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CN113692547B - 显示装置及其显示方法 - Google Patents

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CN113692547B
CN113692547B CN202080000321.5A CN202080000321A CN113692547B CN 113692547 B CN113692547 B CN 113692547B CN 202080000321 A CN202080000321 A CN 202080000321A CN 113692547 B CN113692547 B CN 113692547B
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islands
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薛高磊
陈小川
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BOE Technology Group Co Ltd
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Abstract

本公开提供了一种显示装置及其显示方法。该显示装置包括:微透镜阵列,包括多个微透镜;和显示面板,包括多个像素岛,该多个像素岛与该多个微透镜一一对应地设置,每个像素岛包括多个子像素,每个像素岛的多个子像素发出的光通过对应的微透镜进入人眼并在人眼中形成像,其中,在该多个像素岛中的至少两个像素岛通过对应的微透镜所成的像的区域相接。

Description

显示装置及其显示方法
技术领域
本公开涉及显示技术领域,特别涉及一种显示装置及其显示方法。
背景技术
目前,近眼显示装置受到人们越来越多的关注。常见的近眼显示装置包括VR(Virtual Reality,虚拟现实)设备或AR(Augmented Reality,增强现实)设备等。VR设备和AR设备等均可以基于集成成像原理实现光场显示。
发明内容
根据本公开实施例的一个方面,提供了一种显示装置,包括:微透镜阵列,包括多个微透镜;和显示面板,包括多个像素岛,所述多个像素岛与所述多个微透镜一一对应地设置,每个像素岛包括多个子像素,每个像素岛的多个子像素发出的光通过对应的微透镜进入人眼并在人眼中形成像,其中,在所述多个像素岛中的至少两个像素岛通过对应的微透镜所成的像的区域相接。
在一些实施例中,所述多个像素岛包括第一像素岛和第二像素岛,所述第一像素岛的中心和对应于所述第一像素岛的微透镜的中心之间的第一连线与所述第二像素岛的中心和对应于所述第二像素岛的微透镜的中心之间的第二连线不平行。
在一些实施例中,在所述多个像素岛中,处于视角为0度的像素岛的中心和对应的微透镜的中心的连线垂直于所述显示面板,处于视角不为0度的像素岛的中心和对应的微透镜的中心的连线不垂直于所述显示面板。
在一些实施例中,所述第一像素岛中具有第一发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域与所述第二像素岛中具有第二发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域重叠,其中,所述第一发光颜色和所述第二发光颜色不同。
在一些实施例中,所述多个像素岛还包括第三像素岛,所述第一像素岛通过对应的微透镜所成像的区域和所述第三像素岛通过对应的微透镜所成像的区域交叠,且在所述第一像素岛中的至少一个子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于在所述第三像素岛中相邻的子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间。
在一些实施例中,所述第一像素岛包括第一子像素,所述第一像素包括第一像素开口区域;所述第三像素岛包括第二子像素和与所述第二子像素相邻的第三子像素,所述第二子像素包括第二像素开口区域,所述第三子像素包括第三像素开口区域,所述第一像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于所述第二像素开口区域和所述第三像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间;其中,所述第一像素开口区域通过对应的微透镜所成的像与所述第二像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间的距离为每个子像素的直径或边长的n分之一,且每个子像素的开口区域的直径或边长为每个子像素的直径或边长的n分之一,其中,n为所期望提升的显示分辨率的倍数。
在一些实施例中,所述多个微透镜的至少一部分微透镜的每一个微透镜在显示面板上的投影与所述每一个微透镜所对应的像素岛至少部分重合。
在一些实施例中,每个像素岛位于相应的微透镜的焦点处。
在一些实施例中,在每个像素岛内的所述多个子像素的发光颜色相同。
在一些实施例中,在每个像素岛内的所述多个子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
在一些实施例中,所述多个像素岛具有相同的子像素阵列排布方式。
在一些实施例中,所述微透镜阵列还包括透明基板,其中,所述多个微透镜在所述透明基板的一侧且在所述透明基板上,所述显示面板在所述透明基板的远离所述多个微透镜的一侧。
在一些实施例中,所述显示面板还包括基础结构层,其中,所述多个像素岛在所述基础结构层上,且所述多个像素岛在所述基础结构层与所述透明基板之间。
在一些实施例中,所述多个微透镜的每一个的直径的范围为0.1毫米至3毫米。
在一些实施例中,所述多个微透镜的轴线方向汇聚在同一区域,所述区域的面积与瞳孔的面积相等。
在一些实施例中,相邻的微透镜之间具有空隙。
在一些实施例中,所述显示装置为虚拟现实设备、增强现实设备或混合现实设备。
根据本公开实施例的另一个方面,提供了一种用于显示装置的显示方法,所述显示装置包括:微透镜阵列,包括多个微透镜;和显示面板,包括多个像素岛,所述多个像素岛与所述多个微透镜一一对应地设置,每个像素岛包括多个子像素,每个像素岛的多个子像素发出的光通过对应的微透镜进入人眼并在人眼中形成像,其中,在所述多个像素岛中的至少两个像素岛通过对应的微透镜所成的像的区域相接;所述显示方法包括:所述至少两个像素岛接收至少两组子像素数据,其中,所述至少两个像素岛与所述至少两组子像素数据一一对应;以及所述至少两个像素岛根据所述至少两组子像素数据显示至少两个画面,并在视觉上将所述至少两个画面拼接。
