CN103439832B

CN103439832B - 透明显示装置

Info

Publication number: CN103439832B
Application number: CN201310364897.1A
Authority: CN
Inventors: 金熙哲; 宋泳锡; 刘圣烈; 崔承镇
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2033-08-20
Also published as: WO2015024335A1; CN103439832A

Abstract

本发明提供一种透明显示装置，属于透明显示技术领域，其可解决现有的透明显示装置透过率很低的问题。本发明的透明显示装置包括无彩膜的液晶显示面板，所述液晶显示面板包括多个用于进行显示的像素单元；所述透明显示装置还包括：设于液晶显示面板入光面外的多个发光单元，每个发光单元用于向一个像素单元发出相应颜色的光，且所述发光单元在像素单元上的投影小于像素单元。

Description

透明显示装置

技术领域

本发明属于透明显示技术领域，具体涉及一种透明显示装置。

背景技术

透明显示技术是指既能看到显示面板所显示的图像，又能看到显示面板后真实景物的显示技术，其被广泛用于橱窗、展台、车窗等之上。

如图1所示，在一种透明显示装置中，使用液晶显示面板1对来自真实景物9方向的光进行滤光，从而达到透明显示的效果；其中，液晶显示面板1通常包括两块对盒的基板，两基板间设有液晶层，两基板外侧分别各设一块偏光片。由于液晶显示面板1本身不发光，故其易于实现透明，特别适用于透明显示装置中。但同样由于液晶显示面板1不发光，故其本身不能实现彩色，而需要设置彩膜21(彩色滤光膜)，其中，对应液晶显示面板1不同像素单元(即子像素)处的彩膜21颜色不同(如分为红绿蓝三色)。

但在透明显示装置中，彩膜21的使用也带来了许多问题：首先，液晶显示面板1本身就是依靠背光源实现显示的，而彩膜21也会过滤光线(其透过率约20～30%)，多次滤光导致透明显示装置的整体透过率很低(约5～10%)，在光线较暗的环境下无法使用，限制了其使用范围；而且，彩膜21是通过滤光实现彩色的，故其实现彩色的前提是来源光中有各种彩色光成分，因此在某些特殊光环境下(如只有红光的环境)，透明显示装置不能实现彩色显示(因红光经彩膜21后也不能得到绿光、蓝光等)。

为克服以上问题，通常做法是在透明显示装置中设置额外的光源(如白光光源)，例如可如图1所示，在液晶显示面板1的两侧面外设置用于向真实景物9发光的灯22，但这种透明显示装置只能用于真实景物9处于特定位置的情况，适用范围窄；或者，也可在液晶显示面板1的入光面外增加半透明的导光板作为背光源，但导光板的存在必定会对真实景物9的透明显示造成不良影响。

可见，现有技术中对于因彩膜导致透明显示装置透过率很低的问题没有很好的解决办法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的透明显示装置透过率很低的问题，提供一种透过率高且透明显示效果好的透明显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种透明显示装置，其包括无彩膜的液晶显示面板，所述液晶显示面板包括多个用于进行显示的像素单元；所述透明显示装置还包括：

设于液晶显示面板入光面外的多个发光单元，每个发光单元用于向一个像素单元发出相应颜色的光，且所述发光单元在像素单元上的投影小于像素单元。

本发明的透明显示装置中有发光单元直接向各像素单元发出所需颜色的光，故不需要彩膜，由此其整体透过率高，可达20～30%，可在较暗的环境中使用；同时，由于发光单元小于像素单元，故由真实景物发出的光也可从发光单元周边通过显示面板，从而也可实现透明显示效果；另外，由于本发明的透明显示装置中用于显示的光主要来自发光单元而非环境光，因此当环境光不合适(如为单色光)时其也可进行正常的显示。

