CN106560885A - 透明显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种透明显示设备。所述透明显示设备包括透明显示单元和控制器。透明显示单元依据显示数据信号以及透明度控制信号显示图像画面。控制器接收显示数据信号及透明度控制信号，分别依据显示数据信号和透明度控制信号以决定第一阶调性和第二阶调性，且依据第一阶调性和第二阶调性控制透明显示单元以显示图像画面。第一阶调性在透明态、黑态和白态的其中两个之间的区间内，第二阶调性在透明态、黑态和白态的其中两个之间的区间内，使得基于第一阶调性和第二阶调性所决定的第一显示状态和第二显示状态可涵盖透明态、黑态以及白态的所有显示效果。本发明提供的透明显示设备，可以增强透明显示设备的显示效果和用户体验。

Description

透明显示设备
技术领域
本发明是有关于一种图像处理技术，且特别是有关于一种透明显示设备。
背景技术
一般而言，液晶显示器(LCD)可大致分类为三个类型，即透射、反射和半穿透半反射(transflective)的LCD。随着显示器的应用领域日趋广泛，透明显示面板在近年来逐渐被开发。透明显示面板本身具有一定程度的穿透性，故用户可看穿透明显示面板并观察到位于透明显示面板后方的背景景物。除了原有的透明显示功能之外，透明显示面板还可被应用以作为信息显示器，且因此可吸引市场的较大关注。
现有技术可依据灰度阶调(gray-level gradation)，以在透明显示面板上所显示的图像画面中显示出透明效果。灰度阶调可例如是从黑态(例如在灰度阶调中的最小灰度值)到白态(例如在灰度阶调性中的最大灰度值)的区间所形成的阶调。为了显示透明效果，现有技术可将黑态和白态的其中之一转换为透明态，以便产生包括透明态的另一阶调性。举应用于灯箱的透明显示面板作为实例，其可将白态转换为透明态，由此产生从黑态到透明态的区间的一个新阶调性，如此一来，透明效果便可取决于所述新阶调性的透明部分而得以呈现。然而，须注意的是，在此实例中的白态将无法真实呈现。而对于另一类型的透明显示面板，如果黑态被转换为透明态以呈现透明效果，那么则会导致黑态无法真实呈现。
由上可知，现有技术仅可在牺牲黑态或白态的显示效果时才能够呈现透明效果，且一旦决定了透明显示面板的类型，所牺牲的显示效果也将因此而决定。此外，因为透明度直接取决于灰度值，故现有技术对于透明度的调整可能极其有限。因此，大大影响了透明显示面板的显示效果和用户体验。
发明内容
本发明提供一种透明显示设备，其可同时以黑态、白态和透明态来显示图像画面，并可适应地调整图像画面中的部分或全部区的透明度，由此增强透明显示设备的显示效果和用户体验。
本发明提供一种透明显示设备。所述透明显示设备包括透明显示单元以及控制器。所述透明显示单元依据显示数据信号以及透明度控制信号显示图像画面。所述控制器耦接至透明显示单元。所述控制器接收显示数据信号及透明度控制信号，依据显示数据信号以决定图像画面在由透明态到白态的区间内的第一阶调性，依据透明度控制信号以决定图像画面在由黑态到透明态的区间内的第二阶调性，并依据第一阶调性和第二阶调性控制透明显示单元以显示图像画面，以及依据透明度控制信号的信号强度调整图像画面的透明度。
本发明提供另一透明显示设备。所述透明显示设备包括透明显示单元以及控制器。所述透明显示单元依据显示数据信号以及透明度控制信号显示图像画面。所述控制器耦接至透明显示单元。所述控制器接收显示数据信号及透明度控制信号，依据显示数据信号以决定图像画面在由黑态到白态的区间内的第一阶调性，依据透明度控制信号以决定图像画面在由黑态到透明态的区间内的第二阶调性，并依据第一阶调性和第二阶调性控制透明显示单元以显示图像画面，以及依据透明度控制信号的信号强度调整图像画面的透明度。
本发明提供另一透明显示设备。所述透明显示设备包括透明显示单元以及控制器。所述透明显示单元包括液晶层和偏光组件，且依据显示数据信号以及透明度控制信号显示图像画面。所述控制器耦接至透明显示单元。所述控制器接收显示数据信号和透明度控制信号，依据显示数据信号的灰度部分控制液晶层中的多个液晶分子的排列方向，且依据透明度控制信号控制偏光组件的偏振状态方向。
基于上述，本发明实施例所提出的透明显示设备可同时使用显示数据信号和透明度控制信号来分别决定第一阶调性和第二阶调性，以便依据第一阶调性和第二阶调性控制透明显示单元以显示图像画面。由此，透明度可被有效调整，且图像画面可以透明态、黑态和白态而有效显示，从而实现良好的显示效果和用户体验。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例示出的透明显示设备的框图；
