專利名稱：低損耗透反式設備顯示器的制作方法
低損耗透反式設備顯示器
背景技術：
用于設備的顯示器可以包括透射式、反射式或透反式顯示器。邀寸式顯示 器由照明設備/光導(例如背光源)從背面照明，并且從相對側(即前面)觀看。
這種類型的顯示器可以用于需要高亮度(luminance)級的應用(例如計算初濕 示器、電視、個人數字助理(PDA)、移動式電話等等)中。反射式顯示器(例 如在數字手表或計算器中經常可見)由位于該顯示器后面的漫反射器所反射的 外部(例如環境)光照明。
透反式顯示器以兩種模式工作，即透射模式或反射模式，這取決于環境光。 例如，在較暗的環境中(例如較低環境光條件，如室內)透反式顯示器通過光 導工作于邀射莫式，并且當環境光水平高(例如戶外)的時候，工作于反射模 式。在透射模式下，來自光導的光被引導(例如從后偵D通過顯示器像素陣列 的各個層。在反射模式下，環境光從像素陣列的前側進入，穿過像素陣列的各 層，并由定位在光導前側上的反射材料(例如反射膜)反射回來，通過像素陣 列。然而，該反射材料也降低了光導的強度(即高反射率意贈低娜率，反 之亦然)。在邀射莫式下，為了實IJ^夠的強度，相比于無反射材料的情況，需 要來自光導的更高強度的光(消耗更多功率)。
該問題的一個解決方案可以是將反射材料移到光導的后側。然而，利用這 種布置，反射材料與像素陣列之間的距離變得如此大，以至于在反射模式期間 會出現問題。例如，由于反射材料與像素陣列之間的距離大，入射的和反射的 環境光穿過像素陣列的不同像素。因此，不同像素的圖像信息變得混合，導致 失真的顯示圖像。
發明內容
根據一個方面，設備顯示器可以包括包含嵌入到光學透明材料中的光纖的 光導、包含與該光纖的第一端對準的像素的像素陣列以及在該光纖的第二端提 供的反射機構。該反射機構能夠經由光纖將該像素接收的光反射回該像素。此外，所述反射機構可以包括在該光導的與該光導面向像素陣列一側相反 的一側上提供的反射膜。
此外，所述g膜可以包括離多RI寸光的基于金屬的材料、白色反光材料 或者銀反光材料中的至少一種。
此外，所述反射機構可以包括在光纖第二端形成的后向反射
(retro-reflective)糊犬。
此外，所述后向反射形狀可以包括圓錐體或棱柱中的至少一個。
此外，所述反射機構可以包括在光纖第二端形成的反射材料。
此外，所述反射材料可以包括能夠反射光的基于金屬的材料、白色反光材
料或者銀反光材料中的至少一種。
此外，所述光纖的折射率可以比所述光學透明材料的折射率更高。
此外，所述光學透明材料可以包括玻璃、石英、藍寶石、聚合物或塑料材
料中的至少一種。
此外，所述光纖可以包括玻璃或塑料材料中的至少一種。 此外，所述光纖可以包括一束光纖。
此外，所述光纖可以包括圓形、正方形、長方形、橢圓、三角形或者多邊 開，面中的至少一種。
此外，所述像素陣列可以包括單色或彩色像素陣列中的至少一種。
此外，所述像素陣列可以包括液晶顯示器(LCD)。
此外，所述像素陣列的像素可以包括與第一子像素關聯的第一薄膜晶體管 (TFT)、與第二子像素關聯的第二TFT以及與第三子像素關聯的第三TFT。
根據另一個方面，設備顯示器可以包括像素陣列，該像素陣列包含與在該 像素陣列面向所述光導一側上提供的一個或多個后向反射形狀關聯的像素。所 述一個或多個后向反射微能夠將該像素接收的光反射回該像素。
此外，所述光導可以包括玻璃、石英、藍寶石、聚合物或塑料材料中的至 少一種。
此外，所述像素陣列可以包括單色或彩色像素陣列中的至少一種。 此外，所述像素陣列可以包括液晶顯示器(LCD)。 此外，所述一個或多個后向反射形狀可以包括圓錐體或棱柱中的至少一個。 根據又一個方面， 一種方法可以包括為包含具有像素的像素陣列的設備顯示器提供光導，該光導包括嵌入到光學透明材料中的光纖；將光纖的第一端 與像素陣列的像素對準；以及在光纖的第二端提供反射機構。該反射機構能夠 經由光纖將像素接收的光反射回該像素。
此外，提供反射機構可以包括在光導的與該光導面向所述像素陣列一側相 反的一側上提供反射膜。
此外，提供RM機構可以包括在光纖第二端提供后向^t幾何皿。 此外，提供RI寸機構可以包括在光纖第二端提供RI寸材料。 根據又一個方面， 一種方法可以包括為設備顯示器提供包含像素的像素陣 列，以及在該像素陣列的一側上形成與所述像素對準的一個或多個后向反射幾 何形狀。所述一個或多個后向反射幾何開別犬能夠將像素接收的光反射回該像素。
合并到說明書中并且構成說明書一部分的附圖示出了一個或多個本文所描 述的實施例，并且與該描述一起解釋了這些實施例。在附圖中
