專利名稱：顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括圖像顯示面板和照明系統(tǒng)的顯示器件，其中圖像顯示面板具有在像素區(qū)域上設(shè)有電極的第一基板，照明系統(tǒng)包括光學(xué)波導(dǎo)，該光學(xué)波導(dǎo)具有與圖像顯示面板面對的出口面和多個(gè)端面，至少其中一個(gè)端面是光的入口面，同時(shí)可以將光耦合到光學(xué)波導(dǎo)的所述端面。
圖像顯示面板可包括電光介質(zhì)(在兩個(gè)基板之間)如液晶材料或電致變色材料。其還可以基于靜電力(可變形鏡面)。
這種反射型顯示器件例如用在便攜式裝置中，如膝上型計(jì)算機(jī)、移動電話、個(gè)人管理器等。從節(jié)約能量方面考慮，希望在有充足環(huán)境光的情況下可以關(guān)閉光源。
本發(fā)明還涉及用在這種顯示器件中的照明系統(tǒng)。
上述類型的顯示器件在如下文獻(xiàn)中公開了“Compact FrontLighting for Reflective Displays”，SID 96 Applications Digest，第43-46頁。這篇文獻(xiàn)展示了在遠(yuǎn)離圖像顯示面板的第一主表面的區(qū)域中具有溝槽結(jié)構(gòu)的光學(xué)波導(dǎo)。該溝槽結(jié)構(gòu)是使光線偏轉(zhuǎn)到圖像顯示面板的方向中所必要的。這種情況下存在的問題是溝槽結(jié)構(gòu)使得難以在所述第一主表面上施加其它層，如防反射層或其它功能層。
本發(fā)明的目的是提供一種解決這個(gè)問題的方案。為此，在根據(jù)本發(fā)明的顯示器件中，光學(xué)波導(dǎo)包括在兩個(gè)光學(xué)透明層之間的光學(xué)透明材料，該光學(xué)透明材料的折射率比光學(xué)透明層材料的折射率更高，構(gòu)成了在光學(xué)透明材料和遠(yuǎn)離圖像顯示面板一側(cè)的第一所述光學(xué)透明層之間的界面。
優(yōu)選地，該界面具有鋸齒結(jié)構(gòu)或棱柱結(jié)構(gòu)。
為防止偏振效應(yīng)，光學(xué)透明材料和光學(xué)透明層的材料優(yōu)選基本上是光學(xué)各向異性的。
下面將參照附圖介紹本發(fā)明的這些和其它方案。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的反射型顯示器件的實(shí)施例的剖面圖；圖2是在圖1所示的器件中使用的照明系統(tǒng)的一部分的示意剖面圖；和圖3表示照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的一部分的其它實(shí)施方式。
附圖只是示意性的而且不是按比例繪制的。相應(yīng)的部件一般具有相同的參考標(biāo)記。
圖1中示意性示出的顯示器件1包括圖像顯示面板2和照明系統(tǒng)8。
圖像顯示面板2包括在兩個(gè)基板3、4之間的液晶材料5，是基于扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)或鐵電效應(yīng)的。該圖像顯示面板包括例如像素矩陣，對于該像素矩陣在基板3上設(shè)置了光反射圖像電極6?；?是透光的并具有一個(gè)或更多個(gè)例如ITO(氧化銦錫)的透光電極7。圖像電極經(jīng)由連接線6’、7’被提供以電壓，其借助驅(qū)動單元9被提供以驅(qū)動電壓。
照明系統(tǒng)8包括由光學(xué)透明材料制成并具有四個(gè)端面10、10’的光學(xué)波導(dǎo)15。光源12的光經(jīng)端面之一，例如10耦合到光學(xué)波導(dǎo)15，該光源12相對于這個(gè)端面設(shè)置。光源12例如可以是棒狀熒光燈。該光源也可以替換地由一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光二極管(LED)構(gòu)成，特別是在具有小圖像顯示面板的平板顯示器件中，例如便攜式電話。而且，光源12可以是可拆卸的。
光學(xué)波導(dǎo)15的出口面18面對圖像顯示面板2。如需要的話，光不耦合到其中的透明板的每個(gè)端面10’可以設(shè)有反射器22。通過這種方式，防止了不在出口面18、18’耦合出去、并相應(yīng)地穿過光學(xué)波導(dǎo)傳播并到達(dá)端面的光經(jīng)這個(gè)端面10’離開光學(xué)波導(dǎo)15。
為防止光離開光學(xué)波導(dǎo)15而不對照明系統(tǒng)的光輸出作貢獻(xiàn)，燈12的光優(yōu)選經(jīng)耦合裝置13耦合到光學(xué)波導(dǎo)15，例如借助楔形光學(xué)波導(dǎo)，其允許入射光束19相對于出口面18、18’的角度例如為15度。此外，由于沒有雜散光而提高了對比度。
根據(jù)本發(fā)明，如圖2所示，光學(xué)波導(dǎo)15具有在兩個(gè)光學(xué)透明層(基板)14、16之間的光學(xué)透明材料17。在本例中，光學(xué)透明材料17是液體，如TiO2顆粒的液體懸浮，具有大約2的折射率，比光學(xué)透明層14、16的折射率更高，在玻璃透明層(基板)14、16的情況下，光學(xué)透明層14、16的折射率約為1.5。在光學(xué)透明材料17和光學(xué)透明層之間構(gòu)成界面，并且該界面包括例如在透明層16中的多個(gè)溝槽。入射光束19在圖像顯示面板2的方向中被這些溝槽的表面反射。
