用于防窥显示装置的反射式光学堆叠物制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于防窥显示装置的反射式光学堆叠物。本发明专利技术提供一种防窥显示装置包括极化输出空间光调制器、反射式偏振器、多个极性控制延迟器和偏振器。在防窥操作模式下，传导来自所述空间光调制器的同轴光而没有损耗，然而偏轴光具有经降低的亮度。此外，针对环境光的同轴反射而降低显示装置反射率，同时针对偏轴光而提高反射率。通过降低亮度并提高对环境光的正面反射率，降低所述显示装置对偏轴窥探者的可视性。在公开操作模式下调整液晶相位延迟，因此未修改偏轴亮度和反射率。因此未修改偏轴亮度和反射率。因此未修改偏轴亮度和反射率。

【技术实现步骤摘要】
用于防窥显示装置的反射式光学堆叠物
[0001]本申请是2019年01月24日递交的PCT国际申请PCT/US2019/014889于2020年09月18日进入中国国家阶段的中国专利申请号为201980020303.0、专利技术名称为“用于防窥显示装置的反射式光学堆叠物”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术大体上涉及来自光调制装置的照明，更具体来说涉及用于包括防窥显示装置的显示装置的反射式光学堆叠物。

技术介绍

[0003]防窥显示装置对通常位于同轴位置上的主要用户提供图像可视性，并对通常位于偏轴位置上的窥探者提供图像内容降低可视性。可通过在同轴方向上传输来自显示装置的高亮度(其中在偏轴位置上为低亮度)的微型遮光体光学薄膜提供防窥功能，然而这样的薄膜不可切换，因此所述显示装置仅限于防窥功能。
[0004]可通过控制所述偏轴光学输出提供可切换式防窥显示装置。
[0005]可通过亮度降低提供控制，例如通过用于液晶显示装置(Liquid crystal display，LCD)空间光调制器(Spatial light modulator，SLM)的可切换背光源。显示装置背光源通常采用波导和沿着所述波导的至少一个输入边缘设置的光源。某些成像指向性背光源具有将所述照明通过显示面板传导到观看窗口中的附加能力。可在多个来源和所述相应窗口图像之间形成成像系统。成像指向性背光源的范例是可采用折叠光学系统的光学阀，因此也可为折叠成像指向性背光源的范例。光可通过所述光学阀在一方向上传递大致上没有损耗，同时可通过如美国专利第9,519,153号中所说明的偏离倾斜面的反射提取反向传递的光，此美国专利在此是以引用方式整个并入本文供参考。
[0006]可通过对比降低进一步提供偏轴防窥的控制，例如通过调整平面转换(In
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Plane
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Switching)LCD中的液晶偏压倾斜。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术的第一方面，提供一种用于环境照明的显示装置，其包括：SLM，其设置成输出光；其中所述SLM包括输出偏振器，其设置在所述SLM的输出侧上，所述输出偏振器为线性偏振器；附加偏振器，其设置在所述输出偏振器的输出侧上，所述附加偏振器为线性偏振器；反射式偏振器，其设置在所述输出偏振器和所述附加偏振器之间，所述反射式偏振器为线性偏振器；以及至少一个极性控制延迟器，其设置在所述反射式偏振器和所述附加偏振器之间，其中所述至少一个极性控制延迟器能够同时不将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着沿所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量，而将相对相移引用到所述反射式偏振器沿着偏向所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量。
[0008]可将所述至少一个极性控制延迟器设置成不将相移引用到所述反射式偏振器沿
着沿所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的偏振分量，而/或将相移引用到所述反射式偏振器沿着偏向所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的偏振分量。
[0009]最优选的是，可提供指向性显示装置，其针对偏轴观看位置而提供高反射率和低亮度；且针对同轴观看位置而提供低反射率和高亮度。这样的反射率提高和亮度降低提供防窥性能强化，其中包括在环境照明环境中针对所述显示装置的偏轴观看者的视觉安全级别(Visual security level，VSL)提高。防窥显示装置可针对在周围条件下观看所述显示装置的偏轴窥探者提供低图像可视性。所述同轴观看者可观测大致上未经修改的显示装置。低杂散光显示装置可针对一些观看者提供低图像可视性，且针对其他观看者提供高图像可视性。可将所述显示装置用于汽车车辆中，以防止乘客或驾驶员的可视性。
[0010]所述至少一个极性控制延迟器可包括可切换式液晶(LC)延迟器，其包括LC材料层，其中可在所述可切换式LC延迟器的可切换状态下同时设置所述至少一个极性控制延迟器，以不将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着沿所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量，而将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着偏向所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量。
[0011]最优选的是，可在对窥探者具有高反射率和低亮度的防窥或低杂散模式；以及针对针对多位显示装置用户而达成高对比图像的偏轴用户具有经提高的亮度和经降低的反射率的宽视角模式之间切换显示装置。所述主要用户可观测所述显示装置在这两种操作模式下具有大致上相同的高亮度和低反射率。
