TWI575251B - 顯示裝置以及影像形成方法 - Google Patents

Description

顯示裝置以及影像形成方法

本發明是有關於一種顯示裝置以及影像形成方法，且特別是有關於一種利用快門單元以切換顯示背景的顯示裝置以及影像形成方法。

隨著顯示工業的發展，透明顯示面板已成為當前的發展主流。透明顯示面板發展至無背光顯示影像，且顯示面板可以是可看穿的顯示面板。因此，顯示面板亦適於且有助於增強實際應用。基於上述優點，透明顯示面板可符合商業上的訴求。

薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)以及有機發光二極體顯示器(OLED display)為兩種透明顯示器。薄膜電晶體液晶顯示器以及有機發光二極體顯示器同時提供優良的影像品質，但任一透明顯示器皆有其缺陷。對於薄膜電晶體液晶顯示器而言，由於其白色畫素是透明的而不具有白色畫素。相對地，對於有機發光二極體顯示器而言，由於其黑色畫素是透明的而不具有黑色畫素。此外，由於顯示面板的透明率，對於使用者來說，影像的對 比度以及清晰度是稍低的。因此，如何改善透明顯示面板的影像的對比度以及清晰度，並實現最佳化影像品質，乃當前工業主要目標。

本發明提供一種顯示裝置，其快門單元是作為切換及提供背景，從而改善影像的對比度(contrast)及清晰度(visibility)，以實現最佳化的影像品質。

本發明另提供一種影像形成方法，其快門單元移動至不同位置以切換及提供背景，從而改善影像的對比度(contrast)及清晰度(visibility)並且實現最佳化的影像品質。

在本發明的一實施例中，提出一種影像裝置，其包括透明顯示層以及光修飾層。透明顯示層包括用以顯示影像的多個畫素單元。光修飾層配置於透明顯示層下方，且光修飾層包括基板主體以及多個快門單元。基板主體具有多個第一孔洞。快門單元配置於基板主體上方。此外，多個快門單元介於多個畫素單元以及多個第一孔洞之間。當至少一快門單元移動至第一位置並且不對準於至少一第一孔洞時，入射光透射過快門單元且被基板主體所反射。當至少一快門單元移動至第二位置並且對準於至少一第一孔洞時，入射光透射過該快門單元以及至少一第一孔洞。

在本發明的一實施例中，提出一種形成影像於顯示裝置上的方法。顯示裝置具有透明顯示層以及光修飾層。透明顯示層 包括多個畫素單元。光修飾層配置於透明顯示層下方，且光修飾層包括基板主體以及多個快門單元。基板主體具有多個第一孔洞。快門單元配置於基板主體上方。所述方法包括以下步驟。驅動至少一多個畫素單元以顯示影像。當至少一多個畫素單元被驅動時，對應於被驅動的畫素單元的至少一多個快門單元移動至第一位置，且入射光透射過快門單元並且被基板主體所反射。當至少一多個畫素單元未被驅動時，對應於未被驅動的畫素單元的至少一多個快門移動至第一位置，以使入射光透射過快門單元並且被基板主體所反射，或移動至第二位置，以使入射光透射過快門單元以及基板主體。

基於上述，在本發明所提供的一種顯示裝置中，快門單元是分別控制以調整入射光，並藉由控制顯示裝置的快門單元而顯示影像的同時，基板主體可作為背景。因此，顯示裝置是設置以改善影像的對比度與清晰度並且實現最佳化的影像品質。此外，當顯示裝置失效時，光修飾層亦可設置以讓入射光通過，從而維持顯示裝置的透光率(transparency)。本發明所提供的一種影像形成方法亦可利用所述快門單元以調整入射光。

