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度不正交且不平 行,且其中在所述對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件中的所述轉(zhuǎn)向特征的定向與相應(yīng)對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件的所述 定向不同。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及 其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝向第二末端傳播;以及多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,其 安置于所述光導(dǎo)的第一側(cè)上,所述轉(zhuǎn)向特征包含將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)的第二 側(cè)的傾斜側(cè)壁,所述轉(zhuǎn)向特征包含與所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度正交的線性路徑,所述轉(zhuǎn)向特征 具有第一長(zhǎng)度,所述轉(zhuǎn)向特征具有不接觸所述光導(dǎo)的其它轉(zhuǎn)向特征或末端或邊緣的兩個(gè)末 端,其中所述第一長(zhǎng)度經(jīng)配置以使得所述個(gè)別轉(zhuǎn)向特征不可由無(wú)輔助的人眼辨別。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含用于產(chǎn)生光的裝置;用于導(dǎo)引光的 裝置,其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述光導(dǎo)引裝置的所述第一 末端中的來(lái)自所述光產(chǎn)生裝置的光朝向所述第二末端傳播,所述光導(dǎo)引裝置包含沿著所述 第二末端的不重疊的第一和第二區(qū)域;以及在所述光導(dǎo)引裝置中的用于使光轉(zhuǎn)向的多個(gè)裝 置,其將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)引裝置,在所述光導(dǎo)引裝置中的所述光轉(zhuǎn)向裝置 大體上面向在所述光導(dǎo)引裝置的所述第二末端處的第一區(qū)域,使得射入到所述光導(dǎo)引裝置 的所述第一末端中的光經(jīng)配置以比從所述第二區(qū)域更有效地從所述光導(dǎo)引裝置的所述第 一區(qū)域反射出,其中所述光產(chǎn)生裝置經(jīng)配置以朝向在所述光導(dǎo)引裝置的所述第二末端處的 第二區(qū)域而非朝向所述光導(dǎo)引裝置的所述第一區(qū)域?qū)⑤^多光引導(dǎo)到所述光導(dǎo)引裝置中,借9此增加跨越所述光導(dǎo)引裝置的光輸出的均一性。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含用于導(dǎo)引光的裝置,其具有第一和 第二末端和其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝向第二末端傳播,所述光導(dǎo) 引裝置具有一寬度和厚度;以及用于使光轉(zhuǎn)向的多個(gè)裝置,其安置于所述光導(dǎo)引裝置的第 一側(cè)上,所述光轉(zhuǎn)向裝置包含用于將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)引裝置的第二側(cè)的裝 置,所述光轉(zhuǎn)向裝置中的每一者包含多個(gè)線性區(qū)段,所述多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)第一區(qū)段 相對(duì)于所述多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)第二區(qū)段斜定向,其中所述區(qū)段中無(wú)一者與兩個(gè)以上的 其它區(qū)段相交。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含用于導(dǎo)引光的裝置,其具有第一和 第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝向第二末端傳播;以及用 于引導(dǎo)光的多個(gè)對(duì)角線裝置,每一對(duì)角線光引導(dǎo)裝置包含安置于所述光導(dǎo)引裝置的第一側(cè) 上的用于使光轉(zhuǎn)向的多個(gè)裝置,所述光轉(zhuǎn)向裝置包含用于將入射于其上的光反射出所述光 導(dǎo)引裝置的第二側(cè)的裝置。在一些實(shí)施例中,提供一種照明設(shè)備,其包含用于導(dǎo)引光的裝置,其具有第一和 第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝向第二末端傳播;以及用 于使光轉(zhuǎn)向的多個(gè)裝置,其安置于所述光導(dǎo)引裝置的第一側(cè)上,所述光轉(zhuǎn)向裝置包含用于 將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的裝置,所述光轉(zhuǎn)向裝置包含與所述光導(dǎo)引裝 置的所述長(zhǎng)度正交的線性路徑,所述光轉(zhuǎn)向裝置具有第一長(zhǎng)度,所述光轉(zhuǎn)向裝置具有不接 觸所述光導(dǎo)引裝置的其它光轉(zhuǎn)向裝置或末端或邊緣的兩個(gè)末端,其中所述第一長(zhǎng)度經(jīng)配置 以使得所述個(gè)別光轉(zhuǎn)向裝置不可由無(wú)輔助人眼辨別。
圖1為描繪干涉式調(diào)制器顯示器的一個(gè)實(shí)施例的一部分的等角視圖,其中第一干 涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層處于經(jīng)松弛位置且第二干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層處于經(jīng) 激活位置。圖2為說(shuō)明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框 圖。圖3為針對(duì)圖1的干涉式調(diào)制器的一個(gè)示范性實(shí)施例的可移動(dòng)鏡面位置對(duì)所施加 電壓的圖。圖4為可用以驅(qū)動(dòng)干涉式調(diào)制器顯示器的一組行電壓和列電壓的說(shuō)明。圖5A和圖5B說(shuō)明可用以將顯示數(shù)據(jù)的幀寫入到圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示 器的行信號(hào)和列信號(hào)的一個(gè)示范性時(shí)序圖。圖6A和圖6B為說(shuō)明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的視覺顯示裝置的一實(shí)施例的系統(tǒng)框 圖。圖7A為圖1的裝置的橫截面。圖7B為干涉式調(diào)制器的一替代實(shí)施例的橫截面。圖7C為干涉式調(diào)制器的另一替代實(shí)施例的橫截面。圖7D為干涉式調(diào)制器的又一替代實(shí)施例的橫截面。圖7E為干涉式調(diào)制器的額外替代實(shí)施例的橫截面。10
圖8展示包含具有轉(zhuǎn)向特征的光導(dǎo)的照明系統(tǒng)。通過(guò)將此光導(dǎo)與具有布置在行和 列中的像素的像素陣列重疊可產(chǎn)生波紋圖案,其中列大體平行于垂直布置的轉(zhuǎn)向特征。圖9展示包含具有相對(duì)于像素陣列旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向特征的光導(dǎo)的照明系統(tǒng)。光導(dǎo)相對(duì) 于像素陣列的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致可稱作“邊緣陰影效應(yīng)”的現(xiàn)象。圖10展示包含光導(dǎo)和延伸超出像素陣列(此可減少邊緣陰影效應(yīng))的有效區(qū)的 光條的照明系統(tǒng)。圖11展示包含光導(dǎo)和延伸超出像素陣列的有效區(qū)的光條的照明系統(tǒng),此處光導(dǎo) 在第一末端上具有寬于第二末端的寬度的寬度,所述第一末端比所述第二末端更靠近光條。圖12展示包含具有由旁瓣造成的不對(duì)稱分布的光源的照明系統(tǒng)。圖13A到圖13D展示包含光轉(zhuǎn)向特征的光導(dǎo),所述光轉(zhuǎn)向特征包含多個(gè)區(qū)段,所述 區(qū)段中的至少一者相對(duì)于至少一個(gè)其它所述區(qū)段斜定向。圖14展示包含多個(gè)對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件的光導(dǎo),每一對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件包含多個(gè)轉(zhuǎn)向 特征。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)描述針對(duì)某些特定實(shí)施例。然而,可以許多不同方式應(yīng)用本文的教示。 在此描述中參看圖式,其中相同部件始終用相同數(shù)字表示??稍诮?jīng)配置以顯示圖像(無(wú)論 是運(yùn)動(dòng)圖像(例如,視頻)還是靜止圖像(例如,靜態(tài)圖像),且無(wú)論是文本圖像還是圖形 圖像)的任何裝置中實(shí)施所述實(shí)施例。更特定來(lái)說(shuō),預(yù)期所述實(shí)施例可實(shí)施于例如(但不 限于)以下各者的多種電子裝置中或與其相關(guān)聯(lián)而實(shí)施移動(dòng)電話、無(wú)線裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助 理(PDA)、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、MP3播放器、錄像機(jī)、游戲控 制臺(tái)、手表、鐘表、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、自動(dòng)顯示器(例如,里 程表顯示器等)、駕駛艙控制器和/或顯示器、相機(jī)視圖顯示器(例如,車輛中的后視相機(jī)的 顯示器)、電子照片、電子廣告牌或標(biāo)記、投影儀、建筑結(jié)構(gòu)、封裝和美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如,一件珠 寶上的圖像顯示)。與本文中所描述的MEMS裝置結(jié)構(gòu)類似的MEMS裝置還可用于例如電子 開關(guān)裝置的非顯示器應(yīng)用中。在一些實(shí)施例中,照明系統(tǒng)包含光源和光導(dǎo)。來(lái)自光源的光可進(jìn)入光導(dǎo)且散布在 較廣區(qū)域上,且由光導(dǎo)中的多個(gè)轉(zhuǎn)向特征引導(dǎo)到顯示元件陣列上。然而,光導(dǎo)與顯示元件陣 列的疊加可造成波紋干涉??上鄬?duì)于陣列旋轉(zhuǎn)光導(dǎo)的轉(zhuǎn)向特征以減少干涉,但暗區(qū)域隨后 通常出現(xiàn)于顯示器的區(qū)域中。本文中揭示的實(shí)施例涉及可減少暗區(qū)域的光源和/或光導(dǎo)的 配置。本文中所揭示的額外實(shí)施例涉及可減少暗區(qū)域的光導(dǎo)的轉(zhuǎn)向特征的配置。