TW202338437A - 擴增實境電子裝置 - Google Patents
擴增實境電子裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202338437A TW202338437A TW111146522A TW111146522A TW202338437A TW 202338437 A TW202338437 A TW 202338437A TW 111146522 A TW111146522 A TW 111146522A TW 111146522 A TW111146522 A TW 111146522A TW 202338437 A TW202338437 A TW 202338437A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- wave plate
- substrate
- quarter
- light
- axis direction
- Prior art date
Links
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 title claims abstract description 57
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 125
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 30
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 57
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 18
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 15
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 8
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 4
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- OFIYHXOOOISSDN-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegallium Chemical compound [Te]=[Ga] OFIYHXOOOISSDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
本揭露提供一種擴增實境電子裝置,其包括調光元件。調光元件包括面板與第一四分之一波片,面板包括第一基板、第二基板以及介質層,介質層設置在第一基板與第二基板之間,第一四分之一波片設置在面板的第一側。
Description
本揭露涉及一種電子裝置,特別是涉及一種具有高顯示品質的電子裝置。
隨著電子裝置的演進與發展,電子裝置在現今社會中已成為不可或缺的物品,其中擴增實境(augmented reality)電子裝置可使得其螢幕上所顯示的畫面能夠與現實世界結合及/或互動。然而,擴增實境電子裝置中的內部的反射光及/或擴增實境電子裝置中部分元件可能會對顯示畫面造成不良影響(如,畫面產生鬼影、畫面對比度降低等)。因此,業界致力於改善上述問題,以使擴增實境電子裝置具有高品質的顯示畫面。
在一實施例中,本揭露提供一種擴增實境電子裝置,其包括調光元件。調光元件包括面板與第一四分之一波片,面板包括第一基板、第二基板以及介質層,介質層設置在第一基板與第二基板之間,第一四分之一波片設置在面板的第一側。
在另一實施例中,本揭露提供一種擴增實境電子裝置,其包括調光元件。調光元件包括第一基板、第二基板、介質層、第一四分之一波片與第二四分之一波片,第二基板與第一基板相對設置,介質層設置在第一基板與第二基板之間,第一四分之一波片設置在第一基板的第一側,第二四分之一波片設置在第一基板的第二側,第二側相對於第一側,其中第二四分之一波片設置在第一基板與介質層之間。
透過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露,須注意的是,為了使讀者能容易瞭解及附圖的簡潔,本揭露中的多張附圖只繪出顯示裝置的一部分,且附圖中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外,圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意,並非用來限制本揭露的範圍。
本揭露通篇說明書與所附的請求項中會使用某些詞彙來指稱特定元件。本領域技術人員應理解,電子設備製造商可能會以不同的名稱來指稱相同的元件。本文並不意在區分那些功能相同但名稱不同的元件。在下文說明書與請求項中,「包括」、「含有」、「具有」等詞為開放式詞語,因此其應被解釋為「含有但不限定為…」之意。因此,當本揭露的描述中使用術語「包括」、「含有」及/或「具有」時,其指定了相應的特徵、區域、步驟、操作及/或構件的存在,但不排除一個或多個相應的特徵、區域、步驟、操作及/或構件的存在。
本文中所提到的方向用語,例如:「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等,僅是參考附圖的方向。因此,使用的方向用語是用來說明,而並非用來限制本揭露。在附圖中,各附圖繪示的是特定實施例中所使用的方法、結構及/或材料的通常性特徵。然而,這些附圖不應被解釋為界定或限制由這些實施例所涵蓋的範圍或性質。舉例來說,為了清楚起見,各膜層、區域及/或結構的相對尺寸、厚度及位置可能縮小或放大。
當相應的構件(例如膜層或區域)被稱為「在另一個構件上」時,它可以直接在另一個構件上,或者兩者之間可存在有其他構件。另一方面,當構件被稱為「直接在另一個構件上」時,則兩者之間不存在任何構件。另外,當一構件被稱為「在另一個構件上」時,兩者在鉛直方向上有上下關係,而此構件可在另一個構件的上方或下方,而此上下關係取決於裝置的取向(orientation)。
應當理解到,當構件或膜層被稱為「連接至」另一個構件或膜層時,它可以直接連接到此另一構件或膜層,或者兩者之間存在有插入的構件或膜層。當構件被稱為「直接連接至」另一個構件或膜層時,兩者之間不存在有插入的構件或膜層。另外,當構件被稱為「耦接於另一個構件(或其變體)」時,它可以直接地連接到此另一構件,透過一或多個構件間接地連接(例如電性接)到此另一構件。
應當理解到,在說明書與請求項中,術語「水平方向」表示爲平行於水平面的方向,術語“水平面”表示爲平行於附圖中方向X與方向Y的表面,術語「鉛直方向」係表示為平行於附圖中方向Z的方向,且方向X、方向Y與方向Z彼此垂直。在說明書與請求項中,術語「俯視上」係表示沿著鉛直方向的觀看結果。在說明書與請求項中,術語「剖面」係表示結構沿著鉛直方向切開並由水平方向觀看的觀看結果。
應當理解到,在說明書與請求項中,術語「重疊」係表示兩構件在方向Z上的重疊,且在未指明的情況下,術語「重疊」包括部分重疊或完全重疊。
術語「近似」或「相同」一般解釋為在所給定的值的正負20%範圍以內,或解釋為在所給定的值的正負10%、正負5%、正負3%、正負2%、正負1%或正負0.5%的範圍以內。
說明書與請求項中所使用的序數例如「第一」、「第二」等之用詞用以修飾元件,其本身並不意含及代表該(或該些)元件有任何之前的序數,也不代表某一元件與另一元件的順序、或是製造方法上的順序,該些序數的使用僅用來使具有某命名的元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚區分。請求項與說明書中可不使用相同用詞,據此,說明書中的第一構件在請求項中可能為第二構件。
