虚拟现实显示模组、驱动方法及装置、虚拟现实显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种虚拟现实显示模组、驱动方法及装置、虚拟现实显示装置。所述模组包括显示面板和位于所述显示面板出光侧的微透镜层；所述显示面板包括多个像素单元，每一像素单元由多个亚像素构成；所述微透镜层包括多个微透镜单元，每个微透镜单元对应于显示面板上的部分亚像素；每个微透镜单元对应的亚像素在微透镜单元对应的区域内成像，并由所有亚像素的成像构成显示画面。本发明能够使虚拟现实显示装置具有较低的负担感。
【专利说明】
虚拟现实显示模组、驱动方法及装置、虚拟现实显示装置
技术领域
[0001] 本发明设及显示技术领域，尤其设及一种虚拟现实显示模组、驱动方法及装置、虚 拟现实显示装置。
【背景技术】
[0002] 虚拟现实装置可W创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一 种模拟环境，利用多源信息融合形成交互式的=维动态视景，使用户沉浸到该环境中。但是 现有的虚拟现实显示装置体积庞大，运些设备均给人沉重的感觉，透镜比较厚，设备比较 重，透镜到屏幕距离过大，设备体积过大，不便于携带，如果长时间带在眼睛上，会给人负担 感，压迫接触的皮肤，带来不适。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明提供一种虚拟现实显示模组、驱动方法及装置、虚拟现实显示装 置，具有较低的负担感。
[0004] 基于上述目的本发明提供的虚拟现实显示模组，包括显示面板和位于所述显示面 板出光侧的微透镜层；
[0005] 所述显示面板包括多个像素单元，每一像素单元由多个亚像素构成；
[0006] 所述微透镜层包括多个微透镜单元，每个微透镜单元对应于显示面板上的部分亚 像素;每个微透镜单元对应的亚像素在微透镜单元对应的区域内成像，并由所有亚像素的 成像构成显示画面。
[0007] 可选的，每个微透镜单元与一个亚像素对应设置。
[000引可选的，每一亚像素包括亚像素主体和至少一个亚像素微结构，所述亚像素微结 构位于亚像素主体与相邻亚像素的亚像素主体之间，且所述亚像素微结构的颜色与相邻亚 像素的亚像素主体的颜色相同。
[0009] 可选的，所述显示面板包括呈矩阵排列的多个亚像素，每一亚像素包括亚像素主 体和位于所述亚像素主体的两个长边侧的亚像素微结构，亚像素微结构与所述亚像素主体 等长且与所述亚像素主体的长边平行。
[0010] 可选的，所述显示面板包括多行亚像素，相邻行或相邻列的亚像素错开排列，每一 亚像素包括亚像素主体W及设置于所述亚像素主体的四个边侧的亚像素微结构，所述亚像 素微结构与所述亚像素主体的对应的边平行。
[0011] 可选的，当所述微透镜单元的放大倍数为N时，与所述亚像素主体第一边平行的亚 像素微结构的宽度为亚像素主体上与第一边垂直的边的长度的(N-1V2。
[0012] 可选的，所述显示面板还包括：
[0013] 位于相邻两亚像素之间的与口电路，所述与口电路的两个输入端分别连接所述相 邻的两个亚像素主体对应的TFT开关漏电极，所述与口电路的输出端与相邻两个亚像素主 体之间的亚像素微结构连接。
[0014] 可选的，所述微透镜单元为凸透镜、凹透镜、不规则透镜中的一种。
[0015] 同时，本发明还提供一种虚拟现实显示驱动方法，用于驱动本发明一些实施例所 提供的虚拟现实显示模组，包括：
[0016] 在需要点亮两个相邻亚像素时，点亮所述两个相邻亚像素的亚像素主体，并点亮 两个亚像素主体之间的亚像素微结构，其中，属于同一个亚像素的亚像素主体和亚像素微 结构的灰阶电压相同。
[0017] 可选的，所述在两个相邻亚像素点亮时、点亮运两个相邻亚像素的亚像素主体之 间的亚像素微结构的步骤具体包括：
