高反差光学薄膜制造技术

揭示了显示信息的光学系统和方法。光学系统和方法包括光源和光学薄膜，该光学薄膜具有低反射率，受控的视角，低眩光和／或对漫射入射光有相当高的透射率。揭示了包含这种光学薄膜的仪表组件。该光学薄膜包括显示图表。该光学薄膜的仪表组件。该光学薄膜可包括显示图表。该光学薄膜对漫射入射光具有比对准直入射光更高的光透射率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及电子显示部件。本专利技术尤其适用于仪表组件显示。
技术介绍
通常，电子显示器将信息显示给观视者。显示器的性能用显示器的各种特性来描述。一个这样的特性就是显示器吸收从诸如灯泡太阳，和观视者发出的环境光的能力。如果显示器不吸收入射到显示器的环境光，就会叠加到所显示的信息上造成反差降低，通常称之为洗净。当在环境光是非常明亮的应用中，模糊是一个特别要关心的问题。例如，在户外的应用中，来自太阳的环境光能显著地降低显示反差，从而使它对观视者分辨显示的信息造成困难。一种诸如仪表组件的，用于汽车中的显示器特别易受来自太阳的洗净一般，把在汽车中的仪表组件隐藏于外壳中以减少通向显示器入口的环境光。外壳通常被做成黑色，通过减少来自入射到外壳上的、朝着显示器正面反射的光的数量来进一步减少洗净的影响。显示器的另一特性是眩光的数量。显示器的抛光正表面把来自附近物体的入射光朝着观视者镜面反射。这样一种镜面反射通常称之为眩光，并将由减少所显示信息的观视度(viewability)。一般，通过把该表面做成为光漫散射的以减少来自显示器正表面的眩光。这样一种漫散射表面有时称之为无光泽表面(matte surface)。通常，在显示器中的正面无光泽表面与显示器的图象平面(它是显示图象的平面)是分开的。这样一种分开降低了显示器的分辨率。通常，在正面无光泽表面如图象平面之间的间距应是最小的，以便把分辨率损失减到最小。假使那样，则显示分辨率不会被正面无光泽表面降级。显示器的另一特性是视角。通常，需要能在一预定的视角范围内容易地看到所显示的信息。在某些应用中，还进一步要使所显示的信息不能在该预定的视角范围外被看到。换句话说，把显示器的观视度限制在一特定的且是想要的观视位置上是合乎需要的。限制显示器的观视度可能是想要秘密考虑问题的需要。另一想要设置这样一种限制的地方是显示器的观视度靠近位于所要观视位置之外的一个人，则可能影响该人完成指定的工作能力的情况。例如，在汽车中，显示器或一种仪表组件仅被驾驶员看到，而其它乘客看不到是合乎需要的，因为它可能影响他们的舒适。来自离开汽车中挡风板、侧面窗或其它光滑表面的仪表组件反射光可分散驾驶员的注意力。限制仪表组件的视角，例如对驾驶员的观视位置，可减少或消除这样的反射。一般，可将置于凹外的仪表组件外壳设计得来限制显示信息的视角。显示器的另一特性是综合底板。通常，显示器要把深度减到最小，以便减小显示器的综合体积是合乎需要的。例如，对汽车中的仪表组件，要把在仪表外壳中凹入位置减到最小，以便节约空间，或例如，为辅助零件留出余地。当一个显示特性改善时，其它的一个或几个显示特性常会降级。结果，在显示器中作出某种折衷方案，以便在某给定的显示应用中最佳地满足性能标准。因此，对显示器在满足最小的性能标准时，仍然有改善其综合性能的需要。
技术实现思路
通常，本专利技术涉及光学系统和显示器。本专利技术还涉及在光学系统和显示器中的部件。在本专利技术的一个方面中，一种光学系统包括光源和光学薄膜。该光学薄膜把不定期自光源的入射光朝着观视者透射。该光学薄膜对漫射入射光的总透射率高于对准直入射光的。在本专利技术的另一方面中，光学系统包括光源和光学薄膜。该光学薄膜把来自光源的入射光朝着观视者透射。该光学薄膜包括光吸收层和多个透射光的小珠。这些小珠部分地埋入光吸收层中，使得诸小珠的一部分仍然暴露给观视者。来自光源的部分入射光通过这光学薄膜朝着观视者透射。在本专利技术的又一实施例中，描述了用于对一观视位置显示信息的仪表组件。该仪表组件包括光吸收层和光透射基底。多个小珠被部分地埋入光吸收层，使得一部分小珠仍然暴露于观视位置。来自光源入射到基底上的光通过该基底和小珠朝着观视位置透射。本专利技术还提供一种用于把信息显示到观视位置的方法。