WO2017219760A1

WO2017219760A1 - 显示装置

Info

Publication number: WO2017219760A1
Application number: PCT/CN2017/082387
Authority: WO
Inventors: 王维; 杨亚锋; 陈小川; 谭纪风; 高健; 王灿; 马新利; 张粲; 王倩
Original assignee: 京东方科技集团股份有限公司
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2017-12-28
Also published as: US20180217306A1; US10267961B2; CN105929587A; CN105929587B

Abstract

一种显示装置（10），其包括：显示面板（20），以及设置在显示面板（20）的内部或显示面板（20）的外部的光栅层（30），其中，显示面板（20）包括多个R像素（24）、多个G像素（25）和多个B像素（26），光栅层（30）包括：与R像素（24）对应的R光栅区（33），与G像素（25）对应的G光栅区（34），以及与B像素（26）对应的B光栅区（35）；沿显示装置（10）的视场中心区（A）的中心指向显示装置（10）的非视场中心区（B）的方向，R光栅区（33）的光栅周期、G光栅区（34）的光栅周期和B光栅区（35）的光栅周期均逐渐减小，显示装置（10）对应于R像素（24）的位置发出的光、显示装置（10）对应于G像素（25）的位置发出的光以及显示装置（10）对应于B像素（26）的位置发出的光均直射向观看者（Z）的眼睛，上述显示装置（10）用于进行虚拟显示。

Description

显示装置

交叉引用

本申请要求于2016年6月24日提交的申请号为201610475899.1、名称为“一种显示装置”的中国专利申请的优先权，该中国专利申请的全部内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

显示装置是一种用于显示文字、数字、符号、图片，或者由文字、数字、符号和图片中至少两种组合形成的图像等画面的装置。显示装置可以为平面显示装置、曲面显示装置、3D显示装置、近眼显示装置、AR/VR显示装置等。

随着显示装置的发展，人们对显示的临场效果和观看者的沉浸感提出了越来越高的要求，为了提高显示的临场效果和观看者的沉浸感，关键的技术之一就是需要对显示装置内的光的传播进行有效的控制，例如，对于其中一种用于进行虚拟显示的显示装置，显示装置具有固定的视场中心区和非视场中心区，观看者位于显示装置前的观看区内，并观看显示装置所显示的画面时，观看者的视线集中在视场中心区，通过对显示装置内的光的传播进行控制，使观看者所看到的画面就好像是投射在显示装置前或显示装置后的虚拟屏幕上，并使观看者能够看到视场中心区和非视场中心区的画面，以使显示装置具有较好的临场效果，并提高观看者的沉浸感。

目前，通常在显示装置设置微棱镜或微透镜，实现对显示装置内的光的传播的控制，即现有的显示装置通常采用基于几何光学原理设计的结构来实现对显示装置内的光的传播的控制，但是，随着虚拟显示装置的发展，基于几何光学原理设计的结构不足以满足对显示装置内的光的传播的控制的要求，导致显示装置显示的临场效果和观看者的沉浸感较差，从而给观看者带来不良的观看体验。

发明内容

本公开的目的在于提供一种显示装置，用于改善观看者的观看体验。

为了实现上述目的，本公开提供如下技术方案：

一种显示装置，包括：显示面板，以及设置在所述显示面板的内部或所述显示面板的外部的光栅层，其中，所述显示面板包括多个R像素、多个G像素和多个B像素，所述光栅层包括：与所述R像素对应的R光栅区，与所述G像素对应的G光栅区，以及与所述B像素对应的B光栅区；

沿所述显示装置的视场中心区的中心指向所述显示装置的非视场中心区的方向，所述R光栅区的光栅周期、所述G光栅区的光栅周期和所述B光栅区的光栅周期均逐渐减小，所述显示装置对应于所述R像素的位置发出的光、所述显示装置对应于所述G像素的位置发出的光以及所述显示装置对应于所述B像素的位置发出的光分别沿所述所述R像素的位置与观看者所成的直线、所述G像素的位置与观看者所成的直线、所述B像素的位置与观看者所成的直线发出。

本公开提供的显示装置通过设置在显示面板的内部或显示面板的外部的光栅层，以对光在显示装置内传播时发生的衍射效应进行控制，实现对显示装置内的光的传播的控制，进而实现对显示装置发出的光进行控制，也就是说，本公开中，采用基于物理光学原理设计的结构来实现对显示装置内的光的传播的控制，相比于现有技术中采用基于几何光学原理设计的结构来实现对显示装置内的光的传播的控制，采用基于物理光学原理设计的结构对显示装置内的光的传播的控制能力较高，从而可以更好地对显示装置内的光的传播进行控制，改善对显示装置内的光的传播进行控制的控制效果，改善显示装置显示的临场效果和观看者的沉浸感，进而改善观看者的观看体验，给观看者带来更加真实、舒适的观看体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为一种显示装置与观看者的位置关系图；

图2为图1中显示装置的平面示意图；

图3为本公开实施例提供的显示装置的截面图；

图4为显示装置的不同位置处1级衍射的衍射角的曲线图；

图5为本公开实施例提供的一种光栅层的结构示意图；

图6为图5中光栅层的光栅周期的曲线图；

图7为本公开实施例提供的另一种光栅层的结构示意图；

图8为图7中光栅层的光栅周期的曲线图；

图9为本公开实施例提供的又一种光栅层的结构示意图；

图10为本公开实施例提供的显示装置的像素排列方式一；

图11为本公开实施例提供的显示装置的像素排列方式二；

图12为本公开实施例提供的显示装置的像素排列方式三；

图13为观看者、显示装置和虚拟屏幕的位置关系一；

图14为观看者、显示装置和虚拟屏幕的位置关系二；

图15为观看者、显示装置和虚拟屏幕的位置关系三；

图16为0级衍射的出光效率与光栅凸起的厚度关系图；

图17为1级衍射的出光效率与光栅凸起的厚度关系图；

图18为0级衍射的出光效率与光栅占空比的关系图；

图19为1级衍射的出光效率与光栅占空比的关系图；

图20为光栅凸起的截面示意图一；

图21为光栅凸起的截面示意图二；

图22为光栅凸起的截面示意图三；

图23为光栅凸起的截面示意图四；

图24为光栅凸起的截面示意图五；

图25为光栅凸起的截面示意图六。

具体实施方式

为了进一步说明本公开实施例提供的显示装置，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1至图3，本公开实施例提供的显示装置10包括：显示面板20，以及设置在显示面板20的内部或显示面板20的外部的光栅层30，其中，显示面板20包括多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26，光栅层30包括：与R像素对应的R光栅区33，与G像素25对应的G光栅区34，以及与B像素26对应的B光栅区35；沿显示装置10的视场中心区A的中心指向显示装置10的非视场中心区B的方向，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小，显示装置10对应于R像素24的位置发出的光、显示装置10对应于G像素25的位置发出的光以及显示装置10对应于B像素26的位置发出的光均直射向观看者Z的眼睛。

需要说明的是，上述实施例中，显示装置10可以呈平面，也可以呈曲面，在本公开实施例中，以显示装置10呈平面为例进行说明。

举例来说，请参阅图1和图2，本公开实施例提供的显示装置10具有视场中心区A和非视场中心区B，视场中心区A和非视场中心区B共同围成显示装置10的出光面，显示装置10前具有观看区，观看者Z位于观看区内，并观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z的视线集中在视场中心区A内。

观看者Z位于显示装置10前的观看区内，且观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z所看到的画面好像投射在显示装置10前或显示装置10后的虚拟屏幕40上，观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40构成一个光学系统中，在该光学系统中，虚拟屏幕40可以位于光学系统的焦平面处，例如，虚拟屏幕40可以位于光学系统的后焦平面处，即虚拟屏幕40位于显示装置10后的焦平面处，或者，虚拟屏幕40可以位于光学系统的前焦平面处，即虚拟屏幕40位于显示装置10前的焦平面处。假设虚拟屏幕40上有一点Y，观看者Z所看到的Y点处的画面为显示装置10上的X点处所显示的画面，观看者Z、虚拟屏幕40上的Y点和显示装置10上的X点位于同一直线上，此时，XY的距离为离焦量，显示装置10的各位置处显示的画面则可以根据对应的离焦量进行推算获得，或者，显示装置10的各位置处显示的画面可以是经过特殊设备记录下来并保存而获得。

在实际应用中，观看者Z位于显示装置10前的观看区内，且观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z所看到的画面还可以包括景深画面，景深画面可以是经过特殊设备记录下来并经处理后获得，也可以是由显示装置10内的显示芯片或中央处理器(Central Processing Unit，CPU)根据图像处理算法进行推算获得，因此，显示装置10显示的画面可以为：仅包括可以投射在显示装置10前的某一虚拟屏幕40上的画面，或者，仅包括可以投射在显示装置10后的某一虚拟屏幕40上的画面，或者，包括可以投射在显示装置10前的某一虚拟屏幕40上的画面，以及该虚拟屏幕40的景深画面，或者，包括可以投射在显示装置10后的某一虚拟屏幕40上的画面，以及该虚拟屏幕40的景深画面，或者，包括可以投射在显示装置10前的某一虚拟屏幕40上的画面，以及显示装置10的景深画面，或者，包括可以投射在显示装置10后的某一虚拟屏幕40上的画面，以及显示装置10的景深画面，或者，包括可以投射在观看者Z所能看到的所有虚拟屏幕40上的画面，以及各虚拟屏幕40的景深画面。