[0018] 当与口电路的两个输入端有驱动信号输入时，与口电路导通，使得所述两个相邻 亚像素的亚像素主体之间的亚像素微结构点亮。
[0019] 进一步，本发明还提供一种虚拟现实显示驱动装置，用于驱动本发明一些实施例 所提供的虚拟现实显示模组，包括：
[0020] 驱动模块：用于在需要点亮两个相邻亚像素时，点亮所述两个相邻亚像素的亚像 素主体，并点亮两个亚像素主体之间的亚像素微结构，其中，属于同一个亚像素的亚像素主 体和亚像素微结构的灰阶电压相同。
[0021 ]可选的，用于驱动设置有所述与口电路的虚拟现实显示模组，所述驱动模块具体 包括：
[0022] 与口控制单元:当与口电路的两个输入端有驱动信号输入时，与口电路导通，使得 所述两个相邻亚像素的亚像素主体之间的亚像素微结构点亮。
[0023] 进一步，本发明还提供一种虚拟现实显示装置，包括本发明任意一项实施例所提 供的虚拟现实显示模组和本发明任意一项实施例所提供的虚拟现实显示驱动装置。
[0024] 从上面所述可W看出，本发明提供的虚拟现实显示模组、驱动方法及装置、虚拟现 实显示装置，可W减轻近眼显示设备的沉重感。同时，本发明实施例还解决了采用微透镜层 近眼显示中每个亚像素显示边界重合，成像不清晰，成像效果不良的问题，不仅能够降低虚 拟现实显示装置的重量，还能够提升轻量近眼显示设备的显示效果，达到较佳的视场体验。
【附图说明】
[0025] 图IA为本发明实施例的虚拟现实显示模组结构示意图；
[0026] 图IB为本发明另一种实施例的虚拟现实显示模组结构示意图；
[0027] 图2为虚拟现实显示模组出现成像重影的情况示意图；
[0028] 图3A为本发明一种实施例的亚像素排布方式示意图；
[0029] 图3B为本发明一种实施例的亚像素结构示意图；
[0030] 图4A为本发明另一种实施例的亚像素排布方式示意图；
[0031] 图4B为本发明另一种实施例的亚像素结构示意图；
[0032] 图5为本发明一种实施例的微透镜单元成像原理示意图；
[0033] 图6为本发明实施例的与口电路连接示意图。
【具体实施方式】
[0034] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具 体实施例进行详细描述。
[0035] 本发明首先提供一种虚拟现实显示模组，如图IA所示，包括显示面板101和位于所 述显示面板101出光侧的微透镜层102;
[0036] 所述显示面板101包括多个像素单元，每一像素单元由多个亚像素1011构成；
[0037] 所述微透镜层102包括多个微透镜单元1021，每个微透镜单元1021对应于显示面 板101上的部分亚像素;每个微透镜单元1021对应的亚像素1011在微透镜单元1021对应的 区域内成像，并由所有亚像素1011的成像构成显示画面。
[0038] 从上面所述可W看出，本发明的虚拟现实显示模组所采用的微透镜层包括多个微 透镜单元，每个微透镜单元对应部分亚像素而不是采用一个单独的透镜对应所有的亚像 素，并使用该单独的透镜对所有亚像素的显示画面进行成像，相当于将现有技术中虚拟现 实显示模组所采用的单独透镜分为了至少两个部分，所有微透镜单元的质量总和小于单独 的一个透镜，从而本发明能够减轻透镜部分的重量，从而降低了整个虚拟显示显示模组的 重量。并且每个微透镜与显示面板之间的距离要小于单独的透镜到显示面板的距离，从而 能够减小整个虚拟显示显示模组的尺寸。
[0039] 在本发明具体实施例中，所述微透镜单元为现有技术中所采用的透镜的等比例缩 小体。
[0040] 本领域技术人员应当能够得知，在所述亚像素之间设置有必要的基本结构，例如 黑矩阵等。所述微透镜单元之间可W设置有间隔，间隔与黑矩阵大小相适应。
