CN104536203A - 透明显示器、前导光板及前导光板微结构图案的布设方法 - Google Patents

透明显示器、前导光板及前导光板微结构图案的布设方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种透明显示器、前导光板及前导光板微结构图案的布设方法，透明显示器包括：显示面板、前导光板以及光源。前导光板包括多个分别对应于多个所述画素区的对应区，每个所述对应区上包括对应于相对应的所述画素区的多个所述子画素区的微结构区以及对应于相对应的所述画素区的所述透明区的无微结构区。前导光板微结构图案的布设方法包括下列步骤：S1、产生屏蔽图案；S2、选用样板图案；S3、将屏蔽图案与样板图案输入加工机台；S4、设定加工机台将原欲加工在屏蔽图案内的微结构推移到屏蔽图案外。本发明所提出的透明显示器可呈现为一透明显示设备，因前导光板的微结构不会影响透明显示器的穿透度，透明显示器具有良好的透明度。

Description

透明显示器、前导光板及前导光板微结构图案的布设方法
技术领域
本发明涉及一种透明显示器、前导光板及前导光板微结构图案的布设方法，且特别涉及一种微结构被设计成避开画素区的透明区的透明显示器、前导光板及前导光板微结构图案的布设方法。
背景技术
透明显示面板是显示面板本身具有一定程度的穿透性，能够清楚地显示面板后方的背景。透明显示面板适用于建筑物窗户、汽车车窗与商店橱窗等多种应用。除了原有的透明显示功能以外，还具有未来可能作为信息显示器的发展潜力，因而备受市场关注。
由于透明显示器需让使用者透过其本身而清楚地观看到后方的背景，因此透明显示器的穿透率为其重要的性能指标。在已知的透明显示器中，多设有导光板以使其在夜间不需要发挥透明特性时，仍能当一般显示器使用；为使在导光板中传递的光束出射，导光板本身多具有特殊外型，或导光板的表面上设有多个光学微结构(例如网点)。然而，在导光板表面的多个光学微结构均会对透明显示器的穿透率造成不良的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服透明显示器显示效果不佳，导光面板的穿透率不高的缺陷，提供一种透明显示器、前导光板及前导光板微结构图案的布设方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：。
一种透明显示器，其特点在于，其包括：
一显示面板，所述显示面板提供多个画素区，每一个画素区具有多个子画素区及一透明区；
一前导光板，所述前导光板设置在所述显示面板的前方，所述前导光板的其中一表面上定义出多个分别对应于多个所述画素区的对应区，每一个所述对应区上具有一对应于相对应的所述画素区的多个所述子画素区的微结构区及一对应于相对应的所述画素区的所述透明区的无微结构区；以及
一光源，设置在所述前导光板的其中一侧边旁。
本发明还提供了一种前导光板微结构图案的布设方法，用于设置多个微结构在如上所述的透明显示器的所述前导光板的所述微结构区上，其特点在于，所述前导光板微结构图案的布设方法包括下列步骤：
S1、利用所述显示面板的多个所述画素区的所述透明区，产生一屏蔽图案；
S2、利用所述前导光板的规格自一数据库中选用一样板图案；
S3、将所述屏蔽图案与所述样板图案同步输入一加工机台；
S4、设定所述加工机台将原欲加工在所述屏蔽图案内的微结构，推移到所述屏蔽图案外。
较佳地，在步骤S3和步骤S4中，所述加工机台为一激光加工机台。
本发明还提供一种前导光板，用于设置在一透明显示面板的前方，其特点在于，所述透明显示面板具有多个画素区，每一个所述画素区具有多个子画素区及一透明区，所述前导光板包括多个分别对应于多个所述画素区的对应区，每一个所述对应区上包括：
一对应于相对应的所述画素区的多个所述子画素区的微结构区；以及
一对应于相对应的所述画素区的所述透明区的无微结构区。
本发明还提供一种前导光板微结构图案的布设方法，用于设置多个微结构在如上所述的前导光板的所述微结构区上，其特点在于，所述前导光板微结构图案的布设方法包括下列步骤：
S1′、根据所述前导光板的规格自一数据库中选用一样板图案；
