一種虛擬曲面顯示面板及顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種虛擬曲面顯示面板及顯示裝置，利用凸透鏡的成像原理，將凸透鏡陣列設(shè)置在平板顯示面板的顯示面即出光面上，將各凸透鏡的焦距設(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)的各凸透鏡中與所述中心對稱軸距離相等的各凸透鏡的焦距相同，與中心對稱軸距離不等的各凸透鏡的焦距互不相等，通過調(diào)整各凸透鏡的焦距從而使平面顯示面板中各像素所成像的像距不同，調(diào)整為像距軌跡成一曲面排布，實(shí)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。
【專利說明】
一種虛擬曲面顯示面板及顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及顯示技術(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)】
[0002] 目前的平板顯示有節(jié)省物理空間的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。但由于其光分布屬性， 一般在顯示器正對人眼的位置往兩邊的觀看距離依次增加，光強(qiáng)依次變?nèi)?，即給人眼的視 角體驗(yàn)不好。特別是大型的顯示器，此種效應(yīng)更加明顯。而，曲面顯示的環(huán)抱效果可增強(qiáng)觀 看的視覺效果沖擊，但其缺點(diǎn)是物理彎曲工程難度較大，而且器件厚重。
[0003] 因此，如何在平板顯示上顯示出虛擬曲面的畫面效果，將是人們所要研究的重點(diǎn) 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)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。
[0005] 因此，本發(fā)明實(shí)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 像素的平面顯示面板，以及設(shè)置于所述平面顯示面板顯示面的用于使各所述像素的像距軌 跡構(gòu)成一曲面的凸透鏡陣列;其中，
[0006] 所述凸透鏡陣列包括呈陣列排布的多個凸透鏡;各所述凸透鏡的焦距以相對于所 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)的各所述凸透鏡中 與所述中心對稱軸距離相等的各所述凸透鏡的焦距相同，與所述中心對稱軸距離不等的各 所述凸透鏡的焦距互不相等。
[0007] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所 述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距小于各所述凸透鏡的焦距，或，所述凸透鏡 陣列到所述平面顯示面板之間的物距大于各所述凸透鏡的焦距;各所述凸透鏡的焦距隨著 所述凸透鏡與所述中心對稱軸距離的增大而依次遞增。
[0008] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)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各像素與所述凸透鏡陣列中的一個凸透鏡分別一一對應(yīng)。
[0009] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所 述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距小于各所述凸透鏡的焦距時，各所述像素與 兩側(cè)的黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度之比隨著所述像素與所述中心對稱軸距 離的增大而依次遞增；
[0010] 所述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距大于各所述凸透鏡的焦距時，各 所述像素與兩側(cè)的黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度之比隨著所述像素與所述中 心對稱軸距離的增大而依次降低。
[0011] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所 述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距小于各所述凸透鏡的焦距時，各所述像素在 與所述中心對稱軸垂直方向上的寬度隨著所述像素與所述中心對稱軸距離的增大而依次 遞增；
[0012] 所述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距大于各所述凸透鏡的焦距時，各 所述像素在與所述中心對稱軸垂直方向上的寬度隨著所述像素與所述中心對稱軸距離的 增大而依次降低。
[0013] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所 述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距小于各所述凸透鏡的焦距時，各所述像素之 間的黑矩陣在與所述中心對稱軸垂直方向上的寬度隨著所述像素與所述中心對稱軸距離 的增大而依次降低；
