特許 7330901 表示パネル、表示装置及び表示方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-14

(45)【発行日】2023-08-22

(54)【発明の名称】表示パネル、表示装置及び表示方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/02 20060101AFI20230815BHJP

【ＦＩ】

G02B27/02 Z

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2019568151

(86)(22)【出願日】2018-12-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-29

(86)【国際出願番号】 CN2018119207

(87)【国際公開番号】W WO2020113428

(87)【国際公開日】2020-06-11

【審査請求日】2021-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】510280589

【氏名又は名称】京東方科技集團股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１０ Ｊｉｕｘｉａｎｑｉａｏ Ｒｄ．，Ｃｈａｏｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１５，ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】孟 ▲憲▼▲東▼

(72)【発明者】

【氏名】王 ▲維▼

(72)【発明者】

【氏名】洪 涛

(72)【発明者】

【氏名】周 振▲興▼

(72)【発明者】

【氏名】薛 高磊

(72)【発明者】

【氏名】凌 秋雨

(72)【発明者】

【氏名】▲譚▼ ▲紀▼▲風▼

(72)【発明者】

【氏名】孟 ▲憲▼芹

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼ 小川

【審査官】堀部 修平

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０６２６３２１７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２０００－５０６９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００４９３９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－１５４２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８３７５８４０（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８９１９５３１（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５３４１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５７１００（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２７／０１ － ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示パネルであって、第１基板、第１マイクロレンズアレイと、ピクセルセットアイランドアレイと、第２レンズとを備え、
前記第１マイクロレンズアレイと前記ピクセルセットアイランドアレイは前記第１基板に位置し、
前記ピクセルセットアイランドアレイは、複数のサブ原画像を表示するように構成され、
前記第１マイクロレンズアレイは、前記複数のサブ原画像から発光した光を収束して結像光を得るように構成され、前記結像光によって第１虚像が前記表示パネルのユーザー視認側に対向する、前記表示パネルの背面側に形成され、
前記第２レンズは、前記第１マイクロレンズアレイに対して、前記表示パネルのユーザー視認側に位置し、且つ前記結像光を収束して、第２虚像を得るように構成され、
前記第１虚像は、前記複数のサブ原画像を接合して拡大した虚像であり、前記第２虚像は、前記第１虚像の拡大虚像であり、
前記表示パネルは第３マイクロレンズアレイをさらに備え、
前記第３マイクロレンズアレイは、前記第１基板の第１側に位置し、前記第１基板の第１側が前記表示パネルのユーザー視認側に対向する前記背面側に向い、前記第３マイクロレンズアレイは、前記第１マイクロレンズアレイの環境光への偏向作用を補償するように構成されることを特徴とすることを特徴とする表示パネル。

【請求項2】

前記第２レンズは、偏光レンズであり、第１偏光方向を有する入射光を変調し、前記第
１偏光方向に垂直な第２偏光方向を有する入射光を透過するように構成され、
前記ピクセルセットアイランドアレイは、前記第１偏光方向を有する第１偏光を発光するように構
成されることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。

【請求項3】

前記偏光レンズは、液晶レンズ又は複屈折材料で形成されたレンズを含むことを特徴と
する請求項２に記載の表示パネル。

【請求項4】

第１偏光板をさらに備え、
前記第１偏光板は、前記表示パネルのユーザー視認側に対向する前記背面側から入射し
た前記環境光をフィルタリングして、前記第２偏光方向を有する第２偏光を得るように構
成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の表示パネル。

【請求項5】

前記第１マイクロレンズアレイと前記ピクセルセットアイランドアレイは、前記第１偏光板と前記第２レンズとの間に位置することを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。

【請求項6】

前記ピクセルセットアイランドアレイの表示面に、前記第１偏光方向を有する第１偏光を射出するように第２偏光板が設置されることを特徴とする請求項２又は３に記載の表示パネル。

【請求項7】

前記第１基板は透明基板であり、
前記ピクセルセットアイランドアレイの表示面が前記第１マイクロレンズアレイに向いていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。

【請求項8】

前記第１マイクロレンズアレイは透過式構造を有し、前記第１基板に垂直な方向において、前記第１マイクロレンズアレイは前記ピクセルセットアイランドアレイと前記第２レンズとの間に位置することを特徴とする請求項７に記載の表示パネル。

【請求項9】

前記第１基板に垂直な方向において、前記第１マイクロレンズアレイの中心が前記第３マイクロレンズアレイの中心と揃っていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。

【請求項10】

前記第１マイクロレンズアレイは複数の第１マイクロレンズを備え、前記第３マイクロレンズアレイは複数の第３マイクロレンズを備え、前記複数の第１マイクロレンズが前記複数の第３マイクロレンズと１対１で対応し、
前記第１基板に垂直な方向において、各前記第１マイクロレンズが、対応する第３マイクロレンズと重なるように設置されることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。

【請求項11】

前記ピクセルセットアイランドアレイは前記第１基板の第１側に位置し、
前記第１マイクロレンズアレイは前記第１基板の第２側に位置し、前記第１基板の第２側が前記表示パネルのユーザー視認側に向い、
前記第２レンズは、前記第１マイクロレンズアレイの前記第１基板から離れる側に位置することを特徴とする請求項７又は８に記載の表示パネル。

【請求項12】

第１平坦層をさらに備え、
前記第１平坦層は、前記ピクセルセットアイランドアレイの前記第１基板から離れる側に位置し、且つ前記ピクセルセットアイランドアレイと前記第３マイクロレンズアレイとの間に位置することを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。

【請求項13】

第２平坦層をさらに備え、
前記第２平坦層は、前記第３マイクロレンズアレイの前記第１平坦層から離れる側に位置し、且つ前記第３マイクロレンズアレイと前記第１偏光板との間に位置し、
前記第２平坦層の屈折率が前記第３マイクロレンズアレイの屈折率と異なることを特徴とする請求項１２に記載の表示パネル。

【請求項14】

前記第１マイクロレンズアレイは反射式構造を有し、前記第１基板に垂直な方向において、前記ピクセルセットアイランドアレイは、前記第１マイクロレンズアレイと前記第２レンズとの間に位置することを特徴とする請求項７に記載の表示パネル。

【請求項15】

前記第１マイクロレンズアレイは複数の第１マイクロレンズを備え、且つ前記複数の第１マイクロレンズの前記ピクセルセットアイランドアレイから離れる表面に半透過半反射膜を有することを特徴とする請求項１４に記載の表示パネル。

【請求項16】

第１偏光板を更に備え、
前記第１マイクロレンズアレイは前記第１基板の第１側に位置し、前記ピクセルセットアイランドアレイは前記第１基板の第２側に位置し、前記第１基板の第１側が前記表示パネルのユーザー視認側に対向する前記背面側に向い、前記第１基板の第２側が前記表示パネルのユーザー視認側に向い、且つ前記第１偏光板は、前記第１マイクロレンズアレイの前記第１基板から離れる側に位置することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の表示パネル。

【請求項17】

第２基板をさらに備え、
前記第２基板は、透明基板であり、前記第１基板と平行に結合され、前記第１基板よりも前記表示パネルのユーザー視認側に近く、且つ前記第２レンズが前記第２基板に設置されることを特徴とする請求項７又は８に記載の表示パネル。

【請求項18】

前記第２レンズが前記第２基板の前記第１基板に近いまたは離れる側に設置されることを特徴とする請求項１７に記載の表示パネル。

【請求項19】

前記ピクセルセットアイランドアレイは、互いに間隔があいている複数のピクセルセットアイランドを備え、前記表示パネルの前記背面側からの前記環境光が前記ピクセルセットアイランドの間の隙間を通過でき、前記表示パネルの前記背面側が前記表示パネルのユーザー視認側に対向し、
前記第１マイクロレンズアレイは複数の第１マイクロレンズを備え、且つ前記複数のピクセルセットアイランドが前記複数の第１マイクロレンズと１対１で対応し、
前記表示パネルに垂直な方向において、各前記第１マイクロレンズが、対応するピクセルセットアイランドと重なるように設置されることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。

【請求項20】

前記表示パネルに垂直な方向において、前記ピクセルセットアイランドアレイの中心が前記第１マイクロレンズアレイの中心と揃っていることを特徴とする請求項１９に記載の表示パネル。

【請求項21】

各前記ピクセルセットアイランドは複数のピクセルを備え、各前記ピクセルは、有機発光ダイオードピクセル、無機発光ダイオードピクセル又は液晶表示ピクセルであることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の表示パネル。

【請求項22】

遮蔽層をさらに備え、
前記表示パネルに平行する方向において、前記遮蔽層は、隣接するピクセルセットアイランドの間に設置され、且つ前記隣接するピクセルセットアイランドから発光した光が互いに干渉することを防止するように構成されることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の表示パネル。

【請求項23】

前記遮蔽層は複数のサブ遮蔽ユニットを備え、前記表示パネルに平行する方向において、各前記ピクセルセットアイランドが少なくとも１つのサブ遮蔽ユニットによって部分的に取り囲まれることを特徴とする請求項２２に記載の表示パネル。

【請求項24】

前記第１虚像から前記表示パネルまでの距離は、前記第２虚像から前記表示パネルまでの距離よりも小さいことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の表示パネル。

【請求項25】

前記第１虚像は、前記複数のサブ原画像と１対１で対応する複数のサブ虚像を備え、前記結像光は複数のサブ結像光を備え、
前記第１マイクロレンズアレイは、前記複数のサブ原画像から発光した光をそれぞれ収束して前記複数のサブ結像光を得るように構成され、前記複数のサブ結像光がそれぞれ前記複数のサブ虚像として結像することができ、前記複数のサブ虚像が互いに接合されて連続的な前記第１虚像となることを特徴とする請求項２４に記載の表示パネル。

【請求項26】

請求項１～２５のいずれか１項に記載の表示パネルを備えることを特徴とする表示装置。

【請求項27】

表示方法であって、請求項１～２５のいずれか１項に記載の表示パネルに適用され、
前記ピクセルセットアイランドアレイによって前記複数のサブ原画像を表示することと、
前記複数のサブ原画像から発光した光を収束して、前記第１マイクロレンズアレイの前記表示パネルから離れるユーザー視認側に第１虚像を形成できる結像光を得ることと、
前記結像光を収束して、第２虚像を得ることと、を含み、
前記第１虚像は、前記複数のサブ原画像を接合して拡大した虚像であり、前記第２虚像は、前記第１虚像の拡大虚像であることを特徴とする表示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施例は、表示パネル、表示装置及び表示方法に関する。

