半穿透半反射式显示器.pdf

一种半穿透半反射式显示器(10)包括背光(14)以及显示器叠层(12,12’)。显示器叠层（10）包括：第一电光层(24)，其被配置成调制第一波段的光；和第二电光层(26)，其被配置成调制不同于所述第一波段的第二波段的光。镜(30)被定位在所述第一和第二电光层(24,26)之间，从而使得所述第一电光层(24)被定位为与所述镜(30)的第一表面(S1M)相邻并且具有被配置成面对外部光源(22)的表面(S1)，而所述第二电光层(26)被定位为与所述镜(30)的第二表面(S2M)相邻并且具有被配置成面对所述背光(14)的表面(S2)。所述镜(30)还被配置成部分地反射并且部分地透射第一波段中的波长并且至少部分地透射第二波段中的波长。

权利要求书一种半穿透半反射式显示器(10)，包括：
背光(14)；以及
显示器叠层(12, 12’)，包括：
     第一电光层(24)，其被配置成调制第一波段的光；
     第二电光层(26)，其被配置成调制不同于所述第一波段的第二波段的光；以及
     镜(30)，其被定位在所述第一和第二电光层(24, 26)之间，从而使得所述第一电光层(24)被定位为与所述镜(30)的第一表面(S1M)相邻并且具有被配置成面对外部光源(22)的表面(S1)，而所述第二电光层(26)被定位为与所述镜(30)的第二表面(S2M)相邻并且具有被配置成面对所述背光(14)的表面(S2)，其中，所述镜(30)被配置成部分地反射并且部分地透射所述第一波段中的波长，以及至少部分地透射所述第二波段中的波长。
如权利要求1中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，所述镜(30)被配置成：通过具有跨越所述镜(30)的区域的基本均匀的反射率、跨越所述第一波段的80%至95%的基本均匀的反射率、以及跨越所述第一波段的5%至20%的基本均匀的透射率，来部分地反射并且部分地透射所述第一波段中的波长。
如权利要求1中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，所述镜(30)被配置成：跨越它的区域具有所述第一波段中的预定组波长的预定反射率，其中，所述镜(30)还被配置成：跨越它的区域具有所述第一波段中的第二预定组波长的预定透射率，并且其中，所述预定反射率和预定透射率被选择为使得跨越所述第一波段的平均反射率范围从80%至95%。
如权利要求3中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，所述第二预定组波长包括在所述第一波段内的由所述背光发射的波长。
如权利要求1中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，所述镜(30)被配置成：通过包括所述镜(30)的区域的约5%至约20%来部分地反射并且部分地透射所述第一波段中的波长，所述镜(30)的区域的约5%至约20%被修改以用于透射：i) 所述第一波段中的所述波长，或ii) 所述第一波段中的波长的子波段，或iii) 所述第一波段中的所述波长的一个偏振，并且其中，所述镜的未修改区域被配置成反射所述第一波段中的所述波长。
根据权利要求5中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，经修改的区域选自：在所述镜(30)中形成的物理孔径(48)、在所述镜(30)中形成的光谱孔径、集成到所述镜(30)中的波片斑、以及集成到所述镜 (30)中的附加的介电层。
根据权利要求1中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，所述镜(30)被配置成漫射地反射光。
根据权利要求1中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，所述镜(30)被配置成：经由以下各项中的至少两个的组合来部分地反射并且部分地透射所述第一波段中的波长：i) 基本均匀的反射率和基本均匀的透射率，ii) 光谱孔径，或iii) 经修改的区域。
一种半穿透半反射式显示器(10)，包括：
第一电光层(24)，其被配置成调制蓝波段的光，所述第一电光层(24)具有面对外部光源(22)的第一表面(S1)和与所述第一表面(S1)相反的第二表面(S2)；
第一镜(30)，其具有第一和第二表面(S1M, S2M)，并且被定位成使得它的第一表面(S1M)与所述第一电光层(24)的所述第二表面(S2)相邻；
第二电光层(26)，其具有第一和第二表面(S1, S2)，被定位成使得它的第一表面(S1)与所述第一镜(30)的所述第二表面(S2M)相邻，并且被配置成调制绿波段的光；
第二镜(32)，其具有第一和第二表面(S1M, S2M)，并且被定位成使得它的第一表面(S1M)与第二电光层(26)的所述第二表面(S2)相邻；
第三电光层(28)，其具有第一和第二表面(S1, S2)，被定位成使得它的第一表面(S1)与所述第二镜(32)的所述第二表面(S2M)相邻，并且被配置成调制红波段的光；
第三镜(34)，其具有第一和第二表面(S1M, S2M)，并且被定位成使得它的第一表面(S1M)与所述第三电光层(28)的所述第二表面(S2)相邻；以及
背光(14)，其被定位成与所述第三镜(34)的所述第二表面(S2M)相邻，并且被配置成当所述半穿透半反射式显示器(10)处于至少发射模式时朝所述电光层(24, 26, 28)发射光；
其中，所述第一镜(30)被配置成部分地反射并且部分地透射所述蓝波段中的波长、并且至少部分地透射所述绿和红波段中的波长，其中，所述第二镜(32)被配置成部分地反射并且部分地透射所述绿波段中的波长并且至少部分地透射所述蓝波段和所述红波段中的波长，并且其中，所述第三镜(34)被配置成部分地反射并且部分地透射所述红波段、所述绿波段以及所述蓝波段中的波长。
如权利要求9中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中以下各项中的至少一个：
所述第一镜(30)被配置成：通过具有跨越所述第一镜(30)的区域的基本均匀的反射率以及跨越所述蓝波段的80%至95%的基本均匀的反射率，来部分地反射并且部分地透射所述蓝波段中的波长；
所述第二镜(32)被配置成：通过具有跨越所述第二镜(32)的区域的基本均匀的反射率以及跨越所述绿波段的80%至95%的基本均匀的反射率，来部分地反射并且部分地透射所述绿波段中的波长；或者
所述第三镜(34)被配置成：通过具有跨越所述第三镜(34)的区域的基本均匀的反射率以及跨越所述红波段的80%至95%的基本均匀的反射率，来部分地反射并且部分地透射所述红波段中的波长。
根据权利要求9中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，以下各项中的至少一个：
