KR102214345B1 - 2차원/3차원(2d/3d) 전환가능 디스플레이 백라이트 및 전자 디스플레이 - Google Patents

2차원/3차원(2d/3d) 전환가능 디스플레이 백라이트 및 전자 디스플레이 Download PDF

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Abstract

2차원/3차원(2D/3D) 전환가능 디스플레이 백라이트 및 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이는 2D/3D 전환을 지원하기 위해 전환가능 디퓨저를 채용한다. 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트는 플레이트 광 가이드, 플레이트 광 가이드로부터 광을 아웃커플링하기 위한 멀티빔 회절 격자 및 아웃커플링된 광의 광빔을 가로채거나 선택가능하게 통과시키거나 산란시키기 위한 전환가능 디퓨저를 포함한다. 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이는 백라이트를 포함하고 아웃커플링된 광을 변조하기 위한 광 밸브 어레이를 더 포함한다. 전환가능 디퓨저는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 3차원 픽셀과 2차원 픽셀 간에 선택가능성을 용이하게 한다.

Description

2차원/3차원(2D/3D) 전환가능 디스플레이 백라이트 및 전자 디스플레이{TWO-DIMENSIONAL/THREE-DIMENSIONAL(2D/3D) SWITCHABLE DISPLAY BACKLIGHT AND ELECTRONIC DISPLAY}
관련출원에 대한 상호참조
N/A
연방 후원 연구 또는 개발에 관한 진술
N/A
전자 디스플레이는 다양한 디바이스 및 제품의 사용자에게 정보를 통신하기 위한 거의 편재하는 매체이다. 가장 일반적으로 발견되는 전자 디스플레이 중에는 음극선관(CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 디스플레이(LCD), 전계발광 디스플레이(EL), 유기 발광 다이오드(OLED) 및 능동 매트릭스 OLED(AMOLED) 디스플레이, 전기영동 디스플레이(EP), 및 전기기계적 또는 전기유체 광 변조(예를 들면, 디지털 마이크로미러 디바이스, 일렉트로웨팅 디스플레이, 등)를 채용하는 다양한 디스플레이가 있다. 일반적으로, 전자 디스플레이는 능동 디스플레이(즉, 광을 방출하는 디스플레이) 또는 수동 디스플레이(즉, 다른 소스에 의해 제공되는 광을 변조하는 디스플레이)로 유별될 수 있다. 능동 디스플레이의 가장 분명한 예 중에는 CRT, PDP 및 OLED/AMOLED가 있다. 방출되는 광을 고려할 때 일반적으로 수동으로서 분류되는 디스플레이는 예를 들면, LCD 및 EP 디스플레이이다. 수동 디스플레이는 본질적으로 저전력 소모를 포함한 -그러나 이것으로 제한되지 않는다- 유익한 성능 특성을 종종 나타낸다. 그러나, 수동 디스플레이는 광을 방출하는 특징적 무능력으로 많은 실제 응용에서 용도가 다소 제한됨을 발견할 수 있다. 이 특징적 무능력을 극복하기 위해, 이들 디스플레이로부터 광 방출을 제공하기 위해 수동 디스플레이와 함께 백라이트가 종종 사용된다.
본원에 기술된 원리에 따른 예시들의 다양한 특징은 첨부 도면에 연관하여 취해진 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 쉽게 이해될 수 있으며, 동일한 도면 부호는 동일한 구조적 요소를 나타낸다.
도 1a는 본원에 설명된 원리에 따른 예에 따른, 2차원/3차원(2D/3D) 전환가능 디스플레이 백라이트의 단면도를 도시한다.
도 1b는 본원에 설명된 원리에 따른 다른 예에 따른 2차원/3차원(2D/3D) 전환가능 디스플레이 백라이트의 단면도를 도시한다.
도 2는 본원에 설명된 원리들에 따른 예에 따른 멀티빔 회절 격자의 사시도를 도시한다.
도 3은 본원에 설명된 원리에 따른 예에 따른 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 블록도를 도시한다.
도 4a는 본원에 설명된 원리에 따른 예에 따른 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 단면도를 도시한다.
도 4b는 본원에 설명된 원리에 따른 다른 예에 따른 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 단면도를 도시한다.
도 4c는 본원에 설명된 원리에 일관된 예에 따라, 복수의 상이한 영역들을 갖는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 평면도를 도시한다.
도 5는 본 명세서에서 설명된 원리들에 따른 예에 따른 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
어떤 예 및 실시예는 위에 언급된 도면에 예시된 특징에 부가되거나 대신되는 특징들 중 하나인 다른 특징들을 갖는다. 이들 및 다른 특징은 상술한 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명된다.
본원에 기술된 원리에 따른 예들은 2차원(2-D) 데이터와 3차원(3-D) 데이터의 디스플레이 간의 전환을 지원하는 정보의 디스플레이를 제공한다. 특히, 본원에 설명된 원리에 따라, 정보는 2-D 모드 또는 3-D 모드 중 하나에서 선택적으로 디스플레이될 수 있다. 3-D 모드는 소위 '무안경식' 또는 오토스테레오스코픽 디스플레이 시스템과 결합하여 이미지 및 유사한 정보를 제공하는데 이용될 수 있는 반면, 2-D 모드는 제3 차원(예를 들면, 텍스트, 2-D 이미지, 등과 같은 정보)이 없거나 적어도 이로부터 이익을 얻지 못하는 정보를 나타내는 데 사용될 수 있다. 또한, 전환가능한 2-D 및 3-D 모드는 본원에 설명된 원리의 다양한 예에 따라, 동일한 디스플레이 유닛 또는 시스템 상에 제공된다. 동일한 디스플레이 시스템 상에 2-D 정보 및 3-D 정보 모두를 선택적으로 디스플레이할 수 있는 전환가능한 디스플레이 시스템은 2-D 디스플레이 단독으로 또는 3-D 디스플레이 단독으로 사용하여 가능한 것보다 단일 디스플레이 시스템을 훨씬 광범위한 다른 데이터 표현 요건에 적응시키는 것을 용이하게 할 수 있다.
다양한 예에 따라, 2-D 및 3-D 정보의 디스플레이 간에 전환을 용이하게 하기 위해, 가변 또는 전환가능 디퓨저가 지향성 또는 멀티뷰 디스플레이와 결합되어 사용된다. 특히, 전환가능 디퓨저가 디퓨저를 통과하는 광을 산란시키거나 확산시키는 조건 또는 상태에 있을 때, 디스플레이 동작의 2-D 모드가 제공된다. 대안적으로, 전환가능 디퓨저가 광을 통과시키는(즉, 확산시키지 않는) 조건 또는 상태에 있을 때 디스플레이 동작의 3-D 동작 모드가 제공된다.
일부 예에서, 전환가능 디퓨저의 산란 또는 확산 상태에 의해 생성된 2-D 모드는 3-D 동작 모드에 의해 제공되는 것보다 높은 해상도를 갖는 고해상도 2-D 모드를 제공한다(또는 모드이다). 예를 들어, 광 밸브 어레이의 기본 해상도는 고해상도 2-D 모드에서 지원될 수 있지만, 3-D 모드는 3-D 정보를 표시하는데 사용되는 멀티뷰 또는 빔 각도로 인해 더 낮은 해상도를 지원할 수 도 있다. 전환가능 디퓨저를 사용하면 필요에 따라 2-D 모드와 3-D 모드 간에 쉽게 전환할 수 있다. 또한, 전환가능 디퓨저는 일부 예에 따라, 디스플레이 시스템의 상이한 영역에서 2-D 정보 및 3-D 정보의 동시 디스플레이를 가능하게 하기 위해 전환가능한 확산을 갖는 디스플레이의 실질적으로 독립적인 섹션, 세그먼트, 또는 영역을 제공할 수 있다.
본원에서, '광 가이드'는 내부 전반사를 이용하여 구조 내에서 광을 안내하는 구조로서 정의된다. 특히, 광 가이드는 광 가이드의 동작 파장에 실질적으로 투명한 코어를 포함할 수 있다. 다양한 예에서, 용어 '광 가이드'는 일반적으로 광 가이드의 유전체 물질과 이 광 가이드를 둘러싸는 물질 또는 매체 사이의 계면에서 광을 안내하기 위해 내부 전반사를 채용하는 유전체 광 도파로를 지칭한다. 정의에 의해, 내부 전반사를 위한 조건은 광 가이드의 굴절률이 광 가이드 물질의 표면에 인접한 주변 매체의 굴절률보다 크다는 것이다. 일부 예에서, 광 가이드는 내부 전반사를 더욱 용이하게 하기 위해 전술한 굴절률 차이에 추가하여 또는 대신에 코팅을 포함할 수 있다. 코팅은 예를 들어 반사 코팅일 수 있다. 다양한 예에 따라, 광 가이드는 플레이트 또는 슬랩 가이드, 및 스트립 가이드 중 하나 또는 둘 다를 포함한 -그러나 이에 한정되는 것은 아니다- 몇몇 광 가이드 중 임의의 것일 수 있다.