圖1是其中可以實施本文所述的系統和方法的示例性設備的示圖； 圖2A是圖1所示示例性設備的顯示器的局 面的局部側視圖； 圖2B示出了圖1和圖2A所示顯示器的光導的局部頂視圖； 圖2C繪出了圖1和圖2A所示顯示器的另一光導的局部頂視圖； 圖3A是圖1所示示例性設備的顯示器的另一個實施例的局部截面的局部 側視圖3B-3E繪出了圖3A的顯示器中示出的光導的光纖的示例性實施例； 圖4A是圖1所示示例性設備的顯示器的又一個實施例的局,面的局部
圖4B和圖4C繪出了圖4A所示顯示器的像素陣列的示例性實施例；
圖5是圖2A、圖3A和圖4A-4C所示像素陣列的示例性像素的局部側視和
圖6-9是根據本文所述示例性實施例的示例性過程的流程圖。
以下詳細描述參照了附圖。不同附圖中相同的附圖標記可以標識相同或類似的元件。此外，以下詳細描述沒有限制本發明。
織
本文所述的實施例涉及用于提供低損耗透反式設備顯示器的系統和方法。 例如，在一個實施例中，設備顯示器可以包括光導、在該光導一側提供的反射 材料以及包含多個像素的像素陣列。設備顯示器的光導可以包括在光學透明材 料中提供的光纖。每個光纖可以與像素陣列的對應像素進行光通信。在另一個 實施例中，反射材料可以從顯示器中移除，并且光導的光纖在其端部可以包括 反射部分和/或后向反射幾何形狀。在又一個實施例中，反射材料可以從顯示器 中移除，并且光導可以包括光透射材料。像素陣列面向光導的表面可以包括后 向反射幾何形狀。這樣的布置可以幫助確保環境光被提供給并且反射通過所述 設備的像素陣列的相同像素，這可以幫助阻止來自不同像素的圖像信息的混合 (即串擾)以及顯示圖像的失真。
以下說明將描述設備。當在本文〗OT時，"設備"可以包括無線電話；可以
將蜂窩無線電話與 處理、傳真和數據通信能力相結合的個AM信系統(PCS)
終端；可以包括無線電話、尋呼機、因特網/內聯網接入、web瀏覽器、管理器、 日歷、多普勒接收器和/或全球定位系統(GPS)接收器的個人數字助理(PDA); 膝上型電腦；GPS設備；個人計算機；MP3播放器；打印機；傳真機；尋呼機; 計算器；照相機(例如數字的或視頻的)；和/或任何其它翻夠,顯示器的設備。
示例性設備顯示器
圖1是根據本文所述的實施例的示例性設備100的示圖。如圖1所示，設 備100可以包括外殼110、揚聲器120、顯示器130、控制按鈕140，鍵區150、 麥克風160和/或照相機170。外殼110可以保護設備100的部件不受外部元件 的影響。揚聲器120可以提供可聽信息給設備100的用戶。顯示器130可以給 用戶提供視覺信息。例如，顯示器130可以提供有關到來的或發出的呼叫的信 息、游戲、電話簿、當前時間、電子郵件等等。控制按鈕140可以允許用戶與 設備100交互以使得設備100執行一個或多個操作。鍵區150可以包括標準電 話鍵區和/或可以包括額外的鍵以允許實現糊言息鍵入設備100。麥克風160可 以接收來自用戶的可聽信息。照相機170可以允許用戶捕捉和/或存儲視頻和/雖然圖1顯示了設備100的示例性部件，但是在其它的實施例中，設備100 可以包括比圖1所示更少的、不同的或額外的部件。在另外的實施例中，設備
ioo的一個或多個部件可以執行由設備ioo的一個或多個其它部〗m行的任務。
第一示例性設備顯示器
圖2A是設備100的顯示器130的局部截面的局部側視圖。如圖所示，顯 示器130可以包括反射膜200、照明設備或光導2K)以^ 陣列220。反射膜 200、光導210和像素陣列220可以具有各種形^l^和/或尺寸，這取決于設備IOO 和域顯示器130的制犬和域尺寸。
反射膜200可以包括任何育的多反射環境光的材料。例如，反射膜200可以 包括能夠反射環境光的基于金屬的材料(例如在聚酯薄膜、鋁箔、Optilon 高 級復合反射教ACR)等等上噴涂的銀)、白色反光材料、銀反光材料、可以從反 光薄膜供應商(例如東麗(Toray)、帝人杜邦(Teijin DuPont)、 3M、惠和(Keiwa)、 智積電(Tsujiden)、 SKC、木本(Kimoto)等等)獲得的反光材料等等。
光導210可以包括育嫩向像素陣列220 lt供照明或光照的任何設備。如果 光導210不接收光，那么顯示器130可以反射式地工作，并且如果光導210接 收光，那么顯示器130可以邀寸式地工作。在一個實例中，光導210可以包括 用于弓l導來自光源(例如白熾燈泡、 一個或多個發光二極管(LED)、電致發光 面板(ELP)、 一個或多個冷陰極熒光燈(CCFL)、 一個或多個熱陰極熒光燈 (HCFL)等等)的光的結構部件。如果希望很高的視亮度(brightness),另P么白 熾燈泡可以用于所述光源。在小的、便宜的顯示器中，LED可以用于所述光源， 并且可以包括彩色或白色LED。在更大的顯示器中，或者如果希望均勻的照明， 那么ELP可以用于所述光源，并且可以是彩色的或白色的。在大顯示器(例如 計^m^視器)中，CCFL可以用于所述光源，并且可以是白色的。在另一個實 例中，光導210可以包括漫射器以從不均勻的光源提供均勻照明。在又一個實 例中，光導210可以提供^壬何彩色光(例如黃色、綠色、藍色、白色等等)或 者彩何非彩色光的任意組合。
