[發明專利]穿透式顯示設備及增強現實顯示器

在審

• 申請號: 201811619586.4
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111381372A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 賈芳凱
• 申請（專利權）人: 永眾科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 上海中優律師事務所 31284
• 代理人: 潘詩孟

本發明公開了一種穿透式顯示設備，該穿透式顯示設備包括：布局有金屬電路的一薄型透光基板；復數個Micro LED晶粒，彼此間隔設置于該薄型透光基板，且上述Micro LED晶粒總面積小于該薄型透光基板面積的十分之一，上述Micro LED晶粒的主發光波長分別為紅色、藍色及綠色，且分別具有一個主發光方向；一封蓋透光板；一透光接合層，該透光接合層是以具透光性的一膠性基材制成，該透光接合層被密封于上述薄型透光基板與該封蓋透光板之間。此外，本發明還公開一種具有穿透式顯示設備的增強現實顯示器。

技術領域

本發明涉及一種穿透式顯示設備，此外，本發明還涉及一種具有穿透式顯示設備的增強現實顯示器。

背景技術

穿透式顯示設備是指裝置本身具有透光的特性，能讓觀看者看到顯示畫面或顯示器所呈現影像的同時，也能夠讓觀看者看到顯示設備后方的外部實際景象，使虛擬圖像與實體世界兩者能夠結合觀察，因此常用于車輛的車窗、建筑物的窗戶、展示櫥窗甚至游戲等應用。

目前，穿透式顯示設備大致有薄膜晶體管液晶顯示器(Thin film transistorliquid crystal display，TFT-LCD)、場色序顯示器(Field-Sequential-Color)、AMOLED面板等方法來完成，TFT-LCD是藉由設置沒有彩色濾光的透明區域，利用外界或側入式的光源來當作背光；當光線經過面板時，有彩色濾光片的區域即顯示畫面，而沒有彩色濾光片的區域則顯示后方的景象。但上述方法中顯示器的透明度仍有限，因此，有研發人員提出省略彩色濾光片，改以場色序法的方式實現，其作法是利用側入的RGB光源快速地循環閃爍，并配合液晶快速顯示相應的像素位置，透過人眼具有視覺暫留的特性形成圖案，取代彩色濾光片。

雖然場色序法能夠取代偏光片，但液晶需要有極快的響應速度，目前場色序法的響應時間仍然較慢。因此，出現以自發光AMOLED的方式來實現穿透式顯示設備，而透過AMOLED面板實現的方式為采用透明材料作為陰陽兩極，而由OLED本身發出的光同時射向陰陽兩極的方向，進而達到透明顯示的效果。但是，直接以OLED做為畫素的顯示器，分辨率受限于OLED尺寸而無法大幅提升。

另一方面，現今虛擬現實(VR)和增強現實(AR，亦稱擴增實境)的技術也日益成熟，常見的虛擬現實是透過頭盔或眼罩完全遮住視野，由虛擬畫面提供視覺感官的仿真，且當用戶移動時，計算機可立即進行運算改變模擬畫面，讓使用者感覺身歷其境產生臨場感；增強現實則是將虛擬信息加入實際生活場景，常見的例子有Google glass及汽車車載系統，Google glass是利用45度角棱鏡，把迷你投影機產生的光反射進人眼，使投射出來的光線與現實生活的光線混合，讓視網膜成像時，產生虛擬圖像與實際影像混合的效果；而汽車的車載系統是將車速、車況等信息投影或反射在擋風玻璃上，讓駕駛可以避免低頭分心，以提高駕駛的安全性，但利用投影及反射的方式，往往需要較大的距離或空間，因此車載系統往往受限于車內空間，僅能投影小范圍的虛擬畫面至擋風玻璃上。

因此，如何藉由LED技術的進步，妥善利用尺寸更微小的微發光二極管(microLED)作為光源，提出一種穿透式顯示設備及具該裝置的增強現實顯示器，使穿透式顯示設備的光穿透率大幅提升，且進一步大幅提高顯示設備的分辨率，就成為本發明亟需解決的問題。尤其是可以更進一步藉由液晶或其他遮光材料，選擇性地作為增強現實或虛擬現實顯示設備，有效增加產品的使用彈性。

發明內容

針對現有技術的上述不足，根據本發明的實施例，希望提供一種穿透式顯示設備，旨在實現以下目的：(1)藉由減少發光二極管晶粒所占用面積，有效提升顯示設備的光穿透率；(2)藉由縮小畫素尺寸，大幅提升顯示設備的分辨率；(3)藉由額外增加的可調式遮光板，使得顯示設備的透光率可以被調整，增加產品使用彈性。

此外，本發明還希望提供一種具有穿透式顯示設備的增強現實顯示器，旨在實現以下目的：(1)將高分辨率的虛擬圖像與實際影像迭合，創造出更為擬真的增強現實；(2)藉由可調式遮光板，使得透光率可調整，甚至轉化作為虛擬現實顯示器。