CN104252063A - 透明液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透明液晶显示装置，所述透明液晶显示装置包括：液晶显示面板，所述液晶显示面板在图像显示模式中显示图像且在透明模式中实现透明；背光单元，所述背光单元包括导光板和光源阵列，所述导光板设置在所述液晶显示面板的后表面上，所述光源阵列设置在所述导光板的一侧；光源驱动单元，所述光源驱动单元给光源提供驱动电流；底盖，所述底盖包围所述背光单元的侧表面和后表面的边缘；和照度传感器，所述照度传感器测量入射到所述底盖的后表面的外部光的照度。

Description

透明液晶显示装置
本申请要求享有于2013年6月28日提交的韩国专利申请No.10-2013-0076039的优先权，为了所有目的，通过援引将该申请结合在此，如同该申请在此被全部公开一样。
技术领域
本公开内容涉及一种当不显示图像时实现透明的透明液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置具有诸如轻重量、小厚度、低功耗等这样的特性，从而用于使用液晶显示装置的应用领域增加。液晶显示装置已广泛用在诸如笔记本计算机这样的便携式计算机、办公自动化装置、音频/视频装置、户内户外广告显示装置等。液晶显示装置控制施加给液晶层的电场，调制从背光单元入射的光，由此显示图像。
液晶显示装置可根据用户需求以各种方式改变。作为一个例子，近来已开发当不显示图像时，实现像玻璃一样透明的透明液晶显示装置。当不显示图像时，透明液晶显示装置实现透明，从而可通过透明液晶显示装置看到位于透明液晶显示装置后面的模糊物体或风景（landscape）。例如，可在窗口中实现透明液晶显示装置。在该情形中，用户可通过透明液晶显示装置观看图像，且在不显示图像的透明模式中可通过实现透明的透明液晶显示装置观看外面的风景。
然而，液晶显示装置包括依次层叠在液晶显示面板下部的光学片、导光板和反射片，从而液晶显示装置很难实现透明。为了实现透明液晶显示装置，需要以透光的结构设计液晶显示面板的后表面。
图1是显示根据现有技术的透明液晶显示装置的构造的立体图。参照图1，在设置于液晶显示面板PNL一侧而不是设置在后表面上的边缘型背光单元中实现有包括光源LS的光源阵列LA。此外，需要去除光学片和反射片，且底盖（未示出）应当实现为包围背光单元的侧表面和后表面的边缘。
同时，如图2中所示，从光源阵列LA的光源LS产生的光L由导光板LGP行进到导光板LGP的前表面或后表面。行进到导光板LGP的后表面的一部分光L由凸起图案P折射，从而行进到前表面，但其余光向导光板LGP中的后表面的外侧行进。然而，因为透明液晶显示装置不包括反射片，所以向导光板LGP中的后表面的外侧行进的光损失。因此，透明液晶显示装置的亮度大大降低。此外，根据现有技术的导光板LGP的凸起图案P实现为不透明，从而在透明模式中用户可看到凸起图案P。
发明内容
透明液晶显示装置包括：液晶显示面板，所述液晶显示面板在图像显示模式中显示图像且在透明模式中实现透明；背光单元，所述背光单元包括导光板和光源阵列，所述导光板设置在所述液晶显示面板的后表面上，所述光源阵列设置在所述导光板一侧；光源驱动单元，所述光源驱动单元给光源提供驱动电流，以驱动所述光源阵列的所述光源；底盖，所述底盖包围所述背光单元的侧表面和后表面的边缘；和照度传感器，所述照度传感器测量入射到所述底盖后表面上的外部光的照度，其中当所述照度等于或大于阈值时，所述光源驱动单元控制以关闭所述光源。
在另一方面，透明液晶显示装置包括：液晶显示面板；背光单元，所述背光单元包括导光板和光源阵列，所述导光板设置在所述液晶显示面板的后表面上，所述光源阵列设置在所述导光板一侧；和底盖，所述底盖包围所述背光单元的侧表面和后表面的边缘，其中所述导光板包括：第一导光板，所述第一导光板面对所述液晶显示面板且包括形成在与面对所述液晶显示面板的表面相对的表面上的透明凸起图案；和第二导光板，所述第二导光板面对所述底盖且包括形成在面对所述底盖的表面上的透明凸起图案。
附图说明
被包括来提供对本发明的进一步理解且并入并构成本说明书的一部分的附图图解了本发明的实施方式，并连同说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据现有技术的透明液晶显示装置的构造的分解立体图；
