KR20230172558A - 다양한 돌출 거리들을 갖는 반사성 서브 소자들이 있는 멀티뷰 백라이트, 디스플레이 및 방법 - Google Patents

다양한 돌출 거리들을 갖는 반사성 서브 소자들이 있는 멀티뷰 백라이트, 디스플레이 및 방법 Download PDF

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데이비드 에이. 파탈
토마스 호에크만
콜턴 부코스키
밍 마
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레이아 인코포레이티드
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Abstract

멀티뷰 백라이트, 멀티뷰 디스플레이 및 멀티뷰 백라이트의 동작 방법은 멀티뷰 이미지의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 갖는 방출광을 제공하도록 구성된 반사성 멀티빔 소자들을 포함한다. 멀티뷰 백라이트는 광을 안내하도록 구성된 도광체 및 반사성 멀티빔 소자들의 어레이를 포함한다. 각각의 반사성 멀티빔 소자는 복수의 반사성 서브 소자들을 포함하고 안내된 광의 일부를 방출광으로서 반사적으로 산란시키도록 구성된다. 멀티뷰 디스플레이는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 지향성 광빔들을 변조하는 광 밸브들의 어레이 및 멀티뷰 백라이트를 포함한다. 각각의 반사성 서브 소자는 각각의 돌출 거리만큼 도광체의 안내 표면으로부터 돌출된다. 돌출 거리들 중 적어도 일부는 도광체의 길이를 따르는 거리의 함수로서 변화할 수 있다.

Description

다양한 돌출 거리들을 갖는 반사성 서브 소자들이 있는 멀티뷰 백라이트, 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 미세 거울(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 예들에는 CRT, PDP 및 OLED/AMOLED가 있다. 수동형 디스플레이들의 예들에는 LCD 및 EP 디스플레이들이 있다. 수동형 디스플레이들은 본질적으로 낮은 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 1은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 사시도를 도시한다.
도 2는 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 3a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트의 단면도를 도시한다.
도 3b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트의 평면도를 도시한다.
도 3c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트의 사시도를 도시한다.
도 4a는 본 명세서에 설명된 원리들의 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트의 일부의 단면도를 도시한다.
도 4b는 본 명세서에 설명된 원리들의 다른 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트의 일부의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 3개의 반사성 멀티빔 소자들의 사시도를 도시한다.
도 6a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 1 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 2 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 3 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6d는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 1 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6e는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 2 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6f는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 3 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6g는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 1 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6h는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 2 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6i는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 3 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6j는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 1 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6k는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 2 반사성 서브 소자의 단면도를 도시한다.
도 6l은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 3 반사성 서브 소자의 단면도를 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 백라이트의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
일부 예들 및 실시 예들은 상술한 도면들에 도시된 특징들에 부가되거나 그 대신에 포함되는 다른 특징들을 갖는다. 이들 및 다른 특징들은 상술한 도면을 참조하여 이하에서 설명된다.
본 명세서에 설명된 원리들에 따른 예들 및 실시 예들은 멀티뷰(multiview) 또는 3차원(3D) 디스플레이에 적용되는 멀티뷰 백라이팅을 제공한다. 특히, 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 실시 예들은 방출광을 제공하도록 구성된 반사성 멀티빔 소자들(reflective multibeam elements)의 어레이를 이용하는 멀티뷰 백라이트를 제공한다. 방출광은 멀티뷰 디스플레이의 각각의 뷰(view) 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들(directional light beams)을 포함한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들은 도광체(light guide)로부터 광을 방출광으로서 반사적으로 산란시키도록 구성된 복수의 반사성 서브 소자들(reflective sub-elements)을 포함한다. 반사성 멀티빔 소자들 내의 복수의 반사성 서브 소자들의 존재는 방출광의 반사성 산란 특성의 세분화된(granular) 제어를 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 반사성 서브 소자들은 다양한 반사성 멀티빔 소자들과 관련된 산란 방향, 규모(magnitude) 및 무아레(Moir
Figure pct00001
) 완화의 세분화된 제어를 제공할 수 있다. 본 명세서에 설명된 멀티뷰 백라이트를 이용하는 멀티뷰 디스플레이의 용도에는 이동식 전화기(예를 들어, 스마트 폰), 시계, 태블릿 컴퓨터, 이동식 컴퓨터(예를 들어, 랩톱 컴퓨터), 개인용 컴퓨터 및 컴퓨터 모니터, 차량용 디스플레이 콘솔, 카메라 디스플레이, 및 기타 다양한 이동식 및 실질적으로 비-이동식 디스플레이 응용들 및 기기들이 포함될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, '2차원 디스플레이(two-dimensional display)' 또는 '2D 디스플레이'는 이미지가 보여지는 방향과 무관하게 (즉, 2D 디스플레이의 미리 정의된 시야각 또는 시야 범위 내에서) 실질적으로 동일한 이미지의 뷰를 제공하도록 구성된 디스플레이로서 정의된다. 많은 스마트 폰들 및 컴퓨터 모니터들에서 찾아볼 수 있는 통상적인 액정 디스플레이(LCD)가 2D 디스플레이의 예이다. 대조적으로, 본 명세서에서, '멀티뷰 디스플레이(multiview display)'는 상이한 뷰 방향들로 또는 상이한 뷰 방향들로부터 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들을 제공하도록 구성된 전자 디스플레이 또는 디스플레이 시스템으로서 정의된다. 특히, 일부 실시 예들에 따르면, 상이한 뷰들은 멀티뷰 이미지의 장면 또는 객체의 상이한 시점 뷰들(perspective views)을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(10)의 사시도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이(10)는 보여질 멀티뷰 이미지를 디스플레이하기 위한 스크린(12)을 포함한다. 예를 들어, 스크린(12)은 전화기(예를 들어, 이동식 전화기, 스마트 폰 등), 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터의 컴퓨터 모니터, 카메라 디스플레이, 또는 실질적으로 임의의 기타 기기의 전자 디스플레이의 디스플레이 스크린일 수 있다. 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 표시된 다각형 박스들로서 도시되었으며, 제한이 아닌 예로서 단지 4개의 뷰들(14) 및 4개의 뷰 방향들(16)이 도시되었다. 도 1에는 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 각각의 뷰 방향들(16)로부터 멀티뷰 디스플레이(10)를 보는 것을 나타내기 위함이다. 2D 디스플레이는, 2D 디스플레이가 일반적으로 멀티뷰 디스플레이(10)에 의해 제공되는 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들(14)과 대조적으로 디스플레이되는 이미지의 단일 뷰(예를 들어, 뷰(14)와 유사한 하나의 뷰)를 제공하도록 구성된다는 점을 제외하고는, 멀티뷰 디스플레이(10)와 실질적으로 유사할 수 있다.
본 명세서의 정의에 의하면, 뷰 방향 또는 대등하게는 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향에 대응되는 방향을 갖는 광빔은 일반적으로 각도 성분들(angular components) {θ, φ}로 주어지는 주 각도 방향 또는 간략히 '방향'을 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 (예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 스크린의 평면에 수직인) 수직 평면에서의 각도이고, 방위각(φ)은 (예를 들어, 멀티뷰 디스플레이 스크린의 평면에 평행인) 수평 평면에서의 각도이다.
도 2는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향(예를 들어, 도 1의 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 2는 광빔(또는 뷰 방향)의 원점(O)을 도시한다.
본 명세서에서, '멀티뷰 이미지(multiview image)' 및 '멀티뷰 디스플레이(multiview display)'라는 용어들에서 사용된 바와 같은 '멀티뷰(multiview)'라는 용어는 복수의 뷰들의 뷰들 간의 각도 시차(angular disparity)를 포함하거나 상이한 시점들(perspectives)을 나타내는 복수의 뷰들로서 정의된다. 또한, 본 명세서에서 '멀티뷰'라는 용어는 3개 이상의 상이한 뷰들(즉, 최소 3개의 뷰들로서 일반적으로 4개 이상의 뷰들)을 명백히 포함할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 '멀티뷰 디스플레이'는 장면 또는 이미지를 나타내기 위해 단지 2개의 상이한 뷰들만을 포함하는 스테레오스코픽(stereoscopic) 디스플레이와는 명백히 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)로서 보일 수 있다는 것에 유의한다.
본 명세서에서, '멀티뷰 픽셀(multiview pixel)'은 멀티뷰 디스플레이의 유사한 복수의 상이한 뷰들 각각의 '뷰' 픽셀들을 나타내는 한 세트의 픽셀들로서 정의된다. 특히, 멀티뷰 픽셀은 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들 각각의 뷰 픽셀에 대응되거나 그 뷰 픽셀을 나타내는 개별 픽셀 또는 픽셀들의 세트를 가질 수 있다. 따라서, 본 명세서의 정의에 의하면, '뷰 픽셀(view pixel)'은 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀의 뷰에 대응되는 픽셀 또는 픽셀들의 세트이다. 일부 실시 예들에서, 뷰 픽셀은 하나 이상의 컬러 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티뷰 픽셀의 뷰 픽셀들은 뷰 픽셀들 각각이 상이한 뷰들 중 대응되는 하나의 뷰의 미리 결정된 뷰 방향과 관련된다는 점에서 소위 '지향성 픽셀들(directional pixels)'이다. 또한, 다양한 예들 및 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 픽셀 상이한 뷰 픽셀들은 상이한 뷰들 각각에서 동등한 또는 적어도 실질적으로 유사한 위치들 또는 좌표들을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 멀티뷰 픽셀은 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들 각각의 {x1, y1}에 위치하는 개별 뷰 픽셀들을 가질 수 있고, 제 2 멀티뷰 픽셀은 상이한 뷰들 각각의 {x2, y2}에 위치하는 개별 뷰 픽셀들을 가질 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. '도광체(light guide)'라는 용어는 일반적으로 도광체의 유전체 재료와 도광체를 둘러싸는 재료 또는 매질 사이의 계면(interface)에서 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 반사성 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.
또한, 본 명세서에서, '판 도광체(plate light guide)'에서와 같이 도광체에 적용되는 경우의 '판(plate)'이라는 용어는, 종종 '슬래브' 가이드로 지칭되는, 한 장씩의(piece-wise) 또는 구분적으로 평면인(differentially planar) 층 또는 시트로서 정의된다. 특히, 판 도광체는 도광체의 상단 표면 및 하단 표면(즉, 대향면들)에 의해 경계를 이루는 2개의 실질적으로 직교하는 방향들로 광을 안내하도록 구성된 도광체로서 정의된다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 상단 및 하단 표면들은 서로 떨어져 있고 적어도 구별적인 의미에서 서로 실질적으로 평행할 수 있다. 즉, 판 도광체의 임의의 구별적으로 작은 섹션 내에서, 상단 및 하단 표면들은 실질적으로 평행하거나 공면(co-planar) 상에 있다. 일부 실시 예들에서, 판 도광체는 실질적으로 편평할 수 있고(즉, 평면에 국한됨), 따라서 판 도광체는 평면형 도광체이다. 다른 실시 예들에서, 판 도광체는 1개 또는 2개의 직교하는 차원들로 만곡(curved)될 수 있다. 예를 들어, 판 도광체는 단일 차원으로 만곡되어 원통형 형상의 판 도광체를 형성할 수 있다. 그러나, 어떠한 곡률이든 광을 안내하기 위해 판 도광체 내에서 내부 전반사가 유지되는 것을 보장하기에 충분히 큰 곡률 반경을 갖는다.
