CN101846833A - 显示设备和便携式终端 - Google Patents
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Abstract
一种显示设备包括:第一光透射玻璃板,具有用于连接到电源的第一电极;第二光透射玻璃板,具有用于连接到电源的第二电极;密封在第一和第二玻璃板之间的光散射元件,用于在施加电压时透射光,并且在没有施加电压时散射光;光透射透明元件,层压在第二玻璃板上并且具有预定折射率;光导板,层压在透明元件上并且具有低于所述透明元件的折射率,用于朝向用户观看侧表面发射光;发光部分,提供在光导板的横侧,用于发射光;以及显示控制部分,用于接通或关断施加到第一和第二电极的电压。
Description
技术领域
本发明涉及显示设备和便携式终端,其适于在显示器上显示图像、字符和其它信息,同时示出显示器后面的情景。
背景技术
已经开发了具有透明显示器的显示设备,其在显示器上显示图形、字符和其它信息,同时示出显示器后面的情景。作为采用不同材料的显示设备的开发竞争的结果,具有透明显示器内的聚合物分散液晶(聚合物网络液晶)的显示设备正投入实际实用。聚合物分散液晶适于透明显示器,因为其在将电压施加到聚合物分散液晶时透射入射光,而在没有施加电压时散射光。
图5示意性示出使用中的透明显示器100。
透明显示器100布置在显示设备(未示出)中,并且在显示区域的矩形框102中显示图形、字符和其它信息以及显示器后面的情景。为了穿过透明显示器100显示透明显示器100后面的情景101,将电压施加到聚合物分散液晶112(见图6)以将液晶112变为透射模式,其中情景101显示在透射模式显示区域104中。当没有电压施加到聚合物分散液晶时,液晶112变为散射模式,其中图形、字符和其它信息显示在散射模式显示区域103中。
图6A和6B是透明显示器100的剖视图,图示示例性层配置和随着模式变化的光束。
透明显示器100包括第一玻璃板111、聚合物分散液晶112和第二玻璃板113,以此顺序层压。第一电极110a和第二电极110b分别提供在第一玻璃板111和第二玻璃板113上,并且通过各自的电导体连接到电源114。用于接通或关断电压的开关115提供在第一电极110a的导体和电源114之间。当开关115接通时,电压施加到聚合物分散液晶112,从而对齐液晶分子。这允许从外部入射的光束116通过透明显示器100。此时,观看透明显示器100的第二玻璃板113的用户可以看到第一玻璃板111后面的情景。
图6B示出以散射模式散射的光束的示例。
当开关115关断时,没有电压施加到聚合物分散液晶112,从而液晶分子分散。从外部入射的光束116以散射到周围的光束117的形式,被聚合物分散液晶112散射。第二玻璃板113看起来对观看透明显示器100的第二玻璃板113的用户不透明。
日本未审实用新型公开No.6-28837公开了一种技术,用于通过放置具有匹配聚合物分散液晶和光导板的折射率的材料,利用均匀亮度照明聚合物分散液晶。
发明内容
在户外或具有亮光的任何其它地方,大量光进入显示器并容易散射。在这种情况下,用户可以容易地识别显示器上的图形、字符和其它信息。在其中入射光量有限并且难以在显示器内散射的暗环境中,用户感觉难以识别显示器上的图形、字符和其它信息。
为了使得显示的信息即使在暗环境中也容易可见,使用发光设备来照明聚合物分散液晶。典型地在显示主体中提供背光或前光。因为背光自身不透明,所以难以通过简单地在显示器的后侧提供背光来形成透明显示器。应当光学设计的前光可能增加制造成本。
日本未审实用新型公开No.6-28837还公开一种技术,用于通过采用没有光学设计的平的丙烯酸板使得显示器上的信息容易可见。然而,该技术不适于透明显示器,因为不透明的黑板放置在显示器上。此外,该设备产生低的光效率,因为从发光部分入射的光通过与光进入表面相对的光导板的表面泄漏。
期望提供一种显示设备,其能够穿过显示器示出显示器后面的情景,同时即使在暗环境中也以容易识别的方式将显示器上的图形、字符和其它信息显示给用户。
根据本发明实施例的显示设备包括:第一光透射玻璃板,具有在其上形成的用于连接到电源的第一电极;第二光透射玻璃板,具有在其上形成的用于连接到电源的第二电极;密封在第一和第二玻璃板之间的光散射元件,用于在通过第一和第二电极从电源提供的电压接通时透射光,并且在电压关断时散射光;光透射透明元件,层压在第二玻璃板上并且具有预定折射率;光导板,用于朝向用户观看侧表面发射光,所述光导板层压在透明元件上并且具有低于所述透明元件的折射率;发光部分,提供在光导板的横侧;以及显示控制部分,用于接通或关断施加到第一和第二电极的电压。