在一些实施例中,所述多个像素岛包括第一像素岛和第二像素岛,所述第一像素岛中具有第一发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域与所述第二像素岛中具有第二发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域重叠,其中,所述第一发光颜色和所述第二发光颜色不同;所述显示方法还包括:所述第一像素岛接收第一组子像素数据,并且所述第二像素岛接收第二组子像素数据;以及所述第一像素岛根据所述第一组子像素数据显示具有所述第一发光颜色的第一画面,并且所述第二像素岛根据所述第二组子像素数据显示具有所述第二发光颜色的第二画面,其中,所述第一画面与所述第二画面重叠以调节画面颜色。
在一些实施例中,所述多个像素岛包括第一像素岛和第三像素岛,所述第一像素岛通过对应的微透镜所成像的区域和所述第三像素岛通过对应的微透镜所成像的区域交叠,且在所述第一像素岛中的至少一个子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于在所述第三像素岛中相邻的子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间;所述显示方法还包括:所述第一像素岛接收第一组子像素数据,并且所述第三像素岛接收第三组子像素数据;以及所述第一像素岛根据所述第一组子像素数据显示第一画面,并且所述第三像素岛根据所述第三组子像素数据显示第三画面,其中,所述第一画面与所述第三画面交叠以提升视觉分辨率。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:
图1是示出根据本公开一个实施例的基本光路示意图;
图2A是示出根据本公开一个实施例的表示虚像平面上的像素的位置的示意图;
图2B是示出根据本公开另一个实施例的表示虚像平面上的像素的位置的简化示意图;
图3是示出根据本公开另一个实施例的基本光路示意图;
图4是示出根据本公开一个实施例的显示装置的结构的截面示意图;
图5是示出根据一个实施例的基于微透镜阵列和像素岛的拼接原理示意图;
图6A是示出根据本公开一个实施例的显示装置的结构的立体示意图;
图6B是示出根据本公开一个实施例的显示装置的结构的截面示意图;
图7A是示出根据本公开一个实施例的微透镜和像素岛的结构的截面示意图;
图7B是示出根据本公开另一个实施例的微透镜和像素岛的结构的截面示意图;
图7C是示出根据本公开另一个实施例的微透镜和像素岛的结构的截面示意图;
图8是示出根据本公开一个实施例的像素岛的子像素阵列的排布示意图;
图9是示出根据本公开另一个实施例的像素岛的子像素阵列的排布示意图;
图10是示出根据公开一个实施例的微透镜的坐标表示示意图;
图11A是示出根据本公开一个实施例的子像素的像素开口区域的坐标表示示意图;
图11B是示出根据本公开另一个实施例的子像素的像素开口区域的坐标表示示意图;
图12A是示出根据本公开一个实施例的显示装置进行视场拼接的原理图;
图12B是示出根据本公开一个实施例的显示装置进行颜色拼接的原理图;
图12C是示出根据本公开一个实施例的显示装置提升分辨率的原理图;
图13是示出根据本公开一个实施例的瞳孔与微透镜阵列的关系示意图;
图14是示出根据本公开一个实施例的显示装置实现颜色拼接的示意图;
图15是示出根据本公开另一个实施例的显示装置的结构截面示意图;
图16是示出根据本公开一个实施例的用于显示装置的显示方法的流程图。
应当明白,附图中所示出的各个部分的尺寸并不必须按照实际的比例关系绘制。此外,相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现,不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中,当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时,在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件,也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时,该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件,也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在相关技术的基于微透镜阵列成像的近眼显示装置(例如,VR设备或AR设备等)中,受限于透镜成像以及整体器件厚度的限制,仅有透镜中心部分有效视场中的像素会被用到。
鉴于此,本公开的实施例提供一种显示装置,以实现显示装置所成像的视场拼接。下面结合附图详细描述根据本公开一些实施例的显示装置。
图1是示出根据本公开一个实施例的基本光路示意图。
通常,近眼显示装置的光路可以等效为如图1所示的虚像成像光路。图1示出了眼睛100、瞳孔101、透镜110、面板上的区域(该区域包括至少一个子像素)120和虚像132。这里,透镜110与面板上的区域120的距离为物距lo,透镜110与虚像132的距离为像距li,透镜110的焦距为f,例如lo、li和f可以均为正值,则成像公式为:
Figure BDA0002419403880000071
图2A是示出根据本公开一个实施例的表示虚像平面上的像素的位置的示意图。图2B是示出根据本公开另一个实施例的表示虚像平面上的像素的位置的简化示意图。
在虚像平面130上不同位置处的像素的虚像n,除了可以使用虚像平面的面内坐标
Figure BDA0002419403880000072
来描述(类似于普通平面显示中的像素的坐标表示),还可以使用像素的虚像中心对眼睛瞳孔中心的方位角来描述。如图2A所示,一般情况下,当虚像距离d固定时,处在
Figure BDA0002419403880000073
位置处的像素可以利用方位角
Figure BDA0002419403880000081
来描述。在一些实施例中,为了便于描述像素虚像的坐标,在一些情况下可以使用如图2B所示的简化情况,此时可以使用方位角θn来描述像素坐标,而忽略
Figure BDA0002419403880000082
图3是示出根据本公开另一个实施例的基本光路示意图。
对于近眼显示装置,如图3所示,一般情况下,像距的量级可以为米(m)量级(该像距可以近似为无穷远),物距的量级可以为厘米(cm)量级(甚至毫米(mm)量级),因此,像距li(远远大于物距lo。因此,根据成像公式(1),物距lo可以近似等于透镜焦距f。这样,面板(即物面)上的不同像素点(例如子像素)各自发出的经过透镜后的光束,可以近似看作以不同角度传输到眼睛100的平行光线,如图3所示。即,在面板上的单个子像素发出的多个光线经过透镜后形成互相平行的光线,而各个子像素发出的光线经过透镜后可以以不同角度射入到眼睛。
