CN101000727A - 显示系统中用于遮光的方法和器件 - Google Patents

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Abstract

描述了一种与显示系统一起使用的遮光器件。该遮光器件包括第一组件(通常是刚性组件)和第二组件。第二组件至少部分地覆盖第一组件。第二组件是固态连续膜，其反射率比第一组件要低。在特定的实施例中，第二组件比第一组件更有弹性或更柔软，和/或具有比第一组件要小的硬度，此外，第二组件可以提供和多个光源的密封接触。后者允许使用遮光器件作为用于密封显示系统的电子元件和其它组件的密封装置，以使其免受显示系统周期环境的影响。

Description

显示系统中用于遮光的方法和器件
技术领域
本发明一般涉及用于显示信息的系统、器件和方法。更具体地讲，本发明涉及显示系统中遮光用的系统、器件和方法，还涉及使用这种遮光系统的显示系统或器件。
背景技术
显示系统常常在户外应用中用于显示信息，比如视频或其它信息广告中的照明或显示。尤其对于户外应用，尽管并不限于此，显示系统的电子元件与外界即环境影响的隔离密封以及其它光源的遮光通常都是重要的问题。通常，用遮光体来阻挡光线射到显示系统或其各光源单元上，并且遮光体还能(例如在不同的光源单元之间)提供非反射的黑色背景。例如，对于显示黑色图像而言，遮光体的使用通常可产生增强的对比度并改善图像质量。
提供密封和遮光的第一种方法是用涂敷(例如，敷形涂敷、硅树脂封装等)来密封电子元件，并在密封后的电子元件上设置牢固的遮光体。第一种方法的挑战在于，因为组装和稳定性的要求，遮光体材料的选择受到限制。此外，在理想情况下，遮光体应该是坚硬的、可在环境中固化的、黑暗的并且不反射的。聚碳酸酯或聚酰胺是通常的选择，但是两者均不满足所有的要求。
提供密封和遮光的第二种方法是提供一种集成到密封组件中的牢固的遮光体，从而使固化密封材料(例如，硅树脂封装或敷形涂敷)露在外面。第一种方法所遇到的挑战也适用于第二种方法，其中使用了从密封材料中伸出的遮光体。尽管密封材料可能是黑暗的且表面粗糙的，从而符合对优秀的遮光体的某些要求，但是这种密封材料可以带来另外的问题。像硅树脂封装这样的密封材料常常不稳定，并且时间长了会变得有光泽。另外，硅树脂是不可模塑的，因此无法用它产生任何特定的构造或形状，例如“光陷阱”形状。
作为示例，图1示出了作为显示系统一部分的遮光器件的横截面。显示系统10包括：光源板12，它由多个光源单元14构成；热通路16和冷却板18，用于冷却该器件；以及安装用的支柱20，光源板12就安装在其上。该系统还包括带有直立遮光部件24的遮光器件22，用于遮住该显示系统使其免受直接的光入射。为了密封电子元件，通常施加密封材料26，比如硅树脂。显示系统的边可以用黑色掩模28来掩盖。图1所示显示系统10还包括位于各光源单元14前面的光学透镜30。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于给显示系统遮光的好装置或好方法。本发明各实施例的优点在于，提供了能有效遮光且时间长了仍然能有效遮光的装置和方法。本发明的各实施例的优点在于，因定形覆盖组件的使用而获得了提高的对比度，这种定形覆盖组件可以被模塑成型，并且因此可以给出特定的结构(例如，粗糙表面)和特定的形状(例如，光陷阱形状)。本发明各实施例的优点还在于，可以使用具有高柔性的材料，因为覆盖材料不需要具有基板为了组装和稳定性所需要的那些结构属性。后者使材料选择对于实现其它目的而敞开，比如高对比度、具有柔软的材料和/或高度排斥灰尘的材料。此外，本发明各实施例的优点还在于，因为不再需要溶剂和胶水，还因为现有技术遮光体涂敷过程中常常使用的人工喷洒也不再使用了，所以获得了提高的可制造性。本发明各实施例的优点还在于，本发明各实施例的可模塑的覆盖系统允许选用柔软的材料，从而当搬运产品或以其它方式接触产品时减小对其造成损害的几率。后者可能出现在运动市场或租赁市场上。本发明各实施例的优点还在于，覆盖材料可以用在产品的任一侧，作为水、灰尘和/或空气密封材料。
上述目的均由本发明的方法和器件来实现。
第一方面，本发明提供了一种给显示系统遮光用的遮光器件，该遮光器件包括第一组件和第二组件，第一组件是芯组件而第二组件至少部分地覆盖该芯组件，其中第二组件是其反射率比芯组件要低的固态连续层。与芯组件相比，第二组件最好具有改进的长期黑色经验。固态层意味着自支持的层。连续层意味着不包括多个分离独立部分的层。本发明各实施例的优点在于，和被喷洒的组件相比，它们提供了一种不太容易剥落的系统。
