反射偏振器和包括反射偏振器的显示系统技术方案

一种反射偏振器，该反射偏振器针对第一偏振态具有透射率，该透射率具有将第一波长范围和第二波长范围分开的带边缘，该第一波长范围至少从约450nm延伸至约900nm，该第二波长范围至少从约1100nm延伸至约1300nm。对于第一偏振态，反射偏振器在第一波长范围内具有小于约10％的平均透射率并且在第二波长范围内具有大于约80％的平均透射率；并且对于第二偏振态，反射偏振器在第一波长范围内具有大于约40％的平均透射率并且在第二波长范围内具有大于约80％的平均透射率。显示系统包括反射偏振器和红外光源，该红外光源被配置为发射具有波长W1的红外光。带边缘具有带边缘波长W2>W1。带边缘具有带边缘波长W2>W1。带边缘具有带边缘波长W2>W1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反射偏振器和包括反射偏振器的显示系统

技术介绍

[0001]显示系统(诸如液晶显示系统)可包括反射偏振器。反射偏振器可为准直反射偏振器。
[0002]显示系统可包括用于指纹检测的红外光源和传感器。

技术实现思路

[0003]本说明书总体涉及反射偏振器和显示系统。反射偏振器可为准直反射偏振器，该准直反射偏振器对法向入射光的透射率高于对倾斜入射光的透射率。显示系统可包括反射偏振器、显示面板和红外光源。反射偏振器可被配置为提供随视角的低色移，该色移对于制造变化是稳健的，同时允许来自红外光源的红外光的高透射率。
[0004]根据本说明书的一些方面，提供了一种用于感测施加在显示系统上的用户的手指的显示系统。该显示系统包括：显示面板，该显示面板被配置为生成供用户观看的图像；传感器，该传感器用于感测用户的手指，该传感器设置为邻近显示面板；红外光源，该红外光源被配置为朝向用户的手指发射具有波长W1的红外光；和反射偏振器，该反射偏振器设置在显示面板与传感器之间。传感器被配置为接收和检测由手指反射的红外光的至少一部分。对于基本上法向入射的光以及对于第一偏振态，反射偏振器的光学透射率具有将第一波长范围和第二波长范围分开的第一带边缘，其中第一波长范围至少从约450nm延伸至约900nm，并且第二波长范围至少从约1100nm延伸至约1300nm。对于基本上法向入射的光以及对于第一偏振态，反射偏振器在第一波长范围内具有小于约10％的平均光学透射率并且在第二波长范围内具有大于约80％的平均光学透射率。对于基本上法向入射的光以及对于正交于第一偏振态的第二偏振态，反射偏振器在第一波长范围内具有大于约40％的平均光学透射率并且在第二波长范围内具有大于约80％的平均光学透射率。在一些实施方案中，沿第一带边缘，第一带边缘具有对应于约50％的光学透射率的带边缘波长W2，其中W2>W1。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，W1<975nm，并且反射偏振器被配置为使得对于基本上白色的入射光以及对于第二偏振态，当入射光的入射角在平行于第二偏振态的入射平面和正交于第二偏振态的入射平面中的每一者中从0度至约60度变化时，透射通过反射偏振器的光与入射光之间的最大色差在CIE 1931xy颜色空间上不超过约0.07。
[0005]根据本说明书的一些方面，提供了一种反射偏振器，该反射偏振器包括总计至少10层的多个交替的聚合物层，其中每个聚合物层具有小于约500nm的平均厚度。对于基本上法向入射的光以及对于第一偏振态，反射偏振器在从约425nm延伸至约650nm的第一波长范围内具有小于约5％的平均光学透射率。对于基本上法向入射的光以及对于正交于第一偏振态的第二偏振态，反射偏振器在第一波长范围内具有大于约40％的平均光学透射率T1。对于以约60度的入射角入射到反射偏振器上的光以及对于第一偏振态和平行于第一偏振态的入射平面，反射偏振器在第一波长范围内具有小于约5％的平均光学透射率。对于以约60度的入射角入射到反射偏振器上的光以及对于第二偏振态和平行于第二偏振态的入射平面，反射偏振器的光学透射率具有将第一波长范围和至少从约850nm延伸至约1100nm的
