相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求以2014年10月8日遞交的臨時(shí)申請(qǐng)no.62/061,251的申請(qǐng)日為優(yōu)先權(quán)；該臨時(shí)申請(qǐng)的說(shuō)明書整體結(jié)合于本文。

本公開整體涉及反射式圖像顯示器。更具體地，本申請(qǐng)關(guān)于包括對(duì)準(zhǔn)濾色器亞像素的反射式圖像顯示器、光重新定向架構(gòu)。

背景技術(shù)：

當(dāng)光線進(jìn)入反射式圖像顯示器并且被反射時(shí)，在入射光線和出射光線之間存在平均橫向偏移。根據(jù)入射光線的角度、反射表面的類型和光線行進(jìn)的總距離，橫向偏移的程度可以發(fā)生很大變化。橫向偏移的程度可能是有問(wèn)題的。如果光線穿過(guò)一個(gè)彩色亞像素進(jìn)入顯示器并且從相鄰的不同顏色的亞像素離開，則橫向偏移是有問(wèn)題的。更具體地，在包括rgb(紅-綠-藍(lán))濾色器陣列的反射式彩色顯示器中，如果光線從紅色亞像素進(jìn)入但是從綠色亞像素離開，則橫向偏移是有問(wèn)題的。首先，分辨率的損失可能導(dǎo)致像素的邊緣模糊。其次，由于出射光線可能最后具有較低強(qiáng)度因此可能導(dǎo)致效率的損失。這兩個(gè)效應(yīng)的嚴(yán)重程度取決于平均橫向偏移的程度。如果橫向偏移較大，則該效應(yīng)將很明顯。相反地，如果橫向偏移較小，則該效應(yīng)將不明顯。這些效應(yīng)存在于單色顯示器和彩色顯示器兩者中。分辨率的損失可能僅僅在模糊是可見的時(shí)是重要的。例如，如果像素或亞像素非常小，則即便存在一些模糊，也不會(huì)影響顯示器的表觀分辨率，這是因?yàn)橛陕阊鄄荒苡^察到該模糊。然而，效率的損失可能是更嚴(yán)重的問(wèn)題。即使像素對(duì)于裸眼是不可見的，效率損失仍然具有平均效應(yīng)并且將減小顯示器的表觀對(duì)比度。盡管這對(duì)于單色圖像顯示器和彩色圖像顯示器兩者均是真實(shí)存在的，但是其對(duì)于彩色顯示器是更具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。這是因?yàn)閬喯袼剌^小以及因此對(duì)橫向偏移的容忍度沒那么高。換言之，更重要的是使針對(duì)彩色顯示器的橫向偏移最小化，該彩色顯示具有比單色顯示器(其通常具有近似大三倍的像素)更小的亞像素。在彩色反射式圖像顯示器中，為了保持高質(zhì)量彩色圖像，優(yōu)選地使穿過(guò)彩色亞像素進(jìn)入顯示器的光被反射穿過(guò)相同的彩色亞像素返回到觀察者。必要的是使在反射式圖像顯示器內(nèi)對(duì)光進(jìn)行反射的位置與能夠產(chǎn)生高質(zhì)量圖像的彩色亞像素合適地對(duì)齊或?qū)?zhǔn)。

對(duì)于包括光吸收電泳移動(dòng)顆粒(其分散在光學(xué)透明的流體中)的反射式圖像顯示器，另外的期望質(zhì)量是該顆粒在整個(gè)顯示器上近似等密度地分布。這是在顯示器操作期間顯示器看起來(lái)外觀大致均勻的原因。還期望顯示器的外觀在顯示器的整個(gè)壽命期間保持為高水平的質(zhì)量和效率。實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的一種方法是使顆粒微分離以防止橫向偏移。

附圖說(shuō)明

將參照以下示例性并且非限制性的圖示討論本申請(qǐng)的這些以及其它實(shí)施例，在圖示中相同元件進(jìn)行相似地編號(hào)，其中：

圖1a是在明亮狀態(tài)中對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的亞像素的截面圖；

圖1b是在黑暗狀態(tài)中對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的亞像素的截面圖；

圖2是對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的亞像素的截面圖；

圖3是對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的多個(gè)截棱錐狀結(jié)構(gòu)的仰視圖；以及

