太阳城集团

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显示装置.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201410219413.9

申请日:

2014.05.22

公开号:

太阳城集团CN105093541A

公开日:

2015.11.25

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G02B 27/22申请公布日:20151125|||实质审查的生效IPC(主分类):G02B 27/22申请日:20140522|||公开
IPC分类号: G02B27/22; G02F1/29 主分类号: G02B27/22
申请人: 华为技术有限公司; 剑桥实业有限公司
发明人: 李昆; 布莱恩·罗伯森; 初大平; 周炯
地址: 518129广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼
优先权:
专利代理机构: 北京龙双利达知识产权代理有限公司11329 代理人: 肖鹂; 王君
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201410219413.9

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2018.09.21|||2015.12.23|||2015.11.25

法律状态类型:

发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明实施例提供了一种显示装置。该显示装置包括:显示层,包括像素阵列;第一透镜层,包括第一透镜阵列,用于将通过第一透镜阵列的光线偏转至不同的投射方向,以实现立体视差;第二透镜层,包括第二透镜阵列,其中第二透镜层设置在第一透镜层与显示层之间,第二透镜阵列用于将像素阵列射出的光束投射到第一透镜阵列上。本发明的技术方案能够减轻显示装置的像素间的串扰现象的影响,从而提高了显示器的分辨率和显示效果。

权利要求书

1.一种显示装置,其特征在于,包括:
显示层,包括像素阵列;
第一透镜层,包括第一透镜阵列,用于将通过所述第一透镜阵列的光线
偏转至不同的投射方向,以实现立体视差;
第二透镜层,包括第二透镜阵列,其中所述第二透镜层设置在所述第一
透镜层与所述显示层之间,所述第二透镜阵列用于将所述像素阵列射出的光
束投射到所述第一透镜阵列上或者投射到所述第一透镜阵列的焦距内。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第二透镜阵列中
的每个第二透镜的焦距小于所述第一透镜阵列与所述第二透镜阵列之间的距
离。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述第二透镜阵
列中的每个第二透镜的焦距大于或等于所述第一透镜阵列与所述第二透镜阵
列之间的距离的二分之一;
或者,
所述第二透镜阵列中的每个第二透镜的焦距大于或等于所述第一透镜阵
列与所述显示层之间的距离的四分之一。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的显示装置,其特征在于,所述
第一透镜阵列为液晶透镜阵列,所述液晶透镜阵列包括液晶层和设置在所述
液晶层两侧的透明电极,所述透明电极用于控制所述液晶层将通过所述液晶
透镜阵列的光线偏转至不同的投射方向。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的显示装置,其特征在于,所述
像素阵列包括多个像素,所述第一透镜阵列包括多个第一透镜,所述第二透
镜阵列包括多个第二透镜,所述多个第一透镜与所述多个像素一一对应,所
述多个第二透镜与所述多个像素一一对应。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述多个像素中的每
个像素包括多个子像素。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的显示装置,其特征在于,所述
第一透镜层还包括:第一透明基板,设置在所述第一透镜阵列与所述第二透
镜层之间,所述显示层还包括:第二透明基板,设置在所述第二透镜层与所
述像素阵列之间。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述第二透镜层还包
括第三透明基板,所述第三透明基板设置在所述第二透镜阵列与所述第一透
明基板之间,所述第二透镜阵列设置在所述第三透明基板的与所述第二透镜
层相对的一侧上,所述显示装置还包括:
第一间隔元件,设置在所述第一透明基板和所述第三透明基板之间,用
于在所述第一透明基板与所述第二透镜层之间形成空隙;
第二间隔元件,设置在所述第二透明基板和所述第三透明基板之间,用
于在所述第二透明基板与所述第二透镜层之间形成空隙。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述第一透明基板的
厚度为300微米,所述第二透镜层的厚度为225微米,所述第二透明基板的
厚度为100微米。
10.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述第二透镜阵列
设置在所述第一透明基板的与所述第二透镜层相对的一侧上,所述显示装置
还包括:
第一间隔元件,设置在所述第一透明基板和第二透明基板之间,用于在
所述第二透明基板与所述第二透镜层之间形成空隙。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述第一透明基板
的厚度为300微米,所述第二透明基板的厚度为300微米。
12.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述第二透镜阵列
为柱透镜阵列。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于,所述第一透明基板
的厚度为300微米,所述第二透镜层的厚度为225微米,所述第二透明基板
的厚度为100微米。
14.一种终端,其特征在于,包括:如权利要求1至13中的任一项所述
的显示装置。

