JP2006520076A - 平行走査バックライトデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、ダイナミック光抽出に基づく、走査バックライトデバイスに関し、このデバイスは、光導波路構造（２４）と、前記光導波路構造内に案内されるように構成され、光を放出するための光源（１４）とを備え、前記光導波路構造（２４）には、各々が前記光導波路構造（２４）からの光の切換可能なアウトカップリングを提供する２以上の規定された領域を含むアドレス可能なアウトカップリング部材（９）が設けられる。この走査バックライトデバイスは、前記光導波路構造（２４）に近接して配置され、前記光導波路構造から放出された光を前記光導波路構造の実質的に法線方向に方向転換するように構成された少なくとも１つのマイクロ光学方向転換部材（２３）によって特徴つけられる。

Description

本発明は、ダイナミック光抽出（dynamic light extraction）に基づく、走査バックライトデバイスに関し、このデバイスは、光導波路構造と、この光導波路構造内に案内されるように構成された光を放出するための光源とを備え、この光導波路構造には、各々がこの光導波路構造からの光の切換可能なアウトカップリング（out-coupling）を提供する２つ以上の規定された領域を含むアドレス可能なアウトカップリング部材（out-coupling member）が設けられる。

光バルブ又はシャッタ技術を利用するディスプレイは、今日広く用いられている。このようなディスプレイの一つの典型的な例は、液晶ディスプレイであり、しばしば、アクティブマトリックスドライビングによって駆動される。光バルブ又はシャッタディスプレイの基本的な機能は、ディスプレイ又はこのディスプレイの画素パターンが、光を透過（白画素）又は光を阻止（黒画素）するが、しかしディスプレイは、光そのものを生成しないというものである。従って、照明バックライトが必要とされる。

ディスプレイ、例えばアクティブマトリックス液晶ディスプレイが、ビデオ資料、例えばテレビ動画像を表示しようとすると、このパネルはしばしば動きぼけ（motion blur）を示す。液晶ディスプレイの使用がテレビジョンの分野においてますます一般的となってきているために、動画の品質は、ますます重要となっている。しかし、いわゆる走査バックライトの使用により、上の問題が本質的に克服できることも示されている。標準的な走査バックライトは、パネル様に配置された複数のランプを含み、バックライトの走査は、これらランプを、正しい順番にてオン・オフすることで遂行される。このことは、時間のある瞬間において、これらランプのたった一部のみが実際にオンとなり、このため、これを補償するためにより多くのランプが必要となることを意味する。

ランプによって光が絶えず内部に放出される光導波路構造を用いることで、より効率的な走査バックライトが実現されうる。光は、その後、この光導波路から、動的に抽出される。ダイナミック光抽出に対するこのような走査バックライトの一例が、特許文献、国際公開第02/21042号パンフレットにおいて開示されている。この資料は、光導波路と光源とを含み光をこの光導波路の一方の側に導入するように構成される走査ウインドウ原理（scanning window principle）に基づく照明バックライトを開示する。切換機能は、散乱液晶材の層によって、これを透過状態と散乱状態との間で切り換えることで得られる（この散乱液晶材は、LC-ゲルとも呼ばれ、液晶モノマーと、ある不活性液晶（又はこの混合物）との混合物をフォトイニシエータの存在下において光重合することで得られる）。このような走査バックライトが簡略的に図１に示されている。

しかし、実際には、このLC-ゲルは、光の多くの量がすれすれの角度（grazing angles）にて放出されるような散乱特性を有する。図２には、ダイナミック散乱光導波路からの光の角度分布（angular light distribution）の一例が示されている。ディスプレイデバイスはこれらすれすれの角度からは稀にしか見られないために、これは望ましいことではない。このため、放出された光をディスプレイの法線方向（normal direction）に向けて再配分（redistribute）させるための幾つかの努力がなされている。例えば、３Ｍによって製造される、輝度エンハンスメントホイル（brightness enhancement foils）が開発されている。しかし、このようなホイルは高価である上に、法線に沿って限定された量の輝度利得しか達成することができない。従って、この問題に対する代替の解決手段が望まれている。

