TWI417611B - 透明顯示裝置 - Google Patents

Description

透明顯示裝置

本發明係有關於一種透明顯示裝置，尤其涉及一種透明顯示裝置，其中一圖案形成在導光板的上表面上以將進入該導光板之全部的光反射至設置在該導光板的下部的光學片，進而將該光學片反射的光提供至液晶顯示面板，藉以提高影像品質。

近幾年，隨著對資訊顯示裝置的興趣及需要使用便攜資訊媒體的增長，已積極地開展對重量輕和薄輪廓的平面顯示器(FPD)之研究和商業化生產，用於替代如陰極射線管(CRT)的傳統顯示裝置。特別是，在這些FPD中，液晶顯示器(LCD)，其為使用液晶分子的光學各向異性顯示影像的裝置，已經被積極地應用於筆記本，桌面顯示器等類似裝置中，因為其在解析度、色彩表現、影像品質等方面表現傑出。

另一方面，已經積極地對能允許其後表面的物體被看見又能夠在其上顯現出影像的透明顯示裝置開展研究。這種透明顯示裝置可應用於車輛前擋玻璃或房屋玻璃以提供給使用者所需的資訊。從而，這種透明顯示裝置的應用預計將大幅增長。

一般而言，對於所述透明顯示裝置，可使用應用自發光的一有機發光顯示裝置等類似裝置。

然而，在有機發光顯示裝置中，其顯示裝置可僅製造成透明的，並因此可能無法開啟或關閉該透明度以使其透明或者在其上顯現影像。又，存在如低產量，很難製造出大尺寸顯示器，可靠性低等類似的各種問題。

因此，可能需要開發出一種能夠實現高產量、大尺寸顯示器、可靠性高的液晶顯示裝置，又能實現如一透明顯示裝置的寬視角、高亮度、高對比度及全彩的液晶顯示裝置，但是液晶顯示裝置無法用作透明顯示裝置。這是因為液晶顯示裝置為不能自發光的裝置但可使用背光實現影像，並因此在液晶顯示面板的後表面上應提供非透明背光單元並且在該液晶顯示面板的前和後表面上應分別提供偏光片，從而控制光的傳播。特別是，分別位於液晶顯示面板的前和後表面上的偏光片允許液晶在液晶顯示面板內驅動時使光從其中穿過，但當液晶未被驅動時光處於非透明狀態，並從而無法實現一透明顯示器。

本發明為了解決上述問題，在本發明詳細描述的一個方面提供了一種允許使用者在顯示裝置的後表面看到物體的透明顯示裝置。

詳細描述的另一方面提供了一種透明顯示裝置，其中一圖案形成在一導光板的上表面上以將進入該導光板之全部的光反射至設置在該導光板的下部的一光學片，進而將光學片反射的光提供至一液晶顯示面板，藉以提高影像品質。

為了實現上面的目的，根據本發明的一種透明顯示裝置可包括一液晶顯示面板；一光源，設置在該液晶顯示面板的下部的一側以發光；一第一偏光板，用於第一偏極化自該光源發出的光；一導光板，位於該液晶顯示面板的下部用於接收通過該第一偏光板的側表面由該第一偏光板第一偏極化的光，一圖案形成在該導光板的上表面上以在該導光板的下方向上輸出入射的第一偏極化光；一第二偏光板，位於該液晶顯示面板的上部以控制穿透該液晶顯示面板的光量；以及一第一光學片，位於該導光板的下部以反射自該導光板接收的第一偏極化光，並傳播自該導光板的下部接收的自然光的第二偏極化分量。

在此，所述第一偏光板的透光軸可垂直於第二偏光板的透光軸並平行於第一光學片的反射軸。

再者，根據本發明的一透明顯示裝置可進一步包括一反射板，位於該導光板的一側表面側上，該側表面側相對於設置有該光源的另一側表面上，以反射自該導光板全反射並輸出的光；以及第三偏光板，位於該導光板的側表面和反射板之間以傳播自該導光板的側表面輸出的光的第一偏極化光並傳播自該反射板反射的光的第一偏極化光。

