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1. WO2020113428 - PANNEAU D'AFFICHAGE, DISPOSITIF D'AFFICHAGE ET PROCÉDÉ D'AFFICHAGE

Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30  

附图

1   2   3A   3B   3C   4   5   6   7A   7B   8A   8B   8C   9   10   11A   11B  

说明书

发明名称 : 显示面板、显示装置和显示方法

技术领域

[0001]
本公开的实施例涉及一种显示面板、显示装置和显示方法。

背景技术

[0002]
增强现实(Augmented Reality,AR)技术是一种将真实世界信息和虚拟世界信息无缝集成的新技术,增强现实技术可以将在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等),通过电脑等科学技术,模拟仿真后再叠加,将虚拟的信息应用到真实世界,即被人类感官所感知,从而达到超越现实的感官体验。增强显示技术可以在屏幕上把虚拟世界和现实世界实时地叠加在一起显示,并还可以进行互动。
[0003]
发明内容
[0004]
本公开一实施例提供一种显示面板,包括:第一微透镜阵列、像素岛阵列和第二透镜,
[0005]
所述像素岛阵列被配置为显示多个子原始图像;
[0006]
所述第一微透镜阵列被配置为将所述多个子原始图像发出的光进行汇聚,以得到成像光,所述成像光能够在所述第一微透镜阵列远离所述显示面板的用户观看侧形成第一虚像;
[0007]
相对于所述第一微透镜阵列,所述第二透镜位于所述显示面板的用户观看侧,且所述第二透镜被配置为对所述成像光进行汇聚,以得到第二虚像,其中,所述第一虚像为所述多个子原始图像拼接并放大的虚像,所述第二虚像为所述第一虚像的放大虚像。
[0008]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第二透镜为偏振透镜,被配置为调制具有第一偏振方向的入射光而透射具有与所述第一偏振方向垂直的第二偏振方向的入射光,所述像素岛阵列被配置为发出具有所述第一偏振方向的第一偏振光。
[0009]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述偏振透镜包括液晶透镜或者由双折射材料形成的透镜。
[0010]
例如,本公开一实施例提供的显示面板还包括第一偏光片,所述第一偏光 片被配置为将从与所述显示面板的用户观看侧相对的背侧入射的环境光过滤以得到具有所述第二偏振方向的第二偏振光。
[0011]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一微透镜阵列和所述像素岛阵列位于所述第一偏光片和所述第二透镜之间。
[0012]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述像素岛阵列的显示面设置有第二偏光片以出射具有所述第一偏振方向的第一偏振光。
[0013]
例如,本公开一实施例提供的显示面板还包括第一基板,所述第一基板为透明基板,所述第一微透镜阵列和所述像素岛阵列在所述第一基板上;所述像素岛阵列的显示面朝向所述第一微透镜阵列。
[0014]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一微透镜阵列具有透射式结构,在垂直于所述第一基板的方向上,所述第一微透镜阵列位于所述像素岛阵列和所述第二透镜之间。
[0015]
例如,本公开一实施例提供的显示面板还包括第三微透镜阵列,所述第三微透镜阵列位于所述第一基板的第一侧,所述第一基板的第一侧朝向所述显示面板的用户观看侧相对的背侧,且所述第三微透镜阵列被配置为补偿所述第一微透镜阵列对所述环境光的偏折作用。
[0016]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,在垂直于所述第一基板的方向上,所述第一微透镜阵列的中心和所述第三微透镜阵列的中心对齐。
[0017]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一微透镜阵列包括多个第一微透镜,所述第三微透镜阵列包括多个第三微透镜,所述多个第一微透镜和所述多个第三微透镜一一对应,
[0018]
在垂直于所述第一基板的方向上,每个所述第一微透镜与对应的第三微透镜重叠设置。
[0019]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述像素岛阵列位于所述第一基板的第一侧,
[0020]
所述第一微透镜阵列位于所述第一基板的第二侧,所述第一基板的第二侧朝向所述显示面板的用户观看侧,
[0021]
所述第二透镜位于所述第一微透镜阵列远离所述第一基板的一侧。
[0022]
例如,本公开一实施例提供的显示面板还包括第一平坦层,所述第一平坦层位于所述像素岛阵列的远离所述第一基板的一侧且位于所述像素岛阵列和所述第三微透镜阵列之间。
[0023]
例如,本公开一实施例提供的显示面板还包括第二平坦层,所述第二平坦层位于所述第三微透镜阵列的远离所述第一平坦层的一侧且位于所述第三微透镜阵列和所述第一偏光片之间,
[0024]
所述第二平坦层的折射率与所述第三微透镜阵列的折射率不相同。
[0025]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一微透镜阵列具有反射式结构,在垂直于所述第一基板的方向上,所述像素岛阵列位于所述第一微透镜阵列和所述第二透镜之间。
[0026]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一微透镜阵列包括多个第一微透镜,且所述多个第一微透镜的远离所述像素岛阵列的表面具有半透半反射膜。
[0027]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一微透镜阵列位于所述第一基板的第一侧,所述像素岛阵列位于所述第一基板的第二侧,所述第一基板的第一侧朝向所述显示面板的用户观看侧相对的背侧,所述第一基板的第二侧朝向所述显示面板的用户观看侧,且所述第一偏光片位于所述第一微透镜阵列远离所述第一基板的一侧。
[0028]
例如,本公开一实施例提供的显示面板还包括补偿层,所述补偿层位于所述第一微透镜阵列和所述第一偏光片之间,且被配置为补偿所述第一微透镜阵列对所述环境光的偏折作用。
[0029]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一微透镜阵列与所述补偿层直接接触,且所述第一微透镜阵列的折射率和所述补偿层的折射率相同。
[0030]
例如,本公开一实施例提供的显示面板还包括第二基板,所述第二基板为透明基板,与所述第一基板平行地结合,相对于所述第一基板,所述第二基板更靠近所述显示面板的用户观看侧,且所述第二透镜设置在所述第二基板上。
[0031]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第二透镜设置在所述第二基板接近或远离所述第一基板的一侧上。
[0032]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述像素岛阵列包括多个彼此间隔开的像素岛,所述像素岛之间的间隙允许来自所述显示面板的背侧的环境光通过,所述显示面板的背侧与所述显示面板的用户观看侧相对,
[0033]
所述第一微透镜阵列包括多个第一微透镜,且所述多个像素岛和所述多个第一微透镜一一对应,在垂直于所述显示面板的方向上,每个所述第一微透镜 与对应的像素岛重叠设置。
[0034]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,在垂直于所述显示面板的方向上,所述像素岛阵列的中心与所述第一微透镜阵列的中心对齐。
[0035]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,每个所述像素岛包括多个像素,每个所述像素可以为有机发光二极管像素、无机发光二极管像素或液晶显示像素。
[0036]
例如,本公开一实施例提供的显示面板还包括遮挡层,在平行于所述显示面板的方向上,所述遮挡层设置在相邻的像素岛之间,且被配置为防止所述相邻的像素岛发出的光彼此干扰。
[0037]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述遮挡层包括多个子遮挡单元,在平行于所述显示面板的方向上,每个所述像素岛被至少一个子遮挡单元部分围绕。
[0038]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一虚像到所述显示面板的距离比所述第二虚像到所述显示面板的距离近。
[0039]
例如,在本公开一实施例提供的显示面板中,所述第一虚像包括多个子虚像,所述多个子虚像与所述多个子原始图像一一对应,所述成像光包括多个子成像光,
[0040]
所述第一微透镜阵列被配置为将所述多个子原始图像发出的光分别汇聚以得到所述多个子成像光,所述多个子成像光能够分别成像为所述多个子虚像,所述多个子虚像相互拼接得到连续的所述第一虚像。
[0041]
本公开一实施例还提供一种显示装置,包括根据上述任一项所述的显示面板。
[0042]
本公开一实施例还提供一种显示方法,应用于根据上述任一项所述的显示面板,包括:
[0043]
通过所述像素岛阵列显示所述多个子原始图像;
[0044]
将所述多个子原始图像发出的光进行汇聚,以得到成像光,所述成像光能够在所述第一微透镜阵列远离所述显示面板的用户观看侧形成第一虚像;
[0045]
对所述成像光进行汇聚,以得到第二虚像,其中,所述第一虚像为所述多个子原始图像拼接并放大的虚像,所述第二虚像为所述第一虚像的放大虚像。

