CN110910769A - 虚拟显示装置及其制备方法、控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种虚拟显示装置及其制备方法、控制方法。该虚拟显示装置包括：透镜层，柔性显示部件层和曲率调节层；柔性显示部件层包括层叠的第二柔性基底层和多膜层结构，透镜层位于多膜层结构远离第二柔性基底层的一侧，曲率调节层位于第二柔性基底层远离多膜层结构的一侧；曲率调节层包括层叠的第一电极层、电流变液层、第二电极层，第一电极层包括多个第一电极，第二电极层包括多个第二电极，多个第一电极与多个第二电极一一对应构成多组电极对，电流变液层包括至少两个连接柱，每相邻两个连接柱之间填充有电流变液，每组电极对基于电压调整对应位置处电流变液的形态，以调整透镜层与柔性显示部件层之间的距离。

Description

虚拟显示装置及其制备方法、控制方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体而言，本申请涉及一种虚拟显示装置及其制备方法、控制方法。
背景技术
虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术是利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，并提供用户视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户在虚拟世界体验真实的感受。增强现实(Augmented Reality，AR)技术是将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，使得真实环境和虚拟物体在重叠后能够在同一个画面或空间同时存在，以提供用户超越现实的感官体验。
现有的VR或AR显示设备在进行三维空间的画面显示时，用户体验较差，尤其在用户长时间看画面的情况下，会产生视觉疲劳，甚至眩晕。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种虚拟显示装置及其制备方法、控制方法，用以解决现有技术存在三维显示效果差，易出现视觉辐辏调节冲突的技术问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种虚拟显示装置，包括：透镜层，柔性显示部件层，以及曲率调节层；
柔性显示部件层包括层叠的第二柔性基底层和多膜层结构，
透镜层位于多膜层结构远离第二柔性基底层的一侧，曲率调节层位于第二柔性基底层远离多膜层结构的一侧；
曲率调节层包括层叠的第一电极层、电流变液层、第二电极层以及曲率调节基底层，第一电极层包括多个第一电极，第二电极层包括多个第二电极，多个第一电极与多个第二电极一一对应设置构成多组电极对，电流变液层包括至少两个连接柱，每相邻两个连接柱之间填充有电流变液，每组电极对通过电压调整与电极对对应位置处的电流变液的形态，以调整透镜层与柔性显示部件层之间的距离。
可选地，透镜层为平面超透镜。
可选地，电极对与柔性显示部件层上的子像素对应设置，多个连接柱中相邻两个连接柱之间填充的电流变液构成电流变液单元，多个电流变液单元与多组电极对一一对应。
可选地，多膜层结构包括层叠设置的第一柔性基底层，有机发光层以及薄膜晶体管层，第一柔性基底层与透镜层连接，薄膜晶体管层与第二柔性基底层连接。
可选地，第一个方面实施例中的虚拟显示装置还包括控制模块，曲率调节层还包括第一引线层和第二引线层，第一引线层包括多个第一引线，第二引线层包括多个第二引线，多个第一引线与多个第一电极一一对应电连接，多个第二引线与多个第二电极一一对应电连接，控制模块与多个第一引线、多个第二引线电连接，以控制多组电极对上的电压大小。
可选地，控制模块与柔性显示部件层电连接，用于根据柔性显示部件层上待显示图像的图像信息控制多组电极对上的电压大小。
第二个方面，本申请实施例提供了一种虚拟显示装置的制备方法，用于制备如本申请第一个方面实施例中的虚拟显示装置，包括：
在柔性显示部件层中的第二柔性基底层的一侧设置第一电极层；
在曲率调节层的曲率调节基底层的一侧设置第二电极层；
在第一电极层远离柔性显示部件层的一侧、或在第二电极层远离曲率调节基底层的一侧，设置至少两个连接柱；
在第一电极层和第二电极层中的一个设置有连接柱的电极层上相邻两个连接柱之间填充电流变液，得到电流变液层；
将另一个电极层设置在电流变液层远离一个设置有连接柱的电极层的一侧，第一电极层的多个第一电极与第二电极层的多个第二电极一一对应，构成多组电极对；
在第二柔性基底层远离第一电极层的一侧设置柔性显示部件层中的多膜层结构，得到柔性显示部件层；
在柔性显示部件远离曲率调节基底层的一侧设置透镜层。
可选地，在柔性显示部件层中的第二柔性基底层的一侧设置第一电极层，包括：
在第二柔性基底层的一侧沉积第一氧化铟锡层；
刻蚀第一氧化铟锡层，形成第一电极层，第一电极层包括多个间隔分布的第一电极；
在曲率调节层的曲率调节基底层的一侧设置第二电极层，包括：
在曲率调节基底层的一侧沉积第二氧化铟锡层；
