[發明專利]在臺階區上具有至少部分非透射涂層的光波導

有效

• 申請號: 201280066328.2
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN104053947B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 李肯賓;約恩·比塔
• 申請（專利權）人: 追蹤有限公司
• 主分類號: F21V8/00
• 分類號: F21V8/00;G02B6/00;G02F1/13357
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 孫寶成

技術領域

本發明涉及照明系統，包含用于顯示器的照明系統，明確地說，具有光波導的照明系統，所述光波導在光波導的光源與觀察區之間具有臺階區，且涉及機電系統。

背景技術

機電系統包含具有電及機械元件、致動器、換能器、傳感器、光學組件(例如，鏡面)及電子裝置的裝置。可按包含(但不限于)微尺度及納米尺度的多種尺度來制造機電系統。舉例來說，微機電系統(MEMS)裝置可包含具有在從約一微米到數百微米或更大的范圍內的大小的結構。納米機電系統(NEMS)裝置可包含具有小于一微米的大小(包含(例如)小于數百納米的大小)的結構。可使用沉積、蝕刻、光刻及/或蝕刻掉襯底及/或所沉積材料層的部分或添加若干層以形成電及機電裝置的其它微機械加工工藝來創制機電元件。

一種類型的機電系統裝置被稱為干涉調制器(IMOD)。如本文所使用，術語“干涉調制器”或“干涉光調制器”是指使用光學干涉原理來選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實施方案中，干涉調制器可包含一對導電板，所述對導電板中的一者或兩者可完全地或部分地為透明的及/或反射的，且能夠在施加適當電信號后隨即進行相對運動。在實施方案中，一個板可包含沉積于襯底上的靜止層，且另一個板可包含與靜止層分離開氣隙的反射隔膜。一個板相對于另一個板的位置可改變入射在干涉調制器上的光的光學干涉。干涉調制器裝置具有廣泛范圍的應用，且預期用于改進現有產品及創制新產品(尤其是具有顯示能力的產品)。

反射的環境光用以在一些顯示裝置中形成圖像，例如，使用由干涉調制器形成的顯示元件的反射顯示器。這些顯示器的所感知的亮度取決于被反射朝向觀察者的光的量。在低環境光條件中，來自具有人工光源的照明裝置的光可用以照明反射顯示元件，反射顯示元件接著將光反射朝向觀察者從而產生圖像。為了滿足顯示裝置的市場需求及設計準則，包含反射型及透射型顯示器，正連續不斷地開發新照明裝置及用于形成新照明裝置的方法。

發明內容

本發明的系統、方法及裝置各自具有若干創新方面，所述方面中無單個方面獨自地負責本文所揭示的合乎需要的屬性。

本發明中所描述的標的物的一個創新方面可實施于一種照明系統中，所述照明系統包含第一光源及光波導。所述光波導可包含頂部主要表面、底部主要表面、用于接收來自所述第一光源的光的第一光輸入邊緣、包含多個光轉向特征的觀察區，以及包含所述第一光輸入邊緣與所述觀察區之間的區域的臺階區。在所述臺階區中，所述光波導的所述頂部主要表面及/或所述底部主要表面可涂布有至少部分非透射層。在一些實施方案中，所述部分非透射層可為反射的。在某些實施方案中，所述部分非透射層可為實質上吸收性的。在一些實施方案中，所述至少部分非透射層可包含多個微結構，所述多個微結構經配置以使來自所述第一光源的入射光轉向以使得所述經轉向光相對于所述頂部主要表面的角度小于所述光相對于所述頂部主要表面的入射角。在某些實施方案中，所述臺階區與所述觀察區之間的邊界可具有非直線型形狀。在一些實施方案中，所述至少部分非透射層可包含多個子層。在某些實施方案中，所述多個子層可形成三層黑色掩模，所述三層黑色掩模包含反射層、底層光學透射層及在所述光學透射層下的部分反射層。在一些實施方案中，所述第一光源可鄰近于所述第一光輸入邊緣而安置，且第二光源可鄰近于與所述第一光輸入邊緣對置的第二光輸入邊緣而安置，且所述臺階區可進一步包含所述第二光輸入邊緣與所述觀察區之間的區域。在某些實施方案中，第一橫向邊緣可布置于所述第一光輸入邊緣與所述第二光輸入邊緣之間，且第二橫向邊緣可與所述第一橫向邊緣對置而布置且布置于所述第一光輸入邊緣與所述第二光輸入邊緣之間。所述臺階區可進一步包含所述第一橫向邊緣及所述第二橫向邊緣中的每一者與所述觀察區之間的區域，以使得所述臺階區外接所述觀察區。

本發明中所描述的標的物的另一個創新方面可實施于一種照明系統中，所述照明系統包含光源及光波導。所述光波導可包含頂部主要表面、與所述頂部主要表面對置的底部主要表面、包含用于使光轉向的裝置的觀察區、處于第一光輸入邊緣與所述觀察區之間的臺階區，以及用于阻擋光在所述臺階區中離開所述光波導的裝置。所述光阻擋裝置可在所述臺階區中安置于所述光波導的所述頂部主要表面及所述底部主要表面中的至少一者上。