并入有反射和吸收偏振器的顯示設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)案
[0002] 本專利申請(qǐng)案主張2013年2月21日提出申請(qǐng)的標(biāo)題為"并入有反射和吸收 偏振器的顯示設(shè)備（DISPLAYAPPARATUSINCORPORATINGREFLECTIVEANDABSORPTIVE POLARIZERS) "的第13/773, 244號(hào)美國實(shí)用新型申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，且所述美國實(shí)用新型申 請(qǐng)案轉(zhuǎn)讓于本發(fā)明的受讓人且據(jù)此以引用方式明確地并入于本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及成像顯示器的領(lǐng)域，且特定來說涉及采用偏振器的成像顯示器。
【背景技術(shù)】
[0004] 例如智能電話、平板計(jì)算機(jī)等的便攜式裝置通常包含將圖形內(nèi)容顯示給用戶的顯 示裝置。所述顯示裝置可包含光可在特定觀看條件中反射離開其的數(shù)個(gè)表面。當(dāng)在明亮周 圍光條件中（例如在直射陽光下）觀看所述顯示裝置時(shí)，這些表面可使周圍光往回反射到 用戶。經(jīng)反射周圍光可減小所述顯示裝置的有效對(duì)比率及色域，從而導(dǎo)致顯示內(nèi)容顯得陰 暗且有時(shí)不可分辨。
[0005] 期望顯示裝置在范圍廣泛的周圍光條件中提供可接受視覺性能。解決上文所提及 的反射的傳統(tǒng)解決方案包含在所述顯示裝置上方安置涂層或膜。舉例來說，某些解決方案 在顯示裝置的最頂部表面上方安置吸光偏振器膜。盡管偏振器使周圍光反射減小到某一程 度，但偏振器也吸收其極性不同于偏振器的通過極性的光（例如來自顯示器的背光的光）， 從而有效減小顯示裝置的亮度。對(duì)抗由偏振器導(dǎo)致的光減少的一種方法是增加供應(yīng)到顯示 裝置的背光的電力。然而，增加電力可證明在例如其中功率效率重要的便攜式電子元件等 應(yīng)用中是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置各自具有若干創(chuàng)新方面，所述方面中的任何單個(gè)方面 均不單獨(dú)地決定本文中所揭示的期望屬性。
[0007] 本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的一個(gè)創(chuàng)新方面可實(shí)施于具有反射圓形偏振層的設(shè)備 中，所述反射圓形偏振層經(jīng)配置以使從所述設(shè)備的后部接收的具有第一圓形極性的光通 過，且使從所述設(shè)備的后部接收的具有不同于所述第一圓形極性的極性的光朝向所述設(shè)備 的后部往回反射。所述設(shè)備進(jìn)一步包含安置成接近所述設(shè)備的前表面且安置在所述反射圓 形偏振層前方的吸收?qǐng)A形偏振層。所述吸收?qǐng)A形偏振層經(jīng)配置以使具有所述第一圓形極性 的光通過且吸收具有不同于所述第一圓形極性的極性的光。
[0008] 在某些實(shí)施方案中，所述設(shè)備還包含安置于面向前的光反射層與所述反射圓形偏 振層之間的背光，所述背光包含光源及光導(dǎo)。在某些實(shí)施方案中，所述設(shè)備還包含光調(diào)制 層，所述光調(diào)制層包含多個(gè)機(jī)電系統(tǒng)（EMS)顯示元件，安置于所述反射圓形偏振層的前方 及所述吸收?qǐng)A形偏振層的后方，經(jīng)配置以響應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)而使從所述反射圓形偏振層接收 的光選擇性地通過。
[0009] 在某些實(shí)施方案中，所述設(shè)備還包含安置于所述光調(diào)制層與所述反射圓形偏振層 之間的光圈層。在這些實(shí)施方案中的某些實(shí)施方案中，所述光圈層包含面向后的反射圓形 偏振表面，所述面向后的反射圓形偏振表面經(jīng)配置以使由所述反射圓形偏振層通過的具有 所述第一圓形極性的光朝向所述設(shè)備的后部往回反射。在某些其它實(shí)施方案中，所述光圈 層安置于所述背光與所述反射圓形偏振層之間。
[0010] 在某些實(shí)施方案中，所述反射圓形偏振器層選自由以下各項(xiàng)組成的群組：與四分 之一波延遲器組合的反射線性偏振層，及膽固醇液晶圓形偏振層。在某些實(shí)施方案中，所述 吸收?qǐng)A形偏振層安置于所述設(shè)備的前表面上。
