KR20100108396A - 컨쥬게이트 막을 포함하는 도광체 - Google Patents

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KR20100108396A
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light
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light guide
bar
lighting apparatus
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KR1020107016231A
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로버트 엘. 홀만
강 수
러셀 웨인 그루흘케
매트 셈셀
마렉 미엔코
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퀄컴 엠이엠스 테크놀로지스, 인크.
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Abstract

본 명세서에 기재된 다양한 실시형태에 있어서, 전방 도광 패널(80)은 각종 상이한 경사면 부분(89a, 89b)을 지닌 복수개의 표면 릴리프 구성부(89)를 포함한다. 상기 도광 패널(즉, 도광체)(80)의 가장자리부 내로 주입되는 광(170)은 표면 릴리프 구성부(89)들 중 하나에 충돌할 때까지 해당 도광체(80)를 통해 전파된다. 상기 광은 이어서 도광 패널(80)의 뒤쪽에 있는 반사성 변조기 어레이(81) 상으로 향하도록 전내부 반사에 의해 방향전환된다. 상기 광은 상기 변조기 어레이(81)로부터 반사되어 도광 패널(80)의 표면 구성부(89)를 통해 도로 투과된다. 그러나, 광이 상기 표면 구성부에 입사함에 따라, 해당 광은 상이한 경사면 부분에 의해 상이한 각도로 굴절될 것이다. 그 결과, 상기 변조기 어레이 상의 단일 점으로부터 반사된 광은 상이한 위치로부터 유래되는 것으로 보여, 고스트 화상이 나타나게 된다. 이러한 고스트 현상을 저감시키기 위하여, 균등하고 대향하는 표면 릴리프 구성부(99)를 지닌 컨쥬게이트 막(92)이 도광 패널(80)의 전방 쪽에 배치된다. 상기 변조기 어레이(81)로부터 반사되어 도광 패널 상의 표면 릴리프 구성부(89)를 통과하는 광은 컨쥬게이트 막(92)에 의해 재차 굴절되어 해당 광선을 그들의 원래의 궤적으로 되돌아간다.

Description

컨쥬게이트 막을 포함하는 도광체{LIGHT GUIDE INCLUDING CONJUGATE FILM}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 미국 특허 출원 제11/965,644호(출원일: 2007년 12월 27일, 발명의 명칭: "LIGHT GUIDE INCLUDING CONJUGATE FILM", 변리사 문서 번호: QCO.136A)에 대한 우선권을 주장하며, 이 기초 출원은 참조로 그의 전문이 본 명세서에 명백히 포함된다.
발명의 기술분야
본 발명은 마이크로전자기계 시스템(MEMS: microelectromechanical systems)에 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 표시소자들의 어레이를 가로질러 광을 분포시키기 위한 도광체를 포함한다. 상기 도광체는 도광체 내에 전파 중인 광을 표시소자들의 어레이 상으로 방향전환시키는 표면 릴리프 특성부(즉, 표면 릴리프 구성부)(surface relief feature)들을 포함할 수 있다. 상기 표면 릴리프 구성부는 광을 반사시키는 파세트(facet)들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 윤곽구축 투과면(contoured transmissive surface)은 상기 도광체 위에 배치되어 있다. 이 윤곽구축 투과면은 상기 파세트들을 보호할 수 있다. 기타 실시형태도 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시형태는 광원으로부터 광을 수광하기 위한 제1단부를 지니는 도광 패널을 포함하는 조명장치를 제공하며, 이때, 상기 도광 패널은 해당 도광 패널의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하는 재료를 포함한다. 이 조명장치는 상기 도광 패널의 제1측면 상에 배치된 복수개의 패인 부분(indentation); 및 상기 도광 패널 내의 상기 복수개의 패인 부분에 대응하는 실질적으로 상보적인 형상을 지니는 복수개의 돌출면 부분을 포함하는 적어도 하나의 윤곽구축 투과면(contoured transmissive surface)을 추가로 포함하며, 해당 패인 부분은 상기 도광 패널의 제1측면 상에 입사하는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시켜, 상기 도광 패널의 대향하는 제2측면 밖으로 상기 광의 상당한 부분을 향하게 하도록 구성되고, 상기 패인 부분은 상기 도광 패널의 상기 제2측면 밖으로 전내부 반사(total internal reflection)에 의해 광을 반사시키는 경사진 측벽(sloping sidewall)을 지니고, 상기 적어도 하나의 윤곽구축 투과면은 상기 도광 패널로부터 간극을 두고 이간되어 있다.
상기 개시된 조명장치는 상기 도광 패널에 대해서 배치된 라이트 바(light bar)를 추가로 포함할 수 있고, 여기서 상기 라이트 바는 상기 광원으로부터의 광을 수광하기 위한 제1단부를 지니고, 상기 라이트 바는 해당 라이트 바의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하는 재료를 포함한다. 상기 라이트 바는 해당 라이트 바의 제1측면 상에 배치된 방향전환 미세구조체(turning microstructure)를 추가로 포함하며, 해당 방향전환 미세구조체는 상기 제1측면에 입사하는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시켜 상기 라이트 바의 대향하는 제2측면의 일부로 향하게 하도록 구성되어 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 실질적으로 반사성인 반사면은 상기 라이트 바로부터 나온 광을 상기 제2측면 이외의 상기 라이트 바의 일부분을 통해서 해당 라이트 바로 도로 반사시키기 위하여 상기 라이트 바에 대해서 배치되어 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 조명장치를 제조하는 방법을 포함한다. 이 방법에 있어서, 광원으로부터 광을 수광하기 위한 제1단부를 지니는 도광 패널이 제공된다. 상기 도광 패널은 해당 도광 패널의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하는 재료를 포함한다. 상기 도광 패널의 제1측면 상에 복수개의 패인 부분이 배치되어 있다. 상긴 패인 부분은 상기 도광 패널의 제1측면 상에 입사하는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시켜, 상기 도광 패널의 대향하는 제2측면 밖으로 상기 광의 상당한 부분을 향하게 하도록 구성된다. 상기 패인 부분은 상기 도광 패널의 상기 제2측면 밖으로 전내부 반사에 의해 광을 반사시키는 경사진 측벽을 지닌다. 적어도 하나의 윤곽구축 투과면이 제공된다. 상기 적어도 하나의 윤곽구축 투과면은 상기 도광 패널 내의 상기 복수개의 패인 부분에 대응하는 실질적으로 상보적인 형상을 지니는 복수개의 돌출면 부분을 포함한다. 상기 적어도 하나의 윤곽구축 투과면은 상기 도광 패널로부터 간극을 두고 이간되어 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 조명장치를 포함한다. 상기 조명장치는 광을 방출하는 광 방출수단으로부터 광을 수광하기 위한 수광수단을 구비한 도광 수단을 포함한다. 상기 도광수단은 해당 도광 수단의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하기 위한 광 전파 지지수단을 포함한다. 상기 조명장치는 상기 도광수단의 제1측면 상에 입사하는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시키는 광 방향전환수단(light turning means)을 추가로 포함한다. 상기 광 방향전환수단은 광의 상기 부분을 상기 도광수단의 대향하는 제2측면 밖으로 향하게 하도록 구성된다. 상기 광 방향전환수단은 상기 도광수단의 상기 제2측면 밖으로 전내부 반사에 의해 광을 반사시키기 위한 반사수단을 포함한다. 상기 조명장치는 상기 도광수단 내의 상기 광 방향전환수단에 대응하는 상보적인 형상을 제공하는 상보적 형상 제공수단을 추가로 포함한다. 상기 광 투과수단은 상기 도광 수단으로부터 분리 수단에 의해 분리되어 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 표시장치(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 8a는 공간적 광 변조기 어레이(spatial light modulator array)와 도광 패널을 포함하는 표시장치의 일부의 단면을 개략적으로 예시한 도면;
도 8b는 고스트 화상(ghost image)의 형성을 예시하는 도 8a의 표시장치의 일부의 확대된 단면을 개략적으로 예시한 도면;
도 9a는 공간적 광 변조기 어레이, 도광 패널 및 컨쥬게이트 막을 포함하는 표시장치의 다른 실시형태의 일부의 단면을 개략적으로 예시한 도면;
도 9b는 도 8a의 표시장치의 일부의 단면을 개략적으로 예시한 도면;
도 10은 광 이미터(light emitter), 라이트 바 및 도광 패널을 구비한 조명장치를 포함하는 표시장치의 일부의 사시도의 개략적 예시도;
도 11a는 라이트 바에 대해서 배치된 반사면을 구비한 조명장치를 포함하는 다른 표시장치의 일부의 단면을 개략적으로 예시한 도면;
도 11b는 도 11a의 표시장치의 일부의 평면도를 개략적으로 예시한 도면;
도 11c는 방향전환 구성부를 포함하는 라이트 바에 대해서 배치된 반사면의 클로즈업 도면을 개략적으로 표시한 도면;
도 11d는 회절성 방향전환 구성부 및 이에 대해서 배치된 반사면을 포함하는 라이트 바를 개략적으로 나타낸 도면;
도 12a는 도광 패널에 주입되는 광의 강도 분포를 나타낸 도 11a의 표시장치의 일부의 다른 단면을 개략적으로 예시한 도면;
도 12b는 도광 패널 속으로 주입되는 광의 강도 분포를 또한 도시하고 있는 도 11a의 표시장치의 일부의 다른 평면도를 개략적으로 예시한 도면;
도 13a는 라이트 바의 위쪽 및 아래쪽에 배치된 역반사체(retro-reflector)를 구비한 라이트 바를 포함하는 다른 표시장치의 일부의 단면을 개략적으로 예시한 도면;
도 13b는 역반사체로부터 얻어진 강도 분포를 도시하고 있는 도 13a의 표시장치의 일부의 평면도를 개략적으로 예시한 도면;
도 14a는 금속화 부분을 상부에 지닌 방향전환 구성부를 포함하는 라이트바를 개략적으로 예시한 도면;
도 14b는 방향전환 구성부 및 이에 대해서 배치된 윤곽구축 반사체를 포함하는 라이트 바를 개략적으로 예시한 도면.
