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TW201348816A - 透明顯示裝置 - Google Patents

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TW201348816A TW101118966A TW101118966A TW201348816A TW 201348816 A TW201348816 A TW 201348816A TW 101118966 A TW101118966 A TW 101118966A TW 101118966 A TW101118966 A TW 101118966A TW 201348816 A TW201348816 A TW 201348816A
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Abstract

一種透明顯示裝置，利用透明背光單元做為透明顯示面板的背光源，以減小透明顯示裝置的厚度，且透明顯示面板上的的透明度可藉由調整透明區域的灰階值來改變。

Description

透明顯示裝置
本發明是有關於一種透明顯示裝置，且特別是有關於一種具有透明背光源的透明顯示裝置。
目前市場對於液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)的性能要求是朝向高對比(high contrast ratio)、無灰階反轉(no gray scale inversion)、色偏小(little color shift)、亮度高(high luminance)、高色彩豐富度、高色飽和度、快速反應與廣視角等特性。
一般而言，液晶顯示器可以大致上區分為穿透式液晶顯示器、反射式液晶顯示器與半穿透半反射式液晶顯示器。隨著顯示器的應用領域日趨廣泛，透明顯示器已經逐漸被開發。透明顯示器(Transparent Display)是指顯示器本身具有一定程度的穿透性，能夠清楚地顯示面板後方的背景。透明顯示器適用於建築物窗戶、汽車車窗與商店櫥窗等多種應用。除了原有的透明顯示功能以外，還具有未來可能做為資訊顯示器的發展潛力，因而備受市場關注。由於使用者可以從透明顯示器的一側看到另一側的物體，因此透明顯示器在視覺上不會有厚重感，且不會讓使用者覺得很佔空間。
然而，現今透明顯示器的設計上，背光源必須使用一燈箱來實施，利用光擴散在箱子之中，而後光散射至透明 畫素上，使使用者在透明顯示器前能看到顯示畫面，此種背光源的實施方式，將使得透明顯示器的體積過厚。
本發明提供一種透明顯示裝置，可減小透明顯示裝置的厚度。
本發明提出一種透明顯示裝置，包括一透明顯示面板以及一透明背光單元。其中透明顯示面板依據一顯示資料訊號調整其不透光區域之分布。透明背光單元配置於透明顯示面板的一側，發出光束做為一背光光源照射透明顯示面板，以使透明顯示面板顯示畫面。
在本發明之一實施例中，上述之透明顯示面板包括多個畫素區域以及多個透明區域。其中各畫素區域依據顯示資料訊號調整其灰階度，以於透明顯示面板上顯示畫面。其中多個透明區域決定透明顯示裝置的透明度。
在本發明之一實施例中，上述各透明區域更依據一透明度控制訊號調整其透明度，其中透明度控制訊號指示上述多個透明區域的灰階度。
在本發明之一實施例中，上述透明區域週期性地排列於透明顯示面板上。
在本發明之一實施例中，上述之各畫素區域包括複數個畫素，且每一畫素包含至少一次畫素。
在本發明之一實施例中，上述之每一次畫素之顏色為紅色、綠色、藍色與黃色其中之一。
在本發明之一實施例中，上述之透明顯示裝置，更包括一彩色濾光層，其配置在透明顯示面板上，其中彩色濾光層具有對應畫素區域的複數個畫素，且每一畫素包含至少一次畫素。
在本發明之一實施例中，上述每一次畫素為一紅色彩色濾光層、一綠色彩色濾光層、一藍色彩色濾光層與一黃色彩色濾光層其中之一。
在本發明之一實施例中，上述之透明背光單元為一有機發光二極體顯示面板。
在本發明之一實施例中，上述之透明背光單元為一投影單元。
在本發明之一實施例中，上述之投影單元以色序法投影一彩色光束至透明顯示面板。
在本發明之一實施例中，上述之透明背光單元更包括一反射單元，其反射該投影單元之投射光，以做為背光光源。