在圖1中說(shuō)明包含干涉MEMS顯示元件的干涉式調(diào)制器顯示器實(shí)施例。在這些裝 置中,像素處于明亮狀態(tài)或黑暗狀態(tài)。在明亮(“經(jīng)松弛”或“打開”)狀態(tài)下,所述顯示元 件將較大部分的入射可見光反射到用戶。在黑暗(“經(jīng)激活”或“關(guān)閉”)狀態(tài)下,所述顯示 元件將極少入射可見光反射到用戶。依據(jù)所述實(shí)施例,“接通”和“切斷”狀態(tài)的光反射特性 可顛倒。MEMS像素可經(jīng)配置以主要反射選定色彩,進(jìn)而允許除黑色和白色外的彩色顯示器。圖1為描繪視覺顯示器的一系列像素中的兩個(gè)鄰近像素的等距視圖,其中每一像 素均包含一 MEMS干涉式調(diào)制器。在一些實(shí)施例中,干涉式調(diào)制器顯示器包含這些干涉式調(diào)制器的行/列陣列。每一干涉式調(diào)制器均包括一對(duì)反射層,所述反射層以彼此相距可變且 可控的距離而定位,以形成具有至少一可變尺寸的諧振光學(xué)腔。在一個(gè)實(shí)施例中,所述反射 層中的一者可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在第一位置(在本文中被稱為經(jīng)松弛位置)中,可移動(dòng) 反射層位于距固定的部分反射層相對(duì)較大距離處。在第二位置(在本文中被稱為經(jīng)激活位 置)中,可移動(dòng)反射層定位得較緊密鄰近于所述部分反射層。依據(jù)可移動(dòng)反射層的位置,從 兩個(gè)層反射的入射光相長(zhǎng)或相消地干涉,進(jìn)而針對(duì)每一像素產(chǎn)生總體反射或非反射狀態(tài)。圖1中的像素陣列的所描繪部分包括兩個(gè)鄰近干涉式調(diào)制器1 與12b。在左側(cè) 干涉式調(diào)制器12a中,可移動(dòng)反射層Ha被說(shuō)明為處于距光學(xué)堆疊16a預(yù)定距離處的經(jīng)松 弛位置中,所述光學(xué)堆疊16a包括部分反射層。在右側(cè)干涉式調(diào)制器12b中,可移動(dòng)反射層 14b被說(shuō)明為處于鄰近于光學(xué)堆疊16b的經(jīng)激活位置中。如本文所參考,光學(xué)堆疊16a和16b (統(tǒng)稱為光學(xué)堆疊16)通常包含若干融合層 (fused layer),所述融合層可包括例如氧化銦錫(ITO)的電極層、例如鉻的部分反射層和 透明電介質(zhì)。光學(xué)堆疊16因此為導(dǎo)電的、部分透明的且部分反射的,且可(例如)通過(guò)將上 述層中的一者或一者以上沉積到透明襯底20上而制造。部分反射層可由部分反射的多種 材料形成,例如各種金屬、半導(dǎo)體和電介質(zhì)。部分反射層可由一個(gè)或一個(gè)以上材料層形成, 且所述層中的每一者均可由單一材料或材料的組合形成。在一些實(shí)施例中,光學(xué)堆疊16的各層被圖案化為平行條帶,且可形成如下文進(jìn)一 步描述的顯示裝置中的行電極??梢苿?dòng)反射層14a、14b可形成為所沉積的金屬層的一系列 平行條帶(與行電極16a、16b正交),以形成沉積于支柱18的頂部上的列和沉積于在支柱 18之間沉積的介入犧牲材料。當(dāng)蝕刻掉犧牲材料時(shí),可移動(dòng)反射層14a、14b通過(guò)所界定的 間隙19而與光學(xué)堆疊16a、16b分離。高度導(dǎo)電且反射的材料(例如鋁)可用于反射層14, 且這些條帶可在顯示裝置中形成列電極。注意,圖1可能未按比例繪制。在一些實(shí)施例中, 柱18之間之間距可為約lO-lOOum,而間隙19可為約< 1000埃。在未施加電壓的情況下,間隙19保持在可移動(dòng)反射層1 與光學(xué)堆疊16a之間, 其中可移動(dòng)反射層Ha處于機(jī)械松弛狀態(tài),如圖1中的像素1 所說(shuō)明。然而,當(dāng)將電位 (電壓)差施加到選定的行和列時(shí),在對(duì)應(yīng)像素中,在行電極和列電極的交叉處形成的電容 器開始帶電,且靜電力一起拉動(dòng)所述電極。如果電壓足夠高,則可移動(dòng)反射層14變形且被 迫抵靠光學(xué)堆疊16。光學(xué)堆疊16內(nèi)的介電層(在此圖中未說(shuō)明)可防止短路并控制層14 與16之間的分離距離,如圖1的右側(cè)的經(jīng)激活像素12b所說(shuō)明。不管所施加的電位差的極 性如何,此行為均相同。圖2到圖5說(shuō)明在顯示器應(yīng)用中使用干涉式調(diào)制器陣列的一個(gè)示范性過(guò)程和系 統(tǒng)。圖2為說(shuō)明可并入有干涉式調(diào)制器的電子裝置的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。所述電 子裝置包括處理器21,其可為任何通用單芯片或多芯片微處理器,例如,ARM 、Pentium , 805UMIPS ,Power PC 或ALPHA ,或任何專用微處理器,例如,數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器 或可編程門陣列。如此項(xiàng)技術(shù)中常見的,處理器21可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件模 塊。除執(zhí)行操作系統(tǒng)外,處理器可經(jīng)配置以執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上軟件應(yīng)用程序,包括網(wǎng)絡(luò)瀏 覽器、電話應(yīng)用程序、電子郵件程序或任何其它軟件應(yīng)用程序。在一個(gè)實(shí)施例中,處理器21還經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動(dòng)器22通信。在一個(gè)實(shí)施例中,12陣列驅(qū)動(dòng)器22包括將信號(hào)提供到顯示陣列或面板30的行驅(qū)動(dòng)器電路M和列驅(qū)動(dòng)器電路 26。圖1中所說(shuō)明的陣列的橫截面在圖2中由線1-1展示。注意,雖然為了清晰起見,圖2 說(shuō)明干涉式調(diào)制器的3 X 3陣列,但顯示器陣列30可含有非常大數(shù)目的干涉式調(diào)制器,且可 在行中具有與在列中不同數(shù)目的干涉式調(diào)制器(例如,每行300像素乘每列190像素)。圖3為針對(duì)圖1的干涉式調(diào)制器的一個(gè)示范性實(shí)施例的可移動(dòng)鏡面位置對(duì)所施加 電壓的圖。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器,行/列激活協(xié)議可利用如圖3中所說(shuō)明的這些裝置的 滯后性質(zhì)。干涉式調(diào)制器可能需要(例如)10伏電位差來(lái)使可移動(dòng)層從經(jīng)松弛狀態(tài)變形為 經(jīng)激活狀態(tài)。然而,當(dāng)電壓從所述值減小時(shí),可移動(dòng)層隨著電壓降落回到10伏以下而保持 其狀態(tài)。在圖3的示范性實(shí)施例中,可移動(dòng)層直到電壓降到2伏以下才完全松弛。因此,在 圖3中所說(shuō)明的實(shí)例中存在約3V到7V的電壓范圍,此處存在所施加電壓窗,在所述窗內(nèi), 所述裝置穩(wěn)定于經(jīng)松弛或經(jīng)激活狀態(tài)。此窗在本文中被稱為“滯后窗”或“穩(wěn)定窗”。對(duì)于 具有圖3的滯后特征的顯示陣列,行/列激活協(xié)議可經(jīng)設(shè)計(jì)以使得在行選通期間,選通行中 的待激活的像素暴露于約10伏的電壓差,且待松弛的像素暴露于接近零伏的電壓差。在選 通后,所述像素暴露于約5伏的穩(wěn)定狀態(tài)或偏置電壓差以使得所述像素保持在行選通將其 置于的任何狀態(tài)。在被寫入后,在此實(shí)例中,每一像素均經(jīng)歷3到7伏的“穩(wěn)定窗”內(nèi)的電位 差。此特征使圖1中所說(shuō)明的像素設(shè)計(jì)在同一所施加的電壓條件下穩(wěn)定于激活或松弛預(yù)先 存在的狀態(tài)。因?yàn)樗龈缮媸秸{(diào)制器的每一像素(不管處于經(jīng)激活狀態(tài)還是經(jīng)松弛狀態(tài)) 基本上為由固定和移動(dòng)反射層形成的電容器,所以可在幾乎不具有功率耗散的情況下以滯 后窗內(nèi)的電壓保持此穩(wěn)定狀態(tài)。如果所施加的電位是固定的,則基本上沒有電流流動(dòng)到像 素中。如下進(jìn)一步描述,在典型應(yīng)用中,可通過(guò)根據(jù)在第一行中的一組所要的經(jīng)激活像 素跨越所述組列電極發(fā)送一組數(shù)據(jù)信號(hào)(各自具有某一電壓電平)來(lái)產(chǎn)生圖像的幀。接著 將行脈沖施加到第一列電極,從而激活對(duì)應(yīng)于所述組數(shù)據(jù)信號(hào)的像素。接著改變所述組數(shù) 據(jù)信號(hào)以使其對(duì)應(yīng)于第二行中的一組所要的經(jīng)激活像素。接著將脈沖施加到第二行電極, 從而根據(jù)所述數(shù)據(jù)信號(hào)激活第二行中的適當(dāng)像素。第一行像素不受第二行脈沖的影響,且 保持于其在第一行脈沖期間被設(shè)定的狀態(tài)中。對(duì)于整個(gè)行系列,可以順序方式重復(fù)此過(guò)程 以產(chǎn)生幀。通常,可通過(guò)以每秒某一所要數(shù)目的幀不斷重復(fù)此過(guò)程而以新的圖像數(shù)據(jù)刷新 和/或更新幀??墒褂糜糜隍?qū)動(dòng)像素陣列的行和列電極以產(chǎn)生圖像幀的廣泛多種協(xié)議。圖4和圖5說(shuō)明用于在圖2的3x3陣列上產(chǎn)生顯示幀的一種可能的激活協(xié)議。圖4 說(shuō)明可用于展現(xiàn)圖3的滯后曲線的像素的列電壓電平與行電壓電平的可能集合。在圖4實(shí) 施例中,經(jīng)激活像素涉及將適當(dāng)列設(shè)置為-Vbias且將適當(dāng)行設(shè)置為+ Δ V,其可分別對(duì)應(yīng)于-5 伏和+5伏。松弛像素可通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)將適當(dāng)列設(shè)置為+Vbias且將適當(dāng)行設(shè)置為相同 + Δ V,進(jìn)而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差。在行電壓保持于零伏的那些行中,所述像素穩(wěn)定于 其初始所處的任何狀態(tài),而不管列處于+Vbias還是-vbias。還如圖4中所說(shuō)明,可使用與上文 所述的極性相反的極性的電壓,例如,經(jīng)激活像素可涉及將適當(dāng)列設(shè)置為+Vbias且將適當(dāng)行 設(shè)置為-Δν。在此實(shí)施例中,釋放像素是通過(guò)以下操作實(shí)現(xiàn)將適當(dāng)列設(shè)置為-Vbias且將適 當(dāng)行設(shè)置為相同_Δν,進(jìn)而在像素上產(chǎn)生零伏的電位差。圖5Β是展示施加到圖2的3x3陣列的一系列行信號(hào)和列信號(hào)的時(shí)序圖,其將產(chǎn)生 圖5Α中所說(shuō)明的顯示布置(其中所激活的像素為非反射的)。在寫入圖5Α中所說(shuō)明的幀之前,所述像素可處于任何狀態(tài),且在此實(shí)例中,所有行起初均處于0伏且所有列均處于+5 伏。在這些所施加的電壓的情況下,所有像素均穩(wěn)定于其現(xiàn)有的經(jīng)激活或經(jīng)松弛狀態(tài)中。