編譯/VR陀螺

本周，美國專利商標局公布了蘋果公司的一項專利申請，該專利涉及未來設備顯示屏中的硅基液晶（LCoS），包括蘋果公司近十年來一直在研究的一個項目。

蘋果的專利涵蓋了采用 LCoS 的電子設備，如 MacBook、iMac、iPad、iPhone、Apple Watch 和“可穿戴設備”。顯示屏可以由安裝在基板表面的發(fā)光二極管陣列構成。發(fā)光二極管可以是分立的晶體半導體發(fā)光二極管?；蹇梢允前雽w基板，如硅基板，也可以是透明基板，如透明玻璃或塑料層。

電路可位于發(fā)光二極管之間的空間。電路也可位于基板的后表面，并可使用通孔與發(fā)光二極管陣列耦合。電路可包括集成電路和附著在基板上的其他元件，也可包括晶體管和在硅基板內(nèi)形成的其他電路。觸摸傳感器電極、光傳感器和其他元件可位于發(fā)光二極管之間的空間中。

在基板由透明材料形成的配置中，可將圖像傳感器和透鏡置于基板下方。這樣，圖像傳感器就能利用穿過透明基板和透鏡的圖像光來捕捉圖像。

圖源：patentlyapple

如示意圖3所示，顯示器 #14 可以包括諸如基板層 #24 的層，這些層可以由諸如玻璃層、聚合物層、包括聚合物和無機材料的復合膜、金屬箔、諸如硅或其他半導體材料的半導體、諸如藍寶石的材料層（例如晶體透明層、陶瓷等）或其他材料形成。

顯然，這是一項技術含量很高的專利，要查看更多專利詳細信息，請查看蘋果公司的專利申請 20230259226。

此前Raontech 的首席執(zhí)行官Brian Kim曾表示，對于AR 眼鏡中使用的微型顯示器而言，硅基液晶（LCoS）在亮度方面要優(yōu)于硅基發(fā)光二極管（LEDoS）。蘋果等公司可能會在未來的 AR 眼鏡中采用這種技術。

蘋果不斷尋求為不同的設備提供更好的顯示屏，雖然據(jù)稱 LCoS 比 OLEDoS及LEDoS 更適合未來的 XR 頭顯，但目前尚不清楚蘋果認為哪款設備會受益于這樣的顯示屏。

此外，蘋果在歐洲的一項專利申請透露該公司也在同時研究一種與LCoS類似的顯示技術，他們稱之為硅基鐵電液晶（fLCoS）顯示面板。自 2020 年以來，蘋果公司的顯示團隊一直在研究這項技術。該專利于 2023 年 8 月 16 日在歐洲公布。

蘋果公司在專利中指出，頭戴式設備等電子設備可以有一個或多個近眼顯示屏，為用戶生成圖像。

頭戴式設備可以是一副VR眼鏡，也可以是一個AR頭戴式設備，它可以讓觀看者同時看到計算機生成的圖像和周圍環(huán)境中的真實世界物體。

顯示器可包括顯示模塊和波導。顯示模塊可包括空間光調(diào)制器，例如硅基鐵電液晶（fLCOS）顯示面板和照明光學器件。

照明光學器件可包括產(chǎn)生照明光的光源，如發(fā)光二極管（LED）。照明光可提供線性偏振，并可傳輸?shù)?fLCoS 顯示面板。fLCoS 顯示面板可將圖像數(shù)據(jù)（如圖像幀）調(diào)制到照明光上，以產(chǎn)生圖像光。波導可將圖像光導向眼盒。

fLCoS 顯示面板可至少包括一個鐵電液晶 (fLC) 層和一個背板。背板可通過鐵電液晶層接收照明光。背景可將照明光反射為圖像光。為了更大限度地提高 fLCoS 顯示面板的反射率，從而提高顯示模塊的光學性能，背板可以是銀背板或介質(zhì)鏡背板。

在某些情況下，可以使用銀合金來提高穩(wěn)定性。此外，fLCoS 顯示面板的單元間隙可以等于一個波長除以四倍 fLC 層的雙折射。為了進一步優(yōu)化顯示模塊的光學性能，用于確定單元間隙的波長可以是介于 500 納米和 565 納米之間的綠色波長。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖 2 是一個用于顯示器的說明性光學系統(tǒng)的俯視圖，該系統(tǒng)具有一個顯示模塊，向波導提供圖像光。顯示模塊包括一個 fLCoS 面板。

想了解更多專利詳情，請查閱蘋果公司的歐洲專利申請，申請?zhí)枮?EP4226210。

來源：patentlyapple