CN104102056A - 透明显示装置及其显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种透明显示装置，包含一第一主动式液晶显示面板、一第二主动式液晶显示面板以及一背光模块，背光模块夹设于第一主动式液晶显示面板与第二主动式液晶显示面板之间。第一主动式液晶显示面板及第二主动式液晶显示面板，可以分别提供不同的影像或呈现不同的显示状态。因此，透明显示装置可藉由第二主动式液晶显示面板所提供的影像或呈现的显示状态，辅助第一主动式液晶显示面板提供的影像，进而达到提升影像对比以及变化性的效果。

Description

透明显示装置及其显示方法

技术领域

本发明是关于一种透明显示装置及其显示方法，特别是关于一种可提升影像之整体呈现效果的透明显示装置及其显示方法。

背景技术

透明显示装置泛指兼具有透明显示状态及画面显示功能之显示器，一般可应用于广告广告牌，电子游艺设施及展示橱窗等。透明显示装置所搭配的显示面板可采用的技术有很多种，而液晶显示面板已是目前非常成熟的技术，因此可见相关技术持续于业界发表。

一般而言，为提升显示面板呈现影像的丰富性与多变性，可藉由三个不同原色之次画素组成的画素电极，调整红光、绿光与蓝光的灰阶组合来达到彩色的显示效果。然而。对于透明显示装置来说，其为兼顾透明状态以及显示影像之双重功能，使画素电极之排列更为受限，容易影响透明显示装置之光穿透效果或影像分辨率。此外，目前透明显示装置系为被动式的静态显示影像，故影像较为单调且不具变化性，因而有损影像呈现的质量。于是，本领域需要有一种改良的透明显示装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明之主要目的在于提供一种透明显示装置及其显示方法，可同时呈现多种影像或多种显示状态，以提升影像呈现的整体效果。

为达上述目的，本发明的一种透明显示装置，包含：一第一主动式液晶显示面板，包含一第一显示面以及相对于该第一显示面的一背面，该第一主动式液晶显示面板还包含：一彩色滤光片基板；一第一薄膜晶体管基板，与所述彩色滤光片基板相对设置；以及一第一高分子扩散液晶层，设置于所述彩色滤光片基板与所述第一薄膜晶体管基板之间；一第二主动式液晶显示面板，包含一第二显示面，该第二显示面面对所述第一主动式液晶显示面板的背面，该第二主动式液晶显示面板还包含：一基板；一第二薄膜晶体管基板，与所述基板相对设置；以及一第二高分子扩散液晶层，设置于所述基板与所述第二薄膜晶体管基板之间；以及一背光模块，夹设于所述第一主动式液晶显示面板与所述第二主动式液晶显示面板之间。

此外，本发明还提供一种透明显示装置的显示方法，包含：提供上述所述的透明显示装置；利用所述第一主动式液晶显示面板提供一彩色影像或呈现一透明状态；以及利用所述第二主动式液晶显示面板提供一部分灰阶影像、一全面灰阶影像或呈现一透明状态。

本发明透明显示装置主要是利用该第一主动式液晶显示面板与该第二主动式液晶显示面板的相互搭配。该第一主动式液晶显示面板及该第二主动式液晶显示面板可以分别产生不同的影像，或是分别呈现不同的显示状态，并且藉由该第二主动式液晶显示面板所提供的影像或呈现的显示状态，辅助该第一主动式液晶显示面板提供的影像，进而达到提升影像对比以及变化性的效果。此外，因该第一主动式液晶显示面板及第二主动式液晶显示面板所呈现之影像皆可为动态影像，例如是动态彩色影像及动态灰阶影像，因此，本发明透明显示装置之影像呈现可更为丰富多变。

