KR20110139194A - 내부 전반사 스위치형 평판 디스플레이 - Google Patents

내부 전반사 스위치형 평판 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20110139194A
KR20110139194A KR1020117018090A KR20117018090A KR20110139194A KR 20110139194 A KR20110139194 A KR 20110139194A KR 1020117018090 A KR1020117018090 A KR 1020117018090A KR 20117018090 A KR20117018090 A KR 20117018090A KR 20110139194 A KR20110139194 A KR 20110139194A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light guide
display device
output
guide
Prior art date
Application number
KR1020117018090A
Other languages
English (en)
Inventor
브라이언 에드워드 리차드슨
Original Assignee
램버스 인터내셔널 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/319,172 external-priority patent/US8152352B2/en
Priority claimed from US12/319,171 external-priority patent/US8272770B2/en
Application filed by 램버스 인터내셔널 리미티드 filed Critical 램버스 인터내셔널 리미티드
Publication of KR20110139194A publication Critical patent/KR20110139194A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3433—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices
    • G09G3/3473—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using light modulating elements actuated by an electric field and being other than liquid crystal devices and electrochromic devices based on light coupled out of a light guide, e.g. due to scattering, by contracting the light guide with external means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051—Diffusing sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/19—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on variable-reflection or variable-refraction elements not provided for in groups G02F1/015 - G02F1/169
    • G02F1/195—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on variable-reflection or variable-refraction elements not provided for in groups G02F1/015 - G02F1/169 by using frustrated reflection
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0235—Field-sequential colour display
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2014—Display of intermediate tones by modulation of the duration of a single pulse during which the logic level remains constant

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

평판 디스플레이는 도광체(2010)의 내부 전반사(TIR)를 가능하게 하거나 불가능하게 함으로써 턴온(turn on)되거나 턴오프(turn off)되는 픽셀(2060)을 사용한다. 반사 표면(2070)은 관측자를 향해 스위칭된 광을 지시한다. 선택적인 마스크가 채택되어 낮고 높은 주변 조명 조건에서 극히 높은 명암비를 제공할 수도 있다. TIR을 가능하게 하는 소자(2080)는 이들의 작은 사이즈 및 무게로 인해 매우 빠르게 될 수도 있으며, 이는 결과적으로 초고속 스위칭 속도를 가능하게 한다. 고속 스위칭 속도로 인해 컬러가 연속적으로 생성되고 디스플레이될 수 있다.

Description

내부 전반사 스위치형 평판 디스플레이{TOTAL INTERNAL REFLECTION SWITCHED FLAT PANEL DISPLAY}
본 특허출원은 2009년 1월 2일에 출원되고, 발명의 명칭이 “TIR Switched Flat Panel Display”인 미국 특허출원 제12/319,171호 및 2009년 1월 2일에 출원되고, 발명의 명칭이 “Optic System for Light Guide with Controlled Output”인 미국 특허출원 제12/319,172호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 각각은 여기에 참조로서 포함되어 있다.
본 발명은 일반적으로 광 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 내부 전반사(TIR)를 가능하게 하거나 불가능하게 함으로써 광(light)을 스위칭하고, 스위칭된 광이 광학계에 의해 전달되는 평판 디스플레이에 관한 것이다.
수많은 제품에는 비디오, 컴퓨터 또는 다른 데이터를 디스플레이하기 위한 평판 디스플레이를 필요로 한다. 액정 디스플레이(LCD)는 평판 디스플레이에 활용되는 일반적인 기술이 되었다. 또한, 평판 디스플레이에 이용되는 약간 덜 일반적인 기술로서 플라스마 기술이 있다. 더 두꺼운 평판 디스플레이에 사용되는 다른 공지된 디스플레이 기술에는 배면 투사형(rear projection type)이 있다. 특대형 디스플레이를 위해서는 LED의 이산 어레이(discrete array)가 일반적인 기술이다. 이들 디스플레이 기술들은 휴대 전화, 노트북, 컴퓨터 모니터, TV, 대형 상업용 디스플레이, 및 옥외 광고판을 포함하여, 수많은 종류의 제품에 사용되고 있다. 일반적인 기술이었던 CRT 타입의 디스플레이는 새로운 기술의 성능이 CRT보다 상당히 우수하지 않음에도 거의 사라져버렸다. 현재 기술인 몇몇 LCD 디스플레이는 CRT의 재생률(refresh rate)을 따라가지 못할 수도 있다.
LCD 기술에 기반한 디스플레이는 수십 년 동안 계속 진화되어 왔다. 수천 건의 특허가 원천 기술에 대한 개선사항에 대해 출원되어 왔다. 그러나 이들 디스플레이의 성능은 여러 면에서 아직 부족하다.
LCD 디스플레이 기술의 첫 번째 단점은 에너지 소비율이 높다는 것이다. 통상적으로 65인치 HDTV LCD TV는 약 0.5 kW를 소비한다. 이는 기술의 낮은 효율로 인한 것이다. LCD는 편광 기능을 필요로 한다. 그러나 백라이트에 의해 생성되는 광의 대략 절반은 편광 생성시에 흡수된다. 수많은 발명이 이러한 손실을 감소시키기 위해 창안되어 왔다. 실제로, 다른 성능 파라미터의 감소 또는 비용으로 인해, 약간의 실질적인 개선이 제조사들에 의해 이루어졌다. 보정된 편광을 갖지 않고 광을 재활용하도록 고안된 제품이 ADBEF라고 불리며, 미네소타주 미네아폴리스 소재의 3M사에 의해 생산되고 있다.
LCD 디스플레이의 낮은 효율에 기여하는 다른 요인은 턴오프 픽셀들이 턴온 픽셀로 광을 반사하기보다는 흡수한다는 사실이다.
LCD 디스플레이의 다른 단점은 컬러 필터와 함께 사용되는 경우의 제한사항이다. 통상적으로, 적색, 녹색, 및 청색 필터들은 컬러를 생성하는데 사용된다. 이들 필터는 미사용 광을 반사하지 않고, 흡수한다. 예를 들어: 적색 필터는 녹색광 및 청색광을 흡수하며, 단지 입사되는 적색광만을 통과시킨다. 이론적으로, 완벽한 청색 필터는 입사광의 33%를 통과시킨다. 실제로, 필터 물질들은 이론상의 33%보다 상당히 적게 수행된다. 광이 흡수되는 다른 부분은 컬러 필터 사이의 매트릭스에 있다. 이 매트릭스 영역은 픽셀을 제어하는데 사용되는 트랜지스터 및 전기 회로망을 위해 요구된다. 요구되는 영역은, 하나의 픽셀이 3 개의 트랜지스터를 요구하며, 하나의 트랜지스터는 3 개의 컬러 각각에 요구된다는 점에서 상당하다. 또한, 추가적인 전기 회로망이 트랜지스터의 구동을 위해 요구된다. 필터들 사이의 매트릭스 영역은 이용가능한 전체 광의 대략 절반을 흡수할 수도 있다. 물질 흡수 및 반사와 같은 이들 및 그 밖의 손실들의 전부가 고려되는 경우, LCD 패널은 픽셀 전체가 턴온되면 단지 8%의 효율을 가질 수도 있다. 통상적으로, 이미지를 생성하는 경우, 이미지는 대략 절반의 턴온 픽셀을 가지며, 나머지 절반의 턴오프 픽셀은 반사하기보다는 흡수하는데, 최종 LCD의 효율은 단지 4% 범위 내이다.
이렇듯 낮은 효율로 인해 LCD 디스플레이와 함께 사용되는 백라이트는 크고, 강력해야 한다. 디스플레이에 사용되는 일반적인 램프 기술은 형광 타입의 램프이다. 이들 램프는 알맞게 효율적이지만, 수은을 필요로 한다. 수은은 폐기 처리시 문제가 발생한다. 여러 케이스에서, 수은은 인간의 먹이 사슬에서 가장 끝에 있다.
LCD 기술의 다른 결함은 재생률이다. 아주 최근에야 LCD의 재생률이 CRT 디스플레이의 재생률과 동일해졌다. 이동 영상의 시청과 같은 것이 요구되는 응용의 경우, LCD의 느린 재생률은 더 명백히 보인다. LCD가 갖는 다른 문제점은 낮은 명암비(contrast ratio)이다. 명암 문제는 디스플레이 표면에 대해 수직으로 떨어진 위치로부터 관측되는 경우에 두드러진다.
LCD 디스플레이로부터의 컬러의 품질은 광원으로부터 방출된 광의 파장 및 디스플레이에 사용되는 컬러 필터의 특성에 의해 제한된다. 이들 요인들로 인해 LCD 디스플레이가 자연 상태에서 발견되는 컬러를 정확하게 재생할 수 없게 된다.
LCD 기술의 다른 결함은 제한적인 환경에서의 작동 범위이다. 액정 물질은 고온 및 저온에서는 제대로 기능하지 못한다. 극한 환경에서 사용되는 디스플레이는 적당한 작동 범위를 유지하기 위해 자주 냉각되거나 가열되어야 한다. 부적합한 환경에서 사용되는 LCD의 다른 문제는 LCD 디스플레이에 필요한 편광 필름이 고습에 노출되는 경우 성능이 저하된다는 것이다. 이러한 특성의 영향을 감소하기 위해 측정이 수행되어야 한다. 극한 환경에서 사용되는 디스플레이에서, 디스플레이 및 이들의 편광 필름은 유리 윈도우로 둘러싸여 있다.
플라스마 박판 디스플레이 기술은 대형 스크린 TV에 선택되는 통상적인 기술이다. 플라스마 디스플레이 또한 상당한 전력량을 소비한다. 플라스마 TV는 LCD TV만큼 오래 지속되지 않으며, “번인(burn in)”을 경험하게 된다. 번인 현상은 온픽셀이 오랜 기간 동안 온으로 유지되는 경우에 발생한다. 이들 픽셀들은 그 강도를 감소시키며, 시간이 지남에 따라 사라지게 된다. 비용은 플라스마 기술에 관한 또 다른 이슈이다.
TV 분야에서, 프로젝터가 배면 투사 구성에서 종종 채택된다. 투사 디스플레이를 사용하는 컴퓨터 모니터의 경우, 전면 투사 모드가 보다 더 일반적으로 사용된다.