須知悉的是,以下所舉實施例可以在不脫離本揭露的精神下,可將數個不同實施例中的特徵進行替換、重組、混合以完成其他實施例。各實施例間特徵只要不違背發明精神或相衝突,均可任意混合搭配使用。
在本揭露中,擴增實境電子裝置可包括任何所需的電子裝置,其中電子裝置可包括顯示裝置、背光裝置、天線裝置、感測裝置及/或拼接裝置,但不以此為限。擴增實境電子裝置及/或擴增實境電子裝置中的電子裝置可具有可彎折性及/或可撓性。顯示裝置可依據需求而為非自發光型顯示器或自發光型顯示器,並可依據需求而為彩色顯示器或單色顯示器。天線裝置可為液晶型態的天線裝置或非液晶型態的天線裝置,感測裝置可為感測電容、光線、熱能或超聲波的感測裝置,拼接裝置可為顯示器拼接裝置或天線拼接裝置,但不以此為限。需注意的是,電子裝置可為前述之任意排列組合,但不以此為限。擴增實境電子裝置中的電子元件可包括被動元件與主動元件,例如電容、電阻、電感、二極體、電晶體等。二極體可包括發光二極體(light emitting diode, LED)或光電二極體(photodiode)。發光二極體可例如包括有機發光二極體(organic light emitting diode,OLED)、次毫米發光二極體(mini LED)、微發光二極體(micro LED)或量子點發光二極體(quantum dot LED),但不以此為限。電晶體可例如包括頂閘型(top gate)薄膜電晶體、底閘型(bottom gate)薄膜電晶體或雙閘(dual gate)薄膜電晶體,但不以此為限。擴增實境電子裝置也可依據需求而包括螢光(fluorescence)材料、磷光(phosphor)材料、量子點(quantum dot, QD)材料或其它合適之材料,但不以此為限。擴增實境電子裝置可具有驅動系統、控制系統、光源系統、…等周邊系統以支援擴增實境電子裝置中的電子裝置(如,顯示裝置、背光裝置、天線裝置、感測裝置或拼接裝置)。擴增實境電子裝置的形狀及/或擴增實境電子裝置中的電子裝置的形狀可為多邊形(如,矩形)、具有曲線邊緣的形狀(如,圓形、橢圓形)或其他適合的形狀,但不以此為限。
請參考圖1,圖1為本揭露一實施例的擴增實境電子裝置的結構示意圖,其中圖1以眼睛表示為使用者UR。如圖1所示,擴增實境電子裝置ED可包括顯示裝置DPD,其中顯示裝置DPD用以在其顯示區中顯示顯示畫面IMp。在本實施例中,使用者UR可透過擴增實境電子裝置ED同時看到外界畫面(現實世界)以及擴增實境電子裝置ED的顯示裝置DPD所顯示的顯示畫面IMp。舉例而言,使用者UR可透過擴增實境電子裝置ED觀看到顯示畫面IMp與外界畫面疊合後的畫面,但不以此為限。舉例而言,使用者UR可透過擴增實境電子裝置ED觀看到顯示畫面IMp嵌入外界畫面後的畫面,使得外界畫面成為顯示畫面IMp的背景,但不以此為限。
顯示裝置DPD可依據需求而為非自發光型顯示器或自發光型顯示器,且顯示裝置DPD可依據其類型而包括對應的元件與結構。舉例而言,當顯示裝置DPD為非自發光型顯示器時,顯示裝置DPD可包括基板、電路元件層、顯示介質層、背光模組與其他適合的元件,背光模組可具有背光源以提供背光,顯示介質層可包括任何適合的顯示介質(如,液晶分子),電路元件層可用以控制顯示介質層中的顯示介質的狀態以控制各區域光線的強度,但不以此為限。舉例而言,當顯示裝置DPD為自發光型顯示器時,顯示裝置DPD可包括基板、電路元件層與其他適合的元件,電路元件層可包括任何適合的發光元件(如,發光二極體)以及控制發光元件的電子元件,而發光元件可依據訊號而產生對應光強度的光線,但不以此為限。須說明的是,顯示裝置DPD的法線方向或顯示裝置DPD中的基板的法線方向可平行於方向Z。
顯示裝置DPD可依據需求而為彩色顯示器或單色顯示器,且顯示裝置DPD可依據其類型而包括對應的元件與結構。舉例而言,當顯示裝置DPD為彩色顯示器時,顯示裝置DPD中的發光件(如,非自發光型顯示器的背光模組、自發光型顯示器的發光元件)可產生不同顏色的單色光,並通過訊號(灰階訊號)的控制而產生對應的彩色畫面,但不以此為限。舉例而言,當顯示裝置DPD為彩色顯示器時,顯示裝置DPD的發光件(如,非自發光型顯示器的背光模組、自發光型顯示器的發光元件)可產生相同顏色的光線,顯示裝置DPD可包括設置在發光件上的光轉換層,以將發光件所發射的光(如,白光、藍光)轉換或過濾為不同顏色的光,其中光轉換層可包括色阻(color filter)、量子點材料、螢光材料、磷光材料、其他適合的材料或其任意組合,但不以此為限。當顯示裝置DPD為單色顯示器時,顯示裝置DPD的發光件可產生相同顏色的光線,且顯示裝置DPD可選擇性地包括光轉換層,但不以此為限。
顯示裝置DPD的顯示區可包括多個顯示像素,顯示像素可包括至少一個顯示子像素。在一些實施例中,若顯示裝置DPD為彩色顯示器,一個顯示像素舉例可包括多個顯示子像素,例如綠色顯示子像素、紅色顯示子像素與藍色顯示子像素,但不限於此,顯示像素所包括的顯示子像素數量與顏色可依據需求而改變。在一些實施例中,若顯示裝置DPD為單色顯示器,一個顯示像素舉例可包括一個顯示子像素,但不限於此。
顯示裝置DPD可具有位於顯示區的至少一外側的周邊區,而用以輔助顯示區的電子元件(如,閘極驅動電路、源極驅動電路、晶片等)可設置在周邊區內,但不以此為限。
如圖1所示,擴增實境電子裝置ED可包括波導(waveguide)WG,用以進行導光。如圖1所示,顯示裝置DPD所產生的顯示光線Ld射入波導WG,而透過波導WG的導光功能,使得使用者UR可同時看到外界畫面(現實世界)以及顯示裝置DPD的顯示畫面IMp。
在本揭露中,波導WG可具有入光部WGa與出光部WGb,顯示裝置DPD所產生的顯示光線Ld可從波導WG的入光部WGa射入波導WG,並可在波導WG的出光部WGb射出波導WG,其中入光部WGa與出光部WGb的位置可依據需求而設計。舉例而言,入光部WGa可對應顯示裝置DPD,出光部WGb可對應使用者UR的觀看處,但不以此為限。舉例而言,在圖1中,入光部WGa與出光部WGb可位於波導WG在方向Z上的相對側,入光部WGa與出光部WGb在方向Z上不重疊,但不以此為限。在本揭露中,顯示光線Ld可在波導WG中(即,波導WG的入光部WGa與出光部WGb之間)進行至少一次反射及/或至少一次折射,其中顯示光線Ld在波導WG中進行的反射次數與折射次數可依據需求設計。舉例而言,在圖1中,顯示光線Ld可在波導WG中進行多次反射與至少一次折射,但不以此為限。
如圖1所示,波導WG可包括任何適合的結構與材料,使得顯示裝置DPD所產生的顯示光線Ld可在波導WG中進行所需的反射及/或折射。舉例而言,波導WG可包括透明的塑膠材料,但不以此為限。在圖1中,波導WG舉例可包括第一導光結構LG1,第一導光結構LG1與出光部WGb分別位於波導WG在方向Z上的相對側。舉例而言,第一導光結構LG1與出光部WGb在方向Z上重疊,但不以此為限。在本實施例中(如圖1所示),第一導光結構LG1用以將顯示光線Ld反射至出光部WGb,以使其射出波導WG,也就是說,顯示光線Ld經過第一導光結構LG1的反射後會朝向波導WG的出光部WGb,進而射出波導WG(即,第一導光結構LG1可造成顯示光線Ld在射出波導WG前的最後一次反射),但不以此為限。舉例而言,第一導光結構LG1可具有微結構並包括適合的材料,以造成所需的光反射效果。舉例而言,微結構可具有凹陷結構及/或凸出結構,但不以此為限。
在圖1中,波導WG舉例可包括第二導光結構LG2,設置在入光部WGa之處,其中第二導光結構LG2用以折射顯示光線Ld,以使顯示光線Ld被導向出光部WGb,但不以此為限。舉例而言,第二導光結構LG2可具有微結構並包括適合的材料,以造成所需的光折射效果。舉例而言,微結構可具有凹陷結構及/或凸出結構,但不以此為限。