それ故、本発明の一つの目的は、上で示されたような従来技術と関連する問題を克服することにある。更に、本発明の一つの目的は、法線観察方向（normal viewing direction）におけるバックライトの輝度を改善させることにある。本発明のさらに一つの目的は、上述の問題に対して比較的費用効率の高い解決手段を提供することにある。

上の及びその他の目的は、少なくとも一部、請求項１に規定される走査バックライトデバイスによって達成される。この走査バックライトデバイスは、これはダイナミック光抽出に基づくが、対向する前面と後面とを有する光導波路構造と、この光導波路構造内に案内されるように構成された光を放出するための光源とを含み、この光導波路構造には、各々がこの光導波路構造からの光の切換可能なアウトカップリングを提供する２つ以上の規定された領域を含むアドレス可能なアウトカップリング部材が設けられ、この光導波路構造に近接して配置され、この光導波路構造から放出された光を、この光導波路構造の本質的に法線方向に方向転換（redirect）するように構成された少なくとも１つのマイクロ光学方向転換部材（micro-optical redirection member）を特徴とする。このようなマイクロ光学方向転換部材を用いることで、走査バックライトから放出される光の角度分布が修正されうる。すれすれの角度にて放出される光は、法線観察方向に向けて方向転換され、結果としてこの観察方向における輝度の増大となる。

本発明の第一の実施形態によると、前記マイクロ光学方向転換部材は、光導波路構造の前側に配置された層として構成され、この層の一方の表面には、透過型プリズム構造が設けられる。これによって、このプリズム構造の材料とトップアングルとを適切に選択することで、適切な透過型方向転換部材が形成されうる。好ましくは、このプリズム構造は、マイクロ光学方向転換部材の光導波路構造に対向する側に配置される。また、このプリズム構造のトップアングルは、本質的には４０°から８０°、好ましくは５０°から７０°の区間内に入り、最も好ましくは約６０°である。

一つの代替実施形態として、このプリズム構造は、交互に並んだプリズム突起部と平坦領域とを含んでも良い。これは、バックライトの効率を、特に、光を広い角度分布内に生成するバックライトでは、改善される。さらに一つの実施形態によると、前記マイクロ光学方向転換部材は、好ましくは、光導波路構造の後側に配置された層として構成され、この層の一方の表面には、反射性のプリズム構造が設けられる。この実施形態は、このデバイスに追加のコンポーネントを加えることを必要とされない点で有利である。好ましくは、プリズム構造は、マイクロ光学方向転換部材の光導波路構造に対向する側に配置される。また、プリズム構造のトップアングルは、本質的には７０°から１１０°、好ましくは８０°から１００°の区間に入り、最も好ましくは約９０°である。

以下では本発明が、本発明の現在好ましいと思われる実施形態を用いて、添付の図面を参照しながら、より詳細に説明される。

本発明は、ディスプレイデバイスを形成するための、例えばディスプレイパネルとともに用いるための、走査バックライトシステムに関する。本発明は、その内部に実現され得る走査バックライト２を含む、ディスプレイデバイス１の略図が図７に開示されている。このバックライト２全体はディスプレイパネル３の後に位置するように配置される。

ディスプレイパネル３は、本質的には、このディスプレイパネル上に入射する光を変調するために、光バルブ機能を提供するための、例えば、捩れネマッティック、補償された復屈折、面内切換型、超捩れネマッティック又は強誘電動作に基く電気光学材料、例えば液晶材料の層４を含む。層４は、本質的には、第一および第二の基板５、６の間に挟まれる。更に、ディスプレイパネル３は、これら基板５、６上に配置される電極手段（図示せず）によって制御される画素のマトリックスに適切に細分される。好ましくは、アクティブマトリックスアドレス指定が用いられる。これら電極手段には、駆動ユニット７から接続配線８を介して、制御電圧信号が提供される。更に、それ自体は知られているやり方にて、このディスプレイパネルには、さらに偏光子と検光子とが設けられ、これら基板と電極は、光透過性材料から製造される。

