CN111308706A - 增强现实提供设备 - Google Patents
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Abstract
一种增强现实提供设备,包括:包括反射镜的透镜;位于透镜的至少一个侧表面上并被配置为显示图像的显示模块;以及位于显示模块和透镜之间并被配置为接收图像的动态棱镜模块。动态棱镜模块被配置为动态地开启或关闭,以将接收到的图像提供到反射镜的不同位置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月12日提交的韩国专利申请第10-2018-0160255号的优先权和权益,其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开的实施例涉及增强现实提供设备。
背景技术
术语“增强现实”是指将虚拟图像叠加在真实世界图像的用户视图上并将叠加的图像显示为单个图像的技术。虚拟图像可以是文本或图形形式的图像,并且真实图像是关于在设备的视场中观察到的真实对象的信息。
增强现实可以通过头戴式显示器(HMD)或平视显示器(HUD)来实现。当增强现实通过HMD实现时,HMD以一副眼镜的形式提供,使得用户容易地佩戴HMD或携带HMD。
增强现实提供设备可以包括显示设备,以提供用于实现增强现实的虚拟图像。近年来,已有扩大被用户看到的显示设备的面积(即用户的视场(FOV))的需求。
发明内容
本公开的实施例提供一种在不增大其厚度的情况下具有扩大的用户视场的增强现实提供设备。
本公开的实施例提供一种增强现实提供设备,其包括:透镜,包括反射构件;显示模块,位于透镜的至少一个侧表面上,并且被配置为显示图像;以及动态棱镜模块,位于显示模块和透镜之间,并且被配置为接收图像,动态棱镜模块被配置为动态地开启或关闭以将接收的图像提供到反射构件的不同位置。
动态棱镜模块包括:第一电极;第二电极,面对第一电极;树脂层,位于第一电极和第二电极之间,并且具有参考折射率;以及折射率控制层,位于第一电极和第二电极之间,折射率控制层被配置为通过在第一电极和第二电极之间形成的电场而开启或关闭以改变其折射率。
树脂层包括相对于第一电极以第一角度倾斜的倾斜表面。
折射率控制层包括折射率各向异性材料。
折射率各向异性材料是液晶材料。
折射率控制层在关闭状态下具有与参考折射率相等的第一折射率,并且在开启状态下具有与参考折射率不同的第二折射率。
当动态棱镜模块处于关闭状态时,图像在不被折射率控制层折射的情况下,被提供到反射构件的第一位置,并且当动态棱镜模块处于开启状态时,图像在被折射率控制层以第二角度折射之后,被提供到反射构件的第二位置。
第二角度由参考折射率与第二折射率之间的差以及第一角度确定。
动态棱镜模块包括多个动态棱镜区域。
树脂层包括分别对应于多个动态棱镜区域的多个子树脂层,并且折射率控制层包括分别对应于多个子树脂层的多个子折射率控制层。
第一电极包括被定位为分别对应于多个子树脂层的多个子电极。
多个子树脂层分别与多个子折射率控制层接触,以分别给多个动态棱镜区域提供多个界面。
针对多个动态棱镜区域中的每一个,第一电极和多个界面之间的角度是相同的。
针对多个动态棱镜区域中的每一个,第一电极和多个界面之间的角度彼此不同。
动态棱镜模块被配置为与显示模块同步地开启或关闭。
显示模块被配置为在一个帧的第一时段期间显示第一图像,并且被配置为在一个帧的第二时段期间显示第二图像。
动态棱镜模块被配置为在第一时段期间关闭以将第一图像提供到反射构件的第一位置,并且被配置为在第二时段期间开启以将第二图像提供到反射构件的第二位置。
动态棱镜模块包括:第一电极;第二电极,面对第一电极;可变偏振器层,位于第一电极和第二电极之间,并且具有通过在第一电极和第二电极之间形成的电场而动态改变的偏振态;树脂层,位于第二电极和透镜之间,并且具有参考折射率;以及折射率控制层,位于第二电极和透镜之间。
树脂层包括相对于第一电极以第一角度倾斜的倾斜表面。
增强现实提供设备进一步包括光聚集构件,其被配置为从显示模块接收图像,并且被配置为聚集图像。
光聚集构件位于显示模块和动态棱镜模块之间。
显示模块包括有机发光显示设备。
显示模块包括柔性显示模块。
柔性显示模块位于透镜的两个或更多个侧表面上。
柔性显示模块包括两个或更多个显示单元,并且两个或更多个显示单元分别对应于透镜的两个或更多个侧表面。
本公开的实施例提供一种增强现实提供设备,其包括:透镜,包括反射构件;柔性显示模块,位于透镜的至少一个侧表面上,并且被配置为在第一时段期间显示第一图像,且被配置为在第二时段期间显示第二图像;以及动态棱镜模块,位于柔性显示模块和透镜之间,动态棱镜模块被配置为与柔性显示模块同步地在第一时段期间关闭以将第一图像提供到反射构件的第一位置,并且被配置为在第二时段期间开启以折射第二图像并将第二图像提供到反射构件的第二位置。
根据以上内容,增强现实提供设备可以在不增大透镜和显示模块的厚度的情况下,扩大用户眼睛感知到的显示模块的面积,例如用户的视场(FOV)。
附图说明
当结合附图考虑时,参考以下详细描述,本公开的主题的上述和其他特征将变得显而易见,附图中:
图1是示出根据本公开示例性实施例的增强现实提供设备的透视图;
图2是示出图1中所示的增强现实提供设备的操作的截面图;
图3是示出根据本公开示例性实施例的动态棱镜模块的截面图;
图4A是示出图3中所示的动态棱镜模块的关闭状态的截面图;
图4B是示出图3中所示的动态棱镜模块的开启状态的截面图;
图5是示出增强现实提供设备根据图4A中所示的动态棱镜模块的关闭状态的操作的截面图;
图6是示出增强现实提供设备根据图4B中所示的动态棱镜模块的开启状态的操作的截面图;
图7A是示出显示模块和动态棱镜模块的操作的波形图;
图7B是示出根据显示模块和动态棱镜模块的操作由用户感知到的图像的图;
图8A是示出图1中所示的显示模块和动态棱镜模块的平面图;
图8B是图8A中所示的像素的电路图;
图8C是示出根据本公开示例性实施例的显示面板的截面图;
图9是示出根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块的截面图;
图10是示出根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块的截面图;
图11是示出根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块的截面图;
图12A是示出图11中所示的动态棱镜模块的关闭状态的图;
图12B是示出图11中所示的动态棱镜模块的开启状态的图;
图13是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备的透视图;
图14是示出图13中所示的增强现实提供设备的截面图;
图15是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备的透视图;
图16是示出图15中所示的增强现实提供设备的截面图;
图17是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备的透视图;
图18是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备的透视图;并且
图19是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备的透视图。
具体实施方式
