CN106328017A

CN106328017A - 一种显示装置及其制作方法

Info

Publication number: CN106328017A
Application number: CN201610921386.9A
Authority: CN
Inventors: 李文波
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2036-10-21
Also published as: CN106328017B; US20180113251A1; US10620362B2

Abstract

本发明公开一种显示装置及其制作方法，涉及显示技术领域，为解决在显示固定显示画面时，现有技术中的显示装置结构复杂制作过程繁琐的问题。该显示装置包括：光波导；设置在光波导上的至少一个透明显示模块，每一个透明显示模块对应一个显示图案；设置在光波导的入光侧的光源，由光源发出的光在光波导中传输，并能够经至少一个透明显示模块射出显示装置；设置在光波导上除透明显示模块和光源所在区域的遮光介质。本发明提供的显示装置用于显示固定显示画面。

Description

一种显示装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其制作方法。

背景技术

随着显示技术的不断发展，显示装置的应用越来越广泛。在实际显示中，很多情况下仅需要显示已经设计好的固定显示画面，而现有技术中显示这类固定显示画面时所应用的显示装置大都包括显示面板和背光源两部分。该类显示装置在实现显示功能时，均需要由背光源为显示面板提供光源，并通过驱动电路为显示面板中的像素单元提供固定的驱动电压，来实现对固定显示画面的显示。现有的显示装置虽然能够实现对固定显示画面的显示，但显示装置的结构过于复杂，制作过程相对繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示装置及其制作方法，用于解决在显示固定显示画面时，现有技术中的显示装置结构复杂以及制作过程相对繁琐的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种显示装置，包括：

光波导，

设置在所述光波导上的至少一个透明显示模块，每一个透明显示模块对应一个显示图案；

设置在所述光波导的入光侧的光源，由所述光源发出的光在所述光波导中传输，并能够经至少一个所述透明显示模块射出所述显示装置；

设置在所述光波导上除所述透明显示模块和所述光源所在区域的遮光介质。

本发明提供的显示装置中，能够将所要显示的显示图案制作成对应的显示模块设置在光波导上，且由光源发出的光能够在光波导中传输，并经至少一个透明显示模块射出显示装置，从而显示该透明显示模块对应的显示图案；因此，当需要显示固定的显示画面时，可以将固定显示画面对应的显示图案制作成相应的透明显示模块，并设置在光波导上，这样当光源发出的光经光波导的传输射到透明显示模块上，并从透明显示模块上射出时，就能够使显示装置实现对固定显示图案的显示。本发明提供的显示装置仅通过光波导、透明显示模块、光源和遮光介质，就能够实现固定显示画面的显示，不需要背光源和显示面板，且不需要驱动电路驱动，结构和制作过程都相对简单。

基于上述显示装置的技术方案，本发明的第二方面提供一种显示装置的制作方法，包括以下步骤：

形成光波导；

在所述光波导上形成至少一个透明显示模块，每一个透明显示模块对应一个显示图案；

在所述光波导的入光侧安装光源，由所述光源发出的光在所述光波导中传输，并能够经至少一个所述透明显示模块射出所述显示装置；

在所述光波导上除所述透明显示模块和所述光源所在的区域形成遮光介质。

本发明提供的显示装置的制作方法所能产生的有益效果与本发明所提供的显示装置的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的显示装置的截面第一结构示意图；

图2为本发明实施例提供的显示装置的正面第一结构示意图；

图3为本发明实施例提供的显示装置的截面第二结构示意图；

图4为本发明实施例提供的显示装置的截面第三结构示意图。

附图标记：

1-光波导， 2-透明显示模块，

3-遮光介质， 4-光源，

5-液晶。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的显示装置及其制作方法，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供的显示装置包括光波导1、透明显示模块2、光源4和遮光介质3；具体的，光波导1上设置有至少一个透明显示模块2，每一个透明显示模块2对应一个显示图案；光波导1的入光侧设置有光源4，由光源4发出的光在光波导1中传输，并能够经至少一个透明显示模块2射出显示装置；在光波导1上除透明显示模块2和光源4所在区域设置有遮光介质3。

