[發明專利]顯示裝置

有效

• 申請號: 201810529971.3
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108717243B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 孟憲東;王維;陳小川;譚紀風;高健;孟憲芹;王方舟
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02F1/13357
• 分類號: G02F1/13357
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種顯示裝置，其特征在于，包括

光源；

光耦合單元，所述光耦合單元適于對光源發出的光線以全反射形式傳導；

取光單元，所述取光單元位于所述光耦合單元的出光側，所述取光單元適于取出射入所述光耦合單元的光線并對光線進行準直；

聚光單元，所述聚光單元位于所述取光單元的出光側；

像素單元，所述聚光單元夾在所述像素單元和所述取光單元之間，所述像素單元包括控制電極和液晶層；以及

第一遮光單元，所述取光單元、所述聚光單元、所述像素單元夾在所述光耦合單元和所述第一遮光單元之間；其中

所述聚光單元被配置為：在所述像素單元處于暗態時，使光線的等效焦點落在所述第一遮光單元的覆蓋區域內；

在所述像素單元處于亮態時，振動方向平行于所述顯示裝置的光線的等效焦點落在所述第一遮光單元的間隙上，以使所述顯示裝置無需設置偏光片，所述振動方向平行于所述顯示裝置的光線的折射率為n_eff，其計算公式為：其中θ為光線傳輸方向與所述液晶層的液晶分子長軸的夾角，n_⊥為液晶分子的短軸折射率，n_‖為液晶分子的長軸折射率。

2.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述取光單元、所述聚光單元、所述第一遮光單元在所述光耦合單元的出光面上的正投影的幾何中心重合。

3.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述聚光單元被配置為：在所述液晶層內的液晶分子的長軸與所述光耦合單元的出光面平行時，將所述取光單元取出的光線大致聚焦在所述第一遮光單元。

4.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述聚光單元被配置為：在所述液晶層內的液晶分子的長軸與所述光耦合單元的出光面垂直時，將振動方向平行于所述光耦合單元的出光面的光線大致聚焦在所述第一遮光單元，將振動方向垂直于所述光耦合單元的出光面的光線聚焦在所述液晶層內。

5.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述聚光單元為柱狀光柵、幾何柱透鏡、全息柱透鏡中的任一種。

6.根據權利要求5所述的顯示裝置，其特征在于，所述聚光單元為菲涅爾波帶柱狀光柵且為多臺階光柵結構。

7.根據權利要求6所述的顯示裝置，其特征在于，所述菲涅爾波帶柱狀光柵的折射率為1.5-2.0，臺階數為4-16。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，還包括平坦層，所述平坦層與所述取光單元同層設置，所述平坦層內還設有支撐體。

9.根據權利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，所述光耦合單元包括導光板，所述光源包括發光件和光學部件，所述發光件發射的光線經由所述光學部件的自由曲面反射層入射至所述導光板中，并由所述取光單元出射，所述光源位于所述導光板側部。

10.根據權利要求1-7中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，還包括依次遠離所述像素單元設置的彩膜層、基板層以及擴散層，所述第一遮光單元嵌設在所述彩膜層內；

還包括第二遮光單元，所述第二遮光單元與所述第一遮光單元同層設置，并位于相鄰的所述像素單元之間。

11.根據權利要求1-7中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，所述取光單元為取光光柵，所述取光光柵為傾斜光柵。

12.根據權利要求11所述的顯示裝置，其特征在于，所述取光光柵的傾角為14°-34°，所述取光光柵的周期為300nm-400nm。