【背景技術】

【0002】

拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）技術は、現実世界の情報と仮想世界の情報をシームレスに統合する新たな技術であり、拡張現実技術は、現実世界の特定の時間と空間の範囲で体験するのが困難である実体情報（視覚情報、音、味、触覚等）を、コンピュータ等の技術によりシミュレートして重ね合わせ、仮想情報を現実世界に適用して、人間の感覚器官に感知させることにより、現実を超えた感覚体験を実現する。拡張表示技術は、スクリーンに仮想世界と現実世界をリアルタイムに重ね合わせて表示することができ、且つインタラクションを行うことができる。

【発明の概要】

【0003】

本開示の実施例は表示パネルを提供し、該表示パネルは、第１マイクロレンズアレイと、ピクセルアイランド（セット）アレイと、第２レンズとを備え、前記ピクセルアイランド（セット）アレイは、複数のサブ原画像を表示するように構成され、前記第１マイクロレンズアレイは、前記複数のサブ原画像から発光した光を収束して、前記第１マイクロレンズアレイの前記表示パネルから離れるユーザー視認側に第１虚像を形成できる結像光を得るように構成され、前記第２レンズは、前記第１マイクロレンズアレイに対して、前記表示パネルのユーザー視認側に位置し、且つ前記結像光を収束して、第２虚像を得るように構成され、前記第１虚像は、前記複数のサブ原画像を接合して拡大した虚像であり、前記第２虚像は、前記第１虚像の拡大虚像である。

【0004】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第２レンズは、偏光レンズであり、第１偏光方向を有する入射光を変調し、前記第１偏光方向に垂直な第２偏光方向を有する入射光を透過するように構成され、前記ピクセルアイランドアレイは、前記第１偏光方向を有する第１偏光を発光するように構成される。

【0005】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記偏光レンズは、液晶レンズ又は複屈折材料で形成されたレンズを含む。

【0006】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルは第１偏光板をさらに備え、前記第１偏光板は、前記表示パネルのユーザー視認側に対向する背面側から入射した環境光をフィルタリングして、前記第２偏光方向を有する第２偏光を得るように構成される。

【0007】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１マイクロレンズアレイと前記ピクセルアイランドアレイは、前記第１偏光板と前記第２レンズとの間に位置する。

【0008】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記ピクセルアイランドアレイの表示面に、前記第１偏光方向を有する第１偏光を射出するように第２偏光板が設置される。

【0009】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルは第１基板をさらに備え、前記第１基板は透明基板であり、前記第１マイクロレンズアレイと前記ピクセルアイランドアレイは前記第１基板に位置し、前記ピクセルアイランドアレイの表示面が前記第１マイクロレンズアレイに向いている。

【0010】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１マイクロレンズアレイは透過式構造を有し、前記第１基板に垂直な方向に、前記第１マイクロレンズアレイは前記ピクセルアイランドアレイと前記第２レンズとの間に位置する。

【0011】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルは第３マイクロレンズアレイをさらに備え、前記第３マイクロレンズアレイは、前記第１基板の第１側に位置し、前記第１基板の第１側が前記表示パネルのユーザー視認側に対向する背面側に向いており、且つ前記第３マイクロレンズアレイは、前記第１マイクロレンズアレイの前記環境光への偏向作用を補償するように構成される。

【0012】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１基板に垂直な方向に、前記第１マイクロレンズアレイの中心が前記第３マイクロレンズアレイの中心と揃っている。

【0013】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１マイクロレンズアレイは複数の第１マイクロレンズを備え、前記第３マイクロレンズアレイは複数の第３マイクロレンズを備え、前記複数の第１マイクロレンズが前記複数の第３マイクロレンズと１対１で対応し、
前記第１基板に垂直な方向に、各前記第１マイクロレンズが対応する第３マイクロレンズと重なるように設置される。

【0014】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記ピクセルアイランドアレイは前記第１基板の第１側に位置し、
前記第１マイクロレンズアレイは前記第１基板の第２側に位置し、前記第１基板の第２側が前記表示パネルのユーザー視認側に向いており、
前記第２レンズは、前記第１マイクロレンズアレイの前記第１基板から離れる側に位置する。

【0015】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルは第１平坦層をさらに備え、前記第１平坦層は、前記ピクセルアイランドアレイの前記第１基板から離れる側に位置し、且つ前記ピクセルアイランドアレイと前記第３マイクロレンズアレイとの間に位置する。

【0016】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルは第２平坦層をさらに備え、前記第２平坦層は、前記第３マイクロレンズアレイの前記第１平坦層から離れる側に位置し且つ前記第３マイクロレンズアレイと前記第１偏光板との間に位置し、
前記第２平坦層の屈折率が前記第３マイクロレンズアレイの屈折率と異なる。

【0017】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１マイクロレンズアレイは反射式構造を有し、前記第１基板に垂直な方向に、前記ピクセルアイランドアレイは、前記第１マイクロレンズアレイと前記第２レンズとの間に位置する。

【0018】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１マイクロレンズアレイは複数の第１マイクロレンズを備え、且つ前記複数の第１マイクロレンズの前記ピクセルアイランドアレイから離れる表面に半透過半反射膜を有する。

【0019】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１マイクロレンズアレイは前記第１基板の第１側に位置し、前記ピクセルアイランドアレイは前記第１基板の第２側に位置し、前記第１基板の第１側が前記表示パネルのユーザー視認側に対向する背面側に向いており、前記第１基板の第２側が前記表示パネルのユーザー視認側に向いており、且つ前記第１偏光板は、前記第１マイクロレンズアレイの前記第１基板から離れる側に位置する。

【0020】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルは補償層をさらに備え、前記補償層は、前記第１マイクロレンズアレイと前記第１偏光板との間に位置し、且つ前記第１マイクロレンズアレイの前記環境光への偏向作用を補償するように構成される。

【0021】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１マイクロレンズアレイは、前記補償層に直接に接触しており、且つ前記第１マイクロレンズアレイの屈折率が前記補償層の屈折率と同じである。

【0022】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルは第２基板をさらに備え、前記第２基板は、透明基板であり、前記第１基板と平行に結合され、前記第１基板よりも前記表示パネルのユーザー視認側に近く、且つ前記第２レンズが前記第２基板に設置される。

【0023】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第２レンズが前記第２基板の前記第１基板に近いまたは離れる側に設置される。

【0024】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記ピクセルアイランドアレイは、互いに間隔があいている複数のピクセルアイランドを備え、前記表示パネルの背面側からの環境光が前記ピクセルアイランドの間の隙間を通過でき、前記表示パネルの背面側が前記表示パネルのユーザー視認側に対向し、
前記第１マイクロレンズアレイは複数の第１マイクロレンズを備え、且つ前記複数のピクセルアイランドが前記複数の第１マイクロレンズと１対１で対応し、前記表示パネルに垂直な方向に、各前記第１マイクロレンズが対応するピクセルアイランドと重なるように設置される。

【0025】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記表示パネルに垂直な方向に、前記ピクセルアイランドアレイの中心が前記第１マイクロレンズアレイの中心と揃っている。

【0026】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、各前記ピクセルアイランドは複数のピクセルを備え、各前記ピクセルは、有機発光ダイオードピクセル、無機発光ダイオードピクセル又は液晶表示ピクセルであってもよい。

【0027】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルは遮蔽層をさらに備え、前記表示パネルに平行する方向に、前記遮蔽層は、隣接するピクセルアイランドの間に設置され、且つ前記隣接するピクセルアイランドから発光した光が互いに干渉することを防止するように構成される。

【0028】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記遮蔽層は複数のサブ遮蔽ユニットを備え、前記表示パネルに平行する方向に、各前記ピクセルアイランドが少なくとも１つのサブ遮蔽ユニットによって部分的に取り囲まれる。

【0029】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１虚像から前記表示パネルまでの距離は、前記第２虚像から前記表示パネルまでの距離よりも小さい。

【0030】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネルにおいて、前記第１虚像は、前記複数のサブ原画像と１対１で対応する複数のサブ虚像を備え、前記結像光は複数のサブ結像光を備え、
前記第１マイクロレンズアレイは、前記複数のサブ原画像から発光した光をそれぞれ収束して前記複数のサブ結像光を得るように構成され、前記複数のサブ結像光がそれぞれ前記複数のサブ虚像として結像することができ、前記複数のサブ虚像が互いに接合されて連続的な前記第１虚像となる。

【0031】

本開示の実施例は、上記のいずれか１項に記載の表示パネルを備える表示装置をさらに提供する。

【0032】

本開示の実施例は、表示方法をさらに提供し、該表示方法は、上記のいずれか１項に記載の表示パネルに適用され、
前記ピクセルアイランドアレイによって前記複数のサブ原画像を表示することと、
前記複数のサブ原画像から発光した光を収束して、前記第１マイクロレンズアレイの前記表示パネルから離れるユーザー視認側に第１虚像を形成できる結像光を得ることと、
前記結像光を収束して、第２虚像を得ることと、を含み、
前記第１虚像は、前記複数のサブ原画像を接合して拡大した虚像であり、前記第２虚像は、前記第１虚像の拡大虚像である。

【図面の簡単な説明】

【0033】

本開示の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下では実施例の図面を簡単に説明し、明らかに、以下に記述される図面は本開示のいくつかの実施例に関するものに過ぎず、本開示を限定するものではない。