[0011] 在某些實(shí)施方案中，所述設(shè)備還包含安置于面向前的光反射層與所述反射圓形偏 振器層之間的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)陣列。
[0012] 在某些實(shí)施方案中，所述設(shè)備還包含：顯示器，其具有所述反射圓形偏振層及所述 吸收?qǐng)A形偏振層；處理器，其經(jīng)配置以與所述顯示器通信，所述處理器經(jīng)配置以處理圖像數(shù) 據(jù)；及存儲(chǔ)器裝置，其經(jīng)配置以與所述處理器通信。
[0013] 在某些實(shí)施方案中，所述顯示器進(jìn)一步包含：驅(qū)動(dòng)器電路，其經(jīng)配置以將至少一個(gè) 信號(hào)發(fā)送到所述顯示器；及控制器，其經(jīng)配置以將所述圖像數(shù)據(jù)的至少一部分發(fā)送到所述 驅(qū)動(dòng)器電路。在某些實(shí)施方案中，所述顯示器進(jìn)一步包含：圖像源模塊，其經(jīng)配置以將所述 圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發(fā)器及發(fā)射器中的至少 一者；及輸入裝置，其經(jīng)配置以接收輸入數(shù)據(jù)且將所述輸入數(shù)據(jù)傳送到所述處理器。
[0014] 本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可實(shí)施于具有反射圓形偏振層的顯示 設(shè)備中，所述反射圓形偏振層經(jīng)配置以使從所述顯示設(shè)備的后部接收的具有第一圓形極性 的光通過，且使從所述顯示設(shè)備的后部接收的具有不同于所述第一圓形極性的極性的光朝 向所述顯示設(shè)備的后部往回反射。所述顯示設(shè)備還包含：光調(diào)制層，其包含多個(gè)機(jī)電系統(tǒng) (EMS)顯示元件，安置于所述反射圓形偏振層的前方，經(jīng)配置以響應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)而使從所述 反射圓形偏振層接收的光選擇性地通過；及吸收?qǐng)A形偏振層，其安置于所述光調(diào)制層的前 方，經(jīng)配置以使具有所述第一圓形極性的光通過且吸收具有不同于所述第一圓形極性的極 性的光。
[0015] 在某些實(shí)施方案中，所述反射圓形偏振器層選自由以下各項(xiàng)組成的群組：與四分 之一波延遲器組合的反射線性偏振層，及膽固醇液晶圓形偏振層。在某些實(shí)施方案中，所述 吸收?qǐng)A形偏振層制作于所述設(shè)備的前表面上。
[0016] 本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可實(shí)施于具有反射圓形偏振裝置的顯 示設(shè)備中，所述反射圓形偏振裝置用于使從所述顯示設(shè)備的后部接收的具有第一圓形極性 的光通過且用于使從所述顯示設(shè)備的后部接收的具有不同于所述第一圓形極性的極性的 光朝向所述顯示設(shè)備的后部往回反射。所述顯示設(shè)備還包含安置成接近所述顯示設(shè)備的前 表面且安置于所述反射圓形偏振裝置前方的吸收?qǐng)A形偏振裝置，所述吸收?qǐng)A形偏振裝置用 于使具有所述第一圓形極性的光通過且吸收具有不同于所述第一圓形極性的極性的光。
[0017] 在某些實(shí)施方案中，所述吸收?qǐng)A形偏振裝置安置于所述顯示設(shè)備的前表面上。在 某些實(shí)施方案中，所述顯示設(shè)備還包含安置于面向前的光反射層與所述反射圓形偏振裝置 之間的背光裝置，所述背光裝置用于提供所述顯示設(shè)備的均勻照明。在某些實(shí)施方案中，所 述顯示設(shè)備可包含光調(diào)制裝置，所述光調(diào)制裝置包含多個(gè)機(jī)電系統(tǒng)（EMS)顯示元件，安置 于所述反射圓形偏振裝置的前方及所述吸收?qǐng)A形偏振裝置的后方，用于響應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)而 使從所述反射圓形偏振裝置接收的光選擇性地通過。
[0018] 在某些實(shí)施方案中，所述顯示設(shè)備還包含安置于所述面向前的光反射裝置與所述 反射圓形偏振裝置之間的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)陣列。