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, 디스플레이는 도광 패널에 인접하여 배치된 LED들의 어레이 혹은 라이트 바 등과 같은 선형 광원으로부터 에지(즉, 가장자리부) 조명될 수 있다. 상기 도광 패널은 MEMS 소자 혹은 기타 표시소자의 어레이 등과 같은 반사성 공간적 광 변조기 어레이의 전방에 배치되어 있다. 이러한 전방 도광 패널은 각종 상이한 경사면 부분을 지닌 복수개의 표면 릴리프 구성부를 포함할 수 있다. 상기 도광체의 가장자리부 속으로 주입되는 광은 상기 표면 릴리프 구성부들 중 하나에 충돌할 때까지 해당 도광체를 통해 전파된다. 해당 광은 이어서 상기 도광 패널의 후방에 반사형 변조기 어레이 상으로 향하도록 전내부 반사에 의해 방향전환된다. 상기 광은 상기 변조기 어레이로부터 반사되어 도광 패널의 표면 구성부(surface feature)(즉, 표면 릴리프 구성부)를 통해 도로 투과된다. 그러나, 광이 상기 표면 구성부에 입사함에 따라, 해당 광은 상이한 경사면 부분에 의해 상이한 각도로 굴절될 것이다. 그 결과, 상기 변조기 어레이 상의 단일 점으로부터 반사된 광은 상이한 위치로부터 유래되는 것으로 보여, 고스트 화상이 나타나게 된다. 이러한 고스트 현상을 저감시키기 위하여, 균등하고 대향하는 표면 릴리프 구성부를 지닌 컨쥬게이트 막이 도광 패널의 전방 쪽에 배치된다. 상기 변조기 어레이로부터 반사되어 도광 패널 상의 표면 릴리프 구성부를 통과하는 광은 컨쥬게이트 막에 의해 재차 굴절되어 해당 광선을 그들의 원래의 궤적으로 되돌아간다.
소정의 실시형태에 있어서, 상기 반사형 공간적 광 변조기 어레이는 행 및 열 방향으로 배열된 표시소자들을 포함한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 표시소자는 MEMS 장치를 포함한다. 각종 실시형태에 있어서, 상기 표시소자는 간섭계 변조기를 포함한다.
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)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 이간되게 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 -Vbias로 설정하고 적절한 행을 +ΔV로 설정하는 것이 필요한데, -Vbias 및 +ΔV는 각각 -5 볼트 및 +5 볼트에 대응한다. 화소에 대한 볼트 전위차가 0이 되는 동일한 +ΔV로 적절한 행을 설정하고 +Vbias로 적절한 열을 설정함으로써 화소의 이완을 수행한다. 행방향 전압이 0볼트로 유지되는 이들 행에서, 열이 -Vbias이거나 +Vbias인 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 +Vbias로 설정하고 적절한 행을 -ΔV로 설정하는 것을 수반할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 화소에 대한 0 볼트 전위차를 생성하는 동일한 -ΔV로 적절한 행을 설정하고 -Vbias로 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 7에 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 반사형으로 낮이나 빛이 잘 드는 환경에서 주변 조명에 의존할 수 있다. 또한, 내부 조명원이 어두운 주변 환경에서 간섭계 변조기들의 조명을 위하여 제공될 경우가 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 복수개의 표시소자를 포함하는 간섭계 변조기 디스플레이 혹은 기타 공간적 광 변조기용의 조명 시스템은 광원, 라이트 바와 같은 광 주입 시스템 및 도광 패널을 포함한다. 광 주입 시스템은 광을 점 소스(예컨대, 발광다이오드(LED: light emitting diode ))로부터 선 소스로 변형시킨다. 도광 패널은 해당 도광 패널의 좁은 가장자리에서 상기 광 주입 시스템으로부터 광을 수집하여, 표시소자를 향하여 재차 향하도록 하여, 바람직하게는 표시소자들의 어레이를 가로질러 균일하게 광을 퍼지게 한다. 상기 도광 패널은 해당 도광 패널로부터의 광을 표시소자들의 어레이를 향하여 방향전환시키는 광 "방향전환" 막을 포함할 수 있다. 해당 광 방향전환 막(즉, 방향전환 구성부)는 도광 패널의 길이를 따라 전파 중인 광을 표시소자로 반사시키는 복수개의 경사 부분을 포함할 수 있다. 광은 표시소자로부터 반사되어 도광 패널을 통해 도로 투과되어 관찰자용의 화상을 형성한다. 그러나, 표면 구성부에 광이 입사함에 따라, 해당 광이 상이한 경사 부분에 의해 상이한 각도로 굴절될 것이다. 그 결과, 표시소자들의 어레이 상의 단일 점으로부터 반사된 광은 복수개의 상이한 지점으로부터 유래되는 것으로 보이므로 고스트 화상이 나타나게 된다.
도 8a는 도광 패널(80) 및 복수개의 표시소자(81)를 포함하는 조명 시스템을 포함하는 표시장치의 단면도이다. 도광 패널(80)은 그 위에 배치된 방향전환 구성부(89)를 포함한다. 도광 패널(80) 내로 주입된 광은 전내부 반사를 통해 도광 패널의 길이를 따라 전파된다. 표시소자들의 어레이에 조명을 제공하기 위하여, 광은 통상 약 75 내지 90°의 큰 각도를 통해서 방향전환되므로, 도광 패널의 두께를 통해서 전파하여 표시소자(81)들의 활성 표면으로 투과된다.
