CN108780241A - 用于制造显示设备的方法及显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造包含了显示器(2)的薄且基本上抗破损的显示设备(1)的方法,其中在显示器(2)的发光的发光表面(3)上布置了一个具有面向观看者的表面(O)的上层(4),其中在所述上层(4)中形成用于传送显示器(2)的发光的发光表面(3)所产生的光的微通道,并且所述微通道在面向观看者的表面(O)中形成微开口,其中在所述上层(4)构建面向观看者的基本上是平面的表面(O),以及其中构建所述基本上是平面的表面(O)包括借助激光器和/或借助机械加工来对所示显示设备(1)的面向观看者的表面(O)进行处理,以便产生基本上为平面的表面(O)。此外,本发明还涉及一种显示设备。

Description

用于制造显示设备的方法及显示设备
本发明涉及一种用于制造具有显示器的薄且基本上不会破损的显示设备的方法,其中在显示器的发光的发光表面上布置了一个上层,所述上层具有面向观看者的表面。更进一步,本发明涉及一种显示设备。
在现有技术中,具有面向观看者的玻璃制造表面的显示设备是众所周知的,例如LCD显示设备或OLED显示设备(尤其是针对平板电脑或移动电话)。此类显示设备的缺点在于这些显示设备所具有的对比度范围有限,并且这些显示设备的防护玻璃须具有必要的厚度。
由此,本发明所要解决的问题包括在显示器的对比度范围和/或显示质量和/或视觉印象方面对具有使用了若干个像素和发光的发光表面的显示器的显示设备(例如LCD或OLED显示设备)的制造方法加以改进,和/或设计出具有更有效的断裂行为的显示设备,和/或优化显示设备的重量,和/或提升机械稳定性。
该问题是通过独立权利要求解决的。在从属权利要求中限定了有利的改良。
特别地,该问题是借助于制造具有显示器的薄且基本上不会破损的显示设备的方法解决的。
在该处理中,该方法优选包括以下事实:在显示器的发光的发光表面布置一个上层,所述上层具有面向观看者的表面,其中优选地,所述上层本质上包括金属的和/或非透明的和/或不反光材料。在该处理中,上层可以被直接或间接布置在显示器的发光的发光表面上。由此,不但这种用于制造显示器的方法在原则上不同于常规的制造方法,而且其所制造的显示设备同样是不同的。出现这种情况的原因在于:虽然传统显示设备具有基本上由玻璃组成的上层,并且由此允许将来自显示器的光传递到观看者——用简化术语表述——但是源于现有技术的这种透明的玻璃层可以被用金属和/或非透明和/或不反光材料制成的本质上是不透明的上层取代。作为示例,使用金属和/或非透明和/或不反光材料替换玻璃的优点首先在于金属与玻璃相比具有更高的机械稳定性,在抗断裂性方面尤为如此。
在本说明书中,“显示器”优选是指没有用于以光学信号方式传递图像或字符这类可变信息的可移动部件的电控显示器。理想的情况是,图像或字符这类可变信息是从多个发光的发光表面产生的,所述表面优选还可以产生不同的颜色。
在本说明书中,“实质上包含了金属和/或不透明和/或不反光材料”的上层优选地意味着上层具有优选近似于金属或材料的断裂行为,或者上层具有延展性(尤其是塑料或金属的延展性)。特别地,“实质上具有金属和/或不透明和/或不反光材料”的上层优选地是指包含了金属和/或不透明和/或不反光材料的层,其中所包含的材料至少是2%,特别地,是5%。金属、非透明和/或不反光材料的百分比越高,抗破裂的机械稳定性就越高,或者上层的抗断裂性就越高。因此,所包含的金属和/或非透明和/或不反光材料高达至少90%的上层是非常优选的,因为此类实施例实际上对应于金属、非透明和/或不反光材料的材料特性。
金属的优点在于——依照实施例——其具有对抗外部影响(例如抓痕或冲击)的高表面强度。由于具有很高的弹性限度或者由于具有塑性变形,它还能够承受外部机械影响,例如跌落。
非常有利的是,所述非透明材料是塑料,尤其是延展性塑料,这种塑料首先会弹性变形,并且只有在塑性变形之后才会破裂。这样一来,显示设备可以具有用于防止外部机械影响(例如跌落)的最佳的可能防护。如果非透明材料可以用高弹性限度来补偿机械影响,那么同样是非常有利的。
此外,如果所述不反光材料是附加且有利地具有可延展属性并且由此允许弹性膨胀/变形以及只有在塑性变形之后才会断裂的材料,尤其是塑料,那么将会是非常有利的。并且,不反光材料具有入射光不会产生任何在显示设备的观看者观看时妨碍所述观看者的干扰光反射的优点。此外,非常有利的是,在该方法的另一个步骤中,在上层将会应形成能让显示器的发光的发光表面所产生的光通过的微通道,其中所述微通道在面向观看者的表面形成微开口。由此,来自显示器的发光的发光表面的光可以穿透上层或者穿过微通道,并且可以从显示设备的面向观看者的表面的微开口脱离。在该处理中,如已经述及的那样,上层包含了优选是不透明的材料,例如金属。在上层、换句话说是作为穿孔层的上层的实施例的帮助下,有可能产生改善的对比度,尤其是改善的黑色对比度。由此,通过将微通道与优选具有本质上是金属或非透明或不反光材料的上层相结合,可以构建具有改善了对比度的加固的且更薄的显示设备。
优选地,在面向观看者的上层表面上引入了微开口,并且其百分比小于面向观看者的上层总表面的10%。换句话说,优选的是,在上层中引入了允许在上层的一侧产生并且照射所述上层的另一侧的光通过的微通道。优选地,在该处理中,所产生的光会在面向观看者的上层表面的微开口脱离,并且由此可以到达观看者。在优选情况中,面向观看者的上层总表面的微开口的百分比小于10%,基于这种优选情况,可以确保显示设备具有在本质上或者在很大程度上是密闭的表面,其中如果所述表面是用延展性材料(例如金属)实现的,那么其优选还具有高程度的抗断裂性。并且,借助于所述及的实施例,还可以产生更高的对比度范围或者更高的对比度值/对比度。
优选地,两个微开口之间的距离小于观看者的分辨能力。在该处理中,这些距离是以最大2角分(angular minute)的角度显现给用户的距离。由此,像素或微开口对于大多数的观看者来说不再是可区分的,因为在不利情况下,人类的分辨能力与大致2角分相对应。
特别优选的是,所述微开口的距离对于观看者而言是以1角分的最大角度显现的,并且特别优选地是以0.5角分以及特别优选地是以0.25角分的最大角度显现的。结果,像素或微开口对于几乎所有观看人来说都不再是可区分的。该最大角度越小,则具有足以区分两个像素或微开口或发光表面的视力的观看者越少。
优选地,观看者的单眼或双眼与显示区域具有一定距离,在使用显示设备的过程中,这一点对于具体类型的显示设备来说是很常见的。例如,对于手持设备(移动电话、手表、平板计算机)的显示器来说,该距离是5厘米到1.20米,优选是15厘米到60厘米,对于台式计算机的显示器来说,该距离是25厘米到2米,优选是40厘米到1米,对于电视机来说,该距离是1米到7米,优选是2米到5米,和/或对于广告和信息显示器来说,该距离是2米到100米,优选是5米到100米以上。非常优选的是该距离小于观看者的分辨能力,例如,小于300微米(对于小型设备来说是800到1000DPI(每英寸点数)),或者对于电视来说是小于0.5mm,其中处于常规观看距离(大于2米)的用户将不再能将各个像素或微开口或发光表面彼此区分。
举例来说,该显示设备是最小用户距离为50cm(参照眼睛)的台式计算机。作为示例,如果假设70%的潜在用户不具有比0.6角分还要好的分辨能力,那么显示设备的像素或微开口或发光表面相互间隔将小于或等于87微米,考虑到安全缓冲优选为80微米,由此,在正常使用显示设备的情况下,至少可以为70%的用户实现很有价值的显示,因为对于这些用户来说,各个发光表面或微开口是不可区分的。如果显示设备的分辨率是317DPI,那么其在有安全缓冲的情况下优选是320DPI。
优选地,小于观看者的分辨能力的距离具有190微米的最大值,优选具有80微米的最大值,并且特别优选的是具有50微米的最大值。由此,即使显示区域的观看者比平常更为接近,该观看者也无法将各个像素或微开口或发光表面相互区分。由此,依照观看者个人的分辨能力和适应能力,显示设备的观看者个人的接近程度甚至都不重要,因为即使是在以最佳方式使用其视力以及靠近其眼睛的最近对焦距离的情况下,所述观看者也几乎不能将各个像素或微开口或发光表面相互区分。
优选地,一个(优选是每一个)微开口或发光表面的扩展至多是70微米,优选至多是25微米,并且尤其优选的是至多10微米乃至是至多5微米。结果,观看者不能用肉眼(在关闭状态中)发觉微开口或发光表面,并且对比度似乎也会更高。优选地,所述扩展是微开口或与显示区域平行的发光表面的最大扩展。特别优选的是,所述扩展小于或等于可见光和/或所要穿过的光的波长。例如,其可是最多2微米,优选是最多1微米或最多0.5微米。由此,特别是基于瑞利准则,从发光表面出射的光的出射角会变得更大(并且由此将是非常有利的,因为可以从更大的角度观看显示设备)。
本说明书中的微开口优选是一个允许光线出射和穿过的子区域(例如上层中的子区域)。理想情况下,微开口是微通道的一部分,或者被布置在微通道的开端或末端。
另外,如果显示器包括至少一个VCSEL或至少一个OLED或至少一个LED或微显示器,那么将会是非常有利的。这样做允许以简单的方式来实现借助于发光的发光表面来显示光信息的处理。如果发光的发光表面是在显示芯片、优选是在LED显示器和/或OLED显示器和/或等离子显示器和/或FED显示器和/或SED显示器和/或LCD显示器和/或激光器和/或VCSEL显示器的实施例中实现的,那么将是非常有利的。当然,发光的发光表面还有可能不具有整个显示器,而是具有单个或数个显示芯片、微显示器、LED、OLED、LCD、激光器和/或VCSEL,尤其是与量子点相组合。
优选地,至少一个VCSEL至少被部分插入微通道内部。这样一来,从VCSEL产生的光在理想情况下可以完全从面向观看者的表面上的微开口脱离。由于所产生的光几乎会完全脱离显示设备,因此可以减少损耗,由此还会减小能量摄取。此外,在上层的微通道中的至少一个VCSEL不布置或至少部分插入允许减小整个显示设备的设计高度。
