改进的显示器制造技术

一种选择性地漫射光的器件，该器件用作独立的显示器或结合多层成象系统一起使用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示器的改进。具体来说，将描述本专利技术在液晶显示屏中的应用。然而，本领域内的技术人员应理解，可考虑其它应用，不应把对液晶显示器的参考看作限制。
技术介绍
液晶显示器是流行的显示屏类型。它们通常被用作膝上型计算机的显示屏，其中屏幕及相关计算机的尺寸和重量是重要的。除了计算机屏幕显示器以外，尺寸较小的液晶显示器的大量应用也是众所周知的。简言之，液晶显示器是由四层材料和大量液晶构成的。通常，首先通过在对准层的一个表面上放置偏振器来形成显示器。把液晶置于第一对准层和用来把液晶保持在原地的第二对准层之间。最后，把第二偏振器置于第二对准层的其余外表面上。在使用该屏幕时，把电场加到被保持在对准层内的液晶的选中区域。在正常情况下，非偏振光被投射到第一偏振器处。偏振光通过第一偏振器透射进入第一偏振器。接着，偏振光通过显示器的液晶透射。所使用的液晶具有旋光性(optically active)，并将通过一设定的角度扭转偏振光。所使用的对准层保证了液晶以平行的方式定向(通常沿偏振器方向的线)，迫使通过晶体透射的光具有相同的扭转或偏移。常规LC显示器中的对准层是通过精细装置沿单个方向摩擦该层而实现的微细平行开槽线。最后，扭转的偏振光通过最后一个偏振层透射。最后一个偏振器如此构成，从而仅允许偏振光以特定角度通过显示器的前面透射出来。此特定偏振角是光通常被液晶所扭转的角度。当把电场加到包含液晶的区域时，该电场使这些晶体转到一个新的方向。射中新定向晶体的偏振光将通过不同的角度扭转，因而将不能通过最后一个偏振器透射。这样，选择性施加的电场使光通过显示器某些区域透射并被显示器的某些区域吸收，继而产生可以电子方式控制的显示表面。现代液晶显示器通过增加彩色滤光器对此基本描述进行改进，从而还可显示白色或黑色以外的颜色。然而，由于这种液晶或LC显示器的设计，所呈现的图像包含大量缺陷。在标准LC显示器中使用两个偏振器明显地削减了观看显示器以观察良好分辨率的角度。如果从宽的角度观看，与直接从显示器前面观看到的图像相比，LC图像将失去凝聚力。在标准LC显示器中使用两个偏振器还明显地削减了通过显示器透射的光的量。在大多数情况下，必须使用强的背景光源，以保证通过显示器透射充足的光为观察者照亮图像。在以上LC显示器的结构中使用两个偏振器还增加了这种器件的制造时间和成本。需要额外的时间和金钱把偏振层加到显示器的背侧。适当地改进了产生标准平行方式的对准层的过程。LC显示器中变化结合了在液晶中所散布的聚合物。这些显示器使输出光依据液晶内所散布的外来颗粒的方向而有效地漫射(diffuse)。使用散布有聚合物的液晶受到有关生产成本和所产生的图像的清晰度的限制。一般，把这些类型的显示器用作诸如窗等大尺寸的照明开关(light switch)。申请人已发现标准液晶显示器在应用于深视频成象技术时是不足的。深视频成象技术是未决的NZ314566、NZ328074和NZ329130号新西兰专利申请及PCT/NZ98/00098号PCT申请的主题。深视频成象涉及显示图像的新方法和设备。通过组合在一起的两个或多个显示屏来形成“深”视频图像，从而观察者可看到最靠近他们的第一屏幕上的图像以及第一屏幕后的第二屏幕上的图像。可把观察者看到的视图定义为‘合成图像’，它是由显示在每个屏幕上的图像形成。由于所使用的显示屏之间的实际位移，观察到的合成图像看上去是三维的。前屏幕上的图像可能后退到后屏幕上，反之亦然，从而产生深度的错觉。申请人已发现液晶显示器可用于深视频成象应用。后屏幕可由其后包括背面照明源的LC显示器来形成。第二LC显示器可被放置在后显示器前面，它将不包括常规的背面照明部件，因为这些部件将干扰从后屏幕透射的光。