KR20100094545A

KR20100094545A - 전방 도광체 및 결합 소자를 구비한 표시장치의 광 조명

Info

Publication number: KR20100094545A
Application number: KR1020107014471A
Authority: KR
Inventors: 마렉 미엔코; 강 수; 이온 비타; 러셀 웨인 그루흘케; 이메리코 알베르토 브루어
Original assignee: 퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크.
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2010-08-26
Also published as: US20110182086A1; EP2068182B1; JP5259728B2; US7949213B2; EP2068181A1; JP2011514619A; CN101889225A; CN101889225B; TW200933556A; WO2009073555A1; EP2068182A1; US20090147535A1

Abstract

본 명세서에 개시된 각종 실시형태에 있어서, 표시장치(90)는 표시소자(96)들의 어레이, 예컨대, 간섭계 변조기들의 어레이를 가로질러 광을 분산시키기 위하여 해당 표시소자(96)들의 어레이의 전방에 배치된 제1도광체(97)를 구비하는 전방 조명장치를 포함한다. 도광체 패널은 표시소자(96)들의 어레이 뒤쪽에 위치된 광원(92)에 의해 에지 조명된다. 이러한 광원(92)으로부터의 광은 표시소자(96)들의 어레이의 뒤쪽에 배치되고 상기 광원(92)에 대해서 횡방향으로 위치결정된 제2도광체(98)에 결합된다. 상기 제2도광체(98) 내의 광은 방향전환 미러 등과 같은 소형의 광 결합소자(91)를 이용해서 상기 제1도광체(97)에 결합된다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 제2도광체는 상기 표시장치(90)의 배면판을 포함할 수 있다.

Description

전방 도광체 및 결합 소자를 구비한 표시장치의 광 조명{LIGHT ILLUMINATION OF DISPLAYS WITH FRONT LIGHT GUIDE AND COUPLING ELEMENTS}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 미국 특허 출원 제11/952,872호(출원일: 2007년 12월 7일, 발명의 명칭: "LIGHT ILLUMINATION OF DISPLAYS WITH FRONT LIGHT GUIDE AND COUPLING ELEMENTS", 변리사 문서 번호 QCO.174A)의 우선권을 주장하며, 이 기초 출원은 그의 전문이 참조로 본원에 명백히 포함된다.

발명의 기술 분야

본 발명은 마이크로전자기계 시스템(MEMS: microelectromechanical systems), 특히 MEMS를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.

마이크로전자기계 시스템(MEMS)은 마이크로기계 소자, 작동기 및 전자 기기를 포함한다. 마이크로기계 소자는 기판 및/또는 증착(혹은 침착(deposition); 이하 본 명세서에서는 "증착"이라 표기함)된 재료층의 일부를 에칭해내거나 층들을 추가하여 전기 및 전자기계 장치를 형성하는 증착, 에칭 및/또는 기타 미세기계가공(micromachining) 공정들을 이용하여 형성될 수도 있다. MEMS 장치의 한 유형은 간섭계 변조기(interferometric modulator)라 불린다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 간섭계 변조기 또는 간섭계 광 변조기(interferometric light modulator)라는 용어는 광학적 간섭의 원리를 이용하여 광을 선택적으로 흡수 및/또는 반사하는 장치를 의미한다. 소정의 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 1쌍의 도전판을 포함할 수도 있는데, 상기 1쌍의 도전판 중 어느 하나 또는 양쪽 모두가 전체 또는 부분적으로 투과형 및/또는 반사형일 수도 있고 적절한 전기 신호의 인가 시 상대 운동을 할 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, 하나의 도전판은 기판에 증착된 고정층을 포함할 수도 있고, 다른 하나의 도전판은 공기 간극(air gap)에 의해 고정층과는 분리된 금속막을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 보다 더 상세히 설명하는 바와 같이, 도전판의 상대적 위치에 의해서 간섭계 변조기에 입사되는 광의 광학적 간섭은 변화될 수 있다. 이러한 장치들의 적용 범위는 광범위하며, 기존의 제품들을 개선시키는 데 있어서, 그리고 아직 개발되지 않은 새로운 제품들을 만들어내는 데 있어서 이러한 유형의 장치 특성들이 사용될 수 있도록 이들 장치의 특징들을 이용 및/또는 변경하는 것은 해당 기술 분야에서 유용할 것이다.

본 명세서에 기재된 각종 실시형태는 표시소자의 어레이를 가로질러 광을 분포시키기 위한 도광체(light guide)를 포함한다. 해당 도광체는 상기 도광체 내에 전파 중인 광을 표시소자의 어레이 상으로 전환시키기 위하여 표면 릴리프 특성부(즉, 표면 릴리프 구성부)(surface relief feature)를 포함할 수 있다. 상기 표면 릴리프 구성부는 광을 반사시키는 파세트(facet: 자른 면)들을 포함할 수 있다. 상기 도광체는 상기 표시소자의 어레이 뒤쪽에 배치된 광원에 의해 조명될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 표시장치는 반사형 공간 광 변조기(reflective spatial light modulator); 상기 반사형 공간 광 변조기의 후방에 있는 광원; 상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 있는 제1도광체; 및 상기 광원으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광체 내로 지향시키도록 배치된 방향전환 미러(turning mirror)를 포함한다. 상기 제1도광체는 그 내부에 결합된 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기로 지향시키도록 구성되어 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 표시장치는 반사형 공간 광 변조기; 광원; 상기 광원으로부터의 광을 수광하도록 배치된 라이트 바(light bar); 상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 있는 도광체; 및 상기 라이트 바로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 도광체 내로 지향시키도록 배치된 광 결합기(optical coupler)를 포함한다. 상기 도광체는 그 내부에 결합된 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기로 지향시키도록 구성되어 있다.

일 실시형태에 있어서, 표시장치는 광을 반사적으로 변조시키는 반사식 광 변조수단을 포함한다. 상기 표시장치는 조명수단; 상기 조명수단으로부터 광을 수광하는 수광수단; 상기 반사식 광 변조수단의 전방에 배치된 도광수단; 및 상기 수광수단으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 도광수단 속으로 지향시키도록 배치된 광 결합 수단을 추가로 포함한다. 상기 도광수단은 해당 도광수단 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사식 광 변조수단으로 지향시키도록 구성되어 있다.

다른 실시형태에 있어서, 표시장치는 광을 반사적으로 변조시키는 반사식 광 변조수단; 상기 반사식 광 변조수단의 후방에 배치된 조명수단; 상기 반사식 광 변조수단의 전방에 있는 제1도광수단; 및 상기 조명수단으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광수단 속으로 지향시키도록 배치된 광 반사수단을 포함한다. 상기 제1도광수단은 해당 제1도광수단 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사식 광 변조수단으로 지향시키도록 구성되어 있다.

소정의 실시형태에 있어서, 표시장치를 제조하는 방법은 반사형 공간 광 변조기를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 반사형 공간 광 변조기의 후방에 광원을 배치하는 단계; 상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 제1도광체를 배치하는 단계; 및 상기 광원으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광체 속으로 지향시키는 방향전환 미러를 배치하는 단계를 추가로 포함한다.

다른 실시형태에 있어서, 표시장치를 제조하는 방법은 반사형 공간 광 변조기를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 광원을 제공하는 단계; 상기 광원으로부터 광을 수광하는 라이트 바를 배치하는 단계; 및 상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 도광체를 배치하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은 상기 라이트 바로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 도광체 속으로 지향시키는 광 결합기를 배치하는 단계를 추가로 포함한다.

다른 실시형태에 있어서, 표시장치는 광을 반사적으로 변조시키는 반사식 광 변조수단; 상기 반사식 광 변조수단의 전방에 배치된 조명수단; 상기 반사식 광 변조수단의 전방에 있는 제1도광수단; 및 상기 조명수단으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광수단 속으로 지향시키도록 배치된 광 반사수단을 포함한다. 상기 제1도광수단은 해당 제1도광수단 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사식 광 변조수단으로 지향시키도록 구성되어 있다.

일 실시형태에 있어서, 표시장치는 반사형 공간 광 변조기; 상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 있는 광원; 상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 있는 제1도광체; 및 상기 광원으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광체 내로 지향시키도록 배치된 방향전환 미러를 포함한다. 상기 제1도광체는 그 내부에 결합된 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기로 지향시키도록 구성되어 있다.

소정의 실시형태에 있어서, 표시장치를 제조하는 방법은 반사형 공간 광 변조기를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 광원을 배치하는 단계; 상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 제1도광체를 배치하는 단계; 및 상기 광원으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광체 속으로 지향시키는 방향전환 미러를 배치하는 단계를 추가로 포함한다.

본 명세서에 개시된 실시형태의 예들은 단지 예시 목적을 위한 것인 첨부된 개략적인 도면에 예시되어 있다.

도 1은 제1간섭계 변조기의 이동식 반사층이 이완 위치에 있고, 제2간섭계 변조기의 이동식 반사층이 작동 위치에 있는 간섭계 변조기 디스플레이의 일 실시형태의 일부를 나타낸 등각 투상도;
도 2는 3×3 간섭계 변조기 디스플레이를 내장하는 전자 장치의 일 실시형태를 예시한 시스템 블록도;
도 3은 도 1의 간섭계 변조기의 예시적인 일 실시형태에 대한 이동식 미러(movable mirror)의 위치 대 인가된 전압을 나타낸 선도;
도 4는 간섭계 변조기 디스플레이를 구동하는 데 사용될 수 있는 한 세트의 행방향 전압(row voltage) 및 열방향 전압(column voltage)을 나타낸 도면;
도 5a는 도 2의 3×3 간섭계 변조기 디스플레이에 있어서의 표시 데이터의 하나의 예시적인 프레임을 예시한 도면;
도 5b는 도 5a의 프레임을 기록하는(write) 데 이용될 수 있는 행방향 신호 및 열방향 신호의 하나의 예시적인 타이밍 선도를 나타낸 도면;
도 6a 및 도 6b는 복수개의 간섭계 변조기를 포함하는 비쥬얼 디스플레이 장치(visual display device)의 일 실시형태를 나타낸 시스템 블록도;
도 7a는 도 1의 장치의 단면도;
도 7b는 간섭계 변조기의 대안적인 실시형태의 단면도;
도 7c는 간섭계 변조기의 다른 대안적인 실시형태의 단면도;
도 7d는 간섭계 변조기의 또 다른 대안적인 실시형태의 단면도;
도 7e는 간섭계 변조기의 추가의 대안적인 실시형태의 단면도;
도 8은 간섭계 변조기들의 어레이를 조명할 수 있는 광원, 라이트 바 반사체 및 도광체 패널을 포함하는 표시장치의 정면도;
도 9는 광원으로부터의 광을 도광체 패널 속으로 결합시키는 타원형 방향전환 미러를 포함하는 표시장치의 일 실시형태의 일부의 단면도;
도 10은 만곡된 방향전환 미러의 사시도;
도 11은 서로에 대해서 각도를 이루는 두 평탄한 반사면을 지닌 방향전환 미러를 포함하는 표시장치의 일 실시형태의 일부의 단면도;
도 12는 서로에 대해서 각도를 이루는 세 평탄한 반사면을 지닌 방향전환 미러를 포함하는 표시장치의 다른 실시형태의 일부의 단면도;
도 13은 분리층이 전방 도광체와 간섭계 변조기들의 어레이 사이에 배치되어 있는 표시장치의 다른 대안적인 실시형태의 일부의 단면도;
도 14는 간섭계 변조기들의 어레이가 상부에 형성되어 있는 기판이 도광체로서 이용되고 있는 표시장치의 일 실시형태의 일부의 단면도;
도 15는 도광체 패널 상에 배치된 라이트 바와, 해당 라이트 바로부터의 광을 도광체 패널 속으로 결합시키도록 구성된 방향전환 미러를 포함하는 표시장치의 일 실시형태의 사시도.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 임의의 특정 실시형태들에 관한 것이지만, 본 발명은 다양한 방법들로 구현될 수 있다. 이 설명에서는, 동일한 부분은 동일한 참조 부호로 표기된 도면을 참조하여 설명을 행한다. 이하의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 각 실시형태는 동화상(예를 들어, 비디오)인지 또는 정지화상(예를 들어, 스틸 이미지(still image))인지, 그리고 문자인지 그림인지의 여부에 따라 화상을 표시하도록 구성되는 장치이면 어떠한 장치에서도 구현될 수도 있다. 더욱 상세하게는, 휴대폰, 무선 장치, PDA(personal data assistant), 초소형 또는 휴대용 컴퓨터, GPS 수신기/네비게이션, 카메라, MP3 플레이어, 캠코더, 게임 콘솔(game console), 손목 시계, 시계, 계산기, 텔레비전 모니터, 플랫 패널 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 자동차 디스플레이(예를 들어, 주행 기록계 디스플레이 등), 콕핏 제어기(cockpit control) 및/또는 디스플레이, 카메라 뷰 디스플레이(예를 들어, 차량의 리어 뷰(rear view) 카메라의 디스플레이), 전자 사진, 전자 광고판 또는 간판, 프로젝터, 건축 구조물, 포장물 및 미술 구조물(예를 들어, 보석류에 대한 화상의 디스플레이)을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 다양한 전자 장치들로 구현되거나 또는 그 다양한 전자 장치들과 관련될 수 있는 것을 고려할 수 있다. 본 명세서에 기재된 것과 마찬가지 구조체의 MEMS 장치는 또한 전자 전환(즉, 스위칭) 장치 등에서와 같은 디스플레이(즉, 표시장치)가 아닌 용도에도 이용될 수 있다.