在一些實施例中,為了減少顯示光線Ld在波導WG中的損耗(如,光強度的損耗),可對波導WG進行適當的設計,以使顯示光線Ld可在波導WG中進行全反射,其中顯示光線Ld在波導WG中進行的全反射次數可依據需求設計。
可選擇地,在圖1中,擴增實境電子裝置ED可包括顯示光調整件LA,顯示裝置DPD所產生的顯示光線Ld會先經過顯示光調整件LA再經由波導WG的入光部WGa射入波導WG,其中顯示光調整件LA可調整顯示光線Ld,進而提升波導WG對於顯示光線Ld的導光效果。在圖1中,顯示光調整件LA可設置在顯示裝置DPD與波導WG的入光部WGa之間,但不以此為限。舉例而言,顯示光調整件LA可為透鏡(如,凸透鏡),但不以此為限。
在本揭露的擴增實境電子裝置ED中,為了提升使用者UR所看到的畫面(外界畫面與顯示裝置DPD所顯示的顯示畫面IMp所結合而成的畫面)的品質,擴增實境電子裝置ED可包括調光元件AC,用以調整射入擴增實境電子裝置ED的外界光線Lo(外界光線Lo相關於外界畫面),以提升外界畫面與顯示裝置DPD所顯示的顯示畫面IMp的結合效果。舉例而言,調光元件AC可用以降低外界光線Lo的光強度,以提升外界畫面與顯示裝置DPD所顯示的顯示畫面IMp的結合效果(如,使用者UR可看到較清晰的顯示畫面IMp),但不以此為限。如圖1所示,外界光線Lo可從調光元件AC射入擴增實境電子裝置ED中。舉例而言,外界光線Lo可依序通過調光元件AC與波導WG而到達使用者UR的眼睛,使得使用者UR可同時看到外界畫面與顯示裝置DPD所顯示的顯示畫面IMp,但不以此為限。舉例而言,調光元件AC可透過電訊號而調整其光穿透率,進而對外界畫面進行調整,但不以此為限。舉例而言,在圖1中,外界光線Lo可穿過波導WG的第一導光結構LG1,但不以此為限。
以下將說明調光元件的內部結構,但本揭露的調光元件不以下文為限。
請參考圖2與圖3,圖2為本揭露第一實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的剖面示意圖,圖3為本揭露第一實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的膜層的特徵軸方向示意圖。如圖2與圖3所示,本實施例的調光元件100可包括面板110,用以調整調光元件100的光穿透率。在一些實施例中,調光元件100可具有多個調光像素,作為光穿透率調整的最小單元,因此,調光元件100可依據需求調整各調光像素(即,各區域)的光穿透率,進而調整使用者UR所看到的外界畫面。
如圖2與圖3所示,面板110可包括第一基板112與第二基板116,彼此相對設置,其中第一基板112可包括第一板體112B,第二基板116可包括第二板體116B。第一基板112與第二基板116可各自爲硬質基板或可撓式基板,而第一板體112B與第二板體116B的材料可分別依據第一基板112與第二基板116的類型而對應包含例如玻璃(glass)、石英(quartz)、陶瓷(ceramic)、藍寶石(sapphire)、聚醯亞胺(polyimide, PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)、其他適合的材料或其組合。須說明的是,第一板體112B的法線方向與第二板體116B的法線方向都平行於方向Z。須說明的是,第一基板112在圖2僅繪示第一板體112B,第二基板116在圖2僅繪示第二板體116B,以使圖2簡單且清楚。在另一些實施例中,第一基板112及第二基板116還可以包含分別設置於第一板體112B及第二板體116B上的膜層,但本揭露並不以此為限。
如圖2與圖3所示,面板110可包括介質層114,設置在第一基板112與第二基板116之間。在本揭露中,介質層114可包括任何適合的介質材料,且介質層114所包含的介質材料可通過任何適合的方式來調整狀態,以調整調光元件100(或,調光元件100的各調光像素)的光穿透率。在一些實施例中,可透過電場及/或電訊號控制介質層114的介質材料的狀態,以調整調光元件100(或,調光元件100的各調光像素)的光穿透率。
在一些實施例中,介質層114舉例可包括多個液晶分子,但不以此為限。須說明的是,面板110可依據介質層114中的液晶分子的類型、液晶分子的排列及/或液晶分子的驅動方式而成為不同類型的面板。舉例而言,根據介質層114中的液晶分子的類型及/或液晶分子的驅動方式,面板110可為電控雙折射(electrically controlled birefringence, ECB)液晶面板、光學補償雙折射(optically compensated birefringence, OCB)液晶面板、鉛直配向型(vertical alignment, VA)液晶面板、扭轉向列型(twisted nematic, TN)液晶面板、平面轉換型(in plane switching, IPS)液晶面板或其他適合的液晶面板。舉例而言,在圖2與圖3所示的調光元件100的架構中,面板110可為電控雙折射(ECB)液晶面板、光學補償雙折射(OCB)液晶面板或鉛直配向型(VA)液晶面板,但不以此為限。
如圖3所示,介質層114可具有配向方向Da。在一些實施例中,可對介質層114中的液晶分子進行配向,以使介質層114具有配向方向Da。舉例而言,面板110可包括配向層(圖未示),設置在介質層114與第一基板112之間及/或設置在介質層114與第二基板116之間,以使介質層114具有所需的配向方向Da。舉例而言,介質層114的配向方向Da可為不平行於方向X與方向Y的水平方向,但不以此為限。
在本揭露中,用以控制介質層114中的介質材料的狀態的電極可依據需求而設計。舉例而言,用以控制介質層114的多個電極可設置在介質層114的相對側(即,介質層114設置在電極之間),也就是說,包含電極的兩電路層可分別被包括在第一基板112與第二基板116中(如,兩電路層分別設置在介質層114與第一板體112B之間以及設置在介質層114與第二板體116B之間),但不以此為限。舉例而言,用以控制介質層114的多個電極可設置在介質層114的同一側,也就是說,包含電極的電路層可被包括第一基板112或第二基板116中(如,電路層設置在介質層114與第一板體112B之間或設置在介質層114與第二板體116B之間),但不以此為限。須說明的是,各調光像素中可具有至少兩個用以控制介質層114的電極,以使介質層114中對應調光像素的部分的介質材料可根據電極所接收到的電訊號而調整,以對應調整調光像素的光穿透率,但不以此為限。
在本揭露的第一基板112及/或第二基板116中,用以包括電極的電路層可包括至少一導電層、至少一絕緣層、至少一半導體層、任何其他適合的膜層或其組合。導電層的材料舉例可包括金屬、透明導電材料(例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等)、其他適合的導電材料或其組合,絕緣層的材料舉例可包括氧化矽(SiO
x)、氮化矽(SiN
y)、氮氧化矽(SiO
xN
y)、有機絕緣材料(如,感光樹脂)、其他適合的絕緣材料或其組合,半導體層的材料舉例可包括多晶矽(poly-silicon)、非晶矽(amorphous silicon)、金屬氧化物(metal-oxide semiconductor, IGZO)半導體、其他適合的半導體材料或其組合,但不限於此。