所述第一镜(30)被配置成跨越它的区域具有所述蓝波段中的预定组波长的约100%的反射率，并且其中，所述第一镜(30)还被配置成跨越它的区域具有所述蓝波段中的第二预定组波长的从约5%至约100%的透射率；
所述第二镜(32)被配置成跨越它的区域具有所述绿波段中的预定组波长的约100%的反射率，并且其中，所述第二镜(32)还被配置成跨越它的区域具有所述绿波段中的第二预定组波长的从约5%至约100%的透射率；或者
所述第三镜(34)被配置成跨越它的区域具有所述红波段中的预定组波长的约100%的反射率，并且其中，所述第三镜(34)还被配置成跨越它的区域具有所述红波段中的第二预定组波长的从约5%至约100%的透射率。
如权利要求9中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中，以下各项中的至少一个：
所述第一镜(30)被配置成通过包括在所述第一镜(30)的区域的约5%至约20%中形成的经修改的区域来部分地反射并且部分地透射所述蓝波段中的波长，其中，所述第一镜经修改的区域被配置成透射i) 所述蓝波段中的波长、或ii) 所述蓝波段中的预定组波长、或iii) 所述蓝波段中的波长的一个偏振，并且其中，所述第一镜区域的未修改区域被配置成反射所述蓝波段内的波长；
所述第二镜(32)被配置成通过包括在所述第二镜(32)的区域的约5%至约20%中形成的经修改的区域来部分地反射并且部分地透射所述绿波段中的波长，其中，所述第二镜经修改的区域被配置成透射i) 所述绿波段中的波长、或ii) 所述绿波段中的预定组波长、或iii) 所述绿波段中的波长的一个偏振，并且其中，所述第二镜区域的未修改区域被配置成反射所述绿波段内的所述波长；或者
所述第三镜(34)被配置成通过包括在所述第三镜(34)的区域的约5%至约20%中形成的经修改的区域来部分地反射并且部分地透射所述红波段中的波长，其中，所述第三镜经修改的区域被配置成透射i) 所述红波段中的波长、或ii) 所述红波段中的预定组波长、或iii) 所述红波段中的波长的一个偏振，并且其中，所述第三镜区域的未修改区域被配置成反射所述红波段内的所述波长。
如权利要求9中所述的半穿透半反射式显示器(10)，其中：
所述镜(30, 32或34)中的至少一个被配置成：通过具有跨越所述镜(30, 32或34)的区域的基本均匀的反射率以及跨越相关联波段的80%至95%的基本均匀的反射率，来部分地反射并且部分地透射在它的相关联波段中的波长；或者
所述镜(32, 34或30)中的至少一个被配置成跨越它的区域具有它的相关联波段中的预定组波长的约100%的反射率，并且具有所述相关联波段中的第二预定组波长的从约5%至约100%的透射率；或者
所述镜(34, 30或32)中的至少一个被配置成通过包括在它的区域的约5%至约20%中形成的经修改的区域来部分地反射并且部分地透射它的相关联波段中的波长，其中，所述经修改的区域被配置成透射：i) 所述相关联波段中的波长、或ii) 所述相关联波段中的预定组波长、或iii) 所述相关联波段中的波长的一个偏振，并且其中，所述又一镜区域的未修改区域被配置成反射所述相关联波段内的波长；以及
所述镜(30, 32, 34)的所述至少一个被与所述镜(32, 34 30)中的至少另一个不同地配置。
一种方法，包括：
选择用于调制第一波段的光的第一电光层(24)；
选择用于调制不同于所述第一波段的第二波段的光的第二电光层(26)；以及
在工作时将镜(30)定位在所述第一和第二电光层(24, 26)之间，从而使得所述第一电光层(24)被定位成与所述镜(30)的第一表面(S1M)相邻并且具有被配置成面对外部光源(22)的表面(S1)，而所述第二电光层(26)被定位成与所述镜(30)的第二表面(S2M)相邻并且具有被配置成面对背光(14)的表面(S2)，其中，所述镜(30)被配置成部分地反射并且部分地透射所述第一波段中的波长，并且至少部分地透射所述第二波段中的波长。
如权利要求14中所述的方法，进一步包括：形成具有以下各项中的至少一个的所述镜(30)：
跨越所述镜(30)的区域的基本均匀的反射率和跨越所述第一波段的80%至95%的基本均匀的反射率；
跨越它的区域的所述第一波段中的预定组波长的至少90%的反射率和所述第一波段中的第二预定组波长的5%至20%的透射率；或者
所述镜(30)的区域的约5%至约20%中的经修改的区域，其中，所述经修改的区域被配置成透射所述第一波段内的至少一些波长，并且其中，所述镜(30)的未修改区域被配置成反射所述第一波段内的所述波长。

说明书半穿透半反射式显示器
背景技术
本公开一般地涉及半穿透半反射式显示器。
显示器可以是反射式(即，使用环境光来照射显示器)、发射式(即，使用从显示器的光源发出的光来照射显示器)或半穿透半反射式(即，使用环境光和/或来自显示器的光源的光来照射显示器)。半穿透半反射式显示器当由环境光照射时表现出反射属性，而当由显示器光源照射时表现出透射属性。结果，半穿透半反射式显示器在明亮的和黑暗的环境中均是有用的。
附图说明
通过参考以下具体描述和图，本公开的实施例的特征和优点将变得显而易见，在图中，相同的附图标记对应于类似(尽管也许不完全相同)的部件。为了简洁起见，具有先前描述的功能的附图标记或特征可以或者可以不被与它们在其中出现的其他图相结合地进行描述。
图1A和1B是当背光开时和当背光关时的半穿透半反射式显示器的实施例的示意侧视图；
图2是显示器叠层的一个实施例的透视分解图；
图3A和3B是在反射模式(图3A)和发射/背光模式(图3B)下的显示器叠层的一个实施例的截面图；
图4A和4B分别是液晶中的二向色(dichroic)染料的真实光谱和液晶中的二向色染料的理想光谱；
图5是图示了针对多层波长选择性涂层的三个实施例的所计算的反射率的图，其中设计中心波长为550 nm；
图6是漫射镜的一个实施例的截面图；
图7是包括可以被用在镜的实施例中的物理孔径的部分反射和部分透射涂层的实施例的透视图；
图8是可以被用在显示器的实施例中的寻址层的实施例的顶部示意图；
图9A和9B是可以被结合到显示器叠层的另一实施例中的子叠层的两个实施例的截面图；以及
图10是显示器叠层的又一实施例的截面图。
具体实施方式
在本文中所公开的半穿透半反射式显示器的一个实施例包括夹在两个电光层之间的夹层镜。夹层镜部分地反射并且还部分地透射由定位于最靠近所述镜、在暴露于外部光源的显示器的一侧的电光层调制的波段。如所述图中的至少一些图中所示，当显示器被定向为观看表面处于水平平面内、背光在显示器的底部附近时，夹层镜部分地反射并且部分地透射由定位于所述镜上面的电光层(即，在所述镜附近的最近的电光层，在面对外部光源的显示器的一侧)所调制的波段。所述镜的部分反射和部分透射性质使得该装置能够被用在反射模式下或发射模式下。更特别地，所述镜能够在反射模式下有利地降低损失并且改进色彩性能，而在发射模式下仍然允许适当的背光透射。