可以理解的是,当元件或层被称为位于另一元件或层“上”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时,该元件或层可以直接位于另一元件或层之上、直接连接至或耦接至另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。
相同的附图标记始终指的是相同的元件。在附图中,为了清楚描述,可能夸大了部件的厚度、比例和大小。
如本文所使用的,术语“和/或”包括相关联的所列项目中一个或多个的任何和所有组合。
可以理解的是,尽管术语第一、第二等在本文可以被用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语仅被用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开来。因此,下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分,而不脱离本公开的教导。如本文所用,单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另外明确指出。
为了便于描述,本文可以使用空间相对术语,诸如“下面”、“下方”、“下”、“上方”和“上”等等,来描述图中示出的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。
除非另外限定,否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。还应当理解,诸如在常用词典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义,并且不会被以理想化或过于正式的意义解释,除非本文明确如此限定。
还应该理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指明所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。
下文中将参考附图更详细地解释本公开。
图1是示出根据本公开示例性实施例的增强现实提供设备ARD1的透视图,并且图2是示出图1中所示的增强现实提供设备ARD1的操作的截面图。
参考图1和图2,根据本公开示例性实施例的增强现实提供设备ARD1包括透镜LM、显示模块DD和动态棱镜模块AP。
透镜LM可以由玻璃或塑料材料形成为透明或半透明的。因此,用户可以通过透镜LM看到真实图像。通过考虑用户的视力,透镜LM可以具有设定的或预定的折射率。
透镜LM可以具有由两个底面和四个侧面限定的六面体形状,底面和侧面中的每一个具有四边形形状,然而透镜LM的形状并不应限于此或由此限制。在一些实施例中,透镜LM可以具有各种其他合适的形状。例如,透镜LM可以具有由两个底面和耦接两个底面的侧面限定的多面体形状,底面和侧面中的每一个具有多边形形状。另外,透镜LM可以具有其他形状,诸如圆柱体形状、椭圆柱体形状、半圆柱体形状或半椭圆柱体形状。
透镜LM包括反射镜RM。反射镜RM可以被称为针镜(pin mirror)。反射镜RM可以包括具有高反射率的金属材料,诸如银(Ag)。
图1示出了包括一个反射镜RM的透镜LM,但是反射镜RM的数量不限于一个。例如,透镜LM可以包括多个反射镜RM。
显示模块DD显示虚拟图像以实现增强现实。显示模块DD可以位于透镜LM的侧表面中的至少一个侧表面上。在图1和图2中,显示模块DD位于透镜LM的一个侧表面上,但是不应该限于此或由此限制。例如,显示模块DD可以位于透镜LM的两个或更多个侧表面上。
显示模块DD可以包括显示图像的显示区域IDA。图1仅示出了一个显示区域IDA,但是显示模块DD可以包括多个显示区域。
反射镜RM反射通过显示模块DD显示的虚拟图像,以使虚拟图像被形成在用户眼睛HE的视网膜上的一个点处。因此,虽然用户通过透镜LM聚焦在真实图像上,但是如图2中所示,用户可以清楚地看到虚拟图像。例如,即使用户没有将真实图像上的焦点移到虚拟图像,用户也可以清楚地看到虚拟图像。
反射镜RM可以具有比用户眼睛的瞳孔的尺寸小的尺寸。例如,反射镜RM的直径可以是约4mm或更小。在这种情况下,因为用户聚焦在真实图像上,所以用户难以识别反射镜RM。然而,随着反射镜RM的尺寸减小,由显示模块DD提供到用户眼睛HE的虚拟图像的亮度可能减小。因此,反射镜RM的尺寸可以通过考虑虚拟图像的亮度来设定。
在反射镜RM的尺寸小于瞳孔的尺寸的情况下,反射镜RM具有针孔效应。因此,当通过显示模块DD显示的虚拟图像被反射镜RM反射时,景深变深。
在图1中,反射镜RM具有圆形板形状,然而,反射镜RM可以包括椭圆形板形状或多边形板形状,而不是圆形板形状。在一些实施例中,反射镜RM可以具有弯曲形状。
参考图1和图2,动态棱镜模块AP可以位于显示模块DD和透镜LM之间。动态棱镜模块AP从显示模块DD接收图像。动态棱镜模块AP可以被动态地开启或关闭。因此,动态棱镜模块AP可以根据其开启或关闭操作而将接收到的图像提供到反射镜RM的不同位置。
更详细地,当动态棱镜模块AP处于关闭状态时,提供到动态棱镜模块AP的图像在不被折射的情况下被输入到反射镜RM。当动态棱镜模块AP处于开启状态时,提供到动态棱镜模块AP的图像在被折射之后被输入到反射镜RM。因此,图像可以根据动态棱镜模块AP的开/关操作而被提供到反射镜RM的不同位置。
显示模块DD可以周期性地提供不同的图像。更详细地,显示模块DD可以在动态棱镜模块AP的关闭时段(OFF)期间将第一图像IMA提供到动态棱镜模块AP,并且可以在动态棱镜模块AP的开启时段(ON)期间将第二图像IMB提供到动态棱镜模块AP。
因此,由于动态棱镜模块AP的开/关操作,第一图像IMA入射到用户眼睛HE中的方向和第二图像IMB入射到用户眼睛HE中的方向彼此不同。第一图像IMA可以被投射到用户眼睛HE的视网膜的第一位置P1上,并且第二图像IMB可以被投射到用户眼睛HE的视网膜的第二位置P2上。因此,用户可以感知通过合并以一时间差入射到用户眼睛的第一图像IMA和第二图像IMB而获得的一个图像,作为虚拟图像。
图3是示出根据本公开示例性实施例的动态棱镜模块AP的截面图。图4A是示出图3中所示的动态棱镜模块AP的关闭状态的图,并且图4B是示出图3中所示的动态棱镜模块AP的开启状态的图。
参考图3至图4B,根据本公开示例性实施例的动态棱镜模块AP可以包括第一电极TE1、第二电极TE2、树脂层RL和折射率控制层LL。
第一电极TE1和第二电极TE2被定位为彼此面对,并且树脂层RL和折射率控制层LL位于第一电极TE1和第二电极TE2之间。
动态棱镜模块AP进一步包括第一基膜BF1和第二基膜BF2。第一电极TE1位于第一基膜BF1的一个表面上,并且第二电极TE2位于第二基膜BF2的一个表面上。第一基膜BF1和第二基膜BF2彼此面对。
第一基膜BF1和第二基膜BF2中的每一个可以是透明聚合物树脂的膜。第一基膜BF1和第二基膜BF2的材料不应该被特别地限制。第一基膜BF1和第二基膜BF2可以是玻璃或塑料材料的薄的基板。
第一电极TE1和第二电极TE2中的每一个可以包括透明导电材料。第一电极TE1和第二电极TE2中的每一个可以包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。作为另一示例,第一电极TE1和第二电极TE2中的每一个可以包括具有高透射率的金属材料。电压可以被分别施加到第一电极TE1和第二电极TE2。
