CN110546556B - 多层显示器及用于形成多层显示器的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了多层显示器，该多层显示器包括上部显示屏以及下部显示屏，该下部显示屏被布置以使得其与上部显示屏至少部分地重叠。防眩层被布置在上部显示屏上。防眩层包括衍射图案，该衍射图案被配置成用于在不实质性影响透射光的情况下模糊环境反射。衍射图案可具有四分之一波长的厚度。也提供了用于形成多层显示器的方法。

Description

多层显示器及用于形成多层显示器的方法
背景技术
本公开总体上涉及显示器，并且更具体地涉及用于在多层显示器上显示图像的显示系统和方法。
任何显示器的一个重要质量标准是所显示内容的可读性。可读性对于任何显示器的最佳性能都是必须的，并且通常期望的是所显示的内容能够清楚、快速并且舒适地阅读，而不会造成眼睛疲劳。如果处理不当，眩光在任何显示器中都可以是重要的有害因素。如本文所使用的，眩光是指在外部强光(诸如，直射或反射的自然光，例如阳光)或人造(例如，卤素灯)光的存在下的观看困难。防眩(AG)涂层通常被应用至显示器以便于减少眩光，并且由此提供所显示的图像的更佳视野。
很多防眩技术使用扩散来分解从显示器表面上反射的外部生成的光。扩散降低了反射图像的相干性，从而使反射图像不聚焦，由此减少了反射图像与旨在观看的图像的干涉。
也已开发多层显示器以利用真实深度感显示对象。多层显示 (MLD)系统在若干应用中正变得越来越流行，诸如车辆仪表板、手持设备等。多层显示系统可被配置成用于显示场景的图像，使得通过将要显示的对象分布到多层显示器的单独显示面板上来表示深度。在于2016年11月23日提交的美国专利申请第15/359,732号中描述了示例多层显示系统，该专利申请的内容以其整体通过引用并入本文。与许多其他类型的显示器相似，多层显示器也会遭受由眩光引起的可读性下降。
多层显示系统在诸如车辆仪表板(驾驶员通常在直射阳光或其他光下观看车辆仪表板)的应用中的使用可具有与眩光相关联的问题。由于在此类应用中显示器的可读性更为重要，因此非常期望的是为多层显示器实现改进的防眩解决方案。
发明内容
示例性实施例提供了使用包括以堆叠布置提供的两个或更多个显示屏(例如，LCD)和/或层的多层显示器的显示系统。
在示例实施例中，提供了多层显示器，该多层显示器具有上部显示屏以及下部显示屏，该下部显示屏被布置以使得其与上部显示屏至少部分地重叠。防眩层被布置在上部显示屏上。防眩层包括衍射图案，该衍射图案被配置成用于在不实质性影响透射光的情况下模糊环境反射。衍射图案可具有四分之一波长的厚度。
在另一示例实施例中，提供了用于在多层显示系统中显示三维图像的方法，该多层显示系统包括多个显示屏，该多个显示屏包括以大体上平行并且重叠的方式布置的至少第一显示屏以及第二显示屏。
提供了用于形成多层显示器的方法。该方法包括提供上部显示屏以及提供下部显示屏，该下部显示屏被布置以使得其与该上部显示屏至少部分地重叠。该方法还包括在上部显示屏上设置防眩层，该防眩层具有衍射图案，该衍射图案被配置成用于在不实质性影响透射光的情况下模糊环境反射。衍射图案可具有四分之一波长的厚度。
附图说明
为了可以理解本发明的特征，下文描述了许多附图。然而，应注意到，附图仅示出了本发明的特定实施例，因此不应视为限制其范围，因为本发明可包括其他等效的实施例。
图1示意性地示出了根据本公开的一些示例实施例的多层显示系统。
图2A示出了根据一些示例实施例的包括多层显示器的防眩涂层的示意性视图。
图2B示出了光栅的示意性侧视图，其中包括根据一些示例实施例的可在应用于多层显示器的防眩涂层中提供的衍射图案。
图3示出了具有漫射以及镜面反射属性的显示器。
图4示出了光测量(图4A)以及显示器的假设散射分布分布轮廓(图4B)。
图5示出了银处理玻璃的典型平面内双向透射率分布函数(BTDF) 。
图6示出了根据一些示例实施例的在防眩涂层中使用的示例衍射图案。
图7示出了根据一些实施例的图6中所示出的衍射图案的反射曲线的亮度。
图8(图8A、图8B以及图8C)示出了用于感兴趣的代表性红802、绿 804以及蓝806波长的2D内核。
图9(图9A以及图9B)示出了可见光波长的镜面部分与雾度(haze)部分的比率。
