CN113539134B - 显示模组和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示模组和显示装置,属于显示技术领域,显示模组包括透光区和发光区,透光区位于相邻两个发光区之间;显示模组包括:多个发光元件,发光元件位于发光区内;多个光路转换结构,位于发光元件背离发光元件出光面的一侧且位于发光区内;光路转换结构可改变第一光线的传播方向,使得第一光线从透光区出射;其中,第一光线包括从第一侧入射至发光区的光线;第一侧指光路转换结构远离发光元件的一侧。显示装置包括上述显示模组。本发明可以提高显示模组背光侧的光线透过率,改善透明显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,更具体地,涉及一种显示模组和显示装置。
背景技术
随着人们对显示技术的要求越来越高,透明显示装置随之兴起。透明显示装置是指显示装置在同一时刻某些区域能够显示影像,而某些区域能够透过环境光而使得使用者观看到显示装置背面的场景,可将实物和多媒体影像完美地结合在一起,呈现出直观的画面,使显示内容更具有表现力,还可以进行实时互动,给使用者带来震撼的视觉效果。透明显示装置可应用于汽车车窗、冰箱门、商店橱窗、自动售货机与建筑物窗户等。但是在透明显示屏的设计中,由于显示屏中的金属走线以及薄膜晶体管等都为不透光材料形成,导致显示屏背面的环境光的穿透率不足,使显示屏的透明显示效果受到影响。
现有技术中通过极限压缩金属走线以及薄膜晶体管等像素电路及走线的面积,尽可能增加透光区的面积,以提高透明显示屏背面的环境光的透过率,更好的实现透明显示。但是鉴于像素电路及走线的复杂程度,继续压缩其面积十分困难;而且此方法需要在设计和工艺上走极限,容易导致制程风险增加,设备良率受损;另外显示屏的PPI(Pixels PerInch,像素密度,表示每英寸显示屏所拥有的像素数量)容易受到限制,因为PPI越高,光线透过率越低,需要压缩的像素电路及走线的面积也越大。在此情况下进一步提升透明显示的透过率已然非常困难。
因此,提供一种能够提高光线透过率,改善透明显示效果的同时,又可以降低制程风险的显示模组和显示装置,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种显示模组和显示装置,以解决现有技术中透明显示屏背面的环境光的透过率得不到较好提升,透明显示效果不理想的问题。
本发明公开了一种显示模组,包括:透光区和发光区,透光区位于相邻两个发光区之间;显示模组包括:多个发光元件,发光元件位于发光区内;多个光路转换结构,位于发光元件背离发光元件出光面的一侧且位于发光区内;光路转换结构可改变第一光线的传播方向,使得第一光线从透光区出射;其中,第一光线包括从第一侧入射至发光区的光线;第一侧指光路转换结构远离发光元件的一侧。
基于同一发明构思,本发明还公开了一种显示装置,该显示装置包括上述显示模组。
与现有技术相比,本发明提供的显示模组和显示装置,至少实现了如下的有益效果:
本发明提供的显示模组的发光区能够通过不同发光颜色的发光元件实现画面显示,而透光区能够透过环境光使得使用者观看到显示模组背光侧(第一侧)的场景,并且本发明还在发光区设置了光路转换结构,以改变第一侧入射至发光区的第一光线的传播方向,使得第一光线改变传播方向后从透光区出射,实现将实物和多媒体显示画面完美结合,呈现出直观画面,使显示内容更具有表现力,给使用者带来更好的视觉效果的同时,还可以进一步提升显示模组的光线透过率,使得原本在显示模组第一侧的可能被发光区(非透光区)遮挡的图像被看到,进而可以使得使用者观察到的显示模组第一侧的物体图像(或显示模组背面的场景画面)更全面,实现更好的透明显示效果。并且由于光路转换结构设置于显示模组的发光区,可以在不影响显示模组正常显示画面的基础上提升显示模组的光线透过率。
当然,实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例提供的显示模组的平面结构示意图;
图2是图1中A-A’向剖面结构示意图;
图3是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图4是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图5是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图6是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图7是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图8是图7中的光路转换结构的光路传输示意图;
图9是第一表面和第二表面的夹角α大于45°的光路传输示意图;
图10是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图11是图10中的光路转换结构的光路传输示意图;
图12是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图13是图12中的光路转换结构的光路传输示意图;
