專利名稱：高反差光學(xué)薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電子顯示部件。本發(fā)明尤其適用于儀表組件顯示。
背景技術(shù)：
通常，電子顯示器將信息顯示給觀視者。顯示器的性能用顯示器的各種特性來(lái)描述。一個(gè)這樣的特性就是顯示器吸收從諸如燈泡太陽(yáng)，和觀視者發(fā)出的環(huán)境光的能力。如果顯示器不吸收入射到顯示器的環(huán)境光，就會(huì)疊加到所顯示的信息上造成反差降低，通常稱之為洗凈。當(dāng)在環(huán)境光是非常明亮的應(yīng)用中，模糊是一個(gè)特別要關(guān)心的問(wèn)題。例如，在戶外的應(yīng)用中，來(lái)自太陽(yáng)的環(huán)境光能顯著地降低顯示反差，從而使它對(duì)觀視者分辨顯示的信息造成困難。一種諸如儀表組件的，用于汽車中的顯示器特別易受來(lái)自太陽(yáng)的洗凈一般，把在汽車中的儀表組件隱藏于外殼中以減少通向顯示器入口的環(huán)境光。外殼通常被做成黑色，通過(guò)減少來(lái)自入射到外殼上的、朝著顯示器正面反射的光的數(shù)量來(lái)進(jìn)一步減少洗凈的影響。
顯示器的另一特性是眩光的數(shù)量。顯示器的拋光正表面把來(lái)自附近物體的入射光朝著觀視者鏡面反射。這樣一種鏡面反射通常稱之為眩光，并將由減少所顯示信息的觀視度(viewability)。一般，通過(guò)把該表面做成為光漫散射的以減少來(lái)自顯示器正表面的眩光。這樣一種漫散射表面有時(shí)稱之為無(wú)光澤表面(matte surface)。通常，在顯示器中的正面無(wú)光澤表面與顯示器的圖象平面(它是顯示圖象的平面)是分開(kāi)的。這樣一種分開(kāi)降低了顯示器的分辨率。通常，在正面無(wú)光澤表面如圖象平面之間的間距應(yīng)是最小的，以便把分辨率損失減到最小。假使那樣，則顯示分辨率不會(huì)被正面無(wú)光澤表面降級(jí)。
顯示器的另一特性是視角。通常，需要能在一預(yù)定的視角范圍內(nèi)容易地看到所顯示的信息。在某些應(yīng)用中，還進(jìn)一步要使所顯示的信息不能在該預(yù)定的視角范圍外被看到。換句話說(shuō)，把顯示器的觀視度限制在一特定的且是想要的觀視位置上是合乎需要的。限制顯示器的觀視度可能是想要秘密考慮問(wèn)題的需要。另一想要設(shè)置這樣一種限制的地方是顯示器的觀視度靠近位于所要觀視位置之外的一個(gè)人，則可能影響該人完成指定的工作能力的情況。例如，在汽車中，顯示器或一種儀表組件僅被駕駛員看到，而其它乘客看不到是合乎需要的，因?yàn)樗赡苡绊懰麄兊氖孢m。來(lái)自離開(kāi)汽車中擋風(fēng)板、側(cè)面窗或其它光滑表面的儀表組件反射光可分散駕駛員的注意力。限制儀表組件的視角，例如對(duì)駕駛員的觀視位置，可減少或消除這樣的反射。一般，可將置于凹外的儀表組件外殼設(shè)計(jì)得來(lái)限制顯示信息的視角。
顯示器的另一特性是綜合底板。通常，顯示器要把深度減到最小，以便減小顯示器的綜合體積是合乎需要的。例如，對(duì)汽車中的儀表組件，要把在儀表外殼中凹入位置減到最小，以便節(jié)約空間，或例如，為輔助零件留出余地。當(dāng)一個(gè)顯示特性改善時(shí)，其它的一個(gè)或幾個(gè)顯示特性常會(huì)降級(jí)。結(jié)果，在顯示器中作出某種折衷方案，以便在某給定的顯示應(yīng)用中最佳地滿足性能標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)顯示器在滿足最小的性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，仍然有改善其綜合性能的需要。

發(fā)明內(nèi)容
通常，本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)和顯示器。本發(fā)明還涉及在光學(xué)系統(tǒng)和顯示器中的部件。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一種光學(xué)系統(tǒng)包括光源和光學(xué)薄膜。該光學(xué)薄膜把不定期自光源的入射光朝著觀視者透射。該光學(xué)薄膜對(duì)漫射入射光的總透射率高于對(duì)準(zhǔn)直入射光的。
在本發(fā)明的另一方面中，光學(xué)系統(tǒng)包括光源和光學(xué)薄膜。該光學(xué)薄膜把來(lái)自光源的入射光朝著觀視者透射。該光學(xué)薄膜包括光吸收層和多個(gè)透射光的小珠。這些小珠部分地埋入光吸收層中，使得諸小珠的一部分仍然暴露給觀視者。來(lái)自光源的部分入射光通過(guò)這光學(xué)薄膜朝著觀視者透射。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，描述了用于對(duì)一觀視位置顯示信息的儀表組件。該儀表組件包括光吸收層和光透射基底。多個(gè)小珠被部分地埋入光吸收層，使得一部分小珠仍然暴露于觀視位置。來(lái)自光源入射到基底上的光通過(guò)該基底和小珠朝著觀視位置透射。
本發(fā)明還提供一種用于把信息顯示到觀視位置的方法。該方法包括把光吸收層敷設(shè)到光透射基底上。多個(gè)透射光的小珠被部分地埋入到光吸收層中，使得諸小珠的一部分仍然暴露于觀視位置。從光源入射到基底上的部分光通過(guò)該基底和小珠朝著觀視位置透射。
在本發(fā)明的又一方面中，一種光學(xué)薄膜包括透射光的基底，光吸收層，多個(gè)小珠，和顯示圖表。光吸收層被涂敷在基底上。把小珠部分地壓入光吸收層中，使得一部分小珠仍然暴露于觀視位置。把顯示圖表涂敷在基底上和/或小珠上。光學(xué)薄膜通過(guò)小珠朝著觀視位置透射從基底一側(cè)接收到的光。


在考慮了下面與附圖相連的本發(fā)明各種各樣實(shí)施例的詳細(xì)描述之后，可對(duì)本發(fā)明更完整地明白和理解，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的示意側(cè)視圖；圖2示出本發(fā)明采用準(zhǔn)直入射光的一實(shí)施例；圖3示出本發(fā)明采用漫射入射光的一實(shí)施例；圖4示出錐形角和視角的概念；圖5示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例光學(xué)系統(tǒng)的示意側(cè)視圖；圖6A示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例光學(xué)薄膜放大的局部視圖；圖6B示出在準(zhǔn)直入射光的情況下圖6A中光學(xué)薄膜的光透射；圖6C示出在漫射入射光的情況下圖6A中光學(xué)薄膜的光透射；圖7示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例光學(xué)系統(tǒng)的示意側(cè)視圖；圖8示出一顯示圖表正面的示意圖；圖9示出另一顯示圖表正面的示意圖；以及圖10示出另外一顯示圖表正面的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一般適用于一些電子顯示器的應(yīng)用，尤其是，用于在要想把相當(dāng)大的部分環(huán)境光吸收掉的環(huán)境中的顯示器，具有低的鏡面反射，和/或具有受到控制的視角。