CN116699866A - 透镜阵列和包括透镜阵列的显示装置 - Google Patents

透镜阵列和包括透镜阵列的显示装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种透镜阵列和包括透镜阵列的显示装置。所述显示装置包括：显示面板；以及透镜阵列，设置在显示面板的表面上。透镜阵列包括多个透镜和设置在多个透镜中的每个透镜的谷部上的光透射特性控制层。光透射特性控制层包括光吸收材料。光透射特性控制层的堆叠厚度比多个透镜中的每个透镜的高度小。

Description

透镜阵列和包括透镜阵列的显示装置
本申请要求于2022年3月3日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2022-0027425号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用被完全包含于此。
技术领域
本公开涉及一种显示器，并且更具体地，涉及一种透镜阵列和包括透镜阵列的显示装置。
背景技术
现今，广泛使用各种类型的显示装置。显示装置的流行示例包括液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)显示器。
一些显示装置能够显示三维图像。这些装置被称为立体图像显示装置，并且它们可以能够将不同的图像引导到观看者的左眼和右眼，而不需要佩戴3D眼镜。此外，在视角控制显示装置中，可以将不同图像发送给从不同角度观看显示装置的不同观看者。这两种显示装置可以利用透镜阵列。
发明内容
一种显示装置包括：显示面板；以及透镜阵列，设置在显示面板的表面上。透镜阵列包括多个透镜和设置在多个透镜中的每个透镜的谷部上的光透射特性控制层。光透射特性控制层包括光吸收材料，并且光透射特性控制层的堆叠厚度比多个透镜中的每个透镜的高度小。
光透射特性控制层可以使多个透镜中的每个透镜的至少一部分暴露。
光透射特性控制层的宽度可以在多个透镜中的每个透镜的宽度的25％至40％的范围内。
显示面板可以包括多个像素，每个像素包括发射区域，并且光透射特性控制层可以不与发射区域叠置。
光透射特性控制层的宽度可以小于或者等于相邻的发射区域之间的间隙。
光透射特性控制层的消光系数可以在1.95×102M-1·cm-1至1.95×103M-1·cm-1的范围内。
光吸收材料的摩尔浓度可以在0.05M至0.5M的范围内。
光透射特性控制层可以直接接触多个透镜中的每个透镜的表面。
光透射特性控制层的固相折射率可以是多个透镜中的每个透镜的固相折射率的0.9倍至1倍。
光透射特性控制层的厚度可以从光透射特性控制层的中心朝向边缘减小。
光透射特性控制层的上表面可以是平坦的。
多个透镜中的每个透镜可以在第一方向上延伸，并且多个透镜可以在与第一方向相交的第二方向上排列。
光透射特性控制层在平面图中可以具有在第一方向上延伸的线形状。
光透射特性控制层还可以包括可光固化树脂，并且光吸收材料可以分布在可光固化树脂内。
每个透镜在平面图中可以成形为圆形或多边形岛。
光透射特性控制层在平面图中可以至少部分地围绕每个透镜。
光透射特性控制层可以通过喷射工艺或针涂覆工艺涂覆在多个透镜中的每个透镜上。
光吸收材料可以是电致变色材料或光致变色材料。
一种透镜阵列包括：图案层，包括多个透镜；以及光透射特性控制层，设置在多个透镜中的每个透镜的谷部上。光透射特性控制层包括光吸收材料，并且光透射特性控制层的堆叠厚度比多个透镜中的每个透镜的高度小。
图案层还可以包括设置在多个透镜下方并且一体地连接多个透镜的基体部。
透镜阵列还可以包括：基体，设置在图案层下方。
光透射特性控制层的宽度可以在多个透镜中的每个透镜的宽度的25％至40％的范围内。
光透射特性控制层的消光系数可以在1.95×102M-1·cm-1至1.95×103M-1·cm-1的范围内。
光透射特性控制层中的光吸收材料的摩尔浓度可以在0.05M至0.5M的范围内。
附图说明
通过参照附图详细地描述本公开的实施例，本公开的上述和其它特征将变得更清楚，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的显示装置的透视图；
图2是图1的显示装置的分解透视图；
图3是根据本公开的实施例的显示装置的剖视图；
图4是根据本公开的实施例的显示装置的剖视图；
图5是根据本公开的实施例的显示装置的剖视图；
图6是根据本公开的实施例的显示装置的剖视图；
图7是根据本公开的实施例的显示装置的剖视图；
图8是根据本公开的实施例的显示装置的平面图；
图9是沿着图8的线IX-IX'截取的剖视图；
图10是示出根据本公开的实施例的显示装置的光引导路径的示意图；
图11是示出根据本公开的实施例的透镜阵列的光引导路径的示意图；
图12是示出根据本公开的实施例的透镜阵列的光引导路径的示意图；
图13是根据本公开的实施例的图12中所示的透镜阵列的剖视图；
图14是根据本公开的实施例的透镜阵列的剖视图；
图15是图14的局部放大图；
图16是根据本公开的实施例的透镜阵列的剖视图；
图17是图16的局部放大图；
图18是根据本公开的实施例的显示装置的透视图；
图19是根据本公开的实施例的显示装置的透视图；
图20是根据本公开的实施例的显示装置的透视图；
图21是图20的透镜阵列的局部平面图；
图22示出了用于展示光透射特性控制层的消光系数对透镜阵列的串扰的影响的视频图像；
图23是示出根据光透射特性控制层的消光系数的固化特性的曲线图；以及
图24示出了用于展示光透射特性控制层的宽度与透镜的宽度的比率对串扰的影响的视频图像。
具体实施方式
下面将参照图来更充分地描述本公开的实施例。在整个说明书和附图中，同样的附图标记可以指同样的元件。
这里，应当理解的是，当两个或更多个元件或值被描述为彼此基本相同或大约相等时，所述元件或值彼此相同，所述元件或值在测量误差内彼此相等，或者如本领域普通技术人员将理解的是，如果可测量地不相等，那么在值上足够接近以在功能上彼此等同。例如，考虑到所讨论的测量和与具体量的测量相关的误差(例如，测量系统的局限性)，如这里使用的术语“约(大约)”包括所述陈的值并且表示在如由本领域普通技术人员确定的具体值的可接受偏差范围内。例如，如本领域普通技术人员所理解的是，“约”可以表示在一个或更多个标准偏差内。此外，应当理解的是，虽然这里可以将参数描述为具有“约”特定值，但是根据示例性实施例，该参数可以精确地为特定值或者在如本领域普通技术人员将理解的测量误差内接近特定值。这些术语和类似术语用于描述组件之间的关系的其它用途应以相似的方式解释。
将理解的是，当诸如膜、区域、层或元件的组件被称为“在”另一组件“上”、“连接到”、“结合到”或者“邻近”另一组件时，该组件可以直接在所述另一组件上、连接到、结合到或者邻近所述另一组件，或者可以存在居间(中间)组件。也理解的是，当组件被称为“在”两个组件“之间”时，该组件可以是所述两个组件之间的唯一组件，或者也可以存在一个或更多个居间组件。也将理解的是，当组件被称为“覆盖”另一组件时，该组件可以是覆盖所述另一组件的唯一组件，或者一个或更多个居间组件也可以覆盖所述另一组件。用于描述元件之间的关系的其它词语可以以相似的方式解释。
还将理解的是，除非上下文另有明确说明，否则每个实施例内的特征或方面的描述可用于其它实施例中的其它类似特征或方面。因此，这里描述的所有特征和结构可以以任何期望的方式混合和匹配。