본 명세서의 정의에 의하면, '멀티빔 소자(multibeam element)'는 복수의 지향성 광빔들을 포함하는 방출광을 생성하는 백라이트 또는 디스플레이의 구조물 또는 소자이다. 일부 실시 예들에서, 멀티빔 소자는 도광체 내에서 안내된 광의 일부를 커플링 아웃(coupling out) 또는 산란시킴으로써 복수의 광빔들을 제공하기 위해 백라이트의 도광체에 광학적으로 결합될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 멀티빔 소자는 지향성 광빔들로서 방출되는 광을 생성할 수 있다(예를 들어, 광원을 포함할 수 있음). 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 멀티빔 소자에 의해 생성되는 복수의 지향성 광빔들 중 지향성 광빔들은 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는다. 특히, 정의에 의하면, 복수의 지향성 광빔들 중 소정의 지향성 광빔은 복수의 지향성 광빔들 중 다른 하나의 지향성 광빔과는 상이한 미리 결정된 주 각도 방향을 갖는다. 또한, 복수의 지향성 광빔들은 광 필드(light field)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 복수의 지향성 광빔들은 실질적으로 원추형 공간 영역에 국한되거나 복수의 광빔들 내의 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들을 포함하는 미리 결정된 각도 확산(angular spread)을 가질 수 있다. 따라서, 지향성 광빔들의 미리 결정된 각도 확산은 그 조합으로써(즉, 복수의 광빔들) 광 필드를 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 지향성 광빔들 중 여러 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들은 멀티빔 소자의 크기(예를 들어, 길이, 폭, 면적 등) 및 배향(orientation) 또는 회전(rotation)을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 특성에 의하여 결정된다. 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, 본 명세서의 정의에 의하면, 그리고 도 2와 관련하여 전술한 바와 같이, 멀티빔 소자에 의하여 생성되는 지향성 광빔은 각도 성분들 {θ, φ}로 주어지는 주 각도 방향을 갖는다.
본 명세서에서, '시준기(collimator)'는 광을 시준하도록 구성된 실질적으로 임의의 광학 기기 또는 장치로서 정의된다. 다양한 실시 예들에 따르면, 시준기에 의해 제공되는 시준의 양은 실시 예마다 정해진 정도 또는 양이 다를 수 있다. 또한, 시준기는 2개의 직교하는 방향들(예를 들어, 수직 방향 및 수평 방향) 중 하나 또는 둘 다로 시준을 제공하도록 구성될 수 있다. 즉, 일부 실시 예들에 따르면, 시준기는 2개의 직교하는 방향들 중 하나 또는 둘 다에 광의 시준을 제공하는 형상을 포함할 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 대하여 +/- σ도) 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 절반만큼에 의해 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.
본 명세서에서 사용된 바와 같은, 단수 표현은 특허 분야에서의 통상적인 의미, 즉 '하나 이상'의 의미를 갖는 것으로 의도된다. 예를 들어, 본 명세서에서, '반사성 멀티빔 소자(reflective multibeam element)'는 하나 이상의 반사성 멀티빔 소자를 의미하며, 따라서 '상기 반사성 멀티빔 소자'는 '상기 반사성 멀티빔 소자(들)'을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 '상단', '하단', '상부', '하부', '상', '하', '전', '후', '제 1', '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, 멀티뷰 백라이트가 제공된다. 도 3a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트(100)의 단면도를 도시한다. 도 3b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트(100)의 평면도를 도시한다. 도 3c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트(100)의 사시도를 도시한다. 도 3c의 사시도는 단지 본 명세서에서의 논의를 용이하게 하기 위해 부분적으로 절개되었다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 멀티뷰 백라이트(100)는 (예를 들어, 광 필드로서 또는 이를 나타내는) 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광(102)을 제공하도록 구성된다. 특히, 방출광(102)의 지향성 광빔들은 멀티뷰 백라이트(100) 외부로 반사적으로 산란되어, 멀티뷰 디스플레이의 각각의 뷰 방향들에 대응되는 상이한 방향들로 또는 대등하게는 멀티뷰 디스플레이에 의해 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰 방향들에 대응되는 상이한 방향들로 멀티뷰 백라이트(100)로부터 멀어지게 지향된다. 일부 실시 예들에서, 방출광(102)의 지향성 광빔들은 멀티뷰 컨텐츠, 예를 들어 멀티뷰 이미지를 갖는 정보의 디스플레이를 용이하게 하기 위해 (예를 들어, 후술되는 광 밸브들을 이용하여) 변조될 수 있다. 예를 들어, 멀티뷰 이미지는 3차원(3D) 컨텐츠를 나타내거나 포함할 수 있다. 또한, 도 3a 내지 도 3c는 광 밸브들(108)의 어레이를 포함하는 멀티뷰 픽셀(106)을 도시한다. 방출광(102)의 지향성 광빔들이 광 밸브들(108)을 향해 반사적으로 산란되는 멀티뷰 백라이트(100)의 표면은 멀티뷰 백라이트(100)의 '방출 표면(emission surface)'으로 지칭될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 백라이트(100)는 도광체(110)를 포함한다. 도광체(110)는 미리 결정된 시준 계수(σ)를 따르는 또는 시준 계수(σ)를 갖는 안내된 광(104)으로서 도광체(110)의 길이를 따르는 제 1 전파 방향(103)으로 광을 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. 굴절률들의 차이는 도광체(110)의 하나 이상의 안내 모드에 따라 안내된 광(104)의 내부 전반사를 용이하게 하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 도광체(110)는 연장된, 광학적으로 투명한 실질적으로 평면형 시트의, 유전체 재료를 포함하는 슬래브 또는 판 광학 도파로(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), 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 실시 예들에서, 도광체(110)는 도광체(110)의 표면(예를 들어, 상단 표면 및 하단 표면 중 하나 또는 모두)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. 특히, 클래딩은 도광체의 재료의 굴절률보다 더 큰 굴절률을 갖는 재료를 포함할 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 반사 또는 '바운싱(bouncing)'됨으로써 안내된 광빔으로서 전파한다. 일부 실시 예들에서, 안내된 광(104)은 광의 상이한 컬러들을 나타내는 복수의 안내된 광빔들을 포함할 수 있다. 상이한 컬러들의 광은 상이한 컬러별 0이 아닌 전파 각도들 각각으로 도광체(110)에 의해 안내될 수 있다. 도시의 단순화를 위해 도 3a 내지 도 3c에는 0이 아닌 전파 각도가 도시되지 않았음에 유의한다. 그러나, 도 3a에서 제 1 전파 방향(103)을 나타내는 굵은 화살표는 도광체의 길이를 따르는 안내된 광(104)의 일반적인 전파 방향을 묘사한다.
본 명세서에 정의된 바와 같이, '0이 아닌 전파 각도(non-zero propagation angle)'는 도광체(110)의 표면(예를 들어, 제 1 표면(110') 또는 제 2 표면(110"))에 대한 각도이다. 또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 0이 아닌 전파 각도는 0보다 크고 도광체(110) 내의 내부 전반사의 임계각보다 작다. 예를 들어, 안내된 광(104)의 0이 아닌 전파 각도는 약 10도 내지 약 50도 사이, 일부 예들에서는 약 20도 내지 약 40도 사이, 또는 약 25도 내지 약 35도 사이일 수 있다. 예를 들어, 0이 아닌 전파 각도는 약 30도일 수 있다. 다른 예들에서, 0이 아닌 전파 각도는 약 20도, 또는 약 25도, 또는 약 35도일 수 있다. 또한, 도광체(110) 내의 내부 전반사의 임계각보다 작게 선택되는 한, 특정한 0이 아닌 전파 각도가 특정한 구현을 위해 선택(예를 들어, 임의로)될 수 있다.
도 광체(110) 내의 안내된 광(104)은 0이 아닌 전파 각도(예를 들어, 약 30도 내지 35도)로 도광체(110) 내부로 도입되거나 지향될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 렌즈, 거울 또는 유사한 반사체(예를 들어, 기울어진 시준 반사체), 회절 격자 및 프리즘(미도시) 뿐만 아니라 이들의 다양한 조합과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 구조물이 안내된 광(104)으로서 도광체(110) 내에 광을 도입하기 위해 이용될 수 있다. 다른 예들에서, 광은 구조물의 이용 없이 또는 구조물의 실질적인 이용 없이 도광체(110)의 입력 단부로 직접적으로 도입될 수 있다(즉, 직접 또는 '버트(butt)' 결합이 이용될 수 있음). 도광체(110) 내부로 지향되면, 안내된 광(104)은 일반적으로 입력 단부로부터 멀어지는 제 1 전파 방향(103)으로 도광체(110)를 따라 전파되도록 구성된다.
또한, 미리 결정된 시준 계수(σ)를 갖는 안내된 광(104)은 '시준된 광빔(collimated light beam)' 또는 '시준된 안내된 광(collimated guided light)'으로 언급될 수 있다. 본 명세서에서, '시준된 광' 또는 '시준된 광빔'은, 시준 계수(σ)에 의해 허용되는 경우를 제외하고, 일반적으로 광빔의 광선들(rays)이 광빔(예를 들어, 안내된 광빔) 내에서 서로 실질적으로 평행한 광의 빔으로서 정의된다. 또한, 본 명세서의 정의에 의하면, 시준된 광빔으로부터 발산하거나 산란되는 광의 광선들은 시준된 광빔의 일부인 것으로 간주되지 않는다.
