CN108627988A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种显示装置，所述显示装置包括：显示单元，包括多个像素；第一透镜阵列单元，包括多个第一透镜；第二透镜阵列单元，设置在第一透镜阵列单元与显示单元之间，并包括多个第二透镜。第一透镜中的每个与像素中的两个或更多个叠置，第二透镜的节距小于第一透镜的节距。

Description

显示装置

本申请要求于2017年3月24日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0037812号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开的实施例涉及一种显示装置，更具体地，涉及一种包括透镜的多视点显示装置。

背景技术

三维(3D)图像显示装置已经成为近来大发展的主题，并且已经研究了各种3D图像显示装置。

三维图像可以利用双目视差来显示以被感知为三维。3D图像显示装置可以根据显示方式来分类，并且可被分类为立体3D图像显示装置或自动立体3D图像显示装置。为了感知3D图像，立体3D图像显示装置需要戴上眼镜，因此期望自动立体3D图像显示装置的进一步发展。

自动立体3D图像显示装置可被分类为使用可以在没有眼镜的情况下在特定视角区域(也被称为视点)中感知3D图像的多视点或超多视点方法的3D图像显示装置，或者使用能够提供接近实际3D图像的一些图像的集成图像方法、体图像(volume image)方法或全息图方法的3D图像显示装置。在这些方法中，多视点方法还可被分类为通过使用透镜阵列空间地划分整个图像以实现需要的数量的视点的空间划分方法以及时间上快速地显示几个视点图像而不划分图像的时间划分方法。在集成图像方法中，存储用有限尺寸、不同方向拍摄3D图像信息的图像，然后通过透镜阵列投影，从而允许观察者感知3D图像。

自动立体3D图像显示装置包括使用透镜阵列来控制光路的光调节(photomodulation)单元。

发明内容

公开的示例性实施例可以通过抑制莫尔现象(moiré phenomenon)并减轻3D图像的倒置现象，通过为每个视点增加图像亮度而不修改显示单元的结构来提供改善的3D图像质量。

本发明的示例性实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括：显示单元，包括多个像素；第一透镜阵列单元，包括多个第一透镜；以及第二透镜阵列单元，设置在第一透镜阵列单元与显示单元之间，并包括多个第二透镜。第一透镜中的每个与像素中的两个或更多个叠置，并且第二透镜的节距小于第一透镜的节距。

本发明的示例性实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括：显示单元，包括多个像素；第一透镜阵列单元，包括多个第一透镜；以及第二透镜阵列单元，设置在第一透镜阵列单元与显示单元之间，并包括多个第二透镜。多个第二透镜中的第二透镜的宽度等于或小于像素的节距，并且多个第一透镜中的第一透镜的宽度大于第二透镜的宽度。

本发明的示例性实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括：显示单元，包括多个像素；第一透镜阵列单元，包括多个第一透镜；以及第二透镜阵列单元，设置在第一透镜阵列单元与显示单元之间，并包括多个第二透镜。多个第一透镜中的第一透镜的宽度大于第二透镜的宽度，与多个第一透镜中的一个透镜面对的第二透镜的数量等于与多个第一透镜中的所述一个透镜面对的像素的数量。

与多个第一透镜中的一个透镜面对的第二透镜的数量可以等于与多个第一透镜中的一个透镜面对的像素的数量。

第二透镜的节距可以等于或小于像素的节距。

当第二透镜的节距等于像素的节距时，连接多个像素中的一个像素的中心与多个第二透镜中的对应于所述一个像素的第二透镜的中心的直线可以平行于第二透镜的光轴。

当第二透镜的节距小于像素的节距时，连接多个像素中的像素的中心与多个第二透镜中的对应于所述像素的第二透镜的中心的直线可以不平行于第二透镜的光轴。各自连接与所述多个第一透镜中的所述一个透镜面对的像素中的每个的中心和与所述多个第一透镜中的所述一个透镜面对的第二透镜中的相应的第二透镜的中心的直线可以会聚在位于多个第一透镜中的所述一个透镜中的一个第一点上。

