TWM535327U - 透明顯示裝置 - Google Patents

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TWM535327U
TWM535327U TW105215418U TW105215418U TWM535327U TW M535327 U TWM535327 U TW M535327U TW 105215418 U TW105215418 U TW 105215418U TW 105215418 U TW105215418 U TW 105215418U TW M535327 U TWM535327 U TW M535327U
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TW
Taiwan
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light
display device
transparent
valve panel
light valve
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TW105215418U
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李信宏
蔡宜育
楊喬智
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揚昇照明股份有限公司
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Description

透明顯示裝置
本創作是有關於一種透明顯示裝置，特別是有關於一種使發光組件發出的光線以大入射角的方向入射透明板與穿透式光閥面板之間的光學空間，並由透明板反射後通過穿透式光閥面板而產生影像的透明顯示裝置。
習知的透明顯示技術與一般的顯示技術大致上相同，就液晶顯示面板而言，若用於透明顯示技術，則不需要設置光學膜片，但是在導光板上仍然需要形成微結構，才能達到均勻光的背光。微結構可以是印刷網點，但是微結構的分布不能太過密集，否則透明顯示裝置後方的物品的清晰度會受到影響，而且微結構的尺寸也不能太大，這代表大面積製程更加困難，因為微結構在大面積配置是不容易控管的，因此製程良率會下降，同時也會使製造成本提高。
另外，由於透明顯示裝置中，導光板與顯示面板之間無法配置光學膜片來使光線霧化，則微結構會與薄膜電晶體（TFT）陣列產生干涉紋，雖然可以藉由變化微結構在空間上的週期排列，來避免此現象，但是設計的自由度會下降，而且也無法完全消除干涉紋。
本「先前技術」段落只是用來幫助瞭解本創作內容，因此在「先前技術」中所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。此外，在「先前技術」中所揭露的內容並不代表該內容或者本創作一個或多個實施例所要解決的問題，也不代表在本創作申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。
有鑑於此，本創作的目的在於提供一種透明顯示裝置，其利用透明板與穿透式光閥面板相向設置，並將發光組件發出的光線以大的入射角入射透明板與穿透式光閥面板之間的光學空間，使光線在透明板與穿透式光閥面板之間傳遞，部分的光線會直接通過穿透式光閥面板，而大部分的光線由透明板反射後通過穿透式光閥面板，因而使通過穿透式光閥面板的光線如同由均勻面光源發出的光線。
本創作的其他目的和優點可以從本創作所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本創作所提供的透明顯示裝置包括穿透式光閥面板、透明板以及至少一發光組件。穿透式光閥面板具有一顯示面，透明板相對於穿透式光閥面板設置，在透明板與穿透式光閥面板之間形成光學空間，發光組件是配置於光學空間旁，適於產生光線進入光學空間，其中發光組件面對光學空間的出光光型在與平行於穿透式光閥面板的顯示面的方向夾角正負15度的範圍內具有至少一最大峰值。發光組件發出的光線進入光學空間後，在透明板與穿透式光閥面板之間傳遞，達到均勻的出光並成為穿透式光閥面板的背光。
在另一實施例中，透明板具有相對的第一端與第二端，透明板相對於穿透式光閥面板呈傾斜設置，且透明板的第一端與穿透式光閥面板的距離遠於透明板的第二端與穿透式光閥面板的距離，而至少一發光組件位於透明板的該第一端。
在另一實施例中，透明板相對於穿透式光閥面板呈小於15度角傾斜。
在另一實施例中，透明板的第二端連接於穿透式光閥面板。
在另一實施例中，透明板平行於穿透式光閥面板設置。
在另一實施例中，至少一發光組件的數量為兩個，分別設置於光學空間的周邊的相對兩側。
在另一實施例中，發光組件包括光源以及燈罩，燈罩具有容置空間與開口端，光源配置於容置空間，開口端朝向光學空間。
在另一實施例中，燈罩將光源的50%以上的光導向與平行於穿透式光閥面板的顯示面的方向夾角正負15度的範圍內。
