TW202411734A - 顯示器整合 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種將顯示子陣列整合至眼鏡鏡片中之方法及設備，其中該顯示子陣列包含一發射陣列及一反射光學組件，該反射光學組件重導向來自該發射陣列之光。此外，一屏蔽亦反射環境光。本發明亦揭示具有整合式顯示子陣列之擴增實境系統。

Description

顯示器整合

本發明係關於全彩擴增實境(augmented reality, AR)顯示器。擴增實境(AR)使用技術以組合模擬環境與真實環境。AR依賴於光學件以建立註解或增強真實環境的模擬環境，使得使用者可體驗該等環境作為一個環境。用於擴增實境之硬體一般包括能夠使用視覺輸出顯示器同步及映射模擬環境至真實環境之即時模擬的電腦。

無

本發明係關於一種將顯示子陣列整合至眼鏡鏡片中之方法，該方法包含具有顯示子陣列及一光學系統、具有含至少一個鏡片之眼鏡、具有包含一發射陣列之該等顯示子陣列、具有在該發射陣列之頂部上遞送光至觀看者眼睛的一光學系統、及具有在該發射陣列與該眼鏡鏡片之間的一屏蔽層。

本發明亦係關於一種將顯示子陣列整合至眼鏡鏡片中之設備，其包含：顯示子陣列及一光學系統、含至少一個鏡片之眼鏡，該等顯示子陣列包含一發射陣列；設置在該發射陣列之頂部上遞送光至觀看者眼睛的一光學系統、及在該發射陣列與該眼鏡鏡片之間的一屏蔽層。

本發明亦係關於一種擴增實境系統，其包含：眼鏡鏡片；一色彩轉換像素陣列，其顯影在該眼鏡鏡片上；一屏蔽層陣列，其防止環境光到達該色彩轉換像素；一光學件陣列，其將由色彩轉換像素所產生之光導向至觀看者眼睛；及一顯示器，其產生高能量光源，及一光學件，以將光導向至該色彩轉換像素陣列。

以下描述描述一種將顯示子陣列整合至眼鏡鏡片中之方法及設備。此外，亦描述一種與該方法及設備相關的擴增實境顯示器系統。

建立全彩AR系統需要高亮度及高解析度顯示器及光學件以將影像覆疊在真實世界中。

在一個實施例中，該顯示器整合至使用者眼睛前方之眼鏡中。該顯示器由一較小個別子陣列的一陣列組成。

在一相關實施例中，該等子陣列可包括驅動底板、發射裝置及光學件。在一個相關實施例中，首先整合底板、發射裝置及光學件裝置，且接著轉移至該眼鏡鏡片中。在一相關實施例中，該眼鏡鏡片中之跡線在該鏡片之邊緣處連接至驅動器。該驅動器提供資料至子陣列，且與該顯示器之視訊或影像來源/處理器或時序控制器通訊。

在一個實施例中，在像素區段後方的一屏蔽允許光僅行進朝向使用者眼睛。

在一相關實施例中，光學件裝置係整合在發射層之頂部上的一鏡片或鏡片陣列。在另一相關實施例中，該光學件裝置係面向該使用者眼睛之一鏡。此處，該像素子陣列將光投射至鏡中，且該鏡將影像重導向至使用者眼睛。

此類結構的挑戰係連接子陣列及驅動器。

在另一相關實施例中，一外接式顯示器提供激發整合至該眼鏡鏡片中之色彩轉換陣列的光。在此實施例中，在該眼鏡鏡片上圖案化一不同的色彩轉換像素陣列。包括產生高能量光子之一像素陣列的一顯示器用以激發該色彩轉換像素陣列。

一屏蔽層防止色彩轉換被環境光激發。該光學系統可係一鏡或鏡片或不同光學件結構之組合。該顯示來源可整合至眼鏡腳(glass handle)或眼鏡框架中。一光學系統可將光自顯示器導向至色彩轉換層。在較小區域中圖案化色彩轉換。顯示器及遞送光學系統可經校準以對準及聚焦顯示光於適當的色彩轉換區段。

在另一相關情況下，顯示器中之一組像素導通且經啟動色彩轉換區域被映射至該等像素。該程序可繼續直到顯示器之像素被映射至色彩轉換區域。基於該色彩轉換映射，在顯示器操作期間，將視訊資料映射至顯示器像素。

在另一相關實施例中，顯示器解析度可小於色彩轉換陣列之解析度。

圖1A展示具有一個或兩個鏡片102之眼鏡。眼鏡可係單鏡片眼鏡。眼鏡可係單眼眼鏡：此等眼鏡具有僅針對一隻眼睛設計的單一鏡片。其等一般用於矯正單眼視力，而使另一眼睛保持通視。眼鏡可係單視眼鏡：此等眼鏡的度數係針對有老花眼之個體，其係聚焦於近處物體的能力隨著年齡增加而下降的病況。一個鏡片經設計用於遠距視力，而其他鏡片意欲用於近距視力。

眼鏡可係雙鏡片眼鏡：眼鏡可係雙焦眼鏡：雙焦在單一鏡片中具有兩個相異的光學度數。鏡片之上部部分矯正遠距視力，而下部部分有助於近距視力。這些鏡片的度數通常係用於有老花眼之個體。眼鏡可係三焦眼鏡：三焦在單一鏡片中具有三個相異的光學度數。區段一般經配置有在頂部的遠距視力、在中間的中距視力、及在底部之近距視力。三焦亦用以解決老花眼。眼鏡可係漸進/無線雙焦眼鏡：漸進式鏡片提供光學度數之平滑轉變，而不具有在雙焦點或三焦距中發現之可見分度線。漸進式鏡片提供從頂部至底部之處方度數逐漸變化，允許在多個距離的清晰視力。眼鏡可係特殊眼鏡，諸如防護眼鏡(safety glasses)：這些眼鏡特徵在於耐衝擊鏡片且經設計以在各種活動（諸如運動、營建工事或實驗室實驗）期間保護眼睛。眼鏡可係太陽眼鏡。太陽眼鏡經設計以保護眼睛免於有害紫外(UV)射線及強烈光。太陽鏡有各種款式和鏡片染色，可提供不同程度的保護及視覺舒適度。眼鏡可係電腦眼鏡：此等眼鏡具體設計以降低由長時間使用電腦或數位裝置所造成的眼睛疲勞及不適。電腦眼鏡通常特徵在於含抗反射塗層以最小化眩光的鏡片。