[0041] 在本发明一些实施例中，仍然参照图1A，每个微透镜单元1021与一个亚像素1011 对应设置。因此，微透镜层102包括多个阵列排布的微透镜单元1021，微透镜层102的整体厚 度小于现有技术中的透镜，覆盖面积不变，因而重量降低，从而整个虚拟现实显示模组的整 体重量降低。
[0042] 在本发明一些实施例中，仍然参照图1B，每一亚像素1011包括亚像素主体1012和 至少一个亚像素微结构1013,所述亚像素微结构1013位于亚像素主体1012与相邻亚像素的 亚像素主体1012之间，且所述亚像素微结构1013的颜色与相邻亚像素的亚像素主体的颜色 相同。
[0043] 在本发明具体实施例中，所述显示面板的阵列基板和彩膜基板上所划分处的亚像 素均包括亚像素主体和亚像素微结构，同时，亚像素主体和亚像素微结构可通过黑矩阵进 行分隔。
[0044] 微透镜单元成像原理与普通透镜相同，如图5所示，根据计算公式，
[0045]
[0046] .物距，f'是透镜焦距;可W得出放大倍数：
[0047]
[004引由于本发明实施例的微透镜层包括至少两个微透镜单元，使用现有的显示像素设 计，直接加上微透镜成像，每个微透镜都会将画面放大，会直接造成像素间成像重影的问 题，造成混色，严重影响显示效果。参照图2,在实际使用时，随着微透镜单元1021对应的亚 像素1011个数的减少，在不同微透镜单元1021的成像1022会出现重影，因而本发明实施例 的亚像素采用上述亚像素主体和亚像素微结构结合的结构，从而在实际使用时能够消除重 影。通过上述实施例，匹配微透镜成像情况，进行了相应的像素设计，可W消除重影，达到较 佳的显示效果。为了在图中更好地体现成像的重影，将相邻亚像素的成像分别在距离微透 镜单元不同距离处画出。
[0049] 在本发明一些实施例中，参照图3A，所述显示面板包括呈矩阵排列的多个亚像素 301，那么亚像素结构参照图3B，每一亚像素301包括亚像素主体3011和位于所述亚像素主 体3011的两个长边侧的亚像素微结构3012,亚像素微结构3012与所述亚像素主体3011等长 且与所述亚像素主体3011的长边平行。
[0050] 在大多数情况下，用于显示3D画面的像素排列包括阵列排布或德尔塔排布方式， 本发明实施例所提供的亚像素结构应用于像素呈阵列排布的显示面板中和应用于像素呈 德尔塔排布的显示面板中时，结构有所区别。
[0051] 在本发明一些实施例中，参照图4A，所述显示面板包括多行亚像素401，相邻行或 相邻列亚像素401错开排列。亚像素结构如图4B所示，每一亚像素401包括亚像素主体4011 W及设置于所述亚像素主体4011的四个边侧的亚像素微结构4012,所述亚像素微结构4012 与所述亚像素主体4011的对应的边平行。根据亚像素的具体排布方式，亚像素微结构4012 的长度不超过与其平行的亚像素主体相应的边。
[0052] 在本发明一些实施例中，参照图6所示，当亚像素包括亚像素主体和亚像素微结构 时，所述显示面板还包括：
[0053] 位于相邻两亚像素之间的与口电路701，所述与口电路的两个输入端分别连接所 述相邻的两个亚像素主体702对应的TFT开关703漏电极，所述与口电路701的输出端与相邻 两个亚像素主体702之间的亚像素微结构704连接，从而能够实现对亚像素主体702和亚像 素微结构704的驱动。
[0054] 在驱动时，只有相邻亚像素主体同时点亮时，运两个相邻亚像素主体之间的亚像 素微结构才会点亮。控制亚像素微结构点亮的办法需要引入与口和MOS的控制单元，如图4B 所示的像素排布中，当红色亚像素主体4011和绿色亚像素主体4011同时点亮时，其中间的 红色亚像素微结构4012和绿色亚像素微结构4012也同时点亮，控制时使用两像素的漏电极 加入与口控制单元，在两者同时点亮时，与口有信号，将信号引入相间的两子像素，点亮两 子像素，从而实现子像素的控制。
[0055] 当显示面板的亚像素按照阵列排布的方式排列时，驱动方式与德尔塔排列的亚像 素驱动方式类似。
