本技术涉及显示,尤其涉及一种显示模组和微显示器。
背景技术:
1、微显示器(micro-display)因具有体积小、功耗低和高亮度等优点而被广泛应用于ar(augmented reality,增强现实)眼镜、vr(virtual reality,虚拟现实)眼镜或mr(mixed reality,混合现实)眼镜等电子产品上。然而,现有的微显示器的聚光效果差,有效进入入眼的光通量小,导致最终的成像效果较差。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种显示模组和微显示器,用于实现较小的发光角,提高聚光效果,提高有效进入人眼的光通量,进而提高成像效果。
2、第一方面,本技术提供一种显示模组,包括显示面板和聚光结构,聚光结构位于显示面板的一侧,显示面板包括led芯片模块。led芯片模块包括发光层,聚光结构包括第一折射率层和第二折射率层,第一折射率层设有接触孔,接触孔沿第一折射率层的厚度方向贯穿第一折射率层,第二折射率层填充于接触孔,第二折射率层的折射率大于第一折射率层的折射率,第二折射率朝向显示面板的表面在显示面板上的投影,至少部分覆盖发光层朝向聚光结构的表面。
3、本实施例所示显示模组中,在显示面板的上方集成聚光结构,不仅提高了显示模组的集成度,而且光子从led芯片模块发出后,进入高折射率的第二折射率层,当光子传播到低折射率的第一折射率层的界面时,因为第一折射率层和第二折射率层之间折射率的差异,光子有大概率被反射回高折射率的第二折射率层内,从而实现了对光的“囚禁”。换言之,led芯片模块发出的光线在聚光结构中经历过整个传播过程后,实现了汇聚,显示模组实现了较小的聚光角,提高了聚光效果,进而提高了显示模组的成像效果。而且,聚光结构可以单独加工好后再集成于显示面板的上方,简化了显示模组的制备工艺,有助于提升产品良率。
4、一种实施方式中,第二折射率层朝向显示面板的表面在显示面板上的投影,完全覆盖发光层朝向聚光结构的表面,以最大化实现对led芯片模块发出的光线的汇聚。
5、一种实施方式中,沿显示面板向聚光结构的方向上,第二折射率层的宽度逐渐减小。
6、一种实施方式中,聚光结构还包括至少一层金属布线层,至少一层金属布线层设于第一折射率层内,金属布线层包括两个金属布线,两个金属布线分别位于第二折射率层的相对两侧,且均与第二折射率层间隔设置。
7、金属布线层的设计不仅可以进一步增加光线在聚光结构内的反射,减少光线在聚光结构内的损失,还可以减少像素间的串扰,提高显示模组的聚光效果,进而提高显示模组的成像效果。
8、其中,每一金属布线层中,两个金属布线对称分布于第二折射率层的相对两侧,以简化工艺制程。
9、一种实施方式中,显示面板包括辅助介质层,辅助介质层位于发光层和聚光结构之间;
10、显示模组还包括键合界面层,键合界面层连接于第一折射率层和辅助介质层之间、以及第二折射率层和辅助介质层之间。
11、其中,第一折射率层朝向显示面板的部分、第二折射率层朝向显示面板的部分、以及辅助介质层朝向聚光结构的部分可通过高温键合的方式形成键合界面层。通过形成键合界面层的方式来将聚光结构集成于显示面板的上方,而不需要新增其它的层结构来集成,不仅节省了显示模组的制备工序,还节省了显示模组的制备成本。
12、一种实施方式中,显示面板包括辅助介质层,辅助介质层位于发光层和聚光结构之间;显示模组还包括连接层,连接层连接于辅助介质层和聚光结构之间。
13、通过设计连接层的方式来将聚光结构集成于显示面板的上方,而不需要利用高温键合等方式集成,不仅降低了显示模组的工艺复杂度,还避免了高温键合时高温对层结构的影响。
14、一种实施方式中,聚光结构还包括至少一个透镜,透镜连接于第一折射率层朝向显示面板的一侧,透镜包括朝向显示面板的入光面,入光面为弧形面;连接层连接于透镜和辅助介质层之间。利用透镜和光波导模块共同对显示面板发出的光线进行导向,可以进一步减小显示模组的发光角,提高显示模组的聚光效果,从而提高显示模组130的成像效果。
