CN107454380B - 用于个人沉浸式装置的显示器 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于实现虚拟现实或增强现实的个人沉浸式装置的显示器。本公开提出了一种用于个人沉浸式装置的显示器，该显示器包括：显示面板；以及成像透镜；其中显示面板包括：设置在基板上的多个像素区；在各个像素区中限定的发光区；在各个像素区中围绕发光区的非发光区；以及微偏转器，其配置为使来自发光区的经由非发光区散射的光向基板的表面的法线方向偏转，并且将偏转的光提供至成像透镜，并且其中成像透镜设置为以成像透镜的焦距远离显示面板。

Description

用于个人沉浸式装置的显示器
技术领域
本公开涉及用于体现虚拟现实或增强现实的个人沉浸式装置(personalimmersion apparatus)的显示器。特别地，本公开涉及一种用于通过去除纱窗效应而具有增强的真实感(或“真实交互性”)的虚拟现实装置的显示器。
背景技术
已经将虚拟现实(VR)或增强现实(AR)定义为三维环境的现实的和沉浸式的仿真。为了提供虚拟现实，开发VR(虚拟现实)装置用于生成复制真实环境(或创建虚拟环境)的真实图像、声音和其他感觉，并且模拟用户在该环境中的物理存在。VR装置(或“个人沉浸式装置”)应用于包括国防、建筑、旅游、电影、多媒体和游戏的各种领域。
VR装置是向特定人提供复制的真实环境的装置。在VR装置中，显示器是用于呈现视觉现实的最重要的部分。例如，HMD(头戴式显示器)、FMD(面戴式显示器)和EGD(眼镜型显示器)是适合于VR装置的典型显示器。在下文中，我们可以将用于VR装置的显示器称为“VR显示器”或“用于个人沉浸式装置的显示器”。
目前，护目镜型VR装置盛行，因为人容易戴上和摘下。然而，为了增强视觉现实的程度或立体性，更应当开发显示器。此外，在长时间使用具有低质量的视觉现实的情况下，头晕或疲劳可能飙升。
对于一个示例，智能手机可以用于VR显示器，其中智能手机被装备到HMD框中并且虚拟视频被呈现在智能手机上。然而，由于智能手机的显示器没有针对VR显示器进行优化，因此难以提供高质量的视觉现实。此外，由于诸如电池的其他必要的装置，该***太重而不能长时间用作VR显示器。
发明内容
为了克服上述缺点，本公开的目的是提出一种用于虚拟现实装置的显示器，其增强三维质量和沉浸质量并减少长时间使用所导致的疲劳。本公开的另一个目的是提出一种虚拟现实装置的显示器，其通过消除纱窗效应来增强立体性、现实性和沉浸性。
为了实现上述目的，本公开提出了一种用于个人沉浸式装置的显示器，其包括：显示面板；以及成像透镜；其中该显示面板包括：设置在基板上的多个像素区；在各个像素区中限定的发光区；在各个像素区中围绕发光区的非发光区；以及微偏转器，其配置为使从发光区散射入非发光区的光向基板的表面的法线方向偏转，并且将偏转的光提供至成像透镜，并且其中成像透镜设置为以成像透镜的焦距远离显示面板。
在一个实施方案中，发光区通过微偏转器作为放大图像提供至成像透镜，非发光区通过微偏转器作为缩小图像提供至成像透镜。
在一个实施方案中，微偏转器包括：朝着发光区以第一距离离开发光区的边沿线的最小边缘；以及朝着非发光区以第二距离离开发光区的边沿线的最大边缘。
在一个实施方案中，其中微偏转器的最大边缘至少设置在发光区的边沿线与相邻发光区的相邻边沿线之间的中间线上，并且以预定距离稍微远离中间线。
在一些实施方案中，微偏转器包括：设置在基板的中间部分处的第一微偏转器；以及在基板的周边部分处的第二微偏转器，其中第一微偏转器的第一中心点与第一发光区的第一中心点对准，并且其中第二微偏转器的第二中心点与从第二发光区的第二中心点到成像透镜上的对应点的延长线对准。
本公开提供了一种用于个人沉浸式装置的显示器，其包括具有设置在非发光区处的多个微偏转器的显示面板。由发光区辐射的一些光在非发光区中散射，使得它们不被在显示器前面的用户检测或观察到。微偏转器将光反射或偏转到正面方向，使得用户可以观察这些光。结果，发光区的面积将被扩大，而非发光区的面积将被减小。因此，即使实际像素区中发光区的面积比率没有改变，观察的视频图像中发光区的面积比率也增加。在识别给用户的视频图像中，纱窗效应将被去除或最小化。根据本公开的用于个人沉浸式装置的显示器提供最大化的现实性和沉浸性。
附图说明
本发明包括附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方案并且与描述一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示出根据本公开的用于个人沉浸式装置的显示器的结构的透视图。
图2是示出根据本公开的图1中的显示模块的第一显示面板和第二显示面板的平面图。
图3是示出根据本公开的图2中所示的第一显示面板和第二显示面板之间的距离的平面图。
图4A是示出根据本公开的有机发光二极管显示面板的放大的显示区的平面图。
图4B是示出从有机发光二极管显示面板向用户提供的光路的截面图。
图5A是示出根据本公开的第一实施方案的用于个人沉浸式装置的显示面板的结构的放大的平面图。
图5B是示出根据本公开的第一实施方案的沿着图5A中的线I-I'截取的用于个人沉浸式装置的显示面板的结构的放大的截面图。
图6是示出根据本公开的第一实施方案的沿着图5A中的线I-I'截取的用于个人沉浸式装置的显示面板的结构的截面图。
图7A和图7B是示出根据本公开的第二实施方案的设置在用于个人沉浸式装置的显示面板上的微偏转器的形状的图。
图8是示出根据本公开的第三实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的具有非球面透镜形状的微偏转器的截面图。
图9是示出根据本公开的第四实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的具有非球面透镜形状的微偏转器的截面图。
图10是示出根据本公开的第五实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的具有菲涅尔透镜的微偏转器的截面图。
图11是示出根据本公开的第六实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的具有棱镜形状的微偏转器的截面图。
图12是示出根据本公开的第七实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的微偏转器的示例性形状的截面图。
图13是示出根据本公开的第八实施方案的在包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的微偏转器与成像透镜之间的关系的截面图。
图14A是示出设置在显示面板的中间部分中的微偏转器的结构的截面图。
图14B是示出设置在显示面板的周边部分处的微偏转器的结构的截面图。
图15是示出根据第九实施方案的用于使用顶部发光型有机发光二极管显示面板的个人沉浸式装置的显示面板中的微偏转器的设置结构的截面图。