일부 실시 예들에서, 도광체(110)는 안내된 광(104)을 '재순환(recycle)'시키도록 구성될 수 있다. 특히, 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향(103)으로 안내되었던 안내된 광(104)은, 제 1 전파 방향(103)과는 상이한 또 다른 또는 제 2 전파 방향(103')으로 도광체의 길이를 따라 다시 재지향될 수 있다. 예를 들어, 도광체(110)는 광원에 인접한 입력 단부에 대향되는 도광체(110)의 단부에 반사체(미도시)를 포함할 수 있다. 반사체는 재순환된 안내된 광(104)으로서 입력 단부를 다시 향하도록 안내된 광(104)을 반사시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, (예를 들어, 반사체를 이용한) 광의 재순환 대신에 또는 이에 부가하여 또 다른 광원이 또 다른 또는 제 2 전파 방향(103')으로 안내된 광(104)을 제공할 수 있다. 제 2 전파 방향(103')을 갖는 안내된 광(104)을 제공하기 위해 안내된 광(104)을 재순환시키는 것 및 또 다른 광원을 이용하는 것 중 하나 또는 둘 다는, 안내된 광(104)이, 예를 들어 후술되는 반사성 멀티빔 소자들에게 2번 이상 이용 가능하게 함으로써 또는 2 이상의 방향에서 이용 가능하게 함으로써, 멀티뷰 백라이트(100)의 밝기를 증가시킬 수 있다(예를 들어, 방출광(102)의 지향성 광빔들의 세기를 증가시킬 수 있음). 일부 실시 예들에 따르면, 제 1 및 제 2 전파 방향들(103, 103') 각각으로 전파하는 안내된 광(104)(예를 들어, 시준된 안내된 광빔)은 동일한 미리 결정된 시준 계수(σ)를 가질 수 있거나 동일한 미리 결정된 시준 계수(σ)에 따라 시준될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 제 2 전파 방향(103')으로 전파하는 안내된 광(104)은 제 1 전파 방향(103)으로 전파하는 안내된 광(104)의 미리 결정된 시준 계수(σ)와는 상이한 미리 결정된 시준 계수를 가질 수 있다. 도 3a에, (예를 들어, 음의 x-방향으로 지향되는) 안내된 광(104)의 제 2 전파 방향(103')을 나타내는 굵은 화살표가 도시되었다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 백라이트(100)는 도광체(110)에 걸쳐 서로 이격된 반사성 멀티빔 소자들(120)의 어레이를 더 포함한다. 특히, 어레이의 반사성 멀티빔 소자들(120)은 유한한 공간만큼 서로로부터 분리되어 있으며, 도광체(110)에 걸쳐 개별적이고 구분되는 소자들을 나타낸다. 즉, 본 명세서의 정의에 의하면, 어레이의 반사성 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, 어레이의 반사성 멀티빔 소자들(120)은 서로 교차되거나 중첩되거나 또는 다른 방식으로 접촉되지 않는다. 즉, 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)는 일반적으로 반사성 멀티빔 소자들(120) 중 다른 것들로부터 구분되고 분리되어 있다. 일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자들(120)은 반사성 멀티빔 소자들(120) 중 개별적인 소자들의 크기보다 더 큰 거리만큼 이격되어 있을 수 있다.
일부 실시 예들에 따르면, 어레이의 반사성 멀티빔 소자들(120)은 1차원(1D) 어레이 또는 2차원(2D) 어레이로 배열될 수 있다. 예를 들어, 반사성 멀티빔 소자들(120)은 선형 1D 어레이(예를 들어, 반사성 멀티빔 소자들(120)의 엇갈린 라인들(staggered lines)을 포함하는 복수의 라인들)로서 배열될 수 있다. 다른 예에서, 반사성 멀티빔 소자들(120)은 직사각형 2D 어레이 또는 원형 2D 어레이로서 배열될 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 어레이(즉, 1D 또는 2D 어레이)는 규칙적이거나 균일한 어레이일 수 있다. 특히, 반사성 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, 반사성 멀티빔 소자들(120) 간의 소자 간 거리는 어레이에 걸쳐 변할 수 있거나, 도광체(110)의 길이를 따라 변할 수 있거나, 또는 도광체(110)에 걸쳐 변할 수 있거나, 또는 이들 경우들 모두에 대해 변할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)는 복수의 반사성 서브 소자들(122)을 포함한다. 또한, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)는 안내된 광(104)의 일부를 지향성 광빔들을 포함하는 방출광(102)으로서 반사적으로 산란시키도록 구성된다. 특히, 다양한 실시 예들에 따르면, 안내된 광의 일부는 반사 또는 반사성 산란을 이용하여 반사성 멀티빔 소자(120)의 반사성 서브 소자들에 의해 집합적으로(collectively) 반사적으로 산란된다. 도 3a 및 도 3c는 방출광(102)의 지향성 광빔들을 도광체(110)의 제 1 표면(110')(즉, 방출 표면)으로부터 멀어지게 지향되는 복수의 발산하는 화살표들로서 도시한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 그 크기(예를 들어, 도 3a에서 소문자 's'로 도시됨) 내에 복수의 반사성 서브 소자들을 포함하는 반사성 멀티빔 소자들(120) 각각의 크기는 멀티뷰 디스플레이의 광 밸브(108)의 크기(예를 들어, 도 3a에서 대문자 'S'로 도시됨)와 유사하다. 본 명세서에서, '크기(size)'는 길이, 폭 또는 면적을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 방식들 중 임의의 것으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 광 밸브(108)의 크기는 그 길이 일 수 있고, 반사성 멀티빔 소자(120)의 유사한 크기 또한 반사성 멀티빔 소자(120)의 길이일 수 있다. 다른 예에서, 크기는 면적을 지칭할 수 있고, 반사성 멀티빔 소자(120)의 면적은 광 밸브(108)의 면적과 유사할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)의 크기는 멀티뷰 디스플레이의 광 밸브 어레이 내의 광 밸브(108)의 크기의 약 25% 내지 약 200% 사이이다. 다른 예들에서, 반사성 멀티빔 소자의 크기는 광 밸브의 크기의 약 50%보다 크거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 60%보다 크거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 70%보다 크거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 75%보다 크거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 80%보다 크거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 85%보다 크거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 90%보다 크다. 다른 예들에서, 반사성 멀티빔 소자의 크기는 광 밸브의 크기의 약 180% 보다 작거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 160%보다 작거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 140%보다 작거나, 또는 광 밸브의 크기의 약 120%보다 작다. 일부 실시 예들에 따르면, 반사성 멀티빔 소자(120)와 광 밸브(108)의 유사한 크기들은 멀티뷰 디스플레이의 뷰들 간의 암 영역들(dark zones)을 감소시키도록, 또는 일부 실시 예들에서는 최소화시키도록, 선택될 수 있다. 또한, 반사성 멀티빔 소자(120)와 광 밸브(108)의 유사한 크기들은 멀티뷰 디스플레이의 뷰들(또는 뷰 픽셀들) 간의 중첩을 감소시키도록, 그리고 일부 실시 예들에서는 최소화시키도록, 선택될 수 있다. 도 3a 내지 도 3c는 방출광(102)의 지향성 광빔들을 변조하도록 구성된 광 밸브들(108)의 어레이를 도시한다. 예를 들어, 광 밸브 어레이는 멀티뷰 백라이트(100)를 이용하는 멀티뷰 디스플레이의 일부일 수 있다. 도 3a 내지 도 3c에는 논의를 용이하게 하기 위해 멀티뷰 백라이트(100)와 함께 광 밸브들(108)의 어레이가 도시되었다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 상이한 주 각도 방향들을 갖는 방출광(102)의 지향성 광빔들 중 상이한 각각은 광 밸브 어레이의 광 밸브들(108) 중 상이한 각각을 통과하고 그에 의해 변조될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 어레이의 광 밸브(108)는 멀티뷰 픽셀(106)의 소정의 서브 픽셀에 대응되고, 한 세트의 광 밸브들(108)은 멀티뷰 디스플레이의 소정의 멀티뷰 픽셀(106)에 대응될 수 있다. 특히, 일부 실시 예들에서, 광 밸브 어레이의 광 밸브들(108)의 상이한 세트는 반사성 멀티빔 소자들(120) 중 대응하는 반사성 멀티빔 소자에 의해 제공되거나 이로부터 제공되는 방출광(102)의 지향성 광빔들을 수신하고 변조하도록 구성되며, 즉 도시된 바와 같이 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)마다 하나의 고유한 세트의 광 밸브들(108)이 존재한다. 다양한 실시 예들에서, 액정 광 밸브들, 전기 영동 광 밸브들 및 전기 습윤 기반의 광 밸브들 중 하나 이상을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 상이한 유형의 광 밸브들이 광 밸브 어레이의 광 밸브들(108)로서 이용될 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 픽셀(106)의 서브 픽셀의 크기는 광 밸브 어레이의 광 밸브(108)의 크기에 대응될 수 있다는 점에 유의한다. 다른 예들에서, 광 밸브의 크기는 광 밸브 어레이의 인접한 광 밸브들(108) 간의 거리(예를 들어, 중심 간 거리)로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 광 밸브들(108)은 광 밸브 어레이의 광 밸브들(108) 간의 중심 간 거리보다 작을 수 있다. 예를 들어, 광 밸브의 크기는 광 밸브(108)의 크기 또는 광 밸브들(108) 간의 중심 간 거리에 대응되는 크기로서 정의될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자들(120) 및 대응하는 멀티뷰 픽셀들(106)(즉, 서브 픽셀들(106')의 세트들 및 대응하는 광 밸브들(108)의 세트들) 간의 관계는 일대일 대응 관계일 수 있다. 즉, 멀티뷰 픽셀들(106)의 개수와 반사성 멀티빔 소자들(120)의 개수는 동일할 수 있다. 도 3b는 광 밸브들(108)의 상이한 세트를 포함하는 각각의 멀티뷰 픽셀(106)이 점선으로 둘러싸인 것으로 예시된 일대일 대응 관계를 예로서 명시적으로 도시한다. 다른 실시 예들에서(미도시), 멀티뷰 픽셀들(106)의 개수와 반사성 멀티빔 소자들(120)의 개수는 서로 상이할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 복수의 반사성 멀티빔 소자들 중 한 쌍의 반사성 멀티빔 소자들(120) 간의 소자 간 거리(예를 들어, 중심 간 거리)는, 예를 들어 광 밸브 세트들로 표현되는, 대응하는 한 쌍의 멀티뷰 픽셀들(106) 간의 픽셀 간 거리(예를 들어, 중심 간 거리)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 반사성 멀티빔 소자(120a)와 제 2 반사성 멀티빔 소자(120b) 간의 중심 간 거리는 제 1 광 밸브 세트(108a)와 제 2 광 밸브 세트(108b) 간의 중심 간 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 실시 예들에서(미도시), 대응하는 광 밸브 세트들과 반사성 멀티빔 소자들(120)의 쌍들의 상대적인 중심 간 거리들은 상이할 수 있는데, 예를 들어, 반사성 멀티빔 소자들(120)은 멀티뷰 픽셀들(106)을 나타내는 광 밸브 세트들 간의 간격보다 크거나 작은 소자 간 간격을 가질 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자(120)의 형상은 멀티뷰 픽셀(106)의 형상과 유사할 수 있거나, 또는 대등하게는 멀티뷰 픽셀(106)에 대응되는 광 밸브들(108)의 세트(또는 '서브 어레이')의 형상과 유사할 수 있다. 예를 들어, 반사성 멀티빔 소자(120)는 정사각 형상을 가질 수 있고, 멀티뷰 픽셀(106)(또는 대응하는 한 세트의 광 밸브들(108)의 배열)은 실질적으로 정사각형일 수 있다. 다른 예에서, 반사성 멀티빔 소자(120)는 직사각 형상을, 즉 폭 또는 가로 방향 치수보다 큰 길이 또는 세로 방향 치수를, 가질 수 있다. 이 예에서, 반사성 멀티빔 소자(120)에 대응되는 멀티뷰 픽셀(106)(또는 대등하게는 한 세트의 광 밸브들(108)의 배열)은 유사한 직사각형 형상을 가질 수 있다. 도 3b는 정사각 형상의 반사성 멀티빔 소자들(120) 및 광 밸브들(108)의 정사각형 세트들을 포함하는 대응하는 정사각 형상의 멀티뷰 픽셀들(106)의 평면도를 도시한다. 또 다른 예들에서(미도시), 반사성 멀티빔 소자들(120) 및 대응되는 멀티뷰 픽셀들(106)은, 삼각형, 육각형 및 원형을 포함하는 또는 적어도 이러한 형상들에 근사하는, 다양한 형상들을 가질 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한(예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이), 일부 실시 예들에 따르면, 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)는 단지 하나의 멀티뷰 픽셀(106)에 방출광(102)의 지향성 광빔들을 제공하도록 구성된다. 특히, 도 3a에 도시된 바와 같이, 반사성 멀티빔 소자들(120) 중 주어진 하나에 대해, 멀티뷰 디스플레이의 상이한 뷰들에 대응되는 상이한 주 각도 방향들을 갖는 지향성 광빔들은, 하나의 대응하는 멀티뷰 픽셀(106)과 이의 서브 픽셀들, 즉 반사성 멀티빔 소자(120)에 대응되는 한 세트의 광 밸브들(108)에, 실질적으로 국한된다. 이와 같이, 멀티뷰 백라이트(100)의 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)는 멀티뷰 디스플레이의 상이한 뷰들에 대응되는 한 세트의 상이한 주 각도 방향들을 갖는 방출광(102)의 한 세트의 대응하는 지향성 광빔들을 제공한다(즉, 한 세트의 지향성 광빔들은 상이한 뷰 방향들 각각에 대응되는 방향을 갖는 광빔을 포함함).
