CN113540304B - 一种侧发光线状显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧发光线状显示系统，侧发光线状显示系统包括弧线状显示器，弧线状显示器包括平板型的基底以及设置在基底的平板面上的侧发光单元；基底的平板面中的两相对长边为弧线，侧发光单元设有多个且多个侧发光单元沿基底的任一弧线的延伸方向排布，侧发光线状显示系统朝侧发光单元所排布的弧线所在一侧方向发光。本发明提供的侧发光线状显示系统，实现低功耗、高带宽以及高效的显示效果。

Description

一种侧发光线状显示系统

技术领域

本申请属于显示技术领域，具体涉及一种侧发光线状显示系统。

背景技术

显示技术从CRT、LCD、OLED逐步发展到Micro LED，从体积到显示效果不断改善。然而，目前主流的显示技术为平板显示，或者称之为实体显示，也就是有多少像素就能显示多大画面，在显示大尺寸画面时，面临着成本高，加工难的问题。随着增强现实(简称AR)和虚拟现实(简称VR)技术的发展，通过眼镜能够给使用者提供上百寸的虚拟图像，能够降低显示的成本以及功耗。然而，目前AR和VR技术从光学到显示都存在瓶颈，显示领域来讲，最具潜力的Micro LED难以实现全彩显示。光学领域来讲，目前的技术如自由曲面技术、Birdbath技术、波导眼镜等，都难以打破视场角、分辨率以及出瞳直径之间的相互制约。

目前，线状的显示屏均已大颗粒像素为主，而适用于AR、VR以及投影屏幕的显示屏，需要微型化，如像素尺寸在微米级别，此时需要使用光刻等精密工艺。对于直线状的显示屏而言，采用CMOS工艺是比较容易实现的，但是对于曲线状的微显示屏而言，采用常规工艺则需采用柔性基底或者可弯曲的基底，较难实现高密度显示。

发明内容

本申请的目的在于提供一种侧发光线状显示系统，实现低功耗、高带宽以及高效的显示效果。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种侧发光线状显示系统，所述侧发光线状显示系统包括弧线状显示器，所述弧线状显示器包括平板型的基底以及设置在基底的平板面上的侧发光单元；

所述基底的平板面中的两相对长边为弧线，所述侧发光单元设有多个且多个侧发光单元沿所述基底的任一弧线的延伸方向排布，所述侧发光线状显示系统朝侧发光单元所排布的弧线所在一侧方向发光。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

作为优选，每一所述侧发光单元包括多个发光颜色不同的发光体；

所述多个发光颜色不同的发光体沿对应弧线的延伸方向依次排布；

或者，所述多个发光颜色不同的发光体沿垂直于所在侧发光单元的有效发光面的方向依次排布，所述侧发光单元的有效发光面为侧发光单元朝侧发光线状显示系统的发光方向一侧出光的发光区域；

或者，所述多个发光颜色不同的发光体沿垂直于基底的平板面的方向排布为多层，每层具有一个或多个发光体，同一层的多个发光体沿对应弧线的延伸方向依次排布。

作为优选，所述侧发光单元在远离基底的一侧设有上盖板，所述上盖板具有反光性质用于增加侧发光单元的出光量。

作为优选，每一所述侧发光单元包括多个发光颜色不同的发光体，所述侧发光单元具有朝侧发光线状显示系统的发光方向一侧出光的有效发光面，以垂直于侧发光单元的有效发光面且朝向出光侧的方向为x轴正方向、以垂直于基底的平板面且指向上盖板的方向为z轴正方向、以同时垂直于x轴和z轴的直线的任一延伸方向为y轴正方向建立该侧发光单元的坐标系；

所述发光体的结构包括竖直放置的基本发光结构，所述竖直放置的基本发光结构包括沿x轴排布的P区金属电极、N区金属电极、P型半导体、N型半导体、有源区，其中P型半导体、N型半导体分别设置在有源区的两侧，P区金属电极、N区金属电极分别设置在对应类型的半导体的侧面。

作为优选，所述基本发光结构沿y轴的两侧均设置有透明绝缘层和反光/吸光层，且所述透明绝缘层相对于反光/吸光层更接近所述基本发光结构。

作为优选，每一所述侧发光单元包括多个发光颜色不同的发光体，所述侧发光单元具有朝侧发光线状显示系统的发光方向一侧出光的有效发光面，以垂直于侧发光单元的有效发光面且朝向出光侧的方向为x轴正方向、以垂直于基底的平板面且指向上盖板的方向为z轴正方向、以同时垂直于x轴和z轴的直线的任一延伸方向为y轴正方向建立该侧发光单元的坐标系；

