專利名稱：透明發(fā)光窗口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光窗口，特別地，涉及具有透明模式的發(fā)光窗口。
背景技術(shù)：
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)平板顯示器(例如液晶顯示器和等離子體顯示面板)侵入到許多家庭的客廳。當(dāng)顯示器關(guān)斷時(shí)，希望的是能夠隱藏顯示器，因?yàn)樵陉P(guān)斷狀態(tài)下，顯示器僅僅顯示了一個(gè)大的暗區(qū)。因此，存在使顯示器不那么礙眼的愿望。已經(jīng)做出了通過將可切換散射窗口設(shè)置在顯示器之前來隱藏顯示器的嘗試。當(dāng)顯示器不用于觀看圖像時(shí)，將散射層設(shè)置成散射光的散射模式以便使得顯示器或多或少不可見。當(dāng)顯示器用于觀看圖像時(shí)，將散射層設(shè)置成透明模式以便允許來自顯示器的光不受散射地通過散射層傳播。然而，散射層不能夠像希望的那樣多地隱藏顯示器是一個(gè)問題。因此，希望的是提供一種提供改進(jìn)的隱藏能力的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明優(yōu)選地尋求減輕或消除使用散射窗口以便隱藏電視顯示器以及可能地其他物體的問題。特別地，可以看作本發(fā)明目的的是提供一種解決上述具有有限隱藏能力的現(xiàn)有技術(shù)問題的窗口。在本發(fā)明的第一方面中，這個(gè)目的和若干其他目的通過提供一種發(fā)光窗口設(shè)備而獲得，該發(fā)光窗口設(shè)備包括
-光導(dǎo)，其形成為具有第一面和第二面并且在這些面的至少一個(gè)上設(shè)有至少一個(gè)非散射光提取特征的板，
-光源，其被設(shè)置用于將光耦合到光導(dǎo)中，
-散射層，其被設(shè)置成鄰近光導(dǎo)的所述面之一并且可在透明狀態(tài)與散射狀態(tài)之間切換。本發(fā)明特別地但非排他性地有利于獲得能夠隱藏電視顯示器以及可能地諸如商業(yè)標(biāo)牌之類的其他物體的窗口。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以通過具有非散射特征的光導(dǎo)和散射層的組合來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)散射層處于散射狀態(tài)時(shí)，光提取特征提取的光被散射層散射，使得發(fā)光窗口可以用作能夠隱藏例如平板顯示器的大面積光源。此外，該寬面積光源不僅隱藏物體，而且也可以提供氣氛照明。通過將散射層切換到非散射狀態(tài)并且關(guān)斷光源，發(fā)光窗口可以用作基本上不可見的透明窗口，因?yàn)楣馓崛√卣鳛榛旧喜恍薷耐ㄟ^光導(dǎo)傳播的光線的非散射光提取特征。因此，可以看作優(yōu)點(diǎn)的是，發(fā)光窗口根據(jù)散射層的散射狀態(tài)而提供了雙操作模式。在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)可以被配置成將來自所述光源或者多個(gè)光源的光分布在這樣的體積中，該體積形成于所述第一面和第二面之間并且其中所述至少一個(gè)非散射光提取特征被提供以便通過第一面和第二面中的至少一個(gè)的至少一部分輸出分布的光的至少一定份額。光導(dǎo)可以形成為由所述第一和第二大面積的面以及由這些面之間的邊緣限定的板狀主體。這些面和邊緣限定了其中散布光以獲得均勻分布的光的體積。這些面的至少一個(gè)上提供的所述一個(gè)或多個(gè)光提取特征提取光并且在光散射層的鄰近面的方向上輸出光。在一個(gè)實(shí)施例中，非散射光提取特征可以被配置成通過折射或衍射光線而提取光線?？赡苡欣氖鞘褂谜凵浠蜓苌涔馓崛√卣魈崛」?，因?yàn)檫@樣的特征不散射光并且因此保持透明。在一個(gè)實(shí)施例中，非散射光提取特征可以是至少局部地有角度的，以便與未設(shè)有光提取特征的光導(dǎo)面相比減小入射角。