在圖5A幀中,像素(1,1)、(1,2)、(2,2)、(3,2)和(3,3)被激活。為實(shí)現(xiàn)此,在行 1的“線時(shí)間”期間,將列1和2設(shè)置為-5伏,且將列3設(shè)置為+5伏。此不會(huì)改變?nèi)魏蜗袼?的狀態(tài),因?yàn)樗邢袼鼐3衷?到7伏的穩(wěn)定窗中。接著通過(guò)從0伏升到5伏且回落到 零的脈沖而選通行1。此將激活(1,1)和(1,2)像素并松弛(1,3)像素。陣列中的其它像 素不受影響。為了在需要時(shí)設(shè)置行2,將列2設(shè)置為-5伏,且將列1和3設(shè)置為+5伏。施 加到行2的相同選通接著將激活像素(2,2)和松弛像素(2,1)和(2,3)。同樣,陣列的其 它像素不受影響。以類似方式通過(guò)將列2和3設(shè)置為-5伏且將列1設(shè)置為+5伏而設(shè)置行 3。行3選通設(shè)置行3像素,如圖5A中所示。在寫入所述幀之后,行電位為零,且列電位可 保持于+5或-5伏,且顯示器穩(wěn)定于圖5A的布置中。相同程序可用于數(shù)十或數(shù)百行和列的 陣列。在上文概述的一般原理內(nèi),可廣泛改變用以執(zhí)行行和列激活的電壓的時(shí)序、序列和電 平,且以上實(shí)例僅為示范性的,且任何激活電壓方法均可與本文中所描述的系統(tǒng)和方法一 起使用。圖6A和6B為說(shuō)明顯示裝置40的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。顯示裝置40可為(例 如)蜂窩式電話或移動(dòng)電話。然而,顯示裝置40的相同組件或其微小變化還說(shuō)明各種類型 的顯示裝置,例如電視和便攜式媒體播放器。顯示裝置40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚(yáng)聲器45、輸入裝置48和麥克風(fēng) 46。通常由多種制造工藝(包括注射模制和真空成形)中的任一者形成外殼41。此外,外 殼41可由多種材料中的任一者制成,包括(但不限于)塑料、金屬、玻璃、橡膠和陶瓷,或其 組合。在一個(gè)實(shí)施例中,外殼41包括可移除部分(未圖示),其可與不同色彩、或含有不同 標(biāo)識(shí)、圖片或符號(hào)的其它可移除部分互換。示范性顯示裝置40的顯示器30可為多種顯示器中的任一者,包括如本文中所描 述的雙穩(wěn)態(tài)顯示器。在其它實(shí)施例中,顯示器30包括如上所述的平板顯示器(例如等離子 體、EL、0LED、STN IXD或TFT IXD)或非平板顯示器(例如CRT或其它顯像管裝置)。然而, 出于描述本實(shí)施例的目的,顯示器30包括干涉式調(diào)制器顯示器,如本文中所描述。在圖6B中示意性地說(shuō)明示范性顯示裝置40的一個(gè)實(shí)施例的組件。所說(shuō)明的示范 性顯示裝置40包括外殼41且可包括至少部分被封閉于其中的額外組件。舉例來(lái)說(shuō),在一 個(gè)實(shí)施例中,示范性顯示裝置40包括網(wǎng)絡(luò)接口 27,網(wǎng)絡(luò)接口 27包括耦合到收發(fā)器47的天 線43。收發(fā)器47連接到處理器21,處理器21連接到調(diào)節(jié)硬件52。調(diào)節(jié)硬件52可經(jīng)配置 以調(diào)節(jié)信號(hào)(例如,對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波)。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚(yáng)聲器45和麥克風(fēng)46。處理 器21還連接到輸入裝置48和驅(qū)動(dòng)器控制器四。驅(qū)動(dòng)器控制器四耦合到幀緩沖器觀且耦 合到陣列驅(qū)動(dòng)器22,陣列驅(qū)動(dòng)器22又耦合到顯示陣列30。電源50將電力提供到如由特定 示范性顯示裝置40設(shè)計(jì)所需的所有組件。網(wǎng)絡(luò)接口 27包括天線43和收發(fā)器47,使得示范性顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一個(gè) 或一個(gè)以上裝置通信。在一個(gè)實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有某些處理能力以減輕對(duì)處理 器21的要求。天線43為用于發(fā)射和接收信號(hào)的任何天線。在一個(gè)實(shí)施例中,所述天線根 據(jù)IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)(包括IEEE 802. 11(a)、(b)或(g))來(lái)發(fā)射和接收RF信號(hào)。在另一 實(shí)施例中,所述天線根據(jù)藍(lán)牙(BLUETOOTH)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)發(fā)射和接收RF信號(hào)。在蜂窩式電話的情況下,天線經(jīng)設(shè)計(jì)以接收CDMA、GSM、AMPS、W-CDMA或用以在無(wú)線手機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的其 它已知信號(hào)。收發(fā)器47預(yù)處理從天線43接收的信號(hào),使得其可由處理器21接收并進(jìn)一步 操縱。收發(fā)器47還處理從處理器21接收的信號(hào),使得其可經(jīng)由天線43從示范性顯示裝置 40發(fā)射。在替代實(shí)施例中,收發(fā)器47可被接收器取代。在另一替代實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò)接口 27 可被圖像源取代,圖像源可存儲(chǔ)或產(chǎn)生待發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō),圖像源 可為含有圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻光盤(DVD)或硬盤驅(qū)動(dòng)器,或產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的軟件模塊。處理器21通??刂剖痉缎燥@示裝置40的總體操作。處理器21接收數(shù)據(jù)(例如 來(lái)自網(wǎng)絡(luò)接口 27或圖像源的經(jīng)壓縮圖像數(shù)據(jù))并將數(shù)據(jù)處理為原始圖像數(shù)據(jù)或處理為容 易處理為原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21接著將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器控制器四或 發(fā)送到幀緩沖器觀以供存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常涉及識(shí)別圖像內(nèi)每一位置處的圖像特征的信 息。舉例來(lái)說(shuō),此些圖像特征可包括色彩、飽和度和灰度水平。在一個(gè)實(shí)施例中,處理器21包括微控制器、CPU或邏輯單元以控制示范性顯示裝 置40的操作。調(diào)節(jié)硬件52通常包括放大器和濾波器以用于將信號(hào)發(fā)射到揚(yáng)聲器45以及 用于從麥克風(fēng)46接收信號(hào)。調(diào)節(jié)硬件52可為示范性顯示裝置40內(nèi)的離散組件或可并入 在處理器21或其它組件中。驅(qū)動(dòng)器控制器四直接從處理器21或從幀緩沖器28取得由處理器21產(chǎn)生的原始 圖像數(shù)據(jù)且適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交紙D像數(shù)據(jù)以供高速發(fā)射到陣列驅(qū)動(dòng)器22。具體來(lái)說(shuō),驅(qū) 動(dòng)器控制器四將原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為具有光柵狀格式的數(shù)據(jù)流,使得其具有適于 在顯示陣列30上進(jìn)行掃描的時(shí)間次序。接著,驅(qū)動(dòng)器控制器四將經(jīng)格式化的信息發(fā)送到 陣列驅(qū)動(dòng)器22。盡管驅(qū)動(dòng)器控制器四(例如LCD控制器)通常作為獨(dú)立集成電路(IC)而 與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián),但可以許多方式實(shí)施此些控制器。其可作為硬件嵌入于處理器21 中、作為軟件嵌入于處理器21中,或以硬件與陣列驅(qū)動(dòng)器22完全集成。通常,陣列驅(qū)動(dòng)器22從驅(qū)動(dòng)器控制器四接收經(jīng)格式化的信息,并將視頻數(shù)據(jù)重新 格式化為一組平行波形,所述波形每秒多次地被施加到來(lái)自顯示器的x-y像素矩陣的數(shù)百 且有時(shí)數(shù)千個(gè)導(dǎo)線。在一個(gè)實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)器控制器四、陣列驅(qū)動(dòng)器22和顯示陣列30對(duì)于本文中所描 述的多種類型顯示器中的任一者均適用。舉例來(lái)說(shuō),在一個(gè)實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)器控制器四為 常規(guī)顯示器控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器控制器(例如,干涉式調(diào)制器控制器)。在另一實(shí)施例 中,陣列驅(qū)動(dòng)器22為常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或雙穩(wěn)態(tài)顯示器驅(qū)動(dòng)器(例如,干涉式調(diào)制器顯示器)。在 一個(gè)實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)器控制器四與陣列驅(qū)動(dòng)器22集成在一起。此實(shí)施例在高度集成的系 統(tǒng)(例如蜂窩式電話、手表和其它小面積顯示器)中是常見的。在又一實(shí)施例中,顯示陣列 30為典型顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例如,包括干涉式調(diào)制器陣列的顯示器)。輸入裝置48允許用戶控制示范性顯示裝置40的操作。在一個(gè)實(shí)施例中,輸入裝 置48包括小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關(guān)、觸敏屏幕或壓敏或熱敏 膜。在一個(gè)實(shí)施例中,麥克風(fēng)46為用于示范性顯示裝置40的輸入裝置。當(dāng)麥克風(fēng)46用于 將數(shù)據(jù)輸入到裝置中時(shí),可由用戶提供語(yǔ)音命令以控制示范性顯示裝置40的操作。電源50可包括如此項(xiàng)技術(shù)中眾所周知的多種能量存儲(chǔ)裝置。舉例來(lái)說(shuō),在一個(gè)實(shí) 施例中,電源50為可再充電電池,例如鎳鎘電池或鋰離子電池。在另一實(shí)施例中,電源5015為可再生能源、電容器或太陽(yáng)能電池(包括,塑料太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池涂料)。