[0056] 在本发明一些实施例中，当所述微透镜单元的放大倍数为N时，所述亚像素主体尺 寸设计值为1单位，则亚像素微结构的设计值为(N-1V2单位。
[0057] 具体的，当所述微透镜单元的放大倍数为N时，与所述亚像素主体第一边平行的亚 像素微结构的宽度为亚像素主体上与第一边垂直的边的长度的(N-1V2。即，当所述微透镜 单元的放大倍数为N时，与所述亚像素主体长边平行的亚像素微结构的宽度为亚像素主体 宽边长度的(N-D/2;与所述亚像素主体宽边平行的亚像素微结构的宽度为亚像素主体长 边长度的(N-1V2。具体的，假定微透镜单元放大倍数为2倍，亚像素主体设计值为1单位，亚 像素微结构设计值为1/2单位。所述宽度指与亚像素微结构平行的亚像素主体边垂直方向 上的宽度。
[0058] 在本发明一些实施例中，所述微透镜单元为凸透镜、凹透镜、不规则透镜中的一 种。根据不同的使用需要可W将微透镜单元设置为不同形状。
[0059] 在一般情况下，当所述微透镜单元需要具有放大功能，因此，在大多数实施例中， 所述微透镜单元为凸透镜。
[0060] 同时，本发明还提供一种虚拟现实显示驱动方法，用于驱动本发明任意一项实施 例所提供的虚拟现实显示模组，包括：
[0061] 在需要点亮两个相邻亚像素时，点亮所述两个相邻亚像素的亚像素主体，并点亮 两个亚像素主体之间的亚像素微结构，其中，属于同一个亚像素的亚像素主体和亚像素微 结构的灰阶电压相同。
[0062] 在本发明一些实施例中，所述在两个相邻亚像素点亮时、点亮运两个相邻亚像素 的亚像素主体之间的亚像素微结构的步骤具体包括：
[0063] 当与口电路的两个输入端有驱动信号输入时，与口电路导通，使得所述两个相邻 亚像素的亚像素主体之间的亚像素微结构点亮。
[0064] 进一步，本发明还提供一种虚拟现实显示驱动装置，用于驱动本发明任意一项实 施例所提供的虚拟现实显示模组，包括：
[0065] 驱动模块：用于在需要点亮两个相邻亚像素时，点亮所述两个相邻亚像素的亚像 素主体，并点亮两个亚像素主体之间的亚像素微结构，其中，属于同一个亚像素的亚像素主 体和亚像素微结构的灰阶电压相同。
[0066] 在本发明一些实施例中，用于驱动包括所述与口控制电路的虚拟现实显示模组， 所述驱动模块具体包括：
[0067] 与口控制单元:当与口电路的两个输入端有驱动信号输入时，与口电路导通，使得 所述两个相邻亚像素的亚像素主体之间的亚像素微结构点亮。
[0068] 进一步，本发明还提供一种虚拟现实显示装置，包括本发明任意一项实施例所提 供的虚拟现实显示模组和本发明任意一项实施例所提供的虚拟现实显示驱动装置。
[0069] 从上面所述可W看出，本发明提供的虚拟现实显示模组、驱动方法及装置、虚拟现 实显示装置，可W减轻近眼显示设备的沉重感。同时，本发明实施例还解决了采用微透镜层 近眼显示中每个亚像素显示边界重合，成像不清晰，成像效果不良的问题，不仅能够降低虚 拟现实显示装置的重量，还能够提升轻量近眼显示设备的显示效果，达到较佳的视场体验。
[0070] 应当理解，本说明书所描述的多个实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限 定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可W相互组合。
