CN216145618U - 显示组件和显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示组件和显示装置。提高显示装置显示画面的细腻度，达到更好的显示效果。还可以实现显示组件的轻薄化设计，并能够校正球面透镜边缘畸变所带来的显示单元的变形，以及色偏等问题。一种显示组件，包括：显示面板和透镜层，显示面板具有显示区，包括设置于所述显示区内阵列分布的多个像素单元，每个像素单元被配置为出射光线；透镜层设置于所述显示面板的显示侧，包括多个透镜结构，多个透镜结构沿平行于显示面板所在的平面方向分布，每个透镜结构为非球面透镜；沿第一方向排布的一排像素单元中包含的像素单元个数小于沿第一方向排布的一排像素点中包含的像素点个数，第一像素单元间距大于第一像素点间距。

Description

显示组件和显示装置

技术领域

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示组件和显示装置。

背景技术

显示装置的种类繁多，按显示媒质和工作原理进行划分，可分为液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)、无机电致发光显示装置(ELD，ElectroluminescentDisplay)、有机电致发光显示装置(OLED，Organic Light Emitting Diode)、场发射显示装置(FED，Field Effection Display)等多种类型。每种类型的显示装置可以应用到各种各样的场景中，满足不同的图像显示需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，提供一种显示组件和显示装置。可以降低

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一方面，提供一种显示组件，包括：显示面板和透镜层，显示面板具有显示区，所述显示面板包括：设置于所述显示区内阵列分布的多个像素单元，每个像素单元被配置为出射光线；透镜层设置于所述显示面板的显示侧，所述透镜层包括：多个透镜结构，所述多个透镜结构沿平行于显示面板所在的平面方向分布，且每个透镜结构的厚度方向与所述显示面板的厚度方向平行，每个透镜结构为非球面透镜；其中，所述多个像素单元出射的光线穿过所述透镜层形成显示图像，所述显示图像包括阵列分布的多个像素点；沿第一方向排布的一排像素单元中包含的像素单元个数小于沿第一方向排布的一排像素点中包含的像素点个数，第一像素单元间距大于第一像素点间距，第一像素单元间距是第一方向上每相邻的两个像素单元之间的间距，第一像素点间距是第一方向上每相邻的两个像素点之间的间距，所述第一方向是阵列分布的多个像素单元的行方向或列方向。

在一些实施例中，沿第二方向排布的一排像素单元中包含的像素单元个数小于沿第二方向排布的一排像素点中包含的像素点个数，第二像素单元间距大于第二像素点间距；第二像素单元间距是第二方向上每相邻的两个像素单元之间的间距，第二像素点间距是第二方向上每相邻的的两个像素点之间的间距；所述第二方向垂直于所述第一方向。

在一些实施例中，所述透镜层还包括：基底层，所述多个透镜结构设置于所述基底层上，并与所述基底层直接接触；每个像素单元包括至少一个发光器件；所述显示面板还包括：衬底，多个像素单元中的发光器件设置于所述衬底上；所述显示面板还包括：设置于所述基底层和所述多个像素单元中的发光器件之间的透明材料层。

在一些实施例中，所述基底层和所述多个透镜结构的材料相同，为一体结构；或者，所述基底层和所述多个透镜结构的材料不同。

在一些实施例中，所述透明材料层包括沿远离所述衬底的方向依次设置的第一透明子层和第二透明子层；所述第一透明子层与所述多个像素单元中的发光器件和所述衬底直接接触，且所述第一透明子层远离所述衬底的表面的高度高于多个发光器件的出光面的高度；所述第二透明子层分别与所述第一透明子层和所述基底层直接接触。

在一些实施例中，所述发光器件是发光二极管。

在一些实施例中，每个透镜结构为旋转对称非球面结构。

在一些实施例中，每个透镜结构为凹透镜，多个凹透镜呈阵列排布。

在一些实施例中，每个透镜结构远离所述显示面板的表面向靠近显示面板的方向凹陷；沿第一方向，每相邻的两个透镜结构的光心之间的间距大于或等于所述第一像素单元间距的0.7倍，且每相邻的两个透镜结构之间的间隙尺寸小于或等于第一尺寸，所述第一尺寸是每个像素单元沿所述第一方向的尺寸的1/10；沿第二方向，每相邻的两个透镜结构的光心之间的间距大于或等于所述第二像素单元间距的0.7倍，且每相邻的两个透镜结构之间的间隙尺寸小于或等于第二尺寸，所述第二尺寸是每个像素单元沿所述第二方向的尺寸的1/10。

在一些实施例中，沿所述第一方向，每相邻的两个透镜结构的光心之间的间距小于或等于所述第一像素单元间距的2倍；沿所述第二方向，每相邻的两个透镜结构的光心之间的间距小于或等于所述第二像素单元间距的2倍。

在一些实施例中，所述非球面透镜的面型公式如下所示：

其中，Z表示平行于光轴的表面轮廓，r表示与光轴之间的径向距离，c表示曲率，c＝1/r₀，k表示圆锥常数，α₁表示第二次非球面系数，α₂表示第四次非球面系数，α₃表示第六次非球面系数，α₄表示第八次非球面系数。