使显示单元与多个第二透镜中的第二透镜的中心之间的最短距离由D1来表示，并且第二透镜的焦距由f2表示，可以满足下式：0.5×f2≤D1≤1.5×f2。

使第二透镜的中心与多个第一透镜中的第一透镜的中心之间的最短距离由D2表示，并且第一透镜的焦距由f1表示，可以满足下式：0.5×f1≤D2≤1.5×f1。

第二透镜中的每个可以是微透镜，并且第一透镜中的每个可以是微透镜或双凸透镜。

第二透镜中的每个可以是双凸透镜，并且第一透镜中的每个可以是微透镜或双凸透镜。

显示装置还可以包括设置在显示单元与第二透镜阵列单元之间的第一中间层，并且第二透镜阵列单元可以直接形成在第一中间层上。

显示装置还可以包括设置在第二透镜阵列单元与第一透镜阵列单元之间的第二中间层，并且第一透镜阵列单元可以直接形成在第二中间层上。

显示装置还可以包括设置在显示单元与第二透镜阵列单元之间的第一粘合构件以及设置在第二透镜阵列单元与第一透镜阵列单元之间的第二粘合构件中的至少一个。

第一透镜阵列单元和第二透镜阵列单元中的至少一个可以具有透镜片(lens-sheet)形状。

第一透镜阵列单元和第二透镜阵列单元中的至少一个可以是包括一对基底和设置在一对基底之间的光调节层的可开关光调节单元。

对应于一个第一透镜的两个或更多个像素可以对应于彼此不同的视点。

根据公开的示例性实施例，能够通过抑制莫尔现象并减轻3D图像的倒置，通过为每个视点增加图像亮度而不修改显示单元的结构来提供改善的3D图像质量。

附图说明

图1是示出根据示例性实施例的显示装置的示意性剖视图。

图2是示出如何通过根据示例性实施例的显示装置显示3D图像的剖视图。

图3和图4示出了如何通过根据示例性实施例的显示装置的第二透镜阵列单元的透镜放大并观看像素。

图5是示出如何通过根据对比示例的显示装置显示3D图像的剖视图。

图6是示出通过根据对比示例的显示装置显示3D图像的方法的剖视图。

图7是示出如何通过根据示例的显示装置显示3D图像的剖视图。

图8图示了示出通过根据对比示例的显示装置在观察位置处显示的图像的仿真结果。

图9图示了示出通过根据另一示例的显示装置显示的图像的仿真结果。

图10是示出在图8和图9中示出的图像中亮度如何作为位置的函数而变化的曲线图。

图11图示了示出通过根据对比示例和另一示例的显示装置在观察位置处显示的图像的仿真结果。

图12、图13和图14示出了根据示例性实施例的显示装置的显示单元、第一透镜阵列单元和第二透镜阵列单元之间的位置关系。

图15、图16、图17、图18、图19、图20和图21是示出根据示例性实施例的显示装置的多个像素和透镜阵列单元的布局图。

图22至图25是示出根据示例性实施例的显示装置的剖视图。

具体实施方式

在下文中将参照附图更充分地描述本公开的实施例，附图中示出了公开的示例性实施例。本领域技术人员将认识到，在各种不同的形式都不脱离本发明的精神或范围的情况下，描述的实施例可以以各种不同的形式来修改。

在整个说明书中，相同的标号可以表示相同或相似的构成元件。

在附图中，为了清楚可以夸大层、膜、面板、区域等的厚度。

将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上或者也可存在中间元件。

在下文中，将参照图1至图11来描述根据示例性实施例的显示装置。

首先，参照图1，根据本示例性实施例的显示装置1包括：具有多个像素PX的显示单元100、第一透镜阵列单元300以及设置于显示单元100与第一透镜阵列单元300之间的第二透镜阵列单元200。

根据实施例，作为用于显示图像的单元区域的像素PX中的每个根据图像信息发射诸如红色、绿色和蓝色的原色中的一种的光。

根据实施例，包括在第一透镜阵列单元300中的多个透镜与在其中设置了像素PX的显示区域叠置，包括在第二透镜阵列单元200中的多个透镜也与在其中设置了像素PX的显示区域叠置。

根据实施例，从显示单元100发射的光按图1中示出的顺序传播通过第二透镜阵列单元200和第一透镜阵列单元300，可以在观察位置OVD处观察到优化的图像。观察位置OVD包括多个视点VPn、VP(n+1)、……，可以在不同的视点VPn、VP(n+1)、……处观察到不同的图像。因此，可以观察到3D图像或多视点图像。