图4是示出根据本公开一个实施例的显示装置的结构的截面示意图。例如,该显示装置可以为虚拟现实(VR)设备、增强现实(AR)设备或混合现实(Mixed Reality,简称为MR)设备。
如图4所示,该显示装置包括微透镜阵列20。该微透镜阵列20可以包括多个微透镜201至207。在一些实施例中,该多个微透镜的每一个的直径的范围可以为0.1毫米至3毫米。例如,每个微透镜的直径可以为1毫米或2毫米等。该微透镜可以包括:几何透镜、二元衍射透镜、全息平面透镜和超表面(Meta-Surface)透镜等中的一种或多种。
如图4所示,该显示装置还包括显示面板30。该显示面板30包括多个像素岛301至307。该多个像素岛301至307与该多个微透镜201至207一一对应地设置。每个像素岛包括多个子像素3002。每个像素岛的多个子像素发出的光通过对应的微透镜进入人眼并在人眼中形成像。在该多个像素岛中的至少两个像素岛通过对应的微透镜所成的像的区域相接。这实现了所成像的视场拼接。
需要说明的是,这里所述的“相接”是指一个像的区域的边界与另一个像的区域的边界接触,或者说,一个像的角度范围与另一个像的角度范围连接。例如,一个像的角度范围是(-1°,1°),另一个像的角度范围是(1°,3°),则这两个像的角度范围相接,或者说这两个像的区域相接。
还需要说明的是,成像区域相接的两个像素岛可以相邻,也可以不相邻,因此这两个像素岛的位置可以不受限制。另外,每个像素岛可以包含相同或者不同颜色的子像素。
在一些实施例中,所述多个微透镜的至少一部分微透镜的每一个微透镜在显示面板上的投影与该每一个微透镜所对应的像素岛至少部分重合。例如,如图4所示,每个微透镜在显示面板30上的投影与该每一个微透镜所对应的像素岛至少部分重合。
至此,提供了根据本公开一些实施例的显示装置。该显示装置包括微透镜阵列和显示面板。微透镜阵列包括多个微透镜。显示面板包括多个像素岛。该多个像素岛与该多个微透镜一一对应地设置。每个像素岛包括多个子像素。每个像素岛的多个子像素发出的光通过对应的微透镜进入人眼并在人眼中形成像。在该多个像素岛中的至少两个像素岛通过对应的微透镜所成的像的角度范围区域相接。这样实现了该显示装置的视场的拼接。而且,上述实施例采用了像素岛的设计,像素岛上的子像素大小不再受彩膜工艺的限制,这可以提高图像在视觉上的分辨率。
在一些实施例中,如图4所示,所述多个像素岛可以包括第一像素岛301和第二像素岛302。该第一像素岛301的中心和对应于该第一像素岛的微透镜201的中心之间的第一连线41与该第二像素岛302的中心和对应于该第二像素岛的微透镜202的中心之间的第二连线42不平行。需要说明的是,这里描述的“连线”并不一定是实际存在的连线,而是虚拟的连线。通过上述设计,便于将不同像素岛发出的光通过各自的微透镜从而进入同一人眼中成像。
在一些实施例中,如图4所示,每个像素岛位于相应的微透镜的焦点处。例如,所述多个像素岛位于所述多个微透镜的焦平面处。该焦平面为所述多个微透镜的焦点所处的同一平面。该实施例可以使得每个子像素发出的不同光经过透镜后进入眼睛,从而在眼睛中形成一个虚像,即每个子像素形成一个虚像,有利于不同虚像的拼接。
需要说明的是,每个微透镜与相应的像素岛的距离可以绝对地等于该每个微透镜的焦距,也可以不绝对地等于该每个微透镜的焦距。例如,该“等于”可以存在一定的误差(该误差可以根据实际情况或实际需要来确定),就如同在等于前面加上“基本上”的描述一样。也就是说,每个像素岛可以位于相应的微透镜的焦点处,也可以位于稍微偏离该焦点的位置处。
在一些实施例中,如图4所示,在多个像素岛中,处于视角为0度的像素岛(例如像素岛304)的中心和对应的微透镜(例如微透镜204)的中心的连线(例如连线44)垂直于显示面板30。处于视角不为0度的像素岛的中心和对应的微透镜的中心的连线不垂直于显示面板30。这里,“处于视角为0度的像素岛”是指人眼平视前方时所正对的像素岛,“处于视角不为0度的像素岛”是指除了处于视角为0度的像素岛之外的其他像素岛。
在一些实施例中,第一像素岛301中具有第一发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域与第二像素岛302中具有第二发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域重叠。第一发光颜色和第二发光颜色不同。这样实现了显示装置所成像的颜色的拼接。
需要说明的是,在该第一像素岛和第二像素岛中,每个像素岛中的子像素的颜色可以相同,也可以不同。还需要说明的是,该第一像素岛与该第二像素岛可以相邻,也可以不相邻。
例如,第一像素岛301中的子像素的颜色为红色,第二像素岛302中的子像素的颜色为绿色。这样可以实现红色和绿色的拼接。
在一些实施例中,还可以存在其他像素岛(例如第四像素岛304),该第四像素岛304包括具有第三发光颜色的子像素。该第三发光颜色不同于第一发光颜色和第二发光颜色。该第四像素岛304中具有第三发光颜色(例如蓝色)的子像素通过对应的微透镜所成像的区域与第一像素岛301中具有第一发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域也重叠。这样,第一像素岛301、第二像素岛302和第四像素岛304可以实现红色、绿色和蓝色的拼接。
在一些实施例中,如图4所示,所述多个像素岛还可以包括第三像素岛303。第一像素岛301通过对应的微透镜201所成像的区域和第三像素岛303通过对应的微透镜203所成像的区域交叠,且在第一像素岛301中的至少一个子像素的像素开口区域(图4中未示出,后面将描述)通过对应的微透镜201所成的像位于在第三像素岛303中相邻的子像素的像素开口区域通过对应的微透镜203所成的像之间。这样可以提升显示装置的视觉分辨率。
在相关技术中,透镜的焦距越短,透镜越具有较高的放大倍率,这导致显示装置的分辨率较低。而且受限于相关技术中显示面板的工艺制程精度(即有限的分辨率),这也导致大部分基于微透镜阵列成像的显示装置的显示分辨率不高,因而其实用性较差。而本公开的上述实施例的显示装置,由于使得一个像素岛的子像素的像素开口区域通过微透镜成的像位于另一个像素岛的相邻子像素的像素开口区域通过微透镜成的像之间,因此在视觉上提升了分辨率。
在一些实施例中,第一像素岛301包括第一子像素。该第一像素包括第一像素开口区域。第三像素岛303包括第二子像素和与该第二子像素相邻的第三子像素。该第二子像素包括第二像素开口区域,该第三子像素包括第三像素开口区域。该第一像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于第二像素开口区域和第三像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间。该第一像素开口区域通过对应的微透镜所成的像与第二像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间的距离为每个子像素的直径或边长的n分之一,且每个子像素的开口区域的直径或边长为每个子像素的直径或边长的n分之一,其中,n为所期望提升的显示分辨率的倍数。这样可以使得视觉上的分辨率提高n倍。
