本實用新型涉及顯示
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種虛擬曲面顯示面板及顯示裝置。
背景技術(shù)：
：曲面顯示屏更能滿足人們的視覺感受，使用曲面顯示，可以讓用戶的視覺體驗更加舒適，畫面臨場感更逼真，可帶來較佳的沉浸式效果?，F(xiàn)有技術(shù)為了實現(xiàn)曲面顯示，通常通過對平面顯示面板進(jìn)行物理機(jī)械彎曲而形成曲面顯示面板，但這種實現(xiàn)曲面顯示的方式由于邊緣場的變形，會造成顯示面板的漏光以及色彩顯示異常等問題。另外，現(xiàn)有技術(shù)為了實現(xiàn)曲面顯示，顯示面板內(nèi)部的諸多模組都得有柔性的設(shè)計，這樣產(chǎn)品的良率較低，相應(yīng)的產(chǎn)品的成本較高。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本實用新型實施例提供了一種虛擬曲面顯示面板及顯示裝置，用以在平面顯示上顯示出虛擬曲面的畫面效果。因此，本實用新型實施例提供了一種虛擬曲面顯示面板，包括：具有呈矩陣排布的多個像素單元的平面顯示面板，以及用于使各所述像素單元的成像形成的圖像在空間呈一曲面的微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列；其中，所述微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列包括呈陣列排布的多個微納米光柵結(jié)構(gòu)；各所述微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度以相對于所述顯示面豎直的中心對稱軸呈對稱分布，且位于所述中心對稱軸同一側(cè)的各所述微納米光柵結(jié)構(gòu)中與所述中心對稱軸距離相等的各所述微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度相同，與所述中心對稱軸距離不等的各所述微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度互不相等。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度隨著所述微納米光柵結(jié)構(gòu)與所述中心對稱軸距離的增大而依次遞增。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度隨著光柵周期的增大而增大。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所述平面顯示面板中的一個子像素單元與所述微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列中的一個微納米光柵結(jié)構(gòu)分別一一對應(yīng)；或，所述平面顯示面板中的一個像素單元與所述微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列中的一個微納米光柵結(jié)構(gòu)分別一一對應(yīng)。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各所述微納米光柵結(jié)構(gòu)包括：緊密排列的存在不同高度的多個光柵臺階。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，一個所述微納米光柵結(jié)構(gòu)包含的所述光柵臺階的數(shù)量為3-100。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所述微納米光柵結(jié)構(gòu)中對應(yīng)于不同子像素單元的各光柵臺階之間的位相差為π7/6-π3/2。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所述光柵臺階高度范圍在0-10μm。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，在各所述微納米光柵結(jié)構(gòu)中，每高度最鄰近的兩個所述光柵臺階之間的高度差范圍在10nm-10μm。在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所述平面顯示面板為液晶顯示面板、電致發(fā)光顯示面板、等離子顯示面板或電子紙中的任意一種。另一方面，本實用新型實施例還提供了一種顯示裝置，包括本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板。本實用新型實施例的有益效果包括：本實用新型實施例提供的一種虛擬曲面顯示面板及顯示裝置，利用微納米光柵結(jié)構(gòu)的分光原理，將各微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度設(shè)計成相對于顯示面豎直的中心對稱軸呈對稱分布，且位于中心對稱軸同一側(cè)的各微納米光柵結(jié)構(gòu)中與中心對稱軸距離相等的各微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度相同，與中心對稱軸距離不等的各微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度互不相等，通過調(diào)整各微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度從而使平面顯示面板中各像素單元所成像的像距不同，調(diào)整為成像形成的圖像在空間呈一曲面，實現(xiàn)了在平面顯示上顯示虛擬曲面的畫面效果，增強(qiáng)了觀看的視覺沖擊效果。