在一些实施例中，在所述透镜层还包括基底层，所述显示组件还包括透明材料层，所述透明材料层包括第一透明子层和第二透明子层的情况下，所述基底层的厚度为1.4mm～1.6mm，每个透镜结构的厚度为0.6mm～0.8mm，所述第一透明子层的厚度为0.3mm～0.5mm，所述第二透明子层的厚度为0.1mm～0.3mm，每个发光器件的厚度为0.05～0.15mm，所述基底层的材料的折射率为1.29～1.79，每个透镜结构的材料的折射率为1.29～1.79，所述第一透明子层的材料的折射率为1.32～1.72，所述第二透明子层的材料的折射率为1.22～1.79，所述非球面透镜的面型公式中，r₀的取值为-2.48，k的取值为0，α₁的取值为0.043，α₂的取值为-0.0052，α₃的取值为-0.00075，α₄的取值为0.000024。

在一些实施例中，在基底层的材料和透镜结构的材料不同的情况下，所述基底层的材料的折射率为1.39～1.79，所述透镜结构的材料的折射率为1.29～1.69。

另一方面，提供一种显示装置，包括：如上所述的显示组件。

本实用新型实施例提供一种显示组件和显示装置。利用透镜的成像规律，在形成一定的球面透镜之后，通过对传统的球面透镜进行校正，形成具有一定参数的非球面透镜，即可在采用具有该非球面透镜的透镜层之后，使用户从透镜层远离衬底的一侧的正视面进行观察时，显示组件所呈现出的显示图像中像素点的密度大于显示面板中像素单元的密度，达到提高显示画面的细腻度的技术效果，同时，通过对球面透镜的表面弧度进行校正，在透镜的焦距一定的情况下，还可以实现显示组件的轻薄化设计，并能够校正球面透镜边缘畸变所带来的显示单元的变形，以及色偏等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为本公开实施例提供的一种显示面板的俯视结构图；

图2为本公开实施例提供的另一种显示面板的俯视结构图；

图3为本公开实施例提供的一种显示组件的剖视结构图；

图4为本公开实施例提供的一种局部区域的显示图像；

图5为本公开实施例提供的一种局部区域的初始图像；

图6为本公开实施例提供的基于图5中Q区域的初始图像；

图7为本公开实施例提供的基于图5中Q区域经过球面透镜的显示图像；

图8为本公开实施例提供的基于图5中Q区域经过非球面透镜的显示图像；

图9为本公开实施例提供的另一种显示组件的剖视结构图；

图10为本公开实施例提供的一种透镜阵列排布的结构图；

图11为本公开实施例提供的另一种透镜阵列排布的结构图；

图12为本公开实施例提供的又一种显示组件的剖视结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

以下，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。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如，描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而，术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。

“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C的组合。

“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。

本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。

另外，“基于”的使用意味着开放和包容性，因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。

如本文所使用的那样，“约”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。

本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。因此，可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此，示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状，而是包括因例如制造而引起的形状偏差。例如，示为矩形的蚀刻区域通常将具有弯曲的特征。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状，并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。

本公开的一些实施例提供了一种显示装置，示例性地，该显示装置可以是：显示器，电视，广告牌，具有显示功能的激光打印机、家电、大面积墙壁、信息查询设备(如电子政务、银行、医院、电力等部门的业务查询设备)，手机，个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)，数码相机，便携式摄录机和导航仪等中的任一种；还可以是微显示器，或者包含微显示器的产品，例如近眼显示器或可穿戴设备等，具体地可以是AR/VR系统、智能眼镜、头戴式显示器(Head_Mounted_Display，简称为HMD)和抬头显示器(Head UpDisplay，简称为HUD)。

在本公开的一些实施例中，显示装置包括显示组件，该显示组件包括显示面板。示例性地，显示面板可以是OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)面板、QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)面板、LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)面板、微LED(包括：Mini LED或Micro LED)面板等。

参见图1，在一些实施例中，显示面板1具有显示区AA和周边区S。其中，周边区S位于显示区AA的至少一侧。示例性地，周边区S可以围绕显示区AA一圈设置。显示区AA内设置有阵列分布的多个像素单元P，每个像素单元P被配置为出射光线。

如图1所示，显示面板1还可以包括衬底11，多个像素单元P中的发光器件12设置于衬底11上，任意相邻的两个发光器件12之间具有间距。发光器件12可以是LED、Mini LED或Micro LED。例如，当显示面板1为Mini LED显示面板时，发光器件12则为Mini LED，即介于LED与Micro LED之间、尺寸在100微米量级的LED，是LED尺寸继续缩小的结果。

在一些实施例中，如图2所示，该显示面板1除包括发光器件之外，还可以包括驱动线路10，如像素驱动电路。采用驱动线路10控制各个像素单元P中发光器件的发光亮度，以实现相应的图像显示。

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)属于半导体二极管的一种，是一种依靠半导体PN结的单向导电性发光的光电元件，LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)显示面板作为户外信息显示的重要载体，以其可靠性和高亮度的显示效果得到广泛应用。随着技术的发展和成本的下降，开发人员已经开始进行LED显示屏应用于室内显示领域的方案的研究。目前市售的LED显示装置的售价主要由显示装置中LED之间的间距决定，间距越小，显示装置的显示画面越细腻，显示效果越好，售价越高。但由于LED为直流发光器件，需要一定的间隔以设置具有一定宽度的驱动线路10，使得进一步缩小LED之间的间距具有较大的工艺难度，限制了间距的缩小，导致LED的排布密度偏低。