图16是示出根据第十实施方案的用于使用底部发光型有机发光二极管显示面板的个人沉浸式装置的显示面板中的微偏转器的设置结构的截面图。
具体实施方式
参照附图，我们将描述本公开的优选实施方案。在整个详细描述中，相同的附图标记表示相同的元件。然而，本公开不限于这些实施方案，而是可以在不改变技术精神的情况下应用于各种改变或修改。在下面的实施方案中，通过考虑描述的容易性来选择元件的名称，使得它们可以与实际名称不同。
<第一实施方案>
图1是示出根据本公开的用于个人沉浸式装置的显示器的结构的透视图。参照图1，用于个人沉浸式装置(或“VR显示器”)的显示器包括透镜模块LM、显示模块DM、主板MB、头罩HG、侧框架SF和前盖FC。
显示模块DM包括显示面板和用于驱动每个显示面板以呈现从主板MB接收的视频图像的显示面板驱动电路。显示面板包括用于用户的左眼的第一显示面板PNL1和用于用户的右眼的第二显示面板PNL2。显示模块DM配置为在第一显示面板PNL1和第二显示面板PNL2上显示从主板MB接收的视频数据。视频数据可以是用于呈现虚拟现实(或VR)或增强现实(或AR)的视频图像的2D/3D视频数据。显示模块DM可以将从主板MB接收的信息显示为文本、符号或图像(图片)。
透镜模块LM包括成像透镜，其放大并提供用于左眼和/或右眼的图像屏幕以覆盖用户的左眼和右眼的观看范围。成像透镜可以包括一对鱼眼透镜，一种用于放大图像的观看范围的超广角透镜(或者，全景镜)。一对鱼眼透镜可以包括设置在第一显示面板PNL1前面的左透镜LL和设置在第二显示面板PNL2前面的右透镜RL。
主板MB可以包括用于执行虚拟现实软件程序并将左眼图像和右眼图像提供至显示模块DM的处理器。虽然未在图中示出，但主板MB还可以包括用于连接至外部装置的接口模块、传感器模块等。接口模块可以包括通用串行总线(或“USB”)和高清晰度多媒体接口(或“HDMI”)中的至少任一个。传感器模块可以包括陀螺仪传感器和加速度传感器中的至少任一个。
响应于传感器模块的输出信号，主板MB的处理器可以补偿左眼图像和右眼图像，并且将经由接口模块接收的左视频数据和右视频数据发送到显示器模块DM。处理器可以基于2D图像的深度数据为显示面板创建左图像和右图像，并将它们发送到显示模块DM。
头罩HG可以包括露出与左眼透镜LL和右眼透镜RL的用户的眼睛对应的一些中心部分的后盖BC和连接至后盖BC的带BD。将头罩HG的后盖BC与侧框架SF和前框架FC组装，可以确保用于容纳个人沉浸式装置的大部分元件并保护这些元件的内部空间。这些元件可以包括透镜模块LM、显示模块DM和主板MB。带BD可以连接至后盖BC。使用带BD，用户可以将个人沉浸式装置佩戴在他/她的头上。佩戴个人沉浸式装置，用户通过左鱼眼透镜LL和右鱼眼透镜RL分别观看第一显示面板PNL1和第二显示面板PNL2。
固定在头罩HG与前盖FC之间的侧框架SF可以确保其中设置或安装透镜模块LM、显示模块DM和主板MB的内部空间(或间隙)。前盖FC可以设置在个人沉浸式装置的前外表面上。
根据本公开的个人沉浸式装置可以设计为具有如图1所示的头戴式显示器(或“HMD”)结构，但不限于此。对于其他示例，根据本公开的个人沉浸式装置可以设计为具有眼镜类型显示器(或“EGD”)结构。
图2是示出图1中的显示模块的第一显示面板和第二显示面板的平面图。图3是示出图2中所示的第一显示面板PNL1、第二显示面板PNL2、透镜LL和RL与用户的左眼和右眼的关系的平面图。
第一显示面板PNL1和第二显示面板PNL2可以具有优异的颜色表现性、高反应速度和宽视角的有机发光二极管显示(或“OLED”)面板。对于EGD型，显示面板PNL1和PNL2可以具有透射有机发光二极管显示面板。然而，其不限于该显示面板类型。可以使用包括液晶显示面板和/或电泳面板的任何其他类型的平面显示面板。
参照图2和图3，第一显示面板PNL1和第二显示面板PNL2是分开制造的，并且以预定距离设置在显示模块DM上。第一显示面板PNL1和第二显示面板PNL2中的每一个具有显示区和非显示区。例如，第一显示面板PNL1包括设置在中心部分中的第一显示区AA1和围绕第一显示区AA1的第一非显示区NA1。第二显示面板PNL2还包括在中心部分中的第二显示区AA2和围绕第二显示区AA2的第二非显示区NA2。
在第一显示区AA1和第二显示区AA2中，以矩阵方式布置多个像素。在第一非显示区NA1和第二非显示区NA2处，驱动电路设置为用于驱动显示区中的像素。例如，驱动电路可以包括驱动器集成电路(或“DIC”)和板内栅极(或“GIP”)。
DIC可以是具有定时控制器和数据驱动器的集成电路。GIP可以是包括设置在具有像素(或“像素阵列”)的同一基板上的栅极驱动器和发射(或“EM”)驱动器的集成电路。在第一显示面板PNL1上，第一DIC DIC1和第一GIP GIP1设置在第一非显示区NA1内，用于向第一显示区AA1中的像素提供左视频图像。在第二显示面板PNL2上，第二DIC DIC2和第二GIPGIP2设置在第二非显示区NA2内，用于向第二显示区AA2中的像素提供右视频图像。
优选地，第一显示面板PNL1的第一显示区AA1的中心点和第二显示面板PNL2的第二显示区AA2的中心点以对应于左眼与右眼之间的距离(瞳孔间距(或“IPD”)Le)彼此分开。例如，第一显示区AA1的中心点与第二显示区AA2的中心点之间的距离Lp可以设置为(Le±α)。根据人类的不同，瞳孔间距离Le可以是6.5cm(＝65mm)。此外，α的值是考虑制造工艺裕度和设置在第一显示区AA1与第二显示区AA2之间的驱动电路区域的裕度值。α可以设置为Le的10％。
考虑垂直视角和水平视角，第一显示区AA1和第二显示区AA2可以设计为具有其中水平(X轴)宽度比垂直(Y轴)高度长的景观纵横比。对于个人沉浸式装置，在确保水平视角比垂直视角宽的情况下，可以更有效地增强视觉现实。为了使个人沉浸式装置的水平视角最大化，第一显示面板PNL1和第二显示面板PNL2中的每一个将包括本公开中的景观型OLED面板。
对于景观纵横比，水平(X轴)方向的长度(即，宽度)比垂直(Y轴)方向的长度(即，高度)长，并且沿着水平(X轴)方向的像素的数目大于像素沿着垂直(Y轴)方向的像素的数目。相反，对于肖像纵横比，垂直(Y轴)方向的长度(即，高度)比水平(X轴)方向的长度(即，宽度)长，并且沿着垂直(Y轴)方向的像素的数目大于沿着水平(X轴)方向的像素的数目。
本公开的发明人用显示面板的用于比较立体感、沉浸感和疲劳的各种模型来执行质量测试。根据这些测试的结果，当显示面板PNL1和PNL2的显示区AA1和AA2以对应于瞳孔距离的距离设置时，将获得最佳沉浸质量，如图3所示。详细地，当显示面板PNL1和PNL2的显示区AA1和AA2分开并且它们的中心点之间的距离对应于用户的左眼LEY与右眼REY之间的距离时，个人沉浸式装置可以提供最好的视角的视频质量和最好的沉浸感。对于根据本公开的个人沉浸式装置，第一显示区AA1的中心点将与左眼LEY的中心对准，并且第二显示区AA2的中心点将与右眼REY的中心对准。