根据本发明另一实施例的便携式终端包括:第一光透射玻璃板,具有在其上形成的用于连接到电源的第一电极;第二光透射玻璃板,具有在其上形成的用于连接到电源的第二电极;密封在第一和第二玻璃板之间的光散射元件,用于在通过第一和第二电极从电源提供的电压接通时透射光,并且在电压关断时散射光;光透射透明元件,层压在第二玻璃板上并且具有预定折射率;光导板,用于朝向用户观看侧表面发射光,所述光导板层压在透明元件上并且具有低于所述透明元件的折射率;发光部分,提供在光导板的横侧;显示控制部分,用于接通或关断施加到第一和第二电极的电压;以及通信单元,用于允许预定通信方案的通信。
根据上述实施例,显示器后面的光可以透射通过透明区域,同时有意的信息可以显示在不透明区域中。
根据本发明的各实施例,入射通过光导板的横侧的光通过具有高于光导板的折射率的透明板,并且到达光散射元件,所述光导板位于第一和第二玻璃板之上,在第一和第二玻璃板之间层压有光散射元件。即使在暗环境中,光散射元件也允许通过其显示显示器后面的情景,并且允许图形、字符和其它信息清楚地显示在显示器上,从而改进对用户的可视性。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的便携式终端的内部结构的方块图;
图2是根据本发明实施例的透明显示器的剖视图;
图3是根据本发明实施例的透明显示器的剖视图,其中移除了粘合片;
图4是根据本发明实施例的透明显示器的剖视图,其中提供反射片;
图5图示使用中的过去的透明显示器;以及
图6A和6B是图示过去的透明显示器的层配置和随着模式变化的光束的剖面图。
具体实施方式
下面将按照以下顺序描述本发明的最佳模式(以下称为实施例)。
1.实施例(配备有透明显示器的示例性便携式终端)
2.变化
<1.实施例>
[便携式终端的一般结构的示例]
图1示出根据本实施例的便携式终端1的内部结构。
在本实施例中,在便携式终端1和基站之间建立无线电话链路以实现如CDMA(码分复用)方案的各种无线通信方案的无线通信。便携式终端1包含在小的外壳中,使得用户可以一直携带它。根据本实施例的便携式终端1具有电源17,用于将电力提供给便携式终端1中的各个部分。例如,二次电池(secondary battery)(锂电池)用作电源17。
便携式终端1具有无线电话通信电路13,用作用于实现以预定通信方案与基站无线电话通信的无线通信单元。天线11连接到无线电话通信电路13。尽管没有示出,可以为蓝牙或无线LAN(局域网)提供另一通信电路用于相对近场无线通信。
使用无线电话通信电路13的无线电话通信通过用作便携式终端1中的通信控制单元的控制单元12控制。控制单元12还控制用于与基站的无线连接的处理。控制单元12还通过经由控制开关2与便携式终端1中的各个部分交换控制数据,控制便携式终端1中的不同于无线通信的各种功能。
便携式终端1具有包括液晶显示面板的显示单元14,并且在控制单元12的控制下显示各种信息。在显示单元14上显示的信息包括关于呼出和呼入的电话呼叫的信息、登记的信息(如电话簿和邮件地址列表)、发送和接收的邮件、以及通过因特网下载的图像。
根据本实施例的显示单元14具有:透明显示器14a,其在从电源17提供的电压接通或关断时变为透明或不透明;显示控制部分14b,用于控制施加到透明显示器14a的电源的接通或关断;以及发光部分14c,用于照明透明显示器14a。透明显示器14a包括聚合物分散液晶22(见图2),其在电压接通或关断时变为透明或不透明。显示控制部分14b包括开关28(见图2),用于接通或关断施加到聚合物分散液晶22的电压。例如,发光部分14c中可以采用发光二极管(LED)或有机EL(电致发光)。
控制单元12控制透明显示器14a透射光的透射模式和透明显示器14a变为不透明并且不透射光的散射模式。当控制单元12设为透射模式时,显示控制部分14b接通电压,并且透明显示器14a变为透明并透射光。在该模式中,透明显示器14a后面的情景通过其可见。另一方面,当控制单元12设为散射模式时,显示控制部分14b关断电压,并且透明显示器14a变为不透明并且反射光。在该模式中,图标、图像、字符和其它信息显示在透明显示器14a上。
