[发明专利]显示装置及其操作方法

权利要求书

1.一种显示装置，其特征在于，包含：

光源，配置以发射相隔一时间间隔的红光、蓝光与绿光；

波导元件，位于所述光源上方；

液晶耦合器，位于所述波导元件与所述光源之间，所述液晶耦合器为液晶透镜组，所述液晶透镜组包含第一透镜、透明电极与第一液晶层，所述第一液晶层位于所述第一透镜与所述透明电极之间；

第一全像光学元件，位于所述波导元件的顶面上，其中所述液晶耦合器配置以改变所述红光、所述绿光与所述蓝光入射至所述第一全像光学元件的入射角度；

第二全像光学元件，位于所述波导元件的所述顶面上，且所述第二全像光学元件与所述第一全像光学元件在水平方向上间隔第一距离，其中所述第二全像光学元件配置以绕射所述红光、所述绿光与所述蓝光至所述波导元件下方，所述第二全像光学元件具有沿所述水平方向相邻设置的第一光栅、第二光栅以及第三光栅，且所述第一光栅配置以绕射所述红光，所述第二光栅配置以绕射所述绿光，所述第三光栅配置以绕射所述蓝光；以及

所述液晶透镜组配置以藉由调整所述第一液晶层的电场以所述时间间隔改变所述第一透镜的光轴方向，使得所述第一光栅接收所述红光，所述第二光栅接收所述绿光，所述第三光栅接收所述蓝光；

所述液晶透镜组更包含第二透镜与第二液晶层，所述透明电极位于所述第一液晶层与所述第二液晶层之间，且所述第二液晶层位于所述第二透镜与所述透明电极之间。

2.如权利要求1所述之显示装置，其中所述第一液晶层的液晶长度方向与所述第二液晶层的液晶长度方向不同。

3.如权利要求1所述之显示装置，其中所述光源配置以间隔发射所述红光、所述绿光以及所述蓝光至所述液晶耦合器中。

4.如权利要求3所述之显示装置，其中所述液晶耦合器配置以控制所述红光、所述绿光与所述蓝光以不同的入射角度入射至所述第一全像光学元件。

5.如权利要求3所述之显示装置，其中所述第二全像光学元件配置以绕射所述红光、所述绿光以及所述蓝光，且经所述第二全像光学元件绕射后的所述红光、所述绿光以及所述蓝光皆具有相同的出射绕射角度。

6.如权利要求1所述之显示装置，其中所述第一光栅较所述第三光栅靠近所述第一全像光学元件，且所述第一光栅的折射率低于所述第三光栅的折射率。

7.如权利要求1所述之显示装置，其中所述第二光栅的折射率高于所述第一光栅的折射率且低于所述第三光栅的折射率。

8.一种显示装置的操作方法，其特征在于，包含：

从光源以一时间间隔依序发射红光、绿光与蓝光至液晶耦合器中，其中所述液晶耦合器为液晶透镜组，所述液晶透镜组包含第一透镜、透明电极与第一液晶层，所述第一液晶层位于所述第一透镜与所述透明电极之间；

藉由调整所述第一液晶层的电场，使所述液晶耦合器以所述时间间隔改变所述红光、所述绿光与所述蓝光入射至第一全像光学元件的入射角度，其中所述第一全像光学元件位于波导元件的顶面上；

藉由所述第一全像光学元件绕射所述红光、所述绿光与所述蓝光，使所述红光、所述绿光与所述蓝光在所述波导元件中进行全反射；以及

藉由在所述波导元件的所述顶面上的第二全像光学元件绕射所述红光、所述绿光与所述蓝光，使所述红光、所述绿光与所述蓝光传递至所述波导元件下方，其中所述第二全像光学元件具有沿水平方向相邻设置的第一光栅、第二光栅以及第三光栅，且所述第一光栅配置以绕射所述红光，所述第二光栅配置以绕射所述绿光，所述第三光栅配置以绕射所述蓝光。