CN114545622A - 光学系统以及抬头显示器 - Google Patents

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CN114545622A CN202011311357.3A CN202011311357A CN114545622A CN 114545622 A CN114545622 A CN 114545622A CN 202011311357 A CN202011311357 A CN 202011311357A CN 114545622 A CN114545622 A CN 114545622A
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Abstract

本揭露提供一种光学系统以及抬头显示器。光学系统包括自发光显示器以及光学元件。自发光显示器从表面发出准直光束。光学元件设置在准直光束的移动路径上。

Description

光学系统以及抬头显示器
技术领域
本揭露涉及一种光学系统以及抬头显示器。
背景技术
在光学系统中，图像源发出的大角度光束无法被光学元件利用，导致发光效率不足。为了让光学系统的成像质量能够达到所需的亮度或对比度，而增加图像源的输出功率，导致消耗功率增加或工作温度增加等问题，因此，如何解决上述问题为一重要课题。
发明内容
本揭露提供一种光学系统以及抬头显示器，其有助于提升发光效率。
根据本揭露的实施例，光学系统包括自发光显示器以及光学元件。自发光显示器从表面发出准直光束。光学元件设置在准直光束的移动路径上。
根据本揭露的实施例，抬头显示器包括光学系统。光学系统包括自发光显示器以及光学元件。自发光显示器从表面发出准直光束。光学元件设置在准直光束的移动路径上。
为让本揭露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1是根据本揭露的第一实施例的抬头显示器的示意图；
图2A是图1中的自发光显示器以及光学元件的剖面示意图；
图2B是图2A中的光点的角度-光强度分布图；
图3至图9分别是图2A中的自发光显示器的多种局部剖面示意图；
图10是根据本揭露的第二实施例的抬头显示器的示意图；
图11是图10中的自发光显示器的一种局部剖面示意图；
图12是根据本揭露的第三实施例的抬头显示器的示意图；
图13及图14分别是图12中的自发光显示器的多种局部剖面示意图；
图15是根据本揭露的其他实施例的自发光显示器的局部剖面示意图。
具体实施方式
通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本揭露。须注意的是，为了使读者能容易了解及附图的简洁，本揭露中的多张附图只绘出电子装置的一部分，且附图中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本揭露的范围。举例来说，为了清楚起见，各膜层、区域或结构的相对尺寸、厚度及位置可能缩小或放大。
本揭露通篇说明书与后附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。在下文说明书与权利要求中，“具有”与“包括”等词为开放式词语，因此其应被解释为“包括但不限定为…”之意。
本文中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本揭露。应了解到，当元件或膜层被称为设置在另一个元件或膜层“上”或“连接”另一个元件或膜层时，所述元件或膜层可以直接在所述另一元件或膜层上或直接连接到所述另一元件或膜层，或者两者之间存在有插入的元件或膜层(非直接情况)。相反地，当元件或膜层被称为“直接”在另一个元件或膜层“上”或“直接连接”另一个元件或膜层时，两者之间不存在有插入的元件或膜层。
本文中所提到的术语“大约”、“等于”、“相等”、“相同”、“实质上”或“大致上”通常代表落在给定数值或范围的10％范围内，或代表落在给定数值或范围的5％、3％、2％、1％或0.5％范围内。此外，用语“给定范围为第一数值至第二数值”、“给定范围落在第一数值至第二数值的范围内”表示所述给定范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。
