[0032] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示裝置具有如上所述的結(jié)構(gòu),由于具有不同結(jié)構(gòu)的子 光柵121與位于不同預(yù)設(shè)區(qū)域A內(nèi)的子像素11對(duì)應(yīng),且從具有不同結(jié)構(gòu)的子光柵121的調(diào)節(jié) 部分射出的光線均向位于顯示裝置前的人眼匯聚,因此,從各個(gè)子像素11射出的光線經(jīng)過(guò) 各子光柵121后均向位于顯示裝置前的人眼匯聚,有效提高了從子像素11射入人眼中的光 線的量,進(jìn)而能夠有效提高顯示裝置的光線利用率。另外,由于現(xiàn)有技術(shù)中,顯示裝置包括 的背光模組位于陣列基板背向彩膜基板的一面,而在本實(shí)用新型實(shí)施例中的顯示裝置中, 如圖2所示,光源2位于陣列基板1包括的襯底基板10的一個(gè)側(cè)面附近,因此,與現(xiàn)有技術(shù)中 的顯示裝置相比,本實(shí)用新型實(shí)施例中的顯示裝置更輕薄。
[0033] 下面本實(shí)用新型提供兩個(gè)實(shí)施例,以對(duì)所有子光柵121的具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式進(jìn) 行描述。
[0034] 實(shí)施例一
[0035] 本實(shí)用新型實(shí)施例以如圖3所示,一個(gè)子像素11所在區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)預(yù)設(shè)區(qū)域Α,一個(gè) 子像素11對(duì)應(yīng)具有一種結(jié)構(gòu)的子光柵121為例,對(duì)所有子光柵121的具體結(jié)構(gòu)的三種設(shè)計(jì)方 式進(jìn)行說(shuō)明。
[0036] 第一種設(shè)計(jì)方式,如圖3所示,所有子光柵121均為狹縫光柵,子光柵121的調(diào)節(jié)部 分為子光柵121包括的狹縫。由于該顯示裝置在使用過(guò)程中,例如應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡中 時(shí),如圖4所示(圖中僅以一個(gè)狹縫為例),位于陣列基板1的中心的子像素11與人眼正對(duì),從 該子像素11對(duì)應(yīng)的子光柵121射出的光線沿垂直于陣列基板1的方向射出,而從其他子像素 11對(duì)應(yīng)的子光柵121射出的光線均與垂直于陣列基板1的方向有一定夾角,因此,該子像素 11對(duì)應(yīng)的子光柵121的具體結(jié)構(gòu)與其他子光柵121的具體結(jié)構(gòu)具有一定的差別。為了便于描 述,本實(shí)用新型實(shí)施例中將位于陣列基板1的中心的子像素11對(duì)應(yīng)的子光柵121定義為第一 子光柵121',將除第一子光柵121'外的子光柵121定義為第二子光柵121"。
[0037] 首先,對(duì)第一子光柵121'的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述,由以上描述內(nèi)容可知,從位于陣列 基板1的中心的子像素11射出的光線的傳播方向應(yīng)沿垂直于陣列基板1的方向射出,因此, 如圖4所不,從第一子光柵121 '射出的光線的出射角Q1滿足Q1 = QOci,其中,出射角9:為從第 一子光柵121'射出的光線與光柵12所在平面之間的夾角。
[0038]具體地,當(dāng)?shù)谝蛔庸鈻?2 Γ包括的狹縫的延伸方向與襯底基板10的靠近光源2的 側(cè)面平行時(shí),第一子光柵121'的光柵常數(shù)Cl1應(yīng)滿足狹縫光柵的衍射方程:山"化①:土以!! WO = U1,其中,(D1為入射至第一子光柵121'的光線與第一子光柵121'的法線之間的夾 角,屯:為從第一子光柵121'出射的光線與第一子光柵121'的法線之間的夾角,心為具有第 一特定顏色的光線的波長(zhǎng),該第一特定顏色為第一子光柵121'對(duì)應(yīng)的子像素11用于顯示的 顏色(例如,該子像素11用于顯示紅色時(shí),A 1為紅光波長(zhǎng)),k為衍射級(jí)數(shù),k = 0,l,2,……。由 圖4可知,Φι = 90° -α,Ψι = 90° -θι,并將Q1 = QOq ,CosQ1 = O代入上述衍射方程可得,dicosa =U1,如無(wú)特殊說(shuō)明在本實(shí)用新型實(shí)施例中均以k= 1為例,將k = 1代入dicosa = I^V1可得
[0039]接著,對(duì)第二子光柵121"的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
