[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

本發明公開了一種顯示裝置，顯示裝置包括：光源、光耦合單元、取光單元、聚光單元、像素單元以及第一遮光單元，光耦合單元適于對光源發出的光線以全反射形式傳導，取光單元位于光耦合單元的出光側，取光單元適于取出射入光耦合單元的光線并對光線進行準直，聚光單元位于取光單元的出光側，聚光單元夾在像素單元和取光單元之間，像素單元包括控制電極和液晶層，取光單元、聚光單元、像素單元夾在光耦合單元和第一遮光單元之間。由此，不僅第一遮光單元的覆蓋面積可以設置的更小，提高了光利用率，而且通過控制像素單元以控制出光量，從而無需設置偏光片就能實現可調灰階顯示，在降低了顯示裝置的生產成本的同時，使顯示裝置具有高光效高透明度。

技術領域

本發明涉及顯示裝置技術領域，具體而言，涉及一種顯示裝置。

背景技術

相關技術中，液晶顯示器是目前大規模使用的顯示器件，其具有色域高，輕薄化，響應時間快等一系列的優點，在理論研究以及實際工藝方面都有著成熟的技術，基于現有液晶顯示器件結構與性質，開發更多的應用模式，例如3D顯示、雙視顯示、防窺顯示、透明顯示、VR/AR顯示等等。

上述多種顯示模式的顯示基本原理均為上下偏振片加液晶盒結構，通過液晶對光線偏振狀態的調制，實現顯示。因此上下偏振片是現有顯示的必要組成部分。然而偏振片一方面增加了成本，另一方面在透明顯示時會影響環境光的透過率，因此開發無偏振片的透明顯示器件具有透過率高的屬性，成為行業需求。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發明提出一種顯示裝置，所述顯示裝置的生產成本低、光效高、透明度高。

本發明還提出了一種具有上述顯示裝置的顯示裝置。

根據本發明實施例的顯示裝置包括：光源、光耦合單元、取光單元、聚光單元、像素單元以及第一遮光單元，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，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，所述聚光單元位于所述取光單元的出光側，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，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。

根據本發明實施例的顯示裝置，不僅通過設置聚光單元，使第一遮光單元的覆蓋面積可以設置的更小，提高了光利用率，而且可以通過控制像素單元以控制出光量，從而無需設置偏光片就能實現顯示裝置的可調灰階顯示，在降低了顯示裝置的生產成本的同時，使顯示裝置具有高光效高透明度。

根據本發明的一些實施例，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。

根據本發明的一些實施例，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。進一步地，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。

可選地，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。

在一些實施例中，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。

進一步地，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。

根據本發明的一些實施例，所述顯示裝置還包括平坦層，所述平坦層與所述取光單元同層設置，所述平坦層還設有支撐體。

進一步地，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。