CN110727141A - 透明显示装置、制备方法和控制方法 - Google Patents

透明显示装置、制备方法和控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了透明显示装置、制备方法和进行显示的方法。该透明显示装置包括：背光单元，背光单元导光板的出光侧具有多个矩形的取光口，取光口处设置有取光光栅，取光光栅的矢量方向平行于取光口的矩形边且被配置为可将导光板中发生全反射的光线取出；液晶单元设置于背光单元的出光侧，液晶单元具有用于控制液晶分子形成液晶光栅的电极层，以及灰阶黑矩阵，其中，灰阶黑矩阵的形状和位置被配置为可对在所述取光口处发生小孔衍射的光线进行遮挡；电极层中的条形电极延伸的方向与取光口的矩形边之间具有夹角。该透明显示装置可以在保证显示装置对环境光具有较高透过率的同时，缓解显示装置在暗态的灰阶下的漏光问题。

Description

透明显示装置、制备方法和控制方法
技术领域
本发明涉及显示领域，具体地，涉及透明显示装置、制备方法和控制方法。
背景技术
透明显示装置由于具有一定的透光性，可以令用户在观察显示画面的同时，可以透过显示装置看到显示装置后方的物体。目前的透明显示装置，通常是基于液晶分子实现显示的。因此基于液晶分子实现显示的透明显示装置，通常需要具有密封的液晶盒，并具有诸如偏光片等结构。也即是说，上述透明显示装置并非完全的透明，而是对环境光具有一定的透过率，以使得用户可以观测到显示装置后方的物体。
因此，目前的透明显示装置、制备方法和控制透明显示装置的方法仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人对以下问题的发现和认识而实现的：
如前所述，目前的透明显示装置，如具有偏光片，则会大幅降低显示装置对环境光的透过率。而如果在背光单元的出光处采用诸如光栅等光学结构，同时避免在显示装置中使用偏光片的策略，虽然可以提升装置对于环境光的透过率，但该种结构的显示装置还存在以下问题：目前的透明显示装置在导光板的特定位置设置取光口，将取光光栅设置于取光口处。但由于取光口的尺寸较小，导光板中射出的光线会发生一定程度的散射。由此，导致显示装置在暗态(灰阶状态为L0时)下发生漏光的现象，从而降低该装置的对比度(CR)。
本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。
有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种透明显示装置，该透明显示装置包括：背光单元，所述背光单元具有光源以及导光板，所述导光板的出光侧具有多个矩形的取光口，所述取光口处设置有取光光栅，所述取光光栅的矢量方向平行于所述取光口的矩形边且被配置为可将所述导光板中发生全反射的光线取出；液晶单元，所述液晶单元设置于所述背光单元的出光侧，所述液晶单元具有用于控制液晶分子形成液晶光栅的电极层，以及灰阶黑矩阵，其中，所述灰阶黑矩阵的形状和位置被配置为可对在所述取光口处发生小孔衍射的光线进行遮挡；所述电极层中的条形电极延伸的方向与所述取光口的矩形边之间具有夹角。该透明显示装置可以在保证显示装置对环境光具有较高透过率的同时，缓解显示装置在暗态的灰阶下的漏光问题。
根据本发明的实施例，所述条形子电极延伸的方向与所述矩形的取光口的矩形边之间的夹角为α，且0度＜α≤45度。由此，可控制液晶分子形成的液晶光栅，进而调整出光角度，以实现亮态的灰阶显示。
根据本发明的实施例，所述灰阶黑矩阵包括多个第一条形黑矩阵和多个第二条形黑矩阵，所述第一条形黑矩阵以及所述第二条形黑矩阵之间具有交叠区域，所述交叠区域在所述背光单元上的正投影位于所述取光光栅所在区域。由此，可提高该透明显示装置的显示效果。
