CN105074555A - 并入有反射和吸收偏振器的显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于以功率有效方式减少来自显示装置的表面的周围光反射的系统、方法及设备。所述显示装置包含具有相同极性的反射圆形偏振器RCP及吸收圆形偏振器ACP。所述RCP提供光再循环功能性，而所述ACP提供周围光反射抑制。在某些实施方案中，由所述显示装置产生的光在其入射于位于所述显示装置的前部的所述ACP上之前由所述RCP偏振。由于所述RCP的极性与所述ACP的极性相同，因此所述ACP使所有所述入射的经偏振光实质上通过而朝向所述显示装置的所述前部。
Description
相关申请案
本专利申请案主张2013年2月21日提出申请的标题为“并入有反射和吸收偏振器的显示设备(DISPLAYAPPARATUSINCORPORATINGREFLECTIVEANDABSORPTIVEPOLARIZERS)”的第13/773,244号美国实用新型申请案的优先权，且所述美国实用新型申请案转让于本发明的受让人且据此以引用方式明确地并入于本文中。
技术领域
本发明涉及成像显示器的领域，且特定来说涉及采用偏振器的成像显示器。
背景技术
例如智能电话、平板计算机等的便携式装置通常包含将图形内容显示给用户的显示装置。所述显示装置可包含光可在特定观看条件中反射离开其的数个表面。当在明亮周围光条件中(例如在直射阳光下)观看所述显示装置时，这些表面可使周围光往回反射到用户。经反射周围光可减小所述显示装置的有效对比率及色域，从而导致显示内容显得阴暗且有时不可分辨。
期望显示装置在范围广泛的周围光条件中提供可接受视觉性能。解决上文所提及的反射的传统解决方案包含在所述显示装置上方安置涂层或膜。举例来说，某些解决方案在显示装置的最顶部表面上方安置吸光偏振器膜。尽管偏振器使周围光反射减小到某一程度，但偏振器也吸收其极性不同于偏振器的通过极性的光(例如来自显示器的背光的光)，从而有效减小显示装置的亮度。对抗由偏振器导致的光减少的一种方法是增加供应到显示装置的背光的电力。然而，增加电力可证明在例如其中功率效率重要的便携式电子元件等应用中是不利的。
发明内容
本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中的任何单个方面均不单独地决定本文中所揭示的期望属性。
本发明中所描述的标的物的一个创新方面可实施于具有反射圆形偏振层的设备中，所述反射圆形偏振层经配置以使从所述设备的后部接收的具有第一圆形极性的光通过，且使从所述设备的后部接收的具有不同于所述第一圆形极性的极性的光朝向所述设备的后部往回反射。所述设备进一步包含安置成接近所述设备的前表面且安置在所述反射圆形偏振层前方的吸收圆形偏振层。所述吸收圆形偏振层经配置以使具有所述第一圆形极性的光通过且吸收具有不同于所述第一圆形极性的极性的光。
在某些实施方案中，所述设备还包含安置于面向前的光反射层与所述反射圆形偏振层之间的背光，所述背光包含光源及光导。在某些实施方案中，所述设备还包含光调制层，所述光调制层包含多个机电系统(EMS)显示元件，安置于所述反射圆形偏振层的前方及所述吸收圆形偏振层的后方，经配置以响应于图像数据而使从所述反射圆形偏振层接收的光选择性地通过。
在某些实施方案中，所述设备还包含安置于所述光调制层与所述反射圆形偏振层之间的光圈层。在这些实施方案中的某些实施方案中，所述光圈层包含面向后的反射圆形偏振表面，所述面向后的反射圆形偏振表面经配置以使由所述反射圆形偏振层通过的具有所述第一圆形极性的光朝向所述设备的后部往回反射。在某些其它实施方案中，所述光圈层安置于所述背光与所述反射圆形偏振层之间。
在某些实施方案中，所述反射圆形偏振器层选自由以下各项组成的群组：与四分之一波延迟器组合的反射线性偏振层，及胆固醇液晶圆形偏振层。在某些实施方案中，所述吸收圆形偏振层安置于所述设备的前表面上。
在某些实施方案中，所述设备还包含安置于面向前的光反射层与所述反射圆形偏振器层之间的有机发光二极管(OLED)阵列。
在某些实施方案中，所述设备还包含：显示器，其具有所述反射圆形偏振层及所述吸收圆形偏振层；处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。
在某些实施方案中，所述显示器进一步包含：驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器；及控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。在某些实施方案中，所述显示器进一步包含：图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器，其中所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者；及输入装置，其经配置以接收输入数据且将所述输入数据传送到所述处理器。
本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于具有反射圆形偏振层的显示设备中，所述反射圆形偏振层经配置以使从所述显示设备的后部接收的具有第一圆形极性的光通过，且使从所述显示设备的后部接收的具有不同于所述第一圆形极性的极性的光朝向所述显示设备的后部往回反射。所述显示设备还包含：光调制层，其包含多个机电系统(EMS)显示元件，安置于所述反射圆形偏振层的前方，经配置以响应于图像数据而使从所述反射圆形偏振层接收的光选择性地通过；及吸收圆形偏振层，其安置于所述光调制层的前方，经配置以使具有所述第一圆形极性的光通过且吸收具有不同于所述第一圆形极性的极性的光。
在某些实施方案中，所述反射圆形偏振器层选自由以下各项组成的群组：与四分之一波延迟器组合的反射线性偏振层，及胆固醇液晶圆形偏振层。在某些实施方案中，所述吸收圆形偏振层制作于所述设备的前表面上。
本发明中所描述的标的物的另一创新方面可实施于具有反射圆形偏振装置的显示设备中，所述反射圆形偏振装置用于使从所述显示设备的后部接收的具有第一圆形极性的光通过且用于使从所述显示设备的后部接收的具有不同于所述第一圆形极性的极性的光朝向所述显示设备的后部往回反射。所述显示设备还包含安置成接近所述显示设备的前表面且安置于所述反射圆形偏振装置前方的吸收圆形偏振装置，所述吸收圆形偏振装置用于使具有所述第一圆形极性的光通过且吸收具有不同于所述第一圆形极性的极性的光。
在某些实施方案中，所述吸收圆形偏振装置安置于所述显示设备的前表面上。在某些实施方案中，所述显示设备还包含安置于面向前的光反射层与所述反射圆形偏振装置之间的背光装置，所述背光装置用于提供所述显示设备的均匀照明。在某些实施方案中，所述显示设备可包含光调制装置，所述光调制装置包含多个机电系统(EMS)显示元件，安置于所述反射圆形偏振装置的前方及所述吸收圆形偏振装置的后方，用于响应于图像数据而使从所述反射圆形偏振装置接收的光选择性地通过。
在某些实施方案中，所述显示设备还包含安置于所述面向前的光反射装置与所述反射圆形偏振装置之间的有机发光二极管(OLED)阵列。
本发明中所揭示的标的物的另一创新方面可实施于包含接收来自位于显示设备的后部处的背光的光的方法中。所述方法还包含：使用反射圆形偏振器来使具有第一圆形极性的光通过而朝向所述显示设备的前部；使用所述反射圆形偏振器来使具有不同于所述第一圆形极性的极性的光朝向所述显示设备的后部往回反射；及接近于所述显示设备的前部，使用吸收圆形偏振器吸收具有不同于所述第一圆形极性的极性的光。
在某些实施方案中，所述方法还包含：接收由所述反射圆形偏振器反射的光；及使用位于接近于所述显示设备的后部处的面向前的反射膜使所述所接收的光朝向所述显示设备的前部往回反射。
随附图式及下文的描述中陈述本说明书中所描述的标的物的一或多个实施方案的细节。虽然主要就基于MEMS的显示器描述本发明内容中所提供的实例，但本文中所提供的概念可适用于其它类型的显示器(例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、电泳显示器及场发射显示器)以及其它非显示器MEMS装置(例如MEMS麦克风、传感器及光开关)。根据描述、图式及权利要求书将明了其它特征、方面及优点。注意，以下图的相对尺寸可能并不按比例绘制。
附图说明
图1A展示直观式基于微机电系统(MEMS)的显示设备的实例性示意图。
图1B展示主机装置的实例性框图。
图2A展示说明性基于快门的光调制器的实例性透视图。
图2B展示基于卷动致动器快门的光调制器的实例性横截面图。
图2C展示说明性非基于快门的MEMS光调制器的实例性横截面图。
图2D展示基于电润湿的光调制阵列的实例性横截面图。
图3展示并入有基于快门的光调制器的显示设备的实例性横截面图。
图4展示供在显示器的MEMS向下配置中使用的光调制器衬底及光圈板的实例性横截面图。
图5A展示并入有吸收圆形偏振器及反射圆形偏振器的显示设备的实例性横截面图。
图5B展示并入有具有非反射面向后的表面的光圈层的显示设备的实例性横截面图。
图5C展示并入有具有反射圆形偏振器表面的光圈层的显示设备的实例性横截面图。
图6展示在光圈层与快门组合件之间并入有反射圆形偏振器的显示设备的实例性横截面图。
图7展示并入有吸收圆形偏振器及反射圆形偏振器以及有机发光二极管(OLED)发射体的显示设备的实例性横截面图。
图8A及8B展示图解说明包含多个显示元件的显示装置的系统框图。
在各个图式中，相似参考编号及标示指示相似元件。
具体实施方式
