分散周期性聚光器制造技术

本公开通常涉及图像显示器。具体地，本申请涉及覆盖，其中用滤色器来增强图像显示器中的亮度。进入具有滤色器层的反射图像显示器的大部分入射光被滤色器层吸收，并且因此丢失。本文公开了覆盖的实施例，将入射光的部分分散和聚集到显示器的具体部分上。由滤色器层吸收的光的量可以被大幅地降低，进而经过滤色器透射，在该滤色器处光可能由光调制层反射或吸收。所公开的实施例提升显示器的效率和反射率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分散周期性聚光器相关申请本申请要于求2014年11月24日递交的临时申请No.62/083,371的优先权，以上申请的内容通过引用整体被结合于此。
本公开通常涉及图像显示器。具体地，本申请涉及覆盖，其中用滤色器来增强图像显示器中的亮度。
技术介绍
颜色反射显示器通常包括由红色、绿色、和蓝色(RGB)滤色器组成的滤色器层。这些滤色器位于可控制的调制反射器组件上方。该组件吸收入射光或将该光反射回去经过滤波器并且朝向观看显示器的观看者。滤色器的一个问题是多达2/3的可见光谱被滤色器吸收，而另外约1/3的可见光谱被透射。这种作用大大降低了显示器的效率和亮度。例如在具有RGB滤色器阵列的显示器中，红色和绿色光被蓝色滤色器吸收，红色和蓝色光被绿色滤色器吸收，而蓝色和绿色光被红色滤色器吸收，使得约2/3的光被吸收。此外，红色光(或对应于此波长的光)经过红色滤色器被透射，绿色光经过绿色滤色器被透射，以及蓝色光经过蓝色滤色器被透射，使得大约1/3的光被透射。经透射的光经过它们各自相同的滤色器被反射回观看者。优选的是，所有的光都被分散和聚集在相同颜色的滤色器上，使得由不同的滤色器的光的吸收被最小化并且光的透射被最大化，以增加显示器的效率和亮度。附图说明本公开的这些和其他实施例将参考以下示例的和非限制性的说明来讨论，其中相似的元件被类似地编号，并且其中：图1是周期性聚光器覆盖的截面的示意图；图2示出了根据本公开的一个实施例的基于微胶囊的反射显示器的部分的截面；图3概括地示出了根据本公开的一个实施例的基于全内反射(TIR)的反射显示器的部分的截面；以及图4概括地示出了用于实现本公开的实施例的示例性系统。具体实施方式本文提供的示例性实施例提高了电子显示器的显示效率。在一个示例性实施例中，本公开提供了一个与面向观看者的滤色器层相邻放置的覆盖。对于正常方向约30°以内的入射光，该覆盖将光分散，并且将红色光线聚集到红色滤色器上，将绿色光线聚集到绿色滤色器上，将蓝色光线聚集到蓝色滤色器上。该滤色器使得经过相同滤色器被反射回来的有色光回到观看者。因此，显示器的效率和反射特性提升了。图1是周期性聚光器覆盖系统的截面的示意图。图1中示出的周期性聚光器显示器100包括周期性聚光器覆盖102。周期性聚光器覆盖102还可以包括多个滤光器元件104、106。滤光器元件也可以被称为镜像元件。滤光器元件可以以周期性阵列被布置，并且可以与滤色器层108的多个滤色器大体上对齐或对准。滤光器元件可以透射光的一部分，而反射光的剩余部分。例如，由实线表示的滤光器元件104可以被配置用来透射蓝光而反射黄色和其它颜色的光。例如，由虚线表示的滤光器元件106能够透射黄光而反射蓝光。在示例性实施例中，覆盖层102可以包括大体上以周期性阵列被布置并且与在滤色器阵列层中的多个滤波器对齐的三个滤光器元件。在一个实施例中，滤光器元件可以包括二向色镜。它们还可以包括例如二向色滤光器、干涉滤光器、薄膜滤光器或二向色反射器。覆盖还可以包括光子晶体组件或基于全息的组件，例如大体上与滤色器阵列108对齐的全息透镜层。