대부분의 후면 및 전면 투사 디스플레이는 MEMS 거울 어레이(mirror array)를 활용한다. MEMS 거울 어레이는 발명자가 텍사스주에 사는 래리 혼백이고, 출원인이 텍사스주 소재의 텍사스 인스트루먼트(TI) 사인 미국 특허 제4,566,935호; 제4,596,992호; 제4,615,595호; 제4,662,746호; 제4,710,732호; 제4,956,619호; 및 제5,028,939호 각각에 개시되어 있다. TI 기술은 오프 위치(off position)로부터 온 위치(on position)로 광을 스위칭하기 위해 광 경로에 대한 경사각을 변경시키는 MEMS 거울 어레이를 사용한다. 거울이 온 위치에 있는 경우, 거울은 광을 광 경로를 통해 반사시킨다. 거울이 오프 위치에 있는 경우, 광은 투사 광학계(projection optics) 외부로 떨어뜨리는 경로로 반사된다. 실제로, 이는 광밸브(optical valve)를 오프 상태로 돌려놓은 것이다.
이 기술에는 많은 결함이 있다. 그 중 하나는 광투과율(light transmission)이 70% 미만이라는 것이다. 거울들의 각도 방위(angular orientation) 변화가 가능하도록, 인접 거울들 사이에 실질적인 공간이 존재해야 한다. 요구되는 간극(gap)은 수많은 광의 낭비를 초래한다. 또한, 반사광이 광밸브로 흡수된다. 흡수 에너지로 인해 이 기술을 사용하는 스위칭 장치를 냉각시키는 것이 하나의 도전 과제가 되었다.
또 다른 평판 디스플레이 기술은 발명자가 캘리포니아주 사우전드오크스에 사는 마틴 샐브래드인 미국 특허 제5,319,491호에 개시되어 있다. 이 특허는 광 통로로부터 광이 벗어나도록 탄성막의 형상을 변경시키는 방법이 개시되어 있다. 탄성중합체의 형상을 제어하는 것은 어렵기 때문에, 픽셀로부터 출력되는 광을 제어하는 것은 어렵다. 픽셀로부터 출력되는 광은 광이 막에 충돌하는 각도에 의존한다. 또한, 광이 패널 외부로 방출되는 각도가 수직방향에서 떨어져 있다. 통상적으로 스크린에 수직인 광은 대부분의 출력이 요구되는 방위이다. 명암비는 탄성막 기술로 제한된다. 이러한 제한은 광 또는 광학계에서의 임의의 틈으로 광이 유출된다는 사실에 기인한 것이다. 매우 작은 하자로 인해, 디스플레이가 주로 검은 경우 낮은 명암을 초래하기에 충분한 광 누출이 발생할 수 있다. 주변 조명이 높은 조건인 경우, 명암은 다른 요인에 의해 감소한다. 이 요인은 일부 경우에 이형(deformed) 탄성중합체가 주변광을 관측자에게 반사할 것이라는 점이다.
또 다른 평판 디스플레이 기술은 발명자가 매사추세츠주 보스턴에 사는 마크 마일즈인 미국 특허 제6,040,937호; 제6,674,562호; 제6,867,896호; 및 제7,124,216호에 개시되어 있다. 본 발명은 광소자(optical element) 사이의 거리를 제어하여 픽셀의 간섭 특성을 제어한다. 이 기술은 단지 반사 모드에서만 효율적이므로, 대부분의 디스플레이 기술분야에 적용될 수 없다. 3 개의 광스위치(optical switch)가 적색, 녹색, 및 청색을 생성하는데 필요하다. 3 색의 광스위치가 요구될 뿐 아니라, 이 스위치들을 구동하기 위한 전자장치 또한 포함되어야 한다.
다른 디스플레이 발명이 발명자가 워싱턴주에 사는 개리 스탁웨더이고 출원인이 워싱턴주 소재의 마이크로소프트 사인 미국 공개공보 제20050248827호 및 제20060070379호에 개시되어 있다. 이 기술은 굽어지거나 이동하는 거울에 의해 광을 스위칭시킨다는 점에서 혼브룩 기술(Hornbrook technology)과 유사하다. 이 기술은 복잡도가 높아 비용이 높다는 문제가 있다. 이 기술의 장점은 이론적인 효율이 대부분의 다른 기술에 비해 우수하다는 것이다. 그러나, 실제로 이 기술은 평행 백라이트 광원(collimated backlight source)을 요구한다. 이러한 타입의 광원은 비효율적이고 비용이 많이 든다. 이러한 기술이 적용된 디스플레이의 비용은 높을 것이고, 그 효율은 낮을 것이다. 또한, 평행 백라이트 광원의 생성은 디스플레이에 상당한 두께가 있을 것을 요구한다. 이러한 두께는 소비자들에게 바람직하지 않으며, 이 기술에 관한 시장성을 감소시킨다.
현재의 발명은 마이크로-광부품(micro-optical component)들을 활용한 것이다. 이 기술분야와 관련된 일부 종래 기술 또한 설명되어야 할 것이다. 출원인이 일본에 사는 아키라 야마구치이고, 출원인이 후지필름 사인 미국 특허 제6,421,103호에는 LCD 패널들과 함께 사용하기 위한 백라이트가 개시되어 있다. 본 특허는 광원, 기판, (도광체로 사용되지 않는) 개구부(aperture), 및 기판 상의 반사 영역들을 개시하고 있다. 광은 반사 표면에 의해 반사되거나, 개구부를 통과한다. 개구부를 통과한 광은 렌즈에 의해 포착되어 광의 방향을 제어하는데 사용된다. 야마구치 참조문헌은 LCD 타입의 디스플레이의 관측자에게 더 많은 광이 직접 집중되도록 하기 위한 광의 제한 각도에 대해 설명한다.
발명자가 뉴저지주 프린스턴에 사는 칼 비슨인 미국 특허 제5,396,350호에는 도광체로부터 광을 추출하는데 사용되는 광소자를 갖는 도광체가 개시되어 있다. 광소자는 패널의 관측자 측면 상에 있으며, 광의 방향을 제어하는 능력을 제한한다. 본 발명은 LCD 타입 패널과 결합하여 사용되어 관측자를 향해 광이 집중되게 하려는 것이다.
본 발명은 내부 전반사 스위치형 평판 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명은 얇은 평판 디스플레이에 사용하기 위한 광밸브이다. 평판 디스플레이는 휴대 전화, 랩탑 컴퓨터, 컴퓨터 모니터, TV, 상업용 디스플레이에 사용되고 있다. 본 발명의 광밸브는 TIR 공정을 통해 광이 도광체 위로 이동하게 하거나 광을 추출한다.
초기에 광이 도광체의 모서리로부터 도광체 내부로 입사된다. 그 다음, 광은 도광체의 내부 표면 반사에 의해 도광체 위로 이동한다. 광이 도광체의 상단에 도달했을 때, 반사 물질은 도광체의 하단을 향해 광을 다시 반사한다.
광이 도광체 위아래로 이동함에 따라, 광은 통상적으로 TIR 스위치 소자가 온 위치에서 도광체와 접촉된다는 점을 발견하게 될 것이다. 스위치 소자가 도광체와 접촉하는 경우, 광은 도광체로부터 추출되어, 광학 시스템으로 지시되며, 광학 시스템은 광을 관측자에게로 재지시한다. 도광체의 표면과 접촉하지 않는 스위치 소자는 광을 추출하지 않는다. 접촉 스위치는 “온” 픽셀을 생성하지만, 도광체와 접촉하지 않는 스위치는 “오프” 픽셀을 생성할 것이다.
추가적인 광학계 및 마스크들이 소정의 시스템에 추가되어 명암비, 관측 각도(viewing angle), 및 디스플레이 관측자에게 중요한 다른 파라미터들을 개선할 수 있다. 광의 컬러를 변화시키면서 연속적으로 픽셀을 스위칭함으로써, 풀 컬러 디스플레이는 최소 개수의 스위치를 사용하여 생성될 수 있다. 전체 색영역(gamut)이 도광체에 주어진 경우, 연속적인 스위칭으로 인해 컬러들이 필터링 없이도 관측자에게 제공될 수 있다.
본 발명의 이점은 현재 기술의 장치에 비해 훨씬 더 큰 해상도를 갖는 평판 디스플레이를 가능하게 한다는 점이다.
본 발명의 다른 이점은 기술이 평판 디스플레이에서 용이하게 제조된다는 점이다.
본 발명의 또 다른 이점은 광학계의 매우 작은 이동을 요구하여 스위칭을 달성함에 따라 장치가 종래 기술보다 훨씬 더 빠르게 스위칭한다는 점이다.
본 발명의 또 다른 이점은 더 높은 명암비를 갖는 더 우수한 컬러 복제(color replication)를 제공한다는 점이다.
본 발명의 또 다른 이점은 디스플레이가 비-이상적인 환경(non-ideal environment)에서 잘 기능한다는 점이다.
본 발명의 이들 및 그 밖의 목적 및 이점들은, 여기에서 설명되고, 도면에서 나타낸 바와 같은 발명을 수행하는 가장 잘 알려진 모드에 대한 설명을 고려하면, 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 TIR 스위칭 기술이 적용된 얇은 평판 디스플레이의 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이의 분해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 디스플레이의 좌측 하부 코너의 확대부로서, 디스플레이를 수직 방위에서 수평 방위로 회전시킨 것이다.
도 4는 TIR 디스플레이의 전자 백플레인(back plane) 부품의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 백플레인 부품의 저면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 TIR 디스플레이의 필름 부품의 상세도이다.
도 7은 전자 백플레인 부품과 조립된 필름 부품을 도시한 것이다.
도 8은 전자 백플레인 부품으로부터 이격된 필름 부품의 측면 확대도이다.
도 9는 평판 디스플레이의 측면도이다. 디스플레이의 일부 부품들은 명확성을 위해 도시하지 않았다.
도 10은 여러 광선 트레이스(ray trace)들이 포함된 디스플레이의 측면도이다.
도 11은 여러 광선 트레이스들이 포함되고 TIR 광밸브가 턴오프된 디스플레이의 측면도이다.
도 12는 도광체, LED, 도광 반사기의 압축되고 쪼개진 단면도이다.
도 13은 예시적인 디스플레이 부품 전부를 갖는 평판 디스플레이의 측면도이다.
도 14는 블랙 마스크(black mask)의 작은 부분의 사시도이다.
도 15는 TIR 스위치 필름 부품 및 함께 조립된 전자 백플레인 부품의 확대된 측면도이다.
도 16은 컬러 시퀀싱(color sequencing)에 필요한 제어 전자장치의 개략도이다.
도 17은 피에조(piezo) 또는 전자 탄성중합체 소자를 활용하는 평판 디스플레이를 도시한 것이다.
도 18은 고정 반사기를 갖는 평판 디스플레이를 도시한 것이다.
도 19은 중공(hollow) 고정 반사기를 갖는 평판 디스플레이를 도시한 것이다.
도 20은 본 기술의 일 실시형태를 도시한 것이다.
도 21은 본 기술의 일 실시형태를 도시한 것이다.
