TWI245927B - Light modulator - Google Patents

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TWI245927B
TWI245927B TW093119032A TW93119032A TWI245927B TW I245927 B TWI245927 B TW I245927B TW 093119032 A TW093119032 A TW 093119032A TW 93119032 A TW93119032 A TW 93119032A TW I245927 B TWI245927 B TW I245927B
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Paul F Reboa
Steven L Harper
Tony Cruz-Uribe
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Hewlett Packard Development Co
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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Description

1245927 玖、發明說明: 【發明所廣之技術領域】 本發明係有關於光調節器。 C lltr ^ 5 發明背景 已針對入射光之振幅及/或相位調變發展光調節器。光 調節器應用方式之/係用於顯示系統。如此,多重光調節 器被以陣列方式安排以使得各光調節器提供一或更多之顯 示胞元或像素。 10 光調節器範例之一包括微鏡元件。微鏡元件包括被支 揮之靜電致動鏡以於該鏡之軸旋轉。如此,藉由導引或反 射不同方向入射光’靜電致動鏡於其軸上之旋轉可被用以 調節入射光。例如,微鏡元件可被用以導引入射光至觀看 者或顯不螢幕上。 15 微鏡元件之鏡面係易碎且不易製造。此外,鏡面必須 耐受每秒幾千轉之移動。因此,鏡面易受靜摩擦力及/或完 全故障影響。 據此,冀望光調節器不需依賴移動之鏡面而調節入射 光。 20 【發^明内溶^】 發明概要 本發明之一觀點提供光調節器。光調節器包括基板、 間隔開基板之透明板以使得透明板及基板定義一腔室於其 間、至少一電極被形成於鄰接該腔室之基板上、及具有折 ^245927 射係數大於1被配置於腔室内之液體。此潘辦七田 八IS之界面被以一 角定位成朝此至少一電極之表面並以一 A / , 用疋位成朝透明板 之表面。如此,光於此液體之界面穿透及折射 圖式簡單說明 5 第1圖係-結構橫截面圖,說明如本翻光調節器—部 h之一實施例, 第2圖係一結構橫截面圖,說明第}圖光調節器之另一 實施例;
第3A及3B圖係結構橫截面圖,說明如本發明光調節器 一部份之另一實施例; 第4A及4B圖係結構橫截面圖,說明第3A及3B圖光調 節器之另一實施例; 第5圖係一方塊圖,說明包括如本發明光調節器之一顯 示系統之一實施例; 15 第6圖係一方塊圖,說明包括如本發明光調節器之一光 開關之一實施例。
【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 下面詳細說明,用和說明有關而形成之一部份的附圖 20作參考,並藉由說明特殊實施例之方式呈現,而發明可於 特殊實施例中被實行。在這樣的考量下,指引的術語,如 「頂部」、「底部」、「前面」、「後面」、「頭」、「尾」等,被 用來參照圖中被描述之位置。因為本發明實施例之零件可 被定位於若干不同位置,指引術語被用作說明之目的用且 6 1245927 沒有限制。瞭解其他實施例可被利用並作架構或邏輯之改 艾而不老離本發明之範圍。然而,下面之詳細描述,並非 限制且本發明之範圍係由後附申請專利範圍所定義。 第1圖說明光調節器1〇〇之一實施例。光調節器1〇〇依靠 5不同材料之折射性質以導引不同方向之光。