说明书

显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域,更具体地,涉及一种显示装置。

背景技术

目前,自由立体(auto-stereoscopic)显示器也称为裸眼双视显示器或裸
眼三维显示器或双目立体视差显示器。

在一种现有的自由立体显示器中,每个微透镜覆盖多个像素,并在中心
深度平面(centraldepthplane)上产生立体图像。用户的双眼聚焦在中心深度
平面上时可以看到立体图像。

另外,还可以利用电可调液晶的相位特性来实现三维(ThreeDimension,
3D)显示技术。例如,可以将电可调液晶紧贴在现有的用户设备屏幕上方,
利用液晶在通电情况下的相位特性,形成液晶透镜阵列,以将用户设备的显
示器的像素射出的光束向左右偏转来实现裸眼双目视差,从而在观察者眼中
产生立体的效果。

通常,液晶透镜阵列的光学平面与用户设备的显示器的像素之间至少存
在几百微米的光学距离,这个较大的距离主要是由于厚的液晶透镜阵列的玻
璃基板产生的,而显示器有比较大的显示角度(例如,可能大于176度),这
样,尽管显示器的强度和对比度在显示角度达到±30度时会显著减弱,显示
器的一个像素射出的光线可能还是会覆盖到液晶透镜阵列中一个以上的液晶
透镜中,从而在相邻像素之间会产生串扰(crosstalk)现象,而相邻像素之间
的串扰会极大降低显示器的分辨率和显示效果。

发明内容

本发明的实施例提供了一种显示装置,能够减轻显示装置的像素间的串
扰现象的影响,从而提高显示器的分辨率和显示效果。

第一方面,提供了一种显示装置,包括:显示层,包括像素阵列;第一
透镜层,包括第一透镜阵列,用于将通过第一透镜阵列的光线偏转至不同的
投射方向,以实现立体视差;第二透镜层,包括第二透镜阵列,其中第二透
镜层设置在第一透镜层与显示层之间,第二透镜阵列用于将像素阵列射出的
光束投射到第一透镜阵列上或者投射到第一透镜阵列的焦距内。

结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,在第二透镜阵列中的每个
第二透镜的焦距小于第一透镜阵列与第二透镜阵列之间的距离。

结合第一方面或第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,
第二透镜阵列中的每个第二透镜的焦距大于或等于第一透镜阵列与第二透镜
阵列之间的距离的二分之一;或者,第二透镜阵列中的每个第二透镜的焦距
大于或等于第一透镜阵列与显示层之间的距离的四分之一。

结合第一方面或第一方面的上述任一可能的实现方式,在第三种可能的
实现方式中,第一透镜阵列为液晶透镜阵列,液晶透镜阵列包括液晶层和设
置在液晶层两侧的透明电极,透明电极用于控制液晶层将通过液晶透镜阵列
的光线偏转至不同的投射方向。

结合第一方面或第一方面的上述任一可能的实现方式,在第四种可能的
实现方式中,像素阵列包括多个像素,第一透镜阵列包括多个第一透镜,第
二透镜阵列包括多个第二透镜,多个第一透镜与多个像素一一对应,多个第
二透镜与多个像素一一对应。