根据本发明的实施例，所述第一条形黑矩阵沿第一方向延伸，所述第二条形黑矩阵掩第二方向延伸，所述第一方向平行于所述取光口的第一矩形边，所述第二方向平行于所述取光口的第二矩形边，所述第一矩形边和所述第二矩形边相交。由此，可进一步改善显示装置在暗态的灰阶下的漏光问题。
根据本发明的实施例，所述第一条形黑矩阵在垂直于延伸方向上的宽度大于所述第二矩形边的长度，所述第二条形黑矩阵在垂直于延伸方向上的宽度大于所述第一矩形边的长度。由此，可进一步改善显示装置在暗态的灰阶下的漏光问题。
根据本发明的实施例，所述电极层包括公共电极以及像素电极，所述公共电极和所述像素电极位于所述液晶分子的同一侧，所述像素电极具有多个平行排列的所述条形电极，且所述公共电极靠近所述导光板设置。由此，可更好地控制液晶分子的偏转，以形成液晶光栅。
根据本发明的实施例，所述光源为侧入式光源，所述取光光栅位于所述导光板远离所述光源一侧的表面，所述背光单元进一步包括准直灯罩以及低折射层，所述准直灯罩被配置为可令所述光源所发出的光以能够发生全反射的角度入射至所述导光板中，所述低折射层覆盖所述取光光栅以及所述导光板具有所述取光光栅一侧的表面。由此，可进一步提高背光单元的性能。
根据本发明的实施例，所述液晶单元进一步包括像素黑矩阵。由此，可进一步提高该透明显示装置的性能。
根据本发明的实施例，所述光源包括多个单色光光源，多个所述单色光光源被配置为可通过时序控制，实现所述透明显示装置的彩色显示。由此，可实现彩色显示。
根据本发明的实施例，所述光源包括蓝光光源，所述液晶单元远离所述背光单元一侧的基板上具有彩膜层，所述彩膜层中具有多个可被所述蓝光光源激发的量子点色阻块，所述多个量子点色阻块的颜色不完全相同。由此，可实现彩色显示。
根据本发明的实施例，所述灰阶黑矩阵以及所述量子点色阻块同层设置。由此，可降低该透明显示装置的厚度。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种制备前面所述的透明显示装置的方法。该方法包括：形成背光单元，所述背光单元中具有光源以及导光板，所述导光板的出光侧具有多个矩形的取光口，并在所述取光口处设置取光光栅；在所述背光单元的出光侧设置液晶单元，并令所述液晶单元中的灰阶黑矩阵可对在所述取光口处发生小孔衍射的光线进行遮挡，令所述液晶单元的电极层中的所述条形电极延伸的方向与所述矩形的取光口的矩形边之间具有夹角。由此，可简便地获得高透过率的透明显示装置，且可缓解透明显示装置在暗态的灰阶下的漏光问题。
根据本发明的实施例，设置所述液晶单元包括：在所述导光板的出光侧形成电极层，所述电极层包括位于液晶分子同侧的公共电极以及像素电极，形成所述像素电极包括：沉积透明导电材料层，并对所述透明导电材料层进行刻蚀处理以形成多个所述条形电极，并令所述条形电极延伸的方向与所述取光口的矩形边之间的夹角α满足0＜α≤45；以及在所述液晶单元远离所述背光单元一侧的基板上通过构图工艺形成所述灰阶黑矩阵。由此，可进一步提高获得的透明显示装置的性能。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种控制前面所述的透明显示装置的方法。该方法包括：根据需要进行显示的画面确认灰阶状态，所述灰阶状态包括最暗态L0以及最亮态Ln；当所述灰阶状态为Ln时，控制电极对以令液晶分子形成液晶光栅，并令形成的所述液晶光栅的条纹，与矩形的取光口的矩形边之间具有夹角。由此，可简便地利用该透明显示装置进行显示，且可令该透明显示装置在最暗态灰阶下的漏光问题得到缓解，从而可以提高显示效果。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的透明显示装置的结构示意图；
