CN104282229B - 一种显示屏幕的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示屏幕的制造方法,所述显示屏幕主要包括一传导区域和一屏幕区域,该制造方法包括:沿光从所述传导区域进入所述屏幕区域的光路的方向在所述屏幕区域中划分出多个区段;在所述多个区段上分别形成膜层,其中所述多个区段中的各膜层的折射率彼此不同。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示器的加工制造方法,尤其涉及一种显示屏幕的制造方法。
背景技术
大屏幕显示器广泛应用在各种商业和日用领域中。例如,在中国专利CN101140719A中报道了一种平直波导显示器面板。其主要包括平直波导,入射到该平直波导一端的光线以全反射的方式进行传播,光线在每个像素点上至少有一次反射。传播到被选中的像素点后,该像素点将所述平直波导内的光线从该位置发射出去,成为发光点。未选中的像素点不影响该平直波导内光线的传播。但,这类平直波导显示器面板的问题在于:其背面结构会引入严重的像差,使得投影装置难于设计,且复杂的几何结构不利于大规模生产制造。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的发明人创造性地提出了一种结构新颖的显示屏幕以及这种显示屏幕的制造方法。
具体地,本发明提供了一种显示屏幕的制造方法,所述显示屏幕主要包括一传导区域和一屏幕区域,该制造方法包括:
沿光从所述传导区域进入所述屏幕区域的光路的方向在所述屏幕区域中划分出多个区段;
在所述多个区段上分别形成膜层,其中所述多个区段中的各膜层的折射率彼此不同。
较佳地,在上述的制造方法中,所述多个区段中的各膜层的折射率沿光进入所述屏幕区域的光路的方向依次递增。
较佳地,在上述的制造方法中,在所述多个区段上分别形成膜层的步骤进一步包括:制成同所述多个区段中的每一个区段形状相一致的固态膜片;将所述固态膜片分别固定于与其形状相一致的区段,以形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层。
较佳地,在上述的制造方法中,在所述多个区段上分别形成膜层的步骤进一步包括:制成同所述多个区段中的第一组区段中的每一个区段形状相一致的固态膜片;将所述固态膜片分别固定于所述第一组区段中的与其形状相一致的区段;将液态材料涂布于所述多个区段中的第二组区段;固化所述液态材料,以形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层。
较佳地,在上述的制造方法中,所述多个区段中的第一组区段中的各区段和第二组区段中的各区段彼此一一交错。
较佳地,在上述的制造方法中,在所述多个区段上分别形成膜层的步骤进一步包括:将第一组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第一组区段中的每一个区段;固化所述第一组液态材料;将第二组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段;固化所述第二组液态材料,以形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层。
较佳地,在上述的制造方法中,所述多个区段中的第一组区段中的各区段和第二组区段中的各区段彼此一一交错。
较佳地,在上述的制造方法中,在将第一组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第一组区段中的每一个区段的步骤之前,该制造方法还包括:用临时材料形成所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段;且在固化所述第一组液态材料的步骤之后且在将第二组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段的步骤之前,该制造方法还包括:移除所述临时材料构成的每一个区段。
较佳地,在上述的制造方法中,在所述形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层的的过程中或步骤之后,该制造方法进一步包括:在所述介质层上设置附加膜层,或者在所述介质层上制造微结构。