本發(fā)明特別適合用于戶外或具有非常明亮光源環(huán)境光的環(huán)境中的顯示器。例如，本發(fā)明的一實(shí)施例完全適合供在汽車、船、火車、飛機(jī)等中的儀表組件之用。在這樣的各應(yīng)用中，環(huán)境光、眩光、和不受控制的視角往往會(huì)干擾觀視顯示器。盡管在下面詳細(xì)描述本發(fā)明的諸專門例子，以便于解釋本發(fā)明的各個(gè)方面時(shí)，但應(yīng)知道，并不企圖用專門例子來(lái)限制本發(fā)明。相反，這企圖是要覆蓋屬于如所附權(quán)利要求書(shū)中規(guī)定的本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)的所有修改，實(shí)施例，如替代物。
圖1描述根據(jù)本發(fā)明一特殊實(shí)施例光學(xué)薄膜100的示意橫截面。光學(xué)薄膜100是放在光源101和觀視位置150之間的合適位置上。該光學(xué)薄膜具有輸入面100A和輸出面100B。從光源101發(fā)出并入射到光學(xué)薄膜100上的光，經(jīng)過(guò)輸入面100A進(jìn)入該光學(xué)薄膜，并被光學(xué)薄膜透射。該透射光經(jīng)過(guò)輸出表面100B朝著觀視位置150離開(kāi)光學(xué)薄膜100。光線103示意地代表出現(xiàn)在光學(xué)薄膜100觀視者一側(cè)的環(huán)境光并入射到所述光學(xué)薄膜的輸出面100B上。
根據(jù)本發(fā)明一特殊實(shí)施例的光學(xué)薄膜，在漫射入射光的情況下比在準(zhǔn)直入射光的情況下，具有較高的總光透射率此處入射光從光源101發(fā)出。此外，光學(xué)薄膜100在漫射入射光的情況下從觀視側(cè)在輸出面100B上具有超過(guò)50％的總光吸收。在某些例子中，總光吸收可超過(guò)60％。在還有其它的例子中，總光吸收可超過(guò)70％。另外，在本發(fā)明一特殊實(shí)施例中，從光源101發(fā)出的入射光，在漫射入射光的情況下，由光學(xué)薄膜100透射的光的視角小于入射光的半錐形角。
根據(jù)本發(fā)明一特殊實(shí)施例的光學(xué)薄膜100含有一種結(jié)構(gòu)，這結(jié)構(gòu)在輸出面100B上建立一個(gè)還擔(dān)當(dāng)著防眩光的圖象平面結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，該結(jié)構(gòu)提供漫射表面400B，從而減少或消除對(duì)表面400B附加的防眩光處理的需要。結(jié)果，光學(xué)薄膜100在漫射入射光的情況下比在準(zhǔn)直入射光的情況下具有較高的光透射率，并含有具有非常低的鏡面反射的輸出表面400B。對(duì)光學(xué)薄膜100的鏡面反射一般是小于2％，在某個(gè)例子中，鏡面反射小于1％。在還有其它的例子中，鏡面反射小于0.05％。從光源101發(fā)出并入射到光學(xué)薄膜100的輸入表面100A上的光可以是準(zhǔn)直的或漫射的，正如在下面作更完全地描述的那樣。
圖2示意地示出光學(xué)薄膜200在準(zhǔn)直入射光情況下的總光透射率。具有輸入表面200A和輸出表面200B的光學(xué)薄膜200是放在光源201和觀視位置250之間的合適位置上。光線202相互是基本平行的并構(gòu)成從光源201發(fā)出并入射到光學(xué)薄膜200輸入面200A的準(zhǔn)直光線陣列。一根入射光線202A在軸210垂直于輸入表面200A的地方與軸210形成入射角α。如圖2所示，光線202具有非零的入射角。一般，光線202的入射角可采取從-90度到+90度的任何值。光線202由光學(xué)薄膜200透射，并經(jīng)過(guò)輸出表面200B朝著觀視位置250離開(kāi)該光學(xué)薄膜。光學(xué)薄膜200在準(zhǔn)直入射光情況下的總光透射率是由離開(kāi)光學(xué)薄膜200的總的光功率被入射在光學(xué)薄膜上并從光源201發(fā)出的、總的光功率除來(lái)計(jì)算。
圖3示意地示出光學(xué)薄膜300在漫射入射光情況下的總光透射率。具有輸入表面300A和輸出表面300B的光學(xué)薄膜300是放在光源301和觀視位置350之間的合適位置上。光線302構(gòu)筑從光源302發(fā)出并入射到光學(xué)薄膜300輸入面300A上的漫射光陣列。一根入射光線302A在軸310垂直于輸入表面300A的地方與軸310形成入射角β。一般，對(duì)漫射入射光，不同的光線具有不同的入射角。對(duì)一給定的入射光線302A可采取從-90度到+90度的任何值。光線302由光學(xué)薄膜300透射并經(jīng)過(guò)輸出面300B朝著觀視位置350離開(kāi)光學(xué)薄膜。光學(xué)薄膜300在漫射入射光情況下的總光透射率是由離開(kāi)光學(xué)薄膜的總的光功率被入射在光學(xué)薄膜上并從光源301發(fā)出的總的光功率除來(lái)計(jì)算的。
再參考圖1，根據(jù)本發(fā)明一特殊實(shí)施例的光學(xué)薄膜100在漫射入射光情況下比在準(zhǔn)直入射光情況具有較高的總透射率。
為進(jìn)一步描述根據(jù)本發(fā)明光學(xué)薄膜的性質(zhì)，圖4示出在本文所用的錐形角和視角的概念。具有輸入面400A和輸出面400B的光學(xué)薄膜400是放在光源401和觀視位置450之間的合適位置。光線402構(gòu)成所有入射到位于光學(xué)薄膜400輸入面400A的點(diǎn)400C上的入射光的陣列。點(diǎn)400C由記號(hào)“×”指出。入射錐形角是在402A和402B兩根盡頭光線之間的角，并在圖4中由記號(hào)γ指出。入射光線402由光學(xué)薄膜400透射，并經(jīng)過(guò)輸出表面400B離開(kāi)光學(xué)薄膜成為光線403。透射光線403構(gòu)成具有亮度分布的光線陣列。視角是其亮度降低到峰值亮度一半時(shí)的角，并在圖4中由記號(hào)ω指出。
再參考圖1，根據(jù)本發(fā)明一特殊實(shí)施例的光學(xué)薄膜100以透射光的視角小于半個(gè)入射光的錐形角的形式來(lái)透射一個(gè)入射的錐形光。
圖1中光學(xué)薄膜基元的一實(shí)施例示意地示于圖5。光學(xué)薄膜500是放在光源501和觀視位置550之間的合適位置。來(lái)自光源501的光入射到光學(xué)薄膜上，并朝著觀視位置550離開(kāi)光學(xué)薄膜。光學(xué)薄膜500包括基底510，光吸收層520，多個(gè)小珠530，和任選的光學(xué)薄層540?；?10具有輸入面510A和輸出面510B。輸入面510A面向光源510。小珠530的暴露表面面向觀視位置550和可能出現(xiàn)的任何環(huán)境光504。如圖5所示的本發(fā)明的該特殊實(shí)施例對(duì)觀視位置550顯示具有高反差，減少了眩光的，且通常具有受到控制的視角的從光源501接收到的光。