本発明が主として関係するバックライト２は、本質的には、第一および第二の光導波路構造９、１０を含む。第一の光導波路構造９は、散乱液晶材料の層を含むが、これについては後に詳しく説明される。第二の安定化光導波路構造１０は、本質的には光導波材料から成り、この実施形態においては、これら第一および第二の光導波路構造９、１０は、一緒にバックライト光導波路構造２４を形成するために、接着層１１（例えば、膠層）によって互いに接着される。しかし、前記第二の光導波路構造１０は、本発明のバックライトから省いても良く、この場合は、このバックライト光導波路構造は、本質的に第一の光導波路構造９のみによって構成されることに注意する。このバックライト光導波路構造２４は、前記ディスプレイパネル３と対向するように配置された、一つの出口面１２と、好ましくは４つの端面１３とを有する。光源１４、例えば、ロッド形状の蛍光ランプがこれら端面１３の少なくとも一つに沿って（図７に示されるケースにおいては、２つの端面に沿って）配置され、前記光源１４によって放出された光は、バックライド光導波路構造２４内に前記端面１３を通じて結合されるように構成される。適切には、光源によって放出された光をバックライト光導波路構造２４内に方向転換するために、反射デバイス１５が前記光源１４のまわりに配置される。第一の光導波路構造９は、本質的には、散乱液晶ゲル材料層１６を含み、これは、第一の基板１７と第二の基板１８との間に挟まれる。これら基板は、本質的に光透過材料、例えばガラスから製造される。更に、この光導波路は、前記第一の基板１７および前記第二の基板１８上にそれぞれ配置された、複数のパターン化された前面電極および後面電極１９、２０によって、あるパターンに細分される。これら電極１９、２０は、駆動ユニット７に（簡略的に２１として示されている）接続配線によって接続される。これら電極１９、２０にアドレス指定することで、この散乱液晶ゲル材料層１６の異なる領域が、透過状態と、散乱状態との間で切換えられる。透過状態においては、その領域は、後ほどバックライト光導波路内で内部的に反射される光のみを透過し、散乱状態においては、光は画素によって散乱され、このため、光導波路の出口面１２を通って、ディスプレイパネル１３の方向に送られることを可能にする。更に、光導波路の効率を改善するために、光を光導波路内に戻るように反射させるために、反射器２２を、バックライト光導波路の後側に、出口面１５と反対側に設けても良い。事実、光導波路構造２４の、内部に結合するための一つ又は複数の端面１３と出口面１２とを除いて、全ての表面に、光が望ましくない位置において光導波路２４から出ることを防止するために、ミラーコーティング等を設けても良い。

本発明は、走査バックライト２によって出口面１２を通じて放出される光がディスプレイの法線観察方向における輝度を改善するために、本質的に前方方向に、すなわちバックライト３及び/又はディスプレイパネル４に対して本質的に法線方向に、方向転換されるという認識に基づく。