根据实施例，第一透镜阵列单元300和第二透镜阵列单元200中的至少一个是其中在平面图中设置有多个透镜的透镜片(lens-sheet)，并且是诸如可以形成液晶透镜的液晶层的可开关光调节单元。

第二透镜阵列单元200可以使用与用于制造显示单元100的工艺相同的工艺作为薄层设置在显示单元100上。可选地，第二透镜阵列单元200可被制造为单独的面板，然后可以使用粘合构件附着到显示单元100。类似地，第一透镜阵列单元300可以使用与用于制造显示单元100的工艺相同的工艺作为薄层设置在第二透镜阵列单元200上。可选地，第一透镜阵列单元300可被制造为单独的面板，然后可以使用粘合构件附着到第二透镜阵列单元200。

图2是示出如何通过根据示例性实施例的显示装置显示3D图像的剖视图。

参照图2，根据实施例，不显示图像的非发射部BL位于显示单元100的相邻像素PX之间。例如，非发射部BL可以是黑矩阵或限定像素的区域的像素限定层，并且在显示区域中具有诸如格子的周期性形状。在下文中，布置有像素PX的位置处的结构被称为平面结构。

根据实施例，第二透镜阵列单元200包括多个透镜210。每个透镜210被设置为与一个像素PX对应，每个透镜210的中心与对应的像素PX的中心基本上一致或者从对应的像素PX的中心稍微偏移。

根据实施例，透镜210在一个方向上的节距等于或小于像素PX在同一方向上的节距。换言之，每个透镜210在一个方向上的宽度基本上等于或小于像素PX在同一方向上的节距。每个透镜210可以是凸透镜，但是本公开的实施例不限于此。例如，透镜可以是凹透镜。

根据实施例，第一透镜阵列单元300包括多个透镜310。每个透镜310与显示单元100的至少两个像素叠置。由与每个透镜310叠置的像素PX显示的图像的光传播通过第二透镜阵列单元200中对应的透镜210，然后进入第一透镜阵列单元300中对应的透镜310中。

根据实施例，根据传播进入各个透镜310的光的位置和入射角，传播通过每个透镜310的光沿不同的方向被折射。因此，可以在观察位置OVD的不同的视点VP1-VPn处观察到从一个像素PX发射的光，与各个透镜310对应的像素PX可以显示与全部视点VP1-VP8对应的图像(被称为光场产生的现象)。在图2中，在显示单元100的各个像素PX下面标出的数字表示与该像素对应的视点VP1-VP8。例如，与数字“8”对应的像素PX为与视点VP8对应的像素。虽然在图2中示出了八个视点VP1-VP8，但是视点的数量不限于此。

根据实施例，与一个透镜310对应的透镜210的数量等于与该透镜310对应的像素PX的数量。

根据实施例，第二透镜阵列单元200用于增大从显示单元100的像素PX发射并传播到第一透镜阵列单元300的光的角度分布。参照图3和图4，从各个像素PX发射的光在对应的透镜210中被折射，因此可以在观察位置OVD处观察到由来自像素PX的光产生的放大的像素图像PXE。因此，能够增大在观察位置OVD处观察到的放大的像素图像PXE的宽度L与像素PX的节距P的比率。在图3中，为方便未示出第一透镜阵列单元300和所得光路变化。

这样，根据实施例，第二透镜阵列单元200的透镜210具有基本上放大像素PX的效果。因此，与当像素PX的光直接传播到第一透镜阵列单元300而没有第二透镜阵列单元200时像素PX和像素PX的节距P的实际比率相比，放大的像素图像PXE与像素PX的节距P的比率可被增大。结果，显示实际有效图像的部分与在观察位置OVD处观察到的整个区域的比率(在这里被称为填充因子)可增大。换言之，通过减小相邻像素PX之间的非发射部BL可见的区域且通过扩大由像素PX显示的图像可见的区域来提高填充因子。

将参照图5至图11通过与对比示例对比来描述该效果。

参照图5和图6，根据实施例，当来自显示单元100的图像的光直接传播到第一透镜阵列单元300'中，被第一透镜阵列单元300'折射并在观察位置OVD被观察到时，与像素PX类似，非发射部BL也在观察位置OVD处通过第一透镜阵列单元300'被观察到并被看作相对大面积的暗部。结果，由第一透镜阵列单元300'的周期性形状与在观察位置OVD处观察到的非发射部BL的周期性形状之间的干涉而产生莫尔图案(moiré pattern)，这劣化了图像质量。