无论所使用的滤波器、镜或反射器、或其他系统的类型如何，它们可以类似地操作，其中它们根据波长的函数而选择性地透射或反射光。换言之，光的一些波长被透射而光的其他波长被反射。在示例性实现方式中，滤光器包括具有交替的高折射率涂层和低折射率涂层的多层结构。这些性质可以通过控制层的厚度和数量而调整。在图1的周期性聚光器覆盖102中，滤光器元件被描绘为以细长的三角形形状成角度的反射器。应当注意，图1和其余的附图本质上是说明性的，并且可以使用其它形状而不脱离所公开的原理，由于存在在依据波长的位置处能够产生周期性聚光的许多光学设计。图1还示出了滤色器层108。为了更好地理解本专利技术并且使得图1中的截面图更清晰，将描述在两种颜色的滤色器的情境下的实施例。通常，三种颜色构成滤色器层，例如红色、绿色、蓝色(RGB)或青色、品红色、黄色(CMY)的传统组合。在图1的示例中，将描述包括多个蓝色滤色器112和黄色滤色器114的滤色器层108。此外，出于简化，仅示出了来自光调制层110的入射光(而不是反射光)。滤色器层104可以包括单独的蓝色112和黄色114滤色器。可以选择这两种颜色来说明黄色滤色器吸收蓝色光线，蓝色滤波器吸收黄色光线(可以设想其他颜色组合)的概念。使用两种颜色进一步简化了该概念的描述，因为所有被反射的光线将被反射到相同颜色的相邻的滤波器并且可以被透射。因此，如以下将描述的，经透射的光不被滤色器吸收(即，丢失)。在一些实施例中，滤色器层还可以包括偏振器以结合液晶显示器来增强效率。图1中的显示器100包括光调制层110。光调制层可以由电压源或电流源(未示出)控制。光调制层可以以可控的方式吸收或反射经过滤色器层108的光。图1还示出了入射到周期性覆盖102上的多个光线116。出于说明的目的，光线已被分离成蓝色和黄色光线，其中蓝色光线118、122由实线表示，并且黄色光线120、124由虚线表示。为了更清楚，蓝色光线118、122和透射蓝色光的滤光器元件104都用实线表示。每个滤光器元件可以是例如二向色镜之类的滤光器。黄色光线120、124和可以透射黄色光的滤光器元件106都用虚线表示。出于描述的目的，蓝色光线118、122已被分离成经透射的蓝色光线118和经反射的蓝色光线122。黄色光线120、124已经被分离成经透射的光线120和经反射的光线124。随着蓝色光线118进入周期性聚光器覆盖102，一些蓝色光线118入射到滤光器元件104上，此处蓝色光线经过透射蓝色光的滤光器元件104而透射。光线118穿过蓝色滤色器112。其它蓝色光线122入射到仅透射黄色光但大体上反射蓝色光122的滤光器元件106上。这些反射器106通过将蓝色光线反射到透射蓝色光的相邻的滤光器元件104上，而避免蓝色光被黄色滤色器104吸收。蓝光被聚集并且穿过蓝色滤色器112，从而增强显示器的效率和亮度。因此，较少的光因滤色器层108的吸收而损失。当黄色光线120、124进入周期性聚光器覆盖102时，一些黄色光线120可以入射到透射黄色光的滤光器元件106上。可以允许黄色光穿过黄色滤色器114。其它黄色光线124可以入射到仅透射蓝色光而反射黄色光的滤光器元件104上。这些反射器104通过将黄色光线反射到透射黄色光的相邻的滤光器元件106，以避免黄色光被蓝色滤色器112吸收。黄色光可以被聚集并且穿过黄色滤色器114，从而增强显示器的效率和亮度。因此，较少的光因滤色器层108的吸收而损失。滤光器元件104、106将蓝色光聚集到蓝色滤色器112，并且将黄色光聚集到黄色滤色器114。当经聚集的光穿过滤色器层108时，其可能被光调制层110吸收或反射。反射光可以通过滤色器层108被大体上反射回观看者126。