请参阅图3，显示装置10包括显示面板20和光栅层30，显示面板20可以为液晶显示面板或OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板、PDP显示面板(Plasma Display Panel，等离子体面板)、CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)显示面板等，光栅层30设置在显示面板20的内部或显示面板20的外部，例如，显示装置10为液晶显示装置，显示装置10包括背光源和位于背光源的出光侧的显示面板20，显示面板20包括相对设置的第一基板21和第二基板22，光栅层30可以设置在第一基板21与第二基板22之间，或者，光栅层30可以设置在第一基板21背向第二基板22的侧面上，或者，光栅层30可以设置在第二基板22背向第一基板21的侧面上，或者，光栅层30可以设置在背光源的出光侧。

显示装置10的配色方案采用RGB(Red红色，Green绿色，Blue蓝色)配色方案，显示面板20包括多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26，光栅层30包括：与R像素对应的R光栅区33，与G像素25对应的G光栅区34，以及与B像素26对应的B光栅区35。沿视场中心区A的中心指向非视场中心区B的方向，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小，即，可以认为，沿视场中心区A的中心向显示装置10的边缘，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小，如图2 所示，视场中心区A位于显示装置10的中部，非视场中心区B环绕视场中心区A，由视场中心区A的中心a向图2中显示装置10的上边缘，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小；由视场中心区A的中心a向图2中显示装置10的下边缘，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小；由视场中心区A的中心a向图2中显示装置10的左边缘，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小；由视场中心区A的中心a向图2中显示装置10的右边缘，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小。

显示装置10对应于R像素24的位置发出的光、显示装置10对应于G像素25的位置发出的光以及显示装置10对应于B像素26的位置发出的光均直射向观看者，也就是，显示装置10对应于R像素24的位置发出的光、显示装置10对应于G像素25的位置发出的光以及显示装置10对应于B像素26的位置发出的光分别沿R像素24的位置与观看者所成的直线、G像素25的位置与观看者所成的直线、B像素的位置26与观看者所成的直线发出。例如，如图1所示，虚拟屏幕40上具有一点Y，观看者Z所看到的Y点处的画面为显示装置10上的X点处所显示的画面，观看者Z、虚拟屏幕40上的Y点和显示装置10上的X点位于同一直线上，显示装置10上的X点处发出的光直射向观看者Z，即显示装置10上的X点处发出的光沿观看者Z、虚拟屏幕40上的Y点和显示装置10上的X点所在的直线发出。显示装置10上的X点对应R像素时，显示装置10上的X点发出红光，且该红光沿观看者Z、虚拟屏幕40上的Y点和显示装置10上的X点所在的直线发出；显示装置10上的X点对应G像素时，显示装置10上的X点发出绿光，且该绿光沿观看者Z、虚拟屏幕40上的Y点和显示装置10上的X点所在的直线发出；显示装置10上的X点对应B像素时，显示装置10上的X点发出蓝光，且该蓝光沿观看者Z、虚拟屏幕40上的Y点和显示装置10上的X点所在的直线发出。

本公开实施例提供的显示装置10中设置有光栅层30，入射至光栅层30的入射光在光栅层30会发生衍射，并获得k级衍射(k＝0,±1,±2...)，k级衍射的衍射角θ与光栅的光栅周期P之间的关系通常满足：

式(1)中，θ₀为入射至光栅层30的入射光的入射角，λ为入射至光栅层30的入射光的波长。

根据式(1)可知，当入射至光栅层30的入射角θ₀一定时，对于0级衍射来说，0级衍射的衍射角θ与入射至光栅层30的入射角θ₀相等，光栅的光栅周期P对0级衍射的衍射角没有影响；对于非0级衍射来说，例如对1级衍射、2级衍射、3级衍射等来说，随着光栅周期P的增加，非0级衍射的衍射角θ均逐渐增加。因此，通过设定不同的光栅周期P，即可调整非0级衍射的衍射角θ，以使非0级衍射的衍射的光沿着设定方向发出。

具体地，显示装置10包括视场中心区A和非视场中心区B，视场中心区A位于显示装置10的中部，非视场中心区B环绕视场中心区A，观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z的视线集中在视场中心区A，由视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛的光可以认为是入射光经对应于视场中心区A的光栅层30后获得的0级衍射的光，而由非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛的光则需要经过偏折后才能直射向观看者Z的眼睛，即可以认为由非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛的光为入射光经对应于非视场中心区B的光栅层30后获得的非0级衍射的光，因此，可以使图2中与非视场中心区B对应的光栅层30的光栅周期小于与视场中心区A对应的光栅层30的光栅周期，使入射光在与非视场中心区B对应的光栅层30发生衍射后获得的非0级衍射具有合适的衍射角，非0级衍射的光朝向观看者Z的视线偏折，非0级衍射的光直射入观看者Z的眼睛，也就是说，可以通过对光栅层30的光栅周期进行设定，以对入射光经光栅层30与非视场中心区B对应的区域后获得的非0级衍射的衍射角进行调节，使入射光在与非视场中心区B对应的光栅层30发生衍射后获得的非0级衍射具有合适的衍射角，非0级衍射的光朝向观看者Z的视线偏折，非0级衍射的光直射入观看者Z的眼睛。

举例来说，请参阅图1，观看者Z位于显示装置10前的观看区内，观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z所看到的画面好像投射在显示装置10后的虚拟屏幕40上，观看者Z所看到的虚拟屏幕40上Y点处的画面对应于显示装置10的X点处的画面，假设X点位于显示装置10的非视场中心区B，如果要实现虚拟屏幕40上Y点处的画面被观看者Z看到，则可以通过设定光栅层30对应于X点的位置处的光栅周期P，调整入射光在光栅层30对应于X点的位置处发生衍射后获得的非0级衍射的衍射角θ，以使非0级衍射的光沿着Z、X和Y所在的直线发出，实现虚拟屏幕40上Y点处的画面被观看者的左眼Z看到。

例如，假设显示装置10的尺寸为60寸，显示装置10的宽为132.83cm，视场中心区A位于显示装置10的中部，视场中心区A的中心a与显示装置10的中心对应，可以假设图2中的左右方向为显示装置10的宽度方向，图4示出了沿图2中的左右方向，入射光在光栅层30的不同位置发生衍射获得的1级衍射的光直射至观看者Z的眼睛时需要偏折的角度与显示装置10的位置的关系图，即沿图2中左右方向，入射光在光栅层30的不同位置发生衍射获得的1级衍射的光直射至观看者Z的眼睛时需要的衍射角θ与显示装置10的位置的关系图，例如沿图2中的左右方向，与显示装置10的中心之间的距离为20cm的位置处，入射光在R光栅区33与该位置对应的位置处发生衍射后获得的1级衍射的光的衍射角θ应达到20°，入射光在G光栅区 34与该位置对应的位置处发生衍射后获得的1级衍射的衍射角θ应达到20°，入射光在B光栅区35与该位置对应的位置处发生衍射后获得的1级衍射的衍射角θ应达到20°；与显示装置10的中心之间的距离为40cm的位置处，入射光在R光栅区33与该位置对应的位置处发生衍射后获得的1级衍射的衍射角θ应达到35°，入射光在G光栅区34与该位置对应的位置处发生衍射后获得的1级衍射的衍射角θ应达到35°，入射光在B光栅区35与该位置对应的位置处发生衍射后获得的1级衍射的衍射角θ应达到35°。

通过对光栅层30的R光栅区33、G光栅区34和B光栅区35的各位置处的光栅周期进行设定，入射光在R光栅区33的各位置处发生衍射获得的1级衍射的衍射角θ达到应达到的角度，入射光在G光栅区34的各位置处发生衍射获得的1级衍射的衍射角θ达到应达到的角度，入射光在B光栅区35的各位置处发生衍射获得的1级衍射的衍射角θ达到应达到的角度，则可以使得入射光在R光栅区33的各位置处发生衍射获得的1级衍射的光直射向观看者的眼睛内，并沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线发出，入射光在G光栅区34的各位置处发生衍射获得的1级衍射的光直射向观看者的眼睛内，并沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线发出，入射光在B光栅区35的各位置处发生衍射获得的1级衍射的光直射向观看者的眼睛内，并沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线发出。

