CN109154684A - 图形镜 - Google Patents

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Abstract

一种图形显示设备，包括：一个基板，其包括第一主表面和第二主表面，该基板被配置为当该图形显示设备在透射模式下时透射光并且当该图形显示设备在反射模式下时反射光；一个反射层，其被定位在该基板的第一主表面上；一个色彩层，其被定位在第二主表面上；一个漫射层，其包括一个图像，被定位在该色彩层上，使得该漫射层和该基板将该色彩层夹在中间；以及一个光源，其接近该漫射层定位，使得该光源和该漫射层将该图像夹在中间，其中当该图形显示设备在透射模式下时，该光源照明该图像，使得能够从该基板的第一主表面查看到该图像，并且当该图形显示设备在反射模式下时，该光源不照明该图像，并且不能够从该基板的第一主表面查看到该图像。

Description

图形镜
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2017年3月21日提交的美国实用专利申请No.15/464,884的优先权，并且还要求享有于2016年3月22日提交的美国临时申请No.62/311,563的权益。以上申请的全部公开内容通过引用被纳入本文。
技术领域
本公开内容涉及一种被配置为在第一状态下反射图像并且在第二状态下透射图像的双向镜(two-way mirror)。
背景技术
本部分提供了与本公开内容相关的背景信息，所述背景信息不一定是现有技术。
最近已经开发了使用半反射镜(half-mirror，半透明反射镜)(有时被称为透明反射镜(transparent mirror)、双向镜或单向镜(one-way mirror))的广告。半反射镜是透明材料(例如，玻璃、丙烯酸、聚碳酸酯等)，所述透明材料在其前侧或后侧上至少部分地涂覆有反射材料并且包括接近其后侧的图像。该半反射镜在该半反射镜后面不存在光的情况下反射环境光，使得该半反射镜用作传统全反射镜。相反，当来自光源的光照明定位在该半反射镜后面的图像时，该图形被透射穿过该半反射镜并且在其前侧处观察到该图像。然而，在该半反射镜中创造理想量的透明度和反射率以允许被照明的图像在被照亮时充满活力地进行显示并且在未被照亮时完全消失方面仍然存在挑战。
发明内容
本部分提供了对本公开内容的总体概述，并且不是对其完全范围或其所有特征的全面公开。
本公开内容提供一种图形显示设备，该图形显示设备包括：一个基板，该基板具有第一主表面和第二主表面，该基板被配置为当该图形显示设备在透射模式下时透射光并且当该图形显示设备在反射模式下时反射光；一个反射层，该反射层被定位在该基板的该第一主表面上；一个色彩层(tint layer)，该色彩层被定位在该第二主表面上；一个漫射层，该漫射层包括一个图像，被定位在该色彩层上，使得该漫射层和该基板将该色彩层夹在中间；以及一个光源，该光源接近该漫射层定位，使得该光源和该漫射层将该图像夹在中间，其中当该图形显示设备在透射模式下时，该光源照明该图像，使得能够从该基板的该第一主表面查看到该图像，并且当该图形显示设备在反射模式下时，该光源不照明该图像，并且不能够从该基板的该第一主表面查看到该图像。
本公开内容还提供一种图形显示设备，该图形显示设备包括一个基板，该基板具有第一主表面和第二主表面，该基板被配置为当该图形显示设备在透射模式下时透射光并且当该图形显示设备在反射模式下时反射光；一个反射层，该反射层被定位在该基板的该第一主表面上；一个导电构件，该导电构件被定位在该基板的该第二主表面上，该导电构件在透射模式下是透明的并且在反射模式下是不透明的；一个图像，该图像被定位在该导电构件上，使得该图像和该基板将该导电构件夹在中间；一个光源，该光源接近该图像定位，用于在透射模式下照明该图像；以及一个电压源，该电压源被配置为将电压施加至至少该导电构件，其中当该图形显示设备在透射模式下时，该光源照明该图像并且该电压源向该导电构件提供电压以使该导电构件透明，使得能够从该基板的该第一主表面查看到该图像，并且当该图形显示设备在反射模式下时，该电压源不向该导电构件施加电压，使得该导电构件是不透明的，并且不能够从该基板的该第一主表面查看到该图像。
