具有调光模块的显示器结构及其极性调光模块及平行板调光模块的制作方法

本发明为一种具有调光模块的显示器结构及其极性调光模块及平行板调光模块，特别为一种应用于适应环境光的具有调光模块的显示器结构及其极性调光模块及平行板调光模块。

背景技术：

显示器的应用，从常见的电视、电脑、手机，到用于户外看板、室内空间、汽车等大大小小的荧幕，通过显示器来取得和运用资讯已经是日常生活的一部分。在网路建设与显示器的应用发展下，通过与云端的连结，就能在各种用途和形式的显示器上，获取所需要的资讯内容，并能衍生出不同的应用及服务。

显示器的应用，已经不止在室内使用，在户外或各种环境光下使用，已经是非常普遍的应用。目前头戴式显示器，经常应用于游戏与虚拟实境，又汽车抬头式显示器也已经非常普及，但因为没有较佳的背光控制，因此在变化使用环境时，经常无法得到较佳的呈像效果。

技术实现要素：

本发明为一种具有调光模块的显示器结构及其极性调光模块及平行板调光模块，其是要解决不同环境光，造成显示器背光差异，使得呈像不佳的问题。

本发明提供一种具有调光模块的显示器结构，其包括：视觉投射式显示器，其具有环境光接触端；以及调光模块，设置于环境光接触端与环境光之间。

前述的显示器结构，其中该视觉投射式显示器为头戴式显示器或抬头显示器。

前述的显示器结构，其中该调光模块为极性调光模块或平行板调光模块。

本发明又提供一种极性调光模块，其包括：透明封装体；滑动介质，充填于透明封装体内；多个极性遮光单元，充填于滑动介质间，每一极性遮光单元具有圆弧面且其内部具有遮光部及透光部，又遮光部或透光部带有正电荷或负电荷，又任两极性遮光单元是以其圆弧面相邻设置；以及多个电极形成于每一该极性遮光单元的侧边。

前述的极性调光模块，其中该多个极性遮光单元为球体或圆柱体，且该透光部与该遮光部的接触面为平面。

前述的极性调光模块，其中该滑动介质为硅油。

前述的极性调光模块，其进一步成为三电极调光模块结构，其中：该多个极性遮光单元的每一该极性遮光单元为球体或圆柱体；第一电极层，其是由电极与该透明封装体的一部整合而成；以及该多个电极，区分为第一直立电极及第二直立电极，成对的间隔排列于所述极性遮光单元的两侧且与该第一电极层呈正交位置关系。

前述的极性调光模块，其进一步成为双电极层调光模块结构，其包括：第一电极层，是由多个电极间隔排列的形成于该透明封装体的一部；第二电极层，是由多个电极间隔排列的形成于该透明封装体的另一部；以及该多个极性遮光单元，形成于该第一电极层与该第二电极层之间，又每一该极性遮光单元为球体或圆柱体。

前述的极性调光模块，其中：该第一电极层，其包括：第一电极，其是由所述电极以等间距的二维阵列方式排列而成；及第二电极，其是形成于任四个该第一电极的中心；该第二电极层，其包括：第三电极，其是由所述电极以等间距的二维阵列方式排列而成；及第四电极，其是形成于任四个该第三电极的中心；以及任一该极性遮光单元的中心是与该第二电极及该第四电极相对应。

