CN101937628B - 具有支撑膜层的小边框显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有支撑膜层的小边框显示屏。本发明的实施例一般提供了一种用于形成显示屏组合体的装置和方法，所述显示屏组合体包括多面板组件，所述多面板组件被定位成形成拼接显示设备，所述拼接显示设备具有改进的视觉特性、易于组装并且降低了制造成本。通常，形成各个面板组件，使得当所述面板组件被定位在显示屏组合体中时，可以将由相邻的面板组件的发光区域之间的间隙所产生的网格图案减到最小。在一个实施例中，通过尽量减小并控制在相邻的面板组件的发光区域之间所形成的间隔或间隙，减轻了不希望的网格图案视觉效果。本发明的实施例还可以提供一种形成用于显示图像的单面板组件的装置和方法。

Description

具有支撑膜层的小边框显示屏

技术领域

本发明的实施例一般涉及用于显示图像的显示屏，具体地涉及适于向大量观看者显示图像的多面板显示系统。

背景技术

电子显示系统通常用于显示来自计算机和其他来源的信息。通常的显示系统的尺寸范围从用于移动设备的小显示器到用于同时向成千上万观看者显示图像的特大显示器。通过将来自多个不同图像系统的输出同步并耦合在一起，拼接显示墙提供了用于呈现大的高分辨率图像的大幅环境。上述大型显示器可以通过将多个小显示设备拼接在一起而生成。例如，经常在电子媒体中看到的电视墙通常使用诸如平板显示器的多个显示模块，多个显示模块被拼接以生成上述大型显示器。

拼接显示屏的一个问题是组成的显示模块之间存在的缝隙能够产生观看者看得见的网格图案101。图1A是拼接显示设备100的示意平面图，拼接显示设备100具有显示模块102的阵列，显示模块102各自用于显示图像107的一部分。在上述结构中，显示模块102的阵列形成可从所显示的图像107中找到的网格图案101。图1B是拼接显示设备100示意立体图，其进一步示出了观看者可以看到的网格图案101。网格图案101是由存在于相邻的显示模块102之间的间隙103所形成的。为了让拼接的显示设备100产生没有可见的网格图案101的均匀显示，必须将各个相邻的显示模块102中的所显示的图像之间的间隙103减到最小。因此，重要的是尽量减小各个相邻的显示模块102的边缘处的像素之间的间距，以将所显示的图像之间所形成的不发光区域减到最小。对于观看者的延长的观看时间，可以分散对显示设备100中存在的明显网格图案的注意力。

此外，拼接显示设备100的显示模块102需要以精确严格的方式定 位，以防止显示模块102对不齐和移位。这样，可以维持显示模块102的边的精确对齐和显示模块102的观看表面的平行定位，这进一步增强所显示的图像的统一外观。

如前所述，本领域中需要由具有最小的存在于其发光区域之间的间隙的刚性支撑的显示模块组成的拼接显示设备，以提高所显示的图像的质量并且增强观看者的视觉体验。

发明内容

本发明的实施例一般提供了：显示屏，其包括具有支撑表面和框架边缘的支撑框架、具有可视表面的屏幕组件、图像表面和屏幕边缘，其中，屏幕组件设置在支撑框架的支撑表面上；膜层，其对可见光基本透光，并且设置在可视表面上，屏幕边缘的至少一部分和框架边缘的至少一部分用于保持屏幕组件靠着支撑框架。在此结构中，实施例还可以包括一个或多个光源，其被定位成以第一波长向屏幕组件的图像表面传送辐射。屏幕组件还可以包括发光层，其设置在屏幕组件的图像表面上，其中，发光层包括发光区域，发光区域各适于吸收由多个光源中的至少一个传送的辐射，并且以不同于第一波长的第二波长向可视表面发射可见光。

本发明的实施例还可以提供多面板显示屏，其包括多个面板组件，各个面板组件包括：支撑框架，其具有支撑表面和框架边缘；屏幕组件，其具有可视表面、图像表面和屏幕边缘，其中，屏幕组件设置在所述支撑框架的所述支撑表面上；和膜层，其对于可见光基本透光，并且设置在可视表面上，屏幕边缘的至少一部分和框架边缘的至少一部分用于保持屏幕靠着支撑框架，其中，各个面板组件的屏幕边缘定位成邻近至少一个其他显示屏组件的屏幕边缘，其中，形成于相邻的屏幕边缘之间的间隙小于形成于面板组件中的至少一个面板组件中的像素的宽度。

本发明的实施例还可以提供一种用于形成适于显示图像的显示屏的方法，包括下列步骤：将具有第一可视表面的第一屏幕组件、第一图像表面和第一屏幕边缘与第一支撑框架对准；并且将第一膜层设置在第一屏幕组件的至少一部分上，并且将第一膜层的至少一部分与第一支撑框架的第一 框架边缘结合，以为了保持第一屏幕组件靠着第一支撑框架，其中，膜层对于可见光是基本透光的。

本发明的一个或多个实施例提供了使用聚合物膜层被固定到支撑框架的显示屏，以及形成所述显示屏的方法。

附图说明

以可以详细理解本发明的上述特征的方式，通过参考实施例，可以获得对上面简要概括的本发明的更具体描述，所述实施例中一些在附图中示出。但是，需要注意，因为本发明可允许其他等效的实施例，附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应被视为对本发明的范围的限制。