본 명세서에 기재된 각종 실시형태에 있어서, 표시장치는 간섭계 변조기들의 어레이 등과 같은 표시소자들의 어레이를 가로질러 광을 분산시키기 위하여, 해당 표시소자들의 어레이의 전방에 배치된 도광체를 포함하는 전방 조명 장치(front illumination apparatus)를 포함한다. 예를 들어, 도광체 패널은 그 위에 투명한 시트 혹은 판 및 방향전환 막(turning film)을 포함할 수 있다. 상기 도광체 패널은 광원에 의해 에지 조명(edge illumination)되고, 이 광의 적어도 일부는 표시소자들의 어레이를 가로질러 균일하게 전달된다. 그러나, 많은 휴대용 디스플레이 용도를 위해서, 디스플레이를 컴팩트하게 하는 것이 유용하다. 따라서, 본 명세서에 기재된 각종 실시형태에 있어서, 광원은 표시장치의 풋프린트(footprint, 즉 점유 공간)를 줄이기 위하여 표시소자들의 어레이 바로 뒤에 위치결정되어 있다. 소정의 실시형태에서는, 예를 들어, 2개의 도광체 패널이 이용될 수 있다. 제1도광체는 표시소자에 대해서 전방에 배치되고, 제2도광체는 표시소자에 대해서 후방에 배치되어 있다. 제2도광체는 광원에 의해 에지 조명된다. 상기 제1도광체는 표시소자들의 어레이를 지지하는 기판 및 해당 기판 위에 형성된 방향전환 막을 포함한다. 예를 들어 방향전환 미러 등과 같은 소형의 광 결합 소자가 제2도광체로부터 제1도광체로 광을 결합하는 데 이용된다. 제2도광체는 소정의 실시형태에 있어서 표시소자들을 지지하는 기판 혹은 표시장치의 배면판을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 제1도광체는 기판을 포함하고, 제2도광체는 배면판을 포함한다. 이러한 설계는 크기 혹은 형태 인자 규제에 대처하는 데 유용할 수 있다. 제2도광체는 기판 및 표시소자들의 어레이에 비해서 얇다. 그 결과, 표시장치 전체의 전체적인 두께는 기판 상에 형성된 표시소자들 자체의 두께를 넘어 다소 증가될 뿐이다. 그러나 풋프린트는 그 측면상에보다 오히려 표시소자의 뒤쪽에 광원을 위치시킴으로써 감소된다.

간섭계 MEMS 표시소자를 포함하는 간섭계 변조기 디스플레이의 일 실시형태가 도 1에 예시되어 있다. 이들 장치에 있어서, 화소들은 명 상태(bright state) 또는 암 상태(dark state)이다. 명("온" 또는 "열린") 상태에서, 표시소자는 입사되는 가시광의 많은 부분을 사용자에게 반사시킨다. 암("오프" 또는 "닫힌") 상태에 있을 경우, 표시소자는 입사되는 가시 광선을 사용자에게 거의 반사시키지 않는다. "온" 및 "오프" 상태의 광 반사 특성은, 실시형태에 따라서는 반대로 되어 있을 수도 있다. MEMS 화소들은 선택된 색에서 우선적으로 반사하도록 구성되어 흑색 및 백색에 부가해서 컬러 표시를 가능하게 한다.

도 1은 비쥬얼 디스플레이의 일련의 화소에 있어서 두 개의 인접한 화소들을 나타낸 등각 투상도인 데, 여기서 각 화소는 MEMS 간섭계 변조기를 포함한다. 소정의 실시형태에서, 간섭계 변조기 디스플레이는 이들 간섭계 변조기의 행/열 어레이를 포함한다. 각각의 간섭계 변조기는 서로 간에 가변적이고 제어 가능한 거리에 위치된 1쌍의 반사층을 포함하여 적어도 하나의 가변 치수를 가진 공명 광학적 간극(resonant optical gap)("공기 간극" 혹은 간단히 "간극")을 형성한다. 일 실시형태에 있어서, 반사층들 중 하나는 두 위치 사이에서 움직일 수도 있다. 여기서 이완 위치라고도 지칭되는 제1위치에서, 이동식 반사층은 고정된 부분 반사층으로부터 상대적으로 먼 거리에 위치된다. 여기서 작동 위치라고도 지칭되는 제2위치에서, 이동식 반사층은 상기 부분 반사층에 더 가까이 인접하여 위치된다. 이들 두 층에서 반사된 입사광은 이동식 반사층의 위치에 따라서 보강(constructively) 간섭 또는 소멸(destructively) 간섭하여 각 화소에 대해 전체 반사 상태 또는 비반사 상태를 생성한다.

도 1에 있어서 화소 어레이의 도시된 부분은 두 개의 인접한 간섭계 변조기(12a), (12b)를 포함한다. 왼쪽에 위치한 간섭계 변조기(12a)에는 부분 반사층을 포함하는 광학적 적층부(optical stack)(16a)로부터 소정 거리 떨어진 이완 위치에 이동식 반사층(14a)이 예시되어 있다. 오른쪽에 위치한 간섭계 변조기(12b)에는 광학적 적층부(16b)에 인접한 작동 위치에 이동식 반사층(14b)이 예시되어 있다.

여기서 참조 기호로 표시되는 바와 같은 광학적 적층부(16a), (16b)(일괄해서 광학적 적층부(16)라 표기함)는 전형적으로 수 개의 융합층(fused layer)을 포함하는 데, 이들 융합층은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide: ITO)과 같은 전극층, 크롬과 같은 부분 반사층, 및 투명 유전체를 포함할 수 있다. 따라서, 광학적 적층부(16)는 전기 전도성이고, 부분적으로 투명하며, 부분적으로 반사성이고, 예를 들어 하나 이상의 상기 층들을 투명한 기판(20) 위에 증착함으로써 제조될 수 있다. 부분적으로 반사성인 층(즉, 부분 반사층)은 각종 금속, 반도체 및 유전체 등과 같이 부분적으로 반사성인 각종 재료로부터 형성될 수 있다. 이 부분 반사층은 하나 이상의 재료의 층으로 형성될 수 있고, 각 층은 단일 재료 혹은 재료들의 조합으로 형성될 수 있다.

몇몇 실시형태에 있어서, 이하에 더욱 설명되는 바와 같이, 광학적 적층체(16)의 층들은 평행 스트립들(strips)로 패턴화되고, 디스플레이 장치 내에서 행방향 전극들을 형성할 수도 있다. 이동식 반사층(14a), (14b)은 기둥부(18) 사이에 증착되는 중재 희생 재료 및 기둥부(18)의 상부면에 증착된 증착 금속층 또는 증착 금속층들(광학적 적층부(16a), (16b)의 행방향 전극에 직교)로 이루어진 일련의 평행 스트립들로서 형성될 수도 있다. 희생 재료를 에칭하여 제거하면, 이동식 반사층(14a), (14b)은 광학적 적층부(16b), (16b)로부터 소정의 간극(19)만큼 분리되게 된다. 알루미늄과 같은 고 전도성·반사성 재료가 반사층(14)에 사용될 수 있고, 이들 스트립들은 디스플레이 장치에서 열방향 전극들을 형성할 수도 있다.

도 1에 있어서 화소(12a)로 예시된 바와 같이, 전압이 인가되지 않을 경우, 이동식 반사층(14a)이 기계적으로 이완된 상태에서, 간극(혹은 공동부(cavity))(19)이 이동식 반사층(14a)과 광학적 적층부(16a) 사이에서 유지된다. 그러나, 선택된 행 및 열에 전위차가 인가될 경우, 대응하는 화소에서 행방향 전극과 열방향 전극의 교차점에 형성된 커패시터는 충전되고, 정전기력은 전극들을 함께 당긴다. 전압이 충분히 높다면, 이동식 반사층(14)은 변형이 일어나 광학적 적층부(16)에 대해서 힘을 가한다. 도 1의 오른쪽에 위치한 화소(12b)로 표시된 바와 같이, 광학적 적층부(16) 내의 유전체 층(도 1에서는 도시 생략)은 단락이 방지되어 층(14)과 층(16) 간의 이격 거리를 조절한다. 이러한 거동은 인가된 전위차의 극성에 상관없이 동일하다. 이와 같이 해서, 반사성 화소 상태 대 비반사성 화소 상태를 제어할 수 있는 행/열방향 작동은 종래의 LCD 및 기타 디스플레이 장치 기술에서 이용되는 것과 많은 방식에 있어서 유사하다.

도 2 내지 도 5b는 디스플레이 적용에 있어서 간섭계 변조기들의 어레이를 사용하기 위한 하나의 예시적 과정 및 시스템을 예시한다.

도 2는 본 발명의 양상들을 내포할 수도 있는 전자 장치의 일 실시형태를 예시한 시스템 블록도이다. 예시적인 실시형태에 있어서, 전자 장치는 프로세서(21)를 포함하는 데, 이 프로세서는 ARM, 펜티엄(Pentium)(등록상표), 펜티엄 II(등록상표), 펜티엄 III(등록상표), 펜티엄 IV(등록상표), 펜티엄(등록상표) Pro, 8051, MIPS(등록상표), Power PC(등록상표), ALPHA(등록상표)와 같은 범용 단일 칩 프로세서 또는 멀티 칩 마이크로 프로세서, 또는 디지털 신호 프로세서, 마이크로제어기와 같은 소정의 특수 목적의 마이크로프로세서, 또는 프로그래밍가능한 게이트 어레이일 수도 있다. 당업계에 있어서 통상적인 바와 같이, 상기 프로세서(21)는 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 실행하도록 구성될 수도 있다. 오퍼레이팅 시스템(operating system)의 실행과 더불어, 상기 프로세서는 웹 브라우저(web browser), 전화 애플리케이션(application), 이메일 프로그램 또는 기타 임의의 소프트웨어 애플리케이션을 비롯한 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수도 있다.

일 실시형태에 있어서, 프로세서(21)는 또한 어레이 드라이버(22)와 통신하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 어레이 드라이버(22)는 디스플레이 어레이 혹은 패널(30)에 신호를 제공하는 행방향 드라이버 회로(24)와 열방향 드라이버 회로(26)를 포함한다. 도 1에 예시된 어레이의 단면은 도 2의 1-1선에 의해 표시된다. MEMS 간섭계 변조기에 대해서, 행/열방향 작동 프로토콜은 도 3에 도시된 이들 장치의 히스테리시스 특성을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 이완 상태에서 작동 상태로 이동식 층을 변형시키기 위해 10 볼트의 전위차가 필요할 수도 있다. 그러나, 이러한 값으로부터 전압이 감소될 경우, 전압이 10 볼트 미만으로 다시 떨어질 때에 이동식 층은 그 상태를 유지한다. 도 3의 예시적 실시형태에 있어서, 전압이 2 볼트 미만으로 떨어질 때까지 이동식 층은 완전히 이완되지 않는다. 이와 같이 해서, 도 3에 예시된 예에서 약 3 내지 7 V의 인가된 전압의 창이 존재하고, 이 범위 내에서 장치가 이완 또는 작동 상태에서 안정적이다. 이것을 여기서는 "히스테리시스 창" 또는 "안정성 창"이라고 칭한다. 도 3의 히스테리시스 특성을 가지는 디스플레이 어레이에 대해서, 행방향 스트로빙(strobing) 동안 스트로빙된 행에 있는 작동될 화소들이 약 10 볼트의 전압차에 노출되고, 이완될 화소들이 0 볼트에 근접한 전압차에 노출되도록 행/열방향 작동 프로토콜을 설계할 수 있다. 스트로빙 후에, 화소들은 약 5 볼트의 정상 상태 전압차에 노출되므로, 이들은 행방향 스트로빙이 화소들을 어떤 상태에 두었던지 그 상태를 유지하게 된다. 이러한 예에서, 각 화소는, 기록된 후에, 3 내지 7 볼트의 "안정성 창" 내에서 전위차를 보인다. 이러한 특성으로 작동 또는 이완의 기존 상태에서 동일한 인가 전압 조건 하에서 도 1에 예시된 화소 설계가 안정화된다. 간섭계 변조기의 각 화소는 작동 상태인지 혹은 이완 상태인지에 따라 본질적으로 고정식 반사층 및 이동식 반사층에 의해 형성된 커패시터이기 때문에, 이러한 안정한 상태는 전력 손실이 거의 없이 히스테리시스 창 내의 전압에서 유지될 수 있다. 인가된 전위가 고정되어 있다면 화소로 들어가는 전류 흐름은 실질적으로 없다.

