CN117031756A - 显示装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种显示装置及电子设备,属于显示技术领域。包括显示组件以及导光组件;显示组件包括第一显示件、第二显示件、第一偏振片、第二偏振片和合光件,第一显示件发出的第一光线,第二显示件发出第二光线,第一光线的波长大于第二光线的波长;第一显示件与合光件的第一入光面相对,第一偏振片夹设于第一显示件与第一入光面之间,第二显示件与合光件的第二入光面相对,第二偏振片夹设于第二显示件与第二入光面之间;第一偏振片具有第一偏振方向,第二偏振片具有第二偏振方向;导光组件包括配向层和液晶层,配向层具有配向方向,第一偏振方向与配向方向之间的夹角为第一夹角,第二偏振方向与配向方向之间的夹角为第二夹角。
Description
技术领域
本申请属于显示技术领域,具体涉及一种显示装置及电子设备。
背景技术
随着科技的发展,电子设备的应用越来越广泛,例如,增强现实(AugmentedReality,AR)设备、虚拟现实(Virtual Reality,VR)等设备已经广泛应用在日常生活中。其中,AR设备通常设置有显示装置,显示装置包括显示组件和导光组件,显示组件发出光线,光线传递至导光组件,导光组件传递怪光线至用户的眼睛,使得用户可以通过导光组件看到光线,即用户可以看到图像。而显示组件发出的光线通常由红光、绿光和蓝光组件,即红光、蓝光和绿光为三原色光,通过红光、蓝光和绿光组合,形成其他颜色。而红光、蓝光和绿光的波长不同,从而在传递的过程中,光线一旦在导光组件中衍射,衍射角度也会存在差别,从而导致从导光组件传出的光线中红光、蓝光和绿光的色彩比例不均匀,出现彩虹效应,影响用户的使用体验。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种显示装置及电子设备,能够解决光线从导光组件传出之后出现彩虹效应,影响用户的使用体验的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种显示装置,包括显示组件以及导光组件;
所述显示组件包括第一显示件、第二显示件、第一偏振片、第二偏振片和合光件,所述第一显示件发出的第一光线,所述第二显示件发出第二光线,所述第一光线的波长大于所述第二光线的波长;
所述第一显示件与所述合光件的第一入光面相对,所述第一偏振片夹设于所述第一显示件与所述第一入光面之间,所述第二显示件与所述合光件的第二入光面相对,所述第二偏振片夹设于所述第二显示件与所述第二入光面之间;所述第一偏振片具有第一偏振方向,所述第二偏振片具有第二偏振方向;
所述导光组件包括配向层和液晶层,所述配向层具有配向方向,所述第一偏振方向与所述配向方向之间的夹角为第一夹角,所述第二偏振方向与所述配向方向之间的夹角为第二夹角,所述第一夹角小于所述第二夹角;
经过所述第一偏振片的所述第一光线和经过所述第二偏振片的所述第二光线通过所述合光件合光后入射至所述导光组件的受光面,并经过所述液晶层从所述导光组件的出光面出射。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述第一方面中所述的光波导结构
在本申请实施例中,由于第一显示件与合光件的第一入光面相对,第一偏振片夹设于第一显示件与第一入光面之间,第二显示件与合光件的第二入光面相对,第二偏振片夹设于第二显示件与第二入光面之间,因此,第一显示件发出的光线会照射在第一偏振片上,并经过第一偏振片进行偏振,第二显示件发出的光线会照射在第二偏振片上,并经过第二偏振片进行偏振。而第一偏振片具有第一偏振方向,第二偏振片具有第二偏振方向,从而第一显示件的光线穿过第一偏振片之后,被沿着第一偏振方向偏振,第二显示件的光线穿过第二偏振片之后,被沿着第二偏振方向偏振,之后经过第一偏振片的第一光线和经过第二偏振片的第二光线通过合光件合光后入射至导光组件的受光面,并经过液晶层从导光组件的出光面出射。导光组件包括配向层和液晶层,配向层具有配向方向,因此,配向层可以对液晶层中的液晶进行配向,使得液晶层中液晶的长轴的方向与配向层的配向方向平行。第一偏振方向与配向方向之间的夹角为第一夹角,第二偏振方向与配向方向之间的夹角为第二夹角,第一夹角小于第二夹角,而经过偏振片的光线的偏振方向与配向层的夹角越小,那么该束光线在该液晶层的液晶中的等效折射率就越大,从而使得第一光线在导光组件的液晶层中的等效折射率大于第二光线在导光组件的液晶层中的等效折射率,进而使得第一光线的衍射角减小,第一光线从导光组件的出光面传出之后,第一光线与第二光线尽可能平行,减小色散,进而减弱彩虹效应,提高用户的体验。
附图说明
图1表示本申请实施例提供的一种显示装置的示意图之一;
图2表示本申请实施例提供的一种显示组件的示意图;
图3表示本申请实施例提供的一种显示装置的示意图之二;
图4表示本申请实施例提供的一种导光组件的示意图之一;
图5表示本申请实施例提供的一种导光组件的示意图之二;
图6表示本申请实施例提供的一种第一偏振方向与配向方向之间的夹角的示意图;
图7表示本申请实施例提供的一种第二偏振方向与配向方向之间的夹角的示意图;