為讓本發明的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。

100‧‧‧影像裝置

120‧‧‧透明顯示層

120a‧‧‧畫素單元

122b‧‧‧液晶層

122a‧‧‧有機發光二極體層

124‧‧‧薄膜電晶體層

140‧‧‧光修飾層

142‧‧‧基板主體

142a‧‧‧第一孔洞

144‧‧‧快門單元

144a‧‧‧致動器

144b‧‧‧快門

144c‧‧‧第二孔洞

144d‧‧‧驅動電極

146‧‧‧第一分層

IL‧‧‧入射光

P1‧‧‧第一位置

P2‧‧‧第二位置

S610~S630‧‧‧步驟

V‧‧‧電壓

V’‧‧‧相反電壓

圖1是根據本發明一實施例的一顯示裝置的爆炸示意圖。

圖2A是根據本發明一實施例移動快門單元至第一位置的示意圖。

圖2B是根據本發明一實施例移動快門單元至第二位置的示意圖。

圖3A以及3B是根據本發明一實施例的一快門單元的上視圖。

圖4是根據本發明一實施例的一顯示裝置的示意圖。

圖5是根據本發明另一實施例的一顯示裝置的示意圖。

圖6是形成影像於一顯示裝置上的方法的流程圖。

以下的敘述將伴隨著實施例的圖式，來詳細對本發明所提出之實施例進行說明。凡可能之處，在各圖式中所使用相同或相似的參考標號，是用來敘述相同或相似的部件。

圖1是根據本發明一實施例的一顯示裝置的爆炸示意圖。請參考圖1，影像裝置100包括透明顯示層120以及光修飾層140。透明顯示層120包括用以顯示影像的多個畫素單元120a。光修飾層140配置於透明顯示層120下方，且光修飾層140包括基板主體142以及多個快門單元144。基板主體142具有多個第一孔 洞142a。快門單元144配置於基板主體142上方。多個快門單元144配置位於多個畫素單元120a以及多個第一孔洞142a之間。在圖1之中，每一快門單元144分別配置於一畫素單元120a以及至少一第一孔洞之142a之間。然而，在其他實施例中，一個以上的快門單元亦可配置於一畫素單元以及至少一第一孔洞之間。此外，在其他實施例中，每一畫素單元可包括多個次畫素單元，且每一次畫素單元是對應於多個快門單元以及多個第一孔洞。

快門單元144是可移動的。藉由分別控制與移動快門單元144，透射過透明顯示層120以及快門單元144的入射光分別被基板主體142所反射或分別透射過第一孔洞142a。以下藉由示意圖來詳細敘述快門單元144的控制。

圖2A是根據本發明一實施例移動快門單元至第一位置的示意圖。為簡化上述示意圖，僅繪示快門單元144於示意圖之中。請參考圖2A，當至少一快門單元144移動至第一位置P1並且不對準於至少一第一孔洞142a時，入射光IL透射過快門單元144且被基板主體142所反射。更具體而言，僅有部分快門單元允許入射光IL通過。因此，當快門單元144不對準於至少一第一孔洞142a時，透射過快門單元144的入射光IL被投射至基板主體142並且反射回透明顯示層120。也就是說，光修飾層140是藉由基板主體142設置以反射入射光IL，且基板主體142可作為背景。

另一方面，光修飾層140亦可設置以入射光IL通過。圖2B是根據本發明一實施例移動快門單元至第二位置的示意圖。相 仿於圖2A，僅繪示快門單元144於圖2B之中。請參考圖2B，當至少一快門單元144移動至第二位置P2並且對準於至少一第一孔洞142a時，入射光IL透射過該快門單元以及至少一第一孔洞142a。由於快門單元144對準於至少一第一孔洞142a，入射光IL可透射過光修飾層140。據此，對應於繪示於圖2B的快門單元144以及第一孔洞142a的畫素單元可視為透明畫素單元。

圖3A以及3B是根據本發明一實施例的一快門單元的上視圖。請參考圖3A，快門單元144包括至少一致動器144a以及快門144b。快門144b具有至少一第二孔洞144c並且耦接至少一致動器144a。致動器144a於基板主體142的表面上方以平行於基板主體142的表面的平面運動，橫移快門144b至第一位置P1或第二位置P2(如圖2A以及圖2B所示)。在此實施例中，如圖3B所示，當快門144b移動至第二位置P2時，第二孔洞144c對準於第一孔洞142a，入射光可依序透射過基板主體142、第一孔洞142a以及第二孔洞144c。反之，如圖3A所示，當快門144b移動至第一位置P1時，第二孔洞144c不對準於第一孔洞142a，入射光透射過快們單元144並且到達基板主體142。