图2是本发明一实施例示出的透明显示设备的示意图；
图3A到图3D分别是依据图2的实施例示出的显示状态的示意图；
图4A是依据图2的实施例示出的范例图；
图4B是依据现有的透明显示设备示出的范例图；
图5A是依据图2的实施例示出的另一范例图；
图5B是依据现有的透明显示设备示出的另一范例图；
图6是依据图2的实施例示出的另一范例图；
图7是依据图2的实施例示出的另一范例图；
图8是依据本发明一实施例示出的透明显示设备的另一示意图；
图9是依据图8的实施例示出的像素配置的示意图；
图10A到图10C分别是依据本发明一实施例示出的显示状态的示意图；
图11是本发明一实施例示出的适用于透明显示设备的双信号的控制方法的流程图。
附图标记说明：
100：透明显示设备；
110：透明显示单元；
120：控制器；
212：第一透明显示面板；
214：第二透明显示面板；
300：背景；
312：图像画面；
314：图像画面；
316：图像画面；
318：图像画面；
400：原始图像画面；
402：黑色物件；
404：黑色背景；
412：图像画面；
414：黑色物件；
416：透明背景；
500：原始图像画面；
502：白色物件；
504：白色背景；
512：图像画面；
514：白色物件；
516：透明背景；
612：图像画面；
614：白色物件；
616：透明背景；
710：控制区域；
712：图像画面；
812：第三透明显示面板；814：掩蔽层；
900：像素单元；
1012：液晶层；
1014D：第二偏光单元；
1014U：第一偏光单元；
DS：显示数据信号；
NSR：非掩蔽区；
S1：前侧；
S2：背侧；
S1110：步骤；
S1120：步骤；
S1130：步骤；
SR：掩蔽区；
SW：开关；
TS：透明度控制信号。
具体实施方式
本发明实施例提供了可使用双信号(例如显示数据信号和透明度控制信号)来显示图像画面的透明显示设备，其利用透明度控制信号以有效地决定图像画面的透明度以及在图像画面中可被调整透明度的控制区域。三个显示状态(例如透明态、黑态和白态)的其中两个显示状态可形成一区间，且显示数据信号可用以在上述区间中决定第一阶调性(gradation)。此外，还可由上述三个显示状态中的另两个显示状态形成另一区间，且透明度控制信号可在此区间中决定第二阶调性。由此，无论是要显示透明态、黑态或白态的显示效果，本发明实施例皆可基于上述决定的第一阶调性以及第二阶调性来显示图像画面。因此，透明显示设备的显示效果可获得提升，并可实现良好的用户体验。
图1是本发明一实施例示出的透明显示设备的框图。参看图1，透明显示设备100包括透明显示单元110和控制器120，其功能分述如下。
透明显示单元110例如是液晶显示器(LCD)面板或有机发光二极管(OLED)显示面板等具有透明特性的显示面板或其组合。透明显示单元110可依据显示数据信号DS以及透明度控制信号TS显示图像画面。须注意的是，显示数据信号DS可包括图像画面的颜色信息(例如RGB信息)，且透明度控制信号TS可包括图像画面的透明度信息(例如透明度的信号强度，以及在图像画面中由透明度控制信号TS控制而可对透明度进行调整的区域)。
控制器120可耦接至透明显示单元110。控制器120例如是图像处理器，其可分别接收和处理显示数据信号DS和透明度控制信号TS，以依据显示数据信号DS和透明度控制信号TS而控制透明显示单元110以显示图像画面。举例来说，控制器120可将经过处理的显示数据信号DS和透明度控制信号TS传递到显示驱动器，使得显示驱动器可依据经过处理的显示数据信号DS和透明度控制信号TS驱动透明显示单元110以显示图像画面。在另一实施例中，控制器120还可为图像处理器和显示驱动器的组合，本发明对此不限制。
详细地说，控制器120可分别依据显示数据信号DS和透明度控制信号TS控制透明显示单元110以使用两个阶调性(例如第一阶调性和第二阶调性)来显示图像画面。特定来说，各阶调性可由透明态、黑态以及白态的其中两个之间的区间所决定，并使得所述两个阶调性可涵盖透明态、黑态以及白态的所有显示效果。因此，控制器120可控制透明显示单元110能够以透明态、黑态以及白态中的每一者来显示图像画面。决定上述两个阶调性的细节将于稍后描述。换句话说，控制器120可控制透明显示单元110以同时用透明态、黑态和白态显示图像画面，而无须牺牲黑态或白态的显示效果。