图14是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图15是图14中的光路转换结构的光路传输示意图;
图16是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图17是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图18是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图19是本发明实施例提供的显示模组的局部放大平面结构示意图;
图20是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图;
图21是本发明实施例提供的显示模组的另一种平面结构示意图;
图22是本发明实施例提供的显示装置的平面结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
请结合参考图1和图2,图1是本发明实施例提供的显示模组的平面结构示意图,图2是图1中A-A’向剖面结构示意图,本实施例提供的一种显示模组000,包括:透光区AA1(图中未填充)和发光区AA2,透光区AA1位于相邻两个发光区AA2之间;
显示模组000包括:
多个发光元件10,发光元件10位于发光区AA2内;
多个光路转换结构20,位于发光元件10背离发光元件10出光面E的一侧且位于发光区AA2内;
光路转换结构20可改变第一光线L的传播方向,使得第一光线L从透光区AA1出射;其中,第一光线L包括从第一侧M入射至发光区AA2的光线;第一侧M指光路转换结构20远离发光元件10的一侧。可以理解的是,本实施例的图2中仅以一束第一光线L示例说明,并不表示第一光线L的实际数量和实际方向,第一光线L泛指从第一侧M入射至发光区AA2的所有光线。
具体而言,本实施例提供的显示模组000可以为用于实现透明显示的显示模组,显示模组000包括透光区AA1和发光区AA2,透光区AA1位于相邻两个发光区AA2之间;可选的,显示模组000可以包括多个透光区AA1和多个发光区AA2,任意一个透光区AA1位于相邻两个发光区AA2之间,发光区AA2设置有发光元件10,一个发光区AA2可以理解为显示模组000的一个子像素所在区域,或者一个发光区AA2和一个与其相邻的透光区AA1可以理解为显示模组000的一个子像素所在区域。本实施例的发光元件10可以为有机发光二极管或Micro LED(微发光二极管)或Mini LED(次毫米发光二极管),发光区AA2可以设置发光元件10和与发光元件10电连接且驱动发光元件10发光的驱动电路(包括驱动晶体管、信号走线等由不透光材料形成的结构,图中未示意)。可选的,本实施例的发光元件10可以为Micro LED或MiniLED,由于Micro LED或Mini LED的亮度高,寿命长,且Micro LED或Mini LED颗粒的发光效率随亮度的增加而增大,因而发光区AA2采用Micro LED或Mini LED来发光,不仅可以提高显示模组000的使用寿命,而且可以达到较高的显示亮度,提高显示对比度。此外,由于Micro LED或Mini LED的亮度高,寿命长,因而在Micro LED或Mini LED寿命可允许的条件下,可以减小发光区AA2的布设面积,进而在相同的PPI(Pixels Per Inch,像素密度)下有利于增大透光区AA1的面积,从而可以进一步提高显示模组000作为透明显示屏使用时的光线透过率。
在本实施例的显示模组000工作时,发光元件10发出的光线从发光元件10的出光面E射出显示模组000,即发光元件10的出光面E所在侧可以理解为该显示模组000的出光侧N,显示模组000的发光区AA2用于显示该显示模组000本身所需显示的画面。与显示模组000的出光侧N相背离的光路转换结构20所在侧可以理解为本实施例显示模组000的背光侧,即本实施例的光路转换结构20远离发光元件10的一侧的第一侧M,也是第一光线L入射侧。对于由第一侧M入射至发光区AA2的第一光线L(第一光线L可以理解为显示模组000的背光侧的环境光),本实施例设置在背离发光元件10出光面E的一侧的光路转换结构20可以改变第一光线L的传播方向,使得第一光线L改变传播方向后能够从透光区AA1出射。
本实施例通过光路转换结构20的设置,使得原本从第一侧M入射至在发光区AA2(非透光区)的第一光线L能够在进入光路转换结构20后,在光路转换结构20内部发生光路变化(图中未示意光路转换结构20内部的光路变化方向,可以理解的是该光路变化可以包括在光路转换结构20内部发生的反射、全反射等),进而通过改变传播方向后最终从透光区AA1射出显示模组000,到达位于显示模组000的出光侧N的使用者,进而使得使用者能够观察到第一光线L,即使用者能够在显示模组000的出光侧N观察到位于显示模组000的第一侧M的物体(或显示模组000背面的场景画面),在显示模组000具有相同的PPI的情况下,提高了显示模组000背光侧的光线透过率,改善了透明显示效果。
