KR20080096677A - 조정가능한 효율을 가지는 회절 격자 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (32)
- 굴절률 n을 갖는 유전성 광학 재료로 만들어지는 회절 격자(12)로서, 구조 높이 h와 구조 주기 d를 가지는 구조(23)를 갖는 제1표면(21)과, 제2표면(22)을 포함하며, 제1표면(21)은 미리 선택된 액체들을 위해 회절 격자(12)의 습윤성을 감소시키는 소수성 재료(13)에 의해 덮여 있는 회절 격자(12);상기 미리 선택된 액체들 중의 하나로 구성되는 굴절률 k를 갖는 균일 액체 층(14)으로서, 상기 굴절률 n 및 k가 실질적으로 동일하며, 상기 균일 액체 층(14)은 상기 회절 격자(12)의 상기 제1표면(21) 위에 배치되며, 광학 소자(20)의 매개변수들은,a) 상기 균일 액체 층(14)에 생성된 전기장이 없을 때, 상기 균일 액체 층(14)은 상기 구조(23)의 정상 아래에 형성된 공기 주머니 영역(10)에 들어가지 않도록, 그리고b) 미리 결정된 전기장이 상기 균일 액체 층(14)에 생성되어 있을 때, 상기 제1표면(21)의 모세관 효과와 증가된 습윤성으로 인해, 상기 균일 액체 층(14)은 상기 구조(23)의 정상 아래에 형성된 상기 공기 주머니 영역(10)에 미리 결정된 값만큼 들어가고, 그래서 상기 회절 격자(12)에 의해 통과되거나 반사되는 광 빔(17)의 광 세기를 가변하기 위해 회절 격자(12)의 회절 효율을 변경하도록 선택되는 균일 액체 층(14); 및상기 제2표면(22) 위에 형성된 전기 전도성 재료의, 상기 전기장을 생성하기 위한 전극 층(11)을 포함하는 광학 소자(20).
- 제1항에 있어서, 상기 전기장 또는 상기 미리 결정된 전기장은 상기 균일 액체 층(14)과 상기 전극 층(11) 사이에 전압을 인가하는 것에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서,균일 액체 층(14) 위에 형성된 전기 전도성 재료의 추가 전극 층을 더 포함하며, 상기 전기장 또는 상기 미리 결정된 전기장은 상기 추가 전극 층과 상기 전극 층(11) 사이에 전압을 인가하는 것에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 광학 소자의 상기 매개변수들은 상기 구조 주기 d, 균일 액체 층(14)의 액체의 표면 장력 및 상기 소수성 재료의 습윤성을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 회절 격자의 주기성 라인들(periodic lines)은 미리 결정된 알고리즘에 따른 직사각형, 경사형 프로파일 또는 완만하게 변하는 벽 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 전극 층은 광 빔(17)에 대해 투명한 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 회절 격자(12)가 상기 미리 결정된 색을 갖는 광 빔(34r, 34g, 34b)만을 투과하도록 하기 위해 상기 균일 액체 층은 미리 결정된 광 색으로 물들여지거나 색 필터가 상기 균일 액체 층 앞에서 사용되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 회절 격자의 상기 매개변수들은 상기 회절 격자(12)가 상기 회절 격자(12)를 통하여 전해지는 투과된 광 빔(27, 28)의 1차 및 0차 투과 회절 모드들만을 지원하도록 선택되고, 상기 투과된 광 빔의 0차 투과 회절 모드 성분(28)은 차단되고 상기 투과된 광 빔의 1차 투과 회절 모드 성분(27)은 상기 광학 소자의 사용자로 향하게 되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제8항에 있어서, 상기 투과된 광 빔의 상기 1차 투과 회절 모드 성분의 광 세기는 상기 전기장에 의해 회절 격자(12)의 회절 효율을 변경하는 것에 의해 가변되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 광 빔은 회절 격자(12)의 제1표면(21)에 의해 수신되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 균일 액체 층(14)에서 생성된 전기장이 문턱 전기장을 초과할 때 공기는 상기 공기 주머니 영역(10)으로부터 빠져나가고, 상기 공기 주머니 영역(10)은 상기 균일 액체 층(14)에 의해 완전히 채워지는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 균일 액체 층(14)에서 생성된 전기장이 문턱 전기장보다 작을 때 공기는 상기 공기 주머니 영역(10)으로부터 빠져나가고 상기 공기 주머니 영역(10)은 미리 결정된 값만큼 상기 균일 액체 층(14)에 의해 채워지고, 상기 회절 격자의 상기 주기성 라인들은 미리 결정된 알고리즘에 따라 완만하게 바뀌는 벽 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 균일 액체 층(14)에서 생성된 전기장이 문턱 전기장보다 클 때 상기 공기 주머니 