前照亮显示器制造技术

一种被照明的前照亮的显示器（１０）包括一前光导管（１２），该光导管具有将光线供应到光导管（１２）的至少一光输入面（１４）、一观看面（１８）、一与观看面相对的光输出面（１６），光输出面（１６）在其上具有一光引出层（３２），该引出层（３２）具有一基本平的光射出面（３３）并包含埋入的诸反射小平面（５２，５３），该诸小平面将来自光导管（１２）的供应的光线引出，通过光射出面（３３）到达一反射光阀（３６）并返回、通过光导管（１２）的观看面（１８），以到达一观众。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种前照亮(frontlit)电子显示器。
技术介绍
通常由对一传光阀(trasmissive light valve)提供均匀照明的诸光导板(light guideslab)(通常称为“后光源(backlights)”)对平板显示器进行后照射。该后光源对该显示器可以是主光源，或在一主要地反射(通常称为一“超反射的(transflective)”)显示器中是一辅助照明源。或者，可以由一光导板(通常称为一“前光源”或“前光导管”)对平板反射显示器进行前照射，光导板从一反射光阀(reflective light valve)的观看侧提供均匀照明。这允许不用后光源和在该光阀中放置一反射层，从而前光源被关掉时在良好照明(well-lit)的环境光条件下增加了显示器的反射率和亮度。前光导管应该具有足够的清晰度，以致它们不使显示的图像变形或显著衰减。较佳地，前光导管还以在暗环境条件下足够使显示器可看清楚的这样的亮度均匀地照射显示器。美国专利5,396,350示出了具有一阵列微棱镜的一后光源，该阵列微棱镜将光线反射进入一传光阀。美国专利5,428,468示出了使用一波导管和将光反射出波导管的一阵列微棱镜。美国专利5,995,690示出了用于偶合来自一波导管的光线的一光引出带。日本公开的专利申请JP11344695A(等同于WO 9963394)示出了一整体的前光导管和接触板，其中光导管部分由模制的塑料制成。利用一层透明树脂将光导管的上表面粘结于接触板的下表面，以及光导管的下表面具有由透明的或半透明树脂的一印墨形成的一多边形或圆的点图形，该树脂比光导板具有更高的折射率和含有一光扩散颜料。或者，光导管的下表面能够形成有平行于传光板(light transmissionplate)的输入部的端表面的“细皱纹”或“棱镜”(显示为锯齿凸起)。这参考文献的光导管(light guide)利用由上述光扩散颜料进行的扩散或通过上述皱纹或棱镜折射，从光导管引出光线进入一光阀。在这参考文献中的锯齿部分用锯齿的倾斜部分面朝着离开光导管的光输入端的方向而定向。日本公开专利申请JP2000-47178A示出了一整体的前光导管和接触板，其中光导部分呈楔形并在其上表面上具有由诸隔片(spacer)组成的一图形。这参考文献的光导管利用由诸隔片产生的扩散将光从光导管引出进入一光阀。在下列专利中示出了其它照明的前或后照射照明或显示装置美国专利4,373,282，4,528,617，4,751,615，4,799,137，4,811,507，4,874,228，5,005,108，5,050,946，5,054,885，5,190,370，5,341,231，5,359,691，5,485,354，5,506,929，5,555,109，5,555,329，5,575,549，5,594,830，5,608,550，5,608,837，5,613,751，5,668,913，5,671,994，5,835,661，5,894,539，6,011,602和6,139,163；欧洲专利申请EP 0 802446A1；日本公开专利申请JP 61188515A，JP11065764A，JP11110131A，JP11174972A，JP112601333A，JP11316553A，JP11065764A和JP2000075293A；以及，PCT公开专利申请WO99/63394A。专利技术概要虽然已经提出了许多被照明的显示装置，仍然需要较薄的、较有效的或被均匀地照明的装置、需要能够较易于构造的装置和有较低的功率消耗的装置。许多目前的装置并没有利用由光源供应的全部光线。如果能够将这些未利用的光线引导至显示器，那么能够进一步降低功率消耗和增加显示器的亮度。