在以前已描述了供背投影顯示器用作背投影屏幕的在結(jié)構(gòu)上與圖5中光學(xué)薄膜500類似的光學(xué)薄膜。在美國(guó)專利5,563,738號(hào)中揭示了一個(gè)例子。當(dāng)用作背投影屏幕時(shí)，光學(xué)薄膜500以小珠530的暴露表面面向光源而基底面向觀視位置的方式被配置在光源和觀視位置之間。在這結(jié)構(gòu)中，從光源發(fā)出的入射光通常必須是準(zhǔn)直的以使投影屏幕的總透射率達(dá)到最佳?？墒?，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，光源放在光學(xué)薄膜的基底一側(cè)，而暴露的小珠面向觀視位置。在這結(jié)構(gòu)中，從光源發(fā)出的入射光較佳的是漫射的，以使光學(xué)薄膜的總光透射率成為最大。
當(dāng)用作投影屏幕時(shí)，象在美國(guó)專利第5,563,738號(hào)中揭示的在薄膜中的小珠起著需要準(zhǔn)直入射光的聚焦透鏡的作用以用于入射光的有效聚焦和透射。在美國(guó)專利第5,563,738號(hào)中揭示的投影屏幕的總光透射率通常隨入射光變得更漫射而降低。相反，在本發(fā)明一實(shí)施例中，光學(xué)薄膜500的小珠530起著部分地準(zhǔn)直入射光的作用。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，這準(zhǔn)直對(duì)漫射入射光更有效，而光學(xué)薄膜的總光透射率，通常隨入射光變得更漫射而提高。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的光學(xué)薄膜500以高效率，吸收很大一部分環(huán)境光，并從觀看者一側(cè)具有很低的鏡面反射，透射從光源入射的漫射光，從而對(duì)著觀視位置550顯示具有高反差的信息。
采用圖5中薄膜結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于設(shè)計(jì)和制作具有漫射光輸出的光源比準(zhǔn)直光輸出的光源更容易。而且，通常要漫射準(zhǔn)直光源比準(zhǔn)直漫射光源更容易。尤其是如果光源是平面光源而不是點(diǎn)光源時(shí)，情況就是這樣。一般，漫射光源的輸出通過(guò)使用諸如光學(xué)透鏡的附加光學(xué)元件來(lái)準(zhǔn)直的。例如，在背投影顯示器中使用費(fèi)累耐爾(Fresnel)透鏡來(lái)準(zhǔn)直光源的輸出光。要發(fā)明上面實(shí)施例的特殊優(yōu)點(diǎn)是光學(xué)薄膜的總光透射率隨入射光變得更為漫射而提高。所以，該光學(xué)薄膜尤其能完全適于供包括漫射平面光源的漫射光源之用。
再參考圖5，光吸收層520配置在基底510的輸出表面510B上。把小珠530部分地埋入薄層520中。小珠530要極接近于表面510B，即光學(xué)接觸是合乎需要的，以便增加光學(xué)薄膜500的綜合光透射率。在接近輸出面510B的區(qū)域中，圍繞小珠530的光吸收層530*為通過(guò)小珠從光源501接收到的光限定了有效進(jìn)入孔徑531。一根來(lái)自光源501的、入射到輸入表面510A并與表面510A的法線形成入射角α的光線502在交界面510A處被衍射，并經(jīng)過(guò)小珠530和光學(xué)薄層540被透射。該透射光在光線503與法線形成角β時(shí)離開(kāi)光學(xué)薄膜500。離開(kāi)角β主要由α，小珠530的折射率和基底510的折射率所決定。由于小珠530的準(zhǔn)直效應(yīng)，角β通常是比角α小。因此，對(duì)入射到光學(xué)薄膜500上并從光源501發(fā)出的漫射光，透射光的視角通常比入射光的半入射錐形角小。而且，在漫射光情況下的總光透射率比在準(zhǔn)直入射光情況下的大。這是參考圖6A、6B和6C的進(jìn)一步描述。
參考圖6A，一種類似于圖5中光學(xué)薄膜的光學(xué)薄膜600放在光源601和觀視位置650之間合適的位置。光是從光源601入射到光學(xué)薄膜上，并朝著觀視位置650離開(kāi)光學(xué)薄膜。光學(xué)薄膜600包括基底610，光吸收層620，多個(gè)小珠630。為易于圖示說(shuō)明并在不損失任何普遍性的情況下，未把圖5中任選光學(xué)薄層540包括在圖6A-6C中。基底610具有輸入面610A和輸出面610B。輸入面610A面向光源601。小珠630的暴露表面面向觀測(cè)位置650。在靠近輸出面610B的區(qū)域中，圍繞小珠630的光吸收層620為通過(guò)小珠從光源601接收到的光限定了有效進(jìn)入孔徑631。小珠630的暴露表面形成通常大于進(jìn)入孔徑631的離開(kāi)孔徑632。進(jìn)入孔徑631部分地決定被小珠630對(duì)從光源601所接收到的光作透射的光數(shù)量。
圖6B示出光學(xué)薄膜600對(duì)直準(zhǔn)入射光的總光透射率。光線633構(gòu)成從光源601發(fā)出，并入射到輸出表面610B上的準(zhǔn)直光陣列?？蓮膱D6B理解到只有那些諸如光線633B的落在進(jìn)入孔徑631之內(nèi)的入射光才被小珠630透射。另一方面，落在進(jìn)入孔徑631之外的光線633A和633C基本被光吸收層620吸收而不能透射到觀視位置650。對(duì)入射到輸入表面610A的準(zhǔn)直光，光學(xué)薄膜600的總光透射率一般是小于25％。在某些例子中，總光透射率小于20％。在還有某個(gè)另一例子中，總光透射率小于15％。對(duì)準(zhǔn)直入射光，離開(kāi)光學(xué)薄膜600的光的視角部分地由小珠630的折射率和進(jìn)入孔徑130*的尺寸所決定，它本身又部分地由小珠630的直徑和光吸收層620的光吸收系數(shù)所決定。對(duì)于折射率范圍在1.5到1.7，平均直徑約為60微米的小珠630，以及光吸收系數(shù)范圍在0.4到0.6(微米)-1的光吸收層來(lái)說(shuō)，對(duì)準(zhǔn)直入射光的透射光視角通常是小于30度。