实际上，前屏幕基本上是透明的，从而使得光从后屏幕透射到观察者的眼睛。申请人已发现使用组合的液晶显示器在所观看到的合成图像产生了大量缺陷。在前屏幕上所产生的图像不是黑的话则它将是透明的。观察者将能透过前屏幕(继而前景图像)而看到后屏幕上。把两个LC显示器一起组合在观察者的前面在显示器的表面上产生了条纹(fringe)图样。有关每个LC显示器的对准层的规则结构在透射光中建立了图样，它组合了产生莫尔干涉效果的两个图样。使用标准LC显示器的深视频成象还有运动视差和遮断的问题。处于离显示器中心宽视角处的观察者将在以与从前面观看显示器的观察者不同的位置处观察前后屏幕上的图像。为了从显示器给观察者提供“3D”效果，所考虑的一种图像处理技术是逐步缩小前屏幕图像的尺寸，然后把该图像转移到后屏幕，从而给出图像向后移动的错觉。然而，在以同时改变的角度观看显示器时此处理技术产生了问题。当把图像从前屏幕转移到后屏幕时，直接位于显示器前面的观察者所看到的图像行进到后屏幕上的点不同于以某一角度远离的观察者看到的点。当把前图像转移到后屏幕上时，某些人将看到图像跳跃或“弹”到一新的位置，破坏了前屏幕图像后退的错觉。改进的显示器解决了任何或所有的以上问题，它大大优于已有技术。本专利技术的一个目的是解决上述问题或至少给公众提供有用的选择。从以下描述将使本专利技术的进一步方面和优点变得明显起来，这些描述仅通过举例给出。
技术实现思路
依据本专利技术的一个方面，提供了一种显示器，它包括至少两个保持器(retainer)(对准)层及至少一个旋光元件，其中保持器层在第一实例中构成把旋光元件保持在随机均质结构中以及在第二实例中构成把旋光元件保持在规则结构中。依据本专利技术的另一个方面，提供了一种适用于如上所述的显示器中的保持器层，其中保持器层构成沿不规则方向保持旋光元件。依据本专利技术的再一个方面，提供了一种操作基本上如上所述的显示器的方法，其中该方法的特征在于以下步骤a)选择性地向包含至少两个旋光元件的第一区域施加一场，以及 b)使所述区域内的旋光元件相互对准而具有基本上相同的方向，以及c)光通过第一区域透射，从而此光表现出第一特性，以及d)光通过第一区域以外的区域透射，从而透射的光表现出第二特性。在一较佳实施例中，可使用液晶显示器技术来构成该显示器。现在其它说明将参考的显示器是使用液晶技术的器件。然而，本领域内的技术人员应理解，可结合本专利技术使用其它形式的显示器，不应把对液晶显示技术的参考看作限制。在一较佳实施例中，保持器层可以是任何类型的基本上透明的材料，该材料在构成两层或多层的组时可把旋光元件包括或保持在特定区域中。在另一较佳实施例中，保持器层可由透明塑料材料形成，该层的一侧上具有不规则表面。这种不规则表面使得可沿许多方向把旋光元件保持在保持器层内，从而给所保持的旋光元件提供不规则结构。在另一较佳实施例中，保持器层可以由透明塑料材料构成，在该层的一个表面上形成小的不规则凿槽(gouge)。这些小的不规则凿槽使得该层所保持的旋光元件处于不规则结构中的许多不同方向。现在本说明书将参考的保持器层是由透明塑料材料构成的，在该层的一个表面上具有不规则表面凿槽。然而，本领域内的技术人员应理解，可结合本专利技术使用诸如玻璃等其它类型的保持器层，不应把以上参考看作限制。在一较佳实施例中，旋光元件可以是通常在标准液体显示器中所使用的液晶。这些晶体的特性和特征是众所周知的，允许它们适用于本专利技术。替代作为旋光液晶的标准液晶，其它实施例可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于开关器件的显示器，该显示器结合可根据需要从透射光变为漫射光的随机均质对准层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P维特伊拉，GD恩格尔，
申请(专利权)人：深视频图像有限公司，
类型：发明
国别省市：NZ[新西兰]