如圖1與圖2所示,面板110可具有在方向Z上彼此相對的第一側110a與第二側110b,其中第一側110a面向使用者UR(即,波導WG位於面板110的第一側110a),第二側110b面向外界,使得外界光線Lo從面板110的第二側110b射入而從面板110的第一側110a射出(即,圖1所示的外界光線Lo在圖2中由下而上行進),使得使用者UR可從面板110的第一側110a觀看到外界畫面。在圖2中,第一基板112相對於第二基板116而更靠近面板110的第一側110a,第二基板116相對於第一基板112而更靠近面板110的第二側110b。在另一些實施例中,本揭露的第一側110a也可以面向外界,第二側面向使用者UR,本揭露並不以此為限。
在本揭露中,面板110的第一側110a具有第一反射率,面板110的第二側110b具有第二反射率。在一些實施例中,面板110的第一側110a的第一反射率可由第一基板112的反射率所決定,面板110的第二側110b的第二反射率可由第二基板116的反射率所決定,但不以此為限。在一些實施例中,面板110的第一側110a的第一反射率可由第一基板112中的結構(如,第一板體112B、第一基板112中的電路層及/或其他結構)的折射率與反射率所影響,面板110的第二側110b的第二反射率可由第二基板116中的結構(如,第二板體116B、第二基板116中的電路層及/或其他結構)的折射率與反射率所影響,但不以此為限。在一些實施例中,面板110的第一側110a的第一反射率可大於面板110的第二側110b的第二反射率(如,第一基板112的反射率可大於第二基板116的反射率)。舉例而言,面板110的第一基板112(如,第一基板112的電路層)可包括多條金屬線(如,資料線、掃描線、面板110的金屬周邊走線),使得第一反射率可大於的第二反射率,但不以此為限。
在本揭露中,調光元件100可包括多個光學膜層,設置在適合的位置,且光學膜層中的特徵軸(如,偏光片的穿透軸、波片的快軸與慢軸)的方向可依據需求設計。須說明的是,在本文中,各光學膜層的特徵軸方向可與同一個水平方向之間形成一特徵夾角,並以此些特徵夾角來理解各光學膜層的特徵軸之間的關係,其中此水平方向舉例可為方向X。
在圖2與圖3中,調光元件100中的光學膜層可包括第一偏光片122、第二偏光片124、第一四分之一波片132與相位補償膜134,其中第一偏光片122與第一四分之一波片132設置在面板110的第一側110a,第二偏光片124與相位補償膜134設置在面板110的第二側110b。在圖2與圖3中,第一基板112設置在第一四分之一波片132與介質層114之間,第一四分之一波片132設置在第一基板112與第一偏光片122之間,第二基板116設置在相位補償膜134與介質層114之間,且相位補償膜134設置在第二基板116與第二偏光片124之間。在圖2與圖3所示的調光元件100的架構中,相關於外界畫面的外界光線Lo(如圖1)可依序通過第二偏光片124、相位補償膜134、面板110、第一四分之一波片132與第一偏光片122。
如圖3所示,第一偏光片122可具有第一穿透軸方向Dp1,通過第一偏光片122的光線可為平行於第一穿透軸方向Dp1的線偏振光,第二偏光片124可具有第二穿透軸方向Dp2,通過第二偏光片124的光線可為平行於第二穿透軸方向Dp2的線偏振光,而第一穿透軸方向Dp1可垂直於第二穿透軸方向Dp2。在圖3中,第一偏光片122的第一穿透軸方向Dp1與方向X之間的夾角α1可大於或等於0度且小於180度(即,0°≤α1<180°),第二偏光片124的第二穿透軸方向Dp2與方向X之間的夾角α2與夾角α1之間的角度差為90度(即,α2=α1±90°)。
第一四分之一波片132可具有彼此垂直的第一慢軸方向Du1與第一快軸方向(圖未示),當偏振光通過第一四分之一波片132後,第一四分之一波片132的延遲會造成平行於第一快軸方向的偏振光分量與平行於第一慢軸方向Du1的偏振光分量之間存在有四分之一波長(λ/4)的相位差。在圖3中,第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1垂直於介質層114的配向方向Da,但不以此為限。
由於可見光的波長約為380奈米(nm)至800奈米,因此,在一些實施例中,四分之一波片的延遲量可為95奈米至200奈米(即,95 nm≤延遲量≤200 nm),但不以此為限。舉例而言,圖2與圖3所示的第一四分之一波片132的延遲量可為121奈米至159奈米(即,121 nm≤延遲量≤159 nm),但不以此為限。
如圖1至圖3所示,顯示裝置DPD所產生的顯示光線Ld的一部分可能穿過波導WG(如,穿過第一導光結構LG1),並經由調光元件100的面板110的第一基板112反射而產生反射光。在圖2與圖3中,由於第一四分之一波片132與第一偏光片122設置在面板110的第一側110a而使得第一四分之一波片132與第一偏光片122存在於面板110的第一基板112與波導WG之間,因此,可減少此反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響(如,鬼影)。詳細而言,當顯示光線Ld的一部分穿過波導WG後,會先通過第一偏光片122而成為平行於第一穿透軸方向Dp1的線偏振光,線偏振光通過第一四分之一波片132而成為圓偏振光,圓偏振光透過第一基板112反射後會再次通過第一四分之一波片132而成為與第一慢軸方向Du1存在鏡射關係的反射線偏振光,最後,可透過第一偏光片122降低射出調光元件100的反射線偏振光的光強度,進而降低反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響、提升畫面品質以及達到抗反射的效果。在另一些實施例中,面板110的第一側110a可以較靠近外界,因此外界畫面的外界光線Lo(如圖1)可依序通過第一偏光片122、第一四分之一波片132、面板110、相位補償膜134與第二偏光片124,但本揭露並不以此為限。由於相位補償膜134與第二偏光片124存在於面板110的第二基板116與波導WG之間,因此,可減少此反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響,在另一些實施例中相位補償膜134的功能可以與四分之一波片的功能相同或是相似,本揭露並不以此為限。
為了降低反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響,在圖3中,第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1與第一偏光片122的第一穿透軸方向Dp1之間可存在有夾角θ
1,使得第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1與方向X之間的夾角γ1可為夾角α1與夾角θ
1的和(即,γ1=α1+θ
1)。舉例而言,θ
1可為39度至51度(即,39°≤θ
1≤51°),以降低反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響,但不以此為限。
相位補償膜134可具有彼此垂直的第二慢軸方向Du2與第二快軸方向(圖未示),當偏振光通過相位補償膜134後,相位補償膜134的延遲會造成平行於第二快軸方向的偏振光分量與平行於第二慢軸方向Du2的偏振光分量之間存在有適當的相位差。在圖3中,相位補償膜134的第二慢軸方向Du2垂直於第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1,但不以此為限。在圖3中,相位補償膜134的第二慢軸方向Du2與方向X之間的夾角γ2與夾角γ1之間的角度差可為90度(即,γ2=γ1±90°)。在圖3中,相位補償膜134的第二慢軸方向Du2可平行於介質層114的配向方向Da(即,介質層114的配向方向Da與方向X之間的夾角ϕ相同於相位補償膜134的第二慢軸方向Du2與方向X之間的夾角γ2),但不以此為限。