在又一 實(shí)施例中,電源50經(jīng)配置以從壁式插座接收電力。如上所述,在一些實(shí)施方案中,控制可編程性駐于可位于電子顯示系統(tǒng)中的若干 位置處的驅(qū)動(dòng)器控制器中。在一些情況下,控制可編程性駐于陣列驅(qū)動(dòng)器22中。上述優(yōu)化 可以任何數(shù)目的硬件和/或軟件組件且可以各種配置來(lái)實(shí)施。根據(jù)上文陳述的原理而操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)可廣泛變化。舉例來(lái) 說(shuō),圖7A到圖7E說(shuō)明可移動(dòng)反射層14和其支撐結(jié)構(gòu)的五個(gè)不同的實(shí)施例。圖7A為圖1的 實(shí)施例的橫截面,其中金屬材料14的條帶沉積于正交延伸的支撐件18上。在圖7B中,每一 干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層14的形狀為正方形或矩形,且僅在系栓32的拐角處附著到 支撐件。在圖7C中,可移動(dòng)反射層14的形狀為正方形或矩形,且從一可變形層34懸浮,所 述可變形層34可包含柔性金屬。可變形層34在可變形層34的周邊周圍直接或間接地連 接到襯底20。這些連接在本文中被稱為支撐柱。圖7D中所說(shuō)明的實(shí)施例具有支撐柱插塞 42,可變形層34擱置于所述支撐柱插塞42上??梢苿?dòng)反射層14保持懸垂在間隙上(如在 圖7A到圖7C中),但可變形層34不通過(guò)填充在可變形層34與光學(xué)堆疊16之間的孔而形 成支撐柱。而是,支撐柱由平坦化金屬形成,所述金屬用以形成支撐柱插塞42。圖7E中所 說(shuō)明的實(shí)施例是基于圖7D中所示的實(shí)施例,但還可經(jīng)調(diào)適以與圖7A到圖7C中所說(shuō)明的實(shí) 施例以及未圖示的額外實(shí)施例中的任一者一起運(yùn)作。在圖7E中所展示的實(shí)施例中,金屬或 其它導(dǎo)電材料的額外層已用于形成總線結(jié)構(gòu)44。此允許信號(hào)沿干涉式調(diào)制器的背面路由, 進(jìn)而消除可能原本必須在襯底20上形成的許多電極。在例如圖7中所展示的實(shí)施例的實(shí)施例中,干涉式調(diào)制器充當(dāng)直視型裝置,其中 從透明襯底20的前側(cè)看到圖像,所述側(cè)與上面布置有調(diào)制器的側(cè)相反。在這些實(shí)施例中, 反射層14光學(xué)屏蔽干涉式調(diào)制器在與襯底20相反的反射層(包括可變形層34)的側(cè)上的 部分。此允許屏蔽區(qū)域可在不負(fù)面影響圖像質(zhì)量的情況下經(jīng)配置和操作。舉例來(lái)說(shuō),此屏 蔽允許實(shí)現(xiàn)圖7E中的總線結(jié)構(gòu)44,其提供使調(diào)制器的光學(xué)特性與調(diào)制器的機(jī)電特性(例如 尋址或由此尋址引起的移動(dòng))分離的能力。此可分離的調(diào)制器架構(gòu)允許選擇用于調(diào)制器的 機(jī)電方面和光學(xué)方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料并彼此獨(dú)立地作用。此外,圖7C到圖7E中所展示 的實(shí)施例具有由反射層14的光學(xué)特性與其機(jī)械特性去耦而得到的額外益處,其是由可變 形層34實(shí)行。此允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料在光學(xué)特性方面經(jīng)優(yōu)化,且用于可 變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料在所要機(jī)械特性方面經(jīng)優(yōu)化。如圖8中所示,在一些實(shí)施例中,照明系統(tǒng)800包含光源,所述光源包含光發(fā)射器 805和光導(dǎo)810。在一些實(shí)施例中,光發(fā)射器805伴有光條815,光條815經(jīng)配置以將來(lái)自 點(diǎn)光源(例如,發(fā)光二極管(LED))的光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€光源。光源可進(jìn)一步包含光條815。光條 815包含實(shí)質(zhì)上光學(xué)透射材料,其經(jīng)由全內(nèi)反射在其中導(dǎo)引光。射入到光條815中的來(lái)自發(fā) 射器805的光沿著光條的長(zhǎng)度傳播,且(例如)由沿著光條815的長(zhǎng)度布置的提取器在超 出所述光條的長(zhǎng)度上射出所述光條。射出的光進(jìn)入光導(dǎo)810的第一末端810a且朝向第二 末端810b行進(jìn),第二末端810b可為與第一末端810a對(duì)置的末端。光導(dǎo)810還包含實(shí)質(zhì)上 光學(xué)透射材料,其經(jīng)由全內(nèi)反射在其中導(dǎo)引光。光條815可實(shí)質(zhì)上平行于光導(dǎo)810的第一 末端810a,使得跨越光條815的長(zhǎng)度射出的光射入光導(dǎo)810的寬度上。所述光因此散布于 較廣區(qū)域上且朝向光導(dǎo)810的后方(例如,下方)被引導(dǎo)到顯示元件820的陣列上。(在圖168中,光導(dǎo)810疊加于顯示元件820的陣列上且因此雖然展示指示顯示元件的陣列的位置 的線820,但未展示顯示元件本身。)其上具有轉(zhuǎn)向特征825的光導(dǎo)810可用以將光引導(dǎo)到 顯示元件820上。轉(zhuǎn)向特征825經(jīng)配置以使引入到光導(dǎo)810的第一末端810a中的至少實(shí) 質(zhì)部分光轉(zhuǎn)向且將所述部分光引導(dǎo)出光導(dǎo)810的第二對(duì)置側(cè)。轉(zhuǎn)向特征可包含(例如)棱 鏡特征。轉(zhuǎn)向特征825可包括通過(guò)全內(nèi)反射來(lái)反射光的傾斜側(cè)壁。光導(dǎo)中的包含(例如) 凹槽的轉(zhuǎn)向特征825可包括平坦傾斜側(cè)壁(刻面)。轉(zhuǎn)向特征可為連續(xù)的或可在人眼看來(lái) 顯得為連續(xù)的。轉(zhuǎn)向特征可在光導(dǎo)810的寬度和/或顯示元件矩陣820的寬度上延伸。凹 槽可填充有形成接口的材料,在一些實(shí)施例中,所述接口形成一個(gè)或一個(gè)以上刻面。從光條 815射出的光耦合到光導(dǎo)810的邊緣中且在光導(dǎo)810內(nèi)傳播。轉(zhuǎn)向特征825將來(lái)自光導(dǎo)810 的光射出到對(duì)應(yīng)于多個(gè)顯示元件820的區(qū)上,顯示元件820包含(例如)空間光調(diào)制器和 /或干涉式調(diào)制器。在圖8中,光導(dǎo)810中的轉(zhuǎn)向特征為周期性的(例如,在y方向上)。轉(zhuǎn)向特征825 可彼此平行(如展示)。在一些實(shí)施例中,轉(zhuǎn)向特征為(例如)半周期性或非周期性的。在 圖8中展示的實(shí)例中,光轉(zhuǎn)向特征在垂直方向(χ方向)上延伸,且在水平方向(y方向)上 為周期性的。多個(gè)顯示元件820可包含布置在行和列中(例如,分別沿著y和χ方向布置) 的顯示元件的陣列。因此,在圖8中,顯示元件820也為周期性的(例如,在χ和y方向上)。 在一些實(shí)施例中,顯示元件為(例如)半周期性或非周期性的。光導(dǎo)810與周期性轉(zhuǎn)向特 征和像素陣列(其也為周期性的)的疊加可造成波紋干涉。眾所周知,當(dāng)周期性結(jié)構(gòu)疊加 時(shí),可形成被稱作波紋圖案的邊紋圖案。波紋干涉圖案可使人分心且為令人討厭的顯示器 視覺效應(yīng)。所述圖案可使顯示器的均一性和/或?qū)Ρ榷冉导?jí)。通過(guò)調(diào)整光導(dǎo)810中的轉(zhuǎn)向 特征相對(duì)于像素陣列820的定向,可減少或消除此問(wèn)題。舉例來(lái)說(shuō),光導(dǎo)810中的轉(zhuǎn)向特征 可經(jīng)布置以使得轉(zhuǎn)向特征825以與顯示元件的行或列不平行的角度延伸。圖9展示照明系統(tǒng)900,其中光導(dǎo)810的轉(zhuǎn)向特征825(包含光轉(zhuǎn)向元件)從垂直 位置逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。因此,光導(dǎo)810的轉(zhuǎn)向特征825不平行于光條815的長(zhǎng)度。轉(zhuǎn)向特 征825可進(jìn)而不平行于和/或不正交于像素陣列820的行和/或列。此旋轉(zhuǎn)足以將波紋干 涉圖案減小到可忽略程度。然而,相對(duì)于像素陣列820旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向特征825可致使射入到光 導(dǎo)810中的光與從光導(dǎo)810的一區(qū)域相比更有效地從光導(dǎo)810的另一區(qū)域反射出,且當(dāng)以 實(shí)質(zhì)上垂直角度觀看顯示器時(shí),可在顯示器的一區(qū)域(例如,隅角)中產(chǎn)生暗區(qū)(例如,三 角形區(qū))。此假影在本文中被稱作“邊緣陰影效應(yīng)”。隨著視角相對(duì)于從光導(dǎo)的法線增加, 此效應(yīng)通常變得明顯。大于20°的角度可產(chǎn)生更顯著的效應(yīng)。在圖9中所示的實(shí)例中,暗 三角形區(qū)1005存在于顯示器的右下隅角處。在不考慮任何特定科學(xué)理論的情況下,此假影 出現(xiàn)的一種可能原因?yàn)楦怪庇诠廪D(zhuǎn)向特征的定向而傳播的光被更有效地轉(zhuǎn)向出光導(dǎo)且 進(jìn)入觀看錐體內(nèi)。由于刻面的定向和光條和光導(dǎo)的幾何形狀,因此較少的光垂直于暗三角 區(qū)域1005中的光轉(zhuǎn)向特征的定向而傳播。圖10展示光導(dǎo)810和光條815延伸超出像素陣列820的有效區(qū)的一實(shí)施例。在 所示的實(shí)施例中,轉(zhuǎn)向特征825不平行于光導(dǎo)810的第一末端810a。有效區(qū)指能夠調(diào)制光 的陣列820的區(qū)。對(duì)于干涉式調(diào)制器,此有效區(qū)可對(duì)應(yīng)于光經(jīng)調(diào)制且反射回到觀看者的區(qū) 且因此對(duì)應(yīng)于觀看者可見的經(jīng)調(diào)制區(qū)域。顯示元件的陣列或像素陣列820可由長(zhǎng)度和寬度 表征,其中寬度為沿著光條815的長(zhǎng)軸的距離量度(在圖10中的上下方向上),且長(zhǎng)度為沿著與光條815的長(zhǎng)軸垂直的方向的距離量度(在圖10中的左右方向上)。僅為了方便而選 擇術(shù)語(yǔ)寬度和長(zhǎng)度且可以其它方式命名對(duì)應(yīng)方向。類似地,光導(dǎo)810可由在相同方向上的 長(zhǎng)度和寬度表征。光條815可由長(zhǎng)度表征,長(zhǎng)度為沿著光條815的長(zhǎng)軸的距離量度(在圖 10中的上下方向上)。在此情況下,光條的長(zhǎng)度大致等于光導(dǎo)的寬度。在一個(gè)實(shí)施例中,光條815的長(zhǎng)度和光導(dǎo)810的寬度比像素陣列820的有效區(qū)的 寬度大。在一個(gè)例子中,光導(dǎo)810的長(zhǎng)度比像素陣列820的有效區(qū)的長(zhǎng)度大,而在其它例子 中,其實(shí)質(zhì)上相同。光條815和光導(dǎo)810可延伸超出像素陣列820的空間范圍以使暗三角 區(qū)域1005移動(dòng)超過(guò)顯示元件陣列的展開范圍。