BR122024004325A2

BR122024004325A2 - Dispositivos de exibição e elemento óptico de controle de ângulo de visão para aplicação no lado de saída de um dispositivo de exibição para uso em iluminação ambiente

Info

Publication number: BR122024004325A2
Application number: BR122024004325-4A
Authority: BR
Inventors: Michael G. Robinson; Graham J. Woodgate; Jonathan Harrold; Robert A. Ramsey
Original assignee: Reald Spark, Llc
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2024-07-16

Abstract

Trata-se de um visor de privacidade que compreende um modulador de luz espacial de saída polarizada, polarizador refletivo, múltiplos retardadores de controle polar e um polarizador. Em um modo de operação de privacidade, a luz no eixo geométrico do modulador espacial é direcionada sem perdas, enquanto a luz fora do eixo geométrico reduz a luminância. Além disso, a refletividade do visor é reduzida para reflexões no eixo geométrico da luz ambiente, enquanto a refletividade é aumentada para a luz fora do eixo geométrico. A visibilidade do visor para curiosos fora do eixo geométrico é reduzida por meio da redução de luminância e do aumento da refletividade frontal à luz ambiente. Em um modo público de operação, o retardo do cristal líquido é ajustado para que a luminância e a refletividade fora do eixo geométrico não sejam modificadas.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] Dividido do BR112020015167-0, depositado em 24/01/2019.

[0002] Esta divulgação se refere, em geral, à iluminação proveniente de dispositivos de modulação de luz e, mais especificamente, a pilhas ópticas refletivas para uso em um visor, incluindo um visor de privacidade.

ANTECEDENTES

[0003] Os visores de privacidade fornecem visibilidade de imagem para um usuário primário que normalmente está em uma posição no eixo geométrico visibilidade reduzida do conteúdo de imagem para um curioso, que normalmente está em uma posição fora do eixo geométrico. Uma função de privacidade pode ser fornecida por filmes ópticos de MicroLouvre que transmitem uma alta luminância a partir de um visor em uma direção no eixo geométrico com baixa luminância em posições fora do eixo geométrico, no entanto, esses filmes não são comutáveis e, portanto, o visor é limitado à função única de privacidade.

[0004] Visores de privacidade comutáveis podem ser fornecidos pelo controle da saída óptica fora do eixo geométrico.

[0005] O controle pode ser fornecido por meio de redução de luminância, por exemplo por meio de luzes de fundo comutáveis para um modulador de luz espacial (SLM) de visor de cristal líquido (LCD). As luzes de fundo de visor, em geral, empregam guias de ondas e fontes de luz dispostas ao longo de pelo menos uma borda de entrada do guia de ondas. Certas luzes de fundo direcionais de imageamento têm a capacidade adicional de direcionar a iluminação através de um painel de exibição para as janelas de visualização. Um sistema de imageamento pode ser formado entre várias fontes e as respectivas imagens de janela. Um exemplo de uma luz de fundo direcional de imageamento é uma válvula óptica que pode empregar um sistema óptico dobrado e, portanto, pode ser também um exemplo de uma luz de fundo direcional de imagem dobrada. A luz pode se propagar substancialmente sem perda em uma direção através da válvula óptica, enquanto a luz de contra-propagação pode ser extraída por reflexão de facetas inclinadas, conforme descrito na Patente no US 9.519.153, que é incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade.

[0006] O controle da privacidade fora do eixo geométrico pode ainda ser fornecido por meio de redução de contraste, por exemplo ajustando-se a inclinação do viés de cristal líquido em um LCD de comutação em plano.

BREVE SUMÁRIO

[0007] De acordo com um primeiro aspecto da presente divulgação, é fornecido um dispositivo de exibição para uso em iluminação ambiente, compreendendo: um SLM disposto para emitir luz; em que o SLM compreende um polarizador de saída disposto no lado de saída do SLM, sendo que o polarizador de saída é um polarizador linear; um polarizador adicional disposto no lado de saída do polarizador de saída, sendo que o polarizador adicional é um polarizador linear; um polarizador refletivo disposto entre o polarizador de saída e o polarizador adicional, sendo que o polarizador refletivo é um polarizador linear; e pelo menos um retardador de controle polar disposto entre o polarizador refletivo e o polarizador adicional, em que o pelo menos um retardador de controle polar tem a capacidade de introduzir simultaneamente nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar e introduzir uma mudança de fase relativa aos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar.

[0008] O pelo menos um retardador de controle polar pode ser disposto para introduzir nenhuma mudança de fase nos componentes de polarização da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar e/ou introduzir uma mudança de fase nos componentes de polarização da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar.

[0009] Vantajosamente, um visor direcional pode ser fornecido, proporcionando alta refletividade e baixa luminância para posições de visualização fora do eixo geométrico; e baixa refletividade e alta luminância para posições de visualização no eixo geométrico. Essa refletividade aumentada e luminância reduzida fornecem desempenho aprimorado de privacidade, incluindo um nível de segurança visual aumentado (VSL) para visualizadores fora do eixo geométrico do visor em um ambiente com iluminação ambiente. Um visor de privacidade pode ser dotado de baixa visibilidade de imagens para um curioso fora do eixo geométrico que visualiza o visor em condições de ambiente. O visualizador no eixo geométrico pode observar um visor substancialmente não modificado. Um visor com pouca luz difusa pode ser dotado de baixa visibilidade de imagem para alguns visualizadores e alta visibilidade de imagem para outros visualizadores. O visor pode ser usado em um veículo automotivo para impedir a visibilidade dos passageiros ou motoristas.

[0010] O pelo menos um retardador de controle polar pode compreender um retardador de cristal líquido (LC) comutável compreendendo uma camada de material de LC, em que o pelo menos um retardador de controle polar pode ser disposto, em um estado comutável do retardador de LC comutável, simultaneamente para introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida para componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida para componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo refletivo polarizador ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar.

[0011] Vantajosamente, um visor pode ser comutado entre um modo de privacidade ou de baixa dispersão com alta refletividade e baixa luminância para um curioso; e um modo de ângulo de visão amplo com luminância aumentada e refletividade reduzida para usuários fora do eixo geométrico alcançando imagens de alto contraste para vários usuários do visor. O usuário principal pode observar o visor com substancialmente a mesma alta luminância e baixa refletividade nos dois modos de operação.

[0012] O pelo menos um retardador de controle polar pode compreender ainda pelo menos um retardador passivo que pode ser disposto para introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador passivo e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida para componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador passivo.

[0013] Vantajosamente, a região polar sobre a qual pode ser alcançado um alto VSL pode ser substancialmente aumentada em comparação com visores com um retardador de controle polar de LC comutável e nenhum retardador de controle polar passivo.

[0014] Quando o pelo menos um retardador de controle polar compreender um retardador de LC comutável, em uma alternativa, o retardador de LC comutável pode compreender duas camadas de alinhamento de superfície dispostas adjacentes ao material de LC em lados opostos do mesmo e cada uma disposta para fornecer alinhamento homeotrópico no material de LC adjacente. A camada de material de LC do retardador de LC comutável pode compreender um material de LC com uma anisotropia dielétrica negativa. A camada de material de LC pode ter uma retardância para luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.000 nm, preferencialmente em uma faixa de 600 nm a 900 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 850 nm.

[0015] Quando duas camadas de alinhamento de superfície que fornecem alinhamento homeotrópico são fornecidas, o pelo menos um retardador de controle polar pode compreender ainda um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, sendo que o retardador passivo tem uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -900 nm, preferencialmente em uma faixa de -450 nm a - 800 nm e mais preferencialmente na faixa de -500 nm a -725 nm.

[0016] Alternativamente, quando são fornecidas duas camadas de alinhamento de superfície que fornecem alinhamento homeotrópico, o pelo menos um retardador de controle polar compreende ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, sendo que cada retardador passivo do par de retardadores passivos tem uma retardância para luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm, preferencialmente em uma faixa de 500 nm a 700 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 550 nm a 675 nm. Vantajosamente, nesse caso, alta transmissão e baixa refletividade podem ser fornecidas em um amplo campo de visão sem tensão aplicada. Além disso, um campo de visão estreito pode ser fornecido em uma direção lateral em um modo de operação de privacidade, com baixo consumo de energia.

[0017] Quando o pelo menos um retardador de controle polar compreende um retardador de LC comutável, em outra alternativa, o retardador de LC comutável pode compreender duas camadas de alinhamento de superfície dispostas adjacentes à camada de material de LC e em lados opostos do mesmo e cada uma das mesmas disposta para fornecer alinhamento homogêneo no material de LC adjacente. Vantajosamente, em comparação com o alinhamento homeotrópico em lados opostos do LC, pode ser alcançada maior resiliência à visibilidade de fluxo de material de LC durante a pressão aplicada.

[0018] A camada de material de LC do retardador de LC comutável pode compreender um material de LC com uma anisotropia dielétrica positiva. A camada de material de LC pode ter uma retardância para luz com comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 900 nm, preferencialmente em uma faixa de 600 nm a 850 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 800 nm.

[0019] Quando duas camadas de alinhamento de superfície que fornecem alinhamento homogêneo forem fornecidas, o pelo menos um retardador de controle polar pode compreender ainda um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, sendo que o retardador passivo tem uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -700 nm, preferencialmente em uma faixa de -350 nm a - 600 nm e mais preferencialmente na faixa de -400 nm a -500 nm.

[0020] Alternativamente, quando as duas camadas de alinhamento de superfície que fornecem alinhamento homogêneo forem fornecidas, o pelo menos um retardador de controle polar pode compreender ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, sendo que cada retardador passivo do par de retardadores passivos tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm, preferencialmente em uma faixa de 350 nm a 650 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 450 nm a 550 nm.

[0021] O campo de visão usando um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados pode ter uma redução aprimorada de luminância e aumento de refletividade no modo de operação de privacidade.

[0022] Quando o pelo menos um retardador de controle polar compreender um retardador de LC comutável, em outra alternativa, o retardador de LC comutável pode compreender duas camadas de alinhamento de superfície dispostas adjacentes à camada de material de LC e em lados opostos, sendo que uma das camadas de alinhamento de superfície é disposta para fornecer alinhamento homeotrópico no material de LC adjacente e a outra dentre as camadas de alinhamento de superfície é disposta para fornecer alinhamento homogêneo no material de LC adjacente.

[0023] Quando a camada de alinhamento de superfície disposta para fornecer alinhamento homogêneo estiver entre a camada de material de LC e o retardador de controle polar, a camada de material de LC pode ter uma retardância para luz com comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 700 nm a 2.000 nm, preferencialmente em uma faixa de 1.000 nm a 1.500 nm e, mais preferencialmente, de 1.200 nm a 1.500 nm.

[0024] Quando a camada de alinhamento de superfície disposta para fornecer alinhamento homogêneo estiver entre a camada de material de LC e o retardador de controle polar, o pelo menos um retardador de controle polar pode compreender ainda um retardador passivo tendo seu eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, sendo que o pelo menos um retardador passivo tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -400 nm a -1.800 nm, preferencialmente em uma faixa de -700 nm a -1.500 nm e mais preferencialmente em uma faixa de -900 nm a -1.300 nm.

[0025] Quando a camada de alinhamento de superfície disposta para fornecer alinhamento homogêneo estiver entre a camada de material de LC e o retardador de controle polar, o pelo menos um retardador de controle polar pode compreender ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, sendo que cada retardador do par de retardadores tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 400 nm a 1.800 nm, preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 1.500 nm e mais preferencialmente na faixa de 900 nm a 1.300 nm. Vantajosamente, pode-se alcançar uma resiliência aumentada à visibilidade de fluxo de material de LC durante a pressão aplicada.

[0026] Quando a camada de alinhamento de superfície disposta para fornecer alinhamento homeotrópico estiver entre a camada de material de LC e o retardador de controle polar, a camada de material de LC pode ter uma retardância para luz com comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.800 nm, preferencialmente em variam de 700 nm a 1.500 nm e, mais preferencialmente, de 900 nm a 1.350 nm.

[0027] Quando a camada de alinhamento de superfície disposta para fornecer alinhamento homeotrópico estiver entre a camada de material de LC e o retardador de controle polar, o pelo menos um retardador de controle polar pode compreender ainda um retardador passivo com seu eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, sendo que o pelo menos um retardador passivo tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -1.600 nm, preferencialmente em uma faixa de -500 nm a -1.300 nm e mais preferencialmente em uma faixa de -700 nm a -1.150 nm.

[0028] Quando a camada de alinhamento de superfície disposta para fornecer alinhamento homeotrópico estiver entre a camada de material de LC e o retardador de controle polar, o pelo menos um retardador de controle polar pode compreender ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, sendo que cada retardador do par de retardadores tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 400 nm a 1.600 nm, preferencialmente em uma faixa de 600 nm a 1.400 nm e mais preferencialmente na faixa de 800 nm a 1.300 nm. Vantajosamente, em comparação com o alinhamento homeotrópico em lados opostos do LC, pode ser alcançada maior resiliência à visibilidade de fluxo de material de LC durante a pressão aplicada.

[0029] Cada camada de alinhamento pode ter uma pré-inclinação que tem uma direção de pré-inclinação com um componente no plano da camada de material de LC que é paralelo, ou antiparalelo, ou ortogonal à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador refletivo. Uma luminância vantajosamente alta pode ser alcançada para posições de visualização frontal.

[0030] Cada camada de alinhamento pode ter uma pré-inclinação que tem uma direção de pré-inclinação com um componente no plano da camada de material de LC que é paralelo, ou antiparalelo, ou ortogonal à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador refletivo.

[0031] Quando o pelo menos um retardador de controle polar compreender um retardador de LC comutável, o pelo menos um retardador passivo pode compreender ainda dois retardadores passivos, sendo que o retardador de LC comutável é fornecido entre os dois retardadores passivos. O dispositivo de exibição pode compreender ainda um eletrodo transmissivo e uma camada de alinhamento de superfície de LC formada em um lado de cada um dos dois retardadores passivos adjacentes ao retardador de LC comutável. O dispositivo de exibição pode compreender ainda o primeiro e o segundo substratos entre os quais o retardador de LC comutável é fornecido, sendo que o primeiro e o segundo substratos compreendem, cada um, um dos dois retardadores passivos. Os dois retardadores passivos podem, cada um, compreender um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador com uma retardância total para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -700 nm, preferencialmente em uma faixa de -350 nm a -600 nm e mais preferencialmente na faixa de -400 nm a -500 nm. Cada um dos dois retardadores passivos pode ter um eixo geométrico óptico no plano do retardador passivo, em que os eixos geométricos ópticos são cruzados, e cada retardador passivo do par de retardadores passivos tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 150 nm a 800 nm, preferencialmente em uma faixa de 200 nm a 700 nm e mais preferencialmente na faixa de 250 nm a 600 nm. Vantajosamente a espessura, o custo e a complexidade podem ser reduzidos.

[0032] O retardador de LC comutável pode compreender ainda eletrodos transmissivos dispostos para aplicar uma tensão para controlar a camada de material de LC. Os eletrodos transmissivos podem estar em lados opostos da camada de material de LC. O dispositivo de exibição pode compreender ainda um sistema de controle disposto para controlar a tensão aplicada através dos eletrodos do retardador de LC comutável. Vantajosamente, o visor pode ser controlado para alternar entre modos de operação de privacidade e pública.

[0033] Os eletrodos podem ser padronizados para fornecer pelo menos duas regiões padrão. Vantajosamente, um padrão de camuflagem pode ser aplicado no modo de privacidade para luminância e refletividade, e a luminância e refletividade frontais podem ser substancialmente não modificadas.

[0034] O pelo menos um retardador de controle polar pode compreender pelo menos um retardador passivo que está disposto para introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador passivo e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador passivo. Vantajosamente, a espessura e o custo podem ser reduzidos e a eficiência pode ser aumentada se nenhum retardador de controle polar de LC comutável for fornecido.

[0035] O pelo menos um retardador de controle polar pode compreender pelo menos um retardador passivo. O pelo menos um retardador passivo pode compreender pelo menos dois retardadores passivos com pelo menos duas orientações diferentes de eixos geométricos ópticos. Vantajosamente, um visor de privacidade de baixo custo e um visor de pouca luz dispersa podem ser fornecidos.

[0036] Em uma alternativa, o pelo menos um retardador passivo pode compreender um retardador com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador. Vantajosamente, a espessura pode ser reduzida.

[0037] Em outra alternativa, o pelo menos um retardador passivo pode compreender um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados. Vantajosamente, o custo do retardador passivo pode ser reduzido e filmes esticados de alta uniformidade usados para o retardador passivo.

[0038] O par de retardadores pode ter eixos geométricos ópticos que se estendem a 45° e a 135°, respectivamente, em relação à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída.

[0039] O dispositivo de exibição pode compreender ainda um par adicional de retardadores passivos dispostos entre o par de retardadores passivos mencionado primeiramente e que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores passivos que são cruzados. Vantajosamente, um visor de privacidade ou visor de pouca luz dispersa pode ser fornecido para as orientações de paisagem e retrato. Em um veículo automotivo, as reflexões dos para-brisas e outras superfícies de vidro podem ser reduzidas.

[0040] O par adicional de retardadores passivos pode ter eixos geométricos ópticos que se estendem a 0° e 90°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico que é paralela à transmissão do vetor elétrico do polarizador de saída. Vantajosamente, um VSL alto pode ser fornecido em regiões polares com alguma simetria rotacional.

[0041] Em outra alternativa, o pelo menos um retardador de controle polar passivo pode compreender um retardador com um eixo geométrico óptico que é orientado com um componente perpendicular ao plano do retardador e um componente no plano do retardador. O componente no plano do retardador passivo pode se estender a 0°, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico que é paralela ou perpendicular à transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor. O pelo menos um retardador de controle polar passivo pode compreender ainda um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador passivo ou um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores passivos que são cruzados.

[0042] Vantajosamente, pode ser fornecido um visor de privacidade que alcance redução de luminância e aumento de reflexos na direção lateral com baixo custo e complexidade. Um visor móvel pode ser girado em torno de um eixo geométrico horizontal enquanto alcança uma visibilidade de imagem confortável para um usuário principal.

[0043] O dispositivo de exibição pode compreender ainda pelo menos um outro retardador de controle polar disposto entre o polarizador de saída e o polarizador refletivo. Vantajosamente, pode ser fornecida modificação adicional do perfil do campo de visão para luz transmitida. A luminância pode ser reduzida para um curioso, enquanto o usuário principal pode observar substancialmente a mesma luminância.

[0044] O dispositivo de exibição pode compreender ainda uma luz de fundo disposta para emitir luz, em que o SLM é um SLM transmissivo disposto para receber luz de saída da luz de fundo, em que a luz de fundo fornece uma luminância em ângulos polares em relação à linha perpendicular ao SLM superior a 45 graus que está em no máximo 30% da luminância ao longo da linha perpendicular ao SLM, preferencialmente no máximo 20% da luminância ao longo da linha perpendicular ao SLM e mais preferencialmente no máximo 10% da luminância ao longo da linha perpendicular ao SLM. Vantajosamente, um VSL alto pode ser dotado de baixa espessura e baixo custo. Além disso, o VSL pode ser alto em ambientes com iluminação ambiente reduzida.

[0045] Um outro polarizador adicional pode ser disposto entre o outro retardador de controle polar e o polarizador refletivo. O dispositivo de exibição pode compreender ainda pelo menos um outro retardador de controle polar e um outro polarizador adicional, em que o pelo menos um outro retardador de controle polar está disposto entre o polarizador adicional mencionado anteriormente e o outro polarizador adicional. Vantajosamente, a luminância pode ser reduzida para um curioso.

[0046] O pelo menos um outro retardador de controle polar adicional pode compreender pelo menos um outro retardador passivo. Vantajosamente, o aumento na espessura e no custo pode ser pequeno.

[0047] O pelo menos um retardador de controle polar primeiramente mencionado pode compreender um primeiro retardador de LC comutável compreendendo uma primeira camada de material de LC, e o pelo menos um outro retardador de controle polar pode compreender um segundo retardador de LC comutável compreendendo uma segunda camada de material de LC. O outro retardador de LC comutável pode compreender pelo menos uma camada de alinhamento de superfície disposta adjacente ao material de LC tendo uma pré-inclinação com uma direção de pré-inclinação com um componente no plano da camada de material de LC que está alinhado de modo paralelo ou antiparalelo ou ortogonal ao polarizador refletivo.

[0048] Vantajosamente, o campo de visão no modo de operação público pode ser substancialmente não modificado, enquanto outras modificações do perfil do campo de visão podem ser fornecidas para a luz transmitida no modo de operação de privacidade. A luminância pode ser reduzida para um curioso, enquanto o usuário principal pode observar substancialmente a mesma luminância. O primeiro e o segundo retardadores de LC podem ter retardâncias diferentes. Variações cromáticas com o ângulo de visão podem ser reduzidas.

[0049] A direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador refletivo pode ser paralela à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador adicional e/ou paralela à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída.

[0050] As camadas de material de LC de cada um dentre o primeiro e o segundo retardadores de LC comutáveis podem ter uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 450 nm a 850 nm, preferencialmente em uma faixa de 500 nm a 750 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 550 nm a 650 nm. O VSL em ângulos de visão polares altos pode ser aumentado.

[0051] O pelo menos um retardador de controle polar primeiramente mencionado compreende ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, em que o primeiro do par de retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico que se estende a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída, e o segundo do par de retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico que se estende a 135° em relação à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída; e o pelo menos um outro retardador de controle polar compreende um outro par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, em que o primeiro do outro par de retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico que se estende a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída; e os eixos geométricos ópticos de um do par primeiramente mencionado de retardadores passivos e do outro par de retardadores passivos que são mais próximos um do outro se estendem na mesma direção.

[0052] Vantajosamente, a aparência da cor da luz refletida e transmitida para um curioso fora do eixo geométrico pode ser simétrica para ângulos de visão laterais positivos e negativos. O VSL mínimo pode ser aumentado.

[0053] Cada retardador passivo do par mencionado primeiramente de retardadores passivos e cada retardador passivo do outro par de retardadores passivos têm uma retardância para luz com comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm, preferencialmente em uma faixa de 350 nm a 650 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 400 nm a 550 nm. O VSL em ângulos de visão polares altos pode ser aumentado.

[0054] O dispositivo de exibição pode compreender ainda: uma luz de fundo disposta para emitir luz, em que o SLM é um SLM transmissivo disposto para receber luz de saída da luz de fundo, e o SLM compreende ainda um polarizador de entrada disposto no lado de entrada do SLM, sendo que o polarizador de entrada é um polarizador linear; e um outro polarizador adicional disposto no lado de entrada do polarizador de entrada, sendo que o outro polarizador adicional é um polarizador linear; e pelo menos um outro retardador de controle polar é disposto entre o outro polarizador adicional e o polarizador de entrada. Vantajosamente, o aumento de espessura entre o SLM e o visualizador é reduzido. Maior fidelidade da imagem pode ser fornecida e a difusão pode ser aumentada para reduzir a aparência de reflexões especulares da superfície frontal para o usuário frontal. O número de etapas de laminação pode ser reduzido e o VSL pode ser aumentado. Um modo público pode ser dotado de ângulo de visão amplo.

[0055] O dispositivo de exibição pode compreender ainda um sistema de controle disposto para controlar a aplicação de uma tensão comum no primeiro e no segundo retardadores de LC comutáveis, e em que o material de LC do primeiro retardador de LC é diferente do material de LC do segundo retardador de LC. Vantajosamente, o custo do sistema de controle pode ser reduzido. Variações cromáticas com o ângulo de visão podem ser reduzidas.

[0056] O polarizador refletivo e o polarizador de saída podem ter direções de transmissão de vetor elétrico paralelas. O polarizador refletivo e o polarizador adicional podem ter direções de transmissão de vetor elétrico paralelas. O polarizador refletivo e o polarizador adicional podem ter direções de transmissão de vetor elétrico que não são paralelas, e o dispositivo de exibição pode compreender ainda um retardador de rotador disposto entre o polarizador refletivo e o polarizador adicional, sendo que o retardador de rotador é disposto para girar uma direção de polarização da luz polarizada incidente no mesmo entre as direções de transmissão do vetor elétrico do polarizador do visor e o polarizador adicional. Vantajosamente, alta eficiência pode ser fornecida. O polarizador adicional pode ser alinhado com uma direção de transmissão de vetor elétrico para transmitir luz através de óculos de sol polarizados para orientações típicas do usuário. Podem ser utilizados SLMs com direções de transmissão de vetores elétricos de saída não paralela, como TN-LCD.

[0057] De acordo com um segundo aspecto da presente divulgação, é fornecido um elemento óptico de controle de ângulo de visão para aplicação no lado de saída de um dispositivo de exibição para uso em iluminação ambiente compreendendo um SLM disposto para emitir luz; em que o SLM compreende um polarizador de saída disposto no lado de saída do SLM; sendo que o elemento óptico de controle de ângulo de visão compreende um polarizador adicional; um polarizador refletivo disposto entre o polarizador de saída e o polarizador adicional na aplicação do elemento óptico de controle de ângulo de visão no dispositivo de exibição; e pelo menos um retardador de controle polar disposto entre o polarizador refletivo e o polarizador adicional, em que o pelo menos um retardador de controle polar é capaz de introduzir simultaneamente nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar e introduzir uma mudança de fase relativa aos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar.

[0058] Vantajosamente, um elemento pós- venda pode ser anexado aos visores pelos usuários do visor. O elemento não requer alinhamento complexo. A batida Moiré entre o elemento e os pixels do visor não está presente e a seleção do componente em relação à afinação dos pixels não é necessária. O custo do estoque é reduzido. Alternativamente, o elemento óptico de controle de ângulo de visão pode ser convenientemente instalado de fábrica nos módulos de visor.

[0059] As várias características e alternativas definidas acima em relação ao primeiro aspecto da presente divulgação podem ser aplicadas de forma semelhante ao segundo aspecto da presente divulgação.

