一種顯示裝置的設計方法、顯示裝置及近眼顯示設備與流程
2023-05-10 10:44:39 1
1.本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種顯示裝置的設計方法、顯示裝置及近眼顯示設備。
背景技術：
2.在現有的顯示裝置中，為提高顯示裝置的顯示亮度，現有技術中多採用在顯示裝置的出光側設置微透鏡陣列，但是由於微透鏡陣列的存著能夠對發光元件出射的光線進行出光方向調整，但是由於發光元件的開口大小未處於最優尺寸，使得顯示裝置中存在較多的發光面積和驅動電流造成浪費，因此需要合理優化開口的尺寸以及顯示裝置中其他組成部分的數值，保證顯示裝置的顯示亮度，同時降低顯示裝置的總功耗。
技術實現要素：
3.本發明提供了一種顯示裝置的設計方法、顯示裝置及近眼顯示設備，保證顯示亮度的同時有效降低功耗，節省能量。
4.第一方面，本發明實施例提供了一種顯示裝置，顯示裝置包括：
5.襯底；
6.發光元件，位於所述襯底一側且朝向所述顯示裝置的出光面；所述發光元件中設置有像素開口；
7.光調節層，位於所述發光元件遠離所述襯底一側；
8.所述光調節層至少包括微透鏡陣列以及位於所述微透鏡陣列遠離所述襯底一側且覆蓋所述微透鏡陣列的透光層，所述微透鏡陣列包括至少一個微透鏡單元，所述微透鏡單元的折射率大於所述透光層的折射率；
9.沿所述顯示裝置的厚度方向，所述像素開口與所述微透鏡單元至少部分交疊；所述像素開口的尺寸為r，其中，0.8μm≤r≤1.35μm。
10.可選的，所述微透鏡單元的折射率與所述透光層的折射率之間差值為n，其中，0.2≤n≤0.35。
11.可選的，所述像素開口的尺寸和所述微透鏡單元的折射率與所述透光層的折射率之間的差值的關係，滿足：
12.r＝126.38n
3-78.819n2+9.1209n+1.8654
13.其中，r為所述像素開口的尺寸，n為所述微透鏡單元的折射率與所述透光層的折射率之間差值。
14.可選的，所述像素開口中的中心光子能量、所述微透鏡單元的折射率和所述透光層的折射率之間的關係，滿足：
15.y＝261057*(n1+(1.37-n2))2+885676*(n1+1.37-n2))-742972
16.其中，y為所述像素開口中的中心光子能量，n1為所述微透鏡單元的折射率，n2為所述透光層的折射率。
17.第二方面，本發明實施例提供了一種顯示裝置的像素開口設計方法，應用於第一方面中任一項所述的顯示裝置，
18.所述像素開口設計方法包括：
19.獲取不同像素開口尺寸、微透鏡單元的折射率以及透光層的折射率對應的第一變化曲線；
20.獲取不同所述微透鏡單元的折射率、所述透光層的折射率以及所述顯示裝置的增益倍數對應的第二變化曲線；
21.根據所述第一變化曲線和所述第二變化曲線，選取所述第一變化曲線和所述第二變化曲線中的平行區域範圍；
22.根據所述平行區域範圍獲取所述像素開口的尺寸範圍。
23.可選的，根據所述平行區域範圍獲取所述像素開口的尺寸範圍之後還包括：
24.獲取所述微透鏡單元的折射率或所述透光層的折射率；
25.在所述發光元件對應區域布設光子，根據所述微透鏡單元的折射率或所述透光層的折射率獲取最大光子能量分布曲線；
26.根據所述最大光子能量分布曲線對應的極點坐標；
27.根據所述極點坐標確定所述像素開口的尺寸。
28.可選的，根據所述最大光子能量分布曲線對應的極點坐標包括：
29.對所述最大光子能量分布曲線進行求導；
30.選取導數為零時對應極小值以及對應所述極小值的第一極點橫坐標和第二極點橫坐標；根據所述極點坐標確定所述像素開口的尺寸包括：
31.所述第一極點橫坐標與所述第二極點橫坐標進行求差運算，並對所述求差運算得到的數值進行絕對值運算，以確定所述像素開口的尺寸。
32.可選的，根據所述微透鏡單元的折射率或所述透光層的折射率獲取最大光子能量分布曲線之前，還包括：
33.根據所述微透鏡單元的折射率或所述透光層的折射率獲取在所述發光元件對應區域的中心光子能量的最大值；