[0014] 所述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距大于各所述凸透鏡的焦距時，各 所述像素之間的黑矩陣在與所述中心對稱軸垂直方向上的寬度隨著所述像素與所述中心 對稱軸距離的增大而依次遞增。
[0015] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各 所述凸透鏡分為與組成所述像素的各亞像素一一對應(yīng)的焦距相等的子凸透鏡。
[0016] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，所 述平面顯示面板中組成所述像素的各亞像素與所述凸透鏡陣列中的一個凸透鏡分別一一 對應(yīng)。
[0017] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各 所述凸透鏡為平凸透鏡。
[0018] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各 所述平凸透鏡的凸面設(shè)置于遠(yuǎn)離所述平面顯示面板顯示面的一側(cè)。
[0019] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各 所述平凸透鏡為柱狀凸透鏡或圓凸透鏡。
[0020] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各 所述圓凸透鏡緊密排列且口徑相同。
[0021] 在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實(shí)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。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯 示面板。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例的有益效果包括：
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種虛擬曲面顯示面板及顯示裝置，利用凸透鏡的成像原 理，將凸透鏡陣列設(shè)置在平板顯示面板的顯示面即出光面上，將各凸透鏡的焦距設(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)的各凸透鏡中與所述 中心對稱軸距離相等的各凸透鏡的焦距相同，與中心對稱軸距離不等的各凸透鏡的焦距互 不相等，通過調(diào)整各凸透鏡的焦距從而使平面顯示面板中各像素所成像的像距不同，調(diào)整 為像距軌跡成一曲面排布，實(shí)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】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2a為凸透鏡成虛像的顯示原理示意圖；
[0027]圖2b為凸透鏡成實(shí)像的顯示原理示意圖；
[0028]圖3a為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的結(jié) 構(gòu)示意圖之一；
[0029]圖3b為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的結(jié) 構(gòu)示意圖之一；
[0030] 圖4a為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的結(jié) 構(gòu)示意圖之二；
[0031] 圖4b為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的結(jié) 構(gòu)示意圖之二；
[0032]圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的結(jié) 構(gòu)不意圖之二；
[0033]圖5b為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的結(jié) 構(gòu)不意圖之二；
[0034]圖6a為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的結(jié) 構(gòu)示意圖之四；
[0035]圖6b為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的結(jié) 構(gòu)示意圖之四；
[0036]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的實(shí)例 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)后置虛擬曲面顯示時的原理 示意圖；
