KR20130108629A

KR20130108629A - 확산 광 입력 인터페이스를 가지는 광 가이드

Info

Publication number: KR20130108629A
Application number: KR1020137015167A
Authority: KR
Inventors: 라이 왕; 더글라스 칼 버스테트; 콜렌고드 에스 나라야난; 케빈 리; 이온 비타; 마렉 미엔코; 러셀 웨인 그룰크
Original assignee: 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스 인크.
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-10-04
Also published as: JP2014505320A; US20120120080A1; WO2012067833A1; JP2015159117A; CN103221853A; EP2641115A1; TW201231380A

Abstract

본 개시물은 광을 분포시키기 위하여 광 가이드를 이용함으로써 조명을 제공하기 위한 시스템들, 방법들 및 장치를 제공한다. 하나의 양태에서, 광 가이드는 광이 주입되는 표면, 예컨대 에지를 가진다. 이 표면이 처리되어 광원에 대한 확산 인터페이스 (diffusive interface) 를 생성한다. 예를 들어, 표면은 연마되어 확산 인터페이스로서 역할하는 프로스트처리된 표면을 형성할 수도 있고, 또는 확산 구조가 에지에 부착될 수도 있는데, 부착된 확산 구조가 확산 인터페이스로서 기능한다. 확산 인터페이스는 광 가이드 내로 진입하는 광을 확산시키고 그리고 이를 통하여 광 가이드 내에서 전파하는 광의 균일성을 증가시킬 수 있다. 광 가이드에는 광을 광 가이드 밖으로 재지향시키는 광 전환 피쳐들이 제공될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 재지향된 광이 디스플레이를 조명하기 위하여 인가될 수도 있다.

Description

확산 광 입력 인터페이스를 가지는 광 가이드{LIGHT GUIDE WITH DIFFUSIVE LIGHT INPUT INTERFACE}

본 개시물은 디스플레이들을 위한 조명 디바이스들을 포함하는 조명 디바이스들, 특히 광 가이드들을 가지는 조명 디바이스들에, 그리고 전기기계 시스템들에 관련한다.

전기기계 시스템들은 전기적 및 기계적 엘리먼트들, 액츄에이터들, 트랜스듀서들, 센서들, 광학적 컴포넌트들 (예를 들어, 미러들) 및 전자제품들을 가지는 디바이스들을 포함한다. 전기기계 시스템들은 마이크로 스케일들 및 나노스케일들을 포함하지만 이에 한정되지는 않는, 다양한 스케일들에서 제조될 수 있다. 예를 들어, 마이크로전자기계 시스템들 (microelectromechanical systems; MEMS) 의 디바이스들은 약 1 미크론부터 수백 미크론 이상까지의 범위의 사이즈들을 갖는 구조들을 포함할 수 있다. 나노전자기계 시스템들 (Nanoelectromechanical system; NEMS) 의 디바이스들은, 예를 들어, 수백 나노미터보다 작은 사이즈들을 포함한, 미크론보다 작은 사이즈들을 갖는 구조들을 포함할 수 있다. 전기기계 엘리먼트들은 기판들 및/또는 성막된 재료 층들의 부분들을 에칭하는, 또는 전기적 및 전기기계 디바이스들을 형성하기 위해 층들을 추가하는 성막 (deposition), 에칭, 리소그라피, 및/또는 다른 마이크로머시닝 프로세스들을 이용하여 생성될 수도 있다.

전기기계 시스템 디바이스의 하나의 타입은 간섭계 변조기 (interferometric modulator; IMOD) 라고 불린다. 본 명세서에서 사용될 때, 간섭계 변조기 또는 간섭계 광 변조기라는 용어는 광학적 간섭의 원리들을 이용하여 광을 선택적으로 흡수하고/하거나 반사하는 디바이스를 지칭한다. 몇 가지 구현형태들에서는, 간섭계 변조기는 전도성 플레이트들의 쌍을 포함할 수도 있는데, 이들 중 하나 또는 두 개 모두는 전체적으로 또는 부분적으로 투명하고/하거나 반사성일 수도 있고, 그리고 적합한 전기적 신호의 인가 시에 상대적인 모션이 가능할 수도 있다. 일 구현형태에서는, 하나의 플레이트는 기판 상에 성막된 정지 층 (stationary layer) 을 포함할 수도 있고 그리고 다른 플레이트는 정지 층으로부터 에어 갭에 의하여 분리되는 금속 막을 포함할 수도 있다. 일 플레이트의 다른 플레이트에 대한 포지션은 간섭계 변조기에 입사하는 광의 광학적 간섭을 변화시킬 수 있다. 간섭계 변조기 디바이스들은 광범위한 응용들의 범위를 가지고, 그리고, 특히 디스플레이 성능들을 가지는 기존의 제품들을 개선시키는 데에서 그리고 신제품들을 창조하는 데에 이용될 것으로 예견된다.

반사된 주변광은 일부 디스플레이 디바이스들에서, 예컨대 간섭계 변조기들에 의하여 형성된 픽셀들을 이용하는 디스플레이 디바이스들에서 이미지들을 형성하기 위하여 사용된다. 이러한 디스플레이들의 감지된 휘도는 뷰어를 향하여 반사되는 광의 양에 의존한다. 낮은 주변광 조건들에서는, 인공 광원으로부터의 광이 반사성 픽셀들을 조명하기 위하여 사용되며, 그러면 반사성 픽셀들은 광을 뷰어를 향하여 반사시켜 이미지를 생성한다. 시장 수요들 및 설계 기준들을 만족시키기 위하여, 새로운 조명 디바이스들이 연속적으로 개발되어 반사성 및 투과성 디스플레이들을 포함하는 디스플레이 디바이스들의 필요성들을 만족시키고 있다.

본 개시물의 시스템들, 방법들 및 디바이스들 각각은 여러 혁신적 양태들을 가지며, 그것들 중 단일 하나만이 본 명세서에서 개시된 원하는 속성들을 단독으로 담당하는 것은 아니다.

본 개시물에서 기술되는 기술 요지의 하나의 혁신적인 양태는 조명 시스템 내에 구현될 수 있다. 조명 시스템은 프로스트처리된 (frosted) 광 입력면을 가지는 광 가이드를 포함한다. 광원은 광을 광 입력을 위하여 프로스트처리된 표면 내로 지향시키도록 구성된다. 몇 가지 구현형태들에서는, 프로스트처리된 표면은 약 0.01 - 10 ㎛, 약 0.1 - 5 ㎛, 약 0.2 - 2 ㎛, 약 0.7 - 2 ㎛, 또는 약 0.8 - 1.2 ㎛의 표면 거칠기 Ra를 가질 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 프로스트처리된 광 입력면은 광 가이드의 에지 상에 존재한다. 프로스트처리된 광 입력면 상의 재료의 마루들 (peaks) 및 골들 (valleys) 은 에지의 단 치수를 따라서 연장하는 줄무늬들 (striations) 을 정의할 수도 있다. 줄무늬들은 불균일하고 불규칙적으로 이격될 수도 있다.

본 개시물에서 설명되는 기술 요지의 다른 혁신적인 양태는 조명 시스템을 제조하는 방법에서 구현될 수 있다. 방법은 광 입력을 위한 프로스트처리된 표면을 가지는 광 가이드를 제공하는 단계; 및 광 가이드에 부착되며 광을 프로스트처리된 표면 내로 지향시키도록 구성되는 광원을 제공하는 단계를 포함한다. 표면을 조면화 (roughening) 하는 것은 몇 가지 구현형태들에서는 표면을 연삭하는 것 또는 다른 구현형태들에서는, 예를 들어 약 220 이상의 그릿 넘버 (grit number) 를 가지는 샌딩 기구 (sanding implement) 를 이용하여 표면을 샌딩하는 것을 포함할 수 있다. 연삭 또는 샌딩은 연마제를 광의 에지에 대하여 에지의 단 치수를 실질적으로 따르는 방향으로 이동시키는 것에 의하여 수행될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 결과의 표면은 약 0.01 - 10 ㎛, 약 0.1 - 5 ㎛, 약 0.2 - 2 ㎛, 약 0.7 - 2 ㎛, 또는 약 0.8 - 1.2 ㎛의 표면 거칠기 Ra를 가질 수 있다. 조면화는 에지의 단 치수를 따라서 연장하는 줄무늬들을 형성될 수도 있다.

본 개시물에서 기술되는 또 다른 혁신적인 기술 요지의 양태는 조명 시스템에서 구현될 수 있다. 조명 시스템은 광 입력면을 가지는 광 가이드를 포함한다. 확산기는 광 입력면에 커플링된다. 광원은 확산기를 통하여 광을 광 가이드 내로 지향시키도록 구성된다. 몇 가지 구현형태들에서는, 확산기는 광 입력을 위하여 표면에 부착되거나 그 위에 성막되는 층일 수 있다. 일부 다른 구현형태들에서, 확산기는 광을 확산하기 위한 임베딩된 입자들을 가지는 구조 또는 광을 확산하도록 처리된 표면일 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 처리된 표면은 프로스트처리된 표면일 수 있다.

본 개시물에서 설명되는 기술 요지의 다른 혁신적인 양태는 조명 시스템을 제조하는 방법에서 구현될 수 있다. 방법은 광 입력면을 가지는 광 가이드를 제공하는 단계를 포함한다. 확산기는 광 입력을 위한 표면에 커플링된다. 광원은 광 가이드에 부착되고 그리고 광을 확산기를 통하여 광 가이드 내로 지향시키도록 구성된다.

본 개시물에서 기술되는 기술 요지의 다른 혁신적인 양태는 조명 시스템에서 구현될 수 있다. 조명 시스템은 광 입력 인터페이스를 가지는 광 가이드; 광을 상기 광 입력 인터페이스를 통하여 상기 광 가이드 내로 주입하도록 구성되는 광원; 및 인입하는 광을 상기 광 입력 인터페이스에서 확산시키기 위한 수단을 포함한다. 몇 가지 구현형태들에서, 인입하는 광을 광 입력 인터페이스에서 확산시키기 위한 수단은 광 입력 인터페이스의 프로스트처리된 표면일 수도 있다. 일부 다른 구현형태들에서, 광을 확산시키기 위한 수단은 광 입력 에지에 적용된 코팅 또는 광 입력 에지에 부착된 광 확산 구조 (optically diffusive structure) 일 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 광 확산 구조는 광원 및 광 입력 에지 사이에 배치된 프로스트처리된 광 입력면을 가질 수도 있거나 광을 확산시키기 위한 복수 개의 임베딩된 입자들을 가질 수도 있다.

본 명세서에서 설명된 기술 요지의 하나 이상의 구현형태들의 세부사항들은 첨부 도면들 및 아래의 설명에서 언급된다. 다른 특징들, 양태들, 및 이점들은 상세한 설명, 도면들, 청구항들로부터 명확하게 될 것이다. 후속하는 도면들의 상대적인 치수들이 척도에 맞도록 도시된 것은 아닐 수도 있다는 것에 주의한다.

도 1 은 간섭계 변조기 (IMOD) 디스플레이 디바이스의 픽셀들의 시리즈 내의 두 개의 인접한 픽셀들을 묘사하는 등각 투상도의 일 예를 도시한다.
도 2 는 3x3 간섭계 변조기 디스플레이를 통합하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 일 예를 도시한다.
도 3 은 도 1 의 간섭계 변조기에 대한 이동가능 반사층 포지션 대 인가된 전압을 예시하는 다이어그램의 일 예를 도시한다.
도 4 는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가되는 경우에 간섭계 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 테이블의 일 예를 도시한다.
도 5a 는 도 2 의 3x3 간섭계 변조기 디스플레이에서의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 다이어그램의 일 예를 도시한다.
도 5b 는 도 5a 에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 쓰는데 이용될 수도 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 일 예를 도시한다.
도 6a 는 도 1 의 간섭계 변조기 디스플레이의 부분 단면의 일 예를 도시한다.
도 6b 내지 도 6e 는 간섭계 변조기들의 여러가지 구현형태들의 단면들의 예들을 도시한다.
도 7 은 간섭계 변조기에 대한 제조 프로세스를 도시하는 흐름도의 일 예를 도시한다.
도 8a 내지 도 8e 는 간섭계 변조기를 제작하기 위한 방법에서의 다양한 스테이지들의 단면의 개략적인 예시들의 예들을 도시한다.
도 9 는 크로스-해치 효과가 존재하는 광 가이드의 탑-다운 뷰 (top-down view) 를 도시하는 사진의 일 예를 도시한다.
도 10 은 광 확산 광 가이드 표면을 가지는 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다.
도 11 은 부착된 광 확산 구조를 가지는 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다.
도 12 는 부착된 광 확산 구조를 가지는 조명 시스템의 단면의 다른 예를 도시한다.
도 13a 는 광 확산 구조 내에 임베딩된 광원들을 가지는 조명 디바이스의 단면의 일 예를 도시한다.
도 13b 는 광 확산 구조의 평평한 주면 상에 배치된 광원들을 가지는 조명 디바이스의 단면의 일 예를 도시한다.
도 14a 는 디스플레이 디바이스가 제공된 도 10 의 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다.
도 14b 는 디스플레이 디바이스가 제공된 도 11 의 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다.
도 14c 는 디스플레이 디바이스가 제공된 도 12 의 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다.
도 15a 는 광 확산 구조 또는 프로스트처리된 표면이 없는 조명된 광 가이드의 평면도의 일 예의 사진을 도시한다.
도 15b 는 부착된 광 확산 구조를 가지는 조명된 광 가이드의 평면도의 일 예의 사진을 도시한다.
도 15c 는 프로스트처리된 광 입력면을 가지는 조명된 광 가이드의 평면도의 일 예의 사진을 도시한다.
도 16a 는 도 16b 에 도시된 그래프를 유도하도록 사용되는 광 가이드 구조의 평면도의 일 예를 도시하는 사진이다.
도 16b 는 도 16a 의 광 가이드의 중심 라인을 따른 평균 휘도를 도시하는 그래프이다.
도 17 은 조명 시스템의 제조 방법의 일 예를 묘사하는 블록도이다.
도 18a 는 광 입력면의 단 치수를 따른, 실질적으로 "수직" 방향에서의 연마 이동의 일 예를 도시한다.
도 18b 는 광 입력면의 장 치수를 따른, 실질적으로 "평행" 방향에서의 연마 이동의 일 예를 도시한다.
도 19 는 샌드 페이퍼에 의하여 조면화된 표면의 일 예의 표면 토폴로지의 그래프를 도시하는데, 샌드 페이퍼는 단 치수의 방향에서 이동된다.
도 20 은 조명 시스템의 제조 방법의 다른 예를 묘사하는 블록도이다.
도 21a 및 도 21b 는 복수 개의 간섭계 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스를 도시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다.
다양한 도면들 내의 유사한 참조 번호들 그리고 지정들은 유사한 엘리먼트들을 표시한다.

