CN101958111B - 由拼接的发光屏幕构成的组合屏幕 - Google Patents

Abstract

本发明提供了由拼接的发光屏幕构成的组合屏幕，具体地，提供通过基于发光屏幕技术将多个小型屏幕单元放置为使得两个相邻屏幕单元之间的空隙最小而构成的组合显示屏幕的技术和显示设备。

Description

由拼接的发光屏幕构成的组合屏幕

背景技术

本专利文件涉及显示屏幕、显示设备和系统。

大型显示屏幕是多种应用所需要的。由于屏幕技术的多种限制，能够将多个小型显示屏幕按照阵列的方式进行拼接来构成大型显示屏幕，而不是通过单一的显示屏幕来制造大型显示屏幕。这种由更小屏幕构成的显示屏幕的实例包括由多个电视机按照二维阵列堆积而成的电视墙。当在该多个拼接的电视机上显示较大图像时，每个电视机被控制来显示整个图像的一部分，并且不同的电视机显示整体图像的不同部分。

在扫描光束显示系统中，一个或多个光束可以在屏幕上扫描从而在屏幕上形成图像。所述一个或多个扫描光束能够是从激光器产生的激光，以提供足够的光功率来获得期望的屏幕显示亮度。在这种显示系统的一些实施中，屏幕是不发光的并通过对一个或多个扫描光束的光进行反射、漫射或散射而成像的被动式屏幕。在其它的实施中，这种显示系统的屏幕具有吸收一个或多个扫描光束的光并发出新的成像光的发光材料，并且所述一个或多个扫描光束的光不直接用于形成观众要看的图像。

各种扫描光束显示系统中光束扫描可以通过例如使用一个或多个光束扫描仪来获得。一些激光显示系统采用具有多个反射面的多边扫描仪来提供水平扫描，并采用例如使用电流驱动反射镜的垂直扫描镜来提供垂直扫描。在操作中，多边扫描器的一个面扫描一条水平线，当多边扫描器通过旋转来改变该面的朝向和位置时，下一个面扫描下一个水平线。通过水平扫描和垂直扫描的互相同步而将图像投影到屏幕上。

发明内容

除了别的以外，本文描述了提供组合显示屏幕的技术和显示设备的示例和实施，该组合显示屏幕通过基于发光屏幕技术将多个小型屏幕单元放置为使得不依赖于屏幕的相互朝向而在两个相邻屏幕单元之间实现基本上的无缝过渡而制成。

一方面，提供了一种显示设备，其包括：包括多个相互靠近设置的显示屏幕单元的组合显示屏幕，其中两个相邻的显示屏幕单元沿着公共边界相互交接。每个显示屏幕单元包括主动式图像显示区域，所述图像显示区域包括平行发光条纹，所述平行发光条纹吸收一个或者多个扫描光束的光以便发出可见光来生成由所述一个或者多个扫描光束所携带的图像，并且全部延伸到所述显示屏幕单元的每个边缘，使得在两个相邻显示屏幕单元边界处，一个显示屏幕单元的边缘发光区域的边缘到另一显示屏幕单元的边缘发光区域的边缘之间的距离相当于或者小于图像像素的尺寸。所述两个相邻显示屏幕单元方向相向，使得一个显示屏幕单元的平行发光条纹平行于另一显示屏幕单元的平行发光条纹。

另一方面，提供了一种显示设备，其包括：一种包括两个或者更多显示屏幕单元的组合屏幕，所述显示屏幕单元被相互临近的设置来形成组合显示表面，所述组合显示表面的每个位置都具有空间基本上一致的像素区。两个相邻显示屏幕单元的两个相邻并交接的边缘之间的边界的宽度小于一个像素区域的尺寸。每个显示屏幕单元包括形成像素区域并发出用来显像的可见光的发光材料，所述可见光在大于70度的立体角上是基本上空间均匀的，并且每个显示屏幕单元的结构使得由一个或者多个相邻屏幕单元构成的任意屏幕单元之间的任意两个空隙的比例小于1.3。

而在另一方面，提供了一种显示设备，包括：显示屏幕单元，相互临近放置而形成空间基本上均匀的发光像素的基本上相连的显示平面，所述显示平面包括当每个显示屏幕单元被激发能量激发而显示图像时两个相邻显示屏幕单元之间的边界，每个显示屏幕单元包括前屏幕层、后屏幕层和位于所述前屏幕层和所述后屏幕层之间的发光材料的发光层，所述发光材料接收穿过所述后屏幕层的激发能而发出穿过所述前屏幕层形成被显示图像的可见光；以及一种施加所述激发能量来穿过所述后屏幕层而不经过所述显示屏幕单元附近任何周边区域的装置。所述发光材料发出的可见光在大于70度的立体角内具有基本上的空间均匀性。