如圖2A中進一步所示，在一個實施例中，光導210可以包括具有多4^ 入其中的光纖240的光學透明材料230。光學透明材料230可以包括任何肖,允
9許光通過的材料，例如玻璃、石英、藍寶石、聚合材料(例如聚甲基丙烯酸甲 酯、聚乙烯咔唑、聚丁二烯、聚乙烯、聚酯等等)、塑料(例如珀思配克斯有機
玻璃(Perspex)和派熱克斯玻璃(Pyrex)等等)，等等。光纖240可以包括玻 璃或塑料纖維，其被設計成通過全內反射沿著它們的長度引導光。如果由玻璃 制造，那么光纖240可以包括折射率大約為例如1.5的材料(例如二氧化硅、氟 鋯酸鹽、氟鋁,和/或硫系玻璃)。如果由塑料制造，那么光纖240可以包括諸 如聚合物和/或聚合物和任何，玻璃的組合的材料。在一個實施例中，光纖240 的材料可以具有比光學 林鈄230 ,料更iWf!W。
像素陣列220可以包括任何能夠向用戶提供視覺信息(例如文本、圖像、 視頻、到來的或者發出的呼叫、游戲、電話簿、當前時間、電子郵件等等)的 設備。例如，像素陣列220可以包括液晶顯示器(LCD)，例如薄膜晶體管(TFT) LCD顯示器，或者高性能尋址(HPA) LCD顯示器。
在一個實施例中，像素陣列220可以包括任何數目的彩色和/或單色像素 250，所述像素設置在光源(例如光導210)前面。在另一個實施例中，像素陣 列220可以包括在像素陣列220 —側的電極，其可以被分組并且用導線與柵極 線或列線(gate or column lines)連接在一起，并且每組可以接收它自己的電壓 源。像素陣列220還可以包括在像素陣列220另一側的電極，其可以被分組并 且用導線與行線連接在一起，并且每組可以接收它自己的電壓宿(voltage sink)。 這些組可以被指定，從而像素陣列220的每一個像素250可以具有電壓源和電 壓宿的唯一組合。
在又一個實施例中，像素陣列220可以包括無源矩陣結構或有源矩陣結構。 在無源矩陣結構中，像素陣列220的每行或每列可以包括單個電路，并且像素 250可以按行和列地址每次一個地尋址。像素250可以不借助于電荷在刷新之間 保持它們的狀態。在有源矩陣結構中，可以將TFT矩陣添加到偏振和顏色濾波 器，并且^H象素250可以包括其自身的專用TFT，該TFT允許^^柵極線或 列線接入一個像素250。如果行線被激活，那么柵極線可以連接到一行像素250 并且可以驅動正確的電壓到所有柵極線上。可以使該行線失活，并且可以激活 下一行線。在刷新操作期間可以依次激活所有行線。
在另外的實施例中，如果像素陣列220是彩色陣列，那么可以將每個像素 250劃分成三個單元或子像素，其可以fflil附加的濾波器(例如色素濾波器、染料濾波器、金屬氧化物濾波器等等)染色為紅色、綠色、藍色。可以獨立地控
制*子像素，從而使^像素250得到數千或數百萬種可能的顏色。在其它 的實施例中，像素陣列220的^^h像素250可以包括多于或少于三個具有不同 于紅色、綠色和藍色的各種顏色的子像素。
如圖2A中進一步所示，像素陣列220的每個像素250可以與對應的光纖 240對準，從而i3A特定像素250的環境光260可以由對應的光纖240接收。該 對應的光纖240與反射膜200協作，可以反射環境光260，使得反射光270可以 艦特定像素250出射，環境光260艦賺定像素250 aA#W^J 220。雖 然圖2A示出了單個光纖240與單個像素250對準，但是在其它的實施例中，每 個光纖240可以表示一束(或多個)光纖。這樣的布置可以最小化像素250之 間環境光的串擾，并且可以幫助防止顯示器130的圖像失真。
圖2B示出了顯示器130的光導210的局部頂視圖。圖2C繪出了顯示器 130的另一光導210的局部頂視圖。如圖2B和圖2C中所示，光導210的光纖
240可以包括各種尺寸和幾何皿，禾n/或可以以各種方式設置在光學透明材料