图2显示了根据本发明另一个实施例的透明显示装置的结构示意图；
图3显示了现有技术中的透明显示装置的部分结构示意图；
图4显示了根据本发明实施例的透明显示装置的部分结构示意图；
图5显示了根据本发明实施例的像素电极以及液晶光栅的结构示意图；
图6显示了根据本发明实施例的液晶光栅的衍射效果示意图；
图7显示了根据本发明一个实施例的透明显示装置的部分结构示意图；
图8显示了根据本发明另一个实施例的透明显示装置的部分结构示意图；
图9显示了根据本发明另一个实施例的透明显示装置的部分结构示意图；
图10显示了根据本发明另一个实施例的透明显示装置的部分结构示意图。
附图标记说明：
100：背光单元；110：光源；150：准直灯罩；120：导光板；130：取光光栅；140：低折射层；160：取光口；200：液晶单元；210：电极层；21：公共电极；22：像素电极；220：液晶分子；230：灰阶黑矩阵；231：第一条形黑矩阵；232：第二条形黑矩阵；240：绝缘层；250：液晶光栅；26：像素黑矩阵；11：显示区；24：第一量子点色阻块；25：第二量子点色阻块；260：彩膜基板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种透明显示装置。参考图1，该透明显示装置包括：背光单元100以及液晶单元200。具体地，背光单元100具有光源110以及导光板120，导光板120的出光侧具有多个矩形的取光口，取光口可以为矩形的(参考图4)。取光口处设置有取光光栅130。取光光栅130被配置为可将导光板中发生全反射的光线取出，取光光栅130的矢量方向平行于取光口的矩形边。由此，可实现准直取光，并配合液晶单元200中的电极层实现灰阶显示。液晶单元200设置于背光单元100的出光侧，液晶单元200具有密封于封闭空间内的液晶分子220、用于控制液晶分子220形成液晶光栅的电极层210，以及灰阶黑矩阵230。其中，灰阶黑矩阵230的形状和位置可被配置为可对在取光口处发生小孔衍射的光线进行遮挡。电极层210包括两个可形成控制液晶分子的电场的电极，两个电极中的一个可以为面电极，另一个包括多个平行排列的条形电极(图中未示出)，条形电极延伸的方向与矩形的取光口的矩形边之间具有夹角。由此，该透明显示装置可以在保证该显示装置具有较高的环境光透过率的同时，缓解暗态漏光的问题，进而提高该装置的对比度。
下面，结合本发明的具体实施例，对该透明显示装置可以实现上述有益效果的原理进行简单说明：
为了方便理解，下面首先对前述相关技术中不采用偏光片的透明显示装置发生暗态漏光问题的原因进行简单说明：参考图3，目前的透明显示装置，通过采用取光光栅的结构，避免偏光片的使用。该类型的透明显示装置，在暗态时依靠取光光栅130A正上方的灰阶黑矩阵230A对背光进行遮挡，在亮态显示时，调节液晶光栅的方向，令背光依次经过取光光栅130A以及液晶光栅(图中未示出)之后，发生衍射，能量较高的光线自灰阶黑矩阵的旁边射出。但如前所述，由于取光光栅130A处的取光口的尺寸较小，背光经过取光光栅130A之后会发生一定程度的小孔衍射。因此，在暗态时，灰阶黑矩阵230A仅能够遮挡小孔衍射中能量占比较大的中心0级光线的射出，其他级次的光线仍旧会从从灰阶黑矩阵230A的周边射出(如图中虚线箭头所示出的)，进而造成暗态漏光的问题。