在本揭露一些实施例中，关于接合、连接之用语例如“连接”、“互连”等，除非特别定义，否则可指两个结构为直接接触，或者亦可指两个结构并非直接接触，其中有其它结构设于此两个结构之间。关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。此外，用语“电性连接”、“耦接”包含任何直接及间接的电性连接手段。
在下述实施例中，相同或相似的元件将采用相同或相似的标号，且将省略其赘述。此外，不同实施例中的特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用，且依本说明书或权利要求所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本揭露涵盖的范围内。另外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名不同的元件或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限，也并非用以限定元件的制造顺序或设置顺序。
本揭露的电子装置可包括显示装置、天线装置、感测装置、发光装置、或拼接装置，但不以此为限。电子装置可包括可弯折或可挠式电子装置。电子装置可例如包括液晶(liquid crystal)层或发光二极管。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organiclight emitting diode，OLED)、次毫米发光二极管(mini LED)、微发光二极管(micro LED)或量子点发光二极管(quantum dot LED，可包括QLED、QDLED)、荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)、量子点(Quantum Dot，QD)、其他适合的材料或上述的组合，但不以此为限。显示装置可包括图像产生器(picture generation unit，PGU)，图像产生器可至少包括一显示器，该显示器可例如包括自发光显示器和/或非自发光显示器，但不限于此。下文将以抬头显示器做为电子装置以说明本揭露内容，但本揭露不以此为限。
图1是根据本揭露的第一实施例的抬头显示器HUD1的示意图。请参照图1，抬头显示器HUD1可包括光学系统1。光学系统1可包括自发光显示器10以及光学元件12，但不以此为限。
自发光显示器10可从表面S发出准直光束B。自发光显示器10可包括发光二极管、光转换层或其他适合的材料、或上述组合，但不以此为限。发光二极管可例如包括无机发光二极管、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)、次毫米发光二极管(mini-LED)、微发光二极管(micro LED)或量子点发光二极管(QLED or QDLED)，但不以此为限。光转换层可包括波长转换材料和/或光过滤材料，光转换层可例如包括荧光、磷光、量子点、其他合适的材料或上述的组合，但不以此为限。
光学元件12可设置在准直光束B的移动路径P1上。换句话说，准直光束B的行经路径会抵达或经过光学元件12，且准直光束B在光学元件12可例如发生反射或穿透。在图1中，光学元件12可设置在来自表面S的准直光束B的移动路径P1上，其中光学元件12可为反射镜(例如平面反射镜)，来自表面S的准直光束B的行经路径会抵达光学元件12，且来自表面S的准直光束B在光学元件12发生反射，但本揭露不以此为限。在其他实施例中，光学元件12可为反射镜、透镜或上述的组合。在光学元件12为透镜的架构下，准直光束B的行经路径经过光学元件12，且准直光束B在光学元件12可发生穿透或折射，但不以此为限。在一实施例中，光学元件12可为准直光束B离开表面S后所抵达的第一个光学元件，但不以此为限。
依据不同的需求，光学系统1还可包括其他元件。举例来说，光学系统1还可包括光学元件14以及光学元件16。在一些实施例中，光学系统1还可包括光学元件18。然而，应理解，光学系统1中的元件数量、元件之间的相对设置关系或光束的移动路径可依需求改变，而不以图1所显示的为限。
光学元件14设置在来自光学元件12的光束的移动路径P2上。举例来说，光学元件14可为反射镜(例如平面反射镜)，且来自光学元件12的准直光束B在光学元件14发生反射，但本揭露不以此为限。在其他实施例中，光学元件14也可为反射镜、透镜或上述的组合。