230中。例如，如圖2B所示，光纖240可以包括圓形截面和/或可以在，光學 透明材料230中均勻設置。在另一個實例中，如圖2C所示，光纖240可以包括 一個或多個截面形狀(例如正方形、長方形、橢圓、三角形、多邊形等等)，可 以具有一個或多個尺寸，和/或可以是在整個光學透明材料230中非均勻設置。 在其它的實施例中，可以確定光纖240的尺寸、皿和/劍每其設置成對應于像 素陣列220的像素250的尺寸、糊犬和/或布置。在其它的實施例中，光纖240 可以ffiil光導210的一個或多個部分提供。例如，如果顯示器130的一部分是 透反式，那么光纖240可以iim應于顯示器130的該透反式部分的光導的一 部分提供。
雖然圖2A-2C示出了顯示器130的示例性部件，但是在其它的實施例中， 顯示器130可以包括比圖2A-2C所示更少的、不同的^M外的部件(例如電氣 部件、光學部件等等)。在其它的實施例中，顯示器130的一個或多個部件可以 執行由顯示器130的一個或多個其它部j，行的任務。
第二示例性設備顯示器
圖3A是設備100的顯示器130的另一個實施例的局臓面的局部側視圖。如圖所示，顯示器130可以包括像素陣列220和光導300，但是可以省略Rlt膜 200。像素陣列220和光導300可以具有各種皿和/或尺寸，這取決于設備IOO 和/或顯示器130的m和/或尺寸。像素陣列220可以包括上面結合圖2A-2C所 述的相同的特征。
光導300可以包括任何能夠向像素陣列220提供照明或光照的設備。如果 光導300不接收光，那么顯示器130可以反射式地工作，并且如果光導300接 收光，那么顯示器130可以慰寸式i虹作。在一個實例中，光導300可以包括 結構部件，其用于弓l導來自光源(例如白熾燈泡、 一個或多個LED、 ELP、 一 個或多個CCFL、 一個或多個熱陰極熒光燈HCFL等等)的光。在另一個實例 中，光導300可以包括MI寸器以從不均勻的光源提供均勻照明。在另一個實例 中，光導300可以提f^f壬何彩色光(例如黃色、綠色、藍色、白色等等)或者 彩何非彩色光的任意組合。
如圖3A進一步所示，在一個實施例中，光導300可以包括具有多個^A 其中的光纖320的光學透明材料310。光學透明材料310可以包括任何能夠允許 31的材料，例如玻璃、石英、藍寶石、聚合材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯、 聚乙烯咔唑、聚丁二烯、聚乙烯、聚酯等等)、塑料(例如珀思配克斯有機玻璃 和派熱克斯玻璃等等)等等。光纖320可以包括玻璃或塑料纖維，其被設計成 通過全內反射沿著它們的長度弓l導光。如果由玻璃制造，那么光纖320可以包 括折射率大約為例如1.5的材料(例如二氧化硅、氟鋯Kk、氟鋁Kk和/或硫 系玻璃)。如果由塑料制造，那么光纖320可以包括諸如聚合物和/或聚合物和任 何，玻璃的組合的材料。在一個實施例中，光纖320的材料可以具有比光學 透明材料310的材料更高的折射率。
在一個實施例中，如圖3A所示， 一個或多個光纖320的端部可以形成為 導致后向反射徵亍為的幾何形狀(即后向反射幾何形狀330)。后向^lt幾何形 狀330可以以這樣的方式反射環境光350，使得反射光360和環境光350可以穿 過相同的像素250。后向反射幾何形伏330可以包括各種形狀和/或尺寸，如以 下結合圖3B和圖3C所述。
在另一個實施例中，如圖3A所示， 一個或多個光纖320的端部可以包括 反射材料340 (例如如上所述的任何用于形成反射膜200的材料)。反射材料340 可以以這樣的方式反射環境光350，使得反射光360和環境光350可以穿過相同的像素250。反射材料340可以包括各種形狀和/，寸，如以下結合圖3D和圖 3E所述。
如圖3A進一步所示，像素陣列220的*像素250可以與對應的光纖320 對準，從而aA特定像素250的環境光350可以由對應的光纖320接收。該對 應的光纖320通過后向反射幾何皿330和/或反射材料340可以反射環境光 350，使得反射光360 ffiil特定像素250出射，環境光350 ffiil該特定像素250 iSA像素陣列220。雖然圖3A示出了單個光纖320與單個像素250對準，但是 在其它的實施例中，每個光纖320可以表示一束(或多個)光纖。這樣的布置 可以最小化像素250之間環境光的串擾，并且可以幫助防止顯7^器130的圖像 失真。
圖3B-3E描繪了光導300的光纖320的示例性實施例。如圖3B-3E所示， 光纖320可以包括圓形、正方形、橢圓、三角形、多邊形等等截面，并且可以 具有一個或多個尺寸。如圖3B和圖3C所示，后向反射幾何形狀330可以包括 任何導致后向反射行為的幾何開娥，例如錐形(圖3B)或棱形(圖3C)開娥。 如圖3D和圖3E所示，反射材料340可以包括任何與光纖320的形狀相應的形 狀，例如圓形(圖3D)或正方形(圖3E)。在一個實例中，反射材料340可以 包括在光纖320端部(例如在遠離像素陣列220的端部上)提供的反身t凃層或 薄膜。