值得注意的是，由光源4发出的光能够经至少一个透明显示模块2射出显示装置，即光由光波导1射向该至少一个透明显示模块2时，不会发生全反射，且光由该至少一个透明显示模块2射出显示装置时，同样不会发生全反射。发生全发射的条件有两个，一个是光由光密介质射向光疏介质，另一个是光由光密介质射向光疏介质形成的入射角大于或等于对应的全反射临界角，当同时满足这两个条件时，即会发生全反射。若光能够经至少一个透明显示模块2射出显示装置，则该至少一个透明显示模块2对应的折射率应大于光波导1的折射率，和/或光由光波导1射向该至少一个透明显示模块2时，对应形成的入射角小于对应的全反射临界角。

上述显示装置的具体显示过程为：光源4发出的光由光波导1的入光侧射入到光波导1中，并在光波导1中传输，在传输的过程中，当光由光波导1射入遮光介质3时，由于遮光介质3选用不透光的介质，光不能够经遮光介质3射出显示装置，因此，光会被反射到光波导1中，继续进行传输。当光由光波导1射入到透明显示模块2时，在满足全反射的条件下，光会被全反射到光波导1中，继续进行传输，在不满足全反射的条件下，光会从光波导1中，射入到透明显示模块2中，并经该透明显示模块2射出显示装置。需要说明的是，可设置该透明显示模块2对应的折射率小于显示装置应用的环境的折射率，这样光就能够从透明显示模块2射出到显示装置外，而不会发生全反射；当然不仅限于这种情况，控制光由透明显示模块2射向显示装置应用的环境时，对应形成的入射角的大小同样可以避免全反射的发生。

本发明实施例提供的显示装置中，能够将所要显示的显示图案制作成对应的透明显示模块2设置在光波导1上，且由光源4发出的光能够在光波导1中传输，并经至少一个透明显示模块2射出显示装置，从而显示该透明显示模块2对应的显示图案；因此，当需要显示固定的显示画面时，可以将固定显示画面对应的显示图案制作成相应的透明显示模块2，并设置在光波导1上，这样当光源4发出的光经光波导1的传输射到透明显示模块2上，并从透明显示模块2上射出时，就能够使显示装置实现对固定显示图案的显示。本发明实施例提供的显示装置仅通过光波导1、透明显示模块2、光源4和遮光介质3，就能够实现对固定显示画面的显示，不需要采用背光源和显示面板，且不需要驱动电路驱动，显示装置的结构和制作过程都相对简单，而且生产成本相对于传统的显示装置较低。

请参阅图1和图3，在实际应用显示装置进行画面显示时，很多情况下不仅要求显示装置能够显示一个固定的显示画面，还要求显示装置能够根据实际需要在多个固定显示画面之间随时切换，为了满足这种随时切换显示画面的需要，可以根据各显示画面对应的显示图案在光波导1上形成对应的透明显示模块2，且在形成的多个透明显示模块2中至少存在一个透明显示模块2的折射率小于光波导1的折射率。而且，当显示装置包括一个光源4时，要求由该光源4发出的光入射到光波导1中时，对应形成的最小入射角可调；当显示装置包括多个光源4时，在多个光源4中存在至少两个光源4发出的光入射到光波导1中时，对应形成的最小入射角不相同，能够使显示装置显示不同的显示图案。这样显示装置就能够实现在各显示画面之间随时切换。

具体的，为了描述方便，将多个透明显示模块2中折射率小于光波导1折射率的透明显示模块2定义为可控显示模块，当光由光波导1射入到可控显示模块中时，满足了光由光密介质射入光疏介质的条件，这样当显示装置仅包括一个光源4时(如图3)，可以通过调节该光源4发出的光入射到光波导1中时，对应形成的最小入射角的大小，来控制光由光波导1射到可控显示模块上时，形成的第一入射角θ1的大小，以及光由可控显示模块射到显示装置所应用的外界环境中时，形成的第二入射角θ2的大小，从而控制光是否能够在该可控显示模块上发生全反射，即控制显示装置是否显示该可控显示模块对应的显示图案。进一步的说，当需要显示可控显示模块对应的显示图案时，可调节第一入射角θ1和第二入射角θ2使其大于对应的全反射临界角即可；当不需要显示该可控显示模块对应的显示图案时，可调节第一入射角θ1和/或第二入射角θ2，使其中任意一个入射角大于或等于对应的全反射临界角即可，从而实现不同显示图案之间的切换。