在本發明之一實施例中，上述之透明背光單元包括一導光板、一光源以及多個散射微粒。其中導光板具有一側入光面、第一表面以及相對於第一表面之第二表面，其中第二表面位於透明顯示面板與第一表面之間。光源鄰近於導光板之側入光面配置。多個散射微粒配置於第一表面上，散射微粒反射光源所發出之光線，以做為背光光源。
在本發明之一實施例中，上述之次畫素之排列為條紋型、馬賽克型或三角形其中之一。
基於上述，本發明利用透明背光單元做為透明顯示面板的背光源，由於透明背光單元本身為透明，並不會妨礙透明顯示的效果，因此不需藉由燈箱來提供背光源，如此便可減小透明顯示裝置的厚度。
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繪示為本發明一實施例之透明顯示裝置的示意圖。請參照圖1，透明顯示裝置100包括一透明顯示面板102以及一透明背光單元104。其中透明顯示面板102可例如為液晶顯示面板，例如扭轉向列(Twisted Nematic，TN)型、垂直排列(Vertical Alignment，VA)型、橫向電場切換(in-plane switching，IPS)型、彎曲(optically compensated bend，OCB)型或藍相(blue phase)型液晶顯示面板皆可應用，而透明背光單元104在本實施例中為一有機發光二極體顯示面板，然不以此為限。透明顯示面板102依據一顯示資料訊號D1調整其不透光區域之分布，而透明背光單元104則配置於透明顯示面板102的一側，其用以發出光束做為一背光光源照射透明顯示面板102，以使透明顯示面板102藉由不透光區域的分布來顯示畫面。在本實施例中透明背光單元104所發出的光束方向為朝向透明顯示面板102，然並不以此為限，在其它實施例中透明背光單元104所發出的光束方向亦可背向透明顯示面板102，亦或是 同時發出朝向透明顯示面板102與背向透明顯示面板102的光束。
由於透明背光單元104本身即具有透明的特性，利用透明背光單元104做為透明顯示面板102的背光源，並不會成為透明顯示裝置100進行透明顯示的阻礙，因此不需如習知技術般藉由燈箱來提供背光源，進而減小透明顯示裝置的厚度。
圖2A~2E繪示為本發明實施例之透明顯示面板的畫素區域與透明區域分布示意圖。進一步來說，上述之透明顯示面板102可包括多個畫素區域PZ1以及多個透明區域T1。其中透明區域T1可例如為不受控於顯示資料訊號D1的液晶畫素，或是透明區域T1部分完全無液晶畫素，亦即此區域僅為空氣或透明光學膠(Optical Clear Adhesive,OCA)等透明物質所構成。另外，各個畫素區域則依據顯示資料訊號D1調整其灰階度，以於透明顯示面板102上顯示畫面。
如圖2A~2E所示，透明區域T1為週期性地排列於透明顯示面板102上，與畫素區域PZ1交錯地排列。由於透明區域T1的透明度並不會隨顯示資料訊號D1改變，因此藉由插入透明區域T1於透明顯示面板102上可增加透明顯示裝置100的透明度。其中隨著透明區域T1所佔的比例越高，透明顯示裝置100的透明度也將越高。值得注意的是，此處的透明度的高低意指為光穿透程度或散射程度的不同所稱，因此光線穿透程度的多寡或模糊程度或霧度(Haze)皆可視為透明度。
值得注意的是，在其它實施例中，透明區域T1的透明度亦可被改變。舉例來說，若透明區域T1為液晶畫素所構成，其可透過資料線(未繪示)來接收一透明度控制訊號來調整灰階度，進而調整透明區域T1的透明度。如此藉由統一調整透明顯示面板102上所有透明區域T1的灰階度，即可對透明顯示裝置100的整體透明度進行調整，讓使用者可依據透明顯示裝置100所在背景的不同來決定透明顯示裝置100的透明度，以避免背景影響到使用者的觀看品質。
如圖3A~3D之次畫素排列示意圖所示，上述畫素區域PZ1包括複數個畫素P1，且每一畫素P1包含至少一次畫素SP1(在本實施例中包括3個次畫素SP1)，其中每一次畫素SP1為紅色、綠色、藍色與黃色其中之一。詳細來說，不同顏色的次畫素可藉由彩色濾光層來實施，亦即透明顯示裝置100可更包括一彩色濾光層，其配置在透明顯示面板102上。彩色濾光層具有對應上述畫素區域PZ1的複數個畫素P1，且每一畫素P1包含至少一次畫素SP1，其中每一次畫素SP1為紅色彩色濾光層R、綠色彩色濾光層G、藍色彩色濾光層B與黃色彩色濾光層Y其中之一。另外，透明區域T1上則無任何與其對應的彩色濾光層，或者是說，透明區域T1上與其對應的彩色濾光層為透明。
