CN107870442B - 透镜面板和包括该透镜面板的显示装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种透镜面板和包括该透镜面板的显示装置。根据示例性实施例的透镜面板在平面图中包括分成多个域的区域。所述区域在剖视图中包括光学调制层、第一电极和第二电极，第一电极和第二电极彼此面对并且使光学调制层置于第一电极与第二电极之间，第一电极包括多个第一开口，第二电极包括多个第二开口。多个第一开口之中的一个第一开口和多个第二开口之中的一个第二开口在平面图中设置在多个域中的每个域中。第一开口设置在多个域之中的第一域中，第二开口设置在多个域之中的与第一域相邻的第二域中。

Description

透镜面板和包括该透镜面板的显示装置

本申请要求于2016年9月23日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0122435号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本公开涉及一种透镜面板和包括该透镜面板的显示装置。更具体地，本公开涉及一种可切换的透镜面板和包括该透镜面板的显示装置。

背景技术

随着显示装置技术的近期发展，可以显示三维(3D)图像的显示装置已经引起了注意，已经研究了显示3D图像的各种方法。

3D图像显示技术通过使用作为在短距离处感知深度的主要因素的双目视差展示物体的3D效果。3D图像显示装置可以以几种方式分类，概括地，可以分成立体3D图像显示装置和自动立体3D图像显示装置。因为用户需要戴眼镜，所以立体3D图像显示装置引起不便，因此已经更集中地研究并且开发了自动立体3D图像显示装置。

自动立体3D图像显示装置可以分成多视点型、超多视点型、集成图像型、体积图像型或全息型等。多视点型使观察者能够在特定视角区域感知3D图像而不使用眼镜。多视点型可以分成空间划分型和时间划分型，空间划分型通过使用透镜阵列等在空间上划分整个分辨率来实现若干所需要的视点，时间划分型在保持整个分辨率的同时按照时间显示若干视点图像。集成图像型通过存储在略微不同的方向上使用有限的尺寸拍摄的基本图像的3D图像信息然后通过透镜阵列显示所存储的图像而使观察者能够识别3D图像来提供与3D现实基本相似的3D图像。

这样的自动立体3D图像显示装置包括用于控制光路的光学调制单元，透镜阵列可以典型地用作光学调制单元。可以形成透镜阵列的面板称作透镜面板。

在该背景技术部分中公开的以上信息仅为了增强对本公开的背景技术的理解，因此，它可以包含不形成对本领域的普通技术人员而言已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开致力于改善由透镜面板形成的透镜的填充系数等的特性。

本公开的示例性实施例致力于通过改善形成在透镜面板中的透镜的特性来改善使用透镜面板显示的3D图像的特性。

在平面图中，根据示例性实施例的透镜面板包括分成多个域的区域，其中，在剖视图中，分成多个域的区域包括光学调制层、第一电极和第二电极，第一电极和第二电极彼此面对并且使光学调制层置于第一电极和第二电极之间，第一电极包括多个第一开口，第二电极包括多个第二开口，在平面图中，所述多个第一开口之中的一个第一开口和所述多个第二开口之中的一个第二开口中的一个设置在所述多个域中的每个域中。第一开口设置在所述多个域之中的第一域中，第二开口设置在所述多个域之中的与第一域相邻的第二域。

根据示例性实施例的显示装置可以包括：显示面板，包括多个像素；透镜面板，设置在显示面板显示图像所沿的方向上。

第一开口可以设置在所述多个域之中的与第一域相邻的第三域中，第二域与第一域相邻所沿的第一方向可以不同于第一域与第三域彼此相邻所沿的第二方向。

第一开口可以设置在布置在第二方向上的所述多个域中的每个域中以形成第一行，第二开口可以设置在布置在第二方向上的所述多个域中的每个域中以形成第二行，第一行与第二行可以在与第二方向交叉的方向上交替地布置。

第一域在第一方向上的宽度可以比第一域在第二方向上的宽度小。

在平面图中，第一开口与第二开口之间的距离可以基本为0。

在平面图中，透镜面板可以包括第一开口和第二开口彼此叠置的区域。

第一开口和第二开口在第一方向上彼此叠置的区域的宽度可以是第一开口的中心与第二开口的中心之间的距离的大约5％或更小。

第一域和第二域可以彼此相邻并且共用第一边。

域的形状可以是多边形，第一开口和第二开口的形状可以是圆形、椭圆形和多边形中的一种。

当将电压差施加在第一电极与第二电极之间时，形成在第一域的光学调制层中的第一透镜可以具有与形成在第二域的光学调制层中的第二透镜不同的形状。

所述多个第二开口中的至少三个可以设置为与第一开口相邻。

光学调制层可以包括多个液晶分子。

在平面图中，所述多个域中的每个域可以与两个或更多个像素叠置。

多个像素可以布置为矩阵形式，所述多个域可以布置在与所述多个像素布置的行方向或列方向倾斜的方向上。

第二方向可以与所述多个像素布置的行方向或列方向倾斜。

当将电压差施加在第一电极与第二电极之间时，形成在第一域的光学调制层中的第一透镜可以具有与形成在第二域的光学调制层中的第二透镜不同的形状，可以通过形成在一个域中的第一透镜或第二透镜向不同方向折射由与一个域对应的两个或更多个像素显示的图像。

