CN102449510A - 反射型显示器的照明装置 - Google Patents

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CN102449510A CN201080023826XA CN201080023826A CN102449510A CN 102449510 A CN102449510 A CN 102449510A CN 201080023826X A CN201080023826X A CN 201080023826XA CN 201080023826 A CN201080023826 A CN 201080023826A CN 102449510 A CN102449510 A CN 102449510A
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鲁塞尔·韦恩·格鲁尔克
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Abstract

本发明揭示照明装置和其制造方法。在一个实施例中，一种照明装置包含：光源；光导，其具有第一平坦表面、第一端和第二端，以及在所述第一端与所述第二端之间的长度，所述光导经定位以接收从所述光源到所述光导第一端内的光，且所述光导经配置使得从所述光源提供到所述光导的所述第一端内的光朝向所述第二端传播；多个光转向特征，其经配置以使朝向所述光导的所述第二端传播的光反射出所述平坦的第一表面；以及一个或一个以上光重定向特征，其经配置而以较有用的角度在所述光导内重定向光。

Description

反射型显示器的照明装置
相关申请的交叉引用
本申请案主张2009年5月29日申请的题为“照明装置(ILLUMINATIONDEVICES)”的第61/182,665号美国临时申请案的利益，所述申请案以引用方式在此明确地并入本文中。
技术领域
本发明的领域涉及机电***和其照明装置。
背景技术
机电***包含具有电元件和机械元件、致动器、变换器、传感器、光学组件(例如，镜子)和电子装置的装置。可以按包含但不限于微尺度和纳米尺度等各种尺度来制造机电***。举例来说，微机电***(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***(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小的结构，包含例如小于数百纳米的大小。机电元件的产生可使用沉积、蚀刻、光刻和/或蚀刻掉衬底和/或沉积材料层的部分或者添加层以形成电装置和机电装置的其它微机械加工工艺。一种类型的机电***装置被称作干涉调制器。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干涉原理选择性地吸收和/或反射光的装置。在某些实施例中，干涉调制器可包括一对导电板，所述一对导电板中的一者或两者可整体或部分透明和/或反射性的且在施加适当电信号后能够相对移动。在特定实施例中，一个板可包括沉积在衬底上的固定层，且另一个板可包括与所述固定层隔开一个气隙的金属膜。如本文中更详细地描述，一个板相对于另一个板的位置可以改变入射于干涉调制器上的光的光干涉。所述装置具有广泛的应用范围，且利用和/或修改这些类型的装置的特性以使得其特征可用在改进现有产品和产生尚未开发的新产品过程中，将对此项技术大有裨益。
发明内容
本发明的***、方法和装置各自都具有若干方面，其中无单一方面单独负责其理想属性。在不限制本发明的范围的情况下，现将简洁地论述其较突出的特征。在考虑了此论述后，且尤其在阅读了题为“实施方式”的章节后，将理解，本发明的特征是如何提供优于其它显示装置的优势的。
本文中描述的各种实施例包括一种照明装置，所述照明装置包含其中形成有光转向特征和光重定向特征的光导层。
在一个实施例中，一种照明装置包括：光源；光导，其具有第一表面、与所述第一表面相对地安置的第二表面、第一端、第二端，以及在所述第一端与所述第二端之间的长度，所述光导经定位以接收从所述光源到所述光导第一端内的光，且所述光导经配置使得从所述光源提供到所述光导的所述第一端内的光朝向所述第二端传播；多个光转向特征，每一光转向特征具有至少一个转向段，所述至少一个转向段经对准以使朝向所述光导的所述第二端传播的光转向出所述光导；以及至少一个光重定向特征，其具有至少一个重定向段，所述至少一个重定向段经对准以沿着一个或一个以上方向在所述光导内重定向入射于其上的光。
其它方面可包含于本文中描述的实施例中。举例来说，所述光导可相对于反射型显示器安置，使得转向出所述光导的光照明所述反射型显示器。在一些实施例中，所述反射型显示器可包括光调制阵列。在一些实施例中，所述装置可包括：处理器，其经配置以与所述光调制阵列通信，所述处理器经配置以处理图像数据；以及存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。所述显示装置可包括驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述光调制阵列。所述显示装置可包括控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。在一些实施例中，所述装置包括图像源模块，其经配置以将图像数据发送到所述处理器。所述图像源模块可包括接收器、收发器和传输器中的至少一者。在一些实施例中，所述装置包括输入装置，其经配置以接收输入数据和将所述输入数据传递到所述处理器。
在一些实施例中，至少一个光转向特征安置于所述光导的所述第一表面上且经配置以将光转向出所述光导的所述第二表面，且至少一个光转向特征可安置于所述第二表面上且经配置以将光转向出所述光导的所述第一表面。在一些实施例中，至少一个光重定向特征安置于所述光导的所述第一表面和/或所述第二表面上。所述转向特征的一些实施例包括细长凹槽。在一些实施例中，所述光重定向特征为圆锥形，且所述圆锥的重定向段与所述光导的所述第一表面或所述第二表面形成约170度与约179.5度之间的钝角。在一些实施例中，所述光重定向特征呈圆锥台的形状，且所述锥台的重定向段与所述光导的所述第一表面或所述第二表面形成约170度与约179.5度之间的钝角。在一些实施例中，所述光重定向特征为角锥形，且所述角锥的重定向段与所述光导的所述第一表面或所述第二表面形成约170度与约179度之间的钝角。在一些实施例中，所述光重定向特征呈角锥台的形状，且所述锥台的重定向段与所述光导的所述第一表面或所述第二表面形成约170度与约179度之间的钝角。在一些实施例中，所述光重定向特征经由反射来重定向光。在一些实施例中，所述光重定向特征经由折射来重定向光。
所述装置的一些实施例包括多个光重定向特征。在一些实施例中，光重定向特征是以均匀图案遍及所述光导安置。在一些实施例中，光重定向特征是以非均匀图案遍及所述光导安置。在一些实施例中，所述光重定向特征中的至少一者在大小或形状中的至少一者上不同于至少一个其它光重定向特征。所述光重定向特征可经配置以在平面内重定向光。在一些实施例中，所述光重定向特征经配置以在大体平行于所述第一表面而安置的平面上重定向光。所述光重定向特征可经配置以在平面外重定向光。在一些实施例中，所述光重定向特征经配置以在大体与所述第一表面垂直安置的平面上重定向光。所述光重定向特征可经配置以在平面外和在平面内重定向光。
在一实施例中，一种照明装置包括：光源；光导，其具有第一表面、与所述第一表面相对地安置的第二表面、第一端、第二端，以及在所述第一端与所述第二端之间的长度，所述光导经定位以接收从所述光源到所述光导第一端内的光，且所述光导经配置使得从所述光源提供到所述光导的所述第一端内的光朝向所述第二端传播；多个光转向特征，每一光转向特征具有至少一个转向段，所述至少一个转向段经对准以使朝向所述光导的所述第二端传播的光转向出所述光导；以及光重定向层，其安置于所述光导的所述第二表面的至少一部分上。所述光重定向层可经配置以沿着一个或一个以上方向在所述光导内反射入射于其上的光。在一些实施例中，所述光重定向层包括衍射层。所述光重定向层可包括体积衍射元件。在一些实施例中，所述衍射层包括低雾度漫射体。在一些实施例中，至少一个光转向特征安置于所述光导的所述第一表面上且经配置以使光转向出所述光导的所述第二表面。在一些实施例中，至少一个光转向特征安置于所述光导的所述第二表面上且经配置以使光转向出所述光导的所述第一表面。
在另一实施例中，一种照明装置包括：光源；光导，其具有第一表面、与所述第一表面相对地安置的第二表面、第一端、第二端，以及在所述第一端与所述第二端之间的长度，所述光导经定位以接收从所述光源到所述光导第一端内的光，且所述光导经配置使得从所述光源提供到所述光导的所述第一端内的光朝向所述第二端传播；多个光转向特征，每一光转向特征具有至少一个转向段，所述至少一个转向段经对准以使朝向所述光导的所述第二端传播的光转向出所述光导；以及至少部分嵌入于所述光导中的至少一个结构，所述至少一个结构包括具有与所述光导的折射率特性不同的折射率特性的材料。
在一些实施例中，所述结构包括至少部分由一个或一个以上表面包围的空气。在一些实施例中，所述装置包括多个结构。在一些实施例中，至少一个结构在大小或形状中的一者上不同于至少一个其它结构。所述结构可包括具有三角形横截面的棱镜。在一些实施例中，所述结构完全嵌入于所述光导内。在一些实施例中，所述结构经配置以在平面内重定向光。所述结构可在大体平行于所述第一表面而安置的平面上重定向光。在一些实施例中，所述结构经配置以在平面外重定向光。所述结构可在大体与所述第一表面正交安置的平面上重定向光。在一些实施例中，所述结构经配置以在平面内和在平面外重定向光。