특히, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제 1 광 밸브 세트(108a)는 제 1 반사성 멀티빔 소자(120a)로부터의 방출광(102)의 지향성 광빔들을 수신 및 변조하도록 구성된다. 또한, 제 2 광 밸브 세트(108b)는 제 2 반사성 멀티빔 소자(120b)로부터의 방출광(102)의 지향성 광빔들을 수신 및 변조하도록 구성된다. 결과적으로, 광 밸브 어레이의 광 밸브 세트들(예를 들어, 제 1 및 제 2 광 밸브 세트들(108a, 108b)) 각각은, 상이한 반사성 멀티빔 소자(120)(예를 들어, 소자들(120a, 120b)) 및 상이한 멀티뷰 픽셀(106) 둘 다에 각각 대응되며, 광 밸브 세트들의 개별 광 밸브들(1080은 각각의 멀티뷰 픽셀들(106)의 서브 픽셀들에 대응된다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자(120)는 도광체(110)의 표면 상에 또는 표면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 반사성 멀티빔 소자(120)는 도광체(110)의 방출 표면(예를 들어, 제 1 표면(110'))에 대향되는 제 2 표면(110") 상에 배치될 수 있다. 이러한 실시 예들 중 일부에서, 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자(122)는 도광체(110)의 내부로 연장될 수 있다. 반사성 멀티빔 소자(120)가 도광체의 표면 상에 배치되는 다른 실시 예들에서, 반사성 서브 소자(122)는 도광체(110)의 내부로부터 멀어지게 도광체의 표면으로부터 돌출될 수 있다. 일부 실시 예들에서(예를 들어, 반사성 서브 소자(122)가 도광체의 표면으로부터 돌출되는 경우), 반사성 서브 소자(122)는 도광체(110)의 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 반사성 서브 소자(122)는 다른 재료, 예를 들어 유전체 재료를 포함할 수 있다. 이러한 실시 예들 중 일부에서, 이러한 다른 재료는 도광체(110)와 반사성 서브 소자(122) 간의 계면에서 광의 반사를 감소시키거나 또는 실질적으로 최소화시키기 위해 도광체의 재료의 굴절률과 굴절률 매칭(index-matched)될 수 있다. 다른 실시 예에서, 이러한 다른 재료는 도광체의 재료의 굴절률보다 더 큰 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 이러한 고-굴절률 재료 또는 재료의 층은 방출광(102)의 밝기를 개선하는 데 이용될 수 있다. 다른 실시 예들에서(미도시), 반사성 멀티빔 소자(120)는 도광체(110) 내부에 위치할 수 있다. 특히, 이러한 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자(120)의 복수의 반사성 서브 소자들은 도광체(110)의 제 1 표면(110')과 제 2 표면(110") 사이에서 이들 둘 다로부터 이격되어 있을 수 있다.
도 4a는 본 명세서에 설명된 원리들의 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트(100)의 일부의 단면도를 도시한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 백라이트(100)는 도광체(110)를 포함하며, 도광체(110)의 제 2 표면(110") 상에는 반사성 멀티빔 소자(120)가 배치되어 있다. 도 4a에 도시된 반사성 멀티빔 소자(120)는 도광체(110)의 내부로 연장되는 반사성 서브 소자들을 갖는 복수의 반사성 서브 소자들을 포함한다. 안내된 광(104)은 반사성 서브 소자들(122)에 의해 반사되어 지향성 광빔들을 포함하는 방출광(102)으로서 도광체(110)의 방출 표면(제 1 표면(110'))을 빠져 나간다.
도 4b는 본 명세서에 설명된 원리들의 다른 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트(100)의 일부의 단면도를 도시한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 백라이트(100) 또한 도광체(110)를 포함하며, 도광체(110)의 제 2 표면(110") 상에는 반사성 멀티빔 소자(120)가 배치되어 있다. 그러나, 도 4b에서, 반사성 멀티빔 소자(120)는 도광체(110)의 내부로부터 멀어지게 도광체의 표면으로부터 돌출되는 반사성 서브 소자들을 갖는 복수의 반사성 서브 소자들을 포함한다. 도 4a에서와 마찬가지로, 도 4b에 도시된 안내된 광(104)은 반사성 서브 소자들(122)에 의해 반사되어 지향성 광빔들을 포함하는 방출광(102)으로서 도광체(110)의 방출 표면(제 1 표면(110'))을 빠져 나가는 것으로 도시되었다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 반사성 멀티빔 소자(120)의 모든 반사성 서브 소자들(122)이 서로 유사한 것으로 묘사되었지만, 일부 실시 예들에서(미도시) 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자들(122)은 서로 상이할 수 있다는 것에 유의한다. 예를 들어, 반사성 서브 소자들(122)은 반사성 멀티빔 소자(120) 내에서 반사성 멀티빔 소자(120)에 걸쳐 상이한 크기들, 상이한 단면 프로파일들(profiles), 및 심지어 상이한 배향들(예를 들어, 안내된 광의 전파 방향들에 대한 회전) 중 하나 이상을 가질 수 있다. 다른 예에서, 제 1 반사성 서브 소자(122)는 도광체 내부로 연장될 수 있고, 제 2 반사성 서브 소자(122)는 반사성 멀티빔 소자(120) 내에서 도광체의 표면으로부터 멀어지게 돌출될 수 있다. 특히, 일부 실시 예들에 따르면, 복수의 반사성 서브 소자들 중 적어도 2개의 반사성 서브 소자들(122)은 방출광(102) 내에서 서로 상이한 반사성 산란 프로파일들(reflective scattering profiles)을 가질 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자(120)는, 복수의 반사성 서브 소자들(122)의 반사성 표면들(reflective surfaces)에 인접하고 이 반사성 표면들을 코팅하는 반사성 재료를 더 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 반사성 재료의 범위는 반사성 아일랜드(reflective island)가 형성되도록 반사성 멀티빔 소자(120)의 범위 또는 경계(boundary)에 국한되거나 실질적으로 국한될 수 있다.
도 4a는, 제한이 아닌 예로서, 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자들(122)을 충진(fill)하는 반사성 재료의 층으로서 반사성 재료(124)를 도시한다. 또한, 도시된 바와 같이, 반사성 재료의 층은 반사성 아일랜드를 형성하는 반사성 멀티빔 소자(120)의 범위에 국한되는 범위를 갖는다. 다른 실시 예들에서(미도시), 반사성 재료의 층은, 도광체의 내부로 연장되는 반사성 서브 소자들(122)을 충진 또는 실질적으로 충진함이 없이, 이러한 반사성 서브 소자들(122)의 반사성 표면들을 코팅하도록 구성될 수 있다.
도 4b는 복수의 반사성 서브 소자들 중 도시된 반사성 서브 소자들(122)의 반사성 표면을 코팅하도록 구성된 반사성 재료의 층으로서 반사성 재료(124)를 도시한다. 다른 실시 예들에서(미도시), 반사성 재료의 층은, 도 4a에 도시된 바와 유사한 방식으로 도광체의 표면으로부터 멀어지게 돌출하는 반사성 서브 소자들(122) 주위에 반사성 아일랜드를 형성할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 반사성 금속(예를 들어, 알루미늄, 니켈, 은, 금 등) 및 다양한 반사성 금속 중합체(예를 들어, 중합체-알루미늄)와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 다수의 반사성 재료들 중 임의의 것이 반사성 재료(124)로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 반사성 재료(124)의 반사성 재료 층은 스핀 코팅(spin coating), 증발 증착(evaporative deposition) 및 스퍼터링(sputtering)을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 다양한 방법들에 의해 적용될 수 있다. 일부 실시 예들에 따르면, 반사성 재료(124)를 반사성 멀티빔 소자(120)의 범위에 국한시키고 반사성 아일랜드를 형성하기 위해, 증착 이후에 반사성 재료의 층의 범위를 정의하기 위해 포토리소그래피(Photolithography) 또는 이와 유사한 리소그래피 방법들이 이용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 반사성 멀티빔 소자(120)의 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자들(122)은 상이한 단면 프로파일들을 가질 수 있다. 특히, 단면 프로파일들은 반사성 멀티빔 소자(120)의 방출 패턴을 제어하기 위해 다양한 경사각(slope angle) 및 다양한 표면 곡률 중 하나 또는 둘 다를 갖는 다양한 반사성 산란 표면들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예들에서, 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자(122)는 방출광(102) 내의 지향성 광빔들의 방출 패턴을 제어하도록 구성된 경사각을 갖는 반사성 패싯(reflective facet)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 경사각은 도광체의 표면에 대해 약 10도(10°) 내지 약 50도(50°) 사이 또는 약 25도(25°) 내지 약 45도(45°) 사이일 수 있다. 다른 예에서, 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자(122)는 만곡된 반사성 표면을 가질 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 반사성 서브 소자(122)의 단면 프로파일의 만곡된 반사성 표면의 곡률 또는 곡선 반경은 지향성 광빔들의 방출 패턴을 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티뷰 백라이트(100)의 도광체(110)는 제 1 전파 방향(103)과는 반대인 제 2 전파 방향(103')으로 광을 안내하도록 더 구성된다. 이러한 실시 예들 중 일부에서, 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자들(122)은 제 2 전파 방향(103')을 갖는 안내된 광(104)의 일부를 멀티뷰 디스플레이의 각각의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광(102)으로서 반사적으로 산란시키도록 구성될 수 있다. 특히, 제 2 전파 방향(103')을 갖는 안내된 광(104)으로부터의 반사적으로 산란되는 안내된 광의 일부는, 반사성 서브 소자들(122)에 의해 산란되는 제 1 전파 방향(103)을 갖는 안내된 광(104)으로부터의 반사적으로 산란되는 안내된 광의 일부와 조합되도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에 따르면, 반사적으로 산란되는 광을 조합하는 것은, 방출광(102)의 증가된 세기 및 방출광(102) 내의 지향성 광빔들의 대칭적인 산란 프로파일 중 하나 또는 둘 다를 제공할 수 있다. 도 4a 및 도 4b는 2개의 전파 방향들(예를 들어, 도 3a에 도시된 제 1 및 제 2 전파 방향들(103, 103') 모두)을 갖는 안내된 광(104)뿐만 아니라 2개의 전파 방향들을 갖는 안내된 광의 일부들을 반사적으로 산란시키도록 구성된 도시된 반사성 멀티빔 소자(120) 내의 반사성 서브 소자들(122)을 도시한다.