雖然圖3A-3E示出了顯示器130的示例性部件，但是在其它的實施例中， 顯示器130可以包括比圖3A-3E所示更少的、不同的或額外的部件(例如電氣 部件、光學部件等等)。在其它的實施例中，顯示器130的一個或多個部件可以 執行由顯示器130的一個或多個其它部##1行的任務。
第三示例性設備顯示器
圖4A是設備100的顯示器130的又一個實施例的局臓面的局部側視圖。 如圖所示，顯示器130可以包括像素陣列410和光導400，但是可以省略反射膜 200。像素陣列410和光導400可以具有各種形狀和/或尺寸，這取決于設備IOO 和/或顯示器130的皿和/或尺寸。
光導400可以包括任何會,向像素陣列410提供照明或光照的設備。如果 光導400不接收光，夷卩么顯示器130可以礎式地工作，并且如果光導400接
13收光，那么顯示器130可以自式地工作。在一個實例中，光導400可以包括
結構部件，其用于弓l導來自光源(例如白熾燈泡、 一個或多個LED、 ELP、 一
個或多個CCFL、 一個或多個熱陰極熒光燈HCFL等等)的光。在另一個實例
中，光導400可以包括，穀寸器以從不均勻的光源提供均勻照明。在又一個實例
中，光導400可以提f射壬何彩色光(例如黃色、綠色、藍色、白色等等)或彩
何非彩色光的任意組合。
光導400可以包括任何光學透明材料(即任何育,允許^1過的材料)，例
如玻璃、石英、藍寶石、聚合材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯咔唑、聚
丁二烯、聚乙烯、聚酯等等)、塑料(例如珀思配克斯有機玻璃和派熱克斯玻璃 坐坐、楚楚
寸寸乂 寸寸o
像素陣列410可以包括上面結合圖2A-2C所述關于像素陣列220的相同的 特征。然而，像素陣列410的一側(例如面向光導400的一側)可以包括一個 或多個與對應像素250對準的后向反射形狀420。后向反射形狀420可以以這樣 的方式反射環境光430，使得反射光440和環境光430可以穿過相同的像素250。 后向反射 ^1犬420可以包括各種J^l犬和/或尺寸，如以下結合圖4B和圖4C所述。
如圖4A進一步所示，像素陣列410的每一個像素250可以與對應的一個 或多個后向反射開別犬420對準，使得進入特定像素250的環境光430可以由對 應的后向反射形狀420接收。該對應的后向反射形狀420可以反射環境光430， 使得反射光440可以通過該特定像素250出射，環境光430 M該特定像素250 itA像素陣列410。雖然圖4A示出了多個后向反射形狀420與單個像素250對 準，但是在其它的實施例中，比圖4A中所示更少的或附力啲后向反射形狀420 可以與單個像素250對準。這樣的布置可以最小化像素250之間環境光的串擾， 并且可以幫助防止顯示器130的圖像失真。
圖4B和圖4C描繪了像素陣列410的示例性實施例。如圖所示，后向反射 形狀420可以包括任何導致后向反射行為的幾何形沃，例如錐形(圖4B)或棱 形(圖4C)禾B/或錐形和棱形形狀的組合。在其它的實施例中，后向反射形狀 420可以包括與圖4B和圖4C中所示靴不同的微。
雖然圖4A4C示出了顯示器130的示例性部件，但是在其它的實施例中， 顯示器130可以包括比圖4A4C所示更少的、不同的^ 頁外的部件(例如電氣 部件、光學部件等等)。在其它的實施例中，顯示器130的一個或多個部件可以執行由顯示器130的一個或多個其它部fm行的任務。
第一、第二和第三示例性設備顯示器的示例性像素
圖5是像素陣列220和410的示例性像素250的局部側視圖。雖然圖5示 出了彩色像素，但是在其它的實施例中，像素陣列220和410可以包括單色像 素。如圖所示，像素250可以包括個紅色子像素520、綠色子像素540和藍色子 像素560，其可以與行線500和柵極線510關聯。
如圖5進一步所示，紅色子像素520可以與薄膜晶體管(TFT) 530關聯， 并且可以使用顏色濾波器(例如紅色)以產生色彩。紅色子像素520可以包括 任何可以(例如用光導210、 300和/或400)從背面照射的材料，并且從相對側 (即前端)觀看。TFT 530可以電耦合到行線500以及對應的柵極線510。 TFT 530 可以允許行線500和/或該對應的柵極線510接入紅色子像素520。