图1A是具有观看者可以看见的网格图案的拼接显示设备的示意平面图。

图1B是具有观看者可以看见的网格图案的拼接显示设备的示意立体图。

图2A是具有观看者可以看见的网格图案的拼接显示设备的示意立体图。

图2B是根据本发明的实施例的包括固定到支撑框架的显示屏的面板组件的示意立体图。

图2C是从图2B中的截面线2C-2C所取的显示屏和支撑框架的示意侧面剖视图。 

图2D是根据本发明的实施例的由多个显示子组件组成的显示屏的示意侧面剖视图。

图3A是根据本发明的实施例的包括可视区域和折片的膜层的平面视图。

图3B是根据本发明的实施例的示出了具有折片的膜层的结构的膜层平面图，其中所述折片可以设置在相邻折片的一部分上并与之结合。

图4A是根据本发明的实施例的示出了在膜层结合到显示屏和支撑框架之后的连接区域的优选结构。

图4B示出了在膜层结合到显示屏和支撑框架之后的连接区域的次优 结构。

图5A示出了可以得益于本发明的实施例的用于激光显示系统的光学调制设计的示例。

图5B是根据本发明的实施例的两个相邻面板组件的示意侧面局部剖视图。

图6示出了可以得益于本发明的实施例的用于激光显示系统的光学调制设计的示例。

图7是根据本发明的实施例的激光显示系统的屏幕的局部示意侧视图。

图8提出了根据本发明的实施例的用于形成显示屏以显示图像的方法步骤的流程图。

为了清晰起见，使用了同一附图标号以表示各附图之间共同的同一构件。可以考虑将一个实施例的特征结合到其他实施例中而无需进一步详述。

具体实施方式

本发明的实施例提供了用于形成包括两个以上个被定位以形成拼接显示设备的面板组件250的显示屏组合体260(图2A)或者显示屏的装置和方法，其中拼接显示设备具有改善的视觉特性、易于组装并且具有降低的材料成本。各个面板组件250通常形成为使得其可以定位在显示屏组合体260中，从而可以将由相邻的面板组件中的发光区域之间的间隙所形成的网格图案101减到最小。在一个实施例中，通过控制形成于相邻的面板组件中的发光区域之间的间隔或间隙103，减轻了不期望的网格图案101的视觉效果。本发明的实施例还可以提供用于形成显示图像的单个面板组件250的装置和方法。

根据本发明的实施例，图2A示出了三乘三拼接显示设备260的一个示例。拼接显示设备260包括多个面板组件250以及显示屏框架261。显示屏框架261通常是结构部件，例如用于以所希望的对准和方式支撑面板组件250的多个架子、框架或其他类似设备。面板组件250可以用螺栓固 定、胶接或者接合到显示框架261，从而实现必需的结构刚性和对准，以提供均匀的图像。

各个面板组件250通常包括屏幕200和支撑组件265。支撑组件265通常包含电子元件和结构构件，电子元件和结构构件能够支撑屏幕200，并且与屏幕200组合起来向观看者270传送图像，观看者被安置成观看面板组件250的可视表面201。在一个实施例中，支撑组件250包括支撑框架210，支撑框架210是外壳263的一部分或者连接到外壳263。外壳263通常支撑并围绕各种能够使图像形成在屏幕200的可视表面201上的电子元件和其他装置。

根据本发明的一个实施例，图2B是面板组件250的示意立体图，面板组件250包括固定到支持框架210的屏幕200。通常，屏幕200可以是任意类型的显示屏，例如平板显示屏，其包括液晶显示屏(LCD)、电致发光显示屏(ELD)、阴极射线管(CRT)、场发射显示屏(FED)、有机发光二极管(OLED)、等离子体、投影系统或其他类型的显示屏设备。在一个实施例中，面板组件250是激光显示系统，激光显示系统在下面进一步描述。屏幕200通常包括可视表面201和一个或多个屏幕边缘202。在一个实施例中，屏幕200是由膜层220和粘合层230固定到支撑框架210，膜层220和粘合层230都在图2C中示出。支撑框架210是刚性支撑构件，其设置成支撑屏幕200，并且使得屏幕200相对于放置在外壳263中的发光产生元件以及相对于靠近面板组件250中的其他屏幕200精确定位。

图2C是沿着图2B中的剖面线2C-2C所取的屏幕200和支撑框架210的示意侧视图。如图所示，屏幕200与支撑框架210对齐，并且由膜层220固定到支撑框架210。在一个实施例中，使用机械紧固件将膜层220固定到支撑框架210，机械紧固件例如适合夹紧膜层220的一部分的机械夹具。在另一实施例中，粘合层230布置在膜层220和支撑框架210之间。膜层220可以是薄聚合物膜，例如 或其他聚酯材料。在另一实施例中，膜层220是由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)材料构成的。据信，由于PET或PEN与通常用于形成屏幕200 元件的至少一部分的玻璃材料之间的热膨胀系数匹配，由诸如PET和PEN材料构成的膜层220优于传统材料。在一个实施例中，粘合层230可以包括粘合材料，粘合材料被施加到膜层220的内表面的至少一部分，而在某些实施例中可以施加到膜层220的基本整个内表面。在上述实施例中，膜层220和粘合层230可以各自是约25μm厚。在一个实施例中，膜层220和粘合层230的组合小于约50μm。在一个实施例中，具有施加到内表面220A的粘合层230的膜层220被放置成与框架边缘213和/或屏幕边缘202接触。在另一实施例中，在将膜层220固定到支撑框架210和屏幕200之前，粘合层230被施加到支撑框架210的框架边缘213和屏幕200的屏幕边缘202的表面。在某些情况下，粘合层230还可以被施加到屏幕200的可视表面201。

在一个实施例中，膜层220的光学特性包括吸收性、反射性或散射性类型的特性。在一种结构中，形成膜层膜层220或进一步处理膜层220，使得膜层220吸收和阻挡通过阳光或其他外部光源从位于外壳263内的发光产生元件(例如，激光辐射)和/或膜层220的另一侧发射到膜层220的一侧的任何UV光。在一个实施例中，膜层220具有形成于其上的IR吸收层，通常被称为阻挡膜。还有，在一个实施例中，膜层220可以具有设置于其上的多层涂层，以控制由环境光所引起的膜层220的反射特性，或者增强显示的传输效率(例如，通常被称作抗反射膜或低反射膜)。在一个实施例中，膜层220还可以被形成为散射光，以控制亮度可视角，减少由射向面板组件250的环境光线所产生的眩光(glare)或镜面反射(例如，通常被称为抗眩光)。通常，膜层220的上述吸收性、反射性或散射线特性可以通过在膜层220上沉积一层或多层来形成。在一个示例中，通过湿沉积、蒸发沉积或溅射型沉积过程形成一个或多个沉积层。在一些情况下，在用于形成膜层220的挤压或成型过程中由蹼状物或片式件(sectional piece)形成一个或多个层。在一些情况下，膜层220可以装有用于保护膜层220的表面的单独活动衬垫。在一个实施例中，活动衬垫一般形成为使得其可以在膜层220安装在屏幕上之后被去除。