후속하는 상세한 설명은 혁신적인 양태들을 기술하는 목적들을 위한 어떤 구현형태들로 직결된다. 그러나, 본 명세서에서의 교시들은 복수의 상이한 방식들로 적용될 수 있다. 기술된 구현형태들은, 동화상 (예를 들어, 비디오) 또는 정지 화상 (예를 들어, 스틸 이미지) 이거나, 그리고 텍스트의, 그래픽의 또는 그림인 이미지를 디스플레이하도록 구성된 임의의 디바이스에서 구현될 수도 있다. 좀 더 자세하게 설명하면, 구현형태들이 다양한 전자적 디바이스들에서 구현되거나 또는 이들과 연관될 수도 있는데, 다양한 전자적 디바이스들은 예컨대 모바일 전화기들, 멀티미디어 인터넷 이용가능 셀룰러 전화기들, 모바일 텔레비전 수신기들, 무선 디바이스들, 스마트폰들, 블루투스 디바이스들, 개인용 휴대정보 단말기들 (PDAs), 무선 전자 메일 수신기들, 핸드-헬드 또는 휴대용 컴퓨터들, 넷북들, 노트북들, 스마트북들, 프린터들, 복사기들, 스캐너들, 팩시밀리 디바이스들, GPS 수신기들/내비게이터들, 카메라들, MP3 플레이어들, 캠코더들, 게임 콘솔들, 손목 시계들, 클록들, 계산기들, 텔레비전 모니터들, 평탄 디스플레이들, 전자적 리딩 디바이스들 (예를 들어, e-리더기들), 컴퓨터 모니터들, 자동 디스플레이들 (예를 들어, 오도미터 (odometer) 디스플레이 등), 콕핏 (cockpit) 제어들 및/또는 디스플레이들, 카메라 뷰 디스플레이들 (예를 들어, 차량의 후방 카메라의 디스플레이), 전자적 사진들, 전자적 빌보드들 또는 표지판들 (signs), 프로젝터들, 건축적 구조들, 전자렌지들, 냉장고들, 스테레오 시스템들, 카세트 리코더들 또는 플레이어들, DVD 플레이어들, CD 플레이어들, VCR들, 라디오들, 휴대용 메모리 칩들, 세척기들, 건조기들, 세척/건조기들, 패키징 (packaging; 예를 들어, MEMS 그리고 비-MEMS), 장식적 (aesthetic) 구조들 (예를 들어, 보석의 조각 상의 이미지들의 디스플레이) 및 다양한 전기기계적 시스템 디바이스들이지만 이에 한정되는 것은 아니라는 것이 고찰된다. 또한, 본 명세서에서의 교시들은 비-디스플레이 애플리케이션들에서 이용될 수 있는데, 비-디스플레이 애플리케이션들은 예컨대 전자적 스위칭 디바이스들, 무선 주파수 필터들, 센서들, 가속도계들, 자이로스코프들, 모션-감지 디바이스들, 자력계들, 소비자 전자제품용 관성 컴포넌트들, 소비자 전자 제품들의 부품들, 버랙터들 (varactors), 액정 디바이스들, 전기 영동 (electrophoretic) 디바이스들, 드라이브 방식들, 제조 프로세스들, 전자적 테스트 장비이지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 교시들은 도면들 내에 단독으로 묘사된 구현형태들로만 한정되도록 의도되지 않으며, 반대로 그 대신에 당업자에게 용이하게 이해되듯이 넓은 적용가능성을 가진다.

몇 가지 구현형태들에서, 조명 시스템에는 광을 분포시키기 위한 광 가이드가 제공된다. 하나의 양태에서, 광 가이드는 광원으로부터의 광이 주입되는 표면을 가진다. 이 표면이 처리되어 확산 광 수신 인터페이스를 생성한다. 예를 들어, 표면은 연마되어 확산 인터페이스로서 역할하는 거친 표면을 형성할 수도 있고, 또는 확산기가 표면에 부착될 수도 있는데, 부착된 확산기가 광원과의 확산 인터페이스로서 기능한다. 몇 가지 구현형태들에서, 처리된 표면은 광 가이드의 에지이다. 에지는 에지의 단 또는 너비 치수에 대략적으로 평행한 방향으로 진행하는 연마에 의하여 조면화됨으로써, 이를 통하여 에지의 그 단 치수를 따라서 연장하는 줄무늬들을 형성할 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 거친 표면은 약 0.01 - 10 ㎛, 약 0.1 - 5 ㎛, 약 0.2 - 2 ㎛, 약 0.7 - 2 ㎛, 또는 약 0.8 - 1.2 ㎛의 표면 거칠기 Ra를 가질 수도 있다. 광 가이드에는 광을 광 가이드 밖으로 재지향시키는 광 전환 피쳐들이 제공될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 재지향된 광이 디스플레이를 조명하기 위하여 인가될 수 있다.

본 개시물에서 기술되는 기술 요지의 특정한 구현형태들은 후속하는 잠재적 장점들의 하나 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. 확산기는 광 가이드에 진입하는 광을 확산시키고, 이를 통하여 광 가이드 내에서 전파하는 광의 강도의 균일성을 증가시킨다. 확산은 몇몇 광 소스 배치구성물들, 예컨대 이산 광 소스들의 이격된 어레이들로부터 방출된 광에 공통인 크로스-해칭 효과를 감소시키거나 제거할 수도 있다. 덧붙여서, 광 가이드 내의 더 큰 광 균일성이, 광 가이드로부터 주입되며 그리고 오브젝트, 예컨대 디스플레이를 조명하기 위하여 사용되는 광의 강도의 균일성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 디스플레이의 매우 균일한 조명이 몇 가지 구현형태들에서 달성될 수도 있다.

기술된 구현형태들이 적용될 수도 있는 적절한 MEMS 디바이스의 하나의 예는 반사성 디스플레이 디바이스이다. 반사성 디스플레이 디바이스들은 간섭계 변조기들 (IMODs) 을 통합하여 그 상부에 입사하는 광을 광학적 간섭의 원리들을 이용하여 선택적으로 흡수 및/또는 반사할 수 있다. IMOD들은 흡수체, 그 흡수체에 대해 이동가능한 반사체, 그리고 흡수체 및 반사체 사이에서 규정된 광학적 공진 캐비티를 포함할 수 있다. 반사체는 둘 이상의 상이한 포지션들로 움직일 수 있으며, 그것은 광학적 공진 캐비티의 사이즈를 변화시킬 수 있고 이에 의해 간섭계 변조기의 반사율에 영향을 미친다. IMOD들의 반사율 스펙트럼들은 상이한 컬러들을 생성하도록 가시 파장들 전체에 걸쳐 시프트될 수 있는 상당히 넓은 스펙트럼 대역들을 생성할 수 있다. 스펙트럼 대역의 포지션은, 광학적 공진 캐비티의 두께를 변화시킴으로써, 즉, 반사체의 포지션을 변화시킴으로써 조절될 수 있다.

도 1 은 간섭계 변조기 (IMOD) 디스플레이 디바이스의 픽셀들의 시리즈 내의 두 개의 인접한 픽셀들을 묘사하는 등각 투상도의 일 예를 도시한다. IMOD 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 간섭계 MEMS 디스플레이 엘리먼트들을 포함한다. 이들 디바이스들에서, MEMS 디스플레이 엘리먼트들의 픽셀들은 밝거나 또는 어두운 상태일 수 있다. 밝은 ("이완된 (relaxed)", "개방" 또는 "온") 상태에서, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시광의 큰 부분을, 예컨대, 사용자에게 반사한다. 반대로, 어두운 ("작동된 (actuated)", "폐쇄된" 또는 "오프") 상태에서는, 디스플레이 엘리먼트는 입사 가시 광을 거의 반사하지 않는다. 몇 가지 구현형태들에서, 온 및 오프 상태들의 광 반사율 특성들은 역전될 수도 있다. MEMS 픽셀들은 블랙 및 백색 외에도 컬러 디스플레이를 허용하는 특정 파장들에서 우세하게 반사하도록 구성될 수 있다.

IMOD 디스플레이 디바이스는 IMOD들의 행/열 어레이를 포함할 수 있다. 각각의 IMOD는, 에어 갭 (또한 광학적 갭 또는 캐비티라고도 지칭됨) 을 형성하기 위해 서로로부터 가변 및 제어가능 거리에 포지셔닝된 한 쌍의 반사층들, 즉, 이동가능 반사층 및 고정된 부분 반사층을 포함할 수 있다. 이동가능 반사층은 적어도 2 개의 포지션들 사이를 움직일 수도 있다. 제 1 포지션, 즉, 이완된 포지션에서, 이동가능 반사층은 고정된 부분 반사층으로부터 비교적 큰 거리에 포지셔닝될 수 있다. 제 2 포지션, 즉, 작동된 포지션에서, 이동가능 반사층은 부분 반사층에 더 가까이 포지셔닝될 수 있다. 2 개의 층들로부터 반사하는 입사 광은 이동가능 반사층의 포지션에 의존하여 보강적으로 또는 상쇄적으로 간섭하여, 각각의 픽셀에 대해 전체의 반사 또는 비-반사 상태를 생성할 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, IMOD는 비작동되는 경우에는 반사성 상태에서 가시 스펙트럼 내의 광을 반사할 수도 있고, 그리고 작동되는 경우에는 어두운 상태에서 가시 범위 외부의 광 (예를 들어, 적외선 광) 을 반사할 수도 있다. 그러나, 몇 개의 다른 구현형태들에서는 IMOD는 비작동되는 경우에는 어두운 상태에 있고, 그리고 작동되는 경우에는 반사성 상태에 있을 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 인가된 전압의 도입은 상태들을 변화시키기 위해 픽셀들을 구동시킬 수 있다. 일부 다른 구현형태들에서, 인가된 전하는 상태들을 변화시키기 위해 픽셀들을 구동시킬 수 있다.

도 1 에서 픽셀 어레이의 묘사된 부분은 두 개의 인접한 간섭계 변조기들 (12) 을 포함한다. (도시된 바와 같이) 좌측의 IMOD (12) 에서는, 이동가능 반사층 (14) 이 광학적 스택 (16) 으로부터 선결정된 거리의 이완된 포지션에 있는 것으로 도시되는데, 이것은 부분적인 반사층을 포함한다. 좌측의 IMOD (12) 에 걸쳐서 인가되는 전압 V₀ 은 이동가능 반사층 (14) 의 작동을 야기하기에는 불충분하다. 우측의 IMOD (12) 에서는, 이동가능 반사층 (14) 이 광학적 스택 (16) 에 가깝거나 인접한 작동된 포지션에 있는 것으로 도시된다. 우측의 IMOD (12) 에 걸쳐서 인가된 전압 V_bias 는 이동가능 반사층 (14) 을 작동된 포지션에서 유지하기에 충분하다.

도 1 에서, 픽셀들 (12) 의 반사 특성들은 픽셀들 (12) 에 입사하는 광을 나타내는 화살표 (13), 및 왼쪽의 픽셀 (12) 로부터 반사하는 광 (15) 으로 일반적으로 예시된다. 비록 자세하게 도시되지는 않지만, 픽셀들 (12) 상에 입사하는 대부분의 광 (13) 이 투명한 기판 (20) 을 관통하고 광학적 스택 (16) 을 향하여 투과될 것이라는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 광학적 스택 (16) 상에 입사하는 광의 일부는 광학적 스택 (16) 의 부분적인 반사층을 통과하여 투과될 것이고, 그리고 일부는 투명한 기판 (20) 을 통과하여 되반사될 것이다. 광학적 스택 (16) 을 통과하여 투과된 광 (13) 의 일부는 이동가능 반사층 (14) 에서 반사되고, 다시 투명한 기판 (20) 을 향하여 (및 이를 관통하여) 반사될 것이다. 광학적 스택 (16) 의 부분적인 반사층으로부터 반사된 광 및 이동가능 반사층 (14) 으로부터 반사된 광 사이의 (보강 또는 상쇄) 간섭이 픽셀 (12) 로부터 반사된 광 (15) 의 파장(들)을 결정할 것이다.

광학적 스택 (16) 은 단일 층 또는 여러 층들을 포함할 수 있다. 그 층(들)은 전극 층, 부분 반사성 및 부분 투과성 층 그리고 투명 유전체 층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 광학적 스택 (16) 은 전기 전도성이며, 부분적으로 투과성이고 부분적으로 반사성이며, 그리고, 예를 들어, 상기 층들의 하나 이상을 투명 기판 (20) 상에 성막함으로써 제작될 수도 있다. 전극 층은 다양한 재료들, 이를테면 다양한 금속들, 예를 들어 인듐 주석 산화물 (ITO) 로 형성될 수 있다. 부분적인 반사층은 부분적으로 반사성인 예를 들어, 크롬 (Cr), 반도체들, 그리고 유전체들인 다양한 금속들과 같은 다양한 재료들부터 형성될 수 있다. 부분적인 반사층은 재료들의 하나 이상의 층들로 형성될 수 있고, 그리고 층들의 각각은 단일 재료 또는 재료들의 조합으로 형성될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 광학적 스택 (16) 은 광학적 흡수체 및 전도체 둘 다로서 역할을 하는 단일 반투명한 두께의 금속 또는 반도체를 포함할 수 있는 한편, (예컨대, 광학적 스택 (16) 의 또는 IMOD의 다른 구조들의) 상이한, 더 큰 전도성 층들 또는 부분들은 IMOD 픽셀들 사이의 버스 신호들로 역할을 할 수 있다. 또한, 광학적 스택 (16) 은 하나 이상의 전도성 층들 또는 전도성/흡광성 층을 커버하고 있는 하나 이상의 절연성 또는 유전체 층들을 포함할 수 있다.

몇 가지 구현형태들에서는, 광학적 스택 (16) 의 층(들)은 평행 스트립들 내로 패터닝될 수 있고, 그리고 행 전극들을 아래에서 더욱 설명되는 바와 같이 디스플레이 디바이스 내에 형성할 수도 있다. 당업자에 의하여 이해되듯이, 용어 "패터닝된 (patterned)" 은 본 명세서에서 마스킹 및 에칭 프로세스들을 지칭하도록 이용된다. 몇 가지 구현형태들에서는, 고 전도성 및 반사성 재료, 예컨대 알루미늄 (Al) 이 이동가능 반사층 (14) 에 대하여 이용될 수도 있고, 그리고 이러한 스트립들이 열 전극들을 디스플레이 디바이스에서 형성할 수도 있다. 이동가능 반사층 (14) 은 포스트들 (18) 의 상단에 성막된 열들 및 포스트들 (18) 사이에 성막된 개재 희생 재료를 형성하기 위해 (광학적 스택 (16) 의 행 전극들에 직교하는) 성막된 금속 층 또는 층들의 평행한 스트립들의 시리즈로서 형성될 수도 있다. 희생 재료가 에칭 제거되는 경우, 규정된 갭 (19), 또는 광학적 캐비티는, 이동가능 반사층 (14) 및 광학적 스택 (16) 사이에 형성될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 포스트들 (18) 사이의 간격 (spacing) 은 대략 1- 1000 um 일 수도 있고, 반면에 갭 (19) 은 대략적으로 10,000 옹스트롱들 (Å) 보다 작을 수도 있다.

몇 가지 구현형태들에서는, 작동된 또는 이완된 상태 중 하나에 있는 IMOD의 각각의 픽셀은 본질적으로 고정된 반사층 및 이동하는 반사층에 의하여 형성되는 커패시터이다. 전압이 인가되지 않는 경우에는, 이동가능 반사층 (14a) 은 도 1 에서 좌측의 픽셀 (12) 에 의하여 도시되는 바와 같이 기계적으로 이완된 상태에서 유지하고, 갭 (19) 은 이동가능 반사층 (14) 및 광학적 스택 (16) 사이에 있다. 그러나, 전위차, 예컨대, 전압이 선택된 행 및 열 중의 적어도 하나에 인가되는 경우, 대응하는 픽셀에서 행 및 열 전극들의 교차부에 형성된 커패시터는 충전되고, 정전기력들이 전극들을 함께 끌어당긴다. 인가된 전압이 임계치를 초과한다면, 이동가능 반사층 (14) 은 변형하여 광학적 스택 (16) 가까이로 또는 반대로 이동할 수 있다. 도 1 의 오른쪽의 작동된 픽셀 (12) 에 의해 예시된 바와 같이, 광학적 스택 (16) 내의 유전체 층 (미도시) 은 단락을 방지하고 층들 (14 및 16) 사이의 분리 거리를 제어할 수도 있다. 이 거동 (behavior) 은 인가된 전위차의 극성에 무관하게 동일하다. 어레이에서의 픽셀들의 시리즈가 일부 경우들에서 "행들" 또는 "열들"로서 지칭되지만, 당업자는 하나의 방향을 "행"으로서 그리고 다른 방향을 "열"로서 지칭하는 것은 임의적임을 쉽게 이해할 것이다. 다시 말해, 일부 배향들에서, 행들은 열들로 간주될 수 있고, 열들은 행들로 간주될 수 있다. 더욱이, 디스플레이 엘리먼트들은 직교 행들 및 열들 ("어레이") 로 균일하게 배열될 수도 있거나, 또는, 예를 들어, 서로에 대해 특정한 위치적 오프셋들을 갖는 비선형 구성들 ("모자이크") 로 배열될 수도 있다. 용어들인 "어레이"와 "모자이크"는 어느 구성이라도 지칭할 수도 있다. 따라서, 비록 디스플레이가 "어레이" 또는 "모자이크"를 포함하고 있는 것으로 지칭되지만, 임의의 실례에서 엘리먼트들 자체가 서로에 대하여 직교하도록 배치되거나 또는 균일 분포로 배치될 필요가 없으며, 비대칭 형상들 및 불균일하게 분포된 엘리먼트들을 가지는 배치들을 포함할 수도 있다.