在以下的实施例中，仅以显示面板为Mini LED显示面板，发光器件为Mini LED为例进行说明。

如图1和图2所示，每个像素单元P可以包括三种发光颜色(例如三基色)的亚像素，例如每个亚像素可以包括一个发光器件12。例如，像素单元P可以包括：发红光的第一发光二极管121、发绿光的第二发光二极管122和发蓝光的第三发光二极管123，其各自出射光线的总和为该像素单元P的出射光线。具体的，第一发光二极管121、第二发光二极管122和第三发光二极管123的尺寸可以相同，也可以不同，在本公开的实施例中，以其尺寸相同为例进行说明。这些发光器件12在封装后，通过贴片方式固定在衬底11上，并与设置于衬底11上的驱动线路耦接，使得驱动线路对其进行驱动，从而实现图像的显示。

在本公开的一些实施例中，如图3所示，上述显示组件除包括显示面板1之外，还包括：透镜层2，该透镜层2设置于显示面板1的显示侧，该透镜层2包括：多个透镜结构21，多个透镜结构21沿平行于显示面板1所在的平面方向分布，且每个透镜结构的21厚度方向与显示面板1的厚度方向平行。

透镜是由透明物质制成的一种光学元件，其中，透明物质可以是如光学塑料(例如PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PMMA(poly methyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、UV(Ultraviolet Rays，紫外光固化胶)等。透镜是折射镜，其折射面是具有一定曲率半径的曲面面型。例如，透镜的折射面可以为两个曲面，每个曲面均为球面的一部分；又例如，透镜的折射面可以均为复杂的非球面形状；再例如，透镜的折射面可以为一个平面和一个曲面，该曲面为球面的一部分。透镜可以成实像，也可以成虚像，按照形状可以将透镜划分为凸透镜和凹透镜。中央较厚，边缘较薄的透镜为凸透镜，凸透镜可分为双凸透镜(两面凸的透镜)、平凸透镜(是一面凸、一面平的透镜)和凹凸透镜(是一面凹、一面凸的透镜)；中央薄、边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜可分为双凹透镜(两面凹的透镜)、平凹透镜(是一面凹、一面平的透镜)和凸凹透镜(是一面凸、一面凹的透镜)。

在一些实施例中，多个像素单元P出射的光线穿过透镜层2形成显示图像，显示图像包括阵列分布的多个像素点P’，例如，在显示模组1的显示侧设置透镜层2后，利用光学模拟软件进行仿真模拟，得到如图4所示的局部区域的透镜层2所成的显示图像，以及如图5所示的局部区域的像素单元P直接呈现出的初始图像，其中，显示图像的局部区域面积和初始图像的局部区域面积相等。可以看出，每个像素单元P出射的光线经过透镜层2折射后，从透镜层2远离显示模组1显示侧的表面出射，并在透镜层2远离显示模组1的一侧重新融合形成显示图像。与显示面板1具有阵列排布的多个像素单元P类似的，显示图像也具有阵列排布的多个像素点P’，每个像素点P’可以包含三种发光颜色的成像点，分别是三种颜色的发光器件12出射的光线在经透镜层2后所成的像，例如可以是实像。

继续参见图4和图5，沿第一方向排布的一排像素单元P中包含的像素单元P个数小于沿第一方向排布的一排像素点P’中包含的像素点P’个数，第一像素单元间距D1大于第一像素点间距D1’。第一像素单元间距D1是第一方向上每相邻的两个像素单元P之间的间距，第一像素点间距D1’是第一方向上每相邻的两个像素点P’之间的间距，第一方向是阵列分布的多个像素单元P的行方向或列方向。

像素间距即像素重复单元的最小长度。当显示面板1为LCD显示面板时，第一像素单元间距D1也可称为像素节距(Pixel Pitch)，当显示面板1为LED显示面板时，第一像素单元间距D1也可称为像素间距(Pixel Pitch)。第一像素点间距D1’的定义与第一像素单元间距D1类似，在此不再赘述。具体的，第一方向可以为行方向(也即X方向)，也可以为列方向(也即Y方向)，对此不做过多限制。为了表述清楚，以下以第一方向为行方向为例，对本公开的实施例进行解释说明。

显示图像的局部区域面积和初始图像的局部区域面积相等，由图4和图5可以看出：在初始图像中，X方向上存在的像素单元P个数约为6.5个，第一像素单元间距D1的个数为6，像素单元P尺寸较大，6*D1＝L，L为固定长度；在显示图像中，X方向上存在的像素点P’的个数为10个，第一像素点间距D1’的个数为9，像素点P’尺寸较小，8.4*D1’＝L。

由此可知，由于透镜层2的光学作用，多个像素单元P出射的光线穿过透镜层2后形成的显示图像，相当于多个像素单元P直接形成的初始图像在第一方向上所成的缩小的像，显示图像的成像位置可以位于用户和透镜层2之间，用户在使用显示面板1时实际看到的显示画面即为上述显示图像。在第一方向上，显示图像中的每个像素点P’的尺寸小于任意一个像素单元P的尺寸，同时第一像素点间距D1’均小于第一像素单元间距D1，且单位面积内第一像素点间距D1’和像素点P’的个数均大于第一像素单元间距D1和像素单元P的个数，即单位面积内像素点P’的数量(密度)较像素单元P的数量(密度)更大。此外，在每个透镜结构21为凸透镜的情况下，根据凸透镜成像规律，在物距u大于凸透镜的焦距f的2倍的情况下，物体成缩小、倒立的实像，可以得出：经过透镜层2的光学变换之后，得到的第一发光二极管121、第二发光二极管122和第三发光二极管123所成像的排布方向旋转了180°，如图4和图5所示，在初始图像中，沿X方向每个像素单元P中发光器件的发光颜色顺序为绿、红、蓝，而在显示图像中，沿X方向每个像素点P’中的颜色顺序为蓝、红、绿。说明透镜层2所成的像为倒立缩小的实像。

