本申請涉及顯示技術領域,并且更具體地,涉及一種顯示裝置、終端設備、光學薄膜、顯示裝置的裝配方法以及顯示方法。
背景技術:
傳統的液晶顯示屏大都采用矩形設計,由于液晶顯示屏的四周由于需要放置驅動電路,因此在液晶顯示屏的周圍會出現一部分不能顯示圖像的區域,也就是通常所說的黑邊。由于黑邊的出現會影響用戶的觀看效果,降低用戶體驗,因此,需要提出一種減小黑邊的方法。
技術實現要素:
本申請提供一種顯示裝置、終端設備、光學薄膜、顯示裝置的裝配方法以及顯示方法,以減小顯示裝置的黑邊。
第一方面,提供了一種顯示裝置,該顯示裝置包括:顯示屏,所述顯示屏包括顯示區域和非顯示區域;透明面板,位于所述顯示屏上方;光學結構,所述光學結構位于所述顯示屏上方,且所述光學結構位于所述透明面板下方;其中,所述光學結構用于將所述顯示區域發射的光線向透明面板的中間區域折射。
本申請中,光學結構能夠將顯示區域發射的一部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶在透明面板之外除了能夠接收到顯示區域中直接從透明面板出射的光線,還能接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
應理解,這里的黑邊區域是指透明面板的邊緣區域,這部分邊緣區域與顯示屏的非顯示區域是對應的,由于非顯示區域本身不能夠發出光線,因此,這部分邊緣區域沒有或者很少有光線出現,從而在視覺上形成黑邊區域。也就是說,透明面板的邊緣之所以會產生黑邊區域,主要是因為顯示屏的非顯示區域本身不能夠發出光線所造成的。
另外,上述顯示區域可以是顯示屏的全部能夠顯示的區域中與所述非顯示區域相鄰的一部分顯示區域。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述光學結構折射后的光線的反向延長線經過所述非顯示區域。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述光學結構的整體結構位于所述顯示區域上方。
通過將光學結構設置在顯示區域的上方,能夠增加光學結構從顯示區域接收到的光線,從而能夠增加光學結構折射后出射的光線的強度,能夠更好地減小黑邊。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述光學結構在所述顯示區域的正投影面積為所述顯示區域面積的20%-50%。
通過合理設置光學結構的面積,能夠在保證顯示裝置正常顯示效果的同時減小黑邊。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述光學結構包括多個子結構,所述多個子結構中的任意兩個子結構之間的間距大于或者等于所述多個子結構中的每一個子結構的寬度。
上述光學結構的子結構的折射面能夠實現對光線的折射,該折射面與水平面的夾角的取值范圍可以為15°至65°。
通過為多個子結構設置較大的間距,能夠在減小黑邊的同時保證顯示裝置的正常顯示效果。具體地,通過在子結構之間設置一個較大的間距,能夠避免將顯示區域出射的大部分光線都折射出去,使得顯示區域直接出射的光線能夠滿足正常的顯示需要。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述多個子結構中任意兩個相鄰子結構之間的間距相同。
通過均勻的布置光學結構中的多個子結構,能夠形成均勻的折射光線,從而避免或者減少折射光線出射后導致亮度不均勻的現象,能夠提高顯示效果。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述顯示裝置還包括:光學薄膜,所述光學薄膜位于所述顯示屏和所述透明面板之間,所述光學結構設置在所述光學薄膜中。
上述光學薄膜可以是近乎透明的薄膜,另外,該光學薄膜的厚度可以在0.2-0.5mm之間。
通過在顯示裝置的透明面板和顯示屏之間增加光學薄膜,能夠方便地放置或者固定光學結構。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述光學薄膜的透過率大于90%。
通過采用具有較高透過率的光學薄膜,使得經過光學結構折射后的光線能夠順利從光學薄膜中出射。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述顯示裝置還包括:導光體,所述導光體位于所述顯示區域下方。
通過在顯示區域下方設置導光體進行光線補償,能夠在消除黑邊的同時,減少光學結構對顯示區域的光線折射的影響,保證顯示區域中直接出現的光線的強度,提高了顯示效果。
結合第一方面,在第一方面的某些實現方式中,所述導光體包括發光二極管led。
第二方面,提供了一種終端設備,該終端設備包括上述第一方面中任意一種實現方式中的顯示裝置。
通過在終端設的顯示裝置中設置光學結構,能夠將顯示區域發射的部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶能夠接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