전형적인 응용에 있어서, 제1행에 있는 원하는 세트의 작동 화소에 따라 열방향 전극 세트를 어서트(assert)함으로써 표시 프레임을 생성할 수도 있다. 다음에, 행방향 펄스가 제1행의 전극에 인가되어 어서트된 열방향 라인에 대응하는 화소를 작동시킨다. 그 후, 어서트된 세트의 열방향 전극은 제2행에 있는 원하는 세트의 작동 화소에 대응하도록 변경된다. 이어서, 펄스가 제2행의 전극에 인가되어, 어서트된 열방향 전극들에 따라서 제2행에 있는 적절한 화소들을 작동시킨다. 제1행의 화소들은 제2행의 펄스의 영향을 받지 않고 제1행의 펄스 동안 그들이 설정되었던 상태로 유지된다. 이것은 프레임을 작성하기 위하여 일련의 전체 행들에 대해서 순차적으로 반복될 수도 있다. 일반적으로, 이러한 과정을 초당 원하는 프레임 수만큼 계속적으로 반복함으로써 프레임들은 새로운 표시 데이터로 리프레시(refresh) 및/또는 갱신된다. 더불어, 표시 프레임을 작성하는 화소 어레이의 행방향 전극 및 열방향 전극을 구동하기 위한 매우 다양한 프로토콜은 잘 알려져 있고, 이것은 본 발명과 관련하여 사용될 수도 있다.

도 4, 도 5a 및 도 5b는 도 2의 3×3 어레이 위에 표시 프레임을 생성하기 위한 하나의 가능한 작동 프로토콜을 예시한다. 도 4는 도 3의 히스테리시스 곡선을 나타내는 화소를 위해 사용될 수도 있는 가능한 세트의 행방향 전압 레벨들 및 열방향 전압 레벨들을 예시한다. 도 4의 실시형태에서, 화소를 작동시키기 위해서는 적절한 열을 -V_bias로 설정하고 적절한 행을 +ΔV로 설정하는 것이 필요한데, -V_bias 및 +ΔV는 각각 -5 볼트 및 +5 볼트에 대응한다. 화소에 대한 볼트 전위차가 0이 되는 동일한 +ΔV로 적절한 행을 설정하고 +V_bias로 적절한 열을 설정함으로써 화소의 이완을 수행한다. 행방향 전압이 0볼트로 유지되는 이들 행에서, 열이 -V_bias이거나 +V_bias인 것에 상관없이, 화소들은 그들의 원래 상태가 어떠하든 안정하다. 도 4에 또한 예시된 바와 같이, 앞서 설명한 것과 반대 극성의 전압이 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 화소를 작동시키는 것은 적절한 열을 +V_bias로 설정하고적절한 행을 -ΔV로 설정하는 것을 수반할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 화소에 대한 0 볼트 전위차를 생성하는 동일한 -ΔV로 적절한 행을 설정하고 -V_bias로 적절한 열을 설정함으로써 화소의 이완을 수행한다.

도 5b는 도 5a에 예시된 디스플레이 구성으로 되는 도 2의 3×3 어레이에 인가되는 일련의 행방향 신호 및 열방향 신호를 나타낸 타이밍도로서, 여기서 작동 화소들은 비반사형이다. 도 5a에 예시된 프레임을 기록하기에 앞서, 화소들은 임의의 상태에 있을 수 있고, 이 예에서, 모든 행들은 0볼트이고 모든 열들은 +5 볼트이다. 이들 인가 전압에 의하면, 화소는 모두 그들의 기존의 작동 또는 이완 상태에서 안정하다.

도 5a의 프레임에서, (1,1), (1,2), (2,2), (3,2) 및 (3,3) 화소들이 작동된다. 이것을 달성하기 위해서, 제1행에 대한 "라인 시간"(line time) 동안 제1열과 제2열은 -5볼트로 설정되고, 제3열은 +5볼트로 설정된다. 이것은 임의의 화소들의 상태를 변화시키지 않는 데, 그 이유는 모든 화소들이 3 내지 7볼트 안정성 창에 유지되기 때문이다. 다음에, 제1행은 0볼트에서 5볼트까지 가고 다시 0볼트로 가는 펄스로 스트로빙된다. 이것은 (1,1) 화소 및 (1,2) 화소를 작동시키고 (1,3) 화소를 이완시킨다. 어레이 내의 다른 화소들은 영향을 받지 않는다. 원하는 바와 같이 제2행을 설정하기 위하여, 제2열을 -5볼트로 설정하고 제1열 및 제3열을 +5볼트로 설정한다. 다음에, 제2행에 인가된 동일한 스트로브(strobe)는 (2,2) 화소를 작동시키고 (2,1) 및 (2,3) 화소를 이완시킬 것이다. 재차, 어레이의 다른 화소들은 영향받지 않는다. 제3행은 제2열 및 제3열을 -5볼트로 설정하고 제1열을 +5볼트로 설정함으로써 마찬가지로 설정된다. 제3행의 스트로브는 도 5a에 도시된 바와 같이 제3행의 화소들을 설정한다. 프레임을 기록한 후에, 행방향 전위들은 0이고 열방향 전위들은 +5볼트 또는 -5볼트로 유지될 수 있게 되어, 디스플레이는 도 5a의 구성에서 안정적이다. 수십 또는 수백 개의 행과 열들을 가진 어레이들에 대해서 동일한 과정을 이용할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또, 행 및 열 작동을 수행시키는 데 사용되는 타이밍, 수순 및 전압 레벨들은 상기의 일반적인 원리 범위 안에서 매우 다양할 수 있고, 상기 예는 다만 예시적인 것에 불과하며, 다른 작동 전압 방법이 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법과 함께 사용될 수 있다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다.

도 6a 및 도 6b는 표시장치(40)의 일 실시형태를 예시한 시스템 블록도이다. 예를 들어, 표시장치(40)는 이동 전화기 또는 휴대 전화기일 수 있다. 그러나, 표시장치(40)의 동일한 구성 요소들 또는 그것의 약간의 변경으로는 또한 텔레비전, 휴대용 미디어 플레이어 및 컴퓨터와 같은 다양한 유형의 표시장치를 들 수 있다.

표시장치(40)는 하우징(housing)(41), 디스플레이(30), 안테나(43), 스피커(45), 입력 장치(48) 및 마이크(46)를 포함한다. 일반적으로 하우징(41)은 사출 성형 및 진공 성형을 비롯한 당업자들에게 잘 알려진 다양한 제조 과정들 중의 어떤 것으로 형성된다. 또한, 하우징(41)은 플라스틱, 금속, 유리, 고무 및 세라믹, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이들로 한정되지 않는 다양한 재료 중의 어떤 것으로 만들어질 수도 있다. 일 실시형태에 있어서, 하우징(41)은 다른 색깔을 가지거나 다른 로고, 그림 또는 기호를 포함하는 분리 가능한 부분들과 호환될 수도 있는 분리 가능한 부분(도시 생략)을 포함한다.

예시적인 표시장치(40)의 디스플레이(30)는, 여기에서 설명되는 바와 같이, 쌍안정 디스플레이를 비롯한 다양한 디스플레이들 중의 어떤 것일 수도 있다. 다른 실시형태에 있어서, 디스플레이(30)는 앞서 설명한 바와 같은 플라즈마, EL, OLED, STN LCD 또는 TFT LCD와 같은 평판형 디스플레이, 또는 CRT나 다른 종류의 관(tube) 장치와 같은 비평판형(non-flat-panel) 디스플레이를 포함한다. 그러나, 본 실시형태를 설명할 목적으로, 상기 디스플레이(30)는 여기에서 설명하는 바와 같이 간섭계 변조기 디스플레이를 포함한다.

예시적 표시장치(40)의 일 실시형태의 구성 요소들은 도 6b에 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 예시적 표시장치(40)는 하우징(41)을 포함하고 적어도 그 속에 부분적으로 수용된 추가적인 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에 있어서, 예시적 표시장치(40)는 트랜스시버(transceiver)(47)에 결합된 안테나(43)를 포함하는 네트워크 인터페이스(27)를 포함한다. 트랜스시버(47)는 컨디셔닝 하드웨어(conditioning hardware)(52)에 연결된 프로세서(21)에 접속된다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 신호를 조절(예를 들어, 신호를 필터링)하도록 구성될 수도 있다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 스피커(45) 및 마이크(46)에 연결된다. 프로세서(21)는 입력 장치(48) 및 드라이버 제어기(29)에도 연결된다. 드라이버 제어기(29)는 프레임 버퍼(frame buffer)(28)에 그리고 어레이 드라이버(22)에 결합되고, 어레이 드라이버(22)는 이어서 디스플레이 어레이(30)에 결합된다. 전력 공급 장치(50)는 특정한 예시적 표시장치(40) 설계에 요구되는 바와 같이 모든 구성 요소들에 전력을 제공한다.

네트워크 인터페이스(27)는 예시적 표시장치(40)가 네트워크를 통하여 하나 이상의 장치와 통신할 수 있도록 안테나(43) 및 트랜스시버(47)를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)의 요건을 완화시킬 수 있는 몇몇 처리 능력도 가질 수 있다. 안테나(43)는 신호를 송수신하기 위해, 당업자들에게 알려진 소정의 안테나이다. 일 실시형태에 있어서, 안테나는 IEEE 802.11(a), (b) 또는 (g)를 비롯한 IEEE 802.11 표준에 따라서 RF 신호를 송수신한다. 다른 실시형태에 있어서, 안테나는 블루투스(BLUETOOTH) 표준에 따라서 RF 신호를 송수신한다. 이동 전화기의 경우, 안테나는 CDMA, GSM, AMPS 또는 무선 이동 전화 네트워크 내에서 통신하기 위해 사용되는 기타 공지된 신호를 수신하도록 설계되어 있다. 트랜스시버(47)는 안테나(43)로부터 수신된 신호를 미리 처리하여 이 신호가 프로세서(21)에 의해 수신되고 나아가 조작될 수도 있다. 또, 트랜스시버(47)는 프로세서(21)로부터 수신된 신호도 처리하여 이 신호가 안테나(43)를 거쳐서 예시적 표시장치(40)로부터 전송될 수 있게 한다.

대안적인 실시형태에 있어서, 트랜스시버(47)는 수신기로 대체될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시형태에 있어서, 네트워크 인터페이스(27)는 프로세서(21)에 전송될 화상 데이터를 저장하거나 생성할 수 있는 이미지 소스(즉, 화상 공급원(image source))로 대체될 수 있다. 예를 들어, 화상 공급원은 화상 데이터를 포함하는 디지털 비디오 디스크(DVD: digital video disc)나 하드 디스크 드라이브, 또는 화상 데이터를 생성하는 소프트웨어 모듈일 수 있다.

프로세서(21)는 일반적으로 예시적 표시장치(40)의 전체적인 동작을 제어한다. 프로세서(21)는 네트워크 인터페이스(27) 또는 화상 공급원으로부터의 압축된 화상 데이터와 같은 데이터를 수신하고, 해당 데이터를 원천 화상 데이터(raw image data)로 또는 원천 화상 데이터로 즉시 처리할 수 있는 포맷으로 처리한다. 그 후, 프로세서(21)는 처리된 데이터를 드라이버 제어기(29)로 또는 저장을 위해 프레임 버퍼(28)로 전송한다. 원천 데이터는 전형적으로 화상 내의 각각의 위치에서 화상 특성들을 식별하는 정보를 의미한다. 예를 들어, 이러한 화상 특성들은 색깔, 채도 혹은 포화도(saturation) 및 계조 레벨(gray-scale level)을 포함할 수 있다.