S2′、利用所述透明显示面板的多个所述画素区的所述透明区，产生一屏蔽图案；
S3′、利用所述屏蔽图案回馈修正所述样板图案。
较佳地，步骤S3′中更进一步包括：利用所述画素区中的所述多个子画素区与所述透明区的面积比值，将所述多个微结构的深度加大，以提升取光能力。
较佳地，步骤S3′中更进一步包括：利用所述画素区中的所述多个子画素区与所述透明区的面积比值，将所述多个微结构的截面积加大，以提升取光能力。
较佳地，步骤S3′中更进一步包括：利用所述画素区中的所述多个子画素区与所述透明区的面积比值，将所述多个微结构的密度加大，以提升取光能力。
本发明的积极进步效果在于：本发明所提出的透明显示器，其在不显示画面时由于画素区的透明区呈现透明状态，且前导光板也经特别设计，使得前导光板的微结构避开画素区的透明区，从而使得显示器整体可呈现为一透明显示设备，且因前导光板的微结构不会影响透明显示器的穿透度，本发明的透明显示器具有良好的透明度。
附图说明
图1为本发明一实施例透明显示器的结构示意图。
图2为本发明一实施例透明显示器的剖面示意图。
图3为本发明一实施例透明显示器的前导光板和彩色滤光层的结构示意图。
图4为图3中画素区的局部结构示意图。
图5为图3中对应区的局部结构示意图。
图6为本发明另一实施例透明显示器中画素区的局部结构示意图。
图7为本发明另一实施例透明显示器中对应区的局部结构示意图。
图8为本发明一实施例透明显示器的前导光板微结构图案的布设方法的流程图。
附图标记说明：
102：显示面板
104：前导光板
106：光源
108：第一基板
110：第二基板
112：液晶层
114：彩色滤光层
116：第二配向层
118：第一配向层
120：无微结构区
122：微结构区
124：对应区
123：微结构
126：红色子画素区
128：绿色子画素区
130：蓝色子画素区
132：透明区
134：画素区
S10：步骤
S12：步骤
S14：步骤
S16：步骤
S18：步骤
S20：步骤
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
图1为本实施例透明显示器的分解结构示意图，图2为本实施例透明显示器的剖面示意图，图3为本实施例透明显示器的前导光板和彩色滤光层的示意图。请参照图1、图2和图3，本实施例提供一种透明显示器，其包括一显示面板102和一前导光板104和一光源106，显示面板102可为一液晶显示面板，包括相对的一第一基板108和一第二基板110。第一基板108和第二基板110间夹设一液晶层112，且一第一配向层118位于第一基板108和液晶层112之间，一第二配向层116位于第二基板110和液晶层112之间。一彩色滤光层114设置于第二配向层116和第二基板110之间。图2中彩色滤光层114的位置只是本实施例的一实施范例，彩色滤光层可以位于第二基板110或第一基板108的外侧，或其他适合的位置，本发明不特别限定彩色滤光层设置的位置。此外，本实施例的显示面板更包括画素电极、共享电极及/或薄膜晶体管，及其他显示面板必须的单元，其中，上述单元在图2中没有示出。
前导光板104设置在显示面板102的前方。更详细来说，显示面板102包括一入光侧和一出光侧，前导光板104设置于显示面板102的入光侧。
如图3所示，显示面板102中包括数个画素区134，其中画素区134可在彩色滤光层114中被定义，或在第一基板上的画素电极(未绘示)中被定义。图4为本实施例透明显示器中画素区的局部结构示意图，如图4所示，本实施例各画素区134包括数个子画素区(例如包括一红色子画素区126、一绿色子画素区128和一蓝色子画素区130)和一透明区132，其中透明区132即为该区的显示面板不具有颜色，且未被不透明的单元遮挡。本实施例在每一画素区134设置透明区132的目的为使得显示器在不显示画面时可呈现透明状态，因此观赏者可透过显示器看到显示器后面的景物；或显示器在显示画面时，仍可看到后面的景物，其视觉感受相当于隔着一层纱窗看景色，且纱窗上用红色子画素区126、绿色子画素区128和蓝色子画素区130相互配合彩绘出原本的显示器内容。