附图说明

[0046]
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
[0047]
图1为一种近眼增强现实显示的基本原理示意图;
[0048]
图2为本公开一实施例提供的一种显示面板的示意性框图;
[0049]
图3A为本公开一实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
[0050]
图3B为本公开一实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;
[0051]
图3C为本公开一实施例提供的一种显示面板的成像示意图;
[0052]
图4为本公开一实施例提供的一种液晶透镜的结构示意图;
[0053]
图5为本公开一实施例提供的一种像素岛阵列的平面示意图;
[0054]
图6为本公开一实施例提供的多个子原始图像的一种示意图;
[0055]
图7A为本公开一实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;
[0056]
图7B为本公开一实施例提供的另一种显示面板的成像示意图;
[0057]
图8A为本公开一实施例提供的又一种显示面板的示意图;
[0058]
图8B为本公开一实施例提供的再一种显示面板的示意图;
[0059]
图8C为本公开一实施例提供的再一种显示面板的平面示意图;
[0060]
图9为本公开一实施例提供的一种显示装置的示意性框图;
[0061]
图10为本公开一实施例提供的一种显示方法的流程图;
[0062]
图11A为图10所示的显示方法中的步骤S20的成像示意图;
[0063]
图11B为图10所示的显示方法中的步骤S30的成像示意图。

