[发明专利]具有嵌入式菲涅耳反射器的光导

说明书

技术领域

本发明大体上涉及用于导引光的光学系统，且更具体来说，涉及利用菲涅耳反射器结构来重新引导光的光导。

背景技术

机电系统包含具有电气和机械元件、激活器、换能器、传感器、光学组件(例如，镜)和电子器件的装置。机电系统可在多种尺度下制造，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从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的结构，包含(例如)小于数百纳米的大小。可使用沉积、蚀刻、光刻和/或其它蚀刻掉衬底和/或已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微加工工艺来产生机电元件。

一种类型的机电系统装置被称为干涉式调制器(IMOD)。如本文中所使用，术语干涉式调制器或干涉式光调制器指使用光学干涉的原理来选择性地吸收和/或反射光的装置。在一些实施方案中，干涉式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/或反射性的，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静止层，且另一板可包含通过气隙与所述静止层分开的反射膜。一个板相对于另一板的位置可改变入射于干涉式调制器上的光的光学干涉。干涉式调制器装置具有广泛范围的应用，且预期用于改善现有产品且创造新产品，尤其是具有显示能力的产品。

经反射的环境光用于在一些显示装置中形成图像，所述显示装置例如为使用由干涉式调制器形成的显示元件的反射式显示器。这些显示器的所感知的亮度取决于朝向观看者反射的光的量。在低环境光条件中，来自具有人工光源的照射装置的光可用于照射反射式显示元件，所述反射式显示元件可随后朝向观看者反射光以产生图像。为了满足市场需求及显示装置(包含反射式及透射式显示器)的设计准则，正在开发新的照射装置及其形成方法。更一般地说，正在开发具有光导的光学系统以提供改进的光导引及光重新引导性质。

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，其中没有单个方面单独负责本文所揭示的合乎需要的属性。

本发明中描述的标的物的一个新颖方面可实施于光学系统中。所述光学系统可包含由具有一折射率的材料形成的光导。所述光导可包含第一主表面、与所述第一主表面相对的第二主表面、由从所述第一主表面朝向所述第二主表面且部分穿过所述光导而延伸的底切界定的多个有角度狭槽。所述多个有角度狭槽可用具有一折射率的填充物材料填充。所述填充物材料及所述光导材料的折射率可失配约0.3或更小。在一些实施方案中，所述填充物材料及所述光导材料的折射率可失配约0.1或更小，或0.05或更小。

本发明中描述的标的物的另一新颖方面可实施于光学系统中。所述光学系统包含由具有一折射率的材料形成的光导。所述光导包含第一主表面、与所述第一主表面相对的第二主表面，及用于喷射传播穿过所述光导的光的装置。所述光通过全内反射传播穿过所述光导且所述用于喷射光的装置可主要通过使用菲涅耳反射来喷射所述光，使得所述光穿过所述第一主表面退出所述光导。

本发明中所描述的标的物的又一新颖方面可实施于用于制造光学系统的方法中。所述方法包含提供由具有一折射率的材料形成的光导，且形成由从所述第一主表面部分穿过所述光导而延伸的底切界定的多个有角度狭槽。所述光导包含第一主表面及与所述第一主表面相对的第二主表面。所述多个有角度狭槽可用具有一折射率的填充物材料填充，且所述填充物材料及所述光导材料的折射率可失配约0.3或更小。

本发明中描述的标的物的另一新颖方面可实施于光学系统中。所述光学系统包含光导，所述光导由具有一折射率的材料形成且具有多个有角度狭槽。所述光导包含第一主表面及与所述第一主表面相对的第二主表面。所述多个有角度狭槽可由从所述第一主表面朝向所述第二主表面且至少部分穿过所述光导而延伸的底切界定。所述多个有角度狭槽可包含第一侧壁及第二侧壁。所述第一侧壁可大体上平行于所述第二侧壁。所述多个有角度狭槽可用具有一折射率的填充物材料填充，且所述填充物材料及所述光导材料的折射率可失配约0.3或更小。

在附图和下文描述中阐述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节。其它特征、方面及优点将从所述描述、图式及权利要求书而变得显而易见。应注意，以下各图的相对尺寸可能未按比例绘制。

附图说明

图1展示描绘干涉式调制器(IMOD)显示装置的一系列像素中的两个邻近像素的等距视图的实例。

图2展示说明并入有3×3干涉式调制器显示器的电子装置的系统框图的实例。