须注意的是，在本实施例中，控制器120可依据透明度控制信号TS的信号强度调整图像画面的透明度。也就是，所述第二阶调性可至少依据所述透明态所决定。
值得一提的是，在本发明的实施例中，透明态可指的是透明度的最大值(例如透明显示单元110为完全透明(例如具有100％的透光率或100％的透明度)，使得可在前侧清楚地看见透明显示单元110后方的背景)，黑态可指的是最小灰度值，且白态可指的是最大灰度值，其中黑态和白态可为不透明。
参看图1和图2，图2是本发明一实施例示出的透明显示设备的示意图，其中双透明显示面板的配置描述如下。
在本实施例中，控制器120可依据显示数据信号DS以决定图像画面在由透明态到白态的区间内的第一阶调性，且可依据透明度控制信号TS以决定图像画面在由黑态到透明态的区间内的第二阶调性。随后，控制器120可依据所述第一阶调性和所述第二阶调性控制透明显示单元110以显示图像画面，以及可依据透明度控制信号TS的信号强度调整图像画面的透明度。
具体来说，透明显示单元110可包括多个像素，且所述像素可分群成第一像素群和第二像素群其中所述第一像素群可受控于显示数据信号DS，且所述第二像素群可受控于透明度控制信号TS。此外，透明显示单元110还可包括第一透明显示面板212和第二透明显示面板214。第一透明显示面板212可由第一像素群进行配置，且第二透明显示面板214可由第二像素群进行配置，其中第二透明显示面板214可与第一透明显示面板212平行布置。
如图2所示，第一透明显示面板212和第二透明显示面板214可完全重叠。用户可位于透明显示设备100的前侧S1且观看透明显示单元110上显示的图像画面。此外，归因于透明显示设备100的高透明度，用户也可看见位于透明显示设备100的背侧S2处的背景。
详细地说，控制器120可依据显示数据信号DS的灰度部分以决定第一阶调性，且可依据所述第一阶调性，以对配置在第一透明显示面板212上的第一像素群中的至少一个第一像素进行控制，从而使得上述的至少一个第一像素操作在由透明态到白态的区间所决定的第一显示状态。此外，控制器120可依据透明度控制信号TS的信号强度以决定第二阶调性，且可依据所述第二阶调性，以对配置在第二透明显示面板214上的第二像素群中的至少一个第二像素进行控制，从而使得上述的至少一个第二像素操作在由黑态到透明态的区间所决定的第二显示状态。
更明确地说，在一实施例中，第一显示状态可为透明态和白态的其中之一，第二显示状态可为黑态和透明态的其中之一，且控制器120可依据第一显示状态和第二显示状态以控制由透明态、白态以及黑态的其中之一来显示图像画面，其中所述至少一个第一像素与所述至少一个第二像素重叠。
因此，从第一像素与第二像素彼此重叠的观点来看，如果显示数据信号DS的灰度部分是以0(例如对应于透明态的灰度值)到1(例如对应于白态的灰度值)的区间内的值来表示，那么控制器120可将第一阶调性设定为与显示数据信号DS的灰度值成比例(例如与灰度值相同)。控制器120可使用第一阶调性以作为用来组合透明态和白态的第一组合比率，以决定第一像素所操作的第一显示状态。类似地，如果透明度控制信号TS的信号强度是以0(例如对应于黑态的强度值)到1(例如，对应于透明态的强度值)的区间内的值来表示，那么控制器120可将第二阶调性设定为与透明度控制信号TS的信号强度成比例(例如与透明度控制信号TS的信号强度相同)，且可使用第二阶调性以作为用来组合黑态和透明态的第二组合比率，以决定第二像素所操作的第二显示状态。
随后，通过由第一像素呈现的第一显示状态和由第二像素呈现的第二显示状态的叠加，便可使用透明态、黑态以及白态中任一者的显示效果以显示图像画面。
特定来说，当第一显示状态为透明态和白态的其中之一(即，分别是在显示数据信号DS的灰度值为0和1的情况)且第二显示状态为黑态和透明态的其中之一(即，分别是在透明度控制信号TS的强度值为0和1的情况)时，控制器120可依据第一显示状态和第二显示状态以控制由透明态、白态以及黑态的其中之一来显示图像画面。基于图2所示实施例的揭示内容，表1列出依据显示数据信号DS和透明度控制信号TS所决定的第一显示状态和第二显示状态的叠加结果。
表1