附图说明

图1绘示本发明一较佳实施例的透明显示装置的立体分解图。

图2绘示本发明一较佳实施例的透明显示装置的侧视图。

图3绘示本发明一较佳实施例的透明显示装置的局部示意图。

图4绘示本发明另一较佳实施例的透明显示装置的局部示意图。

图5绘示本发明一实施例的透明显示装置的显示方法示意图。

图6绘示本发明一实施例的透明显示装置的显示方法示意图。

图7绘示本发明一实施例的透明显示装置的显示方法示意图。

图8绘示本发明一实施例的透明显示装置的显示方法示意图。

图9绘示本发明一实施例的透明显示装置的显示方法示意图。

图10绘示本发明一实施例的透明显示装置的显示方法示意图。

图中，10       透明显示装置         110    第一显示面板  

110a   显示面               110b   背面

111    第一黑色矩阵图案     112    第一基板

113    第一共通电极         114    第二基板

115    第一薄膜晶体管       116    第一介质层

117    彩色滤光图案         119    第一画素电极

130    第二显示面板         130a   显示面

131    第二黑色矩阵图案     132    第三基板

133    第二共通电极         134    第四基板

135    第二薄膜晶体管       136    第二介质层 

139    第二画素电极         150    背光模块

150a   第一侧               150b   第二侧 

151    透明导光板           152    光源

A      彩色影像             B      部分灰阶影像

B’    完全灰阶影像         C      背景影像

D      透明状态             PX1 第一画素区 

PX2 第二画素区。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

请参照图1及图2，图1为本发明一较佳实施例的透明显示装置的立体分解图，图2为本发明一较佳实施例的透明显示装置的侧视图。如图1及图2所示，本发明的透明显示装置10，包含有一第一显示面板110、一第二显示面板130，以及夹设于第一显示面板110及第二显示面板130之间的一背光模块150。其中，第一显示面板110具有一显示面110a，以及相对于显示面110a的一背面110b，第一显示面板110是以其背面110b结合至背光模块150的第一侧150a；第二显示面板130同样具有一显示面130a，第二显示面板130是以其显示面130a结合至背光模块150的第二侧150b。

本发明的第一显示面板110及第二显示面板130可以是穿透式显示面板或是其他具有光穿透性的显示面板，较佳为液晶显示面板。本实施例是以主动式液晶显示面板为实施样态进行说明，但本发明并不限于此。

第一显示面板110包含有一第一基板112(定义为上基板)、与第一基板112相对设置的一第二基板114(定义为下基板)，以及填充于第一基板112与第二基板114之间的第一介质层116。第一基板112与第二基板114可利用一框胶(未绘示)接合并借以维持一固定间距，其中，第一基板112位于显示面110a侧，因此第一基板112之材质可以包含一透光材质，例如是玻璃、塑胶或石英，而第二基板114之材质可以包含一透光材质及/或不透光材质。在本实施例中，第一基板112可以是彩色滤光片基板，第二基板114可以是薄膜晶体管基板，但不以此为限。此外，第一介质层116的材质可包含高分子分散液晶(Polymer-dispersed liquid crystals；PDLC)、胆固醇液晶(Cholesteric liquid Crystal；CLC)或是其他合适的材料，较佳是包含具有低驱动电压及高对比特性的高分子扩散液晶层，例如是四苯环液晶。另一方面，第二显示面板130的配置与组成材料大体上与第一显示面板110相同，包含一第三基板132(定义为上基板)、与第三基板132相对设置的一第四基板134(定义为下基板)以及填充于第三基板132及第四基板134之间的第二介质层136（第二介质层136可为高分子扩散液晶层），其中，第三基板132与第四基板134的材质大体上与第一基板112与第二基板114相同，故不再赘述。在本实施例中，第四基板134可以是薄膜晶体管基板，但不以此为限。

此外，背光模块150可包含一透明导光板151及一光源152，光源152配置于透明导光板151的至少一侧。其中，透明导光板151可包含一透明材质，例如是压克力或塑胶，光源152则例如是发光二极管或是其他可提供光源的合适器件，以在光线微弱的环境或是夜晚提供足够的光。在其他实施例中，也可选择省略光源152的设置。

在本实施例中，第一显示面板110与第二显示面板130皆为主动式透明液晶显示面板，并且较佳为主动式高分子分散液晶显示面板，该主动式高分子分散液晶显示面板较佳是包含具有低驱动电压及高对比特性的高分子分散液晶，例如是四苯环液晶，其中高分子分散液晶包含高分子分散液晶组成物及20%至50%的可聚合材料等，其中该可聚合材料可包含有机溶剂、聚醚多元醇压克力基单体、丙烯酸树脂单体、聚硫醇以及光起始剂等，藉此可将本发明的透明显示装置10的驱动电压控制在约4至6伏特(eV)，较佳为约5伏特。较佳地，第一显示面板110及第二显示面板130分别为彩色及单色的透明显示面板，例如第一显示面板110为彩色透明液晶显示面板且第二显示面板130为单色透明液晶显示面板；或是第一显示面板为单色透明液晶显示面板且第二显示面板130为彩色透明液晶显示面板，但不以此为限。在其他实施例中，第一显示面板110及第二显示面板130也可同时为彩色透明显示面板或单色透明显示面板。其中，第一显示面板110的显示面110a可定义为本发明的透明显示装置10的影像显示侧，自该影像显示侧可同时观察到由第一显示面板110及第二显示面板130所产生的影像或显示状态。据此，利用第二显示面板130所提供的各种影像，例如是彩色影像、完全灰阶影像或部分灰阶影像，或是所呈现的透明状态，可以辅助第一显示面板110提供的影像，进而达到提升影像对比以及变化性的效果。