由上述可知，本公开实施例提供的显示装置10通过设置在显示面板20的内部或显示面板20的外部的光栅层30，通过对光栅层30的各位置处的光栅周期进行设定，以对光在显示装置10内传播时发生的衍射效应进行控制，实现对显示装置10内的光的传播的控制，进而实现对显示装置10发出的光进行控制，也就是说，本公开实施例中，采用基于物理光学原理设计的结构来实现对显示装置10内的光的传播的控制，相比于现有技术中采用基于几何光学原理设计的结构来实现对显示装置10内的光的传播的控制，采用基于物理光学原理设计的结构对显示装置10内的光的传播的控制能力较高，从而可以更好地对显示装置10内的光的传播进行控制，改善对显示装置10内的光的传播进行控制的控制效果，改善显示装置10显示的临场效果和观看者Z的沉浸感，进而改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

值得一提的是，光栅层30包括：与R像素24对应的R光栅区33，与G像素25对应的G光栅区34，以及与B像素26对应的B光栅区35，R光栅区33、G光栅区34和B光栅区35可以同层设置，或者，光栅层30可以分为层叠设置的第一层、第二层和第三层，R光栅区33可以位于第一层，G光栅区34可以位于第二层，B光栅区35可以位于第三层，即R光栅区33、G光栅区34和B光栅区35不同层设置，与将R光栅区33、G光栅区34和B光栅区35同层设置相比，可以防止制作光栅层30时，R光栅区33、G光栅区34和B光栅区35相互干扰，方便光栅层30的制作。

在实际应用中，根据显示装置10的功能不同以及显示装置10前的观看区的位置的不同，显示装置10的视场中心区A和非视场中心区B的位置可以变化，例如，对于某些显示装置10来说，视场中心区A可以位于图2中的左侧，此时，非视场中心区B位于图2中的右侧，或者，对于某些显示装置10来说，视场中心区A可以位于图2中的右侧，此时，非视场中心区B位于图2中的左侧。

值得指出的是，入射至光栅层30的入射光在光栅层30发生衍射后获得k级衍射(k＝0,±1,±2...)，对显示装置10的某个区域的出光方向的调节时，通常通过调节光栅层30与该区域对应的区域内的光栅周期，以对经光栅层30与该区域对应的区域时发生衍射后获得的非0级衍射的衍射角进行调节，例如，通常通过调节光栅层30与该区域对应的区域内的光栅周期，以对1级衍射、2级衍射、3级衍射等的衍射角进行调节。在实际应用中，入射至光栅层30的入射光在光栅层30发生衍射后获得k级衍射(k＝0,±1,±2...)，其中，0级衍射的强度最强，随着|k|的增加，k级衍射的强度逐渐减小，且通常来说，2级衍射的强度与1级衍射的强度差一个或多个数量级，即2级衍射的强度比1级衍射的强度小很多，因而，对经光栅层30与该区域对应的区域时发生衍射后获得的非0级衍射的衍射角进行调节时，可以只对1级衍射的衍射角进行调节。

在本公开实施例中，以对经光栅层30的入射光发生衍射后获得的1级衍射的衍射角进行调节为例进行说明，并以对经光栅层30的入射光发生衍射后获得的0级衍射和1级衍射的强度进行调节为例进行说明。

值得指出的是，本公开实施例提供的显示装置10可以为虚拟显示装置、近眼显示装置、AR/VR显示装置等。

在上述实施例中，根据显示装置10的功能的不同，以及显示装置10前的观看区的位置的不同，光栅层30的设置方式可以有多种，下面示例性列举三种光栅层30的设置方式，但不限于所列举的三种方式。

光栅层30的设置方式一，请参阅图1、图2、图3、图5和图6，显示装置10具有视场中心区A和非视场中心区B，视场中心区A位于显示装置10的中部区域，且视场中心区A的中心a与显示装置10的中心对应，沿显示装置10的横向，由显示装置10的中心向显示装置10的两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小。

具体地，以显示装置10的尺寸为60寸为例进行详细说明，显示装置10的宽为132.83cm，显示装置10的高为74.72cm，例如，如图2和图5所示，图2或图5中左右的方向为显示装置10的宽度方向，图2或图5中上下的方向为显示装置10的高度方向，显示装置10的观看区位于显示装置10的正前方，且显示装置10的观看区与显示装置10在宽度方向上的中心相对。

显示装置10的横向可以认为是与观看者的双眼连线平行的方向，显示装置10的纵向可以认为是与观看者的双眼连线垂直的方向，对于上述显示装置10，显示装置10的宽度方向平行于观看者的双眼之间的连线，也就是说，图2中左右的方向为显示装置10的横向，图2中上下的方向为显示装置10的纵向。

观看者Z与显示装置10的距离可以大于0m且小于500m，为了使观看者Z获得较佳的视角，观看者Z与显示装置10的距离可以优选为0.5m；此时，观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z的视线集中在显示装置10沿其宽度方向的中部，即沿图5中的左右方向，观看者Z的视线集中在显示装置10的中部，此时，视场中心区A与显示装置10沿显示装置10的宽度方向的中部区域相对，视场中心区A的中心a与显示装置10的中心对应，非视场中心区B位于视场中心区A的两侧。

过图2中视场中心区A的中心a设定一条竖直线q_A1，沿显示装置10的横向，由图2中竖直线q_A1向显示装置10的左右两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小，也就是说，沿显示装置10的横向，距离竖直线q_A1越远，入射光经R光栅区33后发生衍射获得的1级衍射的衍射角越大，入射光经G光栅区34后发生衍射获得的1级衍射的衍射角越大，入射光经B光栅区35后发生衍射获得的1级衍射的衍射角越大，与图6中曲线q1所示的沿显示装置10的横向、显示装置10的不同位置处发出的光需要朝向观看者Z偏折的角度相对应。

如图2、图5和图6所示，沿着图5中的左右方向，根据图6中q1曲线以及公式(1)可以得到R光栅区33的光栅周期的分布曲线，如图6中曲线q2所示，R光栅区33与竖直线q_A1对应的区域的光栅周期最大，R光栅区33与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期较小，例如，R光栅区33与竖直线q_A1对应的区域的光栅周期可以大于或等于50μm，R光栅区33与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期可以为0.8μm。

沿着图5中的左右方向，根据图6中q1曲线以及公式(1)可以得到G光栅区34的光栅周期的分布曲线，如图6中曲线q3所示，G光栅区34与竖直线q_A1对应的区域的光栅周期最大，G光栅区34与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期较小，例如，G光栅区34与竖直线q_A1对应的区域的光栅周期可以大于或等于50μm，G光栅区34与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期可以为0.7μm。

沿着图5中的左右方向，根据图6中q1曲线以及公式(1)可以得到B光栅区35的光栅周期的分布曲线，如图6中曲线q4所示，B光栅区35与竖直线q_A1对应的区域的光栅周期最大，B光栅区35与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期较小，例如，B光栅区35与竖直线q_A1对应的区域的光栅周期可以大于或等于50μm，B光栅区35与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期可以为0.5μm。

在光栅层30的设置方式一中，通过分别对R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期分别进行设定，实现对经R像素24获得的红光、经G像素25获得的绿光和经B像素26获得的蓝光分别进行调节和控制，使由显示装置10的各位置处发出的红光、绿光和蓝光均沿显示装置10的横向朝向观看者Z的视线偏折，并沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10上与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线偏折，从而改善显示装置10显示的临场效果和观看者Z的沉浸感，改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

在光栅层30的设置方式一中，沿显示装置10的横向，由显示装置10的中心向显示装置10的两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小，因此，光栅层30的设置方式一可以实现沿显示装置10的横向对显示装置10的出光方向进行调节，从而改善沿显示装置10的横向观看者Z的观看体验。

光栅层30的设置方式二，请参阅图1、图2、图3、图7和图8，显示装置10具有视场中心区A和非视场中心区B，视场中心区A位于显示装置10的中部区域，且视场中心区A的中心a与显示装置10的中心对应，沿显示装置10的纵向，由显示装置10的中心向显示装置10的两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小。

具体地，以尺寸为60寸的显示装置10为例进行详细说明，显示装置10的宽为132.83cm，显示装置10的高为74.72cm，例如，如图2和图7所示，图2和图7中左右的方向为显示装置10的宽度方向，图2和图7中上下的方向为显示装置10的高度方向，显示装置10的观看区位于显示装置10的正前方，且显示装置10的观看区与显示装置10在宽度方向上的中心相对。

观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z与显示装置10的距离可以大于0m且小于500m，为了使观看者Z获得较佳的视角，观看者Z与显示装置10的距离可以优选为0.5m；此时，观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z的视线集中在显示装置10沿其宽度方向的中部，即沿图7中的左右方向，观看者Z的视线集中在显示装置10的中部，此时，视场中心区A与显示装置10沿其宽度方向的中部区域相对，视场中心区A的中心a与显示装置10的中心对应，非视场中心区B位于视场中心区A的两侧。

过图2中视场中心区A的中心a设定一条横向线q_A2，沿显示装置10的纵向，由图2中横向线q_A2向显示装置10的左右两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小，也就是说，沿显示装置10的纵向，距离横向线q_A2越远，入射光经R光栅区33后发生衍射获得的1级衍射的衍射角越大，入射光经G光栅区34后发生衍射获得的1级衍射的衍射角越大，入射光经B光栅区35后发生衍射获得的1级衍射的衍射角越大，与图8中曲线q5所示的沿显示装置10的纵向、显示装置10的不同位置处发出的光需要朝向观看者Z偏折的角度相对应。