[0038]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板在實(shí)現(xiàn)前置虛擬曲面顯示時的實(shí)例 結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例提供的虛擬曲面顯示面板及顯示裝置的具體實(shí)施 方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0040] 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(shí)比例，目的只是示意 說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0041] 本發(fā)明實(shí)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 的多個像素的平面顯示面板100,以及設(shè)置于平面顯示面板100顯示面的用于使各像素的像 距軌跡構(gòu)成一曲面的凸透鏡陣列200;其中，
[0042]凸透鏡陣列200包括呈陣列排布的多個凸透鏡210;各凸透鏡210的焦距以相對于 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)的各凸透鏡210中與中心 對稱軸距離相等的各凸透鏡210的焦距相同，與中心對稱軸距離不等的各凸透鏡210的焦距 互不相等。
[0043]在具體實(shí)施時，本發(fā)明實(shí)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1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,貼附在下基板002下方的下偏光片005,以及設(shè) 置在下偏光片005下方的背光模組006。上偏光片004-側(cè)作為液晶顯示面板的顯示面即出 光面，凸透鏡陣列200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)過凸透鏡陣列200中具有不同焦距的凸透鏡210的折 射后成像。
[0044] 本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板，利用凸透鏡210的成像原理，通過調(diào) 整各凸透鏡210的焦距從而使平面顯示面板100中各像素所成像的像距不同，調(diào)整為像距軌 跡成一曲面排布，實(shí)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。
[0045]具體地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，一方面如圖2a所示，可 以利用凸透鏡成虛像的顯示原理，將物品AB放置于物距1小于焦距f'處，可使物品AB呈一個 放大的虛像A'B'被人眼接收，實(shí)現(xiàn)相對于平面顯示面板100的后置虛擬曲面的顯示效果。
[0046] 根據(jù)下面給出的光學(xué)系統(tǒng)的基本公式：
[0047] 1.物象關(guān)系 （1)
[0048] 2.平凸透鎮(zhèn) （2)
[0049] 3.垂軸放大 （3)
[0050] 由上述光學(xué)系統(tǒng)基本公式可知，當(dāng)物距1 一定時，具有不同的焦距f'的凸透鏡可對 應(yīng)不同的像距Γ，因此利用這一性質(zhì)，設(shè)置如圖3a所示的凸透鏡陣列200中的各凸透鏡210 的焦距：凸透鏡陣列200到平面顯示面板100之間的物距1小于各凸透鏡210的焦距f'，各凸 透鏡210的焦距f'隨著凸透鏡210與中心對稱軸距離的增大而依次遞增，即在圖3a中以焦距 為f〇的凸透鏡210作為中心對稱軸，f0〈fl〈f2。最后凸透鏡陣列200呈后置的虛像，且像距軌 跡成曲面排布，實(shí)現(xiàn)了相對于平面顯示面板100的后置虛擬曲面的顯示效果。
[0051]具體地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，另一方面如圖2b所示， 可以利用凸透鏡成實(shí)像的顯示原理，將物品AB放置于物距1大于焦距f'處，可使物品AB呈一 個放大或縮小的實(shí)像A'B'被人眼接收，實(shí)現(xiàn)相對于平面顯示面板100的前置虛擬曲面的顯 示效果。
[0052]由前述光學(xué)系統(tǒng)基本公式可知，當(dāng)物距1 一定時，具有不同的焦距f'的凸透鏡可對 應(yīng)不同的像距Γ，因此利用這一性質(zhì)，設(shè)置如圖3b所示的凸透鏡陣列200中的各凸透鏡210 的焦距：凸透鏡陣列200到平面顯示面板100之間的物距1大于各凸透鏡210的焦距f'，各凸 透鏡210的焦距f'隨著凸透鏡210與中心對稱軸距離的增大而依次遞增，即在圖3b中以焦距 為f〇的凸透鏡210作為中心對稱軸，f2>fl>f0。最后凸透鏡陣列200呈前置的實(shí)像，且像距軌 跡成曲面排布，實(shí)現(xiàn)了相對于平面顯示面板100的前置虛擬曲面的顯示效果。
[0053] 在具體實(shí)施時，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，無論是采用凸 透鏡成實(shí)像的顯示原理，還是采用凸透鏡成虛像的顯示原理，在設(shè)置凸透鏡陣列200中的各 凸透鏡210與平面顯示面板100中的各像素的關(guān)系，均可以采用如下方式:將平面顯示面板 100中的各像素 RGB與凸透鏡陣列200中的一個凸透鏡210分別--對應(yīng)，即一個凸透鏡210 對應(yīng)一個像素 RGB，此時，不論是虛像還是實(shí)像，如圖3a和圖3b所示，每個像素 RGB所成的被 放大的像均存在相互重疊的現(xiàn)象，這樣會對虛擬曲面顯示的畫質(zhì)造成失真的影響，基于此， 可以采用如下三種方式緩解成像相互重疊的現(xiàn)象從而解決畫質(zhì)失真的問題。
