WO2023130391A1 - 一种显示装置及其制作方法 - Google Patents
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Definitions
- the head-up display (HUD) of vehicle display mainly adopts liquid crystal on silicon (Liquid Crystal On Silicon, LCOS) or digital light processing (Digital Light Processing, DLP) technology, but the display produced by these two technologies
- LCOS Liquid Crystal On Silicon
- DLP Digital Light Processing
- the display produced by these two technologies The response speed of the screen is slow, and the brightness is not high enough.
- the brightness of the display screen needs to reach 100,000 nits brightness, but the current two types of technical display screens are difficult to achieve.
- the MicroLED micro-light-emitting unit can achieve ns-level response speed and ultra-high brightness, but the ordinary MicroLED micro-light-emitting unit has a large light-emitting angle, and its half-peak angle is generally 120-140°, but the HUD display screen needs to be relatively large. Small light angle. This is because the light emitted by the HUD display will be transmitted to the front windshield of the vehicle. If the light is emitted at a large angle, it will be transmitted to the driver's face after being reflected by the front windshield. It will cause eye fatigue and blurred vision, and affect driving safety.
- the embodiment of the present application provides a display device and a manufacturing method thereof, using MicroLED micro-light-emitting units to solve the technical problems of slow response speed and low brightness of the head-up display screens currently displayed on vehicles, and further solve the problem of using MicroLED micro-light-emitting units as light sources When there is a technical problem with a narrow viewing angle light output function.
- the vertical heights from the light-emitting end of the light-shielding surface to the light-emitting surface in all directions are the same.
- the display device further includes a second adhesive layer located between the polarizing structural unit and the narrow viewing angle structural unit.
- the covering height of the shading surface on the side of the retaining wall ranges from 30um to 60um.
- the embodiment of the present application also provides a method for manufacturing a display device, including the steps of: providing a light emitting and display unit, the light emitting and display unit including a driving substrate and a plurality of Micro LED micro light emitting units located on the upper surface of the driving substrate , each of the micro light emitting units has a light emitting surface parallel to the driving substrate; and a narrow viewing angle structural unit is provided, and the narrow viewing angle structural unit is attached to the light emitting and display unit, wherein the narrow viewing angle structural unit It includes a retaining wall set corresponding to the gap between each of the micro-luminescence units and a light-shielding structure arranged on the retaining wall; the light-shielding structure has a function on the surface of the retaining wall and corresponding to each of the micro-luminescence A plurality of light-shielding surfaces of the unit, each of the light-shielding surfaces has a light-emitting end far away from the light-emitting surface and a light-incoming
- the manufacturing method of the display device further includes: attaching a polarizing structural unit on the side of the narrow viewing angle structural unit away from the light emitting and display unit, the polarizing structural unit
- the structural unit includes a light incident bottom surface and a light exit top surface, the light incident bottom surface is arranged parallel to the light emitting surface, and the included angle between the light incident bottom surface and the light exit top surface is between 5° and 40°.
- the step of providing the narrow viewing angle structural unit includes: providing a transparent substrate; coating a transparent adhesive layer on the transparent substrate; patterning the transparent adhesive layer, To form the bottom layer close to the transparent substrate and the retaining wall away from the transparent substrate, the retaining wall defines a plurality of grooves corresponding to each of the light-emitting surfaces; a layer is covered on the retaining wall A light-shielding material is used to form the light-shielding structure.
- the step of forming the light-shielding structure includes: forming the light-shielding material on the side surface of the transparent substrate having the barrier wall; etching to remove the light-shielding material at the bottom of the groove, and form the light-shielding surface on each side of the groove.
- the embodiment of the present application adopts the lighting of the MicroLED display device and the upper surface of the display unit is provided with a plurality of MicroLED micro-light-emitting units, which improves the response speed of the display device when used as a head-up display screen displayed on a vehicle, and increases the brightness; and adopts a light-shielding structure There are multiple light-shielding surfaces on the surface of the retaining wall and corresponding to each of the micro-light-emitting units to limit the light-emitting angle of the micro-light-emitting units, so as to realize light-emitting control with a narrow viewing angle.
- FIG. 4 is a schematic structural diagram of a display device provided by an embodiment of the present application.
- Fig. 5 is a flow chart of a manufacturing method of a display device provided by an embodiment of the present application.
- FIG. 6 is a schematic structural diagram of a display device provided by an embodiment of the present application.
- the narrow viewing angle structural unit 20 is arranged on the light emitting and display unit 10 , and includes barriers set corresponding to the gaps between the micro light emitting units 10 .
- the inclined light-shielding segment surface 221a extending in the direction of 12a makes the projection of the light-emitting end on the light-incident end plane formed by the light-incident end cross-section be located in the light-incidence end plane, that is, the area of the light-emitting end is smaller than The area of the light incident end. It can be understood that the inclined shading section surface 221 a is a part of the shading surface 221 .
- the lower surface of the transparent adhesive layer 23 is patterned to form a retaining wall 231 and a plurality of grooves 232 , the light-shielding surface 221 of the light-shielding structure 22 is arranged on the side of the groove 232 , and the grooves 232 No light-shielding structure is provided at the bottom of the groove to form a plurality of light-emitting areas, and the light-emitting areas correspond to the light-emitting surface 12a of the micro-light-emitting unit 12 for passing light.
- the first adhesive layer 21 is disposed in the groove 232, and the first adhesive layer 21 is attached between the light-shielding surface 221 and the light-emitting and display unit 10 to stick and fix the light-emitting and display unit.
- the light-shielding structure 22 is arranged around each of the light-emitting surfaces 12 a , and each of the light-emitting regions is arranged correspondingly to each of the micro-light-emitting units 12 .
- the transparent substrate 24 is transparent glass or an organic transparent plate.
- the adhesive material of the transparent adhesive layer 23 and the first adhesive layer 21 is the same, and the material includes an inorganic layer or adhesive.