具体实施方式

[0064]
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0065]
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者 物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0066]
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明,本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
[0067]
近眼显示也称为头戴式显示或可穿戴显示,其可以在一只眼或两只眼的视野范围内创建一个虚拟图像。近眼显示可以应用于航空领域、军事领域、医学领域、数字化士兵系统领域、瞄准系统领域等。
[0068]
在增强现实显示领域,可以利用像素岛拼接实现近眼AR显示。图1为一种近眼增强现实显示的基本原理示意图。如图1所示,近眼显示面板包括基板91、微透镜阵列90和像素群阵列92。像素群阵列92包括第一像素群92a、第二像素群92b、第三像素群92c和第四像素群92d,微透镜阵列90包括微透镜90a、微透镜90b、微透镜90c和微透镜90d,微透镜90a将第一像素群92a显示的图像成像在虚像面以得到子虚像93a,微透镜90b将第二像素群92b显示的图像成像在虚像面以得到子虚像93b,微透镜90c将第三像素群92c显示的图像成像在虚像面以得到子虚像93c,微透镜90d将第一像素群92d显示的图像成像在虚像面以得到子虚像93d,子虚像93a、子虚像93b、子虚像93c和子虚像93d拼接形成连续的虚像93,该虚像93即为通过微透镜阵列90对像素群阵列92显示的图像成像得到的图像。由于每个微透镜(微透镜90a、微透镜90b、微透镜90c或微透镜90d)的视场角均小于3°,在近眼显示时,人眼只能光看到1-2个像素群显示的图像拼接形成的虚像画面部分,而无法同时观测到整个像素群阵列92形成的画面。这样的显示效果在AR显示领域是不能接受的。
[0069]
如图1所示,当眼睛94位于第二观察区域时,眼睛94仅能接收入射到第二观察区域的光线,即仅能观看到子虚像93b和子虚像93c拼接形成的部分虚像画面,而眼睛94无法接收入射到第一观察区域和第三观察区域的虚像画面的光线,从而无法观看到虚像93a和子虚像93d拼接形成的虚像画面。
[0070]
另外,对于近眼显示而言,景深距离为1-2米或更大,在图1所示的近眼显示面板中,微透镜的孔径大约为1毫米,而利用孔径为1毫米的微透镜来实 现1-2米的景深距离是不可能的。根据微透镜的实际成像能力评估,图1所示的近眼显示面板的最大成像景深距离小于10厘米,景深距离较小。
[0071]
本公开的一些实施例提供一种显示面板、显示装置和显示方法,该显示面板通过第一微透镜阵列实现图像拼接,然后利用第二透镜实现近眼显示和远景深,从而观看到更多的或完整的虚像画面,且景深较远。该显示面板至少具有高光效、大视场、轻薄化、远景深、像素岛集成化等技术特点和优势。
[0072]
下面结合附图对本公开的实施例进行详细说明,但是本公开并不限于这些具体的实施例。
[0073]
图2为本公开一实施例提供的一种显示面板的示意性框图,图3A为本公开一实施例提供的一种显示面板的结构示意图,图3B为本公开一实施例提供的另一种显示面板的结构示意图,图3C为本公开一实施例提供的一种显示面板的成像示意图。
[0074]
例如,如图2和图3A所示,显示面板100包括第一微透镜阵列10、像素岛阵列11和第二透镜12。像素岛阵列11被配置为显示多个子原始图像。第一微透镜阵列10被配置为将多个子原始图像发出的光进行汇聚,以得到成像光,成像光能够在第一微透镜阵列10远离显示面板100的用户观看侧A形成第一虚像。如图3A至图3C所示,相对于第一微透镜阵列10,第二透镜12位于显示面板100的用户观看侧A,即相对于第一微透镜阵列10,第二透镜12更靠近显示面板100的用户观看侧A,且第二透镜12被配置为对成像光36进行汇聚,以得到第二虚像31。第一虚像30为多个子原始图像拼接并放大的虚像,第二虚像31为第一虚像30的放大虚像,即第一虚像30的尺寸小于第二虚像31的尺寸。
[0075]
例如,本公开实施例提供的显示面板100可以应用于增强现实(AR)显示器中,在本公开中,像素岛阵列11直接位于人眼前,像素岛阵列11发出的光线通过多层透镜(例如,第一微透镜阵列10和第二透镜12)的光学偏转作用直接投射至人眼,使得人眼看到像素岛阵列11的显示内容,而相对于用户而言,显示面板外侧的环境光可以从像素岛阵列11中的透明间隙区域投射至人眼,使得人眼看到显示面板100外侧的场景,从而实现增强现实显示效果,相比于采用波导技术等的AR显示器件,包括本公开实施例提供的显示面板100的AR显示器具有很高的光能利用率和显示效果。
[0076]
例如,如图3C所示,第一虚像30到显示面板100的距离比第二虚像31 到显示面板100的距离近,也就是说,第一虚像30的成像面位于显示面板100和第二虚像31的成像面之间。第一虚像30和第二虚像31均成像在与显示面板100的用户观看侧(或内侧)A相对的背侧(或外侧)B。用户观看侧A和背侧B分别为显示面板100的两侧。
[0077]
例如,就光学成像而言,像素岛阵列11显示的多个子原始图像为第一微透镜阵列10的物,第一虚像30为第一微透镜阵列10的像,第一微透镜阵列10可以将多个子原始图像放大拼接成像为连续的第一虚像30。需要说明的是,实际上,第一虚像30并不会真实成像。
[0078]
相应地,第一虚像30为第二透镜12的物,第二虚像31为第二透镜12的像。第二透镜12可以将连续的第一虚像30放大成像在一定的远景深位置,获得具有远景深的虚像,即图3C所示的第二虚像31,从而实现具有更大景深的增强现实显示效果;第二透镜12可以将第一虚像30的光线偏折进入观察区域,例如人眼所能观看的视野范围,从而使人眼能够同时观看到部分或完整的第二虚像31,实现近眼显示的技术效果。
[0079]
例如,如图3C所示,以第一虚像30上的Q1点为例描述第一微透镜阵列10和第二透镜12的成像过程。像素岛阵列11中的第一像素岛11a中的一个点发出的光经过第一微透镜阵列10中的第一微透镜10a成像为第一虚像30上的Q1点,第一虚像30上的Q1点经过第二透镜12成像为第二虚像31上的Q2点。如图3C所示,第一像素岛11a中的一个点发出的第一偏振光经过第一微透镜10a汇聚后变成成像光36(例如,第一成像光),第一成像光36的反向延长线能够汇聚在第一虚像30中的Q1点,第一成像光36入射到第二透镜12中,第一成像光36穿过第二透镜12时发生偏转,从第二透镜12出射的光线为第二成像光37,第二成像光37可以入射至人眼35中,第二成像光37的反向延长线能够汇聚在第二虚像31中的Q2点,最终,人眼35可以看到第二虚像31上的Q2点。第一成像光36和第二成像光37均为具有第一偏振方向的偏振光。
[0080]
需要说明的是,在图3C所示的示例中,第一像素岛11a中的像素点发出的光线经过第一微透镜10a,然后经过第二透镜12进入人眼35。图3C中的带箭头的实线表示实际光线的传播路径,而虚线则表示实际光线的反向延长线。
[0081]
在本公开实施例提供的显示面板100中,像素岛阵列11用于实现图像显示,第一微透镜阵列10用于实现图像拼接,第二透镜12用于实现近眼显示, 因此,显示面板100的视场范围是由第二透镜12决定的,例如,显示面板100的视场范围由第二透镜12的面型参数(例如,焦距、口径等)决定。相比于传统的采用波导技术等的AR显示器件,包括本公开实施例提供的显示面板100的AR显示器具有较大的视场范围。此外,在该显示面板100中,第一微透镜阵列、像素岛阵列、第二透镜等器件可以制备得结构微小,第二透镜的物面位置为第一虚像的位置,且第二透镜可以直接贴在或制备在基板上,从而该显示面板100的整体结构较轻薄化。另外,图1所示的近眼显示面板的景深受到了微透镜的成像能力限制,从而景深很小,而在本公开实施例提供的显示面板100中,第一微透镜阵列10只用于实现图像的拼接,景深由第二透镜12决定,第二透镜12的口径相对较大,因此,该显示面板100具有远景深的技术效果。