再者，根據本發明，一透明顯示裝置可進一步包括一第二光學片，位於該導光板的一側表面上，該側表面相對於設置有該光源的側表面，以反射自該導光板的側表面輸出的第一偏極化光。

根據本發明，一圖案形成在一導光板的一上表面上以將進入該導光板之全部的光全反射至位於該導光板的下部的一光學片，進而將由該光學片反射的光提供至一液晶顯示面板，藉以提高影像品質。

另外，根據本發明，一反射板或光學片設置在該導光板的一側表面以反射通過該導光板的該側表面輸出的光並再次將光提供至該導光板，藉以進一步提高影像品質。

現在參考圖式，在下文中詳細描述本發明。

根據本發明，提供一種透明顯示裝置。換句話說，根據本發明，提供一種顯示裝置，允許使用者在該顯示裝置的後表面內看到物體。在此，當信號施加於該透明顯示裝置時，不只在該顯示裝置的後表面內的物體而且使用者所期望的影像都可在該透明顯示裝置上顯示出來。

而且，根據本發明，提供一種透明顯示裝置，能夠提高該顯示裝置的影像品質。為了這個目的，根據本發明，用於全反射光的圖案形成在導光板的上表面上以及用於反射在特定方向上偏極化的光的一光學片提供在該導光板的下部，藉以提供具有提高線性偏極化特性的光至一液晶顯示面板。

第1圖為本發明第一實施例中透明顯示裝置1的結構的圖示。

如第1圖所示，根據本發明第一實施例，透明液晶顯示裝置1可包括液晶顯示面板16；導光板14，設置在該液晶顯示面板16的下部以導光至該液晶顯示面板16；光源10，設置在該導光板14的側表面以向該導光板14發光；第一偏光板12，設置在光源10和導光板14的側表面之間以偏極化自光源發出的光進入導光板14；以及第二偏光板18，設置在液晶顯示面板16的上部以偏極化穿透液晶顯示面板16的光。

儘管沒有在圖中顯示，所述液晶顯示面板16由一薄膜電晶體陣列基板、一彩色濾光基板、以及兩者之間的一液晶層構成，藉以當信號從外面載入時實現影像。所述薄膜電晶體陣列基板形成有複數個閘線和資料線，垂直地和水平地排列從而定義出複數個像素區域，並且每個像素區域形成有做為一開關裝置的薄膜電晶體，並形成有形成在該像素區域上的一像素電極。此外，所述薄膜電晶體可包括連接至閘線的一閘電極、藉由在該閘電極上沉積非晶矽等所形成的一半導體層、以及形成在該半導體層上並連接至資料線和像素電極的一源電極和一汲電極。

所述彩色濾光基板可包括彩色濾光片(C)，配置有複數個實現紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的子彩色濾光片、以及用於在子彩色濾光片之間區分並阻擋穿透液晶層的光的黑色矩陣。

如上所述配置的所述薄膜電晶體陣列基板和彩色濾光基板利用形成於影像顯示區域的外面的密封劑(圖中未示)互相面對地黏接進而構成一液晶顯示面板，並且薄膜電晶體陣列基板和彩色濾光基板之間的黏接利用薄膜電晶體基板和彩色濾光基板上形成的一對準鍵獲得。

所述光源10位於導光板14的一側面方向。對於該光源10，可以使用如冷陰極螢光燈(CCFL)或外部電極螢光燈(EEFL)的螢光燈，或者使用複數個發光裝置(LED)。當使用LED時，可使用發如紅、綠、藍等顏色的單色光的LED或發白光的白色LED。

自光源10發出的光可包括如可視光的第一偏極化光(垂直偏極化光)和第二偏極化光(水平偏極化光)。設置在導光板14的側面部分的第一偏光板12以及設置在液晶顯示面板16的上部的第二偏光板18的透光軸彼此垂直。換句話說，第一偏光板12僅傳播來自包括第一偏極化光(例如，S波)和第二偏極化光(例如，P波)的光中的第一偏極化光，並且第二偏光板18僅傳播第二偏極化光。