圖6C示出光學(xué)薄膜600對(duì)漫射入射光的總光透射率。光線635構(gòu)成從光源101*發(fā)出并入射到進(jìn)入孔徑631的漫射光線陣列。入射光線具有半入射錐形角γ。光線635經(jīng)過(guò)進(jìn)入孔徑631透射，在離開(kāi)孔徑632處衍射，并以視角ω朝著觀視位置650傳輸，由于小珠630的準(zhǔn)直效應(yīng)，所以此處ω通常是小于γ。從圖6C可理解到光學(xué)薄膜600的總光透射率通常是隨著入射光變得更漫射，或等價(jià)地說(shuō)，隨著入射半錐形角γ增加而增加。由于對(duì)恒定光功率密度，當(dāng)γ增加時(shí)，較大部分入射光經(jīng)過(guò)進(jìn)入孔徑631透射，所以情況就是這樣。對(duì)入射到光學(xué)薄膜輸入面610A上的漫射光來(lái)說(shuō)，光學(xué)薄膜600的總光透射率一般不超過(guò)20％。在某些應(yīng)用中，總光透射率不超過(guò)30％。在還有一些其它應(yīng)用中，總光透射率不超過(guò)40％。在還有一些其它應(yīng)用中，總光透射率不超過(guò)50％。光線635在離開(kāi)光源601時(shí)，可以是漫射的。換一種方法，光線635在離開(kāi)光源601時(shí)，可以是準(zhǔn)直的或較少漫射的，并在經(jīng)過(guò)光漫射基底610透射之后變得漫射的或更漫射的。換一種方法，可在基底610和光源610之間放一附加光漫射層，此層半在圖6中示出，來(lái)漫射從光源601發(fā)出的光。
再參考圖5，光學(xué)薄膜500的總光透射率通常是隨著入射光變得更漫射而增加。另外，對(duì)入射到光學(xué)薄膜500，并從光源501發(fā)出的漫射光來(lái)說(shuō)，其透射光的視角通常是小于入射半錐形角的。因此，對(duì)漫射光源或?qū)εc漫射基底510相結(jié)合的鏡面光源，或?qū)εc未在圖5中示出的光漫射器相結(jié)合的鏡面光源來(lái)說(shuō)，光學(xué)薄膜500顯示具有狹視角的高的光通過(guò)量。光學(xué)薄膜500的狹視角的性質(zhì)在用于船，飛機(jī)、汽車等的儀表組件設(shè)計(jì)中特別有用。在汽車的例子下，在儀表組件中常規(guī)顯示器的視角通常是十分大的。結(jié)果來(lái)自顯示器的光可達(dá)到前面的擋風(fēng)板和側(cè)面的窗，并向駕駛員或其它乘客反射導(dǎo)致眩光。為減小這視角，通常把儀表組件隱藏在外殼中，造成汽車儀表板的底板變大。把光學(xué)薄膜500結(jié)合到儀表組件中減小了用于該儀表顯示器的視角。因此，就幾乎不需要或不需要把顯示器隱藏在外殼中。
光吸收層520是設(shè)計(jì)來(lái)吸收入射到光學(xué)薄膜500觀視者一側(cè)上的很大一部分環(huán)境光的。參考圖5，環(huán)境光線504從觀視者一側(cè)進(jìn)入光學(xué)薄層540，并經(jīng)過(guò)小珠530透射到光吸收層520中，在這里基本上被吸收。光學(xué)薄膜500吸收了很大部分的環(huán)境光，從而，即使在出現(xiàn)強(qiáng)環(huán)境光的情況下，顯示具有高反差的信息到觀視位置550。例如，在汽車中，結(jié)合了光學(xué)薄膜500的儀表組件吸收很大部分的環(huán)境光，從而，即使在出現(xiàn)強(qiáng)環(huán)境光的情況下，例如能給駕駛員，顯示具有高反差的信息。對(duì)從觀視一側(cè)入射的光來(lái)說(shuō)，光學(xué)薄膜500的光吸收部分地與光吸收層520的吸收系數(shù)和厚度有關(guān)。光吸收層的光吸收系數(shù)可以是0.01到10(微米)-1的范圍之內(nèi)。更佳的是，吸收系數(shù)是在0.1到5(微米)-1的范圍之內(nèi)。甚至更較佳的是，光吸收系數(shù)是在0.3到1(微米)1的范圍之內(nèi)。光吸收層的厚度部分地由小珠530的平均尺寸和小珠尺寸的標(biāo)準(zhǔn)偏差所決定。光吸收層的厚度可以是0.1r到0.9r的范圍之內(nèi)，此處r是小珠530的平均半徑。在某些例子中，該厚度可以是0.3r到0.7r的范圍之內(nèi)。在還有其它例子中，該厚度可以是0.4r到0.6r的范圍之內(nèi)。
雖然在某些應(yīng)用中可采用多層小珠，但小珠530形成具有高裝填密度的單層以使光學(xué)薄膜500的綜合透射率為最佳是合乎需要的。光學(xué)薄膜500特別有利的性質(zhì)是小珠530的表面在面向觀視者的光學(xué)薄膜外側(cè)形成無(wú)光澤的表面。換句話說(shuō)，小珠530以高通過(guò)量和高反差朝著觀視位置550透射漫射入射光，而同時(shí)小珠530形成無(wú)光澤的表面。無(wú)光澤表面減少或消除眩光(即有非常小的鏡面反射)。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，光學(xué)薄膜輸出表面的無(wú)光澤表面減少或消除光學(xué)薄膜額外防眩光處理的需要。在圖象平面(即顯示圖象的平面)非常接近于小珠530或與小珠530相一致的應(yīng)用中，由于光學(xué)薄膜外側(cè)的無(wú)光澤表面，所以幾乎沒(méi)有或沒(méi)有分辯率的損失。通過(guò)小珠530的暴露表面獲得的這眩光的減少主要與小珠尺寸和小珠尺寸的分布有關(guān)。通常，較小的小珠在減少眩光即鏡面反射方面是更為有效的。光學(xué)薄膜500從觀視者一側(cè)的鏡面反射一般是小于2％。在某些例子中，鏡面反射小于1％。在還有其它例子中，鏡面反射小于0.05％。光學(xué)薄膜500非常低的鏡面反射使得該薄膜完全適用于非常不需要眩光的顯示應(yīng)用中。光學(xué)薄膜500特別適用于在戶外使用的顯示器或能導(dǎo)致顯著和非常不想要眩光的很亮環(huán)境光的應(yīng)用中。例如，在汽車中的，結(jié)合光學(xué)薄膜500的儀表組件幾乎沒(méi)有或沒(méi)有需要對(duì)額外的防眩光作處理，就能顯著地減少或消除眩光。而且，在小珠530構(gòu)成圖象平面或非常接近圖象平面的情況下，沒(méi)有或幾乎沒(méi)有分辨率的損失。在缺少光學(xué)薄層540的情況下，從觀視者一側(cè)光學(xué)薄膜的漫射反射率一般是小于10％。在某些例子中，漫射反射率小于8％。在還有其它例子中，漫射反射率小于5％。光學(xué)薄層540較佳的是能較佳適合地鍍膜到小珠530的暴露區(qū)和光吸收層520上的高度透射光的薄層，打算改善光學(xué)薄膜500的綜合性能。光學(xué)薄層540可以是一種硬鍍層以提高光學(xué)薄膜500的耐用性。光學(xué)薄層540可以是一種防反射鍍層以提高光學(xué)薄膜500的綜合光通過(guò)量，而同時(shí)又從觀視者一側(cè)減小光學(xué)薄膜500的綜合反射率。在這種場(chǎng)合下，從觀視者一側(cè)的光學(xué)薄膜500的漫射反射率一般是小于8％。在某些例子中，漫射反射率小于4％。在還有其它例子中，漫射反射率小于2％。光學(xué)薄層540還可具有光漫射性質(zhì)來(lái)進(jìn)一步控制離開(kāi)這光學(xué)薄膜的光的視角。光學(xué)薄層540還可包含色素。
通常，從觀視者一側(cè)，高的鏡面和漫射反射率降低了顯示器的反差。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，光學(xué)薄膜500吸收了很大一部分環(huán)境光，從而具有低的總(即，鏡面加漫射)反射率，以及在它的輸出一側(cè)結(jié)合了無(wú)光澤表面，從而具有低的鏡面反射。根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例，光學(xué)薄膜500具有低的鏡面和漫射反射率，從而顯示具有高反差的信息。