显示装置还可以包括设置在透镜面板与显示面板之间的粘合构件。

根据本公开的示例性实施例，可以改善形成在透镜面板中的透镜的填充系数的特性，因此可以改善使用透镜面板显示的3D图像的特性。

附图说明

图1是根据本公开的示例性实施例的透镜面板的俯视平面图。

图2是包括在图1的透镜面板中的电极部的俯视平面图。

图3是包括在图1的透镜面板中的另一电极部的俯视平面图。

图4和图5是在不同模式下沿线IVa-IVb截取的图1的透镜面板的剖视图。

图6是当根据示例性实施例的透镜面板形成多个透镜时示出液晶取向的模拟结果。

图7是示出由图6中示出的透镜面板形成的两个透镜之间的边界的外围处的液晶层的折射率的曲线图。

图8是示出当根据对比示例的透镜面板形成多个透镜时液晶取向的模拟结果。

图9是示出由图8中示出的透镜面板形成的两个透镜之间的边界的外围处的液晶层的折射率的曲线图。

图10至图14是根据示例性实施例的透镜面板的俯视平面图。

图15是沿线XVa-XVb截取的图14的透镜面板的剖视图。

图16至图18是根据示例性实施例的透镜面板的俯视平面图。

图19示意性示出用于操作包括根据示例性实施例的透镜面板的显示装置在视点区域中显示图像的方法。

图20示出了在剖视图中用于操作包括根据示例性实施例的透镜面板的显示装置在一个视点区域中显示图像的方法。

图21示出了在剖视图中用于操作包括根据示例性实施例的透镜面板的显示装置在若干视点区域中显示图像的方法。

图22示出了在剖视图中用于操作包括根据示例性实施例的透镜面板的显示装置显示2D图像的方法。

图23至图25是根据示例性实施例的包括透镜面板的显示装置的平面图。

具体实施方式

在下文中将参照示出本公开的示例性实施例的附图更充分地描述本公开。如本领域的技术人员将认识到的，在全部不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改描述的实施例。

将附图和描述视为实质上是说明性的而不是限制性的。除非明确地描述为相反，否则贯穿说明书，同样的的附图标记表示同样的元件。

另外，为了更好地理解和易于描述，可任意示出在附图中示出的每个构造的尺寸和厚度，但是本公开不限于此。在附图中，为了清楚起见，可以夸大层、膜、面板、区域等的厚度。

将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”时，它可以直接在所述另一元件上或者也可以存在一个或更多个中间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，可以不存在中间元件。此外，在整个说明书中，“在……上”一词意为位于目标部分上或目标部分下方，而不必意为基于重力方向位于目标部分的上侧。

另外，除非明确地描述为相反，否则“包括”一词将被理解为意指包括陈述的元件而不排除任何其它的元件。

在整个说明书和附图中，观察位于与彼此交叉的第一方向DR1和第二方向DR2平行的平面上的结构的图和结构称作平面图(或在平面上观察)和平面结构。当与第一方向DR1和第二方向DR2垂直的方向被设置为第三方向DR3时，观察位于与第一方向DR1和第二方向DR2中的一个以及第三方向DR3平行的平面上的结构的图和结构称作剖视图(或在剖面上观察)和剖视结构。

在下文中，将参照图1至图10描述根据本公开的示例性实施例的透镜面板。

首先，参照图1至图5，根据示例性实施例的透镜面板200包括第一电极单元210、第二电极单元220和光学调制层230。第一电极单元210和第二电极单元220在剖视图中设置为彼此面对，使光学调制层230设置在第一电极单元210与第二电极单元220之间。透镜面板200可以在与第一方向DR1和第二方向DR2平行的平面中延伸，但是这不是限制性的。透镜面板200可以以大于0的曲率弯曲。这可以根据使用3D图像显示装置中的透镜面板200的方式或3D图像显示装置的类型改变。

在平面图中，透镜面板200的部分区域或整个区域可以划分成多个域DM。单个域DM的形状可以是各种多边形中的一种，尤其是具有小于180度的内角的凸多边形。例如，域DM的形状可以是如附图中所示的六边形，但是这不是限制性的。在其它示例中，域DM的形状可以是四边形或五边形等。当域DM具有n个角(n是大于3的自然数)时，域DM可以与n个域DM相邻，两个相邻的域DM可以共用一个边。

域DM可以是正多边形，因此如附图中所示，域DM的每个边的长度可以彼此相等，但是这不是限制性的。域DM的边可以彼此不同。即，域DM在平面上的一个方向上的长度可以比在另一方向上的长度长。

包括在透镜面板200中的多个域DM中的每个域的尺寸和形状可以是一致的，但是这不是限制性的。多个域DM中的每个域的尺寸和形状可以彼此不同。此外，域DM可以具有不规则形状而不是多边形形状。在这种情况下，包括在透镜面板200中的多个域DM可以根据它们的位置改变形状和尺寸。