这些特征和实施以及其它特征和实施在附图、具体实施方式和权利要求中进行了详细说明。

附图说明

图1A、1B、2A和2B示出了具有组合显示屏幕的显示系统的实例，所述组合显示屏幕由多个发光屏幕单元构成。

图3示出了具有不同形状和尺寸的屏幕单元的组合显示屏幕的实例。

图4示出了用于组合显示屏幕的发光屏幕单元的实例。

图5和6示出了构成组合显示屏幕的发光屏幕单元的排列方式的实例。

具体实施方式

许多显示屏幕在显像区域的周围具有一定宽度的框架或者边框。显像区域实现具有图像像素区或者图像像素元素，所述图像像素区或者图像像素元素的每个均产生图像的成像元素并且组合产生整个图像。在彩色显示器中，屏幕上的每个图像像素区或者图像像素元素是基础颜色成像单元，且在一些实施例中可包括分别产生三种不同颜色的三个子像素元素。每个图像元素区或者图像像素元素在由该图像像素区或者图像像素元素所占据区域中的一个或者多个主动成像位置发出用于成像的光，并且包括一个或者多个不发光从而也没有图像的位置，如图像像素区或者图像像素元素外部的周边区域。图像显示屏幕四周的边框发出用于成像的光，并且不同显示屏幕边框的至少一侧被用于操作显示器的电子器件所占据。

可以通过将这种具有边框的显示屏幕彼此相邻拼接而形成大型显示区域来构成组合显示屏幕。边框以及两个相邻并交接的显示屏幕单元的边框交接边缘之间的间距在两个相邻屏幕单元之间形成了公共空隙或者边界，并且这种空隙或者边界不产生图像。两个相邻并交接的显示屏幕单元的边框交接边缘之间的空间能够包括由于两个屏幕边缘之间的不良接触或者在每个屏幕的边缘表面存在某种物质而形成的气隙。当空隙或者边界具有远远大于显示屏幕单元的图像像素尺寸的宽度时，空隙或者边界能够显现为屏幕间的不连续带，并且在一些系统中显现为由组合显示屏幕显示的图像上的黑色网格线条，所述黑色网格线条在视觉上将一个显示屏幕单元与其它相邻的显示屏幕单元分离开来。这种屏幕中的不连续带或者相邻显示屏幕单元之间的黑色网格线条降低了大型组合显示屏幕显示图像的质量，并且当这些显示屏幕单元是显示高清动作或者静止图像的高清屏幕时，图像的低画质能够显得特别明显。

本文所述的技术和显示系统的示例和实施采用发光屏幕技术，通过由施加至屏幕的能量引起的屏幕发射的通过背板而不经过屏幕边缘的光来形成图像，并且将主动显像区域或者像素置于屏幕边缘并通过以屏幕间空隙相当于或者小于图像像素尺寸的阵列方式拼接这种发光屏幕来形成组合屏幕。结果，当观众感知时，两个相邻屏幕单元之间的边界基本上等同于每个显示屏幕单元的相邻图像像素之间的不成像区域，并且当组合屏幕用来显示图像时观众实际上看不到边界。因此，在观众的感知中，组合显示屏幕的成像像素具有基本或者几乎是空间均匀的外观，而在两个相邻连续屏幕边界处没有感知上的空间不连续感或者分隔感。

图1A和1B示出了具有组合显示屏幕100的显示系统的示例，组合显示屏幕100由彼此以阵列形式相邻放置的多个显示屏幕单元101而构成。每个屏幕单元101是通过将施加给屏幕的激发能量转化为发出的可见光如通过吸收激发光来发射彩色可见光的发光屏幕。发出的可见光对观众形成图像。屏幕101包括多个屏幕层，所述屏幕层的一个或者多个具有将激发能量转化为构成图像的发出的可见光的发光组件。两个相邻的屏幕单元101互相相靠并通过不显示图像的屏间边界或者空隙(102H或者102V)分隔。如图所示，沿着组合显示屏幕100垂直方向的屏间空隙是垂直空隙102V，而沿着组合显示屏幕100水平方向的屏间空隙是水平空隙102H。在这种示例中，每个屏幕单元101具有平直边缘，因此屏间边界102V和102H是直线的。在发光屏幕的其它实施中，屏幕单元101可以具有曲线边界，产生了曲线屏间的空隙102V或者102H。在实施中，屏间空隙102H和102V的宽度被设置为相当于或者小于显示像素尺寸，因此当组合屏幕被用来向观众显示图像时屏间空隙是感觉不到的，从而消除了其它组合显示屏幕技术中拼接时显示的在被显示图像上的可见暗网格线条。

显而易见地，施加到屏幕单元101上来发射成像可见光的激发能量通过屏幕101的后表面被引导到屏幕101上，穿过一个或者多个屏幕层而到达将激发能量转化为发出的可见光的发光器件。这样，每个屏幕101不需要屏幕101边缘的外围区域来放置边缘电子器件或者将激发能量传递给屏幕101上发光器件的其它器件。激发能量可以采用各种形式，如电路施加的电能以及将光学激发能量导向到屏幕的光学模块施加的光能。在将激发能量引导到发光器件的模式中，屏幕101的边框区域能够或者通过将发光器件放置在屏幕101的边缘处而去除，或者通过设计为与图像像素的尺寸类似而去除，来适应当组合屏幕用来显示屏幕时从一个屏幕到另外一个屏幕的“无边界”转变。