[0082]
例如,第二透镜12为偏振透镜,该偏振透镜例如可以为凸透镜。第二透镜12被配置为调制具有第一偏振方向的入射光而透射具有与第一偏振方向垂直的第二偏振方向的入射光,即偏振透镜只能对具有第一偏振方向的偏振光起到透镜的效果,对于具有第二偏振方向的偏振光,该偏振透镜相当于平板玻璃。像素岛阵列11被配置为发出具有第一偏振方向的第一偏振光,从而第二透镜12可以调制像素岛阵列11发出的第一偏振光,由此像素岛阵列11显示的图像,最终可被第二透镜12调制。
[0083]
例如,偏振透镜包括液晶透镜或者由双折射材料形成的透镜等。图4为本公开一实施例提供的一种液晶透镜的结构示意图。
[0084]
液晶是双轴晶体,液晶透镜只调制例如具有第一偏振方向的偏振光,即液晶透镜只能对具有第一偏振方向的第一偏振光起到调制作用,而对于具有第二偏振方向的第二偏振光,液晶透镜中的液晶层对第二偏振光的折射率始终等于短轴折射率,即液晶透镜相当于平行平板,对第二偏振光没有调制作用。同时,液晶透镜的焦距可以根据施加的调制信号实时调制,因此,最终人眼观看的景深也可以实时调制,从而该显示面板具有景深可控的技术效果。如图4所示,在一些实施例中,液晶透镜可以包括液晶盒40、第一电极41和第二电极42,液晶盒40中包括液晶分子401。第一电极41和第二电极42被配置为被控制不同区域的液晶分子的偏转角度以得到与树脂透镜或玻璃透镜相同的相位分布,从而形成透镜。例如,当各液晶分子的偏转程度不同时,其等效形成的透镜的焦距也不相同,即通过调节不同区域的液晶分子的偏转角度即可实现调节光液晶透镜的焦距。
[0085]
例如,当液晶盒40中各个区域的液晶分子的偏转角如图4所示时,该液晶盒40、第一电极41和第二电极42组成的液晶透镜的等效结构可以表示为图4所示的透镜43,例如,透镜43为凸透镜。
[0086]
例如,第一电极41包括多个第一子电极,多个第一子电极彼此绝缘,多个第一子电极为条状电极。第二电极42可以包括一块板状电极,需要说明的是,第二电极42也可以包括多个第二子电极,多个第二子电极为条状电极,且彼此绝缘,多个第二子电极例如和多个第一子电极一一对应。如图4所示,第一电极41和第二电极42可以位于液晶盒40的两侧,但本公开不限于此,第一电极41和第二电极42也可以位于液晶盒40的同一侧。本公开第一电极41和第二电极42的形状、数量以及位置等不作限制,只要该第一电极41和第二电极42可以按照需求调节液晶盒40中的各液晶分子401的偏转角度即可。
[0087]
例如,第一电极41和第二电极42均为透明电极。
[0088]
例如,双折射材料的折射率与光波的偏振方向有关,是各向异性的。双折射材料可以包括碳酸钙晶体、石英晶体、云母晶体、蓝宝石晶体等。
[0089]
例如,如图3A所示,显示面板100还包括第一偏光片14,第一偏光片14的透光轴例如与第二偏振方向平行,从而当环境光(即自然光)透过第一偏光片14后变为具有第二偏振方向的偏振光,而具有第二偏振方向的偏振光不会被第二透镜12调制,也就是说,透过整个显示面板100的环境光不会被第二透镜12调制。更具体而言,第一偏光片14被配置为将从显示面板100的背侧B入射的环境光过滤以得到具有第二偏振方向的第二偏振光,显示面板100的背侧B与显示面板100的用户观看侧A相对。第二透镜12对该第二偏振光无调制作用,即第二偏振光透过第二透镜12时,其光路不会产生变化,仍然沿直线传播,从而人眼看到显示面板外侧的场景不会受到第二透镜12影响而被其改变。由此,从背侧B(即外界环境)进入显示面板100的环境光不会被调制,而直接入射到人眼,从而实现增强现实显示效果。该第一偏光片14例如为线栅偏光层或PVA(聚乙烯醇)偏光片,本公开的实施例对此不作限制。
[0090]
例如,第一微透镜阵列10和像素岛阵列11位于第一偏光片14和第二透镜12之间。
[0091]
例如,如图3A至图3C所示,显示面板100还包括第一基板101。第一基板101为透明基板,透明基板例如可以为玻璃基板、塑料基板等。第一微透镜阵列10、像素岛阵列11和第一偏光片14均设置在第一基板101上,即第一基 板101提供支撑、保护作用,并且其他结构包括第二透镜也可以依次层叠在第一基板101上,由此形成一个整体结构。
[0092]
例如,第一微透镜阵列10在第一基板101上的投影位于第二透镜12在第一基板101上的投影内。在垂直于第一基板101的方向上,即图3A至图3C所示的X方向上,第一微透镜阵列10的中心与第二透镜12的中心对齐。
[0093]
例如,在垂直于第一基板101的方向上,第一偏光片14在第一基板101的第一侧上,第一基板101的第一侧朝向显示面板100的背侧B。第一微透镜阵列10和像素岛阵列11位于第一偏光片14和第二透镜12之间。像素岛阵列11的显示面朝向第一微透镜阵列10,从而像素岛阵列11发出的光可以入射到第一微透镜阵列10上,并通过第一微透镜阵列10进行汇聚,以得到成像光36,该成像光36能够形成连续的第一虚像30。
[0094]
例如,如图3B所示,像素岛阵列11的显示面可以设置第二偏光片18以出射具有第一偏振方向的第一偏振光。也就是说,第二偏光片18设置在像素岛阵列11和第一微透镜阵列10之间,以保证入射到第一微透镜阵列10上的光仅为像素岛阵列11发出的第一偏振光,防止杂散光干扰成像效果。例如,该第二偏光片18可以为制备在第一基板上的线栅层。
[0095]
例如,如图3B所示,第二偏振片18可以为一整片结构。本公开不限于此,第二偏振片也可以包括与像素岛阵列11中的多个像素岛一一对应的多个子偏振片。
[0096]
例如,如图3A和图3B所示,显示面板100还包括第二基板102;在该示例中,第二基板102可以分担第一基板101的支撑功能,降低制备难度,提高产率。第二基板102为透明基板,与第一基板101平行地结合于朝向显示面板100的用户观看侧A的第一基板101的第二侧,也就是说,相比于第一基板101,第二基板102更靠近显示面板100的用户观看侧A。
[0097]
例如,如图3A和图3B所示,显示面板100还可以包括第三平坦层17,第三平坦层17位于第一基板101和第二基板102之间,且第三平坦层17覆盖在第一微透镜阵列10上,而且起到平坦化的作用。需要说明的是,第三平坦层17的折射率和第一微透镜阵列10中的各第一微透镜不同。
[0098]
例如,第二透镜12设置在第二基板102上。例如,在图3A所示的示例中,第二透镜12设置在第二基板102远离第一基板101的一侧上。但本公开不限于此,第二透镜12也可以设置在第二基板101靠近第一基板101的一侧上; 或者,在第二基板101的两侧均设置一个第二透镜12。
[0099]
又例如,在一些示例中,显示面板100可以不包括第二基板102,此时,第二透镜12也设置在第一基板101上。例如,第二透镜12位于第三平坦层17远离第一微透镜阵列10的一侧。
[0100]
例如,如图3A和图3B所示,第一微透镜阵列10可以包括多个第一微透镜,多个第一微透镜彼此相邻设置或彼此间隔开设置,像素岛阵列11包括多个像素岛,多个像素岛也彼此间隔开设置。第一微透镜之间的间隔区域均透明,多个像素岛之间的间隔区域也均透明,也就是说,相邻像素岛之间的间隙允许来自显示面板的背侧B的环境光通过,环境光也能通过相邻第一微透镜之间的间隙。
[0101]
例如,第一微透镜阵列10中的各个第一微透镜的形状、材质、折射率等可以根据实际应用场景设计,本公开的实施例对此不作限制。第一微透镜阵列10中的各个第一微透镜的形状、材质、折射率等可以均相同。
[0102]
例如,像素岛阵列11中的各个像素岛的形状和尺寸等可以相同,也可以不相同。
[0103]
例如,多个像素岛和多个第一微透镜一一对应,例如,在垂直于第一基板101的方向上,每个第一微透镜与对应的像素岛重叠设置。在图3A至图3C所示的示例中,第一微透镜阵列10包括第一微透镜10a、第一微透镜10b、第一微透镜10c和第一微透镜10d,像素岛阵列11包括第一像素岛11a、第二像素岛11b、第三像素岛11c和第四像素岛11d。第一微透镜10a与第一像素岛11a对应,第一微透镜10b与第二像素岛11b对应,第一微透镜10c与第三像素岛11c对应,第一微透镜10d与第四像素岛11d对应。