- the cross-section of each of the light-shielding structures 22 in a direction perpendicular to the light-emitting surface 12a is an inverted trapezoid.
- the material of the light-shielding structure 22 includes black metal or black resin. It can be understood that, when the material of the light-shielding structure 22 is black resin, the transparent substrate 24 , the transparent adhesive layer 23 , and the light-shielding structure included in the narrow viewing angle structural unit 20 may also be arranged sequentially from top to bottom.
- the light emitting end of the light-shielding surface 221 is at the same vertical height from the light-emitting surface 12a in all directions.
- the shading structure 22 resembles an inverted trumpet shape and the micro-light emitting unit 12 is in the middle of the groove 232
- the light emission angles on both sides of the MicroLED micro-light-emitting unit 12 can be consistent, and the micro-light-emitting unit can be strictly controlled.
- 12 Range of exit angles of emitted light The height of the retaining wall 231 from the bottom of the groove 232 to the top of the groove 232 is 60 um, and the coverage height of the shading surface 221 on the side of the retaining wall 231 ranges from 30 um to 60 um.
- the “coverage height” refers to the height covered by the light-shielding surface 221 of the light-shielding structure 22 on the side of the blocking wall 231 in a direction perpendicular to the light-emitting surface 12a.
- the range of the light emitting angle of the narrow viewing angle can be limited by this coverage height range.
- the display device 100 further includes a polarizing structural unit 30 , and the polarizing structural unit 30 is disposed on the side of the narrow viewing angle structural unit 20 away from the light emitting and display unit 10 ;
- the polarizing structural unit 30 includes a wedge-shaped light guide plate for deflecting the light passing through the narrow viewing angle structural unit 20 at an angle before emitting it.
- the wedge-shaped structure of the polarizing structural unit 30 has a polarizing function to achieve angular deflection of light.
- the light enters the polarizing structure unit 30 from the light-incident bottom surface, and then deflects when it exits from the light-exit top surface.
- the deflection direction of the outgoing light can be directed toward the driver, so that the light can be prevented from being transmitted to the front windshield of the vehicle, and the light will be transmitted to the vehicle after being reflected by the front windshield.
- the display device 100 adopts the light-shielding structure 22 to surround the micro-light-emitting unit 12 to limit the light-emitting angle of the micro-light-emitting unit 12, the light-emitting control of a narrow viewing angle can be realized;
- the polarizing structural unit 30 on the 20 can realize that the brightness peak angle of the emitted light (main light emitting direction) forms a certain angle with the normal direction of the screen, which is beneficial to use the MicroLED display device 100 as a head-up display screen for vehicle display.
- an embodiment of the present application further provides a manufacturing method of the display device 100 , including steps S1-S3.
- steps S1-S3 it will be specifically described with reference to FIG. 2 and FIG. 3 and FIG. 4 .
- the light-emitting end of the light-emitting surface 12a and the light-incoming end closest to the periphery of the light-emitting surface 12a have at least one inclination extending away from the light-emitting surface 12a at an angle smaller than a right angle relative to the light-emitting surface 12a
- the light-shielding section surface 221a makes the projection of the light-emitting end on the light-incident end plane formed by the light-incident end cross-section be located in the light-incident end plane, that is, the area of the light-emitting end is smaller than the area of the light-incident end. area.
- the step of providing the structural unit with a narrow viewing angle includes: providing a transparent substrate 24; coating a transparent adhesive layer 23 on the transparent substrate 24; patterning the transparent adhesive layer 23 to form a 24 and the retaining wall 231 away from the transparent substrate 24, the retaining wall 231 defines a plurality of grooves 232 corresponding to each of the light-emitting surfaces 12a; a layer of light-shielding material is covered on the retaining wall 231 and The light shielding structure 22 is formed.
- the step of forming the light-shielding structure 22 includes: forming the light-shielding material on the side surface of the transparent substrate 24 with the retaining wall 231; etching the light-shielding material to remove the bottom of the groove 232 The light-shielding material, and the light-shielding surface 221 is formed on the side of each of the grooves 232 .
- the light-shielding material of the light-shielding structure 22 includes black metal or black resin.
- the step of attaching the polarizing structural unit 30 may include: attaching the polarizing structural unit 30 on the transparent substrate 24 of the narrow viewing angle structural unit 20 through the second adhesive layer 31, and the polarizing structural unit 30 is used to The light passing through the narrow viewing angle structural unit 20 is deflected at an angle and then exits.
- Embodiment 2 of the present application includes most of the technical features in Embodiment 1, the difference being that the light-incident end of the light-shielding surface 221 in Embodiment 2 is located on the light-emitting surface of the micro-light emitting unit 12 12a, instead of the light-incident end of the light-shielding surface 221 in Embodiment 1 and the light-emitting surface 12a of the micro-light-emitting unit 12 are located in the same plane.
- the light-incident end of the light-shielding surface 221 of the light-shielding structure 22 is set to extend into the gap between the micro-light emitting units 12 .
- the light-shielding effect of the light-shielding surface 221 and the blocking wall 231 can be fully utilized to avoid light crosstalk between two adjacent micro-light-emitting units 12 .
- the thickness of the first adhesive layer 21 can be reduced, and the amount of material used for the first adhesive layer 21 can be reduced, which is beneficial to saving manufacturing costs and reducing the overall thickness of the display device 100 .
- the micro light emitting unit 12 is located between the two retaining walls 231, which can avoid the separation caused by the lateral stress between the light emitting and display unit 10 and the narrow viewing angle structural unit 20, and the light emitting and display unit 10 is attached to the surface of the narrow viewing angle structural unit 20 by bumps and recesses, which can increase the attached contact area and increase the connection strength between the light emitting and display unit 10 and the narrow viewing angle structural unit 20 .
