CN105959672A - 基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其包括：主动发光的显示单元，其包括光强可调的发光阵列，该发光阵列通过电路控制***依照多视角叠加图像对光场振幅进行调制；指向性位相板，其像素含有纳米光栅像素结构，分别对应于各视角图像的亚像素，该纳米光栅像素结构含有按照全息原理设计的纳米光栅组合，主动发光的显示单元的出射光线照射到指向性位相板上后，纳米光栅像素结构对入射的视角图像进行波前转换，将平行照明光在主动发光的显示单元的前方或者侧面的空间上形成会聚视点。本发明相较于现有技术可同时兼顾个人消费电子市场和工业及户外显示市场需求，实现超薄、轻便、大面积、高亮度、低成本的裸眼3D显示。

Description

基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，具体涉及一种基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置。

背景技术

主动发光式显示器件具备自发光，不需背光源，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术，包括LED显示技术和OLED显示技术等。

LED显示屏是由LED点阵组成的，通过红色，蓝色，绿色LED灯的亮灭来显示影像。传统LED显示屏通常由显示模块、控制***及电源***组成。显示模块由LED灯组成的点阵构成，负责发光显示；控制***通过控制相应区域的亮灭，可以让屏幕显示文字、图片、视频等内容。LED显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。与其它大屏幕终端显示器相比，LED显示屏主要有以下特点：1、亮度高：户外LED显示屏的亮度可大于8000mcd/m2，是目前唯一能够在户外全天候使用的大型显示终端；户内LED显示屏的亮度可大于2000md/m2。2、寿命长：LED寿命长达100,000小时(十年)以上；3、屏幕面积可大可小，小至不到一平米，大则可达几百、上千平米；

OLED是指在电场驱动下，电子与空穴分别注入到有机发光材料并复合产生发光的显示技术。与传统显示器件相比，OLED具有超轻、超薄、高亮度、高效率、耐低温、抗震性能好等优点。

此外，主动发光式显示屏还包括FED(field emission dislay,场致发射显示)器件、VFD(vacuum fluorescent display，真空荧光显示)、电泳显示(electrophoretic display)等具有广阔应用前景的显示技术。

尽管二维图像显示已得到长足发展，给人们生活带来巨大便利。使观看显示屏幕能像观看自然景观一样栩栩如生，即实现携带深度信息的三维显示一直是人类的夙愿。近百年来，无数科研工作者为了这个目标做了很多创新与尝试，然而到目前为止，尚未实现三维显示的普及应用。

视障法、微柱透镜光栅法，都是依据视差原理。该原理已发明100多年，国内外企业不断有基于视差原理的裸眼3D显示样机展示，但是，由于图像串扰易引起视觉疲劳等问题，制约了裸眼3D显示器真正进入消费电子产品领域。

指向性背光技术是近期出现的新3D显示技术，在导光板上加工特殊设计的结构，使光线传播指向不同方向，形成视差照明。但是，已有指向性背光源的设计与加工存在巨大技术困难，制造成本也很高。中国专利CN201410187534.X提出一种裸眼3D背光模组，采用一组或多组LED时序光源结合凸透镜、多边棱镜、视差屏障，可实现多视角3D显示。然而，背光源结构的设计和精密加工精度在技术上难以实现，且很容易产生光线串扰的问题。因此，基于所提出的指向性背光源方案，一直未见实际裸眼3D显示器件的样品或者产品。

David fattal提出的基于导光板的裸眼三维显示，利用纳米结构实现图像的相位调制，解决了柱状透镜技术和视障技术图像串扰、容易产生视觉疲劳等缺点，是较好的三维显示方法。在该技术中，LED侧向导光照明的振幅调制方式尽管具有体积小的优点，但加工难度大、成本高、安装精度苛刻、难以实现均匀化照明。

中国专利2015107780865公开了一种指向性彩色滤光片及裸眼3D显示装置提出利用激光投影的方法可实现指向性光场的高亮度、均匀化照明，然而其照明***较大，不易集成，难以实现超薄显示。