在本揭露中,相位補償膜134的延遲量可依據需求而設計。在一些實施例中,根據可見光的波長,相位補償膜134的延遲量可大於0且小於或等於200奈米(即,0<延遲量≤200 nm),也就是說,相位補償膜134可為四分之一波片或其延遲量小於四分之一波片的波片,但不以此為限。在一些實施例中,相位補償膜134的相位差可小於第一四分之一波片132的相位差。
舉例而言,當面板110為電控雙折射(ECB)液晶面板或光學補償雙折射(OCB)液晶面板時,介質層114的延遲量可為10奈米至70奈米(即,10 nm≤延遲量≤70 nm),且第一四分之一波片132的延遲量可為121奈米至159奈米,而相位補償膜134的延遲量可為51奈米至149奈米(即,51 nm≤延遲量≤149 nm),但不以此為限。舉例而言,當面板110為鉛直配向型(VA)液晶面板時,介質層114的延遲量可為0奈米至20奈米(即,0 nm≤延遲量≤20 nm),第一四分之一波片132的延遲量可為121奈米至159奈米,而相位補償膜134的延遲量可為101奈米至159奈米(即,101 nm≤延遲量≤159 nm),但不以此為限。
根據相位補償膜134的設計,在調光元件100中處於暗態(如,最低光穿透率)的區域中,相位補償膜134與面板110的介質層114可對經由第二偏光片124偏振後的外界光線Lo造成影響,使得平行於相位補償膜134的第二快軸方向的偏振光分量與平行於相位補償膜134的第二慢軸方向Du2的偏振光分量之間會存在有四分之一波長(λ/4)的相位差。另外,由於相位補償膜134的第二慢軸方向Du2垂直於第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1,因此,在調光元件100中處於暗態的區域中,經由第二偏光片124偏振後的外界光線Lo在通過相位補償膜134與介質層114後,會產生圓偏振光,而此圓偏振光在通過第一四分之一波片132後,則會成為(或近似於)平行於第二偏光片124的第二穿透軸方向Dp2的線偏振光(即,相位補償膜134、介質層114與第一四分之一波片132對於偏振後的外界光線Lo的光學效果彼此抵消),以提升畫面對比度。
另一方面,在調光元件100中處於非暗態的區域中,可透過調整介質層114的厚度(即,間隙(cell gap))及/或透過調整電訊號來控制介質層114中介質材料的狀態以對通過介質層114的光線進行相位調整,以產生高品質的畫面。
本揭露的擴增實境電子裝置與調光元件不以上述實施例為限,下文將繼續揭示其它實施例,然為了簡化說明並突顯各實施例與上述實施例之間的差異,下文中使用相同標號標注相同元件,並不再對重複部分作贅述。
請參考圖4與圖5,圖4為本揭露第二實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的剖面示意圖,圖5為本揭露第二實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的膜層的特徵軸方向示意圖。如圖4與圖5所示,本實施例與第一實施例的差異在於本實施例的調光元件200的光學膜層還包括第一半波片242與第二半波片244,其中第一半波片242設置在面板110的第一側110a,第二半波片244設置在面板110的第二側110b。在圖4與圖5中,第一半波片242設置在第一四分之一波片132與第一偏光片122之間,第二半波片244設置在相位補償膜134與第二偏光片124之間。在圖4與圖5所示的調光元件200的架構中,相關於外界畫面的外界光線Lo(如圖1)可依序通過第二偏光片124、第二半波片244、相位補償膜134、面板110、第一四分之一波片132、第一半波片242與第一偏光片122。在另一些實施例中,面板110的第一側110a可以較靠近外界,因此外界畫面的外界光線Lo(如圖1)可依序通過第一偏光片122、第一半波片242、第一四分之一波片132、面板110、相位補償膜134、第二半波片244與第二偏光片124,但本揭露並不以此為限。
第一半波片242可具有彼此垂直的第三慢軸方向Dh3與第三快軸方向(圖未示),當偏振光通過第一半波片242後,第一半波片242的延遲會造成平行於第三快軸方向的偏振光分量與平行於第三慢軸方向Dh3的偏振光分量之間存在有半波長(λ/2)的相位差。第二半波片244可具有彼此垂直的第四慢軸方向Dh4與第四快軸方向(圖未示),當偏振光通過第二半波片244後,第二半波片244的延遲會平行於第四快軸方向的偏振光分量與平行於第四慢軸方向Dh4的偏振光分量之間存在有半波長(λ/2)的相位差。在本實施例中,第一半波片242的第三慢軸方向Dh3可垂直於第二半波片244的第四慢軸方向Dh4。
顯示裝置DPD所產生的顯示光線Ld的一部分可能穿過波導WG(如,穿過第一導光結構LG1),並經由調光元件200的面板110的第一基板112反射而產生反射光。在圖4與圖5中,由於第一四分之一波片132、第一半波片242與第一偏光片122設置在面板110的第一側110a而使得第一四分之一波片132、第一半波片242與第一偏光片122存在於面板110的第一基板112與波導WG之間,因此,可減少此反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響。詳細而言,當顯示光線Ld的一部分穿過波導WG後,會先通過第一偏光片122而成為平行於第一穿透軸方向Dp1的線偏振光,線偏振光依序通過第一半波片242與第一四分之一波片132而成為圓偏振光,圓偏振光透過第一基板112反射後會依序通過第一四分之一波片132與第一半波片242而成為不平行於第一穿透軸方向Dp1的反射線偏振光,最後,可透過第一偏光片122降低射出調光元件200的反射線偏振光的光強度。另外,在圖4與圖5中,第一半波片242可對各顏色的光線進行相位調整及/或補償,使得各顏色的光線在通過兩次第一四分之一波片132、兩次第一半波片242、兩次第一偏光片122後,更降低射出調光元件200的反射光的光強度,進而降低反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響、提升畫面品質以及達到抗反射的效果。
為了降低反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響,在圖3中,第一半波片242的第三慢軸方向Dh3與第一偏光片122的第一穿透軸方向Dp1之間可存在有夾角θ
2,使得第一半波片242的第三慢軸方向Dh3與方向X之間的夾角β1可為夾角α1與夾角θ
2的和(即,β1=α1+θ
2),第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1與第一偏光片122的第一穿透軸方向Dp1之間可存在有夾角2θ
2+θ
3,使得第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1與方向X之間的夾角γ1可為夾角α1與夾角2θ
2+θ
3的和(即,γ1=α1+2θ
2+θ
3)。舉例而言,θ
2可為5度至29度(即,5°≤θ
2≤29°),θ
3可為42度至49度(即,42°≤θ
3≤49°),以降低反射光對於使用者UR的不良影響,但不以此為限。須說明的是,在圖5中,第二半波片244的第四慢軸方向Dh4與方向X之間的夾角β2與夾角β1之間的角度差為90度(即,β2=β1±90°)。