在一个实施例中，一种照明装置包括：用于提供光的构件；用于导引光的构件，其具有第一表面、与所述第一表面相对地安置的第二表面、第一端和第二端，以及在所述第一端与所述第二端之间的长度，所述用于导引光的构件经定位以接收从光源到所述用于导引光的构件第一端内的光，且所述用于导引光的构件经配置使得从所述用于提供光的构件提供到所述用于导引光的构件的所述第一端内的光朝向所述第二端传播；多个用于使光转向的构件，其经配置以使朝向所述光导引构件的所述第二端传播的光转向出所述用于导引光的构件；以及用于重定向光的构件，其经配置以沿着一个或一个以上方向在所述用于导引光的构件内重定向入射于其上的光。在一些实施例中，所述用于提供光的构件包括发光二极管。所述用于提供光的构件可包括光棒。在一些实施例中，所述用于导引光的构件包括光导。所述用于重定向光的构件可包括在所述用于使光转向的构件中的一个或一个以上锥台形状压痕。所述用于重定向光的构件可包括平行于所述用于导引光的构件的至少一部分安置的衍射层。在一些实施例中，所述用于重定向光的构件包括至少部分嵌入于所述用于导引光的构件中的结构，所述结构包括具有与所述用于导引光的构件的折射率特性不同的折射率特性的材料。
附图说明
图1是描绘干涉调制器显示器的一个实施例的一部分的等轴视图，其中第一干涉调制器的可移动反射层处于松弛位置，且第二干涉调制器的可移动反射层处于致动位置。
图2是说明并有3×3干涉调制器显示器的电子装置的一个实施例的***框图。
图3是就图1的干涉调制器的一个示范性实施例来说可移动镜位置与施加的电压的关系图。
图4是一组可用以驱动干涉调制器显示器的行电压和列电压的说明。
图5A和图5B说明可用以将显示数据的帧写入到图2的3×3干涉调制器显示器的行信号和列信号的一个示范性时序图。
图6A和图6B是说明包括多个干涉调制器的视觉显示装置的实施例的***框图。
图7A是图1的装置的横截面。
图7B是干涉调制器的替代实施例的横截面。
图7C是干涉调制器的另一个替代实施例的横截面。
图7D是干涉调制器的又一个替代实施例的横截面。
图7E是干涉调制器的额外替代实施例的横截面。
图8是具有光源、光导和反射型显示器的显示装置的一个实施例的横截面。
图9A是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的透视图。
图9B是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的透视图。
图9C是具有光源和上面形成有转向薄膜的光导的照明装置的一个实施例的透视图。
图9D是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的透视图。
图10A是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图10B是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图10C是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图10D是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图10E是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图10F是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图10G是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图10H是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图11A是发射光波瓣的光源的一个实施例的顶部平面图。
图11B是发射光波瓣的光源的一个实施例的顶部平面图。
图11C是发射光波瓣的光源的一个实施例的顶部平面图。
图11D是发射光波瓣的光源的一个实施例的顶部平面图。
图11E是发射光波瓣的光源的一个实施例的顶部平面图。
图12A是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图12B是具有光源和上面形成有转向特征的光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图12C是具有光导的照明装置的顶部平面图，其说明可形成于光导上或安置于光导上的薄膜上的转向特征和/或重定向特征的图案的一个实施例。
图13A是发射光波瓣的光源的一个实施例的侧视图。
图13B是发射光波瓣的光源的一个实施例的侧视图。
图13C是发射光波瓣的光源的一个实施例的侧视图。
图13D是发射光波瓣的光源的一个实施例的侧视图。
图13E是发射光波瓣的光源的一个实施例的侧视图。
图14A是具有光导的照明装置的一个实施例的透视图，所述光导具有转向特征和光重定向特征。
图14B是图14A中展示的照明装置的侧视图。
图14C展示光重定向特征的一个实施例的横截面。
图14D展示光重定向特征的一个实施例的透视图。
图14E展示光重定向特征的一个实施例的透视图。
图15是具有光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图，所述光导具有光重定向特征。
图16A是具有光源和光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图，所述光导具有光转向特征和光重定向特征。
图16B是具有光源和光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图，所述光导具有光转向特征和光重定向特征。
图16C是具有光转向特征和光重定向特征的光导的一个实施例的顶部平面图。
图17是包含安置于光源与光导之间的漫射体层的照明装置的一个实施例的顶部平面图。
图18A是具有光源和光导的照明装置的一个实施例的透视图，所述光导具有光重定向特征。
图18B是图18A中展示的照明装置的顶部平面图。
图19A是具有光源和光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图，所述光导具有光重定向特征。
图19B是在图19A中展示的照明装置沿着线19B-19B截取的横截面图。
图20是具有光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图，所述光导具有光重定向特征。
图21是具有光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图，所述光导具有光重定向特征。
图22是具有光导的照明装置的一个实施例的顶部平面图，所述光导具有光转向特征和变化的光重定向特征。
图23A是具有安置于光漫射层上的光导的照明装置的一个实施例的透视图。
图23B是图23A中展示的照明装置的侧视图。
图23C是图23A中展示的照明装置的顶部平面图。
具体实施方式
以下详细描述是针对某些具体实施例。然而，可以用大量不同方式来应用本文中的教示。在此描述中，参看诸图，其中通篇以同样的数字表示同样的部分。可在经配置以显示图像，无论是运动图像(例如，视频)还是固定图像(例如，静态图像)，且无论是文字图像还是图片图像，的任何装置中实施所述实施例。更明确地说，预料到，所述实施例可实施于各种电子装置中或与其相关联而实施，所述电子装置例如但不限于：移动电话、无线装置、个人数据助理(PDA)、手持式或便携式计算机、GPS接收器/导航器、照相机、MP3播放器、摄录一体机、游戏控制台、腕表、钟表、计算器、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、自动显示器(例如里程计显示器等)、驾驶舱控制器和/或显示器、照相机视图的显示器(例如，车辆中的后视照相机的显示器)、电子照片、电子广告牌或标记、投影仪、建筑结构、包装和美学结构(例如，一件珠宝上的图像显示)。与本文中所描述的MEMS装置结构类似的MEMS装置亦可用于非显示器应用中，例如，电子开关装置。
当环境光不够时，照明装置可用以为反射型显示器提供光。在一些实施例中，照明装置包括光源和自所述光源接收光的光导。光源常常可相对于显示器定位或偏移，且在此位置中，其可能不将足够或均匀的光直接提供给反射型显示器。因此，照明装置还可包含将来自光源的光朝向显示器转向的光转向特征，且所述转向特征可包含于光导中。在一些实施例中，转向特征可使在某一角度范围内入射于转向特征上的光束转向，且可能无法使不在所述角度范围内入射于转向特征上的光束转向。光源可以按照在转向特征可使光束转向的角度范围外的角度将光束发射到光导中，且因此，从光源发射的一些光可能“丢失”。因此，在一些实施例中，光导可包含一个或一个以上光重定向特征，所述一个或一个以上光重定向特征将在光导内入射于其上的光重定向，使得经重定向的光以更有用的角度传播。在一些实施例中，光重定向特征可经配置以将在平面上行进的光重定向于相同平面上的新方向上和/或在不同平面上的方向上。在一些实施例中，光重定向特征可包括圆锥、圆锥台、角锥、角锥台或棱镜特征。在一些实施例中，光重定向层可安置于光导与显示器之间，且可包括漫射体。光重定向特征可包括具有与光导不同的折射率的材料，所述材料嵌入于光导内。转向特征和/或光重定向特征可形成于光导或连接到光导的薄膜上。照明装置可包含一个或多个以上转向特征和/或一个或多个以上光重定向特征。
包括干涉MEMS显示元件的一个干涉调制器显示器实施例说明于图1中。在这些装置中，像素处于亮或暗状态。在亮(“松弛”或“打开”)状态下，显示元件将大部分入射的可见光反射给用户。当在暗(“致动”或“关闭”)状态中时，显示元件将极少入射可见光反射给用户。视实施例而定，可颠倒“开”与“关”状态的光反射性质。MEMS像素可经配置以主要在选定色彩下反射，除了黑和白之外，其还允许彩色显示。