本文提供的示例采用一个或者多个激发光束形式的光能作为激发能量来对屏幕101中的发光器件进行光学激发，所述发光器件具有由位于发光条纹之间的不发光条分隔的平行发光条纹。每个发光条纹能够包括发光材料如含磷材料，所述发光材料或者形成相邻的条纹或者沿条纹分布在不同区域。一个或者多个激发光束被引导到对于一个或者多个激发光束的光是透明的一个或者多个屏幕层上，并且被控制来对发光条纹中的不同发光区域进行光学寻址。在这种设计方式中，屏幕101的每个边缘都没有任何成像控制元件。这种边缘能够维持在屏幕102的整个周边，并且如果需要可以用来支撑发光材料，或者留有与另一相邻屏幕101的发光材料保持适当间距的非发光边缘区域，以便在跨越两个相邻屏幕101边界的发光区域维持空间连续性。随着发光边缘向屏幕101的任意一边的屏幕边缘处延伸或者靠近，任意屏幕边缘发光区域以及其最近的显示边缘之间的距离能够非常小并且在屏幕周边的任意一点都基本上相等。

在一些实施中，将一个或者多个激发光束引向屏幕101的光学器件和电子器件能够被置于屏幕101的后面，并封闭于屏幕101的所有边界之内以方便此屏幕与其它屏幕的拼接。

图1B示出了在后激发结构中与图1A中的每个发光显示屏幕101的单元相连的装置，在所述后激发结构中，光源和观众分别位于显示屏幕101的两个相反侧，即后侧和前侧。发光模块110被提供用于屏幕101并产生沿两个不同方向(例如水平方向和垂直方向)在屏幕101上的光栅扫描图案中扫描的一个或者多个扫描光束120。发光模块110位于屏幕110的后面，并且在示出的例子中尺寸小于屏幕101的周长。发光模块110内部的光束扫描装置在水平和垂直方向扫描光束120，以便在屏幕101上每次生成一个图像帧。发光模块110还包括对每个光束120进行调制来携带图像的红绿蓝色的图像通道信息的信号调制装置。屏幕101在屏幕101的一侧接收一个或者多个扫描光束120的光，并且在屏幕101的另一侧(即观众侧)输出图像光103。发光模块110可以是具有一个或者多个激光器的激光模块，所述激光器产生形成一个或者多个光学激发发光屏幕101的扫描光束120的激光。屏幕101包括发光材料或者荧光材料，在接收到的一个或者多个扫描光束120的光的光学激发下发出新的光，在朝向观众的方向产生可见图像光103。在这种设计中，图像光103是由屏幕101的发光材料或者荧光材料发出的波长与一个或者多个扫描光束120的波长不同的光。通过将发光材料布置在屏幕上的不同区域，能将屏幕101的发光材料布置以形成发光图像像素，并且每个不同区域都能用作一个发光图像像素或者两个或更多相邻发光像素。

在图1B的示例中，发光材料在屏幕101上在垂直方向形成为平行彩色荧光条纹，并且两个相邻荧光条纹由发出不同颜色光的不同荧光材料制成。例如，红色荧光体吸收激光来发出红光，绿色荧光体吸收激光来发出绿光，蓝光荧光体吸收激光来发出绿光。相邻的三色荧光条纹具有三种不同的颜色。图1B示出了条纹的一种特定空间颜色序列，红绿蓝。也可以采用其它的颜色序列。激光束120的波长位于彩色荧光体的光吸收带宽之内，并且通常小于彩色图像的可见蓝光、绿光和红光的波长。作为一种示例，彩色荧光体是吸收紫外光来产生期望红色、绿色和蓝色光的磷光体。激光模块110能够包括：一个或者多个产生光束120的激光器，如紫外线二极管激光器；在水平和垂直方向扫描光束120以在屏幕101上一次生成一个图像帧的激光扫描装置；以及使光束120被调制以携带用于红、绿、蓝色的图像通道信息的信号调制模块。图1B中扫描激光显示系统中的各种特征、模块和部件的实施例在以下专利申请中进行了说明：2006年5月2号提交的、名称为“Display Systems and Devices Having Screens With OpticalFluorescent Materials(具有光学荧光材料屏幕的显示系统和设备)”的第10/578,038号美国专利申请(美国专利公开号US 2008/0291140A1)；2007年2月15号提交的、名称为“Servo-Assisted Scanning BeamDisplay Systems Using Fluorescent Screens(采用荧光屏的伺服辅助扫描光束显示系统)”的第PCT/US2007/004004号PCT专利申请(PCT公开号WO 2007/095329)；2007年5月4号提交的、名称为“PhosphorCompositions For Scanning Beam Displays(用于扫描光束显示器的荧光化合物)”的第PCT/US2007/068286号PCT专利申请(PCT专利公开号WO 2007/131195)；2007年5月15号提交的、名称为“MultilayeredFluorescent Screens for Scanning Beam Display Systems(用于扫描光束显示系统的多层荧光屏)”的第PCT/US2007/68989号PCT专利申请(PCT专利公开号WO 2007/134329)；以及2006年10月25号提交的、名称为“Optical Designs for Scanning Beam Display Systems UsingFluorescent Screens(用于采用荧光屏的扫描光束显示系统的光学设计)”的第PCT/US2006/041584号PCT专利申请(PCT专利公开号WO 2007/050662)。以上专利申请公开的全部内容通过引用并入为本文公开的一部分。