如图2、图7和图8所示，沿着图7中的左右方向，根据图8中q5曲线以及公式(1)可以得到R光栅区33的光栅周期的分布曲线，如图8中曲线q6所示，R光栅区33与横向线q_A2对应的区域的光栅周期最大，R光栅区33与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期较小，例如，R光栅区33与横向线q_A2对应的区域的光栅周期可以大于或等于50μm，R光栅区33与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期可以为1.2μm。

沿着图7中的左右方向，根据图8中q5曲线以及公式(1)可以得到G光栅区34的光栅周期的分布曲线，如图8中曲线q7所示，G光栅区34与横向线q_A2对应的区域的光栅周期最大，G光栅区34与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期较小，例如，G光栅区34与横向线q_A2对应的区域的光栅周期可以大于或等于50μm，G光栅区34与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期可以为1μm。

沿着图7中的左右方向，根据图8中q5曲线以及公式(1)可以得到B光栅区35的光栅周期的分布曲线，如图8中曲线q8所示，B光栅区35与横向线q_A2对应的区域的光栅周期最大，B光栅区35与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期较小，例如，B光栅区35与横向线q_A2对应的区域的光栅周期可以大于或等于50μm，B光栅区35与显示装置10的两侧对应的区域的光栅周期可以为0.8μm。

在光栅层30的设置方式二中，通过分别对R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期分别进行设定，实现对经R像素24获得的红光、经G像素25获得的绿光和经B像素26获得的蓝光分别进行调节和控制，使由显示装置10的各位置处发出的红光、绿光和蓝光均沿显示装置10的纵向朝向观看者Z的视线偏折，并沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10上与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线偏折，从而改善显示装置10显示的临场效果和观看者Z的沉浸感，改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

在光栅层30的设置方式二中，沿显示装置10的纵向，由显示装置10的中心向显示装置10的两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小，因此，光栅层30的设置方式二可以实现沿显示装置10的纵向对显示装置10的出光方向进行调节，从而改善沿显示装置10的纵向观看者Z 的观看体验。

光栅层30的设置方式一提供的显示装置10可以改善沿显示装置10的横向观看者Z的观看体验，光栅层30的设置方式二中提供的显示装置10可以改善沿显示装置10的纵向观看者Z的观看体验，在实际应用中，还可以同时改善沿显示装置10的横向和纵向观看者Z的观看体验。

光栅层30的设置方式三，请参阅图1、图2和图9，显示装置10具有视场中心区A和非视场中心区B，视场中心区A位于显示装置10的中部区域，且视场中心区A的中心与显示装置10的中心对应，沿着显示装置10的纵向，由显示装置10的中心向显示装置10的两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小；沿着显示装置10的横向，由显示装置10的中心向显示装置10的两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小。

具体地，以尺寸为60寸的显示装置10为例进行详细说明，显示装置10的宽为132.83cm，显示装置10的高为74.72cm，例如，如图2和图9所示，图2和图9中左右的方向为显示装置10的宽度方向，图2和图9中上下的方向为显示装置10的高度方向，显示装置10的观看区位于显示装置10的正前方，且显示装置10的观看区与显示装置10在宽度方向上的中心相对。

观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z与显示装置10的距离可以大于0m且小于500m，为了使观看者Z获得较佳的视角，观看者Z与显示装置10的距离可以优选为0.5m；此时，观看者Z观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z的视线集中在显示装置10中部区域，视场中心区A与显示装置10的中部区域相对，非视场中心区B位于视场中心区A的四周。

光栅层30的设置方式三中，沿着显示装置10的纵向，由显示装置10的中心向显示装置10的两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小；沿着显示装置10的横向，由显示装置10的中心向显示装置10的两侧，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期均逐渐减小。因此，沿显示装置10的横向，由显示装置10的两侧发出的红光、绿光和蓝光分别朝向观看者的视线偏折，并沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10上与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线偏折，改善沿显示装置10的横向观看者Z的观看体验；沿显示装置10的纵向，由显示装置10的两侧发出的红光、绿光和蓝光分别朝向观看者的视线偏折，并沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10上与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线偏折，改善沿显示装置10的纵向观看者Z的观看体验。也就是说，在方式三提供的显示装置10中，R光栅区33的光栅周期、G光栅区34的光栅周期和B光栅区35的光栅周期分别沿显示装置10的横向和纵向变化，可以同时改善沿显示装置10的横向和纵向观看者Z的观看体验。

值得一提的是，在光栅层30的设置方式三中，光栅层30可以包括满足沿显示装置10的横向设置的横向光栅和满足沿显示装置10的纵向设置的纵向光栅，横向光栅和纵向光栅可以同层设置，或者，将光栅层30分为横向层和纵向层，横向光栅位于横向层，纵向光栅位于纵向层。

在上述实施例中，显示面板20包括多个R像素、多个G像素和多个B像素，其中多个R像素、多个G像素和多个B像素的排列方式可以为多种，即显示面板20内，像素的排列方式可以为多种，例如：

像素的排列方式一，请参阅图10，沿显示装置10的横向，显示装置10包括多个R像素列、多个G像素列和多个B像素列，R像素列、G像素列和B像素列相间排列，R像素列由沿显示装置10的纵向排列的多个R像素24形成，G像素列由沿显示装置10的纵向排列的多个G像素25形成，B像素列由沿显示装置10的纵向排列的多个B像素26形成。

具体地，如图10所示，图10中的左右方向为显示装置10的横向，图10中的上下方向为显示装置10的纵向，多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26呈阵列排列，即多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26构成像素阵列，像素阵列包括沿显示装置10的横向延伸的多个像素行和沿显示装置10的纵向延伸的多个像素列，每一像素行包括多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26，且R像素24、G像素25和B像素26相间排布，例如，可以是R像素24、G像素25和B像素26依次排布，或者，可以是G像素25、R像素24和B像素26依次排布，或者，可以是G像素25、B像素26和R像素24依次排布，等等，在此不作限定；每一像素列包括G像素25、B像素26和R像素24中的一种，形成R像素列、G像素列和B像素列。

当显示面板20中的像素采用像素的排列方式一时，光栅层30采用上述光栅层30的设置方式一时，可以采用如下方式：请继续参阅图5，光栅层30包括多个光栅凸起31，光栅凸起31为条状光栅凸起，光栅凸起31沿着显示装置10的纵向延伸，多个光栅凸起31沿显示装置10的横向平行排布。具体地，图5中的左右方向为显示装置10的横向，图5中的上下方向为显示装置10的纵向，光栅层30包括多个光栅凸起31，两个相邻的两个光栅凸起31之间具有缝隙32，光栅凸起31包括：与R像素24对应的R光栅凸起，与G像素25对应的G光栅凸起，以及与B像素26对应的B光栅凸起；光栅凸起31为条状光栅凸起，且光栅凸起31沿着显示装置10的纵向延伸，也就是说，R光栅凸起、G光栅凸起和B光栅凸起均为条状光栅凸起，R光栅凸起与R像素列的延伸方向平行，G光栅凸起与G像素列的延伸方向平行，B光栅凸起与B像素列的延伸方向平行。

像素的排列方式二，请继续参阅图11，沿显示装置10的纵向，显示装置10包括多个R像素行、多个G像素行和多个B像素行，R像素行、G像素行和B像素行相间排列，R像素行由沿显示装置10的横向排列的多个R像素24形成，G像素行由沿显示装置10的横向排列的多个G像素25形成，B像素行由沿显示装置10的横向排列的多个B像素26形成。

具体地，如图11所示，图11中的左右方向为显示装置10的横向，图11中的上下方向为显示装置10的纵向，多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26呈阵列排列，即多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26构成像素阵列，像素阵列包括沿显示装置10的横向延伸的多个像素行和沿显示装置10的纵向延伸的多个像素列，每一像素列包括多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26，且R像素24、G像素25和B像素26相间排布，例如，可以是R像素24、G像素25和B像素26依次排布，或者，可以是G像素25、R像素24和B像素26依次排布，或者，可以是G像素25、B像素26和R像素24依次排布，等等，在此不作限定；每一像素行包括G像素25、B像素26和R像素24中的一种，形成R像素行、G像素行和B像素行。

当显示面板20中的像素采用像素的排列方式二时，光栅层30采用上述光栅层30的设置方式二时，可以采用如下方式：请继续参阅图7，光栅层30包括多个光栅凸起31，光栅凸起31为条状光栅凸起，光栅凸起31沿着显示装置10的横向延伸，多个光栅凸起31沿显示装置10的纵向平行排布。具体地，图7中的左右方向为显示装置10的横向，图7中的上下方向为显示装置10的纵向，光栅层30包括多个光栅凸起31，两个相邻的两个光栅凸起31之间具有缝隙32，光栅凸起31包括：与R像素24对应的R光栅凸起，与G像素25对应的G光栅凸起，以及与B像素26对应的B光栅凸起；光栅凸起31为条状光栅凸起，且光栅凸起31沿着显示装置10的横向延伸，也就是说，R光栅凸起、G光栅凸起和B光栅凸起均为条状光栅凸起，R光栅凸起与R像素列的延伸方向平行，G光栅凸起与G像素列的延伸方向平行，B光栅凸起与B像素列的延伸方向平行。