34.根據所述中心光子能量的最大值確定對應的所述微透鏡單元的折射率和所述透光層的折射率。
35.可選的，根據所述極點坐標獲取所述像素開口的尺寸之後，還包括：
36.獲取多個所述微透鏡單元的徑高比數據；
37.根據所述徑高比數據獲取對應所述顯示裝置的多條第一相對亮度分布曲線；
38.根據多條所述第一相對亮度分布曲線確定對應最大相對亮度的第一相對亮度分布曲線；
39.根據所述最大相對亮度的第一相對亮度分布曲線確定徑高比數值；
40.獲取多個相鄰所述微透鏡單元的第一間距數據；
41.根據所述第一間距數據獲取對應所述顯示裝置的多條第二相對亮度分布曲線；
42.根據所述第二相對亮度分布曲線確定對應最大相對亮度的第二相對亮度分布曲線；
43.根據所述最大相對亮度的第二相對亮度分布曲線確定第一間距數值；
44.獲取多個沿第一方向，所述微透鏡單元靠近所述襯底一側的表面與所述發光元件之間的第二間距數據；
45.根據所述第二間距數據獲取對應所述顯示裝置的多條第三相對亮度分布曲線；
46.根據所述第三相對亮度分布曲線確定最大相對亮度的第三相對亮度分布曲線；
47.根據所述最大相對亮度的第三相對亮度分布曲線確定第二間距數值；
48.其中，所述第一方向為所述顯示裝置的厚度方向。
49.第三方面，一種近眼顯示設備，包括第一方面中任一項所述的顯示裝置。
50.本發明實施例的技術方案，通過提供一種顯示裝置的設計方法、顯示裝置及近眼顯示設備。顯示裝置包括：襯底；發光元件，位於襯底一側且朝向顯示裝置的出光面；發光元件中設置有像素開口；光調節層，位於發光元件遠離襯底一側；光調節層至少包括微透鏡陣列以及位於微透鏡陣列遠離襯底一側且覆蓋微透鏡陣列的透光層，微透鏡陣列包括至少一個微透鏡單元，微透鏡單元的折射率大於透光層的折射率；沿顯示裝置的厚度方向，像素開口與微透鏡單元至少部分交疊；像素開口的尺寸r，其中，0.8μm≤r≤1.35μm。通過合理設置顯示裝置中像素開口的尺寸，保證顯示亮度的同時降低功耗，減少能量損耗。
51.應當理解，本部分所描述的內容並非旨在標識本發明的實施例的關鍵或重要特徵，也不用於限制本發明的範圍。本發明的其它特徵將通過以下的說明書而變得容易理解。
附圖說明
52.為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
53.圖1為本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖；
54.圖2為本發明實施例提供的一種顯示裝置的俯視結構示意圖；
55.圖3為本發明實施例提供的一種不同微透鏡單元下像素開口中光子能量的分布曲線；
56.圖4為本發明實施例提供的一種不同微透鏡單元下像素開口大小與光子能量的變化曲線；
57.圖5為本發明實施例提供的一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖；
58.圖6為本發明實施例提供的一種顯示裝置的像素開口、增益倍數與微透鏡單元的折射率與透光層的折射率的差值之間的對應關係圖；
59.圖7為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖；
60.圖8為本發明實施例提供的一種光子能量分布曲線；
61.圖9為本發明實施例提供的另一種光子能量分布曲線；
62.圖10為本發明實施例提供的一種微透鏡單元的折射率與中心光子能量的關係變化圖；
63.圖11為本發明實施例提供的一種微透鏡單元的折射率與中心光子能量導數的關係變化圖；
64.圖12為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖；
65.圖13為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖；
66.圖14為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖；