与肖像纵横比相比，景观纵横比可以为个人沉浸式装置提供较好的立体感。根据本公开，景观型左眼显示面板和景观型右眼显示器面板分别设置为分别与左眼和右眼对准，从而具有优异的沉浸和立体效果。
为了将表示左眼图像的第一显示区AA1与表示右眼图像的第二显示区AA2分开，第一显示区AA1和第二显示区AA2可以分别设置在单独的基板上。在这种情况下，第一显示区AA1可以设置在第一显示面板PNL1上，第二显示区AA2可以设置在第二显示面板PNL2上。这里，第一显示面板PNL1和第二显示面板PNL2可以分开地或单独地制造。
对于另一示例，第一显示区AA1和第二显示区AA2可以设置在同一基板上，但是分开设置。在这种情况下，在同一显示面板上，第一显示区和第二显示区可以分开设置。详细地，用于第一显示区的数据线、栅极线(或扫描线)和像素可以与用于第二显示区的数据线、栅极线和像素分开。在这种情况下，即使第一显示区与第二显示区彼此分开，也可以使用相同的驱动***，使得可以共用驱动电路的一些部分。
将第一显示区AA1和第二显示区AA2分开地设置在同一显示面板上，可以提供除了优异的立体感之外的另外的优点。在一些情况下，个人沉浸式装置具有设置在一个显示面板上的一个显示区，并且分开显示左眼图像和右眼图像。在这种情况下，像素阵列不分开，而是分开地呈现左右视频图像。与这种情况相比，本公开具有不同点：显示区AA1和AA2被分开地设置。
由于这种差异，本公开可以具有用于显示区的设计的更高的自由度。将显示区AA1和AA2设置为分别与左眼LEY和右眼REY对准，可以确保优化的视角和优异的立体感。此外，对于根据本公开的显示面板的结构，可以使显示区的面积优化和最小化，从而可以提高制造产量和/或生产率。
当显示区AA1与AA2之间的距离变得越来越窄时，用户可以识别的屏幕尺寸变得越来越小。相反，当显示区AA1和AA2之间的距离变得越来越宽时，显示区AA1和AA2的中心点移出用户的左眼LEY和右眼REY的观看范围，使得沉浸和立体感逐渐退化。当显示区AA1和AA2的中心点分别与左眼LEY和右眼REY的中心精确对准时，将获得最佳的沉浸和立体感。
当显示区AA1和AA2的中心点之间的距离太窄或太宽时，可以通过利用附加的光学装置来补偿视角或者通过利用任何图像处理方法将左眼图像与右眼图像之间的距离调整到用户的瞳孔距离。然而，这些方法可能导致显示效果的劣化。简而言之，通过将显示区AA1和AA2分开并且使显示区AA1和AA2的中心点分别与左眼LEY和右眼REY对准，将提供最佳的3D图像质量。
个人沉浸式装置包括在显示面板PNL1和PNL2与用户的眼睛LEY和REY之间的鱼眼透镜LL和RL。从眼睛LEY和REY到显示面板PNL1和PNL2的距离非常短，几乎几厘米。将显示面板PNL1和PNL2布置为靠近眼睛LEY和REY，视频图像被提供为比眼睛的观看范围宽。因此，用户感觉视频图像与实际空间相同。
仅仅将显示面板设置为靠近眼睛，用户可能不能识别视频图像是什么，因为这与用户在他/她的眼睛前面看到图片的情况相同。此外，可以识别显示面板的周长，使得视频图像的现实将劣化。为了提供3D图像的现实，优选地，将诸如鱼眼透镜LL和RL的成像透镜分别设置在显示面板PNL1和PNL2与用户的眼睛LEY和REY之间。
当通过成像透镜看到在显示面板上提供的视频图像时，用户可以识别比图像的实际尺寸放大4倍至5倍的图像。在这种情况下，当显示面板的分辨率低时，用户可以识别像素的形状，使得现实和沉浸可能劣化。因此，优选的是，用于个人沉浸式装置的显示器具有高分辨率特性。
由于显示面板的分辨率可以根据制造商或应用领域而变化，因此可以如下定义。表1示出了基于HD(高密度)率(1280×720像素)的分辨率的一个示例。
显示面板的分辨率 像素的数目(水平轴×垂直轴)
1K(HD：高分辨率) 1280×720
2K(FHD：全HD) 1920×1080
3K(QHD：四倍HD) 2560×1440
4K(QHD) 3840×2160(或4096×2160)
8K(UHD：超HD) 7680×4320
这里，分辨率用字母“K”定义。K表示1000。例如，1K表示沿着水平轴的像素的数目为约1000的分辨率。2K表示沿水平轴的像素的数目为约2000的分辨率。4K表示沿着水平轴的像素的数目为约4000。8K表示沿着水平轴的像素的数目为约8000。由FHD、QHD和UHD表示的精确分辨率可以根据制造商稍微不同，因此它们被写在括号中作为参考。
在相同的分辨率下，像素尺寸将根据显示面板的尺寸而不同。对于2K分辨率，2.5英寸显示面板的一个像素的尺寸远小于5英寸显示面板的一个像素的尺寸。因此，为了确保个人沉浸式装置的显示的现实性，应当进一步考虑像素密度。像素密度由PPI(每英寸像素)的单位表示，其表示沿着水平轴的每英寸的像素的数目。
例如，对于具有1K分辨率的5英寸显示面板，水平轴的长度为4英寸，使得沿着水平轴的像素密度为250PPI。当5英寸显示面板具有2K分辨率时，像素密度为500PPI。在此期间，对于具有1K分辨率的2.5英寸显示面板的情况，水平轴的长度为2英寸，使得像素密度为500PPI。当2.5英寸显示面板具有2K分辨率时，像素密度为1000PPI。
为了确保高现实性和沉浸性，用于个人沉浸式装置的显示面板将具有足够高的分辨率和小的像素尺寸，即使显示面板设置为靠近眼睛，用户的视线也不能识别。优选地，第一显示面板PNL1和第二显示面板PNL2的每个显示区AA1和AA2具有至少2K分辨率和500PPI像素密度。
在显示区上呈现的视频图像将在被成像透镜放大时提供至用户的眼睛。在显示区中，多个像素以矩阵方式排列。显示区包括发光区和非发光区。发光区限定在一个像素的中间部分，如用于表示图像数据的颜色和/或亮度。非发光区是在发光区周围的一个像素中不提供任何光的黑色区域。
当显示区被成像透镜放大时，发光区和非发光区被放大。因此，导致纱窗效应。纱窗效应是非发光区被用户识别为设置在每个发光区之间的黑色网格线。纱窗效应是降低3D图像的现实和/或沉浸感的主要缺陷之一。
参照图4A和图4B，我们将详细描述纱窗效应。图4A是示出根据本公开的有机发光二极管显示面板的放大显示区的平面图。参照图4A，有机发光二极管显示面板包括以矩阵方式排列的多个像素区PA。像素区PA包括发光区EA和非发光区BA。发光区EA可以限定在像素区PA的中间，非发光区BA可以围绕发光区EA。
在发光区EA中，依次堆叠阳极电极、有机发光层和阴极电极形成有机发光二极管。在非发光区BA中，薄膜晶体管和线设置为驱动有机发光二极管。像素区将根据有机发光二极管显示面板的类型而不同。开口率(像素区PA的发光区EA的面积比例)为约10％至20％。
参照图4B，我们将说明从显示面板PNL到成像透镜LEN的光路。图4B是示出从有机发光二极管显示面板向用户提供的光路的截面图。
显示面板PNL包括发光区EA和非发光区BA。从发光区EA提供的所有光可以在所有方向辐射到显示面板PNL的前面。例如，在发光区EA和非发光区BA之间的边界处，光沿所有方向辐射和/或散射。用户识别在所有方向上散射的光之中从显示面板PNL线性传播到眼睛的光。在图中，散射的不到达用户的光用(x)标记。直接传播到用户眼睛的光用(o)标记。