光條815的長(zhǎng)度和/或光導(dǎo)810的寬度可 比像素陣列820的有效區(qū)的寬度大出大于或等于約AW的量,其中將AW界定為像素陣列 820的長(zhǎng)度(L)與轉(zhuǎn)向特征825的旋轉(zhuǎn)角度θ的正切的乘積。因此,在一些實(shí)施例中,光 條815的長(zhǎng)度和/或光導(dǎo)810的寬度可比像素陣列820的寬度大至少約l^d^d^j1^、 10%或20%。光條815的長(zhǎng)度和/或光導(dǎo)810的寬度可比像素陣列820的寬度大至少約 1mm、2mm、3mm、5mm或10mm。舉例來(lái)說(shuō),如果光條815經(jīng)垂直定向且轉(zhuǎn)向特征825從垂直位 置逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)(小于90° ),則光條815和光導(dǎo)810可在向下方向上延伸。因此,足夠 的光在與刻面正交的方向上從光條815的延伸部分傳播以到達(dá)像素陣列820的原本將為暗 的隅角。因此,在圖10中展示的實(shí)例中,作為光導(dǎo)810的增加的寬度的結(jié)果,以高于水平線 的角度引導(dǎo)的光可入射于在像素陣列820的右下隅角上方的轉(zhuǎn)向特征825上。或者,如果 光條815經(jīng)垂直定向且轉(zhuǎn)向特征825從垂直位置順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)(小于90° ),則光條815 和光導(dǎo)810可在向上方向上延伸以便將額外光提供到光導(dǎo)810的在像素陣列820的右上隅 角上的部分。因此,在此例子中,作為光導(dǎo)810的增加的寬度的結(jié)果,以在低于水平線的角 度引導(dǎo)的光可入射于在右上隅角中的光轉(zhuǎn)向特征上。在一些實(shí)施例中,光導(dǎo)810實(shí)質(zhì)上為矩形。在其它實(shí)施例(例如,圖11中展示的 實(shí)施例)中,光導(dǎo)實(shí)質(zhì)上不為矩形。非矩形形狀可用以將光從延伸的光條815引導(dǎo)到原本 將為暗區(qū)域1005'(歸因于邊緣陰影效應(yīng))的地方。非矩形形狀還可用以以較垂直于原本 暗區(qū)域1005'中的轉(zhuǎn)向特征825的長(zhǎng)度的角度將光從光條815引導(dǎo)到所述暗區(qū)域。此實(shí) 施例可比圖10中展示的實(shí)施例有利,因?yàn)槠淇赏ㄟ^(guò)減少光導(dǎo)810所需要的材料量來(lái)降低制 造成本。光導(dǎo)810的鄰近于光條815的第一末端810a可比與第一末端810a對(duì)置的第二末 端810b寬。因此,光導(dǎo)810的寬度可沿著光導(dǎo)810的至少一部分減小。光條815的長(zhǎng)度和 /或光導(dǎo)810的寬度可比像素陣列820的有效區(qū)的寬度大出大于或等于約AW的量,其中 將Δ W界定為像素陣列820的長(zhǎng)度(L)與轉(zhuǎn)向特征825的旋轉(zhuǎn)角度θ的正切的乘積。因 此,在一些實(shí)施例中,第一末端810a比第二末端810b寬至少約0.5%、1%、2%、5%、10%或 20%。在一些實(shí)施例中,第一末端810a比第二末端810b大至少約l_、2mm、3mm、5mm、10_。 在一些實(shí)施例中,跨越光導(dǎo)的長(zhǎng)度的光導(dǎo)的寬度由相對(duì)于平均寬度的至少約l^d^j^i、 10 %、20 %、30 %、40 %或50 %的可變性來(lái)表征。而且,光條815的長(zhǎng)度可比在第二末端8IOb 處的光導(dǎo)的寬度長(zhǎng)。如圖11中所示,在原本的暗三角區(qū)域1005'中,作為在最接近光條815 的第一末端810a處的光導(dǎo)810的增加的寬度的結(jié)果,以在水平線上方傾斜的角度引導(dǎo)的光 可入射于光轉(zhuǎn)向特征上。如圖12中所示,光源可經(jīng)配置以提供不對(duì)稱光分布,其中較多的光經(jīng)引導(dǎo)到原本 將為暗區(qū)域1005'(歸因于邊緣陰影效應(yīng))的地方。因此,轉(zhuǎn)向特征825可具有如本文中18描述的定向以減少波紋邊沿,且可如在此實(shí)施例中描述而配置光源(例如,具有不對(duì)稱光 分布)以改進(jìn)均一亮度。在一些實(shí)施例中,不對(duì)稱光分布包含其中與實(shí)質(zhì)上對(duì)稱性光源相 比,朝向原本為暗的區(qū)域引導(dǎo)多出至少約5%、10%、20%、30%、40%、50%或100%的光的 光分布。在一例子中,光導(dǎo)810具有不重疊的第一和第二(例如,上部和下部)區(qū)域,兩者 均沿著第二末端810b定位。第一和第二區(qū)域可為隅角,例如,如圖12中的實(shí)例中展示的對(duì) 置的右上和右下隅角。具體來(lái)說(shuō),在圖12中,第一和第二區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于光導(dǎo)810的右下 隅角和右上隅角。轉(zhuǎn)向特征825可經(jīng)定向以具有與光導(dǎo)的上部第二區(qū)域相比更朝向第一下 部區(qū)域的從所述特征指向的垂直向量,作為邊緣陰影效應(yīng)的結(jié)果,此可潛在地導(dǎo)致三角暗 區(qū)域1005。然而,光源可經(jīng)配置以提供不對(duì)稱光分布,其中較多的光經(jīng)引導(dǎo)到原本將為暗的 區(qū)域1005'(在圖12中的實(shí)例中展示于右上隅角中)。在不同方向上的瓣83 和83 可提供從光條815輸出的光的不對(duì)稱分布。在一個(gè)例子中,按主瓣83 和次瓣83 將光 發(fā)射到光導(dǎo)810中。從一個(gè)瓣(例如,次瓣835b)發(fā)射的光830b可朝向原本為暗的區(qū)域 1005'傳播。從一個(gè)瓣(例如,主瓣835a)發(fā)射的光830a可在與轉(zhuǎn)向特征825垂直的方向 上傳播。光源可經(jīng)配置以比另一區(qū)域?qū)⒏嗟墓獬虻诙^(qū)域1005'(例如,原本將為暗 區(qū)域的區(qū)域)引導(dǎo),借此增加跨越光導(dǎo)的光輸出的均一性。光源可因此優(yōu)先將初始發(fā)射的 光830朝向所述光導(dǎo)810的第一上部區(qū)域1005'而非朝向所述光導(dǎo)810的第二下部區(qū)域引 導(dǎo)。因此,比右下隅角更多地朝向右上隅角引導(dǎo)所述瓣。光條815可經(jīng)配置以在由瓣提供的多個(gè)方向(例如,圖12中所示)上發(fā)射光830。 可實(shí)質(zhì)上與光導(dǎo)810的鄰近于光條815的第一末端810a垂直來(lái)引導(dǎo)第一瓣。第二(和(例 如)第三)瓣可實(shí)質(zhì)上與第一末端810a不垂直。在一些例子中,第一瓣還實(shí)質(zhì)上與第一末 端810a不垂直。因此,從光條815發(fā)射的平均光和/或最大光強(qiáng)度的方向可處于實(shí)質(zhì)上與 第一末端810a、與光條815的長(zhǎng)度、與光導(dǎo)810的寬度和/或與像素陣列820的寬度不垂直 的方向上。可朝向歸因于邊緣陰影效應(yīng)而原本將為暗區(qū)域的地方引導(dǎo)從光條815發(fā)射的平 均光。具有其它光分布的其它配置也是可能的。在一些實(shí)施例中,光導(dǎo)810包含具有在不同方向上定向的部分或區(qū)段825'的轉(zhuǎn) 向特征。舉例來(lái)說(shuō),圖13A展示光導(dǎo)810,其包含多個(gè)包含多個(gè)區(qū)段825'(例如,線性區(qū) 段)的轉(zhuǎn)向特征825。在直線路徑的每一部分中,光導(dǎo)810的轉(zhuǎn)向特征的區(qū)段825'從垂直 位置逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。舉例來(lái)說(shuō),第一區(qū)段可具有以在水平線上方10°的角度傾斜的 向量法線,且第二區(qū)段可具有以在水平線下方10°的角度傾斜的向量法線。在一些實(shí)施例 中,轉(zhuǎn)向特征包含兩個(gè)以上區(qū)段。在一些實(shí)施例中,對(duì)于不同轉(zhuǎn)向特征825,區(qū)段825'的定向?qū)嵸|(zhì)上類似,如圖13A 和圖13C中所示。在其它實(shí)施例中,對(duì)于轉(zhuǎn)向特征825中的至少兩者,區(qū)段825'的定向不 同,如圖1 和圖13D中所示。在圖1 和圖13D中展示的實(shí)施例中,存在兩個(gè)群組的轉(zhuǎn)向 特征825,其中在每一群組內(nèi),轉(zhuǎn)向特征825的定向?qū)嵸|(zhì)上類似。在一些例子中,光導(dǎo)810 可包含兩個(gè)以上群組的轉(zhuǎn)向特征825。第一群組的轉(zhuǎn)向特征825可為第二群組的轉(zhuǎn)向特征 825的鏡像。每一轉(zhuǎn)向特征825可包含兩個(gè)區(qū)段825',如圖13A和圖13D中所示,或其可包含 兩個(gè)以上區(qū)段825',如圖1 和圖13C中所示。在一些實(shí)施例中,對(duì)于不同轉(zhuǎn)向特征825, 每個(gè)轉(zhuǎn)向特征825的區(qū)段825'的數(shù)目有變化。在一些實(shí)施例中,光導(dǎo)810包含至少一個(gè)包含多個(gè)區(qū)段825'的轉(zhuǎn)向特征825和至少一個(gè)具有單一定向的轉(zhuǎn)向特征825。區(qū)段825' 可經(jīng)配置以在區(qū)段825'的相交處形成頂點(diǎn)。在圖13A和圖13D中,每一轉(zhuǎn)向特征的區(qū)段 825'以橫向V形狀布置。圖13A到圖13D各自展示包含多個(gè)包含不同部分或區(qū)段825'的轉(zhuǎn)向特征的光導(dǎo) 810,其中區(qū)段825'的定向在轉(zhuǎn)向特征的長(zhǎng)度上變化。舉例來(lái)說(shuō),在圖1 和圖13C的實(shí) 例光導(dǎo)810中展示的多個(gè)轉(zhuǎn)向特征包含四個(gè)部分或區(qū)段82 ' -825d'。在一轉(zhuǎn)向特征中 的區(qū)段中的至少兩者82 '和82 '在兩個(gè)不同方向上定向,兩者均不平行于第一末端 810a。在圖13D中展示的光導(dǎo)中,兩個(gè)區(qū)段82 '和825c'具有更朝向右上隅角引導(dǎo)的向 量法線,且兩個(gè)區(qū)段82 '和825d'具有更朝向右下隅角引導(dǎo)的向量法線。在一轉(zhuǎn)向特征 中的區(qū)段82 ' -825d'可經(jīng)布置以使具有第一定向的區(qū)段82 ' -d'與具有第二定向 的區(qū)段82 ' -d'交替以產(chǎn)生“Z”形轉(zhuǎn)向特征。廣泛多種其它配置是可能的。在圖13A到圖13D中展示的實(shí)施例中,光轉(zhuǎn)向特征825的平均定向可實(shí)質(zhì)上平行 于光導(dǎo)810的鄰近于光條815的第一末端810a且與光導(dǎo)810的長(zhǎng)度正交。在一些例子中, 平均定向?yàn)榭缭焦鈱?dǎo)810的所有區(qū)段825'的平均定向。在一些例子中,平均定向?yàn)榭缭?所有光轉(zhuǎn)向特征825或區(qū)段825'的平均定向。因此,跨越光導(dǎo)810的光轉(zhuǎn)向特征825和/ 或區(qū)段825'(在一些實(shí)施例中,與顯示器重疊)的向量法線的平均和可實(shí)質(zhì)上與第一末 端810a正交和/或平行于光導(dǎo)810的長(zhǎng)度。