[0104]
例如,在垂直于第一基板101的方向上,像素岛阵列11的中心与第一微透镜阵列10的中心对齐,通过选择像素岛阵列11中像素岛的大小、像素岛之间的间距以及各个第一微透镜的光学参数(包括口径、焦距等),从而使得将像素岛阵列11中的全部像素岛显示的子原始图像能够在一定虚像距离位置处放大拼接成连续的第一虚像30。
[0105]
例如,在垂直于第一基板101的方向上,每个像素岛在第一基板101上的投影位于对应的第一微透镜在第一基板101上的投影内。
[0106]
例如,在垂直于第一基板101的方向上,每个像素岛的中心和对应的第一微透镜的中心对齐,从而保证每个第一微透镜都能将对应的像素岛显示的子原 始图像放大成对应的子虚像。
[0107]
图5为本公开一实施例提供的一种像素岛阵列的平面示意图。
[0108]
例如,如图5所示,在一些示例中,像素岛阵列11包括多个像素岛,多个像素岛排列为4行4列。
[0109]
例如,每个像素岛包括多个像素,每个像素可以为有机发光二极管像素、无机发光二极管像素、液晶显示像素、微发光二极管(Micro-LED)像素等。
[0110]
例如,本公开的实施例提供的显示面板100可以实现彩色化显示。如图5所示,在虚线圆框中的像素岛的放大示意图中,每个像素岛包括20个像素,且该20个像素排列为4行5列。例如,显示面板100可以实现彩色化拼接显示,每个像素岛中的所有像素可以发出相同颜色的光,而不同像素岛发出不同颜色的光,例如,位于同一行的相邻的三个像素岛分别发出红光、蓝光和绿光,最终拼接形成的第一虚像为彩色图像。或者,显示面板100可以为直接彩色化显示,例如,每个像素岛至少包括第一像素110、第二像素111和第三像素112,且第一像素110、第二像素111和第三像素112分别发出不同颜色的光,例如,第一像素110发出红光,第二像素111发出蓝光,第三像素112发出绿光。
[0111]
例如,多个像素岛与多个子原始图像一一对应。
[0112]
图6为本公开一实施例提供的多个子原始图像的一种示意图。
[0113]
例如,在一些示例中,如图6所示,多个子原始图像包括第一子原始图像32a、第二子原始图像32b、第三子原始图像32c和第四子原始图像32d,且多个子原始图像组成一幅完整的原始图像。例如,第一像素岛11a显示第一子原始图像32a,第二像素岛11b显示第二子原始图像32b,第三像素岛11c显示第三子原始图像32c,第四像素岛11d显示第四子原始图像32d。
[0114]
例如,多个子原始图像的形状和尺寸可以相同。例如,如图6所示,第一子原始图像32a、第二子原始图像32b、第三子原始图像32c和第四子原始图像32d均为矩形,且尺寸也均相同。但本公开不限于此,在一些示例中,至少部分子原始图像的尺寸不相同;在又一些示例中,至少部分子原始图像的形状不相同。例如,多个子原始图像的形状均相同,例如,均为矩形,但至少部分子原始图像的尺寸彼此不相同。需要说明的是,多个子原始图像的数量、尺寸、形状等可以根据实际需要进行划分,只要保证多个子原始图像能够拼接成一幅完整的原始图像即可,本公开的实施例对此不作限定。
[0115]
例如,第一虚像30包括多个子虚像,多个子虚像与多个子原始图像一一 对应。成像光36包括多个子成像光,第一微透镜阵列10被配置为将多个子原始图像发出的光分别汇聚以得到多个子成像光,多个子成像光能够分别成像为多个子虚像,多个子虚像相互拼接以得到连续的第一虚像30,在垂直于第一基板101的方向上,多个子虚像彼此不重叠。如图3C所示,在一些示例中,多个子虚像分别为第一子虚像30a、第二子虚像30b、第三子虚像30c和第四子虚像30d,第一微透镜10a将第一像素岛11a显示的图像(例如,第一子原始图像)发出的光进行汇聚以得到第一子成像光,第一子成像光能够成像为第一子虚像30a,第一子虚像30a为第一子原始图像的放大虚像。第一微透镜10b将第二像素岛11b显示的图像(例如,第二子原始图像)发出的光进行汇聚以得到第二子成像光,第二子成像光能够成像为第二子虚像30b,第二子虚像30b为第二子原始图像的放大虚像。第一微透镜10c将第三像素岛11c显示的图像(例如,第三子原始图像)发出的光进行汇聚以得到第三子成像光,第三子成像光能够成像为第三子虚像30c,第三子虚像30c为第三子原始图像的放大虚像。第一微透镜10d将第四像素岛11d显示的图像(例如,第四子原始图像)发出的光进行汇聚以得到第四子成像光,第四子成像光能够成像为第四子虚像30d,第四子虚像30d为第四子原始图像的放大虚像。例如,在平行于第一基板101的方向上,即图3C中的Y方向上,第一子虚像30a、第二子虚像30b、第三子虚像30c和第四子虚像30d依次拼接以得到第一虚像30,第一虚像30为像素岛阵列11显示的完整的原始图像的放大虚像。
[0116]
例如,在一些实施例中,第一微透镜阵列10具有透射式结构,在垂直于第一基板101的方向上,第一微透镜阵列10位于像素岛阵列11和第二透镜12之间,从而像素岛阵列11显示过程中发出的光透射经过第一微透镜阵列10,然后再经过第二透镜12入射到人眼中。
[0117]
例如,如图3A至图3C所示,在垂直于第一基板101的方向上,像素岛阵列11位于第一基板101的第一侧,第一微透镜阵列10位于第一基板101的第二侧,第一基板101的第二侧朝向显示面板100的用户观看侧A,即像素岛阵列11的显示面可以面向人眼35。第二透镜12位于第一微透镜阵列10远离第一基板101的一侧。
[0118]
例如,如图3A至图3C所示,显示面板100还包括第三微透镜阵列13。第三微透镜阵列13被配置为补偿第一微透镜阵列10对环境光的偏折作用,以防止外界环境光对像素岛阵列11发出的第一偏振光的造成串扰。第三微透镜 阵列13位于第一基板101的第一侧,例如,第三微透镜阵列13位于像素岛阵列11的远离第一基板101的一侧。
[0119]
例如,在垂直于第一基板101的方向上,第一微透镜阵列10的中心和第三微透镜阵列13的中心对齐。
[0120]
例如,第三微透镜阵列13包括多个第三微透镜,多个第一微透镜和多个第三微透镜一一对应。例如,如图3A和图3B所示,多个第三微透镜包括第三微透镜13a、第三微透镜13b、第三微透镜13c和第三微透镜13d,第三微透镜13a与第一微透镜10a对应,第三微透镜13b与第一微透镜10b对应,第三微透镜13c与第一微透镜10c对应,第三微透镜13d与第一微透镜10d对应。
[0121]
例如,在垂直于第一基板101的方向上,每个第一微透镜与对应的第三微透镜重叠设置。如图3A和图3B所示,第三微透镜13a与第一微透镜10a完全重叠,第三微透镜13b与第一微透镜10b完全重叠,第三微透镜13c与第一微透镜10c完全重叠,第三微透镜13d与第一微透镜10d完全重叠。
[0122]
例如,多个第三微透镜的形状、材质、折射率等可以根据实际应用场景设计,本公开的实施例对此不作限制。例如,多个第三微透镜的形状、材质、折射率等可以均相同。
[0123]
例如,各第一微透镜的折射率与各第三微透镜的折射率相同,即第一微透镜和第三微透镜采用相同的材料制备。
[0124]
例如,如图3A至图3C所示,各第一微透镜为凸透镜,相应地,各第三微透镜可以为凹透镜。
[0125]
例如,在该示例中,环境光经过第一偏光片14过滤之后得到具有第二偏振方向的第二偏振光,该第二偏振光依次经过第三透镜阵列13、第一透镜阵列10和第二透镜12,最终入射到人眼35中。对于第二偏振光,第三透镜阵列13和第一透镜阵列10的组合相当于一个平板,从而第二偏振光通过第三透镜阵列13和第一透镜阵列10后其光路不变,仍沿直线传播。同时,由于第二透镜12对该第二偏振光无调制作用。因此,第二偏振光依次经过第三透镜阵列13、第一透镜阵列10和第二透镜12后,其光路不变,沿直线传播,从而环境光不会对像素岛阵列11发出的第一偏振光造成干扰,而且人眼可以看到显示面板100外侧的场景,显示面板100可以实现增强现实显示。
[0126]
