一种透明显示屏、透明显示屏的制造方法、镜片以及眼镜与流程

本发明涉及智能电子设备技术领域，特别是涉及一种透明显示屏、透明显示屏的制造方法、镜片以及眼镜。

背景技术

随着计算机技术的发展，带动工业技术的不断进步。增强现实(Augmented Reality，简称AR)技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界中，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。随着随身电子产品运算能力的提升，增强现实的用途越来越广，现有技术中的增强现实技术均是以眼镜的形式作为产品输出，人们仅需要像佩戴眼镜一样佩戴于眼部位置，即可体验AR。

但是，AR眼镜一般为头戴式显示，与常规的眼镜结构类似，有两个镜片和两侧的两个镜架，同时一般的AR眼镜还具有光学系统和计算系统以实现投影和光波导技术，所以不可避免的会导致产品的体积比较大，用户佩戴的时候需要借助固定结构进行固定，对头部的负担较大，容易产生佩戴不舒适的缺陷。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种透明显示屏、透明显示屏的制造方法、镜片以及眼镜，旨在解决现有的AR设备上为了实现增强现实的功能而导致产品的体积大，用户佩戴不舒适的问题。

本发明的技术方案如下：

一种透明显示屏，其中，包括透明基底，以及堆叠设置在所述透明基底上的透明电路层、透明绝缘层、多个焊盘和多个发光单元，所述透明绝缘层上设有多个微电路布线，所述微电路布线一端与所述透明电路层电连接，另一端贯穿所述透明绝缘层与所述焊盘电连接，所述发光单元固定在所述焊盘上。

所述的透明显示屏，其中，所述透明基底为光学玻璃层；和/或，所述发光单元为有机发光二极管、Mini LED、Micro LED中的至少一种。

所述的透明显示屏，其中，所述透明显示屏还包括保护层，所述保护层设于所述透明绝缘层上，围绕所述焊盘设置。

所述的透明显示屏，其中，所述透明显示屏还包括密封胶层，所述密封胶层包裹在所述发光单元的外表面上。

所述的透明显示屏，其中，所述透明电路层为透明硅器件电路层。

所述的透明显示屏，其中，所述发光单元、所述焊盘和所述微电路布线沿垂直于所述透明基底的方向依次排列。

本申请还公开了一种透明显示屏的制造方法，用于制造如上任一所述的透明显示屏，其中，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上堆叠二氧化硅层和硅电路层；

在所述二氧化硅层上形成微电路布线的结构，形成透明绝缘层；

将所述硅电路层的非电路部分氧化成透明的二氧化硅，形成透明电路层；

在所述透明电路层上方设置光学玻璃作为透明基底；

将所述衬底去除，并在所述透明绝缘层上形成有所述微电路布线的位置制作焊盘；

在所述焊盘上熔接发光单元，获得透明显示屏。

本申请还公开了一种镜片，其中，包括主体，以及如上任一所述的透明显示屏，所述透明显示屏设于所述主体的入光面上。

所述的镜片，其中，所述主体的入光面上涂覆有光学胶层，所述光学胶层用于粘接所述透明显示屏。

本申请还公开了一种眼镜，其中，包括镜框，控制线路板，以及如上任一所述的镜片，所述控制线路板设于所述镜框上，且所述控制线路板与所述镜片电连接。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

本申请公开的透明显示屏通过将电路层设置成透明的，绝缘层设置成透明的，基底也设置成透明的，从而使整个透明显示屏的透光性好，在工作的时候通过发光单元显示，不需要传统的光波导系统，简化了整个显示屏的结构，安装在AR设备上的时候占用体积小，可以做的轻薄化，改变传统的笨重结构，降低成本，提高了产品的科技感同时降低用户佩戴的压力，提高佩戴的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中透明显示屏的剖视图；

图2为本发明中透明显示屏的正视图；

图3为本发明中透明显示屏的制造方法的流程图；

图4为本发明中透明显示屏的制造方法的工艺步骤图；

图5为本发明中镜片的剖视图；

图6为本发明中眼镜的结构示意图。

其中，100、镜片；110、透明显示屏；111、透明基底；112、透明电路层；113、透明绝缘层；1131、微电路布线；114、焊盘；115、发光单元；116、保护层；117、密封胶层；120、主体；200、镜框；300、控制线路板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，增强现实技术在应用的时候，其目标是使得虚拟世界的相关内容，在真实世界中得到叠加处理，在有效算法程序的应用基础上，促使物体的动感操作有效实现。但是现有的AR眼镜常用有机发光二极管进行显示，其亮度低，通过光波导技术实现跟环境的融合，效果不好，容易造成用户混淆或者头晕的情况出现，影响用户的使用体验。

需要说明的是，本发明以AR眼镜以及AR眼镜的透明显示屏为例对本发明的具体结构及工作原理进行介绍，但本发明的应用并不以AR眼镜为限，也可以应用到其它类似工件的生产或者使用中。