裸眼3D显示的优点是摆脱了眼镜束缚，但现有裸眼3D显示方案在图像幅面大小、显示分辨率、可视角度和可视距离等方面存在诸多不足，最大缺点就是无法满足大幅面的显示需求，且易使观察者产生视觉疲劳。

柱状透镜技术也被称为微柱透镜3D技术，其优势是显示亮度不会受到影响。微柱透镜3D技术的原理是在液晶显示屏的前面或者后面覆盖一层微柱透镜薄膜。受到液晶显示屏幕大小的限制，该技术无法满足大幅面裸眼3D显示需求。此外，由于其空间分离的图像并不单纯，视角之间容易产生串扰，导致其存在长时间观看易产生视觉疲劳的缺点。

指向性背光显示技术结合方向照明实现3D显示，是近期出现的新技术。同样地，该技术依赖液晶显示屏和指向性背光源，两者难以实现大幅面的图形照明和显示。而且其指向性背光源设计与加工存在巨大困难，制造成本高。

如何将图像灰度信息和上述位相板控制的图像相位信息结合起来，却遇到了巨大困难。一方面，在个人消费电子市场，需要产品轻便、超薄。另一方面，在工业和户外显示领域，需要实现大幅面、高亮度的影像播放。为达到超薄的目的，人们设计了基于指向性导光板的3D显示方案。然而指向性导光板的设计精度要求苛刻、制作困难，加工成本高，较难实现工业化大规模生产，同时该方法不适合用于大幅面三维显示方式。在大幅面高亮度三维显示领域，人们设计了基于激光投影和扫描显示技术的三维显示方案，然而该方法难以实现显示屏幕的集成化和超薄化。同时，激光显示技术尚未发展成熟，成本较高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种便携、超薄、无视觉疲劳、大幅面、高亮度、低成本的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其包括：

主动发光的显示单元，其包括光强可调的发光阵列，该发光阵列通过电路控制***依照多视角叠加图像对光场振幅进行调制；

指向性位相板，其像素含有纳米光栅像素结构，分别对应于各视角图像的亚像素，该纳米光栅像素结构含有按照全息原理设计的纳米光栅组合，主动发光的显示单元的出射光线照射到指向性位相板上后，纳米光栅像素结构对入射的视角图像进行波前转换，将平行照明光在主动发光的显示单元的前方或者侧面的空间上形成会聚视点。

本发明提出一种基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，利用全息波前转换与成像原理，将具有纳米结构的指向投影屏幕与利用指向性光源照明的面投影技术相结合，即主动发光的显示单元的出射光线入射到含有纳米光栅结构的指向性位相板，使多视角分离的图像在空间实现汇聚，实现裸眼3D显示。本质上，这是进行全息波前转换成像，将视角信息转变成位相视点，各不同视角图像形成一组会聚光场(多视点)。指向性位相板提供了空间信息(位相)调制，主动发光式显示屏提供视角图像信息(振幅)调制。两者结合，具备了全息显示的全部信息，因此本发明在视窗范围内，观察的3D图像不产生视觉疲劳，也没有距离限制。

该发明的首要特点是：第一，由于图像的聚焦效应，不同视角图像间不存在串扰，同时携带振幅与位相信息，因此，观察时不产生视觉疲劳，也没有对观察位置的限制；第二，该裸眼3D显示方案操作性强，实现方便，与现有的大幅面显示技术兼容，可广泛应用于户外大幅面、高亮度显示，具有巨大商业价值；第三，相比于基于波导的LCD显示方案，基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示具有照明方案简单、易于实现均匀化照明、厚度薄、功耗低、重量轻等优点。

综上，本发明相较于现有技术可同时兼顾个人消费电子市场和工业及户外显示市场需求，实现超薄、轻便、大面积、高亮度、低成本的裸眼3D显示。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：