参看图3A到图3D，图3A到图3D分别是依据图2的实施例示出的显示状态的示意图。在图3A到图3D所示实施例中，透明显示设备100可放置于背景300的前方。如图3A所示，图像画面312以表1中的黑态而进行显示，其中图像画面312为黑色，且图像画面312后方的背景300为不可见的。如图3B所示，图像画面314以表1中的透明态而进行显示，其中图像画面314后方的背景300为可见的。如图3C所示，图像画面316以表1中的白态而进行显示，其中图像画面316为白色，且图像画面316后方的背景300为不可见的。如图3D所示，图像画面318可以以表1中的白态与透明态的组合而进行显示，其中图像画面318为白色，且图像画面318后方的背景300为可见的。
参看图4A，图4A是依据图2的实施例示出的范例图。在此范例中，包括黑色物件402和黑色背景404的原始图像画面400在透明显示单元110上被预期显示为包括黑色物件414和透明背景416的图像画面412。对应于黑色物件402的透明度控制信号TS的信号强度例如是0，且对应于黑色背景404的透明度控制信号TS的信号强度例如是1。此外，对应于黑色物件402和黑色背景404的显示数据信号DS的灰度值例如是0。因此，通过使用显示数据信号DS控制第一透明显示面板212(特别是，第一像素群的所述至少一个第一像素)以及通过使用透明度控制信号TS控制第二透明显示面板214(特别是，第二像素群的所述至少一个第二像素)，便可使图像画面412中的黑色物件414以黑态显示，且图像画面412中的透明背景416以透明态显示。
须注意的是，对于现有的透明显示设备而言，因为最小灰度值(即黑态)被用于显示透明态，故黑色物件402和黑色背景404两者皆会以透明态显示(如图4B所示，其是依据现有的透明显示设备示出的范例图)，此将导致黑色物件402无法辨识，因而劣化现有透明显示设备的显示效果。
在一些实施例中，控制器120可基于透明度控制信号TS而适应性地调整显示数据信号DS来改进透明态的显示效果。从另一观点来看，透明度控制信号TS的权重可高于显示数据信号DS的权重。
参看图5A，图5A是依据图2的实施例示出的另一范例图。在此范例中，包括白色物件502和白色背景504的原始图像画面500在透明显示单元110上被预期显示为包括白色物件514和透明背景516的图像画面512。对应于白色物件502的透明度控制信号TS的信号强度例如是0，且对应于白色背景504的透明度控制信号TS的信号强度例如是1。此外，对应于白色物件502的显示数据信号DS的灰度值例如是1。值得一提的是，因为透明度控制信号TS将白色背景504调整为以最大程度的透明度(即信号强度1)显示，故对应于白色背景504的显示数据信号DS的灰度值可调整为0。因此，通过使用显示数据信号DS控制第一透明显示面板212(特别是，第一像素群的所述至少一个第一像素)以及通过使用透明度控制信号TS控制第二透明显示面板214(特别是，第二像素群的所述至少一个第二像素)，便可使图像画面512中的白色物件514以白态显示，且图像画面512中的透明背景516以透明态显示。
须注意的是，对于现有的透明显示设备而言，因为最大灰度值(即白态)被用于显示白态，故白色物件502和白色背景504两者皆会以白态显示(如图5B中所展示，其是依据现有的透明显示设备示出的另一范例图)，此将导致白色物件502相对于白色背景504而无法辨识，因而劣化现有透明显示设备的显示效果。
前述透明度控制信号TS的信号强度的最大值或最小值仅是示范性值以便于说明。在以下实施例中，控制器120则可弹性地依据透明度控制信号TS的不同信号强度值以适应性调整图像画面的透明度及其对应的控制区域。
参看图6，图6是依据图2的实施例示出的另一范例图。图6所示实施例类似于图5A所示实施例，故相似之处不再说明。在图6所示实施例中，对应于白色物件502的透明度控制信号TS的信号强度例如是0.5，故图像画面612中的白色物件614可以以白态与透明态的组合显示。至于图像画面612中的透明背景616则可以以透明态显示，其类似于图5A所示实施例所揭示的图像画面512中的透明背景516。
此外，透明度控制信号TS可用于调节图像画面中的特定区域的透明度。具体来说，在一实施例中，控制器120可检测在图像画面中的透明度控制信号TS的控制区域，且可依据透明度控制信号TS的信号强度来调整控制区域内的透明度。
参看图7，图7是依据图2的实施例示出的另一范例图。图7的实施例类似于图5A的实施例，故相似之处不再说明。在图7的实施例中，透明度控制信号TS可包括控制区域710的信息，使得控制器120可获得对应于控制区域710的透明度控制信号TS的信号强度，且此信号强度例如是0.5(至于对应于白色物件502的透明度控制信号TS的信号强度则例如是0，而与图5A所示实施例类似)。因此，图像画面712可包括控制区域710，且控制区域710中所显示的透明度可由透明态和黑态的组合决定。