图10(图10A-图10G)示出了在某些示例实施例中可以用作衍射图案的达曼图案。
图11示出了可在示例实施例中使用的一些衍射图案以及相关联的光泽以及雾度性能。
图12示出了在某些示例实施例中可与多层显示器关联使用的示例性处理系统。
具体实施方式
多层显示系统包括多个分离的显示屏(也被称为显示层或显示面板)。如上述并入的专利申请中所描述的，观察者可在多层显示系统上观看到场景的合成图像。合成图像是在多层显示系统的各个显示屏上显示的场景的各个部分的单独图像对于观察者的视觉外观。多层显示器可通过跨两个或多个堆叠的显示屏的精细内容创建来向观察者提供深度效果。这些显示器目前在车辆的仪表板中心堆栈和/或仪表盘中是有用的，在其中它们能够提供拨号盘、仪表、滑块、菜单、开关等的真实的或近乎真实的3D表示。然而，本公开中所描述的多层显示器并不限于上述应用。
在许多使用中，多层显示器在直射阳光和/或其他形式的强光下不易于观看。例如，当在车辆的仪表板中被使用时，车辆操作时在直射阳光下显示器对于观看者而言必须是持续清楚、快速并且轻松可读的。眩光可由入射到多层显示器上的多种形式的光导致，包括当多层显示器在车辆的仪表板中被使用时。本公开的示例实施例提供了用于与多层显示系统一起使用以便改进所显示的图像的清晰度的有效防眩系统以及方法。
放置在LCD面板等上的标准防眩涂层或膜提供了防眩表面层。该层的目的在于扩散明亮的镜面反射，以使得它们不模糊显示可见度(例如，旨在用于显示的图像的可见度)或干扰手头的任务。该防眩层可由粗糙表面或嵌入聚合物中的对比折射率的微珠(microbead)组成。在多层显示器配置中，传统防眩膜配置通常通过将看起来来自远处像素的光线重定向来模糊一个或多个背屏。这些传统的防眩膜也可能不利地造成模糊或闪光。在本发明的实施例中，涂覆了防眩膜的显示器操作以用于提供防眩的优点(例如，扩散明亮的镜面反射，使得它们不会模糊显示可见度)，同时消除或最小化到顶层后方的成像层的模糊的缺点(例如，由于将来自背屏的光线重定向造成的一个或多个背屏的模糊)。
示例实施例使用四分之一波长(即，1/4波长)厚的衍射图案涂覆显示器，该衍射图案模糊环境反射，因为反射光将经历两次穿过该涂层，但是不影响(或仅不显著地影响)来自例如多层显示器的背屏的透射光。
图1示出了根据本公开的一些示例实施例的多层显示系统100。显示系统100可包括光源120(例如，后部安装的光源、侧面安装的光源，可选地具有光导)、以及两个或更多个显示屏130-140。显示屏130-140可以以重叠的方式被设置成彼此和/或与光源120的表面(例如，光导)大体平行或平行。在一个实施例中，光源120和显示屏130-140可以被设置在共同的壳体中。将理解的是，在一些示例实施例中，多层显示器100可包括仅两个显示屏，并且可或可不包括光源120(例如，光源可在多层显示系统的壳体外部)。在本公开的一些示例实施例中，可在车辆的仪表板处提供多层显示器100，以便于向观看者 (观察者)示出图像(诸如，速度计、诸如油压或燃料水平仪表之类的仪表、导航等)。应当理解的是，图中所示的要素未按比例绘制，因此，在其他实施例中可包括不同的形状、大小等。也应当理解的是，车辆仪表板仅仅是本文中所描述的多层显示系统的一个应用，并且在各种实施例中设想了将多层显示系统用作用于便携式设备、广告显示器等的显示器。
在距离观察者190最近的前显示屏130的面向观察者190的表面上涂覆具有四分之一波长厚的衍射图案的防眩涂层。因为反射光将经历两次穿过，故在该示例实施例中使用的衍射图案模糊了环境反射，但不影响(或仅不显著地影响)透射光。
在使用多层显示系统显示三维(3D)效果的示例应用中，多层显示系统100可通过在显示屏130-140中的两个上同时地显示包括梯度的信息向观看者/观察者190(诸如车辆的操作员或乘客)显示图形信息。为了模仿所显示的对象的深度提示，可以在不同的显示屏130-140上用给定颜色的不同梯度等显示相同对象的各个部分。例如，可以控制显示屏130-140中的每一个以便显示在传统车辆仪器面板中找到的仪表和/或指针的不同部分。在某些实施例中，可以控制显示屏130-140中的每一个以便显示要佩戴在用户的手腕上的手表设备等的图像(例如，时钟、仪表和/或(多个)指针)的不同部分。
