CN109478389A - 具有颜色和对比度增强的多层显示器 - Google Patents
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Abstract
一种设备可以包括被配置为产生图像的第一显示器以及第二显示器。第二显示器可以是非发射型且透明的。第二显示器还可以包括多个像素，该多个像素是电子可控的，以选择性地漫射与由第一显示器产生的图像相关联的光。
Description
技术领域
本公开总体上涉及电子显示器。
背景技术
存在多种不同类型的电子可视显示器，例如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、聚合物色散型液晶显示器、电致变色显示器、电泳显示器和电润湿显示器。一些显示器被配置为以特定的帧速率再现彩色图像或视频，而其他显示器可以以彩色或黑白来显示静态或半静态内容。显示器可以被提供作为以下项的一部分：台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、智能手机、可穿戴设备(例如，智能手表)、卫星导航设备、便携式媒体播放器、便携式游戏机、数字标牌、广告牌、自助服务终端计算机、销售点设备或其他合适的设备。汽车中的或家庭所用的控制面板或状态屏幕或其他电器可以包括显示器。显示器可以包括触摸传感器，其可以检测触摸传感器的触敏区内的触摸或对象(例如，用户的手指或触控笔)的存在或位置。触摸传感器可以使用户能够直接与显示器上显示的内容交互。
发明内容
问题的解决方案
一个或多个实施例涉及一种设备。在一方面，一种设备可以包括被配置为产生图像的第一显示器以及第二显示器。第二显示器可以是非发射型且透明的。第二显示器还可以包括多个像素，该多个像素是电子可控的，以选择性地漫射与由第一显示器产生的图像相关联的光。
附图说明
附图示出了一个或多个实施例；然而，附图不应被视为将本发明仅限于所示的实施例。通过阅读以下详细描述并参考附图，各个方面和优点将变得清楚。
图1示出了其中显示器显示潜水艇图像的示例显示设备。
图2示出了图1的示例显示设备，其中显示器以半静态模式呈现信息。
图3和图4均示出了具有显示器的示例显示设备，其中显示器具有被配置为以不同显示模式操作的不同区域。
图5和图6均示出了示例显示器的一部分的分解图。
图7和图8均示出了示例显示器的分解图(在左侧)和具有该示例显示器的示例显示设备的正视图(在右侧)。
图9和图10均示出了另一示例显示器的分解图(在左侧)和具有该示例显示器的示例显示设备的正视图(在右侧)。
图11和图12均示出了另一示例显示器的分解图(在左侧)和具有该示例显示器的示例显示设备的正视图(在右侧)。
图13和图14均示出了另一示例显示器的分解图。
图15和图16均示出了另一示例显示器的分解图。
图17示出了示例部分发射型显示器的一部分。
图18A-图18E示出了示例部分发射型像素。
图19-图23均示出了示例显示器的分解图。
图24A-图24B均示出了示例聚合物色散型液晶(PDLC)像素的侧视图。
图25示出了示例电致变色像素的侧视图。
图26示出了示例电色散像素的透视图。
图27示出了图26的示例电色散像素的顶视图。
图28A-图28C均示出了示例电色散像素的顶视图。
图29示出了示例电润湿像素的透视图。
图30示出了图29的示例电润湿像素的顶视图。
图31A-图31C均示出了示例电润湿像素的顶视图。
图32示出了示例计算机系统。
图33和图34均示出了示例显示器的截面图。
图35A-图35D均示出了示例液晶。
图36A-图36B分别示出了处于散射和透明状态的示例近晶A相液晶。
图37A-图37D均示出了示例投影系统。
图38示出了图37的投影仪的示例架构。
图39示出了图37的投影设备的示例架构。
图40示出了图39的投影层的示例的分解图。
图41示出了实现投影系统的示例方法。
图42示出了投影设备的示例操作方法。
图43示出了具有显示器的另一示例显示设备。
图44示出了图41的显示设备的示例显示器的分解图。
图45A-图45E示出了具有α通道的部分发射型像素的示例。
图46示出了图43-图44的显示器的另一示例实现。
图47示出了包括相机的示例显示设备的分解图。
图48示出了用于实现显示器的示例方法。
图49示出了显示器的示例操作方法。
图50示出了示例显示器的分解图。
图51示出了另一示例显示器。
图52示出了另一示例显示器。
图53示出了另一示例显示器。
图54A-图54L示出了由图50-图53的示例显示器实现的视觉效果的示例。
图55示出了说明视觉效果的内容检测和应用的示例。
图56示出了用于实现显示器的示例方法。
图57示出了显示器的示例操作方法。
图58示出了显示设备的示例。
图59示出了图58的显示设备的示例视差实现的分解图。
图60A-图60C示出了图59的显示器的视差配置的示例视图。
图61示出了图58的显示设备的立体型实现的示例。
图62示出了滤色器配置的另一示例。
图63示出了滤色器配置的另一示例。
图64示出了另一示例显示设备。
图65示出了用于实现显示设备的示例方法。
图66示出了显示设备的示例操作方法。
最佳实施方式
一个或多个实施例涉及一种设备。在一方面，一种设备可以包括被配置为产生图像的第一显示器以及第二显示器。第二显示器可以是非发射型且透明的。第二显示器还可以包括多个像素，该多个像素是电子可控的，以选择性地漫射与由第一显示器产生的图像相关联的光。
一个或多个实施例涉及一种方法。在一方面，一种方法可以包括：提供被配置为产生图像的第一显示器；以及提供第二显示器。第二显示器可以是非发射型且透明的。第二显示器还可以包括多个像素，该多个像素是电子可控的，以选择性地漫射与由第一显示器产生的图像相关联的光。
一个或多个其他实施例涉及一种方法。在一方面，一种方法可包括：在第一显示器上产生图像。该方法还可以包括：使用第二显示器的多个电子可控像素选择性地漫射与由第一显示器产生的图像相关联的光。第二显示器可以是非发射型且透明的。
提供本概述部分仅仅是为了介绍某些概念，而不是确定所要求保护的主题的任何关键或必要特征。根据附图和以下详细描述，本发明的许多其他特征和实施例将是清楚的。
具体实施方式
虽然本公开以限定新颖特征的权利要求作出结论，但是相信根据结合附图对说明书的考虑将更好地理解本文描述的各种特征。出于说明的目的，提供本公开中描述的过程、机器、制造及其任何变型。所描述的任何具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为权利要求的基础，并且作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用在几乎任何适当详述的结构中描述的特征的代表性基础。此外，本公开中使用的术语和短语不旨在是限制性的，而是提供对所描述的特征的可理解性描述。
图1示出了其中显示器110显示潜水艇图像的示例显示设备100。作为示例而非通过限制的方式，图1中的显示器110可以以30帧每秒(FPS)的帧速率显示具有高清晰度视频的彩色电影。在特定实施例中，显示设备100可以被配置为作为以下项来操作：电子书阅读器、全球定位系统(GPS)设备、相机、个人数字助理(PDA)、计算机监视器、电视、视频屏幕、会议室显示器、大型显示器(例如，信息标志或广告牌)、手持电子设备、移动设备(例如，蜂窝电话或智能电话)、平板设备、可穿戴设备(例如，智能手表)、可头戴式显示器(例如，虚拟现实耳机、增强现实耳机等)、电子窗口(例如，具有电子控制的不透明度或图形的窗口)、电子显示系统、其他合适的电子设备或上述项的任何合适的组合。在特定实施例中，显示设备100可以包括电子可视显示器110，其可以被称为显示屏或显示器110。在特定实施例中，显示设备100可以包括：电源(例如，电池)、用于使用无线通信协议(例如，蓝牙、WI-FI或蜂窝)发送或接收信息的无线设备、处理器、计算机系统、触摸传感器、用于控制显示器110的显示器控制器或任何其他合适的设备或组件。作为示例而非通过限制的方式，显示设备100可以包括显示器110和触摸传感器，该触摸传感器允许用户使用触控笔或用户的手指与显示器110上显示的内容进行交互。在特定实施例中，显示设备100可以包括设备主体，例如保持或包含显示设备100的一个或多个组件或部分的壳体、底架或外壳。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括前显示器和后显示器(如下所述)，并且前显示器和后显示器(以及其他设备)可以均与显示设备100的设备主体耦接(例如，通过环氧树脂或通过一个或多个机械紧固件以机械方式固定、连接或附连)。
在特定实施例中，显示器110可以包括任何合适类型的显示器，例如，处于其任何相(例如，向列型(其也可被用作扭曲向列型(TN)、超级扭曲向列型(STN)等)、近晶A相(SmA)、近晶B相(SmB)、近晶C相(SmC)或胆甾型)的液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、量子点显示器(QD)、聚合物色散型液晶(PDLC)显示器、电致变色显示器、电泳显示器、电色散显示器或电润湿显示器。
液晶(LC)向列型的示例包括LC材料，该LC材料包括可以一维取向的棒状(例如杆状)分子。例如，棒状分子可以自对准以具有长程方向顺序，其中它们的长轴大致平行。向LC材料施加电场可以控制分子取向。此外，棒状分子可具有弱的或甚至没有位置顺序。
TN系统的液晶显示器由向列型液晶制成，其中向列型LC分子在第一状态下被精确地扭曲(例如，螺旋)，以便使通过LC材料的光偏振。在示例中，TN LC具有90度扭曲结构。在第二状态下，施加的电场重新配置向列型LC分子以与电场对准。在这种配置下，LC材料不会改变通过LC材料的光的偏振。
STN系统的液晶显示器类似于TN系统。然而，STN系统的向列型LC分子精确地从约180度扭曲到约270度。
液晶(LC)近晶的示例包括沿着一个方向具有位置顺序从而具有限定层的LC材料。该LC材料在层内可以是类似液体的。例如，SmA LC具有沿着层法线取向的分子。向LC材料施加电场可以控制分子取向。应当理解，存在不同的近晶相，每个近晶相具有位置和取向顺序。
向列型和近晶型液晶的示例包括联苯和类似物，例如但不限于以下材料中的一种或多种：化学文摘社(CAS)号：61204-01-1(4-(反式-4-戊基环己基)苄腈)；CAS号：68065-81-6(4′-(反式-4-戊基环己基)联苯-4-甲腈)；CAS号：52709-87-2(4-丁氧基-4′-氰基联苯)；CAS号：52709-83-8(4-丁基-4′-氰基联苯)；CAS号：61204-00-0(4-(反式-4-丁基环己基)苄腈)；CAS号：82832-58-4(反式，反式-4′-丁基-4-(3，4-二氟苯基)双环己基)；CAS号：40817-08-1(4-氰基-4′-戊基联苯)；CAS号：52364-71-3(4-氰基-4′-戊氧基联苯)；CAS号：52364-72-4(4-氰基-4′-庚氧基联苯)；CAS号：52364-73-5(4-氰基-4′-正辛氧基联苯)；CAS号：54211-46-0(4-氰基-4″-戊基对三联苯)；CAS号：52709-86-1(4-氰基-4′-丙氧基-1，1′-联苯)；CAS号：63799-11-1((S)-4-氰基-4′-(2-甲基丁基)联苯))；CAS号：58743-78-5(4-氰基-4′-乙氧基联苯)；CAS号：41424-11-7(4′-氰基-4-己氧基联苯)；CAS号：52709-84-9(4-氰基-4′-正辛基联苯)；CAS号：57125-49-2(4-氰基-4′-十二烷基联苯)；CAS号：52709-85-0(4-氰基-4′-壬基联苯)；CAS号：70247-25-5(4′-氰基-4-癸氧基联苯)；CAS号：57125-50-5(4′-氰基-4-十二烷氧基联苯)；CAS号：54296-25-2(4-氰基-4″-丙基对三联苯)；CAS号：58932-13-1(4′-氰基-4-壬氧基联苯)；CAS号：134412-17-2(3，4-二氟-4′-(反式-4-戊基环己基)联苯)；CAS号：85312-59-0(3，4-二氟-4′-(反式-4-丙基环己基)联苯)；CAS号：82832-57-3(反式，反式-4-(3，4-二氟苯基)-4′-丙基二环己基)；CAS号：118164-51-5(反式，反式-4-(3，4-二氟苯基)-4′-戊基二环己基)；CAS号：134412-18-3(3，4-二氟-4′-(反式-4-乙基环己基)联苯)；CAS号：1373116-00-7(2，3-二氟-4-[(反式-4-丙基环己基)甲氧基]苯甲醚)；CAS号：139215-80-8(反式，反式-4′-乙基-4-(3，4，5-三氟苯基)双环己基)；CAS号：123560-48-5(反式，反式-4-(4-乙氧基-2，3-二氟苯基)-4′-丙基二环己基)；CAS号：189750-98-9(4-乙氧基-2，3-二氟-4′-(反式-4-丙基环己基)联苯)；CAS号：84540-37-4(4-乙基-4′-(反式-4-丙基环己基)联苯)；CAS号：135734-59-7(反式，反式-4′-乙基-4-(4-三氟甲氧基苯基)双环己基)；CAS号：95759-51-6(2′-氟-4-戊基-4″-丙基-1，1′∶4′，1″-三联苯)；CAS号：41122-71-8(4-氰基-4′-庚基联苯)；CAS号：61203-99-4(4-(反式-4-丙基环己基)苄腈)；CAS号：154102-21-3((R)-1-苯基-1，2-乙二基双[4-(反式-4-戊基环己基)苯甲酸酯])；CAS号：131819-23-3(反式，反式-4′-丙基-4-(3，4，5-三氟苯基)双环己基)；CAS号：137644-54-3(反式，反式-4′-戊基-4-(3，4，5-三氟苯基)双环己基)；CAS号：96184-40-6(4-[反式-4-[(E)-1-丙烯基]环己基]苄腈)；CAS号：132123-39-8(3，4，5-三氟-4′-(反式-4-丙基环己基)联苯)；CAS号：173837-35-9(2′，3，4，5-四氟-4′-(反式-4-丙基环己基)联苯)；和CAS号：137529-41-0(反式，反式-3，4，5-三氟-4′-(4′-丙基二环己基-4-基)联苯)。
向列型和近晶型液晶的其他示例包括碳酸盐，例如但不限于以下材料中的一种或多种：CAS号：33926-46-4(戊基4-(4-乙氧基苯氧基羰基)碳酸苯酯)；和CAS号：33926-25-9(4-(4-乙氧基苯氧基羰基)苯基碳酸乙酯)。
向列型和近晶型液晶的其他示例包括苯基酯，例如但不限于以下材料中的一种或多种：CAS号：62716-65-8(4-乙氧基苯基-4-丁基苯甲酸酯)；CAS号：38454-28-3(4-(己氧基)苯基4-丁基苯甲酸酯)；CAS号：42815-59-8(4-正辛基苯基4-丁基苯甲酸酯[液晶])；CAS号：114482-57-4(4-氰基苯基4-(3-丁烯基氧基)苯甲酸酯)；CAS号：38690-76-5(4-氰基苯基4-庚基苯甲酸酯M21064-甲氧基苯基4-(3-丁烯基氧基)苯甲酸酯)；CAS号：133676-09-2((R)-2-辛基4-[4-(己氧基)苯甲酰氧基]苯甲酸酯)；CAS号：87321-20-8((S)-2-辛基4-[4-(己氧基)苯甲酰氧基]苯甲酸酯)；CAS号：51128-24-6(4-丁氧基苯基4-戊基苯甲酸酯)；CAS号：50802-52-3(4-己氧基苯基4-戊基苯甲酸酯)；CAS号：50649-64-4(4-正戊氧基苯基4-戊基苯甲酸酯)；和CAS号：2512-56-3(4-辛基苯基水杨酸酯)。
向列型和近晶型液晶的其他示例包括席夫碱，例如但不限于以下材料中的一种或多种：CAS号：30633-94-4(N-(4-甲氧基-2-羟基亚苄基)-4-丁基苯胺)；CAS号：36405-17-1(4′-丁氧基亚苄基-4-氰基苯胺)；CAS号：37075-25-5(4′-(辛氧基)亚苄基-4-氰基苯胺)；CAS号：16833-17-3(丁基4-[(4-甲氧基亚苄基)氨基]肉桂酸丁酯)；CAS号：17224-18-9(N-(4-丁氧基亚苄基)-4-乙酰苯胺)；CAS号：17696-60-5(对苯二甲酸双(对氨基苯乙醚))；CAS号：55873-21-7(4′-氰基亚苄基-4-丁氧基苯胺)；CAS号：34128-02-4(4′-氰基亚苄基-4-乙氧基苯胺)；CAS号：24742-30-1(4′-乙氧基亚苄基-4-氰基苯胺)；CAS号：17224-17-8(N-(4-乙氧基亚苄基)-4-乙酰苯胺)；CAS号：29743-08-6(4′-乙氧基亚苄基-4-丁基苯胺)；CAS号：35280-78-5(4′-己氧基亚苄基-4-氰基苯胺)；CAS号：26227-73-6(N-(4-甲氧基亚苄基)-4-丁基苯胺)；CAS号：10484-13-6(N-(4-甲氧基亚苄基)-4-乙酰氧基苯胺)；CAS号：836-41-9(N-(4-甲氧基亚苄基)苯胺)；CAS号：6421-30-3(乙基4-[(4-甲氧基亚苄基)氨基]肉桂酸乙酯)；CAS号：322413-12-7(4-[(甲氧基亚苄基)氨基]二苯乙烯)；和CAS号：13036-19-6(4-[(4-甲氧基亚苄基)氨基]苄腈)。
向列型和近晶型液晶的其他示例包括氧化偶氮苯，例如但不限于以下材料中的一种或多种：CAS号：1562-94-3(4，4′-氧化偶氮茴香醚)；CAS号：4792-83-0(4，4′-对偶氮氧基乙氧基苯)；CAS号：6421-04-1(二乙氧基偶氮苯-4，4′-二羧酸二乙酯)；CAS号：2312-14-3(4，4′-双十二烷氧基偶氮苯)；CAS号：2587-42-0(4，4′-双(己氧基)偶氮苯)；CAS号：19482-05-4(4，4′-二氧羰基氧基苯)；CAS号：23315-55-1(4，4′-二丙氧基偶氮苯)；CAS号：23315-55-1(4，4′-二丁氧基偶氮苯)；CAS号：25729-12-8(4，4′-二正辛氧基偶氮苯)；和CAS号：25729-13-9(4，4′-二壬氧基偶氮苯)。
向列型和近晶型液晶的其他示例包括其他化学基团，例如但不限于以下材料：液晶，TK-LQ 2040电效应型，介晶范围：20-40C[向列型液晶]，来自TCI AMERICA(波特兰，俄勒冈州)，产品编号T0697；和液晶，TK-LQ 3858电效应型，介晶范围：38-58C[向列型液晶]，来自TCI AMERICA(波特兰，俄勒冈州)，产品编号T0699。
胆甾型液晶的示例包括胆甾醇基化合物，例如但不限于以下材料：CAS号：604-35-3(胆固醇乙酸酯)；CAS号：604-32-0(胆固醇苯甲酸酯)；CAS号：604-33-1胆固醇亚油酸；CAS号：1182-42-9(正辛酸胆固醇)；CAS号：303-43-5(胆固醇油酸酯)；CAS号：1183-04-6(胆固醇癸酸酯)；CAS号：1908-11-8(胆固醇月桂酸酯)；CAS号：4351-55-7(胆固醇甲酸酯)；CAS号：1510-21-0(胆固醇氢琥珀酸酯)；CAS号：633-31-8(胆固醇丙酸酯)；CAS号：6732-01-0(胆固醇邻苯二甲酸氢酯)；CAS号：32832-01-2(胆固醇2，4-二氯苯甲酸酯)；和CAS号：1182-66-7(胆固醇壬酸酯)。
胆甾型液晶的示例包括胆甾醇碳酸酯，例如但不限于以下材料：CAS号：15455-83-1(胆固醇壬基碳酸酯)；CAS号：15455-81-9(胆固醇庚基碳酸酯)；CAS号：17110-51-9(胆固醇油酸碳酸酯)；CAS号：23836-43-3(胆固醇碳酸乙酯)；CAS号：78916-25-3(胆固醇异丙基碳酸酯)；CAS号：41371-14-6(胆固醇丁基碳酸酯)；CAS号：15455-79-5(胆固醇戊基碳酸酯)；CAS号：15455-82-0(胆固醇正辛基碳酸酯)；和CAS号：15455-80-8(胆固醇己基碳酸酯)。
胆甾型液晶的其他示例包括盘状液晶，例如但不限于以下材料：CAS号：70351-86-9(2，3，6，7，10，11-六((己氧基)三亚苯)；和CAS号：70351-87-0(2，3，6，7，10，11-六[(正辛基)氧基]三亚苯)。
在特定实施例中，显示器110可以包括两种或更多种合适类型的显示器的任何合适组合。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括与电泳、电润湿或LC SmA显示器组合的LCD、OLED或QD显示器。在特定实施例中，显示器110可以包括发射型显示器，其中发射型显示器包括被配置为发射或调制可见光的发射型像素。本公开涵盖任何合适类型的发射型显示器，例如LCD、LED显示器或OLED显示器。在特定实施例中，显示器110可以包括非发射型显示器，其中非发射型显示器包括可以被配置为吸收、透射或反射环境可见光的非发射型像素。本公开涵盖任何合适类型的非发射型显示器，例如PDLC显示器、LC SmA显示器、电致变色显示器、电泳显示器、电色散显示器或电润湿显示器。在特定实施例中，非发射型显示器可以包括非发射型像素，该非发射型像素可以被配置为基本上透明的(例如，像素可以透射入射在显示器上的大于70％、80％、90％、95％或任何合适百分比的光)。具有可以被配置为基本上透明的像素的显示器可以被称为具有高透明度的显示器或高透明度显示器。在特定实施例中，环境光可以指源自位于显示设备100外部的一个或多个源的光，例如室内光或阳光。在特定实施例中，可见光(或光)可以指人眼可见的光，例如波长在大约400到750纳米范围内的光。虽然本公开描述并说明具有特定显示器类型的特定显示器，但本公开涵盖具有任何合适的显示器类型的任何合适的显示器。
在特定实施例中，显示器110可以被配置为显示任何合适的信息或媒体内容，例如数字图像、视频(例如，电影或实况视频聊天)、网站、文本(例如，电子书或文本消息)或应用程序(例如，视频游戏)或媒体内容的任何合适组合。在特定实施例中，显示器110可以以彩色、黑色和白色或者彩色与黑色和白色的组合来显示信息。在特定实施例中，显示器110可以显示频繁地改变的信息(例如，帧速率为30或60FPS的视频)，或者可以显示相对不频繁地改变的半静态信息(例如，可以大约每小时更新一次、每分钟更新一次、每秒更新一次或每任何合适的更新间隔更新一次的文本或数字图像)。作为示例而非通过限制的方式，显示器110的一个或多个部分可以被配置为以彩色来显示视频，并且显示器110的一个或多个其他部分可以被配置为以黑色和白色来显示半静态信息(例如，每秒更新一次或每分钟更新一次的时钟)。虽然本公开描述并说明被配置为以特定方式来显示特定信息的特定显示器，但本公开涵盖被配置为以任何合适的方式显示任何合适的信息的任何合适的显示器。
图2示出了图1的具有显示器110的示例显示设备100，其中显示器110以半静态模式来呈现信息。在特定实施例中，显示器110可以被配置为具有两种操作模式，即动态(或发射型)模式和半静态(或非发射型)模式。在图1的示例中，显示器110可以在动态模式下操作(例如，显示视频)，并且在图2的示例中，显示器110可以以显示时间、日期、天气、月度计划器和地图的半静态模式来操作。在图2中，以半静态模式显示的信息可以以相对长的间隔(例如，每1秒、每10秒或每60秒)来更新。
当在动态模式下操作时(如图1所示)，显示器110可以具有以下属性中的一项或多项：显示器110可以以明亮或逼真的颜色、以高分辨率或以高帧速率(例如，大于或等于20FPS的帧速率)来显示内容(例如，文本、图像或视频)；或者显示器110可以以发射型模式来操作，在发射型模式中显示设备100或显示器110包括光源或照明源。以发射型模式操作可以允许显示器110在不需要外部光源的情况下显示信息(例如，显示器110可以在黑暗的房间中是可观看的)。对于LCD，光源可以是照亮LCD的前灯或背灯，然后LCD调制光源以生成(或发射)图像。对于OLED显示器，OLED显示器的像素可以均产生光(例如，从红色、绿色和蓝色子像素)，所述光导致发射的图像。在特定实施例中，当在动态模式下操作时，显示器110可以以彩色、黑色和白色或彩色与黑色和白色两者来显示内容。
当在半静态模式下操作时(如图2所示)，显示器110可以具有以下属性中的一项或多项：显示器110可以以彩色或黑色和白色来显示文本或图像；显示器110可以以非发射型模式来操作；显示器110可以呈现反射性；显示器110可以具有相对低的更新速率(例如，帧速率或更新速率小于0.1、1或10FPS)；或者显示器110可以消耗很少功率或不消耗功率。作为示例而非通过限制的方式，在动态模式下操作的显示器110可以消耗大约1-50瓦的功率(至少部分地取决于显示器110的类型和尺寸)，而当在半静态模式下操作时，显示器110可以消耗小于0.1、1、10或100毫瓦的功率。作为另一个示例而非通过限制的方式，在半静态模式下操作的显示器110可以仅在更新显示的内容时消耗功率，并且在显示静态的不改变的内容时可以不消耗功率或消耗可忽略的功率(例如，小于10λW)。显示器110在非发射型模式下操作可以指使用外部环境光(例如，室内光或阳光)为显示器110提供照明，而不使用被包括在显示设备100或显示器110中的内部光源。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括使用环境光作为照明源的电色散或电润湿显示器。在特定实施例中，显示器110在非发射型模式下操作可以指通过非发射型像素显示信息。在特定实施例中，非发射型像素可以指对光进行吸收、透射或反射的像素。在特定实施例中，非发射型像素可以指不发射可见光的像素或不对光的量(例如，强度)或可见光的特定颜色的量进行调制的像素。
在特定实施例中，显示设备100可以被配置作为会议室显示器或信息标志，并且当在半静态模式下操作时，显示器110可以显示时钟、天气信息、会议日历、艺术品、海报、会议记录或公司徽标，或任何其他合适的信息或信息的合适组合。在特定实施例中，显示设备100可以被配置作为个人显示设备(例如，电视、平板计算机或智能电话)，并且当在半静态模式下操作时，显示器110可以显示个性化内容，例如，最喜欢的电视节目提醒、家庭相册、定制小工具图块、标题新闻、股票价格、社交网络馈送、每日优惠券、最喜欢的体育比分、时钟、天气信息或交通状况，或任何其他合适的信息或信息的合适组合。作为示例而非通过限制的方式，当人们在早上准备去工作时，他们的电视或智能电话可以(以半静态模式)显示与该人的通勤相关的时间、天气或交通状况。在特定实施例中，显示设备100可以包括触摸传感器，并且显示器110可以(以半静态模式)显示用户可以通过触摸传感器与之交互的书架或白板。在特定实施例中，用户可能能够为显示器110选择特定操作模式，或者显示器110可以在动态模式和半静态模式之间自动地进行切换。作为示例而非通过限制的方式，当显示设备100进入睡眠状态时，显示器110可以自动地切换到以低功率的半静态模式操作。在特定实施例中，当在半静态模式下操作时，显示器110可以是反射性的并且可以用作镜子。作为示例而非通过限制的方式，显示器110中的一个或多个表面或层可以包括反射器或具有反射涂层的表面，并且当显示器110处于半静态模式时，显示器110可以充当镜子。
在特定实施例中，显示器110可以包括两种或更多种类型的显示器的组合，这些显示器基本上彼此平行地取向，其中一个显示器位于另一显示器后面。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括位于PDLC显示器后面的LCD、位于电致变色显示器后面的OLED显示器、位于电润湿显示器后面的LCD或位于SmA显示器后面的LCD。在特定实施例中，显示器110可以包括两种不同类型的显示器，并且显示器110可以被称为双模式显示器或双显示器。在特定实施例中，双模式显示器110可以包括动态(或发射型)显示器和半静态(或非发射型)显示器。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括动态彩色显示器，其被配置为在发射型模式下并且以高帧速率(例如，24、25、30、60、120或240FPS，或者任何其他合适的帧速率)来显示视频，如图1所示。显示器110还可以包括半静态显示器，其被配置为在低功率的非发射模式下以相对低的帧速率或更新速率(例如，0.1、1或10FPS)来以黑色和白色或彩色显示信息，如图2所示。对于这种示例双模式显示器110，动态显示器可以位于半静态显示器的前面或后面。作为示例而非通过限制的方式，动态显示器可以位于半静态显示器后面，并且当动态显示器活动时，半静态显示器可以被配置为基本上透明，使得动态显示器是可观看的。另外，当显示器110在半静态模式下操作时，半静态显示器可以显示信息(例如，文本或图像)，并且动态显示器可以是非活动的或被断电。在特定实施例中，当动态显示器是非活动的或被断电时，动态显示器可以呈现白色、反射性、暗色或黑色(例如，光学吸收)，或者基本上呈现透明状。在特定实施例中，非活动或被断电的显示器可以指接收很少电力或不接收电力的显示器(例如，从显示器控制器)，并且在非活动或被断电状态下，显示器可消耗很少电力(例如，小于10λW)或不消耗电力。在特定实施例中，动态显示器可以被称为发射型显示器，而半静态显示器可以被称为非发射型显示器。虽然本公开描述并说明特定显示器类型的特定组合，但本公开涵盖任何合适的显示器类型的任何合适的组合。
在特定实施例中，双模式显示器110可以包括具有两种或更多种操作模式(例如，动态显示模式和低功率半静态显示模式)的单一类型的显示器。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括LCD，该LCD在动态操作模式下作为对来自背灯或前灯的光进行调制的发射型显示器来操作。在半静态操作模式下，显示器110可以作为使用环境光(例如，室内光或阳光)来为LCD提供照明(其中背灯或前灯关闭)的低功率非发射型显示器来操作。