圖3A與3B之畫素P1皆包含R、G、B三種顏色的彩色濾光層，其中3B之畫素P1較圖3A更包括了一白色次畫素W，其為次畫素SP1上未覆蓋彩色濾光層，或次畫 素SP1上的彩色濾光層為透明的顯示結果。白色次畫素W與透明區域T1的不同之處在於，白色次畫素W的灰階值為依據顯示資料訊號D1改變，而透明區域T1的灰階值則為依據透明度控制訊號改變。另外，圖3C之畫素P1包含R、G、B、Y四種顏色的彩色濾光層。
如此藉由改變各個次畫素SP1的灰階度，並配合透明背光單元104所提供的背光源以及不同顏色的彩色濾光層，即可使透明顯示裝置100顯示出彩色畫面。而透明區域T1則可增加所顯示之彩色畫面的透明度，或是藉由改變透明區域T1的灰階度來調整彩色畫面的透明度。值得注意的是，本實施例之次畫素SP1的排列方式為條紋型，然實際上並不以此為限，舉例來說，次畫素SP1的排列方式亦可為馬賽克型或三角形。
此外，在圖3D中畫素P1則僅包含白色次畫素W，因此應用圖3D之白色次畫素W的透明顯示裝置100僅能顯示黑白畫面。值得注意的是，在圖3A~圖3D的實施例中，透明區域T1皆與透明背光單元104重疊，亦即透明區域T1所顯示的影像皆會受到透明背光單元104的影響。然如圖2A~2E之實施例所述，透明區域T1亦可僅為空氣或透明光學膠(Optical Clear Adhesive,OCA)等透明物質所構成，亦即透明背光單元104僅設計在紅色、綠色、藍色與黃色等次畫素之後，而透明區域T1之後可無透明背光單元104的照射，如此一來便可使透明顯示裝置100清楚顯示畫面之餘，仍看到背後景物，而不會被透明背光單元104之光線蓋過。
在其它實施例中，亦可改變透明背光單元104的實施方式來使透明顯示裝置100顯示出彩色畫面。圖4A繪示為本發明另一實施例之透明顯示裝置的示意圖，請參照圖4A，在本實施例中，透明顯示裝置400A的透明背光單元104為利用一投影單元402來實施。投影單元402可利用色序法的投影方式，亦即依序投影紅、藍、綠三原色的彩色光束，利用人眼視覺暫留的特性，在人腦中合成一全彩的畫面。圖4B繪示為本發明另一實施例之透明顯示裝置的示意圖，在本實施例中，透明顯示裝置400B更包括一反射單元404，其可反射投影單元402之的投射光，以做為背光光源。如此亦可使使用者觀察到彩色的畫面，且藉由反射單元404反射投影單元402之的投射光，可使打到透明顯示面板102上的光線更為均勻，進而提升顯示畫面的品質。
值得注意的是，上述之實施例雖皆以單一畫素區域PZ1配合一透明區域T1進行說明，然並不以此為限。在其它實施例中，亦可以多個畫素區域PZ1配合一個透明區域T1，或一個畫素區域PZ1配合多個透明區域T1的方式來實施，如此便可使透明度的控制與顯示內容更為豐富。
圖5繪示為本發明另一實施例之透明顯示裝置的示意圖，請參照圖5。在本實施例中，透明顯示裝置500的透明背光單元104可藉由光源502以及導光板504來實施。導光板504具有一側入光面504a、一第一表面504b，以及相對於第一表面504b之第二表面504c，第二表面504c位 於透明顯示面板102與第一表面504b之間。光源502鄰近於導光板504之側入光面504a配置，其中導光板504的第一表面504b上包括多個散射微粒506。散射微粒506可反射光源502所發出之光線，以做為背光光源，由於散射微粒506所佔顯示畫面的面積相當小，因此當使用者在觀看透明顯示裝置500的顯示畫面時，並不會察覺到散射微粒506的存在，亦即在使用者眼中透明顯示裝置500的顯示畫面為透明顯示畫面。
綜上所述，本發明利用透明背光單元做為透明顯示面板的背光源，以減小透明顯示裝置的厚度。透明顯示面板上的透明區域可增加透明顯示裝置的透明度，而藉由調整透明區域的灰階值可改變透明顯示裝置的透明度，進而提高透明顯示裝置的可讀性。
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、400A、400B、500‧‧‧透明顯示裝置
102‧‧‧透明顯示面板
104‧‧‧透明背光單元
502‧‧‧光源
504‧‧‧導光板
504a‧‧‧側入光面
504b‧‧‧第一表面