【図1】図１は、拡張現実ニアアイ表示の基本原理を示す模式図である。

【図2】図２は、本開示の実施例に係る表示パネルを示す模式的なブロック図である。

【図3A】図３Ａは、本開示の実施例に係る表示パネルの構造を示す模式図である。

【図3B】図３Ｂは、本開示の実施例に係る別の表示パネルの構造を示す模式図である。

【図3C】図３Ｃは、本開示の実施例に係る表示パネルの結像を示す模式図である。

【図4】図４は、本開示の実施例に係る液晶レンズの構造を示す模式図である。

【図5】図５は、本開示の実施例に係るピクセルアイランドアレイを示す平面模式図である。

【図6】図６は、本開示の実施例に係る複数のサブ原画像を示す模式図である。

【図7A】図７Ａは、本開示の実施例に係る別の表示パネルの構造を示す模式図である。

【図7B】図７Ｂは、本開示の実施例に係る別の表示パネルの結像を示す模式図である。

【図8A】図８Ａは、本開示の実施例に係るさらに別の表示パネルを示す模式図である。

【図8B】図８Ｂは、本開示の実施例に係るまたさらに別の表示パネルを示す模式図である。

【図8C】図８Ｃは、本開示の実施例に係るまたさらに別の表示パネルを示す平面模式図である。

【図9】図９は、本開示の実施例に係る表示装置を示す模式的なブロック図である。

【図10】図１０は、本開示の実施例に係る表示方法を示すフローチャートである。

【図11A】図１１Ａは、図１０に示される表示方法におけるステップＳ２０の結像を示す模式図である。

【図11B】図１１Ｂは、図１０に示される表示方法におけるステップＳ３０の結像を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本開示の実施例の目的、技術案及び利点をより明瞭にするために、以下では本開示の実施例の図面を参照しながら、本開示の実施例の技術案を明瞭で、完全に説明する。勿論、説明される実施例は本開示の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。説明される本開示の実施例に基づき、当業者が創造的な労働を必要とせずに得る全ての他の実施例は、いずれも本開示の保護範囲に属する。

【0035】

特に定義しない限り、本開示で使用されている技術用語又は科学用語は当業者が理解できる通常の意味を有する。本開示で使用されている「第１」、「第２」及び類似する用語は、順序、数量又は重要性を示すものではなく、単に異なる構成要素を区別するためのものである。「備える」又は「含む」等の類似する用語は、「備える」又は「含む」の前に記載される要素又は部材が、「備える」又は「含む」の後に挙げられる要素又は部材及びそれらと同等のものをカバーし、他の要素又は部材を排除しないことを意味する。「接続」又は「連結」等の類似する用語は、物理的又は機械的接続に限定されず、直接的又は間接的接続を問わず、電気的接続も含む。「上」、「下」、「左」、「右」等は、単に相対的な位置関係を示すために用いられ、説明される対象の絶対位置が変化すると、該相対的な位置関係もその分変化する可能性がある。

【0036】

本開示の実施例の以下の説明を明瞭で簡潔に保持するために、本開示は、既知の機能及び既知の部材の詳細な説明を省略する。

【0037】

ニアアイ表示はヘッドウェア表示又はウェアラブル表示とも呼称され、片目又は両目の視野範囲内で仮想画像を作成することができる。ニアアイ表示は航空分野、軍事分野、医療分野、デジタル化兵士システム分野、照準システム分野等に適用できる。

【0038】

拡張現実表示分野では、ピクセルアイランドの接合によってニアアイＡＲ表示を実現することができる。図１は拡張現実ニアアイ表示の基本原理模式図である。図１に示されるように、ニアアイ表示パネルは、基板９１、マイクロレンズアレイ９０、ピクセル群アレイ９２を備える。ピクセル群アレイ９２は、第１ピクセル群９２ａ、第２ピクセル群９２ｂ、第３ピクセル群９２ｃ、及び第４ピクセル群９２ｄを備え、マイクロレンズアレイ９０は、マイクロレンズ９０ａ、マイクロレンズ９０ｂ、マイクロレンズ９０ｃ、及びマイクロレンズ９０ｄを備え、マイクロレンズ９０ａは第１ピクセル群９２ａが表示した画像を虚像面に結像してサブ虚像９３ａを得て、マイクロレンズ９０ｂは第２ピクセル群９２ｂが表示した画像を虚像面に結像してサブ虚像９３ｂを得て、マイクロレンズ９０ｃは第３ピクセル群９２ｃが表示した画像を虚像面に結像してサブ虚像９３ｃを得て、マイクロレンズ９０ｄは第１ピクセル群９２ｄが表示した画像を虚像面に結像してサブ虚像９３ｄを得る。サブ虚像９３ａ、サブ虚像９３ｂ、サブ虚像９３ｃ、及びサブ虚像９３ｄが接合されて連続的な虚像９３となり、該虚像９３は、ピクセル群アレイ９２が表示した画像をマイクロレンズアレイ９０を介して結像することにより得られる画像である。各マイクロレンズ（マイクロレンズ９０ａ、マイクロレンズ９０ｂ、マイクロレンズ９０ｃ又はマイクロレンズ９０ｄ）の視場角が３°未満であるため、ニアアイ表示には、人間の目が１－２個のピクセル群が表示した画像を接合してなる虚像画面の一部しか見られず、ピクセル群アレイ９２全体によって形成された画面を同時に視認できない。このような表示効果がＡＲ表示分野で受け入れられない。

【0039】

図１に示されるように、目９４が第２観察領域に位置する場合、目９４は、第２観察領域に入射する光しか受けられず、すなわち、サブ虚像９３ｂとサブ虚像９３ｃが接合されて形成された虚像画面のみが見られ、第１観察領域と第３観察領域に入射する虚像画面の光を受けることができないため、虚像９３ａとサブ虚像９３ｄが接合されて形成された虚像画面を見ることができない。

【0040】

また、ニアアイ表示の場合、被写界深度距離が１－２メートル以上であり、図１に示されるニアアイ表示パネルにおいて、マイクロレンズの穴径が約１ミリメートルであり、穴径が１ミリメートルのマイクロレンズで１－２メートルの被写界深度距離を実現するのは不可能である。マイクロレンズの実際の結像能力評価によれば、図１に示されるニアアイ表示パネルの最大結像被写界深度距離が１０センチ未満であり、被写界深度距離が小さい。

【0041】

本開示のいくつかの実施例は表示パネル、表示装置及び表示方法を提供し、該表示パネルは第１マイクロレンズアレイによって画像を接合し、次に第２レンズを利用してニアアイ表示と深い被写界深度を実現し、それにより、より多くの虚像画面又は完全な虚像画面が見られ、且つ被写界深度が深くなる。該表示パネルは、少なくとも、高い発光効率、大きな視野、軽量化・薄型化、深い被写界深度、ピクセルアイランド集積化等の技術的特徴及び利点を有する。

【0042】

以下、図面を参照しながら本開示の実施例を詳細に説明するが、本開示は、これらの具体的な実施例に限定されるものではない。

【0043】

図２は本開示の実施例に係る表示パネルの模式的なブロック図であり、図３Ａは本開示の実施例に係る表示パネルの構造模式図であり、図３Ｂは本開示の実施例に係る別の表示パネルの構造模式図であり、図３Ｃは本開示の実施例に係る表示パネルの結像模式図である。

【0044】

たとえば、図２及び図３Ａに示されるように、表示パネル１００は、第１マイクロレンズアレイ１０、ピクセルアイランドアレイ１１、第２レンズ１２を備える。ピクセルアイランドアレイ１１は複数のサブ原画像を表示するように構成される。第１マイクロレンズアレイ１０は、複数のサブ原画像から発光した光を収束して、第１マイクロレンズアレイ１０の表示パネル１００から離れるユーザー視認側Ａに第１虚像を形成できる結像光を得るように構成される。図３Ａ～図３Ｃに示されるように、第２レンズ１２は、第１マイクロレンズアレイ１０に対して、表示パネル１００のユーザー視認側Ａに位置し、すなわち、第１マイクロレンズアレイ１０よりも表示パネル１００のユーザー視認側Ａに近く、且つ結像光３６を収束して、第２虚像３１を得るように構成される。第１虚像３０は、複数のサブ原画像を接合して拡大した虚像であり、第２虚像３１は、第１虚像３０の拡大虚像であり、すなわち、第１虚像３０のサイズが第２虚像３１のサイズよりも小さい。

【0045】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネル１００は拡張現実（ＡＲ）ディスプレイに適用でき、本開示において、ピクセルアイランドアレイ１１は人間の目の前に位置し、ピクセルアイランドアレイ１１が発光した光は、多層レンズ（たとえば、第１マイクロレンズアレイ１０及び第２レンズ１２）の光偏向作用により人間の目に直接投射し、人間の目がピクセルアイランドアレイ１１の表示内容が見られるようにし、ユーザーに対して、表示パネル外側の環境光がピクセルアイランドアレイ１１中の透明隙間領域から人間の目に投射することにより、人間の目が表示パネル１００外側のシーンが見られるようにし、それにより、拡張現実表示の効果を実現し、導波路技術等を利用するＡＲ表示装置に比べて、本開示の実施例に係る表示パネル１００を備えるＡＲディスプレイは、非常に高い光エネルギー利用率及び表示効果を有する。

【0046】

たとえば、図３Ｃに示されるように、第１虚像３０から表示パネル１００までの距離は、第２虚像３１から表示パネル１００までの距離よりも小さく、つまり、第１虚像３０の結像面が表示パネル１００と第２虚像３１の結像面との間に位置する。第１虚像３０と第２虚像３１がいずれも表示パネル１００のユーザー視認側（又は内側）Ａに対向する背面側（又は外側）Ｂに結像される。ユーザー視認側Ａと背面側Ｂはそれぞれ表示パネル１００の両側である。

【0047】

たとえば、光学結像に関して、ピクセルアイランドアレイ１１が表示した複数のサブ原画像は第１マイクロレンズアレイ１０の対象であり、第１虚像３０は第１マイクロレンズアレイ１０の画像であり、第１マイクロレンズアレイ１０は複数のサブ原画像を拡大して接合し連続的な第１虚像３０として結像することができる。ただし、実際に、第１虚像３０は実際に結像することがない。

【0048】

それに対応して、第１虚像３０は第２レンズ１２の対象であり、第２虚像３１は第２レンズ１２の画像である。第２レンズ１２は、特定の深い被写界深度位置で連続的な第１虚像３０を拡大して結像して、深い被写界深度を有する虚像、すなわち、図３Ｃに示される第２虚像３１を得ることができ、それにより、より深い被写界深度を有する拡張現実表示の効果を実現する。第２レンズ１２は、第１虚像３０の光を観察領域、たとえば、人間の目で見られる視野範囲に偏向させることができ、それにより、人間の目が一部又は完全な第２虚像３１が同時に見られるようにし、ニアアイ表示の技術的効果を実現する。