[0040] 由以上所述可知,從第一子光柵121'射出的光線沿垂直于陣列基板1的方向射出, 基于此情況,本實(shí)用新型實(shí)施例中優(yōu)選,所有第二子光柵121"呈中心對(duì)稱(chēng)分布,對(duì)稱(chēng)中心為 陣列基板1的中心,從而使得在對(duì)所有第二子光柵121"的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,只要 對(duì)由陣列基板1的中心的子像素11向外的特定方向上分布的第二子光柵121"的具體結(jié)構(gòu)進(jìn) 行設(shè)計(jì),陣列基板1上的其他位置處的第二子光柵121"的具體結(jié)構(gòu)在該特定方向上的第二 子光柵121"的具體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的改變(例如旋轉(zhuǎn)或者鏡面對(duì)稱(chēng)等)即可,使得顯 示裝置的制造方法較為簡(jiǎn)單。
[0041] 示例性地,以上述特定方向?yàn)檠氐谝蛔庸鈻?21'垂直指向襯底基板10的靠近光源 2的側(cè)面的方向?yàn)槔?,如圖4所示,從特定方向上分布的第二子光柵121"射出的光線的出射 角92滿足,
I其中,出射角92為從第二子光柵121"射出的光線與第二子光柵 121"所在平面之間的夾角,D為人眼與第二子光柵121"所在平面之間的垂直距離,L為在特 定方向上,第二子光柵121"與第一子光柵121'之間的距離,即在特定方向上,第二子光柵 121"的中心與第一子光柵121'的中心之間的距離。
[0042]具體地,第二子光柵121"的光柵常數(shù)辦也應(yīng)滿足狹縫光柵的衍射方程:d2(sin?2 ±siny/2)=kX2,其中,φ2為入射至第二子光柵 121"的光線與第二子光柵121 "的法線之間 的夾角,Ψ2為從第二子光柵121"出射的光線與第二子光柵121"的法線之間的夾角,λ 2為具 有第二特定顏色的光線的波長(zhǎng),該第二特定顏色為該第二子光柵121"對(duì)應(yīng)的子像素11用于 顯示的顏色(例如,該子像素11用于顯示紅色時(shí),λ 2為紅光波長(zhǎng)),k為衍射級(jí)數(shù),k = 0,l, 2,......。由圖4可知,Φ2 = 90°_α,Ψ2 = 90°_θ2,并將
,k = l代入上述衍射方 程后計(jì)算可得,
^其中,當(dāng)入射至第二子光柵121"的光線和從第二子 光柵121"出射的光線位于第二子光柵121"的法線的同側(cè)時(shí),上述等式中取加號(hào),當(dāng)入射至 第二子光柵121"的光線和從第二子光柵121"出射的光線位于第二子光柵121"的法線的異 側(cè)時(shí),上述等式中取減號(hào)。
[0043] 為了降低第二子光柵121"的設(shè)計(jì)難度,本實(shí)用新型實(shí)施例中優(yōu)選在特定方向上分 布的第二子光柵121"包括的狹縫的有效數(shù)目、狹縫的寬度與第一子光柵121'相同,此時(shí),只 要使第二子光柵121"包括的狹縫具有傾斜角β,傾斜角β為第二子光柵121"中的狹縫的延伸 方向與襯底基板10的靠近光源2的側(cè)面之間的夾角,也就是使第二子光柵121"包括的狹縫 的延伸方向與第一子光柵121'包括的狹縫的延伸方向之間具有夾角β,如圖8所示,傾斜角β 滿足
即可使第二子光柵121"的光柵常數(shù)d2滿足以上條件。由以上所述可知,
進(jìn)而計(jì)算可得,其中,以上各公式中的各參數(shù)的含義與以 β 。 上提及的含義相同,此處不再進(jìn)行贅述。
[0044] 另外,由于陣列基板1上設(shè)置的子像素11通常包括用于顯示紅色的子像素11、用于 顯示綠色的子像素11和用于顯示藍(lán)色的子像素11,因此,本實(shí)用新型實(shí)施例中還提供一種 對(duì)從各子光柵121射出的光線的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式,使從各子像素12射出的光線的光強(qiáng) 一致,從而使得從各子像素11射出的光線能夠混成均勻的白光,有利于提升顯示畫(huà)面的均 勻性,并使顯示畫(huà)面的色彩更真實(shí)。
[0045] 示例性地,狹縫光柵的光強(qiáng)公式為
,當(dāng)該子光柵121為第一子光柵121'時(shí),λ為上述A1,當(dāng)該子光柵121為第二子光 柵121"時(shí),λ為上述λ2, a為子光柵121包括的狹縫的寬度,d為子光柵121的光柵常數(shù),N為子 光柵121包括的狹縫的有效數(shù)目,Θ為從子光柵121射出的光線的出射角,即從子光柵121射 出的光線與子光柵121所在平面之間的夾角,類(lèi)似地,當(dāng)該子光柵121為第一子光柵121'時(shí), Θ為上述Q1,當(dāng)該子光柵121為第二子光柵