儘管沒有在圖中顯示，第一偏光板12和第二偏光板18可包括一偏光體、以及黏接於該偏光體兩面的一第一支撐體和一第二支撐體。所述偏光體為能夠將自然光轉換為任意偏極化光的一薄膜。在此，當入射光在直角處分為彼此相交的兩個偏極化分量，其可以使用具有允許一個偏極化分量從其中穿過而另一個偏極化分量在其內被吸收、反射或散射的功能的偏光體。偏光體內所用的一光學膜沒有特殊的限制，但可使用例如一高分子膜，其中包含碘或雙色染料之以聚乙烯醇為基礎的樹脂用作一主要成分、一O型偏極化體，其中包含一雙色材料和一液晶合成物的液晶組成物在預設方向上對齊、以及一E型偏光體，其中易溶液晶在預設方向上對齊，等等類似物質。

所述第一支撐體和第二支撐體用於保護偏光體，主要由膜型材料製成。因此，任何的保護膜只要可保護偏光體皆可使用。例如，三醋酸纖維素(TAC)或不含相差(Rth)(零延遲TAC)的三醋酸纖維素可用作第一支撐體和第二支撐體。

第2圖為第1圖的前視圖，且下面參考第2圖描述本發明第一實施例中透明顯示裝置1的驅動。

如第2圖所示，如果從光源10發出的光進入第一偏光板12，進而該光(例如，P波)的第二偏極化分量被第一偏光板12吸收以僅通過該第一偏光板12傳播一第一偏極化光(例如，S波)。所述導光板14允許穿過第一偏光板12的第一偏極化光在導光板上部進入液晶顯示面板16。

所述導光板14由一具有高光學透射比如壓克力、聚碳酸酯、環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等類似的材料構成，以將入射光導向液晶顯示面板16。在此，圖案15形成在導光板14的下部。

導光板14傳輸接收自後表面穿透的自然光並將該自然光提供至液晶顯示面板16，且全反射自側表面接收的偏極化光以將該光提光至液晶顯示面板16。

典型地，進入導光板14側表面的光的全反射由導光板14的折射系數和空氣的折射系數之間的折射系數差產生。換句話說，基於導光板14的折射系數(對於典型使用聚甲基丙烯酸甲酯的情況下大約為1.49)和空氣的折射系數(即，1)之間的折射系數差，當光從導光板14的側表面接收並在導光板14和空氣之間的介面上以特定角度入射時，該介面上偏極化的光經全反射並提供至液晶顯示面板16。

由Snell定律定義了光的全反射。Snell定律描述為n2sinθ1=n1sinθ2，其中n1和n2分別為空氣和導光板的折射系數，並且θ1和θ2分別代表介面上光的入射角和出射角。

如第3圖所示，當通過導光板14的側表面接收的光以Φ角進入導光板14和空氣之間的介面時，入射角應大於90°才使得導光板14和空氣之間的介面處的全部光都進行全反射。換句話說，應滿足n2sinΦ≧n1sin90°的關係。在此，n1為1，n2大約為1.49，並且因此Φ≧sin^-1 (1/1.49)=42.16°。換句話說，當光以大於42.16°的角度進入導光板14和空氣之間的介面時，全部的光進行全反射並提供至液晶顯示面板16。

結果，以大於42.16°入射角進入導光板14和空氣之間的介面的光進行全反射並提供至液晶顯示面板16，但以小於42.16°入射角進入的光在導光板14和空氣之間的介面處沒有被反射至導光板14而被折射出導光板14的下部。以此方式，當光從導光板14的下部出射時，提供至液晶顯示面板16的光的效率降低，藉以降低了透明液晶顯示裝置的影像模式中的亮度。

一形成於導光板14的下部的圖案15減少了如上所述之從導光板14和空氣之間的介面處射出導光板14的光量。換句話說，如第2圖所示，進入導光板14和空氣之間的介面的光的入射角根據圖案15變化以增加光在導光板14和空氣之間的介面上全反射的比率，藉以提高提供至液晶顯示面板16的光的亮度。

