近眼显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种近眼显示装置，其包括显示面板、液晶层以及透镜元件。显示面板用以提供影像光束。液晶层配置于显示面板旁，且影像光束通过液晶层。液晶层配置于显示面板与透镜元件之间。液晶层的至少一部分发生相位调变以调变影像光束。本发明专利技术的近眼显示装置相较于现有的近眼显示装置具有高分辨率。

【技术实现步骤摘要】
近眼显示装置
本专利技术涉及一种显示装置，且特别涉及一种近眼显示装置。
技术介绍
随着近眼显示器(near-eyedisplay,NED)的快速发展，为了让使用者配戴近眼显示器时所看到影像有更逼真以及更舒适的视觉效果，光场近眼显示器藉此诞生。光场近眼显示器与传统近眼显示器最大的差异在于透过光场影像的机制，使光场近眼显示器还具有将整体光程长度大幅缩短的优点，令更为轻薄的近眼显示器有机会实现。然而光场近眼显示器中，除了必须提供二维影像资料，还必须提供所欲显示影像光线的三维资讯，使得大部分光场近眼显示器会有影像分辨率急剧下降的问题。因此，如何有效提高现有光场近眼显示器或是一般近眼显示器的分辨率，实为本领域相关人员关注的重点之一。应注意的是，“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属
中普通技术人员所知道的公知技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本专利技术申请前已被所属
中普通技术人员所知晓或认知。
技术实现思路
本专利技术提供一种近眼显示装置，其相较于现有的近眼显示装置具有高分辨率。本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种近眼显示装置，其包括显示面板、液晶层以及透镜元件。显示面板用以提供影像光束。液晶层配置于显示面板旁，且影像光束通过液晶层。液晶层配置于显示面板与透镜元件之间。液晶层的至少一部分发生相位调变以调变影像光束。基于上述，本专利技术的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本专利技术的实施例中，近眼显示装置的液晶层配置于显示面板旁，且液晶层配置于显示面板与透镜元件之间。另外，显示面板提供的影像光束通过液晶层，且液晶层的至少一部分发生相位调变以调变影像光束。因此，液晶层可以藉由对影像光束的调变来调整显示面板对应的影像的位置，而使得调整后的影像的位置相较于调整前的影像的位置具有位移。藉由液晶层在不同时间点持续的对影像的位置进行调整，当使用者在不同时间点观看到调整前以及调整后的影像的位置时，使用者会观看到调整前的影像以及调整后的影像所形成高分辨率的影像。因此，本专利技术实施例的近眼显示装置可具有高分辨率。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1A是示出本专利技术一实施例的近眼显示装置的侧视图。图1B是示出图1A实施例的液晶层配置于显示面板旁的立体示意图。图1C是示出图1A实施例的显示面板的一个画素的位置与经过液晶层调整后的影像的位置。图2A是示出图1A实施例的影像光束通过液晶层的光路示意图。图2B是示出图1A实施例的影像经过液晶层调整后的平移距离对液晶层的倾斜角的示意图。图3A是示出本专利技术另一实施例的液晶层配置于显示面板旁的示意图。图3B是示出图3A实施例的显示面板的一个画素的位置与经过液晶层调整后的影像的位置。图4A是示出本专利技术又一实施例的液晶层配置于显示面板旁的示意图。图4B是示出图4A实施例的显示面板的一个画素的位置与经过液晶层调整后的影像的位置。图5A是示出本专利技术再一实施例的近眼显示装置的侧视图。图5B是示出图5A的区域A的放大示意图。图6A是示出图5A实施例的影像光束通过液晶材料以及光学微结构的光路示意图。图6B是示出图5A实施例的影像经过液晶层调整后的平移距离对光学微结构的倾斜面的倾斜角的示意图。图7是示出本专利技术另一实施例的近眼显示装置的液晶层的部分区域的放大示意图。图8A是示出本专利技术又一实施例的近眼显示装置的侧视图。图8B是示出图8A实施例的显示面板的一个画素的位置与多个液晶单元的位置。图9A至图9H是示出本专利技术一些实施例的显示面板的一个/多个画素的位置与多个液晶单元的位置。图10是示出本专利技术另一实施例的近眼显示装置的侧视图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。图1A是示出本专利技术一实施例的近眼显示装置的侧视图，请参考图1A。在本实施例中，近眼显示装置100包括显示面板110、液晶层120以及透镜元件130。液晶层120配置于显示面板110旁，且液晶层120配置于显示面板110与透镜元件130之间。显示面板110用以提供影像光束IL(图1A中示意性地示出1条影像光束IL，但本专利技术并不限于此)，且影像光束IL穿过液晶层120。本专利技术中，液晶层120泛指可经由对此液晶层120施加或改变电压而使液晶层120改变光束的状态的光学元件，例如是可经由电压变化而改变折射率等光学性质的材料，本专利技术对此并不加以限制。具体而言，穿过液晶层120的影像光束IL通过透镜元件130，且透镜元件130汇聚影像光束IL以使影像光束IL进入光瞳P，其中光瞳P可以是使用者的眼睛的瞳孔，或者影像撷取装置(例如摄影机、感光耦合元件(Charge-coupledDevice,CCD)或其它类似装置)，本专利技术并不限于此。当影像光束IL通过瞳孔后，影像光束IL可于使用者的眼睛的视网膜上形成影像。然而在其他实施例中，光瞳P亦可以例如是一般光学镜头的孔径光阑所在的位置。