CN103376583A - 透明显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种透明显示器，包括一图像产生装置以及一可调变式面板。配置在图像产生装置的一侧的可调变式面板呈现一散射态或一透明态。图像产生装置产生一图像时定义出一图像区以及图像区外的一非图像区，而可调变式面板对应于图像区的一第一对应区域呈现散射态而一第二对应区域呈现透明态。

Description

透明显示器

技术领域

本发明是有关于一种显示器，且特别是关于一种透明显示器。

背景技术

透明显示器是指显示器本身具有一定程度的光穿透性，能够让使用者观看显示器时清楚地看见显示器后侧的背景。因此，透明显示器适合应用于建筑物窗户、汽车车窗与商店橱窗等。

然而，由于透明显示器具有一定程度的光穿透性，透明显示器后侧的背景会干扰透明显示器所显示的图像，例如是当后侧的背景所具有的图案与透明显示器所显示的图像重叠或是呈现相似的颜色时，易造成透明显示器显示的图像清晰度不佳以及人眼视觉疲劳等负面影响。

承上述，如何提升透明显示器的图像清晰度实为当前研发人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明提供一种透明显示器，其具有良好的图像清晰度。

本发明提供一种透明显示器，包括一图像产生装置以及一可调变式面板。图像产生装置用于产生一图像而定义出图像所在的图像区以及图像区之外的非图像区。配置在图像产生装置的一侧的可调变式面板呈现一散射态或一透明态。图像产生装置用于产生图像时，可调变式面板对应于图像区的第一对应区域呈现散射态而第二对应区呈现透明态。

在本发明的一实施例中，前述的可调变式面板包括一第一基板、与第一基板对向配置的一第二基板、一第一电极层、一第二电极层以及一可调变式介质层。第一电极层配置在第一基板上并面向第二基板。第二电极层配置在第二基板上并面向第一基板。可调变式介质层配置在第一电极层以及第二电极层之间，其中第一电极层以及第二电极层之间的电场控制可调变式介质层呈现散射态或透明态。

在本发明的一实施例中，前述的可调变式介质层的材质包括高分子分散液晶(PDLC)或胆固醇液晶。

在本发明的一实施例中，前述的可调变式介质层的材质还包括二色性染料。

在本发明的一实施例中，前述的图像产生装置为穿透式显示面板，其具有显示侧以及相对于显示侧的后侧。

在本发明的一实施例中，前述的透明显示器还包括一光源模块，配置在可调变式面板的一侧，且光源模块包括一导光板以及至少一光源配置在导光板的侧边。

在本发明的一实施例中，前述的光源模块配置在图像产生装置以及可调变式面板之间。

在本发明的一实施例中，前述的光源模块配置在可调变式面板远离图像产生装置的一侧。

在本发明的一实施例中，前述的对应区域的面积实质上遮蔽图像区的面积。

在本发明的一实施例中，前述的图像产生装置包括投影机以将图像投射在可调变式面板上。

基于上述，本发明实施例的透明显示器可利用电场控制可调变式介质层，在图像产生装置产生一图像时，通过可调变式面板对应于图像的一对应区域呈现散射态来散射来自于背景的光。藉此，降低背景所构成的图案对透明显示器所显示的图像的干扰，进而提升透明显示器的图像清晰度。在其他非对应于图像显示的区域，可调变式面板可选择性地呈现透明态，使来自于背景的光可穿透透明显示器，藉此使背景所具有的图案亦清晰可见。另一方面，通过可调变式面板对应于图像的一对应区域呈现散射态还有助于增加图像产生装置显示图像的可观看视角以提供理想的显示效果。更进一步来说，在图像产生装置的后侧设置光源模块亦有助于提升透明显示器的显示效果。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的透明显示器的剖面示意图；

图2为现有技术一比较例的透明显示器的图像显示的示意图；

图3为本发明一实例的透明显示器的图像显示的示意图；

图4为本发明另一实施例的透明显示器的剖面示意图；

图5为本发明又一实施例的透明显示器的剖面示意图；

图6为本发明再一实施例的透明显示器的剖面示意图；

图7为本发明另一实例的透明显示器的图像显示的示意图。

附图标记说明：

100、100A、200、400、500、600：透明显示器；

110、610、110A：图像产生装置；

120：可调变式面板；

122：第一基板；

124：第二基板；

126：第一电极层；

127a、127b：可调变式介质层；

128：第二电极层；

130：光源模块；

132：导光板；

134：光源；

S1：显示侧；

S2：后侧；

SC：散射态；

T：透明态；

Ob：背景图像；

Oc：第一对应区域；

Ox：第二对应区域；

Od：图像；

Oe：图像；

L：背景图像光。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的透明显示器的剖面示意图。

请参照图1，本发明实施例的透明显示器100包括一图像产生装置110以及一可调变式面板120。图像产生装置110可以是穿透式显示面板，例如是液晶显示面板、有机电致发光显示面板或是其他具有一定程度的光穿透性的显示面板。

