利用藉由背光照明的颜色变化而具有合成图像的图像面板的制作方法

利用藉由背光照明的颜色变化而具有合成图像的图像面板
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求享有于2020年4月3日提交的美国临时申请序列号no.63/004,723的优先权的权益，依赖于该申请的内容，并通过引用的方式将其全部内容合并于此。
技术领域
3.本公开内容涉及一种装饰图像面板，具体而言，涉及一种在环境光下显示第一图像并在背光照亮图像面板时显示合成图像的装饰图像面板。


背景技术：

4.玻璃已经被结合到装饰、建筑和电子设计中。在许多情况下，玻璃因为其透明性而特别地使用。然而，在其它情况下，图像可以结合在玻璃上或玻璃中以提供装饰性玻璃。随着玻璃被继续用于更多和各种用途，设计者和消费者已经寻找不同的方式来在玻璃表面上提供装饰效果。


技术实现要素：

5.在一方面，本公开内容的实施例涉及一种图像面板。图像面板包括具有第一主表面和第二主表面的透明基板。第二主表面与第一主表面相对。图像面板还包括设置在透明基板的第二主表面上的第一图像层。漫射层设置在第一图像层上，第二图像层设置在漫射层上。第二图像层包括至少一个遮蔽区和至少一个图像区。图像面板的光密度在至少一个遮蔽区中为至少3.0，并且在至少一个图像区中小于3.0。当光不入射在透明基板的第二主表面上时，至少一个图像区从透明基板的第一主表面不可见。当光入射在透明基板的第二主表面上时，至少一个图像区从透明基板的第一主表面可见，并且与第一图像层形成合成图像。
6.在另一方面，本公开内容的实施例涉及一种制备图像面板的方法。在该方法中，在透明基板上施加第一图像层。透明基板包括第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面。第一图像层设置在第二主表面上。在第一图像层上施加漫射层，并且在漫射层上施加第二图像层。第二图像层包括至少一个遮蔽区和至少一个图像区。图像面板的光密度在至少一个遮蔽区中为至少3.0，并且在至少一个图像区中小于3.0。当没有光入射在第二主表面上时，仅第一图像层从第一主表面可见，并且当光入射在第二主表面上时，第一图像层和第二图像层的至少一个图像区的合成图像从第一主表面可见。
7.在又一方面，本公开内容的实施例涉及一种在图像面板上产生图像的方法。图像面板包括透明基板、设置在透明基板上的第一图像层、设置在第一图像层上的漫射层以及设置在漫射层上的第二图像层。第二图像层具有至少一个遮蔽区和至少一个图像区，图像面板的光密度在至少一个遮蔽区中为至少3.0，并且在至少一个图像区中小于3.0。在该方法中，利用背光从图像面板的后侧照亮图像面板的第二图像层，使得从图像面板的与后侧相对的观看侧见到第一图像层和至少一个图像区的合成图像。
8.在另一方面，本公开内容的实施例涉及一种图像单元。图像单元包括图像面板和在图像面板的后侧上的背光，图像面板具有观看侧和与观看侧相对的后侧。图像面板包括透明基板，透明基板具有在观看侧上的第一主表面和在后侧上的第二主表面。第一图像层设置在透明基板的第二主表面上，漫射层设置在第一图像层上。具有至少一个遮蔽区和至少一个图像区的第二图像层设置在漫射层上。图像面板的光密度在至少一个遮蔽区中为至少3.0，并且在至少一个图像区中小于3.0。当没有光入射到图像面板的后侧上时，从观看侧仅可以见到由第一图像层限定的第一图像。背光被配置为照亮透明基板的第二主表面，使得从观看侧见到第一图像层和至少一个图像区的合成图像。
9.在以下具体实施方式中将阐述附加特征和优点，并且部分特征和优点对本领域技术人员而言从描述中将是显而易见的，或者通过实践如本文所述的实施例而被认识到，这些实施例包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图。
10.应当理解，前面的发明内容和下面的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供理解权利要求的性质和特征的概述或框架。
附图说明