顯示子陣列104的陣列整合至鏡片102中。子陣列104包含光學系統及發射陣列。發射陣列可係有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode, OLED)顯示器。OLED顯示器由在施加電流時發射光的有機化合物之薄膜所組成。此等顯示器提供高對比率、寬視角及鮮豔顏色。OLED技術通常用於智慧型手機、電視、及穿戴裝置。發射陣列可係主動型矩陣有機發光二極體(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, AMOLED)顯示器。AMOLED顯示器係使用薄膜電晶體(thin-film transistor, TFT)陣列以控制流動通過各像素之電流的一種類型OLED顯示器。此允許更快的像素回應時間及改善影像品質。在智慧型手機及高端電視中廣泛使用AMOLED顯示器。發射陣列可係微型LED (MicroLED)顯示器。MicroLED顯示器利用微觀發光二極體(LED)陣列以建立影像。MicroLED顯示器中之每一像素由微小個別LED製成。MicroLED技術提供高亮度、寬色域、及極佳對比率。其具有提供卓越影像品質的潛力且正在探索用於各種應用，包括大尺寸顯示器及虛擬實境頭組。發射陣列可係量子點顯示器。量子點顯示器使用稱為量子點之半導體奈米晶體以增強LCD（液晶顯示器(liquid crystal display)）面板之顏色效能。量子點被光源激發時發射特定顏色的光。與傳統LCD顯示器相比較，量子點顯示器當與LED背光組合時可達成較寬的色域，且改善色彩準確度。發射陣列可係電致發光顯示器。電致發光顯示器使用當施加電流時發射光的薄磷光材料。電致發光顯示器可係可撓性，允許建立彎曲型或可捲的顯示器。電致發光顯示器通常在諸如智慧型手錶、汽車顯示器及小型手持型裝置之應用中發現。發射陣列可係雷射誘發型顯示器(Laser-Induced Display)。雷射誘發型顯示器利用雷射以激發特定材料，接著該等特定材料發射光。此技術仍在早期開發階段且具有提供高亮度、能量效率及色彩再現之潛力。

圖1B展示整合至鏡片102中之子陣列104的特寫視圖。子陣列104可包含發射陣列106。光學系統108可存在於發射陣列106之頂部上，以將光遞送至觀看者眼睛120。光學系統108可由鏡片或不同光學組件之組合製成。光學系統可併入各種鏡片或不同光學組件之組合，以達成特定功能。下述鏡片及通常用於光學系統中之光學組件的一些實例。例如，鏡片可係凸透鏡：凸透鏡鏡片在中間向外突起且在中心處比邊緣更厚。凸透鏡鏡片將入射光線會聚成焦點，導致放大及聚焦。凸透鏡鏡片廣泛使用在諸如相機、望遠鏡、放大鏡及眼鏡之應用中。在另一實例中，鏡片係凹透鏡：凹透鏡在中心處更薄且在邊緣向內彎曲。其將入射光線發散並擴散。凹透鏡通常用於矯正近視（短視）且亦利用在光學系統（像是顯微鏡目鏡及相機）中。在另一實例中，鏡片可為消色差透鏡(Achromatic Lens)：一種消色差透鏡由具有不同類型之眼鏡之多個鏡片元件構成，以最小化色像差。色像差造成色邊紋及影像失真。消色差鏡片用於相機、望遠鏡、顯微鏡及顏色校正係重要的其他系統。在另一實例中，鏡片可為非球面透鏡(Aspheric Lens)：非球面透鏡具有非球形表面，其與傳統球形鏡片相比較，允許更好地校正球面像差及其他像差。在像是高品質相機鏡片、投射器及雷射準直系統之應用中利用非球面透鏡。在另一實例中，鏡片可係。在另一實例中，鏡片可為圓柱形透鏡(Cylindrical Lens)。圓柱形透鏡沿著一個軸具有不同的曲率，導致不同平面中的不同焦距。圓柱形透鏡用於在特定方向上聚焦或發散光、矯正散光或產生變形作用。圓柱形鏡片可在雷射光學件、條碼掃描器及眼用鏡片中找到應用。在另一實例中，鏡片可包含稜鏡：稜鏡係具有平坦拋光表面之透明光學元件，其可折射、反射及分散光。在光學系統中使用稜鏡用於光重導向、光束操控、散光及影像旋轉。稜鏡通常在雙筒望遠鏡、相機、光譜儀及光學儀器中發現。在另一實例中，鏡片可係分光器：分光器係將光束分成二或更多個分開之光束的光學裝置。分光器可透射光之一部分、同時反射另一部分光。分光器在像是相機、干涉儀、光學顯微鏡及雷射系統中是必要的。在另一實例中，鏡片可係偏振濾光器。偏振濾光器係選擇性地透射在特定方向振動之光波的光學組件。偏振濾光器用於控制或消除偏振光、減少眩光或增強對比。偏振濾光器通常用於攝影、LCD顯示器及光學儀器。

在發射層106與眼鏡鏡片102之間可存在屏蔽層110。

圖1C展示其中子陣列104包括發射層106及反射光學系統108之另一相關實施例。反射材料可係例如鋁：鋁係廣泛使用的反射材料，此係由於其跨越可見光譜之高反射率。通常在眼鏡或其他基材上施加鋁作為薄金屬塗層以建立反射表面。反射材料亦可係銀：銀具有極佳反射率，尤其在電磁頻譜之可見光及紅外光區中。銀通常用在用於光學應用之高品質反射塗層中。反射材料亦可係金。金的高反射率為已知的，尤其在紅外光範圍內。金用於諸如紅外光光學件、熱成像及光譜之應用的特殊反射塗層中。反射材料亦可係增強型鋁：增強型鋁塗層由多層介電材料及鋁組成。與簡單的鋁塗層相比，此塗層設計改善了較寬波長範圍的反射率。反射材料亦可係介電質反射鏡：介電質反射鏡係由交替的高及低折射率材料構成之多層塗層。其經設計以反射特定波長，同時透射其他波長，允許精確控制反射光光譜。反射材料亦可係增強型銀。增強型銀塗層是多層塗層，其藉由保護塗層以防氧化及增強其耐久性而改善銀反射率。增強型銀塗層在廣譜範圍內提供高反射率。反射材料亦可係增強型金，增強型金塗層使用介電層以增強金之反射率且延伸其光譜效能。此等塗層使用在需要紅外光範圍中之高反射率的特殊應用中。反射材料亦可係鋁-氟化鎂(Al/MgF2)：Al/MgF2塗層組合鋁與一層氟化鎂(MgF2)。此組合增強鋁塗層之耐久性及反射率，同時亦降低其對氧化的敏感性。反射材料亦可係受保護銀：受保護銀塗層具有在銀層之頂部上的介電層，其提供增加的耐久性及防失澤保護。受保護銀塗層在廣泛波長範圍內提供高反射率，使其適合用於各種應用。反射材料亦可係銠：銠偶爾用作反射材料，尤其在需要高反射率及耐久性的特殊光學件中。銠在可見光及紅外光區域中具有良好反射率。