在本发明的各实施例中，第一组件可以是刚性组件。第一组件可以是尺寸稳定的组件。第一组件可以由合成材料(比如像聚碳酸酯这样的聚合物)制成。
第一组件可以包括用于容纳显示器件的多个光源单元的孔，由此第一组件中的这些孔使遮光器件提供在第一组件和多个光源单元之间的间隔。
第二组件可以包括一些孔，由此用于容纳多个光源单元。
根据本发明的各实施例，第二组件可以是一个具有微结构的层。这些微结构无论规则还是不规则，都可以通过激光处理使表面变粗糙从而形成。本发明包括修改第二组件的表面粗糙度，例如增大现有的粗糙度。
例如，第二组件可以是具有粒子(例如，铝粒子)的膜或箔，这些粒子可以被溅射到该膜上。在特定的实施例中，该膜可以是其上溅射有溅射粒子的金属膜。该层可以具有0.1到0.5纳米的厚度，最好是0.1到0.2纳米厚。
根据本发明的各实施例，第二组件可以比芯组件更有弹性或更柔软。
根据本发明的各实施例，第二组件可以包括其厚度至少为0.5毫米的一个区域。
根据本发明的各实施例，第二组件可以包括弹性材料和/或塑料(比如聚酰胺)。
根据本发明的各实施例，第二组件可以包括热塑性弹性材料。
根据本发明的各实施例，第二组件可以和第一芯组件一前一后级联地模塑而成，或者和第一芯组件共同塑成。
根据本发明的各实施例，第二组件可以包括多个孔，用于容纳多个光源单元，第二组件与多个光源单元密封接触。
根据本发明的各实施例，第二组件可以由防静电材料制成。
根据本发明的各实施例，遮光器件可以包括被定形成阻挡预定角度的入射光的多个部分。
根据本发明的各实施例，遮光器件可以用于容纳显示系统的透镜元件。
第二方面，本发明提供了用于显示图像的显示系统，该显示系统包括遮光器件，该遮光器件包括第一组件和第二组件，该第一组件是芯组件，而该第二组件至少部分地覆盖该芯组件并且至少部分地遮住该芯组件使其免受显示系统周围环境的影响，其中第二组件是固态连续层，其反射率比芯组件要低。和芯组件相比，第二组件最好具有改善的长时间黑色的经历。根据本发明的各实施例，第二组件可以是具有微结构的层。这种微结构无论规则还是不规则，都可以通过激光处理使表面变粗糙从而形成。
根据本发明的各实施例，第二组件可以是具有金属粒子的金属膜。金属粒子可以被溅射到金属膜上。
根据本发明的各实施例，第二组件可以比芯组件更有弹性或更柔软。
根据本发明的各实施例，显示系统还可以包括多个光源单元，其中第二组件与这些光源单元密封接触。
根据本发明的各实施例，遮光器件可以包括被定形成阻挡按预定角度入射到显示系统上的光线的多个部分。
根据本发明的各实施例，遮光器件可以用于容纳显示系统的光学元件。
第三方面，本发明提供了一种制造显示系统的方法，该方法包括：
提供无遮蔽的显示系统，该无遮蔽的显示系统通常包括多个光源单元；
提供遮光器件，该遮光器件包括第一刚性组件和反射率比芯组件要低的第二组件；
将遮光器件推到无遮蔽的显示系统上，使得多个光源单元被插入第一组件中的孔中并且被推入第二组件的孔中，从而使第二组件与多个光源单元密封接触。
根据本发明的各实施例，提供遮光器件可以包括提供其第二组件比第一组件更有弹性和/或更不硬和/或更柔软的遮光器件。
根据本发明的各实施例，该方法可以还包括将所述遮光器件固定到所述无遮蔽的显示系统。
根据另一个方面，本发明涉及给显示系统遮光的遮光器件，该遮光器件包括第一组件和第二组件，第一组件是芯组件而第二组件至少部分地覆盖该芯组件，其中第二组件是固态连续层并且比芯组件更有弹性。固态层意味着自支持的层。连续层意味着不包括多个分离单独部分的层。第二组件可以包括一个其厚度至少为0.5毫米的区域。第二组件可以包括一个其厚度至少为0.7毫米的区域。第二组件可以包括一个其厚度至少为1毫米的区域。该厚度通常可以是层厚度。该层厚度可以变化。本发明各实施例的优点在于，它们提供了良好的环境保护，例如，可免受有机溶剂以及像紫外线和风化等的影响。第二材料可以更容易在形状方面进行变化，并且可以选择成吸收冲击力。
第二组件可以包括像聚合物这样的合成材料，并且最好是像聚酰胺这样的弹性材料或塑料材料。第二组件可以包括至少50％的弹性材料，75％更佳，90％则极佳。第二组件可以包括像聚合物这样的合成材料，并且最好是像聚酰胺这样的弹性材料或塑料材料。第二组件可以是交联的或硫化的。
第二组件可以包括热塑性材料，比如热塑性聚合物或热塑性弹性体或橡胶材料。热塑性弹性材料可以是基于氢化苯乙烯嵌段共聚物的热塑性弹性体。
通过注入或转移模制工艺，第二组件可以和第一芯组件一前一后交联地模塑而成，或者与第一芯组件共塑而成。也可以使用替换工艺，例如，像粘合这样的层压或制造工艺。
本发明各实施例的优点在于，它们提供了一种系统，和被喷洒的组件相比，该系统较少遇到环境问题并且更不易剥落。本发明各实施例的优点还在于，可以使用一种很容易应用的制造技术。