图2是示出图1的光源阵列和导光板的详细侧视图；
图3是示出根据本发明第一示例性实施方式的透明液晶显示装置的分解立体图；
图4是示出图3的第一导光板至第三导光板的详细侧视图；
图5A是示出随外部光的照度的改变而光源的亮度改变的一个例子的曲线图；
图5B是示出随外部光的照度的改变而光源的亮度改变的另一个例子的曲线图；
图6是示出根据本发明第二示例性实施方式的透明液晶显示装置的分解立体图；
图7是示出图6的主动式扩散板（active diffusion plate）和主动式反射板（active reflection plate）的截面图；
图8A是示出在施加驱动电压时聚合物分散液晶盒的光透射率、光扩散率和光反射率的视图；
图8B是示出在不施加驱动电压时聚合物分散液晶盒的光透射率、光扩散率和光反射率的视图；
图9是示出在图像显示模式和透明模式中主动式扩散板和主动式反射板的操作的流程图；
图10是示出根据本发明第三示例性实施方式的透明液晶显示装置的分解立体图；
图11是示出电致变色装置的一个例子的截面图；
图12是示出根据本发明第四示例性实施方式的透明液晶显示装置的分解立体图；和
图13A和13B是示出根据是否存在辅助光源，透明度的视图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中相同的附图标记将用于指代相同或相似的部件。应当注意，如果确定对某些已知技术的详细描述可能会模糊本发明的实施方式，则将省略该详细描述。
图3是示出根据本发明第一示例性实施方式的透明液晶显示装置的分解立体图。参照图3，根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置包括：液晶显示面板PNL；用于驱动液晶显示面板PNL的驱动单元；背光单元；支撑液晶显示面板PNL和背光单元的导引元件/壳体元件；光源驱动单元等。
液晶显示面板PNL包括形成在两个玻璃基板之间的液晶层。多条数据线和多条栅极线彼此交叉在液晶显示面板PNL的下玻璃基板上。液晶显示面板PNL设置有通过数据线和栅极线的交叉结构以矩阵形式布置的液晶盒。此外，在液晶显示面板PNL的下玻璃基板上形成有：薄膜晶体管（TFT）、与TFT连接的液晶盒的像素电极；存储电容器等。通过经数据线提供给像素电极的数据电压与提供给公共电极的公共电压之间的电位差产生的电场驱动液晶盒，以调整液晶显示面板PNL中透过的光量。
在液晶显示面板PNL的上玻璃基板上形成有黑矩阵、滤色器和公共电极。在诸如扭曲向列（TN）模式或垂直定向（VA）模式这样的垂直电场驱动模式中，公共电极形成在上玻璃基板上，在诸如面内切换（IPS）模式或边缘场切换（FFS）模式这样的水平电场驱动模式中，公共电极与像素电极一起形成在下玻璃基板上。上偏振板贴附在液晶显示面板PNL的上玻璃基板上，下偏振板贴附在液晶显示面板PNL的下玻璃基板上。上偏振板和下偏振板可彼此正交。为了设定液晶的预倾角，在与液晶层的液晶接触的内表面上形成定向层。
液晶显示面板PNL在图像显示模式中显示图像，并在透明模式中实现透明。详细地说，液晶显示面板PNL的液晶盒在图像显示模式中呈现黑色等级、灰色等级和白色等级，以显示图像。在8比特的256个等级中，黑色等级表示G0到G63，灰色等级表示G64到G191，白色等级表示G192到G255。液晶显示面板PNL的液晶盒在透明模式中可呈现峰值白色等级。在8比特的256个等级中，峰值黑色等级表示G0，峰值白色等级表示G255。
可以以常黑模式（normally black mode）或常白模式（normally white mode）实现液晶显示面板PNL。常黑模式是指在不给液晶盒的像素电极和公共电极施加电压的状态中液晶盒呈现峰值黑色等级的模式。在常黑模式中，当液晶盒的像素电极与公共电极之间的电压差增加时，液晶盒呈现较高的等级。常白模式是指在不给液晶盒的像素电极和公共电极施加电压的状态中液晶盒呈现峰值白色等级的模式。在常白模式中，当液晶盒的像素电极与公共电极之间的电压差增加时，液晶盒呈现较低的等级。同时，TN模式公知为常白模式，而IPS模式公知为常黑模式。