도 22A는 개방 윈도우를 도시한 것이다.
도 22B는 폐쇄 윈도우를 도시한 것이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 TIR 스위치형 얇은 평판 디스플레이(1)는 패널 영역(2)을 포함한다. 패널 영역(2)에는 하단을 따라 위치하는 녹색 LED(3), 청색 LED(4), 및 적색 LED(5)가 있다. LED(3, 4, 5)의 개수 및 이들이 위치하는 측면은 원하는 디스플레이의 사이즈, 형상, 및 분야의 함수이다. LED(3, 4, 5)는 특정 분야에서 요구하는 경우에는 하나 이상의 모서리 상에 위치할 수 있다. LED(3, 4, 5)는 이들을 적당한 수준 및 타이밍으로 구동시킬 구동기 전자장치를 요구한다. LED 구동기 전자장치 분야의 당업자는 이를 달성하기 위해 수많은 상이한 회로를 고안할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서는 27 개의 LED(3, 4, 5)가 하단 모서리를 따라 일반적으로 동일한 간격으로 도시되어 있다. TIR 기술에 내재적인 고효율 특성의 경우, 많은 개수의 LED들을 갖는 디스플레이는 주변 조명이 높은 상태인 옥외 사용을 위한 것이다. 주변 조명이 낮은 상태에서 사용하기 위한 디스플레이는 더 적은 LED(3, 4, 5)를 요구할 것이다.
도 2는 패널 영역(2)의 분해도로서, 4 개의 주요 부품을 포함한다. 마스크 및 산광 조립체(6)는 패널 영역(2)의 전면층(front layer)을 형성한다. 마스크 및 산광 조립체(6) 뒤에 도광체(light guide; 7)가 있다. 도광체(7) 뒤에 TIR 스위치 필름(8)이 있다. 전자 백플레인(electronics back plane; 10)은 스위치 필름(8) 뒤에 위치한다. 4 개의 주요 부품(6, 7, 8, 10) 모두는 픽셀 영역(11)과 동일한 영역을 갖는다. 요구되는 픽셀의 개수는 디스플레이의 해상도에 의존한다.
도 2에서 분해되어 도시되어 있는 4 개의 주요 부품(6, 7, 8, 10)은 도 1에 도시된 바와 같이 사용시에 서로 결합될 것이다. 결합된 조립체의 작은 코너의 단면부가 도 3에 확대 도시되어 있다.
도 3에서는 도광체(7)에 대한 실제 연결관계로 녹색, 청색, 및 적색 LED(3, 4, 5)가 도시되어 있다. 최종 반사판(9)은 LED(3, 4, 5)와 같이 도광체(7)의 동일한 모서리를 덮는다 (반사판(9)은 도 12에 더 상세히 도시되어 있으며, 그 기능은 이하 설명할 것임). 주요 부품(6, 7, 8, 10)의 상대적인 두께는 도 12에 도시될 수 있다. 주요 부품(6, 7, 8, 10)의 상대적인 두께는 주어진 디스플레이의 상이한 사이즈 및 피치(pitch)에 따라 변할 것이다.
도 4를 참조하면, 전자 백플레인(10)은 도 3에서와 같이 동일한 방위로 도시되어 있다. 전자 백플레인(10)을 위한 기판 물질은 절연 물질이어야 한다. 대형 디스플레이의 경우, 섬유유리 강화 PCB 물질 등이 기판으로서 바람직하다. 소형 디스플레이의 경우, 절연 기판 물질은 유리, 실리콘, 또는 플라스틱일 수도 있다. 기판 물질은 광학적으로 투명할 필요는 없으며, 물질 선택에 수많은 옵션이 존재한다.
전자 부품들은 전자 백플레인(10)의 평면 표면(21) 상에 위치할 수도 있다. 명확화를 위해, 이들 부품들 중 어느 것도 도 4에 도시하지 않았다. 환형 고리들(annular rings; 22)이 픽셀 영역의 중심선 부근에 위치된다. 환형 고리들(22)은 전도성 물질로 형성될 수도 있으며, 일반적으로 얇다. 환형 고리 포켓(annular ring pocket; 23)은 광부품들(이하 설명함)과의 명확한 구분을 위한 오목하게 패인 영역이다. 환형 고리 포켓들(23) 또한 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 얇다. 임의의 전자장치가 전자 백플레인(10)의 후면에 위치하는 경우, 적어도 하나의 피드 스루홀(feed through hole; 24)이 요구될 것이다. 피드 스루홀(24)은 환형 고리(22)의 중심에 있는 것으로 도시되어 있지만, 중심에 있어야만 하는 것은 아니다. 피드 스루홀(24)은 전자 백플레인(10) 상의 임의의 장소에 위치할 수 있다. 피드 스루홀(24)은 전자 플레인(10)의 후면에 존재하는 임의의 전자장치로 환형 고리(22)를 연결시키는 전도성 물질로 된 얇은 층을 갖는다. 적용되는 디스플레이 분야에 요구되는 트랜지스터, 콘덴서, 또는 저항기와 같은 임의의 전자 부품들은 환형 고리(22) 사이에 또는 전자 백플레인(10)의 표면 아래에 위치할 수 있다는 것에 주의해야 한다.
도 5를 참조하면, 피드 스루홀(24)은 전자 백플레인(10)의 후면에서 볼 수 있다. 환형 고리(25)의 후면은 전도성 물질의 얇은 층으로부터 형성되어, 피드 스루홀(24)을 통해 전기 전도성을 제공한다. 전도성 트레이스(26)는 기판의 후면 상의 임의의 장소에 위치하는 전기 회로망에 후면 환형 고리(25)를 연결시키는데 사용된다. 대안으로써, 환형 고리(25)는 전기 커넥터에 연결될 수 있는데, 이는 환형 고리(25)를 원거리에 있는 PCB 상의 다른 전자 부품과 통신 상태에 놓을 것이다. 전자 레이아웃 및 제조 분야의 당업자는 전체 시스템 비용을 감소시키면서 성능을 증가시키기 위해 전자장치의 적합한 위치 및 타입을 쉽게 정의할 수 있다.
도 6에는 TIR 스위치 필름(8)이 도시되어 있다. TIR 스위치 필름(8)은 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 아크릴 등과 같은 투명 연성형 물질로 형성된다. TIR 스위치 필름(8)의 상면(31)은 도광체(7)의 표면 가까이에 위치하지만 (도 6에서는 미도시), 스위치 필름(8)의 상면(31)과 도광체(7)의 표면 사이에는 좁은 간극이 존재한다. 접촉 돔(contact dome; 32)은 이상적으로 픽셀 영역의 중심에 위치한다. (접촉 돔(32)은 도 8에 더 상세히 나타내었음) 바람직하게, 접촉 돔(32)은 상면에 평면 영역 및 좁은 테이퍼(taper)를 갖는다. 평면 영역은 도광체의 대응하는 부분과 결합되어(즉, 일치시켜) 형성될 수도 있다. 매우 짧은 접촉 돔(32)의 경우, 돔(32)은 어떠한 테이퍼도 갖지 않을 수 있다. (테이퍼가 없는 접촉 돔은 석판술(lithographic) 공정으로 형성될 수 있다는 이점이 있고, 테이퍼된 측면이 있는 돔은 주형법으로 가장 우수하게 형성될 것임.) 접촉 돔(32) 각각은 반사기 퍼리미터(reflector perimeter; 33)를 포함한다. 반사기 퍼리미터(33)는 스위치 필름(8)의 후면에 위치하지만, TIR 스위치 필름(8)이 투명하기 때문에 도 6에서 볼 수 있다. TIR 스위치 필름(8)은 매우 얇아서 쉽게 구부릴 수 있다. 스위치 필름(8)의 두께는 반사기 퍼리미터(33) 직경의 1/10 미만이다.
스페이서 포스트(spacer post; 34)는 TIR 스위치 필름(8)의 다른 주요 소자를 포함한다. 스페이서 포스트(34)는 접촉 돔(32)들 사이에 위치한다. 스페이서 포스트(34)는 스위치 필름(8)과 도광체(7) 사이에 (도 15에서 볼 수 있는) 좁은 간극(60)을 유지한다. 스페이서 포스트(34)는 도 6 내지 도 8에 사각형상으로 도시되어 있지만, 다른 형상들이 사용될 수 있다. 스페이서 포스트(34)는 스위치 필름(8) 아래로 연장되어 하단면 밖으로 연장됨으로써 하단 스페이서 포스트(bottom spacer post; 34´)를 형성한다. 하단 스페이서 포스트(34´)는 도 8에 아주 쉽게 도시되어 있다.
도 7은 전자 백플레인(10)에 조립된 TIR 스위치 필름(8)을 도시한 것이다. 전자 백플레인(10) 상의 환형 고리(22)는 투명 TIR 스위치 필름(8)을 통해 볼 수 있다. 전자 백플레인(10) 및 TIR 스위치 필름(8)의 픽셀 피처(pixel feature)의 중심선은 일반적으로 정렬되어 있다.
도 8은 TIR 스위치 필름(8) 및 전자 백플레인(10)의 분해 측면도를 도시한 것이다. 도 8에서는 환형 고리 포켓(23)이 구형으로 도시되어 있다. 환형 고리 포켓(23)의 형상은 직사각형, 사다리꼴, 또는 불규칙적인 형상일 수 있다. 고리 포켓(23)의 형상은 본 발명의 광학적 기능에 아무런 영향을 미치지 않는다. 반사기(35)는 고리 포켓(23)에서 수용된다. 반사기(35)의 형상은 일반적으로 구형인 것으로 그려져 있으며, 반사기 형상은 여러 분야에 적용가능할 것이다. 그러나, 상당수의 디스플레이 분야에서, 반사기(35)의 이상적인 형상은 구면이 아닌 것이다. 반사기(35)의 특정한 최적의 비구면 형상은 돔 직경, 돔 테이퍼, 비구면 반사기에 상대적인 돔 위치, 다양한 부품의 굴절률, 및 반사기(35)의 직경의 함수이다. 또한, 반사기(35)의 제조 방법은 반사기(35)의 형상 선택에 실제적인 영향을 미칠 수도 있다. 반사기 설계에 관한 당업자는 소정의 전체 디스플레이의 특정 설계 목적을 충족시키도록 반사기 형상을 고안할 수 있다.