於一實施例, 如下迷,安排數個光調節器1〇〇以形成光調節器陣列。因 此’光調節器之陣列調節入射光並提供顯示之個別胞元或 像素。此外,光調節器100亦可被用於其他影像系統如投影 機或印表機,且亦可被用作光學定址或開關、及/或其他光 10 學光束修正。 於—實施例,光調節器100包括基板110及透明板12()。 ;貝知例,透明板120被實質地定位平行於基板110並間 隔開基板110以便定義其間之腔室140。基板110具有鄰接腔 室14〇之表面112而透明板120具有鄰接腔室14〇之表面 15 m。此外,透明板120具有表面124面對表面122。於一實 施例,基板110之表面112及透明板120之表面124係實質地 平且實質地彼此平行定位。 於貫施例,基板110係石夕基板且包括光調節器之 電路。於一實施例,透明板120係玻璃板。然而,可使用其 20他適合之實質平的半透明或透明材料。這些材料之範例包 括石英及塑膠。 於一實施例,電極150被形成於基板110之表面112上且 透明電極160被形成於透明板12〇内。於一實施例,各電極 150具有鄰接腔室140之反射表面152。於—實施例,各反射 1245927 表面152之整個區域係實質地平。此外,各電極15〇之反射 表面152被實質地定位平行於透明板120之表面124。如此, 電極150反射光通過腔室140及透明板120,包括通過透明電 極160,如下述。 5 如於第1圖所說明的,透明板120之表面122為不平坦表 面。於一實施例,例如,透明板120之表面122具有锯齒狀 外型線並包括數個凹處區域126。於一實施例,各凹處區域 126包括成角度表面127。如此,成角度表面127被以一角定 位成朝形成於基板110之表面112上電極150之反射表面 10 152,並以一角定位成朝透明板120之表面124。於一示範實 施例,相應於基板110之表面112的成角度表面127之角度係 約於15度至45度之範圍内。 於一實施例,各電極150被置於基板11〇之表面112上以 便被與透明板120表面122之一凹處區域126結合。然而,多 15 重電極150被與一凹處區域126結合及/或一電極150被與多 重凹處區域126結合皆於本發明之範圍内。 於一實施例,腔室140被填充以液體170。液體170被配 置於腔室140内以使得液體170之界面172沿著透明板12〇之 表面122被提供。更特殊地,液體17〇之界面172被沿著透明 20 板120之不平坦表面提供且於表面122之凹處區域126内。如 上述,表面122之凹處區域126包括成角度表面127,其被以 一角定位成朝電極150之反射表面152及透明板120之表面 124。如此,液體170之界面172被以一角定位成朝電極150 之反射表面152並以一角定位成朝透明板12〇之表面124。 1245927 於一實施例,液體170為透明。如此,液體17〇於可見 光瑨係清透或無色。此外,液體170於電場中分解係稃定、 於大溫度操作範圍為熱穩定、及光化學穩定。此外,液體 170具低療ά壓及低傳導性’且為非腐餘性。於一實施例, 5液體170包括具彈性分子之低電容率材料,其可改變電場中 之一致性大於約10 6伏特每公尺。適合用作液體17〇之範 例包括矽氧烷、矽烷、烷基及氟烷基醚、芳香醚、及聚芳 香族、矽氧烷及矽烷之聚合物、液晶、及二氮化合物。 於一實施例,應用電訊號至一或更多電極15〇以於腔室 10 140中產生電場,前述腔室140介於基板110之表面112上所 k供之各電極150及形成於透明板120内之透明電極160 間。於一實施例,於腔室140内產生電場以改變液體17〇之 折射係數。藉由改變液體170之折射係數,光調節器100可 被用以修改由各電極150之反射表面152反射之光的方向, 15 如下述。 如第1圖之實施例所說明,光調節器1〇〇調節位於基板 110對面之透明板120之一側的光源(未顯示)所產生之光。光 源可包括,例如,周遭光及/或人工光。如此,輸入光12 , 入射於透明板120,穿透透明板120進腔室140且藉由各電極 20 150之反射表面152反射作為輸出光14。