圖4是對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的多個(gè)截圓錐狀結(jié)構(gòu)的仰視圖。

具體實(shí)施方式

全部以下描述中，提供具體細(xì)節(jié)以向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供更透徹的理解。然而，可能未詳細(xì)示出或描述公知元件以避免不必要地使本公開難以理解。因此，說(shuō)明和附圖是闡釋性而非限制性的。

在一個(gè)實(shí)施例中，公開的原理提供方法和裝置以限制入射光線和反射光線的橫向偏移。在示例性實(shí)施例中，顯示器包括各自與濾色器對(duì)準(zhǔn)的、單獨(dú)的流體單元或亞像素。亞像素包括重新定向入射光以使光從其進(jìn)入的相同濾色器退出的架構(gòu)。

在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，亞像素包括第一電極和第二電極。將該電極連接到能夠在第一電極和第二電極之間施加差分偏壓(differentialbias)的電壓源。電極還可以用作光重新定向?qū)?。電泳移?dòng)顆粒分散在位于第一電極和第二電極之間的腔體中的介質(zhì)中。在某些實(shí)施例中，該介質(zhì)可以是低折射率的流體。

在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，亞像素包括能夠進(jìn)行全內(nèi)反射的凸出的突起表面。該凸出的突起可以是半球的緊密堆積的陣列。

可以完全地或部分地在軟件和/或固件中實(shí)施本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。該軟件和/或固件可以采用包含在非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中或上的指令形式。然后，可以由一個(gè)或多個(gè)處理器讀取并且執(zhí)行那些指令以實(shí)現(xiàn)本文秒速的操作的性能。該指令可以是任何合適的形式，例如但是不限于源代碼、編譯代碼、直譯碼、可執(zhí)行代碼、靜態(tài)代碼、動(dòng)態(tài)代碼、查閱表等。這種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括任何有形非瞬時(shí)性介質(zhì)以用于存儲(chǔ)由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的形式的信息(例如但是不限于，只讀存儲(chǔ)器(rom)；隨機(jī)存儲(chǔ)器(ram)；磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)；光存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存等)。

圖1a是本公開的一個(gè)實(shí)施例的示意性圖示。具體地，圖1a是在明亮狀態(tài)中的對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的流體單元或亞像素的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意全部該公開中，可以可互換地使用術(shù)語(yǔ)“亞像素”和“流動(dòng)單元”。在包括濾色器的傳統(tǒng)全彩色顯示器中，將像素指定為能夠顯示從白色到黑色的所有可見顏色。因此，顯示器的像素包括亞像素。每一個(gè)亞像素與紅色、綠色或藍(lán)色濾色器相關(guān)聯(lián)。在其他顯示器中，顯示器的像素可以包括與藍(lán)綠色、品紅色和黃色(cmy)濾色器相關(guān)聯(lián)的亞像素。每一個(gè)亞像素利用獨(dú)特晶體管可尋址。此處的本公開中，本發(fā)明的基本單元是亞像素。每一個(gè)亞像素能夠重新定向光以使光從其進(jìn)入的相同濾色器離開。

顯示器100實(shí)施例包括外部透明片102，其具有面向觀察者106的外部表面104。在一些實(shí)施例中，外部透明片102還可以包括在頂部的、面向觀察者106的光漫射層(未示出)。在其它實(shí)施例中，外部透明片102還可以包括背對(duì)觀察者106的、在底部的光漫反射層(未示出)。在其它實(shí)施例中，片102還可以是乳白色或被遮擋(occluded)的外觀以使光漫反射。

顯示器100還包括傳統(tǒng)的濾色器層108。該濾色器層包括多個(gè)彩色濾色器或區(qū)段，其每一者是不同的顏色。在圖1a的示例中，像素包括傳統(tǒng)的紅色濾色器110、綠色濾色器112和藍(lán)色濾色器114。每一個(gè)濾色器約50μm寬。濾色器還可以是藍(lán)綠色、品紅色和黃色。