反射光學系統108將來自發射層（面向光學件108）的光重導向至使用者眼睛120。此處，反射光學系統108亦可屏蔽光以防從使用者眼睛離開至與使用者眼睛120相對的鏡片102之另一側。

在與圖1（A、B、C）相關之一實施例中，子陣列被製造且接著層壓至眼鏡鏡片102。在子陣列104的頂部上可存在另一層或鏡片。子陣列與眼鏡鏡片之間的整合亦可藉由微製造技術實現：微製造技術（諸如微影、蝕刻及沉積）可用於直接在眼鏡鏡片表面上製造子陣列。此涉及圖案化及蝕刻薄膜材料（諸如金屬或半導體）至鏡片中，以產生所欲子陣列結構。子陣列與眼鏡鏡片之間的整合亦可藉由薄膜沉積及接合來實現。可使用薄膜沉積技術（諸如濺鍍或蒸鍍）在基材上分開地製造子陣列。一旦子陣列完成，則可使用黏著劑、光學接合技術或甚至直接熔融接合（若使用相容材料）將子陣列接合至眼鏡鏡片之表面。子陣列與眼鏡鏡片之間的整合亦可藉由遮罩及摻雜技術實現。藉由使用遮罩技術（諸如微影），眼鏡鏡片之特定區域可被遮罩且經受摻雜程序。摻雜引入不同的光學性質（諸如折射率變化或吸光特性）以在鏡片內建立子陣列。子陣列與眼鏡鏡片之間的整合亦可藉由雷射剝蝕或微加工來實現：可採用雷射剝蝕或微加工技術以選擇性地移除或修改眼鏡鏡片之區域，從而建立子陣列。高精度雷射系統可用於在鏡片上蝕刻圖案或直接建立表面結構，以達成所欲子陣列組態。子陣列與眼鏡鏡片之間的整合亦可藉由混合式整合來實現。在一些情況下，子陣列可使用交替之材料及技術（諸如半導體或聚合物）分開地製造，且隨後與眼鏡鏡片整合。此涉及使用黏著劑、光學接合技術或機械夾具將預製子陣列組件接合至鏡片。

在與圖1(A, B, C)相關的實施例中，發射層106可係microLED或OLED，或其他類型的發射裝置。其可具有一個或多於一個像素或子像素。光學系統108可係透過電壓施加而可組態。在一個相關情況下，光學系統可為超穎表面(meta surface)或以液晶為基礎之光學件。超穎表面(metasurface)及以液晶為基礎之光學件由於其獨特性質及能力而提供光學系統的令人興奮的可能性。下述可如何使用此等技術之一些額外實例。超穎表面可用作為波前操縱：超穎表面可經設計以操縱光波的相位、振幅、及偏振，實現對傳播方向及聚焦性質的精確控制。此可用於光束操控、像差校正及成形複雜波前。超穎表面可用作為波前偏振控制：超穎表面可選擇性地控制光之偏振狀態，允許偏振敏感應用，諸如偏光計、偏振成像及偏振分光器。超穎表面可用作為全像術：超穎表面可用以建立用於在像是3D顯示器、全像成像及資料儲存應用的平坦、超薄全像元件。超穎表面可用作為濾光器。超穎表面可作用為超音波、可客製化濾光器，基於超穎表面之設計參數而選擇性地透射或反射光。此可用於光譜濾光、顏色增強或波長特定之光操縱。以液晶為基礎之光學件可係電可調諧鏡片。液晶鏡片可經以電子方式控制以改變其焦距，從而允許動態聚焦調整而不需要機械移動。這些鏡片可在自動聚焦系統、可調整光學裝置及適應性光學件中找到應用。以液晶為基礎之光學件可係空間光調變器(Spatial Light Modulators, SLM)。以液晶為基礎之SLM可以高空間解析度調變光之相位或振幅。其係用於諸如全像術、光束成形、光學捕陷及光學資訊處理的應用中。以液晶為基礎之光學件可係可切換光學組件。液晶可用以建立可切換光學組件，諸如偏振開關、光學快門、可變衰減器、及可調諧濾光器。此等組件提供快速反應時間且可受到電或光學控制。以液晶為基礎之光學件可係光學調變器。以液晶為基礎之調變器可調變光之強度、偏振或相位，用於諸如光學通訊、顯示器、及光學信號處理之應用。以液晶為基礎之光學件可係光束操控。以液晶為基礎之裝置可用於藉由控制液晶介質內之折射率輪廓而進行光束操控及光學偏移。此實現諸如光學掃描器、雷射光束操控及光學切換之應用。

屏蔽層110可首先顯影在鏡片上，且發射層可被轉印在屏蔽110之頂部上。在一種情況下，在轉印發射層106之後，整合光學系統。為了在已顯影在鏡片上的屏蔽層之頂部上轉印發射層，一種可能的方法係透過稱為層轉印或層轉印微影的技術。例如，首先顯影屏蔽層。首先使用適當微影技術在鏡片基材上顯影屏蔽層110。此涉及沉積合適材料且將其圖案化以建立所欲屏蔽層結構。接下來，製備發射層。使用沉積技術（諸如熱蒸鍍或有機氣相沉積）將（在OLED之情況下）一般由有機化合物組成的發射層106分開地製備於不同基材上。發射層經設計以在施加電流時發射光。接下來顯影發射層之轉印。在已製備發射層之後，需要將發射層轉印至鏡片基材上之屏蔽層上。可採用層轉印微影技術以達成此。一個常見方法稱為剝離轉印(peel-off transfer)。在此方法中，常常由犧牲材料製成的暫時基材作為發射層之載體。沉積發射層至暫時基材上，且隨後小心地剝離，從而使其轉印至鏡片上之屏蔽層上。發射層黏附至屏蔽層，形成連續層。另一種方法稱為印模轉印微影(stamp transfer lithography)。此處，製備具有發射層之所欲圖案的印模或模具。將印模與暫時基材上的發射層接觸，且接著轉印至鏡片上之屏蔽層上。小心地移除印模，留下根據屏蔽層結構圖案化的發射層。最後，進行整合及進一步處理。一旦發射層已轉印至屏蔽層上，整合式光學系統可經受額外的處理步驟。此可涉及封裝以保護發射層及其他組件、電連接以提供電力至發射層，及任何必要的測試及品質控制程序。