图1未示出由光调制层110反射的光。图2示出了根据本公开的一个实施例的基于微胶囊的反射显示器的部分的截面。图2中的显示器200包括第一周期性聚光器覆盖层202。层202还包括多个滤光器元件204、206、208。显示器200包括具有红色212、绿色214、和蓝色216滤色器的阵列的滤色器层210。在一些实施例中，层2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射图像显示器，包括：基底；多个滤色器，由所述基底支撑，所述多个滤色器分别包括对应于第一和第二颜色中的每一个的第一滤色器和第二滤色器；多个滤光器，相对于所述多个滤色器被布置，所述多个滤光器中的每一个被配置用来接收入射光线，并且进行下列项中的至少一个：(i)通过二向色滤光器，将所述入射光线的第一部分传送到所述第一滤色器，或(ii)将所述入射光线的第二部分反射到所述第二滤色器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.24 US 62/083,3711.一种反射图像显示器，包括：基底；多个滤色器，由所述基底支撑，所述多个滤色器分别包括对应于第一和第二颜色中的每一个的第一滤色器和第二滤色器；多个滤光器，相对于所述多个滤色器被布置，所述多个滤光器中的每一个被配置用来接收入射光线，并且进行下列项中的至少一个：(i)通过二向色滤光器，将所述入射光线的第一部分传送到所述第一滤色器，或(ii)将所述入射光线的第二部分反射到所述第二滤色器。2.根据权利要求1所述的图像显示器，其中，所述基底还包括光调制层，以反射或吸收已经被传送经过所述滤光器或由所述滤光器反射的入射光线。3.根据权利要求2所述的图像显示器，其中，所述光调制层被电压源偏置以吸收或反射所述入射光的所述部分。4.根据权利要求2所述的图像显示器，其中，所述光调制层还包括被偏置以吸收或反射光的电泳粒子。5.根据权利要求1所述的图像显示器，其中，所述多个滤光器被配置将所述入射光线的第一部分通过所述滤光器传送到所述第一滤色器，并且将所述入射光线的第二部分反射到所述第二滤色器。6.根据权利要求1所述的图像显示器，其中，第一滤光器被布置为大体上覆盖所述第一滤色器。7.根据权利要求1所述的图像显示器，其中，第一滤光器被布置为覆盖所述第一滤色器的一部分。8.根据权利要求1所述的图像显示器，还包括相对于第三滤色器被布置的第三滤光器，以传送通过所述入射光的第三部分并且反射所述入射光的剩余部分。9.根据权利要求1所述的图像显示器，其中，所述基底还包括悬浮在液体介质中的多个电泳移动粒子，所述电泳移动粒子被配置为当被外部源偏置时相对于所述入射光线移动。10.根据权利要求1所述的图像显示器，其中，所述滤光器从以下各项的一个或多个中被选择：二向色滤光器、二向色反射器、干涉滤光器、薄膜滤光器、光子晶体组件或全息透镜。11.一种反射图像系统，包括：第一滤光器和第二滤光器，被布置为接收入射光，和进行透射或反射所述入射光的全部或一部分中的至少一个；多个滤色器，被支持以与所述多个滤光器中的一个或多个互传送光，所述多个滤色器包括分别对应于第一和第二颜色中的每一个的第一滤色器和第二滤色器；可移动地位于接近所述第一滤色器和所述第二滤色器的多个电泳粒子；处理器电路；以及存储器电路，与所述处理器电路通...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛恩·A·怀特黑德，
申请(专利权)人：清墨显示股份有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US