由上可见，透镜层2的设置能够使得像素单元P直接形成的初始图像在透镜层2的光学作用下形成显示图像，与相关技术中在工艺层面缩小显示面板1的第一像素单元间距D1，增大发光器件12(也即像素单元P)的排布密度相比，利用透镜层2的光学作用即可形成在第一方向上像素点P’之间间距更小的显示图像，提高显示装置显示画面的细腻度，达到更好的显示效果。在提升产品商业价值的前提下，有利于实现成本的控制和优化。

其中，对该透镜层2中的多个透镜结构21的排布方式，以及各个透镜结构21的类型(如是凸透镜还是凹透镜)均不做具体限定，只要穿过透镜层2的多个像素单元P出射的光线所形成的显示图像能够达到上述效果即可。

在一些实施例中，继续参见图4和图5，沿第二方向的一排像素单元P中包含的像素单元P个数小于沿第二方向的一排像素点P’中包含的像素点P’个数，第二像素点间距D2’小于第二像素单元间距D2。其中，第二像素点间距D2’为第二方向上每相邻的两个像素点P’之间的间距，第二像素单元间距D2为第二方向上每相邻的两个像素单元P之间的间距，第二方向垂直于第一方向。如上所述，第一方向为行方向，那么第二方向为列方向。例如，在Y方向上，像素点P’的尺寸相较于初始图像中的像素单元P尺寸更小、单位面积内像素点P’和第二像素点间距D2’的个数较像素单元P和第二像素单元间距D2的个数更多、第二像素点间距D2’均小于第二像素单元间距D2。即在透镜层2的光学作用下，多个像素单元P形成的初始图像整体形成一个缩小的像，该缩小的像即为显示图像。结合上述，第一方向和第二方向上的像素点间距均变小，显示装置显示画面的细腻度进一步提升，显示效果更佳。

示例性地，显示区的尺寸与显示图像的尺寸大致相等。具体的，此处的尺寸指的是以长度单位所表述的尺寸，而非以像素为单位进行表述的尺寸。显示区的尺寸即为显示装置显示屏的尺寸，也即显示面板形成的初始图像的尺寸，例如显示区的尺寸可以为20英寸(长40.64cm，宽30.48cm)、22英寸(长44.7cm，宽33.53cm)、29英寸(长58.93cm，宽44.2cm)等。显示图像的尺寸即为显示图像的长度和宽度，显示区的尺寸与显示图像的尺寸大致相等即为显示区的尺寸与显示图像的尺寸之差的绝对值与显示区的尺寸之比不大于5％，例如，为2％或更小。例如，显示区的尺寸为长44.7cm，宽33.53cm，显示区的尺寸与显示图像的尺寸相等，则显示图像的尺寸也为长44.7cm，宽33.53cm。结合上述，在透镜层2的光学作用下，透镜层2对多个像素单元P出射的光线进行了折射以及重新排列，使得形成的显示图像的分辨率大于显示面板的分辨率，显示图像中像素点P’的密度大于显示面板1中像素单元P的密度。显示图像的多个像素点P’与显示模组1的多个像素单元P并非一一对应，显示图像中的部分像素点P’是显示模组中的部分像素单元P出射光线经过折射和重新排列后形成的新的像素点P’，显示图像中的像素点P’的数量多于显示模组中像素单元P的数量。以达到减小间距，增加显示画面细腻度的效果。

在一些实施例中，如图3所示，每个透镜结构21为非球面透镜。球面透镜是指从透镜的中心到边缘具有恒定的曲率，而非球面透镜则是从中心到边缘的曲率连续发生变化。

非球面透镜与球面透镜相比，可以修正球面透镜在准直和聚焦系统中所带来的球面相差。球面相差是由使用球面表面来聚焦或对准光线而产生的，无论是否存在任何的测量误差和制造误差，都会出现球差。球面透镜中所出现的球差将让入射的光线往许多不同的定点聚焦，产生模糊的图像，而在非球面透镜中，所有不同的光线都会聚焦在同一个定点上，因此相比较而言产生较不模糊及质量更佳的图像。

同时，非球面透镜的表面弧度与球面透镜不同，采用球面设计，使得相差和变形增大，出现明显的影像不良等现象，而非球面的设计，修正了影像，能够对透镜边缘的畸变进行矫正，避免因光学变换造成显示单元边缘变形，保证显示画面效果无明显点缺陷及色偏等不良，并且可以实现轻薄化。

因此，在本公开的实施例中，利用透镜的成像规律，在形成一定的球面透镜之后，通过对传统的球面透镜进行校正，形成具有一定参数的非球面透镜，即可在采用具有该非球面透镜的透镜层3之后，使用户从透镜层3远离衬底11的一侧的正视面进行观察时，如图4和图5所示，显示组件所呈现出的显示图像中像素点P’的密度大于显示面板1中像素单元P的密度，达到提高显示画面的细腻度的技术效果，同时，通过对球面透镜的表面弧度进行校正，在透镜的焦距一定的情况下，还可以实现显示组件的轻薄化设计，并能够校正球面透镜边缘畸变所带来的显示单元的变形，以及色偏等问题。