在第2圖所示的結構中，當關閉液晶顯示裝置時，即，當信號未施加於該液晶顯示面板16時，從光源10發出並經第一偏光板12第一偏極化的S波在導光板14上全反射進而穿過，其通過液晶顯示面板16的液晶層。此時，第一偏光板12和第二偏光板18的透光軸彼此垂直，並因此通過液晶顯示面板16之穿過的S波無法穿透第二偏光板18，藉以顯示出黑色。

當開啟液晶顯示裝置，即，當信號施加於該液晶顯示面板16時，從光源10發出並經第一偏光板12偏極化並進而在導光板14全反射的S波當穿透液晶顯示面板16的液晶層時改變其偏極化狀態成為P波並變成平行於第二片遮光板18的透光軸，因此P波穿透第二偏光板18，藉以顯示白色。

另外，如果施加於該液晶顯示面板16的功率強度適當地調節，進而其可適當地控制液晶顯示面板16的液晶層內的液晶的排列，藉以調節遲緩的等級。因此，當開啟該液晶顯示面板16時，穿透該液晶層的光的透射率得以控制，藉以顯示灰階。

另一方面，由在導光板14的下部通過該導光板14而提供至液晶顯示面板16的自然光通過導光板14進入該液晶顯示面板16並進而傳播，藉以在一透明模式下在顯示裝置的後表面顯示一物體。

第4圖和第5圖為說明本發明第二實施例中透明顯示裝置101的結構的圖示，其中第4圖為分解圖示，第5圖為前視圖。

如第4圖和第5圖所示，根據本實施例，透明顯示裝置101可包括液晶顯示面板116；導光板114，設置在該液晶顯示面板116的下部以引導光至液晶顯示面板116；光源110，設置在導光板114的側面部分以發光至導光板114；第一偏光板112，設置在光源110和導光板114的側表面之間以偏極化光源發出的光進入導光板114；第二偏光板118，設置在液晶顯示面板116的上部以偏極化穿透液晶顯示面板116的光；以及光學片120，設置在液晶顯示面板116的下部。

在此，設置於導光板114的側面部分的第一偏光板112的透光軸和第二偏光板118的透光軸彼此垂直。換句話說，第一偏光板112僅傳播來自含第一偏極化光(例如，S波)和第二偏極化光(例如，P波)的光中的第一偏極化光並且第二偏光板118僅傳播第二偏極化光。此外，光學片120的透光軸垂直於第一偏光板112和第二偏光板118的透光軸，且光學片120的反射軸平行於第一偏光板112和第二偏光板118的透光軸。

如第5圖所示，一圖案115形成在導光板114的上表面。下面將說明在本實施例中為何該圖案115形成在導光板114的上表面，而在第2圖所示之本發明第一實施例中的圖案15形成在導光板14的下表面。

在第一實施例中，自位於導光板14的側面部分並經第一偏光板12偏極化的光源10發出的S波通過導光板14的側表面進入該導光板14，進而在該導光板14內進行若干全反射並提供至位於導光板14的上部的液晶顯示面板16。尤其，大多數的光經設置在導光板14的下部的圖案15反射並從其上部的一側離開。

然而，以小於42.16°的入射角進入導光板14和空氣之間的介面的光中，以特定角度進入圖案15的光沒有經圖案15反射而是在折射狀態中從導光板14的下部離開。以此方式中，當光從導光板14的下部離開時，提供至液晶顯示面板16的光之效率下降，從而降低了透明顯示裝置的影像模式中的亮度。

再者，通過導光板14的側表面接收的S波(第一偏極化光)的偏正狀態在進入導光板14的側表面時被擾亂，並且該光的偏極化狀態當在導光板14內進行若干全反射時被擾亂，並因此該光通過導光板14的上表面時以橢圓偏極化狀態中被提供至液晶顯示面板16。