[0060] De acordo com um terceiro aspecto da presente divulgação, é fornecido um dispositivo de exibição que compreende: um SLM; um polarizador de visor disposto em pelo menos um lado do SLM, sendo que o polarizador de visor é um polarizador linear; e um primeiro polarizador adicional disposto no mesmo lado do SLM que um dentre o pelo menos um polarizadores de visor, sendo que o primeiro polarizador adicional é um polarizador linear; e primeiros múltiplos retardadores de controle polar dispostos entre o primeiro polarizador adicional e o um dentre o pelo menos um polarizadores de visor; um outro polarizador adicional disposto no mesmo lado do SLM que o dito pelo menos um dentre o pelo menos um polarizadores de visor, fora do primeiro polarizador adicional, sendo que o outro polarizador adicional é um polarizador linear; e múltiplos outros retardadores de controle polar dispostos entre o outro primeiro polarizador adicional e o um dentre o pelo menos um polarizadores de visor outro polarizador adicional; em que os múltiplos retardadores de controle polar primeiramente mencionados compreendem um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, em que o primeiro do par de retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico que se estende a 45° em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída, e o segundo do par de retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico que se estende a 135° em relação à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor que é um polarizador de saída e se estende a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída, e em que os múltiplos outros retardadores de controle polar compreendem um outro par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, em que o primeiro do par de retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico que se estende a 135° em relação à direção de transmissão de vetor elétrico de o polarizador de saída e o segundo do outro par de retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico que se estende a 45° em relação à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor que é o polarizador de saída e se estende a 45° e 135°, respectivamente em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída e os eixos geométricos ópticos do um do primeiro par de retardadores de controle polar passivos e do um do outro par de retardadores de controle polar passivos que são mais próximos um do outro se estendem na mesma direção.

[0061] Vantajosamente, um visor de privacidade comutável pode ser dotado de alta visibilidade da imagem em um amplo campo de visão em um modo de operação público. Uma luz de fundo de grande angular pode ser fornecida, com custo reduzido e maior robustez em comparação a luzes de fundo colimadas. Em um modo de operação de privacidade, VSLs altos podem ser alcançados em um amplo campo de visão no qual um curioso fora do eixo geométrico pode ser posicionado, com baixa refletividade do visor. Os retardadores e polarizadores adicionais podem ser dispostos entre a luz de fundo e o SLM de modo que os difusores com robustez de superfície possam ser dispostos na superfície frontal do visor para minimizar a visibilidade das reflexões frontais enquanto alcança alta fidelidade de pixels. Rolagens de cromaticidade e luminância podem ser simétricas.

[0062] De acordo com um quarto aspecto da presente divulgação, é fornecido um SLM transmissivo disposto para receber luz de saída da luz de fundo; um polarizador de entrada disposto no lado de entrada do SLM e um polarizador de saída disposto no lado de saída do SLM, sendo que o polarizador de entrada e o polarizador de saída são polarizadores lineares; um primeiro polarizador adicional disposto no lado de saída do polarizador de saída, sendo que o primeiro polarizador adicional é um polarizador linear; e primeiros retardadores de controle polar dispostos entre o primeiro polarizador adicional e o polarizador de saída; um outro polarizador adicional disposto entre a luz de fundo e o polarizador de entrada, sendo que o outro polarizador adicional é um polarizador linear; e outros retardadores de controle polar dispostos entre o primeiro polarizador adicional e o polarizador de entrada; em que os primeiros retardadores de controle polar compreendem um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída, os outros retardadores de controle polar compreendem um outro par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente em relação à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída, e os eixos geométricos ópticos do um do primeiro par de retardadores de controle polar passivos e o um do outro par de retardadores de controle polar passivos que são mais próximos um do outro se estendem na mesma direção.

[0063] Vantajosamente, um visor de privacidade comutável pode ser dotado de alta visibilidade da imagem em um amplo campo de visão em um modo de operação público. Uma luz de fundo de grande angular pode ser fornecida, com custo reduzido e maior robustez em comparação a luzes de fundo colimadas. Em um modo de operação de privacidade, VSLs altos podem ser alcançados em um amplo campo de visão no qual um curioso fora do eixo geométrico pode ser posicionado, com baixa refletividade do visor. Alguns dos retardadores e dos polarizadores adicionais podem ser dispostos entre a luz de fundo e o SLM de modo que os difusores com robustez de superfície possam ser dispostos na superfície frontal do visor para minimizar a visibilidade das reflexões frontais enquanto alcança alta fidelidade de pixel e alto contraste de imagem. Rolagens de cromaticidade e luminância podem ser simétricas. A dispersão do SLM pode não afetar a luz que é transmitida através de um dos retardadores e do polarizador adicional, de modo que o VSL pode ser aumentado.

[0064] Modalidades da presente divulgação podem ser usadas em uma variedade de sistemas ópticos. As modalidades podem incluir ou trabalhar com uma variedade de projetores, sistemas de projeção, componentes ópticos, visores, microvisores, sistemas de computador, processadores, sistemas de projetor independentes, sistemas visuais e/ou audiovisuais e dispositivos elétricos e/ou ópticos. Aspectos da presente divulgação podem ser usados com praticamente qualquer aparelho relacionado a dispositivos ópticos e elétricos, sistemas ópticos, sistemas de apresentação ou qualquer aparelho que possa conter qualquer tipo de sistema óptico. Por conseguinte, modalidades da presente divulgação podem ser empregadas em sistemas ópticos, dispositivos usados em apresentações visuais e/ou ópticas, periféricos visuais e assim por diante e em vários ambientes de computação.

[0065] Antes de prosseguir com as modalidades divulgadas em detalhes, deve-se entender que a divulgação não é limitada em sua aplicação ou criação aos detalhes das disposições particulares mostradas, porque a divulgação tem capacidade para outras modalidades. Além disso, os aspectos da divulgação podem ser estabelecidos em diferentes combinações e disposições para definir modalidades exclusivas por si só. Além disso, a terminologia usada neste documento é para fins de descrição e não de limitação.

[0066] Essas e outras vantagens e características da presente divulgação tornar-se-ão evidentes para aqueles versados na técnica após a leitura desta divulgação em sua totalidade.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0067] Modalidades são ilustradas a título de exemplo nas FIGURAS anexas, nas quais números de referência semelhantes indicam partes semelhantes e nas quais:

[0068] A FIGURA 1A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente compreendendo um SLM transmissivo, polarizador refletivo e retardador comutável compensado;

[0069] A FIGURA 1B é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente compreendendo um SLM emissivo e um retardador comutável compensado;

[0070] A FIGURA 2A é um diagrama que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas na pilha óptica da FIGURA 1A;

[0071] A FIGURA 2B é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle do ângulo de visão que compreende um polarizador refletivo, um retardador de controle polar passivo, um retardador de LC comutável e um polarizador adicional;

[0072] A FIGURA 3 é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador de LC comutável compreendendo um retardador de controle polar negativo passivo em placa C em um modo de privacidade;

[0073] A FIGURA 4A é um diagrama que ilustra em vista lateral a propagação da luz de saída de um SLM através da pilha óptica da FIGURA 1A em um modo de privacidade;

[0074] A FIGURA 4B é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 4A;

[0075] A FIGURA 5A é um diagrama que ilustra, em vista superior, a propagação da luz de iluminação ambiente através da pilha óptica da FIGURA 1A em um modo de privacidade;

[0076] A FIGURA 5B é um gráfico que ilustra a variação da refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 5A;

[0077] A FIGURA 5C é um gráfico que ilustra uma medição da variação da refletividade com direção lateral para os raios de luz refletidos na FIGURA 5A;

[0078] A FIGURA 6A é um diagrama que ilustra em de vista em perspectiva frontal uma observação da luz de saída transmitida para um visor no modo de privacidade;

[0079] A FIGURA 6B é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva frontal uma observação da luz ambiente refletida das superfícies da interface de um visor;

[0080] A FIGURA 6C é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva frontal uma observação da luz ambiente refletida para o visor da FIGURA 1A e da FIGURA 1B no modo de privacidade;

[0081] A FIGURA 7A é um diagrama que ilustra em vistas em perspectiva frontal a aparência do visor da FIGURA 1A e da FIGURA 1B no modo de privacidade;

[0082] A FIGURA 7B é um gráfico que ilustra a variação de faixa dinâmica percebida em relação à iluminação ambiente para um curioso fora do eixo geométrico do visor de privacidade comutável da FIGURA 1A e da FIGURA 1B em um modo de privacidade para disposições com e sem o polarizador refletivo;

[0083] A FIGURA 7C é um gráfico que ilustra a variação de VSL com direção polar para um visor da FIGURA 1A compreendendo uma luz de fundo colimada;

[0084] A FIGURA 7D é um gráfico que ilustra a variação de VSL com direção polar para um visor que não compreende múltiplos retardadores;

[0085] A FIGURA 8A é um diagrama que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo para os modos de entretenimento e compartilhamento;

[0086] A FIGURA 8B é um diagrama que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo em um modo de entretenimento;

[0087] A FIGURA 8C é um diagrama que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo em um modo de compartilhamento;

[0088] A FIGURA 8D é um diagrama que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo para os modos noturno e diurno;

[0089] A FIGURA 8E é um diagrama que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo no modo noturno;

[0090] A FIGURA 8F é um diagrama que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo no modo diurno;

[0091] A FIGURA 9A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo público, em que o retardador comutável compreende uma camada LC comutável com alinhamento homeotrópico e um retardador de controle polar de placa C passivo;

[0092] A FIGURA 9B é um diagrama que ilustra, em vista lateral, a propagação da luz de saída de um SLM através da pilha óptica da FIGURA 1A em um modo público;

[0093] A FIGURA 9C é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 9B;

[0094] A FIGURA 9D é um diagrama que ilustra em vista superior a propagação da luz de iluminação ambiente através da pilha óptica da FIGURA 1A em um modo público;

[0095] A FIGURA 9E é um gráfico que ilustra a variação da refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 9D;

[0096] A FIGURA 10A é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva frontal a observação da luz de saída transmitida para um visor em modo público;

[0097] A FIGURA 10B é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva frontal a observação da luz ambiente refletida a partir do visor comutável da FIGURA 1A em modo público;

[0098] A FIGURA 10C é um diagrama que ilustra vistas em perspectiva frontal a aparência do visor da FIGURA 1A em modo público;

[0099] A FIGURA 11A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo público, em que o retardador comutável compreende uma camada LC comutável com alinhamento homogêneo e retardadores de controle polar de placa A cruzada;

[0100] A FIGURA 11B é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 11A em um modo de privacidade;

[0101] A FIGURA 11C é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 11A em um modo de privacidade;

[0102] A FIGURA 11D é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 11A em um modo público;

[0103] A FIGURA 11E é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 11A em um modo público;

[0104] A FIGURA 11F é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador compensado comutável em um modo de privacidade compreendendo os retardadores de controle polar passivos de placa A cruzada e o retardador de LC comutável homogeneamente alinhado, compreendendo ainda um retardador de rotação passivo;

[0105] A FIGURA 12A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de privacidade que compreende um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado e um retardador de placa C negativa passivo acionado com uma primeira tensão;

[0106] A FIGURA 12B é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de privacidade que compreende um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado e um retardador de placa C negativa passivo acionado com uma segunda tensão diferente da primeira tensão;

[0107] A FIGURA 12C é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 12A em um modo de privacidade;

[0108] A FIGURA 12D é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 12A em um modo de privacidade;

[0109] A FIGURA 12E é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 12B em um modo público;

[0110] A FIGURA 12F é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 12B em um modo público;

[0111] A FIGURA 13A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de privacidade que compreende um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado;

[0112] A FIGURA 13B é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 13A em um modo de privacidade;

[0113] A FIGURA 13C é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 13A em um modo de privacidade;

[0114] A FIGURA 13D é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 13A em um modo público;

[0115] A FIGURA 13E é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 13A em um modo público;

[0116] A FIGURA 13F é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle do ângulo de visão que compreende um polarizador refletivo, um retardador de LC comutável e um polarizador adicional;

[0117] A FIGURA 14A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de privacidade compreendendo retardadores passivos de placa A cruzada e retardador de LC comutável homeotropicamente alinhado;

[0118] A FIGURA 14B é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 14A em um modo de privacidade;

[0119] A FIGURA 14C é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 14A em um modo de privacidade;

[0120] A FIGURA 14D é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em modo público compreendendo retardadores passivos de placa A cruzada e retardador de LC comutável homeotropicamente alinhado;

[0121] A FIGURA 14E é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 14D em um modo público;

[0122] A FIGURA 14F é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 14D em um modo de privacidade;

[0123] A FIGURA 15A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de privacidade compreendendo um retardador de LC comutável alinhado homogeneamente e homeotropicamente e um retardador de placa C negativa passivo;

[0124] A FIGURA 15B é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 15A em um modo de privacidade;

[0125] A FIGURA 15C é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 15A em um modo de privacidade;

[0126] A FIGURA 15D é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 15A em um modo público;

[0127] A FIGURA 15E é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 15A em um modo público;

[0128] A FIGURA 16 é um diagrama que ilustra em vista lateral um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente que compreende uma luz de fundo não colimadora, um retardador passivo disposto entre um polarizador de recirculação refletivo e um SLM transmissivo, um polarizador refletivo, um retardador comutável compensado e adicional polarizador;

[0129] A FIGURA 17A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente compreendendo um SLM emissivo, um retardador de controle passivo, um outro polarizador adicional, um polarizador refletivo, um retardador comutável compensado e um polarizador adicional;

[0130] A FIGURA 17B é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle do ângulo de visão que compreende um retardador de controle passivo, um primeiro polarizador adicional, um polarizador refletivo, um retardador de controle polar passivo, um retardador de LC comutável e um segundo polarizador adicional;

[0131] A FIGURA 18A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente compreendendo uma luz de fundo de grande angular, em que os primeiros múltiplos retardadores estão dispostos entre a luz de fundo e o SLM e múltiplos outros retardadores são dispostos para receber luz do SLM;

[0132] A FIGURA 18B é um diagrama que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica que compreende múltiplos retardadores dispostos entre um polarizador refletivo e um polarizador adicional e múltiplos outros retardadores dispostos entre o polarizador de entrada e um outro polarizador adicional de um SLM transmissivo em que múltiplos retardadores e múltiplos outros retardadores compreendem, cada um, placas A cruzadas;

[0133] A FIGURA 18C é um gráfico que ilustra a variação da luminância de saída logarítmica com a direção polar para raios de luz transmitidos de múltiplos retardadores compreendendo placas A passivas cruzadas e um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado;

[0134] A FIGURA 18D é um gráfico que ilustra em uma direção lateral a variação da luminância de saída logarítmica com ângulo de visão lateral para raios de luz transmitidos de múltiplos retardadores compreendendo placas A passivas cruzadas e um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado;

[0135] A FIGURA 18E é um diagrama que ilustra em vista lateral um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente compreendendo um SLM emissivo, um primeiro retardador de LC comutável compensado, um primeiro polarizador adicional, um polarizador refletivo, um segundo retardador de LC comutável compensado e um segundo polarizador adicional;

[0136] A FIGURA 18F é um diagrama que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica que compreende múltiplos retardadores dispostos entre um polarizador refletivo e um polarizador adicional e múltiplos outros retardadores dispostos entre o polarizador de saída e um outro polarizador adicional que é o polarizador refletivo em que o múltiplos retardadores e múltiplos outros retardadores compreendem, cada um, placas A cruzadas;

[0137] A FIGURA 18G é um diagrama que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica compreendendo múltiplos retardadores dispostos entre um outro polarizador de absorção de luz adicional e um polarizador adicional e múltiplos outros retardadores dispostos entre o polarizador de saída e o outro polarizador adicional em que múltiplos retardadores e múltiplos outros retardadores compreendem, cada um, placas A cruzadas;

[0138] A FIGURA 18H é um diagrama que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica para um SLM transmissivo compreendendo múltiplos retardadores dispostos entre um outro polarizador de absorção de luz adicional e um polarizador adicional e múltiplos outros retardadores dispostos entre o polarizador de entrada e o outro polarizador adicional em que os múltiplos retardadores e múltiplos outros retardadores compreendem placas A cruzadas;

[0139] A FIGURA 18I é um diagrama que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica para um SLM transmissivo compreendendo múltiplos retardadores dispostos entre um outro polarizador adicional e o polarizador de entrada de um SLM transmissivo e múltiplos retardadores dispostos entre o polarizador de saída e um polarizador adicional em que os múltiplos retardadores e múltiplos outros retardadores compreendem placas A cruzadas;

[0140] A FIGURA 18J é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de privacidade compreendendo um primeiro retardador passivo de placa C negativa e o primeiro retardador de LC comutável homogeneamente alinhado disposto entre o polarizador de saída e um polarizador refletivo; e um segundo retardador passivo de placa C negativa e um segundo retardador de LC comutável homogeneamente alinhado disposto entre o polarizador refletivo e um outro polarizador adicional;

[0141] A FIGURA 18K é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle de ângulo de visão compreendendo um primeiro retardador de LC comutável compensado, um primeiro polarizador adicional, um polarizador refletivo, um segundo retardador de LC comutável compensado e um segundo polarizador adicional;

[0142] A FIGURA 19A é um diagrama que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo para os modos diurnos e/ou de compartilhamento;

[0143] A FIGURA 19B é um diagrama que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo para os modos diurnos e/ou de compartilhamento;

[0144] A FIGURA 19C é um diagrama que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo para modos noturnos e/ou de entretenimento;

[0145] A FIGURA 19D é um diagrama que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo para modos noturnos e/ou de entretenimento;

[0146] A FIGURA 20A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor de privacidade para uso em iluminação ambiente que compreende uma luz de fundo, um SLM transmissivo, um polarizador refletivo, uma pilha de retardadores e um polarizador adicional;

[0147] A FIGURA 20B é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle do ângulo de visão que compreende um polarizador refletivo, uma pilha retardadora e um polarizador adicional;

[0148] A FIGURA 20C é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva lateral um elemento de controle do ângulo de visão que compreende uma primeira pilha retardadora e um polarizador adicional; um polarizador refletivo; uma segunda pilha retardadora e outro polarizador adicional;

[0149] A FIGURA 20D é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva lateral, um visor de privacidade para uso em iluminação ambiente compreendendo uma luz de fundo, um polarizador de recirculação refletiva, uma pilha retardadora de entrada, um SLM transmissivo, um polarizador refletivo, uma pilha retardadora e um polarizador adicional;

[0150] A FIGURA 21A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica de um retardador passivo compreendendo uma placa C negativa e disposta para fornecer modificações no campo de visão de um dispositivo de exibição;

[0151] A FIGURA 21B é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos no retardador passivo da FIGURA 21A;

[0152] A FIGURA 21C é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica de um retardador passivo compreendendo uma placa O negativa inclinada em um plano ortogonal à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor e uma placa C negativa e disposta para fornecer modificação de campo de visão de um dispositivo de exibição;

[0153] A FIGURA 21D é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos no retardador passivo da FIGURA 21C;

[0154] A FIGURA 21E é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica de um retardador passivo compreendendo uma placa O positiva inclinada em um plano ortogonal à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor e placas A cruzadas e dispostas para fornecer uma modificação de campo de visão de um dispositivo de exibição;

[0155] A FIGURA 21F é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos no retardador passivo da FIGURA 21E;

[0156] A FIGURA 22A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica disposta para fornecer modificações de campo de visão de um dispositivo de exibição compreendendo dois pares de placas A cruzadas;

[0157] A FIGURA 22B é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos no retardador passivo da FIGURA 22A;

[0158] A FIGURA 23A e a FIGURA 23B são diagramas que ilustram em vista lateral um visor de privacidade para uso em iluminação ambiente compreendendo um SLM transmissivo, um polarizador refletivo, um retardador de LC, retardadores de compensação e um polarizador adicional;

[0159] A FIGURA 24A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador compensado comutável em um modo de privacidade compreendendo um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado disposto entre o primeiro e o segundo retardadores de controle polar passivos de placa C;

[0160] A FIGURA 24B e a FIGURA 24C são gráficos que ilustram a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na pilha óptica da FIGURA 24A em um modo público e um modo de privacidade, respectivamente;

[0161] A FIGURA 24D é um gráfico que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 24A em um modo de privacidade;

[0162] A FIGURA 25A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor compreendendo um retardador compensado comutável disposto entre o primeiro e o segundo substratos do retardador de controle polar passivo de placa C;

[0163] A FIGURA 25B é um diagrama que ilustra em vista lateral parte de um visor que compreende um retardador compensado comutável disposto entre o primeiro e o segundo substratos do retardador de controle polar passivo de placa C;

[0164] A FIGURA 25C é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva lateral uma disposição de um retardador compensado comutável em um modo público compreendendo um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado disposto entre o primeiro e o segundo retardadores de controle polar passivos cruzados de placa A;

[0165] A FIGURA 25D e a FIGURA 25E são gráficos que ilustram a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos para a disposição da FIGURA 25C nos modos de grande angular e privacidade, respectivamente;

[0166] A FIGURA 26A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de privacidade compreendendo um retardador passivo de placa C negativa e um retardador de LC comutável homeotropicamente alinhado compreendendo ainda uma camada de eletrodo padronizada;

[0167] A FIGURA 26B é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação da vista frontal de um visualizador primário e um curioso por um visor de privacidade controlada por luminância camuflada;

[0168] A FIGURA 26C é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação lateral de um curioso por um visor de privacidade controlada por luminância camuflada;

[0169] A FIGURA 27A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado;

[0170] A FIGURA 27B é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 27A para uma primeira tensão aplicada;

[0171] A FIGURA 27C é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 27A para uma segunda tensão aplicada maior que a primeira tensão aplicada;

[0172] A FIGURA 27D é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva lateral uma placa C disposta entre polarizadores paralelos;

[0173] A FIGURA 27E é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 27D;

[0174] A FIGURA 28A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado disposto entre polarizadores paralelos em série com uma placa C disposta entre polarizadores paralelos;

[0175] A FIGURA 28B é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 28A para uma primeira tensão aplicada;

[0176] A FIGURA 28C é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 28A para uma segunda tensão aplicada maior que a primeira tensão aplicada;

[0177] A FIGURA 29A é um diagrama que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador de LC comutável homogeneamente alinhado em série com um retardador de controle polar de placa C em que o retardador de controle polar de placa C e de LC comutável homogeneamente alinhado estão dispostos entre um único par de polarizadores paralelos;

[0178] A FIGURA 29B é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 29A para uma primeira tensão aplicada;

[0179] A FIGURA 29C é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 29A para uma segunda tensão aplicada maior que a primeira tensão aplicada;

[0180] A FIGURA 30A é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva frontal uma luz de fundo direcional;

[0181] A FIGURA 30B é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva frontal uma luz de fundo não direcional;

[0182] A FIGURA 30C é um gráfico que ilustra variação com luminância com ângulo de visão lateral de visores com diferentes campos de visão;

[0183] A FIGURA 31A é um diagrama que ilustra em vista lateral um aparelho de visor direcional comutável compreendendo um guia de ondas de imageamento e um retardador de LC comutável;

[0184] A FIGURA 31B é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva traseira uma operação de um guia de ondas de imageamento em modo de ângulo estreito;

[0185] A FIGURA 31C é um gráfico que ilustra uma plotagem de luminância do campo de visão da saída da FIGURA 31B quando usado em um aparelho de visor sem retardador de LC comutável;

[0186] A FIGURA 32A é um diagrama que ilustra em vista lateral um aparelho de visor direcional comutável compreendendo um guia de ondas colimador comutável e um retardador de LC comutável em um modo de privacidade;

[0187] A FIGURA 32B é um diagrama que ilustra em vista superior uma saída de um guia de ondas colimador;

[0188] A FIGURA 32C é um gráfico que ilustra uma plotagem polar de campo de visão de iso- luminância para o aparelho de visor da FIGURA 32A;

[0189] A FIGURA 33A é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de retardador por luz fora do eixo geométrico;

[0190] A FIGURA 33B é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de retardador pela luz fora do eixo geométrico de um primeiro estado de polarização linear a 0 graus;

[0191] A FIGURA 33C é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de retardador pela luz fora do eixo geométrico de um primeiro estado de polarização linear a 90 graus;

[0192] A FIGURA 33D é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de retardador pela luz fora do eixo geométrico de um primeiro estado de polarização linear a 45 graus;

[0193] A FIGURA 34A é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de um retardador de placa C por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva;

[0194] A FIGURA 34B é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de um retardador de placa C por luz polarizada fora do eixo geométrico com um ângulo lateral negativo;

[0195] A FIGURA 34C é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de um retardador de placa C por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva e ângulo lateral negativo;

[0196] A FIGURA 34D é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de um retardador de placa C por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva e ângulo lateral positivo;

[0197] A FIGURA 34E é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos nas FIGURAS 34A a 34D;

[0198] A FIGURA 35A é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de camadas de retardador de placa A cruzada por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva;

[0199] A FIGURA 35B é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de camadas de retardador de placa A cruzada por luz polarizada fora do eixo geométrico com um ângulo lateral negativo;

[0200] A FIGURA 35C é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de camadas de retardador de placa A cruzada por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva e ângulo lateral negativo;

[0201] A FIGURA 35D é um diagrama que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de camadas de retardador de placa A cruzada por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva e ângulo lateral positivo; e

[0202] A FIGURA 35E é um gráfico que ilustra a variação da transmissão de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos nas FIGURAS 35A a 35D.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0203] Termos relacionados a retardadores ópticos para os fins da presente divulgação serão agora descritos.

[0204] Em uma camada compreendendo um material birrefringente uniaxial, existe uma direção que governa a anisotropia óptica, ao passo que todas as direções perpendiculares a ela (ou em um determinado ângulo a ela) têm birrefringência equivalente.

[0205] O eixo geométrico óptico de um retardador óptico se refere à direção de propagação de um raio de luz no material birrefringente uniaxial no qual nenhuma birrefringência é experimentada. Isto é diferente do eixo geométrico óptico de um sistema óptico que pode, por exemplo, ser paralelo a uma linha de simetria ou uma linha perpendicular a uma superfície de visor ao longo da qual um raio principal se propaga.

[0206] Para a propagação da luz em uma direção ortogonal ao eixo geométrico óptico, o eixo geométrico óptico é o eixo geométrico lento quando a luz polarizada linearmente com uma direção de vetor elétrico paralela ao eixo geométrico lento viaja na velocidade mais baixa. A direção de eixo geométrico lento é a direção com o maior índice de refração no comprimento de onda do projeto. Da mesma forma, a direção de eixo geométrico rápido é a direção com o menor índice de refração no comprimento de onda do projeto.

[0207] Para materiais birrefringentes uniaxiais anisotrópicos dielétricos positivos, a direção de eixo geométrico lento é o eixo geométrico extraordinário do material birrefringente. Para materiais birrefringentes uniaxiais anisotrópicos dielétricos negativos, a direção doeixo geométrico rápido é o eixo geométrico extraordinário do material birrefringente.