基于上述，本发明实施例可使用透明度控制信号TS和显示数据信号DS以决定第一阶调性和第二阶调性，从而同时依据第一和第二阶调性控制和显示图像画面。透明度和对应的控制区域可取决于透明度控制信号TS所决定。特别是，本发明实施例还提供了包括双透明显示面板的透明显示单元110的配置，这两个透明显示面板可分别由透明度控制信号TS和显示数据信号DS控制。因此，可有效地控制透明显示单元110以透明态、黑态和白态来显示图像画面，且无需牺牲黑态或白态的显示即可提供良好的显示效果。
参看图1和图8，图8是依据本发明一实施例示出的透明显示设备的另一示意图，其示出透明显示单元110包括两种类型的像素的配置情形。
在本实施例中，控制器120可依据显示数据信号DS以决定图像画面在由透明态到白态的区间内的第一阶调性，且可依据透明度控制信号TS以决定图像画面在由黑态到透明态的区间内的第二阶调性。随后，控制器120可依据所述第一阶调性和所述第二阶调性控制透明显示单元110以显示图像画面，且可依据透明度控制信号TS的信号强度调整图像画面的透明度。
具体来说，透明显示单元110可包括多个像素，且所述像素分群成第一像素群和第二像素群，其中所述第一像素群受控于显示数据信号DS，且所述第二像素群受控于透明度控制信号TS。此外，透明显示单元110可包括第三透明显示面板812和掩蔽层814。第三透明显示面板812可由所述第一像素群和所述第二像素群共同进行配置，其中所述第二像素群的每一像素可与所述第一像素群的至少一个像素相邻排列。此外，掩蔽层814可与第三透明显示面板812平行布置，且可用于掩蔽所述第一像素群的每一像素，故所述第一像素群的每一像素能够显示黑态。类似于图2所示实施例，用户可位于前侧S1，且可看见位于透明显示设备100的背侧S2处的背景。
随后，请参看图9，图9是依据图8的实施例示出的像素配置的示意图，其示出第三透明显示面板812和掩蔽层814的示范性详细配置。在本实施例中，第三透明显示面板812可包括多个像素T、R、G和B。第一像素群可包括用于呈现颜色的多个彩色子像素(即像素R、G和B，其可分别用以表示红像素、绿像素和蓝像素)，且第二像素群可包括用于控制图像画面的透明度的多个透明子像素(即像素T)。此外，像素单元900可在第三透明显示面板812上重复排列。像素单元900可包括第一像素群的像素R、像素G和像素B以及第二像素群的像素T，其中像素单元900中的像素R、G和B可布置为L形状。另一方面，掩蔽层814可包括掩蔽区SR和非掩蔽区NSR。掩蔽区SR可与像素R、G和B重叠，且非掩蔽区NSR可与像素T重叠。
因此，控制器120可依据显示数据信号DS的灰度部分以决定第一阶调性，且可依据所述第一阶调性，以对第一像素群中的至少一个第一像素(即至少一个彩色子像素)进行控制，从而使得上述的至少一个第一像素操作在由黑态到白态的区间所决定的第一显示状态。此外，控制器120可依据透明度控制信号TS的信号强度以决定第二阶调性，且可依据所述第二阶调性，以对第二像素群的至少一个第二像素(即至少一个透明子像素)进行控制，从而使得上述的至少一个第二像素操作在由黑态到透明态的区间所决定的第二显示状态。
更明确地说，在一实施例中，第一显示状态可为黑态和白态的其中之一，第二显示状态可为黑态和透明态的其中之一，且控制器120可依据第一显示状态和第二显示状态以控制由透明态、白态以及黑态的其中之一来显示图像画面，其中所述至少一个第一像素与所述至少一个第二像素相邻排列。
因此，从像素单元(例如包括像素R、G、B(即三个第一像素)和像素T(即第二像素)的像素单元900)的观点来看，如果显示数据信号DS的灰度部分是以0(例如对应于黑态的灰度值)到1(例如对应于白态的灰度值)的区间内的值来表示，那么控制器120可将第一阶调性设定为与显示数据信号DS的灰度值成比例(例如与所述灰度值相同)。控制器120可使用第一阶调性以作为用来组合黑态和白态的第一组合比率，以决定第一像素(即像素R、G和B中的每一者)所操作的第一显示状态。类似地，如果透明度控制信号TS的信号强度是以0(例如对应于黑态的强度值)到1(例如对应于透明态的强度值)的区间内的值来表示，那么控制器120可将第二阶调性设定为与透明度控制信号TS的信号强度成比例，且可使用所述第二阶调性以作为用来组合黑态和透明态的第二组合比率，以决定第二像素(即像素T)所操作的第二显示状态。