[0054] 方式一:改變各像素與兩側(cè)的黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度之比。在 如圖3a所示凸透鏡陣列200到平面顯示面板100之間的物距1小于各凸透鏡210的焦距f'時， 由于各凸透鏡210的焦距f'隨著凸透鏡210與中心對稱軸距離的增大而依次遞增，因此，根 據(jù)前述公式(3)可知，各像素 RGB的成像放大倍數(shù)隨著該像素 RGB與中心對稱軸距離的增大 而依次遞減，即中心處的成像放大倍數(shù)最大，邊緣處的成像放大倍數(shù)最小，這樣，在中心處 的成像相互重疊最嚴(yán)重，邊緣處的成像相互重疊最輕，因此，如圖4a所示，可以將各像素 RGB 與兩側(cè)的黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度之比a:b隨著像素 RGB與中心對稱軸距 離的增大而依次遞增，具體地，可以將各像素 RGB在與中心對稱軸垂直方向上的寬度a隨著 像素 RGB與中心對稱軸距離的增大而依次遞增，或者，可以如圖4a所示將各像素 RGB之間的 黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度b隨著像素與中心對稱軸距離的增大而依次降 低。
[0055] 在如圖3b所示凸透鏡陣列200到平面顯示面板100之間的物距1大于各凸透鏡210 的焦距f'時，由于各凸透鏡210的焦距f'隨著凸透鏡210與中心對稱軸距離的增大而依次遞 增，因此，根據(jù)前述公式(3)可知，各像素 RGB的成像放大倍數(shù)隨著該像素 RGB與中心對稱軸 距離的增大而依次遞增，即中心處的成像放大倍數(shù)最小，邊緣處的成像放大倍數(shù)最大，這 樣，在中心處的成像相互重疊最輕，邊緣處的成像相互重疊最嚴(yán)重，因此，如圖4b所示，可以 將各像素 RGB與兩側(cè)的黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度之比a:b隨著像素 RGB與中 心對稱軸距離的增大而依次遞減，具體地，可以將各像素 RGB在與中心對稱軸垂直方向上的 寬度a隨著像素 RGB與中心對稱軸距離的增大而依次遞減，或者，可以如圖4b所示將各像素 RGB之間的黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度b隨著像素與中心對稱軸距離的增大 而依次遞增。
[0056]采用上述結(jié)構(gòu)，可使每個像素 RGB被放大的虛像不重疊或重疊的部分盡量少，從而 提升了虛擬曲面顯示的畫面質(zhì)量，但由于降低了開口率，從而會影響發(fā)光效率。
[0057] 方式二：設(shè)置亞像素級別的子凸透鏡。如圖5a和圖5b所示，各凸透鏡210分為與組 成像素 RGB的各亞像素 R、G和B-一對應(yīng)的焦距f'相等的子凸透鏡211。此時，一個子凸透鏡 211對應(yīng)一個亞像素 R、G或B，且對應(yīng)同一像素 RGB的各子凸透鏡211的焦距相同。這樣，會使 每個像素 RGB中的亞像素 R、G或B所成被放大的像之間相互重疊，而相鄰像素之間所成的像 由于黑矩陣(BM)的作用則不會相互重疊或者重疊的很少。亞像素 R、G或B所成被放大的像之 間相互重疊不但不會對顯示造成影響，反而有利于畫質(zhì)色彩的調(diào)制，間接提高了顯示像素 的開口率。
[0058] 方案三:針對每個亞像素設(shè)置凸透鏡。如圖6a和圖6b所示，平面顯示面板100中組 成像素 RGB的各亞像素 R、G和B與凸透鏡陣列200中的一個凸透鏡210分別--對應(yīng)，即一個 凸透鏡210對應(yīng)一個亞像素 R、G和B，各凸透鏡210的焦距隨著凸透鏡210與中心對稱軸距離 的變化而不同。這樣，會使每個像素 RGB中的亞像素 R、G或B所成的被放大的像之間相互重 疊，而相鄰像素之間所成的像由于BM的作用則不會相互重疊或者重疊的很少。
[0059]在具體實(shí)施時，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，為了方便制作， 如圖1所示，組成凸透鏡陣列200的各凸透鏡210-般選用平凸透鏡，即一個面為平面，另一 個面為凸面的透鏡。
[0060] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，為了使凸透鏡陣列 200具備良好的成像效果，如圖1所示，各平凸透鏡的凸面一般設(shè)置于遠(yuǎn)離平面顯示面板100 顯示面的一側(cè)。
[0061] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，各平凸透鏡可以采 用柱狀凸透鏡，也可以采用圓凸透鏡，具體地，在采用圓凸透鏡時其成像效果較好。
[0062] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板中，根據(jù)前述公式(2)可 知，不同的曲率半徑r可對應(yīng)不同的焦距f'，為了使各圓凸透鏡具有不同的焦距f'，需要對 各圓凸透鏡的曲率半徑進(jìn)行設(shè)置，具體地，可以采用將各圓凸透鏡的拱高設(shè)置為一定值，分 別將各圓凸透鏡的口徑(為圓凸透鏡的截面的直徑或半徑)設(shè)置為不同數(shù)值以達(dá)到調(diào)節(jié)曲 率半徑的效果;或者，也可以采用將各圓凸透鏡的口徑設(shè)置為一定值，分別將各圓凸透鏡的 拱高設(shè)置為不同數(shù)值以達(dá)到調(diào)節(jié)曲率半徑的效果。在具體實(shí)施時，為了便于制作，一般將各 圓凸透鏡緊密排列且將口徑設(shè)置為相同，這樣通過調(diào)節(jié)各圓凸透鏡的拱高來調(diào)整其曲率半 徑。