当所述镜的实施例被描述为部分地反射波段中的波长中的至少一些波长时，应当理解的是，所述镜还部分地透射该波段中的波长中的至少一些波长。
半穿透半反射式显示器的发射模式和反射模式被示意性地示出在图1A和1B中。更特别地，图1A和1B示意性地图示了半穿透半反射式显示器10的实施例的侧视图，所述半穿透半反射式显示器10包括多个显示器叠层12（其将被参考其他图进一步讨论)和光源14(在本文中还被称为背光)。在发射模式下(参见图1A)，背光14处于开(ON)状态并且发射通过各种显示器叠层12的足够的光16，以便显示器屏幕(未示出)被照射并且是例如可被观看者18观看的。在反射模式下(参见图1B)，背光14处于关(OFF)状态并且不发射光16。相反地，在反射模式下，各种显示器叠层12被配置成部分地反射来自外部光源22的环境光20。外部光源22可以是为家、工作或室外环境所共用的光的任何源。在一个实施例中，外部光源发射白光，所述白光包括红光、绿光以及蓝光。在反射模式下，入射在各种显示器叠层12上的光20被调制以便显示器屏幕在显示器10的期望坐标处反射期望的颜色。应当理解的是，半穿透半反射式显示器10还可以同时在反射和透射模式下工作。例如当环境光存在但是不足以实现颜色的明亮显示时，这可能发生。
光是对于人眼而言可见的波长的电磁辐射。放在术语光前面的颜色形容词被用来将人眼看见的光的波长范围指定为特定颜色。作为一个非限制性示例，术语“红光”、“红色区域”以及“红波段”指的是约600 nm至约700 nm的波段中的电磁辐射。
波段包括指定范围内的所有的波长。例如，蓝波段包括400 nm至500 nm的范围内的所有的波长。
电光层是被配置成选择性地吸收可见光谱内的特定波段的光的层。各种类型的电光系统可以被用在体现本文所述原理的方法和系统中，所述系统包括但不限于二向色宾主系统(例如液晶系统)、电泳系统、电致变色系统以及电润湿系统。电光层还通常被称为光调制层。
在本文中所公开的显示器10由多个像素或显示器叠层12组成。像素或显示器叠层12的一个实施例被示出在图2中。该叠层12包括两个电光层24、26和定位在电光层24、26之间的夹层镜30。其他实施例包括三个电光层24、26、28和三个夹层镜30、32、34。这些实施例的非限制性示例被示出在图3A和3B中。应当理解的是，现将一起讨论图2、3A以及3B。
在这些图中所示出的实施例中，每个电光层24、26、28具有与它的第一表面S1或它的第二表面S2相邻(即，接触或者其间具有其他(一个或多个)层)的电极38、40，或者具有与它的第一和第二表面S1、S2两者相邻的电极38、40。在另一实施例中，一个电极40被定位成与部分地反射并且部分地透射由电光层24(或26、28)调制的波长的镜30(或32、34)的表面S1M相邻。在图中未示出的又一实施例中，采用一个电极40，并且该电极40被定位成与镜30(或32、34)的表面S2M相邻。该实施例趋于提高显示器10的工作电压，但还在光到达电极40之前反射所述光，这能够减少叠层12中的光损失的量。在图中未示出的其他实施例中，薄的非透明电极(例如，薄的金属母线电极)可以被定位为与一个或两个表面S1、S2的一部分相邻，或者薄的非透明电极可以被连接到像素宽透明电极。在一个实施例中，(一个或多个)电极38、40由既导电又光学透明的材料制成。适当的导电且光学透明的材料的非限制性示例包括铟锡氧化物(ITO)或聚乙烯二氧基噻吩聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)。如将在下文中进一步讨论的那样，通过改变在电极38、40中的一个或两者处的电压，相应电光层24、26、28的光学属性可以被改变以便允许选择性波长的光被吸收或者透射。
每个电光层24、26、28被配置成调制特定波段中的光，其中由一个电光层24所调制的波段不同于由每个其他电光层26和28所调制的波段。更特别地，电光层24、26、28中的每一个选择性地调制特定波段中的吸收，而在其他波段中基本上是透明的(并因此不调制吸收)。实际上，应当理解的是，电光层24、26、28的吸收光谱中的某重叠可能常常在短波长侧发生。图4A是液晶(来自Merck KGaA的zli2806)中的二向色染料(黄色、品红和青色)的光谱。黄色染料是来自Hayashibara Biochemical Laboratories有限公司的G232，而品红染料是来自Hayashibara Biochemical Laboratories有限公司的G471。黄色和品红染料两者以1重量百分比(weight %)的浓度存在于液晶主体中。青色染料是来自Nematel GmbH & Co. KG的AC1，并且以2重量百分比的浓度存在于液晶主体中。这些光谱图示了先前提及的重叠。应当理解的是，夹层镜30、32、34有助于减轻该重叠在反射模式下的影响，试图实现图4B中所示出的理想的吸收光谱。
电光层24、26、28具有被电调制的光吸收。如先前提及的那样，电光层24、26、28中的每一个可以是二向色(或染色)宾主液晶系统、电泳系统、电致变色系统或电润湿系统。当染色宾主液晶系统被用于电光层24、26、28时，施加到相应的(一个或多个)周围电极38、40的电压可以改变染色液晶的取向(alignment)以吸收或者透射特定波段中的光。在一个实施例中，电光层24、26、28的默认状态(例如，当没有施加电压时)将让所有可见波长的光通过。当电压被施加到周围电极38、40中的一个或两者时，相邻电光层24、26或28内的向列型液晶结构可以被重新定向以便电光层24、26、28吸收它的对应波段内的光，而基本上不影响其他波长的光。在这个特定的实施例中，当没有施加电压时，液晶相对于相邻电极38、40的表面被垂直地取向，并且因此没有颜色被显示。在这种情况下，液晶具有低的双折射并且使手性掺杂物添加在其中。当电压被施加时，所述手性液晶被驱动成平的，并因此变得扭曲(twisted)。扭曲配置使液晶吸收光，并因此显示颜色。该系统还通常被称为White‑Taylor配置。
如果不使用先前所描述的扭曲液晶配置，而是使用未扭曲的液晶配置，则显示器叠层12将包括四分之一波片(其示例实施例被示出在图10中)。在一个实施例中，当使用未扭曲的液晶配置(通常被称为Cole‑Kashnow配置)时，电压被施加到叠层12以实现透明状态，在所述透明状态期间液晶相对于相邻电极38、40的表面被垂直地取向，并且电光层24、26、28允许所有可见波长的光通过。在本实施例中，当电压被移除时，相邻电光层24、26或28内的向列型液晶结构可以被重新定向以便电光层24、26、28吸收它的对应的相应波段内的光，而基本上不影响其他波长的光。同样地，在本实施例中，当电压被移除(即，不施加)时，液晶变得相对于相邻电极38、40的表面水平地取向，并且显示颜色。