本发明又提供一种平行板调光模块，其包括：第一透光板，其具有第一转轴；第二透光板，其具有第二转轴；以及多个平行板，结合于该第一转轴与该第二转轴间。

前述的平行板调光模块，其中该第一转轴或该第二转轴为透光转轴。

前述的平行板调光模块，其中该平行板为光反射板。

借由本发明的实施，至少可以达成下列的进步功效：

一、可以快速有效的调整环境光对显示器的照度。

二、可以有效的提升显示器的呈像品质。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

[图1a]为本发明的一种调光模块结合于头戴式显示器的实施例图一。

[图1b]为本发明的一种调光模块结合于头戴式显示器的实施例图二。

[图2]为本发明的一种调光模块结合于抬头式显示器的实施例图。

[图3]为本发明的一种调光模块的小球结合于透明电极的实施例图。

[图4a]为本发明的一种双边电荷/磁场小球进行操作的实施例图。

[图4b]为本发明的一种单边电荷/磁场小球进行操作的实施例图。

[图5a]为本发明的一种球状极性遮光单元的极性调光模块实施例图。

[图5b]为本发明的一种圆柱体极性遮光单元的极性调光模块实施例图。

[图6a]为本发明的一种三电极调光模块遮光驱动状态实施例图。

[图6b]为本发明的一种三电极调光模块透光驱动状态实施例图。

[图7a]为本发明的一种双电极层调光模块遮光驱动状态实施例图。

[图7b]为本发明的一种双电极层调光模块透光驱动状态实施例图。

[图8a]为本发明的一种柱状体极性遮光单元结合双电极层调光模块的遮光状态实施例图。

[图8b]为本发明的一种柱状体极性遮光单元结合双电极层调光模块的透光状态实施例图。

[图9]为本发明的一种双层双电极层调光模块的实施例图。

[图10a]为本发明的一种平行板调光模块遮光状态实施例图。

[图10b]为本发明的一种平行板调光模块透光状态实施例图。

【主要元件符号说明】

100：具有调光模块的视觉投射式显示器结构

101：视觉投射式显示器200：头戴式显示器

300：抬头式显示器400：极性调光模块

10：显示器110：环境光接触端

20：调光模块30：环境光

310：透明电极320：带电荷或磁场的小球

321：双边带电荷小球322：单边带电荷小球

323：黑色不透明部位324：透明无色部位

41：透明封装体410：三电极调光模块

411：第一偏压层42：滑动介质

420：双电极层调光模块结构421：第一电极层

422：第二电极层423：第一电极

424：第二电极425：第三电极

426：第四电极43：极性遮光单元

431：遮光部432：透光部

44：电极441：第一直立电极

442：第二直立电极500：平行板调光模块

510：第一透光板511：第一转轴

520：第二透光板521：第二转轴

530：平行板

具体实施方式

如图1a、图1b、及图2所示，本发明为一种具有调光模块的视觉投射式显示器结构100，其包括：显示器10，其为视觉投射式显示器，其具有环境光接触端110；以及调光模块20，设置于该环境光接触端110与环境光30之间。

上述的视觉投射式显示器10，可以为一种头戴式显示器(headmounteddisplay)200或抬头式显示器(head-updisplay)300或者其它类似的视觉穿透式显示器(see-throughdisplay)。

调光模块20主要是用以控制进入显示器10作为背光的环境光30的光通量，以便使用者在不同光强度的环境情况下，能借由控制调光模块20，使显示器10的呈像，不会受到环境光30的影响，而能呈现最稳定及最佳化。

如图3、图4a、及图4b所示，调光模块20其操作原理为在两片内设有电极或线圈并可形成电场/磁场的透明电极310中，夹有带电荷/磁场的小球320。小球320可以是具有双边电荷/磁场的小球(atype)321、或具单边电荷/磁场的小球(btype)322。

在上述图示中，黑色不透明部位323可以是正电荷，透明无色部位324可以为负电荷，或者将黑色不透明部位323设定为负电荷，透明无色部位324设定为负电荷，以上所述的正、负电荷，可以借由电泳材料形成。

小球边缘分别由黑色不透明的正极或透明无色的负极组成，或者由黑色不透明的负极或透明无色的正极组成，借由透明电极310电场/磁场的改变，可以使小球转动90度，进而达到切换调光模块20的透光量。

如图4a及图4b所示，上述的atype小球为有两片黑色不透明的电极323与两片透明的电极324所形成，又btype小球为有一片黑色的电极323与一片透明的电极324所形成。

上述小球上的正电荷及负电荷，也可以改成由磁场的架构，也就是说，将正电荷及负电荷分别改成n极或s极，由借由透明电极310的电流产生磁场，进而控制小球的旋转，同样可以达成切换调光模块20的透光量。

如图5a及图5b所示，除了上述的调光模块实施方式外，调光模块也可以为一种极性调光模块400，其包括：透明封装体41；滑动介质42；多个极性遮光单元43；以及多个电极44。所谓极性调光是指，施加正、负电极44，然后使具有电荷极性的极性遮光单元43旋转，进而达成调光的作用。

透明封装体41，其为中空透明密封结构，也就是其为密封结构，又同时于密封结构内部形成有容置空间；

滑动介质42，充填于透明封装体41内，也就是说，滑动介质42充填于容置空间中。滑动介质42例如是硅油或其他液体或流体，选择使用硅油，除了可以降低极性遮光单元43间的摩擦力，也可以使滑动介质42的折射率与透明封装体41相近，此外，借由硅油粘滞系数较高的特性，当极性遮光单元43旋转到不同状态时，可以比较稳定的形成稳定态。

多个极性遮光单元43，充填于滑动介质42间，其主要是用以达成调光的功效。每一极性遮光单元43可以为球体或圆柱体并具有圆弧面，又任两极性遮光单元43是以其圆弧面相邻设置，借此不但可以方便极性遮光单元43的旋转，同时也可以大幅降低极性遮光单元43间的接触面及减少极性遮光单元43间的摩擦力。

