[發明專利]用于反射型顯示器的輝度增強結構

有效

• 申請號: 201510585027.6
• 申請日: 2009-03-04
• 公開（公告）號: CN105137643A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 林怡璋
• 申請（專利權）人: 希畢克斯影像有限公司
• 主分類號: G02F1/1335
• 分類號: G02F1/1335;G09G3/34
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 唐杰敏

本申請是國際申請號為PCT/US2009/036033，國際申請日為2009年3月4日，進入中國國家階段的申請號為200980108896.2，名稱為“用于反射型顯示器的輝度增強結構”的發明專利申請的分案申請。

發明領域

本發明涉及一種用于反射型顯示器的輝度增強結構。該結構不僅能減少全內反射，還能進一步增強顯示器的在軸亮度。

背景技術

缺少令人滿意的亮度常常是電泳顯示器所關心的問題。因為顯示器通常具有高折射率的部件，所以電泳顯示器中會不可避免地出現全內反射。由于該部件的折射率(例如約1.5)高于包圍顯示面板的空氣(其折射率約為1)的折射率，所以來自顯示面板的一些散射光會通過全內反射反射回該顯示器。該全內反射現象會導致散射光的約30-50％的損失，從而引起顯示器亮度降低。

作為電泳顯示器本質的一部分的蘭伯特反射(Lambertianreflectance)對于某些顯示應用而言有益。這是因為它允許在所有角度下以幾乎相同亮度觀看顯示面板。然而，蘭伯特反射不是對所有顯示應用都重要。例如，對于電子閱讀器，觀看者會傾向于在某個角度內觀看該電子閱讀顯示器，通常為垂直于該顯示器的入射角。換言之，電子閱讀器的離軸亮度沒有在軸亮度重要。因此，在此類情況下，以離軸亮度換來改善的在軸亮度可能是有利的。

發明內容

本發明的第一方面涉及一種輝度增強結構，該輝度增強結構包括溝槽和柱體，其中這些溝槽具有三角形截面和頂角，這些溝槽和柱體在一個方向上順序交替且是連續形式。

在本發明的第一方面中，在一個實施例中，這些溝槽的表面未被涂覆。在一個實施例中，這些溝槽的頂角基本相等。在一個實施例中，這些頂角在約5°到約50°的范圍內。在一個實施例中，這些頂角在約20°到約40°的范圍內。在一個實施例中，這些溝槽中的空間用空氣或低折射率材料填充。在一個實施例中，該結構由具有約1.4到約1.7的折射率的材料形成。在一個實施例中，該結構具有比輝度增強結構的頂面與空氣之間的邊界處的臨界角小的角β，該角β是在(i)連接第一溝槽的頂點與相鄰溝槽的底部邊緣的直線與(ii)該柱體的頂面的垂直軸的交點處形成的角，其中相鄰溝槽的底部邊緣最接近第一溝槽。

本發明的第二方面涉及一種反射型顯示器組件，該顯示器組件包括

(a)顯示面板，該顯示面板包括顯示單元和在該顯示器的觀看側上的頂襯底層；以及

(b)在該顯示器的觀看側的顯示面板頂部的輝度增強結構，該輝度增強結構包括溝槽和柱體，其中這些溝槽具有三角形截面和頂角，這些溝槽和柱體在一個方向上順序交替且是連續形式。

在本發明的第二方面中，在一個實施例中，溝槽的頂角基本相等。在一個實施例中，柱體具有與所述頂襯底層光接觸的頂面。在一個實施例中，頂襯底層具有在約1μm到約175μm的范圍內的厚度。在一個實施例中，頂襯底層具有在約1μm到約25μm的范圍內的厚度。在一個實施例中，這些頂角在約5°到約50°的范圍內。在一個實施例中，這些頂角在約20°到約40°的范圍內。在一個實施例中，溝槽的表面未被涂覆。在一個實施例中，這些溝槽中的空間被空氣或低折射率材料填充。在一個實施例中，該輝度增強結構包括比輝度增強結構的頂面與空氣之間的邊界處的臨界角小的角β，該角β是在(i)連接第一溝槽的頂點與相鄰溝槽的底部邊緣的直線與(ii)該柱體的頂面的垂直軸的交點處形成的角，其中相鄰溝槽的底部邊緣最接近第一溝槽。在一個實施例中，柱體的頂面寬度與輝度增強結構和顯示流體頂部之間的距離之比至少約為2。在一個實施例中，該顯示器組件進一步包括公共電極層和背板。

該輝度增強結構通過減少全內反射來提高整體反射率。因此，提高了顯示器的亮度。而且，離軸亮度被部分反射到在軸角，從而提供在+20°觀看角內的甚至更顯著的增強。

此外，通過成本高效的卷對卷(roll-to-roll)制造工藝可制造該結構。

附圖說明

圖1描繪顯示器的橫截面圖。

圖2a是本發明的輝度增強結構的橫截面圖。

圖2b是該輝度增強結構的三維圖。

圖3描述顯示器的觀看側上的輝度增強結構的橫截面圖。

圖4描述本發明的一個實施例，該實施例包括顯示器和在該顯示器的觀看側上的輝度增強結構。

圖5a-5c示出輝度增強結構的尺寸。

圖6示出具有在觀看表面上的輝度增強結構的顯示器的觀看。

圖7a-7g示出如何制造輝度增強結構的示例。

圖8a和8b示出該輝度增強結構的模擬數據。