附圖說明圖1為本實用新型實施例提供的虛擬曲面顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為微納米光柵結(jié)構(gòu)各級衍射的原理示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的虛擬曲面顯示面板中采用三階光柵的原理示意圖；圖4a至圖4d分別為本實用新型實施例提供的虛擬曲面顯示面板在應(yīng)用于液晶顯示面板時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型實施例提供的虛擬曲面顯示面板在應(yīng)用于電致發(fā)光顯示面板時的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖，對本實用新型實施例提供的虛擬曲面顯示面板及顯示裝置的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。附圖中各部件的形狀和大小不反映虛擬曲面顯示面板的真實比例，目的只是示意說明本
實用新型內(nèi)容。本實用新型實施例提供了一種虛擬曲面顯示面板，如圖1所示，包括：具有呈矩陣排布的多個像素單元的平面顯示面板100，以及用于使各像素單元的成像形成的圖像在空間呈一曲面的微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200；其中，微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200包括呈陣列排布的多個微納米光柵結(jié)構(gòu)210；各微納米光柵結(jié)構(gòu)210的成像高度以相對于顯示面豎直的中心對稱軸呈對稱分布，且位于中心對稱軸同一側(cè)的各微納米光柵結(jié)構(gòu)210中與中心對稱軸距離相等的各微納米光柵結(jié)構(gòu)210的成像高度相同，與中心對稱軸距離不等的各微納米光柵結(jié)構(gòu)210的成像高度互不相等。其中，中心對稱軸指的是在顯示面上的豎直方向的軸線，該中心對稱軸一般會將顯示面分為左右對稱的兩個區(qū)域，例如在圖1中成像高度為Z4的微納米光柵結(jié)構(gòu)210所在位置為中心對稱軸的位置。成像高度指的是：當(dāng)一束平面波入射到一周期性的光柵結(jié)構(gòu)時，該光柵結(jié)構(gòu)的成像會在固定的距離周期性的出現(xiàn)，這個距離稱為成像高度。在具體實施時，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中并不限定微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200的設(shè)置位置。具體地，微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200可以設(shè)置于平面顯示面板100的外部，例如圖4a和圖5所示設(shè)置在平面顯示面板100的出光面，或者如圖4b所示設(shè)置在平面顯示面板100與背光模組006之間；微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200也可以如圖4c和圖4d所示設(shè)置于平面顯示面板100的內(nèi)部，在此不做限定。并且，微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200可以如圖4a和圖4c所示正向設(shè)置，也可以如圖4b和圖4d所示反向設(shè)置，在此不做限定。本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板，利用微納米光柵結(jié)構(gòu)210的泰伯衍射效應(yīng)，通過調(diào)整各微納米光柵結(jié)構(gòu)210的成像高度從而使平面顯示面板100中各像素單元所成像的像距不同，調(diào)整為成像形成的圖像在空間呈一曲面排布，實現(xiàn)了在平面顯示上顯示虛擬曲面的畫面效果，增強(qiáng)了觀看的視覺沖擊效果。在具體實施時，為了能夠達(dá)到較佳的曲面顯示效果，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，如圖1所示，各微納米光柵結(jié)構(gòu)210的成像高度Z隨著微納米光柵結(jié)構(gòu)210與中心對稱軸距離的增大而依次遞增。即在圖1中以成像高度為Z4的微納米光柵結(jié)構(gòu)210作為中心對稱軸，Z4<Z3<Z2<Z1。