显示装置的制作方法

    技术2024-11-06  12


    本申请涉及显示,尤其涉及一种显示装置。


    背景技术:

    1、近眼显示技术(near eye display,ned)或头戴显示器(head mounted display,hmd)作为实现虚拟现实(virtual reality,vr)和增强现实(augmented reality,ar)并提供沉浸式和交互式体验的基本设备,受到了研究者们的广泛关注,也成为近年来研究的热点技术。vr显示技术能让使用者完全沉浸于虚拟的世界中(如游戏场景、影视中的虚拟场景)。ar显示技术则是在使用者眼前的真实场景的基础上叠加一些虚拟的事物。

    2、增强现实作为元宇宙的入口技术,极有可能成为下一代计算平台。主流ar光学结构如光波导、自由曲面棱镜或共轴空导(birdbath)等,其中光波导形态酷似普通眼镜片,同时兼具现实目标物的显示增强功能,有望成为改变人类生活方式的一种颠覆性革新技术。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本申请的目的在于提出一种显示装置。

    2、基于上述目的,本申请提供了显示装置,包括显示器件和超表面,所述显示器件被配置为提供图像源,所述超表面被配置为使所述图像源的光线在人眼晶状体聚焦,并在人眼视网膜成像;所述超表面包括基底和设置在所述基底一侧表面的多个纳米结构;所述多个纳米结构阵列排布,每个所述纳米结构包括至少一个第一子部对,每个所述第一子部对包括设置于所述基底一侧表面的至少两个第一子部。

    3、从上面所述可以看出,本申请提供的显示装置,显示器件产生的图像光波经过超表面后,超表面上的纳米结构通过谐振效应,将入射的球面波衍射并准直,转化为出射的近似平面波。超表面的出射光线在人眼的晶状体处聚焦并在人眼的视网膜处成像,不仅解决人眼辐辏聚焦矛盾,还提高图像的对比度,增大成像系统的景深,使图像更加清晰。每个纳米结构包括至少两个第一子部,至少两个第一子部的组合堆叠可以使纳米结构提供的相位逐渐累积增加,同时,降低结构的线性色散效应,在超宽的光谱范围内实现全相位覆盖,提高器件的调控能力。



    技术特征:

    1.一种显示装置,其特征在于,包括显示器件和超表面,所述显示器件被配置为提供图像源,所述超表面被配置为使所述图像源的光线在人眼晶状体聚焦,并在人眼视网膜成像;

    2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,相邻两个所述第一子部相互间隔或者相互连接。

    3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一子部在所述基底的正投影为第一投影,所述第一投影包括矩形、三角形或圆形。

    4.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,当相邻两个所述第一子部相互连接,且所述第一投影为矩形或三角形时,相邻两个所述第一投影的角重合;

    5.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,每个所述纳米结构还包括第二子部,每个所述第一子部对包括的所述第一子部分别位于所述第二子部的相对两侧,每个所述第一子部均与所述第二子部连接。

    6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述第二子部在所述基底的正投影包括条形;

    7.根据权利要求6所述的显示装置,其特征在于,所述第一子部在所述基底的正投影包括条形,且所述第一子部的长度方向和所述第二子部的长度方向相交。

    8.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,两个所述第一子部的至少一个的长度方向与所述第二子部的长度方向垂直。

    9.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述第一子部的长度不小于所述第二子部的长度。

    10.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述第二子部在所述基底的正投影为第二投影,所述第二投影包括矩形;

    11.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述第一子部在所述基底的正投影为第一投影,所述第一投影包括矩形、三角形或半圆形;

    12.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述超表面的相位分布满足:

    13.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置包括导光器件,所述导光器件被配置为将所述图像源投影到所述超表面;

    14.根据权利要求13所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置包括与人眼一一对应的两个所述中心透光区,每个所述中心透光区的相对两侧均设置有所述角度定制显示区。

    15.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置包括角度定制显示组件,沿所述角度定制显示组件的平面方向,所述角度定制显示组件的一侧设置有透光空间,所述透光空间被配置为使外界环境的光线射入人眼;

    16.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,沿所述角度定制显示组件的平面方向,所述显示装置包括两个间隔设置的所述角度定制显示组件,两个所述角度定制显示组件之间的间隙构成所述透光空间。

    17.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述显示器件为透明的显示器件;沿所述超表面的厚度方向,在所述超表面的一侧设置有至少两个层叠设置的所述显示器件,至少两个层叠设置的所述显示器件被配置为提供不同深度的图像源,并使外界环境的光线穿过所述显示器件射入人眼。

    18.根据权利要求17所述的显示装置,其特征在于,相邻两个显示器件之间设置有透明的基板。

    19.根据权利要求17所述的显示装置,其特征在于,沿所述超表面的厚度方向,所述超表面远离所述显示器件的一侧设置有透明的第一保护层;和/或,距离所述超表面最远的所述显示器件远离所述超表面的一侧设置有透明的第二保护层。


    技术总结
    本申请提供一种显示装置,包括显示器件和超表面,所述显示器件被配置为提供图像源,所述超表面被配置为使所述图像源的光线在人眼晶状体聚焦,并在人眼视网膜成像;所述超表面包括基底和设置在所述基底一侧表面的多个纳米结构;所述多个纳米结构阵列排布,每个所述纳米结构包括至少一个第一子部对,每个所述第一子部对包括设置于所述基底一侧表面的至少两个第一子部。本申请提供的显示装置,至少两个第一子部的组合堆叠可以使纳米结构提供的相位逐渐累积增加,同时,降低结构的线性色散效应,在超宽的光谱范围内实现全相位覆盖,提高器件的调控能力。

    技术研发人员:林剑涛,刘耀
    受保护的技术使用者:福州京东方光电科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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