图3和图4均示出了具有显示器110的示例显示设备100，其中显示器110具有被配置为以不同显示模式操作的不同区域。在特定实施例中并且如图3和图4所示，双模式显示器110可以以混合显示模式来操作，其中显示器110包括多个部分、区或区域，并且显示器110的每个部分被配置为以动态模式或半静态模式来操作。在特定实施例中，显示器110的一个或多个动态部分120可以被配置为以动态模式来操作(例如，使用由显示设备100或显示器110生成的光来显示图像或视频)，并且显示器110的一个或多个半静态部分130可以被配置为以半静态模式来操作(例如，在非发射型模式下以低更新速率来显示文本或图像)。作为示例而非通过限制的方式，显示器110的动态部分120可以以高分辨率或通过逼真或明亮的颜色来显示图像或视频，并且显示器110的半静态部分130可以以黑色和白色且以相对低的更新速率来显示信息(例如，可以大约每秒更新一次或每分钟更新一次的文本、游戏板或时钟)。可以使用外部光源(例如，环境室内光)来照亮半静态部分130。在特定实施例中，双模式显示器110可以包括用于显示动态部分120的动态显示器和用于显示半静态部分130的半静态显示器。作为示例而非通过限制的方式，动态显示器可以位于半静态显示器后面，并且半静态显示器的直接位于动态部分120前面的部分可以被配置为基本上透明，使得可通过半静态显示器的那些部分观看动态部分120。此外，动态显示器的位于动态部分120外部的区域可以是非活动的或被关闭。作为另一示例而非通过限制的方式，半静态显示器可以位于动态显示器后面，并且动态显示器的直接位于半静态部分130前面的部分可以被配置为基本上透明，使得可通过动态显示器的那些部分观看半静态部分130。
在图3的示例中，显示设备100作为电子书阅读器来操作，其中该电子书阅读器显示来自书《Moby Dick》(《白鲸记》)的图像和文本的一部分。显示器110具有显示图像的动态部分120，其中图像可以以发射型模式通过逼真或明亮的颜色来显示，并且显示器110具有显示文本的半静态部分130，其中文本可以以黑色和白色并且以非发射型模式(例如，用环境光照亮)来显示。在特定实施例中，动态显示器的位于动态部分120外部的区域可以是非活动的或被关闭(例如，位于动态部分120外部的像素或背灯可以被关闭)。在图4的示例中，显示设备100操作为国际象棋游戏，在该国际象棋游戏中两个玩家可以远程地进行游戏。显示器110具有动态部分120，其显示另一玩家的实况视频，这允许两个玩家在国际象棋比赛期间进行交互。显示器110还具有两个半静态部分130，其显示棋盘、计时器和游戏控件。在特定实施例中，显示器110可以是可重新配置的，使得动态部分120和半静态部分130可以根据正在显示设备100上运行的应用而被移动或被调整大小。作为示例而非通过限制的方式，在图3和图4中示出的显示设备100可以是被配置为作为电子阅读器(在图3中)并作为远程游戏机(在图4中)操作的同一设备。在特定实施例中，显示器110可以具有任何合适数量的动态部分120和任何合适数量的半静态部分130，并且每个动态部分120和半静态部分130可以具有任何合适的大小和任何合适的形状。作为示例而非通过限制的方式，动态部分120或半静态部分130可以大约覆盖显示器110的十六分之一、八分之一、四分之一、一半或全部，并且可以具有正方形、矩形或圆形形状。作为另一示例而非通过限制的方式，动态部分120或半静态部分130可以包括1、2、10、100个或任何合适数量的像素。尽管本公开描述并示出了包括以特定显示模式操作并具有特定大小和形状的特定数量的区域的特定显示器，但是本公开涵盖包括以任何合适的显示模式操作并且具有任何合适的大小和形状的任何合适数量的区域的任何合适的显示器。
图5和图6均示出了示例显示器110的一部分的分解图。在特定实施例中，显示器110可以包括前显示器150和后显示器140，其中后显示器140位于前显示器150后面。作为示例而非通过限制的方式，前显示器150可以是电润湿显示器，并且后显示器140可以是直接位于前显示器150后面的OLED显示器。在特定实施例中，前显示器150或后显示器140均可以被称为层，并且显示器110的每个层可以包括一个或多个显示器。作为示例而非通过限制的方式，显示器110的第一层可以包括或可以被称为前显示器150，并且显示器110的第二层可以包括或可以被称为后显示器140。在特定实施例中，显示器110可以包括图5或图6中未示出的其他表面、层或设备，其中这些其他表面、层或设备可以被设置在显示器140与150之间、后显示器140后面或者前显示器150前面。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括保护盖、眩光减少层(例如，偏振器或具有抗反射涂层的层)或者位于前显示器150前面的触摸传感器层。作为另一示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括位于后显示器140后面的背灯或位于显示器140与150之间的前灯。
在特定实施例中，显示设备100的显示器110可以具有相关联的视锥(viewingcone)，例如，可以在其内合理地观看显示器110的角度区域或立体角。在特定实施例中，显示器110的表面、层或设备的相对位置可以参照从相关联的视锥内观看显示器110的人。在图5的示例中，人们从点164观看显示器110可以被称为在显示器110的视锥内观看显示器110，并且可以被称为从显示器110的前面观看显示器110。相对于图5中的点164，前显示器150被设置在或位于后显示器140前面，类似地，后显示器140被设置在或位于前显示器150后面。
在特定实施例中，显示器110可以形成夹层型结构，该夹层型结构包括以分层方式组合在一起的显示器140和150(以及作为显示器110的一部分的任何附加表面、层或设备)。作为示例而非通过限制的方式，显示器140和150可以彼此覆盖，其中在面对的表面(例如，显示器140的前表面和显示器150的后表面)之间具有小的空气间隙，或者其中面对的表面彼此接触、粘合或结合。在特定实施例中，显示器140和150可以用基本上透明的粘合剂(例如，光学通透粘合剂)结合在一起。尽管本公开描述并示出了具有特定层和特定结构的特定显示器，但是本公开涵盖具有任何合适的层和任何合适的结构的任何合适的显示器。此外，虽然本公开描述了前显示器后面的后显示器的具体示例，但是本公开涵盖位于任何合适数量的其他显示器后面的任何合适数量的显示器。例如，本公开涵盖位于图5的显示器140与150之间的任何合适数量的显示器，并且这些显示器可以具有本文所述显示器的任何合适的特性。因此，例如，设备可以包括三个显示器：前显示器、前显示器后面的中间显示器以及中间显示器后面的后显示器。当前显示器的对应部分是透明的时，中间显示器的部分可以通过前显示器观看，并且当中间显示器和前显示器的对应部分是透明的时，后显示器的部分可以通过中间显示器和前显示器观看。
在特定实施例中，前显示器150和后显示器140可以均包括在显示器140或150的表面上以规则或重复的图案布置的多个像素160。本公开涵盖任何合适类型的像素160，例如，发射型像素(例如，LCD或OLED像素)或非发射型像素(例如，电泳或电润湿像素)。此外，像素160可以具有任何合适的大小(例如，25λm、50λm、100λm、200λm或500λm的宽度或高度)和任何合适的形状(例如，正方形、矩形或圆形)。在特定实施例中，每个像素160可以是显示器140或150的可单独寻址元件或可单独控制元件，使得可以独立于其他像素160的状态来(例如，通过显示器控制器)设置像素160的状态。在特定实施例中，每个像素160的可寻址性可以由从每个像素160耦接到显示器控制器的一条或多条控制线提供。在特定实施例中，每个像素160可以具有其自己的专用控制线，或者每个像素160可以与其他像素160共享一条或多条控制线。作为示例而非通过限制的方式，每个像素160可以具有通过控制线连接到显示器控制器的一个或多个电极或电触点，并且由显示器控制器提供给像素160的一个或多个对应的电压或电流可以设置像素160的状态。在特定实施例中，像素160可以是黑白像素，其可以被设置为各种状态，例如黑色、白色、部分透明、透明、反射性或不透明。作为示例而非通过限制的方式，可以使用一个控制信号来寻址黑白像素(例如，当0V被施加到像素控制线时，像素关闭或者是黑色，而当施加5V时像素呈现白色或透明状)。在特定实施例中，像素160可以是可以包括三个或更多个子像素(例如，红色、绿色和蓝色子像素)的彩色像素，并且像素160可以被设置为各种颜色状态(例如，红色、黄色、橙色等)以及黑色、白色、部分透明、透明、反射性或不透明。作为示例而非通过限制的方式，彩色像素可以具有相关联的控制线，该控制线向彩色像素的每个对应的子像素提供控制信号。
在特定实施例中，显示器控制器可以被配置为单独地或分开地寻址前显示器150和后显示器140的每个像素160。作为示例而非通过限制的方式，显示器控制器可以将前显示器150的特定像素160配置为处于活动或发射型状态，并且显示器控制器可以将后显示器140的一个或多个对应的像素160配置为处于关闭或非活动状态。在特定实施例中，像素160可以沿着行和列布置，并且有源矩阵方案可以用于向每个像素160(或每个像素160的子像素)提供驱动信号。在有源矩阵方法中，每个像素160(或每个子像素)具有沉积在显示器的基板上的相关联的电容器和晶体管，其中电容器保持电荷(例如，针对一个屏幕刷新周期)并且晶体管向像素160供应电流。为了激活特定像素160，接通适当的行控制线，同时沿着对应的列控制线传输驱动信号。在其他特定实施例中，无源矩阵方案可以用于对像素160进行寻址，其中无源矩阵包括被配置为选择性地激活每个像素的多列和多行导电金属的网格。为了接通特定像素160，激活特定列(例如，沿该列向下发送电荷)，并且将特定行耦接到地。该特定的行和列在指定像素160处相交，并且然后像素160被激活。尽管本公开描述并示出了以特定方式寻址的特定像素，但本公开涵盖以任何合适的方式寻址的任何合适的像素。
在特定实施例中，前显示器150或后显示器140均可以是彩色显示器或黑白显示器，并且前显示器150或后显示器140均可以是发射型显示器或非发射型显示器。作为示例而非通过限制的方式，前显示器150可以是非发射型黑白显示器，而后显示器140可以是发射型彩色显示器。在特定实施例中，彩色显示器可以使用加色或减色技术来生成彩色图像或文本，并且彩色显示器可以基于任何合适的颜色系统(例如，红/绿/蓝颜色系统或青/品红/黄/黑颜色系统)来生成颜色。在特定实施例中，发射型彩色显示器的每个像素可以具有三个或更多个子像素，每个子像素被配置为发射特定颜色(例如，红色、绿色或蓝色)。在特定实施例中，非发射型彩色显示器的每个像素可具有三个或更多个子像素，每个子像素被配置为吸收、反射或散射特定颜色(例如，红色、绿色或蓝色)。
在特定实施例中，前显示器150的像素160的大小或尺寸可以是后显示器140的像素160的对应大小或尺寸的整数倍，反之亦然。作为示例而非通过限制的方式，前显示器150的像素160可以具有与后显示器140的像素160相同的大小，或者前显示器150的像素160的大小可以是后显示器140的像素160的大小的两倍、三倍或任何合适的整数倍。作为另一示例而非通过限制的方式，后显示器140的像素160的大小可以是前显示器150的像素160的大小的两倍、三倍或任何合适的整数倍。在图5的示例中，前显示器150的像素160的大小与后显示器140的像素160的大小大致相同。在图6的示例中，后显示器140的像素160的大小大约是前显示器150的像素160的大小的四倍(例如，面积的四倍)。虽然本公开描述并示出了具有特定大小的特定像素，但本公开涵盖具有任何合适的大小的任何合适的像素。
在特定实施例中，前显示器150和后显示器140可以相对于彼此基本对准。前显示器150和后显示器140可以组合在一起以形成显示器110，使得前显示器150的一个或多个像素160与后显示器140的一个或多个像素160叠加或重叠。在图5和图6中，前显示器150的像素160相对于后显示器140的像素160对准，使得后显示器像素160的边界的部分直接位于前显示器像素160的边界的对应部分下方。在图5中，前显示器150和后显示器140的像素160具有大致相同的大小和形状，并且如四条虚线所示，像素160被叠加，使得前显示器150的每个像素160直接位于后显示器140的对应像素160上方，并且它们的边界基本上对准。在图6中，前显示器150和后显示器140对准，使得后显示器140的每个像素160直接位于前显示器150的四个对应像素160下方，并且每个后显示器像素160的边界直接位于前显示器像素160的边界的部分下方。虽然本公开描述并示出了具有以特定方式对准的特定像素的特定显示器，但本公开涵盖具有以任何合适的方式对准的任何合适的像素的任何合适的显示器。
在特定实施例中，前显示器150可以包括一个或多个部分，每个部分是包括一个或多个前显示器像素160的前显示器150的区域或部分。作为示例而非通过限制的方式，前显示器部分可以包括单个像素160或一组多个连续像素160(例如，2、4、10、100、1000个或任何合适数量的像素160)。作为另一示例而非通过限制的方式，前显示器部分可以包括前显示器150的区域，例如占据前显示器150的面积的大约十分之一、四分之一、一半或基本上全部的区域。在特定实施例中，前显示器部分可以被称为多模式部分，并且可以包括一个或多个前显示器像素，每个前显示器像素被配置为以多种模式操作。作为示例而非通过限制的方式，前显示器150的多模式部分可以具有以第一模式操作的一个或多个前显示器像素，在该第一模式中，像素发射、调制、吸收或反射可见光。此外，多模式部分可以具有以第二模式操作的一个或多个前显示器像素，在该第二模式中，一个或多个前显示器像素对可见光是基本透明的。在特定实施例中，后显示器140可以包括位于至少一个多模式部分后面的一个或多个后显示器部分，每个后显示器部分包括被配置为发射、调制、吸收或反射可见光的像素。作为示例而非通过限制的方式，在图5中，前显示器150的像素160可以被配置为基本上透明，并且对应的后显示器像素160(直接位于前显示器像素160后面)可以被配置为发射可见光。作为另一示例而非通过限制的方式，在图5中，前显示器150的像素160可以被配置为吸收或反射入射的可见光(例如，像素160可以被配置作为半静态部分130)，并且后显示器140的对应像素160可以是非活动的或被关闭。在图6的示例中，后显示器140的像素160可以被配置为发射、调制、吸收或反射可见光，并且前显示器150的四个叠加像素160可以被配置为基本上透明。在图3的示例中，显示器110可以包括发射型后显示器(例如，LCD)和非发射型前显示器(例如，电润湿显示器)。在图3的部分120中，后显示器的像素可以被配置为发射图3中所示的图像，而对应的多模式前显示器部分的像素可以被配置为基本上透明。在图3的部分130中，前显示器的像素可以被配置为显示如图所示的文本，而对应的后显示器部分的像素可以被配置为非活动的或被关闭。
图7和图8均示出了示例显示器110的分解图(在左侧)和具有示例显示器110的示例显示设备100的正视图(在右侧)。在图7和图8(以及下面描述的其他附图)中，分解图示出了组成示例显示器110的各种层或设备，而前视图示出了当从显示设备100的前面观看时示例显示器110可以如何呈现。在特定实施例中，显示器110可以包括前显示器150、后显示器140(位于前显示器150后面)和背灯170(位于后显示器140后面)。在图7和图8的示例中，前显示器150是半静态显示器，而后显示器140是被配置作为动态显示器操作的LCD。在图7中，显示器110以动态模式操作，而在图8中，显示器110以半静态模式操作。在图7中，LCD 140显示热带场景的图像，并且背灯170用作照明源，从而提供由LCD 140选择性地调制的光。
在特定实施例中，LCD可以包括定位在两个光学偏振器之间的液晶分子层。作为示例而非通过限制的方式，LCD像素可以采用扭曲向列型效应，其中扭曲向列型单元被定位在两个线性偏振器之间，它们的偏振轴彼此成直角布置。基于施加的电场，LCD像素的液晶分子可以改变传播通过该像素的光的偏振，使得光被偏振器之一阻挡、传递或部分地传递。在特定实施例中，LCD像素可以布置成矩阵(例如，行和列)，并且可以使用无源矩阵或有源矩阵方案来对各个像素进行寻址。在特定实施例中，每个LCD像素可以包括三个或更多个子像素，每个子像素被配置为通过选择性地调制白光照明源的颜色分量来产生特定颜色分量(例如，红色、绿色或蓝色)。作为示例而非通过限制的方式，来自背灯的白光可以照亮LCD，并且LCD像素的每个子像素可以包括透射特定颜色(例如，红色、绿色或蓝色)并且去除或滤除其他颜色分量的滤色器(例如，红色滤光器可以透射红光并去除绿色和蓝色分量)。LCD像素的子像素可以均选择性地调制它们相关联的颜色分量，并且LCD像素可以发射特定颜色。LCD像素对光的调制可以指的是从入射照明源滤除或去除特定量的特定颜色分量的LCD像素。作为示例而非通过限制的方式，当LCD像素的每个子像素(例如，红色、绿色和蓝色子像素)被配置为基本上透射其相应的颜色分量的所有入射光时，LCD像素可以呈现白色，而当LCD像素基本上滤除或阻挡入射光的所有颜色分量时，LCD像素可以呈现黑色。作为另一示例而而非通过限制的方式，当LCD像素从照明源去除或滤除其他颜色分量并且使特定颜色分量在很少或没有衰减的情况下传播通过该像素时，该LCD像素可以呈现特定颜色。当LCD像素的蓝色子像素被配置为基本上透射所有蓝光，同时其红色和绿色子像素被配置为基本上阻挡所有光时，该LCD像素可以呈现蓝色。虽然本公开描述并示出了被配置为以特定方式操作的特定液晶显示器，但本公开涵盖被配置为以任何合适的方式操作的任何合适的液晶显示器。
在特定实施例中，入射光可以指来自与表面(例如，像素或显示器的表面)相互作用或撞击在该表面上的一个或多个源的光。作为示例而非通过限制的方式，撞击在像素上的入射光可以部分地透射通过该像素，或者部分地从该像素反射或散射。在特定实施例中，入射光可以以与表面近似正交的角度来碰撞表面，或者入射光可以在一角度范围内(例如，在与表面正交的45度内)碰撞表面。入射光源可以包括外部光源(例如，环境光)或内部光源(例如，来自背灯或前灯的光)。
在特定实施例中，背灯170可以是位于LCD 140后面的基本上不透明或非透明照明层。在特定实施例中，背灯170可以使用一个或多个LED或荧光灯来为LCD 140产生照明。这些照明源可以直接位于LCD 140后面或位于背灯170的侧面或边缘上，并通过一个或多个光导向器、漫射器或反射器被导向LCD 140。在其他特定实施例中，代替背灯170或者除了背灯170之外，显示器110可以包括前灯(图7或图8中未示出)。作为示例而非通过限制的方式，前灯可以位于显示器140与150之间或位于前显示器150前面，并且前灯可以为LCD 140提供照明。在特定实施例中，前灯可以包括允许光穿过前灯的基本上透明的层。此外，前灯可以包括位于一个或多个边缘处的照明源(例如，LED)，并且照明源可以通过从前灯内的一个或多个表面反射来向LCD 140提供光。尽管本公开描述并示出了具有特定配置的特定前灯和背灯，但是本公开涵盖具有任何合适的配置的任何合适的前灯和背灯。
图7示出了以动态模式操作的显示器110，其中LCD 140显示可以是数字图片或视频的一部分并且可以使用背灯170作为照明源以逼真的颜色来显示的图像。当显示器110以动态模式操作时，半静态显示器150可以被配置为基本上透明，以允许来自背灯170和LCD140的光穿过半静态显示器150，从而可以观看来自LCD 140的图像。在特定实施例中，显示器140或150基本上透明可以是指显示器140或150透射大于或等于70％、80％、90％、95％或99％的入射可见光，或者透射大于或等于任何合适的百分比的入射可见光。作为示例而非通过限制的方式，当以透明模式操作时，半静态显示器150可以向显示器110的视锥传输来自LCD 140的大约90％的可见光。图8示出了以半静态模式操作的图7的示例显示器110，其中半静态显示器150显示时间、日期和天气。在特定实施例中，当显示器110在半静态模式下操作时，LCD 140和背灯170可以是非活动的或被关闭，并且LCD 140或背灯170可以呈现出基本上透明、基本上黑色(例如，光学吸收)或者基本上白色(例如，光学反射或散射)。作为示例而非通过限制的方式，当处于关闭状态时，LCD 140可以基本上是透明的，并且背灯170可以基本上呈现黑色。作为另一示例而非通过限制的方式，LCD 140可以具有部分反射性涂层(例如，在前表面或后表面上)，其中当背灯170和LCD关闭时，该部分反射性涂层使LCD140呈现出反射性或白色。
在特定实施例中，图7和图8中所示的半静态显示器150可以是LC SmA显示器，并且图7和图8所示的双模式显示器110可以包括LCD 140(具有背灯170)和LC SmA显示器150的组合。如图7和图8所示，LCD 140可以位于SmA显示器150后面。如下面进一步详细描述的，SmA显示器150可以具有被配置为基本上呈现透明状或基本上呈现白色或黑色(例如，没有施加电压)的像素160。SmA像素可以在不施加电场的情况下维持其状态(双稳性)，或者其可能需要电场来维持其状态。施加电场可以将状态从基本上透明改变为基本上白色或黑色。在图7中，在显示器110以动态模式操作的情况下，SmA显示器150的像素被配置为基本上呈现透明状，从而可以观看LCD 140。在特定实施例中，并且如图8中所示，当显示器110以半静态模式操作时，SmA显示器150的像素可以被单独寻址(例如，通过显示器控制器)以改变或维持每个像素的状态(如果需要)，从而呈现透明状或白色。形成图8中由SmA显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上透明。这些透明像素可以呈现暗色或黑色，因为它们显示LCD 140或背灯170的黑色或光学吸收表面。SmA显示器150的其他像素可以被配置为处于关闭状态以形成基本上白色的背景。在其他特定实施例中，当显示器110以半静态模式操作时，对SmA显示器150的像素进行寻址，使得每个像素呈现透明状或黑色。形成文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上黑色(或光学吸收)，而形成SmA显示器150的白色背景像素的像素可以被配置为处于开启状态，因此它们基本上是透明的。LCD140或背灯170可以被配置为反射或散射入射光，使得SmA显示器150的对应透明像素呈现白色。
在特定实施例中，图7和图8中所示的半静态显示器150可以是PDLC显示器，并且图7和图8所示的双模式显示器110可以包括LCD 140(具有背灯170)和PDLC显示器150的组合。如图7和图8所示，LCD 140可以位于PDLC显示器150后面。如下面进一步详细描述的，PDLC显示器150可以具有像素160，像素160被配置为当将电压施加到像素160时基本上呈现透明状，并且被配置为当处于关闭状态(例如，没有施加电压)时基本上呈现白色或黑色。在图7中，在显示器110以动态模式操作的情况下，PDLC显示器150的像素被配置为基本上呈现透明状，从而可以观看LCD 140。在特定实施例中，并且如图8中所示，当显示器110以半静态模式操作时，PDLC显示器150的像素可以被单独寻址(例如，通过显示器控制器)，使得每个像素呈现透明状或白色。形成图8中由PDLC显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上透明。这些透明像素可以呈现暗色或黑色，因为它们显示LCD 140或背灯170的黑色或光学吸收表面。PDLC显示器150的其他像素可以被配置为处于关闭状态以形成基本上白色的背景。在其他特定实施例中，当显示器110以半静态模式操作时，PDLC显示器150的像素被寻址，使得每个像素呈现透明状或黑色。形成文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上黑色(或光学吸收)，而形成PDLC显示器150的白色背景像素的像素可以被配置为处于开启状态，因此它们基本上是透明的。LCD 140或背灯170可以被配置为反射或散射入射光，使得PDLC显示器150的对应透明像素呈现白色。
在特定实施例中，图7和图8中所示的半静态显示器150可以是电致变色显示器，并且图7和8中所示的双模式显示器110可以是LCD 140(具有背灯170)和电致变色显示器150的组合。如图7和图8所示，LCD 140可以位于电致变色显示器150后面。如下面进一步详细描述的，电致变色显示器150可以具有像素160，像素160被配置为基本上呈现透明状或基本上呈现蓝色、银色、黑色或白色，并且可以通过向像素的电极施加一阵电荷来改变电致变色像素的状态(例如，从透明改变到白色)。在图7中，在显示器110以动态模式操作的情况下，电致变色显示器150的像素被配置为基本上呈现透明状，从而可以观看LCD 140。在图8中，在显示器110以半静态模式操作的情况下，电致变色显示器150的像素被单独寻址(例如，通过显示器控制器)，使得每个像素呈现透明状或白色。形成图8中由电致变色显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上透明。这些透明像素可以呈现暗色或黑色，因为它们显示LCD 140或背灯170的黑色或光学吸收表面。电致变色显示器150的其他像素可以被配置为基本上呈现白色。
在特定实施例中，图7和图8中所示的半静态显示器150可以是电色散显示器，并且图7和图8中所示的双模式显示器110可以包括LCD 140(具有背灯170)和电色散显示器150的组合。如图7和图8所示，LCD 140可以位于电色散显示器150后面。如下面进一步详细描述的，基于电色散显示器150的像素160内包含的小颗粒的颜色、移动或位置，电色散显示器150的像素160可以呈现基本上透明状、不透明状、黑色或白色。可以通过施加给像素的一个或多个电极的电压来控制像素内小颗粒的移动或位置。在图7中，在显示器110以动态模式操作的情况下，电色散显示器150的像素被配置为基本上呈现透明状，从而可以观看LCD140。在特定实施例中，并且如图8中所示，当显示器110以半静态模式操作时，电色散显示器150的像素可以被单独寻址(例如，通过显示器控制器)，使得每个像素呈现透明状或白色。形成图8中由电色散显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上透明。这些透明像素可以呈现暗色或黑色，因为它们显示LCD 140或背灯170的黑色或光学吸收表面。电色散显示器150的其他像素可以被配置为基本上呈现不透明状或白色(例如，包含在像素内的小颗粒可以是白色的或反射性的，并且可以定位那些颗粒使得像素呈现白色)。在其他特定实施例中，当显示器110以半静态模式操作时，形成图8中由电色散显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上是暗色的或黑色的(例如，包含在像素内的小颗粒可以是黑色的，并且可以定位那些颗粒使得像素呈现黑色)。此外，电色散显示器150的其他像素可以被配置为基本上透明，并且这些透明像素可以通过显示LCD140或背灯170的白色或反射性表面而呈现白色。在特定实施例中，LCD 140或背灯170可以具有反射性或部分反射性前涂层，或者LCD 140或背灯170可以被配置为在非活动或被关闭时呈现白色。
在特定实施例中，图7和图8中所示的半静态显示器150可以是电润湿显示器，并且图7和图8所示的双模式显示器110可以包括LCD 140(具有背灯170)和电润湿显示器150的组合。如图7和图8所示，LCD 140可以位于电润湿显示器150后面。如下面进一步详细描述的，电润湿显示器150可以具有像素160，每个像素160包含电润湿流体，该电润湿流体可以被控制以使像素160呈现基本上透明状、不透明状、黑色或白色。基于施加给电润湿像素的电极的一个或多个电压，包含在像素内的电润湿流体可以移动以改变像素的外观。在图7中，在显示器110以动态模式操作的情况下，电润湿显示器150的像素被配置为基本上呈现透明状，使得来自LCD 140的光可以穿过电润湿显示器150并且可以从显示设备100的前面进行观看。在特定实施例中，并且如图8中所示，当显示器110以半静态模式操作时，电润湿显示器150的像素可以被单独寻址(例如，通过显示器控制器)，使得每个像素呈现透明状或白色。形成图8中由电润湿显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上透明。这些透明像素可以呈现暗色或黑色，因为它们显示LCD 140或背灯170的黑色或光学吸收表面。电润湿显示器150的其他像素可以被配置为呈现基本上不透明状或白色(例如，电润湿流体可以是白色的，并且可以被定位成使得像素呈现白色)。在其他特定实施例中，当显示器110以半静态模式操作时，形成图8中由电色散显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上是暗色的或黑色的(例如，电润湿流体可以是黑色或光学吸收的)。此外，电色散显示器150的其他像素可以被配置为基本上透明，并且这些透明像素可以通过显示LCD 140或背灯170的白色或反射性表面而呈现白色。
图9和图10均示出了另一示例显示器110的分解图(在左侧)和具有示例显示器110的示例显示设备100的正视图(在右侧)。在特定实施例中，显示器110可以包括前显示器150(其可以是半静态或非发射型显示器)和后显示器140(其可以是发射型显示器，例如LED、OLED或QD显示器)。在图9的示例中，显示器110在动态模式下操作并且显示热带场景的图像，而在图10的示例中，显示器110在半静态模式下操作。在图9和图10中，后显示器140可以是OLED显示器，其中每个像素包括响应于电流而发光的一个或多个有机化合物膜。作为示例而非通过限制的方式，每个OLED像素可以包括三个或更多个子像素，每个子像素包括被配置为在电流穿过该子像素时发射特定颜色分量(例如，红色、绿色或蓝色)的特定有机化合物。当OLED像素的红色、绿色和蓝色子像素均被接通相同的量时，像素可以呈现白色。当OLED像素的一个或多个子像素均用特定量的电流接通时，像素可以呈现特定颜色(例如，红色、绿色、黄色、橙色等)。虽然本公开描述并示出了被配置为以特定方式操作的特定OLED显示器，但本公开涵盖被配置为以任何合适的方式操作的任何合适的OLED显示器。
图9示出了以动态模式操作的显示器110，其中OLED显示器140显示可以是数字图片或视频的一部分的图像。当显示器110以动态模式操作时，半静态显示器150可以被配置为基本上透明，以允许来自OLED显示器140的光穿过半静态显示器150，从而可以观看来自OLED显示器140的图像。图10示出了以半静态模式操作的图9的示例显示器110，其中半静态显示器150显示时间、日期和天气。在特定实施例中，当显示器110在半静态模式下操作时，OLED显示器140可以是非活动的或被关闭，并且OLED显示器140可以呈现基本上透明状、基本上黑色(例如，光学吸收)或者基本上白色(例如，光学反射或散射)。作为示例而非通过限制的方式，当被关闭时，OLED显示器140可以吸收入射在其前表面上的大部分光，并且OLED显示器140可以呈现暗色或黑色。作为另一示例而非通过限制的方式，当被关闭时，OLED显示器140可以反射或散射大部分入射光，并且OLED显示器140可以呈现反射性或白色。
