[发明专利]混合反射-发射图像显示器

说明书

反射图像显示器使用的功率最小，但在低环境光条件下使用受限。发光图像显示器本质上是反射的，并且在高环境光条件下必须使用显著更多的功率以优化图像质量，这极大地限制了电池寿命。迄今为止，没有一种显示技术能够在所有环境照明条件下提供出色的图像质量。这里描述的实施例涉及受控反射与受控高效发射的有效混合化，以提高显示器的实用性和整体性能。

本说明书要求于2016年5月23日提交的美国临时申请序列号No.62/340,399的优先权，该专利申请的说明书全部并入本文。

技术领域

所公开的实施例总体涉及可电子寻址的图像显示器。在一个实施例中，本公开涉及一种包括可电子寻址的反射和发射部件的混合图像显示器。

背景技术

在传统的电子显示器中，存在两种用于产生图像的基本方法。在每种方法中，图像包括被称为子像素的小区域。在正常观看条件下，子像素理想地看不见地小，通常产生原色，并且以小组排列以形成全色像素。

第一种传统的电子显示器类别是发光显示器。子像素中的视觉信息源是可控光发射器，该可控光发射器可以采用可变输出无机或有机发光二极管(LED)的形式。视觉信息源也可以是由具有更恒定输出的光源背光的受控透射光快门和滤色器阵列。在任一种情况下，原色子像素的加法混合产生所需的彩色图像。

第二种传统的显示器类别是反射显示器。在该类别中，照明图像源自周围环境。每个子像素的颜色可以由滤色器阵列确定。可以通过控制来自每个子像素的光的反射率来调节亮度，通常借助于光吸收粒子的电泳运动。反射机构可以包括在以有利的方式成形的光学界面处的反射表面和/或反射粒子和/或全内反射(TIR)。

虽然产生电子图像的两种基本的传统方法在许多情况下都可以很好地发挥作用，但它们各自包含根本且不同的限制。在发光显示器的情况下，存在两个基本挑战。首先，发光显示器需要电力来产生发射的光。所需的电力可能导致缺点。对于在功率要求显著降低电池寿命的明亮的周围环境中的便携式显示设备尤其如此。这可能导致室外标牌应用的高能耗和运营成本。

其次，发光显示器本质上是非常反光的。因此，在要显示为黑色的显示器的区域中，控制器只能停止发光而不是反射。结果，由于环境光的这种固有反射，表面不会显示出黑色。通常，这种问题通过减少环境光反射的光吸收机制得到改善。遗憾的是，这也降低了来自显示器的光发射效率。

在反射图像显示的情况下，存在两个不同的问题。首先，电子反射显示器不是最佳反射的。在它们最明亮的状态下，它们看起来不像白纸一样白，用户可能会觉得不具吸引力(在明亮的户外照明条件下这可能不太成为问题，但在正常的室内照明中这是一个问题)。其次，它们在黑暗中和没有环境光的情况下不是可读的。对于印刷在纸上的传统图像也是如此，但对于电子显示器，客户希望在黑暗中可以使用的显示器。

这些限制对于传统显示器来说是常见的，并且尚未被同时克服。出于这个原因，发射显示器通常能够满足一些应用，而其它应用使用反射显示器。然而，迄今为止，没有一种显示技术能够在所有情况下提供出色的图像质量。公开的实施例克服了这些缺点。

附图说明

将参考以下示例性和非限制性说明来讨论本公开的这些和其它实施例，其中相同的元件以相似的方式编号，并且其中：

图1A示意性地示出了根据本公开的一个实施例的混合反射-发射图像显示器的横截面；

图1B示意性地示出了根据本公开的一个实施例的混合反射-发射图像显示器的俯视图；

图2A示意性地示出了根据本公开的一个实施例的反射环境光的混合反射-发射图像显示器的像素的横截面；

图2B示意性地示出了根据本公开的一个实施例的发射绿光的混合反射-发射图像显示器的像素的横截面；

图3示意性地示出了根据本公开的一个实施例的混合反射-发射显示器的一部分的俯视图；