本発明の第一実施形態によると、これは、マイクロ光学方向転換部材、例えば、方向転換ホイルを、ディスプレイパネル３と走査バックライト２との間に、すなわち、図７に示される位置A内に、設けることで達成される。この第一実施形態によると、マイクロ光学方向転換部材２３は、図３に概略的に開示されるような設計を有する。この実施形態においては、方向転換部材２３は、方向転換ホイルから構成され、このホイルの走査バックライト２に対向する側には、本質的に連続的なプリズム構造、すなわち本質的に方向転換部材２３の全表面を被覆するように並んで配置された複数のプリズム突起部２５が設けられる。このプリズム構造は、光源がディスプレイデバイスの２つの対向する側にランプとして配置されるときは一次元（すなわち、溝状のパターン）とし、光源がディスプレイデバイスの全ての側にランプとして配置されるときは二次元（すなわち、ピラミッド状のパターン）としても良い。このケースにおいては、このプリズム構造の各プリズム２５のトップアングルαは、本質的には６０°であり、上述のマイクロ光学方向転換部材を設けられたバックライトによって放出された光の結果としての角度分布が図４に開示されている。図２に開示される角度分布プロットと比較して、本発明による方向転換部材のおかげで光出力は法線方向に平行とされ、このためディスプレイデバイスの観察者は、より大きな輝度を体験することとなることに注意する。これは図３に開示されるプリズム構造が、走査バックライト２によってすれすれの角度にて放出される光を法線方向に方向転換することによる。この構造の正確な効率は、走査バックライト３からの光の角度分布と、方向転換部材２３内に入ってくる光の内部反射および方向転換を達成するための方向転換部材のトップアングルαならびに屈折率ｎとによる。こうして、プラズマ構造のトップアングルが、ある選択された構成に対して最適化されるが、これは、例えば４０°から８０°の区間内に入るようにされ、好ましくは５０°から７０°の区間内に入るようにされ、走査バックライト２の標準構成に対しては、最も好ましくは約６０°とされる。更に、正確な効率は、走査バックライト２の液晶ゲル材料層１６の散乱電力にも依存する。この層１６が、比較的低いバイアス電圧にてバイアスされるときは、散乱は主として前方方向となり、この方向転換構造は非常に良く機能する。より高いバイアス電圧においては、この層１６の散乱は、より等方性となり、方向転換部材２３のコリメーションはより低い効率となるが、それでも輝度の利得は達成される。

図５には本発明の第二実施形態が開示されている。この実施形態は本質的には図３に開示されているものと類似するが、しかし図３に開示されているものと、プリズム構造が不連続である点で、すなわち、離間したまたは平坦な表面部分が本質的に各プリズム突起部の間に配置される点で異なる。方向転換部材２３内のこれら突起部を分離することで、この部材は、既にディスプレイデバイスの法線方向に近い方向を有する光線に対してより透明となるが、他方で、すれすれの光線に対する効果は、第一実施形態と比較して、ほとんど変化しない。このため、この方向転換部材２３は、走査バックライト２が光のより広い角度分布を与えるような場合は、より効率的となる。この場合、バックライト２からすれすれの角度にて放出された光線は、図３に開示された実施形態と比較して、シャドウイング（shadowing）のために、ほとんど差異は与えないが、この現象が図５に図解されている。しかし、本質的にバックライト２の法線方向に沿って放出された光線は、この方向転換部材を通じて、方向を変換されることなく、透過される確率がより高くなるが、これについても、図５に示されている。プリズム構造のこれら突起部間の距離は、すれすれの光線の角度分布に依存して、上述の影効果（shadow effect）が最適に利用できるように選択されるが、本質的に垂直な光線の量に依存する。さらに、各突起部のトップアングルは、図３において開示され、上で説明された実施形態と同一の推論に従う。

以下では図６を参照しながら本発明の第三実施形態がより詳細に説明される。本発明のこの実施形態によると、本発明の目的は、マイクロ光学方向転換部材２３を、走査バックライト２の後ろ側、すなわち、図７に示される位置Ｂ内に設けることで達成される。上で示されたように、バックライト光導波路は、光を、光導波路の前側と後側の両方に放出し、このため、このマイクロ光学方向転換部材は、このディスプレイデバイス１を、潜在的な使用者から見て、走査バックライト２の後ろ側に配置しても良い。こうして、図７に開示される反射器２２は、反射された出力光を法線方向に沿って平行にするように、修正及び構造化される。この目的のためには、反射器は、図３の方向転換部材の突起部とほとんど同様の、溝のパターン、すなわち、プリズム突起部２６を含む。しかし、このケースにおいては、これら突起部のトップアングルβは、入射された光線を、それらが来た方向に対して本質的に法線方向に沿って反射させるとともに、すれすれの角度の光線も、法線方向に向かって反射させるために、好ましくは、約９０°とされる。こうして、このケースにおいては反射器１５によって形成される、方向転換部材から反射された光は、法線方向に沿って平行とされることになる。