- Embodiment 3 of the present application includes most of the technical features in Embodiment 1. The difference is that in Embodiment 3, on both sides of the light-emitting surface 12a, the height of the light-shielding surface 221 of the light-shielding structure 22 is not equal. Specifically, the light-shielding structure 22 has a plurality of light-shielding surfaces 221 located on the surface of the retaining wall 231 and corresponding to each of the micro-light emitting units 12, and each of the light-shielding surfaces 221 has a light-emitting end far away from the light-emitting surface 12a.
- the light-shielding range of the inclined light-shielding section surface 221b with a lower height is smaller than the light-shielding range of the inclined light-shielding section surface 221a with a higher height, which can achieve the effect of deflection and refraction of the outgoing light from the MicroLED micro-light-emitting unit 12, and the implementation can be omitted at this time.
- the arrangement of the polarizing structural unit 30 in Example 1 is beneficial to realize an ultra-thin arrangement.
- Embodiment 3 of the present application also provides a method for manufacturing a display device 100, including steps S11 and S12, which are respectively similar to those in Embodiment 1. Steps S1 and S2 correspond to each other, the difference lies in that the step of etching the light-shielding material in step S12 is different, and the structure of the light-shielding structure 22 formed is different.
- Step S11 providing a light emitting and display unit.
- the light-emitting and display unit 10 includes a driving substrate 11, and a plurality of MicroLED micro-light-emitting units 12 located on the upper surface of the driving substrate 11, each of the micro-light-emitting units 12 has a light-emitting surface 12a parallel to the driving substrate 11,
- the light emitting surface 12 a is the upper surface of the micro light emitting unit 12 .
- the plurality of light-emitting surfaces 12a are located on the same plane, that is, the plane where the light-emitting surfaces 12a of each micro-light-emitting unit 12 is located is parallel to the upper surface of the driving substrate 11 .
- Step S12 providing a narrow viewing angle structural unit, and affixing the narrow viewing angle structural unit on the light emitting and display unit.
- the narrow viewing angle structure unit 20 is arranged on the light emitting and display unit 10 , and includes a retaining wall 231 arranged corresponding to the gap between each of the micro light emitting units 10 , and is arranged on the light emitting and display unit 10 .
- the step of providing the structural unit with a narrow viewing angle includes: providing a transparent substrate 24; coating a transparent adhesive layer 23 on the transparent substrate 24; patterning the transparent adhesive layer 23 to form a 24 and the retaining wall 231 away from the transparent substrate 24, the retaining wall 231 defines a plurality of grooves 232 corresponding to each of the light-emitting surfaces 12a; a layer of light-shielding material is covered on the retaining wall 231 and The light shielding structure 22 is formed.