图8表示本申请实施例提供的一种第三偏振方向与配向方向之间的夹角的示意图。
附图标记:
001:第一容纳空间;002:第二容纳空间;10:显示组件;20:导光组件;30:第一半透半反膜;40:第二半透半反膜;11:第一显示件;12:第二显示件;13:第三显示件;21:配向层;22:液晶层;23:框体;101:第一偏振片;102:第二偏振片;103:合光件;104:第三偏振片;201:受光面;202:第一光栅;203:第二光栅;204:出光面;231:入光部;232:导光部;233:出光部;1031:第一入光面;1032:第二入光面;1033:第三入光面;1034:出射面;R:第一光线;G:第二光线;B:第三光线;α:第一夹角;β:第二夹角;γ:第三夹角。
具体实施方式
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在对本申请实施例提供的显示装置进行解释说明之前,先对本申请实施例提供的显示装置的应用场景做具体说明:相关技术中,光线传递的过程中,光线出现色散,首先对色散的原因进行说明:由光栅方程sinα+sinβ=mλ/nd,其中,α为入射角;β为衍射角或出射角;λ为入射光的波长;d为衍射光栅的光栅常数,同一光栅结构光栅常数相同;m为衍射级次,通常我们采用-1级次的光,即m=-1为定值,n为出射部分材料的折射率。从而可以得到,衍射角的正弦值sinβ=mλ/nd-sinα,当入射角度相同时,此时,sinα为定值,sinβ与λ/n成正比,对于红绿蓝这三色光,他们的波长依次递减。当折射率n相同时,衍射角与入射光的波长成正比,红光的波长最大,蓝光的波长最小,从而红光的衍射角最大,蓝光的衍射角最小,使得在光线从导光组件传出之后,出现色散,即出现彩虹效应,影响用户的体验。
基于上述的推论,对本申请的显示装置的原理做具体说明:发明人发现,为了使得红光、绿光和蓝光从导光组件出射之后,不出现色散,即使得红光、蓝光和绿光的衍射角或出射角相等,可以调整红光、蓝光和绿光在导光组件中的等效折射率。而衍射角的正弦值sinβ=mλ/nd-sinα,当入射角度相同时,此时,sinα为定值,sinβ与λ/n成正比,对于红绿蓝这三色光,他们的波长依次递减。当折射率n相同时,衍射角与入射光的波长成正比,红光的波长最大,蓝光的波长最小,从而红光的衍射角最大,蓝光的衍射角最小。若使得红光的等效折射率减小,蓝光的等效折射率增大,从而便可以使得红光的衍射角减小,蓝光的衍射角增大,使得红光与绿光平行,蓝光与绿光平行,从而避免色散,进而避免出现彩虹效应。本申请正是基于这样的原理设计显示装置。
下面结合附图对本申请的显示装置进行具体说明:
参照图1,示出了本申请实施例提供的一种显示装置的示意图之一;参照图2,示出了本申请实施例提供的一种显示组件的示意图;参照图3,示出了本申请实施例提供的一种显示装置的示意图之二;参照图4,示出了本申请实施例提供的一种导光组件的示意图之一;参照图5,示出了本申请实施例提供的一种导光组件的示意图之二;参照图6,示出了本申请实施例提供的一种第一偏振方向与配向方向之间的夹角的示意图;参照图7,示出了本申请实施例提供的一种第二偏振方向与配向方向之间的夹角的示意图;参照图8,示出了本申请实施例提供的一种第三偏振方向与配向方向之间的夹角的示意图。如图1至图8所示,该显示装置包括显示组件10以及导光组件20。
显示组件10包括第一显示件11、第二显示件12、第一偏振片101、第二偏振片102和合光件103,第一显示件11发出的第一光线R,第二显示件12发出第二光线G,第一光线R的波长大于第二光线G的波长。第一显示件11与合光件103的第一入光面1031相对,第一偏振片101夹设于第一显示件11与第一入光面1031之间,第二显示件12与合光件103的第二入光面1032相对,第二偏振片102夹设于第二显示件12与第二入光面1032之间;第一偏振片101具有第一偏振方向,第二偏振片102具有第二偏振方向。导光组件20包括配向层21和液晶层22,配向层21具有配向方向,第一偏振方向与配向方向之间的夹角为第一夹角α,第二偏振方向与配向方向之间的夹角为第二夹角β,第一夹角α小于第二夹角β。经过第一偏振片101的第一光线R和经过第二偏振片102的第二光线G通过合光件103合光后入射至导光组件20的受光面201,并经过液晶层22从导光组件20的出光面204出射。
