CN102608808B

CN102608808B - 透明显示装置及应用该装置的电子设备

Info

Publication number: CN102608808B
Application number: CN201210094087.4A
Authority: CN
Inventors: 徐爱臣; 黄顺明; 孙明
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Hisense Visual Technology Co Ltd
Priority date: 2012-04-01
Filing date: 2012-04-01
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2032-04-01
Also published as: CN102608808A

Abstract

一种透明显示装置及应用该装置的电子设备，透明显示装置包括包括液晶面板和偏振光源，所述液晶面板包括第一基板、第二基板、夹于第一基板和第二基板之间的液晶层，所述偏振光源位于所述液晶面板的后方；所述液晶面板显示图像时，所述偏振光源发出的偏振光经过所述液晶层后通过所述上偏振片。相较现有技术，本发明的透明显示装置及应用该装置的电子设备具有成本低、工艺简单和色域高的优点。

Description

透明显示装置及应用该装置的电子设备

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种透明显示装置及应用该装置的电子设备。

背景技术

在液晶显示中，透明显示是一种新兴的显示技术。这种技术要求在液晶屏在显示画面时，同时能透过液晶屏看到其后放置的物品。这就要求液晶屏在不损失其色域及对比度的前提下，最大程度地提高液晶显示屏的穿透率，使显示屏显示中观看者能够清晰地看到屏幕后方物品。

CN102096237A公开了一种透明显示装置，为了提高在图像模式中的亮度，在导光板的下部设置光学片，用以把从导光板出射的光反射到下部并且把反射光再次提供给导光板。为了可以让自然光通过，导光板包括第一折射层和第二折射层，第二折射层与液晶显示面板相邻，第二折射层的折射率大于第一折射层的折射率；进入到导光板的第一偏振光在第一折射层和第二折射层之间的界面发生全反射，并进入到在导光板上部的液晶显示面板；而自然光经过第一折射层和第二折射层进入到液晶显示面板，从而在显示器前面的用户能够看见导光板下面的物体。但是，增设光学片和对导光板的特别设计都会增加显示装置的制造成本。

发明内容

本发明提供一种成本低、工艺简单和色域高的透明显示装置。

本发明还提供一种应用上述透明显示装置的电子设备。

为达上述优点，本发明提供一种透明显示装置，包括液晶面板和偏振光源，所述液晶面板包括第一基板、第二基板、夹于第一基板和第二基板之间的液晶层，所述第二基板的上面设有上偏振片，所述偏振光源位于所述液晶面板的后方；所述液晶面板显示图像时，所述偏振光源发出的偏振光经过所述液晶层后通过所述上偏振片。

在本发明的一个实施例中，所述偏振光源位于所述液晶面板的正后方。

在本发明的一个实施例中，所述透明显示装置还包括背光模组，所述背光模组包括自然光发射光源和背光偏振片，所述自然光发射光源发出的光线经过所述背光偏振片过滤得到所述偏振光源。

在本发明的一个实施例中，所述背光模组还包括导光板，所述背光偏振片设置在所述导光板上。

在本发明的一个实施例中，所述偏振光源位于所述液晶面板的侧后方或后上方或后下方。

在本发明的一个实施例中，所述上偏光片经过镜面化处理。

在本发明的一个实施例中，所述上偏振片的偏振方向与所述偏振光源的偏振方向垂直，所述液晶层的液晶分子的排列方向由所述第二基板至所述第一基板扭转90°。

本发明还提供一种装设有上述透明显示装置的电子设备，包括框体，所述框体包括底部、周壁和由周壁围成的一开口；所述偏振光源设置在所述底部或所述周壁，所述液晶面板覆盖所述开口。

在本发明的一个实施例中，所述电子设备为展览柜。

在本发明的一个实施例中，所述电子设备为冰箱。

本发明的透明显示装置和应用该装置的电子设备，相较现有技术至少包括以下优点：

1. 成本低。液晶面板包括第一基板、第二基板、夹于第一基板和第二基板之间的液晶层，第二基板的上面设有上偏振片。液晶面板除没有下偏振片外与普通液晶面板的结构一样，因此可以通过改装普通液晶面板而成，成本低。

2. 工艺简单。透明显示装置相较普通显示装置并没有增加复杂的元件或工艺，制作工艺相对现有的透明显示装置简单。

3. 色域高。液晶面板除没有下偏振片外与普通液晶面板的结构一样，对滤光片并未作特殊处理，因此可以保留普通液晶面板的色域。而现有的透明显示装置为了保证液晶面板的透光率会对滤光片进行特殊处理，牺牲部分色域。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明第一实施例的透明显示装置的分解示意图。

