具有窄角光輸出的光導(dǎo)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于提供照明的系統(tǒng)、方法及設(shè)備。在一個(gè)方面中,光導(dǎo)可經(jīng)配置以傳播從光源接收的光。所述光可通過(guò)全內(nèi)反射TIR在光導(dǎo)內(nèi)傳播。所述光導(dǎo)可包含經(jīng)配置以輸出光的輸出表面和一或多個(gè)光抽取元件,所述一或多個(gè)光抽取元件經(jīng)配置以重新引導(dǎo)在所述光導(dǎo)中傳播的所述光,以使得所述光通過(guò)所述輸出表面退出所述光導(dǎo)。所述光導(dǎo)可具有經(jīng)配置以至少部分地校準(zhǔn)將退出所述輸出表面的所述光的錐形側(cè)壁。在一些實(shí)施方案中,所述光導(dǎo)可用于提供照明以用于顯示裝置、其它機(jī)電系統(tǒng)或用于照亮房間或工作區(qū)域。
【專利說(shuō)明】具有窄角光輸出的光導(dǎo)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于提供照明(例如用于顯示裝置或用于照亮房間或工作區(qū)域)的系 統(tǒng)及方法,并涉及機(jī)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)電系統(tǒng)包含具有電元件及機(jī)械元件、致動(dòng)器、轉(zhuǎn)換器、傳感器、光學(xué)組件(例如, 鏡子)及電子器件的裝置。機(jī)電系統(tǒng)可以多種尺度制造,包含但不限于微尺度及納米尺度。 例如,微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)裝置可包含具有范圍從約一微米到幾百微米或更大的大小的結(jié) 構(gòu)。納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小的結(jié)構(gòu),包含例如小于幾百納 米的大小。機(jī)電元件可使用將襯底及/或沉積的材料層的部分蝕除或添加層以形成電及機(jī) 電裝置的沉積、蝕刻、微影及/或其它微加工過(guò)程而建立。
[0003] -種類型的機(jī)電系統(tǒng)裝置稱為干涉式調(diào)制器(IM0D)。如本文中所使用,術(shù)語(yǔ)干涉 式調(diào)制器或干涉測(cè)量光調(diào)制器指代使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的裝置。 在一些實(shí)施方案中,干涉式調(diào)制器可包含一對(duì)導(dǎo)電板,所述對(duì)導(dǎo)電板的一者或兩者可為完 全或部分透明及/或具反射性,且在施加適當(dāng)電信號(hào)之后可相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在實(shí)施方案中,一塊 板可包含沉積于襯底上的固定層,且另一板可包含通過(guò)空氣間隙與所述固定層分離的反射 膜。一塊板相對(duì)于另一塊板的位置可改變?nèi)肷溆谒龈缮媸秸{(diào)制器上的光的光學(xué)干涉。干 涉式調(diào)制器裝置具有廣泛應(yīng)用范圍,且預(yù)期用于改善現(xiàn)存產(chǎn)品及創(chuàng)造新產(chǎn)品,尤其是具有 顯示能力的產(chǎn)品。
[0004] 光導(dǎo)(例如光棒)可用于傳輸來(lái)自光源的光以照亮顯示裝置中的顯示元件(例 如,IM0D)或以提供光用于其它光照系統(tǒng)。一些可用光導(dǎo)不能在適于特定光照應(yīng)用的配置中 配光。例如,在一些情況中,光源可直接光學(xué)耦合到光導(dǎo)。對(duì)于提供大角度光輸出的光源, 一點(diǎn)光可以不經(jīng)歷全內(nèi)反射(TIR)的角度進(jìn)入光導(dǎo),以使得接近輸入的更大量的光退出光 導(dǎo),這樣可降低顯示裝置中提供的照明均勻度。因此,繼續(xù)開發(fā)新照明系統(tǒng)以滿足顯示裝置 的需求或提供一般環(huán)境照明。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各自具有若干創(chuàng)新方面,僅僅其中的單一者無(wú)法造就 本文中揭示的期望屬性。
[0006] 本發(fā)明中揭示的主題的一個(gè)創(chuàng)新方面可在照明系統(tǒng)中實(shí)施,所述照明系統(tǒng)包含光 導(dǎo),所述光導(dǎo)實(shí)質(zhì)上具有長(zhǎng)度長(zhǎng)于寬度的棒的形狀,并由經(jīng)配置以在其中傳播光的材料形 成。所述光導(dǎo)可包含細(xì)長(zhǎng)輸出表面和與所述輸出表面相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背側(cè)。輸出表面可比背側(cè) 寬。光抽取元件可沿光導(dǎo)的長(zhǎng)度分散,且光抽取元件可經(jīng)配置以引導(dǎo)光通過(guò)輸出表面離開 光導(dǎo)。光導(dǎo)可包含從輸出表面延伸到背側(cè)的一或多個(gè)錐形側(cè)壁,且所述錐形側(cè)壁可經(jīng)配置 以部分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開輸出表面的光。
[0007] 側(cè)壁的錐形可遵循傾斜平面表面和多項(xiàng)式成形表面中的至少一者。側(cè)壁可具有復(fù) 合拋物面聚光器(CPC)溝槽的形狀??v軸可沿光導(dǎo)的長(zhǎng)度延伸,并且所述光導(dǎo)的一或多個(gè) 側(cè)壁可經(jīng)配置以部分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開輸出表面的光,以使得在實(shí)質(zhì)上與所述縱軸正交的平 面中退出輸出表面的光相對(duì)于垂直于輸出表面的方向?qū)嵸|(zhì)上受限于約±60°或更小的輸 出角度范圍。
[0008] 側(cè)壁可是平面的,以使得光導(dǎo)具有一般梯形橫截面形狀。側(cè)壁可在光導(dǎo)的背側(cè)會(huì) 聚,以使得光導(dǎo)具有一般三角形橫截面形狀。背側(cè)可包含與輸出表面相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背表面。背 表面可實(shí)質(zhì)上是平面的。
[0009] 光抽取元件可是反射性的。光抽取元件可包含一或多個(gè)散射特征。光抽取元件可 包含一或多個(gè)反射小面。光抽取元件可位于光導(dǎo)的輸出表面上,且反射器可接近光導(dǎo)的背 側(cè)定位。光抽取元件可經(jīng)配置以使入射光轉(zhuǎn)向反射器,且反射器可經(jīng)配置以重新引導(dǎo)轉(zhuǎn)向 光離開輸出表面。光抽取元件可沿光導(dǎo)的實(shí)質(zhì)上整個(gè)長(zhǎng)度分散。
[0010] 照明系統(tǒng)可包含光源,所述光源經(jīng)配置以引導(dǎo)光通過(guò)光導(dǎo)的第一端面進(jìn)入光導(dǎo) 中,且所述第一端面在輸出表面、背側(cè)與側(cè)壁之間延伸。
[0011] 顯示裝置可包含所述照明系統(tǒng)。顯示器還可包含經(jīng)定位以從所述照明系統(tǒng)接收光 的顯示元件陣列。顯示元件可是反射性的。顯示元件可包含干涉式調(diào)制器(MOD)。顯示裝 置可包含經(jīng)配置以與顯示元件通信的處理器。所述處理器可經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù)。顯示 裝置可包含存儲(chǔ)器裝置,其可經(jīng)配置以與處理器通信。顯示裝置可包含驅(qū)動(dòng)器電路,其可經(jīng) 配置以將至少一個(gè)信號(hào)發(fā)送到顯示元件。顯示裝置可包含控制器,其可經(jīng)配置以將圖像數(shù) 據(jù)的至少一部分發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器電路。顯示裝置可包含圖像源模塊,其可經(jīng)配置以將圖像數(shù) 據(jù)發(fā)送到處理器。圖像源模塊可包含接收器、收發(fā)器和發(fā)射器中的至少一者。顯示裝置可 包含輸入裝置,其可經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳送到處理器。
[0012] 本發(fā)明中揭示的主題的另一創(chuàng)新方面可在照明系統(tǒng)中實(shí)施,所述照明系統(tǒng)包含光 導(dǎo),所述光導(dǎo)實(shí)質(zhì)上具有長(zhǎng)度長(zhǎng)于寬度的棒的形狀,并由經(jīng)配置以在其中傳播光的材料形 成。所述光導(dǎo)可包含細(xì)長(zhǎng)輸出表面和與所述輸出表面相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背側(cè)。輸出表面可比背側(cè) 寬。光導(dǎo)可包含沿光導(dǎo)長(zhǎng)度定位的用于抽取光的裝置。所述光抽取裝置可經(jīng)配置以引導(dǎo)光 通過(guò)輸出表面離開光導(dǎo)。光導(dǎo)可包含用于部分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開輸出表面的光的裝置。
[0013] 光抽取裝置可包含光抽取元件。用于部分校準(zhǔn)光的裝置可包含從光導(dǎo)的輸出表面 延伸到背側(cè)的一或多個(gè)錐形側(cè)壁。用于部分校準(zhǔn)光的裝置可包含具有傾斜平面表面和多項(xiàng) 式成形表面中的至少一者的至少一個(gè)側(cè)壁。
[0014] 光抽取裝置可位于光導(dǎo)的輸出表面上。反射器可接近光導(dǎo)的背側(cè)定位。光抽取裝 置可經(jīng)配置以使入射光轉(zhuǎn)向反射器,且反射器可經(jīng)配置以重新引導(dǎo)轉(zhuǎn)向光離開輸出表面。
[0015] 縱軸沿光導(dǎo)的長(zhǎng)度延伸,且用于部分校準(zhǔn)光的裝置可經(jīng)配置以使得在實(shí)質(zhì)上與所 述縱軸正交的平面中退出輸出表面的光相對(duì)于垂直于所述輸出表面的方向?qū)嵸|(zhì)上受限于 約±60°或更小的輸出角度范圍。
[0016] 本發(fā)明中揭示的主題的又另一創(chuàng)新方面可在制造光導(dǎo)的方法中實(shí)施,所述光導(dǎo)實(shí) 質(zhì)上具有長(zhǎng)度長(zhǎng)于寬度的棒的形狀。所述方法可包含提供經(jīng)配置以在其中傳播光的材料。 所述材料可經(jīng)成形以具有細(xì)長(zhǎng)輸出表面、與所述輸出表面相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背側(cè),和從所述輸出 表面延伸到所述背側(cè)的一或多個(gè)錐形側(cè)壁。輸出表面可比背側(cè)寬。錐形側(cè)壁可經(jīng)配置以部 分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開輸出表面的光。所述方法可包含沿光導(dǎo)長(zhǎng)度提供光抽取元件。所述光抽 取元件可經(jīng)配置以引導(dǎo)光通過(guò)輸出表面離開光導(dǎo)。
[0017] 提供光抽取元件可包含在光導(dǎo)的輸出表面上形成光抽取元件。所述方法可進(jìn)一步 包含接近光導(dǎo)的背側(cè)提供反射器。光抽取元件可經(jīng)配置以使入射光轉(zhuǎn)向反射器,且反射器 可經(jīng)配置以重新引導(dǎo)轉(zhuǎn)向光離開輸出表面。
[0018] 所述方法可進(jìn)一步包含將光源光學(xué)耦合到光導(dǎo)以引導(dǎo)光通過(guò)光導(dǎo)的第一端面進(jìn) 入光導(dǎo)中,所述第一端面在輸出表面、背側(cè)與側(cè)壁之間延伸。
[0019] 本說(shuō)明書中描述的主題的一或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在隨附圖式及下文的描述中 闡明。其它特征、方面及優(yōu)點(diǎn)將從描述、圖式及權(quán)利要求書而變得顯而易見。請(qǐng)注意,以下 圖的相對(duì)尺寸可能不按比例繪制。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1展示描繪干涉式調(diào)制器(IM0D)顯示裝置的一系列像素中的兩個(gè)鄰近像素的 等距視圖的實(shí)例。
[0021] 圖2展示說(shuō)明并入有3X3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0022] 圖3展示說(shuō)明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層位置相對(duì)于所施加電壓的圖的 實(shí)例。
[0023] 圖4展示說(shuō)明當(dāng)施加多種共同及分段電壓時(shí)干涉式調(diào)制器的多種狀態(tài)的表的實(shí) 例。
[0024] 圖5A展示說(shuō)明在圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)的幀的圖的實(shí) 例。
[0025] 圖5B展示可用于寫入圖5A中說(shuō)明的顯示數(shù)據(jù)的幀的共同及分段信號(hào)的時(shí)序圖的 實(shí)例。
[0026] 圖6A展示圖1的干涉式調(diào)制器顯示器的一部分截面圖的實(shí)例。
[0027] 圖6B到6E展示干涉式調(diào)制器的變化實(shí)施方案的截面圖的實(shí)例。
[0028] 圖7展示說(shuō)明干涉式調(diào)制器的制造過(guò)程的流程圖的實(shí)例。
[0029] 圖8A到8E展示在制造干涉式調(diào)制器的方法中的多種階段的截面示意圖的實(shí)例。
[0030] 圖9展示導(dǎo)光棒的頂部等距視圖的實(shí)例。
[0031] 圖10展示圖9的導(dǎo)光棒的底部等距視圖的實(shí)例。
[0032] 圖11A展示與圖9的導(dǎo)光棒類似的導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例,其中所述橫截面 在yz平面中獲取。
[0033] 圖11B展示導(dǎo)光棒和經(jīng)配置以將光輸入到導(dǎo)光棒中的準(zhǔn)直反射器的實(shí)例橫截面 視圖,其中所述橫截面在yz平面中獲取。
[0034] 圖11C展示準(zhǔn)直反射器的等距視圖的實(shí)例。
[0035] 圖11D展示另一準(zhǔn)直反射器的等距視圖的實(shí)例。
[0036] 圖11E展示另一準(zhǔn)直反射器的等距視圖的實(shí)例。
[0037] 圖11F展示導(dǎo)光棒的末端和經(jīng)配置以將光輸入到導(dǎo)光棒中的準(zhǔn)直反射器的等距 視圖的實(shí)例。
[0038] 圖11G展示導(dǎo)光棒的末端的等距視圖的實(shí)例并展示對(duì)應(yīng)于準(zhǔn)直反射器的輸出孔 徑的輸入?yún)^(qū)域。
[0039] 圖12展示在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。
[0040] 圖13展示在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。
[0041] 圖14展示在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。
[0042] 圖15展示在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。
[0043] 圖16展示在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。
[0044] 圖17展示圖9的在xz平面中的導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。
[0045] 圖18展示具有實(shí)質(zhì)上梯形橫截面形狀的導(dǎo)光棒的等距視圖的實(shí)例。
[0046] 圖19展示圖18的導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。
[0047] 圖20展示具有實(shí)質(zhì)上三角形橫截面形狀的導(dǎo)光棒的等距視圖的實(shí)例。
[0048] 圖21展示圖20的導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。
[0049] 圖22展示導(dǎo)光棒陣列的等距視圖的實(shí)例。
[0050] 圖23展示經(jīng)連接以形成一片導(dǎo)光棒的導(dǎo)光棒陣列的等距視圖的實(shí)例。
[0051] 圖24展示包含多行導(dǎo)光棒的導(dǎo)光棒陣列的等距視圖的實(shí)例。
[0052] 圖25展示使用一或多個(gè)導(dǎo)光棒照亮反射性顯示元件的顯示裝置的一部分的橫截 面視圖的實(shí)例。
[0053] 圖26展示使用一或多個(gè)導(dǎo)光棒照亮透射性顯示元件的顯示裝置的一部分的橫截 面視圖的實(shí)例。
[0054] 圖27展示具有導(dǎo)光板并使用導(dǎo)光棒引導(dǎo)光進(jìn)入導(dǎo)光板的顯示裝置的一部分的等 距視圖的實(shí)例。
[0055] 圖28展示可與圖27的導(dǎo)光板一起使用的光抽取元件的實(shí)施方案的橫截面視圖的 實(shí)例。
[0056] 圖29展示使用導(dǎo)光棒照亮顯示元件的顯示裝置的一部分的等距視圖的實(shí)例。
[0057] 圖30展示用于頂部照明的光照系統(tǒng)的等距視圖的實(shí)例。
[0058] 圖31展示包含一或多個(gè)導(dǎo)光棒用于照亮目標(biāo)光照區(qū)域的燈的等距視圖的實(shí)例。
[0059] 圖32展示制造光導(dǎo)的方法的實(shí)施方案的流程圖的實(shí)例。