图1是描绘视觉显示器的一系列像素中的两个邻近像素的等轴视图，其中每一像素包括一个MEMS干涉调制器。在一些实施例中，干涉调制器显示器包括这些干涉调制器的行/列阵列。每一干涉调制器包含一对反射层，所述一对反射层定位于彼此间相距可变且可控制距离处，以形成具有至少一个可变尺寸的共振光学间隙。在一个实施例中，所述反射层中的一者可在两个位置之间移动。在第一位置(本文中称作松弛位置)中，可移动反射层经定位于距固定的部分反射层相对较远距离处。在第二位置(本文中称作致动位置)中，可移动反射层经定位而较紧密邻近所述部分反射层。视可移动反射层的位置而定，从两个层反射的入射光相长或相消地干涉，从而对于每一像素产生总体反射或非反射状态。
图1中的像素阵列的所描绘部分包含两个邻近干涉调制器12a和12b。在左边的干涉调制器12a中，可移动反射层14a经说明为处于距光学堆叠16a预定距离的松弛位置处，光学堆叠16a包含部分反射层。在右边的干涉调制器12b中，可移动反射层14b经说明为处于邻近光学堆叠16b的致动位置中。
如本文中所提及的光学堆叠16a和16b(统称为光学堆叠16)通常包括若干熔合层，所述熔合层可包含例如氧化铟锡(ITO)的电极层、例如铬的部分反射层和透明电介质。光学堆叠16因此为导电、部分透明且部分反射性的，且可例如通过在透明衬底20上沉积以上层中的一个或一个以上来加以制造。部分反射层可由部分反射性的各种材料形成，例如，各种金属、半导体和电介质。部分反射层可由一个或一个以上材料层形成，且所述层中的每一者可由单一材料或材料组合形成。
在一些实施例中，光学堆叠16的诸层经图案化为平行条带，并可形成显示装置中的行电极，如下进一步描述。可移动反射层14a、14b可形成为一个或一个以上经沉积的金属层的一系列平行条带(与16a、16b的行电极正交)以形成沉积于柱18和沉积于柱18之间的介入牺牲材料的顶部上的列。当所述牺牲材料被蚀刻掉时，将可移动反射层14a、14b与光学堆叠16a、16b隔开界定的间隙19。例如铝等高导电性且反射性材料可用于反射层14，且这些条带可形成显示装置中的列电极。注意，图1可未按比例。在一些实施例中，柱18之间的间距可处于约10μm与100μm之间，而间隙19可小于约1000埃。
如在图1中由像素12a说明，在无施加的电压的情况下，间隙19保持于可移动反射层14a与光学堆叠16a之间，其中可移动反射层14a处于机械松弛状态下。然而，当将电位(电压)差施加给选定的行和列时，在对应的像素处的行电极与列电极的相交处形成的电容器变得带电，且静电力将电极拉到一起。如果电压足够高，那么可移动反射层14变形且反作用于光学堆叠16。光学堆叠16内的电介质层(此图中未说明)可防止短路且控制层14与16之间的间隔距离，如由在图1中右边的致动像素12b说明。不管所施加电位差的极性是什么，举动都是同样的。
图2到图5说明用于在显示器应用中使用干涉调制器阵列的一个示范性过程和***。
图2是说明可并有干涉调制器的电子装置的一个实施例的***框图。所述电子装置包含处理器21，其可为任何通用单芯片或多芯片微处理器，例如，ARM
Figure BPA00001476532000091
、Pentium
Figure BPA00001476532000092
、8051、MIPS
Figure BPA00001476532000093
、Power PC
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或ALPHA
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，或任何专用微处理器，例如，数字信号处理器、微控制器或可编程门阵列。如本项技术中所惯用的，处理器21可经配置以执行一个或一个以上软件模块。除执行操作***外，处理器可经配置以执行一个或一个以上软件应用程序，包含网页浏览器、电话应用程序、电子邮件程序或任何其它软件应用程序。
在一个实施例中，处理器21还经配置以与阵列驱动器22通信。在一个实施例中，阵列驱动器22包含将信号提供到显示阵列或面板30的行驱动器电路24和列驱动器电路26。图1中所说明的阵列的横截面由图2中的线1-1展示。注意，虽然为了清晰起见，图2说明干涉调制器的3×3阵列，但显示阵列30可含有非常大数目的干涉调制器，且可在行中和在列中具有不同数目的干涉调制器(例如，每行300个像素乘每列190个像素)。
图3是对于图1的干涉调制器的一个示范性实施例来说可移动镜位置与施加的电压的关系图。对于MEMS干涉调制器，行/列致动协议可利用这些装置的滞后性质，如在图3中所说明。干涉调制器可需要(例如)10伏特电位差来使可移动层从松弛状态变形到致动状态。然而，当电压从彼值开始减小时，随着电压降回10伏特以下，所述可移动层维持其状态。在图3的示范性实施例中，可移动层直到电压降至2伏特以下时才会完全松弛。因此，存在一电压范围，在图3中所说明的实例中为约3V到7V，在所述情况下，存在施加电压窗，在所述施加电压窗内，装置稳定地处于松弛或致动状态下。本文将其称为“滞后窗”或“稳定窗”。对于具有图3的滞后特性的显示阵列来说，可对行/列致动协议设计以使得在行选通期间，所选通的行中的待致动的像素经受约10伏特的电压差，且待松弛的像素经受接近零伏特的电压差。在选通后，使像素经受约5伏特的稳定状态或偏压差，使得其处于行选通使其所处于的任何状态下。在此实例中，在被写入后，每一像素经历在3伏特到7伏特的“稳定窗”内的电位差。此特征使图1中所说明的像素设计在相同施加电压条件下于致动的或松弛的预先存在的状态下皆稳定。由于干涉调制器的每一像素无论处于致动状态或松弛状态基本上都为由固定和移动反射层形成的电容器，所以可在滞后窗内的电压下保持此稳定状态，其中几乎无功率耗散。如果施加的电位固定，那么基本上无电流流进所述像素。
如下进一步描述，在典型应用中，可通过根据在第一行中的所要致动像素集合在列电极集合上发送数据信号集合(每一者具有某一电压电平)来产生图像的帧。接着将行脉冲施加到第一行电极，从而致动对应于所述数据信号集合的像素。接着改变数据信号集合以对应于第二行中的所要致动像素集合。接着将脉冲施加到第二行电极，从而根据数据信号致动第二行中的适当像素。第一行像素不受第二行脉冲的影响，且保持于其在第一行脉冲期间被设定的状态中。对于整个行系列，可以按照顺序方式重复此过程以产生帧。通常，通过在某一所要每秒帧数下不断重复此过程，用新的图像数据刷新和/或更新帧。可使用用于驱动像素阵列的行和列电极以产生图像帧的广泛的各种协议。
图4和图5说明用于在图2的3×3阵列上产生显示帧的一个可能的致动协议。图4说明可用于像素而展示图3的滞后曲线的一组可能的列和行电压电平。在图4实施例中，致动像素包括将适当的列设定为-Vbias和将适当的行设定为+ΔV，其可分别对应于-5伏特和+5伏特。通过将适当的列设定为+Vbias和将适当的行设定为相同的+ΔV从而在像素上产生零伏特电位差，来实现松弛像素。在将行电压保持于零伏特的彼等行中，像素稳定地处于其原始处于的任何状态中，这与列处于+Vbias还是-Vbias无关。也如图4中所说明，可使用与上述电压的极性相反的电压，例如，致动像素可包括将适当列设定为+Vbias和将适当行设定为-ΔV。在此实施例中，通过将适当列设定为-Vbias和将适当行设定为相同的-ΔV，从而在像素上产生零伏特电位差，来实现释放像素。
图5B是展示一系列施加到图2的3×3阵列的行和列信号的时序图，所述信号施加将导致图5A中所说明的显示配置，其中致动像素为非反射性。在写入图5A中所说明的帧之前，所述像素可处于任一状态，且在此实例中，所有行一开始处于0伏特且所有列处于+5伏特。在这些施加的电压的情况下，所有像素均稳定地处在其现有的致动或松弛状态中。
在图5A帧中，像素(1，1)、(1，2)、(2，2)、(3，2)和(3，3)被致动。为实现此目的，在行1的“线时间”期间，将列1和2设定为-5伏特，且将列3设定为+5伏特。此并不改变任何像素的状态，因为所有像素都保持在3-7伏特稳定窗内。接着，用从0伏特升至5伏特且再返回零的脉冲对行1选通。此致动(1，1)和(1，2)像素并松弛(1，3)像素。阵列中的其它像素不受影响。为了按需要设定行2，将列2设定为-5伏特且将列1和列3设定为+5伏特。接着，施加到行2的相同选通将致动像素(2，2)且松弛像素(2，1)和(2，3)。再次地，阵列的其它像素不受影响。通过将列2和列3设定为-5伏特且将列1设定为+5伏特而类似地设定行3。行3选通设定行3像素，如图5A中所示。在写入帧之后，行电位为零，且列电位可保持于+5或-5伏特，且接着显示器稳定于图5A的配置下。所述相同程序可用于数十或数百个行和列的阵列。在上文概述的一般性原理内，用以执行行和列致动的时序、顺序和电压电平可广泛地变化，且以上实例仅为示范性的，且任何致动电压方法皆可适用于本文中所描述的***和方法。
图6A和图6B是说明显示装置40的实施例的***框图。举例来说，显示装置40可为蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其轻微变化也说明各种类型的显示装置，例如电视和便携式媒体播放器。
显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48和麦克风46。通常由各种制造过程(包含射出成形和真空成形)中的任一者形成外壳41。此外，外壳41可由多种材料中的任一材料制成，包含但不限于塑料、金属、玻璃、橡胶和陶瓷或其组合。在一个实施例中，外壳41包含可与不同颜色或含有不同标识、图片或符号的其它可移除部分互换的可移除部分(未图示)。