在图9和图10的示例中，前显示器150可以是任何合适的非发射型(或半静态)显示器，例如PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、处于其任何相的LCD(例如，向列型、TN、STN、SmA等)或电润湿显示器。在图9和图10中，前显示器150可以是PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器或电润湿显示器，并且前显示器150的像素可以被配置为当OLED显示器140操作时基本上透明，从而允许由OLED显示器140发射的光穿过前显示器150。在特定实施例中，并且如图10中所示，当显示器110以半静态模式操作时，前显示器150(其可以是PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器或处于其任何相的LCD(例如，向列型、TN、STN、SmA等))的像素可以被单独寻址，使得每个像素呈现透明状或白色。形成图10中由前显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上透明。这些透明像素可以通过显示OLED显示器140的黑色或光学吸收表面而呈现暗色或黑色。前显示器150的其他像素可以被配置为呈现基本上不透明状或白色，从而形成图10中所示的白色背景。在其他特定实施例中，当显示器110以半静态模式操作时，前显示器150(其可以是PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器或处于其任何相的LCD(例如，向列型、TN、STN、SmA等))的像素可以被寻址，使得每个像素呈现透明状或黑色。形成文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上是黑色的(或光学吸收的)，而形成前显示器150的白色背景像素的像素可以被配置为基本上透明。OLED显示器140可以被配置为反射或散射入射光，使得前显示器150的对应透明像素呈现白色。
图11和图12均示出了另一示例显示器110的分解图(在左侧)和具有示例显示器110的示例显示设备100的正视图(在右侧)。在图11和图12的示例中，后显示器140是电泳显示器。在特定实施例中，电泳显示器140的每个像素可以包括填充有液体的体积，其中悬浮有白色和黑色颗粒或微粒(capsule)。白色和黑色颗粒可以是电可控的，并且通过在像素的体积内移动颗粒，像素可以被配置为呈现白色或黑色。如本文所使用的，白色物体(例如，颗粒或像素)可以指基本上反射或散射入射光或呈现白色的物体，而黑色物体可以指基本上吸收入射光或呈现暗色的物体。在特定实施例中，这两种颜色的电泳颗粒可以对正电荷或负电荷均具有不同的亲和力。作为示例而非通过限制的方式，白色颗粒可以被吸引到正电荷或电场的正侧，而黑色颗粒可以被吸引到负电荷或电场的负侧。通过施加与电泳像素的观看表面正交的电场，可以将任一种颜色的颗粒移动到像素的前表面，而在背面隐藏另一种颜色以免观看。作为示例而非通过限制的方式，施加到电泳像素的+5V信号可以将白色颗粒拉向前表面并使像素呈现白色。类似地，+5V信号可以将黑色颗粒拉向像素的前表面并使像素呈现黑色。
在图11和图12中，前显示器150是透明的OLED显示器。在特定实施例中，透明的OLED显示器可以是也基本上透明的发射型显示器。在特定实施例中，透明的OLED显示器可以指包括基本上透明的组件的OLED显示器。作为示例而非通过限制的方式，透明的OLED像素的阴电极可以由半透明金属(例如，镁银合金)制成，而阳电极可以由氧化铟锡(ITO)制成。作为另一示例而非通过限制的方式，透明的OLED像素可以包括透明薄膜晶体管(TFT)，其可以由锌锡氧化物的薄层制成。图11示出了以动态(或发射型)模式操作的显示器110，其中透明的OLED显示器150显示图像或视频的一部分。当显示器110以动态模式操作时，电泳显示器140可以被配置为基本上是暗色的，以便为透明的OLED显示器150提供黑色背景并改善显示器110的对比度。图12示出了以半静态模式操作的显示器110。透明的OLED显示器150被断电并且基本上是透明的，而电泳显示器140的像素被配置为呈现白色或黑色以生成图12中所示的文本和图像。
图13和图14均示出了另一示例显示器110的分解图。在图13的示例中，显示器110以动态模式操作并且显示热带场景的图像，而在图14的示例中，显示器110以半静态模式操作。在特定实施例中，显示器110可包括前显示器150(其可以是半静态或非发射型显示器)和后显示器140(其可以是LCD)。在图13和图14的示例中，前显示器150可以是任何合适的非发射型(或半静态)显示器，例如PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器或处于其任何相的LCD(例如，向列型、TN、STN、SmA等)。当显示器110以动态模式操作时，半静态显示器150可以被配置为基本上透明，以允许来自LCD 140的光穿过半静态显示器150，从而可以观看来自LCD 140的图像。
在特定实施例中，并且如图14中所示，当显示器110以半静态模式操作时，前显示器150(其可以是PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器或处于其任何相的LCD(例如，向列型、TN、STN、SmA等))的像素可以被单独寻址，使得每个像素呈现透明状或白色。形成图14中由前显示器150显示的文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上透明。这些透明像素可以通过显示LCD 140的黑色或光学吸收表面而呈现暗色或黑色。前显示器150的其他像素可以被配置为呈现基本上不透明状或白色，从而形成图14中所示的白色背景。在其他特定实施例中，当显示器110以半静态模式操作时，前显示器150(其可以是PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器或处于其任何相的LCD(例如，向列型、TN、STN、SmA等))的像素可以被寻址，使得每个像素呈现透明状或黑色。形成文本和太阳/云图像的像素可以被配置为基本上是黑色的(或光学吸收的)，而形成前显示器150的白色背景像素的像素可以被配置为基本上透明。LCD 140或表面180可以被配置为反射或散射入射光，使得前显示器150的对应透明像素呈现白色。
在特定实施例中，显示器110可以包括位于LCD 140后面的背层180，并且背层180可以是反射器或背灯。作为示例而非通过限制的方式，背层180可以是反射器，例如反射性表面(例如，具有反射性金属或电介质涂层的表面)，或者可以是被配置为基本上散射大部分入射光并呈现白色的不透明表面。在特定实施例中，显示器110可以包括半静态显示器150、LCD 140和背层180，其中背层180被配置作为反射器，该反射器通过将环境光反射到LCD 140的像素来为LCD 140提供照明。被反射器180反射的光可以被导向LCD 140的像素，该像素调制来自反射器180的光以生成图像或文本。在特定实施例中，显示器110可以包括前灯190，前灯190被配置为向LCD 140提供照明，其中前灯190包括基本上透明的层，其中照明源位于前灯190的一个或多个边缘上。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括LCD 140、半静态显示器150、反射器180和前灯190，其中反射器180和前灯190一起为LCD140提供照明。反射器180可以通过将入射环境光或来自前灯190的光反射或散射到LCD 140的像素来为LCD 140提供照明。如果有足够的环境光可用于照亮LCD 140，则前灯190可以关闭或者可以以降低的设置来操作。如果没有足够的环境光可用于照亮LCD 140(例如，在黑暗的房间中)，则可以接通前灯190以提供照明，并且来自前灯190的光可以从反射器180反射，且随后照亮LCD 140的像素。在特定实施例中，可以基于存在的环境光的量向上或向下调节由前灯190提供的光量(例如，当环境光减少时前灯可以提供增加的照明)。在特定实施例中，如果没有存在足够的环境光来被半静态显示器150散射或反射，则前灯190可以用于为半静态显示器150提供照明。作为示例而非通过限制的方式，在黑暗的房间中，可以接通前灯190以照亮半静态显示器150。
在图13和图14的示例中，背层180可以是被配置为向LCD 140提供照明的背灯。作为示例而非通过限制的方式，显示器110可以包括LCD 140、半静态显示器150、背灯180和前灯190。在特定实施例中，对LCD 140的照明可以主要由背灯180提供，并且当LCD 140操作时可以关闭前灯190。当显示器110在半静态模式下操作时，可以关闭背灯180，并且可以关闭前灯190或者可以接通前灯190来为半静态显示器150提供照明。
图15和图16均示出了另一示例显示器110的分解图。在图15的示例中，显示器110以动态模式操作并且显示热带场景的图像，而在图16的示例中，显示器110以半静态模式操作。在特定实施例中，显示器110可以包括前显示器150(其可以是半静态或非发射型显示器)和后显示器140(其可以是LED、OLED或QD显示器)。在图15和图16的示例中，前显示器150可以是任何合适的非发射型(或半静态)显示器，例如PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器或处于其任何相的LCD(例如，向列型、TN、STN、SmA等)。在图15和图16中，后显示器140可以是OLED显示器，并且当显示器110以动态模式操作时，半静态显示器150可以被配置为基本上透明，以允许由OLED显示器140发射的光穿过半静态显示器150，从而可以观看来自OLED显示器140的图像。
在特定实施例中，并且如图16中所示，当显示器110以半静态模式操作时，前显示器150(其可以是PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器或处于其任何相的LCD(例如，向列型、TN、STN、SmA等))的像素可以被单独寻址，使得每个像素呈现透明状或白色，并且OLED显示器140可以被关闭并且被配置为基本上呈现黑色。在其他特定实施例中，当显示器110以半静态模式操作时，前显示器150的像素可以被寻址，使得每个像素呈现透明状或黑色，并且OLED显示器140可以被关闭并且被配置为基本上呈现白色。在特定实施例中，并且如图15和图16中所示，显示器110可以包括OLED显示器140、半静态显示器150和前灯190。在图16的示例中，如果没有存在足够的环境光来被半静态显示器150散射或反射，则显示器110可以包括前灯190以便为半静态显示器150提供照明。当显示器110以半静态模式操作时，如果有足够的环境光可用于照亮半静态显示器150，则前灯190可以关闭或者可以以降低的设置来操作。如果没有足够的环境光可用于照亮半静态显示器150，则可以接通前灯190以便为半静态显示器150提供照明。在特定实施例中，可以基于存在的环境光的量向上或向下调整由前灯190向半静态显示器150提供的光量。
图17示出了示例部分发射型显示器200的一部分。在特定实施例中，部分发射型显示器200可以包括部分发射型像素160，其中每个部分发射型像素160包括一个或多个基本上透明的区域和被配置为调制或发射可见光的一个或多个可寻址区域。在图17的示例中，虚线包含示例部分发射型像素160，其包括基本上透明的区域(标记为“通透(CLEAR)”)和包括红色(“R”)、绿色(“G”)和蓝色(“B”)子像素的可寻址区域。在特定实施例中，部分发射型显示器200可以是部分发射型LCD，并且部分发射型LCD像素160可以包括LCD子像素，其中每个LCD子像素被配置为调制特定的颜色分量(例如，红色、绿色或蓝色)。在其他特定实施例中，部分发射型显示器200可以是分别具有部分发射型LED或OLED像素160的部分发射型LED或OLED显示器。每个部分发射型LED或OLED像素160可以包括子像素，每个子像素被配置为发射特定的颜色分量(例如，红色、绿色或蓝色)。在特定实施例中，透明区域和可寻址区域可以占据部分发射型像素160的面积的任何合适的分数。作为示例而非通过限制的方式，透明区域可以占据部分发射型像素160的面积的1/4、1/3、1/2、2/3、3/4或任何合适的分数。类似地，可寻址区域可以占据部分发射型像素160的面积的1/4、1/3、1/2、2/3、3/4或任何合适的分数。在图17的示例中，透明区域和可寻址区域均占据部分发射型像素160的面积的大约一半。在特定实施例中，部分发射型显示器可以被称为部分显示器，并且部分发射型LCD或OLED显示器可以分别被称为部分LCD显示器或部分OLED显示器。此外，部分发射型像素可以被称为部分像素，并且部分发射型LCD、OLED或QD像素可以分别被称为部分LCD像素或部分OLED像素。
图18A-图18E示出了示例部分发射型像素160。在特定实施例中，部分发射型像素160可以具有任何合适的形状，例如正方形、矩形或圆形。图18A-图18E中示出的示例部分发射型像素160具有各种布置、形状和大小的透明区域和子像素。图18A示出了与图17中所示的部分发射型像素160类似的部分发射型像素160。在图18A中，部分发射型像素160包括三个相邻的矩形子像素(“R”、“G”和“B”)和位于这三个子像素下方的透明区域，该透明区域具有与这三个子像素大致相同的大小。在图18B中，部分发射型像素160包括三个相邻的矩形子像素和邻近蓝色子像素定位的透明区域，该透明区域具有与每个子像素大致相同的大小和形状。在图18C中，部分发射型像素160被细分为四个象限，其中三个子像素占据三个象限，并且透明区域位于第四象限。在图18D中，部分发射型像素160具有四个方形子像素，并且透明区域位于这四个子像素之间和周围。在图18E中，部分发射型像素160具有四个圆形子像素，并且透明区域位于这四个子像素之间和周围。尽管本公开描述并示出了具有特定布置、形状和大小的特定子像素和透明区域的特定部分发射型像素，但是本公开涵盖具有任何合适的布置、形状和大小的任何合适的子像素和透明区域的任何合适的部分发射型像素。
图19-图23均示出了示例显示器110的分解图。图19-图23中的示例显示器110均包括部分发射型显示器，该部分发射型显示器被配置作为前显示器150或后显示器140。在特定实施例中，部分发射型显示器可以用作发射型显示器，并且此外，部分发射型显示器的透明区域可以允许环境光或来自前灯或背灯的光的一部分透射通过部分发射型显示器。在特定实施例中，环境光(例如，来自位于显示器110外部的一个或多个源的光)可以穿过部分发射型显示器的透明区域，并且环境光可以用于照亮部分发射型显示器的像素或另一显示器(例如，电泳显示器)的像素。
在特定实施例中，显示器110可以包括被配置作为前显示器150或后显示器140的部分透明显示器。部分透明显示器的每个像素可以具有一个或多个半静态可寻址区域，其可以被配置为呈现白色、黑色或透明状。此外，部分透明显示器的每个像素可以具有一个或多个基本上透明的区域，其允许环境光或来自前灯或背灯的光穿过。作为示例而非通过限制的方式，部分透明电泳显示器可以用作半静态显示器，该半静态显示器的像素可以被配置为呈现白色或黑色。此外，部分透明电泳显示器的每个像素可以具有一个或多个透明区域(类似于上述的部分发射型像素)，其可以透射环境光或来自前灯或背灯的光的一部分。在特定实施例中，显示器110可以包括部分发射型显示器和部分透明电泳显示器，并且这两个显示器的像素可以相对于彼此对准，使得它们各自的可寻址区域基本上是不重叠的，并且它们各自的透明区域基本上是不重叠的。作为示例而非通过限制的方式，部分发射型像素的透明区域可以透射照亮部分透明像素的电泳区域的光，并且类似地，部分透明像素的透明区域可以透射照亮部分发射型LCD像素的子像素的光。在特定实施例中，部分透明电泳显示器可以被称为部分电泳显示器。
在特定实施例中，显示器110可以包括分段背灯，其区域被配置为产生照明光，而其他区域被配置为不产生光。在特定实施例中，分段背灯可以相对于部分LCD对准，使得分段背灯的光产生区域被对准为照亮部分LCD的子像素。作为示例而非通过限制的方式，分段背灯可以产生成条的光，并且每个光条可以被对准为照亮部分LCD的对应的子像素条。尽管本公开描述并示出了包括部分发射型显示器、部分透明显示器和分段背灯的特定组合在内的特定显示器，但是本公开涵盖包括部分发射型显示器、部分透明显示器或分段背灯的任何合适的组合在内的任何合适的显示器。
图19中的示例显示器110包括部分LCD 150、层210和层220。在图19的示例中，层210可以是反射器(例如，被配置为对入射光进行反射的反射性表面)，并且层220可以是前灯。作为示例而非通过限制的方式，反射器可以反射入射光的大约70％、80％、90％、95％或任何合适的百分比。当图19中的显示器110以发射型模式操作时，前灯220被接通并照亮反射器210，并且反射器210将来自前灯190的光反射到部分LCD 150，该部分LCD 150调制光以发射图像、视频或其他内容。在发射型模式下，环境光(透射通过显示器150的透明区域)也可以用于照亮部分LCD 150。当显示器110以半静态模式操作时，前灯220被断电，并且环境光(例如，室内光或阳光)穿过部分LCD 150的透明区域。环境光穿过基本上透明的前灯220，并从反射器210反射。反射的光照亮部分LCD 150，该部分LCD 150调制光以产生文本、图像或其他内容。在非发射型模式下，显示器110可需要很少的电力，因为前灯被断电并且部分LCD 150可不需要大量电力来操作。
在其他特定实施例中，在图19中，层210可以是背灯，并且层220可以是位于背灯210与部分LCD 150之间的透射反射器。透射反射器可以指对入射光进行部分反射并进行部分透射的层。作为示例而非通过限制的方式，透射反射器可以包括：具有反射性涂层的玻璃基板，该反射性涂层覆盖该基板的多个部分；部分透射性和部分反射性的半镀银镜；或线栅偏振器。在特定实施例中，透射反射器可以透射或反射入射光的任何合适的部分。作为示例而非通过限制的方式，透射反射器220可以反射入射光的大约50％并且可以透射入射光的大约50％。在图19的示例中，当显示器110以发射型模式操作时，背灯210可以被接通并且可以通过透射反射器220发送光以照亮部分LCD 150。在特定实施例中，如果有足够的环境光可用于照亮部分LCD 150，则可以减少或关闭来自背灯210的光。当显示器110以半静态模式操作时，背灯210可以被关闭，并且透射反射器220可以通过将环境光反射到部分LCD 150来照亮部分LCD 150。环境光(例如，源自显示器110外部的光)可以经由部分LCD 150的透明区域透射到显示器110中。
在图20的示例中，前显示器150是部分发射型LCD，而后显示器140是像素被配置为呈现白色或黑色的部分透明电泳显示器。图20中的示例显示器110包括部分LCD 150、部分电泳显示器140和分段背灯170。在特定实施例中，部分LCD 150和部分电泳显示器140的像素可以具有相同的大小，并且像素可以相对于彼此对准。像素可以被对准，使得它们的边界直接位于彼此上方或下方，并且使得一个显示器的像素的透明区域与另一显示器的像素的可寻址区域叠加，反之亦然。当图20中的显示器110以发射型模式操作时，分段背灯170被接通，并且分段背灯170的发光条产生传播通过部分电泳显示器140的透明区域并照亮部分LCD 150的子像素的光，部分LCD 150对光进行调制以产生图像或其他内容。分段背灯170的较暗区域不产生光。当显示器110以发射型模式操作时，部分电泳显示器140的像素可以被配置为呈现白色或黑色。当显示器110以半静态模式操作时，分段背灯170和部分LCD 150被断电，并且环境光穿过部分LCD 150的透明区域以照亮部分电泳显示器140的像素的可寻址区域。部分电泳显示器140的每个像素可以被配置为呈现白色或黑色，使得部分电泳显示器140产生文本、图像或其他内容。
在图21的示例中，后显示器140是部分发射型LCD，而前显示器150是像素被配置为呈现白色或黑色的部分透明电泳显示器。图21中的示例显示器110包括部分LCD 140、部分电泳显示器150和分段背灯170。在特定实施例中，部分LCD 140和部分电泳显示器150的像素可以具有相同的大小，并且像素(以及它们各自的透明区域和可寻址区域)可以相对于彼此对准。当图21中的显示器110以发射型模式操作时，分段背灯170被接通，并且分段背灯170的发光条产生照亮部分LCD 140的子像素的光。子像素对光进行调制以产生传播通过部分电泳显示器150的透明区域的图像或其他内容。分段背灯170的较暗区域不产生光。当显示器110以发射型模式操作时，部分电泳显示器150的像素可以被配置为呈现白色或黑色。当显示器110以半静态模式操作时，分段背灯170和部分LCD 150被断电，并且环境光照亮部分电泳显示器150的像素的可寻址区域。传播通过部分电泳显示器150的透明区域的环境光可以被部分LCD 140的子像素吸收或反射。
在图22的示例中，后显示器140是部分发射型OLED显示器，而前显示器150是部分透明电泳显示器。图22中的示例显示器110包括部分OLED显示器140和部分电泳显示器150。在特定实施例中，部分OLED显示器140和部分电泳显示器150的像素可以具有相同的大小，并且像素(以及它们各自的透明区域和可寻址区域)可以相对于彼此对准。当图22中的显示器110以发射型模式操作时，部分OLED显示器140的子像素可以发射传播通过部分电泳显示器150的透明区域的光。当显示器110以发射型模式操作时，部分电泳显示器150的像素可以被配置为呈现白色或黑色。当显示器110以半静态模式操作时，部分OLED显示器140可以被断电，并且环境光照亮部分电泳显示器150的像素的可寻址区域，其均被配置为呈现黑色或白色。传播通过部分电泳显示器150的透明区域的环境光可以被部分OLED显示器140的子像素吸收、散射或反射。
在图23的示例中，后显示器140是电泳显示器，而前显示器150是部分透明LCD150。图23中的示例显示器110包括电泳显示器140、前灯190和部分LCD 150。在特定实施例中，电泳显示器140可以是部分电泳显示器或(如图23所示)可以是具有很少透明区域或没有透明区域的电泳显示器。在特定实施例中，电泳显示器140和部分LCD 150的像素可以相对于彼此对准。当图22中的显示器110以发射型模式操作时，背灯190可以被接通以照亮电泳显示器140，并且电泳显示器140可以被配置为使得其像素是白色的，从而它们将来自背灯的光向前散射或反射到部分LCD 150。部分LCD 150的子像素调制由电泳显示器140散射的入射光，以产生图像或其他内容。当显示器110以半静态模式操作时，背灯190和部分LCD150可以被断电。电泳显示器140由环境光照射，该环境光透射通过部分LCD 150的透明区域并通过前灯190。电泳显示器140的像素被配置为呈现白色或黑色以生成传播通过前灯190和部分LCD 150的透明区域的文本或图像。
在特定实施例中，显示屏可以被包含在电器中(例如，冰箱的门中)或被包含在汽车的一部分中(例如，汽车的挡风玻璃或镜子中)。作为示例而非通过限制的方式，显示屏可以被包含在汽车挡风玻璃中以在挡风玻璃的一部分上提供覆盖的信息。在一种操作模式中，显示屏可以是基本透明的，并且在另一种操作模式中，显示屏像素可以被配置为显示可以由驾驶员或乘客观看的信息。在特定实施例中，显示屏可以包括多个像素，其中每个像素可以被配置为对入射光基本上透明，或者对入射光至少部分地不透明或基本上不透明。作为示例而非通过限制的方式，半静态显示器可以包括多个半静态像素，其中半静态像素可以被配置为基本上透明或不透明。在特定实施例中，被配置为以两种或更多种模式(其中一种模式包括显示屏的像素呈现透明状)进行操作的显示屏可以被称为具有高透明度的显示器。在特定实施例中，当像素处于其对可见光基本上透明的模式时，该像素可以不进行以下操作：发射或生成可见光；调制可见光的一个或多个频率(即颜色)；或两者。
在特定实施例中，至少部分地不透明的材料或像素可以指对可见光部分地透明并且部分地对可见光进行反射、散射或吸收的材料或像素。作为示例而非通过限制的方式，部分地不透明的像素可以呈现部分透明状以及部分黑色或白色。基本上不透明的材料或像素可以是基本上对所有入射可见光进行反射、散射或吸收并且透射很少光或不透射光的材料或像素。在特定实施例中，来自不透明材料的光的散射或反射可以指镜面反射、漫反射(例如，在许多不同方向上对入射光进行散射)或镜面反射和漫反射的组合。作为示例而非通过限制的方式，基本上吸收所有入射光的不透明材料可以呈现黑色，而基本上散射或反射所有入射光的不透明材料可以呈现白色。
图24A-图24B均示出了示例聚合物色散型液晶(PDLC)像素160的侧视图。在特定实施例中，PDLC显示器可以包括被布置为形成显示屏的多个PDLC像素160，其中每个PDLC像素160可以是可单独寻址的(例如，使用有源矩阵或无源矩阵方案)。在图24A和图24B的示例中，PDLC像素160包括基板300(例如，透明玻璃或塑料的薄片)、电极310、液晶(LC)液滴320和聚合物330。电极310是基本上透明的，并且可以由透明材料(例如，ITO)的薄膜制成，该薄膜被沉积在基板300的表面上。LC液滴320悬浮在固化的聚合物330中，其中LC液滴320和聚合物330的浓度可以大致相等。在特定实施例中，当在电极310之间施加很少电压或不施加电压时，PDLC像素160可以是基本上不透明的(例如，像素160可以呈现白色或黑色)，而当在电极310之间施加电压时，PDLC像素160可以是基本上透明的。在图24A中，当两个电极310耦接在一起使得电极之间几乎没有或没有电压或电场时，入射光线340被可以散射或吸收光线340的随机定向的LC液滴320阻挡。在这种“关闭”状态下，PDLC像素160是基本上不透明或非透射性的，并且可以呈现白色(例如，通过散射大部分的入射光)或黑色(例如，通过吸收大部分的入射光)。在图24B中，当在电极310之间施加电压(例如，5V)时，所产生的电场使LC液滴320对准，使得入射光线340透射通过PDLC像素160。在这种“开启”状态下，PDLC像素160可以是至少部分透明的。在特定实施例中，PDLC像素160的透明度的量可以通过调节所施加的电压来控制(例如，更高的施加电压导致更高量的透明度)。作为示例而非通过限制的方式，在2.5V的施加电压的情况下，PDLC像素160可以是50％透明的(例如，可以透射入射光的50％)，并且在5V的施加电压的情况下，PDLC像素160可以是90％透明的。
在特定实施例中，可以通过将高分子量聚合物添加到低分子量液晶中来制备PDLC材料。液晶可以溶解或分散在液体聚合物中，然后进行固化过程(例如，聚合或溶剂蒸发)。在聚合物从液体变为固体期间，液晶可变得与固体聚合物不相容并且形成分散在整个固体聚合物(例如，聚合物330)中的液滴(例如，LC液滴320)。在特定实施例中，聚合物和液晶的液体混合物可以被放置在两层之间，其中每层包括基板300和电极310。然后可以使聚合物固化，从而形成PDLC设备的夹层结构，如图24A-图24B所示。
PDLC材料可以被认为是被称为液晶聚合物复合材料(LCPC)的一类材料的一部分。PDLC材料可以包括聚合物和液晶的大约相同的相对浓度。另一种类型的LCPC是聚合物稳定型液晶(PSLC)，其中聚合物的浓度可以是LC浓度的10％。与PDLC材料类似，PSLC材料也在聚合物粘合剂中含有LC液滴，但聚合物的浓度明显地小于LC浓度。此外，在PSLC材料中，LC可以连续地分布在整个聚合物中而不是作为液滴分散。将聚合物添加到LC以形成相分离的PSLC混合物创建了LC的不同定向的域，并且光可以从这些域进行散射，其中域的大小可以确定散射的强度。在特定实施例中，像素160可以包括PSLC材料，并且在没有施加电场的“关闭”状态下，PSLC像素160可以呈现基本上透明状。在这种状态下，聚合物附近的液晶倾向于以稳定的配置与聚合物网络对准。由于聚合物和LC两者的均质定向，聚合物稳定型均质对准的向列型液晶允许光穿过而不会被散射。在具有施加电场的“开启”状态下，PSLC像素160可以呈现基本上不透明。在这种状态下，电场在LC分子上施加力以与竖直电场对准。然而，聚合物网络试图将LC分子保持在水平均质方向上。结果，形成多域结构，其中域内的LC被均匀地定向，但域被随机地定向。在这种状态下，入射光遇到域的不同的折射率，并且光被散射。尽管本公开描述并示出了被配置为形成具有特定结构的特定像素的特定的聚合物稳定型液晶材料，但本公开涵盖被配置为形成具有任何合适的结构的任何合适的像素的任何合适的聚合物稳定型液晶材料。
在一个或多个实施例中，图24A-图24B的LC液滴320未被染色。因此，当被控制为处于不透明状态时，像素呈现白色。例如，LC液滴对光进行散射。在一个或多个实施例中，向LC液滴320添加染料。染料是有色的。染料有助于对光进行吸收并且也对非吸收的光进行散射。染料的示例颜色包括但不限于：黑色、白色、银色(例如，TiO2)、红色、绿色、蓝色、青色、品红色和黄色。通过向LC液滴320添加染料并且将像素控制为处于不透明状态，像素呈现所使用的染料的颜色。
在一个或多个实施例中，PDLC显示器能够包括不含有染料的一个或多个像素。在一个或多个实施例中，PDLC显示器能够包括一个或多个像素，其中每个像素均包括染料。在一个或多个实施例中，PDLC显示器能够包括多个像素，其中仅一些像素(例如，显示器的像素的子集)包括染料。此外，在特定实施例中，不同的染料可以被用于不同的像素。例如，PDLC显示器能够具有包括第一染料颜色的一个或多个像素、包括不同的第二染料颜色的一个或多个像素等。PDLC显示器可以包括两种以上不同染色的像素。例如，PDLC显示器能够包括一个或多个染成黑色的像素、一个或多个染成白色的像素、一个或多个染成银色的像素、一个或多个染成红色的像素、一个或多个染成绿色的像素、一个或多个染成蓝色的像素、一个或多个染成青色的像素、一个或多个染成品红色的像素、一个或多个染成黄色的像素或前述项的任何组合。
