TW201525571A - 用於顯示器面板之美觀層 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種顯示裝置，該顯示裝置包含用於產生可自一觀看區觀看之影像之一顯示層及安置於該顯示層上方之一美觀層。啟動電路經耦合以回應於一輸入而啟動該美觀層。在該美觀層經啟動時，其發射或反射美觀光。

Description

用於顯示器面板之美觀層
本發明大體而言係關於光學器件，且特定而言(但非排他地)係關於顯示器面板。
顯示器面板隨著較大顯示器之價格因私人消費者及公司之需求降低而在大小上繼續增加因此，大顯示器可佔據一室面積或一牆壁面積之一大量部分且因此具有一顯著視覺存在感。現代液晶顯示器(「LCD」)及電漿顯示器包含在顯示器被關斷時係暗的(例如，黑色或灰色)之一顯示區域。圖1展示安裝於一牆壁110上之一習用顯示器面板150，其中顯示器面板150覆蓋牆壁100之大量表面積。大部分人群可將顯示器面板150之大小及暗色彩之組合感知為對顯示器面板存在於之空間構成一否定美觀。
在本發明之一項實施例中，提供一種顯示裝置。該顯示裝置包括：一顯示層，其用於產生可自一觀看區觀看之影像；一美觀層，其安置於該顯示層上方；至少一個光源，其經耦合以在該至少一個光源經啟動時朝向該美觀層發射源光，其中該美觀層經組態以回應於接收到來自該至少一個光源之源光而朝向該觀看區引導美觀光；及啟動電路，其經耦合以回應於一輸入信號而啟動該至少一個光源。
110‧‧‧牆壁
150‧‧‧顯示器面板
210‧‧‧顯示層
220‧‧‧美觀層
223‧‧‧觀看區
230‧‧‧啟動電路
233‧‧‧輸入信號/輸入
250‧‧‧顯示器面板/顯示裝置
315‧‧‧光源
317‧‧‧經重定向光束
318‧‧‧經反射光束
319‧‧‧未經反射光束
320A‧‧‧美觀層
320B‧‧‧美觀層
320C‧‧‧美觀層
320D‧‧‧美觀層
322‧‧‧光中繼器
323‧‧‧發射結構
333‧‧‧重定向結構
343‧‧‧激發層
346‧‧‧所發射光
353‧‧‧動態散射層
355‧‧‧周圍光
356‧‧‧所散射光
407‧‧‧環繞區
409‧‧‧發射區/發射區
420‧‧‧經圖案化美觀層/美觀層
423‧‧‧經圖案化發射結構/經圖案化層
433‧‧‧經圖案化重定向結構/經圖案化層
443‧‧‧經圖案化激發層/經圖案化層
參考以下各圖闡述本發明之非限制性及非窮盡性實施例，其中除非另有說明，否則貫穿各個視圖的相似元件符號係指相似部件。
圖1展示安裝於一牆壁上之一習用顯示器面板。
圖2A及圖2B根據本發明之一實施例圖解說明包含一顯示層、一美觀層及用於啟動該美觀層之啟動電路之一顯示器面板的一正視圖及一側視圖。
圖3A至圖3D根據本發明之實施例圖解說明實例性美觀層。
圖4A至圖4D根據本發明之實施例圖解說明經圖案化美觀層。
本文中闡述具有一美觀層之一顯示器面板之實施例。在以下說明中，闡明眾多特定細節以提供對實施例之一透徹理解。然而，熟習此項技術者將認識到，本文中所闡述之技術可在不具有該等具體細節中之一或多者之情況下實踐或者可藉助其他方法、組件、材料等來實踐。在其他例項中，未詳細展示或闡述眾所周知之結構、材料或操作以避免使某些態樣模糊。
本說明書通篇所提及之「一項實施例」或「一實施例」意指結合該實施例闡述之一特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一項實施例中。因此，在本說明書通篇中之各處出現之片語「在一項實施例中」或「在一實施例中」未必全部係指同一實施例。此外，特定特徵、結構或特性可以任一適合方式組合於一或多個實施例中。