因此,輸出光14被 反射通過腔室140及透明板120,包括通過透明電極160。 當輸出光14被反射通過腔室140時,輸出光14穿透液體 170並通過沿透明板120之表面122提供之液體170的界面 172。於一實施例,液體170之折射係數與透明板120之折射 1245927 係數不同。如此,輸出光14於液體170之界面172折射。 於一實施例,例如,被包含於光調節器100腔室140内 之液體170具有大於1之折射係數,光調節器100之透明板 120具有不同且大於1之折射係數,而圍繞光調節器100之空 5 氣具有實質上為1之折射係數。如此,具有不同折射係數之 區藉由被配置於光調節器100的腔室140内之液體170、光調 節器100之透明板120、及圍繞光調節器1〇〇之空氣被形成。 因為不同折射係數,由光調節器100調節之光線於圍繞 光調節器100之空氣、透明板120、及被包含於腔室140内液 10 體170之不同界面經歷折射。對光線貫穿平坦表面界面而 言,司乃耳定律認為: nlsin(Al) = n2sin(A2) 其中nl表示平坦表面界面第一側上之折射係數,A1表 示平坦表面界面第一側上之夾角,前述夾角形成於光線及 15 垂直於平坦表面界面並通過前述光線所貫穿平坦表面界面 之點的線間’ n2表不平坦表面界面第二側上之折射係數, 而A2表示平坦表面界面第二側上之爽角,前述夾角形成於 光線及垂直於平坦表面界面並通過前述光線所貫穿平坦表 面界面之點的線間。 20 於一實施例,輸出光之方向係由液體170之折射係數 控制。於一實施例,液體170之折射係數係藉由應用電訊號 至各電極150並產生電場於腔室140内而改變。於一實施 例,例如,伴隨被應用至各電極150之電訊號,液體17〇之 折射係數為第一值而輸出光14被以第一方向i4a導引。於一 10 1245927 貫施例’然而,不需應用電訊號至各電極150,液體17〇之 折射係數為第二值而輪出光14被以第二方向14匕導引。因 此,光調節器100調節或修改由輸入光12產生之輪出光“之 方向。如此,光調節器100可被用以指引光進入及/或離開 5 光學影像系統。 於灵知例,以第一方向14a導引輸出光14表示光調節 器100之「開啟」狀態因為光被導引,例如,被導引至觀看 者或顯不上,如下述。此外,以第二方向Mb導引輸出光14 表示光調節器之「關閉」狀態因為光未被導引,例如,未 10被導引至觀看者或顯示螢幕上。 第2圖說明光調節器1⑻之另一實施例。相似於光調節 器100,光調節器100,包括透明板12〇及形成於透平板120内 之透明電極160。光調節器100,包括基板11〇,及電極15〇,, 然而,各具有表面152’之前述電極150,被形成於基板η〇, 15 之表面112’上。如此,腔室140被定義於基板ι10,及透明板 120間。相似於光調節器1〇〇,光調節器1〇〇,之腔室14〇被填 充液體170。 於一實施例,基板110,係透明基板且電極15〇,為透明 電極。如此,電極150,之表面152,為透明。於一實施例,各 20表面152’之整個區域係實質上平坦,此外,各電極15〇,之表 面152,被實質定位成平行於透明板120之表面124。如此, 液體170之界面172被以一角定位成朝電極15〇,之表面152, 並以一角定位成朝透明板120之表面124。 於一實施例,應用電訊號至一或更多電極15〇,以於腔 11 1245927 室140中產生電場,前述腔室140介於基板110,之表面112, 上所提供之各電極150,及形成於透明板120内透明電極160 間。於一實施例,如上述,於腔室140内產生電場以改變液 體170之折射係數。藉由改變液體170之折射係數,光調節 5器100’可被用以修改光穿透腔室140之方向,如下述。 如第2圖所說明,光調節器100,調節位於基板110,對面 之透明板120之—側的光源(未顯示)所產生之光。如此,輸 入光12 ’入射於透明板120,穿透透明板120及腔室140。因 電極150’為透明電極而基板11〇,為透明基板,輸入光12穿透 W各電極150,及基板11〇,,並離去成為輸出光14,。 當輸入光12被導引通過腔室140,輸入光12穿透液體 170亚通過沿透明板12〇之表面122提供之液體17〇的界面 172。於一實施例,如上述,液體17〇之折射係數及透明板 12〇之折射係數不同。如此,輸入光12於液體17〇之界面172 15 折射。 訊號至各電極15〇,並於腔室 140内產生電場被修改。於一實