일 실시형태에서, 프로세서(21)는 예시적 표시장치(40)의 동작을 제어하는 마이크로 제어기, CPU 또는 논리 유닛을 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 일반적으로 신호를 스피커(45)에 전송하기 위해, 그리고 마이크(46)로부터 신호를 수신하기 위해 증폭기들 및 필터들을 포함한다. 컨디셔닝 하드웨어(52)는 예시적 표시장치(40) 내에 있는 별도의 구성 요소일 수도 있거나 프로세서(21) 혹은 기타 구성 요소들 내에 내장되어 있을 수도 있다.

드라이버 제어기(29)는 프로세서(21)에서 생성된 원천 화상 데이터를 프로세서(21)로부터 혹은 프레임 버퍼(28)로부터 직접 취하여 어레이 드라이버(22)로 고속 전송하기 위해 원천 화상 데이터를 적절하게 재포맷한다. 특히, 드라이버 제어기(29)는 원천 화상 데이터를 래스터 유사 포맷(raster like format)을 가진 데이터 흐름으로 재포맷하여 디스플레이 어레이(30)에 걸쳐 스캐닝하기에 적합한 시간 순서를 가진다. 다음에, 드라이버 제어기(29)는 포맷된 정보를 어레이 드라이버(22)에 전송한다. 비록 LCD 제어기와 같은 드라이버 제어기(29)가 자립형 집적 회로(stand-alone Integrated Circuit(IC))로서 시스템 프로세서(21)와 종종 연관되지만, 이러한 제어기들은 다양한 방법들로 구현될 수도 있다. 이들은 프로세서(21) 내에 하드웨어로서 삽입될 수 있거나, 소프트웨어로서 프로세서(21) 내에 삽입될 수도 있거나, 또는 어레이 드라이버(22)와 함께 하드웨어에 완전히 일체화될 수도 있다.

전형적으로, 어레이 드라이버(22)는 포맷된 정보를 드라이버 제어기(29)로부터 수신하고 디스플레이의 x-y 매트릭스 화소들로부터 나온 수백, 때로는 수천개의 인출선에 초당 여러 번 인가되는 병렬 세트의 파형들로 비디오 데이터를 재포맷한다.

일 실시형태에 있어서, 드라이버 제어기(29), 어레이 드라이버(22) 및 디스플레이 어레이(30)는 여기서 설명하는 디스플레이들의 유형 중 어느 것에나 적합하다. 예를 들어, 일 실시형태에 있어서, 드라이버 제어기(29)는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기(예를 들어, 간섭계 변조기 제어기)이다. 다른 실시형태에 있어서, 어레이 드라이버(22)는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버(예를 들어, 간섭계 변조기 디스플레이)이다. 일 실시형태에 있어서, 드라이버 제어기(29)는 어레이 드라이버(22)와 일체형이다. 이러한 일 실시형태는 이동 전화기, 시계 및 기타 소형 디스플레이와 같은 고집적 시스템에 있어서 일반적이다. 또 다른 실시형태에 있어서, 디스플레이 어레이(30)는 전형적인 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이(예를 들어, 간섭계 변조기들의 어레이를 포함하는 디스플레이)이다.

입력 장치(48)는 사용자로 하여금 예시적 표시장치(40)의 동작을 제어하도록 한다. 일 실시형태에 있어서, 입력 장치(48)는 QWERTY 키보드 또는 전화기 키패드와 같은 키패드, 버튼, 스위치, 터치 센스 스크린, 감압막 또는 감열막을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 마이크(46)는 예시적 표시장치(40)에 대한 입력 장치이다. 이 장치에 데이터를 입력하기 위해 마이크(46)가 사용되는 경우, 음성 명령들이 사용자에 의해 제공되어 예시적 표시장치(40)의 동작들을 제어할 수도 있다.

전력 공급 장치(50)는 당업계에 잘 알려져 있는 다양한 에너지 저장 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에 있어서, 전력 공급 장치(50)는 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬 이온 배터리와 같은 충전용 배터리이다. 다른 실시형태에 있어서, 전력 공급 장치(50)는 재생 가능 에너지 공급원, 커패시터, 또는 플라스틱 태양 전지, 태양 전지 도료를 비롯한 태양 전지이다. 다른 실시형태에 있어서, 전력 공급 장치(50)는 벽에 붙은 콘센트에서 전력을 받도록 구성된다.

몇몇 실시형태에 있어서, 제어 프로그램은 앞서 설명한 바와 같이 전자 디스플레이 시스템 내의 몇몇 장소에 위치될 수 있는 드라이버 제어기 내에 존재한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 제어 프로그램은 어레이 드라이버(22) 내에 존재한다. 당업자들은 앞서 설명한 최적화 조건들을 다수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성 요소들 및 다양한 형태로 구현할 수도 있다는 것을 인식할 것이다.

앞서 설명한 원리들에 따라서 작동되는 간섭계 변조기의 상세한 구조는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 7a 내지 도 7e(이하 간단히 일괄적으로 "도 7"이라 칭할 경우도 있음)는 이동식 반사층(14) 및 그의 지지 구조체의 다섯 개의 서로 다른 실시형태를 나타낸다. 도 7a는 도 1의 실시형태의 단면도인데, 여기서 금속 재료(14)의 스트립은 직교 방향으로 연장된 지지부(18) 상에 증착된다. 도 7b에 있어서, 이동식 반사층(14)은 줄(tether)(32) 상에 단지 모서리에서 지지부에 부착된다. 도 7c에 있어서, 이동식 반사층(14)은 가요성 금속을 포함할 수도 있는 변형가능한 층(deformable layer)(34)으로부터 매달려 있다. 이 변형가능한 층(34)은 해당 변형가능한 층(34) 주변의 기판(20)에 직접적으로 혹은 간접적으로 접속된다. 이들 접속부(혹은 연결부)는 여기서는 지지 기둥부로도 칭해진다. 도 7d에 나타낸 실시형태는 변형가능한 층(34)이 안착되는 지지 기둥 플러그(42)를 가진다. 이동식 반사층(14)은 도 7a 내지 도 7c에 있어서와 마찬가지로 간극부 위에 매달린 채 유지되지만, 변형가능한 층(34)은 해당 변형가능한 층(34)과 광학 적층부(16) 사이의 구멍들을 채움으로써 지지 기둥부를 형성하지 않는다. 오히려, 지지 기둥부(18)는 평탄화 재료로 형성되고, 이것은 지지 기둥 플러그(42)를 형성하는 데 이용된다. 도 7e에 나타낸 실시형태는 도 7d에 나타낸 실시형태에 의거한 것이지만, 도 7a 내지 도 7c에 나타낸 실시형태뿐만 아니라 도시하지 않은 추가적인 실시형태의 어느 것과 함께 작용하도록 적합화될 수도 있다. 도 7e에 나타낸 실시형태에 있어서, 금속 또는 기타 전도성 재료의 여분의 층은 버스 구조체(44)를 형성하는 데 이용되어왔다. 이것에 의해 신호가 간섭계 변조기의 이면을 따라 송신될 수 있고, 그렇지 않으면 기판(20) 상에 형성될 수도 있는 다수의 전극을 제거할 수 있다.

도 7a 내지 도 7e에 나타낸 것과 같은 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 직시형(direct-view) 장치로서 기능하는 데, 여기서 화상들은 투명한 기판(20)의 앞면 쪽으로부터 보이고 그 반대편에는 변조기들이 배열되어 있다. 이들 실시형태에 있어서, 반사층(14)은 변형가능한 층(34)을 비롯한, 기판(20)의 반대편의 반사층 쪽에 있는 간섭계 변조기의 일부를 광학적으로 차단한다. 이것에 의해 상기 차단된 영역은 화질에 부정적으로 영향을 미치는 일없이 구성되고 작동될 수 있게 된다. 이러한 차단은 도 7e에서 버스 구조체(44)를 허용하며, 이것은 어드레싱 및 그 어드레싱으로부터 기인하는 이동 등과 같은, 상기 변조기의 전자기계 특성으로부터 해당 변조기의 광학적 특성을 분리시키는 능력을 제공한다. 이 분리가능한 변조기 구조체로 인해 해당 변조기의 광학적 측면들 및 전자기계적 측면들에 대해 사용되는 재질들 및 구조 설계가 선택되어 서로 독립적으로 기능하게 된다. 더욱이, 도 7c 내지 도 7e에 도시된 실시형태는 변형가능한 층(34)에 의해 수행되는, 기계적 특성들로부터 반사층(14)의 광학적 특성들을 분리함으로써 얻어지는 추가적인 장점들을 가진다. 이로 인해 반사층(14)에 사용되는 구조 설계 및 재질들이 광학적 특성에 대해서 최적화되고, 변형가능한 층(34)에 사용되는 구조 설계 및 재질들이 원하는 기계적 특성에 대해서 최적화된다.

이상 설명된 바와 같이, 간섭계 변조기들은 반사형 표시소자들이고 낮이나 빛이 잘 드는 환경에서 주변 조명에 의존할 수 있다. 또한, 내부 조명원이 어두운 주변 환경에서 이들 반사형 표시소자를 조명하기 위하여 제공된다. 반사형 표시장치용의 조명은 전방 조명기에 의해 제공된다. 도 8은 전방 조명을 제공하도록 구성된 조명 장치를 포함하는 표시장치(80)의 일부의 정면도를 도시하고 있다. 표시장치(80)는 광원(82), 라이트 바(81) 및 도광체 패널(83)를 포함한다. 특정 실시형태에서의 광원(82)은 LED를 포함한다. 라이트 바(81)는 광원(82)으로부터의 광을 수광하기 위하여 해당 광원(82)에 대해서 배치되어 있다. 반사 구역(85a), (85b)은 라이트 바(81)의 측면 및 단부에 대해서 배치되어 있다. 반사체는 또한 라이트 바(81)의 상부 및/또는 하부에 포함되어 있을 수 있다. 라이트 바(81)는 그의 길이를 따라 광의 전파를 지지하는 실질적으로 광학적으로 투과성인 재료를 포함한다. 광 이미터(82)로부터 방출된 광은 라이트 바(81) 속으로 전파되어, 예를 들어, 공기 혹은 몇몇 다른 주변 매질과의 계면을 형성하는 라이트 바의 측벽에 전내부 반사를 통해서 그 속으로 도광된다. 라이트 바(81)는 도광체 패널(83)과는 반대쪽인 한쪽면 상에 방향전환 미세구조체(84)를 포함한다. 방향전환 미세구조체(84)는 라이트 바(81)의 그 측면 상에 입사하는 광의 실질적인 부분을 방향전환시켜 이 광의 일부를 라이트 바(81)로부터 도광체 패널(83) 속으로 지향시키도록 구성되어 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 조명 장치는 라이트 바(81)와 도광체 패널(83) 사이에 결합 광학소자(coupling optic)(도시 생략)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 결합 광학소자는 라이트 바(81)로부터 전파 중인 광을 평행하게 할 수 있다. 기타 다른 구성도 가능하다.

도광체 패널(83)은 방향전환 미세구조체(84)에 의해 방향전환되어 라이트 바(81)로부터 지향된 광을 수광하기 위하여 라이트 바(81)에 대해서 배치되어 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 예를 들어, 도광체 패널(83)은 라이트 바(81)로부터의 광을 도 8에서 도광체 패널 밑에 있는 복수개의 표시소자(도시 생략) 상으로 반사시키는 프리즘 막을 상부에 지닌 시트 혹은 판을 포함한다. 복수개의 표시소자는, 예를 들어, 복수개의 공간 광 변조기(예를 들어, 간섭계 변조기, 액정 소자 등)을 포함할 수 있다.

표시장치의 풋프린트를 저감시키기 위하여, 소정의 실시형태에서는, 도 8에서 도광체 패널(83)의 하나의 가장자리부에 인접하게 배치된 라이트 바(81)가 보다 작은 다른 광 결합 소자, 예컨대, 방향전환 미러와 교체될 수 있다. 도광체 패널(83)의 한쪽 면으로부터 라이트 바(81)를 제거하는 것은 X-Y 평면에서 표시장치의 치수를 줄임으로써 풋프린트를 저감시킨다. 게다가, 라이트 바(81)가 포함될 필요가 없으므로 장치의 복잡성과 가능한 비용도 줄일 수 있다. 이러한 구성은 또한 광원(82)을 복수개의 표시소자의 뒤쪽에 위치결정시킬 수 있어 풋프린트를 더욱 저감시킬 수 있다. 이러한 설계는 크기 혹은 형태 인자 규제 혹은 기타 고려사항에 대처하는 데 유용할 수 있다. 따라서, 여기에 기재된 각종 접근법은 표시소자와 방향전환 미러 뒤쪽에 있는 광을 이용하여 반사형 표시소자를 전방 조명하는 것이 가능해진다.

