CN110941092A - 显示设备及制造其的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及显示设备以及制造该显示设备的方法。显示设备包括显示面板和透镜阵列，其中，显示面板包括一系列像素，每个像素包括N个子像素，其中N是2或更大的整数，透镜阵列位于显示面板的表面上，透镜阵列包括一系列透镜，其中透镜中的每一个与M个子像素重叠，其中M是大于N的整数。

Description

显示设备及制造其的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年9月21日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0114435号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开的示例性实施方式的一个或多个方面涉及显示设备和制造该显示设备的方法。
背景技术
头戴式显示器(HMD)是可以佩戴在用户的头部上或作为头盔或眼镜的一部分并且可以在靠近于用户眼睛的距离处形成焦点的显示设备。HMD可以用于虚拟现实(VR)或增强现实(AR)。
HMD可包括用户的眼睛可位于其上的目镜和显示图像的显示模块。在HMD中，目镜设置在用户的眼睛与显示模块之间，并且显示图像的显示模块设置在目镜的焦距内。因此，当显示模块显示图像时，用户可以经由目镜观看从所显示的图像放大的虚拟图像。
然而，由于目镜包括具有大体积的凸透镜，因而目镜通常很厚。因此，整个HMD变厚，且HMD的设计自由度低。
发明内容
本公开的示例性实施方式的一个或多个方面提供了适用于头戴式显示器(HMD)的、可以通过去除目镜而变薄的显示设备。
本公开的示例性实施方式的一个或多个方面还提供了制造适用于HMD的、可以通过去除目镜而变薄的显示设备的方法。
然而，本公开的示例性实施方式不限于本文中阐述的那些实施方式。通过参照下面给出的本公开的详细描述，本公开的以上和其他示例性实施方式对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更显而易见。
本公开的一个或多个示例性实施方式提供了显示设备，该显示设备包括显示面板和透镜阵列，其中，显示面板包括一系列像素，像素中的每一个包括N个子像素，其中N是2或更大的整数，透镜阵列位于显示面板的表面上并且包括一系列透镜，其中，透镜中的每一个与M个子像素重叠，其中M是大于N的整数。
像素中的每一个可包括第一子像素、第二子像素、第三子像素和第四子像素，其中，第一子像素配置成显示第一颜色，第二子像素配置成显示第二颜色，第三子像素配置成显示第三颜色，第四子像素配置成显示第二颜色。
透镜阵列可包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。第一透镜可以与第一子像素和第二子像素重叠，第二透镜可以与第一子像素、第二子像素和第三子像素重叠，第三透镜可以与第二子像素和第三子像素重叠，并且第四子像素可以与第一子像素、第二子像素和第三子像素重叠。
透镜阵列可包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。第二子像素可以设置在第一透镜和第三透镜的边缘处，并且第一子像素和第三子像素可以设置在第二透镜和第四透镜的边缘处。
第一透镜和第三透镜的边缘可以与第二子像素重叠，并且第二透镜和第四透镜的边缘可以与第一子像素和第三子像素重叠。
设置在第一透镜的边缘处的第二子像素中的一个的一部分可以不与第一透镜的边缘重叠。
设置在第二透镜的边缘处的第一子像素中的一个的一部分可以不与第二透镜的边缘重叠，并且设置在第二透镜的边缘处的第三子像素中的一个的一部分可以不与第二透镜的边缘重叠。
在与第一透镜重叠的第一子像素和第二子像素之中，第一子像素和第一对第二子像素可以在第一方向上彼此平行布置，并且第一子像素和第二对第二子像素可以在与第一方向交叉的第二方向上彼此平行布置。
第一对第二子像素可以相对于第一子像素彼此对称，并且第二对第二子像素可以相对于第一子像素彼此对称。
第一对第二子像素中的一个第二子像素可以配置成显示第一视图图像，第一对第二子像素中的另一个第二子像素可以配置成显示第五视图图像，第一子像素可以配置成显示第二视图图像，第二对第二子像素中的一个第二子像素可以配置成显示第三视图图像，并且第二对第二子像素中的另一个第二子像素可以显示第四视图图像。
第一视图图像、第二视图图像、第三视图图像、第四视图图像和第五视图图像可以通过第一透镜分别提供至第一视图区域、第二视图区域、第三视图区域、第四视图区域和第五视图区域。
第一视图区域、第二视图区域、第三视图区域、第四视图区域和第五视图区域中的一对相邻的视图区域之间的最大距离可以是约3mm或更小。
第一对第二子像素之间的最大距离或第二对第二子像素之间的最大距离可以不小于第一透镜的间距。
在与第二透镜或第四透镜重叠的第一子像素、第二子像素和第三子像素之中，第二子像素和第三子像素可以彼此平行布置，并且第一子像素和第二子像素可以彼此平行布置。
第一子像素可以相对于第二子像素彼此对称，并且第三子像素可以相对于第二子像素彼此对称。
在与第二透镜重叠的第一子像素、第二子像素和第三子像素之中，
第一子像素中的一个可以配置成显示第一视图图像，另一第一子像素可以配置成显示第五视图图像，第二子像素可以配置成显示第二视图图像，第三子像素中的一个可以配置成显示第三视图图像，并且另一第三子像素可以配置成显示第四视图图像。
在与第四透镜重叠的第一子像素、第二子像素和第三子像素之中，第三子像素中的一个可以配置成显示第一视图图像，另一第三子像素可以配置成显示第五视图图像，第二子像素可以配置成显示第二视图图像，第一子像素中的一个可以配置成显示第三视图图像，并且另一
第一子像素可以配置成显示第四视图图像。
在与第三透镜重叠的第二子像素和第三子像素之中，第三子像素和第一对第二子像素可以在第一方向上彼此平行布置，并且第三子像素和第二对第二子像素可以在与第一方向交叉的第二方向上彼此平行布置。
第一对第二子像素可以相对于第三子像素彼此对称，并且第二对
第二子像素可以相对于第三子像素彼此对称。
第一对第二子像素中的一个第二子像素可以配置成显示第一视图图像，第一对第二子像素中的另一个第二子像素可以配置成显示第五视图图像，第三子像素可以配置成显示第二视图图像，第二对第二子像素中的一个第二子像素可以配置成显示第三视图图像，并且第二对第二子像素中的另一个第二子像素可以配置成显示第四视图图像。
显示设备还可包括位于显示面板与透镜阵列之间的间隙保持构件，并且透镜阵列还可包括覆盖一系列透镜的透镜平坦化膜。一系列透镜的折射率与透镜平坦化膜的折射率之间的差可以大于一系列透镜的折射率与间隙保持构件的折射率之间的差。
一系列透镜的折射率与透镜平坦化膜的折射率之间的差可以是约0.3或更大。
本公开的一个或多个示例性实施方式提供了制造显示设备的方法，该方法包括将间隙保持构件放置在显示面板上；在间隙保持构件上施加光刻胶；将掩模放置在光刻胶之上并施加紫外(UV)光；通过显影光刻胶而形成一系列透镜；以及在透镜上形成透镜平坦化膜。一系列透镜的折射率与透镜平坦化膜的折射率之间的差可以大于一系列透镜的折射率与间隙保持构件的折射率之间的差。
根据本公开的前述和其他示例性实施方式，由于包括透镜的透镜阵列位于显示面板上，因此可以将一系列视图图像提供至用户的眼睛所位于的位置。因此，可以在不需要目镜帮助的情况下向用户提供从由显示面板实际显示的图像放大的虚拟图像。因此，可以去除目镜，并且由此可以显著减小显示设备的厚度。
此外，由于可以向视图区域提供由每个像素中所包括的子像素的相同组合显示的视图图像，因此可以在视图区域中的每一个中显示白色渐变。
此外，由于视图区域形成为使得一对相邻的视图区域之间的最大距离是约3mm或更小，因此可以向用户的每只眼睛提供至少两个视图图像。