图2A示出了图1B中屏幕101的示例性设计。屏幕101包含对于扫描激光束120透明且面向激光模块110来接收扫描激光束120的后基底201。第二前基底202相对后基底201固定且采用后扫描的结构面向观众。彩色荧光条纹层203置于基底201和202之间，并且包括荧光条纹。发出红色、绿色和蓝色的荧光条纹分别被标识为“R”，“G”和“B”。荧光条纹能够被用来发出在法线方向的立体角上光强角度分布基本均匀的可见光。在一些实施中，立体角能够等于或者大于70度。荧光条纹靠近屏幕表面放置，使得屏幕边缘对于边缘像素发出的光的角度分布的影响最小。前基底202对于荧光条纹发出的红色、绿色和蓝色光是透明的。基底202和202可以由多种材料制成，包括玻璃或者塑料板。后基底201能够是薄膜层，并被用来回收观众方向的可见光能。每个彩色像素包括三个水平方向相邻彩色磷光条纹纹的部分，并且其垂直尺寸由垂直方向上激光束120的发散光束确定。这样，每个彩色像素包括三种不同颜色(如红色、绿色和蓝色)的三种子像素。激光模块110对于激光束120一次扫描一条水平线，如从左到右和从上到下，来填充屏幕101。激光模块110和屏幕101的相对对准能够进行监视和控制来保证激光束120和屏幕101上每个像素位置之间的适当对准。在一种实施中，激光模块110被控制以固定在相对屏幕101的适当位置，使得激光束120的扫描能够按照预定方式进行控制，来确保激光束120和屏幕101上每个像素位置之间的适当对准。在图2A中，扫描激光束120被引导到像素内的绿色荧光条纹处，以产生用于该像素的绿光。

图2B示出了沿着与屏幕101表面垂直的B-B方向观察时屏幕101的操作。因为每个彩色条纹在形状上是纵向的，因而激光束120的横截面能够成形为沿着条纹的方向被拉长，使得在用于像素的每个彩色条纹内的光束具有最大填充因子。这可以通过在激光模块110中采用波束成形光学元件来实现。用来产生激发屏幕上荧光材料的扫描激光束的激光源可以是单模激光器或者多模激光器。激光沿着垂直于荧光条纹延长方向的方向上也可以是单模的，以便具有由每个荧光条纹的宽度限定并小于每个荧光条纹的宽度的光束发散。沿着荧光条的延长方向，此激光束可以是多模的，以便遍布在比在横过荧光条纹的方向上的光束发散更大的面积上。在一个方向上采用单模激光束以在屏幕上具有较小的光斑，而在垂直方向采用多模以在屏幕上具有较大的光斑，允许光束成形为匹配屏幕上延长的彩色子像素，并通过多模在光束中提供足够的激光能量来保证屏幕具有足够的亮度。

图2A和2B还示出了在所示屏幕实例上输出成像光的图像区或者图像像素元素210的结构。图像像素区域是图像元素定义该位置的组合颜色和图像强度所在位置的区域。在图示的实例中，像素区域的尺寸由以下定义：三色条纹在一个维度上(如垂直于彩色条纹的水平方向)的物理宽度以及在没有像素区域的物理边界的另一维度(如与彩色条纹平行的垂直方向)上的特定图像信息而对束斑进行的控制。在其他实施中，像素区域的两个维度都可以由物理边界定义。每个像素区域210包括三个分别发出三种不同颜色光的子像素区域212。在每个像素区域210中，三个平行发光条纹的各个部分是发出可见光的光学活性区域，并且发光条纹之间的空间用不发光材料填充，形成了位于发光条纹之间的分割体。

在图1A、1B、2A和2B的示例中，两个显示屏幕单元101沿着公共边102H或102V交界，并且平行发光条纹延伸到显示屏幕单元101的每个边缘，以便在一个显示屏幕单元101的边缘发光区域的边缘到相邻显示屏幕单元101的边缘发光区域的边缘之间、在这两个显示屏幕单元101之间的公共边102H或102V处具有距离，该距离等于或小于图2B中示出的图像像素的尺寸。依赖于显示屏幕的结构和想要达到的分辨率，在某些设计中的公共边缘可以相当于或者小于两个图像像素的尺寸。两个相邻的显示屏幕单元101相向放置，使得一个显示屏幕单元101的平行发光条纹平行于另一显示屏幕单元101的平行发光条纹。这种相对方向提供了在两个相邻显示屏幕单元之间的公共边102H或者102V处或者附近显示的图像的连续呈现。

在一些实施中，组合显示屏幕100的显示屏幕单元101的形状和尺寸能够是相同的，而在另外一些实施中的形状和尺寸可以是不同的。依赖于屏幕101的形状，两个相邻显示屏幕单元101之间的公共边界具有不同的边缘对边缘的朝向并且可以是弯曲的或者笔直的。

