視頻屏幕保護玻璃照明的制造方法與工藝

視頻屏幕保護玻璃照明相關申請交叉引用本申請基于35U.S.C.§119要求2010年10月28日提交的美國臨時申請S/N61/407,698的權益，該申請的內容通過引用結合于此。

背景技術：
領域本公開屬于信息顯示領域，并且主要涉及能夠在未活動使用時提供照明的視頻顯示屏。技術背景當前，非常薄的玻璃板由于其透光性、重量輕以及高物理強度潛能而適用于不斷多樣化的高級應用。一種這樣的應用是用于視頻顯示器（尤其包括大屏幕等離子體和LCD電視機）的保護玻璃板。大屏幕電視機會占據大量的墻壁空間，當電視機關閉時這些空間無吸引力并且也無用處。最近，一些電視機制造商已經開始提供在電視機未使用（即所謂的“視頻關閉”狀態下）期間提供局部照明或最低房間照明的電視機。在一些情況下，邊緣安裝的發光桿或發光條設置在電視機屏幕的底部或其他邊緣部分上。這些方法可提供一些照明，但在美學上不令人愉悅，并且不符合消費者當前所偏好的所謂“一體”設計理念。制造商和消費者將對用于電視機和其它信息顯示器的更具吸引力或更高效的“視頻關閉”照明解決方案感興趣。類似的輔助顯示器照明可為例如用于家電行業的信息顯示器提供商業化優勢。在任一種情況下，將需要采用廉價但高效的光源和用于以美學上令人愉悅的設計使來自光源的光輸入和對用戶的光輸出最大化的有效設計的顯示屏照明系統。

技術實現要素：
根據本公開，提供了具有用于視頻關閉狀態的改進型顯示器照明系統的視頻顯示屏，其以更低成本和改進的效率提供更高的照明度。所提供的系統是光散射系統，這些光散射系統使保護玻璃板的主體內傳播的光在多個方向上向外散射以從保護玻璃的正面提供廣角照明和/或漫射來自保護玻璃的邊緣的邊緣照明。在具體實施例中，在保護玻璃板的至少邊緣和/或邊界區域上施加有防眩光涂層，其能在寬廣的視角范圍內將板內傳播的光向外朝觀眾散射。當前用于這些顯示器的防眩光系統（包括保護玻璃板上的涂層或紋理化表面）僅從當前使用的光源產生有限的光散射。此外，顯著的散射僅在高視角下出現，即幾乎沒有光在與顯示屏的平面垂直的方向上被散射。在此公開的顯示器的實施例利用防眩光涂層或表面，這些防眩光涂層或表面包含具有由照明光源所發射的光的波長量級的尺寸的散射部位，從而提供在寬廣的光波長范圍上的廣角散射。在此公開的顯示器的進一步實施例包含用于高效率地向保護玻璃板中注入光的改進設計，以增強由顯示器提供的照明度。在一些實施例中，設置諸如發光二極管（LED）陣列之類的具有高數值孔徑的大光斑尺寸光源的陣列以將光注入保護玻璃板的后表面中。然后，光散射層或反射膜被定位在陣列附近并且在保護玻璃板的相對表面上，以使所注入的光在大范圍的角度上散射或漫射。因此，可使散射光從保護玻璃板的邊緣發射或在玻璃板內被引導至散射部位，散射部位將光從顯示器向外朝觀眾引導。因此，在第一方面中，本公開提供視頻顯示屏，包括成像顯示面板、用于顯示面板的保護玻璃板、以及用于將光注入保護玻璃板的光源。保護玻璃板的至少一部分設置有至少一個光散射元件，該光散射元件典型地是表面層或涂層的形式，但替代地也可以是分散在板的主體內的光散射相的形式。光散射元件被定位成將注入到板中的源光的至少一部分以向外的方向散射，向外的方向可包括板的邊緣和/或板的前表面的部分。在另一方面中，本公開提供視頻顯示屏，包括成像顯示面板、用于顯示面板的保護玻璃板、以及用于將光注入保護玻璃板的光源，其中成像顯示面板具有觀看區域，并且保護玻璃板具有覆蓋觀看區域的觀看部分。在該顯示器的特定實施例中，至少保護玻璃板的觀看部分設置有光散射元件，諸如防眩光層，例如板的涂層或粗糙化的表面區域。