此外，由于由子像素显示的视图图像经由透镜进行放大并显示在视图区域中，因此可以防止黑色矩阵被放大并作为格子被看到的屏幕门效应。
此外，由于包括透镜的透镜阵列直接形成在显示面板上，因此可以减小透镜与子像素之间的对准误差。
根据下面的详细描述、附图和权利要求，其他特征和示例性实施方式可以是显而易见的。
附图说明
通过参照附图对本公开的示例性实施方式进行详细描述，本公开的以上和其他示例性实施方式和特征将变得更加显而易见，在附图中：
图1是根据本公开示例性实施方式的显示设备的立体图；
图2是图1的显示设备的分解立体图；
图3是示出图1的第一显示面板的子像素的平面图；
图4是示出第一透镜阵列中的透镜在图3的第一显示面板的子像素上的布置的平面图；
图5是沿着图4的线I-I'、线II-II'、线III-III'和线IV-IV'截取的剖视图；
图6是沿着图4的线V-V'、线VI-VI'、线VII-VII'和线VIII-VIII'截取的剖视图；
图7是示出用户可以经由第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜观看到的第一视图区域至第五视图区域的示意图；
图8是示出与图4的第一透镜重叠的子像素的放大平面图；
图9是沿着图8的线IX-IX'截取的剖视图；
图10是示出如何能够通过显示面板的子像素和透镜实现虚拟图像的示意图；
图11A和图11B是示出屏幕门效应的示意图；
图12是示出图1的显示设备的第一透镜阵列和第一显示面板的侧视图；
图13是示出图12的间隙保持构件的侧视图；
图14是示出图12的衬底、像素阵列层和薄膜封装层的剖视图；
图15是示出根据本公开示例性实施方式的制造透镜阵列集成显示面板的方法的流程图；
图16至图20是示出根据本公开示例性实施方式的制造透镜阵列集成显示面板的方法的侧视图；
图21A和图21B是示出对于不同的旋转涂布速度的光刻胶厚度的图；
图22是示出对于不同紫外(UV)阻挡构件厚度的UV透射率的图；
图23是示出不具有透镜平坦化膜的第一透镜阵列的透镜的侧视图；以及
图24是示出具有透镜平坦化膜的第一透镜阵列的透镜的侧视图。
具体实施方式
现在将在下文中参照示出了本公开优选实施方式的附图对本公开进行更全面的描述。然而，本公开可以以不同的形式进行实施，并且不应解释为受限于本文中阐述的实施方式。相反地，提供这些实施方式是为了使本公开是全面且完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件。在附图中，为了清楚，层和区域的厚度被夸大。
还应理解的是，当层被称为在另一层或衬底“上”时，该层可以直接在另一层或衬底上，或者也可以存在介于中间的层。相反地，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在介于中间的元件。
在下文中，将参照附图对本公开的实施方式进行描述。
图1是根据本公开示例性实施方式的显示设备的立体图。图2是图1的显示设备的分解立体图。
参照图1和图2，显示设备10包括第一显示面板100、第一电路板110、第一显示驱动单元120、第二显示面板200、第二电路板210、第二显示驱动单元220、第一透镜阵列300、第二透镜阵列400、控制电路板500、主控制单元510、电源单元520、显示面板储存单元600、储存盖700和头戴式带800。显示设备10可以是头戴式显示器(HMD)。
第一显示面板100向用户的右眼提供图像，并且第二显示面板200向用户的左眼提供图像。第一显示面板100和第二显示面板200可以是使用有机发光二极管(OLED)的OLED显示面板、使用微发光二极管(mLED)的mLED显示面板、使用量子点发光二极管(QLED)的QLED显示面板、硅衬底上液晶(LCoS)或硅衬底上有机发光二极管(OLEDoS)。在下文中，第一显示面板100和第二显示面板200将例如描述为如图12中所示的OLED显示面板。
第一显示面板100和第二显示面板200中的每一个包括设置在衬底上的多个子像素。数据线和扫描线在衬底上设置成彼此交叉，并且由于数据线与扫描线之间的交叉，多个子像素以矩阵布置。多个子像素中的每一个可以连接至数据线中的至少一条数据线和扫描线中的至少一条扫描线。因此，响应于施加至扫描线的扫描信号，多个子像素从数据线接收数据电压并根据数据电压发光。稍后将参照图3和图12对第一显示面板100和第二显示面板200进行描述。
第一电路板110可以附接至设置在第一显示面板100的一个边缘处的焊盘。第二电路板210可以附接至设置在第二显示面板200的一个边缘处的焊盘。第一电路板110和第二电路板210可以是柔性印刷电路板或膜上芯片。
第一显示驱动单元120可以附接在第一电路板110上。第一显示驱动单元120从主控制单元510接收数字视频数据和时序信号，根据所接收的时序信号向第一显示面板100的数据线施加数据电压，并且向扫描驱动单元提供扫描驱动信号，其中，该扫描驱动单元向第一显示面板100的扫描线提供扫描信号。
第二显示驱动单元220可以安装在第二电路板210上。第二显示驱动单元220从主控制单元510接收数字视频数据和时序信号，根据所接收的时序信号向第二显示面板200的数据线施加数据电压，并且向扫描驱动单元提供扫描驱动信号，其中，该扫描驱动单元向第二显示面板200的扫描线提供扫描信号。
第一显示驱动单元120和第二显示驱动单元220可以形成为集成电路。
第一透镜阵列300可以设置在第一显示面板100与储存盖700之间。第一透镜阵列300可包括多个透镜310。透镜310可以形成为朝向储存盖700凸出的凸透镜。
第二透镜阵列400可设置在第二显示面板200与储存盖700之间。第二透镜阵列400可包括多个透镜410。透镜410可以形成为朝向储存盖700凸出的凸透镜。
控制电路板500可以设置在第一显示面板100与显示面板储存单元600之间以及第二显示面板200与显示面板储存单元600之间。控制电路板500可经由第一线缆连接至第一电路板110。第一线缆可以连接在控制电路板500的连接器与第一电路板110的连接器之间。控制电路板500可经由第二线缆连接至第二电路板210。第二线缆可以连接在控制电路板500的连接器与第二电路板210的连接器之间。
主控制单元510和电源单元520可以安装在控制电路板500上。主控制单元510控制显示设备10的所有功能。例如，主控制单元510可以向第一电路板110的第一显示驱动单元120输出第一图像数据，以使第一显示面板100显示图像。此外，主控制单元510可以向第二电路板210的第二显示驱动单元220输出第一图像数据，以使第二显示面板200显示图像。主控制单元510可以控制第一显示面板100和第二显示面板200显示相同的图像。可选地，主控制单元510可以控制第一显示面板100和第二显示面板200分别显示分别针对用户的右眼和左眼优化的右眼图像和左眼图像。另外，在一个或多个实施方式中，主控制单元510可以控制第一显示面板100和第二显示面板200分别显示右眼立体图像和左眼立体图像，以生成立体图像。
主控制单元510可以是应用处理器、中央处理单元或包括集成电路的***芯片。
电源单元520供应显示设备10的所有元件所需的电压。例如，电源单元520可生成并供应驱动主控制单元510、第一显示驱动单元120和第二显示驱动单元220所需的电压。此外，电源单元520可生成第一电源电压和第二电源电压，并且可以将第一电源电压和第二电源电压供应给第一显示面板100和第二显示面板200。在第一显示面板100和第二显示面板200是OLED显示面板的实施方式中，第一电源电压可以是施加至OLED的阳极电极的高电势电压，并且第二电源电压可以是施加至OLED的阴极电极的低电势电压。