然而,在各種實(shí)施例中,當(dāng)在不同段中的光轉(zhuǎn) 向特征與光導(dǎo)810的第一末端810a以一角度定向時(shí),通過(guò)平均上具有與跨越光導(dǎo)810的長(zhǎng) 度的光的傳播垂直的光轉(zhuǎn)向特征825和/或區(qū)段825'的定向,可減少或移除歸因于邊緣陰 影效應(yīng)的暗區(qū)域。圖14展示光導(dǎo)810,其包含多個(gè)斜定向的轉(zhuǎn)向元件405。每一轉(zhuǎn)向元件825包含多 個(gè)特征405'。特征405'的定向通常與轉(zhuǎn)向元件405的定向不同。在一些實(shí)施例中,特征 405'經(jīng)垂直定向或在平行于光導(dǎo)810的第一邊緣8IOa的方向上定向。與轉(zhuǎn)向元件405的 長(zhǎng)度相比或與光導(dǎo)的第一末端810a的長(zhǎng)度相比,每一特征405'的長(zhǎng)度較小。在一些實(shí)施 例中,每一特征405'的長(zhǎng)度類似和/或小于人眼的分辨率。每一特征405'的長(zhǎng)度可足夠 小,使得個(gè)別特征405'不能被人類看見,且轉(zhuǎn)向元件405反而看起來(lái)像連續(xù)線。在一個(gè)例 子中,特征405'中的一者、一者以上或全部的長(zhǎng)度使得個(gè)別轉(zhuǎn)向特征不可由無(wú)輔助的人眼 辨別。無(wú)輔助的人是無(wú)具有光學(xué)能力的光學(xué)系統(tǒng)(例如,放大鏡或顯微鏡)輔助的人。舉 例來(lái)說(shuō),人類可能不能夠確定存在多個(gè)不同的轉(zhuǎn)向特征,或可能不能夠從鄰近的轉(zhuǎn)向特征 辨別出單一轉(zhuǎn)向特征。轉(zhuǎn)向特征405可具有小于光導(dǎo)810的寬度的5% ,4^^3% d^U1^、 0. 5%,0. 3%,0. 2%,0. 1%、0. 05%或0. 01%的長(zhǎng)度(在平行于光條810的第一側(cè)810a的 方向上)。轉(zhuǎn)向特征405'可具有不接觸其它轉(zhuǎn)向特征405'和/或光導(dǎo)810的末端和/或 邊緣的兩個(gè)末端。在一些實(shí)施例中,來(lái)自多個(gè)轉(zhuǎn)向元件405的特征405'布置在行中。每一轉(zhuǎn)向特征405'可包含暴露部分。暴露部分為轉(zhuǎn)向特征405'的可使以垂直 角度入射的來(lái)自光條的光轉(zhuǎn)向的部分。在圖14中展示的實(shí)例中,每一轉(zhuǎn)向特征405'的暴 露部分為轉(zhuǎn)向特征405'的全長(zhǎng)。然而,如果所有轉(zhuǎn)向特征實(shí)質(zhì)上在向下方向上較長(zhǎng),則可 不暴露轉(zhuǎn)向特征的下部,因?yàn)檗D(zhuǎn)向元件405中的鄰近的轉(zhuǎn)向特征405'可能遮住下部。在一 些實(shí)施例中,在對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件中的一轉(zhuǎn)向特征群組的暴露部分的中心被布置在線中或可 實(shí)質(zhì)上為線性的。所述線可為對(duì)角線和/或相對(duì)于光導(dǎo)810的長(zhǎng)度不垂直和/或不平行。20在一些實(shí)施例中,在對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件中的轉(zhuǎn)向特征的一側(cè)的暴露部分的中心被布置在線中 或可實(shí)質(zhì)上為線性的。因此,轉(zhuǎn)向特征405'的一側(cè)(例如,轉(zhuǎn)向特征的暴露側(cè))可沿著線 布置。形成多個(gè)轉(zhuǎn)向元件405的轉(zhuǎn)向特征405'可沿著多個(gè)平行線布置??砂ㄖ辽偌s10 條線(和10個(gè)轉(zhuǎn)向元件405)。另外,在每一轉(zhuǎn)向元件825中可包括至少約10個(gè)轉(zhuǎn)向特征 405'。在一些實(shí)施例中,與光導(dǎo)的長(zhǎng)度相比,對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件更平行于光導(dǎo)的寬度(但并 不平行于寬度)。舉例來(lái)說(shuō),在各種實(shí)施例中,對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件405相對(duì)于光導(dǎo)的長(zhǎng)度以大 于 45°、50°、60°、70°、80° 或 90° 的角度定向。光以與轉(zhuǎn)向特征405'的垂直定向?qū)嵸|(zhì)上垂直的入射角從光導(dǎo)810的第一末端 810a傳播到第二末端810b。此布置減少當(dāng)以與轉(zhuǎn)向特征405'的垂直定向?qū)嵸|(zhì)上垂直的入 射角引導(dǎo)光時(shí)的邊緣陰影效應(yīng),甚至以實(shí)質(zhì)上垂直入射角在隅角中也是如此。然而,轉(zhuǎn)向元 件405的不平行定向可減少或消除波紋干涉圖案。在一些實(shí)施例中,本文中描述的系統(tǒng)可進(jìn)一步包含漫射體以(例如)進(jìn)一步減少 邊緣陰影效應(yīng)。另外,可選擇在光導(dǎo)810中的轉(zhuǎn)向特征的大小和周期性,其產(chǎn)生與像素陣列 820的空間頻率不同的空間頻率以(例如)進(jìn)一步減少邊緣陰影效應(yīng)。廣泛多種其它替代配置也是可能的。舉例來(lái)說(shuō),可添加、移除或重布置組件(例 如,層)。類似地,可添加、移除或重排序處理和方法步驟。而且,雖然本文中已使用術(shù)語(yǔ)膜 和層,但如本文中所使用的此些術(shù)語(yǔ)包括膜堆疊和多層??墒褂谜掣絼⒋诵┠ざ询B和多 層粘附到其它結(jié)構(gòu)或可使用沉積或以其它方式將這些膜堆疊和多層形成于其它結(jié)構(gòu)上。值得注意的是,在一些實(shí)施例中,參考光導(dǎo)的第一末端810a、光導(dǎo)810的長(zhǎng)度或光 條815的長(zhǎng)度而描述光傳播或轉(zhuǎn)向特征定向。舉例來(lái)說(shuō),可將轉(zhuǎn)向特征描述為與光導(dǎo)的第 一末端810a平行和與光導(dǎo)810的長(zhǎng)度正交。在一些實(shí)施例中,方向可為正交于光條815的 長(zhǎng)度的方向、平行于光導(dǎo)810的長(zhǎng)度的方向、平行于像素陣列820的長(zhǎng)度的方向、正交于光 導(dǎo)810的寬度的方向、正交于像素陣列820的寬度的方向、水平參考線、平行于像素行(例 如,空間光調(diào)制器)的方向、正交于像素列的方向或正交于像素陣列的邊界的方向。因此, 其它實(shí)施例可包括如上列出的方向。類似地,平行于光導(dǎo)的第一末端810a的方向可替代地 為平行于光條815的長(zhǎng)度的方向、正交于光導(dǎo)810的長(zhǎng)度的方向、正交于像素陣列820的長(zhǎng) 度的方向、平行于光導(dǎo)810的寬度的方向、平行于像素陣列820的寬度的方向、垂直參考線、 正交于像素行(例如,空間光調(diào)制器)的方向、平行于像素列的方向或平行于像素陣列的邊 界的方向??墒褂闷渌鼌⒖季€、參考方向或其它參考,且其它變化也是可能的。雖然以上詳細(xì)描述已被展示、描述且指出了本發(fā)明適用于各種實(shí)施例的新穎特 征,但應(yīng)理解,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的精神的情況下對(duì)所說(shuō)明的裝置或 過(guò)程的形式和細(xì)節(jié)作出各種省略、替代和改變。本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求書而非由 前述描述指示。處于權(quán)利要求書的等效物的含義和范圍內(nèi)的所有改變將包含于其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種照明設(shè)備,其包含 光源;光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述光導(dǎo)的所述第一末 端中的來(lái)自所述光源的光朝向所述第二末端傳播,所述光導(dǎo)包含沿著所述第二末端的不重 疊的第一和第二區(qū)域;以及在所述光導(dǎo)中的多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,其將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo),所述光導(dǎo)中的 所述轉(zhuǎn)向特征大體上面向所述光導(dǎo)的所述第二末端處的第一區(qū)域,使得射入到所述光導(dǎo)的 所述第一末端中的光經(jīng)配置以比從所述第二區(qū)域更有效地從所述光導(dǎo)的所述第一區(qū)域反 射出,其中所述光源經(jīng)配置以將較多光朝向所述光導(dǎo)的所述第二末端處的第二區(qū)域而非朝 向所述光導(dǎo)的所述第一區(qū)域引導(dǎo)到所述光導(dǎo)中,借此增加跨越所述光導(dǎo)的光輸出的均一性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述光源包含光條。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征實(shí)質(zhì)上不平行于所述光條的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明設(shè)備,其中從所述光源發(fā)射的光具有平均上實(shí)質(zhì)上不正 交于所述光條的長(zhǎng)度的不對(duì)稱分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征實(shí)質(zhì)上不平行于所述光導(dǎo)的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明設(shè)備,其中從所述光源發(fā)射的光具有平均上實(shí)質(zhì)上不正 交于所述光導(dǎo)的所述寬度的不對(duì)稱分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征實(shí)質(zhì)上不正交于所述光導(dǎo)的所 述長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明設(shè)備,其中從所述光源發(fā)射的光具有平均上不平行于所 述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度的不對(duì)稱分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征實(shí)質(zhì)上不平行于所述光導(dǎo)的所、_4^ Λ-Λ-—H 上山述弟一末兄而°