第三方面,提供了一種光學薄膜,該光學薄膜包括光學結構,所述光學結構對入射到所述光學結構的光線進行折射,以使得入射到所述光學結構的光線發生偏轉;防護層,設置在所述光學結構的表面。
上述防護層可以是覆蓋或者貼合在光學結構的表面,進一步地,防護層可以將光學結構完全包裹起來,從而實現對光學結構的保護。
通過將本申請中的光學薄膜貼合在終端設備的透明面板上,能夠在不改變當前終端設備的顯示屏的結構和組裝工藝的前提下,使得終端設備的顯示區域發射的部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶能夠接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上能夠達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小了黑邊。
結合第三方面,在第三方面的某些實現方式中,所述防護層還包括:第一透明薄膜,所述第一透明薄膜貼合在所述光學結構的上表面;第二透明薄膜,所述第二透明薄膜貼合在所述光學結構的下表面。
通過在光學結構的上下兩個表面設置第一透明薄膜和第二透明薄膜,能夠實現對光學結構的保護。
第四方面,提供了一種顯示裝置的裝配方法,所述方法包括:將光學結構的內側與顯示屏的上方貼合;將所述光學結構的外側與所述透明面板的下方貼合,使得所述光學結構位于所述顯示屏上方,且所述光學結構位于所述透明面板下方;其中,所述顯示屏包括顯示區域和非顯示區域,所述光學結構將所述顯示區域發射的光線向所述透明面板的中間區域折射。
通過該裝配方法得到的顯示裝置的光學結構能夠將顯示區域發射的一部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶在透明面板之外除了能夠接收到顯示區域中直接從透明面板出射的光線,還能接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
結合第四方面,在第四方面的某些實現方式中,所述將光學結構的內側與顯示屏的上方貼合,包括:將所述光學結構的整體結構的內側與所述顯示屏的上方貼合。
通過將光學結構設置在顯示區域的上方,能夠增加光學結構從顯示區域接收到的光線,從而能夠增加光學結構折射后出射的光線的強度,能夠更好地減小黑邊。
第五方面,提供了一種顯示方法,所述顯示方法應用于顯示裝置,所述顯示裝置包括顯示屏、透明面板和光學結構,其中,所述透明面板位于所述顯示屏上方,所述光學結構位于所述顯示屏的上方,且所述光學結構位于所述透明面板的下方,所述方法包括:所述光學結構接收所述顯示區域發射的第一光線;所述光學結構將所述第一光線向所述透明面板的中間區域折射,得到第二光線。
光學結構通過將顯示區域發射的一部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶在透明面板之外除了能夠接收到顯示區域中直接從透明面板出射的光線,還能接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
結合第五方面,在第五方面的某些實現方式中,所述第二光線的反向延長線經過所述非顯示區域。
附圖說明
圖1是現有的顯示裝置的示意圖。
圖2是本申請實施例的顯示裝置的示意圖。
圖3是本申請實施例的光學結構對光線進行折射的示意圖。
圖4是本申請實施例的光學結構對光線進行折射的示意圖。
圖5是本申請實施例的顯示裝置的示意圖。
圖6是本申請實施例的顯示裝置的亮度效果示意圖。
圖7是本申請實施例的光學結構的示意圖。
圖8是本申請實施例的光學結構對光線進行折射的示意圖。
圖9是本申請實施例的光學薄膜的示意圖。
圖10是本申請實施例的光學薄膜的示意圖。
圖11是制作本申請實施例的光學結構或者光學薄膜的示意圖。
圖12是制作本申請實施例的光學結構或者光學薄膜的示意圖。
圖13是本申請實施例的顯示裝置的部分結構的示意圖。
圖14是本申請實施例的顯示裝置的裝配方法的示意性流程圖。
圖15是本申請實施例的顯示方法的示意性流程圖。
具體實施方式
下面將結合附圖,對本申請中的技術方案進行描述。
為了更好地理解本申請實施例的顯示裝置,下面先結合圖1對現有的顯示裝置進行簡單的介紹。