光源120可以被配置成用于为显示系统100提供照明。光源120可以提供透过显示屏130-140的大体准直的光122。可选地，光源120可以使用针对近点源提供的高亮度LED来提供高度准直的光。LED点源可以包括预准直光学器件，该预准直光学器件从它们的发射区域提供清晰限定的和/或均匀照射的反射。光源120可以包括反射准直表面，诸如抛物面镜和/或抛物面聚光器。在一个实施例中，光源120可以包括折射表面，诸如在点源前方的凸透镜。然而，LED可以是边缘安装的并且引导光通过光导，在某些示例实施例中，该光导进而将光朝向显示面板引导。
在一些示例实施例中，如果面板是LCD或仅仅与透明LED技术或 OLED技术堆叠的，则显示屏是面向外部的表面上的单对交叉偏振片内的堆叠 LCD层。最后(rear)方显示层可以是非透明技术。LCD层可以是垂直对准、图案垂直对准或平面切换模式、透明OLED(TOLED)和/或透明直视微型LED显示器的扭曲向列薄膜。在某些示例实施例中，以常黑模式使用LCD显示器，即，如果没有在像素上施加电压，则它们对于入射偏振光没有影响。在一些实施例中，TOLED或微型LED显示器可在不发出光的关闭状态下使用。在一个示例实施例中，显示面板130-140可以是全彩RGB面板、RGBW面板或单色面板的组合。显示屏130-140不限于所列出的显示技术，并且可以包括允许用于投射光的其他显示技术。在一个实施例中，可以由投影类型系统提供光，该系统包括光源和一个或多个透镜和/或透射式或反射式LCD矩阵。
在一个实施例中，显示屏130-140中的每一个可以具有大体相同的大小，并且具有彼此平行或基本上平行的平坦表面。在另一实施例中，显示屏130-140中的一个或多个可以具有弯曲表面。在一个实施例中，显示屏 130-140中的一个或多个可以从其他显示屏移位(displace)，使得显示屏的一部分不被重叠和/或不与另一显示屏重叠。
在示例实施例中，显示屏130-140中每一个可以彼此移位相等的距离。在另一实施例中，可以在距离彼此不同的距离处提供显示屏130-140。例如，第二显示屏140可以从第一显示屏130移位第一距离，并且第三显示屏 (未示出)可以从第二显示屏140移位第二距离，该第二距离大于第一距离。第四显示屏(未示出)可以从第三显示屏移位第三距离，该第三距离等于第一距离、等于第二距离、或者与第一距离和第二距离不同。
显示屏130-140可以被配置成用于显示用于由观察者190观看的图形信息。观看者/观察者190可以是例如车辆的人类操作者或乘客、或电气和/ 或机械光学接收设备(例如，静止图像相机、移动图像相机等)。图形信息可以包括对象和/或文本的视觉显示。在一个实施例中，图形信息可以包括显示的图像或用于提供视频或动画的图像序列。在一个实施例中，显示图像信息可以包括跨越该屏移动对象和/或文本，或者改变对象和/或文本或向对象和/或文本提供动画。动画可以包括改变对象或文本的颜色、形状和/或大小。在一个实施例中，可以在显示屏130-140之间移动所显示的对象和/或文本。可以设置显示屏130-140之间的距离以获得在显示屏130-140上显示的特征之间的期望的深度感知。
在一个实施例中，显示屏130-140中的一个或多个的位置可以是响应于输入而可由观察者190调整的。因此，观察者190可以能够由于显示屏 130-140的移位而调整所显示的对象的三维深度。处理系统可以被配置成用于根据该调整来调整所显示的图形和与该图形相关联的梯度。
显示屏130-140中的每一个可以被配置成用于接收数据并基于该数据同时地在显示屏130-140中的每一个上显示不同的图像。因为图像由于显示屏130-140的分离而通过物理分离被分离开，所以可在不同的焦平面处提供每一个图像，并且由观察者190在所显示的图像中感知到深度。图像可以包括在相应显示屏的不同部分中的图形。
图2A示出了根据一些示例实施例的多层显示器200的示意性视图。多层显示器200包括在面向观察者290的表面上涂覆防眩涂层210的前显示屏 230以及后显示屏240。在示例实施例中，防眩涂层210可被直接压印进偏振片或塑料罩的表面、紫外压印到前偏振片或玻璃罩的表面上、或使用氢氟酸蚀刻进玻璃罩中。多层显示器200可与上文所描述的多层显示器100相似。尽管没有在图2中具体地示出，但多层显示器200可包括光源以用于照亮显示屏中的一个或多个并且/或者包括与在多层显示器中显示图像相关联的处理器以及电路。也将理解的是，多层显示器并不仅限于两个显示屏。