【0049】

たとえば、図３Ｃに示されるように、第１虚像３０のＱ１点を例として第１マイクロレンズアレイ１０と第２レンズ１２の結像過程を説明する。ピクセルアイランドアレイ１１中の第１ピクセルアイランド１１ａの一点が発光した光は、第１マイクロレンズアレイ１０の第１マイクロレンズ１０ａを通って第１虚像３０のＱ１点として結像し、第１虚像３０のＱ１点が第２レンズ１２を通って第２虚像３１のＱ２点として結像する。図３Ｃに示されるように、第１ピクセルアイランド１１ａの一点が発光した第１偏光は、第１マイクロレンズ１０ａによって収束されて結像光３６（たとえば、第１結像光）になり、第１結像光３６の逆延長線が第１虚像３０中のＱ１点に収束することができ、第１結像光３６は、第２レンズ１２に入射して、第２レンズ１２を通過するときに偏向し、第２レンズ１２から射出された光は第２結像光３７となり、第２結像光３７は人間の目３５に入射することができ、第２結像光３７の逆延長線が第２虚像３１中のＱ２点に収束することができ、最終的に、人間の目３５は、第２虚像３１のＱ２点が見られる。第１結像光３６と第２結像光３７はいずれも第１偏光方向を有する偏光である。

【0050】

ただし、図３Ｃに示される例では、第１ピクセルアイランド１１ａのピクセル点から発光した光は、第１マイクロレンズ１０ａを通り、次に第２レンズ１２を通って人間の目３５に入る。図３Ｃにおける矢印付きの実線は実際の光の伝搬経路を表し、破線は実際の光の逆延長線を表す。

【0051】

本開示の実施例に係る表示パネル１００において、ピクセルアイランドアレイ１１は画像表示の実現に使用され、第１マイクロレンズアレイ１０は画像接合の実現に使用され、第２レンズ１２はニアアイ表示の実現に使用され、従って、表示パネル１００の視野範囲が第２レンズ１２によって決められ、たとえば、表示パネル１００の視野範囲が第２レンズ１２の形状パラメータ（たとえば、焦点距離、口径等）によって決められる。導波路技術等を利用する従来のＡＲ表示装置に比べて、本開示の実施例に係る表示パネル１００を備えるＡＲディスプレイは、広い視野範囲を有する。また、該表示パネル１００において、第１マイクロレンズアレイ、ピクセルアイランドアレイ、第２レンズ等のデバイスは、小さな構造で製造することができ、第２レンズの物体面位置が第１虚像の位置であり、且つ第２レンズが基板に直接貼り付け又は製造することができ、それにより、該表示パネル１００の一体構造は軽くて薄くなる。また、図１に示されるニアアイ表示パネルの被写界深度がマイクロレンズの結像能力によって制限されるため、被写界深度が非常に小さく、本開示の実施例に係る表示パネル１００において、第１マイクロレンズアレイ１０は画像の接合の実現のみに使用され、被写界深度が第２レンズ１２によって決められ、第２レンズ１２の口径が比較的大きく、従って、該表示パネル１００は深い被写界深度という技術的効果を有する。

【0052】

たとえば、第２レンズ１２は偏光レンズであり、該偏光レンズは、たとえば、凸レンズであってもよい。第２レンズ１２は、第１偏光方向を有する入射光を変調し、第１偏光方向に垂直な第２偏光方向を有する入射光を透過するように構成され、すなわち、偏光レンズは、第１偏光方向を有する偏光のみに対してレンズの作用を奏し、第２偏光方向を有する偏光に対して、板ガラスに相当する。ピクセルアイランドアレイ１１は、第１偏光方向を有する第１偏光を発光するように構成され、それにより、第２レンズ１２はピクセルアイランドアレイ１１が発光した第１偏光を変調することができ、このようにして、ピクセルアイランドアレイ１１が表示した画像は、最終的に第２レンズ１２により変調される。

【0053】

たとえば、偏光レンズは、液晶レンズ又は複屈折材料で形成されたレンズ等を含む。図４は本開示の実施例に係る液晶レンズの構造模式図である。

【0054】

液晶は二軸性結晶であり、液晶レンズは、たとえば、第１偏光方向を有する偏光のみを変調し、すなわち、第１偏光方向を有する第１偏光のみに対して変調の作用を奏し、第２偏光方向を有する第２偏光に対して、第２偏光に対する液晶レンズの液晶層の屈折率が常に短軸屈折率に等しく、すなわち、液晶レンズが平行平板に相当し、第２偏光に対して変調作用がない。また、液晶レンズの焦点距離を印加された変調信号に応じてリアルタイムに変調することができるため、最終的に人間の目で見られる被写界深度もリアルタイムに変調することができ、それにより該表示パネルは被写界深度が制御可能である技術的効果を有する。図４に示されるように、いくつかの実施例では、液晶レンズは、液晶分子４０１を含む液晶セル４０と、第１電極４１と、第２電極４２とを備えてもよい。第１電極４１と第２電極４２は、樹脂レンズ又はガラスレンズと同じ位相分布を得るように異なる領域の液晶分子の偏向角度を制御し、レンズを形成するように構成される。たとえば、各液晶分子の偏向程度が異なる場合、等価に形成されたレンズの焦点距離も異なり、すなわち、異なる領域の液晶分子の偏向角度を調節することによって光液晶レンズの焦点距離を調節できる。

【0055】

たとえば、液晶セル４０中の各領域の液晶分子の偏向角が図４に示されるとおりである場合、該液晶セル４０、第１電極４１、及び第２電極４２からなる液晶レンズの等価構造が図４に示されるレンズ４３として表してもよく、たとえば、レンズ４３が凸レンズである。

【0056】

たとえば、第１電極４１は、互いに絶縁される複数の第１サブ電極を備え、複数の第１サブ電極がストリップ電極である。第２電極４２は、１枚の板状電極を備えてもよく、ただし、複数の第２サブ電極を備えてもよく、複数の第２サブ電極はストリップ電極であり、且つ互いに絶縁され、複数の第２サブ電極は、たとえば、複数の第１サブ電極と１対１で対応する。図４に示されるように、第１電極４１と第２電極４２は液晶セル４０の両側に位置してもよいが、本開示は、これに限定されず、第１電極４１と第２電極４２は液晶セル４０の同じ側に位置してもよい。本開示の第１電極４１と第２電極４２の形状、数及び位置等について限定がなく、該第１電極４１と第２電極４２が必要に応じて液晶セル４０中の各液晶分子４０１の偏向角度を調節できればよい。

【0057】

たとえば、第１電極４１と第２電極４２は、いずれも透明電極である。

【0058】

たとえば、複屈折材料の屈折率が光波の偏光方向に関係し、異方性である。複屈折材料は、炭酸カルシウム結晶、石英結晶、雲母結晶、サファイア結晶等を含んでもよい。

【0059】

たとえば、図３Ａに示されるように、表示パネル１００は、第１偏光板１４をさらに備え、第１偏光板１４の光透過軸は、たとえば、第２偏光方向に平行し、それにより環境光（すなわち、自然光）が第１偏光板１４を透過した後第２偏光方向を有する偏光になり、第２偏光方向を有する偏光が第２レンズ１２によって変調されず、つまり、表示パネル１００全体を透過した環境光が第２レンズ１２によって変調されない。さらに具体的には、第１偏光板１４は、表示パネル１００のユーザー視認側Ａに対向する背面側Ｂから入射した環境光をフィルタリングして、第２偏光方向を有する第２偏光を得るように構成される。第２レンズ１２は、該第２偏光に対して変調の作用がなく、すなわち、第２偏光は、第２レンズ１２を透過するとき、その光路が変化せず、依然として直線に沿って伝搬し、それにより、人間の目で見られる表示パネル外側のシーンは、第２レンズ１２の影響を受けて変化することがない。これにより、背面側Ｂ（すなわち、外界環境）から表示パネル１００に入る環境光が変調されずに人間の目に入射し、それにより拡張現実表示の効果を実現する。該第１偏光板１４は、たとえば、ワイヤーグリッド偏光層又はＰＶＡ（ポリビニルアルコール）偏光板であり、本開示の実施例はこれを限定しない。

【0060】

たとえば、第１マイクロレンズアレイ１０とピクセルアイランドアレイ１１は第１偏光板１４と第２レンズ１２との間に位置する。

【0061】

たとえば、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、表示パネル１００は第１基板１０１をさらに備える。第１基板１０１は、透明基板であり、透明基板が、たとえば、ガラス基板、プラスチック基板等であってもよい。第１マイクロレンズアレイ１０、ピクセルアイランドアレイ１１、及び第１偏光板１４は、いずれも第１基板１０１に設置され、すなわち、第１基板１０１は支持、保護の作用を奏し、且つ第２レンズなどの他の構造も第１基板１０１に順に積層されて一体構造を形成するようにしてもよい。

【0062】

たとえば、第１マイクロレンズアレイ１０の第１基板１０１での投影が第２レンズ１２の第１基板１０１での投影内にある。第１基板１０１に垂直な方向、すなわち、図３Ａ～図３Ｃに示されるＸ方向に、第１マイクロレンズアレイ１０の中心が第２レンズ１２の中心と揃っている。

【0063】

たとえば、第１基板１０１に垂直な方向において、第１偏光板１４が第１基板１０１の第１側に位置し、第１基板１０１の第１側が表示パネル１００の背面側Ｂに向いている。第１マイクロレンズアレイ１０とピクセルアイランドアレイ１１は第１偏光板１４と第２レンズ１２との間に位置する。ピクセルアイランドアレイ１１の表示面が第１マイクロレンズアレイ１０に向いており、それにより、ピクセルアイランドアレイ１１が発光した光は第１マイクロレンズアレイ１０に入射し、且つ第１マイクロレンズアレイ１０を介して収束し、連続的な第１虚像３０を形成できる結像光３６を得ることができる。