所述发光体的结构包括水平放置的基本发光结构，所述水平放置的基本发光结构包括沿z轴排布的P型半导体、N型半导体、有源区，其中P型半导体、N型半导体分别设置在有源区的两侧。

作为优选，所述P型半导体和N型半导体中更接近所述基底的记为第一半导体、另一半导体记为第二半导体，所述侧发光线状显示系统还包括发光驱动芯片；

所述发光体中在第一半导体和基底之间设有金属反射层电极，所述上盖板设置在第二半导体的上方且上盖板为导电材质，所述基本发光结构沿y轴的两侧以及沿x轴正方向的前侧均设置有透明绝缘层和反光/吸光层，且所述透明绝缘层相对于反光/吸光层更接近所述基本发光结构，相邻两个侧发光单元中的金属反射层电极相互接触连接，所述上盖板与位于基本发光结构沿x轴正方向的前侧的反光/吸光层相互接触且均与所述发光驱动芯片连接；

或者，所述发光体中在第一半导体和基底之间设有金属反射层电极，所述上盖板设置在第二半导体的上方，所述基本发光结构沿y轴的两侧以及沿x轴正方向的前侧均设置有透明绝缘层和反光/吸光层，且所述透明绝缘层相对于反光/吸光层更接近所述基本发光结构，所述金属反射层电极与位于基本发光结构沿x轴正方向的前侧的反光/吸光层相互接触且该反光/吸光层与所述发光驱动芯片连接，所述上盖板的局部或全部作为上盖板导电区，且相邻两个侧发光单元中的上盖板导电区相互接触连接。

作为优选，所述侧发光单元包括垂直发光体和转向反射镜，所述垂直发光体具有垂直于所述基底的发光方向，所述转向反射镜设置在所述垂直发光体的发光面一侧用于将垂直发光体发出的光折转后朝所排布的弧线所在一侧方向发出。

作为优选，所述侧发光线状显示系统还包括驱动控制PCB板，所述驱动控制PCB板为环形，所述弧线状显示器的两端安装在所述驱动控制PCB板的一侧板面上，所述驱动控制PCB板的另一侧板面上铺设有光电池板。

作为优选，所述侧发光线状显示系统还包括驱动控制PCB板，所述驱动控制PCB板为环形，所述弧线状显示器的两端安装在所述驱动控制PCB板的一侧板面上，所述驱动控制PCB板上安装有数据接收系统；

所述侧发光线状显示系统还包括导光环，所述导光环为与驱动控制PCB板相适应的环形，所述数据接收系统接收所述导光环发射出的光信号以获取能量和/或信号；

或者，所述侧发光线状显示系统还包括环形发射波导和环形接收波导，所述环形接收波导设置在所述驱动控制PCB板上，所述环形发射波导靠近所述环形发射波导设置，所述数据接收系统接收所述环形接收波导发射出的光信号以获取能量和/或信号。

本申请提供的一种侧发光线状显示系统，能够用于AR、VR以及投影显示等领域的侧发光，侧发光的主要优势是易于制造成曲线状，可与现有的CMOS工艺匹配，只需要按照曲线形状刻蚀在平整的晶圆上进行光刻蒸镀等工艺，切割后直接是弯曲的屏幕。曲线状的屏幕使用在AR、VR以及投影设备中，增加了设计自由度，可以实现球对称的结构，能够大幅度提高显示性能。同时，由于是线状的屏幕，相比于面阵而言，像素数目减少了上千倍，屏幕所占面积大幅度降低，单位晶圆上的产量上百倍提升，能够大幅度降低成本；由于线状屏幕通过旋转产生图像，一条曲线上的像素数目一般小于一万颗，相比于面阵显示中的百万至亿颗像素而言，不存在巨量转移的问题，良率也会大幅度提升。

针对旋转显示无法直接供电的特点以及显示数据传输的问题，本申请提出了一种通过光源同时发射信号以及能量的方式，给旋转的显示屏供电以及提供显示数据，以及通过采用光通信方式提供数据，能够实现低功耗、高带宽以及高效的显示效果。