圖1是現有的顯示裝置的結構示意圖。該顯示裝置100可以位于終端設備(例如,手機,平板電腦以及其它包含液晶顯示屏的電子設備)中。如圖1所示,該顯示裝置100包括b殼101(背面外殼)、a殼102(正面外殼)、顯示模組104和透明面板105。其中,顯示模組104和透明面板105通過光學透明膠(opticallyclearadhesive,oca)連接在一起,透明面板105與a殼102之間通過膠103(具體可以是oca膠)連接在一起。顯示模組104與透明面板105接觸的區域為顯示模組104的顯示屏107,由于顯示模組104中存在驅動電路106,因此,顯示屏107被分為非顯示區域108和顯示區域109,其中,非顯示區域108位于驅動電路106上方。由于顯示區域109自身可以發出光線110,而非顯示區域108自身不能夠發出光線,因此,透明面板105與顯示區域109對應的區域112為能夠正常顯示圖像的區域,而透明面板107與非顯示區域108對應的區域111則會由于出射的光線非常弱而形成黑邊(也可以稱為黑邊區域)。具體來說,透明面板105與顯示區域109對應的區域112可以是透明面板中位于顯示區域109上方的區域,而透明面板107與非顯示區域108對應的區域111可以是透明面板中位于非顯示區域108以及非顯示區域108與透明面板105、a殼102之間形成的空隙區域(由于材料結構及裝配公差的存在,在透明面板107、顯示模組104以及a殼102之間會形成一定的空隙區域)以及膠103上方的區域。
為了提高用戶體驗,盡可能的減小顯示裝置的透明面板與非顯示區域對應的區域所產生的黑邊,本申請提出了一種新的顯示裝置,該顯示裝置通過在顯示模組的顯示屏和透明面板之間設置光學結構,利用該光學結構將顯示區域中出射的光線向透明面板的中間區域折射后再從透明面板出射,并且,經過光學結構折射后的光線的反向延長線經過顯示屏中的非顯示區域,使得用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
圖2是本申請實施例的顯示裝置的結構示意圖。該顯示裝置200包括:
顯示屏208,該顯示屏208包括非顯示區域209和顯示區域210,其中,非顯示區域209本身不發出光線,顯示區域210發出的光線為211。
透明面板206,該透明面板206位于顯示屏208的上方。
光學結構,該光學結構位于顯示屏208和透明面板206之間,也就是說,光學結構位于顯示屏208的上方,且該光學結構位于透明面板下方。
具體地,如圖2所示,光學結構位于顯示屏208和透明面板206之間形成的空間205內。光學結構可以將顯示區域210發射的光線向透明面板的中間區域折射。
進一步地,光學結構折射后的光線的反向延長線經過顯示屏208位于非顯示區域209區域。
上述顯示屏208是顯示模組204的一部分,該顯示模組208中包含驅動電路207,根據顯示屏208的不同區域與驅動電路207的位置關系可以將顯示屏208分為位于驅動電路207上方的非顯示區域209以及與非顯示區域209相鄰的顯示區域210。
上述光學結構可以通過oca膠固定在顯示模組204和透明面板206之間。
另外,與顯示裝置100類似,該顯示裝200置還包括b殼201(背面外殼)、a殼202(正面外殼),其中,透明面板206與a殼202之間可以通過膠203(具體可以是oca膠)連接在一起。
上述光學結構具體可以是微納結構。
應理解,在本申請實施例中,根據透明面板與顯示區域和非顯示區域的對應的關系,可以將透明面板劃分為與顯示區域對應的區域以及與非顯示區域對應的顯示區域。其中,透明面板中與顯示區域對應的區域位于顯示區域(正)上方,而透明面板中與非顯示區域對應的區域位于非顯示區域的(正)上方。例如,如圖2所示,透明面板206中與顯示區域210對應的區域213位于顯示區域210的正上方,透明面板206中與非顯示區域209對應的區域212位于非顯示區域209的正上方,進一步地,透明面板206中與非顯示區域209對應的區域212不僅包含位于非顯示區域209的正上方的區域,還包含非顯示區域209與透明面板206、a殼202之間形成的空隙區域以及膠203上方的區域。
上述光學結構可以如圖3所示,在透明面板306和顯示模組308之間的空間307(相當于圖2中所示的空間205)內放置有光學結構304。顯示模組308的顯示區域發出光線301,光線301中有一部分光線直接從顯示區域上方的透明面板直射出去,該部分光線為光線302,還有另一部分被光學結構304折射后從透明面板出射,這部分光線為光線303,其中,光線303的反向延長線經過顯示屏的非顯示區域。因此,經過光學結構304的折射,使得折射后的光線的反向延長線能夠經過顯示模組的非顯示區域,使得用戶在觀看顯示裝置的透明面板出射的光線時,能夠感覺到透明面板的黑邊區域有光線出射,感覺到透明面板邊緣的黑邊區域被點亮,從而減小了顯示裝置的黑邊。
具體地,如圖4所示,光學結構410在接收到顯示區域出射的光線413后,經過斜面411的折射后,使得折射后出射的光線412相對于原先的光線413發生了一定的偏移,使得人眼420在接收到折射后的光線后,能夠感覺到出射的光線是從414位置發出的,而結合圖2和圖3可知,414位置位于非顯示區域,因此,能夠使得用戶感覺到透明面板的黑板區域也有光線出射,從而減小了顯示裝置的黑邊。
本申請中,光學結構能夠將顯示區域發射的一部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶在透明面板之外除了能夠接收到顯示區域中直接從透明面板出射的光線,還能接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