[0060] 圖33A和33B展示說(shuō)明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的顯示裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。
[0061] 多種圖式中的相同參考數(shù)字及名稱指示相同元件。
【具體實(shí)施方式】
[0062] 下文詳細(xì)描述出于描述創(chuàng)新方面的目的而針對(duì)某些實(shí)施方案。然而,本文中的教 示可以多種不同方式應(yīng)用。所描述的實(shí)施方案可在經(jīng)配置以顯示無(wú)論運(yùn)動(dòng)(例如,視頻) 或靜止(例如,靜態(tài)圖像)且無(wú)論文字、圖形或圖片的圖像的任何裝置中實(shí)施。更特定來(lái) 說(shuō),預(yù)期所述實(shí)施方案可在多種電子裝置中實(shí)施或與多種電子裝置關(guān)聯(lián),例如但不限于移 動(dòng)電話、啟用多媒體因特網(wǎng)的蜂窩式電話、移動(dòng)電視接收器、無(wú)線裝置、智能電話、藍(lán)牙裝 置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無(wú)線電子郵件接收器、手持或便攜式電腦、上網(wǎng)本、筆記本電腦、智 慧筆記型電腦、平板電腦、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)、GPS接收器/導(dǎo)航器、攝影機(jī)、 MP3播放器、攝錄像機(jī)、游戲機(jī)、手表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子書閱讀裝 置(例如,電子閱讀器)、電腦監(jiān)視器、汽車顯示器(例如,里程儀顯示器等等)、駕駛艙控制 裝置及/或顯示器、攝影機(jī)取景顯示器(例如,汽車后視攝影機(jī)顯示器)、電子照片、電子廣 告牌或招牌、投影機(jī)、建筑結(jié)構(gòu)、微波、電冰箱、立體音響系統(tǒng)、卡帶錄音機(jī)或播放器、DVD播 放器、CD播放器、VCR、收音機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器芯片、洗衣機(jī)、干衣機(jī)、洗衣/干衣機(jī)、停車定時(shí) 器、封裝(例如,MEMS及非MEMS)、美學(xué)結(jié)構(gòu)(例如,一件珠寶上的圖像顯示)及多種機(jī)電系 統(tǒng)裝置。本文中的教示也可用于非顯示應(yīng)用中,例如但不限于電子切換裝置、射頻濾波器、 傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)傳感裝置、磁力計(jì)、消費(fèi)電子器件的慣性組件、消費(fèi)電子產(chǎn) 品的零件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅(qū)動(dòng)方案、制造過(guò)程及電子測(cè)試設(shè)備。因此,所 述教示并不意欲限制于單純?cè)趫D中描繪的實(shí)施方案,而是具有廣泛適用性,如對(duì)于所屬領(lǐng) 域的一般技術(shù)人員將容易地顯而易見。
[0063] 導(dǎo)光棒可經(jīng)配置以傳播從光源接收的光(例如,通過(guò)全內(nèi)反射)。導(dǎo)光棒可包含經(jīng) 配置以重新引導(dǎo)光通過(guò)輸出表面離開導(dǎo)光棒的光抽取元件,并且導(dǎo)光棒可經(jīng)配置以至少部 分地校準(zhǔn)退出導(dǎo)光棒的輸出表面的光。例如,導(dǎo)光棒的輸出表面可比導(dǎo)光棒的背側(cè)寬,并且 錐形側(cè)壁可在輸出表面與背側(cè)之間延伸。導(dǎo)光棒的錐形側(cè)壁可經(jīng)配置以接收由光抽取元件 重新引導(dǎo)(例如,散射及/或反射)的光并且朝向輸出表面至少部分地校準(zhǔn)光。導(dǎo)光棒的 形狀和光抽取元件的位置和配置可按各種不同方式配置以視情況分布離開導(dǎo)光棒的光,以 用于各種特定光照應(yīng)用。本文揭示的導(dǎo)光棒設(shè)計(jì)可提供分布光時(shí)的靈活性,以用于各種照 明系統(tǒng),例如用于照亮顯示裝置或用于照亮房間或工作區(qū)域的彼等系統(tǒng)。例如,一些顯示裝 置利用環(huán)境光用于照明,并且在暗環(huán)境或低光環(huán)境中,環(huán)境光可為不足或不存在。照明系統(tǒng) 可用于照亮顯不裝置,例如作為背景光或正面光。在一些實(shí)施方案中,一或多個(gè)導(dǎo)光棒可由 一或多個(gè)光源(例如,發(fā)光二極管(LED))邊緣照亮,且導(dǎo)光棒可經(jīng)配置以分布光,以將光提 供到顯示裝置的顯示元件。在一些其它實(shí)施方案中,導(dǎo)光板可使用導(dǎo)光棒邊緣照亮,所述導(dǎo) 光棒經(jīng)配置以至少部分校準(zhǔn)進(jìn)入導(dǎo)光板的光,以改善導(dǎo)光板中從所述導(dǎo)光板發(fā)射到顯示裝 置的光分布的均勻性。另外,通過(guò)至少部分地校準(zhǔn)進(jìn)入導(dǎo)光板的光,在導(dǎo)光板中經(jīng)歷TIR的 光的量可增加,從而增加了顯示裝置的亮度。在一些其它實(shí)施方案中,照明系統(tǒng)包含一或多 個(gè)導(dǎo)光棒,所述導(dǎo)光棒可用于提供空間及物體的一般光照,例如房間或工作區(qū)域的建筑光 照或照明。
[0064] 可實(shí)施本發(fā)明中描述的主題的特定實(shí)施方案以實(shí)現(xiàn)以下潛在優(yōu)點(diǎn)中的一或多個(gè)。 例如,使用經(jīng)配置以至少部分地準(zhǔn)直輸入到顯示裝置的導(dǎo)光板中的光的導(dǎo)光棒可增加用于 照亮顯示裝置的光的均勻性并且可增加顯示裝置的亮度。另外,使用導(dǎo)光棒將來(lái)自光源的 光引導(dǎo)到導(dǎo)光板可減少用于照亮顯示裝置的光源的數(shù)目,同時(shí)還提供來(lái)自單一光源或少數(shù) 光源的光的大體均勻的分布。另外,本文揭示的導(dǎo)光棒可用于房間或工作區(qū)域中的照明且 可用于提供設(shè)計(jì)光照系統(tǒng)的靈活性,所述照明系統(tǒng)使用相對(duì)少數(shù)光源具有各種類型的光分 布(例如,均勻分布或聚焦工作照明或更復(fù)雜模式)。例如,多個(gè)導(dǎo)光棒可排列在一起以提 供用于房間的均勻頂部照明。作為另一實(shí)例,導(dǎo)光棒可嵌入或以其它方式整合到功能性天 花板材料或天花板材料復(fù)合物中,以使得產(chǎn)生方向射燈的更不引人注目的照明源。
[0065] 可應(yīng)用所述實(shí)施方案的適宜MEMS裝置的實(shí)例為反射性顯示裝置。反射性顯示裝 置可合并有干涉式調(diào)制器(MOD)以使用光干涉的原理選擇性地吸收及/或反射入射于其 上的光。IM0D可包含吸收器、可相對(duì)于吸收器移動(dòng)的反射器以及在吸收器與反射器之間定 義的光學(xué)諧振腔。反射器可經(jīng)移動(dòng)到兩個(gè)或兩個(gè)以上不同位置,這可改變光學(xué)諧振腔的大 小且因此影響干涉式調(diào)制器的反射比。MOD的反射光譜可產(chǎn)生相當(dāng)寬的光譜帶,所述光 譜帶可在可見波長(zhǎng)中轉(zhuǎn)移以產(chǎn)生不同顏色。光譜帶的位置可通過(guò)改變光學(xué)諧振腔的厚度 (即,通過(guò)改變反射器的位置)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
[0066] 圖1展示描繪干涉式調(diào)制器(IM0D)顯示裝置的一系列像素中的兩個(gè)鄰近像素的 等距視圖的實(shí)例。頂0D顯示裝置包含一或多個(gè)干涉測(cè)量MEMS顯示元件。在這些裝置中, MEMS顯示元件的像素可處于亮狀態(tài)抑或暗狀態(tài)。在亮("松弛"、"打開"或"開啟")狀態(tài) 中,顯示元件將大部分入射可見光反射到(例如)用戶。相反,在暗("致動(dòng)"、"閉合"或"關(guān) 閉")狀態(tài)中,顯示元件反射較少入射可見光。在一些實(shí)施方案中,可顛倒開啟及關(guān)閉狀態(tài) 的光反射比性質(zhì)。MEMS像素可經(jīng)配置而主要以特定波長(zhǎng)反射,從而允許除黑色及白色之外 的色彩顯示。
[0067] IM0D顯示裝置可包含IM0D的行/列陣列。每一 IM0D可包含一對(duì)反射層(即,可 移動(dòng)反射層及固定部分反射層),所述反射層定位成彼此相距一可變及可控制距離以形成 空氣間隙(也稱為光學(xué)間隙或腔)??梢苿?dòng)反射層可在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)。在第一位 置(即,松弛位置)中,可移動(dòng)反射層可定位在距固定部分反射層一相對(duì)較大距離處。在第 二位置(即,致動(dòng)位置)中,可移動(dòng)反射層可定位成更接近部分反射層。從所述兩個(gè)層反射 的入射光可取決于可移動(dòng)反射層的位置而相長(zhǎng)干涉或相消干涉,從而針對(duì)每一像素產(chǎn)生總 體反射或非反射狀態(tài)。在一些實(shí)施中,頂0D在未致動(dòng)時(shí)可處于反射狀態(tài),反射可見光譜內(nèi) 的光,且在未經(jīng)致動(dòng)時(shí)可處于暗狀態(tài),反射可見范圍之外的光(例如,紅外光)。然而,在一 些其它實(shí)施方案中,頂0D在未致動(dòng)時(shí)可處于暗狀態(tài),且在致動(dòng)時(shí)處于反射狀態(tài)。在一些實(shí) 施方案中,引入施加電壓可驅(qū)動(dòng)像素以改變狀態(tài)。在一些其它實(shí)施方案中,施加的電荷可驅(qū) 動(dòng)像素以改變狀態(tài)。
[0068] 圖1中的像素陣列的所描繪部分包含兩個(gè)鄰近干涉式調(diào)制器12。在左邊的MOD 12中(如所說(shuō)明),可移動(dòng)反射層14說(shuō)明為處在距光學(xué)堆疊16預(yù)定距離的松弛位置中,所 述光學(xué)堆疊16包含部分反射層??缭谧筮叺腎M0D 12施加的電壓%不足以引起可移動(dòng)反 射層14的致動(dòng)。在右邊的IM0D 12中,可移動(dòng)反射層14說(shuō)明為處在接近或鄰近光學(xué)堆疊 16的致動(dòng)位置中。跨右邊的IM0D 12施加的電壓Vbias足以將可移動(dòng)反射層14保持于致動(dòng) 位置中。
[0069] 在圖1中,像素12的反射性質(zhì)一般用箭頭說(shuō)明,箭頭指示光13入射于像素12上 且光15從左邊的像素12反射。盡管未詳細(xì)說(shuō)明,但所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員應(yīng)理解,入射 于像素12上的光13的大部分將朝向光學(xué)堆疊16而透射通過(guò)透明襯底20。入射于光學(xué)堆 疊16上的光的一部分將透射通過(guò)光學(xué)堆疊16的部分反射層,且一部分將被反射回來(lái)通過(guò) 透明襯底20。透射通過(guò)所述光學(xué)堆疊16的光13的部分將在可移動(dòng)反射層14處朝向透明 襯底20被反射回來(lái)(并通過(guò)透明襯底20)。從光學(xué)堆疊16的部分反射層反射的光與從可 移動(dòng)反射層14反射的光之間的(相長(zhǎng)或相消)干涉將確定從像素12反射的光15的波長(zhǎng)。
[0070] 光學(xué)堆疊16可包含單一層或若干層。所述層可包含電極層、部分反射及部分透射 層及透明電介質(zhì)層的一者或多者。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊16為導(dǎo)電、部分透明及部 分反射,且可例如通過(guò)將一或多個(gè)上述層沉積于透明襯底20上而制造。電極層可由多種材 料(例如多種金屬,例如銦錫氧化物(ΙΤ0))形成。部分反射層可由具有部分反射性的多種 材料(例如多種金屬,例如鉻(Cr)、半導(dǎo)體及電介質(zhì))形成。部分反射層可由一或多個(gè)材料 層形成,且所述層的每一者可由單一材料或材料的組合而形成。在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆 疊16可包含用作光學(xué)吸收器及導(dǎo)體兩者的單一半透明金屬或半導(dǎo)體厚度,而(例如,IMOD 的光學(xué)堆疊16或其它結(jié)構(gòu)的)不同、導(dǎo)電性更強(qiáng)的層或部分可用于在IM0D像素之間載送 信號(hào)。光學(xué)堆疊16還可包含覆蓋一或多個(gè)導(dǎo)電層或?qū)щ?吸收層的一或多個(gè)絕緣或電介 質(zhì)層。
[0071] 在一些實(shí)施方案中,光學(xué)堆疊16的層可圖案化為平行條狀物且可形成顯示裝置 中的行電極,如在下文進(jìn)一步描述。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解,術(shù)語(yǔ)"圖案化"在本文 中用于指代遮蔽以及蝕刻過(guò)程。在一些實(shí)施方案中,高度導(dǎo)電及反射材料(例如鋁(A1)) 可用于可移動(dòng)反射層14,且這些條狀物可形成顯示裝置中的列電極??梢苿?dòng)反射層14可形 成為沉積金屬層或多個(gè)沉積金屬層的一系列平行條狀物(正交于光學(xué)堆疊16的行電極), 以形成沉積于柱18的頂部上的列及沉積于柱18之間的中介犧牲材料。當(dāng)犧牲材料被蝕除 時(shí),可在可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間形成經(jīng)定義間隙19或光學(xué)腔。在一些實(shí)施方 案中,柱18之間的間距可為約Ιμπι到1,000 μ m,而間隙19可為小于10, 000埃(A)。
[0072] 在一些實(shí)施方案中,頂0D的每一像素(無(wú)論處在致動(dòng)狀態(tài)還是松弛狀態(tài))本質(zhì)上 為由固定反射層及移動(dòng)反射層形成的電容器。當(dāng)未施加電壓時(shí),可移動(dòng)反射層14保持處于 機(jī)械松弛狀態(tài)中,如由圖1中左邊的像素12所說(shuō)明,可移動(dòng)反射層14與光學(xué)堆疊16之間 具有間隙19。然而,當(dāng)將電勢(shì)差(例如,電壓)施加于選定行及列的至少一者時(shí),形成于對(duì) 應(yīng)像素處的行電極與列電極的交叉處的電容器開始充電,且靜電力將所述電極拉到一起。 如果所施加的電壓超出閾值,那么可移動(dòng)反射層14可變形,且接近或抵靠光學(xué)堆疊16而移 動(dòng)。光學(xué)堆疊16內(nèi)的電介質(zhì)層(未展示)可防止短路且控制所述層14與16之間的分離 距離,如由圖1中右邊的致動(dòng)像素12所說(shuō)明。無(wú)關(guān)于所施加的電勢(shì)差的極性,行為均相同。 盡管陣列中的一系列像素在一些例子中可稱為"行"或"列",然而所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員 將容易了解,將一個(gè)方向稱為"行"且將另一方向稱為"列"是任意的。換言之,在一些定向 中,行可視為列,且列可視為行。此外,顯示元件可按正交行及列("陣列")均勻地配置或 按(例如)相對(duì)于彼此具有某些位置偏移的非線性配置("馬賽克")配置。術(shù)語(yǔ)"陣列" 及"馬賽克"可指代任一配置。因此,盡管顯示器稱為包含"陣列"或"馬賽克",然而在任何 例子中,元件自身無(wú)需配置成彼此正交或安置成平均分布,而是可包含具有不對(duì)稱形狀及 不均勻分布元件的配置。
[0073] 圖2展示說(shuō)明并入有3 X 3干涉式調(diào)制器顯示器的電子裝置的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。電 子裝置包含可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個(gè)軟件模塊的處理器21。除執(zhí)行操作系統(tǒng)之外,處理器 21可經(jīng)配置以執(zhí)行一或多個(gè)軟件應(yīng)用程序,包含網(wǎng)頁(yè)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。
[0074] 處理器21可經(jīng)配置以與陣列驅(qū)動(dòng)器22通信。陣列驅(qū)動(dòng)器22可包含行驅(qū)動(dòng)器電路 24及列驅(qū)動(dòng)器電路26,其將信號(hào)提供到例如顯示陣列或面板30。圖1中說(shuō)明的MOD顯示 裝置的橫截面由圖2中的線1-1所展示。盡管為清晰起見,圖2說(shuō)明IM0D的3X3陣列,但 是顯示陣列30可含有大量頂0D,且在行中可含有與在列中不同數(shù)目的頂0D,且反之亦然。
[0075] 圖3展示說(shuō)明圖1的干涉式調(diào)制器的可移動(dòng)反射層位置相對(duì)于所施加電壓的圖的 實(shí)例。對(duì)于MEMS干涉式調(diào)制器,行/列(即,共同/分段)寫入程序可利用圖3中說(shuō)明的 這些裝置的磁滯性質(zhì)。干涉式調(diào)制器可能需要例如約10伏特電勢(shì)差,以引起可移動(dòng)反射層 或鏡子從松弛狀態(tài)改變到致動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)電壓從所述值減小時(shí),隨著電壓下降回到例如10伏 特以下,所述可移動(dòng)反射層保持其狀態(tài),然而,所述可移動(dòng)反射層直到電壓下降到2伏特以 下才完全松弛。因此,如圖3中所展示,存在約3伏特到7伏特的電壓范圍,在所述電壓范 圍中存在施加電壓窗,在所述施加電壓窗內(nèi),裝置穩(wěn)定在松弛狀態(tài)中或致動(dòng)狀態(tài)中。這在本 文中稱為"磁滯窗"或"穩(wěn)定性窗"。對(duì)于具有圖3的磁滯特性的顯示陣列30,所述行/列 寫入程序可經(jīng)設(shè)計(jì)以一次尋址一或多個(gè)行,使得在給定行的尋址期間,所尋址行中的待致 動(dòng)的像素暴露于約10伏特的電壓差,且待松弛的像素暴露于接近零伏特的電壓差。在尋址 之后,將所述像素暴露于穩(wěn)定狀態(tài)或約5伏特的偏壓電壓差,使得其保持于先前選通狀態(tài) 中。在此實(shí)例中,在經(jīng)尋址之后,每一像素經(jīng)歷約3伏特到7伏特的"穩(wěn)定性窗"內(nèi)的電勢(shì) 差。此磁滯性質(zhì)特征使得例如圖1中說(shuō)明的像素設(shè)計(jì)能夠在相同的施加電壓條件下在致動(dòng) 或松弛的現(xiàn)成狀態(tài)中保持穩(wěn)定。因?yàn)槊恳?IMOD像素(無(wú)論在致動(dòng)狀態(tài)中還是松弛狀態(tài)中) 本質(zhì)上為由固定反射層及移動(dòng)反射層形成的電容器,所以此穩(wěn)定狀態(tài)可在不實(shí)質(zhì)上消耗或 損耗功率的情況下保持在磁滯窗內(nèi)的穩(wěn)定電壓處。此外,如果所施加電壓的電勢(shì)保持實(shí)質(zhì) 上固定,那么基本上很少或無(wú)電流流入頂OD像素中。
