TW201342326A - 透明顯示器 - Google Patents

Abstract

一種透明顯示器，包括一影像產生裝置以及一可調變式面板。配置於影像產生裝置之一側的可調變式面板呈現一散射態或一透明態。影像產生裝置產生一影像時定義出一影像區以及影像區外的一非影像區，而可調變式面板對應於影像區的一第一對應區域呈現散射態而一第二對應區域呈現透明態。

Description

透明顯示器

本發明是有關於一種顯示器，且特別是關於一種透明顯示器。

透明顯示器是指顯示器本身具有一定程度的光穿透性，能夠讓使用者觀看顯示器時清楚地看見顯示器後側的背景。因此，透明顯示器適合應用於建築物窗戶、汽車車窗與商店櫥窗等。

然而，由於透明顯示器具有一定程度的光穿透性，透明顯示器後側的背景會干擾透明顯示器所顯示的影像，例如是當後側的背景所具有的圖案與透明顯示器所顯示的影像重疊或是呈現相似的顏色時，易造成透明顯示器顯示的影像清晰度不佳以及人眼視覺疲勞等負面影響。

承上述，如何提升透明顯示器的影像清晰度實為當前研發人員亟欲解決的問題之一。

本發明提供一種透明顯示器，其具有良好的影像清晰度。

本發明提供一種透明顯示器，包括一影像產生裝置以及一可調變式面板。影像產生裝置用於產生一影像而定義出影像所在的影像區以及影像區之外的非影像區。配置於影像產生裝置之一側的可調變式面板呈現一散射態或一透明態。影像產生裝置用於產生影像時，可調變式面板對應於影像區的第一對應區域呈現散射態而第二對應區呈現透明態。

在本發明之一實施例中，前述之可調變式面板包括一第一基板、與第一基板對向配置的一第二基板、一第一電極層、一第二電極層以及一可調變式介質層。第一電極層配置於第一基板上並面向第二基板。第二電極層配置於第二基板上並面向第一基板。可調變式介質層配置於第一電極層以及第二電極層之間，其中第一電極層以及第二電極層之間的電場控制可調變式介質層呈現散射態或透明態。

在本發明之一實施例中，前述之可調變式介質層的材質包括高分子分散液晶(PDLC)或膽固醇液晶。

在本發明之一實施例中，前述之可調變式介質層的材質更包括二色性染料。

在本發明之一實施例中，前述之影像產生裝置為穿透式顯示面板，其具有顯示側以及相對於顯示側的後側。

在本發明之一實施例中，前述之透明顯示器更包括一光源模組，配置於可調變式面板的一側，且光源模組包括一導光板以及至少一光源配置於導光板的側邊。

在本發明之一實施例中，前述之光源模組配置於影像產生裝置以及可調變式面板之間。

在本發明之一實施例中，前述之光源模組配置於可調變式面板遠離影像產生裝置的一側。

在本發明之一實施例中，前述之對應區域的面積實質上遮蔽影像區的面積。

在本發明之一實施例中，前述之影像產生裝置包括投影機以將影像投射於可調變式面板上。

基於上述，本發明實施例之透明顯示器可利用電場控制可調變式介質層，在影像產生裝置產生一影像時，藉由可調變式面板對應於影像的一對應區域呈現散射態來散射來自於背景的光。藉此，降低背景所構成的圖案對透明顯示器所顯示的影像的干擾，進而提升透明顯示器的影像清晰度。在其他非對應於影像顯示的區域，可調變式面板可選擇性地呈現透明態，使來自於背景的光可穿透透明顯示器，藉此使背景所具有的圖案亦清晰可見。另一方面，藉由可調變式面板對應於影像的一對應區域呈現散射態還有助於增加影像產生裝置顯示影像之可觀看視角以提供理想的顯示效果。更進一步來說，在影像產生裝置的後側設置光源模組亦有助於提升透明顯示器的顯示效果。

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。

圖1為本發明一實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

請參照圖1，本發明實施例之透明顯示器100包括一影像產生裝置110以及一可調變式面板120。影像產生裝置110可以是穿透式顯示面板，例如是液晶顯示面板、有機電致發光顯示面板或是其他具有一定程度之光穿透性的顯示面板。

影像產生裝置110為穿透式顯示面板時，其自身可以顯示影像而具有一顯示側S1以及相對於顯示側S1的一後側S2，其中顯示側S1定義出影像所在的影像區(未繪示)以及影像區之外的非影像區(未繪示)。配置於影像產生裝置110之後側S2的可調變式面板120呈現一散射態或一透明態。當影像產生裝置110用於產生影像時，可調變式面板120對應於影像區的第一對應區域呈現散射態而第二對應區呈現透明態。如此一來，呈現散射態的對應區域會散射來自背景的光，因而降低背景所構成的圖案對透明顯示器100的影像產生裝置110顯示的影像所產生的干擾，進而提升透明顯示器100的影像清晰度。