- the step of etching the light-shielding material in this embodiment is different from the step of etching the light-shielding material in Embodiment 1 in that more parts on the sides of the groove 232 are removed.
- the light-shielding material near the bottom of the groove 232 forms the light-shielding surface 221 with the inclined light-shielding section surface 221 a and the inclined light-shielding section surface 221 b with different vertical heights. Specifically, the vertical heights of the light emitting ends of the light-shielding section surface 221 a and the inclined light-shielding section surface 221 b from the light-emitting surface 12 a are different.
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Abstract
公开了一种显示装置及其制作方法。显示装置包括发光与显示单元以及窄视角结构单元；所述发光与显示单元包括驱动基板以及位于所述驱动基板上的多个MicroLED微发光单元，各所述微发光单元具有发光面；窄视角结构单元包括对应于各所述微发光单元之间的间隙而设置的挡墙以及设于所述挡墙上的遮光结构。
Description
本申请涉及MicroLED（微发光二极管）显示技术领域，具体涉及一种显示装置及其制作方法。
目前车载显示的平视显示器(Head Up Display，HUD)主要采用的技术为硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)或数字光处理(Digital Light Processing，DLP)技术，但这两类技术制作的显示屏响应速度慢，亮度不够高，理想情况下显示屏亮度需要达到10万nits亮度，但目前的这两类技术显示屏难以实现。
MicroLED微发光单元由于采用无机发光二极管技术，可实现ns级别的响应速度和超高亮度，但普通MicroLED微发光单元发光角度大，其半峰角一般为120-140°，但HUD显示屏需要较小的出光角度。这是由于HUD显示屏发出的光线会传输至车辆的前挡风玻璃，这些光线若出光角度较大时，在光线被前挡风玻璃反射后会传输至驾驶员面部，强光刺激人眼会导致眼部疲劳和视线模糊现象，影响驾驶安全，因此需设置HUD显示屏发出的光线具有较小的出光角度。但普通MicroLED微发光单元发光角度大，因此无法直接将MicroLED微发光单元作为HUD显示屏的光源。
本申请实施例提供一种显示装置及其制作方法，采用MicroLED微发光单元用于解决目前车载显示的平视显示器显示屏响应速度慢、亮度低的技术问题，并进一步解决采用MicroLED微发光单元作为光源时具有窄视角出光功能的技术问题。
第本申请实施例提供一种显示装置，包括：发光与显示单元以及窄视角结构单元；所述发光与显示单元包括驱动基板以及位于所述驱动基板上表面的多个MicroLED微发光单元，各所述微发光单元具有平行于所述驱动基板的发光面；所述窄视角结构单元设于所述发光与显示单元上，且包括对应于各所述微发光单元之间的间隙而设置的挡墙以及设于所述挡墙上的遮光结构；所述遮光结构具有位于所述挡墙表面上且对应于各所述微发光单元的多个遮光面，各所述遮光面具有远离所述发光面的出光端以及最靠近所述发光面外围的入光端，且具有至少有一个相对于所述发光面以小于直角的角度向远离所述发光面的方向延伸的倾斜遮光段面，使得所述出光端在所述入光端横截面所成的入光端平面上的投影位于所述入光端平面内。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述窄视角结构单元还包括透明基板以及透明胶层；所述透明胶层设于所述透明基板的下表面，所述透明胶层具有靠近所述透明基板上的底层，以及面对所述发光与显示单元的所述挡墙，所述挡墙界定出对应于各所述发光面的多个凹槽，各所述遮光面设置在各所述凹槽侧面。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述倾斜遮光段面与所述发光面的夹角在30°至70°之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述倾斜遮光段面呈圆弧状，而使所述遮光面自所述入光端到所述出光端呈圆台状；或所述倾斜遮光段面为平面，且所述遮光面具有至少三个位于相对面的所述倾斜遮光段面，而使所述遮光面自所述入光端到所述出光端呈棱台状。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述遮光面的出光端在各方位距离所述发光面的垂直高度相同。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述显示装置还包括：偏光结构单元，设于所述窄视角结构单元背离所述发光与显示单元的一侧；所述偏光结构单元包括入光底面和出光顶面，所述入光底面与所述发光面平行设置，所述入光底面和所述出光顶面的夹角在5°至40°之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述显示装置还包括位于所述偏光结构单元和所述窄视角结构单元之间的第二粘胶层。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述遮光面在所述挡墙的侧面上的覆盖高度范围为30um-60um。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述窄视角结构单元还包括第一粘胶层；所述第一粘胶层设于所述多个遮光面与所述发光与显示单元之间而黏贴固定所述发光与显示单元及所述窄视角结构单元。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述至少二个位于相对面的所述倾斜遮光段面的出光端距离所述发光面的垂直高度不同。