根据本发明实施例的透明显示装置中，灰阶黑矩阵230包括两个彼此交叠的条形黑矩阵，因此可以利用两个条形黑矩阵交叠的区域，遮挡取光光栅130所在处射出的中心0级光线，利用两个延伸的条形黑矩阵遮挡其他级次的光线，从而可以缓解暗态漏光的问题。同时，用于控制液晶光栅的电极对中，条形子电极的延伸方向与矩形的取光口的矩形边之间具有一定的夹角，因此在亮态下，可以调节液晶光栅的方向，以令经过液晶光栅射出的光线可以从灰阶黑矩阵230未遮挡的区域射出。换句话说，该结构使得亮态下取出的光不会和暗态下小孔衍射的漏光方向重合，而是与小孔衍射的漏光方向具有一定夹角，进而可以在遮挡暗态小孔衍射漏光的同时，实现亮态的显示。
具体地，参考图10以及图4，灰阶黑矩阵230包括多个第一条形黑矩阵231和多个第二条形黑矩阵232。第一条形黑矩阵231以及第二条形黑矩阵232之间具有交叠区域，交叠区域在背光单元上的正投影(参考图4中所示出的灰阶黑矩阵230在背光单元上正投影所在区域230’)位于取光光栅130所在区域，即取光口160所在的区域。由此，在暗态显示时，经过取光光栅130所射出的光线中发生小孔衍射的少部分级次光线(传播方向如图4中虚线箭头所示出)可以被第一条形黑矩阵231以及第二条形黑矩阵232遮挡，中心0级次光线可被第一条形黑矩阵231以及第二条形黑矩阵232相交叠的区域遮挡。由此，可避免暗态(灰阶为L0的状态)漏光的问题。例如，根据本发明一些具体的实施例，第一条形黑矩阵231沿第一方向延伸，第二条形黑矩阵232可以沿第二方向延伸，令第一方向平行于矩形的取光口160的第一矩形边，第二方向平行于所述矩形的取光口160的第二矩形边，第一矩形边和第二矩形边互相垂直。并且，令第一条形黑矩阵在垂直于第一条形黑矩阵延伸方向上的宽度大于第二矩形边的长度，第二条形黑矩阵在垂直于第二条形黑矩阵延伸方向上的宽度大于第一矩形边的长度。也即是说，令灰阶黑矩阵的宽度略大于取光口的尺寸，从而可以更好地对小孔衍射的光线进行遮挡。
根据本发明的实施例，取光口160可以是矩形的。取光光栅130设置在取光口出，用于对取光口射出的光线准直衍射取出。取光光栅130在导光板上的正投影可以与取光口所在区域相重合，即取光光栅130也可以是矩形的。由于取光口160处的光线需经取光光栅130之后射出，为了方便理解，下文中以取光光栅130替代取光口的位置进行描述。
根据本发明的实施例，电极层210的具体位置、形状不受特别限制，只要能够形成可令液晶分子偏转形成液晶光栅的电场即可。例如，电极层210中的两个电极可以位于液晶分子的同一侧。具体地，参考图2，电极层210可以包括公共电极21以及像素电极22。公共电极21和像素电极22位于液晶分子220的同一侧并被绝缘层240间隔开，像素电极22具有多个条形电极，公共电极21靠近导光板120设置。根据本发明的实施例，为了进一步提高该显示装置自身的透过率以及对环境光的透过率，可选择透明导电材料形成公共电极以及像素电极。例如，可选用ITO形成像素电极22。本领域技术人员能够理解的是，该透明显示装置的光源110可以为侧入式光源。背光单元100可以进一步包括准直灯罩150，以令光源110的光可以以能够在导光板120内发生全反射的角度入射至导光板120内部。由于取光口160处设置了取光光栅130，因此可以在取光光栅130远离导光板120的一侧利用低折射胶等材料形成低折射层240。由此，一方面可以将光栅顶部凸起的部分平坦化，另一方面，可在非取光口区保证波导的锁光能力。低折射层采用的低折射胶的折射率可以为1.2-1.3，由此，可进一步提高背光单元100的性能。本领域技术人员能够理解的是，液晶单元200中的液晶分子220需要密封在一个封闭的空间中，因此，需要液晶单元200具有两个上下相对设置的基板以实现液晶分子220的密封。例如，可以利用导光板120充当液晶单元200的一个基板，另一侧设置彩膜基板260。或者，液晶单元200也可以包括彩膜基板260和另一个单独设置的基板(图中未示出)以实现液晶分子的密封。根据本发明的实施例，灰阶黑矩阵可以设置在彩膜基板260上，具体可以位于彩膜基板260朝向液晶分子的一侧。