本实施例的显示模组000的发光区AA2能够通过不同发光颜色的发光元件10实现画面显示,而透光区AA1能够透过环境光使得使用者观看到显示模组000背光侧(第一侧M)的场景,并且本实施例还在发光区AA2设置了光路转换结构20,以改变第一侧M入射至发光区AA2的第一光线L的传播方向,使得第一光线L改变传播方向后从透光区AA1出射,实现将实物和多媒体显示画面完美结合,呈现出直观画面,使显示内容更具有表现力,给使用者带来更好的视觉效果的同时,还可以进一步提升显示模组000的光线透过率,使得原本在显示模组000第一侧M的可能被发光区AA2(非透光区)遮挡的图像被看到,进而可以使得使用者观察到的显示模组000第一侧M的物体图像(或显示模组000背面的场景画面)更全面,实现更好的透明显示效果。并且由于光路转换结构20设置于显示模组000的发光区AA2,可以在不影响显示模组000正常显示画面的基础上提升显示模组000的光线透过率。
可以理解的是,本实施例的透光区AA1仅包括透明材料,不包括遮光的金属走线等,从而可以避免金属走线对光的散射,还可以提高透光区AA1的光线透过率,使得透过显示模组000看到的第一侧M的图像更清晰,提高透明显示效果。
需要说明的是,本实施例的显示模组000包括但不仅限于上述结构,还可以包括其他能够实现显示功能的结构,具体实施时,可参考相关技术中能够实现透明显示效果的显示模组的设置结构进行理解,本实施例在此不作赘述。
需要进一步说明的是,本实施例对于光路转换结构20的具体形状结构不作具体限定,可以为如图2所示的几何形状结构,还可以为其他形状结构,仅需满足设置于发光区AA2范围内,且能够改变第一光线L的传播方向,使得第一光线L最终从透光区AA1出射即可。
在一些可选实施例中,请结合参考图1和图3,图3是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,本实施例中的显示模组000还包括衬底基板30和控制电路层40,在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,衬底基板30和控制电路层40均位于发光元件10朝向光路转换结构20的一侧,控制电路层40位于衬底基板30和发光元件10之间,发光元件10与控制电路层40电连接。
本实施例解释说明了显示模组000还可以包括衬底基板30和控制电路层40,可选的,衬底基板30、控制电路层40和发光元件10可以均为显示面板的膜层结构,而在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,衬底基板30和控制电路层40均位于发光元件10朝向光路转换结构20的一侧,即衬底基板30和控制电路层40均位于发光元件10背离其出光面E的一侧,衬底基板30可以至少作为包括控制电路层40和发光元件10的显示面板的承载基板使用,可选的衬底基板30可以为透明材料制作。控制电路层40位于衬底基板30和发光元件10之间,发光元件10与控制电路层40电连接,控制电路层40用于设置与发光元件10电连接且可以驱动发光元件10发光的驱动电路,如像素驱动电路的驱动晶体管、信号走线等结构,本实施例对于控制电路层40的具体结构不作具体限定,仅需满足当控制电路层40采用不透光材料制作时,所制作的结构均位于发光区AA2范围内,从而避免影响透光区AA1的透过率。
可以理解的是,本实施例仅说明了在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,衬底基板30和控制电路层40均位于发光元件10朝向光路转换结构20的一侧,控制电路层40位于衬底基板30和发光元件10之间,对于光路转换结构20的具体设置位置(如光路转换结构20可以位于包括衬底基板30、控制电路层40、发光元件10的显示面板的外部,或者如图3所示光路转换结构20可以位于衬底基板30和控制电路层40之间,或者光路转换结构20还可以位于控制电路层40和发光元件10之间等),本实施例不作具体限定,仅需满足光路转换结构20位于背离发光元件10出光面E的一侧,从第一侧M入射至发光区AA2的第一光线L需先经过光路转换结构20,再从透光区AA1射出即可。
在一些可选实施例中,如图3所示,在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,光路转换结构20设置于衬底基板30和发光元件10之间。本实施例解释说明了在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,光路转换结构20位于背离发光元件10出光面E的一侧时,光路转换结构20可以设置于衬底基板30和发光元件10之间,即光路转换结构20可以为显示面板结构内的部分膜层,从而使得光路转换结构20可以与包括衬底基板30、控制电路层40、发光元件10的显示面板本身具有的结构共同封装成型。
可选的,如图4所示,图4是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,控制电路层40包括第一有机层401,光路转换结构20与第一有机层401同层同材料设置。