以下说明出于阐述本发明的创新性方面的目的而针对于特定实施方案。然而，所属领域的技术人员将易于认识到，可以许多不同方式来应用本文中的教示。所描述的实施方案可实施于可经配置以显示图像(无论是运动图像(例如，视频)还是静止图像(例如，静态图像)，且无论是文字、图形还是图片图像)的任何装置、设备或系统中。更特定来说，预期所描述的实施例可包含于以下各种电子装置中或与其相关联：(例如但不限于)移动电话、具有多媒体因特网功能的蜂窝式电话、移动电视接收器、无线装置、智能电话、装置、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件接收器、手持式或便携式计算机、上网本、笔记本计算机、智能本、平板计算机、打印机、复印机、扫描器、传真装置、全球定位系统(GPS)接收器/导航仪、相机、数字媒体播放器(例如，MP3播放器)、摄录影机、游戏控制台、手表、时钟、计算器、电视监视器、平板显示器、电子阅读装置(例如，电子阅读器)、计算机监视器、汽车显示器(包含里程表及速度计显示器等)、驾驶舱控制件及/或显示器、相机景物显示器(例如，车辆中的后视相机的显示器)、电子相片、电子告示牌或标牌、投影机、建筑结构、微波炉、冰箱、立体声系统、卡式记录器或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、无线电设备、便携式存储器芯片、洗衣机、干衣机、洗衣机/干衣机、停车计时器、封装(例如，在包含微机电系统(MEMS)应用的机电系统(EMS)应用及非EMS应用中)、美学结构(例如，一件珠宝或衣服上的图像显示器)及各种EMS装置。本文中的教示也可用于非显示器应用中，例如但不限于，电子切换装置、射频滤波器、传感器、加速度计、陀螺仪、运动感测装置、磁力计、消费型电子元件的惯性组件、消费型电子元件产品的零件、变容器、液晶装置、电泳装置、驱动方案、制造过程及电子测试设备。因此，所述教示并不希望限于仅描绘于图中的实施方案，而是具有如所属领域的技术人员将易于明了的广泛适用性。
显示设备可包含响应于图像数据的用于再现图像的多个机电系统(EMS)装置。EMS装置可包含纳米机电系统(NEMS)、微机电系统(MEMS)或较大规模机电系统装置。除吸收圆形偏振器(ACP)外所述显示设备也可包含反射圆形偏振器(RCP)以用功率有效方式提供周围光反射的减少。ACP可安置于显示器的覆盖板上方。在此位置中，ACP抑制入射于覆盖板上的周围光的反射。RCP可安置于ACP与背光之间。在此位置中，RCP允许具有与RCP相同的极性的光实质上未衰减地通过。然而，RCP反射具有不同于RCP的通过极性的极性的光。
RCP及ACP的极性可选择为相同的。ACP及RCP经定位以使得从显示装置射出的光首先通过RCP且然后通过ACP。光在其入射于ACP上之前首先由RCP偏振。当两个偏振器的极性相同时，ACP使通过RCP的光的一实质部分通过。以此方式，显示装置缓解其中用以抑制周围光的偏振器也不期望地衰减从显示器射出的光的较传统方法的缺点。
RCP连同定位在RCP后面的面向前的反射表面也可提供光再循环。未由RCP通过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，此导致光的额外部分被通过。再次，未通过的光朝向反射表面往回反射。继续此过程直到由显示器产生的光的一实质部分由RCP通过。
在某些实施方案中，ACP是或包含线性偏振器与四分之一波延迟器或波片的组合。在此些实施方案中，线性偏振器的透射轴相对于四分之一波延迟器的慢及快轴以45度的角度定位。在某些其它实施方案中，ACP包含胆固醇液晶圆形偏振器。
在某些实施方案中，从显示装置射出的光通过调制由包含于显示装置中的背光发出的光的微机电系统(MEMS)快门阵列形成图像。快门阵列响应于图像数据而选择性地允许由背光产生的光朝向及离开显示装置的前部而传播。在某些其它实施方案中，由显示装置形成的图像是由有机发光二极管(OLED)阵列产生。OLED阵列响应于图像数据而选择性地产生朝向及离开显示装置的前部透射的光。
本发明中所描述的标的物的特定实施方案可经实施以实现以下潜在优点中的一或多者。在显示装置中包含具有相同圆形极性的ACP及RCP可在由显示装置产生的光的衰减减少的情况下提供周围光反射的减少。更特定来说，在某些实施方案中，与仅在显示装置的前部采用吸收偏振器的显示设备相比，RCP与ACP的组合可提供多达大约20％的光输出的改善。因此，显示装置无需花费相当大量的额外电力来补偿由传统偏振器膜配置导致的衰减。
RCP连同面向前的反射层提供进一步改善显示装置的光输出的光再循环。举例来说，RCP包含面向后的反射层。由显示装置产生的光部分地由RCP通过，而剩余部分朝向面向前的反射层往回反射。面向前的反射层又使此光在未来时间点朝向RCP往回反射。因此，在一个时刻未由RCP通过的光可在未来时刻由RCP通过。因此，随着时间的过去，由显示装置产生的光的实质部分被通过到达显示装置的前部。因此，显示装置的光输出在不花费额外电力的情况下增强。
图1A展示直观式基于MEMS的显示设备100的示意图。显示设备100包含布置成行及列的多个光调制器102a到102d(统称“光调制器102”)。在显示设备100中，光调制器102a及102d处于敞开状态，从而允许光通过。光调制器102b及102c处于闭合状态，从而阻碍光通过。通过选择性地设定光调制器102a到102d的状态，如果由一或多个灯105照明，则显示设备100可用于针对背光显示器形成图像104。在另一实施方案中，设备100可通过反射源自所述设备前部的周围光来形成图像。在另一实施方案中，设备100可通过反射来自定位于所述显示器前方的一或多个灯的光(即，通过使用前光)来形成图像。
在某些实施方案中，每一光调制器102对应于图像104中的像素106。在某些其它实施方案中，显示设备100可利用多个光调制器来形成图像104中的像素106。举例来说，显示设备100可包含三个色彩特定的光调制器102。通过选择性地敞开对应于特定像素106的色彩特定的光调制器102中的一或多者，显示设备100可产生图像104中的彩色像素106。在另一实例中，显示设备100包含每像素106两个或两个以上光调制器102以在图像104中提供明度等级。相对于图像，“像素”对应于由图像的分辨率界定的最小图片元素。相对于显示设备100的结构组件，术语“像素”指用于调制形成所述图像的单个像素的光的组合机械与电组件。
显示设备100是直观式显示器，因为其可不包含常见于投影应用中的成像光学元件。在投影显示器中，将形成于显示设备的表面上的图像投影到屏幕上或墙壁上。所述显示设备实质上小于所投影图像。在直观式显示器中，用户通过直接注视显示设备而看到图像，所述显示设备含有光调制器及任选地一背光或前灯以用于增强在所述显示器上所看到的亮度及/或对比度。
直观式显示器可以透射模式或反射模式操作。在透射显示器中，光调制器滤光或选择性地阻挡源自定位于所述显示器后面的一或多个灯的光。将来自所述灯的光任选地注射到光导或“背光”中以使得可均匀地照明每一像素。透射直观式显示器经常构建于透明或玻璃衬底上以促进其中含有光调制器的一个衬底直接定位于背光顶部上的夹层组合件布置。
每一光调制器102可包含快门108及光圈109。为照明图像104中的像素106，快门108经定位以使得其允许光通过光圈109朝向观看者。为保持像素106未被照亮，快门108经定位以使得其阻碍光通过光圈109。光圈109由穿过每一光调制器102中的反射或吸光材料图案化的开口界定。
所述显示设备还包含连接到衬底且连接到光调制器以用于控制快门的移动的控制矩阵。所述控制矩阵包含一系列电互连件(例如，互连件110、112及114)，至少包含每像素行一个写入启用互连件110(也称为“扫描线互连件”)、每一像素列一个数据互连件112及提供共同电压到所有像素或至少到来自显示设备100中的多个列及多个行两者的像素的一个共同互连件114。响应于施加适当电压(“写入启用电压，VWE”)，给定像素行的写入启用互连件110使所述行中的像素准备好接受新快门移动指令。数据互连件112以数据电压脉冲的形式传送新移动指令。在某些实施方案中，施加到数据互连件112的数据电压脉冲直接促成快门的静电移动。在某些其它实施方案中，数据电压脉冲控制开关，例如，晶体管或其它非线性电路元件，所述开关控制单独致动电压(其量值通常高于数据电压)到光调制器102的施加。这些致动电压的施加然后产生快门108的静电驱动的移动。
图1B展示主机装置120(即，手机、智能电话、PDA、MP3播放器、平板计算机、电子阅读器、上网本、笔记本计算机等)的框图的实例。主机装置120包含显示设备128、主机处理器122、环境传感器124、用户输入模块126及电源。
显示设备128包含多个扫描驱动器130(也称为“写入启用电压源”)、多个数据驱动器132(也称为“数据电压源”)、控制器134、共同驱动器138、灯140到146、灯驱动器148及显示元件的阵列150(例如图1A中所展示的光调制器102)。扫描驱动器130将写入启用电压施加到扫描线互连件110。数据驱动器132将数据电压施加到数据互连件112。
在显示设备的某些实施方案中，数据驱动器132经配置以将模拟数据电压提供到显示元件的阵列150，尤其在图像104的明度等级将以模拟方式导出的情况下。在模拟操作中，光调制器102经设计以使得当通过数据互连件112施加中间电压范围时，在快门108中产生中间敞开状态范围且因此在图像104中产生中间照明状态或明度等级范围。在其它情形中，数据驱动器132经配置以仅将一组减少的2、3或4个数字电压电平施加到数据互连件112。这些电压电平经设计而以数字方式为快门108中的每一者设定敞开状态、闭合状态或其它离散状态。
