CN102725677A - 反射式显示装置 - Google Patents

Abstract

一种反射式显示装置包括：第一吸收层，其构造成在强烈地吸收第一特定波段内的光与微弱地吸收第一特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收第二特定波段和第三特定波段内的光；第二吸收层，其构造成在强烈地吸收第二特定波段内的光与微弱地吸收第二特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收第三特定波段内的光；第三吸收层，其构造成在强烈地吸收至少第三特定波段内的光与微弱地吸收至少第三特定波段内的光之间被调节；以及至少一个反射体，其设置在第一吸收层、第二吸收层以及第三吸收层中的两者之间，所述至少一个反射体构造成强烈地反射为所述至少一个反射体上方的吸收层指定的特定波段之一内的光。

Description

反射式显示装置

相关申请

本申请包括一些与如下专利申请的主题相同的主题：AdrianGeisow和Stephen Kitson在2008年12月1日提交的发明名称为“Reflective Display（反射式显示器）”的美国专利申请No.12/325,601以及Susanne Klein和Adrian Geisow在2007年12月12日提交的发明名称为“Liquid Crystal Display Device（液晶显示装置）”的美国专利申请No.11/629,692，上述美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

背景技术

反射式显示器是如下的非发射式显示器：使供人观看显示信息的环境光被显示器反射回观察者，而不是使来自显示器后方的光透射过显示器。反射式显示器的实例如图1所示，图1示出常规显示装置100，常规显示装置100由允许独立控制不同颜色的可控吸收层的叠堆形成。更具体地说，常规显示装置100由分别吸收蓝光、红光和绿光的选择性吸收层108B、108R和108G的叠堆形成，选择性吸收层108B、108R和108G由染料客主型液晶（LC）层形成。蓝光吸收层108B位于叠堆的顶部，绿光吸收层108G位于叠堆的底部。

吸收层108B、108R和108G每一者置于各成对的透明衬底104与透明导体106之间并构造成通过经由导体106施加适当的电信号而被完全地或部分地激发。因此，可以使得各吸收层108B、108R和108G的被选择像素区域吸收特定波段内的光或者基本上透过所有入射光。该叠堆还包括反射体110W，反射体110W起到使所有波长的光穿过叠堆中的多个层而反射回观察者112的宽波段反射体的作用。

如许多彩色反射式显示技术一样，这些类型的常规反射式显示器的亮度和色域是受限制的，一部分是因为实现全彩色所需要的许多电极和衬底层中存在吸收和杂乱反射。例如，亮度和对比度均受如下方面的限制：吸收物（各向异性染料）的二色性比、入射光的角度相关性、以及二色性吸收物能够被各吸收层108B、108R和108G中的液晶取向的度数。

在图2A和图2B所分别示出的曲线图200和220中，可以从曲线中看出常规反射式显示器中的亮度和对比度的损耗。图2A中的曲线图200示出理想地显示颜色的吸收光谱202，其中，在这种情况下，黄色204、品红色206和蓝绿色（青色）208这些颜色分别整齐地处于各自的波段内并形成礼帽状构型。在这种理想情况下，使得黄色层只吸收蓝光，品红色层只吸收绿光，并且蓝绿色层只吸收红光。

然而，在实际情况下，吸收层108B、108R和108G对不同波段224至228的光的吸收特性实质上更符合高斯曲线，并且趋向于在波峰的短波长侧比在长波长侧更宽，如图2B中的曲线图220所示。这就是说，所有的吸收层108B、108R和108G都吸收一些蓝光，品红色层和蓝绿色层都吸收一些绿光。结果，进入叠堆并被反射出叠堆的光存在相对较大的损耗量。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述，本领域的技术人员将更清楚地理解本发明的特征，其中：

图1示出常规反射式显示器的示意图；

图2A示出绘制常规反射式显示器的不同颜色的理想吸收光谱的曲线图；

图2B示出绘制常规反射式显示器的不同颜色的实际吸收光谱的曲线图；

图3示出根据本发明的实施例的反射式显示装置的示意图；

图4示出根据本发明的实施例的图3所示反射式显示装置所包括的一个或多个反射体的一部分的剖视透视图；以及

图5示出根据本发明的实施例的制造反射式显示装置的方法的流程图。

具体实施方式

出于简化和示例的目的，主要参考示例性实施例对本发明进行描述。在以下描述中，给出了许多具体细节，以便全面地理解实施例。然而，对本领域的普通技术人员而言显而易见的是，可以在不限制于这些具体细节的情况下实施本发明。另外，没有对公知的方法和结构进行详细描述，以避免不必要地混淆对实施例的描述。

在本发明的实施例中，反射式显示装置由多个构造成用于吸收被选择波段内的光的吸收层形成。在许多实例中，多个吸收层中的一个或多个层的被选择波段内的波长可以彼此重叠。反射式显示装置还可以包括位于多个吸收层中的两层之间的一个或多个反射体，其中，该一个或多个反射体构造成强烈地反射为该一个或多个反射体上方的吸收层指定的光的被选择波段之一内的光。另外，一个或多个反射体下方的吸收层中的至少一个吸收层构造成非常微弱地吸收如下波段内的光：被设置在上述至少一个吸收层上方的一个或多个反射体强烈地反射的波段。如下文中所更详细地描述的，在多种布置方式中，选择吸收层和一个或多个反射体来吸收和反射具有不同颜色的光，从而对被显示装置反射的光的例如亮度、色域和/或对比度进行优化。

在本文中针对特定波段使用了词语“主要”来表示尽管吸收层构造成基本上在强烈地吸收一个或多个特定波段内的光与微弱地吸收该特定波段内的光之间被调节，但在许多情况中吸收层还附带吸收一个或多个其它波段内的光。在本文中针对可控吸收层及其相应的反射体之间的关系使用了词语“下方”来表示反射体设置成接收穿过吸收层之后的入射光。在本文中使用冠词“一”和“一个”（a、an）来表示“至少一个”，除非文中另有说明。

