并入有反射和吸收偏振器的顯示設備的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關申請案
[0002] 本專利申請案主張2013年2月21日提出申請的標題為"并入有反射和吸收 偏振器的顯示設備（DISPLAYAPPARATUSINCORPORATINGREFLECTIVEANDABSORPTIVE POLARIZERS) "的第13/773, 244號美國實用新型申請案的優先權，且所述美國實用新型申 請案轉讓于本發明的受讓人且據此以引用方式明確地并入于本文中。
技術領域
[0003] 本發明涉及成像顯示器的領域，且特定來說涉及采用偏振器的成像顯示器。
【背景技術】
[0004] 例如智能電話、平板計算機等的便攜式裝置通常包含將圖形內容顯示給用戶的顯 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個表面。當在明亮周 圍光條件中（例如在直射陽光下）觀看所述顯示裝置時，這些表面可使周圍光往回反射到 用戶。經反射周圍光可減小所述顯示裝置的有效對比率及色域，從而導致顯示內容顯得陰 暗且有時不可分辨。
[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。對抗由偏振器導致的光減少的一種方法是增加供應到顯示 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 應用中是不利的。

【發明內容】

[0006] 本發明的系統、方法及裝置各自具有若干創新方面，所述方面中的任何單個方面 均不單獨地決定本文中所揭示的期望屬性。
[0007] 本發明中所描述的標的物的一個創新方面可實施于具有反射圓形偏振層的設備 中，所述反射圓形偏振層經配置以使從所述設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備 的后部往回反射。所述設備進一步包含安置成接近所述設備的前表面且安置在所述反射圓 形偏振層前方的吸收圓形偏振層。所述吸收圓形偏振層經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] 在某些實施方案中，所述設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。在某些實施方案中，所述設備還包含光調制 層，所述光調制層包含多個機電系統（EMS)顯示元件，安置于所述反射圓形偏振層的前方 及所述吸收圓形偏振層的后方，經配置以響應于圖像數據而使從所述反射圓形偏振層接收 的光選擇性地通過。
[0009] 在某些實施方案中，所述設備還包含安置于所述光調制層與所述反射圓形偏振層 之間的光圈層。在這些實施方案中的某些實施方案中，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備的后部往回反射。在某些其它實施方案中，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] 在某些實施方案中，所述反射圓形偏振器層選自由以下各項組成的群組：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。在某些實施方案中，所述 吸收圓形偏振層安置于所述設備的前表面上。
[0011] 在某些實施方案中，所述設備還包含安置于面向前的光反射層與所述反射圓形偏 振器層之間的有機發光二極管（OLED)陣列。
[0012] 在某些實施方案中，所述設備還包含：顯示器，其具有所述反射圓形偏振層及所述 吸收圓形偏振層；處理器，其經配置以與所述顯示器通信，所述處理器經配置以處理圖像數 據；及存儲器裝置，其經配置以與所述處理器通信。
[0013] 在某些實施方案中，所述顯示器進一步包含：驅動器電路，其經配置以將至少一個 信號發送到所述顯示器；及控制器，其經配置以將所述圖像數據的至少一部分發送到所述 驅動器電路。在某些實施方案中，所述顯示器進一步包含：圖像源模塊，其經配置以將所述 圖像數據發送到所述處理器，其中所述圖像源模塊包含接收器、收發器及發射器中的至少 一者；及輸入裝置，其經配置以接收輸入數據且將所述輸入數據傳送到所述處理器。
[0014] 本發明中所描述的標的物的另一創新方面可實施于具有反射圓形偏振層的顯示 設備中，所述反射圓形偏振層經配置以使從所述顯示設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 向所述顯示設備的后部往回反射。所述顯示設備還包含：光調制層，其包含多個機電系統 (EMS)顯示元件，安置于所述反射圓形偏振層的前方，經配置以響應于圖像數據而使從所述 反射圓形偏振層接收的光選擇性地通過；及吸收圓形偏振層，其安置于所述光調制層的前 方，經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] 在某些實施方案中，所述反射圓形偏振器層選自由以下各項組成的群組：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。在某些實施方案中，所述 吸收圓形偏振層制作于所述設備的前表面上。
[0016] 本發明中所描述的標的物的另一創新方面可實施于具有反射圓形偏振裝置的顯 示設備中，所述反射圓形偏振裝置用于使從所述顯示設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 光朝向所述顯示設備的后部往回反射。所述顯示設備還包含安置成接近所述顯示設備的前 表面且安置于所述反射圓形偏振裝置前方的吸收圓形偏振裝置，所述吸收圓形偏振裝置用 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] 在某些實施方案中，所述吸收圓形偏振裝置安置于所述顯示設備的前表面上。在 某些實施方案中，所述顯示設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備的均勻照明。在某些實施方案中，所 述顯示設備可包含光調制裝置，所述光調制裝置包含多個機電系統（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圓形偏振裝置的后方，用于響應于圖像數據而 使從所述反射圓形偏振裝置接收的光選擇性地通過。