第二组件可以包括许多孔，用于容纳多个光源单元，第二组件和多个光源单元密封接触。显示系统可以包括多个发光器件，例如，多个发光二极管(LED)单元或有机发光二极管(OLED)单元。
在本发明的各实施例中，第一组件可以是刚性组件。第一组件可以是尺寸稳定的组件。第一组件可以由合成材料制成，比如像聚碳酸酯树脂这样的聚合物。
第一组件可以包括许多孔，用于容纳显示器的多个光源单元，由此第一组件中的这些孔使遮光器件提供在第一组件和多个光源单元之间的间隔。
第二组件可以由抗静电材料制成。第二组件的材料可以包括能提供抗静电效果的填充剂。第二组件的材料最好是黑色的，例如无光泽的黑色。一种填充剂可以是处于其多种形态之一的碳，例如碳黑。本发明各实施例的优点在于，它们防止灰尘吸附，从而对于器件的用户和/观看者而言保持黑色的能力的寿命更长。遮光体可以为光源提供黑色背景以增大对比度，同时减小在阳光下的闪耀或反射效应。
遮光器件可以包括被定形成阻挡预定角度的入射光的多个部分。
遮光器件可以用于容纳其它光学元件，比如显示系统的透镜或衍射元件。
另一个方面，本发明也涉及一种给显示系统遮光的遮光器件，该遮光器件包括第一组件和第二组件，第一组件是芯组件，第二组件至少部分地覆盖该芯组件，其中第二组件是其硬度比芯组件要低的固态连续层。遮光器件的其它特征可以像上文针对遮光器件所描述的那样。
本发明还涉及用于显示图像的显示系统，所述显示系统包括遮光器件，该遮光器件包括第一组件和第二组件，第一组件是芯组件，第二组件至少部分地覆盖该芯组件并且至少部分地遮住芯组件以使其免受显示系统周围环境的影响，其中第二组件是比芯组件更有弹性的固态连续层。
显示系统还可以包括多个光源单元，其中第二组件可以和多个光源单元密封接触。
每一个光源单元都可以包括一种封装，由此与多个光源单元的密封接触可以是与多个光源单元的封装的密封接触。该封装可以具有平滑的外表面，以适于密封到其上。该显示系统可以包括多个发光器件单元，例如多个发光二极管(LED)单元或有机发光二极管(OLED)单元。
遮光器件可以包括被定形成阻挡按预定角度入射到显示系统上的光线的多个部分。
遮光器件可以容纳显示系统的光学元件。
本发明还涉及用于显示图像的显示系统，该显示系统包括遮光器件，该遮光器件包括第一组件和第二组件，第一组件是芯组件，第二组件至少部分地覆盖芯组件并且至少部分地遮住芯组件以使其免受显示系统周围环境的影响，其中第二组件是具有更佳的光学特性的固态连续层，例如和第一组件相比，第二组件具有更低的反射率和/或改善的长期保持黑色的能力。显示系统的其它特征可以像上文针对显示系统所描述的那样。
另一个方面，本发明还涉及用于显示图像的显示系统，该显示系统包括遮光器件，该遮光器件包括第一组件和第二组件，第一组件是芯组件，第二组件至少部分地覆盖芯组件并且至少部分地遮住芯组件以使其免受显示系统周围环境的影响，其中第二组件是其硬度比芯组件要低的固态连续层。显示系统的其它特征可以像上文针对显示系统所描述的那样。
另一个方面，本发明还涉及一种制造显示系统的方法，该方法包括：提供或接受无遮蔽的显示系统，该无遮蔽的显示系统通常包括多个光源单元；提供或接受遮光器件，该遮光器件包括第一刚性组件和第二更有弹性和/或不太硬的组件；将遮光器件推到无遮蔽的显示系统上，使得多个光源单元被插入遮光器件第一组件的多个孔中并且被推入第二组件的多个孔中，这样第二组件和多个光源单元密封接触。该方法可以以自动方式来执行。该方法还可以包括将遮光器件固定到无遮蔽的显示系统。
在所附的独立和从属权利要求中，阐明了本发明的特定方面和较佳方面。从属权利要求中的特征可以和独立权利要求的特征以及其它从属权利要求的特征适当组合在一起，所以并不只是像权利要求中所明确阐明的那样。
尽管在本领域中不断有对器件的改进、改变和演化，但是本发明的概念被认为可代表相当多的新改进，其中包括与目前实践的背离，从而提供了更有效、更稳定和更可靠的器件。
本发明的内容允许针对显示信息或照明而设计改进的方法和装置。
参照附图，从下面的详细描述中可以清楚地看到本发明的上述和其它特征、特色和优点，这些附图作为示例示出了本发明的原理。这些描述只是作为示例而给出，并不限制本发明的范围。下文所引的参照图是指所附的那些图。
附图说明
图1是包括现有技术的遮光器件的显示系统的部分横截面。
图2是具有本发明第一实施例的遮光器件的显示系统的部分横截面。
图3是本发明第一实施例的遮光器件的顶视图。
图4是显示系统的部分横截面，其中包括根据本发明第二实施例具有密封功能的遮光器件。
图5是显示系统的部分截面图，其中包括根据本发明第三实施例容纳显示系统的附加光学元件的遮光器件。
图6是根据本发明的第二方面包括遮光器件的显示器的顶视图。