附图说明

图1为本申请的弧线状显示器的一种实施例结构示意图；

图2为本申请的弧线状显示器的另一种实施例结构示意图；

图3为本申请的多个发光颜色不同的发光体的第一种排布示意图；

图4为本申请的多个发光颜色不同的发光体的第二种排布示意图；

图5为本申请的多个发光颜色不同的发光体的第三种中每层排布一个发光体的排布示意图；

图6为本申请的多个发光颜色不同的发光体的第三种中至少一层排布多个发光体的排布示意图；

图7-1为本申请的弧线状显示器的驱动连接的一种实施例结构示意图；

图7-2为图7-1的横向剖面图；

图8为本申请的发光体的第一种结构示意图；

图9为本申请的发光体的第二种结构示意图；

图10为本申请的发光体的第三种结构示意图；

图11为本申请的上盖板与上盖板填充层组合的第一种实施例结构示意图；

图12为本申请的上盖板与上盖板填充层组合的第二种实施例结构示意图；

图13为本申请的上盖板与上盖板填充层组合的第三种实施例结构示意图；

图14为本申请的发光体结构中上盖板替换材质后的示意图；

图15为现有技术中OLED基本结构的示意图；

图16为现有技术中边发射LED基本结构的示意图；

图17为本申请多个发光体堆叠排布时金属电极的一种设置结构示意图；

图18为本申请侧发光单元的另一种实施例结构示意图；

图19为本申请的能量及/或信号传递结构的第一种实施例结构示意图；

图20为本申请的能量及/或信号传递结构的第二种实施例结构示意图；

图21为本申请导光环的一种实施例结构示意图；

图22为本申请的能量及/或信号传递结构的第三种实施例结构示意图。

图示中：1、侧发光单元；1-1、红色像素；1-2、绿色像素；1-3、蓝色像素；1-4、发光体；1-4-1、透明绝缘层；1-4-2、反光/吸光层；1-4-3、金属电极；1-4-4、N型半导体；1-4-5、有源区；1-4-6、P型半导体；2、发光驱动芯片；3、侧发出光线；4、数据控制芯片；5、基底；6、上盖板；6-1、上盖板填充层；6-2、分布式布拉格反射层；6-3、上盖板导电区；7、垂直发光体；8、转向反射镜，9、镜片；10、折转光线；11、弧线状显示器；12、驱动控制PCB板；13、光电池板；14、信号能量发射源；15、数据接收系统；16、导光环；16-1、导光波导；16-2、散射体；17、环形接收波导；18、环形发射波导。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

现有的线状显示器由于是通过旋转发光的显示器件，当显示屏旋转时，屏幕是透明的，同时配合一定的光学结构即可实现AR或VR的效果。为了实现更好的显示效果，通常需要显示屏是弯曲的，如在申请号为CN2020103818633的专利文献中所描述的结构即需要弧线状的显示屏。然而弧线状的显示屏很难通过现有的CMOS工艺制造，因为在CMOS工艺中基底一般是刚性的，很难弯曲。而制造在柔性基底上的显示屏，像素密度比较低，难以实现AR或VR领域的应用。为解决上述问题本实施例提供一种侧发光线状显示系统。

本实施例中的侧发光线状显示系统包括弧线状显示器，弧线状显示器包括平板型的基底以及设置在基底的平板面上的侧发光单元。

需要说明的是，本实施例为了克服刚性基底难以弯曲的问题，避免采用将刚性基底进行折弯以达到弧线状效果的方法，本实施例保持基底的刚性直接采用平板型的基底实现弧线状，其中的平板型应理解为基底整体为平板状，与现有技术中的弧线状有所区别，并且平板具有的两个面积较大的板面作为基底的平板面，并且不限制平板面为光滑面，即平板面宏观上为平板形状，但平板面微观上可以有局部的凹陷或凸起等。

本实施例中基底的平板面中的两相对长边为弧线，侧发光单元设有多个且多个侧发光单元沿基底的任一弧线的延伸方向排布，侧发光线状显示系统朝侧发光单元所排布的弧线所在一侧方向发光。

本实施例中基底的平板面优选为四边形面，且设置四边形面中两相对长边为弧线以实现弧线状的效果，另两条边可以为任意形状。其中若两组相对边具有长短之分，则选取较长的一组相对边作为两相对长边，若两组相对边无长短之分，则选取其中任意一组相对边作为两相对长边即可。

容易理解的是，本实施例在基底的平板面为四边形面的前提下设置两相对长边为弧线，另两条边形状任意，则当另两条边为折边时，也可以视为基底的平板面为边数大于四的多边形面。

本实施例中以两相对布置的弧线对侧发光线状显示系统的发光方向进行限制，以两相对布置的弧线为左右布置为例，本实施例中侧发光线状显示系统朝侧发光单元所排布的弧线所在一侧方向发光，应理解为若侧发光单元沿位于左侧的弧线进行排布，则侧发光线状显示系统朝左侧发光。