粘合层230通常包括粘合材料，其形成膜层220和各种支撑组件265 元件之间的结合，该结合将不会随着时间的推移过早的脱胶、蠕变或者失效。在粘合层230覆盖可视表面201的实施例中，粘合层230同样需要是透光的并且是精选的，使得其随着时间的推移不会由于暴露于UV光和/或可见光而光学退化。通常，粘合层230应当由具有低黏度和/或所需强度的材料构成，使得其不会随着时间的推移而流动或蠕变。在一个实施例中，粘合层230包括压敏粘合剂(PSA)和/或接触型粘合剂。压敏粘合剂和接触型粘合剂通常以非常轻的压力粘合到大多数表面。压敏粘合剂和接触型粘合剂在溶液和乳胶或水基形态中是可用的。压敏粘合剂和接触型粘合剂经常基于非交联橡胶粘合剂、丙烯酸类或聚氨酯类。在一些情况下，压敏粘合剂形成粘弹性结合，其不需要多于一根手指或一只手产生压力就可以粘合，而且不需要后处理步骤以形成结合，例如通过应用或去除溶剂材料或者加热来活化。在一个示例中，压敏粘合剂基于设置成乳胶液或溶剂型形态的非交联橡胶粘合剂。本发明的实施例打算使用满足这里提出的粘合层230的要求的任何PSA或接触型粘合剂。在一个示例中，粘合剂是压敏粘合剂，例如可购自日本东京的Panac Co.，LTD的PD-S1。

如所示，屏幕200放置在支撑框架210的支撑表面212上。在一个实施例中，为了促进屏幕200与支撑框架210的精确对准，可以将带键的对准特征结合到屏幕200的底表面203和支撑框架210的支撑表面212。例如，在底表面203上可以蚀刻或其他方式形成孔、槽或其他开口，在支撑框架210的支撑表面212上可以机械加工或其他方式形成相应的短小突出部或其他突出物。在另一实施例中，当施加膜层220时，在通过夹具或其他外部装置组装的过程中，保持屏幕200与支撑框架210对准。在一个实施例中，膜层220和粘合层230只施加到框架边缘213和屏幕边缘202的一部分，留下可视表面201没有粘合层230。在另一实施例中，通过将膜层220和粘合层230作为连续薄片施加到框架边缘213的表面、屏幕边缘202和可视表面201，增强由膜层220提供的结构支撑。该结构可以减少对高精度制造过程的需要，提高所形成的组装件的结构强度，并且促进面板组件250的可重复大量生产。而且，由于通过使用制造对准固定装置和膜层220可以实现屏幕200与面板组件250中的重要元件的精确对准，所以这里所描述的结构通常优于需要被精密机械加工以支撑并精确保持屏幕200的支撑框架210的结构。因此，制造对准固定装置用于限定屏幕200和各种面板组件250的元件之间的期望关系，使得当膜层220和面板组件250的元件之间形成结合时，很好的限定了屏幕200和面板组件250的元件之间的关系。在此情况下，下部精密支撑框架可以用于支撑屏幕220，并且通过膜层220和屏幕200以及框架边缘213的结合区域可以“锁定”屏幕200的精确位置。在一个示例中，支撑框架210包括粘在一起以形成刚性结构的多个金属薄板，因此降低了面板组件250的成本和复杂性。此外，为了确保屏幕200在整个持续时期相对于支撑框架210保持在限定的方向上，期望确保膜层220在被结合到支撑框架210时放置成张紧状态中。在使用粘合层230将膜层220结合到支撑框架210的结构中，通常期望选择不会由于施加到膜层的张力而松弛或蠕变的粘合材料。

在一个实施例中，为了提高在可视表面所接收的图像的清晰度，期望在膜层220和可视表面201之间选择并设置粘合层230，其中可视表面201具有与屏幕200中存在的材料相匹配的折射率。据信，相对于具有在膜层220和可视表面201之间形成的气隙的结构(例如，未结合结构)，在膜层220和可视表面201之间布置粘合层230将提高所形成的图像的清晰度。

图2D示出了面板组件250的实施例，其中屏幕200是包括多个显示屏子组件200A、200B的组件。结合图5A、图6和图7，在下面进一步描述包括两个以上子组件的多元件屏幕200的示例。如图所示，显示屏子组件200A和显示屏子组件200B对齐，并且使用膜层220和粘合层230固定到支撑框架210。因此，在一个实施例中，通过仅使用膜层220来支撑并保持两个以上显示屏子组件(例如，显示屏子组件200A、200B)，可以不需要分开边缘安装的结构构件以保持子组件。因此，通过去除不需要的边缘安装的结构构件，可以使在显示屏组合体260中的相邻面板组件250之间所形成的间隙103达到最小或者减小。通过固定各个显示屏子组件200A、200B的屏幕边缘(即，附图标号202)相对彼此的位置，膜层220还可以用于在期望的位置和方向上相对彼此支撑和保持未连接的显示屏子 组件200A、200B。在一个示例中，在显示屏子组件200A包括多个荧光粉区域并且显示屏子组件200B包括菲涅尔透镜(例如，在下面讨论的激光显示系统中存在的)的情况下，膜层220A用于确保在两个显示屏子组件之间存在固定的气隙。

如图2B所示，在面板组件250的一个实施例中，支撑框架210提供了一种装置，通过该装置可以将屏幕200固定到其他类似的显示屏以形成显示屏组合体260。为此，根据一个实施例，支撑框架210包括通孔211或其他装置，用于将支撑框架210固定到组成显示屏组合体260的其他类似的支撑框架。支撑框架210还可以包括带键的对准特征，例如成对的凸出物和突出部分。当将屏幕200固定到其他显示屏以形成拼接显示设备时，对准特征可以进一步促进屏幕200与其他类似的显示屏的精确对准。上面结合图2A描述拼接显示设备的一个示例。