图7是具有现有技术的遮光器件的显示器和具有本发明各实施例的遮光器件的显示器的比较。
图8是从文献中获得的不同硬度参数之间的比较。
在不同的图中，相同的标号指代相同或相似的元件。
具体实施方式
下面将参照特定实施例和某些图来描述本发明，但是本发明并不限于此而是只受权利要求书的限制。所描述的图只是示意性的，而非限制性的。在这些图中，出于解释说明的目的，某些元件的尺寸可能会夸大，并没有按比例来画。这些尺寸和相对尺寸并不对应于本发明实践中的实际缩影。
此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二等是用于区分相似的元件，并不必然地用于描述连续的或时间的顺序。应该理解，这样使用的术语在适当的情况下是可交换的，并且本文所描述的本发明各实施例能够按照和本文所描述或所示出的不同的其它顺序来操作。
此外，说明书和权利要求书中的术语顶部、底部、上面、下面等都是以描述为目的而使用的，并不必然地用于描述相对关系。应该理解，这样使用的术语在适当的情况下是可交换的，并且本发明的实施例能够按照和本文所描述或所示出的不同的方位来操作。
应该注意到，权利要求书中所用的术语“包括”不应该被解释为限于其后所罗列的装置；它不排除其它元件或步骤。因此，它应该被解释成指定所述特征、整数、步骤或组件的存在性，而不排除一个或多个其它特征、整数、步骤或组件、或其群组的存在性或可添加性。因此，“包括装置A和B的器件”这种表述的范围不应该限于只由组件A和B构成的器件。这意味着，对于本发明而言，仅有的该器件相关组件是A和B。
相似的是，应该注意到，权利要求中所用的术语“耦合”也不应该被解释成只限于直接相连。因此，“耦合到器件B的器件A”这种表述的范围不应该被限于器件A的输出直接连接到器件B的输入这样的器件或系统。这意味着，在A的输出和B的输入之间存在一条路径，该路径可能是包括其它器件或装置的路径。
现在将通过对本发明若干实施例的详细描述来描述本发明。很明显，根据本领域的技术人员的知识，可以在不背离本发明的真实精神和技术内容的情况下构建出本发明的其它实施例，本发明只由所附的权利要求书来限制。
在第一实施例中，本发明涉及遮光器件，例如，用在显示系统中的遮光器件。该遮光器件通常包括第一组件和第二组件，第一组件是芯组件，第二组件至少部分地覆盖该芯组件。第二组件通常是固态连续层，至少覆盖芯组件的一部分。固态层意味着自支持的层。连续层意味着不包括多个分离独立部分的层。显示器的固态连续层最好位于基于纤维的第二组件上(它可吸引灰尘)，或者是喷涂膜(它可能剥落)。根据本发明的各实施例，第二组件具有比第一组件低的反射率。此外，第二组件可以比芯组件更有弹性或更柔软，和/或具有比芯组件更低的硬度。换句话说，芯组件可以由第一材料制成，第二组件可以由第二材料制成，由此第一材料可以具有比第二材料更高的硬度，和/或第一材料可以比第二材料更没有弹性。第二组件即外组件的低硬度可以提供良好的冲击力耐受性和/或对安装者或过路人带来的损伤的耐受性。材料的弹性可以由杨氏模量来表示。硬度通常用肖氏硬度来表示。
图2示出了在本示例中被安装在显示系统中的本发明第一实施例的遮光器件的示意图，尽管本发明并不限于此。图2示出了显示系统100的一部分，该显示系统100包括多个光源102以及本实施例的遮光器件110，该遮光器件110包括第一组件112和第二组件114，第一组件112是芯组件112，第二组件114至少部分地覆盖芯组件112。第一组件112通常适合面朝着显示系统的其余部分，而第二组件114通常适合从显示系统中面朝外即面朝着环境或显示系统的观看侧。
芯组件112最好由尺寸稳定的材料制成。它最好坚硬且牢固。该材料最好是硬的。合适的材料可以具有比肖氏硬度D75还要高的硬度，例如，大于100的洛氏R硬度，如大小为115的洛氏R硬度。合适的材料也可以具有大约90Mpa的硬度值，这是用ISO2039-1标准确定的。合适的材料可以具有大于1GPa的杨氏模量，例如介于1GPa到2.5GPa之间，例如介于2GPa到2.5GPa之间。可以用于芯组件112的典型材料是合成材料，比如聚合物，尤其是热塑性聚合物，比如聚碳酸酯树脂，尽管本发明并不限于此。芯组件112还可以包括良好的装配属性，即它可以适于采用紧固装置，比如采用螺丝或卡合。在特定的实施例中，芯组件112具有将遮光器件连接到显示系统的另一个部分(比如光源板)的装置。或者，芯组件112可以适于粘合到显示系统的另一个部分(比如光源板)。在另一个实施例中，可以在芯组件上设置插销或掣子锁机构，由此插销附着在显示系统的发光模块的部件附近。