도 2 는 3x3 간섭계 변조기 디스플레이를 통합하는 전자 디바이스를 예시하는 시스템 블록도의 일 예를 도시한다. 그 전자 디바이스는 하나 이상의 소프트웨어 모듈들을 실행하도록 구성될 수도 있는 프로세서 (21) 를 포함한다. 운영 체제를 실행하는 것 외에도, 프로세서 (21) 는 웹 브라우저, 전화기 애플리케이션, 이메일 프로그램, 또는 임의의 다른 소프트웨어 애플리케이션을 포함한, 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들을 실행하도록 구성될 수도 있다.

프로세서 (21) 는 어레이 드라이버 (22) 와 통신하도록 구성될 수 있다. 어레이 드라이버 (22) 는, 신호들을, 예컨대, 디스플레이 어레이 또는 패널 (30) 에 제공하는 행 드라이버 회로 (24) 및 열 드라이버 회로 (26) 를 포함할 수 있다. 도 1 에서 도시되는 IMOD 디스플레이 디바이스의 단면은 도 2 에서는 라인들 1-1 에 의하여 도시된다. 비록 도 2 가 명료함을 위해 IMOD들의 3x3 어레이를 예시하지만, 디스플레이 어레이 (30) 는 매우 큰 수의 IMOD들을 포함할 수도 있고, 다른 수의 IMOD들을 열들에서보다는 행들에서 가질 수도 있고, 반대의 경우로도 마찬가지이다.

도 3 은 도 1 의 간섭계 변조기에 대한 이동가능 반사층 포지션 대 인가된 전압을 예시하는 다이어그램의 일 예를 도시한다. MEMS 간섭계 변조기들에 대해, 행/열 (즉, 공통/세그먼트) 쓰기 프로시저는 도 3 에 예시된 바와 같은 이들 디바이스들의 히스테리시스 특성을 이용할 수도 있다. 간섭계 변조기는 이동가능 반사층, 또는 거울로 하여금, 이완된 상태로부터 작동된 상태로 변화하도록, 예를 들어, 약 10-볼트 전위차를 요구할 수도 있다. 전압이 그 값으로부터 감소되면, 이동가능 반사층은 전압이 예를 들어 10-볼트들 아래로 다시 떨어질 때 자신의 상태를 유지하는데, 그러나, 이동가능 반사층은 2-볼트들 아래로 전압이 떨어질 때까지 완전하게 이완하지 않는다. 따라서, 도 3 에 도시된 바와 같은 전압의 범위 대략 3 내지 7-볼트는, 디바이스가 이완된 또는 작동된 상태에서 안정되는 인가된 전압의 윈도우가 존재하는 경우에 존재한다. 이는 본 명세서에서는 "히스테리시스 윈도우" 또는 "안정성 윈도우 (stability window)"라고 지칭된다. 도 3 의 히스테리시스 특성들을 갖는 디스플레이 어레이 (30) 의 경우, 행/열 쓰기 프로시저는 하나 이상의 행들을 한 번에 어드레싱하도록 설계될 수 있어서, 주어진 행의 어드레싱 동안, 작동될 어드레싱된 행에서의 픽셀들은 약 10-볼트의 전압차에 노출되고, 이완될 픽셀들은 거의 0 볼트의 전압차에 노출된다. 어드레싱 후, 픽셀들은 그것들이 이전의 스트로빙 상태로 유지되도록 정상 (steady) 상태 또는 대략 5-볼트의 바이어스 전압차에 노출된다. 이러한 예에서는, 어드레싱된 이후에, 각각의 픽셀은 약 3-7-볼트들의 "안정성 윈도우" 내의 전위차를 맞이한다. 이 히스테리시스 특성 특징은 동일한 인가된 전압 조건들 하의 작동된 또는 이완된 미리 존재하는 상태를 유지하기 위해, 예컨대, 도 1 에 예시된 픽셀 설계를 가능하게 한다. 각각의 IMOD 픽셀은, 작동된 상태이든 또는 이완된 상태이든, 근본적으로는 고정된 반사층 및 이동가능 반사층에 의해 형성된 커패시터이므로, 이 안정한 상태는 전력을 실질적으로 낭비하거나 손실하는 일 없이 히스테리시스 윈도우 내에 정상 전압에서 홀드될 수 있다. 더구나, 인가된 전압 전위가 실질적으로 고정되게 유지된다면 IMOD 픽셀 속으로 흐르는 전류는 근본적으로 거의 없다.

몇 가지 구현형태들에서, 이미지의 프레임은 주어진 행에서의 픽셀들의 상태에 대한 원하는 변화에 (만약에 있다면) 따라서, 열 전극들의 세트를 따라 "세그먼트" 전압들의 형태로 데이터 신호들을 인가함으로써 만들어질 수도 있다. 어레이의 각각의 행은 이번에는 어드레싱될 수 있어서, 프레임이 한 번에 하나의 행에 쓰여진다. 원하는 데이터를 제 1 행의 픽셀들에 쓰기 위해, 제 1 행에서의 픽셀들의 원하는 상태에 대응하는 세그먼트 전압들은 열 전극들에 인가될 수 있고, 특정 "공통" 전압 또는 신호의 형태에서의 제 1 행 펄스는 제 1 행 전극에 인가될 수 있다. 그 다음에 세그먼트 전압들의 세트는 제 2 행에서의 픽셀들의 상태에 대한 원하는 변화에 (만약에 있다면) 대응하게 변화될 수 있고, 제 2 공통 전압은 제 2 행 전극에 인가될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 제 1 행에서의 픽셀들은 열 전극들을 따라 인가된 세그먼트 전압들에서의 변화에 의해 영향을 받지 않고, 제 1 공통 전압 행 펄스 동안에 그것들이 설정되었던 상태로 유지된다. 이 프로세스는 이미지 프레임을 생성하기 위해 전체 시리즈의 행들, 또는 대안적으로, 열들에 대해 순차적 형태로 반복될 수도 있다. 그 프레임들은 이 프로세스를 초당 일부 원하는 수의 프레임들로 계속해서 반복함으로써 새로운 이미지 데이터로 리프레시 및/또는 업데이트될 수 있다.

각각의 픽셀에 걸리게 인가된 세그먼트 및 공통 신호들의 조합 (다시 말하면, 각각의 픽셀에 걸리는 전위차) 은 각각의 픽셀의 결과적인 상태를 결정한다. 도 4 는 다양한 공통 및 세그먼트 전압들이 인가되는 경우에 간섭계 변조기의 다양한 상태들을 예시하는 테이블의 일 예를 도시한다. 당업자에 의해 쉽게 이해될 바와 같이, "세그먼트" 전압들은 열 전극들 또는 행 전극들에 인가될 수 있고, "공통" 전압들은 열 전극들 또는 행 전극들 중의 다른 것들에 인가될 수 있다.

도 4 에서 (그리고 도 5b 의 타이밍도에서) 예시된 바와 같이, 릴리스 전압 VC_REL이 공통 라인을 따라서 인가되는 경우에, 공통 라인을 따라서 있는 모든 간섭계 변조기 엘리먼트들이, 세그먼트 라인들을 따라서 인가된 전압, 즉, 하이 세그먼트 전압 VS_H 및 로우 세그먼트 전압 VS_L 과 무관하게, 이완된 상태로 배치될 것인데, 이것은 대안적으로는 릴리스된 또는 비작동된 상태라고 지칭된다. 특히, 릴리스 전압 (VC_REL) 이 공통 라인을 따라 인가되는 경우, 변조기에 걸리는 전위 전압 (다르게는 픽셀 전압이라 지칭됨) 은, 하이 세그먼트 전압 (VS_H) 및 로우 세그먼트 전압 (VS_L) 둘 다가 그 픽셀에 대한 대응하는 세그먼트 라인을 따라 인가되는 경우에 이완 윈도우 (도 3 참조, 또한 릴리스 윈도우라고 지칭됨) 내에 있다.

홀드 전압, 예컨대 하이 홀드 전압 VC_{HOLD_H} 또는 로우 홀드 전압 VC_{HOLD_L}이 공통 라인 상에 인가되는 경우에는, 간섭계 변조기의 상태는 일정하게 유지할 것이다. 예를 들어, 이완된 IMOD는 이완된 포지션에서 유지할 것이고, 그리고 작동된 IMOD는 작동된 포지션에서 유지할 것이다. 홀드 전압들은, 하이 세그먼트 전압 VS_H 및 로우 세그먼트 전압 VS_L이 대응하는 세그먼트 라인을 따라서 인가되는 경우 모두에서 픽셀 전압이 안정성 윈도우 내에 유지하게 되도록 선택될 수 있다. 따라서, 세그먼트 전압 스윙 (swing), 즉 하이 VS_H 및 로우 세그먼트 전압 VS_L 간의 차분은 양의 또는 음의 안정성 윈도우 중 하나의 너비보다 더 적다.

어드레싱, 또는 작동 전압, 예컨대 하이 어드레싱 전압 VC_ADD _{_H} 또는 로우 어드레싱 전압 VC_ADD _{_L}이 공통 라인 상에 인가되는 경우에는, 데이터는 개별적인 세그먼트 라인들을 따르는 세그먼트 전압들의 인가에 의하여 그 라인을 따라서 변조기들로 선택적으로 써질 수 있다. 세그먼트 전압들은 인가된 세그먼트 전압에 작동이 의존하도록 선택될 수도 있다. 어드레싱 전압이 공통 라인을 따라 인가되는 경우, 하나의 세그먼트 전압의 인가는 결과적으로 픽셀 전압이 안정성 윈도우 내에 있게 하여, 그 픽셀이 작동하지 않게 유지되게 한다. 그 반면, 다른 세그먼트 전압의 인가는 결과적으로 픽셀 전압이 안정성 윈도우를 벗어나게 하여, 결국 픽셀의 작동이 되게 한다. 작동을 유발하는 특정 세그먼트 전압은 어떤 어드레싱 전압이 이용되는지에 의존하여 가변할 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 하이 어드레싱 전압 VC_{ADD_H}가 공통 라인을 따라서 인가되는 경우에는, 하이 세그먼트 전압 VS_H의 인가는 변조기가 현재 포지션에서 유지하도록 야기할 수 있고, 반면에 로우 세그먼트 전압 VS_L의 인가는 그 변조기의 작동을 야기할 수 있다. 당연한 결과로서, 세그먼트 전압들의 효과는 로우 어드레싱 전압 VC_{ADD_L}이 인가되는 경우에는 반대가 될 수 있는데, 여기서는 하이 세그먼트 전압 VS_H가 변조기의 작동을 야기하고, 그리고 로우 세그먼트 전압 VS_L이 변조기의 상태 상에 아무런 영향도 가지지 않는다 (즉, 안정되게 유지한다).

몇 가지 구현형태들에서는, 변조기들 사이에 동일 극성의 전위차를 언제나 생성하는 홀드 전압들, 어드레스 전압들, 및 세그먼트 전압들이 이용될 수도 있다. 일부 다른 구현형태들에서, 변조기들의 전위차의 극성을 교번시키는 신호들이 이용될 수 있다. 변조기들에 걸리는 극성의 교번 (다시 말하면, 쓰기 프로시저들의 극성의 교번) 은 단일 극성의 반복된 쓰기 동작들 후에 일어날 수 있는 전하 축적을 줄이거나 또는 억제할 수도 있다.

도 5a 는 도 2 의 3x3 간섭계 변조기 디스플레이에서의 디스플레이 데이터의 프레임을 예시하는 다이어그램의 일 예를 도시한다. 도 5b 는 도 5a 에 예시된 디스플레이 데이터의 프레임을 쓰는데 이용될 수도 있는 공통 및 세그먼트 신호들에 대한 타이밍도의 일 예를 도시한다. 그 신호들은, 예컨대, 도 2 의 3x3 어레이에 인가될 수 있으며, 이는 궁극적으로 도 5a 에 예시된 라인 시간 (60e) 디스플레이 배열이 되게 한다. 도 5a 에서 작동된 변조기들은 어두운-상태에 있는데, 즉 여기에서 예를 들어 뷰어에게 어두운 외형을 초래하기 위하여 반사광의 대부분이 가시 스펙트럼 외부에 있다. 도 5a 에 예시된 프레임을 쓰기 전에, 픽셀들은 임의의 상태에 있을 수 있지만, 도 5b 의 타이밍도에 예시된 쓰기 프로시저는 각각의 변조기가 릴리스되었고 제 1 라인 시간 (60a) 전에 작동되지 않은 상태로 존재한다고 상정한다.

제 1 라인 시간 (60a) 동안, 릴리스 전압 (70) 이 공통 라인 1 에 인가되며; 공통 라인 2 에 인가된 전압은 하이 홀드 전압 (72) 에서 시작하고 릴리스 전압 (70) 으로 이동하며; 그리고 로우 홀드 전압 (76) 은 공통 라인 3 을 따라 인가된다. 따라서, 공통 라인 1 을 따르는 변조기들인 (공통 1, 세그먼트 1), (1,2) 및 (1,3) 은 제 1 라인 시간 (60a) 의 지속시간 동안 이완된, 또는 작동하지 않은 상태를 유지하며, 공통 라인 2 를 따르는 변조기들인 (2,1), (2,2) 및 (2,3) 은 이완된 상태로 이동할 것이고, 공통 라인 3 을 따르는 변조기들인 (3,1), (3,2) 및 (3,3) 은 그것들의 이전의 상태를 유지할 것이다. 도 4 를 참조하면, 공통 라인들 1, 2 또는 3 중 어느 것도 라인 시간 (60a) 동안에 작동을 야기하는 전압 레벨들 (즉, VC_REL-이완 및 VC_HOLD _{_L}-안정) 에 노출되고 있지 않기 때문에, 세그먼트 라인들 1, 2 및 3 을 따라서 인가된 세그먼트 전압들은 간섭계 변조기들의 상태 상에 아무런 영향을 가지지 않을 것이다.

제 2 라인 시간 (60b) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 하이 홀드 전압 (72) 으로 이동하고, 공통 라인 1 을 따르는 모든 변조기들은 인가된 세그먼트 전압에 무관하게 이완된 상태로 유지되는데, 어드레싱 또는 작동 전압이 공통 라인 1 에 인가되지 않았기 때문이다. 공통 라인 2 을 따르는 변조기들은 릴리스 전압 (70) 의 인가에 기인하여 이완된 상태에 유지하며, 그리고 공통 라인 3 을 따르는 변조기들 (3,1), (3,2) 및 (3,3) 은 공통 라인 3 을 따르는 전압이 릴리스 전압 (70) 으로 이동하는 경우에 이완할 것이다.

제 3 라인 시간 (60c) 동안에, 공통 라인 1 은 하이 어드레스 전압 (74) 을 공통 라인 1 상에 인가함으로써 어드레싱된다. 이러한 어드레스 전압의 인가 동안에 로우 세그먼트 전압 (64) 이 세그먼트 라인들 (1 및 2) 을 따라 인가되기 때문에, 변조기들 (1,1) 및 (1,2) 사이의 픽셀 전압은 변조기들의 양의 안정성 윈도우의 상한 (high end) 보다 크고 (즉, 전압차가 선정의된 임계치를 초과하였음), 변조기들 (1,1) 및 (1,2) 은 작동된다. 반대로, 하이 세그먼트 전압 (62) 이 세그먼트 라인 3 을 따라 인가되기 때문에, 변조기 (1,3) 사이의 픽셀 전압은 변조기들 (1,1) 및 (1,2) 의 전압 미만이고, 변조기의 양의 안정성 윈도우 내에 유지하며, 변조기 (1,3) 은 따라서 이완된 상태를 유지한다. 또한 라인 시간 (60c) 동안, 공통 라인 2 를 따르는 전압은 로우 홀드 전압 (76) 으로 감소하고, 공통 라인 3 을 따르는 전압은 릴리스 전압 (70) 에서 유지하여, 공통 라인들 (2 및 3) 을 따르는 변조기들을 이완된 포지션으로 남겨둔다.