第一电极单元210和第二电极单元220可以分别形成为具有在与第一方向DR1和第二方向DR2平行的平面上延伸的主平面的板或膜的形状，但是这不是限制性的。第一电极单元210和第二电极单元220可以形成为弯曲的板或膜的形状。

参照图4和图5，第一电极单元210包括第一基底211和至少一个第一电极212，第二电极单元220包括第二基底221和至少一个第二电极222。第一电极212和第二电极222可以彼此面对，并且使光学调制层230置于第一电极212和第二电极222之间。在本示例性实施例中，将用第一电极单元210包括单个第一电极212并且第二电极单元220包括单个第二电极222的结构描述第一电极单元210和第二电极单元220。

第一电极212具有多个第一开口10，第二电极222具有多个第二开口20。这里，开口是在平面图中去除了电极的区域。

第一开口10和第二开口20中的每个可以具有各种图形中的一种。例如，如图1中所示，第一开口10和第二开口20可以分别形成为圆形的形状，但是这不是限制性的。第一开口10和第二开口20可以形成可以形成为椭圆形或多边形等的形状。具体地，当第一开口10的形状和第二开口20的形状是多边形时，所述多边形可以是具有小于180度的内角的凸多边形。

第一开口10和第二开口20中的每个的宽度可以在每个方向上彼此基本相等，但是这不是限制性的。在一个方向上的长度可以比在另一方向上的长度长。包括在第一电极212中的多个第一开口10中的每个的尺寸和形状可以是一致的，包括在第二电极222中的多个第二开口20中的每个的形状可以是一致的，但是这不是限制性的。即，第一电极212可以包括根据位置在形状上彼此不同的多个第一开口10，第二电极222可以包括根据位置在形状上彼此不同的多个第二开口20。

第一开口10和第二开口20的在一个方向上的宽度可以是大约100微米或更小，但是这不是限制性的。随着透镜面板200的分辨率增大，第一开口10和第二开口20的尺寸可以减小。

第一开口10和第二开口20中的一个设置在每个域DM中。在平面图中，每个域DM的中心可以与相应的第一开口10的中心或相应的第二开口20的中心基本匹配。域DM的中心可以是域DM的质心，但是这不是限制性的，每个域DM可以具有诸如两条或更多条线的交点的各种中心，每个中心是域DM的对称形状的参照物。

根据示例性实施例，第二开口20可以设置在与设置有第一开口10的域DM相邻的至少一个域DM中，第一开口10可以设置在与设置有第二开口20的域DM相邻的至少一个域DM中。具体地，参照图1至图5，第一开口10可以设置在彼此相邻地设置同时共用一个边的两个域DM1和DM2中的一个域中，第二开口20可以设置在两个域DM1和DM2中的另一个域中。

第一开口10可以设置在与域DM1相邻同时共用除了由域DM2共用的边之外的边的域DM中。相似地，第二开口20可以设置在与域DM2相邻同时共用除了由域DM1共用的边之外的边的域DM中。

如图1至图3中所示，连续地彼此相邻的多个第一开口10可以与第一域方向MDR1基本平行地布置。相似地，如图1至图3中所示，连续地彼此相邻的多个第二开口20可以基本布置在第一域方向MDR1上。这里，域方向表示其中布置有连续相邻的域DM的方向，第一域方向MDR1可以是布置有连续相邻的域DM的若干方向中的一个方向。

在第一域方向MDR1上彼此相邻布置的多个第一开口10的行和在第一域方向MDR1上彼此相邻布置的多个第二开口20的行可以交替地布置在与第一域方向MDR1交叉的方向(例如，与第一域方向MDR1垂直的方向)上。第一域方向MDR1可以与第一方向DR1和第二方向DR2倾斜，但是这不是限制性的。

参照图1至图5，第一开口10的区域和第二开口20的区域可以局限于在每个域MD内部。然而，第一开口10的区域的一部分和第二开口20的区域的一部分可以设置在相应域DM的外部。

在平面图中，由每个域DM中的第一开口10或第二开口20占据的面积相对于域DM的面积的比例可以是大约50％或更大。

第一基底211和第二基底221中的至少一个可以附着到对其应用透镜面板200的装置。在一些实施例中，根据用于形成对其应用透镜面板200的装置的方法可以省略第一基底211和第二基底221。

光学调制层230是可切换的光学调制层，并且可以通过调节透射光的相位来控制光路。例如，光学调制层230可以是包括多个各向异性的液晶分子31的液晶层。液晶分子31可以具有正介电异性，但是这不是限制性的。光学调制层230的在第三方向DR3上的宽度(即，第一电极单元210和第二电极单元220之间的间隙)可以是例如大约3微米至大约30微米，但是这不是限制性的。

光学调制层230具有根据施加在第一电极212与第二电极222之间的电压差变化的折射率分布，使得光学调制层230可以控制光路。光学调制层230可以根据施加在第一电极212与第二电极222之间的电压差在包括第一模式和第二模式的多个模式下操作。