第二波长范围分开的第一带边缘，其中至少在光学透射率从约20％增加至约80％的波长范围内将光学透射率与波长相关联的对第一带边缘的最佳线性拟合具有大于约3％/nm的斜率和大于约0.9的r平方值，并且第一波长范围内的光学透射率的最佳二阶多项式拟合具有负的二阶系数和大于约0.9的r平方值。对于以约60度的入射角入射到反射偏振器上的光以及对于第二偏振态和平行于第二偏振态的入射平面，反射偏振器在第一波长范围内具有约15％至约35％的平均光学透射率T2并且在第二波长范围内具有大于约80％的平均光学透射率。T1
–
T2≥10％。
[0006]这些和其它方面将从以下详细描述中变得显而易见。但是，在任何情况下，本简要概述都不应解释为限制可要求保护的主题。
附图说明
[0007]图1A至图1B是例示性显示系统的示意性截面图。
[0008]图2是例示性传感器的示意性截面图。
[0009]图3是通过例示性滤光器的透射率与波长的示意性曲线图。
[0010]图4是红外光源的发射与波长的示意性曲线图。
[0011]图5A至图5B是例示性扩展照明源的示意性截面图。
[0012]图6是例示性反射偏振器的示意性截面图。
[0013]图7示出了示例性反射偏振器的层厚度分布。
[0014]图8A至图8B是入射平面的示意图。
[0015]图9是示例性反射偏振器的针对各种偏振态和入射角的透射率的曲线图。
[0016]图10是示例性反射偏振器的针对20度和60度入射角的透射率的曲线图。
[0017]图11是示例性反射偏振器的针对60度入射角的带边缘的曲线图。
[0018]图12是示例性反射偏振器的针对法向入射光的带边缘的曲线图。
[0019]图13是示例性反射偏振器的针对60度入射角的透射率的曲线图。
[0020]图14示意性地示出了在CIE xy颜色空间中随入射角的色移。
具体实施方式
[0021]在以下说明中参考附图，该附图形成本专利技术的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
[0022]根据本专利技术的一些实施方案，显示系统包括反射偏振器，该反射偏振器的带边缘波长大于在显示系统中用于感测施加在显示系统上的用户的手指(例如，用于检测指纹)的红外光的波长。在具有手指传感器的显示系统中使用的反射偏振器通常被选择为具有低于用于手指感测的红外光的波长的带边缘。然而，由于制造变化，这可能导致在高视角(例如，大于约60度)下的不期望色移，该制造变化导致带边缘对于膜的一些区域移位至足够低的波长以显著影响色移。此外，使带边缘低于红外光的波长可在非常高的视角(例如，约75度或更高)下导致不期望色移，即使不存在制造变化也如此。将带边缘移动至更高波长可减少或消除膜的导致不期望色移的区域，但会导致常规显示系统中红外光的透射率减小。根据本专利技术的一些实施方案，显示系统可被配置为使得红外光以倾斜入射角入射到反射偏振器
上，使得反射偏振器的带边缘在倾斜入射角下移位至小于红外波长。这允许随视角的低色移，即使当出现制造变化时和/或甚至对于非常高的视角，而不会基本上减小红外光通过反射偏振器的透射率。此外，根据一些实施方案，反射偏振器对于倾斜入射光具有透射光谱，该透射光谱具有导致随视角的色移进一步减小的形状。
[0023]图1A至图1B是根据一些实施方案的用于感测施加在显示系统1000、1000'上的用户190的手指180的显示系统1000、1000'的示意性截面图。