圖2A圖解說明根據本發明之一實施例之顯示器面板250之一正視圖，且圖2B圖解說明顯示器面板250之一側視圖，該顯示器面板包含一顯示層210、一美觀層220及用於啟動美觀層220之啟動電路230。在顯示器面板250之美觀層220未經啟動時，一觀看者可透過美觀層220看到顯示層210(由顯示層210產生之影像)。然而，若美觀層220經啟動(藉由啟動電路230)，則顯示層210之暗色彩(例如，灰色或黑色)將 不容易看到。顯示層210產生用於由觀看者自一觀看區觀看之影像。顯示層210可包含諸如一電漿顯示器或一液晶顯示器(「LCD」)之習用顯示技術。顯示層210可係包含複數個拼接式顯示器之一多面板顯示器。本發明之實施例之潛在優點包含改變在一空間或室中具有一顯示器面板(尤其一大顯示器面板)的美觀。在美觀層220經啟動時，該美觀層反射或發射美觀光(具有一令人愉悅色彩)，觀看者看到該美觀光而非傳統暗的顯示層210(某些人認為傳統暗的顯示層具有一否定美觀的效果)。
圖2B圖解說明顯示器面板250之一側視圖。在圖2B中，美觀層220係安置於顯示層210上方。美觀層220係安置於顯示層210與其中觀看者可看見顯示層210上之一影像之一觀看區223之間。取決於顯示層210中之顯示技術，可自相對於顯示層210幾乎180度觀看顯示層210。啟動電路230經耦合以回應於一輸入信號233而啟動及撤銷啟動美觀層220。在一項實例中，啟動電路230經耦合以接收一接通/關斷信號作為輸入233，其中該接通/關斷信號接通及關斷顯示層210。在一項實例中，輸入233係來自意欲啟動美觀層220之一遠端控制之一無線信號。在此情形中，啟動電路可包含一無線電接收器及對應邏輯。儘管未圖解說明，但啟動電路230亦可經耦合以接通及關斷顯示層210。在一項實施例中，啟動電路230在輸入233指示顯示層210未在產生影像時啟動美觀層220，且在輸入233指示顯示層210正產生影像時撤銷啟動美觀層220。啟動電路230可包含一微處理器、一場可程式化閘陣列(「FPGA」)及/或其他適合邏輯。
圖3A至圖3D圖解說明根據本發明之一實施例之實例性美觀層320A至320D。美觀層320A至320D可用作美觀層220。儘管圖3A至圖3D展示美觀層320A至320D之側視圖，但應理解美觀層320A至320D係覆蓋顯示層210之二維層。
圖3A展示作為美觀層320A之重定向結構333之一側視圖。重定向結構333係覆蓋顯示層210之一個二維層。為啟動重定向結構333，由啟動電路230啟動至少一個光源315，且光源315朝向重定向結構333發射源光。光源315可係一雷射二極體、一發光二極體(「LED」)或其他。在一項實施例中，光源315包含一紅色-綠色-藍色(「RGB」)LED，該LED可經控制以產生不同色彩之光。在一項實例中，包含複數個光源315之一「光條」係跨越顯示器面板250之頂部縱向地安置。
重定向結構333經組態以朝向觀看區223引導來自光源315之源光作為經重定向光束317。重定向結構333可包含朝向觀看區散射源光之一漫射材料。在一項實施例中，重定向結構333包含用以沿所要方向引導源光作為經重定向光束317之繞射結構。應瞭解，重定向結構333係以一微尺度實施，且所圖解說明之重定向結構333並非按比例圖解說明。光源315之角度及位置可需要與重定向結構(或繞射結構)之角度成對，以按一所要角度(例如，大致正交於顯示裝置250之表面)引導經重定向光束317遠離重定向結構333。經重定向光束317經引導朝向觀看區223作為美觀光，使得顯示裝置250之觀看者看到美觀光(經重定向光束317)而非顯示層210之變暗區。美觀光的色彩可取決於自光源315發射的源光，且光源315可經調諧以發射美觀上令人愉悅之一色彩的源光。