本实施例解释说明了当光路转换结构20设置于衬底基板30和发光元件10之间时,由于发光元件10与控制电路层40电连接,控制电路层40设置导电膜层(如用于制作驱动晶体管的栅极G、源极S、漏极D、各种信号走线等的导电膜层)时,需要使用绝缘用的有机膜层,而光路转换结构20的制作材料仅需满足光路传输效果较好,因此有机膜层的材料可以作为光路转换结构20的制作材料使用,即控制电路层40可以至少包括一个第一有机层401(或多个有机绝缘子层堆叠形成的第一有机层401,图4中以第一有机层401为栅极G和源极S/漏极D之间的有机绝缘层为例进行示意),光路转换结构20与该第一有机层401同层同材料设置,通过将该第一有机层401制作成各个光路转换结构20的几何形状,从而可以通过复用显示模组000本身具有的第一有机层401作为光路转换结构20的制作膜层,有利于显示模组000的整体薄型化。
需要说明的是,当第一有机层401制作成各个光路转换结构20的几何形状时,如图4所示,第一有机层401在透光区AA1位置可以为空置空间F,图4仅是为了清楚示意光路转换结构20,示意出的第一有机层401在透光区AA1位置的空置空间F较大,实际实施时显示模组000的各膜层厚度均很薄,即光路转换结构20在垂直于显示模组000所在平面方向Z上的厚度也很薄,因此实际实施时的第一有机层401在透光区AA1位置的空置空间F较小,即使空置也不会影响显示模组000其他膜层的铺设平整性。或者可以理解为即使因该空置空间F的存在,后续膜层铺设时存在轻微的不平整也可以通过显示模组000的其他膜层结构如封装层来进行调整,以满足制程平整度的要求。
在一些可选实施例中,如图5所示,图5是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,本实施例中第一有机层401在透光区AA1位置的空置空间F还可以采用其他不影响光线出射角度仅可以透光的材料填充(图中以斜条纹图案表示在该空置空间F的透光材料),以进一步提升该膜层的平整性。
在一些可选实施例中,请结合参考图1和图6,图6是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,本实施例中,在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,光路转换结构20位于衬底基板30远离控制电路层40的一侧。
本实施例解释说明了显示模组000还可以包括衬底基板30和控制电路层40,衬底基板30、控制电路层40和发光元件10可以均为显示面板的膜层结构,而在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,光路转换结构20可以位于衬底基板30远离控制电路层40的一侧,即光路转换结构20是显示面板外部设置的结构,从而可以使得无需改变显示面板原有的制程工艺,仅需在制作好的显示面板的衬底基板30远离控制电路层40的一侧单独制作多个几何形状的光路转换结构20即可,有利于降低显示模组000的整体制程难度。
在一些可选实施例中,请结合参考图1和图7、图8,图7是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,图8是图7中的光路转换结构的光路传输示意图,本实施例中,光路转换结构20包括相互连接的第一表面20A和第二表面20B,第一表面20A朝向发光元件10,第二表面20B位于第一表面20A背离发光元件10的一侧,第一表面20A与显示模组000所在平面平行,第二表面20B与第一表面20A的夹角为α,α≤45°;
如图7和图8所示,第一表面20A设置有全反射薄膜501,全反射薄膜501使从第二表面20B一侧入射至第一表面20A的第一光线L被反射;
第二表面20B设置有半反半透薄膜502,半反半透薄膜502使从第一侧M入射的第一光线L透过半反半透薄膜502入射至第一表面20A,从第一表面20A一侧入射至第二表面20B的第一光线L被反射。
本实施例解释说明了光路转换结构20的具体结构可以为一个几何三角结构,其中光路转换结构20包括相互连接的第一表面20A和第二表面20B,第一表面20A朝向发光元件10,第二表面20B位于第一表面20A背离发光元件10的一侧,且第一表面20A与显示模组000所在平面平行(即第一表面20A与衬底基板30所在平面平行),第二表面20B与第一表面20A的夹角为α,α≤45°,至少可以使得光路转换结构20的第一表面20A和第二表面20B形成三角夹角,由于第一表面20A与衬底基板30所在平面平行,则第二表面20B可以理解为几何形状的光路转换结构20的斜面。本实施例还在第一表面20A设置了全反射薄膜501,第二表面20B设置了半反半透薄膜502,可选的,全反射薄膜501可完全贴附于第一表面20A上或者采用镀膜工艺镀在第一表面20A上,半反半透薄膜502可完全贴附于第二表面20B或者采用镀膜工艺镀在第二表面20B上。当第一侧M的第一光线L入射至发光区AA2范围内时,第一光线L首先透过第二表面20B的半反半透薄膜502入射至光路转换结构20内部的第一表面20A,第一表面20A上贴附的全反射薄膜501使从第二表面20B一侧入射至第一表面20A的第一光线L被反射后,再射至第二表面20B的半反半透薄膜502,此时,一部分被半反半透薄膜502反射的第一光线L可能会直接经三角几何形状的光路转换结构20的另一表面直接出射至透光区AA1,另一部分被半反半透薄膜502反射的第一光线L仍然射至第一表面20A的全反射薄膜501上再一次被反射,改变光路后最终经第二表面20B的半反半透薄膜502反射从光路转换结构20的另一表面出射至透光区AA1。