[发明专利]显示装置

说明书

本发明公开了一种显示装置，显示装置包括：光源、光耦合单元、取光单元、聚光单元、像素单元以及第一遮光单元，光耦合单元适于对光源发出的光线以全反射形式传导，取光单元位于光耦合单元的出光侧，取光单元适于取出射入光耦合单元的光线并对光线进行准直，聚光单元位于取光单元的出光侧，聚光单元夹在像素单元和取光单元之间，像素单元包括控制电极和液晶层，取光单元、聚光单元、像素单元夹在光耦合单元和第一遮光单元之间。由此，不仅第一遮光单元的覆盖面积可以设置的更小，提高了光利用率，而且通过控制像素单元以控制出光量，从而无需设置偏光片就能实现可调灰阶显示，在降低了显示装置的生产成本的同时，使显示装置具有高光效高透明度。

技术领域

本发明涉及显示装置技术领域，具体而言，涉及一种显示装置。

背景技术

相关技术中，液晶显示器是目前大规模使用的显示器件，其具有色域高，轻薄化，响应时间快等一系列的优点，在理论研究以及实际工艺方面都有着成熟的技术，基于现有液晶显示器件结构与性质，开发更多的应用模式，例如3D显示、双视显示、防窥显示、透明显示、VR/AR显示等等。

上述多种显示模式的显示基本原理均为上下偏振片加液晶盒结构，通过液晶对光线偏振状态的调制，实现显示。因此上下偏振片是现有显示的必要组成部分。然而偏振片一方面增加了成本，另一方面在透明显示时会影响环境光的透过率，因此开发无偏振片的透明显示器件具有透过率高的属性，成为行业需求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种显示装置，所述显示装置的生产成本低、光效高、透明度高。

本发明还提出了一种具有上述显示装置的显示装置。

根据本发明实施例的显示装置包括：光源、光耦合单元、取光单元、聚光单元、像素单元以及第一遮光单元，所述光耦合单元适于对光源发出的光线以全反射形式传导，所述取光单元位于所述光耦合单元的出光侧，所述取光单元适于取出射入所述光耦合单元的光线并对光线进行准直，所述聚光单元位于所述取光单元的出光侧，所述聚光单元夹在所述像素单元和所述取光单元之间，所述像素单元包括控制电极和液晶层，所述取光单元、所述聚光单元、所述像素单元夹在所述光耦合单元和所述第一遮光单元之间。

根据本发明实施例的显示装置，不仅通过设置聚光单元，使第一遮光单元的覆盖面积可以设置的更小，提高了光利用率，而且可以通过控制像素单元以控制出光量，从而无需设置偏光片就能实现显示装置的可调灰阶显示，在降低了显示装置的生产成本的同时，使显示装置具有高光效高透明度。

根据本发明的一些实施例，所述取光单元、所述聚光单元、所述第一遮光单元在所述光耦合单元的出光面上的正投影的几何中心重合。

根据本发明的一些实施例，所述聚光单元被配置为：在所述液晶层内的液晶分子的长轴与所述光耦合单元的出光面平行时，将所述取光单元取出的光线大致聚焦在所述第一遮光单元。进一步地，所述聚光单元被配置为：在所述液晶层内的液晶分子的长轴与所述光耦合单元的出光面垂直时，将振动方向平行于所述光耦合单元的出光面的光线大致聚焦在所述第一遮光单元，将振动方向垂直于所述光耦合单元的出光面的光线聚焦在所述液晶层内。

可选地，所述聚光单元为柱状光栅、几何柱透镜、全息柱透镜中的任一种。

在一些实施例中，所述聚光单元为菲涅尔波带柱状光栅且为多台阶光栅结构。

进一步地，所述菲涅尔波带柱状光栅的折射率为1.5-2.0，台阶数为4-16。

根据本发明的一些实施例，所述显示装置还包括平坦层，所述平坦层与所述取光单元同层设置，所述平坦层还设有支撑体。

进一步地，所述光耦合单元包括导光板，所述光源包括发光件和光学部件，所述发光件发射的光线经由所述光学部件的自由反射层入射至所述导光板中，并由所述取光单元出射，所述光源位于所述导光板侧部。