光源315可自重定向結構333機械延伸以形成可將源光有效分佈至重定向結構333之一角度。光源315可包含用以將源光更均勻地分佈至重定向結構333之一透鏡化光學器件。在一項實施例中，重定向結構333之個別結構之角度係錐形以隨結構離光源315更遠而逐漸地陡峭以計及重定向結構藉以接收源光之增加之傾斜角度。
圖3B展示包含光源315及一光中繼器322之美觀層320B之一側視圖，該光中繼器在光中繼器322面向觀看區223之表面上具有一發射結 構323。為啟動美觀層320B，光源315藉由啟動電路230啟動(接通)。光源315將源光發射至光中繼器322中。光中繼器322接收源光且以源光之一內反射百分比維持全內反射(「TIR」)。發射結構323經組態以在光中繼器322內選擇性地中斷源光之TIR且因此促進源光之一逸出百分比逸出光中繼器322且朝向觀看區223傳播為未經反射光束319。源光之內反射百分比繼續在光中繼器322內傳播為經反射光束318。發射結構323可係光中繼器322面向觀看區223之一另外光滑表面上之一斑狀壓印(用以中斷TIR)。在所圖解說明實施例中，發射結構323中之壓印之數目隨發射結構323移動離光源315更遠而增加。使發射結構錐形化以隨源光傳播離光源315更遠而增加源光之逸出百分比使朝向觀看區223傳播為美觀光之未經反射光束319跨越光中繼器322之表面更垂直均勻。類似於圖3A中之實例，光源315可經組態以發射係一令人愉悅色彩之有色源光，此乃因該源光將最終逸出光中繼器322作為美觀光(未經反射光束319)。
圖3C展示包含激發層343之美觀層320C之一側視圖。為啟動美觀層320C，光源315藉由啟動電路230啟動(接通)。光源315朝向激發層343發射源光。激發層經組態以回應於由來自光源315之源光刺激而發射美觀光(如所發射光346)。激發層343可包含一磷光體或量子點，磷光體或量子點在其被一刺激波長範圍內之一源光刺激時發射一特定色彩之光。光源315可經組態以發射集中於該刺激波長範圍內之源光。在一項實例中，光源315係紅外線LED且激發層343中所包含之磷光體或量子點經組態以在被來自紅外線LED之紅外線源光刺激時發射所發射光346。在一項實例中，光源315係近紫外線LED且激發層343中所包含之磷光體或量子點經組態以在被來自近紫外線LED之近紫外線源光刺激時發射所發射光346。在一項實施例中，激發層343中所包含之磷光體或量子點之濃度隨激發層343離光源315更遠而增加。在圖3C 中，此佈局可促進所反射光346之更垂直均勻。
圖3D展示包含一動態散射層353之一美觀層320D之一側視圖。美觀層320D可由啟動電路230啟動。在一項實施例中，動態散射層353包含液晶，該等液晶經組態以在經啟動時將傳入周圍光355散射為美觀光(所散射光356)且經組態以在未經啟動時變得實質上透明(允許觀看者觀看顯示層210)。啟動動態散射層353可包含：調變界定液晶在動態散射層內之定向之一電壓。啟動動態散射層353可產生反射周圍光355之一不透明發白色度。在一項實施例中，動態散射層353包含可選擇之可定址液晶像素。在此實施例中，可在動態散射層353上產生一單色影像。