도 5는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 복수의 반사성 멀티빔 소자들(120)의 사시도를 도시한다. 도 5에 도시된 복수의 반사성 멀티빔 소자들(120)은 도광체(110)의 길이를 따라 이격된 반사성 서브 소자들을 포함한다. 도 5의 예에서, 제 1 반사성 멀티빔 소자(120A)는 제 1 반사성 서브 소자(122A)를 포함할 수 있고, 제 2 반사성 멀티빔 소자(120B)는 제 2 반사성 서브 소자(122B)를 포함할 수 있으며, 제 3 반사성 멀티빔 소자(120C)는 제 3 반사성 서브 소자(122C)를 포함할 수 있다. 3개 초과의 또는 3개 미만의 반사성 멀티빔 소자들(120) 및 3개 초과의 또는 3개 미만의 대응하는 반사성 서브 소자들(122)이 이용될 수 있음이 이해될 것이다.
각각의 반사성 서브 소자가 도광체(110)로부터 안내된 광의 일부를 반사적으로 산란시키기 때문에, 안내된 광의 광 파워(optical power)의 양은 도광체(110)의 길이를 따라 감소할 수 있다. 예를 들어, 안내된 광의 광 파워의 양은 광원(130)에 가까운 도광체의 부분들에서 상대적으로 높을 수 있고, 광원(130)으로부터 더 멀리 떨어진 도광체의 다른 부분들에서 상대적으로 낮을 수 있다. 모든 반사성 멀티빔 소자들(120)이 동일한 구조를 갖고 도광체(110)의 영역에 걸쳐 균등하게 이격되어 있다면, 이러한 광 파워의 감소는 광원(130)에 가까운 멀티빔 소자들(120)에 의해 더 많은 광 파워가 반사적으로 산란되고 광원(130)으로부터 더 멀리 떨어진 멀티빔 소자들(120)에 의해 더 적은 광 파워가 반사적으로 산란되는 것을 초래할 수 있는데, 이는 멀티뷰 디스플레이의 영역에 걸쳐 불균일한 밝기를 초래할 수 있다.
멀티뷰 디스플레이의 영역에 걸쳐 밝기의 균일성을 개선하기 위해, 반사성 멀티빔 소자들(120)은 반사성 멀티빔 소자들(120)의 상이한 인스턴스(instance)들 사이에서 크기가 변화하는 반사성 표면들을 갖는 반사성 서브 소자들(122)을 가질 수 있는데, 이는 예를 들어 도광체(110)의 영역에 걸쳐 분포될 수 있다. 예를 들어, 광원(130)으로부터 상대적으로 멀리 위치된 특정 반사성 서브 소자(122)는, 광원(130)에 더 가까이 위치된 다른 반사성 서브 소자(122)의 반사성 표면보다 더 큰 반사성 표면을 가질 수 있다.
또한, 멀티빔 소자들(120)은 도광체의 영역에 걸쳐 규칙적인 패턴으로, 예를 들어 주기적 또는 반복적인 패턴으로, 직사각형 어레이로, 또는 도광체(110)의 영역에 걸쳐 균일하거나 실질적으로 균일한 밀도를 갖는 규칙적 또는 불규칙적인 패턴으로 선택적으로 위치될 수 있다. 멀티빔 소자들(120)의 밀도가 도광체(110)의 영역에 걸쳐 변화하는 패턴과 비교하여, 균일한 패턴은 도광체(110)로부터 조명을 수신하는 디스플레이에서 에일리어싱(aliasing)과 같은 아티팩트(artifact)들을 감소시키거나 제거하는데 도움이 될 수 있다.
도 5의 예에서, 제 1 반사성 멀티빔 소자(120A)는 도광체(110)로부터 안내된 광의 일부를 반사적으로 산란시킬 수 있기 때문에, 제 2 반사성 멀티빔 소자(120B)에 대해 이용 가능한 안내된 광이 적을 수 있다. 결과적으로, 안내된 광의 감소를 적어도 부분적으로 보상하기 위해, 제 2 반사성 서브 소자(122B)는 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 반사성 표면보다 더 큰 표면적을 갖는 반사성 표면을 가질 수 있고, 따라서 제 2 반사성 서브 소자(122B)에 의해 반사적으로 산란되는 광 파워(또는 세기, 또는 빔 세기)는 제 1 반사성 서브 소자(122A)에 의해 반사적으로 산란되는 광 파워(또는 세기, 또는 빔 세기)와 유사(또는 동일, 또는 거의 동일)하다. 유사하게, 제 3 반사성 서브 소자(122C)는 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 반사성 표면보다 더 큰 표면적을 갖는 반사성 표면을 가질 수 있다.
도 6a 내지 6l에 도시되고 후술되는 예들과 같은 일부 실시 예들에서, 반사성 서브 소자들(122)의 반사성 표면들은 직사각형, 또는 실질적으로 직사각형일 수 있지만, 다른 형상들도 이용될 수 있다. 반사성 표면들이 직사각형 또는 실질적으로 직사각형인 구성들에 있어서, 반사성 표면들은 도광체(110)의 안내 표면에 평행하거나 실질적으로 평행한 에지(edge) 및 도광체(110)의 안내 표면에 평행하거나 실질적으로 평행한 대향 에지들을 갖도록 배열될 수 있다.
각각의 반사성 서브 소자(122)는 도광체(110)의 안내 표면에 하나 이상의 돌출부(protrusion)를 포함할 수 있는데, 이는 예를 들어 각각의 돌출 거리 또는 높이를 연장할 수 있다. 일 예에서, 돌출부는 도광체(110)의 내부로 돌출되거나 연장되는 특징부를 포함할 수 있다. 일 예에서, 돌출부는 도광체(110)의 내부로부터 멀어지게 돌출되거나 연장되는 특징부를 포함할 수 있다. 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)는 도광체(110)의 안내 표면에 평행한 방향에서(예를 들어, 도 5의 y 방향을 따라 또는 x-y 평면에서) 각각의 폭을 가질 수 있다. 다양한 서브 소자들에 대한 폭들 및 돌출 거리들은, 방출광 광 파워 레벨(emitted light optical power level)들이 반사성 멀티빔 소자들(120) 중 적어도 일부에 대해 실질적으로 동일할 수 있도록, 선택될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 각각의 반사성 멀티빔 소자(120)는 각각의 방출광 광 파워 레벨을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시킬 수 있다. 일부 실시 예들에서, 돌출 거리들은, 방출광 광 파워 레벨들이 반사성 멀티빔 소자들(120) 중 적어도 일부에 대해 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있도록, 선택될 수 있다. 예를 들어, 방출광 파워 레벨들은 서로의 10% 이내, 서로의 5% 이내, 서로의 2% 이내, 서로의 1% 이내, 또는 기타의 적절한 값일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 돌출 거리들 중 적어도 일부는 도광체(110)의 길이를 따른 거리의 함수로서 변할 수 있다. 예를 들어, 돌출 거리들은 도광체(110)의 길이를 따르는 제 1 전파 방향(103)으로 증가할 수 있다. 이러한 돌출 거리의 변화는 도광체(110)의 영역에 걸쳐 밝기, 지각되는 밝기, 세기, 광 파워 또는 기타의 적절한 양의 변화를 감소시키는데 도움이 될 수 있다.
도 6a 내지 도 6f는 도광체(110)의 길이를 따르는 돌출 거리의 변화의 예를 나타낸다. 도 6a 내지 도 6f는 모두 반사성 서브 소자들의 예들의 단면도들을 보여주며, 이 단면도들은 도광체(110)의 길이에 평행하게(예를 들어, 도 5의 전파 방향(103)을 따라) 그리고 도광체(110)의 제 2 표면(110")에 직교하게 취해졌다.
도 6a 내지 도 6c에서, 반사성 서브 소자들은 도광체(110)의 내부로 연장된다. 즉, 도 6a 내지 도 6c의 예들에 도시된 반사성 서브 소자들은, 예를 들어 도광체(110)의 제 2 표면(110")으로부터 제 1 표면(110')을 향해, 안쪽으로 연장되는 돌출부들을 포함한다. 도 6a 내지 도 6c의 예들은 도 5의 예의 122A, 122B 및 122C에 각각 대응되는 이격된 멀티빔 소자들의 제 1 그룹을 도시한다. 반사성 서브 소자들(122A, 122B, 122C)은 도광체(110)의 제 2 표면(110")에 대해 동일한 기울기로 각을 이루는 것으로 도시되며, 따라서 반사성 서브 소자들(122A, 122B, 122C)은 멀티뷰 디스플레이의 동일한 시야각을 향해 광을 지향시킨다. 다른 반사성 서브 소자들 또한 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같은 방식으로 변화하는 돌출 거리들을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 예들에서, 제 1 멀티빔 소자(120)는 제 1 돌출 거리를 갖는 반사성 서브 소자들을 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 전파 방향을 따라 더 이격된 제 2 멀티빔 소자(120)는, 제 1 돌출 거리보다 더 긴 제 2 돌출 거리를 갖는 반사성 서브 소자들을 포함할 수 있다.
도 6a는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 단면도를 도시한다. 도광체(110)의 안내 표면(예를 들어, 제 2 표면(110"))에 직교하게 그리고 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 평행하게 취해진 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126A), 제 1 세그먼트(126A)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128A) 및 제 2 세그먼트(128A)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130A)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128A)는 오프셋 값(HA)만큼 안내 표면으로부터 오프셋될 수 있다. 오프셋 값은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제 2 세그먼트(128A)(예를 들어, 제 1 세그먼트(126A)에 인접하고 제 2 표면(110")에 실질적으로 평행한 수평 돌기(ledge) 또는 실질적으로 편평한 부분)는, 안내된 광이 반대편 안내 표면을 향해 반사되기 이전에 횡단하는 광학 경로를 감소시킴으로써, 도광체(110)에서 안내된 광의 재순환을 개선하는 데 도움이 될 수 있다.
도 6b는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 단면도를 도시한다. 도광체(110)의 안내 표면(예를 들어, 제 2 표면(110"))에 직교하게 그리고 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 평행하게 취해진 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126B), 제 1 세그먼트(126B)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128B) 및 제 2 세그먼트(128B)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130B)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128B)는 오프셋 값(HB)만큼 안내 표면으로부터 오프셋될 수 있다. 오프셋 값은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 2 반사성 서브 소자(122B)는 제 1 반사성 서브 소자(122A)에 비해 제 1 전파 방향을 따라 앞서 있기 때문에, 오프셋 값(HB)은 오프셋 값(HA)보다 더 클 수 있다.