随后，通过第一像素(例如像素单元900中的像素R、G和B)呈现的第一显示状态和第二像素(例如像素单元900中的像素T)呈现的第二显示状态的叠加，便可使用透明态、黑态以及白态中任一者的显示效果以显示图像画面。
特定来说，当第一显示状态为黑态和白态的其中之一(即，分别是在显示数据信号DS的灰度值为0和1的情况)且第二显示状态为黑态和透明态的其中之一(即，分别是在透明度控制信号TS的强度值为0和1的情况)时，控制器120可依据第一显示状态和第二显示状态以控制由透明态、白态以及黑态的其中之一来显示图像画面。依据图8和图9实施例的揭示内容，下表2列出依据显示数据信号DS和透明度控制信号TS所决定的第一显示状态和第二显示状态的叠加结果。
表2
须注意的是，基于图8和图9中所揭示的透明显示单元110的配置，像素R、G和B可视为第三透明显示面板812的显示区，且像素T可视为第三透明显示面板812的透明区。此外，像素R、G、B和T可为电湿润(electrowetting)显示器像素。然而，本发明对此不限制。
此外，类似于前述实施例(例如图7所示实施例)，本实施例中的透明度控制信号TS还可用于决定透明度和对应的控制区域，此处不再赘述。
另值得一提的是，图9的实施例所示出的像素排列方式仅为一种范例。在其它实施例中，可基于设计需求而将像素单元中的像素R、G、B和T沿着水平方向或沿着垂直方向以条状排列(stripe arrangement)相邻排列，且本发明对此亦不限制。
以下实施例还提供一种针对偏振光进行调整的透明显示单元110的详细配置方式。
具体来说，透明显示单元110可包括液晶层和偏光组件。控制器120可依据显示数据信号DS的灰度部分控制液晶层中多个液晶分子的排列方向，且可依据透明度控制信号TS控制偏光组件的偏振状态方向。换句话说，控制器120可同时使用显示数据信号DS和透明度控制信号TS以控制透明显示单元110的光偏振情形，以便控制透明显示单元110能够以透明态、黑态以及白态来显示图像画面。
参看图10A到图10C，图10A到图10C分别是依据本发明一实施例示出的显示状态的示意图。在图10A到图10C的实施例中，透明显示单元110可包括液晶层1012和偏光组件，其中偏光组件可包括第一偏光单元1014U和第二偏光单元1014D。控制器120可依据透明度控制信号TS的信号强度控制第一偏光单元1014U的第一偏光轴与第二偏光单元1014D的第二偏光轴之间的角度，以依据所述角度决定偏振状态方向。此外，控制器120可依据显示数据信号DS的灰度部分控制电场，且可依据所述电场决定液晶层1012中的液晶分子的排列方向。
更明确地说，控制器120可依据液晶分子的排列方向以决定图像画面在由透明态到白态的区间内的第一阶调性，且可依据偏光组件的偏振状态方向以决定图像画面在由黑态到透明态的区间内的第二阶调性。随后，控制器120可依据第一阶调性和第二阶调性来控制透明显示单元110以显示图像画面。
特别的是，控制器120可通过控制第一偏光单元1014U的第一偏光轴与第二偏光单元1014D的第二偏光轴彼此正交或平行以决定第一显示状态为黑态或透明态，且可通过控制液晶分子的排列方向为站直或散乱以决定第二显示状态为透明态或白态。随后，控制器120可依据第一显示状态和第二显示状态控制以用透明态、白态以及黑态的其中之一来显示图像画面。
举例来说，控制器120可使用显示数据信号DS来控制开关SW导通或切断。当显示数据信号DS的灰度部分为0(例如对应于透明态的灰度值)时，开关SW导通，使电压V可被提供以产生电场，并据以控制液晶分子垂直竖立。此外，当显示数据信号DS的灰度部分为1(例如对应于白态的灰度值)时，开关SW切断而不提供电压V，此时电场消失并使液晶分子为散乱。
此外，当透明度控制信号TS的信号强度为0(例如对应于黑态的强度值)时，第一偏光单元1014U和第二偏光单元1014D可彼此垂直排列，以阻挡光穿透透明显示单元110。当透明度控制信号TS的信号强度为1(例如对应于透明态的强度值)时，第一偏光单元1014U和第二偏光单元1014D可平行布置，这可允许光穿透透明显示单元110。
换句话说，在本实施例中，显示数据信号DS可用以决定第一显示状态为透明态和白态的其中之一。此外，透明度控制信号TS可用以决定第二显示状态为黑态和透明态的其中之一。此外，通过液晶层1012呈现的第一显示状态与第一偏光单元1014U和第二偏光单元1014D呈现的第二显示状态的叠加，便能够使用透明态、黑态和白态中任一者的显示效果来真实显示图像画面。