在另一實施例中，燈罩的開口端連接穿透式光閥面板以及透明板。
在另一實施例中，容置空間具有反射曲面，光源具有出光面，且出光面面向反射曲面，且反射曲面自光源的一側朝光學空間的方向延伸。
在另一實施例中，光源的出光面平行於顯示面。
在另一實施例中，光源具有出光面，出光面面向光學空間，容置空間具有反射曲面，反射曲面面向光學空間，且光源設置於反射曲面的頂點。
在另一實施例中，發光組件更包括光學板，配置於燈罩的開口端，光學板包括多數個微結構。
在另一實施例中，穿透式光閥面板是高分子分散液晶(PDLC)面板。
在另一實施例中，穿透式光閥面板是液晶顯示面板。
在另一實施例中，穿透式光閥面板包括液晶顯示面板以及高分子分散液晶面板。
在另一實施例中，透明板具有一表面，其呈現平滑狀且朝向穿透式光閥面板。
本創作的透明顯示裝置使發光組件發出的光線入射光學空間，部分的光線直接通過穿透式光閥面板，而部分的光線由透明板反射後也通過穿透式光閥面板而產生影像。由於透明板上不設置網點等微結構，可以使透明顯示裝置後方的物品能夠清晰地被看見，而由於透明板不形成微結構，可以簡化透明板的生產流程而降低成本並提高良率。
為讓本創作之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
有關本創作之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本創作。
請參閱圖1，其表示本創作的透明顯示裝置的第一實施例。本實施例的透明顯示裝置100包括穿透式光閥面板110、透明板120以及發光組件130，其中穿透式光閥面板110具有一顯示面D。以垂直於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向為0度，以平行於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向為90度。透明板120相對於穿透式光閥面板110設置，在透明板120與穿透式光閥面板110之間形成光學空間S，發光組件130是配置於光學空間S旁，適於產生光線進入光學空間S，其中發光組件130面對光學空間S的出光光型在與平行於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向夾角正負15度的範圍內具有至少一最大峰值。
在本實施例中，透明板120具有相對的第一端121與第二端122，透明板120相對於穿透式光閥面板110呈傾斜設置，且透明板120的第一端121與穿透式光閥面板110的距離遠於透明板120的第二端122與穿透式光閥面板110的距離，而發光組件130鄰接於透明板120的第一端121。在本實施中，透明板120相對於穿透式光閥面板110例如呈小於15度角傾斜，且透明板120的第二端122連接於穿透式光閥面板110。如圖1所示，透明板120的第二端122具有一短牆123，短牆123抵接於穿透式光閥面板110的端部114，且透明板120相對於穿透式光閥面板110呈傾斜狀，透明板120與穿透式光閥面板110之間的夾角小於15度。透明板120的第一端121以及穿透式光閥面板110的另一端部116則連接於發光組件130。在本實施例中，透明板120的折射率可以是約1.4，但不以此為限。透明板120可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)材質製成。透明板120的厚度視設計的需求而定，可以是例如0.5毫米(mm)-2毫米(mm)，但不宜太厚，以免產生光疊影。在本實施例中，穿透式光閥面板110可以是例如液晶顯示面板111(如圖2所示)或者是高分子分散液晶(PDLC)顯示面板112(如圖3所示)，或是結合液晶顯示面板111與高分子分散液晶顯示面板112之堆疊架構(如圖4所示)。
圖5表示圖3的高分子分散液晶(PDLC)顯示面板112搭配本創作的發光組件130與透明板120產生的大角度出光，高分子分散液晶顯示面板112藉由通電與否而讓光線通過或使光線散射產生霧化，由於單一使用高分子分散液晶顯示面板112，其工作原理為使光線散射，並無法提供亮態與暗態的切換，但搭配本案之背光架構，可以使光線與面板的法線方向呈大角度出光，而藉由高分子分散液晶顯示面板112使背光模組的出光做霧化程度的切換，可以使光線不同程度地擴散至法線方向，能達到亮態與暗態的灰階調控效果，而讓正視角的觀賞者容易看到希望顯示的影像。此外，如圖4所示，藉由結合穿透式光閥面板110與高分子分散液晶顯示面板112之堆疊架構，可控制讓光線穿透或霧化也可以控制讓透明顯示裝置100後方的物品成為可見或消失。