在本申请实施例中,由于第一显示件11与合光件103的第一入光面1031相对,第一偏振片101夹设于第一显示件11与第一入光面1031之间,第二显示件12与合光件103的第二入光面1032相对,第二偏振片102夹设于第二显示件12与第二入光面1032之间,因此,第一显示件11发出的光线会照射在第一偏振片101上,并经过第一偏振片101进行偏振,第二显示件12发出的光线会照射在第二偏振片102上,并经过第二偏振片102进行偏振。而第一偏振片101具有第一偏振方向,第二偏振片102具有第二偏振方向,从而第一显示件11的光线穿过第一偏振片101之后,被沿着第一偏振方向偏振,第二显示件12的光线穿过第二偏振片102之后,被沿着第二偏振方向偏振,之后经过第一偏振片101的第一光线R和经过第二偏振片102的第二光线G通过合光件103合光后入射至导光组件20的受光面201,并经过液晶层22从导光组件20的出光面204出射。导光组件20包括配向层21和液晶层22,配向层21具有配向方向,因此,配向层21可以对液晶层22中的液晶进行配向,使得液晶层22中液晶的长轴的方向与配向层21的配向方向平行。第一偏振方向与配向方向之间的夹角为第一夹角α,第二偏振方向与配向方向之间的夹角为第二夹角β,第一夹角α小于第二夹角β,而经过偏振片的光线的偏振方向与配向层21的夹角越小,那么该束光线在该液晶层22的液晶中的等效折射率就越大,从而使得第一光线R在导光组件20的液晶层22中的等效折射率大于第二光线G在导光组件20的液晶层22中的等效折射率,进而使得第一光线R的衍射角减小,第一光线R从导光组件20的出光面204传出之后,第一光线R与第二光线G尽可能平行,减小色散,进而减弱彩虹效应,提高用户的体验。
例如,第一光线R为红光,第二光线G为绿光,第一光线R的波长大于第二光线G的波长,即红光的波长大于绿光的波长,红光经过第一偏振片101偏振之后的偏振方向为第一偏振方向,绿光经过第二偏振片102偏振之后的偏振方向为第二偏振方向,第一偏振方向与配向层21的配向方向之间的夹角为第一夹角α,第二偏振方向与配向层21的配向方向之间的夹角为第二夹角β,第一夹角α小于第二夹角β,而偏振光偏振方向与配向膜的夹角越小,也就意味着该束偏振光的偏振方向与液晶的长轴方向夹角就越小,那么该束偏振光在该液晶中的等效折射率就越大,即红光的等效折射率较大,红光的等效折射率大于绿光的等效折射率,从而依据上述的衍射角公式:衍射角的正弦值sinβ=mλ/nd-sinα,当入射角度相同时,此时,sinα为定值,sinβ与λ/n成正比,对于红绿这两种光,红光的波长大于绿光的波长,但红光在液晶层22中的等效折射率大于绿光在液晶层22中的等效折射率,从而可以使得红光的衍射角与绿光的衍射角相等,使得红光以及绿光从导光组件20的出光面204出射之后,红光与绿光平行射出。即在本申请实施例中,通过设置偏振片,最终相当于调整红光的从导光组件20的出光面204出射之后的衍射角,使得红光的衍射角与绿光的衍射角尽可能相等,从而红光与绿光平行,减弱彩虹效应。
在本申请实施例中,经过第一偏振片101的第一光线R在液晶层22中的等效折射率为n1,经过第二偏振片102的第二光线G在液晶层22中的等效折射率为n2,n1大于n2。即通过这样的设置,可以确保第一光线R以及第二光线G经过导光组件20的液晶层22之后,从导光组件20的出光面204出射时,第一光线R的衍射角与第二光线G的衍射角尽可能相等,从而第一光线R与第二光线G平行,减弱彩虹效应。
需要说明的是,液晶层22中具有液晶,液晶通常为椭圆棒状。另外,配向膜可以对液晶层22进行配向,即配向膜可以对液晶进行配向,使得液晶的长轴方向与配向膜平行。
还需要说明的是,在本申请实施例中,第一显示件11以及第二显示件12均可以为OLED显示屏,此时,第一偏振片101可以贴合在第一显示件11上,第二偏振片102可以贴合在第二显示件12上。当然,第一显示件11以及第二显示件12还可以为LCD显示屏。对于第一显示件11以及第二显示件12的具体类型,本申请实施例在此不作限定。
在一些实施例中,如图1和图8所示,显示装置还可以包括第三显示件13和第三偏振片104,第三显示件13发出的第三光线B,第三光线B的波长小于第二光线G的波长;第三显示件13与合光件103的第三入光面1033相对,第三偏振片104夹设于第三显示件13与第三入光面1033之间;第三偏振片104具有第三偏振方向;第三偏振方向与配向方向之间的夹角为第三夹角γ,第二夹角β小于第三夹角γ。经过第一偏振片101的第一光线R、经过第二偏振片102的第二光线G以及经过第三偏振片104的第三光线B通过合光件103合光后入射至导光组件20的受光面201,并经过液晶层22从导光组件20的出光面204出射。
由于第三偏振方向与配向方向之间的夹角为第三夹角γ,而第二夹角β小于第三夹角γ,因此,第三显示件13发出的第三光线B在穿过第三偏振片104照射在合光件103的第三入光面1033时,经过第三偏振片104的第三光线B沿着第三偏振方向偏振,从而根据衍射角公式,第二光线G在液晶层22中的等效折射率会小于第二光线G在液晶层22中的等效折射率,从而使得第二光线G以及第三光线B从导光组件20的出光面204出射时,第二光线G与第三光线B平行。而第二光线G与第一光线R从导光组件20的出光面204出射之后,第二光线G与第一光线R平行,使得第一光线R、第二光线G以及第三光线B从导光组件20的出光面204出射时,第一光线R、第二光线G以及第三光线B相互平行,减少色散,进而减弱彩虹效应。