請參考圖3A以及3B，快門144b可藉由磁力或靜電力(electrostatic force)朝向或遠離致動器144a而移動。在本實施例中，致動器144a包括驅動電極144d，且當施加一電壓V於驅動電極144d時，快門144b被靜電地牽引朝向驅動電極144d。根據本實施例，當快門144b被牽引朝向致動器144a時，第二孔洞 144c不對準於第一孔洞142a。也就是說，快門144b移動至第一位置。據此，透射過快門144b的入射光將被基板主體142所反射。顯而易見的是，當圖3B所繪示的相反電壓V’被施加於驅動電極144d時，快門144b被靜電地移離致動器144a。因此，第二孔洞144c對準於第一孔洞142a，且入射光可透射過快門單元144以及基板主體142。

本發明並不侷限於上述實施例，且快門單元144可設計為不同型式。舉例來說，耦接快門144b的負載電極(未繪示)可配置於驅動電極144d以及快門144b之間。驅動電極144d以及負載電極皆可由撓性材質製作而成。當電壓V施加於驅動電極144d時，負載電極因此被驅動電極144d所吸引，從而將快門144b拉向致動器144a。此外，其他致動器(未繪示)可配置相對於致動器144a。藉由利用一個以上的致動器，可更加精準控制快門144b的移動。

在前述內容之中，在快門144移動至第一位置P1的同時，基板主體142適於作為背景。然而，本發明不限於此，並提出了配置於基板主體142上用以光調節的第一分層。

圖4是根據本發明一實施例的一顯示裝置的示意圖。請參考圖4，基板主體142更包括第一分層146。第一分層146配置於基板主體142上。換言之，第一分層146配置於基板主體142以及快門單元144之間。第一分層146部分或全面覆蓋基板主體142。此外，透明顯示層120包括有機發光二極體(OLED)層122a 以及薄膜電晶體(TFT)層124。薄膜電晶體層124是設置以驅動有機發光二極體層122a以顯示影像。有機發光二極體層122a與薄膜電晶體層124皆為透明的。在本實施例中，當入射光傳送至第一分層146時，入射光IL被吸收。反之，當入射光IL入射於第一孔洞142a上時，入射光IL透射過基板主體142。更具體而言，本實施例的第一分層146可以是用於光吸收的黑色鍍層。因為使用有機發光二極體層122a的透明顯示層120缺乏黑畫素，第一分層146適於與有機發光二極體層122a同時使用。

為簡化示意圖，僅繪示快門單元144於圖4之中。當至少一畫素單元120a(如圖1A所示)被驅動以顯示影像時，對應於畫素單元120a的至少一快門144b移動至第一位置P1，以使快門144b的至少一第二孔洞部144c不對準於至少一第一孔洞142a。因此，透射過透明顯示層120的入射光IL被第一分層146所吸收，從而改善影像的對比度以及清晰度。另一方面，當至少一畫素單元未被驅動且處於閒置狀態時，對應於畫素單元的至少一快門144b移動至第二位置，以使快門144b的至少一第二孔洞部144c對準於至少一第一孔洞142a。雖然圖4並未繪示移動至第二位置P2的快門144b，其仍可自圖2B推知。據此，入射光IL可透射過光修飾層140，從而維持畫素單元120a的透明率。換言之，對應的畫素單元120a為透明畫素。快門144b可藉由致動器144a或其他元件移動以達到光調節的功效。

圖5是根據本發明另一實施例的一顯示裝置的示意圖。 請參考圖5，基板主體142更包括第一分層146。第一分層146配置於基板主體142上。第一分層146部分或全面覆蓋基板主體142。透明顯示層120包括液晶(LC)層122b以及薄膜電晶體(TFT)層124。薄膜電晶體層124是設置以驅動有液晶層122b以顯示影像。液晶層122b與薄膜電晶體層124皆為透明的。在本實施例中，當入射光傳送至第一分層146時，入射光IL被第一分層146所反射，且當入射光IL到達第一孔洞142a時，入射光IL透射過基板主體142。更具體而言，本實施例的第一分層146可以是用於光反射的白色鍍層。因為使用液晶層122b以及薄膜電晶體層124的透明顯示層120缺乏白畫素，第一分層146適於與液晶層122b同時使用。