显示面板储存单元600容纳第一显示面板100、第二显示面板200、第一透镜阵列300、第二透镜阵列400和控制电路板500。显示面板储存单元600的一侧可开口，以容纳第一显示面板100、第二显示面板200、第一透镜阵列300、第二透镜阵列400和控制电路板500。显示面板储存单元600的形状不限于图1和图2中示出的形状，并且显示面板储存单元600可具有任何其他合适的形状。
储存盖700设置成覆盖显示面板储存单元600的开口侧。储存盖700可包括第一开口710和第二开口720，其中，用户的右眼将位于第一开口710中，用户的左眼将位于第二开口720中。图1和图2示出了第一开口710和第二开口720的形状是矩形的示例，但本公开不限于此。在另一示例性实施方式中，第一开口710和第二开口720的形状可以是圆形或椭圆形。可选地，第一开口710和第二开口720可以一体化成单个开口。
第一开口710可以与第一显示面板100和第一透镜阵列300对准，并且第二开口720可以与第二显示面板200和第二透镜阵列400对准。因此，用户可以通过第一开口710观看从由第一显示面板100显示的图像的、经由第一透镜阵列300放大的虚拟图像，并且可以通过第二开口720观看从由第二显示面板200显示的图像的、经由第二透镜阵列400放大的虚拟图像。
根据图1和图2的示例性实施方式，由于由第一显示面板100显示的图像可以经由第一透镜阵列300放大成虚拟图像，并且由第二显示面板200显示的图像可以经由第二透镜阵列400放大成虚拟图像，因此显示设备10在储存盖700中可以不包括任何目镜。因此，与具有用于对显示图像进行放大的目镜的现有技术显示设备相比，显示设备10的厚度可以显著减小。
在显示设备10应用于HMD的情况下，头戴式带800将显示面板储存单元600固定至用户的头部，以使得储存盖700的第一开口710和第二开口720可以分别位于用户的右眼和左眼上。头戴式带800可以连接至显示面板储存单元600的顶表面、左侧和右侧。
在显示面板储存单元600重量轻且尺寸紧凑的情况下，显示设备10可包括眼镜架，来代替头戴式带800。
显示设备10还可包括用于向电源单元520供应电力的电池、用于容纳外部存储器的外部存储器槽以及用于接收图像源的外部连接端口和无线通信芯片。外部连接端口可以是通用串行总线(USB)端子、显示端口或高清晰度多媒体接口(HDMI)端子，并且无线通信芯片可以是WiFi芯片或蓝牙芯片。
图3是示出图1的第一显示面板100的子像素的平面图。
参照图3，第一显示面板100包括多个子像素。例如，第一显示面板100可包括第一子像素RP、第二子像素GP和第三子像素BP。第一子像素RP可以显示第一颜色，第二子像素GP可以显示第二颜色，并且第三子像素BP可以显示第三颜色。第一颜色、第二颜色和第三颜色可以分别是红色、绿色和蓝色，但本公开不限于此。
第二子像素GP可以在列方向(或Y轴方向)上平行布置，并且第一子像素RP和第三子像素BP可以在列方向(或Y轴方向)上平行布置。第二子像素GP可以布置在奇数列中，并且第一子像素RP和第三子像素BP可以在每一个偶数列中交替地布置。
第一子像素RP、第二子像素GP和第三子像素BP可以在行方向(或X轴方向)上布置成之字形(例如，锯齿图案)。此外，第一子像素RP、第二子像素GP和第三子像素BP可以在行方向(或X轴方向)上以下列顺序进行布置：第二子像素GP、第一子像素RP、第二子像素GP和第三子像素BP。
第一显示面板100可以以像素P为单位来显示白色渐变。像素P中的每一个可包括N个子像素(其中，N是2或更大的整数)。例如，像素P中的每一个可包括彼此相邻的一个第一子像素RP、两个第二子像素GP和一个第三子像素BP。在该示例性实施方式中，设置在第一显示面板100中的第一子像素RP的数量和设置在第一显示面板100中的第三子像素BP的数量可以相同。在第一显示面板100中，第二子像素GP的数量可以是第一子像素RP的数量的两倍，并且可以是第三子像素BP的数量的两倍。此外，在第一显示面板100中，第二子像素GP的数量可以与第一子像素RP的数量和第三子像素BP的数量的总和相同。
在平面图中，第一子像素RP的尺寸可以大于第二子像素GP的尺寸。在平面图中，第三子像素BP的尺寸可以大于第二子像素GP的尺寸。在平面图中，第一子像素RP可以与第三子像素BP具有基本上相同的尺寸。在平面图中，第一子像素RP和第三子像素BP的形状可以是菱形。在平面图中，第二子像素GP的形状可以是圆形。
图4是示出第一透镜阵列中的透镜在图3的第一显示面板的子像素上的布置的平面图。图5是沿着图4的线I-I'、线II-II'、线III-III'和线IV-IV'截取的剖视图。图6是沿着图4的线V-V'、线VI-VI'、线VII-VII'和线VIII-VIII'截取的剖视图。图7是示出用户可以经由第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜观看到的第一视图区域至第五视图区域的示意图。
参照图4，第一透镜阵列300包括多个透镜310(参见图2)。第一透镜阵列300的透镜310可以设置在第一显示面板100的子像素(RP、GP和BP)上。
透镜310中的每一个可包括第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d。第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d中的每一个可以与M个子像素重叠(其中，M是大于N的整数)。例如，像素P中的每一个可包括四个子像素，并且第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d中的每一个可以与五个子像素重叠。
第一透镜310a可以与四个第二子像素GP和一个第一子像素RP重叠。在第一透镜310a中，第一子像素RP可以布置在中央处，并且四个第二子像素GP可以以“X”形排布在两个对角线方向上布置在第一子像素RP周围。例如，四个第二子像素GP可以设置在第一子像素RP的左上侧、右上侧、左下侧和右下侧上。在该示例性实施方式中，第二子像素GP中的两个和第一子像素RP可以在第一方向D1上平行地布置，并且所述两个第二子像素GP可以相对于第一子像素RP彼此对称。此外，在该示例中，另外两个第二子像素GP和第一子像素RP可以在与第一方向D1交叉的第二方向D2上平行地布置，并且另外两个第二子像素GP也可以相对于第一子像素RP彼此对称。位于第一透镜310a的边缘处的第二子像素GP的一部分不与第一透镜310a的边缘重叠。第一方向D1可以是右上方向“↗”，并且第二方向D2可以是左上方向“↖”。
在第一透镜310a中，设置在第一子像素RP的左上侧上的第二子像素GP可以是显示第一视图图像的第(1-1)视图像素VP11，并且第一子像素RP可以是显示第二视图图像的第(1-2)视图像素VP12。在第一透镜310a中，设置在第一子像素RP的右上侧上的第二子像素GP可以是显示第三视图图像的第(1-3)视图像素VP13。在第一透镜310a中，设置在第一子像素RP的左下侧上的第二子像素GP可以是显示第四视图图像的第(1-4)视图像素VP14。在第一透镜310a中，设置在第一子像素RP的右下侧上的第二子像素GP可以是显示第五视图图像的第(1-5)视图像素VP15。
第二透镜310b可以与两个第一子像素RP、一个第二子像素GP和两个第三子像素BP重叠。在第二透镜310b中，第二子像素GP可以布置在中央处，两个第一子像素RP和两个第三子像素BP可以以“X”形排布在两个对角线方向上布置在第二子像素GP周围。例如，两个第一子像素RP可以设置在第二子像素GP的左上侧和右下侧上，并且两个第三子像素BP可以设置在第二子像素GP的右上侧和左下侧上。在该示例性实施方式中，两个第三子像素BP和第二子像素GP可以在第一方向D1上平行地布置，并且所述两个第三子像素BP可以相对于第二子像素GP彼此对称。此外，在该示例性实施方式中，两个第一子像素RP和第二子像素GP可以在第二方向D2上平行地布置，并且两个第一子像素RP可以相对于第二子像素GP彼此对称。位于第二透镜310b的边缘处的第一子像素RP的一部分不与第二透镜310b的边缘重叠，并且位于第二透镜310b的边缘处的第三子像素BP的一部分不与第二透镜310b的边缘重叠。
