一種顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種顯示裝置,涉及顯示技術領域,用于改善觀看者的觀看體驗。所述顯示裝置包括:顯示面板,以及設置在顯示面板的內部或顯示面板的外部的光柵層;沿顯示裝置的視線集中區(qū)的中心指向顯示裝置的非視線集中區(qū)的方向,光柵層的光柵周期逐漸減小,入射至光柵層的入射光在光柵層與顯示裝置的非視線集中區(qū)對應的區(qū)域內發(fā)生衍射后,獲得的非0級衍射的光落入觀看者的視線。光柵層的光柵周期沿視線集中區(qū)的中心指向非視線集中區(qū)的方向逐漸減小,入射光在光柵層與顯示裝置的非視線集中區(qū)對應的區(qū)域內發(fā)生衍射后獲得的非0級衍射的光落入觀看者的視線,增加由非視線集中區(qū)發(fā)出、落入觀看者的視線內的光的光線數量和強度,改善觀看者的觀看體驗。
【專利說明】
_種顯不裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術領域,尤其涉及一種顯示裝置。
【背景技術】
[0002] 顯示裝置是一種用于顯示文字、數字、符號、圖片,或者由文字、數字、符號和圖片 中至少兩種組合形成的圖像等畫面的裝置。顯示裝置可以為平面顯示裝置、曲面顯示裝置、 3D顯示裝置、近眼顯示裝置、AR/VR顯示裝置等。
[0003] 目前,對于現(xiàn)有的一種顯示裝置,顯示裝置具有固定的視場集中區(qū)和非視場集中 區(qū),當觀看者在顯示裝置前的觀看區(qū)觀看顯示裝置所顯示的畫面時,觀看者的視線集中在 視場集中區(qū),由于顯示裝置的各個區(qū)域的出光方向通常相同,因此,由視場集中區(qū)發(fā)出、落 入觀看者的視線的光的光線數量較多且強度較強,而由非視場集中區(qū)發(fā)出、落入觀看者的 視線的光的光線數量較少且強度較弱,觀看者所看到的畫面中,對應于視場集中區(qū)的區(qū)域 的亮度高于對應于非視場集中區(qū)的區(qū)域的亮度,即觀看者所觀看到的畫面的亮度均勻性 差,從而給觀看者帶來不良的觀看體驗。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種顯示裝置,用于改善觀看者的觀看體驗。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
[0006] -種顯示裝置,包括:顯示面板,以及設置在所述顯示面板的內部或所述顯示面板 的外部的光柵層;
[0007] 沿所述顯示裝置的視線集中區(qū)的中心指向所述顯示裝置的非視線集中區(qū)的方向, 所述光柵層的光柵周期逐漸減小,入射至所述光柵層的入射光在所述光柵層與所述顯示裝 置的非視線集中區(qū)對應的區(qū)域內發(fā)生衍射后,獲得的非〇級衍射的光落入觀看者的視線。
[0008] 本發(fā)明提供的顯示裝置設置有光柵層,且由顯示裝置的視線集中區(qū)的中心指向顯 示裝置的非視線集中區(qū)的方向,光柵層的光柵周期逐漸減小,因而由視線集中區(qū)的中心指 向非視線集中區(qū)的方向,入射至光柵層的入射光在光柵層發(fā)生衍射后獲得的非〇級衍射的 衍射角逐漸增大,入射光在光柵層與非視線集中區(qū)對應的區(qū)域內發(fā)生衍射后,獲得的非〇級 衍射朝向觀看者的視線偏折,使得入射光在光柵層與非視線集中區(qū)對應的區(qū)域內發(fā)生衍射 后,獲得的非〇級衍射的光落入觀看者的視線。因此,可以增加由顯示裝置的非視線集中區(qū) 發(fā)出、落入觀看者的視線內的光的光線數量和強度,使由顯示裝置的非視線集中區(qū)發(fā)出、落 入觀看者的視線內的光的光線數量與由顯示裝置的視線集中區(qū)發(fā)出、落入觀看者的視線內 的光的光線數量相匹配,由顯示裝置的非視線集中區(qū)發(fā)出、落入觀看者的視線內的光的強 度與由顯示裝置的視線集中區(qū)發(fā)出、落入觀看者的視線內的光的強度相匹配,減小觀看者 所觀看到的畫面分別對應于視線集中區(qū)和非視線集中區(qū)的區(qū)域之間的亮度差,從而改善觀 看者所觀看到的畫面的亮度均勻性,進而改善觀看者的觀看體驗,給觀看者帶來更加真實、 舒適的觀看體驗。
【附圖說明】
[0009] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構成本發(fā)明的一部分,本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0010] 圖1為一種顯示裝置與觀看者的位置關系圖;
[0011] 圖2為圖1中顯示裝置的平面示意圖;
[0012] 圖3為本發(fā)明實施例提供的一種顯示裝置的截面圖;
[0013] 圖4為本發(fā)明實施例提供的另一種顯示裝置的截面圖;
[0014] 圖5為顯示裝置的不同位置處1級衍射的衍射角的曲線圖;
[0015] 圖6為本發(fā)明實施例提供的顯示裝置的像素排布方式一;
[0016] 圖7為應用于圖6中的顯示裝置中的一種光柵層的結構示意圖;
[0017]圖8為圖7中光柵層的光柵周期的曲線圖;
[0018] 圖9為非視線集中區(qū)內1級衍射的出光效率與光柵周期的關系圖;
[0019] 圖10為非視線集中區(qū)內0級衍射的出光效率與光柵周期的關系圖;
[0020] 圖11為本發(fā)明實施例提供的顯示裝置的像素排布方式二;
[0021 ]圖12為應用于圖11中的顯示裝置中的一種光柵層的結構示意圖;
[0022]圖13為圖12中光柵層的光柵周期的曲線圖;
[0023]圖14為本發(fā)明實施例提供的顯示裝置的像素排布方式三;
[0024] 圖15為應用于圖14中的顯示裝置中的一種光柵層的結構示意圖;
[0025] 圖16為0級衍射的出光效率與光柵凸起的厚度關系圖;
[0026] 圖17為1級衍射的出光效率與光柵凸起的厚度關系圖;
[0027] 圖18為0級衍射的出光效率與光柵占空比的關系圖;
[0028] 圖19為1級衍射的出光效率與光柵占空比的關系圖;
[0029]圖20為光柵凸起的截面示意圖一;
[0030]圖21為光柵凸起的截面示意圖二;
[0031]圖22為光柵凸起的截面示意圖三;
[0032]圖23為光柵凸起的截面示意圖四;
[0033]圖24為光柵凸起的截面示意圖五;
[0034]圖25為光柵凸起的截面示意圖六。
[0035] 附圖標記:
[0036] 10-顯示裝置, 20-顯示面板,
[0037] 21-第一基板, 22-第二基板,
[0038] 23-彩膜層, 24-R像素,
[0039] 25-G 像素, 26-B 像素,
[0040] 30-光柵層, 31-光柵凸起,
[0041 ] 32-縫隙, 33-R光柵區(qū),
[0042] 34-G光柵區(qū), 35-B光柵區(qū),
[0043] 40-光散射膜。
【具體實施方式】
[0044]為了進一步說明本發(fā)明實施例提供的顯示裝置,下面結合說明書附圖進行詳細描 述。
[0045] 請參閱圖1至圖3,本發(fā)明實施例提供的顯示裝置10包括:顯示面板20,以及設置在 顯示面板20的內部或顯示面板20的外部的光柵層30;沿顯示裝置10的視線集中區(qū)A的中心a 指向顯示裝置10的非視線集中區(qū)B的方向,光柵層30的光柵周期逐漸減小,入射至光柵層30 的入射光在光柵層30與顯示裝置10的非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內發(fā)生衍射后獲得的非0 級衍射的光朝向觀看者Z的視線偏折。
[0046]值得指出的是,本發(fā)明實施例提供的顯示裝置10可以為平面顯示裝置、曲面顯示 裝置、3D顯示裝置、近眼顯示裝置、AR/VR顯示裝置等,在本發(fā)明實施例中,以顯示裝置10為 平面顯示裝置為例進行詳細說明。
[0047]舉例來說,請參閱圖1和圖2,本發(fā)明實施例提供的顯示裝置10為平面顯示裝置,平 面顯示裝置前具有觀看區(qū),顯示裝置10包括視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B;觀看者Z在觀看 區(qū)內觀看顯示裝置10所顯示的畫面,觀看者Z的視線集中在視線集中區(qū)A,由顯示裝置10的 視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者的視線的光的強度大于由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā) 出、落入觀看者的視線的光的強度。
[0048] 請參閱圖3,顯示裝置10包括顯示面板20和光柵層30,顯示面板20可以為液晶顯示 面板或〇LED(Organic Light-Emitting Diode,有機發(fā)光二極管)顯示面板、PDP顯示面板 (Plasma Display Panel,等離子體面板)、CRT(Cathode Ray Tube,陰極射線管)顯示面板 等,光柵層30設置在顯示面板20的內部或顯示面板20的外部,例如,顯示裝置10為液晶顯示 裝置,顯示裝置10包括背光源和位于背光源的出光側的顯示面板20,顯示面板20包括相對 設置的第一基板21和第二基板22,光柵層30可以設置在第一基板21與第二基板22之間,或 者,光柵層30可以設置在第一基板21背向第二基板22的側面上,或者,光柵層30可以設置在 第二基板22背向第一基板21的側面上,或者,光柵層30可以設置在背光源的出光側。
[0049] 沿視線集中區(qū)A的中心a指向非視線集中區(qū)B的方向,光柵層30的光柵周期逐漸減 小,即,可以認為,沿視線集中區(qū)A的中心a向顯示裝置10的邊緣,光柵層30的光柵周期逐漸 減小,如圖2所示,視線集中區(qū)A位于顯示裝置10的中部,非視線集中區(qū)B環(huán)繞視線集中區(qū)A, 由視線集中區(qū)A的中心a向圖2中顯示裝置10的上邊緣,光柵層30的光柵周期逐漸減小;視線 集中區(qū)A的中點為圖2中a點,由視線集中區(qū)A的中心a向圖2中顯示裝置10的下邊緣,光柵層 30的光柵周期逐漸減小;視線集中區(qū)A的中點為圖2中a點,由視線集中區(qū)A的中心a向圖2中 顯示裝置10的左邊緣,光柵層30的光柵周期逐漸減?。挥梢暰€集中區(qū)A的中心a向圖2中顯示 裝置10的右邊緣,光柵層30的光柵周期逐漸減小,以使入射至光柵層30的入射光在光柵層 30與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內發(fā)生衍射后獲得的非0級衍射的光落入觀看者的視線。
[0050] 本發(fā)明實施例提供的顯示裝置10中設置有光柵層30,入射至光柵層30的入射光在 光柵層30發(fā)生衍射,并獲得k級衍射(k = 0, ± 1,±2. . .),k級衍射的衍射角0與光柵層的光 柵周期P之間的關系通常滿足:
[0051]
⑴
[0052]式(1)中,0〇為入射至光柵層30的入射光的入射角,A為入射至光柵層30的入射光 的波長。
[0053]根據式(1)可知,當入射至光柵層30的入射角0〇-定時,對于0級衍射來說,0級衍 射的衍射角9與入射至光柵層30的入射角0〇相等,光柵層的光柵周期P對0級衍射的衍射角 沒有影響;對于非〇級衍射來說,例如對1級衍射、2級衍射、3級衍射等來說,隨著光柵周期P 的增加,非〇級衍射的衍射角9均逐漸增加。因此,通過設定不同的光柵周期P,即可調整非〇 級衍射的衍射角9,以使非〇級衍射的衍射光線朝向設定方向發(fā)出。
[0054]例如,顯示裝置10包括視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B,視線集中區(qū)A位于顯示裝置 10的中部,如果要使觀看者Z看到圖2中顯示裝置所顯示的畫面中,視線集中區(qū)A的左側的亮 度與視線集中區(qū)A的亮度相匹配,即,使由圖2中視線集中區(qū)A的左側發(fā)出、落入觀看者Z的視 線的光的光線數量和強度與由圖2中視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數 量和強度相匹配,則可以對圖2中視線集中區(qū)A的左側的光柵層30的光柵周期進行設定,例 如,由視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光可以認為是直射入觀看者Z的視線,即可 以認為視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光為入射光經對應于視線集中區(qū)A的光柵 層30后獲得的0級衍射的光,而由視線集中區(qū)A的左側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光則需要 經過偏折后才能落入觀看者Z的視線,即可以認為由視線集中區(qū)A的左側發(fā)出、落入觀看者Z 的視線的光為入射光經對應于視線集中區(qū)A的左側的光柵層30后獲得的非0級衍射的光,則 可以使圖2中視線集中區(qū)A的左側的光柵層30的光柵周期小于對應于視線集中區(qū)A的光柵層 30的光柵周期,使入射光在與圖2中視線集中區(qū)A的左側對應的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的 非〇級衍射具有合適的衍射角,非〇級衍射的光朝向觀看者Z的視線偏折,增加由圖2中視線 集中區(qū)A的左側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度,從而使由圖2中視線集中 區(qū)A的左側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度與由圖2中視線集中區(qū)A發(fā)出、 落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度相匹配。