图2B提供了光栅250的示意性侧视图，该光栅250包括可在根据一些示例实施例的应用至多层显示器200的防眩涂层210中提供的衍射图案。图 2B图形地示出了光栅的深度264d、顶部表面252以及光栅的底表面254以及入射光线(例如，256以及260)之间的关系。
如可在图2B中观察到的，撞击在显示表面上的一半的光将接触光栅250的顶部表面252并且被反射。例如，入射光线256在接触顶部表面252时被反射258。另一半接触光栅150的底表面254并且被反射。例如，入射光线 260在接触底表面254时被反射262。如果从光栅上半部被反射的光与从光栅下半部被反射的光之间的路径差异为半个波长，则反射光将经历衍射。即，例如，如果光线258以及262之间的路径差异为半个波长，则反射光将衍射。因此，为了确保反射光的衍射，因为从光栅底表面反射的光的传播距离是光栅深度的两倍，故本示例实施例中的光栅深度被配置为波长的四分之一。使用光栅深度的该配置，反射光被衍射。然而，由于透射光只穿过防眩涂层一次，因此该透射光仅经受了非常小的路径差异，并且由于眩光涂层的材料的折射率，该透射光仅经历较小的相位延迟。即，通过多层显示器的屏幕和防眩涂层的透射提供的(多个)背屏图像经受很少路径差异以及相位延迟或未经历路径差异以及相位延迟，并且维持了大体相同的路径，并且由此(多个)背屏图像的模糊被最小化。
由于实施例在反射模式下工作，即，光在空气中从底部台阶 (bottom step)以及顶部台阶(top step)反射并且与折射率无关，因此在实施例中，防眩反射分量深度是固定的。该固定的台阶深度约为λ/4。实施例优选地具有以在[125,140]nm深度的近似边界处的绿光为中心的深度。来自显示器后方的偏离的光的百分比取决于光栅效率，并且期望地是低的，因为对于n＝大约 1.45–1.6的标准透明电解质材料而言，绿光的路径差异在11％-15％之间，而对于有效的透射光栅而言，需要大约50％的路径差异。
为了实现上文所描述的反射图像的衍射并且将(多个)背屏图像的模糊最小化，可根据某些所选择的设计考虑来配置一些示例实施例。实施例中的防眩涂层的示例设计考虑可包括但不限于：用于防眩涂层的M-94或更佳 (按照丙烯酸)的罗克韦尔硬度基板(Rockwell Hardness Substrate)、6度或更佳的反射散射(防眩)半最大值处全宽度、最小化的透射散射(例如，后屏幕模糊)以及以530nm为中心的波长依赖性。
在图2(图2A以及图2B)中示出了防眩涂层的防眩反射分量的最大化。如图2中所示出的，从光栅的顶部表面反射的光没有经历路径长度改变 (例如，光线256以及258所经历的路径长度改变为0)，并且从光栅底部表面反射的光经历了两倍深度的路径长度(假设入射角较小(例如，正/负10度))(例如，光线260以及262所经历的路径长度改变为2d，其中d为防眩涂层的深度或高度) 。当2d＝λ/2时生成相长干涉，其中λ是入射光的波长。因此，当深度d＝λ/4时，光栅效率接近统一。在示例实施例中，尽管人类对于波长约为532nm的绿光最为敏感，但是d＝λ/4＝532nm/4＝133nm或0.133um。
也可参照图2观察到背屏透射分量的最小化。背屏透射光的路径长度改变可以被表征为(Δn)d，其中Δn是材料的折射率(例如，玻璃的折射率约为1.5)以及空气(例如，1.0)之间的差异。该值对于大约λ/8的透射而言较小，并且导致光栅效率较低。因此，根据上文的考虑制造的用于将防眩反射分量最大化并且将背屏透射分量最小化的防眩涂层仅在背屏图像上施加极小的影响，或不施加影响。例如，下面的图9B示出了对于0.45nm处的蓝光大约10：1的最小值，其中任何更小的值都可能导致显著的模糊。
图3是具有漫射以及镜面反射属性的显示器300的图示。中心亮点 302是在镜面方向上观看到的小光源的虚拟图像。亮点302周围的模糊灰色圆形区域是漫射雾度分量306，并且背景灰色是漫射朗伯体(Lambertian)分量308 。在镜面方向上的典型亮度测量将包住(subtend)以明亮白点302为中心的测量场区域并且由圆圈304表示，该圆圈示出了从传统可购得的防眩显示器上捕获的示例。
