CN114512063A - 一种显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示技术领域,具体涉及一种显示装置,包括:发光层,用于发射供所述显示装置进行显示控制的光线;波导层,与所述发光层连接,用于采集所述发光层发送的光线,并传输至显示层;所述显示层,与所述波导层连接,用于利用所述波导层传输的光线显示相应的像素。该显示装置通过将显示层与发光层分开设置,中间通过波导层进行连接,使得所述显示层的尺寸可以做的非常大,而且成本低、组装简单、光线柔和。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,具体涉及一种显示装置。
背景技术
现有的大屏幕显示器如采用LCD或者OLED,超过一定尺寸由于集成化的加工方式,衬底面积增大后成本会急剧上升。或者只能采用拼接的方式,接缝影响美观,多台显示也增加了控制的成本与难度;采用单个像素分立式的LED显示,器件数量动辄上百万个,器件总成本高,组装复杂,个别像素出故障的概率也会增大,维修难度大,而且屏幕厚重脆弱,不利于运输安装;分离像素每个LED实际发光面积小,光强集中,造成显示效果刺眼;而采用投影和背投的方式,成像的对比度,清晰度,均匀度,亮度会受投影设备的影响,效果比较差,而且需要一定的工作距离和空间。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种显示设备,以解决大尺寸显示屏成本高、组装复杂的问题。
根据第一方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括:
发光层,用于发射供所述显示装置进行显示控制的光线;
波导层,与所述发光层连接,用于采集所述发光层发出的光线,并传输至显示层;
所述显示层,与所述波导层连接,用于利用所述波导层传输的光线显示相应的像素。
本发明实施例提供的显示装置,通过将发光层与显示层分开设置,利用波导层将所述发光层发出的光线采集并传输至显示层,从而使得当所述显示层的尺寸非常大时,所述显示装置的发光层可以不与所述显示层的尺寸适配,即,所述发光层的尺寸、组成所述发光层的器件可以不与所述显示层的尺寸适配,例如,传统工艺中,大尺寸显示装置一般都会根据显示层的尺寸设计与所述显示层尺寸适配的发光层,而所述发光层的组成器件的数量也会相应的增加,从而导致传统大尺寸显示装置的成本高、组装复杂、容错率大。而,本发明实施例提供的显示装置,发光层不受显示层尺寸的影响,只需将波导层与所述发光层和显示层匹配安装即可,组装相对简单、容错率低,成本低。
结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,所述发光层包括:多个发光单元,所述发光单元为发光二极管或激光半导体阵列。
结合第一方面第一实施方式,在第一方面第二实施方式中,所述激光半导体阵列为以下至少之一:单色发光线阵、彩色发光线阵、单色二维阵列、彩色二维阵列。
本发明实施例提供的显示装置,由于发光二极管的色彩饱和度高、响应时间快且漏光效果弱,因此采用发光二极管作为所述显示装置的发光层,可以有效提高显示质量;由于激光半导体阵列亮度高、颜色纯、能损低、使用寿命长,因此采用激光半导体阵列作为所述显示装置的发光层,可以有效提高显示质量。
结合第一方面,在第一方面第三实施方式中,所述波导层包括:
多个波导管,所述波导管的一端与所述发光单元连接,所述波导管用于传输所述发光单元发出的光线。
本发明实施例提供的显示装置,通过所述波导层的多个波导管可以将所述发光层发出光线最大限度的传送至所述显示层进行显示,有效提高了发光层发出光线的利用率,从而使得所述显示装置的显示效果更佳。
结合第一方面第三实施方式,在第一方面第四实施方式中,所述波导管包括:波导芯层和包层,所述包层覆盖在所述波导芯层上。
本发明实施例提供的显示装置,所述波导管由波导芯层和包层组成,可以将发光层发出的光最大限度的传输至显示层。
结合第一方面第四实施方式,在第一方面第五实施方式中,所述波导芯层由树脂采用压制或者注塑等方式制作而成。
本发明实施例提供的显示装置,由树脂采用压制或注塑等方式制作所述波导芯层,可以增强所述波导层的可塑性、易加工性,降低制作成本。
结合第一方面第四实施方式,在第一方面第六实施方式中,所述包层为以下至少之一:空气层、低于所述波导芯层的折射率的透明材料。
本发明实施例提供的显示装置,当光线在所述波导层中传输时,光线由所述波导芯层射入所述包层,所述包层由空气层或低于所述波导芯层折射率的透明材料制成,可以实现光线最大限度的传输至显示层。
结合第一方面,在第一方面第七实施方式中,所述显示层包括多个像素单元和发光面,所述像素单元为导光板,所述导光板的一端与所述波导层连接,另一端对准所述发光面,所述导光板用于将所述波导层传输过来的光线发射至所述发光面。