扫描驱动器130及数据驱动器132连接到数字控制器电路134(也称为“控制器134”)。控制器以主要为串行的方式发送数据到数据驱动器132，所述数据组织成按行且按图像帧分组的序列(其在某些实施方案中可为预定的)。数据驱动器132可包含串行到并行数据转换器、电平移位及(针对某些应用)数/模电压转换器。
所述显示设备任选地包含一组共同驱动器138(也称为共同电压源)。在某些实施方案中，共同驱动器138(举例来说)通过将电压供应到一系列共同互连件114而提供DC共同电位到显示元件的阵列150内的所有显示元件。在某些其它实施方案中，共同驱动器138遵循来自控制器134的命令而将电压脉冲或信号发给显示元件的阵列150，举例来说，能够驱动及/或起始阵列150的多个行及列中的所有显示元件的同时致动的全局致动脉冲。
用于不同显示功能的所有驱动器(例如，扫描驱动器130、数据驱动器132及共同驱动器138)由控制器134来进行时间同步。来自控制器的时序命令协调红色、绿色及蓝色以及白色灯(分别为140、142、144及146)经由灯驱动器148的照明、显示元件的阵列150内的特定行的写入启用及定序、来自数据驱动器132的电压的输出及提供显示元件致动的电压的输出。在某些实施方案中，所述灯是发光二极管(LED)。
控制器134确定可借以将快门108中的每一者复位为适于新图像104的照明等级的定序或寻址方案。可以周期性间隔设定新图像104。例如，对于视频显示，以介于从10赫兹到300赫兹(Hz)的范围内的频率刷新彩色图像104或视频帧。在某些实施方案中，图像帧到阵列150的设定与灯140、142、144及146的照明同步以使得用一系列交替色彩(例如，红色、绿色及蓝色)照明交替图像帧。每一相应色彩的图像帧称为色彩子帧。在称为场序彩色方法的此方法中，如果色彩子帧以超过20Hz的频率交替，则人类大脑将把交替帧图像平均化为感知到具有宽广且连续色彩范围的图像。在替代实施方案中，在显示设备100中可采用具有原色的四个或四个以上灯，从而采用除红色、绿色及蓝色以外的原色。
在某些实施方案中，在显示设备100经设计用于快门108在敞开与闭合状态之间的数字切换的情况下，控制器134通过时分灰阶的方法形成图像，如先前所阐述。在某些其它实施方案中，显示设备100可通过使用每像素多个快门108来提供灰阶。
在某些实施方案中，图像状态104的数据由控制器134通过对个别行(也称为扫描线)的顺序寻址而加载到显示元件阵列150。对于所述序列中的每一行或扫描线，扫描驱动器130将写入启用电压施加到阵列150的所述行的写入启用互连件110，且随后数据驱动器132为选定行中的每一列供应对应于所要快门状态的数据电压。重复此过程直到数据已针对阵列150中的所有行经加载。在某些实施方案中，用于数据加载的选定行的序列是线性的，在阵列150中从顶部进行到底部。在某些其它实施方案中，选定行的序列是伪随机化的以便最小化视觉假象。且在某些其它实施方案中，按块组织定序，其中针对一块，将图像状态104的仅某一分数的数据加载到阵列150，例如通过仅依序寻址阵列150的每第五行。
在某些实施方案中，将图像数据加载到阵列150的过程与致动阵列150中的显示元件的过程在时间上分离。在这些实施方案中，显示元件阵列150可包含用于阵列150中的每一显示元件的数据存储器元件，且控制矩阵可包含全局致动互连件以用于从共同驱动器138载运触发信号以根据存储器元件中所存储的数据起始快门108的同时致动。
在替代实施方案中，显示元件的阵列150及控制所述显示元件的控制矩阵可布置成除矩形行及列以外的配置。举例来说，所述显示元件可布置成六边形阵列或曲线行及列。通常，如本文中所使用，术语扫描线应指共享写入启用互连件的任何多个显示元件。
主机处理器122通常控制主机的操作。举例来说，主机处理器122可为用于控制便携式电子装置的通用或专用处理器。相对于包含在主机装置120内的显示设备128，主机处理器122输出图像数据以及关于主机的额外数据。此种信息可包含：来自环境传感器的数据，例如周围光或温度；关于主机的信息，包含(例如)主机的操作模式或主机的电源中所剩余的电力的量；关于图像数据的内容的信息；关于图像数据类型的信息；及/或用于显示设备在选择成像模式中使用的指令。
用户输入模块126直接或经由主机处理器122将用户的个人偏好传达给控制器134。在某些实施方案中，用户输入模块126由用户在其中编程个人偏好(例如“较深色彩”、“较好对比度”、“较低功率”、“增加的亮度”、“体育”、“现场演出”或“动画”)的软件来控制。在某些其它实施方案中，使用硬件(例如开关或拨号盘)将这些偏好输入到主机。到控制器134的多个数据输入引导所述控制器将对应于最佳成像特性的数据提供到各种驱动器130、132、138及148。
也可包含环境传感器模块124作为主机装置120的部分。环境传感器模块124接收关于周围环境的数据，例如温度及/或周围光照条件。传感器模块124可经编程以区分所述装置是在室内或办公环境还是明亮白天的室外环境中还是在夜间的室外环境中操作。传感器模块124将此信息传送到显示器控制器134，以使得控制器134可响应于周围环境而优化观看条件。
图2A展示说明性基于快门的光调制器200的透视图。基于快门的光调制器200适于并入到图1A的直观式基于MEMS的显示设备100中。光调制器200包含耦合到致动器204的快门202。致动器204可由两个单独的顺应性电极梁致动器205(“致动器205”)形成。快门202在一侧上耦合到致动器205。致动器205使快门202在表面203上方实质上平行于表面203的运动平面中横向移动。快门202的相对侧耦合到提供与由致动器204所施加的力相反的恢复力的弹簧207。
每一致动器205包含将快门202连接到负载锚208的顺应性负载梁206。负载锚208连同顺应性负载梁206一起充当机械支撑件，从而保持快门202接近于表面203悬吊。表面203包含用于容许光通过的一或多个光圈孔211。负载锚208将顺应性负载梁206及快门202物理上连接到表面203，且将负载梁206电连接到偏置电压(在某些实例中，接地)。
如果所述衬底是不透明的(例如硅)，则通过穿过衬底204蚀刻孔阵列来在所述衬底中形成光圈孔211。如果衬底204是透明的(例如玻璃或塑料)，则光圈孔211形成于沉积于衬底203上的光阻挡材料层中。光圈孔211可为大体圆形、椭圆形、多边形、蛇形或不规则形状。
每一致动器205还包含邻近于每一负载梁206定位的顺应性驱动梁216。驱动梁216在一端处耦合到在驱动梁216之间共享的驱动梁锚218。每一驱动梁216的另一端自由移动。每一驱动梁216弯曲以使得其在驱动梁216的自由端及负载梁206的经锚定端附近最靠近于负载梁206。
在操作中，并入有光调制器200的显示设备经由驱动梁锚218将电位施加到驱动梁216。可将第二电位施加到负载梁206。驱动梁216与负载梁206之间的所产生电位差朝向负载梁206的经锚定端牵拉驱动梁216的自由端，且朝向驱动梁216的经锚定端牵拉负载梁206的快门端，借此朝向驱动锚218横向驱动快门202。顺应性部件206充当弹簧，以使得当跨越梁206及216电位的电压移除时，负载梁206将快门202推回到其初始位置中，从而释放存储在负载梁206中的应力。
光调制器(例如，光调制器200)并入有被动恢复力(例如弹簧)以用于在已移除电压之后使快门返回到其静止位置。其它快门组合件可并入有用于将快门移动到敞开或闭合状态中的一组双重“敞开”及“闭合”致动器及一组单独“敞开”及“闭合”电极。
存在可借以经由控制矩阵来控制快门及光圈阵列以产生具有适当明度等级的图像(在许多情形中，移动图像)的各种方法。在某些情形中，控制是借助于连接到所述显示器的外围上的驱动器电路的行及列互连件的无源矩阵阵列来实现。在其它情形中，适当的是将切换及/或数据存储元件包含在所述阵列(所谓有源矩阵)的每一像素内以改善显示器的速度、明度等级及/或功耗性能。
在替代实施方案中，显示设备100包含不同于横向基于快门的光调制器(例如上文所描述的快门组合件200)的显示元件。举例来说，图2B展示基于卷动致动器快门的光调制器220的实例性横截面图。基于卷动致动器快门的光调制器220适于并入到图1A的基于MEMS的显示设备100的替代实施方案中。基于卷动致动器的光调制器包含与固定电极相对安置且经偏置以沿特定方向移动以在施加电场时充当快门的可移动电极。在某些实施方案中，光调制器220包含安置于衬底228与绝缘层224之间的平面电极226及具有附接到绝缘层224的固定端230的可移动电极222。在没有任何所施加电压的情况下，可移动电极222的可移动端232自由地朝向固定端230卷动以产生已卷动状态。在电极222与226之间施加电压致使可移动电极222展开且平放在绝缘层224上，借此其用作阻挡光行进穿过衬底228的快门。可移动电极222在所述电压移除之后借助于弹性恢复力返回到所述已卷动状态。朝向已卷动状态的偏置可通过制造可移动电极222以包含各向异性应力状态来实现。
图2C展示说明性非基于快门的MEMS光调制器250的实例性横截面图。光分接头调制器250适于并入到图1A的基于MEMS的显示设备100的替代实施方案中。光分接头根据受抑全内反射(TIR)的原理工作。即，将光252引入到光导254中，在所述光导中，在没有干涉的情况下，光252因TIR而在大多数情况下不能通过其前表面或后表面逸出光导254。光分接头250包含分接头元件256，所述分接头元件具有足够高的折射率以致响应于分接头元件256接触光导254，照射到邻近于分接头元件256的光导254的表面上的光252通过分接头元件256朝向观看者逸出光导254，借此促成图像的形成。
