CN101120391A - 用于生成可通过入射光识别的彩色图像和文字的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于显示在入射光线下可识别的彩色图像和文字的显示装置，该显示装置的图像表面由大量可电子控制的、光栅式配置的像素(1)组成，其中每一像素(1)包括至少三个为颜色红，绿，蓝或青，品红，黄而配置的彼此相邻或者彼此相随的色面(3，3′，3″)，这些色面由扁平的，透明的容器构成并且其内室与色罐相连接，电控制可使色面的内容物可以以下方式运动，即可使色罐内透明的色液运动到色面内或者由色面内运动到色罐内。为了视觉上突出单独图像部分，在像素(1)的色面(3)后侧为每一像素(1)分别配置了可单独电控制的光源(6)。在色面(3，3′，3″)的后侧配置了白的或者银的，部分地或者间隙地透光的反射层(5)。

Description

用于生成可通过入射光识别的彩色图像和文字的显示装置

技术领域

本发明涉及一种用于生成可通过入射光识别的彩色图像和文字的显示装置，其中图像区域由大量可电子控制的光栅式设置的像素构成，其中每一像素包括用于颜色红、绿、蓝或用于颜色青、品红、黄的至少三个相邻或连续设置的色面，这些色面由扁平的透明容器构成并且其内室与色罐(Farbreservoirs)相连接，色罐的内容物可以通过电子控制而运动，使得透明色液从色罐运动到色面内或从色面运动到色罐内。

背景技术

在US 6,037,955和US 6,747,777以及EP 1090384中公开了这种显示装置。对于这些从外部由阳光，日光或者灯光照明的显示装置，根据地点和时间，也希望从后侧照明像素所形成的图像图像。所以，在EP 1090384中已经公开提出，在由透明材料构成的色面后侧并且在色罐的前侧设置一个或者多个光源，以使由像素构成的图像图像在黑暗中也可见。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种彩色显示装置，其中在光线、尤其是日光入射时，可以光学地突出和/或颜色地改变由被控像素所形成的图像的部分。

解决本发明技术问题的技术方案是，在像素色面的后侧设置分别对应于一个像素的光源，并且可单独电子控制这些光源。

借助该光源，可以视觉上突出日光照亮的图像部分或者改变其颜色。颜色混合可以如在彩色电视机中那样通过三原色红、绿、蓝的加法混合而实现，或者如在彩色摄影中那样通过颜色黄、品红、青的减法混合而实现。

分配给像素的光源尤其可以为白色发光二极管。

但是，光源也可由扁平发光体和设置在发光体和像素色面之间的光阑构成，这些发光体从背光照亮(hinterleuchten)大量像素，该光阑可以按像素地控制，使得穿透光阑的光路按像素地打开或者或多或少地关闭。

平板显示器中公知的照明装置尤其适用于大像素区域(Pixelfeld)的背光照明，该照明装置由矩形或者四边形的覆盖像素区域的导光的发光面和设置于发光面侧边处的发光二极管(LED)或者阴极射线管构成。

光阑可以由偏振滤波镜构成，其透光性可通过电场按像素控制。两个偏振滤波镜被如下地设置和控制，即它们组织通过整个光振荡平面。偏振滤波镜是薄膜式的，且可被直接放置于发光面上。

为了使色面在入射日光的情况下产生尽可能好的图像，在色面平面的后侧设置白色或银色的、但不反光的反射层，该反射层部分地或者间歇性地透光。反射层可由乳浊状(milchig-trueb)玻璃表面或塑料薄膜或者具有无光泽的白色或银色结构的玻璃板或塑料薄膜制成。

为了改善光入射时的反射以及为了改善背光照明时的透光性，提供了一种具有层状的白色或者银色色素的反射层，其中色素通过电场或者磁场可平行于层表面或垂直于层表面地对准。如果在液体中均匀分布的漂浮的层状色素平行于层平面地对准，则该色素构成良好的反射层，而且如果色素的层状结构与反射平面正交地延伸，则该层很大程度上是透光的。

但是，反射层也可以由至少一个由透明材料构成的扁平容器构成，其中如果该反射层要反射光线，则在该容器内填充白色或者银色颜色，而如果该反射层要透光，则在该容器内填充清晰透明的液体。

填充有白色或银色色液或者无色液体的扁平容器可以被设置于像素区域的后侧或者也可以按像素地被设置为第四色面。这两种情况下，通过将白色或银色反射层改变为支持背光照明的透光层，可将显示装置由日间工作转换为夜间工作。

附图说明

以下结合附图对本发明的实施例进行进一步的解释。

图1示出了根据本发明的显示装置的局部剖视图，

图2示出了图1所示显示装置的八个像素的俯视图，

图3示出了具有扁面背光照明的像素区域的剖视图。

具体实施方式

显示装置的每一像素1包括具有上色面3、中色面3′、和后色面3″的三个色面层2、2′、2″。色面3、3′、3″为由透明材料制成的扁平容器，该扁平容器通过通道8、8′、8″和9、9′、9″与色罐相连接。颜色青色、品红和黄色(CMY)或者红、绿、蓝(RGB)的透明色液可以从色罐流入色面3、3′、3″内，并且又流回色罐内。色液可以相对于气垫前向和反向运动，或者与不可混合的无色液体一起循环地或者往复地运动。如果色面3、3′、3″、通道8、8′、8″和9、9′、9″以及相应色罐部分地填充以色液，并且部分地填充以与色液不可混合的无色液体，并且色液和无色液体的运输以公知方式通过电润湿(US6,037,955)或者通过其他微型泵实现，则色液可通过通道8、8′、8″馈送到色面3、3′、3″，并且同时无色液体可以通过通道9、9′、9″从色面3、3′、3″导出或者相反。在每一像素1的色面3、3′、3″之后设置光源6，尤其是白色发光LED。该光源6可以与其他光源6无关地被开启和关闭，并可控制其光强。该光源6被固定于支撑板7上。