例如,如图3A至图3C所示,显示面板100还包括第一平坦层15。第一平坦层15位于像素岛阵列11的远离第一基板101的一侧,且位于像素岛阵列 11和第三微透镜阵列13之间。第一平坦层15用于起平坦化作用,以便于在其上形成第三微透镜阵列13,同时,第一平坦层15还可以隔离和像素岛阵列11和第三微透镜阵列13。
[0127]
例如,第一平坦层15可以采用绝缘材料制备。
[0128]
例如,如图3A至图3C所示,显示面板100还包括第二平坦层16。第二平坦层16位于第三微透镜阵列13的远离第一平坦层15的一侧,且位于第三微透镜阵列13和第一偏光片14之间。
[0129]
例如,第二平坦层16的折射率与第三微透镜阵列13的折射率不相同,以保证第三微透镜阵列13能够补偿第一微透镜阵列10对环境光的偏折作用,防止环境光对显示面板100的显示效果的影响。
[0130]
例如,第二平坦层16也可以采用绝缘材料制备。
[0131]
需要说明的是,图3A、3B、3C和5中所示的像素岛阵列、第一微透镜阵列和第三微透镜阵列均为示意性的,像素岛阵列、第一微透镜阵列和第三微透镜阵列的数量、排列方式、形状等可以根据实际需要设计,本公开对此不作限制。
[0132]
图7A为本公开一实施例提供的另一种显示面板的结构示意图,图7B为本公开一实施例提供的另一种显示面板的成像示意图。
[0133]
例如,如图7A和图7B所示,本公开另一些实施例提供一种显示面板200,显示面板200可以包括第一微透镜阵列20、像素岛阵列21和第二透镜22。像素岛阵列21被配置为显示多个子原始图像;第一微透镜阵列20被配置为将多个子原始图像发出的光进行汇聚,以得到成像光38,成像光38能够在第一微透镜阵列20远离显示面板200的用户观看侧A形成第一虚像30;相对于第一微透镜阵列20,第二透镜22位于显示面板200的用户观看侧,且第二透镜22被配置为对成像光38进行汇聚,以得到第二虚像31。第一虚像30为多个子原始图像拼接并放大的虚像,第二虚像31为第一虚像30的放大虚像。
[0134]
例如,如图7A和图7B所示,显示面板100还包括第一基板201和第二基板202。第一微透镜阵列20和像素岛阵列21均设置在第一基板201上,第二透镜22设置在第二基板202上。
[0135]
例如,第一微透镜阵列20具有反射式结构,在垂直于第一基板201的方向上,像素岛阵列21位于第一微透镜阵列20和第二透镜22之间,像素岛阵列21在显示过程中发出的光被第一微透镜阵列20反射并汇聚,之后经过第二 透镜22再入射到人眼之中。
[0136]
例如,第一微透镜阵列20包括多个第一微透镜,像素岛阵列21包括多个像素岛。图7A所示的示例中,第一微透镜阵列20包括第一微透镜20a、第一微透镜20b、第一微透镜20c和第一微透镜20d,像素岛阵列21包括第一像素岛21a、第二像素岛21b、第三像素岛21c和第四像素岛21d。第一微透镜20a与第一像素岛21a对应,第一微透镜20b与第二像素岛21b对应,第一微透镜20c与第三像素岛21c对应,第一微透镜20d与第四像素岛21d对应。
[0137]
例如,如图7A所示,多个第一微透镜的远离像素岛阵列21的表面具有半透半反射膜28。当像素岛阵列21发出的光线入射到该半透半反射膜28上时,像素岛阵列21发出的光线的一部分被反射,该反射的部分光线(反射的部分光线即为图7B中的成像光38)经过第二透镜22汇聚,最终进入人眼。像素岛阵列21发出的光线的另一部分则透射出去,该透射出去的部分光线不参与成像。而来自显示面板200的背侧B的环境光,当该环境光入射到半透半反射膜28上时,环境光的一部分被反射,环境光的另一部分则透射,最终入射到人眼中,从而人眼可以看到外界的物体。该半透半反射膜28可以增加入射到人眼的环境光,从而增加透明度,提高增强现实显示的效果。
[0138]
例如,像素岛阵列21和第一微透镜阵列20分别位于第一基板201的两侧,像素岛阵列21位于第一基板201的第二侧,第一微透镜阵列20位于第一基板201的第一侧。例如,第一基板201的第二侧朝向显示面板200的用户观看侧A,第一基板201的第一侧朝向显示面板200的用户观看侧A相对的背侧B。
[0139]
例如,如图7A所示,显示面板200还包括第一偏光片24,且第一偏光片24位于第一微透镜阵列20远离第一基板201的一侧。第一偏光片24被配置为将从与显示面板200的用户观看侧A相对的背侧B入射的环境光过滤,以得到具有第二偏振方向的第二偏振光,从而保证透过整个显示面板200的环境光不会被第二透镜22调制。
[0140]
例如,如图7A所示,显示面板200还包括补偿层25。补偿层25位于第一微透镜阵列20和第一偏光片24之间。补偿层25用于将第一微透镜阵列20平坦化,以补偿第一微透镜阵列20对环境光的偏折作用,保证外界环境光不会干扰显示面板200的成像效果。
[0141]
例如,补偿层25与第一微透镜阵列20直接接触,第一微透镜阵列20的折射率和补偿层25的折射率相同。对于经由第一偏振片24入射的环境光(即, 第二偏振光),第一微透镜阵列20和补偿层25相当于组成一个平板,因此,第二偏振光可以无偏折地通过第一微透镜阵列20和补偿层25,即第二偏振光通过补偿层25与第一微透镜阵列20后其光路不变,仍沿直线传播。同时,由于第二透镜22对该第二偏振光没有调制作用。因此,第二偏振光依次经过第一透镜阵列10、补偿层25和第二透镜22后,其光路不变,沿直线传播,从而保证环境光不会对像素岛阵列21发出的第一偏振光造成干扰,而且人眼可以看到显示面板200外侧的场景,显示面板200能够实现增强现实显示。
[0142]
例如,如图7B所示,以第一虚像30上的Q1点为例描述第一微透镜阵列20和第二透镜22的成像过程。像素岛阵列21中的第一像素岛21a中的一个点发出的光线经过第一微透镜阵列20中的第一微透镜20a成像为第一虚像30上的Q1点,第一虚像30上的Q1点经过第二透镜22成像为第二虚像31上的Q2点。如图7B所示,第一像素岛21a中的一个点发出的第一偏振光经过第一微透镜20a的反射并汇聚后得到成像光38(例如,第一成像光),第一成像光38的反向延长线能够汇聚在第一虚像30中的Q1点,第一成像光38入射到第二透镜22中,第一成像光38穿过第二透镜22时其光路发生偏转,从第二透镜22出射的光线为第二成像光39,第二成像光39可以入射至人眼35中,第二成像光39的反向延长线能够汇聚在第二虚像31中的Q2点,最终,人眼35可以看到第二虚像31上的Q2点。第一成像光38和第二成像光39均为具有第一偏振方向的偏振光。
[0143]
需要说明的是,在图7B所示的示例中,第一像素岛21a中的像素点发出的第一偏振光经过第一微透镜20a反射,然后反射后的第一偏振光经过第二透镜22进入人眼35。图7B中的带箭头的实线表示实际光线的传播路径,而虚线则表示实际光线的反向延长线。
[0144]
值得注意的是,关于图7A和图7B所示的第一微透镜阵列20、像素岛阵列21、第二透镜22、第一基板201、第二基板202、第一偏光片24等的详细说明可以参考上述关于图3A至图3C所示的实施例中对第一微透镜阵列10、像素岛阵列11、第二透镜12、第一基板101、第二基板102、第一偏光片14的相关说明,在此不再赘述。
[0145]
同样,对于如图7A和图7B所示的实施例的其他示例中,可以没有第二基板,从而第二透镜等可以直接层叠形成在第一基板上。
[0146]
图8A为本公开一实施例提供的又一种显示面板的示意图,图8B为本公 开一实施例提供的再一种显示面板的示意图,图8C为本公开一实施例提供的再一种显示面板的平面示意图。
[0147]
一般情况下,像素岛阵列21中的各个像素发出的光线在-90°到+90°范围之间传播,即像素岛发出的光线的发散角较大,相邻像素岛发出的光线可能互相影响。例如,一个像素岛发出的光线的一部分会进入到与该像素岛不对应的第一微透镜的区域,该部分光线会成为干扰光,影响与该像素岛不对应的第一微透镜的成像效果,最终影响增强现实显示的视觉效果。下面基于图7A和图7B所示的显示面板为例进行说明。
[0148]