在一些实施例中,如图4所示,相邻的微透镜202之间具有空隙。例如,可以将微透镜阵列设置在透明基板(例如玻璃基板)上,并将使得相邻的微透镜不连接,这样可以使得相邻的微透镜之间具有空隙。这样有利于利用微透镜之间的空隙实现透视的效果(后面将详细描述)。这有利于将该显示装置应用为AR设备。
在另一些实施例中,相邻的微透镜202可以连接。这样可以使得相邻的微透镜202之间不具有空隙。
在一些实施例中,在每个像素岛内的多个子像素的发光颜色相同。即,每个像素岛发出一种颜色的光。例如,某个像素岛内的子像素均可以发出红光,另一个像素岛内的子像素均可以发出绿光,另一个像素岛内的子像素均可以发出蓝光等。
在一些实施例中,在每个像素岛内的多个子像素可以包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。例如,在每个像素岛内,可以按照RGB(红绿蓝)的排列方式排列红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。这样,每个像素岛所显示的图像本身就可以是彩色的图像,而不是单一色的图像。
因此,相比图3所示的结构,本公开实施例的显示装置的结构可以使得微透镜的口径变小。从透镜设计来看,相应的微透镜的焦距可以随之减小,从而使得器件可以更加轻薄化。另外,眼睛看到的同一虚像点,可以由不同微透镜下不同像素岛上的不同子像素共同合成,这在传统的单一透镜单一面板的结构中是无法实现的。这样可以将眼睛看到的同一虚像点的不同颜色组分(例如,红、绿、蓝),分别放到不同微透镜下的不同像素岛上。这样对于单一像素岛(例如包含N×M个子像素)而言,消除了颜色对于面板分辨率的削减或限制。这是因为三种颜色的多个子像素相比单一颜色的多个子像素会占用更多的空间,而且在OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)蒸镀等技术中,颜色的实现也会受到工艺的限制。再者,将眼睛看到的同一虚像点的不同组分,分别放到不同微透镜下的不同像素岛上,并且适当微调像素开口区域的位置,使得原本重合的同一虚像点相应错开适当的距离。通过调整这些虚像点错开的距离与排布方式,即可实现虚像面上等效像素数的增加,即分辨率的提升。
图5是示出根据一个实施例的基于微透镜阵列和像素岛的拼接原理示意图。
在图5中示出了眼睛100、瞳孔101、微透镜阵列20和显示面板30。该微透镜阵列可以包括透明基板210和在该透镜基板204上的多个微透镜202至206。例如,该透明基板210可以是单层结构也可以是多层结构。显示面板30可以包括多个像素岛P+2、P+1、P0、P-1和P-2。假设不同像素岛的对应子像素均能产生一束某一角度的光线(例如子像素的坐标
Figure BDA0002419403880000131
中θ和
Figure BDA0002419403880000132
均为0°),并且这些光线在进入眼睛瞳孔眼睛后产生重叠的同一虚像点(例如0°视场对应的无限远处的虚像点),此时看到的图像是没有提高分辨率的图像。这里,产生某一相同角度光线的像素岛上的子像素与微透镜的集合,可以等同于图3所示的相应的产生某一角度整束光线的某一子像素与单一(大)透镜的组合。而在本公开的实施例中,可以使得不同像素岛的对应子像素的像素开口区域错位,从而使得这些对应子像素产生的虚像点不重叠,从而提高所显示图像的分辨率。
图6A是示出根据本公开一个实施例的显示装置的结构的立体示意图。图6B是示出根据本公开一个实施例的显示装置的结构的截面示意图。
在如图6A和图6B所示的显示装置的结构示意图中,在所设计的视场范围内,需要对任一视场满足:对于显示图像为单色图像的情况或RGB(红绿蓝)三色子像素在同一像素岛上排布的情况,与瞳孔101对应的出瞳直径所对应的如图6A所示的柱体内,均至少平均有一个微透镜;或者,对于RGB三色子像素在不同像素岛上的情况,可以在如图所示的柱体内,均至少平均有三个微透镜(这样有可能实现显示图像的颜色拼接)。这样通过微透镜阵列的成像作用,将显示在不同像素岛上的子图像进行成像拼接,形成人眼视场中的完整画面,即实现了视场拼接。
由于眼睛的瞳孔在白天大约为3毫米,因此,可以使得微透镜的直径小于或等于3毫米,从而可以尽量使得上述柱体内至少平均有一个微透镜。例如,微透镜的直径的范围可以为0.1毫米至3毫米。
根据如前所述的基于微透镜阵列和像素岛的拼接显示原理,通过微透镜下对应子像素的像素开口区域的错位,可以实现单一微透镜与像素岛组合所不能实现的显示视角,从而通过拼接实现虚像面上等效的显示分辨率提升。
如图6A和6B所示的显示装置的结构示意图中,在所设计的视场范围内,需要对任一视场满足:对于显示图像为单色图像的情况或RGB三色子像素在同一像素岛上排布的情况,与瞳孔101对应的出瞳直径所对应的如图6A所示的柱体内,均至少平均有N×M个微透镜,其中,在微透镜阵列中,在一个方向上有N个微透镜,在另一个方向上有M个微透镜,N和M均为正整数;或者,对于RGB三色子像素在不同像素岛上的情况,可以在柱体内均至少平均有3×N×M个微透镜,最终可以实现N×M倍的分辨率提升。
在一些实施例中,基于微透镜阵列和像素岛的拼接显示原理还可以扩展到对颜色的拼接实现上。即,可以利用同一视场下不同微透镜下的等效子像素的颜色作为实现白像素的不同颜色分量。通过在虚像面上不同颜色子像素的像的复合来实现颜色的渲染。该方法可以减小在相关技术中的制造工艺(例如FMM(Fine Metal Mask,精细金属掩模)工艺)对OLED面板的分辨率的限制,实现OLED面板分辨率的提升。
本领域技术人员能够明白,对于非OLED的显示面板,比如LCD(Liquid CrystalDisplay,液晶显示屏)等,通过等效微透镜下分别对应不同颜色的像素岛的方式也可以明显提升显示的分辨率。
图7A是示出根据本公开一个实施例的微透镜和像素岛的结构的截面示意图。
如图7A所示,像素岛710包括多个子像素7002。在该像素岛710中,每个子像素7002的像素开口区域70022位于子像素的中心位置。每个子像素的像素开口区域发出的光经过微透镜702射入眼睛的瞳孔(图7A中未示出)。
图7B是示出根据本公开另一个实施例的微透镜和像素岛的结构的截面示意图。
如图7B所示,像素岛720包括多个子像素7002。在该像素岛720中,每个子像素7002的像素开口区域70022位于偏离子像素中心的位置。例如,如图7B所示,在每个子像素中,像素开口区域70022位于子像素中心的左侧。每个子像素的像素开口区域发出的光经过微透镜702'射入眼睛的瞳孔(图7B中未示出)。
图7C是示出根据本公开另一个实施例的微透镜和像素岛的结构的截面示意图。