每一极性遮光单元43其内部具有遮光部431及透光部432，借由遮光部431及透光部432的作用，即可产生调光效果。遮光部431可以形成于极性遮光单元43的内部，或者也可以使用镀膜的方式形成于极性遮光单元43的表面。又为了方便控制极性遮光单元43的状态，遮光部431或透光部432形成带有正电荷或负电荷。

多个电极44，其形成于每一极性遮光单元43的侧边。借由对电极44施加正电压或负电压，然后对带有正电荷或负电荷的遮光部431或透光部432形成偏压，如此就可以产生遮光或透光的功效。

如图6a及图6b所示，三电极调光模块410结构，为了使极性遮光单元43被有效的驱动，因此可以将极性调光模块400设计为三电极调光模块410结构，其是将上述的极性调光模块400中，多个极性遮光单元43的每一极性遮光单元43，可以设计为球体或圆柱体。

另外，设置第一偏压层411，也就是一氧化铟锡(ito,indiumtinoxide)电极层，第一偏压层411是将电极44与透明封装体41的其中一部分整合而成为一体；最后将多个电极44，区分为第一直立电极441及第二直立电极442，又将第一直立电极441及第二直立电极442成对的间隔排列于所述极性遮光单元43的两侧，且第一直立电极441及第二直立电极442与第一偏压层411呈正交位置关系。

应用时，当要使三电极调光模块410结构进行遮光，此时可以使极性遮光单元43的遮光部431带负电荷，又对第一偏压层411提供正电压，并对第一直立电极441及第二直立电极442施加负电压，即可使三电极调光模块410结构产生遮光的效果。

当要使三电极调光模块410结构进行透光时，极性遮光单元43的遮光部431仍然保持带负电荷，但此时第一偏压层411不提供任何电压，又对第一直立电极441提供正电压，且第二直立电极442施加负电压，即可使三电极调光模块410结构产生透光的效果。

为了达成最佳的遮光效果，可以将三电极调光模块410结构，堆迭成上、下两层或多层的结合的关系，且每一层三电极调光模块410结构的极性遮光单元43，是互相错位排列，借此可以提升遮光的效果。

如图7a及图7b所示，除了上述的三电极调光模块410结构外，极性调光模块400，亦可以设计成为双电极层调光模块结构420，其是将极性调光模块400设计成具有第一电极层421及第二电极层422。

第一电极层421，其为ito电极层，第一电极层421可以由多个电极44，间隔排列的形成于透明封装体41的其中一部位；具体而言，第一电极层421，其包括了第一电极423及第二电极424；第一电极423是由多个电极44，以等间距的二维阵列方式排列而成，所以会形成正方形排列；又第二电极424，其是形成于任四个第一电极423的中心。

第二电极层422，也可以是ito电极层，第二电极层422也可以由多个电极44，间隔排列的形成于透明封装体41相对于第一电极层421的另一部位；具体而言，第二电极层422，其包括了第三电极425及第四电极426；第三电极425是由多个电极44以等间距的二维阵列方式排列而成，所以也会形成正方形排列；又第四电极426，其是形成于任四个第三电极425的中心。

最后，将多个极性遮光单元43，形成于第一电极层421与第二电极层422之间，又配置时，使任一极性遮光单元43的中心与第二电极424及第四电极426相对应，又每一极性遮光单元43可以为球体或圆柱体(如图8a及图8b所示)。

应用时，当要使双电极层调光模块结构420进行遮光，此时可以使极性遮光单元43的遮光部431带负电荷，又对第一电极423及第三电极425不提供任何电压，但对第二电极424提供正电压及对第四电极426提供负电压，如此即可使双电极层调光模块结构420产生遮光的效果。

当要使双电极层调光模块结构420进行透光时，将极性遮光单元43的遮光部431仍然保持带负电荷，此时、对上、下对应且相邻的四个第二电极424及四个第四电极426分别形成一群组，又对位于每一群组中心的第一电极423及第三电极425提供正电压，其余第一电极423、第二电极424、第三电极425、及第四电极426均提供负电压，如此即可使双电极层调光模块结构420产生遮光的效果。

如图9所示，同样的，为了达成最佳的遮光效果，可以将双电极层调光模块结构420，堆迭成三电极层或多电极层上、下结合关系的调光模块结构，且各电极层间的极性遮光单元43，是互相错位排列，借此可以提升遮光的效果。

如图10a及图10b所示，一种平行板调光模块500，其包括：第一透光板510，其具有第一转轴511；第二透光板520，其具有第二转轴521；以及多个平行板530，结合于第一转轴511与第二转轴521间。

第一转轴511或第二转轴521可以为透光转轴，又平行板530为光反射板。借由驱动第一透光板510或第二透光板520，使第一透光板510或第二透光板520产生平移，即可达到使用平行板调光模块500产生遮光或透光的功效。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。