15、其中,透镜的材料包括sicn、sin、al2o3、tio2、nb2o5、ta2o5、si3n4、aln、y2o3、hfo2、al2o3、sio2、tin、光刻胶、树脂和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
16、一种实施方式中,连接层的材料包括树脂。
17、一种实施方式中,第一折射率层的材料包括gaas、tio2、gan、nb2o5、ta2o5、si3n4、aln、y2o3、hfo2、al2o3、sio2和tin中的一种或多种。
18、一种实施方式中,第二折射率层的材料包括线性硫醚、砜/磺、环状噻吩、噻二唑、噻蒽、环氧树脂和硅酮中的一种或多种。
19、第二方面,本技术提供一种显示模组,包括显示面板、两个挡墙和聚光结构,两个挡墙和聚光结构均位于显示面板的同一侧,显示面板包括发光层,两个挡墙分别位于发光层的相对两侧,且与发光层均间隔设置,聚光结构位于两个挡墙之间,聚光结构包括至少两个透镜,沿发光层向背离阵列基板的方向上,至少两个透镜依次排布于发光层背离阵列基板的一侧,至少两个透镜在发显示面板上的投影至少部分覆盖发光层朝向聚光结构的表面;
20、沿发光层向背离阵列基板的方向上,至少两个透镜的折射率逐渐增大或逐渐减小。
21、在显示面板的上方集成至少两个透镜,不仅提高了显示模组的集成度,而且led芯片模块发出的光线在至少两个透镜中经历过整个传播过程后,实现了汇聚,显示模组不仅实现了较小的发光角,提高了聚光效果,还减少了界面光子的损失,从而提高了显示模组的成像效果。
22、一种实施方式中,至少两个透镜的中心轴重合。
23、一种实施方式中,每一透镜均采用正装透镜结构,沿显示面板向聚光结构的方向上,至少两个透镜的折射率依次减小。
24、在显示面板的上方集成至少两个采用正装透镜结构的透镜,不仅提高了显示模组的集成度,而且led芯片模块发出的光线在至少两个透镜中经历过整个传播过程后,实现了汇聚,显示模组不仅实现了较小的发光角,提高了聚光效果,还减少了界面光子的损失,从而提高了显示模组的成像效果。
25、一种实施方式中,显示面板还包括驱动背板、p型接触金属、介质层和n型接触金属,p型接触金属位于驱动背板的表面,发光层位于p型接触金属背离驱动背板的表面,介质层位于p型接触金属背离驱动背板的表面、以及发光层的周面,n型接触金属位于介质层背离驱动背板和发光层的表面、以及发光层背离p型接触金属的表面;
26、两个挡墙均位于n型接触金属背离介质层的表面,至少两个透镜中最靠近发光层的透镜位于n型接触金属背离发光层的表面。
27、一种实施方式中,每一透镜均采用倒装透镜结构,沿发光层向聚光结构的方向上,至少两个透镜的折射率依次增大。
28、在显示面板的上方集成至少两个采用倒装透镜结构的透镜,不仅提高了显示模组的集成度,而且显示模组还实现了较小的聚光角,提高了聚光效果,减少了界面光子的损失,从而提高了显示模组的成像效果。此外,由于聚光结构可以先单独加工好后再装配于显示面板,简化了显示模组的制程工艺,提高了产品良率。
29、一种实施方式中,显示面板还包括驱动背板、p型接触金属、介质层、n型接触金属和辅助介质层,p型接触金属位于驱动背板的表面,发光层位于p型接触金属背离驱动背板的表面,介质层位于p型接触金属背离驱动背板的表面,并覆盖发光层的周面,n型接触金属位于介质层背离驱动背板的表面、以及发光层背离p型接触金属的表面,辅助介质层位于发光层背离阵列基板的一侧,至少两个透镜中最靠近发光层的透镜位于辅助介质层背离n型接触金属的表面。