示例地，如图6所示，为图5中局部区域Q的放大图，如图7所示，为图5中局部区域Q经过透镜层2后的显示图像的放大图，如图8所示，为图5中局部区域Q经过球面透镜后的显示图像的放大图，由图7和图8对比可知，经过传统的球面透镜后的显示图像边缘畸变变形现象明显，而经过本公开的实施例提供的非球面透镜后的显示图像未发现明显的边缘畸变变形现象。

在光学设计中，非球面包括旋转对称的非球面和非旋转对称的非球面。在非旋转对称的非球面中又包括轴对称和自由曲面、微型结构、衍射光学元件等。

在本公开的一些实施例中，每个透镜结构21为旋转对称非球面结构。是光学系统设计中应用最广泛的一类非球面。其有不同的描述方程，最简单的表达式为二次圆锥曲面，除此之外还有偶次项非球面、奇次项非球面等。

如下式所示，为偶次项非球面的面型表达式：

其中，k是二次项系数，取值通常为0，α_x(x：1，2，3…)为多项式系数，r₀为曲率半径。

在一些实施例中，非球面透镜的面型公式如下所示：

其中，Z表示平行于光轴的表面轮廓，r表示与光轴之间的径向距离，c表示曲率，c＝1/r₀，k表示圆锥常数，α₁表示第二次非球面系数，α₂表示第四次非球面系数，α₃表示第六次非球面系数，α₄表示第八次非球面系数。

在这些实施例中，采用非球面系数为四项多项式，即可保证较好的非球面校正畸变效果。

在一些实施例中，上述非球面透镜的面型公式中的各参数取值可以根据非球面透镜和发光器件12的排布情况以及非球面透镜的厚度、折射率等计算得到。

其中，非球面透镜可以是凸透镜或凹透镜，在此不做具体限定，只要该非球面透镜能够对透镜边缘的畸变进行矫正，达到防止显示单元边缘变形的目的即可。

在一些实施例中，如图9所示，每个透镜结构21为凹透镜，且多个凹透镜呈阵列排布。根据凸透镜和凹透镜的成像原理，采用凸透镜成像时，设定的凸透镜放置距离厚度较大(也即凸透镜的光心O到发光器件12的出光面之间的垂直距离较大)，其值大于凸透镜的焦距f，导致较大的显示组件的整体厚度，而采用凹透镜时，发光器件12的放置位置应位于凹透镜1倍焦距f以内(也即发光器件12的出光面到凹透镜的光心O之间的垂直距离小于透镜焦距f)，同时，其距离凹透镜位置越近，放缩率越大，从而可以实现更小的像素间距。因此，通过采用凹透镜，与凸透镜相比，能够减小透镜层2本身的厚度设定，达到进一步减轻显示装置的厚度及重量的技术效果。

在一些实施例中，如图9所示，多个凹透镜的形状可以相同，且多个凹透镜的光心O可以位于同一平面内。由于显示面板1中的多个像素单元P的出光面在同一平面内，因此，可以使多个像素单元P到透镜层2的距离均相等，从而可以保证透镜层2对每个像素单元P的光学作用相同，减少可能对显示效果造成不良影响的因素。

其中，上述多个凹透镜可以为平凹透镜、凹凸透镜等，在此不做具体限定，针对不同类型的凹透镜，上述非球面透镜的面型公式中的各参数取值也不同。

在一些实施例中，如图9所示，凹透镜为平凹透镜，且每个透镜结构21远离显示面板1的表面向靠近显示面板1的方向凹陷。也即，每个透镜结构21靠近显示面板1显示侧的表面为平面，能够避免出现凹透镜向靠近显示面板1显示侧的方向凹陷导致与透镜层2直接接触的膜层具有与凹透镜相匹配的多个凸起，使得该膜层的厚度不均，从而产生可能对显示效果造成不良影响的因素。

同时，在此情况下，为了提高显示图像中像素点P’的密度，并保证经过调整后的像素点P’保持分布的连续性和均匀性，可选的，如图10和图11所示，沿第一方向，每相邻的两个透镜结构21的光心O之间的间距T1大于或等于第一像素单元间距D1的0.7倍，且每相邻的两个透镜结构21之间的间隙C1尺寸大于或等于第一尺寸，第一尺寸是每个像素单元P沿第一方向的尺寸的1/10。沿第二方向，每相邻的两个透镜结构21的光心O之间的间距T2大于或等于第二像素单元间距D2的0.7倍，且每相邻的两个透镜结构21之间的间隙C2尺寸大于或等于第二尺寸，第二尺寸是每个像素单元P沿第二方向的尺寸的1/10。

在这些实施例中，通过光学模拟软件进行仿真模拟，在满足凹透镜成像规律的前提下，限制相邻的两个透镜结构21的光心O之间的间距，以及相邻的两个透镜结构21之间的间隙尺寸满足上述关系，是针对本申请所公开的显示面板相关结构的优化设计，能够使得符合成像规律的物距更适用于本申请的显示面板结构，可以使透镜层2中的多个凹透镜与像素单元P的对应关系更加合理，从而能够得到连续且均匀的像素点P’排布。