首先参考图3，图3示出根据本发明的实施例的反射式显示装置300的示意图。应该理解的是，图3所示的显示装置300可以包括额外的部件，并且可以在不脱离显示装置300的范围的情况下移除和/或修改本文所描述的一些部件。还应该理解的是，出于示例的目的，图3所示的多个层不一定是按比例绘制的。

如图所示，显示装置300由彼此叠置地布置的多个层形成。更具体地说，显示装置300由设置在多个透明衬底304和电极层306之间的多个吸收层308a至308c形成，并且吸收层308a至308c构造成通过经由电极层306施加适当的电信号被完全地或部分地激发。尽管没有明确地示出，但可以在吸收层308a至308c之间设置诸如薄液晶对准层等其它层。

吸收层308a至308c构造成主要吸收被选择波段内的光，例如，红光、绿光和蓝光。参考图2B中的曲线图220，例如，蓝色波段包括大约400nm至490nm之间的波长，绿色波段包括大约490nm至580nm之间的波长，红色波段包括大约580nm至700nm之间的波长。这些波段从R.W.G.Hunt,Chapter 9，“The Reproduction ofColour”，6^th Edition，ISBN 978-0-470-02425-6中得到。

另外，吸收层308a至308c构造成主要地以产生显著优化的亮度、颜色（范围）和/或对比度特征的方式吸收光。例如，各吸收层308a至308c构造成调节显示装置中的各点处的红光、绿光或蓝光中任意一者的亮度，并且最多具有相对较小程度的波段重叠。根据一个实施例，相对较小程度的波段重叠小于大约60nm。根据另一个实施例，相对较小程度的波段重叠小于大约20nm。根据另一个实施例，相对较小程度的波段重叠小于大约10nm。在下文中还讨论了通过选择和布置具有预定特性的吸收层来优化显示装置300的方法。

通过经由电极层306施加适当的电信号，可以使各吸收层308a至308c的全部或部分像素区域强烈地吸收至少特定波段内的光，或者基本上透射过所有入射光。另外，吸收层308a至308c可以构造成微弱地吸收一个或多个其它特定波段内的光。

各吸收层308a至308c具有如下吸收光谱：该吸收光谱的强度可以在电学上进行转换，以便在强烈地吸收一个或多个特定波段内的光与微弱地吸收该特定波段内的光之间调节吸收层308a至308c。在强烈地吸收光的情况下，根据一个实施例，各吸收层308a至308c构造成吸收所指定的特定波段内的光的多于大约50%。根据另一个实施例，各吸收层308a至308c构造成吸收所指定的特定波段内的光的多于大约70%。根据另一个实施例，各吸收层308a至308c构造成吸收所指定的特定波段内的光的多于大约90%。

在微弱地吸收光的情况下，根据一个实施例，各吸收层308a至308c构造成吸收所指定的特定波段内的光的少于大约10%。根据另一个实施例，各吸收层308a至308c构造成吸收所指定的特定波段内的光的少于大约5%。根据另一个实施例，各吸收层308a至308c构造成吸收所指定的特定波段内的光的少于大约2%。

各吸收层308a和308b还构造成微弱地吸收具有如下波长的光：该波长在所指定的波段之外并与为下方的层指定的波段重叠。根据一个实施例，各吸收层308a和308b构造成吸收这种光的少于大约10%。根据另一个实施例，各吸收层308a和308b构造成吸收这种光的少于大约5%。根据另一个实施例，各吸收层308a和308b构造成吸收这种光的少于大约2%。

常规反射式显示器中使用的吸收层倾向于具有一个边缘比另一边缘更尖锐的非对称的吸收光谱。另外，在吸收光谱中经常存在如下吸收拖尾（absorption tail）：该吸收拖尾向一侧延伸，典型地向较短的波长延伸。根据一个实施例，如下文中更详细地讨论的，叠堆中的吸收层308a至308c的顺序被选择为使得任意拖尾与为叠堆中的下方的层指定的波段之间的重叠基本上最小。

根据一个实施例，第一吸收层308a构造成在强烈地吸收第一特定波段内的光与微弱地吸收第一特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收第二特定波段和第三特定波段内的光。在本实施例中，第二吸收层308b构造成在强烈地吸收第二特定波段内的光与微弱地吸收第二特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收第三特定波段内的光。另外，第三吸收层308c构造成在强烈地吸收至少第三特定波段内的光与微弱地吸收至少第三特定波段内的光之间被调节。此外，在第一吸收层308a、第二吸收层308b和第三吸收层308c中的两者之间设置至少一个反射体310a、310b。至少一个反射体310a、310b构造成强烈地反射为至少一个反射体310a、310b上方的吸收层308a、308b指定的特定波段之一内的光。此外，至少一个反射体310a、310b下方的吸收层308b、308c中至少一者构造成非常微弱地吸收如下波段内的光：该波段是被布置在至少一个吸收层308b、308c上方的至少一个反射体310a、310b强烈反射的波段。

因此，例如，如果第一反射体310a位于第一吸收层308a与第二吸收层308b之间，则第二吸收层308b与第三吸收层308c可以非常微弱地吸收被第一反射体310a强烈地反射的光。换句话说，根据一个实施例，第二吸收层308b和第三吸收层308c可以吸收这种光的多于大约10%。根据另一个实施例，第二吸收层308b和第三吸收层308c可以吸收这种光的多于大约5%。根据另一个实施例，第二吸收层308b和第三吸收层308c可以吸收这种光的多于大约2%。