此外，如图6中所示，根据实施例，视点VP1和VP2的区域的宽度被可见的暗部的区域而减小。从各个像素PX1和PX2发射的光不仅传播通过对应的透镜310'而且漏到相邻的透镜310'。结果，传播到对应的视点VP1和VP2的光的强度减小，并且，如图6中“A”所示，漏到相邻透镜310'中的光作为翻转图像(flipping image)会是可见的，这进一步劣化了图像质量。

相反，根据实施例，参照图7以及前述图2，仅像素PX的图像被第二透镜阵列单元200的对应的透镜210放大，来自像素PX的光传播到第一透镜阵列单元300并被第一透镜阵列单元300折射以被观察到。因此，非发射部BL中的大部分在观察位置OVD处是不可见的。结果，可以在不修改显示单元100的结构的情况下减小莫尔图案的强度和范围，并且可以通过增大整个观察到的图像中的像素PX的填充因子来改善3D图像的质量。

此外，根据实施例，参照图7并将图7与图6进行比较，减小暗部的区域以增大对应的视点VP1和VP2的区域，从对应的像素PX1和PX2发射的大部分的光传播通过对应的透镜310而不漏到相邻的透镜310，这增加了视点VP1和VP2处的光的强度。此外，与对比示例不同，翻转图像不可见，这也改善了图像质量。

将参照图8至图11通过仿真结果描述在观察位置OVD处的每个位置处的光的分布和示例的效果。

图8示出了作为基于上述图5和图6中示出的对比示例的仿真结果的在观察位置OVD处在x轴方向上的光强度分布，图9示出了作为基于另一示例的仿真结果的在观察位置OVD处在x轴方向上的光强分布。x轴方向为视点VP1、VP2和VP3在观察位置OVD处布置所沿的方向。

图10示出了第一曲线Ga、第二曲线Gb和第三曲线Gc，其中，第一曲线Ga示出了根据对比示例的图8的光强分布的变化，即，亮度(％)作为x轴位置的函数，第二曲线Gb示出了根据另一示例的图9的光强分布的变化，即，亮度(％)作为x轴位置的函数，第三曲线Gc示出了两条曲线Ga和Gb之间的差。

参照第二曲线Gb，可以看出在各个视点VP1、VP2和VP3处的亮度与对比示例的第一曲线Ga相比增加了例如基本4％至10％，各个视点VP1、VP2和VP3的宽度也增加了。此外，参照第二曲线Gb，可以看出与在对比示例中不同，相邻的视点VP1、VP2和VP3之间的区域的亮度也增加了例如基本50％且其宽度减小以显著减小暗部。此外，参照第二曲线Gb，可以看出与对比示例相比，对应的视点VP1、VP2和VP3外部的区域的亮度显著减小，从而漏到相邻透镜310并因此产生翻转图像的光显著地减小了例如基本6％至20％。

图11示出了仿真结果，该仿真结果示出了：在附图的上部，基于对比示例在图8的三个点P1、P2和P3处观察到的图像；在附图的下部，基于另一示例从图9的三个点P4、P5和P6处观察到的图像；以及在附图的左侧，由显示单元100显示的图像。

参照图11，将另一示例与对比示例进行比较，在与各个视点VP1和VP2的中心对应的点P4和P5处观察到的像素PX的图像的宽度更宽且更明显，并且在点P5处可以看到与在相邻视点VP1和VP2之间的区域对应的相邻像素的图像。因此，可以看到，暗部的宽度显著减小。

在下文中，将参照图12至图14以及前述附图描述根据示例性实施例的显示装置的详细结构。与上述示例性实施例中相同的组成元件由相同的附图标记表示，并且省略对它们的重复描述。

参照图12，在根据本示例性实施例的显示装置1中，当包括在第二透镜阵列单元200中的透镜210的焦距被表示为f2时，显示单元100与第二透镜阵列单元200的透镜210的中心之间的最短距离D1在式1中限定。

式1：

f2×0.5≤D1≤f2×1.5

此外，当包括在第一透镜阵列单元300中的透镜310的焦距被表示为f1时，第二透镜阵列单元200的透镜210的中心与第一透镜阵列单元300的透镜310的中心之间的最短距离D2在式2中限定。