如图1所示，为本实施例弧线状显示器的一种结构示意图，其中基底5的平板面为四边形面，四边形面中的两相对长边为弧线，另外两相对边取直线构成弧线状的效果。其中多个侧发光单元1沿左侧(即基底5的平板面凸起侧)的弧线排布，并且侧发光线状显示系统朝向左侧(以图1中的状态定义方位)发出侧发出光线。对应至立体结构上理解时，以弧线状的基底为基础朝垂直于基底平板面的方向延伸得到一个弧形板，则侧发光线状显示系统朝向弧形板的左侧发出侧发出光线3，即侧发出光线3由弧形板的左侧面开始向外传播。

在另一实施例中，如图2所示，将多个侧发光单元1沿右侧(即基底5的平板面凹陷侧)的弧线排布，并且侧发光线状显示系统朝向右侧(以图2中的状态定义方位)发出侧发出光线。对应至立体结构上理解时，以弧线状的基底为基础朝垂直于基底平板面的方向延伸得到一个弧形板，则侧发光线状显示系统朝向弧形板的右侧发出侧发出光线3，即侧发出光线3由弧形板的右侧面开始向外传播。

在一个实施例中，每一侧发光单元1包括多个发光颜色不同的发光体1-4，即为了满足AR或VR显示所需，本实施例优选一个侧发光单元1具有多种不同颜色的发光体1-4。在其他实施例中，若仅需实现单一颜色发光，则每一侧发光单元设置为包含单一发光颜色的发光体即可。

为了具有较优的空间利用率以及发光效率，本实施例提供多个发光颜色不同的发光体1-4的多种排布方式，为了便于理解，本实施例以常见的红绿蓝三色发光体(红色像素、绿色像素和蓝色像素)为例进行说明，具体如下：

1)第一种：多个发光颜色不同的发光体沿对应弧线的延伸方向依次排布。如图3所示，一个侧发光单元中的红色像素1-1、绿色像素1-2和蓝色像素1-3三者的排布方向为沿弧线的延伸方向。图示中红色像素1-1和蓝色像素1-3分别位于绿色像素1-2的两侧，在实际应用中三者不限于图示中的排布方式。

2)第二种：由于构成发光体的发光材料一般都是透明或者半透明的，所以各发光体发出的光可以相互穿透，多个发光颜色不同的发光体沿垂直于所在侧发光单元的有效发光面的方向依次排布，以提高显示的分辨率，侧发光单元的有效发光面为侧发光单元朝侧发光线状显示系统的发光方向一侧出光的发光区域。

如图4所示，一个侧发光单元中的红色像素1-1、绿色像素1-2和蓝色像素1-3三者的排布方向为沿垂直于所在侧发光单元的有效发光面的方向。在无遮挡结构时，由红绿蓝三色像素构成的侧发光单元具有360度的发光方向，为了满足侧发光线状显示系统朝侧发光单元1所排布的弧线所在一侧方向发光的需求，将360度的发光方向限制为弧线所在一侧方向，则使得侧发光单元具有一个有效发光面。图4中大括号所示的发光区域即为该侧发光单元的有效发光面。

容易理解的是，图示中红色像素1-1和蓝色像素1-3分别位于绿色像素1-2的两侧，在实际应用中三者不限于图示中的排布方式。

3)第三种：多个发光颜色不同的发光体沿垂直于基底的平板面的方向排布为多层，每层具有一个或多个发光体，同一层的多个发光体沿对应弧线的延伸方向依次排布。

容易理解的是，多层中的每一层均可以是仅设置一个发光体或者设置多个发光体。例如每层具有一个发光体则为多个发光颜色不同的发光体沿垂直于基底的平板面的方向依次排布。如图5所示，一个侧发光单元中的红色像素1-1、绿色像素1-2和蓝色像素1-3三者的排布方向为沿垂直于基底的平板面的方向。图示中红色像素1-1和蓝色像素1-3分别位于绿色像素1-2的两侧，在实际应用中三者不限于图示中的排布方式。

例如也可以是多层中的至少一层为设置多个发光体，如图6所示，一个侧发光单元中的像素排布为两层，第一层为红色像素1-1，第二层为绿色像素1-2和蓝色像素1-3。在降低层数的同时不影响发光效果。

为了便于理解，在图4、5、6中建立坐标系以直观表示方位，坐标系中x轴正方向为侧发光单元的出光方向，z轴为垂直于基底的平板面且向上的方向，y轴为弧线的延伸方向。本实施例中的发光体可以为Miro LED或者OLED显示单元，可以为自发光、激发荧光或者滤光片来发光。

需要说明的是，若侧发光单元中仅包含一个发光颜色的发光体，则无需进行发光体的排布，若侧发光单元中包含发同一种颜色的多个发光体，则多个发光体也可按照上述多种不同发光颜色的发光体的方式进行排布。