[0063]下面以像素為1920 X 1080的13.3英寸的平面顯示面板產(chǎn)品為例，采用圖6a和圖6b 所示的每個亞像素對應(yīng)一個凸透鏡為例進(jìn)行說明。
[0064] 在采用后置的虛擬曲面顯示效果時，如圖7和圖8所示，若已知虛擬曲面的中心位 置相對平面顯示面板100后移距離Z，物距1，則有像距Γ=1+ζ。由公式（1)和(2)可計算出中 心位置的亞像素對應(yīng)的凸透鏡的焦距f〇和曲率半徑r。
[0065] 對于13.3英寸的平面顯示面板產(chǎn)品，寬度w = 297mm，若設(shè)計半徑為2000mm的虛擬 曲面顯示，則曲面中心位置相對平面顯示面板100后移距離z = 5mm。令物距l(xiāng) = lmm(與膜材 厚度有關(guān)），則像距I ' =6mm，帶入公式（1)可得焦距f〇= 1.2mm(帶入公式時需注意光學(xué)符 號，物距和像距以負(fù)數(shù)形式帶入）。若凸透鏡陣列采用K9玻璃，則折射率n=l. 5164,再由公 式(2)可知，曲率半徑r = 0.62mm。
[0066] 對于13.3英寸的平面顯示面板產(chǎn)品中非中心位置的亞像素，如圖7所示，設(shè)亞像素 序號為k(ke[0,2880]的整數(shù)），亞像素經(jīng)過對應(yīng)的凸透鏡后所成虛像位置相對于原亞像素 后移的距離，
由此式再結(jié)合公式（1)和(2)，便可計算出每個亞像素相對 應(yīng)的凸透鏡的焦距fk和曲率半徑rk。例如：已知Z = 5mm，I = lmm，n = 1.5164,當(dāng)k= 1440時， fi44〇= 1.4mm?ri44〇 = 0.723mm〇
[0067] 在采用前置的虛擬曲面顯示效果時，如圖9所示，若已知虛擬曲面兩端位置相對中 心位置軸向距離z、物距1、中心位置像距Io '，則由邊緣位置像距Iz ' = Io ' +z。根據(jù)公式⑴和 (2)可計算出中心位置的亞像素對應(yīng)的凸透鏡的焦距值f0和曲率半徑r，和邊緣位置的亞像 素對應(yīng)的凸透鏡的焦距f z '和半徑值rz。
[0068] 對于13.3英寸的平面顯示面板產(chǎn)品，寬度w = 297mm，若設(shè)計半徑為2000mm的虛擬 曲面顯示，則曲面兩端位置相對中心位置軸向距離z = 5mm。令物距l(xiāng)=4mm(與膜材厚度有 關(guān)，保證物距大于焦距），為使中心位置的亞像素成像大小不變，則像距l(xiāng)o'=4mm，帶入公式 (1)可得焦距f〇 = 2mm(帶入公式時需注意光學(xué)符號，物距以負(fù)數(shù)形式帶入，像距以正數(shù)形式 帶入）。若凸透鏡陣列采用K9玻璃，則折射率η= 1.5164,再由公式(2)式可知，半徑曲率r = 1.033mm。對于邊緣位置的亞像素對應(yīng)的凸透鏡，物距I = 4mm，像距Iz ' = lo+z = 9mm，帶入公 式（1)和（2)可得，fz'=2.77mm,Tz = 1.43mm。
[0069] 對于13.3英寸的平面顯示面板產(chǎn)品中其他位置的亞像素，如圖9所示，設(shè)亞像素序 號為k(ke[0,2880]的整數(shù)），亞像素經(jīng)過對應(yīng)的凸透鏡后所成像位置相對于原亞像素后移 的距離為由此式再結(jié)合公式（1)和(2)，便可計算出每個亞像素相對應(yīng)的凸透 2880 鏡的焦距fk和曲率半徑rk。例如：已知z = 5mm，l = 4mm，n = 1 · 5164,當(dāng)k = 1440時，li44〇' = 4mm +z 1440 = 6 · 5mm，f1440 = 2 · 476mm，r 1440 = I · 279mm〇
[0070] 基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實(shí)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(shí)施可以參見上 述虛擬曲面顯示面板的實(shí)施例，重復(fù)之處不再贅述。
[0071] 本發(fā)明實(shí)施例提供的上述虛擬曲面顯示面板及顯示裝置，利用凸透鏡的成像原 理，將凸透鏡陣列設(shè)置在平板顯示面板的顯示面即出光面上，將各凸透鏡的焦距設(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)的各凸透鏡中與所述 中心對稱軸距離相等的各凸透鏡的焦距相同，與中心對稱軸距離不等的各凸透鏡的焦距互 不相等，通過調(diào)整各凸透鏡的焦距從而使平面顯示面板中各像素所成像的像距不同，調(diào)整 為像距軌跡成一曲面排布，實(shí)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。