可以理解的是,第一光线L在光路转换结构20内部的全反射薄膜501和半反半透薄膜502之间可以经过多次反射后最终从透光区AA1射出,本实施例的图8仅是示例性画出了从第一侧M的各个方向入射至第二表面20B的第一光线L在光路转换结构20内部以及最终出射至透光区AA1的一种光路传输结构图,但不局限于此光路传输结构,具体实施时,可以通过控制第二表面20B与第一表面20A的夹角α、第二表面20B和第一表面20A的延伸面积来使得尽可能多的第一光线L从透光区AA1射出。本实施例通过在光路转换结构20的第一表面20A设置全反射薄膜501,第二表面20B设置有半反半透薄膜502,使得出射至发光区AA2正下方中间的光线(即相对于发光区AA2正视角的光线,与方向Z平行的第一光线L)更容易被该结构的光路转换结构20改变传输方向,最终经多次反射后出射至透光区AA1。
本实施例还设置了第二表面20B与第一表面20A的夹角α小于或等于45°,能够使得透过半反半透薄膜502的第一光线L经该角度α的第二表面20B(斜面)后,至少可以被第一表面20A的全反射薄膜501再一次反射至第二表面20B的半反半透薄膜502,再经半反半透薄膜502反射至透光区AA1射出,避免夹角α大于45度时出现第一光线L不能从显示模组000的出光侧N出射。
如图9所示,图9是第一表面20A’和第二表面20B’的夹角α’大于45°的光路传输示意图,透过半反半透薄膜502’的第一光线L’经角度α’较大的第二表面20B’(斜面)后,直接被第一表面20A’的全反射薄膜501’反射,从第一侧M’出射,而不是从显示模组000的出光侧N’射出被使用者看到,因此夹角α’大于45度时反而降低了显示模组000透光区AA1的光线透过率。
本实施例限定第二表面20B与第一表面20A的夹角α小于或等于45°,能够让被半反半透薄膜502反射的第一光线L经该角度的第二表面20B(斜面)正好从显示模组000的出光侧N透光区射出被使用者观察到,有利于提高透明显示效果。并且,本实施例通过将半反半透薄膜与全反射薄膜集成在同一光学转换结构上,能够将部分出射至发光区的光线从透光区出射,在满足提高透明显示效果的同时,第二表面20B与第一表面20A的夹角α小于或等于45°,这意味着在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,整个光路转换结构20的厚度尽可能的薄,进而有利于实现整个显示模组000的薄型化设计。
需要说明的是,本实施例的光路转换结构20的制作材料可以是玻璃,也可以是塑料等有机材质,仅需满足第一表面20A设置全反射薄膜501,第二表面20B设置半反半透薄膜502,使得第一光线L经半反半透薄膜502和全反射薄膜501的多次反射作用后最终从光路转换结构20的除第一表面20A和第二表面20B的另一个表面出射至透光区AA1即可。可以理解的是,本实施例对于全反射薄膜501的材料不作具体限定,可以为金属反射薄膜或者其他材料制成的结构;本实施例对于半反半透薄膜502的材料不作具体限定,可以用塑料、胶粘剂、橡胶或其他材料制成,或者由银、铝、钼、铜、钛、铬中的任意一种金属或它们中任意两种或以上的合金构成,仅需满足能够实现半反半透效果即可。
可选的,光路转换结构20在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上的厚度可以为几-几十微米,从而可以使得第一光线L能够在第一表面20A和第二表面20B有足够的空间来回进行多次反射最终从透光区AA1射出的同时,还可以避免光路转换结构20的厚度过大影响显示模组000的整体厚度。
在一些可选实施例中,请结合参考图1、图7、图8和图10、图11,图10是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,图11是图10中的光路转换结构的光路传输示意图,本实施例中,全反射薄膜501使从发光元件10一侧入射至第一表面20A的光线P被全反射薄膜501反射。
本实施例解释说明了由于全反射薄膜501的反射作用,还可以使得从发光元件10一侧入射至第一表面20A的光线P,即从显示模组000的出光侧N入射至第一表面20A的光线(可以理解为发光元件10的出射光线)被全反射薄膜501反射回发光区AA2,从而有利于提高发光元件10的光提取效率,提高显示模组000通过发光元件10实现的显示效果。
在一些可选实施例中,请结合参考图1、图7和图8和图12、图13,图12是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,图13是图12中的光路转换结构的光路传输示意图,本实施例中,光路转换结构20还包括第三表面20C,第三表面20C分别与第一表面20A和第二表面20B连接,第三表面20C为第一光线L的出射面;
第三表面20C与第一表面20A的夹角为β,β≥90°;其中,β为第三表面20C与第一表面20A形成的朝向第二表面20B的夹角。
