[发明专利]带有漫射光输入界面的光导

说明书

技术领域

本公开涉及照明设备，包括用于显示器的照明设备，尤其涉及具有光导的照明设备，并且涉及机电系统。

相关技术描述

机电系统包括具有电气及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件（例如，镜子）以及电子器件的设备。机电系统可以在各种尺度上制造，包括但不限于微米尺度和纳米尺度。例如，微机电系统（MEMS）器件可包括具有范围从大约一微米到数百微米或以上的大小的结构。纳米机电系统（NEMS）器件可包括具有小于一微米的大小（包括，例如小于几百纳米的大小）的结构。机电元件可使用沉积、蚀刻、光刻和/或蚀刻掉基板和/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电气及机电器件的其它微机械加工工艺来制作。

一种类型的机电系统器件称为干涉测量（interferometric）调制器（IMOD）。如本文所使用的，术语干涉测量调制器或干涉测量光调制器是指使用光学干涉原理来选择性地吸收和/或反射光的器件。在一些实现中，干涉测量调制器可包括一对导电板，这对导电板中的一者或两者可以完全或部分地是透明的和/或反射性的，且能够在施加恰适电信号时进行相对运动。在一实现中，一块板可包括沉积在基板上的静止层，而另一块板可包括与该静止层相隔一气隙的金属膜。一块板相对于另一块板的位置可改变入射在该干涉测量调制器上的光的光学干涉。干涉测量调制器器件具有范围广泛的应用，且预期将用于改善现有产品以及创造新产品，尤其是具有显示能力的那些产品。

经反射的环境光被用于在一些显示设备中形成图像，诸如使用由干涉测量调制器形成的像素的那些显示设备。这些显示器的感知亮度取决于朝观察者反射的光的量。在低环境光状况下，来自人造光源的光被用于点亮反射式像素，这些像素随后朝观察者反射光以生成图像。为了满足市场需求和设计准则，新的照明设备正持续地被开发以满足对包括反射式和透射式显示器的显示设备的需要。

概述

本公开的系统、方法和设备各自具有若干个创新性方面，其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。

本公开中所描述的主题内容的一个创新性方面可实现在一种照明系统中。该照明系统包括具有磨砂（frosted）光输入表面的光导。光源被配置成将光定向到用于光输入的该磨砂表面中。在一些实现中，该磨砂表面可具有大约0.01–10μm、大约0.1–5μm、大约0.2–2μm、大约0.7–2μm、或者大约0.8–1.2μm的表面粗糙度Ra。在一些实现中，该磨砂光输入表面在该光导的边缘上。该磨砂光输入表面上的材料的峰和谷可定义沿该边缘的短维（short dimension）延伸的条痕。这些条痕可以是非均匀且不规则地间隔开的。

本公开中所描述的主题内容的另一创新性方面可在用于制造照明系统的方法中实现。该方法包括提供具有用于光输入的磨砂表面的光导；以及提供附接到该光导且配置成将光定向到该磨砂表面中的光源。使该表面粗糙化可在一些实现中包括研磨该表面或在一些其他实现中包括例如用具有大约220或更高筛目数的砂磨工具来砂磨该表面。可通过在基本上沿着光的边缘的短维的方向上顶靠着该边缘移动磨料来执行该研磨或砂磨。在一些实现中，结果得到的表面可具有大约0.01–10μm、大约0.1–5μm、大约0.2–2μm、大约0.7–2μm、或者大约0.8–1.2μm的表面粗糙度Ra。该粗糙化可形成沿着该边缘的短维延伸的条痕。

本公开中所描述的主题内容的又一创新性方面可实现在一种照明系统中。该照明系统包括具有光输入表面的光导。漫射器被耦合到该光输入表面。光源被配置成将光定向成穿过该漫射器进入到该光导中。在一些实现中，该漫射器可以是被附接到或沉积在用于光输入的该表面上的层。在一些其他实现中，该漫射器可以是具有用于使光漫射的嵌入粒子或被处理成使光漫射的表面的结构。在一些实现中，经处理的表面可以是磨砂表面。

本公开中所描述的主题内容的另一创新性方面可在用于制造照明系统的方法中实现。该方法包括提供具有光输入表面的光导。漫射器被耦合到用于光输入的该表面。光源被附接到该光导并且配置成将光定向成穿过该漫射器进入到该光导中。