在第二透镜310b中，设置在第二子像素GP的左上侧上的第一子像素RP可以是显示第一视图图像的第(2-1)视图像素VP21，并且第二子像素GP可以是显示第二视图图像的第(2-2)视图像素VP22。在第二透镜310b中，设置在第二子像素GP的右上侧上的第三子像素BP可以是显示第三视图图像的第(2-3)视图像素VP23。在第二透镜310b中，设置在第二子像素GP的左下侧上的第三子像素BP可以是显示第四视图图像的第(2-4)视图像素VP24。在第二透镜310b中，设置在第二子像素GP的右下侧上的第一子像素RP可以是显示第五视图图像的第(2-5)视图像素VP25。
第三透镜310c可以与四个第二子像素GP和一个第三子像素BP重叠。在第三透镜310c中，第三子像素BP可以布置在中央处，并且四个第二子像素GP可以以“X”形排布在两个对角线方向上布置在第三子像素BP周围。例如，四个第二子像素GP可以布置在第三子像素BP的左上侧、右上侧、左下侧和右下侧上。在该示例性实施方式中，第二子像素GP中的两个和第三子像素BP可以在第一方向D1上平行地布置，并且所述两个第二子像素GP可以相对于第三子像素BP彼此对称。此外，在该示例性实施方式中，另外两个第二子像素GP和第三子像素BP可以在与第一方向D1交叉的第二方向D2上平行地布置，并且另外两个第二子像素GP可以相对于第三子像素BP彼此对称。
在第三透镜310c中，设置在第三子像素BP的左上侧上的第二子像素GP可以是显示第一视图图像的第(3-1)视图像素VP31，并且第三子像素BP可以是显示第二视图图像的第(3-2)视图像素VP32。在第三透镜310c中，设置在第三子像素BP的右上侧上的第二子像素GP可以是显示第三视图图像的第(3-3)视图像素VP33。在第三透镜310c中，设置在第三子像素BP的左下侧上的第二子像素GP可以是显示第四视图图像的第(3-4)视图像素VP34。在第三透镜310c中，设置在第三子像素BP的右下侧上的第二子像素GP可以是显示第五视图图像的第(3-5)视图像素VP35。
第四透镜310d可以与两个第一子像素RP、一个第二子像素GP和两个第三子像素BP重叠。在第四透镜310d中，第二子像素GP可以布置在中央处，两个第一子像素RP和两个第三子像素BP可以以“X”形排布在两个对角线方向上布置在第二子像素GP周围。例如，两个第一子像素RP可以设置在第二子像素GP的右上侧和左下侧上，并且两个第三子像素BP可以设置在第二子像素GP的左上侧和右下侧上。在该示例性实施方式中，两个第一子像素RP和第二子像素GP可以在第一方向D1上平行地布置，并且两个第一子像素RP可以相对于第二子像素GP彼此对称。此外，在该示例性实施方式中，两个第三子像素BP和第二子像素GP可以在第二方向D2上平行地布置，并且两个第三子像素BP可以相对于第二子像素GP彼此对称。
在第四透镜310d中，设置在第二子像素GP的左上侧上的第三子像素BP可以是显示第一视图图像的第(4-1)视图像素VP41，并且第二子像素GP可以是显示第二视图图像的第(4-2)视图像素VP42。在第四透镜310d中，设置在第二子像素GP的右上侧上的第一子像素RP可以是显示第三视图图像的第(4-3)视图像素VP43。在第四透镜310d中，设置在第二子像素GP的左下侧上的第一子像素RP可以是显示第四视图图像的第(4-4)视图像素VP44。在第四透镜310d中，设置在第二子像素GP的右下侧上的第三子像素BP可以是显示第五视图图像的第(4-5)视图像素VP45。
根据图4至图6的示例性实施方式，由于显示第一视图图像的第(1-1)视图像素VP11和第(3-1)视图像素VP31是第二子像素GP，第(2-1)视图像素VP21是第一子像素RP并且第(4-1)视图像素VP41是第三子像素BP，因而通过与像素P中的每一个中的子像素组合相同的子像素组合显示的第一视图图像可被提供至第一视图区域V1。类似地，第二视图图像、第三视图图像、第四视图图像和第五视图图像可以分别提供至第二视图区域V2、第三视图区域V3、第四视图区域V4和第五视图区域V5。因此，可以在第一视图区域V1、第二视图区域V2、第三视图区域V3、第四视图区域V4和第五视图区域V5中的每一个中显示白色渐变。
第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d可以形成为凸透镜。由子像素(RP、GP和BP)显示的第一视图图像、第二视图图像、第三视图图像、第四视图图像和第五视图图像可以通过第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d分别提供至第一视图区域V1、第二视图区域V2、第三视图区域V3、第四视图区域V4和第五视图区域V5。
参照图5，由第(1-1)视图像素VP11显示的第一视图图像可以通过第一透镜310a提供至第一视图区域V1，由第(1-2)视图像素VP12显示的第二视图图像可以通过第一透镜310a提供至第二视图区域V2，并且由第(1-5)视图像素VP15显示的第五视图图像可以通过第一透镜310a提供至第五视图区域V5。此外，由第(2-1)视图像素VP21显示的第一视图图像可以通过第二透镜310b提供至第一视图区域V1，通过第(2-2)视图像素VP22显示的第二视图图像可以通过第二透镜310b提供至第二视图区域V2，并且由第(2-5)视图像素VP25显示的第五视图图像可以通过第二透镜310b提供至第五视图区域V5。此外，由第(3-1)视图像素VP31显示的第一视图图像可以通过第三透镜310c提供至第一视图区域V1，由第(3-2)视图像素VP32显示的第二视图图像可以通过第三透镜310c提供至第二视图区域V2，并且由第(3-5)视图像素VP35显示的第五视图图像可以通过第三透镜310c提供至第五视图区域V5。此外，由第(4-1)视图像素VP41显示的第一视图图像可以通过第四透镜310d提供至第一视图区域V1，由第(4-2)视图像素VP42显示的第二视图图像可以通过第四透镜310d提供至第二视图区域V2，并且由第(4-5)视图像素VP45显示的第五视图图像可以通过第四透镜310d提供至第五视图区域V5。
此外，参照图6，由第(1-3)视图像素VP13显示的第三视图图像可以通过第一透镜310a提供至第三视图区域V3，由第(1-2)视图像素VP12显示的第二视图图像可以通过第一透镜310a提供至第二视图区域V2，并且由第(1-4)视图像素VP14显示的第四视图图像可以通过第一透镜310a提供至第四视图区域V4。此外，由第(2-3)视图像素VP23显示的第三视图图像可通过第二透镜310b提供至第三视图区域V3，由第(2-2)视图像素VP22显示的第二视图图像可以通过第二透镜310b提供至第二视图区域V2，并且由第(2-4)视图像素VP24显示的第四视图图像可以通过第二透镜310b提供至第四视图区域V4。此外，由第(3-3)视图像素VP33显示的第三视图图像可以通过第三透镜310c提供至第三视图区域V3，由第(3-2)视图像素VP32显示的第二视图图像可以通过第三透镜310c提供至第二视图区域V2，并且由第(3-4)视图像素VP34显示的第四视图图像可以通过第三透镜310c提供至第四视图区域V4。此外，由第(4-3)视图像素VP43显示的第三视图图像可以通过第四透镜310d提供至第三视图区域V3，由第(4-2)视图像素VP42显示的第二视图图像可以通过第四透镜310d提供至第二视图区域V2，并且由第(4-4)视图像素VP44显示的第四视图图像可以通过第四透镜310d提供至第四视图区域V4。