하단 스페이서 포스트(34´)는 스페이서 포스트(34)의 하단으로부터 형성된다. 하단 스페이서 포스트(34´)의 하단 표면은 전자 백플레인(10)의 평면 표면(21)과 접촉하여 결합되어 있다. 스페이서 포스트(34)의 상단 표면은 도광체(7)와 결합되어 있다. 이러한 결합을 위한 접착제는 굴절률이 낮아야 한다. 접착제가 너무 높은 굴절률을 갖는 경우, 도광체(7)의 결합 표면은 낮은 굴절률의 물질로 코팅될 필요가 있다. 도 9는 도광체(7)에 결합된 TIR 스위치 필름(8)을 도시한 것이다. 접촉 돔(32)은 도광체(7)와 접촉되어 있다. 도광체(7)가 낮은 굴절률의 물질로 코팅된 경우, 접촉 돔(32)이 도광체(7)와 접촉하는 영역에는 낮은 굴절률의 물질이 없어야 한다.
도 10을 참조하면, 광선(41)은 녹색 LED(3)로부터 시작된 것이다. 광선(41)은 도광체(7)의 필름 측 표면(42)에서 반사된다. 이러한 광선(41)의 반사는 내부 전반사(TIR)이다. TIR은 필름 측 표면(42)에 수직한 방향으로부터 광선의 방향까지의 각도 AA@가 도광체 물질의 굴절률 ANIg"에 대한 도광체 표면에 인접한 물질의 굴절률 ANs®의 비의 아크사인 값 미만인 경우에 발생한다. 도광체가 아크릴로 만들어지고, 인접 물질이 공기인 경우, 각도 A는 다음과 같다.
각도 A = arcsine ( 1 / 1.5 ) = 41.8° (Ns = 1 및 Nlg = 1.5 인 경우)
내부 각도 A는 41.8° 미만인 경우, 광은 내부 표면에서 반사된다. 각도 A가 41.8° 보다 크면, 광은 표면을 통과하여 상기한 각도로 굴절된다.
상이한 물질들이 서로 인접해 있어서, 각도 A가 모두 다른 3가지 경우가 있다.
케이스 1은 도광체(굴절률 1.5)가 공기(굴절률 1)에 인접한 경우이다.
케이스 2은 도광체(굴절률 1.5)가 접촉 돔(굴절률 1.5)에 인접한 경우이다.
케이스 3은 도광체(굴절률 1.5)가 굴절률이 낮은 물질(굴절률 1.35)에 인접한 경우이다.
이 3가지 케이스에 대해 각도 A를 계산해 보면:
A = arcsine ( Ns / Nlg )
Ns = 1 및 Nlg = 1.50인 케이스 1에서는 A = arcsine ( 1 / 1.50 ) = 41.8°
Ns = 1.50 및 Nlg = 1.50인 케이스 2에서는 A = arcsine ( 1.50 / 1.50 ) = 90°
Ns = 1.35 및 NIg = 1.5인 케이스 3에서는 A = arcsine ( 1.35 / 1.50 ) = 64.2°
이들 3가지 계산으로부터, 광선(41)의 입사각이 도광체(7)의 표면의 수직선으로부터 62.5° 미만인 경우, 광이 도광체(7) 아래로 계속 반사될 것이라는 것을 알 수 있다. 케이스 1 및 케이스 3은 광이 내부 전반사되는 조건에 있다. 케이스 2에서는 광이 내부 전반사되지 않는다. 광이 도광체(7) 표면을 통과하여, 접촉 돔(32)을 통하는 원래 경로를 따라 계속 이동한다.
도광체(7) 및 접촉 돔(32)이 동일한 굴절률을 갖지 않을 수도 있다는 것에 주의해야 한다. 굴절률이 동일하지 않은 경우, 도광체(7) 및 접촉 돔(32)의 접촉면에서 일부 굴절이 발생할 것이다. 물질들 간의 굴절률 차이는 굴절량을 결정한다. 바람직하게, 접촉 돔(32)의 굴절률은 도광체(7)의 굴절률보다 크다. 접촉 돔(32)의 굴절률이 도광체(7)의 굴절률보다 작은 경우, 도광체(7)의 표면에 수직한 큰 각도로 이동하는 광의 일부가 내부 전반사되어 접촉 돔(32)으로 통과하지 않는다.
각도 A의 3 가지 경우를 도 10과 관련시켜보면, 공기의 굴절률을 사용하는 필름 측 표면(42)의 반사는 광선(41)의 제1 TIR 반사이다. 이 반사는 케이스 1의 수식에 의해 결정될 것이다. 낮은 굴절률의 TIR 반사(44)는 제2 광선(43)의 TIR 반사이며, 케이스 3의 수식에 의해 결정된다. 제3 내부 광선(45)은 합쳐진 굴절율 지점(46)과 충돌하며, TIR을 겪지 않는다. 광선(45)이 이 지점에 충돌하는 경우, 접촉 돔(32)이 도광체와 접촉하고 있다고 가정하면, 광선(45)은 반사 없이 도광체(7) 및 접촉 돔(32) 물질을 통과한다. 결합에는 간극이 없어야 한다는 것에 주의해야 한다. 작은 공극(air gap)조차 광의 통과를 방해할 것이다. 작은 간극은 표면 마감시의 작은 변화 또는 작은 외부 입자에 의해서도 생성될 수 있다. 도광체(7) 표면 또는 접촉 돔(32) 표면에 투명 탄성 물질의 얇은 층을 추가하는 것은 방해가 일어나지 않고 광이 원하는 대로 통과하는 것을 보장한다.
광선(45)은 접촉 돔(32)을 지나 계속 진행하여, 반사기(35)의 표면에서 반사된다. 반사기(35)는 바람직하게 알루미늄, 은, 또는 유전체 코팅물과 같은 고반사 물질(high reflectance material)로 코팅된다. 반사기(35) 표면의 윤곽은 반사광(48)의 방향을 결정한다. 상술한 바와 같이, 반사기(35)의 윤곽은 바람직하게 비구면이다.
도 11은 도 10에 도시된 것과 동일한 소자를 도시하고 있지만, 도 11에서는 접촉 돔(32)이 도광체(7)와 접촉하고 있지 않다. 접촉 돔(32)은 도광체(7)의 표면과 접촉하고 있지 않는 경우, 도광체(7)의 표면에서의 굴절률은 공기의 굴절률과 같다. 이들 조건 하에서, 광은 도광체(7)의 표면에서 내부 전반사된다. 광선(49)은 도광체(7)와 접촉하고 있는 접촉 돔(32)에 충돌할 때까지, 도광체(7)의 내부를 따라 계속 내부 전반사된다. 요약하면, 특정 픽셀과 관련된 접촉 돔(32)이 도광체(7)의 표면과 접촉하고 있는 경우 그 픽셀은 온(on) 상태에 있다. 접촉 돔(32)이 도광체(7)와 접촉하고 있지 않은 경우, 픽셀은 오프된다.
도 12는 도광체(7), LED(3), 및 종단 반사기(end reflector; 9 및 9´)를 확대된 측면도로 도시한 것이다. 종단 반사기(9,9')는 바람직하게 높은 반사율을 갖는 물질로 형성된다. 종단 반사기(9,9')는 간섭형 또는 금속 반사기일 수 있고, 각진 재귀형 반사기(angled retro type reflector)일 수 있다.
광은 자주 LED(3)로부터 도광체(7)까지의 길이만큼 이동할 것이며, 온 위치에 있는 접촉 돔(32)과 충돌하지 않는다. 따라서, 광은 내부 전반사되어, 도광체(7)로부터 추출되지 않을 것이다. 이 경우, 광은 도광체(7)의 말단에 도달하여, 종단 반사기(9'')에서 반사될 때까지 도광체(7)의 전체 길이를 따라 계속 이동한다. 이러한 반사는 도광체(7)를 통해 광을 반대 방향으로 다시 재지시한다. 그 다음, 광은 도광체(7)의 길이를 따라 뒤로 이동하며, 활성화된 접촉 돔(32)에 충돌하지 않는다고 가정하면, 도광체(7)의 처음 종단으로 되돌아 갈 것이며, 그 종단은 LED(3, 4, 5)가 위치하고 있는 곳이다.
처음 종단에서, 광은 LED(3,4,5) 사이의 영역에 충돌하거나, LED(3,4,5)와 충돌할 것이다. 광이 LED(3,4,5) 사이의 영역에 충돌하는 경우, 종단 반사기(9)에 의해 반사될 것이다. TIR 평판 디스플레이(1)가 단지 몇 개의 LED(3,4,5)를 갖는 경우, 광은 높은 반사율의 종단 반사기(9)에서 거의 항상 반사될 것이다. 일부 케이스에서, 광은 LED(3,4,5)에서 반사될 것이다. LED(3,4,5)는 광의 일부를 흡수하고, 그 나머지는 반사할 것이다. 광은 접촉 돔(32)에 의해 추출되기 전에 도광체(7) 위아래로 수차례 이동할 수도 있다. 이는 단지 일부 접촉 돔(32)이 온 상태에 있고 광을 추출하는 경우일 것이다. 접촉 돔(32)의 상당수가 온 상태에 있고, 도광체(7)와 접촉한다면, 광이 도광체(7)를 따라 한번 또는 두번 이상 통과할 가능성은 낮다. 많은 개수의 반사가 있고, 광이 도광체(7)를 따라 여러번 통과한 경우, 광의 손실은 작다. 종단 반사기(9,9´)는 98% 이상의 반사 효율을 가질 수도 있으며, 우수한 품질의 도광 물질은 매우 적은 광을 흡수한다.
도 13을 참조하면, 마스크 및 산광 조립체(6)는 패널 영역(2) 상에 실장된다. 마스크 및 산광 조립체(6)는 다수-층의 조립체로서, 저굴절률층(low index layer; 51), 스페이서 플레이트(spacer plate; 52), 마스크 플레이트(mask plate; 53), 제1 산광기(diffuser; 55), 제2 스페이서(56), 및 제2 산광기(57)를 포함한다.
저굴절률층(51)은 얇고, 낮은 굴절률을 갖는다. 공극 또는 진공 층은 저굴절률층(51)으로서 기능할 수 있지만, 낮은 굴절률의 고체 물질로부터 저굴절률층(51)을 형성하는 것은 종종 장치의 조립체에 이익이 된다. 통상적으로, 저굴절률층(51)은 스페이서 플레이트(52)를 도광체(7)에 붙이는 접착제일 것이다. 극히 얇은 디스플레이를 요구하는 분야에서, 저굴절률층(51) 및 스페이서 플레이트(52)는 하나의 소자, 즉 더 두꺼운 저굴절률층(51)으로 결합될 것이다. 그러나, 대형 디스플레이의 경우, 저굴절률층(51) 및 스페이서 플레이트(52)를 형성하는 두 개의 상이한 물질의 사용이 더 이익이 된다.