光学元件16设置在来自光学元件14的光束的移动路径P3上。举例来说，光学元件16可为反射镜(例如凹面反射镜)，且来自光学元件14的准直光束B在光学元件16发生反射，但本揭露不以此为限。在其他实施例中，光学元件16也可为反射镜、透镜或上述的组合。
光学元件18设置在来自光学元件16的光束的移动路径P4上。举例来说，光学元件18可为挡风玻璃，且光学元件18可适于将来自光学元件16的光束反射至使用者的眼睛E，让使用者看见自发光显示器10所显示的图像的虚像IM，虚像IM的大小可与自发光显示器10所显示的图像相同或不同，例如虚像IM可大于自发光显示器10所显示的图像，但不限于此。
图2A是图1中的自发光显示器10以及光学元件12的剖面示意图。请参照图2A，自发光显示器10可包括自发光显示面板100以及准直器102，但不以此为限。准直器102可设置在自发光显示面板100与光学元件12之间，且准直器102可将自发光显示面板100所发出的光束准直化。
详细而言，自发光显示面板100可包括多个发光单元1000。发光单元1000可包括无机发光二极管、有机发光二极管、次毫米发光二极管、微发光二极管或量子点发光二极管，但不以此为限。
多个发光单元1000输出的光束可经由准直器102准直化后，从自发光显示器10的表面S输出准直光束B。表面S可为自发光显示器10的表面，例如自发光显示器10中的准直器102的表面或自发光显示器10中的封装层(例如示出于图3)的表面。准直光束B可指自发光显示器10中的发光单元1000发出来的光束经过准直器102后所形成的发散角变小、或大部分落在光学元件12的有效区域R1内的光束，但不限于此。光学元件12的有效区域R1定义为在该区域中至少有一光路径可延续到光学系统中的其他光学元件(如图1的光学元件14)。一般来说，因制程或固持的需求，光学元件12还具有设于有效区域R1的周边的无效区域R2。相较于光学元件12的有效区域R1，移动至光学元件12的无效区域R2中的光束大部分无法延续到光学系统中的其他光学元件。
在本揭露中，可利用准直器102将发光单元1000输出的光束准直化，可有效提升光利用率或发光效率，进而达到节能或降热的需求。
在一实施例中，准直光束B可例如满足关系式：
Figure BDA0002789898040000051
θ1为准直光束B的移动路径以及表面S所定义的发散角，以图2A为例，发散角θ1可为准直光束B中的边缘光线(如左边或右边的光线)与表面S的法线(可参见中间的光线)之间的夹角。W可为光学元件12的有效区域R1的宽度。宽度W的所在剖面可为经过自发光显示面板100的中心点的剖面，且所述剖面的法线方向平行于表面S，但不限于此。自发光显示面板100的中心点可定义为自发光显示面板100的显示区的两条对角线的交会点。当光学元件12为曲面时，宽度W可定义为在所述剖面上有效区域R1的相对两端的直线距离。d可为自发光显示器10与光学元件12之间的距离，如表面S上发光区域的中心点到光学元件12之间的纵向距离，纵向可以是表面S上发光区域的中心点与光学元件12连线的延伸方向，所述延伸方向可与表面S的法线方向平行。θ2可为光学元件12的倾斜角。
在一些实施例中，当自发光显示面板100无法以上述方法定义中心点时，可对自发光显示面板100外围画最小圆形或最小矩形，所述圆形的圆心或矩形的中心可定义为自发光显示面板100的中心点，举例来说，若一自发光显示面板为不规则形状，无法画出两条对角线，无法定义中心点，对该自发光显示面板画一最小圆形，定义该最小圆形的圆心为中心点，但不以此为限。
在判断从自发光显示器10的表面S发出的光束是否为准直光束B时，可利用测量机台测量从自发光显示器10的表面S发出的光束投射在光学元件12上的光点SP或可观察从自发光显示器10发出的光束是否集中导向光学元件12。测量机台可为任何积分球式光谱测量仪器、SR-3、CS2000、DMS或CA310等，但不以此为限。
图2B是图2A中的光点SP的角度-光强度分布图。请参照图2A及图2B，光点SP的最大光强度M所对应的角度可定义为角度0度，光点SP的最大光强度M的一半所对应的角度可定义为光点SP的发散角θ1。发散角θ1若满足上述关系式，则可表示自发光显示器10的表面S发出的光束为准直光束。虽然图2B所示出的曲线为对称，但在一些实施例中，光点SP的角度-光强度分布图的曲线可为不对称，因此光点SP的最大光强度M的一半所对应的角度可有两个以上，在这种情况下，可将对应角度中最小的角度定义为光点SP的发散角θ1，但不以此为限。