当将相同的电压施加到第一电极TE1和第二电极TE2时,在第一电极TE1和第二电极TE2之间没有形成电场,并且动态棱镜模块AP处于关闭状态。相反,当分别向第一电极TE1和第二电极TE2施加不同的电压时,在第一电极TE1和第二电极TE2之间形成电场。可以将形成电场的状态限定为动态棱镜模块AP的开启状态。
作为示例,从第一电极TE1和第二电极TE2中选择的一个电极可以在开启和关闭状态下接收相同的参考电压。从第一电极TE1和第二电极TE2中选择的另一电极可以在关闭状态下接收具有与参考电压的电平相同电平的驱动电压,并且可以在开启状态下接收具有与参考电压的电平不同电平的驱动电压。
树脂层RL可以位于第一电极TE1上。树脂层RL可以包括丙烯酸类聚合物材料。作为本公开的示例,树脂层RL可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。树脂层RL可以具有参考折射率。例如,参考折射率是大约1.49。树脂层RL包括相对于第一电极TE1的上表面倾斜的表面(下文中称为“第一倾斜表面”)。第一倾斜表面相对于第一电极TE1以第一角度θ1倾斜。
折射率控制层LL位于树脂层RL上。折射率控制层LL包括具有折射率各向异性的材料。作为本公开的示例,折射率控制层LL可以是包括液晶分子LCM的液晶层。
折射率控制层LL位于树脂层RL和第二电极TE2之间。其上形成有第一电极TE1和树脂层RL的第一基膜BF1及其上形成有第二电极TE2的第二基膜BF2彼此耦接,以使第一电极TE1和第二电极TE2彼此面对。折射率控制层LL通过在第一基膜BF1和第二基膜BF2之间注入液晶材料而形成。
在一些实施例中,动态棱镜模块AP可以进一步包括位于第一基膜BF1和第二基膜BF2之间的密封层。密封层可以密封填充在第一基膜BF1和第二基膜BF2之间的液晶材料。
折射率控制层LL被定位为与树脂层RL的第一倾斜表面接触(例如,物理接触)。折射率控制层LL和树脂层RL之间的界面相对于第一电极TE1以第一角度θ1倾斜。
折射率控制层LL的折射率可以根据在第一电极TE1和第二电极TE2之间形成的电场而改变。
当在第一电极TE1和第二电极TE2之间没有形成电场(例如,关闭状态)时,折射率控制层LL的液晶分子LCM可以以第一状态取向。折射率控制层LL在第一状态下可以具有第一折射率。作为本公开的示例,第一折射率可以具有与参考折射率相同(例如,基本相同)的值。
当在第一电极TE1和第二电极TE2之间形成电场(例如,开启状态)时,折射率控制层LL的液晶分子LCM可以以第二状态取向。折射率控制层LL在第二状态下可以具有第二折射率。作为本公开的示例,第二折射率可以具有与参考折射率不同的值。作为示例,第一折射率可以是大约1.49,并且第二折射率可以是大约1.80。在参考折射率和第一折射率彼此相等并且参考折射率和第二折射率彼此不同的条件下,不应当特别限制参考折射率和第一折射率以及第二折射率的大小。
如图4A中所示,当动态棱镜模块AP处于关闭状态时,由于液晶分子LCM以第一状态取向,所以折射率控制层LL具有等于参考折射率的第一折射率。因此,即使从显示模块DD提供的第一图像IMA穿过动态棱镜模块AP,第一图像IMA也在不被折射的情况下被提供到反射镜RM。
如图4B中所示,当动态棱镜模块AP处于开启状态时,液晶分子LCM以第二状态取向,并且因此折射率控制层LL的折射率被改变。例如,折射率控制层LL具有与参考折射率不同的第二折射率。由于参考折射率和第二折射率之间的差,从显示模块DD提供的第二图像IMB在被动态棱镜模块AP折射之后被提供到反射镜RM。
因此,第一图像IMA被提供到反射镜RM的位置与第二图像IMB被提供到反射镜RM的位置不同。在这种情况下,第二图像IMB被动态棱镜模块AP折射的角度可以被定义为第二角度θ2。
第二角度θ2可以由参考折射率和第二折射率之间的差以及第一角度θ1来确定。
第二角度θ2可以由以下等式确定。
在等式中,“n0”表示参考折射率,“n2”表示第二折射率,并且“θ1”和“θ2”分别表示第一角度和第二角度。
在一些实施例中,第二图像IMB行进的方向可以通过透镜LM(参考图2)和动态棱镜模块AP之间的折射率差及透镜LM的出射表面和空气层之间的折射率差而改变。因此,除了折射率控制层LL的第二折射率和参考折射率之外,透镜LM的折射率也可以用作确定第一角度θ1的变量。
图5是示出增强现实提供设备ARD1根据图4A中所示的动态棱镜模块AP的关闭状态的操作的图,并且图6是示出增强现实提供设备ARD1根据图4B中所示的动态棱镜模块AP的开启状态的操作的图。图7A是示出显示模块DD和动态棱镜模块AP的操作的波形图,并且图7B是示出根据显示模块DD和动态棱镜模块AP的操作由用户感知到的图像的图。
参考图5、图6、图7A和图7B,显示模块DD可以在显示图像的一个帧1F期间显示第一图像IMA和第二图像IMB。更详细地,第一图像IMA在一个帧1F的第一时段(T1时段)期间显示,并且第二图像IMB在一个帧1F的第二时段(T2时段)期间显示。在本示例性实施例中,第一图像IMA可以被定义为要提供给用户的图像的第一部分,并且第二图像IMB可以被定义为要提供给用户的图像的第二部分。
第一图像IMA和第二图像IMB可以在图像中包括彼此重叠的部分,但是,它们不应该限于此或由此限制。例如,第一图像IMA和第二图像IMB可以彼此不重叠。
动态棱镜模块AP可以与显示模块DD同步地操作。更详细地,在显示模块DD的第一时段(T1时段)期间,动态棱镜模块AP关闭。动态棱镜模块AP在第一时段(T1时段)期间在不折射第一图像IMA的情况下将第一图像IMA提供给反射镜RM。同时,在显示模块DD的第二时段(T2时段)期间,动态棱镜模块AP开启。动态棱镜模块AP在第二时段(T2时段)期间折射第二图像IMB并将折射的第二图像IMB提供给反射镜RM。
根据动态棱镜模块AP的开/关操作,第一图像IMA入射到用户眼睛HE中的方向和第二图像IMB入射到用户眼睛HE中的方向变得不同。第一图像IMA被投射到用户眼睛HE的视网膜的第一位置P1上,并且第二图像IMB被投射到用户眼睛HE的视网膜的第二位置P2上。
因此,如图7B中所示,用户可以感知通过合并以一时间差入射到用户眼睛HE的第一图像IMA和第二图像IMB而获得的一个图像,作为虚拟图像。
与其中在显示模块DD上顺序显示第一图像IMA和第二图像IMB的显示区域IDA的尺寸相比,用户识别的用户的视场FOV的尺寸可以增大。因此,增强现实提供设备ARD1可以在不增大显示模块DD的宽度、透镜LM的宽度以及反射镜RM的数量的情况下增大用户的视场FOV的尺寸。
在图1至图6、图7A和图7B中,仅示出了动态棱镜模块AP开启或关闭的两种状态,但是,本公开不应当限于此或由此限制。例如,动态棱镜模块AP可以进一步包括在关闭状态和开启状态之间的中间状态。折射率控制层LL可以在中间状态下具有在参考折射率和第二折射率之间的折射率。
如上所述,在动态棱镜模块AP具有三个状态的情况下,显示模块DD可以将一个帧1F划分为三个部分。显示模块DD可以在每个部分显示不同的图像。
图8A是示出图1中所示的显示模块DD和动态棱镜模块AP的平面图,图8B是图8A中所示的像素PX的电路图,并且图8C是示出根据本公开示例性实施例的显示面板DP的截面图。
参考图8A至图8C,显示模块DD包括显示面板DP。当在平面图中观察时,显示面板DP包括显示区域DA和非显示区域NDA。在本示例性实施例中,非显示区域NDA沿着显示区域DA的边缘限定。