优选的，上述透明显示模块2对应的折射率小于显示装置所应用的外界环境的折射率，这样当光由透明显示模块2射向显示装置外部时，就不会发生全反射，从而避免了对第二入射角θ2的调节，使显示装置在不同显示画面之间的切换变得更加简化。

需要说明的是，由于不同的最小入射角对应不同区域的折射率界面，当最小入射角固定时，光由光波导1射向透明显示模块2时，能够出射的透明显示模块2所对应的折射率范围确定；因此，当显示装置包括一个光源4时，通过调节由该光源4发出的光入射到光波导1中时，对应形成的最小入射角的大小，就能够控制光从指定的可控显示模块中出射，从而显示指定的显示画面。此外，由光源4发出的光入射到光波导1中时，对应形成的最小入射角可以通过多种方式进行调节，例如：调整光源4相对于光波导1的位置，或采用光栅、棱镜等改变光的传输路径，从而实现最小入射角的调节；当然，不仅限于这些方式。

而对于显示装置包括多个光源4的情况(如图1)，多个光源4可以不具备随时调节发光角度的功能，即各光源4发出的光入射到导光板1中时，对应形成的最小入射角固定。在种情况下，可设置由各光源4发出的光入射到导光板1中时，对应形成的最小入射角各不相同，从而使得各光源4发出的光能够从与其对应的指定可控显示模块射出显示装置，这样实际应用显示装置进行画面显示时，就可以通过控制各光源4的开启和关闭，实现对各显示画面的切换。

当需要在导光板1上设置多个可控显示模块时，可以根据实际显示需要，选择不同的材料，形成折射率各不相同的多个可控显示模块，这样在实际应用显示装置时，就可以切换更多的显示画面。下面以显示装置包括5个折射率各不相同的可控显示模块为例，针对不同情况进行详细分析说明。令5个可控显示模块包括：折射率为n₁的第一模块、折射率为n₂的第二模块、折射率为n₃的第三模块、折射率为n₄的第四模块、折射率为n₅的第五模块；令光波导1的折射率为n_a，显示装置实际应用时的外界环境的折射率为n_g，则有n₁<n₂<n₃<n₄<n₅<n_a，且n₅<n_g。

第一模块相对于光波导1的全反射临界角θ_c1为：

第二模块相对于光波导1的全反射临界角θ_c2为：

第三模块相对于光波导1的全反射临界角θ_c3为：

第四模块相对于光波导1的全反射临界角θ_c4为：

第五模块相对于光波导1的全反射临界角θ_c5为：

根据公式一至公式五可得：θ_c1<θ_c2<θ_c3<θ_c4<θ_c5

下面针对光由光波导1射到透明显示模块2上形成的第一入射角θ1在满足不同条件下，显示装置对应的显示情况进行分析：

第一种情况，θ1<θ_c1<θ_c2<θ_c3<θ_c4<θ_c5，光由光波导1射向第一模块至第五模块时，均不会发生全反射，即光能够从光波导1射入到第一模块至第五模块中，并能够从第一模块至第五模块射出显示装置，从而显示第一模块至第五模块对应的显示图案。

第二种情况，θ_c1<θ1<θ_c2<θ_c3<θ_c4<θ_c5，光由光波导1射向第一模块至第五模块时，仅会在第一模块上发生全反射，即光能够从光波导1射入到第二模块至第五模块中，并从第二模块至第五模块射出显示装置；从而显示第二模块至第五模块对应的显示图案。

第三种情况，θ_c1<θ_c2<θ1<θ_c3<θ_c4<θ_c5，光由光波导1射向第一模块至第五模块时，仅会在第一模块和第二模块上发生全反射，即光能够从光波导1射入到第三模块至第五模块中，并从第三模块至第五模块射出显示装置；从而显示第三模块至第五模块对应的显示图案。

第四种情况，θ_c1<θ_c2<θ_c3<θ_c4<θ_c5<θ1，光由光波导1射向第一模块至第五模块时，会在第一模块至第五模块上均发生全反射，即光不能够从光波导1射入到第一模块至第五模块中，这种情况下，显示装置不能够显示可控显示模块对应的显示图案。