此外，当第一反射体310a位于第一吸收层308a与第二吸收层308b之间时，第二吸收层308b和第三吸收层308c可以强烈地吸收被第一反射体310a强烈地反射的光。在强烈地吸收光的情况下，根据一个实施例，第二吸收层308b和第三吸收层308c构造成吸收为在叠堆中处于较高处的吸收层308a和308b指定的一个或多个特定波段内的光的多于大约50%。根据另一个实施例，第二吸收层308b和第三吸收层308c构造成吸收为在叠堆中处于较高处的吸收层308a和308b指定的一个或多个特定波段内的光的多于大约70%。根据另一个实施例，第二吸收层308b和第三吸收层308c构造成吸收为在叠堆中处于较高处的吸收层308a和308b指定的一个或多个特定波段内的光的多于大约90%。

另外或者可选地，如果第二反射体310b位于第二吸收层308b与第三吸收层308c之间，则第三吸收层308c构造成非常微弱地吸收被第一反射体310a和第二反射体310b中的一者或两者强烈地反射的光。此外，第三吸收层308c可以构造成强烈地吸收被第一反射体310a和第二反射体310b中的一者或两者反射的光。

各吸收层308a至308c构造成基于施加在整个对应电极层306上的电场而选择性地具有多种状态中的一种状态。根据另一个实例，吸收层308a至308c包括双稳态器件，从而构造成保持移除电场之后的各自状态。因此，例如，各吸收层308a至308c的全部或部分像素区域构造成当电场施加在整个对应电极层306时处于第一状态以及当电场没有施加在整个对应电极层306时处于第二状态，反之亦然。在另一个实例中，各吸收层308a至308c的全部或部分像素区域构造成在施加并移除电场之后处于第一状态并且在施加并移除另一电场之后处于第二状态。

在第一状态下，各吸收层308a至308c可以构造成吸收基本上处于不同特定波段内的入射光，例如，如箭头320至324所示，这些箭头表示不同波段内的光。另外，在上述多种状态中的任一状态下，第一吸收层308a（调节光在第一特定波段内的强烈吸收的第一装置）构造成微弱地吸收第一特定波段之外的波段内的光。另外，第二吸收层308b（调节光在第二特定波段内的强烈吸收的第二装置）可以构造成微弱地吸收第三特定波段内的光。此外，第二吸收层308b和/或第三吸收层308c（调节光在至少第三特定波段内的强烈吸收的第三装置）构造成根据在第一吸收层308a、第二吸收层308b及第三吸收层308c中的二者之间是否如上所述设置有第一反射体310a和/或第二反射体310b来非常微弱地吸收第一特定波段和第二特定波段中的至少一个波段内的光。

在各第二状态下，吸收层308a至308c的全部或部分像素区域构造成微弱地吸收为该层指定的波段内的光。因此，例如，显示装置300上所显示的图像的特征可以根据向哪个吸收层308a至308c中的哪部分施加电场而改变。图像的特性还可以根据施加在吸收层308a至308c中的一部分上的电场强度而改变，以便例如控制所显示图像的灰度调整。此外，在吸收层308a至308c包括双稳态器件的情况下，图像的特征可以在移除电场之后保持改变后的状态。

吸收层308a至308c可以由客主型结构形成：例如，在液晶（LC）主体中溶解二色性染料。例如，可以将如下的二色性染料放入液晶主体中，该二色性染料的染料分子吸收特定波段内的光的如下分量：该分量的电场矢量沿着由染料分子的吸收偶极子限定的轴线取向，而不沿着其它方向取向。因此，染料分子是液晶主体中的客体，因而液晶主体可以用于使染料分子取向。客体还可以包括二色性色素或其它着色剂作为染料分子的补充或替代物。

另外或者可选地，吸收层308a至308c中的一层或多层包括向列型液晶（LC）。具有正介电各向异性的向列型液晶包括许多具有电偶极矩的棒状分子，因而可以沿着电场的方向对准。具有负介电各向异性的向列型液晶包括许多具有可以与分子的长轴正交的电偶极矩的棒状分子，因而该向列型液晶可以沿着与电场的方向正交的方向对准。根据另一个实例，吸收层308a至308c中的一层或多层包括层列型液晶，这些层列型液晶也具有取向顺序并且可以在电场中对准，而且还具有位置顺序。根据另一个实例，吸收层308a至308c包括如下电泳显示器，其中，彩色色素掠入或掠出视场，或者分散在整个像素区域，而不是聚集到相对较小的区域中。在本实例中，色素在电泳作用下移动。根据另一个实例，吸收层308a至308c可以包括电湿润显示部件。

例如，为了使具有带二色性染料且具有正介电各向异性的液晶的吸收层308a至308c处于基本上透明的状态，可以向吸收层308a至308c施加电场，以将吸收偶极子取向成与层垂直。为了使吸收层308a至308c处于吸收状态，可以从吸收层308a至308c移除电场，从而导致吸收偶极子变得基本上取向在吸收层308a至308c的平面中，其中，假设衬底304的内表面涂布有诸如研磨过的聚酰亚胺等平面对准材料。例如，当操作显示装置300来显示除了蓝色之外的颜色时，第一吸收层308a构造成可以通过控制液晶并使蓝光吸收偶极子取向成基本上与第一吸收层308a在同一个平面内，来吸收相当于蓝色的波段内的光。

各电极层306均由透明的导电材料形成，且/或由相对较薄的不透明（或半透明）的导电材料带形成。例如，电极层306由铟锡氧化物、金属、或其它导电材料形成。电极层306还与可控电源（未示出）相连。控制器（未示出）可以控制电源，以选择性地激发电极层306，从而改变吸收层308a至308c的全部或部分像素区域的状态，由此改变显示装置300所显示的图像的颜色。电源和控制器可以独立地或组合地形成用于选择性地控制上述第一装置、第二装置及第三装置中每一者的装置。