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明設(shè)備,其中從所述光源發(fā)射的光具有平均上實(shí)質(zhì)上不 正交于所述光導(dǎo)的所述第一末端的不對(duì)稱分布。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征經(jīng)布置以使得在實(shí)質(zhì)上垂直 于所述轉(zhuǎn)向特征的方向上傳播的光比從所述第二區(qū)域更有效地從所述光導(dǎo)的所述第一區(qū) 域反射出。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征為線性的且實(shí)質(zhì)上彼此平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述第一和第二區(qū)域分別包含所述光導(dǎo)的第一和第二隅角。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述光源以主瓣和次瓣發(fā)射光,且其中所述 次瓣不垂直于所述光導(dǎo)的所述第一末端。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備,其中所述光導(dǎo)相對(duì)于多個(gè)空間光調(diào)制器而安置 以使得轉(zhuǎn)向到所述光導(dǎo)以外的所述光照明所述多個(gè)空間光調(diào)制器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明設(shè)備,其中所述多個(gè)空間光調(diào)制器包含干涉式調(diào)制器 陣列,所述陣列具有一長(zhǎng)度和一寬度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征實(shí)質(zhì)上不正交于所述陣列的 所述長(zhǎng)度和寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的照明設(shè)備,其中從所述光源發(fā)射的光具有平均上實(shí)質(zhì)上不 平行于所述陣列的所述長(zhǎng)度的不對(duì)稱分布。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征實(shí)質(zhì)上不平行于所述陣列的 所述長(zhǎng)度和寬度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的照明設(shè)備,其中從所述光源發(fā)射的光具有平均上實(shí)質(zhì)上不 正交于所述陣列的所述長(zhǎng)度的不對(duì)稱分布。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明設(shè)備,其中所述陣列具有若干行和若干列,且所述轉(zhuǎn) 向特征實(shí)質(zhì)上不正交且不平行于所述行和列。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的照明設(shè)備,其進(jìn)一步包含空間光調(diào)制器陣列,所述陣列具 有一長(zhǎng)度和一寬度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的照明設(shè)備,其中所述空間光調(diào)制器包含干涉式調(diào)制器。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征的定向?qū)嵸|(zhì)上不平行于所述 空間光調(diào)制器陣列的所述長(zhǎng)度和寬度。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的照明設(shè)備,其中所述空間光調(diào)制器陣列包含若干行和若干 列,且其中所述轉(zhuǎn)向特征的所述定向?qū)嵸|(zhì)上不平行于所述行和列。
26.一種照明設(shè)備,其包含光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝 向第二末端傳播,所述光導(dǎo)具有一寬度和厚度;以及多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,其安置于所述光導(dǎo)的第一側(cè)上,所述轉(zhuǎn)向特征包含將入射于其上的光 反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的傾斜側(cè)壁,所述轉(zhuǎn)向特征中的每一者包含多個(gè)線性區(qū)段,所述 多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)第一區(qū)段相對(duì)于所述多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)第二區(qū)段斜定向,其中所述區(qū)段中無(wú)一者與兩個(gè)以上其它轉(zhuǎn)向特征相交。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的照明設(shè)備,其進(jìn)一步包含光源,所述光源具有具有一長(zhǎng)度 的輸出區(qū)域,且所述光源經(jīng)配置以朝向所述光導(dǎo)的所述第一末端從其發(fā)射光。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的照明設(shè)備,其中所述光源包含光條。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征在實(shí)質(zhì)上不平行于所述光條 的所述長(zhǎng)度的方向上定向。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的照明設(shè)備,其中所述區(qū)段在實(shí)質(zhì)上不平行于所述光導(dǎo)的所 述寬度的方向上定向。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向區(qū)段以V的形狀布置。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的照明設(shè)備,其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)向特征包含至少一個(gè)轉(zhuǎn)向特 征,所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)向特征包含經(jīng)斜布置且相對(duì)于彼此安置成相交以形成V形的一對(duì)區(qū) 段。
33.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的照明設(shè)備,其中所述多個(gè)區(qū)段成Z字形。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的照明設(shè)備,其中所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段相交。
35.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的照明設(shè)備,其中所述多個(gè)轉(zhuǎn)向特征包含至少10個(gè)轉(zhuǎn)向特征。
36.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征中的一者或一者以上從所述 光導(dǎo)的第一邊緣延伸到所述光導(dǎo)的第二邊緣,所述第一和第二邊緣實(shí)質(zhì)上不平行于所述第一禾口第二末端。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的照明設(shè)備,其中所述一個(gè)或一個(gè)以上轉(zhuǎn)向特征中的從所述 光導(dǎo)的第一邊緣延伸到所述光導(dǎo)的第二邊緣的至少一者包含兩個(gè)或兩個(gè)以上線性轉(zhuǎn)向特 征區(qū)段,其中所述線性轉(zhuǎn)向特征區(qū)段中的所述兩者或兩者以上經(jīng)末端對(duì)末端地定位。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的照明設(shè)備,其中所述一個(gè)或一個(gè)以上轉(zhuǎn)向特征中的所述至 少一者包含在第一方向上定向的第一線性轉(zhuǎn)向特征區(qū)段和在第二方向上定向的第二線性 轉(zhuǎn)向特征區(qū)段,且其中所述第一方向?qū)嵸|(zhì)上不同于所述第二方向。
39.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征彼此不相交。
40.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的照明設(shè)備,其進(jìn)一步包含空間光調(diào)制器陣列,所述陣列具 有一長(zhǎng)度和一寬度。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的照明設(shè)備,其中所述空間光調(diào)制器包含干涉式調(diào)制器。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征區(qū)段的所述定向?qū)嵸|(zhì)上不平 行于所述空間光調(diào)制器陣列的所述長(zhǎng)度和寬度。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的照明設(shè)備,其中所述空間光調(diào)制器陣列具有若干行和若干 列,且所述轉(zhuǎn)向特征區(qū)段的所述定向?qū)嵸|(zhì)上不平行于所述行和列。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的照明設(shè)備,其中所述光導(dǎo)的所述寬度實(shí)質(zhì)上平行于所述空 間光調(diào)制器陣列的所述寬度。
45.一種照明設(shè)備,其包含光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝 向第二末端傳播;以及多個(gè)對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件,每一對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件包含安置于所述光導(dǎo)的第一側(cè)上的多個(gè)轉(zhuǎn) 向特征,所述轉(zhuǎn)向特征包含將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的傾斜側(cè)壁,其中每一對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件中的所述轉(zhuǎn)向特征的一側(cè)沿著一線布置,所述線不垂直且不 平行于所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度,且其中所述對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件中的所述轉(zhuǎn)向特征的定向不同于所述相應(yīng)對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件 的定向。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征實(shí)質(zhì)上正交于所述光導(dǎo)的所 述長(zhǎng)度。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征的所述側(cè)的中心沿著所述線布置。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征的暴露部分的中心沿著所述 線布置,所述暴露部分為暴露到所述光導(dǎo)的所述第一末端的部分。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中每一對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件的所述轉(zhuǎn)向特征在實(shí) 質(zhì)上垂直于所述光導(dǎo)的所述第一側(cè)的方向上從所述對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件中的鄰近轉(zhuǎn)向特征偏移。