显示面板DP包括驱动电路GDC、多条信号线(例如,扫描线GL、数据线DL和电源线PL)和多个像素PX。像素PX被布置在显示区域DA中。像素PX中的每一个包括有机发光二极管OLED和耦接至有机发光二极管OLED的像素驱动电路PDC。驱动电路GDC、信号线(例如,扫描线GL、数据线DL和电源线PL)以及像素驱动电路PDC可以被包括在图8C中所示的电路元件层DP-CL中。
驱动电路GDC包括移位寄存器。移位寄存器包括多个级,多个级中的每个级产生多个扫描信号,并且顺序地将扫描信号输出到下面描述的多条扫描线GL。作为另一示例,驱动电路GDC可以进一步向像素驱动电路PDC输出另一控制信号。
驱动电路GDC可以包括通过与像素驱动电路PDC相同的工艺(例如,非晶硅工艺、低温多晶硅(LTPS)工艺、低温多晶氧化物(LTPO)工艺或氧化物半导体工艺)形成的多个晶体管。
多条信号线包括扫描线GL、数据线DL和电源线PL。扫描线GL中的每一条耦接至像素PX中的对应像素PX,并且数据线DL中的每一条耦接至像素PX中的对应像素PX。电源线PL耦接至像素PX。
显示模块DD包括耦接至显示面板DP的第一电路板FCB1和安装在第一电路板FCB1上的驱动芯片D-IC。第一电路板FCB1耦接至主电路板MCB。在一些实施例中,多个无源元件和多个有源元件可以被安装在主电路板MCB上。第一电路板FCB1和主电路板MCB可以是柔性电路板。
在本示例性实施例中,示出了其中驱动芯片D-IC被安装在第一电路板FCB1上的膜上芯片(COF)结构,但是,其并不应限于此或由此限制。例如,显示模块DD可以具有其中驱动芯片D-IC被安装在显示面板DP上的面板上芯片(COP)结构。
当在平面图中观察时,动态棱镜模块AP可以包括限定于其中的有源区域AA和非有源区域NAA。在本示例性实施例中,有源区域AA可以被限定为与显示模块DD的显示区域DA相对应的区域。
第一电极TE1和第二电极TE2(参考图3)、树脂层RL(参考图3)及折射率控制层LL(参考图3)位于动态棱镜模块AP的有源区域AA中,并且因此动态棱镜模块AP的有源区域AA可以改变入射到有源区域AA的图像的折射率。用于向第一电极TE1和第二电极TE2施加信号的信号线位于非有源区域NAA中,并且非有源区域NAA位于实质上发生折射率改变的有源区域AA的周围。
动态棱镜模块AP可以进一步包括附到第一基膜BF1和第二基膜BF2(参考图3)中的一个的第二电路板FCB2。在一些实施例中,第二电路板FCB2可以电耦接且物理耦接到显示模块DD的主电路板MCB。主电路板MCB可以将与显示模块DD同步的信号施加到第二电路板FCB2。用于驱动第一电极TE1和第二电极TE2的驱动电路可以被安装在第二电路板FCB2上。
图8B示出了作为代表性示例的耦接至一条扫描线GL、一条数据线DL以及电源线PL的像素PX。像素PX的配置可以被改变,而并不限于此或由此限制。
有机发光二极管OLED可以是前表面发光型(或类)二极管或者后表面发光型(或类)二极管。像素PX包括第一晶体管T1(或“开关晶体管”)、第二晶体管T2(或“驱动晶体管”)和电容器Cst,作为驱动有机发光二极管OLED的像素驱动电路PDC。第一电源电压ELVDD被施加到第二晶体管T2,并且第二电源电压ELVSS被施加到有机发光二极管OLED。第二电源电压ELVSS可以低于第一电源电压ELVDD。
第一晶体管T1响应于通过扫描线GL施加到其的扫描信号而输出通过数据线DL施加到其的数据信号。电容器Cst被充入与从第一晶体管T1提供的数据信号相对应的电压。
第二晶体管T2耦接至有机发光二极管OLED。第二晶体管T2响应于电容器Cst中充入的电荷量来控制流过有机发光二极管OLED的驱动电流。有机发光二极管OLED在第二晶体管T2的导通时段期间发光。
图8B示出了其中像素驱动电路PDC包括两个晶体管(例如,第一晶体管T1和第二晶体管T2)及一个电容器Cst的结构,然而,像素驱动电路PDC的配置不应该限于此或由此限制。
如图8C中所示,在根据本公开示例性实施例的显示面板DP中,电路元件层DP-CL、显示元件层DP-OLED和薄膜封装层TFE顺序地堆叠在基层SUB上。
电路元件层DP-CL包括至少一个无机层、至少一个有机层、以及电路元件。电路元件层DP-CL包括是无机层的缓冲层BFL、第一中间无机层10、第二中间无机层20和是有机层的中间有机层30。
无机层可以包括氮化硅、氮氧化硅和氧化硅。有机层可以是丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚异戊二烯类树脂、乙烯类树脂、环氧类树脂、聚氨酯类树脂、纤维素类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚酰胺类树脂和二萘嵌苯类树脂中的至少一种。电路元件包括导电图案和/或半导体图案。
缓冲层BFL提高了基层SUB与导电图案或半导体图案之间的耦接力。在一些实施例中,阻挡层可以进一步位于基层SUB的上表面上,以防止或减少外来物质的进入。可以选择性地包括或省略缓冲层BFL和阻挡层。
第一晶体管T1的半导体图案OSP1(下文中称为“第一半导体图案”)和第二晶体管T2的半导体图案OSP2(下文中称为“第二半导体图案”)位于缓冲层BFL上。第一半导体图案OSP1和第二半导体图案OSP2可以从非晶硅、多晶硅和金属氧化物半导体中选择。
第一中间无机层10位于第一半导体图案OSP1和第二半导体图案OSP2上。第一晶体管T1的控制电极GE1(下文中称为“第一控制电极”)和第二晶体管T2的控制电极GE2(下文中称为“第二控制电极”)位于第一中间无机层10上。第一控制电极GE1和第二控制电极GE2可以与扫描线GL(参考图8B)通过同一光刻工艺形成。
第二中间无机层20位于第一中间无机层10上,以覆盖第一控制电极GE1和第二控制电极GE2。第一晶体管T1的输入电极DE1(下文中称为“第一输入电极”)和输出电极SE1(下文中称为“第一输出电极”)以及第二晶体管T2的输入电极DE2(下文中称为“第二输入电极”)和输出电极SE2(下文中称为“第二输出电极”)位于第二中间无机层20上。
第一输入电极DE1和第一输出电极SE1分别通过第一接触孔CH1和第二接触孔CH2耦接至第一半导体图案OSP1,第一接触孔CH1和第二接触孔CH2通过第一中间无机层10和第二中间无机层20限定。第二输入电极DE2和第二输出电极SE2分别通过第三接触孔CH3和第四接触孔CH4耦接至第二半导体图案OSP2,第三接触孔CH3和第四接触孔CH4通过第一中间无机层10和第二中间无机层20限定。同时,根据本公开的另一实施例,第一晶体管T1和第二晶体管T2的一部分可以被改变为底栅结构。
中间有机层30位于第二中间无机层20上,以覆盖第一输入电极DE1、第二输入电极DE2、第一输出电极SE1和第二输出电极SE2。中间有机层30可以提供平坦的表面。
显示元件层DP-OLED位于中间有机层30上。显示元件层DP-OLED包括像素限定层PDL和有机发光二极管OLED。像中间有机层30一样,像素限定层PDL包括有机材料。第一电极AE位于中间有机层30上。第一电极AE通过通过中间有机层30限定的第五接触孔CH5耦接至第二输出电极SE2。开口OP通过像素限定层PDL限定。第一电极AE的至少一部分通过像素限定层PDL的开口OP被暴露。
当在平面图中观察时,像素PX位于像素区域中。像素区域包括发光区域PXA和邻近发光区域PXA定位的非发光区域NPXA。非发光区域NPXA围绕发光区域PXA。在本示例性实施例中,发光区域PXA被限定为与第一电极AE的通过开口OP暴露的一部分对应。