[0208] Os termos meio comprimento de onda e um quarto de comprimento de onda se referem à operação de um retardador para um comprimento de onda de projeto Xo que normalmente pode estar entre 500 nm e 570 nm. Nas presentes modalidades ilustrativas, são fornecidos valores de retardância exemplificativos para um comprimento de onda de 550 nm, a menos que especificado de outra forma.

[0209] O retardador fornece uma mudança de fase relativa entre dois componentes de polarização ortogonal da onda de luz incidente sobre o mesmo e é caracterizado pela quantidade de fase relativa, r, que confere aos dois componentes de polarização. Em alguns contextos, o termo “mudança de fase” é usado sem a palavra “relativo”, mas ainda significa mudança de fase relativa. A mudança de fase relativa está relacionada à birrefringência Δn e à espessura d do retardador por:

[0210] Na eq. 1, Δn é definido como a diferença entre o índice de refração extraordinário e o comum, isto é,

[0211] Para um retardador de meia onda, a relação entre d, Δn e ÀQ é escolhida para que a mudança de fase entre os componentes de polarização seja r = n. Para um retardador de um quarto de onda, a relação entre d, Δn e à0 é escolhida para que a mudança de fase entre os componentes de polarização seja r = n/2.

[0212] O termo retardador de meia onda neste documento se refere tipicamente à propagação de luz em linha perpendicular ao retardador e ao modulador de luz espacial em linha perpendicular (SLM).

[0213] Alguns aspectos da propagação dos raios de luz através de um retardador transparente entre um par de polarizadores serão agora descritos.

[0214] O estado de polarização (SOP) de um raio de luz é descrito pela amplitude relativa e mudança de fase entre quaisquer dois componentes de polarização ortogonal. Retardadores transparentes não alteram as amplitudes relativas desses componentes de polarização ortogonal, mas atuam apenas em sua fase relativa. Fornecer uma mudança de fase líquida entre os componentes de polarização ortogonal altera o SOP, ao passo que a manutenção da fase relativa líquida preserva o SOP.

[0215] Um SOP linear tem um componente de polarização com amplitude diferente de zero e um componente de polarização ortogonal que tem amplitude zero.

[0216] Um polarizador linear transmite um SOP linear único que tem um componente de polarização linear paralelo à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador linear e atenua a luz com um SOP diferente.

[0217] Polarizadores absorvedores são polarizadores que absorvem um componente de polarização da luz incidente e transmitem um segundo componente de polarização ortogonal. Exemplos de polarizadores lineares absorventes são os polarizadores dicroicos.

[0218] Polarizadores refletivos são polarizadores que refletem um componente de polarização da luz incidente e transmitem um segundo componente de polarização ortogonal. Exemplos de polarizadores refletivos que são polarizadores lineares são pilhas de filmes poliméricos multicamadas, como DBEFTM ou APFTM, da 3M Corporation, ou polarizadores de grade de arame, como ProFluxTM da Moxtek. Os polarizadores lineares refletivos podem compreender ainda materiais refletores colestéricos e uma quarta placa de onda disposta em série.

[0219] Um retardador disposto entre um polarizador linear e um polarizador de análise linear paralelo que não introduz nenhuma mudança de fase líquida relativa fornece transmissão completa da luz que não seja a absorção residual dentro do polarizador linear.

[0220] Um retardador que fornece uma mudança de fase líquida relativa entre componentes de polarização ortogonal altera o SOP e fornece atenuação no polarizador de análise.

[0221] Na presente divulgação, uma “placa A” se refere a um retardador óptico utilizando uma camada de material birrefringente com seu eixo geométrico óptico paralelo ao plano da camada.

[0222] Uma “placa A positiva” se refere a placas A positivas birrefringentes, ou seja, placas A com um Δn positivo.

[0223] Na presente divulgação, uma “placa C” se refere a um retardador óptico utilizando uma camada de material birrefringente com seu eixo geométrico óptico perpendicular ao plano da camada. Uma “placa C positiva” se refere à placa C birrefringente positiva, ou seja, uma placa C com um Δn positivo. Uma “placa C negativa” se refere a uma placa C negativamente birrefringente, ou seja, uma placa C com um Δn negativo.

[0224] “Placa O” se refere a um retardador óptico que utiliza uma camada de material birrefringente com o seu eixo geométrico óptico tendo um componente paralelo ao plano da camada e um componente perpendicular ao plano da camada. Uma “placa O positiva” se refere a placas O birrefringentes positivamente, ou seja, placas O com um Δn positivo.

[0225] Podem ser fornecidos retardadores acromáticos em que o material do retardador é dotado de uma retardância Δn.d que varia com o comprimento de onda Δ como

[0226] em que K é substancialmente uma constante.

[0227] Exemplos de materiais adequados incluem policarbonatos modificados da Teijin Films. Retardadores acromáticos podem ser fornecidos nas presentes modalidades para minimizar vantajosamente as mudanças de cor entre as direções de visão angulares polares que têm baixa redução de luminância e as direções de visão angulares polares que têm reduções de luminância aumentadas, como será descrito abaixo.

[0228] Vários outros termos usados na presente divulgação relacionados a retardadores e cristais líquidos serão agora descritos.

[0229] Uma célula de cristal líquido tem uma retardância dado por Δn . d em que Δn é a birrefringência do material de cristal líquido na célula de cristal líquido e d é a espessura da célula de cristal líquido, independente do alinhamento do material de cristal líquido na célula de cristal líquido.

[0230] Alinhamento homogêneo se refere ao alinhamento de cristais líquidos em LCDs comutáveis, em que as moléculas se alinham substancialmente paralelas a um substrato. O alinhamento homogêneo às vezes é chamado de alinhamento planar. O alinhamento homogêneo pode normalmente ser dotado de uma pequena pré-inclinação, como 2 graus, de modo que as moléculas nas superfícies das camadas de alinhamento da célula de cristal líquido sejam levemente inclinadas, como será descrito abaixo. A pré-inclinação é organizada para minimizar as degenerescências na troca de células.

[0231] Na presente divulgação, o alinhamento homeotrópico é o estado no qual as moléculas cristalinas líquidas em forma de haste se alinham de modo substancialmente perpendicular ao substrato. Nos cristais líquidos discóticos, o alinhamento homeotrópico é definido como o estado no qual um eixo geométrico da estrutura da coluna, formado por moléculas cristalinas líquidas do tipo disco, se alinha perpendicularmente a uma superfície. No alinhamento homeotrópico, a pré-inclinação é o ângulo de inclinação das moléculas que estão próximas da camada de alinhamento e normalmente é perto de 90 graus e, por exemplo, pode ser de 88 graus.

[0232] Em uma camada de cristal líquido torcida, é fornecida uma configuração torcida (também conhecida como estrutura ou hélice helicoidal) de moléculas nemáticas de cristal líquido. A torção pode ser alcançada por meio de um alinhamento não paralelo de camadas de alinhamento. Além disso, dopantes colestéricos podem ser adicionados ao material de cristal líquido para interromper a degeneração da direção da torção (no sentido horário ou anti-horário) e para controlar ainda mais o passo da torção no estado relaxado (tipicamente indiferente). Uma camada de cristal líquido supertorcida tem uma torção superior a 180 graus. Uma camada nemática torcida usada em SLMs normalmente tem uma torção de 90 graus.

[0233] Moléculas de cristal líquido com anisotropia dielétrica positiva são comutadas de um alinhamento homogêneo (como uma orientação do retardador de placa A) para um alinhamento homeotrópico (como uma orientação do retardador de placa C ou O) por meio de um campo elétrico aplicado.

[0234] Moléculas de cristal líquido com anisotropia dielétrica negativa são comutadas de um alinhamento homeotrópico (como uma orientação de retardador de placa C ou O) para um alinhamento homogêneo (como uma orientação de retardador de placa A) por meio de um campo elétrico aplicado.

[0235] Moléculas do tipo haste têm uma birrefringência positiva, de modo que ne > no, como descrito na equação 2. Moléculas discóticas têm birrefringência negativa, de modo que ne < no.

[0236] Retardadores positivos tais como placas A, placas O positivas e placas C positivas podem ser tipicamente fornecidos por filmes esticados ou moléculas de cristal líquido do tipo haste. Retardadores negativos, como placas C negativas, podem ser fornecidos por filmes esticados ou moléculas de cristal líquido do tipo discótico.

[0237] O alinhamento paralelo de células de cristal líquido se refere à direção de alinhamento de camadas de alinhamento homogêneas sendo paralelas ou mais tipicamente antiparalelas. No caso de alinhamento homeotrópico pré-inclinado, as camadas de alinhamento podem ter componentes que são substancialmente paralelos ou antiparalelos. As células de cristal líquido alinhadas híbridas podem ter uma camada de alinhamento homogênea e uma camada de alinhamento homeotrópico. As células de cristal líquido torcidas podem ser fornecidas por camadas de alinhamento que não têm alinhamento paralelo, por exemplo, orientadas a 90 graus entre si.

[0238] Os SLMs transmissivos podem compreender ainda retardadores entre o polarizador de visor de entrada e o polarizador de visor de saída, por exemplo, como divulgado na Patente no US 8.237.876, que é incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade. Esses retardadores (não mostrados) estão em um local diferente dos retardadores passivos das presentes modalidades. Tais retardadores compensam degradações de contraste para locais de visualização fora do eixo geométrico, o que é um efeito diferente da redução de luminância para posições de visualização fora do eixo geométrico das presentes modalidades.

[0239] Um modo privado de operação de um visor é aquele em que um observador vê uma sensibilidade de baixo contraste, de modo que uma imagem não é claramente visível. A sensibilidade ao contraste é uma medida da capacidade de discernir entre luminâncias de diferentes níveis em uma imagem estática. A sensibilidade ao contraste inverso pode ser usada como uma medida de segurança visual, pois um alto nível de segurança visual (VSL) corresponde à baixa visibilidade da imagem.

[0240] Para um visor de privacidade que fornece uma imagem a um observador, a segurança visual pode ser dada como:

[0241] em que VSL é o nível de segurança visual, Y é a luminância do estado branco do visor em um ângulo de visão curioso, K é a luminância do estado preto do visor no ângulo de visão de curioso e R é a luminância da luz refletida do visor.

[0242] A taxa de contraste do painel é dada como:

[0243] Para os modos de LCD óptico de alto contraste, a transmissão de estado branco permanece substancialmente constante com o ângulo de visão. Nos modos de cristal líquido para redução de contraste das presentes modalidades, a transmissão de estado branco tipicamente reduz à medida que a transmissão de estado preto aumenta de modo que

[0244] O nível de segurança visual pode ser fornecido ainda como:

[0245] em que a luminância relativa fora do eixo geométrico, P, é normalmente definida como a porcentagem de luminância frontal, L, no ângulo de curioso, e o visor pode ter uma razão de contraste de imagem C, e a refletividade da superfície é p.

[0246] A luminância relativa fora do eixo geométrico, P, às vezes é referida como nível de privacidade. No entanto, esse nível de privacidade P descreve a luminância relativa de um visor em um determinado ângulo polar em comparação com a luminância frontal e não é uma medida da aparência da privacidade.

[0247] O visor pode ser iluminado pela iluminação ambiente lambertiana I. Assim, em um ambiente perfeitamente escuro, um visor de alto contraste tem VSL de aproximadamente 1,0. À medida que a iluminação ambiente aumenta, o contraste da imagem percebida diminui, o VSL aumenta e uma imagem privada é percebida.

[0248] Para visores de cristal líquido típicos, o contraste C do painel está acima de 100:1 para quase todos os ângulos de visão, permitindo que o nível de segurança visual seja aproximado a:

[0249] Em comparação com visores de privacidade, os visores de grande angular desejável são facilmente observados em condições de iluminação ambiente padrão. Uma medida de visibilidade da imagem é dada pela sensibilidade ao contraste, como o contraste Michelson, que é dado por:

[0250] e então:

[0251] Assim, o nível de segurança visual (VSL) é equivalente (mas não idêntico a) 1/M. Na presente discussão, para uma dada luminância relativa fora do eixo geométrico, P, a visibilidade da imagem de grande angular, W, é aproximada como

[0252] Aparelhos de visor direcional comutáveis para uso em visor de privacidade, por exemplo, e compreendendo múltiplos retardadores dispostos entre um polarizador de visor e um polarizador adicional, são descritos na Patente no US 10.126.575 e no Pedido de Patente no US 16/131.419, intitulado “Optical stack for switchable directional display” (número do dossiê do advogado 412101), depositados em 14 de setembro de 2018, ambos os quais são incorporados ao presente documento a título de referência em sua totalidade. Aparelhos direcionais de visor compreendendo ainda polarizadores refletivos dispostos entre o polarizador e retardadores de visor são descritos na Publicação de Patente no US 2018-0329245, que é incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade. Os polarizadores direcionais de visor compreendendo retardadores passivos dispostos entre um polarizador de visor e um polarizador adicional são descritos na Publicação de Patente no US 2018-0321553, que é incorporado ao presente documento a título de referência na sua totalidade.

[0253] A estrutura e a operação de vários dispositivos de visor comutáveis serão agora descritas. Nesta descrição, elementos comuns têm números de referência comuns. Deve-se observar se que a divulgação relativa a qualquer elemento se aplica a cada dispositivo no qual o mesmo elemento ou um elemento correspondente é fornecido. Por conseguinte, por questões de brevidade, tal divulgação não se repete.

[0254] A FIGURA 1A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica de um dispositivo de exibição para uso em iluminação ambiente; A FIGURA 1B é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente compreendendo um modulador de luz espacial emissivo (SLM) e retardador comutável compensado; e a FIGURA 2A é um diagrama esquemático que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas na pilha óptica da FIGURA 1.

[0255] Um dispositivo de exibição 100 para uso na iluminação ambiente 604 compreende: um SLM 48 disposto para emitir a luz 400; em que o SLM 48 compreende um polarizador de saída 218 disposto no lado de saída do SLM 48, sendo que o polarizador de saída 218 é um polarizador linear; um polarizador adicional 318 disposto no lado de saída do polarizador de saída 218, sendo que o polarizador adicional 318 é um polarizador linear; e um polarizador refletivo 302 disposto entre o polarizador de saída 218 e o polarizador adicional 318, sendo que o polarizador refletivo 302 é um polarizador linear. Os polarizadores típicos 210, 218, 318 podem ser polarizadores como polarizadores dicroicos.

[0256] Pelo menos um retardador de controle polar 300 é disposto entre o polarizador refletivo 302 e o polarizador adicional 318. A direção de transmissão de vetor elétrico 303 do polarizador refletivo 302 é paralela à direção de transmissão de vetor elétrico 319 do polarizador adicional 318. A direção de transmissão de vetor elétrico 303 do polarizador refletivo 302 é paralela à direção de transmissão de vetor elétrico 219 do polarizador de saída 218.

[0257] Assim, um dispositivo de exibição para uso na iluminação ambiente 604 compreende um SLM 48 disposto para emitir luz 400. Na presente divulgação, o SLM 48 pode compreender um visor de cristal líquido compreendendo o polarizador de entrada 210, o polarizador de saída 218 com substratos 212, 216, a camada de cristal líquido 214 e pixels vermelho, verde e azul 220, 222, 224. A luz de fundo 20 pode ser disposta para iluminar o SLM 48 e pode compreender fontes de luz de entrada 15, guia de onda 1, refletor traseiro 3 e pilha óptica 5 compreendendo difusores, películas de mudança de luz e outras estruturas de luz de fundo óptica conhecidas. Difusores assimétricos, que podem compreender recursos de alívio de superfície assimétricos, por exemplo, podem ser fornecidos na pilha óptica 5 com maior difusão na direção de elevação em comparação com a direção lateral. Vantajosamente, a uniformidade da imagem pode ser aumentada.

[0258] A estrutura e a operação das luzes de fundo 20 para uso em visor de privacidade são ainda descritas com referência às FIGURAS 30A a 32C abaixo. Em uma modalidade ilustrativa da FIGURA 1A, a luminância em ângulos polares para a linha perpendicular ao SLM superior a 45 graus pode ser no máximo 18%.

[0259] O visor pode compreender ainda um polarizador de recirculação refletivo 208 disposto entre a luz de fundo 20 e o SLM 48. O polarizador de recirculação refletivo 208 é diferente do polarizador refletivo 302 das presentes modalidades. O polarizador de recirculação refletivo 208 fornece reflexão da luz polarizada da luz de fundo que tem uma polarização ortogonal à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de entrada dicroico 210. O polarizador de recirculação refletivo 208 não reflete a luz ambiente 604 para um curioso.

[0260] Como ilustrado na FIGURA 1B, o SLM 48 pode ser alternativamente fornecido por outros tipos de visor que fornecem luz de saída 400 por emissão, como visores de LED orgânicos (OLED), com polarizador de saída 218. O polarizador de saída 218 pode fornecer redução de luminância para a luz refletida a partir do plano de pixel OLED por meio de um ou mais retardadores 518 inseridos entre o polarizador de visor de saída 218 e o plano de pixel OLED. O um ou mais retardadores 518 podem ser um quarto de placa de onda e é diferente do retardador 330 da presente divulgação.

[0261] Assim, o SLM 48 compreende um polarizador de saída 218 disposto no lado de saída do SLM 48. O polarizador de saída 218 pode ser disposto para fornecer uma razão alta de extinção para a luz dos pixels 220, 222, 224 do SLM 48 e para evitar reflexões traseiras do polarizador refletivo 302 em direção aos pixels 220, 222, 224.

[0262] O retardador de controle polar 300 é disposto entre o polarizador refletivo 302 e o polarizador adicional 318. Na modalidade das FIGURAS 1A a 1B, o retardador de controle polar 300 compreende retardador de controle polar passivo 330 e retardador de cristal líquido comutável 301, mas, em geral, pode ser substituído por outras configurações de pelo menos um retardador, alguns exemplos dos quais estão presentes nos dispositivos descritos abaixo.

[0263] O pelo menos um retardador de controle polar 300 tem a capacidade de introduzir simultaneamente nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo 302 ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar 300 e introduzir uma mudança de fase relativa para componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo 302 ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar 300. O retardador de controle polar 300 não afeta a luminância da luz que passa através do polarizador refletivo 302, do retardador de controle polar 300 e do polarizador adicional 318 ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do retardador de controle polar 300, mas o retardador de controle polar 300 reduz a luminância da luz que passa através do mesmo ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do retardador de controle polar 300, pelo menos em um dos estados comutáveis do retardador comutável 301. Os princípios que levam a esse efeito são descritos em mais detalhes abaixo com referência às FIGURAS 33A a 35E e decorrem da presença ou da ausência de uma mudança de fase introduzida pelo retardador de controle polar 300 para iluminar ao longo de eixos geométricos que são angulados de maneira diferente em relação ao material de cristal líquido do retardador de controle polar 300. Um efeito semelhante é alcançado em todos os dispositivos descritos abaixo.

[0264] O retardador de controle polar 300 compreende um retardador de cristal líquido comutável 301 compreendendo uma camada 314 de material de cristal líquido e substratos 312, 316 dispostos entre o polarizador refletivo 302 e o polarizador adicional 318. Assim, pelo menos um retardador de controle polar 300 compreende um retardador de cristal líquido comutável 301 compreendendo uma camada 314 de material de cristal líquido 414, em que o pelo menos um retardador de controle polar 300 é disposto, em um estado comutável do retardador de cristal líquido comutável 301, simultaneamente para introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo 302 ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar 300 e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal de luz passada pelo polarizador refletivo 302 ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar.

[0265] Como ilustrado na FIGURA 2A, no caso em que o SLM 48 é um visor de cristal líquido, a direção de transmissão de vetor elétrico de entrada 211 no polarizador de entrada 210 fornece um componente de polarização de entrada que pode ser transformado pela camada de cristal líquido 214 para fornecer o componente de polarização de saída determinado pela direção de transmissão de vetor elétrico 219 do polarizador de saída 218. A direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador refletivo 302 é paralela à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída 218. Além disso, a direção de transmissão de vetor elétrico 303 do polarizador refletivo 302 é paralela à direção de transmissão de vetor elétrico 319 do polarizador adicional 318.

[0266] Os substratos 312, 316 ilustrados na FIGURA 1A do retardador de cristal líquido comutável 301 compreendem eletrodos 413, 415 (ilustrados na FIGURA 3) dispostos para fornecer uma tensão através da camada 314 do material de cristal líquido 414. O sistema de controle 352 está disposto para controlar a tensão aplicada pelo acionador de tensão 350 através dos eletrodos do retardador de cristal líquido comutável 301.

[0267] O retardador de controle polar 300 compreende ainda um retardador de controle polar passivo 330, como será descrito mais adiante. O pelo menos um retardador de controle polar 300 compreende pelo menos um retardador passivo 330 que está disposto para introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo 302 ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador passivo e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida para componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo 302 ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador passivo.

[0268] O retardador de controle polar passivo 330 pode compreender uma camada de retardação com um material birrefringente sólido 430, enquanto o retardador de cristal líquido comutável 301 pode compreender uma camada 314 de material de cristal líquido 414, como será descrito abaixo.

[0269] A FIGURA 2B é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle de ângulo de vista 260 compreendendo um polarizador refletivo 302; um retardador de controle polar 300 compreendendo um retardador de controle polar passivo 330, um retardador de cristal líquido comutável 301; e um polarizador adicional. As características da disposição da FIGURA 2B não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0270] O elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 é para aplicação no lado de saída de um dispositivo de exibição para uso na iluminação ambiente 604 compreendendo um SLM 48 disposto para emitir luz; em que o SLM 48 compreende um polarizador de saída 218 disposto no lado de saída do SLM 48; em que o elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 compreende um polarizador adicional 318; um polarizador refletivo 302 disposto entre o polarizador de saída 218 e o polarizador adicional 318 na aplicação do elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 ao dispositivo de exibição; e pelo menos um retardador de controle polar 300 disposto entre o polarizador refletivo 302 e o polarizador adicional 318; em que o pelo menos um retardador de controle polar 300 tem a capacidade de introduzir simultaneamente nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo 302 ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar 300 e introduzir uma mudança de fase relativa nos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo 302 ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar.

[0271] Em uso, o elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 pode ser anexado por um usuário ou pode ser encaixado em fábrica a uma saída polarizada SLM 48. O elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 pode ser dotado de um filme flexível para visores curvos e dobrados. Alternativamente, o elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 pode ser fornecido em um substrato rígido, como um substrato de vidro.

[0272] Vantajosamente, um elemento de controle de privacidade pós-mercado e/ou elemento de controle de luz dispersa podem ser fornecidos que não exijam correspondência com a resolução de pixel do painel para evitar artefatos Moiré. O elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 pode ser fornecido ainda para encaixe em fábrica ao SLM 48.

[0273] Ao se conectar o elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 da FIGURA 2B a um dispositivo de exibição existente, é possível formar um dispositivo de exibição como mostrado em qualquer uma das FIGURAS 1A a 2A.

[0274] A disposição e a operação do retardador de controle polar 300 compreendendo um retardador de cristal líquido comutável 301 serão agora discutidas.

[0275] A FIGURA 3 é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição do retardador de controle polar 300 em um modo de operação de privacidade compreendendo um retardador de controle polar passivo negativo de placa C 330 e um retardador de cristal líquido comutável homeotropicamente alinhado 301 em um modo de operação de privacidade.

[0276] Na FIGURA 3 e em outros diagramas esquemáticos abaixo, algumas camadas da pilha óptica são omitidas para maior clareza. Por exemplo, o retardador de cristal líquido comutável 301 é mostrado omitindo os substratos 312, 316. As características da disposição da FIGURA 3 não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0277] O retardador de cristal líquido comutável 301 compreende uma camada 314 de material de cristal líquido 414 com uma anisotropia dielétrica negativa. O retardador de controle polar passivo 330 compreende uma placa C negativa com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador 330, ilustrado esquematicamente pela orientação do material discótico 430.

[0278] O retardador de cristal líquido 301 compreende ainda eletrodos transmissivos 413, 415 dispostos para controlar o material de cristal líquido, sendo que a camada de material de cristal líquido é comutável por meio do ajuste da tensão aplicada aos eletrodos. Os eletrodos 413, 415 podem estar ao longo da camada 314 e são dispostos para aplicar uma tensão para controlar o retardador de cristal líquido 301. Os eletrodos transmissivos estão em lados opostos da camada de material de cristal líquido 414 e podem, por exemplo, por eletrodos ITO.

[0279] Camadas de alinhamento podem ser formadas entre os eletrodos 413, 415 e o material de cristal líquido 414 da camada 314. A orientação das moléculas de cristal líquido no plano x-y é determinada pela direção de pré-inclinação das camadas de alinhamento de modo que cada camada de alinhamento tenha uma pré-inclinação em que a pré- inclinação de cada camada de alinhamento tenha uma direção de pré-inclinação com um componente 417a, 417b no plano da camada 314 que é paralelo ou antiparalelo ou ortogonal à direção de transmissão de vetor elétrico 303 do polarizador refletivo 302.

[0280] O acionador 350 fornece uma tensão V para os eletrodos 413, 415 ao longo da camada 314 do material de cristal líquido comutável 414, de modo que as moléculas de cristal líquido sejam inclinadas em um ângulo de inclinação para a vertical, formando uma placa O. O plano da inclinação é determinado pela direção de pré-inclinação das camadas de alinhamento formadas nas superfícies internas dos substratos 312, 316.

[0281] Em uso típico para alternar entre um modo público e um modo de privacidade, a camada de material de cristal líquido é comutável entre dois estados, sendo que o primeiro estado é um modo público de modo que o visor possa ser usado por vários usuários, sendo que o segundo estado é um modo de privacidade para uso por um usuário primário com visibilidade mínima dos curiosos. A comutação pode ser por meio de uma tensão sendo aplicada através dos eletrodos.

[0282] Em geral, tal visor pode ser considerado como tendo um primeiro estado de grande angular e um segundo estado de luminância fora do eixo geométrico reduzido. Tal visor pode fornecer um visor de privacidade. Em outro uso ou para fornecer luminância controlada a observadores fora do eixo geométrico, por exemplo, em um ambiente automotivo, quando um passageiro ou motorista pode desejar alguma visibilidade da imagem exibida, sem obscurecimento total, por meio de níveis de tensão intermediários. A luz difusa pode ser reduzida para operação noturna.

[0283] A propagação de luz polarizada a partir do polarizador de saída 218 será agora considerada para as direções no eixo geométrico e fora do eixo geométrico.