광 방향전환 구성부(89)는 도광 패널(80)의 상부의 전방 혹은 노출된 관찰측면(82) 상에 위치된 복수개의 표면 릴리프 구성부를 포함할 수 있다. 해당 표면 릴리프 구성부(89)는 예를 들어 조명에 의해 부착된 얇은 방향전환 막의 일부를 포함한다. 대안적으로, 상기 방향전환 구성부는 엠보싱, 사출 성형, 주조 혹은 기타 수법 등에 의해서 도광 패널(80)의 상부 측면(82) 상에 직접 제작될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 상기 표면 릴리프 구성부(89)는 도광 패널(80)의 길이(L)를 따라서 연장되는 패턴에 배열된 복수개의 프리즘 미세구조체(prismatic microstructure)를 포함한다. 해당 프리즘 미세구조체는 공기/파세트 계면 상에 입사하는 광을 반사시켜 해당 광을 커다란 각도를 통해 방향전환되도록 하기 위하여 서로에 대해서 각도를 이루고 있는 2개 이상의 방향전환 파세트(89a), (89b)를 포함할 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 표면 릴리프 구성부(89)는 두 인접하는 대칭적인 파세트를 각각 포함하는 복수개의 반복적인 프리즘 미세구조체를 포함한다. 대안적으로, 표면 릴리프 구성부(89)는 도광 패널(80)의 길이 혹은 막에 대해서 상이한 경사각을 지니는 두 인접한 파세트(89a), (89b)를 각각 포함하는 복수개의 반복적인 프리즘 미세구조체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같은 소정의 실시형태에 있어서, 복수개의 쌍의 인접하는 파세트(89a), (89b)는 하나의 얕지만 긴 파세트(89a)와 훨씬 짧지만 더욱 가파르게 경사진 파세트(89b)를 포함할 수 있다.
인접하는 파세트(89a), (89b)는, 유리하게는, 임계각(파세트에 대한 법선으로부터 측정된 바와 같이)보다 큰 각도에서 해당 파세트들에 입사하는 광선이 전내부 반사(TIR)를 받아 커다란 각, 대략 75°내지 90°를 통해 방향전환되도록 서로에 대해서 각도를 형성한다. 예를 들어, 광이 도 8a에 도시된 바와 같이 제1의 얕은 파세트(89a), 그리고 이어서 제2의 보다 가파른 파세트(89b)에 충돌하면, 전내부 반사가 공기/파세트 계면 양쪽 모두에서 일어나, 광이 표시소자들의 어레이에 대해서 커다란 각도를 통해서 방향전환된다. 이 경로를 따르는 광은 이어서 도광체(80)의 두께(T)를 통해 투과되어 인접한 표시소자(81)들 상의 하부/후방 측면(83)으로부터 출력된다. 다수의 내부 반사는 표시소자(81)들을 가로지르는 광 출력에서의 균일성을 제공하는 것을 돕는 도광체(80) 내의 광의 혼합을 증강시킨다. 각종 실시형태에 있어서, 도광 패널(80)의 길이를 가로지르는 방향전환 구성부(89)(예컨대, 높이, 깊이, 각도, 밀도 등)의 불균일성은 광 출력의 균일성을 증대시킨다. 예를 들어, 도광 패널(80)의 입력 가장자리부(84)로부터의 거리에 따라 광 방향전환 구성부(89)들의 밀도의 증가는 도광 패널 내의 광의 감쇠에 대응하도록 도광 패널을 가로질러 출력 효율을 마찬가지로 증가시킬 수 있다.
표시소자(81)들의 어레이로부터 도광 패널(80)의 두께를 통해 반사된 광선이 인접한 파세트(89a), (89b)를 통해서 도광 패널의 전방 측면(82)을 빠져 나갈 경우, 해당 광은 도광 패널과 공기 간의 굴절률 차로 인해 파세트들의 표면에서의 도광 패널/공기 계면에서 굴절된다. 파세트(89a), (89b)에서의 도광 패널(80)을 빠져나가는 광의 굴절각도는 스넬의 법칙에 따라 계면에서의 그의 입사각에 의존한다.
위에서 설명되고 도 8b에 도시된 바와 같이, 소정의 실시형태에 있어서, 인접하는 파세트(89a), (89b)는 도광 패널의 법선에 대해서 상이한 경사각으로 배치된다. 따라서, 도 8b에 도시된 표시소자(81)들의 어레이 상의 단일 점(181)으로부터 반사된 광선(182), (185)이 그들이 충돌하는 파세트(89a), (89b)에 따라 상이한 입사각에서 도광체/공기 계면에 대해 입사한다. 이와 같이 해서, 광선(182), (185)은 파세트(89a), (89b)에의 입사각에 의존하여 상이한 각도로 굴절된다. 상이한 각도로 지향되는 얻어지는 광선(183), (186)은 원래의 화상 점(181)보다 오히려 표시소자들의 어레이 상의 반사점(188), (189)이 되도록 나타난다. 이 효과는 표시소자(81)들에 의해 반사된 진정한 화상에 대해서 다소 변위되어 나타나는 고스트 화상을 형성을 초래한다. 파세트(89a), (89b)가 가파를수록, 대상체(181)로부터 고스트(188, 189)의 X방향에서의 횡방향 거리가 커진다. 또한, 특정 파세트 유형에 의해 마주보는 X방향에서의 횡방향 거리의 부분이 커질수록, 그 파세트에 의해 포획된 광선이 더욱 많기 때문에, 그 파세트와 연관된 고스트 화상이 더욱 강조된다. 예를 들어, 도 8b에 있어서, 상기 유형의 파세트(89a)는 또 다른 유형의 파세트(89b)보다 큰 횡방향 거리와 마주 대하고, 따라서, (89a)로 인한 고스트 화상이 더욱 강조될 것이다.
소정의 실시형태에 있어서, 도 9a에 도시된 바와 같이, 고스트 화상은 도광 패널(80)의 전방 측면(82)의 앞쪽에 컨쥬게이트 막(92)을 배치함으로써 저감되거나 제거될 수 있다. 컨쥬게이트 막(92)은 도광 패널(80)의 전방 표면(82)으로부터 방출된 광선을 굴절시킨다. 해당 광선은 도광 패널(80)의 전방 표면(82)에 의해 도입된 굴절과는 반대쪽 방향으로 컨쥬게이트 막(92)에 의해 굴절된다. 이것에 의해, 컨쥬게이트 막(92)은 도광 패널/공기 계면 상에 광선이 입사될 때 얻어지는 굴절에 대해서 역으로 되거나 대향되거나 혹은 보정될 수 있다.
컨쥬게이트 막(92)은 도광 패널(80)을 향하여 배치된 측면 상에 윤곽구축 투과면(93)을 지닌다. 소정의 실시형태에 있어서, 컨쥬게이트 막(92)은 윤곽구축 투과면(93)과는 반대쪽에 전방의 평탄한 면(95)을 지닐 수 있다. 상기 윤곽구축 투과면(93)은 컨쥬게이트 막(92)의 길이를 가로질러 뻗는 복수개의 표면 릴리프 구성부(99)로 구성된다. 소정의 실시형태에 있어서, 표면 릴리프 구성부(99)는 도광 패널(80)의 길이(L)를 가로질러 뻗는 복수개의 표면 릴리프 구성부(89)에 대해서 실질적으로 상보적인 형상을 지닌다. 예를 들어, 몇몇 실시형태에 있어서, 컨쥬게이트 막(92) 상의 복수개의 표면 릴리프 구성부(99)는 복수개의 돌출부를 포함할 수 있고, 도광 패널(80) 상의 표면 릴리프 구성부(89)는 그의 길이(L)를 가로질러 뻗는 대응하는 복수개의 패인 부분을 포함할 수 있다. (몇몇 실시형태에 있어서, 컨쥬게이트 막(92) 상의 복수개의 표면 구성부(99)는 복수개의 패인 부분을 포함하며, 도광 패널(80) 상의 표면 릴리프 구성부(89)는 대응하는 복수개의 돌출부를 포함한다. 몇몇 실시형태에서, 컨쥬게이트 막(92)과 도광 패널(80) 중 어느 한쪽 혹은 양쪽은 돌출부와 패인 부분을 모두 포함한다). 돌출부(또는 패인 부분)는 대칭적인 돌출부(또는 패인 부분)를 형성하도록 서로에 대해서 실질적으로 동일한 각도로 배치된 인접한 경사벽으로 형성될 수 있다. 대안적으로, 인접한 경사진 측벽은 돌출부(또는 패인 부분)가 비대칭이 되도록 서로에 대해서 상이한 경사각으로 배치될 수 있다. 소정의 실시형태에 있어서, 경사진 측벽은 실질적으로 평탄한 면을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 경사진 측벽은 파세트 형성된 면(faceted surface)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 경사진 측벽은 만곡되어 있을 수 있다.