设置在第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d中的每一个的左上侧上的子像素显示第一视图图像，设置在第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d中的每一个的中央处的子像素显示第二视图图像，设置在第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d中的每一个的右上侧上的子像素显示第三视图图像，设置在第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d中的每一个的左下侧上的子像素显示第四视图图像，并且设置在第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d中的每一个的右下侧上的子像素显示第五视图图像。因此，参照图7，通过第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d实现的第一视图区域V1可以设置在左上侧上，通过第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d实现的第二视图区域V2可以设置在中央处，通过第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d实现的第三视图区域V3可以设置在右上侧上，通过第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d实现的第四视图区域V4可以设置在左下侧上，并且通过第一透镜310a、第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d实现的第五视图区域V5可以设置在右下侧上。即，第一视图区域V1、第二视图区域V2、第三视图区域V3、第四视图区域V4和第五视图区域V5可以以X形排布进行布置。
为了使用户正确地观看图像，可以将第一视图图像、第二视图图像、第三视图图像、第四视图图像和第五视图图像中的至少两个提供至用户的一只眼睛。由于人瞳孔的尺寸是约3mm至6mm，因此在一个或多个实施方式中，如图7中所示，两个相邻视图区域之间的最大距离VD可以是3mm或更小。
另外地，由于传统HMD使用目镜来放大通过显示面板显示的图像，因此在子像素之间形成的黑色矩阵也可以被放大并因此可能变得可见。因此，参照图11A，在现有技术设备中可能出现黑色矩阵作为格子而被看到的屏幕门效应。根据图5、图6和图7的示例性实施方式，由于通过子像素(RP、GP和BP)显示的第一视图图像、第二视图图像、第三视图图像、第四视图图像和第五视图图像通过透镜310放大，并且分别显示在第一视图区域V1、第二视图区域V2、第三视图区域V3、第四视图区域V4和第五视图区域V5中，因而，没有出现如图11B中所示的屏幕门效应。
图8是示出与图4的第一透镜重叠的子像素的放大平面图。图9是沿着图8的线IX-IX'截取的剖视图。图10是示出如何能够通过显示面板的子像素和透镜实现虚拟图像的示意图。图11A和图11B是示出屏幕门效应的示意图。
参照图8和图9，第一透镜310a的焦距f可以大于第一透镜310a与子像素(RP、GP和BP)之间的距离LPD。因此，由子像素(RP、GP和BP)显示的图像可以经由第一透镜310a放大并作为虚拟图像而被看到。例如，参照图10，第(1-1)视图像素VP11可以被放大并作为第(1-1)虚拟图像IL11而被看到，第(1-2)视图像素VP12可以被放大并作为第(1-2)虚拟图像IL12而被看到，并且第(1-4)视图像素VP14可以被放大并作为第(1-4)虚拟图像IL14而被看到。
第一透镜310a的焦距f可以由等式(1)限定：
Figure BDA0002187608290000181
其中，LPD表示第一透镜310a与子像素(RP、GP和BP)之间的距离，并且d表示第一透镜310a与显示虚拟图像的显示表面之间的距离。
使用第一透镜310a实现虚拟图像的条件可以如下。第一透镜310a的高度H可以是3μm至10μm，第一透镜310a的间距“pit”可以是约25μm至“SEI”，第一透镜310a的曲率(K∝1/R，其中，R表示半径)可以是约5至约20，并且第一透镜310a与子像素(RP、GP和BP)之间的距离LPD可以是约200μm至约450μm。这里，“SEI”指的是与第一透镜310a重叠的子像素之间的最大距离。例如，如图8中所示，参考与第一透镜310a重叠的子像素，“SEI”可以是相对于第一子像素RP彼此对称的一对第二子像素GP之间的最大距离。即，“SEI”可以是如图9中所示的分别显示第一视图图像和第五视图图像的第(1-1)视图像素VP11与第(1-5)视图像素VP15之间的最大距离，或者可以是如图8中所示的分别显示第三视图图像和第四视图图像的第(1-3)视图像素VP13与第(1-4)视图像素VP14之间的最大距离。
如上所述，根据图4至图9的示例性实施方式，由于包括透镜310的第一透镜阵列300设置在第一显示面板100上，因此可以将多个视图区域提供至用户的眼睛所位于的位置。因此，可以在不需要目镜的情况下向用户提供从由第一显示面板100显示的图像放大的虚拟图像。因此，根据图4至图9的示例性实施方式，可以从HMD去除目镜，并且因此，与包括目镜的现有技术显示设备相比，可以减小HMD的厚度。
上文已经参照图1至图7描述了第一显示面板100和第一透镜阵列300。第二显示面板200和第二透镜阵列400可以以与第一显示面板100和第一透镜阵列300基本上相同的方式形成，并且因此，将省略对第二显示面板200和第二透镜阵列400的详细描述。此外，已经参照图8至图10描述了透镜310中的每一个的第一透镜310a以及与透镜310中的每一个的第一透镜310a重叠的子像素。透镜310中的每一个的第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d以及与透镜310中的每一个的第二透镜310b、第三透镜310c和第四透镜310d中的每一个重叠的子像素可以以与透镜310中的每一个的第一透镜310a以及与透镜310中的每一个的第一透镜310a重叠的子像素基本上相同的方式进行设计，并且因此，将省略其详细描述。
图12是示出图1的显示设备10的第一透镜阵列300和第一显示面板100的侧视图。图13是示出图12的间隙保持构件1700的侧视图。
参照图12，第一显示面板100可包括衬底1100、像素阵列层1200、薄膜封装层1300、面板底部构件1400和偏振膜1500。
衬底1100可以由玻璃或塑料形成。在衬底1100由塑料形成的实施方式中，衬底1100可以由聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PA)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙化物、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纤维素(CAT)、乙酸丙酸纤维素(CAP)或其组合形成。
像素阵列层1200设置在衬底1100上。像素阵列层1200是其中形成有像素P以显示图像的层。像素阵列层1200可包括薄膜晶体管(TFT)层和发光元件层。
薄膜封装层1300设置在像素阵列层1200上。薄膜封装层1300防止氧气或水分渗透至像素阵列层1200中。为此，薄膜封装层1300可包括至少一个无机膜和至少一个有机膜。
稍后将参照图14对像素阵列层1200和薄膜封装层1300进行描述。
面板底部构件1400设置在衬底1100下方。面板底部构件1400可包括散热层、电磁波屏蔽层、光屏蔽层、光吸收层和缓冲层中的至少一个，其中，散热层用于有效地散发来自第一显示面板100的热量，电磁波屏蔽层用于屏蔽电磁波，光屏蔽层用于屏蔽从外部入射的光，光吸收层用于吸收光，缓冲层用于吸收外部冲击。例如，如图12中所示，面板底部构件1400可包括光吸收构件1410、缓冲构件1420和散热构件1430。