本发明实施例提供的显示装置,将所述显示层设计为由多个像素单元和发光面组成,其中,所述像素单元为导光板,一端与波导层连接,接收所述波导层传输过来的光,另一端对准发光面,将所述波导层传输过来的光均匀的发射给所述发光面,从而避免了光线集中导致的显示效果刺眼的问题。
结合第一方面第七实施方式,在第一方面第八实施方式中,所述发光面上制成有漫反射颗粒,用于将发射至所述发光面的光线均匀分布在所述导光板上并以设置的角度漫反射出去。
本发明实施例提供的显示装置,所述发光面制有漫反射颗粒,可以将其发出的光线均匀地发送给导光板,所述导光板再将接收到的光线以设置的角度,反射出去,从而避免了光线集中导致的显示效果刺眼的问题。
结合第一方面或第一方面第一至第八实施方式中任一项实施方式,在第一方面第九实施方式中,所述显示层为平面或曲面。
本发明实施例提供的显示装置,通过将发光层与显示层分开设置,利用波导层将所述发光层与所述显示层进行连接,从而使得所述显示层的尺寸可以非常大,而且所述显示层的形状可以是平面,也可以是曲面,使得所述显示装置的使用范围更广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的显示装置的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的波导层的波导管的结构示意图;
图3是根据本发明实施例的发光层的组成结构示意图;
图4a-图4b是根据本发明实施例提供的显示装置的原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中,提供了一种显示装置,图1是根据本发明实施例的显示装置的结构示意图,如图1所示,所述显示装置包括:发光层11、波导层12、显示层13,其中,所述发光层11用于发射供所述显示装置进行显示控制的光线,所述波导层12与所述发光层11连接,用于采集所述发光层11发出的光线,并传输至所述显示层13,所述显示层13与所述波导层12连接,用于利用所述波导层12传输的光线显示相应的像素。
如图1所示,所述发光层11用于发射供所述显示装置进行显示控制的光线,所述波导层12具有光输入面和光输出面,其中,所述光输入面与所述发光层11匹配连接,所述光输出面与所述显示层13匹配连接,用于将所述发光层11发出的光线传输至所述显示层的像素点进行显示。
本发明实施例提供的显示装置,通过将发光层11与显示层13分开设置,利用波导层12将所述发光层11发出的光线采集并传输至显示层13,从而使得当所述显示层13的尺寸非常大时,所述显示装置的发光层11可以不与所述显示层的尺寸适配,即,所述发光层11的尺寸、组成所述发光层11的器件可以不与所述显示层13的尺寸适配,例如,传统工艺中,大尺寸显示装置一般都会根据显示层的尺寸设计与所述显示层尺寸适配的发光层,而所述发光层的组成器件的数量也会相应的增加,从而导致传统大尺寸显示装置的成本高、组装复杂、容错率大。而,本发明实施例提供的显示装置,发光层11不受显示层13尺寸的影响,只需将波导层12与所述发光层11和显示层13匹配安装即可,组装相对简单、容错率低,成本低。
可选地,所述发光层11包括多个发光单元01,所述发光单元01为发光二极管或者激光半导体阵列。
如图1所示,所述发光层11包括多个发光单元01,用于发射供所述显示装置进行显示控制的光线,所述波导层12的光输入面与所述发光层11的多个发光单元01匹配连接,用于将所述发光层11的多个发光单元01发出的光线传输至所述波导层12的光输出面,所述显示层13与所述光波导层12的光输出面匹配连接,用于将所述发光单元01发出的光线作为一个像素进行显示。
其中,所述发光单元01可以是发光二极管,也可以是激光半导体阵列,在此不做限定。
可选地,所述激光半导体阵列为以下至少之一:单色发光线阵、彩色发光线阵、单色二维阵列、彩色二维阵列。
需要说明的是,所述激光半导体阵列可以是单色发光线阵或彩色发光线阵或单色二维阵列或彩色二维阵列,也可以是单色发光线阵、彩色发光线阵、单色二维阵列、彩色二维阵列的任意组合,在此不做限定。
本发明实施例提供的显示装置,由于发光二极管的色彩饱和度高、响应时间快且漏光效果弱,因此采用发光二极管作为所述显示装置的发光层,可以有效提高显示质量;由于激光半导体阵列亮度高、颜色纯、能损低、使用寿命长,因此采用激光半导体阵列作为所述显示装置的发光层,可以有效提高显示质量。
如图1所示,所述波导层12包括:多个波导管02,所述波导管02的一端与所述发光单元01连接,所述波导管02用于传输所述发光单元01发出的光线。
具体地,如图1所示,所述波导层12具有多个波导管02,所述波导管02具有光输入面和光输出面,所述波导管02的光输入面与所述发光单元01匹配连接,用于将所述发光单元01发出的光线进行传输。其中,为了能够保证所述波导管02能够最大限度接收到所述发光单元01发出的光线,所述匹配连接意为将所述波导管02的中心对准所述发光单元01,或者所述波导管02以一定的角度与所述发光单元01连接,只要能够保证所述波导管02能够接收到所述发光单元01发出的光的情况下,不造成所述发光单元01发出光的浪费,所述波导管02与所述发光单元01的连接不做任何限定。