示范性显示装置40的显示器30可为各种显示器中的任一者，包含如本文中所描述的双稳态显示器。在其它实施例中，如上所述，显示器30包含平板显示器，例如，等离子体、EL、OLED、STN LCD或TFT LCD，或非平板显示器，例如，CRT或其它管式装置。然而，如本文中所描述，为了描述本实施例，显示器30包含干涉调制器显示器。
示范性显示装置40的一个实施例的组件示意性地说明于图6B中。所说明的示范性显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分包围于其中的额外组件。举例来说，在一个实施例中，示范性显示装置40包含网络接口27，所述网络接口27包含耦合到收发器47的天线43。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如，对信号滤波)。调节硬件52连接到扬声器45和麦克风46。处理器21也连接到输入装置48和驱动器控制器29。驱动器控制器29耦合到帧缓冲器28和阵列驱动器22，阵列驱动器22又耦合到显示阵列30。电源供应器50按特定示范性显示装置40设计的要求将电力提供给所有组件。
网络接口27包含天线43和收发器47使得示范性显示装置40可在网络上与一个或一个以上装置通信。在一个实施例中，网络接口27还可具有一些处理能力以减轻处理器21的要求。天线43为用于传输和接收信号的任一天线。在一个实施例中，所述天线根据IEEE 802.11标准，包含IEEE 802.11(a)、(b)或(g)，来传输和接收RF信号。在另一实施例中，所述天线根据蓝牙标准传输和接收RF信号。在蜂窝式电话的情况下，天线经设计以接收CDMA、GSM、AMPS、W-CDMA或用以在无线蜂窝式电话网络内通信的其它已知信号。收发器47预处理从天线43接收到的信号，使得其可由处理器21接收且由处理器21进一步操纵。收发器47还处理从处理器21接收到的信号，使得可经由天线43从示范性显示装置40传输所述信号。
在替代实施例中，收发器47可由接收器替换。在又一替代实施例中，网络接口27可由图像源替换，所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。举例来说，图像源可为含有图像数据的数字化视频光盘(DVD)或硬盘或者产生图像数据的软件模块。
处理器21大体上控制示范性显示装置40的整体操作。处理器21接收数据，例如来自网络接口27或图像源的压缩图像数据，且将所述数据处理为原始图像数据或易于处理为原始图像数据的格式。处理器21接着将经处理的数据发送到驱动器控制器29或帧缓冲器28以供存储。原始数据通常指识别图像内每一位置处的图像特性的信息。举例来说，所述图像特性可包含色彩、饱和度和灰度阶。
在一个实施例中，处理器21包含微控制器、CPU或逻辑单元来控制示范性显示装置40的操作。调节硬件52通常包含用于将信号传输到扬声器45和用于从麦克风46接收信号的放大器和滤波器。调节硬件52可为示范性显示装置40内的离散组件，或者可被并入于处理器21或其它组件中。
驱动器控制器29直接从处理器21或从帧缓冲器28取得由处理器21产生的原始图像数据，且适当地重新格式化所述原始图像数据以便高速传输到阵列驱动器22。具体来说，驱动器控制器29将原始图像数据重新格式化为具有类光栅格式的数据流，使得其具有适合于在显示阵列30上扫描的时间次序。接着，驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。虽然例如LCD控制器等驱动器控制器29常作为单独集成电路(IC)与***处理器21相关联，但是可以用许多方式实施所述控制器。其可作为硬件嵌入处理器21中、作为软件嵌入处理器21中，或以硬件形式与阵列驱动器22完全整合。
通常，阵列驱动器22从驱动器控制器29接收经格式化的信息，并将视频数据重新格式化为一组平行的波形，所述一组波形每秒许多次地被施加到来自显示器的x-y像素矩阵的数百且有时甚至数千个引线。
在一个实施例中，驱动器控制器29、阵列驱动器22和显示阵列30适合于本文中所描述的任何类型显示器。举例来说，在一个实施例中，驱动器控制器29为常规显示控制器或双稳态显示控制器(例如，干涉调制器控制器)。在另一实施例中，阵列驱动器22为常规驱动器或双稳态显示驱动器(例如，干涉调制器显示器)。在一个实施例中，驱动器控制器29与阵列驱动器22整合。此实施例在例如蜂窝式电话、腕表和其它小面积显示器等高度整合***中是常见的。在又一个实施例中，显示阵列30为典型显示阵列或双稳态显示阵列(例如，包含干涉调制器阵列的显示器)。
输入装置48允许用户控制示范性显示装置40的操作。在一个实施例中，输入装置48包含小键盘(例如，QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、触敏屏幕、压敏或热敏膜。在一个实施例中，麦克风46为示范性显示装置40的输入装置。当麦克风46用以将数据输入到装置时，可由用户提供语音命令以控制示范性显示装置40的操作。
电源供应器50可包含如此项技术中所熟知的各种能量存储装置。举例来说，在一个实施例中，电源供应器50为可再充电电池，例如，镍镉电池或锂离子电池。在另一实施例中，电源供应器50为再生能源、电容器或太阳能电池(包含塑料太阳能电池和太阳能电池漆)。在另一实施例中，电源供应器50经配置以从壁式插座接收电力。
如上所述，在一些实施中，控制可编程性驻留于可位于电子显示***中的若干位置中的驱动器控制器中。在一些情况下，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。上述优化可实施于任何数目的硬件和/或软件组件中和各种配置中。
根据以上阐明的原理操作的干涉调制器的结构细节可广泛地变化。举例来说，图7A到图7E说明可移动反射层14和其支撑结构的五个不同的实施例。图7A是图1的实施例的横截面，其中金属材料条带14沉积于正交延伸的支撑件18上。在图7B中，每一干涉调制器的可移动反射层14在形状上为方形或矩形且仅在转角处于系栓32上附接到支撑件。在图7C中，可移动反射层14在形状上为方形或矩形且从可变形层34悬挂下来，可变形层34可包括柔性金属。可变形层34在可变形层34的周边周围直接或间接连接到衬底20。这些连接件在本文中被称作支撑柱。图7D中所说明的实施例具有支撑柱插塞42，可变形层34搁置于所述支撑柱插塞42上。可移动反射层14保持悬挂于间隙上方，如图7A到图7C中，但可变形层34并不通过填充在可变形层34与光学堆叠16之间的孔洞而形成支撑柱。相反，支撑柱是由平坦化材料形成，所述平坦化材料用以形成支撑柱插塞42。图7E中所说明的实施例是基于图7D中所展示的实施例，但也可以适于与图7A到图7C中所说明的实施例中的任一者以及未展示的额外实施例一起起作用。在图7E中所展示的实施例中，已使用金属或其它导电材料的附加层形成总线结构44。这允许沿着干涉调制器的背部导引信号，从而消除了可能本该必须形成于衬底20上的许多电极。
在例如图7中所示的实施例等实施例中，干涉调制器充当直视装置，其中从透明衬底20的前侧观看图像，所述侧与上面配置有调制器的侧相对。在这些实施例中，反射层14光学遮蔽反射层的与衬底20相对的侧上的干涉调制器的部分(包含可变形层34)。这允许配置和操作经遮蔽区而不负面地影响图像质量。举例来说，此遮蔽允许图7E中的总线结构44，所述结构提供将调制器的光学性质与调制器的机电性质(例如，寻址和由彼寻址导致的移动)分开的能力。这可分开的调制器架构允许用于调制器的机电方面和光学方面的结构设计和材料彼此独立地加以选择和起作用。此外，图7C到图7E中所示的实施例具有来源于反射层14的光学性质与其机械性质解耦的额外益处，所述机械性质由可变形层34进行。这允许用于反射层14的结构设计和材料关于光学性质而优化，且用于可变形层34的结构设计和材料关于所要机械性质而优化。
干涉调制器是可在白天或光线好的环境中使用环境照明的反射型显示器元件。当环境光可能不够时，光源可直接或通过提供从光源到显示器元件的传播路径的光导提供所需的照明。在一些实施例中，照明装置将光提供给显示器元件。照明装置可包含光源和光导。光导可为平面光学装置，其在显示器上且平行于显示器安置，使得入射光穿过光导而到达显示器，且从显示器反射的光也穿过光导。在某些实施例中，光源包含经配置以从点源(例如，发光二极管)接收光且提供作为线源的光的光学装置(例如，光棒)。进入光棒的光可沿着棒的长度的一些或全部传播，且在光棒的长度的一部分或全部上退出光棒的表面或边缘。退出光棒的光可进入光导的边缘，且接着在光导内传播，使得光的一部分在显示器的至少一部分上在一方向上以相对于与显示器对准的光导的表面的低掠角度传播，使得通过全内反射(“TIR”)在光导内反射光。
在各种实施例中，光导中的转向特征以足够使得光的至少一些穿过光导而到达反射型显示器的角度朝向显示器元件定向光。转向特征可使在某一角度范围内入射于其上的光束转向，且可能无法使不在所述角度范围内入射于其上的光束转向。因此，在一些实施例中，可能无法将从光源发射的光朝向反射型显示器转向，且所述光可能“丢失”。丢失的光可降低显示装置的总体效率和总体亮度。另外，丢失的光可导致在显示装置上的不均匀的光提取。在本文中描述的实施例中的任一者中，光导还可具有一个或一个以上光重定向特征，其在光导内重定向入射于其上的光使得经重定向的光以更有用的角度传播。光重定向特征可经配置以将在一平面上行进的光束重定向于相同平面上的新方向上和/或不同平面上的方向上。因此，在一些实施例中，光重定向特征可减少丢失的光量，且增加显示装置的总体效率和亮度。