上で説明された全ての実施形態に対して、複数のランプ、例えば、冷陰極蛍光ランプ（CCFL(cold cathode fluorescent lamps)）が、バックライト２からの十分な光出力を得るために必要とされることもある。例えば、図７に開示される実施形態においては、複数のランプがディスプレイデバイス１の両側に沿って、例えばディスプレイデバイスの上側と下側に沿って設けられる。更に、上で示されたように、反射デバイス１５が、可能な限り多くの光を光導波路内に結合させるために、ランプの各組を取り巻くように配置される。更に、これらランプの寸法は、光導波路の厚さを制限する。幾つかのケースにおいては、バックライト光導波路は、液晶ゲル層１６を含む第一の光導波路構造９よりも厚く又はかなり厚くすることを要求され、このため、これは、例えば、厚いポリマーシートにて構成された第二の光導波路構造１０に接着すなわちのり付けされる。光導波路の後側２４には、上で示されたように反射器２２が配置されるが、この反射器は、上で説明された第三実施形態におけるように構造化しても、或いは構造化しなくても良い。更に、追加の第二の光導波路構造１０が、好ましくは、潜在的な観察者から見たとき、第一の光導波路構造の前面に配置され、こうして、LC-ゲルを含む光導波路は、反射器２２に接近して配置される。これは、視差を回避できる点で有利である。しかし、視差が問題とならないときは、LC-ゲルを含む光導波路は、潜在的な観察者から見たとき、追加の第二の光導波路構造の前面に配置しても良い。更に、追加の第二の光導波路構造を含む実施形態においては、この光導波路は、主光導波路として用い、光源によって放出される光のほとんどを案内するように構成しても良いことに注意する。

更に、上で示されたように、より多くのランプが必要とされ、例えば、複数のランプを光導波路の４つの全ての側部に沿って配置することも考えられる。しかし、この場合は、方向転換は、二次元とすることが必要となる。これは、マイクロ光学方向転換部材上に二次元方向転換パターンを設けることで実現することも、代わりに、（上では実施形態１，２によって一方のみが用いられた）２つの一次元方向転換部材を、直交するように互いに上に重ねて用いることで実現することもできる。

しかし、本発明は、また、単一のランプ又は光源とともに用いることも、或いは、光が光導波路の一方の側のみを通じて放出されるようなケースにおいて用いることもできる。これらケースにおいては、プリズム構造２５を有する、方向転換部材２３は、図３に開示されるもののような対称的な断面を有する必要はない。代わりに、方向転換マイクロプリズムは、２つのファセット、すなわち、入力ファセットと、反射ファセットとを有し、これらは方向転換手段の性能を光源の位置との関連で最適化するために、基準表面（surface normal）に対して必ずしも同一の角度を有さない。このような方向転換手段の一例が図８に開示されているが、αとβとは等しくない。

以下では本発明のもう一つの有利な代替例について説明される。この代替例の目的は、ディスプレイのコントラストを、ディスプレイの明るい部分はより明るくし、ディスプレイの暗い部分はより暗くすることで、一層改善することにある。更に、バックライトの色の範囲と効率も改善される。これは、走査バックライト２のシステムの光源１４に供給される電力を、走査バックライト２のスクローリングされる散乱アドレス指定（scrolling scattering addressing）と同期して変調するように構成された光源変調器にて実現することもできる。こうして、もし現在アドレス指定されている部分が、光をその瞬間において明るくなるべきディスプレイデバイスの部分に供給するように構成されているときは、光源への電力は増加され、こうして光源はより多くの光を放出し、もし現在アドレス指定されている部分が、光をその瞬間において暗くなるべきディスプレイデバイスの部分に供給するように構成されているときは、光源への電力は低減され、こうして光源はより少ない光を放出する。こうして、バックライトの明るい部分はより明るくされ、暗い部分はより暗くされる。光はそれが必要とされる箇所により効率的に輸送されるために、これは、結果として、より効率的なバックライティングと、より明るく、きらめく画像を与える。異なるカラー、例えば、赤と、緑と、青の光源に対して、この同一の技法を別個に適用することで、バックライトのカラーを、スクリーンを通じて変化させることもできる。これは、結果として、使用可能な色の範囲をより広げる効果を与える。

