一种拼接后无视觉缝隙感的光纤导像屏的制作方法

本发明属于大屏幕显示技术领域，特别是提供了一种拼接后无视觉缝隙感的光纤导像屏，可以广泛用于拼接大屏幕、像素二次成像技术领域，对于消除大屏幕拼接缝隙，可以实现既无物理拼接缝隙又无光学拼接缝隙。

背景技术：

光纤已经广泛应用于通讯信号传输领域视频信号传输领域，光纤的导光和导像性能在医学、玩具和特殊照明领域也得到了比较广泛的应用。专利(申请号)9410172.5导光纤维显示屏介绍了利用光纤生产平面直角电视机的设想；专利(申请号)200420066159.5光纤大屏幕显示装置介绍了利用光纤制造放大图像的方法。专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》以及专利ZL 2007 1 0176403.1《导光图像放大屏幕》提出了采用光纤制作背投影屏幕和利用光纤成像原理的发光影像的二次成像技术。上述的专利发明对于利用光纤解决视频图像问题提出了很好的思路，本发明是上述发明专利的延伸、扩展和实用化。

硬屏拼接，即使是拼接的缝隙再小，也是难以消除拼接缝隙的，但显示屏的像素拼接，其实并不是零间隙拼接，因为像素之间是有点间距的，亦如LED显示屏模组之间的拼接，虽然模组之间的拼接缝隙很大，比如像素点间距2mm的LED显示屏，即使模组之间的拼接缝隙达到1mm，只要相邻模组之间的像素点间距仍是2mm，LED显示屏同样可以表现出影像的无缝隙显示，并不会看到模组拼接之间的黑缝。

光纤屏之间的拼接，虽然光纤具有位移像素的作用，但是，光纤屏与光纤屏之间的拼接同样会存在一根光纤直径的缝隙，在视觉上仍会给人留下图像被黑缝分割的感觉，亦如一整块玻璃摔碎之后再拼接在一起会留下缝隙线一样，造成视觉上的不完美。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种拼接后无视觉缝隙感的光纤导像屏，旨在消除光纤导像屏拼接之后的光学缝隙感，打造出类似LED显示屏的拼接之后无缝隙感的相较于LED显示屏像素点间距更小的高清晰显示屏。

本发明利用光纤的可导光和光纤的可成像原理以及拼接后无缝隙感的像素拼接原理。

本发明包括光纤1、入像面表面处理液2、显像面表面处理液3。入像面表面处理液2喷镀在光纤1的入光面上，显像面表面处理液3喷镀在光纤1的出光面上。

本发明的光纤1可以是截面是圆形的圆柱体光纤，也可以是截面是多边形的多边形柱体光纤，光纤1的直径范围或多边形最大对角线范围为0.04～0.5mm。如图1所示。

本发明的光纤1既可以是塑料光纤，也可以是玻璃光纤。

本发明的光纤1的皮层表面既可以是无黑色镀膜的，也可以是有黑色镀膜的。如有黑色镀膜，黑色镀膜的厚度范围为0～0.01mm。

本发明的光纤1的截面可以是等截面积的，也可以是一头粗、一头细的不等截面积的。如图2所示

本发明的光纤1的长度范围为5～2000mm。

本发明的光纤1的排列方式既可以是矩阵式排列，如图3所示；也可以是缝隙最小的紧密型排列，如图4所示。

本发明的由光纤1排列成光纤导光(或导像)层并成型的方法是热成型方法，即：将光纤1排列在模具之中，如图5所示；然后通过底部加热、四周收缩(或压紧)将光纤1热压成型至所需的形状，形成长方形体或底小、上大的梯形体结构，如图6、图7所示；之后再对长方体光纤体或梯形体光纤体进行二次整形，整形的方法包括机械加工、打磨抛光等；最后再进行表面处理。

本发明的排列光纤1的模具型腔四周的形状可以是长方体，也可以是梯形体，如图8、图9所示；本发明的排列光纤1的模具的底部加热板可以是平面形状，也可以是曲面形状，如图10、图11所示；本发明的模具的上部压板可以是平面形状，也可以是内球面形状，如图12、图13所示。