30、第三方面,本技术提供一种显示模组,包括显示面板和聚光结构,聚光结构位于显示面板的同一侧,显示面板包括发光层,聚光结构包括至少一个透镜组件,透镜组件包括透镜和折射率层,透镜朝向发光层的入光面在发光层上的投影,至少部分覆盖发光层朝向聚光结构的表面,折射率层覆盖透镜,折射率层的折射率小于透镜的折射率。
31、在显示面板的上方集成了至少一个包括透镜和折射率层的透镜组件,不仅提高了显示模组的集成度,而且显示模组还实现了较小的发光角,提高了聚光效果,减少了界面光子的损失,从而提高了显示模组的成像效果。
32、一种实施方式中,透镜组件中,透镜采用正装透镜结构,透镜背离发光层的出光面为弧形面,折射率层覆盖出光面。
33、一种实施方式中,透镜组件中,透镜采用倒装透镜结构,透镜朝向发光层的入光面为弧形面,折射率层覆盖出光面。
34、一种实施方式中,显示面板包括辅助介质层,辅助介质层位于发光层和聚光结构之间;
35、显示模组还包括界面键合层,界面键合层连接于辅助介质层和最靠近发光层的透镜组件的折射率层之间。其中,辅助介质层通过形成键合界面层的方式来将聚光结构集成于显示面板的上方,而不需要新增其它的层结构来集成,不仅节省了显示模组的制备工序,还节省了显示模组的制备成本。
36、一种实施方式中,透镜组件至少有两个,显示模组还包括至少一层色彩转换层,色彩转换层位于相邻两个透镜组件之间。
37、在显示面板的上方还集成了色彩转换层,不仅进一步提高了显示模组的集成度,还可在提高聚光效果的同时,有助于显示模组实现全彩效果,提高显示模组的显示效果。
38、一种实施方式中,显示面板包括辅助介质层,辅助介质层位于发光层朝向聚光结构的一侧;
39、聚光结构还包括辅助透镜,辅助透镜位于至少一个透镜组件和辅助介质层之间,辅助透镜朝向发光层的入光面为弧形面;显示模组还包括连接层,连接层连接于辅助介质层和辅助介质层之间。
40、采用连接层连接于透镜和显示面板之间,来实现聚光结构与显示面板之间的组装,不需要利用高温键合的方式来实现聚光结构与显示面板之间的组装,减少了显示模组的工艺,有助于减少显示模组的制备成本。
41、一种实施方式中,显示模组还包括至少一层色彩转换层,色彩转换层位于一个透镜组件和辅助透镜之间。
42、在显示面板的上方还集成了色彩转换层,不仅进一步提高了显示模组的集成度,还可在提高聚光效果的同时,有助于显示模组实现全彩效果,提高显示模组的显示效果。
43、第四方面,本技术提供一种显示模组,包括显示面板和聚光透镜,显示面板包括发光层,聚光透镜位于显示面板的一侧,且与显示面板间隔设置,聚光透镜朝向发光层的入光面在显示面板上的投影,至少部分覆盖发光层朝向聚光透镜的表面。
44、利用聚光透镜和聚光透镜与显示面板之间的空气腔来减小发光角,不仅提高了聚光效果,提高了显示模组的成像效果,而且显示模组的结构简单,简化了显示模组的制备工艺,有助于减少显示模组的制备成本。
45、一种实施方式中,聚光透镜朝向发光层的表面在显示面板上的投影,完全覆盖发光层朝向聚光透镜的表面,以最大化实现对led芯片模块发出的光线的汇聚。
46、一种实施方式中,聚光透镜朝向发光层的入光面为平面,透镜背离发光层的出光面为弧形面;
47、或者,透镜朝向发光层的入光面为弧形面,透镜背离发光层的出光面为弧形面;
48、或者,透镜朝向发光层的入光面为弧形面,透镜背离发光层的出光面为弧形面。
49、一种实施方式中,显示面板包括辅助介质层,辅助介质层覆盖发光层的周面,辅助介质层设有两个安装孔,两个安装孔的开口均位于辅助介质层朝向聚光透镜的表面,两个安装孔分别位于发光层的相对两侧;
50、显示模组还包括透镜支撑板和两个支撑柱,透明支撑板与聚光透镜位于显示面板的同一侧,两个支撑柱的一端分别安装于两个安装孔,两个支撑柱的另一端均固定连接于透明支撑板;聚光透镜安装于透明支撑板朝向显示面板的表面,且位于两个支撑柱之间。此时,聚光透镜可通过支撑柱实现与led芯片模块的精准对位。