像素的排列方式三，请参阅图12，沿显示装置10的横向，R像素24、G像素25和B像素26相间排列；沿显示装置10的纵向，R像素24、G像素25和B像素26相间排列。

具体地，如图12所示，图12中的左右方向为显示装置10的横向，图12中的上下方向为显示装置10的纵向，多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26呈阵列排列，即多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26构成像素阵列，像素阵列包括沿显示装置10的横向延伸的多个像素行和沿显示装置10的纵向延伸的多个像素列，每一像素行包括多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26，且R像素24、G像素25和B像素26相间排布，例如，可以是R像素24、G像素25和B像素26依次排布，或者，可以是G像素25、R像素24和B像素26依次排布，或者，可以是G像素25、B像素26和R像素24依次排布，等等，在此不作限定；每一像素列包括多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26，且R像素24、G像素25和B像素26相间排布，例如，可以是R像素24、G像素25和B像素26依次排布，或者，可以是G像素25、R像素24和B像素26依次排布，或者，可以是G像素25、B像素26和R像素24依次排布，等等，在此不作限定。

在上述实施例中，观看者Z位于显示装置10前的观看区内，并观看显示装置10所显示的画面时，观看者Z所观看到的画面就好像投射在显示装置10后的虚拟屏幕40上，其中，观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系可以是多种，例如：

观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系一，请参阅图13，观看者Z观看显示装置10所显示的画面，画面投射在显示装置10后的虚拟屏幕40上，虚拟屏幕40为曲面虚拟屏幕，虚拟屏幕40具有圆心，观看者Z位于虚拟屏幕40的圆心处。

观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系二，请参阅图14，观看者Z观看显示装置10所显示的画面，画面投射在显示装置10后的虚拟屏幕40上，虚拟屏幕40为曲面虚拟屏幕，虚拟屏幕40具有圆心，观看者Z位于虚拟屏幕40的圆心朝向虚拟屏幕40的一侧。

观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系三，请参阅图15，观看者Z观看显示装置10所显示的画面，画面投射在显示装置10后的虚拟屏幕40上，虚拟屏幕40为曲面虚拟屏幕，虚拟屏幕40具有圆心，显示装置10位于虚拟屏幕40的圆心远离虚拟屏幕40的一侧。

需要说明的是，在观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系一、观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系二和观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系三中，当观看者Z与显示装置10之间的距离不变时，对于同一尺寸的显示装置10，视场中心区A的位置相同时，显示装置10的各位置处的光栅周期可以采用相同的设定值。

值得一提的是，在实际应用中，上述实施例中，光栅层30的设置方式、像素的排列方式以及观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系可以任意进行组合，例如，可以采用光栅层30的设置方式一、像素的排列方式一和观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系一的组合方式，或者，可以采用光栅层30的设置方式一、像素的排列方式二和观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系一的组合方式，或者，可以采用光栅层30的设置方式一、像素的排列方式二和观看者Z、显示装置10和虚拟屏幕40的位置关系二的组合方式，等等，以适应显示装置10的不同的应用要求，实现显示装置10的不同的显示，例如，可以实现曲面虚拟显示、球面虚拟显示等。

在上述实施例中，通过对光栅层30各个区域的光栅周期进行设定，使R光栅区33的光栅周期沿视场中心区A的中心指向非视场中心区B的方向逐渐减小，使G光栅区34的光栅周期沿视场中心区A的中心指向非视场中心区B的方向逐渐减小，使B光栅区35的光栅周期沿视场中心区A的中心指向非视场中心区B的方向逐渐减小，以使由显示装置10的各位置处发出的红光、绿光和蓝光均朝向观看者Z的视线偏折，进而使由显示装置10的各位置处发出光均朝向观看者Z的视线偏折，并沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10上与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线偏折，从而改善显示装置10显示的临场效果和观看者Z的沉浸感，改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

当实际应用时，通常，显示装置10的视场中心区A所发出的光可以认为是直射向观看者Z的眼睛内，即由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光可以认为是入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后的0级衍射的光，显示装置10的非视场中心区B发出的光则需要偏折后才入射至观看者Z的眼睛内，即由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光可以认为是入射光在光栅层30与非视场中心区B对应的区域内发生衍射后的非0级衍射的光。因而，由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度可能会高于由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度。为了进一步改善显示装置10显示的临场效果和观看者Z的沉浸感，改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验，需要增加由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度，也就是说，对入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后的0级衍射的强度、入射光在光栅层30与非视场中心区B对应的区域内发生衍射后的非0级衍射的光的强度分别进行调节，使由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相匹配。

本公开实施例提供的显示装置10中设置有光栅层30，入射至光栅层30的入射光在光栅层30处会发生衍射和干涉，入射光在光栅层30处发生衍射后获得的k级衍射会发生干涉相长或干涉相消的现象，且入射光在光栅层30处发生衍射后获得的k级衍射会发生干涉相长或干涉相消与光栅层30的光栅凸起31的厚度相关，因而，可以通过设定光栅层30的光栅凸起31的厚度，以使某级衍射发生干涉相长或干涉相消，进而调整k级衍射的强度，调整由显示装置10的各位置处发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度，使显示装置10的各位置处发出的光直射向观看者Z的眼睛内的光线数量和强度相匹配，进一步改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

通常，当光栅层30的光栅周期和光栅占空比一定时，光栅层30的光栅凸起31的折射率为n_G，相邻的两个光栅凸起31之间的缝隙32内的填充物的折射率为n_S，入射至光栅层30的入射光的波长为λ，当光栅层30的厚度h为

且m取半整数时，入射光在光栅层30发生衍射后获得的0级衍射发生干涉相消，入射光在光栅层30发生衍射后获得的1级衍射发生干涉相长，当光栅层30的厚度h为

且m取整数时，入射光在光栅层30发生衍射后获得的0级衍射发生干涉相长，入射光在光栅层30发生衍射后获得的1级衍射发生干涉相消。

例如，请参阅图16和图17，当光栅层30的光栅周期为3μm，光栅层30的光栅占空比为0.5，入射至光栅层30的入射光在光栅层30发生衍射后获得的0级衍射的出光效率与光栅层30的光栅凸起31的厚度之间的关系图16所示，入射至光栅层30的入射光在光栅层30发生衍射后获得的1级衍射的出光效率与光栅层30的光栅凸起31的厚度之间的关系如图17所示，由图16和图17可知，当m取整数时，例如m取1时，0级衍射发生干涉长，1级衍射发生干涉相消，当m取半整数时，例如m取

时，0级衍射发生干涉相消，1级衍射发生干涉相长。

也就是说，由显示装置10各位置处发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与光栅层30的光栅凸起31的厚度有关，且根据上述结论，可以通过对光栅层30各个区域的的光栅凸起31的厚度进行设定，以调节显示装置10的各位置处0级衍射和非0级衍射的强度，进而调节由显示装置10的各位置处发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度，例如，使入射光在光栅层30与非视场中心区B对应的区域内衍射后获得的非0级衍射发生干涉相长，使入射光在光栅层30与非视场中心区B对应的区域内衍射后获得的0级衍射发生干涉相消，使由显示装置10的各位置处发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相匹配。

在本公开实施例中，以对入射光在光栅层30发生衍射后获得的0级衍射和1级衍射分别进行控制为例进行说明，对于观看者Z来说，由显示装置10的视场中心区A发出的光可以认为是直射入观看者Z的眼睛内，而由显示装置10的非视场中心区B发出的光则需要经过偏折后才能直射向观看者Z的眼睛内，因此，在显示装置10的视场中心区A内，则主要对入射光在光栅层30发生衍射后获得的0级衍射进行控制，而在显示装置10的非视场中心区B内，则主要对入射光在光栅层30发生衍射后获得的1级衍射进行控制。

具体地，通常，可以假定入射至光栅层30的入射光为垂直于光栅层30入射，即入射至光栅层30的入射光为准直入射，入射至光栅层30的入射光的入射角θ₀为0°，例如，显示装置10为液晶显示装置时，显示装置10包括显示面板20和背光源，背光源为显示面板20提供面光源，面光源入射至显示面板20中时，通常为垂直于显示面板20入射，光栅层30设置于显示面板20的内部或外部时，面光源也垂直于光栅层30入射。