제 4 라인 시간 (60d) 동안, 공통 라인 1 상의 전압은 하이 홀드 전압 (72) 으로 복귀하여, 공통 라인 1 을 따르는 변조기들은 그것들의 개별 어드레싱된 상태들로 남겨진다. 공통 라인 2 상의 전압은 로우 어드레스 전압 (78) 으로 감소된다. 하이 세그먼트 전압 (62) 이 세그먼트 라인 2 를 따라 인가되기 때문에, 변조기 (2,2) 에 걸리는 픽셀 전압은 변조기의 음의 안정성 윈도우의 하한 미만이 되어, 변조기 (2,2) 가 작동되게 한다. 반대로, 로우 세그먼트 전압 (64) 이 세그먼트 라인들 1 및 3 을 따라 인가되기 때문에, 변조기들 (2,1) 및 (2,3) 은 이완된 포지션에서 유지한다. 공통 라인 3 상의 전압은 하이 홀드 전압 (72) 으로 증가하여, 공통 라인 3 을 따르는 변조기들을 이완된 상태로 남겨둔다.

마지막으로, 제 5 라인 시간 (60e) 동안에, 공통 라인 1 상의 전압은 하이 홀드 전압 (72) 에서 유지하고, 그리고 공통 라인 2 상의 전압은 로우 홀드 전압 (76) 에서 유지하여, 공통 라인들 1 및 2 를 따라서 존재하는 변조기들을 그들의 개별적인 어드레싱된 상태들에서 남겨둔다. 공통 라인 3 상의 전압은 하이 어드레스 전압 (74) 까지 증가하여 공통 라인 3 을 따르는 변조기들을 어드레싱한다. 로우 세그먼트 전압 (64) 이 세그먼트 라인들 2 및 3 에 인가됨에 따라, 변조기들 (3,2) 및 (3,3) 은 작동하는 반면에, 세그먼트 라인 1 을 따라 인가된 하이 세그먼트 전압 (62) 은 변조기 (3,1) 이 이완된 포지션에서 유지하게 야기한다. 따라서, 제 5 라인 시간 (60e) 의 끝에서는, 3x3 픽셀 어레이가 도 5a 에서 도시된 상태에 있으며, 그리고 다른 공통 라인들 (미도시) 을 따르는 변조기들이 어드레싱되는 경우에 발생할 수도 있는 세그먼트 전압에서의 변동들과 무관하게, 홀드 전압들이 공통 라인들을 따라서 인가되는 한 그 상태에서 유지할 것이다.

도 5b 의 타이밍도에서는, 주어진 쓰기 프로시저 (즉, 라인 시간들 (60a-60e)) 는 하이 홀드 및 어드레스 전압들, 또는 로우 홀드 및 어드레스 전압들 중 어느 하나의 사용을 포함할 수 있다. 일단 쓰기 프로시저가 주어진 공통 라인에 대해 완료되면 (그리고 공통 전압이 작동 전압과 동일한 극성을 갖는 홀드 전압으로 설정되면), 픽셀 전압은 주어진 안정성 윈도우 내에 유지되고, 릴리스 전압이 그 공통 라인에 인가되기까지 이완 윈도우를 통과하지 않는다. 더욱이, 각각의 변조기가 변조기를 어드레싱하기 전에 쓰기 프로시저의 부분으로서 릴리스되므로, 릴리스 시간보다는, 변조기의 작동 시간이, 필요한 라인 시간을 결정할 수도 있다. 구체적으로는, 변조기의 릴리스 시간이 작동 시간보다 큰 구현형태들에서, 릴리스 전압은, 도 5b 에 묘사된 바와 같이, 단일 라인 시간보다 더 길게 인가될 수도 있다. 일부 다른 구현형태들에서, 공통 라인들 또는 세그먼트 라인들을 따라 인가된 전압들은 다른 변조기들, 이를테면 상이한 컬러들의 변조기들의 작동 및 릴리스 전압들에서의 변동들을 설명하기 위해 가변할 수도 있다.

위에서 언급된 원리들에 따라서 동작하는 간섭계 변조기들의 구조의 세부사항들은 광범위하게 달라질 수도 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 6e 는 이동가능 반사층 (14) 및 이것의 지지 구조들을 포함하는 간섭계 변조기들의 변동하는 구현형태들의 단면들의 예들을 도시한다. 도 6a 는 도 1 의 간섭계 변조기 디스플레이의 부분 단면의 일 예를 도시하며, 여기서 금속 재료의 스트립, 즉, 이동가능 반사층 (14) 은 기판 (20) 으로부터 직교하게 연장하는 지지물들 (18) 상에 성막된다. 도 6b 에서, 각각의 IMOD의 이동가능 반사층 (14) 은 일반적으로 형상이 정사각형 또는 직사각형이고 테더들 (tethers) (32) 상의 코너들에서 또는 그 코너들 가까이에서 지지물들에 부착된다. 도 6c 에서, 이동가능 반사층 (14) 은 일반적으로 형상이 정사각형 또는 직사각형이고 유연한 금속을 포함할 수도 있는 변형가능 층 (34) 에 매달려 있다. 변형가능 층 (34) 은 이동가능 반사층 (14) 의 주위를 둘러싸게 기판 (20) 에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 이런 연결체들은 본 명세서에서는 지지 포스트들이라 지칭된다. 도 6c 에서 도시된 구현형태는 이동가능 반사층 (14) 의 광학적 기능들을 그의 기계적 기능들로부터 디커플링하는 것으로부터 유도하는 추가적 이점들을 가지는데, 이것은 변형가능 층 (34) 에 의하여 실시된다. 이러한 디커플링은 반사층 (14) 에 대하여 이용되는 구조적 디자인 그리고 재료들 및 변형가능 층 (34) 에 대하여 이용되는 그러한 것들이 서로로부터 독립적으로 최적화되도록 허용한다.

도 6d 는 IMOD의 다른 예를 도시하는데, 여기에서 이동가능 반사층 (14) 은 반사성 서브-층 (14a) 을 포함한다. 이동가능 반사층 (14) 은 지지 구조, 이를테면 지지 포스트들 (18) 상에 안착 (rest) 된다. 지지 포스트들 (18) 은 하부 정지 전극 (즉, 예시된 IMOD에서의 광학적 스택 (16) 의 부분) 으로부터 이동가능 반사층 (14) 의 분리를 제공하여서, 예를 들어 이동가능 반사층 (14) 이 이완된 포지션에 있는 경우에 갭 (19) 이 이동가능 반사층 (14) 및 광학적 스택 (16) 사이에 형성되도록 한다. 이동가능 반사층 (14) 은 또한 전극으로서 역할을 하도록 구성될 수도 있는 전도성 층 (14c), 및 지지층 (14b) 을 포함할 수 있다. 이러한 예에서는, 전도성 층 (14c) 은 기판 (20) 으로부터 원위인 (distal), 지지층 (14b) 의 일측 상에 배치되고, 그리고 반사성 서브-층 (14a) 은 기판 (20) 에 대해 근위인 (proximal), 지지층 (14b) 의 타측 상에 배치된다. 몇 가지 구현형태들에서는, 반사성 서브-층 (14a) 은 전도성일 수 있고 그리고 지지층 (14b) 및 광학적 스택 (16) 사이에 배치될 수 있다. 지지층 (14b) 은 유전체 재료, 예를 들어, 실리콘 산질화물 (SiON) 또는 실리콘 이산화물 (SiO₂) 의 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 지지층 (14b) 은 층들의 스택, 예를 들어 SiO₂/SiON/SiO₂ 3층 스택일 수 있다. 반사 서브층 (14a) 및 전도성 층 (14c) 의 어느 하나 또는 양쪽 모두는, 예컨대, 약 0.5% Cu를 갖는 Al 합금, 또는 다른 반사성 금속 재료를 포함할 수 있다. 전도성 층들 (14a, 14c) 을 유전체 지지층 (14b) 상부 및 하부에 채택하는 것은 스트레스들을 밸런싱하고 향상된 전도성을 제공할 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 반사형 서브-층 (14a) 및 전도성 층 (14c) 은, 다양한 디자인 목적들, 예컨대 특정한 스트레스 프로파일들을 이동가능 반사층 (14) 내에서 달성하는 것을 위하여 상이한 재료들로 형성될 수 있다.

도 6d 에 예시된 바와 같이, 몇 가지 구현형태들은 또한 블랙 마스크 구조 (23) 를 포함할 수 있다. 블랙 마스크 구조 (23) 는 광학적으로 불활성 지역들 (예를 들어, 픽셀들 사이 또는 포스트들 (18) 하부) 에서 형성되어 주변광 또는 미광 (stray light) 을 흡수할 수 있다. 또한, 블랙 마스크 구조 (23) 는 광이 디스플레이의 불활성 부분들로부터 반사되거나 이를 통과하여 투과하는 것을 방지함으로써 디스플레이 디바이스의 광학적 성질들을 개선할 수 있고, 이를 통하여 콘트라스트 비를 증가시킨다. 덧붙여, 블랙 마스크 구조 (23) 는 전도성일 수 있고 전기 부싱 층 (electrical bussing layer) 으로서 기능을 하도록 구성될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 행 전극들은 블랙 마스크 구조 (23) 로 연결되어 연결된 행 전극의 저항을 감소시킬 수 있다. 블랙 마스크 구조 (23) 는 성막 및 패터닝 기법들을 포함한, 다양한 방법들을 이용하여 형성될 수 있다. 블랙 마스크 구조 (23) 는 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇 가지 구현형태들에서는, 블랙 마스크 구조 (23) 는 광학적 흡수체로서 서빙하는 몰리브덴-크롬 (MoCr) 층, SiO₂ 층, 그리고 반사체 및 부싱 층으로서 서빙하는 알루미늄 합금으로서, 두께가 각각 약 30-80 Å, 500-1000 Å, 및 500-6000 Å인 것을 포함한다. 하나 이상의 층들은, 예를 들어, MoCr 및 SiO₂ 층들에 대하여 CF₄ 및/또는 O₂ 를 포함하고 그리고 알루미늄 합금 층에 대하여 Cl₂ 및/또는 BCl₃ 을 포함하는 포토리소그래피 및 건식 에칭을 포함하는 다양한 기법들을 이용하여 패터닝될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 블랙 마스크 (23) 는 에탈론 (etalon) 또는 간섭계 스택 구조일 수 있다. 이러한 간섭계 스택 블랙 마스크 구조들 (23) 에서, 전도성 흡수체들은 각각의 행 또는 열의 광학적 스택 (16) 에서의 하부, 정지 전극들 간에 신호들을 전달 또는 버스전달 (bus) 하는데 사용될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 스페이서 층 (35) 은 일반적으로 흡수체 층 (16a) 을 블랙 마스크 (23) 에서의 전도성 층들로부터 전기적으로 절연시키는 역할을 할 수 있다.

도 6e 는 이동가능 반사 층 (14) 이 자체 지지형인 IMOD의 다른 예를 도시한다. 도 6d 와 대조적으로, 도 6e 의 구현형태는 지지 포스트들 (18) 을 포함하지 않는다. 대신에, 이동가능 반사층 (14) 은 하부 광학적 스택 (16) 과 다수의 위치들에서 접촉하고, 이동가능 반사층 (14) 의 곡률은 간섭계 변조기에 걸리는 전압이 작동을 유발하는데 충분하지 않은 경우에 이동가능 반사층 (14) 이 도 6e 의 작동되지 않은 포지션으로 복귀한다는 것의 충분한 지지를 제공한다. 복수의 여러 상이한 층들을 포함할 수도 있는 광학적 스택 (16) 은, 여기서 명료함을 위해 광학적 흡수체 (16a), 및 유전체 (16b) 를 포함하는 것으로 도시된다. 몇 가지 구현형태들에서, 광학적 흡수체 (16a) 는 고정된 전극으로서 뿐만 아니라 부분 반사층으로서도 역할을 할 수도 있다.

도 6a 내지 도 6e 에 도시된 것들과 같은 구현형태들에서, IMOD들은 이미지들이 투명 기판 (20) 의 앞면, 즉, 변조기가 배열된 쪽과 반대인 쪽에서 보이는 직접 뷰 디바이스들로서 기능을 한다. 이들 구현형태들에서, 디바이스의 뒷면 부분들 (다시 말하면, 예를 들어, 도 6c 에 예시된 변형가능 층 (34) 을 포함하여, 이동가능 반사층 (14) 뒤의 디스플레이 디바이스의 임의의 부분) 은 디스플레이 디바이스의 이미지 품질에 충격 또는 악영향을 주는 일 없이 구성되고 동작될 수 있는데, 반사층 (14) 이 디바이스의 그 부분들을 광학적으로 차폐하기 때문이다. 예를 들어, 몇 가지 구현형태들에서는, 변조기의 광학적 성질들을 변조기의 전기기계적 성질들, 예컨대 전압 어드레싱 및 이러한 어드레싱으로부터 초래되는 이동들로부터 분리시키는 능력을 제공하는 이동가능 반사층 (14) 뒤에 버스 구조 (미도시됨) 가 포함될 수 있다. 추가적으로, 도 6a 내지 도 6e 의 구현형태들은 처리, 예컨대 예를 들어, 패터닝을 단순화할 수 있다.

도 7 은 간섭계 변조기에 대한 제조 프로세스 (80) 를 도시하는 흐름도의 일 예를 도시하고, 그리고 도 8a 내지 도 8e 는 이러한 제조 프로세스 (80) 의 대응하는 스테이지들의 단면의 개략적인 예시들의 예들을 도시한다. 몇 가지 구현형태들에서, 제조 프로세스 (80) 는 도 7 에 도시되지 않은 다른 블록들 외에도, 예컨대, 도 1 및 6 에 예시된 일반 유형의 간섭계 변조기들을 제조하기 위해 구현될 수 있다. 도 1, 도 6 및 도 7 을 참조하면, 프로세스 (80) 는 광학적 스택 (16) 을 기판 (20) 위에 형성하는 블록 (82) 에서 시작한다. 도 8a 는 기판 (20) 위에 형성된 이러한 광학적 스택 (16) 을 예시한다. 기판 (20) 은 투명한 기판 예컨대 유리 또는 플라스틱일 수도 있고, 이것은 가요성이거나 상대적으로 뻣뻣하고 구부러지지 않을 수도 있으며, 그리고 이전 준비 프로세스들, 예를 들어 세정을 겪은 바가 있어서 광학적 스택 (16) 의 효율적인 형성을 용이하게 할 수도 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 광학적 스택 (16) 은 전기 전도성이며, 부분적으로 투과성이고 부분적으로 반사성이며, 그리고, 예를 들어, 원하는 특성들을 갖는 하나 이상의 층들을 투명 기판 (20) 상에 성막함으로써 제작될 수도 있다. 도 8a 에서, 광학적 스택 (16) 은 서브-층들 (16a 및 16b) 을 갖는 다층 구조를 포함하지만, 더 많거나 더 적은 서브-층들이 일부 다른 구현형태들에 포함될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 서브층들 (16a, 16b) 중 하나는 결합형 전도체/흡수체 서브층 (16a) 와 같이 광학적 흡수성 및 전도성 특성들 양쪽 모두를 갖도록 구성될 수 있다. 덧붙여, 서브층들 (16a, 16b) 중 하나 이상은 평행한 스트립들로 패터닝될 수 있고, 디스플레이 디바이스에 행 전극들을 형성할 수도 있다. 이러한 패터닝은 마스킹 및 에칭 프로세스 또는 당업계에 공지된 다른 적절한 프로세스에 의하여 수행될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 서브-층들 (16a, 16b) 중 하나는 절연성 또는 유전체 층, 예컨대 하나 이상의 금속 층들 (예를 들어, 하나 이상의 반사형 및/또는 전도성 층들) 상부에 증착된 서브-층 (16b) 일 수 있다. 또한, 광학적 스택 (16) 은 디스플레이의 행들을 형성하는 개별 및 평행 스트립들 내에 패터닝될 수 있다.

프로세스 (80) 는 희생층 (25) 을 광학적 스택 (16) 위에 형성하는 블록 (84) 에서 계속된다. 희생층 (25) 은 추후에 (예를 들어, 블록 (90) 에서) 제거되어 캐비티 (19) 를 형성하고, 따라서 희생층 (25) 은 도 1 에 도시된 결과적인 간섭계 변조기들 (12) 에서는 도시되지 않는다. 도 8b 는 광학적 스택 (16) 위에 형성된 희생층 (25) 을 포함하는 부분적으로 제작된 디바이스를 예시한다. 광학적 스택 (16) 위의 희생층 (25) 의 형성은, 후속하는 제거 후에, 원하는 설계 사이즈를 갖는 갭 또는 캐비티 (19) (또한 도 1 및 도 8e 참조) 를 제공하기 위해 선택된 두께로의, 몰리브덴 (Mo) 또는 비정질 실리콘 (Si) 과 같은 크세논 이불화물 (XeF₂) -에칭가능 재료의 성막을 포함할 수도 있다. 희생 재료의 성막은 성막 기법들, 예컨대 물리적 기상 증착 (PVD (physical vapor deposition), 예를 들어 스퍼터링), 플라즈마-향상 화학적 기상 증착 (plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD), 열적 화학적 기상 증착 (thermal CVD (chemical vapor deposition)), 또는 스핀-코팅을 이용하여 실시될 수도 있다.