结合第四种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,多个像素中
的每个像素包括多个子像素。

结合第一方面或第一方面的上述任一可能的实现方式,在第六种可能的
实现方式中,第一透镜层还包括:第一透明基板,设置在第一透镜阵列与第
二透镜层之间,显示层还包括:第二透明基板,设置在第二透镜层与像素阵
列之间。

结合第六种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,第二透镜层
还包括第三透明基板,第三透明基板设置在第二透镜阵列与第一透明基板之
间,第二透镜阵列设置在第三透明基板的与第二透镜层相对的一侧上,显示
装置还包括:第一间隔元件,设置在第一透明基板和第三透明基板之间,用
于在第一透明基板与第二透镜层之间形成空隙;第二间隔元件,设置在第二
透明基板和第三透明基板之间,用于在第二透明基板与第二透镜层之间形成
空隙。

结合第七种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,第一透明基
板的厚度为300微米,第二透镜层的厚度为225微米,第二透明基板的厚度
为100微米。

结合第六种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中,第二透镜阵
列设置在第一透明基板的与第二透镜层相对的一侧上,显示装置还包括:第
一间隔元件,设置在第一透明基板和第二透明基板之间,用于在第二透明基
板与第二透镜层之间形成空隙。

结合第九种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,第一透明
基板的厚度为300微米,第二透明基板的厚度为300微米。

结合第六种可能的实现方式,在第十二种可能的实现方式中,第二透镜
阵列为柱透镜阵列。

结合第十二种可能的实现方式,在第十三种可能的实现方式中,第一透
明基板的厚度为300微米,第二透镜层的厚度为225微米,第二透明基板的
厚度为100微米。

第二方面,提供一种终端,包括:如第一方面所述的显示装置。

在上述技术方案中,可以通过在显示装置的第一透镜阵列与显示装置的
像素阵列之间设置第二透镜阵列,用于将像素阵列发射的光投射到第一透镜
阵列上,这样能够减轻显示装置的像素间的串扰现象的影响,从而提高了显
示器的分辨率和显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技
术描述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
仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造
性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一个实施例的显示装置的结构示意图。

图2是本发明的另一实施例的显示装置的结构示意图。

图3是本发明的另一实施例的显示装置的结构示意图。

图4是本发明的又一实施例的显示装置的结构示意图。

图5是本发明的又一实施例的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是
全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创
造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应理解,在本发明的实施例中,立体成像可以指三维显示或自由立体显
示。本发明的技术方案可以应用于各种立体成像显示器,尤其是采用电可调
液晶技术的立体成像显示器。

图1是本发明的一个实施例的显示装置100的结构示意图。显示装置100
包括显示层130、第一透镜层110和第二透镜层120。

显示层130包括像素阵列,例如,该像素阵列可以包括像素131、132、
133。第一透镜层110包括第一透镜阵列,例如,第一透镜阵列可以包括第一
透镜111、112、113,用于将通过第一透镜阵列的光线偏转至不同的投射方向,
以实现立体视差。第二透镜层120包括第二透镜阵列,第二透镜阵列包括第
二透镜121、122、123,其中第二透镜层120设置在第一透镜层110与显示
层130之间,第二透镜阵列121用于将像素阵列射出的光束投射到第一透镜
阵列上或者投射到所述第一透镜阵列的焦距内。

显示装置100可以是自由立体显示器,也可以是其它类型的3D成像装
置。显示装置可以为终端(例如,移动终端)的显示装置,例如,第一透镜
阵列上设置有终端电容式触摸屏和前盖玻璃,用于将第二透镜投射的光线投
射向电容式触摸屏和前盖玻璃,以实现立体视差,以便终端的用户能够看到
立体成像。

换句话说,设置在第一透镜阵列与像素阵列之间的第二透镜阵列起到了
光中继的作用,相当于缩短了第一透镜阵列与像素阵列之间的距离,这样能
够将每个像素成像在对应的第一透镜附近甚至是对应的第一透镜的光学平面
上。