液晶显示面板PNL的驱动单元包括栅极驱动单元、数据驱动单元和时序控制单元。数据驱动单元和时序控制单元可安装在通过柔性印刷电路板FPC与液晶显示面板PNL连接的印刷电路板PCB上。栅极驱动单元可以以面板内栅极驱动IC（GIP）的方式安装在液晶显示面板PNL的侧边的边框区域中。边框区域是指液晶显示面板PNL的非显示区域。
数据驱动单元配置成包括多个数据驱动集成电路。数据驱动单元在时序控制单元的控制下使用正极性/负极性伽马补偿电压将数字视频数据转换为正极性/负极性模拟数据电压，然后提供给数据线。栅极驱动单元在时序控制单元的控制下依次输出栅极脉冲（或扫描脉冲），然后提供给栅极线。
时序控制单元在图像显示模式中接收从上面安装有外部视频源的系统板输入的时序信号和数字视频数据。时序信号可包括垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号、点时钟信号等。此外，时序控制单元在透明模式中从存储器接收对应于峰值白色等级的数字视频数据和时序信号。时序控制单元根据数字视频数据和时序信号产生用于控制数据驱动单元和栅极驱动单元的操作时序的时序控制信号。为了控制数据驱动单元和栅极驱动单元的操作时序，时序控制单元给数据驱动单元和栅极驱动单元输出时序控制信号。
背光单元包括光源阵列LA、导光板LGP等。根据本发明示例性实施方式的背光单元以边缘型背光单元实现。就是说，背光单元具有其中导光板LGP设置在液晶显示面板PNL下方且光源阵列LA设置在导光板LGP一侧的结构。
光源阵列LA包括第一光源阵列LA1和第二光源阵列LA2。第一光源阵列LA1和第二光源阵列LA2的每个都包括光源LS和其中安装有光源LS的印刷电路板。光源LS可由具有高效率、高亮度、低功耗等的发光二极管（之后称为LED）封装实现。光源LS通过经印刷电路板从光源驱动单元接收驱动电流打开或关闭。下面将参照图5A和5B描述光源LS的打开和关闭的详细描述。印刷电路板设置有用于电连接光源LS与光源驱动单元的电路。印刷电路板可由金属形成并可通过具有出色散热特性的铝制成。
导光板LGP将来自光源阵列LA的光源LS的光转换为面光源，以照射显示面板。详细地说，来自光源阵列LA的光源LS的光照射到导光板LGP的一侧，以扩散到导光板LGP的内部的整个区域，然后向液晶显示面板PNL折射。
如图4中所示，导光板LGP可包括第一导光板LGP1、第二导光板LGP2和第三导光板LGP3。第一导光板LGP1设置成面对液晶显示面板PNL，第三导光板LGP3设置成面对底盖CB，第二导光板LGP2设置在第一导光板LGP1与第三导光板LGP3之间。第一光源阵列LA1设置在第一导光板LGP1的一侧，以给第一导光板LGP1的一侧照射光，第二光源阵列LA2设置在第三导光板LGP3的一侧，以给第三导光板LGP3的一侧照射光。为了调整第一导光板LGP1和第三导光板LGP3的厚度以及第一光源阵列LA1和第二光源阵列LA2的厚度，可省略第二导光板LGP2。
在第一导光板LGP1和第三导光板LGP3的后表面上形成有凸起图案TP。根据本发明的示例性实施方式的后表面表示图3和4中所示的x轴方向。如图4中所示，凸起图案TP将向着第一导光板LGP1和第三导光板LGP3的后表面的光折射到前表面。在该情形中，由凸起图案TP折射的光可行进到液晶显示面板PNL。凸起图案TP可由棱镜形式、柱状透镜形式或微透镜形式实现。为了防止在透明模式中被用户识别出，凸起图案TP由透明图案实现。在该情形中，凸起图案TP不包括不透明分散剂并可由点状油墨（spotted ink）或氯化油墨（chlorinated ink）形成。
本发明该示例性实施方式可使用其中如图4中所示形成有多个光源阵列LA1和LA2以及透明凸起图案TP的多个导光板LGP1和LGP2，将光从导光板LGP的后表面行进到上面设置有液晶显示面板PNL的导光板LGP的前表面。例如，来自第一光源阵列LA1的光源的光不被第一导光板LGP1的凸起图案TP折射。尽管光行进到第三导光板LGP3，但光被第三导光板LGP3的凸起图案TP折射，由此行进到第一导光板LGP1的前表面。结果，本发明可减小亮度损耗。因此，本发明可提高图像显示模式中的图像显示质量并可在透明模式中实现透明。同时，根据本发明该示例性实施方式的导光板LGP主要描述了其中包括多个导光板的情形，但并不限于此，可由一个导光板实现。