如这里使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”也意图包括复数形式。
为了便于描述，这里可以使用诸如“在……下方”、“下(下部)”、“在……上方”、“上(上部)”等空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件或特征与另一元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。将理解的是，除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语意图涵盖装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，那么被描述为“在”其它元件或特征“下方”的元件随后将被定向为“在”其它元件或特征“上方”。因此，术语“在……下方”可以包括上方和下方两种方位。
将理解的是，当特征被称为延伸、突出(突起)或以其它方式遵循特定方向时，所述特征可以在负方向(即，相反方向)上遵循所述方向。因此，除非上下文另有明确说明，否则所述特征不必限于精确地遵循一个方向，并且可以遵循沿着由所述方向形成的轴线。
图1是根据本公开的实施例的显示装置1的透视图。图2是图1的显示装置1的分解透视图。
在下面的描述中，第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3在不同的方向上相交(交叉)。在实施例中，第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3可以垂直相交。第一方向DR1可以是竖直方向，第二方向DR2可以是水平方向，第三方向DR3可以是厚度方向。
参照图1和图2，显示装置1是显示运动图像和/或静止图像的装置。显示装置1可以指提供显示屏幕的任何电子装置。显示装置1的示例可以包括电视、笔记本/膝上型计算机、计算机监视器、平板个人计算机(PC)、车辆导航装置、车辆显示器和/或仪表组、移动电话、智能电话、电子手表、智能手表、手表电话、移动通信终端、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式游戏机、数码相机、广告牌和物联网(IoT)装置，所有这些装置都提供显示屏幕。
显示装置1可以是在其每个位置处提供不同图像信息的光场显示装置。例如，显示装置1可以通过使用透镜阵列LAR在显示装置1的前表面的空间中划分并提供显示在显示面板PNL上的图像。通过适当地利用该图像信息提供方法，显示装置1可以用作提供3D图像的立体图像显示装置或向相对于显示装置1位于不同视角处的用户展示不同图像的视角控制显示装置。
显示装置1的平面形状不必限于这里提供的示例。例如，显示装置1的平面形状可以根据应用显示装置1的领域而修改为诸如矩形、正方形、菱形、其它多边形、圆形和椭圆形的各种形状。显示装置1的示例平面形状为矩形，并且一对长边在第一方向DR1上延伸，一对短边在第二方向DR2上延伸。
显示装置1可以包括显示面板PNL、透镜阵列LAR以及将透镜阵列LAR接合到显示面板PNL的接合件PSA。
显示面板PNL提供显示画面。在示例的显示装置1中，显示面板PNL沿其提供显示画面的方向为第三方向DR3上的第一侧(即，向上方向)。显示面板PNL可以具有与显示装置1的平面形状基本类似的平面形状。
显示面板PNL的示例可以包括有机发光显示面板、无机发光显示面板、微型发光二极管(LED)显示面板、纳米LED显示面板、量子点发光二极管显示面板、液晶显示面板、等离子体显示面板、场发射显示面板、电泳显示面板和电润湿显示面板。下面将描述其中应用有机发光显示面板作为显示面板PNL的示例的情况，但是本发明不必限于该情况，并且只要相同的技术精神是适用的，那么也可以应用其它显示面板PNL。
显示面板PNL可以具有与显示装置1的平面形状类似的平面形状。例如，显示面板PNL可以具有矩形平面形状。
显示面板PNL包括显示区域DPA和非显示区域NDA。显示区域DPA是其中设置有屏幕的区域，非显示区域NDA是其中未设置屏幕的区域(或者屏幕的不显示图像的区域)。非显示区域NDA可以至少部分地设置在显示区域DPA的周围。当显示区域DPA具有矩形形状时，非显示区域NDA可以围绕显示区域DPA的四条边。然而，本公开不必限于此。例如，非显示区域NDA也可以仅设置在显示区域DPA的一些边的周围。在一些情况下，非显示区域NDA可以存在于显示区域DPA内部，并且可以被显示区域DPA至少部分地围绕。
为了显示图像，显示面板PNL可以包括数据线、扫描线以及连接到数据线和扫描线的多个像素PX。像素PX可以包括多个彩色像素。例如，像素PX可以包括多个红色像素、多个绿色像素和多个蓝色像素。红色像素、绿色像素和蓝色像素可以交替地布置。
像素PX中的每个可以连接到至少一条扫描线和至少一条数据线。像素PX中的每个可以包括薄膜晶体管(诸如驱动晶体管和至少一个开关晶体管)以及发光元件。像素PX中的每个可以响应于从扫描线传输的扫描信号而接收数据线的数据电压，并且可以通过根据施加到驱动晶体管的栅电极的数据电压而将驱动电流供应到发光元件来发射光(发光)。
接合件PSA设置在显示面板PNL的表面(显示表面)上。接合件PSA可以是光学透明的。接合件PSA的示例可以包括粘合带、粘合剂、粘接剂和接合树脂。
透镜阵列LAR设置在接合件PSA的表面上。透镜阵列LAR可以通过接合件PSA附接到显示面板PNL的表面。透镜阵列LAR和接合件PSA在平面图中可以具有相同的形状。接合件PSA的尺寸可以小于或者等于透镜阵列LAR的尺寸。接合件PSA可以不突出超过透镜阵列LAR，但是本公开不必限于此。
透镜阵列LAR的平面形状可以与显示面板PNL的平面形状基本相同。在平面图中，透镜阵列LAR的尺寸可以小于或者等于显示面板PNL的尺寸。透镜阵列LAR覆盖显示面板PNL的整个显示区域DPA。除了覆盖显示面板PNL的显示区域DPA之外，透镜阵列LAR还可以覆盖非显示区域NDA的部分或全部。在附图中，透镜阵列LAR覆盖显示面板PNL的显示区域DPA的全部以及非显示区域NDA的部分，并且显示面板PNL的非显示区域NDA的剩余部分未被透镜阵列LAR覆盖。尽管在附图中显示面板PNL的非显示区域NDA的剩余部分未被透镜阵列LAR覆盖，但是透镜阵列LAR的布置不必限于此。
透镜阵列LAR可以包括基体BS、设置在基体BS上的图案层PT以及设置在图案层PT的部分上的光透射特性控制层TCL。
基体BS可以是透明膜。基体BS可以由通常应用于光学膜的材料制成，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚砜(PSF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)或环烯烃共聚物(COC)。基体BS的透光率可以为90％或更大，但是不必限于此。
图案层PT可以包括透明树脂。图案层PT可以包括诸如环氧丙烯酸酯类树脂、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯类树脂或硅酮丙烯酸酯类树脂的可光固化树脂，或者可以包括诸如丙烯酸树脂、氨基甲酸乙酯类树脂或聚酯类树脂的热固性树脂。形成图案层PT的树脂可以具有为90％或更大的透光率，但是不必限于此。