第6圖(a)和第6圖(b)分別為說明典型液晶顯示裝置和根據本發明第一實施例透明液晶顯示裝置中提供至液晶顯示面板的光的偏極化狀態的圖示。

如第6圖(a)和第6圖(b)所示，提供至液晶顯示面板的光之偏極化狀態在典型液晶顯示裝置中大約為0.0344，而提供至液晶顯示面板的光的偏極化狀態在透明液晶顯示裝置中大約為0.1824。因此，可以看出根據本發明第一實施例，與典型液晶顯示裝置相比，提供至液晶顯示面板的光的偏極化效率在透明液晶顯示裝置中大約降低430%。

依此方式，根據本發明第一實施例，當接近一完全S波的光提供至一透明液晶顯示裝置中的液晶顯示面板16時，與一典型液晶顯示裝置比較，提供至該液晶顯示面板16的為一橢圓偏極化光，並因此除了S波分量的其他分量在第二偏光板18中被吸收並且僅S波穿透該第二偏光板18，藉以導致的問題是當偏極化被導光板14如上述擾亂時與一完全S波相比亮度降低。

然而，根據本發明第二實施例，對於透明顯示裝置，圖案115位於導光板114的上部，並因此進入導光板114上部的大多數的光以及進入導光板114的側表面將進入導光板114的下表面的光經圖案115反射並通過導光板114的下表面發出。此時，從導光板114的下表面離開的光到達光學片120，並且到達光學片120的光的S波反射再次通過導光板114提供至液晶顯示面板116，因為光學片120的反射軸平行於第一偏光板112的透光軸且光學片的透光軸垂直於第一偏光板112的透光軸。

依此方式，根據本實施例，由導光板114的上表面的圖案115與類似物全反射並局部偏極化的S波在設置於導光板114的下部的光學片120反射從而再次提供至液晶顯示面板116，並因此與第一實施例中揭露的透明顯示裝置相比，減少了光學分量在第二偏光板118上的吸收，藉以與第一實施例揭露的結構相比，提高了亮度。

另一方面，光學片120反射入射光的S波並傳播其P波，且光學片120的結構在第7圖中揭露。

如第7圖所示，光學片120可包括第一基膜122和第二基膜124、以及偏光部分127，其由幾百片位於第一基膜122和第二基膜124之間的各向同性介質和高雙折射各向異性介質構成以傳播入射光的P波分量並反射其S波分量。

所述第一基膜122和第二基膜124為透明膜，由如聚酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸(PC)等類似材料形成。

然而，根據本發明的光學片120不僅僅限於第7圖所示的結構。任何具有能夠傳播具有特定偏極化方向的光並反射其他方向光的結構也都可應用於本發明。

例如，可以將雙亮度增強膜或膽固醇液晶薄膜用作一光學片。

將參考第5圖詳細說明本發明第二實施例中具有前述結構的透明顯示裝置的驅動。

如第5圖所示，自光源110發出並穿透第一偏光板112的光偏極化為S波，並且該S波通過導光板114的側表面接收。進入導光板114的一側表面的光(例如，S波)在導光板114內全反射並前進至另一側表面，而與此同時通過導光板114的下表面提供至光學片120。此時，通過導光板114的側表面以預定角度接收的光經圖案115全反射，因為圖案115形成於導光板114的上表面，並因此由第一偏光板112偏極化的S波(嚴格而言，S波包括具局部擾亂偏極化的一橢圓偏極化分量)沒有直接地通過導光板114的上表面提供至液晶顯示面板116。

在導光板114內全反射並從導光板114的下表面離開的S波進入光學片120。

如第7圖所示，通過光學片120的上部接收的S波穿透擴散層128和第二基膜124，進而在偏光部分127處反射。如上所述，光學片120傳播P波而反射S波，並因此自光學片120的上部接收的S波在偏光部分127處反射進而再次進入導光板114。在光學片120的偏光部分127反射的S波穿透液晶顯示面板116，進而進入第二偏光板118。

此時，第二偏光板118的透光軸垂直於光學片120的反射軸，並因此僅P波從第二偏光板118中穿透而S波在其中被吸收。

當關閉液晶顯示裝置時，即，當信號沒有施加於該液晶顯示面板116時，在光學片120的偏光部分127處反射的S波穿透液晶顯示面板116的液晶層但無法穿透第二偏光板118，藉以顯示黑色。