式2：

f1×0.5≤D2≤f1×1.5

图12示出了这样的情况，其中，显示单元100与第二透镜阵列单元200的透镜210的中心之间的最短距离D1稍微小于透镜210的焦距f2，第二透镜阵列单元200的透镜210的中心与第一透镜阵列单元300的透镜310的中心之间的最短距离D2稍微大于第一透镜阵列单元300的透镜310的焦距f1。

参照图13，根据实施例，第二透镜阵列单元200的透镜210的节距PT2基本上等于显示单元100的像素PX的节距PT1，而第一透镜阵列单元300的透镜310的节距大于第二透镜阵列单元200的透镜210的节距PT2且是透镜210的节距PT2的整数倍。这里，透镜310的节距等于各个透镜310的宽度。类似地，透镜210的节距PT2基本上等于各个透镜210的宽度。在这种情况下，第一透镜阵列单元300的透镜310的宽度大于第二透镜阵列单元200的透镜210的宽度，且基本上是透镜210的宽度的整数倍。

如图13中所示，根据实施例，连接各个像素PX的中心CT与对应于所述像素PX的透镜210的中心CL的直线与各个透镜210的光轴ax平行。结果，连接各个像素PX的中心CT和透镜210的中心CL的直线基本上彼此平行。各个透镜210的光轴ax通过对应的透镜210的中心CL。因此，从与第一透镜阵列单元300的一个透镜310对应的像素PX发射的光基本上彼此平行地传播通过第二透镜阵列单元200的各个透镜210，并且传播到第一透镜阵列单元300的透镜310的曲面上的不同位置。

参照图14，根据实施例，对应于且面对一个透镜310的透镜210的数量等于对应于且面对一个透镜310的像素PX的数量。然而，与一个透镜310对应的透镜210的节距PT2小于显示单元100的像素PX的节距PT1，而第一透镜阵列单元300的透镜310的节距大于第二透镜阵列单元200的透镜210的节距PT2且是透镜210的节距PT2的整数倍。

根据实施例，与一个透镜310对应的(或者是在对应于透镜310的透镜210中最接近所述透镜310的)透镜210的中心CL基本上与对应的像素PX的中心CT对齐。

根据实施例，与第一透镜阵列单元300的一个透镜310对应的透镜210与对应于相邻透镜310的透镜210分开，并且分开的距离大于像素PX的节距PT1。

根据实施例，连接各个像素PX的中心CT与对应于所述像素PX的透镜210的中心CL的直线不与各个透镜210的光轴ax平行。如图14所示，连接各个像素PX的中心CT和透镜210的中心CL的直线可以会聚在一个点PP而不是彼此平行。点PP位于第一透镜阵列单元300的透镜310中，且对应于透镜310的中心。因此，从与第一透镜阵列单元300的一个透镜310对应的像素PX发射的光首先传播通过第二透镜阵列单元200的透镜210，然后朝向点PP传播进入透镜310的曲表面上的区域的与图13中示出的示例相比更有限的部分中。结果，从对应于一个透镜310的像素PX发射的光传播通过透镜310的曲表面上的区域中靠近透镜310中心的部分，并因此可以更清楚地观看3D图像。

在下文中，将参照图15至图21以及前述附图描述根据示例性实施例的显示装置的平面结构。

参照图15，根据实施例，前述的第二透镜阵列单元200包括多个微透镜210M。微透镜210M设置为与对应的像素PX叠置。

根据实施例，第一透镜阵列单元300包括多个微透镜310M。第一透镜阵列单元300被划分为多个域DM，在每个域DM中设置一个微透镜310M。域DM可以具有各种多边形形状中的一个，图15示出了其中每个域DM具有矩形形状的示例。每个域DM与两个或更多个像素PX叠置，从对应于各个域DM的像素PX发射的光根据设置在每个域DM中的微透镜310M的位置而沿不同的方向折射，从而每个像素PX的图像可以在不同的视点处是可见的。域DM的形状和设置可以进行各种修改而不限于在此示出的形状和设置。

根据实施例，如在其中所示，显示单元100的像素PX沿第一方向DR1和第二方向DR2布置成基本上矩阵形状，域DM或第一透镜阵列单元300的微透镜310M相对于第一方向DR1和第二方向DR2斜地倾斜。可选地，域DM或微透镜310M可以沿与第一方向DR1或第二方向DR2基本上平行的方向来布置。

