显示装置及装配方法、终端设备、光学薄膜和显示方法与流程

文档序号:11249873
显示装置及装配方法、终端设备、光学薄膜和显示方法与流程

本申请涉及显示技术领域,并且更具体地,涉及一种显示装置、终端设备、光学薄膜、显示装置的装配方法以及显示方法。



背景技术:

传统的液晶显示屏大都采用矩形设计,由于液晶显示屏的四周由于需要放置驱动电路,因此在液晶显示屏的周围会出现一部分不能显示图像的区域,也就是通常所说的黑边。由于黑边的出现会影响用户的观看效果,降低用户体验,因此,需要提出一种减小黑边的方法。



技术实现要素:

本申请提供一种显示装置、终端设备、光学薄膜、显示装置的装配方法以及显示方法,以减小显示装置的黑边。

第一方面,提供了一种显示装置,该显示装置包括:显示屏,所述显示屏包括显示区域和非显示区域;透明面板,位于所述显示屏上方;光学结构,所述光学结构位于所述显示屏上方,且所述光学结构位于所述透明面板下方;其中,所述光学结构用于将所述显示区域发射的光线向透明面板的中间区域折射。

本申请中,光学结构能够将显示区域发射的一部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户在透明面板之外除了能够接收到显示区域中直接从透明面板出射的光线,还能接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

应理解,这里的黑边区域是指透明面板的边缘区域,这部分边缘区域与显示屏的非显示区域是对应的,由于非显示区域本身不能够发出光线,因此,这部分边缘区域没有或者很少有光线出现,从而在视觉上形成黑边区域。也就是说,透明面板的边缘之所以会产生黑边区域,主要是因为显示屏的非显示区域本身不能够发出光线所造成的。

另外,上述显示区域可以是显示屏的全部能够显示的区域中与所述非显示区域相邻的一部分显示区域。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述光学结构折射后的光线的反向延长线经过所述非显示区域。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述光学结构的整体结构位于所述显示区域上方。

通过将光学结构设置在显示区域的上方,能够增加光学结构从显示区域接收到的光线,从而能够增加光学结构折射后出射的光线的强度,能够更好地减小黑边。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述光学结构在所述显示区域的正投影面积为所述显示区域面积的20%-50%。

通过合理设置光学结构的面积,能够在保证显示装置正常显示效果的同时减小黑边。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述光学结构包括多个子结构,所述多个子结构中的任意两个子结构之间的间距大于或者等于所述多个子结构中的每一个子结构的宽度。

上述光学结构的子结构的折射面能够实现对光线的折射,该折射面与水平面的夹角的取值范围可以为15°至65°。

通过为多个子结构设置较大的间距,能够在减小黑边的同时保证显示装置的正常显示效果。具体地,通过在子结构之间设置一个较大的间距,能够避免将显示区域出射的大部分光线都折射出去,使得显示区域直接出射的光线能够满足正常的显示需要。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述多个子结构中任意两个相邻子结构之间的间距相同。

通过均匀的布置光学结构中的多个子结构,能够形成均匀的折射光线,从而避免或者减少折射光线出射后导致亮度不均匀的现象,能够提高显示效果。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述显示装置还包括:光学薄膜,所述光学薄膜位于所述显示屏和所述透明面板之间,所述光学结构设置在所述光学薄膜中。

上述光学薄膜可以是近乎透明的薄膜,另外,该光学薄膜的厚度可以在0.2-0.5mm之间。

通过在显示装置的透明面板和显示屏之间增加光学薄膜,能够方便地放置或者固定光学结构。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述光学薄膜的透过率大于90%。

通过采用具有较高透过率的光学薄膜,使得经过光学结构折射后的光线能够顺利从光学薄膜中出射。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述显示装置还包括:导光体,所述导光体位于所述显示区域下方。

通过在显示区域下方设置导光体进行光线补偿,能够在消除黑边的同时,减少光学结构对显示区域的光线折射的影响,保证显示区域中直接出现的光线的强度,提高了显示效果。

结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述导光体包括发光二极管LED。

第二方面,提供了一种终端设备,该终端设备包括上述第一方面中任意一种实现方式中的显示装置。

通过在终端设的显示装置中设置光学结构,能够将显示区域发射的部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户能够接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

第三方面,提供了一种光学薄膜,该光学薄膜包括光学结构,所述光学结构对入射到所述光学结构的光线进行折射,以使得入射到所述光学结构的光线发生偏转;防护层,设置在所述光学结构的表面。