由於可見光的波長約為380奈米至800奈米,因此,在一些實施例中,四分之一波片所造成的延遲可為95奈米至200奈米(即,95 nm≤延遲量≤200 nm),半波片所造成的延遲可為190奈米至400奈米(即,190 nm≤延遲量≤400 nm),但不以此為限。舉例而言,在圖4與圖5中,第一四分之一波片132的延遲量可為129奈米至154奈米(即,129 nm≤延遲量≤154 nm),第一半波片242的延遲量與第二半波片244的延遲量可為249奈米至301奈米(即,249 nm≤延遲量≤301 nm),但不以此為限。舉例而言,第一半波片242的延遲量可相同於第二半波片244的延遲量,但不以此為限。在一些實施例中,根據可見光的波長,相位補償膜134的延遲量可大於0且小於或等於200奈米,也就是說,相位補償膜134可為四分之一波片或其延遲量小於四分之一波片的波片,但不以此為限。
在圖4與圖5所示的調光元件200的架構中,面板110可為電控雙折射(ECB)液晶面板、光學補償雙折射(OCB)液晶面板或鉛直配向型(VA)液晶面板。
舉例而言,當面板110為電控雙折射(ECB)液晶面板或光學補償雙折射(OCB)液晶面板時,介質層114的延遲量可為10奈米至70奈米(即,10 nm≤延遲量≤70 nm),第一四分之一波片132的延遲量可為129奈米至154奈米,而相位補償膜134的延遲量可為59奈米至144奈米(即,59 nm≤延遲量≤144 nm),但不以此為限。舉例而言,當面板110為鉛直配向型(VA)液晶面板110時,介質層114的延遲量可為0奈米至20奈米(即,0 nm≤延遲量≤20 nm),第一四分之一波片132的延遲量可為129奈米至154奈米,而相位補償膜134的延遲量可為109奈米至154奈米(即,109 nm≤延遲量≤154 nm),但不以此為限。
根據相位補償膜134的設計,在調光元件200中處於暗態的區域中,相位補償膜134與面板110的介質層114可對經由第二偏光片124偏振且穿過第二半波片244的外界光線Lo造成影響,使得平行於相位補償膜134的第二快軸方向的偏振光分量與平行於相位補償膜134的第二慢軸方向Du2的偏振光分量之間會存在有四分之一波長(λ/4)的相位差。另外,由於相位補償膜134的第二慢軸方向Du2垂直於第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1,且第二半波片244的第四慢軸方向Dh4垂直於第一半波片242的第三慢軸方向Dh3,因此,在調光元件200中處於暗態的區域中,經由第二偏光片124偏振且穿過第二半波片244的外界光線Lo在通過相位補償膜134與介質層114後,會產生圓偏振光,而此圓偏振光在通過第一四分之一波片132後則會成為(或近似於)線偏振光,而此線偏振光在通過第一半波片242後則會成為(或近似於)平行於第二穿透軸方向Dp2的線偏振光,以使暗態的亮度降低而提升畫面對比度。
另一方面,在調光元件200中處於非暗態的區域中,可透過調整介質層114的厚度(即,間隙(cell gap))及/或透過調整電訊號來控制介質層114中介質材料的狀態以對通過介質層114的光線進行相位調整,以產生高品質的畫面。
請參考圖6,圖6為本揭露第三實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的剖面示意圖,圖7為本揭露第三實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的膜層的特徵軸方向示意圖。如圖6與圖7所示,本實施例與第一實施例的差異在於面板110的類型以及光學膜層的設計。舉例而言,在圖6與圖7所示的調光元件300的架構中,面板110可為扭轉向列型(TN)液晶面板或平面轉換型(IPS)液晶面板,但不以此為限。在一些實施例中,第一基板112的反射率可大於第二基板116的反射率。舉例而言,面板110的第一基板112(如,第一基板112的電路層)可包括多條金屬線(如,資料線、掃描線、面板110的金屬周邊走線),使得第一基板112的反射率可大於第二基板116的反射率,但不以此為限。
在圖6與圖7中,調光元件300中的光學膜層可包括第一偏光片122、第二偏光片124、第一四分之一波片132與第二四分之一波片334,第一偏光片122與第一四分之一波片132設置在第一基板112的第一側112s1,第二偏光片124與第二四分之一波片334設置在第一基板112的第二側112s2,其中第一基板112的第一側112s1與第二側112s2可在方向Z上彼此相對,第一側112s1面向使用者UR(即,波導WG位於第一基板112的第一側112s1),第二側112s2面向外界,使得外界光線Lo從第一基板112的第二側112s2射入而從第一基板112的第一側112s1射出(即,圖1所示的外界光線Lo在圖6中由下而上行進),使得使用者UR可從第一基板112的第一側112s1觀看到外界畫面。在另一些實施例中,本揭露的第一側112s1也可以面向外界,第二側112s2面向使用者UR,本揭露並不以此為限。
在圖6與圖7中,第一基板112設置在第一四分之一波片132與第二四分之一波片334之間,第一四分之一波片132設置在第一基板112與第一偏光片122之間,第二四分之一波片334設置在第一基板112與介質層114之間(即,第二四分之一波片334位於面板110的第一基板112與第二基板116之間),第二基板116設置在介質層114與第二偏光片124之間。在圖6與圖7所示的調光元件300的架構中,相關於外界畫面的外界光線Lo(如圖1)可依序通過第二偏光片124、第二基板116、介質層114、第二四分之一波片334、第一基板112、第一四分之一波片132與第一偏光片122。
本實施例的第一四分之一波片132、第一偏光片122與第二偏光片124的設計(如,特徵軸、特徵軸與方向X之間的夾角、延遲量等)可參考第一實施例的說明,在此不重複贅述。本實施例的第二四分之一波片334可具有彼此垂直的第二慢軸方向Du2’與第二快軸方向(圖未示),當偏振光通過第二四分之一波片334後,第二四分之一波片334的延遲會造成平行於第二快軸方向的偏振光分量與平行於第二慢軸方向Du2’的偏振光分量之間存在有四分之一波長(λ/4)的相位差。在本實施例中,第二四分之一波片334的第二慢軸方向Du2’垂直於第一四分之一波片132的第一慢軸方向Du1,使得第二四分之一波片334的第二慢軸方向Du2’與方向X之間的夾角γ2’與夾角γ1之間的角度差可為90度(即,γ2’=γ1±90°),但不以此為限。另外,在一些實施例中,面板110的介質層114的配向方向Da可不平行或不垂直於光學膜層的特徵軸的方向,但不以此為限。
由於可見光的波長約為380奈米至800奈米,因此,在一些實施例中,第二四分之一波片334的延遲量可為95奈米至200奈米(即,95 nm≤延遲量≤200 nm),但不以此為限。舉例而言,本實施例的第二四分之一波片334的延遲量可為121奈米至159奈米(即,121 nm≤延遲量≤159 nm),但不以此為限。舉例而言,本實施例的第二四分之一波片334的延遲量(相位差)可相同於第一四分之一波片132的延遲量(相位差),但不以此為限。
在圖6與圖7所示實施例中,設置在第一基板112的第一側112s1的第一四分之一波片132與第一偏光片122可降低反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響,而此部分的詳細說明可參考第一實施例,在此不重複贅述。
當面板110為扭轉向列型(TN)液晶面板或平面轉換型(IPS)液晶面板時,若入射至介質層114的外界光線Lo為圓偏振光,則會因為介質層114中液晶分子的排列而對圓偏振光造成不需要的光學影響(如,造成圓偏振光的偏振狀況改變),進而使調光元件300的光穿透率不符預期而產生顯示問題。因此,在圖6與圖7所示的調光元件300的架構中,第二四分之一波片334設置在介質層114與第一基板112之間,使得第二偏光片124與介質層114之間不存在有其他可以改變光線的偏振狀態的膜層,以使線偏振光可直接射入介質層114,進而提升使用者UR所看到的畫面品質。