相仿於圖4，僅繪示快門單元144於圖5之中。當至少一畫素單元120a(如圖1A所示)被驅動以顯示影像時，對應於畫素單元120a的至少一快門144b移動至第一位置P1，以使第二孔洞部144c不對準於至少一第一孔洞142a。因此，透射過透明顯示層120的入射光IL被第一分層146所反射，從而改善影像的對比度以及清晰度。另一方面，當至少一畫素單元未被驅動且處於閒置狀態時，對應於畫素單元的至少一快門144b移動至第二位置，以使第二孔洞部144c對準於至少一第一孔洞142a。雖然圖5並未繪示移動至第二位置P2的快門144b，其仍可自圖2B推知。據此，入射光IL可透射過光修飾層140，從而維持畫素單元120a的透明率。

基於上述，第一分層146是根據使用於透明顯示層120的顯像的種類所選擇的。然而，第一分層146亦可以是為了顯示裝置100的額外功能而選擇的。請參考圖4以及圖5所繪示的光修飾層140的結構作為舉例說明，在本發明一實施例中，第一分層146可以是金屬層。當入射光IL傳送至金屬層時，入射光IL被反射，且當入射光IL到達第一孔洞142a時，入射光IL透射過基板主體142。當畫素單元120a(如圖1所示)未被驅動以顯示影像時，本實施例的顯示裝置100更可提供作為鏡子。更具體而言，當至少一畫素單元120a被未驅動時，對應於畫素單元120a的至少一快門144b移動至第一位置P1，以使快門144b的第二孔洞144c不對準於至少一第一孔洞142a。也就是說，當透明顯示層120處於閒置狀態而無顯示影像時，藉由移動快門144b至第一位置P1，顯示裝置100可設置以作為鏡子。

圖6是形成影像於一顯示裝置上的方法的流程圖。在本發明中，一種形成影像於一顯示裝置上的方法亦同時被提供。顯示裝置具有透明顯示層以及光修飾層。透明顯示層包括多個畫素單元。光修飾層配置於透明顯示層下方。光修飾層包括一基板主體以及多個快門單元。基板主體具有多個第一孔洞。快門單元配置於基板主體上方。其方法包括以下步驟。在步驟S610中，驅動至少一多個畫素單元以顯示影像。在步驟S620中，當至少一多個畫素單元被驅動時，對應於被驅動的畫素單元的至少一多個快門單元移動至第一位置，以使快門單元不對準於至少一第一孔洞， 且入射光透射過快門單元並且被基板主體所反射。換言之，基板主體是作為被驅動的畫素單元的背景。然而，部份畫素單元可以是未被驅動的。在步驟S630中，當至少一多個畫素單元未被驅動時，對應於未被驅動的畫素單元的至少一多個快門單元移動至第一位置，以使入射光透射過快門單元並且被基板主體所反射，或移動至第二位置，以使入射光透射過快門單元以及基板主體。更具體而言，當快門單元移動至第一位置時，快門單元不對準於至少一第一孔洞，且當快門單元移動至第二位置時，快門單元對準於至少一第一孔洞。據此，快門單元的位置是決定入射光透射過基板主體與否的關鍵。

基於上述，當畫素單元未被驅動時，快門單元移動至第二位置，以使入射光透射過快門單元以及基板主體，從而維持畫素單元的透明率。然而，即使在對應的畫素單元未被驅動時，快門單元亦可移動至第一位置。在如此條件下，所有畫素單元為全面相同的背景，從而帶來一致的視覺效果。

如上所述，快門單元是被顯示裝置作為用以光修飾。更具體而言，根據對應的畫素單元，快門單元分別移動至第一位置或第二位置。當快門單元移動至第一位置時，透射過快門單元的入射光被基板主體所反射，且基板主體引此提供作為背景。因此，影像的對比度以及清晰度可被改善。換言之，當快門單元移動至第二位置時，入射光透射過光修飾層，從而維持對應畫素單元的透明率。此外，配置於基板主體上的第一分層更可提供各式光修 飾的功效。一種利用上述的顯示裝置形成影像的方法亦如上所述。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧影像裝置

