CN104094167B - 具有基本白屏关闭状态的电子显示投影组件 - Google Patents
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Abstract
此处教导的方法和装置的一个或更多个实施方式提供了一种电子显示投影组件(10),所述电子显示投影组件包括配置为显示图像的电子显示器(12),和位于显示图像的电子显示器(12)的一面上的透明玻璃层(14)。投影层(17)位于所述玻璃层的表面上。投射层(16)位于所述电子显示器(12)和玻璃层(14)之间,并包括多个微透镜,用于将所显示的图像投射至投影层上。所述投影层和投射层可以位于透明玻璃层的相对的两面上,或位于玻璃层下面的同一面上。还公开了从电子显示器提供图像的相应方法。
Description
背景技术
本发明大体上涉及电子显示器,特别是一种具有白屏关闭状态的电子显示投影组件。
大多数现有的用于掌上设备的电子显示技术呈现黑屏关闭状态,这样一来,这些电子显示器在关闭时还保持黑色外观。例如,这样的电子显示器包括液晶显示器(LCD),其被用在诸如智能电话、笔记本电脑、电视机、媒体播放器、计算机显示器以及很多其它设备的很多电子设备中。黑屏关闭状态迫使工业设计师将黑色容纳进他们的产品中,其结果是大量黑色外观的产品占据了市场。
这种显示器所呈现出的另一种特性是,在设备的表面以下一定深度处生成所显示的图像,透过透明的玻璃表面观看该图像。这导致了不理想的效果,比如,降低了用户身临其境的感觉,且对于触摸屏设备而言,会引起视差效应,造成手指的实际触摸和意图触摸区域之间的偏差。
这些现有技术的显示器的另一个问题在于,由于这些显示器无法将所显示的图像延伸至其屏幕的外边缘,所以这些显示器要求具有包围显示区域的边框。因此,例如,如果现有技术的智能电话具有玻璃显示表面,则所显示的图像无法完全延伸至显示器表面的外边缘,而必须被边框包围以覆盖显示器表面的非显示区域。
发明内容
电子显示投影组件包括电子显示器和透明玻璃层,所述电子显示器配置为显示图像,所述透明玻璃层位于显示图像的电子显示器的一面上。投影层位于透明玻璃层的表面上。投射层位于电子显示器和玻璃层之间,并且包括多个微透镜,用于将所显示的图像投射至投影层上。所述投射层和投影层可以位于所述透明玻璃层的相对的两面上,也可以位于玻璃层下面的同一面上。
还公开了从电子显示器提供图像的相应方法。根据该方法,来自电子显示器的图像被显示在包括多个微透镜的投射层上。透过所述多个微透镜将所显示的图像投射至透明玻璃层上的投影层上。所述投射层和投影层可以位于透明玻璃层的相对的两面上,也可以位于玻璃层的下面的同一面上。
所述投射层可以是半透明的,当电子显示器处于关闭状态时,其可以被处理为大体上反射白光,并可以具有所应用的抗反射涂层。
所述电子显示器可以是液晶显示器(LCD),可以包括准直背光。所述透明玻璃层可以包括触摸屏输入装置。
所述投射层可以被设置为将所投射的图像拉伸至玻璃面板的外边缘处,且可以由多个塑料层构成,这些塑料层排被设置以形成微透镜。
在一个或更多个实施方式中,所述电子显示器具有多个像素,每个像素包括至少三个子像素,且每个微透镜的面积小于每个子像素的面积。
当然,本发明不局限于上述特征和优势。通过阅读以下具体实施方式以及浏览附图,本领域技术人员将认识到本发明的其它特征和优势。
附图说明
图1示出示例性电子显示投影组件的横截面。
图2示出电子显示投影组件的另一实施方式的横截面。
图3示出包括电子显示器的现有技术的智能电话。
图4至图5示出实施图1或图2中的电子显示投影组件的智能电话。
图6示出电子显示器提供图像的方法。
具体实施方式
图1示出示例性电子显示投影组件10的横截面,其解决了现有技术的电子显示器的上述问题。组件10包括电子显示器12、透明玻璃层14、投射层(projecting layer)16以及投影层(projection layer)17。在图1的示例中,电子显示器12包括液晶显示器(LCD)。由于LCD在本领域中是被熟知的,因而以下对LCD电子显示器12的操作将仅做简单描述。
LCD 12包括液晶显示模块18,液晶显示模块18设置在一对偏光层(即后偏光器20和前偏光器22)之间。液晶显示模块18包括液晶层19,该液晶层19夹在薄膜晶体管(TFT)阵列玻璃层24和滤色器玻璃层30之间。液晶层19可以包括,例如,扭曲向列(TN)液晶或超扭曲向列(STN)液晶。TFT阵列玻璃层24设置在液晶层19和后偏光器20之间,且包括非常靠近液晶层19的多个晶体管。当LCD 12关闭时,液晶被定向以阻止来自背光系统23的光透过偏光器20、22。在现有技术的设备中,这导致LCD具有黑色外观。