[0055] 相應的,如果要使觀看者Z看到圖2中顯示裝置所顯示的畫面中,視線集中區(qū)A的右 側的亮度與視線集中區(qū)A的亮度相匹配,即,使由圖2中視線集中區(qū)A的右側發(fā)出、落入觀看 者Z的視線的光的光線數量和強度與由圖2中視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的 光線數量和強度相匹配,則可以對圖2中視線集中區(qū)A的右側的光柵層30的光柵周期進行設 定,例如,由視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光可以認為是直射入觀看者Z的視線, 即可以認為視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光為入射光經對應于視線集中區(qū)A的 光柵層30后獲得的0級衍射的光,而由視線集中區(qū)A的右側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光則 需要經過偏折后才能落入觀看者Z的視線,即可以認為由視線集中區(qū)A的右側發(fā)出、落入觀 看者Z的視線的光為入射光經對應于視線集中區(qū)A的右側的光柵層30后獲得的非0級衍射的 光,則可以使圖2中視線集中區(qū)A的右側的光柵層30的光柵周期小于對應于視線集中區(qū)A的 光柵層30的光柵周期,使入射光在與圖2中視線集中區(qū)A的右側對應的光柵層30發(fā)生衍射后 獲得的非〇級衍射具有合適的衍射角,非〇級衍射的光朝向觀看者Z的視線偏折,增加由圖2 中視線集中區(qū)A的右側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度,從而使由圖2中視 線集中區(qū)A的右側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度與由圖2中視線集中區(qū)A 發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度相匹配。
[0056]如果要使觀看者Z看到圖2中顯示裝置所顯示的畫面中,視線集中區(qū)A的上側的亮 度與視線集中區(qū)A的亮度相匹配,即,使由圖2中視線集中區(qū)A的上側發(fā)出、落入觀看者Z的視 線的光的光線數量和強度與由圖2中視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數 量和強度相匹配,則可以對圖2中視線集中區(qū)A的上側的光柵層30的光柵周期進行設定,例 如,由視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光可以認為是直射入觀看者Z的視線,即可 以認為視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光為入射光經對應于視線集中區(qū)A的光柵 層30后獲得的0級衍射的光,而由視線集中區(qū)A的上側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光則需要 經過偏折后才能落入觀看者Z的視線,即可以認為由視線集中區(qū)A的上側發(fā)出、落入觀看者Z 的視線的光為入射光經對應于視線集中區(qū)A的上側的光柵層30后獲得的非0級衍射的光,則 可以使圖2中視線集中區(qū)A的上側的光柵層30的光柵周期小于對應于視線集中區(qū)A的光柵層 30的光柵周期,使入射光在與圖2中視線集中區(qū)A的上側對應的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的 非〇級衍射具有合適的衍射角,非〇級衍射的光朝向觀看者Z的視線偏折,增加由圖2中視線 集中區(qū)A的上側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度,從而使由圖2中視線集中 區(qū)A的上側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度與由圖2中視線集中區(qū)A發(fā)出、 落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度相匹配。
[0057]如果要使觀看者Z看到圖2中顯示裝置所顯示的畫面中,視線集中區(qū)A的下側的亮 度與視線集中區(qū)A的亮度相匹配,即,使由圖2中視線集中區(qū)A的下側發(fā)出、落入觀看者Z的視 線的光的光線數量和強度與由圖2中視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數 量和強度相匹配,則可以對圖2中視線集中區(qū)A的下側的光柵層30的光柵周期進行設定,例 如,由視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光可以認為是直射入觀看者Z的視線,即可 以認為視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光為入射光經對應于視線集中區(qū)A的光柵 層30后獲得的0級衍射的光,而由視線集中區(qū)A的下側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光則需要 經過偏折后才能落入觀看者Z的視線,即可以認為由視線集中區(qū)A的下側發(fā)出、落入觀看者Z 的視線的光為入射光經對應于視線集中區(qū)A的下側的光柵層30后獲得的非0級衍射的光,則 可以使圖2中視線集中區(qū)A的下側的光柵層30的光柵周期小于對應于視線集中區(qū)A的光柵層 30的光柵周期,使入射光在與圖2中視線集中區(qū)A的下側對應的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的 非〇級衍射具有合適的衍射角,非〇級衍射的光朝向觀看者Z的視線偏折,增加由圖2中視線 集中區(qū)A的下側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度,從而使由圖2中視線集中 區(qū)A的下側發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度與由圖2中視線集中區(qū)A發(fā)出、 落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度相匹配。
[0058]舉例來說,假設顯示裝置10為60寸的平面顯示裝置,平面顯示裝置的寬為 132.83cm,可以假設圖2中的左右方向為平面顯示裝置的寬度方向,視線集中區(qū)A位于平面 顯示裝置的中部,且視線集中區(qū)A的中心a與平面顯示裝置的中心對應;圖5示出了沿圖2中 的左右方向,入射光在光柵層30的不同位置發(fā)生衍射獲得的1級衍射的光落入觀看者Z的視 線時需要偏折的角度與顯示裝置10的位置的關系圖,即沿圖2中的左右方向,入射光在光柵 層30的不同位置發(fā)生衍射獲得的1級衍射的光落入觀看者Z的視線時所需要的衍射角0與顯 示裝置10的位置的關系圖,例如沿圖2中的左右方向,光柵層30上與顯示裝置10的中心之間 的距離為40cm的位置處,入射光在光柵層30的該位置處發(fā)生衍射獲得的1級衍射的衍射角0 應達到35°,則通過對光柵層30的該位置處的光柵周期進行設定,入射光在光柵層30的該位 置處發(fā)生衍射獲得的1級衍射的衍射角9達到35°,則可以使得入射光在光柵層30的該位置 處發(fā)生衍射獲得的1級衍射的光落入觀看者的視線內。
[0059]由上述可知,本發(fā)明實施例提供的顯示裝置10設置有光柵層30,且由顯示裝置10 的視線集中區(qū)A的中心a指向顯示裝置10的非視線集中區(qū)B的方向,光柵層30的光柵周期逐 漸減小,因而由視線集中區(qū)A的中心a指向非視線集中區(qū)B的方向,入射光在光柵層30發(fā)生衍 射后獲得的非〇級衍射的衍射角9逐漸增大,入射光在光柵層30與非視線集中區(qū)B對應的區(qū) 域內發(fā)生衍射后,獲得的非0級衍射的光朝向觀看者Z的視線偏折,使得入射光在光柵層30 與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內發(fā)生衍射后,獲得的非0級衍射的光落入觀看者Z的視線。因 此,可以增加由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線光的光線數量和強 度,使由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的光線數量與由顯 示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的光線數量相匹配,由顯示裝置 10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū) A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度相匹配,減小觀看者Z所觀看到的畫面中分別對應 于視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B的區(qū)域之間的亮度差,從而改善觀看者Z所觀看到的畫面 的亮度均勻性,進而改善觀看者Z的觀看體驗,給觀看者Z帶來更加真實、舒適的觀看體驗。
[0060] 另外,在現(xiàn)有技術中,通常采用微棱鏡或微透鏡來實現(xiàn)對顯示裝置10內的光的傳 播的控制,進而實現(xiàn)對顯示裝置10發(fā)出的光進行控制,也就是說,現(xiàn)有技術中,通常采用基 于幾何光學原理設計的結構來實現(xiàn)對顯示裝置10內的光的傳播的控制,但是,隨著對顯示 裝置10的分辨率等的要求的提高,以及曲面顯示裝置、3D顯示裝置、近眼顯示裝置、AR/VR顯 示裝置的發(fā)展,顯示裝置10內的光在傳播過程中通常會發(fā)生衍射效應和干涉效應,而基于 幾何光學原理設計的結構對顯示裝置10內的光的傳播的控制能力有限,導致基于幾何光學 原理設計的結構不能很好地對顯示裝置10內的光的傳播進行控制。
[0061] 在本發(fā)明實施例提供的顯示裝置10中,通過設置在顯示面板20的內部或顯示面板 20的外部的光柵層30,實現(xiàn)對顯示裝置10內的光的傳播的控制,進而實現(xiàn)對顯示裝置10發(fā) 出的光進行控制,也就是說,本發(fā)明實施例中,采用基于物理光學原理設計的結構來實現(xiàn)對 顯示裝置10內的光的傳播的控制,相比于現(xiàn)有技術中采用基于幾何光學原理設計的結構來 實現(xiàn)對顯示裝置10內的光的傳播的控制,采用基于物理光學原理設計的結構對顯示裝置10 內的光的傳播的控制能力較高,從而可以更好地對顯示裝置10內的光的傳播進行控制,改 善對顯示裝置10內的光的傳播進行控制的控制效果。
[0062]在實際應用中,根據顯示裝置10的功能不同以及顯示裝置10前的觀看區(qū)的位置的 不同,視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B的位置會發(fā)生變化,例如,對于某些顯示裝置10來說, 視線集中區(qū)A可以位于圖2中的左側,此時,非視線集中區(qū)B位于圖2中的右側,或者,對于某 些顯示裝置10來說,視線集中區(qū)A可以位于圖2中的右側,此時,非視線集中區(qū)B位于圖2中的 左側。光柵層30可以根據視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B的位置進行適應性設計。
[0063]值得指出的是,入射至光柵層30的入射光在光柵層30發(fā)生衍射后獲得k級衍射(k =0,± 1,± 2 ...),對顯示裝置10的某個區(qū)域的出光方向的調節(jié)時,通常通過調節(jié)光柵層30 與該區(qū)域對應的區(qū)域內的光柵周期,以對經光柵層30與該區(qū)域對應的區(qū)域時發(fā)生衍射后獲 得的非0級衍射的衍射角進行調節(jié),例如,通常通過調節(jié)光柵層30與該區(qū)域對應的區(qū)域內的 光柵周期,以對1級衍射、2級衍射、3級衍射等的衍射角進行調節(jié)。在實際應用中,入射至光 柵層30的入射光在光柵層30發(fā)生衍射后獲得k級衍射(k = 0, ± 1,±2...),其中,0級衍射的 強度最強,隨著|k|的增加,k級衍射的強度逐漸減小,且通常來說,2級衍射的強度與1級衍 射的強度差一個或多個數量級,即2級衍射的強度比1級衍射的強度小很多,因而,對經光柵 層30與該區(qū)域對應的區(qū)域時發(fā)生衍射后獲得的非0級衍射的衍射角進行調節(jié)時,可以只對1 級衍射的衍射角進行調節(jié)。
[0064]在本發(fā)明實施例中,以對經光柵層30的入射光發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的衍射 角進行調節(jié)為例進行說明,并以對經光柵層30的入射光發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度 和1級衍射的強度分別進行調節(jié)為例進行說明。
[0065] 在上述實施例中,根據顯示裝置10的功能的不同,以及顯示裝置10前的觀看區(qū)的 位置的不同,光柵層30的設置方式可以有多種,下面示例性列舉三種光柵層30的設置方式, 但不限于所列舉的三種方式。
