TW201317673A - 透明顯示器 - Google Patents

Abstract

一種透明顯示器，其包括一液晶顯示面板以及一背光模組。背光模組配置於液晶顯示面板的一側，且背光模組包括一導光板、至少一光源以及至少一光學膜。導光板具有至少一側入光面、一第一表面以及一相對於第一表面之第二表面，第二表面位於液晶顯示面板與第一表面之間。光源鄰近於導光板之側入光面配置，而光學膜配置於第一表面上，其中光學膜包括一膜材以及多個摻雜於膜材內之散射微粒，且膜材之折射率異於散射微粒之折射率。

Description

透明顯示器

本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種透明顯示器(transparent display)。

目前市場對於液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)的性能要求是朝向高對比(high contrast ratio)、無灰階反轉(no gray scale inversion)、色偏小(little color shift)、亮度高(high luminance)、高色彩豐富度、高色飽和度、快速反應與廣視角等特性。

一般而言，液晶顯示器可以大致上區分為穿透式液晶顯示器、反射式液晶顯示器與半穿透半反射式液晶顯示器。隨著顯示器的應用領域日趨廣泛，透明顯示器已經逐漸被開發。由於使用者可以從透明顯示器的一側看到另一側的物體，因此透明顯示器在視覺上不會有厚重感，且不會讓使用者覺得很佔空間。此外，透明顯示器在整體結構上可以省去許多部件(例如透明顯示器背面的殼體可以被省略)，因此在製造成本上具有一定程度的優勢。

在現行的透明顯示器中，顯示影像所需的光源通常來自於外界光源與背光模組。當外界光源不足時，透明顯示器比需依賴背光模組所提供的光線才能夠顯示影像。目前較為常見的方式是採用包含有光源與導光板之背光模組，由於導光板多半是以網印的方式在其上製作出具有特定分佈型態之網點，這些具有特定分佈型態的網點除了容易被觀賞者辨識之外，還容易造成疊紋(Moire)，導致透明顯示器的顯示品質不佳。

承上述，如何有效改善透明顯示器的顯示品質實為當前研發的重點之一。

本發明提供一種透明顯示器，其具有良好的顯示品質。

本發明提供一種透明顯示器，其包括一液晶顯示面板以及一背光模組。背光模組配置於液晶顯示面板的一側，且背光模組包括一導光板、至少一光源以及至少一光學膜。導光板具有至少一側入光面、一第一表面以及一相對於第一表面之第二表面，第二表面位於液晶顯示面板與第一表面之間。光源鄰近於導光板之側入光面配置，而光學膜配置於第一表面上，其中光學膜包括一膜材以及多個摻雜於膜材內之散射微粒，且膜材之折射率異於散射微粒之折射率。

在本申請案之一實施例中，前述之散射微粒係均勻地分佈於膜材中。

在本申請案之一實施例中，前述之散射微粒的分佈密度介於0.1×10^-5 pcs/um³至100×10^-5 pcs/um³之間。

在本申請案之一實施例中，在距離側入光面越遠處，散射微粒在膜材中的分佈密度越高。舉例而言，散射微粒的分佈密度介於0.01×10^-5 pcs/um³至260×10^-5 pcs/um³之間。

在本申請案之一實施例中，前述之至少一側入光面包括一第一側入光面以及一與第一側入光面相對之第二側入光面，而前述之至少一光源包括一第一光源與一第二光源，第一光源鄰近於第一側入光面配置，第二光源鄰近於第二側入光面配置，且在距離第一側入光面與第二側入光面越遠處，散射微粒在膜材中的分佈密度越高。舉例而言，散射微粒的分佈密度介於0.01×10^-5 pcs/um³至260×10^-5 pcs/um³之間。

在本申請案之一實施例中，前述之各個散射微粒的粒徑介於1微米至15微米之間。

在本申請案之一實施例中，前述之膜材之折射率大於導光板之折射率。

在本申請案之一實施例中，前述之至少一光學膜包括一第一光學膜以及一第二光學膜。第一光學膜包括一第一膜材以及多個摻雜於第一膜材內之第一散射微粒，且第一膜材之折射率異於第一散射微粒之折射率。第二光學膜包括一第二膜材以及多個摻雜於第二膜材內之第二散射微粒，且第二膜材之折射率異於第二散射微粒之折射率。此外，第一光學膜位於第二光學膜與導光板之間。