도 9는 도 8의 라이트 바(81)가 임의선택적 결합 소자로 교체되어 있는 표시장치(90)의 일 실시형태의 일부의 단면을 예시하고 있다. 도 9의 표시장치(90)는 반사형 공간 광 변조기 등과 같은 반사형 표시소자(96)를 복수개 포함하는 반사형 디스플레이를 포함한다. 도 9에 도시된 실시형태에 있어서, 반사형 표시소자(96)는 간섭계 변조기를 포함하지만, 이 장치에 기타 유형의 표시소자가 이용될 수도 있다. 표시소자의 다른 예로는 MEMS 및 액정 구조체를 들 수 있다. 표시소자(96)는 광학적으로 투과성인 기판(95) 상에 형성될 수 있다. 이 기판(95)은 그 위에 표시소자(96)의 제작 동안 혹은 제작 후에 구조적 지지체를 제공할 수 있다. 해당 기판(95)은, 관찰자가 기판을 통해서 표시소자(96)를 볼 수 있도록 실질적으로 투명할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 기판(95)은 유리나 플라스틱으로 구성될 수 있지만 다른 재료도 이용될 수 있다.

도 9에 도시된 실시형태에 있어서, 기판(95)은 그 위에 형성된 방향전환 막(94)을 지닌다. 해당 방향전환 막(94)은, 예를 들어, 내부에 형성된 방향전환 구성부를 포함하는 프리즘 막을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 방향전환 막(94)은 기판(95) 상에 적층된 플라스틱 막을 포함할 수 있다. 접착제가 방향전환 막(94)을 기판(95)에 고정시키는 데 이용될 수 있다. 감압식 접착제(pressure sensitive adhesive)가 이용될 수 있다. 이 접착제는 몇몇 실시형태에서 굴절률 정합을 제공할 수도 있다. 방향전환 막(94)을 기판(95)에 부착시키는 다른 방법이 이용될 수 있다. 소정 실시형태에 있어서, 방향전환 막(94)은 단층 대신에 다층 적층체일 수도 있다. 다층 적층체일 경우에, 상이한 층들의 굴절률은 실질적인 반사 혹은 굴절 없이 각종 층을 통해 광이 투과되도록 근사할 수 있다. 막 혹은 막들은 강성 혹은 가요성일 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 막 혹은 막들은 기판(95)과 실질적으로 유사한 굴절률을 지닌다.

기판(95)과 방향전환 막(94)은 함께, 표시장치(90)의 간섭계 변조기(96)의 위쪽에 위치된 제1도광소자(혹은 제1도광체)(97)를 형성한다. 방향전환 막(94)이 굴절률 정합 접착제에 의해 기판(95)에 부착되어 있는 소정의 실시형태에서, 제1도광소자(97)는 두께가 증가된다. 보다 두꺼운 제1도광소자(97)의 몇몇 이점은 휘도 균일성을 얻는 동시에 제1도광소자(97) 내에서 결합된 광의 효율을 증가시키는 데 있어서 비교적 용이하다.

몇몇 다른 실시형태에 있어서, 방향전환 막(94)은 해당 방향전환 막(94)의 굴절률보다 실질적으로 낮은 굴절률을 지닌 접착제층에 의해 기판(95)에 접합될 수 있다. 광학 분리층, 확산자 층 혹은 컬러 필터층 등의 기타 층 혹은 막이 접착제층과 기판 사이에 배치될 수 있다. 광은 방향전환 막과 접착제층 사이의 계면에서 전내부 반사에 의해 방향전환 막(94) 내로 도광된다. 이러한 실시형태에 있어서, 제1도광소자는 단지 방향전환 막(94)에 의해서만 형성된다.

방향전환 막(94) 내의 복수개의 방향전환 구성부는, 광이 제1도광체로부터 표시소자(96) 쪽으로 향하도록 해당 제1도광체(97) 내에 정상적으로 도광되는 광을 방향변경시킨다. 이러한 방향전환된 광의 방향은 표시소자의 표면에 대한 법선으로부터 45°이하의 각도를 형성한다. 각종 실시형태에 있어서, 광은 표시소자(96)들의 어레이에 대해서 실질적으로 수직인 해당 제1도광체(97)의 두께를 통해서 방향변경된다. 따라서, 이러한 광은 더 이상 해당 도광체의 하부 측면에서 전내부 반사되지 않고 그 속을 빠져나간다. 마찬가지로, 해당 광은 바람직하게는 표준 입사(normal incidence) 혹은 그에 가깝게 간섭계 변조기로 투과된다.

몇몇 실시형태에 있어서, 방향전환 구성부는 제1도광체(97)의 길이를 따라 연장되어 있는 복수개의 마이크로프리즘을 포함할 수 있다. 마이크로프리즘은, 방향전환 막(94)의 길이를 따라 전파 중인 광을 수광하여 접선 입사 반사(grazing incidence reflection)를 이용해서 커다란 각도, 통상 약 70 내지 90°로 광을 방향전환시키도록 구성될 수 있다. 프리즘 미세구조체는 전내부 반사를 통해서 공기/파세트 계면에서 광을 반사시켜 해당 광을 거의 표준 입사 혹은 그에 가깝게 표시소자(96)의 어레이를 향하여 방향전환시키기 위하여 서로에 대해서 각진 2개 이상의 방향전환 파세트를 포함할 수 있다.

대안적인 실시형태에 있어서, 방향전환 구성부는 제1도광체(97)에 정상적으로 도광되는 광을 수광하여 표시소자(96)들을 향하여 광이 재차 향하도록 광을 방향전환시키도록 구성된 하나 이상의 확산형 광학 소자 혹은 홀로그램(예컨대, 부피 혹은 면 홀로그램 혹은 격자(grating))을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 방향전환된 광의 전파 방향은 표시소자(96)에 대한 법선으로부터 45° 이하의 각도를 형성한다.

광원(92)은 표시장치(90)의 제1측면(측면 1) 상에 있는 간섭계 변조기(96)의 후방에 배치되어 있다. 제2도광체(98)는 광원(92)에 의해 그 내부로 주입된 광을 수광하도록 광원(92)에 대해서 배치되어 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 제2도광체(98)는 표시장치의 배면판을 포함할 수 있다. 소정의 다른 실시형태에 있어서, 제2도광체(98)는 표시장치(90) 내에 기존의 백라이트를 포함할 수 있다. 이 광원(92)은 제2도광체(98)의 가장자리부를 따라 연장되는 단일의 LED 혹은 LED들의 어레이일 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 예를 들어, 광원(92)은 제2도광체(98)를 균일하게 조명하도록 y축에 대해서 평행한(예컨대, 음의 y방향으로) 광을 방출하는 x축에 대해서 평행한 복수개의 LED를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 광원(92)은 y축에 대해서 평행한 방향으로(예컨대, 음의 y방향으로) x축에 평행하게 전파 중인 광의 실질적인 양을 방향전환시키는 방향전환 구성부를 지니는 라이트 바에 결합된 x축에 평행한 방향으로(예컨대, 음의 x방향으로) 발광하는 LED를 포함할 수 있다. 다른 유형의 이미터도 이용될 수 있다. 또한, 몇몇 실시형태에 있어서, 광학 렌즈 혹은 기타 광학 구성요소들이 광원(92)으로부터의 광을 2차 광(98) 속에 결합하는 데 이용될 수 있다. 광학 구성부는 제2도광체(98)에 전파 중인 광원(92)으로부터의 광속을 발산시키거나 해당 광속의 폭을 확대시키는 것을 포함할 수도 있다. 이러한 구성부는 몇몇 실시형태에서 광원(92) 부근의 도광체의 입력 단부 상에 있을 수도 있다.

광원(92)으로부터 방출된 광은 측면 1로부터 측면 2로 전내부 반사에 의해 제2도광체(98) 내로 도광된다. 몇몇 실시형태에 있어서, 제2도광체(98)는 유리 혹은 투명한 플라스틱 혹은 몇몇 다른 광학적으로 투과성인 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2도광체(98)가 유리로 구성되어 있는 실시형태들에 있어서, 제2도광체(98)의 두께는 200㎛ 내지 1㎜일 수 있다. 예를 들어, 제2도광체가 플라스틱 혹은 기타 가요성 재료로 구성되어 있는 소정의 다른 실시형태에 있어서, 제2도광체의 두께는 100㎛ 내지 1㎜일 수 있다. 기타 재료와 두께도 이용될 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 제2도광체(98)의 길이는, 예를 들어, x축과 평행한 제2도광체(98)의 폭을 가로질러(예컨대, 도 9에 도시된 실시형태에서 표시된 측면 2 상에) 균일하게 확산되도록 하기 위하여 충분히 길게 되어 있다. 몇몇 실시형태에서, 제2도광체(98)는 표시장치(90)의 투명한 배면판을 포함할 수 있다. 해당 표시장치의 배면판은 표시소자(96)를 둘러싸고/싸거나 지지하는 패키징일 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 배면판은 기밀 밀봉된 패키지를 형성할 수 있다. 표시장치(90)의 배면판이 투명하지 않은 소정의 다른 실시형태에 있어서, 제2도광체(98)는 해당 배면판의 전방에 배치될 수 있다. 이러한 실시형태에 있어서, 제2도광체(98)는 광원(92)으로부터의 광을 발산시키기 위하여 굴절형 구성부를 내장할 수 있다. 주 표시소자와 부 표시소자를 포함하는 몇몇 실시형태에서, 해당 주 표시소자는 백라이트에 의해 조명되고, 제2도광체(98)는 해당 백라이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도광체는 배면판으로 구성된 실시형태들에 있어서, 도광체의 두께는 400 내지 700㎛일 수 있거나 혹은 1㎜ 이상까지 일 수 있다. 예를 들어, 도광체가 디스플레이의 후방에 별도의 구성요소로 구성된 몇몇 실시형태에 있어서, 도광체의 두께는 100 내지 700㎛일 수 있다. 이들 범위 밖의 수치도 가능하다.

유리하게는, 광원(92)과 제2도광체(98)는 복수개의 표시소자(96) 밑에 배치되어 있다. 이러한 구성은 도 8에서와 같이 전방 도광체 패널의 한쪽 면상에 광원이 배치되어 있는 장치에 비해서 표시장치가 점유하는 풋프린트를 줄이는 데 있어서 유익할 수 있다.

몇몇 실시형태에 있어서, 스페이서(99)는 표시소자(96)를 제2도광체(98)로부터 분리시키는 데 이용될 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 스페이서(99)는 제2도광체(98)를 강성 기판(95)에 구조적으로 지지시킬 수 있다. 소정의 다른 실시형태에 있어서, 스페이서(99)는 배면판을 기판(95)에 부착시키는 다른 주변 접착 구성부일 수도 있었다.

방향전환 막(94)이 해당 방향전환 막(94)보다 실질적으로 낮은 굴절률을 지니는 접착제층을 이용해서 기판(95)에 접착되어 있는 실시형태에서, 방향전환 미러(91)는 상기 광원(92)(측면 2)에서 먼 제2도광체(98)의 가장자리부로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 방향전환 미러에 근접한 제1도광체(97)의 가장자리부 속으로 지향시키도록 배치되어 있다. 대안적으로, 방향전환 막(94)이 굴절률 정합된 접착제층을 이용해서 기판(95)에 부착되어 있는 경우, 방향전환 미러(91)는 제2도광체(98)의 가장자리부로부터 해당 방향전환 미러에 근접한 기판(95)의 가장자리부 속으로 광을 지향시키도록 구성되어 있다. 도 9에 도시된 실시형태에 있어서, 방향전환 미러(91)는 일반적으로 음의 y방향으로 전파 중인 광을 방향변경시켜, 180° 회전시켜서, 광의 실질적인 부분을 반사시킴으로써 일반적으로 양의 y방향으로 전파시킨다. 몇몇 실시형태에 있어서, 광의 90% 이상은 방향전환 미러(91)에 의해 반사될 수 있다.