刻蚀第二氧化铟锡层，形成第二电极层，第二电极层包括多个间隔分布的第二电极。
可选地，在第一电极层远离柔性显示部件层的一侧、或在第二电极层远离曲率调节基底层的一侧，设置至少两个连接柱，包括：
在第一电极层远离柔性显示部件层的一侧，且在相邻两个第一电极之间、以及位于边缘位置的第一电极的外侧设置连接柱，
或，在第二电极层远离曲率调节基底层的一侧，且在相邻两个第二电极之间、以及位于边缘位置的第二电极的外侧设置连接柱。
可选地，第二个方面实施例中的虚拟显示装置的制备方法，还包括：
将多个第一引线的一端分别与多个第一电极电连接，将多个第二引线的一端分别与多个第二电极电连接；
将多个第一引线的另一端与控制模块电连接，多个第二引线的另一端与控制模块电连接，控制模块用于控制多组电极对上的电压大小。
可选地，第二个方面实施例中的虚拟显示装置的制备方法，还包括：
将控制模块与柔性显示部件层电连接，用于根据柔性显示部件层上待显示图像的图像信息控制多组电极对上的电压大小。
第三个方面，本申请实施例提供了一种虚拟显示装置的控制方法，用于控制如本申请第一个方面实施例中的虚拟显示装置，包括：
获取柔性显示部件层上待显示图像的图像信息；
根据图像信息调整曲率调节层中每组电极对两端的电压。
可选地，根据图像信息调整曲率调节层中每组电极对两端的电压，包括：
采用深度神经网络模型对图像信息进行处理，确定曲率调节层中每组电极对两端的电压大小；
根据曲率调节层中每组电极对两端的电压大小调整曲率调节层中每组电极对两端的电压。
可选地，图像信息包括多个子像素的特征向量，特征向量包括N个颜色维度和1个景深维度，N为虚拟显示装置的子像素颜色种类数，
采用深度神经网络模型对图像信息进行处理，确定曲率调节层中每组电极对两端的电压大小，包括：
采用深度神经网络模型对多个特征向量进行处理，确定曲率调节层中与多个子像素一一对应的多组电极对两端的电压大小。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果至少包括：
本申请实施例提供的一种虚拟显示装置及其制备方法、控制方法，通过在虚拟显示装置中设置电流变液层，并通过外加电场调整电流变液层的形态进而调整柔性显示部件层的弯曲状态，以呈现柔性显示部件层上显示的图像中各个区域的景深信息，调整该图像中各个区域在用户眼睛中成像的焦距，从而提高三维显示效果，防止视觉辐辏调节所产生的眩晕。
此外，电流变液的响应速度可以达到毫秒级，因此可以使得景深调节能够和图像显示速度同步，能够实现流畅的三维画面显示。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种虚拟显示装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电流变液固液转换的原理图；
图3为本申请实施例提供的一种虚拟显示装置处于初始状态的子像素焦点示意图；
图4为本申请实施例提供的一种虚拟显示装置处于加电状态的子像素焦点示意图；
图5为本申请实施例提供的一种虚拟显示装置制备方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种虚拟显示装置制备方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的一种虚拟显示装置控制方法的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种虚拟显示装置控制方法的流程示意图。
其中，附图标号的说明如下：
1-透镜层，11-平面超透镜的上保护层，12-平面超透镜主体层，13-平面超透镜的下保护层；
2-柔性显示部件层，21-第二柔性基底层，22-多膜层结构，221-第一柔性基底层，222-有机发光层，223-薄膜晶体管层；
3-曲率调节层，31-第一电极层，32-电流变液层，33-第二电极层，34-曲率调节基底层，35-第一引线层，36-第二引线层，321-连接柱，322-电流变液；
4-封框胶。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
目前VR或AR显示设备中常用的三维显示方式是通过将同一物体的影像分别分为左右眼角度显示。但是显示设备的屏幕发出的光线并没有深度信息，且用户双眼的焦点始终在一个固定值上，因而眼睛的焦点调节和画面的纵深感是无法有效匹配的，会造成视觉辐辏调节冲突的现象。当用户长时间观看屏幕时，会产生视觉疲劳，甚至眩晕。
为了改善此类问题，有人提出利用球面透镜调节画面的景深信息，但是，由于球面透镜技术很容易产生球面像差，因此会产生更严重的眩晕。此外，球面透镜的调节往往采用机械方式或柱状棱镜，其调节速度在秒级，而画面的显示速度在毫秒级，因此，很难形成流畅的画面感。
本申请实施例提供了一种虚拟显示装置及其制备方法、控制方法，能够改善视觉辐辏调节冲突的问题，提高虚拟显示装置的三维显示效果。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种虚拟显示装置的结构示意图，如图1所示，该虚拟显示装置包括：透镜层1，柔性显示部件层2，以及曲率调节层3。