需要说明的是，显示装置在实际显示中，不仅限于上述四种情况，可以根据实际需要设置各透明显示模块2对应的折射率，并通过调整第一入射角θ1的大小，控制光能够经指定的透明显示模块2射出显示装置，从而实现显示指定的显示图案。而且，该显示装置在显示时，可以根据实际显示需要实时调节第一入射角θ1的大小，以满足显示图像的实时切换。

下面以发光装置包括多个光源4为例，对显示装置的显示画面情况进行说明。例如：显示装置包括第一光源和第二光源，令第一光源发出的光为第一光线，第二光源发出的光为第二光线；第一光线由光波导1射向各透明显示模块2时，在第一模块至第四模块上形成的各入射角，对应大于第一模块至第四模块对应的全反射临界角，即第一光线不能够从光波导1射入到第一模块至第四模块中，第一光线在第五模块上形成的入射角小于第五模块对应的全反射临界角，即第一光线能够经第五模快射出显示装置；第二光线由光波导1射向各透明显示模块2时，在第一模块上形成的入射角大于第一模块对应的全反射临界角，即第一光线不能够从光波导1射入到第一模块中，在第二模块至第五模块上形成的各入射角，对应小于第二模块至第五模块对应的全反射临界角，即第二光线能够经第二模块射出显示装置、经第三模块射出显示装置、经第四模块射出显示装置、以及能够经第五模块射出显示装置；这样当仅需要显示第五模块对应的显示图案时，开启第一光源，关闭第二光源，当需要显示第二模块至第五模块对应的显示图案时，关闭第一光源，开启第二光源。

请参阅图4，显示装置中包括的透明显示模块2可以根据实际需要设置在光波导1的任意表面，这样在采用显示装置进行画面显示时，观看者就能够从多个角度观看到显示装置显示的画面，使显示装置具有更好的实用性。

上述光波导1可选的种类较多，只要满足能够对光进行传输，且能够较容易的控制光的传输方向(即能够较容易的控制光射到各透明显示模块2时对应形成的各入射角的角度)即可。可选的，光波导1为液晶光波导，且液晶光波导中包括的液晶5取向一致。进一步的说，液晶光波导不仅能够实现对光的良好传输，而且将液晶光波导中包括的液晶5取向一致，能够更好的控制光由液晶光波导射向各透明显示模块2上时，对应形成的第一入射角θ1的大小，使得显示装置能够更好的实现对显示图案的切换。

更为优选的，液晶光波导中包括的液晶5相对于透明显示模块2均处于平行取向状态，和/或由光源4发出的光射入到液晶光波导中时，对应的入射方向与液晶5的取向方向垂直。将液晶5处于平行取向状态，和/或使光射入到液晶光波导中时，对应的入射方向与液晶5的取向方向垂直，能够使光线与各液晶的取向方向所成夹角固定，从而能够更好的控制光由液晶光波导射向各透明显示模块2上时，对应形成的第一入射角θ1的大小，进一步保证了显示装置能够准确的对其所显示的显示画面进行调整切换。

本发明实施例还提供了一种显示装置的制作方法，包括以下步骤：形成光波导1；在光波导1上形成至少一个透明显示模块2，每一个透明显示模块2对应一个显示图案；在光波导1的入光侧安装光源4，由光源4发出的光在光波导1中传输，并能够经至少一个透明显示模块2射出显示装置；在光波导1上除透明显示模块2和光源4所在的区域形成遮光介质3。

本发明实施例提供的显示装置的制作方法，能够将所要显示的显示图案制作成对应的透明显示模块2设置在光波导1上，且由光源4发出的光能够在光波导1中传输，并经至少一个透明显示模块2射出显示装置，从而显示该透明显示模块2对应的显示图案；因此，当需要显示固定的显示画面时，可以将固定显示画面对应的显示图案制作成相应的透明显示模块2，并设置在光波导1上，这样当光源4发出的光经光波导1的传输射到透明显示模块2上，并从透明显示模块2上射出时，就能够使显示装置实现对固定显示图案的显示。本发明实施例提供的显示装置的制作方法仅通过光波导1、透明显示模块2、光源4和遮光介质3，就能够实现对固定显示画面的显示，不需要采用背光源和显示面板，且不需要驱动电路驱动，显示装置的结构和制作过程都相对简单，而且生产成本相对于传统的显示装置较低。