例如,第一光线R为红光,第二光线G为绿光,第三光线B为蓝光,第一光线R的波长大于第二光线G的波长,第二光线G的波长大于第三光线B的波长,即红光的波长大于绿光的波长,绿光的波长大于蓝光的波长,红光经过第一偏振片101偏振之后的偏振方向为第一偏振方向,绿光经过第二偏振片102偏振之后的偏振方向为第二偏振方向,蓝光经过第三偏振片104偏振之后的偏振方向为第三偏振方向,第一偏振方向与配向层21的配向方向之间的夹角为第一夹角α,第二偏振方向与配向层21的配向方向之间的夹角为第二夹角β,第三偏振方向与配向层21的配向方向之间的夹角为第三夹角γ,第一夹角α小于第二夹角β,第二夹角β小于第三夹角γ,而偏振光偏振方向与配向膜的夹角越小,也就意味着该束偏振光的偏振方向与液晶的长轴方向夹角就越小,那么该束偏振光在该液晶中的等效折射率就越大,即红光的等效折射率较大,红光的等效折射率大于绿光的等效折射率,绿光的等效折射率大于蓝光的等效折射率,从而依据上述的衍射角公式:衍射角的正弦值sinβ=mλ/nd-sinα,当入射角度相同时,此时,sinα为定值,sinβ与λ/n成正比,对于红绿蓝这三种光,红光的波长大于绿光的波长,绿光的波长大于蓝光的波长,但红光在液晶层22中的等效折射率大于绿光在液晶层22中的等效折射率,绿光的在液晶层22中的等效折射率大于蓝光在液晶层22中的等效折射率,从而可以使得红光的衍射角与绿光的衍射角相等,蓝光的衍射角与绿光的衍射角相等,使得红光、绿光以及蓝光从导光组件20的出光面204出射之后,红光、绿光以及蓝光平行射出。即在本申请实施例中,通过设置偏振片,最终相当于调整红光、绿光和蓝光从导光组件20的出光面204出射之后的衍射角,使得红光的衍射角、绿光的衍射角以及蓝光的衍射角尽可能相等,从而红光、绿光以及蓝光平行,减弱彩虹效应。
在本申请实施例中,经过第一偏振片101的第一光线R在液晶层22中的等效折射率为n1,经过第二偏振片102的第二光线G在液晶层22中的等效折射率为n2,经过第三偏振片104的第三光线B在液晶层22中的等效折射率为n3,n1大于n2,且n2大于n3。即通过这样的设置,可以确保第一光线R、第二光线G以及第三光线B经过导光组件20的液晶层22之后,从导光组件20的出光面204出射时,第一光线R的衍射角、第二光线G的衍射角以及第三光线B的衍射角尽可能相等,从而第一光线R、第二光线G以及第三光线B平行,减弱彩虹效应。
在一些实施例中,第一光线R在导光组件20内的全反射次数与第二光线G在导光组件20内的全反射次数相同;和/或,第一光线R在导光组件20内的全反射路径的长度与第二光线G在导光组件20内的全反射路径的长度相同。
当第一光线R在导光组件20内的全反射次数与第二光线G在导光组件20内的全反射次数相同时,此时,一旦第一光线R与第二光线G进入导光组件20,便可以确保第一光线R与第二光线G可以同时从导光组件20的出光面204出射,有利于第一光线R与第二光线G在分别经过第一偏振片101和第二偏振片102偏振之后,进入合光件103,并进入导光组件20之后,第一光线R与第二光线G平行且同时射出,提高显示装置的效果。
当第一光线R在导光组件20内的全反射路径的长度与第二光线G在导光组件20内的全反射路径的长度相同时,此时,一旦第一光线R与第二光线G进入导光组件20,便可以确保第一光线R与第二光线G可以同时从导光组件20的出光面204出射,有利于第一光线R与第二光线G在分别经过第一偏振片101和第二偏振片102偏振之后,进入合光件103,并进入导光组件20之后,第一光线R与第二光线G平行且同时射出,提高显示装置的效果。
需要说明的是,在本申请实施例中,当显示装置包括第三显示件13以及第三偏振片104时,此时,第三光线B在导光组件20内的全反射次数与第二光线G在导光组件20内的全反射次数相同,和/或,第三光线B在导光组件20内的全反射路径的长度与第二光线G在导光组件20内的全反射路径的长度相同。
另外,在本申请实施例中,可以仅是第一光线R在导光组件20内的全反射次数与第二光线G在导光组件20内的全反射次数相同,还可以仅是第一光线R在导光组件20内的全反射路径的长度与第二光线G在导光组件20内的全反射路径的长度相同,还可以第一光线R在导光组件20内的全反射次数与第二光线G在导光组件20内的全反射次数相同,且第一光线R在导光组件20内的全反射路径的长度与第二光线G在导光组件20内的全反射路径的长度相同。
在一些实施例中,液晶层22可以包括具有正折射率的各向异性的向列型液晶;第一光线R为红光,第二光线G为绿光,第三光线B为蓝光。第一偏振方向与向列型液晶的长轴方向之间的夹角小于第二偏振方向与向列型液晶的长轴方向之间的夹角,第二偏振方向与向列型液晶的长轴方向之间的夹角小于第三偏振方向与向列型液晶的长轴方向之间的夹角。
通过这样的设置,在第一显示件11发出的第一光线R被第一偏振片101偏振,第二显示件12发出的第二光线G被第二偏振片102偏振,第三显示件13发出的第三光线B被第三偏振片104偏振,即红光、绿光以及蓝光分别被第一偏振片101、第二偏振片102以及第三偏振片104偏振之后,红光、绿光以及蓝光在液晶层22中的等效折射率便会依次增大,即红光在液晶层22中等效折射率大于绿光在液晶层22中等效折射率,绿光在液晶层22中等效折射率大于蓝光在液晶层22中等效折射率,从而可以确保红光、绿光以及蓝光从导光组件20的出光面204出射之后,红光、绿光以及蓝光相互平行,减少色散。