根据本发明的实施例,将像素投射到第一透镜的焦距内相当于在第一透
镜的EFL之内有一个实际像素。因为这些投射过来的像素非常靠近第一透镜
层,因此能够减小第一透镜层上相邻像素成像之间的串扰。换句话说,第二
透镜层的存在减少了显示层的像素到第一透镜层的距离。这是一个光学中继
(或传递)过程,即将显示层的像素转移到了第一透镜层。这样,每个第一
透镜都会接收到与其对应的像素的绝大部分光束,而不会接收到或很少接收
到相邻像素的光束,这样就能够保证期望的高清3D的视觉体验。而且,像
素在几百微米距离的转移不会对原显示装置的2D视觉体验造成干扰。

本发明实施例可以通过在显示装置的第一透镜阵列与显示装置的像素阵
列之间设置第二透镜阵列,用于将像素阵列发射的光投射到第一透镜阵列上,
这样能够减轻显示装置的像素间的串扰现象的影响,从而提高了显示器的分
辨率和显示效果。

另外,这样的光学中继(或传递)的设计可以允许灵活地配置像素平面
和第一透镜阵列的EFL的光学匹配。例如,这些投射的像素的大小可以很好
得根据第一透镜的能力(例如,EFL)来调节,比如,小的像素投射到小的
第一透镜上可以获得大的转向角度。

为了方便描述,图1仅示出了显示装置的一部分,即仅示出了三个像素、
三个第一透镜和三个第二透镜,本领域技术人员应理解的是,显示装置可以
包括更多像素、第一透镜和第二透镜。

还应理解,像素、第一透镜和第二透镜可以是一一对应的,但本发明的
实施例并不限于此,例如,也可以是一个第一透镜或第二透镜对应多个像素,
或者一个像素包括多个子像素,也可以是多个第二透镜对应一个第一透镜,
或者一个第二透镜对应多个第一透镜,等等。

还应理解,第一透镜或第二透镜可以是棱柱型透镜,例如,一个棱柱型
透镜可以包括多个第一透镜或第二透镜,一个棱柱型透镜可以对应一行像素
或一列像素,本发明的实施例对此不作限定,第一透镜或第二透镜也可以是
其它类型的透镜,例如,圆型透镜,一个透镜可以对应一个像素。

还应理解,透镜的焦距通常可以用有效焦距(effectivefocallength,EFL)
来表示,例如,有效焦距可以是透镜的主点(principalpoint)到焦点(Pointof
focus)的距离。

根据本发明的实施例,第二透镜阵列中的每个第二透镜的焦距小于或等
于第一透镜阵列与第二透镜阵列之间的距离。

根据本发明的实施例,第二透镜阵列中的每个第二透镜的焦距大于或等
于第一透镜阵列与第二透镜阵列之间的距离的二分之一。

应理解,第二透镜阵列中的每个第二透镜的焦距也可以满足其它条件,
例如,第二透镜阵列中的每个第二透镜的焦距也可以大于或等于第一透镜阵
列与第二透镜阵列之间的距离的三分之一或四分之一,只要第二透镜阵列能
够将像素阵列射出的光束投射到第一透镜阵列上即可。

可替代地,作为一另实施例,第二透镜阵列中的每个第二透镜的焦距可
以大于或等于第一透镜阵列与所述显示层之间的距离的四分之一。

根据本发明的实施例,像素阵列包括多个像素,第一透镜阵列包括多个
第一透镜,第二透镜阵列包括多个第二透镜,多个第一透镜与多个像素一一
对应,多个第二透镜与多个像素一一对应。

换句话说,一个透镜只覆盖一个像素。例如,像素可以是单色像素,红
色像素、绿色像素或蓝色像素,根据本发明的实施例并不限于此,像素也可
以是三原色像素。

根据本发明的实施例,第一透镜阵列为液晶透镜阵列,液晶透镜阵列包
括液晶层和设置在液晶层两侧的透明电极,透明电极用于控制液晶层将通过
液晶透镜阵列的光线偏转至不同的投射方向。