十分に正確であるためには、実際のランプ出力を測定し、これを表示されるべき画像部分に対して要求出力と比較する、一つ又は複数の光センサ（図示せず）を含む帰還ループを設けることが必要となることもある。光センサ（図示せず）の検出された信号は、ランプドライバ（図示せず）に帰還されるように構成され、このランプドライバも駆動ユニット７から情報を受信するように接続される。これによって、走査バックライトの各領域に供給される照明電力が、ディスプレイパネル３の対応する１つ又は複数の画素によって表示されるべき画像内容に応じて変化される。こうして、セグメント化されたバックライトがアドレス指定されている間に、光源の電力を変化させることで、ディスプレイのコントラストが改善される。あるセグメントiがアドレス指定されているときは（すなわち、それがスキャッタリングしているときは）、電源は電力piを有し、セグメントｊが光源を散乱させているときは、電力pjを有することとなる。電力piは、セグメントiに対して要求される輝度に依存して調節されるが、バックライト３のランプの平均電力は一定であるべきである。好ましくは、バックライトの光源は、発光デバイス（LED）から構成されるが、これらデバイスは、電力を比較的簡単に効率的に変化させることができる。更に、LEDは、非常に高速にてスイッチすることができ、平均電力にて制限され、このため、短いパルスを非常に明るくすることができる。代わりに、バックライトのこれら光源は、異なるリン光体又はリン混合物（phosphor mixes）を有する冷陰極蛍光ランプ（CCFL)から構成しても良い。

更に、LEDの使用は、LEDは異なる波長のものが市販されており、このため電力とカラー変調の両方を組合せるために特に適するという点で有利である。こうして、本発明の概念は、例えば、カラーディスプレイのR、G、B光源を独立的に変化させるように拡張することもできる。こうして、電力と光のカラーの両方が変化される。これは、色三角（colour triangle）のサイズを（ほとんど）増加させないが、これは、結果として、色三角をシフトさせる。このシフトは、アドレス指定されている個々のセグメントに対して、独立的に設定することができる。１つのセグメント内では”標準の（normal）”の色三角しか得られないが、スクリーン全体に対する色の範囲は増加する。

色域（colour gamut）の時系列的な適応化（time-sequentially adaptation）と組合せれば、追加のエンハンスメントも可能である。例えば、ある画像が、局所的にはより高い輝度が必要とされるが、残りの領域においては色域の方がより重要であると分析されたときは、そのカラーフィルタ帯域幅をそのカラー領域内で発光する全ての光源を同時的にスイッチ・オンすることにより満たすことで、輝度に対する追加のブーストを提供することができる。さらにもう一つの実施形態においては、走査バックライトの光の変調されたアウトカップリングは、境界面の所での全反射（アウトカップリングなし）と透過との間の分別を行う、電気的にアドレス指定された屈折率の原理にて動作する。この屈折率の変調は、方向依存性を有するようにすることができる。これは、２つの屈折率切換層（index switching layer）を積み重ることで、第一の層にて、一方の方向から来るR,G,Bを変調し、他方、第二の層にて、これと直交する方向から来る少しシフトされたR',G',B'色を変調することを意味することとなる（図１３参照）。これは、両方の光源の組、すなわちR,G,BとR',G',B'とを、連続的にスイッチ・オンできるという利点を有する。これは、高速スイッチングが可能なLEDではなく、２つの蛍光ランプの組が用いられるときには、有利であると思われる。更に、散乱要素に、方向依存をもたせることもできる。

本発明の保護範囲は示されたこれら実施形態に制限されるものではない。本発明は、個々の全ての新規な特徴（characteristic）、及びこれら特性（characteristic features）の個々の全ての組合せ内に存するものである。更に、クレーム内の参照番号は、それらの保護範囲を制限するものとして解すべきではない。

