TW202321788A - 顯示裝置 - Google Patents

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辛富建
金在鎭
黃惠垣
李俊永
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南韓商Ｌｇ化學股份有限公司
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Abstract

本揭露提供一種顯示裝置。顯示裝置包括：光源；補償繞射光學元件，反射自光源入射的光；以及離軸反射繞射光學元件，將自補償繞射光學元件反射的光反射至外部，其中補償繞射光學元件將自光源入射的光朝向離軸反射繞射光學元件反射，同時對自光源入射的光的反射角進行調節，以補償自離軸反射繞射光學元件反射的光的反射角失真。

Description

顯示裝置
本揭露主張於2021年10月05日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2021-0131868號的申請日期的權益，所述韓國專利申請案的內容全文併入本案供參考。
本揭露是有關於一種顯示裝置。具體而言，本揭露是有關於一種能夠藉由包括離軸反射繞射光學元件及補償繞射光學元件的配置對色散（chromatic dispersion）及反射角失真（reflection angle distortion）進行補償的顯示裝置。
圖1示出用於顯示增強現實影像的離軸反射繞射光學元件（diffraction optical element，DOE）的實例。圖1（a）是用於闡釋在離軸反射繞射光學元件中出現的色散的圖，且圖1（b）是用於闡釋在離軸反射繞射光學元件中出現的反射角失真現象的圖。
如圖1（a）所示，當自光源（例如，顯示面板）入射的入射光被離軸反射繞射光學元件反射時，其折射率及透射率依據其波長而不同，因此可能出現色散（虛線箭頭、單點劃線箭頭及雙點劃線箭頭）。
另外，如圖1（b）所示，當入射光被離軸反射繞射光學元件反射時，可能出現入射光的角度差（5度的差）與反射光的角度差（3度的差）彼此不同的反射角失真現象。
當將具有寬的波長線寬的顯示面板（例如液晶顯示（liquid crystal display，LCD）面板或有機發光二極體（organic light emitting diode，OLED）面板）用作光源時，由於色散及反射角失真，影像清晰度可能會降低。
為瞭解決色散問題，可考慮使用昂貴的單色光源（例如，雷射束掃描儀（laser beam scanner，LBS））的方法，但是LBS的缺點在於影像觀看區域（視野框（eye box））非常窄。
[技術問題]
本揭露的目的是提供一種能夠解決離軸反射繞射光學元件的反射角失真問題及色散問題的顯示裝置。
然而，本揭露要解決的目的不限於上述問題，且熟習此項技術者將自以下說明清楚地理解除了上述以外的其他問題。 [問題解決方案]
本揭露的一態樣提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括:光源；補償繞射光學元件，反射自光源入射的光；以及離軸反射繞射光學元件，將自補償繞射光學元件反射的光反射至外部，其中自離軸反射繞射光學元件反射的光在與自光源入射的光的行進方向平行的方向上行進。 [有益效果]
根據本揭露實施例的顯示裝置具有對反射角失真及色散進行校正或補償的效果，藉此改善影像清晰度。
另外，由於根據本揭露實施例的顯示裝置補償反射角失真及色散，因此具有寬的波長線寬且常用的並具有寬的方向角的顯示面板（例如，LCD面板或OLED面板）可用作光源，使得可達成寬泛的功能性及寬的視野框。
本揭露的效果不限於上述效果，但是熟習此項技術者將自本說明書及附圖清楚地理解除了上述以外的其他效果。
當一部件「包含」或「包括」一組件時，除非有相反的明確陳述，否則並不意指所述部件排除其他組件，而是意指所述部件可更包括其他組件。
在本說明書通篇中，當一構件被闡述為位於另一構件「上」時，此不僅包括其中所述構件與其他構件接觸的情況，且亦包括其中在兩個構件之間存在另一構件的情況。
在本說明書通篇中，片語「A及/或B」是指「A及B，或者A或B」。
本揭露的顯示裝置200被配置成包括補償繞射光學元件220，且因此顯示裝置200對應於能夠對光反射角失真及光色散進行補償的裝置。
補償繞射光學元件220將自光源210入射的光反射至離軸反射繞射光學元件230，且離軸反射繞射光學元件230將自補償繞射光學元件220反射的光再次反射至外部。
補償繞射光學元件220反射光，使得自離軸反射繞射光學元件230反射的光的行進方向與自光源入射的光的行進方向平行。藉由補償繞射光學元件220的此種功能，可補償光反射角失真及光色散。
在下文中，將更詳細地闡述顯示裝置200的配置。
圖2是用於闡釋本揭露的補償反射角失真的顯示裝置200的實例的圖。如圖2所示，顯示裝置200可被配置成包括光源210、補償繞射光學元件220及離軸反射繞射光學元件230。
光源210可向補償繞射光學元件220照射光。在下文中，自光源210照射（入射）至補償繞射光學元件220的光將被稱為「入射光」。
光源210可被實施為一般使用的具有寬的波長線寬及寬的方向角的顯示面板，例如液晶顯示（LCD）面板或有機發光二極體（OLED）面板。在此種情況下，顯示裝置200可達成寬泛的功能性及寬的視野框。
補償繞射光學元件220可將入射光反射至離軸反射繞射光學元件230的方向上。在下文中，自補償繞射光學元件220入射至離軸反射繞射光學元件230的光將被稱為「第一光」。
離軸反射繞射光學元件230可將自補償繞射光學元件220反射的入射光（即，第一光）反射至外部。在下文中，自離軸反射繞射光學元件230反射並導向外部的光將被稱為「第二光」。第二光行進的方向（即外部）可以是觀察者的瞳孔所在的方向。
補償繞射光學元件220可調節第一光的反射角。補償繞射光學元件220對反射角的調節是為了補償在離軸反射繞射光學元件230中出現的反射角失真。
在圖2的實例中，具有3度的角度差（0度至3度）的入射光藉由補償繞射光學元件220的反射角調節被反射為具有5度的反射角差（60度至65度）的第一光，且然後，藉由離軸反射繞射光學元件230的反射被再次反射為具有3度的反射角差（0度至3度）的第二光。
因此，藉由對補償繞射光學元件220的反射角進行調節，入射光的角度差與第二光的角度差變得相同，進而補償或校正當僅配置有離軸反射繞射光學元件230時出現的反射角失真。
圖3是用於闡釋本揭露的補償色散的顯示裝置200的實例的圖。如圖3所示，顯示裝置200可被配置成包括光源210、補償繞射光學元件220及離軸反射繞射光學元件230。
光源210可向補償繞射光學元件220照射光（入射光）。光源210可被實施為例如LCD面板或OLED面板等顯示面板，且在此種情況下，顯示裝置200可達成寬泛的功能性及寬的視野框。
補償繞射光學元件220可反射入射光，以使第一光入射至離軸反射繞射光學元件230的方向上。離軸反射繞射光學元件230可反射第一光以使第二光行進至外部。第二光行進的方向（即外部）可以是觀察者的瞳孔所在的方向。
補償繞射光學元件220可調節第一光的色散。補償繞射光學元件220對色散的調節是為了補償在離軸反射繞射光學元件230中出現的色散。
在圖3的實例中，藉由補償繞射光學元件220的色散調節，入射光可被反射為包括以不同角度發射的不同波長的光（例如，紅色、綠色及藍色）的第一光。此後，第一光可藉由在離軸反射繞射光學元件230處的反射（顏色色散）而被反射為包括以相同角度（平行）發射的不同波長的光的第二光。
因此，藉由補償繞射光學元件220的色散調節，第二光平行傳播，且經色散補償的光入射至觀察者的瞳孔，進而補償或校正當僅配置有離軸反射繞射光學元件230時出現的色散。
在上文中，分別闡述了顯示裝置200補償光的色散的實施例及顯示裝置200補償光的反射角失真的實施例，然而，顯示裝置200可被配置為同時實施該兩個實施例。亦即，顯示裝置200可被配置成包括補償繞射光學元件220，藉此補償光的反射角失真以及補償光的色散。
圖4是用於闡釋比較實驗的實例的圖，比較實驗是關於顯示裝置200對影像清晰度的改善的效果。
圖4（a）及圖4（b）示出由不包括補償繞射光學元件（僅包括離軸反射繞射光學元件）的傳統顯示裝置提供的影像的清晰度，而圖4（c）及圖4（d）示出由包括補償繞射光學元件的本揭露的顯示裝置200提供的影像的清晰度。
參照圖4（a）及圖4（b），傳統的顯示裝置並不補償由離軸反射繞射光學元件產生的反射角失真及光的色散，因此可看出影像的清晰度相對低。
參照圖4（c）及圖4（d），本揭露的顯示裝置200補償由離軸反射繞射光學元件產生的反射角失真及光的色散中的至少一者，因此可看出影像的清晰度變得相對高。
在上文中，已經參照各種實施例詳細闡述了本揭露。然而，根據本揭露的實施例可被修改為其他各種形式。亦即，提供本說明書的實施例是為了向本揭露所屬領域的普通技術人員更完整地闡釋本揭露。
本揭露不限於此處所闡述的實施例，且本揭露所屬領域的技術人員可在本揭露的技術思想及以下提供的申請專利範圍的等同範圍內進行各種潤飾。
200:顯示裝置 210:光源 220:補償繞射光學元件 230:離軸反射繞射光學元件
圖1是用於闡釋在離軸反射繞射光學元件中出現的色散及反射角失真的圖。 圖2是用於闡釋本揭露的補償反射角失真的顯示裝置的實例的圖。 圖3是用於闡釋本揭露的補償色散的顯示裝置的實例的圖。 圖4是用於闡釋比較實驗的實例的圖，所述比較實驗是關於本揭露的顯示裝置對影像清晰度的改善的效果。
200:顯示裝置
210:光源
220:補償繞射光學元件
230:離軸反射繞射光學元件