应当理解的是，两个先前的示例实施例(即，White‑Taylor配置或Cole‑Kashnow配置)能够以相对于驱动电压相反的方式操作。通过选择适当的液晶，任一示例实施例能够被设计为使得电压关状态是透明状态或有色状态。
在另一实施例中，电光层24、26、28可以使用电泳系统来吸收或者透射特定波长的光。电泳系统包括悬浮在流体内的带电粒子。施加到(一个或多个)周围电极38、40中的一个或两者的电压产生电场，所述电场使带电粒子移动到流体内的不同位置。例如，带电粒子可以被收集到显示器叠层12的小区域中，以便当透射光时，像素区域的大部分是清澈（clear）的。在一个非限制性示例中，带电粒子可以被收集到反射元件(未示出)后的视野外。可替换地，当期望吸收光时，可以改变电压和电场以便带电粒子跨越像素区而存在并且因此存在于视野中。带电粒子还可以被染色或者着色以便吸收特定波长范围的光。
在另外的其他实施例中，电光层24、26、28可以使用电润湿来吸收或者透射特定波长的光。电润湿是这样的过程：通过该过程，疏水性表面的润湿属性经由施加的电压和产生的电场而被操纵。
电光层24、26、28选自黄色电光层、品红电光层以及青色电光层。在一些实施例中，显示器叠层12包括这些层中的两个24、26(参见图2)，而在其他实施例中，显示器叠层12包括这些电光层中的全部三个(参见图3A和3B)，以及在另外的其他实施例中，显示器叠层12可以包括四个或更多个电光层(例如，以对颜色的调制提供更多的控制)。 在包括两个电光层的显示器叠层12中，相信电光层24可以被配置成独立地调制两个不同的波段。例如，在电光层24中可以存在具有不同电荷和/或迁移率的两个不同的电泳种类，其中每个种类是不同的颜色。在本实施例中，在电光层24后面或之下(取决于叠层12相对于外部光22的定向)的夹层镜30将被设计成部分地反射并且部分地透射两个波段。
图3A和3B中所示出的实施例是电光层24、26、28的次序的一个非限制性示例。然而，应当理解的是，取决于所使用的电光层24、26、28的属性，其他次序是可能的。
黄色电光层Y, 24(参见图3A和3B)被配置成基于它的(一个或多个)周围电极38、40的电状态来吸收或者透射蓝光。如将在下文中所讨论的那样，(一个或多个)电极38、40的状态可以取决于由寻址层(其示例被示出在图8中) 接收到的信号。在一个实施例中，黄色电光层Y, 24可以被配置成默认地透射所有可见波长的光。当期望特定像素/显示器叠层12被调制为吸收蓝光时，黄色电光层Y, 24的状态被改变以便蓝色区域内的光被吸收，而具有来自其余的可见光谱的波长的光仍然被透射。
品红电光层M, 26(参见图3A和3B)被配置成基于它的(一个或多个)周围电极38、40的电状态来吸收或者透射绿光。(一个或多个)电极38、40的状态可以取决于由寻址层接收到的信号。在一个实施例中，品红电光层M, 26可以被配置成默认地透射所有可见波长的光。当期望特定像素/显示器叠层12被调制为吸收绿光时，品红电光层M, 26的状态被改变以便绿色区域内的光被吸收，而具有来自其余的可见光谱的波长的光仍然被透射。
青色电光层C, 28(参见图3A和3B)被配置成基于它的(一个或多个)周围电极38、40的电状态来吸收或者透射红光。(一个或多个)电极38、40的状态可以取决于由寻址层接收到的信号。例如，青色电光层C, 28可以被配置成默认地透射所有可见波长的光。当期望特定像素/显示器叠层12被调制为吸收红光时，电光层C, 28的状态被改变以便红色区域内的光被吸收。
如图2中所图示的那样，一个夹层镜30被定位在电光层24、26之间(尽管未必与电光层24、26直接接触)。如图3A和3B中所图示的那样，夹层镜30、32、34被分别定位在电光层24、26、28之一之下或后面(尽管未必与该电光层24、26、28之一直接接触)。在之下和在后面将不被解释为限制显示器叠层12的定向，而是被用来促使理解叠层12中的各种层相对于彼此并且相对于外部光源22的位置。应当理解的是，电光层24、26、28中的每一个具有两个相反的表面S1、S2，并且表面中的一个S1面对外部光源22的方向。在一些实施例中，包括其他部件，诸如取向层(参见图9A)和基板(参见图3A和3B)，但每个电光层24、26、28的表面S1被定位成在表面S2之前接收外部光。部分地反射并且部分地透射由特定的电光层24、26、28调制的波长的镜30、32、34被分别定位于该特定的电光层22、24、28的另一表面S2上。“定位于…上”意指所述镜30、32、34可以直接地接触该特定的电光层22、24、28的另一表面S2，或者可以在它本身与该特定的电光层22、24、28 的另一表面S2之间具有其他层(例如，取向层、电极、基板等)。同样地，在图3A和3B中所示出的实施例中，镜30、32、34中的每一个被配置成部分地反射并且部分地透射定位在镜30、32、34上面并且最靠近镜30、32、34的电光层24、26、28的波段中的波长，并且还被配置成透射定位在镜30、32、34下面的(一个或多个)电光层26、28的波段中的波长。应当理解的是，最靠近背光14定位的镜34可以被配置成部分地反射并且部分地透射定位在镜34上面并且最靠近镜34的电光层28的波段中的波长，并且还可以被配置成透射其他波段的波长。
在包括三个电光层24、26、28和三个镜30、32、34的另一实施例中，中间的镜32可以被配置成部分地反射并且部分地透射直接在它上面的电光层26的波段，并且还透射最靠近外部光源22的电光层24的波段。当使用中性白背光14时，如果显示器10在蓝、绿以及红波段中的每一个中基本上相等地透射，则显示器10将在背光模式下呈现中性和白色。当所述镜30、32、34中的任一个反射一个以上的波段时，在背光模式下使颜色范围平衡并且获得中性白和黑仍然能够通过使用背光14来获得，所述背光14在由一个以上的镜反射或者包括被设计成与背光14中的尖锐发射峰对准的适当光谱孔径的波段中是成比例地更亮的。
在图2中所示出的实施例中，镜30被配置成部分地反射并且部分地透射由电光层24调制的波段中的波长，并且还被配置成透射由电光层26调制的波段中的波长。如果附加的电光层被包括在镜30与背光14之间，则镜30将还被配置成透射由这些附加的电光层调制的波段中的波长。应当理解的是，本实施例中的电光层24、26和镜30可以被选择为以对于结果得到的显示器叠层12而言所希望的方式来调制、部分地反射以及部分地透射光。
图3A和3B中所示出的实施例图示了叠层12的一个非限制性示例。在这些实施例中，镜30被定位在黄色电光层Y, 24与品红电光层M, 26之间，镜32被定位在品红电光层M, 26与青色电光层C, 28之间，以及镜34被定位在青色电光层C, 28与背光14之间。镜30是蓝镜，其被配置成部分地反射并且部分地透射蓝波段(其通过层Y, 24来调制)中的波长、并且被配置成至少部分地透射绿和红波段(分别通过层M, 26和C, 28来调制)中的波长，镜32是绿镜，其被配置成部分地反射并且部分地透射绿波段(其通过层M, 26来调制)中的波长、并且被配置成至少部分地透射红波段(通过层C, 28调制)中的波长，以及镜34是红镜，其被配置成部分地反射并且部分地透射红波段中的波长、并且被配置成至少部分地透射蓝和绿波段两者中的波长。在一些实例中，绿镜32还部分地反射蓝波长和/或红镜34部分地反射蓝和绿波长。