도 6c는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 3 반사성 서브 소자(122C)의 단면도를 도시한다. 도광체(110)의 안내 표면(예를 들어, 제 2 표면(110"))에 직교하게 그리고 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 평행하게 취해진 제 3 반사성 서브 소자(122C)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126C) 및 제 1 세그먼트(126C)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130C)를 포함할 수 있다. (이 구성에서 제 2 세그먼트는 상대적으로 짧거나 없을 수 있다는 점에 유의한다) 제 1 세그먼트(126C)와 제 3 세그먼트(130C)의 교차점은 오프셋 값(HC)만큼 안내 표면으로부터 오프셋될 수 있다. 오프셋 값은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 3 반사성 서브 소자(122C)는 제 2 반사성 서브 소자(122B)에 비해 제 1 전파 방향을 따라 앞서 있기 때문에, 오프셋 값(HC)은 오프셋 값(HB)보다 더 클 수 있다.
도 6d 내지 도 6f에서, 반사성 서브 소자들은 도광체(110)의 제 2 표면(110")으로부터 돌출되고 도광체(110)의 내부로부터 멀어지게 연장된다. 도 6d 내지 도 6f의 예들은 도 5의 예의 122A, 122B 및 122C에 각각 대응되는 이격된 멀티빔 소자들의 제 2 그룹을 도시한다.
도 6d는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 단면도를 도시한다. 도광체(110)의 안내 표면(예를 들어, 제 2 표면(110"))에 직교하게 그리고 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 평행하게 취해진 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126A), 제 1 세그먼트(126A)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128A) 및 제 2 세그먼트(128A)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130A)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128A)는 오프셋 값(HA)만큼 안내 표면으로부터 오프셋될 수 있다. 오프셋 값은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다.
도 6e는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 단면도를 도시한다. 도광체(110)의 안내 표면(예를 들어, 제 2 표면(110"))에 직교하게 그리고 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 평행하게 취해진 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126B), 제 1 세그먼트(126B)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128B) 및 제 2 세그먼트(128B)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130B)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128B)는 오프셋 값(HB)만큼 안내 표면으로부터 오프셋될 수 있다. 오프셋 값은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 2 반사성 서브 소자(122B)는 제 1 반사성 서브 소자(122A)에 비해 제 1 전파 방향을 따라 앞서 있기 때문에, 오프셋 값(HB)은 오프셋 값(HA)(도 6d)보다 더 클 수 있다.
도 6f는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 3 반사성 서브 소자(122C)의 단면도를 도시한다. 도광체(110)의 안내 표면(예를 들어, 제 2 표면(110"))에 직교하게 그리고 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 평행하게 취해진 제 3 반사성 서브 소자(122C)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126C) 및 제 1 세그먼트(126C)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130C)를 포함할 수 있다. (이 구성에서 제 2 세그먼트는 상대적으로 짧거나 없을 수 있다는 점에 유의한다) 제 1 세그먼트(126C)와 제 3 세그먼트(130C)의 교차점은 오프셋 값(HC)만큼 안내 표면으로부터 오프셋될 수 있다. 오프셋 값은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 3 반사성 서브 소자(122C)는 제 2 반사성 서브 소자(122B)에 비해 제 1 전파 방향을 따라 앞서 있기 때문에, 오프셋 값(HC)은 오프셋 값(HB)(도 6e)보다 더 클 수 있다.
도 6g 내지 6l은 도광체(110)의 길이를 따른 이러한 폭의 변화의 예들을 보여준다. 도 6g 내지 도 6l은 모두 반사성 서브 소자들의 예들의 단면도들을 보여주며, 이 단면도들은 도광체(110)의 길이에 직교하게(예를 들어, 도 5의 전파 방향(103)에 직교하게) 취해졌다.
도 6g 내지 도 6i에서, 반사성 서브 소자들은 도광체(110)의 내부로 연장된다. 도 6g 내지 도 6i의 예들은 도 5의 예의 122A, 122B 및 122C에 각각 대응되는 이격된 멀티빔 소자들의 제 3 그룹을 도시한다.
도 6g는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 단면도를 도시한다. 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 직교하게 취해진 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126A), 제 1 세그먼트(126A)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128A) 및 제 2 세그먼트(128A)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130A)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128A)는 폭(WA)을 가질 수 있다. 이 폭은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다.
도 6h는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 단면도를 도시한다. 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 직교하게 취해진 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126B), 제 1 세그먼트(126B)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128B) 및 제 2 세그먼트(128B)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130B)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128B)는 폭(WB)을 가질 수 있다. 이 폭은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 2 반사성 서브 소자(122B)는 제 1 반사성 서브 소자(122A)에 비해 제 1 전파 방향을 따라 앞서 있기 때문에, 폭(WB)은 폭(WA)보다 더 클 수 있다.
도 6i는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 3 반사성 서브 소자(122C)의 단면도를 도시한다. 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 직교하게 취해진 제 3 반사성 서브 소자(122C)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126C), 제 1 세그먼트(126C)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128C) 및 제 2 세그먼트(128C)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130C)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128C)는 폭(WC)을 가질 수 있다. 이 폭은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 3 반사성 서브 소자(122C)는 제 2 반사성 서브 소자(122B)에 비해 제 1 전파 방향을 따라 앞서 있기 때문에, 폭(WC)은 폭(WB)보다 더 클 수 있다.
도 6j 내지 도 6l에서, 반사성 서브 소자들은 도광체(110)의 제 2 표면(110")으로부터 돌출되고 도광체(110)의 내부로부터 멀어지게 연장된다. 도 6j 내지 도 6l의 예들은 도 5의 예의 122A, 122B 및 122C에 각각 대응되는 이격된 멀티빔 소자들의 제 4 그룹을 도시한다.
도 6j는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 단면도를 도시한다. 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 직교하게 취해진 제 1 반사성 서브 소자(122A)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126A), 제 1 세그먼트(126A)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128A) 및 제 2 세그먼트(128A)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130A)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128A)는 폭(WA)을 가질 수 있다. 이 폭은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다.
도 6k는 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 단면도를 도시한다. 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 직교하게 취해진 제 2 반사성 서브 소자(122B)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126B), 제 1 세그먼트(126B)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128B) 및 제 2 세그먼트(128B)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130B)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128B)는 폭(WB)을 가질 수 있다. 이 폭은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 2 반사성 서브 소자(122B)는 제 1 반사성 서브 소자(122A)에 비해 제 1 전파 방향을 따라 앞서 있기 때문에, 폭(WB)은 폭(WA)보다 더 클 수 있다.
도 6l은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 제 3 반사성 서브 소자(122C)의 단면도를 도시한다. 제 1 전파 방향(103)(도 5)에 직교하게 취해진 제 3 반사성 서브 소자(122C)의 단면은, 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트(126C), 제 1 세그먼트(126C)로부터 연장되고 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트(128C) 및 제 2 세그먼트(128C)로부터 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트(130C)를 포함할 수 있다. 제 2 세그먼트(128C)는 폭(WC)을 가질 수 있다. 이 폭은 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 제 3 반사성 서브 소자(122C)는 제 2 반사성 서브 소자(122B)에 비해 제 1 전파 방향을 따라 앞서 있기 때문에, 폭(WC)은 폭(WB)보다 더 클 수 있다.
도 6a 내지 도 6f에 도시된 예들에서, 폭은 일정하고, 돌출 거리(또는 높이)는 도광체(110)의 길이를 따르는 거리의 함수로서 변화한다. 도 6g 내지 도 6l에 도시된 예들에서, 돌출 거리(또는 높이)는 일정하고, 폭은 도광체(110)의 길이를 따르는 거리의 함수로서 변화한다. 폭 및 돌출 거리(또는 높이)는, 선택적으로 반사성 서브 소자(122)의 반사성 표면의 표면적(예를 들어, 폭 및 높이의 곱)이 도광체(110)의 길이를 따르는 제 1 전파 방향(103)으로의 거리에 따라 증가될 수 있는 방식으로, 함께 변화될 수 있음이 이해될 것이다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이가 제공된다. 멀티뷰 디스플레이는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 멀티뷰 디스플레이의 뷰 픽셀들로서 변조된 광빔들을 방출하도록 구성된다. 방출되는 변조된 광빔들은 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는다. 또한, 방출되는 변조된 광빔들은 멀티뷰 디스플레이의 또는 대등하게는 멀티뷰 이미지의 복수의 시청 방향들 또는 뷰들을 향해 우선적으로 지향될 수 있다. 비-제한적인 예들에서, 멀티뷰 이미지는 대응하는 개수의 뷰 방향들이 있는 1Х4, 1Х8, 2Х2, 4Х8 또는 8Х8 개의 뷰들을 포함할 수 있다. 하나의 방향으로만 복수의 뷰들(예를 들어, 1Х4, 1Х8 뷰들)을 포함하는 멀티뷰 디스플레이는, 이러한 구성들이 상이한 뷰 또는 장면 시차를 나타내는 뷰들을 하나의 방향(예를 들어, 수평 시차로서 수평 방향)으로 제공할 수 있지만 직교 방향(예를 들어, 시차가 없는 수직 방향)으로는 제공하지 않는다는 점에서, '수평 시차 전용(horizontal parallax only)' 멀티뷰 디스플레이로 지칭될 수 있다. 2개의 직교하는 방향들에서 2개 이상의 장면을 포함하는 멀티뷰 디스플레이는, 뷰 또는 장면 시차가 직교 방향들 모두(예를 들어, 수평 시차 및 수직 시자 모두)에서 변할 수 있다는 점에서 완전 시차(full-parallax) 멀티뷰 디스플레이로 지칭될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 멀티뷰 디스플레이는 3차원(3D) 컨텐츠 또는 정보를 갖는 멀티뷰 디스플레이를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 멀티뷰 이미지 또는 멀티뷰 디스플레이의 상이한 뷰들은 멀티뷰 디스플레이에 의해 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의 정보의 '안경 불필요(glasses free)'(예를 들어, 오토스테레오스코픽(autostereoscopic)) 표현을 제공할 수 있다.
도 7은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 디스플레이(200)의 블록도를 도시한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 디스플레이(200)는 상이한 뷰 방향들로 상이한 뷰들에 따른 멀티뷰 이미지를 디스플레이하도록 구성된다. 특히, 멀티뷰 디스플레이(200)에 의해 방출되는 방출광(202)의 변조된 지향성 광빔들은 멀티뷰 이미지를 디스플레이하는 데 이용될 수 있으며 상이한 뷰들의 픽셀들(즉, 뷰 픽셀들)에 대응될 수 있다. 도 7에는, 제한이 아닌 예로서, 방출광(202)의 변조된 지향성 광빔들을 나타내는 데 점선들을 갖는 화살표들이 이용되어 이의 변조를 강조한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이(200)는 도광체(210)를 포함한다. 도광체(210)는 안내된 광으로서 제 1 전파 방향으로 광을 안내하도록 구성된다. 다양한 실시 예들에서, 광은 내부 전반사에 따라, 예를 들어 안내된 광빔으로서, 안내될 수 있다. 예를 들어, 도광체(210)는 광-입력 에지(light-input edge)로부터의 광을 안내된 광빔으로서 안내하도록 구성된 판 도광체일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 멀티뷰 디스플레이(200)의 도광체(210)는 멀티뷰 백라이트(100)와 관련하여 전술한 도광체(110)와 실질적으로 유사할 수 있다.