在图3的传统防眩结构中，当被点源(诸如，明亮的LED)照亮时，观察者将看到中心有强烈白点的明亮模糊圆形。根据示例实施例的有效防眩将通过将反射光扩散进该模糊圆形区域来将白点302的强度最小化。该白点区域被称为镜面反射并且该模糊圆形被称为雾度。这两个分量(例如，镜面反射与漫反射的比率)提供了量化防眩的方式。所谓的光泽(例如，镜面反射与漫反射的比率)与亮点相对于该模糊圆形的相对强度成比例，通常以测量角度指定。所谓雾度与该光泽成反比。例如，高光泽数将意味着几乎没有模糊圆形的中心亮点，并且高雾度数将意味着模糊圆形相对于亮点更亮。线扩散函数通常被用于量化模糊圆形的宽度。
图4示出了基于来自从显示器的相同区域反射的小光源的窄光线的观察的光测量(图4A)以及显示器的假设散射分布轮廓(4B)。镜面反射426的尖峰424以镜面方向422为中心，并且位于宽漫反射轮廓428的顶部。线434可表示观察者420的测量场并且大致地对应图3中示出的圆形304。
如上文所提到的，镜面光泽G是以指定的角度反射的光与以相同的角度在表面法线的另一侧入射到该表面上的光之间的比率。因此，其中I表示入射光，S表示镜面反射光，G与S/I成比例。ASTM D523，一种流行的标准光泽测量描述，包括镜面光泽单位(SGU)的核心定义，其声明：在589.3nm波长下折射率为n＝1.567的玻璃对于任何入射角下具有100SGU的镜面光泽值。随后，使用n＝1.567来寻找反射R＝(Rs+Rp)/2，其中
Figure BDA0002247822820000091
Figure BDA0002247822820000092
获得下表：
Figure BDA0002247822820000101
反射雾度H由方程式H＝G60–G20得出，其中G60是使用在测试方法D532中指定的60°几何形状测量的镜面光泽，而G20是使用在测试方法D532 中指定的20°几何形状测量的镜面光泽。可购得的示例传统防眩涂层提供了在 7.5％–43％之间的雾度百分比、以及在18–52之间的60°光泽度。
图5示出了具有不同的光泽值(70、90以及120)的银处理玻璃的典型平面内双向透射率分布函数(BTDF)500。曲线502示出了锥形测量系统 (FWHM＝0.55°)的源-接收器特征(signature)。曲线504、506以及508示出了光泽70、90以及120的对应的BTDF。如图所示，曲线越宽，扩散出来的入射光就越多，当扩散变大时，反射的边缘变得不明显。
图6示出了根据一些示例实施例的在防眩涂层中使用的示例衍射图案600。可使用逆傅里叶变换算法导出衍射图案600。在本示例中，每一整个正方形被配置成具有2微米的边长，但实施例并不限于此。明亮区域表示光栅的顶部，阴暗区域则表示光栅的底部。
在示例实施例中，可使用Gerchberg-Saxton算法导出衍射图案600，其中一个从期望的目标强度开始，并且试图找到限定光栅图案所需的相移。因此，例如，可使用被多次复制的图案600来创建光栅，以创建光掩模阵列。随后，该图案可被放置在熔融石英顶部的光阻中，可将光阻的明亮区域蚀刻掉但保留阴暗区域。随后，可以将具有图案化光阻的玻璃放置在反应离子蚀刻系统中。该蚀刻系统可将没有光阻的区域中的玻璃去除到约为0.133微米的深度。可随后将光阻剥离并且将蚀刻在玻璃中的二进制图案保留。Gerchberg- Saxton算法在https://en.Wikipedia.org/wiki/Gerchbreg％E2％80％93Saxton_algorit hm处描述。
图7示出了衍射图案600的反射曲线702的亮度。这可以通过采用前向傅里叶变换(例如，复相位对比度的2D傅里叶变换)模拟530nm波长下的x 方向上的扩展来获取。x轴以及y轴分别表示输出角(弧度)以及相对功率。根据需要，反射曲线702的亮度在100毫弧度的宽度上扩散(约6度，如上文关于防眩涂层的期望涉及考虑所讨论)。当考虑复相位对比度为s＝li*2*π(p/λ)时， FFT的该应用是清楚的。随后，由于图案中的台阶为四分之一波长深，因此离开底部台阶的反射波看到步长差的两倍(例如，1/4下以及1/4上)，因此反射路径长度差异为p＝λ/2。相应地，产生的反射场中的功率是傅里叶变换复相位对比度。