[0071] 显然，本领域的技术人员可W对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。运样，倘若本发明的运些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含运些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种虚拟现实显示模组，其特征在于，包括显示面板和位于所述显示面板出光侧的 微透镜层； 所述显示面板包括多个像素单元，每一像素单元由多个亚像素构成； 所述微透镜层包括多个微透镜单元，每个微透镜单元对应于显示面板上的部分亚像 素;每个微透镜单元对应的亚像素在微透镜单元对应的区域内成像，并由所有亚像素的成 像构成显示画面。2. 根据权利要求1所述的虚拟现实显示模组，其特征在于，每个微透镜单元与一个亚像 素对应设置。3. 根据权利要求2所述的虚拟现实显示模组，其特征在于，每一亚像素包括亚像素主体 和至少一个亚像素微结构，所述亚像素微结构位于亚像素主体与相邻亚像素的亚像素主体 之间，且所述亚像素微结构的颜色与相邻亚像素的亚像素主体的颜色相同。4. 根据权利要求3所述的虚拟现实显示模组，其特征在于，所述显示面板包括呈矩阵排 列的多个亚像素，每一亚像素包括亚像素主体和位于所述亚像素主体的两个长边侧的亚像 素微结构，亚像素微结构与所述亚像素主体等长且与所述亚像素主体的长边平行。5. 根据权利要求3所述的虚拟现实显示模组，其特征在于，所述显示面板包括多行亚像 素，相邻行或相邻列的亚像素错开排列，每一亚像素包括亚像素主体以及设置于所述亚像 素主体的四个边侧的亚像素微结构，所述亚像素微结构与所述亚像素主体的对应的边平 行。6. 根据权利要求3所述的虚拟现实显示模组，其特征在于，当所述微透镜单元的放大倍 数为N时，与所述亚像素主体第一边平行的亚像素微结构的宽度为亚像素主体上与第一边 垂直的边的长度的(N-l)/2。7. 根据权利要求3-6中任意一项所述的虚拟现实显示模组，其特征在于，所述显示面板 还包括： 位于相邻两亚像素之间的与门电路，所述与门电路的两个输入端分别连接所述相邻的 两个亚像素主体对应的TFT开关漏电极，所述与门电路的输出端与相邻两个亚像素主体之 间的亚像素微结构连接。8. 根据权利要求2所述的虚拟现实显示模组，其特征在于，所述微透镜单元为凸透镜、 凹透镜、不规则透镜中的一种。9. 一种虚拟现实显示驱动方法，其特征在于，用于驱动权利要求3-7中任意一项所述的 虚拟现实显示模组，包括： 在需要点亮两个相邻亚像素时，点亮所述两个相邻亚像素的亚像素主体，并点亮两个 亚像素主体之间的亚像素微结构，其中，属于同一个亚像素的亚像素主体和亚像素微结构 的灰阶电压相同。10. 根据权利要求9所述的虚拟现实显示驱动方法，其特征在于，在两个相邻亚像素点 亮时、点亮这两个相邻亚像素的亚像素主体之间的亚像素微结构的步骤具体包括： 当与门电路的两个输入端有驱动信号输入时，与门电路导通，使得所述两个相邻亚像 素的亚像素主体之间的亚像素微结构点亮。11. 一种虚拟现实显示驱动装置，其特征在于，用于驱动权利要求3-7中任意一项所述 的虚拟现实显示模组，包括： 驱动模块：用于在需要点亮两个相邻亚像素时，点亮所述两个相邻亚像素的亚像素主 体，并点亮两个亚像素主体之间的亚像素微结构，其中，属于同一个亚像素的亚像素主体和 亚像素微结构的灰阶电压相同。12. 根据权利要求11所述的虚拟现实显示驱动装置，其特征在于，用于驱动如权利要求 6所述的虚拟现实显示模组，所述驱动模块具体包括： 与门控制单元：当与门电路的两个输入端有驱动信号输入时，与门电路导通，使得所述 两个相邻亚像素的亚像素主体之间的亚像素微结构点亮。13. -种虚拟现实显示装置，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的虚拟现 实显示模组和如权利要求11或12所述的虚拟现实显示驱动装置。
【文档编号】G02B27/01GK106019599SQ201610619439
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】王灿, 杨亚锋, 张粲, 陈小川, 高健, 马新利, 谭纪风, 王维
【申请人】京东方科技集团股份有限公司