如图1所示，本发明申请的一实施例中，公开了一种透明显示屏110，其中，包括透明基底111，以及堆叠设置在所述透明基底111上的透明电路层112、透明绝缘层113、多个焊盘114和多个发光单元115，所述透明绝缘层113上设有多个微电路布线1131，所述微电路布线1131一端与所述透明电路层112电连接，另一端贯穿所述透明绝缘层113与所述焊盘114电连接，所述发光单元115固定在所述焊盘114上。

本申请公开的透明显示屏110通过将电路层设置成透明的，绝缘层设置成透明的，基底也设置成透明的，从而使整个透明显示屏110的透光性好，在工作的时候通过发光单元115显示，不需要传统的光波导系统，简化了整个显示屏的结构，安装在AR设备上的时候占用体积小，可以做的轻薄化，改变传统的笨重结构，降低成本，提高了产品的科技感同时降低用户佩戴的压力，提高佩戴的舒适度。

具体的，作为本实施例的一种实现方式，公开了所述透明基底111为光学玻璃层。本实施例公开的透明显示屏110应用于镜片100、玻璃墙等使用场景下，以光学玻璃作为衬底，第一，光学透过性好，减少对光线的传播阻碍，也就是说降低对用户穿过透明基底111观察现实场景的影响；第二，光学玻璃的表面光滑，不易产生漫发射，当光线穿过透明基底111的时候减少影响其强度，可以保持足够的清晰度和亮度，让用户观察地更加清楚；第三，光学玻璃的物理性能较好，硬度大，耐腐蚀，可以支撑和保护透明显示屏110的其他结构，提高透明显示屏110的耐用性。

具体的，本实施方式中公开的光学玻璃可以为有机玻璃、石英玻璃、光学树脂等等。

具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述透明电路层112为透明硅器件电路层。硅晶圆是半导体行业中常用的加工元件，是制造集成电路的基本原料，用硅晶圆经过加工制得硅器件电路层，可以直接使用，导电效果好，而且结构稳定，不易断路。

具体的，本实施例中公开的透明硅器件电路层为硅电路层，在固定到绝缘层上之后直接对非电路部分进行氧化，生产透明的二氧化硅。绝缘层为二氧化硅，对电路部分进行保护，并隔绝空气，减缓腐蚀。

如图1所示，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述透明显示屏110还包括保护层116，所述保护层116设于所述透明绝缘层113上，围绕所述焊盘114设置。设置保护层116第一是为了包裹焊盘114，将焊盘114保护起来，避免碰撞变形；第二是为了防止工作过程中焊盘114处漏电，透明绝缘层113上设置有多个焊盘114，避免多个焊盘114之间造成短路，维持透明显示屏110正常工作；第三是支撑焊盘114，将焊盘114的位置固定住，防止焊盘114移位，避免造成工作电路断路。

具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述保护层116为透明保护层116。具体来说保护层116可设置为透明的合成树脂、透明的二氧化硅等等。将保护层116设置为透明的是为了减少对光线的阻挡，提高透明显示屏110的透光度。

再如图1所示，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述透明显示屏110还包括密封胶层117，所述密封胶层117包裹在所述发光单元115的外表面上。设置密封胶层117包裹发光单元115是为了保护发光单元115，避免发光单元115在使用过程中受到碰撞或者接触，使其稳定长久地使用；另外，密封胶层117也可以固定住发光单元115，避免发光单元115从焊盘114上脱落，维持正常发光状态；还有，密封胶层117可以采用光学密封胶层117，光学密封胶层117设置为透明的，减少对透明显示屏110的透光率形成不良影响，同时可以通过光学处理使发光单元115射出的光线更好地传播，有利于获得清晰的显示效果。

具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述发光单元115、所述焊盘114和所述微电路布线1131沿垂直于所述透明基底111的方向依次排列。因为发光单元115、焊盘114和微电路布线1131多少会影响透明显示屏110内光线的穿透效果，所以设置这些结构重叠，从而尽可能地减少透明显示屏110上遮光面积，提高透明显示屏110的透光率。

具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述焊盘114为凸块下金属(UBM)焊盘114。UBM为铟、钛、钼、金等合金材料。UBM的熔点低，可以降低巨量转移的熔接温度，导电效果好，在熔接发光单元115的时候可以迅速融合，加快对接速度；对接之后连接稳定，导电效果好，可以长久使用。

具体的，作为本实施例的另一种实现方式，公开了所述发光单元115为有机发光二极管、Mini LED、Micro LED中的至少一种。采用新型的半导体显示技术可以通过像素点自发光直接在AR透明设备上进行显示，就可以不用光波导技术，简化AR设备的硬件，简化系统，节省成本；另外，新型的半导体显示技术采用的发光结构单个的体积小，可以减少在基板上的占用空间，有利于透明显示屏110提高透光效果。