在一个实施例中，镜30、32、35是镜面镜。如果漫射特性由显示器叠层12中的另一层来执行，则可以使用镜面镜。例如，一个或多个电光层24、26、28能够被选择成漫射正由相应的层24、26、28调制的波段，但不漫射正由其他的电光层24、26、28调制的波段。这确保每个颜色被漫射基本上相同的量，以避免随着观看角度的色移。
在另一实施例中，镜30、32、34是漫射镜。漫射镜在一角度范围内反射光。因此，在本文中所公开的漫射镜30、32、34在许多方向上部分地反射光，允许观看者18以较宽的观看者角度看见所反射的图像。漫射镜的一个示例被示出在图6中。在本实施例中，漫射镜30、32、34包括漫射器图案化材料42、波长选择性涂层44以及平面化（planarizing）层46。在本实施例中，漫射器图案化材料42是并非波长选择性的(即，能够透射所有波长)介电材料。同样地，镜30、32、34的实施例包括被放置在漫射器图案化材料42的顶部上的波长选择性涂层44。在其他实施例(未示出)中，漫射镜30、32、34包括波长选择性漫射器图案化材料和平面化层。
漫射镜30、32、34典型地通过在波长选择性层中创建粗糙(例如，具有一些凸起的纹理化的、非平坦的或相对平滑的)表面、或者在介电层中创建粗糙(例如，具有一些凸起的纹理化的、非平坦的或相对平滑的)表面、以及用波长选择性层覆盖所述粗糙表面来形成。在一个实施例中，波长选择性涂层44是多层反射器涂层，诸如布拉格(Bragg)反射器涂层(即，介电镜或干扰滤波器)。多层介电镜中的层是低和高折射率材料的交替层。通常，每个层的厚度等于该介质中的所设计的中心波长的四分之一，但其他设计是可能的。在一个实施例中，金属氧化物(诸如SiO2，具有1.45的折射率，以及TiO2，具有2.44的折射率)被用于所述层。中间的折射率还可以通过SiO2和TiO2的适当的组合来实现。
波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42被配置成部分地反射并且部分地透射特定波长的光同时透射其他波长的光，因此使得镜30、32、34部分地反射并且部分地透射。镜30、32、34中的每一个的波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42(无论那一个被使用)可以被制成以各种方式部分地反射和部分地透射所期望的波段。
在一个实施例中，波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42在镜30、32、34的整个区域(即，每个镜30、32、34的2维顶面)上具有均匀的反射率，其中均匀的反射率跨越所选择的波段的范围是从约80%到约95%。在本实施例中，镜30、32、34跨越所选择的波段具有范围从约5%到约20%的均匀透射率。在另一实施例中，除了在像素间间隙(即，相邻像素之间的空间)中之外，每个镜30、32、34跨越它的区域具有均匀的反射率和透射率，其中反射率和透射率可以是非均匀的。当使用多层波长选择性涂层44时，均匀局部反射率可以通过在涂层44中使用适当数目的层来加以实现。反射率取决于层的折射率和遍及多层的重复的数目。同样地，层的数目可以根据所期望的反射率、所使用的材料以及层次序而改变。图5图示了针对具有550 nm的设计中心波长的波长选择性涂层42的三个实施例的所计算的反射率。每个涂层包括低和高折射率材料的不同数目的交替层。这些特定示例包括1.45折射率材料和1.80折射率材料的交替层。相应的示例包括8对层(即，总共16层)、10对层(即，总共20层)以及12对层(即，总共24层)。如图5中所图示的那样，可以至少部分地基于所使用的层的数目来调谐每个波长选择性涂层42的反射率。
取决于镜30、32、34的本实施例被定位于叠层12中的何处，波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42还可以像先前所描述的那样透射其他波段。作为非限制性示例，对于图3A和3B中的蓝镜30而言，波长选择性涂层或材料被选择为使得跨越400 nm到500 nm蓝波段的波长在镜30的整个区域上被反射90%，并且跨越400 nm到500 nm蓝波段的波长在镜30的整个区域上被透射10%。同样地，在本示例中，蓝镜区域的100%跨越蓝波段具有约90%的基本上均匀的反射率和约10%的基本上均匀的透射率。此外，在本示例实施例中，蓝镜30的波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42还允许绿光和红光经由那个透射。虽然蓝镜30被图示为本实施例的示例，但是应当理解的是，其他镜32、34可以被配置成跨越它们的相应的整个区域具有均匀的反射率，并且跨越它们的相应的所期望的波段具有均匀的透射率。
在另一实施例中，波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42被配置成跨越镜30、32、34的区域具有在所期望的波段内的第一预定组波长的预定反射率，并且被配置成具有在所期望的波段内的第二预定组波长的预定透射率。所述第一和第二组波长包括所期望的波段内的不同波长。所述预定组波长的预定反射率、预定透射率以及宽度被选择为使得跨越与镜30、32、34相关联的整个波段的平均反射率的范围从80%到95%。在一个示例中，跨越镜30、32、35的区域约100%反射所期望的波段内的第一预定组波长，并且从约5%到约100%透射所期望的波段内的第二预定组波长。第二组波长可以被选择成与背光14的发射波长对准，并且在本实施例中，这些波长的透射率可以直到100%。在另一示例中，当波段的10%跨越该区域是100%透射的，并且该波段的剩余的90%跨越该区域是100%反射的时，镜30、32、34跨域该波段具有90%的反射率。
