CN103676257B - 一种可调节透明度的透明液晶显示屏幕 - Google Patents

Abstract

一种可调节透光度的透明液晶显示屏幕，属于电子显示屏幕领域，其特征在于，由透明液晶显示屏、电控调光膜和屏幕控制器构成，屏幕控制器从PC机中接收待显示图像，通过内置的透明液晶显示屏幕控制模块，经处理后驱动透明液晶显示屏的屏幕，同时，又通过内置的电控调光膜控制模块从所述PC机中接收电控调光膜的透光度控制信号，经处理、放大后控制电控调光膜的透光度以调节所述透明液晶显示屏屏幕的透明程度，当所述液晶膜左半部分处于不透明状态，而右半部分处于全透光状态下时，屏幕的左半部分可以显示物体的图像，右半部分则透视出处于屏幕后的物体实物。本发明在保证屏幕显示效果的前提下能透视出位于屏幕后的物体实物，适用于展台展示。

Description

一种可调节透明度的透明液晶显示屏幕

技术领域

本发明涉及电子显示屏幕领域，尤其涉及利用透明液晶显示屏和电控调光膜组成的可调节透明度的透明液晶显示屏幕。其特点是可以兼顾透明液晶显示屏可展示屏幕后方物体和传统液晶显示屏显示效果优秀的特点。

背景技术

透明液晶显示屏是一种利用环境中可见光光源替代传统液晶显示屏背光板的一种新型液晶显示屏幕。基于透明液晶显示屏可以利用环境光显示的特点，常应用于展台、展柜以展示放置在透明液晶显示屏后的陈列品。

电控型调光材料是将液晶膜和电极板复合在两层透光性材质中间，通过控制电极板两端电压使其呈现从全透明至不透明的各种过度状态的材料。基于调光材料透明度可调的特性，可用于隐私保护、投影成像和汽车隔光等用途。

申请号201220178991.9的实用新型专利“虚拟触摸展示橱窗”公开了一种利用透明液晶显示屏作为展示窗的展示橱柜。但是由于透明液晶显示屏自身无背光板，仅依靠展示橱柜内侧或者后部白色背景的漫反射光显示，无法提供均匀的平面背光效果，使画面亮度和色彩饱和度与传统液晶显示屏相比差别很大。

申请号201120144384.6的实用新型专利“调光膜智能视窗广告投射***”公开了一种利用电控调光膜作为投影幕布的投影***。但是由于采用投影显示的方式，必须保证在显示图像时电控调光膜处于不透明状态，此时无法展示电控调光膜背部物品，展示交互性不强。

将透明显示屏与电控调光膜结合在一起组成的一种可调节透明度的透明液晶显示屏幕可以同时兼顾透明显示屏良好的交互显示特性和传统液晶显示屏良好的显示特性，以提供更好的用户体验感。

发明内容

本发明的目的是发明一种可以兼顾透明液晶显示屏可展示屏幕后方物体和传统液晶显示屏显示效果优秀的特点的新型可调节透明度的透明液晶显示屏幕。

本发明的特征在于含有：透明液晶显示屏、电控调光膜单元和屏幕控制器；其中：

屏幕控制器，设有：透明液晶显示屏控制模块、电控调光膜单元控制模块和电源模块，其中：

透明液晶显示屏控制模块，设有：图像输入接口模块、图像信号处理模块和显示屏驱动信号输出模块，其中：

图像输入接口模块，设有：待显示图像信号输入端，输入由PC机输出的待显示的图像信号，

图像信号处理模块，设有：图像信号输入端，把从所述图像输入接口模块输入的图像信号转换成可驱动所述透明液晶显示屏的驱动控制信号，

显示屏驱动信号输出模块，设有：驱动控制信号输入端，把从所述图像信号处理模块输入的驱动控制信号处理成显示屏驱动信号，输出到所述透明液晶显示屏的实时显示图像信号输入端，把待显示图像显示在所述透明液晶显示屏上，