Claims (5)

  1. 一種顯示裝置，包括： 光源； 補償繞射光學元件，反射自所述光源入射的光；以及 離軸反射繞射光學元件，將自所述補償繞射光學元件反射的光反射至外部， 其中自所述離軸反射繞射光學元件反射的所述光在與自所述光源入射的所述光的行進方向平行的方向上行進。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中所述光源是液晶顯示（LCD）面板或有機發光二極體（OLED）面板。
  3. 如請求項1所述的顯示裝置，其中自所述離軸反射繞射光學元件反射的所述光與自所述光源入射的所述光的所述行進方向處於相同方向。
  4. 如請求項1所述的顯示裝置，其中入射至所述離軸反射繞射光學元件的所述光的角度差與自所述離軸反射繞射光學元件反射的所述光的角度差不同，且 其中所述補償繞射光學元件進行補償，使得自所述離軸反射繞射光學元件反射的所述光的所述角度差等於入射至所述補償繞射光學元件的所述光的角度差。
  5. 如請求項1所述的顯示裝置，其中自所述離軸反射繞射光學元件反射的所述光的角度依據入射至所述離軸反射繞射光學元件的所述光的波長而不同，且 其中所述補償繞射光學元件進行補償，使得自所述離軸反射繞射光學元件反射的所述光的所述角度等於入射至所述補償繞射光學元件的所述光的角度。
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