[0019] 本發(fā)明中所揭示的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可實(shí)施于包含接收來自位于顯示設(shè)備 的后部處的背光的光的方法中。所述方法還包含：使用反射圓形偏振器來使具有第一圓形 極性的光通過而朝向所述顯示設(shè)備的前部；使用所述反射圓形偏振器來使具有不同于所述 第一圓形極性的極性的光朝向所述顯示設(shè)備的后部往回反射；及接近于所述顯示設(shè)備的前 部，使用吸收?qǐng)A形偏振器吸收具有不同于所述第一圓形極性的極性的光。
[0020] 在某些實(shí)施方案中，所述方法還包含：接收由所述反射圓形偏振器反射的光；及 使用位于接近于所述顯示設(shè)備的后部處的面向前的反射膜使所述所接收的光朝向所述顯 示設(shè)備的前部往回反射。
[0021] 隨附圖式及下文的描述中陳述本說明書中所描述的標(biāo)的物的一或多個(gè)實(shí)施方案 的細(xì)節(jié)。雖然主要就基于MEMS的顯示器描述本
【發(fā)明內(nèi)容】
中所提供的實(shí)例，但本文中所提供 的概念可適用于其它類型的顯示器（例如液晶顯示器（IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)顯示 器、電泳顯示器及場(chǎng)發(fā)射顯示器）以及其它非顯示器MEMS裝置（例如MEMS麥克風(fēng)、傳感器 及光開關(guān)）。根據(jù)描述、圖式及權(quán)利要求書將明了其它特征、方面及優(yōu)點(diǎn)。注意，以下圖的相 對(duì)尺寸可能并不按比例繪制。
【附圖說明】
[0022] 圖IA展不直觀式基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)的顯不設(shè)備的實(shí)例性不意圖。
[0023] 圖IB展示主機(jī)裝置的實(shí)例性框圖。
[0024] 圖2A展示說明性基于快門的光調(diào)制器的實(shí)例性透視圖。
[0025] 圖2B展示基于卷動(dòng)致動(dòng)器快門的光調(diào)制器的實(shí)例性橫截面圖。
[0026] 圖2C展示說明性非基于快門的MEMS光調(diào)制器的實(shí)例性橫截面圖。
[0027] 圖2D展示基于電潤濕的光調(diào)制陣列的實(shí)例性橫截面圖。
[0028] 圖3展示并入有基于快門的光調(diào)制器的顯示設(shè)備的實(shí)例性橫截面圖。
[0029] 圖4展示供在顯示器的MEMS向下配置中使用的光調(diào)制器襯底及光圈板的實(shí)例性 橫截面圖。
[0030] 圖5A展示并入有吸收?qǐng)A形偏振器及反射圓形偏振器的顯示設(shè)備的實(shí)例性橫截面 圖。
[0031] 圖5B展示并入有具有非反射面向后的表面的光圈層的顯示設(shè)備的實(shí)例性橫截面 圖。
[0032] 圖5C展示并入有具有反射圓形偏振器表面的光圈層的顯示設(shè)備的實(shí)例性橫截面 圖。
[0033] 圖6展示在光圈層與快門組合件之間并入有反射圓形偏振器的顯示設(shè)備的實(shí)例 性橫截面圖。
[0034] 圖7展示并入有吸收?qǐng)A形偏振器及反射圓形偏振器以及有機(jī)發(fā)光二極管（OLED) 發(fā)射體的顯示設(shè)備的實(shí)例性橫截面圖。
[0035] 圖8A及8B展示圖解說明包含多個(gè)顯示元件的顯示裝置的系統(tǒng)框圖。
[0036] 在各個(gè)圖式中，相似參考編號(hào)及標(biāo)示指示相似元件。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下說明出于闡述本發(fā)明的創(chuàng)新性方面的目的而針對(duì)于特定實(shí)施方案。然而，所 屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于認(rèn)識(shí)到，可以許多不同方式來應(yīng)用本文中的教示。所描述的實(shí)施 方案可實(shí)施于可經(jīng)配置以顯示圖像（無論是運(yùn)動(dòng)圖像（例如，視頻）還是靜止圖像（例 如，靜態(tài)圖像），且無論是文字、圖形還是圖片圖像）的任何裝置、設(shè)備或系統(tǒng)中。更特定 來說，預(yù)期所描述的實(shí)施例可包含于以下各種電子裝置中或與其相關(guān)聯(lián)：（例如但不限于） 移動(dòng)電話、具有多媒體因特網(wǎng)功能的蜂窩式電話、移動(dòng)電視接收器、無線裝置、智能電話、 Bluetooth??裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理（PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、上 網(wǎng)本、筆記本計(jì)算機(jī)、智能本、平板計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描器、傳真裝置、全球定位系 統(tǒng)（GPS)接收器/導(dǎo)航儀、相機(jī)、數(shù)字媒體播放器（例如，MP3播放器）、攝錄影機(jī)、游戲控制 臺(tái)、手表、時(shí)鐘、計(jì)算器、電視監(jiān)視器、平板顯示器、電子閱讀裝置（例如，電子閱讀器）、計(jì)算 機(jī)監(jiān)視器、汽車顯示器（包含里程表及速度計(jì)顯示器等）、駕駛艙控制件及/或顯示器、相機(jī) 景物顯示器（例如，車輛中的后視相機(jī)的顯示器）、電子相片、電子告示牌或標(biāo)牌、投影機(jī)、 建筑結(jié)構(gòu)、微波爐、冰箱、立體聲系統(tǒng)、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無 線電設(shè)備、便攜式存儲(chǔ)器芯片、洗衣機(jī)、干衣機(jī)、洗衣機(jī)/干衣機(jī)、停車計(jì)時(shí)器、封裝（例如， 在包含微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)應(yīng)用的機(jī)電系統(tǒng)（EMS)應(yīng)用及非EMS應(yīng)用中）、美學(xué)結(jié)構(gòu)（例如， 一件珠寶或衣服上的圖像顯示器）及各種EMS裝置。本文中的教示也可用于非顯示器應(yīng)用 中，例如但不限于，電子切換裝置、射頻濾波器、傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀、運(yùn)動(dòng)感測(cè)裝置、 磁力計(jì)、消費(fèi)型電子元件的慣性組件、消費(fèi)型電子元件產(chǎn)品的零件、變?nèi)萜?、液晶裝置、電泳 裝置、驅(qū)動(dòng)方案、制造過程及電子測(cè)試設(shè)備。因此，所述教示并不希望限于僅描繪于圖中的 實(shí)施方案，而是具有如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于明了的廣泛適用性。
[0038] 顯示設(shè)備可包含響應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的用于再現(xiàn)圖像的多個(gè)機(jī)電系統(tǒng)（EMS)裝置。 EMS裝置可包含納米機(jī)電系統(tǒng)（NEMS)、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)或較大規(guī)模機(jī)電系統(tǒng)裝置。除吸 收?qǐng)A形偏振器（ACP)外所述顯示設(shè)備也可包含反射圓形偏振器（RCP)以用功率有效方式提 供周圍光反射的減少。ACP可安置于顯示器的覆蓋板上方。在此位置中，ACP抑制入射于覆 蓋板上的周圍光的反射。RCP可安置于ACP與背光之間。在此位置中，RCP允許具有與RCP 相同的極性的光實(shí)質(zhì)上未衰減地通過。然而，RCP反射具有不同于RCP的通過極性的極性 的光。
[0039] RCP及ACP的極性可選擇為相同的。ACP及RCP經(jīng)定位以使得從顯示裝置射出的 光首先通過RCP且然后通過ACP。光在其入射于ACP上之前首先由RCP偏振。當(dāng)兩個(gè)偏振 器的極性相同時(shí)，ACP使通過RCP的光的一實(shí)質(zhì)部分通過。以此方式，顯示裝置緩解其中用 以抑制周圍光的偏振器也不期望地衰減從顯示器射出的光的較傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)。
[0040] RCP連同定位在RCP后面的面向前的反射表面也可提供光再循環(huán)。未由RCP通過 的入射光可朝向所述面向前的反射表面往回反射。所述面向前的反射表面又使光往回反射 到RCP上，此導(dǎo)致光的額外部分被通過。再次，未通過的光朝向反射表面往回反射。繼續(xù)此 過程直到由顯示器產(chǎn)生的光的一實(shí)質(zhì)部分由RCP通過。
[0041] 在某些實(shí)施方案中，ACP是或包含線性偏振器與四分之一波延遲器或波片的組合。 在此些實(shí)施方案中，線性偏振器的透射軸相對(duì)于四分之一波延遲器的慢及快軸以45度的 角度定位。在某些其它實(shí)施方案中，ACP包含膽固醇液晶圓形偏振器。
[0042] 在某些實(shí)施方案中，從顯示裝置射出的光通過調(diào)制由包含于顯示裝置中的背光發(fā) 出的光的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS)快門陣列形成圖像?？扉T陣列響