在如图2C和图2D所示的面板组件250结构的一个实施例中，膜层220包括可视区域和多个折片。图3A是在将膜层220施加到屏幕200和支撑框架210之前的膜层220的平面图，示出了包括可视区域221和折片222的膜层220的结构。当膜层220布置在屏幕200上时，可视区域221通常是膜层220覆盖可视表面201的一部分。在一个实施例中，当膜层220施加到屏幕200和支撑框架210时，折片222是膜层220折向下与屏幕边缘202和/或框架边缘213接触的部分。各个折片222通过各自的连接区域223连接到可视区域221。各个连接区域223是膜层220对于给定的折片222靠近折叠线224的部分，其中各个所述折叠线与屏幕200的由可视表面201和一个屏幕边缘202所形成的角对准。连接区域223通常用于确保屏幕200的稳定精确定位，这结合图4A、4B在下面描述。如图3A所示，尽管膜层220示出各个折片222跨越可视区域221的边的长度的结构，因为例如也可以使用小于可视区域221的边的全长的折片222，所以该结构无意限制本发明的范围。但是，在膜层220适于阻挡穿过屏幕边缘202的一种或多种波长的光(例如UV波长)的某些结构中，期望确保折片222基本覆盖屏幕边缘202。

在一个实施例中，不仅可以将一个或多个折片固定到如图2C和图2D 所示的屏幕边缘202和框架边缘213，也可以固定到另一折片的一部分或邻近的屏幕边缘202或框架边缘213一部分。根据本发明的实施例，图3B是在将膜层220施加到屏幕200和支撑框架210之前的膜层220的平面图，示出了具有折片225的膜层220的结构，折片225可以被设置成覆盖并结合到邻近的折片或其他结构构件的一部分。在上述实施例中，各个折片225包括辅助折片226，辅助折片226由辅助折叠线227限定。在安装过程中，膜层220的可视区域221结合到可视表面201，折片225结合到屏幕边缘202和框架边缘213。然后，各个辅助折片226在辅助折叠线227处折叠，并结合到相邻的折片225的区域228。因此，折片225沿着折叠线224“向下”折叠到屏幕边缘202和框架边缘213，辅助折片226被折叠成相对于折叠线224正交。或者，在某些结构中，折片225进一步替换(未示出)成使得辅助折片226可以直接结合到结合相邻的折片225的表面的一部分。在任一结构中，围绕屏幕200形成不透光的密封，并且通常提高了面板组件250的结构刚性。本领域技术人员在阅读了这里的公开之后，可以很容易设计用于辅助折片226的其他结构和形状。

在如图3B所示的结构的一个实施例中，辅助折片226设置成与相邻设置的折片225之间的任何间隙重叠并基本覆盖。在一个实施例中，辅助折片226设置成基本覆盖形成于覆盖屏幕边缘202的一部分的折片225之间的间隙，以防止任何光进入或离开屏幕200而没有穿过膜层220。在此情况下，由于膜层220完全覆盖可视表面201和屏幕边缘202，膜层220的光学特性可以用于对穿过屏幕200的光线进行完全滤光、反射和/或吸收。在一个实施例中，期望向折片225或辅助折片226之间形成的间隙添加一定数量的粘合剂或单独的通用密封剂，以防止水分和其他污染物进入膜层220和屏幕200之间并影响所显示的图像。

根据本发明的实施例，图4A示出了在膜层220已经结合到屏幕200和支撑框架210之后连接区域223的优选结构。为了防止屏幕200相对于膜层220和/或支撑框架210滑动，用于各个折片(例如，折片222或折片225)的连接区域223和粘合层230设置成与可视表面201和屏幕边缘202完全接触。在一个实施例中，期望确保折片222与支撑框架210接触的一 部分的表面面积等于屏幕200的厚度(例如，在正交于可视表面201的方向上测量)乘以屏幕边缘202的长度的至少两倍。在一个示例中，结合到框架边缘213的折片225的宽度至少25mm长，并且定位在矩形面板组件250的所有四个侧面上。因此，连接区域223没有可以在由设置在可视表面201上的膜层220的上表面229所限定的平面401上延伸的部分。类似的，通常期望确保连接区域223没有可以延伸超过由膜层220的上表面229所限定的平面402的部分，所述膜层220结合到屏幕边缘202和/或框架边缘213。图4B示出了在膜层220已经结合到平面200和支撑框架210之后的连接区域223的次优结构。在图4B中，连接区域223延伸超过平面401和平面402，从而在既没有与可视表面201接触也没有与屏幕边缘202接触的膜层220中形成环或褶。上述环可以影响在相邻设置的面板组件250之间形成的间隙103(图2A和图5B)以及面板组件250的结构刚性，这可以影响从各个面板组件发光，导致平面200的位置随时间和/或在安装过程中变化，并且降低设备可靠性。因此，连接区域223的一部分中的环或褶是膜层220中的缺陷，也可以描述成膜层中的鼓起或泡。