두 개의 박막 층인 마스크 플레이트(53) 및 제1 산광기(55)는 스페이서 플레이트 및 제2 산광기(56) 사이에 위치한다. 마스트 플레이트(53)는 다수의 개구 구멍(54)을 포함하여 (도 15 참조), 반사광(48)이 마스크 플레이트(53)를 통과하게 한다. 마스크 플레이트(53)의 나머지 영역은 바람직하게 흡수율이 높은 검은색의 물질이다. 블랙 크롬, 카본 블랙, 또는 유기 물질은 마스크 플레이트(53)에 적합한 물질로서 기능할 세가지 유형의 물질이다. 마스크 플레이트(53)는 주변광이 존재하는 경우 디스플레이의 명암비를 증가시킨다. 그렇지 않으면, 마스크 플레이트(53)는 TIR 스위치 필름(8) 또는 임의의 부품으로부터 반사되는 광을 흡수한다. 품질보다는 비용이 더 중요한 저가의 디스플레이의 경우, 마스크 플레이트(53)가 제거될 수 있다. 또한, 마스크 플레이트(53)는 디스플레이가 주변 조명이 낮은 조건에서만 사용되는 경우에도 제거될 수 있다. 주변광이 낮은 환경의 일례는 영화관이다.
제1 산광기(55)는 선택적 산광기로서, 반사기(35)로 입사되는 광을 확산시킨다. 소형 디스플레이의 경우, 제1 산광기(55)가 요구되지 않을 수도 있지만, 대형 픽셀을 갖는 디스플레이의 경우, 제1 산광기(55)가 포함되어야 한다. 마스크(53) 및 제1 산광기(55)의 위치는 디스플레이의 기능에 영향을 미치지 않고 바뀔 수 있다는 것 또는 주의해야 한다.
제2 스페이서(56)로 인해 반사기(35)로부터 전달되는 광이 확산되기 시작한다. 제2 산광기(57) 또한 광을 확산시키기 위해 사용되며, 이로써 관측자는 디스플레이에 수직한 방향으로부터 이격된 위치에서도 여전히 반사기(35)로부터의 광을 볼 있다. 제2 산광기(57)로 통합되는 확산의 양과 방향은 디스플레이유형에 따라 다를 것이다. 예를 들어, 통상적으로, 소형 휴대 전화는 수직 및 수평 방향 모두에서 더 작은 관측 각도를 갖는다. 통상적으로 TV는 수평 방향으로 큰 관측 각도를 가지만, 수직 방향으로의 관측 각도는 그만큼 크지 않다.
도 15를 참조하면, 도 15는 TIR 스위치 필름(8)이 전자 백플레인(10)에 조립되어 있다. TIR 스위치 필름(8)과 전자 백플레인(10) 사이에는 작은 공극(60)이 있으며, 스페이서 포스트(34)에 의해 유지된다. 전자 백플레인(10)의 환형 고리(22)는 TIR 스위치 필름(8)의 하단 표면(36)에 근접해 있다. 하단 표면(36)은 전도층(62)으로 코팅된다. 제조의 편의를 위해, 전도층(62)은 반사기(35)의 표면의 연장일 수도 있다. 전도층(62) 및 환형 고리(22)가 전기적으로 대전되어 있는 경우, 정전기력이 생성된다. 같은 극성으로 대전된 경우, 표면은 서로 반발한다. 다른 극성으로 대전된 경우, 표면은 서로 끌어당긴다. 따라서, 이들 표면, 즉 전도층(62) 및 환형 고리(22)의 상대적 전하를 제어함으로써, 접촉 돔(32)은 도광체(7)의 표면과의 접촉에 반해 구동되거나 그로부터 제거될 수 있다 (도 15에는 미도시). 두 개의 대전된 표면이 단락되는 것을 방지하기 위해, 대전된 표면 중 하나 또는 모두가 절연층으로 코팅된다.
정전기력은 도광체(7)의 표면과 접촉 돔(32)의 접촉을 제어하는데 사용될 수 있는 유일한 수단이 아니라는 것에 주의해야 한다. 다른 대체적인 방법은 압전 물질(piezoelectric material)을 사용하는 것이다. 다른 방법은 자성(magnetism)을 사용하는 것이다. 작동 장치(actuation device)의 당업자는 접촉 돔(32)의 위치를 변경하기 위한 여러 방법을 고안할 수 있다. 또한, 액추에이터를 구동시키기 위해 고안될 수 있는 무한 개의 전자 회로가 있다.
도 16은 픽셀에 컬러를 생성하는데 사용되는 전기 회로망의 개략적인 표현을 나타낸 것이다. 픽셀 n,m에서 관측자용 녹색 이미지를 생성하기 위해, 픽셀 n,m에 관한 스위치는 도광체(7)와 접촉하는 접촉 돔(32)을 갖는 상태로 이동되며, 녹색 LED(3)용 구동기가 턴온된다. 청색 LED(4) 및 적색 LED(5)는 온 상태가 아니다. (이 케이스의 하나의 예외는 디스플레이가 흑백 이미지를 생성하는지 여부에 있고, 이 경우, 3 개의 모든 LED(3, 4, 5)가 동시에 온 상태에 있으며, 대안으로서 흰색 LED가 사용될 수도 있음) 픽셀 n,m과 관련된 접촉 돔(32)은 적절한 주기 동안 도광체(7)와 접촉 상태로 남아서, 픽셀 외부로 방출되는 광량(amount of light)이 관측자가 원하는 강도를 생성하게 한다. 청색 디스플레이를 생성하기 위해, 청색 LED(4)가 온 상태인 경우, 접촉 돔(32)이 도광체(7)와 접촉하도록 위치한다. 접촉 돔(32)은 관측자가 필요로 하는 특정 강도를 생성하는데 요구되는 시간 동안 접촉 상태를 유지한다. 적색 컬러도 유사한 방법으로 생성된다. 제2 컬러 또는 흰색을 생성하기 위해, LED(3, 4, 5) 중 두 개 또는 세 개가 온 상태인 경우, 접촉 돔(32)이 두 번 이상의 주기 동안 도광체와 접촉하도록 위치한다.
예를 들어, 픽셀에 황색 이미지를 생성하기 위해, 적색 LED(3)가 온 상태인 경우, 접촉 돔(32)이 도광체(7)로부터 광을 추출한다. 적색 LED(3)가 오프된 후에, 청색 LED(4)가 턴온된다. 접촉 돔(32)은 청색 LED(4)가 온 상태인 동안에 광을 추출하지 않는다. 청색 LED(4)가 오프된 후에, 녹색 LED(5)가 턴온된다. 녹색 LED(5)가 온 상태인 경우, 접촉 돔(32)은 다시 광이 관측자에게 도달하게 한다. 이러한 과정이 초당 수백 회 일어나면, 인간의 눈은 적색 및 녹색을 황색으로 합성하게 된다. 접촉 돔(32)에 의해 광이 관측자에게 도달하는데 걸리는 시간은 밝기를 결정한다. 적색, 및 녹색에 관한 각각의 시간 주기를 변경시킴으로써, 황색인 중간색이 조절될 수 있다. 약간의 청색광이 추가되어 황색의 채도를 감소시킬 수 있다.
통상적으로 LED는 넓은 범위의 파장의 광을 방출하지 않는다는 것에 주의해야 한다. 높은 품질의 디스플레이는 기본 RGB LED 사이의 파장을 갖는 LED를 포함할 수도 있다. 주황색, 청록색, 황색이 그 예이다. 이들 여분의 파장을 추가함으로써, TIR 디스플레이의 스펙트럼 출력은 관측자가 실제로 보는 것과 일치될 수 있다. 매우 작은 추가적인 전기 회로망이 이러한 개선된 성능을 추가하는데 요구된다.
본 발명의 LED 및 스위치를 제어하는데 전자장치가 요구된다는 것 또한 주의해야 한다. 전자장치는 또한 광소자의 작동을 컴퓨터, TV, 또는 다른 유형의 영상 신호와 관련시키는데 필요하다. 이러한 유형의 제어 전자장치는 시간에 맞춰 컬러를 다중 송신함으로써 컬러를 생성하는 디스플레이 시스템을 위해 생성된다. 당업자는 이러한 작업을 달성하기 위한 여러 방법을 고안할 것이다. 본 발명의 혁신적인 부분은 전자 부품의 구성이 아닌 광 스위칭 및 광학계이다.
도 17은 압전 물질(70)을 작동 메커니즘으로서 사용하는 장치를 도시한 것이다. 이 실시형태는 반사기 표면(35)에 부착된 작동 물질(70)을 도시한 것이다. 압전 물질(70)은 정전기력 스위칭 메커니즘을 구동시키는데 사용되는 것과 동일한 유형의 전자 백플레인(10)으로 구동된다. 반사기 표면(35) 및 압전 물질(70)의 높이를 변경시킴으로써, 접촉 돔(32)을 턴온 및 턴오프시킬 수 있다.
도 18에는 장치의 다른 구성이 도시되어 있으며, 이는 탄성 스위치 필름(8) 상의 각진 원뿔(angled cone; 80) 상에 실장된 접촉 돔(32)을 도시한 것이다. 이 구성은 반사기 사이즈가 큰 경우에 바람직하다. 반사기는 고정되어 있으며, 스위치 필름(8) 상에 실장된 각진 원뿔(80)보다 약간 더 큰 각진 원뿔 완화 영역(angled cone relieved area; 82)을 갖는다. 완화 영역(82)은 접촉 돔(32) 및 각진 원뿔(80)이 도광체(7)에 접촉하거나 그로부터 멀어지도록 이동하도록 명확한 구분을 제공한다.
도 19는 반사기 영역(35´)에는 물질이 없고, 공기가 있거나 진공 상태인 장치의 구성을 도시한 것이다. 반사기 영역(35´)은 광을 반사시키기 위해 채택될 것이다.
도 20은 일 실시형태를 도시한 것이다. 광(2000)은 도광체(2010)를 통해 전달될 수 있다. 도광체(2010)는 제1 굴절률을 가지고, 도광체(2010)와 다른 매체(예를 들어, 제2 굴절률을 갖는 고체, 액체, 기체, 또는 진공) 사이에 하나 이상의 표면을 포함할 수도 있다. 표면은 실질적으로 평평하거나, 굽어져 있거나, 길게 연장되거나(예를 들어, 10배 또는 100배 이상과 같은 하나의 치수가 다른 치수보다 훨씬 더 큰 경우) 다른 형상일 수도 있다. 도광체(2010)는 광원(미도시)으로부터 광을 수신하도록 구성된 제1 표면(1020), (예를 들어, 광이 도광체(2010) 외부로 방출될 수도 있는) 제2 표면(2030), 및 접촉 돔으로의 윈도우와 같은 다양한 광제어 장치와 관련된 제3 표면(2040)을 포함할 수도 있다. 도광체(2010)는 하나 이상의 제4 표면(2050)을 포함할 수 있다. 일부 케이스에서, 제4 표면(2050)이 광원으로부터 광을 수신할 수도 있다. 일부 케이스에서, 제4 표면(2050)은 적어도 부분적으로 거울처럼 작동할 수도 있다. 특정 실시형태에서, 제4 표면(2050)은 전반사 거울을 포함할 수도 있으며, 이는 도광체(2010) 내부로부터 제4 표면(2050)으로 입사되는 광을 다시 도광체(2010)로 반사할 수도 있다.