504c‧‧‧第二表面
506‧‧‧散射微粒
D1‧‧‧顯示資料訊號
PZ1‧‧‧畫素區域
T1‧‧‧透明區域
P1‧‧‧畫素
SP1‧‧‧次畫素
R、G、B、Y‧‧‧彩色濾光層
W‧‧‧白色次畫素
圖1繪示為本發明一實施例之透明顯示裝置的示意圖。
圖2A~2E繪示為本發明實施例之透明顯示面板的畫素區域與透明區域分布示意圖。
圖3A~3D繪示為本發明實施例之畫素排列示意圖。
圖4A、4B繪示為本發明實施例之透明顯示裝置的示意圖。
圖5繪示為本發明另一實施例之透明顯示裝置的示意圖。
100‧‧‧透明顯示裝置
102‧‧‧透明顯示面板
104‧‧‧透明背光單元
D1‧‧‧顯示資料訊號

Claims (14)

  1. 一種透明顯示裝置，包括：一透明顯示面板，依據一顯示資料訊號調整其不透光區域之分布；以及一透明背光單元，配置於該透明顯示面板的一側，發出光束做為一背光光源照射該透明顯示面板，以使該透明顯示面板顯示畫面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該透明顯示面板包括：多個畫素區域，各該畫素區域依據該顯示資料訊號調整其灰階度，以於該透明顯示面板上顯示畫面；以及多個透明區域，該些透明區域決定該透明顯示裝置的透明度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之透明顯示裝置，其中各該透明區域更依據一透明度控制訊號調整其透明度，該透明度控制訊號指示該些透明區域的灰階度。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之透明顯示裝置，其中該些透明區域週期性地排列於該透明顯示面板上。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之透明顯示裝置，其中各該畫素區域包括複數個畫素，且每一該些畫素包含至少一次畫素。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之透明顯示裝置，其中每一該些次畫素之顏色為紅色、綠色、藍色與黃色其中之一。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之透明顯示裝置，更包括：一彩色濾光層，配置在該透明顯示面板上，其中該彩色濾光層具有對應該些畫素區域的複數個畫素，且每一該些畫素包含至少一次畫素。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之透明顯示裝置，其中每一該些次畫素為一紅色彩色濾光層、一綠色彩色濾光層、一藍色彩色濾光層與一黃色彩色濾光層其中之一。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該透明背光單元為一有機發光二極體顯示面板。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該透明背光單元為一投影單元。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之透明顯示裝置，其中該投影單元以色序法投影一彩色光束至該透明顯示面板。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之透明顯示裝置，其中該透明背光單元更包括：一反射單元，反射該投影單元之投射光，以做為該背光光源。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之透明顯示裝置，其中該透明背光單元包括：一導光板，具有一側入光面、一第一表面以及一相對於該第一表面之第二表面，其中該第二表面位於該透明顯示面板與該第一表面之間； 一光源，鄰近於該導光板之該側入光面配置；以及多個散射微粒，配置於該第一表面上，該些散射微粒反射該光源所發出之光線，以做為該背光光源。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之透明顯示裝置，其中該些次畫素之排列為條紋型、馬賽克型或三角形其中之一。
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