當液晶顯示裝置開啟時，即，當信號施加於該液晶顯示面板116時，在光學片120的偏光部分127處反射的S波當穿透液晶顯示面板116的液晶層時改變其偏極化狀態成為P波，並因此該P波穿透第二偏光板118，藉以顯示白色。

此外，如果施加於液晶顯示面板116的功率強度適當地調節，進而可適當地控制液晶顯示面板116的液晶層中液晶的排列，藉以調節了遲緩的等級。因此，當液晶顯示面板16開啟時，穿透液晶層的光的透光率得以控制，藉以顯示灰階。

另一方面，如果通過導光板114在位於導光板114的下部提供至液晶顯示面板116的自然光進入光學片120，進而該自然光的P波穿透偏光部分127但其S波在偏光部分127處反射並再次離開至外面。當信號沒有施加於液晶顯示面板116時，P波穿透導光板114提供至液晶顯示面板116進而穿透第二偏光板118，藉以顯示白色。

當信號施加於液晶顯示面板116時，進入液晶顯示面板116的光穿透液晶層時變為S波，S波進入第二偏光板118並被第二偏光板118吸收，藉以顯示黑色。

即使在此時，藉由適當地調節施加於液晶顯示面板116的功率強度可以所期望的灰階看到在液晶顯示裝置後表面的物體。

依此方式，根據本發明的第二實施例，圖案115形成在導光板114的上表面以反射進入該導光板114的全部的光並再次僅傳播利用光學片120偏極化的S波並將其通過導光板114提供至液晶顯示面板116，因此防止光在影像模式中從導光板114的下部輸出並且全部光提供至液晶顯示面板116，藉以提高了晶顯示面板116的亮度。再者，當於導光板114進入並全反射時擾亂偏極化狀態的S波在光學片120處反射以再次成為全形S波並施加於液晶顯示面板116，因此可減少第二偏光板118的光學吸收，藉以進一步提高液晶顯示面板116的亮度。

第8A圖和第8B圖為說明本發明第三實施例之透明顯示裝置的結構。

如第8A圖所示，根據本發明實施例，透明顯示裝置201可包括液晶顯示面板216；導光板214，設置在液晶顯示面板216的下部以引導光至液晶顯示面板216；光源210，設置在導光板214的側面部分以發光至導光板214；第一偏光板212，設置在光源210和導光板214的側表面之間以偏極化光源發出的光進入導光板214；第二偏光板218，設置在液晶顯示面板216的上部以偏極化穿透液晶顯示面板216的光；以及光學片220，設置在液晶顯示面板216的下部以反射自導光板214接收的光再次至導光板214；反射板222，設置在導光板214的另一部分以反射從導光板214的側表面離開的光並再次反射至導光板214的側表面；以及第三偏光板224，設置在導光板214的側表面和反射板222之間以偏極化通過反射板222的側表面離開的光以及偏極化在導光板214處反射的光。

如第8A圖所示的透明顯示裝置201的結構與本發明第5圖所示之根據本發明第二實施例的透明顯示裝置的結構相同，除了反射板222和第三偏光板224設置於導光板214的側面部分。因此，與第5圖相同結構的說明及其操作可省略。

在本實施例中，第三偏光板224的透光軸平行於第一偏光板212的透光軸並且光學片220的反射軸垂直於第二偏光板218的吸收軸。因此，當從光源210發出並穿透第一偏光板212然後通過導光板214的側表面接收的光在該導光板214內全反射幾次並從導光板214的另一側表面離開時，離開的光在反射板222處反射進而再次進入導光板214的該另一側表面。此時，進入導光板214並在導光板214內全反射的光的偏極化狀態局部被擾亂以成為含有一橢圓偏極化分量的S波。在通過導光板214的另一側表面離開之含有一橢圓偏極化分量的S波中，其他偏極化分量由第三偏光板224吸收且僅S波從其中穿透，進而在反射板222處反射，並通過第三偏光板224再次傳播以提供至導光板214。