綠色子像素540可以與TFT 550關聯，并且可以j頓顏色濾波器(例如綠 色)以產生色彩。綠色子像素540可以包括任何可以(例如用光導210、 300和 /或400)從背面照射的材料，并且從相對側(即前端)觀看。TFT550可以電耦 合到行線500以及對應的柵極線510。TFT 550可以允許行線500和/或該對應的 柵極線510接入綠色子像素540。
如圖5進一步所示，藍色子像素560可以與TFT 570關聯，并且可以使用 顏色濾波器(例如藍色)以產生色彩。藍色子像素560可以包括任何可以(例 如用光導210、 300和/或400)從背面照射的材料，并且從相對側(即前端)觀 看。TFT570可以電耦合至U行線500以及對應的柵極線510。 TFT570可以允許 行線500和/或該對應的柵極線510接入藍色子像素570。
盡管圖5示出了像素250的示例性部件，但是在其它的實施例中，像素250 可以包括比圖5所示更少的、不同的或附加的部件(例如電氣部件、光學部件 等等)。在其它的實施例中，像素250的一個或多個部件可以執行由像素250的 一個或多個其它部##1行的任務。
示例性鵬
圖6是用于產生圖2A-2C中所示顯示器130的示例性過程600的流程圖。 如圖所示，過程600可以由提供光導開始，該光導包含嵌入到光學透明材料中的光纖(方框610)。例如，在上面結合圖2A-2C所述的一個實施例中，顯示器 130可以包括光導210 (例如任何能夠提供照明或光照的設備)。光導210可以 包括具有多4^入其中的光纖240的光學透明材料230。光學透明材料230可以 包括任何能夠允許光通過的材料，并且光纖240可以包括玻璃或塑料纖維，其 被設計成Mil全內刻寸沿著它們的長度弓l導光。在一個實例中，光纖240的材 料可以具有比光學透明材料230的材料更高的折射率。
過程600還可以包括將光導的光纖在該光導的第一側與像素陣列的像素對 準(方框620)。例如，在上面結合圖2A-2C所述的一個實施例中，顯示器130 可以包括面向光導210的第一側的像素陣列220。像素陣列220可以包括多個像 素250。像素陣列220的每一個像素250可以與對應的光纖240對準，從而iSA 特定像素250的環境光260可以由對應的光纖240接收。該對應的光纖240與 反射膜200助作，可以反射環境光260，使得反射光270可以通過特定像素250 出射，環境光260 M3i該特定像素250 i2A像素陣列220。
如圖6進一步所示，過程600可以包括在光導第二側鄰近提供反射膜(方 框630)。例如，在上面結合圖2A-2C所述的一個實施例中，顯示器130可以包 括面向光導210第二側的反射膜200。反射膜200可以反射通過像素陣列220 和光纖240 i4A顯示器130的環境光260。
圖7是用于產生圖3A-3C中所示顯示器130的示例性過程700的流程圖。 如圖所示，過程700可以由提供光導幵始，該光導包含嵌入至恍學透明材料中 的光纖(方框710)。例如，在上面結合圖3A-3C所述的一個實施例中，顯示器 130可以包括光導300 (例如任何能夠提供照明或光照的設備)。光導300可以 包括具有多^入其中的光纖320的光學透明材料310。光學透明材料310可以 包括任何f灘允許光通過的材料，并且光纖320可以包括玻璃或塑料纖維，其 被設計成il31全內反射沿著它們的長度引導光。在一個實例中，光纖320的材 料可以具有比光學透明材料310的材料更高的折射率。
過程700可以包括在光纖的第一端形成一個后向反射幾何形狀(方框720 )。 例如，在上面結合圖3A-3C所述的一個實施例中， 一個或多個光纖320的端部 可以形成為導致后向反射行為的幾何形狀(即后向反射幾何形汰330)。后向反 射幾何形狀330可以以這樣的方式反射環境光350，使得反射光360和環境光 350可以穿過相同的像素250。后向反射幾何形伏330可以包括任何導致后向反射行為的幾何形狀，例如錐形(圖3B)或棱形(圖3C)微。
如圖7進一步所示，過程700可以包摘每光纖的第二端與像素陣列的像素對準(方框730)。例如，在上面結合圖3A所述的一個實施例中，顯示器B0可以包括像素陣列220，該像素陣列可以包括多個像素250。像素陣列220的每一個像素250可以與對應的光纖320對準，從而iSA特定像素250的環境光350可以由對應的光纖320接收。該對應的光纖320通51后向反射幾何形狀330可以反射環境光350，使得反射光360可以通過特定像素250出射，環境光350fflil該特定像素250進入像素陣列220。