[0066] 方式一,請參閱圖4,圖6和圖7,顯示裝置10包括多個R像素24、多個G像素25和多個 B像素26,光柵層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及與 B像素26對應的B光柵區(qū)35;視線集中區(qū)A的中心a與顯示裝置10的中心對應,沿顯示裝置10 的橫向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光 柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小。
[0067] 具體地,以顯示裝置10為70寸的平面顯示裝置為例進行詳細說明,顯示裝置10的 寬為154.97cm,顯示裝置10的高為87.17cm,例如,如圖6所示,圖6中左右的方向為顯示裝置 10的寬度方向,圖6中上下的方向為顯示裝置10的高度方向,顯示裝置10的觀看區(qū)位于顯示 裝置10的正前方,且顯示裝置10的觀看區(qū)與顯示裝置10在寬度方向上的中心相對;視線集 中區(qū)A位于顯示裝置10沿其寬度方向的中部,即視線集中區(qū)A位于顯示裝置10沿圖6中左右 方向的中部,視線集中區(qū)A的中心a與顯示裝置10的中心對應,非視線集中區(qū)B位于圖6中視 線集中區(qū)A的左右兩側。
[0068] 顯示裝置10的橫向可以認為是與觀看者Z的雙眼連線平行的方向,顯示裝置10的 縱向可以認為是與觀看者Z的雙眼連線垂直的方向,對于上述顯示裝置10,顯示裝置10的寬 度方向平行于觀看者Z的雙眼之間的連線,也就是說,圖6中左右的方向為顯示裝置10的橫 向,圖6中上下的方向為顯示裝置10的縱向。
[0069] 觀看者Z觀看顯示裝置10所顯示的畫面時,觀看者Z與顯示裝置10的距離可以大于 0m且小于500m,為了使觀看者Z獲得較佳的視角,觀看者Z與顯示裝置10的距離可以優(yōu)選為 1.5m〇
[0070] 此時,觀看者Z觀看顯示裝置10所顯示的畫面時,觀看者Z的視線集中在顯示裝置 10沿其寬度方向的中部,即沿圖6中的左右方向,觀看者Z的視線集中在顯示裝置10的中部。
[0071] 請參閱圖6和圖7,顯示裝置10包括多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26,光 柵層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及與B像素26對 應的B光柵區(qū)35;沿顯示裝置10的橫向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R光柵區(qū) 33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小,也就是說,沿顯 示裝置10的橫向,距離顯示裝置10的中心越遠,入射光經R光柵區(qū)33后發(fā)生衍射獲得的1級 衍射的衍射角越大,入射光經G光柵區(qū)34后發(fā)生衍射獲得的1級衍射的衍射角越大,入射光 經B光柵區(qū)35后發(fā)生衍射獲得的1級衍射的衍射角越大,與圖8中曲線ql所示的沿顯示裝置 10的橫向、顯示裝置10的不同位置處發(fā)出的光需要朝向觀看者Z偏折的角度相對應。
[0072] 如圖6和圖8所示,沿著圖6中的左右方向,根據圖8中ql曲線以及公式(1)可以得到 R光柵區(qū)33的光柵周期的分布曲線,如圖8中曲線q2所示,R光柵區(qū)33與顯示裝置10的中部對 應的區(qū)域的光柵周期最大,R光柵區(qū)33與顯示裝置10的兩側對應的區(qū)域的光柵周期較小,例 如,R光柵區(qū)33與顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光柵周期可以大于50wii,R光柵區(qū)33與顯 示裝置10的兩側對應的區(qū)域的光柵周期可以為1.5mi。
[0073] 沿著圖6中的左右方向,根據圖8中ql曲線以及公式(1)可以得到G光柵區(qū)34的光柵 周期的分布曲線,如圖8中曲線q3所示,G光柵區(qū)34與顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光柵 周期最大,G光柵區(qū)34與顯示裝置10的兩側對應的區(qū)域的光柵周期較小,例如,G光柵區(qū)34與 顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光柵周期可以大于50wn,G光柵區(qū)34與顯示裝置10的兩側 對應的區(qū)域的光柵周期可以為1.2mi。
[0074]沿著圖6中的左右方向,根據圖8中ql曲線以及公式(1)可以得到B光柵區(qū)35的光柵 周期的分布曲線,如圖8中曲線q4所示,B光柵區(qū)35與顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光柵 周期最大,B光柵區(qū)35與顯示裝置10的兩側對應的區(qū)域的光柵周期較小,例如,B光柵區(qū)35與 顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光柵周期可以大于50wn,B光柵區(qū)35與顯示裝置10的兩側 對應的區(qū)域的光柵周期可以為1M1。
[0075]在方式一中,通過分別對R光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū) 35的光柵周期分別進行設定,實現(xiàn)對經R像素24獲得的紅光、經G像素25獲得的綠光和經B像 素26獲得的藍光分別進行調節(jié)和控制,使沿顯示裝置10的橫向,由顯示裝置10的各個區(qū)域 發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的光線數量和強度相匹配,減小觀看者Z所觀看到的畫面 分別對應于視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B的區(qū)域之間的亮度差,從而改善觀看者Z所觀看 到的畫面的亮度均勻性,進而改善觀看者Z的觀看體驗,給觀看者Z帶來更加真實、舒適的觀 看體驗。
[0076] 在方式一中,沿顯示裝置10的橫向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R 光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小,因此,方 式一可以實現(xiàn)沿顯示裝置10的橫向對觀看者Z觀看到的畫面的亮度進行調節(jié),從而改善沿 顯示裝置10的橫向觀看者Z所觀看到的畫面的亮度均勻性。
[0077]在方式一中,顯示裝置10的多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26的排列方式 可以是多種,下面示例性列舉一種多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26的排列方式。 [0078] 請繼續(xù)參閱圖6,沿顯示裝置10的橫向,顯示裝置10包括多個R像素列、多個G像素 列和多個B像素列,R像素列、G像素列和B像素列相間排列,R像素列由沿顯示裝置10的縱向 排列的多個R像素24形成,G像素列由沿顯示裝置10的縱向排列的多個G像素25形成,B像素 列由沿顯示裝置10的縱向排列的多個B像素26形成。具體地,如圖6所示,圖6中的左右方向 為顯示裝置10的橫向,圖6中的上下方向為顯示裝置10的縱向,多個R像素24、多個G像素25 和多個B像素26共同形成一個矩陣,矩陣的列沿顯示裝置10的縱向延伸,矩陣的行沿顯示裝 置10的橫向延伸,矩陣的列包括多個R像素列、多個G像素列和多個B像素列,其中,R像素列 由多個R像素24沿顯示裝置10的縱向排列形成,G像素列由多個G像素25沿顯示裝置10的縱 向排列形成,B像素列由多個B像素26沿顯示裝置10的縱向排列形成,且R像素列、G像素列和 B像素列沿顯示裝置10的橫向相間排列,也就是說,沿顯示裝置10的橫向,R像素24、G像素25 和B像素26相間排列,沿顯示裝置10的縱向,R像素24、G像素25和B像素26分別連續(xù)排列。 [0079]當顯示裝置10的多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26的排列方式采用上述 排列方式時,光柵層30的設置方式可以采用如下方式:請繼續(xù)參閱圖7,光柵層30包括多個 光柵凸起31,光柵凸起31為條狀光柵凸起,光柵凸起31沿著顯示裝置10的縱向延伸,多個光 柵凸起31沿顯示裝置10的橫向平行排布。具體地,圖7中的左右方向為顯示裝置10的橫向, 圖7中的上下方向為顯示裝置10的縱向,光柵層30包括多個光柵凸起31,兩個相鄰的兩個光 柵凸起31之間具有縫隙32,光柵凸起31包括:與R像素24對應的R光柵凸起,與G像素25對應 的G光柵凸起,以及與B像素26對應的B光柵凸起;光柵凸起31為條狀光柵凸起,且光柵凸起 31沿著顯示裝置10的縱向延伸,也就是說,R光柵凸起、G光柵凸起和B光柵凸起均為條狀光 柵凸起,R光柵凸起與R像素列的延伸方向平行,G光柵凸起與G像素列的延伸方向平行,B光 柵凸起與B像素列的延伸方向平行。
[0080] 方式二,請參閱圖3、圖11和圖12,顯示裝置10包括多個R像素24、多個G像素25和多 個B像素26,光柵層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及 與B像素26對應的B光柵區(qū)35;視線集中區(qū)A的中心a與顯示裝置10的中心對應,沿顯示裝置 10的縱向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的 光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小。
[0081] 具體地,以顯示裝置10為70寸的平面顯示裝置為例進行詳細說明,顯示裝置10的 寬為154.97cm,顯示裝置10的高為87.17cm,例如,如圖11所示,圖11中左右的方向為顯示裝 置10的寬度方向,圖11中上下的方向為顯示裝置10的高度方向,顯示裝置10的觀看區(qū)位于 顯示裝置10的正前方,且顯示裝置10的觀看區(qū)與顯示裝置10在寬度方向上的中心正對;視 線集中區(qū)A位于顯示裝置10沿其高度方向的中部,即視線集中區(qū)A位于顯示裝置10沿圖11中 上下方向的中部,視線集中區(qū)A的中心a與顯示裝置10的中心對應,非視線集中區(qū)B位于圖11 中視線集中區(qū)A的上下兩側。
[0082] 顯示裝置10的橫向可以認為是與觀看者Z的雙眼連線平行的方向,顯示裝置10的 縱向可以認為是與觀看者Z的雙眼連線垂直的方向,對于上述顯示裝置10,顯示裝置10的寬 度方向平行于觀看者Z的雙眼之間的連線,也就是說,圖11中左右的方向為顯示裝置10的橫 向,圖11中上下的方向為顯示裝置10的縱向。
[0083] 觀看者Z觀看顯示裝置10所顯示的畫面時,觀看者Z與顯示裝置10的距離可以大于 0m且小于500m,為了使觀看者Z獲得較佳的視角,觀看者Z與顯示裝置10的距離可以優(yōu)選為 1.5m〇
[0084] 此時,觀看者Z觀看顯示裝置10所顯示的畫面時,觀看者Z的視線集中在顯示裝置 10沿其高度方向的中部,即沿圖11中的上下方向,觀看者Z的視線集中在顯示裝置10的中 部。
[0085] 請參閱圖11和圖12,顯示裝置10包括多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26, 光柵層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及與B像素26 對應的B光柵區(qū)35;沿顯示裝置10的縱向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R光柵 區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小,也就是說,沿 顯示裝置10的縱向,距離顯示裝置10的中心越遠,入射光經R光柵區(qū)33后發(fā)生衍射獲得的1 級衍射的衍射角越大,入射光經G光柵區(qū)34后發(fā)生衍射獲得的1級衍射的衍射角越大,入射 光經B光柵區(qū)35后發(fā)生衍射獲得的1級衍射的衍射角越大,與圖13中曲線q5所示的沿顯示裝 置10的縱向、顯示裝置10的不同位置處發(fā)出的光需要朝向觀看者Z偏折的角度相對應。 [0086] 如圖11和圖13所示,沿著圖11中的左右方向,根據圖13中q5曲線以及公式(1)可以 得到R光柵區(qū)33的光柵周期的分布曲線,如圖13中曲線q6所示,R光柵區(qū)33與顯示裝置10的 中部對應的區(qū)域的光柵周期最大,R光柵區(qū)33與顯示裝置10的兩側對應的區(qū)域的光柵周期 較小,例如,R光柵區(qū)33與顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光柵周期可以大于50mi,R光柵區(qū) 33與顯示裝置10的兩側對應的區(qū)域的光柵周期可以為2.5mi。
[0087]沿著圖11中的左右方向,根據圖13中q5曲線以及公式(1)可以得到G光柵區(qū)34的光 柵周期的分布曲線,如圖13中曲線q7所示,G光柵區(qū)34與顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光 柵周期最大,G光柵區(qū)34與顯示裝置10的兩側對應的區(qū)域的光柵周期較小,例如,G光柵區(qū)34 與顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光柵周期可以大于50wn,G光柵區(qū)34與顯示裝置10的兩 側對應的區(qū)域的光柵周期可以為2.1M1。