导引元件/壳体元件包括底盖CB、导引板GP、壳体CT等。底盖CB由四边形金属框架形成并包围背光单元的侧表面和后表面的边缘。底盖CB由高强度钢板形成。例如，底盖CB可由电镀锌铁（EGI）、不锈钢（SUS）、镀铝锌板（galvalume）（SGLC）、涂铝钢板（ALCOSTA）、涂锡钢板（SPTE）和类似物形成。
同时，根据本发明第一示例性实施方式的透明液晶显示装置可进一步包括用于测量入射到底盖CB后表面的外部光的照度的照度传感器IS。如果照度传感器IS可测量入射到底盖CB后表面的外部光的照度，则照度传感器IS可设置在任何地方。
导引板GP包围液晶显示面板PNL和背光单元的侧面并包括与液晶显示面板PNL和背光单元的侧面相对的短边缘表面。导引板GP的抬高平台表面从下面支撑液晶显示面板PNL并确保液晶显示面板PNL与导光板LGP之间的面板间隙。
顶壳CT具有包围液晶显示面板PNL的上表面的边缘、导引板GP的上表面和侧面、底盖CB的侧面的结构。顶壳CT被固定，以扣合或螺丝固定在导引板GP和底盖CB的任意一个中。
图5A是示出随外部光的照度的改变而光源的亮度改变的一个例子的曲线图。参照图5A，根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置可根据外部光的照度打开或关闭光源。详细地说，因为当外部光的照度等于或大于第一阈值TH1时，入射到后盖CB后表面的外部光可用作背光，所以根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置关闭光源。就是说，当外部光的照度等于或大于第一阈值TH1时，光源驱动单元提供驱动电流，以关闭光源。此外，因为当外部光的照度小于第一阈值TH1时，外部光不可用作背光，所以根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置打开光源。
如上所述，当外部光的照度等于或大于第一阈值TH1时，根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置不用打开光源就可显示图像或实现透明。结果，本发明的第一示例性实施方式可减小功耗。
图5B是示出随外部光的照度的改变而光源的亮度改变的另一个例子的曲线图。参照图5B，根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置可根据外部光的照度改变光源的亮度。详细地说，因为当外部光的照度等于或大于第一阈值TH1时，入射到后盖CB后表面的外部光可用作背光，所以根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置关闭光源。就是说，当外部光的照度等于或大于第一阈值TH1时，光源驱动单元提供驱动电流，以关闭光源。此外，当外部光的照度小于第一阈值TH1时，根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置根据外部光的照度不同地控制光源的亮度。就是说，当外部光的照度小于第一阈值TH1时，光源驱动单元提供驱动电流，从而光源的亮度根据外部光的照度而改变。例如，在其中外部光的照度小于第一阈值TH1并等于或大于第二阈值TH2的情形中，光源具有比在其中外部光的照度小于第二阈值TH2并等于或大于第三阈值TH3的情形中的光源的亮度低的亮度。此外，在其中外部光的照度小于第二阈值TH2并等于或大于第三阈值TH3的情形中，光源具有比在其中外部光的照度小于第三阈值TH3的情形中的光源的亮度低的亮度。
如上所述，当外部光的照度等于或大于第一阈值时，根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置不用打开光源就可显示图像或实现透明。此外，当外部光的照度小于第一阈值TH1时，根据本发明第一示例性实施方式的液晶显示装置根据外部光的照度不同地控制光源的亮度。结果，本发明的第一示例性实施方式可减小功耗。
图6是示出根据本发明第二示例性实施方式的透明液晶显示装置的分解立体图。参照图6，根据本发明第二示例性实施方式的液晶显示装置包括：液晶显示面板PNL；用于驱动液晶显示面板PNL的驱动单元；背光单元；支撑液晶显示面板PNL和背光单元的导引元件/壳体元件；光源驱动单元；主动式扩散板AD；主动式反射板AR等。