[0284] A FIGURA 4A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral a propagação da luz de saída de um SLM através da pilha óptica da FIGURA 1A em um modo de operação de privacidade; e a FIGURA 4B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 4A. Quando a camada 314 de material de cristal líquido está em um segundo estado dos ditos dois estados, o retardador de controle polar 300 não fornece transformação geral do componente de polarização 360 para emitir raios de luz 400 passando através do mesmo ao longo de um eixo geométrico perpendicular ao plano do retardador comutável, mas fornece uma transformação geral do componente de polarização 361 em raios de luz 402 passando através do mesmo para alguns ângulos polares que estão em um ângulo agudo em relação à perpendicular ao plano dos retardadores. As características da disposição da FIGURA 4A não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0285] O componente de polarização 360 do polarizador de saída 218 é transmitido pelo polarizador refletivo 302 e incidente nos retardadores 300. A luz no eixo geométrico tem um componente de polarização 362 que não é modificado a partir do componente 360, enquanto a luz fora do eixo geométrico tem um componente de polarização 364 que é transformado pelo retardador de controle polar 300. No mínimo, o componente de polarização 361 é transformado em um componente de polarização linear 364 e absorvido pelo polarizador adicional 318. Mais geralmente, o componente de polarização 361 é transformado em um componente de polarização elíptica, que é parcialmente absorvido pelo polarizador adicional 318.

[0286] Assim, em uma representação polar de transmissão pelo retardador de controle polar 300 e pelo polarizador adicional 318 em um modo de privacidade, regiões de alta transmissão e regiões de baixa transmissão são fornecidas como ilustrado na FIGURA 4B.

[0287] A distribuição polar da transmissão de luz ilustrada na FIGURA 4B modifica a distribuição polar da saída de luminância do SLM 48 subjacente. No caso em que o SLM 48 compreende uma luz de fundo direcional 20, a luminância fora do eixo geométrico pode ser ainda mais reduzida como descrito acima.

[0288] Vantajosamente, é fornecido um visor de privacidade com baixa luminância para um curioso fora do eixo geométrico, mantendo alta luminância para um observador no eixo geométrico.

[0289] A operação do polarizador refletivo 302 para a luz da fonte de luz ambiente 604 será agora descrita.

[0290] A FIGURA 5A é um diagrama esquemático que ilustra em vista superior a propagação da luz de iluminação ambiente através da pilha óptica da FIGURA 1A em um modo de operação de privacidade; e a FIGURA 5B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da refletividade com direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 5A. As características da disposição da FIGURA 5A não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0291] A fonte de luz ambiente 604 ilumina o visor 100 com luz não polarizada. O polarizador adicional 318 transmite o raio de luz 410 em linha perpendicular à superfície do visor com um primeiro componente de polarização 372 que é um componente de polarização linear paralelo à direção de transmissão de vetor elétrico 319 do polarizador adicional 318.

[0292] Em ambos os estados de operação, o componente de polarização 372 permanece não modificado pelo retardador de controle polar 300 e, portanto, o componente de polarização transmitido 382 é paralelo ao eixo geométrico de transmissão do polarizador refletivo 302 e do polarizador de saída 218, para que a luz ambiente seja direcionada através do SLM 48 e perdida.

[0293] Em comparação, para o raio 412, a luz fora do eixo geométrico é direcionada através do retardador de controle polar 300 de modo que o componente de polarização 374 incidente no polarizador refletivo 302 possa ser refletido. Esse componente de polarização é reconvertido no componente 376 após passar pelos retardadores 300 e é transmitido através do polarizador adicional 318.

[0294] Assim, quando a camada 314 de material de cristal líquido está no segundo estado dos ditos dois estados, o polarizador refletivo 302 não fornece luz refletida para os raios de luz ambiente 410 passando através do polarizador adicional 318 e, em seguida, do retardador de controle polar 300 ao longo de um eixo geométrico perpendicular ao plano do retardador de controle polar 300, mas fornece raios de luz refletidos 412 para a luz ambiente passando através do polarizador adicional 318 e, em seguida, do retardador de controle polar 300 em alguns ângulos polares que estão em um ângulo agudo em relação à perpendicular ao plano do polar retardador de controle 300; em que a luz refletida 412 passa de volta através do retardador de controle polar 300 e é então transmitida pelo polarizador adicional 318.

[0295] O retardador de controle polar 300, portanto, não fornece transformação geral do componente de polarização 380 em raios de luz ambiente 410 passando através do polarizador adicional 318 e, em seguida, do retardador de controle polar 300 ao longo de um eixo geométrico perpendicular ao plano do retardador comutável, mas fornece uma transformação geral de componente de polarização 372 para os raios de luz ambiente 412 passando através do polarizador de absorção 318 e, em seguida, do retardador de controle polar 300 em alguns ângulos polares que estão em um ângulo agudo em relação à perpendicular ao plano do retardador de controle polar 300.

[0296] A distribuição polar da reflexão de luz ilustrada na FIGURA 5B ilustra, portanto, que alta refletividade pode ser fornecida em locais de curioso típicos por meio do estado de privacidade do retardador de controle polar 300. Assim, no modo de operação de privacidade, a refletividade para posições de visualização fora do eixo geométrico é aumentada e a luminância para a luz fora do eixo geométrico do SLM é reduzida conforme ilustrado na FIGURA 4B.

[0297] Vantajosamente, é fornecido um visor de privacidade com alta refletividade para um curioso fora do eixo geométrico enquanto mantém baixa refletividade para um observador no eixo geométrico. Como descrito acima, essa refletividade aumentada fornece um nível de segurança visual aumentado para o visor em um ambiente iluminado.

[0298] Em outra aplicação, esse visor pode fornecer uma aparência de espelho comutável. Esso visor pode melhorar a aparência estética de visores que não estão em operação. Por exemplo, em aplicações em uma televisão em um ambiente doméstico, o visor pode ser dotado de um espelho para visualização fora do eixo geométrico, ocultando o “buraco negro” típico das TVs de grande área, refletindo a luz ambiente, proporcionando vantajosamente expansão percebida da área de convivência.

[0299] As medições de refletividade da disposição da FIGURA 5A serão agora descritas.

[0300] A FIGURA 5C é um gráfico esquemático que ilustra uma medição da variação da refletividade 390 com ângulo de visão lateral 392 para alguns raios de luz refletidos 412. O perfil 394 ilustra a variação da refletividade para um visor no modo de privacidade, enquanto o perfil 396 ilustra a variação da refletividade para um visor no modo público.

[0301] Em comparação com a FIGURA 5B, o pico de refletividade é de aproximadamente 20%, em que 50% representa a refletividade de um polarizador refletivo perfeito 302. Essa refletividade reduzida é devido a perdas de transmissão do polarizador adicional 318, eficiência de reflexão da polarização do polarizador refletivo, variação cromática do ponto de ajuste para o retardador de controle polar 300 e outras perdas de reflexão e dispersão dentro da pilha óptica.

[0302] A operação do modo de privacidade do visor da FIGURA 1A será agora adicionalmente descrita.

[0303] A FIGURA 6A é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva frontal uma observação da luz de saída transmitida para um visor que opera no modo de privacidade. O visor 100 pode ser dotado de regiões brancas 603 e de regiões pretas 601. Um curioso pode observar uma imagem no visor se for detectada uma diferença de luminância entre as regiões observadas 601, 603. Em operação, o usuário primário 45 observa imagens de luminância total por raios 400 para os locais de visualização 26 que podem ser janelas ópticas de um visor direcional. O curioso 47 observa raios de luminância reduzida 402 em locais de visualização 27 que podem, por exemplo, ser janelas ópticas de um visor direcional compreendendo um guia de ondas de imageamento. As regiões 26, 27 representam ainda regiões no eixo geométrico e fora do eixo geométrico dos gráficos polares 4B e 5B.

[0304] A FIGURA 6B é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva frontal uma observação da luz ambiente refletida das superfícies de interface de um visor. Assim, alguns raios de luz 404 ilustrados na FIGURA 5A podem ser refletidos pela superfície frontal do polarizador adicional 318 e outras superfícies do visor. Normalmente, essa refletividade pode ser de 4% para uma pilha óptica ligada em incidência em linha perpendicular e de aproximadamente 5% para uma pilha óptica ligada para incidência de 45 graus, devido a reflexões de Fresnel na interface polarizador-ar. Assim, uma imagem refletida de baixa luminância 605 da fonte 604 pode ser observada pelo curioso na frente do visor 100.

[0305] A FIGURA 6C é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva frontal uma observação da luz ambiente refletida para o visor da FIGURA 1A operando no modo de privacidade. A título de comparação com a FIGURA 6B, uma luminância refletida substancialmente mais alta é observável a partir da reflexão 606 da fonte 604. As características da disposição das FIGURAS 6A a 6C não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0306] O formato e a distribuição da imagem refletida 606 são determinados pela distribuição espacial da fonte de luz ambiente 604, mas podem ser determinados ainda por camadas de difusão, particularmente na superfície de saída do polarizador adicional 318.

[0307] A FIGURA 7A é um diagrama esquemático que ilustra em vista frontal a aparência do visor da FIGURA 1A operando no modo de privacidade 1 com variações de luminância e refletividade, como ilustrado na FIGURA 4B e FIGURA 5B a partir de diferentes posições de visualização. Assim, cada uma das nove vistas 520, 522, 524, 526, 528, 530, 532, 534 e 536 corresponde a uma vista da posição de visualização correspondente, como mostrado pelas perspectivas dessas vistas.

[0308] Assim, as vistas do quadrante de visualização superior 530, 532, vistas do quadrante de visualização inferior 534, 536 e as vistas da posição de visualização lateral 526, 528 fornecem tanto luminância reduzida quanto reflexões aumentadas 606, 605 da fonte de luz ambiente 604, ao passo que as vistas de regiões de visualização central para cima e para baixo 522, 524 e a vista frontal 520 fornecem uma região de luminância muito maior e baixa refletividade 605, com substancialmente nenhuma visibilidade da reflexão do polarizador refletivo 302.

[0309] A FIGURA 7B é um gráfico esquemático que ilustra a variação do Nível de Segurança Visual 620 em relação à razão 622 de iluminação ambiente e luminância frontal para um curioso fora do eixo geométrico do visor de privacidade comutável da FIGURA 1A em um modo de operação de privacidade para disposições de perfil 624 com o polarizador refletivo 302 e para o perfil 626 sem polarizador refletivo 302 e para a modalidade ilustrativa da TABELA 1. TABELA 1

[0310] A FIGURA 7B ilustra, assim, que o nível de segurança visual vantajosamente é aumentado pelo polarizador refletivo 302.

[0311] Em comparação com as presentes modalidades, a omissão do polarizador refletivo 302 fornece um nível de segurança visual, V, que é menor que 4,0 para a iluminação ambiente típica. Tais níveis de segurança visual não alcançam privacidade desejável para curioso 27. As presentes modalidades alcançam altos níveis de segurança visual acima de 4,0 para uma razão lux/nit de 20% ou menos. Por exemplo, a segurança visual desejável pode ser alcançada para um usuário frontal 26 observando uma imagem de 200 nits em um ambiente com iluminação ambiente de 40 nits. À medida que a iluminação ambiente aumenta, o nível de segurança visual aumenta.

[0312] A FIGURA 7C é um gráfico esquemático que ilustra a variação do nível de segurança visual com a direção polar para um visor da FIGURA 1A compreendendo uma luz de fundo colimada 20, como será descrito mais adiante em relação às FIGURAS 32A a 32C e uma razão (lux/nit) de iluminação ambiente (lux) para luminância frontal (nits) de 20%.

[0313] A FIGURA 7C ilustra uma primeira região polar 690 para visualização pelo usuário primário 26, em que é atingido um nível de segurança visual, V, inferior a 1,2, proporcionando uma visibilidade de imagem, W, superior a 83%. Vantajosamente, o visor 100 pode ser visto convenientemente com alto contraste. Em uma segunda região polar 692, o nível de segurança visual, V, é maior que 4,0 e o olho de um curioso posicionado nessa região não será capaz de discernir facilmente as informações no visor. A região polar 694 é intermediária às regiões 690 e 692 e é uma região de visibilidade reduzida da imagem, embora não em níveis desejáveis de segurança visual. Vantajosamente, as presentes modalidades alcançam uma grande região polar 690 para o usuário primário e uma grande região polar 692 para o curioso e uma pequena região de transição 694.

[0314] A FIGURA 7D é um gráfico esquemático que ilustra a variação do nível de segurança visual com a direção polar para um visor que não compreende múltiplos retardadores para a mesma razão lux/nit que a FIGURA 7C. Em comparação com as presentes modalidades, a região polar 692 de nível de segurança visual desejável V > 4 é significativamente reduzida e a região polar 694 de visibilidade de imagem reduzida, mas de nível de segurança visual insuficiente, é aumentada.

[0315] A título de comparação com a presente divulgação, retardadores únicos que fornecem alta refletividade em uma faixa angular estreita (como padrões de “alvo” típicos de camadas de retardador únicas e descritos, por exemplo, com referência às FIGURAS 27A e 27B) não alcançam alta refletividade em uma ampla faixa angular. Em particular, a passagem dupla da luz refletida ilustrada na FIGURA 5A fornece uma região muito estreita de alta refletividade. A luz refletida deve passar duas vezes pelo retardador, com as direções dos raios de entrada e saída invertidas em relação à linha perpendicular do visor. Isso multiplica o efeito óptico e limita a alta refletividade a raios com ângulos de elevação próximos ao ângulo do projeto (por exemplo, +/- 45 graus de ângulo lateral e elevação de zero graus). O desempenho de privacidade estendida subjacente em torno da horizontal das presentes modalidades produz regiões muito maiores de alta segurança visual, por exemplo, região polar 692.

[0316] Os presentes múltiplos retardadores das presentes modalidades proporcionam alta refletividade em uma ampla faixa angular e alcançam privacidade desejável para um curioso fora do eixo geométrico. Além disso, os presentes retardadores podem ser comutados para fornecer baixa refletividade e alta visibilidade da imagem em um modo de operação público. Vantajosamente, os múltiplos retardadores alcançam região polar 692 significativamente aumentada e região polar 694 significativamente reduzida enquanto alcançam uma visibilidade de imagem confortável para o usuário primário na região polar 690.

[0317] Pode ser desejável fornecer iluminação de visor controlável em um veículo automotivo.

[0318] A FIGURA 8A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável 100 disposto dentro da cabine do veículo 602 de um veículo automotivo 600 para modos de operação tanto de entretenimento quanto de compartilhamento. O cone de luz 610 (por exemplo, representando o cone de luz dentro do qual a luminância é maior que 50% da luminância de pico) pode ser fornecido pela distribuição de luminância do visor 100 na direção da elevação e não é comutável. Uma refletividade de visor adicional pode ser aumentada em comparação com a refletividade frontal fora desse cone de luz 610.

[0319] A FIGURA 8B é um diagrama esquemático que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável 100 disposto dentro da cabine do veículo 602 em um modo de operação de entretenimento e opera de maneira semelhante a um visor de privacidade. O cone de luz 612 é dotado de uma faixa angular estreita, de modo que o passageiro 606 possa ver o visor 100 enquanto o motorista 604 pode não ver uma imagem no visor 100 como consequência da luminância reduzida e aumento da refletividade. Vantajosamente, imagens de entretenimento podem ser exibidas para o passageiro 606 sem distração para o motorista 604.

[0320] A FIGURA 8C é um diagrama esquemático que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável 100 disposto dentro da cabine do veículo 602 em um modo de operação de compartilhamento. O cone de luz 614 é dotado de uma ampla faixa angular, de modo que todos os ocupantes possam perceber uma imagem no visor 100, por exemplo, quando o visor não estiver em movimento ou quando forem fornecidas imagens não distrativas.

[0321] A FIGURA 8D é um diagrama esquemático que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável 100 disposto dentro da cabine do veículo 602 para os modos de operação noturnos e diurnos. Em comparação com as disposições das FIGURAS 7C a 7E, a saída óptica é girada de modo que a direção de elevação do visor esteja ao longo de um eixo geométrico entre os locais do motorista 604 e do passageiro 606. O cone de luz 620 ilumina o motorista 604 e o passageiro 606 e com baixa refletividade do visor.

[0322] A FIGURA 8E é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável 100 disposto dentro da cabine do veículo 602 em um modo de operação noturno. Assim, o visor pode fornecer um cone de luz de saída angular estreito 622. A luz dispersa que ilumina superfícies internas e ocupantes da cabine do veículo 602 e causa distração ao motorista 604 pode vantajosamente ser substancialmente reduzida. O motorista 604 e o passageiro 606 podem vantajosamente ser capazes de observar as imagens exibidas.

[0323] A FIGURA 8F é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável 100 disposto dentro da cabine do veículo 602 em um modo de operação durante o dia. Assim, o visor pode fornecer um cone de luz de saída angular estreito 624. Vantajosamente, o visor pode ser convenientemente observado por todos os ocupantes da cabine 602.

[0324] Os visores 100 das FIGURAS 8A a 8F podem ser dispostos em outros locais da cabine do veículo, como visores de instrumentos do motorista, visores do console central e visores do encosto do banco.

[0325] A operação do dispositivo de exibição 100 no modo público representando um primeiro estado será agora descrita, e mais detalhes do retardador de controle polar 300, ilustrados.

[0326] A FIGURA 9A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição do retardador de controle polar 300 em um modo público de operação. Na presente modalidade, zero volts é fornecido através do retardador de cristal líquido 301; e a TABELA 2 descreve uma modalidade ilustrativa para a disposição da FIGURA 9A. As características da disposição da FIGURA 9A não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características. TABELA 2

[0327] O retardador de cristal líquido comutável 301 compreende duas camadas de alinhamento de superfície dispostas nos eletrodos 413, 415 e adjacentes à camada de material de cristal líquido 414 e em lados opostos da mesma e cada uma das mesmas disposta para fornecer alinhamento homeotrópico no material de cristal líquido adjacente 414. A camada de material de cristal líquido 414 do retardador de cristal líquido comutável 301 compreende um material de cristal líquido com uma anisotropia dielétrica negativa. As moléculas de cristal líquido 414 podem ser dotadas de uma pré-inclinação, por exemplo, 88 graus a partir da horizontal para remover a degeneração na comutação.

[0328] Nas presentes modalidades, as faixas desejáveis para retardações e tensões foram estabelecidas por meio de simulação de pilhas retardadoras e experimento com pilhas ópticas de visor. Agora serão descritas faixas de retardâncias que fornecem configurações de projeto para várias camadas ópticas.

[0329] A camada 314 de material de cristal líquido tem uma retardância para luz com comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.000 nm, preferencialmente em uma faixa de 600 nm a 900 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 850 nm; e o retardador 330 compreende ainda um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, sendo que o retardador passivo tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -900 nm, preferencialmente em uma faixa de - 450 nm a -800 nm e mais preferencialmente na faixa de -500 nm a -725 nm.

[0330] Alternativamente, o retardador de controle polar passivo 330 pode compreender um retardador de placa O com um eixo geométrico óptico que é orientado com um componente perpendicular ao plano do retardador e um componente no plano do retardador. Esse retardador pode fornecer compensação adicional para inclinações residuais do material de cristal líquido 414.

[0331] A FIGURA 9B é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral a propagação da luz de saída de um SLM através da pilha óptica da FIGURA 1A em um modo público de operação; e a FIGURA 9C é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 9B. As características das disposições das FIGURAS 9B e 9C não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0332] Assim, quando o retardador de cristal líquido 301 está em um primeiro estado dos ditos dois estados, o retardador de controle polar 300 não fornece transformação geral do componente de polarização 360, 361 para emitir luz passando através do mesmo perpendicular ao plano do retardador comutável 301 ou em um ângulo agudo em relação à perpendicular ao plano do retardador comutável 301. Esse é o componente de polarização 362 é substancialmente o mesmo que o componente de polarização 360 e o componente de polarização 364 é substancialmente o mesmo que o componente de polarização 361. Assim, o perfil de transmissão angular da FIGURA 9C está transmitindo substancialmente uniformemente através de uma ampla região polar. Vantajosamente, um visor pode ser alternado para um amplo campo de visão.

[0333] A FIGURA 9D é um diagrama esquemático que ilustra em vista superior a propagação da luz de iluminação ambiente através da pilha óptica da FIGURA 1A em um modo público de operação; e a FIGURA 9E é um gráfico esquemático que ilustra a variação da refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 9D. As características das disposições das FIGURAS 9D e 9E não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0334] Assim, quando o retardador de cristal líquido 301 está no primeiro estado dos ditos dois estados, o retardador de controle polar 300 não fornece transformação geral do componente de polarização 372 em raios de luz ambiente 412 passando através do polarizador adicional 318 e, em seguida, do retardador de controle polar 300, que é perpendicular ao plano do retardador de controle polar 300 ou em um ângulo agudo em relação à perpendicular ao plano do retardador de controle polar 300.

[0335] Em operação no modo público, o raio de luz de entrada 412 tem o estado de polarização 372 após a transmissão através do polarizador adicional 318. Para as direções frontal e fora de eixo geométrico, não ocorre transformação de polarização e, portanto, a refletividade para os raios de luz 402 do polarizador refletivo 302 é baixa. O raio de luz 412 é transmitido pelo polarizador refletivo 302 e perdido nos polarizadores de visor 218, 210 ou na luz de fundo da FIGURA 1A ou no isolador óptico 218, 518 em um SLM emissivo 38 da FIGURA 1B.

[0336] Vantajosamente, em um modo de operação público, é fornecida alta luminância e baixa refletividade em um amplo campo de visão. Esse visor pode ser convenientemente visto com alto contraste por vários observadores.

[0337] A aparência do visor da FIGURA 1A em modo público para o primeiro estado será agora descrita.

[0338] A FIGURA 10A é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva frontal a observação da luz de saída transmitida para um visor que opera em modo público; a FIGURA 10B é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva frontal a observação da luz ambiente refletida a partir do visor comutável da FIGURA 1A em modo público; e a FIGURA 10C é um diagrama esquemático que ilustra, em perspectiva frontal, a aparência do visor da FIGURA 1A operando em modo público.

[0339] Assim, a posição de visualização fora do eixo geométrico desejável para o usuário 49 tem alta luminância de visor e é substancialmente sem reflexos do polarizador refletivo 302. Um alto valor de visibilidade da imagem pode ser alcançado e exibir informações convenientemente resolvidas por vários usuários. A reflexão de Fresnel 605 ainda está presente como nos visores convencionais e está em um nível baixo habitual. Um modo público de alto desempenho é fornecido.

[0340] Disposições adicionais de retardadores serão agora descritos.

[0341] A FIGURA 11A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo público de operação em que o retardador comutável compreende uma camada de cristal líquido comutável com alinhamento homogêneo e retardadores de controle polar de placa A cruzada; a FIGURA 11B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 11A em um modo de operação de privacidade; a FIGURA 11C é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 11A em um modo de operação de privacidade; a FIGURA 11D é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 11A em um modo público de operação; e a FIGURA 11E é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 11A em um modo público de operação compreendendo as modalidades ilustradas na TABELA 3A. As características das disposições das FIGURAS 11A a 11E não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características. TABELA 3A

[0342] O retardador de cristal líquido comutável 301 compreende duas camadas de alinhamento de superfície 419a, 419b dispostas adjacentes à camada de material de cristal líquido 421 e em lados opostos da mesma e cada uma das mesmas disposta para fornecer alinhamento homogêneo no material de cristal líquido adjacente 421. A camada 314 do material de cristal líquido 421 do retardador de cristal líquido comutável 301 compreende um material de cristal líquido 421 com uma anisotropia dielétrica positiva. A camada de material de cristal líquido 421 tem uma retardância para luz com comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 900 nm, preferencialmente em uma faixa de 600 nm a 850 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 800 nm. O retardador 330 compreende ainda um par de retardadores passivos 330A, 330B que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, sendo que cada retardador passivo do par de retardadores passivos tem um retardado para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm, preferencialmente em uma faixa de 350 nm a 650 nm e mais preferencialmente na faixa de 450 nm a 550 nm.

[0343] Em comparação com as modalidades da TABELA 2, o retardador de controle polar passivo 330 é fornecido por um par de placas A 330A, 330B que têm eixos geométricos cruzados. Nas presentes modalidades, “cruzado” se refere a um ângulo de substancialmente 90° entre os eixos geométricos ópticos dos dois retardadores no plano dos retardadores. Para reduzir o custo dos materiais retardadores, é desejável fornecer materiais com alguma variação da orientação do retardador devido a erros de esticamento durante a fabricação do filme, por exemplo. Variações na orientação do retardador longe das direções preferenciais podem reduzir a luminância frontal e aumentar a transmissão mínima. De preferência, o ângulo 310A é de pelo menos 35° e no máximo 55°, mais preferencialmente pelo menos 40° e no máximo 50° e mais preferencialmente pelo menos 42,5° e no máximo 47,5°. De preferência, o ângulo 310B é pelo menos 125° e no máximo 145°, mais preferencialmente pelo menos 130° e no máximo 135° e mais preferencialmente pelo menos 132,5° e no máximo 137,5°.

[0344] Em comparação com as modalidades da TABELA 2, o alinhamento do retardador de cristal líquido é fornecido por um alinhamento homogêneo em vez de homeotrópico. O alinhamento homogêneo proporciona vantajosamente um tempo de recuperação reduzido durante distorções mecânicas, como ao tocar no visor.

[0345] Os retardadores passivos podem ser fornecidos usando películas esticadas para alcançar vantajosamente baixo custo e alta uniformidade. Um campo de visão adicional para retardadores de cristal líquido com alinhamento homogêneo é aumentado, proporcionando resiliência à visibilidade do fluxo de material de cristal líquido durante a pressão aplicada.

[0346] Pode ser desejável fornecer ao polarizador adicional 318 uma direção de transmissão de vetor elétrico diferente da direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída 218 e do polarizador refletivo 302.

[0347] A FIGURA 11F é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de retardadores 300 em um modo de operação de privacidade compreendendo os retardadores de controle polar passivos de placa A cruzada 330A, 330B e o retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado 301, compreendendo ainda um retardador de rotação passivo 460 compreendendo as modalidades ilustradas na TABELA 3B. As características da disposição da FIGURA 11F não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características. TABELA 3B

[0348] O polarizador refletivo 302 e o polarizador adicional 318 têm direções de transmissão de vetor elétrico 303, 319 que não são paralelas, e o dispositivo de exibição 100 compreende ainda um retardador de rotador 406 disposto entre o polarizador refletivo 302 e o polarizador adicional 318, sendo que o retardador de rotador 406 é disposto para girar uma direção de polarização de luz polarizada incidente no mesmo entre a direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor 218 e a direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador adicional 318.