[0088]沿著圖11中的左右方向,根據圖13中q5曲線以及公式(1)可以得到B光柵區(qū)35的光 柵周期的分布曲線,如圖13中曲線q8所示,B光柵區(qū)35與顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光 柵周期最大,B光柵區(qū)35與顯示裝置10的兩側對應的區(qū)域的光柵周期較小,例如,B光柵區(qū)35 與顯示裝置10的中部對應的區(qū)域的光柵周期可以大于50wn,B光柵區(qū)35與顯示裝置10的兩 側對應的區(qū)域的光柵周期可以為1.9mi。
[0089]在方式二中,通過分別對R光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū) 35的光柵周期分別進行設定,實現(xiàn)對經R像素24獲得的紅光、經G像素25獲得的綠光和經B像 素26獲得的藍光分別進行調節(jié)和控制,使沿顯示裝置10的縱向,由顯示裝置10的各個區(qū)域 發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的光線數量和強度相匹配,減小觀看者Z所觀看到的畫面 分別對應于視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B的區(qū)域之間的亮度差,從而改善觀看者Z所觀看 到的畫面的亮度均勻性,進而改善觀看者Z的觀看體驗,給觀看者Z帶來更加真實、舒適的觀 看體驗。
[0090] 在方式二中,沿顯示裝置10的縱向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R 光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小,因此,方 式二可以實現(xiàn)沿顯示裝置10的縱向對觀看者Z觀看到的畫面的亮度進行調節(jié),從而改善沿 顯示裝置10的縱向觀看者Z所觀看到的畫面的亮度均勻性。
[0091] 在方式二中,顯示裝置10的多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26的排列方式 可以是多種,下面示例性列舉一種多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26的排列方式。 [0092] 請繼續(xù)參閱圖11,沿顯示裝置10的縱向,顯示裝置10包括多個R像素行、多個G像素 行和多個B像素行,R像素行、G像素行和B像素行相間排列,R像素行由沿顯示裝置10的橫向 排列的多個R像素24形成,G像素行由沿顯示裝置10的橫向排列的多個G像素25形成,B像素 行由沿顯示裝置10的橫向排列的多個B像素26形成。具體地,如圖11所示,圖11中的左右方 向為顯示裝置10的橫向,圖11中的上下方向為顯示裝置10的縱向,多個R像素24、多個G像素 25和多個B像素26共同形成一個矩陣,矩陣的列沿顯示裝置10的縱向延伸,矩陣的行沿顯示 裝置10的橫向延伸,矩陣的行包括多個R像素行、多個G像素行和多個B像素行,其中,R像素 行由多個R像素24沿顯示裝置10的橫向排列形成,G像素行由多個G像素25沿顯示裝置10的 橫向排列形成,B像素行由多個B像素26沿顯示裝置10的橫向排列形成,且R像素行、G像素行 和B像素行沿顯示裝置10的縱向相間排列,也就是說,沿顯示裝置10的縱向,R像素24、G像素 25和B像素26相間排列,沿顯示裝置10的橫向,R像素24、G像素25和B像素26分別連續(xù)排列。 [0093]當顯示裝置10的多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26的排列方式采用上述 排列方式時,光柵層30的設置方式可以采用如下方式:請繼續(xù)參閱圖12,光柵層30包括多個 光柵凸起31,光柵凸起31為條狀光柵凸起,光柵凸起31沿著顯示裝置10的橫向延伸,多個光 柵凸起31沿顯示裝置10的縱向平行排布。具體地,圖12中的左右方向為顯示裝置10的橫向, 圖12中的上下方向為顯示裝置10的縱向,光柵層30包括多個光柵凸起31,兩個相鄰的兩個 光柵凸起31之間具有縫隙32,光柵凸起31包括:與R像素24對應的R光柵凸起,與G像素25對 應的G光柵凸起,以及與B像素26對應的B光柵凸起;光柵凸起31為條狀光柵凸起,且光柵凸 起31沿著顯示裝置10的橫向延伸,也就是說,R光柵凸起、G光柵凸起和B光柵凸起均為條狀 光柵凸起,R光柵凸起與R像素列的延伸方向平行,G光柵凸起與G像素列的延伸方向平行,B 光柵凸起與B像素列的延伸方向平行。
[0094]方式一提供的顯示裝置10可以改善沿顯示裝置10的橫向觀看者Z所觀看到的畫面 的亮度均勻性,方式二中提供的顯示裝置10可以改善沿顯示裝置10的縱向觀看者Z所觀看 到的畫面的亮度均勻性,在實際應用中,還可以同時改善沿顯示裝置10的橫向和縱向觀看 者Z所觀看到的畫面的亮度均勻性。
[0095]方式三,請參閱圖14和圖15,顯示裝置10包括呈陣列排布的多個R像素24、多個G像 素25和多個B像素26,光柵層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵 區(qū)34,以及與B像素26對應的B光柵區(qū)35;視線集中區(qū)A的中心a與顯示裝置10的中心對應,沿 著顯示裝置10的縱向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R光柵區(qū)33的光柵周期、G 光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小;沿著顯示裝置10的橫向,由顯示 裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵 區(qū)35的光柵周期均逐漸減小。
[0096] 具體地,以顯示裝置10為70寸的平面顯示裝置為例進行詳細說明,顯示裝置10的 寬為154.97cm,顯示裝置10的高為87.17cm,例如,如圖14所示,圖14中左右的方向為顯示裝 置10的寬度方向,圖14中上下的方向為顯示裝置10的高度方向,顯示裝置10的觀看區(qū)位于 顯示裝置10的正前方,且顯示裝置10的觀看區(qū)與顯示裝置10在寬度方向上的中心正對,觀 看者Z觀看顯示裝置10所顯示的畫面時,觀看者Z與顯示裝置10的距離可以大于0m且小于 500m,為了使觀看者Z獲得較佳的視角,觀看者Z與顯示裝置10的距離可以優(yōu)選為1.5m;此 時,觀看者Z觀看顯示裝置10所顯示的畫面時,觀看者Z的視線集中在顯示裝置10中部區(qū)域, 視線集中區(qū)A與顯示裝置10的中部區(qū)域相對,非視線集中區(qū)B位于視線集中區(qū)A的四周。 [0097] 顯示裝置10的橫向可以認為是與觀看者Z的雙眼連線平行的方向,顯示裝置10的 縱向可以認為是與觀看者Z的雙眼連線垂直的方向,對于上述顯示裝置10,顯示裝置10的寬 度方向平行于觀看者Z的雙眼之間的連線,也就是說,圖14中左右的方向為顯示裝置10的橫 向,圖14中上下的方向為顯示裝置10的縱向。
[0098] 方式三中,沿著顯示裝置10的縱向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R 光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小;沿著顯 示裝置10的橫向,由顯示裝置10的中心向顯示裝置10的兩側,R光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵 區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期均逐漸減小。因此,沿顯示裝置10的橫向,由顯示 裝置10的兩側發(fā)出的紅光、綠光和藍光分別朝向觀看者Z的視線偏折,增加沿顯示裝置10的 橫向、顯示裝置10的兩側發(fā)出的光中落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度,實現(xiàn)沿顯 示裝置10的橫向對觀看者Z觀看到的畫面的亮度進行調節(jié);沿顯示裝置10的縱向,由顯示裝 置10的兩側發(fā)出的紅光、綠光和藍光分別朝向觀看者Z的視線偏折,增加沿顯示裝置10的縱 向、顯示裝置10的兩側發(fā)出的光中落入觀看者Z的視線的光的光線數量和強度,實現(xiàn)沿顯示 裝置10的縱向對觀看者Z觀看到的畫面的亮度進行調節(jié)。也就是說,在方式三提供的顯示裝 置10中,R光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B光柵區(qū)35的光柵周期分別沿顯示 裝置10的橫向和縱向變化,可以同時改善沿顯示裝置10的橫向和縱向觀看者Z所觀看到的 畫面的亮度均勻性。
[0099]值得一提的是,在方式三中,光柵層30的多個光柵凸起31可以位于同一層中,光柵 層30的多個光柵凸起31可以呈陣列排布,且多個光柵凸起31的排列同時滿足沿顯示裝置10 的橫向和縱向的排列要求。在實際應用中,光柵層30可以包括層疊設置的橫向光柵層和縱 向光柵層,其中,橫向光柵層采用與方式一提供的顯示裝置10中的光柵層30的設置方式,縱 向光柵層采用與方式二提供的顯示裝置10中的光柵層30的設置方式,即方式三提供的顯示 裝置10的光柵層30中,橫向光柵層和縱向光柵層可以分別進行設置。
[0100] 上述方式一、方式二和方式三中,顯示裝置10包括多個R像素24、多個G像素25和多 個B像素26,光柵層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及 與B像素26對應的B光柵區(qū)35,通過分別對R光柵區(qū)33的光柵周期、G光柵區(qū)34的光柵周期和B 光柵區(qū)35的光柵周期進行設計,即方式一、方式二和方式三中,光柵層30的設置是根據顯示 裝置10的多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26進行的,以對顯示裝置10與R像素24對 應的區(qū)域發(fā)出的光、顯示裝置10與G像素25對應的區(qū)域發(fā)出的光、方便對顯示裝置10與B像 素26對應的區(qū)域發(fā)出的光分別進行控制,從而進一步改善觀看者Z的觀看體驗,給觀看者Z 帶來更加真實、舒適的觀看體驗。
[0101]值得一提的是,顯示裝置1〇包括多個R像素24、多個G像素25和多個B像素26,光柵 層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及與B像素26對應 的B光柵區(qū)35,當在3D顯示裝置、近眼顯示裝置或AR/VR顯示裝置中設置包括R光柵區(qū)33、G光 柵區(qū)34和B光柵區(qū)35的光柵層30時,R光柵區(qū)33與R像素24、G光柵區(qū)34與G像素25、B光柵區(qū)35 與B像素26均應具有較高對準度,即,光柵層30的每個光柵凸起31均不同時對準具有不同色 彩的兩個像素,即,光柵層30的每個光柵凸起31均不同時對準R像素24和G像素25,光柵層30 的每個光柵凸起31均不同時對準R像素24和B像素26,光柵層30的每個光柵凸起31均不同時 對準G像素25和B像素26。
[0102] 在上述實施例中,光柵層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G 光柵區(qū)34,以及與B像素26對應的B光柵區(qū)35,R光柵區(qū)33、G光柵區(qū)34和B光柵區(qū)35可以同層 設置,或者,光柵層30可以分為層疊設置的第一層、第二層和第三層,R光柵區(qū)33可以位于第 一層,G光柵區(qū)34可以位于第二層,B光柵區(qū)35可以位于第三層,即R光柵區(qū)33、G光柵區(qū)34和B 光柵區(qū)35不同層設置,與將R光柵區(qū)33、G光柵區(qū)34和B光柵區(qū)35同層設置相比,可以防止制 作光柵層30時,R光柵區(qū)33、G光柵區(qū)34和B光柵區(qū)35相互干擾,方便光柵層30的制作。
[0103] 在實際應用中,光柵層30的設置也可以不考慮顯示裝置10的多個R像素24、多個G 像素25和多個B像素26的因素,即光柵層30的光柵周期只需滿足:沿視線集中區(qū)A的中心a指 向非視線集中區(qū)B的方向,光柵層30的光柵周期逐漸減小,光柵層30不針對R像素24、G像素 25和B像素26分別進行設計。
[0104] 在上述實施例中,通過對光柵層30各個區(qū)域的光柵周期進行設定,使光柵層30的 光柵周期由視線集中區(qū)A的中心a向顯示裝置10的邊緣逐漸減小,以使由顯示裝置10的非視 線集中區(qū)B發(fā)出的光可朝向觀看者Z的視線偏折,增加由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、 落入觀看者Z的視線內的光的光線數量和強度,實現(xiàn)使由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā) 出、落入觀看者Z的視線內的光的光線數量與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看 者Z的視線內的光的光線數量相匹配,使由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z 的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強 度相匹配。
[0105] 在實際應用中,本發(fā)明實施例提供的顯示裝置10中設置有光柵層30,入射至光柵 層30的入射光在光柵層30處會發(fā)生衍射和干涉,入射光在光柵層30處發(fā)生衍射后獲得的k 級衍射會發(fā)生干涉相長或干涉相消的現(xiàn)象,且入射光在光柵層30處發(fā)生衍射后獲得的k級 衍射會發(fā)生干涉相長或干涉相消與光柵層30的光柵凸起31的厚度相關,因而,可以通過設 定光柵層30的光柵凸起31的厚度,以使某級衍射發(fā)生干涉相長或干涉相消,進而調整某級 衍射的強度。