在本申请实施例中,如图1和图2所示,合光件103具有出射面1034,合光件103使从出射面1034射出的第一光线R和第二光线G相互平行。第一光线R和第二光线G平行入射至导光组件20的受光面201,且从导光组件20的出光面204出射的第一光线R和第二光线G相互平行。
通过设置合光件103,第一光线R、第二光线G在传递至合光件103的第一入光面1031以及第二入光面1032之后,第一光线R以及第二光线G进入合光件103,合光件103便可以使得第一光线R以及第二光线G从合光件103的出射面1034射出之后依然相互平行。之后第一光线R以及第二光线G相互平行,且入射至导光组件20的受光面201之后,第一光线R与第二光线G便会从导光组件20的出光面204平行出射,减小色散。
需要说明的是,第三光线B从合光件103的出射面1034出射时,第三光线B与第二光线G相互平行。第三光线B和第二光线G平行入射至导光组件20的受光面201,且从导光组件20的出光面204出射的第三光线B和第二光线G相互平行。
在一些实施例中,如图1和图2所示,合光件103中设置有第一半透半反膜30以及第二半透半反膜40,第一半透半反膜30与第二半透半反膜40相交。合光件103的截面的形状为正方形,第一半透半反膜30以及第二半透半反膜40分别在截面上的投影分别为正方形的两个对角线,正方形的一个侧边所在平面为合光件103的出射面1034,正方形的其余侧边中两个侧边所在的平面分别为合光件103的第一入光面1031和第二入光面1032。第一显示件11发出的第一光线R穿过第一入光面1031,经第一半透半反膜30或第二半透半反膜40反射,从出射面1034出射,第二显示件12发出的第二光线G穿过第二入光面1032,经第一半透半反膜30或第二半透半反膜40反射,从出射面1034出射,从出射面1034出射的第一光线R与第二光线G相互平行。
通过这样的设置,一旦第一显示件11发出的第一光线R经过第一偏振片101偏振,之后第一光线R穿过合光件103的第一入光面1031之后,第一光线R便会照射在第一半透半反膜30以及第二半透半反膜40上,第一半透半反膜30或第二半透半反膜40便会对第一光线R进行反射,使得第一光线R从出射面1034出射,且第一光线R与出射面1034垂直。一旦第二显示件12发出的第二光线G经过第二偏振片102偏振,之后第二光线G穿过合光件103的第二入光面1032之后,第二光线G便会照射在第一半透半反膜30以及第二半透半反膜40上,第二光线G便会穿过第一半透半反膜30以及第二半透半反膜40,使得第二光线G从出射面1034出射,且第二光线G与出射面1034垂直,从而第一光线R与第二光线G相互平行的从出射面1034出射。即通过这样的设置,有利于第一光线R与第二光线G相互平行的从出射面1034出射。
在一些实施例中,显示装置还可以包括第三显示件13和第三偏振片104,第三显示件13发出的第三光线B,第三光线B的波长小于第二光线G的波长,第三光线B的波长大于第一光线R的波长;第三显示件13与合光件103的第三入光面1033相对,第三偏振片104夹设于第三显示件13与第三入光面1033之间。正方形的其余侧边所在的平面分别为合光件103的第一入光面1031、第二入光面1032以及第三入光面1033。第一入光面1031与第二入光面1032相对,第三入光面1033位于第一入光面1031与第二入光面1032之间,第三显示件13发出的第三光线B穿过第三入光面1033,经第一半透半反膜30和第二半透半反膜40,从出射面1034出射,从出射面1034出射的第一光线R、第二光线G以及第三光线B相互平行。
通过这样的设置,一旦第三显示件13发出的第三光线B经过第三偏振片104偏振,之后第三光线B穿过合光件103的第三入光面1033之后,第三光线B便会照射在第一半透半反膜30以及第二半透半反膜40上,第一半透半反膜30或第二半透半反膜40便会对第三光线B进行反射,使得第三光线B从出射面1034出射,且第三光线B与出射面1034垂直。即通过这样的设置,有利于第一光线R、第二光线G以及第三光线B相互平行的从出射面1034出射。
在一些实施例中,如图1所示,导光组件20还可以包括具有容纳空间的框体23,液晶层22设于容纳空间内,配向层21设于框体23与液晶层22之间。框体23包括入光部231、导光部232和出光部233,导光部232位于入光部231与出光部233之间,导光部232分别与入光部231和出光部233连接,受光面201为入光部231与合光件103相对的表面,出光面204位于出光部233,入光部231、导光部232和出光部233中的至少一个内设有液晶层22。通过这样的设置,框体23便会成为具有承载功能的部件,从而便于在框体23的内部设置液晶层22以及配向层21,从而便于形成导光组件20。即通过设置框体23,可以方便形成导光组件20。
在一些实施例中,如图1所示,容纳空间自入光部231延伸至出光部233内,入光部231、导光部232和出光部233中均设有液晶层22。通过这样的设置,一旦光线进入导光组件20,光线首先在入光部231中的液晶中传递,即液晶对光线进行衍射,之后光线传递至导光部232中的液晶,最后光线传递至出光部233中的液晶。即光线在导光组件20中传递的过程中,光线始终被液晶衍射,使得光线在导光组件20被连贯的衍射,有利于光线进行传递。