通過提供至少局部地減小的角度，在光提取特征形式的光導(dǎo)面之一處，有可能提取在其他情況下將內(nèi)反射的光線。因此，有角度的光提取特征允許實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的光提取能力?？梢栽谒雒嬷惶幍挠薪鐓^(qū)域上局部地提供減小的角度， 或者該減小的角度可以擴(kuò)展到表面的整個(gè)區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)光提取特征可以通過非恒定的斜面定形，以便增大來自光源的光在光導(dǎo)內(nèi)的散布。因此，通過改變光提取特征的角度，可以改進(jìn)提取且輸出的光的均勻性。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一些非恒定的斜面可以是至少局部地有角度的，以便與未設(shè)有光提取特征的光導(dǎo)面相比減小入射角。因此，通過減小多個(gè)光提取特征的入射角，可以在改進(jìn)光導(dǎo)體積內(nèi)的光散布的同時(shí)改進(jìn)光提取。在一個(gè)實(shí)施例中，非散射光提取特征可以是衍射光柵，其被配置成通過僅僅衍射具有相對于該衍射光柵的大于由該衍射光柵的間距確定的角度閾值的入射角的光線而衍射來自光源的光線?？赡苡欣氖鞘褂没谘苌涞墓馓崛√卣?，因?yàn)檫@樣的特征在衍射光柵僅僅衍射以低入射角撞擊光柵的光線而以大入射角撞擊的光線不受衍射地透射時(shí)保持透明。在一個(gè)實(shí)施例中，光柵的間距可以處于200-400納米的范圍內(nèi)以便提高光柵的透明度?？赡芴貏e有利的是應(yīng)用間距在M0-275納米的范圍內(nèi)的光柵以便改進(jìn)來自光源的光的所有顏色的提取。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一面和第二面可以設(shè)有第一和第二光提取特征，其中第一光提取特征被配置成提取在第一方向上傳播的光線并且其中第二光提取特征被配置成提取在與第一方向不同的第二方向上傳播的光線。通過提供在兩個(gè)面上且取向成提取來自在不同方向(例如垂直方向)上傳播的光線的光的光提取特征，可以進(jìn)一步改進(jìn)輸出的光的均勻性。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一和第二光提取特征可以是第一和第二衍射光柵?？赡苡欣氖牵趦蓚€(gè)面上提供衍射光柵以便改進(jìn)輸出的光的均勻性。在一個(gè)實(shí)施例中，可以向光導(dǎo)提供內(nèi)耦合構(gòu)件，該內(nèi)耦合構(gòu)件被定形為增大來自光源的光在光導(dǎo)內(nèi)的散布。內(nèi)耦合構(gòu)件可以在光導(dǎo)的邊緣上提供。例如，該邊緣可以形成為彎曲表面以便形成用于改進(jìn)光在光導(dǎo)內(nèi)的散布的柱面透鏡。本發(fā)明的第二方面涉及一種顯示裝置，該顯示裝置包括 -依照第一方面的發(fā)光窗口，以及
-面向發(fā)光窗口的顯示器?？赡苡欣氖菍⒅T如平板電視顯示器之類的顯示器與發(fā)光窗口相結(jié)合，因?yàn)樵摯翱谀軌蛟陔娨曪@示器不用于顯示圖像時(shí)隱藏該電視顯示器。本發(fā)明的第三方面涉及鏡設(shè)備，該鏡設(shè)備包括-依照第一方面的發(fā)光窗口， -面向發(fā)光窗口的鏡表面?？赡苡欣氖菍⒅T如浴室鏡之類的鏡與發(fā)光窗口相結(jié)合，因?yàn)樵摪l(fā)光窗口能夠例如在鏡不打算用作鏡時(shí)將鏡改變?yōu)榇竺娣e光源。依照第二方面的顯示裝置的實(shí)施例可以進(jìn)一步包括介于發(fā)光窗口與顯示器之間的偏振層，該偏振層用于透射由顯示器輻射的偏振光并且用于反射朝顯示器傳播的非偏振光的至少一部分?？赡苡欣氖菍⑵駥釉O(shè)置在窗口與顯示器之間以便允許實(shí)現(xiàn)顯示器的半透明鏡外觀。偏振層可以是能夠透射一個(gè)偏振方向同時(shí)反射其他偏振方向的反射偏振
ο本發(fā)明的第四方面涉及一種用于產(chǎn)生寬面積光場的方法，該方法包括
