KR20220066380A - 형상화된-에지 멀티빔 소자들을 갖는 멀티빔 백라이트, 멀티뷰 디스플레이 및 방법 - Google Patents

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데이비드 에이. 파탈
조셉 디. 로우니
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레이아 인코포레이티드
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Abstract

멀티빔 백라이트 및 멀티뷰 디스플레이는 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된 형상이 있는 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자를 이용한다. 멀티빔 백라이트는 광을 안내하도록 구성된 도광체 및 도광체에 걸쳐 서로 이격된 복수의 멀티빔 소자들을 포함하며, 복수의 멀티빔 소자들은 안내된 광을 방출광으로서 산란시키도록 구성된다. 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자는, 전파 방향에 직교하게 배향되며 형상을 갖는 형상화된 에지를 포함하고, 멀티빔 소자의 형상화된 에지의 형상은 안내된 광과 멀티빔 소자 간의 상호 작용과 관련된 방출광에서 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된다. 멀티뷰 디스플레이는 방출광을 유사한 복수의 상이한 뷰 방향들에서 복수의 뷰들을 갖는 멀티뷰 이미지로서 변조하도록 구성된 광 밸브 어레이를 포함한다.

Description

형상화된-에지 멀티빔 소자들을 갖는 멀티빔 백라이트, 멀티뷰 디스플레이 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
N/A
연방 후원 연구 또는 개발에 관한 진술
N/A
전자 디스플레이들은 매우 다양한 기기들 및 제품들의 사용자들에게 정보를 전달하기 위한 아주 보편적인 매체이다. 가장 일반적으로 이용되는 전자 디스플레이들은 음극선관(cathode ray tube; CRT), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP), 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD), 전계 발광(electroluminescent; EL) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED) 및 능동 매트릭스(active matrix) OLED(AMOLED) 디스플레이, 전기 영동(electrophoretic; EP) 디스플레이 및 전자 기계(electromechanical) 또는 전자 유체(electrofluidic) 광 변조를 이용하는 다양한 디스플레이들(예를 들어, 디지털 미세거울(micromirror) 기기, 전기 습윤(electrowetting) 디스플레이 등)을 포함한다. 일반적으로, 전자 디스플레이들은 능동형 디스플레이들(즉, 광을 방출하는 디스플레이들) 또는 수동형 디스플레이들(즉, 다른 원천에 의해 제공되는 광을 변조하는 디스플레이들)로 분류될 수 있다. 능동형 디스플레이들의 가장 명백한 예들로는 CRT, PDP 및 OLED/AMOLED가 있다. 방출광을 고려하면 일반적으로 수동형으로 분류되는 디스플레이들은 LCD 및 EP 디스플레이들이다. 수동형 디스플레이들은 본질적으로 적은 전력 소모를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 매력적인 성능 특성들을 종종 나타내지만, 광을 방출하는 능력이 부족한 많은 실제 응용들에서 다소 제한적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들에 따른 예들 및 실시 예들의 다양한 특징들은 동일한 도면 부호가 동일한 구조적 요소를 나타내는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 용이하게 이해될 수 있다.
도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 사시도를 도시한다.
도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향에 대응되는 특정 주 각도 방향을 갖는 광빔의 각도 성분들의 그래픽 표현을 도시한다.
도 2는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 회절 격자의 단면도를 도시한다.
도 3a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티빔 백라이트의 단면도를 도시한다.
도 3b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티빔 백라이트의 사시도를 도시한다.
도 4a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자의 평면도를 도시한다.
도 4b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자의 평면도를 도시한다.
도 4c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자의 평면도를 도시한다.
도 4d는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 또 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자의 평면도를 도시한다.
도 5a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자의 단면도를 도시한다.
도 5b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자의 평면도를 도시한다.
도 5c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자의 평면도를 도시한다.
도 5d는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 또 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자의 평면도를 도시한다.
도 6a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 복수의 산란 구조물들을 포함하는 멀티빔 소자를 도시한다.
도 6b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 복수의 산란 구조물들을 포함하는 다른 멀티빔 소자를 도시한다.
도 7은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 블록도를 도시한다.
도 8은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 방법(300)의 흐름도를 도시한다.
일부 예들 및 실시 예들은 상술한 도면들에 도시된 특징들에 부가되거나 그 대신에 포함되는 다른 특징들을 가질 수 있다. 이들 및 다른 특징들은 상술한 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.
본 명세서에 설명된 원리들에 따른 예들 및 실시 예들은 전자 디스플레이들에 적용되는 방출광(emitted light)의 스퓨리어스 회절 성분(spurious diffraction components)을 분산(disperse)시키도록 구성된 멀티빔 백라이팅(multibeam backlighting)을 제공한다. 본 명세서의 원리들에 일치되는 다양한 실시 예들에서, 방출광을 제공하도록 구성된 복수의 멀티빔 소자들을 포함하는 멀티빔 백라이트가 제공된다. 멀티빔 소자들은 전파 방향(propagation direction)에 직교하게 배향된 형상화된 에지(shaped edge)를 포함한다. 형상화된 에지의 형상은, 안내된 광(guided light)과 멀티빔 소자 간의 상호 작용과 관련된 방출광에서 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된다. 일부 실시 예들에 따르면, 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키는 것은 멀티빔 백라이트의 광원과 관련된 스트라이핑(striping)을 완화시키거나 심지어 제거할 수 있다.
본 명세서에서, '멀티뷰 디스플레이(multiview display)'는 상이한 뷰 방향들로 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들(views)을 제공하도록 구성된 전자 디스플레이 또는 디스플레이 시스템으로서 정의된다. 도 1a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(10)의 사시도를 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이(10)는 보여질 멀티뷰 이미지를 디스플레이하도록 구성된 스크린(12)을 포함한다. 멀티뷰 디스플레이(10)는 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들(14)을 스크린(12)에 대해 상이한 뷰 방향들(16)로 제공한다. 뷰 방향들(16)은 스크린(12)으로부터 여러 상이한 주 각도 방향들로 연장되는 화살표들로서 도시되었고, 상이한 뷰들(14)은 화살표들(즉, 뷰 방향들(16)을 묘사함)의 말단에 음영 처리된 다각형 박스들로서 도시되었으며, 제한이 아닌 예로서 단지 4개의 뷰들(14) 및 4개의 뷰 방향들(16)이 도시되었다. 도 1a에는 상이한 뷰들(14)이 스크린 위에 있는 것으로 도시되었으나, 멀티뷰 이미지가 멀티뷰 디스플레이(10) 상에 디스플레이되는 경우 뷰들(14)은 실제로 스크린(12) 상에 또는 스크린(12)의 부근에 나타날 수 있다는 것에 유의한다. 뷰들(14)을 스크린(12) 위에 묘사한 것은 단지 도시의 단순화를 위한 것이며, 특정 뷰(14)에 대응되는 개별적인 뷰 방향들(16)로부터 멀티뷰 디스플레이(10)를 시청하는 것을 나타내기 위함이다.
본 명세서의 정의에 의하면, 뷰 방향 또는 대등하게는 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향에 대응되는 방향을 갖는 지향성 광빔은 일반적으로 각도 성분들(angular components) {θ, φ}로 주어지는 주 각도 방향을 갖는다. 본 명세서에서, 각도 성분(θ)은 광빔의 '고도 성분(elevation component)' 또는 '고도각(elevation angle)'으로 언급된다. 각도 성분(φ)은 광빔의 '방위 성분(azimuth component)' 또는 '방위각(azimuth angle)'으로 언급된다. 정의에 의하면, 고도각(θ)은 수직 평면(예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 스크린의 평면에 수직인)에서의 각도이고, 방위각(φ)은 수평 평면(예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 스크린의 평면에 평행인)에서의 각도이다.
도 1b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향(예를 들어, 도 1a의 뷰 방향(16))에 대응되는 특정 주 각도 방향을 갖는 광빔(20)의 각도 성분들 {θ, φ}의 그래픽 표현을 도시한다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 광빔(20)은 특정 지점으로부터 방출되거나 발산된다. 즉, 정의에 의하면, 광빔(20)은 멀티뷰 디스플레이 내의 특정 원점(point of origin)과 관련된 중심 광선(central ray)을 갖는다. 또한, 도 1b는 광빔(또는 뷰 방향)의 원점(O)을 도시한다.