参考图5，像素电极22的多个条形电极，配合公共电极21(图中未示出)可形成具有一定方向的电场，从而控制液晶分子进行偏转，形成液晶光栅250。液晶光栅250的栅条延伸方向可平行于条形电极延伸的方向。液晶光栅250可以根据光栅的矢量匹配特性，将准直入光到液晶光栅界面的光线衍射打散，衍射打散的方向是垂直于条形电极所在平面的方向并向上传输的。
参考图7，可以令像素电极22的条形电极延伸的方向，与矩形的取光口(如图中所示出的取光光栅130所在位置)的矩形边之间具有一定夹角。该透明显示装置可以在保证显示装置对环境光具有较高透过率的同时，缓解显示装置在暗态的灰阶下的漏光问题。根据本发明的具体实施例，子电极延伸的方向与矩形的取光口的矩形边之间的夹角为α，且0度＜α≤45度。由此，可控制液晶分子形成的液晶光栅，进而调整出光角度，以实现亮态的灰阶显示。根据本发明一些优选的实施例，取光口可以是正方形的，子电极延伸的方向可以为取光口的矩形对角线的方向。也即是说，子电极延伸的方向与矩形边之间的夹角可以为45度。由此，可以提高出光效率。
根据本发明实施例的透明显示装置，参考图8，在暗态下(如灰阶为L0时)，液晶光栅不发挥作用，光源发出的光经过取光光栅130之后射出导光板(如图中所示出的x、y平面)，经过导光板上方的像素电极22(像素电极22所在平面平行于x、y平面)之后向显示装置的出光侧传输(沿图中所示出的z方向)，到达位于彩膜基板上的灰阶黑矩阵(如图中所示出的BM)。此时经过取光光栅130后中心0级次的光线被两个条形黑矩阵中间交叠的区域遮挡，周围能量较小的其他级次的衍射光线被条形的黑矩阵遮挡。由此，可防止在L0状态下由于小孔衍射而导致的漏光问题。而在亮态下(如灰阶为L255时)，参考图9，此时可对像素电极22和公共电极施加电压，以令液晶分子形成液晶光栅，经过取光光栅130射出的准直光线经过液晶光栅之后在灰阶黑矩阵(如图中所示出的BM)十字叉的角平分线处打散，进而从灰阶黑矩阵的旁边射出，实现亮态显示。
根据本发明的实施例，参考图10，液晶单元还可以进一步包括像素黑矩阵26。与现有技术中的透明显示装置类似地，根据本发明实施例的透明显示装置，也可被划分为多个子像素进行显示。每个子像素中，都可以具有一个显示区11，如图中虚线框所框出的部分。子像素中其他区域可以为透明区，对环境光具有一定的透过率，进而可以在实现显示的同时看到显示装置后方的环境。像素黑矩阵的作用与常规的LCD显示装置类似，可以用于分隔像素，避免像素串扰，同时也用于遮挡电路走线，防止光线照射金属走线发生反射，影响显示性能。灰阶黑矩阵的交叠区域可以位于子像素内。由此，可进一步提高该透明显示装置的性能。
根据本发明实施例的透明显示装置还可用于实现彩色显示。具体地，光源110可以包括多个单色光光源，多个单色光光源被配置为可通过时序控制，实现显示装置的彩色显示。或者，参考图2(该透明显示装置沿垂直于像素电极延伸方向的纵截面示意图)，光源可以为单色光光源，彩膜基板260的一侧可具有多个可被该单色光光源激发的量子点色阻块，由此实现彩色显示。例如，具体地光源可以为蓝光光源，多个量子点色阻块的颜色不完全相同，例如可以包括第一量子点色阻块24和第二量子点色阻块25，第一量子点色阻块24和第二量子点色阻块25中的一个可以为红光量子点色组块，另一个可以为绿光量子点色组块。根据本发明的实施例，为了降低该透明显示装置的厚度，灰阶黑矩阵230以及量子点色阻块可以同层设置。类似地，像素黑矩阵26也可与灰阶黑矩阵230以及多个量子点色阻块同层设置。