在本申請案之一實施例中，前述之第一散射微粒係均勻地分佈於第一膜材中，而第二散射微粒係均勻地分佈於第二膜材中。

在本申請案之一實施例中，前述之第一散射微粒係均勻地分佈於第一膜材中，而在距離側入光面越遠處，第二散射微粒在第二膜材中的分佈密度越高。

在本申請案之一實施例中，前述之第二散射微粒係均勻地分佈於第二膜材中，而在距離側入光面越遠處，第一散射微粒在第一膜材中的分佈密度越高。

在本申請案之一實施例中，在距離側入光面越遠處，第一散射微粒在第一膜材中的分佈密度越高，而在距離側入光面越遠處，第二散射微粒在第二膜材中的分佈密度越高。

相較於導光板上的網點，本申請案之光學膜中的散射微粒不易被觀賞者辨識，且不會導致透明顯示器所顯示的影像出現疊紋。因此，本申請之透明顯示器具有良好的顯示品質。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

【第一實施例】

圖1為本申請案第一實施例之透明顯示器的剖面示意圖。請參照圖1，本實施例之透明顯示器100包括一液晶顯示面板110以及一背光模組120。背光模組120配置於液晶顯示面板110的一側，且背光模組120包括一導光板122、至少一光源124以及至少一光學膜126。導光板122具有至少一側入光面122a、一第一表面122b以及一相對於第一表面122b之第二表面122c，第二表面122c位於液晶顯示面板110與第一表面122b之間。光源124鄰近於導光板122之側入光面122a配置，而光學膜126配置於第一表面122b上，其中光學膜126包括一膜材126a以及多個摻雜於膜材126a內之散射微粒126b，且膜材126a之折射率異於散射微粒126b之折射率。另外，光學膜126在導光板122第一表面122b上的配置方式可包括塗佈、貼附或其他方式形成於導光板122第一表面122b。在本實施例，膜層126a的折射率可大於導光板122的折射率，以增加散射微粒126b散射光線時的正向出光比例，以符合使用者觀測角度。

在本實施例中，液晶顯示面板110例如為一穿透式液晶顯示面板或是一半穿透半反射式(transflective)液晶顯示面板。為了增加透明顯示器100的透光度，可採用穿透式液晶顯示面板為佳。

為了使透明顯示器100能夠具備一定程度的透光率，本實施例之背光模組120中的構件(如導光板122、光學膜126)皆須具備一定程度的穿透率。在本實施例中，導光板122之材質例如包含聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(polystyrene PS)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)等。

本實施例對應導光板122的第一表面122b上無須配置反射片，以使使用者可觀看到透明顯示器背面的物件。此外，為了增加透明顯示器的穿透度，在液晶顯示面板110與導光板122的第二表面122c之間會避免設置光學薄膜(如稜鏡膜、擴散膜、增光膜等)。

在本實施例中，光源124例如為一白光發光二極體光條(light bar)。舉例而言，此白光發光二極體光條可由一線路板以及多的白光發光二極體封裝體所構成。此外，線路板例如為一硬質(rigid)線路板或一可撓性(flexible)線路板，而白光發光二極體封裝體例如為一頂面發光型態(top-view)之白光發光二極體封裝體或一側向發光型態(side-view)之白光發光二極體封裝體。然光源種類不限於此，亦可選用螢光燈管或其他適宜光源類型。

值得注意的是，在本實施例之光學膜126中，散射微粒126b係均勻地分佈於膜材126a中。散射微粒126b在膜材126a中的分佈密度例如係可介於0.1×10^-5 pcs/um³至100×10^-5 pcs/um³之間，而各個散射微粒126b的粒徑例如係介於1微米至15微米之間。由於散射微粒126b的粒徑很小，因此，當背光模組120被開啟時，散射微粒126b不易被觀賞者所辨識。

在本實施例中，膜材126a之材質例如包含聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)等，膜材126a的折射率例如係介於1.35至1.65之間，而散射微粒126b之材質例如為二氧化矽(SiO₂)_等，且散射微粒126b的折射率例如係介於1.4至1.75之間。