图8(图8A、图8B以及图8C)示出了用于代表性的感兴趣的红802、绿804以及蓝806波长的2D内核(在该情况下，上文提到的模糊圆形将是正方形，并且适用同样的测量)。注意到，相对于非最佳波长的内核的雾度分量(点外周围的平坦部分)，镜面分量(每个图中间的突出部分)的高度增加。图9a以及图 9b中绘制了可见波长的镜面部分与雾度部分的比率(与光泽成比例)。统一对于反射值而言是完美的，以提供良好的雾度，然而，在透射情况下，所期望的是该比率尽可能得高(例如，对于蓝光约为10：1并且对于绿光约为20：1)以防止背屏模糊。
根据一些实施例，所提出的防眩涂层对于绿光具有近乎完美的镜面与雾度分量比率，其中亮度响应的大部分位于该比率处，然而对于蓝光和红光，该比率减少。背屏雾度对于所有波长而言都是不可接受的。示例实施例具有透射中最小的镜面与雾度比率，即10：1。
诸如图10(图10A-图10G)中所示出的那些达曼图案是实施例中用作衍射图案的另一选择，并且当与图6的衍射图案相比较时可提供更为均匀的表面光洁度。达曼图案分别在前5个和前7个衍射级(diffraction order)上产生相对均匀的功率。这些衍射图案可以被看作是作用于反射图像的图像滤波器内核。获得均匀的滤波器内核很重要，因为否则效果可能包括生成间隔较宽的图像的副本。分别在图10D以及图10F中示出的1x5以及1x7图案可最适合在一些实施例中用作衍射图案。如图10中所示出的，使用1微米压裂形成图案。镜面与雾度比率与上文的那些相似。
可通若干过程、机械、化学或沉积中的任何一个来在多层显示器中的顶部显示器的表面上方的涂层中蚀刻包括阶梯(stepping)的衍射图案。化学或沉积过程最常用于显示器。在化学过程中，利用光阻对要应用至显示器的玻璃或塑料覆盖层进行了图案化并且随后使用诸如用于玻璃的缓冲氢氟酸或用于塑料的有机溶剂之类的溶剂进行蚀刻。这移除了不存在光阻的区域中的材料，从而留下阶梯状(stepped)表面。沉积过程涉及使用溶液喷涂或浸涂 (dip coating)覆盖，该溶液在干燥时将留下具有不同的高度的图案化层。
在一个实施例中，防眩层相应地可以是SU8旋涂至0.133um厚度的3mm丙烯酸+SU8层。在另一实施例中，防眩层是具有旋涂至标称厚度的 Poly10的RIE蚀刻玻璃。在另一实施例中，酸蚀刻玻璃被用于防眩涂层。使用普通的微电子光刻技术，使用光阻AZ1450能够轻松地将掩模图案转移到玻璃片上。可以使用湿化学蚀刻过程。蚀刻溶液可以是仔细稀释的HF溶液，其中添加了一定量的化学NH4F以用于平衡蚀刻速度。可将蚀刻温度控制在约140 ℃左右。也可将蚀刻时间控制在若干分钟。在实施例中可使用的另一类型的防眩涂层是塑料薄膜/板，其中可以通过蚀刻/旋涂来创建母版并且子母版化为镍。
图11示出了具有在本公开的示例实施例中使用的三个衍射图案 1102、1104以及1106及其相关联的性能的表1100。衍射图案1102分别为20°光泽、60°光泽以及雾度提供了11、64以及53。衍射图案1104分别为20°光泽、 60°光泽以及雾度测量提供了5.9、58、52并且衍射图案1106分别为20°光泽、 60°光泽以及雾度测量提供了6.3、59、53。
图12示出了根据实施例的可在多层显示器中使用的示例性处理系统1200。处理系统1200可以包括一个或多个处理器1210和存储器1220。处理器1210可以包括中央处理单元(CPU)或其他类型的处理器。取决于计算机系统环境的配置和/或类型，存储器720可以包括易失性存储器(例如，RAM)、非易失性存储器(例如，ROM、闪存等)或这两者的某种组合。另外，存储器1220 可以是可移动的、不可移动的等。
在其他实施例中，处理系统可以包括附加的存储(例如，可移动存储1240、不可移动存储1245等)。可移动存储1240和/或不可移动存储1245可包括易失性存储器、非易失性存储器或其任何组合。此外，可移动存储1240 和/或不可移动存储1245可包括CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光学存储设备、磁带盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备、或任何可用于存储信息以供处理系统1200访问的其他介质。