또한, 본 명세서에서, '멀티뷰 이미지(multiview image)' 및 '멀티뷰 디스플레이(multiview display)'라는 용어들에서 사용된 바와 같은 '멀티뷰(multiview)'라는 용어는 복수의 뷰들 중 뷰들 간의 각도 시차(angular disparity)를 포함하거나 상이한 시점들(perspectives)을 나타내는 복수의 뷰들로서 정의된다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 본 명세서에서 '멀티뷰'라는 용어는 3개 이상의 상이한 뷰들(즉, 최소 3개의 뷰들로서 일반적으로 4개 이상의 뷰들)을 명시적으로 포함한다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 '멀티뷰 디스플레이'는 장면 또는 이미지를 나타내기 위해 단지 2개의 상이한 뷰들만을 포함하는 스테레오스코픽(stereoscopic) 디스플레이와는 명시적으로 구분될 수 있다. 그러나, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티뷰 이미지들 및 멀티뷰 디스플레이들은 3개 이상의 뷰들을 포함하지만, 멀티뷰의 뷰들 중 단지 2개만을 동시에 보게끔(예를 들어, 하나의 눈 당 하나의 뷰) 선택함으로써 멀티뷰 이미지들이 (예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 상에서) 스테레오스코픽 쌍의 이미지들(stereoscopic pair of images)로 보일 수 있다는 것에 유의한다.
본 명세서의 정의에 의하면, '멀티빔 소자(multibeam element)'는 복수의 지향성 광빔들을 포함하는 광을 생성하는 백라이트 또는 디스플레이의 구조물 또는 소자이다. 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티빔 소자에 의해 생성된 복수의 지향성 광빔들 중 지향성 광빔들은 서로 상이한 주 각도 방향들(principal angular directions)을 갖는다. 특히, 정의에 의하면, 복수의 지향성 광빔들 중 소정의 지향성 광빔은 복수의 지향성 광빔들 중 다른 하나의 지향성 광빔과는 상이한 정해진 주 각도 방향을 갖는다. 일부 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자의 크기는 멀티빔 소자와 관련된 디스플레이(예를 들어, 멀티뷰 디스플레이)에서 이용되는 광 밸브의 크기와 유사할 수 있다. 특히, 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자의 크기는 광 밸브의 크기의 약 1/2 내지 약 2배 사이일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자는 편광 선택성 산란(polarization-selective scattering)을 제공할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 지향성 광빔들은 광 필드(light field)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 복수의 지향성 광빔들은 실질적으로 원추형 공간 영역에 국한되거나 복수의 광빔들 내의 광빔들의 상이한 주 각도 방향들을 포함하는 정해진 각도 확산(angular spread)을 가질 수 있다. 따라서, 지향성 광빔들의 정해진 각도 확산은 그 조합으로써(즉, 복수의 지향성 광빔들) 광 필드를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 지향성 광빔들 중 여러 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들은 기타의 특성들과 함께 멀티빔 소자의 크기(예를 들어, 길이, 폭, 면적 등 중 하나 이상)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 특성에 의해 결정된다. 예를 들어, 회절성 멀티빔 소자에서, 회절성 멀티빔 소자 내의 회절 격자의 배향 및 '격자 피치(grating pitch)' 또는 회절성 특징부 간격은, 여러 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들을 적어도 부분적으로 결정하는 특성들일 수 있다. 유사하게, 반사성 멀티빔 소자의 반사성 표면의 경사 및 배향은, 여러 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들을 적어도 부분적으로 결정하는 특성들 중 일부일 수 있다. 본 명세서의 정의에 의하면, 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자는 '연장된 점 광원(extended point light source)', 즉 멀티빔 소자의 범위(extent)에 걸쳐(across) 분포된 복수의 점 광원들로 간주될 수 있다. 또한, 멀티빔 소자에 의해 생성되는 지향성 광빔은 도 1b와 관련하여 전술한 바와 같은 각도 성분들 {θ, φ}로 주어지는 주 각도 방향을 가질 수 있다.
본 명세서에서, '회절 격자(diffraction grating)'는 일반적으로 회절 격자 상에 입사하는 광의 회절을 제공하도록 배열된 복수의 특징부들(즉, 회절성 특징부들)로서 정의된다. 일부 예들에서, 복수의 특징부들은 주기적 방식 또는 준-주기적 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 회절 격자는 1차원(1D) 어레이로 배열된 복수의 특징부들(예를 들어, 재료 표면 내의 복수의 홈들(grooves) 또는 융기들(ridges))을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 회절 격자는 특징부들의 2차원(2D) 어레이일 수 있다. 예를 들어, 회절 격자는 재료 표면 상의 돌출들(bumps) 또는 재료 표면 내의 구멍들(holes)의 2D 어레이일 수 있다.
이와 같이, 그리고 본 명세서의 정의에 의하면, '회절 격자(diffraction grating)'는 회절 격자 상에 입사하는 광의 회절을 제공하는 구조물이다. 광이 도광체로부터 회절 격자 상에 입사하면, 제공된 회절 또는 회절성 산란(diffractive scattering)은 회절 격자가 회절에 의해 도광체로부터 광을 커플 아웃(couple out)시킬 수 있다는 점에서 '회절성 커플링(diffractive coupling)'을 야기할 수 있으며, 따라서 그와 같이 지칭될 수 있다. 또한, 회절 격자는 회절에 의해 (즉, 회절각(diffractive angle)으로) 광의 각도를 재지향시키거나 변경시킨다. 특히, 회절의 결과로서, 회절 격자를 떠나는 광은 일반적으로 회절 격자 상에 입사하는 광(즉, 입사광)의 전파 방향과는 상이한 전파 방향을 갖는다. 본 명세서에서, 회절에 의한 광의 전파 방향의 변경은 '회절성 재지향(diffractive redirection)'으로 언급된다. 따라서, 회절 격자는 회절 격자 상에 입사하는 광을 회절적으로 재지향시키는 회절성 특징부들을 포함하는 구조물인 것으로 이해될 수 있으며, 도광체로부터 광이 입사되면 회절 격자는 또한 도광체로부터의 광을 회절적으로 커플 아웃시킬 수 있다.
또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 회절 격자의 특징부들은 '회절성 특징부들(diffractive features)'로 언급되고, 재료 표면(즉, 2개의 재료들 간의 경계)에, 표면 내에 및 표면 상에 중 하나 이상에 있을 수 있다. 예를 들어, 이 표면은 도광체의 표면일 수 있다. 회절성 특징부들은 표면의, 표면 내의 또는 표면 상의 홈들, 융기들, 구멍들 및 돌출들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 광을 회절시키는 다양한 구조물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회절 격자는 재료 표면 내에 복수의 실질적으로 평행한 홈들을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 회절 격자는 재료 표면으로부터 상승하는 복수의 평행한 융기들을 포함할 수 있다. 회절성 특징부들(예를 들어, 홈들, 융기들, 구멍들, 돌출들 등)은 정현파 프로파일, 직사각형 프로파일(예를 들어, 이진 회절 격자), 삼각형 프로파일 및 톱니 프로파일(예를 들어, 블레이즈 격자) 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 회절을 제공하는 다양한 단면 형상들 또는 프로파일(profile)들 중 임의의 것을 가질 수 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 예들에 따르면, 회절 격자(예를 들어, 후술될 바와 같은 멀티빔 소자의 회절 격자)는 도광체(예를 들어, 판 도광체)로부터의 광을 광빔으로서 회절적으로 산란 또는 커플 아웃시키기 위해 이용될 수 있다. 특히, 국부적으로 주기적인 회절 격자의 또는 이에 의해 제공되는 회절각(diffraction angle; θ m )은 식(1)으로 주어질 수 있다.
Figure pct00001
(1)
여기서, λ는 광의 파장, m은 회절 차수, n은 도광체의 굴절률, d는 회절 격자의 특징부들 간의 거리 또는 간격, θ i 는 회절 격자 상의 광의 입사각이다. 단순화를 위해, 식(1)은 회절 격자가 도광체의 표면에 인접하고 도광체 외부의 재료의 굴절률은 1인 것(즉, n out = 1)으로 가정한다. 일반적으로, 회절 차수(m)는 정수로 주어진다. 회절 격자에 의해 생성되는 광빔의 회절각(θ m )은 식(1)으로 주어질 수 있으며, 여기서 회절 차수는 양수(예를 들어, m > 0)이다. 예를 들어, 회절 차수(m)가 1인 경우(즉, m = 1), 1차 회절이 제공된다.