도광체(2010)는 길이(2010) 및 두께(2014)와 같은 하나 이상의 길이를 갖는 것을 특징으로 할 수도 있다. 길이는 다양한 기술분야의 사양에 따라 선택될 수 있다 (예를 들어, 휴대 전화 스크린, 가정 조명 폼 팩터(form factor), TV 사이즈 등). 길이는 다양한 물질 특성에 따라 선택될 수 있다 (예를 들어, 두께(2014)는 도광체(2010)의 굴절률, 도광체(2010) 내의 TIR과 관련된 각도, 도광체(2010) 외부로 방출되는 광 품질의 사양(예를 들어, 제2 표면(2030)에 수직한 방향에서 몇 도 내에 광이 있어야 한다는 요구사항) 등에 따라 선택될 수도 있음).
광원으로부터의 광은 제1 표면(2020)을 통해 도광체(2010)로 전달될 수도 있다. 제1 표면(2020)은 적어도 부분적으로 반사할 수도 있으며 (예를 들어, 반투명 거울), 도광체(2010) 내부로부터 제1 표면(2020)에 도달하는 광을 다시 도광체(2010)로 반사하도록 구성될 수도 있다. 제1 표면(2020)은 평면, 곡면, 그 밖의 형상일 수도 있다. 제1 표면(2020)은 도광체(2010)의 하나 이상의 다른 표면에 대해 각도(2022)로 배치될 수도 있다. 각도(2022)는 45도와 135도, 70도와 110도, 및/또는 80도와 100도 사이에 있을 수도 있다. 일부 케이스에서, 각도(2022)는 도광체(2010) 내의 내부 반사의 다양한 예측 각도에 따라 선택될 수도 있다.
광원으로부터의 광은 제4 표면(2050)을 통해 도광체(2010)로 전달될 수도 있다. 제4 표면(2050)은 적어도 부분적으로 반사할 수도 있으며 (예를 들어, 반투명 거울), 도광체(2010) 내부로부터 제4 표면(2050)에 도달하는 광을 다시 도광체(2050)로 반사하도록 구성될 수도 있다. 제4 표면(2050)은 평면, 곡면, 그 밖의 형상일 수도 있다. 제4 표면(2050)은 도광체(2010)의 하나 이상의 다른 표면에 대해 각도(2052)로 배치될 수도 있다. 각도(2052)는 45도와 135도, 70도와 110도, 및/또는 80도와 100도 사이에 있을 수도 있다. 일부 케이스에서, 각도(2052)는 도광체(2010) 내의 내부 반사의 다양한 예측 각도에 따라 선택될 수도 있다.
일부 표면들(예를 들어, 제1 표면(2020) 및/또는 제4 표면(2050))은 (도광체(2010) 내부로부터 표면으로 입사되는) 광을 하나 이상의 원하는 방향에서 도광체(2010)로 다시 반사하도록 구성될 수도 있다. 일부 케이스에서, 표면은 도광체(2010) 외부로 반사된 광의 원하지 않는 전달을 최소화하는 방법으로 광을 반사할 수도 있다. 일정한 경우에, 광은 (제2 표면(2030) 및/또는 제3 표면(2040)과 같은) 다른 표면으로부터 TIR과 관련된 입사각도 미만의 각도로 반사될 수도 있다.
일부 표면(예를 들어, 제3 표면(2040) 및/또는 선택적인 제2 표면(2030))은 “거울”을 포함할 수도 있으며, 그 반사율은 (예를 들어, 도광체(2010) 내부로부터의) 입사광의 입사 각도에 따라 다르다. 반사율의 각도 의존성은 표면의 각 측면 상의 굴절률의 제어를 통해 생성될 수도 있다. 반사율의 각도 의존성은 표면의 나노구조화, 표면 코팅 사용 등과 같은 다른 방법으로 통해 생성될 수도 있다. 일부 케이스에서, 표면은 낮은 입사각(예를 들어, 45도 이하, 30도 이하, 20도 이하, 또는 10도 이하)의 입사광이 반사되도록 설계된다. 일부 케이스에서, 표면은 높은 입사각(예를 들어, 표면에 수직, 수직선에서 2도 이내, 5도 이내, 10도 이내, 및/또는 20도 이내)의 입사광이 표면을 통과할 수도 있도록 설계된다.
도광체(2010)의 표면은 하나 이상의 윈도우(2060)를 포함할 수도 있으며, 이는 다양한 작동 메커니즘에 따라 개방되거나 폐쇄될 수도 있다. 이와 같이, 윈도우(2060)는 광밸브처럼 행동할 수도 있다. 도 10에 도시된 예시에서, 윈도우(2060)는 제3 표면(2040)에 배치되며, 광은 제2 표면(2030)을 통해 도광체(2010) 외부로 방출된다. 몇몇 구현형태에서는 수십 개, 수백 개, 수천 개, 수백만 개, 또는 수십억 개의 윈도우(2060)를 포함한다. 일정한 구현형태에서는 한 개, 두 개, 세 개, 다섯 개, 또는 열 개의 윈도우(2060)를 포함한다. 윈도우(2060)는 길이, 폭, 반경, 및/또는 윈도우(2060)의 다양한 양태에서 특징일 수 있는 다른 치수와 같은 하나 이상의 치수(2062)가 특징일 수도 있다. 윈도우(2060)는 실질적으로 모든 입사광에 대해 "투명”한 것이 특징일 수도 있으며, 도광체(2010)의 “본체” 내부로부터 다른 구조(예를 들어, 접촉 돔, 반사기 등)로의 광 전달이 가능하게 할 수도 있다. 윈도우는 접촉 돔을 표면에 접촉시킴으로써 생성될 수도 있다. 개방 윈도우로 인해 광의 접촉 돔으로의 통과를 허용할 수도 있으며, 여기서 광은 반사기에 의해 반사될 수도 있다. (간극을 생성하는) 접촉 돔을 제거함으로써 윈도우는 광의 통과에 대해 윈도우를 “폐쇄”할 수도 있다.
반사기들은 다양한 형상(포물면, 타원면, 선형, 곡면, 평면 및 다른 형상)일 수도 있다. 윈도우는 입사광의 상이한 방향과 관련된 상이한 반사기를 가질 수도 있다. 예를 들어, 반사기(2070)의 형상은 제1 표면(2020)과 관련된 방향으로부터 입사된 광의 우선적 수신에 따라 선택될 수도 있다. 윈도우(2060)는 윈도우를 통해 하나 이상의 반사기로 광이 통과하도록 할 수 있다. 도 20에 도시된 예시에서, 반사기(2070)는 입사광을 반사하는 위치에 배치되어 있다. 반사기는 일반적으로 전반사 거울(예를 들어, 완전 반사성 및/또는 정반사성)이다. 반사기는 하나 이상의 치수가 특징일 수도 있다. 도 20에 도시된 예시에서, 반사기는 치수(2074 및 2078)가 특징일 수도 있으며, 선택적으로, 다른 치수(예를 들어 페이지에 수직임)가 특징일 수도 있다.
도 20에 도시된 예시에서, 제3 표면(2040)은 표면의 각 측면 상의 상이한 굴절률에 의해 유도된 반사율을 통해 각도 의존적인 거울로서 기능한다. 이러한 구형형태는 도광체(2010)와 동일한 물질로부터 제조된 접촉 돔(2080) 상에 배치된 반사기(2070)를 포함할 수도 있다. 접촉 돔은 액추에이터(미도시)에 의해 작동되어 방향(2090)으로 이동할 수도 있으며, 방향(2090)으로의 접촉 돔(2080)의 작동을 통해 개방 (도광체(2010)에 접촉하는 경우) 및 폐쇄(도광체(2010)에 접촉하지 않은 경우)를 제공한다.
제3 표면(2040)의 반사부는 공극을 포함할 수도 있으며, 윈도우(2060)는 접촉 돔(2080)과 도광체(2010)의 “본체” 사이의 광학적 투명 접촉부를 포함할 수도 있으며, 평활하고 평평한 결합 표면을 사용하는 것을 포함할 수도 있다. 제3 표면(2040) 상으로 좁은 입사 각을 갖는 (즉, 표면 수선(surface normal)에 대해 A보다 큰 각도를 갖는) 광은 제3 표면(2040)에서 반사될 것이다.
개방 윈도우(2060)를 통과하는 광(예를 들어, 광(2000))은 반사기(예를 들어, 반사기(2070))에 의해 다시 표면(예를 들어, 제3 표면(2040)으로 반사될 수도 있다. 이러한 반사는 제3 표면(2040) 및/또는 제2 표면(2030) 대해 큰 입사각을 갖는 반사광(2000)을 발생시킬 수도 있으며, 이는 (예를 들어, 제2 표면(2030)을 통해) 도광체(2010) 외부로의 광 통과를 초래할 수도 있다. 이러한 각도는 TIR 각도 A보다 표면 수선에 대해 더 작은 각도를 통해 도 20에 개략적으로 도시되어 있다.
다양한 치수(예를 들어, 2062, 2070, 2074, 2014 등)가 기술분야의 요구사항에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 원형 윈도우(2060)의 반경(2062)이 감소함에 따라, 윈도우(2060)를 통과하는 광은 “점광원(point source)”으로부터 반사기(2070)에 도달한 것처럼 행동할 수도 있으며, 이는 제2 표면(2030)에 대해 실질적인 수직 각도로 제2 표면(1030)을 통해 도광체(2010) 외부로 방출되는 광을 초래하는, 반사기(2070)에 관한 특정 기하형태(예를 들어, 포물면)의 활용이 가능하게 할 수도 있다.
도 21은 일 실시형태를 도시한 것이다. 광(2100)은 도광체(2110)에 의해 도파될 수도 있다. 도광체(2110)는 표면(2130) 및 표면(2140)을 포함할 수도 있다. 표면(2140)은 적어도 부분적으로 반사할 수도 있으며, TIR 관련 각도 A의 (표면 수선에 대해) 더 크거나 (표면에 대해) 더 좁은 입사각으로 도달하는 입사광을 반사할 수도 있다. 일부 케이스에서, 표면(2140)은 공극에 의해 확정된다.