【0064】

たとえば、図３Ｂに示されるように、ピクセルアイランドアレイ１１の表示面に、第１偏光方向を有する第１偏光を射出するように第２偏光板１８が設置されてもよい。つまり、第２偏光板１８はピクセルアイランドアレイ１１と第１マイクロレンズアレイ１０との間に設置され、第１マイクロレンズアレイ１０に入射した光がピクセルアイランドアレイ１１から発光した第１偏光のみであることを確保し、迷光による結像効果への干渉を防止する。たとえば、該第２偏光板１８は、第１基板上に製造されたワイヤーグリッド層であってもよい。

【0065】

たとえば、図３Ｂに示されるように、第２偏光板１８はワンピース構造であってもよい。本開示はこれに限定されず、第２偏光板は、ピクセルアイランドアレイ１１の複数のピクセルアイランドと１対１で対応する複数のサブ偏光板を備えてもよい。

【0066】

たとえば、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、表示パネル１００は第２基板１０２をさらに備えてもよい。該例では、第２基板１０２は第１基板１０１の支持機能を分担し、それにより、製造の難しさを低減させ、歩留まりを向上させる。第２基板１０２は、透明基板であり、第１基板１０１と平行するように表示パネル１００のユーザー視認側Ａに向かっている第１基板１０１の第２側に結合され、つまり、第１基板１０１よりも表示パネル１００のユーザー視認側Ａに近い。

【0067】

たとえば、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、表示パネル１００は第３平坦層１７をさらに備えてもよく、第３平坦層１７が、第１基板１０１と第２基板１０２との間に位置し、且つ第１マイクロレンズアレイ１０を覆い、平坦化させる作用を奏する。ただし、第３平坦層１７の屈折率が第１マイクロレンズアレイ１０の各第１マイクロレンズと異なる。

【0068】

たとえば、第２レンズ１２は、第２基板１０２に設置される。たとえば、図３Ａに示される例では、第２レンズ１２は、第２基板１０２の第１基板１０１から離れる側に設置される。しかし、本開示はこれに限定されず、第２レンズ１２は、第２基板１０１の第１基板１０１に接近する一側に設置されてもよく、又は、第２基板１０１の両側ともに１つの第２レンズ１２が設置される。

【0069】

たとえば、いくつかの例では、表示パネル１００は、第２基板１０２を備えなくてもよく、この場合、第２レンズ１２も第１基板１０１に設置される。たとえば、第２レンズ１２は、第３平坦層１７の第１マイクロレンズアレイ１０から離れる側に位置する。

【0070】

たとえば、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、第１マイクロレンズアレイ１０は複数の第１マイクロレンズを備えてもよく、複数の第１マイクロレンズが互いに隣接して設置され又は互いに離間して設置され、ピクセルアイランドアレイ１１は複数のピクセルアイランドを備え、複数のピクセルアイランドも互いに離間して設置される。第１マイクロレンズの間の間隔領域がすべて透明であり、複数のピクセルアイランドの間の間隔領域もすべて透明であり、つまり、表示パネルの背面側Ｂからの環境光が隣接するピクセルアイランドの間の隙間を通過でき、環境光が隣接する第１マイクロレンズの間の隙間を通過することもできる。

【0071】

たとえば、第１マイクロレンズアレイ１０の各第１マイクロレンズの形状、材質、屈折率等が実際の応用シーンに応じて設計されてもよく、本開示の実施例はこれを限定しない。第１マイクロレンズアレイ１０の各第１マイクロレンズの形状、材質、屈折率等はすべて同じであってもよい。

【0072】

たとえば、ピクセルアイランドアレイ１１の各ピクセルアイランドの形状とサイズ等は同じであってもよく、異なってもよい。

【0073】

たとえば、複数のピクセルアイランドは、複数の第１マイクロレンズと１対１で対応し、たとえば、第１基板１０１に垂直な方向において、各第１マイクロレンズは、対応するピクセルアイランドと重なるように設置される。図３Ａ～図３Ｃに示される例では、第１マイクロレンズアレイ１０は、第１マイクロレンズ１０ａ、第１マイクロレンズ１０ｂ、第１マイクロレンズ１０ｃ、及び第１マイクロレンズ１０ｄを備え、ピクセルアイランドアレイ１１は、第１ピクセルアイランド１１ａ、第２ピクセルアイランド１１ｂ、第３ピクセルアイランド１１ｃ、及び第４ピクセルアイランド１１ｄを備える。第１マイクロレンズ１０ａが第１ピクセルアイランド１１ａに対応し、第１マイクロレンズ１０ｂが第２ピクセルアイランド１１ｂに対応し、第１マイクロレンズ１０ｃが第３ピクセルアイランド１１ｃに対応し、第１マイクロレンズ１０ｄが第４ピクセルアイランド１１ｄに対応する。

【0074】

たとえば、第１基板１０１に垂直な方向に、ピクセルアイランドアレイ１１の中心が第１マイクロレンズアレイ１０の中心と揃っており、ピクセルアイランドアレイ１１のピクセルアイランドの大きさ、ピクセルアイランドの間の間隔及び各第１マイクロレンズの光学パラメータ（口径、焦点距離等を含む）を選択することにより、特定の虚像距離位置で、ピクセルアイランドアレイ１１のすべてのピクセルアイランドが表示したサブ原画像を拡大して接合し連続的な第１虚像３０を形成できるようにする。

【0075】

たとえば、第１基板１０１に垂直な方向に、各ピクセルアイランドの第１基板１０１での投影が対応する第１マイクロレンズの第１基板１０１での投影内にある。

【0076】

たとえば、第１基板１０１に垂直な方向に、各ピクセルアイランドの中心が対応する第１マイクロレンズの中心と揃っており、それにより、各第１マイクロレンズは、対応するピクセルアイランドが表示したサブ原画像を拡大して対応するサブ虚像にすることを確保する。

【0077】

図５は本開示の実施例に係るピクセルアイランドアレイの平面模式図である。

【0078】

たとえば、図５に示されるように、いくつかの例では、ピクセルアイランドアレイ１１は複数のピクセルアイランドを備え、複数のピクセルアイランドが４行４列で配置される。

【0079】

たとえば、各ピクセルアイランドは複数のピクセルを備え、各ピクセルは、有機発光ダイオードピクセル、無機発光ダイオードピクセル、液晶表示ピクセル、マイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ）ピクセル等であってもよい。

【0080】

たとえば、本開示の実施例に係る表示パネル１００はカラー表示を実現することができる。図５に示されるように、破線の円で示されるピクセルアイランドの拡大模式図において、各ピクセルアイランドは２０個のピクセルを備え、且つ該２０個のピクセルが４行５列で配置される。たとえば、表示パネル１００はカラー接合表示を実現することができ、各ピクセルアイランドのすべてのピクセルが同じ色の光を発光することができ、異なるピクセルアイランドが異なる色の光を発光し、たとえば、同じ行に位置する隣接する３つのピクセルアイランドはそれぞれ赤色光、青色光及び緑色光を発光し、最終的に接合して形成された第１虚像がカラー画像である。若しくは、表示パネル１００は直接なカラー表示であってもよく、たとえば、各ピクセルアイランドは少なくとも第１ピクセル１１０、第２ピクセル１１１、及び第３ピクセル１１２を備え、且つ第１ピクセル１１０、第２ピクセル１１１、及び第３ピクセル１１２はそれぞれ異なる色の光を発光し、たとえば、第１ピクセル１１０が赤色光を発光し、第２ピクセル１１１が青色光を発光し、第３ピクセル１１２が緑色光を発光する。

【0081】

たとえば、複数のピクセルアイランドは、複数のサブ原画像と１対１で対応する。

【0082】

図６は本開示の実施例に係る複数のサブ原画像の模式図である。

【0083】

たとえば、いくつかの例では、図６に示されるように、複数のサブ原画像は、第１サブ原画像３２ａ、第２サブ原画像３２ｂ、第３サブ原画像３２ｃ、及び第４サブ原画像３２ｄを備え、且つ複数のサブ原画像が一枚の完全な原画像を構成する。たとえば、第１ピクセルアイランド１１ａが第１サブ原画像３２ａを表示し、第２ピクセルアイランド１１ｂが第２サブ原画像３２ｂを表示し、第３ピクセルアイランド１１ｃが第３サブ原画像３２ｃを表示し、第４ピクセルアイランド１１ｄが第４サブ原画像３２ｄを表示する。

【0084】

たとえば、複数のサブ原画像の形状とサイズが同じであってもよい。たとえば、図６に示されるように、第１サブ原画像３２ａ、第２サブ原画像３２ｂ、第３サブ原画像３２ｃ、及び第４サブ原画像３２ｄはいずれも長方形であり、且つサイズもすべて同じである。しかし、本開示はこれに限定されず、いくつかの例では、少なくとも一部のサブ原画像のサイズが異なり、さらに別のいくつかの例では、少なくとも一部のサブ原画像の形状が異なる。たとえば、複数のサブ原画像の形状がいずれも同じであり、たとえば、いずれも長方形であるが、少なくとも一部のサブ原画像のサイズが互いに異なる。ただし、複数のサブ原画像の数、サイズ、形状等が実際のニーズに応じて分割されてもよく、複数のサブ原画像を１枚の完全な原画像に接合することを確保できればよく、本開示の実施例はこれを限定しない。