图8说明显示装置800的一个实施例的横截面图，所述显示装置800包含经配置以将前光照明提供给反射型显示器805的照明装置。显示装置800包含光导803，其在图8中展示为具有第一表面803a和与第一表面803a相对的第二表面803b。在一个实施例中，反射型显示器805可安置于光导803的第二表面803b下方。光源801可安置在光导803附近且经配置以将光输入到光导803的至少一个边缘或表面内，图8中所说明。光源801可包括任一合适的光源，例如，白炽灯泡、光棒、发光二极管(“LED”)、荧光灯、LED光棒、LED阵列和/或另一光源。
在一些实施例中，反射型显示器805包括多个反射性元件，例如，干涉调制器、MEMS装置、反射型空间光调制器、机电装置、液晶结构和/或任一其它合适的反射型显示器。可以用阵列配置反射性元件。在一些实施例中，反射型显示器805包含经配置以调制入射于其上的光的第一平面侧和与所述第一平面侧相对安置的第二平面侧。反射型显示器805的大小可视应用而变化。举例来说，在一些实施例中，反射型显示器805经定大小以配合在腕表或笔记本式计算机壳内。在其它实施例中，反射型显示器805经定大小以配合于移动电话或类似的移动装置内。
光导803可包括任一大体上光学透射性材料，所述材料允许光沿着光导长度传播。举例来说，光导803可包括丙烯酸树脂、丙烯酸酯共聚物、可UV固化树脂、聚碳酸酯、环烯聚合物、聚合物、有机材料、无机材料、硅酸盐、氧化铝、蓝宝石、玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(“PET”)、PET-G、氮氧化硅和/或其它光学透明材料。在一些实施例中，光导803包括多个层(未图示)。在一个实施例中，光导803具有约1.52的折射率。根据其它实施例，光导的折射率范围可从约1.40到约2.05。
在某些实施例中，光导803为一片均匀的材料或单一层。在其它实施例中，光导803包括一个或一个以上层。另一材料(例如，转向薄膜或转向层)可安置于光导上，且可含有本文中关于光导描述的转向特征或重定向特征中的任一者。光导803可具有各种厚度和其它尺寸。举例来说，在一个实施例中，光导803具有约40微米与约1000微米之间的厚度。在一个实施例中，光导803具有约100微米的厚度。在显示装置800上的亮度的均匀性和显示装置的效率可能受到光导803的厚度的影响。可以通过将由光源801提供的光量与反射型显示器805的反射出的光量比较来确定显示装置的照明效率，且照明效率可能与显示装置800的亮度相关联。
光导803可包含在光导的第一侧803a上或沿着第一侧803a安置的一个或一个以上转向特征820。遍及附图描绘的转向特征为示意性的，且为了说明的清晰性，夸示了大小和之间的间距。转向特征820可经配置以接收沿着光导803的长度传播的光，且使光转向了大角度，例如，在约70°与约90°之间。转向特征820可经配置以包含光转向段(例如，小面、侧壁和/或有角度的或弯曲表面)，所述光转向段以几乎法线入射或接近法线入射朝向反射型显示器805反射光。转向特征820可经模制、蚀刻或机械加工到光导803内。在一些实施例中，转向特征820可包括多个表面特征或体积特征。在一些实施例中，转向特征820包括衍射光学元件和/或具有经配置以接收光且使光转向的一个或一个以上转向段的凹槽、凹陷或凹坑。在某些实施例中，转向特征820包括全息图或全息特征。全息图可包括全息体积或表面特征。转向特征820的大小、形状、数量和图案可变化。
再参看图8，在一个实施例中，从光源801发射的光807沿着一个或一个以上边缘或表面进入光导803。光807的一部分以浅角(例如，远不与反射型显示器805垂直)在光导803内传播，且可通常保持在光导803内。当光807撞击到转向特征820时，可能以垂直或几乎垂直的角度朝向显示器805将其转向，使得光807不在光导内经受TIR，且光对显示器805照明。可朝向光导803的第一侧803a反射对显示器805照明的光807，且使光807从显示装置800朝向观看者反射出。为了使显示器805的亮度和效率最大化，光转向特征820可经配置而以与显示器正交的角度或接近正交的角度反射光。起初并不从转向特征820反射走的光807可继续通过光导803传播，且随后从转向特征820朝向反射型显示器805反射走。
如图9A到图9D中所示，转向特征920可包括反射性、衍射性和/或光散射特征以使光朝向反射型显示器转向。图9A和图9D说明包括具有大体多边形横截面形状的转向特征920的光导903的实施例。图9A和图9D中的转向特征920可使光在一个或一个以上方向上转向。图9B说明光导903的一个实施例，所述光导903包括经配置以使光束朝向一个或一个以上方向(例如，朝向反射型显示器)转向的表面衍射转向特征920b。图9C说明包括体积衍射转向薄膜以使光朝向一个或一个以上方向转向的转向特征920c的实施例。可在光导上使用不同类型的光转向特征(例如，反射性、衍射性或光散射)。
转向特征920在大小和形状上可变化。图9A到图9D说明光导903上的每一转向特征920可大体上为相同大小和形状的实施例。在其它实施例中，光导903上的转向特征920在大小和/或形状上可变化。在一些实施例中，光导903包括可具有不同横截面形状的多个转向特征920，或包含各自具有大体类似的横截面形状的多个转向特征920。在一些实施例中，光导903包括各自具有大体类似的横截面形状的第一群转向特征920和各自具有大体类似的横截面形状的第二群转向特征920，其中第一群转向特征920与第二群转向特征大体形状不同。转向特征可经配置以具有大体多边形横截面形状，例如，正方形、矩形、梯形、三角形、六边形、八边形或某一其它多边形形状(例如，图9A和图9D中展示的转向特征920具有大体三角形横截面形状，而图9B中展示的转向特征920具有大体矩形横截面形状)。在其它实施例中，转向特征920具有大体曲线横截面形状，或大体不规则的横截面形状。转向特征920的横截面形状可对称或不对称。
在一些实施例中，由转向特征的表面形成的形状可类似于圆锥、圆锥台(例如，截锥)、角锥、角锥台(例如，截角锥)、棱镜、多面体或另一三维形状。举例来说，由图9D中展示的转向特征920d形成的形状类似于圆锥。从顶部观看的转向特征920d的形状可为多边形、曲线、不规则、大体多边形、大体曲线、正方形、三角形、矩形、环形、圆形或另一形状。
在一些实施例中，转向特征可包括在光导上在一个或一个以上行中伸展的凹槽。所述凹槽可为连续的或经配置为排列成一行的一系列较小的凹槽或线段。在一些实施例中，凹槽包括在大体正交于光源的方向上延伸的转向特征的个别区段。举例来说，图10A说明具有转向特征1020a的光导1003a的实施例，所述转向特征1020a包括在光导上垂直(例如，在y方向上)伸展的平行的连续凹槽。在另一实施例中，图10B说明具有转向特征1020b的光导1003b的实施例，所述转向特征1020b包括在从单一点径向安置的曲线轨迹中伸展的连续凹槽。在另一实例中，图10C说明具有转向特征1020c的光导1003c的实施例，所述转向特征1020c包括在从三个不同点径向安置的各种曲线轨迹中伸展的凹槽。在一些实施例中，可在光导上沿着一个或一个以上行对准多个转向特征。举例来说，在图10D中，在光导1003d上在垂直行中对准多个光转向特征1020d。图10E到图10H说明光导1003的实施例，其中沿着多个曲线对准多个转向特征1020。在一些实施例中，由多个转向特征820形成的曲线的形状或轨迹可部分视光源的位置而定。举例来说，图10H说明在四个光源1001h-1001h″′附近安置的光导1003h的实施例。如图10H中所说明，光导1003h可包含由光转向特征1020h形成且从四个光源1001h-1001h″′径向安置的一个或一个以上曲线形结构或一系列在一个或一个以上曲线中对准的一个结构。所述曲线结构还可包括一个或一个以上重定向特征，所述一个或一个以上重定向特征经对准以形成所述曲线形结构，或除了曲线形结构外还包含所述一个或一个以上重定向特征。
在不同实施例中，转向特征的数量和图案可变化。举例来说，在图9A中说明的实施例中的转向特征920a的数量和图案与在图9D中说明的实施例中的转向特征920d的数量和图案不同。转向特征的数量和图案可影响显示装置的总效率和/或在显示装置上的光提取的均匀性。另外，在光导上的转向特征的数量和图案可视转向特征的大小和/或形状而定。在一些实施例中，光导的约2％与约10％之间的总顶部表面积配置有转向特征。在一个实施例中，光导的约5％的总顶部表面积配置有转向特征。在一些实施例中，在光导上(例如，在光导的顶部表面上)安置相互间距约100微米的转向特征。
在图9A、图9B和图10A到图10E中，光导903、1003中的转向特征920、1020为周期性的。在图9A、图9B、图10A和图10D中，转向特征920、1020大体相互平行(如所示)且在x方向上为周期性。在一些实施例中，转向特征为半周期性或非周期性的。图9A、图9B、图10A和图10D中的光转向特征920、1020在垂直方向(y方向)上延伸。在一些实施例中，光转向特征可为周期性的且在水平方向(x方向)或水平方向与垂直方向之间的方向上延伸。
视照明装置的配置而定，经配置以将光提供到光导内的光源可定位于相对于光导的各种位置中。在一些实施例中，光导大体平坦，具有四个侧面以及一个顶面和一个底面。图9A到图10A和图10D说明大体平坦光导903、1003的实施例，其中光源901、1001是邻近光导的四个侧面中的一者而安置。在其它实施例中，光导可具有四个以上侧面。图10B和图10E说明具有五个侧面的大体平坦光导1003和邻近五个侧面中的一者安置的光源1001的实施例。在其它实施例中，光导可具有五个以上侧面以及一个顶面和一个底面。举例来说，图10C说明大体平坦且具有6个侧面以及一个顶面和一个底面的光导1003c的实施例。邻近三个不同侧面安置三个不同光源1003c、1003c′和1003c″。在一些实施例中，基于光源的类型、数量和/或位置挑选光转向特征的空间分布、大小、形状、数量、类型和/或图案。