在另一相關情況下，首先將光學件108轉印至發射層，且接著將發射層及光學系統一起轉印至鏡片。在一種情況下，為了形成一反射光學組件，形成一層。此層可在鏡片102之頂部或載體基材上。該層經變形或蝕刻以產生光學件所需的形狀。完成蝕刻，例如濕式蝕刻：濕式蝕刻涉及將層或基材浸入選擇性地與材料反應及移除材料的化學溶液中。不同的蝕刻劑用於特定材料。例如，緩衝氧化物蝕刻劑(Buffered Oxide Etchants, BOE)用於二氧化矽(SiO2)。另一實例係用於某些眼鏡及以矽為基礎之材料的氫氟酸(Hydrofluoric acid, HF)。另一實例係用於有機聚合物之食人魚溶液(Piranha solution)（硫酸及過氧化氫）。另一實例係使用乾式蝕刻。乾式蝕刻係例如反應性離子蝕刻(Reactive Ion Etching, RIE)。RIE使用由反應性氣體之混合物產生之電漿以蝕刻材料。電漿與表面化學反應，且離子撞擊材料，從而移除材料。RIE通常用於半導體材料、金屬及介電質。乾式蝕刻亦可係電漿蝕刻。電漿蝕刻涉及使用高能電漿以蝕刻材料。可取決於材料而採用不同的電漿化學。實例包括用於有機材料的氧電漿用於以矽為基礎之材料的以氟為基礎之電漿。乾式蝕刻亦可係離子束蝕刻(Ion Beam Etching, IBE)。IBE涉及用在真空室中加速之離子來撞擊材料。離子濺離材料，從而產生所欲形狀。IBE提供高精度且適合用於諸如金屬、半導體及介電質之材料。

沉積及圖案化一或多個反射層。形狀可填充有犧牲或透明材料。接著將發射層接合至犧牲層之頂部上的層。犧牲層可被移除。發射層面向該（或該等）反射層。若結構被顯影在載體基材上，則接著結構被轉印至眼鏡鏡片102。

在另一相關實施例中，將發射層轉印至載體基材，且透明膜或犧牲層被形成在發射層之頂部上。接著，犧牲層被圖案化以形成反射光學件之形狀。之後，反射層被形成在犧牲層之頂部上。表面可用聚合物或其他塗層而平坦化。塗層可係透明的。全結構被層壓至眼鏡鏡片。載體基材可被移除。犧牲層可被移除。可存在將發射層連接至鏡片之邊緣的電跡線，以連接至驅動系統，其中透過該等跡線將視訊及電力信號傳遞至發射層。

圖2A展示其中色彩轉換陣列204被整合至眼鏡鏡片202中的實施例。整合至框架206或眼鏡腳212中的投射較高能量光之顯示器208被投射210至鏡片202中。當涉及到整合至眼鏡框架或眼鏡腳中的投射較高能量光之顯示器時，存在幾個可能的實例。例如，顯示器可係擴增實境(Augmented Reality, AR)顯示器：整合至眼鏡框架或眼鏡腳的AR顯示器可投射較高能量光以將數位資訊覆疊在穿戴者視場上。此等顯示器通常利用諸如波導光學件或微顯示器之技術以將虛擬影像或資訊投射至眼鏡之鏡片上。例如，顯示器可係抬頭式顯示器(Heads-Up Display, HUD)。整合至眼鏡框架或眼鏡腳中之HUD投射較高能量光以直接在穿戴者視線中顯示資訊。此技術通常用於汽車應用中，其中必要資訊（諸如車速、導航、或警告）被投射至擋風玻璃上或在眼鏡內小透明螢幕。例如，顯示器可係雷射投影顯示器。整合至眼鏡框架或眼鏡腳中的雷射投影顯示器使用雷射光源以將高能量光投射至表面上，從而產生顯示器。此技術允許具有高亮度及顏色保真度之小型及可攜式顯示器。雷射投影顯示器可用於簡報、娛樂或視覺化目的。例如，顯示器可係虛擬實境(Virtual Reality, VR)顯示器。整合至眼鏡框架或眼鏡腳中的VR顯示器投射較高能量光以建立沉浸式虛擬環境。此等顯示器通常使用高解析度螢幕或與光學元件組合的微顯示器，以提供寬視場及準確追蹤。VR顯示器可用於遊戲、訓練、模擬或其他沉浸式體驗。例如，顯示器可係抬頭式健康監測顯示器。在智慧型眼鏡之上下文中，整合至眼鏡框架或眼鏡腳中的抬頭顯示器健康監測顯示器可投射較高能量光以提供即時健康相關資訊給穿戴者。此可包括生命徵象、健身資料、藥物提醒、或其他個人化健康指標。值得注意的是，用語「較高能量光(higher energy light)」可涵蓋各種技術，諸如基於雷射之顯示器、高強度LED顯示器、或進階投影系統。特定實施方案及技術選擇取決於整合至眼鏡框架或眼鏡腳中的顯示器之所欲功能性及需求。

顯示器208可包括光產生模組及光學件。眼鏡鏡片202可形成為光學系統，以反射光至觀看者眼睛。在另一相關情況下，光學件可在色彩轉換陣列204頂部或下方以將光輸送至觀看者。色彩轉換層可具有產生不同光的不同子像素。使用色彩轉換陣列以將由光源發射之光的顏色轉換成所欲輸出顏色。色彩轉換陣列係例如量子點色彩轉換。量子點(Quantum dots, QD)係奈米晶體，其可取決於其尺寸而發射不同顏色。使用量子點之色彩轉換陣列可併入至光學系統中，以將由一次光源（諸如藍LED）發射之光轉換成廣泛範圍的顏色。此技術通常用於顯示器、照明及背光應用中。色彩轉換陣列可係例如以磷光體為基礎之色彩轉換。磷光體係吸收一個波長之光且發射不同、較長波長之光的材料。在色彩轉換陣列中，磷光體層可被施加在光學組件上方或下方，以將光源發射之光轉換成所欲顏色。在諸如LED照明、固態照明及螢光的應用中使用以磷光體為基礎之色彩轉換陣列。以染料為基礎之色彩轉換可係色彩轉換陣列中所使用之染料，以吸收一種顏色之光，且發射不同顏色之光。藉由併入具有不同吸收及發射性質之染料層，色彩轉換陣列可達成廣泛範圍的顏色。以染料為基礎之色彩轉換陣列可在顯示器技術、照明及色彩混合系統中找到應用。色彩轉換陣列可係例如色彩濾光器陣列(Color Filter Arrays, CFA)。顏色濾光器陣列用於影像感測器、相機、及顯示器中，以選擇性地將入射光濾光成不同顏色。CFA由微尺度濾色器（一般而言紅色、綠色及藍色(RGB)）之陣列組成，其僅允許特定顏色達到感測器或顯示器像素。CFA被廣泛用在數位相機、智慧型手機、及顯示器中，以擷取或重現顏色影像。色彩轉換陣列可係例如量子棒色彩轉換。量子棒係展現可調諧顏色之發射性質的細長奈米晶體。藉由在色彩轉換陣列中併入量子棒層，由光源發射之光可被有效地轉換成所欲顏色。量子棒色彩轉換陣列具有在照明、顯示器及光電裝置方面的潛在應用。此等實例展示用於色彩轉換陣列之不同技術，該等技術各具有其自身的優點及應用。色彩轉換陣列之特定選擇取決於諸如給定光學系統之所欲色域、效率、穩定性及成本考量之因素。