该方法包括把光吸收层敷设到光透射基底上。多个透射光的小珠被部分地埋入到光吸收层中，使得诸小珠的一部分仍然暴露于观视位置。从光源入射到基底上的部分光通过该基底和小珠朝着观视位置透射。在本专利技术的又一方面中，一种光学薄膜包括透射光的基底，光吸收层，多个小珠，和显示图表。光吸收层被涂敷在基底上。把小珠部分地压入光吸收层中，使得一部分小珠仍然暴露于观视位置。把显示图表涂敷在基底上和/或小珠上。光学薄膜通过小珠朝着观视位置透射从基底一侧接收到的光。附图说明在考虑了下面与附图相连的本专利技术各种各样实施例的详细描述之后，可对本专利技术更完整地明白和理解，其中图1示出根据本专利技术光学系统的示意侧视图；图2示出本专利技术采用准直入射光的一实施例；图3示出本专利技术采用漫射入射光的一实施例；图4示出锥形角和视角的概念；图5示出根据本专利技术一实施例光学系统的示意侧视图；图6A示出根据本专利技术一实施例光学薄膜放大的局部视图；图6B示出在准直入射光的情况下图6A中光学薄膜的光透射；图6C示出在漫射入射光的情况下图6A中光学薄膜的光透射；图7示出根据本专利技术另一实施例光学系统的示意侧视图；图8示出一显示图表正面的示意图；图9示出另一显示图表正面的示意图；以及图10示出另外一显示图表正面的示意图。具体实施例方式本专利技术一般适用于一些电子显示器的应用，尤其是，用于在要想把相当大的部分环境光吸收掉的环境中的显示器，具有低的镜面反射，和/或具有受到控制的视角。本专利技术特别适合用于户外或具有非常明亮光源环境光的环境中的显示器。例如，本专利技术的一实施例完全适合供在汽车、船、火车、飞机等中的仪表组件之用。在这样的各应用中，环境光、眩光、和不受控制的视角往往会干扰观视显示器。尽管在下面详细描述本专利技术的诸专门例子，以便于解释本专利技术的各个方面时，但应知道，并不企图用专门例子来限制本专利技术。相反，这企图是要覆盖属于如所附权利要求书中规定的本专利技术的精神实质和范围之内的所有修改，实施例，如替代物。图1描述根据本专利技术一特殊实施例光学薄膜100的示意横截面。光学薄膜100是放在光源101和观视位置150之间的合适位置上。该光学薄膜具有输入面100A和输出面100B。从光源101发出并入射到光学薄膜100上的光，经过输入面100A进入该光学薄膜，并被光学薄膜透射。该透射光经过输出表面100B朝着观视位置150离开光学薄膜100。光线103示意地代表出现在光学薄膜100观视者一侧的环境光并入射到所述光学薄膜的输出面100B上。根据本专利技术一特殊实施例的光学薄膜，在漫射入射光的情况下比在准直入射光的情况下，具有较高的总光透射率此处入射光从光源101发出。此外，光学薄膜100在漫射入射光的情况下从观视侧在输出面100B上具有超过50％的总光吸收。在某些例子中，总光吸收可超过60％。在还有其它的例子中，总光吸收可超过70％。另外，在本专利技术一特殊实施例中，从光源101发出的入射光，在漫射入射光的情况下，由光学薄膜100透射的光的视角小于入射光的半锥形角。根据本专利技术一特殊实施例的光学薄膜100含有一种结构，这结构在输出面100B上建立一个还担当着防眩光的图象平面结构。换句话说，该结构提供漫射表面400B，从而减少或消除对表面400B附加的防眩光处理的需要。结果，光学薄膜100在漫射入射光的情况下比在准直入射光的情况下具有较高的光透射率，并含有具有非常低的镜面反射的输出表面400B。对光学薄膜100的镜面反射一般是小于2％，在某个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于显示信息的光学系统，其特征在于，该光学系统包括：光源；以及光学薄膜，具有面向所述光源的输入一侧和观视一侧，其中，所述光学薄膜对在所述光学薄膜所述输入一侧从所述光源入射、并离开所述光学薄膜所述观视一侧的光的总光透射率在 漫射入射光下的情况大于准直入射光下的情况。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GW吉布森，AJ皮佩尔，
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]