例如，如图2所示，Micro LED显示技术，是指以自发光的微米量级的发光二极管为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度发光二极管阵列的显示技术。由于Micro LED芯片尺寸小、集成度高和自发光等特点，在显示方面与传统的发光二极管相比在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势；通过Micro LED半导体技术将显示屏上的像素点间距从毫米级降低至微米级，减少发光单元115占用的空间，因此提高显示屏的透光率，可以达到80％以上的透光效果；同时，Micro LED的尺寸小于10微米，所以可以在同样面积的驱动电路板上设置更多的发光单元115，提高了透明显示屏110的分辨率，使透明显示屏110可以进行高图像的采样率(Pixels Per Inch，简称PPI)的显示，PPI的值可以达到1000以上，满足透明显示屏110的工艺要求。

具体的，本实施例中公开的透明基底111、透明电路层112、透明绝缘层113等等结构都非常薄，所以最终制成的透明显示屏110的厚度也很小，方便与AR设备进行贴合，可做到柔性。

如图3和图4所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种透明显示屏110的制造方法，用于制造如上任一所述的透明显示屏110，其中，包括：

S100、提供一衬底；

S200、如图4中(a)图所示，在所述衬底上堆叠二氧化硅层和硅电路层；

S300、如图4中(b)图所示，在所述二氧化硅层上形成微电路布线1131的结构，形成透明绝缘层113；

S400、如图4中(b)图所示，将所述硅电路层的非电路部分氧化成透明的二氧化硅，形成透明电路层112；

S500、如图4中(c)图所示，在所述透明电路层112上方设置光学玻璃作为透明基底111；

S600、如图4中(d)图所示，将所述衬底去除，并在所述透明绝缘层113上形成有所述微电路布线1131的位置制作焊盘114；

S700、如图4中(e)图所示，在所述焊盘114上熔接发光单元115，获得透明显示屏110。

本实施例中公开的透明显示屏110的制造方法通过先在衬底上制成透明绝缘层113和透明电路层112，然后再通过蚀刻法剥离衬底，在透明绝缘层113上设置焊盘114和发光单元115，以获得透明显示屏110，制造过程简单，容易操作，便于批量生产。

具体的，在本实施例公开的制造方法中，衬底可以使用硅材料制成。硅是稳定性很好的元素，在制造过程中硅材料保持稳定，不易发生反应。

具体的，在本实施例公开的制造方法中，光学玻璃、透明电路层112和绝缘层之间都通过光学胶粘接。光学胶的粘接效果好，而且粘接方式特殊，用在透明显示屏110中可以更好地发挥粘接性能。

具体的，如图4中(f)图所示，在本实施例公开的制造方法中，所述步骤S700之后，还包括：

在焊盘114周围涂覆光学胶液，形成透明保护层116；

在发光单元115周围涂覆密封胶，形成密封胶层117。

具体的，在本实施例公开的制造方法中，所述步骤S700中通过巨量转移的方式将发光单元115转移到焊盘114上。

如图5所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种镜片100，其中，包括主体120，以及如上任一所述的透明显示屏110，所述透明显示屏110设于所述主体120的入光面上。将透明显示屏110用光学胶粘合在主体120上，主体120一般是透明树脂镜片100或者透明玻璃，直接制成镜片100，可以简化可实现AR功能的镜片100的结构，并降低自重，减少占用的空间，方便设计和安装到匹配的镜框200上。

具体的，作为本实施例的一种实现方式，公开了所述主体120的入光面上涂覆有光学胶层，所述光学胶层用于粘接所述透明显示屏110。用光学胶进行粘接，连接界面可以完全充斥胶液，则连接处不会影响光线的连续性，保持镜片100的透光性。

如图6所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种眼镜，其中，包括镜框200，控制线路板300，以及如上任一所述的镜片100，所述控制线路板300设于所述镜框200上，且所述控制线路板300与所述镜片100电连接。通过控制线路板300控制镜片100上的透明显示屏110，从而实现增强现实的功能。

综上所述，本申请公开了一种透明显示屏110，其中，包括透明基底111，以及堆叠设置在所述透明基底111上的透明电路层112、透明绝缘层113、多个焊盘114和多个发光单元115，所述透明绝缘层113上设有多个微电路布线1131，所述微电路布线1131一端与所述透明电路层112电连接，另一端贯穿所述透明绝缘层113与所述焊盘114电连接，所述发光单元115固定在所述焊盘114上。本申请公开的透明显示屏110通过将电路层设置成透明的，绝缘层设置成透明的，基底也设置成透明的，从而使整个透明显示屏110的透光性好，在工作的时候通过发光单元115显示，不需要传统的光波导系统，简化了整个显示屏的结构，安装在AR设备上的时候占用体积小，可以做的轻薄化，改变传统的笨重结构，降低成本，提高了产品的科技感同时降低用户佩戴的压力，提高佩戴的舒适度。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。