67.圖15為本發明實施例提供的一種不同微透鏡單元的徑高比數據下像素開口中光子能量的分布曲線；
68.圖16為本發明實施例提供的一種微透鏡單元的徑高比數據與光子能量的變化曲線；
69.圖17為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖；
70.圖18為本發明實施例提供的一種不同第一間距數據下像素開口中光子能量的分布曲線；
71.圖19為本發明實施例提供的一種第一間距數據與光子能量的變化曲線；
72.圖20為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖；
73.圖21為本發明實施例提供的一種不同第二間距數據下亮度的分布曲線；
74.圖22為本發明實施例提供的一種第二間距數據與光子能量的變化曲線；
75.圖23為本發明實施例提供的一種近眼顯示設備的結構示意圖。
具體實施方式
76.為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
77.需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本發明的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
78.圖1為本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖，圖2為本發明實施例提供的一種顯示裝置的俯視結構示意圖，如圖1和圖2所示，顯示裝置100包括：襯底101；發光元件102，位於襯底101一側且朝向顯示裝置100的出光面；發光元件102中設置有像素開口103；光調節層104，位於發光元件102遠離襯底101一側；光調節層104至少包括微透鏡陣列105以及位於微透鏡陣列105遠離襯底101一側且覆蓋微透鏡陣列105的透光層107，微透鏡陣列105包括至少一個微透鏡單元108，微透鏡單元108的折射率大於透光層107的折射率；沿顯示裝置100的厚度方向x，像素開口103與微透鏡單元108至少部分交疊；像素開口103的尺寸為r，其中，0.8μm≤r≤1.35μm。
79.其中，襯底101可以為矽基襯底或者其他材料的襯底，襯底101的材料可以根據實際設計需求進行選擇，本發明實施例不做具體限定。位於襯底101一側的多個發光元件102，發光元件102可以包括紅色發光元件、綠色發光元件、藍色發光元件等不同顏色發光元件
102或是相同顏色的白色發光元件102，不同顏色的發光元件可以為不同的有機發光膜層，也可以為共用相同的有機發光膜層，具體發光元件102的選擇可以根據實際設計需求進行選擇，本發明實施例不做具體限定。顯示裝置100中設置紅色發光元件、綠色發光元件、藍色發光元件，可實現彩色顯示。發光元件102中設置有像素開口103，像素開口103的大小影響發光元件102的發光面積和發光亮度，合理設置像素開口103的尺寸和形狀，可以保證顯示裝置100的顯示效果。位於發光元件102遠離襯底101一側設置有光調節層104；光調節層104用於調節經發光元件102出射的光線的出光方向，使其儘可能朝向正視角方向出射，光調節層104包括微透鏡陣列105，微透鏡陣列105包括多個微透鏡單元108，同時光調節層104還包括位於微透鏡陣列105遠離襯底101一側且覆蓋微透鏡陣列105的透光層107，由於微透鏡單元108的折射率大於透光層107的折射率，使得經微透鏡陣列105調節後的光線經微透鏡單元108和透光層107的交界界面入射至透光層107能夠再次發生偏轉，進而保證得光線朝向微透鏡單元108的光軸的平行方向偏轉。同時沿顯示裝置100的厚度方向x，像素開口103與微透鏡單元108至少部分交疊，使得每一發光元件102均對應設置有微透鏡單元108，因此能夠對每一發光元件102出射的光線均進行調節，進而保證正視角出光效果，保證顯示裝置100的顯示效果。發光元件102遠離襯底101一側還設置有封裝層106，封裝層106由無機層-有機層-無機層三層結構組成，以對發光元件102進行分裝保護，避免其受外界水氧侵蝕。封裝層106遠離襯底101一側還設置有隔離層199，隔離層109通常為無機絕緣材料，起到一定的平坦化和絕緣作用。對於微透鏡單元108與發光元件102之間還設置有色阻層110的顯示裝置100，通常在色阻層110靠近襯底101一側和遠離襯底101一側均設置有隔離層109。