图案层PT的固相折射率(solid-phase refractive index)可以为1.5或更大。此外，图案层PT可以由具有为1.6或更大的固相折射率的高折射率材料制成。在实施例中，图案层PT可以具有为1.63至1.76(优选地，1.65至1.67)的固相折射率。
图案层PT具有表面不平整度(凹凸)。图案层PT的表面具有多个凸部和设置在相邻的一对凸部之间的凹部。凸部中的每个具有凸剖面，并且具有这种凸形状的图案部分在下文中将被称为透镜LNS。透镜LNS的最高部分被称为透镜LNS的峰(或顶部)，透镜LNS的最低部分(例如，定位在凸部之间的凹部)被称为透镜谷VLE。透镜谷VLE定位在相邻的成对多个透镜LNS之间的边界处。
每个透镜LNS可以在一个方向上延伸。例如，每个透镜LNS可以在平面图中以线形状形成。例如，如图1和图2中所示，每个透镜LNS可以在作为显示装置1的短边延伸方向的第二方向DR2上延伸。透镜LNS在与每个透镜LNS沿其延伸的方向相交的方向上排列。例如，透镜LNS可以沿着第一方向DR1排列。
透镜LNS的在与透镜LNS的延伸方向垂直的方向上截取的剖面可以具有基本相同的形状和尺寸。在实施例中，每个透镜LNS的剖面形状可以为圆形的一部分(例如，具有小于180度的中心角的半圆形或扇形形状)或椭圆形的一部分(例如，半椭圆形)。在实施例中，透镜LNS通常可以成形为双凸透镜(lenticular lenses)。每个透镜LNS的剖面形状也可以为三角形或其它多边形形状。例如，透镜LNS通常可以成形为棱透镜(prism lenses)。
图案层PT还可以包括设置在透镜LNS下方以一体地连接透镜LNS的基体部BNS(或缓和部分)。连接多个透镜谷VLE的虚拟表面可以被定义为透镜LNS与基体部BNS之间的边界。
光透射特性控制层TCL设置在透镜谷VLE中的每个上。当透镜谷VLE沿着第二方向DR2延伸时，光透射特性控制层TCL也沿着第二方向DR2延伸。光透射特性控制层TCL包括控制光透射特性的光吸收材料。光吸收材料可以是例如黑色染料或黑色颜料。在显示装置领域中，包括在黑矩阵(black matrix)中的各种材料可以应用为光吸收材料。
在一些实施例中，光吸收材料可以是其中光吸收状态和光透射状态通过电信号改变的电致变色材料(electrochromic material)或其中光吸收状态和光透射状态根据暴露于特定波长的光的程度而改变的光致变色材料(photochromic material)。当应用光致变色材料作为光吸收材料时，更容易提供诸如2D/3D转换的显示画面的提供状态。
当图案层PT包括基体部BNS时，光透射特性控制层TCL可以与在透镜阵列LAR下方的结构(例如，显示面板PNL或接合件PSA的表面)间隔开大于基体部BNS的厚度的距离。稍后将详细地描述光透射特性控制层TCL。
图3是根据本公开的实施例的显示装置1的剖视图。
参照图3，显示面板PNL包括第一基底SUB1和设置在第一基底SUB1上的显示层DPL。显示面板PNL还可以包括面对第一基底SUB1的第二基底SUB2以及在显示面板PNL的边缘部分处将第一基底SUB1和第二基底SUB2接合在一起的密封件SEAL。第二基底SUB2可以与显示层DPL的上表面间隔开。在这种情况下，第二基底SUB2与显示层DPL之间的空间可以是空的(例如，基本排空的)，可以填充有诸如空气的气体，或者可以填充有诸如树脂的固体填料。可选地，第二基底SUB2与显示层DPL的上表面可以彼此接触。
第一基底SUB1提供其中设置有显示层DPL的空间。第一基底SUB1可以是绝缘基底或半导体基底。第一基底SUB1可以是刚性基底。例如，第一基底SUB1可以包括玻璃。
显示层DPL可以在平面图中划分为多个像素PX。像素PX可以包括多个彩色像素。例如，像素PX可以包括交替地布置的红色像素、绿色像素和蓝色像素。
显示层DPL可以包括电路元件层和发光元件层。电路元件层和发光元件层可以形成在第一基底SUB1上，或者可以单独制造然后附接到第一基底SUB1上。
发光元件层通过电路元件层逐像素地驱动，并且包括发光元件，发光元件根据驱动电流以发射光。发光元件层沿其发射光的方向不必限于这里描述的方向，但是图3示出了其中应用朝向第三方向DR3上的第一侧发射光的顶发射发光元件的情况，第三方向DR3上的第一侧是第一基底SUB1的上表面面对(面向)的方向。在当前实施例中，基于图3，从显示装置1的上方观看显示画面。
第二基底SUB2设置在显示层DPL上，以保护显示层DPL。第二基底SUB2可以是防止湿气渗透或气体流入的封装基底。由于第二基底SUB2放置在显示层DPL的显示方向上，因此应用透明绝缘基底。例如，第二基底SUB2可以包括玻璃。
密封件SEAL设置在第一基底SUB1和第二基底SUB2的边缘部分处，以将它们接合在一起。密封件SEAL可以具有用于防止显示面板PNL的横向上的湿气渗透或气体流入的密封功能。密封件SEAL可以包括例如玻璃料、可光固化树脂或热固性树脂。
由第一基底SUB1、第二基底SUB2和密封件SEAL限定的内部空间可以被密封。显示层DPL可以设置在密封的内部空间中。
透镜阵列LAR通过接合件PSA附接到第二基底SUB2的上表面上。透镜阵列LAR的每个透镜LNS的表面面对第三方向DR3上的第一侧。
图4是根据本公开的实施例的显示装置2的剖视图。
参照图4，显示装置2与图3中所示的显示装置1的不同之处在于：显示层DPL的发光元件是朝向第三方向DR3上的第二侧发射光的底发射发光元件，第三方向DR3上的第二侧是朝向第一基底SUB1的下表面的方向。在当前实施例中，基于图3，从显示装置2下方观看显示画面。
由于从显示层DPL发射的光通过第一基底SUB1输出，因此第一基底SUB1由透明基底制成。例如，第一基底SUB1可以包括玻璃。
透镜阵列LAR附接在第一基底SUB1的下表面上。透镜阵列LAR的每个透镜LNS的表面面对第三方向DR3上的第二侧。
图5是根据本公开的实施例的显示装置3的剖视图。
参照图5，根据当前实施例的显示装置3示出了透镜阵列LAR可以直接设置在显示面板PNL的表面上，而无需接合件PSA。例如，透镜阵列LAR可以直接形成在第二基底SUB2的表面上。在一些情况下，可以省略透镜阵列LAR的基体BS，并且包括透镜LNS的图案层PT可以直接设置在第二基底SUB2的表面上。
图6是根据本公开的实施例的显示装置4的剖视图。
参照图6，显示装置4与图3中所示的显示装置1的不同之处在于：第二基底SUB2_1的表面包括多个透镜LNS。例如，如所示的，可以通过对第二基底SUB2_1的表面进行处理来形成透镜LNS。然后，可以在每个透镜谷VLE上形成光透射特性控制层TCL。结果，可以制造如图6中所示的显示装置4。在当前实施例中，由于第二基底SUB2_1本身用作透镜阵列LAR，因此可以简化组件并且可以通过省略组件来获得透射率增大效果。
图7是根据本公开的实施例的显示装置5的剖视图。图7示出了显示装置5可以是柔性显示装置。
参照图7，显示面板PNL的第一基底SUB1_1可以具有柔性特性。例如，第一基底SUB1_1可以弯曲、弯折、折叠、卷起(卷曲)、拉伸等至可观察到的程度，而不会遭受破裂或其它损坏。第一基底SUB1_1可以由例如绝缘材料(诸如聚合物树脂)制成。聚合物材料可以是例如聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PA)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基化物、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(CAT)、乙酸丙酸纤维素(CAP)或其它们的组合。