도 2는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 회절 격자(30)의 단면도를 도시한다. 예를 들어, 회절 격자(30)는 도광체(40)의 표면 상에 위치될 수 있다. 또한, 도 2는 입사각(θ i)으로 회절 격자(30) 상에 입사되는 광빔(50)을 도시한다. 광빔(50)은 도광체(40) 내의 안내된 광빔이다. 또한, 도 2에는 입사 광빔(50)의 회절의 결과로서 회절 격자(30)에 의해 회절적으로 생성되고 커플 아웃된 지향성 광빔(60)이 도시되었다. 지향성 광빔(60)은 식(1)으로 주어진 바와 같은 회절각(θ m)(또는 본 명세서에서 '주 각도 방향(principal angular direction)')을 갖는다. 예를 들어, 회절각(θ m)은 회절 격자(30)의 회절 차수 'm'에 대응될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 회절 격자의 특징부 간격 또는 피치는 회절 격자 상에 입사되는 광의 파장보다 작을 수 있다. 이와 같이, 회절 격자는 서브 파장(sub-wavelength) 회절 격자일 수 있다.
본 명세서에서, '도광체(light guide)'는 내부 전반사(total internal reflection)를 이용하여 그 내에서 광을 안내하는 구조물로서 정의된다. 특히, 도광체는 도광체의 동작 파장(operational wavelength)에서 실질적으로 투명한 코어(core)를 포함할 수 있다. 일반적으로 '도광체'라는 용어는 도광체의 유전체 재료와 도광체를 둘러싸는 재료 또는 매질 간의 경계에서 광을 안내하기 위해 내부 전반사를 이용하는 유전체 광학 도파로(dielectric optical waveguide)를 지칭한다. 정의에 의하면, 내부 전반사를 위한 조건은 도광체의 굴절률이 도광체 재료의 표면에 인접한 주변 매질의 굴절률보다 커야 한다는 것이다. 일부 실시 예들에서, 도광체는 내부 전반사를 더 용이하게 하기 위해 전술한 굴절률 차이에 부가하여 또는 그에 대신하여 코팅(coating)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅은 반사 코팅일 수 있다. 도광체는 판(plate) 또는 슬래브(slab) 가이드 및 스트립(strip) 가이드 중 하나 또는 모두를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 도광체들 중 임의의 것일 수 있다.
본 명세서에서, '시준 계수(collimation factor)'는 광이 시준되는 정도로서 정의된다. 특히, 본 명세서의 정의에 의하면, 시준 계수는 시준된 광의 빔 내의 광선들(light rays)의 각도 확산을 정의한다. 예를 들어, 시준 계수(σ)는 시준된 광의 빔 내의 대부분의 광선들이 특정한 각도 확산 내에(예를 들어, 시준된 광빔의 중심 또는 주 각도 방향에 대해 +/- σ 도) 있음을 명시할 수 있다. 일부 예들에 따르면, 시준된 광빔의 광선들은 각도 측면에서 가우시안(Gaussian) 분포를 가질 수 있고, 각도 확산은 시준된 광빔의 피크(peak) 세기의 절반만큼으로 결정되는 각도일 수 있다.
본 명세서에서, '광원(light source)'은 광의 원천(예를 들어, 광을 생성하고 방출하도록 구성된 광학 방출기(optical emitter))으로서 정의된다. 예를 들어, 광원은 활성화되거나 턴 온 되는 경우 광을 방출하는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)와 같은 광학 방출기를 포함할 수 있다. 특히, 본 명세서에서, 광원은 실질적으로 임의의 광의 원천이거나, LED, 레이저, OLED, 중합체 LED, 플라즈마-기반 광학 방출기, 형광 램프, 백열 램프 및 사실상 임의의 다른 광의 원천 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 실질적으로 임의의 광학 방출기를 포함할 수 있다. 광원에 의해 생성된 광은 컬러를 가질 수 있거나(즉, 광의 특정 파장을 포함할 수 있음), 또는 파장들의 범위일 수 있다(예를 들어, 백색광). 일부 실시 예들에서, 광원은 복수의 광학 방출기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원은 한 세트 또는 그룹의 광학 방출기들을 포함할 수 있으며, 광학 방출기들 중 적어도 하나는 같은 세트 또는 그룹의 적어도 하나의 다른 광학 방출기에 의해 생성되는 광의 컬러 또는 파장과는 상이한 컬러를, 또는 대등하게는 파장을, 갖는 광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상이한 컬러들은 원색들(예를 들어, 적색, 녹색, 청색)을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은, 단수 표현은 특허 분야에서의 통상적인 의미, 즉 '하나 이상'의 의미를 갖는 것으로 의도된다. 예를 들어, 본 명세서에서, '회절 격자(diffraction grating)'는 하나 이상의 회절 격자를 의미하며, 따라서 '상기 회절 격자'는 '상기 회절 격자(들)'을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 '상단', '하단', '상부', '하부', '상', '하', '전', '후', '제1', '제 2', '좌' 또는 '우'에 대한 언급은 본 명세서에서 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서, 달리 명시적으로 특정되지 않는 한, 수치 값에 적용되는 경우의 '약'이라는 용어는 일반적으로 수치 값을 생성하기 위해 이용되는 장비의 허용 오차 범위 내를 의미하거나, ±10%, 또는 ±5%, 또는 ±1%를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 '실질적으로'라는 용어는 대부분, 또는 거의 전부, 또는 전부, 또는 약 51% 내지 약 100% 범위 내의 양을 의미한다. 또한, 본 명세서의 예들은 단지 예시적인 것으로 의도된 것이며, 제한이 아닌 논의의 목적으로 제시된다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 멀티빔 백라이트가 제공된다. 도 3a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티빔 백라이트(100)의 단면도를 도시한다. 도 3b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티빔 백라이트(100)의 사시도를 도시한다. 단지 본 명세서에서의 논의를 용이하게 하기 위해 도 3b의 사시도는 부분적으로 절개되었다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 멀티빔 백라이트(100)는 방출광(102)으로서 광을 방출하도록 구성된다. 특히, 방출광(102)은 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 복수의 지향성 광빔들 내의 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들은 멀티빔 백라이트(100)를 이용하거나 이를 포함하는 멀티뷰 디스플레이의 상이한 뷰들의 상이한 뷰 방향들에 대응된다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 멀티빔 백라이트(100)는 도광체(110)를 포함한다. 도광체(110)는 도광체의 길이를 따라 광을 안내된 광(104)(즉, 안내된 광빔)으로서 안내하도록 구성된다. 예를 들어, 도광체(110)는 광학 도파로로서 구성된 유전체 재료를 포함할 수 있다. 유전체 재료는 유전체 광학 도파로를 둘러싸는 매질의 제 2 굴절률보다 더 큰 제 1 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 굴절률들의 차이는 도광체(110)의 하나 이상의 안내 모드에 따라 안내된 광(104)의 내부 전반사를 용이하게 하도록 구성된다.
일부 실시 예들에서, 도광체(110)는 광학적으로 투명한 유전체 재료의 연장된, 실질적으로 평면형 시트를 포함하는 광학 도파로의 슬래브 또는 판(즉, 판 도광체)일 수 있다. 실질적으로 평면형 시트의 유전체 재료는 내부 전반사를 이용하여 안내된 광(104)을 안내하도록 구성된다. 다양한 예들에 따르면, 도광체(110)의 광학적으로 투명한 재료는 다양한 유형의 유리(예를 들어, 실리카 유리(silica glass), 알칼리-알루미노실리케이트 유리(alkali-aluminosilicate glass), 보로실리케이트 유리(borosilicate glass) 등) 및 실질적으로 광학적으로 투명한 플라스틱들 또는 중합체들(예를 들어, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate)) 또는 '아크릴 유리(acrylic glass)', 폴리카보네이트(polycarbonate) 등) 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 유전체 재료들 중 임의의 것으로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 도광체(110)는 도광체(110)의 표면(예를 들어, 제 1 표면 및 제 2 표면 중 하나 또는 둘 다)의 적어도 일부 상에 클래딩 층(cladding layer)(미도시)을 더 포함할 수 있다. 일부 예들에 따르면, 클래딩 층은 내부 전반사를 더 용이하게 하기 위해 이용될 수 있다.