上述防护层可以是覆盖或者贴合在光学结构的表面,进一步地,防护层可以将光学结构完全包裹起来,从而实现对光学结构的保护。

通过将本申请中的光学薄膜贴合在终端设备的透明面板上,能够在不改变当前终端设备的显示屏的结构和组装工艺的前提下,使得终端设备的显示区域发射的部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户能够接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上能够达到黑边区域被点亮的效果,从而减小了黑边。

结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述防护层还包括:第一透明薄膜,所述第一透明薄膜贴合在所述光学结构的上表面;第二透明薄膜,所述第二透明薄膜贴合在所述光学结构的下表面。

通过在光学结构的上下两个表面设置第一透明薄膜和第二透明薄膜,能够实现对光学结构的保护。

第四方面,提供了一种显示装置的装配方法,所述方法包括:将光学结构的内侧与显示屏的上方贴合;将所述光学结构的外侧与所述透明面板的下方贴合,使得所述光学结构位于所述显示屏上方,且所述光学结构位于所述透明面板下方;其中,所述显示屏包括显示区域和非显示区域,所述光学结构将所述显示区域发射的光线向所述透明面板的中间区域折射。

通过该装配方法得到的显示装置的光学结构能够将显示区域发射的一部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户在透明面板之外除了能够接收到显示区域中直接从透明面板出射的光线,还能接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,所述将光学结构的内侧与显示屏的上方贴合,包括:将所述光学结构的整体结构的内侧与所述显示屏的上方贴合。

通过将光学结构设置在显示区域的上方,能够增加光学结构从显示区域接收到的光线,从而能够增加光学结构折射后出射的光线的强度,能够更好地减小黑边。

第五方面,提供了一种显示方法,所述显示方法应用于显示装置,所述显示装置包括显示屏、透明面板和光学结构,其中,所述透明面板位于所述显示屏上方,所述光学结构位于所述显示屏的上方,且所述光学结构位于所述透明面板的下方,所述方法包括:所述光学结构接收所述显示区域发射的第一光线;所述光学结构将所述第一光线向所述透明面板的中间区域折射,得到第二光线。

光学结构通过将显示区域发射的一部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户在透明面板之外除了能够接收到显示区域中直接从透明面板出射的光线,还能接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,所述第二光线的反向延长线经过所述非显示区域。

附图说明

图1是现有的显示装置的示意图。

图2是本申请实施例的显示装置的示意图。

图3是本申请实施例的光学结构对光线进行折射的示意图。

图4是本申请实施例的光学结构对光线进行折射的示意图。

图5是本申请实施例的显示装置的示意图。

图6是本申请实施例的显示装置的亮度效果示意图。

图7是本申请实施例的光学结构的示意图。

图8是本申请实施例的光学结构对光线进行折射的示意图。

图9是本申请实施例的光学薄膜的示意图。

图10是本申请实施例的光学薄膜的示意图。

图11是制作本申请实施例的光学结构或者光学薄膜的示意图。

图12是制作本申请实施例的光学结构或者光学薄膜的示意图。

图13是本申请实施例的显示装置的部分结构的示意图。

图14是本申请实施例的显示装置的装配方法的示意性流程图。

图15是本申请实施例的显示方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。

为了更好地理解本申请实施例的显示装置,下面先结合图1对现有的显示装置进行简单的介绍。

图1是现有的显示装置的结构示意图。该显示装置100可以位于终端设备(例如,手机,平板电脑以及其它包含液晶显示屏的电子设备)中。如图1所示,该显示装置100包括B壳101(背面外壳)、A壳102(正面外壳)、显示模组104和透明面板105。其中,显示模组104和透明面板105通过光学透明胶(Optically Clear Adhesive,OCA)连接在一起,透明面板105与A壳102之间通过胶103(具体可以是OCA胶)连接在一起。显示模组104与透明面板105接触的区域为显示模组104的显示屏107,由于显示模组104中存在驱动电路106,因此,显示屏107被分为非显示区域108和显示区域109,其中,非显示区域108位于驱动电路106上方。由于显示区域109自身可以发出光线110,而非显示区域108自身不能够发出光线,因此,透明面板105与显示区域109对应的区域112为能够正常显示图像的区域,而透明面板107与非显示区域108对应的区域111则会由于出射的光线非常弱而形成黑边(也可以称为黑边区域)。具体来说,透明面板105与显示区域109对应的区域112可以是透明面板中位于显示区域109上方的区域,而透明面板107与非显示区域108对应的区域111可以是透明面板中位于非显示区域108以及非显示区域108与透明面板105、A壳102之间形成的空隙区域(由于材料结构及装配公差的存在,在透明面板107、显示模组104以及A壳102之间会形成一定的空隙区域)以及胶103上方的区域。