如图7C所示,像素岛730包括多个子像素7002。在该像素岛730中,每个子像素7002的像素开口区域70022位于偏离子像素中心的位置。例如,如图7C所示,在每个子像素中,像素开口区域70022位于子像素中心的右侧。每个子像素的像素开口区域发出的光经过微透镜702"射入眼睛的瞳孔(图7C中未示出)。
根据如前所述的基于微透镜阵列和像素岛的拼接显示原理,通过在不同微透镜下对应子像素的像素开口区域所成的像的错位(如图7A、图7B和图7C所示),从而在显示时通过像的拼接实现虚像面上等效的显示分辨率提升。
在一些实施例中,所述多个像素岛具有相同的子像素阵列排布方式。例如,子像素阵列排布方式可以包括子像素阵列的排布形状和子像素的形状等。
图8是示出根据本公开一个实施例的像素岛的子像素阵列的排布示意图。
在一些实施例中,如图8所示,显示面板可以包括四个像素岛801、802、803和804。每个像素岛包括多个子像素8002。每个子像素8002包括像素开口区域80022。图8所示的每个像素岛的子像素阵列排布方式可以称为方格排布方式。
如图8所示,第一个像素岛801的每个子像素8002的像素开口区域位于子像素的中心位置。第二个像素岛802的每个子像素8002的像素开口区域位于每个子像素的边界中心位置。第三个像素岛803的每个子像素8002的像素开口区域位于每个子像素的其他的边界中心位置。第四个像素岛804的每个子像素8002的像素开口区域位于每个子像素的顶角位置。
这样,当利用这四个像素岛801至804显示图像时,每个像素岛会形成一个图像,因此,四个像素岛形成的四个图像经过拼接即可形成如图8所示的图像810。例如,该图像810可以是在虚像面上的像。从图8可以看出,图像810的分辨率明显高于每一个像素岛所显示的图像。因此,本公开实施例的显示装置可以提高图像在视觉上的分辨率。
图9是示出根据本公开另一个实施例的像素岛的子像素阵列的排布示意图。
在一些实施例中,如图9所示,显示面板可以包括三个像素岛901、902和903。每个像素岛包括多个子像素9002。每个子像素9002包括像素开口区域90022。图9所示的每个像素岛的子像素阵列排布方式可以称为六边形排布方式。
如图9所示,第一个像素岛901的每个子像素9002的像素开口区域90022位于为子像素的中心位置。第二个像素岛902的每个子像素9002的像素开口区域90022位于子像素的一个顶角位置。第三个像素岛903的每个子像素9002的像素开口区域90022位于子像素的另一个顶角位置。这里,一个顶角位置和子像素中心位置的连线与另一个顶角位置与子像素中心位置的连线成120°的夹角。
这样,当利用这三个像素岛901至903显示图像时,每个像素岛会形成一个图像,因此,三个像素岛形成的三个图像经过拼接即可形成如图9所示的图像910。例如,该图像910可以是在虚像面上的像。从图9可以看出,图像910的分辨率明显高于每一个像素岛所显示的图像。因此,本公开实施例的显示装置可以提高图像在视觉上的分辨率。
从图8和图9可以看出,一个像素岛(例如第一像素岛)通过对应的微透镜所成像的区域和另一个像素岛(例如,第三像素岛)通过对应的微透镜所成像的区域交叠,且在所述一个像素岛中的至少一个子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于在所述另一个像素岛中相邻的子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间。这样可以提升显示装置的视觉分辨率。
一般情况下,子像素阵列的六边形排布方式的视觉均匀度和等效分辨率分别高于子像素的方格排布方式的视觉均匀度和等效分辨率。另外,六边形排布方式也易于实现像素岛之间视场的无缝拼接。
需要说明的是,上述关于子像素阵列的方格排布方式和六边形排布方式仅是示例性的,本公开的实施例还可以采用其他排布方式。因此,本公开实施例的范围并不仅限于此。
在一些实施例中,微透镜阵列与像素岛的排布方式一致。子像素阵列的排布方式可以与像素岛的排布方式一致,也可以不一致。
图10是示出根据公开一个实施例的微透镜的坐标表示示意图。
在图10中,示出了眼睛100、瞳孔101、微透镜阵列20以及微透镜阵列20中的某个微透镜202i。θi为微透镜202i的中心与瞳孔101中心的连线与微透镜阵列20的整体光轴所成的夹角的角度,
Figure BDA0002419403880000171
为微透镜202i的中心与微透镜阵列中心的连线与微透镜阵列所在平面内的轴线方向(例如该轴线可以为x轴线。例如,该x轴线方向可以为水平方向)所成的夹角的角度,ri为微透镜202i的中心与微透镜阵列中心的连线的长度,der为微透镜阵列中心与瞳孔中心的距离。为了满足视场的拼接,单个微透镜202i的出光角度需在如图10所示的锥形范围内(即,微透镜中心和瞳孔边缘的连线形成的锥形)。这里有如下关系式:
ri=der*tan(θi)。 (2)
图11A是示出根据本公开一个实施例的子像素的像素开口区域的坐标表示示意图。
如图11A所示,在微透镜202i所对应的视场椎体范围内,在对相应的像素岛成像的过程中,需要形成角度为
Figure BDA0002419403880000181
的M×N子像素阵列,其中,
Figure BDA0002419403880000182
为子像素的像素开口区域的角度坐标。这里,m=1,2,3…,M,n=1,2,3,…,N,M和N为正整数。这里,θimn为像素岛1101i的某个子像素的像素开口区域30022imn的中心和微透镜202i的中心的连线与垂直于该像素岛1101i且通过该微透镜中心的直线之间的夹角的角度,
Figure BDA0002419403880000183
为该像素岛1101i的该子像素的像素开口区域中心与该像素岛中心的连线与该像素岛1101i所在平面内的坐标轴线方向(例如,可以定义该坐标轴线为像素岛所在平面内的x轴线。例如,该x轴线的方向可以为水平方向)所成的夹角的角度。如图11A所示,与微透镜的中心对应的像素岛面板上的位置501i(该位置501i为微透镜中心在对应的像素岛所在平面上的正投影。)的坐标为
Figure BDA0002419403880000184
此时θi为0°。由于微透镜中心在该位置501i的正上方(如图11A所示),因此可以认为该位置501i的坐标与微透镜中心的坐标相同。任意一个像素开口区域30022imn的坐标为
Figure BDA0002419403880000185
其中h为微透镜与像素岛的垂直距离。在一些实施例中,可以将角度阵列
Figure BDA0002419403880000186
设置为线性分布的阵列,也可以将其所对应的位置阵列(如上述坐标(3)所示)设置为线性分布的阵列。
图11B是示出根据本公开另一个实施例的子像素的像素开口区域的坐标表示示意图。
如图11B所示,在对相应的像素岛成像的过程中,需要形成角度为
Figure BDA0002419403880000187