또한, 일부 실시 예들에 따르면, 도광체(110)는 도광체(110)의 제 1 표면(110')(예를 들어, 전방 또는 상단 표면 또는 앞쪽 또는 위쪽)과 제 2 표면(110")(예를 들어, 후방 또는 하단 표면 또는 뒤쪽 또는 아래쪽) 사이에서, 0이 아닌 전파 각도로 내부 전반사에 따라 안내된 광(104)을 안내하도록 구성된다. 특히, 안내된 광(104)은 도광체(110)의 제 1 표면(110')과 제 2 표면(110") 사이에서 0이 아닌 전파 각도로 반사되거나 '바운싱(bouncing)'됨으로써 전파된다. 일부 실시 예들에서, 안내된 광(104)은 광의 상이한 컬러들을 포함하는 복수의 안내된 광빔들을 포함할 수 있고, 이는 도광체(110)에 의해 상이한 컬러별, 0이 아닌 전파 각도들 중 개별적인 하나로 안내될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 안내된 광은 시준될 수 있거나, 또는 시준된 광빔일 수 있다. 특히, 다양한 실시 예들에서, 안내된 광은 시준 계수(σ)에 따라 시준될 수 있거나 시준 계수(σ)를 가질 수 있다. 도시의 단순화를 위해 도 3a에는 0이 아닌 전파 각도가 도시되지 않았음에 유의한다. 그러나, 도 3a에서 전파 방향(103)을 묘사하는 굵은 화살표는 도광체의 길이를 따르는 안내된 광(104)의 일반적인 전파 방향을 예시한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 멀티빔 백라이트(100)는 도광체의 길이를 따라 서로 이격된 복수의 멀티빔 소자들(120)을 더 포함한다. 특히, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(120)은 유한한 공간만큼 서로 분리되어 있을 수 있으며, 도광체의 길이를 따라 개별적이고 구분되는 소자들을 나타낸다. 즉, 본 명세서의 정의에 의하면, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(120)은 유한한(즉, 0이 아닌) 소자 간 거리(예를 들어, 유한한 중심 간 거리)에 따라 서로 이격되어 있다. 또한, 일부 실시 예들에 따르면, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(120)은 일반적으로 서로 교차되거나, 중첩되거나 또는 다른 방식으로 접촉되지 않는다. 이와 같이, 복수의 멀티빔 소자들 중 각각의 멀티빔 소자(120)는 일반적으로 복수의 멀티빔 소자들의 멀티빔 소자들(220) 중 다른 것들로부터 구분되고 떨어져 있다.
일부 실시 예들에 따르면, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(120)은 1차원(1D) 어레이 또는 2차원(2D) 어레이로 배열될 수 있다. 예를 들어, 멀티빔 소자들(120)은 선형 1D 어레이로서 배열될 수 있다. 다른 예에서, 멀티빔 소자들(120)은 직사각형 2D 어레이 또는 원형 2D 어레이로서 배열될 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 어레이(즉, 1D 또는 2D 어레이)는 규칙적이거나 균일한 어레이일 수 있다. 특히, 멀티빔 소자들(120) 간의 소자 간 거리(예를 들어, 중심 간 거리 또는 간격)는 어레이에 걸쳐(across) 실질적으로 균일하거나 일정할 수 있다. 다른 예들에서, 멀티빔 소자들(120) 간의 소자 간 거리는 어레이에 걸쳐 변할 수 있거나, 도광체(110)의 길이를 따라 변할 수 있거나, 또는 두 경우 모두에 대해 변할 수 있다.
예를 들어, 제한이 아닌 예로서 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(120)은 도광체(110)의 제 1 표면(110')에, 제 1 표면(110') 상에 또는 제 1 표면(110')에 인접하여 위치할 수 있다. 다른 실시 예들에서(미도시), 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(120)은 도광체(110)의 제 2 표면(110")에 또는 제 2 표면(110")에 인접하여 위치할 수 있다. 일부 실시 예들에서(미도시), 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들(120)은 제 1 표면(110')과 제 2 표면(110") 사이에서 도광체(110)의 내부에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자(120)는 안내된 광(또는 이의 일부)을 방출광(102)으로서 산란시키도록 구성된다. 특히, 안내된 광(104)은 상이한 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들을 포함하는 방출광(102)으로서 멀티빔 소자(120)에 의해 산란될 수 있다. 예를 들어, 복수의 광빔들의 상이한 주 각도 방향들은 멀티뷰 디스플레이의 각각의 상이한 뷰 방향들에 대응될 수 있다. 특히, 도 3a 및 도 3b는 방출광(102)의 지향성 광빔들을 도광체(110)의 제 1(또는 상단) 표면(110')으로부터 멀어지게 지향되는 것으로 묘사된 복수의 발산하는 화살표들로서 도시한다.
또한, 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자(120)는 형상화된 에지(125)를 갖는다. 본 명세서에서, '형상화된 에지(shaped edge)'는 단일 직선으로 이루어지지 않은 에지, 즉 일반적으로 연속적인 직선의 형상과는 상이한 형상을 갖는 에지로서 정의된다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 형상화된 에지(125)는, 안내된 광(104)의 전파 방향(103)에 직교하게 또는 적어도 실질적으로 직교하게 배향된 멀티빔 소자(120)의 에지이다. 일부 실시 예들에서, 형상화된 에지(125)는 도광체(110) 내의 안내된 광(104)의 전파 방향에 대해 비스듬한(oblique) 교차 접선들(intersecting tangents)을 갖는 복수의 섹션들(sections)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지는 단순 만곡된 형상(simple curved shape)(예를 들어, 볼록하거나 오목한 아치 모양 또는 곡선), 복합 만곡된 형상(complex curved shape)(예를 들어, 정현파(sinusoidal) 형상, 스플라인(spline) 형상, 기타의 부분적인 다항(piecewise polynomial) 형상), 복수의 교차 직선들(예를 들어, 삼각형 또는 톱니 형상), 또는 심지어 임의의 또는 무작위의 만곡된 형상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 형상들 중 임의의 것을 가질 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)의 형상은, 안내된 광(104)과 멀티빔 소자(120) 간의 상호 작용과 관련된 방출광(102)에서 스퓨리어스 회절 성분들을 분산시키도록 구성된다.
도 4a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지(125)를 갖는 멀티빔 소자(120)의 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 제한이 아닌 예로서, 멀티빔 소자(120)는 도광체(110)의 표면 상에 위치하며 4개의 에지들을 포함한다. 도 4a에 도시된 멀티빔 소자(120)의 4개의 에지들 중 2개의 대향 에지들(opposing edges)은 서로 평행하며 안내된 광의 전파 방향(103)에 대해서도 실질적으로 평행하다. 도시된 바와 같이, 안내된 광의 전파 방향(103)에 실질적으로 직교하게 배향된 제 3 에지는 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)이다. 도 4a에서, 형상화된 에지(125)는 볼록한 만곡된 형상(즉, 단순 만곡된 형상)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)의 볼록한 만곡된 형상은 일반적으로 y-방향을 따라 배향되는 반면, 전파 방향(103)은 x-방향에 있다.
도 4b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지(125)를 갖는 멀티빔 소자(120)의 평면도를 도시한다. 특히, 도 4b는 정현파 형상(즉, 복합 만곡된 형상)을 갖는 것으로서 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)를 도시한다.
도 4c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 또 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지(125)를 갖는 멀티빔 소자(120)의 평면도를 도시한다. 도 4c에서, 형상화된 에지(125)는 전파 방향(103)에 대해 비스듬한 복수의 곧은(straight) 섹션들을 포함한다. 특히, 도 4c에 도시된 형상화된 에지(125)는 삼각형 또는 톱니 형상을 나타낸다.
도 4d는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 또 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지(125)를 갖는 멀티빔 소자(120)의 평면도를 도시한다. 도 4d에서, 형상화된 에지(125)는 전파 방향에 대해 비스듬한 복수의 섹션들이 있는 무작위 형상을 갖는 형상화된 에지(125)를 포함한다. 특히, 도 4d에 도시된 형상화된 에지(125)는 매끄러운 무작위 형상을 나타낸다.