可替代地,第一透镜阵列也可以由施加电场时能够改变折射率的其它晶
体材料构成,例如,可以由锂酸铌晶体构成。

根据本发明的实施例,所述像素阵列包括多个像素,所述第一透镜阵列
包括多个第一透镜,所述第二透镜阵列包括多个第二透镜,所述多个第一透
镜与所述多个像素一一对应,所述多个第二透镜与所述多个像素一一对应。

例如,多个第二透镜为多个微透镜组成的微透镜阵列。多个液晶透镜可
以是由微透镜构成的液晶透镜阵列。液晶透镜阵列中的每个微透镜只会接收
到与该微透镜相对应的像素发来的出射光,不会接收到相邻像素的出射光,
这样能够保证高清的3D的视觉体验。

根据本发明的实施例,多个像素中的每个像素包括多个子像素。

换句话说,一个透镜可以覆盖多个子像素。例如,像素可以是三原色像
素,该三原色像素可以包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。

根据本发明的实施例,液晶透镜阵列中的每个液晶透镜的焦距小于或等
于50微米。

这样的光学中继(或传递)的设计可以允许像素平面和LC微透镜阵列
EFL的范围的光学匹配灵活地进行配置。

下面结合具体例子,更加详细地描述本发明的实施例。

图2是本发明的另一实施例的显示装置200的结构示意图。显示装置200
是图1显示装置100的例子。显示装置200包括显示层230、第一透镜层210
和第二透镜层220,与图1的显示层130、第一透镜层110和第二透镜层120
类似,在此不再赘述。

在本实施例中,第一透镜层210包括:第一透镜阵列、第四透明基板214
和第一透明基板215。第一透镜阵列为液晶透镜阵列,液晶透镜阵列包括液
晶层218、第一透明电极216和第二透明电极217。第一透明电极216和第二
透明电极217设置在液晶层218两侧,用于控制液晶层将通过液晶透镜阵列
的光线偏转至不同的投射方向。

第一透明基板215设置在第一透镜阵列与第二透镜层220之间。第四透
明基板214可以是显示装置200所在终端的前面板或触摸屏。例如,当显示
装置为移动终端的显示装置时,第四透明基板214可以为移动终端的电容式
触摸屏和前盖玻璃。第一透明电极216可以设置在前面板或触摸屏上,第二
透明电极217可以设置在第一透明基板215上。第一透明电极216和第二透
明电极217可以为诸如铟锡氧化物(IndiumTinOxide,ITO)之类的透明导
电材料,第一透明基板可以为玻璃基板,其厚度可以在100mm至300mm之
间。由于已有终端中第一透镜层的透明基板均为300微米,因此,将本实施
例的第一透明基板也设置为300微米,可以减少对已有终端的改造。

第二透镜层220包括第二透镜阵列,第二透镜阵列可以为微透镜阵列,
包括多个微透镜(Microlens)221、222、223。例如,第二透镜阵列为柱透镜
阵列。第二透镜层220设置在第一透镜层210与显示层230之间,第二透镜
阵列用于将像素阵列射出的光束投射到第一透镜阵列上。例如,多个微透镜
221、222、223分别将多个像素231、232和233发出的光束投射在液晶阵列
上,分别成像为像素211、212、213。多个微透镜221、222、223可以是独
立的设置在透明基板上,也可以和透明基板是一个整体。

根据本发明的实施例的微透镜可以采用下面的工艺来制备:1)光刻,2)
光抗蚀剂处理;3)反应离子蚀刻(ReactiveIonEtching,RIE);4)喷墨打印;
和5)激光加工的主标记和压印。上述制备工艺为常规技术手段,在此不再
赘述。