图25示出了示例电致变色像素160的侧视图。在特定实施例中，电致变色显示器可以包括电致变色像素160，其被布置为形成显示屏，其中每个电致变色像素160可以是可单独寻址的(例如，使用有源矩阵或无源矩阵方案)。在图25的示例中，电致变色像素160包括基板300(例如，透明玻璃或塑料的薄片)、电极310、离子存储层350、离子导电电解质360和电致变色层370。电极310是基本上透明的，并且可以由ITO的薄膜制成，该薄膜被沉积在基板300的表面上。电致变色层370包括展现出电致变色性的材料(例如，氧化钨、氧化镍材料或聚苯胺)，其中电致变色性指的是当向材料施加一阵电荷时颜色的可逆变化。在特定实施例中，响应于所施加的电荷或电压，电致变色像素160可以在基本上透明的状态(例如，入射光340传播通过电致变色像素160)与不透明、有色或半透明的状态(例如，入射光340可以被电致变色像素160部分地吸收、滤除或散射)之间改变。在特定实施例中，在不透明、有色或半透明的状态下，电致变色像素160可以呈现蓝色、银色、黑色、白色或任何其他合适的颜色。当向电极310施加一阵电荷或电压(例如，图25中的开关可以瞬间闭合以在电极310之间施加瞬时电压)时，电致变色像素160可以从一种状态改变到另一种状态。在特定实施例中，一旦电致变色像素160的状态已经随着一阵电荷而改变，则电致变色像素160可以不需要任何电力来维持其状态，并且因此，电致变色像素160可以仅在状态之间进行改变时需要电力。作为示例而非通过限制的方式，一旦电致变色显示器的电致变色像素160已经被配置(例如，为透明或白色)使得显示器显示一些特定信息(例如，图像或文本)，则所显示的信息可以在静态模式下被维持，而不需要任何电力或刷新像素。
图26示出了示例电色散像素160的透视图。在特定实施例中，电色散显示器可以包括多个电色散像素160，其被布置为形成显示屏，其中每个电色散像素160可以是可单独寻址的(例如，使用有源矩阵或无源矩阵方案)。作为示例而非通过限制的方式，电色散像素160可以包括两个或更多个电极，其中可以通过有源或无源矩阵向电极施加电压。在特定实施例中，电色散像素160可以包括前电极400、吸引子电极410和像素壳体430。前电极400可以基本上平行于显示屏的观看表面来定向，并且前电极400可以对可见光基本上透明。作为示例而非通过限制的方式，前电极400可以由ITO的薄膜制成，该薄膜可以被沉积在像素壳体430的前表面或后表面上。吸引子电极410可以相对于前电极400以一定角度来定向。作为示例而非通过限制的方式，吸引子电极410可以与前电极400大致正交(例如，相对于前电极400以大约90度来定向)。在特定实施例中，电色散像素160还可以包括设置在壳体430的与吸引子电极410相对的表面上的分散子电极420。吸引子电极410和分散子电极420均可以由ITO的薄膜或其他导电材料(例如，金、银、铜、铬或导电形式的碳)的薄膜制成。
在特定实施例中，像素壳体430可以至少部分地位于前电极400的后面或前面。作为示例而非通过限制的方式，壳体430可以包括若干个壁，所述若干个壁包含由壳体430的壁所界定的内部体积，并且一个或多个电极可以被附接到或沉积在壳体430的壁的相应表面上。作为示例而非通过限制的方式，前电极400可以是沉积在壳体430的前壁或后壁的内表面(例如，面向像素体积的表面)或外表面上的ITO电极。在特定实施例中，壳体430的前壁或后壁可以指的是当入射光与像素160相互作用时可以行进通过的像素160的层，并且壳体430的前壁或后壁可以对可见光基本上透明。因此，在特定实施例中，像素160可以具有其对可见光基本上透明并且不进行以下操作的状态或模式：发射或生成可见光；调制可见光的一个或多个频率(即颜色)；或两者。作为另一示例而非通过限制的方式，吸引子电极410或分散子电极420可以均被附接到或沉积在壳体430的侧壁的内表面或外表面上。
图27示出了图26的示例电色散像素160的顶视图。在特定实施例中，壳体430可以包含可在壳体的体积内移动的电可控材料，并且电可控材料可以对可见光至少部分地不透明。作为示例而非通过限制的方式，电可控材料可以是反射性的，或者可以是白色、黑色、灰色、蓝色或任何其他合适的颜色。在特定实施例中，显示器的像素160可以被配置为接收施加在前电极400与吸引子电极410之间的电压并且基于所施加的电压产生电场，其中电场至少部分地延伸通过像素壳体430的体积。在特定实施例中，电可控材料可以被配置为响应于所施加的电场而朝向前电极400或吸引子电极410移动。在特定实施例中，电可控材料可以包括白色、黑色或反射性的不透明颗粒440，并且这些颗粒可以悬浮在包含在像素体积内的透明流体450中。作为示例而非通过限制的方式，电色散颗粒440可以由二氧化钛(其可以呈现白色)制成，并且可以具有大约1λm的直径。作为另一示例而非通过限制的方式，电色散颗粒440可以由任何合适的材料制成，并且可以涂有有色或反射性涂层。颗粒440可以具有任何合适的大小，例如0.1λm、1λm或10λm的直径。颗粒440可以具有任何合适的直径范围(例如，从1λm至2λm的直径范围)。尽管本公开描述并示出了具有特定组分和特定大小的特定电色散颗粒，但是本公开涵盖具有任何合适的组分和任何合适的大小的任何合适的电色散颗粒。在特定实施例中，电色散像素160的操作可以涉及电泳，其中颗粒440具有电荷或电偶极子，并且可以使用所施加的电场来移动颗粒。作为示例而非通过限制的方式，颗粒440可以具有正电荷并且可以被吸引到负电荷或电场的负侧。备选地，颗粒440可以具有负电荷并且可以被吸引到正电荷或电场的正侧。当电色散像素160被配置为透明的时，可以使颗粒440移动到吸引子电极410，从而允许入射光(例如，光线340)穿过像素160。当像素160被配置为不透明的时，可以使颗粒440移动到前电极400，从而对入射光进行散射或吸收。
在一个或多个实施例中，图27的颗粒440没有被染色。因此，当被控制为处于不透明状态时，像素呈现白色。例如，颗粒440对光进行散射。在一个或多个实施例中，向颗粒440添加染料。染料是有色的。染料有助于对光进行吸收并且也对非吸收的光进行散射。染料的示例颜色包括但不限于：黑色、白色、银色(例如，TiO2)、红色、绿色、蓝色、青色、品红色和黄色。通过向颗粒440添加染料并且将像素控制为处于不透明状态，像素呈现所使用的染料的颜色。
在一个或多个实施例中，电色散显示器能够包括不含有染料的一个或多个像素。在一个或多个实施例中，电色散显示器能够包括一个或多个像素，其中每个像素均包括染料。在一个或多个实施例中，电色散显示器能够包括多个像素，其中仅一些像素(例如，显示器的像素的子集)包括染料。此外，在特定实施例中，不同的染料可以被用于不同的像素。例如，电色散显示器能够具有包括第一染料颜色的一个或多个像素、包括不同的第二染料颜色的一个或多个像素等。电色散显示器可以包括两种以上不同染色的像素。例如，电色散显示器能够包括一个或多个染成黑色的像素、一个或多个染成白色的像素、一个或多个染成银色的像素、一个或多个染成红色的像素、一个或多个染成绿色的像素、一个或多个染成蓝色的像素、一个或多个染成青色的像素、一个或多个染成品红色的像素、一个或多个染成黄色的像素或前述项的任何组合。
图28A-图28C均示出了示例电色散像素160的顶视图。在特定实施例中，像素160可以被配置为以多种模式操作，包括透明模式(如图28A所示)、部分透明模式(如图28B所示)和不透明模式(如图28C所示)。在图28A-图28C的示例中，根据操作模式，将电极标记为“吸引”、“排斥”和“部分吸引”。在特定实施例中，“吸引”指的是被配置为吸引颗粒440的电极，而“排斥”指的是被配置为排斥颗粒440的电极，反之亦然。施加到电极的相对电压取决于颗粒440具有正电荷还是负电荷。作为示例而非通过限制的方式，如果颗粒440具有正电荷，则可以将“吸引”电极耦接到地，而“排斥”电极可以具有向其施加的正电压(例如，+5V)。在这种情况下，带正电的颗粒440将被吸引到接地电极并且被正电极排斥。
在透明操作模式中，电可控材料440的大部分(例如，大于80％、90％、95％或任何合适的百分比)可以被吸引到吸引子电极410并位于吸引子电极410附近，从而导致像素160对入射可见光基本上透明。作为示例而非通过限制的方式，如果颗粒440具有负电荷，则吸引子电极410可以具有施加的正电压(例如，+5V)，而前电极400耦接到地电势(例如，0V)。如图28A所示，颗粒440在吸引子电极410周围聚集，并且可以仅阻止一小部分入射光传播通过像素160。在透明模式中，很少或没有电可控材料440(例如，小于20％、10％、5％或任何合适的百分比)可以位于前电极400附近，并且像素160可以透射入射在像素160的前表面或后表面上的可见光的70％、80％、90％、95％以上或任何合适的百分比。
在部分透明操作模式中，电可控材料440的第一部分可以位于前电极400附近，并且电可控材料440的第二部分可以位于吸引子电极410附近。在特定实施例中，电可控材料440的第一部分和第二部分可以均包括10％至90％之间的电可控材料。在图28B中所示的部分透明模式中，前电极400和吸引子电极410可以均被配置为部分地吸引颗粒440。在图28B中，颗粒440的大约50％位于吸引子电极410附近，并且颗粒440的大约50％位于前电极400附近。在特定实施例中，当以部分透明模式操作时，第一部分或第二部分的量可以与施加在前电极400与吸引子电极410之间的电压大致成正比。作为示例而非通过限制的方式，如果颗粒440具有负电荷并且前电极400耦接到地，则位于吸引子电极410附近的颗粒440的量可以与施加到吸引子电极410的电压大致成正比。此外，位于前电极400附近的颗粒440的量可以与施加到吸引子电极410的电压成反比。在特定实施例中，当以部分透明模式操作时，电色散像素160可以是部分不透明的，其中电色散像素160对可见光部分地透明并且对可见光进行部分地反射、散射或吸收。在部分透明模式中，像素160对入射可见光是部分透明的，其中透明度的量可以与位于吸引子电极410附近的电可控材料440的部分大致成正比。
在不透明操作模式中，电可控材料440的大部分(例如，大于80％、90％、95％或任何合适的百分比)可以位于前电极400附近。作为示例而非通过限制的方式，如果颗粒440具有负电荷，则吸引子电极410可以耦接到地电势，而前电极400具有施加的正电压(例如，+5V)。在特定实施例中，当以不透明模式操作时，像素160可以是基本上不透明的，其中像素160基本上对所有入射可见光进行反射、散射或吸收。如图28C所示，颗粒440可以被吸引到前电极400，从而在电极上形成不透明层并防止光穿过像素160。在特定实施例中，颗粒440可以是白色或反射性的，并且在不透明模式中，像素160可以呈现白色。在其他特定实施例中，颗粒440可以是黑色或吸收性的，并且在不透明模式中，像素可以呈现黑色。
在特定实施例中，电可控材料440可以被配置为吸收光的一个或多个光谱分量并且透射光的一个或多个其他光谱分量。作为示例而非通过限制的方式，电可控材料440可以被配置为吸收红光并且透射绿光和蓝光。可以将三个或更多个像素组合在一起以形成可以被配置为显示彩色的彩色像素，并且可以组合多个彩色像素以形成彩色显示器。在特定实施例中，可以通过使用具有不同颜色的颗粒440来制造彩色电色散显示器。作为示例而非通过限制的方式，颗粒440可以选择性地对特定颜色(例如，红色、绿色或蓝色)是透明或反射性的，并且可以使用三个或更多个有色电色散像素160的组合来形成彩色像素。
在特定实施例中，当将颗粒440从吸引子电极410移动到前电极400时，位于吸引子电极410对面的分散子电极420可以用于在吸引电压被施加到前电极400之前将颗粒440远离吸引子电极410分散。作为示例而非通过限制的方式，在向前电极400施加电压以吸引颗粒440之前，可以首先将电压施加到分散子电极420以将颗粒440拉离吸引子电极410并进入像素体积中。当前电极440被配置为吸引颗粒440时，该动作可以导致颗粒440被基本上均匀地分布在前电极440上。在特定实施例中，电色散像素160可以在电力去除时保持其状态，并且电色散像素160可以仅在改变其状态(例如，从透明到不透明)时需要电力。在特定实施例中，电色散显示器可以在电力去除之后继续显示信息。电色散显示器可以仅在更新所显示的信息时消耗电力，并且当未执行对所显示的信息的更新时，电色散显示器可消耗非常低的电力或不消耗电力。
图29示出了示例性电润湿像素160的透视图。在特定实施例中，电润湿显示器可以包括多个电润湿像素160，其被布置为形成显示屏，其中每个电润湿像素160可以是可单独寻址的(例如，使用有源矩阵或无源矩阵方案)。在特定实施例中，电润湿像素可以包括前电极400、吸引子电极410、液体电极420、像素壳体430或疏水涂层460。前电极400可以基本上平行于显示屏的观看表面来定向，并且前电极400可以对可见光基本上透明。前电极400可以是沉积在壳体430的前壁或后壁的内表面或外表面上的ITO电极。吸引子电极410和液体电极420(位于吸引子电极子410对面)可以均相对于前电极400以一定角度来定向。作为示例而非通过限制的方式，吸引子电极410和液体电极420可以均与前电极400基本上正交。吸引子电极410或液体电极420可以均被附接到或沉积在壳体430的侧壁的内表面或外表面上。吸引子电极410和液体电极420可以均由ITO的薄膜或其他导电材料(例如，金、银、铜、铬或导电形式的碳)的薄膜制成。
图30示出了图29的示例性电润湿像素160的顶视图。在特定实施例中，电可控材料440可以包括可以是有色或不透明的电润湿流体440。作为示例而非通过限制的方式，电润湿流体440可以呈现黑色(例如，可以基本上吸收光)，或者可以吸收或透射一些颜色分量(例如，可以吸收红光并透射蓝光和绿光)。电润湿流体440可以与透明流体470一起被包含在像素体积内，并且电润湿流体440和透明流体470可以是不混溶的。在特定实施例中，电润湿流体440可以包括油，而透明流体470可以包括水。在特定实施例中，电润湿可以指通过施加的电场对表面的润湿性质的修改，并且电润湿流体440可以指响应于施加的电场而移动或被吸引到表面的流体。作为示例而非通过限制的方式，电润湿流体440可以朝向具有正的施加电压的电极移动。当电润湿像素160被配置为透明的时，电润湿流体440可以邻近于吸引子电极410移动，从而允许入射光(例如，光线340)穿过像素160。当像素160被配置为不透明的时，电润湿流体440可以邻近于前电极400移动，以使入射光被电润湿流体440散射或吸收。
在特定实施例中，电润湿像素160可以包括设置在像素壳体430的一个或多个表面上的疏水涂层460。疏水涂层460可以位于电润湿流体440与前电极和吸引子电极之间。作为示例而非通过限制的方式，疏水涂层460可以被固定到或沉积在与前电极400和吸引子电极410相邻的像素壳体430的一个或多个壁的内表面上。在特定实施例中，疏水涂层460可以包括电润湿流体440能够容易地润湿的材料，这可以导致电润湿流体在与电极相邻的表面上形成基本上均匀的层(而不是小珠)。
图31A-图31C均示出了示例性电润湿像素160的顶视图。在特定实施例中，电润湿像素160可以被配置为以多种模式操作，包括透明模式(如图31A所示)、部分透明模式(如图31B所示)和不透明模式(如图31C所示)。图31A-图31C中的电极被标记有正电荷符号和负电荷符号，指示电极的相对电荷和极性。在图31A中所示的透明操作模式中，前电极400关闭(例如，没有电荷或施加的电压)，吸引子电极410具有正电荷或电压，并且相对于吸引子电极410，液体电极420具有负电荷或电压。作为示例而非通过限制的方式，可以向吸引子电极410施加+5V电压，并且可以将液体电极420耦接到地。在透明操作模式中，电润湿流体440的大部分(例如，大于80％、90％、95％或任何合适的百分比)可以被吸引到吸引子电极410并位于吸引子电极410附近，从而导致像素160对入射可见光基本上透明。在图31B中所示的部分透明操作模式中，电润湿流体440的第一部分位于前电极400附近，并且电润湿流体440的第二部分位于吸引子电极410附近。前电极400和吸引子电极410均被配置为吸引电润湿流体440，并且每个电极上的电润湿流体440的量取决于向电极施加的相对电荷或电压。当以部分透明模式操作时，电润湿像素160可以是部分不透明和部分透明的。在图31C中所示的不透明操作模式中，电润湿流体440的大部分(例如，大于80％、90％、95％或任何合适的百分比)位于前电极400附近。前电极400具有正电荷，并且吸引子电极410关闭，从而导致电润湿流体移动到像素壳体430的邻近于前电极400的表面。在特定实施例中，在不透明模式中，电润湿像素160可以是基本上不透明的，从而反射、散射或吸收基本上所有的入射可见光。作为示例而非通过限制的方式，电润湿流体440可以是黑色或吸收性的，并且像素160可以呈现黑色。
在一个或多个实施例中，图29-图31的电润湿流体440未被染色。因此，当被控制为处于不透明状态时，像素呈现白色。例如，电润湿流体440对光进行散射。在一个或多个实施例中，向电润湿流体440添加染料。染料是有色的。染料有助于对光进行吸收并且也对非吸收的光进行散射。染料的示例颜色包括但不限于：黑色、白色、银色(例如，TiO2)、红色、绿色、蓝色、青色、品红色和黄色。通过向电润湿流体440添加染料并且将像素控制为处于不透明状态，像素呈现出所使用的染料的颜色。
在一个或多个实施例中，电润湿显示器能够包括不含有染料的一个或多个像素。在一个或多个实施例中，电润湿显示器能够包括一个或多个像素，其中每个像素均包括染料。在一个或多个实施例中，电润湿显示器能够包括多个像素，其中仅一些像素(例如，显示器的像素的子集)包括染料。此外，在特定实施例中，不同的染料可以被用于不同的像素。例如，电润湿显示器能够具有包括第一染料颜色的一个或多个像素、包括不同的第二染料颜色的一个或多个像素等。电润湿显示器可以包括两种以上不同染色的像素。例如，电润湿显示器能够包括一个或多个染成黑色的像素、一个或多个染成白色的像素、一个或多个染成银色的像素、一个或多个染成红色的像素、一个或多个染成绿色的像素、一个或多个染成蓝色的像素、一个或多个染成青色的像素、一个或多个染成品红色的像素、一个或多个染成黄色的像素或前述项的任何组合。
在特定实施例中，可以使用一个或多个玻璃基板或塑料基板来制造PDLC显示器、电致变色显示器或SmA显示器。作为示例而非通过限制的方式，PDLC电致变色显示器或SmA显示器可以用两个玻璃或塑料片材来制造，其中PDLC、电致变色或SmA材料分别被夹在这两个片材之间。在特定实施例中，可以使用卷对卷(roll-to-roll)处理技术在塑料基板上制造PDLC、电致变色或SmA显示器。在特定实施例中，显示器制造过程可以包括对基板进行图案化以包括无源或有源矩阵。作为示例而非通过限制的方式，可以用无源矩阵对基板进行图案化，该无源矩阵包括从显示器的一个边缘延伸到另一边缘的导电区或导电线。作为另一示例而非通过限制的方式，可以对基板进行图案化和涂覆以产生用于有源矩阵的一组晶体管。第一基板可以包括该组晶体管，该组晶体管可以被配置为将两条迹线(例如，保持迹线和扫描迹线)耦接在一起，而位于显示器的与第一基板相对的一侧上的第二基板可以包括一组导电线。在特定实施例中，导电线或迹线可以延伸到基板的一端，并且可以(例如，通过紧压配合或斑马条纹连接器焊盘)耦接到一个或多个控制板。在特定实施例中，可以通过利用形成对像素电极的连接的导电线对底部基板进行图案化来制造电色散显示器或电润湿显示器。在特定实施例中，可以使用超声波、化学或热附接技术(例如，超声波、化学、热或点焊接)将塑料网格附接到底部基板。在特定实施例中，可以利用导电材料(例如，金属或ITO)对塑料网格或底部基板进行图案化以形成电极。在特定实施例中，可以用工作流体对单元格(cell)进行填充(例如，可以使用浸渍、喷墨沉积或丝网印刷或轮转凹版转印来填充单元格)。作为示例而非通过限制的方式，对于电色散显示器，工作流体可以包括悬浮在透明液体(例如，水)中的不透明带电颗粒。作为另一示例而非通过限制的方式，对于电润湿显示器，工作流体可以包括油和水的组合。在特定实施例中，顶部基板可以被附接到塑料网格，并且顶部基板可以对单元格进行密封。在特定实施例中，顶部基板可以包括透明电极。虽然本公开描述用于制造特定显示器的特定技术，但本公开涵盖用于制造任何合适的显示器的任何合适的技术。
图32示出了示例计算机系统3200。在特定实施例中，一个或多个计算机系统3200执行本文所描述或示出的一个或多个方法的一个或多个步骤。在特定实施例中，一个或多个计算机系统3200提供本文所描述或示出的功能。在特定实施例中，在一个或多个计算机系统3200上运行的软件执行本文所描述或示出的一个或多个方法的一个或多个步骤，或者提供本文所描述或示出的功能。特定实施例包括一个或多个计算机系统3200的一个或多个部分。在本文中，在适当的情况下，对计算机系统的提及可以包含计算设备，反之亦然。此外，在适当的情况下，对计算机系统的提及可以包含一个或多个计算机系统。
本公开涵盖任何合适数量的计算机系统3200。本公开涵盖采用任何合适的物理形式的计算机系统3200。作为示例而非通过限制的方式，计算机系统3200可以是：嵌入式计算机系统、片上系统(SOC)、单板式计算机系统(SBC)(例如，模块上计算机(COM)或模块上系统(SOM))、台式计算机系统、膝上型或笔记本计算机系统、交互式信息亭、大型机、计算机系统网、移动电话、个人数字助理(PDA)、服务器、平板计算机系统或这些项中的两个或更多个的组合。在适当的情况下，计算机系统3200可以包括一个或多个计算机系统3200；是单一的或分布式的；跨越多个位置；跨越多台机器；跨越多个数据中心；或者驻留在云中，该云可以包括一个或多个网络中的一个或多个云组件。在适当的情况下，一个或多个计算机系统3200可以在没有实质的空间或时间限制的情况下执行本文所描述或示出的一个或多个方法的一个或多个步骤。作为示例而非通过限制的方式，一个或多个计算机系统3200可以实时地或以批处理模式来执行本文所描述或示出的一个或多个方法的一个或多个步骤。在适当的情况下，一个或多个计算机系统3200可以在不同时间或在不同位置处执行本文所描述或示出的一个或多个方法的一个或多个步骤。
在特定实施例中，计算机系统3200包括处理器3202、存储器3204、存储装置3206、输入/输出(I/O)接口3208、通信接口3210和总线3212。尽管本公开描述并示出了处于特定布置的具有特定数量的特定组件的特定计算机系统，但是本公开涵盖处于任何合适布置的具有任何合适数量的任何合适组件的任何合适的计算机系统。
在特定实施例中，处理器3202包括用于执行指令(例如，构成计算机程序的指令)的硬件。作为示例而非通过限制的方式，为了执行指令，处理器3202可以从内部寄存器、内部高速缓存、存储器3204或存储装置3206检索(或获取)指令；解码并执行它们；以及然后将一个或多个结果写入内部寄存器、内部高速缓存、存储器3204或存储装置3206。在特定实施例中，处理器3202可以包括用于数据、指令或地址的一个或多个内部高速缓存。在适当的情况下，本公开涵盖包括任何合适数量的任何合适的内部高速缓存的处理器3202。作为示例而非通过限制的方式，处理器3202可以包括一个或多个指令高速缓存、一个或多个数据高速缓存、以及一个或多个转换查找缓冲器(TLB)。指令高速缓存中的指令可以是存储器3204或存储装置3206中的指令的副本，并且指令高速缓存可以加速处理器3202对那些指令的检索。数据高速缓存中的数据可以是存储器3204或存储装置3206中的数据的副本，其中在处理器3202处执行的指令对所述数据进行操作；在处理器3202处执行的先前指令的结果，其中所述结果由在处理器3202处执行的后续指令进行访问或用于写入存储器3204或存储装置3206；或其他合适的数据。数据高速缓存可以加速处理器3202的读或写操作。TLB可以加速处理器3202的虚拟地址转换。在特定实施例中，处理器3202可以包括用于数据、指令或地址的一个或多个内部寄存器。在适当的情况下，本公开涵盖包括任何合适数量的任何合适的内部寄存器的处理器3202。在适当的情况下，处理器3202可以包括一个或多个算术逻辑单元(ALU)；是多核处理器；或包括一个或多个处理器3202。尽管本公开描述并示出了特定处理器，但本公开涵盖任何合适的处理器。
在特定实施例中，存储器3204包括主存储器，用于存储供处理器3202执行的指令或供处理器3202操作的数据。作为示例而非通过限制的方式，计算机系统3200可以将指令从存储装置3206或另一个源(例如，另一计算机系统3200)加载到存储器3204。然后，处理器3202可以将指令从存储器3204加载到内部寄存器或内部高速缓存。为了执行指令，处理器3202可以从内部寄存器或内部高速缓存检索指令并对指令进行解码。在执行指令期间或之后，处理器3202可以将一个或多个结果(可以是中间结果或最终结果)写入内部寄存器或内部高速缓存。然后，处理器3202可以将那些结果中的一个或多个写入存储器3204。在特定实施例中，处理器3202仅执行一个或多个内部寄存器或内部高速缓存中或存储器3204(与存储装置3206或其他地方相对)中的指令，并且仅对一个或多个内部寄存器或内部高速缓存中或存储器3204(与存储装置3206或其他地方相对)中的数据进行操作。一个或多个存储器总线(每个可以包括地址总线和数据总线)可以将处理器3202耦接到存储器3204。总线3212可以包括一个或多个存储器总线，如下所述。在特定实施例中，一个或多个存储器管理单元(MMU)驻留在处理器3202与存储器3204之间，并且便于访问处理器3202所请求的存储器3204。在特定实施例中，存储器3204包括随机存取存储器(RAM)。在适当的情况下，该RAM可以是易失性存储器，并且在适当的情况下，该RAM可以是动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。此外，在适当的情况下，该RAM可以是单端口或多端口的RAM。本公开涵盖任何合适的RAM。在适当的情况下，存储器3204可以包括一个或多个存储器3204。尽管本公开描述并示出了特定存储器，但是本公开涵盖任何合适的存储器。
在特定实施例中，存储装置3206包括用于数据或指令的大容量存储装置。作为示例而非通过限制的方式，存储装置3206可以包括：硬盘驱动器(HDD)、软盘驱动器、闪速存储器、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(USB)驱动器或这些项中的两个或更多个的组合。在适当的情况下，存储装置3206可以包括可移除或不可移除(或固定)的媒介。在适当的情况下，存储装置3206可以在计算机系统3200的内部或外部。在特定实施例中，存储装置3206是非易失性的固态存储器。在特定实施例中，存储装置3206包括只读存储器(ROM)。在适当的情况下，该ROM可以是：掩模编程ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可变ROM(EAROM)或闪速存储器或这些项中的两个或更多个的组合。本公开涵盖采用任何合适的物理形式的大容量存储装置3206。在适当的情况下，存储装置3206可以包括便于处理器3202与存储装置3206之间的通信的一个或多个存储控制单元。在适当的情况下，存储装置3206可以包括一个或多个存储装置3206。尽管本公开描述并示出了特定的存储装置，但是本公开涵盖任何合适的存储装置。
在特定实施例中，I/O接口3208包括提供用于计算机系统3200与一个或多个I/O设备之间的通信的一个或多个接口的硬件、软件或两者。在适当的情况下，计算机系统3200可以包括这些I/O设备中的一个或多个。这些I/O设备中的一个或多个可以实现人与计算机系统3200之间的通信。作为示例而非通过限制的方式，I/O设备可以包括：键盘、键区、麦克风、监视器、鼠标、打印机、扫描仪、扬声器、静态相机、触控笔、平板计算机、触摸屏、轨迹球、摄像机、另一合适的I/O设备或这些项中的两个或更多个的组合。I/O设备可以包括一个或多个传感器。本公开涵盖任何合适的I/O设备和用于它们的任何合适的I/O接口3208。在适当的情况下，I/O接口3208可以包括使得处理器3202能够驱动这些I/O设备中的一个或多个的一个或多个设备或软件驱动器。在适当的情况下，I/O接口3208可以包括一个或多个I/O接口3208。尽管本公开描述并示出了特定的I/O接口，但是本公开涵盖任何合适的I/O接口。
在特定实施例中，通信接口3210包括提供用于计算机系统3200与一个或多个其他计算机系统3200或一个或多个网络之间的通信(例如，基于分组的通信)的一个或多个接口的硬件、软件或两者。作为示例而非通过限制的方式，通信接口3210可以包括：用于与以太网或其他基于有线的网络进行通信的网络接口控制器(NIC)或网络适配器，或用于与无线网络(例如，WI-FI网络)进行通信的无线NIC(WNIC)或无线适配器。本公开涵盖任何合适的网络和用于该网络的任何合适的通信接口3210。作为示例而非通过限制的方式，计算机系统3200可以与以下网络进行通信：ad hoc网络、个域网(PAN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、体域网(BAN)或因特网的一个或多个部分或这些网络中的两个或更多个的组合。这些网络中的一个或多个网络的一个或多个部分可以是有线的或无线的。作为示例，计算机系统3200可以与以下网络进行通信：无线PAN(WPAN)(例如，蓝牙WPAN)、WI-FI网络、WI-MAX网络、蜂窝电话网络(例如，全球移动通信系统(GSM)网络)或其他合适的无线网络或这些网络中的两个或更多个的组合。在适当的情况下，计算机系统3200可以包括用于这些网络中的任何网络的任何合适的通信接口3210。在适当的情况下，通信接口3210可以包括一个或多个通信接口3210。尽管本公开描述并示出了特定的通信接口，但是本公开涵盖任何合适的通信接口。
在特定实施例中，总线3212包括将计算机系统3200的组件彼此耦接的硬件、软件或两者。作为示例而非通过限制的方式，总线3212可以包括：加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强型行业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、行业标准架构(ISA)总线、无限带宽(INFINIBAND)互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微通道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCIe)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会本地(VLB)总线或其他合适的总线或这些项中的两个或更多个的组合。在适当的情况下，总线3212可以包括一条或多条总线3212。尽管本公开描述并示出了特定的总线，但是本公开涵盖任何合适的总线或互连。