作为优选的方案，上述的发光阵列为LED阵列或者OLED阵列。

采用上述优选的方案，可以适应多种不同领域的使用需要。

作为优选的方案，上述的发光阵列为单色或多色光源阵列。

采用上述优选的方案，可以适应单色光源或彩色光源的使用需要。

作为优选的方案，上述的发光阵列为多色阵列时，该多色阵列排布成三角形结构。

采用上述优选的方案，使得照射光成三角形分布，达到消除串扰和色差的目的。

作为优选的方案，上述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置还包括光线准直单元。

采用上述优选的方案，可以主动发光的显示单元的出射光线不能近似为平行光的情况，使得主动发光的显示单元的出射光线通过准直，以特定角度入射到含有纳米光栅结构的指向性位相板。

作为优选的方案，上述的光线准直单元包括至少一屈光面，一个屈光面对应发光阵列中的一个或多个点光源以及纳米光栅像素结构中的一个或多个纳米光栅像素。

采用上述优选的方案，可以实现波前变换，使入射到指向性位相板的照明光为平行光束

作为优选的方案，上述的屈光面为透镜阵列、反射镜阵列或平面透镜阵列。

采用上述优选的方案，可以实现反射、折射以及衍射的目的。

作为优选的方案，上述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置还包括遮光阵列，其设置于主动发光的显示单元与指向性位相板之间，遮光阵列具有多个开口，部分光线从开口处透过，其余部分光线被遮光阵列吸收或反射。

采用上述优选的方案，可以增强三维显示效果，防止图像串扰和鬼影，开口还可以达到减少甚至消除杂散光的目的。

作为优选的方案，上述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置还包括遮光阵列，其设置于光线准直单元的下方，作为光线准直单元的孔径光阑和/或视场光阑，遮光阵列具有多个开口，部分光线从开口处透过，其余部分光线被遮光阵列吸收或反射。

采用上述优选的方案，可以增强三维显示效果，防止图像串扰和鬼影，开口还可以达到减少甚至消除杂散光的目的。

作为优选的方案，上述的遮光阵列集成封装在主动发光的显示单元内或指向性位相板上。

采用上述优选的方案，可以实现封装的集成性。

附图说明

图1是本发明所涉及的指向性位相板上像素内部纳米光栅在XY平面下的结构图。

图2是图1中的指向性位相板上像素内部纳米光栅在XZ平面下的结构图。

图3是本发明所涉及的实现单个视点汇聚的指向性功能薄膜的纳米结构分布图。

图4是本发明所涉及的一种指向性位相板结构示意图。

图5A-C是本发明所涉及的单个点光源通过折射、反射和衍射原理实现光路准直原理图。

图6A-B是本发明所涉及的基于微透镜的单个点光源共轴和离轴准直***原理图。

图7A-C是本发明所涉及的基于离轴准直***的单个点光源通过折射、反射和衍射原理实现准直封装原理图。

图8A-B是本发明所涉及的集成微透镜阵列和集成准直菲涅尔透镜的指向性位相板示意图。

图9是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置在一种实施方式下的结构示意图。

图10是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置 在另一种实施方式下的结构示意图。

图11是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置在另一种实施方式下的结构示意图。

图12A是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置在另一种实施方式下的立体图。

图12B是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置在另一种实施方式下的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

参见图1-2，根据光栅方程，衍射光栅像素101的周期、取向角满足以下关系：

(1)tanφ₁＝sinφ/(cosφ-nsinθ(Λ/λ))；

(2)sin²(θ₁)＝(λ/Λ)²+(nsinθ)²-2nsinθcosφ(λ/Λ)。

其中，光线以一定的角度入射到XY平面，θ1和φ1依次表示衍射光202的衍射角(衍射光线与z轴正方向夹角)和衍射光202的方位角(衍射光线与x轴正方向夹角)，θ和λ依次表示光源201的入射角(入射光线与z轴正方向夹角)和波长，∧和φ依次表示纳米衍射光栅101的周期和取向角(槽型方向与y轴正方向夹角)，n表示光波在介质中的折射率。换言之，在规定好入射光线波长、入射角以及衍射光线衍射角和衍射方位角之后，就可以通过上述两个公式计算出所需的纳米光栅的周期和取向角了。例如，650nm波长红光以60°角入射，光的衍射角为10°、衍射方位角为45°，通过计算，对应的纳米衍射光栅周期为550nm，取向角为-5.96°。