本发明实施例提供的显示装置,通过所述波导层12的多个波导管02可以将所述发光层11发出光线最大限度的传送至所述显示层13进行显示,有效提高了发光层11发出光线的利用率,从而使得所述显示装置的显示效果更佳。
可选地,如图2所示,所述波导管02包括波导芯层21和包层22,所述包层22覆盖在所述波导芯层21上。
本发明实施例提供的显示装置,所述波导管02由波导芯层21和包层22组成,可以将发光层11发出的光最大限度的传输至显示层13。
可选地,所述波导芯层21由树脂采用压制或者注塑等方式制成。
所述波导芯层21的制作流程包括:
(1)设计所述波导芯层21的形状;
(2)采用光刻、湿法刻蚀、干法刻蚀、等离子体刻蚀等技术形成硅或金属母板;
(3)然后在所述硅或金属母板上采用铸造、磨压等方法形成模板;
(4)采用热压、冷压、注模等方法将所述模板制成所述波导芯层21的形状,以得到所述波导芯层21的模具;
(5)基于所述波导芯层21的模具,将树脂材料采用浇注的方法,形成所述波导芯层21。
需要说明的是,所述波导层12具有多个波导管02,也即所述波导层12具有多个波导芯层21,在制作时,为了节省工艺制作成本以及提升工艺制作效率,可以将所述波导层12的多个波导芯层21共同设计形状后,采用上述波导芯层21的制作流程进行制作,可得到所述波导层12的模具,再将树脂材料采用浇注的方式,形成所述波导层12。
需要说明的是,所述波导芯层21的材料可以是树脂,也可以是聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,简称PMMA)材料、聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC)材料,只要能够满足传输发光单元01发出的光即可,在此不做限定。
本发明实施例提供的显示装置,由树脂采用压制或注塑等方式制作所述波导芯层21,可以增强所述波导层12的可塑性、易加工性,降低制作成本。
可选地,所述包层22为以下至少之一:空气层、低于所述波导芯层21的折射率的透明材料。
结合上述波导芯层21或波导层12的制作流程,在所述波导芯层21的浇注完成后,在所述波导芯层21的外侧面涂覆至少一层低于所述波导芯层21的折射率的透明材料,以形成所述包层22。需要说明的是,所述包层可以是空气层,也可以是低于所述波导芯层21的折射率的透明材料,其中,所述透明材料可以是聚偏氟乙烯(Poly vinylidene fluoride,简称PVDF),也可以是聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene,简称PTFE)等,只要所述包层12可以进行光线的传输,且折射率低于所述波导芯层21即可,在此不做限定。
本发明实施例提供的显示装置,当光线在所述波导层12中传输时,光线由所述波导芯层21射入所述包层22,所述包层22由空气层或低于所述波导芯层21折射率的透明材料制成,可以实现光线最大限度的传输至显示层13。
可选地,如图3所示,所述显示层13包括多个像素单元31和发光面32,所述像素单元31为导光板,所述导光板的一端与所述波导层连接,另一端对准所述发光面32,所述导光板用于将所述波导层传输过来的光线发射至所述发光面32。
具体地,所述显示层13包括多个像素单元31,每一个所述像素单元31为一个导光板,所述导光板的一端与所述波导层连接,另一端对准所述发光面32,将所述波导层传输过来的光线发射至所述发光面32。其中,导光板是一种利用极高反射率且不吸光的高科技材料通过激光雕刻、V型十字网格雕刻、UV网版印刷技术,在一块光学级的亚克力板材的底面制作出多个导光点,当所述波导层传输过来的光照射在所述导光板上时,制成所述导光板的亚克力材质可以将光线进行吸收,当光线发射到各个所述导光板的导光点时,光线会向各个角度发散,从所述导光板的正面射出,通过各种疏密、尺寸不一的导光点,可以使所述导光板均匀发光,从而使得所述发光面32接收到的光线均匀、明亮、柔和。
图4a-图4b是根据本发明实施例提供的显示装置的原理示意图,图4a是当发光层11为一维发光线阵时,所述显示装置的原理示意图,如图4a所示,所述发光层11具有若干发光单元01,且所述若干发光单元01呈线形排布,每个发光单元01包括R、G、B三个子发光单元,与所述发光单元01连接的有显示驱动,用于驱动所述发光单元01中子发光单元发光,从而使得所述发光单元01发出有颜色的光;所述波导管02将所述发光单元01发出的有颜色的光传输至显示层的像素单元31,以将所述发光单元01发出的有颜色的光进行显示。因此,本发明实施例提供的显示装置的显示层13的尺寸并不受发光层11的限制,当所述显示驱动驱使所述发光层13发出光时,所述波导管02便可以将所述发光层11的光传输至显示层13的像素单元31进行显示,而所述像素单元31的大小以及相邻像素单元31之间的距离可以设计成任意需要的值,从而使得所述显示层13的尺寸可以做的非常大。