然后，参照图16，本示例性实施例与前述的图15的示例性实施例基本相同。然而，第一透镜阵列单元300包括多个双凸透镜(lenticular lens，或称为柱状透镜)310L而不是微透镜。如在其中所示，双凸透镜310L中的每个沿相对于第一方向DR1和第二方向DR2斜地倾斜的方向延伸。可选地，双凸透镜310L的延伸方向可以基本上平行于第二方向DR2。

然后，参照图17，本示例性实施例与前述的图16的示例性实施例基本相同。然而，第二透镜阵列单元200包括多个双凸透镜210L而不是微透镜。双凸透镜210L中的每个与像素PX的行或列平行延伸，并与一个像素行或一个像素列叠置。然而，与图17中不同，如果像素PX沿另一方向规则地布置，那么双凸透镜210L沿不同于第一方向DR1和第二方向DR2的方向延伸。

然后，参照图18，本示例性实施例与前述的图17的示例性实施例基本相同。然而，第一透镜阵列单元300包括多个微透镜310M而不是双凸透镜。第一透镜阵列单元300的特征与前述的图15的示例性实施例的第一透镜阵列单元300相同。

然后，参照图19，本示例性实施例与前述的图15至图18中的任意图的示例性实施例基本相同。然而，显示单元100的像素PX被不同地设置。例如，像素PX可以布置成Pentile矩阵结构。具体地讲，红像素R和蓝像素B可以交替地设置在第一方向DR1和第二方向DR2上，红像素R和绿像素G可以交替地设置在对角线方向上，蓝像素B和绿像素G可以交替地设置在另一对角线方向上。在尺寸上，红像素R等于或稍小于蓝像素B，绿像素G小于红像素R和蓝像素B。

根据实施例，第二透镜阵列单元200的微透镜210M设置成对应于像素PX，尽管未示出，第一透镜阵列单元300可以包括如在图15至图18中的任意图的示例性实施例中的与像素PX和微透镜210M叠置的多个微透镜或多个双凸透镜。

然后，参照图20，本示例性实施例与前述的图19的示例性实施例基本相同。然而，第二透镜阵列单元200包括多个双凸透镜210L而不是微透镜。如在其中所示，双凸透镜210L中的每个沿第二方向DR2延伸以与交替设置有红像素R和蓝像素B的像素列叠置，或者与设置有绿像素G的像素列叠置。

然后，参照图21，本示例性实施例与前述的图20的示例性实施例基本相同。然而，第二透镜阵列单元200的每个双凸透镜210L沿相对于第一方向DR1和第二方向DR2倾斜的对角线方向延伸，以与交替设置有红像素R和绿像素G的像素列叠置或者与交替设置有蓝像素B和绿像素G的像素列叠置。

在下文中，将参照图22至图25以及前述附图描述根据示例性实施例的显示装置的平面结构。

参照图22，在根据本示例性实施例的显示装置1中，第一中间层10设置在显示单元100与第二透镜阵列单元200之间，第二中间层20设置在第二透镜阵列单元200与第一透镜阵列单元300之间。在图22中，右箭头表示显示图像的方向。

根据实施例，当使用与用于制造显示单元100的工艺相同的工艺将第二透镜阵列单元200设置在显示单元100上时，第一中间层10为首先堆叠在显示单元100上的透明绝缘层。

根据实施例，当第二透镜阵列单元200具有透镜片形状时，透镜210可以使用诸如压印、喷墨印刷等的各种方法直接形成在显示单元100或第一中间层10上，第一中间层10作为第二透镜阵列单元200的基层而被包括。结果，第一中间层10为第二透镜阵列单元200的一部分。

在这种情况下，根据实施例，显示单元100与第二透镜阵列单元200之间不需要额外的粘合构件。

类似地，根据实施例，当使用与用于制造显示单元100的工艺相同的工艺将第一透镜阵列单元300形成在第二透镜阵列单元200上时，第二中间层20为首先堆叠在第二透镜阵列单元200上的透明绝缘层。

根据实施例，当第一透镜阵列单元300具有透镜片形状时，第一透镜阵列单元300的透镜310可以使用诸如压印、喷墨印刷等的各种方法直接形成在第二透镜阵列单元200或第二中间层20上，第二中间层20作为第一透镜阵列单元300的基层而被包括。结果，第二中间层20为第一透镜阵列单元300的一部分。在这种情况下，第二透镜阵列单元200与第一透镜阵列单元300之间不需要额外的粘合构件。