然而,能够可选择性地驱动晶体管以向液晶中的一个或更多个提供电压,使晶体旋转并允许光透过偏光器20、22。提供给某一液晶的电压量控制该晶体的旋转程度,从而控制透过偏光器20、22的光的量。多个像素26中的每个像素(图1中的放大视图示出多个像素的子集)包括三个单独的子像素28(如,图1中的阴影所示的红色、绿色和蓝色子像素)。通过选择性的控制每个子像素28后的晶体管,可以控制子像素28经由滤色器玻璃30显示色彩。同样的,TFT阵列玻璃层24控制电子显示器12的每个像素26的色彩。电子显示器12操作TFT阵列玻璃24以控制多个像素26在前偏光器22上显示图像。当然,尽管图示中的电子显示器12包括LCD,但可以理解的是,LCD仅为可用于所发明的投影组件10的电子显示器的一个非限制性示例。
图1示出示例性电子显示投影组件10的横截面。图1的发明的组件10利用投射层16将电子显示器12的单个像素26透过玻璃层14投射到投影层17上以显示像素34(这些像素34转而包括相应的子像素36)。透明玻璃层14位于上面显示图像的电子显示器12的一面(即毗连前偏光器22的最外层表面)上。投射层16位于电子显示器12和玻璃层14之间。在图1中,投射层16和投影层17位于玻璃层14的相对的两面上。投射层16包括多个微透镜用于将来自电子显示器12的所显示的图像透过玻璃层14投射到投影层17上。投射层16可以是包括多个塑料层的塑料薄膜,如Rolling Optics提供的那些(http://www.rollingoptics.com/)。
在一个或更多个实施方式里,投影层17可以是半透明的,其中,投影层17可以透过一些光但不是完全透明的。投影层17可以是用于玻璃层14上的薄膜。当电子显示器处于关闭状态的时候,投影层17可以被处理为大体上反射白光,从而使电子显示器12能够具有白屏关闭状态而不是黑屏关闭状态。当然,白色只是示例性的颜色,当电子显示器12处于关闭状态时,投影层17可以被处理为反射另一种颜色。
如上所述,每个像素26包括多个子像素28(在图1的示例中,每个像素26有三个子像素28)。对于每个子像素28,在TFT阵列玻璃层24上至少有一个相应的晶体管。可以形成微透镜以使得每个微透镜的面积小于每个子像素28的面积。此外,每个微透镜的面积可以小于相邻的像素26之间的空间面积(即图1的像素26之间的空间的面积)或相邻的子像素28之间的面积。利用上述大小的微透镜可以通过防止模糊以便于保持图像清晰,否则,如果单个微透镜与相邻的像素26或子像素28重叠,则会产生模糊。当然,尽管在描述中大量微透镜被运用到投射层16中,但在一些实施方式中,多个较大的透镜甚或单个大透镜也可以取代多个较小的微透镜被应用在层16中。
在图1的实施方式中,层16和层17位于透明玻璃层14的相对的两面上。在投影层17位于组件10的外部显示面上的情况下,透过将所显示的图像投射得更靠近显示面,以可以实现从玻璃14的表面到投影层17上的图像的零距离(或基本上零距离),从而减轻上述视差效应。在该实施方式中,宜在投影层17外部使用防反射涂层以防止不需要的反射,和/或包括硬涂层或防指纹涂层以分别防止损坏和指纹对投影层17的影响。
图2示出组件(标示为10)的可选实施方式,其中投射层16和投影层17位于玻璃层的同一面(即在玻璃层14和电子显示器12之间)上。在该实施方式中,投影层17非常接近投射层16,甚至与投射层16相接触。在该实施方式中,由于玻璃层14可以保护层17防止用户接触,因此可以省略上述的一些涂层(如,硬涂层,防指纹涂层等)。
再次参见图1,在一个示例中,层14、16、17的厚度(标示为“A”)大约是0.5毫米,前偏光器22和滤色器玻璃30的厚度(标示为“B”)合起来大约也是0.5毫米。相比之下,投射层16的厚度大约是250微米。当然,这些只是示例值,也可使用其它厚度。
可以调节投射层16以帮助将图像投射到玻璃层14的外边界形状上,以使得有效像素可以在整个玻璃层14上显示,而不需要显示器边框。这可以通过调整层16中的微透镜的角度来实现,使大多数微透镜在垂直于表面17的方向上延伸,但沿着玻璃层14的相对的面、也可能是四面(例如,参见区域32)的最外围的微透镜以向外的角度向投影层17的表面延伸,从而有效的弯曲所投射的图像的外围部分。尽管这会引起投影层17外围部分的轻微图像失真,但有效像素可以有利的填充玻璃窗口14的整个区域。在一个示例中,微透镜的角度方向是通过将层16向背光23弯曲并在最外围边缘(如区域32)处向远离层17的方向弯曲来实现的。