柔性显示部件层2包括层叠的第二柔性基底层21和多膜层结构22，
透镜层1位于多膜层结构22远离第二柔性基底层21的一侧，曲率调节层3位于第二柔性基底层21远离多膜层结构22的一侧；
曲率调节层3包括层叠的第一电极层31、电流变液层32、第二电极层33以及曲率调节基底层34，第一电极层31包括多个第一电极，第二电极层33包括多个第二电极，多个第一电极与多个第二电极一一对应设置构成多组电极对，电流变液层32包括至少两个连接柱321，每相邻两个连接柱321之间填充有电流变液322，每组电极对通过电压调整与电极对对应位置处的电流变液322的形态，以调整透镜层1与柔性显示部件层2之间的距离。
具体地，虚拟显示装置中透镜层1、柔性显示部件层2以及曲率调节层3这三层结构是层叠设置的，用户在使用虚拟显示装置时，这三层结构中透镜层1距离用户眼睛最近，曲率调节层3距离用户眼睛最远。
柔性显示部件层2可以是用于显示三维画面的显示屏。
曲率调节层3中的电流变液可以是由可极化的介电微粒悬浮在绝缘性良好的基础液中形成的一种智能混合液体。
当外加电场强度大大低于某个临界值时，电流变液呈液态；当外加电场强度大大高于该临界值时，电流变液呈固态。电流变液固液转换的原理图如图2所示，当未加电场时固体粒子随机地分布在基础液中，电流变液与普通的牛顿流体相似；当加电场时固体粒子会被瞬时极化成电偶极子，粒子间的相互作用使得固体粒子形成链并进而形成柱状结构，从而形成固体。
电流变液在电场的作用下，可以发生连续、可逆、可控的变化，且电流变液发生固液转换的响应速度在毫秒级。因此，可以通过外加电场调整曲率调节层3中电流变液322的形态，进而控制与电流变液层32连接的柔性显示部件层2的弯曲状态。
柔性显示部件层2上待显示图像包括多个子像素，不同的子像素对应的景深信息可能是不同的。当电极对上未施加电压、处于初始状态时，即柔性显示部件层2是平面状态时，待显示图像中不同的子像素与透镜层1之间的距离是均匀的，所有子像素的焦点都是相同的，如图3所示，图3中的像素焦点指子像素的焦点。此时在用户的眼睛中成像的图像是不包含景深信息的，即用户体验不到三维的显示效果。
为了提高用户体验，使得用户眼睛中成像的图像包含景深信息，即使得成像的图像更立体，可以通过外加电场调整曲率调节层3中电流变液322的形态，进而调整柔性显示部件层2的弯曲状态，从而实现不同子像素在用户眼睛中成像的焦点的远近不同，如图4所示，图4中的像素焦点指子像素的焦点，各子像素的焦点独立可调，使得不同子像素能够呈现出各自的景深信息。
本申请实施例提供了一种虚拟显示装置，通过在虚拟显示装置中设置电流变液层，并通过外加电场调整电流变液层的形态进而调整柔性显示部件层的弯曲状态，以呈现柔性显示部件层上显示的图像中各个区域的景深信息，调整该图像中各个区域在用户眼睛中成像的焦距，从而提高三维显示效果，防止视觉辐辏调节所产生的眩晕。此外，电流变液的响应速度可以达到毫秒级，因此可以使得景深调节能够和图像显示速度同步，能够实现流畅的三维画面显示。
根据本申请一实施例，透镜层1为平面超透镜。
不同波长的光在材料中的传播速度是不同的，例如，红光会比蓝光更快地穿过玻璃。当两种光在不同时间达到同一位置时，就产生了两个不同的焦点，并产生了被称为色差的图像失真。
在本实施例中，通过采用平面超透镜可以控制不同波长光穿过该平面超透镜的速度，为不同波长的光调整出不同程度的延迟，确保穿过该平面超透镜的光可以同时到达焦点，从而消除色差。
具体地，平面超透镜可以是由二氧化钛纳米薄膜构成的。如图1所示，透镜层1(平面超透镜)可以包括平面超透镜的上保护层11、平面超透镜主体层12、以及平面超透镜的下保护层13。透镜层1与柔性显示部件层2之间可以通过封框胶4进行连接。
在另一实施例中，可以通过多个透镜的叠加来校正色差。
采用平面超透镜校正色差相较于采用多个叠加的透镜校正色差，具有体积小，成本低的优点。
根据本申请一实施例，多膜层结构22包括层叠设置的第一柔性基底层221，有机发光层222以及薄膜晶体管层223，第一柔性基底层221与透镜层1连接，薄膜晶体管层223与第二柔性基底层21连接。
有机发光层222中包含子像素阵列，薄膜晶体管层223可用于驱动有机发光层222中的子像素发光，进而使得柔性显示部件层2实现图像的显示。这里，子像素可以是红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素。
根据本申请一实施例，电极对与柔性显示部件层2上的子像素对应设置，多个连接柱321中相邻两个连接柱321之间填充的电流变液322构成电流变液单元，多个电流变液单元与多组电极对一一对应。
每组电极对可以对应一个子像素，该组电极对用于通过施加电场调节该组电极对之间的电流变液的形态，发生形态变化的电流变液进而调整该子像素与透镜层1之间的距离，即调整该子像素的景深。各组电极对通过施加电场调节对应位置处的电流变液的形态，进而调整各个子像素的景深，从而使得使用该虚拟显示装置的用户可以观看到清晰又立体的画面，并且避免用户出现视觉疲劳或眩晕的现象。