프로세스 (80) 는 블록 (86) 에서 지지 구조 예컨대, 도 1, 도 6 및 도 8c 에 예시된 바와 같은 포스트 (18) 의 형성과 함께 계속한다. 포스트 (18) 의 형성은 지지 구조 개구부를 형성하기 위해 희생층 (25) 을 패터닝하는 것, 그 다음에 PVD, PECVD, 열 CVD, 또는 스핀 코팅과 같은 성막 방법을 이용하여, 포스트 (18) 를 형성하기 위해 재료 (예컨대, 폴리머 또는 무기 재료, 예컨대, 실리콘 산화물) 를 개구부 속에 성막하는 것을 포함할 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 희생층 내에 형성된 지지 구조 개구부는 희생층 (25) 및 광학적 스택 (16) 둘 다를 통해, 하부 기판 (20) 까지 연장할 수 있어서, 포스트 (18) 의 하부 말단은 도 6a 에 예시된 바와 같이 기판 (20) 과 접촉한다. 대안적으로, 도 8c 에 묘사된 바와 같이, 희생층 (25) 내에 형성된 개구부는 희생층 (25) 을 통해 연장할 수 있지만, 광학적 스택 (16) 을 통해 연장할 수 없다. 예를 들어, 도 8e 는 광학적 스택 (16) 의 상부 표면과 접촉하는 지지 포스트들 (18) 의 하부 말단들을 예시한다. 포스트 (18), 또는 다른 지지 구조들은, 지지 구조 재료의 층을 희생층 (25) 상에 성막하고 희생층 (25) 에서 개구부들로부터 떨어져 위치된 지지 구조 재료의 부분들을 패터닝함으로써 형성될 수도 있다. 지지 구조들은, 도 8c 에 예시된 바와 같이 개구부들 내에 위치될 수도 있지만, 또한, 적어도 부분적으로는 희생층 (25) 의 일 부분 위로 연장할 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 희생층 (25) 및/또는 지지 포스트들 (18) 의 패터닝은 패터닝 및 에칭 공정에 의해 수행될 수 있지만, 또한 대안적 에칭 방법들에 의해 수행될 수도 있다.

프로세스 (80) 는 블록 (88) 에서 도 1, 도 6 및 도 8d 에 예시된 이동가능 반사층 (14) 과 같은 이동가능 반사층 또는 막의 형성과 함께 계속한다. 이동가능 반사층 (14) 은 하나 이상의 패터닝, 마스킹, 및/또는 에칭 단계들과 함께, 하나 이상의 성막 단계들, 예컨대, 반사층 (예컨대, 알루미늄, 알루미늄 합금) 성막을 채용함으로써 형성될 수도 있다. 이동가능 반사층 (14) 은 전기 전도성일 수 있고, 전기 전도성 층이라고 지칭될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 이동가능 반사층 (14) 은 도 8d 에 도시된 바와 같은 복수의 서브-층들 (14a, 14b, 14c) 을 포함할 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 서브층들, 이를테면 서브층들 (14a, 14c) 중의 하나 이상은, 그것들의 광학적 특성들을 위해 선택된 고 반사성 서브층들을 포함할 수도 있고, 다른 서브층 (14b) 은 그것의 기계적 특성들을 위해 선택된 기계적 서브층을 포함할 수도 있다. 희생층 (25) 이 블록 (88) 에서 형성된 부분적으로 제작된 간섭계 변조기 내에 여전히 존재하기 때문에, 이동가능 반사층 (14) 은 이러한 스테이지에서는 통상적으로는 이동가능하지 않다. 희생층 (25) 을 포함하는 부분적으로 제작된 IMOD는, 또한 본 명세서에서 "비릴리스된 (unreleased)" IMOD 라고도 지칭될 수도 있다. 도 1 과 연계하여 위에서 설명된 바와 같이, 이동가능 반사층 (14) 은 디스플레이의 열들을 형성하는 개별 및 평행 스트립들 내로 패터닝될 수 있다.

프로세스 (80) 는 블록 (90) 에서 캐비티, 예를 들어 도 1, 도 6 및 도 8e 에 도시된 바와 같은 캐비티 (19) 의 형성과 함께 계속한다. 캐비티 (19) 는 (블록 (84) 에서 성막된) 희생 재료 (25) 를 에천트에 노출시킴으로써 형성될 수도 있다. 예를 들어, 에칭가능 희생 재료, 예컨대 Mo 또는 비정질 Si 가 건식 화학적 에칭에 의하여, 예를 들어, 희생층 (25) 을 가스상 또는 증기상 에천트, 예컨대 고상 XeF₂ 로부터 유도된 증기들로, 통상적으로 캐비티 (19) 를 둘러싸는 구조들에 대해 선택적으로 제거되는, 재료의 원하는 양을 제거하기에 효과적인 시간의 기간 동안에 노출시킴으로써 제거될 수도 있다. 다른 에칭 방법들, 예를 들어 습식 에칭 및/또는 플라즈마 에칭도 역시 이용될 수도 있다. 희생층 (25) 이 블록 (90) 동안에 제거되므로, 이동가능 반사층 (14) 은 이 스테이지 후에 통상 이동가능하다. 희생 재료 (25) 의 제거 후, 결과적인 완전히 또는 부분적으로 제조된 IMOD는 본 명세서에서는 "릴리스된 (released)" IMOD라고 지칭될 수도 있다.

본 명세서에서 설명된 바와 같이, 간섭계 변조기들 (12) (도 1) 은 반사성 디스플레이 엘리먼트들로서 기능할 수도 있고, 그리고 몇 가지 구현형태들에서는 그들의 동작을 위하여 디스플레이에 부착된 광원으로부터와 같은 주변 등 (ambient lighting) 또는 내부 조명을 사용할 수도 있다. 이러한 구현형태들 중 일부에서는, 조명 소스가 광을 디스플레이 엘리먼트들의 전방에 배치된 광 가이드 내로 지향시키는데, 거기서부터 광이 그 이후로 디스플레이 엘리먼트들로 재지향될 수도 있다. 광 가이드 내의 광의 분포는 디스플레이 엘리먼트들의 각 분포 (angular distribution) 또는 휘도 균일성을 결정할 수 있다. 만일 광 가이드 내의 광이 이산 광원으로부터 온 것이고 좁은 지향성 강도 프로파일을 가진다면, 이것은 광 가이드 내의 어두운 구역들을 생성하고 결과적으로 광 가이드가 디스플레이 조명을 조명하기 위하여 적용되는 경우에 디스플레이 엘리먼트들의 열악한 조명을 생성할 수도 있다.

도 9 는 크로스-해치 효과가 존재하는 광 가이드의 탑-다운 뷰를 도시하는 사진의 일 예를 도시한다. 이격된 광원들 (30a 및 30b) 의 두 개의 어레이들은 광을 광 가이드 (20) 의 반대면들로 주입한다. 광원들 (30a 및 30b) 이 이격되기 때문에 그리고 또한 광 가이드 (20), 및 광 가이드 (20) 를 광원들 (30a 및 30b) 로부터 분리시키는 에어 간의 굴절률 차분에 기인하여, 광 가이드 (20) 내로 주입된 대부분의 광은 콘-형상의 분포를 가진다. 당업자는, 주입된 광이 광원들의 법선 (normal) 과 더 근접한 방향들로 전파하도록 에어-광 가이드 인터페이스에서의 굴절률이 주입된 광의 방향을 변경할 수 있기 때문에, 그리고 이러한 차분은 광 가이드 (20) 의 일면상에 (그 면에 대하여) 작은 각도로 입사하는 광이 광 가이드 (20) 내부로 전파하는 대신에 그 면으로부터 반사되어 나오도록 야기할 수 있기 때문에, 굴절률 차분이 광 가이드 (20) 내로 주입된 광의 각 분포를 제한할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 결과적으로, 광 가이드에 진입하는 광의 대부분이 대략적으로 광원들 (30a 및 30b) 에 대하여 법선일 수도 있고, 그리고 상대적으로 적은 광이 직접적으로 광원들 (30a 및 30b) 사이에서 광 가이드 (20) 의 지역들 내로 주입된다. 결과적으로, 높은 그리고 낮은 휘도의 교번하는 지역들을 가지는 크로스-해치 효과가 광 가이드 (20) 내에서 관찰된다. 광 가이드 (20) 에 진입한 이후에, 광은 자연적으로 광원들 (30a 및 30b) 로부터의 거리에 따라 확산할 수도 있다. 결과적으로, 크로스-해치 효과는 광원들 (30a 및 30b) 에 직접적으로 인접한 지역들에서 더욱 두드러지고 그리고 도 9 에 도시된 바와 같이 그러한 지역들 내에서는 열악한 휘도 균일성 및 불쾌한 외관을 야기한다.

몇 가지 구현형태들에서는, 크로스-해치 효과는 광 가이드의 광 입력면을 처리하여 광 확산 인터페이스를 제공함으로써 감소되거나 제거된다. 광 입력면은 광 가이드의 상단 또는 하단면들 상에 배치될 수도 있다. 몇 가지 다른 구현형태들에서는, 예를 들어 도 9 에 도시된 바와 같이, 광 입력면은 광 가이드의 에지에 배치된다. 광 입력면을 처리하는 것은 광 입력면 자체의 물리적 구조 또는 토폴로지를 변경시키는 것, 예를 들어 표면을 조면화하는 것, 및/또는 광 확산 코팅 및 부착된 광 확산 구조를 포함하는 추가적 구조를 그 표면에 추가하는 것을 수반할 수도 있다. 부착된 확산 구조는, 예를 들어 본 명세서에서 설명된 바와 같은 재료의 층, 또는 더욱 견고한 구조일 수도 있다.

도 10 은 광 확산 광 가이드 표면을 가지는 조명 시스템 (100) 의 단면의 일 예를 도시한다. 광 가이드 (120) 는 광 가이드 (120) 의 에지에 배치되는 광 입력면 (122) 을 가진다. 광원 (130) 은 광을 광 가이드 (120) 내로 지향시키도록 구성된다. 광 입력면 (122) 은 광 확산 표면, 예를 들어, 거친 표면을 형성하도록 처리되어 있다.

도 10 을 계속하여 참조하면, 광 가이드 (120) 는 재료의 하나 이상의 층들로 형성될 수 있다. 재료들의 예들은 다음: 아크릴들 (acrylics), 아크릴레이트 공중합체들, UV-경화성 수지들, 폴리카보네이트들, 시클로올레핀 폴리머들, 폴리머들, 유기 재료들, 무기 재료들, 실리케이트들, 알루미나, 사파이어, 유리들, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 ("PET"), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜 ("PET-G"), 실리콘 산질화물, 및/또는 다른 광투과성 재료들을 포함한다.

광원 (130) 은 발광 디바이스, 예컨대, 하나 이상의 발광 다이오드들 (LED), 하나 이상의 백열 전구들, 광 바 (light bar), 하나 이상의 레이저들, 또는 광 방출기의 임의의 다른 형태일 수도 있지만 이에 한정되는 것이 아니다. 몇 가지 구현형태들에서는, 광원 (130) 은, 도 9 의 광원들 (306) 과 같은 광 방출기들의 이격된 어레이의 하나이다. 광 방출기들은 광 가이드 (120) 의 하나 이상의 표면들, 예를 들어 다중 에지들에 배치될 수도 있다. 어떤 구현형태들에서는, 광원 (130) 으로부터의 광이 광 가이드 (120) 내로 주입됨으로써, 광의 일부가 디스플레이 (160) 와 정렬된 광 가이드 (120) 의 표면에 대해 낮은-게이즈 각도 (low-gaze angle) 에서 광 가이드 (120) 의 적어도 일부를 가로지르는 방향으로 전파하도록 하여, 이 광이 내부 전반사 (total internal reflection; "TIR") 에 의하여 광 가이드 (120) 내부에서 반사되도록 한다.

도 10 을 계속하여 참조하면, 광 입력면 (122) 은 거친 표면 (140) 을 형성하도록 처리되어 있는데, 이것은 프로스트처리된 표면이라고도 역시 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 광 입력면 (122) 은 재료를 광 입력면 (122) 으로부터 제거하기 위한 연마 또는 다른 프로세스를 겪어서, 이를 통하여 프로스트처리된 표면 (122) 을 형성할 수도 있다. 따라서, 이러한 구현형태에서는, 광 입력면 (122) 은 조면화된 표면이다. 광 입력면 (122) 을 연마하기 위한 프로세스들의 예들은 표면을 연삭 (grinding) 하는 것 (예를 들어, 광 입력면 (122) 을 연삭 기구, 예컨대 연삭 휠 또는 실린더를 이용하여 기계적으로 접촉시키는 것), 표면을 샌딩 페이퍼 또는 연마 입자들을 가지는 다른 재료를 이용하여 문지르는 것, 연마 입자들을 광 입력면 상에 쏘는 것, 화학적으로 광 입력면을 에칭하는 것, 및 거친 표면을 광 입력면 상에 엠보싱 (embossing) 하거나 또는 사출 성형하는 것을 포함한다. 몇 가지 구현형태들에서는, 프로스트처리된 광 입력면은 반투명하고 그리고 나안으로 보았을 때 일반적으로 균일한 외관을 가진다.

몇 가지 구현형태들에서는, 광 입력면 (122) 의 샌딩은 샌딩 기구, 예를 들어 약 220 이상, 약 280 - 1000, 약 280 - 800, 또는 약 400 - 600 의 그릿 넘버를 가지는 샌드 페이퍼를 사용하여 달성될 수 있다. 일부 애플리케이션들에서는, 약 280 - 800, 또는 약 400 - 600 의 그릿 넘버들이 휘도의 높은 레벨들을 유지하면서 크로스-해치 효과를 감소시키기 위한 특정한 장점들을 제공한다. 몇 가지 구현형태들에서는, 프로스트처리된 표면을 가지지 않는 것에 비해, 휘도에서의 감소는 약 20% 보다 더 적거나, 또는 약 10% 보다 더 적다.

몇 가지 구현형태들에서는, 프로스트처리된 표면 (140) 은 약 0.01 - 10 ㎛, 약 0.1 - 5 ㎛, 약 0.2 - 2 ㎛, 약 0.7 - 2 ㎛, 또는 약 0.8 - 1.2 ㎛의 표면 거칠기 Ra를 가진다. 몇 가지 구현형태들에서는, 약 0.8 - 1.5 ㎛, 또는 약 0.8 - 1.2 ㎛ 의 표면 거칠기 Ra 는 양호한 휘도 레벨들을 가지는 조명 디바이스를 제공하면서 크로스-해치 효과를 감소시키기 위한 특정한 장점들을 제공한다. 몇 가지 구현형태들에서는, 존재하는 프로스트처리된 표면을 가지지 않는 것에 비해, 휘도에서의 감소는 약 20% 보다 더 적거나, 약 10% 보다 더 적다.

특정 레벨의 거칠기는 마루들 및 골들의 일반적으로 불규칙적인 분포를 표면 상에 형성함으로써 달성될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 특정 레벨의 거칠기를 정의하는 마루들 및 골들은 일반적으로, 프로스트처리된 표면 (140) 이 광 가이드 (120) 의 에지 (122) 상에 배치되는 구현형태들에서는, 에지 (122) 의 단 치수에 대략적으로 평행하게 연장하는 길이 (장) 치수로 기다란, 불규칙적으로 이격되고 사이징되는 줄무늬들로서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 이러한 줄무늬들은 광 입력면 (140) 을 그 광 입력면 (140) 의 단 치수에 대략적으로 평행하게 이동하는 연마제 기구로써 연마함으로써 형성될 수도 있다. 본 명세서에서 또한 논의되는 바와 같이, 이러한 줄무늬들은 에지 (122) 의 장 치수와 평행하게 연장하는 길이를 가지는 줄무늬들보다 더 균일한 광 분포를 제공하는 것으로 발견되었다.