为了提高用户体验,尽可能的减小显示装置的透明面板与非显示区域对应的区域所产生的黑边,本申请提出了一种新的显示装置,该显示装置通过在显示模组的显示屏和透明面板之间设置光学结构,利用该光学结构将显示区域中出射的光线向透明面板的中间区域折射后再从透明面板出射,并且,经过光学结构折射后的光线的反向延长线经过显示屏中的非显示区域,使得用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

图2是本申请实施例的显示装置的结构示意图。该显示装置200包括:

显示屏208,该显示屏208包括非显示区域209和显示区域210,其中,非显示区域209本身不发出光线,显示区域210发出的光线为211。

透明面板206,该透明面板206位于显示屏208的上方。

光学结构,该光学结构位于显示屏208和透明面板206之间,也就是说,光学结构位于显示屏208的上方,且该光学结构位于透明面板下方。

具体地,如图2所示,光学结构位于显示屏208和透明面板206之间形成的空间205内。光学结构可以将显示区域210发射的光线向透明面板的中间区域折射。

进一步地,光学结构折射后的光线的反向延长线经过显示屏208位于非显示区域209区域。

上述显示屏208是显示模组204的一部分,该显示模组208中包含驱动电路207,根据显示屏208的不同区域与驱动电路207的位置关系可以将显示屏208分为位于驱动电路207上方的非显示区域209以及与非显示区域209相邻的显示区域210。

上述光学结构可以通过OCA胶固定在显示模组204和透明面板206之间。

另外,与显示装置100类似,该显示装200置还包括B壳201(背面外壳)、A壳202(正面外壳),其中,透明面板206与A壳202之间可以通过胶203(具体可以是OCA胶)连接在一起。

上述光学结构具体可以是微纳结构。

应理解,在本申请实施例中,根据透明面板与显示区域和非显示区域的对应的关系,可以将透明面板划分为与显示区域对应的区域以及与非显示区域对应的显示区域。其中,透明面板中与显示区域对应的区域位于显示区域(正)上方,而透明面板中与非显示区域对应的区域位于非显示区域的(正)上方。例如,如图2所示,透明面板206中与显示区域210对应的区域213位于显示区域210的正上方,透明面板206中与非显示区域209对应的区域212位于非显示区域209的正上方,进一步地,透明面板206中与非显示区域209对应的区域212不仅包含位于非显示区域209的正上方的区域,还包含非显示区域209与透明面板206、A壳202之间形成的空隙区域以及胶203上方的区域。

上述光学结构可以如图3所示,在透明面板306和显示模组308之间的空间307(相当于图2中所示的空间205)内放置有光学结构304。显示模组308的显示区域发出光线301,光线301中有一部分光线直接从显示区域上方的透明面板直射出去,该部分光线为光线302,还有另一部分被光学结构304折射后从透明面板出射,这部分光线为光线303,其中,光线303的反向延长线经过显示屏的非显示区域。因此,经过光学结构304的折射,使得折射后的光线的反向延长线能够经过显示模组的非显示区域,使得用户在观看显示装置的透明面板出射的光线时,能够感觉到透明面板的黑边区域有光线出射,感觉到透明面板边缘的黑边区域被点亮,从而减小了显示装置的黑边。

具体地,如图4所示,光学结构410在接收到显示区域出射的光线413后,经过斜面411的折射后,使得折射后出射的光线412相对于原先的光线413发生了一定的偏移,使得人眼420在接收到折射后的光线后,能够感觉到出射的光线是从414位置发出的,而结合图2和图3可知,414位置位于非显示区域,因此,能够使得用户感觉到透明面板的黑板区域也有光线出射,从而减小了显示装置的黑边。

本申请中,光学结构能够将显示区域发射的一部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户在透明面板之外除了能够接收到显示区域中直接从透明面板出射的光线,还能接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

应理解,这里的黑边区域是指显示装置的透明面板的边缘区域,这部分边缘区域与显示屏的非显示区域是对应的,由于非显示区域本身不能够发出光线,因此,这部分边缘区域没有或者很少有光线出现,从而在视觉上形成黑边区域。也就是说,透明面板的边缘之所以会产生黑边区域,主要是因为显示屏的非显示区域本身不能够发出光线所造成的。