如图8A所示,第一微透镜20a将第一像素岛21a显示的图像发出的光进行汇聚以得到第一子成像光,第一子成像光能够成像为第一子虚像30a,第一微透镜20b将第二像素岛21b显示的图像发出的光进行汇聚以得到第二子成像光,第二子成像光能够成像为第二子虚像30b,第一微透镜20c将第三像素岛21c显示的图像发出的光进行汇聚以得到第三子成像光,第三子成像光能够成像为第三子虚像30c,第一微透镜20d将第四像素岛21d显示的图像发出的光进行汇聚以得到第四子成像光,第四子成像光能够成像为第四子虚像30d。由于像素岛发出的光线的发散角过大,例如,第二像素岛21b发出的一部分光45会传输至第一微透镜20a中,该部分光45和经过第一微透镜20a汇聚得到的第一子成像光形成第一子虚像30a,由此部分光45会对第一子虚像30a造成影响。第二像素岛21b发出的另一部分光46会传输至第一微透镜20c中,该部分光46和经过第一微透镜20c汇聚得到的第三子成像光形成第三子虚像30c,由此部分光46会对第三子虚像30c造成影响。
[0149]
需要说明的是,在本公开的实施例中,“图像发出的光”表示显示该图像的像素岛中的各像素发出的光。
[0150]
基于此,在本公开的一些实施例中,如图8B所示,显示面板200还包括遮挡层27,在平行于显示面板的方向上,即在平行于第一基板201的方向上,遮挡层27设置在相邻的像素岛之间,且被配置为防止相邻的像素岛发出的光彼此干扰。遮挡层27可以限制像素岛发出的光线的发散角,从而防止相邻的像素岛发出的光彼此干扰,降低杂散光,提高成像效果和视觉效果。
[0151]
例如,遮挡层27包括多个子遮挡单元,在平行于显示面板的方向上,即在平行于第一基板201的方向上,每个像素岛被至少一个子遮挡单元部分围绕。如图8B所示,每个像素岛被两个子遮挡单元围绕,从而例如第二像素岛21b 发出的光线47的发散角被限制,该光线47全部传输至与第二像素岛21b对应的第一微透镜20b,而不会被传输至与其相邻的像素岛(例如,第一像素岛21a和第三像素岛21c)对应的第一微透镜(例如,第一微透镜20a和第一微透镜20c)。
[0152]
例如,遮挡层27的形状、厚度、材料等可以根据实际应用需求设计,只要遮挡层27能够防止不同的像素岛发出的光线彼此干扰即可,本公开对此不作限制。例如,遮光层27中的每个子遮光单元可以为矩形柱。遮挡层27可以采用不透光材料制备,该不透光材料例如为深色(如黑色)树脂;或者,遮挡层27可以为偏光片,且遮挡层27的透光轴例如与第一偏振方向互相垂直,由此像素岛阵列11发出的具有第一偏振方向的第一偏振光无法透过遮光层27。
[0153]
例如,如图8C所示,在一些示例中,每个像素岛被四个子遮挡单元围绕。遮挡层27可以包括第一子遮挡单元27a、第二子遮挡单元27b、第三子遮挡单元27c和第四子遮挡单元27d,第一子遮挡单元27a、第二子遮挡单元27b、第三子遮挡单元27c和第四子遮挡单元27d围绕在第一像素岛21a周围,从而保证在第一方向和第二方向上,第一像素岛21a发出的光均不会传输至与其他的像素岛对应的第一微透镜中。例如,第一方向和第二方向垂直。如图8C所示,在第一方向上,相邻两个像素岛之间设置有两个子遮光单元,在第二方向上,相邻两个像素岛之间也设置有两个子遮光单元,本公开不限于此,又例如,在另一些示例中,在第一方向上,相邻两个像素岛之间可以仅设置一个子遮光单元,在第二方向上,相邻两个像素岛之间也可以仅设置一个子遮光单元。
[0154]
需要说明的是,图3A至图3C所示的显示面板100也可以包括遮挡层,以防止不同的像素岛发出的光彼此干扰。
[0155]
在上述示出本发明实施例的附图中,虽然仅示出了位于显示面板用户观看侧的一个第二透镜,但是也可以在用户观看侧设置多个第二透镜,以实现成像的作用,本公开的实施例对此不作限制。
[0156]
本公开一实施例还提供一种显示装置,图9为本公开一实施例提供的一种显示装置的示意性框图。如图9所示,显示装置900包括显示面板901,该显示面板901可以为根据上述任一项实施例所述的显示面板。
[0157]
例如,显示装置900可以为增强现实显示装置,增强现实显示装置可以包括头戴式显示器,例如AR眼镜等。
[0158]
需要说明的是,对于显示装置900的其它组成部分(例如控制装置、图像 数据编码/解码装置、处理器等)均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本公开的限制。
[0159]
本公开一实施例还提供一种显示方法,该显示方法可以应用于根据上述任一实施例所述的显示面板。图10为本公开一实施例提供的一种显示方法的流程图,图11A为图10所示的显示方法中的步骤S20的成像示意图,图11B为图10所示的显示方法中的步骤S30的成像示意图。
[0160]
例如,如图10所示,显示方法可以包括以下步骤:
[0161]
S10:通过像素岛阵列显示多个子原始图像;
[0162]
S20:将多个子原始图像发出的光进行汇聚,以得到成像光,成像光能够在第一微透镜阵列远离显示面板的用户观看侧形成第一虚像;
[0163]
S30:对成像光进行汇聚,以得到第二虚像。
[0164]
例如,在步骤S10中,可以根据实际需求,控制像素岛阵列中的各个像素岛显示子原始图像,多个子原始图像构成一幅完整的原始图像。
[0165]
例如,第一虚像为多个子原始图像拼接并放大的虚像。
[0166]
例如,在步骤S20中,成像光包括多个子成像光,第一微透镜阵列20中的多个第一微透镜分别将多个子原始图像发出的光分别进行汇聚以得到多个子成像光,多个子成像光能够分别成像为多个子虚像,多个子虚像被拼接形成连续的第一虚像。如图11A所示,第一微透镜阵列20包括第一微透镜20a、第一微透镜20b、第一微透镜20c和第一微透镜20d,像素岛阵列21包括第一像素岛21a、第二像素岛21b、第三像素岛21c和第四像素岛21d。第一像素岛21a显示第一子原始图像,第一微透镜20a将第一子原始图像发出的光进行汇聚以得到第一子成像光,第一子成像光能够形成第一子虚像30a,第一子虚像30a为第一子原始图像的放大虚像;第二像素岛21b显示第二子原始图像,第一微透镜20b将第二子原始图像发出的光进行汇聚以得到第二子成像光,第二子成像光能够形成第二子虚像30b,第二子虚像30b为第二子原始图像的放大虚像;第三像素岛21c显示第三子原始图像,第一微透镜20c将第三子原始图像发出的光进行汇聚以得到第三子成像光,第三子成像光能够形成第三子虚像30c,第三子虚像30c为第三子原始图像的放大虚像;第四像素岛21d显示第四子原始图像,第一微透镜20d将第四子原始图像发出的光进行汇聚以得到第四子成像光,第四子成像光能够形成第四子虚像30d,第四子虚像30d为第四子原始图像的放大虚像。将第一子虚像30a、第二子虚像30b、第三子虚像30c 和第四子虚像30d进行拼接以得到连续的第一虚像30,第一虚像30为像素岛阵列21显示的完整的原始图像的放大虚像。
[0167]
例如,如图11A所示,显示面板还包括补偿层25,用于平衡第一微透镜阵列20对外界环境光的偏折作用。
[0168]
例如,在步骤S30中,第二透镜对成像光进行汇聚,以得到第二虚像,第二虚像为第一虚像的放大虚像。如图11B所示,第二透镜22可以为液晶平板透镜,像素岛阵列21发出的第一偏振光经过第一微透镜阵列20反射并汇聚,反射后的第一偏振光入射至第二透镜22中,反射后的第一偏振光穿过第二透镜22时其光路发生偏转,从而经过第二透镜22出射的光线可以传输人眼35,最终人眼35看到完整的第二虚像31。例如,如图11B所示,显示面板还包括第一偏光片24,用于将从与显示面板的用户观看侧相对的背侧入射的环境光过滤以得到具有第二偏振方向的第二偏振光,第二透镜22对该第二偏振光无调制作用,从而透过整个显示面板的环境光不会被第二透镜22调制,保证增强现实显示的显示效果。
[0169]
对于本公开,还有以下几点需要说明:
[0170]
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
[0171]
(2)在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
[0172]
以上所述仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