【第二實施例】

圖2為本申請案第二實施例之透明顯示器的剖面示意圖。請參照圖2，本實施例之透明顯示器100a與第一實施例之透明顯示器100類似，惟二者主要差異之處在於：在本實施例之透明顯示器100a中，在距離側入光面122a越遠處，散射微粒126b在膜材126a中的分佈密度越高。舉例而言，散射微粒126b的分佈密度介於0.01×10^-5 pcs/um³至260×10^-5 pcs/um³之間，譬如接近側入光面122a的散射微粒126b的分佈密度為0.01×10^-5 pcs/um³，遠離側入光面122a的散射微粒126b的分佈密度為260×10^-5 pcs/um³。

【第三實施例】

圖3為本申請案第三實施例之透明顯示器的剖面示意圖。請參照圖3，本實施例之透明顯示器100b與第一實施例之透明顯示器100類似，惟二者主要差異之處在於：在本實施例之透明顯示器100b中，光學膜126包括一第一光學膜126’以及一第二光學膜126”。第一光學膜126’包括一第一膜材126a’以及多個摻雜於第一膜材126a’內之第一散射微粒126b’，且第一膜材126a’之折射率異於第一散射微粒126b’之折射率。第二光學膜126”包括一第二膜材126a”以及多個摻雜於第二膜材126a”內之第二散射微粒126b”，且第二膜材126a”之折射率異於第二散射微粒126b”之折射率。此外，第一光學膜126’位於第二光學膜126”與導光板122之間。使用到多層光學膜的目的，可增加光學品味調整的自由度。

從圖3可清楚得知，第一散射微粒126b’係均勻地分佈於第一膜材126a’中，而第二散射微粒126b”係均勻地分佈於第二膜材126a”中。值得注意的是，第一散射微粒126b’在第一膜材126a’中的分佈密度與第二散射微粒126b”在第二膜材126a”中的分佈密度可相同或互異。此外，第一膜材126a’之材質與第二膜材126a”之材質可相同或互異，而第一散射微粒126b’之材質與第二散射微粒126b”之材質可相同或互異。

【第四實施例】

圖4為本申請案第四實施例之透明顯示器的剖面示意圖。請參照圖4，本實施例之透明顯示器100c與第三實施例之透明顯示器100b類似，惟二者主要差異之處在於：第一散射微粒126b’係均勻地分佈於第一膜材126a’中，而在距離側入光面122a越遠處，第二散射微粒126b”在第二膜材126a”中的分佈密度越高。

【第五實施例】

圖5為本申請案第五實施例之透明顯示器的剖面示意圖。請參照圖5，本實施例之透明顯示器100d與第三實施例之透明顯示器100b，惟二者主要差異之處在於：第二散射微粒126b”係均勻地分佈於第二膜材126a”中，而在距離側入光面122a越遠處，第一散射微粒126b’在第一膜材126a’中的分佈密度越高。

【第六實施例】

圖6為本申請案第六實施例之透明顯示器的剖面示意圖。請參照圖6，本實施例之透明顯示器100e與第三實施例之透明顯示器100b，惟二者主要差異之處在於：在距離側入光面122a越遠處，第一散射微粒126b’在第一膜材126a’中的分佈密度越高，而在距離側入光面122a越遠處，第二散射微粒126b”在第二膜材126a”中的分佈密度越高。

【第七實施例】

圖7為本申請案第七實施例之透明顯示器的剖面示意圖。請參照圖7，本實施例之透明顯示器200與第二實施例之透明顯示器100a，惟二者主要差異之處在於：本實施例之導光板122具有一第一側入光面122a1以及一與第一側入光面122a1相對之第二側入光面122a2，而前述之至少一光源124包括一第一光源124a與一第二光源124b，第一光源124鄰近於第一側入光面122a1配置，第二光源124b鄰近於第二側入光面122a2配置，且在距離第一側入光面122a1與第二側入光面122a2越遠處，散射微粒126b在膜材126a中的分佈密度越高。舉例而言，散射微粒126b的分佈密度介於0.01×10^-5 pcs/um至260×10^-5 pcs/um之間。

