CN103576367A - 透明显示装置 - Google Patents

Abstract

一种透明显示装置，包含显示面板及主动式透明有机发光二极管背光装置。显示面板包含第一驱动基板、彩色滤光片基板及高分子分散型液晶层夹设于前述两者之间。第一驱动基板具有第一驱动区及多个次像素区。主动式透明有机发光二极管背光装置包含第二驱动基板、对向基板及多个有机发光二极管夹设于前述两者之间。第二驱动基板具有第二驱动区及多个次像素区。第二驱动区大致对准第一驱动区，第二驱动基板的各个次像素区大致对准第一驱动基板的次像素区的其中一者。第二驱动基板的各个次像素区具有穿透区及发光区。有机发光二极管分别设置于第二驱动基板的发光区上，但未设置于穿透区上。

Description

透明显示装置

技术领域

本发明是有关于一种透明显示装置，特别是有关于一种包含显示面板及主动式透明有机发光二极管背光装置的透明显示装置。

背景技术

一般而言，液晶显示器大致上可区分为穿透式液晶显示器、反射式液晶显示器与半穿透半反射式液晶显示器。随着显示器的应用领域日趋广泛，透明显示器已逐渐被开发。由于观看者除了可看到透明显示器显示的影像之外，还可看到透明显示器后方的背景信息，因此在视觉上不会产生厚重感。这类的透明显示器例如可用于车辆的挡风玻璃或展示橱窗。

在现行的透明显示器中，显示影像所需的光源通常来自于环境光源与背光模组。目前较为常见的方式是采用包含有光源与导光板的背光模组，但导光板的图案会使透明显示器的穿透性下降。另一方面，透明显示器还包含液晶显示面板及偏光板，然而偏光板亦会明显影响透明显示器的穿透性，使其穿透效果无法被彰显。有鉴于此，如何提升透明显示器的穿透性成为一项重要的课题。

发明内容

本发明的一态样提供一种透明显示装置，包含显示面板及主动式透明有机发光二极管背光装置。显示面板包含第一驱动基板、彩色滤光片基板及高分子分散型液晶层。第一驱动基板具有第一驱动区及多个次像素区。彩色滤光片基板大致平行第一驱动基板。高分子分散型液晶层夹设于第一驱动基板及彩色滤光片基板之间。主动式透明有机发光二极管背光装置位于显示面板的一表面上，其包含第二驱动基板、对向基板及多个有机发光二极管。第二驱动基板具有第二驱动区及多个次像素区。第二驱动区大致对准第一驱动区，第二驱动基板的各个次像素区大致对准第一驱动基板的次像素区的其中一者，其中第二驱动基板的各个次像素区具有一穿透区及一发光区。对向基板大致平行第二驱动基板。有机发光二极管分别设置于第二驱动基板的发光区上，并夹设于第二驱动基板的发光区及对向基板之间。

根据本发明的一实施方式，穿透区的面积大于发光区的面积。 

根据本发明的一实施方式，穿透区及发光区的面积比大于或等于7：3。

根据本发明的一实施方式，第二驱动基板包含一环境光传感器设置于第二驱动基板的第二驱动区上。

根据本发明的一实施方式，当环境光传感器侦测的环境光强度高于一设定值时，有机发光二极管关闭，设定值介于200 lux至300 lux之间。

根据本发明的一实施方式，当环境光传感器侦测的环境光强度低于一设定值时，有机发光二极管的至少一者开启，设定值介于0 lux至200 lux之间。 

根据本发明的一实施方式，各个有机发光二极管为一白光有机发光二极管。

根据本发明的一实施方式，透明显示装置还包含一光学胶夹设于显示面板及主动式透明有机发光二极管背光装置之间。 

根据本发明的一实施方式，光学胶接触第一驱动基板的一表面。

根据本发明的一实施方式，透明显示装置不包含偏光板。 

附图说明

图1是显示依照本发明的一实施方式的透明显示装置的剖面示意图；

    图2A是显示依照本发明的一实施方式的局部第一驱动基板的上视示意图；

    图2B是显示依照本发明的一实施方式的局部第二驱动基板的上视示意图；

图3A-图3B是显示依照本发明的一实施方式的第一驱动基板及第二驱动基板分别在有机发光二极管不发光及发光的情况下的剖面示意图。

【主要组件符号说明】

1：透明显示装置

10：显示面板

110：第一驱动基板

110a：第一驱动区

110b：次像素区

120：彩色滤光片基板

130：高分子分散型液晶层

20：主动式透明有机发光二极管背光装置

210：第二驱动基板

210a：第二驱动区

210b：次像素区

2101b：穿透区

2102b：发光区

2103：环境光传感器

220：对向基板

230：有机发光二极管

2301：第一电极

2302：有机发光层

2303：第二电极

2304：绝缘层

30：光学胶

3-3'：线段

402、404：光线。

具体实施方式

以下将以图式公开本发明的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些公知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式绘示的。