請參考圖8,圖8為本揭露第四實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的剖面示意圖。本實施例與第三實施例的差異在於本實施例的調光元件400的光學膜層還包括第一半波片242與第二半波片244,其中第一半波片242設置在第一基板112的第一側112s1,第二半波片244設置在第一基板112的第二側112s2。在圖8中,第一半波片242設置在第一四分之一波片132與第一偏光片122之間,第二半波片244設置在第二四分之一波片334與介質層114之間(即,第二四分之一波片334與第二半波片244位於面板110的第一基板112與第二基板116之間)。在圖8所示的調光元件400的架構中,相關於外界畫面的外界光線Lo可依序通過第二偏光片124、第二基板116、介質層114、第二半波片244、第二四分之一波片334、第一基板112、第一四分之一波片132、第一半波片242與第一偏光片122。
本實施例的第一四分之一波片132、第一偏光片122、第二偏光片124、第一半波片242與第二半波片244的設計(如,特徵軸、特徵軸與方向X之間的夾角、延遲量等)可參考第二實施例的說明,在此不重複贅述。第二四分之一波片334的特徵軸以及第二四分之一波片334與第一四分之一波片132的特徵軸之間關係可參考第三實施例的說明,在此不重複贅述。在本實施例中,第二四分之一波片334的延遲量可為129奈米至154奈米(即,129 nm≤延遲量≤154 nm),但不以此為限。舉例而言,本實施例的第二四分之一波片334的延遲量(相位差)可相同於第一四分之一波片132的延遲量(相位差),但不以此為限。
在圖8所示實施例中,設置在第一基板112的第一側112s1的第一四分之一波片132、第一半波片242與第一偏光片122可降低反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響,而此部分的詳細說明可參考第二實施例,在此不重複贅述。
在本實施例中,由於第一半波片242與第二半波片244的存在,可對各顏色的光線進行相位調整及/或補償,使得第一半波片242、第二半波片244、第一四分之一波片132、第二四分之一波片334、第一偏光片122與第二偏光片124所搭配出的光學效果提升,進而提升調光元件400的抗反射效果、降低反射光對於使用者UR所觀看的畫面的不良影響以及提升畫面品質。
下文將說明對調光元件中的結構進行檢測的方式,而此檢測方式適用於上述任何實施例的調光元件(下文的調光元件以第一實施例的調光元件100為例進行說明)。須說明的是,檢測方式不以下文為限,可以任何適合的方式對調光元件中的結構進行檢測。
在本揭露中,可將調光元件100中的光學膜層(如,偏光片、四分之一波片、半波片、相位補償膜134)拆下,並透過適當的設備對拆下的光學膜層進行量測,以量測其特徵軸(如,偏光片的穿透軸、波片的快軸與慢軸、相位補償膜134的快軸與慢軸)的方向與其延遲量。在一些實施例中,可使用相位差檢測設備對拆下的光學膜層進行量測。舉例而言,相位差檢測設備可為AxoScan(由Axometrics公司所製)、PLST40-2R(由輻騰光電公司所製)或其他適合的設備。
在本揭露中,可將調光元件100中的光學膜層(如,偏光片、四分之一波片、半波片、相位補償膜134)拆下,並透過適當的設備對面板110的介質層114的配向方向Da與延遲量進行量測。在一些實施例中,可使用相位差檢測設備對面板110的介質層114進行量測。舉例而言,相位差檢測設備可為AxoScan(由Axometrics公司所製)、RETS(由大塚科技公司所製)或其他適合的設備。在一些實施例中,可使用光學顯微鏡(optical microscope, OM)、掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope, SEM)檢測介質層114的配向方向Da。
在本揭露中,可將調光元件100中的光學膜層(如,偏光片、四分之一波片、半波片、相位補償膜134)拆下,並在介質層114仍在面板110的第一基板112與第二基板116的情況下,透過適當的設備對面板110的第一基板112與第二基板116進行反射率的量測。舉例而言,可透過手持式反射儀(handheld reflectometer)、分光光度計(Spectrophotometer)或其他適合的設備對面板110的第一基板112與第二基板116進行反射率的量測,其中分光光度計可為光譜儀(spectrometer)或可為CM2600d(由柯尼卡美能達(KONICA MINOLTA)公司所製)。
綜上所述,在本揭露的擴增實境電子裝置中,調光元件可具有抗反射的效果及/或提升畫面對比度的效果,進而提升使用者所觀看的畫面品質。
雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上,但應該瞭解的是,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作更動、替代與潤飾。此外,本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟,任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟,只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此,本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外,每一申請專利範圍構成個別的實施例,且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
以上所述僅為本揭露的實施例而已,並不用於限制本揭露,對於本領域的技術人員來說,本揭露可以有各種更改和變化。凡在本揭露的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本揭露的保護範圍之內。
100,200,300,400,AC:調光元件
110:面板
110a,112s1:第一側
110b,112s2:第二側
112:第一基板
112B:第一板體
114:介質層
116:第二基板
116B:第二板體
122:第一偏光片
124:第二偏光片
132:第一四分之一波片
134:相位補償膜
242:第一半波片
244:第二半波片
334:第二四分之一波片
Da:配向方向
Dh3:第三慢軸方向
Dh4:第四慢軸方向
Dp1:第一穿透軸方向
Dp2:第二穿透軸方向
DPD:顯示裝置
Du1:第一慢軸方向
Du2,Du2’:第二慢軸方向
ED:擴增實境電子裝置
IMp:顯示畫面
LA:顯示光調整件
Ld:顯示光線
LG1:第一導光結構
LG2:第二導光結構
Lo:外界光線
UR:使用者
WG:波導
WGa:入光部
WGb:出光部
X,Y,Z:方向
圖1為本揭露一實施例的擴增實境電子裝置的結構示意圖。
圖2為本揭露第一實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的剖面示意圖。
圖3為本揭露第一實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的膜層的特徵軸方向示意圖。
圖4為本揭露第二實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的剖面示意圖。