本实施例解释说明了几何三角形状的光路转换结构20除了包括与衬底基板3所在平面平行的第一表面20A和与第一表面20A连接的第二表面20B之外,还包括第三表面20C,第三表面20C分别与第一表面20A和第二表面20B连接,第三表面20C作为第一光线L的出射面,即在光路转换结构20内部经过多次反射后的第一光线L最终经第三表面20C出射至透光区AA1。本实施例设置第三表面20C与第一表面20A的夹角β大于或等于90°,β为第三表面20C与第一表面20A形成的朝向第二表面20B的夹角,即第三表面20C与第一表面20A的夹角β可以为直角(如图7和图8所示)或钝角(如图12和图13所示),从而可以使得第三表面20C尽量朝向显示模组000的出光侧N,则第二表面20B有更多的能够反射的区域朝向显示模组000的出光侧N,有利于使得第一侧M入射的第一光线L在光路转换结构20内部经过多次反射后,最终可以经第二表面20B的半反半透薄膜502反射后,经该角度的第三表面20C出射至显示模组000出光侧N的透光区AA1,避免第一光线L还是从第一侧M出射,进而可以提高透光区AA1的光线透过率。并且,本实施例设置第三表面20C与第一表面20A的夹角β为钝角,在满足提高透明显示效果的同时,还可以使得在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,整个光路转换结构20的厚度尽可能的薄(可以理解为光路转换结构20被压缩的比较扁),进而有利于实现整个显示模组000的薄型化设计。
可选的,如图7和图8所示,第三表面20C与第一表面20A的夹角β可以为直角即第三表面20C垂直于显示模组000所在平面,从而可以降低制程工艺难度,还可以充分利用发光区AA2的空间,避免光路转换结构20遮挡进入透光区AA1的光线,影响透明显示效果。
在一些可选实施例中,请结合参考图1、图14和图15,图14是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,图15是图14中的光路转换结构的光路传输示意图,本实施例中,光路转换结构20还包括第三表面20C,第三表面20C分别与第一表面20A和第二表面20B连接,第三表面20C为第一光线L的出射面;第三表面20C为弧面,且第三表面20C朝远离第二表面20B的方向凸出形成弧面。
本实施例进一步解释说明了光路转换结构20的第三表面20C可以为朝远离第二表面20B的方向凸出而形成的弧面,即第三表面20C作为第一光线L的出射面,在光路转换结构20内部经过多次反射后的第一光线L最终经第三表面20C出射至透光区AA1的情况下,可以将第三表面20C设计为弧面,使得光路转换结构20的第一光线L的出射面类似透镜表面,进而可以使得第一光线L从第三表面20C出射至透光区AA1时进一步改变传输方向,以达到较好的从透光区AA1的出射角度,保证第一光线L被显示模组000出光侧N的使用者看到。
可以理解的是,本实施例对于第三表面20C的弧面的弯曲程度不作具体限定,仅需满足第三表面20C的弧面可以类似于透镜的效果,改变第一光线L从透光区AA1出射的方向以更好的被使用者观察到即可。
在一些可选实施例中,请结合参考图1和图16,图16是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,本实施例中,在平行于显示模组000所在平面的方向X上,相邻两个透光区AA1之间至少包括两个光路转换结构20,相邻两个透光区AA1之间的两个光路转换结构20的第三表面20C相互背离。
本实施例解释说明了显示模组000的一个发光区AA2可以对应设置至少两个光路转换结构20,即在平行于显示模组000所在平面的方向X上,相邻两个透光区AA1之间设置至少两个光路转换结构20,且相邻两个透光区AA1之间的两个光路转换结构20的第三表面20C相互背离,如图16所示,相邻两个透光区AA1之间设置的两个光路转换结构20中,一个光路转换结构20的第三表面20C更靠近一个透光区AA1,而另一个光路转换结构20的第三表面20C更靠近另一个透光区AA1,进而可以通过一个发光区AA2内设置至少两个光路转换结构20,使得从两个第三表面20C出射的第一光线L分别导入相邻的两个透过区AA1内,使得透明显示更加均匀。
可选的,本实施例的图16仅以相邻两个透光区AA1之间至少包括两个光路转换结构20为例进行示例说明,但不局限于此数量,相邻两个透光区AA1之间还可以包括四个光路转换结构20,且四个光路转换结构20可以在一个发光区AA2范围内环绕设置,四个光路转换结构20中至少两个的第三表面20C均朝向与其最靠近的透光区AA1,进而可以进一步使得透明显示效果更加均匀。
可选的,如图17和图18所示,图17是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,图18是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,本实施例中的相邻两个透光区AA1之间的至少两个光路转换结构20可以为一体结构,即与同一个发光区AA2对应设置的至少两个光路转换结构20可以为一体成型结构,进而有利于降低制程难度,提高制程效率。
可以理解的是,本实施例对于位于相邻两个透光区AA1之间的一体结构的至少两个光路转换结构20的形状不作具体限定,可以如图17或图18所示的光路转换结构20的结构,还可以为其他一体成型的形状,本实施例不作具体限定,仅需满足第一光线L的出射面即第三表面20C朝向与其靠近的透光区AA1即可。