영역(10)의 공기는 상기 공기 주머니 영역(10)으로부터 제거가능하지 않고 상기 공기 주머니 영역(10)은 미리 결정된 값만큼 상기 균일 액체 층(14)에 의해 채워지고, 상기 미리 결정된 값은 상기 공기 주머니의 상기 공기에 의해 제공된 압력을 사용하여 평형 조건에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 전자 기기(40)의 광학 소자(20)를 통해 전파하거나 반사되는 광 빔(17)의 광 세기를 가변하기 위한 방법에 있어서,상기 광학 소자(20)에 의해 상기 광 빔(17)을 수신하는 단계로서, 상기 광학 소자(20)는,굴절률 n을 갖는 유전성 광학 재료로 만들어지는 회절 격자(12)로서, 구조 높이 h와 구조 주기 d를 가지는 구조(23)를 갖는 제1표면(21)과, 제2표면(22)을 포함하며, 제1표면(21)은 미리 선택된 액체들을 위해 회절 격자(12)의 습윤성을 감소시키는 소수성 재료(13)에 의해 덮여 있는 회절 격자(12);상기 제2표면(22) 위에 형성된 전기 전도성 재료의, 상기 전기장을 생성하기 위한 전극 층(11);상기 미리 선택된 액체들 중의 하나로 구성되는 굴절률 k를 갖는 균일 액체 층(14)으로서, 상기 굴절률 n 및 k가 실질적으로 동일하며, 상기 균일 액체 층은 상기 회절 격자(12)의 상기 제1표면 위에 배치되며, 상기 광학 소자(20)의 매개변수들은,a) 상기 균일 액체 층(14)에 생성된 전기장이 없을 때, 상기 균일 액체 층(14)은 상기 구조(23)의 정상 아래에 형성된 공기 주머니 영역(10)에 들어가지 않도록, 그리고b) 미리 결정된 전기장이 상기 균일 액체 층(14)에 생성되어 있을 때, 상기 제1표면(21)의 모세관 효과와 증가된 습윤성으로 인해, 상기 균일 액체 층(14)은 상기 구조(23)의 정상 아래에 형성된 상기 공기 주머니 영역(10)에 미리 결정된 값만큼 들어가고, 그래서 상기 회절 격자(12)에 의해 통과되거나 반사된 광 빔(17)의 광 세기를 가변하기 위해 회절 격자(12)의 회절 효율을 변경하도록 선택되는 균일 액체 층(14)을 포함하는 단계; 및상기 미리 결정된 전기장을 가변하고, 그래서 상기 균일 액체 층이 상기 공기 주머니 영역(10)에 들어가게 하는 미리 결정된 값을 변경시켜 회절 격자(12)의 회절 효율의 추가 변경을 유발함으로써 광학 소자(20)를 통하여 전파되거나 반사되는 광 빔의 광 세기를 가변하는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 전기장 또는 상기 미리 결정된 전기장은 상기 균일 액체 층(14)과 상기 전극 층(11) 사이에 전압을 인가하는 것에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 제1항에 있어서,균일 액체 층(14) 위에 형성된 전기 전도성 재료의 추가 전극 층을 더 포함하며, 상기 전기장 또는 상기 미리 결정된 전기장은 상기 추가 전극 층과 상기 전극 층(11) 사이에 전압을 인가하는 것에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 컴퓨터 프로그램 코드를 이용하는 컴퓨터 프로세서에 의한 실행을 위해 상기 컴퓨터 프로그램 코드를 그 속에 수록한 컴퓨터 판독가능 저장 구조를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 상기 전자 기기(40)의 구 성요소에 의해 수행되는 것으로서 표시되는 제14항의 방법의 단계들을 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.
- 제14항에 있어서, 상기 광학 소자의 상기 매개변수들은 상기 구조 주기 d, 균일 액체 층(14)의 액체의 표면 장력 및 상기 소수성 재료의 습윤성을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 회절 격자의 주기성 라인들은 미리 결정된 알고리즘에 따른 직사각형, 경사형 프로파일 또는 완만하게 변하는 벽 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 전극 층은 광 빔(17)에 투명한 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 회절 격자(12)가 상기 미리 결정된 색을 갖는 광 빔(34r, 34g, 34b)만을 투과하도록 하기 위해 상기 균일 액체 층은 미리 결정된 광 색으로 물들여지거나 색 필터가 상기 균일 액체 층 앞에서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 회절 격자의 상기 매개변수들은 상기 회절 격자(12) 가 상기 회절 격자(12)를 통하여 전해지는 투과된 광 빔(27, 28)의 1차 및 0차 투과 회절 모드들만을 지원하도록 선택되고, 상기 투과된 광 빔의 0차 투과 회절 모드 성분(28)은 차단되고 상기 투과된 광 빔의 1차 투과 회절 모드 성분(27)은 상기 광학 소자의 사용자로 향하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제22항에 있어서, 상기 투과된 광 빔의 상기 1차 투과 