的M×N子像素阵列,其中,
Figure BDA0002419403880000188
为子像素的像素开口区域的角度坐标。这里,m=1,2,3…,M,n=1,2,3,…,N,M和N为正整数。这里,θjmn为像素岛1102j的某个子像素的像素开口区域30022jmn的中心和微透镜202j中心的连线与垂直于该像素岛1102j且通过该微透镜中心的直线之间的夹角的角度,
Figure BDA0002419403880000189
为该像素岛1102j的该子像素的像素开口区域中心与该像素岛中心的连线与该像素岛1102j所在平面内的坐标轴线方向(例如,可以定义该坐标轴线为像素岛所在平面内的x轴线。例如,该x轴线的方向可以为水平方向)所成的夹角的角度。如图11B所示,与微透镜的中心对应的像素岛面板上的位置501j(该位置501j为微透镜中心在对应的像素岛所在平面上的正投影)的坐标为
Figure BDA0002419403880000191
其中,
Figure BDA0002419403880000192
为微透镜202j的中心与微透镜阵列中心的连线与微透镜阵列所在平面内的坐标轴线方向(例如该坐标轴线可以为x轴线。例如,该x轴线方向可以为水平方向)所成的夹角的角度,rj为微透镜202j的中心与微透镜阵列中心的连线的长度,θj为微透镜202j的中心和瞳孔中心的连线与微透镜阵列的整体光轴所成的夹角的角度,这里假设θj为0°。由于微透镜中心在该位置501j的正上方(如图11B所示),因此可以认为该位置501j的坐标与微透镜中心的坐标相同。任意一个像素开口区域30022jmn的坐标为
Figure BDA0002419403880000193
其中h为微透镜与像素岛的垂直距离。在一些实施例中,可以将角度阵列
Figure BDA0002419403880000194
设置为线性分布的阵列,也可以将其所对应的位置阵列(如上述坐标(4)所示)设置为线性分布的阵列。
在一些实施例中,可以根据坐标(4)和坐标(3)来得到相应的子像素的像素开口区域的偏移量。例如,在水平方向(例如xy坐标系的x方向)上,子像素的像素开口区域30022jmn相对30022imn的偏移量为
Figure BDA0002419403880000195
在竖直方向(例如xy坐标系的y方向)上,子像素的像素开口区域30022jmn相对30022imn的偏移量为
Figure BDA0002419403880000196
在一些实施例中,当需要实现微透镜202i与微透镜202j的视角拼接时,可以使得子像素的像素开口区域
Figure BDA0002419403880000197
的虚像与子像素的像素开口区域
Figure BDA0002419403880000198
的虚像的边界相接。在这样的情况下,可以结合前面所述的坐标公式(3)和(4)即可得到其他子像素的像素开口区域的位置,从而可以得到与微透镜202i对应的像素岛的位置以及与微透镜202j对应的像素岛的位置。
在一些实施例中,当需要实现微透镜202i与微透镜202j各自对应的所形成的虚像的色彩拼接时,可以使得子像素的像素开口区域
Figure BDA0002419403880000201
的像与子像素的像素开口区域
Figure BDA0002419403880000202
的像重叠。在另一些实施例中,可以通过使得子像素的像素开口区域
Figure BDA0002419403880000203
的虚像与子像素的像素开口区域
Figure BDA0002419403880000204
的虚像相靠近,也可以实现虚像色彩的拼接。
在一些实施例中,可以使得子像素的像素开口区域
Figure BDA0002419403880000205
的虚像与子像素的像素开口区域
Figure BDA0002419403880000206
的虚像错位,从而实现微透镜202i与微透镜202j各自对应的所形成的虚像的分辨率提升。例如,在某个像素岛的相邻子像素的虚像的空隙中填充其他像素岛的子像素的虚像,这样实现显示图像时视觉上的分辨率的提升。在一些实施例中,在子像素的角度空间中,可以使得每相邻子像素之间的距离相等,这样可以提高显示效果。
图12A是示出根据本公开一个实施例的显示装置进行视场拼接的原理图。图12A示出了微透镜阵列20、显示面板30、眼睛100和瞳孔101。
如图12A所示,显示面板30包括五个像素岛,这五个像素通过微透镜阵列20中的各自对应的微透镜后在眼睛100形成像。这些像的角度范围(或者区域)分别为(θ1~θ2)、(θ0+~θ1)、(θ0-~θ0+)、(θ-1~θ0-)和(θ-2~θ-1)。这些角度范围也即为不同像素岛的视场角度(仅示意性地示出了θ方向)。这样实现了不同像的角度范围的相接,从而实现视场拼接。
图12B是示出根据本公开一个实施例的显示装置进行颜色拼接的原理图。图12B示出了微透镜阵列20、显示面板30、眼睛100和瞳孔101。
如图12B所示,在显示面板30中,每相邻的三个像素岛为一组像素岛。在每组像素岛中的三个像素岛分别为发光颜色为红色的像素岛、发光颜色为绿色的像素岛和发光颜色为蓝色的像素岛。在每组像素岛中的三个像素岛的视场角度(仅示意性地示出了θ方向)是相同的。即,每组像素岛中的三个像素岛的所成像的角度范围是相同的。例如,第一组像素岛中的三个像素岛的像的角度范围为(θ0+~θ1),第二组像素岛中的三个像素岛的像的角度范围为(θ0-~θ0+),第三组像素岛中的三个像素岛的像的角度范围为(θ-1~θ0-)。这三组像素岛实现了视场拼接。而在每组像素岛内,不同颜色的像素岛的子像素的像可以重叠,从而实现像的颜色的拼接。
在一些实施例中,在每组像素岛中,三个像素岛可以按照RGB排布,也可以是其他排布方式。处于同一角度范围内的R、G、B像素岛相对于各自微透镜的位置是相同的,这三个像素岛发出光束打入人眼的角度分布也是相同的。
图12C是示出根据本公开一个实施例的显示装置提升分辨率的原理图。图12C示出了微透镜阵列20、显示面板30、眼睛100和瞳孔101。
如图12C所示,可以将显示面板30上的像素岛分成三组。第一组像素岛对应的视场范围(即像的角度范围或区域)为(θ0+~θ1),第二组像素岛对应的视场范围为(θ0-~θ0+),第三组像素岛对应的视场范围为(θ-1~θ0-),这里仅示意性地示出了θ方向。这三组像素岛实现了视场拼接。每组像素岛具有三个像素岛。例如,第一组像素岛中的三个像素岛对应的像的角度范围为(θ0+p/3~θ1p/3)、(θ0+~θ1)和(θ0+p/3~θ1p/3),第二组像素岛中的三个像素岛对应的像的角度范围为(θ0-p/3~θ0+p/3)、(θ0-~θ0+)和(θ0-p/3~θ0+p/3),第三组像素岛中的三个像素岛对应的像的角度范围为(θ-1p/3~θ0-p/3)、(θ-1~θ0-)和(θ-1p/3~θ0-p/3),其中,θp为单一子像素对应的角度范围。