参照图4，在第一模式下，可以将第一电压差施加在第一电极212与第二电极222之间。第一电压差可以是例如最小电压差(例如，0V)。在第一模式下，每个域DM中的液晶分子31的取向方向(即，液晶分子31的长轴的方向)可以是一致的。例如，在第一模式下，如图4中所示，液晶分子31可以以液晶分子31的长轴与第一电极单元210或第二电极单元220的主平面基本平行的方式排列。然而，在其它实施例中，在第一模式下，液晶分子31的长轴可以与第一电极单元210或第二电极单元220的主平面基本垂直。对于液晶分子31的取向，取向层(未示出)还可以设置在第一电极单元210与光学调制层230之间以及第二电极单元220与光学调制层230之间中的至少一处。

参照图5，当在第二模式下将电压差(例如，大约3.5V至大约4V)施加在第一电极212与第二电极222之间时，具有第三方向DR3的分量的电场形成在光学调制层230中，使得液晶分子31重新排列。当液晶分子31具有正介电各向异性时，液晶分子31可以以液晶分子31的长轴沿与电场方向基本平行的方向排列的方式重新排列。

具体地，在每个域DM中，液晶分子31通过第一电极212与第二电极222之间的在第一开口10的边缘周围的边缘场或第二电极222与第一电极212之间的在第二开口20的边缘周围的边缘场在特定方向上倾斜。每个域DM中的液晶分子31根据域DM中的位置在不同的方向上倾斜。因此，光学调制层230根据域DM中的位置形成彼此不同的折射率分布，使得光可以根据域DM中的位置经历不同的相位延迟。具体地，位于域DM的中心处的液晶分子31可以排列为与第一电极单元210或第二电极单元220的主平面基本平行，位于域DM的边缘周围的液晶分子31可以排列为朝向域DM的中心倾斜。液晶分子31的倾斜角可以相对于第一电极单元210或第二电极单元220的主平面朝向域DM的边缘逐渐增大。

因此，每个域DM中的液晶分子31的排列形式与凸透镜的布置形式大致相似，每个域DM的光学调制层230形成控制光路的透镜ML。与双凸透镜不同，每个透镜ML可以是可以向每个方向上的视角折射光的微透镜，透镜面板200形成包括多个透镜ML的透镜阵列。

在平面图中，透镜ML可以形成在与开口10和20对应的区域中，位于开口10和20外部的区域可以几乎全部从透镜ML的有效区域排除。

根据开口10和20是否位于第一电极212中或位于第二电极222中，在第二模式下由光学调制层230形成的透镜ML可以分成第一透镜ML1和第二透镜ML2。第一透镜ML1中的液晶分子31朝向第二电极单元220排列为凸面的，第二透镜ML2中的液晶分子31朝向第一电极单元210排列为凸面的。在单个平面图中，第一透镜ML1的形状和第二透镜ML2的形状看起来不同，因此透镜ML1和透镜ML2被称作第一透镜ML1和第二透镜ML2，每个透镜具有不同的形状。当第一透镜ML1在第三方向DR3上倒置时，倒置的第一透镜ML1的形状可以与第二透镜ML2的形状相似。

参照图5，当第一开口10和第二开口20分别设置在两个相邻的域DM1和DM2中时，第一透镜ML1和第二透镜ML2分别形成在两个域DM1和DM2中，使得第一透镜ML1和第二透镜ML2可以形成为彼此相邻，作为两个相邻的域DM1和DM2之间的边界的域边界DML置于第一透镜ML1与第二透镜ML2之间。因为在形状上彼此不同的第一透镜ML1和第二透镜ML2形成为彼此相邻，所以设置在域边界DML的外围处的液晶分子31的排列方向基本一致，从而可以防止会出现液晶分子31的不一致排列的向错线或向错区域。因此，可以保证形成在每个域DM中的透镜ML的最大平面面积。此外，可以增大由透镜ML的平面面积相对于每个域DM的平面面积的比例定义的填充系数，从而提高透镜面板200的特性。

将参照图描述6至图9描述透镜面板200的细节。

参照图6，第一电极单元210还可以包括取向层11，第二电极单元220还可以包括取向层12。取向层11和12可以限定液晶分子31的排列方向。根据示例性实施例的取向层11和12可以是水平取向层，但是这不是限制性的。在其它实施例中，取向层11和12可以设置为垂直取向层。取向层11可以设置在第一电极212与光学调制层230之间，取向层12可以设置在第二电极222与光学调制层230之间。

如前面参照图5所描述的，具有不同形状的第一透镜ML1和第二透镜ML2可以形成在光学调制层230中的两个相邻的域DM1和DM2中。域边界DML中和域边界DML的外围区A中的液晶分子31的排列方向可以是基本恒定的。因此，可以防止在域边界DML的外围区A处产生液晶分子31会不一致排列的向错线或向错区域，并且可以保证透镜ML的最大平面面积，从而提高透镜ML的填充系数。

图7是示出折射率的根据施加在图6中示出的两个相邻的域DM1和DM2中的第一电极212与第二电极222之间的电压差(V1<V2<V3)的变化的变化的模拟图。参照图7，可以观察到的是，折射率在两个域DM1和DM2之间的域边界DML的外围处几乎全部一致，透镜ML在两个域DM1和DM2之间的域边界DML的外围区A处的有效区域外部的区域的宽度小(例如，大约2微米)。