由于电流变液在无电场作用下是流体，为了避免在施加电场的情况下，相邻两组电极对对电流变液形态的调整过程相互影响，可以在相邻两组电极对之间设置连接柱321。相邻两个连接柱321与该两个连接柱321之间的电极对共同围成一个封闭的容腔，该容腔内的电流变液可以称为电流变液单元。这样，每个子像素对应一组电极对，并对应一个电流变液单元。各个电极对对与之对应的子像素景深的调节互不影响，从而可以提高曲率调节层3对各个子像素景深调节的精确度，进而提高虚拟显示装置的三维显示效果。
根据本申请一实施例，虚拟显示装置还包括控制模块，曲率调节层3还包括第一引线层35和第二引线层36，第一引线层35包括多个第一引线，第二引线层36包括多个第二引线，多个第一引线与多个第一电极一一对应电连接，多个第二引线与多个第二电极一一对应电连接，控制模块与多个第一引线、多个第二引线电连接，以控制多组电极对上的电压大小。
控制模块中可以预先存储有虚拟显示装置需要显示的各个图像中每个图像的所有子像素的景深信息，并存储有与每个图像对应的各个电极对上的电压值大小，这样在虚拟显示装置显示图像的过程，控制模块可以根据预先存储的，与该图像对应的各个电极对上的电压值大小，对实际的虚拟显示装置中各组电极对上的电压大小进行调节，以实现对该图像更为立体的显示。
在另一实施例中，控制模块中可以存储有子像素的景深信息与电极对上的电压值之间的对应关系。这样，控制模块可以仅预先存储虚拟显示装置需要显示的各个图像中每个图像的所有子像素的景深信息，并根据这些子像素的景深信息以及景深信息与电极对上的电压值之间的对应关系，确定在显示某一图像时各个电极对上的电压大小，进而对各个电极对上的电压值进行调节，使得虚拟显示装置对该图像进行三维显示。
在本实施例中，由于控制模块中存储有子像素的景深信息与电极对上的电压值之间的对应关系，因此在利用虚拟显示装置显示不同的图像时，可以只提供需要显示的图像的景深信息，而不用额外提供与每个图像对应的各个电极对上的电压值，因此，可以提高虚拟显示装置的适应性。
根据本申请一实施例，控制模块与柔性显示部件层2电连接，用于根据柔性显示部件层上待显示图像的图像信息控制多组电极对上的电压大小。
控制模块与柔性显示部件层2电连接，从柔性显示部件层2获取待显示图像的图像信息。该图像信息包括该图像中各个子像素的景深信息，控制模块可以根据该景深信息确定各个电极对上的电压值，并根据确定的电压值控制各个电极对上的电压大小，进而实现虚拟显示装置对该图像的三维显示。在本实施例中，控制模块可以实时获取柔性显示部件层2上即将显示的图像的景深信息，因此可以实时地调整各个电极对上的电压大小，进一步提高了虚拟显示装置的适应性。
在另一实施例中，图像信息可以包括该图像中每个子像素的颜色信息以及该子像素的景深信息。控制模块可以控制电极对上的电压大小进而调整柔性显示部件层中各个子像素的景深，并且通过控制该子像素的驱动电压来调整该子像素的发光程度，从而实现更为清晰立体的图像显示效果。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种虚拟显示装置的制备方法，用于制备如本申请实施例中的虚拟显示装置。该制备方法的流程示意图如图5所示，该方法包括如下内容。
S110：在柔性显示部件层中的第二柔性基底层的一侧设置第一电极层。
S120：在曲率调节层的曲率调节基底层的一侧设置第二电极层。
S130：在第一电极层远离柔性显示部件层的一侧、或在第二电极层远离曲率调节基底层的一侧，设置至少两个连接柱。
S140：在第一电极层和第二电极层中的一个设置有连接柱的电极层上相邻两个连接柱之间填充电流变液，得到电流变液层。
S150：将另一个电极层设置在电流变液层远离一个设置有连接柱的电极层的一侧，第一电极层的多个第一电极与第二电极层的多个第二电极一一对应，构成多组电极对。
在一实施例中，可以在第二柔性基底层设置有第一电极层的一侧设置连接柱。当连接柱的个数为两个时，这两个连接柱可以位于第一电极层的边缘位置。这两个连接柱以及两个连接柱之间的第一电极层构成一个开口的容腔，向该容腔内填充电流变液，进而将设置有第二电极层的曲率调节基底层盖在该电流变液层上，形成封闭的容腔。第二电极层朝向电流变液层，且第二电极层中的第二电极与第一电极层中的第一电极一一对应。
在另一实施例中，可以在曲率调节基底层设置有第二电极层的一侧设置连接柱。当连接柱的个数为两个时，这两个连接柱可以位于第二电极层的边缘位置。这两个连接柱以及两个连接柱之间的第二电极层构成一个开口的容腔，向该容腔内填充电流变液，进而将设置有第一电极层的第二柔性基底层盖在该电流变液层上，形成封闭的容腔。第一电极层朝向电流变液层，且第一电极层中的第一电极与第二电极层中的第二电极一一对应。
S160：在第二柔性基底层远离第一电极层的一侧设置柔性显示部件层中的多膜层结构，得到柔性显示部件层。
在本实施例中，可以先在第二柔性基底层的一侧沉积第一电极层，然后在第二柔性基底层的另一侧制备多膜层结构，得到由第二柔性基底层和多膜层结构构成的柔性显示部件层。