還包括其中粗糙化的表面區域具有可在角度范圍上有效散射光的粗糙度的實施例，該角度范圍包括垂直于保護玻璃板的外表面的角度。在又一方面中，本公開提供一種視頻顯示屏，包括成像顯示面板、用于顯示面板的保護玻璃板、以及用于將光注入保護玻璃板的光源，其中至少保護玻璃板靠近光源的一部分設置有在其相對表面上的相對光散射體元件或相對光散射表面元件。在該顯示器的特定實施例中，相對的光散射表面元件包括設置在至少保護玻璃板靠近光源的邊界的一部分上的光散射墨層。在又一方面中，本公開提供一種視頻顯示屏，包括成像顯示面板、用于顯示面板的保護玻璃板、用于將光注入保護玻璃板的光源、以及在至少保護玻璃板一部分上的至少一個光散射元件，其中光散射元件是多層表面元件，該多層表面元件被定位成將來自光源的光散射到保護玻璃板中。在特定實施例中，光源是高數值孔徑LED器件的陣列，而多層表面元件包括設置在支承膜上的用于將光從器件散射到保護玻璃板中的多個墨層。還公開了包括光學腔的保護玻璃板，光學腔能夠將經引導的光高效地傳播到板的平面中以實現從板邊緣或主平面的受控發射。附圖簡述下文參考附圖進一步描述在此公開的視頻顯示器，其中：圖1是涂敷有光散射粒子的玻璃板部分的顯微圖；圖2是包括支承光散射粒子的涂層的邊界區域的保護玻璃板的部分的照片；圖3a是呈現從包含常規防眩光表面層的保護玻璃板散射的光的高視角視圖的照片；圖3b是從圖3a的玻璃板散射的光的低視角視圖；圖3c是從根據本公開提供的經修改的保護玻璃板散射的光的低視角視圖；圖4a和4b是第一照明視頻顯示屏的示意圖；圖5a、5b和5c是第二照明視頻顯示屏的示意圖；圖6是用于視頻顯示屏的具有印刷墨層的抗反射膜的照片；以及圖7是包含產生用于邊緣發射的光以提供視頻屏幕邊界照明的光學腔的保護玻璃板的一個視圖的照片。詳細描述在視頻關閉狀態下顯示照明的當前方法包括其中光導或二極管光源附連至顯示面板或保護玻璃上的邊緣位置從而僅提供邊緣照明的方法。不透明的邊界條通常被定位以阻擋光源避免直視，由此照明被限制于以高視角從光源散射以及僅從顯示器的邊緣或邊界區域發射的光。根據本公開提供的視頻顯示器包括提供增強光散射特性的保護玻璃板，從而顯著提高了照明度而無需提高光源功率。諸如修改的防眩光或抗反射涂層之類的光散射層被選擇性地施加在至少保護玻璃板的邊緣或邊界部分，以增強來自光源的在保護玻璃板內傳播的光的散射。在特定實施例中，包括單層或若干層光散射粒子的光散射涂層被施加至保護玻璃板的表面部分。施加可以通過在板表面上浸涂或噴射光散射粒子的液體分散。如果需要，如此涂敷的板可經過熱處理以使粒子結合至板表面，如通過使粒子層融合或下沉到玻璃表面中。之后，可根據制造完整的視頻顯示器的需要來進一步處理該板而不損傷光散射涂層，包括使該板經受熱或化學回火以改善板強度。設置有如上所述的光散射涂層的保護玻璃板提供用于視頻關閉照明的多個重要優點。使用在可見光波長范圍內或附近的粒子尺寸（例如400-1000nm范圍內）的散射粒子提供與角度無關的光散射。因此，散射不再限于高視角而可在寬廣的角度范圍上發生，包括在與視頻顯示器的平面垂直和接近垂直的散射方向上，從而極大地增加了可用于實際照明的光量。此外，對于至少100nm的粒子尺寸，光散射基本上與波長無關。因此，散射光的光譜特性受到更好控制，并且根據光源的光譜特性和所選粒子的散射特性，可獲得寬帶或窄帶散射。最終，該板的防炫目或光散射特性在該板的不同區域上可不同，以允許照明源的圖案化。