-提供光導(dǎo)，該光導(dǎo)形成為具有第一面和第二面并且在這些面的至少一個(gè)上設(shè)有至少一個(gè)非散射光提取特征的板，
-將來自光源的光耦合到光導(dǎo)中，以及
-提供散射層，該散射層被設(shè)置成鄰近光導(dǎo)的所述面之一并且可在透明狀態(tài)與散射狀態(tài)之間切換。本發(fā)明的第一、第二、第三和第四方面中的每一個(gè)都可以與任何其他方面相結(jié)合。 本發(fā)明的這些和其他方面根據(jù)以下描述的實(shí)施例將是清楚明白的并且將參照這些實(shí)施例進(jìn)行闡述。


現(xiàn)在將僅通過實(shí)例參照附圖解釋本發(fā)明，在附圖中圖IA示出了發(fā)光窗口在其發(fā)光狀態(tài)下的側(cè)視圖，
圖IB示出了發(fā)光窗口在其透明狀態(tài)下的側(cè)視圖， 圖2A-E示出了形成為光導(dǎo)的所述面之一的突起的不同光提取特征， 圖3示出了衍射光柵形式的光提取特征， 圖4示出了光導(dǎo)兩個(gè)面上的光提取特征的使用，以及
圖5A-C示出了應(yīng)用發(fā)光窗口以形成圖5A中的圖像顯示器、圖5B中的鏡設(shè)備以及圖5C 中的具有半透明鏡的圖像顯示器。
具體實(shí)施例方式圖IA示出了發(fā)光窗口 100的側(cè)視圖，該發(fā)光窗口包括光導(dǎo)101、被設(shè)置成將光耦合到光導(dǎo)101中的光源102以及可切換散射層103。示出具有面向觀看者的光導(dǎo)的發(fā)光窗口 100的頂視圖的圖IA的右側(cè)圖解說明了光導(dǎo)101大體上被定形為具有第一面111和第二面112的板。散射層103尺寸被確定為部分地或完全地覆蓋光導(dǎo)的面111、112之一。散射層 103可以是這樣的板，其光學(xué)地連接到光導(dǎo)，即使用光學(xué)透明粘合劑或者以其他方式連接到光導(dǎo)，使得如圖IA中所示在光導(dǎo)和散射層的鄰近面之間存在空氣間隙。光源102可以是單個(gè)光源，例如發(fā)光二極管(LED)，或者由多個(gè)LED組成的沿著光導(dǎo)邊緣之一 104延伸的陣列源102，如圖IA的頂視圖中所示。優(yōu)選地，來自光源的光經(jīng)由邊緣之一 104耦合到光導(dǎo)102中。然而，光也可以經(jīng)由光導(dǎo)的拐角105耦合到光導(dǎo)中。光導(dǎo)101在面111、112之一上或者在這兩個(gè)面上設(shè)有至少一個(gè)非散射光提取特征 (未示出)。非散射光提取特征用來將在光導(dǎo)中傳播的光提取為輸出光線131。形成對照的是，散射光提取特征通過面111、112之一上提供的散射特征提取光。相比之下，散射特征使得光導(dǎo)101不透明，而非散射特征使得光導(dǎo)101透明。光導(dǎo)101和非散射光提取特征可以由相同的材料(例如玻璃或透明聚合物)制成。散射層103可在透明狀態(tài)與散射狀態(tài)之間切換。這些狀態(tài)之間的切換可以通過由開關(guān)190切換施加到散射層的電壓Vc而實(shí)現(xiàn)。在散射狀態(tài)下，散射層103散射傳播到散射層中的光，而在透明狀態(tài)下，傳播到散射層中的光透射通過該層。例如，當(dāng)散射層為散射狀態(tài)時(shí)，從光導(dǎo)傳輸?shù)缴⑸鋵又械墓饩€131將散射成散射光132。圖IB圖解說明了當(dāng)散射層處于透明模式時(shí)，例如顯示器或監(jiān)視器(未示出)產(chǎn)生的光線133透射通過散射層，基本上不被散射或者以其他方式受散射層影響。散射層103可以是聚合物散布的液晶，其包含散布在固態(tài)透明材料中的液晶分子。通過使用電場Vc改變液晶分子的取向，可以將液晶分子切換到其中這些分子散射光的第一狀態(tài)以及切換到其中它們不影響光的傳播的第二狀態(tài)。由于可切換散射層103與非散射光提取特征的結(jié)合，發(fā)光窗口用于兩個(gè)功能1) 當(dāng)散射層處于散射狀態(tài)時(shí)，該窗口用作發(fā)光窗口或者寬面積光源，其中來自光源102的光分布于光導(dǎo)101中，由光提取特征朝散射層103輸出并且最終從散射層散射出去。