根据本发明第二示例性实施方式的液晶显示面板PNL、用于驱动液晶显示面板PNL的驱动单元、背光单元、支撑液晶显示面板PNL和背光单元的导引元件/壳体元件、以及光源驱动单元基本与参照图3到5所述的本发明第一示例性实施方式相同。因此，将省略其详细描述。之后，将详细描述主动式扩散板AD和主动式反射板AR。
主动式扩散板AD设置在液晶显示面板PNL与导光板LGP之间。如图8A中所示，主动式扩散板AD根据是否施加驱动电压而具有不同的光扩散率和透射率。下面将参照图7到9描述主动式扩散板AD的详细描述。
主动式反射板AR设置在导光板LGP与底盖CB之间。如图8B中所示，主动式反射板AR根据是否施加驱动电压而具有不同的光反射率和透射率。下面将参照图7到9描述主动式反射板AR的详细描述。
图7是示出图6的主动式扩散板和主动式反射板的截面图。如图7中所示，主动式扩散板AD和主动式反射板AR可由使用聚合物分散液晶（PLDC）的聚合物分散液晶盒30实现。聚合物分散液晶盒30可实现为包括下透明基板31、下电极32、下定向层33、液晶层34、上定向层35、上电极36和上透明基板37。
下透明基板31和上透明基板37由对可见光透明的基板，例如玻璃基板或塑料膜形成。下电极32形成在下透明基板31上，并可在下电极32上形成绝缘层。下定向层33形成在下电极32上。上电极36形成在上透明基板37上并可在上电极36上形成绝缘层。上定向层35形成在上电极36上。下定向层33和上定向层35具有插入在其间的液晶层34。因为液晶层34的聚合物分散液晶PLDC根据是否施加驱动电压而不同地排列，所以光透射率、光扩散率和光反射率根据是否施加驱动电压而改变。
图8A是示出在施加驱动电压时聚合物分散液晶盒的光透射率、光扩散率和光反射率的视图，图8B是示出在不施加驱动电压时聚合物分散液晶盒的光透射率、光扩散率和光反射率的视图。参照图8A和8B，当施加驱动电压时，液晶层34的聚合物分散液晶PLDC在预定方向上排列，以透射大约86％的入射光，扩散大约8.8％，反射大约24.4％。此外，当不施加驱动电压时，液晶层34的聚合物分散液晶PLDC在起始排列状态中排列，以透射大约80.2％的入射光，扩散大约100％，反射大约28.1％。
图9是示出在图像显示模式和透明模式中主动式扩散板和主动式反射板的操作的流程图。参照图9，为了在液晶显示面板PNL的前表面上均匀提供光，主动式扩散板AD在图像显示模式中用作扩散从导光板LGP入射的光的扩散片。如图8B中所示，因为当不施加驱动电压时主动式扩散板AD扩散大约100％的入射光，所以在图像显示模式中不给主动式扩散板AD施加驱动电压。
此外，主动式反射板AR在图像显示模式中用作反射从导光板LGP入射的光的反射片。如图8A和8B中所示，因为在不施加驱动电压时主动式反射板AR具有比施加驱动电压时高的扩散反射率，所以在图像显示模式中不给主动式反射板AR施加驱动电压（步骤S101和S102）。
在透明模式中，主动式扩散板AD和主动式反射板AR实现透明。如图8A和8B中所示，因为在施加驱动电压时主动式扩散板AD和主动式反射板AR具有比不施加驱动电压时高的透射率，所以在透明模式中给主动式扩散板AD和主动式反射板AR施加驱动电压（步骤S103）。
如上所述，在图像显示模式中不给主动式扩散板AD和主动式反射板AR施加驱动电压。因此，主动式扩散板AD用作扩散片，主动式反射板AR用作反射片。此外，在透明模式中给主动式扩散板AD和主动式反射板AR施加驱动电压。因此，主动式扩散板AD和主动式反射板AR在透明模式中实现透明。因此，本发明在透明模式中将主动式扩散板AD和主动式反射板AR实现为透明。同时，本发明在图像显示模式中通过主动式反射板AR反射来自导光板LGP的光，由此减小功耗，并通过主动式扩散板AD将来自导光板LGP的光扩散到PNL的前表面，由此提高图像显示质量。
图10是示出根据本发明第三示例性实施方式的透明液晶显示装置的分解立体图。参照图10，根据本发明第三示例性实施方式的液晶显示装置包括：液晶显示面板PNL；用于驱动液晶显示面板PNL的驱动单元；背光单元；支撑液晶显示面板PNL和背光单元的导引元件/壳体元件；光源驱动单元；主动式扩散板AD；主动式反射板AR；主动式遮光片（active light blind）ALB等。