圖8是用于產生圖3A、圖3D和圖3E中所示顯示器130的示例性過程800的流程圖。如圖所示，過程800可以由提供光導開始，該光導包含嵌入到光學透明材料中的光纖(方框810)。例如，在上面結合圖3A、圖3D和圖3E所述的一個實施例中，顯示器130可以包括光導300 (例如任何旨,提供照明或光照的設備)。光導300可以包括具有多個^A其中的光纖320的光學透明材料310。光學透明材料310可以包括任何旨,允許光ffiil的材料，并且光纖320可以包括玻璃或塑料纖維，其被設計成通過全內反射沿著它們的長度弓l導光。在一個實例中，光纖320的材料可以具有比光學透明材料310的材料更高的折射率。
過程800可以包括在光纖的第一端形成反射材料(方框820)。例如，在上面結合圖3A、圖3D和圖3E所述的一個實施例中， 一個或多個光纖320的端部可以包括反射材料340 (例如如上所述的任何用于形成反射膜200的材料)。反射材料340可以以這樣的方式反射環境光350，使得反射光360和環境光350可以穿過相同的像素250。反射材料340可以包括任何與光纖320的皿相應的形狀，例如圓形(圖3D)或正方形(圖3E)。在一個實例中，則寸材料340可以包括在光纖320端部(例如在遠離像素陣列220的端部上)提供的反針凃層或薄膜。
如圖8進一步所示，過程800可以包括將光纖的第二端與像素陣列的像素對準(方框830)。例如，在上面結合圖3A所述的一個實施例中，顯示器130可以包括像素陣列220，該像素陣列可以包括多個像素250。像素陣列220的每一個像素250可以與對應的光纖320對準，從而itA特定像素250的環境光350可以由對應的光纖320接收。該對應的光纖320 M反射材料340可以反射環境光350，使得反射光360可以通過特定像素250出射，環境光350M31該特定
17像素250iSA像素陣列220。
圖9是用于產生圖4A-4C中所示顯示器130的示例性過程900的流程圖。如圖所示，過程900可以由提供包含像素的像素陣列開始(方框910)。例如，在上面結合圖4A-4C所述的一個實施例中，顯示器130可以包括像素陣列410，該像素陣列可以包括多個像素250。
過程900可以包括在所述像素陣列的一偵ij上形成與像素對準的后向反射幾何形狀(方框920)。例如，在上靣結合圖4A-4C所述的一個實施例中，像素陣列410的一側(例如面向光導400的一側)可以包括一個或多個與對應像素250對準的后向反射皿420 。后向反射形狀420可以以這樣的方式反射環境光430 ，使得反射光440和環境光430可以穿過相同的像素250。后向反射形狀420可以包括任何導致后向反射行為的幾何形狀，例如錐形(圖4B)或棱形(圖4C)和/或錐形和棱形形狀的組合。像素陣列410的每一個像素250可以與對應的一個或多個后向反射,420對準，使得itA特定像素250的環境光430可以由對應的后向反射開別犬420接收。該對應的后向反射皿420可以反射環境光430，使得反射光440可以通過該特定像素250出射，環境光430通過該特定像素250SA像素陣列410。
如圖9進一步所示，過程900可以包括在所述像素陣列的所述側鄰近提供光導(方框930)。例如，在上面結合圖4A所述的一個實施例中，顯示器130可以包括光導400，該光導可以包含任何光學透明材料(即任何肖^)多允許光M)1的材料)，例如玻璃、石英、藍寶石、聚合材料、塑料等等。光導400可以在像素陣列410的一側鄰近提供。
總結
本文所述的實施例涉及用于提供低損 反式設備顯示器的系統和方法。例如，在一個實施例中，設備顯示器可以包括光導、在該光導一側提供的反射材料以及包含多個像素的像素陣列。設備顯示器的光導可以包括在光學透明材料中提供的光纖。每個光纖可以與像素陣列的對應像素進行光通信。在另一個實施例中，反射材料可以被省略，并且光導的光纖在其一個端部可以包括反射部分和/或后向反射幾何糊犬。在又一個實施例中，反射材料可以被省略，并且光導可以包含光透射材料。像素陣列面向光導的表面可以包括后向反射幾何形狀。這樣的布置可以幫助確保環境光被提供給并且目通過所述設備的像素陣 列的相同像素，這可以幫助阻止來自不同像素的圖像信息的混合以及顯示圖像 的失真。
前面的描述提供了例示和說明，但不預期是詳盡的或者將本發明限制到所 公開的精確形式。根據上述教導，修改和變型是可能的，或者可以從本發明的 實踐中獲得。
例如，雖然已經參照圖6-9描述了一系列動作，但是在其它的實施例中可 以修改這些動作的順序。此外，獨立的動作可以并行地執行。
應該強調的是，本說明書中使用的措詞"包括/包含"應當被理解為指定所 述特征、整體、步驟或部件的存在，但不排除一個或多個其它的特征、整體、 步驟、部件或其組合的存在或附加。