顯示器100還包括后支撐片116。該后支撐片116通過(guò)多個(gè)豎直排列的支撐件118與濾色器層108保持基本均勻的距離。每一個(gè)支撐件118之間的距離分別是大致每個(gè)紅色濾色器110、綠色濾色器112或藍(lán)色濾色器114的寬度。在其他實(shí)施例中，支撐件之間的距離可以是整個(gè)像素的寬度。顯示器100中的支撐件118產(chǎn)生多個(gè)單獨(dú)的微分離單元。

在每一個(gè)單元內(nèi)是與單個(gè)濾色器幾乎對(duì)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)120。該結(jié)構(gòu)120包括透明、堅(jiān)硬、高折射率的材料(例如，η＞～1.90)。在示例性實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)120包括聚合物。如圖1a中所示，該結(jié)構(gòu)120與濾色器區(qū)段對(duì)準(zhǔn)。圖1a中顯示器100的示出的結(jié)構(gòu)120的橫截面是截圓錐或截棱錐的形狀。該棱錐可以是三棱錐或四棱錐。在一些實(shí)施例中，截圓錐或截棱錐分別是圓錐或棱錐的高度的約一半。在繼續(xù)描述本文實(shí)施例之前應(yīng)當(dāng)注意，僅出于概念目的，結(jié)構(gòu)120將被稱為截棱錐結(jié)構(gòu)。在其他實(shí)施例中，該結(jié)構(gòu)可以是各種形狀或尺寸。結(jié)構(gòu)120還可以包括截圓錐、截頭菱錐或其他截頭多面體。在一些實(shí)施例中，截棱錐結(jié)構(gòu)120的邊緣的角度約5°到約45°。在其他實(shí)施例中，該邊緣的角度約10°-30°。在其他實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)120的邊緣的角度約10°。該角度可以變化以使用于具體應(yīng)用的光反射最佳。

每一個(gè)結(jié)構(gòu)120包括反射層或涂層。在示例性實(shí)施例中，截棱錐結(jié)構(gòu)120包括反射涂層122。在一些實(shí)施例中，涂層122以鏡面反射的方式反射光線。在一些實(shí)施例中，涂層122可以是反射金屬(例如，鋁)涂層。在示例性實(shí)施例中，涂層122在亞像素內(nèi)是連續(xù)的并且完全覆蓋結(jié)構(gòu)120的外表面。在示例性實(shí)施例中，涂層122在相鄰亞像素內(nèi)是不連續(xù)的。在一些實(shí)施例中，反射涂層122可以包括在內(nèi)表面上利用無(wú)色、非傳導(dǎo)性的涂層進(jìn)行鈍化的金屬材料。涂層122還可以用作在外表面上的電極。在一些實(shí)施例中，涂層122可以按照漫射方式反射光線。在實(shí)施例中，反射涂層122可以具有但是不限于在無(wú)色聚合物基體中分散的特氟綸或二氧化鈦顆粒的層。這是為了以更加漫射的方式反射光從而使得顯示器對(duì)觀察者產(chǎn)生更潔白或更柔和的外觀。在其他實(shí)施例中，反射涂層122可以是金屬鏡面反射體?？梢詫⒐饴鋵釉黾拥酵该髌?02的內(nèi)側(cè)或外側(cè)?？梢詫⒐饴鋵釉黾拥綖V色器層108的內(nèi)側(cè)使得顯示器具有對(duì)觀察者的更潔白或“更柔和”的外觀。

圖1a中示出的反射涂層122是平直的。在其他實(shí)施例中，反射涂層122和截棱錐結(jié)構(gòu)120的邊緣可以具有彎曲的形狀。在其他實(shí)施例中，反射涂層122和截棱錐結(jié)構(gòu)120的邊緣可以具有凹入的形狀。在一些實(shí)施例中，彎曲的反射涂層122可能導(dǎo)致類似于復(fù)合拋物面聚光器的設(shè)計(jì)?？梢栽O(shè)計(jì)反射涂層的形狀和多個(gè)截棱錐結(jié)構(gòu)122的邊緣以使用于具體顯示器應(yīng)用的光學(xué)增益、潔白外觀和觀察角度最佳。