或離開光學影像系統。 於一實施例,如上述,液體170之折射係數藉由應用電 如此’光調節器·可被用以指引光進入及/ 郎為' 200之另一實施例。光調節 时性質以導引不同方向光。於一 第3A及3B圖說明光調節器2( 器2〇〇亦依靠不同材料之折射性質 12 1245927 實施例,如下述,數個光調節器200被安排以形成光調節器 陣列。如此,光調節器之陣列調節入射光並提供顯示之個 別胞元或像素。此外,光調節器200亦可被用於其他影像系 統如投影機或印表機,且亦可被用於光學定址或開關,及/ 5 或其它光學光束修正。 於一實施例,光調節器2〇〇包括基板210、透明板22〇、 及延伸於基板210及透明板220間之側壁230。於一實施例, 透明板220被實質地定位平行於基板21〇並間隔開基板21〇 以便定義腔室240於其間。基板210具有鄰接腔室24〇之表面 10 212而側壁230具有鄰接腔室240之表面232 ^此外,透明板 220具有鄰接腔室240之表面222且表面224面對表面222。於 一實施例’基板210之表面212及透明板220之表面222與224 係實質平坦且實質地彼此平行定位。 於一實施例,基板210為矽基板且包括光調節器200之 15 電路。於一實施例,透明板220為玻璃基板。然而,可使用 其它適合之實質平坦的半透明或透明材料。如此材料之範 例包括石英或塑膠。 於一實施例,電極250被形成於基板210之表面212上而 電極260被形成於側壁230之表面232上。於一實施例,電極 20 250具有鄰接腔室240之反射表面252。於一實施例,反射表 面252之整個區域係實質平坦。此外,電極250之反射表面 252係實質定位成平行於透明板240之表面222與224。如 此,電極250反射光通過腔室240及透明板220,如下述。 於一實施例,腔室240被部分填充液體270。液體270 1245927 被配置於腔室240内以使得液體270之界面272被提供於腔 室240内。於一實施例,如下述,液體270之界面272被以一 角定位成朝電極250之反射表面252且以一角定位成朝透明 板220之表面222及224。 5 於一實施例,液體270為透明。如此,液體270於可見 光譜為清透或無色。此外,液體270對電場中分解為穩定、 大溫度操作範圍為熱穩定、及光化學穩定。此外,液體270 具有低蒸汽壓、低介電常數、及低傳導性,且為非腐蝕性。 此外’液體270為非極性及疏水性。適合用作液體270之範 1〇 例包括矽氧烷、矽烷、烷基及氟烷基醚、芳香醚、芳香族、 替代芳香族、及聚芳香族、矽氧烷及矽烷之聚合物、液晶、 及—鼠化合物。 於一實施例,應用電訊號至沿著各側壁230提供之各電 極260以於腔室240内產生電場,前述腔室240介於各電極 15 260及沿基板210之表面212提供之電極250間。於一實施 例,於腔室240内產生電場以極化液體270使得液體270朝各 電極260移動。如此,腔室240内之液體270的界面272改變。 據此,藉由改變液體270之界面272的角,光調節器2〇〇可被 用以修改藉由電極250之反射表面252反射之光的方向,如 20 下述。 於一實施例,疏水性鍍膜254被提供於形成在基板21〇 上的電極250上而疏水性鍵膜262被提供於形成在側壁23〇 上之電極260上。如此,不須應用電訊號至各電極26〇,腔 至240内液體270由於表面力及毛細力而均勻地分佈遍及電 14 1245927 極250及基板210之表面212。然而,當電訊號被應用至各電 極260時,液體270被極化且,於一實施例,為親水性的。 