使得能透射预定组波长的镜30、32、34的部分被称为光谱孔径（spectral aperture）。取决于镜30、32、34的本实施例被定位于叠层12中的何处，波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42还可以像先前所描述的那样透射其他波长。作为非限制性示例，对于图3A和3B中的绿镜32而言，波长选择性涂层或材料被选择为约100%地反射范围从500 nm到530 nm和从550 nm到600 nm的绿波长，并且从5%到约100%地透射范围从530 nm到550 nm的绿波长。同样地，绿镜32的这个非限制性示例部分地透射预定组的绿波长。此外，在本示例实施例中，绿镜32的波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42还允许红光经由其透射。在本示例实施例中，绿镜32的波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42还可以部分地反射并且部分地透射蓝光或者完全地透射蓝光。镜32可以被配置成部分地反射蓝光，只要它至少部分地透射蓝波长的子集。然后将期望平衡针对每个颜色通过显示器叠层12的总透射和由背光14发射的每个颜色的亮度以便白色在透射模式下呈现中性。虽然绿镜32被图示为本实施例的示例，但是应当理解的是，其他镜30、34中的每一个可以被配置成具有与该镜30、34及其相关联的使用所期望波段内的第一预定组波长的预定反射率和所期望波段内的第二预定组波长的预定透射率的、范围从约80%到95%的电光层24、28相关联的所期望波段内的总反射率。
应当进一步理解的是，在本实施例中，被选择为经由光谱孔径透射穿过镜30、32、34的一组波长可以与由背光14发射的波长中的至少一些对应。在一个实施例中，本文所述的光谱孔径还可以被设计为和背光14的偏振匹配的一个偏振。此外，可以通过考虑染料吸收光谱来优化光谱孔径。可以采用本文所描述的光谱孔径、使用与用来形成二向色滤波器的那些类似的技术来设计多层介电叠层(例如，包括二氧化硅和二氧化钛的多个层(15‑30))。
在又一实施例中，波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42被配置成通过使修改的区域形成在其中来部分地反射并且部分地透射所期望的波段中的波长。在一个实施例中，所修改的区域构成整个镜区域的从约5%到约20% (假定在所修改的区域外部约100%地反射而在所修改的区域内100%地透射)。所修改的区域被配置成具有预定波段或子波段的预定透射率、或波段或子波段的偏振。镜30、32、34的剩余的未修改区域反射该波段内的波长，以便镜30、32、34在预定波段内的总反射率是80%到95%，并且在预定波段内的总透射率是5%到20%。所修改的区域可以由物理孔径(在图7中被示为附图标记48)、光谱孔径、波片斑(例如，用于胆甾型镜)或附加的介电层构成。在一个实施例中，所修改的区域允许来自背光14的光的5%到20%通过镜30、32、34，同时镜30、32、34反射环境光的80%或以上。作为一个非限制性示例，如果所修改的区域是100%透射的并且被形成在镜区域的10%中，则光的10%将穿过该镜30、32、34。镜30、32、34的剩余的未修改区域是高度反射的以确保环境光(在所分配的波段内)的80%或以上被反射。
图7中示出了在波长选择性涂层44中形成的一些物理孔径(或通孔)48的透视示意图。物理孔径48能够在任何地方构成镜30、32、34的区域的从约5%到约20%。如果镜30、32、34在剩余的未修改区域之上跨越该波段是100%反射的，则这将在所分配的波段上导致范围从约80%到约95%的镜30、32、34的总的或平均的反射率。可以使用诸如剥离(lift‑off)光刻和激光消融之类的任何图案化技术而在金属氧化物层中形成物理孔径48，并且可以通过在聚合物被固化之前将孔径压印到聚合物中而在胆甾型聚合物中形成物理孔径48。物理孔径48的密度将被选择为使得每个像素将存在若干个孔径48，从而消除对于将镜30、32、34中的物理孔径48与邻近的(一个或多个)电极38、40对准的需要。在本文中所公开的实施例中，也不需要以任何特定的方式来对准物理孔径48。此外，如将在下文中进一步描述的那样，在发射模式期间，未击中孔径48或者能够穿过镜30、32、33的来自背光14的光将被反射回以在背光14中再循环。
作为非限制性示例，对于图3A和3B中的红镜34而言，波长选择性涂层或材料被选择成使物理孔径48形成在整个区域的15%中。波长选择性涂层44或材料42将跨越红波段具有高反射率(例如，100%)，并且物理孔48将使得所有红波长(包括背光14的那些)能够经由其透射。如本文所述，该镜34还透射蓝和绿波长，并因此那些波长还将被透射通过镜34的整个区域。虽然红镜34被图示为本实施例的示例，但是应当理解的是，其他镜30、32可以被配置成使其中形成修改的区域的从约5%到约20%。
如先前提及的那样，所修改的区域可以被设计为一个偏振，例如，和背光14的偏振匹配的偏振。在一个非限制性示例中，本文所述的物理孔48还可以被设计为和背光14的偏振匹配的偏振。例如，涂层44或材料42可以由两个或三个胆甾型聚合物层构成以确保反射，并且物理孔48可以被形成在所述层中的一个中以确保一个偏振的透射。
虽然已经在本文中分别地描述了部分反射和部分透射镜30、32、34的实施例中的每一个，但是应当理解的是，可以在单个镜30、32、34中将用于实现期望的部分反射性和部分透射性的配置中的任一个组合在一起。例如，波长选择性涂层44或波长选择性漫射器图案化材料42可以跨越整个区域并且跨越整个所选择的波段具有95%的均匀反射率，并且还可以将物理孔包括在整个区域的约5%中。作为另一示例，镜30、32、34可以包括光谱和物理孔径两者。
返回参考图6，镜30、32、34还可以包括先前提及的平面化层46。该层有助于为镜30、32、34提供相对平滑的表面。平面化层46可以是任何透明的介电材料。
再参考图3A和3B，显示器叠层12的一个实施例进一步包括透明基板50、52、54、56。基板50、52、54、56被定位在镜30、32、34之间，而电极40被定位为最靠近镜30、32、34并且在镜30、32、34上面，而且还在电极38上。基板50、52、54、56 是诸如玻璃或薄塑料膜之类的透明材料，其将允许光穿过叠层12，无论显示器是在反射模式下还是在发射模式下。适当的塑料膜的非限制性示例包括聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。基板50、52、54、56足够薄以避免视差。虽然厚度至少部分地取决于像素的尺寸，但在一个实施例中，基板50、52、54、56中的每一个的厚度等于或者小于150 μm。
显示器10的实施例还包括光源或背光14。如图1中所示，背光14被定位以通过显示器10中的显示器叠层12中的全部发射至少一些光。图3A和3B图示了显示器10中的一个叠层12和被定位为通过叠层12发射至少一些光的背光14。具有部分反射性和部分透射性的本文中所公开的镜30、32、34的实施例提供了下述优点，即：使得足够数量的光能够在反射模式期间被反射以便采用环境光来照射显示器、同时在发射模式期间还允许适当的透射以便采用来自背光14的光来照射显示器。在图3A中示意性地图示了反射模式，而在图3B中示意性地图示了发射模式。如图3A中所示，镜30、32、34是部分反射的和部分透射的，并因此相应波段的光(例如，B, 21、G, 21以及R, 21)中的一些将穿过相应的镜30、32、34。所透射的光可以被背光14反射。