圖1a中的顯示器100包括第一電極層124。在一些實(shí)施例中，電極層124包括金屬。在其他實(shí)施例中，該層124包括透明導(dǎo)體(銦錫氧化物(ito))、導(dǎo)電聚合物或分散在聚合物基體中的導(dǎo)電納米顆粒。在示例性實(shí)施例中，電極124在亞像素結(jié)構(gòu)內(nèi)是連續(xù)的并且完全覆蓋結(jié)構(gòu)120的外表面。在示例性實(shí)施例中，電極層124在相鄰亞像素之間是不連續(xù)的。

圖1a還示出在截棱錐結(jié)構(gòu)120的底部的透明底表面126。該表面126包括在內(nèi)表面處的大量的透明凸出的突起部(未示出)。在一些實(shí)施例中，該凸出的突起部可以是“半球”、“半珠狀”、“珠狀”、“半球狀突起部”或“棱柱狀”的形式。將半球緊密地布置在一起以形成內(nèi)突起單層，其具有近似等于半球中一個(gè)的直徑的厚度。理想地，在緊密堆積的布置中，每一個(gè)半球接觸與該半球緊鄰的所有半球。在相鄰半球之間保持最小間隙的空隙(理想地，沒有空隙)。不管如何設(shè)計(jì)，半球都可以構(gòu)造為用于全內(nèi)反射(tir)。半球可以在本文描述的基于受抑全內(nèi)反射(ftir)的顯示器實(shí)施例中可互換地使用。

圖1a還示出包括第二電極層128的顯示器100。層128位于后支撐件116并且定位為面對(duì)表面126。在示例性實(shí)施例中，層128是光反射的。在一些實(shí)施例中，層128包括金屬，例如鋁。在其他實(shí)施例中，層128是薄膜晶體管(tft)。在其他實(shí)施例中，層128是直接驅(qū)動(dòng)電極的圖案陣列的一部分。

顯示器100包括介質(zhì)130。該介質(zhì)130進(jìn)一步位于由豎直排列的支撐件118、第一電極層124、截棱錐結(jié)構(gòu)的透明底部126、后支撐件116和第二電極層128產(chǎn)生的空腔或空穴內(nèi)。截棱錐結(jié)構(gòu)：液體全內(nèi)反射(tir)界面由此在表面126處形成。介質(zhì)130可以是惰性、低折射率(即，小于約1.35)、低粘度、電絕緣的流體。在一些實(shí)施例中，介質(zhì)130包括全氟碳化物液體。介質(zhì)130可以是以下但是不限于以下的液體，從明尼阿波利斯的圣保羅的3m獲得的fluorinert^tm全氟碳化物液體(η～1.27)。

圖1a中的顯示器100還包括至少一個(gè)或多個(gè)電泳移動(dòng)光吸收顆粒132。該顆粒可以分散在介質(zhì)130中。顆粒132可以具有正或負(fù)電荷。顆粒132可以包括無(wú)機(jī)材料，例如金屬氧化物基色素。顆粒132可以包括碳基材料，例如碳黑或其他碳基色素。顆粒132可以包括無(wú)機(jī)材料和碳基材料的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，顆?？梢园ń饘傺趸锘鶅?nèi)核材料，其具有附著聚合物的涂層或外層。在另外實(shí)施例中，顆?？梢园ㄌ蓟鶅?nèi)核(例如碳黑或石墨)，并具有附著聚合物的涂層或內(nèi)層。在其他實(shí)施例中，顆?？梢园ㄈ剂?。

在示例顯示器100中示出，將顆粒132限定在由豎直排列的支撐件118、第一電極層124、截棱錐結(jié)構(gòu)126的透明底部126、后支撐件116和第二電極層128產(chǎn)生的空腔內(nèi)。該限定有助于防止顆粒移動(dòng)、沉淀或聚集。這使得顆粒在整個(gè)顯示器上保持均勻的分布和密度。這導(dǎo)致統(tǒng)一的顯示器操作、視覺外觀和較長(zhǎng)的操作壽命。