在某些实施方案中，分接头元件256形成为柔性透明材料的梁258的部分。电极260涂覆梁258的一侧的部分。相对电极262安置于光导254上。通过跨电极260及262施加电压，可控制分接头元件256相对于光导254的位置以选择性地从光导254提取光252。
图2D展示基于电润湿的光调制阵列270的实例性横截面图。基于电润湿的光调制阵列270适于并入到图1A的基于MEMS的显示设备100的替代实施方案中。光调制阵列270包含形成于光学腔274上的多个基于电润湿的光调制单元272a到272d(统称为“单元272”)。光调制阵列270还包含对应于单元272的一组彩色滤光器276。
每一单元272包含水(或其它透明导电或极性流体)层278、吸光油层280、透明电极282(例如由氧化铟锡(ITO)制成)及定位于吸光油层280与透明电极282之间的绝缘层284。在本文中所描述的实施方案中，所述电极占据单元272的后表面的一部分。
单元272的后表面的其余部分由形成光学腔274的前表面的反射光圈层286形成。反射光圈层286由反射材料(例如反射金属或形成电介质镜的薄膜堆叠)形成。对于每一单元272，在反射光圈层286中形成光圈以允许光通过。用于所述单元的电极282沉积在所述光圈中且在形成反射光圈层286的材料上方，通过另一电介质层与其分离。
光学腔274的其余部分包含接近反射光圈层286定位的光导288及在光导288的与反射光圈层286相对的一侧上的第二反射层290。一系列光重定向器291形成于所述光导的接近第二反射层的后表面上。光重定向器291可为漫射体或镜面反射器。一或多个光源292(例如LED)将光294注射到光导288中。
在一替代实施方案中，额外透明衬底(未展示)定位于光导288与光调制阵列270之间。在此实施方案中，反射光圈层286形成于所述额外透明衬底上而非光导288的表面上。
在操作中，施加电压到一单元(例如单元272b或272c)的电极282致使所述单元中的吸光油280聚集于单元272的一个部分中。因此，吸光油280不再阻碍光通过形成于反射光圈层286中的光圈(例如，参见单元272b及272c)。在光圈处逸出背光的光然后能够通过所述单元且通过成组彩色滤光器276中的对应彩色滤光器(例如，红色、绿色或蓝色)逸出以形成图像中的彩色像素。当电极282接地时，吸光油280覆盖反射光圈层286中的光圈，从而吸收试图通过其的任何光294。
在施加电压到单元272时油280聚集于其下方的区域构成与形成图像有关的浪费空间。无论是否施加电压，所述区域都是非透射的。因此，在不包含反射光圈层286的反射部分的情况下，此区域吸收原本可用于促成图像的形成的光。然而，在包含反射光圈层286的情形下，原本已被吸收的此光被反射回到光导290中以便未来通过一不同光圈逸出。基于电润湿的光调制阵列270并非适于包含于本文中所描述的显示设备中的非基于快门的MEMS调制器的仅有实例。其它形式的非基于快门的MEMS调制器可同样由本文中所描述的控制器功能中的各种功能控制，而不脱离本发明的范围。
图3展示并入有基于快门的光调制器(快门组合件)502的显示设备500的实例性横截面图。每一快门组合件502并入有快门503及锚505。未展示在连接于锚505与快门503之间时帮助将快门503悬吊于表面上方一短距离处的顺应性梁致动器。快门组合件502安置于透明衬底504(此衬底由塑料或玻璃制成)上。安置于衬底504上的面向后的反射层(反射膜506)界定位于快门组合件502的快门503的闭合位置下面的多个表面光圈508。反射膜506使未通过表面光圈508的光朝向显示设备500的后部往回反射。反射光圈层506可为不具有夹杂物的细粒金属膜，其通过若干种气相沉积技术(包含溅镀、蒸发、离子电镀、激光剥蚀或化学气相沉积(CVD))以薄膜方式形成。在某些其它实施方案中，面向后的反射层506可由例如电介质镜的镜形成。电介质镜可制作为在高折射率与低折射率的材料之间交替的电介质薄膜堆叠。将快门503与反射膜506分离的垂直间隙(快门在其内自由移动)介于0.5微米到10微米的范围内。垂直间隙的量值优选地小于快门503的边缘与处于闭合状态中的光圈508的边缘之间的横向重叠区。
显示设备500包含将衬底504与平面光导516分离的任选漫射器512及/或任选亮度增强膜514。光导516包含透明(即，玻璃或塑料)材料。光导516由一或多个光源518照明。光源518可为(例如且不具限制地)白炽灯、荧光灯、激光或发光二极管(LED)。反射器519帮助将来自灯518的光朝向光导516引导。光导516、光源518及反射器519一起形成背光540。面向前的反射膜520安置于背光540后面，从而朝向快门组合件502反射光。未通过快门组合件502中的一者的来自背光540的光射线(例如射线521)将返回到背光540且再次从膜520反射。以此方式，未能离开显示设备500以在第一遍时形成图像的光可再循环且使其可用于透射穿过快门组合件502的阵列中的其它敞开光圈。已展示此光再循环增加显示器的照明效率。
光导516包含将来自灯518的光朝向光圈508且因此朝向显示器的前部重新引导的一组几何光重定向器或棱镜517。光重定向器517可以可为交替地三角形、梯形或弯曲横截面的形状经模制到光导516的塑料主体中。棱镜517的密度通常随距灯518的距离而增加。
在某些实施方案中，光圈层506可由光吸收材料制成，且在替代实施方案中快门503的表面可涂布有光吸收或光反射材料。在某些其它实施方案中，光圈层506可直接沉积于光导516的表面上。在某些实施方案中，光圈层506无需安置于与快门503及锚505相同的衬底上(例如在下文所描述的MEMS向下配置中)。
在某些实施方案中，光源518可包含不同色彩(例如，红色、绿色及蓝色)的灯。彩色图像可通过以对于人脑足以将不同色彩的图像平均化成单个多彩色图像的速率用不同色彩的灯依序照明图像而形成。使用快门组合件502的阵列形成各种色彩特定的图像。在另一实施方案中，光源518包含具有三个以上不同色彩的灯。举例来说，光源518可具有红色、绿色、蓝色及白色灯，或红色、绿色、蓝色及黄色灯。在某些其它实施方案中，光源518可包含青色、洋红色、黄色及白色灯，红色、绿色、蓝色及白色灯。在某些其它实施方案中，额外灯可包含于光源518中。举例来说，如果使用五种颜色，则光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色及黄色灯。在某些其它实施方案中，光源518可包含白色、橙色、蓝色、紫色及绿色灯或白色、蓝色、黄色、红色及青色灯。如果使用六种颜色，则光源518可包含红色、绿色、蓝色、青色、洋红色及黄色灯或白色、青色、洋红色、黄色、橙色及绿色灯。
覆盖板522形成显示设备500的前部。覆盖板522的后侧可覆盖有黑色基质524以增加对比度。在替代实施方案中，所述覆盖板包含彩色滤光器，例如对应于快门组合件502中的不同者的相异红色、绿色及蓝色滤光器。支撑覆盖板522远离快门组合件502一距离(其在某些实施方案中可为预定的)从而形成间隙526。通过机械支撑件或间隔件527及/或通过将覆盖板522附接到衬底504的粘合密封件528维持间隙526。
粘合密封件528密封于流体530中。流体530经工程设计而具有优选地低于约10厘泊的粘度且具有优选地高于约2.0的相对介电常数及高于约104V/cm的电介质击穿强度。流体530也可用作润滑剂。在某些实施方案中，流体530是具有高表面润湿能力的疏水液体。在替代实施方案中，流体530具有大于或小于衬底504的折射率的折射率。
并入有机械光调制器的显示器可包含数百个、数千个或在某些情形中数百万个移动元件。在某些装置中，一元件的每次移动提供静摩擦的机会以使所述元件中的一或多者停用。通过将所有部件浸没于流体(也称为流体530)中且将流体密封于MEMS显示单元中的流体空间或间隙内(例如借助粘合剂)而促进此移动。流体530通常是具有低摩擦系数、低粘度及在长期内的最小降级效应的流体。当基于MEMS的显示器组合件包含用于流体530的液体时，所述液体至少部分地环绕基于MEMS的光调制器的移动部件中的某些移动部件。在某些实施方案中，为了减少致动电压，所述液体具有低于70厘泊的粘度。在某些其它实施方案中，所述液体具有低于10厘泊的粘度。具有低于70厘泊的粘度的液体可包含具有低分子量的材料：低于4000克/摩尔，或在某些情形中低于400克/摩尔。也可适用于此些实施方案的流体530包含(不限于)去离子水、甲醇、乙醇及其它酒精、石蜡、烯烃、乙醚、硅酮油、氟化硅酮油或其它天然或合成溶剂或润滑剂。有用流体可为例如六甲基二硅氧烷及八甲基三硅氧烷的聚二甲基硅氧烷(PDMS)或例如己基五甲基二硅氧烷的烷基甲基硅氧烷。有用流体可为例如辛烷或癸烷的烷烃。有用流体可为例如硝基甲烷的硝基烷。有用流体可为例如甲苯或二乙基苯的芳族化合物。有用流体可为例如丁酮或甲基异丁基酮的酮。有用流体可为例如氯苯的氯碳化合物。有用流体可为例如二氯氟乙烷或三氟氯乙烯的氟氯碳化合物。经考虑用于这些显示器组合件的其它流体包含乙酸丁酯及二甲基甲酰胺。用于这些显示器的又其它有用流体包含氢氟醚、全氟聚醚、氢氟聚醚、戊醇及丁醇。实例性适合氢氟醚包含乙基九氟丁基醚及2-三氟甲基-3-乙氧基十二氟己烷。
金属薄片或经模制塑料组合件托架532将覆盖板522、衬底504、背光540及其它组件部分围绕边缘固持在一起。借助螺丝或凹入突片紧固组合件托架532以将刚性添加到组合的显示设备500。在某些实施方案中，通过环氧灌注化合物将光源518模制在适当位置。反射器536帮助使从光导516的边缘逸出的光往回返回到光导516中。图3中未描绘将控制信号以及电力提供到快门组合件502及灯518的电互连件。