可选的,如图19所示,图19是本发明实施例提供的显示模组的局部放大平面结构示意图(可以理解的是,为了清楚示意本实施例的结构,图19中进行了透明度填充),相邻两个透光区AA1之间的一个发光区AA2范围内还可以包括多个光路转换结构20形成的一个整体的环形结构,且各个光路转换结构20的第三表面20C均尽可能朝向透光区AA1的方向,进而可以使得透光区AA1在各个方向的透明显示效果更加均匀。
在一些可选实施例中,请结合参考图1和图20,图20是图1中A-A’向的另一种剖面结构示意图,本实施例中,多个发光元件10至少包括第一发光元件101和第二发光元件102,第一发光元件101的发光效率大于第二发光元件102的发光效率;
多个光路转换结构20至少包括第一光路转换结构201和第二光路转换结构202,在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,第一光路转换结构201与第一发光元件101交叠,第二光路转换结构202与第二发光元件102交叠;
第一光路转换结构201的第三表面20C与第一表面20A的夹角为β1,第二光路转换结构202的第三表面20C与第一表面20A的夹角为β2,β1<β2。
本实施例解释说明了不同发光颜色的发光元件10对应的光路转换结构20的结构可以不同,即多个不同的光路转换结构20可以做差异化设计。由于显示模组000中为了实现彩色的显示画面一般包括多种不同发光颜色的发光元件10,而不同发光颜色的发光元件的发光效率不同,如蓝色发光元件的发光效率远小于红色发光元件和绿色发光元件的发光效率。本实施例设置多个发光元件10至少包括第一发光元件101和第二发光元件102,第一发光元件101的发光效率大于第二发光元件102的发光效率,可选的第一发光元件101可以为红色发光元件或绿色发光元件中的一种,第二发光元件102可以为蓝色发光元件,或者还可以为其他实施方式,本实施例不作具体限定。由于第二发光元件102的发光效率较低,则第二发光元件102对应位置的画面显示效果相对较低。因此本实施例设置与第一发光元件101位置对应的第一光路转换结构201的第三表面20C与第一表面20A的夹角β1,小于与第二发光元件102位置对应的第二光路转换结构202的第三表面20C与第一表面20A的夹角β2,从而使得第二光路转换结构202的第二表面20B反射的第一光线L更多,即从第三表面20C出射至透光区AA1的出光效果更好,可以通过较大的夹角β2形成的第二表面20B反射更多的第一光线L,并从较大范围的第三表面20C出射出去,即第二发光元件102对应位置有更多的第一光线L从透光区AA1出射,进而有利于提升发光效率较低的第二发光元件102对应位置的透明显示的出光效果,可以提升使用者的体验满意度。
可以理解的是,本实施例对于第一光路转换结构201的第三表面20C与第一表面20A的夹角为β1、第二光路转换结构202的第三表面20C与第一表面20A的夹角为β2的具体角度不作具体限定,仅需满足大于或等于90°的同时,还可以使得发光效率低的第二发光元件102与第二光路转换结构202位置对应,发光效率高的第一发光元件101与第一光路转换结构201位置对应,夹角β1小于夹角β2即可,具体实施时,可根据实际需求设置角度大小。
在一些可选实施例中,请结合参考图16和图21,图21是本发明实施例提供的显示模组的另一种平面结构示意图(可以理解的是,为了清楚示意本实施例中光路转换结构20的结构,图21中进行了透明度填充),在平行于显示模组000所在平面的方向上,多个光路转换结构20相互连接;
在垂直于显示模组000所在平面的方向Z上,光路转换结构20围绕透光区AA1设置。
本实施例进一步解释说明了位于发光区AA2内的各个光路转换结构20可以相互连接形成一个整体结构,且相互连接的多个光路转换结构20均围绕透光区AA1设置,从而可以在制程中同步制作,有利于提高制程效率。
在一些可选实施例中,请参考图22,图22是本发明实施例提供的显示装置的平面结构示意图,本实施例提供的显示装置111,包括本发明上述实施例提供的显示模组000,显示模组000的具体结构已经在上述实施例中进行了详细说明,此处不再赘述。当然,图22所示的显示装置111仅仅为示意说明,该显示装置可以是例如橱窗、智能眼镜、车载显示屏、手机、平板计算机、笔记本电脑等任何具有透明显示功能的电子设备,本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的显示装置111,具有本发明实施例提供的显示模组000的有益效果,具体可以参考上述各实施例对于显示模组000的具体说明,本实施例在此不再赘述。
通过上述实施例可知,本发明提供的显示模组和显示装置,至少实现了如下的有益效果:
本发明提供的显示模组的发光区能够通过不同发光颜色的发光元件实现画面显示,而透光区能够透过环境光使得使用者观看到显示模组背光侧(第一侧)的场景,并且本发明还在发光区设置了光路转换结构,以改变第一侧入射至发光区的第一光线的传播方向,使得第一光线改变传播方向后从透光区出射,实现将实物和多媒体显示画面完美结合,呈现出直观画面,使显示内容更具有表现力,给使用者带来更好的视觉效果的同时,还可以进一步提升显示模组的光线透过率,使得原本在显示模组第一侧的可能被发光区(非透光区)遮挡的图像被看到,进而可以使得使用者观察到的显示模组第一侧的物体图像(或显示模组背面的场景画面)更全面,实现更好的透明显示效果。并且由于光路转换结构设置于显示模组的发光区,可以在不影响显示模组正常显示画面的基础上提升显示模组的光线透过率。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (15)
1.一种显示模组,其特征在于,包括:透光区和发光区,所述透光区位于相邻两个所述发光区之间;
所述显示模组包括:
多个发光元件,所述发光元件位于所述发光区内;
多个光路转换结构,位于所述发光元件背离所述发光元件出光面的一侧且位于所述发光区内;
所述光路转换结构可改变第一光线的传播方向,使得所述第一光线从所述透光区出射;其中,所述第一光线包括从第一侧入射至所述发光区的光线;所述第一侧指所述光路转换结构远离所述发光元件的一侧;
所述光路转换结构包括相互连接的第一表面和第二表面,所述第一表面朝向所述发光元件,所述第二表面位于所述第一表面背离所述发光元件的一侧,所述第一表面与所述显示模组所在平面平行,所述第二表面与所述第一表面之间具有夹角;
所述第一表面设置有全反射薄膜,所述全反射薄膜使从所述第二表面一侧入射至所述第一表面的所述第一光线被反射;
所述第二表面设置有半反半透薄膜,所述半反半透薄膜使从所述第一侧入射的所述第一光线透过所述半反半透薄膜入射至所述第一表面,从所述第一表面一侧入射至所述第二表面的所述第一光线被反射。
2.根据权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述显示模组还包括衬底基板和控制电路层,在垂直于所述显示模组所在平面的方向上,所述衬底基板和所述控制电路层均位于所述发光元件朝向所述光路转换结构的一侧,所述控制电路层位于所述衬底基板和所述发光元件之间,所述发光元件与所述控制电路层电连接。
3.根据权利要求2所述的显示模组,其特征在于,在垂直于所述显示模组所在平面的方向上,所述光路转换结构设置于所述衬底基板和所述发光元件之间。
4.根据权利要求3所述的显示模组,其特征在于,所述控制电路层包括第一有机层,所述光路转换结构与所述第一有机层同层同材料设置。
5.根据权利要求2所述的显示模组,其特征在于,在垂直于所述显示模组所在平面的方向上,所述光路转换结构位于所述衬底基板远离所述控制电路层的一侧。
6.根据权利要求1-5任一项所述的显示模组,其特征在于,所述第二表面与所述第一表面的夹角为α,α≤45°。
7.根据权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述全反射薄膜使从所述发光元件一侧入射至所述第一表面的光线被所述全反射薄膜反射。
8.根据权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述光路转换结构还包括第三表面,所述第三表面分别与所述第一表面和所述第二表面连接,所述第三表面为所述第一光线的出射面;
所述第三表面与所述第一表面的夹角为β,β≥90°;其中,β为所述第三表面与所述第一表面形成的朝向所述第二表面的夹角。
9.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,所述第三表面为弧面,且所述第三表面朝远离所述第二表面的方向凸出形成所述弧面。
10.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,在平行于所述显示模组所在平面的方向上,相邻两个所述透光区之间至少包括两个所述光路转换结构,相邻两个所述透光区之间的两个所述光路转换结构的所述第三表面相互背离。
11.根据权利要求10所述的显示模组,其特征在于,相邻两个所述透光区之间的两个所述光路转换结构为一体结构。
12.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,所述第三表面垂直于所述显示模组所在平面。
13.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,
多个所述发光元件至少包括第一发光元件和第二发光元件,所述第一发光元件的发光效率大于所述第二发光元件的发光效率;
多个光路转换结构至少包括第一光路转换结构和第二光路转换结构,在垂直于所述显示模组所在平面的方向上,所述第一光路转换结构与所述第一发光元件交叠,所述第二光路转换结构与所述第二发光元件交叠;
所述第一光路转换结构的所述第三表面与所述第一表面的夹角为β1,所述第二光路转换结构的所述第三表面与所述第一表面的夹角为β2,β1<β2。
14.根据权利要求1所述的显示模组,其特征在于,在平行于所述显示模组所在平面的方向上,多个所述光路转换结构相互连接;
在垂直于所述显示模组所在平面的方向上,所述光路转换结构围绕所述透光区设置。
15.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1-14任一项所述的显示模组。
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