图33和图34均示出了示例显示器的示例性截面图。在图33中所示的特定实施例中，显示器包括第一玻璃层、第一ITO层、第一电介质层、LC材料(例如，LC SmA)、第二电介质层、第二ITO层和第二玻璃层。在图34中所示的特定实施例中，显示器包括第一玻璃层、第一ITO层、LC材料(例如，LC SmA)、第二ITO层和第二玻璃层。图34的显示器不包括电介质层。
图35A-图35D均示出了示例液晶。具体地，图35示出了向列型、SmA、SmC和胆甾型LC对准。在操作中，可以通过施加电场来调节对准。图35A示出了向列型液晶相中的分子。在向列型液晶相中，分子没有位置顺序，但倾向于指向被称为“指向器”的相同方向。图35B示出了液晶的SmA中间相。在图32B中，指向器垂直于近晶平面，并且层中没有特定的位置顺序。SmA中间相是双稳态的。SmA中间相中的液晶层呈现透明状。SmB中间相通过垂直于近晶平面的指向器来定向，但是分子在层内被布置成六边形网络。图32C示出了SmC中间相，其中分子如SmA中间相中那样排列，但是指向器处于正交于近晶平面测量的恒定倾斜角度。图32D示出了胆甾型(或手征向列型)液晶相。胆甾型液晶相通常由含有手征中心的向列型介晶分子组成，该手征中心产生分子间力，该分子间力有利于分子之间彼此成微小角度的对准。胆甾型液晶形成与可以被可视化为非常薄的2-D向列状层的堆叠的结构相对应，其中每层中的指向器相对于上方和下方的指向器被扭曲。在这种结构中，指向器以连续的螺旋图案形成。
图36A-图36B分别示出了处于散射状态和透明状态的示例SmA液晶。图36A-图36B示出了液晶的SmA中间相的双稳态性质。在液晶分子的SmA中间相中，分子自组装成双层布置。在SmA中间相中，液晶分子沿着层而不是跨越层具有较大的离子传导性。当施加低频电场时，沿着层的这种较大的离子传导性导致离子电流体力学效应。图36A示出了具有混沌取向的液晶分子的SmA中间相，其对光进行散射以呈现不透明状。例如，如结合图36A所描述地实现的层呈现白色。增加施加于液晶分子的电场的频率抑制了离子运动，使液晶分子通过电介质重新定向与场对准，从而产生通透状态。图36B示出了重新定向以实现通透状态的液晶分子的SmA中间相。由于SmA中间相的高粘度，液晶分子的SmA中间相是双稳态的。
在一个或多个实施例中，图36的液晶分子(液晶)未被染色。因此，当被控制为处于不透明状态时，像素呈现白色。例如，液晶对光进行散射。在一个或多个实施例中，向液晶添加染料。染料是有色的。染料有助于对光进行吸收并且也对非吸收的光进行散射。染料的示例颜色包括但不限于：黑色、白色、银色(例如，TiO2)、红色、绿色、蓝色、青色、品红色和黄色。通过向液晶添加染料并且将像素控制为处于不透明状态，像素呈现出所使用的染料的颜色。
在一个或多个实施例中，包括近晶A相液晶的液晶显示器能够包括不含有染料的一个或多个像素。在一个或多个实施例中，包括近晶A相液晶的液晶显示器能够包括一个或多个像素，其中每个像素均包括染料。在一个或多个实施例中，包括近晶A相液晶的液晶显示器能够包括多个像素，其中仅一些像素(例如，显示器的像素的子集)包括染料。此外，在特定实施例中，不同的染料可以被用于不同的像素。例如，包括近晶A相液晶的液晶显示器能够具有包括第一染料颜色的一个或多个像素，包括不同的第二染料颜色的一个或多个像素等。包括近晶A相液晶的液晶显示器可以包括两种以上不同染色的像素。例如，包括近晶A相液晶的液晶显示器能够包括一个或多个染成黑色的像素、一个或多个染成白色的像素、一个或多个染成银色的像素、一个或多个染成红色的像素、一个或多个染成绿色的像素、一个或多个染成蓝色的像素、一个或多个染成青色的像素、一个或多个染成品红色的像素、一个或多个染成黄色的像素或前述项的任何组合。
图37A-图37D均示出了示例投影系统3700。参考图35A，投影系统3700包括投影设备3702和投影仪3704。通常，投影仪3704能够在投影设备3702上投影图像。投影仪3704能够将大规模图像(例如，视频、动画、照片、幻灯片或其他信息)投影到投影设备3702上。作为说明性且非限制性示例，投影设备3702可以包括沿对角线测量的大约180英寸或更多英寸的投影层。投影系统3700能够解决(例如，改善)与环境光有关的可见性问题，而不会消耗大量的电力和/或热量。另外，投影系统3700能够显示颜色黑色，而其他传统的投影系统不能显示颜色黑色。例如，传统的投影系统试图将颜色黑色显示为投影仪在其上投影图像的静态表面的默认颜色。
在特定实施例中，投影设备3702能够协调与投影仪3704投影的图像的操作。在示例中，投影设备3702的投影层是电子可控的并且像素是可寻址的以呈现在白色与基本上透明或黑色与基本上透明之间的白色、黑色、基本上透明和/或中间级。在本公开中，被配置为呈现黑色与基本上透明或白色与基本上透明之间的中间级的像素被称为“灰度”。通过与来自投影仪3704的图像(例如，帧)的投影相协调地控制投影设备3702的显示层的外观，可以将图像的黑色区域投影在投影层的被配置为吸收光的区域上；可以将图像的白色区域投影在投影层的被配置为对光进行散射或漫射的区域上；可以将图像的暗色区域投影在投影层的被配置为呈现黑色或暗色的区域上；和/或可以将图像的较亮区域投影在投影层的被配置为呈现较亮(例如，更白或灰度)的区域上。
在一个或多个实施例中，投影设备3702能够与投影图像(或多个图像)的投影仪3704相协调地(例如，同时地)以黑白和/或灰度来显示图像(或多个图像)。例如，投影设备3702能够时间同步地在投影层上显示与投影仪3704投影的内容相同的内容，使得图像被叠加。在一个或多个其他实施例中，投影设备3702能够显示彩色图像。
应用于投影设备3702和投影仪3704的操作的短语“相协调”是指投影设备3702能够与投影仪3704交互以同时地操作以及按照投影设备3702的操作至少部分地取决于投影仪3704的操作和/或投影仪3704的操作至少部分地取决于投影设备3702的操作的方式来进行操作的各种方式中的任何一种。在特定实施例中，短语“相协调”意味着基本上同步或同步。在一个或多个实施例中，短语“相协调”意味着基本上对准或对准。在特定实施例中，短语“相协调”意味着基本上同步且基本上对准或同步且对准。
例如，同步可以指显示的图像和/或投影的图像的定时，使得以与投影设备3702的图像显示基本上时间同步的方式来投影由投影仪3704投影的图像。例如，投影设备3702可以在与投影仪3704开始和停止投影给定图像基本上相同的时间来开始和停止显示该图像。对准可以指由投影仪3704投影的图像与由投影设备3702显示的图像基本上叠加，例如，使得图像的投影与由投影设备3702显示的图像基本上对准。
在图37A的示例中，投影设备3702包括一个或多个传感器3706。在特定实施例中，投影设备3702包括位于其中包括的投影层的边缘处的传感器3706。在一些实施例中，投影设备3702中包括的投影层包括一个或多个传感器3706，该一个或多个传感器3706位于投影层的中间和/或分布在整个投影层(例如，投影层的显示器)上。传感器3706可以被包括在投影设备3702内或位于投影设备3702内的任何合适的位置。例如，可以将一个或多个传感器3706安装在投影设备3702的壳中或壳上。
在一个或多个实施例中，传感器3706中的一个或多个被配置为检测光，例如是光检测传感器。光检测传感器的示例包括但不限于光电二极管和光电晶体管。在特定实施例中，传感器3706中的一个或多个或全部可以被实现为能够检测用户的一个或多个其他类型的传感器。例如，传感器3706中的一个或多个能够检测用户的物理存在、用户相对于投影设备3702的接近度和/或距离(例如，用户与投影设备3702之间的距离)和/或用户的一个或多个属性。用户的属性的示例可以包括但不限于：用户的身份、诸如身高之类的物理特性、用户是否戴眼镜或年龄。例如，传感器3706中的一个或多个或全部可以被实现为相机。在其他实施例中，传感器3706可以包括被配置为检测光(例如，光强度和/或颜色)的传感器(例如，光电二极管和/或光电晶体管)和/或能够检测用户和/或如本文所述的用户属性的任何其他类型的传感器的组合。
在特定布置中，投影仪3704被实现为LCD投影仪。在其他实施例中，投影仪3704被实现为数字光投影(DLP)投影仪。在其他实施例中，投影仪3704被实现为激光投影仪。可以使用任何合适的技术来实现投影仪3704。因此，所提供的特定示例不旨在作为本文所描述的实施例的限制。投影仪3704可以包括将在本文中更详细描述的附加组件(例如，相机)，以帮助将视觉与投影设备3702显示的图像同步。
在图37A的示例中，计算系统3708耦接到信号分离器3710。计算系统3708可以是如本文所述的各种不同数据处理系统中的任何一种，包括但不限于：膝上型计算机、台式计算机或平板计算机。结合图32来描述计算系统3708的示例架构。在一方面，计算系统3708经由无线连接耦接到信号分离器3710。在另一方面，计算系统3708通过有线连接耦接到信号分离器3710。例如，计算系统3708与信号分离器3710之间的连接可以是：高清晰度多媒体接口(HDMI)、视频图形阵列(VGA)、显示端口或数字视频接口(DVI)有线连接。
信号分离器3710能够从计算系统3708接收视频信号。根据接收的视频信号，信号分离器3710能够生成被提供给投影仪3704的第一信号和被提供给投影设备3702的第二信号。可以通过有线或无线连接(例如，通过路由器或经由直接无线连接)来传送第一信号和第二信号。响应于从信号分离器3710接收的第一信号，投影仪3704能够在投影设备3702的投影层上投影一个或多个图像。响应于从信号分离器3710接收的第二信号，投影设备3702能够与从投影仪3704投影的图像相协调地显示黑白、灰度和/或彩色图像。在一个或多个实施例中，第一信号和第二信号是相同的，使得投影仪3704投影彩色图像，而投影设备3702生成与投影仪3704投影的图像相同的图像，但是以黑白、灰度或彩色来生成，使得两个图像在投影设备3702的投影层上基本上叠加(且对准)。在特定实施例中，信号分离器3710能够输出第二信号作为黑白或灰度视频信号。
在一个或多个实施例中，信号分离器3710能够使第一信号与第二信号彼此同步。例如，投影仪3704和投影设备3702中的每一个都具有与接收视频信号的时间的延迟，并且具有与在接收视频信号之后投影设备3702显示图像或者在投影仪3704的情况下投影图像的时间的延迟。例如，诸如解码、处理、施加颜色和/或遮掩之类的操作需要促成每个相应设备的延迟的时间。投影仪3704的延迟可以与投影设备3702的延迟相同或不同。在特定实施例中，信号分离器3710能够使信号同步，使得投影设备3702与投影仪3704投影的图像和/或帧相协调地(例如，基本上同时地)显示图像和/或帧。例如，信号分离器3710考虑投影设备3702的延迟和投影仪3704的延迟，并根据需要延迟相应的信号以实现协调的同步操作。
出于说明而非限制的目的来提供图37A中所示的实施例。在特定布置中，信号分离器3710被包括在投影仪3704中。在那种情况下，计算系统3708耦接到投影仪3704。投影仪3704经由有线或无线连接耦接到投影设备3702。位于投影仪3704内的信号分离器3704对从计算系统3708接收的信号进行分离，并将第一信号提供给投影仪3704的内部组件，将第二信号提供给投影设备3702，如本文所述的。被提供给投影设备3702的第二信号可以通过有线或无线连接发送。
在特定布置中，信号分离器3710被包括在投影设备3702中。在那种情况下，计算系统3708耦接到投影设备3702。投影设备3702耦接到投影仪3704。位于投影设备3702内的信号分离器3710对从计算系统3708接收的信号进行分离，并将第一信号提供给投影仪3704，将第二信号提供给投影设备3702的内部组件。第一信号可以是有线的或无线的。
图37B示出了计算系统3708耦接到投影仪3704的示例。投影仪3704能够向投影设备3702提供视频信号。如所讨论的，计算系统3708与投影仪3704之间以及投影仪3704与投影设备3702之间的连接可以是有线连接、无线连接或有线连接和无线连接的组合。
图37C示出了计算系统3708耦接到投影设备3702的示例。投影设备3702能够向投影仪3704提供视频信号。如所讨论的，计算系统3708与投影设备3702之间以及投影设备3702与投影仪3702之间的连接可以是有线连接、无线连接或有线连接和无线连接的组合。
在一个或多个实施例中，投影设备3702与投影仪3704之间的连接可以支持控制信息的交换。除了视频信号之外，控制信息也可以从一个设备发送给另一设备。因此，在特定实施例中，投影设备3702能够作为主设备操作，而投影仪3704作为在投影设备3702的控制下的从设备操作。在特定实施例中，投影仪3704能够作为主设备操作，而投影设备3702作为在投影设备3702的控制下的从设备操作。
通常，主设备能够控制从设备的操作。可以由主设备控制的从设备的示例操作包括但不限于：校准、颜色补偿、图像放置(例如，上移、下移、左移、右移)、图像大小调整、重新定位或移动图像内的文本和/或重新调整图像内的文本的大小。在一个或多个实施例中，主设备能够控制信号的同步，如先前参考信号分离器3710所描述的。例如，主设备从计算机系统3708接收视频数据，执行任何必要的处理，并向从设备提供视频信号和命令数据。在这种实施例中，例如，如图37B和图37C所示，计算机系统3708或视频源可以仅与主设备进行通信。例如，计算机系统3708不知道从设备的存在，因为主设备处理从设备的通信和控制。例如，从计算设备3708的角度来看，计算设备3708表现得如同连接到投影仪。
在特定实施例中，主设备和从设备能够独立地操作。例如，参考图37A，投影设备3702和投影仪3704中的每一个都能够接收视频信号。但是，出于协调(例如，同步)的目的，投影设备3702或投影仪3704中的一个能够作为主设备操作，而另一个作为从设备操作。例如，在图37A中，投影设备3702与投影仪3704仍然可以通过有线或无线连接进行通信以交换命令数据，从而允许被指定为主设备的设备控制从设备的包括同步和/或对准在内的操作。
图37D示出了包括多个投影设备3702的示例投影系统3700。出于说明的目的，示出了四个投影设备3702。然而，应该理解，实际上可以包括任何数量的投影设备3702。在图37D的示例中，投影仪3704能够投影跨越多个投影设备3702的图像。在所示的示例中，每个不同的投影设备3702能够将其中包含的像素控制为与投影仪3704投影的图像同步，使得每个投影设备3702与由投影仪3704投影的图像的一部分相协调地操作。
例如，投影设备3702-1能够与由投影仪3704投影的图像的左上四分之一同步和/或对准。例如，投影设备3702-1能够显示由投影仪3704投影的相同图像的左上四分之一。投影设备3702-2能够与由投影仪3704投影的图像的右上四分之一同步和/或对准。例如，投影设备3702-2能够显示由投影仪3704投影的相同图像的右上四分之一。投影设备3702-3能够与由投影仪3704投影的图像的左下四分之一同步和/或对准。例如，投影设备3702-3能够显示由投影仪3704投影的相同图像的左下四分之一。投影设备3702-4能够与由投影仪3704投影的图像的右下四分之一同步和/或对准。例如，投影设备3702-4能够显示由投影仪3704投影的相同图像的右下四分之一。
应当理解，由投影设备3702显示的被投影仪3704投影的图像的特定部分由所使用的投影设备的数量和这些设备的布置来确定。例如，在仅使用两个投影设备的情况下，每个投影设备可以显示投影图像的大约一半。
图38示出了图37的投影仪3704的示例架构。在图38的示例中，投影仪3704包括电力电路3802、光学投影系统(OPS)3804、红外(IR)远程接收器(Rx)3806、无线设备3808、冷却系统3810、处理器3812、可选的相机(例如，传感器)3814、存储器3818和用户接口3820。电力电路3802能够向投影仪3704的各种组件提供电力。例如，电力电路3802能够使从电插座获得的电功率适应投影仪3704的组件的特定电压和电流要求。OPS 3804能够从投影仪3704投影图像。在一个示例中，OPS3804可以包括偏振器、LCD面板、分析器和一个或多个透镜。可以使用包括DLP和激光在内的各种光学投影技术中的任何一种来实现OPS 3804。IR远程接收器3806能够从遥控设备接收IR命令并将命令转换成被提供给处理器3812的电信号。包括无线设备3808以与投影设备3702、信号分离器3710和/或计算设备3708进行通信。无线设备3808可以是结合图32总体上描述的各种无线设备中的任何一种。在特定实施例中，投影仪3704包括支持有线通信的通信端口(未示出)。通信端口的示例包括但不限于：HDMI端口、VGA端口、显示端口和DVI端口。通信端口的其他示例包括但不限于：通用串行总线(USB)端口和以太网端口。
冷却系统3810可以被实现为风扇或用于调节投影仪3704内的温度的其他合适的系统。处理器3812能够处理从源接收的图像数据以便使用OPS 3804进行投影和/或处理从相机3814获得的图像数据。处理器3812能够控制OPS 3804的操作。在特定实施例中，处理器3812能够执行存储在存储器3818中的指令。可选地包括相机3814。相机3814被定位成在操作期间捕获显示设备3702的图像数据、从投影仪3704投影到显示设备3702的投影层上的图像或者两者。例如，相机3814具有与OPS 3804相同的取向，以便在由相机3814生成的图像数据中捕获从投影仪3704投影在投影设备3702的投影层上的投影图像。在一个或多个实施例中，处理器3812能够控制OPS 3804基于由相机3814捕获的图像数据来调整投影图像。例如，处理器3812能够处理图像数据以检测其中的投影图像，并通过控制OPS 3804来调整投影图像。例如，基于从相机3814获得的图像数据，处理器3812能够确定由投影仪3704投影的图像是否与由投影设备3702显示的图像对准。
例如，处理器3812可以响应于检测到投影图像扩展超出投影设备3702的投影层而减小投影图像的大小，可以响应于检测到投影图像没有利用投影设备3702的整个投影层而增加投影图像的大小，和/或可以基于由相机3814捕获的图像数据来调整颜色、亮度、焦点和/或其他合适的参数。用户接口3820可以包括用于操作投影仪3704的各种功能的一个或多个控件、按钮、显示器、触摸界面和/或开关。
在一个或多个实施例中，处理器3812能够执行存储在存储器3818中的、使投影仪3704作为如本文所述的主设备进行操作以控制投影设备3702的操作的程序代码。在一个或多个实施例中，处理器3812能够执行存储在存储器3818中的、使投影仪3704作为如本文所述的从设备进行操作的程序代码。
在特定实施例中，投影仪3704可以被实现为标准的“现成”投影仪。在这种情况下，可以向投影仪3704提供被投影的视频信号。投影图像与投影设备3702的同步可以由诸如投影设备3702和/或计算机系统3708之类的不同设备来处理。
图39示出了图37的投影设备3702的示例架构。在图39的示例中，投影设备3702包括电力电路3902、投影层3904、IR远程接收器(Rx)3906、无线设备3908、显示器控制器3910、处理器3912、存储器3914和用户接口3916。电力电路3902能够向投影设备3702的各种组件提供电力。例如，电力电路3902能够使从电插座获得的电功率适应投影设备3702的组件的特定电压和电流要求。在另一示例中，电力电路3902包括电池并且能够使来自电池的电功率适应投影设备3702的组件的特定电压和电流要求。IR远程接收器(Rx)3906能够从遥控设备接收IR命令，并将命令转换成被提供给处理器3912的电信号。包括无线设备3908以与投影仪3704、信号分离器3710和/或计算设备3708进行通信。在特定实施例中，投影设备3702包括支持有线通信的通信端口(未示出)。通信端口的示例包括但不限于：HDMI端口、VGA端口、显示端口和DVI端口。通信端口的其他示例包括但不限于：USB端口和以太网端口。
处理器3912能够处理从诸如信号分离器3710、计算机系统3708和/或投影仪3704之类的源接收的图像数据，并且能够控制显示器控制器3910的操作。在特定实施例中，处理器3912能够执行存储在存储器3914中的指令。在一个或多个实施例中，处理器3912能够执行存储在存储器3914中的、使投影设备3702作为如本文所述的主设备进行操作以控制投影仪3704的操作的程序代码。在一个或多个实施例中，处理器3912能够执行存储在存储器3914中的、使投影设备3702作为如本文所述的从设备进行操作的程序代码。
显示器控制器3910耦接到投影层3904，并且能够基于从处理器3912接收的指令来控制投影层3904的操作。例如，显示器控制器3910可以包括用于实现投影层3904的一个或多个层(例如，每个显示器)的控制和/或驱动器电路。用户接口3916可以包括用于操作投影设备3702的各种功能的一个或多个控件、按钮、显示器、触摸界面和/或开关。出于说明的目的，图39中未示出传感器3706。然而，如所指出的，本文所描述的任何种类组合的一个或多个传感器可以被合并在投影设备3702中和/或投影层3704内。
在特定实施例中，将投影层3904实现为单个层。该单个层可以被实现为显示器。显示器是电子可控的，并且包括像素或微粒(capsule)。投影层3904可以是像素可寻址的。在示例中，投影层3904能够显示黑色、白色和灰度像素。在另一示例中，像素或微粒包括一种以上不同颜色的颗粒。在特定实施例中，显示器是透明的。在特定实施例中，显示器不是透明的(例如，非透明的)。例如，显示器可以是“电子墨水”类型的显示器。投影层3904能够显示与投影仪3704同步的图像。例如，投影仪3704投影与由投影层3904显示的相同图像叠加的彩色图像。
图40示出了投影层3904的示例的分解图。在图40的示例中，投影层3904包括多个层。如图所示，投影层3904包括层4002和层4004。
在特定实施例中，层4002是提供黑色背景的内部层。例如，层4002可以被实现为呈现黑色或纯黑色(例如，静态)表面的显示器。层4004是外部层，其被实现为具有可单独寻址的像素的显示器。在一个或多个实施例中，层4004被实现为透明显示器。例如，基于从显示器控制器3910提供给像素的电子控制信号，可将层4004的像素控制为透明状或对光进行散射。例如，可将层4004的像素单独控制为透明状以便允许黑色背景通过像素可见，控制为对光进行散射以便呈现白色并防止黑色背景可见，或控制为通过被配置为透明状与散射之间的任何中间级来呈现半透明或灰度。示例类型的透明显示器包括但不限于：LCD、包括近晶A相液晶的LCD、LED显示器、光增强层或OLED显示器。
因此，对于层4004的像素是透明的区域，投影层3904呈现黑色。对于层4004的像素对光进行散射的区域，投影层3904呈现白色。对于层4004的像素处于透明与散射之间的中间级(例如，半透明)的区域，投影层3904呈现灰度。投影层3904显示与从投影仪3704投影的相同图像同步的黑白图像和/或灰度图像，使得来自投影仪3704的投影图像与投影层3904上显示的图像叠加。
在特定实施例中，层4002是提供白色背景的内部层。例如，层4002可以被实现为呈现白色或纯白色(例如，静态)表面的显示器。层4004是外部层，其被实现为具有可单独寻址的像素的显示器。在一个或多个实施例中，层4004被实现为透明显示器。例如，可将层4004的像素控制为透明状、黑色(例如，使用对光进行散射的被染成黑色的颗粒)或透明状与散射之间的任何中间级。例如，可将层4004的像素单独控制为透明状以便允许层4004的白色背景通过像素可见，控制为对光进行散射以便呈现黑色并防止层4004的白色背景可见，或控制为呈现半透明或灰度。示例类型的透明显示器包括但不限于：LCD、包括近晶A相液晶的LCD、LED显示器、光增强层或OLED显示器。
因此，对于层4004的像素是透明的区域，投影层3904呈现白色。对于层4004的像素对光进行散射的区域，投影层3904呈现黑色。对于层4004的像素被设置为透明状与散射之间的中间级(例如，半透明)的区域，投影层3904呈现灰度。投影层3904显示与从投影仪3704投影的相同图像同步的黑白图像和/或灰度图像，使得来自投影仪3704的投影图像与投影层3904上显示的图像基本上叠加。
在特定实施例中，投影层3904包括内部层和两个或更多个外部层。内部层可以是黑色或白色。在一个或多个实施例中，外部层是透明的。外部层中的每个可以被实现为本文所述的不同类型的透明显示器中的一种。外部层中的一个或多个或全部可以被颜色染色。例如，每个外部层可以具有以特定颜色染色的像素，使得外部层中的不同外部层被配置有不同颜色的像素。因此，在特定实施例中，投影层3904能够与投影仪3702同步地显示彩色图像。
可以使用本文所述的各种显示器技术中的任何一种来实现投影层3904。例如，可以将投影层3904中包括的层4002、层4004和/或其他外部层实现为PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器、悬浮颗粒设备或处于其任何相(例如，向列型、TN、STN或SmA)的LCD。
通过与投影仪3704的图像投影同步地控制投影设备3702的显示器中的像素的颜色和/或透明度，可以将图像的黑色区域投影在投影层3904的被控制为吸收光的区域上；可以将图像的白色区域投影在投影层3904的被控制为对光进行散射或漫射的区域上；可以将图像的暗色区域投影在投影层3904的被控制为呈现黑色或暗色(灰度)的区域上；和/或可以将图像的较亮区域投影在投影层3904的被控制为呈现浅色(例如，白色或灰度)的区域上。
在特定实施例中，投影层3904能够显示由投影仪3704投影的相同图像的黑白、灰度或彩色版本。投影层3904能够与由投影仪3702投影的图像同步地(例如，实时地)和/或对准地显示图像(例如，帧)，使得图像被叠加。以这种方式，投影层3904能够与由投影仪3704投影的图像同步地显示视频和/或静止图像。
在特定实施例中，处理器3912能够控制显示器控制器3910以控制投影层3904的性质。例如，处理器3912能够控制和调节光强度、颜色、对比度、亮度、灰度系数(gamma)、饱和度、白平衡、色调偏移和/或其他成像参数。处理器3912能够调整这些性质中的一个或多个或全部以匹配存储器3914中存储的特定颜色配置文件。例如，在处理器3912的控制下，显示器控制器3910调整穿过投影层3904的一个或多个外部层的光量或者在特定时间被投影层3904的一个或多个外部层反射的光量以操纵光强度。
在特定实施例中，显示器控制器3910在处理器3912的控制下能够调整投影层3904的性质，例如刷新速率、(例如，像素和/或微粒的透明度的)改变速率或其他动态特性。对性质的调整可以同步为产生视觉效果和/或与来自投影仪3904的投影图像同步。视觉效果的示例包括但不限于：在明亮照射的环境中的更强的照明和更暗的黑色。
在一个或多个实施例中，传感器3706能够检测从投影仪3704投影的光。传感器3706能够检测从投影仪3704投影的光的强度和/或光的颜色。在特定实施例中，投影设备3702能够基于并响应于来自传感器3706的数据而调整和/或校准投影设备3702的投影层，以与投影仪3704同步。例如，传感器3706能够检测来自投影仪3704的投影图像的边缘、来自投影仪3704的投影图像中的特定光图案或它们的组合。传感器3706检测到的光图案指示在投影设备3702的投影层3904的已知位置处检测到图像的哪些部分。因此，投影设备3702能够基于从光传感器3706获得的数据来重新设置投影层上显示的图像的大小以与从投影仪3704投影的图像叠加，和/或基于从传感器3706获得的数据(例如，由光传感器3706检测的光的颜色和/或强度)来调整投影层3904的像素的外观以呈现得更暗或更亮。在另一示例中，投影设备3702能够基于来自传感器3706的数据来旋转图像以与由投影仪3704投影的图像对准和同步。
作为说明性且非限制性示例，当被投影到投影设备3702上的给定图像与投影设备3702的投影层3904对准且同步时，该图像将具有预期由传感器3706检测的光强度和/或颜色的已知图案。基于由传感器3706检测的光强度和/或颜色，处理器3912能够控制投影层3904的像素以与由传感器3706检测的、投影仪3704投影的图像对准和同步。例如，处理器3912能够确定由投影层3904显示的图像或图像的区域要被移位的方向和距离，以便与由投影仪3704投影的图像对准和同步。因此，投影设备3702能够控制像素实行改变，例如，由显示层显示的图像的移位。
在特定实施例中，如本文所述，处理器3912能够生成命令数据，该命令数据被提供给投影仪3704以控制其操作。例如，处理器3912能够基于对从传感器3706获得的传感器数据的分析来生成命令数据，以控制投影仪3704增大投影图像的大小，减小投影图像的大小和/或使投影图像移位。
在一个或多个实施例中，传感器3706能够检测用户相对于投影设备3702的接近度和/或距离。例如，传感器3706可以被实现为能够确定投影设备3702与用户之间的距离的接近度传感器。在另一示例中，传感器3706可以被实现为一个或多个相机。在那种情况下，传感器3706可以根据从投影设备3702的表面向外朝投影仪3704的角度来捕获图像数据。例如，传感器3706能够捕获图像数据，该图像数据可以被处理器3912处理以检测例如在投影设备3702的预定距离内存在用户、用户的一个或多个属性、用户相对于投影设备3702的位置和其他信息。在特定实施例中，处理器3912能够确定如本文所述的用户的属性，执行包括但不限于以下操作的操作：识别图像数据中(例如，帧中)的人类，执行面部识别以确定用户(例如，人类)的身份，注视检测(例如，基于用户的眼睛和/或其他面部特征的检测的用户观看的方向)，以及确定用户与投影设备3702之间的距离。