电控调光膜单元控制模块，设有：控制信号输入接口模块、控制信号处理模块和电控调光膜单元透光度驱动信号输出模块，其中：

控制信号输入接口模块，设有：调节所述电控调光膜单元透光度的由PC机输出的控制信号的输入端，

控制信号处理模块，设有：控制信号输入端，把从所述控制信号输入接口模块输入的电控调光膜单元透明度控制信号处理成电控调光膜单元透光度驱动控制信号，

电控调光膜单元透光度驱动信号输出模块，设有：用于控制所述电控调光膜单元透光度的透光度驱动信号输入端，把从所述控制信号处理模块输入的所述电控调光膜单元透光度驱动控制信号处理成所述电控调光膜单元驱动信号，输出到所述电控调光膜单元的控制电极上，实现透光度级别的控制，

电源模块，为12V直流电源，分别向所述透明液晶显示屏控制模块和电控调光膜单元控制模块供电。

在屏幕控制器中，图像输入接口模块采用VGA图像接口模块，图像信号处理模块采用RTD2120L+RTD2025L微处理器模块，显示屏驱动信号输出模块采用LVDS液晶显示屏接口模块。

在电控调光膜单元控制模块中，控制信号输入接口模块为USB接口，控制信号处理模块为ATMEGA328微处理器芯片，电控调光膜单元透光度驱动信号输出模块为PWM信号调制模块和升压模块。

在电控调光膜单元中，左半面电控调光膜单元可单独处于不透光状态，用于辅助显示物体的图像，右半面电控调光膜单元可单独处于全透光状态，用于透视出所述透明液晶显示屏幕后的物体实物。

本发明与现有的电子显示屏幕相比，具有以下特点：

本发明可以控制电控调光膜单元呈现透明态，用户可透过透明液晶显示屏观看到显示屏幕后部的空间。

本发明可以控制电控调光膜单元呈现不透明态，使透明液晶显示屏呈现如传统液晶显示屏一样的显示特性。

本发明可以分别控制电控调光膜单元中每一块电控调光膜呈现于不同的不透明态，以实现用户即可以透过显示屏看到屏幕后部的空间，同时可以保证显示画面的部分呈现优秀的显示特性。此特点提供了现有的电子显示屏幕无法提供的展示效果与用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例可调节透明度的透明液晶显示屏幕结构示意图，图中：1为透明液晶显示屏，2为电控调光膜单元，3为屏幕控制器。

图2为本发明实施例可调节透明度的透明液晶显示屏幕的屏幕控制器结构示意图，图中：31为透明液晶显示屏控制模块，包括：图像输入接口模块311、图像信号处理模块312、显示屏驱动信号输出模块313；32为电源模块；33为电控调光膜单元控制模块，包括：控制信号输入接口模块331、控制信号处理模块332、电控调光膜单元透明度驱动信号输出模块333。

图3为本发明实施例可调节透明度的透明液晶显示屏幕不同工作状态示意图。分图3-1为不透明状态、分图3-2为全透明状态、分图3-3为部分透明状态。图中：1为透明液晶显示屏，2为电控调光膜单元，4为本实施例后部物体。

具体实施方式

一种可调节透明度的透明液晶显示屏幕，包括透明液晶显示屏、电控调光膜单元和屏幕控制器。其中，

所述透明液晶显示屏处于用户正视显示屏幕时的最前部。所述透明液晶显示屏可以通过接收屏幕控制器发送的图像信号进行显示。所述透明液晶显示屏在显示图像的同时呈透明状态，用户可以透过显示屏观看到显示屏后部的空间。

所述电控调光膜单元处于用户正视显示屏幕时透明液晶显示屏后部。所述电控调光膜单元可紧贴于透明液晶显示屏，也可以与透明液晶显示屏保持一定距离。所述电控调光膜单元可以是一整块电控调光膜，也可以是由多块电控调光膜构成的电控调光膜组组成。所述电控调光膜单元可以接收屏幕控制器发出的驱动信号，呈现不同级别的不透明度。

所述屏幕控制器由透明液晶显示屏控制模块、电控调光膜单元控制模块和电源模块组成。

所述屏幕控制器中透明液晶显示屏控制模块包括图像输入接口模块、图像信号处理模块和显示屏驱动信号输出模块。所述透明液晶显示屏控制模块通过图像信号输入接口模块接收图像信号，并通过图像信号处理模块将输入的图像信号转换成可驱动透明液晶显示屏的驱动信号，驱动信号通过显示屏驱动信号输出模块输出至透明液晶显示屏，最终实现图像的显示。