또한 여기에서, '플레이트 광 가이드'에서와 같이 광 가이드에 적용될 때 '플레이트'라는 용어는 구분적으로 또는 차등적으로 평면인 층 또는 시트로서 정의된다. 특히, 플레이트 광 가이드는 광 가이드의 상면 및 저면(즉, 대향면)에 의해 경계를 이룬 2개의 실질적으로 직교하는 방향으로 광을 안내하도록 구성된 광 가이드로서 정의된다. 또한, 본원의 정의에 의해, 상면 및 저면은 서로 분리되고 아울러 적어도 차등적으로 서로 실질적으로 평행할 수 있다. 즉, 플레이트 광 가이드의 임의의 차등적으로 작은 영역 내에서, 상면 및 저면은 실질적으로 평행하거나 동일 평면이다. 일부 예에서, 플레이트 광 가이드는 실질적으로 평탄할 수 있고(예를 들어, 평면으로 국한되고), 따라서 플레이트 광 가이드는 평면 광 가이드이다. 다른 예에서, 플레이트 광 가이드는 일차원 또는 직교하는 2차원에서 만곡될 수 있다. 예를 들어, 플레이트 광 가이드는 단일 차원에서 만곡되어 원통 형상 플레이트 광 가이드를 형성할 수 있다. 그러나, 다양한 예에서, 임의의 곡률은 광을 안내하기 위해 내부 전반사가 플레이트 광 가이드 내에서 확실히 유지되도록 하기에 충분히 큰 곡률 반경을 갖는다.
본원에 설명된 다양한 예에 따라, 회절 격자(예를 들어, 멀티빔 회절 격자)는 플레이트 광 가이드로부터 광을 산란시키거나 아웃커플링시키기 위해 채용될 수 있다. 여기에서, '회절 격자'는 일반적으로 회절 격자에 입사하는 광의 회절을 제공하도록 배열된 복수의 피처(즉, 회절 피처)로서 정의된다. 일부 예에서, 복수의 피처는 주기적 또는 준-주기적 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 회절 격자는 1차원(1-D) 어레이로 배열된 복수의 피처(예를 들어, 물질 표면 내에 복수의 홈)을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 회절 격자는 피처의 2차원(2-D) 어레이일 수 있다. 회절 격자는 예를 들어, 물질 표면 상의 범프 또는 이 표면 내에 홀들의 2-D 어레일 수 있다.
이와 같이, 그리고 본원의 정의에 의해, '회절 격자'는 회절 격자에 입사하는 광의 회절을 제공하는 구조이다. 광이 광 가이드로부터 회절 격자에 입사한다면, 제공된 회절 또는 회절 산란은 회절 격자가 회절에 의해 광 가이드로부터 광을 아웃커플링할 수 있어 '회절 결합'을 초래할 수 있고 따라서 이로서 언급될 수 있다. 회절 격자는 또한 회절에 의해 광의 각도(즉, 회절 각)를 재지향시키거나 변화시킨다. 특히, 회절의 결과로서, 회절 격자를 떠나는 광(즉, 회절된 광)은 일반적으로 회절 격자에 입사하는 광(즉, 입사광)의 전파 방향과는 다른 전파 방향을 갖는다. 회절에 의한 광의 전파 방향의 변화를 본원에서는 '회절 재지향'이라고 칭한다. 따라서, 회절 격자는 회절 격자에 입사된 광을 회절적으로 재지향시키는 회절 피처를 포함하는 구조인 것으로 이해될 수 있으며, 광이 광 가이드로부터 입사한다면, 회절 격자는 또한 광 가이드로부터의 광을 회절적으로 아웃커플링시킬 수 있다.
또한, 본원의 정의에 의해, 회절 격자의 피처는 '회절 피처'로 지칭되며, 표면에, 표면 내에 및 표면 상에(예를 들어, 두 물질 사이의 경계) 중 하나 이상에 있을 수 있다. 표면은 예를 들어 플레이트 광 가이드의 표면일 수 있다. 회절 피처는 표면에, 혹은 표면 내에 혹은 표면 상에 홈, 리지, 홀 및 범프 중 하나 이상을 포함하는 -그러나 이것으로 제한되지 않는다-, 광을 회절시키는 다양한 구조 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회절 격자는 물질 표면 내 복수의 평행한 홈을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 회절 격자는 물질 표면으로부터 상승하는 복수의 평행한 리지를 포함할 수 있다. 회절 피처(예를 들어, 홈, 리지, 홀, 범프, 등)은 사인파 프로파일, 직사각형 프로파일(예를 들면, 바이너리 회절 격자), 삼각형 프로파일, 및 톱니 프로파일(예를 들면, 블레이즈 격자)를 포함하는 -그러나 이들로 제한되지 않는다-, 회절을 제공하는 임의의 다양한 단면 형상 또는 프로파일을 가질 수 있다.
본원에서 정의에 의해, '멀티빔 회절 격자'는 복수의 광빔을 포함하는 아웃커플링된 광을 생성하는 회절 격자이다. 또한, 멀티빔 회절 격자에 의해 생성된 복수의 광빔은, 본원에 정의에 의해, 서로 다른 주각 방향을 갖는다. 특히, 정의에 의해, 복수의 광빔 중 한 광빔은 멀티빔 회절 격자에 의한 입사광의 회절성 결합 및 회절성 재지향의 결과로서 복수의 광빔의 또 다른 광빔과는 상이한 소정의 주각 방향을 갖는다. 예를 들어, 복수의 광빔은 8개의 상이한 주각 방향을 갖는 8개의 광빔을 포함할 수 있다. 조합된 8개의 광빔(즉, 복수의 광빔)은 예를 들어 광 필드를 나타낼 수 있다. 다양한 예에 따라, 여러 광빔들의 서로 상이한 주각 방향들은 격자 피치 또는 간격과 멀티빔 회절 격자에 입사하는 광의 전파 방향에 대한 각각의 광빔들의 원점들에 멀티빔 회절 격자의 회절 피처들의 방위 또는 회전과의 조합에 의해 결정된다.
본원에 설명된 다양한 예에 따라, 멀티빔 회절 격자는 예를 들어 전자 디스플레이의 픽셀들로서, 플레이트 광 가이드로부터 광을 아웃커플링하는데 사용된다. 특히, 서로 다른 주각 방향을 갖는 복수의 광빔을 생성하기 위해 멀티빔 회절 격자를 갖는 광 가이드는, '무안경식' 3차원(3-D) 전자 디스플레이(예를 들면, 멀티뷰 또는 '홀로그래픽' 전자 디스플레이 또는 오토스테레오스코픽 디스플레이라고도 함)와 같은 -그러나 이들로 제한되지 않는다- 전자 디스플레이의 백라이트의 일부일 수도 있고 혹은 전자 디스플레이와 함께 사용될 수도 있다. 이와 같이, 멀티빔 회절 격자를 사용하여 광 가이드로부터 안내된 광을 아웃커플링시킴으로써 생성된 서로 상이하게 지향되는 광빔들은 3-D 전자 디스플레이의 '픽셀'일 수 있거나 또는 이를 나타낼 수 있다.
본원에서, '광원'은 광의 소스(예를 들어, 광을 생성하고 방출하는 장치 또는 디바이스)로서 정의된다. 예를 들어, 광원은 활성화되었을 때 광을 방출하는 발광 다이오드(LED)일 수 있다. 여기에서, 광원은 발광 다이오드(LED), 레이저, 유기 발광 다이오드(OLED), 폴리머 발광 다이오드, 플라스마 기반 광학 이미터, 형광 램프, 백열 램프, 및 사실상 이외 다른 광의 소스 중 하나 이상 -그러나 이들로 제한되지 않는다- 을 포함한 광의 실질적으로 임의의 소스 혹은 광학 이미터일 수 있다. 광원에 의해 생성된 광은 색을 가질 수 있거나(즉, 광의 특정 파장을 포함할 수 있다), 또는 일 범위의 파장(예를 들면, 백색광)일 수 있다.
또한, 본원에서 사용된 바와 같이, 단수 표현은 특허 기술에서의 통상적인 의미, 즉 '하나 이상'의 의미를 갖는 것으로 의도된다. 예를 들어 '격자'는 하나 이상의 격자를 의미하며, 따라서 '격자'는 본원에서 '격자(들)'를 의미한다. 또한, 본원에서 '상', '저', '상측', '하측', '위', '아래', '전방', '후방', '제1', '제2', '좌측' 또는 '우측'은 본원에서 제한으로 의도되지 않는다. 본원에서, 값에 적용하였을 때 '약'이라는 용어는 일반적으로 값을 보여주기 위해 사용되는 장비의 허용오차 범위 이내를 의미하며, 또는 일부 예에서는 달리 명시적으로 특정하지 않는한, 플러스 또는 마이너스 10%, 또는 플러스 또는 마이너스 5%, 또는 플러스 또는 마이너스 1%를 의미한다. 또한, 본원에서 사용되는 '실질적으로'라는 용어는, 예를 들어, 약 51% 내지 약 100%의 범위 내의 대부분 또는 거의 전부 또는 전부 또는 이 내의 양을 의미한다. 또한, 본원의 예는 단지 예시적인 것으로 의도되며, 논의의 목적을 위해 제시된 것이며 제한하기 위한 것은 아니다.