按照上述原理，将每一个纳米光栅视为一个像素。该光栅的取向决定了光场角度调制特性，其周期决定了光谱滤波特性。该方法中纳米结构的周期(空频)和取向在各亚像素之间的变化连续，即可实现光 场的调控和变换。因此，在一块屏幕表面制作出多个按需设定的不同取向角和周期的纳米光栅之后，理论上就可以获得足够多的具有不同视点，配合颜色和灰度的控制，就能实现多视角下的裸眼3D显示。

参见附图3，附图3是实现单个视点汇聚的指向性功能薄膜1001的纳米结构分布图，其纳米结构相当于单个离轴菲涅尔结构，可以使图像汇聚于视点1。n×m个子像素构成了n×m个不同焦点的离轴菲涅尔结构。图上像素不限于矩形像素，也可以是圆形，六边形等像素结构组成。

参见附图4，附图4是本发明实施方式下一种指向性位相板结构示意图。以图示为例，指向性位相板306上的像素501a-501c(601a-601c)、502a-502c(602a-602c)、503a-503c(603a-603c)、504a-504c(604a-604c)以及505a-505c(605a-605c)，分别对应着视角1、视角2、视角3、视角4和视角5，这样可以实现5个视角图像的视点分离，每个视点对应一幅图像。

参见附图5A-C以及附图6A-B。附图5A-C分别为单个点光源所代表的主动发光的显示单元305通过折射、反射和衍射原理准直的示意图，即利用透镜、反射镜或菲涅尔透镜(平面透镜)所代表的光线准直单元304实现***光路准直。附图6A-B分别是基于微透镜的单个点光源共轴和离轴准直***原理图。图中以微透镜准直为例，说明了单个点光源所代表的主动发光的显示单元305通过同轴或离轴光学***，准直为倾斜照射平行光或垂直照射平行光的原理图。考虑到指向性位相板需要指向性光照明，在同轴和离轴光路准直***中，单个点光源均需放置在透镜焦平面上。因此，出射光为灰度由显示屏驱动电路控制的平行光线。

附图7A-C分别是基于离轴准直***的单个点光源通过折射、反射和衍射原理准直封装原理图。图中以离轴准直***为例，说明了单个点光源所代表的主动发光的显示单元305通过投射、反射和衍射方式达到准直效果的封装原理。同轴准直***依照相同方法也可实现准直封装。以实际情况举例，参见市场上诸多LED灯的准直封装，单个点 光源光路准直***可集成在主动发光式显示屏中，达到集成化和低成本的目的。

附图8A-B分别是集成微透镜阵列和集成准直菲涅尔透镜的指向性位相板306的封装示意图。图中以同轴准直为例，说明了将准直***与指向性位相板集成的方法。基于折射原理的准直***，可通过在微透镜的平面上制作指向性位相板的方式实现集成。基于衍射原理的准直***，可通过设计单个纳米光栅结构，实现光路准直和位相调控双重目的。从而实现集成化和低成本化。离轴准直***依照相同方法也可实现准直封装。

参见附图9，其是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置在一种实施方式下的结构示意图，包括一个准直的LED显示屏所代表的主动发光的显示单元305(或LED灯阵列)和一块具有纳米衍射光栅像素的指向性位相板306。单个LED点光源与纳米光栅像素单元一一对应。LED显示屏305在驱动电路的控制下，实现多视角合成图像的振幅调制。光强由LED控制***调制的平行出射光，垂直照射在指向性位相板306上。指向性位相板306的单个纳米光栅像素单元对图像进行位相调制，形成多视点的会聚光场。最终在LED显示屏侧面(或四周)的观察区域形成全息裸眼3D效果。为防止串扰，应调整有准直封装的单个LED点光源的孔径光阑，使其出射光线照射面积不大于与其对应的纳米光栅像素尺寸，防止其出射光线照射到邻近的纳米光栅像素上。以实际情况举例。纳米光栅像素间距为0.3mm×0.3mm。则具有准直封装的LED单个点光源尺寸应不大于0.3mm×0.3mm。更进一步地，具有准直封装的LED单个点光源的出瞳应不大于0.3mm×0.3mm。