[0076] 在一些實(shí)施方案中,根據(jù)給定行中的像素狀態(tài)的所要變化(如果有),可通過(guò)沿著 列電極集合以"分段"電壓的形式施加數(shù)據(jù)信號(hào)而建立圖像的幀。可輪流尋址所述陣列的 每一行,使得一次一行寫入幀。為將所要數(shù)據(jù)寫入到第一行中的像素,可將對(duì)應(yīng)于第一行中 的像素的所要狀態(tài)的分段電壓施加于列電極上,且可將呈特定"共同"電壓或信號(hào)的形式的 第一行脈沖施加到所述第一行電極。接著,可改變分段電壓集合以對(duì)應(yīng)于第二行中的像素 狀態(tài)的所要變化(如果有),且可將第二共同電壓施加到第二行電極。在一些實(shí)施方案中, 第一行中的像素不受沿著列電極施加的分段電壓的變化影響,且保持于其在第一共同電壓 行脈沖期間所設(shè)定的狀態(tài)。可針對(duì)整個(gè)系列的行或列以循序方式重復(fù)此程序,以產(chǎn)生圖像 幀??墒褂眯聢D像數(shù)據(jù)通過(guò)以每秒某一所要數(shù)目個(gè)幀不斷重復(fù)此過(guò)程而刷新及/或更新所 述幀。
[0077] 跨每一像素而施加的分段及共同信號(hào)的組合(即,跨每一像素的電勢(shì)差)確定每 一像素的所得狀態(tài)。圖4展示說(shuō)明當(dāng)施加多種共同及分段電壓時(shí)干涉式調(diào)制器的多種狀態(tài) 的表的實(shí)例。如所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易理解,"分段"電壓可施加于列電極或行電 極,且"共同"電壓可施加于列電極或行電極的另一者。
[0078] 如圖4中(以及圖5B中展示的時(shí)序圖)所說(shuō)明,當(dāng)釋放電壓VCKa沿著共同線而 施加時(shí),無(wú)關(guān)于沿著分段線施加的電壓(即,高分段電壓VS H及低分段電壓VSJ,沿著所述 共同線的所有干涉式調(diào)制器將被置于松弛狀態(tài),或者稱為釋放或未致動(dòng)狀態(tài)。特定來(lái)說(shuō),當(dāng) 所述釋放電壓沿著共同線施加時(shí),跨調(diào)制器的電勢(shì)電壓(或者稱為像素電壓)在高分 段電壓VS H及低分段電壓V&沿著所述像素的對(duì)應(yīng)分段線施加時(shí)處于松弛窗(見圖3,也稱 為釋放窗)內(nèi)。
[0079] 當(dāng)保持電壓(例如,高保持電壓VCmD_H或低保持電壓VC mDJ)施加于共同線時(shí),所 述干涉式調(diào)制器的狀態(tài)將保持恒定。例如,松弛MOD將保持于松弛位置中,且致動(dòng)IM0D將 保持于致動(dòng)位置中。所述保持電壓可經(jīng)選擇使得當(dāng)高分段電壓VS H及低分段電壓V&沿著 對(duì)應(yīng)分段線施加時(shí)像素電壓將保持在穩(wěn)定性窗內(nèi)。因此,分段電壓擺動(dòng)(即,高分段電壓VS H 與低分段電壓^^^之間的差)小于正或負(fù)穩(wěn)定性窗的寬度。
[0080] 當(dāng)尋址或致動(dòng)電壓(例如,高尋址電壓VCADD H或低尋址電壓VCADD J施加于共同線 時(shí),可沿著所述線通過(guò)沿著相應(yīng)分段線施加分段電壓而將數(shù)據(jù)選擇性地寫入調(diào)制器。所述 分段電壓可經(jīng)選擇使得取決于所施加的分段電壓而致動(dòng)。當(dāng)沿著共同線施加尋址電壓時(shí), 施加一個(gè)分段電壓將導(dǎo)致像素電壓處于穩(wěn)定性窗內(nèi),從而引起所述像素保持未致動(dòng)。相比 之下,施加另一分段電壓將導(dǎo)致像素電壓超出所述穩(wěn)定性窗,進(jìn)而導(dǎo)致所述像素的致動(dòng)。引 起致動(dòng)的特定分段電壓可取決于使用哪一個(gè)尋址電壓而改變。在一些實(shí)施方案中,當(dāng)沿著 共同線施加高尋址電壓vc ADD H時(shí),施加高分段電壓VSH可引起調(diào)制器保持處于其當(dāng)前位置, 而施加低分段電壓可引起調(diào)制器致動(dòng)。作為推論,當(dāng)施加低尋址電壓^時(shí),分段電 壓的效果可為相反的,其中高分段電壓vs H$起調(diào)制器致動(dòng),且低分段電對(duì)調(diào)制器的 狀態(tài)沒(méi)有影響(即,保持穩(wěn)定)。
[0081] 在一些實(shí)施方案中,可使用跨調(diào)制器始終產(chǎn)生相同極性電勢(shì)差的保持電壓、尋址 電壓及分段電壓。在一些其它實(shí)施方案中,可使用使調(diào)制器的電勢(shì)差的極性交替的信號(hào)???調(diào)制器的極性的交替(即,寫入程序的極性的交替)可減小或抑制在單一極性的重復(fù)寫入 操作之后可能出現(xiàn)的電荷累積。
[0082] 圖5A展示說(shuō)明圖2的3X3干涉式調(diào)制器顯示器中的顯示數(shù)據(jù)幀的圖的實(shí)例。圖 5B展示可用于寫入圖5A中說(shuō)明的顯示數(shù)據(jù)幀的共同及分段信號(hào)的時(shí)序圖的實(shí)例。所述信 號(hào)可施加到例如圖2的3X3陣列,這最終將導(dǎo)致圖5A中說(shuō)明的線時(shí)間60e顯示配置。圖 5A中致動(dòng)的調(diào)制器處在暗狀態(tài)中,S卩,所反射光的大部分是在可見光譜之外,以使得導(dǎo)致對(duì) (例如)觀看者的暗外觀。在將圖5A中說(shuō)明的幀寫入之前,像素可處在任何狀態(tài)中,但圖 5B的時(shí)序圖中說(shuō)明的寫入程序假定在第一線時(shí)間60a之前每一調(diào)制器已被釋放且駐留在 未致動(dòng)狀態(tài)中。
[0083] 在第一線時(shí)間60a期間:將釋放電壓70施加于共同線1上;施加于共同線2上的 電壓始于高保持電壓72且移動(dòng)到釋放電壓70 ;及沿著共同線3施加低保持電壓76。因此, 在第一線時(shí)間60a的持續(xù)時(shí)間之內(nèi),沿著共同線1的調(diào)制器(共同1,分段1)、(1,2)及(1, 3)保持于松弛或未致動(dòng)狀態(tài)中,沿著共同線2的調(diào)制器(2,1)、(2,2)及(2,3)將移動(dòng)到松 弛狀態(tài),且沿著共同線3的調(diào)制器(3,1)、(3, 2)及(3, 3)將保持于其先前狀態(tài)中。參考圖 4,沿著分段線1、2及3施加的分段電壓將對(duì)干涉式調(diào)制器的狀態(tài)沒(méi)有影響,這是因?yàn)樵诰€ 時(shí)間60a期間共同線1、2或3未被暴露于引起致動(dòng)的電壓電平(即,VC Ka-松弛,且VCmD ^穩(wěn)定)。
[0084] 在第二線時(shí)間60b期間,共同線1上的電壓移動(dòng)到高保持電壓72,且無(wú)論所施加的 分段電壓如何,沿著共同線1的所有調(diào)制器均保持于松弛狀態(tài)中,這是因?yàn)樵诠餐€1上未 施加尋址或致動(dòng)電壓。由于施加釋放電壓70,沿著共同線2的調(diào)制器保持于松弛狀態(tài)中,且 當(dāng)沿著共同線3的電壓移動(dòng)到釋放電壓70時(shí),沿著共同線3的調(diào)制器(3,1)、(3,2)及(3, 3)將松弛。
[0085] 在第三線時(shí)間60c期間,通過(guò)在共同線1上施加高尋址電壓74而尋址共同線1。 因?yàn)樵谑┘哟藢ぶ冯妷浩陂g沿著分段線1及2施加低分段電壓64,所以跨調(diào)制器(1,1)及 (1,2)的像素電壓大于所述調(diào)制器的正穩(wěn)定性窗的高端(S卩,電壓差超出預(yù)定義閾值),且 致動(dòng)所述調(diào)制器(1,1)及(1,2)。相反地,因?yàn)檠刂侄尉€3施加高分段電壓62,所以跨調(diào) 制器(1,3)的像素電壓小于調(diào)制器(1,1)及(1,2)的像素電壓且保持于所述調(diào)制器的正穩(wěn) 定性窗內(nèi);因此調(diào)制器(1,3)保持松弛。又在線時(shí)間60c期間,沿著共同線2的電壓下降到 低保持電壓76,且沿著共同線3的電壓保持于釋放電壓70,從而使沿著共同線2及3的調(diào) 制器保持在松弛位置中。
[0086] 在第四線時(shí)間60d期間,共同線1上的電壓返回到高保持電壓72,使沿著共同線1 的調(diào)制器保持在其相應(yīng)所尋址的狀態(tài)中。共同線2上的電壓下降到低尋址電壓78。因?yàn)?高分段電壓62沿著分段線2而施加,所以跨調(diào)制器(2,2)的像素電壓低于所述調(diào)制器的負(fù) 穩(wěn)定性窗的低端,從而引起所述調(diào)制器(2, 2)致動(dòng)。相反地,因?yàn)榈头侄坞妷?4沿著分段 線1及3而施加,所以調(diào)制器(2,1)及(2,3)保持于松弛位置中。共同線3上的電壓增加 到高保持電壓72,使沿著共同線3的調(diào)制器保持在松弛狀態(tài)中。
[0087] 最后,在第五線時(shí)間60e期間,共同線1上的電壓保持于高保持電壓72,且共同線 2上的電壓保持于低保持電壓76,使沿著共同線1及2的調(diào)制器保持在其相應(yīng)所尋址的狀 態(tài)中。共同線3上的電壓增加到高尋址電壓74,以尋址沿著共同線3的調(diào)制器。隨著低分 段電壓64施加于分段線2及3上,調(diào)制器(3, 2)及(3, 3)致動(dòng),而沿著分段線1施加的高 分段電壓62引起調(diào)制器(3,1)保持于松弛位置中。因此,在第五線時(shí)間60e結(jié)束時(shí),3X3 像素陣列處在圖5A中展示的狀態(tài)中,且只要保持電壓沿著共同線而施加便將保持于所述 狀態(tài)中,無(wú)關(guān)于當(dāng)尋址沿著其它共同線的調(diào)制器(未展示)時(shí)可出現(xiàn)的分段電壓的變動(dòng)。 [0088] 在圖5B的時(shí)序圖中,給定寫入程序(S卩,線時(shí)間60a到60e)可包含使用高保持電 壓及高尋址電壓或低保持電壓及低尋址電壓。一旦已對(duì)給定共同線完成寫入程序(且將共 同電壓設(shè)定為與致動(dòng)電壓具有相同極性的保持電壓),像素電壓便保持于給定穩(wěn)定性窗內(nèi), 且并不通過(guò)松弛窗直到釋放電壓施加于所述共同線。此外,因?yàn)槊恳徽{(diào)制器在尋址調(diào)制器 之前作為寫入程序的一部分而釋放,所以調(diào)制器的致動(dòng)時(shí)間(而非釋放時(shí)間)可確定必要 線時(shí)間。明確來(lái)說(shuō),在調(diào)制器的釋放時(shí)間大于致動(dòng)時(shí)間的實(shí)施方案中,可施加釋放電壓達(dá)長(zhǎng) 于單一線時(shí)間,如圖5B中所描繪。在一些其它實(shí)施方案中,可改變沿著共同線或分段線施 加的電壓以解決不同調(diào)制器(例如不同色彩的調(diào)制器)的致動(dòng)電壓及釋放電壓的變動(dòng)。 [0089] 根據(jù)上文闡明的原理而操作的干涉式調(diào)制器的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)可能大不相同。例如,圖 6A到圖6E展示干涉式調(diào)制器的不同實(shí)施方案的橫截面的實(shí)例,包含可移動(dòng)反射層14及其 支撐結(jié)構(gòu)。圖6A展示圖1的干涉式調(diào)制器顯示器的一部分截面的實(shí)例,其中金屬材料的條 狀物(即,可移動(dòng)反射層14)沉積于從襯底20正交延伸的支撐件18上。在圖6B中,每一 IM0D的可移動(dòng)反射層14的形狀大致為正方形或矩形且在角隅處或角隅附近附接到支撐件 的系鏈32上。在圖6C中,可移動(dòng)反射層14的形狀大致為正方形或矩形,且從可包含可撓 性金屬的可變形層34上懸掛下來(lái)。可變形層34可圍繞可移動(dòng)反射層14的外圍而直接或 間接地連接到襯底20。這些連接件在本文中稱為支撐柱。圖6C中展示的實(shí)施方案具有得 自可移動(dòng)反射層14的光學(xué)功能與其機(jī)械功能(其可由可變形層34實(shí)行)的去耦合的額外 益處。此去耦合允許用于反射層14的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料及用于可變形層34的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材 料獨(dú)立于彼此而最佳化。
[0090] 圖6D展不IM0D的另一實(shí)例,其中可移動(dòng)反射層14包含反射子層14a。可移動(dòng)反 射層14擱在例如支撐柱18的支撐結(jié)構(gòu)上。支撐柱18提供可移動(dòng)反射層14與下固定電極 (即,所說(shuō)明的IM0D中的光學(xué)堆疊16的部分)的分離,以使得(例如)當(dāng)可移動(dòng)反射層14 處在松弛位置中時(shí)在可移動(dòng)反射層14與所述光學(xué)堆疊16之間形成間隙19??梢苿?dòng)反射層 14還可包含導(dǎo)電層14c (其可經(jīng)配置以用作電極)及支撐層14b。在此實(shí)例中,導(dǎo)電層14c 安置于支撐層14b遠(yuǎn)離襯底20的一側(cè)上,且反射子層14a安置于支撐層14b接近襯底20的 另一側(cè)上。在一些實(shí)施方案中,反射子層14a可導(dǎo)電且可安置于支撐層14b與光學(xué)堆疊16 之間。支撐層14b可包含電介質(zhì)材料(例如氮氧化硅(SiON)或二氧化硅(Si0 2))的一或 多個(gè)層。在一些實(shí)施方案中,支撐層14b可為層的堆疊,例如Si02/Si0N/Si0 2H層堆疊。反 射子層14a及導(dǎo)電層14c的任一者或兩者可包含例如具有約0. 5%銅(Cu)的鋁(A1)合金 或另一反射金屬材料。在電介質(zhì)支撐層14b上方及下方采用導(dǎo)電層14a、14c可平衡應(yīng)力及 提供增強(qiáng)導(dǎo)電。在一些實(shí)施方案中,反射子層14a及導(dǎo)電層14c可出于多種設(shè)計(jì)目的(例 如在可移動(dòng)反射層14內(nèi)實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)力輪廓)而由不同材料形成。
[0091] 如圖6D中所說(shuō)明,一些實(shí)施方案還可包含黑色掩模結(jié)構(gòu)23。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可 形成于光學(xué)非活性區(qū)域中(例如,在像素之間或在柱18下方)以吸收環(huán)境光或雜散光。黑 色掩模結(jié)構(gòu)23還可通過(guò)抑制光從顯示器的非活性部分反射或透射通過(guò)所述顯示器的非活 性部分而改善顯示裝置的光學(xué)性質(zhì),借此增加對(duì)比度。此外,黑色掩模結(jié)構(gòu)23可導(dǎo)電且經(jīng) 配置以作用為電匯流層。在一些實(shí)施方案中,可將行電極連接到黑色掩模結(jié)構(gòu)23以減小所 連接的行電極的電阻。黑色掩模結(jié)構(gòu)23可使用多種方法形成,包含沉積及圖案化技術(shù)。黑 色掩模結(jié)構(gòu)23可包含一或多個(gè)層。例如,在一些實(shí)施方案中,黑色掩模結(jié)構(gòu)23包含用作光 學(xué)吸收器的鑰-鉻(MoCr)層、一層及用作反射器及匯流層的鋁合金,所述層分別具有在約 30到80A、500到1000A及500到6000A的范圍內(nèi)的厚度??墒褂枚喾N技術(shù)圖案化所述一 或多個(gè)層,包含光微影術(shù)及干式蝕刻(包含例如用于MoCr及Si0 2層的四氟化物(CF4)及/ 或氧氣(〇2)及用于鋁合金層的氯氣(Cl 2)及/或三氯化硼(BC13))。在一些實(shí)施方案中,黑 色掩模23可為標(biāo)準(zhǔn)量具或干涉測(cè)量堆疊結(jié)構(gòu)。在這些干涉測(cè)量堆疊黑色掩模結(jié)構(gòu)23中,可 使用導(dǎo)電吸收器以在每一行或列的光學(xué)堆疊16中的下固定電極之間發(fā)射或載送信號(hào)。在 一些實(shí)施方案中,間隔物層35可用于將吸收器層16a與黑色掩模23中的導(dǎo)電層大體上電 隔離。
[0092] 圖6E展示MOD的另一實(shí)例,其中可移動(dòng)反射層14為自支撐的。與圖6D相比,圖 6E的實(shí)施方案并不包含支撐柱18。而是,可移動(dòng)反射層14在多個(gè)位置處接觸下伏光學(xué)堆 疊16,且當(dāng)跨干涉式調(diào)制器的電壓不足以引起致動(dòng)時(shí),可移動(dòng)反射層14的曲率提供足夠支 撐使得可移動(dòng)反射層14返回到圖6E的未致動(dòng)位置。為明確起見,在此將可能含有多個(gè)若 干不同層的光學(xué)堆疊16展示為包含光學(xué)吸收器16a及電介質(zhì)16b。在一些實(shí)施方案中,光 學(xué)吸收器16a可用作固定電極及部分反射層兩者。