此处需要特别说明的是，图中所示出的像素黑矩阵26、灰阶黑矩阵230以及多个量子点色阻块仅为了示出三者在该透明显示装置的纵截面中所处的相对位置，而不能够理解为对本发明的色阻块的具体排布方式或是颜色选择的限制。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种制备前面所述的透明显示装置的方法。具体地，该方法包括形成背光单元的步骤，以及在背光单元的出光侧设置液晶单元的步骤。背光单元以及液晶单元的具体结构前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。根据本发明的具体实施例，背光单元中具有光源以及导光板，导光板的出光侧具有多个矩形的取光口。形成背光单元包括在所述取光口处设置取光光栅。在设置液晶单元时，控制灰阶黑矩阵的形状和位置，以令灰阶黑矩阵可对在取光口处发生小孔衍射的光线进行遮挡。并且，令液晶单元的电极对中的条形子电极延伸的方向与矩形的取光口的矩形边之间具有夹角。由此，可简便地获得高透过率的透明显示装置，且可缓解透明显示装置在暗态的灰阶下的漏光问题。
根据本发明的实施例，在背光单元的出光侧设置液晶单元时，令液晶单元中的灰阶黑矩阵中的交叠区域在背光单元上的正投影位于取光光栅所在区域。设置液晶单元的步骤还可以包括：在导光板的出光侧形成电极对。如前所述，电极对可以包括位于液晶分子同侧的公共电极以及像素电极，形成所述像素电极可首先沉积透明导电材料层，例如沉积ITO，并对透明导电材料层进行刻蚀处理，以形成多个条形所述子电极。对ITO进行刻蚀时，控制刻蚀的图形，以令子电极延伸的方向与矩形的取光口的矩形边之间的夹角α满足0度＜α≤45度。灰阶黑矩阵可以是通过构图工艺形成在彩膜基板上的，即位于液晶单元远离背光单元一侧的基板上。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种控制前面所述的透明显示装置的方法。该方法包括：根据需要进行显示的画面，确认灰阶状态。灰阶状态包括最暗态L0以及最亮态Ln，例如可以为L255。当灰阶状态为L0时，液晶光栅不发挥作用，此时自取光光栅130中射出的准直光线被灰阶黑矩阵遮挡，以实现暗态显示。当灰阶状态为L255时，控制电极对以令液晶分子形成液晶光栅，并令形成的所述液晶光栅的条纹，与矩形的取光口的矩形边之间具有夹角。由此，可简便地利用该透明显示装置进行显示，且可令该透明显示装置在最暗态灰阶下的漏光问题得到缓解，从而可以提高显示效果。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅为了区分不同特征，而不能够理解为对其重要性或是个数的限制。术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种透明显示装置，其特征在于，包括：
背光单元，所述背光单元具有光源以及导光板，所述导光板的出光侧具有多个矩形的取光口，所述取光口处设置有取光光栅，所述取光光栅的矢量方向平行于所述取光口的矩形边且被配置为可将所述导光板中发生全反射的光线取出；
液晶单元，所述液晶单元设置于所述背光单元的出光侧，所述液晶单元具有用于控制液晶分子形成液晶光栅的电极层，以及灰阶黑矩阵，
其中，所述灰阶黑矩阵的形状和位置被配置为可对在所述取光口处发生小孔衍射的光线进行遮挡；所述电极层中的条形电极延伸的方向与所述取光口的矩形边之间具有夹角。
2.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，所述条形电极延伸的方向与所述取光口的矩形边之间的夹角为α，且0度＜α≤45度。