正如已经述及的那样,作为示例,如果发光的发光表面具有作为阵列或以矩阵的形式(例如以边长为50微米的正方形的形式)布置在基底(例如硅波片(Si waver))上的一个或多个VCSEL或VCSEL激光器(例如5微米的光束直径),那么将会是非常有利的。采用正方形形式的VCSEL激光器或VCSEL优选具有互不相同的发射波长,或者如果它们具有相同的发射波长,则通过波长设备(例如颜色-磷部件或量子点)将其转换为不同的发射波长。然后,众多这样的单元会形成显示设备的发光的发光表面的像素或子像素。
此外,如果将至少一个OLED或至少一个LED或微显示器布置在微通道外部,那么将会是非常有利的。这样一来,作为示例,至少一个OLED或至少一个LED或微显示器有可能被布置在上层下方,由此,若干个OLED、LED或是微显示器的若干个发光像素可以产生用于微通道的光。
此外,如果所述上层是借助生成制造(generative production)处理构造的,或者如果上层构造是借助生成制造处理实现的,那么将会是非常有利的。
在执行该处理的过程中,非常有利的是,该处理是选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)、选择性头烧结(SHS)、粘结剂喷射、电子束熔炼(EBM)、熔融沉积成型(FDM)、分层实体建模(LOM)、电镀、蜡沉积建模(WDM)、轮廓加工、冷气动态喷涂、立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)和/或液体模塑成型(LCM)。
优选地,上层的构造包括构建至少一个层和/或构建至少一个功能层和/或构建至少一个光束成形设备。在该处理中,所述至少一个光束成形设备可以形成微通道。此外,微通道还有可能借助于激光器和/或借助于机械加工(优选借助于铣削和/或钻孔)和/或借助于化学处理(优选借助于蚀刻)和/或借助于抛光和/或研磨来产生。并且,在构造过程中还可以构建一个载体,由此可以以简单的方式构建和/或构造其他的结构、层和/或光束成形设备。
此外,多个光束成形设备还可以被布置在矩阵中。由此,所述多个光束成形设备充当了像素或图像元素,其总体上可以构成图像。
在该处理中,如果上层是借助于生成制造处理构造的,并且包含了至少一个形成微通道的光束成形设备,那么将是非常有利的。由此,光可以穿过所述至少一个光束成形设备,并且还可以穿过上层。
优选地,用于产生电能的太阳能层将被构建,以此作为至少一个功能层。这样做允许实现能用太阳能充电的没有能量存储器或是具有相对较小的能量存储器的显示设备的实施例。
此外,优选地,用于获取输入的触敏层作为至少一个功能层而被构建。这样一来,观看者或用户的输入可以借助显示设备而被获取,由此可以使用显示设备作为输入设备(例如用于智能电话、智能手表或平板电脑)。
优选地,用于记录压力的压敏层将被构建,以此作为至少一个功能层。该实施例同样允许借助显示设备获取观看者或用户的输入。由此,该显示设备也可以被用作输入设备(例如用于智能电话、智能手表或平板电脑)。此外,作为示例,在压敏层的帮助下,还可以确定智能手表佩戴者的脉搏。
在理想情况下,用于测量温度的温敏层将被构建,以此作为至少一个功能层。作为示例,这样做允许显示设备记录外部温度和/或智能手表佩戴者的温度。
此外还可以安排构建用于测量电容的电容层,以此作为至少一个功能层。由此,借助显示设备的此类层,可以获取观看者或用户的输入,从而可以使用显示设备作为输入设备(例如用于智能电话、智能手表或平板电脑)。
此外,如果在构建至少一个功能层的时候在功能层中引入至少一个传感部件,那么将会是非常有利的。这样一来,作为示例,传感器芯片可被引入到表面层的功能层中,以便将该层设计成执行记录(例如记录温度)。
如果将至少一个感测元件配置成触摸传感器和/或温度传感器和/或压力传感器和/或电容传感器,那么同样是非常有利的。这样一来,显示设备可以获取观看者或用户的输入,由此可以使用显示设备(例如将其用于智能电话、智能手表或平板电脑)。作为示例,外部温度和/或智能手表佩戴者的温度同样是可以获取的。
在理想情况下,上层的构造包括构建形成表面或外表面的表面层,其中所述表面或外表面形成了面向观看者的表面。在理想情况下,形成表面或外表面的表面层会形成能被观看者物理接触的面向观看者的表面区域。也就是说,该区域或该表面层或表面会与观看者的手指、手部以及皮肤接触。相应地,在该表面层上可以布置质量特征(qualityfeature)或指定的表面粗糙度,由此会使显示设备的表面感觉令人愉快。
在另一个有利的实施例中,表面层的构建包括将贵金属引入表面层或外表面,以便进行精加工。这样一来,作为示例,在面向观看者的表面中可以引入惰性材料。在本上下文中,非常有利的是,惰性材料指的是在相应的当时条件下不会与潜在的反应物(例如空气、水、试剂以及反应产物)发生反应或反应程度很小的材料,例如金或银。
优选地,该表面层还为上层形成了防护,和/或提升了上层的弹性和/或构成了上层的装饰(例如借助于半透明塑料)。由此可以将吸引人的外观与功能特性相结合。
理想情况下,表面层或外表面的构建包括应用一个表面结构。这样一来,显示设备的表面感觉将会得到改善,尤其是可以实现诸如疏脂表面结构之类的与荷叶效应相类似的属性。
优选地,所述表面结构被配置成是疏水和/或疏油和/或疏液和/或半透明的。这样一来,显示设备的表面层或上层或是外表面可被配置成是对水、油和/或细菌具有排斥性。此外,半透明配置允许来自显示设备或是其发光的发光表面或上层的光通过。当然,该表面结构还可以被配置成致使来自显示设备表面结构或上层的入射光可被允许穿过。优选地,在构建至少一个光束成形设备的过程中,所述至少一个光束成形设备至少部分是在上层内部构建的。由此,所述至少一个光束成形设备还可以被布置在其内部、在其外部、或者至少部分在其内部以及部分在其外部。每一种布置都提供了不同的优点。由此,举例来说,如果将显示设备的上层应用于OLED,那么将至少一个光束成形设备置于上层内部的布置将会是非常有用的。这样一来,上层和OLED可以以相互分离的方式制造。作为示例,如果显示设备的上层与VCSEL相结合,那么将至少一个光束成形设备置于上层外部的布置将是非常理想的。有了该实施例,空间需求将会减小,并且可以实现很薄的显示设备。
优选地,所述至少一个光束成形设备形成微通道。优选地,微通道被理解成是层(尤其是上层)的两侧的连接。换句话说,如果将形成微通道的至少一个光束成形设备配置成与穿过金属板的钻孔相类似,那么将是非常有利的。由此,微通道或至少一个光束成形设备可以是层(尤其是上层)的内部的中空空间。在该处理中,微通道/光束成形设备的中空空间的形状可以是任何期望的设计,然而优选的是圆柱体形状。换句话说,较为有利的是将至少一个光束成形设备配置成是层中的中空空间,其中所述中空空间被配置成与钻孔相似或者与通孔相类似,其中所述中空空间可被填充气体,尤其是空气。
此外,如果至少一个光束成形设备至少部分是用半透明和/或导电材料、尤其是用塑料制成的,那么将会是非常有利的。作为示例,至少部分半透明的材料允许OLED或LED产生的光透射或穿过上层,其中优选地,发光功率的损失将会降至最低。并且,所述至少部分半透明的材料可以是玻璃纤维,尤其是用“光子晶体光纤”(PCF)或“光子带隙光纤”(PBG光纤)制成的。这种玻璃纤维/这种材料会以近乎无损的方式传导光,其中其属性实际可以根据需要来调节。借助于导电材料,可以改善显示设备的其他属性,尤其是以高精度记录触摸输入或触敏输入的能力。
如果至少一个光束成形设备至少在其面向观看者的表面或侧面上包含了导电材料和/或不透明和/或非反射材料,那么同样是非常有利的。理想情况下,借助于至少在面向观看者的表面上包含了导电材料的至少一个光束成形设备,可以调节至少两个光束成形设备之间的表面和/或中间空间,以便改善天线的无线电信号接收。该导电材料可被用于接收无线电信号以及用于传输此类信号。
此外,非常优选的是,所述至少一个光束成形设备具有漫射部件(尤其是漫射器)和/或准直器和/或聚光器。换句话说,至少一个光束成形设备优选被配置或制造成具有漫射部件(尤其是漫射器)和/或准直器和/或聚光器。在该处理中,漫射部件或漫射器可以在指定的角度范围以内发射或漫射光。由此可以设置能使观看者察觉到光信息的视角。此外,有了准直器,可以生成一个平行光束路线,由此可以在预先定义的方向上高度集中地发射或引导来自发光的发光表面(例如LED或OLED)的光。在聚光器的帮助下,从发光的发光表面(尤其是从LED或OLED等等)产生或发射的光可以被集中。由此,光输出将会提升,因此,一方面可以提升发光度和光强度,另一方面可以节省能量,以使具有聚光器的显示设备具有很高的能效。
此外还可以安排所述至少一个光束成形设备包括用于光的输入和输出。这样一来,光可以从输入行进到输出。
优选地,所述输入被布置在显示器的至少一个发光的发光表面上,其中非常有利的是,所述输出被布置在面向观看者的上层的表面上。由此,位于至少一个光束成形设备的输入处的发光的发光表面的光同样可被引入,并且在所引入的光可以在输出处被再次发射。在关于具有漫射器和/或准直器和/或聚光器的至少一个光束成形设备的优选实施例中,如果将聚光器布置在输入处,以便将发光的发光表面的最大量的光引入至少一个光束成形设备,那么将会是非常有利的。非常优选的,所述至少一个光束成形设备的输出处于或者可以被布置成处于微开口内部和/或微开口之上。
此外,如果在至少一个光束成形设备的输出处布置漫射部件(尤其是漫射器)和/或滤色器部件和/或颜色转换部件和/或颜色磷部件(尤其是量子点),那么将会是非常优选的。该漫射器允许在可以预先确定的角度范围以内发射来自至少一个光束成形设备的光。这样一来,视角可被调整以适应显示设备的相应需求。举例来说,窄视角可能适合具有敏感数据的显示设备,而大视角例如对于智能手表是非常有利的。滤色器部件、颜色转换部件和/或颜色磷部件(特别地,在一个实施例中是量子点)可以用于将具有特定波长并且由此将具有特定颜色的光转换成具有另一个波长或颜色的光。当在显示设备中使用至少一个VCSEL时,这种处理将是非常有利的。由此,显示设备还可以用至少一个VCSEL来构建,所述显示设备实现了RGB颜色空间中的各种颜色。
