[发明专利]光漫射器和包括光漫射器的显示器

说明书

相关申请的交叉引用

N/A。

关于联邦资助的研究或开发的声明

N/A。

背景技术

将光纤面板与液晶显示器（LCD）系统相组合在现有技术中是已知的。这样的组合的实例在Hoffman等人的美国专利No. 4,349,817（Hoffman）和Hubby的美国专利No. 5,035,490中被描述。采用液晶层的显示器的主要优点包括其紧凑、坚固的构造以及其作为用于便携式个人计算机的显示屏的便携性。

反射式显示器使用环境光而不是背光来照明图像。所述显示器由反射器之上的一个或多个电光层构成。如果反射器是镜面式的，则难以获得清晰的图像；观看者或者看到其自己或者看到来自前表面的强烈眩光反射。为了解决这一问题，所述显示器应当具有漫射器元件以在一个入射角范围内发散光，并且从而加宽观看角。所述漫射器可以在显示器的后方、紧接在反射器前方或者是其一部分；或者所述漫射器可以在前表面上。

如上所解释的那样，显示器通常需要漫射器以给出具有宽观看角的明亮图像。对于反射式显示器，一种方法是在显示器的前表面上具有漫射器。Hoffman教导了应用由纤维构成的纤维板，每条纤维具有尽可能低的数值孔径并且借助于黑色填隙材料尽可能多地限制观看角，以便抑制尽可能多的杂散光。与此对比，Hubby教导了应用具有尽可能高的数值孔径并且允许尽可能宽的观看角的纤维板，以便收集尽可能多的环境光以照明显示器。然而，玻璃纤维面板制造起来不容易也不便宜。

附图说明

在这里提供的附图不是按比例的，而是为了便于理解本发明的特定实施例而提供的，并且被提供来作为说明而非限制所附权利要求书的范围。

图1A是常规漫射器的光散射模式的二维描绘。

图1B是常规漫射器的与图1A中所示的相同的光散射模式的三维描绘。

图2A是根据本发明实施例的光漫射器的光散射模式的二维描绘。

图2B是根据本发明实施例的光漫射器的与图2A中所示的相同的光散射模式的三维描绘。

图3是根据本发明实施例的纤维状特征（fiber-like feature）的一个实施例的三维描绘。

图4是根据本发明实施例的纤维状特征的一个实施例的剖视图。

图5A以宏观尺度示出根据本发明一个实施例的漫射器的一个实施例的示意图。

图5B以宏观尺度示出描绘根据图5A中所示的本发明一个实施例的支持层的一个实施例的示意图，所述支持层在漫射器的制备的初始步骤中具有在其上布置的纤维状特征以及所述特征之间的空隙。

图5C以宏观尺度示出描绘根据图5A中所示的本发明一个实施例的支持层的一个实施例的示意图，所述支持层在漫射器的制备的初始步骤中具有在其上布置的基本上为固体的填充物以及所述填充物之间的空隙，其中随后利用液体填充所述空隙以形成纤维状特征。

图6示出根据本发明一个实施例的反射式显示器的一个实施例的示意图。

图7示出根据本发明一个实施例的反射式显示器的另一实施例的示意图。

图8是示出根据本发明一个实施例的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

本发明的一些实施例是针对一种光漫射器，其包括以基本上二维阵列布置在填充物中的多个纤维状特征。所述特征具有纵轴并且基本上彼此平行。所述特征的折射率不同于所述填充物的折射率。特征是聚合固体或液体。当所述特征是液体时，所述填充物基本上是固体；以及当所述特征是聚合固体时，所述多个特征中的至少一个特征包括在纵向剖面维度（dimension）和水平剖面维度之一或这二者上的至少一个预定变化。

本发明的一些实施例是针对一种光漫射器，其包括透明非偏振支持层。所述支持层具有在该支持层的表面上布置的多个纤维状特征，所述纤维状特征从该表面上延伸并且被布置成二维阵列。所述特征分别具有基本上彼此平行的纵轴，以及存在在至少一个特征的纵向或水平剖面维度或这二者上的至少一个预定变化。在所述特征之间布置填充物，其中所述填充物具有的折射率不同于聚合物特征的折射率。在一些实施例中，所述特征和所述填充物位于透明基板与支持层之间。

本发明的一些实施例是针对一种包括如上所述的光漫射器的视觉图像显示设备。在一些实施例中，所述视觉图像显示设备还包括电光层和反射器，所述反射器把从该电光层的背面接收的光反射回去通过所述电光层。在一些实施例中，所述光漫射器被布置在所述电光层的前方。