50.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征彼此不相交。
51.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件彼此平行。
52.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述多個(gè)對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件包含至少十個(gè)對(duì) 角線轉(zhuǎn)向元件。
53.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征的所述長(zhǎng)度使得所述對(duì)角線 轉(zhuǎn)向元件中的每一者內(nèi)的個(gè)別轉(zhuǎn)向特征不可由無(wú)輔助的人眼辨別。
54.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件內(nèi)的連續(xù)的轉(zhuǎn)向特征 沿著平行于所述光導(dǎo)的所述第一側(cè)的方向不重疊。
55.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其進(jìn)一步包含光源,所述光源具有具有一長(zhǎng)度 的輸出區(qū)域,且所述光源經(jīng)配置以朝向所述光導(dǎo)的所述第一末端從其發(fā)射光。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的照明設(shè)備,其中所述光源包含光條。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征在實(shí)質(zhì)上平行于所述光條的 長(zhǎng)度的方向上定向。
58.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征在實(shí)質(zhì)上平行于所述光導(dǎo)的 寬度的方向上定向。
59.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征在實(shí)質(zhì)上正交于所述光導(dǎo)的 所述長(zhǎng)度的方向上定向。
60.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其進(jìn)一步包含空間光調(diào)制器陣列,所述陣列具有一長(zhǎng)度和一寬度。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的照明設(shè)備,其中所述空間光調(diào)制器包含干涉式調(diào)制器。
62.根據(jù)權(quán)利要求60所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征的所述定向?qū)嵸|(zhì)上不平行于 所述空間光調(diào)制器陣列的所述長(zhǎng)度。
63.根據(jù)權(quán)利要求60所述的照明設(shè)備,其中所述轉(zhuǎn)向特征的所述定向?qū)嵸|(zhì)上平行于所 述空間光調(diào)制器陣列的所述寬度。
64.根據(jù)權(quán)利要求60所述的照明設(shè)備,其中所述光導(dǎo)的所述寬度實(shí)質(zhì)上平行于所述空 間光調(diào)制器陣列的所述寬度。
65.根據(jù)權(quán)利要求60所述的照明設(shè)備,其中所述空間光調(diào)制器陣列包含若干行和若干 列,且其中所述轉(zhuǎn)向特征的所述定向?qū)嵸|(zhì)上平行于所述空間光調(diào)制器陣列的所述列。
66.根據(jù)權(quán)利要求60所述的照明設(shè)備,所述空間光調(diào)制器陣列包含若干行和若干列, 且其中轉(zhuǎn)向特征的行實(shí)質(zhì)上平行于所述空間光調(diào)制器陣列的所述行。
67.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中所述對(duì)角線轉(zhuǎn)向元件相對(duì)于所述光導(dǎo)的所 述長(zhǎng)度以大于45°的角度定向。
68.根據(jù)權(quán)利要求45所述的照明設(shè)備,其中與所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度相比,所述對(duì)角線 轉(zhuǎn)向元件更平行于所述光導(dǎo)的所述寬度。
69.一種照明設(shè)備,其包含光導(dǎo),其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一末端中的光朝 向第二末端傳播;以及多個(gè)轉(zhuǎn)向特征,其安置于所述光導(dǎo)的第一側(cè)上,所述轉(zhuǎn)向特征包含將入射于其上的光 反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的傾斜側(cè)壁,所述轉(zhuǎn)向特征包含正交于所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度的線性路徑,所述轉(zhuǎn)向特征具有第一長(zhǎng)度,所述轉(zhuǎn)向特征具有不接觸所述光導(dǎo)的其它轉(zhuǎn)向特征 或末端或邊緣的兩個(gè)末端,其中所述第一長(zhǎng)度經(jīng)配置以使得所述個(gè)別轉(zhuǎn)向特征不可由無(wú)輔助的人眼辨別。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的照明設(shè)備,其中所述線性路徑相對(duì)于所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度 以大于45°的角度定向。
71.根據(jù)權(quán)利要求69所述的照明設(shè)備,其中與所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度相比,所述線性路 徑更平行于所述光導(dǎo)的所述寬度。
72.一種照明設(shè)備,其包含用于產(chǎn)生光的裝置;用于導(dǎo)引光的裝置,其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述光導(dǎo) 引裝置的所述第一末端中的來(lái)自所述光產(chǎn)生裝置的光朝向所述第二末端傳播,所述光導(dǎo)引 裝置包含沿著所述第二末端的不重疊的第一和第二區(qū)域;以及多個(gè)用于使光轉(zhuǎn)向的裝置,其在所述光導(dǎo)引裝置中,其將入射于其上的光反射出所述 光導(dǎo)引裝置,所述光導(dǎo)引裝置中的所述光轉(zhuǎn)向裝置大體上面向所述光導(dǎo)引裝置的所述第二 末端處的第一區(qū)域,使得射入到所述光導(dǎo)引裝置的所述第一末端中的光經(jīng)配置以比從所述 第二區(qū)域更有效地從所述光導(dǎo)引裝置的所述第一區(qū)域反射出,其中所述光產(chǎn)生裝置經(jīng)配置 以朝向所述光導(dǎo)引裝置的所述第二末端處的第二區(qū)域而非朝向所述光導(dǎo)引裝置的所述第 一區(qū)域?qū)⑤^多光引導(dǎo)到所述光導(dǎo)引裝置中,借此增加跨越所述光導(dǎo)引裝置的光輸出的均一 性。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的照明設(shè)備,其中所述光產(chǎn)生裝置包含光源,或所述光導(dǎo)引 裝置包含光導(dǎo),或所述光轉(zhuǎn)向裝置包含所述光導(dǎo)引裝置中的轉(zhuǎn)向特征。
74.一種照明設(shè)備,其包含用于導(dǎo)引光的裝置,其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一 末端中的光朝向第二末端傳播,所述光導(dǎo)引裝置具有一寬度和厚度;以及多個(gè)用于使光轉(zhuǎn)向的裝置,其安置于所述光導(dǎo)引裝置的第一側(cè)上,所述光轉(zhuǎn)向裝置包 含用于將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)引裝置的第二側(cè)的裝置,所述光轉(zhuǎn)向裝置中的每 一者包含多個(gè)線性區(qū)段,所述多個(gè)區(qū)段中的至少一個(gè)第一區(qū)段相對(duì)于所述多個(gè)區(qū)段中的至 少一個(gè)第二區(qū)段斜定向,其中所述區(qū)段中無(wú)一者與兩個(gè)以上其它區(qū)段相交。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的照明設(shè)備,其中所述光導(dǎo)引裝置包含光導(dǎo),或所述光反射 裝置包含傾斜側(cè)壁,或所述光轉(zhuǎn)向裝置包含光轉(zhuǎn)向特征。
76.一種照明設(shè)備,其包含用于導(dǎo)引光的裝置,其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一 末端中的光朝向第二末端傳播;以及多個(gè)用于引導(dǎo)光的對(duì)角線裝置,每一對(duì)角線光引導(dǎo)裝置包含安置于所述光導(dǎo)引裝置的 第一側(cè)上的多個(gè)用于使光轉(zhuǎn)向的裝置,所述光轉(zhuǎn)向裝置包含用于將入射于其上的光反射出 所述光導(dǎo)弓I裝置的第二側(cè)的裝置。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的照明設(shè)備,其中所述光導(dǎo)引裝置包含光導(dǎo),或所述光反射 裝置包含傾斜側(cè)壁,或所述光轉(zhuǎn)向裝置包含光轉(zhuǎn)向特征。
78.一種照明設(shè)備,其包含用于導(dǎo)引光的裝置,其具有第一和第二末端以及其間的一長(zhǎng)度,使得射入到所述第一 末端中的光朝向第二末端傳播;以及多個(gè)用于使光轉(zhuǎn)向的裝置,其安置于所述光導(dǎo)引裝置的第一側(cè)上,所述光轉(zhuǎn)向裝置包 含用于將入射于其上的光反射出所述光導(dǎo)的第二側(cè)的裝置,所述光轉(zhuǎn)向裝置包含正交于所 述光導(dǎo)引裝置的所述長(zhǎng)度的線性路徑,所述光轉(zhuǎn)向裝置具有第一長(zhǎng)度,所述光轉(zhuǎn)向裝置具 有不接觸所述光導(dǎo)引裝置的其它光轉(zhuǎn)向裝置或末端或邊緣的兩個(gè)末端,其中所述第一長(zhǎng)度經(jīng)配置以使得所述個(gè)別光轉(zhuǎn)向裝置不可由無(wú)輔助的人眼辨別。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的照明設(shè)備,其中所述光導(dǎo)引裝置包含光導(dǎo),或所述光轉(zhuǎn)向 裝置包含光轉(zhuǎn)向特征,或所述光反射裝置包含傾斜側(cè)壁。
全文摘要
本文中的實(shí)施例涉及光系統(tǒng),其經(jīng)設(shè)計(jì)以減少波紋干涉,同時(shí)減少歸因于邊緣陰影效應(yīng)的暗區(qū)域。舉例來(lái)說(shuō),光源、光導(dǎo)和轉(zhuǎn)向特征的配置可跨越顯示器引導(dǎo)光,同時(shí)減少波紋干涉。
文檔編號(hào)G02B6/00GK102047035SQ200980120507
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者徐剛, 王萊, 約恩·比塔, 馬雷克·米恩克, 魯塞爾·格魯爾克 申請(qǐng)人:高通Mems科技公司