11.本文包括附图以提供进一步的理解，附图并入并构成本说明书的一部分。附图示出了一个或多个实施例，并且与文字说明一起用于解释各种实施例的原理和操作。在附图中：
12.图1示出了根据示例性实施例的背光图像单元的示意性局部截面图，背光图像单元具有配置为显示合成图像的图像面板；
13.图2示出了根据示例性实施例的图像面板的示意性截面图；
14.图3a和3b示出了根据示例性实施例的图像面板从第一图像到具有附加元素的合成图像的转变；
15.图4a和4b示出了根据示例性实施例的图像面板从第一颜色的第一图像到第二颜色的合成图像的转变；
16.图5a和5b示出了根据示例性实施例的图像面板从第一图像到新合成图像的转变；
17.图6是根据示例性实施例的具有作为背板的图像单元的电子设备的示意图。
具体实施方式
18.总体上参考附图，提供了图像面板的各种实施例，图像面板被配置为当被背光单元照亮时显示合成图像。在实施例中，图像面板可以是装饰或建筑面板，图像面板在环境光下显示第一图像，并且当背光照亮面板时显示第一图像和下层图像的合成图像。在实施例中，图像面板包括设置在透明基板上的第一图像层。漫射层设置在第一图像层上，被配置为在环境光下阻挡下层的图像层。下层图像设置在漫射层上且包括不透明区及图像区。当背光单元照亮下层的图像层时，通过改变颜色、给图像添加效果和/或产生新图像来改变第一图像。这些效果被统称为“合成图像”，因为用户可见的图像是两个图像层的合成。
19.在特定实施例中，图像面板例如作为电子设备的背板或侧板被并入到电子设备中，并且使用显示单元的背光来照亮图像面板。因此，以手机为例，当手机处于休眠模式时，手机的背板可以显示第一图像，但是在启用前显示器时，背板将利用启用的背光单元显示
合成图像。该概念适用于其它电子设备，尤其是包括显示器并且已经包含背光的其它电子设备，诸如膝上型计算机、平板电脑、监视器等。这些和其它方面和优点将在下面结合附图进行描述。在本文中讨论的图像面板的实施例是作为示例而非限制提供的。
20.图1是装饰或建筑面板的示意性截面图，其将被称为图像单元100。图像单元100包括位于外壳104内的图像面板102。在外壳104内还设置有背光单元106。背光单元106位于图像面板102的后面。如下面将讨论的，图像单元100可以并入到另一结构(例如，建筑结构，如墙壁、地板、天花板、门等)或设备(例如，电子设备，如手机、膝上型计算机、监视器、平板电脑等)中。在实施例中，背光单元106是白炽灯、led阵列、电致发光面板、冷阴极荧光灯、热阴极荧光灯、外部电极荧光灯或有源显示单元(如以下所讨论的)中的至少一个。在实施例中，背光单元106被配置为在图像面板102上提供300流明到350流明的照明。
21.图2示出了图像面板102的结构。如图2中可见，图像面板102包括透明基板120、第一图像层121、漫射层122和第二图像层124。第二图像层124包括至少一个不透明区126和至少一个图像区128。
22.在实施例中，基板120是透明玻璃或塑料。例如，合适的玻璃基板120可包括硅酸盐、钠钙硅酸盐、硼硅酸盐、铝硅酸盐、铝硼硅酸盐、碱金属铝硅酸盐和碱土金属铝硅酸盐等中的至少一种。这种玻璃可以是化学或热强化的。适合用于透明基板的市售玻璃是玻璃(可从康宁公司，corning，ny获得)。合适的透明塑料基板120包括聚碳酸酯或丙烯酸面板。
23.基板120具有第一主表面130和第二主表面132。第一主表面130在基板120的与第二主表面132相反的一侧上。在实施例中，第一主表面130是观看表面，其中第一主表面130面向观看者。第二主表面132面向背光单元106(如图1所示)。如下面将更全面地讨论的，当背光单元106未启用时，第一图像层121由环境光照亮，使得第一图像层121被观看者看到。当背光单元106启用时，第二主表面132被照亮，使得观看者看到第一图像层121和第二图像层124的图像区的合成图像。透明基板120具有由第一主表面130和第二主表面132之间的距离限定的不超过2mm、不超过0.7mm或不超过0.55mm的厚度。在实施例中，透明基板120具有至少0.1mm、至少0.2mm、至少0.3mm或至少0.4mm的厚度。