具体地，多膜层结构可以包括层叠设置的第一柔性基底层，有机发光层以及薄膜晶体管层，其中，薄膜晶体管层与第二柔性基底层连接。第一柔性基底层与第二柔性基底层可以选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)或其他可自由弯曲的材料。
在本实施例中，由于先在第二柔性基底层的一侧沉积第一电极层，然后在第二柔性基底层的另一侧制备多膜层结构，可以避免沉积第一电极层时温度过高而影响柔性显示部件层中的多膜层结构，避免柔性显示部件层失效。
S170：在柔性显示部件远离曲率调节基底层的一侧设置透镜层。
具体地，透镜层可以是平面超透镜。平面超透镜的具体结构可以参见上述图1实施例中的描述，为避免重复，此处不再赘述。
本申请实施例提供了一种虚拟显示装置的制备方法，通过在虚拟显示装置中设置电流变液层，并通过外加电场调整电流变液层的形态进而调整柔性显示部件层的弯曲状态，以呈现柔性显示部件层上显示的图像中各个区域的景深信息，调整该图像中各个区域在用户眼睛中成像的焦距，从而提高三维显示效果，防止视觉辐辏调节所产生的眩晕。此外，电流变液的响应速度可以达到毫秒级，因此可以使得景深调节能够和图像显示速度同步，能够实现流畅的三维画面显示。
根据本申请一实施例，S110包括：在第二柔性基底层的一侧沉积第一氧化铟锡层；刻蚀第一氧化铟锡层，形成第一电极层，第一电极层包括多个间隔分布的第一电极。S120包括：在曲率调节基底层的一侧沉积第二氧化铟锡层；刻蚀第二氧化铟锡层，形成第二电极层，第二电极层包括多个间隔分布的第二电极。
具体地，第一电极层和第二电极层可以采用氧化铟锡(ITO)制备，或者其他合适的材料制备，本申请对此不做限制。
根据本申请一实施例，S130包括：在第一电极层远离柔性显示部件层的一侧，且在相邻两个第一电极之间、以及位于边缘位置的第一电极的外侧设置连接柱，
或，在第二电极层远离曲率调节基底层的一侧，且在相邻两个第二电极之间、以及位于边缘位置的第二电极的外侧设置连接柱。
在一实施例中，可以在第二柔性基底层设置有第一电极层的一侧设置多个连接柱。相邻两个连接柱对应一个第一电极，相邻两个连接柱与该两个连接柱之间的电极对共同围成一个封闭的容腔，该容腔内的电流变液可以成为电流变液单元。每组电极对对应柔性显示部件层中的一个子像素，并对应一个电流变液单元。各个电极对对与之对应的子像素景深的调节互不影响，从而可以提高曲率调节层对各个子像素景深调节的精确度，进而提高虚拟显示装置的三维显示效果。
在另一实施例中，可以在曲率调节基底层设置有第二电极层的一侧设置多个连接柱。相邻两个连接柱对应一个第二电极，相邻两个连接柱与该两个连接柱之间的电极对共同围成一个封闭的容腔，该容腔内的电流变液可以成为电流变液单元。
根据本申请一实施例，该虚拟显示装置的制备方法，还包括：将多个第一引线的一端分别与多个第一电极电连接，将多个第二引线的一端分别与多个第二电极电连接；将多个第一引线的另一端与控制模块电连接，多个第二引线的另一端与控制模块电连接，控制模块用于控制多组电极对上的电压大小。
控制模块通过第一引线控制第一电极上的电压值，并通过第二引线控制第二电极上的电压值，从而实现对每组电极对上电压大小的控制，进而实现对每个子像素景深的调节。
控制模块调整电极对上的电压大小的具体过程，可以参见上述本申请实施例中的虚拟显示装置中的描述，为避免重复，此处不再赘述。
根据本申请一实施例，虚拟显示装置的制备方法，还包括：将控制模块与柔性显示部件层电连接，用于根据柔性显示部件层上待显示图像的图像信息控制多组电极对上的电压大小。
该图像信息包括该图像中各个子像素的景深信息。在本实施例中，控制模块可以实时获取柔性显示部件层上即将显示的图像的景深信息，因此可以实时地调整各个电极对上的电压大小，进一步提高了虚拟显示装置的适应性。
在另一实施例中，图像信息可以包括该图像中每个子像素的颜色信息以及该子像素的景深信息。控制模块可以控制电极对上的电压大小进而调整柔性显示部件层中各个子像素的景深，并且通过控制该子像素的驱动电压来调整该子像素的发光程度，从而实现更为清晰立体的图像显示效果。
图6为本申请实施例提供的另一种虚拟显示装置的制备方法，图6的实施例与图5的实施例相似，为避免重复，相同之处不再赘述，这里着重描述不同部分。图6实施例的制备方法包括如下内容。
S210：在第二柔性基底层的一侧沉积第一氧化铟锡层，刻蚀第一氧化铟锡层，形成多个间隔分布的第一电极，并在每个第一电极处设置第一引线。
多个间隔分布的第一电极形成第一电极层，在第一电极层设置多个第一引线，多个第一引线的一端分别与多个第一电极一一对应电连接。
S220：在曲率调节基底层的一侧沉积第二氧化铟锡层，刻蚀第二氧化铟锡层，形成多个间隔分布的第二电极，并在每个第二电极处设置第二引线。
多个间隔分布的第二电极形成第二电极层，在第二电极层设置多个第二引线，多个第二引线的一端分别与多个第二电极一一对应电连接。
S230：在相邻两个第二电极之间、以及位于边缘位置的第二电极的外侧设置连接柱。
在第二电极层远离曲率调节基底层的一侧，设置多个连接柱，相邻两个连接柱与该两个连接柱之间的第二电极围成一个开口的容腔。