对于有机发光二极管显示面板，非发光区BA与像素区PA的面积比大于诸如液晶显示面板的其他平板显示器。在有机发光二极管显示面板应用于个人沉浸式装置的显示器的情况下，由于放大的非发光区，会降低现实感和/或沉浸感。也就是说，用户可以识别出像通过纱网(mesh screen)观看图像(即，纱窗效应)的图像。为了降低纱窗效应，优选的是有机发光二极管显示面板的开口率将大于20％。
很难确保高开口率。特别地，当显示面板具有500PPI或更大的像素密度时，像素区PA的尺寸将非常小。随着像素区减小，非显示区BA与像素区的面积比成比例地减小是非常困难的。对于减小设置在非发光区中的线和薄膜晶体管的尺寸存在限制。随着像素尺寸的缩小，发光区EA的减小比率将远大于非发光区BA的减小比率。
为了增强个人沉浸式装置的显示的现实感和沉浸感，需要高密度显示面板。随着像素密度的增加，开口率降低，使得纱窗效应增加。在本公开中，我们建议用于个人沉浸式装置的显示面板，开口率保持在20％以上，并且即使显示面板具有2K分辨率或更高达4K或8K的分辨率也可以去除纱窗效应。
在下文中，参照图5A和5B，我们将描述根据本公开的第一实施方案的用于个人沉浸式装置的显示面板。图5A是示出根据本公开的第一实施方案的用于个人沉浸式装置的显示面板的结构的放大的平面图。图5B是示出根据本公开的第一实施方案的沿着图5中的线I-I'截取的用于个人沉浸式装置的显示面板的结构的放大的截面图。
参照图5A，根据本公开的第一实施方案的用于个人沉浸式装置的显示面板包括在基板SUB上以矩阵方式排列的多个像素区PA。在图5A中，由点划线限定的一个矩形形状对应于一个像素区PA。一个像素区PA包括发光区EA和非发光区BA。发光区EA用于生成红光、蓝光和绿光中的任何一种。非发光区BA设置在发光区EA之间，并且不提供任何光。非发光区BA用于防止相邻发光区EA的颜色光彼此干扰，因此被称为黑矩阵。
发光区EA设置在像素区PA的中间部分。在一些情况下，发光区EA可以设置在偏向任何一侧的部分。图5A和图5B示出了发光区EA偏向像素区PA的上侧。在发光区EA之间，非发光区BA设置为沉积/涂覆黑色材料。
在一个像素区PA处，设置至少一个微偏转器ML。优选地，微偏转器ML设置在发光区EA的辐射光的一侧处。优选地，微偏转器ML具有比发光区EA的尺寸大的尺寸，以覆盖全部发光区EA和非发光区BA的一些部分。此外，微偏转器ML的边缘边界对准到相邻的两个发光区EA的相对边缘之间的中间区域，或者以一定距离与中间区域分开。换言之，优选地，微偏转器ML的面积大于发光区EA的面积，并且等于或略小于像素区PA的面积。
我们详细描述发光区EA与微偏转器ML之间的关系。多个发光区EA以矩阵方式设置在基板SUB上。每个发光区EA具有边界、边沿线EL。一个发光区EA被4个相邻的发光区EA包围。任何一个发光区EA的边沿线EL与相邻发光区EA的其他边沿线EL面对。例如，一个发光区EA的边沿线EL与第一相邻边沿线EL1、第二相邻边沿线EL2、第三相邻边沿线EL3和第四相邻边沿线EL4相对。
中心线CL可以限定在任何一个发光区EL的边沿线EL与相邻发光区EA的相邻边沿线EL1、EL2、EL3和EL4之间的中间部分处。在图5A和5B中，水平中心线CLh分别限定在一个发光区EA的边沿线EL与第三相邻边沿线EL3之间以及在一个发光区EA的边沿线EL与第四相邻边沿线EL4之间。垂直中心线CLv分别限定在一个发光区EA的边沿线EL与第一相邻边沿线EL1之间以及一个发光区EA的边沿线EL与第二相邻边沿线EL2之间。在这种情况下，垂直中心线CLv基本上等于限定像素区PA的点划线。为了区分垂直中心线CLv与像素区PA，将垂直中心线CLv绘制为从点划线向左侧偏移。
优选地，微偏转器ML的尺寸大于通过发光区EA的边沿线EL包围的区域。因此，优选微偏转器ML的边缘LB限定在发光区EA的边沿线EL与中心线CL之间。
微偏转器ML是配置为将由发光区EA辐射的光之中的散射到非发光区BA中的光向显示面板PNL的表面的法线方向偏转和/或折射的元件。因此，优选的是，在微偏转器ML之中的配置为偏转和/或折射的部分设置在限定微偏转器ML的最小尺寸的最小边缘LBi和限定微偏转器ML的最大尺寸的最大边缘LBx之间。最小边缘LBi可以限定为以预定距离远离发光区EA的边沿线EL进入发光区EA。最大边缘LBx可以限定为与中心线CL大致相同。这里，最小边缘LBi与发光区EA的边沿线EL的距离优选为从发光区EA的边沿线EL到微偏转器ML的边缘LB的距离的5％至10％。
此外，参照图5B，我们将描述根据本公开的第一实施方案的微偏转器是如何工作的。图5B是放大一个像素区的截面图。
微偏转器ML设置为覆盖包括发光区EA和非发光区BA的像素区PA。微偏转器ML可以是凸透镜和棱镜中的任一个。这里，为了方便，微偏转器ML绘制为凸透镜。优选地，微偏转器ML在非发光区BA之上的表面处具有棱镜形状。
从发光区EA向表面的法线方向辐射的光被用户识别。此外，从发光区EA向非发光区BA之上的空间中散射的一些光通过微偏转器ML向显示面板PNL的表面的法线(或垂直)方向折射。也就是说，在不包括微偏转器ML时未能到达位于显示面板PNL前面的用户眼睛的一些光将被重定向到用户的眼睛。
当微偏转器ML是凸透镜时，其具有聚焦点(或焦点)F。在由分别连接焦点F和发光区EA的两个端点P1和P2的线形成的内角内的范围内发射的光通过微偏转器ML向显示面板的表面的法线方向折射或偏转。随着焦点F更靠近微偏转器ML(或者，随着焦距变短)，从发光区EA辐射的光中较宽角度范围内的更多光可以被折射到法线方向。
在一些情况下，微偏转器ML可以是具有多焦点的多透镜。在这些情况下，在非发光区BA之上的空间内散射的光中的更多部分可以被折射或偏转到法线方向(或者到用户的眼睛)。
下文中，参照图6，我们将详细描述根据本公开的第一实施方案的用于个人沉浸式装置的显示面板的截面结构。图6是示出根据本公开的第一实施方案的沿着图5A中的线I-I'截取的用于个人沉浸式装置的显示面板的结构的截面图。为了方便，有机发光二极管显示器被应用于根据第一实施方案的用于个人沉浸式装置的显示面板。在基板SUB上，在非发光区BA中形成线和薄膜晶体管T。在发光区EA中，形成有机发光二极管OLE。有机发光二极管OLE包括连接至薄膜晶体管T的阳极电极ANO、堆叠在阳极电极ANO上的有机发光层OL以及堆叠在有机发光层OL上的阴极电极CAT。
在阳极电极ANO上，形成堤部BN以限定发光区EA。将被堤部BN覆盖的区域定义为非发光区BA，将一些阳极电极ANO的从堤部BN露出的区域定义为发光区EA。
在具有有机发光二极管OLE的基板SUB的上表面上接合封装ENC。在封装ENC的上表面上，设置具有凸透镜的微偏转器ML。优选地，微偏转器ML具有比发光区EA的面积大的面积，并且覆盖发光区EA的所有区域。此外，优选地，微偏转器ML尽可能覆盖较大的面积。为了方便起见，在图6中，在与非发光区BA对应的区域处设置黑矩阵BM，但是不限于该结构。