較佳的是，基底510具有高的光透射率。基底可以是透明的或漫射的?；妆旧砜捎茫?，體內(nèi)和/或表面漫射來(lái)漫射光。可通過(guò)使表面510A粗糙來(lái)獲得表面漫射。基底510可以是柔軟的或是硬的，并可具有色素來(lái)使朝著觀視者550離開(kāi)光學(xué)薄膜500的光的顏色最佳?；?10可以是任何基本上是光透射的合適材料。特別適于用作基底材料的例子包括聚乙烯對(duì)酞酸鹽(PET)，聚碳酸酯、丙烯酸、玻璃、和其它類似的基底材料。
光吸收層520一般由在粘合劑上撒布光吸收材料的混合物組成。特別合適的光吸收材料包括碳黑，光吸收染料，諸如黑色染料和其它類似的光吸收染料，以及其它的光吸收材料。特別合適的粘合劑例子包括熱塑性的，輻照固化的或熱固性的丙酸烯鹽，環(huán)氧樹(shù)脂，以硅有機(jī)樹(shù)脂為基的材料，壓力敏感粘合劑和其它類似的粘合劑材料。也能包括諸如分散劑，表面活化劑、粘度調(diào)節(jié)劑、固化劑等的其它材料。
小珠530可由任何透明的和對(duì)光高度透射的合適材料制成。特別合適材料的例子包括各種類型的玻璃，包括有機(jī)玻璃(PMMA)，聚苯乙烯，兩種或更多不同材料的混合物的聚合材料，以及其它類似的小珠材料。小珠較佳的是基本上成球形的，但是可具有包括卵形的或其它合乎需要形狀的合適形狀。成卵形的小珠530可用于在諸如水平的或垂直的或其它方向的一個(gè)或幾個(gè)方向上協(xié)調(diào)離開(kāi)光學(xué)薄膜500的光的視角。小珠530的直徑范圍和光吸收層520的厚度較佳的是這樣來(lái)選擇，使得最大限度的小珠被部分地埋入薄層520中以使光通過(guò)量為最佳，而又維持高反差。當(dāng)小珠直徑增加時(shí)，顯示給觀視者的的信息看上去象有更多的細(xì)粒子而有較低的分辨率。另一方面，如果小珠530的直徑太小，則薄膜500的光通過(guò)量如果在保持綜合反差的情況下會(huì)降低。小珠530一般具有提供合乎需要的光學(xué)性能的折射率，例如合乎需要的光透射率和/或視角。小珠530可具有從1.3到3.5的折射率范圍，而較佳的是1.3到2.4。光吸收層的厚度可大于平均小珠半徑，以便增加光學(xué)薄膜500的耐用性。換一種方法，這厚度可小于平均小珠半徑，以便增加光學(xué)薄膜500的總光透射率。
光源501可以是單光源或一列個(gè)別光源。光源501可以是點(diǎn)光源或平面光源。較佳的是，從光源501發(fā)出的并入射到小珠530上的光是漫射的以使薄膜500的光通過(guò)量為最佳。光源501可以是以準(zhǔn)直或漫射形式發(fā)射的光。如果光源501不是充分地漫射的，則基底510可被作成充分地漫射的。換一種方法，可在光源501和輸入面510*之間放一合適的附加漫射器。
光源501可顯示或不顯示圖象。顯示圖象的光源例子包括液晶顯示器，光發(fā)射兩極管顯示器，等離子體顯示器，有機(jī)的光發(fā)射顯示器，場(chǎng)發(fā)射顯示器，電致發(fā)光顯示器，以及其它合適的形成圖象的顯示器。不顯示圖象的光源例子包括光泡，光發(fā)射兩極管，以及其它不顯示圖象的合適光源。如果光源501顯示圖象，那么，較佳的是被顯示圖象的視角要大，以使薄膜500的光通過(guò)量為最佳，而且，在光源501的圖象平面和小珠530之間的距離要小，以保持圖象質(zhì)量和分辨率。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的示意圖。光學(xué)組件900放在光源901和觀視位置950之間的合適位置上。光從源901入射到光學(xué)組件900上并朝著觀視位置950離開(kāi)這光學(xué)組件。環(huán)境光從觀視者一側(cè)入射到光學(xué)組件900上。光學(xué)組件包括一個(gè)或幾個(gè)顯示部件915，基底910、光吸收層920、多個(gè)小珠930、和任選的光學(xué)薄層940?；?10具有輸入面910A和輸出面910B。小珠930被部分地埋入薄層920中，且較佳地非常接近于基底的面910B，以使光學(xué)組件900的綜合光通過(guò)量為最佳。
根據(jù)圖7，顯示部件915放在光源901和基底910的輸入面910A之間的合適位置。換一種方法，可把顯示部件915或額外顯示部件915放在小珠930和觀視位置950之間的合適位置。顯示部件915包括任選的顯示層905和顯示圖表906。顯示層905具有輸入面905A和輸出面905B。顯示圖表906形成在表面905A和/或表面905B上。這樣的三個(gè)顯示圖表示于圖8、9和10。圖8示出在本底1013上的左箭頭指示1011和右箭頭指示1012的正面示意圖。圖9示出在本底1122上的字母數(shù)字混合編制1121和指示1123的正面示意圖。圖10示出在本底1232上的電池指示1231。示于圖8、9和10的圖表可以是在汽車、飛機(jī)、船或任何其它采用顯示圖表的顯示器的儀表組件的部分顯示器。
再參考圖7，可采用諸如壓力敏感粘合劑的一種粘合劑把顯示部件915層壓到基底910。換一種方法，可用機(jī)械方法，超聲焊接，或其合適的方法把顯示部件915，結(jié)合到基底910。換一種方法，可把顯示圖表形成在基底910的輸入面910A上。換一種方法，可把顯示圖表形成在小珠930的表面上?？捎萌缬∷?，光刻的方法，或其它合適的方法來(lái)形成顯示圖表。關(guān)于顯示圖表的特點(diǎn)可以是透明、染人顏色、半透明、或不透明的。
顯示薄層905可以是柔軟的或剛性的。顯示薄層905可以是基本上透射光的任何合適材料。合適材料的例子包括聚乙烯對(duì)酞酸鹽(PET)，聚碳酸酯、丙烯酸、玻璃、和其它合適的基底材料。
光學(xué)薄層940較佳的是能較佳適合地鍍膜到小珠930的暴露區(qū)和光吸收層920上的高度透射光的薄層，打算改善光學(xué)薄膜的綜合性能。光學(xué)薄層940可以是一種硬鍍層以提高光學(xué)薄膜900的耐用性。光學(xué)薄層940可以是一種防反射鍍層以提高光學(xué)薄膜900的綜合光通過(guò)量，而同時(shí)又從觀視者一側(cè)減小光學(xué)薄膜900的綜合反射率。光學(xué)薄層940還可具有光漫射性質(zhì)來(lái)進(jìn)一步控制離開(kāi)這光學(xué)薄膜的光的視角。光學(xué)薄層940還可包含色素。
光學(xué)組件900還可包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的指針925。指針925可以是諸如測(cè)速電動(dòng)機(jī)，燃油表的儀表組件的部分，或采用指針的任何其它表或儀表的部分。指針925包括可繞樞軸927轉(zhuǎn)動(dòng)的指針臂926。指針925通常是放在光源901和觀視位置950之間的合適位置。根據(jù)圖9，指針925是放在光源901和顯示組件915之間的合適位置。換一種方法，指針925可放在光學(xué)組件900的觀視者一側(cè)，在小珠930和觀視位置950之間的合適位置上，在這個(gè)場(chǎng)合下，光學(xué)組件900還可在指針和觀視位置之間包括光透射層以保護(hù)指針免遭損壞。指針925可以是透明的，或半透明的，或不透明的。指針925可用除光源901之外的光源來(lái)照明。在美國(guó)專利第4,9595,795*號(hào)中揭示了一個(gè)例子。可以理解，光學(xué)組件900對(duì)觀視位置950顯示具有高反差，低眩光，以及通常具有減小了的視角的信息和圖表。
