[实用新型]近眼显示装置

说明书

本实用新型提供一种近眼显示装置，包括：光波导，用于接收并传输图像光和环境光，光波导包括波导基板；耦入单元，设置在波导基板的耦入区域，用于将入射到其上的图像光耦入波导基板；耦出单元，设置在波导基板的耦出区域，用于将图像光耦出至佩戴者的眼中；染料液晶光阀，设置在光波导上与佩戴者相对的一侧，用于将环境光透射到光波导，环境光的透射率与染料液晶光阀的工作电压相关；控制器，配置成可调节染料液晶光阀的工作电压，以调整耦出至佩戴者眼中的图像光与通过染料液晶光阀和光波导后的环境光的对比度。本实用新型可在较宽范围内调控环境光透过率，解决图像光叠加环境光对比度差的问题，还可以拓展显示装置的色域宽度，既时尚又充满科技感。

技术领域

本公开涉及AR/VR领域，尤其涉及一种近眼显示装置。

背景技术

随着半导体工艺的高度发展，人与计算机之间的交互方式正在飞速发展，增强现实(Augmented Reality，简称AR)可以提供给人类以更多维度的信息，AR眼镜是增强现实领域的重要媒介之一，然而现有AR眼镜显示系统存在亮度低的问题，导致AR眼镜在明亮环境中使用存在对比度差的问题，限制了AR眼镜的推广。

现有AR眼镜采用电致变色镜片或扭曲向列相液晶光阀调节亮度。电致变色镜片采用WO3、NiO、IrO等无机过渡金属氧化物，存在响应速度慢、能耗高等问题。扭曲向列相液晶光阀为偏振依赖，需要与线偏振片搭配，而线偏振片会损失50％以上入射光，与AR波导显示系统搭配后，会导致AR眼镜应用环境受限。

背景技术部分的内容仅仅是公开实用新型人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

实用新型内容

有鉴于现有的一个或多个缺陷，本实用新型涉及一种近眼显示装置，包括：

光波导，用于接收并传输图像光和环境光，所述光波导包括：

波导基板；

耦入单元，设置在所述波导基板的耦入区域上，用于将入射到其上的图像光耦入所述波导基板；和

耦出单元，设置在所述波导基板的耦出区域上，用于将入射到其上的图像光耦出至佩戴者的眼中；

染料液晶光阀，设置在所述光波导上与佩戴者相对的一侧，用于将环境光透射到所述光波导上，环境光的透射率与所述染料液晶光阀的工作电压相关；和

控制器，配置成可调节所述染料液晶光阀的工作电压，以调整耦出至佩戴者眼中的图像光与通过所述染料液晶光阀和所述光波导后的环境光的对比度。

根据本实用新型的一个方面，其中所述染料液晶光阀包括：覆盖第一PI配向膜的第一导电电极、覆盖第二PI配向膜的第二导电电极以及填充在所述第一PI配向膜和所述第二PI配向膜之间的染料液晶层。

根据本实用新型的一个方面，其中所述染料液晶层中的液晶在第一工作电压时呈垂直织构状态，在断电时呈平面织构状态。

根据本实用新型的一个方面，其中所述染料液晶层包括：82％-90％的液晶、5％-15％的二色性染料以及1％-4％的手性剂。

根据本实用新型的一个方面，其中所述染料液晶层填充于液晶盒中，第一PI配向膜与所述第二导电PI配向膜的配向方向相互垂直。

根据本实用新型的一个方面，其中所述染料液晶层中的液晶在第一工作电压时呈垂直织构状态，在断电时呈焦锥织构状态。

根据本实用新型的一个方面，其中所述染料液晶层包括：82％-90％的液晶、5％-15％的二色性染料、1％-4％的手性剂、1％-5％的液晶单体以及2％-7％的光引发剂。

根据本实用新型的一个方面，其中所述染料液晶层填充于液晶盒中，其中所述第一PI配向膜与所述第二PI配向膜的配向方向反向平行；所述染料液晶光阀由所述染料液晶层填充于所述液晶盒后假点固化形成。