2)當(dāng)散射層處于透明狀態(tài)時(shí)，該發(fā)光窗口用作透明窗口，其中來自該窗口任一側(cè)的光無失真或散射地透射通過該窗口。因此，在透明狀態(tài)下置于窗口任一側(cè)的物體或圖像通過窗口清晰可見，而在散射狀態(tài)下該物體或圖像通過窗口不可見或者至少僅僅部分地可見。圖2A-E示出了光導(dǎo)101，其具有非散射光提取特征201的不同配置，用于通過折射提取光。圖2A示出了具有楔狀光導(dǎo)形式的單個(gè)光提取特征201的光導(dǎo)101。圖2B-D示出了具有通過非恒定斜面定形的多個(gè)光提取特征的光導(dǎo)101。在圖2B 中，楔狀光提取突起201的斜率沿著光源102的主傳播方向逐漸變化，例如增大。在圖2C 中，突起201的斜率在正斜率和負(fù)斜率之間交替。在圖2D中，光提取突起201由諸如正弦圖案之類的波狀圖案形成，使得光提取特征的斜率連續(xù)地變化。光提取突起201的非恒定的或變化的斜率有助于來自光源102的光在光導(dǎo)101的體積內(nèi)的散布，即在光導(dǎo)內(nèi)獲得均勻的光強(qiáng)度，使得通過第一面111折射的光確保第一面111的區(qū)域上的均勻光強(qiáng)度。圖2E示出了具有諸如矩形狀突起之類的微脊形式的多個(gè)光提取特征的光導(dǎo)101。當(dāng)光導(dǎo)如圖2C-E中所示設(shè)有對稱圖案的光提取突起時(shí)，可以通過從設(shè)置在相對的邊緣104處的光源102將光耦合到光導(dǎo)中而提高光導(dǎo)內(nèi)和光導(dǎo)外的光分布的均勻性。因此，從相對地設(shè)置的光源102耦合進(jìn)光導(dǎo)的相對側(cè)的反向傳播的光線通過所述光提取特征圖案。光分布的均勻性也可以在光提取特征如圖2A中所示由單個(gè)楔形物形成時(shí)通過將光注入相對的側(cè)面104而提高，或者通過如圖2B中所示的非對稱圖案而提高，可能地通過適應(yīng)性調(diào)節(jié)光的內(nèi)耦合，即通過控制來自光源的光的散布，例如通過對光導(dǎo)的邊緣進(jìn)行透鏡定形以便在光導(dǎo)內(nèi)適當(dāng)?shù)厣⒉脊舛岣摺D2A-2E中的光提取特征201是有角度的，以便減小表面法線291與來自光源的撞擊的光線202之間的入射角Ai(分別參見圖2B、圖2D的突起在圖2F、圖2G中的放大視圖)。即，與相對于未設(shè)有光提取特征201的光導(dǎo)(或者換言之，具有未成角度的第一面111的光導(dǎo))的入射角Xi相比，入射角Ai減小了。因此，有角度的光提取特征201允許撞擊的光線202被提取且輸出為折射的光線203，而未成角度的第一面111將使得相同的撞擊的光線202承受全內(nèi)反射。圖2B-E中的突起201的縱向尺寸w可以處于50-750微米的范圍內(nèi)，例如介于150 微米與250微米之間。突起201的深度d可以處于1-10微米的范圍內(nèi)，例如介于2微米與 4微米之間。因此，突起的斜率范圍在0.001弧度與0.2弧度之間。通常，幾何突起的尺寸應(yīng)當(dāng)大于可見光的波長以便避免衍射效應(yīng)。由于光提取特征201的低斜率，光導(dǎo)具有基本上與正常窗口相同的透明度。因此，當(dāng)發(fā)光窗口處于透明狀態(tài)時(shí)，與具有散射點(diǎn)提取特征的光導(dǎo)相比，通過發(fā)光窗口 101觀看的圖像的圖像失真被最小化。圖3示出了一種光導(dǎo)101，其具有衍射光柵301形式的非散射光提取特征201以便通過衍射提取光。衍射光柵在光導(dǎo)的第一面111上提供。為了保持設(shè)有衍射光柵301的光導(dǎo)的透明度，選擇衍射光柵的間距P，以便僅僅衍射來自光源102的具有大于給定閾值的、 相對于帶有衍射光柵301的面111的入射角Ai的光線。入射角的閾值由衍射光柵301的間距P確定。200-400納米的范圍內(nèi)的間距適合于保持光導(dǎo)的透明度。