具有閃耀減少表面的多色像素化顯示制造技術

提供一種多色像素化顯示器，其中閃耀減少表面包括定位于圖像顯示元件和顯示表面之間的微米級衍射元件。更具體地，依據本公開的一個實施例，提供包括圖像顯示元件和透明顯示蓋的多色像素化顯示器。圖像顯示元件包括被分成多個與相應的專用顯示顏色分量相關聯的顯示子像素的顯示像素的陣列。透明顯示蓋包括易受刻劃的顯示表面和閃耀減少表面。閃耀減少表面定位于沿像素化顯示器的光路的圖像顯示元件和顯示表面之間且與圖像顯示元件隔開光學距離D。閃耀減少表面包括微米級衍射元件。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有閃耀減少表面的多色像素化顯示本申請涉及于2011年5月27日提交的美國臨時申請No.61/490,706(案卷號No:SP11-106)，但并未要求對其的優先權。本申請根據35USC§119要求2011年11月17日提交的美國臨時申請No.61/561,011的優先權權益，本申請基于其內容并通過引用將其內容而整體結合于此。背景本公開涉及像素化顯示器以及，更具體地，涉及用于像素化顯示器的閃耀減少技術。諸如液晶顯示(LCD)和有機發光二極管(OLED)之類的像素化顯示器被廣泛用于各種信息、通訊、以及娛樂設備。顯示“閃耀”通常是不受歡迎的副作用，其可發生于當顯示表面被劃傷、弄臟、或以其它方式被刻劃時，并典型表現為亮、暗、和/或帶色顆粒或斑點，大約在像素級的大小尺度，其圖案典型表現為隨視角的改變而移動。簡要概述根據本公開的主題，提供多色像素化顯示器，其中包括微米級衍射元件的閃耀減少表面被定位于圖像顯示元件和顯示表面之間。更具體地，依據本公開的一個實施例，提供包括圖像顯示元件和透明顯示蓋的多色像素化顯示器。圖像顯示元件包括被分成多個與相應的專用顯示顏色分量相關聯的顯示子像素的顯示像素的陣列。透明顯示蓋包括易被刻劃的顯示表面以及閃耀減少表面。該閃耀減少表面沿著像素化顯示器的光路被定位于圖像顯示元件和顯示表面之間并與圖像顯示元件隔開光學距離D。閃耀減少表面包括微米級衍射元件。依據本公開的另一個實施例，圖像顯示元件包括以像素間距x排列并被分成多個與相應的專用顯示顏色分量相關聯的顯示子像素的顯示像素的陣列。個體顯示像素的顯示子像素與專用顯示顏色分量相關聯，其中之一位于大約490nm和大約570nm之間的波長λG。閃耀減少表面包括由衍射周期T表征的微米級衍射元件，衍射周期T近似為如下關系式其中附圖中若干視圖的簡要描述當結合下面的附圖閱讀時，本公開的特定實施例的如下詳細描述可被更好地理解，其中相似的結構用相似的附圖標記表示，并且在其中：圖1示出依據本公開的一個實施例的像素化顯示器；圖2示出依據本公開的另一個實施例的像素化顯示器；以及圖3示出依據本公開用于像素化顯示器的閃耀減少表面的周期性衍射元件的有利取向。詳細描述依據本公開的一個實施例的多色像素化顯示10在圖1中示出，包括圖像顯示元件20和與圖像顯示元件20隔開的透明顯示蓋30。圖像顯示元件20包括顯示像素陣列，每個像素被分成多個與相應的專用顯示顏色分量相關聯的顯示子像素。例如，圖3示出實施例，其中顯示像素陣列的每個像素沿X方向分成3個子像素，分別用于顯示的紅(R)、綠(G)、和藍(B)顏色分量。在像素化顯示器(如LCD顯示器或類似的顯示器)中，彩色圖像通常是通過使用相鄰的紅(R)、綠(G)、和藍色(B)子像素來創建。這些子像素在X方向上大約是像素尺寸(或間距)的三分之一，且在Y方向上與像素的尺寸相同。作為這種類型的幾何形狀的結果，單一顏色的圖像會構成間隙大約為像素尺寸的2/3的子像素。這個像素間的間隙導致在由多個像素生成的圖像內引起某種程度的閃耀。如果沒有像素間的間隙存在或被觀眾所感知，閃耀就不容易被觀察到。