如附图中所示，第一基底SUB1_1的一端可以向下弯曲。驱动器可以设置在第一基底SUB1_1的弯曲部分上。显示面板PNL的这种弯曲结构可以有助于减小显示装置5的非显示区域的宽度(换言之，边框的宽度)。
显示层DPL设置在第一基底SUB1_1的表面上。薄膜封装层TFE设置在显示层DPL上，以取代图3的第二基底SUB2。在当前实施例中，由于省略了第二基底SUB2，因此也可以省略密封件SEAL。
薄膜封装层TFE可以包括一个或更多个无机层和/或一个或更多个有机层。薄膜封装层TFE的上表面可以是平坦的。
透镜阵列LAR设置在薄膜封装层TFE的上表面上。在附图中，省略了透镜阵列LAR的基体BS，并且透镜阵列LAR的图案层PT直接设置在薄膜封装层TFE的上表面上。可以通过形成薄膜封装层TFE然后在后续工艺中在薄膜封装层TFE的上表面上直接形成图案层PT来制造具有这种结构的透镜阵列LAR。然而，实施例不必限于此，并且类似于图5中所示的情况，透镜阵列LAR也可以进一步包括基体BS，或者类似于图3中所示的情况，包括基体BS的透镜阵列LAR可以单独制造，然后通过接合件PSA附接到薄膜封装层TFE的上表面上。
上述图3至图7的实施例可以彼此各种组合。例如，图5和图6的透镜阵列结构可以与图4的底部发射结构组合。
现在将参照图8来详细地描述透镜阵列LAR与显示面板PNL的像素PX之间的关系。
图8是根据本公开的实施例的显示装置1的平面图。
参照图8，每个透镜LNS可以覆盖多个像素PX。每个透镜LNS不仅可以在其延伸的第二方向DR2上覆盖像素PX，而且还可以在作为透镜LNS的宽度方向的第一方向DR1上覆盖像素PX。在图8中，每个透镜LNS在所述宽度方向上覆盖三个像素PX，但是被每个透镜LNS覆盖的像素PX的数量不必限于三个。
显示区域DPA的每个像素PX可以包括发射区域EMA。像素PX的发射区域EMA布置为矩阵。此外，发射区域EMA可以以规律的间距布置遍及整个显示区域DPA，而与透镜阵列LAR的布置无关。这里，“发射区域EMA以规律的间距布置”不仅包含所有的发射区域EMA以相等的间距布置的情况，而且还包含发射区域EMA以特定规律布置的情况。例如，即使当红色像素的发射区域EMA与相邻的绿色像素的发射区域EMA间隔开第一距离并且与相邻的蓝色像素的发射区域EMA间隔开与第一距离不同的第二距离时，如果在整个显示区域DPA中保持该间隔关系，那么也可以解释为像素PX的发射区域EMA以规律的间距布置。
透镜阵列LAR的每个透镜谷VLE设置在像素PX的行之间的空间中。透镜谷VLE可以不与发射区域EMA叠置。在透镜谷VLE置于其间的发射区域EMA之间在第一方向DR1上的距离可以与包括在一个透镜LNS中的相邻的发射区域EMA之间在第一方向DR1上的距离相同。
光透射特性控制层TCL在平面图中与每个透镜谷VLE叠置。光透射特性控制层TCL可以在第二方向DR2上延伸，并且定位在作为宽度方向的第一方向DR1上的两个边缘可以相对于透镜谷VLE具有轴对称关系。例如，光透射特性控制层TCL的第一边缘和第二边缘可以与透镜谷VLE间隔开相等的距离。
光透射特性控制层TCL也可以不与发射区域EMA叠置。从相同的观点来看，光透射特性控制层TCL在第一方向DR1上的宽度可以小于或者等于在第一方向DR1上彼此相邻的发射区域EMA之间的距离。
图9是沿着图8的线IX-IX'截取的剖视图。将参照图9来更详细地描述显示装置1的剖面结构。
参照图9，光阻挡层BML设置在第一基底SUB1上。光阻挡层BML中的每个可以具有图案化形状，并且可以与其上的半导体层ACT叠置，以防止来自光阻挡层BML下方的光入射到半导体层ACT。
光阻挡层BML中的每个可以是由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和它们的合金中的任何一种或更多种制成的单层或多层(例如，由彼此堆叠的多个不同层形成的层)。可选地，光阻挡层BML中的每个可以是包括黑色颜料的有机层。
缓冲层110设置在光阻挡层BML上。缓冲层110可以形成为遍及第一基底SUB1的整个表面。缓冲层110使半导体层ACT与光阻挡层BML绝缘。缓冲层110可以包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
半导体层ACT设置在缓冲层110上。如上所述，半导体层ACT可以在作为厚度方向的第三方向DR3上与其下方的光阻挡层BML叠置。半导体层ACT中的每个可以包括连接到第一源/漏电极SD1的第一源/漏区、连接到第二源/漏电极SD2的第二源/漏区以及设置在第一源/漏区与第二源/漏区之间的沟道区。
半导体层ACT可以包括多晶硅。在实施例中，半导体层ACT可以包括单晶硅、低温多晶硅、非晶硅或氧化物半导体。氧化物半导体可以包括例如包含铟、锌、镓、锡、钛、铝、铪(Hf)、锆(Zr)、镁(Mg)等的二元化合物(ABx)、三元化合物(ABxCy)或四元化合物(ABxCyDz)。在实施例中，半导体层ACT可以包括ITZO(包括铟、锡和锌的氧化物)或IGZO(包括铟、镓和锌的氧化物)。
栅极绝缘层130设置在半导体层ACT上。栅极绝缘层130可以包括硅化合物、金属氧化物等。例如，栅极绝缘层130可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛等。这些材料可以单独使用或者彼此组合使用。栅极绝缘层130可以是单层或包括不同材料的堆叠层的多层(例如，由彼此堆叠的多个不同层形成的层)。
栅电极GE设置在栅极绝缘层130上。栅电极GE中的每个可以与半导体层ACT的沟道区至少部分地叠置。栅电极GE中的每个可以是包括选自钼(Mo)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、铜(Cu)和它们的合金中的一种或更多种金属的单层或多层(例如，由彼此堆叠的多个不同层形成的层)。
第一层间绝缘层141可以设置在栅电极GE上。第一层间绝缘层141可以由无机层(例如，氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层)制成。第一层间绝缘层141可以包括多个无机层。
电容器电极CAE可以设置在第一层间绝缘层141上。电容器电极CAE可以与栅电极GE叠置。电容器电极CAE中的每个可以是包括选自钼(Mo)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、铜(Cu)和它们的合金中的一种或更多种金属的单层或多层(例如，由彼此堆叠的多个不同层形成的层)。
第二层间绝缘层142可以设置在电容器电极CAE上。第二层间绝缘层142可以由无机层(例如，氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层)制成。第二层间绝缘层142可以包括多个无机层。
第一源/漏电极SD1和第二源/漏电极SD2可以设置在第二层间绝缘层142上。第一源/漏电极SD1和第二源/漏电极SD2中的每个可以是包括选自铝(Al)、钼(Mo)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、铜(Cu)和它们的合金中的一种或更多种金属的单层或多层(例如，由彼此堆叠的多个不同层形成的层)。