소정의 실시형태에 있어서, 컨쥬게이트 막(92) 상의 대응하는 표면 구성부, 즉, 표면 릴리프 구성부(99)(돌출부 혹은 패인 부분)의 형상과 크기는 도광체(80) 상의 표면 릴리프 구성부(89)에서 필요로 하는 형상에 의해 결정될 수 있고, 이것은 표시소자(81)들의 어레이를 향한 도광 패널(80)의 측면 가장자리부(84)를 통해 주입된 광을 효과적이고도 능률적으로 방향전환시킨다. 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 도광 패널(80) 내의 표면 릴리프 구성부(89)를 형성하는 파세트는 수평선으로부터 약 2° 경사진 파세트(89a)와, 약 45°로 경사진 파세트(89b)를 포함할 수 있다. 컨쥬게이트 막(92) 상의 표면 릴리프 구성부(99)는 도광 패널(80) 상의 파세트(89a), (89b)와 동등하고 반대쪽인 파세트(99a), (99b)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 상기 언급된 실시형태에 있어서, 파세트(99a)는 마찬가지로 수평선으로부터 약 2° 경사질 수 있고, 파세트(99b)는 마찬가지로 약 45° 경사질 수 있다.
소정의 실시형태에 있어서, 상이한 형상과 입체 형태 등의 구성이 이용될 수 있다. 또한, 표면 릴리프 구성부(89), (99)의 형상 및/또는 크기는 각각 도광체(80) 및 컨쥬게이트 막(92)의 길이(L)를 가로질러 다양할 수 있다. 그러나, 소정의 실시형태에 있어서, 상기 형상이나 입체 형태 등과 무관하게, 도광체(80) 및 컨쥬게이트 막(92)의 대응하는 파세트는 실질적으로 동일하지만 반대이다. 몇몇 실시형태에 있어서, 형상, 크기, 간격 등의 일부의 차이가 포함될 수도 있다.
도광체(80) 상의 표면 릴리프 구성부뿐만 아니라 실질적으로 상보적인 컨쥬게이트 막(92)은 엠보싱, UV 주조, 롤-투-롤 공법(roll-to-roll process) 혹은 당업계에 공지된 기타 적절한 공법에 의해 제작될 수 있다. 각종 실시형태에 있어서, 도광체(80) 상의 표면 릴리프 구성부 및 컨쥬게이트 막(92)은 동일한 공구 혹은 다이에 의해 제작된다. 일례에 있어서, 동일한 매스터는 도광 패널(80)의 전방면(82)과 컨쥬게이트 막(92)의 맞물리는 후방면(93)을 형성할 수 있다. 컨쥬게이트 막(92)의 상기 면(93)은 (예컨대, X축과 평행한 축을 중심으로) 간단히 젖혀지고 도광 패널(80)의 상기 면에 대해서 회전(예를 들어, Z축에 평행한 축을 중심으로 회전)된다. 대안적으로, 컨쥬게이트 막(92)의 상기 면(93)은 Y축과 평행한 축을 중심으로 젖혀질 수 있다. 대안적으로, 소정의 실시형태에 있어서, 예를 들어, 표면 릴리프 구성부의 크기와 형상이 상기 막의 길이(L)를 가로질러 증감될 경우, 별도의 상보적인 공구가 도광체(80)의 표면 릴리프 구성부(89) 및 컨쥬게이트 막(92)의 표면 릴리프 구성부(99)를 작성하는 데 이용될 수 있다.
컨쥬게이트 막(92) 상의 표면 릴리프 구성부(99)는, 컨쥬게이트 막(92)의 윤곽구축 면(93) 상의 복수개의 돌출부가 도광 패널(80) 상의 전방면(82)에 의해 형성된 복수개의 패인 부분에 대응하고 따라서 그 속으로 연장될 수 있도록 도광 패널(80) 상의 표면 릴리프 구성부(89)와 더욱 정렬된다. 예를 들어, 몇몇 실시형태에 있어서, 컨쥬게이트 막(92) 상의 표면 릴리프 구성부(99) 내의 복수개의 돌출부의 정점들은 대략 도광 패널(80) 상의 표면 릴리프 구성부(89) 내의 복수개의 패인 부분의 밑바닥과 대략 정렬되거나 그 반대로 되어 있을 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 컨쥬게이트 막(92) 상의 표면 릴리프 구성부(99)의 시작부 혹은 가장자리부는 도광 패널(80) 상의 표면 릴리프 구성부(89)의 시작부 혹은 가장자리부와 정렬될 수 있다. 대안적으로, 이 정렬은, 컨쥬게이트 막(92) 상의 표면 릴리프 구성부(99)가 도광 패널(80) 상의 표면 릴리프 구성부(89)의 대응하는 하나 이상의 부분과 대략 정렬되는 것을 특징으로 할 수 있다.
몇몇 실시형태에 있어서, 상기 컨쥬게이트 막(92)은 도광 패널(80)의 굴절률과 실질적으로 동일한 굴절률을 지닌다. 소정의 실시형태에 있어서, 작은 공기 간극(74)은, 도광 패널(80)을 통해서 길이(L)를 통해 전파 중인 광의 전내부 반사를 발생하는 공기/도광 패널 계면을 유지하도록 컨쥬게이트 막(92)과 도광체(80) 사이에 유지된다. 대안적으로, 도광 패널(80)과 컨쥬게이트 막(92)보다 낮은 굴절률을 지니는 매질은, 도광체(80)의 길이를 통해 전파 중인 광이 도광 패널과 매질 사이의 계면에서 전내부 반사되는 것을 확실하게 할 수 있도록, 도광 패널(80)과 컨쥬게이트 막(92) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 매질은 공기, 액체 혹은 고체일 수 있다.
소정의 실시형태에 있어서, 도광 패널(80) 및 컨쥬게이트 막(92)의 굴절률은 상이할 수 있다. 이러한 경우에, 도광 패널(80) 상의 표면 릴리프 구성부(89) 및 컨쥬게이트 막 상의 표면 릴리프 구성부(99)의 형상은 동일하거나 상보적일 필요는 없다. 그러나, 굴절률과 형상은 컨쥬게이트 막(92) 내의 표면 릴리프 구성부(99)에 의해 초래되는 굴절률이 도광 패널(80) 내의 표면 릴리프 구성부(89)에 의해 초래되는 굴절률과 대향하거나 저감되거나 혹은 상쇄되도록 선택될 수 있다. 이러한 실시형태에 있어서, 고스트 현상은 더욱 저감되거나 최소화되거나 혹은 제거될 수 있다.