无论在反射模式还是发射模式下，为了获得期望的图像，可以选择性地对与每个电光层24、26、28相邻的(一个或多个)电极38、40进行寻址。
如图3A中所示，光从外部光源22朝着显示器叠层12发射。蓝光(从外部光源22引入)已经被黄色电光层Y, 24调制并且不需要穿过更多的层。蓝镜30经由先前描述的实施例中的一个或多个被配置成部分地反射(例如，反射光B, 20的80%到95%)经调制的蓝光，同时允许经调制的蓝光中的一些(例如，B, 21)以及红光和绿光通过。如被观看者18(在图3A和3B中未示出)感知到的经调制和反射的蓝光B, 20的最终亮度是较大的，部分地因为蓝光的大多数不穿过较低的层，并因此不遇到由这些较低的层中的损失引起的更多损失。此外，经调制和反射的蓝光B, 20的光谱并未在其他电光调制层M, 26和C, 28中通过带外吸收而被调制。和所反射的蓝光B, 20不同，应当理解的是，可能存在来自被透射通过镜30的蓝光B, 21的一些残余调制，其将受到较低的层影响，并且然后返回到观看者。然而，这将是小的，因为只有蓝光B, 21的5%到20%将穿过镜30。
绿光(从外部光源22引入)已经被品红电光层M, 26调制并且不需要穿过更多的层。绿镜32经由先前所描述的实施例中的一个或多个被配置成部分地反射经调制的绿光，同时允许经调制的绿光中的一些(例如，G, 21)以及红光通过。如被观看者18感知到的经调制和反射的绿光C, 20的最终亮度是较大的，因为绿光的大多数不经过较低的层。此外，经调制和反射的绿光G, 20的光谱并未在另一电光调制层C, 28中通过带外吸收而被调制。与所反射的绿光G, 20不同，应当理解的是，可能存在来自被透射通过镜32的绿光G, 21的一些残余调制，其将受到较低的层影响，并且然后返回到观看者。然而，这将是小的，因为只有绿光G, 21的5%到20%将穿过镜32。
红光(从外部光源22引入)已经被青色电光层C, 28调制。红镜36经由先前所描述的实施例中的一个或多个而被配置成部分地反射经调制的红光，同时允许经调制的红光中的一些(例如，R, 21)以及未反射的绿光和蓝光通过。
如图3B中所图示的那样，从背光14发射一个或多个波段(B、G、R)中的光16。镜30、32、34中的每一个部分地反射并且部分地透射与之相关联的波段的波长中的一些或全部，并且镜30、32、34的一些实施例被特别地设计成部分地透射与背光14相关联的波长中的一些或全部。同样地，从背光14发射的至少一些光穿过相应的镜30、32、34中的每一个，并因此通过显示器叠层12。
更特别地，从背光14发射的蓝光B, 16在到达蓝镜30之前被透射通过所有的层(例如，34、56、40、28、38、32、54以及26)。蓝镜30的部分透射特性使得蓝波段和/或蓝波段中的全部或一部分的预定百分比内的预定波长能够被经由其透射。蓝光的经透射部分在图3B中被示出为16’, B。这个光穿过部分反射/部分透射蓝镜30，并且可以被黄色电光层Y, 24调制。经透射的蓝光16’最终可被观看者18观看到。
如图3B中所图示的那样，经透射的光穿过电光层24、26、28一次，而经反射的光穿过相应的电光层24、26、28两次。这在一些实施例中可以导致相比于透射而言更高的针对反射的对比度。
类似地，从背光14发射的绿光G, 16在到达绿镜32之前被透射通过所有的层(例如，34、56、40、28以及38)。绿镜32的部分透射特性使得绿波段和/或绿波段中的全部或一部分的预定百分比内的预定波长能够被经由其透射。绿光的经透射部分在图3B中被示出为16’, G。这个光穿过部分反射/部分透射绿镜32，并且可以被品红电光层M, 26调制。可能经调制的绿光16’, G然后将穿过蓝镜30(其基本上不反射绿光)并且穿过黄色电光层Y, 24(其基本上不吸收绿光)，并且最终将可被观看者18观看到。
又进一步地，从背光14发射的红光R, 16在到达红镜34之前并不被透射通过任一层。红镜34 的部分透射特性使得红波段和/或红波段中的全部或一部分的预定百分比内的预定波长能够被经由其透射。红光的经透射部分在图3B中被示出为16’, R。这个光穿过部分反射/部分透射红镜34，并且可以被青色电光层C, 28调制。可能经调制的红光16’, R然后将穿过绿镜32(其基本上不反射红光)、品红电光层M, 26(其基本上不吸收红光)、蓝镜30(其基本上不反射红光)以及黄色电光层24(其基本上不吸收红光)，并且最终将可被观看者18观看到。
还如图3B中所示，(由于夹层镜的反射特性)未被夹层镜中的任一个透射的来自背光14的光16’’将被反射回到背光14，在那里它将再循环，从而使得来自背光14的光的所希望的百分比将最终被透射。当光以这种方式再循环时，不只所设计的单遍透射百分比将穿过叠层12。所设计的单遍透射将取决于许多因素，包括镜30、32、34的反射率和透射率。作为一个非限制性示例，如果光谱孔径和/或所修改的区域使得背光的10%能够在第一遍穿过，然后经再循环的光的多达90%的附加的10%可以在第二遍穿过。应当理解的是，在第二和后续遍期间，其他损失可能累计。
再循环的程度将受到每个夹层镜30、32、34之下的层中的残余吸收限制，并且受到背光单元14中的任何损失的限制，但针对一个特定颜色(例如，蓝、绿或红)光的吸收的主要源将是在夹层镜30、32、34上面的电光层24、26、28。
如图8中所示，使用寻址层60来对显示器叠层12的实施例进行寻址。可以使用寻址层60来对显示器10中的每个像素/显示器叠层12进行寻址。在一个实施例中，这需要用于每个电光层24、26、28的寻址层60。在另一实施例中，一个寻址层60可以被用来对每个电光层24、26、28寻址。该寻址层60被定位在背光14与镜34之间，并且通过导电过孔(例如，参见图9A中的附图标记70)在工作时连接到每个电光层24、26、28，所述导电过孔贯穿显示器叠层12中的所有的层。
图8中所示出的寻址层60利用有源矩阵寻址并因此包括开关设备66。虽然未示出，但应当理解的是，该寻址层还可以被配置用于无源寻址，其中电光层24、26、28具有用于开关的阈值并且可以具有一些固有存储器。在无源寻址中，可能不存在开关设备66。设备10还可以是直接驱动设备，其中显示器10的每个像素被单独地连接到驱动电极。
根据一个实施例，寻址层60包括多个水平线62和多个垂直线64。在图8中示出的实施例中，开关设备66被在工作时连接在水平线62与垂直线64之间的每个交叉点处。每个开关设备66还被连接到电极40。在每个电光层24、26、28由它自己的寻址层60来寻址的实施例中，寻址层60可以被集成到每个基板52、54、56与镜30、32、34之间的叠层12(其子叠层82被示出在图9A中)中，或者可以被集成到每个镜30、32、34与电极40之间的叠层12(其子叠层82’被示出在图9B中)中。尽管未示出，但应当理解的是，寻址层60和电极40可以与彼此直接接触，并且二者皆可以被定位在每个基板52、54、56与镜30、32、34之间。在一个寻址层60被用于整个显示器10的另一实施例(未示出)中，一个电极40可以被集成到背光14与镜34之间的叠层12中，并且通过导电过孔在工作时连接到每个电光层24、26、28，所述导电过孔贯穿显示器叠层12的所有的层。