표면(2140)은 윈도우(2160)를 포함할 수도 있으며, 반사기(2170)와 광이 통하도록 연결될 수 있으며, 이는 접촉 돔으로 실장될 수도 있다. 접촉 돔의 작동은 윈도우(2160)를 개방시켜서, 도광체(2110)로부터 반사기(2170)로의 광 통과를 허용할 수도 있으며, 도광체(2110)로 다시 반사될 수도 있다. 반사기(2170)는 치수(2172)를 특징으로 할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 치수(2172)는 도광체(2110)에 의해 도파되는 디스플레이 광으로 구성되는 디스플레이 장치의 픽셀 사이즈(의 10%, 5%, 2%, 또는 1% 내)와 대략적으로 동일할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 광원은 도광체(2110)에 의해 도파되는 광을 제공한다. 일정한 케이스에서, 디스플레이 장치와 관련된 각 픽셀은 윈도우(2160) 및/또는 반사기(2170)와 연관되어 있을 수도 있다.
표면(2130)은 “렌즈” 또는 표면(2130)을 통과하는 광의 전달과 관련된 다른 형상을 포함할 수도 있다. 일부 케이스에서, 이 렌즈의 형상은 표면(2130)으로부터의 광 전달 각도를 변형하도록 선택될 수도 있다. 예를 들어, 완만하게 발산하는 광은 도광체(2100)와 관련된 평면에 평행 및/또는 수직하도록 변형될 수도 있다.
도 22A 및 도 22B는 개방 및 폐쇄 윈도우를 도시한 것이다. 도 22A에서, 접촉 돔(2080)은 도광체(2010)와 접촉되어 있으며, 개방 윈도우(2060)를 통해 접촉 돔(2080)으로 광이 통과할 수 있게 한다. 광(2000)은 도광체(2010)를 통한 반사광의 전달을 발생시키는 입사각으로 반사기(2070)에 의해 다시 도광체(2010)로 반사될 수도 있으며, 표면(2030)을 통해 도광체(2010) 외부로 방출된다. 도 22B에서, 접촉 돔(2080)은 도광체(2010)와 접촉되어 있지 않으며, 따라서 윈도우(2061)는 적어도 낮은 각도의 광의 통과에 대해서 “폐쇄”된다. 결과적으로, 윈도우를 (개방) 윈도우를 통과할 수도 있었던 광(2000)은 도광체(2010) 내부에서 내부 반사되어, (예를 들어, 도 22A에 도시된 표면(2030)에서) 도광체(2010) 외부로 방출되지 못할 수도 있다.
도 22B는 또한 접촉 돔(2080)과 관련된 결합 표면(2222)을 도시한 것이다. 일부 실시형태에서, 결합 표면은 (표면(2040)과 같은) 도광체의 표면의 적어도 일부와 상보적일(즉, 일치할) 수도 있다. 2 개의 본체 사이의 일치하는 표면은 광학적으로 임의의 입사각으로 광의 통과를 실질적으로 허용하는 투명한 윈도우를 생성할 수도 있다. 결합 표면(2222) 및 (예를 들어 접촉 돔(2080)을 작동시킴으로써) 대응하는 표면(2040) 사이의 간극을 개방하는 것은 대응하는 표면(2040)에서 공극을 개방시키며, 이는 그 영역이 반사하게 하는 결과를 초래할 수도 있다 (예를 들어 그 영역으로 입사되는 광에 대해 내부 전반사를 발생시킴).
상술한 설명이 제한적인 것으로서 의도된 것은 아니다. 당업자는 본 발명의 교시를 숙지하고 장치의 수많은 변형 및 변경이 가능할 수도 있다는 것을 용이하게 관측할 것이다. 따라서, 상기 설명서는 청구항의 한정에 의해서만 제한되는 것으로서 해석되어야 한다.

Claims (61)

  1. 광원으로부터 광(2000)을 수신하도록 구성된 제1 표면(2020); 제2 표면(2030); 및 제3 표면(2040)을 구비하는 도광체(2010);
    상기 표면들이 결합된 경우 광학적 투명 윈도우(2060)를 형성하는 방법으로 상기 제3 표면(2040)의 적어도 일부와 결합하도록 구성된 결합 표면(2222); 상기 결합 표면(2222)과 광이 통하도록 연결되며, 상기 제2 표면(2030)을 통해 반사광(2000)의 적어도 일부의 전달을 유발하는 각도로, 윈도우(2060)로부터 상기 반사기(2070) 상으로 입사되는 광(2000)의 적어도 일부를 반사하도록 구성된 형상을 갖는 반사기(2070)를 구비하는 접촉 돔(2080); 및
    상기 접촉 돔(2080) 및 도광체(2010) 중 어느 하나에 부착되며, 상기 결합 표면(222)을 상기 제3 표면에 접촉시키고, 상기 결합 표면(222)을 상기 제3 표면(2040)으로부터 멀어지게 이동시키도록 구성되는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 표면(2020)과 상기 제3 표면(2040) 중 어느 하나는 도광체(2010) 내부에서 광의 내부 전반사와 관련된 각도보다 작은 입사 각도로 도광체(2010) 내부로부터 도달한 광을 상기 표면에 의해 반사하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 개방 윈도우(2060)는 상기 결합 표면(2222)이 상기 제3 표면(2040)과 접촉하는 경우 임의의 각도로부터 상기 윈도우에 도달하는 광에 대해서도 투명한 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 치수(2012)가 제2 치수(2014)보다 100배 이상 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윈도우(2060)와 관련된 제1 치수가 상기 윈도우(2060)와 관련된 제2 치수보다 10배 이상 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사기(2070)와 관련된 제1 치수가 상기 반사기(2070)와 관련된 제2 치수보다 10배 이상 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 치수는 상기 각각의 제2 치수보다 100배 이상 큰 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 윈도우(2060)는 원형인 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사기(2070)의 곡면의 적어도 일부는 포물면인 것을 특징으로 하는, 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사기(2070)의 곡면의 적어도 일부는 타원면인 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사기(2070)의 곡면의 적어도 일부는 평면인 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 하나 이상의 환형 고리를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 압전 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 돔(2080)은 TIR 스위치 필름(8) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 TIR 스위치 필름(8) 및 상기 접촉 돔(2080)은 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 돔(2080)은 상기 도광체(2010)보다 더 큰 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광체(2010) 및 상기 접촉 돔(2080)의 굴절률 사이의 차이가 10% 미만인 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 돔은 상기 도광체(2010)와 동일한 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 표면(2030)을 통해 전달된 광이 상기 제2 표면(2030)에 대한 수선(normal)에 대하여 20˚내의 각도로 전달되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 각도는 수선에 대하여 5˚내인 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 돔(2080)과 상기 결합 표면(2222) 중 어느 하나와 관련된 치수가 도광체(2010)에 통합된 디스플레이 스크린과 관련된 픽셀의 치수와 거의 동일하도록 선택된 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 광원; 및
    제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 포함하며,
    상기 시스템은 상기 광원으로부터의 광 방출을 제어하도록 구성되는 디스플레이 부품.
  23. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 다른 시스템을 포함하는 디스플레이 장치.
  24. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 시스템을 사용하는 단계를 포함하는 광밸브 작동 방법.
  25. 광원;
    도광체; 및
    상기 도광체로부터 광의 선택적 추출을 가능하게 하는 복수의 광소자들을 포함하며,
    상기 광원으로부터 투사되는 광이 내부 전반사에 의해 상기 도광체를 통해 이동하는데,
    상기 도광체를 통해 이동하는 광이 온(on) 위치에 있는 광소자들 중 하나와 접촉하는 경우, 광이 상기 광소자를 통해 상기 도광체로부터 추출되며, 상기 광은 디스플레이 장치를 통해 관측자에게 지시되고,
    상기 도광체를 통해 이동하는 광이 오프(off) 위치에 있는 광소자들 중 하나와 접촉하는 경우, 광은 내부 전반사에 의해 상기 도광체를 통해 계속 이동하는 디스플레이 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 광소자들은 상기 광소자가 상기 도광체와 물리적으로 접촉함으로써 상기 온 상태에 위치하고,
    상기 광소자들은 상기 도광체의 표면 근처에서 작은 굴절률을 유지하여 상기 도광체 표면이 내부 전반사를 유지함으로써 상기 오프 상태에 위치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 광소자들은 상기 광소자가 상기 도광체와 물리적으로 접촉함으로써 상기 온 상태에 위치하는데, 상기 광소자들 중 적어도 하나와 상기 도광체의 접촉 지점은 상기 도광체에서 내부 전반사를 무효화하는 물질의 불연속성을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 광소자들은 정전기력에 의해 상기 온 위치와 오프 위치 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 광소자들과 상기 도광체의 물리적 접촉은 상기 도광체의 출력 측의 반대측에서 발생하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 광소자들과 상기 도광체의 물리적 접촉은 상기 도광체의 출력 측의 반대측에서 발생하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 광의 선택적 추출은 상기 도광체 및 제어 전자 패널의 경계면에서 발생하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  32. 제 26 항에 있어서,
    상기 광의 선택적 추출은 상기 도광체 및 제어 전자 패널의 경계면에서 발생하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 광의 선택적 추출은 상기 도광체 및 제어 전자 패널의 경계면에서 발생하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  34. 제 25 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  35. 제 26 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  36. 제 27 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  37. 제 25 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 청색광, 황색광, 및 청록색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  38. 제 26 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 청색광, 황색광, 및 청록색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  39. 제 27 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 청색광, 황색광, 및 청록색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  40. 제 25 항에 있어서,
    상기 광원은 백색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  41. 제 26 항에 있어서,
    상기 광원은 백색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  42. 제 27 항에 있어서,
    상기 광원은 백색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  43. 제 25 항에 있어서,
    광 흡수 물질로 형성된 마스크 플레이트가 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 마스크 플레이트는 광이 상기 마스크 플레이트를 통과하게 하는 복수의 개구부들을 포함하여, 상기 디스플레이 장치의 출력의 명암비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  44. 제 26 항에 있어서,
    광 흡수 물질로 형성된 마스크 플레이트가 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 마스크 플레이트는 광이 상기 마스크 플레이트를 통과하게 하는 복수의 개구부들을 포함하여, 상기 디스플레이 장치의 출력의 명암비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  45. 제 27 항에 있어서,
    광 흡수 물질로 형성된 마스크 플레이트가 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 마스크 플레이트는 광이 상기 마스크 플레이트를 통과하게 하는 복수의 개구부들을 포함하여, 상기 디스플레이 장치의 출력의 명암비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  46. 제 25 항에 있어서,
    적어도 하나의 확산층(diffusing layer)이 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 확산층은 상기 디스플레이 장치의 출력을 확산시켜서 상기 출력에 대한 수선으로부터 변위되는 각도들로부터 출력의 가시성을 개선하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  47. 제 26 항에 있어서,
    적어도 하나의 확산층이 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 확산층은 상기 디스플레이 장치의 출력을 확산시켜서 상기 출력에 대한 수선으로부터 변위되는 각도들로부터 출력의 가시성을 개선하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  48. 제 27 항에 있어서,
    적어도 하나의 확산층이 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 확산층은 상기 디스플레이 장치의 출력을 확산시켜서 상기 출력에 대한 수선으로부터 변위되는 각도들로부터 출력의 가시성을 개선하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  49. 광원;
    도광체; 및
    상기 도광체로부터 광의 선택적 추출을 가능하게 하는 복수의 광소자들을 포함하며,
    상기 광원으로부터 투사되는 광이 내부 전반사에 의해 상기 도광체를 통해 이동하고,