请参考图3，图3为本发明一较佳实施例的透明显示装置的局部示意图，其中为彰显本发明的特点所在，仅绘示出各液晶显示面板的部分画素区。如图3所示，第一显示面板110及第二显示面板130分别包含有一第一黑色矩阵图案111及一第二黑色矩阵图案131，第一黑色矩阵图案111及第二黑色矩阵图案131的材质可为铬、氮化铬、黑色树脂或为其他任何具有良好遮光与抗反射作用之材质。其中，第一黑色矩阵图案111是设置于第一基板112面对第二基板114的表面，第二黑色矩阵图案131是设置于第三基板132面对第四基板134的表面。在一较佳实施例中，第一黑色矩阵图案111与第二黑色矩阵图案131互相重叠，如图3所示，但不以此为限。

在其他实施例中，第一黑色矩阵图案111及第二黑色矩阵图案131也可选择设置于第二基板114面对第一基板112的表面以及第四基板134面对第三基板132的表面，或者是其他适合的位置。此外，第一显示面板110还可包括一第一共通电极113、复数个第一画素电极119以及复数个第一薄膜晶体管115，第二显示面板130还可包括一第二共通电极133、复数个第二画素电极139以及复数个第二薄膜晶体管135。第一共通电极119与第二共通电极139可分别设置于第一基板112面对第二基板114的表面与第四基板134面对第三基板132的表面。具体来说，第一共通电极113与第二共通电极133可分别覆盖在第一黑色矩阵图案111及第二黑色矩阵图案131之上。在本实施例中，第一显示面板110还包含复数个覆盖于第一黑色矩阵图案111之上的彩色滤光图案117。各第一薄膜晶体管115均与一对应的第一画素电极119电性相连，各第二薄膜晶体管135均与一对应的第二画素电极139电性相连，且各第一薄膜晶体管115与各第二薄膜晶体管135以阵列方式排列设置，用以分别驱动各第一画素电极119与各第二画素电极139，而使得第一显示面板110与第二显示面板130可实现主动式的驱动并可用以呈现动态改变的画面。

第一黑色矩阵图案111在第一显示面板110中定义复数个第一画素区PX1；第二黑色矩阵图案131则是在第二显示面板130中定义复数个第二画素区PX2，而各第一画素区PX1与各第二画素区PX2在垂直于第一主动式液晶显示面板110及第二主动式液晶显示面板130的投影方向上是至少部分重叠。值得说明的是，在本实施例中，各第一画素区PX1与各第二画素区PX2在该投影方向(在本实施例中为Y方向)上是完全重叠，如图3所示。并且各第一画素区PX1与各第二画素区PX2具有相同的面积，也就是说第一显示面板110与第二显示面板130具有相同的画素密度，但本发明并不以此为限。

本发明的透明显示装置并不以上述实施例为限。下文将继续揭示本发明的其它实施例，然为了简化说明并突显各实施例或变化形之间的差异，下文中使用相同标号标注相同元件，并不再对重覆部分作赘述。

请参考图4，图4为本发明另一较佳实施例的透明显示装置的局部示意图。本实施例与前述实施例的主要差异在于第一显示面板110与第二显示面板130具有不同的画素密度，例如第二显示面板130的各第二画素区PX2在该投影方向(在本实施例中为Y方向)上与复数个第一画素区PX1重叠，例如是与三个第一画素区PX1重叠，如图4所示，但不以此为限。在其他实施例中，也可以是由一个以上的第二画素区PX2同时与一个第一画素区PX1重叠(未绘示)。

另外，有关第一黑色矩阵图案111、第二黑色矩阵图案131、彩色滤光图案117、第一薄膜晶体管115以及第二薄膜晶体管135的设置与材料特性均已于前述实施例中详述，不再多加赘述。

本发明透明显示装置的主要特征在于第一显示面板110及第二显示面板130的相互搭配。因第一显示面板110及第二显示面板130皆为主动式液晶显示面板，可以分别产生不同的影像，例如是彩色影像、完全灰阶影像或部分灰阶影像，或是呈现不同的显示状态。因此，自本发明的透明显示装置10的影像显示侧可同时观察到由第一显示面板110及第二显示面板130所产生的影像，并且藉由第二显示面板130提供的各种影像，辅助第一显示面板110提供的影像，进而达到提升影像对比以及变化性的效果。