图8和图9分别示出了根据用于与图6和图7中示出的结果进行比较的对比示例的模拟结果和示出折射率的曲线图。参照图8，除了第二电极单元220的第二电极222'不包括开口并且第一电极单元210的第一电极212'包括位于两个相邻的域DM1和DM2中的两个相邻的第一开口10之外，本对比示例在结构上与根据图6的示例性实施例的透镜面板基本相似。因此，形状相同的两个第一透镜ML1'形成在相应的两个相邻的域DM1和DM2中。即，形成在两个域DM1和DM2的光学调制层230中的第一透镜ML1'可以朝向第二电极单元220为凸面的。然后，两个相邻的域DM1和DM2之间的域边界DML中以及域边界DML的外围区A'中的液晶分子31排列在不恒定的方向上。因此，在域边界DML的外围区A'处产生液晶分子31不一致排列的向错区域，并且减小形成在每个域DM1和DM2中的第一透镜ML1'的有效区域，从而使透镜ML1'的填充系数劣化。

图9是示出光学调制层的折射率的根据施加在图8中示出的两个相邻的域DM1和DM2中的第一电极212'与第二电极222'之间的电压差(V1<V2<V3)的变化的变化的模拟曲线图。参照图9，可以观察到的是，形成了折射率在两个域DM1和DM2之间的域边界DML的外围区A'处不一致的显著大的区域，第一透镜ML1'在两个域DM1和DM2之间的域边界DML的外围区A'处的有效区域外部的区域的宽度显著大(例如，大约6微米)。即，当两个相邻的域DM1和DM2两者都仅具有第一开口10或仅具有第二开口20时，形成在两个相邻的域DM1和DM2中的透镜具有相同的形状，使得向错区域形成在两个域DM1和DM2之间的域边界DML中，并且透镜的填充系数减小。具体地，当第一电极212'和第二电极222'中的仅一个具有开口时，需要减小多个相邻的开口之间的电极部的宽度，以增大透镜的填充系数。然而，由于在图案化技术方面的限制，存在形成在多个相邻的开口之间的电极图案的最小宽度(例如，大约2.5微米)。

因此，在增大透镜的填充系数方面存在限制，不可以减小相邻透镜的中心之间的距离(即，透镜的节距)，使得如图8中所示的具有相同的形状并且形成在两个相邻的域DM1和DM2中的透镜ML1'不可以形成高分辨率透镜(例如，具有100微米或更小的节距的透镜)。

然而，根据图6中示出的本示例性实施例，具有不同形状的第一透镜ML1和第二透镜ML2形成在多个域DM之中的两个相邻的域DM1和DM2中，从而在两个域DM1和DM2之间的域边界DML中不产生向错区域，因此可以增大第一透镜ML1和第二透镜ML2的填充系数。另外，当两个相邻的域DM1和DM2分别包括第一开口10和第二开口20时，两个相邻的开口10和20分别形成在不同的电极212和222中，从而在电极图案的最小宽度方面不存在限制，并且两个相邻的开口10和20之间的最小距离可以减小至0。此外，在平面图中，两个相邻的开口10和20的部分区域可以彼此叠置。因此，可以显著增大透镜ML1和ML2的填充系数，并且可以减小透镜ML1和ML2的节距，从而形成高分辨率透镜。

将参照图10详细地描述透镜ML1和ML2的效果。

参照图10，当在第一域方向MDR1上彼此相邻的两个域DM包括第一开口10或第二开口20时，相邻的第一开口10之间的距离D1或相邻的第二开口20之间的距离比预定值大。因为由于曝光技术的限制导致存在电极图案的最小宽度限制，所以预定值大于0。然而，当在与第一域方向MDR1不同的第二域方向MDR2或第三域方向MDR3上彼此相邻的两个域DM包括彼此不同的第一开口10和第二开口20时，可以使相邻的第一开口10和第二开口20之间的距离D2和距离D3为0，而不受在电极图案的最小宽度方面的限制影响。因此，可以提高与第一开口10和第二开口20对应形成的透镜的填充系数。

域DM在第二域方向MDR2和第三域方向MDR3上的节距(或开口10和20的节距)可以比域DM在第一域方向MDR1上的节距(或开口10和20的节距)小，但是这不是限制性的。当彼此相邻的域DM在一个域方向上的节距(或开口10和20的节距)比彼此相邻的域DM在另一域方向上的节距(或开口10和20的节距)小时，减小第一开口10与第二开口20之间的距离，以增大开口10和20的面积，从而提高透镜ML的填充系数。

当域DM形成为具有六个边的六边形的形状时，域方向可以包括彼此不同的第一域方向MDR1、第二域方向MDR2和第三域方向MDR3。参照图10，可以进一步减小开口10和20在第二域方向MDR2和第三域方向MDR3上的节距以及形成在光学调制层230中并与开口10和20对应的透镜的节距，从而可以在保持高填充系数的同时形成具有高分辨率的透镜面板200。

虽然未示出，但是形成在两个相邻的域方向上的第一开口10和第二开口20可以在平面图中包括叠置部分。在这种情况下，第一开口10和第二开口20叠置的面积可以相对于开口10和20中的一个开口的面积小于大约5％，但是这不是限制性的。