240-275納米的范圍內(nèi)的間距被證明適合于同時(shí)提取來自光導(dǎo)的發(fā)射的光的所有顏色并且保持透明度。由于只有具有大的入射角Ai的光線被衍射，因而具有小于閾值的入射角Ai ’的光線331無衍射地透射通過光導(dǎo)，這意味著透明度對于具有大于閾值角度的入射角的光線而言是最佳的。由于衍射光柵是對稱的，因而光導(dǎo)內(nèi)和光導(dǎo)外的光分布的均勻性可以通過從設(shè)置在相對的邊緣104處的光源102將光耦合到光導(dǎo)中而提高。光從光導(dǎo)101衍射成具有不同衍射角D1-D3和對應(yīng)的不同波長L1-L3的光線131。 顯然，如果光導(dǎo)用作沒有散射層103的發(fā)光窗口，那么該發(fā)光窗口或?qū)捗娣e源將在不同方向上衍射不同顏色的光。然而，由于散射層103的原因，衍射光的不同顏色將在散射層中混合，使得從散射層輸出的光將具有相同的顏色，而不管人的觀看角度如何。圖4頂部示出了光導(dǎo)的側(cè)視圖，在該光導(dǎo)中，第一面111和第二面112設(shè)有對應(yīng)的第一光提取特征401和第二光提取特征402。第一光提取特征401和第二光提取特征402 都可以是如圖2A-E中所示的幾何光提取特征或者如圖3中所示的基于衍射的光提取特征。 可替換地，第一面和第二面之一可以設(shè)有幾何光提取特征并且另一面可以設(shè)有基于衍射的光提取特征。圖4底部示出了具有第一光提取特征401和第二光提取特征402的相同光導(dǎo)的頂視圖。第一光提取特征401可以被設(shè)置成提取來自第一光源421或者第一幾個(gè)光源421的光，所述光源產(chǎn)生在第一方向411上傳播的光。類似地，第二光提取特征402可以被設(shè)置成提取來自第二光源422或者第二組光源422的光，所述光源產(chǎn)生在第二方向412上傳播的光。通過使用產(chǎn)生在不同方向上傳播的光的光源，可以進(jìn)一步提高光導(dǎo)101內(nèi)的分布的光的均勻性。此外，使用設(shè)置在超過兩個(gè)邊緣104，例如正方形光導(dǎo)101的所有四個(gè)邊緣處的光源允許產(chǎn)生更高的光強(qiáng)度。如圖4中底部所示，第一光提取特征401 (例如突起201或衍射線301)在垂直于第一光方向411的方向上延伸。類似地，第二光提取特征402在垂直于第一提取特征401 且垂直于第二光方向412的方向上延伸。應(yīng)當(dāng)理解的是，第一和第二光提取特征的延伸不一定需要彼此垂直，而是可以具有其他相對角度。為了改進(jìn)光導(dǎo)內(nèi)光的散布以便實(shí)現(xiàn)提取的光的更加均勻的光強(qiáng)度，光導(dǎo)的邊緣可以是有形狀的，而不是平面，以便增加光的散布。光導(dǎo)的邊緣可以例如被定形為凹或凸透鏡表面。圖5A-C示出了發(fā)光窗口的不同應(yīng)用。圖5A示出了包括發(fā)光窗口 100和IXD監(jiān)視器502或者諸如廣告標(biāo)牌之類的其他電子圖像顯示設(shè)備的顯示裝置501，所述發(fā)光窗口由光導(dǎo)101、光源102和可切換散射層103 組成。在左邊的圖上，當(dāng)光源102接通并且散射層103處于散射層時(shí)，顯示裝置501用作大面積光源。因此，在該狀態(tài)下，顯示裝置提供了一種氣氛提供光源，該氣氛提供光源此外還隱藏黑暗且令人不愉快的監(jiān)視器502。當(dāng)顯示裝置要用來觀看監(jiān)視器502上呈現(xiàn)的圖像時(shí)， 光源102關(guān)斷并且散射層切換到其非散射狀態(tài)，如右邊的圖中所示。來自監(jiān)視器的光線504 不受影響地透射通過光導(dǎo)101和散射層103。圖5B示出了包括發(fā)光窗口 100和諸如浴室鏡之類的鏡512的鏡設(shè)備511，所述發(fā)光窗口由光導(dǎo)101、光源102和可切換散射層103組成。在左邊的圖上，當(dāng)光源102接通并且散射層103處于散射層時(shí)，鏡設(shè)備511用作大面積光源。在右邊的圖上，鏡設(shè)備511用作正常的鏡，其中光線514由鏡511反射，而不受光導(dǎo)101和散射層103變形。