在色彩轉換層下方的屏蔽可防止光在與觀看者眼睛相反的方向上進行。可存在保護色彩轉換204陣列的保護層或鈍化層。在一個相關情況下，顯示器208中之像素子集經接通，且藉由色彩轉換建立之影像被擷取且映射至顯示器208之像素。程序可繼續，直到顯示器208中之大多數像素或色彩轉換層中之大多數像素被映射。在一相關情況下，顯示器具有比色彩轉換陣列更高的解析度。此處，顯示器208中的額外之剩餘像素可保持關閉狀態。在另一相關實施例中，色彩轉換陣列具有比顯示器更多的像素以促進映射。在另一相關實施例中，可調整顯示器、顯示器之位置、顯示器之方向、或顯示器208中之光學件，以調整映射至色彩轉換陣列204的顯示器陣列。在另一相關實施例中，用吸收較高能量光或重導向來自觀看者眼睛（或面部）之光的材料覆蓋色彩轉換像素之間的區域之至少部分。用於子像素之一些其他實例係PenTile矩陣子像素配置。PenTile矩陣配置係在一些顯示器中使用的子像素佈局，其中各像素由不同有色子像素之組合所構成。此配置一般包括兩個子像素，一個子像素具有綠色，且另一個子像素具有共用之紅色及藍色。此配置可增強解析度及減少電力消耗。子像素之其他實例係RGBW子像素配置。RGBW係包括紅色、綠色、藍色及白色子像素的子像素配置。額外的白色子像素可藉由提供額外光源來改善亮度及電力效率。此配置通常用於一些LCD顯示器中，尤其在想要高亮度的應用，諸如室外看板。用於子像素之其他實例係Quattron子像素配置。Quatinon係由Sharp引入之子像素配置，其新增黃色子像素至傳統紅色、綠色及藍色配置。藉由能夠更精確地控制色彩再現，黃色子像素意欲增強影像亮度及色彩準確度。用於子像素之其他實例為Micro-LED陣列：Micro-LED陣列由發射紅光、綠光及藍光的微觀LED陣列所組成。各LED作用為子像素，實現對色彩再現及亮度的精確控制。Micro-LED陣列提供高亮度、寬色域，且可用於諸如高解析度顯示器及虛擬實境頭組的應用中。用於子像素之其他實例係經圖案化色彩轉換層：圖案化色彩轉換層可用以產生具有不同色彩轉換性質之子像素。藉由施加具有不同色彩轉換材料之圖案化層，色彩轉換層之特定區域可將光選擇性地轉換成不同顏色。此實現在色彩轉換陣列內建立具有不同顏色性質之子像素。

圖2B展示作為光學系統之眼鏡鏡片202的實例。此處，顯示器208將較高能量光投射至鏡片202中之色彩轉換陣列204 (R, G, B)的陣列中。色彩轉換層204 (R, G, B)產成新顏色且將光導向至觀看者眼睛220。鏡片220中可存在將經轉換光反射至觀看者眼睛220的反射器。反射器亦可將由顯示器產生之光反射至色彩轉換層204 (R, G, B)。在色彩轉換層204 (R, G, B)上亦可有光準直器光學件或其他光學件，以將光準直或重導向至觀看者眼睛中。色彩轉換可具有一個或多於一個子像素。鏡片透明或半透明，以使來自環境的光會遇觀看者眼睛。色彩轉換像素之間的區域可被吸收或重導向來自顯示器之高能量光的層所覆蓋。

圖3A展示其中色彩轉換陣列整合於波導結構302之頂表面上的實施例。此處，顯示器308產生高能量光子，且光耦接至波導302。光從其中顯影色彩轉換陣列304 (R, G, B)的波導302之頂表面316離開。色彩轉換像素304 (R, G, B)顯影在頂表面316上光離開處的位置，且形成像素。在另一實例中，實施例可係近眼顯示器(Near-Eye Display)。近眼顯示器（諸如擴增實境(AR)或虛擬實境(VR)頭組）可利用與在頂表面上之色彩轉換陣列整合的波導結構。波導將來自顯示器之高能量光子導向至色彩轉換陣列，接著該色彩轉換陣列將光轉換成不同顏色以供使用者之觀看。此實現使用者視場中之虛擬物件、資訊或沉浸式內容的視覺化。在另一實例中，實施例可係智慧型眼鏡或可穿戴式顯示器。智慧型眼鏡或可穿戴式顯示器特徵可在於波導結構，其在頂表面上具有整合式色彩轉換陣列。由顯示器產生之高能量光子被導引通過波導，且頂表面上的色彩轉換陣列將光轉換成不同顏色。此允許呈現視覺資訊、通知或擴增實境內容給穿戴者。在另一實例中，實施例可針對光學透視顯示器。用於像是擴增實境(AR)眼鏡或頭盔觀察窗(helmet visor)的應用中之光學透視顯示器可在頂表面上整合波導結構與色彩轉換陣列。波導將高能量光子導向至色彩轉換陣列，接著該色彩轉換陣列將光轉換成不同顏色，以用於將數位資訊或虛擬物件覆疊至真實世界的穿戴者觀看上。在另一實例中，實施例可針對頭戴式顯示器(Head-Mounted Display, HMD)。包括虛擬實境(VR)或混合實境(mixed reality, MR)裝置的頭戴式顯示器可採用在頂表面上具有整合式色彩轉換陣列的波導結構。來自顯示器之高能量光子被導向至波導，且色彩轉換陣列將光轉換成不同顏色以用於沉浸式視覺經驗。

圖3B展示具有色彩轉換陣列層304之波導302的橫截面。顯示器308可在波導302之另一表面的頂表面上。輸入耦合表面314形成於顯示器308之相對側上。光350經歷內反射且命中輸出耦合層310。光從與輸出耦合層相對的側或相同側離開。色彩轉換陣列304顯影在光離開波導結構的表面上。波導302的實例可係平坦波導。平坦波導由透過總內反射導引光的薄扁平波導核心層所組成。其通常由高折射率材料（諸如玻璃或聚合物）所製成。平坦波導通常用於整合式光學件、光學互連件及顯示器技術中。波導302的另一實例可係通道式波導(Channel Waveguide)。通道式波導將光侷限在窄通道或脊狀結構內。其通常藉由蝕刻或沉積高折射率材料至基材上而產生。通道式波導提供強光侷限並且利用在像是積體光子電路、光學感測器及電信的應用中。波導302的另一實例可係條狀波導。條狀波導類似於通道式波導，但具有較寬的導引區域。其由較低折射率層壓層所圍繞之條狀核心組成。條狀波導適用於多模式光傳播且通常用於光學通訊系統及光波電路中。波導302的另一實例可係脊狀波導。脊狀波導類似於條狀波導，但特徵在於核心層上之凸起脊狀物。這些脊狀物提供額外的側向侷限的光，實現更高的導引效率及更好地控制模式傳播。脊狀波導通常使用在光子積體電路及光學感測器中。波導302的另一實例可係光子晶體波導。光子晶體波導利用週期性折射率變化以將光侷限在特定能隙內。其係具有建立光子能隙之經圖案化區域的工程設計結構，防止光在某些方向上傳播。在光子晶體裝置、光子晶體及光學積體電路中使用光子晶體波導。