在圖像顯示面板2中反射之后，光束19’穿過光學(xué)波導(dǎo)傳播(在本實(shí)施例中，由于折射率之間的差異產(chǎn)生的折射被認(rèn)為是可以忽略的)并到達(dá)觀測者30(圖1)。
由于表面20現(xiàn)在是平坦的，所以其很容易用其它層如防反射涂層23所覆蓋。
在另一實(shí)施例(未示出)中，基板4、14被整體形成為單個(gè)基板(圖3)。在這種情況下，偏振器可位于透明材料17和所述基板之間。
具有微型結(jié)構(gòu)的基板16可以是ITO基板-箔或微型復(fù)制箔。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行幾種修改。例如，溝槽可具有特定圖形以提高效率或防止莫爾圖形。
圖像電極6不需要是光反射的。在另一實(shí)施例中，它們被用做透光ITO電極，并且反射鏡設(shè)置在這些電極的后面。
尤其是在柔性顯示器中，當(dāng)具有電光特性的聚合材料(例如PDLC等)用于光學(xué)透明材料時(shí)，層17可以被構(gòu)圖并插入塑料基板之間。
平坦表面可將其它功能集成。一個(gè)例子示于圖3中，其中觸摸式傳感器(由層25示意性表示，保持與間隔物26分開)借助粘合劑24固定到表面20上。
本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。本發(fā)明在于每個(gè)新的特性特征和這些特性的每個(gè)組合。權(quán)利要求書中的參考標(biāo)記不限制它們的保護(hù)范圍。使用詞語“包括”不排除該權(quán)利要求中所述元件以外的其它元件的存在。在元件前面使用詞語“一”不排除存在多個(gè)這種元件。
權(quán)利要求
1.一種包括圖像顯示面板和照明系統(tǒng)的顯示器件，所述圖像顯示面板具有在像素區(qū)域上設(shè)有電極的第一基板，所述照明系統(tǒng)包括光學(xué)波導(dǎo)，所述光學(xué)波導(dǎo)具有與圖像顯示面板面對的出口面和多個(gè)端面，至少其中一個(gè)是光的入口面，同時(shí)光可以耦合到光學(xué)波導(dǎo)的所述端面，所述光學(xué)波導(dǎo)包括在兩個(gè)光學(xué)透明層之間的光學(xué)透明材料，光學(xué)透明材料的折射率高于光學(xué)透明層材料的折射率，構(gòu)成在光學(xué)透明材料和在遠(yuǎn)離圖像顯示面板一側(cè)的第一所述光學(xué)透明層之間的界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器件，其中光學(xué)透明材料和光學(xué)透明層的材料都基本上是光學(xué)備向異性的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器件，其中所述第一光學(xué)透明層在界面處構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的顯示器件，其中所述界面具有鋸齒結(jié)構(gòu)或棱柱結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的顯示器件，其中光學(xué)透明材料是液體，并且光學(xué)透明層的材料是玻璃、石英或合成材料。
6.一種照明系統(tǒng)，包括光學(xué)透明材料的光學(xué)波導(dǎo)，具有出口面和多個(gè)端面，所述端面的至少一個(gè)是與其相對設(shè)置的光的入口面，同時(shí)光可以被耦合到光學(xué)波導(dǎo)的所述端面中，所述光學(xué)波導(dǎo)包括在兩個(gè)光學(xué)透明層之間的光學(xué)透明材料，光學(xué)透明材料的折射率高于光學(xué)透明層材料的折射率，構(gòu)成光學(xué)透明材料之間的界面以及光學(xué)透明材料和第一所述光學(xué)透明層之間的界面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的照明系統(tǒng)，其中光學(xué)透明材料、光學(xué)透明層的材料都基本上是光學(xué)各向異性的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的照明系統(tǒng)，其中光學(xué)透明層之一在界面處構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7的照明系統(tǒng)，其中界面具有鋸齒結(jié)構(gòu)或棱柱結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7的照明系統(tǒng)，其中光學(xué)透明材料是液體，并且光學(xué)透明層的材料是玻璃、石英或合成材料。
全文摘要
光導(dǎo)(15)具有折射率高于玻璃或塑料表面(14、16)(基板)之間的玻璃或塑料的材料(17)(液體)。在液體該側(cè)構(gòu)造基板之一(類似微型棱柱結(jié)構(gòu))并且不再屬于實(shí)際光導(dǎo)，因此它在光導(dǎo)的外側(cè)可以是平坦的。
文檔編號G02B6/00GK1615449SQ02827480
公開日2005年5月11日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者P·J·C·范德維 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司