在膜层220结合到屏幕200和支撑框架210的结构中，在张力下布置膜层220导致更大刚性的结构和更多可重复的外部尺寸“D”(图2C和图4A)，从而沿着框架边缘213的表面的长度将屏幕边缘202固定到框架边缘213，实质上使屏幕和框架自对准。但是，膜层220中更大的张力也增加了在所施加的载荷下膜层220撕裂和/或粘合层分离或松弛的可能性。据信，当膜层220具有内弯曲半径405时，其中内弯曲半径405基本等于膜层220和粘合层230的组合厚度，膜层220上有效的拉张和可能撕裂平面膜220之间的平衡是最优的。在一个实施例中，膜层220的厚度是约25微米，粘合层230的厚度是约25微米。在上述实施例中，膜层220上的连接区域223的优化结构具有大约50微米的内弯曲半径405。或者，膜层220的连接区域223可以设置有弯曲半径405，该弯曲半径405大于粘合层230和膜层220的组合厚度的四分之一并小于粘合层230和膜层220的组合厚度的两倍。在另一实施例中，膜层220的连接区域可以设置有小于粘合层230和膜层220的组合厚度的两倍的弯曲半径405。在一个实施例 中，为了促进膜层220与具有优化内弯曲半径的屏幕200的结合，相对于膜层220的其他部分，可以考虑减小连接区域223中的膜层220和/或粘合层230的厚度。在某些结构中，为了避免撕裂膜层220，期望对屏幕200的边缘进行倒角，45度切除或倒圆。在上述结构中，不存在可以产生撕裂膜层220的位置的内角。

如图2A所示，在一个实施例中，两个以上面板组件250中的每一个定位在显示框架261上，以形成拼接显示设备，该拼接显示设备在各个面板组件中形成的发光区域之间的具有小间隙103。据信，当之间的间隙103保持在基本是膜层220和粘合层230组合厚度两倍的距离时，显著可见的线在各个面板组件250之间将明显减小。如下所述，在一个实施例中，还期望确保该组合厚度小于面板组件250中的像素的宽度。在另一实施例中，还期望确保该组合厚度小于面板组件250中的像素的宽度的一半，从而可以使当两个面板组件彼此定位时所形成的网格线最小。

如上所述，在一个实施例中，面板组件250是激光显示系统。图5A示出了激光显示系统600的一个实施例，激光显示系统600具有多个形成于屏幕200的图像表面602上的荧光体区域。如图所示，含有激光器的激光模块650和观看者270位于屏幕200的相对的两侧，即分别是屏幕200的后侧和前侧。图6示出了用于能受益于此处描述的本发明的实施例的激光显示系统600的光学模块设计的示例，该激光显示系统600可以结合到各个面板组件250的外壳263。在一个实施例中，激光显示系统600通常包括具有荧光体区域的屏幕200和激光模块650。激光模块650用于产生扫描激光束，以激励布置在屏幕200的图像表面602(例如，图2中的背表面203)上的荧光体材料。激光模块650适于在屏幕200的图像表面602上的光栅扫描图案中传送沿着两个不同的方向(例如，水平方向和竖直方向)扫描的一个或多个扫描光束或调制光束612。在一个实施例中，荧光体区域是平行的区域或条纹。激光模块650可以是单模激光或多模激光。激光也可以是沿着垂直于拉长方向荧光体区域的方向的单模，以具有限制在各个荧光体区域的宽度之内的小光束散布。沿着荧光体区域的拉长方向，该激光束可以具有多模，以在比跨越荧光体区域的方向上散布的光 束更大的区域内散布。在递交于08年5月19日的题为“Multilayered Screens with Light-Emitting Stripes for Scanning Beam Display Systems”的共同转让的美国专利申请序列号No.12/123,418中进一步描述了激光显示系统的示例，该专利申请的全部内容通过引用结合于此。

在一个示例中，为了使用激光显示系统600在屏幕200上形成图像，通过向图像表面602上形成的多图像像素单元605内的各个红色、绿色和/或蓝色荧光体区域传送期望的数量的光能，激光源610产生激光束611，该光束直接被调制以形成图像。上述实施方式中的激光模块650包括信号调制控制器620，其直接调制激光源610的输出。例如，信号调制控制器620可以控制激光二极管的驱动电流，所述激光二极管是激光源610。然后，光束扫描和成像模块630将调制光束612投射到屏幕200，以激励彩色荧光体。或者，激光源610用于产生CW未调制激光束，并且光调制器用于用红色、绿色和蓝色的图像信号调制所产生的CW激光束。在此结构中，信号调制控制器用于控制光调制器。例如，声光调制器或电光调制器可以用作光调制器。然后，通过光束扫描和成像模块630将来自光调制器的调制光束投射在屏幕200上。在一个实施例中，激光源610还包括两个以上与激光模块650中的其他元件一起使用的激光器610A，以向设置在屏幕200中所形成的图像表面602上的荧光体区域传送光束阵列。在一个实施例中，各个激光器610A是UV波长激光器，例如405nm激光源。

参考图5A，图5A进一步示出了成像区域或图像像素单元605的结构，通过由含有荧光体的区域的激光激发所产生的可见光的光发射，该结构向屏幕200的可视表面201输出用于形成和传送图像的光线。通过在各个图像像素单元的位置单独控制复合色彩和图像强度，图像像素单元605的阵列用于在可视表面201处形成图像。在所示示例中，像素区域的尺寸由一个方向(例如，垂直于彩色条纹的水平扫描方向)上的三色区域或条纹的物理宽度，和对在没有像素区域的物理边界的其他维度中(例如，平行于彩色条纹的竖直方向)的用于具体图像信息的光束点大小的控制来限定。应当注意，光束点大小还可以受到激光发射辐射相对于图像表面的角位置的影响。在其他实施方式中，图像像素单元605的两个维度都可以由 物理边界限定。各个像素区域605包括三个子像素区域606，其发射三种不同颜色的光，例如红色、绿色和蓝色。在各个图像像素单元605中，三个平行光发射区域的各个部分是发射可见光的光学活化区，发光条纹之间的不需要的空间填充有形成位于发光条纹之间的分隔物的非发光材料。在一个示例中，各个子像素660分隔开约500μm到约550μm的间距。在一个示例中，各个子像素660分隔开约125μm到约1000μm之间的间隔。通常，期望尽可能靠近屏幕边缘202形成图像像素单元605，以使在相邻的面板组件250中的图像之间形成的间隙103最小。