[0349] O polarizador de saída 218 e o polarizador refletivo 302 podem ser dotados de direções de transmissão de vetor elétrico 219, 303 que podem estar, por exemplo, em um ângulo 317 de 45 graus no caso de um visor LCD nemático torcido. O polarizador adicional 318 pode ser disposto para fornecer luz polarizada verticalmente a um usuário que pode estar usando óculos de sol polarizados que normalmente transmitem luz polarizada verticalmente.

[0350] O retardador de rotação passivo 460 é diferente do retardador de controle polar 330 das presentes modalidades e sua operação será agora descrita. O retardador de rotação passivo 460 pode compreender um material birrefringente 462 e ser uma meia placa de onda, com retardância em um comprimento de onda de 550 nm de 275 nm, por exemplo. O retardador de rotação passivo 460 tem uma orientação de eixo geométrico rápida 464 que é inclinada em um ângulo 466 que pode ser 22,5 graus em relação à direção de transmissão de vetor elétrico 319 do polarizador adicional 318. O retardador de rotação passiva 460 gira, assim, a polarização do polarizador de saída 218, de modo que a direção de polarização da luz que é incidente no retardador de controle polar 330B seja paralela à direção 319.

[0351] Em operação, o retardador de rotação passivo 460 modifica o estado de polarização no eixo geométrico fornecendo uma rotação angular do componente de polarização a partir do polarizador de saída 218. Em comparação com os retardadores de controle polar 330A, 330B, juntos não modificam o estado de polarização no eixo geométrico. Além disso, o retardador de rotação passivo 460 fornece uma rotação de polarização que fornece apenas uma pequena variação da luminância de saída com ângulo de visão para direções fora do eixo geométrico. Em comparação, os retardadores de controle polar 330A, 330B fornecem modificações substanciais da luminância de saída com ângulo de visão.

[0352] Vantajosamente, um visor pode ser dotado de uma direção de polarização de saída 319 que é diferente da direção de polarização do polarizador de visor 219, por exemplo, para fornecer visualização com óculos de sol polarizadores.

[0353] Em uma modalidade alternativa, o retardador separado 460 pode ser omitido, e a retardância do retardador 330B da FIGURA 11A, aumentada para fornecer a rotação de meia onda. Para continuar a modalidade ilustrativa, a retardância do retardador 330B em um comprimento de onda de 550 nm pode ser 275 nm maior que a retardância do retardador 330A. Vantajosamente, o número de camadas, a complexidade e o custo podem ser reduzidos.

[0354] Em outras modalidades, o retardador de rotação passivo 460 pode ser fornecido entre o polarizador de saída de visor 218 e o polarizador refletivo 302, de modo que as direções de transmissão do vetor elétrico 303, 319 do polarizador refletivo 302 e do polarizador adicional 318 sejam paralelas.

[0355] A FIGURA 12A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de operação de privacidade compreendendo um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado compreendendo cristal líquido 421 e um retardador de placa C negativa passivo 330 acionado com uma segunda tensão V1; e a FIGURA 12B é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de operação de privacidade compreendendo um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado e um retardador de placa C negativa passivo acionado com uma segunda tensão V2 diferente da primeira tensão V1. As características das disposições das FIGURAS 12A e 12B não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0356] Em comparação com a disposição da FIGURA 12A, a tensão de acionamento V2 é aumentada para fornecer inclinação aumentada para as moléculas do material de cristal líquido 414 no centro da camada 314 do retardador de cristal líquido. Essa inclinação aumentada altera a retardação do retardador de cristal líquido comutável 301 entre os modos de privacidade e público.

[0357] A FIGURA 12C é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 12A em um modo de operação de privacidade; e a FIGURA 12D é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 12A em um modo de operação de privacidade. A FIGURA 12E é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 12B em um modo público de operação; e a FIGURA 12F é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 12B em um modo público de operação. Modalidades ilustrativas da disposição do alinhamento homogêneo em combinação com retardadores passivos são mostradas na Tabela 4A. TABELA 4A

[0358] O retardador de cristal líquido comutável 301 compreende duas camadas de alinhamento de superfície dispostas adjacentes à camada de material de cristal líquido e em lados opostos da mesma e cada uma das mesmas disposta para fornecer alinhamento homogêneo no material de cristal líquido adjacente 414. A camada 314 do material de cristal líquido 414 do retardador de cristal líquido comutável 301 compreende um material de cristal líquido 414 com uma anisotropia dielétrica positiva. A camada de material de cristal líquido 414 tem uma retardância para luz com comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 900 nm, preferencialmente em uma faixa de 600 nm a 850 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 800 nm. O retardador 330 compreende ainda um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, o retardador passivo com uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -700 nm, preferencialmente em uma faixa de -350 nm a -600 nm e mais preferencialmente de -400 nm a -500 nm.

[0359] Em comparação com a FIGURA 11A, vantajosamente a espessura e a complexidade do retardador 330 podem ser reduzidas.

[0360] Uma estrutura que omite o retardador de controle polar passivo 330 será agora descrita.

[0361] A FIGURA 13A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de operação de privacidade compreendendo um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado 301 em um modo de operação de privacidade. O retardador de cristal líquido comutável 301 compreende as camadas de alinhamento de superfície 419a, 419b dispostas adjacentes à camada de material de cristal líquido 421 e dispostas para fornecer alinhamento homogêneo no material de cristal líquido adjacente 421. A FIGURA 13B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 13A em um modo de operação de privacidade; a FIGURA 13C é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 13A em um modo de operação de privacidade; a FIGURA 13D é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 13A em um modo público de operação; e a FIGURA 13E é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 13A em um modo público de operação.

[0362] Uma modalidade ilustrativa da disposição da FIGURA 13A é apresentada na TABELA 4B. TABELA 4B

[0363] O retardador de cristal líquido comutável 301 compreende duas camadas de alinhamento de superfície dispostas adjacentes à camada de material de cristal líquido e em lados opostos da mesma e cada uma das mesmas disposta para fornecer alinhamento homogêneo no material de cristal líquido adjacente 414. A camada de material de cristal líquido do retardador de cristal líquido comutável compreende um material de cristal líquido com uma anisotropia dielétrica positiva. O retardador de cristal líquido 301 pode ter uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.500 nm, preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 1.200 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 800 nm a 1.000 nm.

[0364] As modalidades das FIGURAS 13A a 13E alcançam vantajosamente custo e complexidade reduzidos, pois nenhum retardador passivo é fornecido. Além disso, o modo público pode ser um estado não acionado do material de cristal líquido da camada 314 e uma tensão relativamente baixa é usada no modo de privacidade. Além disso, em comparação com o alinhamento homeotrópico, as camadas de alinhamento homogêneas podem proporcionar vantajosamente visibilidade reduzida do fluxo de material de cristal líquido que surge do manuseio da superfície do visor, por exemplo, quando um painel de toque é usado.

[0365] A FIGURA 13F é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle do ângulo de visão que compreende um polarizador refletivo, um retardador de cristal líquido comutável e um polarizador adicional. Pode ser fornecida uma camada de pós-mercado comutável e de baixo custo que forneça privacidade a um perfil de campo de visão “de alvo” comutável.

[0366] Disposições adicionais de retardadores comutáveis 300 serão agora descritas.

[0367] A FIGURA 14A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de operação de privacidade compreendendo retardadores passivos de placa A cruzada 330A, 330B e retardador de cristal líquido comutável homeotropicamente alinhado 301. A FIGURA 14B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 14A em um modo de operação de privacidade; e a FIGURA 14C é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 14A em um modo de operação de privacidade. As características das disposições das FIGURAS 14A a 14C não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0368] A FIGURA 14D é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo público de operação compreendendo retardadores passivos de placa A cruzada e retardador de cristal líquido comutável homeotropicamente alinhado. A FIGURA 14E é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 14D em um modo público de operação; e a FIGURA 14F é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 14D em um modo público de operação. As características das disposições das FIGURAS 14D a 14F não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0369] Assim, o retardador de controle polar passivo 330 compreende um par de retardadores 330A, 330B que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados. O par de retardadores 330A, 330B tem eixos geométricos ópticos que se estendem a +/- 45° em relação à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída. O par de retardadores 330A, 330B compreende, cada um, uma única placa A. Uma modalidade ilustrativa é descrita na Tabela 5. TABELA 5

[0370] O retardador de cristal líquido comutável 301 compreende duas camadas de alinhamento de superfície dispostas nos eletrodos 413, 415 e adjacentes à camada de material de cristal líquido 414 e em lados opostos da mesma e cada uma das mesmas disposta para fornecer alinhamento homeotrópico no material de cristal líquido adjacente 414. A camada de material de cristal líquido 414 do retardador de cristal líquido comutável 301 compreende um material de cristal líquido com uma anisotropia dielétrica negativa. A camada 314 de material de cristal líquido tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.000 nm, de preferência em uma faixa de 600 nm a 900 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 850 nm. O retardador 301 compreende ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, sendo que cada retardador passivo do par de retardadores passivos tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm, preferencialmente na faixa de 500 nm a 700 nm e mais preferencialmente na faixa de 550 nm a 675 nm.

[0371] Vantajosamente, alta refletividade pode ser fornecida em um amplo campo de visão no modo de privacidade. As placas A podem ser fabricadas de maneira mais conveniente a um custo menor do que para os retardadores de placa C.

[0372] Os retardadores de cristal líquido alinhados híbridos 301 serão agora descritos.

[0373] A FIGURA 15A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de operação de privacidade compreendendo um retardador de cristal líquido comutável homogênea e homeotropicamente alinhado 301 compreendendo material de cristal líquido 423 e um retardador de placa C negativa passivo 330. A FIGURA 15B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 15A em um modo de operação de privacidade; e a FIGURA 15C é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 15A em um modo de operação de privacidade. A FIGURA 15D é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída com a direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 15A em um modo público de operação; e a FIGURA 15E é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 15A em um modo público de operação. As características das disposições das FIGURAS 15A a 15E não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0374] Uma modalidade da disposição de alinhamento híbrido compreendendo camadas de alinhamento homeotrópico e homogêneo em combinação com um retardador passivo é ilustrada na TABELA 6. TABELA 6

[0375] O retardador de cristal líquido comutável 301 compreende duas camadas de alinhamento de superfície 419a, 419b dispostas adjacentes à camada 314 do material de cristal líquido 414 e em lados opostos da mesma, sendo que uma das camadas de alinhamento de superfície 419a é disposta para fornecer alinhamento homeotrópico no material de cristal líquido adjacente 414 e a outra dentre as camadas de alinhamento de superfície 419b é disposta para fornecer alinhamento homogêneo no material de cristal líquido adjacente 414.

[0376] Em comparação com modalidades com duas camadas de alinhamento homeotrópico ou duas camadas de alinhamento homogêneo, o projeto do retardador de controle polar passivo 330 pode ser diferente se colocado no lado da camada de alinhamento homeotrópico 419a ou colocado no lado da camada de alinhamento homogêneo 419b.

[0377] Quando a camada de alinhamento de superfície 419b disposta para fornecer alinhamento homogêneo está entre a camada 314 do material de cristal líquido 414 e o retardador de controle polar 330, o retardador de cristal líquido 301 tem uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 700 nm a 2.000 nm, preferencialmente na faixa de 1.000 nm a 1.500 nm e mais preferencialmente na faixa de 1.200 nm a 1.500 nm. O retardador de controle polar 300 pode compreender ainda um retardador de controle polar passivo 330 tendo seu eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, sendo que o retardador de controle polar passivo 330 tem uma retardância para luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -400 nm a - 1.800 nm, preferencialmente em uma faixa de -700 nm a -1.500 nm e mais preferencialmente na faixa de -900 nm a -1.300 nm.

[0378] A placa C da FIGURA 15A pode ser substituída por placas A cruzadas. Quando o retardador de controle polar 300 compreende ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, cada retardador do par de retardadores tendo uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 400 nm a 1.800 nm, preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 1.500 nm e mais preferencialmente na faixa de 900 nm a 1.300 nm.

[0379] Quando a camada de alinhamento da superfície 419a disposta para fornecer alinhamento homeotrópico está entre a camada 314 do material de cristal líquido 414 e o retardador de controle polar 330, o retardador de cristal líquido 301 tem uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.800 nm, preferencialmente na faixa de 700 nm a 1.500 nm e mais preferencialmente na faixa de 900 nm a 1.350 nm. O retardador de controle polar 300 pode compreender ainda um retardador de controle polar passivo 330 tendo seu eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador 330, sendo que o retardador de controle polar passivo 330 tem uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -1.600 nm, preferencialmente em uma faixa de -500 nm a -1.300 nm e mais preferencialmente na faixa de -700 nm a -1.150 nm; ou o retardador 330 pode compreender ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, em que cada retardador do par de retardadores tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 400 nm a 1.600 nm, preferencialmente na faixa de 600 nm a 1.400 nm e mais preferencialmente na faixa de 800 nm a 1.300 nm.

[0380] Vantajosamente, o alinhamento híbrido da FIGURA 15A alcança um maior alcance angular polar ao longo do qual a refletividade do polarizador refletivo 302 é aumentada.

[0381] Serão agora descritas estruturas de visor adicionais que compreendem várias pilhas ópticas para alcançar o controle do campo de visão de um aparelho de visor de privacidade ou com pouca luz dispersa.

[0382] A FIGURA 16 é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor de privacidade comutável 100 para uso em iluminação ambiente compreendendo uma luz de fundo não colimadora 20, um retardador de controle polar adicional passivo 300B disposto entre um polarizador de recirculação refletivo 318B e o SLM 48 transmissivo, um polarizador refletivo 302, retardador de controle polar 300A e polarizador adicional 318A. Assim, em comparação com o visor da FIGURA 1A, a FIGURA 16 compreende ainda um retardador de controle polar adicional passivo 300B disposto entre o polarizador de entrada 210 do SLM transmissivo 48 e o outro polarizador adicional 318B. Um outro polarizador 318B adicional é fornecido pelo polarizador refletivo 318B disposto para recircular a luz na luz de fundo 20 e aumentar vantajosamente a eficiência de uma maneira semelhante ao polarizador refletivo 208 da FIGURA 1A.

[0383] Vantajosamente, o campo de visão do visor é modificado pelo outro polarizador 318B adicional para reduzir a luminância fora do eixo geométrico do SLM 48. A luz dispersa é reduzida e o nível de segurança visual contra um curioso é aumentado. O polarizador adicional 318B pode ser um polarizador refletivo. Isso é diferente do polarizador refletivo 302. O polarizador refletivo adicional 318B fornece recirculação de luz na luz de fundo 20 e não aumenta a reflexão frontal no modo de privacidade. Vantajosamente, a eficiência é aumentada.

[0384] A FIGURA 17A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente compreendendo um SLM 48 emissivo, um retardador de controle passivo 300B, um outro polarizador adicional 318B, um polarizador refletivo 302, múltiplos retardadores 300 e um polarizador adicional 318A. Um retardador de controle polar adicional 300B é disposto entre o polarizador de saída 218 e o polarizador refletivo 302. Um outro polarizador adicional 318A é disposto entre o retardador de controle polar adicional 300B e o polarizador refletivo 302.

[0385] A FIGURA 17B é um diagrama esquemático que ilustra na vista em perspectiva lateral um elemento de controle do ângulo de vista 260 para um visor emissiva.

[0386] Em operação, a luz do polarizador de saída de visor 218 tem uma modificação do campo de visão do retardador de controle polar passivo 300B e do polarizador adicional 318B. Vantajosamente, o campo de visão do visor emissivo é reduzido. O polarizador refletivo 302, os múltiplos retardadores de controle polar 300A e um polarizador adicional 318A fornecem comutação entre um modo público determinado pelo SLM 48, pelo retardador 300B e pelo outro polarizador adicional 318B e um modo de privacidade com alta refletividade fora do eixo geométrico e redução de luminância do eixo geométrico em comparação com a alcançada pelo visor 100 da FIGURA 1B.

[0387] Em comparação com o visor da FIGURA 1B, a FIGURA 17A compreende ainda um retardador de controle polar adicional 300B e um polarizador adicional 318B, em que o retardador de controle polar adicional 300B é disposto entre o polarizador adicional mencionado anteriormente e o outro polarizador adicional 318.

[0388] Seria desejável fornecer um modo público com alta visibilidade de imagem para visualização fora do eixo geométrico e um modo de privacidade com alto nível de segurança visual. Modalidades de visores de privacidade comutáveis compreendendo múltiplos outros retardadores e outros polarizadores adicionais serão agora descritas.

[0389] A FIGURA 18A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um visor de privacidade comutável 100 para uso na iluminação ambiente 604 compreendendo uma luz de fundo de grande angular 20, em que o primeiro retardador de controle polar 300A está disposto entre a luz de fundo 20 e o SLM 48 e outro retardador de controle polar 300B está disposto para receber luz do SLM 48. As características das disposições das FIGURAS 16 a 18B não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0390] A FIGURA 18A tem uma estrutura semelhante à FIGURA 1A com o elemento de controle do ângulo de vista 260A fornecido para receber luz do polarizador de saída 218 do SLM.

[0391] A título de comparação, a luz de fundo 20 pode ser fornecida por uma luz de fundo de grande angular 20, como descrito em outro lugar, em vez de uma luz de fundo direcional. O SLM 48 é um SLM transmissivo disposto para receber a luz de saída 400 da luz de fundo 20, e o SLM 48 compreende ainda um polarizador de entrada 210 disposto no lado de entrada do SLM 48, sendo o polarizador de entrada 210 um polarizador linear. Um outro polarizador adicional 318B está disposto no lado de entrada do polarizador de entrada 210, o outro polarizador adicional 318B sendo um polarizador linear. Pelo menos um outro retardador de controle polar 300B está disposto entre o outro polarizador adicional 318B e o polarizador de entrada 210.

[0392] O pelo menos um retardador de controle polar primeiramente mencionado 300A compreende um primeiro retardador de cristal líquido comutável 301A compreendendo uma primeira camada 314A de material de cristal líquido e o pelo menos um outro retardador de controle polar 300B compreende um segundo retardador de cristal líquido comutável 301B compreendendo uma segunda camada 314B de material de cristal líquido.

[0393] O retardador de controle polar 300A compreende o retardador de controle polar passivo 330A e o retardador de cristal líquido comutável 301A. O retardador de controle polar adicional 300B compreende o retardador de controle polar passivo 330B e o retardador de cristal líquido comutável 301B. O retardador de controle polar 300B fornece uma modificação do perfil de luminância polar da transmissão de saída e o retardador de controle polar 300A fornece uma modificação dos perfis de luminância polar e de refletividade da transmissão de saída, como descrito neste documento em outro lugar.

[0394] Em comparação com a FIGURA 16, o aumento da luminância fora do eixo geométrico é alcançado no modo público visto que a luz de fundo 20 tem maior luminância para locais polares fora do eixo geométrico, de modo que a visibilidade da imagem é aumentada para usuários fora do eixo geométrico pelo controle de ambas as camadas de cristal líquido 314A, 314B. No modo de privacidade, o nível de segurança visual é aumentado para curiosos fora do eixo geométrico devido ao fato de que a luminância fora do eixo geométrico é reduzida por dois retardadores de controle polar de controle de luminância multiplicativa 300A, 300B e respectivos polarizadores adicionais 318A, 318B. Uma alta refletividade adicional é fornecida para usuários fora do eixo geométrico.

[0395] Vantajosamente, o polarizador de recirculação refletivo com operação conforme descrito com referência à FIGURA 1A (que é diferente em função do polarizador refletivo 302) pode fornecer o outro polarizador adicional 318B para alcançar ainda mais alta eficiência e campo de visão reduzido para operação de privacidade.

[0396] A disposição da FIGURA 18A tem um elemento de controle de ângulo de visão único 260A na superfície frontal do SLM 48. Vantajosamente, a frente da espessura do visor pode ser reduzida. Difusores adicionais podem ser dispostos na superfície frontal do polarizador 318 ou entre o elemento de controle do ângulo de visão 260A e o polarizador de saída 218. Vantajosamente, a visibilidade das reflexões da superfície frontal pode ser reduzida. Além disso, o elemento de controle do ângulo de visão 260B pode ser convenientemente fornecido entre o SLM 48 e a luz de fundo 20. O custo e a complexidade da montagem podem ser reduzidos. O número de superfícies entre a camada de pixel 214 e o usuário do visor 26 pode ser reduzido vantajosamente, alcançando um maior contraste de imagem.

[0397] Uma disposição semelhante à FIGURA 18A, em que os retardadores passivos 330A, 330B compreendem um par de múltiplos retardadores passivos, será agora descrita.

[0398] A FIGURA 18B é um diagrama esquemático que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica compreendendo o retardador de controle polar 300A disposto entre um polarizador refletivo 302 e um polarizador adicional 318A e outro retardador de controle polar 300B disposto entre o polarizador de entrada 210 e um outro polarizador adicional 318B de um SLM transmissivo 48, em que o retardador de controle polar 300A e outro retardador de controle polar 300B compreendem placas A cruzadas. Uma modalidade ilustrativa é fornecida na TABELA 7 e TABELA 8A.

[0399] TABELA 7 TABELA 8A

[0400] Em comparação com a modalidade da FIGURA 11A, a modalidade das FIGURAS 18A a 18F compreende um SLM transmissivo 48 que tem alta luminância no amplo campo de visão e uma luz de fundo grande angular 20 ou um SLM emissivo 48.

[0401] Além disso, as modalidades incluem retardador de controle polar 300A, polarizador adicional 318A, outro retardador de controle polar 300B e outro polarizador adicional 318B. Os perfis de transmissão de tais disposições são multiplicativos. Assim, uma luminância muito baixa pode ser alcançada em ângulos polares de projeto, como em um ângulo lateral de +/- 45 graus e elevação de 0 grau. No entanto, a alta luminância da luz de fundo ou do SLM emissivo em ângulos mais altos que o ângulo polar do projeto fornece níveis de luz aumentados e refletividade reduzida. O nível de segurança visual pode ser reduzido para curiosos de alto ângulo. O pelo menos um outro retardador de controle polar 300B compreende pelo menos um outro retardador passivo, na modalidade da FIGURA 18B são fornecidos dois retardadores de controle polar passivos cruzados 330BA, 330BB.

[0402] Pode ser desejável fornecer projetos ajustados para mínimos que estão em ângulos laterais superiores a 45 graus, por exemplo, entre 50 graus e 65 graus. Em disposições com outro retardador de controle polar 300B, as camadas 314A, 314B do material de cristal líquido 414 dos retardadores de cristal líquido comutáveis 301A, 301B podem ter, cada uma, uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 450 nm a 850 nm, de preferência em uma faixa de 500 nm a 750 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 550 nm a 650 nm.

[0403] Os múltiplos retardadores primeiramente mencionados e os múltiplos outros retardadores podem, cada um, compreender um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, em que cada retardador passivo do par de retardadores passivos mencionado primeiramente 330A, 330B tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm, preferencialmente em uma faixa de 350 nm a 650 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 400 nm a 550 nm.

[0404] Vantajosamente, a luminância e a refletividade em ângulos altos podem ser reduzidas e o nível de segurança visual pode ser aumentado para curiosos em um ângulo de visão alto. A redução da assimetria de cores no visor de privacidade comutável será discutida agora.

[0405] A FIGURA 18C é um gráfico esquemático que ilustra a variação da luminância de saída logarítmica com direção polar para raios de luz transmitidos de múltiplos retardadores compreendendo placas A passivas cruzadas e um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado para um dos retardadores de controle polar 300B compreendendo retardadores de placa A cruzada 330AA, 330AB e camada de cristal líquido 314A da TABELA 8A; e a FIGURA 18D é um gráfico esquemático que ilustra em uma direção lateral a variação 470A da luminância de saída logarítmica com ângulo de visão lateral para raios de luz transmitidos de múltiplos retardadores compreendendo placas A passivas cruzadas e um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado para um dos retardador de controle polar 300B compreendendo os retardadores 330AA, 330AB, 314A da TABELA 8B.

[0406] As FIGURAS 18C e FIGURA 18D ilustram que existe alguma assimetria de luminância que é fornecida pela sequência das placas A cruzadas 330AA, 330AB. Como os perfis de luminância dependem do comprimento de onda, em operação, essa assimetria pode fornecer uma mudança de cor perceptível que tem uma aparência diferente em ambos os lados do visor, conforme ilustrado nas regiões angulares 472L, 472R. Na disposição da FIGURA 11A, essa mudança de cor não é tipicamente muito visível devido à baixa luminância da luz de fundo colimada 20. No entanto, com o aumento da luminosidade da luz de fundo 20 em ângulos altos, ou para SLMs emissivos, então a assimetria é mais claramente visível. Seria desejável fornecer uma aparência de cor assimétrica.

[0407] Voltando à FIGURA 18B, o retardador de controle polar primeiramente mencionado 300A compreende um par de retardadores passivos 330AA, 330AB que têm eixos geométricos ópticos 331AA, 331AB no plano dos retardadores 330AA, 330AB que são cruzados, em que o primeiro do par de retardadores passivos 330AA tem um eixo geométrico óptico 331AA que se estende a 45° em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico 219 do polarizador de saída 218, e o segundo do par de retardadores passivos 331AB tem um eixo geométrico óptico 331AB que se estende a 135° em relação à direção de transmissão de vetor elétrico 219 do polarizador de saída 218.

[0408] O pelo menos um retardador de controle polar adicional 300B compreende um par adicional de retardadores passivos 330BA, 330BB que têm eixos geométricos ópticos 331BA, 331BB no plano dos retardadores 330BA, 330BB que são cruzados, em que o primeiro do par adicional de retardadores passivos 330BA tem um eixo geométrico óptico 331BA que se estende a 135° em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico 219 do polarizador de saída 218, e o segundo do par adicional de retardadores passivos 330BB tem um eixo geométrico óptico 331BB que se estende a 45° em relação a um direção de transmissão de vetor elétrico 219 do polarizador de saída 218. O segundo retardador 330AB, 330BB de cada par de retardadores passivos é disposto para receber luz do primeiro retardador 330AA, 330BA do respectivo par de retardador de controle polar passivo 330A, 330B. Assim, o retardador passivo 330 AA do primeiro par e o retardador passivo 330BB do outro par que estão mais próximos um do outro têm os respectivos eixos geométricos ópticos 331AA e 331AB que se estendem na mesma direção.

[0409] Para a presente divulgação, a direção de rotação dos eixos geométricos ópticos do retardador passivo pode ser no sentido horário ou anti- horário, de modo que qualquer um dos eixos geométricos ópticos dentro de cada par de retardadores passivos se estenda a 45° e 135°, respectivamente. No exemplo ilustrativo, a direção de rotação é no sentido horário.