사용 시, 도 9a에 도시된 바와 같이, 도광 패널(80) 내로 주입된 광(170)은, 예를 들어, 임계각보다 큰 경사 혹은 스침각에서 파세트(89a), (89b)에 의해 형성된 도광 패널/공기 계면에 순차 충돌할 경우 전내부 반사될 것이다. 광(179)은 이어서 약 75 내지 90° 사이의 큰 각도를 통해서 방향전환되어 복수개의 표시소자(81) 상으로 출력된다. 복수개의 표시소자(81)는 도광 패널(80)의 두께를 통해서 광(182)을 반사시킨다. 이어서, 광(182)은 입사각에 따른 양을 굴절시키는 도광 패널/공기 계면에 충돌하고, 상기 입사각에서 해당 광이 도광 패널(80)의 표면 릴리프 구성부(89)에 도달한다. 이어서, 굴절된 광선(183)은 도광 패널(80)의 앞쪽에 배치된 컨쥬게이트 막(92)을 통해 투과된다. 여기서, 광선(183)은 공기/컨쥬게이트 막 계면에서 재차 굴절된다. 재차, 굴절량은, 광선(183)이 컨쥬게이트 막(92)의 표면 릴리프 구성부(99)에 충돌하는 입사각에 의존한다. 따라서, 컨쥬게이트 막(92)이 도광 패널(80) 상에 표면 릴리프 구성부(89)와 동일하지만 반대쪽에 있는 표면 릴리프 구성부(99)를 지닌다면, 컨쥬게이트 막/공기 계면에서의 굴절은 도광 패널/공기 계면을 통해 주행하는 광에 기인하는 굴절과 반대로 될 것이다. 이에 의해, 고스트 영상은 이 방법으로 저감될 수 있다.
예를 들어, 도 9b에 도시된 바와 같이, 광선(182), (185)은 복수개의 표시소자(81) 상의 동일 반사점(181)으로부터 반사된다. 광선(182), (185)은 이어서 도광 패널(80)의 두께(T)를 통해서 투과된다. 광선(182), (185)은 복수개의 표시소자(81)로부터의 법선에 대해서 상이한 각도로 반사된다. 따라서, 광선(182)은 파세트(89)에 대해서 경사각(θil)으로 긴 얕은 파세트(89a) 상에 입사된다. 광선(182)은 다음과 같은 스넬의 법칙에 따라 파세트(89a)를 통해 굴절된다:
Figure pct00001
식 중, n1은 도광체(80)의 굴절률이고, n2는 공기 간극(74)의 굴절률이며, θi1은 광선(182)의 입사각이고, θr1은 굴절된 광선(183)과 파세트(89a)에 대한 법선 사이에서 측정된 각도이다. 도 8b에 대해서 위에서 설명된 바와 같이, 굴절된 광선(183)은 이어서 표시소자(81)들의 어레이 상의 진정한 화상 반사점(181) 대신에 외관상의 공급원(188)으로부터 들어오는 것처럼 보일 것이다. 여기서, 그러나, 광선(183)은 컨쥬게이트 막(92)의 파세트(99a)에 입사될 때 공기/컨쥬게이트 막 계면에서 재차 굴절된다. 컨쥬게이트 막(92)과 도광 패널(80)이 상보적이므로, 컨쥬게이트 막(92)의 파세트(99a)는 도광 패널(80)의 파세트(89a)와 실질적으로 평행하다. 마찬가지로, 광선(183)이 파세트(99a)에 충돌하는 입사각(θi2)은 광선(183)의 굴절각(θr1)과 동일하다. 따라서, 스넬의 법칙에 따르면, 컨쥬게이트 막(92)에 의해 굴절된 광선(193)은, 굴절률이 도광 패널(80) 및 컨쥬게이트 막(92)에 대해서 동일하다(예컨대, n1 = n2)는 가정 하에 (θi1)과 동등한 굴절각(θr2)을 지닐 것이다. 이 처리 결과, 광선(193)은 광선(182)에 대해서 평행하게 될 것이다.
공기 간극(74)의 폭(W) 때문에, 굴절된 광선(183)은 파세트(99a)에 충돌하여 그의 원래의 경로를 따라 굴절되기 전에 원래의 광선(182)으로부터 멀리 횡방향으로 주행한다. 이와 같이 해서, 광선(193)은 광선(182)에 대해서 평행하지만 약간 횡방향으로 변위될 것이다. 따라서, 소정의 실시형태에 있어서, 공기 간극(74)의 폭(W)은 공기 간극을 통해서 굴절된 광선의 횡방향 변위를 저감시키거나 최소화시키도록 선택됨으로써, 횡방향 변위를 저감시키거나 최소화시킨다. 이와 동시에, 각종 실시형태에 있어서, 공기 간극(74)은 도광 패널(80)과 컨쥬게이트 막(92) 사이에 충분한 거리를 제공하여, 해당 도광 패널(80)을 통해 도광된 광선이 해당 도광체(80)의 경계선에서 전내부 반사되는 것을 허용한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 상기 간극의 폭은 프리즘 깊이의 절반 이하일 수 있다. 몇몇 다른 실시형태에 있어서, 간극의 폭은 가능한 한 영에 가깝게 유지될 수 있는 한편 공기 간격을 허용할 수 있다. 예를 들어, 소정의 실시형태에 있어서, 공기 간극의 폭(W)은 대략 0.75㎛ 내지 대략 5㎛일 수 있다. 소정의 다른 실시형태에 있어서, 공기 간극의 폭(W)은 특정 범위 밖에 놓일 수 있고, 예를 들어, 공기 간극의 폭(W)은 0.75㎛ 이하 5㎛ 이상일 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 상기 간극(74)은 다른 매질을 포함할 수 있고, 이것은 기체, 액체 혹은 고체일 수 있다.
한편, 도 9b에서, 광선(185)은 파세트(89b)에 대한 법선에 대해서 경사각(θir')에서 짧고 가파른 파세트(89b) 상에 입사된다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 광선(185)은 마찬가지로, 굴절된 광선(186)이 외관상의 화상점(189)으로부터 들어오는 것처럼 보이도록 스넬의 법칙에 따라 파세트(89b)에 대해서 굴절된다. 여기서, 파세트(89b)에 대한 법선에 대한 입사각(θi1')이 파세트(89a)에 대한 법선에 대한 입사각(θi1)보다 훨씬 크기 때문에, 광선(186)은 보다 큰 각에 대해서 굴절되므로 표시소자들의 어레이 상의 실제의 화상 반사점(181)으로부터 훨씬 먼 외관상의 공급원(189)으로부터 들어오는 것처럼 보인다. 그러나, 도 9b에 도시된 바와 같이, 광선(183)과 마찬가지로, 광선(186)은 컨쥬게이트 막(92)의 파세트(99b)에 입사될 경우 공기/컨쥬게이트 막 계면에서 재차 굴절된다. 컨쥬게이트 막(92)과 도광 패널(80)이 상보적이므로, 컨쥬게이트 막(92)의 파세트(99b)는 도광 패널(80)의 파세트(89b)에 대해서 실질적으로 평행하다. 따라서, 광선(186)이 파세트(99b)에 충돌하는 입사각(θi2')은 광선(186)의 굴절각(θr1')과 같다. 이와 같이 해서, 얻어진 광선(194)은 굴절각(θr2')을 지니며, 이것은 (θi1')와 동등하다. 이 결과는, 굴절률이 도광 패널(80) 및 컨쥬게이트 막(92)에 대한 것과 실질적으로 동일한 것(예컨대, n1 = n2)이라고 가정한다. 따라서, 광선(194)은 광선(185)에 대해서 평행할 것이다. 여기서, 재차, 공기 간극(74)의 폭(W) 때문에, 굴절된 광선(186)은 파세트(99b)에 충돌하기 전에 원래의 광선(185)으로부터 멀어지는 횡방향으로 주행된다. 마찬가지로, 광선(194)은 광선(185)에 대해서 평행하지만 약간 횡방향으로 변위될 것이다.
