CN105511151A - 无边框显示单元 - Google Patents

Abstract

无边框显示单元，涉及电子影像显示技术，特别属于一种可以用于无边框拼接的显示单元。包括显示面板（1）和显示像素扩散板（2），显示像素扩散板具有前端面（8）和后端面（6），后端面粘贴于显示面板前面，所述的前端面与显示面板大小相同，后端面与显示面板的像素（3）区域相同；显示像素扩散板靠近后端面部分具有沟槽（7），沟槽包括横向沟槽和纵向沟槽，所述的横向沟槽和纵向沟槽构成M列N行的导光柱（4），所述的导光柱端面与显示面板上的像素（3）对应贴合。本发明具有保证显示图像的连续性和完整性的积极效果。

Description

无边框显示单元

技术领域

本发明涉及电子影像显示技术，特别属于一种可以用于无边框拼接的显示单元。

背景技术

近年来，随着大尺寸LCD面板技术的迅速发展，LCD显示器以其超薄、重量轻、无辐射、性能稳定等诸多优点已经成为显示技术的主流，虽然110吋超大尺寸的LCD已经商业化生产，但该尺寸仍然不能满足更大屏幕显示的需求，因此将多块小型的显示屏幕进行拼接，就成为一种必不可少的技术手段。

无论LCD、OLED或者等离子面板，由于生产工艺的需求，在显示图像的周围需要保留一定的空间，图像不能显示到面板的最边缘区域，尽管现在该区域的宽度已经减小到1.9mm左右，但拼缝仍然有3-4mm宽，导致显示画面被分割，破坏了显示图像的连续性和完整性，使画面失去整体视觉效果。

为了彻底消除显示拼缝，人们做出了各种尝试和探索。主要有三种技术方案：

第一种方案，将边缘区域的部分像素拉伸盖住原有边缝。但方案只是在视觉上消除了黑边，但是会造成边缘图像的拉伸变形；

第二种方案，是在边缝前面增加部分像素。但该方案会造成控制系统过于复杂，显示效果也并不理想；

第三种方案，将显示像素区域均匀放大，使其大于等于显示单元外框，从而消除拼缝。但多存在工艺复杂难以进行商业化生产的弊端。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种无边框显示单元，该装置能够有效解决显示面板拼接时的拼缝问题，更好地保证显示图像的连续性和完整性，以达到更好的观看效果的目的。

本发明所提供的无边框显示单元，其特征在于，包括显示面板和显示像素扩散板，显示像素扩散板具有前端面和后端面，后端面通过光学胶固定粘贴于显示面板前面。

所述的前端面与显示面板大小相同，后端面与显示面板的像素区域相同；所述的显示像素扩散板靠近后端面部分具有沟槽，沟槽包括横向沟槽和纵向沟槽，所述的横向沟槽和纵向沟槽构成M列N行的导光柱，所述的导光柱端面与显示面板上的像素对应贴合。

所述的显示面板横纵向像素点数是导光柱行列数的整数倍。

所述的沟槽内表面镀有反射膜和/或灌注遮光材料。

所述显示像素扩散板，最好采用光学折射率大的有机和/或无机透明材料。

本发明所提供的无边框显示单元，基于光线由光密介质进入光疏介质时，若入射角大于临界角，发生全反射的原理，通过导光柱的光反射作用，提高了显示面板像素的光线耦合效率。本发明采用消减材料的方式，避免了增加材料方式引起的定位、连接、粘合、测量等诸多难题，同时，由于在临界角内都可以发生全反射，所以对全反射面的加工精度要求不高，避免了现有技术中对光学透镜的加工要求高的积极效果。

附图说明

附图部分公开了本发明具体实施例，其中，

图1为本发明的断面结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本发明所提供的无边框显示单元，包括显示面板（1）和显示像素扩散板（2），显示像素扩散板具有前端面（8）和后端面（6），后端面通过光学胶固定粘贴于显示面板前面。所述的显示像素扩散板靠近后端面部分具有沟槽（7），沟槽包括横向沟槽和纵向沟槽，后端面被若干横向沟槽和纵向沟槽交叉分割成大小相等、分布均匀的小平面，沟槽深度一致，形成M列N行的导光柱（4）。

所述的前端面与显示面板大小相同，后端面与显示面板的像素（3）区域相同。由于大部分的显示面板上、下、左、右边框宽度不同，显示像素扩散板中心与显示面板的像素区域中心不重合。一般情况下，所述的导光柱上、下、左、右的倾斜程度各不相同，且所有导光柱底面在显示像素扩散板的前端面上分布均匀。

所述的横向沟槽和纵向沟槽深度的确定需要折中考虑，沟槽深度越小加工越容易，重量、成本更低，而沟槽深度越大，导光柱倾斜角度越小，有利于更大角度范围的光线在导光柱中满足发生全反射条件，选用超窄边框的显示单元有利于减小沟槽深度。在本实施例中，所述的沟槽深度大于显示面板的边框宽度，沟槽可连续也可以断续。沟槽连续形成的导光柱全部独立，制成的显示像素扩散板强度较低，沟槽断续形成的相邻导光柱之间有材料连接，像素间漏光现象增加，但是制成的显示像素扩散板强度较高。

所述的沟槽内表面可以镀有反射膜和/或灌注遮光材料，反射膜能够增加光线的导出能力，提高显示亮度和对比度；灌注某种遮光材料也能够吸收遮挡导光柱遗漏出的杂散光线，从而增强显示对比度。

上述的反射膜和/或遮光材料，是将反射膜或遮光材料的粉末与高压气体混合后喷射沟槽形成的。当然，也可以通过离子溅射、高温蒸镀等方式实现，其效果是一样的。

所述的显示面板横纵向像素点数是导光柱行列数的整数倍。如：每一导光柱的端面与4个像素点对应。

所述显示像素扩散板，最好采用光学折射率大的有机、无机或者两者复合的透明材料。

如图1所述，本发明以一种46吋3.7mm的LCD显示面板进行举例说明。46吋的LCD显示面板，外壳宽×高：1021.98mm×576.57mm，像素显示区宽×高：1018.08mm×572.67mm，其中左边框和上边框的宽度为2.4mm，右边框和下边框的宽度为1.5mm，像素分辨率为1920×1080，每个像素点之间的间距0.53mm。根据上面的参数，则：

显示像素扩散板选用低线性膨胀系数的光学玻璃，其前端面与该液晶面板宽高尺寸相同，即宽×高：1021.98mm×576.57mm，后端面尺寸与该液晶面板的像素显示区尺寸相同，即：宽×高：1018.08mm×572.67mm，该液晶面板像素数为横向1920点×纵向1080点，由于像素点间距只有0.53mm，如果每个像素对应一个导光柱，不但加工困难，而且导光柱强度会非常差，所以选取2×2个显示像素对应1个导光柱，则导光柱数量为960×540个，采用皮秒激光技术进行加工，沟槽顶宽度取0.2mm，沟槽底面（5）宽度取0.15mm，则导光柱上平面尺寸为0.86mm×0.86mm，底平面尺寸为0.9mm×0.9mm；

沟槽深度及显示像素扩散板的厚度的选取：假设光学玻璃折射率1.5，则由玻璃射向空气界面发生全反射现象时的入射角约为42度，假设像素光线垂直入射导光柱上平面，在导光柱倾斜42度时刚好满足全反射条件，倾斜角度小于42度的导光柱都满足全反射条件，因为在显示像素扩散板上导光柱的倾斜程度各不相同，最大倾斜角度的导光柱出现在靠近显示面板最宽边框的位置，在临界条件下导光柱的高度为：2.4/tan42=2.16（mm），由于显示面板像素发光角度有一个比较大范围，但靠近法线方向的光线具有更大的能量密度，为了尽可能使发光像素靠近法线方向的光线在导光柱中发生全反射，要求导光柱的倾斜程度越小越好，显示面板边框宽度不变的情况下，导光柱高度越高倾斜角度会越小，综合考虑显示像素扩散板厚度重量和沟槽深度等因素，沟槽深度取3mm，则显示像素扩散板的厚度可以选取为6mm。

为了提高显示面板像素发出的光线的耦合效率，所述的导光柱截面形状与显示面板上对应像素（3）的外轮廓一致，一般为矩形结构。

由于所有导光柱长度不同，倾斜角度也不同，所以传导出的光线强度也各不相同，必要时，可配合使用具有逐点亮度校正功能的拼接控制器。

Claims (5)

1.一种无边框显示单元，包括显示面板（1）和显示像素扩散板（2），显示像素扩散板具有前端面（8）和后端面（6），后端面粘贴于显示面板前面，其特征在于，所述的前端面与显示面板大小相同，后端面与显示面板的像素（3）区域相同；显示像素扩散板靠近后端面部分具有沟槽（7），沟槽包括横向沟槽和纵向沟槽，所述的横向沟槽和纵向沟槽构成M列N行的导光柱（4），所述的导光柱端面与显示面板上的像素（3）对应贴合。

2.根据权利要求1所述的无边框显示单元，其特征还在于，所述的显示面板横纵向像素点数是导光柱行列数的整数倍。

3.根据权利要求1所述的无边框显示单元，其特征还在于，所述的沟槽内表面镀有反射膜和/或灌注遮光材料。

4.根据权利要求1所述的无边框显示单元，其特征还在于，所述显示像素扩散板采用光学折射率大的有机和/或无机透明材料。

5.根据权利要求3所述的无边框显示单元，其特征还在于，所述的反射膜和/或遮光材料，是将反射膜或遮光材料的粉末与高压气体混合后喷射沟槽形成的。