[0410] Voltando à FIGURA 18D, o perfil de luminância das placas A cruzadas 330BA 330BB e do retardador de cristal líquido 314B é ilustrado pelo perfil 470B. Em combinação, os perfis 470A, 470B são multiplicativos. A disposição dos retardadores da FIGURA 18B alcança, assim, uma média dos dois perfis de luminância e alcança ainda a simetria da cor. A uniformidade vantajosa angular é melhorada.

[0411] Opcionalmente, no exemplo das FIGURAS 18A e 18B, o polarizador refletivo 318B pode ser omitido. Nesse caso, o polarizador refletivo 318B pode ser opcionalmente substituído por um polarizador absorvente dicroico (não mostrado).

[0412] Outra disposição do retardador de controle polar 300A e do outro retardador de controle polar 300B será dada agora.

[0413] A FIGURA 18E é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um visor de privacidade comutável para uso em iluminação ambiente compreendendo um SLM emissivo 48, um primeiro retardador de controle polar 300A, um primeiro polarizador adicional 318A, um polarizador refletivo 302, um segundo retardador de controle polar 300B e um segundo polarizador adicional 318B; e a FIGURA 18F é um diagrama esquemático que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica compreendendo retardadores de controle polar 300A dispostos entre um polarizador adicional de absorção de luz 318A e um outro polarizador adicional 318B que é um polarizador refletivo 302 e outros retardadores de controle polar 300B dispostos entre o polarizador de saída 218 e o outro polarizador adicional 318B, 302, em que os retardadores de controle polar 300A e múltiplos outros retardadores 300B compreendem placas A cruzadas 330AA, 330AB, 330BA e 330BB.

[0414] Uma modalidade ilustrativa é fornecida na TABELA 8B. TABELA 8B

[0415] Em comparação com a disposição da FIGURA 18A, a luminância reduzida para locais de visualização fora do eixo geométrico pode ser vantajosamente fornecida visto que a dispersão do SLM 48 não modifica o campo de visão do perfil de luminância a partir do elemento de controle do ângulo de vista 260B. Além disso, uma única pilha de componente óptico pode ser fornecida para um pós-mercado ou encaixe em fábrica conveniente.

[0416] A modalidade das FIGURAS 18E e 18F ilustra ainda que o polarizador refletivo 302 pode fornecer ainda o polarizador adicional 318B dos múltiplos outros retardadores 300B. Vantajosamente, o custo e a espessura são reduzidos e a eficiência é aumentada.

[0417] Modalidades de visores de controle de luminância com saída simétrica de cores e luminância serão agora descritas.

[0418] A FIGURA 18G é um diagrama esquemático que ilustra na vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica compreendendo retardadores de controle polar 300A dispostos entre um polarizador adicional de absorção de luz 318A e um polarizador adicional 318B adicional e outros retardadores de controle polar adicionais 300B dispostos entre o polarizador de saída 218 e o outro polarizador adicional 318B, em que os retardadores de controle polar 300A e múltiplos outros retardadores 300B compreendem, cada um, retardadores de placa A cruzada 330AA, 330AB, 330BA e 330BB.

[0419] Um dispositivo de exibição compreende assim: um SLM 48; um polarizador de visor disposto em pelo menos um lado do SLM, sendo que o polarizador de visor é um polarizador linear; um primeiro polarizador adicional 318A disposto no mesmo lado do SLM 48 que um do pelo menos um polarizador de visor, o primeiro polarizador adicional 318A sendo um polarizador linear; e primeiros retardadores de controle polar 300A dispostos entre o primeiro polarizador adicional 318A e o um do pelo menos um polarizador de visor; um outro polarizador adicional 318B disposto no mesmo lado do SLM que o dito um do pelo menos um polarizador de visor, fora do primeiro polarizador adicional 318A, o outro polarizador adicional 318B sendo um polarizador linear; e retardadores de controle polar adicionais 300B dispostos entre o primeiro polarizador adicional 318A e o outro polarizador adicional 318B, em que os primeiros retardadores de controle polar compreendem um par de retardadores passivos 330AA, 330AB que têm eixos geométricos ópticos 331AA, 331AB no plano dos retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída 218, os outros retardadores de controle polar compreendem um outro par de retardadores passivos 330BA, 330BB que têm eixos geométricos ópticos 331BA, 331BB no plano de os retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente, em relação à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída 218, e os eixos geométricos ópticos 331BB, 331AA do um do primeiros par de retardadores de controle polar passivos e do um do outro par de retardadores de controle polar passivos mais próximos se estendem na mesma direção.

[0420] Os primeiros retardadores de controle polar 300A e outros retardadores de controle polar 300B compreendem ainda um retardador de cristal líquido comutável 301A, 301B compreendendo uma camada 314A, 314B de material de cristal líquido 414A, 414B, sendo que os primeiros retardadores de controle polar 300A e os outros retardadores de controle polar 300B são, cada um, dispostos, em um estado comutável do retardador de cristal líquido comutável 301A, 301B, simultaneamente para introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo dito um dentre o pelo menos um polarizador de visor ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano dos retardadores de controle polar e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida aos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo dito um dentre o pelo menos um polarizador de visor ao longo de um eixo geométrico inclinado à linha perpendicular dos planos dos retardadores de controle polar.

[0421] O exemplo da FIGURA 18G é o mesmo que o das FIGURAS 18E e 18F, com a exceção de que o polarizador refletivo 302 é substituído pelo polarizador adicional 318B. Vantajosamente, pode ser alcançado um visor de controle de luminância com saída simétrica de cor e luminância na direção lateral, da mesma maneira que ilustrada pelas FIGURAS 18C e 18D. Além disso, a refletividade do polarizador refletivo 302 é eliminada para ambientes em que alta refletividade fora do eixo geométrico é indesejável.

[0422] A FIGURA 18H é um diagrama esquemático que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica para um SLM 48 transmissivo compreendendo múltiplos outros retardadores 300B dispostos entre um polarizador absorvente de luz adicional 318B e um polarizador adicional 318A e múltiplos retardadores 300A dispostos entre o polarizador de entrada 210 e o polarizador adicional 318A, em que os múltiplos retardadores 300A e múltiplos outros retardadores 300B compreendem placas A cruzadas.

[0423] O exemplo da FIGURA 18H é o mesmo da FIGURA 18G, com a exceção de que a pilha óptica está disposta no lado de entrada de um SLM e entre a luz de fundo 20 e o SLM 48. Vantajosamente, a espessura da frente do visor é reduzida e uma maior difusão pode ser fornecida na superfície frontal sem desfocar os pixels. Um contraste adicional da imagem pode ser aumentado.

[0424] A FIGURA 18I é um diagrama esquemático que ilustra em vista frontal o alinhamento de camadas ópticas de uma pilha óptica para um SLM transmissivo 48 compreendendo múltiplos outros retardadores 300B dispostos entre um polarizador adicional 318B e o polarizador de entrada 210; e múltiplos retardadores 300A dispostos entre o polarizador de saída 218 e um polarizador adicional 318A, em que os múltiplos retardadores 300A, 300B e múltiplos outros retardadores compreendem placas A cruzadas 330AA, 330AB, 330BA, 330BB.

[0425] Um dispositivo de exibição compreende: uma luz de fundo 20 disposta para emitir luz, um SLM transmissivo 48 disposto para receber luz de saída da luz de fundo 20; um polarizador de entrada 210 disposto no lado de entrada do SLM 48 e um polarizador de saída 218 disposto no lado de saída do SLM 48, sendo o polarizador de entrada 210 e o polarizador de saída 218 polarizadores lineares; um primeiro polarizador adicional 318A disposto no lado de saída do polarizador de saída 218, o primeiro polarizador adicional 318A sendo um polarizador linear; e primeiros retardadores de controle polar 300A dispostos entre o primeiro polarizador adicional 318A e o polarizador de saída 218; um outro polarizador adicional 318B disposto entre a luz de fundo 20 e o polarizador de entrada 210, sendo o outro polarizador adicional 318B um polarizador linear; e outros retardadores de controle polar 300B dispostos entre o polarizador de entrada 210 e o outro polarizador adicional 318B; em que os primeiros retardadores de controle polar 300A compreendem um par de retardadores passivos 330AA, 330AB que têm eixos geométricos ópticos 331AA, 331AB no plano dos retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída 218, os outros retardadores de controle polar 300B compreendem um par adicional de retardadores passivos 330BA, 330BB que têm eixos geométricos ópticos 331BA, 331BB no plano dos retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída 218, e os eixos geométricos ópticos 331BB, 331AA do um do primeiro par de retardadores de controle polar passivos e do um do outro par de retardadores de controle polar passivos mais próximos um do outro se estendem na mesma direção.

[0426] O exemplo da FIGURA 18I é o mesmo que o da FIGURA 18H, com a exceção de que a pilha óptica está disposta em ambos os lados de um SLM 48 e entre a luz de fundo 20 e o SLM 48. Vantajosamente, a dispersão do SLM não fornece luz dispersa ao curioso, e pode ser alcançado um nível de segurança visual mais alto.

[0427] A FIGURA 18J é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de operação de privacidade que compreende um retardador de controle polar passivo de placa C negativa 330A e um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado 301A disposto entre o polarizador de saída 218 e o refletivo polarizador 302 e um retardador de controle polar passivo de placa C negativa 330B e um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado 301B disposto entre o polarizador de absorção 318 e o polarizador refletivo 302 em um modo de operação de privacidade. Assim, o dispositivo de exibição pode compreender ainda uma camada de controle de retardância 300A disposta entre o polarizador de saída 218 e o polarizador refletivo 302. A camada de controle de retardância 300A pode compreender um outro retardador de cristal líquido comutável 301A disposto entre o polarizador de saída 218 e o polarizador refletivo 302.

[0428] O retardador de controle polar primeiramente mencionado 300B compreende um primeiro retardador de cristal líquido comutável 301B compreendendo uma primeira camada de material de cristal líquido 414B, e o outro retardador de controle polar 300A compreende um segundo retardador de cristal líquido comutável 301A compreendendo uma segunda camada de material de cristal líquido 414A. O outro retardador de cristal líquido comutável 301A compreende uma camada de alinhamento de superfície 307A disposta adjacente ao material de cristal líquido 414A tendo uma pré-inclinação com uma direção de pré-inclinação com um componente no plano da camada de material de cristal líquido que está alinhado paralelo ou antiparalelo ou ortogonal ao polarizador refletivo.

[0429] As direções de pré-inclinação 307A, 331A das camadas de alinhamento do outro retardador de cristal líquido comutável 301A podem ter um componente no plano da camada de cristal líquido 314A que está alinhado paralelo ou antiparalelo ou ortogonal às direções de pré- inclinação das camadas de alinhamento 307B, 331B do primeiro retardador de cristal líquido comutável 301B. Em um modo público de operação, as duas camadas de cristal líquido comutáveis 301B, 301A são acionadas para fornecer um amplo ângulo de visão. Em um modo de operação de privacidade, os retardadores de cristal líquido comutáveis 301A, 301B podem cooperar para obter vantajosamente uma maior redução de luminância e, assim, melhorar a privacidade em um único eixo geométrico.

[0430] O primeiro e o segundo retardadores de cristal líquido 301A, 301B podem ter retardâncias diferentes. A retardação fornecida pelo primeiro retardador de cristal líquido 301B e pela outra camada de cristal líquido 314A pode ser diferente. O sistema de controle 352 pode ser disposto para controlar a aplicação de uma tensão comum ao longo do primeiro e do segundo retardadores de cristal líquido comutáveis 301A, 301B. O material de cristal líquido 414B do primeiro retardador de cristal líquido 301B pode ser diferente do material de cristal líquido 414A da segunda camada de cristal líquido 301A. A variação cromática dos perfis de luminância polar ilustrados em outras partes deste documento pode ser reduzida, de modo que a aparência de cor fora do eixo geométrico seja vantajosamente melhorada.

[0431] Alternativamente, os retardadores de cristal líquido comutáveis 301A, 301B podem ter alinhamentos ortogonais, de modo que uma luminância reduzida seja alcançada nas direções horizontal e vertical para obter vantajosamente operação de privacidade em paisagem e retrato.

[0432] A camada de controle de retardância 300A pode compreender um retardador de controle polar passivo 330A disposto entre o polarizador de saída 218 e o polarizador refletivo 302. Mais geralmente, o retardador de cristal líquido comutável 301A pode ser omitido e uma redução de luminância fixa pode ser fornecida pelos retardadores passivos 330A. Por exemplo, a redução de luminância nos quadrantes de visualização pode ser fornecida apenas através da camada 330A. Vantajosamente, a região polar para redução de luminância pode ser alcançada.

[0433] A FIGURA 18J ilustra ainda que o polarizador refletivo 302 pode fornecer o outro polarizador adicional 318B e que o polarizador dicroico 318B da FIGURA 18F, por exemplo, pode ser omitido. Vantajosamente, pode ser alcançada eficiência aumentada e espessura reduzida.

[0434] A FIGURA 18K é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle de ângulo de visão 260 compreendendo um primeiro retardador de controle polar 300A, um primeiro polarizador adicional 318A, um polarizador refletivo 302, um segundo retardador de controle polar 300B e um segundo polarizador adicional 318B. Vantajosamente, um elemento de controle de privacidade pós-mercado e/ou elemento de controle de luz dispersa podem ser fornecidos que não exijam correspondência com a resolução de pixel do painel para evitar artefatos Moiré. O elemento óptico de controle de ângulo de visão 260 pode ser fornecido ainda para encaixe em fábrica ao SLM 48. As características das disposições das FIGURAS 18E a 18H não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0435] Pode ser desejável fornecer modos de operação de entretenimento e noturnos em um veículo automotivo.

[0436] A FIGURA 19A é um diagrama esquemático que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável, como o ilustrado nas FIGURAS 19A e B, disposto dentro da cabine do veículo 602 para modos de operação diurnos e/ou compartilhados; e a FIGURA 19B é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo 602 para modos de operação diurnos e/ou compartilhados. O cone de luz 630, 632 é dotado de um amplo campo de visão angular e, portanto, o visor é vantajosamente visível por vários ocupantes com baixa refletividade.

[0437] A FIGURA 19C é um diagrama esquemático que ilustra em vista superior um veículo automotivo com um visor direcional comutável, como o ilustrado nas FIGURAS 19A e 19B, disposto dentro da cabine do veículo 602 para modos de operação noturnos e/ou de entretenimento; a FIGURA 19D é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um veículo automotivo com um visor direcional comutável disposto dentro da cabine do veículo 602 para modos de operação noturnos e/ou de entretenimento. O cone de luz 634, 636 é dotado de um campo de visão angular estreito e, portanto, o visor é vantajosamente visível apenas por um único ocupante. Os ocupantes fora do eixo geométrico veem reflexões aumentadas no visor, reduzindo a visibilidade. A luz dispersa vantajosamente para operação noturna é reduzida, aumentando a segurança do motorista. Além disso, os reflexos do visor do para-brisa 601 são reduzidos, minimizando a distração para o motorista 604. As características das disposições das FIGURAS 19A a 19D não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0438] Os visores 100 compreendendo retardadores de controle polar 300 que são retardadores passivos 272 e compreendendo o polarizador refletivo 302 e o polarizador adicional 318 serão agora descritos em mais detalhes.

[0439] A FIGURA 20A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um visor de privacidade 100 para uso na iluminação ambiente 604 compreendendo uma luz de fundo 20, um SLM transmissivo 48, um polarizador refletivo 302, retardadores de controle polar passivos 300 compreendendo os retardadores passivos 272A, 272B, 272C e 272C; e polarizador adicional 318; e a FIGURA 20B é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle de ângulo de visão compreendendo um polarizador refletivo 302, retardadores de controle polar passivos 300 e um polarizador adicional 318.

[0440] A operação de tal visor é descrita abaixo com referência às FIGURAS 22A a 22B. Vantajosamente, pode ser fornecida uma privacidade de baixo custo ou outro tipo de visor de luz difusa. Além disso, a complexidade e a espessura do visor são reduzidas em comparação com os visores comutáveis 100.

[0441] A FIGURA 20C é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva um elemento de controle de ângulo de visão 260 compreendendo retardadores de controle polar passivos 300A compreendendo os retardadores passivos 272AA, 272AB, 272AC, 272AD dispostos entre um polarizador adicional 318A e um polarizador refletivo 302; e um outro polarizador adicional 318B e outros retardadores de controle polar passivos 300B compreendendo os retardadores passivos 272BA, 272BB, 272BC, 272BD dispostos no lado de entrada do polarizador refletivo 302. O polarizador adicional e adicional em comparação com a FIGURA 20B, a luminância fora do eixo geométrico vantajosamente pode ser ainda mais reduzida enquanto a luminância frontal pode ser substancialmente mantida quando conectada à saída de um SLM.

[0442] A FIGURA 20D é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva lateral, um visor de privacidade para uso em iluminação ambiente. Em comparação à FIGURA 20A, um outro polarizador adicional 318B que é um polarizador refletivo e outros retardadores de controle polar 300B compreendendo os retardadores 272BA, 272BB estão dispostos na entrada do SLM. O outro polarizador adicional 318B e 300B alcançam maior redução de luminância para luzes de fundo de grande angular 20. O nível de segurança visual vantajosamente pode ser aumentado para luzes de fundo de grande angular. Em comparação com as disposições comutáveis descritas em outras partes, a espessura e o custo são reduzidos. As características das disposições das FIGURAS 20A a 20D não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0443] As modalidades das FIGURAS 20A a 20D ilustram a pilha de retardadores de controle polar passivos 300 que compreende quatro retardadores passivos, como será ilustrado nas FIGURAS 22A e 22B abaixo. No entanto, outros tipos de pilhas de retardador passivo também serão descritos abaixo e podem ser incorporados. Várias combinações de retardadores de controle polar 300 compreendendo retardadores passivos 272 dispostos entre um polarizador refletivo 302 e um polarizador adicional 318 serão agora descritas.

[0444] A FIGURA 21A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica de um retardador passivo compreendendo uma placa C negativa e disposta para fornecer modificação no campo de visão de um dispositivo de exibição; e a FIGURA 21B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos no retardador passivo da FIGURA 21A.

[0445] A FIGURA 21C é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica de um retardador passivo compreendendo uma placa O negativa inclinada em um plano ortogonal à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor e uma placa C negativa e disposta para fornecer campo de modificação da visão de um dispositivo de exibição; e a FIGURA 21D é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos no retardador passivo da FIGURA 21C, compreendendo a estrutura ilustrada na TABELA 9A. TABELA 9A

[0446] O retardador de controle polar passivo 300B compreende, assim, um retardador passivo 272A que é uma placa O negativa que tem um eixo geométrico óptico com um componente no plano do retardador passivo 272A e um componente perpendicular ao plano do retardador passivo 272A. Além disso, o componente no plano do retardador passivo se estende a 90°, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico que é paralela à transmissão de vetor elétrico 219 do polarizador de visor 218. O retardador passivo 272B compreende um retardador passivo tendo um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador passivo.

[0447] Vantajosamente, a luminância pode ser reduzida para as direções de visualização laterais. Um visor móvel pode ser girado confortavelmente em torno de um eixo geométrico horizontal ao mesmo tempo em que obtém privacidade para curiosos fora do eixo geométrico na direção lateral.

[0448] A FIGURA 21E é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica de um retardador passivo compreendendo placas A cruzadas e uma placa O positiva; e a FIGURA 21F é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos no retardador passivo da FIGURA 21E, compreendendo a estrutura ilustrada na TABELA 9B. TABELA 9B

[0449] O retardador de controle polar passivo 300B compreende, assim, retardadores passivos 272A, 272B que são placas A cruzadas e o retardador 272C que tem um eixo geométrico óptico com um componente no plano do retardador passivo 272C e um componente perpendicular ao plano do retardador passivo 272C. O componente no plano do retardador passivo se estende a 90°, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico que é paralela à transmissão de vetor elétrico 219 do polarizador de visor 218. Vantajosamente, a luminância pode ser reduzida para as direções de visualização laterais. Um visor móvel pode ser girado confortavelmente em torno de um eixo geométrico horizontal ao mesmo tempo em que obtém privacidade para curiosos fora do eixo geométrico na direção lateral.

[0450] Pode ser desejável fornecer redução de luminância nas direções lateral e de elevação.

[0451] A FIGURA 22A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma pilha óptica de retardadores passivos 272A a 272D compreendendo dois pares de placas A cruzadas; e a FIGURA 22B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos no retardador passivo da FIGURA 22A, compreendendo a estrutura ilustrada na TABELA 10. As características das disposições das FIGURAS 22A e 22B não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características. TABELA 10

[0452] O retardador compreende, assim, um par de retardadores passivos 272A, 272D que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados. Cada par de retardadores compreende várias placas A com os respectivos eixos geométricos ópticos alinhados em ângulos diferentes um do outro. O par de retardadores passivos 272B, 272C tem eixos geométricos ópticos que se estendem a 90° e 0°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico que é paralela à transmissão de vetor elétrico 211 do polarizador de visor 210.

[0453] O par de retardadores passivos 272A, 272D tem eixos geométricos ópticos que se estendem a 45° e a 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico 211 que é paralela à transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor 218, respectivamente.

[0454] O visor compreende ainda um par adicional de retardadores passivos 272B, 272C dispostos entre o primeiro par de retardadores passivos 272A, 272D e que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados. O par adicional de retardadores passivos 272B, 272C tem eixos geométricos ópticos que se estendem a 0° e 90°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico 211, 317 que é paralela à transmissão de vetor elétrico do polarizador de visor 210, 316.

[0455] A retardância de cada placa A para luz de comprimento de onda de 550 nm pode estar na faixa de 600 nm a 850 nm, preferencialmente em uma faixa de 650 nm a 730 nm, e mais preferencialmente na faixa de 670 nm a 710 nm. A mudança de cor da luz absorvida de um local central para um local fora do eixo geométrico pode ser vantajosamente reduzida.

[0456] Em outras modalidades ilustrativas, de preferência o ângulo 273A é pelo menos 40° e no máximo 50°, mais preferencialmente pelo menos 42,5° e no máximo 47,5° e mais preferencialmente pelo menos 44° e no máximo 46°. De preferência, o ângulo 273D é pelo menos 130° e no máximo 140°, mais preferencialmente pelo menos 132,5° e no máximo 137,5° e mais preferencialmente pelo menos 134° e no máximo 136°.

[0457] Em outras modalidades ilustrativas, o par de retardador interno 272B, 272C pode ter tolerâncias mais frouxas do que o par de retardador externo 272A, 272D. De preferência, o ângulo 273B é de pelo menos -10° e no máximo 10°, de preferência pelo menos -5° e no máximo 5° e mais preferencialmente pelo menos -2° e no máximo 2°. De preferência, o ângulo 273C é de pelo menos 80° e no máximo 100°, mais preferencialmente pelo menos 85° e no máximo 95° e mais preferencialmente pelo menos 88° e no máximo 92°.

[0458] A presente modalidade fornece um perfil de transmissão que tem alguma simetria rotacional. Vantajosamente, um visor de privacidade pode ser dotado de visibilidade reduzida da imagem de um amplo campo de visão para posições de visualização laterais ou elevadas de um curioso. Além disso, esse arranjo pode ser usado para alcançar uma operação de privacidade aprimorada para operação em paisagem e retrato de um visor móvel. Tal arranjo pode ser fornecido em um veículo para reduzir a luz dispersa para passageiros fora do eixo geométrico e também para reduzir a luz que cai no para-brisas e outras superfícies de vidro no veículo.

[0459] As FIGURAS 23A e 23B são diagramas esquemáticos que ilustram em vistas laterais parte de um visor que compreende um retardador compensado comutável e camadas de ligação óptica 380. As características das disposições das FIGURAS 23A e 23B não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características. As camadas de ligação óptica 380 podem ser fornecidas para laminar filmes e substratos, alcançando maior eficiência e luminância reduzida em altos ângulos de visão no modo de privacidade. Além disso, um espaço de ar 384 pode ser fornecido entre o SLM 48 e o retardador de controle polar 300. Para reduzir o umedecimento das duas superfícies no espaço de ar 384, uma superfície antiumectante 382 pode ser fornecida a pelo menos um dos retardadores de controle polar 300 ou SLM 48.

[0460] O retardador 330 pode ser fornecido entre a camada de cristal líquido comutável 314 e SLM 48, como ilustrado na FIGURA 23B, ou pode ser fornecido entre o polarizador adicional 318 e a camada de cristal líquido comutável 314, como ilustrado na FIGURA 23A. Substancialmente, o mesmo desempenho óptico é fornecido em ambos os sistemas, exceto no alinhamento híbrido, como descrito em outras partes deste documento. Seria desejável fornecer espessura reduzida e número total reduzido de componentes ópticos.

[0461] A FIGURA 24A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador compensado comutável em um modo de operação com ângulo de privacidade compreendendo um retardador de cristal líquido comutável homeotropicamente alinhado disposto entre o primeiro e o segundo retardadores de controle polar passivos da placa C; a FIGURA 24B e a FIGURA 24C são gráficos esquemáticos que ilustram a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na pilha óptica da FIGURA 24A em um modo público e um modo de operação de privacidade, respectivamente; e a FIGURA 24D é um gráfico esquemático que ilustra a variação na refletividade com a direção polar para os raios de luz refletidos na FIGURA 24A em um modo de operação de privacidade, compreendendo as modalidades ilustradas na TABELA 11. As características das disposições das FIGURAS 24A a 24D não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características. TABELA 11

[0462] O retardador de controle polar passivo 330 compreende primeira e segunda placas C 330A, 330B; e a camada de cristal líquido comutável 314 é fornecida entre a primeira e a segunda placas C 330A, 330B. O retardador de cristal líquido comutável compreende duas camadas de alinhamento de superfície 419a, 419b dispostas adjacentes à camada 314 do material de cristal líquido 414 e em lados opostos da mesma e cada uma das mesmas disposta para fornecer alinhamento homogêneo no material de cristal líquido adjacente 414. A camada de material de cristal líquido 414 do retardador de cristal líquido comutável compreende um material de cristal líquido 414 com uma anisotropia dielétrica positiva negativa.

[0463] A camada de material de cristal líquido 314 tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.000 nm, preferencialmente em uma faixa de 600 nm a 900 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 850 nm. Os dois retardadores passivos compreendem, cada um, um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador com uma retardância total para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -700 nm, preferencialmente em uma faixa de -350 nm a -600 nm e mais preferencialmente de -400 nm a -500 nm.