图像产生装置110为穿透式显示面板时，其自身可以显示图像而具有一显示侧S1以及相对于显示侧S1的一后侧S2，其中显示侧S1定义出图像所在的图像区(未绘示)以及图像区之外的非图像区(未绘示)。配置在图像产生装置110的后侧S2的可调变式面板120呈现一散射态或一透明态。当图像产生装置110用于产生图像时，可调变式面板120对应于图像区的第一对应区域呈现散射态而第二对应区呈现透明态。如此一来，呈现散射态的对应区域会散射来自背景的光，因而降低背景所构成的图案对透明显示器100的图像产生装置110显示的图像所产生的干扰，进而提升透明显示器100的图像清晰度。

具体而言，在本实施例中，可调变式面板120包括一第一基板122、一第二基板124、一第一电极层126、一第二电极层128以及一可调变式介质层127a。

第二基板124与第一基板122对向配置。在本实施例中，第一基板122与第二基板124可为透明的基板，其材质例如是玻璃、石英、蓝宝石、有机聚合物或是其他合适的材料。

第一电极层126配置在第一基板122上并面向第二基板124。第二电极层128配置在第二基板124上并面向第一基板122。在本实施例中，第一电极层126及第二电极层128的材质以透明导电材料为佳。透明导电材料例如是金属氧化物，如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆叠层。

可调变式介质层127a配置在第一电极层126以及第二电极层128之间。通过调变第一电极层126以及第二电极层128之间的电场可控制可调变式介质层127a所呈现的状态，例如是会将光线散射的一散射态或是让光线穿透的一透明态。在本实施例中，可调变式介质层127a的材质包括高分子分散液晶(PDLC)、胆固醇液晶或任何可以呈现上述二元态(散射态及透明态)的材料。此外，可调变式介质层127a的材质还可添加一二色性染料而形成可调变式介质层，使可调变式介质层的散射态呈现灰黑色，而穿透态仍为透明。如此一来，可进一步提升图像产生装置110的图像对比。

在本实施例中，当图像产生装置110产生一图像时可以定义出一图像区以及图像区之外的一非图像区，其中图像区即为显示的图像所处位置。此时，可通过第一电极层126以及第二电极层128之间的电场控制可调变式介质层127a呈现散射态或透明态。具体而言，可调变式面板120对应于图像区的一第一对应区域例如呈现散射态，而非对应于图像显示的一第二对应区域(也就是对应于非图像区的区域)则呈现透明态。如此一来，呈现散射态的对应区域会散射来自背景的光。藉此，降低背景所构成的图案对透明显示器100的图像产生装置110显示的图像所产生的干扰，进而提升透明显示器100的图像清晰度。另一方面，在可调变式面板120对应于图像显示装置110定义的非图像区的第二对应区域中，由于可调变式介质层127a呈现透明态，因此来自背景的光可穿透透明显示器100，使背景依然清晰可见。

以下特举一比较例与一实例加以说明上述可调变式面板120。图2为现有技术一比较例的透明显示器的图像显示的示意图，而图3为本发明一实例的透明显示器的图像显示的示意图。

请先参照图2，由于透明显示器具有一定程度的光穿透性，因此现有技术的透明显示器200在产生一图像Od时，透明显示器200后面的背景图像Ob的背景图像光L会穿透透明显示器200。此时，人眼视觉感测到(观看到)的图像Oe由背景图像Ob与图像Od重叠所构成。因此，现有技术的透明显示器200有背景图像Ob与图像Od相互干扰而难以区别的缺点。尤其是当背景图像Ob与透明显示器200所显示的图像Od具有相似的颜色或是轮廓时，更易造成透明显示器200的图像清晰度不佳以及人眼视觉疲劳等负面影响。

请参照图3，本实施例的透明显示器100通过可调变式面板120的设置，让使用者易于区别背景图像Ob与图像Od，进而提升图像清晰度。具体而言，本实施例的透明显示器100中可调变式面板120的操作可同步于图像产生装置110。当图像产生装置110产生图像Od时，可调变式面板120对应于图像所在区域(也就是图像区)的第一对应区域Oc例如同步地被驱动以呈现散射态SC，其中第一对应区域Oc的面积实质上遮蔽图像Od的面积。另外，可调变式面板120对应于非图像区的第二对应区域Ox则呈现透明态T以让使用者看到背景图像Ob。