[0093] 在例如圖6A到圖6E中展示的實(shí)施方案中,MOD作用為直視裝置,其中圖像從透 明襯底20的前側(cè)(即,與其上布置調(diào)制器的側(cè)相對(duì)的側(cè))觀看。在這些實(shí)施方案中,所述 裝置的背部(即,所述顯示裝置在可移動(dòng)反射層14后方的任何部分,包含例如圖6C中說(shuō)明 的可變形層34)可在不影響所述顯示裝置的圖像質(zhì)量或不對(duì)所述顯示裝置的圖像質(zhì)量產(chǎn) 生負(fù)面影響的情況下配置且操作,這是因?yàn)榉瓷鋵?4光學(xué)地屏蔽所述裝置的所述部分。例 如,在一些實(shí)施方案中,可移動(dòng)反射層14后方可包含總線結(jié)構(gòu)(未說(shuō)明),所述總線結(jié)構(gòu)提 供將調(diào)制器的光學(xué)性質(zhì)與調(diào)制器的機(jī)電性質(zhì)(例如電壓尋址及源自此尋址的移動(dòng))分離的 能力。此外,圖6A到圖6E的實(shí)施方案可簡(jiǎn)化處理,例如圖案化。
[0094] 圖7展示說(shuō)明干涉式調(diào)制器的制造過(guò)程80的流程圖的實(shí)例,且圖8A到圖8E展示 此制造過(guò)程80的對(duì)應(yīng)階段的橫截面示意圖的實(shí)例。在一些實(shí)施方案中,除圖7中未展示的 其它塊之外,制造過(guò)程80還可經(jīng)實(shí)施以制造例如圖1及圖6中說(shuō)明的一般類型的干涉式調(diào) 制器。參考圖1、圖6及圖7,過(guò)程80始于塊82,其中在襯底20上方形成光學(xué)堆疊16。圖 8A說(shuō)明形成于襯底20上方的此光學(xué)堆疊16。襯底20可為透明襯底,例如玻璃或塑料,其 可為可撓性或相對(duì)較硬及不可彎曲,且可已經(jīng)歷先前制備過(guò)程,例如清洗,以促進(jìn)光學(xué)堆疊 16的有效形成。如上文所論述,光學(xué)堆疊16可導(dǎo)電、部分透明及具部分反射性,且可例如 通過(guò)將具有所要性質(zhì)的一或多個(gè)層沉積于透明襯底20上而制造。在圖8A中,光學(xué)堆疊16 包含具有子層16a及16b的多層結(jié)構(gòu),然而一些其它實(shí)施方案中可包含更多或更少個(gè)子層。 在一些實(shí)施方案中,子層16a、16b的一者可經(jīng)配置而具有光學(xué)吸收性質(zhì)及導(dǎo)電性質(zhì)兩者, 例如組合的導(dǎo)體/吸收器子層16a。此外,一或多個(gè)子層16a、16b可圖案化為平行條狀物, 且可形成顯示裝置中的行電極。此圖案化可通過(guò)遮蔽及蝕刻過(guò)程或本技術(shù)中已知的另一適 宜過(guò)程執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中,子層16a、16b的一者可為絕緣層或電介質(zhì)層,例如沉積于 一或多個(gè)金屬層(例如,一或多個(gè)反射層及/或?qū)щ妼樱┥戏降淖訉?6b。此外,光學(xué)堆疊 16可圖案化為形成顯示器的行的個(gè)別及平行條狀物。
[0095] 過(guò)程80在塊84繼續(xù),其中在光學(xué)堆疊16上方形成犧牲層25。稍后(例如,在塊 90)移除犧牲層25以形成腔19,且因此在圖1中說(shuō)明的所得干涉式調(diào)制器12中未展示犧 牲層25。圖8B說(shuō)明包含形成于光學(xué)堆疊16上方的犧牲層25的部分制造裝置。在光學(xué)堆 疊16上方形成犧牲層25可包含以經(jīng)選擇以在隨后移除之后提供具有所要設(shè)計(jì)大小的間隙 或腔19 (也參見圖1及圖8E)的厚度沉積二氟化氙(XeF2)可蝕刻材料,例如鑰(Mo)或非 晶硅(a-Si)。犧牲材料的沉積可使用例如物理氣相沉積(PVD,例如,濺鍍)、等離子增強(qiáng)化 學(xué)氣相沉積(PECVD)、熱化學(xué)氣相沉積(熱CVD)或旋涂的沉積技術(shù)而實(shí)行。
[0096] 過(guò)程80在塊86繼續(xù),其中形成支撐結(jié)構(gòu),例如圖1、圖6及圖8C中說(shuō)明的柱18。 柱18的形成可包含圖案化犧牲層25以形成支撐結(jié)構(gòu)孔隙,接著使用例如PVD、PECVD、熱 CVD或旋涂的沉積方法而將材料(例如,聚合物或無(wú)機(jī)材料,例如氧化硅)沉積于所述孔隙 中以形成柱18。在一些實(shí)施方案中,形成于所述犧牲層中的支撐結(jié)構(gòu)孔隙可延伸通過(guò)犧牲 層25及光學(xué)堆疊16兩者而到下伏襯底20,以使得柱18的下端接觸襯底20,如圖6A中說(shuō) 明?;蛘?,如圖8C中所描繪,形成于犧牲層25中的孔隙可延伸通過(guò)犧牲層25,但不通過(guò)光 學(xué)堆疊16。例如,圖8E說(shuō)明支撐柱18的下端與光學(xué)堆疊16的上表面接觸。柱18或其它 支撐結(jié)構(gòu)可通過(guò)在犧牲層25上方沉積支撐結(jié)構(gòu)材料層且圖案化定位成遠(yuǎn)離犧牲層25中的 孔隙的支撐結(jié)構(gòu)材料的部分而形成。如圖8C中所說(shuō)明,所述支撐結(jié)構(gòu)可定位于孔隙內(nèi),但 也可至少部分地在犧牲層25的一部分上方延伸。如上文所述,犧牲層25及/或支撐柱18 的圖案化可通過(guò)圖案化及蝕刻過(guò)程執(zhí)行,但也可由替代蝕刻方法執(zhí)行。
[0097] 過(guò)程80在塊88繼續(xù),其中形成可移動(dòng)反射層或膜,例如圖1、圖6及圖8D中說(shuō)明 的可移動(dòng)反射層14??梢苿?dòng)反射層14可通過(guò)采用例如反射層(例如,鋁、鋁合金)沉積的 一或多個(gè)沉積步驟連同一或多個(gè)圖案化、遮蔽及/或蝕刻步驟一起形成。可移動(dòng)反射層14 可導(dǎo)電且稱為導(dǎo)電層。在一些實(shí)施方案中,可移動(dòng)反射層14可包含多個(gè)子層14a、14b、14c, 如圖8D中所展示。在一些實(shí)施方案中,子層的一者或多者(例如子層14a、14c)可包含針 對(duì)其光學(xué)性質(zhì)而選擇的高反射子層,且另一子層14b可包含針對(duì)其機(jī)械性質(zhì)而選擇的機(jī)械 子層。因?yàn)闋奚鼘?5仍然存在于在塊88處形成的部分制造干涉式調(diào)制器中,所以可移動(dòng) 反射層14在此階段通常不可移動(dòng)。含有犧牲層25的部分制造 IM0D在本文中也可稱為"未 釋放"IMOD。如上文結(jié)合圖1所描述,可移動(dòng)反射層14可圖案化為形成顯示器的列的個(gè)別 及平行條狀物。
[0098] 過(guò)程80在塊90繼續(xù),其中形成腔,例如圖1、圖6及圖8E中說(shuō)明的腔19。腔19可 通過(guò)將犧牲材料25 (在塊84處沉積)暴露到蝕刻劑而形成。例如,可通過(guò)干式化學(xué)蝕刻, 例如,通過(guò)將犧牲層25暴露到氣態(tài)或汽態(tài)蝕刻劑(例如得自固體XeF 2的蒸氣)達(dá)可有效移 除(通常相對(duì)于圍繞腔19的結(jié)構(gòu)選擇性地移除)所要量的材料的時(shí)段,可移除可蝕刻犧牲 材料(例如Mo或非晶硅)。也可使用其它蝕刻方法,例如,濕式蝕刻及/或等離子蝕刻。因 為犧牲層25是在塊90期間被移除,所以可移動(dòng)反射層14在此階段之后通常為可移動(dòng)的。 在移除犧牲層25之后,所得的完全或部分制造 MOD在本文中可稱為"釋放" MOD。
[0099] 圖9展示導(dǎo)光棒的頂部等距視圖的實(shí)例。圖10展示圖9的導(dǎo)光棒的底部等距視 圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒100可具有沿縱軸105 (其平行于圖9及圖10中的y軸)延伸的棒的形 狀。沿縱軸105延伸的導(dǎo)光棒100的長(zhǎng)度可長(zhǎng)于垂直于縱軸105延伸的導(dǎo)光棒100的寬度。 例如,導(dǎo)光棒100的長(zhǎng)度可比寬度大至少約20倍,最大長(zhǎng)度由所要應(yīng)用的約束確定并且僅 受限于棒材料的吸收性,然而也可使用這些范圍以外的其它配置。導(dǎo)光棒100可包含經(jīng)配 置以在其中傳播光(例如,通過(guò)反射,例如通過(guò)全內(nèi)反射(TIR)及/或從在導(dǎo)光棒100的表 面上提供的反射性涂層的反射)的一或多種固體材料。在各種實(shí)施方案中,導(dǎo)光棒100可 由以下材料中的一或多種形成:玻璃、丙烯酸、丙烯酸酯共聚物、UV可固化樹脂、聚碳酸酯、 環(huán)烯聚合物、聚合物、有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料、硅酸鹽、氧化鋁、藍(lán)寶石、玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯("PET")、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯("PET-G")、氧氮化硅及/或其它光學(xué)透明材料。 導(dǎo)光棒100可具有輸出表面102,所述輸出表面102可為沿縱軸105的至少一部分延伸的 細(xì)長(zhǎng)表面。導(dǎo)光棒100可具有細(xì)長(zhǎng)背側(cè)104,所述細(xì)長(zhǎng)背側(cè)104可面向及相對(duì)輸出表面102 沿縱軸105延伸。輸出表面102可比背側(cè)104寬(例如,在圖9及圖10的X方向上)。例 如,輸出表面102可比背側(cè)104寬至少約30%或約45%及/或不大于約60%,然而還可使 用這些范圍以外的其它配置。如圖9及圖10中所展示,背側(cè)104可包含實(shí)質(zhì)上平行于輸出 表面102且定位為與輸出表面102相對(duì)的表面。
[0100] 導(dǎo)光棒1〇〇可包含經(jīng)配置以重新引導(dǎo)沿縱軸105傳播的光離開導(dǎo)光棒100的光抽 取兀件。如在圖10中可見,例如,導(dǎo)光棒100的背側(cè)104可包含在一些實(shí)施方案中米用光 散射特征112的形式的一或多個(gè)光抽取元件。在一些實(shí)施方案中,光散射特征112可為例 如導(dǎo)光棒100的表面上的起伏區(qū)域或不規(guī)則區(qū)域(例如,通過(guò)磨削形成的區(qū)域),使得照到 光抽取元件的光散射,而不經(jīng)傳播通過(guò)導(dǎo)光棒100 (例如,通過(guò)TIR)。光抽取元件(例如,光 散射特征112)可經(jīng)配置以引導(dǎo)光離開導(dǎo)光棒100(例如,通過(guò)輸出表面102)。光抽取兀件 112可沿導(dǎo)光棒100的長(zhǎng)度分散。如圖10中所展示,光散射特征112實(shí)質(zhì)上可沿縱軸105 均勻地分布。光抽取元件112的其它分布對(duì)實(shí)現(xiàn)用于各種不同光照應(yīng)用的各種不同類型的 光分布是可能的。
[0101] 導(dǎo)光棒1〇〇可包含從導(dǎo)光棒1〇〇的輸出表面102延伸到背側(cè)104的一或多個(gè)錐形 側(cè)壁106a及106b。右錐形側(cè)壁106a及/或左錐形側(cè)壁106b可成形及成角度以至少部分 校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開輸出表面的光。
[0102] 繼續(xù)參考圖9及圖10,導(dǎo)光棒100可包含第一端108,所述第一端108可在輸出表 面102、背側(cè)104及側(cè)壁106a及106b的邊緣之間延伸。第一端108可具有表面,縱軸105 可延伸通過(guò)所述表面。在一些實(shí)施方案中,垂直于第一端面108的線可大致平行于縱軸 105 (例如,y軸)。導(dǎo)光棒100可包含第二端110,所述第二端110可在輸出表面102、背側(cè) 104及側(cè)壁106a及106b的邊緣之間延伸并且可定位為與第一端108相對(duì)。第二端110可 具有表面,縱軸105也可延伸通過(guò)所述表面。在一些實(shí)施方案中,垂直于第二端面110的線 可大致平行于縱軸105 (例如,y軸)。
[0103] 導(dǎo)光棒100的設(shè)計(jì)的許多變化對(duì)提供自導(dǎo)光棒100的各種光分布是可能的。例如, 圖9及圖10中展示的輸出表面102可平行于χ-y平面并且實(shí)質(zhì)上沿導(dǎo)光棒100的全長(zhǎng)延 伸。在一些實(shí)施方案中,輸出表面102可僅沿導(dǎo)光棒100的長(zhǎng)度的一部分延伸,且在一些實(shí) 施方案中,可使用多個(gè)間隔的輸出表面102。在一些實(shí)施方案中,輸出表面102可沿導(dǎo)光棒 100的第一部分延伸,且可面向第一方向(例如,z方向,使得垂直于輸出表面的線平行于z 軸),且第二輸出表面可沿導(dǎo)光棒100的第二部分延伸且可面向第二方向(例如,X方向,使 得垂直于輸出表面的線平行于X軸)。其它實(shí)施方案可包含沿導(dǎo)光棒100的長(zhǎng)度在不同部 分面向不同方向的3、4、5或更多個(gè)輸出表面。
[0104] 圖11A展示與圖9的導(dǎo)光棒類似的導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例,其中所述橫截面 在yz平面中獲取。導(dǎo)光棒100可包含經(jīng)配置以引導(dǎo)光通過(guò)其第一端108進(jìn)入導(dǎo)光棒100 的光源114??墒褂酶鞣N類型的光源,例如發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)、白 熾燈、熒光燈等。在一些實(shí)施方案中,如圖11A中所展示,光源114可包含光發(fā)射器116(例 如,LED),所述光發(fā)射器116經(jīng)定向以使得從光源114發(fā)射的光朝向?qū)Ч獍?00的第一端 108或輸入表面被引導(dǎo)。在一些實(shí)施方案中,反射器118或其它光學(xué)元件可經(jīng)配置以引導(dǎo)、 聚焦或部分校準(zhǔn)來(lái)自光源114的光。在一些實(shí)施方案中,可使用不同色彩的多個(gè)光源,所述 光源可組合以提供白光或?qū)嵸|(zhì)白光。在一些實(shí)施方案中,為了形成光源114,藍(lán)光LED可與 黃或黃綠磷光體120 -起使用(例如,Citizen CL-435S LED)以產(chǎn)生白光或?qū)嵸|(zhì)白光。
[0105] 圖11B展示導(dǎo)光棒和經(jīng)配置以將光輸入到導(dǎo)光棒中的準(zhǔn)直反射器的實(shí)例橫截面 視圖,其中所述橫截面在yz平面中獲取。在一些實(shí)施方案中,光源114可包含平面光發(fā)射 器116,例如LED芯片、涂布有磷光體的藍(lán)光LED、組合以產(chǎn)生白光或?qū)嵸|(zhì)白光的多個(gè)LED芯 片(例如,四個(gè)LED芯片,例如R、G、G、B)。光發(fā)射器116可光學(xué)耦合到準(zhǔn)直反射器118的 輸入孔隙115。在一些實(shí)施方案中,平面光發(fā)射器116的發(fā)光表面可填充或?qū)嵸|(zhì)上填充準(zhǔn)直 反射器118的輸入孔隙115。準(zhǔn)直反射器118的輸出孔隙117可光學(xué)稱合到導(dǎo)光棒100 (例 如,其第一端108),以使得準(zhǔn)直反射器118可經(jīng)配置以實(shí)質(zhì)上保持由平面光發(fā)射器116發(fā)射 并輸入到導(dǎo)光棒100中的光的展度。例如,準(zhǔn)直反射器的形狀可由正弦定律反射器設(shè)計(jì)控 制,如下文所述。
[0106] 圖11C展示準(zhǔn)直反射器的等距視圖的實(shí)例。準(zhǔn)直反射器118可具有根據(jù)正弦定律 反射器設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)上成形的側(cè)壁119,如下文所論述。側(cè)壁119可包含在其內(nèi)表面上的反射 材料(例如,金屬)或涂層,使得當(dāng)光從輸入孔隙115傳播到輸出孔隙117時(shí),側(cè)壁119可 反射照射到側(cè)壁119的內(nèi)表面上的光。在一些其它實(shí)施方案中,反射可通過(guò)全內(nèi)反射發(fā)生。 側(cè)壁119之間的空間可為開放空間(例如,充滿空氣),或可充滿實(shí)質(zhì)透明的材料(例如,玻 璃或塑料)。圖11D展示另一準(zhǔn)直反射器的等距視圖的實(shí)例。準(zhǔn)直反射器118可由實(shí)質(zhì)上 透明的材料(例如,玻璃或塑料)形成,且可經(jīng)配置以通過(guò)全內(nèi)反射而反射光。側(cè)壁119可 通過(guò)實(shí)質(zhì)上透明的材料的側(cè)面形成,如圖11D中所展示。在一些實(shí)施方案中,可將反射涂層 涂覆到圖11D中所展示的側(cè)壁119的外部的至少一部分。
[0107] 圖11E展示另一準(zhǔn)直反射器的等距視圖的實(shí)例。準(zhǔn)直反射器118可具有各種橫 截面形狀。例如,輸入孔隙115及/或輸出孔隙117可具有大致為圓形(或橢圓形)的形 狀,如圖11E中所展示。在輸入孔隙115與輸出孔隙117之間延伸的側(cè)壁119可形成一形 狀(例如,如圖11E中所展示的圓形或橢圓形),所述形狀類似于輸入孔隙115的形狀及/ 或輸出孔隙117的形狀。其它配置也是可能的。例如,輸入孔隙115及/或輸出孔隙117 可具有正方形或矩形(或大致為正方形或大致為矩形)的形狀,如圖11C及圖11D中所展 示。在一些實(shí)施方案中,平面光發(fā)射器116的發(fā)光表面(圖11E中由虛線121所展示)可 填充不到整個(gè)輸入孔隙115。例如,如圖11E中所展示,輸入孔隙115可具有大致圓形的形 狀,且發(fā)光表面121可具有大致正方形的形狀。發(fā)光表面121可填充輸入孔隙115的至少 約50%、70%、80%、90%、95%、97%、99%或更多。在一些實(shí)施方案中,可使用具有適合于 輸入孔隙115中的實(shí)質(zhì)上最大區(qū)域的發(fā)光表面121。在一些實(shí)施方案中,平面光發(fā)射器116 的發(fā)光表面121的形狀可類似于輸入孔隙115的形狀,以使得發(fā)光表面121可填充或?qū)嵸|(zhì) 上填充輸入孔隙115。