基于上述，依据图10A到图10C的实施例，下表3列出依据显示数据信号DS和透明度控制信号TS所决定的第一显示状态和第二显示状态的叠加结果，其中图10A到图10C分别示出黑态、透明态和白态。
表3
此外，类似于前述实施例(例如图7所示实施例)，本实施例中的透明度控制信号TS还可用于决定透明度和对应的控制区域，且控制器120还可基于透明度控制信号TS以适应性调整显示数据信号DS来改进透明态的显示效果，此处不再赘述。
须注意的是，在前述实施例中，透明度控制信号TS的信号强度的值和显示数据信号DS的灰度部分的值仅为范例。在其它实施例中，透明度控制信号TS和显示数据信号DS可例如是在0到255(即，以8位表达)或其它值的范围内变化。本发明对此不限制。
从另一观点来看，本发明实施例可提供适用于透明显示设备的双信号的控制方法。参看图11，图11是本发明一实施例示出的适用于透明显示设备的双信号的控制方法的流程图。在步骤S1110中，控制器接收显示数据信号和透明度控制信号。在步骤S1120中，控制器依据显示数据信号决定图像画面的第一阶调性，且依据透明度控制信号决定图像画面的第二阶调性。须注意的是，第一阶调性和第二阶调性中的每一者可在透明态、黑态和白态中的两个所决定的区间内，使得第一阶调性和第二阶调性可涵盖透明态、黑态和白态的所有显示效果。在步骤S1130中，控制器依据第一阶调性和第二阶调性控制透明显示单元以显示图像画面。其中，取决于透明显示单元的不同配置，步骤S1120的细节可适应性地调整，其细节已在前述实施例中说明。
综上所述，本发明实施例可同时使用包括显示数据信号和透明度控制信号的双信号以决定第一阶调性和第二阶调性，并基于第一阶调性和第二阶调性以分别决定两个显示状态，以通过两个显示状态的叠加而涵盖透明态、黑态以及白态的所有显示效果。此外，透明度控制信号也可有效地决定图像画面的透明度以及在图像画面中可被调整透明度的控制区域。再者，上述的两个信号还可适用于控制不同配置设计的透明显示单元，例如双透明显示面板的配置、两种类型的像素的配置，以及针对偏振光进行调整的配置。因此，图像画面可以以透明态、黑态和白态而有效显示，从而实现良好的显示效果和用户体验。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种透明显示设备，其特征在于，包括：
透明显示单元，依据显示数据信号以及透明度控制信号显示图像画面；以及
控制器，耦接至所述透明显示单元，接收所述显示数据信号及所述透明度控制信号，依据所述显示数据信号以决定所述图像画面在由透明态到白态的区间内的第一阶调性，依据所述透明度控制信号以决定所述图像画面在由黑态到所述透明态的区间内的第二阶调性，并依据所述第一阶调性和所述第二阶调性控制所述透明显示单元以显示所述图像画面，以及依据所述透明度控制信号的信号强度调整所述图像画面的透明度。
2.根据权利要求1所述的透明显示设备，其特征在于，所述控制器检测在所述图像画面中的所述透明度控制信号的控制区域，以及依据所述透明度控制信号的所述信号强度来调整所述控制区域内的透明度。
3.根据权利要求1所述的透明显示设备，其特征在于，所述透明显示单元包括多个像素，所述多个像素分群成第一像素群和第二像素群，所述第一像素群受控于所述显示数据信号，且所述第二像素群受控于所述透明度控制信号。
4.根据权利要求3所述的透明显示设备，其特征在于，所述透明显示单元还包括：
第一透明显示面板，其由所述第一像素群进行配置；以及
第二透明显示面板，其与所述第一透明显示面板平行布置，并且由所述第二像素群进行配置。
5.根据权利要求4所述的透明显示设备，其特征在于，所述控制器依据所述显示数据信号的灰度部分以决定所述第一阶调性，并依据所述第一阶调性控制所述第一像素群中的至少一第一像素操作在由所述透明态到所述白态的所述区间所决定的第一显示状态，以及依据所述透明度控制信号的所述信号强度以决定所述第二阶调性，并依据所述第二阶调性控制所述第二像素群中的至少一第二像素操作在由所述黑态到所述透明态的所述区间所决定的第二显示状态。
6.根据权利要求5所述的透明显示设备，其特征在于，所述第一显示状态为所述透明态和所述白态的其中之一，所述第二显示状态为所述黑态和所述透明态的其中之一，且所述控制器依据所述第一显示状态和所述第二显示状态以控制由所述透明态、所述白态以及所述黑态的其中之一来显示所述图像画面，其中所述至少一第一像素与所述至少一第二像素重叠。