具體地，根據(jù)微納米光柵結(jié)構(gòu)210的成像高度原理，微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度Z與入射光波長λ和光柵周期α有關(guān)，如下公式：其中，光柵周期指的是一個微納米光柵結(jié)構(gòu)到相鄰的下一個微納米光柵結(jié)構(gòu)的距離。根據(jù)上述公式可知，在入射光波長λ一定的情況下，光柵周期α越大，成像高度Z越高。在上述虛擬曲面顯示面板中，微納米光柵結(jié)構(gòu)210與周圍介質(zhì)的折射率一定，對于特定的波長，各微納米光柵結(jié)構(gòu)210的成像高度Z隨著光柵周期α的增大而增大。因此，可以在微納米光柵結(jié)構(gòu)210的衍射效應(yīng)允許的范圍內(nèi)通過設(shè)置不同的微納米光柵結(jié)構(gòu)210的光柵周期α，來確定各微納米光柵結(jié)構(gòu)210不同的成像高度Z。在具體實施時，可以根據(jù)需要實現(xiàn)的曲面效果即曲率半徑，具體設(shè)計每個像素單元的成像位置，之后利用微納米光柵結(jié)構(gòu)的衍射和干涉效應(yīng)，通過設(shè)計微納米光柵結(jié)構(gòu)的參數(shù)，該參數(shù)包括：光柵周期，光柵臺階數(shù)，光柵臺階之間最小高度差，光柵臺階與周圍介質(zhì)的折射率差，使每個像素單元在空間的成像高度不同，從而來實現(xiàn)平板顯示的曲面化。例如表1中示出了不同長寬比的平面顯示面板在不同曲率半徑R下的下壓量，下壓量指的是平面顯示面板在物理彎曲時邊緣與中心之間的高度差。表1根據(jù)上表可知，在曲率半徑一定時，可以確定得到每個像素單元所需的下壓量，從而得到每個像素單元所對應(yīng)的微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度Z。在具體實施時，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，平面顯示面板100中的一個子像素單元R、G或B可以與微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200中的一個微納米光柵結(jié)構(gòu)210分別一一對應(yīng)；或者，優(yōu)選地，如圖1所示，平面顯示面板100中的一個像素單元RGB與微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200中的一個微納米光柵結(jié)構(gòu)210分別一一對應(yīng)。下面均是以一個微納米光柵結(jié)構(gòu)210對應(yīng)一個像素單元RGB為例進(jìn)行說明。在具體實施時，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，如圖1所示，各微納米光柵結(jié)構(gòu)210是由緊密排列的存在不同高度的多個光柵臺階組成。值得注意的是，組成一個微納米光柵結(jié)構(gòu)210的各光柵臺階中，可以存在高度相同的光柵臺階，且相鄰的兩個光柵臺階的高度并不一定不同，可以存在高度一致的情況。并且，可能存在光柵臺階的高度為0的情況。具體地，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，可以通過調(diào)節(jié)各光柵臺階之間的高度，利用光柵臺階的干涉，如圖2所示，實現(xiàn)微納米光柵結(jié)構(gòu)對于0級衍射和1級衍射強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。例如利用相消干涉公式：h(n1–n0)＝mλ/2，即λ＝2h(n1–n0)/m可知，當(dāng)m＝1，3，5……時，0級衍射出現(xiàn)在透射谷，±1級衍射出現(xiàn)在透射峰。利用相長干涉公式：h(n1–n0)＝mλ，即λ＝h(n1–n0)/m可知，當(dāng)m＝1，2，3……時，0級衍射出現(xiàn)在透射峰，±1級衍射出現(xiàn)在透射谷。其中，h為光柵臺階的高度，n1為光柵臺階的折射率，n0為空氣的折射率。在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，一般選用m＝1，3，5……使0級衍射出現(xiàn)在透射谷，±1級衍射出現(xiàn)在透射峰，以便利用最容易實現(xiàn)的±1級衍射的干涉相長，0級衍射干涉相消，來達(dá)到分光的目的。并且，還可以利用微納米光柵結(jié)構(gòu)的衍射和干涉效應(yīng)，設(shè)計不同光柵臺階的高度，來實現(xiàn)對衍射光線的控制，在達(dá)到分光目的的同時，保證一個像素單元RGB中各子像素單元R、G或B出射的單色光即成像在同一個高度。具體地，單個光柵臺階的位相：當(dāng)子像素單元R、G或B所對應(yīng)的光柵臺階的位相差相同時，分光出來的子像素單元R、G或B會成像在相同的高度，即當(dāng)ε＝(n1-n0)h/λ為常數(shù)時，子像素單元R、G或B會成像在相同的高度。且結(jié)合λ＝2h(n1–n0)/m，當(dāng)m＝1，3，5……時，0級衍射出現(xiàn)在透射谷，1級衍射出現(xiàn)在透射峰，可得ε＝m/2，m為奇數(shù)時，可以分光且子像素單元R、G或B會成像在同一個高度。