图3至图9分别是图2A中的自发光显示器10的多种局部剖面示意图。请先参照图3，在自发光显示器10中，除了多个发光单元1000之外，自发光显示面板100还可包括驱动层1002、像素定义层1004、反射层1006以及封装层1008，但不限于此。
在一实施例中，驱动层1002可包括承载板SUB、多个驱动元件DR、其他线路、和/或绝缘层，于此不多加限制。承载板SUB的材料可包括玻璃、塑胶、晶圆(wafer)、陶瓷、其他适当的材料、或上述的组合，但不限于此。
多个驱动元件DR可配置在承载板SUB上且与多个发光单元1000电连接。多个驱动元件DR可包括多个薄膜晶体管或其他种类的晶体管，于此不多加限制。
像素定义层1004可设置在驱动层1002上。像素定义层1004的材质可包括有机绝缘材质，但不限于此。像素定义层1004可包括多个凸出部PT。各凸出部PT可围绕一个或多个发光单元1000。在一些实施例中，在剖面方向，一个或多个发光单元1000可设置在两相邻凸出部PT之间，但不以此为限。
反射层1006可设置在驱动层1002上，用以反射光束，藉此提升光利用率。反射层1006的材质可包括金属、合金或其组合，但不限于此。反射层1006可覆盖多个发光单元1000以外的区域。举例来说，在图3中，反射层1006可设置在凸出部PT的侧壁SW上。举例来说，反射层1006也可朝对应的发光单元1000延伸，但不限于此。在一些实施例中，反射层1006也可进一步设置在凸出部PT的顶面ST上。在一些实施例中，反射层1006可透过绝缘层IN而与位于多个发光单元1000下方的导电线路电性绝缘。在其他实施例中，可省略反射层1006。
封装层1008可设置在驱动层1002上且可覆盖像素定义层1004、反射层1006以及多个发光单元1000。封装层1008的材质可包括透明材质、阻水氧材质、其他合适的材质或上述组合，但不限于此。举例来说，封装层1008的材质可包括环氧树脂(epoxy)、丙烯酸类树脂(acylic-based resin)、硅胶(silicone)、聚酰亚胺聚合物(polyimide polymer)或上述组合，但不限于此。
准直器102可包括挡墙1020以及填充层1022。挡墙1020设置在自发光显示面板100的封装层1008上且例如位于多个凸出部PT的上方。挡墙1020可通过将光束反射来收敛发光单元1000所发出的光束B’的发散角，使得自发光显示器10从表面S发出准直光束B，但不限于此，在其他实施例中挡墙1020可通过吸收光束中发散角较大的部分而让发散角较小的部分离开表面S。在一些实施例中，挡墙1020的材质可包括遮光材质，例如反光材料或吸光材料，但不限于此。在又一些实施例中，挡墙1020的材质可包括介电材质，例如，挡墙1020的本体1020-1可由塑料形成，且本体的侧壁面S1020-1上可形成遮光层(例如形成反光层，以反射光束B’)。
填充层1022可设置在自发光显示面板100的封装层1008上且位于挡墙1020的多个本体1020-1之间。填充层1022的材质可包括透明材质、阻水氧材质、其他合适的材质或上述组合，但不限于此。举例来说，填充层1022的材质可包括环氧树脂、丙烯酸类树脂、硅胶、聚酰亚胺聚合物或上述组合，但不限于此。在一些实施例中，可设计使填充层1022与封装层1008的折射率匹配，举例来说，填充层与封装层的折射率相差1以内，例如相差0.2、0.4、0.6或0.8，但不限于此，以达到减少介面反射的效果，增加整体光学使用率。在图3的架构下，自发光显示面板100的表面S为填充层1022的外表面S1022。在一些实施例中，准直器102可进一步包括波长转换材质。波长转换材质可位于挡墙1020的多个本体1020-1之间。举例来说，波长转换材质可例如将短波长的光(如蓝光)转换成长波长的光(如绿光或红光)，但不限于此。
