一种显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种显示装置，涉及显示技术领域，用于改善观看者的观看体验。所述显示装置包括：显示面板，以及设置在显示面板的内部或显示面板的外部的光栅层，其中，显示面板包括多个R像素、多个G像素和多个B像素，光栅层包括：与R像素对应的R光栅区，与G像素对应的G光栅区，以及与B像素对应的B光栅区；沿显示装置的视场中心区的中心指向显示装置的非视场中心区的方向，R光栅区的光栅周期、G光栅区的光栅周期和B光栅区的光栅周期均逐渐减小，显示装置对应于R像素的位置发出的光、显示装置对应于G像素的位置发出的光以及显示装置对应于B像素的位置发出的光均直射向观看者的眼睛。本发明专利技术提供的显示装置用于进行虚拟显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种显示装置。
技术介绍
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后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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术提供如下技术方案：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均直射向观看者的眼睛。本专利技术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，本专利技术中，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专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。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为本专利技术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为本专利技术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为本专利技术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为本专利技术实施例提供的又一种光栅层的结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的显示装置的像素排列方式一；图11为本专利技术实施例提供的显示装置的像素排列方式二；图12为本专利技术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。附图标记：10-显示装置， 20-显示面板，21-第一基板， 22-第二基板，23-彩膜层， 24-R像素，25-G像素， 26-B像素，30-光栅层， 31-光栅凸起，32-缝隙， 33-R光栅区，34-G光栅区， 35-B光栅区，40-虚拟屏幕。具体实施方式为了进一步说明本专利技术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，本专利技术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，在本专利技术实施例中，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，本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，其特征在于，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均直射向观看者的眼睛。

【技术特征摘要】
1.一种显示装置，其特征在于，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均直射向观看者的眼睛。2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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；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。8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，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。13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光栅层包括多个光栅凸起，其中，位于与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维，杨亚锋，陈小川，谭纪风，高健，王灿，马新利，张粲，王倩，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11