光吸收构件1410可以设置在衬底1100下方。光吸收构件1410阻挡光的透射，并且因此防止设置在光吸收构件1410下方的元件从第一显示面板100上方变得可见。光吸收构件1410可包括诸如黑色颜料或黑色染料的光吸收材料。
缓冲构件1420可以设置在光吸收构件1410下方。缓冲构件1420吸收外部冲击并因此防止第一显示面板100被损坏。缓冲构件1420可以形成为单层膜或多层膜。例如，缓冲构件1420可以由诸如聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯的聚合物树脂形成，或者可包括诸如通过泡沫模制橡胶获得的海绵的弹性材料、氨基甲酸乙酯材料或丙烯酸材料。缓冲构件1420可以是垫层。
散热构件1430可以设置在缓冲构件1420下方。散热构件1430可包括至少一个散热层。例如，散热构件1430可包括第一散热层或第二散热层，其中，第一散热层包括石墨或碳纳米管，第二散热层包括具有优良导热性的金属(诸如，铜、镍、铁氧体或银)的膜。
偏振膜1500可以设置在薄膜封装层1300上。偏振膜1500防止外部光由像素阵列层1200的金属布线或电极反射而变得对用户可见。
第一透镜阵列300可包括透镜310、透镜衬底320和透镜平坦化膜330。
透镜310可以形成在透镜衬底320的顶表面上。由于透镜310是通过去除透镜衬底320的部分形成的，所以透镜310和透镜衬底320可形成为一个集成体。此外，透镜310和透镜衬底320可以由相同的材料形成。
透镜平坦化膜330形成在透镜310上，并且使在透镜310之间形成的高度差平坦化。为了改善透镜310的折射效果，透镜310的折射率与透镜平坦化膜330的折射率之间的差可以是约0.3或更大。透镜平坦化膜330可以形成为具有约1.4或更小的折射率的有机膜。
在第一显示面板100与第一透镜阵列300之间可以设置有间隙保持构件1700，以在第一透镜阵列300与形成有第一显示面板100的像素P的像素阵列层1200之间保持预定距离LPD。为了提高来自第一显示面板100的像素P的光到达第一透镜阵列300处的百分比，间隙保持构件1700可以由具有与第一显示面板100的薄膜封装层1300的折射率以及第一透镜阵列300的透镜310或透镜衬底320的折射率类似的折射率的材料形成。例如，间隙保持构件1700的折射率与第一显示面板100的薄膜封装层1300的折射率之间的差以及间隙保持构件1700的折射率与第一透镜阵列300的透镜310或透镜衬底320的折射率之间的差可以是约0.1或更小。
在一个示例性实施方式中，参照图13，间隙保持构件1700可包括塑料衬底1710、粘合层1720和保护膜1730，其中，粘合层1720设置在塑料衬底1710的第一表面上，保护膜1730设置在塑料衬底1710的第二表面上。塑料衬底1710的第一表面和第二表面可以彼此相对。为了使间隙保持构件1700适当地保持间隙，塑料衬底1710可以形成为约100μm至约300μm的厚度。塑料衬底1710可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)形成。粘合层1720可以是对聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)(PGMA)具有耐化学性的硅基透明粘合层。粘合层1720将塑料衬底1710和偏振膜1500粘接在一起。
在另一示例性实施方式中，间隙保持构件1700可以由紫外线(UV)固化树脂形成。在该示例性实施方式中，间隙保持构件1700可以通过经由狭缝涂布或喷墨印刷在第一显示面板100上施加树脂并对树脂进行UV固化而形成。
上文已经参照图12描述了第一显示面板100和第一透镜阵列300。第二显示面板200和第二透镜阵列400可以分别与第一显示面板100和第一透镜阵列300基本上相同，并且因此，将省略对第二显示面板200和第二透镜阵列400的详细描述。
图14是示出图12的衬底、像素阵列层和薄膜封装层的剖视图。
参照图14，在衬底1100上形成TFT层1230。TFT层1230包括TFT 1235、栅极绝缘膜1236、层间绝缘膜1237、钝化膜1238和平坦化膜1239。
可以在衬底1100上形成缓冲膜。缓冲膜可以形成在衬底1100上，以保护TFT 1235和发光元件免受水分影响。缓冲膜可包括交替堆叠的多个无机膜。例如，缓冲膜可以形成为其中硅氧化物(SiOx)膜、硅氮化物(SiNx)膜和硅氮氧化物(SiON)膜中的至少一项交替地堆叠的多层膜。在一个或多个实施方式中，可以不设置缓冲膜。
TFT 1235形成在缓冲膜上。TFT 1235包括有源层1231、栅电极1232、源电极1233和漏电极1234。图14示出了TFT 1235是其中栅电极1232设置在有源层1231上方的顶栅TFT的示例，但本公开不限于此。即，TFT 1235可以是其中栅电极1232设置在有源层1231下方的底栅TFT，或者可以是其中栅电极1232设置在有源层1231的上方和下方的双栅TFT。
有源层1231形成在缓冲膜上。有源层1231可以由硅基半导体材料或氧化物基半导体材料形成。用于阻挡外部光入射在有源层1231之上的光屏蔽层可以形成在缓冲膜与有源层1231之间。
栅极绝缘膜1236可以形成在有源层1231上。栅极绝缘膜1236可以形成为诸如硅氧化物膜、硅氮化物膜或其多层膜的无机膜。
栅电极1232和栅极线可以形成在栅极绝缘膜1236上。栅电极1232和栅极线可以形成为包括钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)或其合金的单层膜或多层膜。
层间绝缘膜1237可以形成在栅电极1232和栅极线上。层间绝缘膜1237可以形成为诸如硅氧化物膜、硅氮化物膜或其多层膜的无机膜。
源电极1233、漏电极1234和数据线可以形成在层间绝缘膜1237上。源电极1233和漏电极1234可以经由穿透栅极绝缘膜1236和层间绝缘膜1237的接触孔连接至有源层1231。源电极1233、漏电极1234和数据线可以形成为包括钼、铝、铬、金、钛、镍、钕、铜或其合金的单层膜或多层膜。
钝化膜1238可以形成在源电极1233、漏电极1234和数据线上。钝化膜1238可以形成为诸如硅氧化物膜、硅氮化物膜或其多层膜的无机膜。
平坦化膜1239可以形成在钝化膜1238上，以使由TFT 1235形成的高度差平坦化。平坦化膜1239可以形成为包括丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚酰亚胺树脂的有机膜。
在TFT层1230上形成有发光元件层1240。发光元件层1240包括发光元件以及像素限定膜1244。
发光元件和像素限定膜1244形成在平坦化膜1239上。发光元件可以是OLED。在这种情况下，发光元件可包括阳极电极1241、发光层1242和阴极电极1243。
阳极电极1241可以形成在平坦化膜1239上。阳极电极1241可以经由穿透钝化膜1238和平坦化膜1239的接触孔连接至TFT 1235的漏电极1234。
像素限定膜1244可以形成在平坦化膜1239上，以覆盖阳极电极1241中的每一个的边缘，并且由此来限定像素。即，像素限定膜1244可以限定像素。像素指的是其中阳极电极1241、发光层1242和阴极电极1243顺序地堆叠并且来自阳极电极1241的空穴和来自阴极电极1243的电子在发光层1242中结合在一起以发光的区域。
发光层1242形成在阳极电极1241和像素限定膜1244上。发光层1242可以是有机发光层。发光层1242可以发射红光、绿光和蓝光中的一种。红光的峰值波长可以处于约620nm至约750nm的范围内，绿光的峰值波长可以处于约495nm至约570nm的范围内，并且蓝光的峰值波长可以处于约450nm至约495nm的范围内。发光层1242可以是发射白光的白光发射层。在一个这样的实施方式中，发光层1242可以具有红光发射层、绿光发射层和蓝光发射层的堆叠，并且可以是针对所有像素共同形成的公共层。此外，在这样的实施方式中，第一显示面板100还可包括用于显示红色、绿色和蓝色的滤色器。