如图7-1、7-2所示，为了保证侧发光单元1的正常使用，在基底5表面背向侧发光单元1的一侧设置发光驱动芯片2用来驱动发光，并且将发光驱动芯片2连接至数据控制芯片4，用来将数据按照设定的方式进行显示。在面积足够的情况下，数据控制芯片4和发光驱动芯片2可以合并到基底5上。

本实施例与常规的发光体不同的是，常规的发光体朝z轴方向发光，而本实施例的发光体朝x轴发光，为了实现x轴发光，本实施例中提供发光体的多种实现结构如下：

首先定义与图4、5、6中对应的针对每一侧发光单元的坐标系，即x轴正方向为侧发光单元的出光方向，也就是以垂直于侧发光单元的有效发光面且朝向出光侧的方向为x轴正方向；z轴为垂直于基底的平板面且向上的方向，也就是以垂直于基底的平板面且朝远离基底的方向为z轴正方向；y轴为弧线的延伸方向，也就是以同时垂直于x轴和z轴的直线的任一延伸方向为y轴正方向。

1)第一种：发光体的结构包括竖直放置的基本发光结构来实现侧发光。本实施例中的基本发光结构采用了LED基本结构，通过P型半导体和N型半导体构成PN结，在PN结中间区域设置有源区，一般由多量子阱(MQW)构成。即竖直放置的基本发光结构包括沿x轴排布的两个金属电极1-4-3(P区金属电极、N区金属电极)、P型半导体1-4-6、N型半导体1-4-4、有源区1-4-5，其中P型半导体1-4-6、N型半导体分别设置在有源区的两侧，P区金属电极、N区金属电极分别设置在对应类型的半导体的侧面。

如图8所示，在一个实施例中为方便表述，沿x轴正方向将P型半导体1-4-6设置在N型半导体1-4-4后面。所有发光体的P区金属电极连接在一起，成为共阴极或共阳极。而与N型半导体连接的金属电极1-4-3与发光驱动芯片2连接。

为了提高发光效率和降低串扰，基本发光结构沿y轴的两侧均设置有透明绝缘层1-4-1和反光/吸光层1-4-2，且透明绝缘层1-4-1相对于反光/吸光层1-4-2更接近基本发光结构。通常反光/吸光层1-4-2中的反光层一般由金属构成，吸光层可以是黑胶等材料或涂层，为了防止电路之间的干扰，所以可以加入透明绝缘层1-4-1，如SiO₂等材料。

2)第二种：发光体的结构包括水平放置的基本发光结构，本实施例中的基本发光结构采用了LED基本结构，即水平放置的基本发光结构包括沿z轴排布的P型半导体1-4-6、N型半导体1-4-4、有源区1-4-5，其中P型半导体1-4-6、N型半导体1-4-4分别设置在有源区1-4-5的两侧。

如图9所示，在一个实施例中为方便表述，P型半导体1-4-6设置在N型半导体1-4-4下面。为了提高出光效率以及降低像素间的相互串扰，在P型半导体1-4-6和基底5之间设有金属电极1-4-3，且金属电极1-4-3为金属反射层电极既能导电又能反射光线。并且在侧发光单元远离基底5的一侧设有上盖板6，上盖板6具有反光性质用于增加侧发光单元的出光量。

同时本实施例中的上盖板6为导电材质，基本发光结构沿y轴的两侧以及沿x轴正方向的前侧均设置有透明绝缘层1-4-1和反光/吸光层1-4-2，且透明绝缘层1-4-1相对于反光/吸光层1-4-2更接近基本发光结构，透明绝缘层1-4-1的作用是阻断电路之间的相互干扰。相邻两个侧发光单元中的金属反射层电极相互接触连接，组成共阴极或共阳极。上盖板6与位于基本发光结构沿x轴正方向的前侧的反光/吸光层1-4-2相互接触且均与发光驱动芯片2连接以控制侧发光单元1中的单个发光体发光。

3)第三种：发光体的结构包括水平放置的基本发光结构，本实施例中的基本发光结构采用了LED基本结构，即水平放置的基本发光结构包括沿z轴排布的P型半导体1-4-6、N型半导体1-4-4、有源区1-4-5，其中P型半导体1-4-6、N型半导体1-4-4分别设置在有源区1-4-5的两侧。

如图10所示，发光体中在P型半导体1-4-6和基底5之间设有金属反射层电极，在N型半导体1-4-4的上方设置有上盖板6。基本发光结构沿y轴的两侧以及沿x轴正方向的前侧均设置有透明绝缘层1-4-1和反光/吸光层1-4-2，且透明绝缘层1-4-1相对于反光/吸光层1-4-2更接近基本发光结构，金属反射层电极与位于基本发光结构沿x轴正方向的前侧的反光/吸光层1-4-2相互接触且该反光/吸光层1-4-2与发光驱动芯片2连接，上盖板6的局部或全部作为上盖板导电区，且相邻两个侧发光单元中的上盖板导电区相互接触连接。