본원에 설명된 원리의 일부 예에 따라, 2차원/3차원(2D/3D) 전환가능 디스플레이 백라이트가 제공된다. 도 1a는 본원에 설명된 원리에 따른 예에 따라, 2차원/3차원(2D/3D) 전환가능 디스플레이 백라이트(100)의 단면도를 도시한다. 도 1b는 본원에 설명된 원리에 따른 다른 예에 따라, 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)의 단면도를 도시한다. 다양한 예에 따라, 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)는 '지향성' 광, 즉, 상이한 주각 방향을 갖는 광빔(102)을 포함하는 광을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)는 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)로부터 밖으로 그리고 멀리 지향되는 복수의 광빔(102)을 제공하거나 발생하도록 구성된 멀티빔 격자 기반 백라이트로서 기능할 수 있다. 또한, 복수의 광빔(102)은, 여러 예에 따라, 지향성 광으로서 서로 다른 소정의 주각 방향으로 밖으로 그리고 멀리 지향된다.
일부 예에서, 이하 기술되는 바와 같이, 상이한 소정의 주각 방향을 갖는 복수의 광빔(102)은 전자 디스플레이의 복수의 픽셀을 형성한다. 또한, 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)를 사용하는 전자 디스플레이는 2D 전자 디스플레이(예를 들어, 통상의 디스플레이)와 소위 '무안경식' 3D 전자 디스플레이(예를 들어, 멀티뷰, '홀로그램' 또는 오토스테레오스코픽 디스플레이) 간에 전환가능할 수 있다. 특히, 다양한 예에 따라, 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)는 2-D 동작 모드와 3-D 동작 모드 간에 전환하기 위해 광빔(102)의 제어가능하거나 선택가능한 산란을 채용한다. 예를 들어, 광빔(102)이 선택가능하게 산란될 때, 2-D 동작 모드가 지원된다. 대안적으로, 선택적 산란이 없을 때 3-D 동작 모드가 지원된다. 2-D 동작 모드 또는 3-D 동작 모드 중 하나를 선택하는 것은 다양한 예들에 따라(예를 들어, 후술되는 바와 같이), 2-D 데이터를 표시하는 것과 3-D 데이터를 표시하는 것 간에 전자 디스플레이를 전환하는 것을 용이하게 할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)는 광 가이드(110)를 포함한다. 특히, 광 가이드(110)는 다양한 예에 따라, 플레이트 광 가이드(110)일 수 있다. 플레이트 광 가이드(110)는 광원(도 1a 및 1b에 도시되지 않음)으로부터 광을 안내하도록 구성된다. 일부 예에서, 광원으로부터의 광은 플레이트 광 가이드(110)의 길이를 따라 광빔(104)으로서 안내된다. 또한, 플레이트 광 가이드(110)는 비-제로 전파 각도로 광을 안내하게(즉, 안내된 광빔(104)) 구성된다. 안내된 광빔(104)은, 예를 들어, 내부 전반사를 사용하여 플레이트 광 가이드(110) 내에서 비-제로 전파 각도로 안내될 수 있다.
본원에 정의된 바와 같이, 비-제로 전파 각도는 플레이트 광 가이드(110)의 표면(예를 들어, 상면 또는 저면)에 대한 각도이다. 일부 예에서, 안내된 광빔의 비-제로 전파 각도는 약 10도 내지 약 50 사이이거나, 일부 예에서는, 약 20도 내지 약 40도 사이, 또는 약 25도 내지 약 35도 사이일 수 있다. 예를 들어, 비-제로 전파 각도는 약 30도일 수 있다. 다른 예에서, 비-제로 전파 각도는 약 20도 또는 약 25도 또는 약 35도일 수 있다.
일부 예에서, 광원으로부터의 광은 비-제로 전파 각도(예를 들어, 약 30-35도)로 플레이트 광 가이드(110)에 도입되거나 결합될 수 있다. 렌즈, 거울 또는 유사한 반사기(예를 들어, 기울어진 시준 리플렉터), 및 프리즘(도시되지 않음) 중 하나 이상은 예를 들어, 비-제로 전파 각도로 광빔(104)으로서 플레이트 광 가이드(110)의 입력 단부 내로 광을 결합하는 것을 용이하게 할 수 있다. 일단 플레이트 광 가이드(110)에 결합되면, 안내된 광빔(104)은 일반적으로 입력 단부로부터 멀어지는 방향으로 플레이트 광 가이드(110)를 따라 전파한다(예를 들어, 도 1a 및 도 1b에서 x-축을 따라 가리키는 굵은 화살표로 도시 됨). 또한, 안내된 광빔(104)은 비-제로 전파 각도로 플레이트 광 가이드(110)의 상면과 저면 간에 반사하거나 '바운스'함으로써 전파한다(예를 들어, 안내된 광(104)의 광선을 나타내는 확장된, 각이 진 화살표로 도시됨).
또한, 플레이트 광 가이드(110)에 광을 결합으로써 생성된 안내된 광빔(104)은, 다양한 예에 따라, 시준된 광빔일 수 있다. 특히, "시준된"이라는 것은 안내된 광빔(104) 내의 광선이 안내된 광빔(104) 내에서 서로 실질적으로 평행하다는 것을 의미한다. 안내된 광빔(104)의 시준된 광빔으로부터 발산하거나 산란되는 광선은, 본원에 정의에 의해, 시준된 광빔의 일부인 것으로 간주되지 않는다. 시준 안내된 광빔을 생성하기 위한 광의 시준은, 예를 들어, 광을 플레이트 광 가이드(110)에 결합시키기 위해 사용되는 렌즈 또는 거울(예를 들어, 경사진 시준 리플렉터, 등)에 의해 제공될 수 있다.
일부 예에서, 플레이트 광 가이드(110)는 광학적으로 투명한 유전체 물질의 연장된 실질적으로 평면의 시트를 포함하는 슬랩 또는 플레이트 광학 도파로일 수 있다. 실질적으로 평면 유전체 물질의 시트는 안내된 광빔(104)을 내부 전반사를 사용하여 안내하도록 구성된다. 다양한 예에 따라, 플레이트 광 가이드(110)의 광학적으로 투명한 물질은 다양한 유형의 유리(예를 들어, 실리카 유리, 알칼리-알루미노실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리, 등) 및 실질적으로 광학적으로 투명한 플라스틱 또는 폴리머(예를 들면, 폴리(메틸 메타크릴레이트) 또는 '아크릴 유리', 폴리카보네이트, 등) 중 하나 이상을 포함한 -그러나 이들로 제한되지 않는다- 다양한 유전체 물질 중 임의의 것을 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 일부 예에서, 플레이트 광 가이드(110)는 플레이트 광 가이드(110)(도시되지 않음)의 표면(예를 들어, 상면 및 저면 중 하나 또는 둘 모두)의 적어도 일부분 상에 클래딩 층을 더 포함할 수 있다. 일부 예에 따라, 클래딩 층은 내부 전반사를 더욱 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)는 멀티빔 회절 격자(120)를 더 포함한다. 다양한 예에 따라(예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이), 멀티빔 회절 격자(120)는 플레이트 광 가이드(110)의 표면(예를 들어, 상면 또는 전방면)에 위치된다. 다른 예(도시되지 않음)에서, 멀티빔 회절 격자(120)는 플레이트 광 가이드(110) 내에 위치될 수 있다. 멀티빔 회절 격자(120)는 안내된 광빔(104)의 일부를 회절 결합에 의해 또는 이를 사용하여 플레이트 광 가이드(110)로부터 아웃커플링하도록 구성된다. 특히, 안내된 광빔(104)의 아웃커플링된 부분은 복수의 광빔(102)을 포함하는 아웃커플링된 광으로서 플레이트 광 가이드 표면으로부터 멀리 회절적으로 재지향된다. 전술한 바와 같이, 복수의 광빔(102) 각각은 상이한 솔정의 주각 방향을 갖는다. 또한, 광빔(102)은 플레이트 광 가이드(110)로부터 멀리 지향된다. 예를 들어, 광빔(102)은, 다양한 예에 따라, 플레이트 광 가이드 표면에, 혹은 이 내에, 혹은 이 위에 멀티 빔 회절 격자(120)가 위치되는, 이 표면으로부터 멀어져 지향된다.
일반적으로, 멀티빔 회절 격자(120)에 의해 생성된 광빔(102)은, 다양한 예에 따라, 발산(도시된 바와 같이)하거나 수렴(도시되지 않음)할 수 있다. 특히, 도 1a 및 도 1b는 발산하는 복수의 광빔(102)을 도시한다. 광빔(102)이 발산 또는 수렴하는지 여부는 멀티빔 회절 격자(120)의 특성(예를 들어 '처프' 방향)에 대한 안내된 광빔(104)의 전파 방향에 의해 결정된다. 광빔(102)이 발산하는 일부 예에서, 발산 광빔(102)은 멀티빔 회절 격자(120)의 아래 또는 뒤에 얼마간의 거리에 위치된 '가상' 지점(도시되지 않음)으로부터 발산하는 것처럼 보일 수 있다. 유사하게, 수렴 광빔은, 일부 예에 따라, 멀티빔 회절 격자(120)(예를 들어, 플레이트 광 가이드 전방면) 위 혹은 전방에 가상 지점(도시되지 않음)에 수렴하거나 또는 교차한다.
도 1a 및 도 1b에 더 도시된 바와 같이, 멀티빔 회절 격자(120)는 회절을 제공하도록 구성된 복수의 회절 피처(122)를 포함한다. 제공된 회절은 안내된 광빔(104)을 플레이트 광 가이드(110)로부터 회절적 아웃커플링을 하기 위한 것이다. 예를 들어, 멀티빔 회절 격자(120)는 플레이트 광 가이드(110)의 표면에 홈(예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이) 및 회절 피처(122)로서 작용하는 플레이트 광 가이드 표면으로부터 돌출된 리지(도 1a에 도시된 바와 같이) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 홈 및 리지는 서로 평행하게, 그리고 회절 피처(122)를 따라 적어도 어느 지점에 배열될 수 있고, 홈 및 리지는 멀티빔 회절 격자(120)에 의해 아웃커플링될 안내된 광빔(104)의 전파 방향에 수직한다.
