[发明专利]具有隐埋散射防眩光层的显示元件

说明书

本申请根据35U.S.C.§119，要求2012年8月17日提交的美国临时申请系列第61/684226号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

背景技术

本发明涉及用于观察的显示窗或者显示元件。更具体地，本发明涉及具有防眩光性质的玻璃显示元件。

环境光的反射，通常称作“眩光”，导致了消费电子器件中的显示器的问题。在此类应用中，眩光降低了显示器的表观对比度和可读性。

通常与空气接触的粗糙表面形式的防眩光(AG)处理它们自身，或者结合具有降低的反射率的涂层形式的防反射(AR)处理，常见于具有塑料覆盖的显示器。但是，随着坚固、耐破坏的玻璃变得更广泛地用于此类器件，包含AG和/或AR层变得更有问题。更难以提供具有实现AG性质所需的粗糙度的玻璃表面，并且单独的防反射涂层或膜不能充分地降低眩光。一个原因在于，玻璃覆盖器件中的反射不仅仅是由覆盖玻璃的外表面产生的，并且还由显示器“堆叠”内的其他界面(例如，液晶层、透明导体、偏振器、滤色器等的表面)产生。

去除所有内部反射(它们会产生4-15％的总反射率(即，漫反射和镜面反射))，可能是困难的。虽然在显示器中存在多层，但是仅作用于覆盖玻璃的前表面并使得其反射率从例如4％降低至低于1％，对于用户仅产生部分好处。在前表面上AG可以与AR结合，例如通过在玻璃中蚀刻某种表面粗糙度图案并通过磁控溅射对其均匀地涂覆单层AR层或者多层AR层。虽然此类处理对于反射作用良好，但是其通常不做用于下方界面反射的透射光，除非AG散射大到使得它还劣化了显示器的可见性。如果产生的粗糙度特征的平均横向尺寸较大以产生透射的充分散射，从而洗掉下方表面反射的图像，此类特征还会产生显著水平的“闪光”(相邻图像像素之间的串扰)。另一方面，如果粗糙度特征的平均横向尺寸足够小到使得闪光最小化，则所得到的散射会覆盖较宽的角度，产生“雾度”，这降低了环境光下的显示器的对比率。

发明内容

本发明通过提供用于观察显示器(例如，用于或用作电子器件)的显示元件，符合了这些和其他需求。显示元件包括透明基材和散射防眩光层，所述散射防眩光层包含多个散射元件，其位于显示元件的前表面和后表面之间。散射防眩光层具有低反射率并且为显示元件内的界面反射的光提供防眩光作用。

因此，本发明的一个方面提供了一种显示元件，其包括前表面、后表面、布置在前表面和后表面之间的散射防眩光层(其中，所述散射防眩光层是透明的并且包括多个散射元件)以及布置在前表面和后表面之间的透明基材。

另一个方面是提供用于显示元件的隐埋散射防眩光层。隐埋散射防眩光层是透明的并且能够布置在显示元件的前表面和后表面之间，并且包括多个平均横向尺寸小于约50μm的散射元件。隐埋散射防眩光层具有小于约2％的总反射率。小于5％的透射通过隐埋散射防眩光层的光被散射到从透射光的入射角的约5度之外。

本发明的另一个方面提供一种显示元件，其包括：包含防眩光表面、防反射表面或其组合的前表面；后表面；布置在前表面和后表面之间的散射防眩光层；以及布置在前表面和后表面之间的透明基材。散射层是透明的，并且包括多个平均横向尺寸小于约50μm的散射元件。隐埋散射防眩光层具有小于约2％的总反射率，以及小于5％的透射通过隐埋散射防眩光层的光被散射到从透射光的入射角的约5度之外。

从以下详细描述、附图和所附权利要求书能明显地看出本发明的上述及其他方面、优点和显著特征。

附图说明

图1是显示元件的截面示意图；

图2a是包含嵌入基质材料中的粗糙化或波状表面层的散射防眩光层的截面示意图；

图2b是包含多个嵌入基质材料中的颗粒的散射防眩光层的截面示意图；

图2c是散射防眩光层的截面示意图，其包含多个嵌入基质材料中的颗粒并且在各个颗粒的厚度上具有折射率(index)梯度；

图3是被显示元件的前表面反射的光以及同时被前表面和光滑后表面反射的光的镜面反射与显示元件的前表面的模拟粗糙度的RMS深度的关系图；以及

图4是对于各种梯度厚度，空气-固体梯度折射率界面处的反射率图。

具体实施方式