일부 실시 예들에서(예를 들어, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같은), 멀티빔 소자(120)는 형상화된 에지(125)에 대향되는 멀티빔 소자의 에지에 또 다른 형상화된 에지(127)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 형상화된 에지(127)는 형상화된 에지(125)와 동일한 형상을 가질 수 있어, 형상화된 에지들(125, 127)은 서로에 대해 부분적으로 평행(piecewise parallel)하다. 따라서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 형상화된 에지(127)는 형상화된 에지(125)의 볼록한 곡선에 평행한 오목한 만곡된 형상을 갖는다. 마찬가지로, 도 4b 내지 도 4d 또한 형상화된 에지(125)에 대향되는 또 다른 형상화된 에지(127)를 도시한다. 제한이 아닌 예로서, 도 4b에서 또 다른 형상화된 에지(127)는 정현파 형상을 갖는 반면, 도 4c에서 또 다른 형상화된 에지(127)는 삼각형 또는 톱니 형상을 갖는다. 도 4d에서, 또 다른 형상화된 에지(127)는 복수의 비스듬한 직선 세그먼트들을 포함하는 들쭉날쭉한(jagged) 무작위 형상을 갖는다. 일부 실시 예들에서, 예를 들어, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 멀티빔 소자(120)의 대향 측면들의 형상화된 에지들(125, 127)은 동일하거나 유사한 형상을 가질 수 있다. 다른 실시 예들에서, 형상화된 에지(125)와 형상화된 에지(127)는 서로 상이한 형상을 갖는다. 예를 들어, 도 4d는 매끄러운 무작위 형상을 갖는 형상화된 에지(125)를 도시하지만, 또 다른 형상화된 에지(127)는 들쭉날쭉한 무작위 형상을 갖는다. 또 다른 비-제한적인 예에서, 형상화된 에지(125)는 정현파 형상을 가질 수 있는 반면, 또 다른 형상화된 에지(127)는 단순 만곡된 형상 또는 삼각형 형상을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이 그리고 특정 형상과 관계 없이, 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125, 127)의 형상은 안내된 광(104)과 멀티빔 소자(120) 간의 상호 작용과 관련된 방출광(102)에서 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된다. 특히, 전술한 바와 같이, 안내된 광(104)이 멀티빔 소자(120)와 상호 작용하는 경우, 멀티빔 소자(120)는 안내된 광(104)의 일부를 방출광(102)으로서 산란시키도록 구성된다. 또한, 안내된 광(104)의 다른 일부는, 특히 안내된 광(104)의 전파 방향(103)에 직교하는 멀티빔 소자의 에지들에 의해, 스퓨리어스 회절 성분으로서 회절될 수 있다. 안내된 광(104)과 안내된 광(104)의 전파 방향(103)에 직교하는 멀티빔 소자의 에지의 상호 작용에 의해 생성된 스퓨리어스 회절 성분은, 도광체(110)로부터 멀어지게 방출될 수 있다. 또한, 전파 방향(103)에 직교하는 에지로부터 방출되는 스퓨리어스 회절 성분은, 도광체(110)의 표면에 직교하고 전파 방향(103)에 평행한 수직 평면에서 도광체로부터 멀어지게 전파되는 경향이 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 형상화된 에지(125, 127)는 안내된 광(104)의 전파 방향(103)에 직교하는 멀티빔 소자의 에지의 길이를 최소화하는 역할을 할 수 있으며, 따라서 이러한 스퓨리어스 회절 성분을 전파 방향(103)에 평행한 수직 평면, 즉 도시된 바와 같은 x-z 평면 너머로 분산시키는 역할을 할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 멀티빔 백라이트(100)의 멀티빔 소자(120)는 안내된 광(104)의 일부를 지향성 광빔들(202)을 포함하는 방출광으로서 산란시키도록 구성된 다수의 상이한 산란 구조물들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상이한 산란 구조물들은 회절 격자(diffraction grating), 미세 반사 소자(micro-reflective element), 미세 굴절 소자(micro-refractive element) 또는 이의 다양한 조합들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시 예들에서, 회절 격자를 포함하는 멀티빔 소자(120)는 안내된 광의 일부를 복수의 지향성 광빔들로서 회절적으로 산란시키도록 구성된다. 다른 실시 예들에서, 미세 반사 소자를 포함하는 멀티빔 소자(120)는 안내된 광의 일부를 복수의 지향성 광빔들로서 반사적으로 산란시키도록 구성되고, 미세 굴절 소자를 포함하는 멀티빔 소자(120)는 안내된 광의 일부를 굴절에 의해 또는 굴절을 이용하여 복수의 지향성 광빔들로서 산란(즉, 안내된 광의 일부를 굴절적으로 산란)시키도록 구성된다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자(120)는 산란 구조물, 및 산란 구조물과 정렬되고 이와 유사한 크기를 갖는 반사성 아일랜드(reflective island)를 포함한다. 즉, 다양한 실시 예들에 따르면, 반사성 아일랜드는 산란 구조물과 동일한 범위를 갖는(co-extensive) 것일 수 있다. 도 5a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지(125)를 갖는 멀티빔 소자(120)의 단면도를 도시한다. 도 5b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지(125)를 갖는 멀티빔 소자(120)의 평면도를 도시한다. 도 5c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지(125)를 갖는 멀티빔 소자(120)의 평면도를 도시한다. 도 5d는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 또 다른 실시 예에 따른 일 예로서 형상화된 에지(125)를 갖는 멀티빔 소자(120)의 평면도를 도시한다.
특히, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 멀티빔 소자(120)는 산란 구조물(122), 및 산란 구조물(122)과 정렬되고 산란 구조물(122)과 동일한 범위를 갖거나 유사한 크기를 갖는 반사성 아일랜드(128)를 포함한다. 예를 들어, 산란 구조물(122)은 도광체(110)의 표면, 예를 들어 도 5a 내지 도 5d에 제한이 아닌 예로서 도시된 바와 같이 제 2 표면(110")에 위치된 회절 격자를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 반사성 아일랜드(128)는 반사성 금속 재료(예를 들어, 금속 층 또는 필름), 다양한 중합체-금속 합성물(예를 들어, 알루미늄-중합체 층 또는 필름), 브래그(Bragg) 반사체, 향상된 정반사 반사체(enhanced specular reflector; ESR) 필름, 또는 광학적 반사를 제공하는 다양한 다른 반사성 재료들 및 재료 층들 또는 필름 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 도 5a 내지 도 5d에 도시된 산란 구조물(122)은 회절 격자를 포함하지만, 다양한 실시 예들에 따르면, 미세 반사 구조물 또는 미세 굴절 구조물과 같은 다른 산란 구조물들이 산란 구조물(122)로서 이용될 수 있다는 점에 유의한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 멀티빔 소자(120)는 안내된 광과 멀티빔 소자(120) 간의 상호 작용과 관련된 방출광(102)에서 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된 형상을 갖는 형상화된 에지(125)를 더 포함한다. 특히, 도 5b에 도시된 바와 같이, 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)는 산란 구조물(122)의 에지(123)를 포함한다. 또한, 산란 구조물(122)의 에지(123)는 도광체(110) 내의 안내된 광(104)의 전파 방향(103)에 대해 비스듬한 교차 접선들을 갖는 복수의 섹션들을 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 산란 구조물(122)의 에지(123)는 정현파 형상을 갖는다. 또한, 도 5b에 도시된 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지는 반사성 아일랜드(128)의 에지를 포함하지 않는다. 즉, 도 5b의 예에 도시된 바와 같이, 반사성 아일랜드(128)는 곧은 에지를 갖는다.
도 5c에서, 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)는, 산란 구조물(122)의 에지 대신에, 반사성 아일랜드(128)의 에지(129)를 포함한다. 즉, 제한이 아닌 예로서, 도 5c에 도시된 산란 구조물(122)의 에지는 실질적으로 곧다. 이를 위해, 반사성 아일랜드(128)의 에지(129)는 도광체 내의 안내된 광의 전파 방향(103)에 대해 비스듬한 교차 접선들을 갖는 복수의 섹션들을 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 산란 구조물(122)의 에지(123)는 실질적으로 곧은 반면, 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)로서 기능하는 반사성 아일랜드(128)의 에지(129)는 정현파 형상을 갖는다.
도 5d에 도시된 멀티빔 소자(120)는 산란 구조물(122)(회절 격자(122)로서 도시됨), 및 산란 구조물(122)과 정렬된 반사성 아일랜드(128)를 포함한다. 특히, 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)는, 산란 구조물(122)의 에지(123) 및 반사성 아일랜드(128)의 에지(129) 둘 다를 포함한다. 따라서, 산란 구조물(122)의 에지(123) 및 반사성 아일랜드(128)의 에지(129) 둘 다는, 방출광(102)에서 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 에지들(123, 129) 각각은 도광체(110) 내의 안내된 광의 전파 방향(103)에 대해 비스듬한 교차 접선들을 갖는 복수의 섹션들을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 산란 구조물(122)의 에지(123) 및 반사성 아일랜드(128)의 에지(129)는 동일한 형상을 가질 수 있다. 다른 실시 예들에서(미도시), 에지들(123, 129)의 형상은 서로 상이할 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 도 5d에서, 산란 구조물(122) 및 반사성 아일랜드(128) 각각의 에지들(123, 129)은 정현파 형상을 갖는다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자(120)는 복수의 산란 구조물들(122)을 더 포함한다. 또한, 예를 들어, 복수의 산란 구조물들 중 산란 구조물(122)은 멀티빔 소자(120) 내에 산란 구조물들(122)의 어레이로 배열될 수 있으며 서로 독립적이고 서로 인접할 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 산란 구조물들(122) 각각은 형상화된 에지(123)을 포함하거나 가질 수 있다.