空穴控制层HCL可以公共地位于发光区域PXA和非发光区域NPXA中。在一些实施例中,像空穴控制层HCL的公共层可以公共地形成在多个像素PX(参考图8B)中。
发光层EML可以位于空穴控制层HCL上。发光层EML可以位于与开口OP相对应的区域中。例如,发光层EML可以在被划分成多个部分之后形成在像素PX中的每一个中。发光层EML可以包括有机材料和/或无机材料。在本示例性实施例中,对发光层EML进行图案化,但是,发光层EML可以公共地位于各像素PX中。在这种情况下,发光层EML可以发射白光。另外,发光层EML可以具有多层结构。
电子控制层ECL位于发光层EML上。在一些实施例中,电子控制层ECL可以公共地形成在各像素PX(参考图8B)中。
第二电极CE位于电子控制层ECL上。第二电极CE公共地位于各像素PX中。
薄膜封装层TFE位于第二电极CE上。薄膜封装层TFE公共地位于各像素PX中。在本示例性实施例中,薄膜封装层TFE直接覆盖第二电极CE。在本公开示例性实施例中,盖层可以进一步位于薄膜封装层TFE和第二电极CE之间以覆盖第二电极CE。在这种情况下,薄膜封装层TFE可以直接覆盖盖层。
图8C示出显示面板DP的示例,并且显示面板DP不应限于图8C的结构。
图9是示出根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块的截面图。
参考图9,根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块可以包括多个动态棱镜区域(例如,第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4)。图9示出其中动态棱镜模块被划分为四个动态棱镜区域(例如,第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4)的结构,然而,动态棱镜区域(例如,第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4)的数量不应限于四个。
根据本公开另一示例性实施例的树脂层可以包括多个子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)。子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)可以被定位为分别对应于第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4。
子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)中的每一个可以包括丙烯酸类聚合物材料。子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)中的每一个可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。
子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)可以具有彼此相同的(例如,基本相同的)折射率。子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)中的每一个可以具有参考折射率。例如,参考折射率可以是大约1.49。
子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)可以位于第一电极TE1上。子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)中的每一个可以包括相对于第一电极TE1以第一角度倾斜的倾斜表面。
折射率控制层包括被定位为分别对应于子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)的多个子控制层(例如,第一子控制层SLL1、第二子控制层SLL2、第三子控制层SLL3和第四子控制层SLL4)。
子控制层(例如,第一子控制层SLL1、第二子控制层SLL2、第三子控制层SLL3和第四子控制层SLL4)中的每一个可以包括具有折射率各向异性的材料。作为本公开的示例,子控制层(例如,第一子控制层SLL1、第二子控制层SLL2、第三子控制层SLL3和第四子控制层SLL4)中的每一个可以是包括液晶分子LCM的液晶层。
子控制层(例如,第一子控制层SLL1、第二子控制层SLL2、第三子控制层SLL3和第四子控制层SLL4)中的每一个可以位于子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)中的对应子树脂层与第二电极TE2之间。在其上形成有第一电极TE1和子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)的第一基膜BF1以及在其上形成有第二电极TE2的第二基膜BF2可以彼此耦接,以使第一电极TE1和第二电极TE2彼此面对。子控制层(例如,第一子控制层SLL1、第二子控制层SLL2、第三子控制层SLL3和第四子控制层SLL4)可以通过在第一基膜BF1和第二基膜BF2之间注入液晶材料而形成。
子控制层(例如,第一子控制层SLL1、第二子控制层SLL2、第三子控制层SLL3和第四子控制层SLL4)中的每一个被定位为与子树脂层中的对应子树脂层(例如,从第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4中选择的)的倾斜表面接触(例如,物理接触)。因此,子控制层(例如,第一子控制层SLL1、第二子控制层SLL2、第三子控制层SLL3和第四子控制层SLL4)中的每一个与子树脂层中的对应子树脂层(例如,从第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4中选择的)之间的界面可以相对于第一电极TE1以第一角度倾斜。
对于第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4中的每一个,第一角度可以具有恒定值,但是,其并不应限于此或由此限制。对于第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4中的每一个,第一角度可以具有不同的值。
图10是示出根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块的截面图。
参考图10,在根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块中,第一电极可以包括被定位为分别对应于第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4的多个子电极(例如,第一子电极STE1、第二子电极STE2、第三子电极STE3和第四子电极STE4)。多个子树脂层(例如,第一子树脂层SRL1、第二子树脂层SRL2、第三子树脂层SRL3和第四子树脂层SRL4)可以在子电极上被定位为分别对应于子电极(例如,第一子电极STE1、第二子电极STE2、第三子电极STE3和第四子电极STE4)。
子电极(例如,第一子电极STE1、第二子电极STE2、第三子电极STE3和第四子电极STE4)可以接收相同的驱动电压。在动态棱镜模块的关闭时段期间,子电极(例如,第一子电极STE1、第二子电极STE2、第三子电极STE3和第四子电极STE4)可以接收驱动电压。驱动电压可以与施加到第二电极TE2的参考电压基本相同。