應理解,這里的黑邊區域是指顯示裝置的透明面板的邊緣區域,這部分邊緣區域與顯示屏的非顯示區域是對應的,由于非顯示區域本身不能夠發出光線,因此,這部分邊緣區域沒有或者很少有光線出現,從而在視覺上形成黑邊區域。也就是說,透明面板的邊緣之所以會產生黑邊區域,主要是因為顯示屏的非顯示區域本身不能夠發出光線所造成的。
另外,上述顯示區域可以是顯示屏的全部能夠顯示的區域中與所述非顯示區域相鄰的一部分顯示區域,也就是說上述顯示區域可以是與非顯示區域相鄰的一小部分顯示區域。
可選地,上述光學結構可以設置在顯示區域上方,具體地,既可以是光學結構的全部結構或者整體結構位于顯示區域上方,也可以只是光學結構的部分結構位于顯示區域上方。
應理解,當光學結構的全部結構均位于顯示區域上方時,光學結構的全部結構都能夠對顯示區域發射的光線進行折射,從而保證折射后的光線的強度,提高減小或者消除黑邊的效果。
如圖3所示,光學結構包括多個子結構,該光學結構的全部子結構位于顯示區域上方,這些子結構能夠接收到顯示區域出射的光線,并將接收到的光線折射到顯示區域上方的透明面板出射。
假設圖3中的光學結構的子結構有一部分位于非顯示區域上方,位于非顯示區域上方的這部分子結構用于不能夠接收到顯示區域出射的光線(或者是只能接收到顯示區域散射過來的較為微弱的光線),也就無法將顯示區域出射的光線折射后從顯示區域上方的透明面板出射。
因此,通過將光學結構全部結構均設置在顯示區域的正上方,能夠增加光學結構從顯示區域接收到的光線,從而能夠增加光學結構折射后出射的光線的強度,能夠更好地減小黑邊。
可選地,如果3所示,光學結構的子結構的折射面與水平面的夾角的取值范圍可以為15°至65°。
可選地,上述光學結構在顯示區域上方的正投影的面積可以達到顯示區域面積的20%-50%。
通過合理設置光學結構的面積,能夠在保證顯示裝置正常顯示效果的同時減小黑邊。
具體來說,光學結構中在顯示區域上方的投影面積要控制在一定范圍內。當光學結構在顯示區域上方的投影面積過大的話會嚴重削弱顯示區域上方直射出的光線的亮度,影響顯示效果;當光學結構在顯示區域上方的投影面積過小時,經過光學結構折射后從透明面板出射的光線也比較有限,消除黑邊的效果不明顯。
例如,當光學結構在顯示區域上方的投影的面積與顯示區域的面積相同時,從顯示區域出射的光線幾乎全部都要經過光學結構的折射后才能從透明面板上方輸出,而幾乎沒有光線能夠直接從顯示區域上方直射到透明面板上,這樣會影響正常的顯示效果;而當光學結構的顯示區域上方的投影的面積為顯示區域面積的20%-50%時,顯示區域出射的光線中有一部分光線能夠直接從顯示區域上方的透明面板直接出射,另一部分光線經過光學結構的折射后相對于直接出射的光線偏轉一定的角度后也從透明面板上出射,使得用戶同時能夠接收到從顯示區域上方直接出射光線也能夠接收經過光學結構折射一定角度后從透明面板出射的光線。
可選地,作為一個實施例,上述光學結構包括多個子結構,其中,該多個子結構中的任意兩個子結構之間的間距大于或者等于該多個子結構中的每一個子結構的寬度。
本申請中,當光學結構包括多個子結構時,通過為多個子結構設置較大的間距,能夠在減小黑邊的同時保證顯示裝置的正常顯示效果。具體地,通過在子結構之間設置一個較大的間距,能夠避免將顯示區域出射的大部分光線都折射出去,使得顯示區域直接出射的光線能夠滿足正常的顯示需要。
具體地,如圖3所示,光學結構304包含多個子結構,當這些子結構的間距過小時,那么,位于子結構下方的顯示區域發射出來的光線都會照射到光學結構中的多個子結構,這樣的話,光學結構就會對照射過來的光線都進行折射,這樣從顯示區域上方垂直出射的光線就會減少,從而影響顯示裝置的正常顯示效果。因此,圖3中的光學結構的多個子結構之間的間距要大于一定的距離,從而保證顯示裝置的顯示效果。
另外,上述光學結構包含的多個子結構之間的間距可以是相同的,也就是說,上述光學結構的多個子結構是均勻的設置在顯示屏和透明面板之間。因此,通過均勻的布置光學結構中的多個子結構,能夠形成均勻的折射光線,從而避免或者減少折射光線出射后導致亮度不均勻的現象,能夠提高顯示效果。
可選地,上述顯示裝置還可以包括光學薄膜,該光學薄膜位于顯示屏和透明面板之間,其中,光學結構設置在該光學薄膜中。應理解,該光學結構既可以設置在光學薄膜內部也可以設置在光學薄面表面。例如,該光學結構可以設置在光學薄膜靠近顯示區域和非顯示區域一側的表面內部。
該光學薄膜可以是近乎透明的薄膜,具體地,該光學薄膜的透過率可以是90%以上,另外,該光學薄膜的厚度可以在0.2-0.5mm之間。
通過在顯示裝置的透明面板和顯示屏之間增加光學薄膜,能夠方便地放置或者固定光學結構。
應理解,在本申請的顯示裝置中,當透明面板和顯示模組之間可以只包含光學結構時,該光學結構可以固定在透明面板上;當透明面板和顯示模組之間還包含光學薄膜時,那么光學薄膜的兩個表面可以與透明面板和顯示模組貼合,而將光學結構固定在光學薄膜中。因此,通過設置光學薄膜能夠方便地固定光學結構。