在色面3、3′、3″之后且光源6之前设置透光的白色或银色反射层5，该反射层可由塑料薄膜或者薄玻璃板构成，并且具有至少40％的透光性。

根据图3，反射层也可以由扁平容器5′构成，在该容器内层状银色素漂浮于液体中，其中该色素可以平行于层或垂直于层地对准。

但是，覆盖像素区域的该扁平容器5′也可以与一***相连接，该***填充以两种不可彼此混合的流体。其中一种流体是白色或者银色的色液，另一种流体是无色液体或者无色气体。通过电润湿或者微型泵，流体可以这样运动，使得根据该层是要反射入射光还是要使背光照明光透光，透明扁平容器只填充以白色或银色的颜色或者只填充以无色清晰透明的流体。

未示出的色罐被设置于反射层之后，以使色液可以从显示装置观察者的视觉范围移出。

图3中，对应于像素的光源可以由扁平照明装置构成，该照明装置由导光的发光面12以及两个用作光阑的偏振滤波镜14、15构成，其中在发光面12的侧边处设置阴极射线管13或发光二极管。

像素1的大小取决于显示装置的大小以及观察者离显示装置的远近，且位于0.5mm²到16mm²范围内，这相当于具有0.7到4mm像素宽度的四边形像素。

从位于反射层后侧的色罐引导到色面3、3′、3″的通道8、9；8′、9′和8″、9″被加工到接片(Stegen)10内，该接片将像素1或其色面3、3′、3″彼此分离，并且以其上表面邻接于覆盖层4的下表面以及邻接于前色面层和中色面层2和2′地与其紧密焊接或粘接。

附图标记列表

1.    像素

2.    第一色面层

2′.  第二色面层

2″.  第三色面层

3.    前色面

3′.  中色面

3″.  后色面

4.    覆盖层

5.    反射层

6.    光源LED

7.    支撑板

8.    通道

8′.  通道

8″.  通道

9.    通道

9′.  通道

9″.  通道

10.   接片

11.   扁平照明装置

12.   发光面

13.   阴极射线管

14.   第一偏振滤波镜

15.   第二偏振滤波镜

Claims (9)

1.一种用于生成可通过从外部入射的光识别的彩色图像和文字的显示装置，其中图像区域由大量可电子控制的、光栅式设置的像素(1)组成，并且每一像素(1)包括颜色红、绿、蓝或青、品红、黄的至少三个彼此相邻或者彼此连续的色面(3，3′，3″)，所述色面由扁平的透明容器构成，并且所述容器的内室通过通道(8，9)与色罐相连接，所述色罐的内容物可以通过电子控制而这样运动，使得透明的色液从色罐运动到色面内或者从色面运动到色罐内，其特征在于，在像素(1)的色面(3)之后设置对应于相应像素(1)的光源(6)，其中所述光源(6)可单独电子控制。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，可控光源(6)尤其为白色发光二极管(LED)。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，可按像素控制的光源至少由背光照亮一组数量很多的像素(1)的扁平照明装置和位于所述照明装置和像素(1)的色面之间的光阑构成，其中所述光阑可按像素(1)控制，使得穿过光阑的光路是打开的或者或多或少地关闭。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，光阑由偏振滤波镜构成，其中所述偏振滤波镜的透光性或过滤作用可通过电场按像素(1)控制。

5.根据权利要求1至4之一所述的显示装置，其特征在于，在色面(3，3′，3″)之后设置白色或者银色反射层(5′)，其中所述反射层部分地或者间歇性地透光。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述反射层(5)由具有透光的无光泽的白色或银色层的塑料薄膜或者薄玻璃板构成。

7.。根据权利要求1至4之一所述的显示装置，其特征在于，在色面(3，3′，3″)之后并在光源(6)之前设置具有白色或者银色层状色素的层，其中所述色素通过电场或者磁场可平行于显示平面地对准，并且因此构成反射层，而且所述色素可垂直于显示平面地对准以构成透光层。

8.根据权利要求1至4之一所述的显示装置，其特征在于，在光源(6)和色面(3，3′，3″)之间设置由透明材料制成的扁平容器所构成的反射层(5′)，其中如果所述层要反射光，则所述容器可填充以白色或者银色的颜色，而如果所述层要透光，则所述容器可填充以清晰透明的液体。

9.根据权利要求1至4之一所述的显示装置，其特征在于，在像素(1)的三个色面(3，3′，3″)之后并在其光源(6)之前设置第四色面，其中所述第四色面可填充以遮盖的白色或银色颜色或者可填充以清晰透明的介质。

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