在一些实施例中，如图9和图11所示，任意相邻的两个透镜结构21相接触。也即，任意相邻的两个透镜结构21之间不具有间隙。当然，基于现有的工艺限制，任意相邻的两个透镜结构21相接触是理想情况，本领域技术人员能够理解的是，在实际制作过程中，应在工艺条件允许的情况下，尽可能缩小透镜结构21之间的间距。

在一些实施例中，如图10和图11所示，沿第一方向，每相邻的两个透镜结构21的光心O之间的间距T1小于或等于第一像素单元间距D1的2倍。沿第二方向，每相邻的两个透镜结构21的光心O之间的间距T2小于或等于第二像素单元间距D2的2倍。通过限制相邻的两个透镜结构21的光心O之间的间距在上述范围内，是针对本申请所公开的显示面板相关结构的进一步优化设计，能够使得符合成像规律的物距更适用于本申请的显示面板结构。

在显示面板1中的各结构满足上述各限制条件的情况下，示例性地，每个凹透镜在显示面板上的正投影的形状可以为矩形、三角形或多边形。例如，参见图10和图11，当第一像素单元间距D1与第二像素单元间距D2相等时，相应的第一透镜间距L1也与第二透镜间距L2相等，此时每个凹透镜在显示面板1上的正投影的形状为正方形。又例如，第一像素单元间距D1与第二像素单元间距D2不相等，相应的第一透镜间距L1与第二透镜间距L2也不相等，此时每个凹透镜在显示模组1上的正投影的形状为矩形。凹透镜在显示面板1上的正投影形状与第一像素单元间距D1和第二像素单元间距D2的相对大小有关，也是针对本申请显示面板相关结构的优化设计，同样可产生上述的有益效果。

其中，需要说明的是，在上述透镜层2中的透镜结构21的形状确定的情况下，为了将多个透镜结构21固定在距离发光器件12的出光面的相应位置上，可以有多种实现方式，在此不做具体限定，只要透镜层2的设置能够使像素单元P直接形成的初始图像经过多个透镜结构21的折射之后形成显示图像，并使得显示图像中像素点P’的密度大于初始图像中像素单元P所呈现的密度即可。

在一些实施例中，如图9所示，透镜层2还包括：基底层22，多个透镜结构21设置于基底层22上，并与基底层22直接接触。显示面板1还包括：设置于基底层22和多个像素单元P中的发光器件12之间的透明材料层13。

在这些实施例中，通过将多个透镜结构21制作在基底层22上，再将基底层22与形成有多个发光器件12的衬底11结合，可以将多个透镜结构21通过压印制作在基底层22上，然后再通过基底层22将多个透镜结构21与形成有多个发光器件12的衬底11结合，能够避免直接在形成有多个发光器件12的衬底11上通过压印制作多个透镜结构21对多个发光器件12造成损伤，另一方面，通过基底层22将多个透镜结构21与形成有多个发光器件12的衬底11结合，与将多个透镜结构21一一转移到衬底11上进行固定相比，可以提高制作效率。

基于上述制作工艺，在一些实施例中，如图12所示，基底层22和多个透镜结构21的材料相同，为一体结构。或者，如图9所示，基底层22和多个透镜结构21的材料不同。也即，在基底层22和多个透镜结构21的材料相同的情况下，可以通过一体注塑工艺形成该透镜层2。在基底层22和多个透镜结构21的材料不同的情况下，可以在基底层22上形成与基底层22的材料不同的透明薄膜，然后通过压印在透明薄膜表面形成多个透镜结构21，从而在基底层22上形成多个透镜结构21。

在一些实施例中，在基底层22和多个透镜结构21的材料相同的情况下，基底层22和多个透镜结构21的材料可以为PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、亚克力或OCA(OpticallyClear Adhesive，光学透明胶粘剂)等。在基底层22和多个透镜结构21的材料不同的情况下，基底层22的材料可以为玻璃、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)或亚克力等，多个透镜结构21的材料可以为OCA(Optically Clear Adhesive，光学透明胶粘剂)。

在一些实施例中，如图9和图12所示，透明材料层13包括沿远离衬底11的方向依次设置的第一透明子层131和第二透明子层132。第一透明子层31与多个发光器件12和衬底11直接接触，第一透明子层31远离衬底11的表面的高度高于多个发光器件12的出光面的高度。第二透明子层132分别与第一透明子层131和基底层22直接接触。

在这些实施例中，第一透明子层131能够对发光器件12和设置于发光器件12的间隔位置处的驱动线路进行保护，有利于提高显示装置的使用寿命，同时，通过选择合适的光学材料，例如具有遮光功能的材料，还可以遮蔽驱动线路中的金属走线等反光结构的反射光对显示内容造成干扰，同时能够避免外界光线照射至上述的反光结构上而出现的反光干扰。第二透明子层132则可以是OCA(Optically Clear Adhesive，光学透明胶粘剂)，用以将透镜层2固定在衬底11上，并不影响光线的出射。在上述多个非球面透镜的形状均相同的情况下，为了避免出现厚度不均，从而影响非球面透镜的光学成像效果进而导致不同位置处显示像素重构形状发生变化，造成整体显示画面的效果差别，可选的，该第二透明子层132各处的厚度尽可能保持一致。第二透明子层的厚度可以为0.1～0.3mm。

