具有周边放大的无缝可铺设显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及光学显示器，并尤其但不专门涉及光学显示器的无缝铺设(tiling)。
【背景技术】
[0002]大型墙壁显示器(wall display)由于制造显示面板的成本随着单体(monolithic)显示面积呈指数上升而会是令人却步地昂贵。成本的这种呈指数上升源自于大型单体显示器的增加的复杂性、与大型显示器相关联的生产率的下降(对于大型显示器而言更大数量的部件必须是无缺陷的)，并且增加的运输、传送和设置成本。铺设较小的显示面板以形成较大的多面板显示器可以帮助减少与大型单体显示器相关联的很多成本。
[0003]图1A和图1B图示了将多个较小、不那么昂贵的显示面板100铺设到一起如何能够实现可以用作大型墙壁显示器的大型多面板显示器105。每个显示面板100显示的单独的图像可以构成由多面板显示器105共同显示的较大的整体复合图像的子部分。虽然多面板显示器105能够降低成本，但其在视觉上有主要缺点。每个显示面板100包括围绕其周边的边框110。边框110是容纳其中布置显示像素的像素区域115的机械结构。近年来，制造商已经将边框110的厚度相当可观地减小到了小于2_。然而，即使这些薄边框，镶边(trim)对于裸眼来说仍非常明显、分散观看者的注意力以及以其它方式有损整体视觉体验。
【附图说明】
[0004]参照附图描述本发明的非限制性且非穷尽性实施例，图中相同的参考标记贯穿各个视图中表示相同的零件，除非另有所指。附图不必是按比例的，而是重点放在图示所描述的原理。
[0005]图1A和图1B图示了传统显示面板铺设；
[0006]图2A是图示根据本公开的实施例的可铺设显示面板的功能层的透视图；
[0007]图2B是根据本公开的实施例的两个可铺设显示面板的功能层的横截面视图，其中每个可铺设显示面板包括漫射辐射器模块和近点源辐射器；
[0008]图3是图示根据本公开的实施例的可铺设显示面板的显示层上的周边像素集和中央像素阵列的平面图；
[0009]图4是根据本公开的实施例的两个可铺设显示面板的功能层的横截面视图，其中每个可铺设显示面板包括漫射辐射器模块和利用光导实现的近点源辐射器；
[0010]图5是根据本公开的实施例的两个可铺设显示面板的功能层的横截面视图，其中每个可铺设显示面板包括用于背光的单个漫射辐射器模块；
[0011]图6是根据本公开的实施例的两个可铺设显示面板的功能层的横截面视图，其中每个可铺设显示面板包括单个漫射辐射器模块和连续光调节层。
【具体实施方式】
[0012]在此描述具有周边放大的无缝可铺设显示器的系统和设备的实施例。在下面的描述中，许多特定细节被陈述以提供对实施例的全面理解。然而，相关领域技术人员将认识至IJ，在此描述的技术能够在没有这些特定细节中的一个或多个的情况下或利用其它方法、部件、材料等来实践。在其它实例中，公知的结构、材料或操作没有详细示出或描述以避免模糊某些方面。
[0013]遍及本说明书，对“一个实施例”或“实施例”的提及意思为联系该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。从而，遍及本说明书的各个地方，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不必都指代相同的实施例。此外，特定的特征、结构或特征可以按照任何适当方式在一个或多个实施例中组合。
[0014]图2A和2B图示了根据本公开的实施例的可铺设显示面板200，其包括漫射辐射器模块(diffuse radiator module)和近点源福射器(near-point-source radiator)。图2A是图示可铺设显示面板200的功能层的透视图，而图2B是并排对齐以形成多面板显示器的两个可铺设显示面板200的横截面视图。可铺设显示面板200的所图示实施例包括照明层205、显示层210和屏幕层215。照明层205包括漫射辐射器模块220、近点源辐射器225、光调节层230(图2B)、透镜元件235(图2B)和边框壳体237(图2B)。光调节层230、透镜元件235和边框壳体237在图2A中省略，并且仅在图2B中图示，以便不模糊图2A中的其它特征。显示层210的所图示实施例包括中央像素层240和周边像素集(pixelet)245，中央像素层240和周边像素集彼此由间隔区域250分隔开。