如果至少一个光束成形设备的输出被配置成获取和/或评估用于颜色和/或辐射测量的光,那么同样是非常有利的。这样一来,不但可以从输出发射光,而且还可以从输入接收光。由此,举例来说,光信息或电磁辐射信息可以从至少一个光束成形设备传导,尤其是从其输出传导到其输入。在该上下文中,如果不但在输入处布置了发光的发光表面,而且还布置了光敏传感器,那么将是非常优选的。所述光敏传感器可以接收已被从输出处接收并被传导至至少一个光束成形设备的输入的光信息或电磁辐射信息,并且作为示例,其可以将所述信息转换成电信号。这样一来,作为示例,在此类显示设备的帮助下可以拍摄周围环境的照片或者使用显示设备来复制文档。特别地,在获取和/或评估用于颜色测量的光的过程中,如果所述及的传感器被配置成对于相应的光谱敏感,那么将是非常有利的。结合辐射测量,较为有利的是将可见光以及辐射(尤其是UV辐射或IR辐射)从至少一个光束成形设备的输出传导至输入,尤其是将其传导至布置在那里且对所述及的类型的辐射敏感的发光的发光表面或传感器。
如果将至少一个光束成形设备适配成在所有的两个方向上传导光信息,尤其是将所述光从至少一个光束成形设备的输入传导到输出以及从输出传导到输入,那么同样是非常有利的。由此,不但可以从输出发射光,而且还可以从输入接收光。结果,举例来说,光信息可被从至少一个光束成形设备传导,尤其是从其输出传导至输入。在该上下文中,如果在输入上不但配置了发光的发光表面,而且还配置了光敏传感器,那么将是非常优选地。所述传感器可以接收已被从输出接收并传导至所述至少一个光束成形设备的输入的光信息,并且作为示例,其可以将所述光信息转换成电信号。这样一来,作为示例,在此类显示设备的帮助下可以获取周围环境的照片,或者可以使用显示设备来复制文档。特别地,在获取和/或评估用于颜色测量的光的过程中,如果所述及的传感器被配置成对相应的光谱敏感,那么将是非常有利的。结合辐射测量,较为有利的是将可见光以及辐射(尤其是UV辐射或IR辐射)从至少一个光束成形设备的输出传导至输入,尤其是将其传导至布置在那里且对所述及的类型的辐射敏感的发光的发光表面或传感器。
此外,优选的是所述至少一个光束成形设备包括位于输出侧的牺牲(sacrificial)部件上。换句话说,在该方法的一个步骤中,如果牺牲部件被布置在至少一个光束成形设备的输出处,那么将是非常有利的。所述牺牲部件优选被配置成圆柱形、矩形或圆锥形,并且优选是半透明的。此外,如果牺牲部件接收并传送光,那么将是非常有利的。如名称所述,该牺牲部件优选充当了可被牺牲的部件。在执行该处理的过程,牺牲部件可以(尤其是在与后续的处理步骤相结合的情况下)被移除,以便形成基本上是平面的表面——由此形成表面层或者基本上是平面的外表面(例如借助于碾磨过程,比方说研磨或抛光)。由此,有了牺牲部件的帮助,可以防止针对其他光束成形设备的损坏,因为该牺牲部件可以在没有问题的情况下被牺牲,以便在不会让潜在损坏影响到至少一个光束成形设备的功能的情况下构建基本上是平面的表面。此外,碾磨过程还可以借助激光器和/或机械加工(优选借助于铣削和/或钻孔)和/或借助于化学处理(优选借助于蚀刻)和/或借助于抛光来产生表面层。
在本说明书中,被设计成“基本上是平面”的表面层或表面优选被理解成平面度公差。换句话说,“基本上是平面的”表面层或表面是介于距离为0.5毫米的两个理想平面之间的表面。
此外,在构建至少一个光束成形设备的过程中还可以安排将至少一个传感部件布置在至少两个光束成形设备之间。因此,两个光束成形设备之间的空间可被用于感觉任务。
此外,如果显示器(优选是其发射光的一侧)具有至少一个传感部件,那么将会是非常有利的。在显示器与上层之间同样有可能施加至少一个传感部件。这样一来,传感部件有可能被布置在显示设备的不同位置。这样做是具有优点的,尤其是在与相应的制造方法相结合的时候。并且如此一来可以通过理想的方式使用至少两个光束成形设备之间的空间。
此外,优选地,至少一个传感部件被安装在显示器的发光的发光表面之间或是其内部。这样一来,显示器可以是与感觉元件一起构造的,由此简化了显示设备的制造。在一个或多个感觉部件的帮助下,作为示例,显示器可以检测入射光的颜色或者测量环境亮度,以便调节显示器的照明等级。
优选地,所述至少一个传感部件具有传感器,尤其是二维和/或三维传感器,优选是图像传感器和/或亮度敏感和/或触敏和/或压敏和/或气敏和/或温敏传感器,尤其是压电部件。
作为示例,在该上下文中,优选的是,构建至少一个传感部件或者该至少一个传感部件还被布置作为用于获取输入的触敏传感器。这样一来,观看者或用户的输入可以借助显示设备来获取,由此可以使用显示设备作为输入设备(例如用于智能电话、智能手表或平板电脑)。此外,如果构建至少一个传感部件或者该至少一个传感部件还被布置作为用于记录压力的压敏传感器,那么将是非常有利的。该实施例还允许借助显示设备获取观看者或用户的输入。由此可以使用显示设备作为输入设备(例如用于智能电话、智能手表或平板电脑)。此外,作为示例,在压敏传感器的帮助下,可以确定智能手表佩戴者的脉搏。此外还可以构建至少一个传感部件或者该至少一个传感部件还被布置作为用于测量温度的温敏传感器。作为示例,这样做允许显示设备有利地记录外部温度和/或例如智能手表佩戴者的温度。此外还可以安排构建至少一个传感部件或者该至少一个传感部件被布置作为用于测量电容的电容传感器。由此,举例来说,观看者或用户的输入可以借助显示设备的这种传感器来记录,从而显示设备可以被用作输入设备(例如用于智能电话、智能手表或平板电脑)。如果将至少一个传感部件配置成是触摸传感器和/或温度传感器和/或压力传感器和/或电容传感器,那么同样是非常有利的。这样一来,显示设备可以获取观看者或用户的输入,由此可以将显示设备用于诸如智能电话、智能手表或平板电脑。作为示例,外部温度和/或智能手表佩戴者的温度也是可以获取的。举例来说,关于触敏传感器的一个具体实施例是压电部件或可替代地是显示设备的耐压配置。作为示例,温敏传感器可以是提供了作为温度量度的电信号的电气或电子部件。作为示例,在执行该处理的过程中,它可以是改变其电阻的组件。以下部件能够执行该处理并作为示例列出:负温度系数(NTC)热敏电阻会随着温度的升高而减小其电阻,正温度系数(PTC)热敏电阻会随着温度的升高而增大其电阻,硅测量电阻器,陶瓷PTC热敏电阻器。此外它还可以是直接提供可处理的电信号的组件。举例来说,这其中包括提供了与其温度成比例的电流或与其温度成比例的电压或取决于其温度的数字信号的集成半导体温度传感器(固态电路)。当然,它还可以是具有作为测量部件的振荡石英的二极管或温度传感器。此外还可以想到的是使用了塞贝克效应来将温差转换成电压的所谓的热部件。此外,热电材料也是可以使用,作为示例,此类材料可以从高温计或热成像相机中获知,其中所述材料会在无接触的情况下工作并测量热辐射。机械温度开关,例如通过弯曲双金属来激活开关的双金属开关,同样是可以使用的。气敏传感器的优点在于其可以检测气体,例如臭氧、二氧化碳等等。在该处理中,温敏传感器可被用于记录温度,例如环境温度和/或显示设备或指定组件的温度。借助于传感器的二维和/或三维实施例,不但可以将传感器以二维的方式布置在显示设备上层内部,还可以将其沿着上层的高度或厚度配置。由此可以节省相当大的安装空间,或者可以将其用于附加用途。由此可以构造功能强大的单元。
此外,借助薄层方法来构建至少一个功能层和/或所述上层的至少一个层和/或至少一个光束成形设备是非常有利的。这样做可以制造出很薄的层,并且由此制造出非常轻薄的显示设备。
此外,如果借助薄层方法的构建处理包括溅射和/或电镀应用和/或纳米压印和/或辊压花方法和/或注塑方法,那么将是非常有利的。借助于上述方法,微米和纳米范围以内的结构将会是可行的。因此还可以构造和制造处于所述及的范围中的上层。优选地,所述构建包括使用了金属(尤其是铝或钛或金或银)的溅射处理。在很大程度上,溅射被用作了溅射淀积的子步骤,其中所述溅射淀积是一种属于PVD方法的基于精细真空的涂覆技术。在这里它被用于喷涂材料,随后该材料被淀积在基底上并形成固态层。在涂覆技术领域中,溅射淀积往往被称为“溅射”。电镀应用被优选地理解成是电镀或镍电镀或金属淀积物在基底上的电化学淀积。镍电镀是一种将镍薄层施加于金属物体的镀锌技术。所述镍可以是装饰性的,其提供了耐腐蚀性、耐磨性、或者可被用于构造磨损或小型部件。术语纳米压印或纳米压印光刻优选被理解成是一种以成本效益合算的方式制造纳米结构的纳米光刻方法。在执行该处理的过程中,借助于形成负型(negative)的纳米结构印模(stamp),可以“冲压”一个正型(positive)。一般来说,单体或聚合物会被用作在压花之后硬化的正型。在辊压花方法中,作为示例,至少一个光束成形设备会由塑料材料制成的辊子压花。这样做以简单、成本效益合算的方式快速制造光束成形设备。注塑方法是主要的成型方法,其通常用在塑料加工之中。在执行该处理的过程中,相应的材料会被注塑机液化(塑化),并且会在压力下注入形成模具的注塑模具。在该工具中,材料会通过冷却或交联反应变回固态,并且会在打开工具后作为成品部件移除。在该过程中,该工具会确定成品零件的形状和表面结构。
如果所述构建包括化学或物理气相淀积或溶胶-凝胶过程,那样同样是非常有利的。
一组基于真空的涂覆方法或薄膜技术被称为物理气相淀积(简称PVD)。与化学气相淀积不同,在物理方法的帮助下,基础材料会被转化成气相。随后,气态材料被引导至待涂覆的基底,其在那里凝结并形成目标层。作为示例,物理气相淀积方法包括:热蒸发,电子束蒸发,脉冲激光淀积,阴极电弧淀积,分子束外延,溅射或离子电镀。在该处理中,借助所述及的气相淀积方法,几乎所有金属以及碳都可以被淀积。在供应反应气体(例如氧气,氮气或碳氢化合物)的过程中,氧化物、氮化物或碳化物同样可被淀积或制造。通常,物理气相淀积被用于制造处于从几纳米到几微米的范围以内的薄层。
一组用于制造微电子元件和光纤电缆的涂覆方法被称为化学气相淀积(CVD)。在该处理中,基板的表面将被加热,由此会因为化学反应而将从气相淀积固态成分。该化学气相淀积方法是用在待涂覆工件表面上进行的至少一个反应表征的。至少一种气态起始化合物以及至少两种反应产物——其中至少一种必须处于固相——必须参与该反应。该方法的一个特殊的特征是均匀的层淀积。与物理方法相比,化学气相淀积还使得能够涂覆复杂的三维形状表面。
溶胶-凝胶法指的是一种从胶态分散体(即所谓的溶胶或溶液)制造非金属无机或杂化聚合物材料的方法。在初始的碱性反应(basic reaction)中,从溶液中的基础材料中会产生最小的颗粒。借助于特殊的进一步处理,可以产生粉末、纤维、层乃至气凝胶。