发光层1242可包括空穴传输层、发射层和电子传输层。发光层1242可以具有包括两个或更多个堆叠的串接结构，在这种情况下，可以在堆叠之间形成电荷生成层。
阴极电极1243可以形成在发光层1242上。阴极电极1243可以形成为覆盖发光层1242。阴极电极1243可以是针对所有像素共同形成的公共层。
在发光元件层1240形成为顶部发射型发光元件层的情况下，阳极电极1241可以由具有高反射率的金属材料(诸如，铝和钛的堆叠(例如，Ti/Al/Ti)、铝和ITO的堆叠(例如，ITO/Al/ITO)、银(Ag)-钯(Pd)-铜(Cu)(APC)合金或者APC合金和ITO的堆叠(例如，ITO/APC/ITO))形成，并且阴极电极1243可以由透明导电氧化物(TCO)材料形成(诸如光可透过其的ITO或IZO)，或者可以由诸如镁(Mg)、银或其合金的半透射导电材料形成。在阴极电极1243由半透射导电材料形成的情况下，由于微腔效应，可以改善发光元件层1240的发射效率。
在发光元件层1240形成为底部发射型发光元件层的实施方式中，阳极电极1241可以由诸如ITO或IZO的TCO材料或者诸如镁、银或其合金的半透射导电材料形成，并且阴极电极1243可以由具有高反射率的金属材料(诸如，铝和钛的堆叠(例如，Ti/Al/Ti)、铝和ITO的堆叠(例如，ITO/Al/ITO)、APC合金或者APC合金和ITO的堆叠(例如，ITO/APC/ITO))形成。在阳极电极1241由半透射导电材料形成的实施方式中，由于微腔效应，可以改善发光元件层1240的发射效率。
薄膜封装层1300形成在发光元件层1240上。薄膜封装层1300防止氧气或水分渗入至发光层1242和阴极电极1243中。薄膜封装层1300可包括至少一个无机膜。无机膜可以由氮化硅、氮化铝、氮化锆、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氧化硅、氧化铝或氧化钛形成。薄膜封装层1300还可包括至少一个有机膜。有机层可以形成足够的厚度，以防止颗粒通过薄膜封装层1300进入发光层1242和阴极电极1243。有机膜可包括环氧树脂、丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯中的一种。
图15是示出根据本公开示例性实施方式的制造透镜阵列集成显示面板的方法的流程图。图16至图20是示出根据本公开示例性实施方式的制造透镜阵列集成显示面板的方法的侧视图。图21A和图21B是示出对于不同的旋转涂布速度的光刻胶厚度的图。图22是示出对于不同紫外(UV)阻挡构件厚度的UV透射率的图。图23是示出不具有透镜平坦化膜的第一透镜阵列的透镜的侧视图。图24是示出具有透镜平坦化膜的第一透镜阵列的透镜的侧视图。
下文中将参照图15至图20对制造第一透镜阵列300形成在第一显示面板100上的透镜阵列集成显示面板的方法进行描述。
参照图16，在第一显示面板100上放置间隙保持构件1700(图15的任务S101)。
例如，在间隙保持构件1700包括塑料衬底和粘合层的实施方式中，间隙保持构件1700可通过层压而附接在第一显示面板100上。在一个或多个实施方式中，间隙保持构件1700可放置在第一显示面板100的偏振膜1500上，并且可以被加压和/或加热以附接在第一显示面板100的偏振膜1500上。
在间隙保持构件1700由UV固化树脂形成的另一示例性实施方式中，UV固化树脂可施加在第一显示面板100的偏振膜1500上并且可被UV固化，从而形成间隙保持构件1700。UV固化树脂可以经由狭缝涂布或喷墨印刷施加。
为了提高来自第一显示面板100的像素P的光到达第一透镜阵列300处的百分比，间隙保持构件1700可以由具有与第一显示面板100的薄膜封装层1300的折射率类似的折射率的材料形成。
此后，参照图17，将光刻胶320'施加在间隙保持构件1700上(图15的任务S102)。
优选地，光刻胶320'可以是负性类型(negative type)的，以使得可以通过显影工艺去除没有被UV照射的部分，并且被UV照射的部分可以保持不去除。此外，在一个或多个实施方式中，考虑到透镜平坦化膜330，光刻胶320'可以是具有约1.5或更大的折射率的有机膜。
光刻胶320'可包括树脂和光致丙烯酸酯(PAC)，并且可以通过旋转涂布形成。参照图21A中示出的实施方式，可以通过使其上设置有间隙保持构件1700的第一显示面板100以600RPM的速度旋转约九秒钟，而在间隙保持构件1700上将光刻胶320'施加至约10μm的厚度。可选地，参照图21B中示出的实施方式，可以通过使其上设置有间隙保持构件1700的第一显示面板100以400RPM的速度旋转约七秒钟，而在间隙保持构件1700上将光刻胶320'涂布至约10μm的厚度。
下文中，参照图18，将掩模M放置在光刻胶320'上，并且向光刻胶320'施加UV光(图15的任务S103)。
如图18中所示，掩模M包括UV阻挡构件UVS。UV阻挡构件UVS越厚，UV阻挡构件UVS透过的UV越少。因此，如图22中所示，UV阻挡构件UVS的厚度可以从透镜310中的每一个的中央到边缘变大。
此后，参照图19，通过显影光刻胶320'而形成透镜310(图15的任务S104)。
由于UV阻挡构件UVS从透镜310中的每一个的中央到边缘变厚，因此如图22的实施方式中所示，透镜310中的每一个的中央利用最大量的UV光进行照射，并且透镜310中的每一个的边缘利用最少量的UV光进行照射。由于光刻胶320'是负性光刻胶，因此光刻胶320'从照射有最少量的UV光的区域去除得最多，并且从照射有最大量的UV光的区域去除得最少。因此，可以通过显影光刻胶320'而形成透镜310。
此后，可以对透镜310进行热处理，以使透镜310的斜度平滑。为了防止第一显示面板100的像素阵列层1200被损坏，可以以约100℃或更低的温度对透镜310热处理小于约10分钟。
此后，参照图20，在透镜310上形成透镜平坦化膜330(图15的任务S105)。透镜平坦化膜330使在透镜310之间形成的高度差平坦化。
透镜平坦化膜330可以形成为有机膜。为了改善透镜310的折射效果，透镜310的折射率与透镜平坦化膜330的折射率之间的差可以是约0.3或更大。因此，当透镜310的折射率是约1.7时，透镜平坦化膜330的折射率可以是约1.4。此外，当透镜310的折射率是约1.5时，由于难以形成具有1.2或更小的折射率的有机膜作为透镜平坦化膜330，因而可以不设置透镜平坦化膜330。在这种情况下，由于透镜310的顶表面与具有1.0的折射率的空气接触，因此透镜310可以具有足够的折射效果。
透镜310的材料和设计可以根据透镜310的折射率而变化。例如，参照图23，当透镜310的折射率是约1.7时，透镜310的间距Pit1与透镜310的高度H1的比可以是约6.5：1，并且优选地，透镜310的高度H1可以是约10μm。替代地，参照图24，当透镜310的折射率是约1.5时，透镜310的间距Pit2与透镜310的高度H2的比可以是约16.6：1，并且优选地，透镜310的高度H2可以是约4μm。
另外，当包括透镜310的第一透镜阵列300粘接至第一显示面板100时，透镜310可能无法与第一显示面板100的子像素(RP、GP和BP)恰当地对准。由于透镜310与子像素(RP、GP和BP)之间的对准误差，视图区域可能移位，使得视图图像可能模糊或者可能无法恰当地观看到视图图像中的一些。然而，根据图15的示例性实施方式，由于包括透镜310的第一透镜阵列300直接形成在第一显示面板100上，因此与现有技术的显示设备相比，可以减小透镜310与子像素(RP、GP和BP)之间的对准误差。在图15的示例性实施方式中，透镜310是通过光刻工艺而形成的，并且光刻工艺具有约5μm的工艺误差，其小于透镜310与子像素(RP、GP和BP)之间的对准误差。