51、一种实施方式中,显示面板包括辅助介质层,辅助介质层覆盖发光层的周面,辅助介质层设有两个安装孔,两个安装孔的开口均位于辅助介质层朝向聚光透镜的表面,两个安装孔分别位于发光层的相对两侧;
52、显示模组还包括两个支撑柱,两个支撑柱的一端分别安装于两个安装孔,两个支撑柱的另一端分别抵接于聚光透镜的相对两端。此时,聚光透镜可通过支撑柱实现与led芯片模块的精准对位。
53、第五方面,本技术提供一种显示模组,包括显示面板、两个挡墙和透镜,显示面板包括发光层和辅助介质层,发光层的周面呈圆弧形,辅助介质层覆盖发光层的周面,辅助介质层设有两个过孔,两个过孔均沿辅助介质层的厚度方向贯穿辅助介质层,且分别位于发光层的相对两侧,两个挡墙分别填充于两个过孔,透镜安装于辅助介质层背离发光层的表面,透镜在显示面板上的投影,至少部分覆盖发光层朝向透镜的表面。
54、对led芯片模块本身结构进行设计,将led芯片模块本身的外观结构与透镜相配合来减少发光角,不仅提高了聚光效果,提高了显示模组的成像效果,而且提高了显示模组的集成度。
55、一种实施方式中,透镜在显示面板上的投影完全覆盖发光层朝向透镜的表面,且覆盖两个挡墙之间的间隙,以最大化实现对led芯片模块发出的光线的汇聚。
56、一种实施方式中,显示模组还包括p型接触金属、n型接触金属和绝缘层,p型接触金属位于发光层背离透镜的一侧,n型接触金属位于发光层背离p型接触金属的表面,绝缘层位于发光层和辅助介质层之间,且连接于p型接触金属和n型接触金属之间,以避免p型接触金属和n型接触金属之间连接短路。
57、一种实施方式中,辅助介质层的折射率大于发光层的折射率。
58、第六方面,本技术提供一种显示模组,包括显示面板、两个挡墙和透镜,显示面板包括发光层、n型接触金属和辅助介质层,n型接触金属位于发光层的一侧,n型接触金属设有安装槽,安装槽的开口位于n型接触金属背离发光层的表面,安装槽的槽壁面呈弧形,辅助介质层覆盖发光层的周面和n型接触金属的周面,辅助介质层设有两个过孔,两个过孔均沿辅助介质层的厚度方向贯穿辅助介质层,且分别位于发光层的相对两侧,两个挡墙分别填充于两个过孔,透镜安装于安装槽,透镜朝向发光层的入光面与安装槽的槽壁面贴合。
59、对led芯片模块本身结构进行设计,将led芯片模块本身的外观结构与透镜相配合来减少发光角,不仅提高了聚光效果,提高了显示模组的成像效果,而且提高了显示模组的集成度。
60、第七方面,本技术提供一种微显示器,包括处理模组和上述任一种显示模组,显示模组与处理模组电连接。
61、本技术所示微显示器采用上述任一种显示模组,显示模组实现可较小的发光角,提高了聚光效果,提高了有效进入人眼的光通量,提高了显示模组的成像效果,进而提高微显示器的成像效果。
62、一种实施方式中,微显示器为虚拟现实眼镜、增强现实眼镜或混合现实眼镜。
1.一种显示模组,其特征在于,包括显示面板和聚光结构,所述聚光结构位于所述显示面板的一侧,所述显示面板包括发光层,所述聚光结构包括第一折射率层和第二折射率层,所述第一折射率层设有接触孔,所述接触孔沿所述第一折射率层的厚度方向贯穿所述第一折射率层,所述第二折射率层填充于所述接触孔,所述第二折射率层的折射率大于所述第一折射率层的折射率,所述第二折射率朝向所述显示面板的表面在所述显示面板上的投影,至少部分覆盖所述发光层朝向所述聚光结构的表面。
2.根据权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述第二折射率层朝向所述显示面板的表面在所述显示面板上的投影,完全覆盖所述发光层朝向所述聚光结构的表面。