몇 가지 다른 구현형태들에서는, 광 입력면 (122) 을 조면화하는 대신에, 또는 광 입력면 (122) 을 조면화하는 것에 추가하여, 광 확산 구조가 광 입력면 (122) 에 적용될 수도 있다. 도 11 은 부착된 광 확산 구조 (150) 를 가지는 조명 시스템 (100) 의 단면의 일 예를 도시한다. 광 입력면 (122) 은 광 가이드 (120) 의 에지에 배치된다. 확산 구조 (150) 는 광 입력면 (122) 에 부착되고 그리고 광원 (130) 은 광을 확산 구조 (150) 를 통과시킨 후 광 입력면 (122) 내로 지향시킴으로써 광을 광 가이드 (120) 내로 주입하도록 구성된다.

도 11 을 계속하여 참조하면, 확산 구조 (150) 는 광 입력면 (122) 에 적용된 코팅일 수도 있다. 예를 들어, 코팅이 기상 증착에 의하여, 예를 들어 화학적 기상 증착 또는 물리적 기상 증착에 의하여 광 입력면 (122) 상에 성막될 수 있다. 코팅은 거친 표면, 예를 들어 약 0.01 - 10 ㎛, 약 0.1 - 5 ㎛, 약 0.2 - 2 ㎛, 또는 약 0.8 - 1.2 ㎛의 표면 거칠기 Ra를 가지는 표면을 형성한다. 코팅을 위한 적합한 재료들의 예들은 다공성 재료들 및 성막되는 바와 같은 거친 텍스쳐를 형성하는 재료들을 포함한다.

몇 가지 다른 구현형태들에서는, 도 11 을 계속하여 참조하면, 확산 구조 (150) 는 광 입력면 (122) 에 접착되거나 또는 그렇지 않으면 부착된 구조일 수도 있다. 예를 들어, 확산 구조 (150) 는 광 입력면 (122) 에 접착된 광 확산 재료의 층일 수도 있다. 예를 들어, 확산 구조 (150) 는 압력 감응 접착제에 의하여 광 입력면 (122) 에 부착된 재료의 층일 수도 있다. 광 입력면으로 접착될 수도 있는 재료의 적합한 층들의 예들은 압력 감응 접착제들, 에폭시들, 및 UV 경화성 수지들을 포함한다.

몇 가지 구현형태들에서는, 확산 구조 (150) 는 어떤 층보다 더 견고하다. 예를 들어, 확산 구조 (150) 는 재료, 예컨대 플라스틱 또는 유리의 블록 또는 스트립일 수도 있다. 적합한 재료들의 예들은 아크릴들, UV-경화성 수지들, 폴리카보네이트들, 폴리머들, 테레프탈레이트 ("PET"), 유리들 및/또는 다른 광투과성 재료들을 포함한다.

확산 구조 (150) 를 형성하는 재료의 보디는 조면화되어 있는 표면 (152) 을 가짐으로써, 이 표면 (152) 이 확산 표면으로서 기능하도록 할 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 표면 (152) 의 거칠기는 위에서 설명된 바와 같이 표면 (140) (도 10) 의 표면 거칠기 Ra 에 대응할 수도 있고, 그리고 표면 (152) 을 조면화하기 위한 프로세스들은 표면 (140) 에 대한 것과 동일할 수도 있다. 예를 들어, 특정 레벨의 거칠기를 정의하는 마루들 및 골들은, 광 가이드 (120) 의 에지 (122) 의 단 치수에 대략적으로 평행하게 연장하는 길이로 기다란, 불규칙적으로 이격되고 사이징되는 줄무늬들로서 배열될 수도 있다. 이러한 줄무늬들은 그 단 치수에 대략적으로 평행하게 이동하는 기구로써 연마함에 의하여 형성될 수도 있다.

몇 가지 다른 구현형태들에서는, 확산 구조 (150) 의 보디에는 광을 확산시키는 마이크로-피쳐들이 제공될 수도 있다. 예를 들어, 확산 구조 (150) 는 확산 구조 (150) 를 통과하여 광 가이드 (120) 로 전파하는 광을 확산시키는 임베딩된 입자들을 포함할 수도 있고, 또는 확산 구조 (150) 의 표면은 광을 굴절 및/또는 회절시켜서 마이크로-구조들에 접촉하는 광을 확산시키는 이러한 마이크로-구조들을 포함할 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 확산 구조 (150) 의 보디는 광 확산 마이크로-피쳐들을 포함할 수도 있고 그리고 확산 구조 (150) 의 표면은 역시 프로스트처리되어 있거나 또는 거친 텍스쳐를 가질 수도 있다.

비록 도시의 용이화를 위하여 직접적으로 광 입력면 (122) 상에서 그리고 그 광 입력면 (122) 을 포함하는 에지의 상부 및 하부에서 연장하는 것으로 도시되지만, 확산 구조 (150) 는 몇 가지 구현형태들에서는 광 입력면 (122) 상에만 배치될 수도 있다. 도 12 는 부착된 광 확산 구조 (150) 를 가지는 조명 시스템의 단면의 다른 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 확산 구조 (150) 는 광 입력면 (122) 에만 접촉하도록 치수결정될 수도 있다.

도 11 에 도시된 바와 같이 광 입력면 (122) 주위에서 연장하거나 또는 몇 가지 구현형태들에서는 광 입력면 (122) 에만 접촉하던지 간에, 확산 구조 (150) 는 약 65 - 85, 약 70 - 80, 또는 약 75 - 80 의 헤이즈 넘버를 가진다. 이러한 헤이즈 넘버는, 확산 구조 (150) 의 보디 내에 임베딩된 마이크로-피쳐들을 제공하는 것에 의하여, 거친 표면을 확산 구조 (150) 상에 제공하는 것에 의하여, 또는 이들의 조합에 의하여 달성될 수도 있다. 확산 구조가 거친 표면 (152) 을 가지는 몇 가지 구현형태들에서는, 표면 (152) 은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 약 0.01 - 10 ㎛, 약 0.1 - 5 ㎛, 약 0.2 - 2 ㎛, 약 0.7 - 2 ㎛, 또는 약 0.8 - 1.2 ㎛의 표면 거칠기 Ra를 가질 수도 있다.

도 11 및 도 12 모두를 참조하면, 확산 구조 (150) 는 다양한 수단에 의하여 광 가이드 (120) 에 부착될 수도 있다. 예를 들어, 확산 구조 (150) 는, 확산 구조 (150) 를 광 입력면 (122) 에 직접적으로 인접하도록 배치함으로써 그리고 기계적 수단 (예를 들어, 스크류들 또는 그 확산 구조 (150) 를 광 가이드 (120) 에 대하여 압축시키는 디바이스들) 을 사용하여 확산 구조를 광 가이드 (120) 로 고착시킴으로써 광 입력면 (122) 에 단순하게 기계적으로 커플링될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 확산 구조 (150) 는 접착제에 의하여 광 가이드 (120) 에 부착된다. 접착제는 광 가이드와 인덱스-매칭됨으로써, 광 가이드 및 접착제 모두가 동일한 또는 유사한 굴절률들을 가지도록 할 수도 있다. 인덱스 매칭은 확산 구조에 의하여 출력된 광을 광 가이드 (120) 와 더 근접하게 커플링하여, 이를 통하여 인덱스 매칭되지 않은 것에 비하여 광 손실을 감소시키고 그리고 또한 확산 구조에 의하여 출력된 확산 광이 광 가이드 (120) 에 진입할 때 그것이 바람직하게 확산된 상태로 유지하도록 할 수 있다. 접착제들의 예들은 광학적 시멘트, UV 경화성 수지들, 수퍼 아교들 (super glues), 및 5 분 에폭시들을 포함하는, 아교들 또는 에폭시들을 포함한다. 몇 가지 구현형태들에서는, 광 가이드 (120), 접착제, 및 확산 구조 (150) 의 굴절률들은 약 0.09 이하, 약 0.07 이하, 또는 약 0.05 이하 만큼 상이하다. 예를 들어, 굴절률은 용융 실리카 광 가이딩 패널에 대하여 약 1.52 이고, PMMA 확산 구조에 대하여 약 1.49 이며, 그리고 개재 접착제 (예를 들어, Sony 사의 SVR) 에 대하여 약 1.52 일 수도 있다.

도 13a 및 도 13b 를 참조하면, 광원 (130) 은 다양한 방법들로 확산 구조 (150) 상에 위치될 수도 있다. 도 13a 는 광 확산 구조 (150) 내에 임베딩된 광원들 (130) 을 가지는 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다. 예를 들어, 확산 구조 (150) 에는 내부에 광원들 (130) 이 위치되는 요면들 (indentations) (170) 이 제공될 수도 있다. 도 13b 는 광 확산 구조 (150) 의 평평한 주면 (152) 상에 배치된 광원들 (130) 을 가지는 조명 디바이스의 단면의 일 예를 도시한다.

도 10 내지 도 13b 를 참조하여, 다양한 잠재적 이점들이 확산 구조들을 활용함으로써 달성될 수도 있다. 예를 들어, 확산 구조 (150) 의 광 확산 피쳐들은 광 가이드 (120) 로의 부착 이전에 또는 이후에 형성될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 확산 구조 (150) 의 광 확산 피쳐들은 광 가이드 (120) 로의 부착 이전에 형성된다. 예를 들어, 확산 구조 (150) 에는 원하는 거칠기 및/또는 확산 구조 (150) 의 보디 내의 확산 피쳐들이 선-제작되어 제공될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 확산 구조 (150) 는 확산 구조 (150) 를 광 가이드 (120) 에 부착하기 이전에 연마 프로세스를 거쳐서 프로스트처리된 표면 (150) 을 형성한다. 결과적으로, 광 가이드 (120) 는 연마되거나 또는 코팅 프로세스를 거칠 수도 있고, 그리고 이러한 처리들에 의하여 야기되는 광 가이드 (120) 로의 잠재적인 손상이 회피될 수 있다.

또한, 개별적으로 확산 구조 (150) 를 형성하고 광 가이드 (120) 에 부착하는 것은, 확산 구조 (150) 를 형성하기 위하여 사용되는 재료들 및 프로세스들에 자유를 허용한다. 예를 들어, 접착층을 이용하여 확산 구조 (150) 를 광 가이드 (120) 로 인덱스 매칭시키는 것을 돕는 능력은 확산 구조 (150) 에 대하여 사용될 수 있는 재료들의 개수를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 재료들은 제작의 용이성 및 원하는 광 확산 구조들, 예컨대 확산 마이크로-구조들을 형성하는 프로세스들과의 호환성을 위하여 선택될 수도 있다. 또한, 예를 들어 재료들과의 비호환성 또는 낮은 수율들과 관련한 염려들에 기인하여 광 가이드 (120) 와 호환되지 않을 수도 있는 프로세스들이 개별적으로-형성된 확산 구조 (150) 에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 사출 성형이 사용되어 확산 구조 (150) 및/또는 확산 구조 (150) 내의 확산 마이크로-구조들의 일반적 형상을 형성할 수도 있고, 여기서 광 가이드 (120) 는 사출 성형이 일반적으로 적용되지 않는 재료, 예를 들어, 유리로 형성된다. 결과적으로, 광 가이드 (120) 의 에지만이 처리되었는 경우에 이용가능할 수도 있는 확산 구조 (150) 에 대하여 광원들 (130) 을 수용하기 위한 요면들 (170) (도 13a) 을 포함하는 더 복잡한 구조들이 형성될 수도 있다. 또한, 확산 구조 (150) 가 비교적 작은 조각의 재료이고 그리고 제작 도중에 조명 시스템 (100) 의 다른 부분들로부터 별개일 수도 있기 때문에, 비교적 낮은 수율 제작 프로세스들을 확산 구조 (150) 에 적용하는 것이 수락가능할 수도 있는데, 그 이유는 결함있는 확산 구조 (150) 를 제작하고 폐기하는데 연관된 비용들이 상대적으로 낮을 수도 있기 때문이다.

도 14a 내지 도 14c 를 참조하면, 조명 시스템은 디스플레이 디바이스 (200) 를 조명하기 위하여 적용될 수도 있다. 도 14a 는 디스플레이 디바이스 (200) 가 제공된 도 10 의 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다. 도 14b 는 디스플레이 디바이스 (200) 가 제공된 도 11 의 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다. 도 14c 는 디스플레이 디바이스 (200) 가 제공된 도 12 의 조명 시스템의 단면의 일 예를 도시한다. 도 14a 내지 도 14b 각각에서, 광 가이드 (120) 에는 복수 개의 광 전환 피쳐들 (124) 이 제공될 수도 있다. 광 전환 피쳐들 (124) 은 광 가이드 (120) 내부에서 전파하는 광을 광 가이드 (120) 외부로 그리고 디스플레이 (200) 를 향하여 방출하도록 구성된다. 광 전환 피쳐들 (124) 은 회절형 및/또는 반사성 피쳐들, 예컨대 그레이팅들, 홀로그램들, 프리즘형 (prismatic) 피쳐들, 및/또는 반사성 코팅들일 수도 있고, 그리고 광을 회절 및/또는 반사에 의하여 광 가이드 (120) 외부로 재지향시킬 수도 있다.

몇 가지 구현형태들에서는, 디스플레이 디바이스 (200) 는 반사성 디스플레이이고 그리고 광 가이드 (120) 는 전면 광의 부분으로서 기능한다. 디스플레이 디바이스 (200) 는 반사성 픽셀들, 예컨대 도 1 에서 도시된 픽셀들 (12) 을 포함할 수도 있다. 광 가이드 (120) 외부로 방출된 광은 디스플레이 디바이스 (200) 에 의하여 광 가이드 (120) 를 통과하여 광 가이드 (120) 와 동일한 디스플레이 (200) 의 면 상의 뷰어를 향하여 다시 반사된다.

몇 가지 다른 구현형태들에서는, 디스플레이 디바이스 (200) 는 투과성 디스플레이이고 광 가이드 (120) 는 백 라이트의 부분으로서 기능한다. 디스플레이 디바이스 (200) 는 광이 완전히 픽셀들을 통과하여 전파하도록 허용하는 투과성 픽셀들을 포함할 수도 있다. 광 가이드 (120) 밖으로 방출된 광은 반사성 디스플레이 (200) 를 통과하여 광 가이드 (120) 의 반대 쪽의 디스플레이 (200) 의 측면 상의 뷰어를 향하여 전파한다.

도 15a 내지 도 15c 를 참조하면, 확산 구조 (150) (도 11 및 도 12) 및 프로스트처리된 표면 (140) (도 10) 이 크로스-해칭 효과를 완화시키는 데에 효과적이라는 것을 알 수 있다. 도 15a 는 광 확산 구조 또는 광 입력을 위한 프로스트처리된 표면이 없는 조명된 광 가이드의 평면도의 일 예의 사진을 도시한다. 광은 이격된 LED들 (미도시) 의 어레이에 의하여 좌측으로부터 광 가이드 내로 또한 주입된다. 주입된 광이 광 가이드의 좌측에 인접하여 특히 두드러지는 크로스-해치 효과를 생성한다는 것을 알 수 있다.

도 15b 는 부착된 광 확산 구조를 가지는 조명된 광 가이드의 평면도의 일 예의 사진을 도시한다. 이러한 예에서는, 확산 구조는 79 의 헤이즈 값을 가진다. 다시 말하건대, 광은 이격된 LED들 (미도시) 의 어레이에 의하여 좌측으로부터 광 가이드 내로 주입된다. 기대될 수 있는 바와 같이, 휘도는, 예를 들어 광 가이드로부터의 광 누설 및/또는 광 흡수에 기인하여 광원들로부터의 거리에 따라서 감소한다. 그러나, 크로스-해칭 (상대적으로 높은 휘도 지역들이 더 낮은 휘도 지역들에 의하여 분리되는, 교차 (crossing) 의 출현) 이 도 15a 와 비교할 때 감소된다. 오히려, 광 가이드 전체에 걸친 휘도에서의 상대적으로 점진적 변화가 달성된다.