盡管本發(fā)明已在上面參考各種實(shí)施例作了描述，但是不應(yīng)該限制于實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明書(shū)。寧可說(shuō)，這企圖是想完全覆蓋如在所附的權(quán)利要求書(shū)中規(guī)定的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示信息的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)系統(tǒng)包括光源；以及光學(xué)薄膜，具有面向所述光源的輸入一側(cè)和觀視一側(cè)，其中，所述光學(xué)薄膜對(duì)在所述光學(xué)薄膜所述輸入一側(cè)從所述光源入射、并離開(kāi)所述光學(xué)薄膜所述觀視一側(cè)的光的總光透射率在漫射入射光下的情況大于準(zhǔn)直入射光下的情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，其中入射在所述光學(xué)薄膜上并從光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)所述光學(xué)薄膜被透射，所述被透射的光具有小于所述入射光的半錐形角的視角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，離開(kāi)所述光學(xué)薄膜的所述觀視一側(cè)并從所述光源發(fā)出的光的視角，在水平和垂直的方向是不同的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)薄膜對(duì)從所述光源發(fā)出的漫射入射光的總光透射率大于20％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)薄膜對(duì)從所述光源發(fā)出的漫射入射光的總光透射率大于40％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)薄膜對(duì)入射到所述光學(xué)薄膜的所述觀視一側(cè)的準(zhǔn)直光的總光反射率小于10％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)薄膜對(duì)入射到所述光學(xué)薄膜的所述觀視一側(cè)的準(zhǔn)直光的總光反射率小于5％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，從所述光源發(fā)出，入射到所述光學(xué)薄膜的所述輸入一側(cè)的光是漫射的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，從所述光源發(fā)出，入射到所述光學(xué)薄膜的所述輸入一側(cè)的光是準(zhǔn)直的。
10.一種對(duì)觀視者顯示信息的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)系統(tǒng)包括光源；以及光學(xué)薄膜，具有面向所述光源的輸入一側(cè)和在輸入一側(cè)對(duì)面的輸出一側(cè)，配置在所述光源和觀視者之間，該光學(xué)薄膜包括，光吸收層，以及多個(gè)部分地被埋入在所述光吸收層中的透明小珠，所述小珠的埋入部分在所述光學(xué)薄膜的輸入一側(cè)，這樣，由所述光學(xué)薄膜的輸入一側(cè)從所述光源接收到的部分光經(jīng)過(guò)所述小珠朝著觀視者透射。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源是漫射的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源是準(zhǔn)直的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源發(fā)出、入射到所述光學(xué)薄膜上的光是漫射的。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源發(fā)出、入射到所述光學(xué)薄膜上的光是準(zhǔn)直的。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源顯示圖象。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源包括液晶顯示器。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源包括光發(fā)射顯示器。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源包括有機(jī)光發(fā)射顯示器。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源包括等離子體顯示器。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括在所述光吸收層和所述光源之間，配置在所述光學(xué)薄膜輸入一側(cè)的透射光的基底。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述基底具有色素。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述基底包括光漫射器。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光吸收層被涂覆在所述透射光的基底上。
24.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光吸收層包括在粘合劑中的一種光吸收染料或顏料。
25.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠基本上是球形的。
26.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠具有非對(duì)稱的外形。
27.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠是染有顏色的。
28.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠具有從1.3到3.5的折射率范圍。
29.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠通過(guò)所述光吸收層部分地突出。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括在光吸收層和光源之間，配置在所述光學(xué)薄膜輸入一側(cè)的透射光的基底。
31.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠包括一種或幾種類型的小珠，每種所述小珠的類型具有不同的折射率。