【0085】

たとえば、第１虚像３０は、複数のサブ原画像と１対１で対応する複数のサブ虚像を備える。結像光３６は複数のサブ結像光を備え、第１マイクロレンズアレイ１０は、複数のサブ原画像から発光した光をそれぞれ収束して複数のサブ結像光を得るように構成され、複数のサブ結像光がそれぞれ複数のサブ虚像として結像することができ、複数のサブ虚像が互いに接合されて連続的な第１虚像３０となり、第１基板１０１に垂直な方向に、複数のサブ虚像が互いに重なっていない。図３Ｃに示されるように、いくつかの例では、複数のサブ虚像はそれぞれ第１サブ虚像３０ａ、第２サブ虚像３０ｂ、第３サブ虚像３０ｃ、及び第４サブ虚像３０ｄであり、第１マイクロレンズ１０ａは、第１ピクセルアイランド１１ａが表示した画像（たとえば、第１サブ原画像）から発光した光を収束して第１サブ結像光を得て、第１サブ結像光が第１サブ虚像３０ａとして結像することができ、第１サブ虚像３０ａは、第１サブ原画像の拡大虚像である。第１マイクロレンズ１０ｂは、第２ピクセルアイランド１１ｂが表示した画像（たとえば、第２サブ原画像）から発光した光を収束して第２サブ結像光を得て、第２サブ結像光が第２サブ虚像３０ｂとして結像することができ、第２サブ虚像３０ｂは、第２サブ原画像の拡大虚像である。第１マイクロレンズ１０ｃは、第３ピクセルアイランド１１ｃが表示した画像（たとえば、第３サブ原画像）から発光した光を収束して第３サブ結像光を得て、第３サブ結像光が第３サブ虚像３０ｃとして結像することができ、第３サブ虚像３０ｃは、第３サブ原画像の拡大虚像である。第１マイクロレンズ１０ｄは、第４ピクセルアイランド１１ｄが表示した画像（たとえば、第４サブ原画像）から発光した光を収束して第４サブ結像光を得て、第４サブ結像光が第４サブ虚像３０ｄとして結像することができ、第４サブ虚像３０ｄは、第４サブ原画像の拡大虚像である。たとえば、第１基板１０１に平行する方向、すなわち、図３ＣにおけるＹ方向に、第１サブ虚像３０ａ、第２サブ虚像３０ｂ、第３サブ虚像３０ｃ、及び第４サブ虚像３０ｄが順に接合されて第１虚像３０となり、第１虚像３０は、ピクセルアイランドアレイ１１が表示した完全な原画像の拡大虚像である。

【0086】

たとえば、いくつかの実施例では、第１マイクロレンズアレイ１０は透過式構造を有し、第１基板１０１に垂直な方向に、第１マイクロレンズアレイ１０はピクセルアイランドアレイ１１と第２レンズ１２との間に位置し、それにより、ピクセルアイランドアレイ１１が表示中に発光した光は第１マイクロレンズアレイ１０を透過して、次に第２レンズ１２を通って人間の目に入射する。

【0087】

たとえば、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、第１基板１０１に垂直な方向に、ピクセルアイランドアレイ１１は第１基板１０１の第１側に位置し、第１マイクロレンズアレイ１０は第１基板１０１の第２側に位置し、第１基板１０１の第２側が表示パネル１００のユーザー視認側Ａに向いており、すなわち、ピクセルアイランドアレイ１１の表示面が人間の目３５に面する。第２レンズ１２は、第１マイクロレンズアレイ１０の第１基板１０１から離れる側に位置する。

【0088】

たとえば、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、表示パネル１００は第３マイクロレンズアレイ１３をさらに備える。第３マイクロレンズアレイ１３は、第１マイクロレンズアレイ１０の環境光への偏向作用を補償して、ピクセルアイランドアレイ１１が発光した第１偏光に対する外部環境光のクロストークを防止するように構成される。第３マイクロレンズアレイ１３は第１基板１０１の第１側に位置し、たとえば、第３マイクロレンズアレイ１３は、ピクセルアイランドアレイ１１の第１基板１０１から離れる側に位置する。

【0089】

たとえば、第１基板１０１に垂直な方向に、第１マイクロレンズアレイ１０の中心が第３マイクロレンズアレイ１３の中心と揃っている。

【0090】

たとえば、第３マイクロレンズアレイ１３は複数の第３マイクロレンズを備え、複数の第１マイクロレンズが複数の第３マイクロレンズと１対１で対応する。たとえば、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、複数の第３マイクロレンズは、第３マイクロレンズ１３ａ、第３マイクロレンズ１３ｂ、第３マイクロレンズ１３ｃ、及び第３マイクロレンズ１３ｄを備え、第３マイクロレンズ１３ａが第１マイクロレンズ１０ａに対応し、第３マイクロレンズ１３ｂが第１マイクロレンズ１０ｂに対応し、第３マイクロレンズ１３ｃが第１マイクロレンズ１０ｃに対応し、第３マイクロレンズ１３ｄが第１マイクロレンズ１０ｄに対応する。

【0091】

たとえば、第１基板１０１に垂直な方向に、各第１マイクロレンズは、対応する第３マイクロレンズと重なるように設置される。図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、第３マイクロレンズ１３ａは、第１マイクロレンズ１０ａと完全に重なっており、第３マイクロレンズ１３ｂは、第１マイクロレンズ１０ｂと完全に重なっており、第３マイクロレンズ１３ｃは、第１マイクロレンズ１０ｃと完全に重なっており、第３マイクロレンズ１３ｄは、第１マイクロレンズ１０ｄと完全に重なっている。

【0092】

たとえば、複数の第３マイクロレンズの形状、材質、屈折率等が実際の応用シーンに応じて設計されてもよく、本開示の実施例はこれを限定しない。たとえば、複数の第３マイクロレンズの形状、材質、屈折率等がいずれも同じであってもよい。

【0093】

たとえば、各第１マイクロレンズの屈折率が各第３マイクロレンズの屈折率と同じであり、すなわち、第１マイクロレンズが第３マイクロレンズと同じ材料で製造される。

【0094】

たとえば、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、各第１マイクロレンズが凸レンズであり、それに対応して、各第３マイクロレンズが凹レンズであってもよい。

【0095】

たとえば、該例では、環境光は第１偏光板１４によってフィルタリングされた後に第２偏光方向を有する第２偏光となり、該第２偏光は第３レンズアレイ１３、第１レンズアレイ１０、及び第２レンズ１２を順に通り、最終的に人間の目３５に入射する。第３レンズアレイ１３と第１レンズアレイ１０の組み合わせは、第２偏光に対して平板に相当し、それにより第２偏光が第３レンズアレイ１３と第１レンズアレイ１０を通過した後にも、その光路が変化せず、依然として直線に沿って伝搬する。また、第２レンズ１２は、該第２偏光に対して変調の作用がない。従って、第２偏光は、第３レンズアレイ１３、第１レンズアレイ１０、及び第２レンズ１２を順に通った後、その光路が変化せず、直線に沿って伝搬し、それにより環境光はピクセルアイランドアレイ１１が発光した第１偏光に干渉することがなく、且つ人間の目が表示パネル１００外側のシーンを見ることができ、表示パネル１００は拡張現実表示を実現することができる。

【0096】

たとえば、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、表示パネル１００は第１平坦層１５をさらに備える。第１平坦層１５は、ピクセルアイランドアレイ１１の第１基板１０１から離れる側に位置し、且つピクセルアイランドアレイ１１と第３マイクロレンズアレイ１３との間に位置する。第１平坦層１５は、その上に第３マイクロレンズアレイ１３を形成するように平坦化の作用を奏し、また、ピクセルアイランドアレイ１１と第３マイクロレンズアレイ１３を分離することができる。

【0097】

たとえば、第１平坦層１５が絶縁材料で製造されてもよい。

【0098】

たとえば、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、表示パネル１００は第２平坦層１６をさらに備える。第２平坦層１６は、第３マイクロレンズアレイ１３の第１平坦層１５から離れる側に位置し、且つ第３マイクロレンズアレイ１３と第１偏光板１４との間に位置する。

【0099】

たとえば、第２平坦層１６の屈折率が第３マイクロレンズアレイ１３の屈折率と異なり、それにより第３マイクロレンズアレイ１３は第１マイクロレンズアレイ１０の環境光への偏向作用を補償して、表示パネル１００の表示効果への環境光の影響を防止することを確保する。

【0100】

たとえば、第２平坦層１６も絶縁材料で製造されてもよい。

【0101】

ただし、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、及び図５に示されるピクセルアイランドアレイ、第１マイクロレンズアレイ、及び第３マイクロレンズアレイは、すべて例示なものであり、ピクセルアイランドアレイ、第１マイクロレンズアレイ、及び第３マイクロレンズアレイの数、配置態様、形状等は実際のニーズに応じて設計されてもよく、本開示はこれを限定しない。

【0102】

図７Ａは本開示の実施例に係る別の表示パネルの構造模式図であり、図７Ｂは本開示の実施例に係る別の表示パネルの結像模式図である。

【0103】

たとえば、図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、本開示の別のいくつかの実施例は表示パネル２００を提供し、表示パネル２００は、第１マイクロレンズアレイ２０と、ピクセルアイランドアレイ２１と、第２レンズ２２とを備えてもよい。ピクセルアイランドアレイ２１は複数のサブ原画像を表示するように構成され、第１マイクロレンズアレイ２０は、複数のサブ原画像から発光した光を収束して、第１マイクロレンズアレイ２０の表示パネル２００から離れるユーザー視認側Ａに第１虚像３０を形成できる結像光３８を得るように構成され、第２レンズ２２は、第１マイクロレンズアレイ２０に対して、表示パネル２００のユーザー視認側に位置し、且つ結像光３８を収束して、第２虚像３１を得るように構成される。第１虚像３０は複数のサブ原画像を接合して拡大した虚像であり、第２虚像３１は第１虚像３０の拡大虚像である。

【0104】

たとえば、図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、表示パネル１００は第１基板２０１及び第２基板２０２をさらに備える。第１マイクロレンズアレイ２０とピクセルアイランドアレイ２１は、いずれも第１基板２０１に設置され、第２レンズ２２は、第２基板２０２に設置される。

【0105】

たとえば、第１マイクロレンズアレイ２０は反射式構造を有し、第１基板２０１に垂直な方向に、ピクセルアイランドアレイ２１が第１マイクロレンズアレイ２０と第２レンズ２２との間に位置し、ピクセルアイランドアレイ２１が表示中に発光した光は第１マイクロレンズアレイ２０によって反射されて収束され、その後第２レンズ２２を通って人間の目に入射する。

【0106】

たとえば、第１マイクロレンズアレイ２０は複数の第１マイクロレンズを備え、ピクセルアイランドアレイ２１は複数のピクセルアイランドを備える。図７Ａに示される例では、第１マイクロレンズアレイ２０は、第１マイクロレンズ２０ａ、第１マイクロレンズ２０ｂ、第１マイクロレンズ２０ｃ、及び第１マイクロレンズ２０ｄを備え、ピクセルアイランドアレイ２１は、第１ピクセルアイランド２１ａ、第２ピクセルアイランド２１ｂ、第３ピクセルアイランド２１ｃ、及び第４ピクセルアイランド２１ｄを備える。第１マイクロレンズ２０ａが第１ピクセルアイランド２１ａに対応し、第１マイクロレンズ２０ｂが第２ピクセルアイランド２１ｂに対応し、第１マイクロレンズ２０ｃが第３ピクセルアイランド２１ｃに対応し、第１マイクロレンズ２０ｄが第４ピクセルアイランド２１ｄに対応する。