應理解,上述顯示區域可以是整個顯示屏中的所有顯示區域中的部分顯示區域,例如,上述顯示區域可以是靠近非顯示區域的部分顯示區域。另外,上述非顯示區域也可以是顯示屏中的整個非顯示區域中的部分非顯示區域,例如,上述非顯示區域可以為靠近顯示屏的某個側邊的部分非顯示區域。
另外,在本申請中,顯示區域和非顯示區域均是針對顯示模組的顯示屏來說的,顯示模組的顯示屏本身能夠發出光線的區域為顯示區域,而顯示屏中由于下方布置了驅動電路以及其它模塊而無法自身發出光線的區域為非顯示區域。而黑邊是針對透明面板來說的,透明面板中與顯示屏的顯示區域所對應的區域為透明面板的顯示區域,而透明面板中與顯示屏的非顯示區域所對應的區域為透明面板的黑邊。
由于光學結構將顯示區域中的部分光線折射后從透明面板位于顯示區域上方的區域出射,使得原本從顯示區域直射通過透明面板的光線發生一定的偏移,從而導致透明面板位于顯示區域上方的區域出射的光線的亮度有所下降,為了對透明面板位于顯示區域上方的區域出射的光線進行補償,可以通過在顯示區域的下方設置導光體的方式來實現。也就是說,上述顯示裝置200還可以包括導光體,該導光體位于顯示區域的下方。
由于光學結構將顯示區域的部分光線折射后輸出,使得顯示區域中直接出射的光線的強度有一定的削弱,通過在顯示區域下方設置導光體進行光線補償,能夠在消除黑邊的同時,減少光學結構對顯示區域的光線折射的影響,保證顯示區域中直接出現的光線的強度,提高了顯示效果。
下面結合圖5,對導光體如何進行光線補償進行說明。如圖5所示,顯示裝置1100包括:顯示屏1101、背光板1106(包含led燈泡組1107)、控制器1109。顯示屏1101與控制器1109相連,控制器1109輸出圖像控制信號到顯示屏1101,顯示屏接收到控制器1109的圖像控制信號后輸出圖像信息。顯示屏1101包含邊緣區域1102,以及位于邊緣區域下方的導光體1108,導光體1108包含至少一個led燈泡1103,該導光體用于對顯示屏中的顯示區域進行光線補償,以保證透明面板中與顯示區域對應的區域出射的光線的亮度。此外,該顯示裝置1100還包括導光體背光驅動電路1110,背光板驅動電路1111。控制器1109通過控制背光板驅動電路1111輸出電流脈沖到背光板1106上的燈泡組1107來點亮背光板1106,控制器1109通過控制導光體背光驅動電路1110輸出電流脈沖到導光體1108的至少一個led燈泡1103(led燈泡1103是導光體1108的光源),用于對位于顯示屏邊緣區域的顯示區域進行光線補償。
為了對發出的光線強度進行檢測,該顯示裝置1100還包括光強度傳感器1112,光強度傳感器1113以及光強度傳感器1114,這三個光強度傳感器的作用具體如下:光強度傳感器1112用于測量外界環境光的強度,控制器1109通過光強度傳感器1112反饋的光強度信號可以對背光板1106發出的光線1104進行調節和控制;光強度傳感器1113用于測量背光板1106的亮度1104,控制器1109通過光強度傳感器1113反饋的光強度信號能夠對導光體1108發出的光線1105進行調節;光強度傳感器1114可以安裝在導光體1108發出的光線1105的光路路徑上,如圖5所示,光強度傳感器1114可以設置在顯示屏外側的位置1120處,用于檢測顯示屏的邊緣區域的光的亮度,控制器1109在對背光板1106以及導光體1108的發光強度進行調節時,也可以將光強度傳感器1114反饋的光強度信號也考慮進去。
因此,通過在顯示區域的下方設置導光體1108,能夠對顯示裝置1100的顯示區域進行光線補償,這樣就可以使得透明面板中與顯示區域對應的區域出射的光線的光亮仍然能夠滿足一定要求,從而在減小透明面板邊緣的黑邊時,也能夠保證透明面板中與顯示區域對應的區域的光線亮度,提高了用戶體驗。
具體來說,上述光強度傳感器1112、1113以及1114可以集成有光電轉化器和數模轉化器,其中,光電傳感器用于將檢測區域的光信號轉化為電信號,并將電信號輸出到數模轉換器,接下來,數模轉換器再對電信號進行量化,并將量化后的電信號輸出到控制器1109,控制器1109可以將從數模轉換器獲取的檢測區域的光的亮度與預設亮度進行比較,并根據比較結果產生閉環控制信號,從而控制驅動電路1110和1111對背光板1106和導光體1108的發光強度進行控制。
上述顯示裝置1100的亮度效果如圖6所示,在圖6中,導光體1202與背光板1201發出的光線重疊,因此,在導光體1202所在的區域形成了光線疊加區域。具體地,背光板1201發出的光線為1203,其對應的亮度曲線為1206,控制器1109控制導光體1202發出強度相同或者相近的光線1204,背光板1201與導光體1202發出的光線疊加后形成光線1205,其對應的光亮度曲線為1207。由于在顯示區域和非顯示區域上方分別布置有第一光學結構和第二光學結構,因此,光線1205在經過第一光學結構和第二光學結構的反射后,光線的出射范圍擴大(透明面板與非顯示區域對應的區域也有光線出射),光的亮度下降(這里以亮度下降一半為例),最終透明面板與非顯示區域對應的區域出射的光線的亮度和透明面板與顯示區域對應的光線的亮度相同,最終透明面板中與顯示區域對應的區域以及與非顯示區域對應的區域出射的光線的亮度曲線均為1208。