所述屏幕控制器中电控调光膜单元控制模块包括控制信号输入接口模块、控制信号处理模块和电控调光膜单元透明度驱动信号输出模块。所述电控调光膜单元控制模块通过控制信号输入接口模块接收上位机发送的调节电控调光膜单元透明度的控制信号，并通过控制信号处理模块将输入调节电控调光膜单元透明度的控制信号转换成调节电控调光膜单元透明度的驱动信号，调节电控调光膜单元透明度的驱动信号通过电控调光膜单元透明度驱动信号输出模块输出至电控调光膜单元，最终实现电控调光膜单元透明度级别的控制。所述电控调光膜单元控制模块也可以固定输出一定规律的可直接驱动电控调光膜单元的驱动信号，实现电控调光膜单元不透明度级别的控制。

所述屏幕控制器中电源模块为所述屏幕控制器中透明液晶显示屏控制模块和电控调光膜单元控制模块提供电源。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步说明。

下述实施例为基于本发明制作的可调节透明度的透明液晶显示屏幕。本发明内容并不拘泥于实施例中具体设计和应用场景。

实施例的结构示意图如图1所示。图1中，包括透明液晶显示屏1，电控调光膜单元2和屏幕控制器3。

透明液晶显示屏1接收到屏幕控制器3发出的图像信号可以进行图像的显示。透明液晶显示屏显示图像的同时用户可以透过透明液晶显示屏看到屏幕后方的展示物品。

电控调光膜单元2紧贴于透明液晶显示屏1后部。电控调光膜单元2由左右两块电控调光膜拼接而成。电控调光膜单元2接收到屏幕控制器3发出的电控调光膜驱动信号可呈现不同级别的透明度状态。

屏幕控制器3结构示意图如图2所示。屏幕控制器3由透明液晶显示屏控制模块31、电源模块32和电控调光膜单元控制模块33构成。

在本实施例中，透明液晶显示屏控制模块31的图像输入接口模块311为VGA图像接口模块、图像信号处理模块312为RTD2120L+RTD2025L微处理器模块、显示屏驱动信号输出模块313为LVDS液晶显示屏接口模块。电源模块32为12V直流电源，为屏幕控制器中透明液晶显示屏控制模块31和电控调光膜单元控制模块33供电。电控调光膜单元控制模块33的控制信号输入接口模块331为USB接口模块、控制信号处理模块332为Atmega328微处理器芯片模块、电控调光膜单元透明度驱动信号输出模块333为PWM信号调制和升压模块。

在本实施例中，PC通过VGA端口输出图像信号至图像输入接口模块311，图像信号经过图像信号处理模块312将输入图像信号转换为LVDS信号，LVDS信号再经过显示屏驱动信号输出模块313将驱动信号输出至透明液晶显示屏，最后画面显示在透明液晶显示屏上。

在本实施例中，PC通过USB端口输出电控调光膜单元控制信号至控制信号输入接口模块331，控制信号经过控制信号处理模块332将控制信号转换为对应占空比的PWM信号，PWM信号经过电控调光膜单元透明度驱动信号输出模块333对12V直流电源信号进行调制，调制后的电源信号再升压至65V形成电控调光膜单元驱动信号，驱动电控调光膜单元呈现不同的不透明度。

本实施例工作状态示意图如图3所示。在本实施例中用户可通过PC，同时配合发送两种信号至屏幕控制器3，使可调节透明度的透明液晶显示屏幕呈现出既能保证优秀的图像显示效果，又能够交互展示显示屏幕后部空间的状态。示意图3中为清楚说明光线传播路线，将本实施例透明液晶显示屏1和电控调光膜单元2分开说明，但是实施例的实际设计中电控调光膜单元2紧贴在透明液晶显示屏1后部。分图3-1表示实施例工作于不透明状态、分图3-2表示实施例工作于全透明状态、分图3-3表示实施例工作于部分透明状态。