請回到圖1，發光組件130包括光源132以及燈罩134，燈罩134具有容置空間135與開口端137，光源132配置於容置空間135中，而開口端137則朝向光學空間S，如上所述，透明板120的第一端121以及穿透式光閥面板110的端部114則分別連接於發光組件130的開口端137的兩側，使得容置空間135與光學空間S相連通，在本實施例中，容置空間135具有反射曲面136，光源132具有出光面138，出光面138面向反射曲面136且平行於穿透式光閥面板110的顯示面D，且反射曲面136自光源132的一側朝光學空間S的方向延伸，在本實施例中，反射曲面136的另一端連接於透明板120的第一端121。反射曲面136可以是圓弧面、拋物面或橢圓面，並無限定，只要能將光源132發出的光線反射進入光學空間S並以大角度入射透明板120即可，在本實施例中，反射曲面136使光源132發出的光線產生一光型，在與平行於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向夾角正負15度內分別具有一最大峰值，如圖6所示，以垂直於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向為0度，以平行於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向為90度，上述光型在與垂直於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向在75度至105度的範圍內具有最大峰值，更進一步說，上述光型在與垂直於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向大約90度的位置具有最大峰值。另外，如圖7所示，反射曲面136使光源132發出上述光型的光線會以超過80度的入射角入射透明板120，而得到高達65%以上的光貢獻，使光回到穿透式光閥面板110之一側，達到顯示效果。燈罩134的製造方法，可以採用射出塑膠件，製作出反射曲面136的曲率，在反射曲面136上形成反射層，反射層可以用金屬鍍膜或黏貼金屬的方法實現，例如鍍銀或鍍鉻等，若考慮到光源132的散熱問題，燈罩134亦可以由鋁或其他散熱效果較佳的金屬材質製成。
光源132可以包括多數個發光元件，例如具有多個發光二極體的燈條，在另一實施例中，光源132也可以是冷陰極螢光燈管。發光二極體可以是朗伯特(Lambertain)發光之發光二極體，配合反射曲面136使光線能入射光學空間S並以大角度入射透明板120的方向行進。在本實施例中，由於光源132的出光面138朝向反射曲面136，因此光源132發出的光線除了少部分是直接由光源132進入光學空間S，大部分的光線會由反射曲面136反射後再進入光學空間S，在本實施例中，燈罩134的反射曲面136將光源的50%以上的光導向與平行於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向夾角正負15度的範圍內。進入光學空間S的光線，一部分會直接通過穿透式光閥面板110，另一部分經由透明板120的反射後再通過穿透式光閥面板110，使觀賞者觀看到影像。由於如前所述，光源132發出的光線以超過80度的入射角入射透明板120，而得到高達65%以上的光貢獻，使光回到穿透式光閥面板110之一側，達到顯示效果，因此入射透明板120的光線除了少部分由透明板120折射至透明板120的後方，大部分入射透明板120的光線會由透明板120的平面124反射。在本實施例中，平面124呈平滑狀且朝向穿透式光閥面板110設置。
請參閱圖8，其表示本創作的透明顯示裝置的第二實施例。本實施例的透明顯示裝置100’的構造與圖1所示的第一實施例的構造大致上相同，相同的元件給予相同的符號並省略其說明。本實施例與第一實施例的差異在於本實施例的燈罩134的反射曲面136’與第一實施例的反射曲面136不同，本實施例的反射曲面136’朝向光學空間S設置並具有一頂點V，光源132設置於反射曲面136’的頂點V，光源132的出光面138朝向光學空間S，反射曲面136’使光源132發出的光線產生一光型，在與平行於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向夾角正負15度內分別具有一最大峰值，如圖9所示，以垂直於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向為0度，以平行於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向為90度，上述光型在與垂直於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向在75度與90度之間有一最大峰值，另外在與垂直於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向在90度與105度之間有另一最大峰值，在本實施例中，上述光型在與垂直於穿透式光閥面板110的顯示面D的方向分別在大約80度與大約100度各有一最大峰值。同樣地，在本實施例中，雖然穿透式光閥面板110是結合液晶顯示面板與高分子分散液晶顯示面板之堆疊架構，但不限於此，穿透式光閥面板110也可以是例如液晶顯示面板或者是高分子分散液晶(PDLC)顯示面板。