【0107】

たとえば、図７Ａに示されるように、複数の第１マイクロレンズのピクセルアイランドアレイ２１から離れる表面に半透過半反射膜２８を有する。ピクセルアイランドアレイ２１から発光した光が該半透過半反射膜２８に入射したとき、ピクセルアイランドアレイ２１が発光した光の一部が反射され、該反射された光（反射された光は図７Ｂにおける結像光３８である）は、第２レンズ２２を通って収束し、最終的に人間の目に入る。ピクセルアイランドアレイ２１が発光した残りの光が透過され、該透過された光は結像に参加しない。表示パネル２００の背面側Ｂからの環境光は、半透過半反射膜２８に入射したとき、一部が反射され、残りが透過され、最終的に人間の目に入射し、それにより、人間の目は外界の物体が見られる。該半透過半反射膜２８は人間の目に入射する環境光を増加し、それにより透明性を向上させ、拡張現実表示の効果を向上させることができる。

【0108】

たとえば、ピクセルアイランドアレイ２１と第１マイクロレンズアレイ２０はそれぞれ第１基板２０１の両側に位置し、ピクセルアイランドアレイ２１は、第１基板２０１の第２側に位置し、第１マイクロレンズアレイ２０は、第１基板２０１の第１側に位置する。たとえば、第１基板２０１の第２側が表示パネル２００のユーザー視認側Ａに向いており、第１基板２０１の第１側が表示パネル２００のユーザー視認側Ａに対向する背面側Ｂに向いている。

【0109】

たとえば、図７Ａに示されるように、表示パネル２００は、第１偏光板２４をさらに備え、且つ第１偏光板２４が第１マイクロレンズアレイ２０の第１基板２０１から離れる側に位置する。第１偏光板２４は、表示パネル２００のユーザー視認側Ａに対向する背面側Ｂから入射した環境光をフィルタリングして、第２偏光方向を有する第２偏光を得るように構成され、それにより、表示パネル２００全体を透過した環境光が第２レンズ２２によって変調されないことを確保する。

【0110】

たとえば、図７Ａに示されるように、表示パネル２００は、補償層２５をさらに備える。補償層２５は、第１マイクロレンズアレイ２０と第１偏光板２４との間に位置する。補償層２５は、第１マイクロレンズアレイ２０を平坦化させて、第１マイクロレンズアレイ２０の環境光への偏向作用を補償し、外部環境光が表示パネル２００の結像効果に干渉しないことを確保する。

【0111】

たとえば、補償層２５が１マイクロレンズアレイ２０に直接に接触しており、第１マイクロレンズアレイ２０の屈折率が補償層２５の屈折率と同じである。第１マイクロレンズアレイ２０と補償層２５は第１偏光板２４を通って入射した環境光（すなわち、第２偏光）に対して平板に相当し、従って、第２偏光は、偏向せずに第１マイクロレンズアレイ２０と補償層２５を通過することができ、すなわち、第２偏光は、補償層２５と第１マイクロレンズアレイ２０を通過した後、その光路が変化せず、依然として直線に沿って伝搬する。また、第２レンズ２２は、該第２偏光に対して変調の作用がない。従って、第２偏光は、第１レンズアレイ１０、補償層２５及び第２レンズ２２順に通った後、その光路が変化せず、直線に沿って伝搬し、それにより環境光がピクセルアイランドアレイ２１から発光した第１偏光に干渉することがないことを確保し、且つ人間の目が表示パネル２００外側のシーンが見られ、表示パネル２００は拡張現実表示を実現することができる。

【0112】

たとえば、図７Ｂに示されるように、第１虚像３０のＱ１点を例として第１マイクロレンズアレイ２０と第２レンズ２２の結像過程を説明する。ピクセルアイランドアレイ２１の第１ピクセルアイランド２１ａの一点が発光した光は、第１マイクロレンズアレイ２０の第１マイクロレンズ２０ａを通って第１虚像３０のＱ１点として結像し、第１虚像３０のＱ１点が第２レンズ２２を通って第２虚像３１のＱ２点として結像する。図７Ｂに示されるように、第１ピクセルアイランド２１ａの一点から発光した第１偏光が第１マイクロレンズ２０ａによって反射されて収束された後に結像光３８（たとえば、第１結像光）を得て、第１結像光３８の逆延長線が第１虚像３０中のＱ１点に収束することができ、第１結像光３８は、第２レンズ２２に入射して、第２レンズ２２を通過するときにその光路が偏向し、第２レンズ２２から射出された光は第２結像光３９であり、第２結像光３９は人間の目３５に入射することができ、第２結像光３９の逆延長線が第２虚像３１中のＱ２点に収束することができ、最終的に、人間の目３５は第２虚像３１のＱ２点が見られる。第１結像光３８と第２結像光３９はいずれも第１偏光方向を有する偏光である。

【0113】

ただし、図７Ｂに示される例では、第１ピクセルアイランド２１ａのピクセル点から発光した第１偏光が第１マイクロレンズ２０ａによって反射され、次に反射された第１偏光は第２レンズ２を通って２人間の目３５に入る。図７Ｂにおける矢印付きの実線は実際の光の伝搬経路を表し、破線は実際の光の逆延長線を表す。

【0114】

なお、図７Ａ及び図７Ｂに示される第１マイクロレンズアレイ２０、ピクセルアイランドアレイ２１、第２レンズ２２、第１基板２０１、第２基板２０２、第１偏光板２４等に対する詳細な説明については、上記図３Ａ～図３Ｃに示される実施例における第１マイクロレンズアレイ１０、ピクセルアイランドアレイ１１、第２レンズ１２、第１基板１０１、第２基板１０２、第１偏光板１４に対する関連説明を参照することができ、ここで詳しく説明しない。

【0115】

同様に、図７Ａ及び図７Ｂに示される実施例の他の例では、第２基板がなくてもよく、それにより第２レンズ等が第１基板に直接積層して形成されてもよい。

【0116】

図８Ａは本開示の実施例に係るさらに別の表示パネルの模式図であり、図８Ｂは本開示の実施例に係るまたさらに別の表示パネルの模式図であり、図８Ｃは本開示の実施例に係るまたさらに別の表示パネルの平面模式図である。

【0117】

一般的には、ピクセルアイランドアレイ２１の各ピクセルから発光した光が－９０°～＋９０°の範囲で伝搬し、すなわち、ピクセルアイランドから発光した光の発散角が大きく、隣接するピクセルアイランドから発光した光が互いに影響する可能性がある。たとえば、１つのピクセルアイランドから発光した光の一部が該ピクセルアイランドに対応しない第１マイクロレンズの領域に入り、この光が干渉光となり、該ピクセルアイランドに対応しない第１マイクロレンズの結像効果に影響を与え、最終的に拡張現実表示の視覚効果に影響を与える。以下では図７Ａ及び図７Ｂに示される表示パネルを例として説明する。

【0118】

図８Ａに示されるように、第１マイクロレンズ２０ａは、第１ピクセルアイランド２１ａが表示した画像から発光した光を収束して第１サブ結像光を得て、第１サブ結像光が第１サブ虚像３０ａとして結像することができ、第１マイクロレンズ２０ｂは、第２ピクセルアイランド２１ｂが表示した画像から発光した光を収束して第２サブ結像光を得て、第２サブ結像光が第２サブ虚像３０ｂとして結像することができ、第１マイクロレンズ２０ｃは、第３ピクセルアイランド２１ｃが表示した画像から発光した光を収束して第３サブ結像光を得て、第３サブ結像光が第３サブ虚像３０ｃとして結像することができ、第１マイクロレンズ２０ｄは、第４ピクセルアイランド２１ｄが表示した画像から発光した光を収束して第４サブ結像光を得て、第４サブ結像光が第４サブ虚像３０ｄとして結像することができる。ピクセルアイランドから発光した光の発散角が大きすぎるため、たとえば、第２ピクセルアイランド２１ｂから発光した光４５の一部が第１マイクロレンズ２０ａに伝送され、この光４５が第１マイクロレンズ２０ａで収束された第１サブ結像光と第１サブ虚像３０ａを形成し、これにより光４５は第１サブ虚像３０ａに影響をもたらす。第２ピクセルアイランド２１ｂから発光した残りの光４６が第１マイクロレンズ２０ｃに伝送され、この光４６が第１マイクロレンズ２０ｃで収束された第３サブ結像光と第３サブ虚像３０ｃを形成し、これにより光４６は第３サブ虚像３０ｃに影響をもたらす。

【0119】

ただし、本開示の実施例では、「画像から発光した光」は該画像を表示するピクセルアイランドの各ピクセルから発光した光を表す。

【0120】

これに基づいて、本開示のいくつかの実施例では、図８Ｂに示されるように、表示パネル２００は遮蔽層２７をさらに備え、表示パネルに平行する方向、すなわち、第１基板２０１に平行する方向に、遮蔽層２７は隣接するピクセルアイランドの間に設置され、且つ隣接するピクセルアイランドから発光した光が互いに干渉することを防止するように構成される。遮蔽層２７は、ピクセルアイランドから発光した光の発散角を制限することができ、それにより隣接するピクセルアイランドから発光した光が互いに干渉することを防止し、迷光を低減させて、結像効果及び視覚効果を向上させる。

【0121】

たとえば、遮蔽層２７は複数のサブ遮蔽ユニットを備え、表示パネルに平行する方向、すなわち、第１基板２０１に平行する方向に、各ピクセルアイランドが少なくとも１つのサブ遮蔽ユニットによって部分的に取り囲まれる。図８Ｂに示されるように、各ピクセルアイランドが２つのサブ遮蔽ユニットによって取り囲まれ、それにより、たとえば、第２ピクセルアイランド２１ｂから発光した光４７の発散角が制限され、該光４７がすべて第２ピクセルアイランド２１ｂに対応する第１マイクロレンズ２０ｂに伝送され、隣接するピクセルアイランド（たとえば、第１ピクセルアイランド２１ａ及び第３ピクセルアイランド２１ｃ）に対応する第１マイクロレンズ（たとえば、第１マイクロレンズ２０ａ及び第１マイクロレンズ２０ｃ）に伝送されない。