便携式终端1还配备有操作单元15。控制单元12响应于在操作单元15上执行的操作执行各种处理。当在操作单元15上操作键或其它元件时,例如发起无线电话呼叫,发送或接收邮件,或者发起或终止用于因特网访问的数据通信。
例如,在便携式终端1中,存储单元16连接到控制开关2和数据开关3,并且如果需要则存储从外部接收的数据。存储单元16还存储控制单元12中的控制处理所需的程序。例如,可以采用闪存或硬盘驱动器作为存储单元16。
如果在通过无线电话通信电路13中接收的分组中包含音频数据,则提取音频数据。从接收的分组中提取的音频数据经由数据开关3提供给音频处理单元20,并且解调为模拟音频信号。解调的模拟音频信号然后提供给从其输出声音的扬声器18。
便携式终端1配备有对其输入声音的麦克风19。音频处理电路20将通过麦克风19拾取的音频信号调制为可传输的音频数据,并且将调制的音频数据提供给无线电话通信电路13。无线电话通信电路13将提供的音频数据分配给分组,并且通过无线电将分组发送给基站。
图2是图示透明显示器14a的结构的剖视图。
近年来,喜欢采用聚合物分散液晶(聚合物网络液晶)来实现透明显示器,其作为独特的显示器正吸引注意力。当入射光在暗环境中有限时,聚合物分散液晶不能很好地散射光,并且用户不容易识别显示器上的信息。如果聚合物分散液晶用作透明显示器,则在任何环境中使得显示器清楚地可见将给用户提供极大的好处。
在根据本实施例的透明显示器14a中,以改进的方式照明聚合物分散液晶22。这使得即使在暗环境中在已经变为不透明的显示器上的图像、字符和其它信息也容易可见。
考虑以下几点形成根据本实施例的透明显示器14a:
(1)从尽可能最小数目的部件形成透明显示器14a;
(2)通过围绕光导板提供镜片防止从发光部分入射的光损失;以及
(3)使用没有光学设计的光导板以低成本实现透明显示器14a。
在暗环境中,需要照明来使得显示器上的图像可识别。布置在显示单元14的前侧和后侧的部件应当是透明的以使得显示器部分透明,并且还期望是平的和光滑的,以防止显示的图像和其它信息的变形。
为了满足上述要求,根据本实施例的透明显示器14a通过层压第一玻璃板21、聚合物分散液晶22、第二玻璃板23、透明粘合片24和光导板25形成。光导板25将从发光部分14c入射的光传遍显示器。在聚合物分散液晶22上层压的部件具有平的和光滑的表面。透明显示器14a具有布置在光导板25的横侧的发光部分14c,用于朝光导板25发光。
第一电极27a和第二电极27b提供在第一和第二光透射玻璃板21和23上,并且通过各自的导体连接到电源17。用于接通或关断电压的开关28提供在来自第一电极27a的导体和电源17之间。显示控制部分14b使用该开关28来接通或关断施加到第一电极27a和第二电极27b的电压。
光散射元件密封在第一玻璃板21和第二玻璃板23之间。光散射元件在通过第一电极27a和第二电极27b从电源17提供的电压接通时透射光,并且在电压关断时散射光。在本实施例中,聚合物分散液晶22用作光散射元件。密封在第一玻璃板21和第二玻璃板23之间,防止聚合物分散液晶22劣化。
第二玻璃板23和光导板25粘在一起,其中粘合片24在它们之间。粘合片24层压在第二玻璃板23上,并且用作具有预定折射率的光透射透明元件。期望的是,粘合片24具有接近聚合物分散液晶22和光导板25的折射率的折射率。
用于表面发射从发光部分14c入射的光的光导板25包括透明部件(如丙烯酸树脂或玻璃),其没有光学设计,并且层压在粘合片24上。光导板25具有低于粘合片24的折射率。通过光导板25到达粘合片24的光以预定反射角穿过粘合片24,并且通过第二玻璃板23到达聚合物分散液晶22。
当开关28接通时,电压施加到聚合物分散液晶22,并且液晶分子在其中对齐,允许从外部入射的光穿过透明显示器14a。由此,第一玻璃板21后面的情景通过透明显示器14a对面对光导板25和观看透明显示器14a的用户变得可见。当开关28关断时,液晶分子在聚合物分散液晶22中扰动,因此从外部入射的光在聚合物分散液晶22内散射。
参照图3,将描述移除粘合片24的透明显示器14a的示例性操作。
图3是移除粘合片24的透明显示器14a的剖面图。
替代粘合片24,在光导板25和聚合物分散液晶22之间存在空气层。因为光导板25的折射率高于空气层的折射率,以大于临界角度的角度入射的任何光在到达聚合物分散液晶22之前反射,所以用户难以通过聚合物分散液晶22容易地识别显示器上的图形、字符和其它信息。为此,在透明显示器14a中需要粘合片24。