[0072] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種虛擬曲面顯示面板，其特征在于，包括:具有呈矩陣排布的多個像素的平面顯示 面板，以及設(shè)置于所述平面顯示面板顯示面的用于使各所述像素的像距軌跡構(gòu)成一曲面的 凸透鏡陣列;其中， 所述凸透鏡陣列包括呈陣列排布的多個凸透鏡;各所述凸透鏡的焦距以相對于所述顯 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)的各所述凸透鏡中與所 述中心對稱軸距離相等的各所述凸透鏡的焦距相同，與所述中心對稱軸距離不等的各所述 凸透鏡的焦距互不相等。2. 如權(quán)利要求1所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，所述凸透鏡陣列到所述平面顯 示面板之間的物距小于各所述凸透鏡的焦距，或，所述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之 間的物距大于各所述凸透鏡的焦距； 各所述凸透鏡的焦距隨著所述凸透鏡與所述中心對稱軸距離的增大而依次遞增。3. 如權(quán)利要求2所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，所述平面顯示面板中的各像素 與所述凸透鏡陣列中的一個凸透鏡分別一一對應(yīng)。4. 如權(quán)利要求3所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于， 所述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距小于各所述凸透鏡的焦距時，各所述 像素與兩側(cè)的黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度之比隨著所述像素與所述中心對 稱軸距離的增大而依次遞增； 所述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距大于各所述凸透鏡的焦距時，各所述 像素與兩側(cè)的黑矩陣在與中心對稱軸垂直方向上的寬度之比隨著所述像素與所述中心對 稱軸距離的增大而依次降低。5. 如權(quán)利要求4所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，所述凸透鏡陣列到所述平面顯 示面板之間的物距小于各所述凸透鏡的焦距時，各所述像素在與所述中心對稱軸垂直方向 上的寬度隨著所述像素與所述中心對稱軸距離的增大而依次遞增； 所述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距大于各所述凸透鏡的焦距時，各所述 像素在與所述中心對稱軸垂直方向上的寬度隨著所述像素與所述中心對稱軸距離的增大 而依次降低。6. 如權(quán)利要求4所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，所述凸透鏡陣列到所述平面顯 示面板之間的物距小于各所述凸透鏡的焦距時，各所述像素之間的黑矩陣在與所述中心對 稱軸垂直方向上的寬度隨著所述像素與所述中心對稱軸距離的增大而依次降低； 所述凸透鏡陣列到所述平面顯示面板之間的物距大于各所述凸透鏡的焦距時，各所述 像素之間的黑矩陣在與所述中心對稱軸垂直方向上的寬度隨著所述像素與所述中心對稱 軸距離的增大而依次遞增。7. 如權(quán)利要求3所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，各所述凸透鏡分為與組成所述 像素的各亞像素一一對應(yīng)的焦距相等的子凸透鏡。8. 如權(quán)利要求2所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，所述平面顯示面板中組成所述 像素的各亞像素與所述凸透鏡陣列中的一個凸透鏡分別一一對應(yīng)。9. 如權(quán)利要求1-8任一項所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，各所述凸透鏡為平凸 透鏡。10. 如權(quán)利要求9所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，各所述平凸透鏡的凸面設(shè)置 于遠(yuǎn)離所述平面顯示面板顯示面的一側(cè)。11. 如權(quán)利要求9所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，各所述平凸透鏡為柱狀凸透 鏡或圓凸透鏡。12. 如權(quán)利要求11所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，各所述圓凸透鏡緊密排列且 口徑相同。13. 如權(quán)利要求1-8任一項所述的虛擬曲面顯示面板，其特征在于，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。14. 一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-13任一項所述的虛擬曲面顯示面 板。
【文檔編號】G09F9/30GK105842905SQ201610353740
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】高健, 陳小川, 楊亞鋒, 譚紀(jì)風(fēng), 盧鵬程, 王倩, 張粲, 王燦, 馬新利, 王維
【申請人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司