附圖的圖1是玻璃板的一部分的電子顯微照片，該玻璃板設置有設置在其表面上的光散射粒子的涂層。在由單層粒子覆蓋的更寬區域12內，示出了包括平均粒子尺寸為300nm的多層粒子的涂敷區域10。附圖的圖2是用于視頻顯示器的保護玻璃板20的照片，其中板22的邊界區域被光散射粒子的涂層覆蓋。通過將板的邊界浸入300nm粒子的酒精懸浮液中、然后熱處理以使粒子沉入板表面至約100nm的深度，來施加該涂層。經涂敷的邊界被LED陣列照明。從該照片可明顯看到在垂直于該板平面的方向上的顯著的光散射水平。圖1和2的光散射板是所公開的視頻顯示器的實施例的說明，其中光散射表面元件是防眩光涂層，其中防眩光涂層包括光散射粒子層，并且其中光散射粒子分布在例如從粒子的液體分散沉積的單層中。還舉例說明了后者的實施例，其中例如通過加熱玻璃以使粒子層融合至玻璃的步驟而將光散射粒子層結合至保護玻璃的表面。還包括包含經涂敷的保護玻璃板的顯示器，其中光散射粒子的平均粒子直徑在100-1000nm的范圍內。如上所示，這樣的粒子直徑可實現在寬廣的波長范圍上以及寬廣的散射角范圍上（包括在與視頻顯示屏的前表面或平面垂直的角度上）的光散射。這樣的顯示器的視頻關閉照明可通過任何緊湊的光源，包括其中光源是LED陣列的導光桿或光纖元件的顯示器。提供防眩光部件的商用視頻顯示器可利用在板的外表面（觀眾所面對的表面）具有輕微粗糙化的保護玻璃板來提供令人滿意的眩光抑制。然而，即使板的相對主表面的光波導效率將注入板邊緣的光的絕大部分捕獲在板的平面內，常規類型的防眩目表面也只提供非常有限的光散射。因此，由這樣的表面提供的散射通常僅在從垂直于板平面的觀看軸的高角度下才可觀測到。附圖的圖3a和3b是將來自通過LED陣列照明的保護玻璃板邊緣的散射光強度作比較的照片。那些附圖中被照明的保護玻璃板包含常規的防眩光表面層，在圖3a中在從板平面的法線以高角度觀看該板，而在圖3b中以大致垂直于該板平面的角度觀看該板。從這些照片可明顯看出從這些常規防眩光表面散射的光的有限高角度特性，圖3a的高角度散射是顯著的，而從圖3b的法線軸散射是極弱的。包含根據本說明書提供的保護玻璃板的視頻顯示器的實施例提供高效的引導光提取，從而提供比常規保護玻璃好得多的全屏幕照明。附圖的圖3c是沿垂直于板表面的平面的軸所拍攝的類似邊緣照明的保護玻璃板的照片。從該照片可明顯看出沿該軸從該板散射的高強度光。有利地，當保護板的邊緣照明關閉時，在圖3的保護玻璃板中實現的高散射效率不會顯著地損害在定位于保護玻璃后方的成像顯示面板上顯示的視頻圖像質量。附圖的圖3a-b與圖3c之間的散射特性中的明顯差別從而照明效率之間的明顯差別源自兩個保護板的防眩光表面中存在的表面粗糙度特性的改變。圖3a和3b中表征的常規防眩光保護玻璃板包含粗糙化的防眩光表面層，其具有40微米量級的表面粗糙度相關長度。作為對比，圖3c中所示的保護玻璃板的經修改的防眩光表面層具有提供約500nm相關長度的粗糙度。較短的粗糙度相關長度（即約100-1000nm的光波長范圍中的相關長度）的有利影響有許多。除了提供角度無關的光散射之外，該表面的散射效率得到改善，從而視頻關閉照明的可能亮度也得到提高。能容易地將經修改的防眩光層擴展至覆蓋視頻顯示器的整個表面區域，從而也改善潛在的亮度。在附圖的圖4中示意性地示出利用高效率保護玻璃光散射的視頻顯示屏設計。圖4包括視頻顯示屏30的前視圖（a）和側視圖（b），該視頻顯示屏30包括成像顯示面板32、用于顯示面板的保護玻璃板32、以及用于將光注入到保護玻璃板中的光源36。保護玻璃板34包含在該板的正面或觀看面...