在根据上述实施例的便携式终端1中,入射通过位于层压的第一玻璃板21和第二玻璃板23之上的光导板25的横侧的光穿过具有高于光导板25的折射率的粘合片24,并且到达聚合物分散液晶22,其中在第一玻璃板21和第二玻璃板23之间是聚合物分散液晶22。光导板25在其整个表面上分布从发光部分14c入射的光,并且表面发射光。因此,即使在暗环境中,在图形、字符和其它信息通过在聚合物分散液晶22中分散的液晶分子清楚显示的同时,透明显示器14a后面的情景穿过它,从而改进对用户的可视性。
<2.变化>
反射元件可以提供在光导板25上以将光反射到光导板25,因此增加通过光导板25表面发射的光量。
图4是装备光反射片26作为反射元件的透明显示器14a的剖视图。
根据本实施例的透明显示器14a具有布置在与发光部分14c相对的光导板25的横侧上,以便反射透射通过光导板25的光。例如,反射片26可以从ESR(增强镜面反射器)片或其它光反射材料形成。反射片26紧密附接到光导板25的横侧,以将通过光导板25沿着光路径29透射的光返回到光导板25,所以限制光的损失,并且显示器上的光量相应地增加。即使采用低亮度光源作为发光部分14c,也以近似等效于未配备反射片26的透明显示器14a的亮度水平的亮度水平来照明显示在显示器上的图形、字符和其它信息,从而改进对用户的可视性。
透明显示器可以通过在用户观看的光导板25的一侧上层压图2所示的各板来形成。在翻转时,该透明显示器提供等效于根据上述实施例的透明显示器14a的功能和效果的功能和效果。
在根据上述实施例的透明显示器14a中,其中在电压施加到聚合物分散液晶22时,透明显示器14a后面的情景显示为它在显示器上,反射片或彩色片可以放置在聚合物分散液晶22之下(例如,在第一玻璃板21和聚合物分散液晶22之间的界面)。
其中采用聚合物分散液晶22来显示信息的根据上述实施例的透明显示器14a还可应用于光反射显示设备,如反射液晶或电子纸。
可以采用一旦弯曲就变为透明的粘合剂来替代粘合片24。LED或其它发光设备可以用作发光部分。
本申请包含涉及于2009年3月27日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-079976中公开的主题,在此通过引用并入其全部内容。
本领域技术人员应当理解,依赖于设计需求和其他因素可以出现各种修改、组合、子组合和更改,只要它们在权利要求或其等效物的范围内。
Claims (3)
1.一种显示设备,包括:
用于透射光的第一玻璃板,所述第一玻璃板具有在其上形成的第一电极,用于连接到电源;
用于透射所述光的第二玻璃板,所述第二玻璃板具有在其上形成的第二电极,用于连接到所述电源;
密封在所述第一和第二玻璃板之间的光散射元件,用于在通过所述第一和第二电极从所述电源提供的电压接通时透射所述光,并且在所述电压关断时散射所述光;
用于透射所述光的透明元件,所述透明元件层压在所述第二玻璃板上并且具有预定折射率;
光导板,用于朝向用户观看侧表面发射所述光,所述光导板层压在所述透明元件上并且具有低于所述透明元件的折射率;
用于发射所述光的发光部分,所述发光部分布置在所述光导板的横侧;以及
显示控制部分,用于接通或关断施加到所述第一和第二电极的电压。
2.如权利要求1所述的显示设备,还包括反射元件,用于反射透射通过所述光导板的光,所述反射元件提供在与所述发光部分相对的、所述光导板的横侧。
3.一种便携式终端,包括:
用于透射光的第一玻璃板,所述第一玻璃板具有在其上形成的第一电极,用于连接到电源;
用于透射所述光的第二玻璃板,所述第二玻璃板具有在其上形成的第二电极,用于连接到所述电源;
密封在所述第一和第二玻璃板之间的光散射元件,用于在通过所述第一和第二电极从所述电源提供的电压接通时透射所述光,并且在所述电压关断时散射所述光;
用于透射所述光的透明元件,所述透明元件层压在所述第二玻璃板上并且具有预定折射率;
光导板,用于朝向用户观看侧表面发射所述光,所述光导板层压在所述透明元件上并且具有低于所述透明元件的折射率;
用于发射所述光的发光部分,所述发光部分布置在所述光导板的横侧;
显示控制部分,用于接通或关断施加到所述第一和第二电极的电压;以及
通信单元,其使得能够以预定通信方案通信。
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