第二透镜阵列400形成在第二显示面板200上的透镜阵列集成显示面板以与以上参照图15至图20描述的透镜阵列集成显示面板基本上相同的方式形成，并且因此，将省略其详细描述。
虽然出于说明性目的公开了本公开的优选实施方式，但本领域技术人员将理解的是，在不背离本公开的如在所附权利要求中公开的范围和精神的情况下，多种修改、添加和替换是可能的。

Claims (23)

1.显示设备，包括：
显示面板，包括多个像素，所述多个像素中的每个像素包括N个子像素，其中，N是2或更大的整数；以及
透镜阵列，位于所述显示面板的表面上，所述透镜阵列包括多个透镜，
其中，所述多个透镜中的每个透镜与M个子像素重叠，其中，M是大于N的整数。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述多个像素中的每个像素包括第一子像素、第二子像素、第三子像素和第四子像素，其中，所述第一子像素配置成显示第一颜色，所述第二子像素配置成显示第二颜色，所述第三子像素配置成显示第三颜色，所述第四子像素配置成显示所述第二颜色。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中：
所述透镜阵列包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，
所述第一透镜与第一子像素和多个第二子像素重叠，
所述第二透镜与多个第一子像素、第二子像素和多个第三子像素重叠，
所述第三透镜与第三子像素和多个第二子像素重叠，以及
所述第四透镜与多个第一子像素、第二子像素和多个第三子像素重叠。
4.根据权利要求2所述的显示设备，其中：
所述透镜阵列包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，
多个第二子像素位于所述第一透镜和所述第三透镜的边缘处，以及
多个第一子像素和多个第三子像素位于所述第二透镜和所述第四透镜的边缘处。
5.根据权利要求4所述的显示设备，其中：
所述第一透镜和所述第三透镜的所述边缘与所述多个第二子像素重叠，以及
所述第二透镜和所述第四透镜的所述边缘与所述多个第一子像素和所述多个第三子像素重叠。
6.根据权利要求4所述的显示设备，其中，位于所述第一透镜的所述边缘处的所述多个第二子像素中的一个第二子像素的一部分不与所述第一透镜的所述边缘重叠。
7.根据权利要求4所述的显示设备，其中：
位于所述第二透镜的所述边缘处的所述多个第一子像素中的一个第一子像素的一部分不与所述第二透镜的所述边缘重叠，以及
位于所述第二透镜的所述边缘处的所述多个第三子像素中的一个第三子像素的一部分不与所述第二透镜的所述边缘重叠。
8.根据权利要求3所述的显示设备，其中，在与所述第一透镜重叠的所述第一子像素和所述多个第二子像素之中，所述第一子像素和所述多个第二子像素中的第一对第二子像素在第一方向上彼此平行布置，并且所述第一子像素和所述多个第二子像素中的第二对第二子像素在与所述第一方向交叉的第二方向上彼此平行布置。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中：
所述第一对第二子像素相对于所述第一子像素彼此对称，以及
所述第二对第二子像素相对于所述第一子像素彼此对称。
10.根据权利要求8所述的显示设备，其中：
所述第一对第二子像素中的一个配置成显示第一视图图像，
所述第一对第二子像素中的另一个配置成显示第五视图图像，
所述第一子像素配置成显示第二视图图像，
所述第二对第二子像素中的一个配置成显示第三视图图像，以及
所述第二对第二子像素中的另一个配置成显示第四视图图像。
11.根据权利要求10所述的显示设备，其中，所述第一视图图像、所述第二视图图像、所述第三视图图像、所述第四视图图像和所述第五视图图像通过所述第一透镜分别提供至第一视图区域、第二视图区域、第三视图区域、第四视图区域和第五视图区域。
12.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述第一视图区域、所述第二视图区域、所述第三视图区域、所述第四视图区域和所述第五视图区域中的一对相邻的视图区域之间的最大距离是3mm或更小。
13.根据权利要求8所述的显示设备，其中，所述第一对第二子像素之间的最大距离或所述第二对第二子像素之间的最大距离大于所述第一透镜的间距。
14.根据权利要求3所述的显示设备，其中，在与所述第二透镜或所述第四透镜重叠的所述多个第一子像素、所述第二子像素和所述多个第三子像素之中，所述第二子像素与所述多个第三子像素彼此平行布置，并且所述多个第一子像素与所述第二子像素彼此平行布置。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中：
所述多个第一子像素相对于所述第二子像素彼此对称，以及
所述多个第三子像素相对于所述第二子像素彼此对称。
16.根据权利要求14所述的显示设备，其中，在与所述第二透镜重叠的所述多个第一子像素、所述第二子像素和所述多个第三子像素之中，所述多个第一子像素中的一个配置成显示第一视图图像，所述多个第一子像素中的另一个配置成显示第五视图图像，所述第二子像素配置成显示第二视图图像，所述多个第三子像素中的一个配置成显示第三视图图像，以及所述多个第三子像素中的另一个配置成显示第四视图图像。
17.根据权利要求14所述的显示设备，其中，在与所述第四透镜重叠的所述多个第一子像素、所述第二子像素和所述多个第三子像素之中，所述多个第三子像素中的一个配置成显示第一视图图像，所述多个第三子像素中的另一个配置成显示第五视图图像，所述第二子像素配置成显示第二视图图像，所述多个第一子像素中的一个配置成显示第三视图图像，以及所述多个第一子像素中的另一个配置成显示第四视图图像。
18.根据权利要求3所述的显示设备，其中，在与所述第三透镜重叠的所述多个第二子像素和所述第三子像素之中，所述第三子像素与所述多个第二子像素中的第一对第二子像素在第一方向上彼此平行布置，以及所述第三子像素与所述多个第二子像素中的第二对第二子像素在与所述第一方向交叉的第二方向上彼此平行布置。
19.根据权利要求18所述的显示设备，其中：
所述第一对第二子像素相对于所述第三子像素彼此对称，以及
所述第二对第二子像素相对于所述第三子像素彼此对称。
20.根据权利要求18所述的显示设备，其中：
所述第一对第二子像素中的一个第二子像素配置成显示第一视图图像，
所述第一对第二子像素中的另一第二子像素配置成显示第五视图图像，
所述第三子像素配置成显示第二视图图像，
所述第二对第二子像素中的一个第二子像素配置成显示第三视图图像，以及
所述第二对第二子像素中的另一第二子像素配置成显示第四视图图像。
21.根据权利要求1所述的显示设备，还包括：
间隙保持构件，位于所述显示面板与所述透镜阵列之间，
其中，所述透镜阵列还包括覆盖所述多个透镜的透镜平坦化膜，以及
其中，所述多个透镜的折射率与所述透镜平坦化膜的折射率之间的差大于所述多个透镜的所述折射率与所述间隙保持构件的折射率之间的差。
22.根据权利要求21所述的显示设备，其中，所述多个透镜的所述折射率与所述透镜平坦化膜的所述折射率之间的所述差是0.3或更大。
23.制造显示设备的方法，包括：
将间隙保持构件放置在显示面板上；
在所述间隙保持构件上施加光刻胶；
将掩模放置在所述光刻胶之上并施加紫外光；
通过显影所述光刻胶而形成多个透镜；以及
在所述多个透镜上形成透镜平坦化膜，
其中，
所述多个透镜的折射率与所述透镜平坦化膜的折射率之间的差大于所述多个透镜的所述折射率与所述间隙保持构件的折射率之间的差。
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