虛線框134表示顯示器100的亞像素。在該亞像素134處光被重新定向或被吸收。在該亞像素處光被在光亮狀態(tài)和黑暗狀態(tài)之間調(diào)制。每一個(gè)亞像素與濾色器陣列層108的濾色器相關(guān)聯(lián)。在顯示器100中，亞像素134與濾色器112相關(guān)聯(lián)。

盡管未在圖1a中示出，但是顯示器還可以包括電壓源。電壓源可以向每一個(gè)電極供應(yīng)大致統(tǒng)一的電壓。該電壓源可以獨(dú)立地使每一個(gè)電極產(chǎn)生偏壓?；蛘?，作為施加到另一個(gè)或另一些電極上的偏壓的函數(shù)，該電壓源可以使電極中的一者或兩者產(chǎn)生偏壓以產(chǎn)生它們之間的電磁場(chǎng)或差分偏壓?？梢允褂冒ㄌ幚砥麟娐贰⒋鎯?chǔ)器電路和開關(guān)電路的控制器以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)電極。該存儲(chǔ)器電路可以存儲(chǔ)指令以驅(qū)動(dòng)處理器電路和開關(guān)電路從而根據(jù)預(yù)定準(zhǔn)則接合以及脫離電極。

圖1a中示出的顯示器100實(shí)施例是光亮或明亮狀態(tài)。通過(guò)在電極124處施加與顆粒126上電荷的極性相反的電壓，將顆粒吸引到表面124。該顆粒被隱藏并且不能夠吸收入射光。在該布置中，入射光可以通過(guò)單個(gè)彩色亞像素進(jìn)入而在被重新定向前不被吸收并且從相同的亞像素離開。

如圖1a中所示存在至少兩種不同的光反射模式，并且該模式能夠以本文的顯示器設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)。一種是tir而另一種是傳統(tǒng)的反射。在第一tir模式中，由入射光線136表示的入射光通過(guò)濾色器112進(jìn)入。該入射光首先可以被反射138離開反射層122。然后，其可以被反射而朝向表面126。在表面126處存在半球狀陣列：低折射介質(zhì)的界面。當(dāng)入射角θ大于臨界角θc時(shí)，光在該邊界126處被反射使得發(fā)生tir。然后，光線可以被反射離開反射涂層122。然后，光線可以作為重新定向的光線142而朝向觀察者106被反射返回。光線142穿過(guò)其初始進(jìn)入的相同的濾色器112離開從而產(chǎn)生顯示器的光亮或明亮狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意，這僅僅是顯示器100架構(gòu)中可能的光重新定向路徑的一個(gè)示例。還存在可行的無(wú)窮數(shù)量的基于tir的光重新定向路徑。

在顯示器100中也可以進(jìn)行第二傳統(tǒng)反射模式。這是光線靠近表面126使得入射角θ小于臨界角θc時(shí)的情形。在該角度處光線僅僅穿過(guò)表面126而未被全內(nèi)反射。其由入射光線144表示。入射光線144可以通過(guò)反射電極層128進(jìn)行反射。其作為重新定向光線146通過(guò)其初始進(jìn)入的相同的濾色器112被發(fā)射返回。應(yīng)當(dāng)注意，傳統(tǒng)的反射式顯示器具有在透明前片上的透明的導(dǎo)電ito層，并且光穿過(guò)該導(dǎo)電ito層。盡管認(rèn)為ito是透明的，但是當(dāng)光穿過(guò)ito層而進(jìn)入以及離開顯示器時(shí)還是會(huì)損失一些光。本文描述的架構(gòu)不需要這種層，因此進(jìn)一步增加顯示器的效率。