接下来，将参照图11至图18与上述的图1至图10一起描述根据示例性实施例的透镜面板。

参照图11，除了第一开口10和第二开口20的形状可以与域DM的形状相同之外，根据本示例性实施例的透镜面板与图1中示出的上述示例性实施例的透镜面板基本相似。第一开口10和第二开口20可以分别具有与域DM的边平行的边。具体地，第一开口10和第二开口20中的每个的形状示例性地示出为多边形，并且具体为六边形。当第一开口10和第二开口20的形状与域DM的形状相同时，可以提高透镜的填充系数。

参照图12，除了第一开口10和第二开口20的形状示例性地示出为多边形(具体是六边形)而不是圆形之外，根据本示例性实施例的透镜面板与图1中示出的示例性实施例的透镜面板基本相似。另外，在图12中示例性地示出了当在第二域方向MDR2或第三域方向MDR3上彼此相邻的两个域分别包括不同的第一开口10和第二开口20时，两个相邻的域DM之间的距离D2和D3大约为0。因此，可以改善与第一开口10和第二开口20对应形成的透镜的填充系数。

参照图13至图16，除了每个域DM的形状是四边形而不是六边形之外，根据本示例性实施例的透镜面板与图1中示出的上述示例性实施例的透镜面板基本相似。

参照图13至图15，在第一方向DR1上布置为一行的多个域DM之间的域边界DML可以与布置在另一相邻的行中的多个域DM之间的域边界DML不对齐。第一域方向MDR1和第三域方向MDR3可以分别相对于第一方向DR1和第二方向DR2倾斜。

参照图13和图14，域DM在第二方向DR2上的宽度可以比域DM在第一方向DR1上的宽度大。因此，开口10和20在与第一方向DR1平行的第二域方向MDR2上的节距(或域DM的节距)可以比开口10和20在第一域方向MDR1或第三域方向MDR3上的节距(或域DM的节距)小。

在本示例性实施例中，第一开口10和第二开口20交替地设置在在第二域方向MDR2上彼此相邻的域DM中，从而可以减小在第二域方向MDR2上的第一开口10与第二开口20之间的距离D2，而不受在开口10和20的相对于域DM的面积比方面的限制影响。因此，可以增大开口10和20的面积，从而提高透镜的填充系数。

图13示出了一个示例，在该示例中，在第一域方向MDR1上彼此相邻的第一开口10之间的距离D1或在第一域方向MDR1上相邻的第二开口20之间的距离以及在第三域方向MDR3上彼此相邻的第一开口10与第二开口20之间的距离D3大于0，并且在第二域方向MDR2上彼此相邻的第一开口10与第二开口20之间的距离D2是0。

除了在第二域方向MDR2上彼此相邻的第一开口10和第二开口20在平面图中部分叠置之外，图14和图15示出了与图13中示出的示例基本相似的示例。当连接彼此相邻的第一开口10的中心C和第二开口20的中心C的虚拟线与第一方向DR1平行时，第一开口10和第二开口20在第一方向DR1上的叠置部分的宽度D4可以是第一开口10的中心C与第二开口20的中心C之间的距离(即，域DM在第一方向DR1上的节距)的大约5％或更小，但是这不是限制性的。宽度D4可以是大约5微米或更小，但是这不是限制性的。

参照图16，除了沿第二方向DR2布置为一列的多个域DM之间的域边界DML与布置在另一相邻的列中的多个域DM之间的域边界DML不匹配之外，本示例性实施例与图13中示出的示例基本相似。另外，域DM在第一方向DR1上的宽度可以比域DM在第二方向DR2上的宽度大。

根据本示例性实施例，第一开口10和第二开口20交替地设置在在第三域方向MDR3上彼此相邻的域DM中，以减小在第三域方向MDR3上的第一开口10和第二开口20之间的距离D3，而不受开口10和20的相对于域DM的面积比方面的限制影响。因此，可以增大开口10和20的面积，并可以改善透镜的填充系数。

图16示出了一个示例，在该示例中，在第一域方向MDR1上彼此相邻的第一开口10之间的距离D1或相邻的第二开口20之间的距离以及在第二域方向MDR2上彼此相邻的第一开口10与第二开口20之间的距离D2大于0，并且在第三域方向MDR3上彼此相邻的第一开口10与第二开口20之间的距离D3大于0但是小于距离D1和距离D2。

参照图17，除了每个域DM形成为四边形的形状并且域DM以棋盘的形状布置在第一方向DR1和第二方向DR2上之外，根据本示例性实施例的透镜面板与上述示例性实施例的透镜面板基本相似。第一开口10和第二开口20可以相对于第一方向DR1和第二方向DR2交替地布置。另外，彼此相邻地连续设置的多个第一开口10的中心和彼此相邻地连续设置的多个第二开口20的中心可以布置在与第一方向DR1和第二方向DR2倾斜的对角线方向上。在图17中，第一域方向MDR1示出为对角线方向的示例。