图2是本发明第一实施例的液晶面板的结构示意图。

图3是本发明第二实施例的透明显示装置的分解示意图。

图4是本发明第二实施例的液晶面板的结构示意图。

图5是装设有透明显示装置的电子设备的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种允许用户看见在显示装置后面的物体的透明显示装置。

实施例1

请参照图1，本发明第二实施例的透明显示装置100’ 包括偏振光源10’和液晶面板20’。偏振光源10’发出具有第一偏振方向的偏振光。偏振光源10’位于液晶面板20’的后方，可以是正后方、侧后方、后上方或者后下方，本实施例以偏振光源10’位于液晶面板正后方举例说明。

请参照图2，液晶面板20’包括第一基板21’、液晶层22’、第二基板23’和驱动电路板24’。液晶层22’夹于第一基板21’和第二基板23’之间。驱动电路板24’设置在第一基板21’的一侧。在常态下液晶分子222’的排列方向从上至下扭转90°。液晶的配向可以将UV（紫外线）硬化性单体和液晶分子222’一起注入第一基板21’和第二基板23’之间后，照射UV射线。这样，在第一基板21’和第二基板23’内部的表面上，硬化的聚合物就可形成膜体，发挥配向膜的作用。

第一基板21’的上表面形成多条数据线和多条扫描线，数据线与扫描线交叉处形成像素，每个像素包括薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)以及像素电极。其中，各薄膜晶体管电性连接至对应的扫瞄线与数据线，而像素电极则是通过薄膜晶体管与数据线电性连接。第一基板21’上还设有与驱动电路板24’电连接的源极驱动器和栅极驱动器，驱动电路板24’分别将显示信号和控制信号发送到源极驱动器和栅极驱动器。源极驱动器与数据线连接，将数据信号发送到数据线。栅极驱动器与扫描线连接，将扫描信号发送到扫描线。扫描信号控制薄膜晶体管的开关，当薄膜晶体管开的时候，像素电极与数据线接通并接收数据。

第二基板23’底部设有滤光片236’，滤光片236’上形成有公共电极。公共电极234可以为铟锡氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)电极。第二基板23’上表面设有上偏振片238’，上偏振片238’的偏振方向与第一偏振方向垂直。普通偏光片的雾化表面容易发生漫反射和折射，影响透视效果。为了改善透视效果，本实施例的上偏光片238经过镜面化处理，使其表面平滑。

当偏振光源10’工作而液晶面板20’不工作时，偏振光源10’发出的具有第一偏振方向的偏振光穿过第一基板21’，经过液晶层22’时，偏振光的偏振方向跟随液晶分子222’的排布方向的改变而改变。因此，偏振光经过液晶层22’后偏振方向改变90°，与上偏振片238’的偏振方向相同，从而光线可以通过上偏振片238’，用户可以在液晶面板20’前面看到液晶面板20’后面的背景，也就是液晶面板20’为透明。

当需要显示图像的时候，偏振光源10’发出的偏振光通过液晶面板20’后通过上偏振片238’实现透明的功能，同时驱动电路板24’将显示信号和控制信号发送到相应的源极驱动器和栅极驱动器，源极驱动器将数据信号发送至相应的数据线，栅极驱动器将扫描信号发送至相应的扫描线，从而控制相应的像素电极，液晶面板20’相应的像素显示出图像，如图5的ABC。从而用户看到液晶面板20’显示图像的同时也可以看到其后面的背景。

当偏振光源10’并未提供光线时，外面的自然光部分通过液晶面板20’后经过液晶面板20’后面物体的反射，部分光线再次通过液晶面板20’，从而用户可以在液晶面板20’前面看到液晶面板20’后面的背景，也就是这种情况下液晶面板20’亦为透明。

可以理解，偏振光源10’发出的偏振光的偏振方向并不一定与液晶面板20’垂直，也可以与液晶面板20’倾斜，此时液晶层22’中液晶分子222’常态下的排布方向根据偏振光的偏振方向与液晶面板20’的夹角作相应的调整，使偏振光源10’发出的偏振光通过液晶层22’后可以通过上偏振片238’。