根据实施例，具有高透射率且基本上对折射率没有影响的材料被用作第一中间层10和第二中间层20的材料。例如，第一中间层10和第二中间层20的材料可以包括丙烯酰类聚合物、硅树脂类聚合物或聚氨酯类聚合物，但是本公开的实施例不限于此。可以使用各种其它透明绝缘材料。

根据实施例，当第二透镜阵列单元200被制造为单独的面板然后附着到显示单元100时，第一中间层10包括将显示单元100和第二透镜阵列单元200粘合到彼此的光学粘合剂材料。例如，第一中间层10可以包括光学透明树脂(OCR)或光学透明粘合剂(OCA)。

类似地，根据实施例，当第一透镜阵列单元300被制造为单独的面板然后附着到第二透镜阵列单元200时，第二中间层20包括将第二透镜阵列单元200和第一透镜阵列单元300粘合的光学粘合剂材料。例如，第二中间层20可以包括光学透明树脂(OCR)或光学透明粘合剂(OCA)。

根据实施例，显示单元100与第二透镜阵列单元200之间的距离可以通过调整第一中间层10的厚度来控制，第二透镜阵列单元200与第一透镜阵列单元300之间的距离可以通过调整第二中间层20的厚度来控制。

根据实施例，第一透镜阵列单元300和第二透镜阵列单元200中的至少一个可以是布置有多个透镜的透镜片。

然后，参照图23，本示例性实施例与前述的图22的示例性实施例基本相同。然而，第一透镜阵列单元300和第二透镜阵列单元200中的至少一个为可开关光调节单元。图23示出了第一透镜阵列单元300和第二透镜阵列单元200两者为能够打开或关闭的可开关光调节单元的示例。

根据实施例，第二透镜阵列单元200包括彼此面对的两个基底201和202以及设置在基底201与202之间的光调节层(light modulation layer)203。能够在光调节层203中产生电场的电极形成在两个基底201和202中的至少一个中。例如，光调节层203可以包括液晶层。当第二透镜阵列单元200打开时，在光调节层203内产生电场从而液晶分子重新排列以形成作为位置的函数而改变的折射率分布。结果，可以针对使入射到光调节层203的光经历作为位置的函数而改变的相位延迟的光调节层203的每个单元区域来形成透镜。这样，当光调节层203打开时，光调节层203为显示单元100的每个像素PX形成透镜。当光调节层203关闭时，入射光传播通过第二透镜阵列单元200而没有任何相位延迟。

根据实施例，第一透镜阵列单元300包括彼此面对的两个基底301和302以及设置在基底301与302之间的光调节层303。能够在光调节层303中产生电场的电极形成在两个基底301和302中的至少一个中。例如，光调节层303可以包括液晶层。当第一透镜阵列单元300打开时，在光调节层303内产生电场从而使液晶分子重新排列以形成作为位置的函数而改变的折射率分布。结果，可以针对使入射到光调节层303的光经历作为位置的函数而改变的相位延迟的光调节层303的每个单元区域来形成透镜。这样，当光调节层303打开时，光调节层303为每个域形成透镜。当光调节层303关闭时，入射光传播通过第一透镜阵列单元300而没有任何相位延迟。

根据实施例，显示单元100与第二透镜阵列单元200的光调节层203之间的距离可以通过调整第一中间层10和基底201中的至少一个的厚度来控制，第二透镜阵列单元200的光调节层203与第一透镜阵列单元300的光调节层303之间的距离可以通过调整第二中间层20以及两个基底202和301中的至少一个的厚度来控制。

根据实施例，当使用与用于制造显示单元100的工艺相同的工艺将第二透镜阵列单元200设置在显示单元100上时，第一中间层10和基底201中的至少一个可被省略。类似地，当使用与用于制造显示单元100的工艺相同的工艺将第一透镜阵列单元300形成在第二透镜阵列单元200上时，第二中间层20以及两个基底202和301中的一个或两个可被省略。