24.第一图像层121设置在基板120的第一主表面130或第二主表面132上。在实施例中，第一图像层121设置在第二主表面132上，使得基板120位于观看者和第一图像层121之间，以保护第一图像层121免受损坏。第一图像层121可以以各种方式施加在基板120上。在实施例中，使用诸如喷墨印刷、槽印刷、丝网印刷、移印或凹版印刷等技术将第一图像层121印刷在基板120上。在另一实施例中，第一图像层121是粘附到基板120的贴花图案或转印图案。在实施例中，第一图像层121是半透明的，具有0.5或更小的光密度。
25.漫射层122设置在第一图像层121上，并设计成散射和反射光。以这种方式，漫射层122通过反射穿过半透明的第一图像层121的环境光来增强第一图像层121的可见性。另外，当背光单元106未启用时，漫射层122散射光，所述光包括穿过第一图像层121和漫射层122的光，以有效地隐藏第二图像层124的图像区128。在实施例中，漫射层122具有1.0至2.0的光密度。在实施例中，漫射层122是白色材料层。在特定实施例中，漫射层122是白色墨水层。此外，在实施例中，漫射层122可以由白色材料(诸如白色油墨)的多层或多涂层构成，直到达到期望的漫射层122的总光密度。在实施例中，基板120、第一图像层121和漫射层122的总
光密度为1.5至2.5。
26.第二图像层124设置在漫射层122上。如上所述，第二图像层124包括一个或多个不透明区126和一个或多个图像区128。不透明区126被设计为阻挡来自背光单元106的光照射穿过第一图像层121。因此，不透明区126由被配置为将不透明区126中的图像面板的总光密度增加到至少3.0的材料制成。在实施例中，不透明区126是黑色油墨层。与第一图像层121类似，图像区128是半透明的，并且具有0.5或更小的光密度。以此方式，光被配置为在图像区128中从背光单元106穿过图像面板102。因此，图像面板102在图像区128中的光密度小于3.0。
27.与第一图像层121类似，第二图像层124可以使用上述印刷或图像转印技术施加在漫射层122上。此外，在实施例中，第二图像层124可以在一个或两个步骤中被施加到图像面板102。在实施例中，在第一步骤中施加不透明区126以基本上产生第二图像的负片。此后，在第二步骤中施加图像区128。可替换地，可以首先施加图像区128，然后施加不透明区126。在另一实施例中，可以同时施加不透明区126和图像区128，例如通过连续的第二图像层124的喷墨印刷。
28.图3a和3b示出了图像面板102从第一图像层121的第一图像140(图3a)转变为第一图像层121和图像区128的合成图像142(图3b)的示例。在该实施例中，合成图像142是将元素添加到第一图像140的图像。如示意性地示出的，第一图像140由图像面板102的中心的形状组成。当图像面板由背光单元106照亮时，图像区128向图像面板102的角落添加元素以产生合成图像142。
29.图4a和4b示出了图像面板102从第一图像140(图4a)转变为合成图像142(图4b)的另一个示例。该示例演示了第一图像140的颜色变化。例如，第一图像层140是第一颜色(例如，绿色)，合成图像142是第二颜色(例如，橙色)。为了达到期望的第二颜色142，可以使用印刷在单独的基板上的色轮来执行模拟。例如，第一基板可以包括第一色轮的第一图像层121，漫射层122设置在第一图像层121上。在第二基板上，印刷第二色轮作为第二图像层124。然后，选择期望的第一颜色，并且设想出期望的第二颜色，用背光照亮第二基板上的第二色轮，并且旋转第二色轮，直到在期望的第一颜色的位置处照亮期望的第二颜色。这样，可以确定第二图像层124的图像区128的颜色，以便在与第一图像140的第一颜色混合时产生期望的合成图像142的第二颜色。
30.在实施例中，可以使用作为减色模型的cmyk颜色模型连同半色调处理来进一步促进颜色的选择。具体地，背光单元106可以发射白光，第一图像140可以从光中减去青色、品红色或黄色的组合以产生第一颜色。因此，可以选择第二颜色以从光中减去青色、品红色或黄色的附加量以产生第二颜色。