光栅层30包括多个光栅凸起31，其中，位于与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_B满足：

其中，n_GB为位于与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的折射率，n_SB为位于与非视场中心区B对应的区域内、相邻的两个光栅凸起31之间的缝隙32内的填充物的折射率，λ为入射至光栅层30的入射光的波长，m_B为第二常数，第二常数m_B满足：

j＝0,1,2,3,4...。

当位于与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_B满足公式(2)时，入射光在光栅层30与非视场中心区B对应的区域内发生衍射后获得的1级衍射发生干涉相长，,增加了入射光在与非视场中心区B对应的区域内的R光栅区33发生衍射后获得的1级衍射的强度，增加了入射光在与非视场中心区B对应的区域内的G光栅区34发生衍射后获得的1级衍射的强度，增加了入射光在与非视场中心区B对应的区域内的B光栅区35发生衍射后获得的1级衍射的强度，从而增加了入射光在光栅层30与非视场中心区B对应的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度，使由显示装置10的各位置处发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相匹配，减小观看者Z所观看到的画面的亮度差，改善观看者Z所观看到的画面的亮度均匀性，进一步改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

位于与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_A满足：

其中，n_GA为位于与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的折射率，n_SA为位于与视场中心区A对应的区域内、相邻的两个光栅凸起31之间的缝隙32内的填充物的折射率，λ为入射至光栅层30的入射光的波长，m_A为第一常数，第一常数m_A满足：

i＝1,2,3,4...。

在公式(3)中，第一常数m_A满足：

i＝1,2,3,4...，即第一常数m_A不取半整数，此时，入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的1级衍射发生干涉相消，而入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的0级衍射不发生干涉相消，也就是说，位于与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_B满足公式(2)时，可以通过调节入射光在与视场中心区A对应的R光栅区33内发生衍射后获得的0级衍射的光的强度，调节入射光在与视场中心区A对应的G光栅区34内发生衍射后获得的0级衍射的光的强度，调节入射光在与视场中心区A对应的B光栅区35内发生衍射后获得的0级衍射的光的强度，以调节由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛的光的强度，改善观看者Z所观看到的画面的亮度均匀性，进而改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

上述实施例中，第一常数m_A的取值可以为整数，也可以为非整数，第一常数m_A可以根据实际需求进行取值，例如，入射光在光栅层30对应于视场中心区A的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度与入射光在光栅层30对应于非视场中心区B的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度相差较小时，第一常数m_A可以取整数，入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的0级衍射发生干涉相长，此时，入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的0级衍射的光的强度达到最大，或者，第一常数m_A可以取非整数，且第一常数m_A的取值靠近整数，例如，当i取1时，且0.5<m_A<1时，第一常数m_A的取值可以为0.85、0.9或者0.95等；当i取1时，且1<m_A<1.5时，第一常数m_A的取值可以为1.05、1.1或者1.15等。

入射光在光栅层30对应于视场中心区A的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度与入射光在光栅层30对应于非视场中心区B的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度相差较大时，第一常数m_A可以不取整数，且第一常数m_A的取值优选接近半整数，即第一常数m_A的取值满足：

i＝1,2,3,4...，或者，

i＝1,2,3,4...，例如，当i取1时，且0.5<m_A<1时，第一常数m_A的取值可以为0.55、0.58或者0.6等；当i取1时，且1<m_A<1.5时，第一常数m_A的取值可以为1.4、1.43或者1.46等。

通过对第一常数m_A的取值进行设定，使入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的0级衍射不会发生完全的干涉相长，从而使由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与由显示装置10的视场中心区A的区域发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相匹配。

在上述实施例中，显示面板20包括多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26，光栅层30包括：与R像素24对应的R光栅区33，与G像素25对应的G光栅区34，以及与B像素26对应的B光栅区35。设定位于R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为红光的波长，红光的波长为630nm；设定位于G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为绿光的波长，绿光的波长为550nm；设定位于B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为蓝光的波长，蓝光的波长为430nm。

在上述实施例中，n_GA与n_SA之间具有差值，且n_GA与n_SA的大小可以根据实际应用进行设定，例如，n_GA与n_SA的关系可以满足：n_GA<n_SA，或者，n_GA>n_SA。在本公开实施例中，n_GA与n_SA的关系满足：n_GA>n_SA，例如，n_GA＝1.5，n_SA＝1，也就是说，形成位于与视场中心区A对应的区域内光栅凸起31的材料的折射率为1.5，位于与视场中心区A对应的区域内、相邻的两个光栅凸起31之间的缝隙32内的填充物的折射率为1，当光栅层30位于显示面板20的外部时，位于与视场中心区A对应的区域内、相邻的两个光栅凸起31内的填充物可以为空气。

在上述实施例中，n_GB与n_SB之间具有差值，且n_GB与n_SB的大小可以根据实际应用进行设定，例如，n_GB与n_SB的关系可以满足：n_GB<n_SB，或者，n_GB>n_SB。在本公开实施例中，n_GB与n_SB的关系满足：n_GB>n_SB，例如，n_GB＝1.5，n_SB＝1，也就是说，形成位于与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的材料的折射率为1.5，位于与非视场中心区B对应的区域内、相邻的两个光栅凸起31之间的缝隙32内的填充物的折射率为1，当光栅层30位于显示面板20的外部时，位于与非视场中心区B对应的区域内、相邻的两个光栅凸起31内的填充物可以为空气。

在公式(2)中，当n_GB、n_SB和λ的值确定后，第二常数m_B的取值越大，位于与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_B也越大，由于制作较厚的光栅凸起31时，通常需要花费较多的工艺和时间，导致显示装置10的制备成本较高，且不利于显示装置10的薄型化设计。因此，为了降低显示装置10的制备成本，且便于显示装置10的薄型化设计，在本公开实施例中，第二常数m_B满足：m_B＝0.5，以减小位于与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_B，从而降低显示装置10的制备成本，并便于显示装置10的薄型化设计。

在公式(3)中，当n_GA、n_SA和λ的值确定后，第一常数m_A的取值越大，位于与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_A也越大，由于制作较厚的光栅凸起31时，通常需要花费较多的工艺和时间，导致显示装置10的制备成本较高，且不利于显示装置10的薄型化设计。因此，为了降低显示装置10的制备成本，且便于显示装置10的薄型化设计，在本公开实施例中，第一常数m_A满足：0.5<m_A<1.5，且第一常数m_A优选满足：0.5<m_A≤1，以减小位于与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_A，从而降低显示装置10的制备成本，并便于显示装置10的薄型化设计。

在上述实施例中，显示装置10包括多个R像素24、多个G像素25和多个B像素26，光栅层30包括：与R像素24对应的R光栅区33，与G像素25对应的G光栅区34，以及与B像素26对应的B光栅区35。

设定位于R光栅区33与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为红光的波长，红光的波长为630nm，根据公式(2)，当第二常数m_B为0.5时，R光栅区33与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_BR为630nm；设定位于G光栅区34与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为绿光的波长，绿光的波长为550nm，根据公式(2)，当第二常数m_B为0.5时，G光栅区34与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_BG为630nm；设定位于B光栅区35与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为蓝光的波长，蓝光的波长为430nm，根据公式(2)，当第二常数m_B为0.5时，B光栅区33与非视场中心区B对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_BB为430nm。

设定位于R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为红光的波长，红光的波长为630nm，根据公式(3)，当第一常数m_A满足：0.5<m_A<1.5时，R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AR满足：315nm<h_AR<945nm。在实际应用中，入射光在R光栅区33对应于视场中心区A的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度与入射光在R光栅区33对应于非视场中心区B的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度相差较小时，R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AR可以取630nm，或者，R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AR的取值接近630nm，例如，R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AR可以为550nm、580nm、600nm、650nm或680nm等；入射光在R光栅区33对应于视场中心区A的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度与入射光在R光栅区33对应于非视场中心区B的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度相差较大时，优选地，R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AR接近315nm，例如，R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AR可以为330nm、370nm或400nm等，或者，R光栅区33与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AR接近945nm，例如，视场中心区内R光栅区33的光栅凸起31的厚度h_AR可以为850nm、900nm或930nm等。

设定位于G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为绿光的波长，绿光的波长为550nm，据公式(3)，当第一常数m_A满足：0.5<m_A<1.5时，G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AG满足：275nm<h_AG<825nm。在实际应用中，入射光在G光栅区34对应于视场中心区A的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度与入射光在G光栅区34对应于非视场中心区B的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度相差较小时，G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AG可以取 550nm，或者，G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AG的取值接近550nm，例如，G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AG可以为500nm、530nm、580nm或者600nm等；入射光在G光栅区34对应于视场中心区A的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度与入射光在G光栅区34对应于非视场中心区B的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度相差较大时，优选地，G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AG接近275nm，例如，G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AG可以为300nm、320nm或350nm等，或者，G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AG接近825nm，例如，G光栅区34与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AG可以为800nm、760nm或730nm等。

设定位于B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度时，入射至光栅层30的入射光的波长λ为蓝光的波长，蓝光的波长为430nm，据公式(3)，当第一常数m_A满足：0.5<m_A<1.5时，B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AB满足：215nm<h_AB<645nm。在实际应用中，入射光在B光栅区35对应于视场中心区A的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度与入射光在B光栅区35对应于非视场中心区B的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度相差较小时，B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AB可以取430nm，或者，B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AB的取值接近430nm，例如，B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AB可以为350nm、380nm、480nm或者500nm等；入射光在B光栅区35对应于视场中心区A的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度与入射光在B光栅区35对应于非视场中心区B的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度相差较大时，优选地，B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AB接近215nm，例如，B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AB可以为250nm、280nm或300nm等，或者，B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AB接近645nm，例如，B光栅区35与视场中心区A对应的区域内的光栅凸起31的厚度h_AB可以为620nm、600nm或550nm等。