80.進一步的，圖3為本發明實施例提供的一種不同微透鏡單元下像素開口中光子能量的分布曲線，圖4為本發明實施例提供的一種不同微透鏡單元下像素開口大小與光子能量的變化曲線，如圖3和圖4所示，由於發光元件102中的像素開口103隻有其中心區域的出射光線能夠對正視角出光作出貢獻，除此區域外的其他開口區域對正視角出光的貢獻不大，即當像素開口103的尺寸達到一定寬度時，光子總能量幾乎不會再隨著開口尺寸的增加而增加，像素開口103再大其對能量的貢獻也變得微小。因此會造成能量損失，增加功耗。故需要合理調節像素開口103的尺寸r，其中，0.8μm≤r≤1.35μm。保證顯示效果的前提下，合理優化像素開口103，減少功耗。
81.本發明實施例通過合理設置顯示裝置中發光元件的像素開口尺寸，保證顯示裝置的顯示效果的前提下，保留像素開口的有效發光區域，儘可能最大程度節省能量，降低功耗。
82.可選的，繼續參考圖1，微透鏡單元108的折射率與透光層107的折射率之間差值為n，其中，0.2≤n≤0.35。
83.其中，光調節層104的折射率與像素開口103的尺寸存在一定的對應關係，進而影響顯示裝置100的顯示效果。微透鏡單元108的折射率與透光層107的折射率之間差值n的取值在0.2～0.35之間，對於確定的微透鏡的折射率，進而可以確定透光層107的折射率；同理，對於確定的透光層107的折射率，進而可以確定微透鏡的折射率；通常微透鏡的折射率範圍在1.5～1.85之間，透光層107的折射率範圍在1～1.6之間。微透鏡單元108的折射率和透光層107的折射率的數值選擇可以根據實際設計需求進行選擇，本發明實施例不做具體限定。
84.可選的，繼續參考圖1，像素開口103的尺寸和微透鏡單元108的折射率與透光層107的折射率之間的差值的關係，滿足：
85.r＝126.38n
3-78.819n2+9.1209n+1.8654
86.其中，r為像素開口103的尺寸，n為微透鏡單元108的折射率與透光層107的折射率之間差值。
87.其中，像素開口103的尺寸和微透鏡單元108的折射率與透光層107的折射率之間的差值滿足上述公式，在微透鏡單元108的折射率和透光層107的折射率確定的情況下，可以對應獲取有效的像素開口103尺寸，進而有效節省顯示裝置100的功耗。
88.可選的，繼續參考圖1，像素開口103中的中心光子能量、微透鏡單元108的折射率和透光層107的折射率之間的關係，滿足：
89.y＝261057*(n1+(1.37-n2))2+885676*(n1+1.37-n2))-742972
90.其中，y為像素開口103中的中心光子能量，n1為微透鏡單元108的折射率，n2為透光層107的折射率。
91.其中，隨著微透鏡單元108的折射率和透光層107的折射率的變化對應可以獲得像素開口103中的中心光子能量變化曲線，即根據微透鏡單元108的折射率和透光層107的折射率不同，對應可以對應得到像素開口103中的中心光子能量，因此可以確定中心光子能量最大時，對應的微透鏡單元108的折射率和透光層107的折射率的數值，進而獲取最小的有效像素開口103區域，保證顯示效果的同時降低顯示裝置100的功耗。
92.圖5為本發明實施例提供的一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖，圖6為本發明實施例提供的一種顯示裝置的像素開口、增益倍數與微透鏡單元的折射率與透光層的折射率的差值之間的對應關係圖，如圖5和圖6所示，該方法應用於上述實施例中任一項所述的顯示裝置。