而且，在光波导1上除透明显示模块2和光源4所在的区域形成遮光介质3，保证了在光波导1中传输的光不会从除透明显示模块2之外的其它部分射出显示装置，使显示装置能够更好的实现画面显示，避免了出现漏光现象。

需要说明的是，可以通过多种方式在导光板1上形成透明显示模块2，具体可通过溅射、曝光、显影等工艺，当然不仅限于此。

为了使显示装置能够根据需要切换不同的显示画面，可以在光波导1上形成多个透明显示模块2，且在多个透明显示模块2中至少存在一个透明显示模块2的折射率小于光波导1的折射率；而且，可选的，在光波导1的入光侧安装一个光源4，该光源4发出的光入射到光波导1中时，对应形成的最小入射角可调。或在光波导1的入光侧安装多个光源4，在多个光源4中至少两个光源4发出的光入射到光波导1中时，对应形成的最小入射角不相同，能够使显示装置显示不同的显示图案。值得注意的是，可以选择单一材料，或几种材料相混合，形成折射率满足要求的透明显示模块2。此外，光源4相对于光波导1的位置多种多样，只需满足由光源4发出的光能够射入到光波导1中，且光入射到光波导1中时，对应形成的最小入射角可调即可。

形成上述光波导1时，可以采用多种材料，只要满足能够对光传输，且能够较容易的控制光的传输方向即可。可选的，选用能够导光的各向异性材料或各向同性材料，当选用各向异性材料时，可以选用液晶材料，而且为了满足更好的控制光的传输，可以采用液晶材料形成液晶5取向一致的光波导1。需要说明的是，光波导1中的液晶5取向一致，使得光波导1在对光进行传输时，能够遵循一定规律，这样通过调节光由光源4射入到光波导1中时对应的最小入射角度，并结合光波导1对光的传输规律，就能够实现控制光由光波导1射向各透明显示模块2时形成的第一入射角的大小，即很好的控制了显示装置所显示的显示图案。

更为优选的，形成的光波导1中包括的液晶5相对于透明显示模块2均处于平行取向状态，和/或由光源4发出的光射入到光波导1中时，对应的入射方向与液晶5的取向方向垂直。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

光波导，

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，当所述光波导上设有多个所述透明显示模块时，在多个所述透明显示模块中至少存在一个所述透明显示模块的折射率小于所述光波导的折射率；当所述显示装置包括一个所述光源时，由所述光源发出的光入射到所述光波导中时，对应形成的最小入射角可调。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，当所述光波导上设有多个所述透明显示模块时，在多个所述透明显示模块中至少存在一个所述透明显示模块的折射率小于所述光波导的折射率；当所述显示装置包括多个所述光源时，在多个所述光源中存在至少两个所述光源发出的光入射到所述光波导中时，对应形成的最小入射角不相同，能够使所述显示装置显示不同的显示图案。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述光波导为液晶光波导，且所述液晶光波导中包括的液晶取向一致。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述液晶光波导中包括的液晶相对于所述透明显示模块均处于平行取向状态，和/或所述光源发出的光射入到所述液晶光波导中时，对应的入射方向与液晶的取向方向垂直。

6.一种显示装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

形成光波导；

7.根据权利要求6所述的显示装置的制作方法，其特征在于，在所述光波导上形成多个所述透明显示模块，在多个所述透明显示模块中至少存在一个所述透明显示模块的折射率小于所述光波导的折射率；

在所述光波导的入光侧安装一个所述光源，所述光源发出的光入射到所述光波导中时，对应形成的最小入射角可调。

8.根据权利要求6所述的显示装置的制作方法，其特征在于，在所述光波导上形成多个所述透明显示模块，在多个所述透明显示模块中至少存在一个所述透明显示模块的折射率小于所述光波导的折射率；

在所述光波导的入光侧安装多个所述光源，在多个所述光源中至少两个所述光源发出的光入射到所述光波导中时，对应形成的最小入射角不相同，能够使所述显示装置显示不同的显示图案。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的显示装置的制作方法，其特征在于，采用液晶材料形成液晶取向一致的光波导。

10.根据权利要求9所述的显示装置的制作方法，其特征在于，

所述光波导中包括的液晶相对于所述透明显示模块均处于平行取向状态，和/或所述光源发出的光射入到所述光波导中时，对应的入射方向与光波导中的液晶的取向方向垂直。