另外,上述显示区域可以是显示屏的全部能够显示的区域中与所述非显示区域相邻的一部分显示区域,也就是说上述显示区域可以是与非显示区域相邻的一小部分显示区域。

可选地,上述光学结构可以设置在显示区域上方,具体地,既可以是光学结构的全部结构或者整体结构位于显示区域上方,也可以只是光学结构的部分结构位于显示区域上方。

应理解,当光学结构的全部结构均位于显示区域上方时,光学结构的全部结构都能够对显示区域发射的光线进行折射,从而保证折射后的光线的强度,提高减小或者消除黑边的效果。

如图3所示,光学结构包括多个子结构,该光学结构的全部子结构位于显示区域上方,这些子结构能够接收到显示区域出射的光线,并将接收到的光线折射到显示区域上方的透明面板出射。

假设图3中的光学结构的子结构有一部分位于非显示区域上方,位于非显示区域上方的这部分子结构用于不能够接收到显示区域出射的光线(或者是只能接收到显示区域散射过来的较为微弱的光线),也就无法将显示区域出射的光线折射后从显示区域上方的透明面板出射。

因此,通过将光学结构全部结构均设置在显示区域的正上方,能够增加光学结构从显示区域接收到的光线,从而能够增加光学结构折射后出射的光线的强度,能够更好地减小黑边。

可选地,如果3所示,光学结构的子结构的折射面与水平面的夹角的取值范围可以为15°至65°。

可选地,上述光学结构在显示区域上方的正投影的面积可以达到显示区域面积的20%-50%。

通过合理设置光学结构的面积,能够在保证显示装置正常显示效果的同时减小黑边。

具体来说,光学结构中在显示区域上方的投影面积要控制在一定范围内。当光学结构在显示区域上方的投影面积过大的话会严重削弱显示区域上方直射出的光线的亮度,影响显示效果;当光学结构在显示区域上方的投影面积过小时,经过光学结构折射后从透明面板出射的光线也比较有限,消除黑边的效果不明显。

例如,当光学结构在显示区域上方的投影的面积与显示区域的面积相同时,从显示区域出射的光线几乎全部都要经过光学结构的折射后才能从透明面板上方输出,而几乎没有光线能够直接从显示区域上方直射到透明面板上,这样会影响正常的显示效果;而当光学结构的显示区域上方的投影的面积为显示区域面积的20%-50%时,显示区域出射的光线中有一部分光线能够直接从显示区域上方的透明面板直接出射,另一部分光线经过光学结构的折射后相对于直接出射的光线偏转一定的角度后也从透明面板上出射,使得用户同时能够接收到从显示区域上方直接出射光线也能够接收经过光学结构折射一定角度后从透明面板出射的光线。

可选地,作为一个实施例,上述光学结构包括多个子结构,其中,该多个子结构中的任意两个子结构之间的间距大于或者等于该多个子结构中的每一个子结构的宽度。

本申请中,当光学结构包括多个子结构时,通过为多个子结构设置较大的间距,能够在减小黑边的同时保证显示装置的正常显示效果。具体地,通过在子结构之间设置一个较大的间距,能够避免将显示区域出射的大部分光线都折射出去,使得显示区域直接出射的光线能够满足正常的显示需要。

具体地,如图3所示,光学结构304包含多个子结构,当这些子结构的间距过小时,那么,位于子结构下方的显示区域发射出来的光线都会照射到光学结构中的多个子结构,这样的话,光学结构就会对照射过来的光线都进行折射,这样从显示区域上方垂直出射的光线就会减少,从而影响显示装置的正常显示效果。因此,图3中的光学结构的多个子结构之间的间距要大于一定的距离,从而保证显示装置的显示效果。

另外,上述光学结构包含的多个子结构之间的间距可以是相同的,也就是说,上述光学结构的多个子结构是均匀的设置在显示屏和透明面板之间。因此,通过均匀的布置光学结构中的多个子结构,能够形成均匀的折射光线,从而避免或者减少折射光线出射后导致亮度不均匀的现象,能够提高显示效果。

可选地,上述显示装置还可以包括光学薄膜,该光学薄膜位于显示屏和透明面板之间,其中,光学结构设置在该光学薄膜中。应理解,该光学结构既可以设置在光学薄膜内部也可以设置在光学薄面表面。例如,该光学结构可以设置在光学薄膜靠近显示区域和非显示区域一侧的表面内部。

该光学薄膜可以是近乎透明的薄膜,具体地,该光学薄膜的透过率可以是90%以上,另外,该光学薄膜的厚度可以在0.2-0.5mm之间。

通过在显示装置的透明面板和显示屏之间增加光学薄膜,能够方便地放置或者固定光学结构。

应理解,在本申请的显示装置中,当透明面板和显示模组之间可以只包含光学结构时,该光学结构可以固定在透明面板上;当透明面板和显示模组之间还包含光学薄膜时,那么光学薄膜的两个表面可以与透明面板和显示模组贴合,而将光学结构固定在光学薄膜中。因此,通过设置光学薄膜能够方便地固定光学结构。