在一些实施例中，第一透明子层132的材料可以为UV固化胶。或者，透明材料层13可以选用具有一定透射率的黑色遮光涂料进行制作以遮蔽驱动线路中的金属走线等反光结构的反射光对显示内容造成干扰，同时能够避免外界光线照射至上述的反光结构上而出现的反光干扰。

基于以上堆叠结构，上述非透镜结构的面型公式中的各参数取值除了与透镜层2的厚度和折射率有关以外，还与设置于透镜层2和发光器件12之间的各膜层的厚度和折射率均有关。在各膜层的厚度和材料以及透镜层2的厚度和材料确定的情况下，非透镜结构的面型公式中的各参数取值可以根据像素单元P间距、透镜结构21的放置位置厚度要求以及重构后像素点P’间距等参数利用光学模拟软件仿真模拟得到。

在一些实施例中，如图9和图12所示，在透镜层2还包括基底层22，显示面板还包括透明材料层13，透明材料层13包括第一透明子层131和第二透明子层132的情况下，基底层22的厚度为1.4mm～1.6mm，每个透镜结构21的厚度为0.6mm～0.8mm，第一透明子层131的厚度为0.3mm～0.5mm，第二透明子层132的厚度为0.1mm～0.3mm，每个发光器件12的厚度为0.05～0.15mm，基底层22的材料的折射率为1.29～1.79，每个透镜结构21的材料的折射率为1.29～1.79，第一透明子层131的材料的折射率为1.32～1.72，第二透明子层132的材料的折射率为1.22～1.79，非球面透镜的面型公式中，r₀的取值为-2.48，k的取值为0，α₁的取值为0.043，α₂的取值为-0.0052，α₃的取值为-0.00075，α₄的取值为0.000024。

在这些实施例中，该发光器件12是对标MiniLED的情形，在此情况下，通过对各膜层的厚度和折射率，以及所要达到的显示图像的放缩率进行设定，通过光学模拟软件进行仿真模拟即可得到上述非球面透镜的面型公式中各参数取值，需要说明的是，以上仅为仿真模拟结果的一种示例，本领域技术人员能够理解的是，在各膜层厚度和折射率要求，以及放缩率等变化的情况下，为了得到较好的校正效果，上述仿真模拟的结果也会有所不同。

其中，需要说明的是，对于上述凹透镜而言，透镜结构21的厚度是凹透镜的边沿位置的厚度，如图9中d所示。

还需要说明的是，在非球面透镜以及上述各膜层设计完成后，生产制作前，还要对其进行公差分析，通过公差分析，可以得知非球面透镜和各膜层的所有光学参数中，哪些是对成像质量影响最大的，从而可以在生产过程中加以特别考虑。在这些实施例中，上述各膜层的厚度和折射率以及非球面透镜的面型公式中的各参数取值均为考虑公差后的结果，显示图像的放缩率满足：显示图像中像素点P’间距大约是初始图像中像素单元P间距的60％～80％。

其中，对于各膜层的厚度而言，公差为±0.1mm，示例的，基底层22的厚度在计算公差后为1.4mm～1.6mm，该基底层22的厚度的设计值可以为1.5mm，透镜结构21的厚度在计算公差后为0.6mm～0.8mm，该透镜结构21的厚度的设计值可以为0.7mm，依次类推，可以得到如下表1所示结果。同样地，对于各膜层的折射率而言，公差为±0.2，示例的，基底层22的折射率在计算公差后为1.29～1.79，该基底层22的折射率的设计值可以为1.49～1.59，透镜结构21的折射率在计算公差后为1.29～1.79，该透镜结构21的折射率的设计值可以为1.49～1.59，依次类推，可以得到如下表1所示结果。

表1

结构层	厚度(mm)	折射率(index)
			透镜结构	0.7	1.49～1.59
基底层	1.5	1.49～1.59
			第二透明子层	0.2	1.42-1.59
第一透明子层	0.4	1.52
			发光器件	0.1	-
衬底	>0.6	-

对于非球面透镜而言，非球面透镜的面型公式中各参数取值可以如下表2所示结果。

表2

其中，由表1可知，在基底层22的材料和透镜结构21的材料相同的情况下，基底层22的材料和透镜结构21的材料的折射率相同，可以均为1.29～1.79之间的任意值，在基底层22的材料和透镜结构21的材料不同的情况下，在一些实施例中，基底层22的材料的折射率为1.39～1.79，透镜结构21的材料的折射率为1.29～1.69。这时，在不考虑公差的情况下，所对应的基底层22的材料的折射率为1.59，透镜结构21的材料的折射率为1.49。

需要说明的是，以上仅示出了发光器件12是MiniLED，透镜结构为平凹透镜的情形，本领域技术人员能够理解的是，在实际应用中，以上发光器件12也可以是LED或MicroLED等，透镜也可以为双凹透镜、凹凸透镜等，需要注意的是，当透镜为非平凹透镜时，上述的限制条件需要根据所选用的透镜进行适应性调整，使得设置有该选用透镜结构的透镜层能够达到上述效果。

另外，以上仅示出了透镜结构的排布方式为如图10和图11所示的阵列排布、透镜结构21在显示面板上的正投影的形状为正方形的情形，透镜结构的具体排布方式以及透镜结构21的底面(即透镜结构21中与透镜光心所在平面平行、与其他膜层相接触的表面)的形状也可以根据像素单元的排列方式进行合理设置，以使得在一排布方向上任意相邻的两个透镜的光心之间的间距和在该排布方向上任意相邻的两个像素单元之间的间距满足上述限定条件。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种显示组件，其特征在于，包括：