在一些实施例中,如图1所示,容纳空间包括第一容纳空间001和第二容纳空间002,导光部232位于第一容纳空间001和第二容纳空间002之间以分隔第一容纳空间001和第二容纳空间002,第一容纳空间001位于入光部231中,第二容纳空间002位于出光部233中,第一容纳空间001中以及第二容纳空间002中均设置有液晶层22以及配向层21。
通过这样的设置,一旦光线从合光件103的出射面1034出射之后,光线进入导光件中,光线首先会进入入光部231中,即光线进入第一容纳空间001,并被第一容纳空间001中液晶层22衍射,之后光线传递至导光部232,导光部232将光线传递至出光部233,即光线进入第二容纳空间002,并被第二容纳空间002中的液晶层22衍射,最后光线从出光部233传出。即通过设置第一容纳空间001以及第二容纳空间002,可以确保光线在传递至导光组件20时,光线在导光组件20的入光部231以及出光部233中,均可以被液晶层22衍射,有利于光线传递。
在一些实施例中,入光部231与导光部232交界的交界面与导光部232与出光部233交界的交界面垂直,入光部231与导光部232交界的交界面与从入光部231中传出的光线的传出方向垂直,导光部232与出光部233交界的交界面与从导光部232中传出的光线的传出方向垂直。通过这样的设置,一旦光线从导光组件20的受光面201传递至导光组件20内部,即光线传递至入光部231,光线在入光部231中的液晶层22传递,且从入光部231传递至导光部232中时,可以使得光线垂直入射至导光部232与入光部231的交界的交界面,使得光线进行全反射,另外,光线在从导光部232向出光部233传递时,光线垂直入射至导光部232与出光部233的交界的交界面,使得光线进行全反射。即通过这样的设置,可以使得光线在导光组件20中全反射,避免光线从导光组件20上除出光面204之外的部位向外传递,导致显示装置出现漏光的问题。
在一些实施例中,导光部232包括树脂件、玻璃件中任一种。当导光部232为树脂件或玻璃件时,此时,相当于导光部232与入光部231以及出光部233均不同,通过树脂件或玻璃件也可以传导光线,进而避免在导光部232中设置液晶层22,即避免在导光部232中设置液晶,有利于降低显示装置的成本。
在一些实施例中,如图1所示,导光组件20还可以包括第一光栅202和第二光栅203,第一光栅202设于受光面201与合光件103的出射面1034之间,使得第一光线R和第二光线G平行入射至导光组件20的受光面201,第二光栅203设于出光面204,使得从导光组件20的出光面204出射的第一光线R和第二光线G相互平行。
通过这样的设置,当从导光组件20的出射面1034出射出光线时,光线便会传递至第一光栅202,第一光栅202便可以将光线耦入导光组件20,其中,第一光线R照射在第一光栅202,第二光线G照射在第一光栅202,第一光栅202便使得第一管线与第二光线G平行传递,且第一光线R与第二光线G平行入射至导光组件20的受光面201,进而第一光线R与第二光线G进入导光组件20。之后第一光线R与第二光线G从导光组件20的出光面204出射时,第一光线R与第二光线G会穿过第二光栅203,第二光栅203确保第一光线R与第二光线G相互平行,从而用户在第二光栅203处看到的第一光线R与第二光线G便会平行,色散较少,彩虹效应较弱。
需要说明的是,在本申请实施例中,第一光栅202与第二光栅203的结构相同。
在一些实施例中,如图1所示,第一光栅202设置于受光面201,且第一光栅202与导光组件20的出射面1034相对。
通过这样的设置,当从导光组件20的出射面1034出射出光线时,光线便会传递至第一光栅202,第一光栅202便可以将光线耦入导光组件20,从而便于光线进入导光组件20。即通过设置第一光栅202,可以便于光线被耦入导光组件20。
在一些实施例中,容纳空间包括第一容纳空间001和第二容纳空间002,第一容纳空间001位于入光部231中,第二容纳空间002位于出光部233中,第一容纳空间001中以及第二容纳空间002中均设置有液晶层22以及配向层21,第一容纳空间001中的配向层21靠近第一光栅202,第一容纳空间001中的液晶层22远离第一光栅202,第二容纳空间002中的配向层21靠近第二光栅203,第二容纳空间002中的液晶层22远离第二光栅203。
通过这样的设置,一旦光线通过第一光栅202进入第一容纳空间001,光线首先会在第一容纳空间001中传递,之后光线传递至液晶层22中,液晶层22对光线进行衍射。衍射之后的光线便会传递至导光部232,并从导光部232传递至出光部233中的第二容纳空间002,光线在出光部233中传递,之后光线传递至第二容纳空间002中的液晶层22,使得光线被衍射,从而光线便会继续相互平行的从导光组件20的出光面204传出。