优选的是，所述发光单元为LED光源。

优选的是，所述发光单元在像素单元上的投影位于像素单元的中心。

优选的是，所述透明显示装置还包括：用于独立控制各发光单元发光量的发光驱动电路。

进一步优选的是，所述发光驱动电路为薄膜晶体管阵列驱动电路。

优选的是，所述透明显示装置还包括：透明的承载基板，其设于液晶显示面板的入光面外，所述发光单元设于承载基板上。

优选的是，所述承载基板粘结固定在液晶显示面板的入光面上。

优选的是，所述发光单元设在液晶显示面板的入光面上。

优选的是，所述像素单元的尺寸在100μm×300μm至300μm×900μm之间。

进一步优选的是，所述发光单元在像素单元上的投影尺寸在80μm×80μm至120μm×120μm之间。

附图说明

图1为现有的透明显示装置的俯视结构示意图；

图2为本发明的实施例1的一种透明显示装置的正视结构示意图；

图3为本发明的实施例1的一种透明显示装置的侧视结构示意图；

图4为本发明的实施例1的另一种透明显示装置的侧视结构示意图；

其中附图标记为：1、液晶显示面板；11、像素单元；21、彩膜；22、灯；3、发光单元；4、承载基板；5、粘结剂；9、真实景物。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图2至图4所示，本实施例提供一种透明显示装置，其包括无彩膜的液晶显示面板1和设于液晶显示面板1入光面外的多个发光单元3。

其中，液晶显示面板1包括两块相互对盒的基板，两基板间设有液晶层，两基板外侧分别设有偏光片；同时，基板上还设有栅极线、数据线、薄膜晶体管、像素电极、公共电极、公共电极线、配向膜、黑矩阵等用于进行显示的阵列结构，在此不再详细描述。但是，该液晶显示面板1中不包括彩膜，也就是说其只能改变光的亮度，而不能够改变光的颜色。

液晶显示面板1包括多个用于进行显示的像素单元11，像素单元11是液晶显示面板1中允许光线透过的区域(除栅极线、数据线、薄膜晶体管、黑矩阵等之外的区域)，每个像素单元11可独立显示所需内容(或者说独立进行滤光)，故每个像素单元11对应透明显示装置的一个子像素，多个不同颜色的子像素通过混光作用对应一个外界可见的像素；例如可由红色、蓝色、绿色三个子像素对应一个像素，或由红色、蓝色、绿色、黄色四个子像素对应一个像素，或由红色、蓝色、绿色、白色四个子像素对应一个像素等，在此不再详细描述。

每个发光单元3用于向一个像素单元11发光，即各发光单元3整体上起到背光源的作用；同时，每个发光单元3向像素单元11发出不同颜色的光，从而实现彩色显示。例如，可以是每三个相邻的发光单元3为一组，分别发出红色、蓝色、绿色的光，而这三个发光单元3发出的光通过混光形成一个显示屏上可见的点(即RGB模式)；当然，如果采用其他的混光模式也是可行的，如可以是每四个相邻的发光单元3为一组，分别发出红色、蓝色、绿色、黄色的光(即RGBY模式)等。

也就是说，各发光单元3可直接向各像素单元11发出不同颜色的光，从而其同时起到背光源和彩膜的作用，故本实施例的透明显示装置中不需要彩膜，也就不会因彩膜而产生滤光，故其整体透过率高，可达20～30%，能在较暗的环境中使用；同时，由于透明显示装置的彩色是由发光单元3直接产生的，故当环境光为单色光时，其也可用于正常显示。

同时，如图2所示，发光单元3在像素单元11上的投影小于像素单元11；也就是说，发光单元3并未“占满”像素单元11。因此如图3、图4所示，环境光仍可从发光单元3未占据的区域进入像素单元11，由此，用户可透过液晶显示面板1看真实景物9，实现透明显示。

优选的，如图2所示，发光单元3在像素单元11上的投影位于像素单元11的中心。

显然，当发光单元3对应像素单元11中心时，其发出的光能最可靠的进入像素单元11，而其四周都允许来自真实景物9的光透过，故显示效果和透明效果均较好。

优选的，发光单元3为LED(有机发光二极管)光源。

LED光源是常用的光源，其可很容易的发出各种不同颜色的光(如红光、蓝光、绿光等)，且具有效率高、寿命长、开关速度高、可靠性高等优点。尤其是，LED光源很易于实现小型化，本实施例中要求发光单元3小于像素单元11，而为达到良好的显示效果，像素单元11的尺寸不能太大，因此发光单元3的尺寸就要更小，而LED光源可很容易的被制成很小的尺寸(如100μm×100μm)。