換句話說，在具有前述結構的透明顯示裝置201中，處於進入導光板214另一側表面的狀態的光再次被偏極化成為一完全S波，以及從導光板214的一側表面接收並由形成在導光板214的上表面的圖案215等在導光板214處全反射而從導光板214的下部離開的光，進入位於導光板214的下部的光學片220，並且僅入射光的S波在光學片220處反射，並因此僅完全線性偏極化S波通過導光板214提供至液晶顯示面板216。

因此，在本實施例中的透明顯示裝置中，與第二實施例中的透明顯示裝置比較，通過導光板214的側表面離開的光以完全線性偏極化S波的形式提供至導光板214，並因此與第二實施例中的透明顯示裝置相比，從導光板214離開的光提供至液晶顯示面板216，藉以進一步提高液晶顯示面板216的亮度。

第8B圖為說明本發明第三實施例中透明顯示裝置的圖示。

在此結構中的透明顯示裝置201不同於具有第8a圖所示結構的透明顯示裝置之不同點僅在於反射板和第三偏光板，從而，僅對這些元件進行描述其他元件的描述將省略。

如第8B圖所示，第二光學片226設置在導光板214的一側表面，即，相對設有光源210的導光板214的側表面之一側表面。該第二光學片226配置具有與第一光學片220相同的結構以傳播入射光的P波分量並反射其S波分量。結果，與本發明第二實施例中的透明顯示裝置相比，通過導光板214的側表面離開的光以完全線性偏極化S波的形式提供至導光板214，因此與第二實施例中之透明顯示裝置相比，從導光板214發出的光提供至液晶顯示面板216，藉以進一步提高液晶顯示面板216的亮度。

表1說明了本發明第一至第三實施例中透明顯示裝置的黑色模式中光洩露、對比度和色域。

如表1所示，根據本發明第一實施例的透明顯示裝置，黑色模式下光的洩露大約為28.92nit，而根據第二和第三實施例的透明顯示裝置，光洩露分別減少至7.34nit和6.52nit。換句話說，黑色模式中光的洩露在第二和第三實施例中之透明顯示裝置中減少了74.6%和77.4%，與第一實施例中的透明顯示裝置相比，藉以顯著提高了影像品質。

再者，根據本發明第一實施例中之透明顯示裝置之對比度大約為3.81，而根據第二和第三實施例中之透明顯示裝置，對比度分別大約為12.87和15.16，因此與第一實施例中之透明顯示裝置相比，第二和第三實施例中之透明顯示裝置中的對比度分別明顯提高了大約237%和297%。

此外，根據本發明第一實施例中之透明顯示裝置的色域大約為17.5%，而第二和第三實施例中之透明顯示裝置中的色域分別大約為43.9%和52.09%，因此與第一實施例中之透明顯示裝置相比，第二和第三實施例中的透明顯示裝置中的色域分別明顯提高了大約150%和197%。

以此方式，根據本發明，提供了一種透明顯示裝置，允許通過該顯示裝置的後表面看到物體。這裡，在該透明顯示裝置中，顯示裝置的後表面中的物體以及所需影像都在信號載入時顯示出來。

另外，在本發明的透明顯示裝置中，用於全反射光的圖案形成於導光板的上表面以及用於反射特定方向偏極化光的光學片提供於導光板的下部以將具有增強線性偏極化特性的光提供至液晶顯示面板，藉以減少光在黑色模式中的洩露，提高了對比度，並提高了色域。

另外，本發明的透明顯示裝置不僅僅限於具有特定結構的透明顯示裝置。例如，儘管在詳細描述中已經揭露了具有提供了透明導光板和第一偏光板位於導光板的側表面以允許第一偏極化光通過導光板進入液晶顯示面板的結構的透明顯示裝置，本發明不僅僅限於具有這種結構的透明顯示裝置，而可以應用所有類型的透明顯示裝置。