도 7에 도시된 멀티뷰 디스플레이(200)는 반사성 멀티빔 소자들(220)의 어레이를 더 포함한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들(220)은 도광체(210)에 걸쳐 서로 이격되어 있다. 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들(220)은 복수의 반사성 서브 소자들을 포함한다. 또한, 반사성 멀티빔 소자들(220)은 안내된 광을 멀티뷰 디스플레이(200)에 의해 디스플레이되는 멀티뷰 이미지의 각각의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광(202)으로서 반사적으로 산란시키도록 구성된다. 방출광(202)의 지향성 광빔들은 서로 상이한 주 각도 방향들을 갖는다. 특히, 다양한 실시 예들에 따르면, 지향성 광빔들의 상이한 주 각도 방향들은 멀티뷰 이미지의 상이한 뷰들 중 각각의 뷰들의 상이한 뷰 방향들에 대응된다.
일부 실시 예들에서, 각각의 반사성 서브 소자는 각각의 돌출 거리만큼 도광체의 안내 표면으로부터 돌출될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 돌출 거리들 중 적어도 일부는 도광체의 길이를 따르는 거리의 함수로서 변화할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 돌출 거리들은 도 6a 내지 도 6f와 관련하여 전술한 바와 같이 변화할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 디스플레이(200)는 광 밸브들(230)의 어레이를 더 포함한다. 광 밸브들(230)의 어레이는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 방출광(202)의 지향성 광빔들을 변조하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 광 밸브들(230)의 어레이는 멀티뷰 백라이트(100)와 관련하여 전술한 광 밸브들(108)의 어레이와 실질적으로 유사할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자들의 크기는 광 밸브 어레이의 광 밸브(230)의 크기의 약 25% 내지 약 200% 사이이다. 다른 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자들(120) 및 광 밸브들(108)과 관련하여 전술한 바와 같이, 반사성 멀티빔 소자들(220)과 광 밸브들(230)의 기타의 상대적인 크기들이 이용될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 안내된 광은 미리 결정된 시준 계수에 따라 시준될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 방출광의 방출 패턴은 안내된 광의 미리 결정된 시준 계수의 함수이다. 예를 들어, 미리 결정된 시준 계수는 멀티뷰 백라이트(100)와 관련하여 전술한 미리 결정된 시준 계수(σ)와 실질적으로 유사할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자들(220)의 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자는 도광체(210)의 안내 표면 상에 배치된다. 예를 들어, 안내 표면은 멀티뷰 백라이트(100)와 관련하여 전술한 바와 같이 도광체(210)의 방출 표면에 대향되는 도광체(210)의 표면일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 반사성 서브 소자는 도광체의 내부로 연장될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 반사성 서브 소자는 도광체(210)의 안내 표면으로부터 돌출될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자(220)는 복수의 반사성 서브 소자들의 반사성 표면들에 인접하고 이들을 코팅하는 반사성 재료(예를 들어, 비-제한적으로, 반사성 금속 또는 금속-중합체)를 더 포함한다. 일부 실시 예들에서, 반사성 재료는 반사성 멀티빔 소자(220)의 경계 내에 국한되어, 반사성 멀티빔 소자(220) 및 경계에 국한된 반사성 재료를 포함하는 반사성 아일랜드를 형성한다. 반사성 재료는 전술한 반사성 멀티빔 소자(120)의 반사성 재료(124)와 실질적으로 유사할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 각각의 방출광 광 파워 레벨을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 돌출 거리들은, 방출광 광 파워 레벨들이 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들 중 적어도 일부에 대해 실질적으로 동일하도록, 선택될 수 있다. 예를 들어, 돌출 거리들은 광원으로부터 거리가 증가함에 따라 증가할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 각각의 방출광 광 파워 레벨을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 도광체의 안내 표면에 평행한 방향에서 각각의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 이 폭들 및 돌출 거리들은, 방출광 광 파워 레벨들이 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들 중 적어도 일부에 대해 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있도록, 선택될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 광 밸브 어레이의 광 밸브들(230)은 멀티뷰 디스플레이(200)의 멀티뷰 픽셀들을 나타내는 세트들로 배열된다. 일부 실시 예들에서, 광 밸브들은 멀티뷰 픽셀들의 서브 픽셀들을 나타낸다. 일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들(220)은 멀티뷰 디스플레이(200)의 멀티뷰 픽셀들과 일대일 대응 관계를 갖는다.
이러한 실시 예들 중 일부에서(도 7에는 미도시), 멀티뷰 디스플레이(200)는 광원을 더 포함할 수 있다. 광원은 0이 아닌 전파 각도로 도광체(210)에 광을 제공하도록 구성될 수 있으며, 일부 실시 예들에서 도광체(210) 내에서 안내된 광의 미리 결정된 각도 확산을 제공하기 위해 미리 결정된 시준 계수에 따라 시준된다. 일부 실시 예들에 따르면, 광원은 멀티뷰 백라이트(100)와 관련하여 전술한 광원(130)과 실질적으로 유사할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 복수의 광원들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 2개의 상이한 전파 방향들을 갖는 안내된 광으로서 도광체(210)에 광을 제공하기 위해 도광체(210)의 2개의 상이한 에지들 또는 단부들(예를 들어, 대향 단부들)에 한 쌍의 광원들이 이용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 원리들의 일부 실시 예들에 따르면, 멀티뷰 백라이트의 동작 방법이 제공된다. 도 8은 본 명세서에 설명된 원리들에 일치되는 일 실시 예에 따른 일 예로서 멀티뷰 백라이트의 동작 방법(300)의 흐름도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 백라이트의 동작 방법(300)은 도광체의 길이를 따르는 전파 방향으로 광을 안내된 광으로서 안내(310)하는 단계를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 광은 0이 아닌 전파 각도로 안내(310)될 수 있다. 또한, 안내된 광은 시준될 수 있는데, 예를 들어 미리 결정된 시준 계수에 따라 시준될 수 있다. 일부 실시 예들에 따르면, 도광체는 멀티뷰 백라이트(100)와 관련하여 전술한 도광체(110)와 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 다양한 실시 예들에 따르면, 광은 도광체 내에서 내부 전반사에 따라 안내될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 백라이트의 동작 방법(300)은 멀티뷰 디스플레이의 각각의 상이한 뷰 방향들에 대응되는 상이한 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광을 제공하기 위해, 반사성 멀티빔 소자들의 어레이를 이용하여 도광체 외부로 안내된 광의 일부를 반사(320)하는 단계를 더 포함한다. 다양한 실시 예들에서, 지향성 광빔들의 상이한 방향들은 멀티뷰 디스플레이의 각각의 뷰 방향들에 대응된다. 다양한 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자는 복수의 반사성 서브 소자들을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 각각의 반사성 서브 소자는 각각의 돌출 거리만큼 도광체의 안내 표면으로부터 돌출될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 돌출 거리들 중 적어도 일부는 도광체의 길이를 따르는 거리의 함수로서 변화할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 각각의 반사성 멀티빔 소자의 크기는 멀티뷰 디스플레이의 광 밸브들의 어레이의 광 밸브의 크기의 25% 내지 200% 사이이다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자는 전술한 멀티뷰 백라이트(100)의 반사성 멀티빔 소자(120)와 실질적으로 유사하다. 특히, 반사성 멀티빔 소자의 복수의 반사성 서브 소자들은 전술한 복수의 반사성 서브 소자들(122)과 실질적으로 유사할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자는 도광체의 안내 표면 상에 배치된다. 일부 실시 예들에서, 반사성 서브 소자는 도광체의 내부로 연장되거나 도광체의 안내 표면으로부터 돌출된다. 다양한 실시 예들에 따르면, 방출광의 방출 패턴은 안내된 광의 미리 결정된 시준 계수의 함수일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자는 복수의 반사성 서브 소자들의 반사성 표면들에 인접하고 이들을 코팅하는 반사성 재료를 더 포함한다. 일부 실시 예들에서, 반사성 재료는 반사성 멀티빔 소자의 경계 내에 국한된다. 반사성 재료는 전술한 반사성 멀티빔 소자(120)의 반사성 재료(124)와 실질적으로 유사할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 각각의 방출광 광 파워 레벨을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 도광체의 안내 표면에 평행한 방향에서 각각의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시 예들에서, 이 폭들 및 돌출 거리들은, 방출광 광 파워 레벨들이 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들 중 적어도 일부에 대해 동일하거나 실질적으로 동일하도록, 선택될 수 있다.
일부 실시 예들에서(미도시), 멀티뷰 백라이트의 동작 방법은 광원을 이용하여 도광체에 광을 제공하는 단계를 더 포함한다. 제공되는 광은 도광체 내에서 안내된 광의 미리 결정된 각도 확산을 제공하기 위해 시준 계수에 따라 도광체 내에서 시준될 수도 있고 도광체 내에서 0이 아닌 전파 각도를 가질 수도 있으며, 이들 두 경우 모두에 해당할 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 광원은 전술한 멀티뷰 백라이트(100)의 광원(130)과 실질적으로 유사할 수 있다.
일부 실시 예들에서(예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같은), 멀티뷰 백라이트의 동작 방법(300)은 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 반사성 멀티빔 소자들에 의해 반사적으로 산란된 방출광의 지향성 광빔들을 광 밸브들을 이용하여 변조(330)하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시 예들에 따르면, 복수의 광 밸브들 중의 광 밸브 또는 광 밸브들의 어레이의 광 밸브는 멀티뷰 픽셀의 서브 픽셀에 대응되고, 광 밸브 어레이의 광 밸브들의 세트들은 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀들에 대응되거나 멀티뷰 픽셀들로서 배열된다. 즉, 예를 들어, 광 밸브는 서브 픽셀의 크기와 유사한 크기를 가질 수 있거나, 멀티뷰 픽셀의 서브 픽셀들 간의 중심 간 간격과 유사한 크기를 가질 수 있다. 일부 실시 예들에 따르면, 복수의 광 밸브들은 전술한 바와 같은 멀티뷰 백라이트(100)의 전술한 광 밸브들(108)의 어레이와 실질적으로 유사할 수 있다. 특히, 광 밸브들의 상이한 세트들은, 상이한 멀티뷰 픽셀들(106)에 대한 제 1 및 제 2 광 밸브 세트들(108a, 108b)의 대응 관계와 유사한 방식으로, 상이한 멀티뷰 픽셀들에 대응될 수 있다. 또한, 광 밸브 어레이의 개별 광 밸브들은, 전술한 논의에서 전술한 광 밸브들(108)이 서브 픽셀들에 대응되는 것과 마찬가지로, 멀티뷰 픽셀들의 서브 픽셀들에 대응될 수 있다.
이상에서는, 멀티뷰 이미지의 상이한 지향성 뷰들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광을 제공하기 위해 반사성 서브 소자들을 포함하는 반사성 멀티빔 소자들을 이용하는 멀티뷰 백라이트, 멀티뷰 백라이트의 동작 방법 및 멀티뷰 디스플레이의 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 의하여 정의되는 범위를 벗어나지 않고 수 많은 다른 구성들을 쉽게 고안할 수 있다.

