[发明专利]在台阶区上具有至少部分非透射涂层的光波导

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，明确地说，具有光波导的照明系统，所述光波导在光波导的光源与观察区之间具有台阶区，且涉及机电系统。

背景技术

机电系统包含具有电及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜面)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更大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、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加若干层以形成电及机电装置的其它微机械加工工艺来创制机电元件。

一种类型的机电系统装置被称为干涉调制器(IMOD)。如本文所使用，术语“干涉调制器”或“干涉光调制器”是指使用光学干涉原理来选择性地吸收及/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完全地或部分地为透明的及/或反射的，且能够在施加适当电信号后随即进行相对运动。在实施方案中，一个板可包含沉积于衬底上的静止层，且另一个板可包含与静止层分离开气隙的反射隔膜。一个板相对于另一个板的位置可改变入射在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，且预期用于改进现有产品及创制新产品(尤其是具有显示能力的产品)。

反射的环境光用以在一些显示装置中形成图像，例如，使用由干涉调制器形成的显示元件的反射显示器。这些显示器的所感知的亮度取决于被反射朝向观察者的光的量。在低环境光条件中，来自具有人工光源的照明装置的光可用以照明反射显示元件，反射显示元件接着将光反射朝向观察者从而产生图像。为了满足显示装置的市场需求及设计准则，包含反射型及透射型显示器，正连续不断地开发新照明装置及用于形成新照明装置的方法。

发明内容

本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中无单个方面独自地负责本文所揭示的合乎需要的属性。

本发明中所描述的标的物的一个创新方面可实施于一种照明系统中，所述照明系统包含第一光源及光波导。所述光波导可包含顶部主要表面、底部主要表面、用于接收来自所述第一光源的光的第一光输入边缘、包含多个光转向特征的观察区，以及包含所述第一光输入边缘与所述观察区之间的区域的台阶区。在所述台阶区中，所述光波导的所述顶部主要表面及/或所述底部主要表面可涂布有至少部分非透射层。在一些实施方案中，所述部分非透射层可为反射的。在某些实施方案中，所述部分非透射层可为实质上吸收性的。在一些实施方案中，所述至少部分非透射层可包含多个微结构，所述多个微结构经配置以使来自所述第一光源的入射光转向以使得所述经转向光相对于所述顶部主要表面的角度小于所述光相对于所述顶部主要表面的入射角。在某些实施方案中，所述台阶区与所述观察区之间的边界可具有非直线型形状。在一些实施方案中，所述至少部分非透射层可包含多个子层。在某些实施方案中，所述多个子层可形成三层黑色掩模，所述三层黑色掩模包含反射层、底层光学透射层及在所述光学透射层下的部分反射层。在一些实施方案中，所述第一光源可邻近于所述第一光输入边缘而安置，且第二光源可邻近于与所述第一光输入边缘对置的第二光输入边缘而安置，且所述台阶区可进一步包含所述第二光输入边缘与所述观察区之间的区域。在某些实施方案中，第一横向边缘可布置于所述第一光输入边缘与所述第二光输入边缘之间，且第二横向边缘可与所述第一横向边缘对置而布置且布置于所述第一光输入边缘与所述第二光输入边缘之间。所述台阶区可进一步包含所述第一横向边缘及所述第二横向边缘中的每一者与所述观察区之间的区域，以使得所述台阶区外接所述观察区。

本发明中所描述的标的物的另一个创新方面可实施于一种照明系统中，所述照明系统包含光源及光波导。所述光波导可包含顶部主要表面、与所述顶部主要表面对置的底部主要表面、包含用于使光转向的装置的观察区、处于第一光输入边缘与所述观察区之间的台阶区，以及用于阻挡光在所述台阶区中离开所述光波导的装置。所述光阻挡装置可在所述台阶区中安置于所述光波导的所述顶部主要表面及所述底部主要表面中的至少一者上。