图1是显示依照本发明的一实施方式的透明显示装置1的剖面示意图。透明显示装置1包含显示面板10及主动式透明有机发光二极管背光装置20。

显示面板10包含第一驱动基板110、彩色滤光片基板120及高分子分散型液晶层130。图2A系显示依照本发明的一实施方式的局部第一驱动基板110的上视示意图。第一驱动基板110具有第一驱动区110a及多个次像素区110b。第一驱动基板110可例如为薄膜晶体管数组基板，其可包含多个薄膜晶体管(未绘示)、多条扫描线(未绘示)及多条数据线(未绘示)设置在第一驱动区110a内。扫描线及数据线可相互垂直交错，以定义出多个次像素区110b。

彩色滤光片基板120大致平行第一驱动基板110。举例来说，彩色滤光片基板120可包含基材(未绘示)、遮光结构(未绘示)、彩色滤光图案(未绘示)及透明导电层(未绘示)。由于显示面板10使用的是高分子分散型液晶层130，而非一般的液晶层，故彩色滤光片基板120内不需设置任何配向结构层，而可节省制程及材料成本。

高分子分散型液晶层130夹设于第一驱动基板110及彩色滤光片基板120之间。高分子分散型液晶层130可利用向列型液晶(Nematic liquid crystals)、光可聚合材料及光起始剂来制备。具体而言，可将向列型液晶、光可聚合材料及光起始剂预先混合，再进行紫外光照射步骤，以形成多个液晶胞液滴。值得注意的是，由于显示面板10是使用高分子分散型液晶层130，而非一般的液晶层，故不需设置任何偏光板。也因为透明显示装置1不包含偏光板，故其具有相当高的穿透度。

主动式透明有机发光二极管背光装置20位于显示面板10的一表面上，其包含第二驱动基板210、对向基板220及多个有机发光二极管230，如图1所示。但在其它实施方式中，第二驱动基板210及对向基板220的位置可以互换，而不限于图1所例示者。

图2B是显示依照本发明的一实施方式的局部第二驱动基板210的上视示意图。第二驱动基板210具有第二驱动区210a及多个次像素区210b。第二驱动基板210可为薄膜晶体管数组基板，其可包含多个薄膜晶体管(未绘示)、多条扫描线(未绘示)及多条数据线(未绘示)设置在第二驱动区210a内。扫描线及数据线可相互垂直交错，以定义出多个次像素区210b。值得注意的是，第二驱动区210a大致对准第一驱动区110a，第二驱动基板210的各个次像素区210b大致对准第一驱动基板110的次像素区110b的其中一者。换言之，次像素区210b分别成对对应次像素区110b。如第2A-2B图所示，第二驱动区210a的边缘可与第一驱动区110a的边缘大致重迭，单一个次像素区210b的边缘亦可与对应的次像素区110b的边缘大致重迭。

值得注意的是，第二驱动基板210的各个次像素区210b具有一穿透区2101b及一发光区2102b。图1所示的有机发光二极管230设置于图2B所示的第二驱动基板210的发光区2102b上。此外，有机发光二极管230夹设于第二驱动基板210的发光区2102b及对向基板220之间。但重要的是，有机发光二极管230未设置于穿透区2101b上，因此主动式透明有机发光二极管背光装置20仍具有良好的穿透度。举例来说，第二驱动基板210的穿透区2101b上可不设置任何材料，或可设有薄膜晶体管的闸绝缘层(未绘示)，但不限于此。当然，在不设置任何材料于穿透区2101b的情况下，透明显示装置1的穿透度较高。因此，观看者在观看显示面板所显示的影像时，仍能够透过各个穿透区2101b看到透明显示装置1后方的背景信息。此外，本技术领域通常知识者应知，穿透区2101b及发光区2102b的设置位置可作任何合适的变化，故不限于图2B所例示者。

在一实施方式中，穿透区2101b的面积大于发光区2102b的面积。当穿透区2101b与发光区2102b的面积比值越大时，主动式透明有机发光二极管背光装置20的穿透度越高。在一实施方式中，为了使透明显示装置1具有良好的穿透度，穿透区2101b及发光区2102b的面积比大于或等于7：3。

在一实施方式中，穿透区2101b及发光区2102b的面积比大于或等于8：2。在一实施方式中，当穿透区2101b及发光区2102b的面积比大于或等于7：3时，透明显示装置1的穿透度大于或等于20%。穿透度的测试方法是将透明显示装置1置于穿透度测试仪LCD-7200中进行测试。倘若穿透区2101b与发光区2102b的面积比值为0时(即未设置穿透区2101b)，则透明显示装置1的穿透度可能会低于5%。由上述可以了解，设置穿透区2101b的确能够使透明显示装置1具有相当高的穿透度。