在实际应用中，请参阅图18和图19，当光栅层30的光栅周期为3μm，光栅层30的光栅凸起31的厚度为500nm时，入射至光栅层30的入射光在光栅层30发生衍射后获得的0级衍射的出光效率与光栅占空比之间的关系图18所示，入射至光栅层30的入射光在光栅层30发生衍射后获得的1级衍射的出光效率与光栅占空比之间的关系如图19所示，由图18可知，对于0级衍射来说，光栅占空比为0.5时，0级衍射的强度最小，且光栅占空比小于0.5时，0级衍射的强度随着光栅占空比的增大而减小，光栅占空比大于0.5时，0级衍射的强度随着光栅占空比的增大而增大；由图19可知，对于1级衍射来说，光栅占空比为0.5时，1级衍射的强度最大，且光栅占空比小于0.5时，1级衍射的强度随着光栅占空比的增大而增大，光栅占空比大于0.5时，1级衍射的强度随着光栅占空比的增大而减小。

也就是说，由显示装置10的各位置处发出的光的强度还与光栅层30的光栅占空比有关，且根据上述结论，可以通过对光栅层30的光栅占空比进行设定，以增加入射光在光栅层30与非视场中心区B对应的区域发生衍射后获得的非0级衍射的强度，进而增加由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度，并在必要时，适当降低入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域发生衍射后获得的0级衍射的强度，进而适当降低由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度，从而进一步使由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相匹配。

具体地，与视场中心区A对应的区域内，光栅层30的光栅占空比dc_A满足：0.2≤dc_A≤0.8；与非视场中心区B对应的区域内，光栅层30的光栅占空比dc_B为0.5。具体实施时，与视场中心区A对应的区域内，R光栅区33的光栅占空比、G光栅区34的光栅占空比、B光栅区35的光栅占空比均位于0到1之间，与非视场中心区B对应的区域内，R光栅区33的光栅占空比、G光栅区34的光栅占空比、B光栅区35的光栅占空比均为0.5。

在本公开实施例中，与光栅层30与非视场中心区B对应的区域内，光栅层30的光栅占空比dc_B设定为0.5，因而与非视场中心区B对应的区域内，光栅层30的光栅周期和光栅层30的光栅凸起31的厚度一定时，入射光在光栅层30与非视场中心区B对应的区域内发生衍射后获得的1级衍射的强度最大，使得由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光具有较高的强度，从而可以使由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相匹配。

在本公开实施例中，与视场中心区A对应的区域内，光栅层30的光栅占空比dc_A满足：0.2≤dc_A≤0.8，在实际应用中，与视场中心区A对应的区域内，光栅层30的光栅占空比dc_A的取值可以根据实际需要进行设定，例如，由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相差较大时，则可以使与视场中心区A对应的区域内，光栅层30的光栅占空比dc_A的取值为0.5，此时，与视场中心区A对应的区域内，光栅层30的光栅周期和光栅层30的光栅凸起31的厚度一定时，入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度最小，因而可以适当降低入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度，从而可以使由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相匹配。

由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相差较小时，则可以使与视场中心区A对应的区域内，光栅层30的光栅占空比dc_A满足：0.2≤dc_A<0.5，或者，0.5<dc_A≤0.8，例如，光栅层30的光栅占空比dc_A的取值可以为0.2、0.3、0.4、0.6、0.7或0.8，此时，与视场中心区A对应的区域内，光栅层30的光栅周期和光栅层30的光栅凸起31的厚度一定时，入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度不处于最小，且入射光在光栅层30与视场中心区A对应的区域内发生衍射后获得的0级衍射的强度也不处于最大，因而可以使由显示装置10的非视场中心区B发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度与由显示装置10的视场中心区A发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的强度相匹配。

上述实施例中，光栅凸起31可以为透明光栅凸起，也可以为非透明光栅凸起，且光栅凸起31的材料可以有多种选择。在本公开实施例中，光栅凸起31为透明光栅凸起，且光栅凸起31为聚甲基丙烯酸甲酯光栅凸起。

请参阅图20至图25，光栅凸起31的截面形状为台阶形、梯形或者三角形。

例如，请参阅图20和图21，光栅层30包括多个光栅凸起31，相邻的两个光栅凸起31之间具有缝隙32，光栅凸起31被垂直于相邻的两个光栅凸起31之间的缝隙32的延伸方向的平面截断后，获得的光栅凸起31的截面形状为台阶形。在实际应用中，如图21所示，可以是光栅凸起31的截面的其中一侧为台阶形，或者，如图20所示，也可以是光栅凸起31的截面的两侧均为台阶形，且当光栅凸起31的截面的两侧均为台阶形时，光栅凸起31的截面的两侧的台阶形可以相对光栅凸起31的截面上垂直于光栅凸起31的入光面的中线对称，光栅凸起31的截面的两侧的台阶形可以相对光栅凸起31的截面上垂直于光栅凸起31的入光面的中线不对称。

请参阅图22和图23，光栅层30包括多个光栅凸起31，相邻的两个光栅凸起31之间具有缝隙32，光栅凸起31被垂直于相邻的两个光栅凸起31之间的缝隙32的延伸方向的平面截断后，获得的光栅凸起31的截面形状为三角形。在实际应用中，如图22所示，光栅凸起31的截面的两侧可以相对光栅凸起31的截面上垂直于光栅凸起31的入光面的中线对称，此时，光栅凸起31的截面形状为等腰三角形，或者，如图23所示，光栅凸起31的截面的两侧可以相对光栅凸起31的截面上垂直于光栅凸起31的入光面的中线不对称。

请参阅图24和图25，光栅层30包括多个光栅凸起31，相邻的两个光栅凸起31之间具有缝隙32，光栅凸起31被垂直于相邻的两个光栅凸起31之间的缝隙32的延伸方向的平面截断后，获得的光栅凸起31的截面形状为梯形。在实际应用中，如图24所示，光栅凸起31的截面的两侧可以相对光栅凸起31的截面上垂直于光栅凸起 31的入光面的中线对称，此时，光栅凸起31的截面形状为等腰梯形，或者，如图25所示，光栅凸起31的截面的两侧可以相对光栅凸起31的截面上垂直于光栅凸起31的入光面的中线不对称。

由于光栅凸起31的截面形状为台阶形、梯形或者三角形，因而每个光栅凸起31的出光面与该光栅凸起31的入光面不平行，当入射至光栅层30的入射光经光栅层30时，入射光在光栅层30发生多次衍射和多次干涉，增加了入射光在光栅层30衍射和干涉的效果，加强对显示装置10的各位置处的出光方向的调节能力，使得显示装置10的各位置处发出的光朝向观看者Z的视线偏折，且沿观看者Z的位置、虚拟屏幕40上的位置、显示装置10与虚拟屏幕40上的位置对应的位置所在的直线偏折，同时增加由显示装置10的各位置处发出、直射向观看者Z的眼睛内的光的光线数量和强度，以更好地对显示装置10内的光的传播进行控制，改善对显示装置10内的光的传播进行控制的控制效果，从而改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

值得一提的是，当光栅凸起31的截面的两侧相对光栅凸起31的截面的中线不对称时，当入射至光栅层30的入射光经光栅层30时，入射光在光栅层30发生衍射和干涉，获得的k级衍射的衍射角和强度相对0级衍射不对称，通过使光栅凸起31的截面的两侧相对光栅凸起31的截面的中线不对称，使得背向观看者的视线出射的k级衍射干涉相消，而朝向观看者的视线出射的k级衍射干涉相长，进一步改善对显示装置10内的光的传播进行控制的控制效果，从而改善观看者Z的观看体验，给观看者Z带来更加真实、舒适的观看体验。

请参阅图3，显示面板20包括彩膜层23，光栅层30位于彩膜层23的出光侧或彩膜层23的入光侧。例如，如图3所示，显示面板20包括第一基板21、第二基板22和彩膜层23，第一基板21与第二基板22相对设置，彩膜层23位于第一基板21和第二基板22之间；图3中向下的方向为显示面板20的出光方向，图3中彩膜层23的上侧为彩膜层23的入光侧，图3中彩膜层23的下侧为彩膜层23的出光侧；光栅层30可以位于彩膜层23的出光侧，例如，光栅层30可以位于彩膜层23与第二基板22之间，或者，光栅层30可以位于第二基板22背向彩膜层23的侧面上；或者，光栅层30可以位于彩膜层23的入光侧，例如，光栅层30可以位于彩膜层23与第一基板22之间，或者，光栅层30可以位于第一基板21背向彩膜层23的侧面上。

