[发明专利]用于反射式显示器的光再导向全息图

说明书

技术领域

本发明涉及漫射体，且更明确地说，涉及可使视角移位离开与光入射所自的方向相 关联的镜面反射的方向的全息漫射体。本文中所揭示的漫射体可与基于机电系统的显示 装置集成。

背景技术

机电系统(EMS)包含具有电和机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如， 镜和光学薄膜)和电子装置的装置。EMS装置或元件可以多种尺度来制造，包含(但不限 于)微尺度和纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围为约一微米 到数百微米或更大的大小的结构。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/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电和机电装置的其它微机械加工工艺来产 生机电元件。

一个类型的EMS装置称为干涉式调制器(IMOD)。术语IMOD或干涉式光调制器指 使用光学干涉原理选择性地吸收和/或反射光的装置。在一些实施方案中，IMOD显示元 件可包含一对传导板，其中的一者或两者可整体或部分为透明和/或反射性的，且能够在 施加适当电信号后即进行相对运动。举例来说，一个板可包含沉积于衬底上方、沉积于 衬底上或由衬底支撑的固定层，且另一板可包含与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IMOD显示元件上的光的光学干涉。基于IMOD的显 示装置具有广泛范围的应用，且预期用于改善现有产品和产生新产品，尤其具有显示能 力的那些产品。

各种显示装置中的最亮视角常常与入射光从显示装置的不同零件(例如，显示元件、 防护玻璃罩等)镜面反射所沿着的方向一致。已开发各种系统和方法来减少来自镜面反射 入射光的眩光以增强显示装置的亮度。

发明内容

本发明的系统、方法和装置各具有若干创新方面，其中无单一者单独负责本文中所 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光再导向器中。所述光再导 向器包括具有表面法线的光接收表面，所述光接收表面经配置以接收来自相对于所述表 面法线成角度的入射方向的近准直光。镜面反射的方向与所述入射方向相关联。所述入 射方向可相对于所述表面法线形成在约20度与约50度之间的角。

所述光再导向器进一步包括全息层，所述全息层包含经配置以朝向与所述光接收表 面相对的侧大体上沿着相对于所述表面法线在±20度内的方向再导向且漫射所述接收的 光的多个透射性全息光再导向特征。在各种实施方案中，所述多个全息光再导向特征可 包含体积全息图。所述全息层可具有在约5μm与约50μm之间的厚度。在各种实施方 案中，所述多个全息光再导向特征可经配置以使得在相对于所述表面法线在±10度内的 角范围中从与所述光接收表面相对的侧入射的光不由所述多个全息光再导向特征再导 向。

所述光导向器可包含于包含反射式显示元件的显示装置中。在各种实施方案中，所 述光再导向器可安置于所述反射式显示元件上方。所述反射式显示元件可包含至少一个 干涉式调制器。在各种实施方案中，所述反射式显示元件可安置于衬底的第一侧上且所 述光再导向器可安置于所述衬底的与所述第一侧相对的第二侧上。

在各种实施方案中，所述全息层可充当光再导向器和光漫射体。所述全息层可为是 光再导向器和光漫射体的单一光学元件。

本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于一种光再导向器中，所述光再导 向器包括光接收表面，所述光接收表面具有表面法线且经配置以接收来自相对于所述表 面法线成角度的入射方向的近准直光。镜面反射的方向与所述入射方向相关联。

所述光再导向器进一步包括包含用于以全息方式再导向光的多个透射性装置的层。 所述透射光再导向装置经配置以朝向与所述光接收表面相对的侧大体上沿着相对于所 述表面法线在±20度内的方向再导向且漫射所述接收的光。

在各种实施方案中，所述多个透射性光再导向装置可包含多个透射性全息特征。所 述透射全息特征可包含体积全息图。在各种实施方案中，所述层可为是光再导向器和漫 射体的单一光学元件。