일부 예에서, 홈 및 리지는 플레이트 광 가이드 표면에 에칭되거나, 밀링되거나 또는 몰딩되거나 표면 상에 도포될 수 있다. 이와 같이, 멀티빔 회절 격자(120)의 물질은 플레이트 광 가이드(110)의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 멀티빔 회절 격자(120)는 플레이트 광 가이드(110)의 표면으로부터 돌출하는 실질적으로 평행한 리지를 포함한다. 도 1b에서, 멀티빔 회절 격자(120)는 플레이트 광 가이드(110)의 표면을 관통하는 실질적으로 평행한 홈(122)을 포함한다. 다른 예들(도시되지 않음)에서, 멀티빔 회절 격자(120)는 광 가이드 표면에 도포 또는 부착된 필름 또는 층일 수 있다.
멀티빔 회절 격자(120)는, 다양한 예에 따라, 플레이트 광 가이드(110)의 표면 상에 또는 표면 내에 다양한 구성으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 멀티빔 회절 격자(120)는 광 안내 표면에 걸쳐 열과 행으로 배열된 복수의 격자(예를 들어, 멀티빔 회절 격자)의 멤버일 수 있다. 멀티빔 회절 격자(120)의 행 및 열은, 예를 들어, 멀티빔 회절 격자(120)의 직사각형 어레이를 나타낼 수 있다. 다른 예에서, 복수의 멀티빔 회절 격자(120)는 원형 어레이를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 어레이로서 배열될 수 있다. 또 다른 예에서, 복수의 멀티빔 회절 격자(120)는 플레이트 광 가이드(110)의 표면에 거쳐 실질적으로 랜덤하게 분포될 수 있다.
일부 예에 따라, 멀티빔 회절 격자(120)는 처프된 회절 격자(120)를 포함할 수 있다. 정의에 의해, '처프된 회절 격자'(120)는, 예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 처프된 회절 격자(120)의 범위 또는 길이에 걸쳐 변화하는 회절 피처(122)의 회절 피치 또는 간격(d)을 나타내거나 갖는 회절 격자이다. 여기서, 변하는 회절 간격(d)을 '처프'라고 한다. 결과적으로, 플레이트 광 가이드(110)로부터 회절적으로 아웃커플링된 안내된 광빔(104)은, 본원에 기술된 바와 같이, 복수의 광빔(102)을 포함하는 아웃커플링된 광으로서 처프된 회절 격자(120)로부터 나가거나 또는 방출된다. 또한, 광은 처프된 회절 격자(120)에 걸쳐 광빔(102) 각각의 서로 상이한 원점들에 대응하는 상이한 회절 각도들로 아웃커를링된다. 기정의된 처프에 의해, 처프된 회절 격자(120)는 복수의 광빔(102)이 소정의 그리고 서로 상이한 주각 방향들을 갖게 한다.
일부 예에서, 처프된 회절 격자(120)는 거리에 따라 선형적으로 변화하는 회절 간격(d)의 처프를 가지거나 나타낼 수 있다. 이와 같이, 처프된 회절 격자(120)는 '선형으로 처프된' 회절 격자라 지칭될 수 있다. 도 1a 및 도 1b는 예를 들어 선형적으로 처프된 회절 격자로서 멀티빔 회절 격자(120)를 도시한다. 특히, 도시된 바와 같이, 회절 피처(122)는 제2 단부(120")에서보다 멀티빔 회절 격자(120)의 제1 단부(120')에서 서로 더 가깝다. 또한, 예시된 회절 피처(122)의 회절 간격(d)은, 예로서, 제1 단부(120')에서 제2 단부(120")로 선형으로 변한다.
일부 예에서, 전술된 바와 같이, 안내된 광빔(104)을 멀티빔 회절 격자(120)를 사용하여 플레이트 광 가이드(110)로부터 아웃커플링함으로써 생성된 광빔(102)은, 예를 들면, 안내된 광빔(104)이 멀티빔 회절 격자(120)의 제1 단부(120')에서 제2 단부(120") 방향으로 전파할 때(예컨대, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이) 발산할 수 있다(즉, 발산하는 광빔(102)일 수 있다). 대안적으로, 수렴하는 광빔(102))(도시되지 않음)은, 다른 예에 따라, 안내된 광빔(104)이 멀티빔 회정 결자(120)의 제2 단부(120")에서 제1 단부(120')로 전파될 때 생성될 수 있다.
또 다른 예(도시되지 않음)에서, 처프된 회절 격자(120)는 회절 간격(d)의 비선형 처프를 나타낼 수 있다. 처프된 회절 격자(120)를 실현하기 위해 사용될 수 있는 다양한 비선형 처프는 지수 처프, 대수 처프, 또는 또 다른, 실질적으로 불균일하거나 랜덤하지만 여전히 단조로운 방식으로 변하는 처프를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 사인파 처프 또는 삼각형(또는 톱니) 처프와 같은 -그러나 이들로 제한되지 않는다- 비단조적 처프가 사용될 수도 있다. 이들 유형의 처프의 임의의 조합이 또한 사용될 수 있다.
도 2는 본원에 설명된 원리에 일관된 예에 따라, 멀티빔 회절 격자(120)의 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 멀티빔 회절 격자(120)는 만곡되고 처프된 플레이트 광 가이드(110)의 표면 내에, 또는 표면에, 또는 표면 상에 회절 피처(122)(예를 들면, 홈 또는 리지)를 포함한다(즉, 멀티빔 회절 격자(120)는 만곡된 처프된 회절 격자이다). 안내된 광빔(104)은, 도 2에 104로 표기된 볼드 화살표로 도시된 바와 같이, 멀티빔 회절 격자(120) 및 플레이트 광 가이드(110)에 대한 입사 방향을 갖는다. 또한, 플레이트 광 가이드(110)의 표면에서 멀티빔 회절 격자(120)로부터 멀리 가리키는 복수의 아웃커플링된 혹은 방출된 광빔(102)이 도시되었다. 도시된 바와 같이, 광빔(102)은 복수의 소정의 상이한 주각 방향으로 방출된다. 특히, 방출된 광빔(102)의 소정의 상이한 주각 방향은, 도시된 바와 같이, 어지무스 및 고도 둘 다에서 상이하다. 여러 예에 따라, 회절 피처(122)의 기정의된 처프 및 회절 피처(122)의 곡선 둘 다는 방출된 광빔(102)의 소정의 상이한 주각 방향이 되게 할 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 다시 참조하면, 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)는 복수의 광빔(102)을 가로채도록 위치된 전환가능 디퓨저(130)를 더 포함한다. 다양한 예에 따라, 전환가능 디퓨저(130)는 복수의 광빔(102)의 광을 통과시키도록 구성된 선택 가능한 제1 조건 또는 상태를 갖거나 제공한다. 또한, 전환가능 디퓨저(130)는 광빔(102)의 광을 산란시키도록 구성된 선택 가능한 제2 조건 또는 상태를 가지거나 제공한다. 도 1a는 광을 통과시키기 위해 선택가능 제1 상태로 구성된 전환가능 디퓨저(130)를 도시하고, 도 1b는 광을 산란시키기 위해 선택가능 제2 상태로 구성된 전환가능 디퓨저(130)를 도시한다. 일부 예에 따라, 산란 정도, 산란 콘 각, 및 산란 유형 중 하나 이상은 또한 선택가능 제2 상태에서 제어가능할 수 있다.
예를 들어, 선택가능 제1 상태에서, 전환가능 디퓨저(130)는 광빔(102)의 광에 대해 실질적으로 투명할 수 있다(예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이). 이와 같이, 선택가능 제1 상태에서 전환가능 디퓨저(130)에서 나갈 때, 광빔(102)은, 여러 예에 따라, 전환가능 디퓨저(130)에 입사하는 광빔의 주각 방향에 관련된, 혹은 일부 에에서는 이와 실질적으로 유사한, 주각을 여전히 가질 수 있다. 또한, 전환가능 디퓨저(130)에서 나가는 광빔(102)은, 일부 예에 따라, 세기 및 방향 중 하나 또는 둘 모두에 대해, 선택 가능 제1 상태에서 전환가능 디퓨저(130)에 들어가는 광빔(102)과 실질적으로 유사할 수 있다. 본원에서의 설명을 간단히 하기 위해, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 상태가 선택될 때 전환가능 디퓨저(130)에 입사하는 광빔(102)과 이로부터 나가는 광빔(102) 간에는 구별이 없다.