应理解,上述显示区域可以是整个显示屏中的所有显示区域中的部分显示区域,例如,上述显示区域可以是靠近非显示区域的部分显示区域。另外,上述非显示区域也可以是显示屏中的整个非显示区域中的部分非显示区域,例如,上述非显示区域可以为靠近显示屏的某个侧边的部分非显示区域。

另外,在本申请中,显示区域和非显示区域均是针对显示模组的显示屏来说的,显示模组的显示屏本身能够发出光线的区域为显示区域,而显示屏中由于下方布置了驱动电路以及其它模块而无法自身发出光线的区域为非显示区域。而黑边是针对透明面板来说的,透明面板中与显示屏的显示区域所对应的区域为透明面板的显示区域,而透明面板中与显示屏的非显示区域所对应的区域为透明面板的黑边。

由于光学结构将显示区域中的部分光线折射后从透明面板位于显示区域上方的区域出射,使得原本从显示区域直射通过透明面板的光线发生一定的偏移,从而导致透明面板位于显示区域上方的区域出射的光线的亮度有所下降,为了对透明面板位于显示区域上方的区域出射的光线进行补偿,可以通过在显示区域的下方设置导光体的方式来实现。也就是说,上述显示装置200还可以包括导光体,该导光体位于显示区域的下方。

由于光学结构将显示区域的部分光线折射后输出,使得显示区域中直接出射的光线的强度有一定的削弱,通过在显示区域下方设置导光体进行光线补偿,能够在消除黑边的同时,减少光学结构对显示区域的光线折射的影响,保证显示区域中直接出现的光线的强度,提高了显示效果。

下面结合图5,对导光体如何进行光线补偿进行说明。如图5所示,显示装置1100包括:显示屏1101、背光板1106(包含LED灯泡组1107)、控制器1109。显示屏1101与控制器1109相连,控制器1109输出图像控制信号到显示屏1101,显示屏接收到控制器1109的图像控制信号后输出图像信息。显示屏1101包含边缘区域1102,以及位于边缘区域下方的导光体1108,导光体1108包含至少一个LED灯泡1103,该导光体用于对显示屏中的显示区域进行光线补偿,以保证透明面板中与显示区域对应的区域出射的光线的亮度。此外,该显示装置1100还包括导光体背光驱动电路1110,背光板驱动电路1111。控制器1109通过控制背光板驱动电路1111输出电流脉冲到背光板1106上的灯泡组1107来点亮背光板1106,控制器1109通过控制导光体背光驱动电路1110输出电流脉冲到导光体1108的至少一个LED灯泡1103(LED灯泡1103是导光体1108的光源),用于对位于显示屏边缘区域的显示区域进行光线补偿。

为了对发出的光线强度进行检测,该显示装置1100还包括光强度传感器1112,光强度传感器1113以及光强度传感器1114,这三个光强度传感器的作用具体如下:光强度传感器1112用于测量外界环境光的强度,控制器1109通过光强度传感器1112反馈的光强度信号可以对背光板1106发出的光线1104进行调节和控制;光强度传感器1113用于测量背光板1106的亮度1104,控制器1109通过光强度传感器1113反馈的光强度信号能够对导光体1108发出的光线1105进行调节;光强度传感器1114可以安装在导光体1108发出的光线1105的光路路径上,如图5所示,光强度传感器1114可以设置在显示屏外侧的位置1120处,用于检测显示屏的边缘区域的光的亮度,控制器1109在对背光板1106以及导光体1108的发光强度进行调节时,也可以将光强度传感器1114反馈的光强度信号也考虑进去。

因此,通过在显示区域的下方设置导光体1108,能够对显示装置1100的显示区域进行光线补偿,这样就可以使得透明面板中与显示区域对应的区域出射的光线的光亮仍然能够满足一定要求,从而在减小透明面板边缘的黑边时,也能够保证透明面板中与显示区域对应的区域的光线亮度,提高了用户体验。

具体来说,上述光强度传感器1112、1113以及1114可以集成有光电转化器和数模转化器,其中,光电传感器用于将检测区域的光信号转化为电信号,并将电信号输出到数模转换器,接下来,数模转换器再对电信号进行量化,并将量化后的电信号输出到控制器1109,控制器1109可以将从数模转换器获取的检测区域的光的亮度与预设亮度进行比较,并根据比较结果产生闭环控制信号,从而控制驱动电路1110和1111对背光板1106和导光体1108的发光强度进行控制。