那些本領域的技術人員將意識到，本公開包括與圖3所示不同的像素和子像素的幾何形狀。其它像素幾何形狀包括，但不限于：不同尺寸的子像素，例如，藍色子像素是紅色和綠色子像素的兩倍來補償藍光源的低亮度；非矩形的子像素；具有多于3個子像素的像素，包括非標準顏色的子像素，例如，RGB加白色；其中具有進一步細分的子像素；以及被排列在具有比圖3中所示更復雜的幾何形狀的配置中的子像素。透明顯示蓋30包括易受刻劃的顯示表面32和閃耀減少表面34。舉例來說，而不是通過限制的方式，該顯示表面可以包括鈉鈣玻璃、堿鋁硅酸鹽玻璃、堿鋁硼硅酸鹽玻璃、或它們的組合的涂覆或無涂覆玻璃基板35的表面。在其它實施例中，該顯示蓋30包括聚合物材料(例如，但不限于，聚碳酸酯板或類似物)的透明板。透明顯示蓋30可以是平板或三維板，例如，彎曲板。在一個實施例中，顯示表面包括形成在玻璃基板35上的防眩光表面36，以通過減少環境光的鏡面反射來加強顯示器的可視性。這樣的防眩光表面典型地通過提供某種粗糙度的顯示蓋30以在特定角度上擴散表面反射光來形成。這可以例如通過施加具有粗糙表面或紋理的膜或通過粗糙化基板的原生表面來實現。閃耀減少表面34沿著像素化顯示器的光路定位于圖像顯示元件20和顯示表面32之間，且與圖像顯示元件隔開光學距離D,其相當于物理距離d乘以物理距離d所跨越的區域的光學折射率。閃耀減少表面34由微米級衍射元件38形成，出于本公開的目的，微米級衍射元件38的特點是微米、幾十微米、或幾百微米量級的衍射周期。該衍射元件38可與玻璃基板35一體地形成，或可包括添加到玻璃基板35上的組件，且為根據衍射法則改變光的光學元件。例如，而不是通過限制的方式，在一些實施例中，衍射元件38包括周期性光柵或紋理。可以預期的是，衍射元件38可包括通過填充在像素化顯示器內子像素之間的空隙來減少閃耀的周期性光柵、準周期性光柵、非周期性光柵、或隨機相位圖案。也可預期的是，光柵可是正弦或方形。像素化顯示器10的每個子像素R、G、B被復制到對應于衍射元件38的-1、0、+1階衍射的3個圖像中，三個圖像優選地幅度相等以保持顯示的均勻性。那些復制圖像沿著所述X軸(圖1)移動等于下式(一階近似)的幅度或位移：△x＝Dtanθ其中θ＝λ/T，dx是橫向位移，D是從像素到衍射元件38的光學距離，θ是衍射角，λ是波長，以及T是衍射周期。因此，給定按像素間距x排列的顯示像素陣列，衍射元件38可被配置成定義衍射周期T，周期T近似為如下關系式：其中Δx表示所需的像素圖像移位而λG表示目標顏色分量。典型地，λG將代表視覺光譜的綠色部分，即，介于大約490nm和大約570nm之間，因為，如專利技術人所意識到的，人眼對這個波段內的閃耀最敏感(在白圖像內大約70％的亮度由綠色子像素產生)。此外，專利技術人已經意識到，在很多情況下，所需的像素圖像移位Δx應近似為如下關系式△x≌(a±10％)x其中a表示在波長λG處的專用顯示顏色分量的近似占空因數。對于與圖3示意性示出相似的像素化顯示器，其中沿X方向的像素占空因數大約是33％，所需的像素圖像移位Δx將典型地近似為如下關系式更普遍地，注意到衍射元件影響通過透明顯示蓋30所看到的圖像的分辨率，并且閃耀減少應與像素模糊平衡，可以預見的是衍射光柵周期T可選擇為提供稍大于或稍小于(即，在±10％內)1/3像素尺寸x的像素圖像移位Δx，以便平衡閃耀減少和模糊。優選的衍射元件典型地由介于約5微米和約50微米間的衍射周期T來表征。當周期性結構具有大于三階衍射時，過高階衍射必須具有比中央階更高的幅度，以便實現相同的均勻圖像擴散。對于具有三階衍射的光柵，一些對應于不同類型顯示器的典型光柵周期列于表1。光柵周期是按530nm波長λ計算的。在高分辨率顯示器中，例如，像素尺寸為大約75μm，對綠色來優化顯示系統的參數并假定光學距離D為3mm，對應于63.8μm光柵周期，衍射角為8.3mRd(0.48度)。