图11A到图11E说明在变化的方向上发射光以形成某一光图案1103(本文中有时被称作光的“波瓣”或“光波瓣”)的光源1101的顶部平面图的不同实施例。每一波瓣1103包括沿着平行于x-y平面的平面在不同方向上定向的多个光束1107。波瓣1103的方向和大小可因光源1101不同而变化，且还可能会受到从光源接收光的光导的输入表面/边缘的特性的影响。换句话说，具有粗糙输入边缘或表面的光导可影响输入到光导内的光波瓣1103的形状和/或方向。举例来说，图11B中说明的光波瓣1103b比图11C和图11A中说明的光波瓣1103大。在一些实施例中，从光源1101发射的光波瓣1103可在大体上与x轴平行的线上居中。举例来说，使图11A、图11B和图11D中的光波瓣1103沿着大体上与x轴平行的线居中。在其它实施例中，光波瓣1103可不对称和/或不沿着大体上与x轴平行的线居中。举例来说，图11C和图11E说明不沿着大体上与x轴平行的线居中的光波瓣1103的实施例。
在一些实施例中，光波瓣1103可包含在可由光导中的转向特征转向的光束的角度范围外的光束1107。举例来说，光波瓣1103可为宽的，且包含在大的角度范围中(例如，大于约45°)的光束1107。或者，可使光波瓣1103在大体上不与x轴平行的线上居中，且可以按照在可由光导中的转向特征转向的角度范围外的相对于x轴的角度定向波瓣中包含的一群光束1107。图11D说明光波瓣1103d的实施例，光波瓣1103d包含可由一群光转向特征转向的光束1107d的群1111d和不可由所述一群光转向特征转向的光束1107d的群1113d。图11E说明光波瓣1103e的另一实施例，光波瓣1103e包含可由光导上的一群光转向特征转向的光束1107e的群1111e和不可由所述一群光转向特征转向的光束1107e的群1113e。在可由光转向特征转向的光的角度范围外的光束1107e的群1113e可被称作“丢失的”光，因为其随后不会朝向反射型显示器转向和朝向观看者反射。可由光转向特征转向的光的角度范围部分视在光导上的光转向特征的大小、形状、类型、图案、数量和位置而定以及视光导的大小和形状而定。因此，可由光转向特征转向的光的角度范围可变化。
图12A和图12B说明光导1203的实施例的顶部平面图，其中归因于光在转向特征上的入射角度使得在光导的顶面上光提取不均匀。图12A说明邻近矩形光导1203a的四个侧面中的一者安置光源1201a的实施例。光源1201a发射这样一种光波瓣，其包含处于可由光转向特征1220a转向的光的角度范围内的光束的群1211a和在可由光转向特征1220a转向的光的角度范围外的光束的群1213a。可将光束的群1213a视为丢失的光，因为其不会朝向反射型显示器转向和/或以非有用的角度朝向反射型显示器转向且随后朝向观看者反射。丢失的光1213b可造成光导1203a中的暗部分(或“冷”部分)且导致装置上的不均匀的光提取。
图12B说明包含五个侧面的光导1203b的实施例，其中光源1201b是邻近五个侧面中的一者安置。从光源1201b发射的光由光导1203b接收且在某些部分中朝向反射型显示器转向。在一些实施例中，由光源1201b发射的光波瓣(未图示)可不包含朝向光导1203b的所有部分定向的光束，且结果，在光导1203b上的光提取可不均匀。在一些实施例中，在第一部分1217b中可比在光导1203b的其它部分上提取更多的光。在一些实施例中，光导1203b的第二部分1219b可显得相对较暗，因为在这个第二部分1219b中，极少的光由光转向特征1220b朝向反射型显示器转向。可通过变化光提取特征的数量、图案、大小、形状和/或位置来解决在光导上的光提取的均匀性。然而，在一些实施例中，发射的丢失的光可仍导致减少的显示装置效率，即使是在装置上均匀地提取光仍如此。
图12C说明包括斜定向转向特征1220c′的群1220c的光导1203c。转向特征1220c′的定向可与群1220c(转向特征为其一部分)的定向不同。在一些实施例中，个别转向特征1220c′是垂直地或在与光导1203c的第一边缘1204c平行的方向上定向。与群1220c的长度或与光导1203c的第一端1204c的长度相比，每一转向特征1220c′的长度较小。在一些实施例中，每一转向特征1220c′的长度类似和/或小于人眼的分辨力。每一转向特征1220c′的长度可足够小，使得个别特征1220c′为人类不可见，且特征的群1220c看起来像连续线。在一个例子中，转向特征1220c′中的一者、一个以上者或所有者的长度为使得个别转向特征1220c′由人类肉眼难辨别。人类肉眼指不由具有光学能力的光学***(例如，放大镜或显微镜)辅助的裸眼。举例来说，人类可能无法确定存在多个截然不同的转向特征1220c′，或可能无法辨别单一转向特征与邻近转向特征。转向特征1220c′的群1220c可具有小于光导1203的宽度的5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.3％、0.2％、0.1％、0.05％或0.01％的长度(在与光导1203c的第一侧面1204c平行的方向上)。转向特征1220c′可具有不接触其它转向特征和/或光导1203c的端和/或边缘的两个端。在一些实施例中，特征1220c′排列成行。在一些实施例中，光导1203c配置有安置于转向特征1220c′中的一些或全部之间或替代转向特征1220c′中的一些或全部安置的重定向特征(例如，圆锥或锥台形重定向特征)。
每一转向特征1220c′可包括曝露的部分。曝露的部分为特征1220c′的可使来自光导的以约法线角度入射于所述特征上的光转向的部分。在图12C中展示的实例中，每一1220c′的曝露的部分为元件1220c′的长度。然而，如果所有转向特征1220c′在向下方向上大体上较长，那么转向特征1220c′的底部部分可能不曝露，因为邻近特征1220c′可阻碍底部部分。在一些实施例中，一群转向特征的曝露的部分的中心是排列成行或可大体上为线性。所述行可为对角线和/或相对于光导1203c的长度不正交和/或不平行。在一些实施例中，转向特征的侧面的曝露的部分的中心是排列成行或可大体上为线性。因此，可沿着所述行排列特征1220c′的侧面(例如，如曝露的侧面)。转向特征1220c′形成可沿着多个平行行排列的多个群1220c。可包含至少约10行(和10个群1220c)。另外，在每一群1220c中可包含至少约10个转向特征1220c′。在一些实施例中，与光导的长度相比，对角线群1220c更平行于光导的宽度(虽然与宽度不平行)。举例来说，在各种实施例中，对角线群1220c以大于相对于光导的长度的约45°、50°、60°、70°、80°或90°的角度定向。
光大体上法线入射于垂直定向的特征1220c′时，从光导1203c的第一端1204c传播到第二端1204c′。这种配置减少了当光大体上法线入射于垂直定向的特征1220c′时的边缘阴影效应，甚至减少了在大体上法线入射时在角落中的边缘阴影效应。然而，虽然光导1203c上的光提取可大体上均匀，但以不可由特征1220c′转向的角度从光源发射的光可能丢失，且降低显示器的总体照明效率。
图13A到图13E说明在各种方向上发射光波瓣1303的光源1301的侧视图的不同实施例。每一光波瓣1303包括沿着与x-z平面平行的平面在不同方向上前进的多个光束1307。视光源而定和/或视波瓣1303所输入到的光导(未图示)的特性而定，每一波瓣1303的宽度和方向可变化。在一些实施例中，波瓣1303可在大体上与x轴平行的线或轴线上居中。在其它实施例中，可沿着大体上不与x轴平行的线或轴线使波瓣1303居中。在一些实施例中，光源1301可发射一个以上的光波瓣1303。如图13D和图13E中所示，在一些实施例中，光波瓣1303可包含在可由光导中的转向特征转向的光束的角度范围外的光束1307。举例来说，图13D和图13E说明包含处于可由光转向特征(未图示)转向的光的角度范围内的光束1307的第一群1311的光波瓣1303。另外，图13D和图13E说明光束1307的第二群1313，第二群1313处于可由光转向特征转向的光的角度范围外，且因此，可将第二群1313视为丢失的光，因为其不会从反射型显示器朝向观看者反射走。
本文中揭示的光导的某些实施例包括光重定向特征以及光转向特征以增加显示装置的效率，同时在光导上大体均匀地提取光。光重定向特征可在新的方向上重定向在光导内传播的不能由光转向特征转向的光，使得所述光可由光转向特征转向。换句话说，光重定向特征可经配置以改变给定光束的方向，使得仍然在光导内导引光束，但所述光束在较有用的方向(例如，可由光转向特征转向的方向)上传播。本文中揭示的光重定向特征的实施例可“在平面内”(例如，沿着大体上与光导的x-y平面平行的平面)、“在平面外”(例如，沿着大体上与光导的x-z平面平行的平面)或在平面内且在平面外重定向光。
图14A到图14B说明可具有光转向特征1420和光重定向特征1470的光导1403的实施例。如上所论述，光转向特征1420的大小、形状、类型、图案和数量可变化。光重定向特征1470可类似地在大小、形状、类型、图案和数量上变化。图14A和图14B中说明的光重定向特征1470包括形成于光导1403的平坦顶面中的压痕或凹陷。压痕可经配置以包含光重定向段(例如，小面、侧壁和/或有角度的或弯曲表面)，所述光重定向段经配置以接收且转向在光导1403内传播的光。光重定向特征1470可包括各种三维形状。举例来说，光重定向特征1470可包括圆锥、圆锥台、角锥、角锥台、半球、大体曲线形状、大体多边形形状、大体不规则形状、对称形状、不对称形状、棱镜或其它形状。在一些实施例中，光重定向特征1470可包括凹槽、凹坑、表面衍射特征、体积衍射特征、全息图或其它结构。