参见附图10，其是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置在另一种实施方式下的结构示意图，包括一个OLED显示屏所代表的主动发光的显示单元305，一组微透镜阵列所代表的光线准直单元304，和一块具有纳米衍射光栅像素的指向性位相板306。单个OLED光源与单个微透镜、纳米光栅像素单元一一对应。OLED显示屏 在驱动电路的控制下，实现多视角合成图像的振幅调制。OLED显示屏离轴放置在微透镜阵列的焦平面上。光强由OLED控制***调制的出射光，经微透镜阵列准直为平行光，倾斜照射在指向性位相板上。指向性位相板的单个纳米光栅像素单元对图像进行位相调制，形成多视点的会聚光场，最终在观察区域形成全息裸眼3D效果。更进一步地，考虑到OLED是对称发光的，为防止串扰，可在微透镜阵列的底部增加遮光阵列303作为准直光路的孔径光阑，使出射光线照射面积不大于与之对应的纳米光栅像素尺寸，从而防止其出射光线照射到邻近的纳米光栅像素上。以实际情况举例。设单个纳米光栅像素间距为0.3mm×0.3mm。则具有准直封装的OLED单个点光源尺寸应不大于0.3mm×0.3mm。更进一步地，具有准直封装的OLED单个点光源的出瞳应不大于0.3mm×0.3mm。

参见图11，其是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置在另一种实施方式下的结构示意图，LED显示器所代表的主动发光的显示单元305的一个彩色像素包括R、G、B三色光源。单个光源对应一组光线准直单元304，即一个微透镜，实现单色光准直倾斜照明。同时每个光源与位相板306上的一个纳米光栅像素相对应，通过设计位相板306上的纳米光栅像素单元，使RGB出射光具有相同的视角。同样地，考虑到LED是对称发光的，可在微透镜阵列的底部增加遮光阵列303作为准直光路的孔径光阑，使出射光线照射面积不大于与之对应的纳米光栅像素尺寸，从而消除杂散光。

参见图12A-B，其是本发明的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置在另一种实施方式下的立体图和俯视图，LED显示屏所代表的主动发光的显示单元305的三个RGB点光源为一组，成三角形分布，具体可以呈等边三角形分布。一个RGB彩色像素与一个微透镜所代表的光线准直单元304对应。LED显示屏置于微透镜焦平面上。经过微透镜整形，出射光为准直光线，均匀照射到三个纳米衍射光栅。三个衍射光栅分别具有不同的周期和取向角，从而实现对某一视角的三颜色光重新合成。照射光成等边三角形分布，达到消除串扰和色差 的目的。RGB三色对应的纳米光栅像素单元可具有不同尺寸，以获得较好的白平衡效果。同样地，考虑到LED是对称发光的，可在微透镜阵列和LED三色点光源之间放置遮光阵列303作为准直光路的孔径光阑。遮光阵列303上单个开口对应显示屏上的单个LED点光源305。以实际情况举例，如LED显示面板的RGB彩色像素间距为1mm，单个微透镜阵列直径为0.5-2mm，纳米光栅像素单元尺寸为300微米×1000微米。遮光阵列303的单个开口与单色LED点光源对应。设计遮光阵列开口大小，使单个LED点光源经过准直***的出瞳应小于1mm。在光路对准时，需校正LED显示屏306、微透镜阵列304和指向性位相板306的相对位置，确保单个RGB彩色像素和单个微透镜、三色纳米光栅像素单元的位置一一对应。