在具體實施時，為了使微納米光柵結(jié)構(gòu)達(dá)到較佳的分光效果，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，通過模擬和優(yōu)化可知，微納米光柵結(jié)構(gòu)210中對應(yīng)于不同子像素單元的各光柵臺階之間的位相差為π7/6-π3/2為佳。其中，當(dāng)m＝1/3，相位差為π4/3時，分光效果最佳。在具體實施時，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，一個微納米光柵結(jié)構(gòu)包含的光柵臺階的數(shù)量一般控制在3-100為佳。下面以光柵臺階數(shù)量為3，即微納米光柵結(jié)構(gòu)為三階光柵為例進(jìn)行說明，如圖3所示，一個光柵臺階對應(yīng)一個子像素單元R、G或B，此時，若令相位差為π4/3，n1＝n，n0＝1，帶入以上公式得到如下公式：2πλr(n-1)(h1-h3)=2m1,rπ+4π32πλg(n-1)(h1-h3)=2m1,gπ2πλb(n-1)(h1-h3)=2m1,bπ-4π32πλr(n-1)(h2-h3)=2m2,rπ2πλg(n-1)(h2-h3)=2m2,gπ+4π32πλb(n-1)(h2-h3)=2m2,bπ-4π3]]>令λr＝630nm，λg＝540nm，λb＝450nm，可以推導(dǎo)出三個光柵臺階的高度差h1-h3＝2.05μm，h2-h3＝3.72μm；取h3＝0時，可得h1＝2.05，h2＝3.72。當(dāng)一個光柵結(jié)構(gòu)包含的光柵臺階多于三個，且一個光柵結(jié)構(gòu)對應(yīng)一個像素單元時，所有的光柵臺階會根據(jù)子像素進(jìn)行分區(qū)，一部分區(qū)域?qū)?yīng)紅色子像素單元，一部分區(qū)域?qū)?yīng)藍(lán)色子像素單元，一部分區(qū)域?qū)?yīng)綠色子像素單元。具體實施時，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各光柵臺階高度范圍在0-10μm為佳。在具體實施時，在本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，在各微納米光柵結(jié)構(gòu)210中，每高度最鄰近的兩個光柵臺階之間的高度差范圍在10nm-10μm為佳。在具體實施時，本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中并不限定平面顯示面板100的類型，具體可以為液晶顯示面板、電致發(fā)光顯示面板、等離子顯示面板或電子紙中的任意一種。在圖4a至圖4d中是以平面顯示面板100為液晶顯示面板為例進(jìn)行說明，其中，液晶顯示面板包括：相對而置的上基板001和下基板002，在上基板001和下基板002之間的液晶層003，貼附在上基板001之上的上偏光片004，以及貼附在下基板002下方的下偏光片005，并且，一般還包括設(shè)置在下偏光片005下方的背光模組006。上偏光片004一側(cè)作為液晶顯示面板的顯示面即出光面，微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200可以設(shè)置在上偏光片004之上，背光模組006發(fā)出的光線經(jīng)過液晶層003的調(diào)制后從上偏光片004的一側(cè)出射，經(jīng)過微納米光柵結(jié)構(gòu)陣列200中具有不同成像高度的微納米光柵結(jié)構(gòu)210的衍射后成像。在圖5中是以平面顯示面板100為電致發(fā)光顯示面板為例進(jìn)行說明，其中，電致發(fā)光顯示面板包括：設(shè)置在背板007上的陽極008、發(fā)光層009、陰極010和蓋板011等部件?；谕粚嵱眯滦蜆?gòu)思，本實用新型實施例還提供了一種顯示裝置，包括本實用新型實施例提供的上述虛擬曲面顯示面板，該顯示裝置可以為：手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。該顯示裝置的實施可以參見上述虛擬曲面顯示面板的實施例，重復(fù)之處不再贅述。本實用新型實施例提供的一種虛擬曲面顯示面板及顯示裝置，利用微納米光柵結(jié)構(gòu)的分光原理，將各微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度設(shè)計成相對于顯示面豎直的中心對稱軸呈對稱分布，且位于中心對稱軸同一側(cè)的各微納米光柵結(jié)構(gòu)中與中心對稱軸距離相等的各微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度相同，與中心對稱軸距離不等的各微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度互不相等，通過調(diào)整各微納米光柵結(jié)構(gòu)的成像高度從而使平面顯示面板中各像素單元所成像的像距不同，調(diào)整為成像形成的圖像在空間呈一曲面，實現(xiàn)了在平面顯示上顯示虛擬曲面的畫面效果，增強(qiáng)了觀看的視覺沖擊效果。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3