在本实施例中，如图4所示，每一个画素区134的红色子画素区126、绿色子画素区128、蓝色子画素区130及透明区132彼此相连以排列成一矩阵状。然而，本发明不限于此，红色子画素区、绿色子画素区、蓝色子画素区及透明区可以排列为其他的样态。此外，本实施例的子画素不限定于红、蓝、绿三元色，其可以为青、洋红、黄、黑四元色，或是其他颜色子画素的排列组合。
为了使显示器可表现为一透明显示设备，除了上述于各画素区134中设置一透明区132以外，在本实施例中，另针对前导光板进行特殊的设计。如图5所示，前导光板104的其中一表面上定义出多个分别对应于多个画素区134的对应区124，每一个对应区124上具有一对应于相对应的画素区的多个子画素区(例如红色子画素区126、绿色子画素区128、蓝色子画素区130)的微结构区122及一对应于相对应的所述画素区134的透明区132的无微结构区120。也就是说，对应红色子画素区126、绿色子画素区128和蓝色子画素区130的前导光板104的对应区124中均形成有微结构123，而对应透明区132的前导光板104的对应区124中不形成微结构。因此，前导光板104中的微结构123会避开相对应的画素区134的透明区132，而微结构123只对应相对应的画素区134的多个子画素区。如此一来，前导光板104这种设计由于对应于画素区134的透明区132为一无微结构区120，其不会影响观赏者透过透明区132看到显示面板104后面的景物，因此，包括显示面板102和前导光板104的透明显示器在没有显示画面时呈现的透明状态有良好的透明度。
如果产品具有不同的子画素区的排列方式，随着各画素区的子画素区的排列方式改变，前导光板之对应区中的微结构区和无微结构区的排列方式也必须因应改变，使得无微结构区对应于透明区，微结构区对应于子画素区(例如红色子画素区、绿色子画素区和蓝色子画素区)，如图5所示，每一对应区124中的微结构区122及无微结构区120彼此相连以排列成一矩阵状。
请再参照图2，当光源106为一侧光源时(也就是说，光源106邻近于前导光板104的一侧边)，微结构(图2中未示出)的排列密度朝远离所述光源106的方向渐渐变大，如此一来，虽然在邻近光源106处，光源106提供的光线消耗较小而亮度较高，但该处微结构的排列密度较小，在远离光源106处，光源106提供的光线消耗较大而亮度较低，但微结构的排列密度较大，因此，使得前导光板104搭配光源106可以提供均匀的整体亮度。
图8为本实施例透明显示器前导光板的微结构图案的布设方法的流程图。请根据图8予以理解，该布设方法具体包括以下步骤：
步骤S10，首先取得产品规格，产品规格包括但不限于显示器的尺寸大小，反应速度及/或亮度等参数。产品规格可能视实际需要更动，本实施例不限定于特定的产品规格。
步骤S12，依据产品规格在一数据库中选取数据，其中数据库中可包括物料性质、近规参数和微结构图案布点趋势曲线，近规参数包括前导光板的形状、大小和厚度。
更详细来说，依据产品规格在数据库中选取数据的步骤包括：利用显示面板的多个画素区的透明区，产生一屏蔽图案，及利用前导光板的规格自数据库中选用一样板图案。
步骤S14，执行一仿真程序，将屏蔽图案与样板图案同步输入一加工机台。
步骤S16，执行一试做测试程序，设定加工机台将原欲加工在所述屏蔽图案内的微结构，推移到所述屏蔽图案外。也就是说，设定加工机台，使得屏蔽图案内的微结构避开画素区中的透明区。在该步骤中，所述加工机台为一激光加工机台。
若经测试结果符合产品规格，则进行步骤S20的量产步骤。
若测试结果不符合产品规格，则进行步骤S18的修正步骤。
步骤S18，其为修正步骤，其中，该修正步骤具体包括：根据前导光板的规格自一数据库中选用一样板图案；利用透明显示面板的多个所述画素区的透明区，产生一屏蔽图案；以及利用所述屏蔽图案反馈修正所述样板图案。更进一步来说，利用屏蔽图案反馈修正所述样板图案的步骤中更进一步包括利用画素区中数个子画素区与透明区的面积比值，将多个微结构的深度加大，以提升取光能力。值得注意的是，上述修正方法是将微结构的取光能力依屏蔽图案进行一补强步骤。
进行步骤S18的修正步骤后，重新进行步骤S14的模拟步骤和S16的测试步骤，且视需要反复依顺序进行步骤S14、S16和S18，一直到测试符合产品规格，才进行步骤S20的量产步骤。