[0106] 通常,當光柵層30的光柵周期和光柵占空比一定時,光柵層30的光柵凸起31的折 射率為nG,相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙32內的填充物的折射率為ns,入射至光柵層30 的入射光的波長為A,當光柵層30的厚度h為
,且m取半整數時,入射光在光柵層 30發(fā)生衍射后獲得的0級衍射發(fā)生干涉相消,入射光在光柵層30發(fā)生衍射后獲得的1級衍射 發(fā)生干涉相長,當光柵層30的厚度h為
,且m取整數時,入射光在光柵層30發(fā)生衍 射后獲得的〇級衍射發(fā)生干涉相長,入射光在光柵層30發(fā)生衍射后獲得的1級衍射發(fā)生干涉 相消。
[0107]例如,請參閱圖16和圖17,當光柵層30的光柵周期為3wii,光柵層30的光柵占空比 為0.5,且| m-ns |為0.5時,入射至光柵層30的入射光在光柵層30發(fā)生衍射后獲得的0級衍射 的出光效率與光柵層30的光柵凸起31的厚度之間的關系圖16所示,入射至光柵層30的入射 光在光柵層30發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的出光效率與光柵層30的光柵凸起31的厚度之間 的關系如圖17所示,由圖16和圖17可知,當m取整數時,例如m取1時,0級衍射發(fā)生干涉長,1 級衍射發(fā)生干涉相消,當m取半整數時,例如m取時,0級衍射發(fā)生干涉相消,1級衍射發(fā)生干
涉相長。
[0108]也就是說,由顯示裝置10各個區(qū)域內發(fā)出的光的強度還與光柵層30的光柵凸起31 的厚度有關,且根據上述結論,可以通過分別與視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B對應的光柵 層30的光柵凸起31的厚度進行設定,以增加入射光在光柵層30的非視線集中區(qū)B內發(fā)生衍 射后獲得的非〇級衍射的強度,進而增加由顯示裝置10與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域發(fā)出、 落入觀看者Z的視線內的光的強度,從而進一步使由顯示裝置10對應于非視線集中區(qū)B的區(qū) 域發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10對應于視線集中區(qū)A的區(qū)域發(fā) 出、落入觀看者Z的視線內的光的強度相匹配。
[0109] 例如,由視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光可以認為是直射入觀看者Z的 視線,即可以認為視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光為入射光經對應于視線集中 區(qū)A的光柵層30后獲得的0級衍射的光,而由非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光 則需要經過偏折后才能落入觀看者Z的視線,即可以認為由非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看 者Z的視線的光為入射光經對應于非視線集中區(qū)B的光柵層30后獲得的非0級衍射的光,由 顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度可能會低于由顯示裝 置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度。因此,可以對分別與視線集中 區(qū)A和非視線集中區(qū)B對應的光柵層30的光柵凸起31的厚度進行設定,使入射光經對應于視 線集中區(qū)A的光柵層30后獲得的0級衍射不發(fā)生完全干涉相長現(xiàn)象或完全干涉相消現(xiàn)象,使 入射光經對應于非視線集中區(qū)B的光柵層30后獲得的非0級衍射發(fā)生完全干涉,調節(jié)入射光 經對應于視線集中區(qū)A的光柵層30后獲得的0級衍射的光的強度,調節(jié)入射光經對應于非視 線集中區(qū)B的光柵層30后獲得的非0級衍射的光的強度,使入射光經對應于視線集中區(qū)A的 光柵層30后獲得的0級衍射的光的強度與入射光經對應于非視線集中區(qū)B的光柵層30后獲 得的非〇級衍射的光的強度相匹配,從而使由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看 者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光 的強度相匹配。。
[0110] 具體地,通常,可以假定入射至光柵層30的入射光為垂直于光柵層30入射,即入射 至光柵層30的入射光為準直入射,入射至光柵層30的入射光的入射角0〇為0°,例如,顯示裝 置10為液晶顯示裝置時,顯示裝置10包括顯示面板20和背光源,背光源為顯示面板20提供 面光源,面光源入射至顯示面板20中時,通常為垂直于顯示面板20入射,光柵層30設置于顯 示面板20的內部或外部時,面光源也垂直于光柵層30入射。 光柵層30包括多個光柵凸起31,與非視線集中區(qū)B對應的光柵凸起31的厚度hB滿 足:
(2)
[0113]其中,nGB為與非視線集中區(qū)B對應的光柵凸起31的折射率,nSB為與非視線集中區(qū)B 對應、相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙32內的填充物的折射率,A為入射至光柵層30的入 射光的波長,mB為第二常數,第二常數mB滿足:
j' = 0,K2,3,4…。
[0114]當與非視線集中區(qū)B對應的光柵凸起31的厚度hB滿足公式(2)時,入射光在對應于 非視線集中區(qū)B的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的1級衍射發(fā)生干涉相長,增加了入射光在對應 于非視線集中區(qū)B的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的強度,從而增加了由顯示裝置10 的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線的光的強度,使由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B 發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z 的視線內的光的強度相匹配,減小觀看者Z所觀看到的畫面中分別對應于視線集中區(qū)A和非 視線集中區(qū)B的區(qū)域之間的亮度差,從而改善觀看者Z所觀看到的畫面的亮度均勻性,進而 改善觀看者Z的觀看體驗,給觀看者Z帶來更加真實、舒適的觀看體驗。
[0115] 在上述實施例中,顯示裝置10包括多個R像素24、多個G像素25和多個B像素,光柵 層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及與B像素26對應 的B光柵區(qū)35。設定位于R光柵區(qū)33與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度時, 入射至光柵層30的入射光的波長A為紅光的波長,紅光的波長為630nm;設定位于G光柵區(qū)34 與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度時,入射至光柵層30的入射光的波長入 為綠光的波長,綠光的波長為550nm;設定位于B光柵區(qū)35與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內的 光柵凸起31的厚度時,入射至光柵層30的入射光的波長A為藍光的波長,藍光的波長為 430nm〇
[0116] 與視線集中區(qū)A對應的光柵凸起31的厚度hA滿足:
(3 J
[0118]其中,nCA為與視線集中區(qū)A對應的光柵凸起31的折射率,nSA為與視線集中區(qū)A對 應、相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙32內的填充物的折射率,A為入射至光柵層30的入射 光的波長,mA為第一常數,第一常數mA滿足:
i = 1,2,3,4.,. 〇
[0120] 在公式(3)中,第一常數mA滿足
/ = U,3,4:... 5g卩,第一常數mA 不取半整數,此時,入射光在光柵層30的視線集中區(qū)A內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射不發(fā)生 完全干涉相消,且入射光在光柵層30的視線集中區(qū)A內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射也不發(fā)生 完全干涉相長,也就是說,與視線集中區(qū)A對應的光柵凸起31的厚度h B滿足公式(2)時,可以 調節(jié)入射光在對應于視線集中區(qū)A的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的光的強度,使由 顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視 線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度相匹配,減小觀看者Z所觀看到的畫面中 分別對應于視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B的區(qū)域之間的亮度差,從而改善觀看者Z所觀看 到的畫面的亮度均勻性,進而改善觀看者Z的觀看體驗,給觀看者Z帶來更加真實、舒適的觀 看體驗。
[0121] 在上述實施例中,顯示裝置10包括多個R像素24、多個G像素25和多個B像素,光柵 層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及與B像素26對應 的B光柵區(qū)35。設定位于R光柵區(qū)33與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度時,入 射至光柵層30的入射光的波長A為紅光的波長,紅光的波長為630nm;設定位于G光柵區(qū)34與 視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度時,入射至光柵層30的入射光的波長A為綠 光的波長,綠光的波長為550nm;設定位于B光柵區(qū)35與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸 起31的厚度時,入射至光柵層30的入射光的波長A為藍光的波長,藍光的波長為430nm。
[0122] 上述實施例中,第一常數mA的取值可以為整數,也可以為非整數,在實際應用中, 第一常數mA可以根據實際需求進行取值,例如,入射光在對應于視線集中區(qū)A的光柵層30發(fā) 生衍射后獲得的0級衍射的強度與入射光在對應于非視線集中區(qū)B的光柵層30發(fā)生衍射后 獲得的1級衍射的強度相差較小時,第一常數IM可以取整數,入射光在光柵層30的視線集中 區(qū)A內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射發(fā)生干涉相長,此時,入射光在光柵層30的視線集中區(qū)A內 發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的光的強度達到最大,或者,第一常數m A可以取非整數,且第一 常數IM的取值靠近整數,例如,當i取1時,且0 ? 5 <mA< 1時,第一常數IM的取值可以為0 ? 85、 0.9或者0.95等;當i取1時,且l<mA<l. 5時,第一常數mA的取值可以為1.05、1.1或者1.15 等。
[0123] 入射光在對應于視線集中區(qū)A的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度與入 射光在對應于非視線集中區(qū)B的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的強度相差較大時,第 一常數mA可以不取整數,且第一常數mA的取值優(yōu)選接近半整數,即第一常數mA的取值滿足:
/ = 1,2么4...,例如,當1取1時,且〇.5< mA<l時,第一常數mA的取值可以為0.55、0.58或者0.6等;當1取1時,且1<11^<1.5時,第一 常數mA的取值可以為1.4、1.43或者1.46等。
[0124] 通過對第一常數mA的取值進行設定,使入射光在對應于視線集中區(qū)A的光柵層30 發(fā)生衍射后獲得的0級衍射不會發(fā)生完全的干涉相長,從而使由顯示裝置10的視線集中區(qū)A 發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看 者Z的視線內的光的強度相匹配。