在上述三种发光体的结构中，在侧发光单元远离基底的一侧均设有上盖板，在另一个实施例中，为了使上盖板实现特殊的反射特性，可以在上盖板6与基本发光结构之间设置上盖板填充层6-1，上盖板填充层6-1能够导光且具有与上盖板6相同的导电性质(不导电、局部导电或全部导电)，对上盖板填充层6-1进行形状设计，然后在其上面镀设上盖板6，以实现特殊的反射特性。

例如如图11所示，上盖板填充层6-1为平板状结构，设置在上盖板6和基本发光结构之间。又如如图12所示，为了提高在x方向的出光效率，上盖板填充层6-1和上盖板6组合可以形成斜面状，在这样的结构中，沿z轴的光线经过反射，更容易从发光方向射出，能够提高出光效率。又如图13所示，上盖板填充层6-1和上盖板6组合也可以形成阶梯状，这样做的优势是容易用芯片工艺制造，能够达到相似的效果，提高出光效率。为了实现上述的斜面状或者是阶梯状，一般要通过上盖板填充层6-1先制造出形状来，然后在上面蒸镀金属膜来达到效果。

需要说明的是，本实施例中提供的以上发光体的结构中，为了简化发光体整体结构，在水平放置结构中以上盖板6作为导电材料实现发光体的驱动发光。在其他实施例中，上盖板也可以用分布式布拉格反射层(DBR)来实现，它的好处是不具有导电性，能够避免造成短路。

如图14所示，将发光体结构中的上盖板6替换为分布式布拉格反射层6-2，分布式布拉格反射层6-2的部分区域可制作成上盖板导电区6-3。同样的道理与基底5接触的金属反射层电极，同样可以替换为分布式布拉格反射层6-2。替换上盖板6与金属反射层电极的两者分布式布拉格反射层6-2中，其中一者的上盖板导电区6-3与相邻的侧发光单元中的上盖板导电区6-3相连导电，另一者的上盖板导电区6-3与发光驱动芯片2相连导电即可。图14主要用于展示分布式布拉格反射层6-2，其余结构供参考，例如上盖板替换为分布式布拉格反射层6-2且与相邻的侧发光单元中的上盖板导电区6-3相连导电，金属反射层电极不作替换，通过穿过沿x轴正方向位于基本发光结构前方的透明绝缘层和反光/吸光层的金属材料与发光驱动芯片连接。

容易理解的是，本实施例以常见的LED结构为例设计了多种形式的发光体结构。在其他实施例中发光体的结构可进行同等替换，例如将发光体的结构中的竖直放置或水平放置的基本发光结构可替换为OLED基本结构(如图15所示)，或者将发光体的结构中的水平放置的基本发光结构可替换为边发射LED基本结构(如图16所示)。

并且对于发光体结构而言，除了本实施例上面列举了的几种结构，除了自发光结构之外，还可以使用发光物质照射滤光片或者量子点等材料进行发光的结构，可以将滤光片或者量子点在zy平面增大，以提高沿x方向发光的效率，周围同样可以布置反光层，以防止串扰和实现更高的光能效。

在侧发光单元1的驱动发光中，若侧发光单元1中的多个发光体进行堆叠排布(如发光体的排布方式中的第三种)，此时为了便于走线，各发光体结构中的金属电极1-4-3可按照图17所示方式进行设置。将基底5刻蚀成阶梯状，在每个台阶放置一种颜色的发光体，放置好之后保持各发光体与所放置的台阶基本持平，接下来可以通过溅射金属将P区或者N区的电极与发光驱动芯片2中的基底控制电极连接，再镀一层绝缘层之后开始放置第二种颜色的发光体，重复同样的操作直到第三个颜色的发光体放置完毕。除与基底5相连的另外一个电极可作为共阴极或者共阳极，将三种颜色的N区或者P区连接到一起，例如共阴极是将各发光体的N型半导体1-4-4连接到一起，为了避免接触到P型半导体1-4-6，可以将P型半导体1-4-6的面积减小。

在另一个实施例中，为了降低侧发光线状显示系统的制造成本，可以基于现有的常规发光体实现侧发光，例如使用垂直发光条带显示器与转向反射镜结合的方式也可以实现侧发光的效果。具体如图18所示，侧发光单元1包括垂直发光体7和转向反射镜8，垂直发光体7具有垂直于基底5的发光方向，转向反射镜8设置在垂直发光体7的发光面一侧用于将垂直发光体7发出的光折转后朝所排布的弧线所在一侧方向发出。