請參閱圖10，其表示本創作的透明顯示裝置的第三實施例。本實施例的透明顯示裝置100”的構造與圖1所示的第一實施例的構造大致上相同，相同的元件給予相同的符號並省略其說明。本實施例與第一實施例的差異在於本實施例的發光組件130更包括光學板139，配置於燈罩134的開口端137，光學板139包括多數個微結構，微結構可以是如圖11所示，形成多數個微透鏡結構，微結構可以是如圖12所示，形成粗糙面的結構而散射光線產生霧化的效果，微結構也可以是如圖13所示，在表面上形成多數個網點而散射光線產生霧化的效果，光源132發出的光線經由微結構可以使出光均勻化，需注意的是可針對畫面最後出光在需調整光均勻的位置，選擇性地在光學板139的特定位置設置微透鏡結構、粗糙面結構(或網點以使畫面出光均勻，可以不需要在整個光學板139都設置微結構，當然視需要也可以在整個光學板139都設置微結構。同樣地，在本實施例中，雖然穿透式光閥面板110是結合液晶顯示面板與高分子分散液晶顯示面板之堆疊架構，但不限於此，穿透式光閥面板110也可以是例如液晶顯示面板或者是高分子分散液晶(PDLC)顯示面板。
請參閱圖14，其表示本創作的透明顯示裝置的第四實施例。本實施例的透明顯示裝置200包括穿透式光閥面板210、透明板220以及兩個發光組件230。穿透式光閥面板210與透明板220是平行設置，在穿透式光閥面板210與透明板220之間形成光學空間S’，兩個發光組件230則分別設置在光學空間S’的相對兩側，即兩個發光組件230分別連接於穿透式光閥面板210與透明板220的相對兩端，發光組件230的結構與圖8所示的第二實施例的發光組件130的結構類似，每一發光組件230包括光源232以及燈罩234，燈罩234具有容置空間235與開口端237，光源232配置於容置空間235中，而開口端237則朝向光學空間S’，反射曲面236朝向光學空間S’設置並具有一頂點V’，光源232設置於反射曲面236的頂點V’，光源232的出光面238朝向光學空間S’，反射曲面236使光源232發出的光線產生一光型，上述光型如圖9所示，在正負15度內分別具有一最大峰值。由光學空間S’兩端入射的光線在光學空間S’中傳遞，同樣地，部分光線直接通過穿透式光閥面板210，其他光線則由透明板220反射後通過穿透式光閥面板210而產生影像。同樣地，在本實施例中，雖然穿透式光閥面板210是結合液晶顯示面板與高分子分散液晶顯示面板之堆疊架構，但不限於此，穿透式光閥面板210也可以是例如液晶顯示面板或者是高分子分散液晶(PDLC)顯示面板。
本創作的透明顯示裝置100、100’、100”以及200，使發光組件130、230發出的光線入射光學空間S、S’，使部分的光線直接通過穿透式光閥面板110、210，大部分的光線由透明板120、220反射後也通過穿透式光閥面板110、210而產生影像，由於透明板120、220上不設置網點等微結構，可以使透明顯示裝置100、100’、100”以及200後方的物品能夠清晰地被看見，而且透明板120、220不設置微結構可以提高產品的良率，並降低製造的成本，另外本創作的透明顯示裝置100、100’、100”以及200可以搭配高分子分散液晶膜片使光線產生霧化而讓觀賞者容易看到希望顯示的影像，而藉由控制讓光線穿透或霧化也可以控制讓透明顯示裝置100、100’、100”以及200後方的物品成為可見或消失。
惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。另外，本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本創作之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
100、100’、100”、200‧‧‧透明顯示裝置
110、210‧‧‧穿透式光閥面板
111‧‧‧液晶顯示面板
112‧‧‧高分子分散液晶膜片(PDLC)
114‧‧‧端部
116‧‧‧端部
120、220‧‧‧透明板
121‧‧‧第一端
122‧‧‧第二端
123‧‧‧短牆
124‧‧‧平面
130、230‧‧‧發光組件
132、232‧‧‧光源
134、234‧‧‧燈罩
135、235‧‧‧容置空間
136、136’、236‧‧‧反射曲面
137、237‧‧‧開口端
138、238‧‧‧出光面
139‧‧‧光學板
D‧‧‧顯示面
S、S’‧‧‧光學空間
V、V’‧‧‧頂點
圖1為本創作的透明顯示裝置的第一實施例的示意圖。 圖2為圖1的透明顯示裝置的實施例的變化例的示意圖。 圖3為圖1的透明顯示裝置的實施例的另一變化例的示意圖。 圖4為圖1的透明顯示裝置的實施例的另一變化例的示意圖。 圖5為圖3的透明顯示裝置的高分子分散液晶顯示面板搭配背光光源的大角度出光的示意圖。 圖6表示圖1的第一實施例的發光組件產生的光型的示意圖。 圖7為圖1的透明顯示裝置的發光組件的光線入射透明板的角度與反射率的曲線圖。 圖8為本創作的透明顯示裝置的第二實施例的示意圖。 圖9表示圖7的第二實施例的發光組件產生的光型的示意圖。 圖10為本創作的透明顯示裝置的第三實施例的示意圖。 圖11為圖10的透明顯示裝置的第三實施例的光學板的一實施例的示意圖。 圖12為圖10的透明顯示裝置的第三實施例的光學板的另一實施例的示意圖。 圖13為圖10的透明顯示裝置的第三實施例的光學板的另一實施例的示意圖。 圖14為本創作的透明顯示裝置的第四實施例的示意圖。
