[发明专利]利用发光的单层反射式显示器

说明书

背景技术

反射式电子显示器是正赢得喜爱的新型显示器。例如，在电子书阅读器中已经使用反射式显示器。与要求其自己的光源的常规平板式显示器相反，反射式显示器利用环境光进行照明以产生显示的图像。因此，反射式显示器能够模拟诸如书页或报纸印刷物的“纸上墨”印刷材料的外表，并且常常被称为“电子纸”或“e-paper（电子纸）”。由于使用环境光进行照明，反射式显示器与常规显示器相比具有较低功率消耗的显著优点和在明亮环境光下观看的能力。

开发反射式显示器时的主要挑战是在不使得设备结构过度复杂且难以制造的情况下提供良好的色彩。许多反射式纸状显示器技术尝试通过堆叠多个有源设备层来实现令人满意的色彩。那些技术依赖于通过吸收来减去每个有源层中的可见光谱的一部分并将其余部分反射以产生期望的色彩。提供全色要求独立地减去与诸如RGB（红绿蓝）或CYM（青色黄色品红色）的至少三原色相对应的入射可见光谱的各部分的能力。另外，常常要求第四层以使得能够实现黑白和/或提供灰度（grayscale）。在某些情况下，可以利用少于四个有源层来获得全色，因为可以在一个有源层中实现两个原色。然而，堆叠甚至两个有源层可能是有问题的。多个层要求多个电子背板和/或复杂的通孔。这导致更困难的制造、较低的产率和更大的成本。多个层的使用还降级设备性能。由于不及（less than）完美的透明度而引起的界面处的杂散反射和堆叠层中的吸收降低对比度和亮度。

将有源层堆叠的替换是尝试通过子像素的使用来实现全色，每个子像素通过仅反射入射光中的原色的窄带来提供该色彩。利用这种方法的问题是像素面积的仅仅小部分被用于产生每个原色，并且落在子像素外面的入射光被浪费。这导致不可接受的低亮度级。并且，诸如正反电泳显示器（front-back electrophoretic display）的某些技术具有当“开”色彩粒子被拉到像素正面时“关”色彩仍部分地可见的问题。到目前为止，没有现有单层反射式显示器技术表现出可接受的色彩。

附图说明

关于以下附图以示例的方式描述本发明的某些实施例：

图1是根据本发明的实施例构造的反射式显示设备的示意视图；

图2是图1的反射式显示设备的像素的示意性横截面视图；

图3是图2的像素中的色彩子像素的示意性横截面视图；以及

图4是示出在本发明的实施例中的作为光波长的函数的色彩子像素的发光吸收和发射的图。

具体实施方式

图1示出依照本发明的显示设备的实施例。如下文更详细地描述的，显示设备100具有能够在结构上简单且容易制造的同时显示高色彩质量的图像的色彩显示屏102。

设备100具有内置电源，诸如可再充电电池，并且具有电子电路和软件用于其操作。如图1所示，设备100可以具有用于控制图像显示功能的按钮104且可以具有用于数据输入的小键盘106。此外，显示屏102可以是能够显示诸如滚动条或控制按钮的控制特征的触摸屏。显示设备100还包括用于接收要显示的图像的数据的装置。例如，设备100可以具有用于接收通过USB电缆传送的数据或接收具有存储在其上面的图像日期（image date）的USB记忆棒的USB端口110。该设备还可以具有用于其它类型的数据存储设备的插孔（receptacle），诸如SD卡槽112。替换地，设备100可以具有用于从计算机或诸如因特网的网络无线地下载图像数据的无线传输能力。

图2示出依照本发明的实施例的显示屏102的像素120的示意性表示。像素120具有多个子像素，其每一个负责调制在给定谱带中产生的光。在所示的例子中，像素120具有分别用于调制三原色红色、绿色、蓝色的三个子像素122、124和126以及用于白光调制的可选子像素128。可以使用其它色彩选择和不同数目的子像素。此像素结构是“单层”结构，因为子像素被并排地布置在相同层中，与具有被堆叠在一起的多个有源色彩吸收/反射层的反射式显示器结构相反。