第一源/漏电极SD1可以通过穿透栅极绝缘层130、第一层间绝缘层141和第二层间绝缘层142的接触孔连接到半导体层ACT的第一源/漏区。第二源/漏电极SD2可以通过穿透栅极绝缘层130、第一层间绝缘层141和第二层间绝缘层142的接触孔连接到半导体层ACT的第二源/漏区。
第一源/漏电极SD1和第二源/漏电极SD2可以与栅电极GE和半导体层ACT一起构成薄膜晶体管。
第一有机层150可以设置在第一源/漏电极SD1和第二源/漏电极SD2上，以使由薄膜晶体管形成的台阶平坦化。第一有机层150可以包括丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂。
第一连接电极ANDE1可以设置在第一有机层150上。第一连接电极ANDE1可以通过穿透第一有机层150的接触孔连接到第二源/漏电极SD2。第一连接电极ANDE1中的每个可以是包括选自铝(Al)、钼(Mo)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、铜(Cu)和它们的合金中的一种或更多种金属的单层或多层(例如，由彼此堆叠的多个不同层形成的层)。
第二有机层160可以设置在第一连接电极ANDE1上。第二有机层160可以由诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂的有机层制成。
像素电极171设置在第二有机层160上。可以在每个像素PX中布置一个像素电极171。像素电极171可以通过穿透第二有机层160的接触孔(或通孔)电连接到第一连接电极ANDE1。像素电极171可以用作发光元件的阳极。
像素电极171可以具有其中堆叠有材料层(具有高逸出功，诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟(In2O3))和反射材料层(诸如银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、铅(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)或它们的混合物)的堆叠结构，但是不必限于此。具有高逸出功的材料层可以设置在反射材料层上，使得它设置为靠近中间层172。像素电极171可以具有ITO/Mg、ITO/MgF、ITO/Ag或ITO/Ag/ITO的多层(例如，由彼此堆叠的多个不同层形成的层)结构，但是不必限于此。
像素限定层180设置在像素电极171上。像素限定层180限定发射区域EMA。像素限定层180包括使像素电极171至少部分地暴露的开口。像素限定层180的开口可以限定发射区域EMA。
像素限定层180可以包括有机绝缘材料，诸如聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(BCB)。像素限定层180也可以包括无机材料。此外，像素限定层180可以包括无机层和有机层的堆叠层。
中间层172设置在像素限定层180的开口中。中间层172可以包括有机发光层。中间层172还可以包括设置在有机发光层下方的空穴注入/传输层和/或设置在有机发光层上的电子注入/传输层。中间层172的至少一部分可以在像素限定层180的上表面以及像素限定层180的开口上延伸。此外，中间层172的至少一部分可以连接为整体(一体)，而与像素PX无关。在实施例中，空穴注入/传输层和电子注入/传输层中的每个可以是连接为整体的公共层而与像素PX无关，而有机发光层可以仅设置在像素限定层180的每个开口中并且针对每个像素PX可以是分离的。
共电极173设置在中间层172上。共电极173可以一体地连接为整体，而与像素PX无关。共电极173可以用作发光元件的阴极。
共电极173可以包括具有小逸出功的材料层，诸如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Mg、Ag、Pt、Pd、Ni、Au、Nd、Ir、Cr、BaF、Ba或它们的化合物或混合物(例如，Ag和Mg的混合物)，但是不必限于此。共电极173还可以包括设置在具有小逸出功的材料层上的透明金属氧化物层。
第二基底SUB2与共电极173隔开预定距离，以面对共电极173。填料190可以设置在共电极173与第二基底SUB2之间。填料190可以由具有缓冲功能的材料制成。例如，填料190可以由诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂的有机层制成。
透镜阵列LAR通过接合件PSA附接到第二基底SUB2的上表面。透镜阵列LAR的每个透镜LNS覆盖三个发射区域EMA。如附图中所示，透镜谷VLE与像素限定层180叠置，并且不与发射区域EMA叠置。此外，光透射特性控制层TCL与像素限定层180叠置，并且不与发射区域EMA叠置。
图10是示出根据本公开的实施例的显示装置1的光引导路径的示意图。在图10中，为了便于描述，示意性地示出显示面板PNL的结构。图10中所示的像素PX1至PX9具体代表其发射区域EMA。
参照图10，均定位在透镜LNS的中心的一侧的第一像素PX1、第四像素PX4和第七像素PX7可以提供第一视点图像(view image)VI1。均定位在透镜LNS的中心的第二像素PX2、第五像素PX5和第八像素PX8可以提供第二视点图像VI2。均定位在透镜LNS的中心的另一侧的第三像素PX3、第六像素PX6和第九像素PX9可以提供第三视点图像VI3。
第一视点图像VI1、第二视点图像VI2和第三视点图像VI3可以在显示装置1的前表面上显示在分离的空间中。第一视点图像VI1、第二视点图像VI2和第三视点图像VI3可以被透镜LNS折射，并且分别提供到显示装置1前方中的第一视点区域V1、第二视点区域V2和第三视点区域V3。例如，如图10中所示，第二视点区域V2可以定位在显示装置1的中间区域中，第一视点区域V1可以定位在显示装置1的右侧区域中，第三视点区域V3可以定位在显示装置1的左侧区域中。
第一视点图像VI1、第二视点图像VI2和第三视点图像VI3可以是考虑到双眼视差(binocular disparity)而生成的图像。当用户的左眼和右眼位于第一视点区域V1、第二视点区域V2和第三视点区域V3之中的不同视点区域中时，用户可以由于双眼视差而体验到3D效果。
在一些实施例中，显示装置1可以包括多个观看区域VZ1至VZ3。观看区域VZ1至VZ3中的每个可以指其中可以在特定观看角度范围θva内无中断地自然观看一个立体图像的区域。例如，观看区域VZ1至VZ3可以包括定位在显示装置1的中间区域中的第一观看区域VZ1、定位在显示装置1的左侧区域中的第二观看区域VZ2和定位在显示装置1的右侧区域中的第三观看区域VZ3。
第一观看区域VZ1、第二观看区域VZ2和第三观看区域VZ3可以分别提供不同图像。例如，第一观看区域VZ1、第二观看区域VZ2和第三观看区域VZ3可以分别提供从第一角度、第二角度和第三角度观看的对象(物体)的图像。可选地，第一观看区域VZ1、第二观看区域VZ2和第三观看区域VZ3可以分别提供导航图像、显示车辆信息的图像和诸如电影的娱乐图像。
第一视点区域V1、第二视点区域V2和第三视点区域V3可以构成第一观看区域VZ1中的多个视点区域中的至少一些。例如，当第一观看区域VZ1中存在N个视点区域时，第一视点区域V1可以是定位在最右侧的第一个视点区域，第三视点区域V3可以是定位在最左侧的第N个视点区域，第二视点区域V2可以是定位在中心的第(N+1)/2个视点区域。