进一步描述显示装置300，其包括多个位于吸收层308a至308c中对应吸收层下方的反射体310a至310c。更具体地说，第一反射体310a位于第一吸收层308a下方，并且位于第一吸收层308a与第二吸收层308b之间。另外，第二反射体310b位于第二吸收层308b下方，并且位于第二吸收层308b与第三吸收层308c之间。此外，第三反射体310c位于第三吸收层308c下方。

反射体310a至310c可以由任意数量的常规结构并通过任意数量的常规方法形成，例如，可固化胆甾型液晶材料层（希望包括两个层，各层分别用于反射左旋偏振光和右旋偏振光），或者布拉格（Bragg）反射叠堆。另外，第一反射体310a和第二反射体310b均可以包括波长选择反射体并且第三反射体310c可以包括宽波段反射体。也就是说，第一反射体310a和第二反射体310b可以构造成强烈地反射被选择波段内的光，而第三反射体310c可以构造成反射具有较宽波长范围的光。

各反射体310a至310c可以设置成紧接在对应吸收层308a至308c的下方，然后入射光到达该层的第二电极，从而使得光谱的该部分的损耗最小，然而代价是增大了第二电极到吸收层的距离。可选地，反射体310a至310c可以设置在光谱匹配的层与下一层之间的任意位置。根据一个实例，反射体310a至310c由导电材料形成。在本实例中，反射体310a至310c可以用作用于相邻吸收层的电极层306，从而减少显示装置300中的层数。

根据一个实施例，反射体310a至310c中的一个或多个反射体包括粗糙化表面，例如图4所示。更具体地说，图4示出了根据一个实例的反射体400的一部分的剖视透视图，反射体400可以构成第一反射体310a、第二反射体310b及第三反射体310c中的任意一者。如图所示，反射体400由基底402和多层介电反射镜404形成。基底402可以由对一个或多个波长的光透明的任意合适材料形成，并且基底402是粗糙化的以便包括多个峰406和多个谷408。多层介电反射镜404可以包括任意合适材料以便构造成反射至少一个希望波段内的光，并且能使其它波段内的光透过。

根据一个实例，通过施加重复的成对的高折射率材料和低折射率材料而将多层介电反射镜404涂布在基底402上，上述材料的厚度为该材料中光的四分之一波长。这种构造的一个结果是形成了尖锐的反射率峰，这可以通过控制介电反射镜中的层的厚度来调整。

选择基底402的粗糙度周期，例如，峰406的周期，以便设置光散射的预定角度，并且选择粗糙度幅度，例如，峰406的高度，以便提供光的预定散射。例如，选择相对较窄范围的散射角度使得可以在相对较窄的锥形范围内获得更多的被显示装置300反射的光，从而提供相对较亮但视角相对较窄的图像。另外，粗糙度幅度的选择决定相对于镜面反射有多少入射光发生散射。可以通过选择基底402的粗糙度的周期和幅度的范围来策划其折衷，下面将参考实例进行讨论。

第一反射体310a、第二反射体310b及第三反射体310c中的一者或多者的粗糙化表面可以导致被反射的光发生漫散射。然而，应该理解的是，第一反射体310a、第二反射体310b及第三反射体310c中的一者或多者可以具有任何其它合适构造来实现反射光的漫散射。

典型的波长选择反射体在主反射峰的一侧或两侧具有边带。然而，通过执行本发明，可以将反射体310a至310c设计并制造成基本上使在叠堆中处于较低处的吸收层308a至308c的边带与波段之间的重叠最小。

例如，将反射体310a至310c中的至少一者设计成具有如下构造：

3H(LH)^m3LH4L

其中，H是在第一折射率的情况下的四分之一波长厚度，L是在较小的第二折射率的情况下的四分之一波长厚度，m是常数。一方面，上述构造基本上使吸收光谱中位于波峰的长波长侧的边带最小，从而基本上防止了反射体反射将被位于反射体下方的吸收层调节的波段内的光。

尽管描述了使用多层介电反射体形成的反射体310a至310c，但也可以使用其它层间反射体方案，包括：光子晶体、胆甾聚合物、全息图等。

通过使用反射体310a至310c，被各反射体310a至310c反射的光构造成与被在前的吸收层吸收的光谱带相匹配。因此，与常规的反射式显示装置相比，可以显著地增强显示装置300所反射的光的亮度、色域、和/或对比度。各反射体310a至310c构造成强烈地反射特定波段中的至少一者内的光，特定波段是为各反射体310a至310c每一者上方的吸收层308a至308c指定的波段并且基本上不与为下方的层指定的波段重叠。根据一个实例，各反射体310a至310c构造成反射为各反射体310a至310c每一者上方的吸收层308a至308c指定的特定波段的至少一者内的光的多于大约50%。根据另一个实例，各反射体310a至310c构造成反射为各反射体310a至310c每一者上方的吸收层308a至308c指定的特定波段的至少一者内的光的多于大约70%。根据另一个实例，各反射体310a至310c构造成反射为各反射体310a至310c每一者上方的吸收层308a至308c指定的特定波段的至少一者内的光的多于大约90%。

第一反射体310a和第二反射体310b每一者还构造成微弱地反射与下方的吸收层308b至308c的波段重叠的波段内的光。根据一个实施例，第一反射体310a和第二反射体310b每一者构造成反射重叠的波段内的光的少于大约10%。根据另一个实施例，第一反射体310a和第二反射体310b每一者构造成反射重叠的波段内的光的少于大约5%。根据另一个实施例，第一反射体310a和第二反射体310b每一者构造成反射重叠的波段内的光的少于大约2%。然而，第一反射体310b和第二反射体310c每一者还可以非常微弱地反射与较靠近显示装置300顶部的吸收层308a至308c的波段重叠的波段内的光。