具体地，优选将微偏转器ML设置在非发光区BA处。在微偏转器ML是凸透镜的情况下，优选的是，凸起的中心部分位于发光区EA处，凸起的周边部分位于非发光区BA处。优选微偏转器ML的边缘与设置在两个相邻发光区EA的相邻的两个边界之间的中间处的中心线CL对齐，或者其位置以预定距离与中心线CL隔开。
通过微偏转器ML，辐射到非发光区BA之上的空间中的散射光100被改变为向显示面板的表面的法线方向折射的辐射光200。详细地，在从有机发光层OL发射的光中，从基板SUB垂直辐射的法向光到达用户的眼睛。另外，从散射光100重定向的辐射光200也到达用户眼睛。
因此，通过微偏转器ML用户可以将显示面板识别为发光区EA被放大并且非发光区BA被缩小。这里，发光区EA的实际尺寸不被放大，并且非发光区BA的实际尺寸不被减小。发光区EA的图像被放大，并且非发光区BA的图像被缩小。
如图6所示，显示面板的入射到成像透镜LL和RL中的图像具有以下结构，其中发光区EA与像素区PA的观看面积比大于实际开口率。在图6中，成像透镜示出为平坦表面，因为即使成像透镜LL和RL是鱼眼透镜，它们在放大图中也可以看作具有平坦表面。例如，对于具有15％的开口率的显示面板的情况，发光区EA的观看面积比将被放大50％。因此，对于具有22.5％的开口率的显示面板而言情况相同。换言之，通过进一步将微偏转器ML设置在具有高像素密度的显示面板上，开口率将被放大1.5倍或更大。因此，由于去除或控制了纱窗效应，根据本公开的第一实施方案的用于个人沉浸式装置的显示面板，改善了现实感和沉浸感。
在上文中，利用第一实施方案，我们描述用于个人沉浸式装置的显示面板的整个结构的特征。在下文中，我们将描述微偏转器ML的结构和形状示例。
<第二实施方案>
在下文中，我们将描述根据本公开的微偏转器的结构和功能。在第一实施方案中，我们描述了使用最容易形成的元件的凸透镜实现的微偏转器ML。根据设计者的目的和意图，微偏转器可以具有各种形状和结构。
根据本公开的微偏转器ML的主要特征是提出一种方法和/或装置，其配置为将可能在非发光区BA处消失的光重定向到相对于显示面板的表面的法线方向。包括在显示面板中的大多数元件具有折射率大于空气的折射率的材料。因此，优选的是，微偏转器具有透明材料，透明材料的折射率与包括在显示面板中的其他元件的折射率非常相似。
对于在第一实施方案中描述的凸透镜，透镜型微偏转器的形状可以根据发光区EA的形状和布置而不同。例如，当发光区为正多边形或圆形时，对称微透镜将被应用于微偏转器ML。
否则，当发光区具有诸如矩形或椭圆形的长方形形状时，非对称微透镜将被应用于微偏转器ML。图7A和图7B是示出根据本公开的第二实施方案的设置在用于个人沉浸式装置的显示面板上的微偏转器的形状的图。图7A示出对称型微偏转器的一个示例。图7B示出了非对称型微偏转器的另一示例。
参照图7A，具有规则的菱形形状和/或圆形形状的发光区EA以规则的间隔排列。在这种情况下，微偏转器ML可以具有圆形、正方形或规则菱形中的任何一种形状。在截面图中，微偏转器ML具有对称形状。沿着线II-II'截取的截面图与沿线III-III'截取的截面图相比，微偏转器ML的宽度Ra和Rb相同。
参照图7B，发光区EA可以具有长方形形状。覆盖发光区EA的微偏转器ML也可以具有长方形形状。沿着线IV-IV'截取的截面图与沿线V-V'截取的截面图相比，微偏转器ML的宽度Ra不同于微偏转器ML的宽度Rb。
在图7A中，微偏转器ML以规则的间隔排列。然而，微偏转器ML可以彼此紧密接触地排列。在这种情况下，微偏转器ML可以覆盖非发光区BA的更多区域。如图7A所示，即使微偏转器ML彼此紧密接触设置，当其具有圆形形状时，在微偏转器ML之间存在空的空间。相反，如图7B所示，当微偏转器ML具有矩形形状、正方形形状或菱形形状中的任一种形状时，在微偏转器ML之间可以没有空的空间。在微偏转器ML之间没有空的空间(或间隔间隙)的情况下，在非发光区BA处散射和未检测到的更多量的光将被折射或偏转到法线方向，使得更多的光将被用户检测或识别到。
<第三实施方案>
参照图8，我们将描述微偏转器具有非球面透镜形状的情况。图8是示出根据本公开的第三实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的具有非球面透镜形状的微偏转器的截面图。
微偏转器ML是配置为将从发光区EA向显示面板PNL的表面的法线方向辐射的光之中的散射光偏转和/或折射到非发光区BA中的元件。因此，仅将在边沿线EL处从发光区EA向非发光区BA辐射的光偏转或折射到法线方向，可以有效地放大发光区EA。
详细地，根据本公开的第三实施方案的微偏转器ML包括平面部分PLA和弯曲部分CLA。平面部分PLA优选地是微偏转器ML的中间部分，弯曲部分CLA优选地是微偏转器ML的周边部分。特别地，弯曲部分CLA优选地设置在限定微偏转器ML的最大尺寸的最大边缘LBx和限定微偏转器ML的最小尺寸的最小边缘LBi之间。平面部分PLA优选地设置在两个面对的最小边缘LBi之间。由于最小边缘LBi远离发光区EA的边沿线EL进入发光区EA的内部区域，所以在边沿线EL处从发光区EA散射到非发光区BA的光将被折射或偏转到相对于显示面板的法线方向。
最小边缘LBi可以设置为与发光区EA的边沿线EL对准。考虑到将光从发光区EA折射或偏转到非发光区BA的效率，优选的是，最小边缘LBi远离发光区EA的边沿线EL进入发光区EA的内部区域。优选地，距边沿线EL的预定距离对应于最大边缘LBx与发光区EA的边沿线EL之间的距离的5％至10％。
在非球面透镜的情况下，微偏转器ML的中间部分具有平面形状。因此，与球面透镜的情况相比，中间部分的高度较低。当需要显示面板的顶表面平坦时，非球面透镜比用于微偏转器ML的球面透镜更合适。
<第四实施方案>
第四实施方案提出了另一个示例，其中非球面透镜类型被应用于微偏转器。图9是示出根据本公开的第四实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的具有非球面透镜形状的微偏转器的截面图。
根据第四实施方案的微偏转器ML包括仅弯曲部分CLA，但是除去了包括在第三实施方案中的平面部分PLA。优选地，弯曲部分CLA被设置在微偏转器ML的最大边缘LBx和最小边缘LBi之间。由于最小边缘LBi远离发光区EA的边沿线EL进入发光区EA的内部区域，所以在边沿线EL处从发光区EA散射到非发光区BA的光将被折射或偏转到相对于显示面板的法线方向。
最小边缘LBi可以设置为与发光区EA的边沿线EL对准。考虑到将光从发光区EA折射或偏转到非发光区BA的效率，优选的是，最小边缘LBi远离发光区EA的边沿线EL进入发光区EA的内部区域。优选地，距边沿线EL的预定距离对应于最大边缘LBx与发光区EA的边沿线EL之间的距离的5％至10％。