可替代地,本发明的实施例的微透镜阵列也可以采用已有的商业产品,
例如,在589nm下的折射率为1.458的熔融石英(fusedsilica)透镜。由于大
部分已有的微透镜阵列比较厚,例如,其厚度在0.7mm至1.2mm之间,因此
需要进行结构化和抛光处理,使其厚度在需要的范围之内(例如,大约200
微米)。例如,可以对厚的微透镜阵列通过超声波研磨或喷砂进行结构化处理,
并且进一步抛光至本发明的实施例所需的厚度、平整度和粗糙度。根据本发
明的实施例不限于此,也可以采用化学蚀刻的方法使其厚度保持在需要的范
围之内。

根据本发明的实施例,显示层可以用于按照时分方式显示图像,例如,
显示针对不同投射方向的图像,其中不同投射方向对应于不同观察方向。第
一透镜层用于根据所施加的时分变化的电场,将针对不同投射方向的图像的
光线交替地偏转至不同的投射方向,以呈现裸眼能够看到的立体图像。

根据本发明的实施例,液晶在施加电场后能够改变折射率,不同的电场
可以对应于不同的折射率,即采用液晶在电光调制层形成电可调的棱镜阵列。
当光线通过施加了电场的液晶时,出射光的相位差会随着外加电场的变化而
变化。

另外,为了使得显示装置呈现出来的立体图像的分辨率为全部像素,所
施加的电场要满足在视觉暂留的太阳城集团内用全部像素显示每个方向的图像,从
而提高了自由立体显示的分辨率。

根据本发明的实施例,可以在已有终端(例如,移动设备)的显示屏幕
上设置一层液晶透镜阵列,用来控制显示层射出光束(或波束)的方向,使
光束连续偏转至左边和右边,从而让使用终端的用户获得立体视差。液晶透
镜阵列可以使用电控液晶作为材料,来提供一种线性的相位梯度,这样可以
在时域上重复地将从每个显示像素中射出的光束偏转向两个或者更多的角
度,从而形成裸眼3D的显示模式。液晶透镜阵列的每个微透镜的间距可以
设置成与终端的显示层的像素相同,这样,3D显示模式下的终端也具有2D
显示模式的分辨率。另外,本发明的实施例在液晶透镜阵列与显示层的像素
之间再添加一层微透镜阵列,用来解决像素之间的串扰和有效焦距的问题。
本发明实施例的液晶阵透镜阵列和微透镜阵列也可以制成独立的结构,直接
集成到已有终端的显示器上方。

根据本发明的实施例,第一透镜阵列的每个微透镜只会接收到与其相对
应的像素的出射光,不会或者很少接收到相邻像素的出射光,这样能够保证
高清3D的视觉体验。

图3是本发明的另一实施例的显示装置300的结构示意图。显示装置300
是图2显示装置200的例子。显示装置300包括显示层330、第一透镜层310
和第二透镜层320,与图2的显示层230、第一透镜层210和第二透镜层220
类似,在此不再赘述。

在本实施例中,显示层包括:像素阵列、第二透明基板334和第五透明
基板335。第二透明基板334设置在第二透镜层320与像素阵列之间。像素
阵列包括像素331、332、333。

第一透镜层310包括:第一透镜阵列、第四透明基板314和第一透明基
板315。第一透镜阵列为液晶透镜阵列,液晶透镜阵列包括液晶层318、第一
透明电极316和第二透明电极317。第一透明电极316和第二透明电极317
设置在液晶层318两侧,用于控制液晶层将通过液晶透镜阵列的光线偏转至
不同的投射方向。

第一透明基板315设置在第一透镜阵列与第二透镜层320之间。第四透
明基板314可以是显示装置300所在终端的前面板或触摸屏。第一透明电极
316可以设置在前面板或触摸屏上,第二透明电极317可以设置在第一透明
基板315上。第一透明电极316和第二透明电极317可以为诸如ITO之类的
透明导电材料。第一透明基板可以为玻璃基板,其厚度可以在100mm至
300mm之间。

