[發明專利]包括轉向膜和漫射體的顯示器

在審

• 申請號: 201680047149.2
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN107924083A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 尼古拉斯·A·約翰遜
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: G02F1/1335
• 分類號: G02F1/1335
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 顧紅霞,龍濤峰

背景技術

顯示器通常在背光源中包括一定程度的漫射，以便隱藏光導和其它背光源部件中的外觀缺陷和損壞。轉向膜通過反射、折射或它們的組合將來自輸入范圍角度的光重定向到輸出范圍角度。

發明內容

在一個方面，本公開涉及一種具有觀看區域的顯示器。該顯示器包括光導、設置為靠近光導的轉向膜(該轉向膜具有棱鏡側和平面側，其中棱鏡側面向光導)、設置為靠近轉向膜的液晶模塊(該液晶模塊包括底部吸收偏振器和頂部吸收偏振器，該液晶模塊定向為使得底部吸收偏振器靠近轉向膜)，以及設置為靠近頂部吸收偏振器的漫射體。從光導提取并通過觀看區域發出的光在光導和轉向膜的棱鏡側之間鏡面透射。從光導提取并通過觀看區域發出的光在轉向膜的平面側和底部吸收偏振器之間鏡面透射。轉向膜的平面側為光學平滑的。

在另一方面，本公開涉及一種具有觀看區域的顯示器。該顯示器包括光導、設置為靠近光導的轉向膜(該轉向膜具有棱鏡側和平面側，其中棱鏡側面向光導)、設置為靠近轉向膜的液晶模塊(該液晶模塊包括底部吸收偏振器和頂部吸收偏振器，該液晶模塊定向為使得底部吸收偏振器靠近轉向膜)，以及設置為靠近頂部吸收偏振器的漫射體。從光導提取并通過觀看區域發出的光在轉向膜的平面側和底部吸收偏振器之間鏡面透射。

附圖說明

圖1是顯示器的正視剖視圖。

圖2是示出實施例和若干比較例的歸一化照度對傾斜角的圖。

具體實施方式

圖1是顯示器的正視剖視圖。顯示器100包括光導110、背反射器120、轉向膜130、包括底部吸收偏振器142和頂部吸收偏振器144的液晶模塊140，以及漫射體150。由于顯示器100包括液晶層，所以可將其稱為或認為液晶顯示器或液晶顯示屏(LCD)顯示器。

光導110可為任何合適的材料、形狀或尺寸。在一些實施方案中，光導110可為丙烯酸類，丙烯酸類可有利于注模。在一些實施方案中，光導110可為或包括另一種聚合物。在一些實施方案中，光導110可為柔性光導或膜光導。光導110可包括任何合適的數量、形狀和尺寸的提取特征部，包括例如隆起塊、油漆點或壓痕。可選擇提取器的排布結構和構造以提供從注入到光導的一個或多個側面中的光輸出的總體上空間均勻的光。

在一些實施方案中，光導110可為基本上平坦的；即，其可包括具有接近恒定厚度的中心波導部分。例如，光導的中心50％、70％或90％可具有變化不超過10％或5％或甚至1％的厚度。在一些實施方案中，光導110可為楔形的，并且可通過迫使光相對于頂部或底部表面增加并且最終超臨界入射角來提取光。

背反射器120設置在光導110后面或下面(即，距離其它顯示器部件在光導110的相對側上)。背反射器120可為任何反射材料或反射層。在一些實施方案中，背反射器120為聚合物多層光學膜，諸如增強型鏡面反射器(ESR)(購自明尼蘇達州圣保羅的3M公司(3M Company,St.Paul,Minn.))。在一些實施方案中，背反射器120為漫射或朗伯反射器諸如白色反射器、鏡面反射器諸如ESR，或具有朗伯和鏡面反射特征之間的某處特征的半鏡面反射器。背反射器120通過將光朝向其它部件反射回而有助于使光通過顯示器的非觀看側的損失最小化。

背反射器120可借助粘合劑層合至光導110，或背反射器120可為自由漂浮的；即，可不被粘附，而是簡單地設置成緊挨著光導110或靠近光導110。

轉向膜130可為任何合適的厚度并且可由任何合適的材料制成。在一些實施方案中，轉向膜130將由聚合物材料形成，諸如聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)以及它們的共聚物和共混物。在一些實施方案中，轉向膜130可為光學透明的或具有低霧度和高清晰度以避免不期望地散射的入射光。在一些實施方案中，轉向膜可具有足夠高的折射率，諸如1.5或更大，以確保在足夠廣的角度范圍下發生全內反射。其它適當的材料包括丙烯酸類、聚苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸酯、聚丙烯、聚氯乙烯等。在一些實施方案中，可選擇轉向膜130的材料、尺寸或兩者以便制備柔性膜。