子电极(例如,第一子电极STE1、第二子电极STE2、第三子电极STE3和第四子电极STE4)可以接收彼此不同的驱动电压。在动态棱镜模块的开启时段期间,子电极(例如,第一子电极STE1、第二子电极STE2、第三子电极STE3和第四子电极STE4)可以接收各个驱动电压。各个驱动电压可以具有不同的电压电平,并且可以具有与施加到第二电极TE2的参考电压不同的电压电平。
如上所述,当子电极(例如,第一子电极STE1、第二子电极STE2、第三子电极STE3和第四子电极STE4)接收到各个驱动电压时,第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4在开启状态下可以具有不同的折射率。当各个驱动电压的电平彼此不同时,在第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4中的每一个中形成的电场强度被改变。当电场强度变得不同时,液晶分子的取向被改变。因此,各个动态棱镜区域(例如,第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4)的折射率可以彼此不同。例如,可以通过将第一电极划分为子电极(例如,第一子电极STE1、第二子电极STE2、第三子电极STE3和第四子电极STE4)针对第一动态棱镜区域SAP1、第二动态棱镜区域SAP2、第三动态棱镜区域SAP3和第四动态棱镜区域SAP4中的每一个来控制折射率。
图11是示出根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块APP的截面图,图12A是示出图11中所示的动态棱镜模块APP的关闭状态的图,并且图12B是示出图11中所示的动态棱镜模块APP的开启状态的图。
参考图11至图12B,根据本公开另一示例性实施例的动态棱镜模块APP包括第一电极TE1、第二电极TE2、可变偏振器层VPL、树脂层RL和折射率控制层LL。
第一电极TE1和第二电极TE2被定位为彼此面对,并且可变偏振器层VPL位于第一电极TE1和第二电极TE2之间。可变偏振器层VPL的偏振特性可以通过在第一电极TE1和第二电极TE2之间形成的电场而动态地改变。
动态棱镜模块APP进一步包括第一基膜BF1、第二基膜BF2和第三基膜BF3。
第一电极TE1位于第一基膜BF1的一个表面上,并且第二电极TE2位于第二基膜BF2的一个表面上。第一基膜BF1和第二基膜BF2被定位为允许第一电极TE1和第二电极TE2彼此面对。
电压可以被分别施加到第一电极TE1和第二电极TE2。当相同的电压被施加到第一电极TE1和第二电极TE2时,在第一电极TE1和第二电极TE2之间没有形成电场,并且动态棱镜模块APP处于关闭状态。相反,当分别向第一电极TE1和第二电极TE2施加不同的电压时,在第一电极TE1和第二电极TE2之间形成电场。其中形成电场的状态可以被定义为动态棱镜模块APP的开启状态。
可变偏振器层VPL可以包括偏振材料,该偏振材料响应于在第一电极TE1和第二电极TE2之间形成的电场而改变入射到该偏振材料的光的偏振特性。作为本公开的示例,偏振材料可以是液晶材料。在第一电极TE1和第二电极TE2之间没有形成电场的关闭状态下,可变偏振器层VPL可以使入射到其的光偏振为第一偏振态。在第一电极TE1和第二电极TE2之间形成电场的开启状态下,可变偏振器层VPL可以使入射到其的光偏振为第二偏振态。
显示模块DD可以周期性地提供不同的图像。更详细地,显示模块DD可以在一个帧期间显示第一图像IMA和第二图像IMB。根据另一实施例,动态棱镜模块APP可以与显示模块DD(参考图1)同步地开启或关闭。更详细地,动态棱镜模块APP可以在关闭时段期间从显示模块DD接收第一图像IMA,并且可以在开启时段期间从显示模块DD接收第二图像IMB。
因此,在关闭时段期间入射到可变偏振器层VPL中的光可以包括第一图像IMA,并且在开启时段期间入射到可变偏振器层VPL中的光可以包括第二图像IMB。
树脂层RL和折射率控制层LL可以位于第二基膜BF2和第三基膜BF3之间。树脂层RL可以包括丙烯酸类聚合物层。作为示例,树脂层RL可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。树脂层RL可以具有参考折射率。树脂层RL可以包括相对于第一电极TE1的上表面倾斜的表面(下文中称为“第一倾斜表面”)。第一倾斜表面可以相对于第二基膜BF2的下表面以第一角度θ1倾斜。
折射率控制层LL可以位于树脂层RL上。折射率控制层LL可以包括具有折射率各向异性的材料。作为本公开的示例,折射率控制层LL可以是包括液晶分子LCM的液晶层。折射率控制层LL可以位于树脂层RL和第三基膜BF3之间。
折射率控制层LL被定位为与树脂层RL的第一倾斜表面接触(例如,物理接触)。折射率控制层LL和树脂层RL之间的界面相对于第二基膜BF2的下表面以第一角度θ1倾斜。折射率控制层LL可以具有与树脂层RL基本相同的折射率。
如图12A中所示,当动态棱镜模块APP处于关闭状态时,可变偏振器层VPL可以将入射到其的光偏振为第一偏振态。作为本公开的示例,第一偏振态可以是圆偏振态和线偏振态中的一种。偏振为第一偏振态的光入射到折射率控制层LL中。偏振为第一偏振态的光经历折射率控制层LL和树脂层RL具有彼此基本相同的折射率。折射率控制层LL和树脂层RL针对偏振为第一偏振态的光具有相同的折射率。因此,偏振为第一偏振态的光可以在穿过折射率控制层LL和树脂层RL之间的界面时不被折射地行进。
如图12B中所示,当动态棱镜模块APP处于开启状态时,可变偏振器层VPL可以将入射到其的光偏振为第二偏振态。作为本公开的示例,第二偏振态可以是圆偏振态和线性偏振态中的一种。偏振为第二偏振态的光入射到折射率控制层LL中。偏振为第二偏振态的光经历折射率控制层LL和树脂层RL之间的折射率差。折射率控制层LL和树脂层RL针对偏振为第二偏振态的光具有不同的折射率。因此,偏振为第二偏振态的光在穿过折射率控制层LL与树脂层RL之间的界面时以第二角度θ2被折射。
第二角度θ2可以基于偏振为第二偏振态的光所经历的折射率控制层LL和树脂层RL之间的折射率差以及第一角度θ1来确定。
图13是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD2的透视图,并且图14是示出图13中所示的增强现实提供设备ARD2的截面图。
参考图13和图14,根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD2可以进一步包括光聚集构件CL。
光聚集构件CL可以从显示模块DD接收图像,并且可以聚集所接收的图像。光聚集构件CL可以位于显示模块DD和动态棱镜模块AP之间。光聚集构件CL可以包括朝向显示模块DD凸出的凸透镜。
显示模块DD可以包括通过其显示图像的显示区域EDA1。通过显示区域EDA1显示的图像可以由光聚集构件CL聚集,并且可以被提供到透镜LM。动态棱镜模块AP可以位于光聚集构件CL和透镜LM之间。因为动态棱镜模块AP具有图1至图12B中所示的结构,并且以与该结构对应的操作原理进行操作,因此在此不再重述其重复说明。
通过显示区域EDA1显示的图像可以在被光聚集构件CL聚集之后被提供到反射镜RM。将图像提供到反射镜RM的显示区域EDA1的尺寸可以根据光聚集构件CL的存在或不存在而改变。