如图12中所示的，处理系统1200可以经由通信接口1270与其他系统、组件或设备通信。通信接口1270可以具体化成计算机可读指令、数据结构、程序模块或者在调制的数据信号(诸如载波)或其他传输机制中的其他数据。以示例的方式，通信接口1270可以耦合至有线介质(例如，有线网络、直接有线连接等)和/或无线介质(例如，无线网络、利用声学的无线连接、RF、红外、或其他无线信号等)。
通信接口1270还可以将处理系统1200耦合至一个或多个输入设备 1280(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等)和/或输出设备1290(例如，显示器、扬声器、打印机等)。观察者可以使用输入设备1290来操纵在输出设备1290上显示信息的方式和/或在输出设备1290的不同部分中显示什么信息和/或图形。在一个实施例中，通信接口1270可以将处理系统1200 耦合到包括以重叠方式布置的两个或更多个显示面板的显示器。
如图12中所示，图形处理器1250可以对存储在帧缓冲器1260或处理系统的另一存储器中的数据执行图形/图像处理操作。可以由处理系统1200 的组件(例如，图形处理器1250、处理器1210等)和/或其他系统/设备的组件来访问、处理和/或修改帧缓冲器1260中所存储的数据。另外，数据可以被访问 (例如，通过图形处理器450)并且被显示在耦合至处理系统1200的输出设备上。相应地，存储器1220、可移动存储1240、不可移动存储1245、帧缓冲器 1260或其组合可包括指令，当该指令在处理器(例如，1210、1250等)上执行时，实现用于改进的可靠性和/或显示器上的显示质量的数据(例如，存储在帧缓冲器1260中的数据)处理的方法，诸如例如，上文所描述的用于通过在多层显示器的相应屏幕上显示图像的不同部分从而在多层显示器中显示该图像的过程。
如图12中所示，本发明的某些示例实施例的部分可以包括计算机可读和计算机可执行指令，该指令驻留在例如处理系统1200中并且该指令可以用作通用计算机网络(未示出)的一部分。应理解的是，处理系统1200仅仅是示例性的。由此，本申请中的实施例可以在许多不同的系统中操作，该系统包括但不限于通用计算机系统、嵌入式计算机系统、膝上型计算机系统、手持式计算机系统、便携式计算机系统、独立计算机系统、游戏控制台、游戏系统或机器(例如，在娱乐场或其他游戏设施中发现的)或在线游戏系统。
在本发明的一些示例实施例中，提供了多层显示器，该多层显示器包括：上部显示屏；下部显示屏，该下部显示屏被布置以使得其与上部显示屏至少部分地重叠；以及防眩层，该防眩层设置在上部显示屏上并且包括衍射图案，该衍射图案被配置成用于在不实质性影响透射光的情况下模糊环境反射。
在上一段的多层显示器中，衍射图案可具有四分之一波长的厚度。
在根据前两段的任一段中的多层显示器中，衍射图案可提供至少 6度的半峰全宽(FWHM)的反射散射。
在根据前三段的任一段中的多层显示器中，防眩层可提供罗克韦尔硬度级别上的至少M-94的硬度。
在根据前四段的任一段中的多层显示器中，衍射图案可在光栅中施加顶部表面以及底部表面，使得入射光的相等部分将接触顶部表面以及底部表面。
在根据前六段的任一段中的多层显示器中，透射光的路径可仅由于防眩层的折射率而改变。
在根据前七段的任一段中的多层显示器中，可进一步包括在下部显示屏和上部显示屏之间的一个或多个其他显示屏。
在根据前八段的任一段中的多层显示器中，透射光可包括在下部显示屏以及该一个或多个其他显示屏上显示的相应图像。
在根据前十段的任一段中的多层显示器中，可进一步包括光源，该光源能够被控制以用于照亮其他显示屏、上部显示屏或下部显示屏中的一个或多个。
在根据前十段的任一段中的多层显示器中，上部显示屏以及下部显示屏可包括基于LED的显示器。
在根据前十一段的任一段中的多层显示器中，上部显示屏以及下部显示屏可包括基于LCD的显示器。
在本发明的一些示例实施例中，提供了用于形成多层显示器的方法。该方法包括：提供上部显示屏；提供下部显示屏，该下部显示屏被布置以使得其与上部显示屏至少部分地重叠；以及在上部显示屏上设置防眩层，该防眩层包括衍射图案，该衍射图案被配置成用于在不实质性影响透射光的情况下模糊环境反射。
在前一段中的方法中，衍射图案可具有四分之一波长的厚度。
在前两段的任一段中的方法中，衍射图案可提供至少6度的半峰全宽(FWHM)的反射散射。