광선(193), (194)은 컨쥬게이트 막을 빠져나와 해당 컨쥬게이트 막(92) 위쪽의 공기로 들어갈 때 굴절된다. 따라서, 이들 광선은 도광 패널(80) 내의 광선(182), (185)에 대해서 비평행할 수 있다. 일반적으로, 그러나, 방출된 광선(192), (195)은 모두, 광선(182)이 얕은 파세트(89a)에 의해 굴절되고 광선(185)이 가파른 파세트(89b)에 의해 굴절된다는 사실에도 불구하고 광선(182), (185)이 반사된 원래의 화상점(181)으로부터 실질적으로 들어오는 것처럼 보일 것이다. 소정의 실시형태에 있어서, 적어도 고스트 현상은 컨쥬게이트 막의 존재에 의해 저감된다.
소정의 실시형태에 있어서, 전술한 도광 패널(80) 및 컨쥬게이트 막(92)은 유리하게는 복수개의 표시소자(81) 상에 광이 향하도록 다른 조명장치 구성부와 결합하여 이용될 수 있다.
도 10은 도광 패널(80)의 가장자리부에 결합된 라이트 바(90)를 구비한 조명장치를 포함하는 표시장치를 예시하고 있다. 라이트 바(90)는 발광 다이오드(LED) 등과 같은 광 이미터(72)로부터 광을 수광하기 위한 제1단부(90a)를 지니지만, 다른 광원도 이용될 수 있다. 라이트 바(90)는 해당 라이트 바(90)의 길이를 따라 광의 전파를 지지하는 실질적으로 광학적으로 투과성인 재료를 포함한다. 라이트 바(90) 내로 주입된 광은 해당 바의 길이를 따라 전파된다. 상기 광은, 예를 들어, 공기 혹은 몇몇 다른 주변 유체 혹은 고체 매질과의 계면을 형성하는 그의 측벽에서 전내부 반사를 통해 그 속으로 도광된다.
방향전환 미세구조체(91)는 라이트 바(90)의 적어도 한 측면, 예를 들어, 도광 패널(80)과는 실질적으로 반대쪽인 측면(90b) 상에 위치된다. 방향전환 미세구조체(91)는 라이트 바(90)의 그 측면(90b) 상에 입사하는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시켜, 라이트 바(90)로부터의 광의 그 부분을(예를 들어, 바깥 측면(90c)) 도광 패널(80)로 향하도록 구성된다. 라이트 바(90)의 방향전환 미세구조체(91)는, 도 8b에서 볼 수 있는 바와 같이, 파세트(91a)를 지닌 방향전환 구성부(91)(파세트 형성된 방향전환 구성부(faceted turning features) 혹은 파세트 형성된 구성부(faceted feature)라고 칭할 수도 있음)를 복수개 포함한다. 도 10에 도시된 구성부(91)는 개략도로서 그 사이의 간격이나 크기가 과장되어 있다.
파세트(91a) 혹은 경사면은 라이트 바(90)로부터 도광 패널(80) 쪽으로 광을 향하게 하거나 산란되도록 구성되어 있다. 광은 예를 들어 라이트 바의 길이 및 경사면(91a)의 길이에 대해서 평행한 라이트 바(90)의 측벽의 일부분(91b)으로부터 전내부 반사에 의해 반사될 수 있다. 이 광은 도광 패널(80)을 향하는 방향으로 경사면(91a)으로부터 반사될 수 있다. 도 10에 예시된 실시형태에 있어서, 방향전환 미세구조체(91)는 실질적으로 삼각형 단면을 지닌 삼각형 홈부를 복수개 포함하지만, 다른 형상도 가능하다.
방향전환 구성부(91)의 형상과 배향은 라이트 바(90)를 나와 도광 패널(80) 속으로 들어가는 광의 분포에 영향을 미칠 것이다. 또한, 도광체의 길이를 가로질러 방향전환 구성부의 크기와 밀도는 라이트 바(90)를 나오는 광의 분포에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 방향전환 미세구조체(91)는 광원(72)으로부터의 거리(d)와 실질적으로 일정하게 유지되거나 혹은 평균으로 광원(72)으로부터의 거리(d)에 따라 증가하는 크기를 지닐 수 있다. 대안적으로, 소정의 실시형태에 있어서, 방향전환 미세구조체(91)는 광원(72)으로부터의 거리(d)와 실질적으로 동일하게 유지되거나 혹은 평균으로 광원(72)으로부터의 거리(d)에 따라 증가하는 방향전환 구성부의 밀도(ρ)를 지닐 수 있다.
도 11a 및 도 11b에 예시된 바와 같이, 조명장치는 라이트 바(90)의 측면(상부면(90d), 하부면(90e), 왼쪽면(90b) 및/또는 단부면(90f))에 대해서 배치된 하나 이상의 반사체 혹은 반사 부분(94), (95), (96), (97)을 추가로 포함할 수 있다. 각종 실시형태에 있어서, 반사면(94), (95), (96), (97)은 기타 형상도 가능하지만 평탄한 반사체를 포함할 수 있다. 반사면(94), (95), (96), (97)은, 그렇지 않다면 상부면(90d), 하부면(90e), 왼쪽면(90b) 및 단부면(90f)으로부터 라이트 바(90)로 도로 투과될 수도 있는 광을 지향시키기 위하여 라이트 바(90)에 대해서 배치된다. 특히, 반사체(97)는 라이트 바(90)를 통해 전파 중인 광을 지향시켜, 라이트 바(90)의 후방 단부(혹은 제2단부)(90f)로부터 광원(72) 쪽으로 도로 지향시킨다. 마찬가지로, 반사체(94), (95)는 라이트 바(90)를 통해 전파 중인 광을 지향시켜, 라이트 바(90)의 상부면(90d) 혹은 하부면(90e)으로부터 라이트 바(90) 속으로 도로 지향시킨다. 이 광은 라이트 바(90) 내로 전파되어 도광 패널(80)을 향하여 지향될 수 있다. 몇몇 경우에, 라이트 바(90) 속으로 도로 향하게 된 광은 궁극적으로 방향전환 미세구조체(91) 상에 입사됨으로써 도광 패널(80)로 향하게 된다.
도 11c는 라이트 바(90)의 제1측면(90a)을 통해서 측면 반사체(96)로 전파 중인 광선을 예시하고 있다. 상기 반사체(96)는, 전반사되지 않고 라이트 바(90) 속으로 도로 반사되도록, 라이트 바(90)를 통해서 투과되는 그 광, 예를 들어, 소정 각도에서 파세트 형성된 방향전환 구성부(91)의 제1면(91a)과 충돌하는 광선(130)과 충분히 밀접할 필요가 있다. 그러나, 반사체(96)는 또한 라이트 바(90)의 전내부 반사와 간섭하지 않도록 라이트 바(90)로부터 이간될 필요가 있다. 예를 들어, 반사체(96)는 라이트 바(90)로부터 간극(98)만큼 이간될 수 있다. 도 11d는 방향전환 구성부가 프리즘 구성부보다는 오히려 회절 구성부(137)를 포함하는 다른 실시형태를 예시하고 있다.
각종 실시형태에 있어서, 라이트 바(90)로부터 출력된 광의 상당한 부분이 그의 각도 분포로 저감되거나 규제되고, 마찬가지로, 도광 패널(80) 속으로 주입된 광은 또한 그의 각도 분포로 저감되거나 규제된다. 도 12a 및 도 12b에 개략적으로 예시된 바와 같이, 평탄한 반사체(94), (95), (96), (97)를 포함하는 실시형태에 대해서, 도광 패널(80) 속으로 전파 중인 광의 각도 분포는 2개의 주된 로브(lobe)(104), (106)로 구성된다. 도 12b에서, 로브(106)는 라이트 바(90)로부터 해당 라이트 바의 길이에 대해서 대체로 수직으로 전파되고, 그의 각도 분포로 대체로 저감되거나 규제된다. 이와 대조적으로, 로브(104)는 라이트 바(90)로부터 해당 라이트 바의 길이로부터 90° 이하의 각도로 전파된다. 이 로브(104)는 광원(72)으로부터 더욱 먼 쪽 상에 그리고 라이트 바(90)의 먼 말단(91f)에 더욱 근접하여 위치되어 있다. 도 12a에 있어서, 로브(102)는 도 12b의 로브(104), (106)의 측면도이고 일반적으로 대칭이다.