[0125] 在上述實施例中,對應于視線集中區(qū)A的光柵凸起31的折射率nCA與對應于視線集 中區(qū)A、相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙內的填充物的折射率n SA之間具有差值,且nCA與 nsA的大小可以根據實際應用進行設定,例如,ncA與nsA的關系可以滿足:ncA<nsA,或者,ncA> nsA。在本發(fā)明實施例中,ncA與nsA的關系滿足:ncA>nsA,例如,ncA=l .5,nsA=l,也就是說,形 成光柵凸起31的材料的折射率為1.5,填充在相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙內的填充 物的折射率為1,當光柵層30位于顯示面板20的外部時,位于視線集中區(qū)A內、相鄰的兩個光 柵凸起31內的填充物可以為空氣。
[0126] 在上述實施例中,對應于非視線集中區(qū)B的光柵凸起31的折射率nCB與對應于非視 線集中區(qū)B、相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙內的填充物的折射率n SB之間具有差值,且 ncA與nsA的大小可以根據實際應用進行設定,例如,ncB與nsB的關系可以滿足:ncB<nsB,或者, ncB>nsB。在本發(fā)明實施例中,ncB與nsB的關系滿足:ncB>nsB,例如,ncB = 1 ? 5,nsB = 1,也就是 說,形成光柵凸起31的材料的折射率為1.5,填充在相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙內的 填充物的折射率為1,當光柵層30位于顯示面板20的外部時,位于非視線集中區(qū)B內、相鄰的 兩個光柵凸起31內的填充物可以為空氣。
[0127] 在公式(2)中,當ncB、nsB和X的值確定后,第二常數mB的取值越大,與非視線集中區(qū)B 對應的光柵凸起31的厚度h B也越大,由于制作較厚的光柵凸起31時,通常需要花費較多的 工藝和時間,導致顯示裝置10的制備成本較高,且不利于顯示裝置10的薄型化設計。因此, 為了降低顯示裝置10的制備成本,且便于顯示裝置10的薄型化設計,在本發(fā)明實施例中,第 二常數m B滿足:mB = 0.5,以減小與非視線集中區(qū)B對應的光柵凸起31的厚度hB,從而降低顯 示裝置10的制備成本,并便于顯示裝置10的薄型化設計。
[0128] 在公式(3)中,當ncA、nsA和X的值確定后,第一常數mA的取值越大,與視線集中區(qū)A對 應的光柵凸起31的厚度hA也越大,由于制作較厚的光柵凸起31時,通常需要花費較多的工 藝和時間,導致顯示裝置10的制備成本較高,且不利于顯示裝置10的薄型化設計。因此,為 了降低顯示裝置10的制備成本,且便于顯示裝置10的薄型化設計,在本發(fā)明實施例中,第一 常數IM滿足:0 ? 5<mA< 1 ? 5,且第一常數niA優(yōu)選滿足:0 ? 5<mA$ 1,以減小與視線集中區(qū)A對 應的光柵凸起31的厚度hA,從而降低顯示裝置10的制備成本,并便于顯示裝置10的薄型化 設計。
[0129] 在上述實施例中,顯示裝置10包括多個R像素24、多個G像素25和多個B像素,光柵 層30包括:與R像素24對應的R光柵區(qū)33,與G像素25對應的G光柵區(qū)34,以及與B像素26對應 的B光柵區(qū)35。
[0130] 設定位于R光柵區(qū)33與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度時,入射 至光柵層30的入射光的波長A為紅光的波長,紅光的波長為630nm,根據公式(2),當第二常 數mB為0.5時,且| ncB-nsB |為0.5時,位于R光柵區(qū)33與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內的光柵凸 起31的厚度hBR為630nm;設定位于G光柵區(qū)34與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內的光柵凸起31 的厚度時,入射至光柵層30的入射光的波長A為綠光的波長,綠光的波長為550nm,根據公式 (2),當第二常數m B為0.5時,且| nGB-nSB |為0.5時,位于G光柵區(qū)34與非視線集中區(qū)B對應的區(qū) 域內的光柵凸起31的厚度hBG為630nm;設定位于B光柵區(qū)35與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內 的光柵凸起31的厚度時,入射至光柵層30的入射光的波長A為藍光的波長,藍光的波長為 430nm,根據公式(2),當第二常數mB為0.5時,且|nGB-nsB|為0.5時,位于B光柵區(qū)35與非視線 集中區(qū)B對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h BB為430nm。
[0131]設定位于R光柵區(qū)33與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hM時,入射 至光柵層30的入射光的波長A為紅光的波長,紅光的波長為630nm,根據公式(3),當第一常 數mA滿足:0.5 <mA< 1.5時,且| nGA-nSA |為0.5時,位于R光柵區(qū)33與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域 內的光柵凸起31的厚度hAR滿足:315nm<h AR<945nm。在實際應用中,入射光在對應于視線 集中區(qū)A的R光柵區(qū)33內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度與入射光在對應于非視線集中區(qū) B的R光柵區(qū)33內發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的強度相差較小時,位于R光柵區(qū)33與視線集中 區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AR可以取630nm,或者,位于R光柵區(qū)33與視線集中區(qū) A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAR的取值接近630nm,例如,位于R光柵區(qū)33與視線集中 區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AR可以為55011111、580腦、600腦、650腦或者68011111等; 入射光在對應于視線集中區(qū)A的R光柵區(qū)33內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度與入射光在 對應于非視線集中區(qū)B的R光柵區(qū)33內發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的強度相差較大時,優(yōu)選 地,位于R光柵區(qū)33與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AR接近315nm,例如, 位于R光柵區(qū)33與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAR可以為330nm、370nm或 400nm等,或者,位于R光柵區(qū)33與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AR接近 945nm,例如,位于R光柵區(qū)33與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAR可以為 850nm、900nm 或 930nm 等。
[0132]設定位于G光柵區(qū)34與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAG時,入射 至光柵層30的入射光的波長A為綠光的波長,綠光的波長為550nm,據公式(3),當第一常數 mA滿足:0 ? 5<mA< 1 ? 5時,且| nGA-nSA |為0 ? 5時,位于G光柵區(qū)34與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內 的光柵凸起31的厚度hAG滿足:275nm<hAG<825nm。在實際應用中,入射光在對應于視線集 中區(qū)A的G光柵區(qū)34內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度與入射光在對應于非視線集中區(qū)B 的G光柵區(qū)34內發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的強度相差較小時,位于G光柵區(qū)34與視線集中 區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AG可取550nm,或者,位于G光柵區(qū)34與視線集中區(qū)A 對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAG的取值接近550nm,例如,位于G光柵區(qū)34與視線集中 區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AG可以為500nm、530nm、580nm或者600nm等;入射光 在對應于視線集中區(qū)A的G光柵區(qū)34內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度與入射光在對應于 非視線集中區(qū)B的G光柵區(qū)34內發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的強度相差較大時,優(yōu)選地,位于 G光柵區(qū)34與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h Ac接近275nm,例如,位于G光 柵區(qū)34與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAG可以為300nm、320nm或350nm 等,或者,位于G光柵區(qū)34與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AG接近825nm, 例如,位于G光柵區(qū)34與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAG可以為800nm、 760nm 或 730nm 等。
[0133] 設定位于B光柵區(qū)35與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAB時,入射 至光柵層30的入射光的波長A為藍光的波長,藍光的波長為430nm,據公式(3),當第一常數 mA滿足:0 ? 5<mA< 1 ? 5時,且| nGA-nSA |為0 ? 5時,位于B光柵區(qū)35與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內 的光柵凸起31的厚度hAB滿足:215nm<hAB<645nm。在實際應用中,入射光在對應于視線集 中區(qū)A的B光柵區(qū)35內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度與入射光在對應于非視線集中區(qū)B 的B光柵區(qū)35內發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的強度相差較小時,位于B光柵區(qū)35與視線集中 區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AB可取430nm,或者,位于B光柵區(qū)35與視線集中區(qū)A 對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAB的取值接近430nm,例如,位于B光柵區(qū)35與視線集中 區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAB可以為350nm、380nm、480nm或者500nm等;入射光 在對應于視線集中區(qū)A的B光柵區(qū)35內發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度與入射光在對應于 非視線集中區(qū)B的B光柵區(qū)35內發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的強度相差較大時,優(yōu)選地,位于 B光柵區(qū)35與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAB接近215nm,例如,位于B光 柵區(qū)35與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAB可以為250nm、280nm或300nm 等,或者,位于B光柵區(qū)35與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度h AB接近645nm, 例如,位于B光柵區(qū)35與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內的光柵凸起31的厚度hAB可以為620nm、 600nm 或 550nm 等。