第二透镜层320包括第二透镜阵列和第三透明基板324。第三透明基板
324设置在第二透镜阵列与第一透明基板315之间,第二透镜阵列设置在第
三透明基板324的与第二透镜层320相对的一侧上。第二透镜阵列可以为微
透镜阵列,包括多个微透镜321、322、323。第二透镜层320设置在第一透
镜层310与显示层330之间,第二透镜阵列用于将像素阵列射出的光束投射
到第一透镜阵列上。例如,多个微透镜321、322、323分别将多个像素331、
332和333发出的光束投射在液晶阵列上,分别成像为像素311、312、313。
例如,像素331、332和333可以分别为红、绿、蓝三原色像素。多个微透镜
321、322、323可以是独立的设置在第三透明基板324上,也可以与第三透
明基板324是一个整体。可替代地,第二透镜阵列也可以为柱透镜阵列。

在本实施例中,显示装置300还包括:第一间隔元件340和第二间隔元
件。第一间隔元件340设置在第一透明基板315和第三透明基板324之间,
用于在第一透明基板315与第二透镜层320之间形成空隙。第二间隔元件350
设置在第二透明基板334和第三透明基板324之间,用于在第二透明基板334
与第二透镜层320之间形成空隙。例如,第一间隔元件340和第二间隔元件
光学胶或间隔球(spacers)。间隔球的大小或者光学胶的厚度可以是几微米。
空隙中可以是空气。由于微透镜阵列的折射率与空气的折射率不同,从而使
得微透镜通产生聚焦能力。可替代地,空隙中也可以填充其它其他介质(例
如,折射率为1左右的气体)。

在实施例中,第一透明基板的315厚度可以为300微米,第二透镜层320
的厚度可以为225微米,第二透明基板334的厚度可以为100微米。由于已
有终端中显示层和第一透镜层的透明基板均为300微米,因此,将本实施例
的第一透明基板的厚度设置为300微米,将第二透镜层320的厚度设置为225
微米,并将第二透明基板334的厚度设置为100微米,可以减少对已有终端
的改造,并且不会显著增加终端的厚度。

图4是本发明的又一实施例的显示装置400的结构示意图。显示装置400
是图2显示装置200的例子。显示装置400包括显示层430、第一透镜层410
和第二透镜层420,与图2的显示层230、第一透镜层210和第二透镜层220
类似,在此不再赘述。

在本实施例中,显示层包括:像素阵列、第二透明基板434和第五透明
基板435。第二透明基板434设置在第二透镜层420与像素阵列之间。像素
阵列包括像素431、432、433。

第一透镜层410包括:第一透镜阵列、第四透明基板414和第一透明基
板415。第一透镜阵列为液晶透镜阵列,液晶透镜阵列包括液晶层418、第一
透明电极416和第二透明电极417。第一透明电极416和第二透明电极417
设置在液晶层418两侧,用于控制液晶层将通过液晶透镜阵列的光线偏转至
不同的投射方向。

第一透明基板415设置在第一透镜阵列与第二透镜层420之间。第四透
明基板414可以是显示装置400所在终端的前面板或触摸屏。第一透明电极
416可以设置在前面板或触摸屏上,第二透明电极417可以设置在第一透明
基板415上。第一透明电极416和第二透明电极417可以为诸如ITO之类的
透明导电材料。第一透明基板可以为玻璃基板,其厚度可以在100mm至
300mm之间。

第二透镜层420包括第二透镜阵列和第三透明基板424。第三透明基板
424设置在第二透镜阵列与第一透明基板415之间,第二透镜阵列设置在第
三透明基板424的与第二透镜层420相对的一侧上。第二透镜阵列可以为微
透镜阵列,包括多个微透镜421、422。第二透镜层420设置在第一透镜层410
与显示层430之间,第二透镜阵列用于将像素阵列射出的光束投射到第一透
镜阵列上。例如,微透镜421将多个像素431、432和433发出的光束投射在
液晶阵列上,分别成像为像素411、412、413。例如,像素431、432和433
可以分别为红、绿、蓝三原色像素。多个微透镜421、422、423可以是独立
的设置在第三透明基板424上,也可以与第三透明基板424是一个整体。。可
替代地,第二透镜阵列也可以为柱透镜阵列。与图3的实施例不同的是每个
第二透镜对应多个像素。由于这种技术方案减少了第二透镜的数量,从而使
得制造工艺更加简单。