다른 한편으로, 도 1b에 도시된 바와 같이, 광빔(102) 또는 이의 광은 선택가능 제2 상태에서 전환가능 디퓨저(130)에 의해 산란되거나 또는 적어도 실질적으로 산란된다. 따라서, 제2 상태가 선택될 때 전환가능 디퓨저(130)를 나가는 광(102')은 전환가능 디퓨저(130)에 입사하는 또는 들어가는 광빔(102)의 주각 방향을 갖지 더 이상 갖지 않는다. 대신에, 제2 상태(산란 상태)에서 전환가능 디퓨저(130)에서 나가는 광(102')은, 다양한 예에 따라, 복수의 상이한 방향(예를 들어, 산란 콘 각 또는 확산 각)으로 산란된다. 또한, 선택가능 제2 상태에 의해 생성된 산란된 광(102')의 복수의 상이한 방향은, 일부 예에 따라, 전환가능 디퓨저(130)에 입사하는 광빔(102)의 주각 방향에 실질적으로 무관할 수 있다. 도 1b는 비제한적인 예로서, 산란 콘 각(γ)과 함께 산란된 광(102')을 도시한다.
일부 예에서, 전환가능 디퓨저(130)는 산란 콘 각(γ)으로 램버트 산란, 예를 들어, '근-램버트'을 근사화하는 입사 광빔(102)의 실질적으로 등방성의 산란을 제공할 수 있다. 다른 예에서, 산란은 실질적으로 가우스 산란 분포를 가질 수 있거나, 예를 들어, 또 다른 산란 분포를 가질 수 있다. 일부 예에서, 산란 콘 각(γ)은 비교적 좁은 콘 각(예를 들어, 약 10도 미만) 내지 비교적 넓은 콘 각(예를 들어, 약 40도 이상)으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 산란 콘 각(γ)은 약 60도 내지 약 90도 사이일 수 있다. 다른 예에서, 산란 콘 각(γ)은 약 80도 내지 약 180도 사이일 수 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 산란 콘 각(γ)은 약 120도이다.
여러 예에 따라, 광의 산란을 복수의 상이한 (예를 들어, 랜덤한 또는 임의의) 방향으로 제공하는 실질적으로 임의의 전환가능한 또는 가변 디퓨저가 전환가능 디퓨저(130)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 전환가능 디퓨저(130)는 산란 중심 밀도, 산란 중심 크기, 및 산란 중심 분포 중 하나 이상과 같은 -그러나 이것으로 제한되지 않는다- 가변 특성을 갖는 내포된 산란 중심에 의해 산란이 제공되는 체적 또는 벌크 디퓨저에 기초할 수 있다. 다른 예에서, 전환가능 디퓨저(130)는 가변 표면 거칠기에 기초하여 산란 또는 확산을 제공하도록 구성된 표면 디퓨저일 수 있다. 일부 예에서, 전환가능 디퓨저(130)는 전자 스위치가능 디퓨저이다. 예를 들어, 전환가능 디퓨저(130)는 폴리머-분산 액정(PDLC) 디퓨저일 수 있다. 다른 예에서, 전환가능 디퓨저(130)는 전기영동 또는 일렉트로웨팅을 포함하는, 그러나 이에 한정되지 않는 다른 기술에 기초할 수 있다.
다른 예에서, 전환가능 디퓨저(130)는 선택가능 제1 상태와 제2 상태 사이에서 전환하기 위한 전기기계식 수단을 사용할 수 있다. 예를 들어, 전환가능 디퓨저(130)는 복수의 애퍼처를 갖는 이동가능 디퓨저 스크린을 포함할 수 있다. 애퍼처가 광빔(102)과 정렬될 때, 광빔은 산란없이(즉, 선택가능 제1 상태) 전환가능 디퓨저(130)를 통과한다. 한편, 광빔(102)이 애퍼처에 인접한 이동가능 디퓨저 스크린의 산란 부분을 통과하도록 스크린이 이동될 때, 광빔(102)은 산란되며, 전환가능 디퓨저(130)는 선택가능 제2 상태를 제공한다. 전환가능 디퓨저(130)는 마이크로전기기계식 시스템(MEMS) 가변 디퓨저로서 구현될 수 있다. MEMS 가변 디퓨저는, 예를 들어, 전기기계적으로 가변 표면 거칠기를 채용하는 이동가능 디퓨저 스크린 또는 가변 디퓨저를 구현할 수 있다.
다양한 예에 따라, 선택가능 제1 상태(비산란 상태)와 선택가능 제2 상태(산란 상태)의 혹은 이들 간에 선택은 전환가능 디퓨저(130)의 제어 입력에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 전환가능 디퓨저(130)는 전자 전환가능 디퓨저로의 제1 제어 입력이 제1 상태를 제공하고 광빔(102)을 통과하도록 구성되고 제2 제어 입력이 제2 상태를 제공하고 광빔을 산란하도록 구성된 전자 전환가능 또는 가변 디퓨저(예를 들어, PDLC)일 수 있다. 예를 들어, 제1 제어 입력은 제1 전압일 수 있고 제2 제어 입력은 제2 전압일 수 있다.
본원에 설명된 원리의 일부 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이가 제공된다. 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이는 변조된 광을 픽셀로서 방출하도록 구성된다. 또한, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이는 제1 또는 3차원(3D) 모드 및 제2 또는 2차원(2D) 모드의 동작 간에 전환되거나 이들을 제공하도록 선택적으로 구성될 수 있다. 특히, 3-D 모드에서, 변조된 광빔은 소정의 주각 방향을 가지며 상이한 3-D 뷰에 대응하는 복수의 상이하게 지향된 변조된 광빔으로서 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 시야 방향을 향하여 우선적으로 지향될 수 있다. 특히, 3-D 모드에서의 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이는 3-D 전자 디스플레이(예를 들어, 무안경식, 3-D 전자 디스플레이)이다. 변조된, 상이하게 지향된 광빔의 서로 상이한 것들은, 다양한 예에 따라, 3-D 모드에서 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이에 관련된 상이한 '뷰'에 대응한다. 서로 상이한 '뷰들'은, 예를 들어, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이에 의해 3-D 모드로 디스플레이되는 3-D 정보의 '무안경식'(예를 들면, 오토스테레오스코픽 또는 홀로그램) 표현을 제공할 수 있다. 한편, 2-D 모드에서, 변조된 광빔은, 예를 들어, 2-D 정보를 표시하기 위해 2차원 픽셀로서 기능하도록 확산 광을 나타내는 임의의 상이한 복수의 방향으로 산란된다.
도 3은 본원에 설명된 원리에 일관된 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 블록도를 도시한다. 도 3에 도시된 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)는 광을 안내하는(예를 들어, 광의 빔으로서) 플레이트 광 가이드(210)를 포함한다. 안내된 광은 시준될 수 있으므로, 예를 들어, 시준된 광빔으로서 안내될 수 있다. 플레이트 광 가이드(210) 내 안내된 광은 변조된 광빔(202)이 되는, 아니면 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)에 의해 방출된(예를 들어, 각각 3-D 모드 또는 2-D 모드에서) 확산하는 광의 소스이다. 일부 예에 따라, 플레이트 광 가이드(210)는 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)에 대해 전술한 플레이트 광 가이드(110)와 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 플레이트 광 가이드(210)는 내부 전반사에 의해 광을 안내하도록 구성된 유전체 물질의 평면 시트이다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)는 멀티빔 회절 격자들(220)의 어레이를 포함한다. 멀티빔 회절 격자들의 어레이(220)는 플레이트 광 가이드(210)의 표면에 또는 이에 인접해 있다. 일부 예에서, 어레이의 멀티빔 회절 격자(220)는 전술한 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)의 멀티빔 회절 격자(120)와 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 멀티빔 회절 격자(220)는 플레이트 광 가이드(210) 내의 안내된 광의 일부를 복수의 광빔(204)으로서 아웃커플링하도록 구성된다. 또한, 멀티빔 회절 격자(220)는 광빔(204)을 대응하는 복수의 소정의 상이한 주각 방향으로 지향하게 구성된다.
일부 예에서, 멀티빔 회절 격자(220)는 처프된 회절 격자를 포함한다. 일부 예에서, 멀티빔 회절 격자(220)의 회절 피처(예를 들어, ?L, 리지, 등)는 만곡된 회절 피처이다. 또 다른 예에서, 어레이의 멀티빔 회절 격자(220)는 만곡된 회절 피처를 갖는 처프된 회절 격자를 포함한다. 예를 들어, 만곡된 회절 피처는 만곡된(즉, 연속적으로 만곡된 또는 구분적으로 만곡된) 리지 또는 홈을 포함할 수 있다. 또한, 만곡된 회절 피처는 멀티빔 회절 격자(220)에 걸쳐 거리의 함수로서 변하는 만곡된 회절 피처 사이의 간격(예를 들어, '처프된' 간격)만큼 서로 이격될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)는 광 밸브 어레이(230)를 더 포함한다. 광 밸브 어레이(230)는, 여러 예에 따라, 복수의 광빔(204)에 대응하는 광(204')을 변조하게 구성된 복수의 광 밸브를 포함한다. 광 밸브 어레이(230)의 다수의 광 밸브는, 예를 들어, 다수의 광빔(204)과 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 광 밸브 어레이(230)의 광 밸브는 광빔(204)의 혹은 이에 대응하는 광(204')을 변조하여 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 픽셀을 제공한다.
예를 들어, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)가 3-D 모드로 전환되거나 동작될 때, 픽셀은 3-D 전자 디스플레이의 상이한 뷰에 대응하는 3-D 픽셀일 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)가 2-D 모드에서 동작될 때 픽셀은 2-D 픽셀일 수 있다. 일부 예에서, 디스플레이 해상도 또는 동가적으로 픽셀 밀도는 2-D 모드에서 광 밸브 어레이(230)의 기본 해상도 또는 밀도일 수 있지만, 3-D 모드에서의 디스플레이 해상도 또는 픽셀 밀도는 기본 해상도/밀도 낮을 수 있다. 다양한 예들에서, 상이한 타입의 광 밸브는 액정 광 밸브 및 전기영동 광 밸브 중 하나 또는 모두를 포함하는, 그러나 이에 한정되는 것은 아닌 광 밸브 어레이(230)에 채용될 수 있다.