图5B是示出了在位于显示屏组合体260中的两个相邻面板组件250之间形成的间隙103的对准和结构的侧面剖视图。如上所述，间隙103通常被定义为在相邻的面板组件250中形成的图像之间的间隔。通常，间隙103被定义为最靠近屏幕边缘202的各个图像像素单元605的子像素区域606和/或相邻的面板组件250的框架边缘213之间的距离。如图5B所示，在一个实施例中，间隙103等于相邻的面板组件250的屏幕边缘202之间的间隔(例如，边缘间隙671)加上在各个相邻的面板组件250中屏幕边缘202和最靠近屏幕边缘202的图像像素单元605的边缘之间的距离(例如，像素间隙673的两倍)。在一个示例中，沿着图像表面602测量的、最靠近屏幕边缘202的子像素区域606的边缘距屏幕边缘202或像素间隙673在约0μm到约25μm之间，其中当像素间隙673等于零时，子像素在屏幕的边缘处。在另一示例中，像素间隙673不超过子像素的宽度。在一个实施例中，由于像素单元605在屏幕边缘202处所期望的布置，间隙103基本等于相邻的屏幕边缘202之间的间隔，或者等于边缘间隙671。虽然图5B示出了间隙103结构，其包括形成于相邻的面板组件250之间的气隙672，因为通常期望不形成气隙672以减小相邻的投射图像之间的间隔，所以该结构无意限制在此描述的本发明的范围。由于相邻的面板组件250之间的公差和对准问题，可以存在小气隙672。但是，在某些情况下，期望试着尽量将气隙672的尺寸减到最小。

在工作中，调制光束612在不同的时间横跨屏幕200进行空间扫描，以激励不同的红色、绿色和蓝色发光荧光体区域。相应的，调制光束612 携带在不同的时间用于各个图像像素和在不同的时间用于不同的图像像素单元605的红色、绿色和蓝色的图像信号。因此，调制光束612的调制用在不同的时间用于不同像素的图像信息来编码，以通过光束扫描将在调制光束612中及时将编码的图像信号绘制成屏幕200上的空间像素。激光显示系统600包括激光模块650、激光源610、信号调制控制器620、光束扫描和成像模块630和光调制器，在于08年5月19日递交的题为“Multilayered Screens with Light-Emitting Stripes for Scanning Beam Display Systems”的共同待决的专利申请12/123,418中更加详细描述了该激光显示系统，该专利申请的全部内容通过引用结合于此。

图7是激光显示系统600的屏幕200的一个实施例的局部示意侧视图。在一个实施例中，屏幕200包括两个子组件：菲涅尔透镜组件710和RGB组件720。在一个实施例中，屏幕200包括在此结合屏幕701所描述的元件。菲涅尔透镜组件710包括在屏幕的荧光层的光束入射侧处形成的菲涅尔透镜层711。菲涅尔透镜形成于可以由例如玻璃或塑料材料制成的电介质衬底中。间隙712，或者具有与菲涅尔透镜层711不同的折射率的光学材料，可以用于产生菲涅尔透镜与屏幕的下一层(即，RGB组件720)的折射率的不同。通常，由于需要间隙712，菲涅尔透镜组件710和RGB组件720没有用粘合剂或其他材料结合在一起成为单一屏幕组件。其他层也可以形成于菲涅尔透镜组件710中，例如在用于接收激发激光的菲涅尔透镜组件710的入射表面处的抗反射层。RGB组件720包括玻璃衬底721、具有黑色像素分离矩阵723的RGB层722、封装层724和充当UV阻挡层的观察层725。RGB组件720也可以包括其他层，例如RGB组件720的激光入射侧上的二向色性滤光层以及屏幕颗粒层，用来光学增强屏幕200的亮度。如上所述，在一个实施例中，形成膜层220，使得膜层220具有将允许其过滤、折射和/或吸收一种或多种波长的光的光学特性，例如全方向阻挡UV光。

通常，激光显示系统600使用高能UV激光，以向设置在屏幕200、701中的荧光体区域传送激发能量，从而产生彩色图像。由于人类暴露于UV光会产生许多健康和安全问题，通常重要的是阻止其通过可视表面201 和屏幕边缘202射出。因此，在一个实施例中，附加材料层731设置在屏幕200的屏幕边缘202上，以防止不希望的可见光和/或UV光漏出。可以通过更改膜层220的表面的一部分，在膜层的一部分上沉积涂层，或者在膜层220的一部分上施加附加膜层而形成附加材料层731，以阻止不希望的漏光。在一个实施例中，光吸收层沉积在膜层的一部分上，例如折片(例如，图3A的附图标号222)。在一个实施例中，附加材料层731是单独的膜层，例如施加在膜层220的表面上的深色胶带。在一个实施例中，深色胶带是约25微米到约50微米厚。在一个实施例中，期望将附加材料层731定位成，使得其将阻挡从设置在显示屏组合体260的外侧边缘处的面板组件250的外侧边缘处的屏幕区域202传来的可见光。在一个实施例中，在面板组件250是矩形形状的结构中，附加材料层731由此只设置在显示屏组合体260的外侧边缘处的面板组件250的四个屏幕边缘202中的一个或两个上。

在一个实施例中，RGB层722包括多个像素和子像素。图7描绘了单一像素750和与其联系的红色、绿色和蓝色子像素。如上所述，各个子像素实际上是各个彩色荧光体区域的一小部分，例如垂直于调制光束612的扫描路径的横跨屏幕200延伸的条纹。在一个实施例中，像素750的宽度751是1500微米的数量级。对于其他应用，宽度751可以明显更小。通常，重要的是确保边缘处的像素750设置成靠近屏幕边缘202，以减小观看者看到网格图案101的能力。由于膜层220和粘合层230的厚度基本小于像素750的宽度751，因此当上述显示系统结合起来形成拼接显示设备时，在观看者看来相邻的激光显示系统600之间的间隙基本减小了。

根据本发明的实施例，图8示出了实施用于形成显示组合体以显示图像的处理顺序的流程图800。当下面所讨论的处理顺序步骤描述了使用结合图2A-2C所讨论的显示屏组合体260元件的形成过程，该结构无意限制在此描述的本发明的范围。