此外，第一显示面板110及第二显示面板130皆包含由高对比及低驱动电压的液晶组成的高分子分散液晶层，藉由对于高分子分散液晶层的配比调整，例如是使其包含高分子分散液晶组成物及20%至50%之可聚合材料等，其中该可聚合材料可包含有机溶剂、聚醚多元醇压克力基单体、丙烯酸树脂单体、聚硫醇以及光起始剂等。因此可使得第一显示面板110与第二显示面板130的驱动电压降低到约为5伏特。

以下将针对本发明透明显示装置的显示方法进一步说明，请参照图5至图10，分别为本发明一实施例的透明显示装置的显示方法示意图，需特别注意的是，该些图式均为示意图，为求清楚和方便呈现，附图中部分部件的尺寸及配置已略做调整，其并不构成对本发明的限定，并且，本发明所指的彩色影像A、完全灰阶影像B’、部份灰阶影像B及背景影像C等皆指由显示面板的显示面所呈现的整体影像，并不受该些图式呈现图案所限。

在本实施例中，第一显示面板110及第二显示面板130皆为主动式液晶显示面板，且第一显示面板110可以是一彩色透明液晶显示面板，较佳是彩色高分子分散液晶显示面板，第二显示面板130可以是一单色透明液晶显示面板，较佳是单色高分子分散液晶显示面板，但不以此为限。

如图5所示，本实施例的透明显示装置10的第一显示面板110提供一彩色影像A，同时第二显示面板130提供一部份灰阶影像B，其中，部份灰阶影像B及彩色影像A皆可以是一动态影像。在此情况下，部份灰阶影像B仅部分遮蔽透明显示装置10背面(相对于显示面的一表面)的背景影像C，并且可提升彩色影像A的呈现效果，藉此，本实施例的透明显示装置10可呈现结合图案、文字、灰阶与彩色的复合影像。因此，本实施例的透明显示装置10可产生特殊且多变的影像显示效果，可应用于广告广告牌、电子游艺设施等。

如图6所示，本实施例的透明显示装置10的第一显示面板110提供彩色影像A，同时第二显示面板130提供一完全灰阶影像B’，其中，彩色影像A可以是一动态影像。在此情况下，完全灰阶影像B’会完全遮蔽透明显示装置10背面(相对于显示面的一表面)的背景影像C。利用第二显示面板130完全遮蔽背景影像C，排除背景影像C的干扰，同时提升彩色影像A的对比度，因此，本实施例的透明显示装置10可产生更为清晰且具高对比度的影像。

如图7所示，本实施例的透明显示装置10的第一显示面板110提供彩色影像A，同时第二显示面板130是呈现一透明状态D，其中，彩色影像A可以是一动态影像。在此情况下，由透明显示装置10的显示面可直接观看到背景影像C。此时，可利用第一显示面板110的彩色影像A辅助展示背景影像C，用以呈现彩色影像及透明的双重效果，以加强背景影像C的展示效果。因此，本实施例的透明显示装置10可应用于广告广告牌、电子游艺设施等。

如图8所示，本实施例的透明显示装置10的第一显示面板110呈现透明状态D，同时第二显示面板130提供部份灰阶影像B，其中，部份灰阶影像B可以是一动态影像。在此情况下，部份灰阶影像B仅部分遮蔽背景影像C，并且由透明显示装置10的显示面可直接观看到部分遮蔽背景影像C。此时，可利用第二显示面板130的部份灰阶影像B辅助展示背景影像C，因此，本发明的透明显示装置10可呈现一部份遮蔽状态，以作为展示橱窗之用。

如图9所示，本实施例的透明显示装置10的第一显示面板110呈现透明状态D，同时第二显示面板130提供完全灰阶影像B'，在此情况下，完全灰阶影像B'完全遮蔽背景影像C。此时，可利用第二显示面板130的完全灰阶影像B'提供完全遮蔽背景影像C的效果，藉此使本发明的透明显示装置10呈现一遮蔽状态。

如图10所示，本实施例的透明显示装置10的第一显示面板110呈现透明状态D，同时第二显示面板130也是呈现透明状态D。在此情况下，由透明显示装置10的显示面可直接观看到完整的背景影像C，因此，可直接展示透明显示装置10背面的背景影像C，此时透明显示装置10可呈现一全面透明状态，以作为展示橱窗之用。