도 15c 는 프로스트처리된 광 입력면을 가지는 조명된 광 가이드의 평면도의 일 예의 사진을 도시한다. 광 입력면은, 광 가이드의 두께 치수와 병렬인, "수직" 방향으로 적용된 (그릿 넘버 400 을 가지는 샌드 페이퍼를 이용한) 연마면과의 접촉에 의하여 조면화되어 있다. 광은 이격된 LED들 (미도시) 의 어레이에 의하여 좌측으로부터 이러한 광 가이드 내로 주입된다. 크로스-해칭이 관찰되지 않는데, 특히 도 15a 와 비교할 때 그러하다. 오히려, 휘도는 광원들로부터의 거리에 따라 점진적으로 감소한다.

비록 광 확산 구조가 광 가이드 (120) (도 10 내지 도 14c) 로 적용되면 휘도에서의 감소들이 발생할 수도 있지만, 이러한 감소들은 몇 가지 구현형태들에서는 완화될 수도 있다. 도 16a 는 도 16b 에 도시된 그래프를 유도하도록 사용되는 광 가이드 구조의 평면도의 일 예를 도시하는 사진이다. 도 16b 는 도 16a 의 광 가이드의 중심 라인을 따른 평균 휘도를 도시하는 그래프이다. 도 16b 의 x-축은 도 16a 의 광 가이드의 좌우측면들 간의 임의의, 균등하게 이격된 포인트들을 표시한다. y-축은 그러한 포인트들에서의 휘도를 표시한다. 휘도는 좌측으로부터의 특정 거리에서의 평균 휘도인데, 평균은 도 16a 의 점선들에 의하여 표시된 박스 내의 스트립들을 따라서 취해지는 것이다.

도 16b 를 참조하면, 다양한 처리들을 겪은 광 가이드들이 테스트되었다. 참조로서, 평활한 미처리 광 입력 에지를 가지는 미처리 광 가이드가 역시 테스트되었다. 미처리 에지는 플롯 "B1_B" (B1 이전) 에 의하여 도시된 바와 같이 최대 휘도를 제공했다. 다른 광 입력 에지들은 조면화 (예시된 경우에서는 샌딩) 을 겪었다. 플롯들 "D1_A" (D1 이후) 및 "B1_A" (B1 이후) 은 광 입력 에지를 그릿 #400 샌드 페이퍼로 샌딩의 방향이 "수직" 방향, 즉, 광 가이드의 두께 또는 광 가이드 에지의 단 치수의 방향이도록 샌딩한 이후의 휘도를 도시한다. 플롯 "PF" (파라 프로스트) 는 광 입력 에지를 그릿 #400 샌드 페이퍼로 샌딩의 방향이 "평행" 방향, 즉 광 가이드 에지의 장 치수에 평행인 방향이도록 샌딩한 이후의 휘도를 도시한다. 그릿 넘버를 일정하게 홀드하면서, 평행 샌딩 처리가 휘도를 상당히 감소시켰다는 것을 알 수 있는데, 그 이유는 휘도가 일부 포인트들에서 20 니트들 (nits) 넘게 감소했기 때문이다. 따라서, "수직" 연마 처리를 적용하는 것이 휘도의 높은 레벨들을 유지하면서 크로스-해칭 효과를 완화시키는 장점들을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다.

계속하여 도 16b 를 참조하면, 플롯들 "D2_A" 및 "B2_A" 는 광 입력 에지를 그릿 #280 샌드 페이퍼를 이용하여 샌딩이 방향이 "수직" 방향이도록 샌딩한 이후의 휘도를 도시한다. 휘도 감소는 그릿 #400 샌드 페이퍼를 이용한 처리에 대해서 관찰된 것보다 더 컸다. 그럼에도 불구하고, 그릿 #280 의 사용도 역시 크로스-해치 효과를 감소시키는데 대하여 효과적이라는 것이 발견되었다.

도 17 은 조명 시스템의 제조 방법의 일 예를 묘사하는 블록도이다. 프로스트처리된 광 입력면을 가지는 광 가이드가 제공된다 (단계 400). 광원은 광 가이드로 부착된다 (단계 410). 광원은 화학적으로 (예를 들어, 부착에 의하여) 광원을 광 가이드로 부착시키는 것 또는 죔쇠들을 사용하여 광원을 기계적으로 부착시키는 것을 포함하는 다양한 방법들에 의하여 광 가이드로 부착될 수도 있다.

프로스트처리된 광 입력면은 연마 표면들, 예컨대 거친 표면들 (예를 들어, 광 입력면보다 더 단단한 거친 표면들) 또는 샌드 페이퍼와 같이 그 위에 연마 입자들을 갖는 표면들과의 접촉에 의한 연마를 포함하는 다양한 방법들에 의하여 형성될 수도 있다. 연마 표면의 이동의 방향은 다양한 방향들로 진행할 수도 있다. 도 18a 및 도 18b 는 두 개의 이러한 방향들을 예시하는데, 화살표들은 광 입력면 (122) 에 대한 연마 표면 또는 입자들의 이동의 방향을 표시한다. 도 18a 는 광 입력면 (122) 의 단 치수를 따른, 실질적으로 "수직" 방향에서의 연마 표면 또는 입자 이동의 일 예를 도시한다. 도 18b 는 광 입력면 (122) 의 장 치수를 따른, 실질적으로 "평행" 방향에서의 연마 표면 또는 입자 이동의 일 예를 도시한다. 도 19 는 수직 방향으로 이동된 연마 표면 (도 18a 에서 도시된 바와 같이 이동된 샌드 페이퍼) 을 이용하여 조면화된 표면의 일 예의 표면 토폴로지의 그래프를 도시한다. 광 가이드 에지의 단 치수를 따라서 연장하는 불규칙적으로 이격되고 사이징된 줄무늬들을 형성하는 골들 및 마루들을 볼 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 수직 방향에서의 처리는 휘도에서의 잠재적인 감소들을 또한 줄이면서 크로스-해치 효과를 완화시키는 이점들을 제공한다는 것이 발견되었다. 이론적으로 한정됨이 없이, "수직" 방향 처리에 의하여 형성되는 단 방향 줄무늬들이, 광 가이드의 평면 외부로의 비교적 더 큰 확산을 야기하는 것으로 여겨지는 "평행" 방향 처리보다 광 가이드의 평면 내에 광의 더 큰 확산을 야기하는 것으로 여겨진다. 결과적으로, 평행 방향 처리가 수직 방향 처리와 비교할 때 광 가이드의 상부 및 하부 주면들 외부로의 더 큰 광 손실을 야기하는 것으로 여겨진다. 몇 가지 다른 구현형태들에서는, 입자 이동의 방향은 수직 또는 평행 방향들에 대하여 소정 각도에서 이루어질 수도 있거나 또는 곡선을 따를 수도 있다.

도 20 은 조명 시스템의 제조 방법의 다른 예를 묘사하는 블록도이다. 광 입력면을 가지는 광 가이드가 제공된다 (단계 500). 광 입력면에 커플링된 확산기가 제공된다 (단계 510). 광 가이드에 부착된 광원이 제공된다 (단계 520).

확산기는 코팅, 층, 또는 더욱 견고한 물리적 구조를 포함하는 본 명세서에서 설명된 다양한 확산기들일 수도 있다. 확산기는 화학 방법들, 예컨대 부착, 및 기계적 방법들을 포함하는 다양한 방법들에 의하여 광 입력면에 커플링된다. 몇 가지 구현형태들에서는, 본 명세서에서 논의된 바와 같은 인덱스 매칭 접착제 (index matching adhesive) 가 사용된다. 몇 가지 다른 구현형태들에서는, 확산기는 코팅이고 그리고 본 명세서에서 설명된 바와 같은 광 입력면 상의 성막에 의하여 광 입력면에 커플링된다.

광 입력면에 커플링된 확산기에 광원을 부착시키는 것을 통하여 광 가이드에 광원이 부착될 수도 있다. 광원은 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 화학 또는 기계적 부착 방법들을 포함하는 다양한 방법들에 의하여 광원에 성막될 수도 있다.

도 21a 및 도 21b 는 복수 개의 간섭계 변조기들을 포함하는 디스플레이 디바이스 (40) 를 도시하는 시스템 블록도들의 예들을 도시한다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스 (40) 는 셀룰러 또는 모바일 전화기일 수 있다. 그러나, 디스플레이 디바이스 (40) 의 동일한 컴포넌트들 또는 그들의 약간의 변형예들도 역시 다양한 종류의 디스플레이 디바이스들, 예컨대 텔레비전들, e-리더기들 그리고 휴대용 미디어 플레이어들의 예시이다.

디스플레이 디바이스 (40) 는 하우징 (41), 디스플레이 (30), 안테나 (43), 스피커 (45), 입력 디바이스 (48), 및 마이크 (46) 를 포함한다. 하우징 (41) 은 사출 성형 (injection molding), 및 진공 성형 (vacuum forming) 을 포함하는 다양한 제조 프로세스들 중 임의의 것으로부터 형성될 수 있다. 덧붙여서, 하우징 (41) 은 플라스틱, 금속, 유리, 고무, 및 세라믹, 또는 그 조합을 포함하지만 그것들로 제한되지는 않는 다양한 재료들 중의 임의의 것으로 만들어질 수도 있다. 하우징 (41) 은, 다른 컬러의 다른 제거가능 부분들로 교환될 수도 있거나 또는 상이한 로고들, 픽쳐들, 또는 심볼들을 포함하는 제거가능 부분들 (미도시) 을 포함할 수 있다.

디스플레이 (30) 는, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 쌍안정 (bi-stable) 또는 아날로그 디스플레이를 포함한, 다양한 디스플레이들 중의 임의의 것일 수도 있다. 디스플레이 (30) 는 또한 평판 디스플레이, 이를테면 플라즈마, EL, OLED, STN LCD, 또는 TFT LCD, 또는 비-평판 디스플레이, 이를테면 CRT 또는 다른 튜브 디바이스를 포함하도록 구성될 수 있다. 덧붙여서, 디스플레이 (30) 는 본 명세서에서 설명된 바와 같은, 간섭계 변조기 디스플레이를 포함할 수 있다.

디스플레이 디바이스 (40) 의 컴포넌트들이 도 21b 에서 개략적으로 도시된다. 디스플레이 디바이스 (40) 는 하우징 (41) 을 포함하고 그리고 그 내부에 적어도 부분적으로 밀폐되는 추가적 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스 (40) 는 송수신기 (47) 에 연결된 안테나 (43) 를 포함한 네트워크 인터페이스 (27) 를 포함한다. 송수신기 (47) 는 프로세서 (21) 로 연결되고, 이것은 컨디셔닝 하드웨어 (52) 로 연결된다. 컨디셔닝 하드웨어 (52) 는 신호를 컨디셔닝 (예컨대, 신호를 필터링) 하도록 구성될 수도 있다. 컨디셔닝 하드웨어 (52) 는 스피커 (45) 및 마이크 (46) 에 접속된다. 프로세서 (21) 는 또한 입력 디바이스 (48) 및 드라이버 제어기 (29) 에 접속된다. 드라이버 제어기 (29) 는 프레임 버퍼 (28) 에, 그리고 어레이 드라이버 (22) 에 연결되며, 다음에 그 어레이 드라이버는 디스플레이 어레이 (30) 에 연결된다. 전원 (50) 은 전력을 특정한 디스플레이 디바이스 (40) 디자인에 의하여 요구되는 바와 같이 모든 컴포넌트들로 제공할 수 있다.

네트워크 인터페이스 (27) 는 안테나 (43) 및 송수신기 (47) 를 포함함으로써 디스플레이 디바이스 (40) 가 네트워크를 통해 하나 이상의 디바이스들과 통신할 수 있도록 한다. 또한, 네트워크 인터페이스 (27) 는, 예를 들어 프로세서 (21) 의 데이터 처리 요구 사항들을 완화하기 위한 몇 개의 처리 능력들을 가질 수도 있다. 안테나 (43) 는 신호들을 송신 및 수신할 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 안테나 (43) 는 IEEE 16.11 (a), (b), 또는 (g) 를 포함하는 IEEE 16.11 표준, 또는 IEEE 802.11a, b, g 또는 n 을 포함하는 IEEE 802.11 표준에 따라서 RF 신호들을 송신 및 수신한다. 일부 다른 구현형태들에서, 안테나 (43) 는 블루투스 표준에 따라 RF 신호들을 송신하고 수신한다. 셀룰러 전화기의 경우에서는, 안테나 (43) 는 코드 분할 다중 접속 (Code Division Multiple Access, CDMA), 주파수 분할 다중 접속 (Frequency Division Multiple Access, FDMA), 시분할 다중 접속 (Time Division Multiple Access, TDMA), 이동 통신 세계화 시스템 (Global System for Mobile Communications, GSM), GSM/범용 패킷 무선 서비스 (GSM/General Packet Radio Service; GPRS), 향상된 데이터 GSM 환경 (Enhanced Data GSM Environment; EDGE), TETRA (Terrestrial Trunked Radio), 광대역-CDMA (Wideband-CDMA; W-CDMA), 데이터 최적화 진화 (Evolution-Data Optimized; EV-DO) 1xEV-DO, EV-DO Rev A, EV-DO Rev B, 고속 패킷 접속 (High Speed Packet Access; HSPA), 고속 다운링크 패킷 접속 (High Speed Downlink Packet Access; HSDPA), 고속 업링크 패킷 접속 (High Speed Uplink Packet Access; HSUPA), 진화된 고속 패킷 접속 (Evolved High Speed Packet Access; HSPA+), LTE (Long Term Evolution), AMPS, 또는 3G 또는 4G 기술을 사용하는 시스템과 같은 무선 네트워크 내에서 통신하기 위하여 이용되는 다른 공지된 신호들을 수신하도록 설계된다. 송수신기 (47) 는 안테나 (43) 로부터 수신된 신호들을 선-처리하여 그들이 프로세서 (21) 에 의하여 수신되고 더욱 조작될 수도 있도록 할 수 있다. 송수신기 (47) 는 또한 프로세서 (21) 로부터 수신된 신호들을 그것들이 디스플레이 디바이스 (40) 로부터 안테나 (43) 를 통해 송신될 수도 있도록 처리할 수 있다.

몇 가지 구현형태들에서, 송수신기 (47) 는 수신기에 의해 대체될 수 있다. 또한, 네트워크 인터페이스 (27) 는 이미지 소스에 의하여 대체될 수 있는데, 이것은 프로세서 (21) 로 전송될 이미지 데이터를 저장하거나 발생시킨다. 프로세서 (21) 는 디스플레이 디바이스 (40) 의 전체 동작을 제어할 수 있다. 프로세서 (21) 는 네트워크 인터페이스 (27) 또는 이미지 소스로부터의 데이터, 이를테면 압축된 이미지 데이터를 수신하고, 그 데이터를 원 (raw) 이미지 데이터로 또는 원 이미지 데이터로 쉽게 처리되는 포맷으로 처리한다. 프로세서 (21) 는 처리된 데이터를 드라이버 제어기 (29) 에 또는 저장을 위해 프레임 버퍼 (28) 에 전송할 수 있다. 원 데이터는 통상 이미지 내의 각각의 로케이션에서 이미지 특성들을 식별하는 정보를 의미한다. 예를 들어, 그런 이미지 특성들은 컬러, 포화, 및 그레이 스케일 레벨을 포함할 수 있다.

프로세서 (21) 는 디스플레이 디바이스 (40) 의 동작을 제어하기 위해 마이크로제어기, CPU, 또는 로직 유닛을 포함할 수 있다. 컨디셔닝 하드웨어 (52) 는 신호들을 스피커 (45) 에 송신하기 위해, 그리고 신호들을 마이크 (46) 로부터 수신하기 위해 증폭기들 및 필터들을 포함할 수도 있다. 컨디셔닝 하드웨어 (52) 는 디스플레이 디바이스 (40) 내의 개별 컴포넌트들일 수도 있거나, 또는 프로세서 (21) 또는 다른 컴포넌트들 내에 통합될 수도 있다.