显示系统1000、1000'包括：显示面板110，该显示面板被配置为生成供用户190观看的图像112本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种显示系统，所述显示系统用于感测施加在所述显示系统上的用户的手指，所述显示系统包括：显示面板，所述显示面板被配置为生成供所述用户观看的图像；传感器，所述传感器用于感测所述用户的所述手指，所述传感器设置为邻近所述显示面板；红外光源，所述红外光源被配置为朝向所述用户的所述手指发射具有波长W1的红外光，所述传感器被配置为接收和检测由所述手指反射的所述红外光的至少一部分；和反射偏振器，所述反射偏振器设置在所述显示面板与所述传感器之间，使得对于基本上法向入射的光：对于第一偏振态，所述反射偏振器的光学透射率包括将第一波长范围和第二波长范围分开的第一带边缘，所述第一波长范围至少从约450nm延伸至约900nm，所述第二波长范围至少从约1100nm延伸至约1300nm，沿所述第一带边缘，所述第一带边缘具有对应于约50％的光学透射率的带边缘波长W2，所述反射偏振器在所述第一波长范围内具有小于约10％的平均光学透射率并且在所述第二波长范围内具有大于约80％的平均光学透射率；并且对于正交于所述第一偏振态的第二偏振态，所述反射偏振器在所述第一波长范围内具有大于约40％的平均光学透射率并且在所述第二波长范围内具有大于约80％的平均光学透射率，其中W2>W1。2.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述传感器被设置为接收从所述手指反射并且然后以大于约40度的入射角入射到所述反射偏振器上的光。3.根据权利要求1或2所述的显示系统，其中W2>960nm并且W1<950nm。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的显示系统，其中对于所述第二偏振态以及平行于所述第二偏振态的入射平面，以及对于至少从约450nm延伸至约650nm的波长范围，所述反射偏振器对以较小入射角入射的光具有较大平均光学透射率并且对以较大入射角入射的光具有较小平均光学透射率。5.根据权利要求4所述的显示系统，其中所述较大平均光学透射率与所述较小平均光学透射率之间的差值大于约20％，所述较小入射角小于约25度，并且所述较大入射角在约40度至约70度的范围内。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的显示系统，其中对于基本上法向入射的光以及对于所述第二偏振态，所述反射偏振器在从约425nm延伸至约650nm的第三波长范围内具有平均光学透射率T1；并且其中对于所述第二偏振态以及对于在平行于所述第二偏振态的入射平面中以约60度的入射角入射到所述反射偏振器上的光，所述反射偏振器的所述光学透射率包括将所述第三波长范围与至少从约850nm延伸至约1100nm的第四波长范围分开的第二带边缘，至少在所述光学透射率从约20％增加至约80％的波长范围内将所述光学透射率与波长相关联的对所述第二带边缘的最佳线性拟合具有大于约3％/nm的斜率和大于约0.9的r平方值，所述第三波长范围内的所述光学透射率的最佳二阶多项式拟合具有负的二阶系数和大于约0.9的r平方值，所述反射偏振器在所述第三波长范围内具有约15％至约35％的平均光学透射率T2并且在所述第四波长范围内具有大于约80％的平均光学透射率，T1
‑
T2≥10％。
7.一种显示系统，所述显示系统用于感测施加在所述显示系统上的用户的手指，所述显示系统包括：显示面板，所述显示面板被配置为生成供所述用户观看的图像；传感器，所述传感器用于感测所述用户的所述手指，所述传感器设置为邻近所述显示面板；红外光源，所述红外光源被配置为朝向所述用户的所述手指发射具有波长W1<975nm的红外光，所述传感器被配置为接收和检测由所述手指反射的所述红外光的至少一部分；和反射偏振器，所述反射偏振器设置在所述显示面板与所述传感器之间，使得对于基本上法向入射的光：对于第一偏振态，所述反射偏振器的光学透射率包括将第一波长范围和第二波长范围分开的第一带边缘，所述第一波长范围至少从约450nm延伸至约900nm，所述第二波长范围至少从约1100n...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：