为了便于描述，尽管像素PX在图10中被示出为向三个视点区域V1至V3提供三个视点图像VI1至VI3，但是本公开不必限于此。显示装置1还可以包括提供除了图10中所示的视点图像VI1至VI3、视点区域V1至V3和观看区域VZ1至VZ3之外的附加视点图像、视点区域和/或观看区域的多个像素PX。提供视点图像的像素PX的数量、视点图像VI1至VI3的数量以及视点区域V1至V3和观看区域VZ1至VZ3的数量可以根据显示装置1的设计而各种改变。
图11是示出根据实施例的透镜阵列LAR的光引导路径的示意图。图11示出了当透镜阵列LAR不包括光透射特性控制层TCL时的光引导路径。
参照图11，透镜阵列LAR的每个透镜LNS可以划分为第一区域LNA和第二区域VLA。第二区域VLA定位在透镜谷VLE所处的每个透镜LNS的边界区域中。第二区域VLA可以在透镜谷VLE的两侧具有预定宽度。第一区域LNA是除了第二区域VLA之外的区域，并且对应于非边界区域。
通过每个透镜LNS的第一区域LNA的光根据透镜LNS的表面形状而被折射和引导。通过每个透镜LNS的光的折射可以遵循斯涅尔定律(Snell’s law)。如所示的，与透镜谷VLE的一侧相邻的透镜LNS的第一区域LNA和与透镜谷VLE的另一侧相邻的透镜LNS的第一区域LNA可以相对于透镜谷VLE基本对称地输出光。
两个相邻的透镜LNS之间的水平距离朝向上侧增大。相邻的透镜LNS之间的水平距离朝向下侧减小，在透镜谷VLE处变为零。因此，在与透镜谷VLE相邻的区域中存在其中相邻的透镜LNS之间的水平距离非常小的部分(区段)。在其中透镜LNS之间的水平距离较小的该部分中，可能发生衍射和/或球面像差。第二区域VLA对应于该部分。当在第二区域VLA中发生衍射或球面像差时，光可能不会如由透镜LNS的形状所设计的那样被引导。当光被异常地引导时，对应于泄漏信号与正常信号的比率的串扰可能增加，从而由于例如显示图像出现失焦而使图像质量劣化。
图12是示出根据本公开的实施例的透镜阵列LAR的光引导路径的示意图。图13是根据本公开的实施例的透镜阵列LAR的剖视图。
现在将参照图12和图13来详细地描述光透射特性控制层TCL。
参照图12，光透射特性控制层TCL设置在透镜谷VLE上。光透射特性控制层TCL可以吸收入射光的至少一部分。因此，由于通过第二区域VLA向前发射的光的量减少，所以可以减少(减小)异常引导现象。因此，这可以减少串扰，从而提高显示质量。
参照图12和图13，光透射特性控制层TCL的固相折射率(solid-phase refractiveindex)可以小于或者等于透镜阵列LAR的图案层PT的固相折射率，但是可以在大小上与图案层PT的固相折射率类似。例如，光透射特性控制层TCL的固相折射率可以是透镜阵列LAR的图案层PT的固相折射率的0.9倍至1倍。在实施例中，透镜阵列LAR的图案层PT的固相折射率可以为1.67，光透射特性控制层TCL的固相折射率可以在约1.52至约1.65的范围内选择。
光透射特性控制层TCL可以包括光吸收材料。光吸收材料是吸收穿过光透射特性控制层TCL的光的主要因素。光透射特性控制层TCL还可以包括树脂。光吸收材料可以分散和分布在树脂内。
光透射特性控制层TCL的树脂可以是可光固化树脂(photocurable resin)。然而，本公开不必限于此，并且光透射特性控制层TCL的树脂也可以是热固性树脂(thermosetting resin)。
光透射特性控制层TCL中的光吸收材料的浓度、光吸收材料的消光系数(extinction coefficient)以及光透射特性控制层TCL的厚度是决定光透射特性控制层TCL的透射率的因素。
下面的等式可以根据比尔-朗伯定律(Beer-Lambert law)建立。
It/I0＝10-εcl，
其中，It是透射光的光强(light intensity)，I0是入射光的光密度，ε是光透射特性控制层TCL的消光系数，c是光透射特性控制层TCL中的光吸收材料的浓度，l是光透射特性控制层TCL的厚度。在上面的等式中，左侧的It/I0表示透射率T。因此，随着消光系数ε增大，光吸收材料的浓度c增大，并且光透射特性控制层TCL的厚度l增大，透射率T可以减小。由于透射率T的减小表示通过光透射特性控制层TCL发射的光的量减小，因此在对应的区域中发生的引导异常现象可以随着透射率T的减小而减少。然而，在工艺(过程)中同时增大所有因素可能并不容易。此外，如果消光系数ε太大，那么固化光可能不能通过整个光透射特性控制层TCL，使得难以使光透射特性控制层TCL固化。现在将描述可以在工艺中稳定地应用并且可以有效地防止异常引导现象的参数范围。
首先，通常根据光透射特性控制层TCL的宽度w2和透镜LNS的形状来确定光透射特性控制层TCL的厚度l。光透射特性控制层TCL的厚度在与透镜谷VLE叠置的中心处最大，并且朝向两个边缘减小。
考虑到光吸收材料相对于树脂的分散性和凝聚性来确定光吸收材料的浓度c。当光透射特性控制层TCL中的光吸收材料的摩尔浓度(molar concentration)c在0.05M至0.5M的范围内时，容易控制分散性、凝聚性。光吸收材料的摩尔浓度c可以在0.1M至0.25M的范围内。在示例性实施例中，光吸收材料的摩尔浓度c设定为0.2M。
光透射特性控制层TCL(或光吸收材料)的消光系数ε可以在1.95×102M-1·cm-1至1.95×103M-1·cm-1的范围内。
当消光系数ε小于1.95×102M-1·cm-1时，光透射特性控制层TCL的透射率高。因此，难以充分抑制异常引导的光。此外，由于光透射特性控制层TCL具有与图案层PT的折射率类似的折射率，因此穿过光透射特性控制层TCL的光可以有助于重影(double image，双重图像)的形成。从该观点来看，消光系数ε可以为1.95×102M-1·cm-1或更大。
当消光系数ε大于1.95×103M-1·cm-1时，可能发生其中光透射特性控制层TCL未固化的现象。未固化的光透射特性控制层TCL可能弱化透镜阵列LAR的耐久性。从该观点来看，消光系数ε可以为1.95×103M-1·cm-1或更小。
当应用这些条件时，基于作为最厚部分的中心部分，光透射特性控制层TCL的透射率可以具有50％或更小的值，优选地，具有10％或更小的值。
光透射特性控制层TCL可以直接设置在透镜LNS的表面上。光透射特性控制层TCL可以直接接触透镜LNS的表面。
例如，光透射特性控制层TCL可以通过在包括透镜LNS的图案层PT上通过喷射工艺、针涂覆工艺(needle application process)等进行涂覆然后使其固化来形成。
光透射特性控制层TCL的下表面可以具有与透镜LNS的表面形状互补的形状。光透射特性控制层TCL的上表面可以是平坦的。
光透射特性控制层TCL的宽度w2可以在平面图中测量，并且可以基于上表面在剖面中测量。光透射特性控制层TCL的宽度w2可以比透镜LNS的间距(pitch)w1和每个透镜LNS的宽度小。这里，透镜LNS的间距w1被限定(定义)为从透镜LNS的峰到另一相邻的透镜LNS的峰的水平距离。每个透镜LNS的宽度被限定为从在一个透镜LNS的一侧的透镜谷VLE到在所述透镜LNS的另一侧的透镜谷VLE的水平距离。透镜LNS的间距w1可以与每个透镜LNS的宽度相同，但是不必限于此。每个透镜LNS的宽度比每个像素PX的宽度大，并且可以在100μm至500μm的范围内，但是不必限于此。