在实际应用中为了实现更好的精度，可以将转向反射镜8直接制造在AR或VR眼镜的镜片9上。垂直发光体7发出的光线经由转向反射镜8反射之后，形成折转光线10。

容易理解的是，本实施例中有多个侧发光单元1组成发光，相对应的每一侧发光单元中的垂直发光体7和转向反射镜8也由多个组成，但是考虑到转向反射镜8的制造难易度，可将多个侧发光单元1中的转向反射镜8作为一体进行制造，得到一体结构的转向反射镜进行使用。

现有技术中由于采用条带显示屏旋转显示时，显示屏处于旋转状态，因此无法用导线直接供电，且信号无法直接通过数据线传输。因此在一个实施例中，提供一种有效的能量及/或信号传递的方式，该方式既适用于本实施例的侧发光线状显示系统，也适用于现有技术中的线状显示系统。

如图19所示，本实施例中的能量及/或信号传递结构如下：包括环形的驱动控制PCB板，弧线状显示器11的两端安装在驱动控制PCB板12的一侧板面上，驱动控制PCB板12的另一侧板面上铺设有光电池板13，驱动控制PCB板12与光电池板13两者均为环状。

在进行能量及/或信号传输时，由信号能量发射源14发射光能，照射到光电池板13上，从而给驱动控制PCB板12供电，再由驱动控制PCB板12为弧线状显示器11供电。同时信号能量发射源14的光强通过信号调制，光电池板13能够感受到光强的变化向驱动控制PCB板12输出不同强弱的电能，驱动控制PCB板12识别强弱不同的电能后转化为控制信号(如由1和0组成的信号数据)传递至数据控制芯片4，由数据控制芯片4通过发光驱动芯片2改变侧发光单元1的发光形式，完成信号的传递。

在另一实施例中，如图20所示，为另一种能量及/或信号传输结构：包括环形的驱动控制PCB板12，弧线状显示器11的两端安装在驱动控制PCB板12的一侧板面上，驱动控制PCB板12上安装有数据接收系统15(本实施例中的数据接收系统类似光线通信的接收端，一般由光电探测器如PN光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)等和数据处理芯片构成，为现有结构本实施例中不进行详述)。还包括导光环16，导光环16为与驱动控制PCB板12相适应的环形，数据接收系统15接收导光环16发射出的光信号以获取能量和/或信号。

在进行能量及/或信号传输时，信号能量发射源14发出的光能通过棱镜或者光纤等耦合到静止的导光环16中，导光环16能够将光沿整个环发射出来，在旋转的驱动控制PCB板12上的数据接收系统15的旋转过程中，在每个位置都能够接收到导光环16发射出来的光信号，从而实现稳定的能量及/或信号传输。

并且为了实现将光变成为环状，导光环16可采用图21所示的结构，导光环16由导光波导16-1和散射体16-2构成，导光波导16-1能够将光全反射传播，散射体16-2分布在导光波导16-1底部，碰到反射体16-2的光线，传播方向发生改变，破坏了光的全反射条件，部分光线可以从导光波导中出来。通过优化散射体的尺寸和相对位置，可以实现整个环面的均匀出光。

在另一实施例中，如图22所示，为另一种能量及/或信号传输结构：包括环形的驱动控制PCB板12，弧线状显示器11的两端安装在驱动控制PCB板12的一侧板面上，驱动控制PCB板12上安装有数据接收系统15。还包括环形发射波导18和环形接收波导17(波导可采用光纤)，环形接收波17导设置在驱动控制PCB板12上，环形发射波导18靠近环形发射波导17设置，数据接收系统15接收环形接收波导17发射出的光信号以获取能量和/或信号。

在进行能量及/或信号传输时，信号能量发射源14通过光纤将光耦合到环形发射波导18里面，环形发射波导18与环形接收波导17之间距离很近时，光能量可以从环形发射波导18耦合到环形接收波导17里边，环形接收波导17与数据接收系统15连接，因此环形接收波导17的光能可被数据接收系统15探测到，从而实现能量及/或信号传输。

在上述实施例中提及的能量及/或信号传输结构中，可以基于信号能量发射源14通过光纤将光耦合到导光环或环形发射波导中，也可以直接通过光纤从计算端(例如手机端)直接连接至导光环或环形发射波导以省去信号能量发射源。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种侧发光线状显示系统，其特征在于，所述侧发光线状显示系统包括弧线状显示器，所述弧线状显示器包括平板型的基底以及设置在基底的平板面上的侧发光单元；