S240：在每相邻两个连接柱之间填充电流变液，得到多个电流变液单元。
S250：将设置有多个第一电极的第二柔性基底层盖在多个电流变液单元上，第一电极朝向电流变液层。
多个第一电极与多个第二电极一一对应，构成多组电极对。
S260：在第二柔性基底层远离曲率调节基底层的一侧设置柔性显示部件层中的多膜层结构，得到柔性显示部件层。
多膜层结构可以包括层叠设置的第一柔性基底层，有机发光层以及薄膜晶体管层，其中，薄膜晶体管层与第二柔性基底层连接。
S270：在柔性显示部件远离曲率调节基底层的一侧设置透镜层。
在本申请其他实施例中，可以先将S260中多膜层结构中的第一柔性基底层设置在透镜层的一侧，然后将设置有第一柔性基底层的透镜层粘附在有机发光层远离薄膜晶体管层的一侧。
S280：将控制模块与柔性显示部件层电连接，并与多个第一引线的另一端、多个第二引线的另一端电连接。
控制模块用于根据柔性显示部件层上待显示图像的图像信息控制多组电极对上的电压大小。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种虚拟显示装置的控制方法，用于控制如本申请实施例中的虚拟显示装置。该控制方法的流程示意图如图7所示，该方法包括如下内容。
S310：获取柔性显示部件层上待显示图像的图像信息。
具体地，图像信息可以是该待显示图像上每个子像素的景深信息。
该控制方法的执行主体可以是虚拟显示装置中的控制模块，控制模块可以与柔性显示部件层电连接，实时获取柔性显示层即将显示的图像的图像信息。
在其他实施例中，控制模块可以从虚拟显示装置的存储器中获取虚拟显示装置即将显示的图像的图像信息，或者，控制模块中可以预先存储虚拟显示装置即将显示的图像的图像信息。
S320：根据图像信息调整曲率调节层中每组电极对两端的电压。
在一实施例中，控制模块在预先存储有虚拟显示装置需要显示的各个图像中每个图像的所有子像素的景深信息时，可以一并存储有与每个图像对应的各个电极对上的电压值大小，这样在虚拟显示装置显示图像的过程，控制模块可以根据预先存储的，与该图像对应的各个电极对上的电压值大小，对实际的虚拟显示装置中各组电极对上的电压大小进行调节，以实现对该图像更为立体的显示。
在另一实施例中，控制模块中可以存储有子像素的景深信息与电极对上的电压值之间的对应关系。这样，控制模块可以仅预先存储虚拟显示装置需要显示的各个图像中每个图像的所有子像素的景深信息，并根据这些子像素的景深信息以及景深信息与电极对上的电压值之间的对应关系，确定在显示某一图像时各个电极对上的电压大小，进而对各个电极对上的电压值进行调节，使得虚拟显示装置对该图像进行三维显示。
根据本申请一实施例，由于虚拟显示装置中透镜层对不同颜色的光的聚焦效果有一定的差异，因此该图像信息可以包括待显示图像中每个子像素的颜色信息以及该子像素的景深信息。这样在柔性显示部件层显示图像时，控制模块可以控制电极对上的电压大小进而调整柔性显示部件层中各个子像素的景深，并且通过控制该子像素的驱动电压来调整该子像素的发光程度，从而实现更为清晰立体的图像显示效果。
本申请实施例提供了一种虚拟显示装置的控制方法，通过在虚拟显示装置中设置电流变液层，并通过外加电场调整电流变液层的形态进而调整柔性显示部件层的弯曲状态，以呈现柔性显示部件层上显示的图像中各个区域的景深信息，调整该图像中各个区域在用户眼睛中成像的焦距，从而提高三维显示效果，防止视觉辐辏调节所产生的眩晕。此外，电流变液的响应速度可以达到毫秒级，因此可以使得景深调节能够和图像显示速度同步，能够实现流畅的三维画面显示。
图8为本申请实施例提供的另一种虚拟显示装置控制方法的流程示意图，图8的实施例是图7的实施例相似，为避免重复，相同之处不再赘述，此处着重描述不同之处。如图8所示，该控制方法包括如下内容。
S410：获取柔性显示部件层上待显示图像的图像信息。
该图像信息可以包括待显示图像中每个子像素的颜色信息以及该子像素的景深信息。
S420：采用深度神经网络模型对图像信息进行处理，确定曲率调节层中每组电极对两端的电压大小。
深度神经网络模型可以是BP(Back Propagation)神经网络模型。该深度神经网络模型可以是集成在控制模块中，也可以是独立于控制模块外、位于虚拟显示装置的其他模块中。
该深度神经网络模型可以是学习模型经过训练获得的，例如，该学习模型的用于训练的一组样本数据可以是：样本图像的图像信息，以及实际将该样本图像进行清晰的三维显示时，各组电极对上施加的电压值。利用多组样本数据训练该学习模型，最终获得该深度神经网络模型。
在另一实施例中，该学习模型的用于训练的一组样本数据可以是：样本图像，以及实际将该样本图像进行清晰的三维显示时，各组电极对上施加的电压值。当将样本图像输入该学习模型时，学习模型会从该样本图像上获取图像信息，并根据该图像信息以及输入的各组电极对上施加的电压值，训练该学习模型的参数。利用多组样本数据训练该学习模型，最终获得该深度神经网络模型。在本实施例中，控制模块获取待显示图像后，直接将待显示的输入深度神经网络模型，进而确定曲率调节层中每组电极对两端的电压大小。