應理解,上述背光板或導光體可以包含一個或者多個led,這些led之間可以采用并聯或者串聯的方式進行連接,或者采用串并聯混合連接的方式進行連接。
可選地,當顯示裝置的顯示屏為有機發光二極管(organiclightemittingdiode,oled)顯示屏時,由于不需要背光模組,顯示裝置可以進一步簡化,例如,該顯示裝置可以去掉圖5中所示的背光板驅動電路1111和導光體1110,通過控制器1109控制顯示模組的第一光學結構和第二光學結構處的像素單元的驅動電流,就能夠實現增加光線強度,從而對顯示區域進行光線補償的目的。
進一步地,對于能夠主動發光的oled顯示屏來說,其亮度曲線1207可以設置為遞減或者遞增的曲線或者直線,以實現光路經過第一光學結構和第二光學結構的反射后,能夠更加平滑的輸出,使得光線的亮度不會發生突變。
另外,當oled顯示屏的亮度在50%以上時,就很難實現通過調整像素單元的驅動電流來實現對顯示區域的光亮進行加倍,此時可以繼續在顯示區域下方設置導光體1108,以實現對光線亮度的更大范圍的調節,具體地,可以在oled顯示屏的亮度在50%以下時關閉導光體,只通過調節像素單元的驅動電流來調節光的亮度,而在顯示屏亮度超過50%時,可以打開導光體,通過調節像素單元的驅動電流和導光體的發光來共同調節顯示屏的亮度。
可選地,上述光學結構的子結構的形狀具體可以三角體,進一步地,還可以為直角三角體,等腰直角三角體等。
例如,圖7中左圖為光學結構的俯視圖,圖7中的右圖為光學結構的剖面圖,由于光學結構的子結構的形狀為直角三角體,因此,該光學結構的子結構在光學薄膜703上的投影為矩形(該矩形的長度為光學結構的子結構的長度),光學結構701的子結構的剖面為三角形,其中,三角形沿水平方向的邊為光學結構的子結構的寬度,三角形沿豎直方向的邊為光學結構的子結構的深度。子結構的長度可以為1-10um,寬度為1-10um,深度為1-10um。
當光學結構的子結構的形狀為直角三角體時,能夠有效地利用直角三角體的斜面對光線進行有效的折射,有效避免當子結構為其它不規則形狀時所導致的多個子結構之間的光線形成的多次反射、散射等干擾。
另外,通過控制多個子結構的面積與光學薄膜的面積的占比(當不存在光學薄膜時可以控制多個子結構的面積與顯示區域的面積的占比),能夠控制入射光線(顯示區域入射到光學結構的光線)被折射出去的光線強度的占比,例如,當光學結構的面積與光學薄膜的面積占比為50%的時候,能夠控制光線的輸出,使得大約一半的光線被折射出去,而剩下的一半光線則穿過光學薄膜最終從透明面板輸出。
在圖7中,通過在光學薄膜上控制光學結構的子結構的布置的密度,也能夠控制光學結構在顯示區域上的投影占顯示區域的面積。當光學結構的多個子結構的面積與光學薄膜的面積占比為50%時,可以將光學結構正下方的顯示區域的接近一半的出射光線經過折射后再從透明面板出射,而剩下的大約一半光線則直接穿過光學薄膜與光學結構的間隙后直接從透明面板出射(這里不考慮光學薄膜對顯示區域出射的光線的吸收,當考慮到光學薄膜對光線的吸收時,最終從透明面板出射的光線的強度要弱一些)。
下面結合圖8,對圖7中所示的光學結構的工作原理進行介紹。
具體地,光學結構包括多個子結構,其中,每個子結構的具體形狀為直角三角體,該子結構的截面形成的三角形的高度和深度均為5um,也就是說,該子結構屬于直角等腰三角體結構,該子結構的斜面與水平面的夾角為45度,如圖8中的ε所示。光學結構803為微納結構材料,其折射率為n1=1.63,與光學結構803的子結構的斜面相接觸的是另一種光學材料804,其折射率為n2=1.46,來自顯示區域的光線801在光學結構803和另一種光學材料804的光學界面上發生折射,形成出射光線802,入射光線801與法線的夾角為入射角θ1,出射光線802與法線的夾角為出射角θ2,根據折射率計算公式:
n1*sinθ1=n2*sinθ2(1)
光學結構803的子結構的斜面與水平面的夾角為45°(也就是入射角為θ1=45°)時,將入射角代入上述公式(1)可以得到出射角θ2=52.13°,那么,出射角θ1相對于入射角θ2偏轉的角度為52.13°-45°=7.13°,如果顯示模組和透明面板之間的透明材料的厚度為0.5mm,那么,光線經過折射后的偏移量為:0.5×tan(7.13)=0.06mm。
如果上述結構804采用折射率較低的光學材料,例如,采用折射率與空氣相近的光學材料時,可以得到更大的偏移量。
具體地,當上述光學結構803的折射率為1.63,另一種光學材料804(804具體可以是空氣)的折射率近似為1時,光學結構803的子結構的斜面與水平方向的夾角取不同的數值時對應的折射光線的偏移量如表1所示。由表1可知,透明材料越厚,光學結構803的子結構的斜面與水平方向的夾角越大,那么光線經過折射后的偏移量越大,黑邊的消除效果也就越明顯。