实施例2

请参照图3，本发明第一实施例的透明显示装置100包括背光模组10和液晶面板20。背光模组10位于液晶面板20的后方，，可以是正后方、侧后方、后上方或者后下方，本实施例以背光模组10位于液晶面板正后方举例说明。背光模组10包括自然光发射光源12、导光板14和背光偏振片16。自然光发射光源12可以是点光源、线光源或平面光源。在本实施例中，自然光发射光源12选用侧光LED。导光板14用于将LED发射的光进行均匀化，而背光偏振片16用于将导光板14发射出的光进行偏振处理以形成偏振光源。

请参照图4，液晶面板20包括第一基板21、液晶层22、第二基板23和驱动电路板24。液晶层22夹于第一基板21和第二基板23之间。驱动电路板24设置在第一基板21的一侧。第一基板21和第二基板23分别设有第一配向膜212和第二配向膜232，第一配向膜212和第二配向膜232分别位于液晶层22的下表面和上表面，用于对液晶分子222的排布方向进行配向。本实施例中，第一配向膜212和第二配向膜232的配向相互垂直，因此，在常态下液晶分子222的排列方向从上至下扭转90°。

第一基板21仅比第一基板21’多出第一配向膜212，其它结构与第一基板21’一样，在此不重复述说。

第二基板23底部设有公共电极234和滤光片236，其中公共电极234紧邻液晶层22。第二基板23的上表面设有上偏振片238，上偏振片238的偏振方向与背光偏振片16的偏振方向相互垂直。在本实施例中，为了方便说明，我们假设背光偏振片16为垂直偏振片，只允许垂直方向上的光线通过；上偏振片238为水平偏振片，只允许水平方向上的光线通过。像素电极与公共电极234的电压差改变液晶分子222的排布方向，从而控制液晶面板20相应像素的图像显示。优选地，上偏光片238经过镜面化处理以改善透视效果。

自然光经背光偏振片16后滤出垂直线性偏振光。偏振光穿过第一基板21，经过液晶层22时，偏振光的偏振方向跟随液晶分子222的排布方向的改变而改变。因此，偏振光经过液晶层22后偏振方向改变90°，变成水平线性偏振光，从而光线可以通过上偏振片238，从而用户可以在液晶面板20前面看到液晶面板20后面的背景。

可以理解，本实施例以背光偏振片16与上偏振片238相互垂直、第一配向膜212与第二配向膜232相互垂直举例说明，但本发明并限于此。在另一搭配下，背光偏振片16与上偏振片238相互平行，第一配向膜212与第二配向膜232相互平行。

当需要显示图像的时候，背光模组10发出的偏振光通过液晶面板20后通过上偏振片238实现透明的功能，同时驱动电路板24将显示信号和控制信号发送到相应的源极驱动器和栅极驱动器，源极驱动器将数据信号发送至相应的数据线，栅极驱动器将扫描信号发送至相应的扫描线，从而控制相应的像素电极，从而液晶面板20相应的像素显示出图像，如图5的ABC。从而液晶面板20显示图像的同时可以看到其后面的背景。

当背光模组10并未提供光线时，外面的自然光部分通过液晶面板20后经过液晶面板20后面物体的反射，部分光线再次通过液晶面板20，从而用户可以在液晶面板20前面看到液晶面板20后面的背景，也就是这种情况下液晶面板20为透明。

为了进一步使背光均匀及提高背光亮度，可以在导光板14上设置增亮膜及扩散片，使液晶面板20与背光模组10之间亮度保持200cd/m²。在侧光LED灯用导光板14以及扩散板、增亮膜等将出射光源进行均匀混光，均匀的背光源被背光偏振片16（垂直偏光片）覆盖，形成垂直方向偏振的线性偏振光。应用本发明，利用亮度计进行测量，目标区域环境光亮度在500nit时，透过液晶面板20能达50nit，穿透率很大程度增加。

可以理解，滤光片236可以为单独的一片贴在第二基板23上，也可以在第二基板23上直接形成。

可以理解，为了避免划伤，液晶面板20的下表面可以贴上保护膜。

可以理解，背光模组10发出的偏振光的偏振方向并不一定与液晶面板20垂直，也可以与液晶面板20倾斜，此时液晶层22中液晶分子222常态下的排布方向根据偏振光的偏振方向与液晶面板20的夹角作相应的调整，使背光模组10发出的偏振光通过液晶层22后可以通过上偏振片238。