회절 모드 성분의 광 세기는 상기 전기장에 의해 회절 격자(12)의 회절 효율을 변경하는 것에 의해 가변되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 광 빔은 회절 격자(12)의 제1표면(21)에 의해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 균일 액체 층(14)에서 생성된 전기장이 문턱 전기장을 초과할 때 공기는 상기 공기 주머니 영역(10)으로부터 빠져나가고, 상기 공기 주머니 영역(10)은 상기 균일 액체 층(14)에 의해 완전히 채워지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 균일 액체 층(14)에서 생성된 전기장이 문턱 전기장보다 작을 때 공기는 상기 공기 주머니 영역(10)으로부터 빠져나가고 상기 공기 주머니 영역(10)은 미리 결정된 값만큼 상기 균일 액체 층(14)에 의해 채워지고, 상 기 회절 격자의 상기 주기성 라인들은 미리 결정된 알고리즘에 따라 완만하게 바뀌는 벽 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 균일 액체 층(14)에서 생성된 전기장이 문턱 전기장보다 클 때 상기 공기 주머니 영역(10)의 공기는 상기 공기 주머니 영역(10)으로부터 제거가능하지 않고 상기 공기 주머니 영역(10)은 미리 결정된 값만큼 상기 균일 액체 층(14)에 의해 채워지고, 상기 미리 결정된 값은 상기 공기 주머니의 상기 공기에 의해 제공된 압력을 사용하여 평형 조건에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 적어도 하나의 광학 소자(20)로서,굴절률 n을 갖는 유전성 광학 재료로 만들어지는 회절 격자(12)로서, 구조 높이 h와 구조 주기 d를 가지는 구조(23)를 갖는 제1표면(21)과, 제2표면(22)을 포함하며, 제1표면(21)은 미리 선택된 액체들을 위해 회절 격자(12)의 습윤성을 감소시키는 소수성 재료(13)에 의해 덮여 있는 회절 격자(12);상기 제2표면(22) 위에 형성된 전기 전도성 재료의, 상기 전기장을 생성하기 위한 전극 층(11);상기 미리 선택된 액체들 중의 하나로 구성되는 굴절률 k를 갖는 균일 액체 층(14)으로서, 상기 굴절률 n 및 k가 실질적으로 동일하며, 상기 균일 액체 층은 상기 회절 격자(12)의 상기 제1표면(21) 위에 배치되며, 상기 광학 소자(20) 의 매개변수들은,a) 상기 균일 액체 층(14)에 생성된 전기장이 없을 때, 상기 균일 액체 층(14)은 상기 구조(23)의 정상 아래에 형성된 공기 주머니 영역(10)에 들어가지 않도록, 그리고b) 미리 결정된 전기장이 상기 균일 액체 층(14)에 생성되어 있을 때, 상기 제1표면(21)의 모세관 효과와 증가된 습윤성으로 인해, 상기 균일 액체 층(14)은 상기 구조(23)의 정상 아래에 형성된 상기 공기 주머니 영역(10)에 미리 결정된 값만큼 들어가고, 그래서 상기 회절 격자(12)에 의해 통과되거나 반사된 광 빔(17)의 광 세기를 가변하기 위해 회절 격자(12)의 회절 효율을 변경하도록 선택되는 균일 액체 층(14)을 포함하는 적어도 하나의 광학 소자(20);상기 적어도 하나의 광학 소자(20)를 포함하는 구성요소(48); 및세기 선택/변조 신호(52)에 응답하여, 상기 균일 액체 층(14)과 상기 전극 층(11) 사이에 인가되는 전기장을 제공하기 위해 광학 소자(20)에 전기 습윤 제어 신호(54)를 제공하고, 그래서 상기 미리 결정된 전기장을 가변하고 상기 균일 액체 층이 상기 공기 주머니 영역(10)에 들어가게 하는 미리 결정된 값을 추가로 변경하여 회절 격자(12)의 회절 효율의 추가 변경을 유발함으로써, 광학 소자(20)를 통하여 전파되거나 반사되는 광 빔(17)의 광 세기를 가변하여 상기 소망의 레벨의 광 세기를 제공하는 적어도 하나의 전압 구동기(16, 44)를 포함하는 전자 기기(40).
- 제28항에 있어서, 상기 요소는 디스플레이고, 상기 광학 소자는 상기 디스플 레이(48)의 화소이고, 상기 광 세기 변조 신호(50)는 비디오 신호인 것을 특징으로 하는 전자 기기(40).
- 제28항에 있어서, 상기 요소는 투사형 디스플레이, 전방 조명 디스플레이, 필드 순차 디스플레이 또는 자동 입체 디스플레이인 것을 특징으로 하는 전자 기기(40).
- 제28항에 있어서,광 세기 변조/명령 신호(50, 50a)에 응답하여, 상기 광 세기 변조 명령 신호(50, 50a)에 응하는 세기 선택 신호를 제공하는 광 세기 선택기/스위치(42)를 더 포함하며, 상기 세기 선택 신호(52)는 상기 회절 격자(12)를 통해 투과되거나 반사되는 광 빔의 광 세기의 소망의 레벨을 표시하는 것을 특징으로 하는 전자 기기(40).
- 제28항에 있어서, 광 세기 선택기/스위치(42)와 적어도 하나의 전압 구동기(16, 44)는 하나의 블록에 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 기기(40).
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