图3示出了由五个多边形大型屏幕单元和四个矩形小型屏幕单元以构成非矩形图形的组合显示屏幕的示例。因此，矩形显示屏幕是两个相邻边缘互相垂直的示例，而多边形屏幕是两个相邻边缘的夹角不等于90度的示例。该示例还示出了平行荧光条纹在两个相邻屏幕单元之间的公共边界处的三种不同朝向：平行、垂直和成锐角。当一个显示屏幕单元具有垂直于平行发光条纹的边缘时，显示屏幕单元中一种颜色的发光条纹与两个相邻显示屏幕单元的公共边界处的另一相邻显示屏幕单元中同种颜色的发光条纹在显示屏幕单元的边缘处对准。图1B、2A和2B中示出的发光屏幕101的设计方式使得屏幕101易于按照各种不同的形状和尺寸制造，从而以不同形状和尺寸构成用于多功能显示应用的组合屏幕。组合屏幕100的这种灵活性、多功能性和可扩展性使其可以方便地应用于以其它显示技术很难或者无法实现的多种应用之中。

例如，基于图3或者本文其它地方所述的技术特征，可以通过将两个或者更多的显示屏幕单元相互临近放置而形成相连的显示表面来构成组合屏幕，该显示表面在其每个位置都具有空间上一致的像素区域，其中两个相邻显示屏幕单元的两个相邻并交接边缘之间的边界宽度小于单个像素区域的尺寸。每个显示屏幕单元包括发光材料，该发光材料形成像素区域并在大于70度的立体角上发出基本上空间均匀的可见光，从而以较大较宽的视角显示图像。每个显示屏幕单元的结构使得任何由一个或者多个相邻屏幕构成的屏幕单元的任意两个空隙之间具有小于1.3的比例。在这种设计中，在穿过组合屏幕的所有方向可以获得统一的显示品质。在一种实施中，在相邻的三个显示屏幕单元之间，第一显示屏幕单元的一个边缘和第二显示屏幕单元的边缘被相互靠近放置并与第三显示屏幕单元的两个不同边缘相交接。在基于上述实施的一种结构中，第四显示屏幕单元可以与第三显示屏幕单元在第三显示屏幕单元的第三边缘处靠近放置并连接，所述第三边缘不同于第三屏幕单元与第一和第二显示屏幕单元相连接的两个不同边缘。

本设计的另一方面是对发光屏幕101供电使得通过从屏幕101之外的发光模块110产生的一个或者多个光束120发出用于显示图像的可见光103。因此，发光屏幕101本身不需要电路对屏幕101提供能量用于显示图像。发光屏幕101的该方面与一些经常需要屏上电路来对屏幕提供能量和操作的如等离子和LCD平板屏幕的其它屏幕技术不同。很明显，图1B、2A和2B中示出的屏幕101上的发光材料能够被放置在屏幕101的边缘处或者其附近，在边缘处没有或者很少有死区。如本文的示例所述，屏幕101能够包括多个互相堆积的屏幕层，并且可以在每个边缘表面施加黏合材料薄层将两层粘结在一起。能够对这种薄黏合层进行控制，使其厚度小于图像像素尺寸，以便维持两个屏幕101之间的边界的宽度相当于或者小于图像像素的尺寸。这样，当两个这种屏幕被互相相靠地拼接时，当屏幕显示图像时两个相邻屏幕101之间的边界对于观众来说是感觉不到的。屏幕101上的图像像素和形成的组合屏幕100通过控制一个或者多个扫描光束120而进行光学寻址。因此，屏幕101不需要典型地与LCD、等离子或者其它平板显示器相关的，经常位于主动式屏幕区域的边缘处作为屏幕框架或者边框一部分的像素寻址电路。在此上下文中，每个发光屏幕101是基本上边框自由式的屏幕，并且由屏幕101构成的组合屏幕100具有在组合屏幕100上的发光材料的基本上均匀并连续的空间分布，包括两个相邻屏幕101之间的空隙或者边界。

图4示出了图1中组合屏幕100的屏幕单元101的示例，用来在整个组合屏幕100上提供具有基本上均匀的像素间的间隔或者基本上均匀的像素在所有区域内像素区域设计，在每个屏幕101边缘处的死区小于图像像素尺寸的一半。发光材料能够分布在每个屏幕101中，例如在图1B、2A和2B中示出的平行条纹，使得屏幕101中发光材料的总面积至少是屏幕101的总面积的50％。在一些高清晰度显示器的实施中，屏幕101中发光材料的总面积可能超过屏幕101总面积的80％来获得显示图像的高亮度，并为观众提供平滑成像体验。在一些实施中，屏幕101上两个相邻发光材料条纹之间的间距可以被选择来控制屏幕101中发光材料总面积和屏幕101总面积的比例。在给定发光材料条纹宽度的情况下，能够减小条纹间的间距来增加比例从而使屏幕分辨率降低，或者增加条纹间的间距来减小比例从而增加显示分辨率。