圖5為本揭露第二實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的膜層的特徵軸方向示意圖。
圖6為本揭露第三實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的剖面示意圖。
圖7為本揭露第三實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的膜層的特徵軸方向示意圖。
圖8為本揭露第四實施例的擴增實境電子裝置的調光元件的剖面示意圖。
100:調光元件
110:面板
112:第一基板
114:介質層
116:第二基板
122:第一偏光片
124:第二偏光片
132:第一四分之一波片
134:相位補償膜
Da:配向方向
Dp1:第一穿透軸方向
Dp2:第二穿透軸方向
Du1:第一慢軸方向
Du2:第二慢軸方向
X,Y,Z:方向
Claims (10)
- 一種擴增實境電子裝置,包括: 一調光元件,包括: 一面板,包括一第一基板、一第二基板以及一介質層,所述介質層設置在所述第一基板與所述第二基板之間;以及 一第一四分之一波片,設置在所述面板的一第一側。
- 如請求項1所述的擴增實境電子裝置,其中所述面板具有與所述第一側相對的一第二側,其中所述第一側具有一第一反射率,所述第二側具有一第二反射率,且所述第一反射率大於所述第二反射率; 其中所述介質層具有一配向方向,所述第一四分之一波片具有一第一慢軸方向,且所述配向方向垂直於所述第一慢軸方向。
- 如請求項2所述的擴增實境電子裝置,其中所述調光元件還包括一相位補償膜,設置在所述面板的所述第二側,所述相位補償膜具有一第二慢軸方向,所述第一四分之一波片的所述第一慢軸方向垂直於所述相位補償膜的所述第二慢軸方向。
- 如請求項3所述的擴增實境電子裝置,其中所述相位補償膜的相位差小於所述第一四分之一波片的相位差。
- 如請求項4所述的擴增實境電子裝置,其中所述第一基板設置在所述介質層與所述第一四分之一波片之間,且所述第一基板包括多條金屬線。
- 如請求項4所述的擴增實境電子裝置,其中所述第二基板設置在所述介質層與所述相位補償膜之間。
- 如請求項1所述的擴增實境電子裝置,其中所述介質層包括多個液晶分子。
- 一種擴增實境電子裝置,包括: 一調光元件,包括: 一第一基板; 一第二基板,與所述第一基板相對設置; 一介質層,設置在所述第一基板與所述第二基板之間; 一第一四分之一波片,設置在所述第一基板的一第一側;以及 一第二四分之一波片,設置在所述第一基板的一第二側,所述第二側相對於所述第一側,其中所述第二四分之一波片設置在所述第一基板與所述介質層之間。
- 如請求項8所述的擴增實境電子裝置,其中所述第一基板包括多條金屬線。
- 如請求項9所述的擴增實境電子裝置,其中所述第一四分之一波片具有一第一慢軸方向,所述第二四分之一波片具有一第二慢軸方向,所述第一四分之一波片的所述第一慢軸方向垂直於所述第二四分之一波片的所述第二慢軸方向。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202263320700P | 2022-03-17 | 2022-03-17 | |
US63/320,700 | 2022-03-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202338437A true TW202338437A (zh) | 2023-10-01 |
Family
ID=88012199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111146522A TW202338437A (zh) | 2022-03-17 | 2022-12-05 | 擴增實境電子裝置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116774433A (zh) |
TW (1) | TW202338437A (zh) |
-
2022
- 2022-12-05 TW TW111146522A patent/TW202338437A/zh unknown
- 2022-12-05 CN CN202211547178.9A patent/CN116774433A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116774433A (zh) | 2023-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018076961A1 (zh) | 显示面板及显示装置 | |
CN107918233B (zh) | 一种显示装置 | |
US8456593B2 (en) | Transparent display device | |
CN108931864B (zh) | 显示装置 | |
WO2015093077A1 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置用液晶表示装置及びヘッドアップディスプレイ装置 | |
US20100123854A1 (en) | Optical sheet, illuminating device and liquid crystal display device | |
KR20040009894A (ko) | 액정 표시 장치 | |
KR20110064669A (ko) | 투명 액정표시소자 | |
KR20140065704A (ko) | 편광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 | |
TWI728338B (zh) | 顯示面板 | |
US10571735B2 (en) | Display device | |
US10120260B2 (en) | Viewing angle controlling light source device and display apparatus | |
WO2017148048A1 (zh) | 液晶面板、显示装置以及显示方法 | |
TW200410016A (en) | Liquid crystal display device | |
US9964688B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US8830461B2 (en) | Inspection apparatus for display substrate | |
TW202338437A (zh) | 擴增實境電子裝置 | |
EP4246211A2 (en) | Augmented reality electronic device | |
JP2005221639A (ja) | 液晶装置および投射型表示装置 | |
US9696581B2 (en) | Liquid crystal display device and electronic device | |
US8810753B2 (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
US20190179189A1 (en) | Liquid crystal display | |
US20160161786A1 (en) | Liquid crystal display panel and liquid crystal display including the same | |
CN110119048B (zh) | 显示装置 | |
KR20240082212A (ko) | 디스플레이 모듈 |