此外,非常优选的是,至少一个功能层和/或上层的至少一个层和/或至少一个光束成形设备的构建包括对材料执行模制处理。与注射成型相比,在模制过程中,材料优选不会在压力的作用下被注入模具,与此相反——与用于大型组件(例如发动机)的模制过程相似——浇铸化合物将被倒入模具中,或是作为示例,其将被浇铸在某一层上。这样很容易以简单和成本效益合算的方式来制造用于形成表面或平面外表面的基本上为平面的表面层。
此外,优选地,所述浇铸材料是借助UV光、加热或散热而被硬化的。这样做允许浇铸化合物先流入模具的腔体,并且借助于浇铸所述材料之后的时延来防止出现气穴。在借助光或热硬化之前,还可以使浇铸或模制化合物置于振动之中,这样做能使气穴向外移动。如此一来——正如已经指示的那样-可以防止出现气穴并且可以产生高质量的层。
理想情况下,至少一个功能层和/或上层的至少一个层和/或至少一个光束成形设备的构建包括借助于填平(spackling)处理的应用。在这种方法中——以简化的术语表示——借助了镘刀来施加腻子膏(spackling compound),以便形成上层或上层的一部分,尤其形成用于形成表面或外表面的表面层。该方法的优点在于易于应用和分发腻子膏。
在填平处理过程中,如果腻子膏渗透到微开口中,并且优选地至少部分渗透到微通道中,由此形成至少一个光束成形设备(尤其是漫射器),那么将是非常理想的。这样一来,腻子膏不但可以形成上层的一部分,尤其是用于形成表面或外表面的表面层,而且同时还会形成至少一个光束成形设备(非常有利的是,该设备在实施例中是漫射器)。
优选地,腻子膏包含了形成量子点的半导体材料。因此,借助于腻子膏,不但可以产生漫射器,而且还可以产生量子点,其中作为示例,在所述量子点的帮助下,所产生的颜色或所产生的VCSEL的单色光可以变成任何颜色,由此可以在RGB空间中构建像素。
此外,优选地,所述至少一个功能层和/或上层的至少一个层和/或至少一个光束成形设备的构建包括熔合处理。这样可以对材料进行转换,例如借助热应用来将其从粉末形式转换成固态的固体熔化形式。这种制造方式有利地允许在层上产生很平的表面。
如果至少一个功能层和/或上层的至少一个层和/或至少一个光束成形设备的构建包括生成制造方法,尤其是立体光刻(SLA),那么将会是非常有利的。优选地,在执行该处理的过程中,该处理还可以是选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)、选择性头部烧结(SHS)、粘合剂喷射、电子束熔化(EBM)、熔融淀积建模(FDM)、层压物体建模(LOM)、包层、蜡淀积建模(WDM)、轮廓加工、冷气动态喷涂、立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)和/或液体复合模制(LCM)。用于以成本效益合算的方式快速生产模型、图案、原型、工具和最终产品的快速原型制造方法被称为生成制造方法或加性制造。通常,通过这种制造方式,可以借助于化学和/或物理处理并基于来自无定形流体、粉末等的数据模型或是采用了中性形状条带或线条的形状的材料来直接产生物体。
此外还可以进行安排,以使所述至少一个功能层和/或上层的至少一个层和/或至少一个光束成形设备的构建包括关于上层的再加工。作为示例,关于上层的再加工可以是制造指定的表面结构。特别地,所述构建包括借助了激光器和/或借助了机械加工(优选是借助了铣削和/或钻孔)和/或借助了化学过程(优选是借助了蚀刻)和/或借助了抛光来对上层再加工,以便产生表面层和外表面。在前述方法的帮助下,一方面可以构建基本上为平面的表面或是面向观看者的上层的基本上为平面的表面层。另一方面可以将通道或微通道置于上层之中。作为示例,这一点可以通过铣削和/或钻孔和/或蚀刻穿过上层的通道来实现。作为示例,这样做可以构建光通道,借助该通道,可以将来自发光的发光表面的光从上层的一侧传导到另一侧或使该光从上层的一侧至另一侧。
此外,所述重新加工还可以包括移除载体和/或载体层,其中在所述载体和/或载体层上可以很容易地构造或构建各种结构、层和/或光束成形设备。并且可以想到的是,所述载体层是可以省略的。作为示例,理想情况是,如果上层不在或者未被布置在载体层或载体上,而是处于显示设备的显示器或显示器的玻璃上。
此外,如果上层的构造包含了生成制造方法,尤其是材料模制,那么将是非常有利的。在模制过程中,材料优选不会在压力的作用下被注入模具,与此相反——与用于大型组件(例如发动机)的模制过程相似——浇铸化合物将被倒入模具,或是作为示例,其将被浇铸在某一层上。这样很容易以简单和成本效益合算的方式制造用于形成表面或平面外表面的基本上为平面的表面层。此外,如果在这里借助UV光、施加热量或散热来硬化浇铸材料,那么将是非常优选的。这样做允许先使浇铸化合物流入模具腔体,并且由此在浇铸材料之后借助时间延迟来防止出现气穴。此外,在借助光或热来硬化之前,还可以将浇铸或模制化合物置于振动之中,由此能使气穴向外移动。如此一来——正如已经指示的那样——可以防止出现气穴并且可以产生高质量的层。
优选地,上层的构造包括填充至少两个光束成形设备之间的中间空间。作为示例,这种方法可以先制造光束成形设备,将其彼此以正确的方式定位,并且在此之后借助于填充光束成形设备之间的中间空间来接合相互分离的各个光束成形设备。由此,不但可以在构造上层之前制造光束成形设备或至少一个光束成形设备,而且还可以进行质量控制,其中可以在构建显示设备的过程中可以避免出现废料。
此外,如果用于填充的一定量的材料(特别是塑料,不透明的塑料或金属尤其有利)至少部分并且优选是完全覆盖了至少一个光束成形设备,那么将是非常有利的。在后续的制造步骤中,尤其是在对上层进行再加工的情况下,覆盖至少一个光束成形设备的处理目的在于应用材料,这也有利于再加工。
此外还可以进行安排,以使用于填充的材料(尤其是塑料或金属)量覆盖至少位于面向观看者的表面上的至少一个光束成形设备,以使牺牲部件的至少一个区域或子区域被材料包围。换句话说,如果牺牲部件被用于填充的材料覆盖,那样将是非常有利的,由此,如果对所构建的上层或是形成所述表面的表面层或是面向观看者的表面进行再加工,那么至多会完全移除牺牲部件,优选会移除95%。作为示例,这种移除可以借助于铣削和/或蚀刻和/或抛光来实现。
此外,如果在上层形成面向观看者的基本上是平面的表面,那么将是非常有利的。换句话说,如果形成表面的上层的表面层具有面向观看者的基本上是平面的表面,那么将是非常有利的。在构建这种平面表面的过程中,不但会产生显示器的统一外观,而且还会产生一种感觉,这种感觉会为用户或观看者带来这样一种主观印象,那就是显示设备是由单一材料构造的,并且由此是以一体化的方式构造的。此外,构建一个基本上为平面的表面将是非常有利的,因为在该表面上可以应用执行各种功能的其他的层和/或表面结构。由此,作为示例,被配置成是疏水和/或疏油和/或疏液和/或半透明的表面结构将是可应用的。
优选地,在构建基本上为平面的表面的过程中会构建光学通道,以使来自至少一个光束成形设备的光可以进入和/或脱离。作为示例,通道的构建可以通过钻孔和/或蚀刻和/或铣削来实现。当然,其他用于制造通道的材料移除方法也是可以设想的。
此外,如果构建基本上是平面的表面的处理包含了借助于材料去除方法(尤其是借助于研磨和/或抛光和/或借助于激光器和/或借助于机械加工)的针对面向显示设备观看者的表面处理,由此产生基本上是平面的表面层或基本上是平面的外表面,那么将是非常有利的。换句话说,如果借助所述及的方法来产生上层中的用于形成表面或基本上是平面的外表面的基本上为平面的表面层,那么将是非常有利的。在构建这种平面或表面层的过程中,不但所产生的显示设备的外观是一致的,而且还会产生一种感觉,这种感觉会为用户或观看者带来这样一种主观印象,那就是该显示设备是由单一材料构造的,并且由此是以一体化的方式构造的。这样做赋予了一种高质量的处理。借助于以这种方式构造的显示设备,还可以将其设计成在表面层或上层的侧面上是防水的。此外,构建基本上为平面的表面是非常有利的,因为在该表面上可以应用执行各种功能的其他的层和/或表面结构。由此,作为示例,被配置成是疏水和/或疏油和/或疏液和/或半透明的表面结构是可应用的。
可以进行安排的是,关于面向观看者的表面的处理包括产生公共的平面表面,其中优选可以对上层以及多个光束成形设备(尤其是其输出和/或其牺牲部件)进行处理,以使光可以从多个光束成形设备的输出和/或牺牲部件中射出。结合前述特征,非常有利的是,面向观看者的表面将被处理,以使多个光束成形设备的输出允许光离开。这样一来,以这种方式,来自上层一侧的光会行进到另一侧,或者优选会从输入行进到输出以及有利地从输出行进到输入。
此外,非常有利的是,至少一个光束成形设备的输入区域和/或光束成形设备的最大区域与至少一个光束成形设备的输出区域的比值小于或者小于或等于1:25。该比率允许将最大光输出或最大光量从至少一个光束成形设备的输入传导到输出。由此,损失可以减小到最低限度。
如果通过上层离开的至少一个光束成形设备的区域与上层区域的比值小于或者小于或等于1:10,尤其是在在1:100到1:94之间,那么同样是非常有利的。借助于该比值,可以构建通过以最优的方式使用显示设备提供给发光的发光表面或光束成形设备的空间来提供最优分辨率的显示设备。
优选地,从至少一个光束成形设备的输入到输出的距离与所述至少一个光束成形设备的输入处的最大直径或对角线成比例,并且其比例等于或小于10:1,尤其是等于或小于1:1。该实施例还可以将损失最小化,并且可以在至少一个光束成形设备的输出处沿着观看者的方向发射最大的光或光强或光量。
在理想情况下,至少一个光束成形设备的输出的直径或对角线小于1毫米,优选小于50微米,尤其是小于30微米,优选小于20微米,特别优选的是小于8微米。该对角线越大,则越容易制造,对于区域很大的显示设备(例如用于在机场或火车站播放广告的大区域显示器)来说尤其如此。对角线越小,则小区域显示设备(例如移动电话和/或智能电话和/或平板电脑)的分辨率就越好。
此外还可以安排的是,所述至少两个光束成形设备之间的表面和/或中间空间被适配成抑制光反射和/或吸收光,以便实现更高的对比度和/或改善天线的无线电信号接收。作为示例,通过抑制光反射,可以提升对比度,以使观看者对更深的黑色阴影产生印象。如果光被吸收,那么相同的情况也是适用的。在理想情况下,借助于至少一个在其面向观看者的表面上包含了导电材料的光束成形设备,可以调节所述至少两个光束成形设备之间的表面和/或中间空间,以便改善天线的无线电信号接收。该导电材料可以用于接收无线电信号以及传输此类信号。