在本申请实施例中,由于第一显示件11与合光件103的第一入光面1031相对,第一偏振片101夹设于第一显示件11与第一入光面1031之间,第二显示件12与合光件103的第二入光面1032相对,第二偏振片102夹设于第二显示件12与第二入光面1032之间,因此,第一显示件11发出的光线会照射在第一偏振片101上,并经过第一偏振片101进行偏振,第二显示件12发出的光线会照射在第二偏振片102上,并经过第二偏振片102进行偏振。而第一偏振片101具有第一偏振方向,第二偏振片102具有第二偏振方向,从而第一显示件11的光线穿过第一偏振片101之后,被沿着第一偏振方向偏振,第二显示件12的光线穿过第二偏振片102之后,被沿着第二偏振方向偏振,之后经过第一偏振片101的第一光线R和经过第二偏振片102的第二光线G通过合光件103合光后入射至导光组件20的受光面201,并经过液晶层22从导光组件20的出光面204出射。导光组件20包括配向层21和液晶层22,配向层21具有配向方向,因此,配向层21可以对液晶层22中的液晶进行配向,使得液晶层22中液晶的长轴的方向与配向层21的配向方向平行。第一偏振方向与配向方向之间的夹角为第一夹角α,第二偏振方向与配向方向之间的夹角为第二夹角β,第一夹角α小于第二夹角β,而经过偏振片的光线的偏振方向与配向层21的夹角越小,那么该束光线在该液晶层22的液晶中的等效折射率就越大,从而使得第一光线R在导光组件20的液晶层22中的等效折射率大于第二光线G在导光组件20的液晶层22中的等效折射率,进而使得第一光线R的衍射角减小,第一光线R从导光组件20的出光面204传出之后,第一光线R与第二光线G尽可能平行,减小色散,进而减弱彩虹效应,提高用户的体验。
本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括上述实施例中任一实施例中的光波导结构。
需要说明的是,在本申请实施例中,电子设备包括但不限于控制器、智能设备、终端产品等设备,其中智能设备例如是智能手机、智能电视、智能音箱、智能机器人、VR设备、AR设备、XR设备等设备,终端产品包括个人计算机、平板电脑等产品。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (15)
1.一种显示装置,其特征在于,包括显示组件以及导光组件;
所述显示组件包括第一显示件、第二显示件、第一偏振片、第二偏振片和合光件,所述第一显示件发出的第一光线,所述第二显示件发出第二光线,所述第一光线的波长大于所述第二光线的波长;
所述第一显示件与所述合光件的第一入光面相对,所述第一偏振片夹设于所述第一显示件与所述第一入光面之间,所述第二显示件与所述合光件的第二入光面相对,所述第二偏振片夹设于所述第二显示件与所述第二入光面之间;所述第一偏振片具有第一偏振方向,所述第二偏振片具有第二偏振方向;
所述导光组件包括配向层和液晶层,所述配向层具有配向方向,所述第一偏振方向与所述配向方向之间的夹角为第一夹角,所述第二偏振方向与所述配向方向之间的夹角为第二夹角,所述第一夹角小于所述第二夹角;
经过所述第一偏振片的所述第一光线和经过所述第二偏振片的所述第二光线通过所述合光件合光后入射至所述导光组件的受光面,并经过所述液晶层从所述导光组件的出光面出射。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,还包括第三显示件和第三偏振片,所述第三显示件发出的第三光线,所述第三光线的波长小于所述第二光线的波长;所述第三显示件与所述合光件的第三入光面相对,所述第三偏振片夹设于所述第三显示件与所述第三入光面之间;所述第三偏振片具有第三偏振方向;所述第三偏振方向与所述配向方向之间的夹角为第三夹角,所述第二夹角小于所述第三夹角;
经过所述第一偏振片的所述第一光线、经过所述第二偏振片的所述第二光线以及经过所述第三偏振片的所述第三光线通过所述合光件合光后入射至所述导光组件的受光面,并经过所述液晶层从所述导光组件的出光面出射。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述第一光线在所述导光组件内的全反射次数与所述第二光线在所述导光组件内的全反射次数相同;和/或
所述第一光线在所述导光组件内的全反射路径的长度与所述第二光线在所述导光组件内的全反射路径的长度相同。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,经过所述第一偏振片的所述第一光线在所述液晶层中的等效折射率为n1,经过所述第二偏振片的所述第二光线在所述液晶层中的等效折射率为n2,n1大于n2。
5.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,经过所述第一偏振片的所述第一光线在所述液晶层中的等效折射率为n1,经过所述第二偏振片的所述第二光线在所述液晶层中的等效折射率为n2,经过所述第三偏振片的所述第三光线在所述液晶层中的等效折射率为n3,n1大于n2,且n2大于n3。
6.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述液晶层包括具有正折射率的各向异性的向列型液晶;所述第一光线为红光,所述第二光线为绿光,所述第三光线为蓝光;