波導302的另一實例可係聚合物波導。聚合物波導利用具有經訂製之折射率性質以導引光的有機聚合物。其係可撓、低成本、且與像是微影的製造程序相容。聚合物波導通常用於整合式光學件、資料通訊及光學互連件中。

圖3C展示色彩轉換陣列304及輸出耦合層310之例示性實施方案。此處，輸出耦合層具有將光352向外反射的像素化結構316。作為陣列之部分的色彩轉換結構304形成於反射器結構之相對側上。在吸收非所要高能量光子之色彩轉換結構304之間可存在一（多個）層318。反射層可在波導之表面上或在波導結構內。波導302可係眼鏡鏡片，或其可層壓至眼鏡鏡片。

圖4(A, B, C)展示將色彩轉換層整合至眼鏡鏡片中之不同方法。此等方法可搭配本文所述之結構中之任一者使用。在一個相關實施例中，色彩轉換、屏蔽或其他層顯影在眼鏡鏡片上或內。在另一相關實施例中，色彩轉換陣列形成於經形成在眼鏡鏡片之頂部的層上或內。圖4(A, B, C)中所解釋之程序可用於形成在眼鏡鏡片上/形成在眼鏡鏡片中、或形成於不同層中之方法。

圖4A展示其中存在防止來自一側之光影響色彩轉換像素404的屏蔽層460的結構。可存在覆蓋屏蔽像素460的透明膜440B。透明膜440B可阻斷一些高能量光子。色彩轉換像素404形成於透明膜440之頂部上。透明膜之一實例係聚對苯二甲酸乙二酯(PET。PET係已知其極佳光學清晰度及高機械強度的常用透明膜材料。PET具有良好的防潮性及化學抗性，使其適合用於各種應用，包括保護膜及顯示器。透明膜之另一實例係聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate, PEN)，PEN係具有與PET相似性質但具有較高耐溫性的透明膜材料。其提供極佳的尺寸穩定性，且可承受較高的操作溫度，使其適合用於具有高熱需求的應用。透明膜之另一實例係聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)。PC係已知其高耐衝擊性、光學清晰度及耐熱性的透明膜材料。其廣泛用於需要透明度及耐久性的應用，諸如保護膜、顯示器及光學組件。透明膜之另一實例係聚醯亞胺(Polyimide, PI)。PI係提供極佳熱穩定性、化學抗性及機械強度的透明膜材料。其可承受高溫，使其適合用於在惡劣環境中應用，包括可撓式顯示器及積體電路。透明膜之另一實例係乙酸纖維素(Cellulose Acetate, CA)。CA係衍生自纖維素之透明膜材料。其提供良好的光學清晰度、防潮性及生物降解能力。CA膜用於各種應用中，包括保護膜、封裝及濾光器。透明膜之另一實例係聚碸(Polysulfone, PSU)。PSU係具有良好化學抗性及高溫穩定性之透明膜材料。已知PSU極佳的尺寸穩定性及蠕變抗性，使其適合用於需要精確光學效能的應用。透明膜之另一實例係聚對苯二甲酸乙二醇(Polyethylene Terephthalate Glycol, PETG)。PETG係組合PET及二醇改質之PET之性質的透明膜材料。其提供良好的耐衝擊性、清晰度、及化學抗性。PETG膜用於諸如保護膜、封裝及顯示器之應用中。

在另一相關情況下，色彩轉換像素404直接形成於屏蔽像素460之頂部上。可存在覆蓋色彩轉換像素側之至少部分的另一透明膜層440A。透明層440A可阻斷一些高能量光子。第一透明層440B及第二透明層440A可相同。透明膜440B可經蝕刻或圖案化以產生用於色彩轉換像素404之開口。在色彩轉換像素404之頂部上可存在鏡片430。鏡片可將來自顯示器的高能量光450導向至色彩轉換層404中。高能量光被轉換成用於像素的所欲顏色。所欲光452被屏蔽層及鏡片重導向朝向觀看者眼睛。可存在屏蔽像素陣列及色彩轉換像素陣列。在陣列中可存在多於一種類型之色彩轉換像素，從而產生多於一種所欲顏色。總結構可形成在載體基材上且接著層壓在眼鏡鏡片402上，或其可直接顯影在眼鏡鏡片上。透明層440A及440B可係眼鏡鏡片402之部分。屏蔽像素層可具有覆蓋色彩轉換像素側的側壁460。屏蔽像素460及側壁460-2可係一個結構。在一相關實施例中，屏蔽460及側壁460-2可形成凹鏡。色彩轉換層亦可具有濾色器結構，以阻斷來自高能量光子或周圍環境中的一些非所欲光。色彩轉換像素404之頂部上的鏡片430可大於色彩轉換404像素。側壁結構460可係例如漸縮的側壁。側壁結構可具有漸縮形狀，從屏蔽像素層之頂表面向下逐漸傾斜至色彩轉換像素。此設計可幫助增強光導引且防止結構內之非所要反射或散射。側壁結構460之另一實例可係曲面側壁。側壁結構可在沿循特定曲率或半徑彎曲。此曲率可經設計以最佳化光傳播及重導向，確保自色彩轉換像素的有效光提取，且減少由於內反射的損失。側壁結構460的另一實例可係刻面側壁。側壁結構可具有含多個扁平或有角度之表面的刻面形狀。每一刻面可充當迷你反射器，將光重導向朝向所欲方向且防止漏光或鄰近像素之間的串擾。側壁結構460之另一實例可係微鏡片陣列。側壁結構可由微鏡片陣列構成，其中各側壁表面特徵在於小鏡片狀結構。此陣列可有助於聚焦或準直在結構內的光、改善光提取效率且將光導向朝向所欲視角。側壁結構460之另一實例可係反射性塗層。側壁結構可塗佈有反射材料，諸如金屬或介電質塗層。此塗層作用為鏡、在將結構內的光反射回朝向色彩轉換像素，增強光提取且最小化導因於吸收或散射的損失。側壁結構460之另一實例可係凹鏡。如在所提供之資訊中所提及，屏蔽像素層及側壁結構可形成凹鏡形狀。此結構可將光聚焦或會聚朝向色彩轉換像素、改善光收集效率、及增強整體光學效能。