实施例2
本实施例的透明显示器和实施例1的透明显示器具有较多相似之处，这些相似之处不再赘述，与实施例1的透明显示器不同之处在于，如图6所示，各画素区的红色子画素区126、绿色子画素区128及蓝色子画素区130排列成一直线状，且连接于透明区132的同一侧边。
同时，如图7所示，在本实施例中，各对应区124的微结构区122排列成一直线状，且连接于无微结构区120的同一侧边。
另外，本实施例的透明显示器前导光板的微结构图案的布设方法与实施例1的布设方法具有较多相似之处，这些相似之处不再赘述，与实施例1的布设方法不同在于，在步骤S18中，利用屏蔽图案反馈修正所述样板图案的步骤中更进一步包括利用所述画素区中数个子画素区与透明区的面积比值，将数个微结构的截面积加大，以提升取光能力。或者，利用所述屏蔽图案反馈修正样板图案的步骤中更进一步包括利用画素区中多个子画素区与透明区的面积比值，将多个微结构的密度加大，以提升取光能力。
综上所述，本发明的透明显示器在周边环境光源充足时由于画素区的透明区呈现透明状态，且前导光板也经特别设计，使得前导光板的微结构避开画素区的透明区，从而使得显示器整体可呈现为一具有良好透明度的透明显示设备。且在周边环境光源不足时，利用前导光板引入充足的光线，以持续使用。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种透明显示器，其特征在于，其包括：
一显示面板，所述显示面板提供多个画素区，每一个画素区具有多个子画素区及一透明区；
一前导光板，所述前导光板设置在所述显示面板的前方，所述前导光板的其中一表面上定义出多个分别对应于多个所述画素区的对应区，每一个所述对应区上具有一对应于相对应的所述画素区的多个所述子画素区的微结构区及一对应于相对应的所述画素区的所述透明区的无微结构区；以及
一光源，设置在所述前导光板的其中一侧边旁。
2.一种前导光板微结构图案的布设方法，用于设置多个微结构在如权利要求1所述的透明显示器的所述前导光板的所述微结构区上，其特征在于，所述前导光板微结构图案的布设方法包括下列步骤：
S1、利用所述显示面板的多个所述画素区的所述透明区，产生一屏蔽图案；
S2、利用所述前导光板的规格自一数据库中选用一样板图案；
S3、将所述屏蔽图案与所述样板图案同步输入一加工机台；
S4、设定所述加工机台将原欲加工在所述屏蔽图案内的微结构，推移到所述屏蔽图案外。
3.如权利要求2所述的前导光板微结构图案的布设方法，其特征在于，在步骤S3和步骤S4中，所述加工机台为一激光加工机台。
4.一种前导光板，用于设置在一透明显示面板的前方，其特征在于，所述透明显示面板具有多个画素区，每一个所述画素区具有多个子画素区及一透明区，所述前导光板包括多个分别对应于多个所述画素区的对应区，每一个所述对应区上包括：
一对应于相对应的所述画素区的多个所述子画素区的微结构区；以及
一对应于相对应的所述画素区的所述透明区的无微结构区。
5.一种前导光板微结构图案的布设方法，用于设置多个微结构在如权利要求4所述的前导光板的所述微结构区上，其特征在于，所述前导光板微结构图案的布设方法包括下列步骤：
S1′、根据所述前导光板的规格自一数据库中选用一样板图案；
S2′、利用所述透明显示面板的多个所述画素区的所述透明区，产生一屏蔽图案；
S3′、利用所述屏蔽图案回馈修正所述样板图案。
6.如权利要求5所述的前导光板微结构图案的布设方法，其特征在于，步骤S3′中更进一步包括：利用所述画素区中的所述多个子画素区与所述透明区的面积比值，将所述多个微结构的深度加大，以提升取光能力。
7.如权利要求5所述的前导光板微结构图案的布设方法，其特征在于，步骤S3′中更进一步包括：利用所述画素区中的所述多个子画素区与所述透明区的面积比值，将所述多个微结构的截面积加大，以提升取光能力。
8.如权利要求5所述的前导光板微结构图案的布设方法，其特征在于，步骤S3′中更进一步包括：利用所述画素区中的所述多个子画素区与所述透明区的面积比值，将所述多个微结构的密度加大，以提升取光能力。
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