相应的，本申请实施例还提供一种显示装置的制作方法，包括步骤：提供发光与显示单元，所述发光与显示单元包括驱动基板以及位于所述驱动基板上表面的多个MicroLED微发光单元，各所述微发光单元具有平行于所述驱动基板的发光面；以及提供窄视角结构单元，并将窄视角结构单元贴附于所述发光与显示单元上，其中，所述窄视角结构单元包括对应于各所述微发光单元之间的间隙而设置的挡墙以及设于所述挡墙上的遮光结构；所述遮光结构具有位于所述挡墙表面上且对应于各所述微发光单元的多个遮光面，各所述遮光面具有远离所述发光面的出光端以及最靠近所述发光面外围的入光端，且具有至少有一个相对于所述发光面以小于直角的角度向远离所述发光面的方向延伸的倾斜遮光段面，使得所述出光端在所述入光端横截面所成的入光端平面上的投影位于所述入光端平面内。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述显示装置的制作方法还包括：在所述窄视角结构单元背离所述发光与显示单元的一侧贴附一个偏光结构单元，所述偏光结构单元包括入光底面和出光顶面，所述入光底面与所述发光面平行设置，所述入光底面和所述出光顶面的夹角在5°至40°之间。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述提供窄视角结构单元的步骤包括：提供透明基板；在所述透明基板上涂覆透明胶层；对所述透明胶层进行图案化，以形成靠近所述透明基板的底层，以及远离所述透明基板的所述挡墙，所述挡墙界定出对应于各所述发光面的多个凹槽；在所述挡墙上覆盖一层遮光材质而形成所述遮光结构。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述形成所述遮光结构的步骤包括：在所述透明基板具有所述挡墙的一侧表面形成所述遮光材质；对所述遮光材质进行刻蚀，以去除所述凹槽底部的所述遮光材质，而在各所述凹槽侧面上形成所述遮光面。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述对所述遮光材质进行刻蚀的步骤包括：去除所述凹槽侧面上部分靠近所述凹槽底部的所述遮光材质，以使所述遮光面的所述出光端距离所述发光面的垂直高度不同。
本申请实施例采用MicroLED显示装置的发光与显示单元的上表面设有多个MicroLED微发光单元，提升了显示装置作为车载显示的平视显示器显示屏时的响应速度，增加了亮度；并采用遮光结构具有位于所述挡墙表面上且对应于各所述微发光单元的多个遮光面，用以限定所述微发光单元的出光角度，可实现窄视角的出光控制。
图1是本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种显示装置的制作方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种显示装置的制作方法的流程图；
图6是本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
附图标记说明：
显示装置100，发光与显示单元10，驱动基板11，微发光单元12，发光面12a，红色微发光二极管R，绿色微发光二极管G，蓝色微发光二极管B，平坦层13，窄视角结构单元20，第一粘胶层21，遮光结构22，遮光面221，倾斜遮光段面221a、221b，透明胶层23，挡墙231，凹槽232，透明基板24，偏光结构单元30，第二粘胶层31。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或表示第一特征水平高度小于第二特征。
本申请实施例提供一种显示装置及显示装置的制作方法。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
实施例1
如图1所示，本申请实施例1中提供一种显示装置100，包括发光与显示单元10和窄视角结构单元20。
在本申请实施例中，所述发光与显示单元10包括驱动基板11以及位于所述驱动基板11上表面的多个MicroLED微发光单元12，多个所述微发光单元12在所述驱动基板11的上表面呈阵列式排布，各所述微发光单元12具有平行于所述驱动基板11的发光面12a，发光面12a即为所述微发光单元12的上表面。所述微发光单元12包括红色微发光二极管R、绿色微发光二极管G以及蓝色微发光二极管B至少其中之一。可理解的是，所述微发光单元12用于画面显示。所述驱动基板11中设置有用于控制所述微发光单元12开启和关闭的控制电路层，此时所述驱动基板11可以为阵列基板。
如图1所示，为了保证所述驱动基板11的顶面为一平整的平面，可进一步在所述驱动基板11上设置平坦层13，所述平坦层13填充于所述微发光单元12之间，且所述平坦层13的上表面与所述微发光单元12的顶面齐平。
如图1所示，在本申请实施例中，所述窄视角结构单元20设于所述发光与显示单元10上，且包括对应于各所述微发光单元10之间的间隙而设置的挡墙231以及设于所述挡墙231上的遮光结构22；所述遮光结构22具有位于所述挡墙231表面上且对应于各所述微发光单元12的多个遮光面221，各所述遮光面221具有远离所述发光面12a的出光端以及最靠近所述发光面12a外围的入光端，且具有至少有一个相对于所述发光面12a以小于直角的角度向远离所述发光面12a的方向延伸的倾斜遮光段面221a，使得所述出光端在所述入光端横截面所成的入光端平面上的投影位于所述入光端平面内，即所述出光端的面积小于所述入光端的面积。可理解的是，所述倾斜遮光段面221a为所述遮光面221的一部分结构。
如图1所示，在本申请实施例中，所述窄视角结构单元20包括透明基板24、透明胶层23、遮光结构22以及第一粘胶层21；所述透明胶层23设于所述透明基板24的下表面，所述透明胶层23具有靠近所述透明基板24上的底层以及面对所述发光与显示单元10的挡墙231，所述挡墙231界定出对应于各所述发光面12a的多个凹槽232，各所述遮光面221设置在各所述凹槽232侧面。也就是说，所述透明胶层23的下表面图案化处理形成挡墙231以及多个凹槽232，所述遮光结构22的遮光面221设置在所述凹槽232的侧面，凹槽232的槽底不设置遮光结构以形成有多个出光区，所述出光区对应所述微发光单元12的发光面12a，用于透过光线。
可理解的是，本实施例是列举了以透明胶层23制作形成多个挡墙231的结构形式，但是挡墙231的结构也可采用其他方式制作，不完全依赖于透明胶层23，从而在凹槽232的侧面设置倾斜遮光段面221a即可形成所述窄视角结构单元20。