例如，如果第一吸收层308a控制主要处于蓝色波道内的光的吸收，则第一反射体310a构造成强烈地反射蓝光但微弱地反射其它颜色波道的光。这样，红光和绿光将继续透射至下方的层，例如，接下来红光被调节。在第二吸收层308b控制主要处于红色波道内的光的吸收的实例中，第二反射体310b构造成在允许至少绿光透过的同时至少反射红光。由于蓝光即使不是全部被第一反射体310a反射也是大部分被反射掉，所以第二反射体310b还可以构造成允许蓝光透过，或者反射蓝光。继续描述本实例，第三吸收层308c控制主要处于绿色波道内的光的吸收，并且第三反射体310c构造成至少反射绿光。例如，第三反射体310c可以包括宽波段反射体。

与常规的叠堆显示装置中的较下方的吸收层相比，较下方的吸收层308b和308c不必是光谱选择性的。在上述实例中，因为第二吸收层308b和第三吸收层308c位于蓝光反射体下方，所以第二吸收层308b和第三吸收层308c还可以构造成吸收蓝光而不会显著地影响显示装置300的性能。另外，第三吸收层308c还可以构造成吸收红光。

然而，二色性染料仅吸收一种偏振光以实现高对比度，但需要吸收两种偏振光。用于吸收两种偏振光的标准技术包括Cole-Kashnow构造中描述的技术，其中，液晶在竖直的构造与平面的非扭曲的构造之间切换。在平面状态下，只一种偏振光出现。四分之一波片（未示出）有效地将反射光的偏振面旋转90度，而通过四分之一波片形成两条通路从而吸收层308a至308c更完全地吸收两种偏振，可以将四分之一波片设置在各反射体310a至310c上方，以改善预定波段的吸收。因此，如果显示装置300包括单个反射体310c，则可以在该反射体310c上方设置单个四分之一波片。另一种标准技术是White-Taylor构造，其中，平面状态是扭曲的从而在各通路上吸收两种偏振光。在这种构造的情况下，不需要四分之一波片。

除了改善亮度之外，这里参考一些实施例来描述的显示装置300可以改善显示器的视角、和/或对比度、和/或色域。由于提高了可利用的光的使用效率，所以可以使得对比度和/或色域得到改善。另外，由于各吸收层308a至308c调节主要处于仅一个特定波段内的光的强度，并且反射体310a至310c应对固有地重叠的吸收光谱，所以可以改善色域。这允许通过例如使用更厚的吸收层来改善黑色状态并同时保持足够亮的白色状态。可以通过调整反射体310a至310c的散射角来改善视角。另外，标准客主型显示装置的低吸收状态的视角会受到竖直（光）状态下的离轴光线的吸收的损害。本文描述的包括反射体310a至310c的情况能够回收这些光的一部分。

现在参考图5，图中示出了根据一个实施例的反射式显示装置300的制造方法500。对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是，方法500代表了概括性示例，并且可以在不脱离方法500的范围的情况下增加其它步骤，或者删除、移动或重新排列现有步骤。另外，具体参考图3和图4以示例的方式而不是以限制的方式来描述方法500。

在一个方面，可以实施方法500来制造通过相对于彼此选择性地布置具有各种特性的吸收层308a至308c以及一个或多个反射体310a至310c而被优化的反射式显示装置300。例如，可以实施方法500来制造针对可用吸收层的光谱特征具有优化的亮度和/或色域的反射式显示装置300。考虑到任何方面，各吸收层308a至308c构造成强烈地吸收特定波段内的光，其中，该特定波段包括上文限定的蓝色、绿色和红色。

在步骤502中，将第一吸收层308a设置在显示装置300中。如上所述，第一吸收层308a构造成在强烈地吸收第一特定波段内的光与微弱地吸收第一特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收第二特定波段和第三特定波段内的光。

在步骤504中，将第二吸收层308b设置在第一吸收层308a下方。同样如上所述，第二吸收层308b构造成在强烈地吸收第二特定波段内的光与微弱地吸收第二特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收第三特定波段内的光。

在步骤506中，将第三吸收层308c设置在第二吸收层308b下方。第三吸收层308c构造成在强烈地吸收至少第三特定波段内的光与微弱地吸收至少第三特定波段内的光之间被调节。因此，例如，第三吸收层308c可以构造成还吸收第三特定波段之外的光。

在步骤508中，将至少一个反射体310a、310b设置在第一吸收层308a、第二吸收层308b以及第三吸收层308c中的两者之间。至少一个反射体310a、310b构造成强烈地反射为至少一个反射体310a、310b上方的吸收层308a、308b指定的特定波段之一内的光。此外，至少一个反射体310a、310b下方的吸收层308b、308c的至少一个构造成非常微弱地吸收被布置在至少一个吸收层308b、308c上方的至少一个反射体310a、310b强烈地反射的波段内的光。

根据一个实施例，在第一吸收层308a、第二吸收层308b以及第三吸收层308c下方分别设置对应的反射体310a至310c。第一反射体310a可以构造成强烈地反射第一特定波段内的光。第二反射体310b可以构造成强烈地反射第二特定波段内的光。

根据方法500的一个具体实施例，第一特定波段包括蓝色。在本实施例中，用于第一吸收层308a的吸收光谱具有延伸至该吸收光谱的紫外线区域中的吸收拖尾并且在约490nm处具有相对尖锐的边缘，从而第一吸收层308a强烈地吸收第一特定波段内的光波长，并且微弱地吸收第一特定波段之外并与为第二吸收层308b和第三吸收层308c指定的波段重叠的光波长。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括绿色。在本实施例中，用于第一吸收层308a的吸收光谱在约490nm和580nm处具有相对尖锐的边缘，从而第一吸收层308a强烈地吸收第一特定波段内的光波长，并且微弱地吸收第一特定波段之外并与为第二吸收层308b和第三吸收层308c指定的波段重叠的光波长。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括红色。在本实施例中，用于第一吸收层308a的吸收光谱在该吸收光谱的红外线（IR）区域具有吸收拖尾并且在约580nm处具有相对尖锐的边缘。