在特定实施例中，处理器3912能够基于从传感器3706获得的数据来控制投影层3904的像素。如上所述，数据可以指定用户的物理存在、用户相对于投影设备3702的位置、用户与投影设备3702之间的距离和/或用户的一个或多个属性。作为说明性且非限制性示例，处理器3912能够响应于在传感器数据中检测到特定条件来施加特定的视觉效果。例如，响应于确定用户戴眼镜，处理器3912能够增加要显示的图像中的文本的字体大小。在另一示例中，处理器3912能够响应于确定用户的年龄高于阈值年龄(例如，经由图像处理和/或面部识别和/或特征处理)来增加字体大小。在另一示例中，处理器3912能够按照由基于用户的身份确定的用户的偏好所指定的将视觉效果施加于图像。在特定实施例中，可以响应于确定用户至少位于距投影设备3702的最小距离处来施加该效果。应当理解，关于如本文所述的投影设备3702中的图像的显示或图像的区域所做的任何改变可以被传播和/或同步到投影仪3704，使得投影仪3704在投影设备3702(例如，作为主设备)的控制下投影以相同或相似方式修改的图像。
在一个或多个实施例中，传感器3706中的一个或多个能够感测或检测环境光的水平和/或投影设备3702周围的环境光的颜色。在这种情况下，处理器3912能够基于检测的数据来调整由投影设备3702显示的图像。例如，处理器3912能够补偿被确定为黄色的环境光。
图41示出了用于实现投影系统的示例方法4100。在一个或多个实施例中，方法4000可以用于实现如本文结合图37-图40所述的投影系统。
在框4102中，提供投影层。投影层包括多个像素。像素可以是电子可控的，以与投影到投影层上的图像相协调地改变多个像素中的至少一个的外观。投影层与投影到投影层上的图像同步且对准地显示图像。
在框4104中，提供一个或多个显示器作为投影层的一部分。在特定实施例中，投影层可以包括不透明的显示器。在特定实施例中，投影层可以包括使用本文所述的不同的透明显示器技术中的任何技术来实现的一个或多个透明显示器。例如，一个或多个透明显示器可以是LCD、包括近晶A相液晶的LDC、LED显示器、光增强层或OLED显示器。
在一些实施例中，非发射型显示器包括多个像素中的包括染料的至少一个像素。在一些实施例中，显示器至少包括多个像素中的不包括染料并且基本上呈现白色的像素。在一个或多个实施例中，非发射型显示器包括多个像素中的包括染料的至少一个像素。非发射型显示器可以被实现为PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、聚合物稳定型LCD、电润湿显示器、胆甾型LCD或包括近晶A相液晶的LCD。
在框4106中，可选地提供一个或多个传感器作为投影设备的一部分。在特定实施例中，传感器能够检测光。多个像素可以至少部分地基于由传感器检测的光而电子可控并与投影到投影层上的图像同步。
在特定实施例中，传感器中的一个或多个能够检测用户与投影层(或投影设备)之间的距离。可以至少部分地基于由传感器检测的距离来对多个像素进行电子控制。
在特定实施例中，传感器中的一个或多个能够检测在提供的投影层的范围内的用户的一个或多个属性。可以至少部分地基于由传感器检测的用户的一个或多个属性来对多个像素进行电子控制。
在框4108中，可选地提供投影仪。投影仪能够将图像投影到投影层上。
在框4110中，可选地提供相机。相机能够捕获投影到投影层上的图像的图像数据。在特定实施例中，投影仪被配置为基于来自相机的图像数据来调整投影到投影层上的图像。
图42示出了投影设备的示例操作方法4200。在框4202中，投影设备与投影到投影层上的图像相协调地控制投影层的像素。例如，控制投影层的多个像素以与投影到投影层上的图像相协调地改变这多个像素中的至少一个的外观。如所讨论的，多个像素可以是电子可控的，以与投影到投影层上的图像同步且对准地显示图像。
在框4204中，投影设备可选地生成并分析传感器信息。例如，投影设备可选地使用一个或多个传感器来检测光。在另一示例中，投影设备可选地使用一个或多个传感器来检测用户和/或一个或多个用户属性。用户属性的示例可以包括但不限于：用户与投影设备之间的距离、用户的位置、用户的身份、身高、年龄、用户是否戴眼镜和/或用户的其他物理特征。如所讨论的，可以部分地使用图像处理来分析传感器信息。
在框4206中，可以部分地基于传感器信息来对多个像素进行电子控制。例如，投影设备能够使用传感器来检测投影设备与用户之间的距离。可以至少部分地基于由传感器检测的距离来对像素进行电子控制。例如，基于用户的距离和/或用户的属性(例如，确定用户是否戴眼镜)，可以放大图像和/或可以增加文本大小(例如，通过图像处理)。在另一示例中，响应于确定用户距离投影设备至少阈值距离和/或用户被确定为最小年龄，可以放大图像和/或可以增加文本大小。
在另一示例中，投影设备能够确定用户的身高。投影设备能够基于身高来移动(例如，升高或降低)图像内的文本。作为说明性且非限制性示例，投影设备可以移动图像中的文本的位置，例如，在高度方面在图像中更高或更低地显示文本，以与用户的身高匹配或以其他方式对应于用户的身高，使得文本基本上与用户的眼睛对准。
参考图37-图42，在一个或多个实施例中，显示器4002和/或显示器4004能够包括不含有染料的一个或多个像素。在一个或多个实施例中，显示器4002和/或显示器4004能够包括一个或多个像素，其中每个像素都包括染料。在一个或多个实施例中，显示器4002和/或显示器4004能够包括多个像素，其中仅一些像素(例如，像素的子集)包括染料。此外，在特定实施例中，不同的染料可以被用于不同的像素。例如，显示器4002和/或显示器4004能够具有包括第一染料颜色的一个或多个像素、包括不同的第二染料颜色的一个或多个像素等。显示器4002和/或显示器4004能够包括两种以上不同染色的像素。例如，显示器4002和/或显示器4004能够包括一个或多个染成黑色的像素、一个或多个染成白色的像素、一个或多个染成银色的像素、一个或多个染成红色的像素、一个或多个染成绿色的像素、一个或多个染成蓝色的像素、一个或多个染成青色的像素、一个或多个染成品红色的像素、一个或多个染成黄色的像素或前述项的任何组合。
在特定实施例中，投影设备3702的一个或多个显示器是行可寻址的或列可寻址的。在一个或多个实施例中，投影设备3702的一个或多个显示器可以包括可控制为显示通透状、灰度、白色、黑色或特定颜色的单个像素。该单个像素的大小可以被设置为大约显示器的大小，使得可将整个投影层电子地控制为完全且均匀的白色、完全且均匀的黑色、完全且均匀的透明状、完全且均匀的灰度或完全且均匀的特定颜色。例如，显示器的单个像素可以被染色以呈现黑色、白色、银色、红色、绿色、蓝色、青色、品红色或黄色。
图43示出了具有显示器110的另一示例显示设备100。图44示出了图43的显示设备的示例显示器110的分解图。参考图43和图44，在特定实施例中，显示设备100被配置为：前显示器150和后显示器140都被实现为基本上透明的显示器。在特定实施例中，前显示器150和后显示器140具有基本上相同的大小和形状。在图43和图44的示例中，显示设备100在后显示器140后面没有实体背衬或其他层。因此，从视锥观看显示设备100的人能够观看在前显示器150和/或后显示器140上呈现的信息，同时还能够看透显示设备100以观看位于显示设备100后面的对象。类似地，位于显示设备100后面的用户能够观看至少部分地呈现在前显示器150和/或后显示器140上的内容，同时也能够看透显示设备100以观看位于显示设备100前面的对象。例如，可以通过将产品放置在显示设备100后面来展示产品(例如，智能手机)，并且显示设备100可以显示关于产品的信息。
在特定实施例中，显示器110能够以增加的对比度来显示信息。显示器110包括被称为“α(alpha)通道”的附加通道。α通道有利于增加在显示器110上显示的信息的对比度。在一个方面，α通道有利于显示黑色有色像素，从而在所显示的图像中提供增加的对比度。另外，α通道能够显示范围从如本文所述的通透(例如，透明)、银色、白色、黑色、灰度或其他合适颜色的像素。例如，可以控制α通道的像素以至少部分地呈现不透明状。在一个或多个实施例中，前显示器150和后显示器140的像素具有基本上相同的大小和形状。在其他实施例中，前显示器150和后显示器140的像素的形状和/或大小和/或数量可以如本文所述的那样不同。
在特定实施例中，前显示器150是像素可寻址显示器。前显示器150可以被实现为光调制层。前显示器150可以是发射型显示器。在特定实施例中，前显示器150是透明OLED(TOLED)显示器。在示例中，TOLED显示器可以由有源矩阵或无源矩阵驱动，并且具有一些基本上透明的区域。在特定实施例中，前显示器150是LCD。在示例中，前显示器150可以对应于由偏振器、LC面板、滤色器和偏振器形成的LCD。在另一示例中，前显示器150可以与LC面板(例如，使用ITO、LC和ITO材料)相对应。在特定实施例中，前显示器150可以被实现为光增强层(例如，光增强器层)。例如，前显示器150可以被实现为QD层。可以将具有透明度的任何合适的光调制层或显示器用作前显示器150。
在特定实施例中，前显示器150包括能够生成红色、绿色和蓝色的像素。总体上，如本公开内所述的，通过在像素之间留下间隙来实现透明度。在这方面，TOLED显示器150总是最大透明的。TOLED显示器150不能生成颜色黑色。相反，在颜色上意在为黑色的像素被显示为基本上透明的(例如，通透的)。在明亮的环境中，由于不能显示黑色像素以及环境光照射通过显示器110的事实，TOLED显示器150提供低对比度水平。对比度通常被测量为(最亮亮度-最暗亮度)/(平均亮度)。环境光越亮，对比度越差。
在特定实施例中，将后显示器140实现为非发射型显示器。后显示器140是像素可寻址的。例如，后显示器140可以被实现为PDLC显示器、PSLC、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器、悬浮颗粒设备、ITO显示器或处于其任何相(例如，向列型、TN、STN或SmA)的LCD。后显示器140可控为生成α通道。α通道控制后显示器140的透明度及其一个或多个像素。例如，在后显示器140是像素可控的以生成黑色像素、透明(例如，通透)像素或黑色与透明之间的任何中间级(例如，半透明)的情况下，α通道控制透明度以确定后显示器140的像素是否呈现颜色上的黑色、透明或特定的灰色阴影。在后显示器140是像素可控的以生成白色像素、透明像素或不同水平的透明像素(例如，半透明像素)的情况下，α通道控制透明度以确定后显示器140的像素是否呈现颜色上的白色、透明或半透明。在一个或多个实施例中，后显示器140不需要使用滤色器。在一个或多个实施例中，后显示器140不需要偏振器。
在特定实施例中，后显示器140与前显示器150对准，如本公开内所描述的。例如，后显示器140的像素与前显示器150的像素对准。作为说明性示例，后显示器140的像素可以与前显示器150的像素叠加。在另一示例中，后显示器140的像素可以与前显示器150的像素的基本上透明的区域叠加，以便通过基本上透明的区域可见。因此，后显示器140的像素可控制为显示基本上透明状、黑色、白色、灰度或另一合适的颜色，这取决于用于通过前显示器150的像素的基本上透明的区域可见的特定显示技术。例如，控制后显示器140以显示与前显示器150的所选像素对准的白色、黑色和/或灰度像素，其中前显示器150的该所选像素对应于图像的被前显示器150的像素(例如，这些像素中的红色、绿色和蓝色子像素关闭)显示为基本上透明的白色、黑色和/或灰度区域。
在特定实施例中，显示器110能够显示包括一个或多个黑色区域的图像。后显示器140能够通过将与图像的黑色区域相对应的像素控制为呈现黑色来显示黑色区域。将前显示器150的与图像的黑色区域相对应的像素控制为呈现透明状。因此，当在设备100的前面观看时，来自后显示器140的黑色像素是可见的，从而生成图像的黑色部分。通过显示黑色像素而不是使用通透像素来表示黑色，显示器110的对比度得到提高。
在特定实施例中，显示器110能够显示包括一个或多个白色区域的图像。后显示器140能够通过将与图像的白色区域相对应的像素控制为呈现白色来显示白色区域。将前显示器150的与图像的白色区域相对应的像素控制为呈现透明状。因此，当在设备100的前面观看时，来自后显示器140的白色像素是可见的，从而生成图像的白色部分。
在特定实施例中，显示器110能够显示包括一个或多个灰度区域的图像。后显示器140能够通过将与图像的灰度区域相对应的像素控制为呈现灰度来显示灰度区域。将前显示器150的与图像的灰度区域相对应的像素控制为呈现透明状。因此，当在设备100的前面观看时，来自后显示器140的灰度像素是可见的，从而生成图像的灰度部分。
在特定实施例中，后显示器140能够控制与前显示器150的显示红色、绿色或蓝色的像素对准的像素呈现至少部分不透明或不透明(例如，黑色、白色和/或灰度)。通过在后显示器140中显示在前显示器150的显示颜色的像素后面或者与前显示器150的显示颜色的像素叠加的不透明的像素或至少部分不透明的像素，后显示器140至少相对于被控制为在后显示器140中显示不透明的像素来阻挡从显示器110后面散发的环境光。通过减少环境光，提高了显示器110的对比度。
作为说明性且非限制性示例，参考图43，显示器110上显示的图像的部分4302通过后显示器140显示与前显示器150上的图像4404叠加的图像4202来形成。形成图像4402的后显示器140的像素可以是黑色、白色或灰度。前显示器150的图像4404的像素可以是任何颜色。形成图像4402的后显示器140的像素阻挡来自显示设备100后面的环境光，从而为显示器110的所产生的组合图像4302提供增加的对比度。
在特定实施例中，后显示器140是像素可寻址的。在其他实施例中，后显示器140是行可寻址的或列可寻址的，以控制透明度并提供被配置为对光进行散射、反射或吸收的区域。在一个或多个实施例中，后显示器140可以包括可控制为显示通透状、灰度、白色或黑色的单个像素。后显示器140的该单个像素的大小可以被设置为大约后显示器140的大小，使得可将整个后显示器电子地控制为完全且均匀的白色、完全且均匀的黑色、完全且均匀的透明状或完全且均匀的灰度。然而，应该理解的是，后显示器140的该单个像素可以被染色以呈现黑色、白色、银色、红色、绿色、蓝色、青色、品红色或黄色。在一些实施例中，显示器110在LCD配置中使用侧照明或使用前照明(frontlit)。在一些实施例中，显示器110包括触摸输入层。应理解，显示器110可以在视频控制器和/或处理器(未图示)的控制下操作。
图45A-图43E示出了具有α通道的部分发射型像素的示例。在特定实施例中，部分发射型像素160可以具有任何合适的形状，例如正方形、矩形或圆形。图45A-图45E中示出的示例部分发射型像素160可以具有各种布置、形状和大小的子像素和α区域。在图45A-图45E的示例中，α区域由后显示器140提供。前显示器150提供红色、绿色和蓝色子像素以及基本上透明的区域，其中后显示器140的α区域可通过该基本上透明的区域可见。
在图45A中，部分发射型像素160包括三个相邻的矩形子像素(“R”、“G”和“B”)和位于这三个子像素下方的α区域，其中该α区域具有与这三个子像素大致相同的大小。在图45B中，部分发射型像素160包括三个相邻的矩形子像素和与蓝色子像素相邻定位的α区域，该α区域具有与每个子像素大致相同的大小和形状。在图45C中，部分发射型像素160被细分为四个象限，其中三个子像素占据三个象限并且α区域位于第四象限中。在图45D中，部分发射型像素160具有四个方形子像素，其中透明区域位于这四个子像素之间和周围。在图45E中，部分发射型像素160具有四个圆形子像素，其中α区域位于这四个子像素之间和周围。尽管本公开描述并示出了具有特定布置、形状和大小的特定子像素和α区域的特定部分发射型像素，但是本公开涵盖具有任何合适的布置、形状和大小的任何合适的子像素和α区域的任何合适的部分发射型像素。
在特定实施例中，在图45A-图45E中示出的后显示器140的像素的大小被设置为与前显示器150的部分发射型像素的通透区域相同并与该通透区域对准。在其他实施例中，在图45A-图45E中示出的后显示器140的像素的大小被设置为与前显示器150的全部部分发射型像素相同并与该全部部分发射型像素对准。在这种情况下，例如，后显示器140的像素的大小将被设置为前显示器150的包括红色、绿色和蓝色子像素以及基本上透明区域在内的像素的面积。
图46示出了显示器110的另一示例实现。在图46的示例中，前层150包括部分发射型像素160。在特定实施例中，层150的部分发射型像素包括被示为子像素4602的三个相邻的子像素(“R”、“G”和“B”)，而后层140的像素提供α区域4604。透明导电线4606为前显示器150的“R”、“G”和“B”子像素4602提供控制信号。
如参考图45所讨论的，α区域由后显示器140生成，并且通过前显示器150的部分发射型像素的通透区域可见。在图46的示例中，子像素4602是OLED。取决于后显示器140的特定实现，α区域4604可配置为显示透明状、黑色、灰度或白色。在图46的示例中，α区域4604-1被配置为显示白色或呈现为不透明。α区域4604-2被配置为显示黑色或吸收光。图46的示例示出了为TOLED显示器的前显示器150不需要并入固定的黑色掩膜，以允许前显示器150实现比其他TOLED显示器更高程度的透明度，同时仍然提供增加的对比度。
在特定实施例中，参考图43-图44，当要由显示器110显示图像的白色(黑色)区域时，后显示器140的与白色(黑色)区域相对应的像素被控制为呈现白色(黑色)。控制前显示器150的与白色(黑色)区域相对应的像素，使得“R”、“G”和“B”子像素被关闭。在特定实施例中，参考图43-图44，后显示器140的与图像的所选区域相对应的像素的透明度被控制为呈现为白色、灰度、黑色或另一颜色，以便阻挡或至少部分地阻挡环境光。控制前显示器150的与图像的所选区域相对应的像素，使得“R”、“G”和“B”子像素被适当地开启以生成预期颜色。此外，可以基于显示器110的应用或使用来改变所使用的基本透明区域的量，以实现期望的透明度和像素密度。
图47示出了包括相机的示例显示设备的分解图。在图47的示例中，显示设备100包括相机4702。相机4702能够捕获图像和/或视频(下文统称为“图像数据”)。相机4702可以被安装在显示设备100的外壳或壳体中，并且向外面向如结合图5所述的前显示器150前面的视锥。
相机4702耦接到存储器4704。存储器4704耦接到处理器4706。在本文结合图32描述了存储器和处理器的示例。在一方面，存储器4704可以被实施为本地存储器，其被配置为存储指令及数据，例如来自相机4702的图像数据。处理器4706能够执行存储在存储器4704中的指令以启动用于控制透明显示器(例如，后显示器140)的像素的透明度和透明彩色显示器(例如，前显示器150)的部分发射型像素的可寻址区域的操作。
处理器4706能够执行存储在存储器4702中的指令以分析图像数据。在特定实施例中，处理器4706能够从图像数据中检测视锥中的人的注视，并且基于用户的注视或用户的注视相对于显示器110表面的角度来确定前显示器150的像素与后显示器140的像素的透视(see-through)重叠。响应于所确定的透视重叠，处理器4706能够调整后显示器140的一个或多个或所有像素的透明度和/或调整前显示器150的一个或多个或所有部分发射型像素的可寻址区域。例如，通过如所述地调整后显示器140的像素的透明度和/或前显示器150的部分发射型像素的可寻址区域，处理器4706能够使后显示器140的操作与前显示器150同步，使得由每个相应的显示器显示的任何图像的区域相对于用户的视角(例如，注视)对准。处理器4706能够动态地调整在后显示器140和前显示器150上显示的图像，以便随时间推移沿着用户的变化视角(例如，注视)进行对准。
例如，处理器4706能够对图像数据执行对象识别，以检测图像数据内的人类或用户。在一方面，处理器4706检测用户的面部并识别诸如眼睛之类的特征。处理器4706能够确定用户的注视相对于显示器110的方向。基于用户的注视的方向，处理器4704能够确定前显示器150的像素在后显示器140的像素上方的透视重叠。
本文所描述的示例实施例通过阻挡环境光和/或生成黑色像素来促进显示器中增加的对比度。如上所述地增加对比度的能力意味着前显示器150(例如，透明彩色显示器)能够以较低程度的亮度进行操作。例如，前显示器150能够减少驱动“R”、“G”和“B”子像素的、在线路中携带的电流量。驱动显示器110所需的电流的减少有利于改善面板尺寸的可扩展性，改善显示器110的寿命，并有助于减少用户所经历的眼睛疲劳。
参考图43-图47，在一个或多个实施例中，后显示器140能够包括不含有染料的一个或多个像素。在一个或多个实施例中，后显示器140能够包括一个或多个像素，其中每个像素都包括染料。在一个或多个实施例中，后显示器140能够包括多个像素，其中仅一些像素(例如，后显示器140的像素的子集)包括染料。此外，在特定实施例中，不同的染料可以被用于不同的像素。例如，后显示器140能够具有包括第一染料颜色的一个或多个像素，包括不同的第二染料颜色的一个或多个像素等。后显示器140可包括两种以上不同染色的像素。例如，后显示器140能够包括一个或多个染成黑色的像素、一个或多个染成白色的像素、一个或多个染成银色的像素、一个或多个染成红色的像素、一个或多个染成绿色的像素、一个或多个染成蓝色的像素、一个或多个染成青色的像素、一个或多个染成品红色的像素、一个或多个染成黄色的像素或前述项的任何组合。
后显示器140能够显示由前显示器150发射的图像的一个或多个不同的有色区域，这取决于当前显示器150的像素被控制为呈现透明状(例如，通透)时在前显示器150的这些像素(例如，部分发射型像素)后面显示或可见的像素的特定颜色。后显示器140还能够在前显示器150的被控制为显示颜色的像素后面(例如，与前显示器150的这些像素叠加)显示不同的有色像素(例如，至少部分地不透明)。在这方面，可以使用被染色或未被染色的一个或多个像素来实现α通道。被染色的像素可以包括被染成黑色、白色、银色、红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色的像素或被染色像素的任何组合。
如结合图43-图47所描述地进行配置的显示器110能够通过逐像素地改变后显示器140的像素的透明度来显示包括颜色从透明状到黑色或从透明状到白色的图像。如结合图43-图47所述的显示器110可以被合并在各种不同的设备、装置或系统中的任何一个内。可以包括显示器110的示例设备包括但不限于：平板计算机；移动电话；大型显示器；公共显示器；窗口；膝上型计算机；相机；透视显示器；头戴式显示器；平视显示器；诸如护目镜、耳机、眼镜、移动电话和平板计算机之类的虚拟现实设备；诸如耳机、眼镜、移动电话和平板计算机之类的增强现实设备；以及其他合适的设备。
图48示出了用于实现显示器的示例方法4800。在一个或多个实施例中，方法4800用于实现如本文结合图43-图47所述的显示器。
在框4802中，提供第一透明显示器。例如，第一透明显示器可以被制造为包括多个像素。可以对第一显示器的多个像素中的每个像素的透明度进行电子控制。在一个或多个实施例中，第一透明显示器的多个像素是电子可控的，以显示为通透状、白色、灰度或黑色。
在框4804中，提供第二透明显示器。在一个或多个实施例中，第二透明显示器可以被制造为发射图像。在示例实施例中，第二透明显示器位于第一透明显示器的前面。在特定实施例中，第二透明显示器是彩色透明显示器。在一方面，第二透明显示器包括多个部分发射型像素，其中每个部分发射型像素具有可寻址区域和通透区域。
在一个或多个实施例中，第二透明显示器是发射型显示器，而第一透明显示器是非发射型显示器。例如，非发射型显示器可以是聚合物色散型液晶显示器、电致变色显示器、电色散显示器或电润湿显示器。发射型显示器可以是液晶显示器、发光二极管显示器或有机发光二极管显示器。在特定示例中，发射型显示器是透明有机发光二极管显示器，而非发射型显示器是电泳显示器。在另一示例中，发射型显示器是透明发光二极管显示器，而非发射型显示器是包括近晶A相液晶的液晶显示器。
在框4806中，包括第一透明显示器和第二透明显示器的设备显示图像或图像序列。在一个或多个实施例中，通过使第二透明显示器的与图像的黑色区域相对应的区域透明并且使第一透明显示器的与图像的黑色区域相对应的区域呈现黑色来示出图像的黑色区域。在一个或多个实施例中，在第二透明显示器的与图像的有色区域相对应的区域显示颜色并且第一透明显示器的与有色区域相对应的区域呈现不透明的情况下显示图像。所描述的用于显示图像的有色区域的操作可以与用于显示图像的黑色区域的操作同时执行。
在特定实施例中，第一透明显示器的像素与第二透明显示器的部分发射型像素对准，并且可通过第二透明显示器的部分发射型像素的通透区域可见。
在框4808中，可选地提供存储器和处理器。存储器能够存储指令。处理器耦接到存储器。响应于执行指令，处理器能够启动用于控制第一透明显示器的像素的透明度和第二透明显示器的部分发射型像素的可寻址区域的操作。
在一个或多个实施例中，可选地提供相机。例如，相机能够针对第二透明显示器前面的视锥生成图像数据。如上所述，第二透明显示器可以位于第一透明显示器的前面。例如，处理器能够分析图像数据并从图像数据中检测视锥中的人的注视。处理器还能够基于用户的注视或用户的位置来确定第二透明显示器的像素与第一透明显示器的像素的透视重叠。
在特定实施例中，处理器能够基于透视重叠来调整第一透明显示器的像素和/或第二透明显示器的像素。例如，给定透视重叠(例如，用户的注视的角度和/或相对于显示器的位置)，处理器能够将由第一透明显示器显示的图像的区域与由第二透明显示器显示的图像的对应区域对准。
在图示中，第一透明显示器和第二透明显示器可以基本上彼此平行(例如，如图44中所示)。在操作模式中，在第一透明显示器和第二透明显示器基本上对准的情况下，由第一透明显示器显示的(图像的)区域与由第二透明显示器显示的(相同图像的)对应区域对准。当从用户的视角(例如，改变的视角)观看时，处理器能够使由第一显示器显示的区域和/或由第二透明显示器显示的相同图像的对应区域移位以进行对准。
图49示出了显示器的示例操作方法4900。在一个或多个实施例中，显示器被实现为结合图43-图47所述的示例显示器。
在框4902中，接收要在设备上显示的图像。设备能够从设备的相机、从设备的其他电路、从设备外部的源、从设备的存储器或者响应于设备的处理器执行指令来接收图像。设备可以包括第一透明显示器和第二透明显示器。第一透明显示器可以包括多个像素，其中多个像素中的每一个的透明度被电子地控制。第二透明显示器能够发射图像。
在一个或多个实施例中，第二透明显示器是彩色透明显示器。在特定实施例中，第二透明显示器位于第一透明显示器的前面。
在框4904中，在设备上显示图像。在一个或多个实施例中，通过使第二透明显示器的与图像的黑色区域相对应的区域透明并且通过使第一透明显示器的与图像的黑色区域相对应的区域呈现黑色来示出图像的黑色区域。在一个或多个实施例中，第二透明显示器的与图像的有色区域相对应的区域显示颜色，并且第一透明显示器的与有色区域相对应的区域呈现不透明状。所描述的用于显示图像的彩色区域的操作可以与用于显示图像的黑色区域的操作同时执行。
在框4906中，可选地确定透视重叠。例如，处理器能够确定第二透明显示器的像素与第一透明显示器的像素的透视重叠。可以通过从由可以被合并到设备中的相机捕获的图像数据中检测用户的视角和/或注视来使用图像处理确定透视重叠。透视重叠指示在给定用户的视角(例如，注视和/或位置)的情况下，由第一透明显示器显示的图像的区域是否与由第二透明显示器显示的相同图像的区域对准。
在框4908中，可选地基于透视重叠来调整第一显示器和/或第二显示器的一个或多个像素。在一个或多个实施例中，第二透明显示器包括多个像素，其中第二透明显示器的多个像素中的每个像素的透明度被电子地控制。在这种情况下，设备的处理器能够基于透视重叠来调整第一透明显示器的一个或多个或所有像素的透明度。在一个或多个其他实施例中，设备的处理器能够基于透视重叠来调整第二透明显示器的一个或多个或所有像素的外观(例如，颜色和/或透明度)。应当理解，处理器能够基于透视重叠来同时调整第一透明显示器和第二透明显示器两者的一个或多个或所有像素。例如，处理器能够如所述地调整像素，使得在给定用户相对于设备的视角和/或位置的情况下，由第一透明显示器显示的图像的区域与由第二透明显示器显示的相同图像的对应区域对准。
图50示出了另一示例显示器110的分解图。在图50的示例中，示出了第一显示器(例如，后显示器140)与第二显示器(例如，前显示器150)。在图50的示例中，后显示器140和前显示器150如本公开内所描述地对准。例如，前显示器150和后显示器140的像素可以对准，使得它们的边界直接位于彼此上方或下方，和/或使得一个显示器的像素的透明区域与另一显示器的像素的可寻址区域叠加，反之亦然。
后显示器140可以被实现为彩色显示器。例如，后显示器140可以被实现为任何合适的发光(例如，发射型)层或光调制层。后显示器140的示例实现包括但不限于：LCD、发光二极管显示器、光增强层、OLED和QD。后显示器140能够发射光或调制诸如背灯之类的光源以产生图像。后显示器140可以是透明的或可以不是透明的。
前显示器150被实现为透明显示器，其能够对来自后显示器140的光选择性地进行漫射。例如，前显示器150能够对与后显示器140产生的图像相关联的光进行漫射。前显示器150能够对环境光进行散射或者对来自后显示器140的光进行漫射以产生视觉效果。前显示器150的示例实现包括但不限于：PDLC显示器、PSLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器、悬浮颗粒设备、ITO显示器或处于其任何相(例如，向列型、TN、STN、胆甾型、SmA、SmB、SmC)的LCD或任何LC显示器。显示器110还可以包括触敏层。
在特定实施例中，前显示器150包括一个或多个反射型、透反射型或发射型显示层。前显示器150能够作为漫射器操作，以便于创建任何各种视觉效果，例如模糊和白色增强或其他颜色增强。不同类型的模糊效果的示例可以包括但不限于：渐晕、速度、运动、深度、高亮层、隐私过滤器、过渡、框架、审查(censorship)、阻挡(block)或纹理。
在特定实施例中，显示器110使用发光显示器或光调制显示器作为如所述的后显示器140、前显示器150，并且包含前照明。在特定实施例中，显示器110使用发光显示器或光调制显示器作为如所述的后显示器140、前显示器150，并且包含背照明。在使用背照明或前照明的一个或多个实施例中，设备110包括侧照明。显示器110可以包括触敏层，无论是否使用前照明、背照明和/或侧照明。