上述显示装置1100的亮度效果如图6所示,在图6中,导光体1202与背光板1201发出的光线重叠,因此,在导光体1202所在的区域形成了光线叠加区域。具体地,背光板1201发出的光线为1203,其对应的亮度曲线为1206,控制器1109控制导光体1202发出强度相同或者相近的光线1204,背光板1201与导光体1202发出的光线叠加后形成光线1205,其对应的光亮度曲线为1207。由于在显示区域和非显示区域上方分别布置有第一光学结构和第二光学结构,因此,光线1205在经过第一光学结构和第二光学结构的反射后,光线的出射范围扩大(透明面板与非显示区域对应的区域也有光线出射),光的亮度下降(这里以亮度下降一半为例),最终透明面板与非显示区域对应的区域出射的光线的亮度和透明面板与显示区域对应的光线的亮度相同,最终透明面板中与显示区域对应的区域以及与非显示区域对应的区域出射的光线的亮度曲线均为1208。

应理解,上述背光板或导光体可以包含一个或者多个LED,这些LED之间可以采用并联或者串联的方式进行连接,或者采用串并联混合连接的方式进行连接。

可选地,当显示装置的显示屏为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示屏时,由于不需要背光模组,显示装置可以进一步简化,例如,该显示装置可以去掉图5中所示的背光板驱动电路1111和导光体1110,通过控制器1109控制显示模组的第一光学结构和第二光学结构处的像素单元的驱动电流,就能够实现增加光线强度,从而对显示区域进行光线补偿的目的。

进一步地,对于能够主动发光的OLED显示屏来说,其亮度曲线1207可以设置为递减或者递增的曲线或者直线,以实现光路经过第一光学结构和第二光学结构的反射后,能够更加平滑的输出,使得光线的亮度不会发生突变。

另外,当OLED显示屏的亮度在50%以上时,就很难实现通过调整像素单元的驱动电流来实现对显示区域的光亮进行加倍,此时可以继续在显示区域下方设置导光体1108,以实现对光线亮度的更大范围的调节,具体地,可以在OLED显示屏的亮度在50%以下时关闭导光体,只通过调节像素单元的驱动电流来调节光的亮度,而在显示屏亮度超过50%时,可以打开导光体,通过调节像素单元的驱动电流和导光体的发光来共同调节显示屏的亮度。

可选地,上述光学结构的子结构的形状具体可以三角体,进一步地,还可以为直角三角体,等腰直角三角体等。

例如,图7中左图为光学结构的俯视图,图7中的右图为光学结构的剖面图,由于光学结构的子结构的形状为直角三角体,因此,该光学结构的子结构在光学薄膜703上的投影为矩形(该矩形的长度为光学结构的子结构的长度),光学结构701的子结构的剖面为三角形,其中,三角形沿水平方向的边为光学结构的子结构的宽度,三角形沿竖直方向的边为光学结构的子结构的深度。子结构的长度可以为1-10um,宽度为1-10um,深度为1-10um。

当光学结构的子结构的形状为直角三角体时,能够有效地利用直角三角体的斜面对光线进行有效的折射,有效避免当子结构为其它不规则形状时所导致的多个子结构之间的光线形成的多次反射、散射等干扰。

另外,通过控制多个子结构的面积与光学薄膜的面积的占比(当不存在光学薄膜时可以控制多个子结构的面积与显示区域的面积的占比),能够控制入射光线(显示区域入射到光学结构的光线)被折射出去的光线强度的占比,例如,当光学结构的面积与光学薄膜的面积占比为50%的时候,能够控制光线的输出,使得大约一半的光线被折射出去,而剩下的一半光线则穿过光学薄膜最终从透明面板输出。

在图7中,通过在光学薄膜上控制光学结构的子结构的布置的密度,也能够控制光学结构在显示区域上的投影占显示区域的面积。当光学结构的多个子结构的面积与光学薄膜的面积占比为50%时,可以将光学结构正下方的显示区域的接近一半的出射光线经过折射后再从透明面板出射,而剩下的大约一半光线则直接穿过光学薄膜与光学结构的间隙后直接从透明面板出射(这里不考虑光学薄膜对显示区域出射的光线的吸收,当考虑到光学薄膜对光线的吸收时,最终从透明面板出射的光线的强度要弱一些)。