可以将最好地符合上述条件（步骤502）的吸收层用作第一吸收层308a。如果两个或更多个吸收层同样地满足这些条件，则可以基于一个或多个其它条件来选择哪个吸收层来作为第一吸收层308a使用。例如，眼睛在蓝色波道中比在红色或绿色波道中具有更低的空间分辨率。因此，可以在蓝光吸收层中使用更大的像素，从而降低一些电极层306中的光损耗量以及像素间的间隙。

在上述实施例中，第一吸收层308a下方的第一反射体310a设计成具有基本上与由第一吸收层308a调节的波段重叠的反射光谱。第一反射体310a的反射光谱可以延伸至紫外线区域或红外线区域，而不会影响可见性能。然而，反射体构造成仅微弱地反射波长与为下方的吸收层指定的波长重叠的波长。更具体地说，例如，标准波长选择性设计通常具有延伸至充分超过设计的中心波长的边带。典型地，难以设计出完全不具有边带的反射体，但通常可以使位于波峰一侧的边带最小化。例如，如果第一吸收层308a吸收蓝光或红光，则只需要分别使位于反射波峰的红光或蓝光侧的边带最小化。

另外，位于第二吸收层308b下方的第二反射体310b可以构造成具有与已被反射的光的第一特定波段重叠的反射光谱。此外，第二反射体310b构造成基本上不具有与第三特定波段重叠的边带，从而仅微弱地反射第三特定波段内的光。

此外，位于第三吸收层308c下方的第三反射体310c可以包括宽波段反射体，例如，金属表面。然而，第三反射体310c可以包括介电反射体，从而与其它反射体310a及310b具有相同的视角相关性，这可以保证相对于视角保持色平衡。

根据方法500的一个具体实施例，第一特定波段包括蓝色，第二特定波段包括绿色，第三特定波段包括红色。在本实施例中，在第一吸收层308a中使用黄色染料或色素，在第二吸收层308b中使用品红色染料或色素，在第三吸收层308c中使用蓝绿色染料或色素。例如，图2B中示出了各种颜色的吸收光谱的波峰、长波长侧、以及短波长侧。如图2B所示，各种颜色的吸收光谱在波峰的短波长侧具有吸收拖尾，并且各波峰的长波长侧比短波长侧更尖锐。

如上所述地顺序布置这些层，以使亮度、对比度和色域最大化。在第一吸收层308a中使用黄色染料或色素，这是因为黄色染料或色素在波峰的长波长侧具有更尖锐的边缘，从而仅微弱地吸收这些第一特定波段之外并与为下方的层指定的波段重叠的波长。第二吸收层308b中的品红色染料或色素由于位于吸收波峰的短波长侧的拖尾而非常微弱地吸收与第一吸收层308a重叠的波长。吸收波峰的长波长侧的尖锐边缘确保仅微弱地吸收第二特定波段之外并与为下方的层指定的波段重叠的波长。第三吸收层308c中的蓝绿色染料或色素由于位于波峰的短波长侧的长拖尾而非常微弱地吸收与前两个吸收层308a及308b重叠的波长。

在本具体实施例中，蓝光反射体310a位于第一吸收层308a下方，绿光反射体310b位于第二吸收层308b下方，宽波段反射体310c可以位于第三吸收层308c下方。另外，蓝光反射体310a和绿光反射体310b每一者构造成具有如下的反射光谱：波峰的长波长侧的边带最小，以便基本上确保反射体310a和310b不反射任何应该被后来的吸收层308b和308c调节的光。这可以例如通过使用图4所示的反射体400来实现，如上文中所详细描述的。

根据方法500的另一个具体实施例，其中，所有吸收层308a至308c的吸收光谱均在波峰的长波长侧具有拖尾，吸收层308a至308c构造成顺序地布置使得最长波吸收层位于顶部，并且反射体构造成使波峰的短波长侧的边带最小化。因此，例如，在本实施例中，第一特定波段包括红色，第二特定波段包括绿色，第三特定波段包括蓝色。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括蓝色，第二特定波段包括红色，第三特定波段包括绿色。显示装置包括黄色染料或色素、蓝绿色染料或色素、以及黑色染料或色素。黄色染料或色素用在第一吸收层308a中并且黄色染料或色素的吸收光谱在波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐，从而微弱地吸收第一特定波段之外并与为下方的层指定的波段重叠的波长。蓝绿色染料或色素用在第二吸收层308b中并且蓝绿色染料或色素的吸收光谱在波峰的长波长侧具有长拖尾且在波峰的短波长侧较尖锐，从而微弱地吸收第二特定波段之外并与为下方的层指定的波段重叠的波长。黑色染料或色素用在第三吸收层308c中。另外，蓝光反射体310a位于第一吸收层308a与第二吸收层308b之间。在波峰的长波长侧基本上不存在边带，从而微弱地反射第二特定波段和第三特定波段内的波长。红光反射体310b位于第二吸收层308b与第三吸收层308c之间。红光反射体310b设计成在波峰的短波长侧没有边带，从而微弱地反射第三特定波段内的波长。第三反射体310c可以包括构造成强烈地反射所有特定波段内的波长的宽波段反射体或介电反射体。作为替代，第三反射体310c可以包括构造成强烈地反射第三特定波段内的光的反射体。