请参照图4，自发光显示器10A包括自发光显示面板100、准直器102A、基板104以及黏着层106。准直器102A设置在基板104上且位于基板104与黏着层106之间。准直器102A可包括挡墙1020、填充层1022以及波长转换材质1024。波长转换材质1024可设置在挡墙1020的多个本体1020-1之间且位于填充层1022与黏着层106之间。波长转换材质1024可包括荧光、磷光、量子点、其他合适的材料或上述至少两个的组合。在另一些实施例中，波长转换材质1024可设置在基板104上。基板104为透光基板。举例来说，基板104可包括玻璃基板、塑胶基板或复合板，但不限于此。黏着层106用以将准直器102A贴附至自发光显示面板100。举例来说，黏着层106可包括光学胶，但不限于此。
请参照图5，自发光显示器10B包括自发光显示面板100以及准直器102B。准直器102B可包括多个微透镜1026。多个微透镜1026可设置在自发光显示面板100的封装层1008上且位于多个发光单元1000的上方。多个微透镜1026的材质可包括介电材质。多个微透镜1026的曲面CS可通过将光束折射来收敛发光单元1000所发出的光束B’的发散角，使得自发光显示器10B从表面S发出准直光束B。在图5的架构下，表面S为多个微透镜1026的曲面CS。在图5的架构下，微透镜1026的宽度D1026可以是在方向D1的最大宽度，但不以此为限。
请参照图6，自发光显示器10C包括自发光显示面板100以及准直器102C。准直器102C可包括多个微透镜1026C以及遮光层1028。遮光层1028设置在自发光显示面板100的封装层1008上且可由吸光材质制成。吸光材质可包括黑色油墨或黑色矩阵，黑色矩阵的材质可以是树酯材料(resin)，但不限于此。遮光层1028具有多个开口A。多个开口A与多个发光单元1000重迭。在一些实施例中，基于制程便利的考量，多个微透镜1026C可设置在多个开口A中以及遮光层1028上。在另一些实施例中，多个微透镜1026C可设置在多个开口A中且不设置在遮光层1028上。在图6的架构下，微透镜1026C的宽度D1026C可以是在方向D1的最大宽度，但不以此为限。在一些实施例中，微透镜1026C的宽度D1026C可小于遮光层1028在方向D1的最大宽度。在另一些实施例中，微透镜1026C的宽度D1026C可大于发光单元1000在方向D1的最大宽度，但不以此为限。
请参照图7，自发光显示器10D包括自发光显示面板100D。自发光显示面板100D可包括多个发光单元1000D、驱动层1002、像素定义层1004、反射层1006以及封装层1008，但不限于此。发光单元1000D可可包括发光二极管LED以及侧边反射件(例如侧边反射电极RL)。侧边反射电极RL可设置在发光二极管LED上且覆盖发光二极管LED的发光面S1000的部分区域(如周边区域)，用以收敛发光二极管LED的出光角度，使得多个发光单元1000可发出准直光束B。在图7的架构下，表面S可为封装层1008的外表面S1008。
请参照图8，自发光显示器10E包括自发光显示面板100E。自发光显示面板100E可包括多个发光单元1000、驱动层1002、像素定义层1004、反射层1006以及封装层1008E，但不限于此。封装层1008E中的封装单元ML可采用微透镜的构型，而同时兼具阻水氧以及汇聚光束(准直器)的效果。详细来说，封装层1008E可包含多个封装单元ML，各封装单元ML可包覆一个发光单元1000。在此架构下，表面S为封装层1008E的外表面S1008E。此外，自发光显示器10E可省略上述将光束准直化的元件或膜层，如图7的多个侧边反射电极RL、图6的多个微透镜1026C以及遮光层1028、图5的多个微透镜1026或图3或图4的挡墙1020以及填充层1022，但不限于此。
请参照图9，自发光显示器10F与图3的自发光显示器10类似，两者的主要差异在于准直器102F进一步包括波长转换材质1024。在另一些实施例中，自发光显示器10F也可包括图4的基板104。在一些实施例中，波长转换材质1024可设置在基板104上。在一些实施例中，自发光显示器10F也可包括图4的黏着层106，且准直器102F可透过黏着层106贴附至自发光显示面板100。
图10是根据本揭露的第二实施例的抬头显示器HUD2的示意图。请参照图10，抬头显示器HUD2可包括光学系统2。光学系统2可包括自发光显示器20、光学元件12、光学元件14、光学元件16以及光学元件22，但不限于此。在一些实施例中，光学系统2还可包括光学元件18，但不限于此。然而，应理解，光学系统2中的元件数量、元件之间的相对设置关系或光束的移动路径可依需求改变，而不以图10所显示的为限。