在前三段的任一段中的方法中，防眩层可被配置成罗克韦尔硬度级别上的至少M-94的硬度。
在前四段的任一段中的方法中，衍射图案可在光栅中施加顶部表面以及底部表面，使得入射光的相等部分将接触顶部表面以及底部表面。
在前五段的任一段中的方法中，透射光的路径可仅由于防眩层的折射率而改变。
本公开的示例性实施例提供了包括最佳模式的(多个)发明，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何并入的方法。虽然本文公开了(多个)本发明的具体示例性实施例，但是应该理解对于本领域普通技术人员来说修改、替换和改变是显而易见的，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行。本公开旨在涵盖(多个)示例性实施例的任何改编或变型。

Claims (17)

1.一种多层显示器，包括：
上部显示屏；
下部显示屏，所述下部显示屏被布置以使得其与所述上部显示屏至少部分地重叠；以及
防眩层，所述防眩层作为最外层被设置在所述上部显示屏上，所述防眩层包括衍射图案，所述衍射图案被配置成用于在不实质性影响透射光的情况下模糊环境反射，并且在0.55微米波长处提供等于1的反射镜面/雾度比。
2.根据权利要求1所述的多层显示器，其特征在于，所述衍射图案具有四分之一波长的厚度。
3.根据前述任一项权利要求所述的多层显示器，其特征在于，衍射图案提供了至少6度的半峰全宽(FWHM)反射散射。
4.根据前述任一项权利要求所述的多层显示器，其特征在于，所述防眩层提供了罗克韦尔硬度级别上的至少M-94的硬度。
5.根据前述任一项权利要求所述的多层显示器，其特征在于，所述衍射图案在光栅中施加顶部表面以及底部表面，由此使得入射光的相等部分将接触所述顶部表面以及所述底部表面。
6.根据前述任一项权利要求所述的多层显示器，其特征在于，所述透射光的路径仅由于所述防眩层的折射率而改变。
7.根据前述任一项权利要求所述的多层显示器，进一步包括在所述下部显示屏和所述上部显示屏之间的一个或多个其他显示屏。
8.根据权利要求7所述的多层显示器，其特征在于，所述透射光包括在所述下部显示屏以及所述一个或多个其他显示屏上显示的对应的图像。
9.根据前述任一项权利要求所述的多层显示器，进一步包括光源，所述光源能被控制以用于照亮所述其他显示屏、所述上部显示屏或所述下部显示屏中的一个或多个。
10.根据前述任一项权利要求所述的多层显示器，其特征在于，所述上部显示屏以及所述下部显示屏包括一个或多个基于LED的显示器。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的多层显示器，其特征在于，所述上部显示屏以及所述下部显示屏包括一个或多个基于LCD的显示器。
12.一种用于形成多层显示器的方法，包括：
提供上部显示屏；
提供下部显示屏，所述下部显示屏被布置以使得其与所述上部显示屏至少部分地重叠；以及
在所述上部显示屏上设置防眩层作为最外层，所述防眩层包括衍射图案，所述衍射图案被配置成用于在不实质性影响透射光的情况下模糊环境反射，并且在0.55微米波长处提供等于1的反射镜面/雾度比。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述衍射图案具有四分之一波长的厚度。
14.根据权利要求12-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述衍射图案提供了至少6度的半峰全宽(FWHM)反射散射。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述防眩层被配置成罗克韦尔硬度级别上的至少M-94的硬度。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的方法，其特征在于，所述衍射图案在光栅中施加顶部表面以及底部表面，使得入射光的相等部分将接触所述顶部表面以及所述底部表面。
17.根据权利要求12-16中任一项所述的方法，其特征在于，所述透射光的路径仅由于所述防眩层的折射率而改变。
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