上述方法始于步骤801，其中屏幕组件(例如图2C中的屏幕200)对准支撑框架(例如图2C中的支撑框架210)。在一个实施例中，在步骤801和802过程中使用夹具或其他外部设备来保持上述对准。在另一实施 例中，可以使用设置在支撑框架210和屏幕组件上的对准特征。

在步骤802中，通过在屏幕200的可视表面201上设置膜层220，并且在膜层220和支撑框架210的表面之间设置粘合层230，将屏幕200结合到支持框架210。在一个实施例中，粘合层230直接施加到支撑框架210的表面。在另一实施例中，粘合层230预施加到膜层220的设置成与支撑框架210的表面接触的部分。在另一实施例中，膜层220还设置在屏幕200的屏幕边缘202的表面上，粘合层230还施加到膜层220将与屏幕边缘202和/或框架边缘213接触的一部分上。在另一实施例中，粘合层230施加到膜层220将与屏幕200或支撑框架210的任一部分接触的基本整个表面。

在一个实施例中，通过向下折叠一个或多个折片(例如，附图标号222)并靠着支撑框架210的表面，将膜层220设置在支撑框架210的一个或多个表面上。在一个实施例中，向下折叠膜层220和结合膜层220靠着支撑框架210的表面的操作是在充分的张力下执行的，以在折叠线的位置形成内弯曲半径，该内弯曲半径基本等于膜层220和粘合层230的厚度。在一个实施例中，内弯曲半径不超过膜层220和/或粘合层230的组合厚度的两倍，并且不小于膜层220和粘合层230的组合厚度的约四分之一。在一个实施例中，一个或多个辅助折片(例如，图3B中的辅助折片226)被折叠并结合到已经被折叠到支撑框架210的表面和/或支撑框架210的边缘表面上的一个或多个折片。在一个实施例中，期望可以预先形成膜层220，使得在设置成与屏幕200和支撑框架210接触之前产生所需的弯曲半径。预先形成的膜层必须比非预先形成的膜层略薄。

在步骤803中，将在步骤801和802中形成的屏幕200与第二个相似构造的屏幕200对齐，并通过各个显示屏的各自的支撑框架210接合到第二个相似构造的屏幕200。因为膜层220和粘合层230的厚度小，所以两个显示屏200对于观看者似乎是基本无缝接合的。

尽管上文针对本发明的实施例，在不脱离本发明的基本范围的情况下可以得到本发明的其他和另外的实施例，本发明的范围由所附的权利要求确定。

Claims (41)

1.一种用于显示图像的多面板显示屏，其包括：

第一面板组件，其具有：

第一支撑框架，其具有支撑表面和框架边缘；

第一屏幕，其具有可视表面、图像表面和屏幕边缘，其中，所述第一屏幕设置在所述第一支撑框架的所述支撑表面上；和

第一膜层，其对于可见光是基本透光的，并且设置在所述可视表面上，所述屏幕边缘的至少一部分和所述框架边缘的至少一部分用于保持所述第一屏幕靠着所述第一支撑框架；

第二面板组件，其具有：

第二支撑框架，其具有支撑表面和框架边缘；

第二屏幕，其具有可视表面、图像表面和屏幕边缘，其中，所述第二屏幕设置在所述第二支撑框架的所述支撑表面上；和

第二膜层，其对于可见光基本透光，并且设置在所述可视表面上，所述屏幕边缘的至少一部分和所述框架边缘的至少一部分用于保持所述第二屏幕靠着所述第二支撑框架，

其中，所述第一面板组件的所述屏幕边缘定位成邻近所述第二面板组件的所述屏幕边缘，

其中，所述第一屏幕适于在所述第一面板组件的所述可视表面上显示所述图像的第一部分，并且所述第二屏幕适于在所述第二面板组件的所述可视表面上显示所述图像的第二部分。

2.根据权利要求1所述的多面板显示屏，还包括一个或多个光源，其定位成以第一波长向所述第一和第二屏幕的所述图像表面传送辐射。

3.根据权利要求2所述的多面板显示屏，其中，所述第一和第二屏幕还包括发光层，所述发光层设置在所述第一和第二屏幕的所述图像表面上，并且其中，所述发光层包括发光区域，所述发光区域各适于吸收由所述多个光源中的至少一个所传送的辐射，并且以不同于所述第一波长的第二波长向所述第一和第二屏幕的所述可视表面发射可见光。

4.根据权利要求3所述的多面板显示屏，还包括第一材料层，所述第一材料层设置成阻挡以所述第一波长向第一和第二屏幕的所述屏幕边缘的一部分所传送的辐射的传输。

5.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，所述第一膜层基本覆盖所述第一屏幕的所述屏幕边缘，并且所述第二膜层基本覆盖所述第二屏幕的所述屏幕边缘。

6.根据权利要求1所述的多面板显示屏，还包括：

多个发光区域，其设置在所述第一屏幕的所述图像表面上，其中，所述发光区域中的每个包括具有宽度的荧光体区域，和

粘合层，其设置在所述第一膜层的表面和所述第一屏幕的所述框架边缘的表面之间，

其中，所述粘合层和所述第一膜层的组合厚度小于至少三个相邻的所述发光区域的宽度的总和。

7.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，所述第一和第二膜层设置成阻挡穿过所述第一和第二屏幕的一部分的一种或多种紫外波长的光的传输。

8.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，所述第一膜层还包括至少一个折片，并且其中，粘合层设置在第一折片的表面和所述第一屏幕的所述框架边缘的表面之间。

9.根据权利要求8所述的多面板显示屏，其中，所述粘合层包括压敏粘合剂，并且所述第一膜层包括聚酯材料。

10.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，所述第一膜层还包括：

第一折片，其设置在所述第一屏幕的所述框架边缘的第一表面上并与所述第一表面结合；和

第二折片，其设置在所述第一屏幕的所述框架边缘的第二表面上并与所述第二表面结合，

其中，所述第二折片的一部分设置在所述第一屏幕的所述框架边缘的所述第一表面的一部分上或者所述第一折片的一部分上，并与所述第一表面的所述部分或者所述第一折片的所述部分结合。