自发光显示器20从表面S发出准直光束B1以及准直光束B2。图10分别以虚线以及实线示出出准直光束B1以及准直光束B2的移动路径。如虚线的移动路径所示，光学元件12、光学元件14、光学元件16以及光学元件18例如依序设置在来自表面S的准直光束B1的移动路径P1、P2、P3以及P4上。如实线的移动路径所示，光学元件22以及光学元件18可例如依序设置在来自表面S的准直光束B2的移动路径P5上。在一些实施例中，光学元件22可为反射镜(例如凹面反射镜)，且来自自发光显示器20的光束在光学元件22发生反射，但本揭露不以此为限。在其他实施例中，光学元件22也可为反射镜、透镜或上述的组合。
自发光显示器20可利用不同的像素区(未示出)提供第一图像(未示出)以及第二图像(未示出)，其中第一图像以及第二图像之间可有黑画面(如自发光显示器20中的黑矩阵)分隔开，但不限于此。由于不同的路径长度形成不同的景深，因此可透过调变光学元件的设计参数(如数量、设置角度或光学元件的弧度等)来使对应于第一图像的准直光束B1的移动路径的长度不同于对应于第二图像的准直光束B2的移动路径的长度，让使用者所看见的放大虚像IM1以及放大虚像IM2具有深度差异。
图11是图10中的自发光显示器20的一种局部剖面示意图。请参照图11，在自发光显示器20中，可通过改变准直器202中的挡墙1020的设计参数(如挡墙1020的形状、侧壁面S1020-1的斜度等)来分光，使从表面S发出的准直光束B1以及准直光束B2朝不同方向移动，进而如图10所示，准直光束B1以及准直光束B2分别沿不同的移动路径(或移动方向)分别移动至光学元件12以及光学元件22。为方便说明，以下将发出准直光束B1的表面S称作第一表面S1，且将发出准直光束B2的表面S称作第二表面S2。在其他实施例中，也可改变图4至图9中准直器的设计参数(如图4或图9中挡墙1020的形状、侧壁面S1020-1的斜度；图5或图6中微透镜1026的曲面设计；图7中侧边反射件的形状或设置；图8中封装层1008E的外表面S1008E的曲面设计)使从第一表面S1发出的准直光束B1以及从第二表面S2发出的准直光束B2沿不同移动方向移动。
图12是根据本揭露的第三实施例的抬头显示器HUD3的示意图。请参照图12，抬头显示器HUD3可包括光学系统3。光学系统3可包括自发光显示器30、光学元件32、光学元件14、光学元件16以及光学元件22，但不限于此。在一些实施例中，光学系统3还可包括光学元件18，但不限于此。然而，应理解，光学系统3中的元件数量、元件之间的相对设置关系或光束的移动路径可依需求改变，而不以图12所显示的为限。
在光学系统3中，光学元件32除了设置在来自表面S的准直光束B1的移动路径P1上之外，还设置在来自表面S的准直光束B2的移动路径P5上。换句话说，来自表面S的准直光束B2依序经由光学元件32以及光学元件22移动至光学元件18。在此架构下，光学元件32可为偏振分光镜，而准直光束B1以及准直光束B2可分别具有不同的偏振态(如s偏振态以及p偏振态)，以使得移动至光学元件32的准直光束B1以及准直光束B2分别在光学元件32发生反射以及穿透且接着分别移动至光学元件14以及光学元件22。利用偏振分光镜的设置，有助于缩减光学系统3的体积。
举例来说，自发光显示器30可在第一时序以及第二时序下分别提供第一图像(未示出)以及第二图像(未示出)，其中对应于第一图像的准直光束B1以及对应于第二图像的准直光束B2可分别经由不同的移动路径以及不同的路径长度移动至使用者的眼睛E，让使用者所看见的放大虚像IM1以及放大虚像IM2具有深度差异。
图13及图14分别是图12中的自发光显示器30的多种局部剖面示意图。请先参照图13，自发光显示器30可包括自发光显示面板100、准直器102、偏光片108以及二分之一波片110，但不限于此。
偏光片108设置在准直器102上且覆盖第一表面S1以及第二表面S2。二分之一波片110设置在偏光片108上且覆盖第二表面S2但不覆盖第一表面S1。在此设计下，准直光束B1以及准直光束B2可具有不同的偏振态。举例来说，准直光束B1以及准直光束B2的偏振态可分别为p偏振态以及s偏振态，但不限于此。