방향전환 미러(91)는 원통형 형상의 반사면을 포함한다. 도 9에 도시된 실시형태에 있어서, 반사면은 Z-Y 평면에서(즉, X축에 평행한 원통의 길이에 평행한) 만곡된 단면을 지닌다. 이 만곡된 단면은, 원형, 타원형, 기타 원뿔 혹은 비구면일 수 있다. 만곡된 단면은 평활하거나 파세트(즉, 자른 면)일 수 있다. 파세트는 평탄하거나 비평탄할 수 있다. 만곡된 면은 예를 들어 3, 4, 5, 10 혹은 그 이상의 파세트를 포함하는 다수의 파세트일 수 있다. 도 9에 도시된 실시형태에 있어서, 방향전환 미러(91)의 면의 단면은 타원형이다. 방향전환 미러(91)는 또한 그의 광로에 제1도광체(97)의 가장자리부와 제2도광체(98)의 가장자리부의 양쪽을 중첩시키는 광학 개구부를 지닌다. 도시된 실시형태에 있어서, 개구부는 제1 및 제2도광체의 두께보다 크다. 특히, 해당 개구부는 제1 및 제2도광체 및 스페이서만큼 크다. 방향전환 미러의 높이(예컨대, 개구의 높이)는 0.5 내지 2.0㎜일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 방향전환 미러의 높이는 0.25 내지 1.0㎜일 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 방향전환 미러는 0.25 내지 1 혹은 3 혹은 4㎜의 폭을 지닐 수 있다. 방향전환 미러는 다른 크기를 지닐 수 있다.

특정 실시형태에 있어서, 방향전환 미러(91)의 타원형 단면은, 도 9의 단면도에 있어서 지점(9A), (9B)으로 표시된 2개의 라인 초점을 지닌다. 이들 초점은 각각 제1도광체(97) 및 제2도광체(98)의 중앙에 배치되어 있다. 제2도광체(98)의 가장자리부로부터 방출된 광선이 제1초점(9A)을 통과하면, 이 광선은, 미러(91)로부터의 반사 후, 제2초점(9B)을 통과하고, 제1도광체(97) 내로 양호한 효율로, 예컨대, 50% 이상으로 주입될 것이다. 제2도광체(98)의 가장자리부에서 측면 2를 향한 광 분포는 제1도광체(97)의 가장자리부에서 측면 2를 향하여 결상될 것이다. 기타 구성도 가능하다. 예를 들어, 초점(9A), (9B)은 제1 및 제2도광체의 중심 혹은 가장자리부에서 정확하게 배치되어 있을 필요는 없다. 또한, 몇몇 실시형태에 있어서, 미러는 제1 및 제2라인 초점이 제공되지 않도록 상이한 형상을 지닌다.

방향전환 미러(91)의 형상에 관계없이, 광은 방향전환 미러에 의해 제2도광체(98)로부터 제1도광체(97)로 결합된다. 예를 들어, 광원(92)으로부터의 광은 측면 1에서 제2도광체(98) 내로 결합될 수 있다. 이 광은 입력 가장자리 측면 1로부터 전내부 반사에 의해 출력 가장자리 측면 2로 제2도광체(98) 내에 전파된다. 방향전환 미러(91)에 입사된 광선은 방향전환 미러(91)에 의해 제1도광체(97) 내로 반사된다. 방향전환 막(94)은 광이 표시소자(96) 쪽으로 재차 향하도록 도광체(97) 내로 도광된 광을 방향전환시킨다. 이 방향전환된 광은 도광체 및 표시소자(96)들의 어레이에 대해서 실질적으로 수직인 도광체(97)를 통과하여 바람직하게는 표준 입사 혹은 그에 가깝게 간섭계 변조기(96)에 투과된다.

다른 실시형태에 있어서, 방향전환 미러의 반사면은 포물면 형상 단면을 지닐 수 있다. 포물면 형상 방향전환 미러의 경우, 포물면 형상 반사면의 라인 초점을 통과하는 광은 반사 후 포물면의 준선에 수직인 방향으로 나간다. 포물면 형상 방향전환 미러를 지닌 이들 실시형태에 있어서, 포물면 형상 반사면의 크기와 형상은 제2도광체(98)로부터 제1도광체(97)로 광을 결합시키는 효율을 증가시키거나 최대화하도록 조정될 수 있다.

몇몇 실시형태에 있어서, 방향전환 미러는 중공의 외피에 비해서 고형(solid)일 수 있다. 방향전환 미러는, 예를 들어, 유리 혹은 플라스틱 등과 같은 실질적으로 광학적으로 투과성인 재료의 봉(rod)을 포함할 수 있다. 도 10은 제1만곡면(101)과 제2평탄면(102)을 지닌 고형의 원통형 방향전환 미러(100)의 일 실시형태를 예시하고 있다. 제1만곡면(101)은 Z-Y 평면을 따라(즉, 원통의 길이에 수직인) 타원형 단면을 지닌다. 방향전환 미러의 제2평탄면(102)은 평탄하고 표시장치의 가장자리부에 접촉될 수 있다. 제1만곡면(101)은 반사층으로 피복되어 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 반사층은 금속성일 수 있다. 유전체 코팅, 간섭 코팅 등을 비롯한 기타 반사 코팅도 이용될 수 있다. 광은 제2평탄면(102)을 통해서 고형의 방향전환 미러로 입력되어 제1만곡면(101)에서 반사된다.

몇몇 실시형태에 있어서, 방향전환 미러는 중공 형상일 수 있고, 예를 들어, 2개의 만곡면을 지닌 외피를 포함할 수 있다. 만곡면들 중 하나는 반사형일 수 있다. 예를 들어, 방향전환 미러가 플라스틱 등과 같은 광학적으로 투과성인 재료를 포함하는 일 실시형태에 있어서, 만곡면들 중 하나는 금속화되어 있을 수 있거나 혹은 그 위에 형성된 유전체 혹은 간섭 코팅을 지닐 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 방향전환 미러는 만곡면들 중 하나가 반사성을 증가시키도록 연마되어 있는 금속을 포함할 수 있다.

몇몇 실시형태에 있어서, 방향전환 미러는 서로에 대해서 각도를 이루어 배치된 다수의 평탄한 반사면을 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 특정 실시형태는, 예를 들어, 서로에 대해서 각도를 이루는 두 반사 평탄면을 도시하고 있다. 두 평탄면 간의 각도는 예를 들어 90° 내지 120도 사이 혹은 90° 내지 100° 사이 혹은 90° 내지 110° 사이에서 변화될 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 평탄한 미러 면들은 서로에 대해서 90, 95, 100, 105, 110, 115 혹은 120°의 각도로 배향되어 있다. 예를 들어 97° 및 117°를 들 수 있다. 이 각도는 이들 특정 실시예 혹은 범위로 제한되지 않는다. 도 11에 기재된 방향전환 미러는 전술한 바와 같이 고형의 봉을 포함하거나 중공형일 수 있다. 방향전환 미러는 유리, 플라스틱 등과 같은 광학적으로 투과성인 재료를 포함될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 상기 미러는 금속일 수 있다. 몇몇 다른 실시형태에 있어서, 반사면은 금속막 혹은 유전체 막을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 반사막은 간섭 코팅을 포함한다. 2개의 반사면은 함께 융합, 접착 혹은 고정될 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 예를 들어, 미러는 그 상부에 평탄한 면을 지닌 세장형 구조체(elongate structure)를 압출시키거나 성형시킴으로써 형성될 수 있다. 두 반사면을 형성하는 기타 방법도 이용될 수 있다.

동작 시, 광원(112)으로부터의 광은 제2도광체(118) 내에 결합된다. 이 광은 입력 가장자리 측면 1으로부터 출력 가장자리 측면 2로 전내부 반사에 의해 제2도광체(118) 내로 전파된다. 제2도광체(118)로부터의 광선은 평탄한 방향전환 미러(111)의 제1반사면(111A) 상에 입사된다. 반사 후, 광선은 제2반사면(111B) 상에 입사한다. 광선은, 제2반사면(111B)에 의해 반사된 후, 측면 2 상의 제1도광체(117)의 입력 상에 입사된다. 방향전환 막(114)은 광이 표시소자(116)들을 향하여 재차 방향변경되도록 도광체(117)에 도광된 광을 방향전환시키기 위하여 복수개의 방향전환 구성부를 추가로 포함한다. 이 방향변경된 광은 도광체(117) 및 표시소자(116)들의 어레이에 실질적으로 수직인 도광 부분(117)을 통과하여 바람직하게는 표준 입사 혹은 그에 가깝게 간섭계 변조기(116)로 투과된다.

소정의 다른 실시형태에 있어서, 방향전환 미러(121)는 도 12에 예시된 바와 같은 사다리꼴 형상의 단면을 지닐 수 있다. 방향전환 미러(121)용의 사다리꼴 형상의 하나의 이점은, y축에 평행한 방향전환 미러의 치수가 도 11의 방향전환 미러(111)와 비교해서 저감될 수 있다는 점이다. 이 사다리꼴 형상의 방향전환 미러(121)는 3개의 반사면(121a), (121b), (121c)에 의해 형성된다. 반사면(121a), (121c)은 반사면(121b)에 대해서 각을 이루고 있다. 반사면(121a)과 (121b) 간의 각도 차이는 반사면(121b)과 (121c) 간의 각도와 동일할 수 있다. 반사면(121a)과 (121b) 간의 각도는 90° 내지 151°사이에서 변화될 수 있다. 반사면(121b)과 (121c) 간의 각도는 90° 내지 151°사이에서 변화될 수 있다. 각종 실시형태에 있어서, 반사면(121a)과 (121b) 간의 각도 차이는 151°보다 클 수 있다. 마찬가지로 다른 각종 실시형태에 있어서, 반사면(121b)과 (121c) 간의 각도 차이는 151°보다 클 수 있다.

소정의 실시형태에 있어서, 간섭계 변조기는 제1도광체 내로 도광되는 간섭계 변조기에 대한 법선으로부터 측정된 45 내지 90°의 각도로 주행하는 광선에 대해서 흡수성일 수 있다. 이와 같이 해서, 제1도광체를 통해 전파 중인 광의 일부는 충분한 횟수의 반사 후 간섭계 변조기에 의해 실질적으로 흡수될 수 있다. 광학 분리층은 흡수로 인한 광의 이 손실을 저감시키거나, 최소화시키거나 혹은 방지할 수 있다. 광학 분리층(1301)을 포함하는 표시장치(130)가 도 13에 예시되어 있다. 표시장치(130)의 방향전환 막(134)은 복수개의 간섭계 변조기(136)가 광학 분리층(1301)에 의해 형성되어 있는 기판(135)으로부터 분리되어 있다. 표시장치(130)는 앞쪽에서부터 뒤쪽으로 제2도광체(134), 광학 분리층(1301), 기판(135) 및 간섭계 변조기(136)들을 포함한다. 중간 개재층도 포함되어 있을 수 있다. 이들 실시형태에 있어서, 전방 도광체(137)는 방향전환 막(134)을 포함한다. 광학 분리층(1301)은 유리하게는 유리 기판(135)보다 실질적으로 낮은 굴절률을 지니므로, 제1도광체(137)를 통해 주행하여 경사 혹은 접선 각도, 예를 들어, 임계각 이상(예컨대, 법선에 대해서 측정된 경우 40° 혹은 50° 이상)으로 유리/광학 분리막 계면에 충돌하는 광은 조명 장치(130)의 제1도광체(137) 속으로 도로 전내부 반사될 것이다. 그러나, 가파른 각도(표시소자(136)들의 어레이에 대한 법선에 가까운)로 제1도광체(137)를 통해 전파 중인 광, 예컨대, 방향전환 막(134)에 의해 제1도광체(137)에 대해 실질적으로 수직으로 방향전환된 광 등은 유리/광학 분리막 계면을 통해 투과될 것이다. 이 표준 입사광 혹은 거의 표준 입사광은 바람직하게는 그의 강도의 약 0.5% 이하, 더욱 바람직하게는 그의 강도의 약 0.1% 이하 손실된다. 이와 같이 해서, 광학 분리층(1201)은, 방향전환 막(134)에 의해 방향전환되기 전에 경사 혹은 접선 각도로 제1도광체(137)를 통해 전파되고 있는 광이 거의 표준 입사로 방향전환 구성부들에 의해 간섭계 변조기(136)들 쪽으로 방향전환될 때까지 제1도광체(137)로 도로 반사되거나 해당 도광체를 통해 계속 전파됨으로써 증가해서 조명된 표시장치를 제공할 수 있도록 해당 제1도광체(137)에 대한 경계를 형성한다.

방향전환 막(144)이 광학 분리층(1401)에 의해 기판(145)으로부터 분리되어 있는 소정의 다른 실시형태에 있어서, 복수개의 간섭계 변조기(146)가 상부에 형성되어 있는 기판(145)은 도 14에 예시된 바와 같이 제2도광체로서 이용될 수 있다. 표시장치(140)는 앞쪽에서부터 뒤쪽으로 방향전환 막(144), 광학 분리층(1401), 기판(145), 간섭계 변조기(146) 및 배면판(148)을 포함한다. 중간개입층도 포함되어 있을 수 있다. 광원(142)은 기판(145)의 한쪽 면, 예를 들어, 측면 1에 대해서 배치되어 있다. 기판(145)은 제2도광체로서 기능하며, 측면 1 상의 광원(142)으로부터의 광을 측면 2 상의 방향전환 미러(141)로 도광시킨다. 이 구성 형태는 표시장치(140)의 전체 두께를 저감시키는 데 특히 유리할 수 있다.