93.像素開口設計方法包括：
94.步驟s101，獲取不同像素開口尺寸、微透鏡單元的折射率以及透光層的折射率對應的第一變化曲線。
95.其中，可以定義預設覆蓋某一特定光子能量比例下，對應的像素開口區域為最小像素開口，示例性的，覆蓋95％光子能量範圍的像素開口區域為發光元件對應最小像素開口尺寸，即最小像素開口內光子總能量可接近於比該最小像素開口更大範圍的區域作為像素開口的所有光子總能量的95％以上。進而在此像素開口尺寸下，顯示裝置的功耗最低。可以對於多組的像素開口尺寸以及微透鏡單元的折射率與透光層的折射率的差值，進而獲取對應的第一變化曲線。
96.步驟s102，獲取不同微透鏡單元的折射率、透光層的折射率以及顯示裝置的增益倍數對應的第二變化曲線。
97.其中，相比於未設置微透鏡陣列的顯示裝置，設置有微透鏡陣列的顯示裝置存在明顯的能量增益，對於不同的微透鏡單元的折射率、透光層的折射率，其顯示裝置的增益倍數存在差異，因此獲取顯示裝置的增益倍數與微透鏡單元的折射率與透光層的折射率的差值之間的對應關係，即獲取第二變化曲線。
98.步驟s103，根據第一變化曲線和第二變化曲線，選取第一變化曲線和第二變化曲線中的平行區域範圍。
99.其中，像素開口的尺寸反映顯示裝置的亮度和功耗，因此增益倍數應於功耗平行變化，因此為確定最佳像素開口的尺寸範圍，需要截取第一變化曲線和第二變化曲線對應關係中的平行區域。
100.步驟s104，根據平行區域範圍獲取像素開口的尺寸範圍。
101.其中，由於微透鏡單元的折射率與透光層的折射率的差值為橫坐標，顯示裝置的增益倍數和像素開口尺寸分別為縱坐標，因此在對應截取到的平行區域範圍下，可以獲取像素開口的取值範圍。示例性的，通常微透鏡單元的折射率與透光層的折射率的差值控制在0.2～0.35之間，此時對應的像素開口的尺寸範圍在0.8～1.35。進而確定顯示裝置的結構，保證顯示裝置的顯示效果。
102.本發明實施例通過獲取像素開口、顯示裝置的增益倍數以及微透鏡單元的折射率與透光層的折射率的差值三者間的對應關係，以在選定的平行區域範圍內確定像素開口的尺寸範圍，保證顯示裝置的像素開口的優化設計，進而保證顯示裝置顯示效果的同時，降低顯示裝置的功耗。
103.可選的，圖7為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖，如圖7所示，該方法應用於上述實施例中任一項所述的顯示裝置。
104.像素開口設計方法包括：
105.步驟s201，獲取微透鏡單元的折射率或透光層的折射率。
106.其中，由於微透鏡單元的折射率和透光層的折射率存在差值，差值通常控制在0.2～0.35之間。獲取微透鏡單元的折射率，並能根據微透鏡單元的折射率仿真獲取多組透光層的折射率數據；或者獲取透光層的折射率；並根據透光層的折射率確定多組微透鏡單元的折射率數據。
107.步驟s202，在發光元件對應區域布設光子，根據微透鏡單元的折射率或透光層的折射率獲取最大光子能量分布曲線。
108.其中，圖8為本發明實施例提供的一種光子能量分布曲線，圖9為本發明實施例提供的另一種光子能量分布曲線，圖10為本發明實施例提供的一種微透鏡單元的折射率與中心光子能量的關係變化圖，圖11為本發明實施例提供的一種微透鏡單元的折射率與中心光子能量導數的關係變化圖，如圖8、圖9、圖10和圖11所示，在發光元件對應區域布設光子，進而根據微透鏡單元的折射率和多組透光層的折射率數據獲取多條光子能量分布曲線；或者進而根據透光層的折射率和多組微透鏡單元的折射率數據獲取多條光子能量分布曲線。如圖7所示，當確定透光層的折射率為1.37，此時對應的可以得到多個微透鏡單元的折射率對應1.5、1.57、1.64、1.7、1.8，獲得多條光子能量曲線；或者如圖8所示，當確定透光層的折射率為1.37，此時對應的可以得到多個微透鏡單元的折射率1.3、1.4、1.49、1.63、1.82，對應獲得多條光子能量曲線。進而在多條光子能量曲線中選擇具備最大光子能量的最大光子能量分部曲線。
