用于光调制显示器的薄膜堆叠的制作方法_2

文档序号:8449095阅读:来源:国知局
")显示器及场发射显示器。将从描述、图式及权利要求书明白其它特征、 方面及优点。应注意,以下图式的相对尺寸可不按比例绘制。
【附图说明】
[0027] 图1为实例显示设备的平面图。
[0028] 图2为适于并入到图1的基于MEMS的显示器中的说明性基于快门的光调制器。
[0029] 图3为说明传递到快门总成(例如图2的快门总成)的光的示意剖视图。
[0030] 图4为适于用在显示器的表面上的一个膜堆叠的图示表示。
[0031] 图5为由具有多个不同源的光源产生的光的波长的图形说明。
[0032] 图6A、6B及6C为从干涉吸收层入射及反射的光的图不表不。
[0033] 图7A及7B为图4中所展示的类型的膜堆叠的反射率光谱及明视上加权的反射率 的图形表示。
[0034] 图8A及8B为具有尚反射率的I旲堆萱的两个实例。
[0035] 图9为高反射率膜(例如图8A的膜)的角分布的图形说明。
[0036] 图IOA及IOB为适于与本文中所描述的显示器一起使用的类型的显示装置及控制 器的实例。
[0037] 各种图式中的相同元件符号及名称指示相同元件。
【具体实施方式】
[0038] 以下描述为指向出于描述本发明的新颖方面的目的的特定实施方案。然而,所属 领域的一般技术人员将易于认知本文中的教示可以大量不同方式应用。经描述的实施方 案可实施于可经配置以显示无论是处于运动中(例如视频)或是静止(例如静态图像) 且无论是文字、图形或是图示的图像的任何装置、设备或系统中。更确切地说,设想经描述 实施方案可包含于各种电子装置中或与各种电子装置相关联,所述电子装置例如(但不限 于):移动电话、多媒体因特网启用的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、 Bliunooth?装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网 本、笔记型计算机、智能计算机、平板计算机、打印机、复印机、扫描器、传真装置、全球定位 系统(GPS)接收器/导航器、相机、数字媒体播放器(例如MP3播放器)、摄像机、游戏控制 台、腕表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如,电子阅读器)、计算 机监视器、自动显示器(包含里程计及速度计显示器等)、座舱控制及/或显示器、相机景观 显示器(例如车辆中的后视相机的显示器)、电子照片、电子广告牌或招牌、投影机、体系结 构、微波、冷冻机、立体系统、卡式录音机或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电、便 携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、停车计时器、封装(例如在包含微机电 系统(MEMS)应用的机电系统(EMS)应用中以及非EMS应用中)、审美结构(例如对一件珠 宝或衣物的图像的显示器)及各种EMS装置。本文中的教示还可用于非显示器应用中,例如 (但不限于):电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速计、陀螺仪、运动传感装置、磁力计、 用于家用电器的惯性组件、家用电器产品的部分、变容二极管、液晶装置、电泳装置、驱动方 案、工艺及电子测试设备。因此,教示并非意指限于仅在图式中描绘的实施方案,而是具有 如所属领域的一般技术人员将易于明白的广泛适用性。
[0039] 本文中所描述的系统及方法尤其包含具有载运或以其它方式支撑光调制元件的 衬底的显示器。所述光调制元件将通常通过使来自光源的光完全通过或完全阻断所述光而 调制光以在完全照明状态与完全变暗状态之间调制,尽管在一些实施方案中可达成照明的 中间水平。通过调制光,可在显示器上产生图像。所述图像的质量部分取决于所述图像的 对比率。可通过反射离开衬底的表面的光负面影响对比率。在一些实施方案中,衬底的表 面包含干涉吸收膜堆叠,对于一(或若干)选定波长的光,所述干涉吸收膜堆叠减少从所述 堆叠的表面反射的光。
[0040] 在一些实施方案中,干涉吸收膜堆叠控制如何从堆叠的表面反射光以引起反射光 与入射光之间的破坏性干扰。通常,所述破坏性干扰在材料堆叠内建立驻波。通过将吸收 材料放置于驻波干扰模式的峰值(或实质上峰值)处,所述吸收材料衰减反射光的功率且 进一步减少不需要反射的量。