도 6a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 복수의 산란 구조물들(122)을 포함하는 멀티빔 소자(120)를 도시한다. 도 6b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 복수의 산란 구조물들(122)을 포함하는 다른 멀티빔 소자(120)를 도시한다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 복수의 산란 구조물들(122)은, 도광체(110)의 표면 상의 또는 도광체(110) 내의(즉, 도광체(110)의 표면들 사이의) 멀티빔 소자(120) 내에, 제 1 산란 구조물들(122a) 및 제 2 산란 구조물들(122b)을 포함한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 각각의 산란 구조물(122)은 멀티빔 소자(120)의 형상화된 에지(125)로서 기능하도록 함께 결합되는 형상을 갖는 에지(123)를 가질 수 있다. 특히, 복수의 산란 구조물들 중 산란 구조물들(122) 각각의 에지(123)는, 안내된 광(104)과 멀티빔 소자(120) 간의 상호 작용과 관련된 방출광(102)에서 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된 형상을 갖는다. 따라서, 에지들(123)의 형상들은 집합적으로 형상화된 에지(125)로서 기능한다.
또한, 도시된 바와 같이, 제 1 산란 구조물(122a)은 멀티빔 소자(120) 내의 제 2 산란 구조물(122b)로부터 독립적이며 이에 인접한다. 따라서, 산란 구조물들(122)은 멀티빔 소자(120) 내에 산란 구조물들(122)의 어레이로 배열된다. 일부 실시 예들에서(예를 들어, 도시된 바와 같은), 제 2 산란 구조물(122b)의 형상화된 에지(123b)에 인접한 제 1 산란 구조물(122a)의 형상화된 에지(123a)는, 상보적인 형상을 가질 수 있다. 즉, 예를 들어 도시된 바와 같이, 형상화된 에지들(123a, 123b)의 형상들은 서로 상보적(complementary)일 수 있다. 일부 실시 예들에 따르면(예를 들어, 도시된 바와 같은), 상보적인 에지 형상들이 있는 이러한 구성은, 멀티빔 소자(120)의 산란 구조물들(122)(예를 들어, 회절 격자들)이 멀티빔 소자(120) 내에 어레이로서 타일링되는(tiled) 것을 가능하게 할 수 있다.
다시 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 멀티빔 백라이트(100)는 광원(130)을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 광원(130)은 도광체(110) 내에서 안내될 광을 제공하도록 구성된다. 특히, 광원(130)은 도광체(110)의 입구 표면 또는 단부(입력 단부)에 인접하여 위치할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 광원(130)은, 하나 이상의 발광 다이오드(LED) 또는 레이저(예를 들어, 레이저 다이오드)를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 실질적으로 임의의 광의 원천(예를 들어, 광학 방출기)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 광원(130)은 특정한 컬러로 나타나는 협대역 스펙트럼을 갖는 실질적으로 단색(monochromatic) 광을 생성하도록 구성된 광학 방출기를 포함할 수 있다. 특히, 단색 광의 컬러는 특정한 색 공간 또는 색 모델(예를 들어, 적-녹-청(red-green-blue; RGB) 색 모델)의 원색일 수 있다. 다른 예들에서, 광원(130)은 실질적으로 광대역 광 또는 다색(polychromatic) 광을 제공하도록 구성된 실질적으로 광대역 광원일 수 있다. 예를 들어, 광원(130)은 백색광을 제공할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 광원(130)은 광의 상이한 컬러들을 제공하도록 구성된 복수의 상이한 광학 방출기들을 포함할 수 있다. 상이한 광학 방출기들은 광의 상이한 컬러들 각각에 대응되는 안내된 광의 상이한, 컬러별, 0이 아닌 전파 각도들을 갖는 광을 제공하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 광원(130)은 복수의 광학 방출기들을 포함하며, 형상화된 에지(125)는 광원(130)과 관련된 스트라이핑을 완화시키도록 구성된다. 예를 들어, 이러한 광원들로 인한 스트라이핑은, 광학 방출기들 각각에서 발생되는 광과 함께, 안내된 광과 멀티빔 소자(120) 간의 상호 작용과 관련된 방출광(102)의 스퓨리어스 회절 성분에 의해 야기될 수 있다. 특히, 안내된 광(104)의 전파 방향에 직교하는 곧은 에지들에 의해 야기되는 스퓨리어스 회절 성분은 복수의 멀티빔 소자들(120)의 곧은 에지들의 패턴과 일치되는 패턴으로 전파한다.
전술한 바와 같이, 다양한 실시 예들에 따르면, 방출광(102)은 복수의 지향성 광빔들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 지향성 광빔은 멀티뷰 이미지의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 가질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자(120)의 크기는, 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 지향성 광빔들을 변조하는 데 이용되는 광 밸브들의 어레이의 광 밸브의 크기와 유사하다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자(120)의 크기는 광 밸브의 크기와 유사하며, 멀티빔 소자의 크기는 광 밸브의 크기의 약 50% 내지 약 200% 사이이다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b는 멀티빔 백라이트(100)를 이용하는 멀티뷰 디스플레이의 일부일 수 있는 광 밸브들(140)의 어레이를 도시한다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이가 제공된다. 도 7은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(200)의 블록도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이(200)는 도광체(210)의 길이를 따르는 전파 방향으로 광을 안내된 광으로서 안내하도록 구성된 도광체(210)를 포함한다. 일부 실시 예들에 따르면, 도광체(210)는 전술한 멀티빔 백라이트(100)의 도광체(110)와 실질적으로 유사할 수 있다. 따라서, 도광체(210)는 내부 전반사를 이용하여 안내된 광을 안내하도록 구성된다. 또한, 안내된 광은 도광체(210)에 의해 또는 도광체(210) 내에서 0이 아닌 전파 각도로 안내될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 안내된 광은 시준될 수 있거나, 또는 시준된 광빔일 수 있다. 특히, 다양한 실시 예들에서, 안내된 광은 정해진 시준 계수(σ)에 따라 시준될 수 있거나, 정해진 시준 계수(σ)를 가질 수 있다.
멀티뷰 디스플레이(200)는 도광체(210)에 걸쳐 서로 이격된 멀티빔 소자들(220)의 어레이를 더 포함한다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자들(220)은 전술한 멀티빔 백라이트(100)의 멀티빔 소자들(120)과 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자들(220)은 도광체(210)로부터 안내된 광을 멀티뷰 디스플레이(200)의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들(202)(즉, 방출광)로서 산란시키도록 구성된다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자들(220)은 도광체(210)의 표면 상에 또는 도광체(210) 내에 위치할 수 있다.