不同取向角和周期的纳米光栅像素，理论上就可提供多个视点，实现多视角裸眼3D显示，子像素越多，视点越多，3D显示效果越平滑。以实际情况举例。设LED显示面板RGB彩色像素间距为0.8mm，则指向性位相板上的纳米光栅像素单元尺寸约为200微米×800微米。可无缝拼接成8K(7680*4320)分辨率的大幅面LED显示屏，显示屏幕大小为6.14米×3.456米。理论上可实现900个视点(30×30)，从而形成逼真的立体影像。同时，纳米光栅周期可做到430nm，视角图像的扩散范围可以达到150°甚至更高，按照光栅方程计算，纳米光栅的周期范围为430nm到650nm。

上述的指向性位相板，其中纳米光栅像素可以采用紫外连续变空频光刻技术以及纳米压印进行制作，该紫外连续变空频光刻技术参照申请号为CN201310166341.1的中国专利申请记载的光刻设备和光刻方法。需要指出的是，在本实施例中，既可以采用光刻方法在指向性位相板表面刻蚀制作出各个不同指向的纳米光栅，再做出能够用于压印的模板，然后通过纳米压印批量压印出纳米光栅的构成的像素阵列。

另外，红、绿、蓝三个单色光源，通过单个微透镜准直，分别以特定入射角度投射到指向性位相板上对应的纳米光栅，使红、绿、蓝 出射光线合束，并在同一出射方向和相同空间视点上，形成彩色的精确成像。指向性位相板对各视角图像具有会聚成像功能，形成的会聚视点形成任意排列的光场或者视窗。指向性位相板含有纳米光栅，其光栅周期、取向和方位角可根据全息原理与光栅方程计算获得。红、绿、蓝波长投影在屏幕的相同位置上，通过纳米光栅的空间复用，形成3D图像的彩色合成。入射角度可根据光栅方程计算，位置可以根据全息成像公式计算获得。指向性位相板的纳米光栅可以是一种浮雕结构，通过纳米压印方式，用于屏幕的批量制造，降低屏幕制造成本。

综上所述，本实施例公开了基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置。在本实施例中，利用主动发光式显示屏调制光场振幅信息，通过准直***实现指向性照明光路，采用指向性位相板实现光场相位调制，最终实现了彩色3D显示，这种多视点指向功能的屏幕具有无视觉疲劳的裸眼3D显示的特点。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，包括：

主动发光的显示单元，其包括光强可调的发光阵列，所述发光阵列通过电路控制***依照多视角叠加图像对光场振幅进行调制；

指向性位相板，其像素含有纳米光栅像素结构，分别对应于各视角图像的亚像素，所述纳米光栅像素结构含有按照全息原理设计的纳米光栅组合，所述主动发光的显示单元的出射光线照射到所述指向性位相板上后，所述纳米光栅像素结构对入射的视角图像进行波前转换，将平行照明光在所述主动发光的显示单元的前方或者侧面的空间上形成会聚视点。

2.根据权利要求1所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，所述发光阵列为LED阵列或者OLED阵列。

3.根据权利要求1或2所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，所述发光阵列为单色或多色光源阵列。

4.根据权利要求3所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，所述发光阵列为多色阵列时，所述多色阵列排布成三角形结构。

5.根据权利要求1所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，还包括光线准直单元。

6.根据权利要求5所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，所述光线准直单元包括至少一屈光面，一个屈光面对应所述发光阵列中的一个或多个点光源以及所述纳米光栅像素结构中的一个或多个纳米光栅像素。

7.根据权利要求5或6所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，所述屈光面为透镜阵列、反射镜阵列或平面透镜阵列。

8.根据权利要求1所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，还包括遮光阵列，其设置于所述主动发光的显示单元与所述指向性位相板之间，所述遮光阵列具有多个开口，部分光线从所述开口处透过，其余部分光线被所述遮光阵列吸收或反射。

9.根据权利要求5所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，还包括遮光阵列，其设置于所述光线准直单元的下方，作为所述光线准直单元的孔径光阑和/或视场光阑，所述遮光阵列具有多个开口，部分光线从所述开口处透过，其余部分光线被所述遮光阵列吸收或反射。

10.根据权利要求8或9所述的基于主动发光型显示技术的裸眼三维显示装置，其特征在于，所述遮光阵列集成封装在所述主动发光的显示单元内或所述指向性位相板上。