在某些其它实施方案中，基于辊的光调制器220、光分接头250或基于电润湿的光调制器阵列270(如图2A到2D中所描绘)以及其它基于MEMS的光调制器可代替显示设备500内的快门组合件502。
显示设备500称为MEMS向上配置，其中基于MEMS的光调制器形成于衬底504的前表面(即，面朝观看者的表面)上。快门组合件502直接构建于反射光圈层506的顶部上。在称为MEMS向下配置的替代实施方案中，快门组合件安置于与反射光圈层形成于其上的衬底分离的衬底上。界定多个光圈的衬底(反射光圈层形成于其上)在本文中称为光圈板。在MEMS向下配置中，承载基于MEMS的光调制器的衬底占据显示设备500中的覆盖板522的地方且经定向以使得基于MEMS的光调制器定位于顶部衬底的后表面(即，背对观看者且朝向光导516的表面)上。基于MEMS的光调制器借此直接与反射光圈层506相对地且跨越与反射光圈层506的间隙定位。可通过连接光圈板与MEMS调制器形成于其上的衬底的一系列间隔柱而维持所述间隙。在某些实施方案中，所述间隔件安置于阵列中的每一像素内或之间。分离MEMS光调制器与其对应光圈的间隙或距离优选地小于10微米，或为小于快门与光圈之间的重叠区(例如重叠区416)的距离。
图4展示供在显示器的MEMS向下配置中使用的光调制器衬底及光圈板的实例性横截面图。显示器组合件600包含调制器衬底602及光圈板604。显示器组合件600还包含一组快门组合件606及反射光圈层608。反射光圈层608包含光圈610。通过成组的相对间隔件612及614维持调制器衬底602与光圈板604之间的间隙或分隔(其在某些实施方案中可为预定的)。间隔件612形成于调制器衬底602上或形成为其部分。间隔件614形成于光圈板604上或形成为其部分。在组装期间，两个衬底602及604经对准以使得调制器衬底602上的间隔件612与其相应间隔件614接触。
此说明性实例的分隔或距离为8微米。为建立此分隔，间隔件612是2微米高且间隔件614是6微米高。交替地，间隔件612及614两者均可为4微米高，或间隔件612可为6微米高而间隔件614为2微米高。实际上，可采用间隔件高度的任何组合，只要其总高度建立所要分隔即可。
在随后在组装期间经对准或配对的衬底602及604两者上提供间隔件具有相对于材料及处理成本的优点。提供极高(例如大于8微米)间隔件可为代价高的，因为其可需要用于光可成像聚合物的固化、曝光及显影的相对较长时间。配对间隔件如在显示器组合件600中的使用允许聚合物的较薄涂层在衬底中的每一者上的使用。
在另一实施方案中，形成于调制器衬底602上的间隔件612可由用来形成快门组合件606的相同材料及图案化块形成。例如，用于快门组合件606的锚也可执行类似于间隔件612的功能。在此实施方案中，将不需要聚合物材料的单独施加来形成间隔件且将不需要用于间隔件的单独曝光掩模。
图5A展示并入有ACP701及RCP702的显示设备700a的实例性横截面图。显示设备700a与图3的MEMS向上显示设备500共同共享若干元件。此些共同元件由图3中所使用的相同数字提及。然而，显示设备700a在不十分影响显示设备700a的光输出的情况下提供减少周围光反射的额外特征。具体来说，显示设备700a包含ACP701及RCP702。
ACP701具有特定圆形极性，举例来说，右旋或左旋。因此，入射于ACP701上的光将由具有圆形极性的ACP701通过。然而，由ACP701通过的偏振光的强度取决于入射光的极性。举例来说，具有与ACP701相同的圆形极性的入射光将以实质上未衰减的强度传播穿过ACP701。另一方面，具有与ACP701的圆形极性相反的圆形极性的入射光将以其实质上衰减的强度传播穿过ACP701。
在某些实施方案中，ACP701可以沉积于覆盖板522上方的塑料膜的形式经提供。在某些其它实施方案中，ACP701可以放置于覆盖板522上方的玻璃板的形式经提供。在某些实施方案中，ACP701是或包含线性偏振器与四分之一波延迟器或波片的组合，所述组合以使得线性偏振器的透射轴相对于四分之一波延迟器的快轴及慢轴两者成45度的角度的方式经布置。在此些实施方案中，线性偏振器及四分之一波延迟器经布置以使得入射于ACP701上的周围光在通过四分之一波延迟器之前首先通过线性偏振器。可(举例来说)使用包含(不限于)具有碘掺杂的聚乙烯醇(PVA)塑料、例如电气石的二向色晶体、碘硫酸奎宁及胆固醇聚合物的材料来实施线性偏振器。可使用包含(不限于)例如碳化硅晶体的双折射材料、赛珞凡(cellophane)、聚苯乙烯及聚碳酸酯的材料实施四分之一波延迟器。在某些实施方案中，ACP701可为或包含胆固醇液晶圆形偏振器。
ACP701可用于减少离开显示设备700a的周围光反射的量。ACP701部分地通过减少入射于显示设备700a上的周围光到达显示装置内的覆盖板522或其它反射表面的量且部分地通过减少反射离开覆盖板522或离开其它反射表面的光到达面对显示设备700a的正面的用户的量而实现此减少。
仍参考图5A，通常沿所有方向均匀地偏振的周围光703入射于ACP701上。周围光703的此偏振被认为是随机偏振。随机偏振的周围光703的某些分量传播穿过ACP701，而剩余部分由ACP701吸收。传播穿过ACP701的周围光703的分量在图5A中由经滤光周围分量704表示。经滤光周围分量704的极性与ACP701的通过极性相同。未由ACP701传播的剩余周围光703由ACP701吸收。
经滤光周围分量704入射于显示器内的覆盖板522或其它反射表面上。覆盖板522及其它反射表面将使入射的经滤光周围分量704的一部分朝向ACP701往回反射。此经反射部分在图5A中由经反射分量705表示。大多数反射表面以使得反射离开反射表面的光的圆形极性为与所述表面上的入射光在其反射之前的圆形极性相反的旋向性的方式反射光。以此方式，覆盖板522及其它反射表面将在反射时即刻更改经反射分量705的极性以使得其极性与经滤光周围分量704的极性相反。由于经滤光周围分量704及ACP701的极性是相同的，因此经反射分量705的极性将与ACP701的极性相反。因此，大多数经反射分量704实质上由ACP701吸收。仅一小部分(如果存在)可传播穿过ACP701。此光在图5A中由经滤光的经反射分量706表示。因此，观看显示设备700a的用户几乎未从显示设备700a接收到经反射周围光703。
通过实际上消除或大大减小周围光703的反射到达用户的强度，ACP701改善显示装置700a的显示特性。此些显示特性可包含例如对比率、明度及色域。
如上文所提及，显示设备700a还包含RCP702。RCP702与ACP701的类似处在于：对于随机偏振的入射光，RCP702使具有与RCP702的偏振相同的偏振的入射光的一部分通过。然而，不同于吸收未能通过的入射光的部分的ACP701，RCP702替代地反射具有与RCP702相反的旋向性的入射光的部分。RCP702的圆形极性经选择为与ACP701的圆形极性相同。举例来说，如果ACP701的圆形极性是左旋的，则RCP702的圆形极性也经选择为左旋的。
在某些实施方案中，RCP702包含反射线性偏振器与四分之一波延迟器的组合，所述组合以使得反射线性偏振器的透射轴相对于四分之一波延迟器的快轴及慢轴两者成45度的角度的方式布置。在此些实施方案中，反射线性偏振器及四分之一波延迟器经布置以使得从背光540接收的光在通过四分之一波延迟器之前首先通过反射线性偏振器。反射线性偏振器的某些实例包含(不限于)由VIKUITITM出售的各种双重亮度增强膜(DBEF)。当然，也可包含除由VIKUITITM出售的反射线性偏振器以外的反射线性偏振器。四分之一波延迟器可类似于上文相对于ACP701所论述的四分之一波延迟器。
仍参考图5A，RCP702及面向前的反射膜520一起提供光再循环功能性。如上文所述，背光540包含光导516、光源518及反射器519。RCP702安置于光导516或背光540上方以使得RCP702的反射表面面对背光540。从背光540接收的光通常是随机偏振的，其一部分在图5A中由第一背光入射光707指示。注意，第一背光入射光707可以足以逃避由背光540提供的全内反射条件的任何角度入射于RCP702上。图5A中所展示的入射角仅为一个实例。RCP702将使第一背光入射光707的一部分通过而朝向显示设备700a的前部。此经通过部分在图5A中由第一背光透射的分量708指示。第一背光透射的分量708具有与RCP702及ACP701的极性相同的极性。未由RCP702通过的第一背光入射光707的大多数剩余部分作为经反射背光分量709反射回到背光540中。
经反射背光分量709入射于面向前的反射膜520上。由于反射膜520具有高反射性，因此其将使经反射背光分量709的实质部分朝向RCP702往回反射。入射于RCP702上的此经反射部分在图5A中由第二背光入射光710指示。类似于第一背光入射光707的第二背光入射光710也可具有随机化极性。在某些实例中，反射膜520可更改第二背光入射光710的一部分的极性以使得所述极性与经反射背光分量709的极性相反。
RCP702使入射的第二背光入射光710的一部分通过而朝向显示设备700a的前部。此经通过部分在图5A中由第二背光透射的分量711指示。类似于第一背光透射的分量708，第二背光透射的分量711也将具有与RCP702及ACP701的极性相同的极性。未被通过的第二背光入射光710的大多数剩余部分(未展示)将往回反射到反射膜520。
因此，在一个时刻未由RCP702通过的第一背光入射光707的实质部分再循环且使其在第二时刻入射于RCP702上(例如，作为第二背光入射光710)。在第二时刻，未由RCP702通过的经再循环入射光的实质部分再次再循环且使其在未来时间入射于RCP702上。继续此过程直到第一背光入射光707的实质上全部被通过而朝向显示设备700a的前部或由显示设备700a的各种表面吸收。