下面结合图8,对图7中所示的光学结构的工作原理进行介绍。

具体地,光学结构包括多个子结构,其中,每个子结构的具体形状为直角三角体,该子结构的截面形成的三角形的高度和深度均为5um,也就是说,该子结构属于直角等腰三角体结构,该子结构的斜面与水平面的夹角为45度,如图8中的ε所示。光学结构803为微纳结构材料,其折射率为n1=1.63,与光学结构803的子结构的斜面相接触的是另一种光学材料804,其折射率为n2=1.46,来自显示区域的光线801在光学结构803和另一种光学材料804的光学界面上发生折射,形成出射光线802,入射光线801与法线的夹角为入射角θ1,出射光线802与法线的夹角为出射角θ2,根据折射率计算公式:

n1*Sinθ1=n2*Sinθ2 (1)

光学结构803的子结构的斜面与水平面的夹角为45°(也就是入射角为θ1=45°)时,将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相对于入射角θ2偏转的角度为52.13°-45°=7.13°,如果显示模组和透明面板之间的透明材料的厚度为0.5mm,那么,光线经过折射后的偏移量为:0.5×tan(7.13)=0.06mm。

如果上述结构804采用折射率较低的光学材料,例如,采用折射率与空气相近的光学材料时,可以得到更大的偏移量。

具体地,当上述光学结构803的折射率为1.63,另一种光学材料804(804具体可以是空气)的折射率近似为1时,光学结构803的子结构的斜面与水平方向的夹角取不同的数值时对应的折射光线的偏移量如表1所示。由表1可知,透明材料越厚,光学结构803的子结构的斜面与水平方向的夹角越大,那么光线经过折射后的偏移量越大,黑边的消除效果也就越明显。

表1

应理解,在图8中是以光学结构803的折射率大于与其接触的光学材料804为例进行说明的,事实上,当光学结构803的折射率小于与其接触的光学材料804时,只要改变光学结构803与水平面的夹角即可,具体地,可以将光学结构803的子结构的斜面与水平方向的夹角ε修改为180°-ε,从而使得光学结构803仍然可以将显示区域的出射的光线向透明面板的中间区域折射。

因此,本申请对光学结构以及与其接触的光学材料的折射率不做限制,只要该光学结构的折射率和与其接触的光学材料的折射率不同即可,并且,光学结构和与其接触的光学材料的折射率相差越大,光线的偏移量越大,折射效果越好。

本申请还包括一种终端设备,该终端设备包括上文任意实施方式中的显示装置。该终端设备具体可以是包含显示屏的智能终端设备,例如,该终端设备可以是智能手机,平板电脑,可穿戴设备,个人电脑等等。

通过在终端设的显示装置中设置光学结构,能够将显示区域发射的部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户能够接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

本申请还保护一种光学薄膜,该光学薄膜包括光学结构和防护层,其中,防护层设置在光学结构的表面,该光学结构可以对入射到该光学结构的光线进行折射,以使得入射到该光学结构的光线发生偏转。

通过将本申请中的光学薄膜贴合在终端设备的透明面板上,能够在不改变当前终端设备的显示屏的结构和组装工艺的前提下,使得终端设备的显示区域发射的部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户能够接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

应理解,上述防护层可以覆盖或者贴合在光学结构的表面,进一步地,防护层可以将光学结构完全包裹起来,从而实现对光学结构的保护。

可选地,上述防护层具体包括:第一透明薄膜和第二透明薄膜,其中,第一透明薄膜贴合在光学结构的上表面,第二透明薄膜贴合在光学结构的下表面。

上述防护层可以由光学透明材料组成,例如,玻璃、光学树脂等。具体地,该防护层可以由苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)以及聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)等材料中的一种或者多种组成。另外,上述防护层的表面还可以设置有增硬涂层,防护层的厚度的尺寸范围可以是0.3mm-0.8mm。

通过在光学结构的上下两个表面设置透明薄膜,能够实现对光学结构的保护。

本申请中的光学薄膜可以如图9和图10所示,其中,图9为光学薄膜901的俯视图,图10为光学薄膜901贴合在显示装置的剖面图,在图9中,光学结构薄膜包括主体结构902,该主体结构902包括光学结构。在图10中,光学结构1003位于透明薄膜1004和透明薄膜1005之间(透明薄膜1004和1005能够对光学结构1003起到保护作用,透明薄膜1004和透明薄膜1005相当于光学薄膜中的保护层)。

下面结合图11和图12对本申请实施例的光学结构或者光学薄膜的制作方法进行简单的介绍。

步骤一:光学结构设计。

具体地,例如,可以将该光学结构的子结构的斜面与水平面的夹角设置为40°,子结构的宽度和深度设置为5um。

步骤二:模具制备。

这里的模具可以是具有负向结构的模具,在制备模具时具体可以通过紫外线照射、激光光刻,或者金刚石高精密加工方式实现,经过步骤二制作得到的模具如图11中的1301所示。