[0464] A FIGURA 25A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva um visor que compreende um retardador compensado comutável disposto entre o primeiro e o segundo substratos do retardador de controle polar passivo da placa C; e a FIGURA 25B é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral parte de um visor que compreende um retardador compensado comutável disposto entre o primeiro e o segundo substratos do retardador de controle polar passivo da placa C.

[0465] O retardador de controle polar 300 compreende dois retardadores passivos 330A, 330B e um retardador de cristal líquido comutável 301 compreendendo uma camada 314 de material de cristal líquido fornecida entre os dois retardadores passivos 330A, 330B. O dispositivo de exibição 100 compreende ainda eletrodos transmissivos 413, 415 e camadas de alinhamento de superfície de cristal líquido 409, 411 formados em um lado de cada um dos dois retardadores passivos 330A, 330B adjacentes à camada de retardador de cristal líquido comutável 314. O dispositivo de exibição 100 compreende ainda primeiro e segundo substratos entre os quais a camada de retardador de cristal líquido comutável 314 é fornecida, sendo que o primeiro e o segundo substratos compreendem, cada um, um dos dois retardadores passivos 330A, 330B.

[0466] Assim, a primeira placa C 330A tem uma camada de eletrodo transparente 415 e a camada de alinhamento de cristal líquido 411 formada em um lado e a segunda placa C 330B tem uma camada de eletrodo transparente 413 e a camada de alinhamento de cristal líquido 409 formada em um lado.

[0467] A camada de cristal líquido 314 é fornecida entre o primeiro e o segundo substratos 312, 316, e o primeiro e o segundo substratos 312, 316, cada um, compreendem uma dentre a primeira e a segunda placas C 330A, 330B. As placas C podem ser fornecidas em películas COP estiradas duplas que são revestidas com ITO para fornecer eletrodos 413, 415 e têm camadas de alinhamento de cristal líquido 409, 411 formadas nas mesmas.

[0468] Vantajosamente, o número de camadas pode ser reduzido em comparação com a disposição da FIGURA 1, reduzindo a espessura, o custo e a complexidade. Além disso, as placas C 330A, 330B podem ser substratos flexíveis e podem fornecer um visor de privacidade flexível.

[0469] Seria desejável fornecer uma camada de cristal líquido 314 entre o primeiro e o segundo substratos da placa A.

[0470] A FIGURA 25C é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador compensado comutável em um modo público de operação compreendendo um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado, disposto entre o primeiro e o segundo retardadores de controle polar passivos de placa A cruzada; e a FIGURA 25D e a FIGURA 25E são gráficos esquemáticos que ilustram a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos para a estrutura da FIGURA 25C quando acionada em modos de operação de grande angular e privacidade, respectivamente, compreendendo as modalidades ainda ilustradas na TABELA 11. As características das disposições das FIGURAS 25A a 25E não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0471] O retardador de cristal líquido comutável compreende duas camadas de alinhamento de superfície 419a, 419b dispostas adjacentes à camada 314 do material de cristal líquido 414 e em lados opostos da mesma e cada uma das mesmas disposta para fornecer alinhamento homogêneo no material de cristal líquido adjacente 414. A camada de material de cristal líquido 414 do retardador de cristal líquido comutável compreende um material de cristal líquido 414 com uma anisotropia dielétrica positiva negativa.

[0472] A camada de material de cristal líquido 314 tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.000 nm, preferencialmente em uma faixa de 600 nm a 900 nm e mais preferencialmente em uma faixa de 700 nm a 850 nm. Cada um dos dois retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico no plano do retardador passivo, em que os eixos geométricos ópticos são cruzados, e sendo que cada retardador passivo do par de retardadores passivos tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 150 nm a 800 nm, preferencialmente em uma faixa de 200 nm a 700 nm e mais preferencialmente na faixa de 250 nm a 600 nm.

[0473] Em comparação com a disposição da FIGURA 24A, vantajosamente as placas A podem ser fabricadas a um custo reduzido em comparação com as placas C.

[0474] Seria desejável proporcionar uma aparência de imagem aprimorada por meio da adição de camuflagem à imagem privada vista pelo curioso 47 no modo de operação de privacidade.

[0475] A FIGURA 26A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador comutável em um modo de operação de privacidade compreendendo um retardador passivo de placa C negativa e um retardador de cristal líquido comutável homeotropicamente alinhado compreendendo ainda uma camada de eletrodo padronizado 415. Pelo menos um dos eletrodos 413, 415 pode ser modelado; neste exemplo, o eletrodo 415 é modelado com as regiões 415a, 415b, 415c e acionado pelos respectivos acionadores de tensão 350a, 350b, 350c com as tensões Va, Vb, Vc. As lacunas 417 podem ser fornecidas entre as regiões de eletrodo 415a, 415b, 415c. A inclinação das moléculas 414a, 414b, 414c pode, assim, ser ajustada independentemente para revelar um padrão de camuflagem com diferentes níveis de luminância para visualização fora do eixo geométrico.

[0476] Assim, o retardador de cristal líquido comutável 301 disposto entre o polarizador refletivo 302 e o polarizador adicional 318 é controlado por meio dos eletrodos de endereçamento 415a, 415b, 415c e do eletrodo uniforme 413. Os eletrodos de endereçamento podem ser padronizados para fornecer pelo menos duas regiões de padrão compreendendo o eletrodo 415a e o espaço 417.

[0477] A FIGURA 26B é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação da vista frontal de um visualizador primário e um curioso por um visor de privacidade controlada por luminância camuflada. O visor 100 pode ter dados de imagem escura 601 e dados de plano de fundo branco 603 que são visíveis para o visualizador primário 45 na janela de visualização 26p. A título de comparação, o curioso 47 pode ver a imagem camuflada, como ilustrado na FIGURA 26C, que é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação lateral de um curioso por um visor de privacidade controlada por luminância camuflada. As características das disposições das FIGURAS 26A a 26C não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0478] Assim, nas regiões de fundo branco 603, uma estrutura de camuflagem pode ser fornecida que tem luminância mista da região branca 603. As regiões de padrão dos eletrodos 415a, 415b, 415c são, portanto, padrões de camuflagem. Pelo menos uma das regiões de padrão é endereçável individualmente e está disposta para operar em um modo de operação de privacidade.

[0479] As regiões de padrão podem ser dispostas para fornecer camuflagem para múltiplas frequências espaciais por meio do controle de quais padrões são fornecidos durante o modo de operação de privacidade. Em um exemplo ilustrativo, uma apresentação pode ser dotada de texto com 20 mm de altura. Um padrão de camuflagem com tamanho de padrão semelhante pode ser dotado de um primeiro controle de um padrão de eletrodo. Em um segundo exemplo, uma foto pode receber um conteúdo de grande área que é mais visível para um curioso 47. A frequência espacial do padrão de camuflagem pode ser reduzida para ocultar as estruturas de área maiores, combinando a primeira e a segunda regiões de eletrodo para fornecer a tensão e alcançar um padrão de frequência espacial mais baixo resultante.

[0480] Vantajosamente, uma estrutura de camuflagem controlável pode ser fornecida por meio do ajuste das tensões Va, Vb, Vc através da camada 892. Substancialmente nenhuma visibilidade da estrutura de camuflagem pode ser vista para operação frontal. Além disso, a imagem de camuflagem pode ser removida, fornecendo Va, Vb e Vc para serem as mesmas.

[0481] Além de fornecer camuflagem a partir da modulação de luminância da imagem privada, as presentes modalidades fornecem reflexão camuflada a partir da iluminação ambiente 604, conseguindo vantajosamente ocultar ainda mais imagens privadas para o curioso 47 enquanto obtém reflexão não camuflada para o usuário principal 45.

[0482] O desempenho dos retardadores entre polarizadores paralelos quando dispostos em série será agora descrito. Primeiro, o campo de visão de um retardador de cristal líquido homogeneamente alinhado 301 será agora descrito para duas tensões de acionamento diferentes.

[0483] A FIGURA 27A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado; a FIGURA 27B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 27A para uma primeira tensão aplicada; e a FIGURA 27C é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 27A para uma segunda tensão aplicada que é maior que a primeira tensão aplicada, compreendendo a estrutura ilustrada na TABELA 12.

[0484] A FIGURA 27D é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma placa C disposta entre polarizadores paralelos; e a FIGURA 27E é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 27D, compreendendo a estrutura ilustrada na TABELA 12. TABELA 12

[0485] A FIGURA 28A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado 390 disposto entre polarizadores paralelos 394, 396 em série com um retardador passivo de controle de campo de visão compreendendo um retardador de placa C 392 disposto entre polarizadores paralelos 396, 398; a FIGURA 28B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 28A para uma primeira tensão aplicada; a FIGURA 28C é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 28A para uma segunda tensão aplicada que é maior que a primeira tensão aplicada, compreendendo a estrutura ilustrada na TABELA 12.

[0486] A FIGURA 29A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral em perspectiva uma disposição de um retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado em série com um retardador de controle polar de placa C em que o retardador de cristal líquido comutável homogeneamente alinhado e o retardador de controle polar de placa C estão dispostos entre um único par de polarizadores paralelos; a FIGURA 29B é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 29A para uma primeira tensão aplicada; e a FIGURA 29C é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos na FIGURA 29A para uma segunda tensão aplicada que é maior que a primeira tensão aplicada, compreendendo a estrutura ilustrada na TABELA 12. As características das disposições das FIGURAS 27A a 29C não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0487] Inesperadamente, as condições ideais para a operação máxima do campo de visão são fornecidas pela retardação líquida igual e oposta do retardador de controle polar 330 em comparação com a camada de retardador de cristal líquido comutável 314 em seu estado não acionado. Um retardador de controle polar ideal 330 e uma camada de retardador de cristal líquido comutável 314 podem conseguir (i) nenhuma modificação do desempenho do modo público a partir da luz de entrada e (ii) redução ideal do ângulo de visão lateral para posições fora do eixo geométrico para todas as elevações quando dispostas para fornecer um estado de ângulo estreito. Esse ensinamento pode ser aplicado a todos os dispositivos de visor divulgados neste documento.

[0488] Seria desejável fornecer uma redução adicional da luminância fora do eixo geométrico por meio de iluminação direcional do SLM 48. A iluminação direcional do SLM 48 pelas luzes de fundo direcionais 20 será agora descrita.

[0489] A FIGURA 30A é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva frontal uma luz de fundo direcional 20 (ou luz de fundo de “ângulo estreito” ou “colimada”), e a FIGURA 30B é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva frontal uma luz de fundo não direcional 20 (ou luz de fundo de “ângulo estreito” ou “não colimada”), qualquer um dos quais pode ser aplicado em qualquer um dos dispositivos descritos neste documento. Assim, uma luz de fundo direcional 20, como mostrado na FIGURA 30A, fornece um cone estreito 450, enquanto uma luz de fundo não direcional 20, como mostrado na FIGURA 30B, fornece um amplo cone de distribuição angular 452 de raios de saída de luz.

[0490] A FIGURA 30C é um gráfico esquemático que ilustra variação com luminância com ângulo de visão lateral para várias disposições diferentes de luz de fundo. O gráfico da FIGURA 30C pode ser um corte transversal através dos perfis de campo de visão polar descritos neste documento. As características das disposições das FIGURAS 30A a 30C não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes, como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0491] Uma luz de fundo lambertiana tem um perfil de luminância 846 que é independente do ângulo de visão. Nas presentes modalidades, a luz de fundo 20 pode ser disposta para fornecer uma distribuição de luz angular que tem luminância reduzida para posições de visualização fora do eixo geométrico em comparação com a luminância frontal.

[0492] Uma luz de fundo típica de grande angular tem um deslocamento em ângulos mais altos, de modo que a largura máxima da metade da luminância relativa possa ser preferencialmente maior que 40°, mais preferencialmente maior que 60° e mais preferencialmente maior que 80°. Uma luz de fundo típica de grande angular apresenta um deslocamento em ângulos mais altos, de modo que a largura total e metade do máximo 866 da luminância relativa possa ser maior que 40°, de preferência maior que 60° e mais preferencialmente maior que 80°. Além disso, a luminância relativa 864 a +/-45°, é preferencialmente superior a 7,5%, mais preferencialmente superior a 10% e mais preferencialmente superior a 20%. Vantajosamente, um visor que obtém um deslocamento semelhante à luz de fundo de grande angular pode fornecer alta visibilidade da imagem para usuários fora do eixo geométrico.

[0493] Os visores que compreendem luzes de fundo de grande angular 20 e apenas um polarizador adicional 318 e retardador de controle polar 330 (não compreendendo outros retardadores de controle polar 300B e outro polarizador adicional 318B) normalmente não alcançam o nível de segurança visual desejável para usuários fora do eixo geométrico no modo de operação de privacidade. Desejavelmente, esses visores podem ser dotados de uma luz de fundo direcional 20, como será agora descrito.

[0494] A luz de fundo 20 pode ser uma luz de fundo direcional que fornece uma luminância em ângulos polares à linha perpendicular ao SLM superior a 45 graus em pelo menos uma direção azimutal que é no máximo 30% da luminância ao longo da linha perpendicular ao SLM, de preferência no máximo 20% da luminância ao longo da linha perpendicular ao SLM, e mais preferencialmente no máximo 10% da luminância ao longo da linha perpendicular ao SLM. A luz de fundo direcional 20 pode ter um deslocamento em ângulos mais altos, de modo que a largura máxima e metade do máximo 862 da luminância relativa possa ser inferior a 60°, de preferência inferior a 40° e mais preferencialmente menor que 20°. Em um exemplo ilustrativo, a luminância 868 a 45 graus pode ser 18% da luminância frontal da luz de fundo 20.

[0495] Tais perfis de luminância podem ser fornecidos pelas luzes de fundo direcionais 20 descritas abaixo ou também podem ser fornecidas por luzes de fundo de grande angular em combinação com outros polarizadores adicionais 318B e retardadores de controle polar 300B, como descrito em outra parte neste documento.

[0496] Um tipo de luz de fundo comutável 20 será agora descrito.

[0497] A FIGURA 31A é um diagrama esquemático que ilustra em vista lateral um aparelho de visor direcional comutável 100 compreendendo um retardador de controle polar de cristal líquido comutável 300 e luz de fundo 20. A luz de fundo 20 da FIGURA 31A pode ser aplicada em qualquer um dos dispositivos descritos neste documento e que compreende um guia de ondas de imageamento 1 iluminado por uma matriz de fontes de luz 15 através de uma extremidade de entrada 2. A FIGURA 31B, que é um diagrama esquemático que ilustra em vista traseira em perspectiva uma operação do guia de ondas de imageamento 1 da FIGURA 31A em um modo de operação em ângulo estreito.

[0498] Os guias de onda de imageamento 1 são do tipo descrito na Patente no US 9.519.153, que é incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade. O guia de ondas 1 tem uma extremidade de entrada 2 que se estende em uma direção lateral ao longo do guia de ondas 1. Um arranjo de fontes de luz 15 é disposta ao longo da extremidade de entrada 2 e entrada de luz no guia de ondas 1.

[0499] O guia de ondas 1 também se opôs à primeira e à segunda superfícies guia 6, 8, estendendo-se através do guia de ondas 1 da extremidade de entrada 2 para uma extremidade refletiva 4 para guiar a entrada de luz na extremidade de entrada 2 para a frente e para trás ao longo do guia de ondas 1. A segunda superfície guia 8 tem uma pluralidade de recursos de extração de luz 12 voltados para a extremidade refletiva 4 e dispostos para desviar pelo menos uma parte da luz guiada de volta através do guia de ondas 1 da extremidade refletiva 4 de diferentes posições de entrada através da extremidade de entrada 2 em diferentes direções através da primeira superfície guia 6 que dependem da posição de entrada.

[0500] Em operação, os raios de luz são direcionados do arranjo de fontes de luz 15 através de uma extremidade de entrada e são guiados entre a primeira e a segunda superfícies guia 6, 8 sem perda para uma extremidade refletiva 4. Os raios refletidos são incidentes nas facetas 12 e emitidos por reflexão como raios de luz 230 ou transmitidos como raios de luz 232. Os raios de luz transmitidos 232 são direcionados de volta através do guia de ondas 1 pelas facetas 803, 805 do refletor traseiro 800. A operação de refletores traseiros é descrita adicionalmente na Patente no US 10.054.732, que é incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade.

[0501] Como ilustrado na FIGURA 31B, a potência óptica da extremidade refletiva curva 4 e das facetas 12 fornece uma janela óptica 26 que é transmitida através do SLM 48 e tem um eixo geométrico 197 que é tipicamente alinhado ao eixo geométrico óptico 199 do guia de onda 1. A janela óptica semelhante 26 é fornecida pelos raios de luz transmitidos 232 que são refletidos pelo refletor traseiro 800.

[0502] A FIGURA 31C é um gráfico esquemático que ilustra o gráfico de luminância em campo de visão da saída da FIGURA 31B quando usado em um aparelho de visor sem retardador de cristal líquido comutável. As características das disposições das FIGURAS 31A a 31C não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0503] Assim, para visualização fora do eixo geométrico, posições observadas pelos curiosos 47 podem ter luminância reduzida, por exemplo, entre 1% e 3% da luminância de pico central a uma elevação de 0 grau e ângulo lateral de +/-45 graus. Uma redução adicional da luminância fora do eixo geométrico é alcançada pelos múltiplos retardadores 301, 330 das presentes modalidades.

[0504] A luz de fundo 20 pode, assim, compreender ainda uma luz de fundo comutável disposta para alternar o perfil de luminância angular de saída a fim de fornecer luminância reduzida fora do eixo geométrico em um modo de operação de privacidade e maior luminância fora do eixo geométrico em um modo de operação público.

[0505] Outro tipo de luz de fundo direcional com baixa luminância fora do eixo geométrico será agora descrito.

[0506] A FIGURA 32A é um diagrama esquemático que ilustra uma vista lateral de um aparelho de visor direcional comutável compreendendo uma luz de fundo 20 incluindo um guia de ondas colimador comutável 901 e um retardador de controle polar de cristal líquido comutável 300 e um polarizador adicional 318. A luz de fundo 20 da FIGURA 32A pode ser aplicada em qualquer um dos dispositivos descritos neste documento e está disposta da seguinte forma.

[0507] O guia de ondas 901 tem uma extremidade de entrada 902 que se estende em uma direção lateral ao longo do guia de ondas 901. Uma matriz de fontes de luz 915 é disposta ao longo da extremidade de entrada 902 e entrada de luz no guia de ondas 1. O guia de ondas 901 também tem primeira e segunda superfícies guia 906, 908 que se estendem através do guia de ondas 1 da extremidade de entrada 2 a uma extremidade refletiva 4 para orientar a entrada de luz na extremidade de entrada 2 para a frente e para trás ao longo do guia de ondas 1. Em operação, a luz é guiada entre a primeira e a segunda superfície guia 906, 908.

[0508] A primeira superfície guia 906 pode ser dotada de uma estrutura lenticular 904 compreendendo uma pluralidade de elementos lenticulares alongados 905 e a segunda superfície guia 908 pode ser dotada de estruturas prismáticas 912 que são inclinadas e atuam como recursos de extração de luz. A pluralidade de elementos lenticulares alongados 905 da estrutura lenticular 904 e a pluralidade de recursos de extração de luz inclinada desviam a luz de entrada guiada através do guia de ondas 901 para sair através da primeira superfície guia 906.

[0509] Um refletor traseiro 903 que pode ser um refletor plano é fornecido para direcionar a luz que é transmitida através da superfície 908 de volta através do guia de ondas 901.

[0510] Os raios de luz de saída que são incidentes nas estruturas prismáticas 912 e nos elementos lenticulares 905 da estrutura lenticular 904 são emitidos em ângulos próximos à incidência rasante na superfície 906. Um filme de torneamento prismático 926 compreendendo facetas 927 é disposto para redirecionar os raios de luz de saída 234 por reflexão interna total através do SLM 48 e retardador de controle polar de cristal líquido comutável compensado 300.

[0511] A FIGURA 32B é um diagrama esquemático que ilustra na saída da vista superior do guia de ondas colimador 901. As estruturas prismáticas 912 são dispostas para fornecer luz em ângulos de incidência sobre a estrutura lenticular 904 que estão abaixo do ângulo crítico e, portanto, podem escapar. Na incidência nas bordas de uma superfície lenticular, a inclinação da superfície fornece uma deflexão da luz para escapar dos raios e fornece um efeito colimador. O raio de luz 234 pode ser fornecido pelos raios de luz 188a-c e raios de luz 189a-c, com incidência nos locais 185 da estrutura lenticular 904 do guia de ondas colimado 901.

[0512] A FIGURA 32C é um gráfico esquemático que ilustra uma plotagem polar de campo de visão de iso-luminância para o aparelho de visor da FIGURA 32A. Assim, um cone de luz de saída estreito pode ser fornecido, com tamanho determinado pelas estruturas das estruturas 904, 912 e pela película de torneamento 926. As características das disposições das FIGURAS 32A a 32C não discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0513] Vantajosamente, em regiões nas quais curiosos podem estar localizados com ângulos laterais de 45 graus ou mais, por exemplo, a luminância da saída do visor é pequena, geralmente menor que 2%. Seria desejável obter uma redução adicional da luminância de saída. Essa redução adicional é fornecida pelo retardador de controle polar de cristal líquido comutável compensado 300 e pelo polarizador adicional 318, como ilustrado na FIGURA 32A. Vantajosamente, um visor de privacidade de alto desempenho com baixa luminância fora do eixo geométrico pode ser fornecida em um amplo campo de visão.

[0514] As luzes de fundo direcionais, como os tipos descritos nas FIGURAS 31A e FIGURA 32A, em conjunto com os múltiplos retardadores 301, 330 das presentes modalidades, podem alcançar luminância fora do eixo geométrico de menos de 1,5%, de preferência menor que 0,75% e mais preferencialmente menor que 0,5% pode ser alcançado para locais típicos de curioso 47. Além disso, alta luminância e uniformidade no eixo geométrico podem ser fornecidas para o usuário primário 45. Vantajosamente, um visor de privacidade de alto desempenho com baixa luminância fora do eixo geométrico pode ser fornecido em um amplo campo de visão, que pode ser alternado para um modo público por meio do controle do retardador comutável 301 por meio do sistema de controle 352 ilustrado na FIGURA 1A.

[0515] A operação de camadas de retardador de controle polar entre polarizadores paralelos para iluminação fora do eixo geométrico será agora descrita mais adicionalmente. Nos vários dispositivos descritos acima, pelo menos um retardador de controle polar está disposto entre o polarizador refletivo 318 e o polarizador adicional 218 em várias configurações diferentes. Em cada caso, o pelo menos um retardador de controle polar é configurado para que não afete a luminância da luz que passa através do polarizador refletivo 318, do pelo menos um retardador de controle polar e do polarizador adicional 218 ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do retardador (ou retardadores) de controle polar, mas reduz a luminância da luz que passa através do polarizador refletivo 318, do pelo menos um retardador de controle polar e do polarizador adicional 218 ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do retardador (ou retardadores) de controle polar, pelo menos em um dos estados comutáveis do retardador de controle polar comutável compensado 300. Agora será dada uma descrição desse efeito com mais detalhes, cujos princípios podem ser aplicados em geral a todos os dispositivos descritos acima.

[0516] A FIGURA 33A é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de retardador de controle polar por luz fora do eixo geométrico. O retardador de controle polar 630 pode compreender material birrefringente, representado pelo elipsoide de índice de refração 632 com direção de eixo geométrico óptico 634 a 0 grau em relação ao eixo geométrico x, e ter uma espessura 631. As características das disposições das FIGURAS 33A a 35E abaixo que não são discutidas em mais detalhes podem ser assumidas como correspondendo às características com números de referência equivalentes como discutido acima, incluindo quaisquer variações potenciais nas características.

[0517] Os raios de luz normais 636 se propagam para que o comprimento do caminho no material seja o mesmo que a espessura 631. Os raios de luz 637 que estão no plano y-z têm um comprimento de caminho aumentado; no entanto, a birrefringência do material é substancialmente a mesma que os raios 636. A título de comparação, os raios de luz 638 que estão no plano x-z têm um comprimento de caminho aumentado no material birrefringente e, além disso, a birrefringência é diferente do raio normal 636.

[0518] A retardância do retardador de controle polar 630 é, portanto, dependente do ângulo de incidência do respectivo raio, e também do plano de incidência, ou seja, os raios 638 no plano x-z terão uma retardância diferente dos raios normais 636 e dos raios 637 no plano y-z.

[0519] A interação da luz polarizada com o retardador de controle polar 630 será agora descrita. Para distinguir do primeiro e do segundo componentes de polarização durante a operação em uma luz de fundo direcional 101, a explicação a seguir se refere ao terceiro e ao quarto componentes de polarização.

[0520] A FIGURA 33B é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva um a iluminação de uma camada de retardador de controle polar pela luz fora do eixo geométrico de um terceiro estado de polarização linear a 90 graus em relação ao eixo geométrico x, e a FIGURA 33C é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva uma iluminação de uma camada de retardador de controle polar pela luz fora do eixo geométrico de um quarto estado de polarização linear a 0 grau em relação ao eixo geométrico x. Em tais disposições, os estados de polarização linear incidentes são alinhados aos eixos geométricos ópticos do material birrefringente, representados pela elipse 632. Consequentemente, nenhuma diferença de fase entre o terceiro e o quarto componentes de polarização ortogonal é fornecida, e não há mudança resultante do estado de polarização da entrada polarizada linearmente para cada raio 636, 637, 638. Assim, o retardador de controle polar 630 não introduz mudança de fase nos componentes de polarização da luz passada pelo polarizador no lado de entrada do retardador de controle polar 630 ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do retardador de controle polar 630. Por conseguinte, o retardador de controle polar 630 não afeta a luminância da luz que passa através do retardador de controle polar 630 e dos polarizadores (não mostrados) em cada lado do retardador de controle polar 630. Embora as FIGURAS 29A a 29C se refiram especificamente ao retardador de controle polar 630 que é passivo, um efeito semelhante é alcançado pelos retardadores de controle polar nos dispositivos descritos acima.

[0521] A FIGURA 33D é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de retardador de controle polar 630 por luz fora do eixo geométrico de um estado de polarização linear a 45 graus. O estado de polarização linear pode ser resolvido em terceiro e quarto componentes de polarização que são respectivamente ortogonais e paralelos à direção do eixo geométrico óptico 634. A espessura do retardador de controle polar 631 e a retardância do material representado pelo elipsoide de índice de refração 632 podem fornecer um efeito líquido de mudar relativamente a fase do terceiro e quarto componentes de polarização incidentes no mesmo em uma direção de linha perpendicular representada pelo raio 636 por meio comprimento de onda, para um comprimento de onda de projeto. O comprimento de onda de projeto pode, por exemplo, estar na faixa de 500 a 550 nm.