根据本发明第三示例性实施方式的液晶显示面板PNL、用于驱动液晶显示面板PNL的驱动单元、背光单元、支撑液晶显示面板PNL和背光单元的导引元件/壳体元件、以及光源驱动单元基本与参照图3到5所述的本发明第一示例性实施方式相同。因此，将省略其详细描述。此外，根据本发明第三示例性实施方式的主动式扩散板AD和主动式反射板AR基本与参照图7到9所述的本发明第二示例性实施方式相同。因此，将省略其详细描述。同时，可省略根据本发明第三示例性实施方式的主动式扩散板AD和主动式反射板AR。之后，将详细描述根据本发明第三示例性实施方式的主动式遮光片ALB。
主动式遮光片ALB设置在主动式反射板AR与底盖CB之间。如果省略主动式反射板AR，则主动式遮光片ALB设置在导光板LGP与底盖CB之间。
主动式遮光片ALB可以以如图11中所示的电致变色装置（ECD）40形成。ECD装置40是其中使用当施加驱动电压时颜色改变的电致变色原理，通过从外部施加电压而颜色可逆改变的装置。因为ECD装置40使用自然光的吸收，所以具有遮蔽率高于聚合物分散液晶盒的遮蔽率且功耗低于聚合物分散液晶盒的功耗优点。
图11是示出图10的电致变色装置的一个例子的截面图。参照图11，电致变色装置40可实现为包括下透明基板41、下电极42、电致变色层43、上电极44和上透明基板45。下透明基板41和上透明基板45由对可见光透明的基板，例如玻璃基板或塑料膜形成。下电极42形成在下透明基板41上，并可在下电极42上形成绝缘层。上电极44形成在上透明基板45上并可在上电极44上形成绝缘层。下电极42和上电极44具有插入在其间的电致变色层43。电致变色层43包括电致变色材料43a和固体电解质43b。电致变色层43实现为根据施加给下电极42和上电极44的电压通过氧化还原反应透过或阻挡入射的光。
主动式遮光片ALB的电致变色层43实现为在图像显示模式中阻挡入射的光，并在透明模式中透过入射的光。结果，在图像显示模式中本发明可通过主动式遮光片ALB防止透过主动式反射板AR的光泄漏到底盖CB。
此外，主动式遮光片ALB可由悬浮粒子装置（SPD）薄膜50实现。SPD薄膜具有形成不透明薄膜的光吸收粒子，并且当施加驱动电压时，光吸收粒子垂直排列，从而SPD薄膜变透明。因此，主动式遮光片ALB的SPD薄膜通过不施加驱动电压在图像显示模式中实现为不透明，以阻挡入射的光，且通过施加驱动电压在透明模式中实现透明，以透过入射的光。结果，在图像显示模式中本发明可通过主动式遮光片ALB防止透过主动式反射板AR的光泄漏到底盖CB。
图12是示出根据本发明第四示例性实施方式的透明液晶显示装置的分解立体图。参照图12，根据本发明第四示例性实施方式的透明液晶显示装置包括：液晶显示面板PNL；用于驱动液晶显示面板PNL的驱动单元；背光单元、支撑液晶显示面板PNL和背光单元的导引元件/壳体元件；光源驱动单元；主动式扩散板AD；主动式反射板AR；主动式遮光片ALB；辅助光源阵列LA3等。
根据本发明第四示例性实施方式的液晶显示面板PNL、用于驱动液晶显示面板PNL的驱动单元、背光单元、支撑液晶显示面板PNL和背光单元的导引元件/壳体元件、以及光源驱动单元基本与参照图3到5所述的本发明第一示例性实施方式相同。因此，将省略其详细描述。此外，根据本发明第四示例性实施方式的主动式扩散板AD和主动式反射板AR基本与参照图6到9所述的本发明第二示例性实施方式相同。因此，将省略其详细描述。此外，根据本发明第四示例性实施方式的主动式遮光片ALB基本与参照图10和图11所述的相同。因此，将省略其详细描述。同时，可省略根据本发明第四示例性实施方式的主动式扩散板AD、主动式反射板AR和主动式遮光片ALB。之后，将详细描述根据本发明第四示例性实施方式的辅助光源阵列LA3。
除了第一光源阵列LA1和第二光源阵列LA2之外，光源阵列LA进一步包括辅助光源阵列LA3。辅助光源阵列LA3包括辅助光源AL和上面安装辅助光源AL的印刷电路板。辅助光源AL可由具有高效率、高亮度、低功耗等的LED封装实现。辅助光源AL通过经印刷电路板从光源驱动单元接收驱动电流打开或关闭。
辅助光源阵列LA3设置为使得辅助光源AL向底盖CB后表面的外侧照射光。例如，如图12中所示，辅助光源阵列LA3的辅助光源AL可通过底盖CB的孔H向底盖CB后表面的外侧照射光。在该情形中，顶壳CT的底端形成为覆盖辅助光源阵列LA3。此外，底盖CB的底端形成为覆盖辅助光源阵列LA3，在该情形中，孔H可形成为暴露辅助光源阵列LA3的辅助光源AL。同时，本发明的示例性实施方式并不限于图12，辅助光源阵列LA3可变形，以向底盖CB后表面的外侧照射光。