圖4A至圖4D圖解說明根據本發明之實施例之經圖案化美觀層。圖4A展示可用作美觀層220之一經圖案化美觀層420作為一實例。圖4A包含經圖案化美觀層420之一部分之一放大視圖。放大視圖展示經圖案化美觀層420可僅覆蓋顯示層210之一部分。更具體而言，在所圖解說明實施例中，經圖案化美觀層420不覆蓋發射區409(經圖解說明為顯示層210在其中發射光的白色矩形)，但不覆蓋環繞發射區409之環繞區407(經圖解說明為黑色填充)。由於基於像素之顯示技術(例如，LCD)通常僅使一小部分(例如，5%至20%)之像素專用於實質上發射影像光，因此美觀層可經圖案化以避免發射區409，以便實質上不中斷顯示光學器件。
圖4B展示係重定向結構333之一經圖案化版本之經圖案化重定向結構433。經圖案化重定向結構433經圖案化以覆蓋環繞區407而不覆蓋發射區409。顯示器面板250可在美觀層420中包含經圖案化重定向結構433，且顯示層210中之像素的發射區域409可與經圖案化重定向結構433中的孔洞對準，以允許來自顯示器面板250之顯示光到達一觀看者而不被經圖案化重定向結構433中斷。當光源315經接通以啟動經 圖案化重定向結構433時，經圖案化重定向結構433中之孔洞/間隙(在顯示層210之像素上方)將由於其的小尺寸且由於自經圖案化重定向結構433之環繞區407反射之美觀光(重定向光束317)的傳佈率而實質上不為一觀看者可感知。
圖4C中所圖解說明之經圖案化發射結構423係發射結構323之一經圖案化版本，且係以類似於經圖案化重定向結構433之方式經圖案化。經圖案化發射結構423中之白色孔洞/間隙將係光中繼器322之面之一光滑部分，以維持TIR同時覆蓋環繞區407的部分包含發射結構323。圖4D中所圖解說明之經圖案化激發層443係激發層343之一經圖案化版本，且係以類似於經圖案化重定向結構433之方式經圖案化。在適合之情況下，經圖案化層423、433及443可併入有與對應發射結構323、重定向結構333及激發層343相關聯所闡述之實施例(例如，錐形化、濃度)。
就電腦軟體及硬體方面來闡述上文所闡釋之程序。所闡述之技術可構成體現於一有形或非暫時性機器(例如，電腦)可讀存儲媒體內之機器可執行指令，該等機器可執行指令在由一機器執行時將致使該機器執行所闡述之操作。另外，該等程序可體現於諸如一特殊應用積體電路(「ASIC」)或其他之硬體內。
一有形非暫時性機器可讀存儲媒體包含提供(即，儲存)呈可由一機器(例如，一電腦、網路器件、個人數位助理、製造工具、具有一組一或多個處理器之任何器件等)存取之形式之資訊的任何機制。舉例而言，一機器可讀儲存媒體包含可記錄/不可記錄媒體(例如，唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁盤儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體器件等)。
包含發明摘要中所闡述內容之對本發明所圖解說明實施例之以上闡述並非意欲為窮盡性或將本發明限於所揭示的精確形式。雖然出 於說明性目的而在本文中闡述本發明之特定實施例及實例，但如熟習此項技術者將認識到，可在本發明之範疇內作出各種修改。
可根據以上詳細闡述對本發明作出此等修改。以下申請專利範圍中所使用之術語不應理解為將本發明限於說明書中所揭示之特定實施例。而是，本發明之範疇將完全由以下申請專利範圍來判定，該等申請專利範圍將根據申請專利範圍解釋所創建的原則來加以解釋。
210‧‧‧顯示層
220‧‧‧美觀層
223‧‧‧觀看區
230‧‧‧啟動電路
233‧‧‧輸入信號/輸入
250‧‧‧顯示器面板/顯示裝置