光透射特性控制层TCL的宽度w2可以在透镜LNS的间距w1和每个透镜LNS的宽度的25％至40％的范围内。在上述范围内，可以有效地减少(减小)图像串扰。此外，当光透射特性控制层TCL在上述范围内时，可以以充分的比率确保每个透镜LNS的表面中的未被光透射特性控制层TCL覆盖而暴露的面积。由于每个透镜LNS的通过光透射特性控制层TCL暴露的表面是执行主要光引导功能的区域，因此尽管引入了光透射特性控制层TCL也可以有效地保持透镜LNS的光引导效果。
光透射特性控制层TCL的堆叠厚度h2(从透镜谷VLE到上表面的第三方向DR3上的边缘的距离)；这里，由于光透射特性控制层TCL的上表面是平坦的，因此光透射特性控制层TCL的堆叠厚度h2与光透射特性控制层TCL的中心厚度相同)可以比每个透镜LNS的高度h1(从每个透镜LNS的基体部BNS到峰的距离)小。光透射特性控制层TCL的堆叠厚度h2可以小于或者等于每个透镜LNS的高度h1的一半。在一些实施例中，光透射特性控制层TCL的堆叠厚度h2可以在每个透镜LNS的高度h1的25％至40％的范围内。在该范围内，能够有效地同时实现光透射特性控制层TCL的透射抑制功能和透镜LNS的光引导功能。
在下文中，将描述其它实施例。
图14是根据本公开的实施例的透镜阵列的剖视图。图15是图14的局部放大图。图16是根据本公开的实施例的透镜阵列的剖视图。图17是图16的局部放大图。
图14和图15的实施例以及图16和图17的实施例示出了光透射特性控制层TCL的表面可以不是平坦的。根据构成光透射特性控制层TCL的树脂与图案层PT之间的表面张力或润湿性，光透射特性控制层TCL的上表面可以如图14和图15中所示是凹的，或者可以如图16和图17中所示是凸的。
当光透射特性控制层TCL的上表面如图14和图15中所示是凹的时，中心部分可以是最厚的，并且厚度可以如图12的实施例中那样朝向边缘减小(h21>h22>h23)，但是可以朝向边缘减小较小的量。因此，当意图有效地阻挡更宽范围内的光时，图14和图15的实施例可以是有用的。在图14和图15中，光透射特性控制层TCL的中心厚度h21比堆叠厚度h2小。
当光透射特性控制层TCL的上表面如图16和图17中所示是凸的时，当前实施例与图12的实施例的相同之处在于厚度朝向边缘减小(h21>h22>h23)，但是与图12的实施例的不同之处在于中心部分的厚度h21比图12中的厚度大。在当前实施例中，光透射特性控制层TCL的中心厚度h21比堆叠厚度h2大。因此，能够进一步增大中心部分的光阻挡率(lightblocking rate)。当需要强烈阻挡有限宽度内的光时，当前实施例可以是有用的。
图18是根据本公开的实施例的显示装置的透视图。
图18示出了其中透镜阵列LAR的透镜LNS沿其延伸的方向可以相对于第二方向DR2倾斜的显示装置6。透镜LNS的延伸方向不仅相对于第二方向DR2倾斜，而且还相对于第一方向DR1倾斜。透镜LNS的延伸方向相对于第二方向DR2的倾斜角大于0度且小于90度，例如，可以是约5度至约15度，但是不必限于此。当透镜LNS的延伸方向相对于显示面板PNL的长边或短边倾斜时，可以有助于防止莫尔现象(moiréphenomenon)。在当前实施例中，与透镜LNS相似，设置在每个透镜谷VLE上的光透射特性控制层TCL也在相对于第二方向DR2倾斜的同时延伸。
图19是根据本公开的实施例的显示装置的透视图。
图19的实施例的显示装置7与图1的实施例的显示装置1的不同之处在于：透镜阵列LAR的透镜LNS延伸的方向是第一方向DR1。在图1的实施例中，多个视点区域沿着第一方向DR1设置。然而，在图19的实施例中，多个视点区域可以沿着第二方向DR2分布。由于透镜LNS在第一方向DR1上延伸，明显地，与透镜LNS相似，设置在每个透镜谷VLE上的光透射特性控制层TCL也在第一方向DR1上延伸。
图20是根据本公开的实施例的显示装置的透视图。图21是图20的透镜阵列LAR的局部平面图。
参照图20和图21，根据当前实施例的显示装置8与根据先前实施例的显示装置的不同之处在于：透镜LNS为点型或岛型，而不是在特定方向上延伸的线型。在附图中，透镜LNS具有六边形的平面形状。然而，本公开不必限于此，并且透镜LNS的平面形状可以修改为各种形状，诸如八边形形状和圆形形状。光透射特性控制层TCL可以至少部分地围绕每个透镜LNS，并且可以连接为整体。透镜LNS的剖面形状可以与图9中所示的剖面形状基本相同。透镜LNS通常可以成形为微透镜。
在当前实施例中，由于透镜LNS成形为岛型，因此光可以在平面图中的所有方向上被引导。因此，视点区域不仅可以在第一方向DR1和第二方向DR2上分布，而且还可以在与第一方向DR1和第二方向DR2相交的平面中分布。
现在将通过实验示例来更详细地描述实施例。
图22示出了用于展示光透射特性控制层的消光系数对透镜阵列的串扰的影响的视频图像。要素(a)是当未应用光透射特性控制层TCL时的视频图像(影像)，要素(b)是当消光系数为1×102M-1·cm-1时的视频图像，要素(c)是当消光系数为1×103M-1·cm-1时的视频图像。在要素(b)和要素(c)中，光透射特性控制层TCL中的光吸收材料的浓度为0.2M。
参照要素(a)，当不应用光透射特性控制层TCL时，获得一般的3D立体图像，并且串扰以10％的水平发生。
参照要素(b)，当应用具有低消光系数的光透射特性控制层TCL时，与要素(a)的串扰相比，串扰增加到13％的水平。这可能是由于双相图像(dual-phase image)。
要素(c)示出了应用具有合适水平的消光系数的光透射特性控制层TCL的结果，并且确认了串扰降低至3.5％的水平。
图23示出了用于解释根据光透射特性控制层TCL的消光系数的固化特性的照片。要素(a)是在如消光系数小于1.95×102M-1·cm-1的情况下的具有0.2×102M-1·cm-1至0.3×102M-1·cm-1的消光系数的光透射特性控制层TCL的平面照片。要素(b)是在如消光系数大于1.95×103M-1·cm-1的情况下的具有3.0×103M-1·cm-1至3.5×103M-1·cm-1的消光系数的光透射特性控制层TCL的平面照片。要素(c)是在如消光系数在1.95×102M-1·cm-1与1.95×103M-1·cm-1之间的范围内的情况下的具有1.0×103M-1·cm-1至1.2×103M-1·cm-1的消光系数的光透射特性控制层TCL的平面照片。
参照要素(b)，可以看出，由于消光系数太大，光固化未完全进行。另一方面，要素(a)和要素(c)示出了良好的固化质量。然而，在要素(c)的情况下，示出了由于高透射率的重影，因此串扰增加。
图24示出了用于展示光透射特性控制层的宽度与透镜的宽度的比率(比值)对串扰的影响的视频图像。
要素(a)是当未应用光透射特性控制层TCL时的视频图像，要素(b)是当光透射特性控制层TCL的宽度与透镜LNS的宽度的比率为20％时的视频图像，要素(c)是当光透射特性控制层TCL的宽度与透镜LNS的宽度的比率为35％时的视频图像。在每个图中，左侧的图片代表负深度区域，右侧的图片代表正深度区域。参照要素(a)至要素(c)，可以看出要素(c)具有最高的锐度。
如实验所确认的，在要素(a)中，中心处的串扰为8.4％，并且所有视角的平均串扰为10％。在要素(b)中，中心处的串扰为0.9％，并且平均串扰为5.4％。在要素(c)中，因为中心处的串扰为0.6％，平均串扰为3.5％，所以表现出最优异的串扰降低效果。