图4b是当发光层11为二维发光阵列时,所述显示装置的原理示意图,如图4b所示,所述发光层11具有若干发光单元01,且所述若干发光单元01呈面形排布,每个发光单元01包括R、G、B三个子发光单元,与所述发光单元01连接的有显示驱动,用于驱动所述发光单元01中子发光单元发光,从而使得所述发光单元01发出有颜色的光;所述波导管02将所述发光单元01发出的有颜色的光传输至显示层13的像素单元31,以将所述发光单元01发出的有颜色的光进行显示。因此,本发明实施例提供的显示装置的显示层13的尺寸并不受发光层11的限制,当所述显示驱动驱使所述发光层11发出光时,所述波导管02便可以将所述发光层11的光传输至显示层13的像素单元31进行显示,而所述像素单元31的大小以及相邻像素单元31之间的距离可以设计成任意需要的值,从而使得所述显示层13的尺寸可以做的非常大。需要说明的是,图4b所示的显示装置原理示意图,是基于所述显示装置的俯视图进行说明的,在实际中,所述显示装置的俯视图只有所述显示层13的像素单元31。
本发明实施例提供的显示装置,将所述显示层设计为由多个像素单元和发光面组成,其中,所述像素单元为导光板,一端与波导层连接,接收所述波导层传输过来的光,另一端对准发光面,将所述波导层传输过来的光均匀的发射给所述发光面,从而避免了光线集中导致的显示效果刺眼的问题。
可选地,所述发光面32上制成有漫反射颗粒,用于将发射至所述发光面32的光线均匀分布在所述导光板上并以设置的角度漫反射出去。
具体地,可以在所述发光面32的底部通过压制、注塑或喷砂等工艺形成预设密度的、预设形状的漫反射颗粒,以使得发射至所述发光面32的光线可以再次漫反射至所述导光板,使得光线更加均匀且柔和,从而避免了传统显示技术中容易出现的光线集中导致的显示效果刺眼的问题。
本发明实施例提供的显示装置,所述发光面制有漫反射颗粒,可以将其发出的光线均匀地发送给导光板,所述导光板再将接收到的光线以设置的角度,反射出去,从而避免了光线集中导致的显示效果刺眼的问题。
可选地,所述显示层13为平面或者曲面。
本发明实施例提供的显示装置,通过将发光层11与显示层13分开设置,利用波导层12将所述发光层11与所述显示层13进行连接,从而使得所述显示层13的尺寸可以非常大,而且所述显示层13的形状可以是平面,也可以是曲面,使得所述显示装置的使用范围更广。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种显示装置,其特征在于,包括:
发光层,用于发射供所述显示装置进行显示控制的光线;
波导层,与所述发光层连接,用于采集所述发光层发出的光线,并传输至显示层;
所述显示层,与所述波导层连接,用于利用所述波导层传输的光线显示相应的像素。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述发光层包括:多个发光单元,所述发光单元为发光二极管或者激光半导体阵列。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述激光半导体阵列为以下至少之一:单色发光线阵、彩色发光线阵、单色二维阵列、彩色二维阵列。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述波导层包括:多个波导管,所述波导管的一端与所述发光单元连接,所述波导管用于传输所述发光单元发出的光线。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,所述波导管包括:波导芯层和包层,所述包层覆盖在所述波导芯层上。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述波导芯层由树脂采用压制或者注塑等方式制作而成。
7.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述包层为以下至少之一:空气层、低于所述波导芯层的折射率的透明材料。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述显示层包括多个像素单元和发光面,所述像素单元为导光板,所述导光板的一端与所述波导层连接,另一端对准所述发光面,所述导光板用于将所述波导层传输过来的光线发射至所述发光面。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述发光面上制成有漫反射颗粒,用于将发射至所述发光面的光线均匀分布在所述导光板上并以设置的角度漫反射出去。
10.根据权利要求1-9任一项所述的显示装置,其特征在于,所述显示层为平面或者曲面。
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