具體而言，在本實施例中，可調變式面板120包括一第一基板122、一第二基板124、一第一電極層126、一第二電極層128以及一可調變式介質層127a。

第二基板124與第一基板122對向配置。在本實施例中，第一基板122與第二基板124可為透明的基板，其材質例如是玻璃、石英、藍寶石、有機聚合物或是其他合適的材料。

第一電極層126配置於第一基板122上並面向第二基板124。第二電極層128配置於第二基板124上並面向第一基板122。在本實施例中，第一電極層126及第二電極層128之材質以透明導電材料為佳。透明導電材料例如是金屬氧化物，如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層。

可調變式介質層127a配置於第一電極層126以及第二電極層128之間。藉由調變第一電極層126以及第二電極層128之間的電場可控制可調變式介質層127a所呈現的狀態，例如是會將光線散射的一散射態或是讓光線穿透的一透明態。在本實施例中，可調變式介質層127a的材質包括高分子分散液晶(PDLC)、膽固醇液晶或任何可以呈現上述二元態(散射態及透明態)的材料。此外，可調變式介質層127a的材質更可添加一二色性染料而形成可調變式介質層127b，使可調變式介質層127b的散射態呈現灰黑色，而穿透態仍為透明。如此一來，可進一步提升影像產生裝置110的影像對比。

在本實施例中，當影像產生裝置110產生一影像時可以定義出一影像區以及影像區之外的一非影像區，其中影像區即為顯示之影像所處位置。此時，可藉由第一電極層126以及第二電極層128之間的電場控制可調變式介質層127a呈現散射態或透明態。具體而言，可調變式面板120對應於影像區的一第一對應區域例如呈現散射態，而非對應於影像顯示的一第二對應區域(也就是對應於非影像區的區域)則呈現透明態。如此一來，呈現散射態的對應區域會散射來自背景的光。藉此，降低背景所構成的圖案對透明顯示器100的影像產生裝置110顯示的影像所產生的干擾，進而提升透明顯示器100的影像清晰度。另一方面，在可調變式面板120對應於影像顯示裝置110定義之非影像區的第二對應區域中，由於可調變式介質層127a呈現透明態，因此來自背景的光可穿透透明顯示器100，使背景依然清晰可見。

以下特舉一比較例與一實例加以說明上述可調變式面板120。圖2為一比較例之透明顯示器之影像顯示的示意圖，而圖3為本發明一實例之透明顯示器之影像顯示的示意圖。

請先參照圖2，由於透明顯示器具有一定程度的光穿透性，因此習知技術之透明顯示器200在產生一影像Od時，透明顯示器200後面的背景影像Ob之背景影像光L會穿透透明顯示器200。此時，人眼視覺感測到(觀看到)的圖像Oe由背景影像Ob與影像Od重疊所構成。是以，習知技術之透明顯示器200有背景影像Ob與影像Od相互干擾而難以區別的缺點。尤其是當背景影像Ob與透明顯示器200所顯示的影像Od具有相似的顏色或是輪廓時，更易造成透明顯示器200的影像清晰度不佳以及人眼視覺疲勞等負面影響。

請參照圖3，本實施例之透明顯示器100藉由可調變式面板120的設置，讓使用者易於區別背景影像Ob與影像Od，進而提升影像清晰度。具體而言，本實施例之透明顯示器100中可調變式面板120的操作可同步於影像產生裝置110。當影像產生裝置110產生影像Od時，可調變式面板120對應於影像所在區域(也就是影像區)的第一對應區域Oc例如同步地被驅動以呈現散射態SC，其中第一對應區域Oc的面積實質上遮蔽影像Od的面積。另外，可調變式面板120對應於非影像區的第二對應區域Ox則呈現透明態T以讓使用者看到背景影像Ob。

在本實施例中，對應區域Oc的面積例如是略大於影像Od的面積。如此一來，可調變式面板120對應於影像Od的對應區域Oc會散射背景影像光L。此時，人眼視覺感測到的圖像Oe雖為背景影像Ob與影像Od的重疊影像，然而，影像Od可為完整且可辨識的圖像。藉此，可降低背景影像光L對影像產生裝置110顯示的影像Od所產生的干擾，進而提升透明顯示器100的影像清晰度。另一方面，在可調變式面板120中，由於第二對應區域Ox呈現透明態T，因此背景影像光L仍可穿透透明顯示器100，使背景影像Ob依然清晰可見。如此一來，透明顯示器100維持有一定程度的光穿透性，而適用於建築物窗戶、汽車車窗與商店櫥窗等。