如此,液體270朝各電極260移動並弄濕各電極26〇。 於一實施例,疏水性鍍膜254亦被提供於鄰接電極25〇 5之基板210的表面212上而疏水性鍍膜262亦被提供於鄰接 電極260之側壁230的表面232上。當腔室24〇内無電場時, 疏水性鍍膜幫助液體270保留於適當處(藉由凡得瓦力及毛 細力)。然而,當電場被創造於腔室240内,例如,藉由各 電極260之活性化,鄰接各電極260之液體270及被提供於各 10電極260上之疏水性鍍膜兩者皆被極化且成親水性。其它未 被活性化之電極,然而,維持疏水性且,因此,排斥現在 這被極化、親水性液體。因此,未被活性化電極上之疏水 性鍍膜幫助液體270更快地朝活性化之電極移動。如此,腔 室240内之疏水性鍍膜促使「電潤濕」作為光調節器2〇〇之 15 極化液體270的機制。 如第3A及3B圖實施例之說明,光調節器200調節位於 基板210對面之透明板220 —側上光源(未顯示)所產生之 光。光源可包括’例如’周遭光及/或人工光。如此,入射 於透明板220之輸入光12穿透透明板220進入腔室240且被 20 電極250之反射表面252反射為輸出光14。因此,輸出光14 被反射通過腔室240及透明板220。 當輸出光14被反射通過腔室240,輸出光14穿透液體 270並通過液體270之界面272。於一實施例,液體270之折 射係數及圍繞液體之腔室240内的折射係數不同。如此,輸 1245927 出光14於液體270之界面272折射。 於一實施例,例如,被包含於光調節器200腔室内之液 體270具有大於1之折射係數,而圍繞腔室240内液體270之 空氣具有實質上為1之折射係數。此外,圍繞光調節器200 5 之空氣具有實質上為1之折射係數。如此,具有不同折射係 數之區藉由腔室240内之液體270及圍繞腔室240内液體270 與圍繞光調節器200之空氣被形成。因為不同的折射係數, 由光调郎^§ 200調貞卩之光線經歷於液體270之界面272的折 射0 10 於一說明實施例,液體270之折射係數係約1·4而圍繞 腔室240内液體270及圍繞光調節器之空氣的折射係數實質 上為1。於一實施例,選擇透明板220之材料以便具有實質 上等於1之折射係數。此外,透明板220之厚度係實質上薄 以使得透明板220之折射為可忽視。 15 於一實施例,輸出光14之方向由液體270之界面272控 制。於一實施例,液體270之界面272的角藉由應用電訊號 至各電極260並於腔室240内產生電場而修改,如上述。例 如,如第3Α圖實施例所說明的,伴隨應用至第一電極26加 之電訊號,液體270朝各側壁230a移動並建立液體27〇之界 20面272a。如此,輸出光14以第一方向14a被導引。然而,如 第3B圖實施例所說明的,伴隨應用至第二電極26%之電訊 號,液體270朝各側壁230b移動並建立液體27〇之界面 272b。如此,輸出光14被以第二方向14b導弓丨。因此,光調 節器200調節或修改由輸入光12產生之輸出光14的方向。光 16 1245927 調節器200,因此,可被用以指引光進入及/或離開光學影 像系統。 於一實施例,以第一方向14a導引輸出光14表示光調節 器200之「開啟」狀態因為光被導引,例如,被導引至觀看 5 者或顯示螢幕上,如下述。此外,以第二方向14b導引之輸 出光14表示光調節器200之「關閉」狀態因為光未被導引, 例如,未被導引至觀看者或顯示螢幕上。 於一實施例,各光調節器200形成一胞元或像素。如 此,於一示範實施例,於腔室240内基板210之表面212的區 10 域係約5微米而基板210及透明板220間空間係約1.5微米或 更多。於另一示範實施例,腔室240内基板210之表面212的 區域係約10微米乘10微米而基板210及透明板220間空間係 約3微米,但於另一示範實施例,腔室240内基板210之表面 212的區域係約20微米乘20微米而基板210及透明板220間 15 空間係約6微米。 第4A及4B圖說明光調節器200之另一實施例。