[0108] 圖11F展示導(dǎo)光棒的末端和經(jīng)配置以將光輸入到導(dǎo)光棒中的準(zhǔn)直反射器的等距 視圖的實(shí)例。圖11G展示導(dǎo)光棒的末端的等距視圖的實(shí)例,所述圖展示對(duì)應(yīng)于準(zhǔn)直反射器 的輸出孔徑的輸入?yún)^(qū)域。準(zhǔn)直反射器118的輸出孔隙117 (在圖11G中由虛線展示)可光 學(xué)奉禹合到導(dǎo)光棒100 (例如其第一端108)。準(zhǔn)直反射器118的輸出孔隙117可填充導(dǎo)光棒 100的輸入端108的區(qū)域的至少約50%、70%、80%、90%、95%、97%、99%或更多。在一些 實(shí)施方案中,輸出孔隙117可經(jīng)設(shè)定大小以具有適合于輸入端108的區(qū)域的實(shí)質(zhì)上最大區(qū) 域(給定輸出孔隙117及輸入端108的不同形狀)。在一些實(shí)施方案中,輸出孔隙117可 具有與導(dǎo)光棒100的輸入端108的形狀類似的形狀,且輸出孔隙117可填充或?qū)嵸|(zhì)上填充 導(dǎo)光棒100的輸入端108。在一些實(shí)施方案中,準(zhǔn)直反射器118可經(jīng)配置以在分布角度內(nèi) 校準(zhǔn)實(shí)質(zhì)上所有輸入導(dǎo)光棒100中的光,所述分布角度通過(guò)全內(nèi)反射使得光在導(dǎo)光棒100 內(nèi)被引導(dǎo),這可防止光在重新引導(dǎo)之前從導(dǎo)光棒100泄漏(例如,通過(guò)散射特征112或小面 124)。
[0109] 在一些實(shí)施方案中,準(zhǔn)直器118經(jīng)配置以重新引導(dǎo)來(lái)自光發(fā)射器116的光,以使得 光在以下情況中傳播,在一個(gè)平面(例如,xy平面)中具有受限分散,而在另一平面(例如, yz平面)中具有相對(duì)寬的分散。在一些其它實(shí)施方案中,準(zhǔn)直器118經(jīng)配置以重新引導(dǎo)來(lái) 自光發(fā)射器116的光,以使得光在以下情況中傳播,在兩個(gè)平面(例如,xy及yz平面)中 具有受限分散。因此,進(jìn)入導(dǎo)光棒100的光的分散在有準(zhǔn)直器118的情況下比在沒(méi)有準(zhǔn)直 器118的情況下更窄。
[0110] 再次參考圖11A,來(lái)自光源114的光可進(jìn)入導(dǎo)光棒100并以小于臨界角Θ。(如圖 11A中所展示,從平行于表面而測(cè)量)的角度照射到導(dǎo)光棒100的表面上以用于通過(guò)TIR在 導(dǎo)光棒100中傳播光。在一些實(shí)施方案中,光源114中的反射器118或其它光學(xué)元件可引 導(dǎo)光,以使得大多數(shù)或全部或?qū)嵸|(zhì)上全部進(jìn)行導(dǎo)光棒100的光具有小于臨界角%的角度 并且可經(jīng)歷導(dǎo)光棒100中的TIR。導(dǎo)光棒100可包含多個(gè)散射特征112。散射特征112可 定位在導(dǎo)光棒100的背側(cè)104上,以使得將散射光朝向輸出表面102引導(dǎo)并且至少一部分 所述散射光通過(guò)輸出表面102退出導(dǎo)光棒100。
[0111] 如圖11A中可見,第一實(shí)例光線111通過(guò)輸入表面108進(jìn)入導(dǎo)光棒100并且在光 111照到第一散射特征112a之前通過(guò)TIR傳播通過(guò)導(dǎo)光棒100。散射特征112a可為起伏 表面或不規(guī)則表面,所述表面引起光111的漫反射或散射(例如,引起各向同性分布或朗伯 型分布)。至少一些散射光以大于臨界角Θ。的角度(相對(duì)于輸出表面100更陡)傳播,從 而克服TIR并允許光通過(guò)輸出表面102退出導(dǎo)光棒100。在一些實(shí)施方案中,一部分散射光 (圖11A中未展示)以小于臨界角Θ。的角度散射,以使得一部分散射光繼續(xù)通過(guò)TIR在導(dǎo) 光棒100中傳播。圖11A中的第二實(shí)例光線113以不同角度或位置進(jìn)入導(dǎo)光棒100,以使得 在光113照到比第一散射特征112a距輸入表面108更遠(yuǎn)的第二光散射特征112b之前,光 通過(guò)TIR在導(dǎo)光棒100中傳播經(jīng)過(guò)第一散射特征112a。光113可通過(guò)第二散射特征112b 以與上文針對(duì)第一散射特征112a所描述的方式類似的方式散射。
[0112] 光散射特征112可以各種配置進(jìn)行配置或分布,以允許設(shè)計(jì)用于各種類型的光分 布的導(dǎo)光棒的靈活性。光散射特征112實(shí)質(zhì)上可均勻分布,如例如在圖11A中所展示?;?者,光散射特征112可經(jīng)分布以從輸出表面102提供實(shí)質(zhì)上均勻的光分布(例如,通過(guò)在距 輸入表面108更遠(yuǎn)的部分集中更多光散射特征112)。許多其它配置也是可能的。例如,光 散射特征112可僅定位在導(dǎo)光棒100的第二端110附近,以使得光實(shí)質(zhì)上僅在第二端110 附近退出導(dǎo)光棒100。
[0113] 各種類型的光抽取元件可用于引導(dǎo)光離開本文中揭示的導(dǎo)光棒。例如,雖然圖9 到圖11A的論述提及散射特征112,但是各種其它光抽取元件可代替或結(jié)合散射特征112使 用,以類似地引導(dǎo)光通過(guò)輸出表面102離開導(dǎo)光棒100。例如,圖12展示在yz平面中的另 一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒122可包含各種特征,所述特征與導(dǎo)光棒100或本文 揭示的各種其它導(dǎo)光棒類似或相同,并且即使當(dāng)不作具體論述時(shí),相應(yīng)揭示案涉及導(dǎo)光棒 122。導(dǎo)光棒122可包含經(jīng)配置以重新引導(dǎo)光通過(guò)輸出表面102離開導(dǎo)光棒100的小面124。 小面124可為反射性的(例如,通過(guò)TIR及/或反射性涂層),并且小面124可包含例如凹 槽、脊或凹坑(例如,圓錐形或截頭圓錐形)。如與本文論述的其它光抽取元件一樣,小面 124可按各種配置進(jìn)行配置以提供不同光分布。在一些實(shí)施方案中,小面抽取器(例如,小 面124)可在可預(yù)測(cè)及角度受控的方向內(nèi)有效地重新引導(dǎo)導(dǎo)光,所述方向主要引起TIR失效 并且從而允許實(shí)質(zhì)上所有經(jīng)重新引導(dǎo)的光通過(guò)輸出表面102逃脫光導(dǎo)(例如,導(dǎo)光棒100)。 散射特征112可重新引導(dǎo)光進(jìn)入實(shí)質(zhì)上朗伯型半球或類似半球,以使得僅一部分散射光具 有克服TIR的角度并且作為輸出光通過(guò)輸出表面102退出導(dǎo)光棒100。剩余散射光可通過(guò) TIR沿導(dǎo)光棒100傳播并且將需要額外散射相互作用來(lái)成為輸出的一部分。相比使用小面 124,使用散射特征112來(lái)重新引導(dǎo)光離開導(dǎo)光棒100由于光吸收可產(chǎn)生更多的光損失。在 一些情況下,需要多個(gè)散射相互作用來(lái)產(chǎn)生與通過(guò)使用小面反射器(例如,小面124)所產(chǎn) 生的光輸出抽取等效的光輸出抽取,并且光吸收可在每次散射相互作用時(shí)發(fā)生。因此,在一 些實(shí)施方案中,相比散射特征112,小面124可提供更高效率。參考圖12,在一些實(shí)施方案 中,小面124可分布在導(dǎo)光棒100的背側(cè)104上,以使得通過(guò)小面轉(zhuǎn)向的光可經(jīng)引導(dǎo)到輸出 表面。
[0114] 圖13展示在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。參考圖13,小面124 可沿導(dǎo)光棒100的輸出表面102分布,以使得通過(guò)小面124重新引導(dǎo)的光朝向?qū)Ч獍?00 的背側(cè)104轉(zhuǎn)向。反射器128可定位在導(dǎo)光棒100的背側(cè)104處以將轉(zhuǎn)向光重新引導(dǎo)向輸 出表面102,以使得轉(zhuǎn)向光通過(guò)輸出表面102退出導(dǎo)光棒100。在一些實(shí)施方案中,反射器 128可鄰近導(dǎo)光棒126的背側(cè)104。例如,反射器128可粘附到導(dǎo)光棒126的背側(cè)104。在 一些實(shí)施方案中,反射器128可為反射性涂層。在一些實(shí)施方案中,除背側(cè)104處的TIR之 外或代替所述TIR,反射器128可促進(jìn)光通過(guò)導(dǎo)光棒126的傳播。反射器128可提供大致鏡 面反射,以使得射入光和反射光相對(duì)于反射器128的表面具有實(shí)質(zhì)相同的角度。
[0115] 圖14展示在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。如圖14中所展示,反 射器128可與導(dǎo)光棒130的背側(cè)104間隔開,從而在反射器128與導(dǎo)光棒130之間提供間 隙132。間隙132可包含空氣或折射率低于導(dǎo)光棒130的材料的折射率的某一其它材料,以 使得光可在導(dǎo)光棒130的背側(cè)104處經(jīng)歷TIR??朔IR及退出導(dǎo)光棒130的背側(cè)104的 光可通過(guò)反射器128經(jīng)重新引導(dǎo)向輸出表面102。反射器128可在一些實(shí)施方案中提供大 致鏡面反射,且在一些其它實(shí)施方案中,反射器128可提供可至少部分散射由反射器128反 射的光的漫反射。漫反射可增加由導(dǎo)光棒130提供的光分布的均勻性。漫反射器128可通 過(guò)間隙132與導(dǎo)光棒130間隔開,以使得漫反射器128不干涉光(例如,通過(guò)TIR)沿導(dǎo)光 棒130的傳播一或多個(gè)柱(圖14中未展不)可用于使反射器128懸掛遠(yuǎn)離導(dǎo)光棒130的 背側(cè)104。在一些實(shí)施方案中,固體材料層(例如,其折射率低于導(dǎo)光棒130的材料的折射 率)可沉積或以其它方式定位在導(dǎo)光棒130與反射器128之間。例如,固體材料可為粘合 劑。
[0116] 圖15展示在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。如圖15中所展示,端 反射器136可定位于導(dǎo)光棒134的第二端110處。端反射器136可反射傳播通過(guò)導(dǎo)光棒134 到達(dá)導(dǎo)光棒134的第二端110的光。因此,到達(dá)導(dǎo)光棒134的第二端110的光可經(jīng)重新引導(dǎo) 以在導(dǎo)光棒134中朝向第一端108傳播回。這可防止(若有的話)能夠傳播到導(dǎo)光棒134 的第二端110而不經(jīng)重新引導(dǎo)離開導(dǎo)光棒134的光的損失,從而增加由導(dǎo)光棒134提供的 照明亮度并且還增加光照系統(tǒng)的效率。反射器136可鄰近于導(dǎo)光棒134的第二端110 (如 圖15中所展示),或反射器136可與導(dǎo)光棒134的第二端110間隔,從而在其間提供一間隙 (類似于圖14的反射器128)。端反射器136可與反射器128或不與反射器128 -起使用。 在一些實(shí)施方案中,反射器128及端反射器136可并入單一連續(xù)反射器結(jié)構(gòu)中,所述結(jié)構(gòu)具 有形成端反射器136的翻轉(zhuǎn)或成角部分。
[0117] 可根據(jù)圖11到圖15的實(shí)施方案進(jìn)行許多組合、子組合及變化。例如,在圖12到 圖15中,除展示的光轉(zhuǎn)向小面124之外或代替所述小面可使用光散射特征112,且除圖11A 中所展示的光散射特征之外或代替所述特征可使用光轉(zhuǎn)向小面124。在一些實(shí)施方案中, 除光散射特征112及/或光轉(zhuǎn)向小面124之外或代替以上各者可使用其它光抽取元件(例 如,作為全息膜或棱鏡膜)。
[0118] 圖16展不在yz平面中的另一導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒138可在導(dǎo)光 棒138的不同部分處具有不同類型的光抽取元件。例如,在導(dǎo)光棒138的第一部分140a處 (例如,沿導(dǎo)光棒138的長(zhǎng)度從第一端108延伸到大致中點(diǎn))可具有光轉(zhuǎn)向小面124,且導(dǎo) 光棒138的第二部分140b (例如,從導(dǎo)光棒138的大致中點(diǎn)延伸到其第二端110)可具有光 散射特征112。導(dǎo)光棒138的不同部分也可具有其它差異。例如,第一部分140a可在輸出 表面102的側(cè)面上具有光抽取元件(例如,光轉(zhuǎn)向小面124(如圖16中所展示)或光散射 特征),第二部分140b可在導(dǎo)光棒138的背側(cè)104上具有光抽取元件(例如,光散射特征 112 (如圖16中所展不)或光轉(zhuǎn)向小面)。反射器128可沿導(dǎo)光棒138在輸出表面102的 側(cè)面上具有光抽取元件的部分延伸。另外,在本文中揭示的各種實(shí)施方案中,導(dǎo)光棒138可 使用兩個(gè)光源照明,其中第一光源114定位在第一端108處,且第二光源(未展示)定位在 導(dǎo)光棒138的第二端110處。
[0119] 圖17展示圖9的在xz平面中的導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。輸出表面102可比 導(dǎo)光棒100的背側(cè)104寬(在X方向上),以使得側(cè)壁106a及106b在輸出表面102與背側(cè) 104之間錐形化。側(cè)壁106a及106b可經(jīng)配置以至少部分地校準(zhǔn)從輸出表面102輸出的光 (例如,通過(guò)光散射特征112或其它光抽取元件散射的光)。側(cè)壁106a及106b可經(jīng)配置以 至少部分地校準(zhǔn)在單一校準(zhǔn)平面中(例如,xz平面中)的光,同時(shí)針對(duì)在正交于校準(zhǔn)平面 的平面(例如,yz平面或xy平面)中傳播的光提供較少或不提供光校準(zhǔn)。因此,在校準(zhǔn)平 面(xz平面)中傳播的輸出光可經(jīng)轉(zhuǎn)向以增加輸出光的行進(jìn)方向的z方向分量。側(cè)壁106a 及106b可減少光遠(yuǎn)離yz平面的發(fā)散,從而朝向yz平面較準(zhǔn)光。在yz平面(正交于校準(zhǔn) 平面(xz平面))中傳播的光可在不接觸側(cè)壁106a及106b的情況下退出導(dǎo)光棒100,以使 得側(cè)壁l〇6a及106b不部分校準(zhǔn)在yz平面中傳播的光。在一些實(shí)施方案中,側(cè)壁106a及 106b因此可實(shí)質(zhì)上不提供正交于校準(zhǔn)平面(xz平面)的任何平面中的校準(zhǔn)。在一些實(shí)施方 案中,側(cè)壁106a及106b可至少部分地校準(zhǔn)所要校準(zhǔn)平面(xz平面)中的比任何其它平面 或方向更多的光。在一些實(shí)施方案中,退出輸出表面102的光分布可在xz平面中具有更高 的正光學(xué)功率,以減少平面于xz平面?zhèn)鞑サ墓獾陌l(fā)散,且經(jīng)配置以在yz平面中具有更低的 光學(xué)功率。
[0120] 在一些實(shí)施方案中,由散射特征112散射的光可分布在約±90°的分布角 ± 例如典型朗伯型分布)。側(cè)壁106a及106b可經(jīng)配置以部分校準(zhǔn)xz平面中的光至 ± Θ 2的分布角,其可允許所有或?qū)嵸|(zhì)上所有在xz平面中傳播的經(jīng)重新引導(dǎo)光克服TIR并 退出導(dǎo)光棒100 (例如,通過(guò)輸出表面102)。例如,側(cè)壁106a及106b可經(jīng)配置以部分校準(zhǔn) xz平面中的光,使得xz平面中退出輸出表面102的光具有發(fā)射分布± Θ 2,所述發(fā)射分布 范圍可為約±60°的最大發(fā)散到約±20°的最小發(fā)散,包含其間的所有其它角度范圍。角 度± θ2的范圍可集中于輸出表面102的法線上。在一些實(shí)施方案中,至少部分經(jīng)校準(zhǔn)的 光可在發(fā)射分布的末端處具有實(shí)質(zhì)銳截止,與柔和的漸進(jìn)衰減相反(例如,如在朗伯型分 布中)。通過(guò)至少部分校準(zhǔn)自光抽取元件的經(jīng)重新引導(dǎo)(例如,散射或小面反射)的光,以 克服TIR的角度到達(dá)輸出表面102的經(jīng)重新引導(dǎo)(例如,散射或小面反射)的光(例如,如 相對(duì)于輸出表面102所測(cè)量,超出臨界角土 Θ ^的光)的量可相比具有不執(zhí)行部分校準(zhǔn)的 側(cè)壁的導(dǎo)光棒得以增加。
[0121] 側(cè)壁106a及106b可經(jīng)配置以反射通過(guò)光抽取元件112重新引導(dǎo)(例如,散射) 的光(例如,通過(guò)TIR),從而至少部分校準(zhǔn)經(jīng)重新引導(dǎo)的光(例如,在xz平面中)。因此, 光抽取元件112可用于"輸入"光到校準(zhǔn)反射器側(cè)壁106a及106b。因此,校準(zhǔn)反射器側(cè)壁 106a及106b可具有位于導(dǎo)光棒100的背側(cè)104處的輸入?yún)^(qū)域142及位于輸出表面102處 的輸出區(qū)域144。輸入?yún)^(qū)域142可被稱為相對(duì)于校準(zhǔn)側(cè)壁106a及106b的"輸入?yún)^(qū)域",即使 輸入?yún)^(qū)域142不從外部光源將光輸入導(dǎo)光棒100也如此。雖然圖17展示定位于"輸入"光 到反射器側(cè)壁l〇6a及106b的輸入?yún)^(qū)域142處的光散射特征112,但是在其它實(shí)施方案中, 反射器128可定位于"輸入"光到反射器側(cè)壁106a及106b的輸入?yún)^(qū)域142處或其附近。輸 入?yún)^(qū)域142可沿x方向具有寬度Wl,所述寬度Wl小于輸出表面144沿x方向的寬度w 2。如 圖17中可見,側(cè)壁106a及106b的表面可為數(shù)學(xué)上成形的表面且可實(shí)質(zhì)上符合例如xz平 面中的拋物線的一部分。側(cè)壁l〇6a及106b的形狀還可為傾斜平面表面或很多多項(xiàng)式成形 表面。在一些實(shí)施方案中,輸入?yún)^(qū)域142的左端可位于右側(cè)壁106a的拋物線弧線的實(shí)質(zhì)焦 點(diǎn)處,及/或輸入?yún)^(qū)域142的右端可位于左側(cè)壁106b的拋物線弧線的實(shí)質(zhì)焦點(diǎn)處。第一拋 物曲線(與右側(cè)壁l〇6a關(guān)聯(lián))可相對(duì)于第二拋物曲線(與左側(cè)壁106b關(guān)聯(lián))成角度。在 一些實(shí)施方案中,橫截面形狀(例如,圖17中所展示)可經(jīng)擠壓或以其它方式形成為細(xì)長(zhǎng) 導(dǎo)光棒100,且側(cè)壁106a及106b可例如定義類似于復(fù)合拋物面聚光器(CPC)溝槽的形狀。