在特定实施例中，显示器110内可选地包括间隔器5002。间隔器5002的添加可操作为增加由前显示器150生成的散射量。例如，间隔器5002可以是可调节的，以改变后显示器140与前显示器150之间的距离。间隔器5002可以设置在后显示器140与前显示器150之间。例如，一个或多个间隔器502可以耦接到显示器140和150的顶部，耦接到显示器140和150的一侧或两侧，耦接到显示器140和150的底部，或者位于显示器的边缘的任何组合上。显示器110可包括一个或多个间隔器5002。在特定实施例中，间隔器5002被电子地或机械地控制。通过进一步改变后显示器140与前显示器150之间的距离，可以增加或减少由前显示器150产生的散射量。例如，增加后显示器140与前显示器150之间的距离增加了由前显示器150产生的散射量。
显示器110能够以多种不同的模式来操作。在第一模式中，后显示器140开启并显示彩色图像，而前显示器150是透明的。在第二模式中，后显示器140处于关闭状态，而前显示器150(其可以包括双稳态显示层)能够在消耗很少电力的同时显示图像或任何信息。在第三或“环境”模式中，显示器110能够通过使用前显示器150对环境光进行漫射来增强白色。在第四或“背灯”模式中，显示器110能够通过对环境光进行漫射来增强颜色(诸如黑色、白色、银色(例如，TiO2)、红色、绿色、蓝色、青色，品红色和黄色)，同时还使用后显示器140来生成被增强的颜色的像素。在第五模式中，显示器110能够通过使用前显示器150对后显示器140的像素进行漫射来生成模糊效果。
在图50的示例中，前显示器150被配置为使用模糊效果来显示呈现白色的帧5004。前显示器150的区域5006是透明的，使得人能够观看在直接位于前显示器150的透明区域5006后面的后显示器140上显示的内容。例如，词语“Hello(你好)”由后显示器140显示，并且通过前显示器150的透明区域5006可见，其中帧5004围绕该内容。
在图50的示例中，包括处理器5008和存储器5010。处理器5008被配置为控制后显示器140和前显示器150的操作。在一个或多个实施例中，处理器5008能够通过显示器控制器和/或其他驱动器电路(未示出)来控制显示器110。在一个或多个实施例中，处理器5008和/或存储器5010是显示器控制器的一部分。处理器5008能够启动本文所述的显示器110的各种操作模式。在特定实施例中，显示器110能够以环境模式操作，其中后显示器140能够在处理器5008的控制下发射或调制光以产生图像，而前显示器150可操作为在处理器5008的控制下对环境光进行散射并对来自后显示器140的光进行漫射。如前所述，处理器5008能够控制后显示器140和前显示器150相协调地操作，以产生一种或多种视觉效果和/或实现本文所述的各种操作模式中的任何一种。
在特定实施例中，显示器110以背灯模式操作，其中前显示器150可操作为通过在与后显示器140的呈现白色的区域和/或像素对准的区域和/或像素中对环境光进行漫射来增强白颜色。通过使用后显示器140和前显示器150两者来生成白色像素，减少了显示器110生成呈现白色的像素所使用的功率量，因为需要较少的电流来驱动后显示器140的白色像素，特别是在亮光环境中。在不使用来自后显示器140的明亮的白色像素的情况下显示白颜色的能力进一步有助于减少低光环境中用户的眼睛疲劳。
在特定实施例中，处理器5008能够接收指定可以存储在存储器5010中的图像数据的信号。图像数据包括作为另一层、通道、标签或元数据被嵌入其中的信息。嵌入信息对要由显示器110利用也由显示器100显示的图像数据实时地实现的特定视觉效果进行编码。在一方面，嵌入信息由处理器5008从图像数据获得或读取，以实现由嵌入信息指定的特定视觉效果。例如，嵌入信息可以被认为是单独的通道，例如与提供RGB信息的通道分离的漫射或散射通道。响应于读取嵌入信息，处理器5008控制前显示器150和/或后显示器140创建由嵌入信息指定的视觉效果。处理器5008能够控制后显示器140和前显示器150与彼此同步和/或对准地操作。
在特定实施例中，处理器5008能够对从接收信号获得的图像数据执行图像处理。处理器5008能够检测图像数据中的使处理器5008启动或实现特定视觉效果和/或操作模式的特定条件。以这种方式，处理器5008能够处理接收的视频信号以确定何时激活散射层(例如，前显示器150)。作为说明性且非限制性示例，前显示器150可以被控制为透明或基本上透明。例如，处理器5008能够响应于从图像数据、传感器数据或图像数据与传感器数据的组合中实时检测到预定条件来动态地激活前显示器150以对光进行漫射。通常，所述条件指的是与接收信号中携带的或图像数据中嵌入的其他信息相对照(例如，与散射通道相对照)，图像数据和/或传感器数据的内容的属性。
作为说明性且非限制性示例，处理器5008能够使用图像处理来分析图像数据以检测不适当的内容。例如，处理器5008可以通过执行光学字符识别或其他对象识别或者通过将由视频信号指定的图像与图像库进行比较来检测不适当的内容，其中所述图像库包括可以与接收信号相匹配的不适当内容的图像。在这种情况下，处理器5008可以通过控制前显示器150的操作以隐藏或遮掩后显示器140的整体或后显示器140的被确定为显示不适当内容的区域来实现审查或阻挡效果，例如模糊效果。处理器5008能够确定图像中要被模糊或以其他方式遮掩的区域或文本的位置和/或区域或文本的形状。处理器5008能够控制前显示器150的像素以模糊由后显示器140发射的确定区域。在另一示例中，处理器5008能够实时地和/或基本上实时地识别图像数据内的白色区域，并且当在显示器110上显示时控制前显示器150和/或后显示器140增强这些区域。在另一示例中，处理器4204能够实时地和/或基本上实时地检测图像数据内的某些图案或纹理，并控制前显示器150增强该图案或纹理。
通过使用处理器5008来检测图像和/或视频信号的内容并基于和/或响应于检测的内容来使用前显示器150施加效果，不需要对原始内容进行修改。换句话说，本文中描述的实施例可以通过施加本文中描述的图像处理并使用前显示器150施加视觉效果来动态地执行当接收到传统的视频信号时所描述的操作。
在一个或多个实施例中，处理器5008能够检测接收信号中的嵌入信息或图像数据中嵌入的嵌入信息，同时还基于在图像数据内检测到的任何其他条件和/或基于传感器数据来动态地施加视觉效果。
在特定实施例中，提供了用户界面。可以与显示器110一起包括用户界面和/或可以在显示器110上生成并显示用户界面，用户界面可以包括一个或多个按钮或开关和/或触摸界面。通过用户界面，用户能够配置显示器110的操作的多个方面。用户能够通过用户界面配置的操作的示例包括但不限于：激活或停用前显示器150，选择用于生成视觉效果的源，指定可以被使用或将要被使用的特定视觉效果，以及指定一个或多个或每个视觉效果的强度或量。关于源选择，例如，用户能够基于图像数据中的标签或其他嵌入信息，基于图像处理(例如，动态地)、传感器数据或它们的任何组合来指定是否要施加视觉效果。
如参考图50所述，显示器110可以被合并到各种不同的设备、装置或系统中的任何一种中，或者在各种不同的设备、装置或系统中的任何一种内使用。例如，显示器110可以被用于实现电视、公共显示器、监视器、移动电话、平板计算机、电子阅读器、广告面板、可穿戴设备、数码相机、平视显示器和透明显示器。
图51示出了另一示例显示器110。在图51的示例中，信号5102将散射信息(例如，散射通道)传送给驱动器电路5104。驱动器电路控制前显示器150的操作。更具体地，驱动器电路5104能够解码来自信号5102的散射信息，并基于信号5102来控制前显示器150的各个像素。信号5106将红色、绿色和蓝色视频数据传送给驱动器电路5108。驱动器电路5108控制后显示器140的操作。驱动器电路5108能够解码信号5106并基于信号5106来控制后显示器140的各个像素。如图所示，前显示器150能够对从后显示器140发射的红色、绿色和蓝色光进行漫射。
图52示出了另一示例显示器110。出于说明的目的，未示出驱动器电路5104和驱动器电路5108。在图52的示例中，处理器5008被包括在内并且能够处理信号5106。例如，处理器5008可以被实现为图像处理器。处理器5008能够(例如，通过驱动器电路)向后显示器140输出信号5106。此外，处理器5008能够从信号5106生成或导出信号5102，并且(例如，通过驱动器电路)向前显示器150提供信号5102。
在一个或多个实施例中，处理器5008能够从信号5106提取嵌入数据，并从嵌入数据生成信号5102。如所讨论的，嵌入数据可以指示特定类型的效果和/或操作模式，诸如要执行的对比度增强和/或颜色增强。处理器5008能够将这样的数据编码为信号5102。在特定实施例中，处理器5008能够分析信号5106和/或传感器数据的内容，以确定要执行的特定类型的效果和/或操作模式。处理器5008生成信号5102，信号5102对这样的操作进行编码并控制前显示器150的像素的操作以实现本文所述的效果和/或操作模式。
图53示出了另一示例显示器110。在图53的示例中，包括一个或多个传感器3706。一个或多个传感器3706可以被包括在前显示器150的边缘处，分散在整个前显示器150中，在显示器110的壳体中的一个或多个位置中，或者在其他合适的位置上。传感器3706可以被包括在显示器110中或显示器110内的任何合适的位置处。如所讨论的，在特定实施例中，传感器3706中的一个或多个被配置为检测光。检测光的传感器的示例包括但不限于光电二极管和光电晶体管。在特定实施例中，传感器3706中的一个或多个或全部可以被实现为能够检测以下项的其他类型的传感器：用户的物理存在、用户到显示器110的接近度和/或距离、用户的身份、用户的位置和/或本文所述的用户的各种属性中的任何一种。例如，传感器3706中的一个或多个或全部可以被实现为相机。在其他实施例中，传感器3706可以包括被配置为检测光(例如，光强度和/或颜色)的传感器(例如，光电二极管和/或光电晶体管)和能够检测用户、用户的接近度和/或用户的身份的其他类型的传感器的组合。
在一个或多个实施例中，处理器5008能够对由传感器3706生成的传感器数据进行操作。处理器5008能够至少部分地基于从传感器3706获得的传感器数据来修改信号5102和/或信号5104。在特定实施例中，处理器5008能够从传感器3706检测环境光的水平。处理器5008能够激活后显示器150，使得前显示器150的所选像素不再是透明的，而是基于检测到的环境光的水平对光进行漫射。所选像素可以对光进行漫射以实现颜色增强。例如，响应于检测到阈值水平或阈值量的环境光，处理器5008能够控制前显示器150在所选区域(例如，后显示器140呈现白色的区域)中对光进行漫射。因此，在具有高环境光的环境中，显示器110能够通过颜色增强来提供增加的对比度。
例如，处理器5008能够基于由后显示器140发射的图像的图像亮度来控制前显示器150的像素。在前显示器150的与后显示器140中平均图像亮度大于阈值量的区域叠加的区域中，处理器5008能够使前显示器150的像素对光进行散射。此外，处理器5008能够控制由前显示器150的像素提供的散射的量。在一个或多个实施例中，例如，检测由后显示器140显示的图像的、具有高于阈值图像亮度的图像亮度的区域。这些区域可以是图像的包括(但不限于)白色文本或文字的白色区域。通过在图像亮度超过阈值图像亮度的区域中使用显示器150对光进行漫射，显示器110在高环境光条件下通过增加的对比度变得更容易读取。
例如，在颜色白色的情况下，处理器5008能够通过控制前显示器150中与由后显示器140显示的图像的呈现白色的区域对准的像素对光进行漫射来执行白色增强，从而增强所显示图像的白颜色并增加显示器110的对比度。例如，前显示器150的被配置为对光进行散射的像素也对环境光进行散射。在这样的配置中，环境光的水平越高，通过使用前显示器150的与由后显示器140生成的图像的呈现白色的白色区域(例如，像素)叠加或对准的像素对光进行漫射而产生的对比度越大。
在特定实施例中，当在高环境光环境中执行如上所述的白色增强时，例如，当环境光水平超过从传感器数据确定的阈值时，处理器5008还能够减少功率和由后显示器140生成的光量。例如，当后显示器140是LCD或OLED显示器时，处理器5008能够减少所生成的和/或背灯的光量，同时仍然实现充分或增加的对比度。
在特定实施例中，可以包括一个或多个前显示器150，其中使用不同颜色对一个或多个不同的前显示器150进行染色。例如，其中一个前显示器150能够增强白色。另一个前显示器150可以具有带有红色染料的像素，使得被染成红色的前显示器能够增强红色。在颜色增强模式中，例如，控制白色前显示器150以在前显示器的与由后显示器140显示的图像的呈现白色的区域叠加的区域中对光进行漫射，从而通过增加的对比度来增强图像的白色区域。控制具有红色染料的前显示器150以在前显示器的与由后显示器140显示的图像的呈现红色的区域叠加的区域中对光进行漫射，从而增强图像的红色区域。可以添加附加的前显示器150以增强附加颜色，例如绿色、蓝色、品红色、黄色和黑色。
总体上，参考图50-图53，颜色增强指的是如下情形：后显示器140显示图像，并且为所选颜色的前显示器150对由后显示器140生成的图像的呈现为所选颜色的区域施加漫射。例如，可以通过控制前显示器150的像素以在前显示器150的与后显示器140的呈现白色的区域对准或叠加的区域中对光进行漫射(例如，不再是透明的，其中前显示器150的像素呈现白色)来实现白颜色增强。例如，可以通过控制前显示器150的像素以在前显示器150的与后显示器140的呈现绿色的区域对准或叠加的区域中对光进行漫射(例如，其中前显示器的像素被染成绿色)来实现绿颜色(或另一颜色)增强。
散射指的是使用前显示器150对光进行漫射，其中被控制为对光进行散射的像素不与来自后显示器140的相同颜色区域相协调。应当理解，可以通过堆叠附加的前显示器150使得可以控制前显示器150中的多个前显示器以在对准的区域或像素中对光进行散射，来实现更大量的散射。
图54A-图54L示出了可以由结合图50-图53描述的显示器110实现的视觉效果的示例。图54A示出了由前显示器150实现的散射的示例。在图54A的示例中，显示器150对光进行散射以生成模糊效果。模糊效果被用于在后显示器140显示的图像5404上方创建晕影5402(例如，执行渐晕)。在该示例中，晕影5402在显示器110的边缘附近呈现白色和不透明状，并且开始展示出朝向显示器110的中心移动的增加的透明度，以便允许图像5404可见。
在一个或多个实施例中，响应于处理器对来自传达散射信息的信号的信息进行解码，可以由前显示器150实现晕影5402。在一个或多个实施例中，处理器能够对接收的视频信号执行图像处理，以分析图像5404的内容，并且响应于图像处理来动态地施加视觉效果。在该示例中，处理器能够识别风景，并且响应于此，调用模糊来创建晕影5402。
图54B示出了使用前显示器150对光进行散射以创建由后显示器140显示的图像的速度或运动效果的示例。在图54B中，由后显示器140显示的图像是焦点对准的或清晰的。前显示器150可操作为对由后显示器140显示的图像的特定区域中的光进行散射，以创建图54B中所示的运动效果。作为说明性示例，处理器5008能够执行光流检测以识别图像的快速运动的区域。使用图像中具有快速运动(例如，从帧到帧)的区域的已知位置，处理器5008使前显示器150的与由后显示器140显示的被确定为具有快速运动的区域叠加的像素对光进行散射。
图54C示出了由前显示器150实现的对光进行散射以将模糊效果施加于所选区域的示例。模糊效果在由后显示器140显示的图像上方创建深度效果。在图54C的示例中，对于由后显示器140显示的包括更靠近视场(例如，在前景中)定位的对象5406或影像在内的区域，前显示器150被控制为透明的。对于由后显示器140显示的包括更远离视场(例如，在背景中)定位的诸如对象5408之类的对象或影像在内的区域，前显示器150被控制为施加模糊。例如，前显示器150可控制为将增加的模糊施加于更远离视场的对象。随着在视场中距对象5406的距离的增加，模糊效果可以逐渐增加。
在一个或多个实施例中，模糊效果由传达散射信息的信号指定。在一个或多个其他实施例中，处理器5008能够响应于确定图像满足一个或多个条件而动态地执行图像处理并施加模糊效果。在一个示例中，处理器5008能够确定图像中的对象(例如，对象5406)占据图像中示出的视场的阈值百分比以上。在这种情况下，处理器5008能够自动地施加所描述的模糊或另一种效果，例如图54A中所示的晕影。
作为说明性且非限制性示例，处理器5008能够响应于检测到肖像图像、风景、食物的图像等而使用前显示器150施加效果。在执行图像处理时，处理器5008能够执行包括(但不限于)以下项在内的操作：对象识别、面部检测和/或识别、通过将图像与参考图像数据库进行比较来检测对象、执行光学字符识别和/或将检测的文本与术语词典进行比较。响应于使用所描述的技术检测到对象，处理器5008能够使前显示器150将一个或多个视觉效果施加于所识别的对象。
图54D示出了由前显示器150执行的散射以实现隐私过滤器效果的示例。在图54D的示例中，后显示器140显示图像，并且前显示器150通过在区域5410和5412中对光进行散射来创建隐私效果，以便掩盖图像中所示的人的面部和/或身份。前显示器150的隐私过滤器效果叠加在后显示器140的要被模糊的区域上方。图54D中所示的效果还可以被用作审查效果以遮掩或隐藏包括文本部分的不适当内容。
在一个或多个实施例中，处理器5008基于在单独的通道上接收和/或在接收的视频信号内嵌入的散射信息来确定要施加隐私过滤器的区域。在一个或多个其他实施例中，处理器5008通过图像处理来动态地识别图像中要被施加隐私过滤器的对象，并且响应于识别出对象来施加隐私过滤器。
图54E示出了用于生成层效果的模糊和白色增强的示例。在图54E的示例中，后显示器140显示图像，而前显示器150生成在图像顶部的层。例如，由前显示器150生成的层使用模糊来创建模糊区域5414，其可以包括一个或多个图形或触摸控件(被生成为白色不透明像素)，例如文本5416。前显示器150还可包括基本上透明的子区域5418，由后显示器140显示的图像可通过该子区域5418观看。
图54F-图54H示出了使用前显示器150施加散射以创建过渡和/或白色增强效果的示例。示出了从图54F移动到图54G、移动到图54H的过渡效果。由前显示器150生成的模糊和/或白色增强可以随时间的推移被调整为与由后显示器150显示的变化图像或影像同步，以创建过渡效果或运动效果。
图54I示出了使用前显示器150施加散射以创建框架效果的示例。框架效果类似于结合图54A描述的晕影效果。在框架效果的情况下，相比于从具有最大模糊的像素(显示为基本上不透明)较缓慢地过渡到基本上透明的像素，控制前显示器150以生成更锐利的边缘。例如，如前显示器150所生成的，区域5420施加最大量的模糊，区域5422是灰度级(例如，中等量的模糊)，而区域5424是透明的，使得由后显示器140显示的图像是可观看的。
图54J示出了使用前显示器150施加散射以创建纹理效果的示例。在图54J的示例中，由前显示器150实现的散射被用于将纹理添加到由后显示器140显示的图像。
图54K示出了使用前显示器150对图像的白色区域执行的颜色增强以增加对比度的示例。例如，响应于检测到超过阈值量的环境光的水平，控制前显示器150以在图像中检测到白色文本的区域上施加模糊以增强图像。原始图像在左侧示出，并且由于由前显示器150施加的光的漫射而具有增加的对比度的增强图像在右侧示出。图54K示出了被施加到增加对比度的文本的高亮层。
图54L示出了前显示器150能够在由后显示器140显示的图像5432上方生成情报带(ticker tape)5430的示例。情报带5430可以提供滚动文本以使用前显示器150传达信息，而后显示器140能够显示原始格式的图像。
在一个或多个实施例中，显示器110能够将一个或多个用户设置存储在诸如存储器5010之类的存储器内。例如，这些设置可以向处理器5008指示是否施加散射以便模糊敏感的和/或不适当的对象(包括文本)。此外，设置可以指定处理器5008如何积极地施加本文所描述的模糊。如所指出的，在一个或多个实施例中，通过堆叠附加的前显示器150来增加所施加的模糊的量，其中每个前显示器150能够通过将像素配置为对光进行漫射来施加模糊。
图55示出了显示内容检测和视觉效果应用的示例。在图55的示例中，示出了图像5502。图像5502被显示在设备110的后显示器140上。图像5502包括人和文本。在图55的示例中，处理器5008能够识别图像5502中的人的面部。此外，处理器5008能够识别图像5502内的文本并进一步确定文本是不适当的。例如，处理器5008能够将识别的文本与数据库中的文本进行比较。响应于确定图像的文本与数据库的文本相匹配，处理器5008确定应当使用审查效果来遮掩或模糊图像的文本。
因此，处理器5008能够生成指定散射信息的信号，该散射信息导致由前显示器150显示的图像5504的创建。除了散射区域5506和散射区域5508之外，图像5504的区域是透明的或基本上透明的。散射区域5506与图像5502中的面部的位置、大小和形状相对应。散射区域5508与要从图像5502遮掩或设限的文本的大小、位置和形状相关联。处理器5008使前显示器150与图像5502同时地显示图像5504，以便将隐私效果施加于面部并对不适当的文本进行遮掩或设限，如图像5510所示。图像5510是当观看如所描述地进行操作的显示器110时用户可观看的图像。
图56示出了用于实现显示器的示例方法5600。在一个或多个实施例中，方法5600用于实现如本文结合图50-图55所述的显示器。
在框5602中，提供第一显示器。第一显示器能够显示图像。在框5604中，提供第二显示器。第二显示器可以是非发射型且透明的。此外，第二显示器可以包括多个像素，该多个像素是电子可控的，以选择性地漫射由第一显示器产生的光。
在一个或多个实施例中，第一显示器是发射型显示器。例如，发射型显示器可以是LCD、LED显示器，光增强层或OLED显示器。第二显示器可以是聚合物色散型液晶显示器、电致变色显示器、电色散显示器、PSLC显示器、电润湿显示器或包括近晶A相液晶的LCD。
在特定实施例中，第二显示器包括多个像素中的包含染料的至少一个像素。
在特定实施例中，由第一显示器产生的图像的区域与第二显示器的区域叠加，其中多个像素中的在第二显示器的该区域中的所选像素被配置为对光进行漫射。例如，该区域可以呈现白色。
在特定实施例中，多个像素是电子可控的，以对由第一显示器产生的光选择性地进行漫射，从而生成施加于图像的视觉效果。视觉效果的示例可以包括但不限于：渐晕、速度、运动、深度、高亮层、隐私过滤器、过渡、框架、审查、阻挡(例如，应用最大模糊)或纹理。在特定实施例中，多个像素是电子可控的，以对由第一显示器产生的光选择性地进行漫射，以增加图像的对比度。第二显示器还能够对光进行散射或增强图像。例如，可以对多个像素进行电子控制以对由第一显示器产生的光选择性地进行漫射，从而增加图像的对比度。
在框5606中，可选地提供处理器。如所讨论的，可以包括附加的驱动器电路。驱动器电路可以将处理器耦接到第一显示器和第二显示器。在特定实施例中，处理器能够提取嵌入在图像和/或视频信号中的散射信息，以生成由提取的散射信息指定的视觉效果。在特定实施例中，处理器能够基本上实时地对视频信号或图像执行图像处理，以检测图像的要施加视觉效果的区域，并且控制第二显示器的多个像素中的所选像素，以便针对这种区域生成视觉效果。
在框5608中，提供一个或多个间隔器。间隔器可以设置在第一显示器与第二显示器之间。间隔器能够改变第一显示器与第二显示器之间的距离。
在框5610中，提供一个或多个传感器。传感器能够生成传感器信息。第一显示器和/或第二显示器的多个像素可以至少部分地基于传感器信息而电子可控。在一个或多个实施例中，传感器被配置为检测环境光。在那种情况下，多个像素可以至少部分地是电子可控的，以基于检测到的环境光的水平(例如，响应于检测到最小水平的环境光)来增加图像的对比度。在一个或多个实施例中，传感器被配置为检测用户的属性。因此，多个像素可以是电子可控的，以至少部分地基于用户的属性将视觉效果施加于图像。例如，用户的属性可以包括先前在本公开中所描述的任何属性。可以施加的视觉效果的示例包括但不限于：基于属性(例如，年龄、距离，位置和/或用户是否戴眼镜)来增加文本的字体大小、增强文本和/或在情报带上传达个性化信息)。
图57示出了显示器的示例操作方法5700。在一个或多个实施例中，显示器被实现为结合图50-图56所描述的示例显示器。
在框5702中，在第一显示器上产生图像。在框5704中，设备的处理器可选地从指定图像的接收的视频信号中提取散射信息。例如，处理器能够分析接收的视频信号。如果散射信息被嵌入在视频信号中，则处理器能够提取散射信息。
在框5706中，设备可选地生成并分析传感器信息。例如，可以使用一个或多个传感器来生成传感器信息。在框5708中，可选地执行图像处理。例如，处理器被配置为对图像执行图像处理以确定多个电子可控像素中要进行调整的所选像素以对光进行漫射。
在框5710中，设备使用第二显示器的像素来对光选择性地进行漫射。例如，使用第二显示器的多个电子可控像素来选择性地漫射与由第一显示器产生的图像相关联的光。第二显示器可以是非发射型且透明的。
在特定实施例中，至少部分地基于传感器信息和/或图像处理来控制多个电子可控像素中的所选像素。例如，传感器被配置为检测环境光。因此，多个电子可控像素中的所选像素可以是电子可控的，以至少部分地基于检测到的环境光的水平来增加图像的对比度。在另一示例中，传感器被配置为检测用户的属性。因此，多个电子可控像素中的所选像素至少部分地基于用户的属性而电子可控。在特定实施例中，至少部分地基于图像处理来控制多个电子可控像素中的所选像素(例如，由处理器通过执行图像处理所确定的区域)。在特定实施例中，多个电子可控像素中的所选像素被控制为对光选择性地进行漫射以生成施加于图像的视觉效果和/或对光选择性地进行漫射以增加图像的对比度。
在框5712中，可以改变前显示器与后显示器之间的间隔。在特定实施例中，基于传感器信息和/或图像处理的结果来自动地改变该间隔。例如，在本文所描述的期望增加光的漫射的任何情形下，可以例如响应于检测到特定的用户属性来增加前显示器与后显示器之间的间隔，以基于环境光的水平或其他条件增加可用的最大模糊。
在特定实施例中，设备显示图像，使得通过使第一显示器的区域发射图像的一部分并且通过使第二显示器的与图像的该部分相对应的区域对由第一显示器的所述区域产生的光进行漫射来显示图像的该部分。总体上，处理器确定要对光进行漫射的一个或多个区域的位置。例如，处理器将要被施加的漫射的位置和漫射的量编码在被生成并被提供给第二(例如，前)显示器的信号中。如所讨论的，不需要为了使用前显示器提供定制内容而修改原始内容。
在特定实施例中，处理器能够分析图像(例如，视频信号)并确定图像或视频信号是否包括或指定多媒体和文本。响应于确定图像包括多媒体内容和文本，处理器能够控制后显示器显示图像和/或视频信号的多媒体部分并且控制前显示器显示图像和/或视频信号的文本部分。通过将所显示的图像内的多媒体内容与文本分开，设备能够以较低的功耗操作。
图58示出了显示设备110的示例。在图58的示例中，显示设备110实现自动多视点显示器，其能够提供可以被用户感知的视图相关影像，而无需特殊护目镜(eyewear)(例如，眼镜)的帮助。
在图58的示例中，显示器140和显示器150是电子可控的。显示器140和显示器150是像素可寻址的。图58中示出的示例还可以包括触摸输入层(未示出)。显示器140可以被实现为发光显示器。例如，显示器140可以被实现为LCD、LED显示器，光增强层或OLED显示器。使用两个或更多个显示器150-1至150-N来形成显示器150。显示器150可以被实现为一个或多个透明显示器。在特定实施例中，显示器150可以被称为外部层。在一种或多种布置中，显示器140和显示器150如本公开所描述地对准。例如，显示器150和显示器140的像素可以对准，使得它们的边界直接位于彼此上方或下方，和/或使得一个显示器的像素的透明区域与另一显示器的像素的可寻址区域叠加，反之亦然。
在特定实施例中，显示设备110被配置为实现能够使用多个不同的显示器生成三维(3D)视图的立体型显示器。例如，显示器140和150中的每一个都能够显示2D图像。在其上显示图像的给定部分的特定显示器140或显示器150生成3D视图。例如，显示器140和150中的每一个能够显示图像的切片以提供深度和3D视图。所呈现的3D视图至少部分地取决于与层之间的空间相对应的空间分辨率。例如，在(x，y，z)坐标系中，x和y坐标分别与层中的左右方向和上下方向相对应。通过选择显示器140或选择显示器150中的特定显示器(例如，多个显示器中表示深度或z坐标的特定显示器)来实现z坐标。
在特定实施例中，显示器140和150中的每一个被实现为电子可控显示器。例如，每个显示器150可以被实现为本公开内所描述的能够对光进行反射、散射和/或漫射的各种透明显示器中的任何一种。例如，每个显示器150可以被实现为PDLC显示器、电致变色显示器、电色散显示器、电润湿显示器、悬浮颗粒设备、ITO显示器或处于其任何相(例如，向列型、TN、STN、胆甾型或SmA)的LCD或任何LC显示器。另外，可以对一个或多个显示器150的像素进行染色。每个显示器150是像素可寻址的，以显示透明状到散射、反射、吸收或其间的任何中间级。例如，每个显示器150是电子可控的，以对环境光和/或来自背灯或前灯的光进行反射、散射或吸收。显示器140可以被实现为彩色显示器。在另一示例中，显示器140可以被实现为能够针对不同的像素生成不同的光强度的显示器。
在特定实施例中，显示设备110能够实现包括一个或多个视差屏障的视差配置。在视差配置中，显示设备110能够向不同的视点显示不同的图像。例如，可以在显示器140上显示图像。在显示器140上显示的图像在其中包括两个或更多个空间复用图像。每个空间复用图像可从不同的视点来观看。在特定实施例中，视点与用户的眼睛相对应，从而产生3D图像。在特定实施例中，视点与不同用户的位置相对应，使得不同的人能够同时看到由显示设备110显示的不同图像。在后一种情况下，每个人基于该人相对于显示设备110的视点同时看到不同的图像。
在视差配置中，每个显示器150可以被实现为本公开内所描述的能够在特定方向上对光进行阻挡、漫射和/或散射以便形成用于创建光场显示的一个或多个视差屏障的各种显示器类型中的任何一种。每个显示器150可以是像素可寻址的，以显示透明状到散射、反射、吸收或其间的任何中间级。例如，每个显示器150是电子可控的，以对环境光和/或来自背灯或前灯的光进行反射、散射或吸收。在一个或多个实施例中，可以对显示器150中的一个或多个或全部进行染色。
