[发明专利]用于光导的光转向特征图案

说明书

技术领域

本发明涉及照明系统，包含用于显示器的照明系统，尤其是具有具光转向特征的光导的照明系统，且本发明涉及机电系统。

背景技术

机电系统包含具有电元件及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜子)及电子装置的装置。可按包含(但不限于)微尺度及纳米尺度的多种尺度来制造机电系统。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有在从约一微米到数百微米或以上的范围内的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(包含(例如)小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻和／或蚀刻掉衬底和／或已沉积材料层的部分或添加层以形成电装置及机电装置的其它微机械加工工艺来产生机电元件。

的机电系统装置被称为干涉调制器(IMOD)。如在本文中所使用，术语干涉调制器或干涉光调制器指代使用光学干涉的原理选择性地吸收和／或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉调制器可包含一对导电板，所述对导电板中的一者或两者可为整体或部分透明和／或反射的，且能够在施加适当电信号时相对运动。在一实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的固定层，且另一板可包含与所述固定层由气隙分开的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉调制器上的光的光学干涉。干涉调制器装置具有广泛范围的应用，且预期在改进现有产品及产生新产品(尤其具有显示能力的产品)时使用。

反射的周围光用以在一些显示装置(例如，使用通过干涉调制器形成的像素的反射性显示器)中形成图像。这些显示器的感知亮度取决于朝向观察者反射的光的量。在低照度周围光条件下，来自具有人工光源的照明装置的光用以对反射像素进行照明，所述反射像素接着反射所述光使其朝向观察者以产生图像。为了满足关于包含反射性显示器及透射式显示器的显示装置的市场需求及设计准则，正持续地开发新的照明装置。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有若干发明方面，所述发明方面中无单个方面单独负责本文中所揭示的所要属性。

本发明的一个发明方面可实施于一种照明设备中，所述照明设备包含一个或一个以上光发射器及光导。所述光导包含光转向特征阵列。所述阵列中的每一光转向特征经配置以使来自所述一个或一个以上光发射器中的至少一者的光转向。所述光转向特征沿第一轴线非均匀地间隔开，使得分离邻近光转向特征的距离沿所述第一轴线非单调地变化。所述光转向特征占据多个行，所述多个行平行于与所述第一轴线相交的第二轴线而延伸。所有所述行中的所述光转向特征沿所述第二轴线具有实质上相同的间隔进展量。

在一些实施方案中，沿所述第二轴线的相邻光转向特征之间的间隔为实质上均匀的。根据这些实施方案中的一些，每一光转向特征具有沿所述第二轴线的理想化位置，所述理想化位置为在所有光转向特征沿所述第二轴线准确均匀地间隔的情况下所述光转向特征的位置。在这些实施方案中的一些中，每一光转向特征的实际位置与所述理想化位置的变化量可不多于沿所述第二轴线的相邻光转向特征之间的平均间隔的约二分之一。

在一些其它实施方案中，每一光转向特征具有沿所述第二轴线的理想化位置，所述理想化位置为在每一光转向特征沿所述第一轴线与不同行中的多个其它光转向特征准确对准的情况下所述光转向特征的所述位置。在这些实施方案中的一些中，每一光转向特征的实际位置与所述理想化位置的变化量可不多于沿所述第二轴线的在不同行中的所述多个其它光转向特征中的每一者与对应相邻光转向特征之间的平均间隔的约二分之一。

该所述光转向特征阵列可占据所述光导的主表面的大部分区域。替代地或另外，所述光转向特征中的每一者可具有实质上相同的大小。根据特定实施方案，所述光转向特征可包含隔离的点微结构。

相比在实质上平行于所述第一轴线的第二列中的多个光转向特征，在实质上平行于所述第一轴线的第一列中的光转向特征是以不同方式间隔。所述第一轴线可实质上垂直于所述第二轴线。相比分离所述第二列中的邻近光转向特征的距离，分离所述第一列中的邻近光转向特征的距离可以不同进展量变化。替代地或另外，所述阵列中的光转向特征的密度在所述第一列与所述第二列之间是变化的，且在所述多个行内也是变化的。在一些实施方案中，所述第一列及所述第二列具有大致相等的宽度。

该所述设备可包含显示器，所述显示器包含多个干涉调制器显示元件。