또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자(220)는 안내된 광의 전파 방향에 실질적으로 직교하게 배향된 에지를 갖는다. 멀티빔 소자(220)의 에지는 전파 방향에 대해 비스듬한 제 1 접선을 갖는 제 1 섹션, 및 제 1 접선에 대해 비스듬한 제 2 접선을 갖는 제 2 섹션을 포함한다. 이러한 배향으로 인해, 두 섹션들 모두 안내된 광에 대해 수직하거나 직교하지 않으며, 대신 두 섹션들 모두 안내된 광에 대해 비스듬하다. 따라서, 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자(220)의 에지는 형상화된 에지로 지칭될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자(220)의 형상화된 에지의 제 1 및 제 2 섹션들은, 멀티빔 소자(220)의 형상화된 에지에 의해 산란되는 스퓨리어스 회절 성분들을 분산시키도록 구성된다. 특히, 서로에 대한 그리고 안내된 광의 전파 방향에 대한 에지의 제 1 및 제 섹션들의 배향은 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된다. 제 1 및 제 2 섹션들이 서로에 대해 비스듬하기 때문에, 제 1 섹션에 의해 방출되는 스퓨리어스 회절 성분은 제 1 섹션에 비스듬한 제 2 섹션에 의해 방출되는 스퓨리어스 회절 성분과는 상이한 방향으로 전파한다. 결과적으로, 지향성 광빔들(202)을 포함하는 방출광의 스퓨리어스 회절 성분은, 전파 방향에 직교하는 멀티빔 소자(220)의 에지에 의해 야기되는 스퓨리어스 회절 성분처럼 특정 평면 또는 방향에 국한되지 않고, 각도 공간(angular space)으로 퍼지도록 분산될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자(220)의 에지의 제 1 및 제 2 섹션들 중 하나 또는 둘 다는, 도광체(210)의 평면에 정현파 형상 및 삼각형 형상 중 하나 또는 둘 다를 갖는다. 예를 들어, 멀티빔 소자(220)의 예시로서 도 4b에 도시된 멀티빔 소자(120)를 참조하면, 멀티빔 소자(120)의 에지의 두 섹션들은 정현파 형상을 갖는다. 유사하게, 도 4c에 도시된 바와 같이, 멀티빔 소자(220)의 형상화된 에지의 두 섹션들은 삼각형 형상을 가질 수 있으며, 이는 예를 들어 삼각형 형상을 갖는 에지들의 제 1 및 제 2 섹션들이 있는 멀티빔 소자(220)를 나타낼 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자(220)는 산란 구조물, 및 산란 구조물과 정렬된 반사성 아일랜드를 포함한다. 또한, 반사성 아일랜드는 산란 구조물의 크기와 유사한 크기(즉, 대략 동일한 크기)를 가질 수 있다. 산란 구조물은 안내된 광의 일부를 복수의 지향성 광빔들(202)로서 또는 대등하게는 방출광으로서 도광체(210) 외부로 산란시키도록 구성된다. 다양한 실시 예들에서, 반사성 아일랜드는 금속, 다양한 중합체-금속 합성물(예를 들어, 알루미늄-중합체), 브래그(Bragg) 반사체 및 향상된 정반사 반사체(enhanced specular reflector; ESR) 필름을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 반사성 금속, 층 또는 필름 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 산란 구조물 및 반사성 아일랜드 중 하나 또는 둘 다는, 전술한 산란 구조물(122) 및 반사성 아일랜드(128)와 각각 실질적으로 유사할 수 있다.
특히, 일부 실시 예들에서, 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된 형상을 갖는 멀티빔 소자(220)의 형상화된 에지는, 예를 들어 도 5b에 도시되고 이를 참조하여 전술한 바와 같이, 산란 구조물의 에지를 포함한다. 다른 실시 예들에서, 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된 멀티빔 소자(220)의 형상화된 에지는, 예를 들어 도 5c에 도시되고 이를 참조하여 전술한 바와 같이, 반사성 아일랜드의 에지를 포함한다. 또 다른 실시 예들에서, 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된 멀티빔 소자(220)의 형상화된 에지는, 예를 들어 도 5d에 도시되고 이를 참조하여 전술한 바와 같이, 산란 구조물 및 반사성 아일랜드 둘 다의 에지들을 포함한다.
또한, 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자(220)는 제 1 산란 구조물 및 제 2 산란 구조물을 포함하며, 제 1 산란 구조물은 제 2 산란 구조물로부터 독립적이며 이에 인접한다. 예를 들어, 멀티빔 소자(220)는 도 6a 및 도 6b에 도시되고 이와 관련하여 전술한 멀티빔 소자(120)와 실질적으로 유사할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이(200)는 광 밸브들(230)의 어레이를 더 포함한다. 일부 실시 예들에서, 광 밸브들(230)의 어레이는 멀티빔 백라이트(100)와 관련하여 전술한 광 밸브들(140)의 어레이와 실질적으로 유사할 수 있다. 특히 그리고 다양한 실시 예들에 따르면, 액정 광 밸브들, 전기 영동 광 밸브들 및 전기 습윤 기반의 광 밸브들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다수의 상이한 유형들의 광 밸브들 중 임의의 것이 광 밸브 어레이의 광 밸브들(230)로서 이용될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 광 밸브들(230)의 어레이는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 지향성 광빔들(202)을 변조하도록 구성된다.
일부 실시 예들에서(예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같은), 멀티뷰 디스플레이(200)는 도광체(210)의 입력에 광학적으로 결합된 광원(240)을 더 포함할 수 있으며, 광원(240)은, 0이 아닌 전파 각도를 갖는 것 및 정해진 시준 계수에 따라 시준되는 것 중 하나 또는 둘 다에 해당하는 안내된 광으로서 도광체(210) 내에서 안내될 광을 제공하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 광원(240)은 전술한 멀티빔 백라이트(100)의 광원(130)과 실질적으로 유사할 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법이 제공된다. 도 8은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 방법(300)의 흐름도를 도시한다. 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)은 도광체의 길이를 따르는 전파 방향으로 안내된 광으로서 광을 안내(310)하는 단계를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 도광체는 전술한 멀티빔 백라이트(100)의 도광체(110)와 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 도광체는 내부 전반사에 따라 또는 이를 이용하여 안내된 광을 안내하도록 구성된다. 또한, 안내된 광은 도광체에 의해 또는 도광체 내에서, 0이 아닌 전파 각도로 안내될 수 있거나, 정해진 시준 계수에 따라 안내될 수 있거나, 이들 둘 다에 해당할 수 있다.
도 8에 도시된 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법(300)은 도광체에 걸쳐 서로 이격된 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자를 이용하여 안내된 광의 일부를 방출광으로서 산란(320)시키는 단계를 더 포함한다. 일부 실시 예들에서, 산란(320)시키는 단계에서 이용된 멀티빔 소자는 멀티빔 백라이트(100)와 관련하여 전술한 멀티빔 소자(120)와 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자들은 유한한 공간만큼 서로 분리되어 있으며, 도광체의 길이를 따라 또는 도광체에 걸쳐 개별적이고 구분되는 소자들을 나타낸다. 또한, 복수의 멀티빔 소자들 중 소정의 멀티빔 소자는 주 각도 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들로서 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 복수의 광빔들의 상이한 주 각도 방향들은 멀티뷰 디스플레이의 각각의 상이한 뷰 방향들에 대응될 수 있다.
또한, 다양한 실시 예들에서, 멀티빔 소자는 전파 방향에 직교하는 형상화된 에지를 포함한다. 예를 들어, 형상화된 에지는 오목한 곡선, 다른 형상의 곡선, 복수의 교차하는 직선들, 정현파 형상 또는 삼각형 형상을 특징으로 하는 형상을 포함할 수 있다. 이와 같이, 다양한 실시 예들에서, 안내된 광의 일부를 방출광으로서 산란(320)시키는 단계는 형상화된 에지들을 갖는 멀티빔 소자들을 이용한다.
방법(300)은 멀티빔 소자의 형상화된 에지를 이용하여 방출광의 스퓨리어스 회절 성분을 분산(330)시키는 단계를 더 포함하며, 스퓨리어스 회절 성분은 안내된 광과 멀티빔 소자 간의 상호 작용에 의해 생성된다. 특히, 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티빔 소자의 형상화된 에지는 안내된 광의 전파 방향에 직교하는 멀티빔 소자의 에지의 길이를 최소화하는 역할을 할 수 있으며, 따라서, 예를 들어 멀티빔 백라이트(100) 및 멀티뷰 디스플레이(200)를 참조하여 전술한 바와 같이, 여러 방향들로 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키는 기능을 할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 스퓨리어스 회절 성분을 분산(330)시키는 단계에서 이용된 멀티빔 소자의 형상화된 에지는, 안내된 광의 전파 방향에 대해 비스듬한 교차 접선들을 갖는 복수의 섹션들을 포함한다. 안내된 광에 대한 각각의 섹션의 이러한 배향으로 인해, 섹션들은 안내된 광에 대해 비스듬하며 따라서 일반적으로 안내된 광에 직교하지 않는다. 또한, 다양한 실시 예들에서, 각각의 섹션이 적어도 서로에 대해 비스듬하기 때문에, 제 1 섹션에 의해 방출되는 스퓨리어스 회절 성분은 제 1 섹션에 대해 비스듬한 제 2 섹션에 의해 방출되는 스퓨리어스 회절 성분과는 상이한 방향으로 전파한다. 결과적으로, 방출광의 스퓨리어스 회절 성분은, 전파 방향에 직교하는 멀티빔 소자의 에지에 의해 야기되는 스퓨리어스 회절 성분처럼 특정 평면 또는 방향에 국한되지 않고, 각도 공간으로 퍼지도록 분산(330)될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자는 산란 구조물, 및 회절 격자와 정렬되며 회절 격자와 동일한 범위를 갖는(즉, 산란 구조물의 크기와 유사한 크기를 갖는) 반사성 아일랜드를 포함한다. 산란 구조물은 안내된 광의 일부를 복수의 지향성 광빔들로서 도광체 외부로 산란시키도록 구성된다. 다양한 실시 예들에서, 반사성 아일랜드는 반사성 금속, 다양한 중합체-금속 합성물, 브래그(Bragg) 반사체 및 향상된 정반사 반사체(enhanced specular reflector; ESR) 필름, 또는 기타의 적절한 재료, 층 또는 필름을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자의 형상화된 에지는 산란 구조물의 에지를 포함한다. 다른 실시 예들에서, 멀티빔 소자의 형상화된 에지는 반사성 아일랜드의 에지를 포함한다. 또 다른 실시 예들에서, 멀티빔 소자의 에지는 산란 구조물 및 반사성 아일랜드 둘 다의 에지를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 산란 구조물은 안내된 광의 일부를 회절적으로 산란(320)시키는 회절 격자, 안내된 광의 일부를 굴절적으로 산란(320)시키는 미세 굴절 소자 및 안내된 광의 일부를 반사적으로 산란(320)시키는 미세 반사 소자 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
이상에서는, 안내된 광과 멀티빔 소자 간의 상호 작용과 관련된 방출광에서 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성된 형상을 포함하는 형상화된 에지를 갖는 멀티빔 소자를 이용하는 멀티빔 백라이트, 멀티뷰 디스플레이 및 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법의 예들 및 실시 예들이 설명되었다. 전술한 예들은 단지 본 명세서에 설명된 원리들을 나타내는 많은 구체적인 예들 중 일부를 예시하는 것임을 이해하여야 한다. 명백히, 당업자는 다음의 청구 범위에 의해 정의되는 범위를 벗어나지 않고 수 많은 다른 구성들을 쉽게 고안할 수 있다.