光重定向特征1470的深度和宽度可变化。在一些实施例中，光重定向特征1470可包括具有相对较低的顶角的浅圆锥。在一些实施例中，光重定向特征1470包括浅的圆锥台。在一些实施例中，光导1403上的光特征1470在大小和/或形状上相互间有变化。举例来说，光导1403可包含具有第一形状的第一群光重定向特征1470和具有第二形状的第二群光重定向特征，其中第一形状大体与第二形状不同。如图14B中所说明，光重定向特征1470b可在大小和/或形状上与光转向特征1420b有变化。
图14C到图14E说明旋转对称的光重定向特征1470的额外实施例。光重定向特征1470可形成于光导中或安置于光导上的转向薄膜中。如所说明，在一些实施例中，光重定向特征可为大体圆锥形且具有顶点。在其它实施例中，光重定向特征可为大体锥台形，例如，截头圆锥形。图14C说明锥台形转向特征1470c的实施例。转向特征1470c包含最大宽度尺寸1465c和深度尺寸1463c。宽度尺寸1465c和深度尺寸1463c可经选择以产生形成于与转向特征1470c的顶部齐平的平面与转向特征的转向段之间的钝角1467c。在一些实施例中，深度1463c可为约0.5微米到约5.0微米，且角度1467c可为约170度到179.5度。
角度1467c可经选择以在转向特征形成于其中的光导内重定向光。在一些实施例中，角度1467c可处于约130°与约180°之间。举例来说，角度1467c可为约130°、131°、132°、133°、134°、135°、136°、137°、138°、139°、140°、141°、142°、143°、144°、145°、146°、147°、148°、149°、150°、151°、152°、153°、154°、155°、156°、157°、158°、159°、160°、161°、162°、163°、164°、165°、166°、167°、168°、169°、170°、171°、172°、173°、174°、175°、176°、177°、178°、179°、180°和/或在这些角度中的任何两者之间且包含所述任何两者的任一值。在一个实施例中，大体圆锥形转向特征具有约10微米的最大宽度尺寸1465c、约0.5微米的深度尺寸和约84度的形成于与转向特征的顶部齐平的平面与转向特征的侧壁之间的钝角。其它替代配置也是可能的，包含(例如)可添加、移除和/或重排组件(例如，层)。
在一些实施例中，光重定向特征1470可经配置以在大体与x-z平面平行的平面上(例如，在平面外)在新方向上重定向入射于其上的光。图14B说明包括转向特征1420b和光重定向特征1470b的光导1403b的实施例的侧视图。如所说明，光重定向特征1470b可在大体与x-z平面平行的平面上在新方向上重定向入射于其上的光1407b。在一些实施例中，光重定向特征1470b可经配置以使光朝向显示装置转向，且在其它实施例中，光重定向特征可经配置以在光导1403b内重定向以浅角度入射于其上的光。
图15说明包括重定向特征1570的光导1503的实施例的俯视图。光重定向特征1570经配置以在大体与x-y平面平行的平面上(例如，在平面内)在新方向上重定向入射于其上的光1507。在一些实施例中，图15中说明的光重定向特征1570可包括类似于图14A和图14B中说明的转向特征1470的圆锥。在其它实施例中，光重定向特征1570可包括圆锥台。所述光转向特征1570可经配置以在平面内和/或在平面外重定向入射于其上的光。
视所要的实施和光学特性而定，光重定向特征的图案和数量可变化。图16A说明光重定向特征1670a大体均匀地在光导上安置的光导1603a的实施例。光重定向特征1670a的图案和数量可部分视光转向特征1620a的大小和形状而定以及视光源1601a的光分布特性而定。在一些实施例中，光重定向特征1670可以按增加在光导1603a上的光提取的均匀性的图案安置。举例来说，在一个实施例中，光重定向特征1670a是在光源1601a附近安置以便将光重定向到光导1603a的其它部分(例如，到暗角)。在一些实施例中，可以按曲线安置多个光转向特征1620a，其中每一光转向特征1620a在大体与光源正交的方向上延伸。在一些实施例中，在弯曲路径中安置多个线段形转向特征1620a，其中光重定向特征1670a包括遍及其穿插的圆锥或圆锥台。图16B说明光重定向特征1670b安置于光源1601b附近且未安置于光导1603b的其它部分上的光导1603b的实例实施例。图16C说明具有安置于光转向特征1620c间的光重定向特征1670c的光导1603c的实施例。光重定向特征1670c可包括在光导1603c中的压痕或凹陷，例如，圆锥或圆锥台。在一些实施例中，光重定向特征1670c与光转向特征1620c可类似地成形。在一些实施例中，光转向特征1620c可在大体与光源(未图示)正交的方向上延伸。光重定向特征1670c的图案可经挑选以消除光导1603c上的暗角和/或减少亮点的出现。在一些实施例中，光棒可被用作光源1601c且发射非对称的光输出。在所述实施例中，可使用光重定向特征1601c遍及光导1603c重新分布光棒的输出。
在一些实施例中，可使用纳米压痕技术使光重定向特征1670形成于光导1603中。在一个实施例中，使包括成形且硬化的尖端的工具按所要的图案撞击到包括软可变形塑料的光导1603中。举例来说，可使所述工具撞击到光导1603中以产生具有类似的形状和深度的压痕的均匀分布。在一些实施例中，具有变化的尖端的多个工具可用以变化凹陷的大小和/或形状。在软塑料中形成了所要数量和图案的凹陷后，可使用电铸来复制光导1603到硬工具内以用作制造随后光导1603的导引件(guide)。在一些实施例中，还可使用已知技术(例如，钻石车削)在软塑料光导1603中形成转向特征1620，以产生包括光重定向特征1670和光转向特征1620的硬工具。还可使用所属领域技术人员已知的各种光刻技术形成光重定向特征1670。
在一些实施例中，可通过在光源与光导之间安置衍射层来解决从光源发射的丢失的光的问题。图17说明衍射层1709安置于光源1701与光导1703的输入边缘之间的实例实施例。衍射层1709可经配置以漫射从光源1701发射的光且将经漫射的光输入到光导1703内，使得遍及光导1703来定向光束1707。在一些实施例中，衍射层1709可重新分布光源1701的光输出以产生可由转向特征1720转向的光束1707的角度分布。在一些实施例中，显示装置可包括衍射层1709和光重定向特征，例如，图14A到图16B中说明的光重定向特征1470、1570、1670。
图18A到图22说明使用折射在平面内(例如，在与x-y轴平行的平面上)重新分布光的转向特征的实施例。图18A说明光导1803和嵌入于所述光导内的光重定向特征1870的透视图。光重定向特征1870可包括由具有与光导1803不同的折射率的材料(包含(例如)空气)形成的任何结构。可使用各种工艺(例如，各向异性反应性离子蚀刻或其它光刻工艺)在光导中形成光重定向特征1870。光重定向特征1870的大小、形状、数量和/或图案可在光导1803与别的光导间或在光导内变化。
图18B说明图18A的光导1803的俯视图。从光源1801发射的光束1807可以按几乎法线入射或接近法线入射地撞击光重定向特征1870。在一些实施例中，光束1807可接着打破TIR且传播穿过光重定向特征1870，直到退出光重定向特征1870且重新进入光导1803。由于光重定向特征1870包括具有与光导1803的其余部分不同的折射率的材料，因此当所述光束穿越光重定向特征1870与光导1803之间的边界时，光束1807的方向改变。可以通过斯奈尔定律(Snell′s Law)计算在光重定向特征1870与光导1803之间的边界处的折射度。
光重定向特征1870可包括各种三维形状，例如，棱镜、大体三角形棱镜、直角三角形棱镜、方框、立方体、圆柱体、半圆柱体、楔形物、球体、半球体、对称形状、不对称形状、大体曲线形状、大体多边形形状或不规则形状。图18A和图18B中说明的光重定向特征1870包括直角三角形棱镜。在一些实施例中，转向特征1870的大小可通过折射从反射型显示器反射的光而影响观看者观看到的显示器的对比度。因此，在某些实施例中，可优选地限制如从光导1803的顶部观看的折射性特征1870的面积。
图19A和图19B说明其中光重定向特征1970包括直角三角形棱镜的壳的实施例。如图19B中所示，折射性光重定向特征1970包含外部边界材料层1901和内部材料层1908。内部材料层1908可包括具有大体上与光导1903的折射率相同的折射率的材料。在一些实施例中，内部材料层1908可包括与光导1903相同的材料。外部边界材料层1901可包括具有与光导1903和内部材料层1908不同的折射率的任一材料，例如，空气。在包括三维形状的壳的折射性重定向特征1970的实施例中，传播穿过其的光束经折射，且可通过使内部材料层1908的折射率与光导1903的其余部分匹配使从顶部观看的特征1970的表面积最小化。
图20和图21说明包括曲线三维形状的折射性光重定向特征2070、2170的额外实施例。光重定向特征2070、2170可在一个光导2003、2103与另一个光导间或在给定光导内在大小和/或形状上有变化。在一些实施例中，光导2003、2103可包括具有第一形状的第一群光重定向特征2070、2170和具有第二形状的第二群光重定向特征，其中第一形状大体与第二形状不同。类似地，在一些实施例中，光导2003、2103可包括具有第一大小的第一群光重定向特征2070、2170和具有第二大小的第二群光重定向特征，其中第一大小大体与第二大小不同。在一些实施例中，光导2003、2103上的光重定向特征2070、2170在大小或形状中的一者上相互间有变化。