120‧‧‧透明顯示層

120a‧‧‧畫素單元

140‧‧‧光修飾層

142‧‧‧基板主體

142a‧‧‧第一孔洞

144‧‧‧快門單元

Claims (10)

1. 一種顯示裝置，包括：一透明顯示層，包括用以顯示影像的多個畫素單元；以及一光修飾層，配置於該透明顯示層下方，該光修飾層包括一基板主體以及多個快門單元，該基板主體具有多個第一孔洞，該基板主體上設置一鏡面金屬層，各該快門單元具有至少一第二孔洞，該些快門單元配置於該基板主體上方，且該些快門單元介於該些畫素單元以及該些第一孔洞之間，其中當至少一該些畫素單元未被驅動以顯示影像時，對應於該畫素單元的至少一該些快門單元移動至一第一位置並且該至少一第二孔洞不對準於至少一該些第一孔洞，一入射光透射過該至少一第二孔洞且被該鏡面金屬層反射向該透明顯示層，該些快門單元與該基板主體的該鏡面金屬層共同提供鏡面以做為鏡子，而當至少一該些快門單元移動至一第二位置並且該至少一第二孔洞對準於至少一該些第一孔洞時，該入射光透射過該至少一第二孔洞以及至少一該些第一孔洞。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中每一該些畫素單元包括多個次畫素單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該快門單元包括至少一致動器以及一快門，該快門具有該至少一第二孔洞並且耦接該至少一致動器，其中該至少一致動器於該基板主體的一表面上方以平行於該基板主體的該表面的平面運動，橫移該快 門至該第一位置或該第二位置。
4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中當該快門移動至該第二位置以使該至少一第二孔洞對準於至少一該些第一孔洞時，該入射光依序透射過該基板主體、該第一孔洞以及該第二孔洞。
5. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中該致動器包括一驅動電極，且當施加一電壓於該驅動電極時，該快門被靜電地牽引朝向該驅動電極。
6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該透明顯示層包括：一有機發光二極體層；以及一薄膜電晶體層，設置以驅動該有機發光二極體以顯示影像，其中該有機發光二極體層與該薄膜電晶體層為透明的。
7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該透明顯示層包括：一液晶層；以及一薄膜電晶體層，設置以驅動該液晶層以顯示影像，其中該液晶層與該薄膜電晶體層為透明的。
8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中當至少一該些畫素單元被驅動以顯示影像時，對應於該畫素單元的至少一該些快門單元移動至該第一位置，以使該快門單元的該至少一第二孔洞不對準於至少一該些第一孔洞。
9. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中當至少一該些畫素單元未被驅動以顯示影像時，對應於該畫素單元的至少一該些快門單元移動至該第二位置，以使該快門單元的該至少一第二孔洞對準於至少一該些第一孔洞。
10. 一種形成影像於一顯示裝置上的方法，該顯示裝置具有一透明顯示層以及一光修飾層，該透明顯示層包括多個畫素單元，該光修飾層配置於該透明顯示層下方，且該光修飾層包括一基板主體以及多個快門單元，該基板主體具有多個第一孔洞，該基板主體上設置一鏡面金屬層，各該快門單元具有至少一第二孔洞，該些快門單元配置於該基板主體上方，該方法包括：驅動至少一該些畫素單元以顯示影像；其中，當至少一該些畫素單元被驅動時，對應於被驅動的該畫素單元的至少一該些快門單元移動至一第一位置，且一入射光透射過該快門單元並且被基板主體所反射；以及其中，當至少一該些畫素單元未被驅動時，對應於未被驅動的該畫素單元的至少一該些快門單元移動至該第一位置並且該至少一第二孔洞不對準於至少一該些第一孔洞，以使該入射光透射過該至少一第二孔洞並且被該鏡面金屬層反射向該透明顯示層，該些快門單元與該基板主體的該鏡面金屬層共同提供鏡面以做為鏡子，或對應於未被驅動的該畫素單元的至少一該些快門單元移動至一第二位置並且該至少一第二孔洞對準於至少一該些第一孔洞，以使該入射光透射過該至少一第二孔洞以及至少一該些第一 孔洞。