다양한 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)는 전환가능 디퓨저(240)를 더 포함한다. 전환가능 디퓨저(240)는 복수의 광빔(204)을 선택적으로 통과시키거나 광빔(204)을 선택적으로 산란시키도록 구성된다. 이와 같이, 전환가능 디퓨저(240)는 통과되거나(즉, 광빔(204)과 실질적으로 유사한) 또는 산란되는(예를 들어, 산란 콘 각으로) 광빔(204)에 대응하는 광(204')을 출력한다. 광빔(204)을 통과시키는 것과 산란시키는 것 간에 전환가능한 디퓨저(240)는, 다양한 예에 따라, 3D 동작 모드와 2D 동작 모드 간에 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이를 전환하는 것에 대응한다.
일부 예에 따라, 전환가능 디퓨저(240)는 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)와 관하여 전술한 전환가능 디퓨저(130)와 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 광빔(204)을 통과시키도록 구성될 때 전환가능 디퓨저(240)는 제1 상태가 선택되어진 전환가능 디퓨저(130)와 실질적으로 유사 할 수 있는 반면, 광을 산란시키도록 구성될 때 전환가능 디퓨저(240)는 제2 상태가 선택어진 전환가능 디퓨저(130)와 실질적으로 유사할 수 있다. 또한, 일부 예에서, 전환가능 디퓨저(240)는 PDLC 디퓨저, 전기영동 기반 가변 디퓨저, 및 일렉트로웨팅에 기초한 가변 디퓨저 중 하나 이상과 같은, 그러나 이들로 제한되지 않는 전자 전환가능 또는 가변 디퓨저일 수 있다. 다른 예들에서, 기계적 또는 전기기계적 가변 디퓨저(예를 들어, 이동가능 디퓨저 스크린, MEMS 디퓨저, 등)가 전환가능 디퓨저(240)로서 사용될 수 있다.
일부 예에 따라(예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같은), 전환가능 디퓨저(240)는 광 밸브 어레이(230)와 멀티빔 회절 격자 어레이(220) 사이에 위치한다. 광 밸브 어레이(230)와 멀티빔 회절 격자(220) 어레이 사이에 위치될 때, 전환가능 디퓨저(240)는 광 밸브 어레이(230)의 광 밸브에 의해 변조되기 전에 광빔(204)을 가로채어 선택적으로 통과하거나 산란시킨다. 예를 들어, 전환가능 디퓨저(240)가 멀티빔 회절 격자(220)로부터 광빔(204)을 통과시키도록 구성될 때, 광 밸브 어레이(230)는 광빔(204)에 대응하는 광(204')을 변조하고, 이어 변조된 광빔(202)으로서 3-D 픽셀로서 계속하여 보여질 수 있다. 대안적으로, 전환가능 디퓨저(240)가 광빔(204)을 산란시키도록 구성될 때, 광빔(204)에 대응하는 산란된 광(204')은 광 밸브 어레이(230)에 의해 변조되어 2-D 픽셀(도시되지 않음)을 생성한다. 변조된 광(예를 들어, 변조된 광빔(202)으로서의)은, 일례로서, 도 3의 광 밸브 어레이(230)로부터 나오는 점선 화살표로서 도시되었다.
다른 예들(도 3에 도시되지 않음)에서, 전환가능 디퓨저(240)는 복수의 광빔(204)을 선택적으로 통과 시키거나 산란시키기 위해 광 밸브 어레이(230)의 출력에 위치된다. 예를 들어, 도 4b와 아래 설명을 참조한다. 따라서, 광빔(204)은 전환가능 디퓨저(240)에 의해 선택적으로 통과되거나 산란되기 전에 광 밸브 어레이(230)의 광 밸브에 의해 변조된다. 그러나, 멀티빔 회절 격자(220)와 광 밸브 어레이 광 밸브 어레이(230) 사이에 아니면 광 밸브 어레이(230)의 출력에 위치되든, 전환가능 디퓨저(240)는, 다양한 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)로부터 선택 가능하게 2-D 또는 3-D 뷰를 제공한다.
또 다른 예들(도시되지 않음)에서, 전환가능 디퓨저는 실질적으로 광 밸브 어레이 내에 위치될 수 있다. 예를 들어, 광 밸브 어레이가 액정 광 밸브를 사용하여 구현될 때, 전환가능 디퓨저는 입력 편광기와 액정 물질를 함유하는 액정 셀 사이에 있을 수 있다. 다른 예에서, 전환가능 디퓨저는 액정 셀과 출력 편광기 사이에 위치될 수 있다. 액정 셀과 액정 광 밸브의 편광기 사이에 위치될 때, 다양한 예에 따라, 광 편광에 악영향을 미치지 않는 전환가능 디퓨저가 사용될 수 있음을 유의한다.
도 4a는 본원에 설명된 원리에 일관된 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 단면도를 도시한다. 도 4b는 본원에 설명된 원리에 일관된 다른 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 단면도를 도시한다. 특히, 도 4a는 멀티빔 회절 격자들(220)과 광 밸브 어레이(230)의 어레이 사이에 위치된(예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이) 전환가능 디퓨저(240)를 도시한다. 도 4b는 광 밸브 어레이(230)의 출력(즉, 출력 측에 인접한)에 전환가능 디퓨저(240)를 도시한다. 이와 같이, 광 밸브 어레이(230)는, 도시된 바와 같이, 멀티빔 회절 격자(220)들의 어레이(230)와 전환가능 디퓨저(240) 사이에 있다. 또한, 멀티빔 회절 격자들(220)의 어레이는 도 4a 및 도 4b에서 플레이트 광 가이드(210)의 표면에 도시되었다.
도 4a를 참조하면, 멀티빔 회절 격자(220)에 의해 방출되고 광빔(204)에 대응하는 광은 도 4a에서 여러 화살표들을 사용하여 도시된 바와 같이 전환가능 디퓨저(240)에 의해 가로채어, 선택적으로 통과되거나 산락된다. 특히, 전환가능 디퓨저(240)에 의해 선택적으로 통과된 광빔(204)은 광 밸브 어레이(230)로 계속 진행하여 광빔(202)으로 변조될 수 있다. 변조된 광빔(202)은, 예를 들어, 3-D 모드에서 동작되는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 3D 픽셀(206)을 나타낼 수 있다. 전환가능 디퓨저(240)에 의해 선택적으로 산란되는 광빔(204)은 복수의 짧은 화살표로 도시된 바와 같이 산란된 또는 확산 광(204")이 된다. 산란된 광(204")은, 여러 예에 따라, 광 밸브 어레이(230)로 계속 진행하여 변조되고 2-D 모드에서 동작되는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 2-D 픽셀들(208)을 나타낸다.
도 4b를 참조하면, 멀티빔 회절 격자들(220)에 의해 방출되고 광빔(204)에 대응하는 광은 먼저 광 밸브 어레이(230)에 의해 변조된 다음 전환가능 디퓨저(240)에 의해 가로채고 전환가능 디퓨저(240)에 의해 선택가능하게 통과되거나 산락된다. 3-D 모드 동작에서, 3-D 광 밸브 어레이(230)에 의해 먼저 변조된 후 전환가능 디퓨저(240)에 의해 선택적으로 통과되는 광빔(204)은 계속 진행하여 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 3차원 픽셀(206)을 나타낸다. 2-D 모드 동작에서, 전환가능 디퓨저(240)에 의해 선택적으로 산란되는 변조된 광빔(204)은, 예를 들어, 복수의 짧은 화살표로 도시된 전환가능 디퓨저(240)의 출력측에서 산란된 또는 확산 광(204")이 된다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b에서, 산란된 광(204")을 예시하는 복수의 짧은 화살표는 전환가능 디퓨저(240)의 산란 콘 각을 나타내게 배열된다. 도 4b에서, 산란된 광(204")은 여러 예에 따라, 광 밸브 어레이(230)에 의해 출력되고 그러므로 2차원 모드에서 동작되는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 2차원 픽셀(208)을 나타내는 변조된 광빔(204)으로부터 도출된다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 다양한 예에 따라. 2-D 픽셀(208)의 해상도는 광 밸브 어레이(230)의 기본 해상도를 갖거나 이와 실질적으로 유사하지만, 3-D 픽셀(206)의 해상도는 기본 해상도보다 낮다. 예를 들어, 3차원 픽셀 해상도는 다수의 3-D 뷰에 의해 결정될 수 있지만, 2차원 해상도는 광 밸브 어레이(230) 내의 디수의 광 밸브에 의해 결정될 수 있다(예를 들어, 인치당 광 밸브 또는 '기본' 해상도). 예를 들어, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)에 의해 지원되는 64 개의 3-D 뷰가 있을 때, 2-D 해상도는 3-D 해상도의 64 배일 수 있다. 다른 예들에서, 2-D 해상도는 3-D 해상도의 2배, 4배, 8배 또는 그보다 클 수 있다.