由RCP702通过的第一背光透射的分量708及第二背光透射的分量711可入射于光圈层506上。由于快门503处于敞开位置中，因此第一背光透射的分量708及第二背光透射的分量711传播穿过光圈508及覆盖板522且入射于ACP701上。
如上文所提及，由RCP702通过而朝向显示设备700a的前部的光具有与RCP702的通过极性相同的极性。因此，第一背光透射的分量708及第二背光透射的分量711两者均具有与RCP702的极性相同的极性。此外，RCP702的极性经选择为与ACP701的极性相同。因此，第一背光透射的分量708及第二背光透射的分量711的极性与ACP701的极性相同。因此，ACP701将使第一背光透射的分量708及第二背光透射的分量711两者以其实质上未衰减的强度通过而朝向显示设备700a的前部。
某些显示设备仅利用放置在显示设备的前方附近的吸收偏振器来减少周围光反射。在此显示设备中，所述吸收偏振器使显示设备的光输出减少达大约50％。因此，如果不具有吸收偏振器的显示设备的光输出是x，那么包含吸收偏振器将使光输出减少到大约0.5x。但是，通过使用RCP702连同ACP701，实验数据展示显示设备的光输出减少仅40％。换句话说，如果不具有任何偏振器的显示设备的光输出再次为x，那么包含RCP702及ACP701将使光输出减少到大约0.4x。因此，图5A的显示设备700a提供大约0.1x的光输出的改善，此超出仅使用吸收偏振器的显示设备的光输出大约(0.1x/0.5x)或20％。
在其中通过采用线性偏振器及四分之一波片而实施ACP701的某些实施方案中，第一背光透射的分量708及第二背光透射的分量711在通过ACP701之后转变为线性偏振光。
图5B展示并入有具有非反射面向后的表面715的光圈层的显示设备700b的实例性横截面图。特定来说，图5B的显示设备700b包含在光圈层506的面对显示设备700b的后部的侧上的非反射表面715。此与图5A的显示设备700a(其包含在面对显示设备700a的后部的侧上为反射的光圈层506)形成对比。在其它方面，显示设备700b与图5A的显示设备700a的类似处在于显示设备700b也包含ACP701及RCP702。
非反射表面715吸收从背光540发出的入射于其上的实质上全部光。如图5B中所展示，第三背光入射光716入射于RCP702上。类似于上文关于图5A所论述的第一背光入射光707的第三背光入射光716通常是随机偏振的。RCP702将允许第三背光入射光716的一部分通过而朝向显示设备700b的前部。此部分由第三背光透射的分量717指示。第三背光透射的分量717不与光圈508对准，且因此，无法通过而朝向显示设备700b的前部。替代地，第三背光透射的分量717入射于光圈层506上的非反射表面715上。
由于非反射表面715是实质上非反射的，因此第三背光透射的分量717实质上由非反射表面715吸收，且可忽略量的光(如果存在)朝向显示设备700b的后部往回反射。因此，显示设备700b的总体光输出的改善类似于图5A的显示设备700a的总体光输出的改善。具体来说，显示设备700b提供超过仅使用吸收偏振器的传统显示设备大约20％的总体光输出的改善。
图5C展示并入有具有第二面向后的反射圆形偏振器表面720的光圈层的显示设备700c的实例性横截面图。第二反射圆形偏振器表面720是实质上反射的。此外，第二反射圆形偏振器表面720反射具有与入射光的圆形极性相同的圆形极性的光。此外，第二反射圆形偏振器表面720的通过极性可与RCP702的通过极性相反。反射圆形偏振器表面720可包含胆固醇液晶。
类似于对图5B的显示设备700b的描述，也可使用入射于RCP702上的第三背光入射光716描述显示设备700c的操作。RCP702允许此入射光的一部分作为第三背光透射的分量717通过而朝向显示设备700c的前部。由于背光透射的分量717不与光圈508中的任一者对准，因此其入射于光圈层506的反射圆形偏振表面720上。由于反射圆形偏振表面720反射具有与入射光的圆形极性相同的圆形极性的光，因此第三背光透射的分量717以相同圆形极性往回反射，如由光圈层反射的分量718指示。光圈层反射的分量718入射于RCP702上，且具有与RCP702的通过极性相同的极性。因此，RCP702将使光圈层反射的分量718的实质部分通过而朝向显示设备700c的后部。光圈层反射的分量718入射于反射膜520上且朝向显示设备700c的前部往回反射。因此，原本由光圈层506吸收的光朝向显示设备的前部往回再循环。
由反射圆形偏振器表面720连同面向前的反射膜520提供的再循环进一步促成由上文关于图5A所描述的RCP702及反射膜520提供的光再循环。此额外再循环可进一步改善显示设备700c的光输出。在某些实例中，光输出的总体改善可超过由分别图5A及5B的显示设备700a及700b提供的大约20％改善。
如上文所提及，用以减少周围光反射的传统方法遭受较高电力消耗(归因于增加的背光输出的使用)以补偿由周围光抑制偏振器吸收的背光发射的光。但举例来说，图5A的显示设备700a减少周围光反射而不会有意地吸收背光发射的光。因此，不像传统方法，不需要额外电力来实质上维持显示器的光输出。因此，显示设备700a(及类似地，图5B及5C中所展示的显示设备700b及700c)提供用以减少周围光反射的能量有效方法。
虽然图5A到5C图解说明与MEMS向上配置一起使用的ACP701及RCP702，但应理解，可在MEMS向下配置中容易地采用ACP701及RCP702。如上文相对于图4所论述，在MEMS向下配置中，显示设备的快门及光圈安置于单独衬底上。举例来说，如图4中所展示，快门安置于光调制器衬底602上，光调制器衬底602与光圈610形成于其上的光圈板604分离。因此，在MEMS向下配置中，ACP701可安置于光调制器衬底602上方，而RCP702可安置于光圈板604下方。
图6展示另一实例性显示设备800的横截面图。此显示设备类似于图5A中所展示的显示设备700a，除相对于RCP702的放置以外。更特定来说，显示设备800在光圈层506与光调制器805的阵列之间并入有RCP802。除了此差异，图6的显示设备800也可包含呈与图5A的显示设备700a中的那些配置相同的配置的实质上相同组件。但在某些实施方案中，显示设备800可包含除快门组合件以外的光调制器，例如(不限于)上文在图2B到2D中所展示的光调制器中的任何者。然而，已出于图解说明目的而简化图6。
如上文所陈述，在图6中，RCP702位于光圈层506与光调制器805的阵列之间。RCP702及反射膜520以类似于上文相对于图5A的显示设备700a所描述的方式的方式提供光再循环。但在图6的显示设备800中，通过反射光圈层506的光圈(未展示)实施光再循环。举例来说，第一背光入射光707、经反射背光分量709及第二背光入射光710传播穿过光圈层506中的光圈。在某些实例中，离开背光540的光可不与反射光圈层506中的光圈中的一者对准。如上文参考图3所论述，反射光圈层506包含面向后的反射表面。因此，在此等实例中，反射光圈层506的面向后的反射表面通过使入射光朝向显示设备900的后部往回反射而使其再循环。在此实施方案中，光未由RCP702反射，除非且直到其通过光圈层506中的光圈中的一者。对于有损耗RCP(即，吸收不只微量的光的RCP)，将RCP放置于反射光圈层506前方可证明是更功率有效的。
图7展示另一实例性显示设备900的横截面图。显示设备900并入有ACP901及RCP902以及有机发光二极管(OLED)阵列901。OLED阵列901安置于RCP902与反射器膜920之间。ACP901安置于覆盖板922上方，覆盖板922又安置于RCP902上方。ACP901及RCP902可分别类似于上文相对于图5A到8所描述的ACP701及RCP702。由此，可使用与上文所描述用于实施ACP701及RCP702的材料相同的材料实施ACP901及RCP902。此外，覆盖板922及反射器膜920可类似于上文相对于图5A到8所描述的覆盖板522及反射器膜520。
OLED阵列901包含OLED显示元件阵列，所述阵列基于从控制器(例如图1B中所展示的控制器134)接收的数据信号而发出光以再现图像帧。每一显示元件可包含夹在两个电极之间的发射层。当通过数据信号激活电极时，发射层发射其所规定色彩的光。由OLED发射体901发射的光的一个部分在图7中由第一发射体入射的光907(其通常是随机偏振的)指示。
在某些实施方案中，OLED阵列901的某些或全部部分是实质上透明的。举例来说，在某些实施方案中，OLED发射体901的电极及发射层以及电极及发射层沉积于其上的衬底由实质上透明材料制成。在此些实施方案中，RCP902及反射器膜920可提供光再循环功能性。在某些实施方案中，发射层下方的电极可为反射的，其中其反射表面面对显示装置900的前部。在此些实施方案中，光再循环功能性可另外由反射电极连同RCP902提供。在某些其它实施方案中，OLED阵列901形成于其上的衬底自身为反射的或涂布有反射材料以使得反射材料实质上环绕OLED阵列901中的个别OLED发射体。在此些实施方案中，OLED阵列衬底用作反射器膜920。
参考其中电极及发射层为实质上透明的前述实施方案，显示设备900的光再循环功能性类似于上文相对于图5A所描述的显示设备700a的光再循环功能性。由OLED发射体901发出的第一发射体入射的光907入射于RCP902上。第一发射体入射的光907的一部分由RCP902通过而朝向具有与RCP902的圆形极性相同的圆形极性的显示设备900的前部。此经通过部分在图7中由第一发射体透射的分量908指示。第一发射体入射的光907的某些部分通过OLED阵列901的透明部分朝向反射器膜920往回反射。此经反射部分在图7中由发射体反射的分量909指示。