对于根据第四实施方案的微偏转器ML，在覆盖发光区EA的大部分的中间区域处没有透镜材料，而是在非发光区BA之上的仅弯曲部分CLA存在透镜材料。这种情况可以被认为微偏转器ML的中心位于发光区EA的中心处。在本申请中，微偏转器ML可以定义为围绕发光区EA的最大边缘LBx的内部区域，而与中间部分处的偏转器材料的存在无关。
<第五实施方案>
在第五实施方案中，我们提出一种示例性微偏转器，其中即使应用球面透镜，中间部分的高度也不高于周边部分的高度。图10是示出根据本公开的第五实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的具有菲涅尔透镜的微偏转器的截面图。
在第五实施方案中，微偏转器ML包括菲涅尔透镜，其是具有球面透镜的光学性质并且在中间部分没有较厚的厚度的一种平坦型透镜。详细地，根据第五实施方案的微偏转器ML包括中间弯曲部MLA和弯曲部CLA。中间弯曲部MLA可以是设置在微偏转器ML的中间部分处的凸透镜。中间弯曲部分MLA设置在发光区EA的两个面对的最小边缘LBi之间。中间弯曲部MLA可以具有与根据第一实施方案的微偏转器ML的曲率相同的曲率。
弯曲部分CLA优选地是微偏转器ML的周边部分。特别地，弯曲部分CLA优选地设置在限定微偏转器ML的最大尺寸的最大边缘LBx和限定微偏转器ML的最小尺寸的最小边缘LBi之间。由于最小边缘LBi远离发光区EA的边沿线EL进入发光区EA的内部区域，所以在边沿线EL处从发光区EA散射到非发光区BA的光将被折射或偏转到相对于显示面板的法线方向。
最小边缘LBi可以设置为与发光区EA的边沿线EL对准。考虑到将光从发光区EA折射或偏转到非发光区BA的效率，优选的是，最小边缘LBi远离发光区EA的边沿线EL进入发光区EA的内部区域。优选地，距边沿线EL的预定距离对应于最大边缘LBx与发光区EA的边沿线EL之间的距离5％至10％。
在微偏转器ML应用菲涅尔透镜类型的情况下，中间部分的高度不高于第一实施方案的微偏转器的高度。因此，当需要显示面板平坦时，优选的是菲涅尔型微偏转器ML是更优选的。
<第六实施方案>
参照第四实施方案和第五实施方案，微偏转器ML具有其中弯曲部分CLA与平面部分PLA或中间弯曲部分MLA分开的结构。在发光区EA的观点上，弯曲部分CLA设置在微偏转器ML的周边处。然而，在非发光区BA的视点中，两个相邻的微偏转器ML的两个弯曲部分CLA形成一个微偏转器。
参照图11，我们将描述第六实施方案，其中棱镜型微偏转器ML设置在非发光区BA处。图11是示出根据本公开的第六实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的具有棱镜形状的微偏转器的截面图。
根据第六实施方案的微偏转器ML可以具有设置在两个相邻发光区(第一发光区EA1和第二发光区EA2)之间的非发光区BA处的棱镜。例如，优选的是，微偏转器ML设置在限定在第一发光区EA1处的第一最小边缘LBi1与限定在第二发光区EA2处的第二最小边缘LBi2之间的区域处。具体地，微偏转器ML可以是对应于三角形形状的棱镜，其中最小高度设置在中心线CL处，并且最大高度设置在第一发光区EA1和第二发光区EA2的每条边沿线EL1和EL2处。
当第一最小边缘LBi1远离第一发光区EA1的第一边沿线EL1进入第一发光区EA1的内部区域中时，在第一边沿线EL1处从第一发光区EA1散射到非发光区BA的光将被折射或偏转到相对于显示面板的法线方向。类似地，当第二最小边缘LBi2远离第二发光区EA2的第二边沿线EL2进入第二发光区EA2的内部区域中时，在第二边沿线EL2处从第二发光区EA2散射到非发光区BA的光将被折射或偏转到相对于显示面板的法线方向。
在第六实施方案中，在发光区EA的大部分处，即由第一最小边缘LBi1围绕的部分处，可以没有透镜材料。在这种情况下，微偏转器ML包括靠近第一发光区EA1的第一弯曲部分CLA1和靠近第二发光区EA2的第二弯曲部分CLA2。这里，可以考虑基于非发光区BA设置微偏转器ML。然后，微偏转器ML的中心可以在中心线CL上与非发光区BA的中心对准。
对于另一示例，进一步包括的凸透镜与如图11所示的以虚线绘制的中间弯曲部分MLA类似。该凸透镜可以具有与第五实施方案的曲率相同的曲率并且设置在相同的位置。在这种情况下，微偏转器ML包括设置在围绕第一发光区EA1的非发光区BA处的第一弯曲部分CLA1和设置在第一发光区EA1的中间区域处的中间弯曲部分MLA。在这种情况下，可以认为微偏转器ML的中心点在发光区EA的中心处对准。
<第七实施方案>
到目前为止，我们已经描述了关于微偏转器的阵列结构，其中一个微偏转器设置在一个发光区中。当发光区具有长方形形状或者非发光区具有其中一侧非常窄而另一侧非常宽的长带形状时，微偏转器ML可以具有覆盖沿行方向或列方向顺序布置的几个发光区的形状。
图12是示出根据本公开的第七实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的微偏转器的示例性形状的截面图。为了方便起见，图12示出了覆盖沿行方向排列的多个发光区的微偏转器ML的结构。对于其他示例，微偏转器ML可以具有覆盖沿列方向排列的多个发光区的形状。
参照图12，在多个发光区中，沿着行方向的非发光区具有非常窄的间隔，但是沿着列方向的非发光区具有非常宽的间隔。在这种情况下，通过将辐射到沿着像素区的列方向设置的非发光区的光折射或偏转到相对于显示面板的表面的法线方向，可能足以减小纱窗效应。因此，优选的是，微偏转器具有向行方向延伸的半圆柱形状。
在这种情况下，中心线CL可以设置在发光区EA的任何一行与发光区EA的上相邻行或发光区EA的下相邻行之间的中间部分上。此外，微偏转器的最大边缘LBx可以设置在中心线CL与发光区EA的任一行的上边沿线之间，和/或中心线CL与发光区EA的行的下边沿线之间。最小边缘LBi可以设置为以预定距离向发光区EA远离发光区EA的任何一行的上边沿线和/或发光区EA的行的下边沿线。
通过半圆柱形微偏转器ML，从发光区EA的任何一行向非发光区BA发射的光将被折射和/或偏转到相对于显示面板的表面的法线方向。发光区EA的任何一行的实际面积没有改变，但是其提供至用户的图像将被微偏转器ML放大。作为结果，将获得改善的开口率的效果，并且将减小纱窗效应。
<第八实施方案>
到目前为止，我们已经基于微观观点描述了关注微偏转器ML的特征的各种实施方案。在下文中，我们将基于宏观的观点描述根据第八实施方案的微偏转器ML的特征。图13是示出根据本公开的第八实施方案的包括在用于个人沉浸式装置的显示面板中的微偏转器与成像透镜之间的关系的截面图。
根据本公开的用于个人沉浸式装置的显示面板包括与用户的左眼对应的第一显示面板PNL1和与用户的右眼对应的第二显示面板PNL2。每个显示面板PNL1和PNL2分别具有比用户的左眼和右眼的尺寸大的尺寸。即使显示面板PNL1和PNL2靠近用户的眼睛，由显示面板PNL1和PNL2提供的图像也不会覆盖用户眼睛的全部观看范围。为了完全覆盖用户的眼睛的观看范围，可以应用成像透镜。在第八实施方案中，将描述在放大图像以覆盖用户的眼睛的观看范围等的情况下，用于确保从显示面板提供的图像的光的优良效率的结构。在图13和后图中，为方便起见，我们将使用单显示面板PNL、单用户眼睛EYE和单成像透镜LEN。