第二组件114通常可以是固态连续层，至少部分地覆盖芯组件112。根据本发明的各实施例，可以使第二组件114变粗糙，以便减小其反射率。通过除去第二组件表面上的一部分，由此设置了规则或不规则的表面图形，从而可以实现变粗糙。根据该方法的各实施例，通过用激光照射该表面，可以除去第二组件的一部分。该照射将使第二组件的表面变得部分程度被破坏和被除去。特别是，可以使用激光表面处理。激光处理具有优点，即表面可以被蚀刻，同时下面的材料不会因过热而劣化。用于修改表面的激光技术包括激光消融和/或激光蚀刻。
使用激光除去第二组件表面的诸多部分还具有下列优点，即可以以非常精确且相对容易的方式来设置规则或不规则的图形。该处理步骤可以是自动的，例如计算机控制的。该方法也允许对将要变粗糙的区域进行精确的定位。
激光的使用不产生量相当大的粒子，尽管因蒸发和/或热降解而除去了微粒物质。通过选择激光器、所用光的波长以及激光处理参数(比如连续激光或脉冲激光的使用、激光能流等)的设置，便可以控制蚀刻深度以及第二组件的分子(例如聚合物分子)到气体产物(比如CO2、CO、H2O等)的转换。因此，在变粗糙的过程中，不需要考虑该过程中对所用或所产生的产品的任何负面影响。该方法可以是自动的，并且非常高效，并且基本上没有尺寸限制。根据该方法的各实施例，来自气体激光器(比如CO2激光器)的辐射可以被用于照射基本上透明或半透明的材料(例如，用于沿支撑区设置光学表面的封装材料)。
已发现，使用CO2激光器使第二组件114的表面约10微米的深度上变粗糙，而注意到较少或没有切入到材料更深处。这可以通过用激光照射第二组件的表面来实现，例如用气体激光器，最好是用30瓦激光标记的CO2激光器。通过为光学表面的支撑区域设置规则或不规则的图形，便可以实现上述变粗糙的过程。或者，可以使用YAG激光器。使聚合物表面变粗糙或蚀刻聚合物表面的激光方法和设备对于本领域的技术人员而言都是已知的，例如，可参照标准著作N.B.Dahotre编辑的“Lasers in surface engineering”第一卷(1998年，ASM International)，尤其是第8章“Lasers for polymeric coatings”和“Laserincuced etching of polymeric materials”那部分。
该方法还具有如下优点，不需要将任何附加材料施加到即添加到第二组件的表面上以减小将要精确定位的区域处的光学表面的反射。因此，天气或环境条件对该表面变粗糙后的特性具有很小的影响或者甚至不具有任何影响，这便提供了长久且基本上恒定的低反射特性。
其它手段也可以被用于使第二组件表面变粗糙或产生无光泽区域，比如化学蚀刻、机械研磨、喷砂处理、刮擦、喷水处理、研磨、刷涂等。
在本发明的各实施例中，第二组件114可以是具有微结构以便减小其反射率的层、箔或膜。该微结构的结构和形状可以使得光线捕获在最佳条件下进行，即可以设置特定的形状以便捕获光线。作为一个示例，第二组件114可以是具有金属粒子(比如铝粒子，它们可以被溅射到该膜上)的金属膜。该层、箔或膜可以通过粘合或任何其它合适的方式附着到第一组件112上。该膜可以像上文所述那样通过使用激光而变粗糙，以便产生微结构。
在本发明的各实施例中，构成第二组件114的层、箔或膜可以包括其厚度至少为0.5毫米的区域。它甚至可以包括厚度至少为1毫米的区域。第二组件114最好比芯组件112更有弹性或者具有更低的硬度。换句话说，和芯组件112相比，第二组件114可以是更柔软或更有弹性的材料。第二组件可以具有低于0.5GPa的杨氏模量，低于0.1GPa更佳。例如，一种合适的TPE可以具有约0.045GPa的杨氏模量。通常，第二组件114可以由合成材料(比如聚合物)制成，例如，可以由热塑性弹性体(TPE)材料或像类聚酰胺材料这样的塑料(比如尼龙)制成。这种材料可以具有介于肖氏硬度A40到肖氏硬度D75之间的硬度，这在Werner Hofmann著的“橡胶技术手册”(Hanser出版社，MunichVienna New York，1996年再版)第148页中有描述。
不同类型的热塑性弹性体材料(TPE)(比如嵌段共聚物、弹性体热塑性混合物、或具有热性可逆易变交联材料的弹性体)都可以使用，例如，苯乙烯(TPE-S)、聚氨酯(TPE-U)、聚醚酯(TPE-E)、聚醚酰胺(TPE-A)、或弹性合金，这些在“橡胶技术手册”中都有描述。图8示出了可从文献中获得的不同硬度参数之间的比较。
第二组件最好是无光泽、不反射或低反射的材料，最好是暗的，即最好是黑的。和第一组件112相比，第二组件114最好具有改进的长期保持黑色的能力。若第二组件114由可模塑材料制成则是有优势的，这样可以构造特定的结构和形状。这些特定的结构可以是使反射率最小化的结构。这些结构和形状可以使得光线捕获在最佳条件下进行，即可以设置特定的形状以便进行光线捕获。较为有利的是，第二组件114可以和芯组件一起共同模塑而成，或者一前一后级联地模塑而成。后者使制造过程更容易些。
