[0001] 本发明总体上涉及显示器领域。更具体地，本发明涉及一种背光设备部件的制造工艺，该部件例如用于机动车辆平视显示器，并涉及与其相关联的背光设备部件、背光设备、图像生成设备和平视显示器。

[0002] 通常，所谓的“平视”(head‑up)显示器在机动车驾驶员的视野中形成虚拟图像。因此，驾驶员能够查看与车辆运行相关的信息、与车辆前方车道相关的信息等，而不必将她或他的视线从该车道移开。具体地，包含要显示的信息的虚拟图像然后在视觉上叠加在车辆前方的环境上。

[0003] 通常，所谓的“平视”显示器在壳体内包括图像生成设备和投影光学系统，源光束从图像生成设备中射出，投影光学系统配置为将图像生成设备生成的图像通过例如挡风玻璃向车辆驾驶员投影，以形成前述虚拟图像。

[0004] 在其图像生成设备中使用液晶显示器(LCD)的机动车辆平视显示器通常暴露于两种类型的导致屏幕变热的热应力下：其中一种热应力与平视显示器的光源有关，另一种热应力与显示器上太阳光线的集中有关。

[0005] 此类图像生成设备通常包括相互层压的元件，这些元件不太耐高温。

[0042] 图1示意性显示了平视显示器1的主要元件，例如，所述平视显示器1用于安装在车辆2中，特别是机动车辆中。

[0043] 图1的显示器1配置为将虚拟图像3投射到车辆2的驾驶员4的视野中，使驾驶员4无需转移视线即可看到该虚拟图像3及其包含的任何信息。

[0044] 为此，显示器1包括置于驾驶员4视野内的部分透明的片件5、配置为生成图像光束7的图像生成设备6和配置为在所述部分透明的片件5的方向上引导图像生成设备6产生的图像光束7通过透明窗9的投影光学系统8。在部分透明的片件5的方向上被引导的光束被部分透明的片件5在驱动器4的方向上部分地反射，从而产生虚拟图像3。

[0045] 此处，部分透明的片件5是车辆2的挡风玻璃。换句话说，出于平视显示器1的目的，车辆3的挡风玻璃充当部分透明的片件5。

[0046] 如图1所示，图像生成设备6和投影光学系统8置于壳体22中，壳体22的开口由上述透明窗9封闭。

[0047] 根据本发明的图像生成设备6的一个实施例如图2所示。图像生成设备6包括背光设备10、覆盖背光设备10的液晶显示器11、第一散热器12和第二散热器13。

[0048] 背光设备10包括发光二极管矩阵的光源14、反射器15和光学部件16。光源14被配置成发射围绕主方向D发散的源光束。反射器15接收源光束的至少一部分，并将其至少一部分反射成在光学部件16的方向上反射的光束。反射光束在这里被准直。光学部件16接收至少一部分反射光束，并以漫射光束的形式向液晶显示器11传输至少一部分反射光束。漫射光束照射液晶显示器11，使得液晶显示器11可以允许漫射光束的至少一部分通过以形成图像光束7。

[0049] 图3显示了光学部件16结构的一个实施例。光学部件16包括在第一侧上的反射偏振器17和在与第一侧相对的第二侧上的光学漫射器18。反射偏振器是指以反射方式工作的偏振器，即反射确定的偏振分量Pd的偏振器。光学漫射器是指引起入射光角漫射的光学元件。

[0050] 反射偏振器17由多层光学膜171组成，多层光学膜171利用两层光学粘合剂174a和174b，通过粘合剂粘结而在一侧固定到第一聚碳酸酯层172，在相对侧固定到第二聚碳酸酯层173。多层光学膜171由介电层的堆叠组成。例如，多层光学膜171包括超过100个原子层，例如在100个原子层和500个原子层之间，这里是180个原子层，和/或具有20微米和200微米之间的厚度，这里是70微米。此外，第一聚碳酸酯层172和第二聚碳酸酯层173在这里(轻微地)漫射。典型地，第一聚碳酸酯层172和第二聚碳酸酯层173各自具有相对于漫射的主方向的半峰全宽等于2度的角分布。例如，漫射的主方向是垂直于第一聚碳酸酯层172和第二聚碳酸酯层173的平面的方向。