较佳地,在上述的制造方法中,在将液态材料涂布于所述多个区段中的第二组区段的步骤之后,固化之前,该制造方法进一步包括:在所述液态材料上设置附加膜层,或者在所述液态材料上制造微结构,然后再固化所述液态材料。
较佳地,在上述的制造方法中,在将第二组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段的步骤之后,固化之前,该制造方法进一步包括:在所述第二组液态材料上及第一组液态材料上设置附加膜层,或者在所述第二组液态材料上制造微结构,然后再固化所述第二组液态材料。
较佳地,在上述的制造方法中,在将所述第一组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第一组区段中的每一个区段的步骤之后,固化之前,该制造方法进一步包括:在所述第一组液态材料(及临时材料)上设置附加膜层,或者在所述第一组液态材料上制造微结构,然后再固化第一组液态材料;以及在固化所述第一组液态材料的步骤之后且在将第二组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段的步骤之前,该制造方法还包括:移除所述临时材料构成的每一个区段,再填入第二组液态材料并固化,或者再填入第二组液态材料并在其上制造微结构。
较佳地,在上述的制造方法中,所述制造方法应用于屏幕区域的背面或正面。
应当理解,本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的,并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本发明的实施例,并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中:
图1A~图1B示出了本发明的显示***的一个实施例。
图2A和图2B示出了根据本发明的显示***的另一实施例。
图3A至图3C分别示出了本发明的显示屏幕的制造方法的各阶段及主要步骤的流程图。
图4示出了本发明的制造方法的第二实施例的关键阶段。
图5示出了本发明的制造方法的第三实施例的关键阶段。
图6示出了本发明的制造方法的设置增透膜的实施例。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。
图1A~图1B示出了本发明的显示***的一个实施例。该显示***100主要包括显示屏幕101和投影装置102。如图所示,本发明的显示屏幕101主要包括:传导区域103、屏幕区域104、介质层105以及一可选的附加膜层106。该传导区域103的一侧可以接收来自投影装置102的投射光。例如,该投影装置102可以是为本发明的显示***100优化设计过的普通投影仪或全息投影仪。
传导区域103允许光(例如来自上述投影装置102的投射光)在该传导区域103中进行全反射。屏幕区域104具有彼此相对的正面和背面以及多个侧边,其中该屏幕区域104的一个侧边同传导区域103的一个侧边光路相通。此外,例如,介质层105由一系列膜层构成,其涂布于屏幕区域104的正面的整个表面上。其中,传导区域103和屏幕区域104均由波导材料构成。为与上述的投影装置102对接,可以在该传导区域103中的与该传导区域103的上述一个侧边相对的另一侧边处设置一投影界面接口,如在侧面斜切一个角度或者联接/胶合一棱镜等(未图示)。较佳地,对于彩色投影,可在该投影界面接口中设置一色散校正元件,例如三棱镜或特殊镀膜器件,以纠正三色光由于波长不同射入传导区域103时产生的色差。此外,屏幕区域104的背面也可用上述方法制造与正面相类似的分区段膜层,将第一次出射时部分反射回入波导内的光线导出,避免其再次反射至屏幕表面免形成赘像,或者可利用这部分光线在背面形成图像,制成双面显示器。
特别是,根据本发明,介质层105沿光从传导区域103进入屏幕区域104的光路的方向依次分成多个区段,例如以使这些区段中的每一区段整体上相对于该管路的方向基本垂直,参见图1A和图1B中的区段1~区段4。该多个区段中的各区段的折射率是彼此不同的。较佳地,该多个区段中的各区段的折射率沿光从传导区域103进入屏幕区域104的光路的方向依次递增,以允许沿该方向的后一区段允许出射的光与屏幕表面构成的入射角度大于前一区段允许出射的光的入射角度,即允许沿该方向的各区段的可出射光的入射角度逐渐增大。
根据本发明的一个优选实施例,还可以将附加膜层106涂布于该介质层105之上,如图1B所示。该附加膜层106可以是散射膜层,该散射膜层可以进一步包括增透子膜层和/或抗反射子膜层和/或光转向膜层。