表1
應理解,在圖8中是以光學結構803的折射率大于與其接觸的光學材料804為例進行說明的,事實上,當光學結構803的折射率小于與其接觸的光學材料804時,只要改變光學結構803與水平面的夾角即可,具體地,可以將光學結構803的子結構的斜面與水平方向的夾角ε修改為180°-ε,從而使得光學結構803仍然可以將顯示區域的出射的光線向透明面板的中間區域折射。
因此,本申請對光學結構以及與其接觸的光學材料的折射率不做限制,只要該光學結構的折射率和與其接觸的光學材料的折射率不同即可,并且,光學結構和與其接觸的光學材料的折射率相差越大,光線的偏移量越大,折射效果越好。
本申請還包括一種終端設備,該終端設備包括上文任意實施方式中的顯示裝置。該終端設備具體可以是包含顯示屏的智能終端設備,例如,該終端設備可以是智能手機,平板電腦,可穿戴設備,個人電腦等等。
通過在終端設的顯示裝置中設置光學結構,能夠將顯示區域發射的部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶能夠接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
本申請還保護一種光學薄膜,該光學薄膜包括光學結構和防護層,其中,防護層設置在光學結構的表面,該光學結構可以對入射到該光學結構的光線進行折射,以使得入射到該光學結構的光線發生偏轉。
通過將本申請中的光學薄膜貼合在終端設備的透明面板上,能夠在不改變當前終端設備的顯示屏的結構和組裝工藝的前提下,使得終端設備的顯示區域發射的部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶能夠接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
應理解,上述防護層可以覆蓋或者貼合在光學結構的表面,進一步地,防護層可以將光學結構完全包裹起來,從而實現對光學結構的保護。
可選地,上述防護層具體包括:第一透明薄膜和第二透明薄膜,其中,第一透明薄膜貼合在光學結構的上表面,第二透明薄膜貼合在光學結構的下表面。
上述防護層可以由光學透明材料組成,例如,玻璃、光學樹脂等。具體地,該防護層可以由苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,pet)、聚碳酸酯(polycarbonate,pc)以及聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,pmma)等材料中的一種或者多種組成。另外,上述防護層的表面還可以設置有增硬涂層,防護層的厚度的尺寸范圍可以是0.3mm-0.8mm。
通過在光學結構的上下兩個表面設置透明薄膜,能夠實現對光學結構的保護。
本申請中的光學薄膜可以如圖9和圖10所示,其中,圖9為光學薄膜901的俯視圖,圖10為光學薄膜901貼合在顯示裝置的剖面圖,在圖9中,光學結構薄膜包括主體結構902,該主體結構902包括光學結構。在圖10中,光學結構1003位于透明薄膜1004和透明薄膜1005之間(透明薄膜1004和1005能夠對光學結構1003起到保護作用,透明薄膜1004和透明薄膜1005相當于光學薄膜中的保護層)。
下面結合圖11和圖12對本申請實施例的光學結構或者光學薄膜的制作方法進行簡單的介紹。
步驟一:光學結構設計。
具體地,例如,可以將該光學結構的子結構的斜面與水平面的夾角設置為40°,子結構的寬度和深度設置為5um。
步驟二:模具制備。
這里的模具可以是具有負向結構的模具,在制備模具時具體可以通過紫外線照射、激光光刻,或者金剛石高精密加工方式實現,經過步驟二制作得到的模具如圖11中的1301所示。
步驟三:在薄膜基材1302上涂布紫外固化壓印膠1303。
薄膜基材1302的組成材料可以是pet透明材料,薄膜基材1302的參數需要滿足一定要求,例如,在圖11中,薄膜基材1302的厚度為0.5mm,光透過率為92%,折射率為1.65。
步驟四:光學結構的轉印和固化。
具體可以將步驟二制作得到的模具1301放置在紫外固化壓印膠1303上,經過固化后脫膜,得到如圖12所示的帶有光學結構1305的光學薄膜1304。
也就是說,經過上述步驟一至步驟四就制作得到了本申請中的光學結構或者本申請中帶有光學結構的光學薄膜。
進一步地,在得到圖12所示的光學薄膜1304之后,還可以進一步的將光學薄膜1304與透明面板進行貼合。
具體地,采用低折射率的oca膠水將光學結構貼合在透明面板的下表面,在貼合過程中采用真空脫泡處理,盡可能的去除掉貼合過程中產生的氣泡,最終得到的顯示裝置的部分結構如圖13所示。其中,1402為光學結構,1404為光學薄膜,1403和1405為采用oca膠對光學結構1402和光學薄膜1404進行貼合時所產生的連接層,連接層1403和連接層1405將光學薄膜光學結構1402和光學薄膜1404最終貼合在了顯示模組1406和透明面板1401之間,起到了固定光學結構1402和光學薄膜1404的作用。