[0122] 在一些實(shí)施方案中,側(cè)壁106a及106b可經(jīng)配置以實(shí)質(zhì)上保持光通過(guò)輸出表面102 退出導(dǎo)光棒1〇〇的展度。在一些實(shí)施方案中,側(cè)壁l〇6a及106b中一或兩者的數(shù)學(xué)形狀可由 正弦定律反射器設(shè)計(jì)控制。例如,光散射特征112可實(shí)質(zhì)上在垂直于縱軸105的方向(例 如,X方向)上填充輸入?yún)^(qū)域142,以使得光散射特征從輸入?yún)^(qū)域142的實(shí)質(zhì)上整個(gè)寬度 Wl 上引導(dǎo)側(cè)壁l〇6a及106b處的光。如果xz平面中自光抽取兀件的光分布的角度為± Θ 17 且光在(X方向上輸出區(qū)域的)寬度w2及為± Θ 2的發(fā)射分布內(nèi)退出輸出表面102,那么 WiX sin Θ i可實(shí)質(zhì)上等于w2X sin Θ 2,且輸入?yún)^(qū)域142與輸出區(qū)域144之間的距離d可實(shí)質(zhì) 上等于0. 5X (Wi+wJ/tan Θ 2。在自光抽取兀件的發(fā)射分布± Θ i為約±90°的一些實(shí)施 方案中,》1父8;[1101為《1\8;[1190°,且因?yàn)?;[1190°等于1,¥ 1可實(shí)質(zhì)上等于¥2\8;[1102。 在發(fā)射分布± 9 i為約±90°且發(fā)射分布± Θ 2為約±25°的一些實(shí)施方案中,輸入?yún)^(qū)域 142的寬度a為約1. 26毫米(mm),輸出區(qū)域144的寬度w2可為約3. 0mm,且輸入?yún)^(qū)域142 與輸出區(qū)域144之間的距離d可為約4. 55mm。雖然上文所論述的尺寸是以mm提供的,但是 可使用任意長(zhǎng)度單位執(zhí)行相同計(jì)算以實(shí)現(xiàn)類似角度的光校準(zhǔn)。因此,各種長(zhǎng)度單位(例如, 厘米、英寸、微米等)可應(yīng)用于上文所列值,以提供具有不同大小及相同或類似比例的導(dǎo)光 棒的實(shí)施方案。
[0123] 各種其它尺寸可經(jīng)選擇且使用正弦定律原理計(jì)算。例如,可已知一或多個(gè)變量,例 如寬度 Wl (例如,至少部分基于導(dǎo)光棒100及/或光抽取元件的大小及配置等)、寬度W2 (例 如,至少部分基于導(dǎo)光棒100的大小及配置)、發(fā)射分布± Θ i (例如,至少部分基于光抽取 兀件)、發(fā)射分布土 θ 2 (例如,至少部分基于導(dǎo)光棒1〇〇的大小及配置或基于由導(dǎo)光棒1〇〇 照明的照明系統(tǒng)的性質(zhì)等)及距離d(例如,至少部分基于導(dǎo)光棒100的大小及配置或基于 由導(dǎo)光棒100照明的照明系統(tǒng)的性質(zhì)等),所述變量可允許計(jì)算一或多個(gè)未知變量。
[0124] 側(cè)壁106a及106b可經(jīng)配置以通過(guò)反射照到側(cè)壁106a及106b的光來(lái)至少部分地 朝向輸出表面102校準(zhǔn)光。所述光可經(jīng)反射到TIR,且側(cè)壁106a及106b的弧線可經(jīng)配置以 使得由光抽取元件重新引導(dǎo)(例如,由圖17的光散射特征112散射)的光以使得光沿側(cè)壁 106a及106b的實(shí)質(zhì)上整個(gè)高度(z方向上)經(jīng)歷TIR的角度照到側(cè)壁106a及106b。在一 些實(shí)施方案中,側(cè)壁l〇6a及106b在輸入?yún)^(qū)域142附近的弧線可能不足以導(dǎo)致針對(duì)從光抽 取元件接收的至少一些光的TIR,且一或多個(gè)反射器145a及145b (例如,反射性涂層)可用 于促進(jìn)側(cè)壁l〇6a及106b在輸入?yún)^(qū)域142附近的部分處的反射。在一些實(shí)施方案中,一或 多個(gè)反射器145a及145b可沿與輸入?yún)^(qū)域142的距離的至少約10%、20%、30%或50%朝 向輸出區(qū)域144延伸。在一些其它實(shí)施方案中,反射器145a及145b遍布實(shí)質(zhì)上整個(gè)側(cè)壁 106a 及 106b。
[0125] 在導(dǎo)光棒100內(nèi)于yz平面?zhèn)鞑サ挠晒獬槿≡匦乱龑?dǎo)(例如,散射)的光可保 持由光抽取元件112定義的分布(例如,朗伯型)(例如,因?yàn)閭?cè)壁106a及106b不校準(zhǔn)在 yz平面中傳播的光)。然而,當(dāng)在yz平面中傳播的經(jīng)重新引導(dǎo)的光到達(dá)輸出表面102時(shí), 一些經(jīng)重新引導(dǎo)的光可繼續(xù)在導(dǎo)光棒100內(nèi)由TIR捕捉。因此,退出輸出表面102的光可 有效地在yz平面中經(jīng)部分校準(zhǔn),因?yàn)閮H以克服TIR的角度傳播的光退出輸出表面102。例 如,如果導(dǎo)光棒100具有約1. 47的折射率,那么輸出表面102與空間之間的干涉的臨界角 將為約47. Γ (如相對(duì)于輸出表面102所測(cè)量)。在這個(gè)實(shí)施方案中,導(dǎo)光棒100將有效地 部分校準(zhǔn)光(即使在yz方向上),以使得光在約±42. 9°的角度(如相對(duì)于輸出表面102 的所測(cè)量)內(nèi)退出輸出表面。在一些實(shí)施方案中,相比退出導(dǎo)光棒100的光的TIR所提供 的校準(zhǔn),導(dǎo)光棒100可提供更多的自側(cè)壁l〇6a及106b (例如,在xz平面中)的校準(zhǔn)。
[0126] 在一些實(shí)施方案中,小面124及/或散射特征112可重新引導(dǎo)在導(dǎo)光棒100中傳 播的一部分光,如上文所論述。一些光可經(jīng)重新引導(dǎo)離開導(dǎo)光棒1〇〇而不照射到側(cè)壁l〇6a 及106b (例如,在yz平面中傳播的光)。在一些光可由側(cè)壁以小于臨界角的角度反射,以使 得光由側(cè)壁l〇6a及106b全內(nèi)反射。光照到側(cè)壁106a及106b的角度可至少部分地取決于 輸入導(dǎo)光棒100中的光的角度分布。在一些情況下,由小面124重新引導(dǎo)的一部分光可具 有不克服TIR的角度,且光可繼續(xù)沿導(dǎo)光棒100傳播(例如,直到光由另一小面124反射, 所述另一小面124可重新引導(dǎo)光離開導(dǎo)光棒100)。沿導(dǎo)光棒100傳播的一部分光可照射到 側(cè)壁106a及106b (例如,作為斜射光線)且可由側(cè)壁106a及106b反射。在一些情況下, 由側(cè)壁106a及106b反射光可重新引導(dǎo)光到更可能使光經(jīng)重新引導(dǎo)離開導(dǎo)光棒100的角度 (例如,通過(guò)小面124的后續(xù)反射)。如上文所論述,使用小面124重新引導(dǎo)光離開導(dǎo)光棒 100可比使用可為吸收性的散射特征112重新引導(dǎo)光離開導(dǎo)光棒100更有效率。
[0127] 各種其它橫截面形狀可用于除圖17中所展示的導(dǎo)光棒之外的導(dǎo)光棒。在一些實(shí) 施方案中,側(cè)壁可為直的而不是彎曲的。圖18展示具有實(shí)質(zhì)上梯形橫截面形狀的導(dǎo)光棒的 等距視圖的實(shí)例。圖19展示圖18的導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒200可具有輸出 表面202、背側(cè)204及末端208及210,分別類似于(例如,圖1到圖17的)輸出表面102、 背側(cè)104及末端108及210。導(dǎo)光棒200的側(cè)壁206a及206b可實(shí)質(zhì)上為平面的,以使得導(dǎo) 光棒200具有實(shí)質(zhì)上梯形的橫截面形狀(如圖19中所展示)。導(dǎo)光棒200還可包含類似于 本文中其它處論述的所述元件的光抽取元件(圖18中未展示),所述光抽取元件可經(jīng)配置 以引導(dǎo)光通過(guò)輸出表面202離開導(dǎo)光棒200。
[0128] 圖20展示具有實(shí)質(zhì)上三角形橫截面形狀的導(dǎo)光棒的等距視圖的實(shí)例。圖21展示 圖20的導(dǎo)光棒的橫截面視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒300可具有輸出表面302及末端308及310, 分別類似于輸出表面102及末端108及110。導(dǎo)光棒300的側(cè)壁306a及306b可實(shí)質(zhì)上為 平面的且可會(huì)聚于背側(cè)304處,以使得導(dǎo)光棒300具有實(shí)質(zhì)上三角形的橫截面形狀(如圖 21中所展示)。導(dǎo)光棒300不包含與輸出表面302相對(duì)的表面,因?yàn)閭?cè)壁306a及306b會(huì) 聚于背側(cè)304處。導(dǎo)光棒300還可包含類似于本文中其它處論述的所述元件的光抽取元件 (圖20中未展示),所述光抽取元件可經(jīng)配置以引導(dǎo)光通過(guò)輸出表面302離開導(dǎo)光棒300。 例如,光抽取元件可安置在側(cè)壁306a及306b在背側(cè)304附近的較低部分處,及/或光抽取 元件可沿輸出表面302安置且反射器(未展示)可定位于側(cè)壁306a及306b在背側(cè)304附 近的較低部分處。
[0129] 雖然單一導(dǎo)光棒100可使用各種實(shí)施方案中,但是在一些其它實(shí)施方案中,多個(gè) 導(dǎo)光棒100可一起用于提供照明以用于特定光照應(yīng)用。圖22展示導(dǎo)光棒陣列的等距視圖的 實(shí)例。陣列150的每一導(dǎo)光棒100可與本文中揭不的導(dǎo)光棒100或任何其它導(dǎo)光棒實(shí)施方 案類似或相同。在一些實(shí)施方案中,陣列150中的每一導(dǎo)光棒100可與其它導(dǎo)光棒100實(shí) 質(zhì)上相同,除其在陣列150中的位置以外。在一些實(shí)施方案中,導(dǎo)光棒100可取決于其在陣 列150中的位置而不同,以使得產(chǎn)生特定光照應(yīng)用所需的特定光分布。光可通過(guò)各自光源 引導(dǎo)到導(dǎo)光棒100中,所述光源可與本文中其它處論述的光源114類似。一或多個(gè)或全部 導(dǎo)光棒100可在其每一末端108及/或110處具有光源。在一些實(shí)施方案中,每一導(dǎo)光棒 100可具有單一光源,所述光源可全部定位在各自導(dǎo)光棒的相同側(cè)面上(例如,末端108), 或可沿陣列150定位在交替末端108及110處。在一些其它實(shí)施方案中,單一光源可將光 注入一或多個(gè)導(dǎo)光棒100中。如圖22中所展不,導(dǎo)光棒100可在X方向上彼此間隔開,從 而在其間形成間隙152。
[0130] 圖23展示經(jīng)連接以形成一片導(dǎo)光棒的導(dǎo)光棒陣列的等距視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒100 可鄰近彼此,以使得相鄰導(dǎo)光棒100之間實(shí)質(zhì)上不存在開放空間。所述片154的導(dǎo)光棒100 可使用光源以與結(jié)合圖22的陣列150所論述的方式類似的各種方式照明。
[0131] 圖24展示包含多行導(dǎo)光棒的導(dǎo)光棒陣列的等距視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒100可經(jīng)連 接以形成一片,如圖24中所展示,或?qū)Ч獍?00可按與圖22中所展示的方式類似的方式間 隔開以在其間形成間隙。在一些實(shí)施方案中,第一行158a導(dǎo)光棒100可接收定位在導(dǎo)光棒 100的各自第一端108處的光源的光,且第二行158b導(dǎo)光棒100可接收定位在導(dǎo)光棒100 的各自第二端110處的光源的光。
[0132] 本文中揭示的導(dǎo)光棒可用于照亮各個(gè)顯示裝置。圖25展示使用一或多個(gè)導(dǎo)光棒 照亮反射性顯示元件的顯示裝置的一部分的橫截面視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒100陣列(例如, 圖22的陣列150)可定位在顯示元件162前面。在圖25中,顯示元件162可為經(jīng)配置以反 射光從而形成對(duì)用戶可視的圖像的反射性顯示元件。顯示元件122可包含例如多個(gè)干涉式 調(diào)制器(例如,圖1的干涉式調(diào)制器12),所述調(diào)制器可按一陣列配置以形成像素元件,如本 文中所論述。一或多個(gè)光源114可引導(dǎo)光進(jìn)入導(dǎo)光棒陣列150的導(dǎo)光棒100中,且導(dǎo)光棒 100可引導(dǎo)光離開輸出表面102,如本文中所論述。從導(dǎo)光棒100輸出的光可照亮顯示元件 162以形成對(duì)用戶可視的圖像,如本文中所論述。在一些實(shí)施方案中,襯底164(例如,定位 在導(dǎo)光棒陣列150與顯示元件162之間)可用于對(duì)各種其它特征(例如,顯示元件162)提 供支撐。因?yàn)閷?dǎo)光棒陣列150可定位在顯示元件162與觀看者之間,所以導(dǎo)光棒陣列150 可經(jīng)配置以實(shí)質(zhì)上不干涉顯示元件162產(chǎn)生的圖像的可見性。例如,導(dǎo)光棒100可彼此間 隔開(如圖22中所展示,或相比圖22中所展示具有更大間隙152),以使得形成圖像的許多 光可從顯示元件162通過(guò)間隙152而不受導(dǎo)光棒陣列150影響。導(dǎo)光棒100可經(jīng)制造具有 足夠小的大小,以使得受導(dǎo)光棒100影響的形成圖像的光不顯著干涉整體圖像。
[0133] 圖26展示使用一或多個(gè)導(dǎo)光棒照亮透射性顯示元件的顯示裝置的一部分的橫截 面視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒100陣列(例如,圖23的陣列154 (然而也可使用圖22的導(dǎo)光棒陣 列150或圖24的導(dǎo)光棒陣列156))可定位于顯不兀件168后。在圖26中,顯不兀件162 可為透射式顯示元件,例如液晶顯示器(IXD)像素元件。一或多個(gè)光源114可引導(dǎo)光進(jìn)入 導(dǎo)光棒陣列154的導(dǎo)光棒100中,且導(dǎo)光棒100可引導(dǎo)光離開輸出表面102,如本文中所論 述。從導(dǎo)光棒100輸出的光可照亮顯示元件168以形成對(duì)用戶可視的圖像。在一些實(shí)施方 案中,襯底164 (例如,定位在導(dǎo)光棒陣列154與顯不兀件168之間)可用于對(duì)其它結(jié)構(gòu)(例 如,顯示元件168)提供支撐。
[0134] 圖27展示具有導(dǎo)光板并使用導(dǎo)光棒引導(dǎo)光進(jìn)入導(dǎo)光板的顯示裝置的一部分的等 距視圖的實(shí)例。導(dǎo)光棒100可經(jīng)配置以部分校準(zhǔn)光,如本文中所論述。一或多個(gè)光源114 可引導(dǎo)光進(jìn)入導(dǎo)光棒100,所述導(dǎo)光棒可部分校準(zhǔn)xz平面中的光。顯示裝置170的導(dǎo)光板 172可光學(xué)f禹合到導(dǎo)光棒100以接收退出輸出表面102的光。導(dǎo)光板172可經(jīng)配置以通過(guò) TIR傳播光,且導(dǎo)光板172可包含光抽取元件174,所述光抽取元件經(jīng)配置以使在導(dǎo)光板172 中傳播的光轉(zhuǎn)向以使得經(jīng)轉(zhuǎn)向光朝向顯示裝置170的顯示元件162退出導(dǎo)光板172。在圖 27中,顯示元件162可為反射性顯示元件,所述顯示元件經(jīng)配置以反射光從而形成對(duì)用戶 可視的圖像。顯示元件162可包含例如多個(gè)干涉式調(diào)制器(例如,圖1的干涉式調(diào)制器12), 所述調(diào)制器可按一陣列配置以形成像素元件,如本文中所論述。在一些實(shí)施方案中,顯示裝 置170可包含襯底層164,所述襯底層可安置在導(dǎo)光板172與顯示元件162之間。
[0135] 各種類型的光抽取元件174可用于重新引導(dǎo)通過(guò)導(dǎo)光板172朝向顯示元件162傳 播的光。例如,光抽取兀件174可經(jīng)配置以提供光從導(dǎo)光板172朝向顯不兀件162的實(shí)質(zhì) 上均勻的分布。在圖27中,導(dǎo)光板172包含遍布導(dǎo)光板172的表面分散的截頭光轉(zhuǎn)向特征 174。光抽取元件174可為延伸進(jìn)入導(dǎo)光板172中(例如,形成于導(dǎo)光板172的外表面中) 的凹部(例如,錐形凹部等)。圖28展示可與圖27的導(dǎo)光板172-起使用的光抽取元件的 實(shí)施方案的橫截面視圖的實(shí)例。在圖28左邊展示的實(shí)施方案中,反射性涂層176 (例如,金 屬,例如鋁或銀)可涂覆在凹部175上方以促進(jìn)照到凹部175的光的反射(例如,在導(dǎo)光板 172的材料與填充凹部175(例如,在一些實(shí)施方案中為空氣)之間的折射率差不足以使得 光由TIR充分重新引導(dǎo)的情況下)。在一些實(shí)施方案中,可省略反射性涂層176,且光可由 光抽取元件174因 TIR轉(zhuǎn)向。在一些實(shí)施方案中,涂層176可具有比導(dǎo)光板172的材料的 折射率低的折射率,從而促進(jìn)TIR。例如,導(dǎo)光板176可具有約1. 52的折射率。在一些實(shí) 施方案中,光學(xué)隔離層(未展示)可低于導(dǎo)光板172且可具有約1. 42到約1. 47的折射率。 在一些實(shí)施方案中,涂層176可具有約1. 42或約1. 42到約1. 47的折射率。還可使用具有 其它折射率的材料。