드라이버 제어기 (29) 는 프로세서 (21) 에 의하여 발생된 원 이미지 데이터를 직접적으로 프로세서 (21) 로부터 또는 프레임 버퍼 (28) 로부터 취할 수 있고, 그리고 원 이미지 데이터를 어레이 드라이버 (22) 로의 고속 송신을 위하여 적절하게 재포매팅 (reformat) 할 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 드라이버 제어기 (29) 는 원 이미지 데이터를 래스터형 (raster-like) 포맷을 갖는 데이터 흐름으로 재포맷팅할 수 있어서, 디스플레이 어레이 (30) 에 걸리는 스캐닝에 적합한 시간 오더 (time order) 를 가진다. 그 다음에 드라이버 제어기 (29) 는 포맷팅된 정보를 어레이 드라이버 (22) 에 전송한다. 비록 드라이버 제어기 (29), 이를테면 LCD 제어기가 종종 독립실행형 (stand-alone) 집적회로 (IC) 로서의 시스템 프로세서 (21) 에 연관되지만, 그런 제어기들은 많은 방법들로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 제어기들은 프로세서 (21) 내에서 하드웨어로서 내장되거나, 프로세서 (21) 내에 소프트웨어로서 내장되거나, 또는 어레이 드라이버 (22) 와 하드웨어로 완전히 통합될 수도 있다.

어레이 드라이버 (22) 는 드라이버 제어기 (29) 로부터 포맷팅된 정보를 수신할 수 있고, 그 비디오 데이터를, 디스플레이의 픽셀들의 x-y 매트릭스로부터 나오는 수백 그리고 때때로 수천 개 (또는 그 이상) 의 리드들에 대해 초당 많은 횟수로 인가되는 파형들의 병렬 세트로 재포맷팅할 수 있다.

몇 가지 구현형태들에서, 드라이버 제어기 (29), 어레이 드라이버 (22), 및 디스플레이 어레이 (30) 는 본 명세서에서 설명되는 디스플레이들의 유형들 중의 임의의 것에 대해 적합하다. 예를 들어, 드라이버 제어기 (29) 는 종래의 디스플레이 제어기 또는 쌍안정 디스플레이 제어기 (예를 들어, IMOD 제어기) 일 수 있다. 추가적으로, 어레이 드라이버 (22) 는 종래의 드라이버 또는 쌍안정 디스플레이 드라이버 (예를 들어, IMOD 디스플레이 드라이버) 일 수 있다. 더욱이, 디스플레이 어레이 (30) 는 종래의 디스플레이 어레이 또는 쌍안정 디스플레이 어레이 (예를 들어, IMOD들의 어레이를 포함하는 디스플레이) 일 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서는, 드라이버 제어기 (29) 는 어레이 드라이버 (22) 와 함께 집적될 수 있다. 이러한 구현형태는 고 집적된 시스템들, 예컨대 셀룰러 폰들, 시계들 및 다른 소-영역 디스플레이들 내에서 공통적이다.

몇 가지 구현형태들에서는, 입력 디바이스 (48) 는, 예를 들어 사용자가 디스플레이 디바이스 (40) 의 동작을 제어하게 허용하도록 구성될 수 있다. 입력 디바이스 (48) 는 키패드, 예컨대 쿼티 (QWERTY) 키보드 또는 전화기 키패드, 버튼, 스위치, 로커 (rocker), 터치-감지 스크린, 또는 압력-감지 또는 열-감지 막을 포함할 수 있다. 마이크 (46) 는 디스플레이 디바이스 (40) 에 대한 입력 디바이스로서 구성될 수 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 마이크 (46) 를 통과한 음성 커맨드들은 디스플레이 디바이스 (40) 의 동작들을 제어하기 위해 이용될 수 있다.

전원 (50) 은 당업계에 주지되는 바와 같은 다양한 에너지 스토리지 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 (50) 은 재충전가능한 배터리, 예컨대 니켈-카드뮴 배터리 또는 리튬-이온 배터리일 수 있다. 또한, 전원 (50) 은 재생가능 (renewable) 에너지 소스, 커패시터, 또는 플라스틱 솔라 셀 또는 솔라-셀 페인트 (solar-cell paint) 를 포함하는 솔라 셀일 수 있다. 또한, 전원 (50) 은 전력을 벽 콘센트 (wall outlet) 로부터 수신하도록 구성될 수 있다.

몇 가지 구현형태들에서는, 제어 프로그램가능성 (control programmability) 이 전자적 디스플레이 시스템 내의 수 개의 장소들에 위치될 수 있는 드라이버 제어기 (29) 내에 상주한다. 몇 개의 다른 구현형태들에서는, 제어 프로그램가능성은 어레이 드라이버 (22) 내에서 상주한다. 위에서 설명된 최적화는 임의의 수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트들로 그리고 다양한 구성들로 구현될 수도 있다.

본 명세서에서 개시된 구현형태들과 관련하여 설명되는 각종 예시적인 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그것 둘의 조합들로 구현될 수도 있다. 하드웨어 및 소프트웨어의 호환성은 일반적으로 기능성의 측면에서 설명되어 있고, 위에서 설명된 여러 가지 예시적 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들로 예시되어 있다. 이러한 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어 중 어느 것으로 구현되는지는 전체 시스템에 부과되는 특정 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다.

본 명세서에서 개시된 양태들에 관련하여 설명된 다양한 실례의 로직들, 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들을 구현하는데 사용되는 하드웨어 및 데이터 프로세싱 장치는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 범용 단일 칩 또는 다중 칩 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 개별 게이트 또는 트랜지스터 로직, 개별 하드웨어 컴포넌트들, 또는 그것들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있거나, 임의의 기존 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로 구현될 수도 있다. 몇 가지 구현형태들에서, 특정 단계들 또는 방법들은 주어진 기능에 특정된 회로에 의해 수행될 수도 있다.

하나 이상의 양태들에서, 설명된 기능들은 명세서에서 개시된 구조들 및 그것들의 구조적 균등물들을 포함한, 하드웨어, 디지털 전자 회로, 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그것들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 본 명세서에서 설명된 기술 요지의 구현형태들은 또한, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해, 또는 그 장치의 동작을 제어하기 위해 컴퓨터 저장 매체들 상에 인코딩된, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들, 즉, 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 이상의 모듈들로서 구현될 수 있다.

본 개시물에서 설명된 구현형태들로의 다양한 수정들이 당업자들에게 명백할 수도 있으며, 그리고 본 명세서에서 정의된 총칭적 원리들은 본 개시물의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않으면서 다른 구현형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 개시물은 본 명세서에서 도시된 구현형태들로 한정되도록 의도되지 않으며, 반대로 본 명세서에서 개시된 특허청구범위들, 원리들 및 신규한 피쳐들과 일치하는 가장 넓은 범위인 것으로 인정되어야 한다. 단어 "예시적인 (exemplary)" 은 본 명세서에서 배타적으로 이용되어 "일 예, 실례, 또는 예시로서 서빙하는"을 의미한다. "예시적인" 것으로서 여기서 설명된 어떤 구현형태라도 다른 구현형태들보다 바람직하거나 유익하다고 생각할 필요는 없다. 추가적으로, 당업자는 용어들 "상부" 및 "하부" 가 가끔은 도면들을 설명하는 것의 용이화를 위하여 이용되며, 그리고 적합하게 방위된 페이지 상의 도면의 방위에 대응하는 상대적인 포지션들을 표시하는 것이, 구현된 바와 같은 IMOD의 적합한 방위를 반영하지 않을 수도 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다.

또한, 개별 구현형태들의 콘텍스트에서 본 명세서에서 설명된 어떤 피쳐들은 단일 구현형태에서 조합되어 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현형태의 측면에서 설명되는 다양한 특징들은 또한 따로따로 다수의 구현형태들에서 또는 임의의 적합한 서브컴비네이션에서 구현될 수 있다. 더구나, 비록 특징들이 특정한 조합들로 작용하는 것으로 위에서 설명될 수도 있고 그와 같이 처음에 청구된 경우에도, 청구된 조합들로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우들에서 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구된 조합은 서브컴비네이션 또는 서브컴비네이션의 변형예를 위한 것일 수도 있다.

이와 유사하게, 동작들이 도면들에서 특정한 순서로 묘사되는 반면에, 원하는 결과들을 획득하기 위하여 이러한 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적인 순서로 수행되어야 하거나, 또는 도시된 모든 동작들이 수행되어야 한다고 요구하는 것으로 이해되어서는 안된다. 어떤 상황들에서는, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 이로울 수도 있다. 더구나, 위에서 설명된 구현형태들에서의 여러 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현형태들에서 그러한 분리를 요구한다고 이해되지 않아야 하고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품에 함께 통합될 수 있거나 또는 다수의 소프트웨어 제품들로 패키지화될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 덧붙여서, 다른 구현형태들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에서 언급된 액션들은 다른 순서로 수행되고 여전히 원하는 결과들을 달성할 수 있다.

Claims

조명 시스템으로서:
프로스트처리된 (frosted) 광 입력면을 가지는 광 가이드; 및
광을 상기 프로스트처리된 광 입력면 내로 지향시키도록 구성되는 광원을 포함하는, 조명 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 프로스트처리된 광 입력면은 약 0.1 - 5㎛ 의 표면 거칠기 Ra 를 가지는, 조명 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 표면 거칠기 Ra 는 약 0.7 - 2 ㎛인, 조명 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 프로스트처리된 광 입력면은 상기 광 가이드의 에지 상에 있으며, 상기 프로스트처리된 광 입력면 상의 재료의 마루들 및 골들은 상기 에지의 단 치수 (short dimension) 를 따라 연장하는 줄무늬들 (striations) 을 정의하는, 조명 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 줄무늬들은 불균일하고 그리고 불규칙적으로 이격되는, 조명 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 광 가이드는, 상기 광 가이드 내로 전파하는 광을 상기 광 가이드의 주면 (major surface) 밖으로 방출하도록 구성되는 복수 개의 광 전환 피쳐들 (light turning features) 을 포함하는, 조명 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 광 가이드의 주면과 대향하는 주면을 가지는 디스플레이를 더 포함하고,
상기 광 전환 피쳐들은 광을 상기 광 가이드의 주면을 향하여 방출하도록 구성되는, 조명 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 광 가이드는 전면 광의 일부를 형성하는, 조명 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 디스플레이는 간섭계 변조기들의 어레이를 포함하는 반사성 디스플레이인, 조명 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 디스플레이와 통신하도록 구성되는 프로세서로서, 상기 프로세서는 이미지 데이터를 처리하도록 구성되는, 상기 프로세서; 및
상기 프로세서와 통신하도록 구성되는 메모리를 더 포함하는, 조명 시스템.
제 10 항에 있어서,
적어도 하나의 신호를 상기 디스플레이로 전송하도록 구성되는 드라이버 회로를 더 포함하는, 조명 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 이미지 데이터의 적어도 일부를 상기 드라이버 회로로 전송하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는, 조명 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 이미지 데이터를 상기 프로세서로 전송하도록 구성되는 이미지 소스 모듈을 더 포함하는, 조명 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 이미지 소스 모듈은 수신기, 송수신기, 및 송신기 중 적어도 하나를 포함하는, 조명 시스템.
제 10 항에 있어서,
입력 데이터를 수신하고 상기 입력 데이터를 상기 프로세서로 통신하도록 구성되는 입력 디바이스를 더 포함하는, 조명 시스템.
조명 시스템을 제조하기 위한 방법으로서:
프로스트처리된 광 입력면을 가지는 광 가이드를 제공하는 단계; 및
상기 광 가이드에 부착되며 광을 상기 프로스트처리된 광 입력면 내로 지향시키도록 구성되는 광원을 제공하는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 프로스트처리된 광 입력면을 제공하는 것은, 상기 광 가이드의 표면을 조면화 (roughening) 하는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 표면을 조면화하는 단계는, 상기 표면을 연삭 (grinding) 하는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 표면을 조면화하는 단계는, 상기 광 가이드의 에지를 조면화하는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 에지를 조면화하는 단계는, 상기 에지에 대하여 상기 에지의 단 치수를 실질적으로 따르는 방향으로 연마제들 (abrasive agents) 을 이동시키는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
조명 시스템으로서:
광 입력면을 가지는 광 가이드;
상기 광 입력면에 커플링되는 확산기; 및
상기 확산기를 통하여 상기 광 가이드 내로 광을 지향시키도록 구성되는 광원을 포함하는, 조명 시스템.
제 21 항에 있어서,
상기 확산기는 상기 광 가이드의 에지에 부착되는, 조명 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 확산기는 상기 광 입력면에 접착되는 재료의 층인, 조명 시스템.
제 21 항에 있어서,
상기 확산기는, 상기 광 가이드의 광 입력면으로 광을 통과시키도록 구성되는 프로스트처리된 광 입력면을 가지는, 조명 시스템.
제 24 항에 있어서,
상기 프로스트처리된 광 입력면은 약 0.1 - 5㎛ 의 표면 거칠기 Ra 를 가지는, 조명 시스템.
제 21 항에 있어서,
광을 확산하도록 구성되는 임베딩된 구조들이 상기 확산기 내부에 분포되는, 조명 시스템.
제 21 항에 있어서,
상기 광원은 상기 확산기 내의 캐비티 내에 임베딩되는, 조명 시스템.
제 27 항에 있어서,
상기 확산기는 약 65 - 85 의 헤이즈 넘버 (haze number) 를 가지는, 조명 시스템.
제 21 항에 있어서,
디스플레이를 더 포함하며,
상기 광 가이드는 상기 광 가이드로부터 나오는 광을 상기 디스플레이를 향하여 지향시키도록 구성되는 복수 개의 광 전환 피쳐들을 포함하는, 조명 시스템.
제 29 항에 있어서,
상기 디스플레이는 디스플레이 엘리먼트들에 대한 간섭계 변조기들의 어레이를 포함하는, 조명 시스템.
조명 시스템을 제조하기 위한 방법으로서:
광 입력면을 가지는 광 가이드를 제공하는 단계;
상기 광 입력면에 커플링되는 확산기를 제공하는 단계; 및
상기 광 가이드에 부착되며 상기 확산기를 통하여 상기 광 가이드 내로 광을 지향시키도록 구성되는 광원을 제공하는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 확산기를 제공하는 단계는, 광 확산 코팅 (optically diffusive coating) 을 상기 광 입력면 상에 성막하는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 31 항에 있어서,
상기 확산기를 제공하는 단계는, 상기 확산기를 상기 광 입력면에 접착시키는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 확산기를 제공하는 단계는, 상기 광 입력면에 프로스트처리된 텍스쳐 (frosted texture) 를 제공하는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 34 항에 있어서,
상기 광 입력면에 상기 프로스트처리된 텍스쳐를 제공하는 단계는, 프로스트처리된 광 입력면을 형성하기 위해 상기 면을 조면화하는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
제 35 항에 있어서,
상기 면을 조면화하는 단계는, 상기 광 입력면의 단 치수를 실질적으로 따르는 방향으로 에지에 대하여 연마제들을 이동시키는 단계를 포함하는, 조명 시스템 제조 방법.
조명 시스템으로서:
광 입력 인터페이스를 가지는 광 가이드;
광을 상기 광 입력 인터페이스를 통하여 상기 광 가이드 내로 주입하도록 구성되는 광원; 및
상기 광 입력 인터페이스에서 인입하는 광을 확산시키기 위한 수단을 포함하는, 조명 시스템.
제 37 항에 있어서,
상기 광원은 발광 다이오드인, 조명 시스템.
제 37 항에 있어서,
상기 광 입력 인터페이스는 상기 광 가이드의 에지인, 조명 시스템.
제 37 항에 있어서,
상기 광을 확산시키기 위한 수단은 상기 광 입력 인터페이스의 프로스트처리된 표면인, 조명 시스템.
제 40 항에 있어서,
상기 프로스트처리된 광 입력면은 약 0.1 - 5㎛ 의 표면 거칠기 Ra 를 가지는, 조명 시스템.
제 41 항에 있어서,
상기 프로스트처리된 광 입력면은 상기 광 가이드의 에지 상에 있으며,
상기 프로스트처리된 광 입력면 상의 재료의 마루들 및 골들은 상기 에지의 단 치수를 따라 연장하는 줄무늬들을 정의하는, 조명 시스템.
제 37 항에 있어서,
상기 광을 확산시키기 위한 수단은 광 입력 에지에 적용되는 코팅 또는 상기 광 입력 에지에 부착되는 광 확산 구조 (optically diffusive structure) 인, 조명 시스템.
제 43 항에 있어서,
상기 광 확산 구조는 상기 광원 및 상기 광 입력 에지 사이에 배치되는 프로스트처리된 광 입력면을 가지는, 조명 시스템.
제 43 항에 있어서,
상기 광 확산 구조는 광을 확산시키기 위한 복수 개의 임베딩된 입자들을 가지는, 조명 시스템.