值得一提的是，上述實施例之透明顯示器的結構是以環境光為顯示光源之透明顯示器，但本發明不以此為限。在其他實施例中，透明顯示器亦可包括一光源模組以提供所需的顯示光源，而以下將以圖4及圖5加以舉例說明。

圖4為本發明另一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400與圖1中之透明顯示器100類似，因此相同之元件以相同的標號表示。惟二者差異處在於：本實施例之透明顯示器400更包括一光源模組130配置於可調變式面板120遠離影像產生裝置110的一側，且光源模組130包括一導光板132以及至少一光源134配置於導光板132的側邊。導光板132可為透明的材質，例如是壓克力(PMMA)或是塑膠等。光源134例如是一或多個發光二極體或是其他合適的光源。

值得一提的是，本實施例之透明顯示器400亦具有上述透明顯示器100之可屏蔽背景影像光的干擾以及提升影像清晰度等優點。具體而言，本實施例之透明顯示器400可利用調變第一電極層126以及第二電極層128之間的電場來控制可調變式介質層127a所呈現的狀態。舉例而言，在影像產生裝置110產生影像時，使可調變式面板120與影像產生裝置110同步在對應於影像的第一對應區域呈現散射態，而於第二對應區域呈現透明態。如此一來，可調變式面板120對應於影像的第一對應區域會散射來自其後側S2的背景影像光。背景影像光對影像產生裝置110顯示的影像所產生的干擾因而受到屏蔽，使透明顯示器400的影像清晰度得以提升。另一方面，在可調變式面板120非對應於影像的第二對應區域中，藉由可調變式介質層127a呈現透明態，使背景影像光可穿透透明顯示器400。如此一來，透明顯示器400後側S2的背景影像依然清晰可見。換句話說，本實施例之透明顯示器400在對應於影像的第一對應區域及非對應於影像的第二對應區域都能夠具有良好的影像清晰度。

此外，由於本實施例之透明顯示器400配置有光源模組130，因此本實施例之透明顯示器400除了適於在明亮的環境下使用，亦適於在環境光較微弱的環境下使用。另外，本實施例之透明顯示器400之光源模組130配置於可調變式面板120遠離影像產生裝置110的一側。當影像產生裝置110產生影像時，光源模組130投射出的光線經由可調變式面板120調變為散射態的區域散射，可使透明顯示器400出射的光線均勻性更佳，也有助於增大光線的出光角度而提供較廣的顯示視角。

當然，光源模組130除了可配置於可調變式面板120遠離影像產生裝置110的一側之外，在其他實施例中，光源模組130亦可配置於影像產生裝置110以及可調變式面板120之間。

圖5為本發明又一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500與圖4中之透明顯示器400類似，因此相同之元件以相同的標號表示。當然，本實施例之透明顯示器500亦具有透明顯示器100以及透明顯示器400之可屏蔽背景影像光的干擾以及提升影像清晰度等優點，請參照前述內容，於此便不再贅述。

本實施例之透明顯示器500與透明顯示器400的差異處在於光源模組130的配置位置。具體而言，本實施例之光源模組130配置於影像產生裝置110以及可調變式面板120之間。是以，光源模組130投射出的光線不會被可調變式面板120調變為散射態的區域散射。換句話說，本實施例之透明顯示器500具有較高的影像輝度。

另外，本發明實施例之透明顯示器除了可為穿透式液晶顯示面板搭配光源模組以及可調變式面板來進行顯示外，亦可藉由穿透式有機發光顯示器搭配可調變式面板來進行顯示，以下將以圖6進行說明。

圖6為本發明再一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600與圖1中之透明顯示器100類似，因此相同之元件以相同的標號表示，且透明顯示器600亦具有上述可屏蔽背景影像光的干擾以及提升影像清晰度等優點。惟二者差異處在於：本實施例之透明顯示器600所使用之影像產生裝置610為自發光的穿透式有機發光顯示器，因此在本實施例中，可以不用配置光源模組，而仍可在明亮或環境光較微弱的環境下使用。

此外，上述實施例是以顯示面板作為影像產生裝置，不過，在其他實施例中，影像產生裝置可以是一投影機，如圖7所示。當透明顯示器100A的影像產生裝置110A產生影像時，可調變式面板120例如可對應呈現散射態，而作為投影機之屏幕，其中對應於影像Od的第一對應區Oc呈現散射態SC而非對應於影像區的第二對應區Ox呈現透明態T。