如上所述的實施例在附圖中所示的實施例中可以以許多不同形式的軟件、 固件和硬件實施。用于實現本文描述的方面的實際軟件代碼或專門的控制硬件 不限制本發明。因此，在沒有參考特定軟j牛代碼的情況下對這些方面的操作和 行為進行了描述一應當理解的是，實現這些方面的軟件和控制硬件可以基于 本文的描《行設計。
本申請中的元件、動作或指令不應該被認為^t本發明關鍵的或必不可少 的，除非這樣明確說明。此外，當在本文中使用時，冠詞"一"意在包括一個 或多個項目。在預期僅僅一個項目的情況下，l柳措詞"一個"或對以的語言。 此外，短語"基于"意在表示"至少部分地基于"，除非另有明確說明。
權利要求
1.一種設備顯示器，包括包含嵌入到光學透明材料中的光纖的光導；包含與該光纖的第一端對準的像素的像素陣列；和在該光纖第二端提供的反射機構，該反射機構能夠經由該光纖將所述像素接收的光反射回該像素。
2. 權利要求1的設備顯示器，其中所述反射機構包括在所述光導的與該光 導面向所述像素陣列一偵湘反的一側上提供的反射膜。
3. 權利要求2的設備顯示器，其中所述反射膜包括能夠反射光的基于金屬 的材料、白色反光材料或者銀反光材料中的至少一種。
4. 權利要求1的設備顯示器，其中所述反射機構包括在所述光纖第二端形 成的后向反射形狀。
5. 權利要求4的設備顯示器，其中所述后向反射皿包括圓錐體或棱柱中 的至少一個。
6. 權利要求1的設備顯示器，其中所述反射機構包括在所述光纖第二端形 成的刻寸材料。
7. 權利要求6的設備顯示器，其中所述反射材料包括旨,反射光的基于金 屬的材料、白色反光材料或者銀反光材料中的至少一種。
8. 權利要求l的設備顯示器，其中所述光纖的折射率比所述光學透明材料 的折射率更高。
9. 權利要求1的設備顯示器，其中所述光學透明材料包括玻璃、石英、藍 寶石、聚合物或塑料材料中的至少一種。
10. 權利要求1的設備顯示器，其中所述光纖包括玻璃或塑料材料中的至 少一種。
11. 權利要求l的設備顯示器，其中所述光纖包括一束光纖。
12. 權利要求1的設備顯示器，其中所述光纖包括圓形、正方形、長方形、 橢圓、三角形或者多邊 面中的至少一種。
13. 禾又利要求1的設備顯示器，其中所述像素陣列包括單色或彩色像素陣 列中的至少一種。
14. 權利要求l的設備顯示器，其中所述像素陣列包括液晶顯示器(LCD)。
15. 權利要求1的設備顯示器，其中所述像素陣列的像素包括與第一子像素關聯的第一薄膜晶體管(TFT); 與第二子像素關聯的第二TFT;禾口 與第三子像素關聯的第三TFT。
16. —種設備顯示器，包括像素陣列，該像素陣列包含與在該像素陣列面向該光導的一側上提供的一 個或多個后向反射形狀關聯的像素，所述一個或多個后向反射形狀能夠將該像 素接收的光反射回該像素。
17. 權利要求16的設備顯示器，其中所述光導包括玻璃、石英、藍寶石、 聚合物或塑料材料中的至少一種。
18. 權利要求16的設備顯示器，其中所述像素陣列包括單色或彩色像素陣 列中的至少一種。
19. 權利要求16的設備顯示器，其中所述像素陣列包括液晶顯示器(LCD)。
20. 權利要求16的設備顯示器，其中所述一個或多個后向反射糊犬包括圓 錐體或棱柱中的至少一個。
21. —種方法，包括為包括具有像素的像素陣列的設備顯示器提供光導，該光導包括嵌入至恍 學透明材料中的光纖；將該光纖的第一端與該像素陣列的像素對準；禾口在該光纖第二端提供反射機構，該反射機構能夠經由該光纖將該像素接收 的光反射回該像素。
22. 權利要求21的方法，其中提供反射機構包括在所述光導的與該光導面向所述像素陣列的一側相反的一側上提供反射膜。
23. 權利要求21的方法，其中提供反射機構包括 在所述光纖的第二端提供后向反射幾何形狀。
24. 權利要求21的方法，其中提供反射機構包括 在所述光纖的第二端提供反射材料。
25. —種方法，包括為設備顯示，供包含像素的像素陣列；以及在該像素陣列的一側上形成與所述像素對準的一個或多個后向反射幾何形 狀，所述一個或多個后向反射幾何形狀育,將該像素接收的光反射回該像素。
全文摘要
一種設備顯示器包括具有嵌入到光學透明材料中的光纖的光導、具有與該光纖第一端對準的像素的像素陣列以及在該光纖的第二端提供的反射機構。該反射機構能夠經由該光纖將該像素接收的光反射回該像素。
文檔編號G02F1/1335GK101680995SQ200780052601
公開日2010年3月24日 申請日期2007年10月22日 優先權日2007年4月23日
發明者G·克林赫爾特, M·克萊弗曼, M·維納松 申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司