1．．．液晶顯示裝置

10．．．光源

12．．．第一偏光板

14．．．導光板

15．．．圖案

16．．．液晶顯示面板

18．．．第二偏光板

101．．．透明顯示裝置

110．．．光源

112．．．第一偏光板

114．．．導光板

115．．．圖案

116．．．液晶顯示面板

118．．．第二偏光板

120．．．光學片

122．．．第一基膜

124．．．第二基膜

127．．．偏光部分

128．．．擴散層

201．．．透明顯示裝置

210．．．光源

212．．．第一偏光板

214．．．導光板

215．．．圖案

216．．．液晶顯示面板

218．．．第二偏光板

220．．．光學片

222．．．反射板

224．．．第三偏光板

226．．．第二光學片

所附圖式其中提供關於本發明實施例的進一步理解並且結合與構成本說明書的一部份，說明本發明的實施例並且描述一同提供對於本發明實施例之原則的解釋。

圖式中：

第1圖為說明本發明第一實施例中透明顯示裝置的結構的分解圖；

第2圖為說明本發明第一實施例中透明顯示裝置的前視圖；

第3圖為說明本發明第一實施例中導光板的結構的圖示；

第4圖為說明本發明第二實施例中透明顯示裝置的結構的分解圖；

第5圖為說明本發明第二實施例中透明顯示裝置的前視圖；

第6圖(a)和(b)為說明分別提供至典型的液晶顯示裝置中和透明液晶顯示裝置中之液晶顯示面板的光的偏極化狀態的圖示；

第7圖為說明本發明第二實施例中透明顯示裝置的光學片的圖示；以及

第8A圖和第8B圖為本發明第三實施例中透明顯示裝置的前視圖。

10．．．光源

12．．．第一偏光板

14．．．導光板

15．．．圖案

16．．．液晶顯示面板

18．．．第二偏光板

Claims (10)

1. 一種透明顯示裝置，包括：一液晶顯示面板；一光源，設置在該液晶顯示面板的下部的一側以發光；一第一偏光板，用於第一偏極化自該光源發出的光；一導光板，位於該液晶顯示面板的下部用於通過該導光板的側表面接收由該第一偏光板第一偏極化的光，一圖案形成在該導光板的上表面上以在該導光板的下方向上輸出入射的第一偏極化光；一第二偏光板，位於該液晶顯示面板的上部以控制穿透該液晶顯示面板的光量；以及一第一光學片，位於該導光板的下部以反射自該導光板接收的該第一偏極化光，並傳播自該導光板的下部接收的自然光的一第二偏極化分量。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中該光源包含一陰極射線螢光燈或外部電極螢光燈。
3. 依據申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中該光源包含一發光裝置(LED)。
4. 依據申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中該第一偏光板的一透光軸垂直於該第二偏光板的一透光軸並平行於該第一光學片的一反射軸。
5. 依據申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中該第一光學片包含：一第一基膜和一第二基膜；以及一偏光部分，設置在該第一基膜和該第二基膜之間，用以在第一偏極化方向上偏極化入射光並輸出該第一偏極化光，該偏光部分將具有一第二偏極化分量的該第一偏極化光轉換成具有一第一偏極化分量的光。
6. 依據申請專利範圍第5項所述的透明顯示裝置，其中該偏光部分由幾百片的各向同性介質和高雙折射各向異性介質構成以傳播入射光的一P波分量並反射入射光的一S波分量。
7. 依據申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，進一步包括：一反射板，位於該導光板之相對於設置有該光源的該側表面的另一側表面上，以反射自該導光板全反射並輸出的光；以及 一第三偏光板，位於該導光板的另一側表面和該反射板之間以傳播自該導光板的另一側表面輸出的光的該第一偏極化光並傳播自該反射板反射的光的該第一偏極化光。
8. 依據申請專利範圍第7項所述的透明顯示裝置，其中該第三偏光板的一透光軸平行於該第一偏光板的一透光軸。
9. 依據申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，進一步包括：一第二光學片，位於該導光板之相對於設置有該光源的該側表面的另一側表面上，以反射自該導光板的另一側表面輸出的該第一偏極化光。
10. 依據申請專利範圍第9項所述的透明顯示裝置，其中該第二光學片的一反射軸平行於該第一偏光板的一透光軸。