优选地,至少两个光束成形设备之间的表面和/或中间空间被适配成测量空气和/或气体和/或放射的成分。换句话说,如果至少两个光束成形设备之间的表面和/或中间空间具有可以测量或记录空气和/或气体和/或放射的传感器,那么将是非常有利的。这样一来,显示设备不但可以用于显示信息,而且还可以用于记录环境状况。
此外,如果至少两个光束成形设备之间的表面和/或中间空间被适配成测量噪声和/或发出噪声和/或检测气味,那么将是非常有利的。借助该实施例,显示设备还可以检测环境状况。此外,作为示例,借助于发出噪声,还可以产生呼叫者触发的警告信号和/或免提通话和/或振铃。
优选地,至少两个光束成形设备之间的表面和/或中间空间被适配成包含了致动器(尤其是微电机)、发送和接收天线、可移动微构件、微熔部件、微电磁或磁性部件、微空气压缩或微液压部件,优选具有形状记忆材料。借助于可主动移动部件(例如电动机、形状记忆材料或致动器),可以构建能够借助于施加能量或电流/电压而被改变形状的显示设备。因此,作为示例,此类显示设备可被从平面配置变成具有可预先定义的曲率的弯曲配置。
总之,可以报告,借助于指定的特征,可以构建出一个在设计、厚度和机械稳定性方面远远超出先前的现有技术的显示设备。
在该处理中,与常规的显示设备相比,完整的显示设备或显示设备本身可以确保机械稳定性提升,并且可以具有更小的直径或总深度。
另外,本发明的显示设备的一个重大的优势在于与常规的已知的显示设备(无论何种类型(尤其是LCD或OLED或等离子或FED))相比,本发明的显示设备都更为优越。首先,这是因为传统显示设备必须具有通常用厚度为0.5毫米到1.5毫米的强化玻璃或塑料(例如蓝宝石玻璃、所谓的“大金刚”玻璃或防弹玻璃等等)制成的透明保护层。这种透明的保护层会极大地影响整个显示设备的重量,而本发明则可以省略该保护层。因此,作为合乎逻辑的结果,本发明的显示设备与传统显示设备相比重量更小。
此外,作为本发明的一部分,借助于这里给出的制造方法,可以实现显示设备的特殊和独特的设计效果以及高机械稳定性。特别地,在被关闭的时候或者作为未被例证的这种创新的显示设备的一部分,其可以出现或产生与蝴蝶一样的彩虹色效果。总而言之,本发明的显示设备制造方法是一种为显示设备提供了独特的设计效果、可能性和特征的方法,对于传统显示设备来说,其既不可能实现也不是可期望的。
由于保护性玻璃不再是必需的,因此随之产生了本发明的另一个优选特征。在常规的显示设备中,保护性玻璃(或塑料)相对较薄,以使其以机械方式保护显示设备。但是,这种玻璃本身不是很有弹性或易碎。因此,用于显示设备的保护玻璃的厚度通常是至少0.5毫米到1.5毫米,并且有时其制造成本会很高。如果破损,那么对其进行更换会很困难且费用很高。
由于根据本发明的制造方法的显示设备具有实质上会发光的发光表面和上层,因此不再需要很厚的透明保护玻璃。
在该处理中,用于填充的材料或填充材料可以由不易破碎的金属构成。因此,有了本发明的制造方法,可以实现创新的显示设备的至少四个重要的特征。
首先,根据本发明的方法制造的显示设备远远不像传统显示设备那样脆弱。举例来说,如果具有传统显示设备的便携式设备掉到地板上,那么几乎在所有情况下,该显示设备都会破碎,因为保护玻璃直接与显示设备相连。
其次,借助于本发明的制造方法,可以构建与传统显示设备相比以明显更薄的方式实现的显示设备。传统显示设备由若干个很薄的层组成,但是保护玻璃(或塑料)必须保持相对较厚,以确保保护功能或保护其自身。而对于根据本发明的制造方法的显示设备来说,情况则并非如此。发光的发光表面可以保持很薄(与最佳的传统显示设备一样,例如OLED的100微米到200微米),其中厚的保护玻璃(例如700微米)可以被仅仅100微米到300微米的填充材料或金属(包括光束成形设备)取代。
该示例清楚显示出传统显示设备(例如总计1毫米)可以被根据这种本发明的制造方法的显示设备(例如总计为250微米)所取代。对于便携设备(例如手表)来说,这是一个巨大的优势,在历史上,制造商一直在努力设计极薄(极轻)的便携设备。
关于这一点,本发明表现出了一个特殊的优点(例如针对OLED或OLED显示设备)。此外,OLED还需要用于防潮和防氧的保护玻璃。
为了确保这种防护,保护玻璃可以非常薄(因为有了本发明就不再需要提供机械保护),或者直接在制造过程中由光学和/或保护材料(例如金属)来执行或取代保护玻璃的防潮或防氧功能。当然,这种处理并不仅限于OLED显示设备,它还可以在制造期间或者在此之后直接应用于液晶(LCD)、VCSEL或FED或等离子体显示设备。
第三,根据本发明方法的显示设备可被制造得非常轻,因为铝、锂或钛之类的金属可以与玻璃相似乃至更轻,尤其是其只具有传统保护性玻璃的必要厚度(或体积)的一小部分的情况下,其具有相同或更高的强度。
第四,借助于本发明的制造方法,可以构建出与传统显示设备相比明显更为柔韧的显示设备。这种柔韧性得益于这样一个优点,那就是没有使用或者没有大量使用脆弱或易碎的材料(例如玻璃)。此外,通过使用施加在光束成形设备之间的中间空间的弹性、柔性材料或填充材料,可以促使整个显示设备弯曲。这样一来,在弹性填充材料的帮助下,显示设备可以在所有方向上变形或弯曲。在该处理中,在弯曲时,至少一个光束成形设备可以保持不变,由此保持其光学特性。换句话说,如果只有光束成形设备之间的材料或是填充材料是柔性的或者被配置成是柔性的,那么将是非常有利的。
由此可以实现柔性的显示器或显示设备。
上述四点对于所有的便携式设备来说都是非常有利的,在与较小的反射表面(在被暴露于阳光的时候)以及更大的节能相结合的情况下尤其如此。
在这里需要明确提及这样一个事实,那就是借助于上述所有特征,不但可以配置用于制造显示设备的方法,而且还可以配置显示设备本身。因此,上述特征不但充当了方法的特征,而且还充当了设备的特征,由此还可以对显示设备进行配置。
此外,应该明确指出的是,如上所述的用于制造显示设备的方法的特征即可以单独使用,也可以在显示设备中以相互结合的方式使用。
换句话说,以上在制造显示设备的方法下述及的特征也可以与显示设备下的其他特征相结合。
非常有利的是,显示设备(尤其是通过具有前述特征的方法获得的显示设备)包括显示器和上层。在这种情况下,上层在理想情况下将会保护显示器,尤其是防范跌落触发的外部影响。
在该处理中,在理想情况下,上层被布置在显示器的发光的发光表面上,并且还具有面向观看者的基本上是平面的表面。这样一来,发光表面的光可以以最佳方式穿过上层,其中面向观看者的基本上为平面的表面会为显示设备的用户带来愉快的感觉。
如果上层包含了让显示器的发光的发光表面产生的光通过的微通道,并且所述微通道在面向观看者的表面上形成了微开口,那么同样是非常有利的,由此,发光表面产生的光可以穿过上层。
此外,非常优选的是,所述上层包含了至少一个光束成形设备,其中所述光束成形设备形成了微通道,并且包括用于光的输入和输出。优选地,所述上层具有至少一个光束成形设备,其输出侧包含了牺牲部件。非常有利的是,该牺牲部件可被牺牲,以便构建基本上为平面的表面,而不会影响所述至少一个光束成形设备的功能。
如果至少一个光束成形设备至少部分包括半透明材料(尤其是玻璃纤维)和/或导电材料(8)(特别是塑料),并且优选被嵌入借助生成制造过程构造的上层,那么同样是非常有利的。
此外,非常优选的是,至少一个光束成形设备具有漫射部件(尤其是漫射器)和/或准直器和/或聚光器。由此,借助于至少一个光束成形设备,可以将所述光集中、校准和/或漫射。
另外,如果在显示器的至少一个发光的发光表面上布置所述输入,那么将是非常有利的。所述输出被有利地布置在了面向观看者的上层的表面上。由此,至少一个光束成形设备的方位是对照显示器的发光表面或者对照显示器确定的。
此外,在所述至少一个光束成形设备的输出处还可以安置漫射部件(尤其是漫射器)和/或滤色器部件和/或颜色转换部件和/或颜色-磷部件(尤其是量子点)。漫射器允许在可以预先确定的角度范围以内发射来自至少一个光束成形设备的光。这样一来,视角可被调整以适应显示设备的相应需求。由此,举例来说,窄视角可能适合具有敏感数据的显示设备,而大视角对于智能手表则是非常有利的。滤色器部件、颜色转换部件和/或颜色-磷部件(特别地,在一个实施例中是量子点)可被用于将具有特定波长并且由此具有特定颜色的光转换成具有另一个波长或颜色的光。当在显示设备中使用至少一个VCSEL时,这种处理将是非常有利的。由此,显示设备还可以用至少一个VCSEL来构建,所述显示设备实现了RGB颜色空间中的各种颜色。
如果上层实际包含的是金属和/或不透明和/或不反光塑料或材料,那么同样是非常有利的。优选地,金属和/或塑料是坚固的材料或是能够抵抗外部机械影响(例如跌落和/或划痕和/或湿气)的材料。
应该指出的是,所述构建优选被理解成是构造,或者在理想情况下,构造同样可被理解成是构建。
在下文中将会基于与关联附图相结合的例示实施例来对本发明进行更详细的说明。这些附图示意性的显示了以下内容:
图1到图5在不同的单个步骤中显示了关于薄且基本上不会破损的显示设备的制造方法的第一例示实施例;
图6a显示了所构建的本发明的显示设备的一部分的俯视图;
图6b显示了来自图1-5的光束成形设备的三维视图;
图7到图11在不同的单个步骤中显示了关于薄且基本上不会破损的显示设备的制造方法的第二例示实施例;以及
图12-17在不同的单个步骤中显示了关于薄且基本上不会破损的显示设备的制造方法的第三例示实施例。
在后续描述中,相同的附图标记将被用于相同的对象。
应该指出的是,后续的例示实施例应被理解成是可能的制造方法的可能的实施例变体。
由于权利要求中限定的主题或方法的带宽(bandwidth),其他的实施例也是可以设想和可行的。
图1到图6在不同的单个步骤中显示了关于薄且基本上不会破损的显示设备1的制造方法的第一例示实施例。
在所述及的图中——以概括形式呈现——介绍了一种了用于制造具有显示器2的薄且基本上不会破损的显示设备1的方法。在这种情况下,上层被4布置在显示器2的发光的发光表面3上,由此具有面向观看者的表面O。所述上层4实质上包含的是金属或不透明或非反光材料。
在上层4中形成了允许显示器2的发光的发光表面3产生的光通过的微通道,所述微通道在面向观看者的表面O中形成微开口A。
所述上层4是在包含若干个步骤的本发明的方法的第一个分段中构造的。