图13A和13B是示出根据是否存在辅助光源，透明度的视图。图13A示出了在透明模式中不具有辅助光源的透明度，图13B示出了在透明模式中具有辅助光源的透明度。在图13A中，位于透明液晶显示装置后面的植物不能被很好地看到，然而在图13B中，辅助光源AL给位于透明液晶显示装置后面的植物照射光，从而植物变得更容易看到。特别是，透明液晶显示装置的后表面越暗，辅助光源AL的效果越高。
如上所述，本发明给位于透明液晶显示装置后面的物体照射光。结果，用户可在透明模式中清晰地看到位于透明液晶显示装置后面的物体。据此，用户感觉到透明液晶显示装置的透明度较高。
此外，辅助光源AL可由高显色LED实现。高显色LED是其中高显色指数接近太阳光的高显色指数的LED。显色指数是具体化评估接近诸如太阳或理想辐射体的光这样的参考光的程度的指数。显色是根据光源的特性而看到颜色不同的现象。最终，本发明由高显色LED实现辅助光源AL，从而能够接近自然色看到位于透明液晶显示装置后面的物体。
本发明使用多个光源阵列和形成有透明凸起图案的导光板，将向导光板后表面行进的光行进到导光板前方。结果，本发明可降低亮度损耗。因此，本发明不仅使图像显示质量较高，而且还可在透明模式中更多地实现透明。
此外，当外部光的照度级别等于或大于第一阈值时，本发明可实现不用打开光源即可显示图像或者实现透明。此外，当外部光的照度级别小于第一阈值时，本发明根据外部光的照度级别不同地控制光源的亮度。结果，本发明可减小亮度损耗。
此外，本发明包括主动式扩散板，所述主动式扩散板在透明模式中可实现透明同时在图像显示模式中将来自导光板的光扩散到液晶显示面板前方。此外，本发明包括主动式反射板，所述主动式反射板在透明模式中可实现透明同时在图像显示模式中反射来自导光板的光。结果，本发明可更多地减小亮度损耗并使图像质量较高。
此外，本发明通过不施加驱动电压在图像显示模式中实现不透明，以阻挡入射的光，并通过施加驱动电压在透明模式中实现透明，以透过入射的光。结果，本发明在图像显示模式中可通过主动式遮光片防止透过主动式反射板的光泄漏到底盖。
而且，在本发明中，辅助光源给位于透明液晶显示装置后面的物体照射光。结果，用户在透明模式中可清晰地看到位于透明液晶显示装置后面的物体。据此，用户能感觉到透明液晶显示装置的透明度较高。
尽管已经参考本发明的若干个示例性实施方式描述了本发明的实施方式，但应当理解，本领域普通技术人员可设计出落入本说明书的原理的范围内的大量其他修改和实施方式。更具体地说，可以在本说明书、附图和所附权利要求书的范围内对主题组合方案的组成部件和/或布置作出各种变化和修改。除了组成部件和/或布置的变化和修改之外，替代使用对于本领域普通技术人员来说也是显而易见的。

Claims (21)

1.一种透明液晶显示装置，所述透明液晶显示装置包括：
液晶显示面板，所述液晶显示面板在图像显示模式中显示图像且在透明模式中实现透明；
背光单元，所述背光单元包括导光板和光源阵列，所述导光板设置在所述液晶显示面板的后表面上，所述光源阵列设置在所述导光板的一侧；
光源驱动单元，所述光源驱动单元给光源提供驱动电流，以驱动所述光源阵列的所述光源；
底盖，所述底盖包围所述背光单元的侧表面和后表面的边缘；和
照度传感器，所述照度传感器测量入射到所述底盖的后表面的外部光的照度，
其中当所述照度等于或大于阈值时，所述光源驱动单元控制以关闭所述光源。
2.根据权利要求1所述的透明液晶显示装置，其中当所述外部光的照度小于所述阈值时，所述光源驱动单元提供驱动电流，从而所述光源以预定亮度打开。
3.根据权利要求1所述的透明液晶显示装置，其中当所述外部光的照度小于所述阈值时，所述光源驱动单元提供驱动电流，从而所述光源的亮度根据所述外部光的照度而改变。
4.根据权利要求1所述的透明液晶显示装置，其中所述导光板包括：
第一导光板，所述第一导光板面对所述液晶显示面板且包括形成在与面对所述液晶显示面板的表面相对的表面上的透明凸起图案；和
第二导光板，所述第二导光板面对所述底盖且包括形成在面对所述底盖的表面上的透明凸起图案。