若第二组件由柔软的材料制成则是有优势的，这样可避免活体(比如人)在接触遮光器件时对其造成的损伤(例如，安装者或过路人撞到该显示器并由此接触遮光器件)。如上所述，材料的柔软程度通常可以用硬度值来表达。第二组件114也可以是排斥灰尘的，或并不吸引或保留灰尘，即它可以是非静电的，它也可以是非多毛的。后者帮助保持材料光学特性的长期稳定性，因为灰尘可能改变遮光器件的观看者所获得的颜色感受。
图3中示出了本发明第一实施例的遮光器件110的示意性顶视图，由此示出了第二组件114被剥去的一区域，从而示出了第一组件112，并且由此示出了第一组件112和第二组件114都存在的区域。此外，示出了用于容纳多个光源单元的容纳孔116。
在另一个实施例中，遮光器件的第一组件和第二组件可以是这样的，即不再有硬度或弹性要求，而是满足了第二组件具有比第一组件更好的光学特性的要求，例如，和第一组件相比，第二组件具有更低的反射率或改进的长期保持黑色的能力。在本实施例中，芯组件可以针对尺寸稳定性、硬度和强度来进行优化，而外部第二组件可以优化成避免反射或强光，特别是阳光。对于第二组件而言，可以使用其微结构用于帮助捕获光线的层，即可以为微结构设置特定的形状以便捕获光线。这些微结构无论是规则的还是不规则的，都可以通过上述激光处理使表面变粗糙而获得。
在第二实施例中，本发明涉及第一实施例中所描述的遮光器件，但是其中遮光器件还用于密封光源和显示系统所用的选定的一些电子元件，以使其免受周围环境的影响。因此，第二实施例包括和第一实施例所描述的相同的特色和优点，但是遮光器件的第二组件114还用于容纳多个光源单元，使得第二组件与多个光源单元密封接触。这样，显示系统的电子元件和其它组件可以被密封住，以使其不受环境的影响，或者环境元素(比如水)的进入可以减少。遮光器件110的第一组件112最好可以用于容纳多个光源单元，使得在相对于遮光器件110定位多个光源单元时存在某些自由度。后者可以通过在第一组件112中设置基本上比需要通过这些孔的光源单元的横截面大的孔来实现。这是有优势的，因为第一组件112通常是坚硬的材料，使得相对于第一组件来定位多个光源单元可以在无接触的情况下进行，即在光源单元和第一组件之间没有接触的情况下进行定位，由此避免了损坏。第二组件114设有多个更柔软的孔，这些孔与光源单元等大或比光源单元稍微小一点，这样该柔软的第二组件114便与光源单元接触，当这两个部分相对于彼此而定位时，这种接触是密封接触，可以密封住光源单元下面的显示系统部件以及第二组件从而使它们免受显示系统周围环境的影响。因为第二组件最好比第一组件更有弹性，所以安装这些部件时损坏它们的机会便相当小了。图4示出了显示系统200上所安装的遮光器件的示例。可以看到，第一组件112(通常是坚硬的)中所设置的孔比第二组件114(通常更有弹性)中所设置的孔要大。这可以表述为，第一组件112的直径d1小于第二组件114的直径d2。在本实施例中，如果遮光器件被安装在显示系统中，则第二组件114通常示出了边沿202用于提供与多个光源单元的密封接触。
在第三实施例中，本发明涉及根据任何前述实施例的遮光器件，由此遮光器件还用于容纳在多个光源单元前方的光学元件。可以调整遮光器件的形状，使得光学元件可以定位于其上，或者可以用某种别紧装置、卡合装置或夹紧装置将光学元件固定到多个光源单元前面。这种光学元件可以是像透镜或衍射光栅这样的衍射元件，或者可以是像滤色片这样的滤光片，或者是在某一方向或某些方向范围中指引光线的偏转装置。这种光学元件通常用于改变穿过这些元件的光线的特性，以产生想要的增强效果或产生优化后的完美活动的视频、放大后的图像、三维图像等。图5部分示出了本实施例的遮光器件，指出附加的光学元件30。
在第二方面的实施例中，本发明涉及一种显示系统，它包括上述任何本发明实施例的遮光器件。在图2、4和5中示出了包括遮光器件的显示系统。显示系统100、200、300包括遮光器件110，遮光器件110包括第一组件112和第二组件114，第一组件112是芯组件112，第二组件114至少部分地覆盖芯组件112。第二组件114是覆盖芯组件112的固态连续层，并且具有比芯组件要低的反射率。第二组件114可以比芯组件112更有弹性和/或可以具有比芯组件112更低的硬度。例如，它可以更柔软。遮光器件110的其它特征在本发明第一方面的第一、第二和/或第三实施例中给予了更详细地描述。显示系统100、200、300通常还包括多个光源单元14，其中光源单元可以是发光器件，比如发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)。