如图1和图13中所示,当在不存在光聚集构件CL的情况下假设显示模块DD的显示区域IDA具有第一尺寸时,则在存在光聚集构件CL时,显示模块DD的显示区域EDA1具有比第一尺寸大的尺寸。例如,当提供光聚集构件CL时,将图像提供到反射镜RM的显示区域EDA1的尺寸可以增大。因为图像从显示模块DD中的相对较大的显示区域EDA1提供到反射镜RM,所以视场(FOV)可以被扩大。
图13和图14示出了其中光聚集构件CL位于显示模块DD和动态棱镜模块AP之间的结构,然而,其不应当限于此或由此限制。作为本公开的另一示例,光聚集构件CL可以位于动态棱镜模块AP和透镜LM之间。
图15是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD3的透视图,并且图16是示出图15中所示的增强现实提供设备ARD3的截面图。
参考图15和图16,根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD3可以包括柔性显示模块FDD。柔性显示模块FDD可以是有机发光显示设备。
柔性显示模块FDD可以具有在一个方向上弯曲的结构。更详细地,柔性显示模块FDD可以具有其中在上面显示图像的显示表面被凹进弯曲的结构。显示表面可以是面对透镜LM的一个侧表面的表面。
动态棱镜模块AP位于柔性显示模块FDD和透镜LM之间。动态棱镜模块AP具有图1至图12B中所示的结构,并且以与该结构对应的操作原理进行操作,因此在此不再重述其重复描述。
从柔性显示模块FDD输出的图像可以在穿过动态棱镜模块AP之后被提供到反射镜RM。柔性显示模块FDD可以具有根据反射镜RM和柔性显示模块FDD之间的距离而改变的折射率。
在柔性显示模块FDD弯曲的情况下,将图像提供到反射镜RM的显示区域EDA2的尺寸可以增大。例如,如图1和图15中所示,当在显示模块DD平坦的情况下假设显示模块DD的显示区域IDA具有第一尺寸时,在柔性显示模块FDD弯曲时,柔性显示模块FDD的显示区域EDA2具有比第一尺寸大的尺寸。因此,由于当使用弯曲的柔性显示模块FDD时图像从相对较宽的显示区域EDA2提供到反射镜RM,所以视场(FOV)可以被扩大。
图15和图16示出其中仅柔性显示模块FDD弯曲的结构,然而,动态棱镜模块AP可以沿着柔性显示模块FDD弯曲。作为本公开的另一示例,透镜LM可以具有面对柔性显示模块FDD的侧表面沿着柔性显示模块FDD弯曲的形状。
图17是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD4的透视图。
参考图17,在根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD4中,透镜LM可以包括多个反射镜RM。反射镜RM可以分别反射从显示模块DD的多个显示区域IDA提供的图像。
图17示出显示区域IDA彼此部分重叠的结构作为代表性示例,然而,它们不应该限于此或由此限制。例如,显示区域IDA可以彼此不重叠。
反射镜RM可以被布置在显示模块DD的长度方向上,并且在这种情况下,视场(FOV)可以在显示模块DD的长度方向上被扩大。
在一些实施例中,反射镜RM可以被布置在显示模块DD的宽度方向上。在这种情况下,视场(FOV)可以在显示模块DD的宽度方向上被扩大。
然而,在使用图1至图12B中所示的动态棱镜模块AP和动态棱镜模块APP的情况下,增强现实提供设备ARD1具有在显示模块DD的宽度方向上增大视场(FOV)的效果。因此,当使用根据本公开的动态棱镜模块AP和动态棱镜模块APP时,在不增大显示模块DD在宽度方向上的尺寸或透镜LM在显示模块DD的宽度方向上的厚度的情况下,可以扩大视场(FOV)。
图18是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD5的透视图。
参考图18,在根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD5中,柔性显示模块FDD5可以沿着透镜LM的至少两个侧表面布置。柔性显示模块FDD5可以具有在两个侧表面彼此接触(例如,物理接触)的部分中折叠的形状。
柔性显示模块FDD5可以包括与透镜LM的第一侧表面对应的第一显示单元DU1和与透镜LM的第二侧表面对应的第二显示单元DU2。
透镜LM可以包括反射通过第一显示单元DU1显示的图像的第一反射镜组RM-G1和反射通过第二显示单元DU2显示的图像的第二反射镜组RM-G2。第一反射镜组RM-G1可以包括分别反射通过第一显示单元DU1的第一显示区域IDA1、第二显示区域IDA2和第三显示区域IDA3显示的图像的第一反射镜RM1、第二反射镜RM2和第三反射镜RM3。第二反射镜组RM-G2可以包括分别反射通过第二显示单元DU2的第四显示区域IDA4和第五显示区域IDA5显示的图像的第四反射镜RM4和第五反射镜RM5。
图18中所示的增强现实提供设备ARD5可以包括动态棱镜模块AP5,动态棱镜模块AP5具有沿着柔性显示模块FDD5弯曲的形状。动态棱镜模块AP5可以包括第一动态棱镜单元APU1和第二动态棱镜单元APU2。第一动态棱镜单元APU1可以位于透镜LM的第一侧表面和第一显示单元DU1之间,并且第二动态棱镜单元APU2可以位于透镜LM的第二侧表面和第二显示单元DU2之间。
第一显示单元DU1和第二显示单元DU2可以被一个驱动电路并发(例如,同时或基本同时)操作,或者可以分别被分离的驱动电路独立操作。在第一显示单元DU1和第二显示单元DU2被独立操作的情况下,第一动态棱镜单元APU1和第二动态棱镜单元APU2中的每一个可以与对应的显示单元同步地操作。
第一动态棱镜单元APU1和第二动态棱镜单元APU2中的每一个的结构和操作原理与图1至图12B中所示的动态棱镜模块AP和动态棱镜模块APP的结构和操作原理基本相同,因此在此不再重述其重复描述。
在包括第一动态棱镜单元APU1和第二动态棱镜单元APU2的情况下,即使反射镜没有被进一步布置在柔性显示模块FDD5的宽度方向上,增强现实提供设备ARD5也可以具有扩大视场(FOV)的效果。因此,在不增大柔性显示模块FDD5在宽度方向上的尺寸或透镜LM在柔性显示模块FDD5的宽度方向上的厚度的情况下,可以扩大视场(FOV)。
图19是示出根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD6的透视图。
参考图19,在根据本公开另一示例性实施例的增强现实提供设备ARD6中,柔性显示模块FDD6可以沿着透镜LM的至少三个侧表面布置。图19示出了其中柔性显示模块FDD6沿着透镜LM的三个侧表面被定位的结构。在这种情况下,柔性显示模块FDD6可以具有两次折叠的形状。
柔性显示模块FDD6包括第一显示单元DU1、第二显示单元DU2和第三显示单元DU3。第一显示单元DU1、第二显示单元DU2和第三显示单元DU3分别对应于透镜LM的第一侧表面、第二侧表面和第三侧表面。第一显示单元DU1包括第一显示区域IDA1、第二显示区域IDA2和第三显示区域IDA3,第二显示单元DU2包括第四显示区域IDA4和第五显示区域IDA5,并且第三显示单元DU3包括第六显示区域IDA6、第七显示区域IDA7和第八显示区域IDA8。
透镜LM可以包括第一反射镜组RM-G1、第二反射镜组RM-G2和第三反射镜组RM-G3。第一反射镜组RM-G1反射通过第一显示单元DU1显示的图像,第二反射镜组RM-G2反射通过第二显示单元DU2显示的图像,并且第三反射镜组RM-G3反射通过第三显示单元DU3显示的图像。