本发明的排列进入模具之中的光纤1可以是等长度的，也可以是根据模具形状设定的不等长度的光纤1。对于曲面形状的一种拼接后无缝隙感的光纤导像屏，采用吻合一种拼接后无缝隙感的光纤导像屏形状的曲面形状模具并排列与之相对应的不等长度的光纤1，可以减少材料浪费并减少机械加工量，但却会增加排列光纤的难度。

本发明的光纤1在模具之中加热并成型的方法是：对模具底部的加热板加热，并在加热至光纤1的软化温度之后，逐步收缩模具四周的型腔板至一种拼接后无缝隙感的光纤导像屏的成型尺寸，形成靠近底部加热板部分的光纤1缩径(或变细)粘接，远离加热板(或靠近上盖板)部分的光纤1仍保持不粘连的原始排列形状。

本发明的光纤1成型变成一头光纤1粘连、一头光纤1不粘连的光纤导光(或导像)体之后，如图14所示，为保证机械加工时光纤1不被加工刀具剥落，需要在光纤1热成型之后形成的光纤导光(或导像)体四周粘接防光纤1剥落层，如图15所示，之后再进行光纤导光(或导像)体的上下表面的机械加工和表面打磨、抛光处理，最后再清除粘接在光纤导光(或导像)体四周的防光纤1剥落层，形成符合一种拼接后无缝隙感的光纤导像屏尺寸和表面要求的光纤导光(或导像)体。

本发明的入像面表面处理液2是减少或消除光纤导光(或导像)体入像(或入光)面的雾度、提高透光率(或光线入射率)的表面处理液，可以是对光纤芯材有一定溶解度的挥发性液体，也可以是可以起到对光纤芯材有清洗作用的挥发性液体，还可以是喷镀之后可以固化在光纤导光(或导像)体表面的高透明的折射率高于芯材出光面表面层折射率的液体，比如：透明清漆、透明硅胶等。

本发明的入像面表面处理液2的表面处理方法可以采用喷镀、溅镀、涂膜、汽相沉积等方法处理，具体方法可根据所选用的光纤1的芯材决定，总之是以提高光纤1的入光率为原则。塑料芯材的光纤可以采用对芯材有一定溶解作用的挥发性液体或喷镀之后可固化的液体，比如：PMA、二氯乙烷、透明清漆、透明硅胶等；石英芯材的光纤则只能采用对石英有清洗或具有表面修复作用的液体，比如：PMA清洗、镧系透明镀膜等。

本发明的显像面表面处理液3是减少或消除光反射的透明表面处理液。当显像面表面处理液3在光纤1的表面形成固化层时，显像面表面处理液3固化之后的透明固化层的折射率低于光纤芯材的折射率；当显像面表面处理液3挥发性液体时，显像面表面处理液3对光纤1的皮层不能有腐蚀或溶解作用，以免破坏光纤1的皮层而引起光纤1的漏光。