具體而言，當影像產生裝置110A(投影機)投射影像Od於可調變式面板120時，可調變式面板120除了可作為屏幕使用，亦可散射透明顯示器100A後面之背景影像光L以緩和投射之影像Od受到背景影像Ob的干擾，並讓使用者看到清楚的圖像Oe。在一實施例中，可調變式面板120呈現散射態SC的區域至少對應於影像Od所在處以讓投影機投射之影像Od成像於可調變式面板120。因此，亦可將透明顯示器100A之可調變式面板120設計為不同步於影像產生裝置110A所產生之影像Ob。舉例而言，可調變式面板120可設計為整體地長時間呈現散射背景影像光L的狀態(即散射態SC)而不隨影像Od的改變而變換對應區Oc的面積。

綜上所述，本發明實施例之透明顯示器在影像產生裝置產生影像時，可透過調變第一電極層以及第二電極層之間的電場，使可調變式面板在對應於影像的對應區域呈現散射態，而於非對應於影像的另一對應區呈現透明態。如此一來，可調變式面板對應於影像的對應區域會散射其後側的背景影像光，進而屏蔽背景影像光對影像產生裝置顯示的影像所產生的干擾。另一方面，在可調變式面板非對應於影像的另一對應區域中，藉由呈現透明態，使背景影像光可穿透透明顯示器，所以透明顯示器後側的背景影像依然清晰可見。整體而言，在對應於影像的對應區域及非對應於影像的對應區域都能夠具有好的影像清晰度。另外，本發明實施例之透明顯示器亦可藉由選擇性地配置一光源模組來提升透明顯示器出射光線的均勻性或是輝度。又或者是利用二色性染料添加於可調變式介質層中，使得影像產生裝置的影像對比進一步被提升。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，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、200、300、400、500、600．．．透明顯示器

110、610、110A．．．影像產生裝置

120．．．可調變式面板

122．．．第一基板

124．．．第二基板

126．．．第一電極層

127a、127b．．．可調變式介質層

128．．．第二電極層

130．．．光源模組

132．．．導光板

134．．．光源

S1．．．顯示側

S2．．．後側

SC．．．散射態

T．．．透明態

Ob．．．背景影像

Oc．．．第一對應區域

Ox．．．第二對應區域

Od．．．影像

Oe．．．圖像

L．．．背景影像光

圖1為本發明一實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖2為一比較例之透明顯示器之影像顯示的示意圖。

圖3為本發明一實例之透明顯示器之影像顯示的示意圖。

圖4為本發明另一實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖5為本發明又一實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖6為本發明再一實施例之透明顯示器的剖面示意圖。

圖7為本發明另一實例之透明顯示器之影像顯示的示意圖。

100．．．透明顯示器

110．．．影像產生裝置

120．．．可調變式面板

122．．．第一基板

124．．．第二基板

126．．．第一電極層

127a．．．可調變式介質層

128．．．第二電極層

S1．．．顯示側

S2．．．後側

Claims (10)

1. 一種透明顯示器，包括：一影像產生裝置，用以產生一影像而定義出該影像所在之一影像區以及該影像區之外的一非影像區；以及一可調變式面板，配置於該影像產生裝置的一側，該可調變式面板呈現一散射態或一透明態，其中該影像產生裝置產生該影像時，該可調變式面板至少對應於該影像區的一第一對應區域呈現該散射態而一第二對應區域呈現該透明態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中該可調變式面板包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板對向配置；一第一電極層，配置於該第一基板上並面向該第二基板；一第二電極層，配置於該第二基板上並面向該第一基板；以及一可調變式介質層，配置於該第一電極層以及該第二電極層之間，其中該第一電極層以及該第二電極層之間的電場控制該可調變式介質層呈現一散射態或一透明態。
3. 如申請專利範圍第2項所述之透明顯示器，其中該可調變式介質層的材質包括高分子分散液晶或膽固醇液晶。
4. 如申請專利範圍第3項所述之透明顯示器，其中該可調變式介質層的材質更包括二色性染料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中該影像產生裝置為穿透式顯示面板且具有一顯示側及相對於該顯示側的一後側。
6. 如申請專利範圍第5項所述之透明顯示器，更包括一光源模組，配置於該可調變式面板的一側，位於該影像產生裝置的該後側且該光源模組包括一導光板以及至少一光源配置於該導光板的側邊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之透明顯示器，其中該光源模組配置於該影像產生裝置以及該可調變式面板之間。
8. 如申請專利範圍第6項所述之透明顯示器，其中該光源模組配置於該可調變式面板遠離該影像產生裝置的一側。
9. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中該對應區域的面積實質上遮蔽該影像區的面積。
10. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示器，其中該影像產生裝置包括一投影機，以將該影像投射於該可調變式面板上。