然后，参照图24，本示例性实施例与前述的图22的示例性实施例基本相同。然而，显示装置1还包括设置在第一中间层10与第二透镜阵列单元200之间的粘合构件16以及设置在第二中间层20与第一透镜阵列单元300之间的粘合构件26。在这种情况下，第二透镜阵列单元200被制造为单独的面板然后通过粘合构件16附着到显示单元100，第一透镜阵列单元300被制造为单独的面板然后通过粘合构件26附着到第二透镜阵列单元200或第二中间层20。粘合构件16和粘合构件26中的每个包括光学透明树脂(OCR)或光学透明粘合剂(OCA)。可选地，粘合构件26可以设置在第二透镜阵列单元200与第二中间层20之间。

根据实施例，第一中间层10被用作用于调整显示单元100与第二透镜阵列单元200之间的距离的绝缘层并通过例如沉积工艺直接形成在显示单元100上。类似地，第二中间层20被用作用于调整第二透镜阵列单元200与第一透镜阵列单元300之间的距离的绝缘层并通过例如沉积工艺直接形成在第二透镜阵列单元200上。第一中间层10和第二中间层20中的至少一个可被省略。

然后，参照图25，本示例性实施例与前述的图24的示例性实施例基本相同。然而，图25示出了第一透镜阵列单元300和第二透镜阵列单元200为如图23的示例性实施例中的能够打开或关闭的可开关光调节单元的示例。因为第一透镜阵列单元300和第二透镜阵列单元200具有与图23的示例性实施例的结构基本上相同的结构，其详细描述将被省略。

在图25的示例性实施例中，与图24中不同，粘合构件26设置在第二透镜阵列单元200与第二中间层20之间，但本公开的实施例不限于此。例如，粘合构件26可以设置在第二中间层20与第一透镜阵列单元300之间。

此外，图23和图24中的一者或两者的示例性实施例的特征可被类似的合并。

虽然已经结合当前被认为是实践性的示例性实施例描述了本公开的实施例，但是应当理解，实施例不限制于公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：

显示单元，包括多个像素；

第一透镜阵列单元，包括多个第一透镜；以及

第二透镜阵列单元，设置在所述第一透镜阵列单元和所述显示单元之间，并包括多个第二透镜，

其中，所述多个第一透镜中的每个与所述多个像素中的两个或更多个叠置，并且

第二透镜的节距小于第一透镜的节距。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中，与所述多个第一透镜中的一个透镜面对的第二透镜的数量等于与所述多个第一透镜中的所述一个透镜面对的像素的数量。

3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述多个第二透镜的节距等于或小于所述多个像素的节距。

4.如权利要求3所述的显示装置，其中，当所述多个第二透镜的节距等于所述多个像素的节距时，连接所述多个像素中的像素的中心与所述多个第二透镜中的对应于所述像素的第二透镜的中心的直线平行于所述第二透镜的光轴。

5.如权利要求3所述的显示装置，其中，当所述多个第二透镜的节距小于所述多个像素的节距时，连接所述多个像素中的像素的中心与所述多个第二透镜中的对应于所述像素的第二透镜的中心的直线不平行于所述第二透镜的光轴，并且，各自连接与所述多个第一透镜中的所述一个透镜面对的像素中的每个的中心和与所述多个第一透镜中的所述一个透镜面对的第二透镜中的相应的第二透镜的中心的直线会聚在位于所述多个第一透镜中的所述一个透镜中的一个第一点上。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中，使所述显示单元与所述多个第二透镜中的第二透镜的中心之间的最短距离由D1来表示，并且第二透镜的焦距由f2表示，满足下式：

0.5×f2≤D1≤1.5×f2，

以及其中，使第二透镜的中心与所述多个第一透镜中的第一透镜的中心之间的最短距离由D2表示，并且第一透镜的焦距由f1表示，满足下式：

0.5×f1≤D2≤1.5×f1。

7.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个第二透镜中的每个为微透镜，并且所述多个第一透镜中的每个为微透镜或双凸透镜。

8.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个第二透镜中的每个为双凸透镜，并且所述多个第一透镜中的每个为微透镜或双凸透镜。

9.如权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：

第一中间层，设置在所述显示单元和所述第二透镜阵列单元之间，

其中，所述第二透镜阵列单元直接形成在所述第一中间层上。

10.如权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：

第二中间层，设置在所述第二透镜阵列单元和所述第一透镜阵列单元之间，

其中，所述第一透镜阵列单元直接形成在所述第二中间层上。