圖1b是黑暗狀態(tài)中對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的亞像素的截面圖。該顯示器的設(shè)計(jì)與圖1a中提供的以及之前段落描述的顯示器相同。在圖1b中，將與顆粒132的極性相反的電壓施加到電極128。顆粒132被吸引到電極128且位于電極128和表面126之間空腔中。由光線148表示的入射光可以穿過(guò)濾色器112進(jìn)入并且反射離開表面116。重新定向的光線150以大于臨界角θc的角度θ靠近表面126。光線150并非被全內(nèi)反射而是由位于消逝波區(qū)域中的電泳移動(dòng)顆粒132吸收。tir受抑制，從而導(dǎo)致黑暗狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意，可能存在無(wú)窮數(shù)量的重新定向的光路徑以及該光路徑可能由消逝波區(qū)域中的顆粒吸收。圖1b中的示例僅僅用于圖示性目的。

在圖1b中，第二示意性入射光線152穿過(guò)彩色區(qū)段112進(jìn)入并且未由表面116反射。在該示例中，光線152直接入射在表面126上。入射角θ小于臨界角θc。光線152可以穿過(guò)表面126并且由顆粒132吸收。觀察者106看到通過(guò)吸收入射光產(chǎn)生的黑暗狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施例中，顆粒在第一電極表面116和第二電極表面128之間移動(dòng)的距離是至少約10μm。該較短的距離可以允許用于視頻速率應(yīng)用。在一些實(shí)施例中，在明亮狀態(tài)和黑暗狀態(tài)之間的切換速度受到施加電壓的大小的影響。

圖2是對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的多個(gè)亞像素的截面圖。顯示器200是圖1a和圖1b中描述的多個(gè)個(gè)體亞像素。顯示器200通常包括前透明片202、濾色器層204、多個(gè)亞像素結(jié)構(gòu)206(其包括截棱錐結(jié)構(gòu)208)的層、后支撐片210、反射層212和后電極214。圖2示出每一個(gè)亞像素216(由虛線框表示)內(nèi)的每個(gè)截棱錐結(jié)構(gòu)208如何與單個(gè)濾色器對(duì)準(zhǔn)。層204中的濾色器標(biāo)注為218、220和222并且可以是紅色、綠色和藍(lán)色。在一些實(shí)施例中，濾色器可以是藍(lán)綠色、品紅色和黃色。

在一些實(shí)施例中，顯示器200可以包括定向的前光結(jié)構(gòu)。可以使用傳統(tǒng)的定向前光系統(tǒng)。前光系統(tǒng)通?？梢园▽?dǎo)光件224和光源226，該導(dǎo)光件包括光提取器元件的陣列(未示出)。光源226可以包括發(fā)光二極管(led)、冷陰極日光燈(ccfl)或表面貼裝技術(shù)(smt)白熾燈。導(dǎo)光件224將光引導(dǎo)到透明的前片202。光提取器元件在垂直方向上的較小角度內(nèi)引導(dǎo)光。該光可以以30°圓錐為中心朝向?yàn)V光器層204和層206。將導(dǎo)光件224布置在前片202和觀察者228之間。

圖3是對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的多個(gè)截四棱錐形狀區(qū)域的仰視圖。圖3的描述闡釋在列304和行306中周期性、緊密堆積布置的個(gè)體截棱錐結(jié)構(gòu)302(由虛線框表示)的陣列300。在該視圖中，示出在每一個(gè)截棱錐結(jié)構(gòu)302中的后tir表面308和反射層310的位置。盡管未示出，但是單個(gè)濾色器區(qū)段將位于并排、周期性布置中的每一個(gè)截棱錐結(jié)構(gòu)302的頂部。

圖4是對(duì)準(zhǔn)濾色器反射式顯示器的多個(gè)截圓錐形狀結(jié)構(gòu)的仰視圖。圖4的描述闡釋在列404和行406中緊密堆積布置的個(gè)體截圓錐結(jié)構(gòu)402(由虛線框表示)的陣列300。在該視圖中，可以觀察到在每一個(gè)截棱錐結(jié)構(gòu)中后tir表面408和反射涂層410的表面的位置。盡管未示出，但是單個(gè)濾色器區(qū)段將位于并排、周期性布置中的每一個(gè)截圓錐結(jié)構(gòu)的頂部。盡管分別在圖3和圖4中示出四棱錐狀區(qū)域和圓錐狀結(jié)構(gòu)，但是該結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為不同的形狀和尺寸以及堆積布置。例如，該結(jié)構(gòu)可以是截三棱錐、六棱錐或菱錐形狀或其組合。該結(jié)構(gòu)可以為緊密堆積或其他布置并且可以是相同尺寸或不同尺寸并且每一者與單個(gè)濾色器對(duì)準(zhǔn)。