전환가능 디퓨저(240)는, 일부 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 일부 영역에서 광빔(204)을 선택적으로 통과시키는 반면, 다른 영역(예를 들어, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이) 광빔(204)을 선택적으로 산란시키게 구성될 수 있다. 상이한 영역에서 광빔(204)을 선택적으로 통과 및 산란시킴으로써, 전환가능 디퓨저(240)는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)를 사용하여(예를 들어, 상이한 영역들에서) 2-D 정보 및 3-D 정보를 동시에 표시하는 것을 용이하게 할 수 있다. 특히, 전환가능 디퓨저(240)는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 디스플레이 영역에 걸친 복수의 상이한 영역을 포함할 수 있다. 전환가능 디퓨저(240)는 복수의 상이한 영역의 제1 영역에서 광빔(204)을 선택적으로 통과시키거나 산란시키고, 제2 영역에서 광빔(204)을 선택적으로 통과시키거나 산란시키게 선택적으로 구성될 수 있다. 전환가능 디퓨저(240)가 광빔(204)을 선택적으로 산란시키도록 구성된 영역에서, 픽셀은 2-D 정보(예를 들어, 텍스트)를 표시하는데 사용되는 2-D 픽셀(208)일 수 있다. 대안적으로, 필셀은 광빔(204)을 선택적으로 통과시키도록 구성된 전환가능한 확산 영역에 대응하는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 영역에서 3-D 정보를 표시하는데 사용되는 3-D 필셀(206)일 수 있다.
도 4c는 본원에 설명된 원리에 일관된 예에 따라, 복수의 상이한 영역들을 갖는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)의 평면도를 도시한다. 특히, 도시된 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)는, 다양한 예에 따라, 전환가능 디퓨저(240)를 사용하여 3D 정보의 2-D 정보를 표시하도록 개별적으로 구성될 수 있는 상이한 영역을 갖는다. 도시된 바와 같이, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)는 제1 영역(242) 및 제2 영역(244)을 포함하는 전환가능 디퓨저(240)를 갖는다. 제1 및 제2 영역(242, 244)은, 예를 들어, 개별적으로 또는 선택적으로 제어가능한 전환가능 디퓨저(240)의 영역일 수 있다.
일부 예에서, 제1 영역(242)은 제1 영역(242)을 통해 광빔(204)을 선택적으로 통과시키도록 구성될 수 있고, 제2 영역(244)은 제2 영역(244) 내에서 광빔(204)을 선택적으로 산란시키게 구성된다. 이들 예에서, 제1 영역(242)은 3-D 정보를 표시하도록 구성되고 제2 영역(244)은 2-D 정보(예를 들어, 텍스트, 등)를 표시하도록 구성된다. 예를 들어, 제2 영역(244)은 텍스트 기반 메뉴를 표시하는데 사용될 수 있고 제1 영역(242)은 3-D 이미지를 표시하는데 사용될 수 있다. 제2 영역(244)은 제1 및 제2 영역(242, 244) 모두가 3-D 정보 디스플레이로 사용될 수 있도록 광빔(204)을 선택적으로 통과하도록 재구성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 영역(242, 244)은 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)가 2-D 정보 디스플레이를 위해 사용될 수 있도록 광선(204)을 선택적으로 산란시키도록 재구성될 수 있다.
다른 예(도시되지 않음)에서, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 영역은 고정된 또는 전환불가한 디퓨저를 포함할 수 있고, 다른 영역은, 상술한 바와 같이, 전환가능 디퓨저(240)를 포함하거나 디퓨저를 포함하지 않을 수 있다. 이 예에서, 고정 디퓨저가 있는 영역은 2-D 정보 디스플레이 전용이다. 다른 영역은 전환가능 디퓨저가 있을 때 2-D 정보 디스플레이 및 3-D 정보 디스플레이를 위해 선택적으로 사용될 수 있다. 대안적으로, 다른 영역은, 예를 들어, 디퓨저가 존재하지 않을 때 3-D 정보 디스플레이에 전용될 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)는, 일부 예에서, 광원(250)을 더 포함할 수 있다. 광원(250)은 안내된 광으로서 플레이트 광 가이드(210) 내를 전파하는 광을 제공하도록 구성된다. 특히, 안내된 광은, 일부 예에 따라, 플레이트 광 가이드(210)의 에지(또는 입력 단부)에 결합되는 광원(250)으로부터의 광이다. 예를 들어, 렌즈, 시준 반사기 또는 유사한 디바이스(도시되지 않음)는 입력 단부 또는 이의 에지에서 플레이트 광 가이드(110)로의 광의 결합을 용이하게 할 수 있다. 다양한 예에서, 광원(250)은 발광 다이오드(LED), 형광, 및 레이저 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는 실질적으로 임의의 광원일 수 있다. 일부 예에서, 광원(250)은 특정 색으로 표시된 협대역 스펙트럼을 갖는 실질적으로 단색의 광을 생성할 수 있다. 특히, 단색광의 색은 특정 색 개멋 또는 색 모델(예를 들어, 적-녹-청(RGB) 색 모델)의 원색일 수 있다. 일부 예에서, 광원(250)은 복수의 상이한 컬러 광원을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)는 소위 '픽셀의 워-오프'를 경험할 수 있다. 특히, 전환가능 디퓨저(240)가 멀티빔 회절 격자들(220)의 어레이로부터 충분히 멀리 떨어져 있다면, 워 오프-오프가 발생할 수 있다. 본 명세서에서 픽셀에 적용될 때 워크 오프라는 용어는 디스플레이의 다른 픽셀에 대하여 순서가 맞지 않거나 위치가 어긋난 위치에있는 픽셀로 정의된다. 특히, 픽셀은 순서가 맞지 않을 수 있으며, 따라서 멀티빔 회절 격자들(220)의 어레이에 의해 생성된 복수의 광빔(204)이 서로 교차 할 때 워크 오프를 초래할 수 있다. 전환가능 디퓨저(240)는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 다양한 요소의 각각의 두께, 예를 들어 광 밸브 어레이의 두께에 기인 한 워 오프-오프를 초래하는 정도까지 멀티빔 회절 격자들(220)의 어레이로부터 이격될 수 있다 230), 전환가능 디퓨저(240)의 두께 등
다양한 예에 따라, 전환가능 디퓨저(240)를 광빔(204)의 크로스오버점에 대응하는 멀티빔 회절 격자들(220)의 어레이로부터 일정 거리에 위치시킴으로써 워크-오프가 완화될 수 있다. 예를 들어, 전환가능 디퓨저(240)는 워크-오프를 완화시키기 위해 제1 광빔(204)이 복수의 제2 광빔(204)과 교차 또는 크로스오버하는 대략의 거리만큼 멀티빔 회절 격자들(220)의 어레이로부터 이격될 수 있다. 크로스오버점은 제1 크로스오버점 또는 또 다른 크로스오버점(예를 들어, 멀티빔 회절 격자(220)로부터 더 멀리 위치된 제2, 제3, 등의 크로스오버점)일 수 있다.
본원에 설명된 원리의 일부 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작의 방법이 제공된다. 도 5는 본원에 설명된 원리에 일관된 예에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작의 방법(300)의 흐름도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작의 방법(300)은 플레이트 광 가이드 내에 광을 비-제로 전파 각도로 광의 빔으로서 안내하는 단계(310)를 포함한다. 일부 예에서, 플레이트 광 가이드 및 안내된 광은 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)에 대해 전술한, 플레이트 광 가이드(110) 및 안내된 광빔(104)과 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 플레이트 광 가이드 가이드(310)는 내부 전반사에 따라 안내된 광빔을 안내하며(310), 일부 예에서, 안내된 광빔은 시준될 수 있다. 또한, 플레이트 광 가이드는, 일부 예에서, 실질적으로 평면의 유전체 광 도파로 또는 슬랩 도파로(예를 들어, 평면 유전체 시트)일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작의 방법(300)은 안내된 광의 일부를 아웃커플링하는 단계(320)를 더 포함한다. 특히, 플레이트 광 가이드로부터 아웃커플링되는(320) 안내된 광의 부분은 복수의 광빔을 포함할 수 있다. 복수의 광빔의 광빔은 플레이트 광 가이드의 표면으로부터 멀리 지향된다. 또한, 플레이트 광 가이드 표면으로부터 멀어지는 방향으로 지향하는 복수의 광빔의 한 광빔은 복수의 다른 광빔과는 다른 주각 방향을 갖는다. 일부 예에서, 복수의 광빔 각각은 복수의 다른 광빔에 대해 상이한 주각 방향을 갖는다.
일부 예에서, 안내된 광의 일부분을 아웃커플링하는 단계(320)는 멀티빔 회절 격자를 사용하여 안내된 광 부분을 회절적으로 아웃커플링하는 단계를 포함한다. 일부 예에 따라, 멀티빔 회절 격자는 플레이트 광 가이드의 표면에 또는 이에 인접하여 위치될 수 있다. 예를 들어, 멀티빔 회절 격자는 ?L, 리지, 등으로서 플레이트 광 가이드의 표면(예를 들면, 상면) 상에 또는 표면 내에 형성될 수 있으며, 플레이트 도광 가이드의 물질로 형성될 수 있다. 다른 예에서, 멀티빔 회절 격자는 플레이트 광 가이드 표면 상에 필름을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 멀티빔 회절 격자는 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)에 관해 상술한 멀티빔 회절 격자(120)와 실질적으로 유사하다.
