[发明专利]电光显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电光显示器。特别地，本发明涉及一种基于电可寻址的颜色可选媒质的反射型显示器。

背景技术

目前已经开发出了这样的一种显示器，其可响应于所施加电场而选择性地反射不同颜色，且其实现这样的功能的方式并不是基于传统的诸如染料或颜料的光吸收体的使用，而是通过利用诸如干涉和衍射的光学效应。因此，如美国专利No.5,835,255中所述，例如，IMOD（干涉调制显示）装置（响应于所施加的场而控制其中的镜子与半透反射镜之间的间距）可被构造成取决于该间距和光波长之间的关系而仅使特定波长被强烈地反射。最近，已经开发出了折射率在相当于可见光波长的长度范围内周期性变化的人造光子晶体。这种材料的性能类似于诸如蛋白石的矿物，其中布拉格衍射使得光的特定波长从材料表面被强烈反射，而其余波长透射穿过该结构。哪些波长透射以及哪些波长被反射取决于光子晶体的晶格间距。例如美国专利No.7,364,673、No.7,616,376和No.7,826,131中所述，光子晶体可通过例如二氧化硅颗粒的胶体自组装而形成，且这种颗粒可与填充颗粒之间的孔隙空间的粘合剂相结合。如果该粘合剂材料响应于例如电化学反应或其它电激活过程而经历了尺寸变化，则二氧化硅颗粒之间的间距改变，且被反射的光的波长也会改变。颗粒之间的间距越宽，被反射的光的波长越长。可选择性地反射从蓝光至近红外波长的光的装置已经被实现了。在下文中，为了方便起见，这种显示器可以被称为“波长选择性反射”或“WSR”显示器，且所使用的媒质可以被称为“WSR媒质”。

没有被WSR媒质反射的光透射穿过该媒质，且通常被设置在媒质的与显示器的可视表面（观看者通过该表面观看显示器）相对的一侧上的暗色表面吸收。不希望穿过WSR媒质的光再穿过该媒质反射回来，因为这会降低由WSR媒质带来的所希望的选择性反射，即，这种反射会使显示器呈现的颜色“模糊”。

通过将最大反射波长移至对人眼不可见的范围，诸如近紫外或近红外，这种WSR显示器通常可达到良好的暗色（黑色）状态，从而使WSR媒质对人眼来说是透明的，仅能看到暗色的背表面。（当然，WSR显示器中的所有颜色变化是通过使用诸如有源矩阵背板的技术而逐个像素进行的，这种技术对于电光显示器领域的技术人员来说是熟知的。）尽管WSR显示器可用于产生与装置的光学带隙相对应的特定颜色，但迄今为止还没有便捷的反射白光的方式。迄今，最接近白色像素的可能是“合成白（process white）”（有点类似于青色-品红色-黄色印刷系统中所用的合成黑（process black）），如附图中的图1所示，其中红光反射像素、绿光反射像素和蓝光反射像素在黑色背底上毗邻。然而，这种合成白状态仅反射入射光的三分之一，因此无法产生真正的白色状态。

发明内容

因此，需要提供具有改进的白色状态的WSR显示器，而本发明旨在满足这种需要。

因此，本发明的一个方面提供了一种波长选择性反射（WSR）显示器，包括具有多个像素的WSR媒质以及临近WSR媒质放置的衬背构件，衬背构件具有多个像素并具有第一非反射光学状态和第二反射光学状态。衬背构件可逐个像素地在其第一和第二光学状态之间切换，且衬背构件的像素基本与WSR媒质的像素对准。（在所说的衬背构件的像素基本与WSR媒质的像素对准的情况中，我们并不排除两层中的一层中的多个像素与另一层中的一个像素对准的可能。特别地，如果衬背构件为仅能够呈现第一和第二光学状态而不能够呈现中间状态的类型，使衬背构件的多个像素与WSR媒质的每个像素相邻可能是有益的，这使得衬背构件的区域性调制可被用于产生WSR媒质的中间灰度。)

除第一和第二光学状态之外，衬背构件可具有一个或更多的反射率介于该第一和第二光学状态之间的中间灰度。