所述第一粘胶层21设于所述凹槽232内，所述第一粘胶层21贴附于所述遮光面221与所述发光与显示单元10之间而黏贴固定发光与显示单元10及窄视角结构单元20，所述遮光结构22环绕各所述发光面12a设置，各所述出光区与各所述微发光单元12分别对应设置。所述透明基板24为透明玻璃或者有机透明板。优选所述透明胶层23与所述第一粘胶层21的粘胶材质相同，其材质包括无机层或粘胶。无机层材质包括氮化硅、氧化硅，具有封装效果；粘胶包括SCA光学胶等，SCA光学胶（Solid
Optically Clear Adhesive）是一种UV、湿气双重固化光学胶，在UV光照条件下可固化。被固化的所述光学胶具有优越的耐候性，尤其具有优异的抗展及抗爆性能，极大地改善了显示领域的安全性、可靠性、耐久性及美观性，具有高适光率、高粘接强度、低雾度、低收缩率和耐黄变等特点，主要适用于中大尺寸电脑、液晶显示、一体机等全贴合领域。所述第一粘胶层21及所述透明胶层23的材质优选为SCA光学胶，这样不可以解决密闭保护MicroLED微发光单元12作用，也可直接连接所述发光与显示单元10、所述透明基板24。所述第一粘胶层21及所述透明胶层23均为透明材质，在对应所述出光区位置透光，便于光线从出光区射出。
基于前文所述微发光单元12的上表面为发光面12a，通过使所述平坦层13的上表面与所述微发光单元12的顶面齐平为一平整的平面，当所述第一粘胶层21贴附于所述平坦层13及所述微发光单元12的发光面12a时，可以使所述第一粘胶层21的贴附表面平整，所述第一粘胶层21的高度均匀，使得从所述微发光单元12的发光面12a发出的光线不会因为第一粘胶层21的高度不均匀而出现偏折。
所述窄视角结构单元20贴附于所述发光与显示单元10上，且在所述微发光单元12对应于所述遮光结构22而设置，用以限定所述微发光单元12的出光角度。请继续参考图1，显示出所述遮光结构22在垂直于所述发光面12a的方向上的截面图，所述遮光结构22的遮光面221设置在所述挡墙231的侧面，用于限定该光线的出光角度。由于MicroLED微发光单元12发光角度大，其半峰角一般为120-140°，但是本申请的显示装置100适用于HUD显示屏时则需要设置遮光结构22来限定出光角度范围，可利用所述遮光结构22的遮光作用，来限定通过该间隙的光线的出光角度，从而实现窄视角效果。
在本申请实施例中，如图1所示，所述倾斜遮光段面221a与所述发光面12a的夹角在30°至70°之间。例如图1中所示为整个遮光面为倾斜光段面221a的例子，但也可以只有一边为倾斜光段面221a，但未图示出来。在一些实施例中，所述倾斜遮光段面221a呈圆弧状，而使所述遮光面221自所述入光端到所述出光端呈圆台状，这样可使得整体遮光结构22在空间上立体环绕所述微发光单元12设置，所述遮光结构22类似倒置的喇叭形；或者所述倾斜遮光段面221a为平面，且所述遮光面221具有至少三个位于相对面的所述倾斜遮光段面221a，而使所述遮光面221自所述入光端到所述出光端呈棱台状。所述出光口位于远离所述微发光单元12的发光面12a一侧，出光口为出光区，可使得出射光线限定在一个小的出射角度内而实现窄视角效果。所述遮光结构22可以限制所述微发光单元12发出的光线向相邻的区域传输而避免出现串扰、混光，而且这样可使得所述微发光单元12发出的光线只能从所述出光口处射出，可使得出射光线限定在一个小的出射角度内而实现窄视角效果。
在本申请实施例中，各所述遮光结构22在垂直于所述发光面12a的方向上的截面呈倒梯形。所述遮光结构22的材质包括黑色金属或黑色树脂。可理解的是，在所述遮光结构22的材质为黑色树脂时，也可设置所述窄视角结构单元20中包括的从上至下依次层叠设置的透明基板24、透明胶层23、遮光结构22以及第一粘胶层21之中，透明胶层23和第一粘胶层21均是粘结固定作用，所述遮光结构22呈倒梯形结构，即透明胶层23为一层膜层，所述遮光结构22为遮光功能的挡墙。
在本申请实施例中，所述遮光面221的出光端在各方位上距离所述发光面12a的垂直高度相同。这样设置，当所述遮光结构22类似倒置的喇叭形且微发光单元12在凹槽232中间时，可使得在MicroLED微发光单元12两侧位置的出光角度一致，可严格控制所述微发光单元12发出的光线的出射角度范围。所述挡墙231自所述凹槽232底部到凹槽232顶部的高度为60um，所述遮光面221在所述挡墙231的侧面上的覆盖高度范围为30um-60um。其中“覆盖高度”是指在垂直于发光面12a的方向，所述遮光结构22的遮光面221在所述挡墙231的侧面上覆盖的高度。本申请实施例可通过这一覆盖高度范围限定窄视角的出光角度范围。
如图1所示，在本申请实施例中，显示装置100还包括偏光结构单元30，所述偏光结构单元30设于所述窄视角结构单元20背离所述发光与显示单元10的一侧；所述偏光结构单元30包括楔形导光板，用于将透过所述窄视角结构单元20的光线偏折一角度后出射。偏光结构单元30的楔形结构具有偏光功能，实现光线的角度偏转。当所述遮光结构22的覆盖凹槽232侧面的高度相同时，所限定的MicroLED微发光单元12发出的光线的出射角度范围左右对称，通过所述偏光结构单元30的楔形结构来导光，可以实现出光光线的角度偏转。偏光结构单元30包括入光底面和出光顶面，出光顶面与入光底面之间具有大于零度的夹角，而使出光顶面相对于入光底面倾斜设置，而在纵向截面上呈楔形形状，光线从入光底面射入所述偏光结构单元30，然后从出光顶面射出时即发生偏折。在使用所述显示装置100作为HUD显示屏时，可以使出射光线的偏折方向朝向驾驶员，这样可避免光线传输至车辆的前挡风玻璃，避免光线被前挡风玻璃反射后会传输至驾驶员面部，导致HUD显示屏的光影图像遮挡或干扰驾驶员视线。
所述偏光结构单元30的入光底面与所述微发光单元12的发光面12a所在平面平行设置，所述出光顶面相对于所述入光底面具有一个大于零度的夹角，该夹角在5°至40°之间。
所述显示装置100还包括位于所述偏光结构单元30和所述窄视角结构单元20之间的第二粘胶层31。优选所述第二粘胶层31与所述第一粘胶层21的材质相同。
由于所述显示装置100采用遮光结构22环绕所述微发光单元12设置，用以限定所述微发光单元12的出光角度，可实现窄视角的出光控制；并且利用设于所述窄视角结构单元20上的偏光结构单元30，可实现出射光线的亮度峰角（主要出光方向）与屏幕法向形成一定的角度，而有利于将MicroLED显示装置100作为车载显示的平视显示器显示屏。
基于与前文所述显示装置100同样的发明构思，相应的，如图2所示，本申请实施例还提供一种显示装置100的制作方法，包括步骤S1-S3。以下，配合图2并参考图3和图4具体说明。
步骤S1、提供发光与显示单元。如图3所示，所述发光与显示单元10包括驱动基板11，以及位于所述驱动基板11上表面的多个MicroLED微发光单元12，各所述微发光单元12具有平行于所述驱动基板11的发光面12a，发光面12a即为所述微发光单元12的上表面。优选多个发光面12a位于同一平面，即各所述微发光单元12的发光面12a所在平面平行于所述驱动基板11的上表面。