109.步驟s203，根據最大光子能量分布曲線對應的極點坐標。
110.其中，對最大光子能量分布曲線中的最大光子能量進行確定，進而確定相關像素開口的極點坐標。
111.步驟s204，根據極點坐標確定像素開口的尺寸。
112.其中，根據極點坐標，限定發光元件的有效發光區域，進而確定在有效發光區域下
的像素開口的尺寸，進而保證顯示裝置的顯示效果。
113.本發明實施例通過不同微透鏡單元的折射率、透光層的折射率之間的對應關係，繪製光子能量分布曲線，通過選取最大光子能量分布曲線確定顯示裝置的像素開口，進而保證顯示裝置顯示效果，同時有效降低顯示裝置的功耗。
114.可選的，圖12為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖，如圖12所示，該方法應用於上述實施例中任一項所述的顯示裝置。
115.像素開口設計方法包括：
116.步驟s301，獲取微透鏡單元的折射率或透光層的折射率。
117.步驟s302，在發光元件對應區域布設光子，根據微透鏡單元的折射率或透光層的折射率獲取最大光子能量分布曲線。
118.步驟s303，對最大光子能量分布曲線進行求導。
119.其中，對最大光子能量分布曲線進行求導計算，進而便於選擇導數趨近於零的光子位置，進而便於確定顯示裝置的像素開口。
120.步驟s304，選取導數為零時對應極小值以及對應極小值的第一極點橫坐標和第二極點橫坐標。
121.其中，選取導數為零或趨近於零時對應的最大光子能量分布曲線的極小值，進而對應極小值的第一極點橫坐標和第二極點橫坐標，通常第一極點橫坐標和第二極點橫坐標對稱設置，即確定光子位置，進而確定像素開口的設置。
122.s305，第一極點橫坐標與第二極點橫坐標進行求差運算，並對求差運算得到的數值進行絕對值運算，以確定像素開口的尺寸。
123.其中，在最大光子能量分布曲線的導數為零的位置分別確認第一極點橫坐標與第二極點橫坐標後，對第一極點橫坐標與第二極點橫坐標進行求差運算，並對數值進行絕對值運算，即獲取得到像素開口的尺寸，即此時的開口為顯示裝置的最佳像素開口尺寸，在此像素開口下，能夠有效節省顯示裝置的功耗。
124.本發明實施例通過選取最大光子能量分布曲線，對最大光子能量分布曲線進行求導、確定導數為零對應的極點橫坐標，進而通過極點橫坐標確定顯示裝置的像素開口，進而保證顯示裝置顯示效果，同時有效降低顯示裝置的功耗。
125.可選的，圖13為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖，如圖13所示，該方法應用於上述實施例中任一項所述的顯示裝置。
126.像素開口設計方法包括：
127.步驟s401，獲取微透鏡單元的折射率或透光層的折射率。
128.步驟s402，根據微透鏡單元的折射率或透光層的折射率獲取在發光元件對應區域的中心光子能量的最大值。
129.其中，根據不同的微透鏡單元的折射率的透光層的折射率的數值，可以通過仿真運算確定發光元件對應區域的中心光子能量的最大值；或者結合公式y＝261057*(n1+(1.37-n2))2++885676*(n1+1.37-n2))-742972；其中，y為像素開口中的中心光子能量，n1為微透鏡單元的折射率，n2為透光層的折射率。可以獲得發光元件對應區域的中心光子能量的最大值。
130.步驟s403，根據中心光子能量的最大值確定對應的微透鏡單元的折射率和透光層
的折射率。
131.其中，通過中心光子能量的最大值的獲取，可以在微透鏡單元的折射率確定的前提下，確定透光層的折射率；或者可以在透光層的折射率確定的前提下，確定微透鏡單元的折射率，進而確定微透鏡單元和透光層的具體折射率數值，保證顯示裝置的結構設置。進而匹配發光元件的像素開口，保證顯示裝置的顯示效果。
132.步驟s404，在發光元件對應區域布設光子，根據微透鏡單元的折射率或透光層的折射率獲取最大光子能量分布曲線。