[0018] 在某些實施方案中，所述顯示設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發光二極管（OLED)陣列。
[0019] 本發明中所揭示的標的物的另一創新方面可實施于包含接收來自位于顯示設備 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備的后部往回反射；及接近于所述顯示設備的前 部，使用吸收圓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的物的一或多個實施方案 的細節。雖然主要就基于MEMS的顯示器描述本
【發明內容】
中所提供的實例，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)、有機發光二極管（OLED)顯示 器、電泳顯示器及場發射顯示器）以及其它非顯示器MEMS裝置（例如MEMS麥克風、傳感器 及光開關）。根據描述、圖式及權利要求書將明了其它特征、方面及優點。注意，以下圖的相 對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電系統（MEMS)的顯不設備的實例性不意圖。
[0023] 圖IB展示主機裝置的實例性框圖。
[0024] 圖2A展示說明性基于快門的光調制器的實例性透視圖。
[0025] 圖2B展示基于卷動致動器快門的光調制器的實例性橫截面圖。
[0026] 圖2C展示說明性非基于快門的MEMS光調制器的實例性橫截面圖。
[0027] 圖2D展示基于電潤濕的光調制陣列的實例性橫截面圖。
[0028] 圖3展示并入有基于快門的光調制器的顯示設備的實例性橫截面圖。
[0029] 圖4展示供在顯示器的MEMS向下配置中使用的光調制器襯底及光圈板的實例性 橫截面圖。
[0030] 圖5A展示并入有吸收圓形偏振器及反射圓形偏振器的顯示設備的實例性橫截面 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備的實例性橫截面 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備的實例性橫截面 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備的實例 性橫截面圖。
[0034] 圖7展示并入有吸收圓形偏振器及反射圓形偏振器以及有機發光二極管（OLED) 發射體的顯示設備的實例性橫截面圖。
[0035] 圖8A及8B展示圖解說明包含多個顯示元件的顯示裝置的系統框圖。
[0036] 在各個圖式中，相似參考編號及標示指示相似元件。
【具體實施方式】
[0037] 以下說明出于闡述本發明的創新性方面的目的而針對于特定實施方案。然而，所 屬領域的技術人員將易于認識到，可以許多不同方式來應用本文中的教示。所描述的實施 方案可實施于可經配置以顯示圖像（無論是運動圖像（例如，視頻）還是靜止圖像（例 如，靜態圖像），且無論是文字、圖形還是圖片圖像）的任何裝置、設備或系統中。更特定 來說，預期所描述的實施例可包含于以下各種電子裝置中或與其相關聯：（例如但不限于） 移動電話、具有多媒體因特網功能的蜂窩式電話、移動電視接收器、無線裝置、智能電話、 Bluetooth??裝置、個人數據助理（PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計算機、上 網本、筆記本計算機、智能本、平板計算機、打印機、復印機、掃描器、傳真裝置、全球定位系 統（GPS)接收器/導航儀、相機、數字媒體播放器（例如，MP3播放器）、攝錄影機、游戲控制 臺、手表、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀裝置（例如，電子閱讀器）、計算 機監視器、汽車顯示器（包含里程表及速度計顯示器等）、駕駛艙控制件及/或顯示器、相機 景物顯示器（例如，車輛中的后視相機的顯示器）、電子相片、電子告示牌或標牌、投影機、 建筑結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、卡式記錄器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、無 線電設備、便攜式存儲器芯片、洗衣機、干衣機、洗衣機/干衣機、停車計時器、封裝（例如， 在包含微機電系統（MEMS)應用的機電系統（EMS)應用及非EMS應用中）、美學結構（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、陀螺儀、運動感測裝置、 磁力計、消費型電子元件的慣性組件、消費型電子元件產品的零件、變容器、液晶裝置、電泳 裝置、驅動方案、制造過程及電子測試設備。因此，所述教示并不希望限于僅描繪于圖中的 實施方案，而是具有如所屬領域的技術人員將易于明了的廣泛適用性。
[0038] 顯示設備可包含響應于圖像數據的用于再現圖像的多個機電系統（EMS)裝置。 EMS裝置可包含納米機電系統（NEMS)、微機電系統（MEMS)或較大規模機電系統裝置。除吸 收圓形偏振器（ACP)外所述顯示設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 相同的極性的光實質上未衰減地通過。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。當兩個偏振 器的極性相同時，ACP使通過RCP的光的一實質部分通過。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方法的缺點。
[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。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。繼續此 過程直到由顯示器產生的光的一實質部分由RCP通過。
[0041] 在某些實施方案中，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。 在此些實施方案中，線性偏振器的透射軸相對于四分之一波延遲器的慢及快軸以45度的 角度定位。在某些其它實施方案中，ACP包含膽固醇液晶圓形偏振器。
[0042] 在某些實施方案中，從顯示裝置射出的光通過調制由包含于顯示裝置中的背光發 出的光的微機電系統（MEMS)快門陣列形成圖像。快門陣列響