[0134] 在上述實施例中,通過對光柵層30各個區(qū)域的光柵周期進行設定,使光柵層30的 光柵周期由視線集中區(qū)A的中心a向顯示裝置10的邊緣逐漸減小,以使由顯示裝置10的非視 線集中區(qū)B發(fā)出的光可朝向觀看者Z的視線偏折,實現(xiàn)對顯示裝置10的非視線集中區(qū)B的出 光方向的調節(jié),增加由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的光 線數量和強度;通過對光柵層30各個區(qū)域的光柵凸起31的厚度進行設定,使入射光在對應 于非視線集中區(qū)B的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的非0級衍射(例如1級衍射)發(fā)生干涉相長, 增加入射光在對應于非視線集中區(qū)B的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的非0級衍射的強度,進而 增加由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度。因此,通過對 光柵層30各個區(qū)域的光柵周期和光柵凸起31的厚度分別進行設定,可以實現(xiàn)使由顯示裝置 10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的光線數量與由顯示裝置10的視線集 中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的光線數量相匹配,使由顯示裝置10的非視線集中 區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看 者Z的視線內的光的強度相匹配。
[0135] 在實際應用中,請參閱圖18和圖19,當光柵層30的光柵周期為3wii,光柵層30的光 柵凸起31的厚度為500nm時,入射至光柵層30的入射光在光柵層30發(fā)生衍射后獲得的0級衍 射的出光效率與光柵占空比之間的關系圖18所示,入射至光柵層30的入射光在光柵層30發(fā) 生衍射后獲得的1級衍射的出光效率與光柵占空比之間的關系如圖19所示,由圖18可知,對 于〇級衍射來說,光柵占空比為0.5時,0級衍射的強度最小,且光柵占空比小于0.5時,0級衍 射的強度隨著光柵占空比的增大而減小,光柵占空比大于0.5時,0級衍射的強度隨著光柵 占空比的增大而增大;由圖19可知,對于1級衍射來說,光柵占空比為0.5時,1級衍射的強度 最大,且光柵占空比小于0.5時,1級衍射的強度隨著光柵占空比的增大而增大,光柵占空比 大于0.5時,1級衍射的強度隨著光柵占空比的增大而減小。
[0136] 也就是說,由顯示裝置10各個區(qū)域內發(fā)出的光的強度還與光柵層30的光柵占空比 有關,且根據上述結論,可以通過對光柵層30分別對應于視線集中區(qū)A和非視線集中區(qū)B的 區(qū)域的光柵占空比進行設定,以增加入射光在對應于非視線集中區(qū)B的光柵層30發(fā)生衍射 后獲得的非〇級衍射的強度,進而增加由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的 視線內的光的強度,并在必要時,適當降低入射光在對應于視線集中區(qū)A的光柵層30發(fā)生衍 射后獲得的〇級衍射的強度,進而適當降低由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z 的視線內的光的強度,從而進一步使由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的 視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度 相匹配。
[0137] 具體地,與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內,光柵層30的光柵占空比dcA滿足:0.2<dcA <〇. 8;與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內,光柵層30的光柵占空比dcB為0.5。具體實施時,與 視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內,R光柵區(qū)33的光柵占空比、G光柵區(qū)34的光柵占空比、B光柵區(qū)34 的光柵占空比均位于0.2到0.8之間,與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內,R光柵區(qū)33的光柵占 空比、G光柵區(qū)34的光柵占空比、B光柵區(qū)34的光柵占空比均為0.5。
[0138] 在本發(fā)明實施例中,與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內,光柵層30的光柵占空比dcB 設定為0.5,因而與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內,光柵層30的光柵周期和光柵層30的光柵 凸起31的厚度一定時,入射光在與非視線集中區(qū)B對應的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的1級衍 射的強度最大,使得由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光具有 較高的強度,從而可以使由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光 的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度相匹配。
[0139] 在本發(fā)明實施例中,與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內,光柵層30的光柵占空比dcA滿 足:0.2<d CA<0.8,在實際應用中,與視線集中區(qū)A對應的區(qū)域內,光柵層30的光柵占空比 dcA的取值可以根據實際需要進行設定,例如,由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀 看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的 光的強度相差較大時,則可以使與視線集中區(qū)A對應的光柵層30的光柵占空比dcA的取值為 0.5,此時,與視線集中區(qū)A對應的光柵層30的光柵周期和光柵層30的光柵凸起31的厚度一 定時,入射光在與視線集中區(qū)A對應的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度最小,因 而可以適當降低入射光在與視線集中區(qū)A對應的光柵層30發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強 度,從而可以使由顯示裝置10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與 由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度相匹配;由顯示裝置 10的非視線集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū) A發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度相差較小時,則可以使與視線集中區(qū)A對應的光柵 層30的光柵占空比dcA滿足:0.2<d CA<0.5,或者,0.5<dCA$0.8,例如,光柵層30的光柵占 空比dcA的取值可以為0.2、0.3、0.4、0.6、0.7或0.8,此時,與視線集中區(qū)六對應的光柵層30 的光柵周期和光柵層30的光柵凸起31的厚度一定時,入射光在與視線集中區(qū)A對應的光柵 層30發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度不處于最小,且入射光在與視線集中區(qū)A對應的光柵 層30發(fā)生衍射后獲得的0級衍射的強度也不處于最大,因而可以使由顯示裝置10的非視線 集中區(qū)B發(fā)出、落入觀看者Z的視線內的光的強度與由顯示裝置10的視線集中區(qū)A發(fā)出、落入 觀看者Z的視線內的光的強度相匹配。
[0140] 在上述實施例中,顯示裝置10為液晶顯示裝置,且顯示裝置10中光柵層30的設置 方式采用方式一,且與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內,R光柵區(qū)33的光柵凸起31的厚度hBR為 630nm,G光柵區(qū)34的光柵凸起31的厚度h BG為550nm,B光柵區(qū)33的光柵凸起31的厚度hBB為 430nm,且與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內,光柵層30的光柵占空比dc B為0.5,當光柵層30位 于顯示面板20的彩膜層的出光側,且光柵層30與彩膜層接觸,經過演算,與非視線集中區(qū)B 對應的區(qū)域內,入射光在光柵層30發(fā)生衍射后獲得的1級衍射的出光效率與光柵周期的關 系如圖9所示,從圖9中可以看出,非視線集中區(qū)B內,與R光柵區(qū)33對應的1級衍射的出光效 率(曲線q9和曲線q9'所示)、與G光柵區(qū)34對應的1級衍射的出光效率(曲線qlO和曲線qlO' 所示)、與B光柵區(qū)35對應的1級衍射的出光效率(曲線qll和曲線qll'所示)基本不變,與R光 柵區(qū)33對應的1級衍射的強度、與G光柵區(qū)34對應的1級衍射的強度、與B光柵區(qū)35對應的1級 衍射的強度均未被抑制;與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內,入射光在光柵層30發(fā)生衍射后獲 得的〇級衍射的出光效率與光柵周期的關系如圖10所示,從圖10中可以看出,非視線集中區(qū) B內,分別對與R光柵區(qū)33對應的0級衍射的出光效率(曲線ql2和曲線ql2'所示)、與G光柵區(qū) 34對應的0級衍射的出光效率(曲線ql3和曲線ql3'所示)、與B光柵區(qū)35對應的0級衍射的出 光效率(曲線ql4和曲線ql4'所示)的抑制效果較明顯。
[0141] 從圖9和圖10中看出,與非視線集中區(qū)B對應的區(qū)域內,與R光柵區(qū)33對應的0級衍 射的強度、與G光柵區(qū)34對應的0級衍射的強度、與B光柵區(qū)35對應的0級衍射的強度分別在 一定程度上被抑制,而與R光柵區(qū)33對應的1級衍射的強度、與G光柵區(qū)34對應的1級衍射的 強度、與B光柵區(qū)35對應的1級衍射的強度分別增加。
[0142] 圖9中,曲線q9、曲線qlO和曲線qll上分別具有波動,這些波動是由于單色光在光 柵層30發(fā)生布拉格共振所引起的,這些波動在單色光變成具有一定寬度的光譜時,這些波 動可以得到削減或消除,在實際應用中,還可以采用其它方式將這些波動削減或消除,例 如,可以將光柵層30的光柵凸起31的截面形狀設計為臺階形、三角形或梯形,以將這些波動 削減或消除。
[0143] 上述實施例中,光柵凸起31可以為透明光柵凸起,也可以為非透明光柵凸起,且光 柵凸起31的材料可以有多種選擇。在本發(fā)明實施例中,光柵凸起31為透明光柵凸起,且光柵 凸起31為聚甲基丙烯酸甲酯光柵凸起。
[0144] 請參閱圖20至圖25,光柵凸起31的截面形狀為臺階形、梯形或者三角形。
[0145] 例如,請參閱圖20和圖21,光柵層30包括多個光柵凸起31,相鄰的兩個光柵凸起31 之間具有縫隙32,光柵凸起31被垂直于相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙32的延伸方向的 平面截斷后,獲得的光柵凸起31的截面形狀為臺階形。在實際應用中,如圖21所示,可以是 光柵凸起31的截面的其中一側為臺階形,或者,如圖20所示,也可以是光柵凸起31的截面的 兩側均為臺階形,且當光柵凸起31的截面的兩側均為臺階形時,光柵凸起31的截面的兩側 的臺階形可以相對光柵凸起31的截面上垂直于光柵凸起31的入光面的中線對稱,光柵凸起 31的截面的兩側的臺階形可以相對光柵凸起31的截面上垂直于光柵凸起31的入光面的中 線不對稱。
[0146] 請參閱圖22和圖23,光柵層30包括多個光柵凸起31,相鄰的兩個光柵凸起31之間 具有縫隙32,光柵凸起31被垂直于相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙32的延伸方向的平面 截斷后,獲得的光柵凸起31的截面形狀為三角形。在實際應用中,如圖22所示,光柵凸起31 的截面的兩側可以相對光柵凸起31的截面上垂直于光柵凸起31的入光面的中線對稱,此 時,光柵凸起31的截面形狀為等腰三角形,或者,如圖23所示,光柵凸起31的截面的兩側可 以相對光柵凸起31的截面上垂直于光柵凸起31的入光面的中線不對稱。
[0147] 請參閱圖24和圖25,光柵層30包括多個光柵凸起31,相鄰的兩個光柵凸起31之間 具有縫隙32,光柵凸起31被垂直于相鄰的兩個光柵凸起31之間的縫隙32的延伸方向的平面 截斷后,獲得的光柵凸起31的截面形狀為梯形。在實際應用中,如圖24所示,光柵凸起31的 截面的兩側可以相對光柵凸起31的截面上垂直于光柵凸起31的入光面的中線對稱,此時, 光柵凸起31的截面形狀為等腰梯形,或者,如圖25所示,光柵凸起31的截面的兩側可以相對 光柵凸起31的截面上垂直于光柵凸起31的入光面的中線不對稱。