在本实施例工作于不透明状态时，工作状态如分图3-1所示。此时电控调光膜单元2中左右两块电控调光膜均处于不透明态。实施例后方物体4反射光线无法透过电控调光膜单元2，故用户无法看到本实施例后部物体。由于电控调光膜单元2均处于不透明状态，实施例后部光源经过电控调光膜单元2折射后，为透明液晶显示屏1提供均匀的平面背光效果，保证了透明液晶显示屏1的画面亮度和色彩饱和度。

在本实施例工作于全透明状态时，工作状态如分图3-2所示。此时电控调光膜单元2中左右两块电控调光膜均处于全透明态。实施例后方物体4反射光线可以透过电控调光膜单元2，此时本实施例可以实现现有透明液晶显示屏所有功能。

在本实施例工作于部分透明状态时，工作状态如分图3-3所示。此时电控调光膜单元2左侧电控调光膜处于不透明态，右侧电控调光膜处于全透明态。透明液晶显示屏可以利用左半部分显示图像，同时用户可以通过右半部分看到本实施例后部物体。

用户可自定义多种显示方式，以满足不同的展示需求，用户体验感极佳。

Claims (4)

1.一种可调节透光度的透明液晶显示屏幕，其特征在于，含有：透明液晶显示屏、电控调光膜单元和屏幕控制器；其中：

透明液晶显示屏，位于用户正视显示屏幕时的正前方，设有实时显示图像信号输入端，

电控调光膜单元，是夹在两层透光材料之间的、透光度受控制电极控制的液晶膜，紧贴于所述透明液晶显示屏背面的透光面上，在控制电压的控制下，所述液晶膜的透光度在全透光至不透光之间变化，

屏幕控制器，设有：透明液晶显示屏控制模块、电控调光膜单元控制模块和电源模块，其中：

透明液晶显示屏控制模块，设有：图像输入接口模块、图像信号处理模块和显示屏驱动信号输出模块，其中：

图像输入接口模块，设有：待显示图像信号输入端，输入由PC机输出的待显示的图像信号，

图像信号处理模块，设有：图像信号输入端，把从所述图像输入接口模块输入的图像信号转换成可驱动所述透明液晶显示屏的驱动控制信号，

显示屏驱动信号输出模块，设有：驱动控制信号输入端，把从所述图像信号处理模块输入的驱动控制信号处理成显示屏驱动信号，输出到所述透明液晶显示屏的实时显示图像信号输入端，把待显示图像显示在所述透明液晶显示屏上，

电控调光膜单元控制模块，设有：控制信号输入接口模块、控制信号处理模块和电控调光膜单元透光度驱动信号输出模块，其中：

控制信号输入接口模块，设有：调节所述电控调光膜单元透光度的由所述PC机输出的控制信号的输入端，

控制信号处理模块，设有：控制信号输入端，把从所述控制信号输入接口模块输入的电控调光膜单元透明度控制信号处理成电控调光膜单元透光度驱动控制信号，

电控调光膜单元透光度驱动信号输出模块，设有：用于控制所述电控调光膜单元透光度的透光度驱动信号输入端，把从所述控制信号处理模块输入的所述电控调光膜单元透光度驱动控制信号处理成所述电控调光膜单元驱动信号，输出到所述电控调光膜单元的控制电极上，实现透光度级别的控制，

电源模块，为12V直流电源，分别向所述透明液晶显示屏控制模块和电控调光膜单元控制模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种可调节透光度的透明液晶显示屏幕，其特征在于，图像输入接口模块采用VGA图像接口模块，图像信号处理模块采用RTD2120L+RTD2025L微处理器模块，显示屏驱动信号输出模块采用LVDS液晶显示屏接口模块。

3.根据权利要求1所述的一种可调节透光度的透明液晶显示屏幕，其特征在于，在电控调光膜单元控制模块中，控制信号输入接口模块为USB接口，控制信号处理模块为ATMEGA328微处理器芯片，电控调光膜单元透光度驱动信号输出模块为PWM信号调制模块和升压模块。

4.根据权利要求1所述的一种可调节透光度的透明液晶显示屏幕，其特征在于，在电控调光膜单元中，左半面电控调光膜单元可单独处于不透光状态，用于辅助显示物体的图像，右半面电控调光膜单元单独处于全透光状态，用于透视出所述透明液晶显示屏幕后的物体实物。