本发明的优点是可以实现大屏幕拼接后视觉上无缝隙感超级大屏幕，克服大屏幕拼接的对画面分割的缝隙感，对于实现高清晰度影院银幕、大型场所超大屏幕高清晰显示有重要意义。

附图说明：

图1：圆柱体光纤1，多边形柱体光纤1。

图2：等截面光纤1，一头粗、一头细的不等截面光纤1。

图3：矩阵式排列光纤1。

图4：紧密型排列光纤1。

图5：光纤1排列在模具之中。

图6为光纤1热压成型至长方形体示意图。

图7为光纤1热压成型至梯形体示意图。

图8为模具型内腔长方体示意图。

图9为模具型内腔梯形体示意图。

图10为模具底部加热板平面形状示意图。

图11为模具底部加热板曲面形状示意图。

图12为模具上部压板平面形状示意图。

图13为模具上部压板内球面形状示意图。

图14为光纤1成型后一头粘连、一头不粘连的示意图，其中，成型的光纤1，图示底下光纤1粘连、图示上面光纤1不粘连。

图15为光纤1热成型之后四周粘接防光纤1剥落的可拆装的保护层示意图。

具体实施方式

按图1～14为本发明的一种具体实施方式。

本发明包括光纤1、入像面表面处理液2、显像面表面处理液3。入像面表面处理液2喷镀在光纤1的入光面上，显像面表面处理液3喷镀在光纤1的出光面上。

本发明的光纤1可以是截面是圆形的圆柱体光纤，也可以是截面是多边形的多边形柱体光纤，光纤1的直径范围或多边形最大对角线范围为0.04～0.5mm。如图1所示。

本发明的光纤1既可以是塑料光纤，也可以是玻璃光纤。

本发明的光纤1的皮层表面既可以是无黑色镀膜的，也可以是有黑色镀膜的。如有黑色镀膜，黑色镀膜的厚度范围为0～0.01mm。

本发明的光纤1的截面可以是等截面积的，也可以是一头粗、一头细的不等截面积的。如图2所示

本发明的光纤1的长度范围为5～2000mm。

本发明的光纤1的排列方式既可以是矩阵式排列，如图3所示；也可以是缝隙最小的紧密型排列，如图4所示。

本发明的由光纤1排列成光纤导光(或导像)层并成型的方法是热成型方法，既：将光纤1排列在模具之中，如图5所示；然后通过底部加热、四周收缩(或压紧)将光纤1热压成型至所需的形状，形成长方形体或底小、上大的梯形体结构，如图6、图7所示；之后再对长方体光纤体或梯形体光纤体进行二次整形，整形的方法包括机械加工、打磨抛光等；最后再进行表面处理。

本发明的排列光纤1的模具型腔四周的形状可以是长方体，也可以是梯形体，如图8、图9所示；本发明的排列光纤1的模具的底部加热板可以是平面形状，也可以是曲面形状，如图10、图11所示；本发明的模具的上部压板可以是平面形状，也可以是内球面形状，如图12、图13所示。

本发明的排列进入模具之中的光纤1可以是等长度的，也可以是根据模具形状设定的不等长度的光纤1。对于曲面形状的一种拼接后无缝隙感的光纤导像屏，采用吻合一种拼接后无缝隙感的光纤导像屏形状的曲面形状模具并排列与之相对应的不等长度的光纤1，可以减少材料浪费并减少机械加工量，但却会增加排列光纤的难度。

本发明的光纤1在模具之中加热并成型的方法是：对模具底部的加热板加热，并在加热至光纤1的软化温度之后，逐步收缩模具四周的型腔板至一种拼接后无缝隙感的光纤导像屏的成型尺寸，形成靠近底部加热板部分的光纤1缩径(或变细)粘接，远离加热板(或靠近上盖板)部分的光纤1仍保持不粘连的原始排列形状。

本发明的光纤1成型变成一头光纤1粘连、一头光纤1不粘连的光纤导光(或导像)体之后，如图14所示，为保证机械加工时光纤1不被加工刀具剥落，需要在光纤1热成型之后形成的光纤导光(或导像)体四周粘接防光纤1剥落层，如图15所示，之后再进行光纤导光(或导像)体的上下表面的机械加工和表面打磨、抛光处理，最后再清除粘接在光纤导光(或导像)体四周的防光纤1剥落层，形成符合一种拼接后无缝隙感的光纤导像屏尺寸和表面要求的光纤导光(或导像)体。

本发明的入像面表面处理液2是减少或消除光纤导光(或导像)体入像(或入光)面的雾度、提高透光率(或光线入射率)的表面处理液，可以是对光纤芯材有一定溶解度的挥发性液体，也可以是可以起到对光纤芯材有清洗作用的挥发性液体，还可以是喷镀之后可以固化在光纤导光(或导像)体表面的高透明的折射率高于芯材出光面表面层折射率的液体，比如：透明清漆、透明硅胶等。

本发明的入像面表面处理液2的表面处理方法可以采用喷镀、溅镀、涂膜、汽相沉积等方法处理，具体方法可根据所选用的光纤1的芯材决定，总之是以提高光纤1的入光率为原则。塑料芯材的光纤可以采用对芯材有一定溶解作用的挥发性液体或喷镀之后可固化的液体，比如：PMA、二氯乙烷、透明清漆、透明硅胶等；石英芯材的光纤则只能采用对石英有清洗或具有表面修复作用的液体，比如：PMA清洗、镧系透明镀膜等。

本发明的显像面表面处理液3是减少或消除光反射的透明表面处理液。当显像面表面处理液3在光纤1的表面形成固化层时，显像面表面处理液3固化之后的透明固化层的折射率低于光纤芯材的折射率；当显像面表面处理液3时挥发性液体时，显像面表面处理液3对光纤1的皮层不能有腐蚀或溶解作用，以免破坏光纤1的皮层而引起光纤1的漏光。