其中,该处理是在图1给出的第一个步骤中在载体T上借助层叠对象建模(生成制造方法)进行的。在该处理中,在具体呈现的用于构造上层4的过程中构建了若干个光束成形设备5,其中所述设备至少部分是由半透明材料、尤其是塑料制成的。这些光束成形设备5在上层4内形成允许光通过的微通道。
在该处理中,在根据图1的当前示例中,光束成形设备5在每一种情况下都可以具有漫射部件(尤其是漫射器(在图1中没有显示))和/或准直器(未显示)和/或聚光器。在图1中,每一个光束成形设备5还具有抛物线形剖面,由此形成聚光器。这样做允许集中入射光。在该处理中,与上端形成对比的下端被布置在载体T上,所述下端具有更大的剖面或直径。
在这种情况下,布置在载体T上的每一个光束成形设备5的下端会形成输入6,并且上端会形成用于光的输出7。
在图2给出的第二个制造步骤中,光束成形设备5的表面会被导电材料8覆盖或涂覆或涂抹。换句话说,光束成形设备5现在至少在其面向观看者的表面上包含了导电材料8。此外,所述材料8还可以被配置成没有导电性或者仅仅以不透明的方式配置。
在图2中,在该处理中,光束成形设备5是借助薄层方法构建的,其中所述薄层方法是溅射和/或电镀应用和/或纳米压印和/或辊压花方法和/或注塑成型方法。在当前范例中,光束成形设备5的构建包括使用金属、尤其是使用铝的溅射处理。结果,除了导电性之外,还可以很容易地从轻质材料中以成本效益合算的方式产生反光表面。因此,每一个光束成形设备5的聚光器内部或是每一个光束成形设备5内部的光会在金属覆盖的区域上被反射,由此,在输入6处将会借助聚光器来将入射光集中或绑定到每一个光束成形设备5的输出7。
在图3中示意性地显示了关于上层4的构造处理的另一个子步骤。在执行该处理的过程中,所述上层的构造处理包括生成制造方法,尤其是材料模制处理。所述上层的模制或构造处理的特征在于填充了光束成形设备5之间的中间空间9。特别地,由此提升了机械稳定性。
此外,用于填充的材料(其在本示例中优选是不透明的塑料或金属)总量完全覆盖了光束成形设备5。如所示,在模制过程,在上层4上不会形成基本上是平面的表面。
由此,在图4给出的后续步骤中,在所述上层会构建面向观看者的基本上是平面的表面O。在该处理中,在构建基本上是平面的表面的过程中会构建光通道,以使来自光束成形设备5的光可以进入和/或离开。结果,光束成形设备5至少部分或者完全是在上层内部构建的。
如果用其他措辞来表述与图3有关的上述环境,则是通过构建平面表面O而在上层4中生成微开口A,由此能让光在光束成形设备5的输出7上脱离。
构建基本上为平面的表面O包括借助材料移除方法、尤其是借助研磨和/或抛光来处理面向显示设备1的观看者的表面O。此外还可以借助激光器和/或借助机械加工(优选是借助铣削和/或钻孔)、和/或借助化学处理(优选是借助蚀刻)和/或借助抛光和/或研磨来产生表面O或表面层。
总之,针对图4描述的步骤,可以指出的是,对面向观看者的表面O所做的处理包括产生公共的平面表面,其中上层4以及多个光束成形设备3(尤其是其输入7)将被处理,以使光可以从光束成形设备3的输出7处射出。
一般来说,构造上层4的处理是借助了生成制造方法进行的,其中除构建光束成形设备5外,构造上层4还以是构建另一个层和/或至少一个功能层为特征。
在执行该处理的过程,构造上层的处理包括构建一个形成表面或外表面的表面层,其中所述表面或外表面则形成了面向观看者的表面O。然而,在本示例中,上层4只具有一个嵌入了光束成形设备5的层。因此,在图4中,上层4对应于表面层。
此外,构建表面层的处理可以包括应用某种表面结构,其中该表面结构可被配置成是疏水和/或疏油和/或疏液和/或半透明的。
在通过产生公共平面表面而对面向观看者的表面O进行了处理之后,载体T同样会被移除。该处理是在碾磨过程的帮助下(尤其是借助了研磨和/或抛光处理)进行的。此外,载体T还可以借助激光器和/或借助机械加工(优选是借助铣削和/或钻孔)和/或借助化学处理(优选是借助蚀刻)和/或借助抛光和/或研磨来移除。
在图5给出的另一个步骤中,用于形成薄且基本上不可破损的显示设备1的显示器2被布置在来自图4的上层4处。
在这种情况下,显示器包括2个OLED或微显示器,以此作为发光的发光表面3,所述表面受玻璃基底G保护。具有面向观看者的表面O的上层4被布置在显示器2的这些发光的发光表面3上或是玻璃基底G上。
更确切地说,对于在上层中形成的微通道或是形成微通道的光束成形设备5而言,其输入6被布置在显示器2的发光的发光表面3上或玻璃基底G上。在该处理上,在理想情况下,每一个光束成形设备5都被布置在发光的发光表面3的上方,由此可以提供光束成形设备所具有的最大程度的光。
结果,光束成形设备5的输出7被布置在上层4的面向观看者的表面O上。从另一侧来看,由位于上层4内部的光束成形设备6形成的微通道外部的OLED或微显示器2被布置成致使来自发光表面3的光可以穿过上层4。换句话说,来自发光的发光表面3的光会进入输出6并从输出7脱离。因此,正如已经指示的那样,微通道或形成微通道的光束成形设备5被用于让光通过,由此,在面向观看者的表面O中,显示器中的发光的发光表面所产生的光可以从微开口A脱离。
图6a显示了所构建的本发明的显示设备1的一部分的顶视图。
在这种情况下,在制造过程中会在上层4的面向观看者的表面O上构建或引入微开口A,并且其百分比小于面向观看者的上层4的整个表面O的10%。在该处理中,与下部相比,在显示设备1的上部,微开口A彼此之前间隔更大。由此可以实现各种距离,并且同时可以确保与用于微开口的小于总表面的10%相关的目标。
图6b是图1-图5中的光束成形设备5的三维视图。
在这种情况下,图6b示意性地显示出光束成形设备5的输入6的区域FA或光束成形设备5的最大区域与光束成形设备5的输出7的区域FA的比值小于1:25。
此外,图6b还表明通过上层脱离的光束成形设备5的区域FA与上层区域的比值小于1:100。
从图6b中还可以看出,从光束成形设备5的输入6到输入7的距离H与光束成形设备5的输入6处的最大直径D成比例,其比值等于1:1。
在该处理中,光束成形设备5的输出7具有小于50微米的直径。优选地,该直径甚至可以更小。
图7-图11在不同的单个步骤中显示了关于薄且基本上不会破损的显示设备的制造方法的第二例示实施例。
在这种情况下,第二例示实施例的所有步骤与第一实施例全都相同。然而,光束成形设备5存在差异。因此,以下文本仅仅涵盖了不同之处,而不会重复那些能以与第一例示实施例相似的方式应用于第二例示实施例的更进一步的说明。
因此,具体地说,图1的制造步骤与根据图7的制造步骤相同,图2的制造步骤与根据图8的制造步骤相同,图3的制造步骤与根据图9的制造步骤相同等等。已被述及的与各个相应步骤相关的所有说明都可以用相似乃至相同的方式而被从第一例示实施例转换到第二例示实施例。
第一与第二例示实施例之间的区别在于光束成形设备5的实施例。
与第一例示实施例的光束成形设备相反,根据第二例示实施例,这些设备的输出侧具有牺牲部件10。
在本示例中,所述牺牲部件被配置成是圆柱形的,并且向上伸出一个光束成形设备5,由此增大了上层4的总的厚度。
当然,光束成形设备5的牺牲部件10也可以采用其他形状。由此,它们还可以被配置成是矩形或圆锥形的。此外,牺牲部件10与先前描述的光束成形设备5是用相同的材料构成的,因此,它们彼此优选被配置成一个整体或一个部件。所述材料可以是能够吸收和透射光的半透明材料。
与图3相似,在图9中,上层4是借助生成制造方法、尤其是借助材料模制处理构造的。上层4的模制处理或构造的特征在于填充了光束成形设备5之间的中间空间9。特别地,其结果是提升了机械稳定性。
在这种情况下,用于填充的材料(尤其是塑料或金属)总量覆盖了至少位于面向观看者的表面O上的光束成形设备5,由此,所述牺牲部件的至少一个区域没有该材料,或者牺牲部件10在很大程度上会被所述材料包围。
在根据图10的后续步骤中,与图4相似,在上层4构建了面向观看者且基本为平面的表面O。在该处理中,在构建基本上为平面的表面O的过程中会构建光通道,以使来自光束成形设备5的光可以进入和/或离开。结果,光束成形设备5至少部分或者完全是在上层内部构建的。
构建基本上为平面的表面O包括借助材料移除方法、尤其是借助研磨和/或抛光来处理面向显示设备1的观看者的表面O。此外还可以借助激光器和/或借助机械加工(优选是借助铣削和/或钻孔)和/或借助化学处理(优选是借助蚀刻)和/或借助抛光和/或研磨来产生表面O或表面层。
在这种情况下,牺牲部件10的优点同样会很明显。其原因在于这样一个事实,那就是在构建光束成形设备5以及牺牲部件10的过程中可以更宽松地设计制造公差,由此可以降低制造成本。
对于第一例示实施例来说,其在模制处理之后有必要精确研磨至光束成形设备的高度,以便获取最大光输出,但对第二例示实施例来说,由于存在牺牲部件10,这种处理将不再是必要的。所述牺牲部件10的高度可被牺牲以进行碾磨,而不会发现光束成形设备5的光输出受损。由此,在碾磨处理中(例如采用研磨的形式),在所述碾磨中可以使用更大的公差。此外,由此还可以产生较少的废料,从而提高了生产率。
如果用其他措辞来表达以上关于图10的叙述,则是在构建平面表面O的过程中在上层4产生微开口A,其中这些微开口A能使光在牺牲部件10形成的输出7处离开光束成形设备5。
总之,对于图10中描述的步骤来说,其可以说明对面向观看者的表面O所做的处理包括产生公共平面表面O,其中上层4以及多个光束成形设备3(尤其是其输出7)将被处理,以使光可以脱离光束成形设备3的输出5。在这种情况下,输出5是由光束成形设备5的牺牲部件10形成的。
通常,还可以说明的是,关于上层的构造是借助了生成制造方法进行的,其中关于上层4的构造同样包括构建其他层和/或至少一个功能层和/或构建光束成形设备5。
此外,与根据图4的第一例示实施例的情形一样,在通过产生公共平面表面而对面向观看者的表面O进行了处理之后,在这里同样会移除载体T。该处理可以借助碾磨过程、尤其是借助研磨和/或抛光处理来进行。当然,在这里还可以借助激光器和/或借助机械加工(优选借助铣削和/或钻孔)和/或借助化学处理(优选借助蚀刻)和/或借助抛光和/或研磨来移除载体T。
在图11给出的后续步骤中,显示器2被布置在来自图10的上层4上,由此形成薄且基本上不可破坏的显示设备1。相关内容请参见我们关于图5所做的叙述。