步骤S2、提供窄视角结构单元，并将所述窄视角结构单元贴附于发光与显示单元上。如图1所示，所述窄视角结构单元20设于所述发光与显示单元10上，且包括对应于各所述微发光单元10之间的间隙而设置的挡墙231，以及设于所述挡墙231上的遮光结构22；所述遮光结构22具有位于所述挡墙231表面上且对应于各所述微发光单元12的多个遮光面221，各所述遮光面221具有远离所述发光面12a的出光端以及最靠近所述发光面12a外围的入光端，且具有至少有一个相对于所述发光面12a以小于直角的角度向远离所述发光面12a的方向延伸的倾斜遮光段面221a，使得所述出光端在所述入光端横截面所成的入光端平面上的投影，位于所述入光端平面内，即所述出光端的面积小于所述入光端的面积。
其中，所述提供窄视角结构单元的步骤包括：提供透明基板24；在所述透明基板24上涂覆透明胶层23；对所述透明胶层23进行图案化，以形成靠近所述透明基板24的底层以及远离所述透明基板24的挡墙231，所述挡墙231界定出对应于各所述发光面12a的多个凹槽232；在所述挡墙231上覆盖一层遮光材质而形成所述遮光结构22。
其中所述形成所述遮光结构22的步骤包括：在所述透明基板24具有挡墙231的一侧表面形成所述遮光材质；对所述遮光材质进行刻蚀，以去除所述凹槽232底部的所述遮光材质，而在各所述凹槽232侧面上形成所述遮光面221。其中，所述遮光结构22的遮光材质包括黑色金属或黑色树脂。
S3、贴附偏光结构单元。在所述窄视角结构单元20背离所述发光与显示单元10的一侧贴附偏光结构单元30，所述偏光结构单元30包括入光底面和出光顶面，所述入光底面与所述微发光单元12的发光面12a平行设置，所述出光顶面相对于所述入光底面具有一个大于零度的夹角，该夹角在5°至40°之间。
具体的，贴附偏光结构单元30步骤可包括：在所述窄视角结构单元20的透明基板24上通过第二粘胶层31贴附偏光结构单元30，所述偏光结构单元30用于将透过所述窄视角结构单元20的光线偏折一角度后出射。
实施例2
如图3所示，本申请实施例2包括实施例1中的大部分技术特征，其区别在于，实施例2中的所述遮光面221的入光端位于所述微发光单元12的发光面12a的下方，而不是实施例1中的所述遮光面221的入光端与所述微发光单元12的发光面12a位于同一平面内。
具体的，在实施例2中设置所述遮光结构22的遮光面221的入光端伸入至所述微发光单元12之间的间隙。这样一方面可充分利用所述遮光面221及所述挡墙231的遮光作用，避免相邻两个所述微发光单元12的光线串扰。而且可减少所述第一粘胶层21的厚度，减少第一粘胶层21的材质用量，有利于节约制作成本，且有利于减小所述显示装置100的整体厚度。而且所述微发光单元12位于两个所述挡墙231之间，可避免所述发光与显示单元10与所述窄视角结构单元20之间横向应力导致的分离，并且所述发光与显示单元10与所述窄视角结构单元20的表面凸凹贴附，能够增加贴附的接触面积，增加所述发光与显示单元10与所述窄视角结构单元20的连接强度。
实施例3
如图4所示，本申请实施例3包括实施例1中的大部分技术特征，其区别在于，实施例3中的在所述发光面12a两侧，所述遮光结构22的遮光面221高度不相等。具体的，所述遮光结构22具有位于所述挡墙231表面上且对应于各所述微发光单元12的多个遮光面221，各所述遮光面221具有远离所述发光面12a的出光端，以及最靠近所述发光面12a外围的入光端，且所述遮光面221具有垂直高度不同的倾斜遮光段面221a和倾斜遮光段面221b，所述遮光段面221a和所述倾斜遮光段面221b的出光端距离所述发光面12a的垂直高度不同，而使所述出光端所成的平面，相对于所述发光面12a倾斜一特定角度。该特定角度指的是一固定的角度值，如1°至30°之间的任一数值。这样，高度较低的倾斜遮光段面221b的遮光范围小于高度较高的倾斜遮光段面221a的遮光范围，可实现MicroLED微发光单元12的出射光线形成偏折射出的效果，此时可以省略实施例1中的偏光结构单元30的设置，有利于实现超薄设置。
基于与本实施例所述示装置100同样的发明构思，相应的，请参考图5，本申请实施例3还提供一种显示装置100的制作方法，包括步骤S11和S12，分别与实施例1中的步骤S1和S2相对应，差异在于步骤S12中的对所述遮光材质进行刻蚀的步骤不同，形成的所述遮光结构22的结构不同。
步骤S11、提供发光与显示单元。所述发光与显示单元10包括驱动基板11，以及位于所述驱动基板11上表面的多个MicroLED微发光单元12，各所述微发光单元12具有平行于所述驱动基板11的发光面12a，发光面12a即为所述微发光单元12的上表面。优选多个发光面12a位于同一平面，即各所述微发光单元12的发光面12a所在平面平行于所述驱动基板11的上表面。
步骤S12、提供窄视角结构单元，并将所述窄视角结构单元贴附于发光与显示单元上。如图1所示，所述窄视角结构单元20设于所述发光与显示单元10上，且包括对应于各所述微发光单元10之间的间隙而设置的挡墙231，以及设于所述挡墙231上的遮光结构22；所述遮光结构22具有位于所述挡墙231表面上且对应于各所述微发光单元12的多个遮光面221，各所述遮光面221具有远离所述发光面12a的出光端，以及最靠近所述发光面12a外围的入光端，且所述遮光面221具有垂直高度不同的倾斜遮光段面221a和倾斜遮光段面221b，所述倾斜遮光段面221a和所述倾斜遮光段面221b的出光端距离所述发光面12a的垂直高度不同，在相对于所述发光面12a以小于直角的角度向远离所述发光面12a的方向延伸，使得所述出光端在所述入光端横截面所成的入光端平面上的投影，位于所述入光端平面内。
其中，所述提供窄视角结构单元的步骤包括：提供透明基板24；在所述透明基板24上涂覆透明胶层23；对所述透明胶层23进行图案化，以形成靠近所述透明基板24的底层以及远离所述透明基板24的挡墙231，所述挡墙231界定出对应于各所述发光面12a的多个凹槽232；在所述挡墙231上覆盖一层遮光材质而形成所述遮光结构22。
其中所述形成所述遮光结构22的步骤中与包括：在所述透明基板24具有挡墙231的一侧表面形成所述遮光材质；对所述遮光材质进行刻蚀，以去除所述凹槽232底部的所述遮光材质，而在各所述凹槽232侧面上形成所述遮光面221。所述遮光结构22的遮光材质包括黑色金属或黑色树脂。
其中，本实施例中的所述对所述遮光材质进行刻蚀的步骤中与实施例1的所述对所述遮光材质进行刻蚀的步骤不同的是多去除所述凹槽232侧面上部分靠近所述凹槽232底部的所述遮光材质，从而形成所述遮光面221具有垂直高度不同的所述倾斜遮光段面221a和倾斜遮光段面221b。具体的，所述遮光段面221a和所述倾斜遮光段面221b的出光端距离所述发光面12a的垂直高度不同。所述对所述遮光材质进行刻蚀的步骤包括：去除所述凹槽232侧面上部分靠近所述凹槽232底部的所述遮光材质，以使所述遮光面221的所述出光端距离所述发光面12a的垂直高度不同，而使所述出光端所成的平面，相对于所述发光面12a倾斜一特定角度。该特定角度指的是一固定的角度值，如1°至30°之间的任一数值。