显示面板，具有显示区，所述显示面板包括：设置于所述显示区内阵列分布的多个像素单元，每个像素单元被配置为出射光线；

透镜层，设置于所述显示面板的显示侧，所述透镜层包括：多个透镜结构，所述多个透镜结构沿平行于显示面板所在的平面方向分布，且每个透镜结构的厚度方向与所述显示面板的厚度方向平行，每个透镜结构为非球面透镜；

其中，所述多个像素单元出射的光线穿过所述透镜层形成显示图像，所述显示图像包括阵列分布的多个像素点；

沿第一方向排布的一排像素单元中包含的像素单元个数小于沿第一方向排布的一排像素点中包含的像素点个数，第一像素单元间距大于第一像素点间距，第一像素单元间距是第一方向上每相邻的两个像素单元之间的间距，第一像素点间距是第一方向上每相邻的两个像素点之间的间距，所述第一方向是阵列分布的多个像素单元的行方向或列方向。

2.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，

沿第二方向排布的一排像素单元中包含的像素单元个数小于沿第二方向排布的一排像素点中包含的像素点个数，第二像素单元间距大于第二像素点间距；第二像素单元间距是第二方向上每相邻的两个像素单元之间的间距，第二像素点间距是第二方向上每相邻的两个像素点之间的间距；

所述第二方向垂直于所述第一方向。

3.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，

所述透镜层还包括：基底层，所述多个透镜结构设置于所述基底层上，并与所述基底层直接接触；

每个像素单元包括至少一个发光器件；

所述显示面板还包括：衬底，多个像素单元中的发光器件设置于所述衬底上；

所述显示面板还包括：设置于所述基底层和所述多个像素单元中的发光器件之间的透明材料层。

4.根据权利要求3所述的显示组件，其特征在于，

所述基底层和所述多个透镜结构的材料相同，为一体结构；或者

所述基底层和所述多个透镜结构的材料不同。

5.根据权利要求3所述的显示组件，其特征在于，

所述透明材料层包括沿远离所述衬底的方向依次设置的第一透明子层和第二透明子层；

所述第一透明子层与所述多个像素单元中的发光器件和所述衬底直接接触，且所述第一透明子层远离所述衬底的表面的高度高于多个发光器件的出光面的高度；

所述第二透明子层分别与所述第一透明子层和所述基底层直接接触。

6.根据权利要求3所述的显示组件，其特征在于，

所述发光器件是发光二极管。

7.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，

每个透镜结构为旋转对称非球面结构。

8.根据权利要求1～7任一项所述的显示组件，其特征在于，

每个透镜结构为凹透镜，多个凹透镜呈阵列排布。

9.根据权利要求2所述的显示组件，其特征在于，

每个透镜结构远离所述显示面板的表面向靠近显示面板的方向凹陷；

沿第一方向，每相邻的两个透镜结构的光心之间的间距大于或等于所述第一像素单元间距的0.7倍，且每相邻的两个透镜结构之间的间隙尺寸小于或等于第一尺寸，所述第一尺寸是每个像素单元沿所述第一方向的尺寸的1/10；

沿第二方向，每相邻的两个透镜结构的光心之间的间距大于或等于所述第二像素单元间距的0.7倍，且每相邻的两个透镜结构之间的间隙尺寸小于或等于第二尺寸，所述第二尺寸是每个像素单元沿所述第二方向的尺寸的1/10。

10.根据权利要求9所述的显示组件，其特征在于，

沿所述第一方向，每相邻的两个透镜结构的光心之间的间距小于或等于所述第一像素单元间距的2倍；

沿所述第二方向，每相邻的两个透镜结构的光心之间的间距小于或等于所述第二像素单元间距的2倍。

11.根据权利要求8所述的显示组件，其特征在于，

所述非球面透镜的面型公式如下所示：

其中，Z表示平行于光轴的表面轮廓，r表示与光轴之间的径向距离，c表示曲率，c＝1/r₀，k表示圆锥常数，α₁表示第二次非球面系数，α₂表示第四次非球面系数，α₃表示第六次非球面系数，α₄表示第八次非球面系数。

12.根据权利要求11所述的显示组件，其特征在于，

在所述透镜层还包括基底层，所述显示组件还包括透明材料层，所述透明材料层包括第一透明子层和第二透明子层的情况下，所述基底层的厚度为1.4mm～1.6mm，每个透镜结构的厚度为0.6mm～0.8mm，所述第一透明子层的厚度为0.3mm～0.5mm，所述第二透明子层的厚度为0.1mm～0.3mm，每个发光器件的厚度为0.05～0.15mm，所述基底层的材料的折射率为1.29～1.79，每个透镜结构的材料的折射率为1.29～1.79，所述第一透明子层的材料的折射率为1.32～1.72，所述第二透明子层的材料的折射率为1.22～1.79，所述非球面透镜的面型公式中，r₀的取值为-2.48，k的取值为0，α₁的取值为0.043，α₂的取值为-0.0052，α₃的取值为-0.00075，α₄的取值为0.000024。

13.根据权利要求12所述的显示组件，其特征在于，

在基底层的材料和透镜结构的材料不同的情况下，所述基底层的材料的折射率为1.39～1.79，所述透镜结构的材料的折射率为1.29～1.69。

14.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1～13任一项所述的显示组件。

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