[发明专利]用背光和/或环境光操作的图形图像显示器

说明书

技术领域

本公开总体上涉及图形图像显示器，且具体涉及由背光和环境光二者照明的图形图像显示器。

背景技术

依赖于背光和/或环境光的图形图像显示器用于多种应用中，例如，户外商业海报或者标志、警示标志、器械标签或者电子器件仪表组以及自动开关和按钮等。对于最佳性能而言，图形图像显示器的期望特性包括良好的背光源遮盖力、高透光率、良好的图像对比度、较低的环境光眩光、较宽的或受控的视角以及如果印制时图形图像的耐久性。

为了提供横过背光显示器表面的均匀强度曲线，具有某种光扩散等级的光学薄片用于“展开”或者扩散来自局部背光源的入射光，从而看不到由于背光源产生的“亮点”。光学薄片的这种光扩散能力，也称作遮盖力，可以通过光学薄片的浊度来表征。在传统技术中，将扩散粒子加至光学薄片中改善了遮盖力。然而，由于扩散粒子的加入导致薄片透光率降低。

另一个特性是显示器的图像对比度，即，在相同图像内的明亮和照明区域与周围较暗区域之间的亮度对比度。从观察器的侧面的显示器上环境光是入射的，而在显示器的外表面处是反射的。反射的环境光重叠在由背光源照亮的显示信息上，导致对观察器而言对比度降低。通常地，在图像承载层中使用光吸收油墨以吸收入射在背光图形的照明窗口区域周围区域上的大部分环境光(和背光)，从而改善图像对比度。此外，在传统技术中，为了进一步改善在较强环境光(如，直接的阳光)存在下窗口区域与周围较暗区域之间的照明对比度，可以仅在背光图形的照明窗口区域前面施加部分反射和部分传输光的油墨层，以部分反射入射到窗口区域上的环境光。然而，由于在表面上部分反射油墨的存在，使得印制的图形图像至窗口区域中入射背光的透光率降低，当环境光不强时(例如，阴天期间)，可能需要增加背光源的功率以弥补背光亮度的降低，这导致由于油墨层自身造成的额外成本以及增加背光源的功率消耗。

图形图像显示器的又另一个特性是显示器的视角。对于户外商业海报和标志，或警告标志应用而言，通常需要宽视角。将光扩散粒子加入承载图形图像的薄片中是实现宽视角的传统方式。然而，再一次地，加入扩散粒子减弱了背光的透光率并且增加了成本。

因此，在具有增强的图像对比度和遮盖力的图形显示器产业中存在需求，即，在不损害图形显示器的背光的透光率的情况下。还存在以下需求：在不牺牲图形显示器的整体性能的情况下，通过除去或降低光学薄片中扩散粒子的量和/或除去上面提及的部分光反射的油墨层来降低显示器成本。

发明内容

本文中公开了图形显示器及其用途。

在一个实施方式中，图形图像显示器可以包含：背光源；透光的第一薄片，其具有观察侧和背侧，具有多个几何微结构单元；和第二层，其包含图形图像信息源。多个几何微结构单元可以选自微透镜、多面体形状、透镜状形状以及包含前述的至少一种的组合。图形图像显示器可以适于在单独来自观察侧的环境光下、在单独背光下和在来自观察侧的环境光和背光二者存在下进行观察。

在另一个实施方式中，图形图像显示器可以包含：背光源；透光的第一薄片，其具有观察侧和背侧，在观察侧上具有多个几何微结构单元；和油墨层，其直接在第一薄片的观察侧和/或背侧上。油墨层可以处于图像形成方式，其含有光可以通过的窗口区域和通过其抑制或降低光透射的周围区域。多个几何微结构单元选自微透镜、多面体形状、透镜状形状以及包含前述的至少一种的组合。

通过以下附图和具体实施方式来举例说明上述的和其他特征。

附图说明

现在参照附图，其为例示性的、非限制性的，且其中类似的数字编号类似物质。

图1是图形图像显示器的一个实施方式的截面图。

图2是图形图像显示器的一个实施方式的截面图。

图3和4是单位微透镜结构的球形(例如，部分半球形)实例。

图5和6是单位微透镜结构的非球形实例。

图7a是含有具有尖形脊的交叉棱镜形状的几何微结构的示意图。

图7b是含有具有圆形脊的交叉棱镜形状的几何微结构的示意图。

图8是具有在单独突出的微透镜之间形成的相互连接的空气通道的微透镜阵列的示例性透视图。

图9是比较用于图形图像显示器的不同光学薄片的实例的透光率和浊度的图(模拟数据)。

图10是在入射角为0度时，比较不同光学薄片的环境光反射率的图(模拟数据)。

图11是在入射角为45度时，比较光学薄片的环境光反射率的图(模拟数据)。