图12-17在不同的单个步骤中显示了关于薄且基本上不会破损的显示设备的制造方法的第三例示实施例。
在这种情况下,在图12所示的第一步骤中,其中将会为冲压工具和/或注塑工具构建矩阵11。为了显示先前的两个例示实施例(即具有和不具有牺牲部件10的光束成形设备5)的变体,在图12或13中同时给出了这两种变体。此外还显示了关于牺牲部件10的两个不同的实施例。
在构建了矩阵之后,借助于所述矩阵以及借助于纳米压印和/或辊压花方法和/或注塑成型方法,可以构建形成如图12或13所示的具有和不具有牺牲部件10的光束成形设备5。在该处理中,光束成形设备5是借助载体T连接的。
参考图13,第一个左侧牺牲部件10是以与如上所述的第二例示实施例相同的方式配置的实施例。相比之下,第二个右侧牺牲部件10具有从底部到顶部逐渐变细的圆锥形状。因此,对于牺牲部件10来说,各种形状都是可以设想和实施的。
如对照先前的两个例示实施例所述,第三例示实施例中的一个光束成形设备5同样具有输入6和输出7,其中输出7现在可以在牺牲部件10上找到。
在图14中,上层4进一步是借助电镀应用构造的,其中光束成形设备5之间的中间空间9将被填充。借助于该措施,机械稳定性将会得到提升。
此外,用于填充的材料总量(在本例中是金属,优选是钛)现在完全覆盖了光束成形设备5以及牺牲部件10。如所示,对于电镀应用来说,在上层4上不会构建基本上为平面的表面O。
理想情况下,该方法的另一个步骤可以处于借助电镀应用填充中间空间9的处理之前。在该步骤中,光束成形设备5的表面优选会用光反射金属进行汽化或溅射。这样做允许光束成形设备5将来自输入6的光量集中到输出7,以便减小损耗和节省能量。关于该层的应用是以与第一和第二例示实施例相似的方式描述的,但是其与导电材料相关,其中该材料还可以被配置成是反光的,例如铝。
在图15所给出的后续步骤中,在上层4上将会构建面向观看者的基本上为平面的表面O。在该处理中,在构建基本上为平面的表面的过程中会构建光通道,以使光可以从牺牲部件10或光束成形设备5的输出7脱离,或者可以使得光进入和/或脱离光束成形设备5。由此,光束成形设备至少部分或完全是在上层内部构建的。
此外,载体T将被移除。构建面向观看者的基本上为平面的表面O以及移除载体T的处理是借助于上层4的再加工来执行的。在该处理中,上层4的再加工是借助激光器和/或借助机械加工(优选是借助铣削和/或钻孔)和/或借助化学处理(优选是借助蚀刻)和/或借助抛光来完成的,由此产生上层4或者在上层是包括若干个层的情况下产生表面层。
为了简单起见,在根据图16的后续步骤中没有显示牺牲部件10。然而应该注意的是,后续描述同样适用于具有牺牲部件10的光束成形设备5。
根据图16,在根据图15的后续步骤中,上层4将被再次加工,由此借助蚀刻而在光束成形设备5的输出7处构建凹槽11。在这种情况下,在蚀刻处理之前,借助是可被施加和暴露的喷涂以及借助掩模和后续的曝光处理,可以在上层4中限定会在蚀刻过程中被移除或受到保护的区域。换句话说,该处理是以与微芯片制造相类似的方式配置的。
在被布置在光束成形设备5的每一个输出7上的所构建的凹槽12中,其中每一个漫射部件13被设计成漫射器。作为替换或补充,在凹槽11中还可以安置准直器。
在这种情况下,漫射部件13可以通过填平处理来构建,其中腻子膏会渗入微开口形成的凹槽12中。
在完成了上层4之后,在图17所给出的另一个步骤中,所述上层可被布置在显示器2上,由此完成薄且基本上不可破坏的显示设备1。
为此目的,上层4被布置在位于显示器2的发光的发光表面3上方的显示器玻璃基板G上。作为示例,该布置可以用粘合剂来支撑,以使上层4连接到显示器2。
更准确地说,在上层中形成的微通道或是用输入6形成微通道的光束成形设备5被布置在显示器2的发光的发光表面3处或是显示器2的发光的发光表面3的上方。由此,光束成形设备5的输出7被布置在了上层4的面向观看者的表面O上。
显示器2具有作为发光的发光表面3的OLED或微显示器。由此,位于由上层4内部的光束成形设备5形成的微通道外部的OLED或微显示器被布置成致使发光表面3产生的光可以穿过上层4。换句话说,来自发光的发光表面3的光会进入光束成形设备5的输出6,并从其输出7脱离。因此,正如已经指示的那样,微通道或形成微通道的光束成形设备5将被用于让光通过,由此,显示器2的发光的发光表面3所产生的光会在面向观看者的表面O中形成微开口A。
在下文中简要概述了本发明的方法的其他实施例。这些叙述可被应用于所有呈现的示例性实施例。
因此,举例来说,上层4的构造可以包括构建另一个层和/或至少一个功能层和/或还构建光束成形设备5。在该处理中,可以构建一个用于产生电能的太阳能层,以此作为至少一个功能层,和/或可以构建一个用于获取输入的触敏层,和/或可以构建一个用于记录压力的压敏层,和/或可以构建一个用于测量温度的温敏层,和/或可以构建一个用于测量电容的电容层,以此作为至少一个功能层。
在该过程中,可以想到的是,在构建至少一个功能层的过程中将至少一个传感部件引入该功能层,其中优选地,所述至少一个传感部件可被配置成是触摸传感器和/或温度传感器和/或压力传感器和/或电容传感器。
此外,一种可能的情况是在构建光束成形设备5的过程中在两个光束成形设备之间布置至少一个传感部件。作为替换或补充,显示器或是其发光侧也可以具有至少一个传感部件。另外还可以想到的是在显示器与上层之间应用至少一个传感部件。
所述至少一个传感部件可以是传感器,尤其是二维和/或三维传感器,优选是图像传感器和/或触敏和/或压敏和/或气敏传感器,特别是压电元件。
此外,所述上层4不必强制在载体T上构建。所述上层4也可以被直接布置在玻璃基板G或显示器2的发光表面3上。由此可以构建更薄并且因此更轻的显示设备。
针对前述所有例示实施例及其可能的变体,应该指出的是,这些实施例和变体毫无疑问是可以相互结合的。特别地,此类结合是可以从本说明书的概括部分中产生的。
参考符号列表
1显示设备
2显示器
3发光表面
4上层
5光束成形设备
6输入
7输出
8导电材料
9中间空间
10牺牲部件
11矩阵
12凹槽
13漫射部件
A微开口
T载体
G玻璃基底
FA输出区域
FE输入区域
D输入处的直径
H距离

Claims (30)

1.一种用于制造具有显示器(2)的薄且基本上不会破损的显示设备(1)的方法,
其中在所述显示器(2)的发光的发光表面(3)上布置上层(4),其具有面向观看者的表面(O);
其中在所述上层(4)中形成允许所述显示器(2)的所述发光的发光表面(3)产生的光通过的微通道,其中所述微通道在所述面向观看者的表面(O)中形成了微开口(A);
其中在所述上层(4)上构建面向观看者的基本上为平面的表面(O);以及
其中所述基本上为平面的表面(O)的构建包括借助激光器和/或通过机械加工来处理所述显示设备(1)的所述面向观看者的表面(O),以便产生所述基本上是平面的表面(O)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述上层(4)是借助生成制造处理构造的;和/或
优选地,所述上层(4)的构造包括构建其他层和/或至少一个功能层,和/或构建至少一个光束成形设备(5)。
3.一种用于制造具有显示器(2)的薄且基本上不会破损的显示设备(1)的方法,
其中在所述显示器(2)的发光的发光表面(3)上布置上层(4),其具有面向观看者的表面(O);
其中在所述上层(4)中形成允许所述显示器(2)的发光的发光表面(3)产生的光通过的微通道,所述微通道在所述面向观看者的表面(O)中形成微开口(A);
其中所述上层(4)是借助生成制造处理构造的,并且包括形成微通道的至少一个光束成形设备(5)。
4.一种用于制造具有显示器(2)的薄且基本上不会破损的显示设备(1)的方法,
其中在显示器(2)的发光的发光表面(3)上布置上层(4),其具有面向观看者的表面(O);
其中所述上层(4)本质上包括金属和/或不透明和/或非反光材料;以及
其中在所述上层(4)中形成微通道,以便允许所述显示器(2)的所述发光的发光表面(3)产生的光通过,所述微通道在所述面向观看者的表面(O)上形成微开口(A)。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:
在构建所述上层(4)的过程中,至少部分地在所述上层(4)内构建至少一个光束成形设备(5)。
6.根据权利要求4或5的方法,其特征在于:
所述上层(4)是借助生成制造处理构造的,并且包括形成微通道的至少一个光束成形设备(5)。
7.根据权利要求3到6中任一权利要求所述的方法,其特征在于:
在所述上层(4)上形成面向观看者的基本上为平面的表面(O);以及
构建所述基本上为平面的表面(O)包括:借助激光器和/或借助机械加工来处理所述显示设备(1)的所述面向观看者的表面(O),以便产生基本上为平面的表面(O)。
8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述上层(4)的构造包括构建形成表面的表面层,所述表面形成了面向观看者的表面(O);
其中构建所述表面层包括应用表面结构;
其中优选地,所述表面结构被配置成是疏水和/或疏油和/或疏液和/或半透明的;
其中优选地,所述表面层的构建包括在所述表面层中引入贵金属,以便进行精加工。
9.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述微开口(A)是在所述上层(4)的所述面向观看者的表面(O)上引入的,其百分比小于面向观看者的所述上层总表面(O)的10%。
10.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述显示器(2)包括至少一个VCSEL或至少一个OLED或至少一个LED或微显示器;
其中优选地,所述至少一个VCSEL至少部分被引入微通道内部;
其中优选地,所述至少一个OLED或所述至少一个LED或所述微显示器被布置在微通道外部。
11.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述上层(4)的构造包括产生其他层和/或至少一个功能层。
12.根据权利要求12所述的方法,其特征在于:
构建用于产生电能的太阳能层,以此作为至少一个功能层;和/或
构建用于获取输入的触敏层,以此作为至少一个功能层;和/或