此外,根据本发明的一个优选实施例,还可以将附加膜层109涂布于该介质层105之下,如图6所示。该附加膜层109根据屏幕区域104折射率及介质层105中各区段的折射率分区段形成增透膜,以使各屏幕区域104各区段图像亮度一致。
此外,图2A和图2B示出了根据本发明的显示***的另一实施例。其中,图2A和图2B所示的结构分别与图1A和图1B所示的结构相类似,因此图2A、2B和图1A、1B中用相同的标号来表示相同的部件或元素,且关于相同元素的描述将不再重复。
与图1A、1B所示的实施例相比,图2A、2B所示的实施例中,传导区域103整体贴合于屏幕区域104的背面,且一转向部件107分别连接屏幕区域104的一个侧边和传导区域103的一个侧边,以使该屏幕区域104的该侧边同该传导区域103的该侧边光路相通。换言之,该转向部件107可以让来自投影装置102的投射光经过该传导区域103的扩散之后传入屏幕区域104。根据该实施例,传导区域103折叠至屏幕区域104背后,使整个波导与普通显示器无异。
以下结合附图来详细讨论本发明的显示屏幕的制造方法。
转到图3A至图3C,本发明的显示屏幕的制造方法主要包括:
步骤301:沿光从传导区域103进入屏幕区域104的光路的方向在屏幕区域104中划分出多个区段108;
步骤302:在该多个区段108上分别形成膜层105。
特别是,该多个区段108中的各膜层105的折射率彼此不同,如以上已讨论的。更优选的,该多个区段中108的各膜层105的折射率沿光进入屏幕区域104的光路的方向依次递增。
根据本发明的第一实施例,在多个区段上分别形成膜层的步骤302可以进一步包括:制成同多个区段108(例如图3A中的区段1、2、3和4)中的每一个区段形状相一致的固态膜片,例如可以利用固态或液态材料;将固态膜片分别固定于与其形状相一致的区段,以形成完整地覆盖屏幕区域104的介质层。
在该第一实施例中,固态材料例如可以是固态光学胶(Optical Clear Adhesive“OCA”)、3M的814系列产品或826系列产品等等)。从图3A中可以看出,每个区段,例如区段1-4,的形状可以是完全不同的,因此可以通过模切或者冲切的工艺来制成同多个区段108中的每一个区段形状相一致的固态膜片。
此外,在上述的第一实施例的实施过程中,还可以在固态膜片覆盖每一区段之前在上述多个区段108之上根据每区段膜片折射率及屏幕区域折射率预先设置所需的膜层109,或在固态膜片与屏幕区域相联接一侧设置膜层109,再行覆盖屏幕区域104。这样可以提高屏幕区域亮度,并使各区段图像亮度一致。
转到图4,图4示出了本发明的第二实施例。根据该第二实施例,在多个区段上分别形成膜层的步骤302可以进一步包括:制成同多个区段108中的第一组区段中的每一个区段形状相一致的固态膜片,例如可以利用固态或液态材料;将固态膜片分别固定于第一组区段中的与其形状相一致的区段;将液态材料涂布于多个区段108中的第二组区段;固化所述液态材料,以形成完整地覆盖屏幕区域104的介质层。
同以上的第一实施例不同的是,该第二实施例同时利用了固态材料和液态材料。优选地,在该实施例中,上述的多个区段108中的第一组区段中的各区段和第二组区段中的各区段彼此一一交错。例如,参考图4,可以先用固态材料形成同区段2和区段4(即上述的第一组区段)相同形状的固态膜片。此外,图4中的区段0是临时材料,例如可使用离型膜或聚四氟乙烯薄膜PTFE等,该临时材料用于帮助后续的液态材料成型的步骤。在图4所示的结构的基础上,可以将不同的液态材料(即折射率不同的液态材料)涂布于区段0和区段2之间的区段1以及区段2和区段4之间的区段3中。接着,经过固化工艺(例如,若使用的是NOA84和NOA78的液态光学胶,则固化参数为:用300-400nm的大于3.5J/cm2的UV光线曝光2分钟)后,就可以形成完整的介质层。当然,本发明也可以根据不同材料使用加热或其它方式固化。
此外,在上述的第二实施例的实施过程中,还可以在涂布液态材料之前在上述多个区段108之上预先设置额外的膜层,该额外的膜层优选由不会与所使用液态材料产生粘附的临时材料构成,这样可以保证固化后液态材料所形成的区段1和区段3的上表面的平整度。最后,在对液态材料进行固化后,只需将上述的区段0以及额外的膜层移去,再将附加膜层106涂布于该介质层105之上,即可得图1B中所示的结构。
