显示设备的制作方法

1.本发明涉及一种显示设备，尤其是涉及一种手持式显示设备及头戴式显示设备。


背景技术：

2.近来，根据显示设备薄型化的趋势，手持式显示设备及头戴式显示设备的厚度受到显着关注。
3.传统上，当在手持式显示设备中使用毫米波天线模块(millimeter wave antenna module)时，手持式显示设备的侧方及上方都需设置毫米波天线模块。据此，如何能够设计出一种厚度减少的显示设备，是本领域的技术人员研究的课题之一。


技术实现要素：

4.本发明是针对一种显示设备，在显示设备的透明基板的表面设置多个导电结构，该多个导电结构可以改变毫米波模块天线辐射波束方向，进而增加单一毫米波模块天线辐射波束的可覆盖范围。因此在相同天线辐射波束的可覆盖范围需求之下，可以减少显示设备所需设置的毫米波天线模块数量，经此可减少显示设备的厚度。
5.根据本发明的实施例，显示设备包括透明基板、显示器、天线模块以及多个第一导电结构。显示器发射影像光至透明基板。天线模块的辐射单元发射第一波束至透明基板。多个第一导电结构设置在透明基板的第一表面及影像光的行进路径上，且形成第一导电图案。多个第一导电结构改变第一波束的方向并产生第二波束至对象。
6.基于上述，本发明实施例所提供的显示设备通过设置透明基板、显示器、辐射单元以及多个导电结构的搭配，经由显示器及辐射单元分别发射影像光及波束至透明基板，再经由设置在透明基板的表面及影像光的行进路径上的多个导电结构改变波束的方向。如此一来，本发明实施例利用在透明基板的表面设置多个导电结构来达到节省毫米波天线模块数量的功效，此可减少显示设备的厚度。
附图说明
7.包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
8.图1a是本发明的一实施例的显示设备的俯视图；
9.图1b是本发明的一实施例的显示设备的侧视图；
10.图2a是本发明的一实施例的显示设备的前视图；
11.图2b是本发明的一实施例的显示设备的侧视图；
12.图3a是本发明的一实施例的显示设备的前视图；
13.图3b是本发明的一实施例的显示设备的侧视图；
14.图4a是本发明的一实施例的显示设备的前视图；
15.图4b是本发明的一实施例的显示设备的侧视图。
16.附图标号说明
17.100、200、300、400：显示设备；
18.102、202、302、402：透明基板；
19.104、204、304、404：显示器；
20.106、206、306、406：天线模块；
21.108、208、308、310：导电结构；
22.110：空腔结构；
23.408：透明导电结构；
24.410：ar眼镜镜框；
25.412：表面薄膜；
26.b1、b1’、b1”、b1
”’
、b2、b2’、b2”、b2
”’
、rb2、rb2’、rb2”、rb2
”’
：波束；
27.cp1、cp2：导电图案；
28.s1、s2、s3：表面。
具体实施方式
29.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
30.图1a是本发明的一实施例的显示设备的俯视图。图1b是本发明的一实施例的显示设备的侧视图。请同时参照图1a及图1b，显示设备100包括透明基板102、显示器104、天线模块106及多个导电结构108。在一实施例中，显示设备100为手持式显示设备，手持式显示设备例如是智能型手机、平板计算机或笔记本电脑等，但不以此为限。
31.本实施例的透明基板102可以是石英玻璃、无碱玻璃、钠玻璃、硼硅酸玻璃及铝硅砖(alumino-silicate)玻璃等玻璃基板，但不以此为限。
32.本实施例的显示器104发射影像光iml至透明基板102。显示器104例如是液晶显示器(liquid crystal display，lcd)、发光二极管(light emitting diode，led)显示器、等离子体显示器等，但不以此为限。
33.本实施例的天线模块106装设于毫米波模块上(图1a及图1b中未示出)并邻接在透明基板102的表面s2上，且包括接收天线及发射天线，但不以此为限。天线模块106可以为毫米波天线，并可以任何型式实现，例如偶极天线(dipole antenna)、单极天线(monopole antenna)、微带天线(patch antenna)、环形天线(loop antenna)、开隙天线(slot antenna)、开隙 微带天线(slot patch antenna)、液晶天线(lc antenna)等。在一实施例中，天线模块106还包括辐射单元(图1a及图1b中未示出)。