实施例3

图5为装设有透明显示装置100’或100的电子设备1的示意图。电子设备1还包括框体200。框体200包括底部201、周壁202和由周壁202围成的一开口203，其中开口203与底部201相对。偏振光源10’/背光模组10位于框体200的底部201或周壁202，液晶面板20’ 或20覆盖框体200的开口203。液晶面板20’ 或20可以是部分或全部覆盖框体200的开口203。在这里，底部201也可以是通常意义上的侧壁，周壁202也可以包括通常意义上顶壁和底壁。

优选地，电子设备1可以为展览柜，为了增强光线效果，展览柜的周壁202内侧为白色。偏振光源10’ 或背光模组10位于框体200的底部201，展示物品300位于偏振光源10’ 或背光模组10与液晶面板20’ 或20之间。液晶面板20’ 或20显示图像时，偏振光源10’ 或背光模组10发出的偏振光穿过液晶面板20’ 或20后穿过上偏振片238’或238，从而参观者看到液晶面板20’ 或20显示图像的同时可以看到展览柜内的展览物品。当液晶面板20’ 或20不需要显示图像时，可以关掉液晶面板20’ 或20的电源，而偏振光源10’ 或背光模组10继续工作，此时液晶面板20’ 或20的功能与玻璃相同，透过液晶面板20’ 或20看到展览柜内的展览物品。

优选地，电子设备1可以为冰箱，偏振光源10’ 或背光模组10位于液晶面板20’ 或20的后上方并斜对着液晶面板20’ 或20。液晶面板20’ 或20显示图像时，偏振光源10’ 或背光模组10发出的偏振光穿过液晶面板20’ 或20后穿过上偏振片238’或238，从而使用者看到液晶面板20’ 或20显示图像的同时可以看到冰箱内的储存物品。当液晶面板20’ 或20不需要显示图像时，可以关掉液晶面板20’ 或20的电源，而偏振光源10’ 或背光模组10继续工作，此时液晶面板20’ 或20的功能与玻璃相同，透过液晶面板20’ 或20看到冰箱内的储存物品。

综观上述实施例，本发明的透明显示装置100’、100及电子设备1相较现有技术至少包括以下优点：

1. 成本低。液晶面板20’、20包括第一基板21’、21，第二基板23’、23，夹于第一基板21’、21和第二基板23’、23之间的液晶层22’、22；第二基板23’、23的上面设有上偏振片238’、238。液晶面板20’、20除没有下偏振片外与普通液晶面板的结构一样，因此可以通过改装普通液晶面板而成，成本低。

2. 工艺简单。透明显示装置100’、100相较普通显示装置并没有增加复杂的元件或工艺，制作工艺相对现有的透明显示装置简单。

3. 色域高。液晶面板20’、20除没有下偏振片外与普通液晶面板的结构一样，对滤光片236、236’并未作特殊处理，因此可以保留普通液晶面板的色域。而现有的透明显示装置为了保证液晶面板的透光率会对滤光片进行特殊处理，牺牲部分色域。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，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作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内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种电子设备，适于容纳物品以供展示，其特征在于，其包括框体以及装设于该框体的透明显示装置，所述框体包括底部、周壁和由周壁围成的一开口，所述透明显示装置包括液晶面板和偏振光源，所述物品设于所述框体内并位于所述液晶面板和所述偏振光源之间，所述液晶面板包括第一基板、第二基板、夹于第一基板和第二基板之间的液晶层，所述第二基板的上面设有上偏振片，所述偏振光源位于所述液晶面板和所述物品的后方；所述液晶面板显示图像时，所述偏振光源发出的偏振光经过所述液晶层后通过所述上偏振片；所述偏振光源设置在所述底部或所述周壁，所述液晶面板覆盖所述开口。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备为展览柜。

3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备为冰箱。

4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述偏振光源位于所述液晶面板的正后方。

5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于：所述透明显示装置还包括背光模组，所述背光模组包括自然光发射光源和背光偏振片，所述自然光发射光源发出的光线经过所述背光偏振片过滤得到所述偏振光源。

6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于：所述背光模组还包括导光板，所述背光偏振片设置在所述导光板上。

7.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述偏振光源位于所述液晶面板的侧后方或后上方或后下方。

8.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述上偏光片经过镜面化处理。

9.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述上偏振片的偏振方向与所述偏振光源的偏振方向垂直，所述液晶层的液晶分子的排列方向由所述第二基板至所述第一基板扭转90°。