[0136] 如圖28右側(cè)所展示,在一些實(shí)施方案中,不同材料的多層堆疊可沉積在凹部175 上方。多層堆疊可為干涉測(cè)量堆疊,所述堆疊經(jīng)設(shè)計(jì)以對(duì)從下方(從導(dǎo)光板172)照到堆疊 的光為高度反射性的并且對(duì)從上方(例如,從觀看者的方向)照到堆疊的光具有低反射性。 在一些實(shí)施方案中,反射層可沉積在黑色掩?;蚱渌鼡豕鈱酉路健T趫D28的右側(cè)展示的實(shí) 施方案中,鋁層179可沉積在凹部175上方,二氧化硅(Si0 2)層181可沉積在鋁層179上 方,且鉻鑰(MoCr)層183可沉積于5丨02層181上方。各種其它配置也是可能的。在圖28 中,展示凹部175具有尖銳過(guò)渡185,然而在一些實(shí)施方案中也可形成圓弧過(guò)渡。
[0137] 圖28的層176、179、181及183可通過(guò)濺鍍、化學(xué)氣相沉積、蒸發(fā)沉積及其它適宜 沉積過(guò)程。層176、179、181及183可跨越導(dǎo)光板172的頂部沉積,且層176、179、181及183 的不需要部分可例如通過(guò)光刻過(guò)程去除。在一些實(shí)施方案中,可使用正光阻且不需要的光 阻可暴露(例如,暴露于UV光),而光阻的保留部分可經(jīng)遮掩。在一些實(shí)施方案中,可使用 負(fù)光阻且不需要的光阻可經(jīng)遮掩,而光阻的保留部分可暴露(例如,暴露于UV光)。光阻的 不需要的部分可使用化學(xué)或顯影劑去除,接著進(jìn)行反應(yīng)離子蝕刻或其它類型的蝕刻以去除 層176、179、181及183未由剩余光阻覆蓋的不需要的材料。
[0138] 如圖27中所展示,光抽取元件174可使XZ平面中的光轉(zhuǎn)向,以使得光可克服TIR 并且退出導(dǎo)光板172。在一些實(shí)施方案中,光抽取元件174可具有經(jīng)彎曲或以其它方式不對(duì) 齊或平行于y軸的表面,以使得光抽取元件174可在y方向以及X及z方向改變光的方向。 光抽取元件174可經(jīng)配置以重新引導(dǎo)在各種方向上通過(guò)導(dǎo)光板172傳播的光(類似于散射 光),例如以增加呈現(xiàn)在顯示元件162的光分布的均勻性。導(dǎo)光棒100上的光抽取元件也可 類似于導(dǎo)光板172上的光抽取元件174而經(jīng)配置。
[0139] 再次參考圖28,凹部175的側(cè)壁177可自垂直于導(dǎo)光板172的表面的線傾斜一角 度θ 3。角度03可介于約30°與約60°之間、介于約40°與約50°之間,且角度θ3可為 約40°、約45°或約50°等。光抽取特征174的側(cè)壁177的角度θ 3可經(jīng)配置以使用實(shí)質(zhì) 上均勻的分布使離開導(dǎo)光板172的光轉(zhuǎn)向,且角度Θ 3可取決于導(dǎo)光板172的性質(zhì)及取決 于照明系統(tǒng)的其它性質(zhì)。
[0140] 各種類型的顯示元件可由導(dǎo)光棒100及導(dǎo)光板172明亮。顯示元件的實(shí)例包含液 晶顯示器(LCD)元件及電泳顯示元件。圖29展示使用導(dǎo)光棒照亮顯示元件的顯示裝置的 一部分的等距視圖的實(shí)例。顯示裝置178包含透射式顯示元件168 (例如,IXD像素)。一 或多個(gè)光源114(在圖29中是隱藏不可見的)可發(fā)射光進(jìn)入導(dǎo)光棒100,所述導(dǎo)光棒可經(jīng)配 置以至少部分校準(zhǔn)光,如本文中所論述。導(dǎo)光棒100的輸出表面102可按與針對(duì)圖27所揭 示的方式類似的方式耦合到導(dǎo)光板172。除了圖29的光抽取元件174經(jīng)配置以向上朝向透 射式顯示元件168重新引導(dǎo)光外,導(dǎo)光板172上的光抽取元件174可類似于圖27及28的 所述光抽取元件,。在一些實(shí)施方案中,顯示裝置178可包含襯底層164,所述襯底層可在導(dǎo) 光板172與顯示元件168之間且可為其它特征提供支撐。因此,本文中揭示的光源114、導(dǎo) 光棒100及導(dǎo)光板172可充當(dāng)用于透射式顯示裝置178 (例如,如圖29中所說(shuō)明)的背景 光或用于反射性顯示裝置170 (例如,如圖27中所說(shuō)明)的正面光。
[0141] 圖30展示用于頂部照明的光照系統(tǒng)的等距視圖的實(shí)例。光照系統(tǒng)178可包含一 或多個(gè)導(dǎo)光棒100,所述導(dǎo)光棒可與圖9的導(dǎo)光棒100或本文中揭不的任何其它導(dǎo)光棒類似 或相同。光源114可引導(dǎo)光進(jìn)入各自導(dǎo)光棒100中,且導(dǎo)光棒100可經(jīng)配置以引導(dǎo)光離開 輸出表面102,以使得光向下傳播以照亮房間或工作區(qū)域。導(dǎo)光棒100可經(jīng)配置以至少部分 校準(zhǔn)退出輸出表面102的光,以為房間或工作區(qū)域提供特定光分布。光照系統(tǒng)178可并入 房間的天花板(例如,由吸聲瓦180所圍繞)。光照系統(tǒng)178可嵌入天花板材料中(例如, 用于建筑設(shè)計(jì)及/或大面積照明目的)。例如,可向Hunter Douglas購(gòu)買的天花板材料可 并入有本文中揭示的導(dǎo)光棒。
[0142] 圖31展示包含一或多個(gè)導(dǎo)光棒用于照亮目標(biāo)光照區(qū)域的燈的等距視圖的實(shí)例。 燈182可包含經(jīng)配置以使導(dǎo)光棒100懸掛在目標(biāo)光照區(qū)域上方的底座184及支架186。如 展示,導(dǎo)光棒100可相對(duì)于支架186成角度以向不以燈182為中心的目標(biāo)區(qū)域提供照明。覆 蓋物188可支撐導(dǎo)光棒100,覆蓋物188可使用球形接頭等耦合到支架186以允許調(diào)整導(dǎo) 光棒100相對(duì)于支架186的角度。光源114可引導(dǎo)光進(jìn)入導(dǎo)光棒100,且導(dǎo)光棒100可朝 向目標(biāo)光照區(qū)域引導(dǎo)光離開輸出表面102。電纜可延伸通過(guò)支架186且通過(guò)覆蓋物188的 一部分到達(dá)光源114以提供功率及/或控制信號(hào)到光源114。在一些實(shí)施方案中,光源114 可在支架186與覆蓋物188之間的接合187中或附近,以使得電纜不延伸通過(guò)覆蓋物188。 在一些實(shí)施方案中,多個(gè)導(dǎo)光棒100可從支架186與覆蓋物188之間的接合187徑向向外 延伸,且在一些情況下,單一光源114 (例如,在接合187中或附近)可照亮從接合187徑向 延伸的多個(gè)或所有導(dǎo)光棒100。
[0143] 各種其它光照系統(tǒng)可使用本文中揭示的導(dǎo)光棒。本文中揭示的導(dǎo)光棒提供設(shè)計(jì)用 于各種光照應(yīng)用的光分布的靈活性。例如,導(dǎo)光棒可安置在測(cè)速儀指針的背側(cè)上,以使得導(dǎo) 光棒的輸出表面面向測(cè)速儀的背板。光源可引導(dǎo)光進(jìn)入導(dǎo)光棒(例如,在指針的底座處), 且導(dǎo)光棒可經(jīng)配置以朝向指針尖傳播光,其中光抽取元件可引導(dǎo)光離開導(dǎo)光棒。通過(guò)將光 抽取元件定位在覆蓋測(cè)速儀的背板上寫入的速度信息的指針區(qū)域附近,從導(dǎo)光棒輸出的光 可照亮測(cè)速儀的區(qū)域,以突顯指示車輛的當(dāng)前速度的信息。本文中揭示的導(dǎo)光棒可用于照 亮范圍廣泛的顯示裝置和其它機(jī)電系統(tǒng)。
[0144] 圖32展示制造光導(dǎo)的方法的實(shí)施方案的流程圖的實(shí)例。光導(dǎo)的形狀實(shí)質(zhì)上可為 長(zhǎng)度長(zhǎng)于寬度的棒,例如,上文所描述的導(dǎo)光棒1〇〇或本文中所描述的其它實(shí)施方案。方法 200可包含在塊202處提供經(jīng)配置以在其中傳播光的材料。所述材料可經(jīng)成形以具有細(xì)長(zhǎng) 輸出表面102、與輸出表面102相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背側(cè)104,和從輸出表面102延伸到背側(cè)104的 一或多個(gè)錐形側(cè)壁l〇6a及106b。輸出表面102可比背側(cè)104寬。錐形側(cè)壁106a及106b 可經(jīng)配置以部分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開輸出表面102的光。所述方法可包含在塊204處沿光導(dǎo)的 長(zhǎng)度提供光抽取元件(例如,散射特征112或小面124)。光抽取元件可經(jīng)配置以引導(dǎo)光通 過(guò)輸出表面102離開光導(dǎo)。
[0145] 圖33A和33B展示說(shuō)明包含多個(gè)干涉式調(diào)制器的顯示裝置40的系統(tǒng)框圖的實(shí)例。 顯示裝置40可例如為蜂窩式電話或移動(dòng)電話。然而,顯示裝置40的相同組件或其輕微變 動(dòng)也例證多種類型的顯示裝置,例如電視機(jī)、電子閱讀器及便攜式媒體播放器。
[0146] 顯示裝置40包含外殼41、顯示器30、天線43、揚(yáng)聲器45、輸入裝置48及麥克風(fēng)46。 外殼41可由多種制造過(guò)程的任何者形成,包含射出成型及真空成形。此外,外殼41可由多 種材料的任一者制成,包含但不限于:塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。外殼41可包 含可與不同色彩或含有不同標(biāo)志、圖像或符號(hào)的其它可移除部分互換的可移除部分(未展 示)。
[0147] 顯示器30可為多種顯示器的任一者,包含雙穩(wěn)態(tài)或模擬顯示器,如本文中所描 述。顯示器30也可經(jīng)配置以包含平板顯示器(例如等離子、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)。此外,顯示器30可包含干涉式調(diào)制器顯 示器,如本文中所描述。
[0148] 顯示裝置40的組件示意性說(shuō)明于圖33B中。顯示裝置40包含外殼41,且可包含 至少部分圍封于所述外殼41中的額外組件。例如,顯示裝置40包含網(wǎng)絡(luò)接口 27,網(wǎng)絡(luò)接 口 27包含耦合到收發(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,過(guò)濾信號(hào))。調(diào)節(jié)硬件52連接到揚(yáng)聲 器45及麥克風(fēng)46。處理器21也連接到輸入裝置48及驅(qū)動(dòng)器控制器29。驅(qū)動(dòng)器控制器29 耦合到幀緩沖器28及陣列驅(qū)動(dòng)器22,陣列驅(qū)動(dòng)器22繼而耦合到顯示陣列30。電力供應(yīng)器 50可提供電力到如特定顯示裝置40設(shè)計(jì)所需的所有組件。
[0149] 網(wǎng)絡(luò)接口 27包含天線43及收發(fā)器47,以使得顯示裝置40可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與一或多 個(gè)裝置通信。網(wǎng)絡(luò)接口 27還可具有一些處理能力,以減輕例如處理器21的數(shù)據(jù)處理要 求。天線43可發(fā)射及接收信號(hào)。在一些實(shí)施方案中,天線43根據(jù)IEEE 16. 11標(biāo)準(zhǔn)(包含 IEEE16. 11(a)、(b)或(g))或 IEEE 802. 11 標(biāo)準(zhǔn)(包含 IEEE 802. lla、b、g 或 η)發(fā)射及接 收RF信號(hào)。在一些其它實(shí)施方案中,天線43根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射及接收RF信號(hào)。在蜂窩式 電話的情況中,天線43經(jīng)設(shè)計(jì)以接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、GSM/通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、 陸地中繼無(wú)線電(TETRA)、寬帶CDMA(W-CDMA)、演進(jìn)數(shù)據(jù)最優(yōu)化(EV-DO)、lxEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速分組接入(HSPA)、高速下行分組接入(HSDPA)、高速上行分組接入 (HSUPA)、演進(jìn)型高速分組接入(HSPA+)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、AMPS或用于在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(例如利 用3G或4G技術(shù)的系統(tǒng))內(nèi)通信的其它已知信號(hào)。收發(fā)器47可預(yù)處理從天線43接收的信 號(hào),使得可由處理器21接收且進(jìn)一步操縱信號(hào)。收發(fā)器47也可處理從處理器21接收的信 號(hào),使得所述信號(hào)可經(jīng)由天線43而從顯示裝置40發(fā)射。
[0150] 在一些實(shí)施方案中,收發(fā)器47可由接收器替代。此外,網(wǎng)絡(luò)接口 27可由圖像源替 代,所述圖像源可存儲(chǔ)或產(chǎn)生將要發(fā)送到處理器21的圖像數(shù)據(jù)。處理器21可控制顯示裝 置40的整體操作。處理器21可從網(wǎng)絡(luò)接口 27或圖像源接收數(shù)據(jù)(例如壓縮圖像數(shù)據(jù)) 且將數(shù)據(jù)處理為原始圖像數(shù)據(jù)或容易處理成原始圖像數(shù)據(jù)的格式。處理器21可將所處理 的數(shù)據(jù)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器控制器29或發(fā)送到幀緩沖器28以進(jìn)行存儲(chǔ)。原始數(shù)據(jù)通常指代識(shí)別 在圖像內(nèi)的每一位置處的圖像特性的信息。例如,此類圖像特性可包含色彩、飽和度及灰度 等級(jí)。
[0151] 處理器21可包含用以控制顯示裝置40的操作的微控制器、CPU或邏輯單元。調(diào) 節(jié)硬件52可包含用于將信號(hào)發(fā)射到揚(yáng)聲器45及用于從麥克風(fēng)46接收信號(hào)的放大器及濾 波器。調(diào)節(jié)硬件52可為顯示裝置40內(nèi)的離散組件,或可并入處理器21或其它組件內(nèi)。
[0152] 驅(qū)動(dòng)器控制器29可直接從處理器21或從幀緩沖器28獲取由處理器21產(chǎn)生的原 始圖像數(shù)據(jù),且可適當(dāng)?shù)刂匦赂袷交鲈紙D像數(shù)據(jù)以使其高速發(fā)射到陣列驅(qū)動(dòng)器22。 在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)器控制器29可將所述原始圖像數(shù)據(jù)重新格式化為具有類光柵格 式的數(shù)據(jù)流,使得所述原始圖像數(shù)據(jù)具有適宜于跨顯示陣列30掃描的時(shí)序。接著,驅(qū)動(dòng)器 控制器29將格式化的信息發(fā)送到陣列驅(qū)動(dòng)器22。盡管驅(qū)動(dòng)器控制器29 (例如LCD控制器) 通常作為獨(dú)立式集成電路(1C)而與系統(tǒng)處理器21相關(guān)聯(lián),然而此類控制器可以許多方式 實(shí)施。例如,控制器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,或與陣 列驅(qū)動(dòng)器22完全整合于硬件中。
[0153] 陣列驅(qū)動(dòng)器22可從所述驅(qū)動(dòng)器控制器29接收格式化信息,且可將視頻數(shù)據(jù)重新 格式化為一組平行波形,所述組平行波形為每秒多次地施加到源自顯示器的x-y像素矩陣 的數(shù)百個(gè)及有時(shí)數(shù)千個(gè)(或更多)引線。
[0154] 在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)器控制器29、陣列驅(qū)動(dòng)器22及顯示陣列30為適宜于本 文中描述的任何類型的顯示器。例如,驅(qū)動(dòng)器控制器29可為常規(guī)顯示控制器或雙穩(wěn)態(tài)顯示 控制器(例如,頂0D控制器)。此外,陣列驅(qū)動(dòng)器22可為常規(guī)驅(qū)動(dòng)器或雙穩(wěn)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)器 (例如,IM0D顯示驅(qū)動(dòng)器)。此外,顯示陣列30可為常規(guī)顯示陣列或雙穩(wěn)態(tài)顯示陣列(例 如,包含IM0D的陣列的顯示器)。在一些實(shí)施方案中,驅(qū)動(dòng)器控制器29可與陣列驅(qū)動(dòng)器22 整合。此實(shí)施方案在高度整合的系統(tǒng)(例如蜂窩式電話、手表及其它小面積顯示器)中為 常見的。
[0155] 在一些實(shí)施方案中,輸入裝置48可經(jīng)配置以例如允許用戶控制顯示裝置40的操 作。輸入裝置48可包含小鍵盤(例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關(guān)、游戲桿、觸 敏屏幕或壓敏或熱敏膜。麥克風(fēng)46可配置為顯示裝置40的輸入裝置。在一些實(shí)施方案中, 透過(guò)麥克風(fēng)46的語(yǔ)音命令可用于控制顯示裝置40的操作。