反射器膜920通过OLED阵列901的透明部分使发射体反射的分量909的实质部分朝向RCP902往回反射。此经反射部分在图7中由第二发射体入射的光910指示。当第二发射体入射的光910入射于RCP902上时，使其某些部分通过而朝向显示设备的前部，且此部分在图7中由第二发射体透射的分量911指示。第二发射体透射的分量911的圆形极性与RCP902的圆形极性相同。再次，具有不同圆形极性的第二发射体入射的光910的某些部分朝向反射器膜920往回反射。继续以上过程直到第一发射体入射的光907朝向显示设备900的前部透射或由显示设备900的各种表面吸收。
第一发射体透射的分量908及第二发射体透射的分量911具有与ACP901的极性相同的极性。因此，ACP901使第一发射体透射的分量908及第二发射体透射的分量911在不具有任何有意义的衰减的情况下通过而朝向显示设备900的前部。在其中使用线性偏振器及四分之一波片实施ACP901的某些实施方案中，ACP901将通过的第一发射体透射的分量908及第二发射体透射的分量911的圆形极性转变为线性极性。
ACP901还以类似于ACP701减少周围光反射的方式(如上文关于图5A所描述)的方式减少周围光反射。因此，显示设备900减少周围光反射而不会有意地衰减由OLED发射体901发出的光。因此，不像传统周围光反射减少方法，需要较少额外电力来维持显示器的光输出。因此，显示设备900提供用以减少周围光反射的能量有效方法。
在某些实施方案中，显示设备900可包含除OLED发射体901以外的发射体。举例来说，发射体可包含(不限于)电泳显示器及场发射显示器。
图8A及8B是图解说明包含多个显示元件的显示装置40的系统框图。显示装置40可为(例如)智能电话、蜂窝式电话或移动电话。然而，显示装置40的相同组件或其稍微变化形式也图解说明例如电视机、计算机、平板计算机、电子阅读器、手持式装置及便携式媒体装置等各种类型的显示装置。
显示装置40包含外壳41、显示器30、天线43、扬声器45、输入装置48及麦克风46。外壳41可由各种制造工艺(包含注射模制及真空成型)中的任一者形成。另外，外壳41可由各种材料中的任何材料制成，所述材料包含但不限于：塑料、金属、玻璃、橡胶及陶瓷或其组合。外壳41可包含可移动部分(未展示)，其可与具有不同色彩或含有不同标志、图片或符号的其它可移除部分互换。
显示器30可为各种显示器中的任一者，包含双稳态或模拟显示器，如本文中所描述。显示器30也可经配置以包含平板显示器(例如，等离子、电致发光(EL)显示器、OLED、超扭转向列(STN)显示器、LCD或薄膜晶体管(TFT)LCD)或非平板显示器(例如，阴极射线管(CRT)或其它管装置)。另外，显示器30可包含基于机械光调制器的显示器，如本文中所描述。
在图8A中示意性地图解说明显示装置40的组件。显示装置40包含外壳41，且可包含至少部分地封围在其中的额外组件。举例来说，显示装置40包含网络接口27，网络接口27包含可耦合到收发器47的天线43。网络接口27可为可显示在显示装置40上的图像数据的源。因此，网络接口27是图像源模块的一个实例，但处理器21及输入装置48也可用作图像源模块。收发器47连接到处理器21，处理器21连接到调节硬件52。调节硬件52可经配置以调节信号(例如滤光或以其它方式操纵信号)。调节硬件52可连接到扬声器45及麦克风46。处理器21也可连接到输入装置48及驱动器控制器29。驱动器控制器29可耦合到帧缓冲器28及阵列驱动器22，阵列驱动器22又可耦合到显示阵列30。显示装置40中的一或多个元件(包含图8A中未具体描绘的元件)可经配置以用作存储器装置且经配置以与处理器21通信。在某些实施方案中，电力供应器50可提供电力到特定显示装置40设计中的实质上所有组件。
网络接口27包含天线43及收发器47，以使得显示装置40可经由网络与一或多个装置通信。网络接口27也可具有某些处理能力以减轻(例如)处理器21的数据处理要求。天线43可发射及接收信号。在某些实施方案中，天线43根据IEEE16.11标准(包含IEEE16.11(a)、(b)或(g))或IEEE802.11标准(包含IEEE802.11a、b、g、n及其进一步实施方案)发射和接收RF信号。在某些其它实施方案中，天线43根据标准发射及接收RF信号。在蜂窝式电话的情形中，天线43可经设计以接收码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用包无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、地面中继无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修订版A、EV-DO修订版B、高速包接入(HSPA)、高速下行链路包接入(HSDPA)、高速上行链路包接入(HSUPA)、经演进高速包接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或用来在无线网络(例如利用3G、4G或5G技术的系统)内通信的其它已知信号。收发器47可预处理从天线43接收的信号，以使得其可由处理器21接收并进一步操纵。收发器47也可处理从处理器21接收的信号，以使得可经由天线43从显示装置40发射所述信号。
在某些实施方案中，可由接收器来替换收发器47。另外，在某些实施方案中，可由图像源来替换网络接口27，所述图像源可存储或产生待发送到处理器21的图像数据。处理器21可控制显示装置40的总体操作。处理器21从网络接口27或图像源接收数据(例如经压缩图像数据)，且将所述数据处理成原始图像数据或处理成可容易被处理成原始图像数据的格式。处理器21可将经处理的数据发送到驱动器控制器29或发送到帧缓冲器28进行存储。原始数据通常指识别图像内的每一位置处的图像特性的信息。举例来说，此些图像特性可包含色彩、饱和度及灰阶等级。
处理器21可包含微控制器、CPU或用以控制显示装置40的操作的逻辑单元。调节硬件52可包含用于将信号发射到扬声器45及用于从麦克风46接收信号的放大器及滤波器。调节硬件52可为显示装置40内的离散组件，或可并入于处理器21或其它组件内。
驱动器控制器29可直接从处理器21或从帧缓冲器28获取由处理器21产生的原始图像数据且可适当地将所述原始图像数据重新格式化以用于高速传输到阵列驱动器22。在某些实施方案中，驱动器控制器29可将所述原始图像数据重新格式化成具有光栅样格式的数据流，以使得其具有适合于跨越显示阵列30进行扫描的时间次序。然后驱动器控制器29将经格式化的信息发送到阵列驱动器22。虽然驱动器控制器29(例如LCD控制器)经常作为独立集成电路(IC)与系统处理器21相关联，但此些控制器可以许多方式来实施。举例来说，控制器可作为硬件嵌入于处理器21中、作为软件嵌入于处理器21中或以硬件形式与阵列驱动器22完全集成在一起。
阵列驱动器22可从驱动器控制器29接收经格式化信息且可将视频数据重新格式化成一组平行波形，所述组平行波形每秒多次地施加到来自显示器的x-y显示元件矩阵的数百条且有时数千条(或更多)引线。在某些实施方案中，阵列驱动器22及显示阵列30是显示模块的一部分。在某些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30是显示模块的一部分。
在某些实施方案中，驱动器控制器29、阵列驱动器22及显示阵列30适于本文中所描述的显示器类型中的任一者。举例来说，驱动器控制器29可为常规显示器控制器或双稳态显示器控制器(例如，机械光调制器显示元件控制器)。另外，阵列驱动器22可为常规驱动器或双稳态显示器驱动器(例如机械光调制器显示元件控制器)。此外，显示阵列30可为常规显示阵列或双稳态显示阵列(例如包含机械光调制器显示元件阵列的显示器)。在某些实施方案中，驱动器控制器29可与阵列驱动器22集成在一起。此实施方案在高度集成系统(例如，移动电话、便携式电子装置、手表或小面积显示器)中可为有用的。
在某些实施方案中，输入装置48可经配置以允许(例如)用户控制显示装置40的操作。输入装置48可包含小键盘(例如，QWERTY键盘或电话小键盘)、按钮、开关、摇杆、触敏屏幕、与显示阵列30集成在一起的触敏屏幕或压敏或热敏薄膜。麦克风46可经配置为显示装置40的输入装置。在某些实施方案中，可使用通过麦克风46的语音命令来控制显示装置40的操作。
电力供应器50可包含各种能量存储装置。举例来说，电力供应器50可为可再充电电池，例如镍镉电池或锂离子电池。在使用可再充电电池的实施方案中，所述可再充电电池可使用来自(例如)壁式插座或光伏装置或阵列的电力充电。替代地，所述可再充电电池可无线充电。电力供应器50也可为可再生能量源、电容器或太阳能电池，包含塑料太阳能电池及太阳能电池涂料。电力供应器50也可经配置以从墙上插座接收电力。
在某些实施方案中，控制可编程性驻留于驱动器控制器29中，所述驱动器控制器可位于电子显示器系统中的若干个地方中。在某些其它实施方案中，控制可编程性驻留于阵列驱动器22中。上文描述的优化可以任一数目的硬件及/或软件组件实施且可以各种配置实施。
如本文中所使用，提及一项目列表“中的至少一者”的短语指所述项目的任何组合，包含单个成员。作为实例，“a、b或c中的至少一者”希望涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。