显示系统100、200、300可适于户外应用，比如户外广告应用或户外显示应用。图2所示的显示系统的其它特色在前面的实施例中有过描述。在特定的实施例中，通过提供密封，即显示系统100、200、300的多个光源单元14和遮光器件110的第二组件114之间的密封接触，显示系统的遮光器件110便调整成密封显示系统100、200、300的光源电子元件和其它组件，以使它们免受显示系统100、200、300周围环境的影响。通过提供比光源单元14的横截面稍小或相等的孔来容纳多个需要塞入这些孔的光源单元14，便可以获得这种密封接触。这样，一旦遮光器件和显示系统处于合适的位置，则每一个光源单元14都被第二组件所围绕，这样像水、空气或其它可能的环境污染源都无法从光源单元14这一侧进入显示系统。显示系统的其它附加特征可以像现有技术的显示系统那样。图6中示出了具有遮光器件的显示系统的一部分，该图示出了包括遮光器件的显示器的顶视图。图7示出了具有现有技术的遮光器件的显示器和具有本发明各实施例的遮光器件的显示器的比较。
在第三方面，本发明涉及一种具有遮光器件的显示系统的制造方法。该方法尤其适合制造第二方面所描述的显示系统。该方法包括提供无遮蔽的显示系统即不带遮光器件或环境密封的显示系统。无遮蔽的显示系统通常包括多个光源单元。该方法还包括提供一种遮光器件，该遮光器件包括第一组件和其反射率比第一组件要低的第二组件。第一组件可以是刚性组件，而第二组件可以是更有弹性或更柔软和/或不太硬的组件。光源单元可以从电子组件基板(比如印刷电路板)一侧起沿一个方向延伸。该无遮蔽的显示系统可以是托盘形状，而本发明任何实施例的遮光器件则构成该托盘的底部。电子组件基板安装到该托盘中，并使光源朝着遮光单元。
该方法还包括将遮光器件推到无遮蔽的显示系统上，使得该无遮蔽显示系统的多个光源单元被插入遮光器件的第一组件的孔中，并且还被推入遮光器件的第二组件的孔中，这样第二组件与多个光源单元密封接触。较佳地，第一组件的孔基本上大于需要穿过这些孔的光源单元的横截面，使得光源单元和遮光器件的第一组件(通常是坚硬的组件)之间没有接触。遮光器件的第二组件的孔则比需要被推入这些孔中的光源单元的横截面要稍小或者相等，从而实现密封接触。用于制造显示系统的方法还包括用粘合、别紧装置、卡合装置或夹紧装置中的任一种或它们的组合将遮光器件和无遮蔽的显示系统固定在一起。本实施例的方法提供了一种用于制造包括遮光装置和密封装置的显示系统的有效方式。因为只有遮光器件的第二组件需要和光源单元接触，并且还因为该第二组件通常是相对有弹性的，所以损坏光源单元或遮光器件的风险就避免了。
应该理解，尽管已经针对本发明的器件讨论了较佳实施例、特定结构和配置、以及材料，但是可以在不背离本发明的范围和精神的情况下在形式和细节方面做出各种改变或修改。例如，尽管上文第一和第二方面的实施例涉及遮光器件和包括这种遮光器件的显示系统，但是本发明也涉及给显示系统遮光的相应方法。

Claims (29)

1.一种用于给显示系统(200)遮光的遮光器件(100)，所述遮光器件(100)包括第一组件(112)和第二组件(114)，所述第一组件(112)是芯组件，而所述第二组件(114)至少部分地覆盖所述芯组件(112)，其中所述第二组件(114)是一层其反射率比所述芯组件(112)要低的固态连续层。
2.如权利要求1所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)和所述芯组件(112)相比具有改进的长期保持黑色的能力。
3.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，使所述第二组件(114)变粗糙，以提供更低的反射率。
4.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)是具有微结构的层。
5.如权利要求4所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)是具有粒子的膜。
6.如权利要求5所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述粒子是被溅射到所述膜上的。
7.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件比所述芯组件更有弹性或更易弯曲。
8.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)包括其厚度至少为0.5毫米的区域。