相似於 光調節器200,光調節器200’包括透明板220及伴隨電極260 之側壁230,前述電極260被形成於側壁230之表面232上。 光調節器200’包括基板210’及電極250’,然而,具有表面 20 252’之前述電極250’被形成於基板210’之表面212,上。如 此,腔室240被定義於基板210,及透明板220間。相似於光 調節器200,光調節器200’之腔室240係被部分填充液體 270。於一實施例,疏水性鍍膜254,被提供於形成在基板21〇, 上之電極250’上,而疏水性鍍膜262被提供於形成在側壁 17 1245927 230上之電極260上。此外,於一實施例,液體27〇係疏水性 液體。於一實施例,基板210,係透明基板且電極25〇,為透明 電極。如此’電極250’之表面252,為透明。於一實施例,表 面252’之整個區域係實質平坦。此外,電極15〇,之表面152, 5被實質定位成平行於透明板220之表面222及224。如此,液 體270之界面272被以一角度定位成朝電極25〇,之表面252, 且被以一角定位成朝透明板220之表面222及224。 於一實施例,應用電訊號至沿著各側壁230提供之各電 極260以於腔室240内產生電場,前述腔室240介於各電極 10 260及沿著基板210’之表面212’提供之電極250,間。於一實 施例,如上述,於腔室240内產生電場以極化液體27〇使得 液體270朝各電極260移動。如此,腔室240内液體270之界 面272改變。因此,腔室240内液體270之界面272的角亦改 變。據此,藉由改變液體270之界面272的角,光調節器2〇〇, 15 可被用以修改光穿透腔室240之方向,如下述。 如第4A及4B圖實施例所說明,光調節器200,調節由位 在基板210’對面之透明板220—側上之光源(未顯示)產生的 光。如此,入射於透明板220之輸入光12穿透透明板220與 腔室240。因為電極250’為透明電極而基板210’為透明基 20 板,輸入光12穿透電極250’及基板210’,並離去成為輪出光 14,。 當輸入光12被導引通過腔室240,輸入光12穿透液體 270並通過液體270之界面272。於一實施例,如上述,液體 270之折射係數及圍繞液體270之腔室240内的折射係數不 18 1245927 同。如此,輸入光12於液體270之界面272折射。 於一實施例,如上述,輸出光14’之方向係由液體270 之界面272控制。於一實施例,液體270之界面272的角藉由 應用電訊號至各電極260並於腔室240内產生電場而修改。 5 例如,如第4A圖實施例所說明的,伴隨被應用至第一電極 260a之電訊號,液體270朝各側壁230a移動並建立液體270 之界面272a。如此,輸出光14,以第一方向14a,被導引。然 而’如第4 B圖實施例所說明的,伴隨被應用至第二電極2 6 〇 b 之電訊號,液體270朝各側壁230b移動並建立液體270之界 10 面272b。如此,輸出光14,被以第二方向14b,導引。因此, 光調節器200’調節或修改由輸入光12產生之輸出光μ,的方 向。光調節器200,,因此,可被用以指引光進入及/或離開 光學影像系統。 於一實施例,如第5圖所說明,光調節器1〇〇(包括光調 15節器1〇〇,)或光調節器200(光調節器200,)被併入顯示系統 5〇〇。顯示系統500包括光源51〇、來源光學元件、光處理器 或控制器514、及投影光學元件516。光處理器514包括被以 陣列安排之多重光調節或以使得各反射電極15〇 或250構成顯示之-胞元或像素。於一實施例,光調節器⑽ 或200之陣列可被形成於伴隨多重光調節器之反射電極的 分隔腔室及/或普通腔室之普通基板上。如此,各腔室可表 不-胞70或像素及/或多重腔室可形成—胞元或像素。 次於-實施例’光處理器514接收代表被顯示影像之影像 貝料518如此,光處理器514控制光調節器⑽或獅之能 19 1245927 量供給且接收自光源510之光的調節以影像資料518為基 礎。調節之光係接著被投影至觀看者或顯示螢幕52〇上。 