图4中的屏幕101具有三层层压的屏幕层401、402和403。每层能够是单层或者具有两个或者多个子层的组合层。层401是具有可由紫外线激光120激发的彩色放射荧光条纹421的发光荧光层，并且三个相邻彩色放射性荧光条纹431由三个不同的荧光体组合物构成来发出三种不同颜色的光，如红光、绿光和蓝光。在两个相邻的荧光条纹421之间具有荧光条纹分隔体422。与层401相邻的屏幕层402是具有滤色器430的滤色层，滤色器430透射它们各自指定颜色的光而吸收其它颜色的光。滤色器430被可为黑色的滤波器分隔条430(如导电的铬合金分隔条)分隔开来并与荧光层401中的荧光条纹421在位置和颜色上匹配。对于发出红光的红色荧光条纹421，滤波层402中匹配的滤色器430对由覆盖红色荧光条纹发出的红光的红色谱带中的光进行透射并吸收或者阻碍包括绿光和蓝光的其它可见光的材料制成。相同地，对于发出绿光的绿色荧光条纹421，滤波层402中匹配的滤波器430由对由覆盖绿色荧光条纹发出的绿光的绿色谱带中的光进行透射并吸收或者阻碍包括红光和蓝光的其它可见光的材料制成。对于发出蓝光的蓝色荧光条纹421，滤波层402中匹配的滤波器430由对由覆盖蓝色荧光条纹发出的蓝光的蓝色谱带中的光进行透射并吸收或者阻碍包括红光和绿光的其它可见光的材料制成。滤波层402能够包括由玻璃或者其它透明材料制成的透明层432。滤波层402操作来增加显示器的对比度。在滤波层402的顶部是阻挡穿过荧光层401的残留紫外光来保护观众眼睛免受伤害的紫外线阻挡层403。紫外线阻挡层403可以是丙烯酸层或者是直接在滤波层402上沉积形成薄膜。在图示的实例中，紫外线阻挡层403与透明层432相接触。

在图4中屏幕101的层401-403的每侧边缘上形成边缘层410，并且边缘层410是阻止光沿着屏幕边缘被溢出发散的屏幕组成部分。边缘层410能够制造为厚度小于屏幕101像素的尺寸，比如是像素尺寸的一半。因此，发出到观众的清楚的光显得好像是在屏幕边缘一样，并且当与另一屏幕101交接时，两个屏幕的边界宽度小于像素的尺寸，因此当两个屏幕被用来显示图像时，该边界对于观众来说是不可见的。例如，边缘层410的厚度可为100微米。边缘层410可以由通过粘附将屏幕101的各层保持在一起的粘合剂制成。

在发光荧光层401的接收激发光束120的一侧，支撑透明层440(如玻璃层)用来附着到荧光层401上。在荧光层401的一侧在荧光条纹分隔体422的末端表面形成压敏黏接条纹450并与支撑透明层440相接触来将荧光层401接合到层440上。支撑透明层440包括接收激发光束120并将接收到的激发光束120以垂直入射或接近垂直入射引导到荧光层401的菲涅耳透镜。透明基底460(如玻璃基底)附着在支撑透明层440上，并接收激发光120来为荧光层401提供能量。

屏幕101能够包括接合至玻璃基底460上来提供为屏幕101提供机械支撑的平板框架420。平板框架420位于玻璃基底460的外边缘内部，并位于屏幕101的边界内，因而保证屏幕101具有显示模块最宽的部分。平板框架420附着到激光模块110上，以在屏幕101和激光模块110之间保持固定位置。另外，屏幕101的平板框架420相互接合以便将屏幕101保持在形成组合屏幕100的期望拼接图案中。在屏幕101的层401-403的每侧边缘形成的边缘层410延伸到支撑透明层440、玻璃基底460和平板框420的侧表面来一起保持所有的屏幕层。

图5示出了基于图4中屏幕设计的两个屏幕101A和101B在组合屏幕中放在一起。屏幕101A的屏幕边缘像素510A以及屏幕101B中与其相对的510B互相靠近，因此在单个屏幕单元101A或者101B内的像素中的像素间距对于组合屏幕来说保持不变。屏幕101A和101B外边缘之间的屏幕至屏幕的空隙521被设置来使边缘像素至边缘像素的空隙522位于屏幕每个边缘中一个像素的尺寸之内。