在本实施例中，第一对应区域Oc的面积例如是略大于图像Od的面积。如此一来，可调变式面板120对应于图像Od的第一对应区域Oc会散射背景图像光L。此时，人眼视觉感测到的图像Oe虽为背景图像Ob与图像Od的重叠图像，然而，图像Od可为完整且可辨识的图像。藉此，可降低背景图像光L对图像产生装置110显示的图像Od所产生的干扰，进而提升透明显示器100的图像清晰度。另一方面，在可调变式面板120中，由于第二对应区域Ox呈现透明态T，因此背景图像光L仍可穿透透明显示器100，使背景图像Ob依然清晰可见。如此一来，透明显示器100维持有一定程度的光穿透性，而适用于建筑物窗户、汽车车窗与商店橱窗等。

值得一提的是，上述实施例的透明显示器的结构是以环境光为显示光源的透明显示器，但本发明不以此为限。在其他实施例中，透明显示器亦可包括一光源模块以提供所需的显示光源，而以下将以图4及图5加以举例说明。

图4为本发明另一实施例的透明显示器的剖面示意图。请参照图4，本实施例的透明显示器400与图1中的透明显示器100类似，因此相同的元件以相同的标号表示。但二者的差异处在于：本实施例的透明显示器400还包括一光源模块130配置在可调变式面板120远离图像产生装置110的一侧，且光源模块130包括一导光板132以及至少一光源134配置在导光板132的侧边。导光板132可为透明的材质，例如是亚克力(PMMA)或是塑胶等。光源134例如是一或多个发光二极管或是其他合适的光源。

值得一提的是，本实施例的透明显示器400亦具有上述透明显示器100的可屏蔽背景图像光的干扰以及提升图像清晰度等优点。具体而言，本实施例的透明显示器400可利用调变第一电极层126以及第二电极层128之间的电场来控制可调变式介质层127a所呈现的状态。举例而言，在图像产生装置110产生图像时，使可调变式面板120与图像产生装置110同步在对应于图像的第一对应区域呈现散射态，而在第二对应区域呈现透明态。如此一来，可调变式面板120对应于图像的第一对应区域会散射来自其后侧S2的背景图像光。背景图像光对图像产生装置110显示的图像所产生的干扰因而受到屏蔽，使透明显示器400的图像清晰度得以提升。另一方面，在可调变式面板120非对应于图像的第二对应区域中，通过可调变式介质层127a呈现透明态，使背景图像光可穿透透明显示器400。如此一来，透明显示器400后侧S2的背景图像依然清晰可见。换句话说，本实施例的透明显示器400在对应于图像的第一对应区域及非对应于图像的第二对应区域都能够具有良好的图像清晰度。

此外，由于本实施例的透明显示器400配置有光源模块130，因此本实施例的透明显示器400除了适于在明亮的环境下使用，亦适于在环境光较微弱的环境下使用。另外，本实施例的透明显示器400的光源模块130配置在可调变式面板120远离图像产生装置110的一侧。当图像产生装置110产生图像时，光源模块130投射出的光线经由可调变式面板120调变为散射态的区域散射，可使透明显示器400出射的光线均匀性更佳，也有助于增大光线的出光角度而提供较广的显示视角。

当然，光源模块130除了可配置在可调变式面板120远离图像产生装置110的一侧之外，在其他实施例中，光源模块130亦可配置在图像产生装置110以及可调变式面板120之间。

图5为本发明又一实施例的透明显示器的剖面示意图。请参照图5，本实施例的透明显示器500与图4中的透明显示器400类似，因此相同的元件以相同的标号表示。当然，本实施例的透明显示器500亦具有透明显示器100以及透明显示器400的可屏蔽背景图像光的干扰以及提升图像清晰度等优点，请参照前述内容，在此便不再赘述。

本实施例的透明显示器500与透明显示器400的差异处在于光源模块130的配置位置。具体而言，本实施例的光源模块130配置在图像产生装置110以及可调变式面板120之间。因此，光源模块130投射出的光线不会被可调变式面板120调变为散射态的区域散射。换句话说，本实施例的透明显示器500具有较高的图像辉度。

另外，本发明实施例的透明显示器除了可为穿透式液晶显示面板搭配光源模块以及可调变式面板来进行显示外，亦可通过穿透式有机发光显示器搭配可调变式面板来进行显示，以下将以图6进行说明。