도 13a 및 도 13b는 반사체(94), (95) 대신에 역 반사체(retro reflector)(114), (115)를 이용하는 일 실시형태를 예시하고 있다. 역 반사체(114), (115)는 광이 들어온 방향으로 되돌아가는 방식으로 광을 반사시킨다. 예를 들어, 상기 라이트 바(90)의 상부면(90d) 및 하부면(90e)에 대해서 배치된 역 반사체(114), (115)는 도 13b에 도시된 바와 같이 광(118)의 로브를 발생하여, 도 13b에 도시된 바와 같이 라이트 바의 길이로부터 90° 이하의 각도로 해당 라이트 바로부터 광 이미터(72)의 길이에 대한 법선과 동일한 쪽 상으로 전파된다. 더욱 대칭적인 광 분포가 라이트 바(90)로부터 배출됨으로써, 도광 패널(80) 속으로, 따라서 표시소자(81)들 속으로 향하는 광량이 균형을 이루는 것을 돕는다. 소정의 실시형태에 있어서, 하나 이상의 반사체(116), (117)는 또한 역 반사체를 포함한다.
기타 구성도 가능하다. 도 14a는 방향전환 구성부의 경사진 부분 혹은 파세트(132)가 금속(예를 들어, 알루미늄) 등의 반사성 재료를 포함하여, 광선(130)이 해당 경사면 부분(132)을 통과하는 것을 방지하는 일 실시형태를 예시하고 있다. 광선(130)은 라이트 바(90)를 통해 투과되기보다는 오히려 라이트 바(90) 속으로 도로 반사된다. 대안적으로, 도 14b에 예시된 바와 같이, 윤곽구축 반사체(134)는 라이트 바(90)의 제1측면(90b)에 근접하여 위치결정될 수 있다. 윤곽구축 반사체(134)는 비경사 부분(150b)에 의해 분리된 경사면(150a)을 지니는 복수개의 돌출부(150)를 포함한다. 반사면(134)의 돌출부(150)는 라이트 바(90)의 방향전환 구성부(91)를 형성하는 패인 부분(91), 예컨대, 홈부를 침투할 수 있다. 이와 같이 해서, 윤곽구축 반사체(134)의 반사면은 방향전환 막에 밀접하게 될 수 있다. 그러나, 작은 공기 간극 혹은 다른 매질로 충전된 간극은 윤곽구축 반사체(134)를 방향전환 막으로부터 이간시킬 수 있다.
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, "막"이나 "층"이란 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.
따라서, 본 발명은 소정의 실시형태 및 실시예의 본문에 개시되어 있지만, 당업자에게는 본 발명이 구체적으로 개시된 실시형태를 넘어 다른 대안적인 실시형태 및/또는 본 발명의 용도 및 명백한 변경 및 그의 등가물에까지 확대되는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 또, 본 발명의 수개의 변형예가 상세히 표시되고 설명되어 있지만, 본 발명의 범위 내에 있는 다른 변경도 본 명세서의 개시 내용에 의거해서 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 또, 실시형태들의 구체적인 특징과 측면들의 다양한 조합 혹은 서브조합이 행해질 수 있고 이것 또한 본 발명의 범위 내에 들어가는 것으로 상정된다. 개시된 실시형태의 각종 특징과 측면들이 개시된 본 발명의 다양한 모드를 형성하기 위하여 다른 것과 조합되거나 치환될 수 있다는 것도 이해할 필요가 있다. 따라서, 여기에 개시된 본 발명의 범위는 위에서 설명된 특별히 개시된 실시형태에 의해 제한되지 않고 단지 이하의 특허청구범위를 편견 없이 읽음으로써 결정되도록 의도되어 있다.
80: 도광 패널 81: 표시소자
89: 표면 릴리프 구성부(혹은 광 방향전환 구성부)
89a, 89b: 파세트 92: 컨쥬게이트 막
93: 윤곽구축 투과면 99: 표면 릴리프 구성부

Claims (52)

  1. 광원으로부터 광을 수광하기 위한 제1단부를 지니는 도광 패널;
    상기 도광 패널의 제1측면 상에 배치된 복수개의 패인 부분(indentation); 및
    상기 도광 패널 내의 상기 복수개의 패인 부분에 대응하는 실질적으로 상보적인 형상을 지니는 복수개의 돌출면 부분을 포함하는 적어도 하나의 윤곽구축 투과면(contoured transmissive surface)을 포함하되,
    상기 도광 패널은 해당 도광 패널의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하는 재료를 포함하고,
    상기 패인 부분은 상기 도광 패널의 제1측면 상에 입사하는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시켜, 상기 도광 패널의 대향하는 제2측면 밖으로 상기 광의 상당한 부분을 향하게 하도록 구성되고, 상기 패인 부분은 상기 도광 패널의 상기 제2측면 밖으로 전내부 반사(total internal reflection)에 의해 광을 반사시키는 경사진 측벽(sloping sidewall)을 지니며,
    상기 적어도 하나의 윤곽구축 투과면은 상기 도광 패널로부터 간극을 두고 이간되어 있는 것인 조명장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 패인 부분은 상기 도광 패널 내에 형성된 복수개의 파세트 형성된 구성부(faceted feature)를 포함하는 것인 조명장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 패인 부분은 상기 도광 패널 내에 형성된 복수개의 홈부(groove)를 포함하는 것인 조명장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 도광 패널은 방향전환 막(turning film)을 포함하고, 상기 복수개의 패인 부분은 상기 방향전환 막 내에 포함되어 있는 것인 조명장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 경사진 측벽은 실질적으로 평탄한 면을 포함하는 것인 조명장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 경사진 측벽은, 인접한 경사진 측벽들이 실질적으로 삼각형의 패인 부분을 형성하도록 구성되어 있는 것인 조명장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 인접한 경사진 측벽들은 상기 도광 패널에 대해서 상이한 경사각을 지니는 것인 조명장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 윤곽구축 투과면의 상기 복수개의 돌출면 부분은 실질적으로 평탄한 경사 측면(planar sloping side)들을 지니는 것인 조명장치.
  9. 제8항에 있어서, 인접한 평탄한 경사 측면들은 상기 윤곽구축 투과면 내에 실질적으로 삼각형의 돌출면 부분을 형성하는 것인 조명장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 복수개의 패인 부분의 인접한 경사진 측벽들 사이의 경사각은 상기 복수개의 돌출면 부분의 인접한 경사면들 간의 경사각과 실질적으로 동일한 것인 조명장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 윤곽구축 투과면의 상기 돌출면 부분은 상기 복수개의 패인 부분 속으로 뻗어 있는 것인 조명장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 윤곽구축 투과면의 상기 돌출면 부분은 상기 도광 패널 상에 배치된 상기 복수개의 패인 부분과 실질적으로 정렬되어 있는 것인 조명장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 윤곽구축 투과면은 막(film)을 포함하는 것인 조명장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 간극은 공기 간극을 포함하는 것인 조명장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 간극은 가스로 충전되어 있는 것인 조명장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 간극은 상기 도광 패널 및 상기 윤곽구축 투과면과는 다른 굴절률을 지니는 재료로 충전되어 있는 것인 조명장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 도광 패널의 굴절률은 상기 윤곽구축 투과면의 굴절률과 실질적으로 동일한 것인 조명장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 패인 부분과 상기 윤곽구축 투과면 사이의 간극은 대략 5㎛ 이하인 것인 조명장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 도광 패널은, 해당 도광 패널의 상기 제2측면으로부터 방출된 광이 복수개의 공간적 광 변조기(spatial light modulator)를 조명하도록 해당 복수개의 공간적 광 변조기에 대해서 배치되어 있는 것인 조명장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 복수개의 공간적 광 변조기는 MEMS 장치를 포함하는 것인 조명장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 공간적 광 변조기는 간극 거리를 두고 이간되어 있는 제1의 부분적으로 투과성인 반사체와 제2의 이동식 반사체를 포함하며, 상기 제2의 이동식 반사체는 상기 간극 거리를 변경시키도록 상기 제1의 부분적으로 투과성인 반사체에 대해서 이동가능한 것인 조명장치.