然而，可选地，第一特定波段可以包括红色，第二特定波段可以包括蓝色，第三特定波段可以仍包括绿色。在这种情况下，可以将蓝绿色染料或色素用在第一吸收层308a中，并且可以将黄色染料或色素用在第二吸收层308b中。在这种情况下，将颠倒蓝光反射体与红光反射体的顺序。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括蓝色，第二特定波段包括绿色，第三特定波段包括红色，并且显示装置包括黄色染料或色素、红色染料或色素、以及黑色染料或色素。第一吸收层308a包括黄色染料或色素，并且第一吸收层308a的吸收光谱在波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐。第一反射体310a构造成反射蓝光，且在波峰的长波长侧基本上没有边带。第二吸收层308b包括红色染料或色素，并且第二吸收层308b的吸收光谱在波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐，并且第二反射体310b构造成强烈地反射绿光，而在波峰的长波长侧基本上没有边带。第三吸收层308c包括黑色染料或色素，并且第三反射体310c构造成宽波段反射体。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括红色，第二特定波段包括绿色，第三特定波段包括蓝色，显示装置包括蓝绿色染料或色素、蓝色染料或色素、以及黑色染料或色素。第一吸收层308a包括蓝绿色染料或色素，并且第一吸收层308a的吸收光谱在波峰的长波长侧具有长拖尾且在波峰的短波长侧较尖锐，并且第一反射体310a构造成强烈地反射红光，并且在波峰的短波长侧基本上没有边带。第二吸收层308b包括蓝色染料或色素，并且第二吸收层308b的吸收光谱在波峰的长波长侧具有长拖尾且在波峰的短波长侧较尖锐，第二反射体310b构造成强烈地反射绿光，并且在波峰的短波长侧基本上没有边带。第三吸收层308c包括黑色染料或色素。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括蓝色，第二特定波段包括红色，第三特定波段包括绿色，显示装置包括黄色染料或色素、绿色染料或色素、以及黑色染料或色素。第一吸收层308a包括黄色染料或色素，并且第一吸收层308a的吸收光谱在波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐，并且第一反射体310a构造成强烈地反射蓝光，并且在吸收光谱的波峰的长波长侧具有被最小化的边带。第二吸收层308b包括强烈地吸收红色和蓝色的绿色染料或色素。第二反射体310b构造成强烈地反射红光，并且在吸收光谱的波峰的短波长侧具有被最小化的边带。第三吸收层308c包括黑色染料或色素。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括红色，第二特定波段包括蓝色，第三特定波段包括绿色，显示装置包括蓝绿色染料或色素、绿色染料或色素、以及黑色染料或色素。第一吸收层308a包括蓝绿色染料或色素，并且第一吸收层308a的吸收光谱在吸收光谱的波峰的长波长侧具有长拖尾且在波峰的短波长侧较尖锐，并且第一反射体310a构造成强烈地反射红光，并且在吸收光谱的波峰的短波长侧具有被最小化的边带。第二吸收层308b包括强烈地吸收红色和蓝色的绿色染料或色素，并且第二反射体310b构造成强烈地反射蓝光，并且在吸收光谱的波峰的长波长侧具有被最小化的边带。第三吸收层308c包括黑色染料或色素。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括绿色，第二特定波段包括蓝色，第三特定波段包括红色，显示装置包括品红色染料或色素、红色染料或色素、以及黑色染料或色素。第一吸收层308a包括品红色染料或色素，并且具有尖锐的礼帽状吸收光谱，以使与其它特定波段的重叠最小化。第一反射体310a构造成强烈地反射绿光，并且在吸收光谱的波峰两侧具有最小的边带。第二吸收层308b包括红色染料或色素，并且第二吸收层308b的吸收光谱在波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐，并且第二反射体310b构造成强烈地反射蓝光并且在波峰的长波长侧基本上没有边带。第三吸收层308c包括黑色染料或色素。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括绿色，第二特定波段包括红色，第三特定波段包括蓝色，显示装置包括品红色染料或色素、蓝色染料或色素、以及黑色染料或色素。第一吸收层308a包括品红色染料或色素，并且具有尖锐的礼帽状吸收光谱，以使与其它颜色的重叠最小化，并且第一反射体310a构造成反射绿光，并且在吸收光谱的波峰两侧具有最小的边带。第二吸收层308b包括蓝色染料或色素，并且第二吸收层308b的吸收光谱在波峰的长波长侧具有长拖尾且在波峰的短波长侧较尖锐，并且第二反射体310b构造成强烈地反射红光，并且在波峰的短波长侧基本上没有边带。第三吸收层308c包括黑色染料或色素。

尽管在上文的一些实施例中具体描述了具有黑色染料的第三吸收层308c，但应该理解的是，在这些实施例中，作为替代，第三吸收层308c可以具有强烈地吸收用于具体实施例的相关波段内的光的任意染料或色素。下面给出采用了具有除黑色之外的颜色的第三吸收层308c的实施例的具体实例。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括蓝色，第二特定波段包括绿色，第三特定波段包括红色，显示装置包括黄色染料或色素、红色染料或色素、以及蓝绿色染料或色素。第一吸收层308a包括黄色染料或色素，并且第一吸收层308a的吸收光谱在吸收光谱的波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐，并且第一反射体310a构造成反射蓝光，并且在波峰的长波长侧基本上没有边带。第二吸收层308b包括红色染料或色素，并且第二吸收层308b的吸收光谱在波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐，第二反射体310b构造成反射绿光，并且在波峰的长波长侧基本上没有边带。第三吸收层308c包括蓝绿色染料或色素，并且第三反射体310c构造成宽波段反射体。