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，其包括：一顯示層，用於產生可自一觀看區觀看之影像；一美觀層，其經安置於該顯示層上方；至少一個光源，其經耦合以在該至少一個光源經啟動時朝向該美觀層發射源光，其中該美觀層經組態以回應於接收到來自該至少一個光源之源光而朝向該觀看區引導美觀光；及啟動電路，其經耦合以回應於一輸入信號而啟動該至少一個光源。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中該美觀層包含該至少一個光源且進一步包含一光中繼器以接收該源光且以該源光之一內反射百分比來維持全內反射(「TIR」)，且其中該源光之一逸出百分比逸出該光中繼器之該TIR且朝向該觀看區傳播。
  3. 如請求項2之顯示裝置，其中該光中繼器之面向該觀看區之一表面包含一發射結構以促進該源光之該逸出百分比的逸出。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中該發射結構係錐形的，以隨該源光變得離該(等)光源更遠而增加該源光之該逸出百分比。
  5. 如請求項3之顯示裝置，其中該發射結構係覆蓋該顯示層之像素之環繞區但不實質上覆蓋該顯示層之該等像素之一發射區之一經圖案化發射結構。
  6. 如請求項1之顯示裝置，其中該美觀層包含經組態以朝向該觀看區引導來自該至少一個光源之該源光之一重定向結構。
  7. 如請求項6之顯示裝置，其中該重定向結構係覆蓋該顯示層之像素之該環繞區但不實質上覆蓋該顯示層之該等像素之一發射區之一經圖案化重定向結構。
  8. 如請求項1之顯示裝置，其中該至少一個光源係一雷射二極體或一發光二極體(「LED」)中之至少一者。
  9. 如請求項1之顯示裝置，其中該啟動電路在該輸入信號指示該顯示層未在產生該等影像時啟動該至少一個光源，且其中該啟動電路在該輸入指示該顯示層正產生該等影像時撤銷啟動該至少一個光源。
  10. 如請求項1之顯示裝置，其中該美觀層包含經組態以回應於正被一刺激波長範圍內之該源光刺激而發射該美觀光，其中該至少一個光源經組態以發射集中於該刺激波長範圍內之該源光。
  11. 如請求項10之顯示裝置，其中該激發層係覆蓋該顯示層之像素之該環繞區但不實質上覆蓋該顯示層之該等像素之一發射區之一經圖案化激發層。
  12. 如請求項10之顯示裝置，其中該激發層包含磷光體。
  13. 如請求項10之顯示裝置，其中該激發層包含量子點。
  14. 如請求項10之顯示裝置，其中該刺激波長係一近紫外線波長。
  15. 如請求項1之顯示裝置，其中該顯示裝置係包含複數個拼接式顯示器之一多面板顯示器，且其中該顯示層及該美觀層係分佈於該複數個拼接式顯示器中之該等拼接式顯示器當中。
  16. 如請求項1之顯示裝置，其中該啟動電路包含一無線接收器，且其中該輸入信號係一無線信號。
  17. 一種顯示裝置，其包括：一顯示層，用於產生可自一觀看區觀看之影像；一美觀層，其經安置於該顯示層上方；及啟動電路，其經耦合以回應於一輸入而啟動該美觀層，其中該美觀層經組態以在由該啟動電路啟動時將傳入周圍光散射為美觀光，且其中該美觀層經組態以在未由該啟動電路啟動時變 得實質上透明。
  18. 如請求項17之顯示裝置，其中該啟動電路經組態以在該輸入指示該顯示層未在產生該等影像時啟動該美觀層，且其中該啟動電路在該輸入指示該顯示層正產生該等影像時撤銷啟動該美觀層。
  19. 如請求項17之顯示裝置，其中該美觀層包含經組態以在該美觀層未經啟動時變得實質上透明之一液晶層，且其中該等液晶經組態以在該美觀層經啟動時將該傳入周圍光散射為美觀光。
  20. 如請求項19之顯示裝置，其中該液晶層包含可個別定址之液晶像素。
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