构建用于记录压力的压敏层,以此作为至少一个功能层;和/或
构建用于测量温度的温敏层,以此作为至少一个功能层;和/或
构建用于测量电容的电容层,以此作为至少一个功能层。
13.根据权利要求12或13的方法,其特征在于:
在构建所述至少一个功能层的过程中,将至少一个传感部件引入所述功能层;
其中优选地,所述至少一个传感部件被配置成是触摸传感器和/或温度传感器和/或压力传感器和/或电容传感器。
14.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述上层(4)的构造包括构建形成表面的表面层,所述表面形成面向观看者的表面(O);
其中优选地,构建所述表面层包括在所述表面层中引入贵金属,以便进行精加工;
其中优选地,构建所述表面层包括应用表面结构;
其中优选地,所述表面结构被配置成是疏水和/或疏油和/或疏液和/或半透明的。
15.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述至少一个光束成形设备(5)至少部分是由半透明材料、尤其是玻璃纤维,和/或导电材料(8)、尤其是塑料制成。
16.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述至少一个光束成形设备(5)至少在其面向观看者的表面(O)上包含导电材料(8)。
17.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述至少一个光束成形设备(5)具有漫射部件(13)、尤其是是漫射器,和/或准直器和/或聚光器。
18.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述至少一个光束成形设备(5)包括用于光的输入(6)和输出(7);
其中优选地,所述输入(6)被布置在所述显示器(2)的至少一个发光的发光表面(3)上;
其中优选地,所述输出(7)被布置在所述上层(4)的所述面向观看者的表面(O)上;
其中优选地,在所述至少一个光束成形设备(5)的所述输出(7)上安置扩散部件(13),尤其是漫射器,和/或滤色器部件和/或颜色转换部件和/或颜色磷部件,尤其是量子点;
其中优选地,所述至少一个光束成形设备(5)的所述输出(7)被配置成针对颜色和/或辐射测量来获取光和/或对其进行评估。
19.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
输出侧的所述至少一个光束成形设备(5)包括用于构建基本上为平面的表面的牺牲部件(10),所述牺牲部件(10)优选被配置成是圆柱形、矩形或圆锥形,并且所述牺牲部件(10)优选是半透明的,并且所述牺牲部件(10)优选接收并透射光。
20.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
在构建介于至少两个光束成形设备(5)之间的所述至少一个光束成形设备(5)的过程,布置至少一个传感部件;和/或
优选地,所述显示器(2)、优选是其发光侧具有至少一个传感部件;和/或
优选地,在所述显示器(2)和所述上层(4)之间放置至少一个传感部件;和/或
优选地,在所述显示器(2)的所述发光的发光表面(3)之间或是其内部安装至少一个传感部件;
其中优选地,所述至少一个传感部件具有传感器,尤其是二维和/或三维传感器,优选是图像传感器和/或触敏和/或压敏和/或气敏和/或温敏传感器,尤其是压电元件。
21.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
借助薄层方法构建至少一个功能层和/或所述上层(4)的至少一个层和/或至少一个光束成形设备(5)。
22.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
借助薄层方法的构建包括溅射和/或电镀应用和/或纳米压印和/或辊压花方法和/或注塑方法;和/或
优选地,所述构建包括使用金属、尤其是使用铝或金的溅射;和/或
优选地,所述构建包括化学或物理气相沉积或溶胶-凝胶处理;和/或
优选地,所述构建材料模制;
其中优选地,浇铸材料是借助UV光、加热或散热硬化的;和/或
优选地,所述构建包括借助于填平工艺的应用,其中优选地,腻子膏渗透到微开口(A)中,并且优选地至少部分渗透到微通道中,由此形成至少一个光束成形设备(5),尤其是漫射器;
其中优选地,所述腻子膏包含形成量子点的半导体材料;和/或
优选地,所述构建包括熔合;和/或
优选地,所述构建包括生成制造方法,尤其是立体光刻(SLA);和/或
优选地,所述构建包括关于所述上层(4)的再加工,尤其是借助激光器和/或借助机械加工、优选是借助铣削和/或钻孔,和/或借助化学处理、优选是借助蚀刻,和/或借助抛光,由此产生表面层。
23.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述上层(4)的构造包括生成制造方法,尤其材料模制;和/或
优选地,所述上层(4)的构造包括填充至少两个光束成形设备(5)之间的中间空间(9);
其中优选地,用于填充的材料总量、尤其是塑料或金属至少部分并且优选地是完全覆盖所述至少一个光束成形设备(5);和/或
其中优选地,用于填充的材料总量、尤其是塑料或金属覆盖了至少位于所述面向观看者的表面(O)上的所述至少一个光束成形设备(5),由此,所述牺牲部件(O)的至少一个区域被材料包围。
24.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
在构建所述基本上为平面的表面(O)的过程中,构建可供光进入和/或脱离所述至少一个光束成形设备(5)的光通道;和/或
其中优选地,构建所述基本上为平面的表面(O)包括借助材料去除方法、尤其是借助研磨和/或抛光来对所述显示设备(1)的所述观看者的表面(O)进行的处理,由此产生基本上为平面的表面层;和/或
其中优选地,对所述面向观看者的表面(O)所做的处理包括生成公共平面表面(O),其中优选地,所述上层(4)以及多个光束成形设备(5)、尤其是其输出(处理7)和/或其牺牲部件(10)将被处理,以使光可以从多个光束成形设备(5)的输出(7)和/或牺牲部件(10)中射出。
25.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述至少一个光束成形设备(5)的所述输入区域(FE)和/或所述光束成形设备(5)的最大区域与所述至少一个光束成形设备(5)的输出区域(FA)的比值小于或者小于或等于1:25;和/或
优选地,通过所述上层(4)脱离的所述至少一个光束成形设备(5)的区域与所述上层的区域的比值小于或者小于或等于1:10,尤其是介于1:100到1:94之间;和/或
从所述至少一个光束成形设备(5)的输入(6)到输出(7)的距离(H)与所述至少一个光束成形设备的输入(D)处的最大直径或对角线成比例,其比值等于或小于10:1,尤其是等于或小于1:1;和/或
所述至少一个光束成形设备(5)的输出(7)的直径(D)或对角线(D)小于1毫米,优选小于50微米,尤其是小于30微米,优选是小于20微米,特别优选的是小于8微米。
26.根据前述任一权利要求所述的方法,其特征在于:
所述至少一个光束成形设备(5)被适配成在所有的两个方向上传导光信息,尤其是将所述光从所述至少一个光束成形设备(5)的输入(6)传导到输出(7)以及从输出(7)传导到输入(6);和/或
优选地,至少两个光束成形设备(5)之间的表面(O)和/或中间空间(9)被适配成防止光反射和/或吸收光,以便获得更高的对比度和/或改善天线的无线电信号接收;和/或
优选地,至少两个光束成形设备(5)之间的表面(O)和/或中间空间(9)被适配成测量空气和/或气体和/或放射的成分;和/或
优选地,至少两个光束成形设备(5)之间的表面(O)和/或中间空间(9)被适配成测量噪声和/或发出噪声和/或检测气味;和/或
优选地,至少两个光束成形设备(5)之间的表面(O)和/或中间空间(9)被适配成包括致动器、尤其是微电机,发射和接收天线、可移动微构件、微熔部件、微电磁或磁性部件、微空气压缩或微液压部件,优选具有形状记忆材料。
27.一种尤其是通过根据权利要求1-27中任一权利要求所述的方法获取的显示设备,具有:
显示器(2),以及被布置在显示器(2)的发光的发光表面(3)上并具有面向观看者的基本上为平面的表面(O)的上层(4),
其中所述上层(4)包括用于允许显示器(2)的发光的发光表面(3)所产生的光通过的微通道,其在面向观看者的表面(O)中形成微开口(A),
其中所述上层(4)包括至少一个光束成形设备(5),所述至少一个光束成形设备形成微通道并且包括用于光的输入(6)和输出(7)以及位于输出侧的牺牲部件(10),所述牺牲部件可被牺牲,以便构建基本上为平面的表面,而不会影响所述至少一个光束成形设备的功能。
28.一种尤其是通过根据权利要求1-28中的任一权利要求所述的方法获取的显示设备,具有:
显示器(2)以及上层(4),其中所述上层(4)被布置在所述显示器(2)的发光的发光表面(3)并具有面向观看者的基本上为平面的表面(O),
其中所述上层(4)包括用于允许所述显示器(2)的所述发光的发光表面(3)所产生的光通过的微通道,其在所述面向观看者的表面(O)中形成微开口(A),
其中所述上层(4)包括至少一个光束成形设备(5),所述至少一个光束成形设备(5)形成了包含用于光的输入(6)和输出(7)的微通道,
所述至少一个光束成形设备(5)至少部分包括半透明材料、尤其是玻璃纤维,和/或导电材料(8)、尤其是塑料,并且其被嵌入在所述上层中,其中所述上层是借助生成制造处理构造的。
29.根据权利要求29所述的显示设备,其特征在于:
所述上层包括至少一个光束成形设备(5),其在所述输出侧具有牺牲部件(10),所述牺牲部件可被牺牲,以便构建基本上为平面的表面,而不会影响至少一个光束成形设备的功能。
30.根据权利要求28-30中任一权利要求所述的显示设备,包括通过根据权利要求1-27中任一权利要求所述的方法获取的显示设备的一个或若干个特征。
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