3.根据权利要求1或2所述的显示模组,其特征在于,沿所述显示面板向所述聚光结构的方向上,所述第二折射率层的宽度逐渐减小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示模组,其特征在于,所述聚光结构还包括至少一层金属布线层,至少一层所述金属布线层设于所述第一折射率层内,所述金属布线层包括两个金属布线,两个所述金属布线分别位于所述第二折射率层的相对两侧,且均与所述第二折射率层间隔设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示模组,其特征在于,所述显示面板包括辅助介质层,所述辅助介质层位于所述发光层和所述聚光结构之间;
6.根据权利要求1至4中任一项所述的显示模组,其特征在于,所述显示面板包括辅助介质层,所述辅助介质层位于所述发光层和所述聚光结构之间;
7.根据权利要求6所述的显示模组,其特征在于,所述聚光结构还包括至少一个透镜,所述透镜连接于所述第一折射率层朝向所述显示面板的一侧,所述透镜包括朝向所述显示面板的入光面,所述入光面为弧形面;
8.一种显示模组,其特征在于,包括显示面板、两个挡墙和聚光结构,两个所述挡墙和所述聚光结构均位于所述显示面板的同一侧,所述显示面板包括发光层,两个所述挡墙分别位于所述发光层的相对两侧,且与所述发光层均间隔设置,所述聚光结构位于两个所述挡墙之间,所述聚光结构包括至少两个透镜,沿所述发光层向背离所述阵列基板的方向上,至少两个所述透镜依次排布于所述发光层背离所述阵列基板的一侧,所述至少两个透镜在所述显示面板上的投影至少部分覆盖所述发光层朝向所述聚光结构的表面;
9.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,每一所述透镜均采用正装透镜结构,沿所述显示面板向所述聚光结构的方向上,至少两个所述透镜的折射率依次减小。
10.根据权利要求9所述的显示模组,其特征在于,所述显示面板还包括驱动背板、p型接触金属、介质层和n型接触金属,所述p型接触金属位于所述驱动背板的表面,所述发光层位于所述p型接触金属背离所述驱动背板的表面,所述介质层位于所述p型接触金属背离所述驱动背板的表面、以及所述发光层的周面,所述n型接触金属位于所述介质层背离所述驱动背板和所述发光层的表面、以及所述发光层背离所述p型接触金属的表面;
11.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,每一所述透镜均采用倒装透镜结构,沿所述显示面板向所述聚光结构的方向上,至少两个所述透镜的折射率依次增大。
12.根据权利要求11所述的显示模组,其特征在于,所述显示面板还包括驱动背板、p型接触金属、介质层、n型接触金属和辅助介质层,所述p型接触金属位于所述驱动背板的表面,所述发光层位于所述p型接触金属背离所述驱动背板的表面,所述介质层位于所述p型接触金属背离所述驱动背板的表面,并覆盖所述发光层的周面,所述n型接触金属位于所述介质层背离所述驱动背板的表面、以及所述发光层背离所述p型接触金属的表面,所述辅助介质层位于所述发光层背离所述阵列基板的一侧,至少两个所述透镜中最靠近所述发光层的所述透镜位于所述辅助介质层背离所述n型接触金属的表面。
13.一种显示模组,其特征在于,包括显示面板和聚光结构,所述聚光结构位于所述显示面板的同一侧,所述显示面板包括发光层,所述聚光结构包括至少一个透镜组件,所述透镜组件包括透镜和折射率层,所述透镜朝向所述发光层的入光面在所述发光层上的投影,至少部分覆盖所述发光层朝向所述聚光结构的表面,所述折射率层覆盖所述透镜,所述折射率层的折射率小于所述透镜的折射率。
14.根据权利要求13所述的显示模组,其特征在于,所述透镜组件中,所述透镜采用正装透镜结构,所述透镜背离所述发光层的出光面为弧形面,所述折射率层覆盖所述透镜的出光面。
15.根据权利要求13所述的显示模组,其特征在于,所述透镜组件中,所述透镜采用倒装透镜结构,所述透镜朝向所述发光层的入光面为弧形面,所述折射率层覆盖所述透镜的入光面。
16.根据权利要求15所述的显示模组,其特征在于,所述显示面板包括辅助介质层,所述辅助介质层位于所述发光层和所述聚光结构之间;