    상기 광소자 각각은 상기 디스플레이 장치의 출력 측 상에서 광을 상기 도광체로부터 관측자로 향하게 하는 반사 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 도광체를 통해 이동하는 광이 온 위치에 있는 광소자 중 하나와 접촉하는 경우, 광이 상기 광소자를 통해 상기 도광체로부터 추출되며, 상기 광은 디스플레이 장치를 통해 관측자로 향하게 되고,
    상기 도광체를 통해 이동하는 광이 오프 위치에 있는 광소자 중 하나와 접촉하는 경우, 상기 광은 내부 전반사에 의해 상기 도광체를 통해 계속 이동하며,
    상기 광소자 각각은 상기 광소자가 상기 도광체와 물리적으로 접촉함으로써 상기 온 상태에 위치하는데, 상기 광소자와 상기 도광체의 접촉 지점은 상기 도광체에서 내부 전반사를 무효화하는 물질의 불연속성을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 광소자들은 정전기력에 의해 상기 온 위치와 오프 위치 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  53. 제 49 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 및 청색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  54. 제 49 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 청색광, 황색광, 및 청록색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  55. 제 50 항에 있어서,
    상기 광원은 적색광, 녹색광, 청색광, 황색광, 및 청록색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  56. 제 49 항에 있어서,
    상기 광원은 백색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  57. 제 50 항에 있어서,
    상기 광원은 백색광을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  58. 제 49 항에 있어서,
    광 흡수 물질로 형성된 마스크 플레이트가 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며,
    상기 마스크 플레이트는 광이 상기 마스크 플레이트를 통과하게 하는 복수의 개구부들을 포함하여, 상기 디스플레이 장치의 출력의 명암비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  59. 제 50 항에 있어서,
    광 흡수 물질로 형성된 마스크 플레이트가 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 마스크 플레이트는 광이 상기 마스크 플레이트를 통과하게 하는 복수의 개구부들을 포함하여, 상기 디스플레이 장치의 출력의 명암비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  60. 제 49 항에 있어서,
    적어도 하나의 확산층이 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 확산층은 상기 디스플레이 장치의 출력을 확산시켜서 상기 출력에 대한 수선에 대하여 변위되는 각도들로부터 출력의 가시성을 개선하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  61. 제 50 항에 있어서,
    적어도 하나의 확산층이 상기 도광체와 상기 디스플레이 장치의 출력 사이에 위치하며, 상기 확산층은 상기 디스플레이 장치의 출력을 확산시켜서 상기 출력에 대한 수선에 대하여 변위되는 각도들로부터 출력의 가시성을 개선하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
KR1020117018090A 2009-01-02 2009-12-31 내부 전반사 스위치형 평판 디스플레이 KR20110139194A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/319,172 2009-01-02
US12/319,171 2009-01-02
US12/319,172 US8152352B2 (en) 2009-01-02 2009-01-02 Optic system for light guide with controlled output
US12/319,171 US8272770B2 (en) 2009-01-02 2009-01-02 TIR switched flat panel display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110139194A true KR20110139194A (ko) 2011-12-28

Family

ID=42110190

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117018088A KR20110139193A (ko) 2009-01-02 2009-12-31 제어된 출력으로 광을 추출하는 도광체 시스템
KR1020117018090A KR20110139194A (ko) 2009-01-02 2009-12-31 내부 전반사 스위치형 평판 디스플레이

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117018088A KR20110139193A (ko) 2009-01-02 2009-12-31 제어된 출력으로 광을 추출하는 도광체 시스템

Country Status (5)

Country Link
EP (2) EP2384455A2 (ko)
JP (2) JP2012514835A (ko)
KR (2) KR20110139193A (ko)
CN (2) CN102395922A (ko)
WO (2) WO2010077367A2 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003569B4 (de) * 2011-02-03 2013-03-21 Leica Microsystems (Schweiz) Ag Flächenlichtquelle für eine Durchlichtbeleuchtungseinrichtung eines Mikroskops
JP2014135116A (ja) * 2011-04-22 2014-07-24 Sharp Corp 面光源装置およびその製造方法、表示装置、照明装置
JP2014149915A (ja) * 2011-05-23 2014-08-21 Sharp Corp 面光源装置およびその製造方法、表示装置、照明装置
CN105782906B (zh) * 2014-12-17 2019-02-22 3M创新有限公司 光导管以及集成该光导管的室内和车内照明系统
KR102329107B1 (ko) * 2015-03-16 2021-11-18 레이아 인코포레이티드 각도 선택 반사층을 채용한 단일 방향 격자-기반 백라이팅
CN206990892U (zh) * 2016-12-06 2018-02-09 3M创新有限公司 光学成像系统
KR20210097713A (ko) * 2018-12-06 2021-08-09 닛토덴코 가부시키가이샤 광학 적층체

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566935A (en) 1984-07-31 1986-01-28 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator and method
US4710732A (en) 1984-07-31 1987-12-01 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator and method
US4662746A (en) 1985-10-30 1987-05-05 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator and method
US4596992A (en) 1984-08-31 1986-06-24 Texas Instruments Incorporated Linear spatial light modulator and printer
US4615595A (en) 1984-10-10 1986-10-07 Texas Instruments Incorporated Frame addressed spatial light modulator
US4956619A (en) 1988-02-19 1990-09-11 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator
US5028939A (en) 1988-08-23 1991-07-02 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator system
US5319491A (en) 1990-08-10 1994-06-07 Continental Typographics, Inc. Optical display
CA2097109C (en) 1992-06-01 2000-01-11 Shozo Kokawa Liquid crystal display
US6674562B1 (en) 1994-05-05 2004-01-06 Iridigm Display Corporation Interferometric modulation of radiation
US5396350A (en) 1993-11-05 1995-03-07 Alliedsignal Inc. Backlighting apparatus employing an array of microprisms
US6040937A (en) 1994-05-05 2000-03-21 Etalon, Inc. Interferometric modulation
US5581715A (en) 1994-06-22 1996-12-03 Oak Technologies, Inc. IDE/ATA CD drive controller having a digital signal processor interface, dynamic random access memory, data error detection and correction, and a host interface
US6712481B2 (en) * 1995-06-27 2004-03-30 Solid State Opto Limited Light emitting panel assemblies
US5953469A (en) * 1996-10-29 1999-09-14 Xeotron Corporation Optical device utilizing optical waveguides and mechanical light-switches
WO1999036824A1 (fr) * 1998-01-20 1999-07-22 Seiko Epson Corporation Dispositif de commutation optique et dispositif d'affichage d'images
DE69828034T2 (de) * 1998-01-20 2005-04-21 Seiko Epson Corp Optische schaltvorrichtung,bildanzeige und projektionsvorrichtung
JP2001188230A (ja) 1999-12-28 2001-07-10 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶表示装置
EP1215526A4 (en) * 2000-07-11 2005-11-30 Mitsubishi Chem Corp SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE
US6775048B1 (en) 2000-10-31 2004-08-10 Microsoft Corporation Microelectrical mechanical structure (MEMS) optical modulator and optical display system
JP2003076286A (ja) * 2001-09-06 2003-03-14 Ngk Insulators Ltd ディスプレイ装置用の冷却システム
US7283112B2 (en) 2002-03-01 2007-10-16 Microsoft Corporation Reflective microelectrical mechanical structure (MEMS) optical modulator and optical display system
US7345824B2 (en) 2002-03-26 2008-03-18 Trivium Technologies, Inc. Light collimating device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012514835A (ja) 2012-06-28
WO2010077367A2 (en) 2010-07-08
EP2384454A1 (en) 2011-11-09
WO2010077363A1 (en) 2010-07-08
EP2384455A2 (en) 2011-11-09
KR20110139193A (ko) 2011-12-28
WO2010077367A3 (en) 2010-10-28
CN102341748A (zh) 2012-02-01
JP2012514761A (ja) 2012-06-28
CN102395922A (zh) 2012-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8651724B2 (en) TIR switched flat panel display
US8272770B2 (en) TIR switched flat panel display
JP5259728B2 (ja) 前面光ガイドおよび結合素子を有する表示部の光照明
US5353133A (en) A display having a standard or reversed schieren microprojector at each picture element
JP5112871B2 (ja) 一方のパネルをバックライトし且つ他方のパネルをフロントライトする照明アッセンブリを有するデュアルディスプレイ
KR20110139194A (ko) 내부 전반사 스위치형 평판 디스플레이
CN101019071B (zh) 用于显示器的触摸屏
CN114730044A (zh) 定向照明设备和隐私显示器
US8313226B2 (en) Display including waveguide, micro-prisms and micro-shutters
US7447417B2 (en) Backlight assembly and display device having the same
MXPA05010248A (es) Sistema y metodo para iluminar una pantalla de modulador interferometrico.
CN101960355A (zh) 透射模式中的干涉式调制器
KR20100116568A (ko) 백라이트를 이용하여 간섭 변조기를 조명하는 시스템 및 방법
MXPA05010243A (es) Sistema y metodo para reducir el cambio de color en una pantalla.
EP2284594B1 (en) Display including waveguide, micro-prisms and micro-mechanical light modulators
WO2011132515A1 (ja) 照明装置及び表示装置
JP2008525841A (ja) 液晶表示装置及びこれを具備する移動通信端末機
US20100315836A1 (en) Flat panel optical display system with highly controlled output
KR20100016265A (ko) 반사형 디스플레이 패널 및 이러한 디스플레이 패널을 제조하는 방법
JP2007513375A (ja) ディスプレイ
CN114365036A (zh) 光源装置和利用它的信息显示系统
US8552965B2 (en) Display device and electronic appliance
US8177406B2 (en) Display including waveguide, micro-prisms and micro-mirrors
CN114616498A (zh) 定向照明设备和防窥显示器
WO2013161811A1 (ja) 面光源装置及び液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid