CN106251782A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种显示装置，所述显示装置包括传感器、透明基底和与透明基底的第一侧相邻的多个发光器。发光器沿第一方向和与第一方向相对的第二方向发射光。传感器感测通过透明基底的第二侧发射的并在由显示装置外部的位置反射之后被传感器接收的反射光。

Description

显示装置
于2015年6月10日提交的且题为“Display Apparatus”(显示装置)的第10-2015-0081989号韩国专利申请通过引用被全部包含于此。
技术领域
在此描述的一个或更多个实施例涉及一种显示装置。
背景技术
消费电子产品中的一个最新发展是眼镜、手表或服装形式的可穿戴装置的出现。可穿戴装置可以包括显示器、通信模块和用于控制通信模块的控制装置。显示器可以输出用户期望的信息。此外，该装置可以监测穿戴者的状态。然而，当分开地提供显示器和用于监测穿戴者的状态的传感器时，装置的总厚度会增加，这对于穿戴者来说可能是不舒服的。
发明内容
根据一个或更多个实施例，显示装置包括：传感器；透明基底；和多个发光器，在透明基底的第一侧处；其中，发光器将沿第一方向和与第一方向相对的第二方向发射光，其中，传感器将感测经透明基底的第二侧发射的且在从显示装置外部的位置反射后被传感器接收的反射光。显示装置可以包括使沿第一方向发射的光至少部分地向第二方向反射的反射器。反射器可以包括覆盖一个或更多个发光器的发光表面的一部分的反射表面，反射表面具有朝向第一方向的凹面形状。
显示装置可以包括位于反射器与一个或更多个发光器之间并连接到一个或更多个发光器的阴极，其中，阴极的一部分沿着反射器的反射表面在第一方向上弯曲。反射表面可以包括具有第一曲率中心和第一曲率的第一反射表面以及具有第二曲率中心和第二曲率的第二反射表面，并且第一曲率中心和第二曲率中心以及第一曲率和第二曲率中的至少一对是不同的。
反射器可以包括第一反射部分和第二反射部分，第一反射部分和第二反射部分覆盖发光器中的一个发光器的不同的边缘。发光器可以包括发射第一颜色的光的第一发光器、发射第二颜色的光的第二发光器和发射第三颜色的光的第三发光器，反射器可以部分地覆盖第一发光器、第二发光器和第三发光器中的至少一个。
显示装置可以包括在透明基底与一个或更多个发光器之间的光阻挡层，其中，与反射器至少部分地叠置且将要传输光的开口在光阻挡层中。传感器可以包括第一传感器和第二传感器，反射器可以与第一传感器与第二传感器之间的空间叠置。传感器可以在透明基底的第一侧处，保护层可以覆盖传感器，发光器可以在保护层上。传感器可以在透明基底的第二侧处，保护层可以覆盖传感器。
显示装置可以包括：反射板，覆盖透明基底的第二侧并且包括位于反射板的中心中的开口；反射空间，在反射板与透明基底之间；以及集光器，位于反射空间中并基本上与反射板的开口对齐。反射板可以从反射板的边缘朝向第二方向靠近于形成开口的中心逐渐地倾斜，且反射空间的厚度可以从第二侧的边缘朝向第二侧的中心逐渐地增大。传感器可以与开口相邻。
显示装置可以包括选择性地关闭或打开开口的屏蔽件。反射空间可以包括透光材料。传感器可以在反射空间中并基本上与开口对齐。
发光器可以包括沿第一方向发射光的前发光器和沿第二方向发射光的底部发光器，底部发射器可以与透明基底的边缘相邻。显示装置可以包括在第一方向上覆盖底部发光器的屏蔽件。传感器可以与透明基底的第二侧的边缘相邻且不与底部发光器叠置。沿第二方向发射的光的量可以在沿第一方向发射的光的量的大约5％到大约20％的范围内。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例性实施例，对于本领域技术人员来说，特征将变得明显，在附图中：
图1示出了显示装置的实施例；
图2示出了图1中的部分II的放大图；
图3示出了显示装置的另一个实施例；
图4示出了显示装置的另一个实施例；
图5示出了显示装置的另一个实施例；
图6示出了显示装置的另一个实施例；
图7示出了显示装置的另一个实施例；以及
图8示出了显示装置的另一个实施例。
具体实施方式
在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式实现且不应该被解释为受限于在此阐述的实施例。相反，提供了这些实施例使得本公开将是彻底的和完全的，并将把示例性实施方式充分地传达给本领域技术人员。实施例可以组合以形成另外的实施例。
还将理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或基底“上”时，该层或元件可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在中间层。此外，将理解的是，当层被称作“在”另一层“下方”时，该层可以直接在下方，也可以存在一个或更多个中间层。另外，还将理解的是，当层被称作“在”两层“之间”时，该层可以是在所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或更多个中间层。同样的附图标号始终表示同样的元件。
当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或直接结合到所述另一元件，或者在其间设置一个或更多个中间元件的情况下间接连接或间接结合到所述另一个元件。另外，除非有不同的公开，否则当元件被称作“包括”组件时，这表示该元件还可以包括另一个组件，而不是排除另一个组件。
图1是显示装置1的实施例的剖视图，图2是图1中的部分II的放大图。显示装置1安装在可穿戴装置(例如，手表或服装)中，且在可穿戴装置的一侧发射光以显示图像和/或在可穿戴装置的另一侧发射光以感测身体状态信息。
参照图1，显示装置1包括透明基底110、多个发光元件210、220和230以及光接收传感器410、420和430。透明基底110具有第一侧111和相对于第一侧111的第二侧112。由绝缘材料制成的绝缘层可以形成在透明基底110中或形成在透明基底110上。
透明基底110包括透射材料和柔性材料，诸如聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯、聚醚砜(PES)。透射材料和柔性材料可以是不同的材料或相同的材料。
发光元件210、220和230在透明基底110的第一侧111处，并沿第一侧111面对的第一方向发射光。例如，发光元件210、220和230可以包括有机发光二极管(OLED)。第一发光元件210可以发射第一颜色的光，第二发光元件220可以发射第二颜色的光，第三发光元件230可以发射第三颜色的光。第一颜色、第二颜色和第三颜色可以分别是例如红色R、绿色G和蓝色B。
第一发光元件210、第二发光元件220和第三发光元件230顺序地以阵列布置并形成一个像素以发射光，从而形成对应于图像信号的图像。
钝化层130可以在发光元件210、220和230上以覆盖透明基底110和发光元件210、220和230。
多个光接收传感器410、420和430在透明基底110的第二侧112处。光接收传感器410、420和430可以包括例如光敏电阻器和/或用于接受光并从接收的光产生感测信号的如同光敏电阻器的光感测元件。
显示装置1的发光元件210、220和230向第一方向发射光。在这种情况下，发光元件210、220和230的发光表面可以形成为面对第一方向。
另外，从发光元件210、220和230的部分220(例如，从第二发光元件220)发射的光可以部分地沿第二方向发射，例如，沿透明基底110的第二侧112面对的与第一方向相对的方向发射。
图2示出了与图1中的部分II对应的第二发光元件220的实施例。参照图2，部分II中的显示装置1包括有机层141、阴极142、绝缘层143、光阻挡层150和反射部分300。
有机层141在透明基底110的第一侧111处并包括一种或更多种有机材料。第二发光元件220可以在有机层141的上表面上，与第二发光元件220连接的阳极电极可以形成在有机层141上。
阴极142在第二发光元件220的发光表面221的侧面处，因此与第二发光元件220连接且设置在有机层141的上侧处。
绝缘层143包括覆盖阴极142的上表面的绝缘材料。有机层141、阴极142和绝缘层143可以由透光材料制成。
反射部分300沿第二方向反射从第二发光元件220发射的光的一部分，并包括具有高反射性金属材料的反射构件310。
凹形的反射表面311在反射构件310上朝向第一方向形成，反射表面311部分地覆盖第二发光元件220的发光表面221。
在图2中，反射表面311示出为以预定角度布置的多个平面，但是在另一个实施例中，反射表面311可以形成为单独的弯曲表面。在这种情况下，一对反射部分300可以与第二发光元件220的发光表面221的相应的边缘叠置。
光从第二发光元件220的发光表面221中的在发射部分300之间的区域发射，例如，光从未被反射部分300覆盖的区域发射。该光对应于沿第一方向发射的前光I1。光可以从第二发光元件220的发光表面221中的由反射部分300覆盖的区域发射。该光可以对应于沿第二方向发射的从反射表面311反射的朝向反射部分300发射的底部光I2。
阴极142和绝缘层143的部分可以由反射部分300覆盖。阴极142和绝缘层143的这些部分可以例如沿反射表面311在第一方向上弯曲。
光阻挡层150在透明基底110的第一侧111与有机层141之间，并包括用于阻挡光的光阻挡材料。开口151形成在光阻挡层150的部分中。开口151可以利用用于透光的透射材料来沉积或涂覆或者可以形成为空的空间。
开口151与反射部分300的反射表面311的至少一部分叠置。经反射部分300反射的底部光I2可以穿过开口151，因此照射到透明基底110的第二侧112。
通过透明基底110的第二侧112沿第二方向透射的底部光I2朝着对象O发射，然后形成为从对象O反射的反射光R。
显示装置1的反射部分300可以仅形成在第二发光元件220中。没有另外的反射部分300可以形成在第一发光元件210或者第三发光元件230中。因此，从第一发光元件210发射的光和从第三发光元件230发射的光形成为前光I1，然后沿第一方向发射。
例如，在本实施例中，反射部分300可以仅形成在发光元件210、220和230的一部分中，例如，仅形成在显示装置1的第二发光元件220中。
来自第二发光元件220的光的一部分形成为底部光I2，然后沿第二方向朝向对象O发射。来自第二发光元件220的其它光和从第一发光元件210和第三发光元件230发射的光形成为前光I1，然后沿着第一方向照射，从而显示图像。
沿第二方向发射的底部光I2的量可以在例如沿第一方向发射的前光I1的量的5％到25％的范围内。因此，因为在从显示装置1发射的光的总量中，前光I1的量显著地大于底部光I2的量，所以可以使图像品质的劣化(例如，在由前光I1显示的图像中的光的量的减少)减小或最小化。
光接收传感器410、420和430感测由于从对象O反射形成的反射光R。光接收传感器410、420和430根据感测的反射光R产生感测信号。例如，光接收传感器感测与已经通过第二侧112发射且随后通过由外部表面(例如，身体部分)反射而返回的底部光I2对应的反射光R。
对象O可以是例如穿戴者的身体的一部分(例如，手腕)。可穿戴装置可以在穿戴显示装置1的位置处监测生物信号(例如，心率)。例如，当佩有显示装置1的可穿戴装置监测穿戴者的心率时，可穿戴装置可以基于例如在心跳周期的收缩和舒张阶段中毛细管中的红血球之间的红外线吸收差异，通过感测从对象O反射的反射光R中的红外线的变化来测量穿戴者的心率。
在本示例性实施例中，反射部分300仅在多个发光元件210、220和230之中的第二发光元件220中。因此，来自第二发光元件220的光的一部分形成为底部光I2。在另一个实施例中，反射部分300可以形成在发光元件210、220和230中的一个或更多个或者全部中，从而由发光元件210、220和230发射的光形成底部光I2。
在一个实施例中，可以设置多个光接收传感器410、420和430。此外，一个光接收传感器410可以与另一个光接收传感器420分开地布置。在这种情况下，反射部分300和第二发光元件220可以与光接收传感器410和420之间的空间叠置。例如，反射部分300和第二发光元件220可以设置在光接收传感器410和420之间的空间的上侧处。因此，可以防止从反射部分300反射且随后沿第二方向发射的底部光I2被光接收传感器410、420和430中断。
在本示例性实施例中，反射部分300和第二发光元件220在光接收传感器410、420和430之间的空间的上侧处。在另一个实施例中，第二发光元件220可以与光接收传感器410、420和430叠置，反射部分300可以与所述空间叠置。
因此，根据本实施例，具有简单结构的单个显示装置可以沿不同方向同时发射光。因为显示装置可以沿不同方向同时发射光，所以可以基本减小使用所述显示装置的可穿戴显示器的厚度，从而改善用户的舒适度。
除了反射部分之外，图3是与图1和图2中的显示装置基本相同的显示装置的另一个实施例的部分放大图。
参照图3，在显示装置1的反射部分300的反射构件310中，反射表面312和313形成为反射从第二发光元件220发射的光。反射表面312和313包括具有第一曲率中心和第一曲率的第一反射表面312以及与第一反射表面312连接并具有第二曲率中心和第二曲率的第二反射表面313。
在这种情况下，从第一曲率中心和第二曲率中心与第一曲率和第二曲率中选择的至少一对被设定为彼此不同。例如，第一反射表面312和第二反射表面313可以由彼此连接的不同的弯曲表面来形成。因为反射部分300的反射表面312和反射表面313形成为多个弯曲表面，所以可以更加均匀地反射从第二发光元件220发射的光。
除了光接收传感器400的排列之外，图4是与图1和图2的显示装置基本相同的显示装置的另一个实施例的剖视图。
参照图4，每个光接收传感器400设置在透明基底110的第一侧111处，并包括覆盖透明基底110的第一侧111的光接收传感器保护层160。光接收传感器保护层160可以由透光材料制成。另外，发光元件210、220和230可以在光接收传感器保护层160上方。在显示装置1的底部光I2朝向对象O发射后产生的反射光R穿过透明基底110的第二侧112，随后传输到光接收传感器400。
除了光接收传感器400的排列之外，图5是与图1和图2中的显示装置基本相同的显示装置的另一个实施例的剖视图。
参照图5，光接收传感器400设置在透明基底110的第二侧112处并包括覆盖透明基底110的第二侧112的光接收传感器保护层160。光接收传感器保护层160由透光材料制成。在显示装置1的底部光I2穿过光接收传感器保护层160并朝向对象O发射后产生的反射光R传输到光接收传感器400。
除了收集底部光的构造之外，图6是与图1和图2中的显示装置基本相同的显示装置的另一个实施例的剖视图。
参照图6，显示装置1包括反射板510、反射空间520、集光构件530和屏蔽构件540。反射板510覆盖透明基底110的第二侧112，开口511形成在反射板510的中心中。反射板510可以由高反射性金属材料制成，并可以形成为从反射板的边缘朝向形成开口511的中心逐渐倾斜，以便面对第二方向。
光接收传感器400与反射板510的开口511相邻。
反射空间520在反射板510与透明基底110之间。反射空间520的厚度从第二侧112的边缘朝向透明基底110的第二侧112的中心处逐渐增加。反射空间520可以是空的空间或可以用透光材料或另一种材料填充。
集光构件530在反射空间520中并与反射板510的开口511对齐。集光构件530可以是例如用于提高亮度的收集入射光的集光透镜。
屏蔽构件540在开口511中并选择性地关闭或打开开口511。屏蔽构件540可以是例如基于聚合物分散液晶(PDLC)或微电子机械系统(MEMS)形成的光学开关。
在本示例性实施例中，从发光元件220沿第二方向发射的底部光I2从反射板510的内部反射到反射空间520，随后传输到集光构件530。传输到集光构件530的底部光I2通过集光构件530以更高的亮度被聚集，因此可以通过开口511发射到对象O。
为了选择性地阻挡从显示装置1发射到外部的底部光I2，开口511中的屏蔽构件540选择性地关闭开口511。
除了发光元件200的构造之外，图7是与图1和图2中的显示装置基本相同的显示装置的另一个实施例的剖视图。
参照图7，发光元件200设置在透明基底110的第一侧111处。发光元件200包括沿第一方向(例如，从前侧)发射前光I1的前发光元件250和沿第二方向(例如，从底侧)发射底部光I2的底部发光元件260。
底部发光元件260与透明基底110的边缘相邻。前发光元件250与底部发光元件260相比更接近透明基底110的中心侧。
光接收传感器400与透明基底110的第二侧112的边缘相邻，且不与底部发光元件260叠置。结果，可以减小或防止与从底部发光元件260照射的底部光I2的干扰。
显示装置1还包括光接收传感器保护层170和屏蔽构件180。光接收传感器保护层170覆盖光接收传感器400和透明基底110的第二侧112。保护层170可以由透光材料制成。
屏蔽构件180在第一方向上覆盖底部发光元件260。因此，当从前侧观看显示装置1时，可以隐藏底部发光元件260。
在显示装置1中，沿第二方向的底部光I2从底部发光元件260发射，因此，穿过透明基底110和光接收传感器保护层170。光然后朝向对象O发射。此外，从对象O反射的反射光R传输到光接收传感器400。
除了收集底部光的构造之外，图8是与图1和图2中的显示装置基本相同的显示装置的另一个实施例的剖视图。
参照图8，发光元件200设置在透明基底110的第一侧111处。发光元件200包括沿第一方向(例如，前侧)发射前光I1的前发光元件250和沿第二方向(例如，底侧)发射底部光I2的底部发光元件260。底部发光元件260与透明基底110的边缘相邻。前发光元件250比底部发光元件260更接近于透明基底110的中心侧。
显示装置1还包括反射板610、反射空间620、集光构件630和辅助板640。反射板610覆盖透明基底110的第二侧112，开口613在穿透反射板610的中心的同时被形成。反射板610包括倾斜地倾向第二方向并连接到第二侧112的边缘侧的第一区域611以及连接到第一区域611并平行于第二侧112的第二区域612。开口613在第二区域612的中心处。
反射板610的第一区域611和第二区域612可以由例如高反射性金属材料制成。反射空间在反射板610与透明基底110之间。在这种情况下，光接收传感器400在反射板610中(例如，在反射空间中)的开口613的内侧处并与开口613相邻。
辅助板640在透明基底110的第二侧112处，且不与底部发光元件260叠置。辅助板640可以由例如与反射板610相同的材料制成。
集光构件630在反射空间620中的辅助板640上，并与反射板610的开口613对齐。集光构件630可以是例如用于提高亮度的收集入射光的集光透镜。
通过总结与回顾，一个或更多个实施例提供了可以通过将来自显示面板的发光元件的光的一部分朝向显示面板的底部发射并接收身体处的反射光来监测用户的身体的显示装置。
在这里已经公开了示例实施例，虽然采用了特定的术语，但是仅以一般性的和描述性的含义来使用和解释它们，而非出于限制性的目的。在某些情况下，除非另有特别指明，否则如截止到本申请提交时本领域技术人员将清楚的，结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独地使用或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
传感器；
透明基底；以及
多个发光器，位于所述透明基底的第一侧处；
其中，所述发光器将沿第一方向和与所述第一方向相对的第二方向发射光，其中，所述传感器将感测通过所述透明基底的第二侧发射的且在从所述显示装置外部的位置反射之后由所述传感器接收的反射光。
2.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：
反射器，使沿所述第一方向发射的光至少部分地向所述第二方向反射。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述反射器包括：
反射表面，覆盖所述多个发光器中的一个或更多个发光器的发光表面的一部分，所述反射表面具有朝向所述第一方向的凹面形状。
4.根据权利要求3所述的显示装置，所述显示装置还包括：
阴极，位于所述反射器与所述多个发光器中的一个或更多个发光器之间并连接到所述一个或更多个发光器，其中，所述阴极的一部分沿所述反射器的所述反射表面在所述第一方向上弯曲。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中：
所述反射表面包括具有第一曲率中心和第一曲率的第一反射表面以及具有第二曲率中心和第二曲率的第二反射表面，
所述第一曲率中心和所述第二曲率中心以及所述第一曲率和所述第二曲率中的至少一对彼此不同。
6.根据权利要求2所述的显示装置，其中：
所述反射器包括第一反射部分和第二反射部分，
所述第一反射部分和所述第二反射部分覆盖所述多个发光器中的一个发光器的不同的边缘。
7.根据权利要求2所述的显示装置，所述显示装置还包括：
光阻挡层，位于所述透明基底与所述多个发光器中的一个或更多个发光器之间，其中，与所述反射器至少部分地叠置并且传输光所经过的开口在所述光阻挡层中。
8.根据权利要求2所述的显示装置，其中：
所述传感器包括第一传感器和第二传感器，
所述反射器与所述第一传感器和所述第二传感器之间的空间叠置。
9.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：
反射板，覆盖所述透明基底的所述第二侧并包括位于所述反射板的中心中的开口；
反射空间，位于所述反射板与所述透明基底之间；以及
集光器，位于所述反射空间中且与所述反射板的所述开口对齐。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中：
所述反射板从所述反射板的边缘朝向所述第二方向靠近于形成所述开口的中心逐渐地倾斜，
所述反射空间的厚度从所述第二侧的边缘朝向所述第二侧的中心逐渐地增大。
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