另一方面，如图1所示，有机发光二极管230可包含第一电极2301、有机发光层2302及第二电极2303。在一实施方式中，各个有机发光二极管230为一白光有机发光二极管。换言之，各个有机发光层2302用以发出白光。在相邻的两个有机发光二极管230之间，会设置一绝缘层2304，使其彼此绝缘。第一电极2301及第二电极2303中的其中一者为阳极，另一者为阴极。为了让有机发光层2302与第一电极2301和第二电极2303之间有良好的界面结合特性，可选择性地于两者之间加上缓冲层。缓冲层可包括电子注入层(未绘示)、电洞注入层(未绘示)、电子传导层(未绘示)、电洞传导层(未绘示)或其组合，但不限于此。

对向基板220大致平行第二驱动基板210。对向基板220可例如为单层的玻璃基材或可挠性基材。在一实施方式中，第一驱动基板110、彩色滤光片基板120、第二驱动基板210及对向基板220中的基材皆为可挠性基材，使透明显示装置1成为可挠式的透明显示装置。可挠性的材料例如为聚酰亚胺(Polyimide)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate, PET)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate, PEN)或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethacrylate, PMMA)。

此外，如图1所示，透明显示装置1可还包含光学胶(optical clear adhesive, OCA)30夹设于显示面板10及主动式透明有机发光二极管背光装置20之间。光学胶30接触第一驱动基板110的一表面，其兼具有黏着及保护的功能。

在一实施方式中，为了让透明显示装置1能够在不同光强度的环境下仍保有相当良好的可见度，设置一环境光传感器2103于第二驱动基板210的第二驱动区210a上，如图2B所示。环境光传感器2103可辨识光强度，以判断有机发光二极管是否需全部关闭、部分开启及部分关闭或全部开启。

图3A-图3B是显示依照本发明的一实施方式的第一驱动基板110及第二驱动基板210分别在有机发光二极管发光及不发光情况下的剖面示意图，其是沿着图2A-图2B中的3-3'线段绘制。在一实施方式中，如图3A所示，当环境光传感器2103侦测到的环境光强度高于一设定值时(例如太阳光下或明室)，各个有机发光二极管皆关闭，以节省电源。在此情况下，观看者可看到藉由环境光线402而显示的影像及影像后方的背景信息。在一实施方式中，此设定值介于200 lux至300 lux之间。相反地，如图3B所示，当环境光传感器侦测到的环境光强度低于一设定值时(例如夜间或暗室)，有机发光二极管中的至少一者开启。在此情况下，观看者除了能看见藉由环境光线402及有机发光二极管发出的光线404显示的影像的外，还可看见影像后方的背景信息。在一实施方式中，此设定值介于0 lux至200 lux之间。另外，由于各个有机发光二极管的亮度可被独立控制，因此透明显示装置具有动态对比调整的效果。综合上述，本发明的透明显示装置无论在任何光强度下，皆具有良好的穿透性，而可有效解决公知技术领域中所面临的问题。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种透明显示装置，包含：

一显示面板，包含：

一第一驱动基板，具有一第一驱动区及复数个次像素区；

一彩色滤光片基板，大致平行该第一驱动基板；以及

一高分子分散型液晶层，夹设于该第一驱动基板及该彩色滤光片基板之间；以及

一主动式透明有机发光二极管背光装置，位于该显示面板的一表面上，且包含：

一第二驱动基板，具有一第二驱动区及复数个次像素区，该第二驱动区大致对准该第一驱动区，该第二驱动基板的各该次像素区大致对准该第一驱动基板的该些次像素区的其中一者，其中该第二驱动基板的各该次像素区具有一穿透区及一发光区；

一对向基板，大致平行该第二驱动基板；以及

复数个有机发光二极管，分别设置于该第二驱动基板的该些发光区上，并夹设于该第二驱动基板的该些发光区及该对向基板之间。

2.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，该穿透区的面积大于该发光区的面积。

3.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，该穿透区及该发光区的面积比大于或等于7：3。

4.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，该第二驱动基板包含一环境光传感器设置于该第二驱动基板的该第二驱动区上。

5.如权利要求4所述的透明显示装置，其特征在于，当该环境光传感器侦测的环境光强度高于一设定值时，该些有机发光二极管关闭，该设定值介于200 lux至300 lux之间。

6.如权利要求4所述的透明显示装置，其特征在于，当该环境光传感器侦测的环境光强度低于一设定值时，该些有机发光二极管的至少一者开启，该设定值介于0 lux至200 lux之间。

7.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，各该有机发光二极管为一白光有机发光二极管。

8.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，还包含一光学胶夹设于该显示面板及该主动式透明有机发光二极管背光装置之间。

9.如权利要求8所述的透明显示装置，其特征在于，该光学胶接触该第一驱动基板的一表面。

10.如权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，该透明显示装置不包含偏光板。

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