可将结合本文中所揭示的实施方案描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法过程实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已就功能性大体描述了硬件与软件的可互换性且在上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路及过程中图解说明了硬件与软件的可互换性。此功能性实施成硬件还是软件取决于特定应用及对整个系统施加的设计约束。
可借助通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述功能的其任何组合来实施或执行用于实施连同本文中所揭示的方面一起描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备。通用处理器可为微处理器或任一常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器或任一其它此类配置。在某些实施方案中，可通过特定于给定功能的电路来执行特定过程及方法。
在一或多个方面中，可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包含本说明书中所揭示的结构及其结构等效物)或其任何组合来实施所描述的功能。也可将本说明书中所描述的标的物的实施方案实施为一或多个计算机程序，即，编码于计算机存储媒体上供数据处理设备执行或用于控制数据处理设备的操作的一或多个计算机程序指令模块。
所属领域的技术人员可易于明了对本发明中所描述的实施方案的各种修改，且本文中所定义的一般原理可适用于其它实施方案而不背离本发明的精神或范围。因此，权利要求书并不希望限于本文中所展示的实施方案，而应被赋予与本发明、本文中所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽范围。
另外，所属领域的技术人员将易于了解，术语“上部”及“下部”有时是为了便于描述图式，且指示对应于所述图式在适当定向的页面上的定向的相对位置，且可能不反映如所实施的任何装置的适当定向。
也可结合单个实施方案来实施本说明书中在单独实施方案的上下文中描述的某些特征。相反，也可将在单个实施方案的上下文中描述的各种特征单独地或以任一适合子组合的形式实施于多个实施方案中。此外，虽然上文可将特征描述为以某些组合形式起作用且甚至最初主张如此，但来自所主张组合的一或多个特征在某些情形下可从所述组合去除，且所述所主张组合可针对于子组合或子组合的变化形式。
类似地，虽然在图式中以特定次序描绘操作，但不应将此理解为需要以所展示的特定次序或以顺序次序执行此些操作或执行所有所图解说明的操作以实现期望结果。此外，所述图式可以流程图的形式示意性地描绘一或多个实例性过程。然而，可将未描绘的其它操作并入于示意性地图解说明的实例性过程中。举例来说，可在所图解说明操作中的任一者之前、之后、同时或之间执行一或多个额外操作。在特定情况下，多任务及并行处理可为有利的。此外，上文所描述的实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为需要在所有实施方案中进行此分离，而应理解为所描述的程序组件及系统通常可一起集成于单个软件产品中或封装到多个软件产品中。另外，其它实施方案也属于所附权利要求书的范围内。在某些情形下，权利要求书中所陈述的动作可以不同次序执行且仍实现期望的结果。
Claims (23)
1.一种设备，其包括：
反射圆形偏振RCP层，其经配置以：
使从所述设备的后部接收的具有第一圆形极性的光通过，及
使从所述设备的所述后部接收的具有不同于所述第一圆形极性的极性的光朝向所述设备的所述后部往回反射；及
吸收圆形偏振ACP层，其安置成接近所述设备的前表面且安置于所述反射圆形偏振层的前方，经配置以使具有所述第一圆形极性的光通过且吸收具有不同于所述第一圆形极性的极性的光。
2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：
背光，其安置于面向前的光反射层与所述反射圆形偏振层之间，所述背光包含光源及光导。
3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：
光调制层，其包含多个机电系统EMS显示元件，安置于所述反射圆形偏振层的前方及所述吸收圆形偏振层的后方，经配置以响应于图像数据而使从所述反射圆形偏振层接收的光选择性地通过。
4.根据权利要求3所述的设备，其进一步包括：
光圈层，其安置于所述光调制层与所述反射圆形偏振层之间。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述光圈层包含面向后的反射圆形偏振表面，所述面向后的反射圆形偏振表面经配置以使由所述反射圆形偏振层通过的具有所述第一圆形极性的光朝向所述设备的所述后部往回反射。
6.根据权利要求2所述的设备，其进一步包括：
光圈层，其安置于所述背光与所述反射圆形偏振层之间。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述反射圆形偏振层选自由以下各项组成的群组：与四分之一波延迟器组合的反射线性偏振层，及胆固醇液晶圆形偏振层。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述吸收圆形偏振层安置于所述设备的前表面上。
9.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：
有机发光二极管OLED阵列，其安置于面向前的光反射层与所述反射圆形偏振层之间。
10.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：
显示器，其包含：
所述反射圆形偏振层及所述吸收圆形偏振层；
处理器，其经配置以与所述显示器通信，所述处理器经配置以处理图像数据；及
存储器装置，其经配置以与所述处理器通信。
11.根据权利要求10所述的设备，所述显示器进一步包含：
驱动器电路，其经配置以将至少一个信号发送到所述显示器；及
控制器，其经配置以将所述图像数据的至少一部分发送到所述驱动器电路。
12.根据权利要求10所述的设备，所述显示器进一步包含：
图像源模块，其经配置以将所述图像数据发送到所述处理器，其中所述图像源模块包含接收器、收发器及发射器中的至少一者。
13.根据权利要求10所述的设备，所述显示器进一步包含：
输入装置，其经配置以接收输入数据并将所述输入数据传送到所述处理器。
14.一种显示设备，其包括：
反射圆形偏振RCP层，其经配置以：
使从所述显示设备的后部接收的具有第一圆形极性的光通过，且
使从所述显示设备的所述后部接收的具有不同于所述第一圆形极性的极性的光朝向所述显示设备的所述后部往回反射；
光调制层，其包含多个机电系统EMS显示元件，安置于所述反射圆形偏振层的前方，经配置以响应于图像数据而使从所述反射圆形偏振层接收的光选择性地通过；及
吸收圆形偏振ACP层，其安置于所述光调制层的前方，经配置以使具有所述第一圆形极性的光通过且吸收具有不同于所述第一圆形极性的极性的光。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中所述反射圆形偏振层选自由以下各项组成的群组：与四分之一波延迟器组合的反射线性偏振层，及胆固醇液晶圆形偏振层。
16.根据权利要求14所述的显示设备，其中所述吸收圆形偏振层制作于所述设备的前表面上。
17.一种显示设备，其包括：
反射圆形偏振装置，其用于使从所述显示设备的后部接收的具有第一圆形极性的光通过且用于使从所述显示设备的所述后部接收的具有不同于所述第一圆形极性的极性的光朝向所述显示设备的所述后部往回反射；及
吸收圆形偏振装置，其安置成接近所述显示设备的前表面且安置于所述反射圆形偏振装置的前方，用于使具有所述第一圆形极性的光通过且吸收具有不同于所述第一圆形极性的极性的光。
18.根据权利要求17所述的显示设备，其中所述吸收圆形偏振装置安置于所述显示设备的前表面上。
19.根据权利要求17所述的显示设备，其进一步包括：
背光装置，其安置于面向前的光反射层与所述反射圆形偏振装置之间，用于提供所述显示设备的均匀照明。
20.根据权利要求17所述的显示设备，其进一步包括：
光调制装置，其包含多个机电系统EMS显示元件，安置于所述反射圆形偏振装置的前方及所述吸收圆形偏振装置的后方，用于响应于图像数据而使从所述反射圆形偏振装置接收的光选择性地通过。
21.根据权利要求17所述的显示设备，其进一步包括：
有机发光二极管OLED阵列，其安置于所述面向前的光反射装置与所述反射圆形偏振装置之间。
22.一种方法，其包括：
接收来自位于显示设备的后部处的背光的光；
使用反射圆形偏振器来使具有第一圆形极性的光通过而朝向所述显示设备的前部；
使用所述反射圆形偏振器来使具有不同于所述第一圆形极性的极性的光朝向所述显示设备的所述后部往回反射；及
接近于所述显示设备的所述前部，使用吸收圆形偏振器来吸收具有不同于所述第一圆形极性的极性的光。
23.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括：
接收由所述反射圆形偏振器反射的光且使用位于接近于所述显示设备的所述后部处的面向前的反射膜来使所述所接收的光朝向所述显示设备的所述前部往回反射。
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