图22说明包括多个折射性光重定向特征2270a-2270g的光导2203的实施例。光重定向特征2270a-2270g可在形状和/或大小上变化以便遍及光导2203重新分布从光源2201发射的光。在说明的实施例中，每一光重定向特征2270a-2270g包括直角三角形棱镜。形成于光重定向特征2270中的直角三角形的斜边与直角三角形的大体平行于光源2201的边之间的角度从重定向特征2270a到重定向特征2270d在增加。另外，重定向特征2270e-2270g可镜射重定向特征2270a-2270d。具有不同图案、大小、数量和形状的重定向特征2270可形成于光导2203上以在平面内重新分布或重定向光。在一些实施例中，光重定向特征2270可包括经配置以在平面外和/或在平面内重定向光的三维形状。在一些实施例中，光导2203可包括在平面内重定向光的一群光重定向特征2270和在平面外重定向光的一群光重定向特征2270。
现转到图23A到图23C，说明平行于衍射性重定向层2321安置的光导2303的实施例。在一些实施例中，衍射性重定向层2321可在光导2303内在有用的方向上重定向入射于其上的光。图23B说明图23A的实施例的侧视图，其中入射于衍射性重定向层2321上的光2307在光导内在光束2307′中重定向。在一些实施例中，衍射性重定向层2321可包括低雾度漫射体，其中雾度指示衍射层2321的漫射比。如图23B和图23C中所示，衍射层2321可在光导内在平面内和/或在平面外重定向光。在一些实施例中，体积衍射层2321的使用允许将角度转换特征添加到对称性光转向特征，通过基于晶片的微制造生产所述光转向特征。在一些实施例中，经由衍射层2321散射的光量可匹配光导2303的每单位长度的光提取。在一些实施例中，如果发生比提取多的光散射，那么在光导2303内传播的光将最终打破TIR且降低显示装置效率。在一些实施例中，除了反射性和/或折射性光重定向特征(例如，以上描述的反射性和/或折射性光重定向特征)之外，光导2303还包括衍射层2321。在一些实施例中，可仅平行于光导2303的一部分安置衍射性重定向层2321。
虽然以上详细描述已展示、描述且指出了本发明适用于各种实施例的新颖特征，但应理解，所属领域的技术人员可在并不脱离本发明的精神的情况下对所说明的装置或过程的形式和细节进行各种省略、替代和改变。本发明的范围是由随附的权利要求书而非前文的描述指示。属于所述权利要求书的等效物的意义和范围内的所有改变应包含于其范围内。

Claims (39)

1.一种照明装置，其包括：
光源；
光导，其包括第一表面、与所述第一表面相对地安置的第二表面、第一端和第二端，以及在所述第一端与所述第二端之间的长度，所述光导经定位以接收从所述光源到所述光导第一端内的光，且所述光导经配置使得从所述光源提供到所述光导的所述第一端内的光朝向所述第二端传播；
多个光转向特征，每一光转向特征包括至少一个转向段，所述至少一个转向段经对准以使朝向所述光导的所述第二端传播的光转向出所述光导；以及
至少一个光重定向特征，每一光重定向特征包括至少一个重定向段，所述至少一个重定向段经对准以沿着一个或一个以上方向在所述光导内重定向入射于其上的光。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述光导是相对于反射型显示器安置，使得转向出所述光导的光照明所述反射型显示器。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述反射型显示器包括光调制阵列。
4.根据权利要求3所述的装置，其进一步包括：
处理器，其经配置以与所述光调制阵列通信，所述处理器经配置以处理图像数据；以及
存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。
5.根据权利要求4所述的装置，其进一步包括驱动器电路，所述驱动器电路经配置以将至少一个信号发送到所述光调制阵列。
6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括控制器，所述控制器经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。
7.根据权利要求4所述的装置，其进一步包括图像源模块，所述图像源模块经配置以将所述图像数据发送到所述处理器。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述图像源模块包括接收器、收发器和传输器中的至少一者。
9.根据权利要求4所述的装置，其进一步包括输入装置，所述输入装置经配置以接收输入数据和将所述输入数据传送到所述处理器。
10.根据权利要求1所述的装置，其中至少一个光转向特征是安置于所述光导的所述第一表面上且经配置以将光转向出所述光导的所述第二表面。
11.根据权利要求10所述的装置，其中至少一个光转向特征是安置于所述光导的所述第二表面上且经配置以将光转向出所述光导的所述第一表面。
12.根据权利要求10所述的装置，其中至少一个光重定向特征是安置于所述光导的所述第一表面上。
13.根据权利要求10所述的装置，其中至少一个光重定向特征是安置于所述光导的所述第二表面上。
14.根据权利要求1所述的装置，其中所述转向特征包括细长凹槽。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述光重定向特征为圆锥形。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述圆锥的重定向段与所述光导的所述第一表面或所述第二表面形成约170度与约179.5度之间的钝角。
17.根据权利要求1所述的装置，其中所述光重定向特征呈圆锥台的形状。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述圆锥台的重定向段与所述光导的所述第一表面或所述第二表面形成约170度与约179.5度之间的钝角。
19.根据权利要求1所述的装置，其中所述光重定向特征呈角锥的形状。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述角锥的重定向段与所述光导的所述第一表面或所述第二表面形成约170度与约179.5度之间的钝角。
21.根据权利要求1所述的装置，其中所述光重定向特征呈角锥台的形状。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述角锥台的重定向段与所述光导的所述第一表面或所述第二表面形成约170度与约179.5度之间的钝角。
23.根据权利要求1所述的装置，其中所述光重定向特征经由反射来重定向光。
24.根据权利要求1所述的装置，其中所述光重定向特征经由折射来重定向光。
25.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括多个光重定向特征。
26.根据权利要求25所述的照明装置，其中所述光重定向特征遍及所述光导以均匀图案安置。
27.根据权利要求25所述的照明装置，其中所述光重定向特征是遍及所述光导以非均匀图案安置。
28.根据权利要求25所述的照明装置，其中所述光重定向特征中的至少一者在大小或形状中的至少一者上不同于至少一个其它光重定向特征。
29.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光重定向特征经配置以在平面内重定向光。
30.根据权利要求29所述的照明装置，其中所述光重定向特征经配置以在大体平行于所述第一表面安置的平面上重定向光。
31.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光重定向特征经配置以在平面外重定向光。
32.根据权利要求31所述的照明装置，其中所述光重定向特征经配置以在大体与所述第一表面正交安置的平面上重定向光。
33.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光重定向特征经配置以在平面外和在平面内重定向光。
34.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光重定向特征经配置以沿着一个或一个以上方向在所述光导内重定向入射于其上的光的一部分且将入射于其上的光的一部分转向出所述光导。
35.一种照明装置，其包括：
用于提供光的构件；
用于导引光的构件，其包括第一表面、与所述第一表面相对地安置的第二表面、第一端和第二端，以及在所述第一端与所述第二端之间的长度，所述用于导引光的构件经定位以接收从光源到所述用于导引光的构件第一端内的光，且所述用于导引光的构件经配置使得从所述用于提供光的构件提供到所述用于导引光的构件的所述第一端内的光朝向所述第二端传播；
多个用于使光转向的构件，其经配置以使朝向所述光导引构件的所述第二端传播的光转向出所述用于导引光的构件；以及
用于重定向光的构件，其经配置以沿着一个或一个以上方向在所述用于导引光的构件内重定向入射于其上的光。
36.根据权利要求35所述的装置，其中所述用于提供光的构件包括发光二极管。
37.根据权利要求35所述的装置，其中所述用于提供光的构件包括光棒。
38.根据权利要求35所述的装置，其中所述用于导引光的构件包括光导。
39.根据权利要求35所述的装置，其中所述用于重定向光的构件包括在所述用于使光转向的构件中的至少一个锥台形压痕。
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