31.一旦选择了第一图像层121和第二图像层124的图像区128的两种颜色，就可以确定图像层121、124的密度，以在照亮图像面板102时产生期望的精确颜色。在实施例中，第一颜色以变化的密度水平地或垂直地印刷在第一基板上，例如，以预定增量从低密度(10％)变化到高密度(100％)，并且漫射层印刷在第一颜色上。然后，第二颜色在相反方向上印刷在第二基板上，例如，如果第一颜色水平地印刷，则第二颜色垂直地印刷。然后，将基板重叠放置在照亮基板的背光单元上，从而以变化的色密度提供第一颜色和第二颜色的混色。
32.在确定第一图像层121和第二图像层124的图像区128的颜色时，层121、122、124可
以印刷或施加在图像面板102的基板120上。
33.图5a和5b示出了从第一图像140(图5a)产生新图像作为合成图像142(图5b)的实施例。如图5a所示，第一图像140是圆形的，并且如图5b所示，当图像面板102被背光单元106照亮时，合成图像142是方形的。
34.图3a
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3b、4a
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4b和5a
‑
5b中示出的示例本质上是简单的，并且意图说明产生合成图像142的不同可能性。实际中，合成图像142可以包括两个或更多个示例转变的组合。例如，图3a中所示的第一图像可以包括图像面板中心的形状的第一颜色和该形状的周围区域的第二颜色。因此，当图像区128被照亮时，角中的形状将不仅被示出，而且也将是图像区128的下层颜色和第一图像层121的周围颜色的组合。在这种实施例中，合成图像142将呈现附加元素和颜色变化(例如，如图4a和4b中示意性示出的)。类似地，图3a的中心形状也可以根据第二图像层124的特定配置而变换为如图5b所示的新图像。
35.图6示出了图像单元100作为电子设备200的背板并入到电子设备200中的实施例。在图6中，电子设备200包括设置在覆盖玻璃220后面的显示单元210。显示单元210和覆盖玻璃220可具有各种居间层，例如提供与显示单元210交互的触摸功能的触敏层。在实施例中，电子设备200例如是手机、平板电脑、膝上型计算机或监视器等。显示单元210可以是发光二极管(led)显示装置、有机led(oled)显示装置、量子点(qled)显示装置、等离子显示装置或液晶显示(lcd)装置等中的任何一种。显示单元210可以包含背光单元106，在这种情况下，图像面板102和显示单元210可以由相同的背光单元106提供背光。在其他实施例中，并入单独的背光单元106并使其朝后以提供背光给图像面板102。
36.在实施例中，电子设备200具有显示单元210和背光106未启用的休眠模式或关闭模式。在这种模式下，图像面板102的第一图像140将被用户看到。当用户启用电子设备200时，显示单元210和背光单元106启用，并照亮图像面板102以提供作为图像面板102的合成图像142的装饰或信息效果。
37.除非另有明确说明，否则决不旨在将本文所阐述的任何方法解释为需要以特定顺序执行其步骤。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤所遵循的顺序或者在权利要求或说明书中没有具体陈述这些步骤将被限于特定顺序的情况下，决不旨在推断任何特定顺序。另外，如本文所用，冠词“一”旨在包括一个或多于一个组件或元件，并且不旨在被解释为仅意指一个。
38.对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离所公开的实施例的精神或范围的情况下，可以进行各种修改和变化。由于本领域技术人员可以想到结合实施例的精神和实质的所公开实施例的修改、组合、子组合和变化，所以所公开的实施例应当被解释为包括所附权利要求及其等同方案的范围内的所有内容。