32.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括在所述光學(xué)薄膜的輸出一側(cè)，配置在所述小珠的暴露表面中的至少一個(gè)表面和所述光吸收層上透射光的薄層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述透射光的薄層包括硬涂膜。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光透射層包括防反射層。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光透射層包括無(wú)光澤表面涂層。
36.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，入射到所述光學(xué)薄膜上并從所述光源發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)所述光學(xué)薄膜透射并以小于入射光的半錐形角的視角離開(kāi)所述光學(xué)薄膜的輸出一側(cè)。
37.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，離開(kāi)所述光學(xué)薄膜輸出一側(cè)并從所述光源發(fā)出的光的視角，在水平和垂直的方向是不相同的。
38.一種對(duì)觀視者顯示信息的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)系統(tǒng)包括光源；以及光學(xué)薄膜，適合于配置在所述光源和所述觀視者之間，該光學(xué)薄膜包括，具有用于從所述光源接收光的輸入一側(cè)和輸出一側(cè)的基底，光吸收層，具有輸入一側(cè)和輸出一側(cè)，配置于所述基底的輸出一側(cè)，所述光吸收層的輸入一側(cè)面向所述基底的輸出一側(cè)，以及多個(gè)透射光的小珠被部分地埋入所述光吸收層中，留出所述小珠的一側(cè)暴露在該光吸收層的輸出一側(cè)上，其中來(lái)自所述光源的，入射到所述基底輸入一側(cè)的部分光經(jīng)過(guò)所述光學(xué)薄膜被所述小珠透射，由觀視者觀視。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括具有輸入面和輸出面的顯示薄層，以及配置在所述顯示薄層的所述輸入面和所述輸出面中的至少一個(gè)面上的顯示圖表，該顯示薄層適于配置在光源和觀視者之間。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示薄層是光學(xué)透明的。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示薄層具有從10到500微米的厚度。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示薄層和所述顯示圖表被配置到所述基底上。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示薄層和所述顯示圖表中的一個(gè)被配置在所述小珠的暴露部分中的至少一個(gè)和所述光吸收層上。
44.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示薄層和所述顯示圖表中的一個(gè)被層壓到所述基底。
45.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示薄層和所述顯示圖表中的一個(gè)被層壓到所述小珠的暴露部分中的至少一個(gè)和所述光吸收層上。
46.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示薄層和所述顯示圖表中的一個(gè)是不連續(xù)的。
47.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖表在預(yù)定區(qū)域中是半透明的。
48.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖表在預(yù)定區(qū)域中是透明的。
49.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖表在預(yù)定區(qū)域中是染有顏色的。
50.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖表在預(yù)定區(qū)域中是不透明的。
51.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖表包括字母數(shù)字混合編制、圖象、和標(biāo)記中的至少一種。
52.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括適合于配置在所述光源和觀視者之間的顯示圖表。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該顯示圖表被印刷到所述小珠中的至少一個(gè)的至少一個(gè)暴露部分和所述光吸收層上。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該顯示圖表被印刷到所述基底的所述輸入一側(cè)和所述輸出一側(cè)中的至少一側(cè)上。
55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖表在預(yù)定區(qū)域中是半透明的。
56.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖表在預(yù)定區(qū)域中是透明的。
57.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖表在預(yù)定區(qū)域中是染有顏色的。
58.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖表在預(yù)定區(qū)域中是不透明的。
59.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示圖象包括字母數(shù)字混合編制，圖象，和標(biāo)記中的至少一種。
60.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該光吸收層包括在粘合劑中一種光吸收染料或顏料。
61.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠部分地突出光吸收層進(jìn)入所述基底。
62.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠基本上是球形的。
63.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述小珠具有非對(duì)稱的外形。
64.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該小珠具有色素。