[0522] No comprimento de onda de projeto e para a propagação da luz normalmente ao longo do raio 636, a polarização de saída pode ser girada em 90 graus para um estado de polarização linear 640 a -45 graus. A luz que se propaga ao longo do raio 637 pode ver uma diferença de fase que é semelhante, mas não idêntica, à diferença de fase ao longo do raio 637 devido à mudança na espessura e, portanto, um estado de polarização elíptica 639 pode ser emitido, o que pode ter um eixo geométrico principal semelhante ao eixo geométrico de polarização linear da luz de saída do raio 636.

[0523] A título de contraste, a diferença de fase para o estado de polarização linear incidente ao longo do raio 638 pode ser significativamente diferente, em particular uma diferença de fase mais baixa pode ser fornecida. Essa diferença de fase pode fornecer um estado de polarização de saída 644 que é substancialmente circular em um determinado ângulo de inclinação 642. Assim, o retardador de controle polar 630 introduz uma mudança de fase para os componentes de polarização da luz passados pelo polarizador no lado de entrada do retardador de controle polar 630 ao longo de um eixo geométrico correspondente ao raio 638 que é inclinado a uma linha perpendicular ao plano do controle polar retardador 630. Embora a FIGURA 29D se refira ao retardador de controle polar 630 que é passivo, um efeito semelhante é alcançado pelos retardadores de controle polar descritos acima, em um estado comutável do retardador de controle polar comutável de cristal líquido correspondente ao modo de privacidade.

[0524] Para ilustrar o comportamento fora do eixo geométrico das pilhas retardadoras de controle polar, o controle de luminância angular das placas C 330A, 330B entre um polarizador adicional 318 e o polarizador de visor de saída 218 será agora descrito para várias disposições de iluminação fora do eixo geométrico com referência à operação de uma placa C entre os polarizadores paralelos 500, 210.

[0525] A FIGURA 34A é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de placa C por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva. O componente de polarização linear incidente 704 é incidente no material birrefringente 632 do retardador de controle polar 560 que é uma placa C com direção de eixo geométrico óptico 507 que é perpendicular ao plano do retardador de controle polar 560. O componente de polarização 704 não vê diferença de fase líquida na transmissão através da molécula de cristal líquido e, portanto, o componente de polarização de saída é o mesmo que o componente 704. Assim, uma transmissão máxima é vista através do polarizador 210. Assim, o retardador de controle polar 560 tendo um eixo geométrico óptico 561 perpendicular ao plano do retardador de controle polar 560, que é o plano x-y. O retardador de controle polar 560 que tem um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador de controle polar compreende uma placa C.

[0526] A FIGURA 34B é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de placa C por luz polarizada fora do eixo geométrico com um ângulo lateral negativo. Como na disposição da FIGURA 34A, o estado de polarização 704 não vê diferença de fase líquida e é transmitido com luminância máxima. Assim, o retardador de controle polar 560 não introduz mudança de fase nos componentes de polarização da luz passados pelo polarizador no lado de entrada do retardador de controle polar 560 ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do retardador de controle polar 560. Por conseguinte, o retardador de controle polar 560 não afeta a luminância da luz que passa através do retardador de controle polar 560 e dos polarizadores (não mostrados) em cada lado do retardador de controle polar 560. Embora as FIGURAS 29A a 29C se refiram especificamente ao retardador de controle polar 560 que é passivo, um efeito semelhante é alcançado pelos retardadores de controle polar nos dispositivos descritos acima.

[0527] A FIGURA 34C é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de placa C por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva e ângulo lateral negativo. Em comparação com a disposição das FIGURAS 34A e 34B, o estado de polarização 704 é resolvido nos estados próprios 703, 705 em relação ao material birrefringente 632, proporcionando uma diferença de fase líquida na transmissão através do retardador de controle polar 560. O componente de polarização elíptica resultante 656 é transmitido através do polarizador 210 com luminância reduzida em comparação com os raios ilustrados nas FIGURAS 34A e 34B.

[0528] A FIGURA 34D é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de uma camada de placa C por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva e ângulo lateral positivo. De maneira semelhante à FIGURA 34C, o componente de polarização 704 é resolvido nos estados próprios 703, 705 que sofrem uma diferença de fase líquida, e o componente de polarização elíptica 660 é fornecido, o que após a transmissão através do polarizador reduz a luminância do respectivo raio fora do eixo geométrico. Assim, o retardador de controle polar 560 introduz uma mudança de fase para os componentes de polarização da luz passada pelo polarizador no lado de entrada do retardador de controle polar 560 ao longo de um eixo geométrico que é inclinado a uma linha perpendicular ao plano do retardador de controle polar 560. Embora a FIGURA 29D se refira ao retardador de controle polar 560 que é passivo, um efeito semelhante é alcançado pelos retardadores de controle polar descritos acima, em um estado comutável do retardador de controle polar comutável de cristal líquido correspondente ao modo de privacidade.

[0529] A FIGURA 34E é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos nas FIGURAS 34A a 34D. Assim, a placa C pode fornecer redução de luminância em quadrantes polares. Em combinação com a camada de cristal líquido comutável 314 descrita em outra parte deste documento, (i) a remoção da redução de luminância da placa C pode ser fornecida em um primeiro estado de grande angular de operação (ii) a região polar estendida para redução de luminância pode ser alcançada em um segundo estado de operação de privacidade.

[0530] Para ilustrar o comportamento fora do eixo geométrico das pilhas retardadoras de controle polar, o controle de luminância angular das placas A cruzadas 330A, 330B entre um polarizador adicional 318 e o polarizador de visor de saída 218 será agora descrito para várias disposições de iluminação fora do eixo geométrico.

[0531] A FIGURA 35A é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de camadas de retardador de placa A cruzada por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva. O polarizador linear 218 com direção de transmissão de vetor elétrico 219 é usado para fornecer um estado de polarização linear 704 que é paralelo à direção lateral na primeira placa A 330A das placas A cruzadas 330A, 330B. A direção do eixo geométrico óptico 331A é inclinada em +45 graus em relação à direção lateral. A retardância do retardador de controle polar 330A para o ângulo fora do eixo geométrico θi na direção de elevação positiva fornece um componente de polarização resultante 650 que geralmente é elíptico na saída. O componente de polarização 650 é incidente na segunda placa A 330B das placas A cruzadas 330A, 330B que tem uma direção de eixo geométrico óptico 33iB que é ortogonal à direção de eixo geométrico óptico 33iA da primeira placa A 330A. No plano de incidência da FIGURA 35A, a retardância da segunda placa A 330B para o ângulo fora do eixo geométrico θi é igual e oposto à retardância da primeira placa A 330A. Assim, é fornecido uma retardação zero líquida para o componente de polarização incidente 704 e o componente de polarização de saída é o mesmo que o componente de polarização de entrada 704.

[0532] O componente de polarização de saída está alinhado com a direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador adicional 318 e, portanto, é transmitido com eficiência. Vantajosamente, substancialmente nenhuma perda é fornecida para os raios de luz que têm componente angular de ângulo lateral nulo, de modo que a eficiência total da transmissão seja alcançada.

[0533] A FIGURA 35B é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de camadas de retardador de placa A cruzada por luz polarizada fora do eixo geométrico com um ângulo lateral negativo. Assim, o componente de polarização de entrada é convertido pela primeira placa A 330A em um componente de polarização intermediário 652 que geralmente é um estado de polarização elíptica. A segunda placa A 330B fornece novamente uma retardação igual e oposta à primeira placa A, de modo que o componente de polarização de saída seja o mesmo que o componente de polarização de entrada 704 e a luz seja transmitida eficientemente através do polarizador 318.

[0534] Assim, o retardador de controle polar compreende um par de retardadores 330A, 330B que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores 330A, 330B que são cruzados, que é o plano x-y nas presentes modalidades. O par de retardadores 330A, 330B tem eixos geométricos ópticos 331A, 331B que se estendem, cada um, a 45° em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico que é paralela à transmissão de vetor elétrico do polarizador 318.

[0535] Vantajosamente, substancialmente nenhuma perda é fornecida para os raios de luz que têm componente angular de elevação zero, de modo que a eficiência total da transmissão seja alcançada.

[0536] A FIGURA 35C é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de camadas de retardador de placa A cruzada por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva e ângulo lateral negativo. O componente de polarização 704 é convertido em um componente de polarização elíptica 654 pela primeira placa A 330A. Um componente elíptico resultante 656 é emitido a partir da segunda placa A 330B. O componente elíptico 656 é analisado pelo polarizador de entrada 318 com luminância reduzida em comparação com a luminância de entrada do primeiro componente de polarização 704.

[0537] A FIGURA 35D é um diagrama esquemático que ilustra em vista em perspectiva a iluminação de camadas de retardador de placa A cruzada por luz polarizada fora do eixo geométrico com uma elevação positiva e ângulo lateral positivo. Os componentes de polarização 658 e 660 são fornecidos pela primeira e pela segunda placas A 330A, 330B visto que a retardância líquida do primeiro e do segundo retardadores não fornece compensação.

[0538] Assim, a luminância é reduzida para raios de luz que têm ângulo lateral diferente de zero e componentes de elevação diferentes de zero. Vantajosamente, a privacidade do visor pode ser aumentada para curiosos dispostos nos quadrantes de visão enquanto a eficiência luminosa para os usuários do visor principal não é substancialmente reduzida.

[0539] A FIGURA 35E é um gráfico esquemático que ilustra a variação da transmissão de saída com direção polar para os raios de luz transmitidos nas FIGURAS 35A a 35D. Em comparação com a disposição da FIGURA 34E, a área de redução de luminância é aumentada para visualização fora do eixo geométrico. No entanto, a camada de cristal líquido comutável 314 pode fornecer uniformidade reduzida em comparação com as disposições de placa C para visualização fora do eixo geométrico no primeiro estado de operação em modo público.

[0540] Como pode ser usado neste documento, os termos “substancialmente” e “aproximadamente” fornecem uma tolerância aceita pela indústria por seu termo correspondente e/ou relatividade entre itens. Essa tolerância aceita pela indústria varia de zero a dez por cento e corresponde a, porém sem limitação, valores de componentes, ângulos, etc. Essa relatividade entre itens varia entre aproximadamente zero e dez por cento.

[0541] Embora várias modalidades de acordo com os princípios divulgados neste documento tenham sido descritas acima, deve-se entender que elas foram apresentadas apenas a título de exemplo, e não como limitação. Assim, a amplitude e o escopo desta divulgação não devem ser limitados por nenhuma das modalidades exemplificativas descritas acima, mas devem ser definidos apenas de acordo com quaisquer reivindicações e seus equivalentes procedentes desta divulgação. Além disso, as vantagens e recursos acima são fornecidos nas modalidades descritas, mas não devem limitar a aplicação de tais reivindicações expedidas a processos e estruturas que realizam uma ou todas as vantagens acima. Além disso, os títulos das seções neste documento são fornecidos para consistência com as sugestões sob 37 CFR 1.77 ou de outra forma para fornecer sugestões organizacionais. Esses títulos não devem limitar ou caracterizar as modalidades estabelecidas em quaisquer reivindicações que possam resultar desta divulgação. Especificamente e a título de exemplo, embora os títulos se refiram a um “Campo da Técnica”, as reivindicações não devem ser limitadas pela linguagem escolhida sob esse título para descrever o chamado campo. Além disso, uma descrição de uma tecnologia nos “Antecedentes” não deve ser interpretada como uma admissão de que determinada tecnologia é técnica anterior a qualquer modalidade (ou modalidades) nesta divulgação. O “Sumário” também não deve ser considerado como uma caracterização da (ou modalidades) estabelecida nas reivindicações expedidas. Além disso, qualquer referência nesta divulgação a “invenção” no singular não deve ser usada para argumentar que há apenas um único ponto de novidade nesta divulgação. Múltiplas modalidades podem ser estabelecidas de acordo com as limitações das múltiplas reivindicações procedentes desta divulgação, e tais reivindicações definem adequadamente a modalidade (ou modalidades) e seus equivalentes que são protegidos por ela. Em todos os casos, o escopo de tais reivindicações deve ser considerado por seus próprios méritos à luz desta divulgação, mas não deve ser limitado pelos títulos apresentados neste documento.

Claims

1. Dispositivo de exibição para uso em iluminação ambiente caracterizado pelo fato de que compreende: um modulador de luz espacial (SLM) disposto para emitir luz; em que o SLM compreende um polarizador de saída disposto no lado de saída do SLM, sendo que o polarizador de saída é um polarizador linear; um polarizador adicional disposto no lado de saída do polarizador de saída, sendo que o polarizador adicional é um polarizador linear; um polarizador refletivo disposto entre o polarizador de saída e o polarizador adicional, sendo que o polarizador refletivo é um polarizador linear; e pluralidade de retardadores de controle polar disposto entre o polarizador refletivo e o polarizador adicional, sendo que não há polarizadores adicionais entre o polarizador reflexivo e o polarizador adicional, em que a pluralidade de retardadores de controle polar compreende um retardador de cristal líquido comutável compreendendo uma camada de material de cristal líquido e pelo menos um retardador de controle polar.

2. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de retardadores de controle polar, são dispostos, em um estado comutável do retardador de cristal líquido comutável, simultaneamente para não introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida a componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um primeiro eixo geométrico e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida para os componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um segundo eixo geométrico inclinado em um ângulo diferente ângulo em relação ao primeiro eixo geométrico.

3. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um retardador de controle polar passivo está disposto para não introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida nos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um terceiro eixo geométrico e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida nos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador refletivo ao longo de um quarto eixo geométrico inclinado em um ângulo diferente do terceiro eixo geométrico.

4. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o retardador de cristal líquido comutável compreende duas camadas de alinhamento de superfície dispostas adjacentes à camada de material de cristal líquido em lados opostos do mesmo e cada uma delas disposta para fornecer alinhamento homeotrópico na camada de material de cristal líquido.

5. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a camada de material de cristal líquido do retardador de cristal líquido comutável compreende um material de cristal líquido com uma anisotropia dielétrica negativa.

6. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a camada de material de cristal líquido tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.000 nm.

7. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicação 4 a 6, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um retardador passivo tendo um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, o retardador passivo tendo uma retardância para luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a - 900 nm; ou o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, sendo que cada retardador passivo do par de retardadores de controle polar passivos tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm.

8. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o retardador de cristal líquido comutável compreende duas camadas de alinhamento de superfície dispostas adjacentes à camada de material de cristal líquido e em lados opostos e cada uma delas disposta para fornecer alinhamento homogêneo na camada de material de cristal líquido.

9. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a camada de material de cristal líquido do retardador de cristal líquido comutável compreende um material de cristal líquido com uma anisotropia dielétrica positiva.

10. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a camada de material de cristal líquido tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 900 nm.

11. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um retardador passivo tendo um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, o retardador passivo tendo uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a - 700 nm; ou o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, sendo que cada retardador passivo do par de retardadores passivos tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm.

12. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o retardador de cristal líquido comutável compreende duas camadas de alinhamento de superfície dispostas adjacentes à camada de material de cristal líquido e em lados opostos do mesmo, sendo que uma das camadas de alinhamento de superfície é disposta para fornecer alinhamento homeotrópico no material de cristal líquido e a outra das camadas de alinhamento de superfície é disposta para fornecer alinhamento homogêneo em pelo menos parte do material de cristal líquido.

13. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a camada de alinhamento de superfície disposta para fornecer alinhamento homogêneo está entre a camada de material de cristal líquido e o retardador de controle polar; a camada de material de cristal líquido tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 700 nm a 2.000 nm; e o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um retardador passivo tendo seu eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, o pelo menos um retardador de controle polar passivo tendo uma retardância para luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -400 nm a -1.800 nm; ou o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, cada retardador do par de retardadores tendo uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 400 nm a 1.800 nm.

14. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a camada de alinhamento de superfície disposta para fornecer alinhamento homeotrópico está entre a camada de material de cristal líquido e o retardador de controle polar; a camada de material de cristal líquido tem uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 500 nm a 1.800 nm; e o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um retardador passivo tendo seu eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador, o pelo menos um retardador de controle polar passivo tendo uma retardância para luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de -300 nm a -1.600 nm; ou o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados, cada retardador do par de retardadores tendo uma retardância para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 400 nm a 1.600 nm.

15. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 14, caracterizado pelo fato de que cada camada de alinhamento tem uma pré- inclinação com uma direção de pré-inclinação com um componente no plano da camada de material de cristal líquido que é paralelo ou antiparalelo ou ortogonal à direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador refletivo.

16. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 15, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um retardador de controle polar compreende ainda dois retardadores passivos, sendo que o retardador de cristal líquido comutável é fornecido entre os dois retardadores passivos.

17. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um eletrodo transmissivo e uma camada de alinhamento de superfície de cristal líquido formada em um lado de cada um dos dois retardadores passivos adjacentes ao retardador de cristal líquido comutável.

18. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que compreende ainda o primeiro e o segundo substratos entre os quais o retardador de cristal líquido comutável é fornecido, sendo que o primeiro e o segundo substratos, cada um, compreendem um dos dois retardadores passivos.

19. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que os dois retardadores passivos compreendem, cada um, um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador com um retardo total para luz de comprimento de onda de 550 nm em um intervalo de -300 nm a -700 nm.

20. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, caracterizado pelo fato de que cada um dos dois retardadores passivos tem um eixo geométrico óptico no plano do retardador passivo, em que os eixos geométricos ópticos são cruzados, e cada retardador passivo do par de retardadores passivos tem um retardador para luz de comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 150 nm a 800 nm.

21. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 20, caracterizado pelo fato de que o retardador de cristal líquido comutável compreende ainda eletrodos transmissivos dispostos para aplicar uma voltagem para controlar a camada de material de cristal líquido.

22. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que os eletrodos transmissivos estão em lados opostos da camada de material de cristal líquido.

23. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que os eletrodos transmissivos são modelados para fornecer pelo menos duas regiões de padrão.

24. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema de controle disposto para controlar a voltagem aplicada através dos eletrodos transmissivos do retardador de cristal líquido comutável.

25. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um retardador de controle polar compreende pelo menos um retardador de controle polar passivo que está disposto para não introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida nos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador reflexivo ao longo de um eixo geométrico ao longo de uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar passivo e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida para componentes de polarização ortogonais da luz passada pelo polarizador reflexivo ao longo de um eixo geométrico inclinado a uma linha perpendicular ao plano do pelo menos um retardador de controle polar passivo.

26. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende pelo menos dois retardadores passivos com pelo menos duas orientações diferentes de eixos geométricos ópticos.

27. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um retardador passivo tendo um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador.

28. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 27, caracterizado pelo fato de que pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados.

29. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o par de retardadores tem eixos geométricos ópticos que se estendem a 45° e a 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída.

30. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 28 ou 29, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende ainda um par adicional de retardadores passivos dispostos entre o par de retardadores passivos mencionado primeiramente e que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores passivos que são cruzados.

31. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o par adicional de retardadores passivos tem eixos geométricos ópticos que se estendem a 0° e a 90°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico que é paralela à transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída.

32. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 31, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende um retardador passivo com um eixo geométrico óptico que é orientado com um componente perpendicular ao plano do retardador e um componente no plano do retardador.

33. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o componente no plano do retardador passivo se estende a 0° em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico paralela ou perpendicular à transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída.

34. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 32 ou 33, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um retardador de controle polar passivo compreende ainda um retardador passivo com um eixo geométrico óptico perpendicular ao plano do retardador passivo ou um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores passivos cruzados.

35. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 34, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um outro retardador de controle polar disposto entre o polarizador de saída e o polarizador refletivo.

36. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que um outro polarizador adicional é disposto entre o pelo menos um outro retardador de controle polar e o polarizador refletivo.

37. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 35 ou 36, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um retardador de controle polar primeiramente mencionado compreende um primeiro retardador de cristal líquido comutável compreendendo uma primeira camada de material de cristal líquido, e o pelo menos um outro retardador de controle polar compreende um segundo retardador comutável de cristal líquido compreendendo uma segunda camada de material de cristal líquido.

38. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo retardadores de cristal líquido têm retardâncias diferentes.

39. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema de controle disposto para controlar a aplicação de uma tensão comum através do primeiro e do segundo retardadores de cristal líquido comutáveis, e em que o primeiro material de cristal líquido do primeiro retardador de cristal líquido é diferente do segundo material de cristal líquido do segundo retardador de cristal líquido.

40. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer um das reivindicações 37 a 39, caracterizado pelo fato de que as primeiras e segundas camadas de material de cristal líquido de cada um dentre o primeiro e o segundo retardadores de cristal líquido comutáveis têm uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 450 nm a 850 nm.

41. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 37 a 40, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um retardador de controle polar primeiramente mencionado compreende ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída; o pelo menos um outro retardador de controle polar compreende um outro par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores adicionais que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída; e os eixos geométricos ópticos do um dentre o par de retardadores passivos mencionado primeiramente e do um dentre o outro par de retardadores passivos mais próximos um do outro se estendem na mesma direção.

42. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que cada retardador passivo do par de retardadores passivos mencionado primeiramente e cada retardador passivo do outro par de retardadores passivos têm uma retardância para luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm.

43. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 35 a 40, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um outro retardador de controle polar compreende pelo menos um retardador passivo adicional.

44. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 34, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma luz de fundo disposta para emitir luz, em que o SLM é um SLM transmissivo disposto para receber luz de saída da luz de fundo e o SLM compreende ainda um polarizador de entrada disposto no lado de entrada do SLM, sendo que o polarizador de entrada é um polarizador linear; e um outro polarizador adicional disposto no lado de entrada do polarizador de entrada, sendo que o outro polarizador adicional é um polarizador linear; e pelo menos um outro retardador de controle polar disposto entre o outro polarizador adicional e o polarizador de entrada.

45. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 44, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um retardador de controle polar primeiramente mencionado compreende um primeiro retardador de cristal líquido comutável compreendendo uma primeira camada de material de cristal líquido, e o pelo menos um outro retardador de controle polar compreende um segundo retardador de cristal líquido comutável compreendendo uma segunda camada de material de cristal líquido.

46. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 45, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo retardadores de cristal líquido têm retardâncias diferentes.

47. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema de controle disposto para controlar a aplicação de uma tensão comum através do primeiro e do segundo retardadores de cristal líquido comutáveis, e em que o primeiro material de cristal líquido do primeiro retardador de cristal líquido é diferente do segundo material de cristal líquido do segundo retardador de cristal líquido.

48. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 47, caracterizado pelo fato de que as primeiras e segundas camadas de material de cristal líquido de cada um dentre o primeiro e o segundo retardadores de cristal líquido comutáveis têm uma retardância para a luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 450 nm a 850 nm.

49. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 48, caracterizado pelo fato de que: o pelo menos um retardador de controle polar primeiramente mencionado compreende ainda um par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída; o pelo menos um outro retardador de controle polar compreende um outro par de retardadores passivos que têm eixos geométricos ópticos no plano dos retardadores que são cruzados e se estendem a 45° e 135°, respectivamente, em relação a uma direção de transmissão de vetor elétrico do polarizador de saída; e os eixos geométricos ópticos do um dentre o par de retardadores passivos mencionado primeiramente e do um dentre o outro par de retardadores passivos mais próximos um do outro se estendem na mesma direção.

50. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 49, caracterizado pelo fato de que cada retardador passivo do par de retardadores passivos mencionado primeiramente e cada retardador passivo do outro par de retardadores passivos têm uma retardância para luz de um comprimento de onda de 550 nm em uma faixa de 300 nm a 800 nm.

51. Dispositivo de exibição, e acordo com qualquer uma das reivindicações 44 a 50, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um outro retardador de controle polar compreende pelo menos um outro retardador passivo.

52. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma luz de fundo disposta para emitir luz, sendo que o SLM é um SLM transmissivo disposto para receber luz de saída da luz de fundo, em que a luz de fundo fornece uma luminância em ângulos polares à linha perpendicular ao SLM superior a 45 graus, que é no máximo 30% da luminância ao longo da linha perpendicular ao SLM.

53. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 52, caracterizado pelo fato de que o SLM é um SLM emissivo.

54. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 53, caracterizado pelo fato de que o polarizador refletivo e o polarizador de saída têm direções de transmissão de vetor elétrico paralelas.

55. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 54, caracterizado pelo fato de que o polarizador refletivo e o polarizador adicional têm direções de transmissão de vetor elétrico paralelas.

56. Dispositivo de exibição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 55, caracterizado pelo fato de que o polarizador refletivo e o polarizador adicional têm instruções de transmissão de vetor elétrico que não são paralelas, e o dispositivo de exibição compreende ainda um retardador de rotador disposto entre o polarizador refletivo e o polarizador adicional, sendo que o retardador de rotador é disposto para girar uma direção de polarização da luz polarizada incidente no mesmo entre as direções de transmissão do vetor elétrico do polarizador de saída e do polarizador adicional.

57. Elemento óptico de controle de ângulo de visão para aplicação no lado de saída de um dispositivo de exibição para uso em iluminação ambiente compreendendo um modulador de luz espacial (SLM) disposto para emitir luz; em que o SLM compreende um polarizador de saída disposto no lado de saída do SLM; o elemento óptico de controle de ângulo de visão caracterizado pelo fato de que compreende: um polarizador adicional; um polarizador refletivo disposto entre o polarizador de saída e o polarizador adicional na aplicação do elemento óptico de controle de ângulo de visão ao dispositivo de exibição; e uma pluralidade de retardadores de controle polar disposto entre o polarizador refletivo e o polarizador adicional, sendo que não há polarizadores adicionais entre o polarizador reflexivo e o polarizador adicional, em que a pluralidade de retardadores de controle polar compreende um retardador de cristal líquido comutável compreendendo uma camada de material de cristal líquido, e pelo menos um retardador de controle polar passivo.

58. Elemento óptico de controle de ângulo de visão, de acordo com a reivindicação 57, caracterizado pelo fato de que a pluralidade retardadores de controle polar estão dispostos, em um estado comutável do retardador de cristal líquido comutável, simultaneamente para não introduzir nenhuma mudança de fase relativa líquida nos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador reflexivo ao longo de um primeiro eixo geométrico e para introduzir uma mudança de fase relativa líquida nos componentes de polarização ortogonal da luz passada pelo polarizador reflexivo ao longo de um segundo eixo geométrico inclinado em um ângulo diferente em relação ao primeiro eixo geométrico.