[0015]在操作过程中，照明层205产生灯光，该灯光照明显示层210的背侧。显示层210包括中央像素阵列240和周边像素集245，它们都是透射型显示像素的阵列，如液晶显示器。像素集245和像素阵列240将图像投射到屏幕层215的背侧上，屏幕层215是哑光(matte)材料，如漫射性背面投射屏幕(diffusive rear-pro ject1n screen)。每个像素集245将分开的子图像246投射到屏幕层215上，同时像素阵列240将子图像247投射到屏幕层215上。子图像246和247对齐并且无缝地一起混合成屏幕层215上的整合图像(unified image)。在一个实施例中，中央像素阵列240类似于周边像素集245，但是包括更大数量的透射像素(S卩，更大的阵列)，并且在一些实施例中，也包括具有更大透射孔径的透射像素。
[0016]照明层205和显示层210彼此分隔开固定距离Hl(例如，8mm)。这个分离可以利用透明中介物(例如，玻璃或塑料层)和光学元件(例如，透镜、光学薄膜、孔径、光束约束器等)实现，以控制或操纵从近点源辐射器225和漫射辐射器模块220发射的灯光的角度范围和横截面形状。在一个实施例中，照明控制器被包括在照明层205内并耦接到近点源辐射器225和漫射辐射器模块220，以控制他们的亮度和/或色度。
[0017]周边像素集245由近点源辐射器225照明。近点源辐射器225可以实现为独立光源(例如，彩色或单色LED、量子点、小发射孔径等)，该独立光源以限定的角扩展或锥形发射光，以充分照明驻留在显示层210上方的其对应像素集245。透镜元件235可以被包括在近点源辐射器225与相对应的像素集245之间，以进一步控制灯光的发散度和横截面形状。例如，每个透镜元件235可以利用具有限定的孔径尺寸和形状的折射微透镜实现，以控制光锥的横截面形状。从近点源辐射器225发射的灯光的发散性质为周边像素集245投射的子图像246提供放大。屏幕层215可以利用透明衬底从显示层210偏移(距离H2)，以实现期望的放大因数(例如，1.5或其它)。这个放大横向扩展了子图像246以从可铺设显示面板200的前侧上的视角看来其与边框壳体237和间隔区域250重叠并覆盖它们。因此，如图2B中所图示的，可铺设显示面板200可以与相邻可铺设显示面板200对齐并且紧密配合，以形成可察觉接缝很小或不存在的可变尺寸的更大型的多面板显示器。通过在边框壳体237内包括通信端口，可铺设显示面板能够通信地互连，以共同显示多面板图像。
[0018]在所图示的实施例中，漫射辐射器模块220在中央像素阵列240下方对齐。漫射辐射器模块220是大型单体光源，它产生漫射的朗伯(Lambertian)光，该光在照明中央像素层240的下侧之前通过光调节层230准直。漫射辐射器模块220可以利用漫射器或漫射光导来实现，该漫射器或漫射光导可以经由一个或多个LED或其它光源边缘照明或背面照明。
[0019]光调节层230操作以准直从漫射辐射器模块220发射的漫射光。这样，入射到中央像素阵列240上的背光基本上不发散并因此子图像247基本上不扩展或放大。为了确保整合图像不扭曲并且投射到屏幕层215上的图像像素在子图像246和子图像247之间尺寸一致，在一个实施例中，中央像素阵列240的透射像素具有比像素集245内的透射像素更大的透射孔径。该尺寸偏差被选择以抵消从近点源辐射器225输出的发散灯光所赋予的放大。
[0020]如本领域中已知的，光调节层230可以利用多种不同技术来实现。在一个实施例中，光调节层2