权利要求书

[权利要求 1]
一种显示面板,包括:第一微透镜阵列、像素岛阵列和第二透镜, 其中,所述像素岛阵列被配置为显示多个子原始图像; 所述第一微透镜阵列被配置为将所述多个子原始图像发出的光进行汇聚,以得到成像光,所述成像光能够在所述第一微透镜阵列远离所述显示面板的用户观看侧形成第一虚像; 相对于所述第一微透镜阵列,所述第二透镜位于所述显示面板的用户观看侧,且所述第二透镜被配置为对所述成像光进行汇聚,以得到第二虚像,其中,所述第一虚像为所述多个子原始图像拼接并放大的虚像,所述第二虚像为所述第一虚像的放大虚像。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述第二透镜为偏振透镜,被配置为调制具有第一偏振方向的入射光而透射具有与所述第一偏振方向垂直的第二偏振方向的入射光, 所述像素岛阵列被配置为发出具有所述第一偏振方向的第一偏振光。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的显示面板,其中,所述偏振透镜包括液晶透镜或者由双折射材料形成的透镜。
[权利要求 4]
根据权利要求2或3所述的显示面板,还包括第一偏光片, 其中,所述第一偏光片被配置为将从与所述显示面板的用户观看侧相对的背侧入射的环境光过滤以得到具有所述第二偏振方向的第二偏振光。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的显示面板,其中,所述第一微透镜阵列和所述像素岛阵列位于所述第一偏光片和所述第二透镜之间。
[权利要求 6]
根据权利要求2-5任一项所述的显示面板,其中,所述像素岛阵列的显示面设置有第二偏光片以出射具有所述第一偏振方向的第一偏振光。
[权利要求 7]
根据权利要求1所述的显示面板,还包括第一基板, 其中,所述第一基板为透明基板, 所述第一微透镜阵列和所述像素岛阵列在所述第一基板上; 所述像素岛阵列的显示面朝向所述第一微透镜阵列。
[权利要求 8]
根据权利要求7所述的显示面板,其中,所述第一微透镜阵列具有透射式结构,在垂直于所述第一基板的方向上,所述第一微透镜阵列位于所述像素岛阵列和所述第二透镜之间。
[权利要求 9]
根据权利要求7或8所述的显示面板,还包括第三微透镜阵列, 其中,所述第三微透镜阵列位于所述第一基板的第一侧,所述第一基板的第一侧朝向所述显示面板的用户观看侧相对的背侧,所述第三微透镜阵列被配置为补偿所述第一微透镜阵列对所述环境光的偏折作用。
[权利要求 10]
根据权利要求9所述的显示面板,其中,在垂直于所述第一基板的方向上,所述第一微透镜阵列的中心和所述第三微透镜阵列的中心对齐。
[权利要求 11]
根据权利要求9或10所述的显示面板,其中,所述第一微透镜阵列包括多个第一微透镜,所述第三微透镜阵列包括多个第三微透镜,所述多个第一微透镜和所述多个第三微透镜一一对应, 在垂直于所述第一基板的方向上,每个所述第一微透镜与对应的第三微透镜重叠设置。
[权利要求 12]
根据权利要求7-11任一项所述的显示面板,其中,所述像素岛阵列位于所述第一基板的第一侧, 所述第一微透镜阵列位于所述第一基板的第二侧,所述第一基板的第二侧朝向所述显示面板的用户观看侧, 所述第二透镜位于所述第一微透镜阵列远离所述第一基板的一侧。
[权利要求 13]
根据权利要求9-12任一项所述的显示面板,还包括第一平坦层, 其中,所述第一平坦层位于所述像素岛阵列的远离所述第一基板的一侧,且位于所述像素岛阵列和所述第三微透镜阵列之间。
[权利要求 14]
根据权利要求13所述的显示面板,还包括第二平坦层, 其中,所述第二平坦层位于所述第三微透镜阵列的远离所述第一平坦层的一侧且位于所述第三微透镜阵列和所述第一偏光片之间, 所述第二平坦层的折射率与所述第三微透镜阵列的折射率不相同。
[权利要求 15]
根据权利要求7所述的显示面板,其中,所述第一微透镜阵列具有反射式结构,在垂直于所述第一基板的方向上,所述像素岛阵列位于所述第一微透镜阵列和所述第二透镜之间。
[权利要求 16]
根据权利要求15所述的显示面板,其中,所述第一微透镜阵列包括多个第一微透镜,且所述多个第一微透镜的远离所述像素岛阵列的表面具有半透半反射膜。
[权利要求 17]
根据权利要求15或16所述的显示面板,其中,所述第一微透镜阵列位于所述第一基板的第一侧,所述像素岛阵列位于所述第一基板的第二侧,所 述第一基板的第一侧朝向所述显示面板的用户观看侧相对的背侧,所述第一基板的第二侧朝向所述显示面板的用户观看侧,且所述第一偏光片位于所述第一微透镜阵列远离所述第一基板的一侧。
[权利要求 18]
根据权利要求15-17任一项所述的显示面板,还包括补偿层, 其中,所述补偿层位于所述第一微透镜阵列和所述第一偏光片之间,且被配置为补偿所述第一微透镜阵列对所述环境光的偏折作用。
[权利要求 19]
根据权利要求18所述的显示面板,其中,所述第一微透镜阵列与所述补偿层直接接触,且所述第一微透镜阵列的折射率和所述补偿层的折射率相同。
[权利要求 20]
根据权利要求7-19任一项所述的显示面板,还包括第二基板, 其中,所述第二基板为透明基板,与所述第一基板平行地结合,相对于所述第一基板,所述第二基板更靠近所述显示面板的用户观看侧,且所述第二透镜设置在所述第二基板上。
[权利要求 21]
根据权利要求20所述的显示面板,其中,所述第二透镜设置在所述第二基板接近或远离所述第一基板的一侧上。
[权利要求 22]
根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述像素岛阵列包括多个彼此间隔开的像素岛,所述像素岛之间的间隙允许来自所述显示面板的背侧的环境光通过,所述显示面板的背侧与所述显示面板的用户观看侧相对, 所述第一微透镜阵列包括多个第一微透镜,且所述多个像素岛和所述多个第一微透镜一一对应, 在垂直于所述显示面板的方向上,每个所述第一微透镜与对应的像素岛重叠设置。
[权利要求 23]
根据权利要求22所述的显示面板,其中,在垂直于所述显示面板的方向上,所述像素岛阵列的中心与所述第一微透镜阵列的中心对齐。
[权利要求 24]
根据权利要求22或23所述的显示面板,其中,每个所述像素岛包括多个像素,每个所述像素可以为有机发光二极管像素、无机发光二极管像素或液晶显示像素。
[权利要求 25]
根据权利要求22-24任一项所述的显示面板,还包括遮挡层, 其中,在平行于所述显示面板的方向上,所述遮挡层设置在相邻的像素岛之间,且被配置为防止所述相邻的像素岛发出的光彼此干扰。
[权利要求 26]
根据权利要求25所述的显示面板,其中,所述遮挡层包括多个子遮 挡单元,在平行于所述显示面板的方向上,每个所述像素岛被至少一个子遮挡单元部分围绕。
[权利要求 27]
根据权利要求1-26任一项所述的显示面板,其中,所述第一虚像到所述显示面板的距离比所述第二虚像到所述显示面板的距离近。
[权利要求 28]
根据权利要求27所述的显示面板,其中,所述第一虚像包括多个子虚像,所述多个子虚像与所述多个子原始图像一一对应,所述成像光包括多个子成像光, 所述第一微透镜阵列被配置为将所述多个子原始图像发出的光分别汇聚以得到所述多个子成像光,所述多个子成像光能够分别成像为所述多个子虚像,所述多个子虚像相互拼接得到连续的所述第一虚像。
[权利要求 29]
一种显示装置,包括根据权利要求1-28任一项所述的显示面板。
[权利要求 30]
一种显示方法,应用于根据权利要求1-28任一项所述的显示面板,包括: 通过所述像素岛阵列显示所述多个子原始图像; 将所述多个子原始图像发出的光进行汇聚,以得到成像光,所述成像光能够在所述第一微透镜阵列远离所述显示面板的用户观看侧形成第一虚像; 对所述成像光进行汇聚,以得到第二虚像,其中,所述第一虚像为所述多个子原始图像拼接并放大的虚像,所述第二虚像为所述第一虚像的放大虚像。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3A]  
[ 图 3B]  
[ 图 3C]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7A]  
[ 图 7B]  
[ 图 8A]  
[ 图 8B]  
[ 图 8C]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11A]  
[ 图 11B]