[0148] 由于光柵凸起31的截面形狀為臺階形、梯形或者三角形,因而每個光柵凸起31的 出光面與該光柵凸起31的入光面不平行,當入射至光柵層30的入射光經光柵層30時,入射 光在光柵層30發(fā)生多次衍射和多次干涉,增加了入射光在光柵層30衍射和干涉的效果,加 強對顯示裝置10的各個區(qū)域的出光方向的調節(jié)能力,使得顯示裝置10的各個區(qū)域發(fā)出的光 中落入觀看者Z的視線內的光的強度相匹配,使得顯示裝置10的各個區(qū)域發(fā)出的光中落入 觀看者Z的視線內的光的光線數量相匹配,例如,可以在一定程度上消除或削減圖9和圖10 中各曲線上的波動,減小觀看者Z所觀看到的畫面的明亮區(qū)和暗場區(qū)的亮度差,從而改善觀 看者Z所觀看到的畫面的亮度均勻性,進而改善觀看者Z的觀看體驗,給觀看者Z帶來更加真 實、舒適的觀看體驗,同時,可以更好地對顯示裝置10內的光的傳播進行控制,改善對顯示 裝置10內的光的傳播進行控制的控制效果。
[0149] 值得一提的是,當光柵凸起31的截面的兩側相對光柵凸起31的截面的中線不對稱 時,當入射至光柵層30的入射光經光柵層30時,入射光在光柵層30發(fā)生衍射和干涉,獲得的 k級衍射的衍射角和強度相對0級衍射不對稱,通過使光柵凸起31的截面的兩側相對光柵凸 起31的截面的中線不對稱,使得背向觀看者Z的視線出射的k級衍射干涉相消,而朝向觀看 者Z的視線出射的k級衍射干涉相長,從而可以增加朝向觀看者Z的視線出射的k級衍射的強 度,加強對顯示裝置10的各個區(qū)域的出光方向的調節(jié)能力,使得顯示裝置10的各個區(qū)域發(fā) 出的光中落入觀看者Z的視線內的光的強度相匹配,減小觀看者Z所觀看到的畫面的明亮區(qū) 和暗場區(qū)的亮度差,從而改善觀看者Z所觀看到的畫面的亮度均勻性,進而改善觀看者Z的 觀看體驗,給觀看者Z帶來更加真實、舒適的觀看體驗,同時,可以更好地對顯示裝置10內的 光的傳播進行控制,改善對顯示裝置10內的光的傳播進行控制的控制效果。
[0150] 請參閱圖3,顯示面板20包括彩膜層23,光柵層30位于彩膜層23的出光側或彩膜層 23的入光側。例如,如圖3所示,顯示面板20包括第一基板21、第二基板22和彩膜層23,第一 基板21與第二基板22相對設置,彩膜層23位于第一基板21和第二基板22之間;圖3中向下的 方向為顯示面板20的出光方向,圖3中彩膜層23的上側為彩膜層23的入光側,圖3中彩膜層 23的下側為彩膜層23的出光側;光柵層30可以位于彩膜層23的出光側,例如,光柵層30可以 位于彩膜層23與第二基板22之間,或者,光柵層30可以位于第二基板22背向彩膜層23的側 面上;或者,光柵層30可以位于彩膜層23的入光側,例如,光柵層30可以位于彩膜層23與第 一基板22之間,或者,光柵層30可以位于第一基板21背向彩膜層23的側面上。
[0151] 請繼續(xù)參閱圖3,在本發(fā)明實施例中,光柵層30位于彩膜層23的出光側,且光柵層 30與彩膜層23接觸。具體地,如圖3所示,顯示面板20包括第一基板21、第二基板22和彩膜層 23,第一基板21與第二基板22相對設置,彩膜層23位于第一基板21和第二基板22之間;光柵 層30位于彩膜層23與第二基板22之間,且光柵層30與彩膜層23接觸。如此設計,入射至光柵 層30的入射光為彩膜層23的出射光,由于光柵層30與彩膜層23接觸,因而彩膜層23的出射 光入射至光柵層30之前不會發(fā)生混光,因而可以防止因彩膜層23的出射光發(fā)生混光而導致 光柵層30對顯示裝置10內的光的傳播的控制效果降低。
[0152] 上述實施例中,光柵層30可以設置在顯示面板20的外部,例如,顯示裝置10為液晶 顯示裝置,顯示裝置10包括背光源和位于背光源的出光側的顯示面板20,背光源為顯示面 板20提供面光源;光柵層30可以設置在背光源的出光側,且光柵層30與背光源接觸,背光源 提供的面光源經光柵層30后入射至顯示面板20中。
[0153]請繼續(xù)參閱圖3,本發(fā)明實施例提供的顯示裝置10還包括光散射膜40,光散射膜40 位于顯示面板20的出光側,且光散射膜40位于光柵層30的出光側。例如,顯示裝置10包括顯 示面板20、光柵層30和光散射膜40,顯示面板20包括第一基板21、第二基板22和彩膜層23, 第一基板21與第二基板22相對設置,彩膜層23位于第一基板21和第二基板22之間,顯示面 板20的出光側為第二基板22背向第一基板21的一側;光柵層30位于彩膜層23與第二基板22 之間,且光柵層30與彩膜層23接觸;光散射膜40位于第二基板22背向第一基板21的側面上。 光散射膜40的設置,可以更好地對顯示裝置10內的光的傳播進行調節(jié),改善顯示裝置10所 顯示的畫面的視覺效果。
[0154] 上述實施例提供的顯示裝置10可以為非虛擬顯示裝置,例如,顯示裝置10為普通 的平面顯示裝置或曲面顯示裝置,此時,光散射膜40的霧度等于或大于10%;上述實施例提 供的顯示裝置10還可以為虛擬顯示裝置,例如,顯示裝置10為3D顯示裝置、近眼顯示裝置或 AR/VR顯示裝置,此時,光散射膜40的霧度等于或小于10 %。
[0155] 當制備上述實施例提供的顯示裝置10時,光柵層30的制備方法可以有多種,例如, 光柵層30可以采用納米壓印工藝或激光干涉工藝制備。
[0156] 在上述實施方式的描述中,具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多 個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0157] 以上所述,僅為本發(fā)明的【具體實施方式】,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵 蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此,本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種顯示裝置,其特征在于,包括:顯示面板,W及設置在所述顯示面板的內部或所 述顯示面板的外部的光柵層; 沿所述顯示裝置的視線集中區(qū)的中屯、指向所述顯示裝置的非視線集中區(qū)的方向,所述 光柵層的光柵周期逐漸減小,入射至所述光柵層的入射光在所述光柵層與所述顯示裝置的 非視線集中區(qū)對應的區(qū)域內發(fā)生衍射后,獲得的非O級衍射的光落入觀看者的視線。2. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述顯示裝置包括多個R像素、多個G 像素和多個B像素,所述光柵層包括:與所述R像素對應的R光柵區(qū),與所述G像素對應的G光 柵區(qū),W及與所述B像素對應的B光柵區(qū); 所述視線集中區(qū)的中屯、與所述顯示裝置的中屯、對應,沿所述顯示裝置的橫向,由所述 顯示裝置的中屯、向所述顯示裝置的兩側,所述R光柵區(qū)的光柵周期、所述G光柵區(qū)的光柵周 期和所述B光柵區(qū)的光柵周期均逐漸減小。3. 根據權利要求2所述的顯示裝置,其特征在于,沿所述顯示裝置的橫向,所述顯示裝 置包括多個R像素列、多個G像素列和多個B像素列,所述R像素列、所述G像素列和所述B像素 列相間排列,所述R像素列由沿所述顯示裝置的縱向排列的多個所述R像素形成,所述G像素 列由沿所述顯示裝置的縱向排列的多個所述G像素形成,所述B像素列由沿所述顯示裝置的 縱向排列的多個所述B像素形成; 所述光柵層包括多個光柵凸起,所述光柵凸起為條狀光柵凸起,所述光柵凸起沿著所 述顯示裝置的縱向延伸,多個所述光柵凸起沿所述顯示裝置的橫向平行排布。4. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述顯示裝置包括多個R像素、多個G 像素和多個B像素,所述光柵層包括:與所述R像素對應的R光柵區(qū),與所述G像素對應的G光 柵區(qū),W及與所述B像素對應的B光柵區(qū); 所述視線集中區(qū)的中屯、與所述顯示裝置的中屯、對應,沿所述顯示裝置的縱向,由所述 顯示裝置的中屯、向所述顯示裝置的兩側,所述R光柵區(qū)的光柵周期、所述G光柵區(qū)的光柵周 期和所述B光柵區(qū)的光柵周期均逐漸減小。5. 根據權利要求4所示的顯示裝置,其特征在于,沿所述顯示裝置的縱向,所述顯示裝 置包括多個R像素行、多個G像素行和多個B像素行,所述R像素行、所述G像素行和所述B像素 行相間排列,所述R像素行由沿所述顯示裝置的橫向排列的多個所述R像素形成,所述G像素 行由沿所述顯示裝置的橫向排列的多個所述G像素形成,所述B像素行由沿所述顯示裝置的 橫向排列的多個所述B像素形成; 所述光柵層包括多個光柵凸起,所述光柵凸起為條狀光柵凸起,所述光柵凸起沿著所 述顯示裝置的橫向延伸,多個所述光柵凸起沿所述顯示裝置的縱向平行排布。6. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述顯示裝置包括呈陣列排布的多個 R像素、多個G像素和多個B像素,所述光柵層包括:與所述R像素對應的R光柵區(qū),與所述G像 素對應的G光柵區(qū),W及與所述B像素對應的B光柵區(qū); 所述視線集中區(qū)的中屯、與所述顯示裝置的中屯、對應,沿著所述顯示裝置的縱向,由所 述顯示裝置的中屯、向所述顯示裝置的兩側,所述R光柵區(qū)的光柵周期、所述G光柵區(qū)的光柵 周期和所述B光柵區(qū)的光柵周期均逐漸減小;沿著所述顯示裝置的橫向,由所述顯示裝置的 中屯、向所述顯示裝置的兩側,所述R光柵區(qū)的光柵周期、所述G光柵區(qū)的光柵周期和所述B光 柵區(qū)的光柵周期均逐漸減小。7. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述光柵層包括多個光柵凸起,與所 述視線集中區(qū)對應的所述光柵凸起的厚度hA滿足:其中,nGA為與所述視線集中區(qū)對應的所述光柵凸起的折射率,nsA為與所述視線集中區(qū) 對應、相鄰的兩個所述光柵凸起之間的縫隙內的填充物的折射率,A為入射至所述光柵層的 入射光的波長,HlA為第一常數,且所述第一常數HlA滿足與所述非視線集中區(qū)對應的所述光柵凸起的厚度he滿足:其中,nGB為與所述非視線集中區(qū)對應的的所述光柵凸起的折射率,nsB為與所述非視線 集中區(qū)對應、相鄰的兩個所述光柵凸起之間的縫隙內的填充物的折射率,A為入射至所述光 柵層的入射光的波長,HlB為第二常數,且所述第二常數HlB滿足。8. 根據權利要求7所述的顯示裝置,其特征在于,riGA>nsA;nGB>nsB。9. 根據權利要求8所述的顯示裝置,其特征在于,riGA=nGB = 1.5,nsA=nsB = 1。10. 根據權利要求7所述的顯示裝置,其特征在于,0.5 <mA< 1.5;郵=0.5。11. 根據權利要求7所述的顯示裝置,其特征在于,所述顯示裝置包括呈陣列分布的多 個R像素、多個G像素和多個B像素,所述光柵層包括:與所述R子像素對應的R光柵區(qū),與所述 G子像素對應的G光柵區(qū),W及與所述B子像素對應的B光柵區(qū); 與所述非視線集中區(qū)對應的區(qū)域內,所述R光柵區(qū)內的光柵凸起的厚度hBR為630nm,所 述G光柵區(qū)的光柵凸起的厚度hBG為550nm,所述B光柵區(qū)的光柵凸起的厚度hBB為430nm; 與所述視線集中區(qū)對應的區(qū)域內,所述R光柵區(qū)內的光柵凸起的厚度hAR滿足:315nm< hAR<945nm,所述G光柵區(qū)的光柵凸起的厚度hAG滿足:275nm<hAG<825nm,所述B光柵區(qū)的光 柵凸起的厚度hAB滿足:215nm<hAB<645nm。12. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,與所述視線集中區(qū)對應的區(qū)域內,所 述光柵層的光柵占空比dcA滿足:0.2《dcA《〇. 8; 與所述非視線集中區(qū)對應的區(qū)域內,所述光柵層的光柵占空比dcB為0.5。13. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,入射至所述光柵層的入射光的入射 角為0°。14. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所示光柵層的光柵凸起為透明光柵 凸起。15. 根據權利要求14所述的顯示裝置,其特征在于,所述光柵層的光柵凸起為聚甲基丙 締酸甲醋光柵凸起。16. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述光柵層的光柵凸起的截面形狀 為臺階形、梯形或者=角形。17. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述顯示面板包括彩膜層,所述光柵 層位于所述彩膜層的出光側,且所述光柵層與所述彩膜層接觸。18. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所示顯示裝置還包括背光源,所述背 光源位于所述顯示面板的入光側;所示光柵層位于所述背光源的出光側,且所述光柵層與 所述背光源接觸。19. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述顯示裝置還包括光散射膜,所述 光散射膜位于所述顯示面板的出光側,且所述光散射膜位于所述光柵層的出光側。20. 根據權利要求19所述的顯示裝置,其特征在于,所述顯示裝置為非虛擬顯示裝置, 所述光散射膜的霧度等于或大于10% ; 所述顯示裝置為虛擬顯示裝置,所述光散射膜的霧度等于或小于10%。21. 根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述光柵層采用納米壓印工藝或激 光干設工藝制備。
【文檔編號】G09F9/30GK105911711SQ201610476224
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】王維, 楊亞鋒, 陳小川, 王倩, 譚紀風, 高健, 馬新利, 張粲, 王燦
【申請人】京東方科技集團股份有限公司