17.根据权利要求13至16中任一项所述的显示模组,其特征在于,所述透镜组件至少有两个,所述显示模组还包括至少一层色彩转换层,所述色彩转换层位于相邻两个所述透镜组件之间。
18.根据权利要求13所述的显示模组,其特征在于,所述显示面板包括辅助介质层,所述辅助介质层位于所述发光层朝向所述聚光结构的一侧;
19.一种显示模组,其特征在于,包括显示面板和聚光透镜,所述显示面板包括发光层,所述聚光透镜位于所述显示面板的一侧,且与所述显示面板间隔设置,所述聚光透镜朝向所述发光层的入光面在所述显示面板上的投影,至少部分覆盖所述发光层朝向所述聚光透镜的表面。
20.根据权利要求19所述的显示模组,其特征在于,所述聚光透镜朝向所述发光层的表面在所述显示面板上的投影,完全覆盖所述发光层朝向所述聚光透镜的表面。
21.根据权利要求19或20所述的显示模组,其特征在于,所述聚光透镜朝向所述发光层的入光面为平面,所述透镜背离所述发光层的出光面为弧形面;
22.根据权利要求19至21中任一项所述的显示模组,其特征在于,所述显示面板包括辅助介质层,所述辅助介质层覆盖所述发光层的周面,所述辅助介质层设有两个安装孔,两个所述安装孔的开口均位于所述辅助介质层朝向所述聚光透镜的表面,两个所述安装孔分别位于所述发光层的相对两侧;
23.根据权利要求19至21中任一项所述的显示模组,其特征在于,所述显示面板包括辅助介质层,所述辅助介质层覆盖所述发光层的周面,所述辅助介质层设有两个安装孔,两个所述安装孔的开口均位于所述辅助介质层朝向所述聚光透镜的表面,两个所述安装孔分别位于所述发光层的相对两侧;
24.一种显示模组,其特征在于,包括显示面板、两个挡墙和透镜,所述显示面板包括发光层和辅助介质层,所述发光层的周面呈圆弧形,所述辅助介质层覆盖所述发光层的周面,所述辅助介质层设有两个过孔,两个所述过孔均沿所述辅助介质层的厚度方向贯穿所述辅助介质层,且分别位于所述发光层的相对两侧,两个所述挡墙分别填充于两个所述过孔,所述透镜安装于所述辅助介质层背离所述驱动背板的表面,所述透镜在所述显示面板上的投影,至少部分覆盖所述发光层朝向所述透镜的表面。
25.根据权利要求24所述的显示模组,其特征在于,所述透镜在所述显示面板上的投影完全覆盖所述发光层朝向所述透镜的表面,且覆盖两个所述挡墙之间的间隙。
26.根据权利要求24或25所述的显示模组,其特征在于,所述显示模组还包括p型接触金属、n型接触金属和绝缘层,所述p型接触金属位于所述发光层背离所述透镜的一侧,所述n型接触金属位于所述发光层背离所述p型接触金属的表面,所述绝缘层位于所述发光层和所述辅助介质层之间,且连接于所述p型接触金属和所述n型接触金属之间。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的显示模组,其特征在于,所述辅助介质层的折射率大于所述发光层的折射率。
28.一种显示模组,其特征在于,包括显示面板、两个挡墙和透镜,所述显示面板包括发光层、n型接触金属和辅助介质层,所述n型接触金属位于所述发光层的一侧,所述n型接触金属设有安装槽,所述安装槽的开口位于所述n型接触金属背离所述发光层的表面,所述安装槽的槽壁面呈弧形,所述辅助介质层覆盖所述发光层的周面和所述n型接触金属的周面,所述辅助介质层设有两个过孔,两个所述过孔均沿所述辅助介质层的厚度方向贯穿所述辅助介质层,且分别位于所述发光层的相对两侧,两个所述挡墙分别填充于两个所述过孔,所述透镜安装于所述安装槽,所述透镜朝向所述发光层的入光面与所述安装槽的槽壁面贴合。
29.一种微显示器,其特征在于,包括处理模组和如权利要求1至28中任一项所述的显示模组,所述显示模组与所述处理模组电连接。
30.根据权利要求29所述的微显示器,其特征在于,所述微显示器为虚拟现实眼镜、增强现实眼镜或混合现实眼镜。