3.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，所述灰阶黑矩阵包括多个第一条形黑矩阵和多个第二条形黑矩阵，所述第一条形黑矩阵以及所述第二条形黑矩阵之间具有交叠区域，所述交叠区域在所述背光单元上的正投影位于所述取光光栅所在区域。
4.根据权利要求3所述的透明显示装置，其特征在于，所述第一条形黑矩阵沿第一方向延伸，所述第二条形黑矩阵掩第二方向延伸，所述第一方向平行于所述取光口的第一矩形边，所述第二方向平行于所述取光口的第二矩形边，所述第一矩形边和所述第二矩形边相交。
5.根据权利要求4所述的透明显示装置，其特征在于，所述第一条形黑矩阵在垂直于延伸方向上的宽度大于所述第二矩形边的长度，所述第二条形黑矩阵在垂直于延伸方向上的宽度大于所述第一矩形边的长度。
6.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于，所述电极层包括公共电极以及像素电极，所述公共电极和所述像素电极位于所述液晶分子的同一侧，所述像素电极具有多个平行排列的所述条形电极，且所述公共电极靠近所述导光板设置。
7.根据权利要求1-6任一项所述的透明显示装置，其特征在于，所述光源为侧入式光源，所述取光光栅位于所述导光板远离所述光源一侧的表面，所述背光单元进一步包括准直灯罩以及低折射层，所述准直灯罩被配置为可令所述光源所发出的光以能够发生全反射的角度入射至所述导光板中，所述低折射层覆盖所述取光光栅以及所述导光板具有所述取光光栅一侧的表面。
8.根据权利要求1-6任一项所述的透明显示装置，其特征在于，所述液晶单元进一步包括像素黑矩阵。
9.根据权利要求1-6任一项所述的透明显示装置，其特征在于，所述光源包括多个单色光光源，多个所述单色光光源被配置为可通过时序控制实现所述透明显示装置的彩色显示。
10.根据权利要求1-6任一项所述的透明显示装置，其特征在于，所述光源包括蓝光光源，所述液晶单元远离所述背光单元一侧的基板上具有彩膜层，所述彩膜层中具有多个可被所述蓝光光源激发的量子点色阻块，所述多个量子点色阻块的颜色不完全相同。
11.根据权利要求10所述的透明显示装置，其特征在于，所述灰阶黑矩阵以及所述量子点色阻块同层设置。
12.一种制备权利要求1-11任一项所述的透明显示装置的方法，其特征在于，包括：
形成背光单元，所述背光单元中具有光源以及导光板，所述导光板的出光侧具有多个矩形的取光口，并在所述取光口处设置取光光栅；
在所述背光单元的出光侧设置液晶单元，并令所述液晶单元中的灰阶黑矩阵可对在所述取光口处发生小孔衍射的光线进行遮挡，令所述液晶单元的电极层中的所述条形电极延伸的方向与所述矩形的取光口的矩形边之间具有夹角。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，设置所述液晶单元包括：
在所述导光板的出光侧形成电极层，所述电极层包括位于液晶分子同侧的公共电极以及像素电极，形成所述像素电极包括：沉积透明导电材料层，并对所述透明导电材料层进行刻蚀处理以形成多个所述条形电极，并令所述条形电极延伸的方向与所述取光口的矩形边之间的夹角α满足0度＜α≤45度；以及
在所述液晶单元远离所述背光单元一侧的基板上通过构图工艺形成所述灰阶黑矩阵。
14.一种控制权利要求1-11任一项所述的透明显示装置的方法，其特征在于，包括：
根据需要进行显示的画面确认灰阶状态，所述灰阶状态包括最暗态L0以及最亮态Ln；
当所述灰阶状态为Ln时，控制电极对以令液晶分子形成液晶光栅，并令形成的所述液晶光栅的条纹，与矩形的取光口的矩形边之间具有夹角。
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