5.根据权利要求4所述的透明液晶显示装置，其中所述导光板进一步包括第三导光板，所述第三导光板设置在所述第一导光板与所述第二导光板之间，所述第三导光板不设置所述凸起图案。
6.根据权利要求4所述的透明液晶显示装置，其中所述凸起图案由点状油墨或氯化油墨形成。
7.根据权利要求4所述的透明液晶显示装置，其中所述光源阵列包括：
第一光源阵列，所述第一光源阵列设置在所述第一导光板的一侧并包括给所述第一导光板的所述一侧照射光的光源；和
第二光源阵列，所述第二光源阵列设置在所述第二导光板的一侧并包括给所述第二导光板的所述一侧照射光的光源。
8.根据权利要求1所述的透明液晶显示装置，进一步包括主动式反射板，所述主动式反射板设置在所述导光板与所述底盖之间，用于在图像显示模式中比在透明模式中高地增加来自所述导光板的光的反射率。
9.根据权利要求8所述的透明液晶显示装置，其中在图像显示模式中不给所述主动式反射板施加驱动电压，而在透明模式中给所述主动式反射板施加驱动电压。
10.根据权利要求8所述的透明液晶显示装置，进一步包括主动式扩散板，所述主动式扩散板设置在所述液晶显示面板与所述导光板之间，用于在图像显示模式中比在透明模式中高地增加来自所述导光板的光的扩散率。
11.根据权利要求10所述的透明液晶显示装置，其中在图像显示模式中不给所述主动式扩散板施加驱动电压，而在透明模式中给所述主动式扩散板施加驱动电压。
12.根据权利要求1所述的透明液晶显示装置，进一步包括主动式遮光片，所述主动式遮光片设置在所述导光板与所述底盖之间，在图像显示模式中阻挡来自所述导光板的光，且在透明模式中透过来自所述导光板的光。
13.根据权利要求10所述的透明液晶显示装置，进一步包括主动式遮光片，所述主动式遮光片设置在所述主动式反射板与所述底盖之间，在图像显示模式中阻挡来自所述导光板的光，且在透明模式中透过来自所述导光板的光。
14.根据权利要求8所述的透明液晶显示装置，其中所述光源阵列包括辅助光源阵列，所述辅助光源阵列包括辅助光源，所述辅助光源向所述底盖的后表面的外侧照射光。
15.一种透明液晶显示装置，所述透明液晶显示装置包括：
液晶显示面板；
背光单元，所述背光单元包括导光板和光源阵列，所述导光板设置在所述液晶显示面板的后表面上，所述光源阵列设置在所述导光板的一侧；和
底盖，所述底盖包围所述背光单元的侧表面和后表面的边缘，
其中所述导光板包括：
第一导光板，所述第一导光板面对所述液晶显示面板且包括形成在与面对所述液晶显示面板的表面相对的表面上的透明凸起图案；和
第二导光板，所述第二导光板面对所述底盖且包括形成在面对所述底盖的表面上的透明凸起图案。
16.根据权利要求15所述的透明液晶显示装置，其中所述导光板进一步包括第三导光板，所述第三导光板设置在所述第一导光板与所述第二导光板之间，所述第三导光板不设置所述凸起图案。
17.根据权利要求15所述的透明液晶显示装置，其中所述光源阵列包括：
第一光源阵列，所述第一光源阵列设置在所述第一导光板的一侧并包括给所述第一导光板的所述一侧照射光的光源；和
第二光源阵列，所述第二光源阵列设置在所述第二导光板的一侧并包括给所述第二导光板的所述一侧照射光的光源。
18.根据权利要求15所述的透明液晶显示装置，进一步包括主动式反射板，所述主动式反射板设置在所述导光板与所述底盖之间，用于在所述液晶显示面板显示图像的图像显示模式中比在所述液晶显示面板实现透明的透明模式中高地增加来自所述导光板的光的反射率。
19.根据权利要求15所述的透明液晶显示装置，进一步包括主动式扩散板，所述主动式扩散板设置在所述液晶显示面板与所述导光板之间，用于在所述液晶显示面板显示图像的图像显示模式中比在所述液晶显示面板实现透明的透明模式中高地增加来自所述导光板的光的扩散率。
20.根据权利要求15所述的透明液晶显示装置，进一步包括主动式遮光片，所述主动式遮光片设置在所述导光板与所述底盖之间，在所述液晶显示面板显示图像的图像显示模式中阻挡来自所述导光板的光，且在所述液晶显示面板实现透明的透明模式中透过来自所述导光板的光。
21.根据权利要求15所述的透明液晶显示装置，其中所述光源阵列包括辅助光源阵列，所述辅助光源阵列包括辅助光源，所述辅助光源向所述底盖的后表面的外侧照射光。
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