9.如权利要求7或8中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)包括弹性材料和/或塑料，比如聚酰胺。
10.如权利要求7到9中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)包括热塑性弹性材料。
11.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)和所述第一芯组件(112)是一前一后级联模压成型的，或者两者是一起模压成型的。
12.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)包括多个孔(116)，因此适合于容纳所述多个光源单元(14)，所述第二组件(114)适合于与所述多个光源单元(14)密封接触。
13.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述第二组件(114)由防静电材料制成。
14.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述遮光器件(100)包括被定形为阻挡按预定角度入射的光线的多个部分。
15.如上述权利要求中任一项所述的遮光器件(100)，其特征在于，所述遮光器件(100)适合于容纳用于所述显示系统(200)的光学元件(30)。
16.一种用于显示图像的显示系统(200)，所述显示系统(200)包括遮光器件(100)，所述遮光器件(100)包括第一组件(112)和第二组件(114)，所述第一组件(112)是芯组件，所述第二组件(114)至少部分地覆盖所述芯组件(112)并且至少部分地遮住所述芯组件(112)以使其免受所述显示系统(200)周围环境的影响，
其中所述第二组件(114)是一层其反射率比所述芯组件(112)要低的固态连续层。
17.如权利要求16所述的显示系统(200)，其特征在于，所述第二组件(114)和所述芯组件(112)相比具有改进的长期保持黑色的能力。
18.如权利要求16或17所述的显示系统(200)，其特征在于，使所述第二组件(114)变粗糙，以提供更低的反射率。
19.如权利要求16到18中任一项所述的显示系统(200)，其特征在于，所述第二组件(114)是具有微结构的层。
20.如权利要求19所述的显示系统(200)，其特征在于，所述第二组件(114)是具有粒子的膜。
21.如权利要求20所述的显示系统(200)，其特征在于，所述粒子是被溅射到所述膜上的。
22.如权利要求16到21中任一项所述的显示系统(200)，其特征在于，所述第二组件(114)比所述芯组件(112)更有弹性或更易弯曲。
23.如权利要求16到22中任一项所述的显示系统(200)，其特征在于，所述显示系统(200)还包括多个光源单元(14)，其中所述第二组件(114)与所述多个光源单元(14)密封接触。
24.如权利要求16到23中任一项所述的显示系统(200)，其特征在于，所述遮光器件(100)包括被定形成阻挡按预定角度入射到所述显示系统(200)上的光线的多个部分。
25.如权利要求16到24中任一项所述的显示系统(200)，其特征在于，所述遮光器件(100)适合于容纳用于所述显示系统(200)的光学元件(30)。
26.一种用于制造显示系统(200)的方法，所述方法包括：
提供无遮蔽的显示系统，所述无遮蔽的显示系统通常包括多个光源单元(14)；
提供包括第一刚性组件(112)和第二组件(114)的遮光器件(100)，所述第二组件(114)具有比芯组件(112)更低的反射率；
将所述遮光器件(100)推到所述无遮蔽的显示系统上，使得所述多个光源单元(14)被插入所述遮光器件(100)的第一组件(112)的孔中，并且还被推入所述遮光器件(100)的第二组件(114)的孔中，这样所述第二组件(114)与所述多个光源单元(14)密封接触。
27.如权利要求26所述的制造方法，其特征在于，提供遮光器件(100)包括：提供一种其第二组件(114)比第一组件(112)更有弹性和/或不太硬和/或更易弯曲的遮光器件(100)。
28.如权利要求26或27所述的制造方法，其特征在于，提供遮光器件(100)包括：使所述第二组件(114)变粗糙，以便提供更低的反射率。
29.如权利要求26到28中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述遮光器件(100)固定到所述无遮蔽的显示系统。
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