[0012]所述至少一个极性控制延迟器可进一步包括至少一个被动延迟器，可将其设置成不将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着沿所述至少一个被动延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量，而将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着偏向所述至少一个被动延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量。
[0013]最优选的是，相较于具有可切换式LC极性控制延迟器而无被动极性控制延迟器的显示装置，可大致上增加可在其上方达成高VSL的极性区域。
[0014]可切换式液晶延迟器包括两个表面排列层，其紧邻其相对侧上的液晶材料层布置，且每一个设置成在相邻液晶材料层处提供垂面排列。在所述至少一个极性控制延迟器包括可切换式LC延迟器的情况下，在一个替代例中，所述可切换式LC延迟器可包括两个表面排列层，其紧邻其相对侧上的LC材料布置，且每一个设置成在所述相邻LC材料处提供垂面排列。所述可切换式LC延迟器的LC材料层可包括具有负介电异向性(anisotropy)的LC材料。所述LC材料层可具有在500nm至1000nm的范围内、优选在600nm至900nm的范围内且最优选在700nm至850nm的范围内的550nm波长光的相位延迟(retardance)。
[0015]在提供两个表面排列层(其提供垂面排列)的情况下，所述至少一个极性控制延迟器可进一步包括被动延迟器，其具有垂直于所述延迟器的平面的光轴，所述被动延迟器具有在
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300nm至
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900nm的范围内、优选在
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450nm至
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800nm的范围内且最优选在
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500nm至
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725nm的范围内的550nm波长光的相位延迟。
[0016]或者，在提供两个表面排列层(其提供垂面排列)的情况下，所述至少一个极性控制延迟器进一步包括被动延迟器对，其在所述延迟器的平面中具有交叉的光轴，所述被动延迟器对的每个被动延迟器具有在300nm至800nm的范围内、优选在500nm至700nm的范围内
且最优选在550nm至675nm的范围内的550nm波长光的相位延迟。最优选的是，在这种情况下，可未施加电压提供广视野的高传输率和低反射率。此外，可以低功耗在防窥操作模式下提供侧向上的窄视野。
[0017]在所述至少一个极性控制延迟器包括可切换式LC延迟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于环境照明的显示装置，其包括：空间光调制器，其设置成输出光；其中所述空间光调制器包括设置在所述空间光调制器的输出侧上的输出偏振器，所述输出偏振器为线性偏振器；附加偏振器，其设置在所述输出偏振器的输出侧上，所述附加偏振器为线性偏振器；反射式偏振器，其设置在所述输出偏振器和所述附加偏振器之间，所述反射式偏振器为线性偏振器；以及至少一个极性控制延迟器，其设置在所述反射式偏振器和所述附加偏振器之间，其中所述至少一个极性控制延迟器能够同时不将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着沿所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量，而将相对相移引用到所述反射式偏振器沿着偏向所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量。2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述至少一个极性控制延迟器包括可切换式液晶延迟器，其包括液晶材料层，其中在所述可切换式液晶延迟器的可切换状态下同时设置所述至少一个极性控制延迟器，以不将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着沿所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量，而将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着偏向所述至少一个极性控制延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量。3.根据权利要求2所述的显示装置，其中：所述至少一个极性控制延迟器进一步包括至少一个被动延迟器，将其设置成不将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着沿所述至少一个被动延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量，而将纯相对相移引用到所述反射式偏振器沿着偏向所述至少一个被动延迟器的平面的法线的轴所通过的光的正交偏振分量。4.根据权利要求2或3所述的显示装置，其中所述可切换式液晶延迟器包括两个表面排列层，其紧邻其相对侧上的液晶材料层布置，且每一个设置成在所述相邻液晶材料层处提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：瑞尔D斯帕克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：