图6示出了部分组合屏幕的实例，其图示了四个相邻屏幕单元的相对位置，示出了在每个屏幕单元的四边上的不发光边缘区域。在此示例中，平行发光材料条纹的三个相邻发光条纹发出三种不同颜色的光，沿着垂直于条纹的方向的像素的宽度是三个相邻发光条纹以及它们条纹间的空隙或者分隔体的总宽度。沿着平行发光条纹方向的像素光学上由激发屏幕的光束宽度限定。所述光束具有延长的外形，沿着平行发光条纹方向的像素宽度的尺寸约为像素宽度，且沿着垂直于平行发光条纹方向的尺寸约为像素宽度的三分之一。两个相邻屏幕的边框A和B可以具有相同或者不同的尺寸，而边框A和B和屏间空隙C的总尺寸(A+B+C)设为约等于标识为G的同一屏幕中两个发光条纹之间的空隙，以在每个屏幕中和两个相邻屏幕的跨越边界处获得空间基本上一致的像素，所述屏间空隙C是某一屏幕中的一个边缘发光条纹与另一屏幕中不同颜色的另一边缘发光条纹之间的边缘至边缘空隙。如图所示，图6中在顶部的两个相邻屏幕单元中示出了三个像素610、620和612，并且这三个像素全部具有基本上相同的水平和垂直尺寸。像素610和620是顶部两个屏幕单元内部的像素，而像素612在顶部的两个屏幕单元中都有发光条纹并包括边框A、B和空隙C。限定像素的荧光体的布置能够基本上置于屏幕四侧的屏幕边缘处，一个或者多个激发光束从屏幕的后表面被引入发光荧光层而不占据屏幕的任何边缘区域。这种屏幕设计使得由一个或者多个相邻屏幕单元构成的任意屏幕单元的任意两个空隙之间的比例能够小于1.3。参考图1，作为示例，任意屏幕101中的任意102H和102V之间的比例都小于1.3。参考图3，作为另一示例，位于中心的多边形屏幕单元与多个矩形屏幕和多边形屏幕具有空隙，并且任意两个这种空隙的比例小于1.3。在图6中，标识为F和C的空隙的比例小于1.3。因此屏幕单元之间的空隙由相邻屏幕上的边缘像素之间的空隙决定，并且不管屏幕位于顶部到底部还是侧边到侧边都基本保持不变。这种在任意两个边缘对边缘成对空隙之间的比例保持小于1.3的设计能够在通过组合屏幕的所有方向都保持一致的显示品质。

虽然本文包含了许多具体细节，这不应该被解释为对本发明或者专利要求范围的限制，而应该看作是对本发明某种实施方式特征细节的描述。本文在不同实施方式上下文中描述的某些特征也可以实现在单个实施方式中。相反，在单个实施方式上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施方式中或者在任何合适的子组合体中实现。然而，尽管上述特征被描述为作用于某个组合体中，并且甚至初始就这样要求，被要求组合体的一个或者多个特征在一些情况下可以从组合体中分离出来，并且被要求的组合体可以是子组合体或者子组合体的变体。

本文仅公布了一部分实施形式，然而，可以基于本文所描述和所示出的内容对所述实施形式以及其它实施形式进行改变和改进。

Claims (23)

1.一种显示设备，包括：

包括多个相互靠近设置的显示屏幕单元的组合显示屏幕，其中两个相邻的显示屏幕单元沿着公共边界相互交接，每个显示屏幕单元包括主动式图像显示区域，所述图像显示区域包括平行发光条纹，所述平行发光条纹吸收一个或者多个扫描光束的光以便发出可见光来生成由所述一个或者多个扫描光束所携带的图像，并且全部延伸到所述显示屏幕单元的每个边缘，使得在两个相邻显示屏幕单元边界处，一个显示屏幕单元的边缘发光区域的边缘到另一显示屏幕单元的边缘发光区域的边缘之间的距离相当于或者小于图像像素的尺寸，每个显示屏幕单元都包括平板框架，其中，所述平板框架位于相应显示屏幕单元的边界内，并且，所述显示屏幕单元的平板框架相互接合以便将所述显示屏幕单元保持在形成所述组合显示屏幕的期望拼接图案中，

其中，所述两个相邻显示屏幕单元方向相向，使得一个显示屏幕单元的平行发光条纹平行于另一显示屏幕单元的平行发光条纹。

2.如权利要求1所述的设备，其中：

在每个显示屏幕单元中，所述平行发光条纹延伸到该显示屏幕单元的每个边缘处，以使得所述平行发光条纹的边缘与该显示屏幕单元最近的边缘之间的距离小于三个相邻平行发光条纹总宽度的一半。

3.如权利要求1所述的设备，其中：

每个显示屏幕单元的总发光面积和每个显示屏幕单元的总面积的比例大于50％。

4.如权利要求1所述的设备，其中：

两个相邻的平行发光条纹发出两种不同颜色的光，并且

所述显示屏幕单元的其中之一具有与所述平行发光条纹垂直的边缘，并且在该显示屏幕单元的边缘处，所述显示屏幕单元中某种颜色的发光条纹与另一相邻显示屏幕单元中相同颜色的发光条纹在该两个相邻显示屏幕单元的公共边界处对齐。

5.如权利要求1所述的设备，其中：

所述显示屏幕单元的其中之一具有与所述平行发光条纹构成一定角度的边缘，并且在该显示屏幕单元的边缘处，所述显示屏幕单元中某种颜色的发光条纹与另一相邻显示屏幕单元中相同颜色的发光条纹在该两个相邻显示屏幕单元的公共边界处对齐。