133.步驟s405，根據最大光子能量分布曲線對應的極點坐標。
134.步驟s406，根據極點坐標確定像素開口的尺寸。
135.本發明實施例通過獲取在發光元件對應區域的中心光子能量的最大值，進而確定對應的微透鏡單元的折射率和透光層的折射率，進而匹配發光元件的像素開口，保證顯示裝置顯示效果，同時有效降低顯示裝置的功耗，節省能量。
136.可選的，圖14為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖，圖15為本發明實施例提供的一種不同微透鏡單元的徑高比數據下像素開口中光子能量的分布曲線，圖16為本發明實施例提供的一種微透鏡單元的徑高比數據與光子能量的變化曲線，如圖14、圖15和圖16所示，該方法應用於上述實施例中任一項所述的顯示裝置。顯示裝置的像素開口還與微透鏡單元的徑高比相關，可以進一步合理設置微透鏡陣列的徑高比，進而保證發光元件的有效像素開口尺寸。
137.像素開口設計方法還包括：
138.步驟s501，獲取多個微透鏡單元的徑高比數據。
139.其中，獲取多個不同微透鏡單元的徑高比數據，示例性的如圖所示，徑高比數值可以分別為0.8、0.9、1、1.1和1.2。
140.步驟s502，根據徑高比數據獲取對應顯示裝置的多條第一相對亮度分布曲線。
141.其中，在像素開口區內布設光子，進而在不同的徑高比數據下對應獲取顯示裝置的第一相對亮度分布曲線，以體現光子能量分部狀態。
142.步驟s503，根據多條第一相對亮度分布曲線確定對應最大相對亮度的第一相對亮度分布曲線。
143.其中，在同一坐標系下繪製不同徑高比數據線對應獲得的多條第一相對亮度分布曲線，進而獲取到存在最大相對亮度的第一相對亮度分布曲線。
144.步驟s504，根據最大相對亮度的第一相對亮度分布曲線確定徑高比數值。
145.其中，對存在最大相對亮度的第一相對亮度分布曲線對應的徑高比數值對應獲取得到微透鏡單元的徑高比數據，進而確定微透鏡單元的尺寸，保證微透鏡單元配合像素開口的設計，實現顯示裝置的顯示效果，同時極大程度降低功耗。同時還可以對每一條第一相對亮度分布曲線求導，進而獲取其對應的最大相對亮度，進而如圖16所示，以徑高比數據為橫坐標，最大相對亮度為縱坐標，直觀反映徑高比與亮度的對應關係，示例性的圖中所示，在徑高比的比值為0.9時，存在最大相對亮度。
146.本發明實施例通過不同徑高比數據與顯示裝置的亮度的對應關係，確定最大相對亮度下對應的微透鏡單元的徑高比，進而匹配發光元件的像素開口，保證顯示裝置的顯示效果，同時有效降低功耗。
147.可選的，圖17為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖，圖18為本發明實施例提供的一種不同第一間距數據下像素開口中光子能量的分布曲線，圖19為本發明實施例提供的一種第一間距數據與光子能量的變化曲線，如圖17、圖18和圖19所示，該方法應用於上述實施例中任一項所述的顯示裝置。顯示裝置的像素開口還與相鄰微透鏡單元之間的間距相關，可以進一步合理設置相鄰微透鏡單元之間的間距，進而保證發光元件的有效像素開口尺寸。
148.像素開口設計方法包括：
149.步驟s601，獲取多個相鄰微透鏡單元的第一間距數據。
150.其中，獲取多個相鄰微透鏡單元之間的第一間距數據，示例性的如圖所示，第一間距數據可以分別為0、0.15、0.3、0.45和0.6。
151.步驟s602，根據第一間距數據獲取對應顯示裝置的多條第二相對亮度分布曲線。
152.其中，在像素開口區內布設光子，進而在不同的第一間距數據下對應獲取顯示裝置的第二相對亮度分布曲線，以體現光子能量分部狀態。
153.步驟s603，根據第二相對亮度分布曲線確定對應最大相對亮度的第二相對亮度分布曲線。
154.其中，在同一坐標系下繪製不同第一間距數據線對應獲得的多條第二相對亮度分布曲線，進而獲取到存在最大相對亮度的第二相對亮度分布曲線。