7.一种透明显示设备，其特征在于，包括：
透明显示单元，依据显示数据信号以及透明度控制信号显示图像画面；以及
控制器，耦接至所述透明显示单元，接收所述显示数据信号及所述透明度控制信号，依据所述显示数据信号以决定所述图像画面在由黑态到白态的区间内的第一阶调性，依据所述透明度控制信号以决定所述图像画面在由所述黑态到透明态的区间内的第二阶调性，并依据所述第一阶调性和所述第二阶调性控制所述透明显示单元以显示所述图像画面，以及依据所述透明度控制信号的信号强度调整所述图像画面的透明度。
8.根据权利要求7所述的透明显示设备，其特征在于，所述控制器检测在所述图像画面中的所述透明度控制信号的控制区域，以及依据所述透明度控制信号的所述信号强度来调整所述控制区域内的透明度。
9.根据权利要求7所述的透明显示设备，其特征在于，所述透明显示单元包括多个像素，所述多个像素分群成第一像素群和第二像素群，所述第一像素群受控于所述显示数据信号，且所述第二像素群受控于所述透明度控制信号。
10.根据权利要求9所述的透明显示设备，其特征在于，所述透明显示单元还包括：
第三透明显示面板，其由所述第一像素群和所述第二像素群共同进行配置，其中，所述第二像素群的每一像素与所述第一像素群的至少一像素相邻排列；以及
掩蔽层，其与所述第三透明显示面板平行布置，用以掩蔽所述第一像素群的每一像素。
11.根据权利要求10所述的透明显示设备，其特征在于，所述控制器依据所述显示数据信号的灰度部分以决定所述第一阶调性，并依据所述第一阶调性控制所述第一像素群中的至少一第一像素操作在由所述黑态到所述白态的所述区间所决定的第一显示状态，以及依据所述透明度控制信号的所述信号强度以决定所述第二阶调性，并依据所述第二阶调性控制所述第二像素群中的至少一第二像素操作在由所述黑态到所述透明态的所述区间所决定的第二显示状态。
12.根据权利要求11所述的透明显示设备，其特征在于，所述第一显示状态为所述黑态和所述白态的其中之一，所述第二显示状态为所述黑态和所述透明态的其中之一，且所述控制器依据所述第一显示状态和所述第二显示状态以控制由所述透明态、所述白态以及所述黑态的其中之一来显示所述图像画面，其中所述至少一第一像素与所述至少一第二像素彼此相邻排列。
13.根据权利要求9所述的透明显示设备，其特征在于，所述第一像素群包括多个彩色子像素，且所述第二像素群包括用以控制所述图像画面的所述透明度的多个透明子像素。
14.一种透明显示设备，其特征在于，包括：
透明显示单元，包括液晶层和偏光组件，依据显示数据信号以及透明度控制信号显示图像画面；以及
控制器，耦接至所述透明显示单元，接收所述显示数据信号及所述透明度控制信号，依据所述显示数据信号的灰度部分控制所述液晶层中的多个液晶分子的排列方向，且依据所述透明度控制信号控制所述偏光组件的偏振状态方向。
15.根据权利要求14所述的透明显示设备，其特征在于，所述偏光组件包括第一偏光单元和第二偏光单元，且所述控制器依据所述透明度控制信号的信号强度控制所述第一偏光单元的第一偏光轴与所述第二偏光单元的第二偏光轴之间的角度，以依据所述角度决定所述偏光组件的所述偏振状态方向，并利用所述显示数据信号的灰度部分控制电场，以依据所述电场决定所述液晶分子的所述排列方向。
16.根据权利要求15所述的透明显示设备，其特征在于，所述控制器依据所述液晶分子的所述排列方向以决定所述图像画面在由透明态到白态的区间内的第一阶调性，依据所述偏光组件的所述偏振状态方向以决定所述图像画面在由黑态到所述透明态的区间内的第二阶调性，以及依据所述第一阶调性和所述第二阶调性控制所述透明显示单元以显示所述图像画面。
17.根据权利要求16所述的透明显示设备，其特征在于，所述控制器通过控制所述第一偏光轴与所述第二偏光轴彼此正交或平行以决定第一显示状态为所述黑态或所述透明态，并通过控制所述液晶分子的所述排列方向为站直或散乱以决定第二显示状态为所述透明态或所述白态，且依据所述第一显示状态和所述第二显示状态而以所述透明态、所述白态以及所述黑态的其中之一来显示所述图像画面。
18.根据权利要求14所述的透明显示设备，其特征在于，所述控制器检测在所述图像画面中的所述透明度控制信号的控制区域，以及依据所述透明度控制信号的所述信号强度来调整所述控制区域内的透明度。
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