根据本公开的用于个人沉浸式装置的显示器包括显示面板PNL和成像透镜LEN。成像透镜LEN可以设置在显示面板PNL和用户眼睛EYE之间。优选地，成像透镜LEN以成像透镜LEN的焦距与显示面板PNL分开。由显示面板PNL辐射的图像的光通过成像透镜LEN提供至用户眼睛EYE的屏幕SCR。
用于个人沉浸式装置的显示面板PNL包括多个像素区PA。每个像素区PA包括发光区EA和非发光区BA。此外，在每个发光区EA处设置一个微偏转器ML。这里，我们描述根据第一实施方案的用于具有显示面板PNL的个人沉浸式装置的显示器。然而，根据其他实施方案的显示面板PNL将应用于用于个人沉浸式装置的显示器。
到目前为止，为了方便，我们已经描述了由显示面板PNL辐射的光被认为向显示面板PNL的表面的法线方向传播。认为显示面板PNL以非常长的距离远离用户。然而，对于个人沉浸式装置，显示面板PNL和用户之间的距离非常接近。因此，从显示面板PNL辐射的所有光不会向显示面板PNL的表面的法线方向传播。
在显示面板PNL的中间部分(像图13所示的区域)处辐射的光可以沿着水平方向传播，可以由成像透镜LEN的中心部分聚焦，然后从正面方向提供至眼睛的屏幕SCR。在此期间，在显示面板PNL的周边部分(像图13所示的区域)处辐射的光可以沿着相对于水平方向倾斜的方向传播，可以由成像透镜LEN的周边部分聚焦，然后从横向方向提供至眼睛的屏幕SCR。
由显示面板PNL提供的图像的尺寸由成像透镜LEN光学控制。在光学的观点上，用于提供显示面板PNL的表面处的光的每个点中与成像透镜LEN的曲面处的每个点以一一对应的方式对应。例如，显示面板PNL的中心点对应于成像透镜LEN的曲面的中心点。显示面板PNL的上端点对应于成像透镜LEN的曲面的上端点。此外，显示面板PNL的下端点对应于成像透镜LEN的曲面的下端点。
当根据一一对应的关系将显示面板PNL的每个点连接至成像透镜LEN的曲面的每个点时，中间部分的光路与周边部分的光路不平行，如图13所示。换言之，连接显示面板PNL的中心点与成像透镜LEN的中心点的线将是水平线。将显示面板PNL的任何一个边缘点连接至成像透镜LEN的任何一个边缘点的线将是不平行于水平线的倾斜线。
考虑到这些光路，设置在显示面板PNL的中间部分处的微偏转器ML的布置可以与设置在周边部分处的微偏转器ML的布置不同。图14A是示出设置在显示面板的中间部分(图13中的区域)中的微偏转器ML的结构的截面图。图14B是示出设置在显示面板的周边部分(图13中区域)处的微偏转器ML的结构的截面图。
首先参照图14A，我们将描述关于图13中的区域处的微偏转器的布置。来自显示面板PNL的中心点的光沿着正面方向传播到用户的眼睛。也就是说，用户将看到沿着相对于显示面板PNL的表面的法线方向辐射的光。因此，优选地，设置在显示面板PNL的中间部分处的微偏转器ML被排列为与发光区EA精确对准。具体地，优选微偏转器ML的中心点LC与发光区EA的中心点EC对准。
接下来，参照图14B，我们将描述关于图13中的区域处的微偏转器的布置。来自显示面板PNL的周边点的光沿着相对于水平线的倾斜的方向传播到用户的眼睛EYE。因此，优选地，设置在显示面板PNL的周边部分处的微偏转器ML被排列为与发光区EA稍微错位。具体地，优选微偏转器ML的中心点LC与将发光区EA的中心点EC连接至成像透镜LEN的弯曲表面的对应点SC的延长线LIN对准。
结果，在显示面板PNL的中间部分，微偏转器ML的间距将优选地与发光区EA的间距精确地匹配。相反，在显示面板PNL的周边部分处，微偏转器ML的间距优选地与发光区EA的间距稍微不同。具体地，错位量随着从中心部分到周边部分而增加。换言之，在显示面板PNL的中间部分，优选地，微偏转器ML的中心点LC对准或匹配于相对于显示面板PNL的表面的法线方向。在此期间，在显示面板PNL的上侧、下侧、左侧和右侧处，微偏转器ML的中心点LC偏移到显示面板PNL的中心。
通过选择性地使微偏转器ML与发光区EA错位，根据第八实施方案的用于个人沉浸式装置的显示器将具有优化的亮度或亮度分布。与通用的显示器不同，用于个人沉浸式装置的显示器，显示面板靠近用户的眼睛。因此，设置在显示面板上的图像的光彼此不平行，而是光会聚到眼睛上。因此，将微偏转器的中心与从显示面板的点到用户的眼睛的会聚光路对准，显示器的亮度分布将被优化和最大化。对于从根据本公开的显示器提供的图像，发光区被放大而非发光区被按比例缩小。通过区分或控制微偏转器的对准，像素区中的发光区的面积比将被最大化和/或优化。
<第九实施方案>
在上文中，我们已经描述了微偏转器ML的结构和/或布置。在第九实施方案和第十实施方案中，我们将描述用于显示面板的各种类型的有机发光二极管显示器。在本发明的实施方案中，有机发光二极管显示面板是合适的，因为其具有高响应速度和高驱动速度，并且容易形成超薄显示面板。然而，本公开的特征可以应用于包括液晶显示器和电泳显示器的其他类型的平面显示面板。
图15是示出根据第九实施方案的用于使用顶部发光型有机发光二极管显示面板的个人沉浸式装置的显示面板中的微偏转器的设置结构的截面图。
对于顶部发光型，有机发光二极管面板PNL被制造为薄膜晶体管T形成在基板SUB上并且在其上形成有机发光二极管OLE，然后基板SUB的顶表面用封装基板ENC密封。在有机发光二极管OLE处生成的光通过封装基板ENC辐射。有机发光二极管OLE可以包括连接至薄膜晶体管T的阳极电极ANO、堆叠在阳极电极ANO上的有机发光层OL以及堆叠在有机发光层OL上的阴极电极CAT。这里，顶部发光型是指来自有机发光层OL的光向阴极电极CAT传播。在这种情况下，优选阳极电极ANO具有反射性导电材料，并且阴极电极CAT具有透明导电材料。
当将微偏转器ML应用于顶部发光型有机发光二极管显示器时，优选地，微偏转器ML设置在光辐射出的表面上。例如，微偏转器ML可以直接形成在封装基板ENC的外表面上，或者具有微偏转器ML的透镜膜可以附着在封装基板ENC的外表面上。否则，可以直接形成微偏转器ML，或者可以将具有微偏转器ML的透镜膜附接在封装基板ENC的内表面上。在一些情况下，滤色器和/或黑矩阵将进一步设置在封装基板ENC的内表面或外表面上。在这些情况下，滤色器将与发光区EA对准，并且黑矩阵将与非发光区BA对准。此外，优选地，微偏转器ML被形成为与滤色器相对应。
对于其他示例，在接合封装基板ENC之前，可以直接形成微偏转器ML或者可以将具有微偏转器ML的透镜膜附着在基板的上表面上。利用面密封剂FS，可以将封装基板ENC与基板SUB接合。为了平密封剂FS的顶表面，可以在基板SUB的上表面上设置绝缘平面层IN。在这种情况下，可以通过直接图案化绝缘平面层IN来形成微偏转器ML。否则，可以通过在绝缘平面层IN上沉积和图案化用于微偏转器ML的材料来形成微偏转器ML。