각종 실시형태에 있어서, 제2도광체는 라이트 바로 교체될 수 있다. 방향전환 미러는 라이트 바로부터 전방 도광체 패널의 가장자리부로 광을 결합하는 데 이용될 수 있다. 도 15는 LED(152), 라이트 바(154), 방향전환 미러(151), 도광체 패널(155) 및 방향전환 막(153)으로 구성된 표시장치(150)의 특정 실시형태의 사시도를 예시하고 있다. 표시장치(150)는 반사형 공간 광 변조기 등과 같은 복수개의 반사소자(156)를 포함하는 반사형 디스플레이로 구성된다. 도광체 패널(155)은 복수개의 반사소자(156)의 전방에 있다. 도광체 패널(155)은, 예를 들어, 프리즘 막을 포함하는 방향전환 막(153)을 포함한다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향전환 막(153)을 형성하여 도광체 패널(155)에 부착하는 다른 방법도 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 방향전환 막은 도광체 패널(155)을 통해서 전파 중인 광을 표시소자(156)들 상으로 지향시킨다. 표시소자(156)로부터 반사된 광은 이어서 도광체 패널(155)로부터 관찰자 쪽으로 투과된다. 이 설계는 X-Y 평면의 치수를 줄이는 데 특히 유리하다.

도 15에 도시된 장치에 있어서, 광원(152)(혹은, 광 이미터(152))은 도광체 패널(155) 및 표시소자(156)들의 어레이의 전방에 배치되어 있다. 광원(152)은 방출 방향이 음의 x축에 대해서 평행하게 되도록 구성되어 있다. 광원(152)은 LED를 포함할 수 있다. 라이트 바(154)는 광원(152)에 근접한 단부 속으로 광을 수광하도록 해당 광원(152)에 대해서 배치되어 있다. 라이트 바(154)는 해당 라이트 바(154)의 길이를 따른 광의 전파를 지지하는 실질적으로 광학적으로 투과성인 재료를 포함한다. 광 이미터(152)로부터 방출된 광은 음의 x축과 평행한 라이트 바(154) 속으로 전파되어, 예를 들어, 공기 혹은 몇몇 다른 주변 매질과 계면을 형성하는 그의 측벽에서 전내부 반사를 통해서 그 속으로 도광된다. 따라서, 광은 광원(152)에 근접한 단부로부터 라이트 바(154)의 광원(152)에 대해서 먼 쪽에 있는 제2단부로 주행한다. 반사 구역(158)은 도시된 바와 같은 라이트 바(154)의 측면 및 단부에 대해서 배치될 수 있다. 반사체는 또한 라이트 바(154) 위 및/또는 아래에 포함되어 있을 수 있다. 라이트 바(154)는 도광체 패널(155) 및 표시소자(156)들의 어레이의 제1측면(측면 1) 상에 배치되어 있다.

라이트 바(154)는 도 15에서 측면 2에 보다 가까운 하나의 측벽 상에 방향전환 미세구조체를 포함한다. 라이트 바(154)는 도광체 패널(155) 및 표시소자(156)들의 어레이의 제1측면(측면 1) 상에 배치되어 있다. 방향전환 미세구조체는 라이트 바(154)의 그 측벽 상에 입사되는 광의 적어도 실질적인 부분을 방향전환시켜 라이트 바(154)로부터 광의 일부를 측면 1 쪽으로(음의 y방향으로) 향하게 하도록 구성되어 있다.

라이트 바(154)의 방향전환 미세구조체는 복수개의 방향전환 구성부를 포함한다. 방향전환 구성부는 도 15에 도시된 바와 같은 삼각형 파세트를 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 구성부는 개략적이며 일정 척도로 되어 있지 않고 그 사이의 간격과 크기가 확대되어 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 방향전환 미세구조체의 파세트형성된 구성부의 일부 혹은 전부는 라이트 바(154) 상에 형성되거나 해당 라이트 바에 적층된 막 내에 형성될 수 있었다. 다른 실시형태에 있어서, 라이트 바(154)는 성형에 의해 형성되고, 파세트들은 이 성형 과정에서 형성된다. 방향전환 구성부들의 파세트 혹은 경사면들은 음의 y방향을 따라 라이트 바(154)로부터 광을 산란시키도록 구성되어 있다. 광은 예를 들어 라이트 바의 길이와 평행한 라이트 바의 측벽의 일부로부터 경사면들 중 하나까지 전내부 반사에 의해 반사될 수 있다. 이 광은 라이트 바(154)로부터의 방향에서 음의 y방향에서 경사면으로부터 표시장치의 측면 1을 향하여 반사될 수 있다.

방향전환 미러(151)는 라이트 바(154)로부터 음의 y방향으로 전파 중인 광을 수광하여, 표시장치의 측면 2를 향하여 도광체 패널(155) 내로 양의 y방향을 따라 전파되도록 반대 방향으로(예를 들어 약 180°로) 측면 1을 향하여 방향전환시키도록 배치되어 있다. 방향전환 미러(151)는 반사에 의해 광의 방향을 변경한다. 도 15는 서로 각도를 이루어 배치된 2개의 평탄한 반사면(151A), (151B)에 의해 형성된 방향전환 미러(151)의 특정 실시형태를 예시하고 있다. 상기 설명된 바와 같은 방향전환 미러의 대안적인 실시형태가 이용될 수도 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 저감된 풋프린트를 생성할 수 있는 구성이 제공된다. 각종 실시형태는 저감된 크기를 달성하기 위하여 방향전환 미러를 이용한다. 그러나, 반드시 실시형태들이 방향전환 미러를 사용하는 것이 필요하지 않을 수 있거나 혹은 풋프린트 저감을 이행할 필요는 없다.

광범위한 기타 변경도 가능하다. 막들, 층들, 구성요소들 및/또는 소자들이 추가, 제거 혹은 재배열될 수 있다. 또, 처리 단계들도 추가, 제거 혹은 재배열될 수 있다. 또한, 막이나 층이란 용어가 본 명세서에서 이용되었지만, 본 명세서에서 이용된 바와 같은 그러한 용어는 막 적층체 및 다층을 포함한다. 이러한 막 적층체 및 다층은 접착제를 이용해서 다른 구조체에 접착될 수 있거나, 혹은 증착을 이용하거나 또는 다른 방식으로 다른 구조체 상에 형성될 수도 있다.

상기 설명된 실시예(즉, 실시형태)들은 단지 예시적인 것이며, 당업자라면 이제 여기에 개시된 본 발명의 개념으로부터 벗어나는 일없이 전술한 실시예의 다양한 이용 및 전술한 실시예로부터 다양한 변경을 행할 수 있다. 이들 실시예의 각종 변경은 당업자들에게 용이하게 명백할 수 있으며, 본 명세서에 규정된 기반 원리들은 본 명세서에 기재된 신규한 측면들의 정신이나 범위로부터 벗어나는 일없이 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 개시내용의 범위는 본 명세서에 기재된 실시예로 제한되도록 의도되어 있지 않고 여기에 개시된 원리와 신규한 특성들과 일치하는 최광위의 범위를 따르는 것으로 한다. "예시적인"이란 단어는 "예, 사례 혹은 예시로서 역할하는"을 의미하는 것으로 본 명세서에서 배타적으로 이용된다. "예시적인"처럼 본 명세서에 기재된 예는 어느 것도 반드시 다른 실시예에 비해서 바람직하거나 우수한 것으로 파악될 필요는 없다.

90: 표시장치 91: 방향전환 미러
92: 광원 94: 방향전환 막
95: 기판
96: 반사형 표시소자(혹은 간섭계 변조기)
97: 제1도광소자(혹은 제1도광체) 98: 제2도광체