参照图18，除了与一个第一开口10相邻的至少三个开口是第二开口20并且与一个第二开口20相邻的至少三个开口是第一开口10之外，根据本示例性实施例的透镜面板与上述示例性实施例的透镜面板基本相似。具体地，与一个第一开口10的外围相邻的开口可以是第二开口20。

在下文中，将参照图19至图22与上述图1至图18一起描述包括根据示例性实施例的透镜面板的显示装置。

根据示例性实施例的显示装置1000包括显示面板100和根据示例性实施例的透镜面板200。透镜面板200具有与根据上述示例性实施例的透镜面板基本相似的结构，因此可以省略详细的描述。

显示面板100包括可以显示图像并且可以在朝向透镜面板200的方向上发射图像的光的多个像素PX。在高分辨率显示面板100的情况下，像素PX的分辨率可以是大约2250ppi或更大，但是不限于此。

显示装置1000可以设置为诸如液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器等的各种显示器。当显示装置1000设置为液晶显示器(LCD)时，显示装置1000还可以包括向显示面板100供应光的背光单元(未示出)。

参照图20至图22，将显示面板100和透镜面板200彼此固定的透明的粘合构件150可以设置在显示面板100与透镜面板200之间。粘合构件150可以是例如光学透明树脂(OCR)等。

图19至图21示出了用于以在多个视点区域VP1至VPn中观察不同的图像的3D模式操作根据示例性实施例的显示装置1000的方法。在显示装置1000的3D模式下，透镜面板200以上述第二模式操作，使得包括多个透镜ML的透镜阵列可以形成在光学调制层230中。如前所述，多个透镜ML包括均具有相对于彼此倒置的形状的第一透镜ML1和第二透镜ML2。显示装置1000可以是可以在3D模式下在多个视点区域VP1至VPn中显示不同的图像的多视点显示装置。

参照图20至图21，在显示面板100中显示图像的显示侧与形成在透镜面板200中的透镜ML的剖面的中心之间的距离可以是透镜ML的焦距FL。从形成在透镜面板200中的透镜ML的剖面的中心到可以观察到最佳立体图像的点的距离被称作最佳观察距离(OVD)。

在3D模式下，显示面板100的每个像素PX显示与视点区域VP1至VPn中的一个对应的图像，可以在第二模式下通过透镜面板200在视点区域VP1至VPn之中的对应的一个视点区域处观察由每个像素PX显示的图像。观察者的左眼和右眼识别不同视点区域VP1至VPn的图像，使得观察者可以感觉深度或立体感。

透镜面板200的每个域DM可以在平面图中与显示面板100的两个或更多个像素PX叠置，由与每个域DM叠置的像素PX显示的图像的光可以穿过对应的域DM。可以根据域DM中的位置在不同方向上折射来自与每个域DM对应的像素PX的光。即，与各个域DM对应的像素PX可以显示与不同的视点区域VP1至VPn对应的图像，与各个域DM对应的像素PX可以显示与几乎整个视点区域VP1至VPn对应的图像。

参照图19至图20，例如，入射到多个域DM上的多个像素PX的图像之中的与第一视点区域VP1对应的像素PX的图像可以穿过每个域DM的透镜ML，因此在第一视点区域VP1处被观察到。

参照图21，与一个域DM对应的多个像素的图像在穿过各个域DM的透镜ML的不同位置的同时在不同方向上被折射，因此可以在不同的视点区域VP1至VPn处观察图像。

根据本示例性实施例，可以提高在3D模式下由透镜面板200形成的透镜的填充系数，因此可以减小可以通过显示装置1000观察的3D图像的串扰，从而改善3D图像的特性。此外，当显示面板100的分辨率增大时，需要增大透镜面板200的分辨率。根据本示例性实施例，可以容易地减小透镜面板200的透镜节距而不引起透镜的填充系数的劣化，从而促进高分辨率3D显示装置的实现。

图22示出了用于在2D模式下操作根据示例性实施例的显示装置1000的方法。在2D模式下，透镜面板200以上述第一模式操作，使得没有透镜ML形成在光学调制层230中，因此液晶分子31可以在恒定的方向上排列。即，在2D模式下关闭透镜面板200，使得显示面板100中显示的图像直接穿过透镜面板200，因此被识别为2D图像。

在下文中，将参照图23至图25与上述图19至图22一起描述根据示例性实施例的透镜面板和显示面板的设置关系。

首先，参照图23，在平面图中，根据本示例性实施例的透镜面板200的一个域DM可以与显示面板100的两个或更多个像素PX叠置。例如，图23中示出的示例示出了每个域DM与大约105个像素PX叠置。与一个域DM叠置的多个像素PX中的每个可以与不同的视点区域对应。因此，在图23中示出的示例性实施例中，显示的图像可以分成大约105个视点区域。

显示面板100的像素PX基本布置在第一方向DR1和与第一方向DR1垂直的第二方向DR2上，从而它们以矩阵形式布置。每个像素PX可以发射多种颜色中的一种颜色的光。可以由像素PX显示的颜色可以是红色R、绿色G和蓝色B中的一种，但是这不是限制性的。