根据方法500的另一个具体实施例，第一特定波段包括蓝色，第二特定波段包括绿色，第三特定波段包括红色，显示装置包括黄色染料或色素、红色染料或色素、以及蓝色染料或色素。第一吸收层308a包括黄色染料或色素，并且第一吸收层308a的吸收光谱在波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐，并且第一反射体310a构造成反射蓝光，并且在波峰的长波长侧基本上没有边带。第二吸收层308b包括红色染料或色素，并且第二吸收层308b的吸收光谱在波峰的短波长侧具有长拖尾且在波峰的长波长侧较尖锐，第二反射体310b构造成反射绿光，并且在波峰的长波长侧基本上没有边带。第三吸收层308c包括蓝色染料或色素，并且第三反射体310c构造成宽波段反射体。在本实施例中，反射体310a至310c可以在吸收光谱的波峰的红光侧具有被最小化的边带。

尽管具体描述了本公开的全部内容，但可以将本发明的典型实施例用于宽范围的应用，并且上述讨论不是而且不该认为是限制性的，而是作为本发明的各方面示例性讨论来提供的。

本文描述和示例的是本发明的实施例以及其变型的一部分。文中使用的术语、描述以及数字只是为了示例，而不是为了限制。本领域的技术人员将会认识到，可以在本发明的主旨和范围内做出多种变型，其中，意图用所附权利要求书及其等同内容来限定本发明，除非另有说明，否则所附权利要求书及其等同内容中的全部术语是它们最广泛的合理含义。

Claims (15)

1.一种反射式显示装置，包括：

第一吸收层，其构造成在强烈地吸收第一特定波段内的光与微弱地吸收所述第一特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收第二特定波段和第三特定波段内的光；

第二吸收层，其设置在所述第一吸收层下方，所述第二吸收层构造成在强烈地吸收所述第二特定波段内的光与微弱地吸收所述第二特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收所述第三特定波段内的光；

第三吸收层，其设置在所述第二吸收层下方，所述第三吸收层构造成在强烈地吸收至少所述第三特定波段内的光与微弱地吸收至少所述第三特定波段内的光之间被调节；以及

至少一个反射体，其设置在所述第一吸收层、所述第二吸收层和所述第三吸收层中的两者之间，所述至少一个反射体构造成强烈地反射为所述至少一个反射体上方的所述吸收层指定的特定波段之一内的光，其中，所述至少一个反射体下方的吸收层中的至少一者构造成非常微弱地吸收被设置在所述至少一个吸收层上方的所述至少一个反射体强烈地反射的波段内的光。

2.根据权利要求1所述的反射式显示装置，其中，

所述至少一个反射体还包括：

第一反射体，其设置在所述第一吸收层与所述第二吸收层之间，所述第一反射体构造成强烈地反射所述第一特定波段内的光；以及

第二反射体，其设置在所述第二吸收层与所述第三吸收层之间，所述第二反射体构造成强烈地反射所述第二特定波段内的光，

所述第一反射体构造成微弱地反射所述第二特定波段和所述第三特定波段内的光，所述第二反射体构造成微弱地反射所述第三特定波段内的光。

3.根据权利要求2所述的反射式显示装置，其中，

所述第二反射体构造成非常微弱地反射所述第一特定波段内的光。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的反射式显示装置，还包括：

第三反射体，其位于所述第三吸收层下方并且构造成强烈地反射至少所述第三特定波段内的光。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述至少一个反射体包括漫散射反射体。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述第一特定波段包括蓝色，所述第二特定波段包括红色，所述第三特定波段包括绿色。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述第一特定波段包括蓝色，所述第二特定波段包括绿色，所述第三特定波段包括红色。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述第一特定波段包括红色，所述第二特定波段包括蓝色，所述第三特定波段包括绿色。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述第一特定波段包括红色，所述第二特定波段包括绿色，所述第三特定波段包括蓝色。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述第一特定波段包括绿色，所述第二特定波段包括红色，所述第三特定波段包括蓝色。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述第一特定波段包括绿色，所述第二特定波段包括蓝色，所述第三特定波段包括红色。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述第二吸收层包括红色染料和色素中的至少一者。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的反射式显示装置，其中，

所述第三吸收层包括黑色染料和色素中的至少一者。

14.一种制造反射式显示装置的方法，所述方法包括：

设置第一吸收层，所述第一吸收层构造成在强烈地吸收第一特定波段内的光与微弱地吸收所述第一特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收第二特定波段和第三特定波段内的光；

在所述第一吸收层下方设置第二吸收层，所述第二吸收层构造成在强烈地吸收所述第二特定波段内的光与微弱地吸收所述第二特定波段内的光之间被调节，并且构造成微弱地吸收所述第三特定波段内的光；

在所述第二吸收层下方设置第三吸收层，所述第三吸收层构造成在强烈地吸收至少所述第三特定波段内的光与微弱地吸收至少所述第三特定波段内的光之间被调节；以及

在所述第一吸收层、所述第二吸收层和所述第三吸收层中的两者之间设置至少一个反射体，所述至少一个反射体构造成强烈地反射为所述至少一个反射体上方的吸收层指定的特定波段之一内的光，其中，所述至少一个反射体下方的吸收层中的至少一者构造成非常微弱地吸收被设置在所述至少一个吸收层上方的所述至少一个反射体强烈地反射的波段内的光。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，

设置所述至少一个反射体的步骤还包括：

在所述第一吸收层与所述第二吸收层之间设置第一反射体，所述第一反射体构造成强烈地反射所述第一特定波段内的光；以及

在所述第二吸收层与所述第三吸收层之间设置第二反射体，所述第二反射体构造成强烈地反射所述第二特定波段内的光，

所述第一反射体构造成微弱地反射所述第二特定波段和所述第三特定波段内的光，所述第二反射体构造成微弱地反射所述第三特定波段内的光。

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