请参照图14，自发光显示器30A可包括自发光显示面板100、准直器102、偏光片108以及可切换延迟单元(switchable retardation cell)112，但不限于此。可切换延迟单元112设置在偏光片108上且覆盖第一表面S1以及第二表面S2。举例来说，可切换延迟单元112可包括两个透光电极层(未示出)以及位于两个透光电极层之间的液晶层(未示出)。通过控制两个透光电极层之间的电场，可控制液晶层的倾倒方向，藉此控制可切换延迟单元112的相位延迟量。在一些实施例中，各透光电极层可为图案化电极层，例如透光电极层在第一表面S1以及第二表面S2上方设置有分离的电极。如此，通过分区的电场控制，可切换延迟单元112在对应于第一表面S1以及第二表面S2的区域可具有不同的相位延迟量，藉此使准直光束B1以及准直光束B2具有不同的偏振态。
图15是根据本揭露的其他实施例的自发光显示器40的局部剖面示意图。自发光显示器40与图8的自发光显示器10E类似，两者的主要差异在于自发光显示面板400的封装层1008E’的设计。详细来说，封装层1008E’的封装单元ML’可包覆多个发光单元1000。封装单元ML’可具有微透镜的构形，但不限于此。在一些实施例中，被同一个封装单元ML’所包覆的多个发光单元1000可为不同颜色的发光单元，如红色发光单元、绿色发光单元以及蓝色发光单元，但不限于此。
综上所述，在本揭露的实施例中，通过使自发光显示器从表面发出准直光束，可有效提升光利用率或发光效率，进而达到节能或降热的需求。
以上各实施例仅用以说明本揭露的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本揭露进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本揭露各实施例技术方案的范围。
虽然本揭露的实施例及其优点已揭露如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰，且各实施例间的特征可任意互相混合替换而成其他新实施例。此外，本揭露的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本揭露揭示内容中理解现行或未来所发展出的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本揭露使用。因此，本揭露的保护范围包括上述制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本揭露的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。本揭露的保护范围当视随附的权利要求所界定的为准。

Claims (7)

1.一种光学系统，其特征在于，包括：
自发光显示器，从表面发出准直光束；以及
光学元件，设置在所述准直光束的移动路径上。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学元件为反射镜、透镜或上述的组合。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述准直光束的所述移动路径以及所述表面定义出发散角θ1，所述发散角θ1满足下列关系：
Figure FDA0002789898030000011
W为所述光学元件的有效区域的宽度，d为所述自发光显示器与所述光学元件之间的距离，θ2为所述光学元件的倾斜角。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述自发光显示器包括自发光显示面板以及准直器，所述准直器设置在所述自发光显示面板与所述光学元件之间。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述自发光显示器包括多个发光单元，所述多个发光单元发出所述准直光束。
6.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于，所述发光单元为封装发光二极管。
7.一种抬头显示器，其特征在于，包括：
光学系统，包括：
自发光显示器，从表面发出准直光束；以及
光学元件，设置在所述准直光束的移动路径上。
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