34.本实施例的多个导电结构108设置在透明基板102的表面s1及影像光iml的行进路径上，并且形成导电图案cp1。多个导电结构108例如是透明导电结构。透明导电结构的材料可包括金属氧化物、金属网格或石墨烯，但不以此为限。金属氧化物可包含氧化铟锡(ito)、铟锌氧化物(izo)、铟镓锌氧化物(igzo)、铝氧化锌(azo)、其他合适的材料或上述的组合，但不以此为限。
35.本实施例的显示设备100在天线模块106发射波束b1至透明基板102时，多个导电结构108可以改变波束b1的方向并产生波束b2至对象(图1a及图1b中未示出)。接着，天线模
块106接收对象所反射的波束rb2以取得对象的位置信息，或者利用该波束b2与该对象进行无线通信。
36.在本发明一实施例中，波束b1的方向可与波束b2的方向相同，也可与波束b2的方向不相同。在一实施例中，对象的位置信息包括对象的移动方向、移动量及移动速度的至少一者。在一实施例中，对象例如可以是手指、眼球或触控笔等。
37.此外，导电图案cp1可为周期性图案，在导电图案cp1中，多个导电结构108的任二相邻导电结构之间的距离大于波束b1的波长的0.1倍及小于波束b1的波长的1倍。在一实施例中，导电图案cp1为直条状图案、环形螺纹图案、斜条状图案或同心圆图案，但不以此为限。
38.透明基板102的表面s1与表面s2可以为两个相互垂直的表面。在一实施例中，显示器104与透明基板102之间具有空腔结构110，空腔结构110可以作为接地结构，但不以此为限。
39.在一实施例中，显示设备100还包括侦测器(图1a及图1b中未示出)及控制器(图1a及图1b中未示出)。侦测器侦测显示设备是否放置在平面上，且当侦测器侦测显示设备放置在平面上时，将追踪信号来源由侦测器切换至天线模块106。在控制器将追踪信号来源切换至天线模块106后，天线模块106执行发射动作及接收动作以取得对象的位置信息。最后，控制器将天线模块106所取得的位置信息传输至为另一显示器(非显示设备100)的头戴式显示设备。
40.在一实施例中，当上述的另一显示器初始化进入虚拟现实(virtual reality，vr)系统时，可应用显示设备100(例如手机)作为控制装置来进行操作。此时若超过一预定时间后，侦测器的回传值都小于一特定阈值，则侦测器判断显示设备100为静止状态(例如被放置在桌上)。当侦测器判断显示设备100为静止状态时，将追踪信号来源由侦测器切换至天线模块106。在控制器将追踪信号来源切换至天线模块106后，天线模块106执行发射动作及接收动作以取得对象的位置信息。最后，控制器将天线模块106所取得的位置信息传输至头戴式显示设备。
41.在一实施例中，侦测器可以是惯性测量单元(inertial measurement unit，imu)，但不以此为限。在一实施例中，天线模块106例如是雷达天线，但不以此为限。
42.图2a是本发明的一实施例的显示设备的前视图。图2b是本发明的一实施例的显示设备的侧视图。请同时参照图2a及图2b，显示设备200包括透明基板202、显示器204、天线模块206及多个导电结构208。在一实施例中，显示设备200为头戴式显示设备。
43.本实施例的透明基板202、显示器204、天线模块206及多个导电结构208类似于图1a及图1b实施例的透明基板102、显示器104、天线模块106及多个导电结构108。本实施例的显示设备200与图1a及图1b实施例的显示设备100不同之处在于，显示设备200的显示器204与天线模块206整合于头戴式显示设备的边框中(请参考图2a的设置方式)。
44.本实施例的显示设备200在天线模块206发射波束b1’至透明基板202时，多个导电结构208可以改变波束b1’的方向并产生波束b2’至对象(图2a及图2b中未示出)。接着，天线模块206接收对象所反射的波束rb2’以取得对象的位置信息。
45.在一实施例中，波束b1’的方向可与波束b2’的方向相同，也可与波束b2’的方向不相同。在一实施例中，对象的位置信息包括对象的移动方向、移动量及移动速度的至少一