圖4B係與圖4A類似之結構。然而，來自顯示器的光450從色彩轉換表面或在色彩轉換像素404四周的區域通過屏蔽層或色彩轉換像素。在色彩轉換像素404之頂部上亦可存在鏡片。為了產生不同顏色，不同色彩轉換像素（包括圖案化色彩轉換層、屏蔽層及光學件）經並排形成或形成在不同層。

圖4C展示其中不同色彩轉換像素與屏蔽像素404 (R, G, B)各產生不同顏色的結構。在一個相關實施例中，各色彩轉換層形成於不同層440R、440G、440B上。此等層可係類似於圖4A及圖4B中之透明層，且可類似於圖4A及圖4B形成像素404 R、404G、404B。440R係紅色轉換層。層440R係指結構中之紅色轉換層。其負責將入射光轉換成紅色。該層可含有選擇性地吸收或發射紅色波長的材料或結構，允許所欲的色彩轉換。440G係綠色轉換層。層440G表示綠色轉換層。其經設計以將入射光轉換成綠色。該層可併入選擇性地吸收或發射綠色波長的材料或結構，以達成所欲色彩轉換。440B藍色轉換層。層440B表示藍色轉換層。其目的係將入射光轉換成藍色。該層可含有選擇性地吸收或發射藍色波長的材料或結構，以達成所欲色彩轉換。此等層440R、440G及440B係光學系統中的色彩轉換結構之部分。各層負責將特定波長範圍轉換成所欲顏色輸出所需之對應顏色（紅色、綠色或藍色）。此等層之確切組成物及設計取決於色彩轉換程序中採用的特定材料、技術及製造方法。

圖5展示在眼鏡鏡片502上使用顯示器508及色彩轉換像素陣列504 (R G B)的系統結構。顯示器508可移動至鏡片上眼睛520聚焦522所在的區域532。藉由鏡530發生掃描。在圖5所描述之結構中，在顯示器508及色彩轉換像素陣列504 (R, G, B)整合至眼鏡鏡片502中情況下，使用鏡530來達成掃描。掃描方法之一個實例係使用機械掃描。機械掃描涉及實體上移動顯示器508或鏡530以重導向光路徑。此可使用諸如馬達、致動器或機械連動之機構達成。移動可經控制以使顯示器掃描橫跨鏡片502之不同區域，從而與眼睛520之聚焦區域522對準。掃描的另一實例係檢流計掃描(Galvanometric scanning)。檢流計掃描利用可快速旋轉或傾斜以重導向光束的檢流計反射鏡(Galvanometer mirror)。藉由控制檢流計反射鏡之移動，可使顯示器508橫跨鏡片502之不同區域掃描。檢流計掃描提供高速掃描能力及對光路路徑精確控制。掃描的另一實例係MEMS鏡掃描。微電機系統(Microelectromechanical systems, MEMS)鏡由可經靜電或電磁致動以改變其位置的微小鏡所組成。此等鏡可整合至系統中，允許顯示器508橫跨鏡片502之不同區域之受控制掃描。MEMS鏡掃描提供精巧尺寸及快速回應時間。掃描的另一實例係聲光掃描。聲光掃描涉及使用聲波以繞射光且操控光束。藉由調變聲波，可控制繞射光之方向，實現顯示器橫跨鏡片502之掃描。聲光掃描提供快速掃描速度及精確控制。掃描的另一實例係光纖束掃描。光纖束掃描利用配置在束中的光纖陣列。藉由選擇性地照明不同光纖，光可被重導向至鏡片502之特定區域。此掃描方法允許顯示器之可撓性及局部掃描。此等實例表示不同掃描技術，其可經採用以使顯示器移動橫跨眼鏡鏡片502之不同區域，從而與眼睛520之聚焦區域522對準。所使用的特定掃描方法將取決於諸如掃描速度需求、系統複雜度、以及顯示器的所欲大小及解析度之因素。

儘管本揭露易受各種修改及替代形式之影響，但在圖式中已藉助於實例展示特定實施例或實施方案且將在本文中詳細描述。然而，應理解，本揭露並不意欲限制於所揭示之特定形式。確切而言，本揭示案將涵蓋落入如由隨附申請專利範圍界定之本發明精神及範圍內的所有修改、等效物及替代物。

102:鏡片 104:顯示子陣列；子陣列 106:發射層；發射陣列 108:光學系統；反射光學系統；光學件 110:屏蔽層；屏蔽 120:觀看者眼睛；使用者眼睛 202:眼鏡鏡片 204:色彩轉換陣列；色彩轉換層 204B:色彩轉換陣列；色彩轉換層 204G:色彩轉換陣列；色彩轉換層 204R:色彩轉換陣列；色彩轉換層 206:框架 208:顯示器 210:投射 212:眼鏡腳 220:觀看者眼睛；使用者眼睛 302:波導結構；波導 304:色彩轉換陣列；色彩轉換層；色彩轉換像素；色彩轉換結構 304B:色彩轉換陣列；色彩轉換層；色彩轉換像素 304G:色彩轉換陣列；色彩轉換層；色彩轉換像素 304R:色彩轉換陣列；色彩轉換層；色彩轉換像素 308:顯示器 310:輸出耦合層 314:輸入耦合表面 316:頂表面；像素化結構 318:層 350:光 352:光 402:眼鏡鏡片 404:色彩轉換像素 404B:色彩轉換像素；色彩轉換像素與屏蔽像素 404G:色彩轉換像素；色彩轉換像素與屏蔽像素 404R:色彩轉換像素；色彩轉換像素與屏蔽像素 430:鏡片 440A:透明膜層；第二透明層 440B:透明膜；第一透明層 440:透明膜層 440B:層；透明膜 440G:層 440R:層 450:高能量光；光 452:光 460:屏蔽層；屏蔽像素；屏蔽；側壁結構 460-2:側壁 502:眼鏡鏡片 504:色彩轉換像素陣列 504B:色彩轉換像素陣列 504G:色彩轉換像素陣列 504R:色彩轉換像素陣列 508:顯示器 520:鏡片上眼睛；眼鏡鏡片；眼睛 522:聚焦；聚焦區域 530:鏡 532:區域