综上所述，本发明透明显示装置主要是利用第一主动式液晶显示面板与第二主动式液晶显示面板的相互搭配。第一主动式液晶显示面板及第二主动式液晶显示面板可以分别产生不同的影像，例如是彩色影像、完全灰阶影像或部分灰阶影像等，或是分别呈现不同的显示状态，例如是透明状态等，并且藉由第二主动式液晶显示面板所提供的影像或呈现的显示状态，辅助第一主动式液晶显示面板提供的影像，进而达到提升影像对比以及变化性的效果。此外，因该第一主动式液晶显示面板及第二主动式液晶显示面板所呈现之影像皆可为动态影像，例如是动态彩色影像及动态灰阶影像，因此，本发明透明显示装置的影像呈现可更为丰富多变。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种透明显示装置，其特征在于：包含：

一第一主动式液晶显示面板，包含一第一显示面以及相对于该第一显示面的一背面，该第一主动式液晶显示面板还包含：

一彩色滤光片基板；

一第一薄膜晶体管基板，与所述彩色滤光片基板相对设置；以及

一第一高分子扩散液晶层，设置于所述彩色滤光片基板与所述第一薄膜晶体管基板之间；

一第二主动式液晶显示面板，包含一第二显示面，该第二显示面面对所述第一主动式液晶显示面板的背面，该第二主动式液晶显示面板还包含：

一基板；

一第二薄膜晶体管基板，与所述基板相对设置；以及

一第二高分子扩散液晶层，设置于所述基板与所述第二薄膜晶体管基板之间；以及

一背光模块，夹设于所述第一主动式液晶显示面板与所述第二主动式液晶显示面板之间。

2.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板还包含一第一黑色矩阵图案，所述第二主动式液晶显示面板还包含一第二黑色矩阵图案，且该第一黑色矩阵图案与该第二黑色矩阵图案互相重叠。

3.根据权利要求2所述的透明显示装置，其特征在于：所述第一黑色矩阵图案于所述第一主动式液晶显示面板中定义出复数个第一画素区，所述第二黑色矩阵图案于所述第二主动式液晶显示面板中定义出复数个第二画素区，该些第一画素区与该些第二画素区在垂直于该第一主动式液晶显示面板及该第二主动式液晶显示面板的一投影方向上至少部分重叠。

4.根据权利要求3所述的透明显示装置，其特征在于：所述各第一画素区与各第二画素区在该投影方向上完全重叠且具有相同的面积。

5.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板与所述第二主动式液晶显示面板具有相同的画素密度。

6.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板与所述第二主动式液晶显示面板具有不同的画素密度。

7.根据权利要求1所述的透明显示装置，其特征在于：所述背光模块包括至少一光源以及一透明导光板，且该光源设置于该透明导光板的至少一侧。

8.一种透明显示装置的显示方法，其特征在于：包含：

提供如权利要求1所述的透明显示装置；

利用所述第一主动式液晶显示面板提供一彩色影像或呈现一透明状态；以及

利用所述第二主动式液晶显示面板提供一部分灰阶影像、一完全灰阶影像或呈现一透明状态。

9.根据权利要求8所述的显示方法，其特征在于：所述彩色影像为一动态影像。

10.根据权利要求8所述的显示方法，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板与该第二主动式液晶显示面板均呈现该透明状态，用以使该透明显示装置呈现一全面透明状态。

11.根据权利要求8所述的显示方法，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板提供所述彩色影像，且所述第二主动式液晶显示面板提供所述完全灰阶影像，用以提升该彩色影像的对比度。

12.根据权利要求8所述的显示方法，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板提供所述彩色影像，且所述第二主动式液晶显示面板提供所述部分灰阶影像，用以提升该彩色影像的呈现效果。

13.根据权利要求12所述的显示方法，其特征在于：所述部分灰阶影像为一动态影像。

14.根据权利要求8所述的显示方法，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板提供所述彩色影像，且所述第二主动式液晶显示面板呈现所述透明状态，用以呈现彩色影像及透明的双重效果。

15.根据权利要求8所述的显示方法，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板呈现所述透明状态，且所述第二主动式液晶显示面板提供所述完全灰阶影像，用以呈现一遮蔽状态。

16.根据权利要求8所述的显示方法，其特征在于：所述第一主动式液晶显示面板呈现所述透明状态，且所述第二主动式液晶显示面板提供所述部分灰阶影像，用以呈现一部份遮蔽状态。

17.根据权利要求16所述的显示方法，其特征在于：所述部分灰阶影像为一动态影像。