於一實施例,如第6圖所說明,光調節器100(包括光調 節器100’)或光調節器200(包括光調節器200,)被併入光學開 5關糸統6〇〇。光學開關糸統600包括光源61 〇、光處理器或控 制器615、及至少一接收器614。光處理器612包括一或更多 被裝配之光調節器1〇〇或200以選擇地導引光至接收器 614。光源610可包括,例如,光學光纖、雷射、發光二極 體(LED)、或其它光發射元件以產生輸入光12。接收器614 1〇可包括,例如,光學光纖、光導管/通道、或其它光學接收 或檢測元件。 於一實施例,接收器614包括第一接受器614a及第二接 收器614b。如此,光處理器612控制光調節器1〇〇或200之能 量供給且調節接收自光源610之光以導引光至第一接收器 15 614a或第二接收器614b。例如,當電訊號被應用至光調節 器100之電極150,輸出光14a被導引至第一接收器614a且, 當電说號未被應用至光調節器1〇〇之電極150,輸出光14b被 導引至第二接收器614b。此外,當電訊號被應用至光調節 器200之側電極260a,輸出光i4a被指引至第一接收器614a 20且,當電訊號被應用至光調節器200之側電極260b,輸出光 14b被導引至第二接收器614b。如此,光學開關系統600用 光調節器100或200控制或導引光以供,例如,光學定址或 開關之用。 於此,雖然已說明且描述特殊實施例,這些於此技藝 1245927 富尋常技巧之人將暸解,多樣替代及/或同等實行方式可代 替這些所顯示及描述之特殊實施例而不背離本發明之範 圍。此應用係欲涵蓋於此所討論之特殊實施例的任何改裝 或變化。因此,此發明僅受後附申請專利範圍及其同等物 5 所限制。 【圖式簡單說明】 第1圖係一結構橫截面圖,說明如本發明光調節器一部 份之一實施例; 第2圖係一結構橫截面圖,說明第1圖光調節器之另一 10 實施例; 第3A及3B圖係結構橫截面圖,說明如本發明光調節器 一部份之另一實施例; 第4A及4B圖係結構橫截面圖,說明第3A及3B圖光調 節器之另一實施例; 15 第5圖係一方塊圖,說明包括如本發明光調節器之一顯 示系統之一實施例; 第6圖係一方塊圖,說明包括如本發明光調節器之一光 開關之一實施例。 【圖式之主要元件代表符號表】 12.. .輸出光 14.. .輸入光 14’...輸出光 14a…第一方向 14a’…第一方向 14b…第二方向 14b’···第二方向 100···光調節器 100’…光調節器 110...基板 21 1245927 110’...基板 224...表面 112··.表面 230...側壁 112’···表面 230a...側壁 120...透明板 230b...側壁 122 ···表面 232…表面 124…表面 240…腔室 126···凹處區域 250…電極 127…成角度表面 250’..·電極 140...腔室 252...反射表面 150...電極 252’...表面 150’...電極 254…疏水性鍍膜 152…反射表面 254’…疏水性鍍膜 152’···表面 260...電極 160...透明電極 260a…第一電極 170...液體 260b...第二電極 172…界面 262...疏水性鍍膜 200…光調節器 270…液體 200’…光調節器 272...界面 210...基板 272a...界面 210’...基板 272b...界面 212.··表面 500…顯示系統 212’...表面 510...光源 220...透明板 512...光處理器或控制器 222…表面 514...來源光學元件
22 1245927 516.. .投影光學元件 518.. .影像資料 520…顯示螢幕 600.. .光學開關系統 610.. .光源 612.. .光處理器 614.. .接收器 614a.··第一接收器 614b···第二接收器
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Claims (1)