图15示出了微偏转器ML形成在封装基板ENC的外表面上。此外，在封装基板ENC的内部，设置有发光区EA和非发光区BA。图15可以是封装基板ENC的实际结构。然而，图15仅示出发光区EA和非发光区BA的范围。此外，滤色器和黑矩阵可以设置在封装基板ENC的外表面或内表面上。这里，有机发光层OL分别设置在每个发光区EA中。在这种情况下，每个有机发光层OL可以包括发射红光、绿光、蓝光和/或白光中的任何一种光的有机材料。当应用滤色器时，可以将有机发光层OL沉积为连续地覆盖基板SUB的整个表面。
<第十实施方案>
图16是示出根据第十实施方案的用于使用底部发光型有机发光二极管显示面板的个人沉浸式装置的显示面板中的微偏转器的设置结构的截面图。
对于底部发光型，有机发光二极管面板PNL被制造为薄膜晶体管T形成在基板SUB上并在其上形成有机发光二极管OLE，然后基板SUB的顶表面用封装基板ENC密封。在有机发光二极管OLE处生成的光通过基板SUB辐射。有机发光二极管OLE可以包括连接至薄膜晶体管T的阳极电极ANO、堆叠在阳极电极ANO上的有机发光层OL以及堆叠在有机发光层OL上的阴极电极CAT。这里，底部发光型是指来自有机发光层OL的光向阳极电极ANO传播。在这种情况下，优选阳极电极ANO具有透明导电材料，并且阴极电极CAT具有反射性导电材料。
当将微偏转器ML应用于底部发光型有机发光二极管显示器时，优选的是，微偏转器ML设置在光辐射出的表面上。例如，微偏转器ML可以直接形成在基板SUB的外表面上，或者具有微偏转器ML的透镜膜可以附着在基板SUB的外表面上。否则，可以直接形成微偏转器ML，或者可以将具有微偏转器ML的透镜膜附接在基板SUB的内表面上。对于另一示例，在形成薄膜晶体管T之前，首先在基板SUB的内表面上沉积缓冲层BUF。在该工艺中，通过直接图案化缓冲层BUF，可以形成微偏转器ML。否则，在沉积缓冲层BUF之前，沉积并图案化偏转器材料以形成微偏转器ML。此后，缓冲层BUF可以被沉积在微偏转器ML上。
在一些情况下，滤色器和/或黑矩阵将进一步设置在基板SUB的内表面或外表面上。在这些情况下，滤色器将与发光区EA对准，并且黑矩阵将与非发光区BA对准。此外，优选地，微偏转器ML被形成为与滤色器相对应。
图15示出了有机发光层OL设置为覆盖基板SUB的整个表面。在这种情况下，需要滤色器CF。因此，滤色器CF和黑矩阵BM设置在基板SUB的外表面上。否则，滤色器CF和黑矩阵BM设置在基板SUB的内表面上。对于其他示例，如图15所示，有机发光层OL分别形成在每个发光区EA。在这种情况下，可以进一步包括滤色器CF以提高颜色质量。否则，没有滤色器CF，透明树脂材料可以设置在发光区EA，并且黑树脂材料可以设置在非发光区BA处。
尽管已经参照附图详细描述了本发明的实施方案，但是本领域技术人员将理解的是，本发明可以在不改变本发明的技术精神或本质特征的情况下其他具体形式实现。因此，应当注意，前述实施方案在所有方面仅是说明性的，而不应被描述为限制本发明。本发明的范围由所附权利要求而不是本发明的详细描述限定。在权利要求的含义和范围内做出的所有改变或修改或其等同方案应当被描述为落入本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种用于个人沉浸式装置的显示器，包括：
显示面板；以及
成像透镜；
其中所述显示面板包括：
设置在基板上的多个像素区；
在各像素区中限定的发光区；
在各像素区中围绕所述发光区的非发光区；以及
微偏转器，所述微偏转器覆盖对应的像素区的所述非发光区的至少一部分以及所述发光区，所述微偏转器配置为使从所述发光区散射入所述非发光区的光向所述基板的表面的法线方向偏转，并且将所述偏转的光提供至所述成像透镜；以及
其中所述成像透镜设置为以所述成像透镜的焦距远离所述显示面板。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述发光区通过所述微偏转器作为放大图像提供至所述成像透镜，以及
其中所述非发光区通过所述微偏转器作为缩小图像提供至所述成像透镜。
3.根据权利要求1所述的显示器，
其中所述微偏转器包括：
朝着所述发光区以第一距离离开所述发光区的边沿线的最小边缘；以及
朝着所述非发光区以第二距离离开所述发光区的所述边沿线的最大边缘。
4.根据权利要求3所述的显示器，其中所述微偏转器的所述最大边缘至少设置在所述发光区的所述边沿线与相邻发光区的相邻边沿线之间的中间线上，并且以预定距离远离所述中间线。
5.根据权利要求3所述的显示器，其中所述微偏转器包括具有厚度从所述最小边缘到所述最大边缘逐渐减小的轮廓的透明材料。
6.根据权利要求3所述的显示器，其中所述微偏转器包括设置在由所述最大边缘围绕的内部区域处的凸透镜。
7.根据权利要求3所述的显示器，其中所述微偏转器包括设置在所述最小边缘与所述最大边缘之间的外凸透镜。
8.根据权利要求7所述的显示器，其中所述微偏转器还包括设置在由所述最小边缘围绕的内部区域处的内凸透镜。
9.根据权利要求7所述的显示器，其中所述微偏转器还包括设置在由所述最小边缘围绕的内部区域处的平面部分。
10.根据权利要求3所述的显示器，其中所述微偏转器设置在第一发光区的第一最小边缘与相邻于所述第一发光区的第二发光区的第二最小边缘之间，以及
其中所述微偏转器在所述第一最小边缘和所述第二最小边缘处具有最大厚度，以及在所述第一最小边缘和所述第二最小边缘之间的中间部分处具有最小厚度。
11.根据权利要求1所述的显示器，其中所述微偏转器具有半圆柱形形状，所述半圆柱形形状的长度对应于所述像素区的阵列的第一方向，以及所述半圆柱形形状的直径对应于所述像素区中的一个的沿着第二方向的长度。
12.根据权利要求1所述的显示器，其中所述微偏转器包括：
设置在所述基板的中间部分处的第一微偏转器；以及
在所述基板的周边部分处的第二微偏转器，以及
其中所述第一微偏转器的第一中心点与第一发光区的第一中心点对准，以及
其中所述第二微偏转器的第二中心点与从第二发光区的第二中心点到所述成像透镜上的对应点的延长线对准。
13.根据权利要求1所述的显示器，其中所述显示面板包括：
阳极电极，其设置在所述显示面板上并且包括反射性导电材料；
有机发光层，其设置在所述阳极电极上并且对应于所述发光区；以及
阴极电极，其设置在所述有机发光层上并且包括透明导电材料，
其中所述微偏转器设置在所述阴极电极上。
14.根据权利要求1所述的显示器，其中所述显示面板包括：
阳极电极，其设置在所述显示面板上并且包括透明导电材料；
有机发光层，其设置在所述阳极电极上并且对应于所述发光区；以及
阴极电极，其设置在所述有机发光层上并且包括反射性导电材料，
其中所述微偏转器设置在所述阳极电极下方。
15.根据权利要求1所述的显示器，其中所述显示面板包括：
包括第一显示区的第一显示面板和包括第二显示区的第二显示面板，以及
其中所述第一显示区和所述第二显示区以对应于用户的瞳孔间距离的距离设置。
16.根据权利要求15所述的显示器，其中所述第一显示区和所述第二显示区设置在同一基板上，但是分开设置。
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