如先前所讨论的那样，根据通过开关设备66的由电极40接收到的电信号，电连接的电光层24、26、28可以改变吸收光谱属性以向观看者18显示不同颜色的光。
可以使用的一种类型的开关设备66是晶体管，诸如薄膜晶体管(TFT)或金属‑绝缘‑半导体场效应晶体管(MISFET)器件。晶体管通常包括三个端子：栅极、漏极以及源极；然而，存在许多晶体管配置(例如，N沟道或P沟道器件等)。如果供应给P沟道MISFET器件的栅极的信号低于阈值电压，则晶体管可以处于导通状态，允许电流在漏极与源极之间通过。如果晶体管处于截止状态，则电流被禁止在源极与漏极之间流动。TFT包括被以薄膜方式沉积到透明基板上的半导体材料和导电材料的层。TFT的薄性质可以特别适用于平板显示器。
每个开关设备66 的栅极端子可以被连接到垂直线64，而每个开关设备66的源极端子可以被连接到水平线62，或者反之亦然。如果开关设备66是P沟道器件，则沿着垂直线64接收到的低信号可以将沿着该线的晶体管切换到导通状态。如果晶体管处于导通状态并且从水平线62接收到信号，则该信号可以通过该晶体管流到电极40。因此，单个电极40的电状态可以由通过寻址矩阵60接收到的信号来改变。
在一些实施例中，电容性设备可以与每个晶体管一起使用。电容性设备可以使电极40保持处于其所分配的状态，直到显示器10的下一个刷新周期为止。典型的显示设备10包括刷新周期，其中每个像素/显示器叠层12的状态被以规则间隔刷新。这些规则间隔通常比人眼能够检测的更快。
现参考图9A，描绘了像素/显示器叠层12的另一实施例的一个子叠层82。应当理解的是，该子叠层82未示出多个电光层24、26、28和多个镜30、32、34。而是，图9A图示了一个部分或部(section)82，并且应当理解的是，多个部分/部能够被堆叠为包括电光层24、26、28和镜30、32、34中的每一个(与图3A和3B中示出的类似)。
图9A中所示出的子叠层包括在工作时连接到用于相关联的电光层24、26或28的寻址层60的电极40。电极40被沉积在基板52、54或56上并且在相关联的电光层24、26或28下面。
在本实施例中，电极40可以通过场过孔70而在工作时连接到寻址层60。电极40可能不是透明的，但可以覆盖像素的小区域。场过孔70被形成在镜30、32或34中，并且提供寻址层60的开关设备66(在图9A中未示出)与电极40之间的电路径。场过孔70可以由任何导电材料制成。
如图9A中所示，子叠层82的一个实施例还包括取向层72、74，所述取向层可以被定位成直接地邻近电光层24、26或28的第一和第二表面S1、S2。取向层72、74可以被选择成使电光层24、26或28与电极38和/或40隔离。取向层72、74还可以为电光模式提供正确取向和表面能量边界条件。取向层72、74可以被包括或者不包括在本文所公开的叠层12的任何实施例中，并且取向层72、74的内含物将至少部分地取决于所使用的电光层24、26、28。
在一个实施例中，定位在电光层24、26或28上面的电极38(即，更靠近外部光源22的一对电极38、40)可以被保持在恒定的偏置电压下。该偏置电压可以被设置为适当的值以便使电光层24、26或28适当地运作。
现参考图9B，描绘了像素/显示器叠层12的另一实施例的一个子叠层82’。应当理解的是，该子叠层82’未示出多个电光层24、26、28和多个镜30、32、34。而是，图9B图示了一个部分或部82'，并且应当理解的是，多个部分/部能够被堆叠以包括电光层24、26、28和镜30、32、34中的每一个(与图3A和3B中示出的类似)。
图9B中所示出的子叠层包括在工作时连接到用于相关联的电光层24、26或28的寻址层60的电极40。电极40被沉积在镜30、32、34的表面S1M上。在本实施例中，电极40在没有场过孔70的情况下在工作时被连接到寻址层60。
像素/显示器叠层12’的另一实施例被示出在图10中。在本实施例中，叠层12’包括多个波片76。当使用在平的未扭曲状态与垂直状态之间切换的二向色液晶系统时，使用波片76。在一个实施例中，四分之一波片被选择用于波片76。然而，应当理解的是，波片76可以不是正好四分之一波片，以便调谐整个叠层12’中的偏振状态。在图10的实施例中，波片76确保所有偏振在反射模式下被吸收。波片76被定位在镜30、32、34与对应的电光层24、26、28之间。在一个实施例中，每个波片76直接地与每个镜30、32、34的第一表面S1M相邻。波片76的光轴相对于被定位成最靠近波片76并且在波片76上面(即，更靠近外部光源22)的电光层24、26、28中的液晶的取向成45°。
在本实施例中，背光14是常规的白背光单元并且偏振器78被放置在背光14的顶部上。偏振器78还与液晶取向方向对准。在发射/背光模式下，光穿过夹层镜30、32、34与电光层24、26、28之间的波片76一次，其导致光被循环地偏振。该光的一半将被电光层24、26、28吸收。为了确保光在正确方向上被线性地偏振，额外的波片76’可以被插入在镜30或32的相反面S2M之间的叠层12’中，并且在叠层12’中的下一个电光层26或28之前，或者在镜34的相反面S2M之间并且在背光14之前。在一个实施例中，每个波片76’直接地邻近每个镜30、32、34的第二表面S2M。额外的波片76’还可以是四分之一波片。波片76’的添加不影响反射模式，因为外部光未被偏振。
如上文所提及的那样，当对电光层24、26、28的各种实施例进行讨论时，当扭曲配置液晶系统被用于电光层24、26、28时，没有波片76、76’被包括在显示器叠层12中(参见例如图3A和3B中所示出的实施例)。这部分地是因为下述事实：液晶的扭曲配置使得光的两个偏振能够被吸收并且使得颜色能够为可见的。波片76、76’的消除简化了显示器叠层12。
应当理解的是，在本文中所提供的范围包括所规定的范围和在所规定的范围内的任何值或子范围。例如，范围从约1%到约20%的数量应该被解释为不仅包括1%到约20%的明确地列举的数量限制，而且还包括单个数量，诸如2%、3%、4%等，以及子范围，诸如5%到15%、10%到20%等。此外，当利用“约”来对值进行描述时，这意味着包含从所规定的值起的最小变化(例如，从所规定的百分比起±0.3%)(直到0.3)。
虽然已经对若干个实施例进行了详细的描述，但是对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，可以修改所公开的实施例。因此，前述描述将被认为是非限制性的。