1245927 拾、申請專利範圍: 1 · 一種光調節器,包含有: 一基板; 一間隔開該基板之透明板,該透明板及該基板定義 · 5 —腔室於其間; - 至少一電極形成於鄰接該腔室之該基板上;及 具有大於1之折射係數之一液體,其被置於該腔室 内, 其中該液體之一界面被一角定位成朝該至少一電 10 極之一表面,且被一角定位成朝該透明板之一表面, 其中,光因而於該液體之該界面穿透及折射。 2. 如申請專利範圍第1項之光調節器,其中該至少一電極 之該表面被實質定位成平行於該透明板之該表面。 3. 如申請專利範圍第1項之光調節器,其中當一電訊號被 15 應用至該至少一電極時,該液體之該折射係數因而改 變。 · 4. 如申請專利範圍第1項之光調節器,其中該透明板具有 包含數個凹處區域之一不平坦表面,其中該液體之該界 面係沿著該凹處區域内之該不平坦表面而提供者。 ‘ 20 5.如申請專利範圍第1項之光調節器,其更包含: 一形成於該透明板内之透明電極。 6.如申請專利範圍第1項之光調節器,其更包含: 一於該基板及該透明板間延伸之側壁;及 一形成於鄰接該腔室之該側壁上之附加電極, 24 1245927 其中當一電訊號被應用至該附加電極時,該液體因 而朝該附加電極移動並以該角建立該液體之該界面成 朝該至少一電極之該表面。 7. 如申請專利範圍第6項之光調節器,其更包含有: 5 一疏水性鍵膜,其被遍佈於形成在該基板上之該至 少一電極及該側壁上之附加電極上, 其中,當一電訊號被應用至該附加電極時,該液體 因而於一疏水性液體及一親水性液體間改變。 8. 如申請專利範圍第1項之光調節器,其中該至少一電極 10 之該表面係一反射表面,其中該反射表面因而反射該光 通過該液體、通過該液體之該界面、及通過該透明板之 該表面。 9. 如申請專利範圍第1項之光調節器,其中該基板係一透 明基板且該至少一電極係一透明電極,其中該光因而穿 15 透該透明電極及該透明基板。 10. —種使用一光調節器以控制光之方法,前述光調節器包 括被形成於一基板上之至少一電極,該方法包含有: 導引光通過一隔開該基板之透明板並通過一定義 於該透明板及該基板間之腔室;及 20 導引該光通過一液體其具有一大於1之折射係數被 配置於該腔室中,該導引係包括於該液體之一界面使該 光穿透及折射, 其中該液體之該界面被一角定位成朝該至少一電 極之一表面並被一角定位成朝該透明板之一表面。 25 1245927 11. 如申請專利範圍第10項之方法,其中該至少一電極之該 表面被實質定位成平行於該透明板之該表面。 12. 如申請專利範圍第10項之方法,其更包含有: 應用一電訊號至該至少一電極而改變該液體之該 5 折射係數。 13. 如申請專利範圍第10項之方法,其中導引該光通過該透 明板係包括導引該光朝向一包含數個凹處區域之該透 明板之不平坦表面,其中該液體之該界面係沿著該等凹 處區域内之該不平坦表面而提供者。 10 14.如申請專利範圍第10項之方法,其中導引該光通過該透 明板係包括導引該光通過一形成於該透明板内之透明 電極。 15. 如申請專利範圍第10項之方法,其更包含: 應用一電訊號至該光調節器之一附加電極,包括向 15 該附加電極移動該液體並以該角建立該液體之該界面 成朝該至少一電極之該表面。 16. 如申請專利範圍第15項之方法,其中該至少一電極及該 附加電極各具有一疏水性鍍膜遍佈於其等上,且其中應 用該電訊號至該附加電極係包括改變該液體,使前述液 20 體於一疏水性液體及一親水性液體間改變。 17. 如申請專利範圍第10項之方法,其中該至少一電極之該 表面係一反射表面,且該方法更包含: 用該至少一電極之該反射表面反射該光,其包括導 引該光通過該液體、通過該液體之該界面、及通過該透 26 1245927 明板之該表面。 18.如申請專利範圍第10項之方法,其中該至少一電極係一 透明電極且該基板係一透明基板,且該方法更包含: 導引該光通過該透明電極及該透明基板。
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