在其他實(shí)施例中，具有本文描述的至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)亞像素的任一個(gè)反射式圖像顯示器還可以包括至少一個(gè)邊緣密封件。邊緣密封件可以是熱或光化學(xué)固化材料。該邊緣密封件可以包括環(huán)氧樹脂、硅酮或其他聚合物基材料。

在一些實(shí)施例中，可以采用定向前光以及具有本文描述的亞像素的反射式顯示器設(shè)計(jì)。在其他實(shí)施例中，可以采用前光和濾色器兩者以及本文描述的顯示器設(shè)計(jì)。在其他實(shí)施例中，可以使用光漫射層以及顯示器以使觀察者觀察到的反射光柔和。在其他實(shí)施例中，可以使用光漫射層并結(jié)合前光或?yàn)V色器或它們的組合。

在其他實(shí)施例中，具有本文描述的至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)亞像素的反射式圖像顯示器中任一者還可以包括至少一個(gè)電介質(zhì)層。該電介質(zhì)層可以包括有機(jī)材料，例如有機(jī)聚合物。該電介質(zhì)層可以包括無(wú)機(jī)材料，例如二氧化硅。在一些實(shí)施例中，電介質(zhì)層可以包括聚對(duì)二甲苯基的聚合物。

在一些實(shí)施例中，包含指令的有形機(jī)器可讀非瞬時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)可以與具有本文描述的至少一個(gè)亞像素的反射式顯示器結(jié)合使用。在其他實(shí)施例中，有形機(jī)器可讀非瞬時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)還可以與一個(gè)或多個(gè)處理器結(jié)合使用。

在本文描述的顯示器實(shí)施例中，其可以在諸如電子書閱讀器、便攜式計(jì)算機(jī)、平板電腦、可穿戴裝置、手機(jī)、智能卡、指示牌、手表、貨架標(biāo)簽、閃存盤和戶外廣告牌或戶外指示牌等應(yīng)用中使用。

提供以下示例以進(jìn)一步闡釋本公開的非限制性實(shí)施例。示例1關(guān)于一種反射式圖像顯示器，其包括：像素陣列，其具有多個(gè)濾色器；前電極；后電極，在所述前電極與所述后電極之間形成空隙；光定向結(jié)構(gòu)，其被定位在所述后電極和所述多個(gè)濾色器中的第一濾色器之間；以及其中，所述光定向結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為捕獲穿過(guò)所述多個(gè)濾色器中的所述第一濾色器的入射光線，并且被構(gòu)造為大致吸收所述入射光線或?qū)⑺鋈肷涔饩€大致反射穿過(guò)所述多個(gè)濾色器的所述第一濾色器。

示例2關(guān)于示例1的圖像顯示器，還包括多個(gè)電泳顆粒，所述電泳顆粒能夠作為施加到第一電極和第二電極的差分偏壓的函數(shù)而在第一電極和第二電極之間移動(dòng)。

示例3關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，兩個(gè)相鄰的所述光定向結(jié)構(gòu)的一部分、所述多個(gè)濾色器的所述第一濾色器和所述前電極界定亞像素結(jié)構(gòu)。

示例4關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，所述光定向結(jié)構(gòu)還包括被構(gòu)造為在所述亞像素結(jié)構(gòu)內(nèi)對(duì)所述入射光線進(jìn)行引導(dǎo)的棱錐或圓柱結(jié)構(gòu)的一部分。

示例5關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，所述前電極界定在所述亞像素結(jié)構(gòu)處的連續(xù)表面。

示例6關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，所述前電極界定在兩個(gè)相鄰的所述亞像素結(jié)構(gòu)之間的不連續(xù)表面。