优选的，像素单元11的尺寸在100μm×300μm至300μm×900μm之间

进一步优选的，发光单元3在像素单元11上的投影尺寸在80μm×80μm至120μm×120μm之间。

其中，像素单元11的尺寸为100μm×300μm是指在两个相互垂直的方向(如液晶显示面板1的行方向和列方向)上，像素单元11的最大尺寸分为别为100μm和300μm，其他尺寸表示的意义与此相同。

经研究发现，在现有条件下，以上尺寸范围的像素单元11和发光单元3(如LED光源)是比较容易实现的，同时其又能保证良好的显示效果和透明效果。

其中，要将发光单元3设在液晶显示面板1的入光面外有多种不同的方式。

按照一种优选方式，如图3所示，可在液晶显示面板1的入光面外设置透明的承载基板4，而发光单元3设于承载基板4上。

在专门的承载基板4上，由于没有其他的结构，故发光单元3、驱动电路等的设计、制造均比较简单，同时为了保证环境光能透过，故承载基板4应是透明的。

优选的，承载基板4粘结固定在液晶显示面板1的出光面上，例如通过位于承载基板4边缘部的粘结剂5将承载基板4与液晶显示面板1粘结。之所以优选采用粘结固定的方式，是因为每个发光单元3必须正好位于与其对应的像素单元11后，而像素单元11的尺寸又很小，故如果采用卡接等方式固定承载基板4，则只要因为卡接结构变形等原因造成承载基板4与液晶显示面板1间发生很小的相对位移，就会对显示结果产生不良影响；而采用粘结固定的方式可很准确的将承载基板4与液晶显示面板1相对固定，防止二者间产生位移。

当然，如图4所示，作为另一种优选方式，发光单元3也可直接设在液晶显示面板1的入光面上。这种方式不必设置承载基板，可使产品结构更简单；当然由于液晶显示面板1的外侧为偏光片，故在其上设置电路的难度较高。

优选的，透明显示装置还包括用于独立控制各发光单元3发光量的发光驱动电路；该驱动电路优选可设于上述承载基板4上。

也就是说，各发光单元3可以只发出亮度不变的光，而完全由液晶显示面板1来控制所显示的内容。但优选的，各发光单元3的发光量也可以是能分别独立控制的，即也可通过调整各发光单元3的发光量控制显示，这种发光单元3和液晶显示面板1共同控制显示的方法可使显示更加灵活：例如，若显示内容较暗时，可降低发光单元3的发光量，从而降低能耗；再如，当显示内容较暗时液晶显示面板1的透过率较低，故会使真实景物9的亮度也降低，而此时若降低发光单元3的发光量并同时提高液晶显示面板1的透过率，则可在显示内容不变的情况下使真实景物9更加清晰。

优选的，以上发光驱动电路为薄膜晶体管阵列驱动电路。

薄膜晶体管阵列驱动电路是指由栅极线、数据线、薄膜晶体管等组成的有源阵列驱动电路，其被广泛用于液晶显示面板、有机发光二极管(OLED)显示面板等之中，可容易的对阵列中各点的电流、电压等进行控制，因此其可被用于独立控制各发光单元3。由于薄膜晶体管阵列驱动电路的具体结构是已知且多样的，故在此不再详细描述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种透明显示装置，其特征在于，包括无彩膜的液晶显示面板，所述液晶显示面板包括多个用于进行显示的像素单元，所述透明显示装置还包括：

2.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，

所述发光单元为LED光源。

3.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，

所述发光单元在像素单元上的投影位于像素单元的中心。

4.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，还包括：

用于独立控制各发光单元发光量的发光驱动电路。

5.根据权利要求4所述的透明显示装置，其特征在于，

所述发光驱动电路为薄膜晶体管阵列驱动电路。

6.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，还包括：

透明的承载基板，其设于液晶显示面板的入光面外，所述发光单元设于承载基板上。

7.根据权利要求6所述的透明显示装置，其特征在于，

所述承载基板粘结固定在液晶显示面板的入光面上。

8.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，

所述发光单元设在液晶显示面板的入光面上。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的透明显示装置，其特征在于，

所述像素单元的尺寸在100μm×300μm至300μm×900μm之间。

10.根据权利要求9所述的透明显示装置，其特征在于，

所述发光单元在像素单元上的投影尺寸在80μm×80μm至120μm×120μm之间。