相較於導光板上的網點，本申請案之光學膜中的散射微粒不易被觀賞者辨識，且不會導致透明顯示器所顯示的影像出現疊紋。因此，本申請之透明顯示器具有良好的顯示品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、100a~100e、200．．．透明顯示器

110．．．液晶顯示面板

120．．．背光模組

122．．．導光板

122a．．．側入光面

122a1．．．第一側入光面

122a2．．．第二側入光面

122b．．．第一表面

122c．．．第二表面

124．．．光源

124a．．．第一光源

124b．．．第二光源

126．．．光學膜

126’．．．第一光學膜

126”．．．第二光學膜

126a．．．膜材

126a’．．．第一膜材

126a”．．．第二膜材

126b．．．散射微粒

126b’．．．第一散射微粒

126b”．．．第二散射微粒

圖1為本申請案第一實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖2為本申請案第二實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖3為本申請案第三實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖4為本申請案第四實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖5為本申請案第五實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖6為本申請案第六實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖7為本申請案第七實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

100．．．透明顯示器

110．．．液晶顯示面板

120．．．背光模組

122．．．導光板

122a．．．側入光面

122b．．．第一表面

122c．．．第二表面

124．．．光源

126．．．光學膜

126a．．．膜材

126b．．．散射微粒

Claims (14)

1. 一種透明顯示器，包括：一液晶顯示面板；一背光模組，配置於該液晶顯示面板的一側，該背光模組包括：一導光板，具有至少一側入光面、一第一表面以及一相對於該第一表面之第二表面，其中該第二表面位於該液晶顯示面板與該第一表面之間；至少一光源，鄰近於該導光板之該側入光面配置；以及至少一光學膜，配置於該第一表面上，其中該光學膜包括一膜材以及多個摻雜於該膜材內之散射微粒，該膜材之折射率異於該散射微粒之折射率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中該些散射微粒係均勻地分佈於該膜材中。
3. 如申請專利範圍第2項所述之透明顯示器，其中該些散射微粒的分佈密度介於0.1×10^-5 pcs/um³至100×10^-5 pcs/um³之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中在距離該側入光面越遠處，該些散射微粒在該膜材中的分佈密度越高。
5. 如申請專利範圍第4項所述之透明顯示器，其中該些散射微粒的分佈密度介於0.01×10^-5 pcs/um³至260×10^-5 pcs/um³之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中該側入光面包括一第一側入光面以及一與該第一側入光面相對之第二側入光面，而該光源包括一第一光源與一第二光源，該第一光源鄰近於該第一側入光面配置，該第二光源鄰近於該第二側入光面配置，且在距離該第一側入光面與該第二側入光面越遠處，該些散射微粒在該膜材中的分佈密度越高。
7. 如申請專利範圍第6項所述之透明顯示器，其中該些散射微粒的分佈密度介於0.01×10^-5 pcs/um³至260×10^-5 pcs/um³之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中各該散射微粒的粒徑介於1微米至15微米之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中各該膜材之折射率大於該導光板之折射率。
10. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中該光學膜包括：一第一光學膜，包括一第一膜材以及多個摻雜於該第一膜材內之第一散射微粒，該第一膜材之折射率異於該第一散射微粒之折射率；以及一第二光學膜，包括一第二膜材以及多個摻雜於該第二膜材內之第二散射微粒，該第二膜材之折射率異於該第二散射微粒之折射率，其中該第一光學膜位於該第二光學膜與該導光板之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之透明顯示器，其中該些第一散射微粒係均勻地分佈於該第一膜材中，而該些第二散射微粒係均勻地分佈於該第二膜材中。
12. 如申請專利範圍第10項所述之透明顯示器，其中該些第一散射微粒係均勻地分佈於該第一膜材中，而在距離該側入光面越遠處，該些第二散射微粒在該第二膜材中的分佈密度越高。
13. 如申請專利範圍第10項所述之透明顯示器，其中該些第二散射微粒係均勻地分佈於該第二膜材中，而在距離該側入光面越遠處，該些第一散射微粒在該第一膜材中的分佈密度越高。
14. 如申請專利範圍第10項所述之透明顯示器，其中在距離該側入光面越遠處，該些第一散射微粒在該第一膜材中的分佈密度越高，而在距離該側入光面越遠處，該些第二散射微粒在該第二膜材中的分佈密度越高。