圖5C示出了包括發(fā)光窗口 100以及偏振層522和IXD監(jiān)視器502的可替換顯示裝置531，所述發(fā)光窗口由光導(dǎo)101、光源102和可切換散射層103組成。偏振層522反射非偏振光并且透射在偏振層522的偏振方向上偏振的光。因此，當(dāng)顯示裝置531處于顯示狀態(tài)時(shí)，其中散射層切換到其非散射狀態(tài)并且光源102關(guān)斷，來自監(jiān)視器502的偏振光504 透射通過偏振層522和發(fā)光窗口 100，而外部非偏振光線514被偏振層反射。因此，在該狀態(tài)下，顯示裝置提供了一種半鏡模式。當(dāng)顯示裝置531處于發(fā)光狀態(tài)時(shí)，其中散射層切換到其散射狀態(tài)并且光源102接通，偏振層522用來增大照明器亮度，因?yàn)閬碜陨⑸鋵拥纳⑸涔饩€541被偏振層反射并且再一次被散射層散射。在顯示裝置501、鏡設(shè)備511和可替換顯示裝置531的任何一個(gè)中，散射層103和光導(dǎo)101的順序可以反轉(zhuǎn)，使得散射層面向監(jiān)視器502、鏡512或偏振層522?？偟恼f來，本發(fā)明涉及一種可以用作寬面積光源以及用作透明窗口的發(fā)光窗口。 寬面積光源通過例如經(jīng)由光導(dǎo)邊緣將光耦合到板狀光導(dǎo)中并且使用幾何突起或衍射光柵將來自光導(dǎo)的光提取到輸出寬面積光的散射層中而實(shí)現(xiàn)。透明窗口通過將散射層切換到非散射狀態(tài)并且可能地關(guān)斷光源，使得光可以自由地通過光導(dǎo)和散射層傳播而實(shí)現(xiàn)。盡管已經(jīng)結(jié)合詳細(xì)說明的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不預(yù)期限于本文闡述的特定形式。相反地，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限制。在權(quán)利要求書中，措詞 “包括/包含”并沒有排除其他元件或步驟的存在。此外，盡管單獨(dú)的特征可能包含于不同的權(quán)利要求中，但是這些特征可能地可以有利地加以組合，并且包含于不同的權(quán)利要求中并不意味著特征的組合不可行和/或不是有利的。此外，單數(shù)引用并沒有排除復(fù)數(shù)。因此， 對于“一”、“一個(gè)”、“第一”、“第二”等等的引用并沒有排除復(fù)數(shù)。此外，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)被視為對范圍的限制。
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權(quán)利要求
1.一種發(fā)光窗口設(shè)備(100)，包括-光導(dǎo)(101)，其形成為具有第一面和第二面(111，112)并且在這些面的至少一個(gè)上設(shè)有至少一個(gè)非散射光提取特征(201，301)的板，-光源(102)，其被設(shè)置用于將光耦合到光導(dǎo)(101)中，-散射層(103)，其被設(shè)置成鄰近光導(dǎo)的所述面(111，112)之一并且可在透明狀態(tài)與散射狀態(tài)之間切換。
2.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中光導(dǎo)(101)被配置成將來自所述光源(102)或者多個(gè)光源的光分布在這樣的體積中，該體積形成于所述第一面和第二面(111，112)之間并且其中所述至少一個(gè)非散射光提取特征(201，301)被提供以便通過第一面和第二面中的至少一個(gè)的至少一部分輸出分布的光的至少一定份額。
3.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中非散射光提取特征(201，301)被配置成通過折射或衍射光線而提取光線。