在立体型配置或视差配置中，在特定实施例中，显示器110包括在显示器140和/或显示器150之间的可选间隔器。如本文中参考图50总体上描述的，间隔器可以可选地被包括在相邻的成对显示器150之间。在替代实施例中，可以省略一些间隔器，使得一些成对的相邻显示器具有间隔器，而其他成对的相邻显示器不具有间隔器。可以在实现立体型显示器的实施例中和/或在实现视差配置的实施例中使用间隔器。
在特定实施例中，间隔器可以被实现为固体并被固定以在显示器之间创建特定距离。在特定实施例中，例如，可以使用电机以机械方式调整相邻显示器之间的分隔距离。在特定实施例中，例如，可以使用压电致动器以电子方式调整相邻显示器之间的分隔距离。
在可调节至少一对相邻显示器之间的分隔距离的特定实施例中，可以在显示设备110的操作期间动态地控制该调节。例如，处理器能够控制被用于调节分隔距离的机械和/或电子机构，以补偿和/或修改显示设备110的输出。两个相邻显示器之间的分隔距离可以填充有气隙或折射率匹配的液体。
在图58的示例中，驱动器电路5804接收控制信号5802。响应于控制信号5802，驱动器电路5804能够生成驱动显示器150的驱动信号。控制信号5802使驱动器电路5804控制显示器150以实现立体型显示器、一个或多个视差屏障、或立体型显示器和一个或多个视差屏障两者(例如，同时)。驱动器电路5808接收控制信号5806。响应于控制信号5806，驱动器电路5808能够生成能够驱动显示器140的驱动信号。控制信号5806使驱动器电路5808控制显示器140。
出于说明而非限制的目的，驱动器电路5804接收控制信号5802，该控制信号5802使驱动器电路5804传送驱动信号，该驱动信号使显示器150向两个或更多个用户显示不同的内容，和/或使两个或更多个透明显示器中的每一个对光进行阻挡、漫射或散射，以使得多个用户可以从不同的视点同时在显示器上看到不同的内容。例如，由显示设备110显示的图像内的每个空间复用图像可从特定的视点来观看。这样，如果多个用户中的每一个位于视点中的不同视点，则每个用户能够看到针对该视点的空间复用图像，例如，不同的内容。
显示器140由被配置作为多个立体型显示器和/或一个或多个视差屏障的显示器150过滤，以形成多个不同的内容图像(例如，不同的空间复用图像)，该多个不同的内容图像可以同时在对应的多个不同位置处向多个用户显示。例如，显示器140中的第一组像素可以被用于生成向位置1处的用户1显示的内容图像1(例如，第一空间复用图像)，第二组像素可以被用于生成向位置2处的用户2显示的内容图像2(例如，第二空间复用图像)，并且第三组像素可以被用于生成向位置3处的用户3显示的内容图像3(例如，第三空间复用图像)，等等。
来自显示器140的光可以被阻挡或穿过显示器150(例如，多个立体型显示器/视差屏障)，从而创建同时向两个或更多个不同的对应位置处的两个或更多个不同的用户显示的多个不同的内容图像。例如，通过显示器150对光的阻挡或使其穿过可以使内容图像1被显示给位置1处的用户1，但是可以使内容图像1不被显示给位置2处的用户2或位置3处的用户3。备选地或附加地，来自显示器140的光可以被阻挡或穿过显示器150，以便在多个透明显示器150-1至150-N中的每一个处创建图像切片，从而为显示给一个或多个用户的图像提供深度和3D效果。
图59示出了显示设备110的示例视差实现的分解图。在图59的示例中，显示器140显示两个不同的空间复用图像。被标记为“L”的像素或区域表示可从视点5902观看的第一图像的部分，其中当面向显示器110的前面时该视点5902位于中心的左侧。被标记为“R”的像素或区域表示可从视点5904观看的第二图像的部分，其中当面向显示器110的前面时该视点5904位于中心的右侧。
如图所示，显示器150实现视差屏障。在图59的示例中，显示器150中的一个被示为视差屏障。如图所示，作为视差屏障的显示器150生成通透(透明)的区域和黑色的区域。控制显示器150以在特定方向上对光进行阻挡、漫射和/或散射。这样，从视点5902，人们仅看到与第一图像相对应的“L”部分。从视点5904，人们仅看到与第二图像相对应的“R”部分。在特定布置中，显示器140和150中的区域的间隔使得视点5902和5904表示人眼的位置。在这种情况下，用户的每只眼睛同时看到不同的图像，从而基于所显示的两个图像产生3D效果。
在特定布置中，显示器140中的区域(例如，L和R)和显示器150中的区域的间隔可以更大，使得视点5902和5904表示不同的人可以同时站立的不同位置。在那种情况下，当在显示器110的前面观看时，站在视点5902处的第一人看到第一图像。当在显示器110的前面观看时，与第一人站在视点5902处同时地站在视点5904处的第二人看到第二图像。这样，当第一人位于视点5902处并且第二人位于视点5904处时，每个人同时看到不同的图像。
图60A-图60C示出了图59的显示设备110的视差配置的示例图。图60A示出了当在显示设备110的前面观看时位于视点5902处的人看到的内容。该人从视点5902看到第一图像。图60B示出了当在显示器110的前面观看时位于视点5902与视点5904之间的人看到的内容。
图60C示出了当在显示器110的前面观看时位于视点5904处的人看到的内容。该人从视点5904看到第二图像，其不同于第一图像。同样，位于视点5902处的人与位于视点5904处的第二人看到第二图像同时地看到第一图像。
在特定实施例中，可以向显示器110添加附加的视差屏障层。如上所述，显示器150例如可以由一个或多个不同的层形成。通过添加附加的视差屏障层，显示器110能够同时向位于不同视点处的用户显示两个以上不同的空间复用图像。
图61示出了图58的显示器110的立体型实现的示例的分解图。在图61的示例中，显示器110能够生成3D图像。如图所示，显示器110包括层6102、6104、6104、6106、6108、6110、6112、6114、6116、6118和6120。例如，显示器140可以实现层6102。显示器150可以实现层6104、6104、6106、6108、6110、6112、6114、6116、6118和6120。如图所示，层6102-6120共同显示球体的3D视图。例如，使用处理器和合适的接口/驱动器电路(例如，未示出的显示器控制器)，层6102-6120是电子可控的。在该示例中，层6102-6120中的每一个都是像素可寻址的，以显示球体(例如，要以3D显示的图像)的不同切片或部分。
在图61的示例中，显示设备110可以包括背照灯或前照灯。在前照灯的情况下，显示设备110还可以包括侧照明层。另外，显示设备110可以包括一个或多个滤色器。在特定实施例中，滤色器可以是如结合图17和图18A-图18E所示的RGB滤色器配置中的一种或多种。可以在立体型显示器示例的层之间使用图17和图18A-图18E的示例过滤器配置。
图62示出了滤色器配置的另一示例。在图62的示例中，滤色器配置是青色、黄色、黄色和品红色。可以在立体型显示器示例的层之间使用图52的示例过滤器配置。
图63示出了滤色器配置的另一示例。在图63的示例中，滤色器配置是青色、黄色、绿色和品红色。可以在立体型显示器示例的层之间使用图63的示例过滤器配置。
图64示出了另一示例显示设备110。在图64的示例中，包括处理器6402。如图所示，处理器6402耦接到传感器3706并耦接到驱动器电路5804和5808。传感器3706可以被实现为本公开内所描述的(例如，参考图37所描述的)各种不同类型的传感器中的任何一种。例如，传感器3706中的一个或多个能够检测用户的物理存在、用户到显示器110的距离、显示设备110的预定距离内的用户的位置、显示器110的预定范围或距离内的用户的数量和/或用户的身份。如本文所述的，传感器3706中的一个或多个能够检测用户的属性。在一个或多个实施例中，一个或多个传感器3706能够检测与用户相关联的信标，以便确定用户的身份。应当理解，可以在本公开内所描述的对用户身份的确定进行讨论的各种实施例中的任何一个中使用能够检测信标的传感器。一个或多个传感器能够检测光(例如，包括环境光在内的光的强度)。
在特定实施例中，传感器3706中的一个或多个被实现为总体上结合图47所描述的相机。处理器6402可操作为控制显示器140和显示器150。例如，处理器6402能够计算成对的相邻层之间的分隔距离，并且通过控制间隔器来调整该分隔距离。处理器6402还能够分析从相机传感器获得的图像数据以跟踪用户的位置和/或方位，和/或执行位于显示设备110前面的相机的视场中(例如，视锥中)的用户的注视检测。基于该分析，处理器6402能够计算层之间的分隔距离并调整层之间的分隔距离以实现所计算的分隔距离。
在特定实施例中，相机可以被包含在计算机视觉系统中。计算机视觉系统能够使用面部识别来跟踪用户，以确定用户的身份和/或视点(例如，注视方向或视角)。在一个或多个实施例中，传感器3706中的一个或多个可以包括波束形成天线。波束形成天线能够执行RFID询问，以从启用RFID的设备或票证(ticket)提供用于用户识别目的的确凿数据。在一个或多个实施例中，波束形成天线能够经由诸如 WiFiTM或另一RF协议之类的短距离无线通信协议来询问用户的电话。包括相机的系统可以被用于确定用户相对于显示设备110的方位或位置、眼睛位置、注视方向和用户的身份。在一个或多个实施例中，处理器6402能够将用户位置信息与显示设备110的型号和传感器几何结构进行组合以计算每个用户的观看截头锥体(frustum)。
处理器6402能够至少部分地基于传感器信息来控制显示器140和/或控制显示器150中的任何一个或多个或全部。例如，使用传感器信息，处理器6402能够计算图像和掩膜(视差屏障)以向用户提供私人显示器(即，只能在用户视轴周围的窄角度内观看的显示器)。例如，处理器6402能够使用多个源图像和期望的视点作为输入，将源图像在空间上复用成在显示器140和/或显示器150上显示的空间复用图像。这样，显示设备110是自动多视点显示器的示例，因为显示器110能够提供视图相关影像而无需特殊的护目镜。
图65示出了用于实现显示设备的示例方法6500。在框6502中，提供第一显示器。第一显示器能够产生图像。
在框6504中，提供多个透明显示器。多个透明显示器中的每一个能够产生图像切片以向图像提供深度和3D效果，或者多个透明显示器中的至少一个能够对光进行阻挡、漫射或散射，以使得多个用户中的不同用户在显示设备上看到不同的内容。
在特定实施例中，每个透明显示器是基本上透明的。在特定实施例中，两个透明显示器中的至少一个使用近晶A相液晶制成。
在一方面，每个显示器包括多个像素。
在特定实施例中，在多个透明显示器中的每一个处产生图像的切片，以向图像提供深度和3D效果，并且多个透明显示器中的至少一个对光进行阻挡、漫射或散射，以使得多个用户中的不同用户在3D显示器上看到不同的内容。
在一个或多个实施例中，第一显示器是发射型显示器，并且多个透明显示器是非发射型显示器。在一个示例中，每个非发射型显示器至少是90％透明的。非发射型显示器可以具有大约90％或更高的透明度。例如，每个非发射型显示器可以具有大约95％的透明度。发射型显示器可以被实现为LCD、包括近晶A相液晶的LCD、LED显示器、光增强层或OLED显示器。
在特定实施例中，至少一个非发射型显示器的至少一个像素包括染料。在特定实施例中，至少一个非发射型显示器的多个像素中的至少一个像素不包括染料并且呈现基本上白色。在特定实施例中，至少一个非发射型显示器的多个像素中的至少一个像素包括颗粒状染料、液晶液滴或非发射型显示器的液晶。在特定实施例中，多个透明显示器中的每一个包括多个部分发射型像素，其中每个部分发射型像素包括可寻址区域和通透区域。
在框6506中，可选地提供处理器。处理器可以耦接到驱动器电路，也可以提供该驱动器电路。
在框6508中，可选地提供一个或多个间隔器。在特定实施例中，间隔器是可控的，以改变显示器中的连续显示器之间的距离。例如，间隔器可以由处理器控制。例如，间隔器可以被配置为通过机械装置(例如，传动装置或轨道)、电子装置(例如，电动机)或经由振动(例如，压电装置)来提供可变间隔。间隔器可以被用于立体型显示器配置或视差配置中的一者或两者。不同的显示器可以有不同的间隔。在一个或多个实施例中，处理器能够动态地修改不同的连续显示器之间的间隔，以在视差配置中修改用户的视锥。
在框6510中，可选地提供一个或多个传感器。传感器能够生成传感器信息。例如，至少部分地基于传感器信息来调整至少一个显示器的多个像素中的至少一个像素。
在特定实施例中，传感器信息包括多个用户中的每个用户与显示设备之间的距离，并且基于该距离来调整多个像素中的至少一个像素。在特定实施例中，传感器信息指定在显示设备的预定距离内检测到的多个用户的数量，并且多个像素中的所选像素至少部分地基于用户的数量而被调整，使得多个用户中的每个用户看到不同的内容。例如，处理器能够基于检测到的用户的数量来调整视差层和/或多个视差层(例如，包括实现新的或附加的视差层)，使得每个用户能够观看不同的内容，并且每个用户能够仅观看针对该用户的内容。
在特定实施例中，传感器信息包括在显示设备的预定距离内的一个或多个用户的位置。处理器能够至少部分地基于用户的位置来调整多个像素中的一个或多个。例如，处理器能够基于检测到的用户的数量和/或检测到的每个用户的位置来调整视差层和/或多个视差层(例如，包括实现新的或附加的视差层)，使得每个用户能够观看不同的内容，并且每个用户只能观看针对该用户的内容。
在特定实施例中，传感器信息指定多个用户中的用户的身份，并且至少一个显示器的多个像素中的所选像素至少部分地基于用户的身份而被调整。例如，响应于识别出用户，处理器能够显示特定于该用户的内容。例如，处理器通过利用传感器能够访问用户的移动电话以访问购买历史、偏好、浏览器历史、电话呼叫、即将到来的约会和/或其他信息。处理器能够基于所确定的身份和针对用户所获得的任何其他信息来选择与用户相关的内容。
在特定实施例中，传感器信息指定在显示设备的预定距离内的多个用户中的一个或多个用户的一个或多个属性。因此，显示设备的处理器能够至少部分地基于一个用户或多个用户的一个或多个属性来调整至少一个显示器的多个像素中的所选像素。例如，响应于确定用户的高度，处理器能够调整在显示设备110上显示的内容的视角，使得用户可以观看要在该用户所处的视点处观看的内容。用户的属性可以包括本文所描述的任何属性，包括但不限于：物理特征，例如年龄；用户是否戴眼镜；以及本文所描述的其他属性。在特定实施例中，可以基于特定用户的属性来修改要向该用户显示的空间复用图像。例如，检测到用户戴眼镜可以使处理器针对该用户增加空间复用图像的大小，或者针对该用户增加空间复用图像中的文本的大小。
图66示出了显示设备的示例操作方法6600。在框6602中，显示设备使用第一显示器(例如，后显示器)来显示图像。在框6604中，显示设备通过在多个透明显示器中的每一个上生成图像的切片来显示图像，以向图像提供深度和3D效果，或者使用多个透明显示器中的至少一个对与图像相关联的光进行阻挡、漫射或散射，使得多个用户中的不同用户在包括第一显示器和多个透明显示器的显示设备上看到从图像导出的不同内容。每个透明显示器可以是基本上透明的。两个透明显示器中的至少一个使用近晶A相液晶制成。
在特定实施例中，每个显示器包括多个电子可控像素。因此，至少部分地基于传感器信息来调整多个电子可控像素中的一个或多个像素的外观。传感器信息可以是本文所描述的不同类型的传感器信息中的任何一种，无论是涉及用户、环境光还是其他数据。例如，响应于处理传感器信息，处理器能够调整一个或多个显示器的一个或多个像素的外观。传感器信息可以是用户与显示器的距离、用户的数量、用户的身份或本文所述的其他信息。
在示例中，传感器信息指定用户(例如，多个用户)与显示设备的距离。因此，通过在多个透明显示器中的每一个上生成图像的切片来显示图像或者对与图像相关联的光进行阻挡、漫射或散射可以包括：至少部分地基于该距离来调整至少一个显示器的多个电子可控像素中的至少一个像素。
在另一示例中，传感器信息指定在显示设备的预定距离内检测到的多个用户的数量。因此，通过在多个透明显示器中的每一个上生成图像的切片来显示图像或者对与图像相关联的光进行阻挡、漫射或散射可以包括：至少部分地基于多个用户的数量来调整至少一个显示器的多个电子可控像素中的所选像素，使得多个用户中的每个用户看到不同的内容。
在另一示例中，传感器信息指定多个用户中的所选用户的属性。因此，通过在多个透明显示器中的每一个上生成图像的切片来显示图像或者对与图像相关联的光进行阻挡、漫射或散射可以包括：至少部分地基于所选用户的属性来调整至少一个显示器的多个电子可控像素中的所选像素。
如所讨论的，通过在多个透明显示器中的每一个上生成图像的切片来显示图像和使用多个透明显示器中的至少一个对与图像相关联的光进行阻挡、漫射或散射可以被同时执行。例如，处理器能够控制显示器140和显示器150生成立体视图并创建一个或多个视差层，使得不同位置处的多个不同用户可以同时观看由显示设备呈现的不同3D内容，例如，空间复用的3D图像。
作为说明性且非限制性示例，可以基于用户与显示器的距离和/或用户的属性来调整例如在立体型模式下图像中的字体大小或者在视差配置中空间复用图像中的字体大小。响应于确定用户距显示器的最小距离或者例如响应于确定用户至少是最小年龄和/或戴眼镜，可以在处理器的控制下增加字体大小。在另一示例中，处理器能够基于响应于检测到用户的身份、用户与显示设备的距离或用户的其他属性而确定的用户偏好来施加效果、图像缩放、颜色调整和/或增强或其他图像处理。
在另一示例中，处理器能够基于用户的视角使一个或多个显示器显示的图像移位。这种移位可以包括对由实现视差层的显示器显示的图像进行移位。在另一示例中，显示器140可以由处理器控制，以针对检测到的每个用户显示具有不同内容的图像。此外，处理器可以控制显示器150中的一个或多个以基于检测到的用户的数量来实现视差屏障，以便于向检测到的每个用户显示不同的内容。例如，处理器可以基于检测到的用户的数量和提供给每个这种用户的不同内容来增加被用作视差屏障的显示器的数量。例如，随着视差屏障的数量增加，角度选择性和空间图像分辨率也增加，从而意味着用户将体验到更高的图像质量和增强的隐私。
在特定实施例中，一个或多个传感器能够检测用户的运动方向。响应于接收到传感器信息，处理器能够基于检测到的用户正相对于显示设备行走或行进的方向来提供对用户定制的内容。
例如，在显示设备110位于机场、火车站或其他通路内的情况下，用户正行走的方向可以指示用户的可能目的地。朝向机场航站楼的大门行走的用户可能计划乘航班起飞并且可以被显示起飞时间表作为内容。远离大门行走的用户可能离开机场和/或继续到行李领取处。处理器能够向该用户提供关于针对不同航班在何处提取行李的地图或信息。使用视差实现，沿不同方向行走或行进的用户看到不同的内容。
除了用户正在行进的方向之外，如果显示器能够从用户的移动电话访问信息，则可以使用这种信息来选择向用户显示的特定内容，无论广告、地图、下一次约会的上下文信息等。如所讨论的，在视差实现中，对用户定制的内容不能被位于其他位置的用户观看，并且因此是相对私密的。
应当理解，本文描述的各种实施例中的每一个，无论投影系统、颜色增强层、视觉效果层、立体型显示器和/或视差屏障实现，都可以包含和/或包括任何组合的各种传感器中的任何传感器。生成的传感器信息可以被用于调整由任何显示器显示的图像，无论通过施加颜色校正、同步、堆叠层中的图像的对准、移位图像、调整亮度、减少和/或增加显示器的功率(亮度)、聚焦图像、缩小或放大图像、显示定制化内容、改变内容和/或基于用户的距离、用户的位置、用户的身份和/或检测到的用户的数量来施加视觉效果。
在特定实施例中，如本文所述的显示器150(例如，一个或多个显示器)可以与各种其他显示器140中的任何显示器一起被包含。显示器150可以由处理器控制以执行各种不同操作中的任一操作。在说明性且非限制性示例中，显示器150中的一个或多个或全部可以被设置为以透明操作模式来操作，其中像素被控制为透明的。响应于传感器检测到一个或多个用户，处理器能够通过在显示器150中的一个或多个中实现视差屏障来激活视差屏障模式。如所讨论的，所实现的视差屏障的数量取决于检测到的用户的数量。因此，仅需要响应于检测到用户(例如，在显示设备的特定截头锥体和/或距离内)根据需要来动态地调用视差屏障实现。在给定范围或区域中没有检测到用户的情况下，显示设备110可以作为常规显示器操作，其中显示器150保持透明。
在一个或多个其他实施例中，前显示器150(例如，单个显示器)可以被添加到现有显示器(例如，后显示器140)。例如，在自动售货机或由许多不同用户定期使用的其他显示器的情况下，显示器的表面可能由于频繁使用而容易破坏和/或变脏或被污染。在这种示例中，可以被实现为触摸屏显示器的前显示器150为后显示器140提供保护，后显示器140可以是更高质量的显示器。例如，前显示器150在被破坏时可以被替换，而后显示器140保持操作性并受到保护。
在一个或多个实施例中，前显示器150(例如，一个或多个显示器)可以被定位在镜像件或镜像表面上方。当前显示器150被配置为透明时，镜像件或镜像表面对用户可见。在特定实施例中，前显示器150被实现为触摸屏。在那种情况下，可以响应于来自用户的触摸而激活保持透明的前显示器150，以向用户显示内容。因此，内容被叠加在镜像件或镜像表面上方。
本文中所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而不是意在进行限制。尽管如此，现在将提出贯穿本文档应用的若干定义。
计算机可读存储介质指的是包含或存储程序代码的存储介质，该程序代码由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备相结合地使用。如本文所定义的，“计算机可读存储介质”本身不是暂时性传播信号。计算机可读存储介质可以是但不限于：电子存储设备、磁存储设备、光学存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述设备的任何合适的组合。如本文所述的存储器是计算机可读存储介质的示例。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表可以包括：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、软盘等。
在适当的情况下，计算机可读存储介质可以包括：一个或多个基于半导体的或其他的集成电路(IC)(例如，现场可编程门阵列(FPGA)或专用IC(ASIC))、硬盘驱动器(HDD)、混合硬盘(HHD)、光盘、光盘驱动器(ODD)、磁光盘、磁光驱动器、软盘、软盘驱动器(FDD)、磁带、固态驱动器(SSD)、RAM驱动器、安全数字卡或驱动器、任何其他合适的计算机可读非暂时性存储介质，或这些项中的两种或更多种的任何合适的组合。在适当的情况下，计算机可读非暂时性存储介质可以是易失性的、非易失性的或者是易失性和非易失性的组合。
在本文中，除非另有明确说明或通过上下文另有说明，否则“或”是包含性的而非排他性的。因此，除非另有明确说明或通过上下文另有说明，否则在本文中，“A或B”意味着“A、B或两者”。此外，除非另有明确说明或通过上下文另有说明，否则“和”是共同的和个别的。因此，除非另有明确说明或通过上下文另有说明，否则本文中“A和B”意味着“A和B共同地或分别地”。
术语“处理器”指的是至少一个硬件电路。硬件电路可以被配置为执行包含在程序代码中的指令。硬件电路可以是集成电路。处理器的示例包括但不限于：中央处理单元(CPU)、阵列处理器、矢量处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路和控制器。
如本文所定义的，术语“实时”意味着用户或系统充分地立即感测要进行的特定处理或确定的处理响应性水平，或者使处理器能够跟上一些外部过程的处理响应性水平。如本文所定义的，术语“用户”表示人类。
如本文所定义的，根据上下文，术语“如果”表示“当...时”或“在...时”或“响应于...”或“响应...”。因此，根据上下文，短语“如果确定”或“如果检测到[所述条件或事件]”可以被解释为意味着“在确定...时”或“响应于确定...”或“在检测到[所述条件或事件]时”或“响应于检测到[所述条件或事件]”或“响应检测到[所述条件或事件]”。
如本文所定义的，术语“一个实施例”、“实施例”或类似语言意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开内所描述的至少一个实施例中。因此，贯穿本公开出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在特定实施例中”、“在一个或多个实施例中”以及类似语言可以但不一定全部指代相同的实施例。
术语“基本上”意味着不需要严格实现所叙述的特性、参数或值，而是可以在不妨碍特性预期所要提供的效果的量上出现偏差或变化，包括例如公差、测量误差、测量精度限制及本领域技术人员所知的其他因素。
本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元素。除非另有说明或上下文另有明确说明，否则这些元素不应受这些术语的限制，因为这些术语仅用于将一个元素与另一元素区分开。
计算机程序产品可以包括一种或多种计算机可读存储介质，其上具有使处理器执行本发明的各方面的计算机可读程序指令。在本公开中，术语“程序代码”可与术语如存储在存储器中的“计算机可读程序指令”或“指令”互换地使用。
出于使说明简单和清楚的目的，附图中所示的元素不必按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大。此外，如果认为合适，则在附图之间重复附图标记以指示对应的、类似的或相似的特征。
可以在所附的权利要求书中找到的所有装置或步骤加功能元素的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括与如特别要求保护的其他要求保护的元素相组合地执行该功能的任何结构、材料或动作。
本公开的范围涵盖本领域普通技术人员将理解的对本文的示例实施例的所有改变、替换、变型、变更和修改。本公开的范围不限于本文描述或示出的示例实施例。此外，尽管本公开将本文中的各个实施例描述或示出为包括特定的组件、元素、功能、操作或步骤，但是这些实施例中的任何实施例可以包括本领域普通技术人员将理解的、在本文的任何其他地方描述和示出的任何组件、元素、功能、操作或步骤的任何组合或置换。此外，在所附权利要求中提及装置或系统或装置或系统的组件适用于、被布置为、能够、被配置为、使得能够、可操作用于或操作用于执行特定功能包括该装置、系统、组件，无论其或特定功能是否被激活、接通或解锁，只要该装置、系统或组件适用于、被布置为、能够、被配置为、使得能够、可操作用于或操作用于如此即可。
Claims (15)
1.一种设备，包括：
第一显示器，被配置为产生图像；以及
第二显示器，其中所述第二显示器是非发射型且透明的，并且包括多个像素，所述多个像素是电子可控的，以选择性地漫射与由所述第一显示器产生的所述图像相关联的光。
2.根据权利要求1所述的设备，其中：
发射型显示器是液晶显示器、发光二极管显示器、光增强层或有机发光二极管显示器；以及
所述第二显示器是聚合物色散型液晶显示器、电致变色显示器、电色散显示器、聚合物稳定型液晶显示器、电润湿显示器或包括近晶A相液晶的液晶显示器。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二显示器包括所述多个像素中的包括染料的至少一个像素。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，由所述第一显示器产生的所述图像的区域与所述第二显示器的区域叠加，并且其中，所述第二显示器的所述多个像素中在所述区域中的所选像素被配置为对光进行漫射。
5.根据权利要求4所述的设备，还包括：
处理器，被配置为对所述图像执行图像处理以检测所述图像的所述区域并控制所述第二显示器的所述多个像素中的所述所选像素。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个像素是电子可控的，以选择性地漫射由所述第一显示器产生的光，从而产生应用于所述图像的视觉效果。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个像素是电子可控的，以选择性地漫射由所述第一显示器产生的光，从而增加所述图像的对比度。
8.根据权利要求1所述的设备，还包括：
所述第一显示器与所述第二显示器之间的间隔器，其中，所述间隔器被配置为改变所述第一显示器与所述第二显示器之间的距离。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二显示器被配置为对所述光进行散射或增强所述图像。
10.根据权利要求1所述的设备，还包括：
传感器，被配置为生成传感器信息，其中，所述多个像素至少部分地基于所述传感器信息而电子可控。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述传感器被配置为检测环境光，其中，所述多个像素至少部分地基于所检测的环境光的水平而电子可控，以增加所述图像的对比度。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述传感器被配置为检测用户的属性，其中，所述多个像素至少部分地基于所述用户的属性而电子可控。
13.一种方法，包括：
提供被配置为产生图像的第一显示器；以及
提供第二显示器，其中，所述第二显示器是非发射型且透明的，并且包括多个像素，所述多个像素是电子可控的，以选择性地漫射与由所述第一显示器产生的所述图像相关联的光。
14.根据权利要求13所述的方法，其中：
所述第一显示器是发射型显示器；
发射型显示器是液晶显示器、发光二极管显示器、光增强层或有机发光二极管显示器；以及
所述第二显示器是聚合物色散型液晶显示器、电致变色显示器、电色散显示器、聚合物稳定型液晶显示器、电润湿显示器或包括近晶A相液晶的液晶显示器。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，由所述第一显示器产生的所述图像的区域与所述第二显示器的区域叠加，其中，所述第二显示器的所述多个像素中在所述区域中的所选像素被配置为对光进行漫射。
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