第一反射镜组RM-G1包括分别反射第一显示区域IDA1、第二显示区域IDA2和第三显示区域IDA3的图像的第一反射镜RM1、第二反射镜RM2和第三反射镜RM3。第二反射镜组RM-G2包括分别反射第四显示区域IDA4和第五显示区域IDA5的图像的第四反射镜RM4和第五反射镜RM5,并且第三反射镜组RM-G3包括分别反射第六显示区域IDA6、第七显示区域IDA7和第八显示区域IDA8的图像的第六反射镜RM6、第七反射镜RM7和第八反射镜RM8。
图19中所示的增强现实提供设备ARD6可以包括动态棱镜模块AP6,动态棱镜模块AP6具有沿着柔性显示模块FDD6弯曲的形状。动态棱镜模块AP6可以包括第一动态棱镜单元APU1、第二动态棱镜单元APU2和第三动态棱镜单元APU3。第一动态棱镜单元APU1可以位于透镜LM的第一侧表面与第一显示单元DU1之间,并且第二动态棱镜单元APU2可以位于透镜LM的第二侧表面与第二显示单元DU2之间。第三动态棱镜单元APU3可以位于透镜LM的第三侧表面与第三显示单元DU3之间。
第一动态棱镜单元APU1、第二动态棱镜单元APU2和第三动态棱镜单元APU3中的每一个的结构和操作原理与图1至图12B中所示的动态棱镜模块AP和动态棱镜模块APP的结构和操作原理基本相同,因此在此不再重述其重复描述。
在包括第一动态棱镜单元APU1、第二动态棱镜单元APU2和第三动态棱镜单元APU3的情况下,即使反射镜没有被进一步布置在柔性显示模块FDD6的宽度方向上,增强现实提供设备ARD6也可以具有扩大视场(FOV)的效果。因此,在不增大柔性显示模块FDD6在宽度方向上的尺寸或透镜LM在柔性显示模块FDD6的宽度方向上的厚度的情况下,可以扩大视场(FOV)。
如本文所使用的,术语“基本”、“大约”和类似术语被用作近似的术语而不是程度的术语,并且旨在解释会被本领域普通技术人员认可的测量值或计算值的固有偏差。此外,当描述本公开的实施例时,“可以”的使用是指“本公开的一个或多个实施例”。如本文所使用的,术语“使用”、“正在使用”和“被使用”可以被认为分别与术语“利用”、“正在利用”和“被利用”同义。并且,术语“示例性”旨在指示例或说明。
并且,本文记载的任何数值范围旨在包括包含在所记载范围内的相同数值精度的所有子范围。例如,范围“1.0至10.0”旨在包括在所记载的最小值1.0与所记载的最大值10.0之间(并且包括最小值1.0和最大值10.0)的所有子范围,即,具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值,诸如以2.4至7.6为例。本文记载的任何最大数值限制旨在包括包含在其中的所有较低数值限制,并且本说明书中记载的任何最小数值限制旨在包括包含在其中的所有较高数值限制。因此,申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)以明确记载包含在本文明确记载的范围内的任何子范围的权利。
虽然已经描述了本公开的示例性实施例,但是应当理解,本公开不应该被限于这些示例性实施例,而是本领域技术人员可以在所附权利要求书所要求保护的本公开的精神和范围内做出各种改变和修改。
因此,所公开的主题不应被限于本文描述的任何单个实施例,并且本公开的范围应当根据所附权利要求书及其等同物来确定。
Claims (20)
1.一种增强现实提供设备,包括:
透镜,包括反射镜;
显示模块,位于所述透镜的至少一个侧表面上,并且被配置为显示图像;以及
动态棱镜模块,位于所述显示模块和所述透镜之间,并且被配置为接收所述图像,所述动态棱镜模块被配置为动态地开启或关闭以将所述图像提供到所述反射镜的不同位置。
2.根据权利要求1所述的增强现实提供设备,其中,所述动态棱镜模块包括:
第一电极;
第二电极,面对所述第一电极;
树脂层,位于所述第一电极和所述第二电极之间,并且具有参考折射率;以及
折射率控制层,位于所述第一电极和所述第二电极之间,所述折射率控制层被配置为通过在所述第一电极和所述第二电极之间形成的电场而开启或关闭以改变所述折射率控制层的折射率。
3.根据权利要求2所述的增强现实提供设备,其中,所述树脂层包括相对于所述第一电极以第一角度倾斜的倾斜表面。
4.根据权利要求3所述的增强现实提供设备,其中,所述折射率控制层包括折射率各向异性材料。
5.根据权利要求4所述的增强现实提供设备,其中,所述折射率各向异性材料是液晶材料。
6.根据权利要求3所述的增强现实提供设备,其中,所述折射率控制层在关闭状态下具有与所述参考折射率相等的第一折射率,并且在开启状态下具有与所述参考折射率不同的第二折射率。
7.根据权利要求6所述的增强现实提供设备,其中,当所述动态棱镜模块处于所述关闭状态时,所述图像在不被所述折射率控制层折射的情况下,被提供到所述反射镜的第一位置,并且当所述动态棱镜模块处于所述开启状态时,所述图像在被所述折射率控制层以第二角度折射之后,被提供到所述反射镜的第二位置。
8.根据权利要求7所述的增强现实提供设备,其中,所述第二角度由所述参考折射率与所述第二折射率之间的差以及所述第一角度确定。
9.根据权利要求2所述的增强现实提供设备,其中,所述动态棱镜模块包括多个动态棱镜区域。
10.根据权利要求9所述的增强现实提供设备,其中,所述树脂层包括分别对应于所述多个动态棱镜区域的多个子树脂层,并且所述折射率控制层包括分别对应于所述多个子树脂层的多个子折射率控制层。
11.根据权利要求10所述的增强现实提供设备,其中,所述第一电极包括被定位为分别对应于所述多个子树脂层的多个子电极。
12.根据权利要求10所述的增强现实提供设备,其中,所述多个子树脂层分别与所述多个子折射率控制层接触,以分别给所述多个动态棱镜区域提供多个界面。
13.根据权利要求12所述的增强现实提供设备,其中,针对所述多个动态棱镜区域中的每一个,所述第一电极和所述多个界面之间的角度是相同的。
14.根据权利要求12所述的增强现实提供设备,其中,针对所述多个动态棱镜区域中的每一个,所述第一电极和所述多个界面之间的角度彼此不同。
15.根据权利要求1所述的增强现实提供设备,其中,所述动态棱镜模块被配置为与所述显示模块同步地开启或关闭。
16.根据权利要求15所述的增强现实提供设备,其中,所述显示模块被配置为在一个帧的第一时段期间显示第一图像,并且被配置为在所述一个帧的第二时段期间显示第二图像。
17.根据权利要求16所述的增强现实提供设备,其中,所述动态棱镜模块被配置为在所述第一时段期间关闭以将所述第一图像提供到所述反射镜的第一位置,并且被配置为在所述第二时段期间开启以将所述第二图像提供到所述反射镜的第二位置。
18.根据权利要求1所述的增强现实提供设备,其中,所述动态棱镜模块包括:
第一电极;
第二电极,面对所述第一电极;
可变偏振器层,位于所述第一电极和所述第二电极之间,并且具有通过在所述第一电极和所述第二电极之间形成的电场而动态改变的偏振态;
树脂层,位于所述第二电极和所述透镜之间,并且具有参考折射率;以及
折射率控制层,位于所述第二电极和所述透镜之间。
19.根据权利要求18所述的增强现实提供设备,其中,所述树脂层包括相对于所述第一电极以第一角度倾斜的倾斜表面。
20.根据权利要求1所述的增强现实提供设备,进一步包括光聚集构件,所述光聚集构件被配置为从所述显示模块接收所述图像,并且被配置为聚集所述图像,
其中,所述光聚集构件位于所述显示模块和所述动态棱镜模块之间。
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