Claims (20)

  1. 멀티빔 백라이트로서,
    도광체의 길이를 따르는 전파 방향으로 안내된 광으로서 광을 안내하도록 구성된 상기 도광체; 및
    상기 도광체에 걸쳐 서로 이격되어 있으며, 상기 안내된 광을 방출광으로서 산란시키도록 구성된 복수의 멀티빔 소자들 - 상기 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자는 상기 전파 방향에 직교하게 배향된 형상화된 에지(shaped edge)를 가짐 -; 을 포함하되,
    상기 멀티빔 소자의 형상화된 에지의 형상은, 상기 안내된 광과 상기 멀티빔 소자 간의 상호 작용과 관련된 상기 방출광에서 스퓨리어스(spurious) 회절 성분을 분산(disperse)시키도록 구성되는,
    멀티빔 백라이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 형상화된 에지는, 상기 도광체 내의 안내된 광의 전파 방향에 대해 비스듬한 교차 접선들을 갖는 복수의 섹션들을 포함하는,
    멀티빔 백라이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 형상화된 에지의 형상은 정현파형인,
    멀티빔 백라이트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 형상화된 에지의 형상은 삼각형 형상인,
    멀티빔 백라이트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자는 산란 구조물을 포함하며,
    상기 산란 구조물은 회절 격자, 미세 반사 소자 및 미세 굴절 소자 중 하나 이상을 포함하는,
    멀티빔 백라이트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자는, 상기 산란 구조물과 정렬되며 상기 산란 구조물과 유사한 크기를 갖는 반사성 아일랜드(reflective island)를 더 포함하는,
    멀티빔 백라이트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 형상화된 에지는, 상기 산란 구조물의 에지 및 상기 반사성 아일랜드의 에지 중 하나 또는 둘 다를 포함하는,
    멀티빔 백라이트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자는, 서로 독립적이고 서로 인접하며 상기 멀티빔 소자 내에 산란 구조물의 어레이로 배열된 복수의 산란 구조물을 포함하고,
    각각의 산란 구조물은 형상화된 에지를 갖는,
    멀티빔 백라이트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광체의 입력에 광학적으로 결합된 광원을 더 포함하고,
    상기 광원은, 0이 아닌 전파 각도를 갖는 것 및 정해진 시준 계수에 따라 시준되는 것 중 하나 또는 둘 다에 해당되는 안내된 광으로서 상기 도광체 내에서 안내될 광을 제공하도록 구성되는,
    멀티빔 백라이트.
  10. 제 1 항의 멀티빔 백라이트를 포함하는 멀티뷰 디스플레이로서,
    멀티뷰 디스플레이는, 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 상기 방출광을 변조하도록 구성된 광 밸브들의 어레이를 더 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 방출광은, 상기 멀티뷰 이미지의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들을 포함하고,
    상기 멀티빔 소자의 크기는, 상기 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 상기 지향성 광빔들을 변조하는 이용되는 상기 광 밸브들의 어레이의 광 밸브의 크기와 유사한,
    멀티뷰 디스플레이.
  12. 멀티뷰 디스플레이로서,
    도광체의 길이를 따르는 전파 방향으로 안내된 광으로서 광을 안내하도록 구성된 상기 도광체;
    상기 도광체에 걸쳐 서로 이격되어 있으며, 상기 안내된 광을 상기 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 복수의 지향성 광빔들로서 산란시키도록 구성된 멀티빔 소자들의 어레이 - 상기 멀티빔 소자 어레이의 멀티빔 소자는 상기 안내된 광의 전파 방향에 실질적으로 직교하게 배향된 에지를 가지며, 상기 에지는 상기 전파 방향에 대해 비스듬한 제 1 접선을 갖는 제 1 섹션 및 상기 제 1 접선에 대해 비스듬한 제 2 접선을 갖는 제 2 섹션을 포함함 -; 및
    멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 상기 지향성 광빔들을 변조하도록 구성된 광 밸브들의 어레이; 를 포함하되,
    상기 에지의 제 1 및 제 2 섹션들은, 상기 멀티빔 소자의 에지에 의해 산란되는 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키도록 구성되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자의 에지의 제 1 및 제 2 섹션들 중 하나 또는 둘 다는, 상기 도광체의 표면 상기 도광체의 평면에서 정현파 형상 및 삼각형 형상 중 하나 또는 둘 다를 갖는,
    멀티뷰 디스플레이.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자는, 산란 구조물, 및 상기 산란 구조물과 정렬되고 유사한 크기를 갖는 반사성 아일랜드를 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 에지는, 상기 산란 구조물의 에지 및 상기 반사성 아일랜드의 에지 중 하나 또는 둘 다를 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자는 제 1 산란 구조물 및 제 2 산란 구조물을 더 포함하고,
    상기 제 1 산란 구조물은, 상기 제 2 산란 구조물로부터 독립적이고 상기 제 2 산란 구조물과 인접하며,
    각각의 산란 구조물은 제 1 및 제 2 섹션을 포함하는 에지를 갖는,
    멀티뷰 디스플레이.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 도광체의 입력에 광학적으로 결합된 광원을 더 포함하고,
    상기 광원은, 0이 아닌 전파 각도를 갖는 것 및 정해진 시준 계수에 따라 시준되는 것 중 하나 또는 둘 다에 해당되는 안내된 광으로서 상기 도광체 내에서 안내될 광을 제공하도록 구성되며,
    상기 광원은 복수의 광학 방출기들을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 섹션들을 포함하는 에지는, 상기 광원과 관련된 스트라이핑(striping)을 완화시키도록 구성되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  18. 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법으로서,
    도광체의 길이를 따르는 전파 방향으로 안내된 광으로서 광을 안내하는 단계;
    상기 도광체에 걸쳐 서로 이격된 복수의 멀티빔 소자들 중 멀티빔 소자를 이용하여, 상기 안내된 광의 일부를 방출광으로서 산란시키는 단계 - 상기 멀티빔 소자는 상기 전파 방향에 직교하는 형상화된 에지를 포함함 -; 및
    상기 멀티빔 소자의 형상화된 에지를 이용하여 상기 방출광의 스퓨리어스 회절 성분을 분산시키는 단계 - 상기 스퓨리어스 회절 성분은 상기 안내된 광과 상기 멀티빔 소자 간의 상호 작용에 의해 생성됨 -;
    를 포함하는, 멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 형상화된 에지는, 상기 안내된 광의 전파 방향에 대해 비스듬한 교차 접선들을 갖는 복수의 섹션들을 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 멀티빔 소자는, 산란 구조물, 및 상기 산란 구조물과 정렬되고 상기 산란 구조물과 유사한 크기를 갖는 반사성 아일랜드를 포함하고,
    상기 형상화된 에지는, 상기 산란 구조물의 에지 및 상기 반사성 아일랜드의 에지 중 하나 또는 둘 다를 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이의 동작 방법.
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