[0051] 在第一变型中，反射偏振器17由多层光学膜171组成，多层光学膜171在一侧通过粘合剂粘结固定到第一聚碳酸酯层172且在相对侧固定到第二聚碳酸酯层173，但第一聚碳酸酯层172和第二聚碳酸酯层173中只有一层(轻微)漫射，另一层不漫射。

[0052] 在第二变型中，反射偏振器17由多层光学膜171组成，多层光学膜171通过粘合剂在一侧粘结固定到第一聚碳酸酯层172且在相对侧固定到第二聚碳酸酯层173，第一聚碳酸酯层172和第二聚碳酸酯层173不漫射。

[0053] 在第三变型中，反射偏振器17由多层光学膜171组成，多层光学膜171通过粘合剂粘合到单个聚碳酸酯层。单个聚碳酸酯层可以是(轻微)漫射的或非漫射的。

[0054] 光学漫射器18包括涂层，涂层由对紫外线辐射敏感的材料制成，并能够粘附到反射偏振器17。光学漫射器18包括印刷在涂层中的图案。印刷图案的形状基于光学漫射器18的角分布来限定。例如，光学漫射器18的角分布具有高斯轮廓，其半峰全宽在两个垂直方向上并且相对于漫射的主方向分别等于30度和15度。例如，漫射的主方向是垂直于光学漫射器18的平面的方向。

[0055] 换句话说，照射光学部件16并且入射到第一聚碳酸酯层172上的光束穿过(部分穿过)反射偏振器17，然后穿过光学漫射器18，并以角度扩展光束的形式从反射偏振器17和光学漫射器18射出，在上述示例中，角分布的半峰全宽在两个垂直方向上分别等于30度和15度。因此，印刷在涂层中的图案的形状考虑了由第一聚碳酸酯层172和第二聚碳酸酯层173引入的漫射，以便在两个垂直方向上获得30度和15度标准偏差的角度扩展光束。

[0056] 通常，光学漫射器18的角分布具有相对于漫射的主方向小于45°的半峰全宽。

[0057] 光学部件16的第一侧面向反射器15，反射器15与光源14位于同一侧。这种配置使得可改善背光设备10内部的光的再循环。这是因为如果源光束的一部分不具有由反射偏振器透射的偏振，则它被反射偏振器17反射，并且可能被反射器15再次拦截，然后再次在光学部件16的方向上反射。

[0058] 液晶显示器11包括置于上游偏振器19和下游偏振器20之间的液晶矩阵，上游偏振器19面向光学部件16。上游偏振器19被配置成选择性地将具有上游偏振Pa的光分量透射到液晶矩阵。液晶矩阵的某些元件的适当激活选择性地允许从上游偏振器19接收的光经由其偏振的改变通过液晶矩阵的元件并透射或不透射通过下游偏振器20。

[0059] 由反射偏振器17反射的确定的偏振Pd被调整为与上游偏振Pa正交。换句话说，由反射偏振器17透射的光Pt的偏振与由液晶显示器11的上游偏振器19透射的偏振方向对准。图4示意性地说明了这种调整。

[0060] 从液晶显示器11射出的光束对应于图像生成设备6生成的图像光束7，如图1所示。

[0061] 现将描述根据本发明制造光学部件16的方法，其主要步骤如图5所示。

[0062] 在步骤E0中，由对紫外辐射敏感的材料制成的涂层被沉积在设有反射偏振器的基板上，反射偏振器包括多层膜(由介电材料层形成)。这里，反射偏振器还包括置于多层光学膜两侧的两层(可选地漫射)聚碳酸酯层。

[0063] 假设期望在基板上形成的光学漫射器的角分布是预定义的，因此可确定待印刷在涂层中的图案的形状，且已基于这些图案生产了印模。

[0064] 在步骤E2，将印模压入涂层中，以限定所需的图案。

[0065] 在步骤E4中，印模仍与涂层结合，进行退火以设定涂层中图案的结构。更准确地，用紫外线光束照射涂层，以实现涂层的聚合(即固化)。

[0066] 分离印模之后，将获得的叠层切割至所需尺寸，以获得光学部件16。