  22. 제19항에 있어서, 상기 복수개의 공간적 광 변조기는 간섭계 변조기들(interferometric modulators)의 어레이를 포함하는 것인 조명장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 도광 패널에 대해서 배치된 라이트 바(light bar);
    상기 라이트 바의 제1측면 상에 배치된 방향전환 미세구조체(turning microstructure); 및
    상기 라이트 바로부터 나온 광을 상기 제2측면 이외의 상기 라이트 바의 일부분을 통해서 해당 라이트 바로 도로 반사시키기 위하여 상기 라이트 바에 대해서 배치된 실질적으로 반사성인 적어도 하나의 반사면을 추가로 포함하되,
    상기 라이트 바는 상기 광원으로부터의 광을 수광하기 위한 제1단부를 지니고, 상기 라이트 바는 해당 라이트 바의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하는 재료를 포함하며,
    상기 방향전환 미세구조체는 상기 제1측면에 입사되는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시켜 상기 라이트 바의 대향하는 제2측면의 일부로 향하게 하도록 구성된 것인 조명장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 방향전환 미세구조체는 상기 라이트 바의 상기 제1측면 상의 막에 파세트 형성된 구성부를 포함하는 것인 조명장치.
  25. 제23항에 있어서, 상기 방향전환 미세구조체는 복수개의 홈부를 포함하는 것인 조명장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 방향전환 미세구조체는 실질적으로 삼각형 단면을 지닌 복수개의 삼각형 홈부를 포함하는 것인 조명장치.
  27. 제23항에 있어서, 상기 방향전환 미세구조체는 복수개의 회절 구성부(diffractive feature)를 포함하는 것인 조명장치.
  28. 제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반사면은 투과되는 광을 수광하도록 상기 라이트 바의 상기 제1측면에 대해서 배치되어 있는 것인 조명장치.
  29. 제23항에 있어서, 상기 라이트 바는 제2단부를 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 반사면은 투과되는 광을 수광하도록 상기 라이트 바의 상기 제2단부에 대해서 배치되는 것인 조명장치.
  30. 제23항에 있어서, 상기 라이트 바는 상부 측면 및 반대쪽의 하부 측면을 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 반사면은 투과되는 광을 수광하도록 상기 라이트 바의 상기 상부 측면에 대해서 배치되는 것인 조명장치.
  31. 제23항에 있어서, 상기 라이트 바는 상부 측면 및 반대쪽의 하부 측면을 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 반사면은 투과되는 광을 수광하도록 상기 라이트 바의 상기 하부 측면에 대해서 배치되는 것인 조명장치.
  32. 제23항에 있어서, 상기 라이트 바는 상부 측면 및 반대쪽의 하부 측면을 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 반사면은 투과되는 광을 수광하도록 상기 라이트 바의 상기 제1측면, 상기 상부 측면 및 상기 하부 측면에 대해서 배치되는 반사면을 포함하는 것인 조명장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 라이트 바는 제2단부를 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 반사면은 투과되는 광을 수광하도록 상기 라이트 바의 상기 제2단부에 대해서 배치되는 것인 조명장치.
  34. 제23항에 있어서, 상기 라이트 바는 상부 측면 및 반대쪽의 하부 측면을 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 반사면은 상기 제1측면과 상기 상부 측면에 대해서 배치되는 것인 조명장치.
  35. 제23항에 있어서, 상기 반사면은 반사성 시트를 포함하는 것인 조명장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 반사성 시트는 금속을 포함하는 것인 조명장치.
  37. 제23항에 있어서, 상기 반사면은 상기 라이트 바로부터 간극을 두고 이간되어 있는 것인 조명장치.
  38. 제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반사면은 역 반사체(retro reflector)를 포함하는 것인 조명장치.
  39. 제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반사면은 복수개의 역 반사체를 포함하는 것인 조명장치.
  40. 제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반사면은 상기 라이트 바 상에 배치된 반사막을 포함하는 것인 조명장치.
  41. 제40항에 있어서, 상기 반사막은 금속막 혹은 유전체 다층막을 포함하는 것인 조명장치.
  42. 광원으로부터 광을 수광하기 위한 제1단부를 지니는 도광 패널을 제공하는 단계;
    상기 도광 패널의 제1측면 상에 복수개의 패인 부분을 배치하는 단계; 및
    상기 도광 패널 내의 상기 복수개의 패인 부분에 대응하는 실질적으로 상보적인 형상을 지니는 복수개의 돌출면 부분을 포함하는 적어도 하나의 윤곽구축 투과면을 포함시키는 단계를 포함하되,
    상기 도광 패널은 해당 도광 패널의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하는 재료를 포함하고,
    상기 패인 부분은 상기 도광 패널의 제1측면 상에 입사하는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시켜, 상기 도광 패널의 대향하는 제2측면 밖으로 상기 광의 상당한 부분을 향하게 하도록 구성되고, 상기 패인 부분은 상기 도광 패널의 상기 제2측면 밖으로 전내부 반사에 의해 광을 반사시키는 경사진 측벽을 지니며,
    상기 적어도 하나의 윤곽구축 투과면은 상기 도광 패널로부터 간극을 두고 이간되어 있는 것인, 조명장치의 제조방법.
  43. 광을 방출하는 광 방출수단으로부터 광을 수광하기 위한 수광수단을 구비한 도광 수단;
    상기 도광수단의 제1측면 상에 입사하는 광의 적어도 상당한 부분을 방향전환시키는 광 방향전환수단(light turning means); 및
    상기 도광수단 내의 상기 광 방향전환수단에 대응하는 상보적인 형상을 제공하는 상보적 형상 제공수단을 포함하는 광 투과수단을 포함하되,
    상기 도광수단은 해당 도광 수단의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하기 위한 광 전파 지지수단을 포함하고,
    상기 광 방향전환수단은 광의 상기 부분을 상기 도광수단의 대향하는 제2측면 밖으로 향하게 하도록 구성되고, 상기 광 방향전환수단은 상기 도광수단의 상기 제2측면 밖으로 전내부 반사에 의해 광을 반사시키기 위한 반사수단을 포함하며,
    상기 광 투과수단은 상기 도광 수단으로부터 분리 수단에 의해 분리되어 있는 것인 조명장치.
  44. 제43항에 있어서, 상기 도광수단은 도광 패널을 포함하는 것인 조명장치.
  45. 제43항에 있어서, 상기 수광수단은 상기 도광수단의 제1단부를 포함하는 것인 조명장치.
  46. 제43항에 있어서, 상기 광 방출수단은 광원을 포함하는 것인 조명장치.
  47. 제43항에 있어서, 상기 광 전파 지지수단은 상기 도광수단의 길이를 따라 상기 광의 전파를 지지하는 재료를 포함하는 것인 조명장치.
  48. 제43항에 있어서, 상기 광 방향전환수단은 상기 도광수단의 제1측면 상에 배치된 복수개의 패인 부분을 포함하는 것인 조명장치.
  49. 제43항에 있어서, 상기 광 반사 수단은 경사진 측벽을 포함하는 것인 조명장치.
  50. 제43항에 있어서, 상기 광 투과 수단은 적어도 하나의 윤곽구축 투과면을 포함하는 것인 조명장치.
  51. 제43항에 있어서, 상기 상보적 형상 제공수단은 복수개의 돌출면 부분을 포함하는 것인 조명장치.
  52. 제43항에 있어서, 상기 분리 수단은 간극을 포함하는 것인 조명장치.
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