此外,在上述的第二实施例的实施过程中,还可以在涂布液态材料之前在上述多个区段108之上预先设置所需的膜层106,这样可以保证固化后液态材料所形成的区段1和区段3的上表面的平整度。最后,在对液态材料进行固化后,即可得图1B中所示的结构。
根据本发明的第三实施例,在多个区段上分别形成膜层的步骤302可以进一步包括:将第一组液态材料分别涂布于多个区段108中的第一组区段中的每一个区段;固化第一组液态材料;将第二组液态材料分别涂布于多个区段108中的第二组区段中的每一个区段;固化所述第二组液态材料,以形成完整地覆盖屏幕区域104的介质层。
同以上的第一和第二实施例不同的是,该第三实施例完全使用液态材料来形成介质层105。优选地,在该实施例中,上述的多个区段108中的第一组区段中的各区段和第二组区段中的各区段彼此一一交错。例如,参考图5,可以先加工临时材料,以临时形成区段0、2、4的形状,将之分别固定于区段0、2、4的位置处。
接着,用第一组液态材料,通过固化之类的工艺形成同区段1和区段3(即上述的第一组区段)相同形状的固态膜片。该阶段所形成的结构在图5中用实线加以表示。
接着,在图5的实线所示的膜层结构的基础上,再将第二组液态材料(其中,所有液态材料均是选择根据相应区段的所需折射率来选择的)涂布于区段2和区段4中。接着,经过固化工艺(例如,若使用的是NOA84和NOA78的液态光学胶,则固化参数为:用300-400nm的大于3.5J/cm2的UV光线曝光2分钟)后,就可以形成完整的介质层。当然,本发明也可以根据不同材料使用加热或其它方式固化。
此外,在上述的第三实施例的实施过程中,同样可以在涂布液态材料之前在上述多个区段108之上预先设置额外的膜层,该额外的膜层优选由不会与所使用液态材料产生粘附的临时材料构成,固化区段1、3液态材料后移去该膜层及临时材料。接着,在图5的实线所示的膜层结构的基础上,再将第二组液态材料(其中,所有液态材料均是选择根据相应区段的所需折射率来选择的)涂布于区段2和区段4中,再次在上述多个区段108之上预先设置额外的膜层,接着,经过固化工艺后,就可以形成完整的介质层。这样可以保证固化后液态材料所形成的区段1-4的上表面的平整度。最后,在对液态材料进行固化后,只需将上述的区段0以及额外的膜层移去,再将附加膜层106涂布于该介质层105之上,即可得图1B中所示的结构。
此外,在上述的第三实施例的实施过程中,同样可以在涂布液态材料之前在上述多个区段108之上预先设置所需的膜层106,固化区段1、3液态材料后移去临时材料。接着,再将第二组液态材料(其中,所有液态材料均是选择根据相应区段的所需折射率来选择的)涂布于(可以使用注射的方式从区段侧面注入)区段2和区段4中,接着,经过固化工艺后,就可以形成完整的介质层。这样可以保证固化后液态材料所形成的区段1-4的上表面的平整度。最后,在对液态材料进行固化后,即可得图1B中所示的结构。
最后,在上述的第一、第二和第三实施例中的任一个之中,在所述形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层的过程中或步骤之后,本发明的制造方法可以进一步包括:在所述介质层上设置附加膜层(如扩散膜、棱镜膜、全息膜等等),或者在所述介质层上制造微结构(如Brightness Enhancement Film(BEF)的微棱镜结构)。关于上述微结构,例如,可以先制造一张或一块具有与所需制造的微结构表面结构相反的固体,通过压印的方法将其压入固态材料表面,再行剥离此固体后即可将所压制的微结构留在材料表面,再如具有和全息投影膜微结构类似的表面。
本领域技术人员可显见,可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此,旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。
Claims (14)
1.一种显示屏幕的制造方法,所述显示屏幕主要包括一传导区域和一屏幕区域,其特征在于,该制造方法包括:
沿光从所述传导区域进入所述屏幕区域的光路的方向在所述屏幕区域中划分出多个区段;
在所述多个区段上分别形成膜层,其中所述多个区段中的各膜层的折射率沿光进入所述屏幕区域的光路的方向依次递增。
2.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,在所述多个区段上分别形成膜层的步骤进一步包括:
制成同所述多个区段中的每一个区段形状相一致的固态膜片;