者。在一实施例中，对象例如是手指、眼球或触控笔等。
46.图3a是本发明的一实施例的显示设备的前视图。图3b是本发明的一实施例的显示设备的侧视图。请同时参照图3a及图3b，显示设备300包括透明基板302、显示器304、天线模块306及多个导电结构308。在一实施例中，显示设备300为头戴式显示设备。
47.本实施例的透明基板302、显示器304、天线模块306及多个导电结构308类似于图2a及图2b实施例的透明基板202、显示器204、天线模块206及多个导电结构208。本实施例的显示设备300与图2a及图2b实施例的显示设备200不同之处在于，显示设备300的显示器304未整合于头戴式显示设备的边框中，且显示设备300包括多个天线模块306，天线模块306可都整合于头戴式显示设备的边框中。
48.本实施例的显示设备300在天线模块306发射波束b1”至透明基板302时，多个导电结构308可以改变波束b1”的方向并产生波束b2”至对象(图3a及图3b中未示出)。接着，天线模块306接收对象所反射的波束rb2”以取得对象的位置信息。
49.在一实施例中，波束b1”的方向可与波束b2”的方向相同，也可与波束b2”的方向不相同。在一实施例中，对象的位置信息包括对象的移动方向、移动量及移动速度的至少一者。在一实施例中，对象例如是手指、眼球或触控笔等。
50.在本实施例中，显示设备300还包括多个导电结构310。本实施例的多个导电结构310设置在透明基板302的表面s3及影像光iml的行进路径上，并且形成导电图案cp2。多个导电结构310例如是透明导电结构。透明导电结构的材料可包括金属氧化物、金属网格或石墨烯，但不以此为限。金属氧化物可包含氧化铟锡(ito)、铟锌氧化物(izo)、铟镓锌氧化物(igzo)、铝氧化锌(azo)、其他合适的材料或上述的组合，但不以此为限。在一实施例中，导电图案cp2为周期性图案，在导电图案cp2中，多个导电结构310的任二相邻导电结构之间的距离大于波束b1”的波长的0.1倍及小于波束b1”的波长的1倍。在一实施例中，导电图案cp2为直条状图案、环形螺纹图案、斜条状图案或同心圆图案，但不以此为限。多个导电结构310的具体实施方式相同于多个导电结构308的具体实施方式，在此便不加以撰述。
51.图4a是本发明的一实施例的显示设备的前视图。图4b是本发明的一实施例的显示设备的侧视图。请同时参照图4a及图4b，显示设备400包括透明基板402、显示器404、天线模块406及多个透明导电结构408。透明基板402为软性材料；透明导电结构408印制于透明基板402的表面(在此以表面薄膜412表示)。在一实施例中，显示设备400为搭配隐形眼镜的头戴式显示设备。
52.本实施例的透明基板402、显示器404、天线模块406及多个透明导电结构408类似于图3a及图3b实施例的透明基板302、显示器304、天线模块306及多个导电结构308。本实施例的显示设备400与图3a及图3b实施例的显示设备300不同之处在于，显示设备400还包括ar眼镜镜框410，且透明基板402为隐形眼镜。
53.本实施例的显示设备400在天线模块406发射波束b1
”’
至透明基板402时，多个透明导电结构408可改变波束b1
”’
的方向并产生波束b2
”’
至对象(图4a及图4b中未示出)。接着，天线模块406接收对象所反射的波束rb2
”’
以取得对象的位置信息。值得一提的，本实施例的显示设备400经由多个天线模块406(在此标示两个天线)分别执行发射动作及接收动作。
54.在一实施例中，波束b1
”’
的方向可与波束b2
”’
的方向相同，也可与波束b2
”’
的方
向不相同。在一实施例中，对象的位置信息包括对象的移动方向、移动量及移动速度的至少一者。在一实施例中，对象例如是眼球等。
55.综上所述，本发明实施例所提供的显示设备通过设置透明基板、显示器、天线模块以及多个导电结构的搭配，经由显示器及天线模块分别发射影像光及波束至透明基板，再经由设置在透明基板的表面及影像光的行进路径上的多个导电结构改变波束的方向。如此一来，本发明实施例利用在透明基板的表面设置多个导电结构来达到毫米波天线模块的功效，此可减少显示设备的厚度。
56.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。