请继续参阅图3，在本公开实施例中，光栅层30位于彩膜层23的出光侧，且光栅层30与彩膜层23接触。具体地，如图3所示，显示面板20包括第一基板21、第二基板22和彩膜层23，第一基板21与第二基板22相对设置，彩膜层23位于第一基板21和第二基板22之间；光栅层30位于彩膜层23与第二基板22之间，且光栅层30与彩膜层23接触。如此设计，入射至光栅层30的入射光为彩膜层23的出射光，由于光栅层30与彩膜层23接触，因而彩膜层23的出射光入射至光栅层30之前不会发生混光，因而可以防止因彩膜层23的出射光发生混光而导致光栅层30对显示装置10内的光的传播的控制效果降低。

上述实施例中，光栅层30可以设置在显示面板20的外部，例如，显示装置10为液晶显示装置，显示装置10包括背光源和位于背光源的出光侧的显示面板20，背光源为显示面板20提供面光源；光栅层30可以设置在背光源的出光侧，且光栅层30与背光源接触，背光源提供的面光源经光栅层30后入射至显示面板20中。

当制备上述实施例提供的显示装置10时，光栅层30的制备方法可以有多种，例如，光栅层30可以采用纳米压印工艺或激光干涉工艺制备。

在上述实施方式的描述中，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。

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，可轻易想到变化或替换，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

一种显示装置，其中，包括：显示面板，以及设置在所述显示面板的内部或所述显示面板的外部的光栅层，其中，所述显示面板包括多个R像素、多个G像素和多个B像素，所述光栅层包括：与所述R像素对应的R光栅区，与所述G像素对应的G光栅区，以及与所述B像素对应的B光栅区；

沿所述显示装置的视场中心区的中心指向所述显示装置的非视场中心区的方向，所述R光栅区的光栅周期、所述G光栅区的光栅周期和所述B光栅区的光栅周期均逐渐减小，所述显示装置对应于所述R像素的位置发出的光、所述显示装置对应于所述G像素的位置发出的光以及所述显示装置对应于所述B像素的位置发出的光分别沿所述R像素的位置与观看者所成的直线、所述G像素的位置与观看者所成的直线、所述B像素的位置与观看者所成的直线发出。
根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述视场中心区的中心与所述显示装置的中心对应，沿所述显示装置的横向，由所述显示装置的中心向所述显示装置的两侧，所述R光栅区的光栅周期、所述G光栅区的光栅周期和所述B光栅区的光栅周期均逐渐减小。
根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述视场中心区的中心与所述显示装置的中心对应，沿所述显示装置的纵向，由所述显示装置的中心向所述显示装置的两侧，所述R光栅区的光栅周期、所述G光栅区的光栅周期和所述B光栅区的光栅周期均逐渐减小。
根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述视场中心区的中心与所述显示装置的中心对应，沿着所述显示装置的纵向，由所述显示装置的中心向所述显示装置的两侧，所述R光栅区的光栅周期、所述G光栅区的光栅周期和所述B光栅区的光栅周期均逐渐减小；沿着所述显示装置的横向，由所述显示装置的中心向所述显示装置的两侧，所述R光栅区的光栅周期、所述G光栅区的光栅周期和所述B光栅区的光栅周期均逐渐减小。
根据权利要求1所述的显示装置，其中，沿所述显示装置的横向，所述显示装置包括多个R像素列、多个G像素列和多个B像素列，所述R像素列、所述G像素列和所述B像素列相间排列，所述R像素列由沿所述显示装置的纵向排列的多个所述R像素形成，所述G像素列由沿所述显示装置的纵向排列的多个所述G像素形成，所述B像素列由沿所述显示装置的纵向排列的多个所述B像素形成。
根据权利要求1所述的显示装置，其中，沿所述显示装置的纵向，所述显示装置包括多个R像素行、多个G像素行和多个B像素行，所述R像素行、所述G像素行和所述B像素行相间排列，所述R像素行由沿所述显示装置的横向排列的多个所述R像素形成，所述G像素行由沿所述显示装置的横向排列的多个所述G像素形成，所述B像素行由沿所述显示装置的横向排列的多个所述B像素形成。
根据权利要求1所述的显示装置，其中，沿所述显示装置的横向，所述R像素、所述G像素和所述B像素相间排列；和/或沿所述显示装置的纵向，所述R像素、所述G像素和所述B像素相间排列。
根据权利要求1至7中任一所述的显示装置，其中，所述光栅层包括多个光栅凸起，所述光栅凸起为条状光栅凸起，所述光栅凸起沿着所述显示装置的纵向延伸，多个所述光栅凸起沿所述显示装置的横向平行排布。
根据权利要求1至7中任一所述的显示装置，其中，所述光栅层包括多个光栅凸起，所述光栅凸起为条状光栅凸起，所述光栅凸起沿着所述显示装置的横向延伸，多个所述光栅凸起沿所述显示装置的纵向平行排布。
根据权利要求1至9中任一所述的显示装置，其中，所述观看者观看所述显示装置所显示的画面，所述画面投射在所述显示装置后的虚拟屏幕上，所述虚拟屏幕为曲面虚拟屏幕，所述虚拟屏幕具有圆心，所述观看者位于所述虚拟屏幕的圆心处。
根据权利要求1至9中任一所述的显示装置，其中，所述观看者观看所述显示装置所显示的画面，所述画面投射在所述显示装置后的虚拟屏幕上，所述虚拟屏幕为曲面虚拟屏幕，所述虚拟屏幕具有圆心，所述观看者位于所述虚拟屏幕的圆心靠近所述虚拟屏幕的一侧。
根据权利要求1至9中任一所述的显示装置，其中，所述观看者观看所述显示装置所显示的画面，所述画面投射在所述显示装置后的虚拟屏幕上，所述虚拟屏幕为曲面虚拟屏幕，所述虚拟屏幕具有圆心，所述显示装置位于所述虚拟屏幕的圆心远离所述虚拟屏幕的一侧。
根据权利要求1至12中任一所述的显示装置，其中，所述光栅层包括多个光栅凸起，其中，位于与所述视场中心区对应的区域内的所述光栅凸起的厚度h_A满足：

其中，n_GA为位于与所述视场中心区对应的区域内的所述光栅凸起的折射率，n_SA为位于与所述视场中心区对应的区域内、相邻的两个所述光栅凸起之间的缝隙内的填充物的折射率，λ为入射至所述光栅层的入射光的波长，m_A为第一常数，且所述第一常数m_A满足：

位于与所述非视场中心区对应的区域内的所述光栅凸起的厚度h_B满足：

其中，n_GB为位于与所述非视场中心区对应的区域内的所述光栅凸起的折射率，n_SB为位于与所述非视场中心区对应的区域内、相邻的两个所述光栅凸起之间的缝隙内的填充物的折射率，λ为入射至所述光栅层的入射光的波长，m_B为第二常数，且所述第二常数m_B满足：
根据权利要求13所述的显示装置，其中，n_GA>n_SA；n_GB>n_SB。
根据权利要求14所述的显示装置，其中，n_GA＝n_GB＝1.5，n_SA＝n_SB＝1。
根据权利要求13所述的显示装置，其中，0.5<m_A<1.5；m_B＝0.5。
根据权利要求13所述的显示装置，其中，与所述视场中心区对应的区域内，所述R光栅区的光栅凸起的厚度h_AR满足：315nm<h_AR<945nm，所述G光栅区的光栅凸起的厚度h_AG满足：275nm<h_AG<825nm，所述B光栅区的光栅凸起的厚度h_AB满足：215nm<h_AB<645nm；

与所述非视场中心区对应的区域内，所述R光栅区内的光栅凸起的厚度h_BR为630nm，所述G光栅区的光栅凸起的厚度h_BG为550nm，所述B光栅区的光栅凸起的厚度h_BB为430nm。
根据权利要求1至17中任一所述的显示装置，其中，与所述视场中心区对应的区域内，所述光栅层的光栅占空比dc_A满足：0.2≤dc_A≤0.8；

与所述非视场中心区对应的区域内，所述光栅层的光栅占空比dc_B为0.5。
根据权利要求1至17中任一所述的显示装置，其中，入射至所述光栅层的入射光的入射角为0°。
根据权利要求1至19中任一所述的显示装置，其中，所示光栅层的光栅凸起为透明光栅凸起。
根据权利要求20所述的显示装置，其中，所述光栅层的光栅凸起为聚甲基丙烯酸甲酯光栅凸起。
根据权利要求1至21中任一所述的显示装置，其中，所述光栅层的光栅凸起的截面形状为台阶形、梯形或者三角形。
根据权利要求1至22中任一所述的显示装置，其中，所述显示面板包括彩膜层，所述光栅层位于所述彩膜层的出光侧，且所述光栅层与所述彩膜层接触。
根据权利要求1至23中任一所述的显示装置，其中，所述显示装置还包括背光源，所述背光源位于所述显示面板的入光侧；所述光栅层位于所述背光源的出光侧，且所述光栅层与所述背光源接触。
根据权利要求1至24中任一所述的显示装置，其中，所述光栅层采用纳米压印工艺或激光干涉工艺制备。