假定折射率n＝1的空氣間隙在像素化顯示器間且衍射元件包括周期性正弦光柵，粗糙度的最佳幅度為0.48μm，其對應于相對較淺的表面輪廓，即本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種包括圖像顯示元件和透明顯示蓋的多色像素化顯示器，其中：所述圖像顯示元件包括顯示像素陣列，每個顯示像素被分成多個與相應的專用顯示顏色分量相關聯的顯示子像素，其中給定顏色分量的子像素跨越多個顯示像素形成所述給定顏色分量的子像素陣列；所述透明顯示蓋包括易受刻劃的顯示表面和閃耀減少表面；所述閃耀減少表面定位于沿像素化顯示器的光路的圖像顯示元件和顯示表面之間并與圖像顯示元件隔開光學距離D；所述閃耀減少表面包括在至少一個方向上、在顯示表面處大于子像素的尺寸并小于或等于顯示像素陣列的間距的距離上擴散由子像素發出的能量的紋理。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.11.17 US 61/561,0111.一種包括圖像顯示元件和透明顯示蓋的多色像素化顯示器，其中：所述圖像顯示元件包括顯示像素陣列，每個顯示像素被分成多個與相應的專用顯示顏色分量相關聯的顯示子像素，其中給定顏色分量的子像素跨越多個顯示像素形成所述給定顏色分量的子像素陣列；所述透明顯示蓋包括易受刻劃的顯示表面和閃耀減少表面；所述閃耀減少表面定位于沿像素化顯示器的光路的圖像顯示元件和顯示表面之間并與圖像顯示元件隔開光學距離D；所述閃耀減少表面包括微米級衍射元件，所述微米級衍射元件包括在至少一個方向上、在顯示表面處大于子像素的尺寸并小于或等于顯示像素陣列的間距x的距離X1上擴散由子像素發出的能量的紋理，其中所述子像素的尺寸大約是間距x的三分之一，使得并且其中所述衍射元件由介于大約5微米和大約50微米之間的衍射周期T表征。2.如權利要求1所述的多色像素化顯示器，其特征在于，相應子像素陣列具有沿著顯示像素陣列根據線性方向變化的線性占空因數，其中所述線性占空因數被測量或計算，且其中所述線性占空因數的變化包括沿著給定線性方向的最小線性占空因數，且其中由子像素發出的能量優先地在所述給定線性方向上擴散。3.如權利要求1-2中任一項所述的多色像素化顯示器，其特征在于：所述顯示像素陣列以像素間距x排列；專用顯示顏色分量之一的波長λG介于大約490nm和大約570nm之間；所述衍射元件由近似為如下關系式的衍射周期T表征：其中D為從像素到衍射元件的光學距離，以及x為像素間距，Δx是所需的像素圖像移位。4.如權利要求3所述的多色像素化顯示器，其特征在于，所述衍射元件由衍射周期T表征，其中Δx＝(1/3±10％)x。5.如權利要求3所述的多色像素化顯示器，其特征在于，所述衍射元件由衍射周期T表征，其中且a表示在波長λG處的專用顯示顏色分量的近似占空因數。6.如權利要求1所述的多色像素化顯示器，其特征在于：所述顯示子像素排列在相應像素內，以限定具有沿X方向的分數顏色分量占空因數的各向異性顯示器；以及所述閃耀減少表面的衍射元件包括由沿X方向隔開的光柵周期表征的衍射光柵。7.如權利要求1所述的多色像素化顯示器，其特征在于：所述顯示子像素排列在相應像素內，以限定具有沿X方向的分數顏色分量占空因數的各向異性顯示器；以及所述閃耀減少表面的衍射元件包括沿X方向隔開的周期性衍射元件。8.如權利要求1所述的多色像素化顯示器，其特征在于，所述顯示器進一步包括與閃耀減少表...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·高里爾，
申請(專利權)人：康寧股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US