所述基底的平板面中的两相对长边为弧线，所述侧发光单元设有多个且多个侧发光单元沿所述基底的任一弧线的延伸方向排布，所述侧发光线状显示系统朝侧发光单元所排布的弧线所在一侧方向发光，所述侧发光单元在远离基底的一侧设有上盖板，所述上盖板具有反光性质用于增加侧发光单元的出光量；

每一所述侧发光单元包括多个发光颜色不同的发光体，所述侧发光单元具有朝侧发光线状显示系统的发光方向一侧出光的有效发光面，以垂直于侧发光单元的有效发光面且朝向出光侧的方向为x轴正方向、以垂直于基底的平板面且指向上盖板的方向为z轴正方向、以同时垂直于x轴和z轴的直线的任一延伸方向为y轴正方向建立该侧发光单元的坐标系；

所述发光体的结构包括水平放置的基本发光结构，所述水平放置的基本发光结构包括沿z轴排布的P型半导体、N型半导体、有源区，其中P型半导体、N型半导体分别设置在有源区的两侧；

所述P型半导体和N型半导体中更接近所述基底的记为第一半导体、另一半导体记为第二半导体，所述侧发光线状显示系统还包括发光驱动芯片；

所述发光体中在第一半导体和基底之间设有金属反射层电极，所述上盖板设置在第二半导体的上方且上盖板为导电材质，所述基本发光结构沿y轴的两侧以及沿x轴正方向的前侧均设置有透明绝缘层和反光/吸光层，且所述透明绝缘层相对于反光/吸光层更接近所述基本发光结构，相邻两个侧发光单元中的金属反射层电极相互接触连接，所述上盖板与位于基本发光结构沿x轴正方向的前侧的反光/吸光层相互接触且均与所述发光驱动芯片连接；

或者，所述发光体中在第一半导体和基底之间设有金属反射层电极，所述上盖板设置在第二半导体的上方，所述基本发光结构沿y轴的两侧以及沿x轴正方向的前侧均设置有透明绝缘层和反光/吸光层，且所述透明绝缘层相对于反光/吸光层更接近所述基本发光结构，所述金属反射层电极与位于基本发光结构沿x轴正方向的前侧的反光/吸光层相互接触且该反光/吸光层与所述发光驱动芯片连接，所述上盖板的局部或全部作为上盖板导电区，且相邻两个侧发光单元中的上盖板导电区相互接触连接。

2.如权利要求1所述的侧发光线状显示系统，其特征在于，每一所述侧发光单元包括多个发光颜色不同的发光体；

所述多个发光颜色不同的发光体沿对应弧线的延伸方向依次排布；

或者，所述多个发光颜色不同的发光体沿垂直于所在侧发光单元的有效发光面的方向依次排布，所述侧发光单元的有效发光面为侧发光单元朝侧发光线状显示系统的发光方向一侧出光的发光区域；

或者，所述多个发光颜色不同的发光体沿垂直于基底的平板面的方向排布为多层，每层具有一个或多个发光体，同一层的多个发光体沿对应弧线的延伸方向依次排布。

3.如权利要求1所述的侧发光线状显示系统，其特征在于，所述侧发光单元包括垂直发光体和转向反射镜，所述垂直发光体具有垂直于所述基底的发光方向，所述转向反射镜设置在所述垂直发光体的发光面一侧用于将垂直发光体发出的光折转后朝所排布的弧线所在一侧方向发出。

4.如权利要求1所述的侧发光线状显示系统，其特征在于，所述侧发光线状显示系统还包括驱动控制PCB板，所述驱动控制PCB板为环形，所述弧线状显示器的两端安装在所述驱动控制PCB板的一侧板面上，所述驱动控制PCB板的另一侧板面上铺设有光电池板。

5.如权利要求1所述的侧发光线状显示系统，其特征在于，所述侧发光线状显示系统还包括驱动控制PCB板，所述驱动控制PCB板为环形，所述弧线状显示器的两端安装在所述驱动控制PCB板的一侧板面上，所述驱动控制PCB板上安装有数据接收系统；

所述侧发光线状显示系统还包括导光环，所述导光环为与驱动控制PCB板相适应的环形，所述数据接收系统接收所述导光环发射出的光信号以获取能量和/或信号；

或者，所述侧发光线状显示系统还包括环形发射波导和环形接收波导，所述环形接收波导设置在所述驱动控制PCB板上，所述环形发射波导靠近所述环形发射波导设置，所述数据接收系统接收所述环形接收波导发射出的光信号以获取能量和/或信号。

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