S430：根据曲率调节层中每组电极对两端的电压大小调整曲率调节层中每组电极对两端的电压。
根据本申请一实施例，图像信息包括多个子像素的特征向量，特征向量包括N个颜色维度和1个景深维度，其中，N为虚拟显示装置的子像素颜色种类数。
特征向量用于表示待显示图像中一个子像素的颜色信息和景深信息。可选地，特征向量可以用四维向量进行表示，即N的取值为3，前三个维度表示颜色信息，第四个维度表示景深信息。例如：
[1，0，0，0]表示子像素为红色，景深为0；
[0，1，0，0]表示子像素为绿色，景深为0；
[0，0，1，0]表示子像素为蓝色，景深为0；
[1，0，0，1]表示子像素为红色，景深为1。
当然N的取值可以根据虚拟显示装置实际的子像素颜色种类数进行设定，本申请对此不做限制。
在本实施例中，步骤S420包括：采用深度神经网络模型对多个子像素的特征向量进行处理，确定曲率调节层3中与多个子像素一一对应的多组电极对两端的电压大小。即，采用深度神经网络模型对每个子像素的特征向量进行处理，确定曲率调节层3中与该子像素对应的电极对两端的电压大小。
例如，输入深度神经网络模型的特征向量为[1，0，0，3.5]，该特征向量与一子像素对应，经过深度神经网络模型运算后，输出该子像素对应的电极对上应施加的电压大小为0.7V。类似地，利用深度神经网络可以确定各个电极对上的电压大小，控制模块通过控制各个电极对上的电压大小，进而控制各个子像素与透镜层之间的距离，实现调整图像中各个区域的成像焦距。
本申请实施例提供了一种虚拟显示装置的控制方法，通过采用深度神经网络模型对图像信息进行处理，以确定曲率调节层中每组电极对两端的电压大小，并根据曲率调节层中每组电极对两端的电压大小调整曲率调节层中每组电极对两端的电压，从而可以更为精确地确定各组电极对上的电压大小，实现清晰且立体的图像显示效果，提升用户体验。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
1、本申请实施例提供的一种虚拟显示装置及其制备方法、控制方法，通过在虚拟显示装置中设置电流变液层，并通过外加电场调整电流变液层的形态进而调整柔性显示部件层的弯曲状态，以呈现柔性显示部件层上显示的图像中各个区域的景深信息，调整该图像中各个区域在用户眼睛中成像的焦距，从而提高三维显示效果，防止视觉辐辏调节所产生的眩晕。此外，电流变液的响应速度可以达到毫秒级，因此可以使得景深调节能够和图像显示速度同步，能够实现流畅的三维画面显示。
2、本申请实施例提供的一种虚拟显示装置及其制备方法、控制方法，通过采用平面超透镜控制不同波长光穿过该平面超透镜的速度，为不同波长的光调整出不同程度的延迟，确保穿过该平面超透镜的光可以同时到达焦点，从而消除色差。此外，采用平面超透镜校正色差相较于采用多个叠加的透镜校正色差，具有体积小，成本低的优点。
本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种虚拟显示装置，其特征在于，包括：透镜层(1)，柔性显示部件层(2)，以及曲率调节层(3)；
所述柔性显示部件层(2)包括层叠的第二柔性基底层(21)和多膜层结构(22)，所述透镜层(1)位于所述多膜层结构(22)远离所述第二柔性基底层(21)的一侧，所述曲率调节层(3)位于所述第二柔性基底层(21)远离所述多膜层结构(22)的一侧；
所述曲率调节层(3)包括层叠的第一电极层(31)、电流变液层(32)、第二电极层(33)以及曲率调节基底层(34)，所述第一电极层(31)包括多个第一电极，所述第二电极层(33)包括多个第二电极，所述多个第一电极与所述多个第二电极一一对应设置构成多组电极对，所述电流变液层(32)包括至少两个连接柱(321)，每相邻两个所述连接柱(321)之间填充有电流变液(322)，每组电极对通过电压调整与所述电极对对应位置处的电流变液(322)的形态，以调整所述透镜层(1)与所述柔性显示部件层(2)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述透镜层(1)为平面超透镜。
3.根据权利要求1所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述电极对与所述柔性显示部件层(2)上的子像素对应设置，多个所述连接柱(321)中相邻两个所述连接柱(321)之间填充的电流变液(322)构成电流变液单元，多个所述电流变液单元与多组所述电极对一一对应。
4.根据权利要求1所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述多膜层结构(22)包括层叠设置的第一柔性基底层(221)，有机发光层(222)以及薄膜晶体管层(223)，所述第一柔性基底层(221)与所述透镜层(1)连接，所述薄膜晶体管层(223)与所述第二柔性基底层(21)连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的虚拟显示装置，其特征在于，还包括控制模块，所述曲率调节层(3)还包括第一引线层(35)和第二引线层(36)，所述第一引线层(35)包括多个第一引线，所述第二引线层(36)包括多个第二引线，多个所述第一引线与多个所述第一电极一一对应电连接，多个所述第二引线与多个所述第二电极一一对应电连接，所述控制模块与多个所述第一引线、多个所述第二引线电连接，以控制多组所述电极对上的电压大小。