4.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中非散射光提取特征(201)是至少局部地有角度的，以便與未設(shè)有光提取特征的光導(dǎo)面(111)相比減小入射角(Ai )。
5.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中多個(gè)光提取特征(201)通過非恒定的斜面定形，以便增大來自光源(102)的光在光導(dǎo)(101)內(nèi)的散布。
6.依照權(quán)利要求5的設(shè)備，其中至少一些非恒定的斜面是至少局部地有角度的，以便與未設(shè)有光提取特征的光導(dǎo)面(111)相比減小入射角(Ai )。
7.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中非散射光提取特征(301)是衍射光柵，其被配置成通過僅僅衍射具有相對于該衍射光柵的大于由該衍射光柵的間距(P)確定的角度閾值的入射角 (Ai)的光線而衍射來自光源(102)的光線。
8.依照權(quán)利要求7的設(shè)備，其中光柵的間距(ρ)處于200-400納米的范圍內(nèi)。
9.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一面和第二面(111，112)設(shè)有第一和第二光提取特征(401，402)，其中第一光提取特征(401)被配置成提取在第一方向(411)上傳播的光線并且其中第二光提取特征(402)被配置成提取在與第一方向不同的第二方向(412)上傳播的光線。
10.依照權(quán)利要求9的設(shè)備，其中所述第一和第二光提取特征(401，402)是第一和第二衍射光柵。
11.依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中向光導(dǎo)提供內(nèi)耦合構(gòu)件，該內(nèi)耦合構(gòu)件被定形為增大來自光源的光在光導(dǎo)內(nèi)的散布。
12.—種顯示裝置(501)，包括-依照權(quán)利要求1的發(fā)光窗口(100)，-面向發(fā)光窗口的顯示器(502)。
13.一種鏡設(shè)備(511)，包括-依照權(quán)利要求1的發(fā)光窗口(100)，-面向發(fā)光窗口的鏡表面(512)。
14.依照權(quán)利要求12的顯示裝置，進(jìn)一步包括介于發(fā)光窗口(100)與顯示器(502)之間的偏振層(522)，該偏振層用于透射由顯示器輻射的偏振光(504)并且用于反射朝顯示器傳播的非偏振光(514)的至少一部分。
15. 一種用于產(chǎn)生寬面積光場的方法，包括-提供光導(dǎo)(101)，該光導(dǎo)形成為具有第一面和第二面(111，112)并且在這些面的至少一個(gè)上設(shè)有至少一個(gè)非散射光提取特征(201，301)的板，-將來自光源(102)的光耦合到光導(dǎo)(101)中，以及-提供散射層(103 )，該散射層被設(shè)置成鄰近光導(dǎo)的所述面(111，112 )之一并且可在透明狀態(tài)與散射狀態(tài)之間切換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可以用作寬面積光源以及用作透明窗口的發(fā)光窗口。寬面積光源通過例如經(jīng)由光導(dǎo)邊緣將光耦合到板狀光導(dǎo)中并且使用幾何突起或衍射光柵將來自光導(dǎo)的光提取到輸出寬面積光的散射層中而實(shí)現(xiàn)。透明窗口通過將散射層切換到非散射狀態(tài)并且可能地關(guān)斷光源，使得光可以自由地通過光導(dǎo)和散射層傳播而實(shí)現(xiàn)。
文檔編號G02B6/00GK102449678SQ201080023320
公開日2012年5月9日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者奧弗斯呂曾 G., J. 科內(nèi)利森 H., F. 斯特雷誒爾 J. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司