도 5에 도시된 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 방법(300)은 전환가능 디퓨저를 사용하여 선택가능하게 복수의 광빔을 통과시키거나 산란시키는 단계(330)를 포함한다. 복수의 광빔은 전환가능 디퓨저에 의해 선택적으로 통과될 때(330) 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 3차원(3-D) 픽셀을 나타낼 수 있고, 전환가능 디퓨저에 의해 선택적으로 산란될 때(330) 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 2차원(2-D) 픽셀을 나타낼 수 있다. 일부 예에 따라, 광빔을 선택적으로 통과시키거나 산란시키는 데(330) 사용되는 전환가능 디퓨저는 전술한 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트(100)의 전환가능 디퓨저(130)와 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 전환가능 디퓨저는 전자 가변 디퓨저 및 기계식/전기기계식 가변 디퓨저 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 전자 가변 디퓨저는 폴리머 분산 액정 디퓨저, 전기영동 기반 디퓨저, 또는 일렉트로웨팅에 기초한 가변 디퓨저를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 기계식/전기기계식 가변형 디퓨저는 전기기계적으로 가변적인 표면 거칠기(예를 들어, MEMS 가변 디퓨저)를 채용하는 가변 디퓨저 스크린 및 가변 디퓨저 중 하나 또는 모두를 포함할 수 있는데, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
일부 예(도 5에 도시되지 않음)에 따라, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 방법(300)은 복수의 광 밸브들을 사용하여 복수의 광선들을 변조하는 것을 더 포함한다. 일부 예에 따라, 복수의 광 밸브는 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이(200)와 관련하여 전술한 광 밸브 어레이(230)와 실질적으로 유사할 수 있다. 예를 들어, 복수의 광 밸브는 복수의 액정 광 밸브를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 복수의 광빔을 선택적으로 통과시키거나 산란시키는 것(330)은 복수의 광빔을 변조 한 후에(예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이) 전환가능 디퓨저를 사용하여 수행된다. 다른 예에서, 전환가능 디퓨저로 복수의 광빔을 선택적으로 통과시키거나 산란시키는 것(330)은 광빔을 변조하기 전에 수행된다(예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이).
따라서, 전환가능 디퓨저를 채용하는 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트, 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이, 및 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작의 예가 기술되었다. 전술한 예는 본원에 설명된 원리를 나타내는 많은 구체적 예들 중 일부를 단지 설명하기 위한 것임을 이해해야 한다. 명백하게, 당업자는 다음의 청구 범위에 의해 정의된 범위를 벗어나지 않고 다수의 다른 배열들을 쉽게 고안할 수 있다.

Claims (21)

  1. 2차원/3차원(2D/3D) 전환가능 디스플레이 백라이트로서,
    광원으로부터의 광을 안내된 광빔으로서 안내하도록 구성된 플레이트 광 가이드;
    상기 안내된 광빔의 일부분을 회절적으로 아웃커플링하고, 서로 상이한 주각 방향들을 갖는 복수의 광빔들을 포함하는 상기 회절적으로 아웃커플링된 일부분을 상기 플레이트 광 가이드로부터 멀어지게 지향시키도록 구성되는 멀티빔 회절 격자; 및
    상기 복수의 광빔들을 가로채기 위해 위치되고, 상기 복수의 광빔들의 한 광빔의 광을 통과시키거나 상기 광빔을 산란시키는 것을 선택적으로 수행하도록 구성된 전환가능 디퓨저를 포함하는,
    2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티빔 회절 격자는 처프된 회절 격자를 포함하는,
    2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처프된 회절 격자는 선형으로 처프된 회절 격자인,
    2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 멀티빔 회절 격자는 상기 플레이트 광 가이드의 표면에 있으며,
    상기 멀티빔 회절 격자는 상기 플레이트 광 가이드의 표면 내의 만곡된 홈들 및 상기 플레이트 광 가이드의 표면 상의 만곡된 리지들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 회절 피처들을 가지며,
    상기 회절 피처들은 서로 이격되어 있는,
    2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전환가능 디퓨저는 상기 광빔을 통과시키기 위한 제1 상태와 상기 광빔을 산란시키기 위한 제2 상태를 포함하는 전자적으로 제어되는 선택가능한 상태들을 갖는,
    2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전환가능 디퓨저는 폴리머 분산 액정 전자 디퓨저를 포함하는,
    2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트.
  7. 제1항의 상기 2D/3D 전환가능 디스플레이 백라이트를 포함하는 전자 디스플레이로서,
    상기 안내된 광빔의 상기 아웃커플링된 일부분은 상기 전자 디스플레이의 픽셀에 대응하는 광이고,
    상기 픽셀은 상기 전환가능 디퓨저를 사용하여 상기 전자 디스플레이의 3차원(3-D) 픽셀 또는 2차원(2-D) 전자 디스플레이 픽셀로 전환가능한 것인,
    전자 디스플레이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 광빔들의 한 광빔을 변조하도록 구성된 광 밸브를 더 포함하며,
    상기 멀티빔 회절 격자는 상기 광 밸브와 상기 플레이트 광 가이드 사이에 있는,
    전자 디스플레이.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전환가능 디퓨저는 상기 멀티빔 회절 격자와 상기 광 밸브 사이에 있는,
    전자 디스플레이.
  10. 2차원/3차원(2D/3D) 전환가능 전자 디스플레이로서,
    광원으로부터의 광을 안내된 광빔으로서 안내하도록 구성된 플레이트 광 가이드;
    대응하는 복수의 서로 상이한 주각 방향들을 갖는 복수의 광빔들로서 상기 안내된 광빔의 일부분을 회절적으로 아웃커플링하도록 구성된, 상기 플레이트 광 가이드의 표면의 멀티빔 회절 격자들의 어레이;
    상기 복수의 광빔들의 광빔들에 대응하는 광을 변조하도록 구성된 광 밸브 어레이; 및
    상기 2D/3D의 전환가능 전자 디스플레이의 3차원(3-D) 픽셀을 제공하기 위해 상기 복수의 광빔들의 한 광빔을 통과시키거나 2차원(2-D) 픽셀을 제공하기 위해 상기 광빔을 산란시키는 것을 선택적으로 수행하도록 구성된 전환가능 디퓨저를 포함하는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 멀티빔 회절 격자들의 어레이의 멀티빔 회절 격자는 만곡된 회절 피처들을 갖는 처프된 회절 격자인,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 광 밸브 어레이는 복수의 액정 광 밸브들을 포함하는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 전환가능 디퓨저는 상기 광 밸브 어레이와 상기 멀티빔 회절 격자들의 어레이 사이에 위치되는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 전환가능 디퓨저는 변조된 광을 선택적으로 통과시키거나 산란시키기 위해 상기 광 밸브 어레이의 출력에 인접하여 위치하는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 전환가능 디퓨저는 워크-오프를 완화시키기 위해 상기 복수의 광빔들의 한 광빔이 상기 복수의 광빔들의 또 다른 광빔과 교차하는 거리만큼 상기 멀티빔 회절 격자들의 어레이로부터 이격되어 있는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 전환가능 디퓨저는 상기 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 표시 영역에 걸쳐 복수의 상이한 영역들을 포함하고,
    상기 전환가능 디퓨저는 상기 복수의 영역들 중 제1 영역에서 상기 광빔을 선택적으로 통과시키거나 산란시키게 그리고 상기 복수의 영역들 중 제2 영역에서 상기 광빔을 선택적으로 통과시키거나 산란시키게 개별적으로 구성되는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이.
  17. 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작 방법으로서,
    플레이트 광 가이드 내에서 광을 광빔으로서 비-제로 전파 각도로 안내하는 단계;
    대응하는 복수의 상이한 주각 방향들로 상기 플레이트 광 가이드로부터 멀어지도록 지향되는 복수의 광빔들을 생성하도록 상기 안내된 광빔의 일부분을 회절적으로 아웃커플링하는 단계; 및
    전환가능 디퓨저를 사용하여 상기 복수의 광빔들의 광빔들을 선택적으로 통과시키거나 산란시키는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 광빔들 중 선택적으로 통과된 광빔들은 상기 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 3차원(3-D) 픽셀들을 나타내고, 상기 복수의 광빔들 중 선택적으로 산란된 광빔들은 상기 2D/3D 전환가능 전자 디스플레이의 2차원(2-D) 픽셀들을 나타내는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작 방법.
  18. 제17항에있어서,
    복수의 광 밸브들을 사용하여 상기 복수의 광빔들의 광을 변조하는 단계를 더 포함하는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작 방법.
  19. 제18항에있어서,
    상기 복수의 광빔들의 광빔들을 선택적으로 통과 또는 산란시키는 단계는 상기 복수의 광빔들의 광을 변조한 후에 수행되는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 광 밸브들은 복수의 액정 광 밸브들을 포함하고,
    상기 안내된 광빔의 일부분을 아웃커플링하는 단계는 멀티빔 회절 격자를 사용하여 상기 일부분을 회절적으로 아웃커플링하는 단계를 포함하고,
    상기 멀티빔 회절 격자는 만곡된 회절 피처들을 갖는 처프된 회절 격자를 포함하는,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 전환가능 디퓨저는 폴리머 분산 액정 디퓨저, 전기영동 기반 디퓨저, 또는 일렉트로웨팅에 기초한 가변 디퓨저로부터 선택된 전자 가변 디퓨저인,
    2D/3D 전환가능 전자 디스플레이 동작 방법.
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