第一偏振方向与所述向列型液晶的长轴方向之间的夹角小于所述第二偏振方向与所述向列型液晶的长轴方向之间的夹角,所述第二偏振方向与所述向列型液晶的长轴方向之间的夹角小于所述第二偏振方向与所述向列型液晶的长轴方向之间的夹角。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述合光件具有出射面,所述合光件使从所述出射面射出的所述第一光线和所述第二光线相互平行;
所述第一光线和所述第二光线平行入射至所述导光组件的所述受光面,且从所述导光组件的出光面出射的所述第一光线和所述第二光线相互平行。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述合光件中设置有第一半透半反膜以及第二半透半反膜,第一半透半反膜与所述第二半透半反膜相交;
所述合光件的截面的形状为正方形,所述第一半透半反膜以及所述第二半透半反膜分别在所述截面上的投影分别为所述正方形的两个对角线,所述正方形的一个侧边所在平面为所述合光件的出射面,所述正方形的其余侧边中两个所述侧边所在的平面分别为所述合光件的第一入光面和第二入光面;
所述第一显示件发出的第一光线穿过所述第一入光面,经所述第一半透半反膜或所述第二半透半反膜反射,从所述出射面出射,所述第二显示件发出的第二光线穿过所述第二入光面,经所述第一半透半反膜或所述第二半透半反膜反射,从所述出射面出射,从所述出射面出射的所述第一光线与所述第二光线相互平行。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括第三显示件和第三偏振片,所述第三显示件发出的第三光线,所述第三光线的波长小于所述第二光线的波长;所述第三显示件与所述合光件的第三入光面相对,所述第三偏振片夹设于所述第三显示件与所述第三入光面之间;
所述正方形的其余侧边所在的平面分别为所述合光件的第一入光面、第二入光面以及所述第三入光面;
所述第一入光面与所述第二入光面相对,所述第三入光面位于所述第一入光面与所述第二入光面之间,所述第三显示件发出的第三光线穿过所述第三入光面,经所述第一半透半反膜和所述第二半透半反膜,从所述出射面出射,从所述出射面出射的所述第一光线、所述第二光线以及所述第三光线相互平行。
10.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述导光组件还包括具有容纳空间的框体,所述液晶层设于所述容纳空间内,所述配向层设于所述框体与所述液晶层之间;
所述框体包括入光部、导光部和出光部,所述导光部位于所述入光部与所述出光部之间,所述导光部分别与所述入光部和所述出光部连接,所述受光面为所述入光部与所述合光件相对的表面,所述出光面位于所述出光部,所述入光部、所述导光部和所述出光部中的至少一个内设有所述液晶层。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述容纳空间自所述入光部延伸至所述出光部内,所述入光部、所述导光部和所述出光部中均设有所述液晶层。
12.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述容纳空间包括第一容纳空间和第二容纳空间,所述导光部位于所述第一容纳空间和第二容纳空间之间以分隔所述第一容纳空间和所述第二容纳空间,所述第一容纳空间位于所述入光部中,所述第二容纳空间位于所述出光部中,所述第一容纳空间中以及所述第二容纳空间中均设置有所述液晶层以及所述配向层。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于,所述入光部与所述导光部交界的交界面与所述导光部与所述出光部交界的交界面垂直,所述入光部与所述导光部交界的交界面与从所述入光部中传出的光线的传出方向垂直,所述导光部与所述出光部交界的交界面与从所述导光部中传出的光线的传出方向垂直。
14.根据权利要求10至13中任一条所述的显示装置,其特征在于,所述导光组件还包括第一光栅和第二光栅,所述第一光栅设于所述受光面与所述合光件的出射面之间,使得所述第一光线和所述第二光线平行入射至所述导光组件的所述受光面,所述第二光栅设于所述出光面,使得从所述导光组件的出光面出射的所述第一光线和所述第二光线相互平行。
15.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括权利要求1-14中任一项所述的光波导结构。
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CN202311017140.5A CN117031756A (zh) | 2023-08-11 | 2023-08-11 | 显示装置及电子设备 |
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CN202311017140.5A CN117031756A (zh) | 2023-08-11 | 2023-08-11 | 显示装置及电子设备 |
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