步骤三:在薄膜基材1302上涂布紫外固化压印胶1303。

薄膜基材1302的组成材料可以是PET透明材料,薄膜基材1302的参数需要满足一定要求,例如,在图11中,薄膜基材1302的厚度为0.5mm,光透过率为92%,折射率为1.65。

步骤四:光学结构的转印和固化。

具体可以将步骤二制作得到的模具1301放置在紫外固化压印胶1303上,经过固化后脱膜,得到如图12所示的带有光学结构1305的光学薄膜1304。

也就是说,经过上述步骤一至步骤四就制作得到了本申请中的光学结构或者本申请中带有光学结构的光学薄膜。

进一步地,在得到图12所示的光学薄膜1304之后,还可以进一步的将光学薄膜1304与透明面板进行贴合。

具体地,采用低折射率的OCA胶水将光学结构贴合在透明面板的下表面,在贴合过程中采用真空脱泡处理,尽可能的去除掉贴合过程中产生的气泡,最终得到的显示装置的部分结构如图13所示。其中,1402为光学结构,1404为光学薄膜,1403和1405为采用OCA胶对光学结构1402和光学薄膜1404进行贴合时所产生的连接层,连接层1403和连接层1405将光学薄膜光学结构1402和光学薄膜1404最终贴合在了显示模组1406和透明面板1401之间,起到了固定光学结构1402和光学薄膜1404的作用。

图14是本申请实施例的显示装置的装配方法的示意性流程图。图14的方法1400包括:

1410、将光学结构的内侧与显示屏的上方贴合。

1420、将光学结构的外侧与透明面板的下方贴合,使得光学结构位于显示屏上方,且该光学结构位于透明面板下方。

其中,上述显示屏包括显示区域和非显示区域,上述光学结构用于将所述显示区域发射的光线向所述透明面板的中间区域折射。

应理解,可以采用OCA胶将光学结构的内侧贴合在显示屏的上表面,将光学结构的外侧贴合在透明面板的下表面。

当然,在将光学结构贴合在显示屏和透明面板之间时,光学结构也可以不与显示屏或者透明面板的表面直接接触,而是在光学结构与显示屏或者透明面板之间设置光学薄膜,光学薄膜与显示屏或者透明面板直接接触。例如,如图3所示,光学结构304的内侧与显示屏的上表面直接接触,而光学结构的外侧与透明面板不直接接触,而是可以通过307中放置光学薄膜与透明面板接触。

还应理解,上述光学结构的内侧可以是指光学结构下面的一侧,而光学结构的外侧可以是指光学结构的上面的一侧,例如,在图3中,光学结构304的具体结构形状为三角体,此时,光学结构304的内侧可以是与显示屏接触的平面(也就是三角体的水平面),光学结构的外侧可以是图中的折射面(也就是三角体的斜面)。

在本申请中,光学结构能够将显示区域发射的一部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户在透明面板之外除了能够接收到显示区域中直接从透明面板出射的光线,还能接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

可选地,上述将所述光学结构的内侧与显示屏的上方贴合,具体可以是将光学结构的整体结构的内侧与显示屏的上方贴合。

通过将光学结构的全部结构设置在显示区域的上方,能够增加光学结构从显示区域接收到的光线,从而能够增加光学结构折射后出射的光线的强度,能够更好地减小黑边。

图15是本申请实施例的显示方法的示意性流程图。图15的方法1500可以应用于显示装置(具体可以是上述显示装置200),该显示装置包括显示屏、透明面板和光学结构,其中,所述透明面板位于所述显示屏上方,所述光学结构位于所述显示屏的上方,且所述光学结构位于所述透明面板的下方,该方法1500具体包括:

1510、光学结构接收显示区域发射的第一光线;

1520、光学结构将第一光线向透明面板的中间区域折射,得到第二光线。

可选地,上述第二光线的反向延长线经过上述非显示区域。

在本申请中,光学结构能够将显示区域发射的一部分光线向透明面板的中间区域折射,使得用户在透明面板之外除了能够接收到显示区域中直接从透明面板出射的光线,还能接收到显示区域中经过光学结构折射后才从透明面板出射的光线,用户在接收到光学结构折射后从透明面板出射的光线后,可能会感觉到光学结构折射后的光线是从透明面板的黑边区域出射过来的,因此,视觉上可以达到黑边区域被点亮的效果,从而减小黑边。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

再多了解一些
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