11.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，粘合层设置在所述第一膜层和所述第一屏幕的所述框架边缘的表面之间，并且所述第一膜层和所述粘合层的组合厚度小于50微米。

12.根据权利要求8所述的多面板显示屏，其中，所述第一膜层包括：

可视区域，其设置在所述第一屏幕的所述可视表面上；和

折片，其设置在所述第一屏幕的所述屏幕边缘和所述框架边缘上；

并且其中，通过包括弯曲半径的连接区域连接所述可视区域和所述折片。

13.根据权利要求12所述的多面板显示屏，其中，所述连接区域没有鼓起或气泡。

14.根据权利要求12所述的多面板显示屏，其中，所述弯曲半径小于所述第一膜层和所述粘合层的组合厚度的两倍。

15.根据权利要求14所述的多面板显示屏，其中，所述弯曲半径大于所述第一膜层和所述粘合层的组合厚度的四分之一。

16.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，所述第一屏幕还包括第一子组件，其具有发光层，所述发光层设置在所述第一子组件的第一表面上，其中，所述发光层包括一个或多个发光区域。

17.一种形成适于显示图像的显示屏的方法，包括下列步骤：

将具有第一可视表面、第一图像表面和第一屏幕边缘的第一屏幕与第一支撑框架对准；并且

将第一膜层设置在所述第一屏幕的至少一部分上，并且

将所述第一膜层的至少一部分与所述第一支撑框架的第一框架边缘结合，以为了保持所述第一屏幕靠着所述第一支撑框架，

将所述第一屏幕的所述第一屏幕边缘定位成与第二屏幕的第二屏幕边缘相邻，其中，所述第二屏幕是通过下列步骤形成：

将具有第二可视表面、第二图像表面和第二屏幕边缘的第二屏幕与第二支撑框架对准；并且

将第二膜层设置在所述第二屏幕的至少一部分上，并且

将所述第二膜层的至少一部分与所述第二支撑框架的第二框架边缘结合，以为了保持所述第二屏幕靠着所述第二支撑框架，其中，所述第一膜层和所述第二膜层对于可见光是基本透光的；

其中，所述第一屏幕适于在所述第一可视表面上显示所述图像的第一部分，并且所述第二屏幕适于在所述第二可视表面上显示所述图像的第二部分。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，结合所述第一膜层还包括使粘合层接触所述第一膜层的至少一部分和所述第一支撑框架的表面。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述第一屏幕边缘和所述第二屏幕边缘之间形成间隙，所述间隙小于所述第一屏幕的所述第一图像表面上的像素的像素宽度。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述像素宽度等于至少三个相邻发光区域的线宽度的总和。

21.根据权利要求17所述的方法，还包括：将一个或多个激光器定位成与所述第一图像表面相邻，其中，所述一个或多个激光器适于以第一波长向形成于所述第一屏幕的所述第一图像表面上的发光层传送辐射，其中，所述发光层包括多个平行的发光区域，所述发光区域各具有线宽度，并且各适于吸收所述辐射，并且以不同于所述第一波长的第二波长向所述第一可视表面发射可见光。

22.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，所述膜层包括薄聚合物。

23.根据权利要求22所述的多面板显示屏，其中，所述膜层从由聚对苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二醇酯组成的群中选择。

24.根据权利要求22所述的多面板显示屏，其中，所述膜层还包括从抗眩光膜、阻挡膜、低反射膜及其组合组成的群中选择的至少一层。

25.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，所述膜层在设置在所述框架边缘上时在张力下布置。

26.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，所述框架边缘与所述屏幕边缘共面。

27.根据权利要求11所述的多面板显示屏，其中，所述膜层和所述粘合层作为一个连续的薄片施加到所述框架边缘的所述表面、所述屏幕边缘和所述可视表面。

28.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，粘合层设置在所述膜层和所述可视表面之间。

29.根据权利要求1所述的多面板显示屏，其中，在所述第一面板组件的所述屏幕边缘和所述第二面板组件的所述屏幕边缘之间形成的间隙小于在所述第一屏幕的所述图像表面上的像素的像素宽度。

30.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一和第二膜层设置成阻挡穿过所述第一和第二屏幕的一部分的一种或多种紫外波长的光的传输。

31.根据权利要求18所述的方法，其中，所述粘合层包括压敏粘合剂，并且所述第一膜层包括聚酯材料。

32.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一膜层包括：

可视区域，其设置在所述第一屏幕的所述可视表面上；和

折片，其设置在所述第一屏幕的所述屏幕边缘和所述框架边缘上；

并且其中，通过包括弯曲半径的连接区域连接所述可视区域和所述折片。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述弯曲半径小于所述第一膜层和所述粘合层的组合厚度的两倍。

34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述弯曲半径大于所述第一膜层和所述粘合层的组合厚度的四分之一。

35.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一和第二膜层各包括薄聚合物。

36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述第一和第二膜层从由聚对苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二醇酯组成的群中选择。

37.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一和第二框架边缘与各自的所述第一和第二屏幕边缘共面。

38.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一膜层和所述粘合层作为一个连续薄片施加到所述第一框架边缘的所述表面、所述第一可视表面和所述第一屏幕边缘。

39.根据权利要求18所述的方法，其中，所述粘合层设置在所述膜层和所述可视表面之间。

40.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一和第二膜层在设置在各自的所述第一和第二框架边缘上时在张力下布置。

41.一种形成适于显示图像的显示屏的方法，包括下列步骤：

将具有第一可视表面、第一图像表面和第一屏幕边缘的第一屏幕与第一支撑框架对准；并且

将第一膜层设置在所述第一屏幕的至少一部分上，并且

将所述第一膜层的第一部分与所述第一可视表面结合，并且将所述第一膜层的第二部分与所述第一支撑框架的第一框架边缘的表面结合，以为了保持所述第一屏幕靠着所述第一支撑框架，并使得在所述第一部分和所述第二部分之间形成的连接区域呈凹形，

其中，所述膜层对于可见光是基本透光的。