将所述固态膜片分别固定于与其形状相一致的区段,以形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层。
3.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,在所述多个区段上分别形成膜层的步骤进一步包括:
制成同所述多个区段中的第一组区段中的每一个区段形状相一致的固态膜片;
将所述固态膜片分别固定于所述第一组区段中的与其形状相一致的区段;
将液态材料涂布于所述多个区段中的第二组区段;
固化所述液态材料,以形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层。
4.如权利要求3所述的制造方法,其特征在于,所述多个区段中的第一组区段中的各区段和第二组区段中的各区段彼此一一交错。
5.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,在所述多个区段上分别形成膜层的步骤进一步包括:
将第一组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第一组区段中的每一个区段;
固化所述第一组液态材料;
将第二组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段;
固化所述第二组液态材料,以形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层。
6.如权利要求5所述的制造方法,其特征在于,所述多个区段中的第一组区段中的各区段和第二组区段中的各区段彼此一一交错。
7.如权利要求5所述的制造方法,其特征在于,
在将第一组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第一组区段中的每一个区段的步骤之前,该制造方法还包括:用临时材料形成所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段;且
在固化所述第一组液态材料的步骤之后且在将第二组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段的步骤之前,该制造方法还包括:
移除所述临时材料构成的每一个区段。
8.如权利要求3所述的制造方法,其特征在于,在将液态材料涂布于所述多个区段中的第二组区段的步骤之后,固化之前,该制造方法进一步包括:在所述液态材料上设置附加膜层,或者在所述液态材料上制造微结构,然后再固化所述液态材料。
9.如权利要求5所述的制造方法,其特征在于,在将第二组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段的步骤之后,固化之前,该制造方法进一步包括:在所述第二组液态材料及第一组液态材料上设置附加膜层,或者在所述第二组液态材料上制造微结构,然后再固化所述液态材料。
10.如权利要求7中所述的制造方法,其特征在于,在将所述第一组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第一组区段中的每一个区段的步骤之后,固化之前,该制造方法进一步包括:在所述第一组液态材料及临时材料上设置附加膜层,或者在所述第一组液态材料上制造微结构,然后再固化第一组液态材料;以及在固化所述第一组液态材料的步骤之后且在将第二组液态材料分别涂布于所述多个区段中的第二组区段中的每一个区段的步骤之前,该制造方法还包括:
移除所述临时材料构成的每一个区段,再填入第二组液态材料并固化,或者再填入第二组液态材料并在其上制造微结构。
11.如权利要求1中所述的制造方法,其特征在于,在各个区段折射率彼此不同的膜层及屏幕区域之间,根据各区段及屏幕折射率分别形成增透膜层。
12.如权利要求2、3、5中的任一项所述的制造方法,其特征在于,在所述形成完整地覆盖所述屏幕区域的介质层的步骤之后,该制造方法进一步包括:在所述介质层上设置附加膜层,或者在所述介质层上制造微结构。
13.如权利要求1-11中的任一项所述的制造方法,其特征在于,所述制造方法应用于屏幕区域的背面或正面。
14.如权利要求12中所述的制造方法,其特征在于,所述制造方法应用于屏幕区域的背面或正面。
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