示例7關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，成對(duì)相鄰的所述光定向結(jié)構(gòu)與所述第一濾色器的相對(duì)兩端部對(duì)齊。

示例8關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，所述亞像素結(jié)構(gòu)還包括用于全內(nèi)反射的凸出的突起部的表面。

示例9關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，所述光定向結(jié)構(gòu)與至少一個(gè)所述濾色器對(duì)準(zhǔn)。

示例10關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，所述光定向結(jié)構(gòu)還包括反射涂層。

示例11關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，一種用于顯示反射式圖像的方法包括以下步驟：對(duì)穿過(guò)像素的多個(gè)濾色器中的第一濾色器的入射光線進(jìn)行過(guò)濾以提供被過(guò)濾光線；在結(jié)構(gòu)對(duì)的第一結(jié)構(gòu)處接收所述被過(guò)濾光線并且將所述被過(guò)濾光線定向到所述結(jié)構(gòu)對(duì)的第二結(jié)構(gòu)；以及使在所述結(jié)構(gòu)對(duì)的所述第二結(jié)構(gòu)處接收的所述被過(guò)濾光線的至少一部分反射穿過(guò)所述多個(gè)濾色器的所述第一濾色器。

示例12關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括在支撐所述多個(gè)濾色器的外部透明片處接收所述入射光線。

示例13關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括在所述結(jié)構(gòu)對(duì)的所述第一結(jié)構(gòu)或所述第二結(jié)構(gòu)處吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例14關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括將多個(gè)電泳顆粒驅(qū)動(dòng)到所述第一結(jié)構(gòu)或所述第二結(jié)構(gòu)中的一者或多者以吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例15關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括將多個(gè)電泳顆粒驅(qū)動(dòng)到所述第一結(jié)構(gòu)以吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例16關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括將多個(gè)電泳顆粒驅(qū)動(dòng)到所述第二結(jié)構(gòu)以吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例17關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括將多個(gè)電泳顆粒驅(qū)動(dòng)到所述第一結(jié)構(gòu)和所述第二結(jié)構(gòu)之間的區(qū)域以吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例18關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，其中，一種包括指令的計(jì)算機(jī)可讀取非瞬時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行所述指令時(shí)導(dǎo)致執(zhí)行以下操作：對(duì)穿過(guò)像素的多個(gè)濾色器中的第一濾色器的入射光線進(jìn)行過(guò)濾以提供被過(guò)濾光線；在結(jié)構(gòu)對(duì)的第一結(jié)構(gòu)處接收所述被過(guò)濾光線并且將所述被過(guò)濾光線定向到所述結(jié)構(gòu)對(duì)的第二結(jié)構(gòu)；以及使在所述結(jié)構(gòu)對(duì)的所述第二結(jié)構(gòu)處接收的所述被過(guò)濾光線至少一部分反射穿過(guò)所述多個(gè)濾色器的所述第一濾色器。

示例19關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括在支撐所述多個(gè)濾色器的外部透明片處接收所述入射光線。

示例20關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括在所述結(jié)構(gòu)對(duì)的所述第一結(jié)構(gòu)或所述第二結(jié)構(gòu)處吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例21關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括將多個(gè)電泳顆粒驅(qū)動(dòng)到所述第一結(jié)構(gòu)或所述第二結(jié)構(gòu)中的一者或多者以吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例22關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括將多個(gè)電泳顆粒驅(qū)動(dòng)到所述第一結(jié)構(gòu)以吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例23關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括將多個(gè)電泳顆粒驅(qū)動(dòng)到所述第二結(jié)構(gòu)以吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

示例24關(guān)于前述示例中任一個(gè)圖像顯示器，還包括將多個(gè)電泳顆粒驅(qū)動(dòng)到所述第一結(jié)構(gòu)和所述第二結(jié)構(gòu)之間的區(qū)域以吸收所述被過(guò)濾光線的一部分。

盡管已經(jīng)與本文所示的示例性實(shí)施例相關(guān)地闡釋了本公開的原理，但是本公開的原理不限于此并且包括其任何的修改、變形或置換。