O supapă de lumină este un dispozitiv care fie reflectă lumina, fie permite luminii să treacă prin oblon. Supapele de lumină au o gamă largă de utilizări, de la televizoare la aplicații militare secrete. O supapă de lumină poate fi fie cu cristale lichide (LC), fie un dispozitiv nanomecanic. Dispozitivele nanomecanice includ dispozitivul digital de microoglindă (DMD) și supapa de lumină cu grilaj (GLV).
Cristalele lichide, o substanță naturală, au fost identificate inițial în 1889 de Friedrich Reinitzer, care lucra la Universitatea Charles din Praga. LC-urile au rămas puțin mai mult decât o noutate până în 1969, când s-au făcut pași importanți către un material viabil comercial. Proprietatea LC-urilor care le permite să funcționeze ca supape de lumină este capacitatea lor de a polariza lumina. LC-urile sunt folosite cu un polarizator, care fie lasă lumina să treacă, fie o reflectă, în funcție de polaritate. Un curent electric aplicat dispozitivului determină polaritatea.
GLV-urile au fost dezvoltate la Universitatea Stanford de Dr. David Bloom și unii dintre studenții săi absolvenți. Unul dintre studenții lui Bloom, Raj Apte, a subliniat posibila viabilitate comercială a tehnologiei în teza sa de doctorat din 1994. Dr. Bloom a fondat o companie start-up în același an pentru a comercializa tehnologia. Dispozitivele GLV sunt rețele mecanice care modulează cantitatea de experiențe de lumină de difracție atunci când le întâlnește. Aceste dispozitive se găsesc în televizoare și sunt utilizate și în aplicații militare, tehnologice și industriale.
DMD-urile au fost create de Texas Instruments în 1987 sub conducerea lui Larry Hornbeck. Conceptele originale aveau ca scop detectarea obiectelor militare, cum ar fi tancuri și transportoare blindate, în timpul supravegherii. Un DMD este o supapă de lumină constând din rețele de până la 1.3 milioane de oglinzi microscopice montate pe balamale. Fiecare cip corespunde unui pixel pe un ecran și fiecare poate fi fie oprit, fie pornit, trecând lumina sau reflectând-o. Multe aplicații, cum ar fi televizorul, sistemele home theater și proiectoarele video de afaceri utilizează un sistem cu un singur cip combinat cu o roată de culoare, iar viteza și durata de timp prin care trece fiecare culoare sunt coordonate în funcție de culoarea care urmează să fie afișată.
Calitatea foarte ridicată a imaginii necesită o unitate DMD cu trei cipuri. Se folosește un cip pentru fiecare culoare primară, cu același efect ca și sistemul cu un singur cip. Aceste unități foarte high-end sunt folosite în cinematografe, unele televizoare și unele setări militare în care este nevoie de o rezoluție foarte mare. DMD-urile au un timp de răspuns mult mai rapid decât LC-urile, dar sunt măsurabil mai lenți decât GLV-urile.