具体而言，透镜元件130例如是微透镜阵列(MicrolensArray)，而近眼显示装置100例如是光场近眼显示器(Near-EyeLightFieldDisplay)。显示面板110可以搭配透镜元件130的设置，而提供兼具二维资讯以及三维资讯的影像光束IL，藉以实现光场影像的显示。然而，在一些实施例中，透镜元件130亦可以是作为近眼显示装置100的目镜(ocular)，例如是单一透镜的形式，本专利技术并不限于此。在本实施例中，显示面板110例如是透明显示面板，且影像光束IL依序通过液晶层120以及透镜元件130。另外，来自外界的环境光束AL(图1A中示意性地示出1条环境光束AL，但本专利技术亦不限于此)依序通过显示面板110、液晶层120以及透镜元件130。具体而言，影像光束IL可以穿过液晶层120以及透镜元件130之后进入光瞳P，且环境光束AL也可穿过透明的显示面板110、液晶层120以及透镜元件130之后进入光瞳P。进一步而言，来自显示面板110的影像光束IL以及来自外界的环境光束AL皆可以进入光瞳P，进而在使用者的眼睛的视网膜上形成影像。因此，当近眼显示装置100设置于使用者的眼睛前方，且影像光束IL以及环境光束AL皆进入使用者的眼睛的光瞳P时，使用者可以观看到影像光束IL对应的显示画面所形成的虚像(未示出)，同时，使用者亦可观看到环境光束AL对应的外界影像(未示出)，而实现扩增实境(AugmentedReality,AR)的显示效果。在本实施例中，显示面板110例如是透明的薄膜电晶体液晶(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay,TFT-LCD)显示器、透明的有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,OLED)显示器或是其他适当类型的透明显示器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近眼显示装置，其特征在于，包括一显示面板、一液晶层以及一透镜元件，所述显示面板用以提供一影像光束，所述液晶层配置于所述显示面板旁，所述影像光束通过所述液晶层，所述液晶层配置于所述显示面板与所述透镜元件之间，其中所述液晶层的至少一部分发生相位调变以调变所述影像光束。

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示装置，其特征在于，包括一显示面板、一液晶层以及一透镜元件，所述显示面板用以提供一影像光束，所述液晶层配置于所述显示面板旁，所述影像光束通过所述液晶层，所述液晶层配置于所述显示面板与所述透镜元件之间，其中所述液晶层的至少一部分发生相位调变以调变所述影像光束。2.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述显示面板为一透明显示面板，所述影像光束依序通过所述液晶层以及所述透镜元件，且一环境光束依序通过所述显示面板、所述液晶层以及所述透镜元件。3.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述显示面板包括沿着一第一方向以及沿着与所述第一方向垂直的一第二方向排成阵列的多个画素，所述液晶层相对于所述显示面板于所述第一方向与所述第三方向所构成的平面上具有一第一倾斜角，所述液晶层发生相位调变以使通过所述液晶层的所述影像光束在所述第一方向上产生一第一位移，且所述第一位移小于或等于一所述画素在所述第二方向上的画素宽度。4.如权利要求3所述的近眼显示装置，其特征在于，所述液晶层相对于所述显示面板于所述第二方向与所述第三方向所构成的平面上具有一第二倾斜角，其中所述液晶层发生相位调变以使通过所述液晶层的所述影像光束在所述第二方向上产生一第二位移，且所述第二位移小于或等于一所述画素在所述第一方向上的画素宽度。5.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述显示面板包括沿着一第一方向以及沿着与该第一方向垂直的一第二方向排成阵列的多个画素，所述液晶层包括层叠设置的一第一子液晶层与一第二子液晶层，所述第一子液晶层相对于所述显示面板于所述第一方向上具有一第一倾斜角，所述第一子液晶层发生相位调变以使通过所述第一子液晶层的影像光束在所述第一方向上产生一第一位移，所述第一位移小于或等于一所述画素在所述第二方向上的画素宽度，所述第二子液晶层相对于所述显示面板于所述第二方向上具有一第二倾斜角，所述第二子液晶层发生相位调变以使通过所述第二子液晶层的所述影像光束在所述第二方向上产生一第二位移，且所述第二位移小于或等于一该画素在所述第一方向上的画素宽度。6.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述液晶层还包括一光学微结构层，所述光学微结构层位于所述透镜元件与所述显示面板之间，所述光学微结构层包括面向所述显示面板且排列设置的多个光学微结构，且各所述光学微结构包括相对于所述显示面板倾斜的一倾斜面。7.如权利要求6所述的近眼显示装置，其特征在于，所述液晶层还包括一第一基板、一第二基板与一液晶材料，且所述液晶材料填充于所述第一基板与所述第二基板之间。8.如权利要求7所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光学微结构层配置于所述第一基板上且位于所述第一基板与所述第二基板之间，且所述液晶材料覆盖这些光学微结构的这些倾斜面并配向于这些倾斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄福明，黄乙白，吴瑞翊，张铨仲，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71