上述の本発明の概念は、異なるタイプの電気・光学的にアクティブなディスプレイパネル、例えば、液晶ディスプレイパネル、又は他のタイプの光バルブ又はシャッタシステムに用いることもできることに注意すべきである。更に、本発明はモノクロ及びRGBディスプレイに制限されるものではなく、事実、それらのカラーと関係なく、任意のディスプレイに用いることができることに注意すべきである。

また、上で説明されたように、このアドレス指定可能な光アウトカップリング部材（addressable light out-coupling member）は、アドレス指定可能な液晶ゲル層を含むこともできる。しかし、アドレス指定可能な光アウトカップリング部材としてマイクロ電気・機械アウトカップリング構造を用いて対応する効果を達成することも可能であり、この実施形態も、添付のクレームの保護範囲内に含まれるべきである。このようなアドレス指定可能な光アウトカップリング部材は、いわゆるMEMS（micro-electro-mechanical system）技術にて実現することもできる。

従来の技術に従うダイナミック光抽出のための走査バックライトの略断面図である。 図１に開示されるようなバックライト内のダイナミック散乱光導波路から放出される光の角度分布のプロット図である。 本発明の第一実施形態の主原理を開示する略断面図である。 図３に開示されるようなバックライト内のダイナミック散乱光導波路から放出される光の角度分布のプロット図である。 本発明の第二実施形態を開示する略断面図である。 本発明の第三実施形態を開示する略断面図である。 その内部に本発明が組み込まれる走査バックライトの略断面図である。 さらに一つの実施形態の詳細の略断面図である。

Claims (11)

1. 光導波路構造と、
   前記光導波路構造内に案内されるように配置される光を放出するための光源と、を備え、
   前記光導波路構造には、各々が前記光導波路構造からの光の切換可能なアウトカップリングを提供する２以上の規定された領域を含むアドレス可能なアウトカップリング部材が設けられ、ダイナミック光抽出に基づく走査バックライトデバイスであって、
   前記光導波路構造に近接して配置され、前記光導波路構造から放出された光を前記光導波路構造の実質的に法線方向に方向転換するように構成された少なくとも１つのマイクロ光学方向転換部材を備えていることを特徴とする走査バックライトデバイス。
2. 前記マイクロ光学方向転換部材は、前記光導波路構造の前側に配置された層として構成され、この層の一方の表面には透過型プリズム構造が設けられる請求項１記載の走査バックライトデバイス。
3. 前記プリズム構造は、前記マイクロ光学方向転換部材の前記光導波路構造に面する側に配置される請求項２記載の走査バックライトデバイス。
4. 前記プリズム構造のトップアングルは、本質的には４０°から８０°、好ましくは５０°から７０°の区間内に入り、最も好ましくは約６０°である請求項２または３記載の走査バックライトデバイス。
5. 前記プリズム構造は、交互に並んだ突起部と平坦領域とを含む請求項２乃至４のいずれかに記載の走査バックライトデバイス。
6. 前記マイクロ光学方向転換部材は、前記光導波路構造の後側に配置された層として構成され、この層の一方の表面には反射型プリズム構造が設けられる請求項１記載の走査バックライトデバイス。
7. 前記プリズム構造は、前記マイクロ光学方向転換部材の前記光導波路構造に面する側に配置される請求項６記載の走査バックライトデバイス。
8. 前記プリズム構造のトップアングルは、本質的には７０°から１１０°、好ましくは８０°から１００°の区間内に入り、最も好ましくは約９０°である請求項６または７記載の走査バックライトデバイス。
9. 前記アドレス可能なアウトカップリング部材には、アドレス可能な液晶ゲル層又はマイクロ電気・機械アウトカップリング構造のいずれかが設けられる請求項１乃至８のいずれかに記載の走査バックライトデバイス。
10. 前記バックライトデバイスの光源の電力を変調するための光源変調器を更に含み、この変調は前記バックライトデバイスによって表示されるべき照射パターンに依存する請求項１乃至９のいずれかに記載の走査バックライトデバイス。
11. 請求項１乃至９のいずれかに記載の走査バックライトデバイスを含むディスプレイデバイス。

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