这里,处于同一角度范围内的用于分辨率提升的像素岛(即处于同一组的像素岛)相对于各自透镜的位置大体是相同的,而且处于同一角度范围内的像素岛发出的光束经过微透镜后进入眼睛100的角度分布也大体是相同的。但是,为了实现分辨率提升,处于同一角度范围内的不同像素岛内的像素开口区域进行了像素级的错位移动。
以图12C中对应(θ0-~θ0+)角度范围的像素岛为例,由于固有的子像素尺寸,子像素在对应的视场内角度的间隔为单个子像素对应的角度范围θp。如果想把角度分辨率(即视觉分辨率)提升到θp/3,除了将子像素尺寸缩小至原来的1/3,还可以如图12C所示,在角度范围为(θ0-~θ0+)的像素岛附近增加两个像素岛。与原像素岛不同的是,新增加的两个像素岛的子像素的像素开口区域相比原像素岛的对应子像素的像素开口区域分别向相反的方向错位移动了1/3的子像素尺寸(例如,直径或边长)。相应的,这两个像素岛所对应的角度范围分别在(θ0-~θ0+)基础上向相反的方向错位移动1/3子像素尺寸所对应的角度范围,即θp/3。因此,这两个像素岛所对应的角度范围分别为(θ0-p/3~θ0+p/3)和(θ0-p/3~θ0+p/3)。由于这三个像素岛的光线是同时进入人眼的,就相当于将角度分辨率(视觉分辨率)提升到原来的3倍。因此,实现了视觉分辨率的提升。
图13是示出根据本公开一个实施例的瞳孔与微透镜阵列的关系示意图。图13示出了微透镜阵列20和瞳孔101。
若需要实现单色视场拼接,则瞳孔内单视场透镜数(人眼朝向某一视场方向注视时,对应的面板上的瞳孔投影内透镜数)大于或等于1。
若需要实现三种颜色的拼接,则瞳孔对应的微透镜数至少为三个。
若需要实现M*N倍分辨率的提升,则瞳孔对应的微透镜数至少为M*N个,其中,M和N分别为两个正交方向上的倍数。
若需要同时实现视场拼接、颜色拼接和分辨率提升,则瞳孔对应的微透镜数至少为3*M*N个,其中,3表示三种颜色。图14是示出根据本公开一个实施例的显示装置实现颜色拼接的示意图。
例如,如图14所示,像素岛1410的所有子像素为红色子像素,像素岛1410'的所有子像素为绿色子像素,像素岛1410"的所有子像素为蓝色子像素。在显示图像时,这三个像素岛的各自的子像素的像素开口区域发出的光经过各自对应的微透镜后进入眼睛形成的虚像重叠,从而形成图像1420,这样实现了图像1420的颜色的拼接。
图15是示出根据本公开另一个实施例的显示装置的结构截面示意图。
如图13所示,该显示装置包括微透镜阵列20和显示面板30。该微透镜阵列20可以包括多个微透镜201至207和透明基板(例如玻璃基板或塑料基板等)210。该多个微透镜201至207在该透明基板210的一侧且在该透明基板210上。该显示面板30在透明基板210的远离该多个微透镜的一侧。显示面板30可以包括基础结构层320和多个像素岛301至307。该多个像素岛301至307在该基础结构层320上,且该多个像素岛在该基础结构层320与透明基板210之间。例如,该基础结构层320可以为基板。另外,图15还示出了眼睛100、瞳孔101和虚像平面1530。
在一些实施例中,如图15所示,所述多个微透镜201至207的轴线方向汇聚在同一区域,该区域的面积与瞳孔的面积相等。该微透镜阵列可以为自由曲面渐变的微透镜阵列。这样,可以增大视场,从而增大所显示图像的虚像。
例如,如图15所示,上述多个微透镜201至207的轴线方向可以汇聚在同一点。这样可以更加有利于显示图像的拼接。
在一些实施例中,如图15所示,相邻的微透镜之间具有空隙。这样有利于利用微透镜之间的空隙实现透视的效果。这有利于将该显示装置应用为AR设备。
图16是示出根据本公开一个实施例的用于显示装置的显示方法的流程图。该显示装置包括微透镜阵列和显示面板。微透镜阵列包括多个微透镜。显示面板包括多个像素岛。该多个像素岛与该多个微透镜一一对应地设置。每个像素岛包括多个子像素。每个像素岛的多个子像素发出的光通过对应的微透镜进入人眼并在人眼中形成像。在该多个像素岛中的至少两个像素岛通过对应的微透镜所成的像的区域相接。如图16所示,该显示方法可以包括步骤S1602至S1604。
在步骤S1602,至少两个像素岛接收至少两组子像素数据,其中,该至少两个像素岛与该至少两组子像素数据一一对应。
在步骤S1604,至少两个像素岛根据至少两组子像素数据显示至少两个画面,并在视觉上将该至少两个画面拼接。
至此,提供了根据本公开一些实施例的显示方法。在该显示方法中,通过将至少两个像素岛根据至少两组子像素数据所显示的至少两个画面拼接,从而实现了显示装置在显示画面时的视场拼接。
在一些实施例中,所述多个像素岛包括第一像素岛和第二像素岛。该第一像素岛中具有第一发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域与该第二像素岛中具有第二发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域重叠。该第一发光颜色和第二发光颜色不同。所述显示方法还可以包括:第一像素岛接收第一组子像素数据,并且第二像素岛接收第二组子像素数据;以及第一像素岛根据第一组子像素数据显示具有第一发光颜色的第一画面,并且第二像素岛根据第二组子像素数据显示具有第二发光颜色的第二画面。该第一画面与该第二画面重叠以调节画面颜色。这样实现了显示装置在现实画面时的颜色的拼接。
在一些实施例中,所述多个像素岛包括第一像素岛和第三像素岛。第一像素岛通过对应的微透镜所成像的区域和第三像素岛通过对应的微透镜所成像的区域交叠,且在第一像素岛中的至少一个子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于在第三像素岛中相邻的子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间。所述显示方法还可以包括:第一像素岛接收第一组子像素数据,并且第三像素岛接收第三组子像素数据;以及第一像素岛根据第一组子像素数据显示第一画面,并且第三像素岛根据第三组子像素数据显示第三画面。该第一画面与该第三画面交叠以提升视觉分辨率。这样显示装置在现实画面时可以提升画面的视觉分辨率。
至此,已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (18)

1.一种显示装置,包括:
微透镜阵列,包括多个微透镜;和
显示面板,包括多个像素岛,所述多个像素岛与所述多个微透镜一一对应地设置,每个像素岛包括多个子像素,每个像素岛的多个子像素发出的光通过对应的微透镜进入人眼并在人眼中形成像,其中,在所述多个像素岛中的至少两个像素岛通过对应的微透镜所成的像的区域相接;
所述多个像素岛包括第一像素岛和第三像素岛,所述第一像素岛通过对应的微透镜所成像的区域和所述第三像素岛通过对应的微透镜所成像的区域交叠,且在所述第一像素岛中的至少一个子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于在所述第三像素岛中相邻的子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述多个像素岛还包括第二像素岛,