6.根据权利要求5所述的虚拟显示装置，其特征在于，所述控制模块与所述柔性显示部件层(2)电连接，用于根据所述柔性显示部件层(2)上待显示图像的图像信息，控制多组所述电极对上的电压大小。
7.一种虚拟显示装置的制备方法，用于制备如权利要求1至6中任一项所述的虚拟显示装置，其特征在于，包括：
在柔性显示部件层(2)中的第二柔性基底层(21)的一侧设置第一电极层(31)；
在曲率调节层(3)的曲率调节基底层(34)的一侧设置第二电极层(33)；
在所述第一电极层(31)远离所述柔性显示部件层(2)的一侧、或在所述第二电极层(33)远离所述曲率调节基底层(34)的一侧，设置至少两个连接柱(321)；
在所述第一电极层(31)和所述第二电极层(33)中的一个设置有所述连接柱(321)的电极层上、且每相邻两个所述连接柱(321)之间，填充电流变液(322)，得到电流变液层(32)；
将另一个电极层设置在所述电流变液层(32)远离所述一个设置有所述连接柱(321)的电极层的一侧，所述第一电极层(31)的多个第一电极与所述第二电极层(33)的多个第二电极一一对应，构成多组电极对；
在所述第二柔性基底层(21)远离所述第一电极层(31)的一侧设置所述柔性显示部件层(2)中的多膜层结构(22)，得到所述柔性显示部件层(2)；
在所述柔性显示部件远离所述曲率调节基底层(34)的一侧设置透镜层(1)。
8.根据权利要求7所述的虚拟显示装置的制备方法，其特征在于，所述在柔性显示部件层(2)中的第二柔性基底层(21)的一侧设置第一电极层(31)，包括：
在所述第二柔性基底层(21)的一侧沉积第一氧化铟锡层；
刻蚀所述第一氧化铟锡层，形成所述第一电极层(31)，所述第一电极层(31)包括多个间隔分布的所述第一电极；
所述在曲率调节层(3)的曲率调节基底层(34)的一侧设置第二电极层(33)，包括：
在所述曲率调节基底层(34)的一侧沉积第二氧化铟锡层；
刻蚀所述第二氧化铟锡层，形成所述第二电极层(33)，所述第二电极层(33)包括多个间隔分布的所述第二电极。
9.根据权利要求8所述的虚拟显示装置的制备方法，其特征在于，所述在所述第一电极层(31)远离所述柔性显示部件层(2)的一侧、或在所述第二电极层(33)远离所述曲率调节基底层(34)的一侧，设置至少两个连接柱(321)，包括：
在所述第一电极层(31)远离所述柔性显示部件层(2)的一侧，且在相邻两个所述第一电极之间、以及位于边缘位置的第一电极的外侧设置所述连接柱(321)，
或，在所述第二电极层(33)远离所述曲率调节基底层(34)的一侧，且在相邻两个所述第二电极之间、以及位于边缘位置的第二电极的外侧设置所述连接柱(321)。
10.根据权利要求8或9所述的虚拟显示装置的制备方法，其特征在于，还包括：
将多个第一引线的一端分别与多个所述第一电极电连接，将多个第二引线的一端分别与多个所述第二电极电连接；
将多个所述第一引线的另一端与控制模块电连接，多个所述第二引线的另一端与所述控制模块电连接，所述控制模块用于控制多组所述电极对上的电压大小。
11.根据权利要求10所述的虚拟显示装置的制备方法，其特征在于，还包括：
将所述控制模块与所述柔性显示部件层(2)电连接，用于根据所述柔性显示部件层(2)上待显示图像的图像信息，控制多组所述电极对上的电压大小。
12.一种虚拟显示装置的控制方法，用于控制如权利要求1至6中任一项所述的虚拟显示装置，其特征在于，包括：
获取柔性显示部件层(2)上待显示图像的图像信息；
根据所述图像信息调整曲率调节层(3)中每组电极对两端的电压。
13.根据权利要求12所述的虚拟显示装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述图像信息调整曲率调节层(3)中每组电极对两端的电压，包括：
采用深度神经网络模型对所述图像信息进行处理，确定所述曲率调节层(3)中每组电极对两端的电压大小；
根据所述曲率调节层(3)中每组电极对两端的电压大小调整所述曲率调节层(3)中每组电极对两端的电压。
14.根据权利要求13所述的虚拟显示装置的控制方法，其特征在于，所述图像信息包括多个子像素的特征向量，所述特征向量包括N个颜色维度和1个景深维度，N为所述虚拟显示装置的子像素颜色种类数，
以及，所述采用深度神经网络模型对所述图像信息进行处理，确定所述曲率调节层(3)中每组电极对两端的电压大小，包括：
采用所述深度神经网络模型对多个所述特征向量进行处理，确定所述曲率调节层(3)中与多个所述子像素一一对应的多组电极对两端的电压大小。
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