65.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，該小珠具有從1.3到3.5的折射率范圍。
66.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括配置在所述小珠的一暴露部分中的至少一個(gè)和所述光吸收層上的光透射層。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光透射層包括硬涂膜。
68.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光透射層包括抗反射層。
69.根據(jù)權(quán)利要求66所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光透射層包括無(wú)光澤表面涂層。
70.根據(jù)權(quán)利要求38所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括適合于配置在所述光源和所述觀視位置之間的可轉(zhuǎn)動(dòng)指針。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述指針被配置于所述光源和所述基底的輸入一側(cè)之間。
72.根據(jù)權(quán)利要求70所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述指針適合于配置在所述小珠和觀視者之間。
73.根據(jù)權(quán)利要求70所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述指針傳導(dǎo)光。
74.根據(jù)權(quán)利要求70所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述指針是半透明的。
75.根據(jù)權(quán)利要求70所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述指針是通過(guò)除了所述光源之外的光源來(lái)照明的。
76.一種對(duì)觀視者顯示圖象的方法，其特征在于，該方法包括如下的步驟提供光透射基底，它具有輸入側(cè)和帶有配置在所述基底輸出側(cè)的光吸收層的輸出側(cè)，該光吸收層具有對(duì)光透射的，被部分地埋入在其中的多個(gè)小珠，這樣，小珠的一部分被暴露在該基底對(duì)面的光吸收層一側(cè)；以及用光源照亮基底的輸入側(cè)，使得把部分光經(jīng)過(guò)該基底然后是該小珠朝著觀視者透射。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法，其特征在于，還包括在所述小珠的一暴露部分中的至少一個(gè)和所述光吸收層上配置光透射層的步驟，該光透射層包括硬涂膜和防反射層中的至少一個(gè)層。
78.根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法，其特征在于，還包括在所述光源和觀視者之間配置顯示圖表的步驟。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，還包括在所述顯示圖表上配置光透射層的步驟。
80.一種儀表組件，用于對(duì)觀視位置顯示信息來(lái)觀視該儀表組件，基特征在于，該儀表組件包括基底，具有用于接收來(lái)自光源的光的輸入側(cè)和面向所述觀視位置的輸出側(cè)；光吸收層，具有配置在所述基底上的輸入側(cè)和輸出側(cè)，所述光吸收層的輸入側(cè)面向所述基底的輸出側(cè)；以及多個(gè)對(duì)光是透射的小珠，被部分地埋入所述光吸收層中，留出所述小珠的一個(gè)部分暴露于所述觀視位置，其中從所述光源由所述基底輸入側(cè)接收到的部分光經(jīng)過(guò)所述小珠朝著所述觀視位置透射。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的儀表組件，其特征在于，還包括配置在所述光源和所述觀視位置之間的顯示圖表。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的儀表組件，其特征在于，還包括配置在所述顯示圖表上的光透射層。
83.根據(jù)權(quán)利要求80所述的儀表組件，其特征在于，還包括配置在所述小珠的暴露部分和所述光吸收層上的光透射層。
84.根據(jù)權(quán)利要求80所述的儀表組件，其特征在于，所述光源是漫射的。
85.根據(jù)權(quán)利要求80所述的儀表組件，其特征在于，所述光源顯示圖象。
86.根據(jù)權(quán)利要求80所述的儀表組件，其特征在于，入射到所述光吸收層輸入側(cè)上并從所述光源發(fā)出的光是漫射的。
87.根據(jù)權(quán)利要求80所述的儀表組件，其特征在于，還包括配置在所述光源和所述觀視位置之間的可轉(zhuǎn)動(dòng)的指針。
88.根據(jù)權(quán)利要求80所述的儀表組件，其特征在于，所述小珠具有1.3到3.5的折射率范圍。
89.一種用于顯示系統(tǒng)的光學(xué)薄膜，其特征在于，該光學(xué)薄膜包括基底，具有用于從光源接收光的輸入側(cè)和輸出側(cè)；光吸收層，具有輸入側(cè)和配置在所述基底輸出側(cè)的輸出側(cè)，所述光吸收層的輸入側(cè)面對(duì)所述基底的輸出側(cè)；多個(gè)對(duì)光是透射的小珠，被部分地埋入所述光吸收層中，留出暴露于觀視位置的所述小珠的一個(gè)部分；以及顯示圖表，配置在所述基底和所述小珠中的至少一種的至少一部分上，其中從所述基底輸入側(cè)接收到的部分光經(jīng)過(guò)所述小珠朝著所述觀視位置透視。
90.根據(jù)權(quán)利要求89所述的光學(xué)薄膜，其特征在于，所述顯示圖表被印刷在所述小珠上。
91.根據(jù)權(quán)利要求89所述的光學(xué)薄膜，其特征在于，所述顯示圖表被印刷在所述基底上。
92.根據(jù)權(quán)利要求89所述的光學(xué)薄膜，其特征在于，所述顯示圖表被層壓到所述基底上。
全文摘要
揭示了顯示信息的光學(xué)系統(tǒng)和方法。光學(xué)系統(tǒng)和方法包括光源和光學(xué)薄膜，該光學(xué)薄膜具有低反射率，受控的視角，低眩光和/或?qū)β淙肷涔庥邢喈?dāng)高的透射率。揭示了包含這種光學(xué)薄膜的儀表組件。該光學(xué)薄膜包括顯示圖表。該光學(xué)薄膜的儀表組件。該光學(xué)薄膜可包括顯示圖表。該光學(xué)薄膜對(duì)漫射入射光具有比對(duì)準(zhǔn)直入射光更高的光透射率。
文檔編號(hào)G02B5/00GK1592857SQ02822147
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2002年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
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