但是本申请并不严格限制不设置实施例1中的偏光结构单元30，在实施例3中也可以包括步骤：S3、制作偏光结构单元30步骤，此时本申请实施例的显示装置100的制作方法请参考图2的步骤S1-S3。
但值得注意的是，本实施例所述显示装置100的制作方法，优选包括步骤S11和S12，这样可减少设置实施例1中的偏光结构单元30，有利于实现超薄设置，可节省制作成本且有利于减少整体厚度。
实施例4
如图6所示，本申请实施例4包括实施例3中的大部分技术特征，其区别在于，实施例4中的所述遮光面221的入光端位于所述微发光单元12的发光面12a的下方，而不是实施例3中的所述遮光面221的入光端与所述微发光单元12的发光面12a位于同一平面内。
具体的，在实施例4中设置所述遮光结构22的遮光面221的入光端伸入至所述微发光单元12之间的间隙。这样一方面可充分利用所述遮光面221及所述挡墙231的遮光作用，避免相邻两个所述微发光单元12的光线串扰。而且可减少所述第一粘胶层21的厚度，减少第一粘胶层21的材质用量，有利于节约制作成本，且有利于减小所述显示装置100的整体厚度。而且所述微发光单元12位于两个所述挡墙231之间，可避免所述发光与显示单元10与所述窄视角结构单元20之间横向应力导致的分离，并且所述发光与显示单元10与所述窄视角结构单元20的表面凸凹贴附，能够增加贴附的接触面积，增加所述发光与显示单元10与所述窄视角结构单元20的连接强度。
以上对本申请实施例所提供的一种显示装置及其制作方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (15)
- 一种显示装置，其特征在于，包括：发光与显示单元，包括驱动基板以及位于所述驱动基板上的多个MicroLED微发光单元，各所述微发光单元具有平行于所述驱动基板的发光面；以及窄视角结构单元，设于所述发光与显示单元上，且包括对应于各所述微发光单元之间的间隙而设置的挡墙以及设于所述挡墙上的遮光结构；所述遮光结构具有位于所述挡墙表面上且对应于各所述微发光单元的多个遮光面，各所述遮光面具有远离所述发光面的出光端以及最靠近所述发光面外围的入光端，且具有至少有一个相对于所述发光面以小于直角的角度向远离所述发光面的方向延伸的倾斜遮光段面，使得所述出光端在所述入光端横截面所成的入光端平面上的投影位于所述入光端平面内。
- 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述窄视角结构单元还包括：透明基板；以及透明胶层，具有靠近所述透明基板上的底层以及面对所述发光与显示单元的所述挡墙，所述挡墙界定出对应于各所述发光面的多个凹槽，各所述遮光面设置在各所述凹槽侧面。
- 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述倾斜遮光段面与所述发光面的夹角在30°至70°之间。
- 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述倾斜遮光段面呈圆弧状，而使所述遮光面自所述入光端到所述出光端呈圆台状；或所述倾斜遮光段面为平面，且所述遮光面具有至少三个位于相对面的所述倾斜遮光段面，而使所述遮光面自所述入光端到所述出光端呈棱台状。
- 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述遮光面的出光端在各方位距离所述发光面的垂直高度相同。
- 根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，还包括：偏光结构单元，设于所述窄视角结构单元背离所述发光与显示单元的一侧；所述偏光结构单元包括入光底面和出光顶面，所述入光底面与所述发光面平行设置，所述入光底面和所述出光顶面的夹角在5°至40°之间。
- 根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，还包括位于所述偏光结构单元和所述窄视角结构单元之间的第二粘胶层。
- 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述遮光面在所述挡墙的侧面上的覆盖高度范围为30um-60um。
- 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述窄视角结构单元还包括第一粘胶层；所述第一粘胶层设于所述多个遮光面与所述发光与显示单元之间而黏贴固定所述发光与显示单元及所述窄视角结构单元。
- 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述至少二个位于相对面的所述倾斜遮光段面的出光端距离所述发光面的垂直高度不同。
- 一种显示装置的制作方法，其特征在于，包括步骤：提供发光与显示单元，所述发光与显示单元包括驱动基板以及位于所述驱动基板上的多个MicroLED微发光单元，各所述微发光单元具有平行于所述驱动基板的发光面；以及提供窄视角结构单元，并将所述窄视角结构单元贴附于所述发光与显示单元上，其中，所述窄视角结构单元包括对应于各所述微发光单元之间的间隙而设置的挡墙以及设于所述挡墙上的遮光结构；所述遮光结构具有位于所述挡墙表面上且对应于各所述微发光单元的多个遮光面，各所述遮光面具有远离所述发光面的出光端以及最靠近所述发光面外围的入光端，且具有至少有一个相对于所述发光面以小于直角的角度向远离所述发光面的方向延伸的倾斜遮光段面，使得所述出光端在所述入光端横截面所成的入光端平面上的投影位于所述入光端平面内。
- 根据权利要求11所述的显示装置的制作方法，其特征在于，还包括：在所述窄视角结构单元背离所述发光与显示单元的一侧贴附一个偏光结构单元，所述偏光结构单元包括入光底面和出光顶面，所述入光底面与所述发光面平行设置，所述入光底面和所述出光顶面的夹角在5°至40°之间。
- 根据权利要求11所述的显示装置的制作方法，其特征在于，所述提供窄视角结构单元的步骤包括：提供透明基板；在所述透明基板上涂覆透明胶层；对所述透明胶层进行图案化，以形成靠近所述透明基板的底层以及远离所述透明基板的所述挡墙，所述挡墙界定出对应于各所述发光面的多个凹槽；在所述挡墙上覆盖一层遮光材质而形成所述遮光结构。
- 根据权利要求13所述的显示装置的制作方法，其特征在于，所述形成所述遮光结构的步骤包括：在所述透明基板具有所述挡墙的一侧表面形成所述遮光材质；对所述遮光材质进行刻蚀，以去除所述凹槽底部的所述遮光材质，而在各所述凹槽侧面上形成所述遮光面。
- 根据权利要求14所述的显示装置的制作方法，其特征在于，所述对所述遮光材质进行刻蚀的步骤包括：去除所述凹槽侧面上部分靠近所述凹槽底部的所述遮光材质，以使所述遮光面的所述出光端距离所述发光面的垂直高度不同。
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