[0041] 在一些实施方案中,吸收膜堆叠可包含反射层、间隔件、吸收层、布置为具有不同 折射率的一对层的两个介电材料层及作为用于消耗静电荷的外层的任选透明导电层。所述 成对的层的厚度、折射率及折射率分散性质可经选择以降低以经散射及不需要的反射的典 型角度行进的光的反射率;可降低图像的对比率的光的类型。所述成对的层的厚度、折射率 及折射率分散性质还可经选择以减少在可见光的光谱(或至少所述光谱的一宽部分)内且 由照明显示器的光源产生的光的反射。
[0042] 此外,在一些实施方案中,衬底的表面具有面向光源的一侧。对于此侧,所述衬底 可具有高度反射性表面。在此些实施方案中,所述高度反射性表面可共享吸收膜堆叠的相 同反射层且可包含具有两个或两个以上介电材料层(所述介电材料层具有经选择以对入 射到所述表面上且以光源的(若干)波长传播的光达成大于70%、大于90%及甚至大于 95%的明视上加权的反射率的厚度及折射率)的高反射比堆叠。
[0043] 可实施本发明中所描述的标的物的特定实施方案以实现以下潜在优点中的一或 多者。通过共享反射层,工艺可有利地消除制造期间的金属化阶段。如此一来,在一些实施 方案中,基于光源的功率谱及不需要的光的角分布选择层的厚度以降低明视上加权的反射 率。明视上加权的反射率为根据描述人类视觉感知的平均光谱敏感度的明视光度函数(例 如1931年CIE明视光度函数)加权反射光的反射率的测量。在一些实施方案中,根据光源 的功率谱及不需要的光的角分布(所述角分布通常小于45° )选择堆叠中的层的折射率及 厚度以最小化明视上加权的反射率。通过吸收层(其可为吸收穿过所述层的光的金属层) 吸收未经反射的光。此可减少不需要的反射且改进对比率。
[0044] 图1为实例显示设备100的平面图。基于MEMS的显示设备为根据本文中所描述 的系统及方法的显示器的类型的实例。然而,所述显示设备100仅为一实例且可使用本文 中所描述的系统及方法实现包含非MEMS显示器(例如IXD、0LED)、电润湿显示器或其它显 示器类型的许多其它显示器。
[0045] 所描绘的显示设备100包含以行120及列122布置的多个光调制器102( -般来 说"光调制器102")。在所述显示设备100中,光调制器102a处于允许光穿过孔口 109的 开启状态中。光调制器102b处于阻塞光的通道的关闭状态中。通过选择性地设定光调制 器102的状态,如果通过一(或若干)灯105照明显示设备100,那么可利用所述显示设备 100对背光式显示器形成图像。在另一实施方案中,设备100可通过源自所述设备前面的 周围光的反射形成图像。在又一实施方案中,设备100可通过来自定位于显示器前面的一 (或若干)灯的光的反射(即,通过使用正面光)形成图像。在关闭状态或开启状态中的一 者中,光调制器102通过(例如且不限于)阻断、反射、吸收、滤光、偏光、衍射或以其它方式 变更光的性质或路径而干扰光学路径中的光。
[0046] 在显示设备100中,各光调制器102对应于图像中的像素。在其它实施方案中,显 示设备100可利用多个光调制器102以形成图像中的像素。例如,显示设备100可包含三个 特定色彩的光调制器102。通过选择性地开启对应于特定像素的所述特定色彩的光调制器 102中的一或多者,显示设备100可产生图像中的色彩像素。在另一实例中,显示设备100 包含每像素两个或两个以上光调制器102以提供图像中的灰阶。相对于图像,"像素"对应 于通过所述图像的分辨率定义的最小像元。相对于显示设备100的结构组件,术语"像素" 指代经利用以调制形成图像的单一像素的光的经组合机械组件及电组件。
[0047] 此外,应注意,所描绘的显示设备100为直视显示器,因其不需要成像光学装置。 用户通过直接看向显示设备100而看见图像。在替代实施方案中,显示设备100并入到投影 显示器中。在此些实施方案中,显示器通过将光投影到屏幕上或到墙上而形成图像。直视 显示器可在透射模式或反射模式中操作。在透射显示器中,光调制器滤掉或选择性地阻断 源自定位于显示器后面的一(或若干)灯的光。来自所述灯的光任选地注入到光导或"背 光"中。透射直视显示器实施方案通常可构建到透明衬底或玻璃衬底上以促进其中含有光 调制器的一个衬底直接定位于背光的顶部上的总成布置。在一些透射显示器实施方案中, 通过使滤色材料与各光调制器102相关联而产生特定色彩光调制器。在其它透射显示器实 施方案中,可使用场序色彩方法通过交替具有不同原色的灯的照明而产生色彩。
[0048] 各光调制器102包
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