圖14是本申請實施例的顯示裝置的裝配方法的示意性流程圖。圖14的方法1400包括:
1410、將光學結構的內側與顯示屏的上方貼合。
1420、將光學結構的外側與透明面板的下方貼合,使得光學結構位于顯示屏上方,且該光學結構位于透明面板下方。
其中,上述顯示屏包括顯示區域和非顯示區域,上述光學結構用于將所述顯示區域發射的光線向所述透明面板的中間區域折射。
應理解,可以采用oca膠將光學結構的內側貼合在顯示屏的上表面,將光學結構的外側貼合在透明面板的下表面。
當然,在將光學結構貼合在顯示屏和透明面板之間時,光學結構也可以不與顯示屏或者透明面板的表面直接接觸,而是在光學結構與顯示屏或者透明面板之間設置光學薄膜,光學薄膜與顯示屏或者透明面板直接接觸。例如,如圖3所示,光學結構304的內側與顯示屏的上表面直接接觸,而光學結構的外側與透明面板不直接接觸,而是可以通過307中放置光學薄膜與透明面板接觸。
還應理解,上述光學結構的內側可以是指光學結構下面的一側,而光學結構的外側可以是指光學結構的上面的一側,例如,在圖3中,光學結構304的具體結構形狀為三角體,此時,光學結構304的內側可以是與顯示屏接觸的平面(也就是三角體的水平面),光學結構的外側可以是圖中的折射面(也就是三角體的斜面)。
在本申請中,光學結構能夠將顯示區域發射的一部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶在透明面板之外除了能夠接收到顯示區域中直接從透明面板出射的光線,還能接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
可選地,上述將所述光學結構的內側與顯示屏的上方貼合,具體可以是將光學結構的整體結構的內側與顯示屏的上方貼合。
通過將光學結構的全部結構設置在顯示區域的上方,能夠增加光學結構從顯示區域接收到的光線,從而能夠增加光學結構折射后出射的光線的強度,能夠更好地減小黑邊。
圖15是本申請實施例的顯示方法的示意性流程圖。圖15的方法1500可以應用于顯示裝置(具體可以是上述顯示裝置200),該顯示裝置包括顯示屏、透明面板和光學結構,其中,所述透明面板位于所述顯示屏上方,所述光學結構位于所述顯示屏的上方,且所述光學結構位于所述透明面板的下方,該方法1500具體包括:
1510、光學結構接收顯示區域發射的第一光線;
1520、光學結構將第一光線向透明面板的中間區域折射,得到第二光線。
可選地,上述第二光線的反向延長線經過上述非顯示區域。
在本申請中,光學結構能夠將顯示區域發射的一部分光線向透明面板的中間區域折射,使得用戶在透明面板之外除了能夠接收到顯示區域中直接從透明面板出射的光線,還能接收到顯示區域中經過光學結構折射后才從透明面板出射的光線,用戶在接收到光學結構折射后從透明面板出射的光線后,可能會感覺到光學結構折射后的光線是從透明面板的黑邊區域出射過來的,因此,視覺上可以達到黑邊區域被點亮的效果,從而減小黑邊。
本領域普通技術人員可以意識到,結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟,能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結合來實現。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執行,取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能,但是這種實現不應認為超出本申請的范圍。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的系統、裝置和單元的具體工作過程,可以參考前述方法實施例中的對應過程,在此不再贅述。
在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的系統、裝置和方法,可以通過其它的方式實現。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統,或一些特征可以忽略,或不執行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外,在本申請各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。
以上所述,僅為本申請的具體實施方式,但本申請的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本申請揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本申請的保護范圍之內。因此,本申請的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。