在閱讀以下實施方式之後且在參考圖式之後，本揭露之前述及其他優點將變得顯而易見。 ［圖1A］展示具有一個或兩個鏡片之眼鏡。 ［圖1B］展示整合至鏡片中之子陣列的特寫視圖。 ［圖1C］展示其中子陣列包括一發射層106及反射光學件的另一相關實施例。 ［圖2A］展示其中色彩轉換陣列整合至眼鏡鏡片中的實施例。 ［圖2B］展示眼鏡鏡片作為光學系統的實例。 ［圖3A］展示其中色彩轉換陣列整合於波導結構之頂表面上的實施例。 ［圖3B］展示具有色彩轉換陣列層之波導的橫截面。 ［圖3C］展示色彩轉換陣列及輸出耦合層之例示性實施方案。 ［圖4A］展示具有屏蔽層之結構，其防止光自一個側影響色彩轉換像素404。 ［圖4B］係與圖4A類似的結構，其中來自顯示器的光從色彩轉換表面或在色彩轉換像素四周的區域通過屏蔽層或色彩轉換像素。 ［圖4C］展示其中不同色彩轉換像素與屏蔽像素(R, G, B)各產生不同顏色的結構。 ［圖5］展示在眼鏡鏡片上使用顯示器及色彩轉換像素陣列(R G B)的系統結構。

102:鏡片

104:顯示子陣列；子陣列

106:發射層；發射陣列

108:光學系統；反射光學系統；光學件

110:屏蔽層；屏蔽

120:觀看者眼睛；使用者眼睛

Claims (31)

1. 一種將顯示子陣列整合至眼鏡鏡片中之設備，該設備包含： 顯示子陣列及一光學系統； 具有至少一個鏡片之眼鏡； 包含一發射陣列的該等顯示子陣列； 一光學系統，其設置在該發射陣列之頂部上、遞送光至一觀看者眼睛；及 一屏蔽層，其在該發射陣列與該眼鏡鏡片之間。
2. 如請求項1之設備，其中該光學系統係由鏡片或不同光學組件之組合製成。
3. 如請求項1之設備，其中該顯示子陣列包括一發射陣列及一反射光學組件，其中該反射光學組件將來自該發射陣列之光重導向至該觀看者眼睛，且屏蔽該等光以防從該觀看者眼睛離開至該觀看者眼睛之一相對側。
4. 如請求項1之設備，其中該等顯示子陣列被製造且接著層壓至該眼鏡鏡片。
5. 如請求項1之設備，其中在該等顯示子陣列之頂部上存在另一層或鏡片。
6. 如請求項1之設備，其中該發射陣列係微型LED (microLED)或OLED類型裝置且具有一個或多於一個像素或子像素，其中進一步該光學系統可透過一電壓施加而組態。
7. 如請求項6之設備，其中該光學系統係超穎表面(metasurface)或一以液晶為基礎之光學件，且其中首先該屏蔽層經顯影在該眼鏡鏡片上，且該等發射陣列被轉印在該屏蔽的頂部上。
8. 如請求項7之設備，其中該光學系統在該發射陣列被轉印之後被整合。
9. 如請求項7之設備，其中首先該光學系統經轉印至該發射陣列，且接著該發射陣列及該光學系統一起轉印至該眼鏡鏡片。
10. 如請求項3之設備，其中一或多個反射層形成於該鏡片或一載體基材之頂部上，其中進一步該層被變形或蝕刻以產生該光學系統所需的一形狀。
11. 如請求項10之設備，其中該反射層經沉積及圖案化，且該形狀填充有犧牲或透明材料，其中進一步接著該發射層被接合至在一犧牲層之頂部上的一層。
12. 如請求項11之設備，其中該發射陣列面向該或該等反射層。
13. 一種擴增實境系統，其包含： 眼鏡鏡片； 一色彩轉換像素陣列，其顯影在該眼鏡鏡片上； 一屏蔽層陣列，其防止環境光到達該色彩轉換像素； 一光學件陣列，其將由色彩轉換像素所產生之光導向至觀看者眼睛；及 一顯示器，其產生高能量光源，及一光學件，以將該等光導向至該色彩轉換像素陣列。
14. 如請求項13之系統，其中該光學件陣列包含在一個或兩個色彩轉換像素之頂部上的鏡片。
15. 如請求項13之系統，其中該光學件陣列將該光從該顯示器重導向至該等色彩轉換像素中，且將色彩轉換像素之該光重導向至該觀看者眼睛中。
16. 如請求項13之系統，其中該屏蔽陣列係反射性且將顯示器之該等光反射回該色彩轉換層。
17. 如請求項13之系統，其中該屏蔽陣列係不透明的。
18. 如請求項13之系統，其中介於該色彩轉換層之間的一空間是透明的。
19. 如請求項14之系統，其中該色彩轉換層之間的該空間被吸收該高能量光的一材料所覆蓋。
20. 一種將顯示子陣列整合至眼鏡鏡片中之方法，該方法包含； 具有顯示子陣列及一光學系統； 具有含至少一個鏡片之眼鏡； 具有包含一發射陣列的該等顯示子陣列； 具有一光學系統，其設置在該發射陣列之頂部上、遞送光至一觀看者眼睛；及 具有一屏蔽層，其在該發射陣列與該眼鏡鏡片之間。
21. 如請求項20之方法，其中該光學系統係由鏡片或不同光學組件之組合製成。
22. 如請求項20之方法，其中該顯示子陣列包括一發射陣列及一反射光學組件，其中該反射光學組件將來自該發射陣列之光重導向至該觀看者眼睛，且屏蔽該等光以防從該觀看者眼睛離開至該觀看者眼睛之一相對側。
23. 如請求項20之方法，其中該等顯示子陣列被製造且接著層壓至該眼鏡鏡片。
24. 如請求項20之方法，其中在該等顯示子陣列之頂部上存在另一層或鏡片。
25. 如請求項20之方法，其中該發射陣列係微型LED (microLED)或OLED類型裝置且具有一個或多於一個像素或子像素，其中進一步該光學系統可透過一電壓施加而組態。
26. 如請求項25之方法，其中該光學系統係超穎表面或一以液晶為基礎之光學件，且其中首先該屏蔽層經顯影在該眼鏡鏡片上，且該等發射陣列被轉印在該屏蔽的頂部上。
27. 如請求項26之方法，其中該光學系統在該發射陣列被轉印之後被整合。
28. 如請求項26之方法，其中首先該光學系統經轉印至該發射陣列，且接著該發射陣列及該光學系統一起轉印至該眼鏡鏡片。
29. 如請求項22之方法，其中一或多個反射層形成於該鏡片或一載體基材之頂部上，其中進一步該層被變形或蝕刻以產生該光學系統所需的一形狀。
30. 如請求項29之方法，其中該反射層經沉積及圖案化，且該形狀填充有犧牲或透明材料，其中進一步接著該發射層被接合至在一犧牲層之頂部上的一層。
31. 如請求項30之方法，其中移除該犧牲層，且該發射陣列面向該或該等反射層。