[0156] 電力供應(yīng)器50可包含如此項(xiàng)技術(shù)中熟知的多種能量存儲(chǔ)裝置。例如,電力供應(yīng)器 50可為可充電電池,例如鎳-鎘電池或鋰離子電池。電力供應(yīng)器50也可為可再生能源、電 容器或太陽(yáng)能電池,包含塑料太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能電池漆。電力供應(yīng)器50也可經(jīng)配置以從 壁式插座接收電力。
[0157] 在一些實(shí)施方案中,控制可編程性駐留在可位于電子顯示系統(tǒng)中的若干位置中的 驅(qū)動(dòng)器控制器29中。在一些其它實(shí)施方案中,控制可編程性駐留在陣列驅(qū)動(dòng)器22中。可 以任何數(shù)目個(gè)硬件及/或軟件組件且以多種配置實(shí)施上文描述的最佳化。
[0158] 結(jié)合本文中揭示的實(shí)施方案進(jìn)行描述的多種說(shuō)明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路及演 算步驟可實(shí)施為電子硬件、電腦軟件或兩者的組合。已在功能性方面大體上描述且于上文 描述的多種說(shuō)明性組件、塊、模塊、電路及步驟中說(shuō)明硬件及軟件的可互換性。是否在硬件 或軟件中實(shí)施此功能性取決于特定應(yīng)用及加諸整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。
[0159] 可使用以下每一者實(shí)施或執(zhí)行用于實(shí)施結(jié)合本文中揭示的方面進(jìn)行描述的多種 說(shuō)明性邏輯、邏輯塊、模塊及電路的硬件及數(shù)據(jù)處理裝置:通用單芯片或多芯片處理器、數(shù) 字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯 裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中描述的功能的任何組 合。通用處理器可為微處理器,或任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還 可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合(例如,DSP與微處理器的組合)、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP核心的 一或多個(gè)微處理器或任何其它此類配置。在一些實(shí)施方案中,可由專用于給定功能的電路 執(zhí)行特定步驟及方法。
[0160] 在一或多個(gè)方面中,所描述的功能可以硬件、數(shù)字電子電路、電腦軟件、固件而實(shí) 施,包含本說(shuō)明書中揭示的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等效者或其任何組合。本說(shuō)明書中描述的主題的 實(shí)施方案還可實(shí)施為在電腦存儲(chǔ)媒體上編碼以由數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理裝置 的操作的一或多個(gè)電腦程序,即,電腦程序指令的一或多個(gè)模塊。
[0161] 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易明白本發(fā)明中描述的實(shí)施方案的多種修改,且本文中 定義的一般原理在未脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可應(yīng)用于其它實(shí)施方案。因此,本 發(fā)明并非意欲限制于本文中展示的實(shí)施方案,而是符合與本發(fā)明、本文中揭示的原理及新 穎特征一致的最廣范圍。字詞"示范性"在本文中為專用于表示"用作為實(shí)例、例子或圖解"。 本文中描述為"示范性"的任何實(shí)施方案不一定要詮釋為比其它實(shí)施方案優(yōu)選或有利。此 夕卜,所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將容易了解,術(shù)語(yǔ)"上"及"下"有時(shí)出于容易描述圖式的目的 而使用,且指示在適當(dāng)定向的頁(yè)面上對(duì)應(yīng)于圖式的定向的相對(duì)位置,且可能并不反映如所 實(shí)施的IM0D的適當(dāng)定向。
[0162] 在本說(shuō)明書中于個(gè)別實(shí)施方案的背景內(nèi)容下描述的某些特征也可在單一實(shí)施方 案中組合實(shí)施。相反地,在單一實(shí)施方案的背景內(nèi)容下描述的多種特征也可在多個(gè)實(shí)施方 案中單獨(dú)實(shí)施或以任何適宜子組合實(shí)施。此外,盡管特征可在上文中描述為以某些組合起 作用且即使最初如此主張,但是在一些情況中,來(lái)自主張的組合的一或多個(gè)特征可從所述 組合切除,且所主張的組合可關(guān)于子組合或子組合的變動(dòng)。
[0163] 類似地,雖然在圖中以特定次序描繪操作,但是此不應(yīng)理解為要求此類操作以所 展示的特定次序或以循序次序執(zhí)行,或執(zhí)行所有說(shuō)明的操作以實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果。此外,圖式 可以流程圖的形式示意性描繪一或多個(gè)實(shí)例過(guò)程。然而,并未描繪的其它操作可并入示意 性說(shuō)明的實(shí)例過(guò)程中。例如,可在所說(shuō)明的操作的任何者之前、之后、之同時(shí)或之間執(zhí)行一 或多個(gè)額外操作。在某些情形中,多重任務(wù)處理及并行處理可為有利的。此外,在上文描 述的實(shí)施方案中的多種系統(tǒng)組件的分離不應(yīng)理解為在所有實(shí)施方案中要求此分離,且應(yīng)理 解,所描述的程序組件及系統(tǒng)通??梢黄鹫显趩我卉浖a(chǎn)品中,或可封裝到多個(gè)軟件產(chǎn) 品中。此外,其它實(shí)施方案在以下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。在一些情況中,權(quán)利要求書中敘述 的動(dòng)作可以不同次序執(zhí)行且仍實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1. 一種照明系統(tǒng),其包括: 光導(dǎo),其實(shí)質(zhì)上具有長(zhǎng)度長(zhǎng)于寬度的棒的形狀,并由經(jīng)配置以在其中傳播光的材料形 成,所述光導(dǎo)包含: 細(xì)長(zhǎng)輸出表面; 與所述輸出表面相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背側(cè),其中所述輸出表面比所述背側(cè)寬; 光抽取元件,其沿所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度分散,其中所述光抽取元件經(jīng)配置以引導(dǎo)光通 過(guò)所述輸出表面離開所述光導(dǎo);及 一或多個(gè)錐形側(cè)壁,其從所述輸出表面延伸到所述背側(cè),其中所述錐形側(cè)壁經(jīng)配置以 部分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開所述輸出表面的所述光。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其中所述側(cè)壁的錐度遵循傾斜平面表面和多項(xiàng)式 成形表面中的至少一者。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng),其中所述側(cè)壁具有復(fù)合拋物面聚光器CPC溝槽的 形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其中縱軸沿所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度延伸,并且所述 光導(dǎo)的所述一或多個(gè)側(cè)壁經(jīng)配置以部分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開所述輸出表面的所述光,以使得在 實(shí)質(zhì)上與所述縱軸正交的平面中退出所述輸出表面的光相對(duì)于垂直于所述輸出表面的方 向被實(shí)質(zhì)上局限于約±60°或更小的輸出角度范圍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其中所述側(cè)壁為平面的,以使得所述光導(dǎo)具有大 體梯形的橫截面形狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其中所述側(cè)壁會(huì)聚于所述光導(dǎo)的所述背側(cè)處,以 使得所述光導(dǎo)具有大體三角形的橫截面形狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其中所述背側(cè)包含與所述輸出表面相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背 表面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明系統(tǒng),其中所述背表面實(shí)質(zhì)上是平面的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其中所述光抽取元件是反射性的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明系統(tǒng),其中所述光抽取元件包含一或多個(gè)散射特征。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明系統(tǒng),其中所述光抽取元件包含一或多個(gè)反射小面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其進(jìn)一步包括反射器,其中所述光抽取元件定位 在所述光導(dǎo)的所述輸出表面上,且其中所述反射器定位在接近所述光導(dǎo)的所述背側(cè)處,其 中所述光抽取元件經(jīng)配置以使入射光朝向所述反射器轉(zhuǎn)向,且其中所述反射器經(jīng)配置以重 新引導(dǎo)所述經(jīng)轉(zhuǎn)向光離開所述輸出表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其中所述光抽取元件沿所述光導(dǎo)的實(shí)質(zhì)上所述 整個(gè)長(zhǎng)度分散。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng),其進(jìn)一步包括光源,所述光源經(jīng)配置以引導(dǎo)光通 過(guò)所述光導(dǎo)的第一端面進(jìn)入所述光導(dǎo),其中所述第一端面在所述輸出表面、所述背側(cè)與所 述側(cè)壁之間延伸。
15. -種顯示裝置,其包括: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng);及 顯示元件陣列,其經(jīng)定位以從所述照明系統(tǒng)接收光。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示裝置,其中所述顯示元件是反射性的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示裝置,其中所述顯示元件包含干涉式調(diào)制器IMOD。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示裝置,其進(jìn)一步包括: 處理器,其經(jīng)配置以與所述顯示元件通信,所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù)據(jù);及 存儲(chǔ)器裝置,其經(jīng)配置以與所述處理器通信。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置,其進(jìn)一步包括: 驅(qū)動(dòng)器電路,其經(jīng)配置以將至少一個(gè)信號(hào)發(fā)送到所述顯示元件;及 控制器,其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述驅(qū)動(dòng)器電路。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置,其進(jìn)一步包括圖像源模塊,所述圖像源模塊經(jīng) 配置以將所述圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示裝置,其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器和發(fā) 射器中的至少一者。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置,其進(jìn)一步包括輸入裝置,所述輸入裝置經(jīng)配置 以接收輸入數(shù)據(jù)并將所述輸入數(shù)據(jù)傳送到所述處理器。
23. -種照明系統(tǒng),其包括: 光導(dǎo),其實(shí)質(zhì)上具有長(zhǎng)度長(zhǎng)于寬度的棒的形狀,并由經(jīng)配置以在其中傳播光的材料形 成,所述光導(dǎo)包含: 細(xì)長(zhǎng)輸出表面; 與所述輸出表面相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背側(cè),其中所述輸出表面比所述背側(cè)寬; 用于抽取光的裝置,其沿所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度定位,其中所述光抽取裝置經(jīng)配置以引 導(dǎo)光通過(guò)所述輸出表面離開所述光導(dǎo);及 用于部分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開所述輸出表面的光的裝置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的照明系統(tǒng),其中所述光抽取裝置包含光抽取元件,或其中 所述用于部分校準(zhǔn)光的裝置包含從所述光導(dǎo)的所述輸出表面延伸到所述背側(cè)的一或多個(gè) 錐形側(cè)壁。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的照明系統(tǒng),其中所述用于部分校準(zhǔn)光的裝置包含具有傾斜 平面表面和多項(xiàng)式成形表面中的至少一者的至少一個(gè)側(cè)壁。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的照明系統(tǒng),其進(jìn)一步包括反射器,其中所述光抽取裝置定 位在所述光導(dǎo)的所述輸出表面上,且其中所述反射器定位在接近所述光導(dǎo)的所述背側(cè)處, 其中所述光抽取裝置經(jīng)配置以使入射光朝向所述反射器轉(zhuǎn)向,且其中所述反射器經(jīng)配置以 重新引導(dǎo)所述經(jīng)轉(zhuǎn)向光離開所述輸出表面。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的照明系統(tǒng),其中縱軸沿所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度延伸,且所述 用于部分校準(zhǔn)光的裝置經(jīng)配置以使得在實(shí)質(zhì)上與所述縱軸正交的平面中退出所述輸出表 面的光相對(duì)于垂直于所述輸出表面的方向被實(shí)質(zhì)上局限于約±60°或更小的輸出角度范 圍。
28. -種制造光導(dǎo)的方法,所述光導(dǎo)實(shí)質(zhì)上具有長(zhǎng)度長(zhǎng)于寬度的棒的形狀,所述方法包 括: 提供經(jīng)配置以在其中傳播光的材料,所述材料經(jīng)成形以具有細(xì)長(zhǎng)輸出表面、與所述輸 出表面相對(duì)的細(xì)長(zhǎng)背側(cè)及從所述輸出表面延伸到所述背側(cè)的一或多個(gè)錐形側(cè)壁,其中所述 輸出表面比所述背側(cè)寬,且其中所述錐形側(cè)壁經(jīng)配置以部分校準(zhǔn)經(jīng)引導(dǎo)離開所述輸出表面 的光;及 沿所述光導(dǎo)的所述長(zhǎng)度提供光抽取元件,其中所述光抽取元件經(jīng)配置以引導(dǎo)光通過(guò)所 述輸出表面離開所述光導(dǎo)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中提供所述光抽取元件包含在所述光導(dǎo)的所述輸 出表面上形成所述光抽取元件,且其中所述方法進(jìn)一步包括: 在接近所述光導(dǎo)的所述背側(cè)處提供反射器; 其中所述光抽取元件經(jīng)配置以使入射光朝向所述反射器轉(zhuǎn)向;且 其中所述反射器經(jīng)配置以重新引導(dǎo)所述經(jīng)轉(zhuǎn)向光離開所述輸出表面。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其進(jìn)一步包括將光源光學(xué)耦合到所述光導(dǎo)以引導(dǎo)光 通過(guò)所述光導(dǎo)的第一端面進(jìn)入所述光導(dǎo),其中所述第一端面在所述輸出表面、所述背側(cè)與 所述側(cè)壁之間延伸。
【文檔編號(hào)】F21V8/00GK104254735SQ201380021740
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日
【發(fā)明者】羅伯特·L·霍爾曼 申請(qǐng)人:高通Mems科技公司