某些上述被照明的显示装置利用散射和折射将光线从光导管中引出。这些方法能够引起对比性的下降，或能够以比最佳角度小的角度将光线供应给显示器中的一光阀。本专利技术在一个方面提供了一被照明的显示器，该显示器包括a)至少一光源；b)一前光导管，它具有至少一光输入面、一观看面和一光输出面，通过光输入面能够将来自光源的光线供应给光导管，光输出面与观看面相对，光输出面具有在其上的一光引出层(light extraction layer)，该引出层具有一基本平的光射出面和含有从光导管引出供应的光线通过光射出面的诸埋入的小反射平面；以及c)一反射光阀，它接受从光导管引出的光线和返回至少某些光线通过观看面。能够易于例如从具有两个主面的模制的塑料或玻璃(例如普通平板玻璃)制造光导管。诸主面中的一个形成观看面，该观看面被利用作为或它设置有一光保护复层。另一主面形成光输出面，该光输出面被粘结或用其它方法固定于一被构造的表面、光滑表面片的被构造侧。该被构造的表面具有在被构造侧上的诸小平面，它们将反射来自光导管的光输出面的所供应的光线通过该片的光滑表面(光射出表面)并进入反射光阀。能够将一可选用的防反射涂层涂复于光滑表面片的光射出面。因为光导管具有位于在光导管与光阀之间的诸微构造的反射镜片(reflectiveoptics)，以及因为光导管能够具有一光滑观看面，所以本专利技术的被照射的显示器是较牢固的，与在一光导管的观看面上具有微构造的光学特征的被照射的显示器相比不大可能被损坏。本专利技术的显示器的较佳实施例有效地引出所供应的光线，同时展现了良好的对比性和较低的形变。附图简述附图说明图1是本专利技术的一被照明的显示器的侧视图。图2是图1的显示器的简化的侧视图，它示出了由环境光和所供应的光束运行的一般路径。图3是图1和图2的显示器的一部分的放大侧视图，它示出了被构造的光引出层和一所供应的光束运行的路径。图4是本专利技术的一被照明的显示器的一部分的放大侧视图，它具有一凸平面(plateau)长度对槽底面(land)长度的较小比值。图5是本专利技术的一被照射的显示器的一部分的放大侧视图，它具有一凸平面长度对槽底面长度的较大比值。图6是示出凸平面长度对槽底面长度的比值和引出效率之间关系的曲线图。图7是示出一光泄漏源的放大的局部侧视图。图8是示出一重影源(source of ghosting)的放大的局部侧视图。图9是示出能够减少光泄漏和重影的一引出结构的放大的局部侧视图。图10是示出能减少光泄漏的一光导管和一引出结构的放大的局部侧视图。图11是本专利技术的一显示器的分解侧视图。图12是本专利技术的另一显示器的分解侧视图。详细描述当本申请中使用用语，例如“在…之上”、“在顶上”、“上部的”、“向上”、“在…底下”、“在…之下”、“下部的”和“向下”等叙述在一显示器中诸组成部分的位置或方向时，采用这些用语仅仅是为了方便的目的和假定显示器的观看表面是水平的和从上方观看。这些用语并不意味着暗示对于该复杂的显示器的或在该复杂的显示器的实际使用中所供应的光线或环境光线运行的路径的任何所要求的指向。还能够通过比较一基准平面方便地叙述本专利技术的某些组成部分和它们的相互关系。为了本专利技术的目的，将把基准平面取为由前光导管的光输出面(或很靠近的)所形成的平面，利用以上所述的方向惯例该平面是光导管的下面。现在参阅图1，以示意图的形式示出了总地以标号″10″标注的一被照射的显示器。由光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被照明的显示器，该显示器包括：　　　　ａ）至少一光源；　　　　ｂ）一前光导管，它具有至少一光输入面、一观看面和一光输出面，来自光源的光线能够通过光输入面供应到该光导管，光输出面与观看面相对，光输出面上具有一光引出层，该引出层具有一基本平的光射出面和含有多个从光导管引出供应的光线通过光射出面的埋入的反射的小平面；以及　　　　ｃ）一反射光阀，它接受从光导管引出的光线和将至少其中某些光线返回通过观看面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KA爱泼斯坦，RP文茨，GT博伊德，SJ潘克拉茨，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]