所述第一像素岛的中心和对应于所述第一像素岛的微透镜的中心之间的第一连线与所述第二像素岛的中心和对应于所述第二像素岛的微透镜的中心之间的第二连线不平行。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
在所述多个像素岛中,处于视角为0度的像素岛的中心和对应的微透镜的中心的连线垂直于所述显示面板,处于视角不为0度的像素岛的中心和对应的微透镜的中心的连线不垂直于所述显示面板。
4.根据权利要求2所述的显示装置,其中,
所述第一像素岛中具有第一发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域与所述第二像素岛中具有第二发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域重叠,其中,所述第一发光颜色和所述第二发光颜色不同。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
所述第一像素岛包括第一子像素,所述第一像素包括第一像素开口区域;所述第三像素岛包括第二子像素和与所述第二子像素相邻的第三子像素,所述第二子像素包括第二像素开口区域,所述第三子像素包括第三像素开口区域,所述第一像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于所述第二像素开口区域和所述第三像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间;
其中,所述第一像素开口区域通过对应的微透镜所成的像与所述第二像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间的距离为每个子像素的直径或边长的n分之一,且每个子像素的开口区域的直径或边长为每个子像素的直径或边长的n分之一,其中,n为所期望提升的显示分辨率的倍数。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其中,
所述多个微透镜的至少一部分微透镜的每一个微透镜在显示面板上的投影与所述每一个微透镜所对应的像素岛至少部分重合。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其中,
每个像素岛位于相应的微透镜的焦点处。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
在每个像素岛内的所述多个子像素的发光颜色相同。
9.根据权利要求1所述的显示装置,其中,
在每个像素岛内的所述多个子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
10.根据权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其中,
所述多个像素岛具有相同的子像素阵列排布方式。
11.根据权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其中,
所述微透镜阵列还包括透明基板,其中,所述多个微透镜在所述透明基板的一侧且在所述透明基板上,所述显示面板在所述透明基板的远离所述多个微透镜的一侧。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其中,
所述显示面板还包括基础结构层,其中,所述多个像素岛在所述基础结构层上,且所述多个像素岛在所述基础结构层与所述透明基板之间。
13.根据权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其中,
所述多个微透镜的每一个的直径的范围为0.1毫米至3毫米。
14.根据权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其中,
所述多个微透镜的轴线方向汇聚在同一区域,所述区域的面积与瞳孔的面积相等。
15.根据权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其中,
相邻的微透镜之间具有空隙。
16.根据权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其中,
所述显示装置为虚拟现实设备、增强现实设备或混合现实设备。
17.一种用于显示装置的显示方法,所述显示装置包括:微透镜阵列,包括多个微透镜;和显示面板,包括多个像素岛,所述多个像素岛与所述多个微透镜一一对应地设置,每个像素岛包括多个子像素,每个像素岛的多个子像素发出的光通过对应的微透镜进入人眼并在人眼中形成像,其中,在所述多个像素岛中的至少两个像素岛通过对应的微透镜所成的像的区域相接;
所述显示方法包括:
所述至少两个像素岛接收至少两组子像素数据,其中,所述至少两个像素岛与所述至少两组子像素数据一一对应;以及
所述至少两个像素岛根据所述至少两组子像素数据显示至少两个画面,并在视觉上将所述至少两个画面拼接;
其中,所述多个像素岛包括第一像素岛和第三像素岛,所述第一像素岛通过对应的微透镜所成像的区域和所述第三像素岛通过对应的微透镜所成像的区域交叠,且在所述第一像素岛中的至少一个子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像位于在所述第三像素岛中相邻的子像素的像素开口区域通过对应的微透镜所成的像之间;
所述显示方法还包括:
所述第一像素岛接收第一组子像素数据,并且所述第三像素岛接收第三组子像素数据;以及
所述第一像素岛根据所述第一组子像素数据显示第一画面,并且所述第三像素岛根据所述第三组子像素数据显示第三画面,其中,所述第一画面与所述第三画面交叠以提升视觉分辨率。
18.根据权利要求17所述的显示方法,其中,
所述多个像素岛包括第一像素岛和第二像素岛,所述第一像素岛中具有第一发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域与所述第二像素岛中具有第二发光颜色的子像素通过对应的微透镜所成像的区域重叠,其中,所述第一发光颜色和所述第二发光颜色不同;
所述显示方法还包括:
所述第一像素岛接收第一组子像素数据,并且所述第二像素岛接收第二组子像素数据;以及
所述第一像素岛根据所述第一组子像素数据显示具有所述第一发光颜色的第一画面,并且所述第二像素岛根据所述第二组子像素数据显示具有所述第二发光颜色的第二画面,其中,所述第一画面与所述第二画面重叠以调节画面颜色。
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