参照图24，当显示面板100的像素PX布置为与第一方向DR1和第二方向DR2平行的行和列时，透镜面板200的域DM可以布置在相对于第一方向DR1和第二方向DR2斜向地倾斜的方向上。在这种情况下，第一域方向MDR1可以相对于第二方向DR2斜向地倾斜。可选择地，第一域方向MDR1可以与第二方向DR2基本平行。

图24示出了透镜面板200的多个域DM的对齐结构与图13或图14中示出的示例性实施例的对齐结构基本相同的示例，但是透镜面板200的域DM的结构不限于此，并且可以具有上述各种示例性实施例的任何结构和形状。例如，域DM的形状可以是六边形。

显示面板100的像素PX可以显示红色R、绿色G和蓝色B中的一种，设置在同一列中的像素PX可以显示同一颜色，分别显示不同颜色的像素PX的列可以交替地设置。然而，显示面板100的像素PX的设置和对齐不限于此。

在图24中示出的示例性实施例中，由每个域DM覆盖的像素PX的数量是大约13×5，因此，视点区域的数量是大约65。然而，视点区域的数量不限于此。

参照图25，本示例性实施例与图24中示出的示例性实施例基本相同，但是域DM的形状是六边形并且开口10和20的形状可以与域DM的形状基本相同。在图25中示出的示例性实施例中，由每个域DM覆盖的像素PX的数量是大约为14×5，因此，视点区域的数量是大约70。然而，视点区域的数量不限于此。

除了上述显示装置之外，根据本公开的示例性实施例的透镜面板可以应用于用于控制各种3D显示系统中的光路的各种用途。

虽然已经结合目前被视为实践的示例实施例描述了本公开，但是将理解的是，本公开不限于公开的实施例，而是相反，本公开意图涵盖包括在本公开的精神和范围内的各种修改和等效布置。

<符号的说明>

10、20：开口 31：液晶分子

100：显示面板 200：透镜面板

210：第一电极单元 212：第一电极

220：第二电极单元 222：第二电极

230：光学调制层 1000：显示装置

Claims (10)

1.一种透镜面板，所述透镜面板在平面图中包括分成多个域的区域，其中：

分成所述多个域的所述区域在剖视图中包括光学调制层、第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极彼此面对并且使所述光学调制层置于在所述第一电极与所述第二电极之间，

所述第一电极包括多个第一开口，

所述第二电极包括多个第二开口，

在所述平面图中，在所述多个域中的每个域中设置有所述多个第一开口之中的一个第一开口和所述多个第二开口之中的一个第二开口中的一个，

第一开口设置在所述多个域之中的第一域中，第二开口设置在所述多个域之中的与所述第一域相邻的第二域中。

2.根据权利要求1所述的透镜面板，其中：

所述第一开口设置在所述多个域之中的与所述第一域相邻的第三域中；

所述第二域与所述第一域相邻所沿的第一方向不同于所述第一域和所述第三域彼此相邻所沿的第二方向。

3.根据权利要求2所述的透镜面板，其中：

所述第一开口设置在布置在所述第二方向上的所述多个域中的每个域中，以形成第一行；

所述第二开口设置在布置在所述第二方向上的所述多个域中的每个域中，以形成第二行；

所述第一行与所述第二行在与所述第二方向交叉的方向上交替地布置。

4.根据权利要求2所述的透镜面板，其中：

所述第一域在所述第一方向上的宽度比所述第一域在所述第二方向上的宽度小。

5.根据权利要求2所述的透镜面板，所述透镜面板包括：

所述第一开口和所述第二开口在所述平面图中彼此叠置的区域。

6.根据权利要求5所述的透镜面板，其中：

所述第一开口和所述第二开口在所述第一方向上彼此叠置的区域的宽度是所述第一开口的中心与所述第二开口的中心之间的距离的5％或更小。

7.根据权利要求1所述的透镜面板，其中：

当将电压差施加在所述第一电极与所述第二电极之间时，形成在所述第一域的所述光学调制层中的第一透镜具有与形成在所述第二域的所述光学调制层中的第二透镜不同的形状。

8.根据权利要求1所述的透镜面板，其中：

所述多个第二开口中的至少三个第二开口设置为与所述第一开口相邻。

9.一种显示装置，所述显示装置包括：

显示面板，包括多个像素；以及

透镜面板，设置在所述显示面板显示图像的方向上，

其中：

所述透镜面板在平面图中包括分成多个域的区域，

其中，分成所述多个域的所述区域在剖视图中包括光学调制层、第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极彼此面对并且使所述光学调制层置于所述第一电极和所述第二电极之间，

所述第一电极包括多个第一开口，

所述第二电极包括多个第二开口，

在所述平面图中，在所述多个域中的每个域中设置有所述多个第一开口之中的一个第一开口和所述多个第二开口之中的一个第二开口中的一个，

第一开口设置在所述多个域之中的第一域中，第二开口设置在所述多个域之中的与所述第一域相邻的第二域中。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其中：

所述第一开口设置在所述多个域之中的与所述第一域相邻的第三域中；

所述第二域与所述第一域相邻所沿的第一方向不同于所述第一域和所述第三域彼此相邻所沿的第二方向。

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