6.如权利要求1所述的设备，其中：

所述显示屏幕单元的其中之一具有两个相邻边缘互相垂直的形状。

7.如权利要求6所述的设备，其中：

所述显示屏幕单元的其中之一具有两个相邻边缘构成不等于90度交角的形状。

8.如权利要求1所述的设备，其中：

两个互相相邻的显示屏幕单元具有两种不同的形状。

9.如权利要求1所述的设备，其中：

每个显示屏幕单元均具有相对于所述屏幕的表面的发射角，所述发射角沿着所述屏幕的表面的两个不同方向是一致的。

10.如权利要求1所述的设备，其中：

所述显示屏幕单元的结构使得一个屏幕的主动式图像显示区域在与另一相邻屏幕的交界处的边缘与该另一相邻屏幕的主动式图像显示区域在该交界处的最近边缘相互隔开，隔开的距离小于四个相邻平行发光条纹的总宽度。

11.如权利要求1所述的设备，包括：

与所述组合显示屏幕的相对设置的多个扫描光束模块，其中一个扫描光束模块被指定用来产生到指定显示屏幕单元的一个或者多个扫描光束，而不同的扫描光束模块分别指定用来产生到不同显示屏幕单元的一个或者多个扫描光束。

12.一种显示设备，包括：

一种包括两个或者更多显示屏幕单元的组合显示屏幕，所述显示屏幕单元被相互临近的设置来形成组合显示表面，所述组合显示表面的每个位置都具有空间基本上一致的像素区，其中两个相邻显示屏幕单元的两个相邻并交接的边缘之间的边界的宽度小于一个像素区域的尺寸，每个显示屏幕单元包括形成像素区域并发出用来显像的可见光的发光材料，所述可见光在大于70度的立体角上是基本上空间均匀的，并且每个显示屏幕单元的结构使得由一个或者多个相邻屏幕单元构成的任意屏幕单元之间的任意两个空隙的比例小于1.3，每个显示屏幕单元都包括平板框架，其中，所述平板框架位于相应显示屏幕单元的边界内，并且，所述显示屏幕单元的平板框架相互接合以便将所述显示屏幕单元保持在形成所述组合显示屏幕的期望拼接图案中。

13.如权利要求12所述的设备，其中

每个显示屏幕单元内的每个像素区域内的总发光面积超过每个像素区域面积的50％以上。

14.如权利要求12所述的设备，其中

每个显示屏幕单元的结构具有基本上位于该显示屏幕单元的边缘处的像素区域，使得该显示屏幕单元的该边缘和朝向该显示屏幕单元的该边缘的像素区域的边缘之间的距离小于每个像素区域的尺寸的一半。

15.如权利要求14所述的设备，其中：

位于所述显示屏幕单元的边缘处的显示屏幕单元的像素区域的边缘与所述显示屏幕单元的边缘重合且之间没有间隔。

16.如权利要求12所述的设备，其中：

两个相邻显示屏幕单元具有不同的形状。

17.如权利要求12所述的设备，其中：

所述发光材料是平行发光条纹，并且三个相邻的平行发光条纹分别发出三种不同颜色的可见光，并且

每个像素区域包括三个相邻的平行发光条纹。

18.如权利要求12所述的设备，其中：

所述显示屏幕单元的其中之一具有曲线边缘。

19.如权利要求12所述的设备，其中：

在三个相邻显示屏幕单元中，该三个相邻显示屏幕单元中的第一显示屏幕单元的边缘和该三个相邻显示屏幕单元中的第二显示屏幕单元的边缘放置为与该三个相邻显示屏幕单元中的第三显示屏幕单元的两个不同边缘相邻并交接。

20.如权利要求19所述的设备，其中

第四显示屏幕单元与所述第三显示屏幕单元在所述第三显示屏幕单元的第三边缘处相邻并交接，所述第三边缘不同于所述第三显示屏幕单元与所述第一和所述第二显示屏幕单元交接的所述两个不同边缘。

21.一种显示设备，包括：

显示屏幕单元，相互临近放置而形成空间基本上均匀的发光像素的基本上相连的显示平面，所述显示平面包括当每个显示屏幕单元被激发能量激发而显示图像时两个相邻显示屏幕单元之间的边界，每个显示屏幕单元包括前屏幕层、后屏幕层和位于所述前屏幕层和所述后屏幕层之间的发光材料的发光层，所述发光材料接收穿过所述后屏幕层的激发能量而发出穿过所述前屏幕层形成被显示图像的可见光，其中，所述发光材料发出的可见光在大于70度的立体角内具有基本上的空间均匀性，每个显示屏幕单元都包括平板框架，其中，所述平板框架位于相应显示屏幕单元的边界内，并且，所述显示屏幕单元的平板框架相互接合以便将所述显示屏幕单元保持在形成组合显示屏幕的期望拼接图案中；以及

一种施加所述激发能量来穿过所述后屏幕层而不经过所述显示屏幕单元附近任何周边区域的装置。

22.如权利要求21所示的设备，其中：

所述激发能量是电能，并且施加所述激发能量穿过所述后屏幕层的所述装置包括电路。

23.如权利要求21所述的设备，其中：

所述激发能量是光能，并且施加所述激发能量穿过所述后屏幕层的所述装置包括产生一个或者多个激发光束来携带所述激发能量的光学模块。

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