虽然已经参照附图具体示出并描述了本公开的实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (24)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板；以及
透镜阵列，设置在所述显示面板的表面上，并且包括多个透镜和设置在所述多个透镜中的每个透镜的谷部上的光透射特性控制层，
其中，所述光透射特性控制层包括光吸收材料，并且所述光透射特性控制层的堆叠厚度比所述多个透镜中的每个透镜的高度小。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层使所述多个透镜中的每个透镜的至少一部分暴露。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层的宽度在所述多个透镜中的每个透镜的宽度的25％至40％的范围内。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述显示面板包括多个像素，每个像素包括发射区域，并且所述光透射特性控制层不与所述发射区域叠置。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层的宽度小于或者等于所述多个像素中的相邻的像素的所述发射区域之间的间隙。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层的消光系数在1.95×102M-1·cm-1至1.95×103M-1·cm-1的范围内。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光吸收材料的摩尔浓度在0.05M至0.5M的范围内。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层直接接触所述多个透镜中的每个透镜的表面。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层的固相折射率是所述多个透镜中的每个透镜的固相折射率的0.9倍至1倍。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层的厚度从所述光透射特性控制层的中心朝向边缘减小。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层的上表面是平坦的。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个透镜中的每个透镜在第一方向上延伸，并且所述多个透镜在与所述第一方向相交的第二方向上排列。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层具有在所述第一方向上延伸的线形状。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层还包括可光固化树脂，并且所述光吸收材料分布在所述可光固化树脂内。
15.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个透镜中的每个透镜成形为像圆形或多边形岛。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层至少部分地围绕所述多个透镜中的每个透镜。
17.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光透射特性控制层通过喷射工艺或针涂覆工艺涂覆在所述多个透镜中的每个透镜上。
18.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光吸收材料是电致变色材料或光致变色材料。
19.一种透镜阵列，所述透镜阵列包括：
图案层，包括多个透镜；以及
光透射特性控制层，设置在所述多个透镜中的每个透镜的谷部上，
其中，所述光透射特性控制层包括光吸收材料，并且所述光透射特性控制层的堆叠厚度比所述多个透镜中的每个透镜的高度小。
20.根据权利要求19所述的透镜阵列，其中，所述图案层还包括设置在所述多个透镜下方并且一体地连接所述多个透镜的基体部。
21.根据权利要求19所述的透镜阵列，所述透镜阵列还包括：基体，设置在所述图案层下方。
22.根据权利要求19所述的透镜阵列，其中，所述光透射特性控制层的宽度在所述多个透镜中的每个透镜的宽度的25％至40％的范围内。
23.根据权利要求19所述的透镜阵列，其中，所述光透射特性控制层的消光系数在1.95×102M-1·cm-1至1.95×103M-1·cm-1的范围内。
24.根据权利要求19所述的透镜阵列，其中，所述光透射特性控制层中的所述光吸收材料的摩尔浓度在0.05M至0.5M的范围内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4023294B2 (ja) * 2002-11-11 2007-12-19 凸版印刷株式会社 レンチキュラーレンズシートの製造方法
KR100583316B1 (ko) * 2003-12-11 2006-05-25 엘지.필립스 엘시디 주식회사 평판표시소자의 제조장치 및 방법
JP2014526056A (ja) * 2011-05-30 2014-10-02 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 自動立体視表示装置
JP2015502581A (ja) * 2011-12-22 2015-01-22 エルジー・ケム・リミテッド 偏光分離素子の製造方法
EP3353599A1 (en) * 2015-09-23 2018-08-01 Koninklijke Philips N.V. Display device and driving method
KR102639538B1 (ko) * 2015-09-29 2024-02-23 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 렌즈 시트, 렌즈 시트 유닛, 촬상 모듈, 촬상 장치
KR102478474B1 (ko) * 2018-01-08 2022-12-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
JP7372512B2 (ja) * 2018-09-28 2023-11-01 日亜化学工業株式会社 発光装置および発光装置の製造方法
KR102656932B1 (ko) * 2018-12-28 2024-04-11 엘지디스플레이 주식회사 투과 광원을 포함하는 표시 장치
CN115240534A (zh) * 2021-04-25 2022-10-25 群创光电股份有限公司 显示装置
WO2023052922A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-06 3M Innovative Properties Company Light control layer for ambient contrast control

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