100‧‧‧透明顯示裝置
110‧‧‧穿透式光閥面板
114‧‧‧端部
116‧‧‧端部
120‧‧‧透明板
121‧‧‧第一端
122‧‧‧第二端
123‧‧‧短牆
124‧‧‧平面
130‧‧‧發光組件
132‧‧‧光源
134‧‧‧燈罩
135‧‧‧容置空間
137‧‧‧開口端
136‧‧‧反射曲面
138‧‧‧出光面
D‧‧‧顯示面
S‧‧‧光學空間

Claims (17)

  1. 一種透明顯示裝置，包括： 一穿透式光閥面板，具有一顯示面； 一透明板，相對於該穿透式光閥面板設置，在該透明板與該穿透式光閥面板之間形成一光學空間；以及 至少一發光組件，配置於該光學空間旁，適於產生光線進入該光學空間，其中該發光組件面對該光學空間的出光光型在與平行於該穿透式光閥面板的該顯示面的方向夾角正負15度的範圍內具有至少一最大峰值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該透明板具有相對的一第一端與一第二端，該透明板相對於該穿透式光閥面板呈傾斜設置，且該透明板的該第一端與該穿透式光閥面板的距離遠於該透明板的該第二端與該穿透式光閥面板的距離，而該至少一發光組件位於該透明板的該第一端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之透明顯示裝置，其中該透明板相對於該穿透式光閥面板呈小於15度角傾斜。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之透明顯示裝置，其中該透明板的該第二端連接於該穿透式光閥面板。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該透明板平行於該穿透式光閥面板設置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之透明顯示裝置，其中該至少一發光組件的數量為兩個，分別設置於該光學空間的周邊的相對兩側。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中各該發光組件包括一光源以及一燈罩，該燈罩具有一容置空間與一開口端，該光源配置於該容置空間，該開口端朝向該光學空間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之透明顯示裝置，其中該燈罩將該光源的50%以上的光導向與平行於該穿透式光閥面板的該顯示面的方向夾角正負15度的範圍內。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之透明顯示裝置，其中該燈罩的該開口端連接該穿透式光閥面板以及該透明板。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之透明顯示裝置，其中該容置空間具有一反射曲面，該光源具有一出光面，且該出光面面向該反射曲面，且該反射曲面自該光源的一側朝該光學空間的方向延伸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之透明顯示裝置，其中 該光源的該出光面平行於該顯示面。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之透明顯示裝置，其中該光源具有一出光面，該出光面面向該光學空間，該容置空間具有一反射曲面，該反射曲面面向該光學空間，且該光源設置於該反射曲面的頂點。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之透明顯示裝置，其中該發光組件更包括一光學板，配置於該燈罩的該開口端，該光學板包括多數個微結構。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該穿透式光閥面板是一高分子分散液晶(PDLC)面板。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該穿透式光閥面板是一液晶顯示面板。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該穿透式光閥面板包括液晶顯示面板以及高分子分散液晶面板。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該透明板具有一表面，該表面呈平滑狀，且該表面朝向該穿透式光閥面板。
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