Claims (23)

  1. 멀티뷰 백라이트로서,
    도광체의 길이를 따라 광을 안내된 광으로서 안내하도록 구성된 상기 도광체; 및
    상기 도광체에 걸쳐 서로 이격된 반사성 멀티빔 소자들의 어레이 - 상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는 반사성 서브 소자들을 포함하며, 상기 안내된 광의 일부를 멀티뷰 디스플레이의 각각의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광으로서 반사적으로 산란시키도록 구성됨 -; 를 포함하되,
    각각의 반사성 서브 소자는 각각의 돌출 거리만큼 상기 도광체의 안내 표면으로부터 돌출되고, 상기 돌출 거리들 중 적어도 일부는 상기 도광체의 길이를 따르는 거리의 함수로서 변화하는,
    멀티뷰 백라이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출 거리들은 상기 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가하는,
    멀티뷰 백라이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 각각의 방출광 광 파워 레벨(emitted light optical power level)을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시키도록 구성되고;
    상기 돌출 거리들은, 상기 방출광 광 파워 레벨들이 상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들 중 적어도 일부에 대해 실질적으로 동일하도록, 선택되는,
    멀티뷰 백라이트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 각각의 방출광 광 파워 레벨을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시키도록 구성되고;
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 상기 도광체의 안내 표면에 평행한 방향에서 각각의 폭을 가지며;
    상기 폭들 및 상기 돌출 거리들은, 상기 방출광 광 파워 레벨들이 상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들 중 적어도 일부에 대해 실질적으로 동일하도록, 선택되는,
    멀티뷰 백라이트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각각의 반사성 멀티빔 소자의 크기는, 상기 멀티뷰 디스플레이의 광 밸브들의 어레이의 광 밸브의 크기의 25% 내지 200% 사이인,
    멀티뷰 백라이트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자는 상기 도광체의 표면 상에 배치되고,
    상기 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자는 상기 도광체의 내부로 연장되는,
    멀티뷰 백라이트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자는 상기 도광체의 표면 상에 배치되고,
    상기 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자는, 상기 도광체의 내부로부터 멀어지게 상기 도광체의 표면으로부터 돌출되며 상기 도광체의 재료를 포함하는,
    멀티뷰 백라이트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자는, 상기 반사성 서브 소자들의 반사성 표면들에 인접하고 상기 반사성 표면들을 코팅하는 반사성 재료를 더 포함하고,
    상기 반사성 재료의 범위는, 반사성 아일랜드(reflective island)가 형성되도록 상기 반사성 멀티빔 소자의 범위에 국한되는,
    멀티뷰 백라이트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광체는, 상기 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 그리고 상기 제 1 전파 방향과는 반대인 제 2 전파 방향으로 상기 안내된 광을 안내하도록 더 구성되고,
    상기 반사성 서브 소자들은, 상기 제 2 전파 방향을 갖는 안내된 광의 일부를 상기 멀티뷰 디스플레이의 각각의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광으로서 반사적으로 산란시키도록 더 구성되는,
    멀티뷰 백라이트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 도광체의 안내 표면에 직교하게 그리고 상기 제 1 전파 방향에 평행하게 취해진 상기 반사성 서브 소자들 중 적어도 일부의 단면은, 상기 안내 표면으로부터 멀어지게 연장되는 제 1 세그먼트, 상기 제 1 세그먼트로부터 연장되고 상기 안내 표면에 실질적으로 평행한 제 2 세그먼트, 및 상기 제 2 세그먼트로부터 상기 안내 표면까지 연장되는 제 3 세그먼트를 포함하고,
    상기 제 2 세그먼트는 오프셋 값만큼 상기 안내 표면으로부터 오프셋되고, 상기 오프셋 값은 상기 도광체의 길이를 따르는 제 1 전파 방향으로 증가하는,
    멀티뷰 백라이트.
  11. 제 1 항의 멀티뷰 백라이트를 포함하는 멀티뷰 디스플레이로서,
    상기 멀티뷰 디스플레이는, 상기 멀티뷰 디스플레이의 뷰 방향들에 대응되는 지향성 뷰들을 갖는 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 상기 지향성 광빔들을 변조하도록 구성된 광 밸브들의 어레이를 더 포함하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  12. 멀티뷰 디스플레이로서,
    도광체의 길이를 따라 광을 안내된 광으로서 안내하도록 구성된 상기 도광체;
    상기 도광체에 걸쳐 서로 이격된 반사성 멀티빔 소자들의 어레이 - 상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는 복수의 반사성 서브 소자들을 포함하며, 상기 안내된 광을 멀티뷰 이미지의 각각의 뷰 방향들에 대응되는 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광으로서 반사적으로 산란시키도록 구성됨 -; 및
    상기 멀티뷰 이미지를 제공하기 위해 상기 지향성 광빔들을 변조하도록 구성된 광 밸브들의 어레이; 를 포함하되,
    각각의 반사성 서브 소자는 각각의 돌출 거리만큼 상기 도광체의 안내 표면으로부터 돌출되고, 상기 돌출 거리들 중 적어도 일부는 상기 도광체의 길이를 따르는 거리의 함수로서 변화하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자들의 크기가 상기 광 밸브 어레이의 광 밸브의 크기의 25% 내지 200% 사이인 것; 및
    상기 안내된 광이 미리 결정된 시준 계수에 따라 시준되는 것 - 상기 방출광의 방출 패턴은 상기 안내된 광의 미리 결정된 시준 계수의 함수임 -;
    중 하나 또는 둘 다에 해당하는,
    멀티뷰 디스플레이.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자는, 상기 도광체의 안내 표면 상에 배치되고,
    상기 반사성 서브 소자는, 상기 도광체의 내부로 연장되거나 상기 도광체의 안내 표면으로부터 돌출되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자는, 상기 복수의 반사성 서브 소자들의 반사성 표면들에 인접하고 상기 반사성 표면들을 코팅하는 반사성 재료를 더 포함하고,
    상기 반사성 재료는 상기 반사성 멀티빔 소자의 경계(boundary) 내에 국한되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 각각의 방출광 광 파워 레벨을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시키도록 구성되고;
    상기 돌출 거리들은, 상기 방출광 광 파워 레벨들이 상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들 중 적어도 일부에 대해 실질적으로 동일하도록, 선택되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 각각의 방출광 광 파워 레벨을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시키도록 구성되고;
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 상기 도광체의 안내 표면에 평행한 방향에서 각각의 폭을 가지며;
    상기 폭들 및 상기 돌출 거리들은, 상기 방출광 광 파워 레벨들이 상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들 중 적어도 일부에 대해 실질적으로 동일하도록, 선택되는,
    멀티뷰 디스플레이.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 밸브 어레이의 광 밸브들은 상기 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀들을 나타내는 세트들로 배열되고;
    상기 광 밸브들은 상기 멀티뷰 픽셀들의 서브 픽셀들을 나타내며;
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들은 상기 멀티뷰 디스플레이의 멀티뷰 픽셀들과 일대일 대응 관계를 갖는,
    멀티뷰 디스플레이.
  19. 멀티뷰 백라이트의 동작 방법으로서,
    도광체의 길이를 따라 광을 안내된 광으로서 안내하는 단계; 및
    멀티뷰 디스플레이의 각각의 상이한 뷰 방향들에 대응되는 상이한 방향들을 갖는 지향성 광빔들을 포함하는 방출광을 제공하기 위해, 반사성 멀티빔 소자들의 어레이를 이용하여 상기 도광체 외부로 상기 안내된 광의 일부를 반사시키는 단계; 를 포함하되,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자는 복수의 반사성 서브 소자를 포함하고,
    각각의 반사성 서브 소자는 각각의 돌출 거리만큼 상기 도광체의 안내 표면으로부터 돌출되며,
    상기 돌출 거리들 중 적어도 일부는 상기 도광체의 길이를 따르는 거리의 함수로서 변화하는,
    멀티뷰 백라이트의 동작 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    각각의 반사성 멀티빔 소자의 크기는, 상기 멀티뷰 디스플레이의 광 밸브들의 어레이의 광 밸브의 크기의 25% 내지 200% 사이인,
    멀티뷰 백라이트의 동작 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 반사성 서브 소자들 중 반사성 서브 소자는 상기 도광체의 안내 표면 상에 배치되고;
    상기 반사성 서브 소자는, 상기 도광체의 내부로 연장되거나 상기 도광체의 안내 표면으로부터 돌출되고;
    상기 안내된 광은 미리 결정된 시준 계수에 따라 시준되며;
    상기 방출광의 방출 패턴은 상기 안내된 광의 미리 결정된 시준 계수의 함수인,
    멀티뷰 백라이트의 동작 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자는, 상기 복수의 반사성 서브 소자들의 반사성 표면들에 인접하고 상기 반사성 표면들을 코팅하는 반사성 재료를 더 포함하고,
    상기 반사성 재료는 상기 반사성 멀티빔 소자의 경계 내에 국한되는,
    멀티뷰 백라이트의 동작 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 각각의 방출광 광 파워 레벨을 갖는 각각의 방출광을 반사적으로 산란시키도록 구성되고;
    상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 각각의 반사성 멀티빔 소자는, 상기 도광체의 안내 표면에 평행한 방향에서 각각의 폭을 가지며;
    상기 폭들 및 상기 돌출 거리들은, 상기 방출광 광 파워 레벨들이 상기 반사성 멀티빔 소자 어레이의 반사성 멀티빔 소자들 중 적어도 일부에 대해 실질적으로 동일하도록, 선택되는,
    멀티뷰 백라이트의 동작 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040014890A (ko) * 2002-08-12 2004-02-18 (주)나노디스플레이 Lcd 디스플레이 백라이트 장치에서 무인쇄용 양각패턴의고휘도 도광판
US20110141395A1 (en) * 2008-07-22 2011-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight unit and liquid crystal display device
JP6824171B2 (ja) * 2015-01-10 2021-02-10 レイア、インコーポレイテッドＬｅｉａ Ｉｎｃ． 制御された回折カップリング効率を有する回折格子ベースの背面照明
CN108604019A (zh) * 2016-01-30 2018-09-28 镭亚股份有限公司 基于多波束元件的背光和使用该背光的显示器
CA3016413C (en) * 2016-03-23 2020-12-29 Leia Inc. Grating-based backlight employing reflective grating islands
CA3021958C (en) * 2016-05-23 2021-11-16 Leia Inc. Diffractive multibeam element-based backlighting
CA3035799C (en) * 2016-10-05 2022-07-19 Leia Inc. Transparent display and method
CA3035787C (en) * 2016-10-05 2021-01-12 Leia Inc. Mode-selectable backlight, method, and display employing directional scattering features
KR102654870B1 (ko) * 2016-11-09 2024-04-05 삼성전자주식회사 3차원 영상 디스플레이용 백라이트 유닛 및 그 제조방법
CA3151642C (en) * 2019-09-12 2024-04-09 Leia Inc. Multiview backlight, multiview display, and method employing reflective multibeam elements

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