图3示出现有技术的智能电话电子设备40,该智能电话电子设备40包括在显示区域42上投射的电子显示器(未示出),当该设备处于关闭状态时,显示区域42具有黑色外观(示为交叉阴影)。尤其是,显示区域42没有一直延伸至手机42的外部边界处,而是在狭窄的边缘上由边框44包围。
与之相比,图4-5中的智能电话电子设备50采用了电子显示投影组件10。如图4中所示,当设备50处于关闭状态时,该设备50的显示区域52大体上反射白光以具有白色外观(参见图4)。当设备50处于开启状态时,图像被投射至显示区域50的层17上(参见图5)。
通过实施上述教导,设备10能够缩小设备40的边框44,并将其图像延伸至设备50的最外边缘,有助于去除边框44。另外,设备10能够大体上呈现白色关闭状态,并能在更接近其显示面处显示其图像,从而提供更好的身临其境的用户感受。
图6示意性示出从图1-2中的电子显示器12提供图像并显示在电子显示器12上(步骤102)的相应方法100。透过包括多个微透镜的投射层16将所显示的图像投射到投影层17上(步骤104)。
在一个或更多个实施方式中(参见图1),层16和层17位于玻璃层14的相对的两面上,在步骤104中,所显示的图像经过多个微透镜并经过透明的玻璃层14被投射至投影层17上。可选的,在其它实施方式中(参见图2),层16和层17在玻璃层14的同一面上,以使得投影层17透过玻璃层14是可见的。
上述说明和附图展示了本发明教导的方法和装置的非限制性示例。因此,本发明不局限于上述说明和附图。本发明仅由以下权利要求及其同等的法律效应来限定。
Claims (16)
1.一种电子显示投影组件,包括:
电子显示器,所述电子显示器被配置为显示图像;
玻璃层,所述玻璃层位于其上显示图像的所述电子显示器的一面上,其中所述玻璃层是透明的;
投影薄膜层,所述投影薄膜层在所述玻璃层的表面上;以及
投射薄膜层,所述投射薄膜层位于所述电子显示器和所述玻璃层之间,并且包括多个微透镜,这些微透镜用于透过所述玻璃层将所显示的图像投射至所述投影薄膜层上,或将所显示的图像投射至所述投影薄膜层上以透过所述玻璃层观看,
其中所述投影薄膜层是半透明的,并且当所述电子显示器处于关闭状态时,所述投影薄膜层大体上反射白光。
2.根据权利要求1所述的电子显示投影组件,其中所述电子显示器是液晶显示器LCD。
3.根据权利要求1所述的电子显示投影组件,其中所述玻璃层包括触摸屏输入装置。
4.根据权利要求1所述的电子显示投影组件,其中所述投射薄膜层被配置为将所投射的图像拉伸至所述玻璃层的外边缘。
5.根据权利要求1所述的电子显示投影组件,其中所述电子显示器包括准直背光。
6.根据权利要求1所述的电子显示投影组件,其中所述电子显示器具有多个像素,每个像素包括至少三个子像素,且其中每个微透镜的面积小于每个子像素的面积。
7.根据权利要求6所述的电子显示投影组件,其中每个微透镜的面积还小于相邻像素之间的空间面积,或小于相邻子像素之间的空间面积。
8.根据权利要求1所述的电子显示投影组件,其中所述投射薄膜层包括用于形成所述微透镜的多个塑料层。
9.一种从电子显示器提供图像的方法,包括:
将来自电子显示器的图像显示在包括多个微透镜的投射薄膜层上;并且
透过所述多个微透镜,并且透过玻璃层将所显示的图像投射到所述玻璃层上的投影薄膜层上,或透过所述多个微透镜将所显示的图像投射到所述投影薄膜层上以透过所述玻璃层观看,其中所述玻璃层是透明的,
其中所述投影薄膜层是半透明的,并且当所述电子显示器处于关闭状态时,所述投影薄膜层大体上反射白光。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述电子显示器是液晶显示器LCD。
11.根据权利要求9所述的方法,其中所述玻璃层包括触摸屏输入装置。
12.根据权利要求9所述的方法,其中所述投射薄膜层被配置为将所投射的图像拉伸至所述玻璃层的外边缘。
13.根据权利要求9所述的方法,其中所述电子显示器包括准直背光。
14.根据权利要求9所述的方法,其中所述电子显示器具有多个像素,每个像素包括至少三个子像素,并且其中每个微透镜的面积小于每个子像素的面积。
15.根据权利要求14所述的方法,其中每个微透镜的面积还小于相邻的像素之间的空间面积,或小于相邻的子像素之间的空间面积。
16.根据权利要求9所述的方法,其中所述投射薄膜层包括用于形成所述微透镜的多个塑料层。
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