155.步驟s604，根據最大相對亮度的第二相對亮度分布曲線確定第一間距數值。
156.其中，對存在最大相對亮度的第二相對亮度分布曲線對應的第一間距數值對應獲取得到相鄰微透鏡單元之間的第一間距數據，進而確定相鄰微透鏡單元之間的間距，保證微透鏡單元之間距離的調節配合像素開口的設計，實現顯示裝置的顯示效果，同時極大程度降低功耗。同時還可以對每一條第二相對亮度分布曲線求導，進而獲取其對應的最大相對亮度，進而如圖19所示，以第一間距為橫坐標，最大相對亮度為縱坐標，直觀反映第一間距與亮度的對應關係，示例性的圖中所示，在第一間距為0時，存在最大相對亮度。
157.本發明實施例通過不同相鄰微透鏡單元之間的第一間距數據與顯示裝置的亮度的對應關係，確定最大相對亮度下對應的相鄰微透鏡單元之間的第一間距，進而匹配發光元件的像素開口，保證顯示裝置的顯示效果，同時有效降低功耗。
158.可選的，圖20為本發明實施例提供的另一種顯示裝置的像素開口設計方法的流程示意圖，圖21為本發明實施例提供的一種不同第二間距數據下亮度的分布曲線，圖22為本發明實施例提供的一種第二間距數據與光子能量的變化曲線，如圖20、圖21和圖22所示，該方法應用於上述實施例中任一項所述的顯示裝置。顯示裝置的像素開口還與微透鏡單元發光元件之間的距離相關，可以進一步合理設置微透鏡單元發光元件之間的距離，進而保證發光元件的有效像素開口尺寸。
159.像素開口設計方法包括：
160.步驟s701，獲取多個沿第一方向，微透鏡單元靠近襯底一側的表面與發光元件之間的第二間距數據。
161.其中，獲取多個微透鏡單元靠近襯底一側的表面與發光元件之間的第二間距數據，示例性的如圖所示，第一間距數據可以分別為2.4、3、0.3、3.6和3.9。
162.步驟s702，根據第二間距數據獲取對應顯示裝置的多條第三相對亮度分布曲線。
163.其中，在像素開口區內布設光子，進而在不同的第二間距數據下對應獲取顯示裝置的第三相對亮度分布曲線，以體現光子能量分部狀態。
164.步驟s703，根據第三相對亮度分布曲線確定最大相對亮度的第三相對亮度分布曲線。
165.其中，在同一坐標系下繪製不同第二間距數據線對應獲得的多條第三相對亮度分布曲線，進而獲取到存在最大相對亮度的第三相對亮度分布曲線。
166.步驟s704，根據最大相對亮度的第三相對亮度分布曲線確定第二間距數值；其中，第一方向為顯示裝置的厚度方向。
167.其中，對存在最大相對亮度的第三相對亮度分布曲線對應的第二間距數值對應獲取得到微透鏡單元與發光元件之間的第二間距數據，即確定隔離層的厚度，保證微透鏡單元與發光元件之間的距離調節配合像素開口的設計，實現顯示裝置的顯示效果，同時極大程度降低功耗。同時還可以對每一條第三相對亮度分布曲線求導，進而獲取其對應的最大相對亮度，進而如圖22所示，以第二間距數據為橫坐標，最大相對亮度為縱坐標，直觀反映第二間距與亮度的對應關係，示例性的圖中所示，在第二間距為2.5μm時，存在最大相對亮度。
168.本發明實施例通過不同微透鏡單元與發光元件之間的第二間距數據與顯示裝置的亮度的對應關係，確定最大相對亮度下對應的微透鏡單元與發光元件之間的第二間距，進而匹配發光元件的像素開口，保證顯示裝置的顯示效果，同時有效降低功耗。
169.圖23為本發明實施例提供的一種近眼顯示設備的結構示意圖，如圖23所示，近眼顯示裝置可以為虛擬實境顯示設備，該虛擬實境顯示設備包括第一方面中任一項所述的顯示裝置。
170.需要說明的是，由於本實施例提供的近眼顯示設備包括如本發明實施例提供的任意所述的顯示裝置，其具有顯示裝置相同或相應的有益效果，此處不做贅述。
171.上述具體實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限制。本領域技術人員應該明白的是，根據設計要求和其他因素，可以進行各種修改、組合、子組合和替代。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明保護範圍之內。