在本实施例中,显示装置400还包括:第一间隔元件440和第二间隔元
件。第一间隔元件440设置在第一透明基板415和第三透明基板424之间,
用于在第一透明基板415与第二透镜层420之间形成空隙。第二间隔元件450
设置在第二透明基板434和第三透明基板424之间,用于在第二透明基板434
与第二透镜层420之间形成空隙。第一间隔元件440和第二间隔元件可以光
学胶或间隔球。例如,可以采用聚合物垫片或间隔球将透明基板粘合在一起。
间隔球的直径或者聚合物垫片的厚度可以是几微米。应理解,空隙中可以是
空气,也可以是其它气体。

图5是本发明的又一实施例的显示装置500的结构示意图。显示装置500
是图2显示装置200的例子,显示装置500包括显示层530、第一透镜层510
和第二透镜层520,与图2的显示层230、第一透镜层210和第二透镜层220
类似,在此不再赘述。

在本实施例中,显示层530包括:像素阵列、第二透明基板534和第五
透明基板535。第二透明基板534设置在第二透镜层520与像素阵列之间。
像素阵列包括像素531、532、533。

第一透镜层510包括:第一透镜阵列、第四透明基板514和第一透明基
板515。第一透镜阵列为液晶透镜阵列,液晶透镜阵列包括液晶层518、第一
透明电极516和第二透明电极517。第一透明电极516和第二透明电极517
设置在液晶层518两侧,用于控制液晶层将通过液晶透镜阵列的光线偏转至
不同的投射方向。

第一透明基板515设置在第一透镜阵列与第二透镜层520之间。第四透
明基板514可以是显示装置500所在终端的前面板或触摸屏。第一透明电极
516可以设置在前面板或触摸屏上,第二透明电极517可以设置在第一透明
基板515上。第一透明电极516和第二透明电极517可以为诸如ITO之类的
透明导电材料。第一透明基板可以为玻璃基板,其厚度可以在100mm至
300mm之间。

第二透镜层520包括第二透镜阵列。第二透镜阵列设置在第一透明基板
515的与第二透镜层520相对的一侧上。第二透镜阵列可以为微透镜阵列,
包括多个微透镜521、522、523。第二透镜层520设置在第一透镜层510与
显示层530之间,第二透镜阵列用于将像素阵列射出的光束投射到第一透镜
阵列上。例如,微透镜521、522、523将多个像素531、532和533发出的光
束投射在液晶阵列上,分别成像为像素511、512、513。例如,像素531、532
和533可以分别为红、绿、蓝三原色像素。与图3的实施例不同的是第二透
镜直接设置(例如,打印)在第一透明基板上。该方案的制作工艺简单,而
且不会显著增加已有终端的厚度。

显示装置500还包括:第一间隔元件540,设置在第一透明基板515和
第二透明基板534之间,用于在第二透明基板534与第二透镜层520之间形
成空隙。换句话说,第一间隔元件540用于在第二透明基板534与第二透镜
阵列之间形成空隙。

在本实施例中,第一透明基板515的厚度可以为300微米,第二透明基
板534的厚度可以为300微米。由于已有终端中显示层和第一透镜层的透明
基板均为300微米,因此,将本实施例的第一透明基板和第二透明基板的厚
度也设置为300微米,可以减少对已有终端的改造。

可替代地,第二透明基板534的厚度也可以为100微米。

本发明的另一实施例提供了一种终端,包括:如图1至图5的实施例所
述的显示装置。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易
想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护
范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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