【0122】

たとえば、遮蔽層２７の形状、厚さ、材料等は実際の応用のニーズに応じて設計されてもよく、遮蔽層２７は異なるピクセルアイランドから発光した光が互いに干渉することを防止できればよく、本開示はこれを限定しない。たとえば、遮光層２７の各サブ遮光ユニットが長方形柱であってもよい。遮蔽層２７は非透光性材料で製造されてもよく、該非透光性材料は、たとえば、深色（たとえば、黒色）樹脂であってもよく、又は、遮蔽層２７は偏光板であってもよく、且つ遮蔽層２７の光透過軸が、たとえば、第１偏光方向に互いに垂直であり、それによりピクセルアイランドアレイ１１から発光した第１偏光方向を有する第１偏光は遮光層２７を透過することができない。

【0123】

たとえば、図８Ｃに示されるように、いくつかの例では、各ピクセルアイランドが４つのサブ遮蔽ユニットによって取り囲まれる。遮蔽層２７は、第１サブ遮蔽ユニット２７ａ、第２サブ遮蔽ユニット２７ｂ、第３サブ遮蔽ユニット２７ｃ、及び第４サブ遮蔽ユニット２７ｄを備えてもよく、第１サブ遮蔽ユニット２７ａ、第２サブ遮蔽ユニット２７ｂ、第３サブ遮蔽ユニット２７ｃ、及び第４サブ遮蔽ユニット２７ｄが第１ピクセルアイランド２１ａの周囲を取り囲み、それにより、第１方向と第２方向に、第１ピクセルアイランド２１ａから発光した光が全て他のピクセルアイランドに対応する第１マイクロレンズに伝送されないことを確保する。たとえば、第１方向が第２方向に垂直である。図８Ｃに示されるように、第１方向には、隣接する２つのピクセルアイランドの間に２つのサブ遮光ユニットが設置され、第２方向には、隣接する２つのピクセルアイランドの間にも２つのサブ遮光ユニットが設置され、本開示はこれに限定されず、たとえば、別のいくつかの例では、第１方向には、隣接する２つのピクセルアイランドの間に１つのみのサブ遮光ユニットが設置されてもよく、第２方向には、隣接する２つのピクセルアイランドの間にも１つのみのサブ遮光ユニットが設置されてもよい。

【0124】

ただし、図３Ａ～図３Ｃに示される表示パネル１００は遮蔽層を備えてもよく、それにより異なるピクセルアイランドから発光した光が互いに干渉することを防止する。

【0125】

上記示される本発明の実施例の図において、表示パネルのユーザー視認側に位置する１つの第２レンズのみが示されているが、結像の作用を実現するために、ユーザー視認側に複数の第２レンズを設置してもよく、本開示の実施例はこれを限定しない。

【0126】

本開示の実施例は表示装置をさらに提供し、図９は本開示の実施例に係る表示装置の模式的なブロック図である。図９に示されるように、表示装置９００は、表示パネル９０１を備え、該表示パネル９０１が上記実施例のいずれか１つに記載の表示パネルであってもよい。

【0127】

たとえば、表示装置９００は拡張現実表示装置であってもよく、拡張現実表示装置はヘッドウェアディスプレイ、たとえば、ＡＲメガネ等を含んでもよい。

【0128】

ただし、表示装置９００の他の構成部分（たとえば、制御装置、画像データ符号化／復号装置、プロセッサ等）を備えることは当業者にとって理解すべきものであり、ここで詳しく説明せず、本開示に対する制限と見なされるべきではない。

【0129】

本開示の実施例は表示方法をさらに提供し、該表示方法は上記実施例のいずれか１つに記載の表示パネルに適用できる。図１０は本開示の実施例に係る表示方法のフローチャートであり、図１１Ａは図１０に示される表示方法におけるステップＳ２０の結像模式図であり、図１１Ｂは図１０に示される表示方法におけるステップＳ３０の結像模式図である。

【0130】

たとえば、図１０に示されるように、表示方法は以下のステップを含む。
Ｓ１０：ピクセルアイランドアレイによって複数のサブ原画像を表示する。
Ｓ２０：複数のサブ原画像から発光した光を収束して、第１マイクロレンズアレイの表示パネルから離れるユーザー視認側に第１虚像を形成できる結像光を得る。
Ｓ３０：結像光を収束して、第２虚像を得る。

【0131】

たとえば、ステップＳ１０では、実際のニーズに応じて、ピクセルアイランドアレイの各ピクセルアイランドがサブ原画像を表示するように制御し、複数のサブ原画像は、１枚の完全な原画像を構成する。

【0132】

たとえば、第１虚像は、複数のサブ原画像を接合して拡大した虚像である。

【0133】

たとえば、ステップＳ２０では、結像光は複数のサブ結像光を備え、第１マイクロレンズアレイ２０の複数の第１マイクロレンズはそれぞれ、複数のサブ原画像から発光した光をそれぞれ収束して複数のサブ結像光を得て、複数のサブ結像光がそれぞれ複数のサブ虚像として結像することができ、複数のサブ虚像が接合されて連続的な第１虚像となる。図１１Ａに示されるように、第１マイクロレンズアレイ２０は、第１マイクロレンズ２０ａ、第１マイクロレンズ２０ｂ、第１マイクロレンズ２０ｃ、及び第１マイクロレンズ２０ｄを備え、ピクセルアイランドアレイ２１は、第１ピクセルアイランド２１ａ、第２ピクセルアイランド２１ｂ、第３ピクセルアイランド２１ｃ、及び第４ピクセルアイランド２１ｄを備える。第１ピクセルアイランド２１ａは、第１サブ原画像を表示し、第１マイクロレンズ２０ａは、第１サブ原画像から発光した光を収束して第１サブ結像光を得て、第１サブ結像光が第１サブ虚像３０ａを形成することができ、第１サブ虚像３０ａは、第１サブ原画像の拡大虚像である。第２ピクセルアイランド２１ｂは、第２サブ原画像を表示し、第１マイクロレンズ２０ｂは、第２サブ原画像から発光した光を収束して第２サブ結像光を得て、第２サブ結像光が第２サブ虚像３０ｂを形成することができ、第２サブ虚像３０ｂは、第２サブ原画像の拡大虚像である。第３ピクセルアイランド２１ｃは、第３サブ原画像を表示し、第１マイクロレンズ２０ｃは第３サブ原画像から発光した光を収束して第３サブ結像光を得て、第３サブ結像光が第３サブ虚像３０ｃを形成することができ、第３サブ虚像３０ｃは第３サブ原画像の拡大虚像である。第４ピクセルアイランド２１ｄは第４サブ原画像を表示し、第１マイクロレンズ２０ｄは第４サブ原画像から発光した光を収束して第４サブ結像光を得て、第４サブ結像光が第４サブ虚像３０ｄを形成することができ、第４サブ虚像３０ｄは第４サブ原画像の拡大虚像である。第１サブ虚像３０ａ、第２サブ虚像３０ｂ、第３サブ虚像３０ｃ、及び第４サブ虚像３０ｄが接合され、連続的な第１虚像３０が得られ、第１虚像３０は、ピクセルアイランドアレイ２１が表示した完全な原画像の拡大虚像である。

【0134】

たとえば、図１１Ａに示されるように、表示パネルは第１マイクロレンズアレイ２０の外部環境光への偏向作用のバランスを取るための補償層２５をさらに備える。

【0135】

たとえば、ステップＳ３０では、第２レンズは結像光を収束して、第２虚像を得て、第２虚像は、第１虚像の拡大虚像である。図１１Ｂに示されるように、第２レンズ２２は液晶フラットレンズであってもよく、ピクセルアイランドアレイ２１から発光した第１偏光が第１マイクロレンズアレイ２０によって反射されて収束され、反射された第１偏光は第２レンズ２２に入射し、反射された第１偏光は、第２レンズ２２を通過するときにその光路が偏向し、それにより第２レンズ２２を通って射出された光は、人間の目３５に伝送でき、最終的に人間の目３５は完全な第２虚像３１が見られる。たとえば、図１１Ｂに示されるように、表示パネルは、表示パネルのユーザー視認側に対向する背面側から入射した環境光をフィルタリングして、第２偏光方向を有する第２偏光を得るための第１偏光板２４をさらに備え、第２レンズ２２は該第２偏光に対して変調の作用がなく、それにより、表示パネル全体を透過した環境光が第２レンズ２２によって変調されず、拡張現実表示の表示効果を確保できる。

【0136】

本開示については、以下の点を説明する必要がある。
（１）本開示の実施例の図面は、本開示の実施例に関する構造のみに関するものであり、他の構造が通常の設計を参照することができる。
（２）矛盾しない場合、本開示の実施例及び実施例における特徴を互いに組み合わせて新たな実施例を得ることができる。

【0137】

以上は、本開示の具体的な実施形態にすぎず、本開示の保護範囲はそれに限定されず、本開示の保護範囲は請求項の保護範囲を基準とする。

【符号の説明】

【0138】

１０ 第１マイクロレンズアレイ
１１ ピクセルアイランドアレイ
１２ 第２レンズ
１３ 第３マイクロレンズアレイ
１４ 第１偏光板
１５ 第１平坦層
１６ 第２平坦層
１７ 第３平坦層
１８ 第２偏光板
２０ 第１マイクロレンズアレイ
２１ ピクセルアイランドアレイ
２２ 第２レンズ
２４ 第１偏光板
２５ 補償層
２７ 遮蔽層
２８ 半透過半反射膜
３０ 第１虚像
３１ 第２虚像
３５ 目
３６ 結像光
３８ 第１結像光
３９ 第２結像光
４０ 液晶セル
４１ 第１電極
４２ 第２電極
４３ レンズ
４５ 光
４６ 光
４７ 光
９０ マイクロレンズアレイ
９１ 基板
９２ ピクセル群アレイ
９３ 虚像
９４ 目
１００ 表示パネル
１０１ 第１基板
１０２ 第２基板
１１０ 第１ピクセル
１１１ 第２ピクセル
１１２ 第３ピクセル
２００ 表示パネル
２０１ 第１基板
２０２ 第２基板
４０１ 液晶分子
９００ 表示装置
９０１ 表示パネル

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】