Claims

반사형 공간 광 변조기(reflective spatial light modulator);
상기 반사형 공간 광 변조기의 후방에 있는 광원;
상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 있는 제1도광체; 및
상기 광원으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광체 내로 지향시키도록 배치된 방향전환 미러(turning mirror)를 포함하되,
상기 제1도광체는 해당 제1도광체 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기로 지향시키도록 구성된 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 마이크로전자기계 시스템(MEMS: microelectromechanical system)을 포함하는 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 복수개의 간섭계 변조기(interferometric modulator)를 포함하는 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 복수개의 변조 소자가 상부에 형성되어 있는 기판을 포함하는 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드를 포함하는 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 광원은 라이트 바(light bar)를 포함하는 것인 표시장치.
제4항에 있어서, 상기 제1도광체는 상기 복수개의 변조 소자가 상부에 형성되어 있는 상기 기판을 포함하는 것인 표시장치.
제4항에 있어서, 상기 제1도광체는 상기 기판의 전방에 배치된 시트, 판, 막 혹은 막 적층체 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 제1도광체와 상기 기판 사이에 분리층을 추가로 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1도광체 내에 전파 중인 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기 상으로 방향전환시키기 위하여 상기 제1도광체 상에 혹은 해당 제1도광체 내에 배치된 방향전환 구성부(turning feature)를 추가로 포함하는 표시장치.
제10항에 있어서, 상기 방향전환 구성부는 반사형, 굴절형, 홀로그래픽형 혹은 회절형 광학 소자를 포함하는 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 광원으로부터의 상기 광이 제2도광체를 통해서 상기 방향전환 미러로 통과하도록 상기 반사형 공간 광 변조기의 후방에 제2도광체를 추가로 포함하는 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 제2도광체는 상기 반사형 공간 광 변조기용의 배면판을 포함하는 것인 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 제2도광체는 상기 반사형 공간 광 변조기용의 기존의 백라이트를 포함하는 것인 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 제2도광체는 상기 복수개의 변조 소자가 상부에 형성되어 있는 상기 기판을 포함하는 것인 표시장치.
제15항에 있어서, 상기 제2도광체는 시트, 판, 막 혹은 막 적층체 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 표시장치.
제15항에 있어서, 상기 제2도광체와 상기 기판 사이에 배치된 분리층을 추가로 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 만곡된 반사면을 포함하는 것인 표시장치.
제18항에 있어서, 상기 만곡된 반사면은 타원형 면인 것인 표시장치.
제19항에 있어서, 상기 타원형 면은 상기 제1 및 제2도광체의 단부들에 근접한 초점을 지니는 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 서로에 대해서 각도를 이루어 배향된 복수개의 평탄한 미러 면을 포함하는 것인 표시장치.
제21항에 있어서, 상기 각도는 약 90° 내지 120°사이인 것인 표시장치.
제21항에 있어서, 상기 각도는 약 90°인 것인 표시장치.
제21항에 있어서, 상기 각도는 약 120°인 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 금속화된 면(metalized surface)을 포함하는 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 반사형 유전체 적층부(reflective dielectric stack)를 포함하는 것인 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 공간 광 변조기와 통신하며, 화상 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서; 및
상기 프로세서와 통신하도록 구성된 메모리 장치를 추가로 포함하는 표시장치.
제27항에 있어서, 상기 공간 광 변조기에 적어도 하나의 신호를 전송하도록 구성된 드라이버 회로를 추가로 포함하는 표시장치.
제28항에 있어서, 상기 화상 데이터의 적어도 일부를 상기 드라이버 회로로 전송하도록 구성된 제어기를 추가로 포함하는 표시장치.
제27항에 있어서, 상기 화상 데이터를 상기 프로세서에 전송하도록 구성된 화상 공급원 모듈(image source module)을 추가로 포함하는 표시장치.
제30항에 있어서, 상기 화상 공급원 모듈은 수신기, 트랜스시버(transceiver) 및 송신기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 표시장치.
제27항에 있어서, 입력 데이터를 수신하여 해당 입력 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성된 입력 장치를 추가로 포함하는 표시장치.
반사형 공간 광 변조기;
광원;
상기 광원으로부터의 광을 수광하도록 배치된 라이트 바;
상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 있는 도광체; 및
상기 라이트 바로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 도광체 내로 지향시키도록 배치된 광 결합기(optical coupler)를 포함하되,
상기 도광체는 해당 도광체 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기로 지향시키도록 구성된 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 마이크로전자기계 시스템(MEMS)을 포함하는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 복수개의 간섭계 변조기를 포함하는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 복수개의 변조 소자가 상부에 형성되어 있는 기판을 포함하는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드를 포함하는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 라이트 바는 상기 도광체의 전방에 있는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 라이트 바는 상기 도광체의 후방에 있는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 도광체는 내에 전파 중인 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기 상으로 지향시키도록 상기 도광체 상에 혹은 해당 도광체 내에 복수개의 방향전환 구성부를 추가로 포함하는 것인 표시장치.
제40항에 있어서, 상기 방향전환 구성부는 홈을 포함하는 것인 표시장치.
제40항에 있어서, 상기 방향전환 구성부는 회절형 구성부를 포함하는 것인 표시장치.
제36항에 있어서, 상기 도광체는 상기 복수개의 변조 소자가 상부에 형성되어 있는 상기 기판을 포함하는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 도광체는 시트, 판, 막 혹은 막 적층체 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 표시장치.
제36항에 있어서, 상기 도광체와 상기 기판 사이에 분리층을 추가로 포함하는 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 라이트 바 내에 전파 중인 상기 광을 상기 광 결합기 상으로 방향전환시키기 위하여 상기 라이트 바 상에 혹은 해당 라이트 바 내에 배치된 방향전환 구성부를 추가로 포함하는 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 광 결합기는 방향전환 미러를 포함하는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 만곡된 반사면을 포함하는 것인 표시장치.
제48항에 있어서, 상기 만곡된 반사면은 타원형 면인 것인 표시장치.
제49항에 있어서, 상기 타원형 면은 상기 라이트 바와 상기 도광체의 단부들에 근접한 초점을 포함하는 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 서로에 대해서 각도를 이루어 배향된 복수개의 평탄한 미러 면을 포함하는 것인 표시장치.
제51항에 있어서, 상기 각도는 약 90° 내지 120°사이인 것인 표시장치.
제51항에 있어서, 상기 각도는 약 90°인 것인 표시장치.
제51항에 있어서, 상기 각도는 약 120°인 것인 표시장치.
제33항에 있어서, 상기 공간 광 변조기와 통신하며, 화상 데이터를 처리하도록 구성된 프로세서; 및
상기 프로세서와 통신하도록 구성된 메모리 장치를 추가로 포함하는 표시장치.
제55항에 있어서, 상기 공간 광 변조기에 적어도 하나의 신호를 전송하도록 구성된 드라이버 회로를 추가로 포함하는 표시장치.
제56항에 있어서, 상기 화상 데이터의 적어도 일부를 상기 드라이버 회로로 전송하도록 구성된 제어기를 추가로 포함하는 표시장치.
제57항에 있어서, 상기 화상 데이터를 상기 프로세서에 전송하도록 구성된 화상 공급원 모듈을 추가로 포함하는 표시장치.
제58항에 있어서, 상기 화상 공급원 모듈은 수신기, 트랜스시버 및 송신기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 표시장치.
제59항에 있어서, 입력 데이터를 수신하여 해당 입력 데이터를 상기 프로세서에 전달하도록 구성된 입력 장치를 추가로 포함하는 표시장치.
반사형 공간 광 변조기;
상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 있는 광원;
상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 있는 제1도광체; 및
상기 광원으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광체 내로 지향시키도록 배치된 방향전환 미러를 포함하되,
상기 제1도광체는 해당 제1도광체 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기로 지향시키도록 구성된 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 마이크로전자기계 시스템(MEMS)을 포함하는 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 복수개의 간섭계 변조기를 포함하는 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 복수개의 변조 소자가 상부에 형성되어 있는 기판을 포함하는 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드를 포함하는 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 광원은 라이트 바를 포함하는 것인 표시장치.
제64항에 있어서, 상기 제1도광체는 상기 복수개의 변조 소자가 상부에 형성되어 있는 상기 기판을 포함하는 것인 표시장치.
제64항에 있어서, 상기 제1도광체는 상기 기판의 전방에 배치된 시트, 판, 막 혹은 막 적층체 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 표시장치.
제67항에 있어서, 상기 제1도광체와 상기 기판 사이에 분리층을 추가로 포함하는 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 제1도광체 내에 전파 중인 상기 광을 상기 반사형 공간 광 변조기 상으로 방향전환시키기 위하여 상기 제1도광체 상에 혹은 해당 제1도광체 내에 배치된 방향전환 구성부를 추가로 포함하는 표시장치.
제70항에 있어서, 상기 방향전환 구성부는 반사형, 굴절형, 홀로그래픽형 혹은 회절형 광학 소자를 포함하는 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 광원으로부터의 상기 광이 제2도광체를 통해서 상기 방향전환 미러로 통과하도록 상기 반사형 공간 광 변조기의 후방에 제2도광체를 추가로 포함하는 표시장치.
제72항에 있어서, 상기 제2도광체는 상기 반사형 공간 광 변조기용의 배면판을 포함하는 것인 표시장치.
제72항에 있어서, 상기 제2도광체는 상기 반사형 공간 광 변조기용의 기존의 백라이트를 포함하는 것인 표시장치.
제72항에 있어서, 상기 제2도광체는 상기 복수개의 변조 소자가 상부에 형성되어 있는 상기 기판을 포함하는 것인 표시장치.
제72항에 있어서, 상기 제2도광체는 시트, 판, 막 혹은 막 적층체 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 만곡된 반사면을 포함하는 것인 표시장치.
제77항에 있어서, 상기 만곡된 반사면은 타원형 면인 것인 표시장치.
제78항에 있어서, 상기 타원형 면은 상기 제1 및 제2도광체의 단부들에 근접한 초점을 지니는 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 서로에 대해서 각도를 이루어 배향된 복수개의 평탄한 미러 면을 포함하는 것인 표시장치.
제80항에 있어서, 상기 각도는 약 90° 내지 120°사이인 것인 표시장치.
제80항에 있어서, 상기 각도는 약 90°인 것인 표시장치.
제80항에 있어서, 상기 각도는 약 120°인 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 금속화된 면을 포함하는 것인 표시장치.
제61항에 있어서, 상기 방향전환 미러는 반사형 유전체 적층부를 포함하는 것인 표시장치.
광을 반사적으로 변조시키는 반사식 광 변조수단;
조명수단;
상기 조명수단으로부터 광을 수광하는 수광수단;
상기 반사식 광 변조수단의 전방에 배치된 도광수단; 및
상기 수광수단으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 도광수단 속으로 지향시키도록 배치된 광 결합 수단을 포함하되,
상기 도광수단은 해당 도광수단 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사식 광 변조수단으로 지향시키도록 구성된 것인 표시장치.
제86항에 있어서, 상기 반사식 광 변조수단은 반사형 공간 광 변조기를 포함하는 것인 표시장치.
제87항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 마이크로전자기계 시스템(MEMS)을 포함하는 것인 표시장치.
제86항에 있어서, 상기 조명수단은 발광 다이오드를 포함하는 것인 표시장치.
제86항에 있어서, 상기 수광수단은 라이트 바를 포함하는 것인 표시장치.
제86항에 있어서, 상기 도광수단은 도광체를 포함하는 것인 표시장치.
제86항에 있어서, 상기 도광수단은 광을 방향전환시키는 광 방향전환 수단을 추가로 포함하는 표시장치.
제92항에 있어서, 상기 광 방향전환 수단은 홈을 포함하는 것인 표시장치.
제92항에 있어서, 상기 광 방향전환 수단은 회절형 구성부를 포함하는 것인 표시장치.
제86항에 있어서, 상기 광 결합수단은 방향전환 미러를 포함하는 것인 표시장치.
제86항에 있어서, 상기 반사식 광 변조수단을 지지하는 지지 수단을 추가로 포함하는 표시장치.
제96항에 있어서, 상기 지지 수단과 상기 도광수단 사이에 배치된 분리 수단을 추가로 포함하는 표시장치.
제96항에 있어서, 상기 지지 수단은 기판을 포함하는 것인 표시장치.
광을 반사적으로 변조시키는 반사식 광 변조수단;
상기 반사식 광 변조수단의 후방에 배치된 조명수단;
상기 반사식 광 변조수단의 전방에 있는 제1도광수단; 및
상기 조명수단으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광수단 속으로 지향시키도록 배치된 광 반사수단을 포함하되,
상기 제1도광수단은 해당 제1도광수단 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사식 광 변조수단으로 지향시키도록 구성된 것인 표시장치.
제99항에 있어서, 상기 광 변조 수단은 반사형 공간 광 변조기를 포함하는 것인 표시장치.
제100항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 마이크로전자기계 시스템(MEMS)을 포함하는 것인 표시장치.
제99항에 있어서, 상기 조명수단은 발광 다이오드를 포함하는 것인 표시장치.
제99항에 있어서, 상기 제1도광수단은 제1도광체를 포함하는 것인 표시장치.
제99항에 있어서, 제1도광수단은 광을 방향전환시키는 광 방향전환 수단을 포함하는 것인 표시장치.
제104항에 있어서, 상기 광 방향전환 수단은 반사형, 굴절형, 홀로그래픽형 혹은 회절형 광학 소자를 포함하는 것인 표시장치.
제99항에 있어서, 상기 광 반사수단은 방향전환 미러를 포함하는 것인 표시장치.
제99항에 있어서, 상기 반사식 광 변조수단을 지지하는 지지수단을 추가로 포함하는 표시장치.
제107항에 있어서, 상기 지지 수단과 상기 제1도광수단 사이에 배치된 분리수단을 추가로 포함하는 표시장치.
제107항에 있어서, 상기 지지 수단은 기판을 포함하는 것인 표시장치.
광을 반사적으로 변조시키는 반사식 광 변조수단;
상기 반사식 광 변조수단의 전방에 배치된 조명수단;
상기 반사식 광 변조수단의 전방에 배치된 제1도광수단; 및
상기 조명수단으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광수단 속으로 지향시키도록 배치된 광 반사수단을 포함하되,
상기 제1도광수단은 해당 제1도광수단 내에서 결합된 상기 광을 상기 반사식 광 변조수단으로 지향시키도록 구성된 것인 표시장치.
제110항에 있어서, 상기 광 변조 수단은 반사형 공간 광 변조기를 포함하는 것인 표시장치.
제111항에 있어서, 상기 반사형 공간 광 변조기는 마이크로전자기계 시스템(MEMS)을 포함하는 것인 표시장치.
제110항에 있어서, 상기 조명수단은 발광 다이오드를 포함하는 것인 표시장치.
제110항에 있어서, 상기 제1도광수단은 제1도광체를 포함하는 것인 표시장치.
제110항에 있어서, 상기 제1도광수단은 광을 방향전환시키는 광 방향전환 수단을 포함하는 것인 표시장치.
제115항에 있어서, 상기 광 방향전환 수단은 반사형, 굴절형, 홀로그래픽형 혹은 회절형 광학 소자를 포함하는 것인 표시장치.
제110항에 있어서, 상기 광 반사수단은 방향전환 미러를 포함하는 것인 표시장치.
제110항에 있어서, 상기 반사식 광 변조수단을 지지하는 지지수단을 추가로 포함하는 표시장치.
제118항에 있어서, 상기 지지 수단과 상기 제1도광수단 사이에 배치된 분리수단을 추가로 포함하는 표시장치.
제118항에 있어서, 상기 지지 수단은 기판을 포함하는 것인 표시장치.
표시장치를 제조하는 방법으로서,
반사형 공간 광 변조기를 제공하는 단계;
상기 반사형 공간 광 변조기의 후방에 광원을 배치하는 단계;
상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 제1도광체를 배치하는 단계; 및
상기 광원으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광체 속으로 지향시키는 방향전환 미러를 배치하는 단계를 포함하는, 표시장치의 제조방법.
제121항에 있어서, 상기 제1도광체 상에 복수개의 방향전환 구성부를 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 표시장치의 제조방법.
표시장치를 제조하는 방법으로서,
반사형 공간 광 변조기를 제공하는 단계;
광원을 제공하는 단계;
상기 광원으로부터 광을 수광하는 라이트 바를 배치하는 단계;
상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 도광체를 배치하는 단계; 및
상기 라이트 바로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 도광체 속으로 지향시키는 광 결합기를 배치하는 단계를 포함하는, 표시장치의 제조방법.
제123항에 있어서, 상기 도광체 상에 복수개의 방향전환 구성부를 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 표시장치의 제조방법.
표시장치를 제조하는 방법으로서,
반사형 공간 광 변조기를 제공하는 단계;
상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 광원을 배치하는 단계;
상기 반사형 공간 광 변조기의 전방에 제1도광체를 배치하는 단계; 및
상기 광원으로부터 광을 수광하여 해당 광을 상기 제1도광체 속으로 지향시키는 방향전환 미러를 배치하는 단계를 포함하는, 표시장치의 제조방법.
제125항에 있어서, 상기 제1도광체 상에 복수개의 방향전환 구성부를 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 표시장치의 제조방법.