[发明专利]滤色器对准反射式显示器

说明书

高效率、长寿命、视频速率、电泳显示器包括含有亚像素结构的流体，该亚像素结构是周期性的并且与滤色器阵列对齐。包括电泳移动颗粒的流体在个体过滤器的尺寸范围(每个过滤器一个尺寸)处进行划分使得颗粒可以移动以允许光通过全内反射(TIR)返回穿过相同的过滤器而朝向观察者从而产生光亮状态或通过传统反射被颗粒吸收从而产生黑暗状态。通过使用在光路径中避免ITO层的结构实现高反射，并且通过TIR和传递对光进行双控制从而将绝大多数光反射到反射器。在一个实施例中，该结构是截棱锥的形状。

相关申请的交叉引用

本申请要求以2014年10月8日递交的临时申请No.62/061,251的申请日为优先权；该临时申请的说明书整体结合于本文。

技术领域

本公开整体涉及反射式图像显示器。更具体地，本申请关于包括对准滤色器亚像素的反射式图像显示器、光重新定向架构。

背景技术

当光线进入反射式图像显示器并且被反射时，在入射光线和出射光线之间存在平均横向偏移。根据入射光线的角度、反射表面的类型和光线行进的总距离，横向偏移的程度可以发生很大变化。横向偏移的程度可能是有问题的。如果光线穿过一个彩色亚像素进入显示器并且从相邻的不同颜色的亚像素离开，则横向偏移是有问题的。更具体地，在包括RGB(红-绿-蓝)滤色器阵列的反射式彩色显示器中，如果光线从红色亚像素进入但是从绿色亚像素离开，则横向偏移是有问题的。首先，分辨率的损失可能导致像素的边缘模糊。其次，由于出射光线可能最后具有较低强度因此可能导致效率的损失。这两个效应的严重程度取决于平均横向偏移的程度。如果横向偏移较大，则该效应将很明显。相反地，如果横向偏移较小，则该效应将不明显。这些效应存在于单色显示器和彩色显示器两者中。分辨率的损失可能仅仅在模糊是可见的时是重要的。例如，如果像素或亚像素非常小，则即便存在一些模糊，也不会影响显示器的表观分辨率，这是因为由裸眼不能观察到该模糊。然而，效率的损失可能是更严重的问题。即使像素对于裸眼是不可见的，效率损失仍然具有平均效应并且将减小显示器的表观对比度。尽管这对于单色图像显示器和彩色图像显示器两者均是真实存在的，但是其对于彩色显示器是更具挑战性的问题。这是因为亚像素较小以及因此对横向偏移的容忍度没那么高。换言之，更重要的是使针对彩色显示器的横向偏移最小化，该彩色显示具有比单色显示器(其通常具有近似大三倍的像素)更小的亚像素。在彩色反射式图像显示器中，为了保持高质量彩色图像，优选地使穿过彩色亚像素进入显示器的光被反射穿过相同的彩色亚像素返回到观察者。必要的是使在反射式图像显示器内对光进行反射的位置与能够产生高质量图像的彩色亚像素合适地对齐或对准。

对于包括光吸收电泳移动颗粒(其分散在光学透明的流体中)的反射式图像显示器，另外的期望质量是该颗粒在整个显示器上近似等密度地分布。这是在显示器操作期间显示器看起来外观大致均匀的原因。还期望显示器的外观在显示器的整个寿命期间保持为高水平的质量和效率。实现该目标的一种方法是使颗粒微分离以防止横向偏移。

附图说明

将参照以下示例性并且非限制性的图示讨论本申请的这些以及其它实施例，在图示中相同元件进行相似地编号，其中：

图1A是在明亮状态中对准滤色器反射式显示器的亚像素的截面图；

图1B是在黑暗状态中对准滤色器反射式显示器的亚像素的截面图；

图2是对准滤色器反射式显示器的亚像素的截面图；

图3是对准滤色器反射式显示器的多个截棱锥状结构的仰视图；以及

图4是对准滤色器反射式显示器的多个截圆锥状结构的仰视图。

具体实施方式

全部以下描述中，提供具体细节以向本领域技术人员提供更透彻的理解。然而，可能未详细示出或描述公知元件以避免不必要地使本公开难以理解。因此，说明和附图是阐释性而非限制性的。