图6为本发明再一实施例的透明显示器的剖面示意图。请参照图6，本实施例的透明显示器600与图1中的透明显示器100类似，因此相同的元件以相同的标号表示，且透明显示器600亦具有上述可屏蔽背景图像光的干扰以及提升图像清晰度等优点。但二者的差异处在于：本实施例的透明显示器600所使用的图像产生装置610为自发光的穿透式有机发光显示器，因此在本实施例中，可以不用配置光源模块，而仍可在明亮或光线较微弱的环境下使用。

此外，上述实施例是以显示面板作为图像产生装置，不过，在其他实施例中，图像产生装置可以是一投影机，如图7所示。图7为本发明另一实例的透明显示器的图像显示的示意图。当透明显示器100A的图像产生装置110A产生图像时，可调变式面板120例如可对应呈现散射态，而作为投影机的屏幕，其中对应于图像Od的第一对应区域Oc呈现散射态SC而非对应于图像区的第二对应区域Ox呈现透明态T。

具体而言，当图像产生装置110A(投影机)投射图像Od在可调变式面板120时，可调变式面板120除了可作为屏幕使用，亦可散射透明显示器100A后面的背景图像光L以缓和投射的图像Od受到背景图像Ob的干扰，并让使用者看到清楚的图像Oe。在一实施例中，可调变式面板120呈现散射态SC的区域至少对应于图像Od所在处以让投影机投射的图像Od成像于可调变式面板120。因此，亦可将透明显示器100A的可调变式面板120设计为不同步于图像产生装置110A所产生的图像Od。举例而言，可调变式面板120可设计为整体地长时间呈现散射背景图像光L的状态(即散射态SC)而不随图像Od的改变而变换第一对应区域Oc的面积。

综上所述，本发明实施例的透明显示器在图像产生装置产生图像时，可通过调变第一电极层以及第二电极层之间的电场，使可调变式面板在对应于图像的对应区域呈现散射态，而在非对应于图像的另一对应区呈现透明态。如此一来，可调变式面板对应于图像的对应区域会散射其后侧的背景图像光，进而屏蔽背景图像光对图像产生装置显示的图像所产生的干扰。另一方面，在可调变式面板非对应于图像的另一对应区域中，通过呈现透明态，使背景图像光可穿透透明显示器，所以透明显示器后侧的背景图像依然清晰可见。整体而言，在对应于图像的对应区域及非对应于图像的对应区域都能够具有好的图像清晰度。另外，本发明实施例的透明显示器亦可通过选择性地配置一光源模块来提升透明显示器出射光线的均匀性或是辉度。又或者是利用二色性染料添加在可调变式介质层中，使得图像产生装置的图像对比进一步被提升。

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。

Claims (10)

1.一种透明显示器，其特征在于，包括：

一图像产生装置，用以产生一图像而定义出该图像所在的一图像区以及该图像区之外的一非图像区；以及

一可调变式面板，配置在该图像产生装置的一侧，该可调变式面板呈现一散射态或一透明态，其中该图像产生装置产生该图像时，该可调变式面板至少对应于该图像区的一第一对应区域呈现该散射态而一第二对应区域呈现该透明态。

2.根据权利要求1所述的透明显示器，其中该可调变式面板包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板对向配置；

一第一电极层，配置在该第一基板上并面向该第二基板；

一第二电极层，配置在该第二基板上并面向该第一基板；以及

一可调变式介质层，配置在该第一电极层以及该第二电极层之间，其中该第一电极层以及该第二电极层之间的电场控制该可调变式介质层呈现一散射态或一透明态。

3.根据权利要求2所述的透明显示器，其中该可调变式介质层的材质包括高分子分散液晶或胆固醇液晶。

4.根据权利要求3所述的透明显示器，其中该可调变式介质层的材质还包括二色性染料。

5.根据权利要求1所述的透明显示器，其中该图像产生装置为穿透式显示面板且具有一显示侧及相对于该显示侧的一后侧。

6.根据权利要求5所述的透明显示器，还包括一光源模块，配置在该可调变式面板的一侧，位于该图像产生装置的该后侧且该光源模块包括一导光板以及至少一光源配置在该导光板的侧边。

7.根据权利要求6所述的透明显示器，其中该光源模块配置在该图像产生装置以及该可调变式面板之间。

8.根据权利要求6所述的透明显示器，其中该光源模块配置在该可调变式面板远离该图像产生装置的一侧。

9.根据权利要求1所述的透明显示器，其中该对应区域的面积实质上遮蔽该图像区的面积。

10.根据权利要求1所述的透明显示器，其中该图像产生装置包括一投影机，以将该图像投射在该可调变式面板上。

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