最后，本公开内容提供一种图形显示设备，该图形显示设备包括：一个基板，该基板具有第一主表面和第二主表面，该基板被配置为当该图形显示设备在透射模式下时透射光并且当该图形显示设备在反射模式下时反射光；一个反射层，该反射层被定位在该基板的该第一主表面上；一个电泳层，该电泳层被定位在该基板的该第二主表面上，该电泳层包括多个颗粒，所述多个颗粒能够在透射模式下显示一个图像，并且能够在反射模式下使该电泳层不透明；以及一个光源，该光源接近该电泳层定位，用于在透射模式下照明该图像；其中，当该图形显示设备在透射模式下时，该光源照明由该电泳层生成的该图像；并且当该图形显示设备在反射模式下时，该电泳层是不透明的，使得在该第一主表面处仅该反射层反射的图像能够查看到。
其他适用领域将从本文提供的描述变得明显。本发明内容中的描述和具体实施例仅意在用于说明的目的，并且不意在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选实施方案而不是所有可能实施方式的例示性目的，并且不意在限制本公开内容的范围。
图1例示了根据本公开内容的第一原理的在透射模式下的图形显示设备；
图2例示了根据本公开内容的第一原理的在反射模式下的图形显示设备；
图3例示了根据本公开内容的第一原理的在透射模式和反射模式之间的转变期间的图形显示设备；
图4是图1中例示的图形显示设备的示意性分解透视图；
图5是图1中例示的图形显示设备的示意性横剖视图；
图6是一个示例图形显示设备的透视横剖视图；
图7是根据本公开内容的第二原理的图形显示设备的示意性横剖视图；以及
图8是根据本公开内容的第三原理的图形显示设备的示意性横剖视图。
在附图的全部若干个视图中，对应的参考数字指示对应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图更充分地描述示例实施方案。
参考图1-图6，例示了根据本公开内容的图形显示设备10。如图1和图2中最佳示出的，显示设备10包括镜装置12，该镜装置被配置为在第一或透射模式下运作(参见，例如，图1)，并且在第二或反射模式下运作(参见，例如，图2)。透射模式(图1)和反射模式(图2)之间的转变被例示在图3中，其中可以看到定位在镜装置12后面的图像(在此情况下，三角形)正由镜装置12部分地透射，并且定位在镜装置12前面的图像(在此情况下，五边形)正由镜装置12部分地反射。
镜装置12是半透反射镜(transflective mirror)，如上所述，该半透反射镜既可以透射光又可以反射光。换句话说，镜装置12是所谓的半反射镜。如图4和图5中最佳示出的，镜装置12包括板状透明基板14，该透明基板可以由透明材料形成，所述透明材料诸如玻璃、丙烯酸或聚碳酸酯材料。应理解，这些材料仅是示例性的，并且本公开内容不应限于此。也就是说，在不脱离本公开内容的范围的前提下，可以使用其他透明基板材料。
镜装置12的基板14具有以非常薄且稀疏的层的形式施加的反射涂层。就这一点而言，反射材料，诸如银、铝、铬等，如此稀疏地涂覆基板14，使得使基板14成为不透明反射镜所需的分子的仅大约一半被施加。在分子水平上，存在以均匀的膜的形式提供至基板14的反射分子，但是基板14的仅一半被覆盖以产生“半反射镜”。因为基板14的仅一半被涂覆有反射材料，所以基板14将反射射到其表面上的光的大约一半，同时让另一半通过它。根据本公开内容，优选的是，基板14是大约百分之六十透明的并且是大约百分之四十反射的。然而，应理解，在不脱离本公开内容的范围的前提下，可以使用其他百分比(例如，50/50、40/60等)。
基板14包括可见或前表面16(即，涂覆有反射材料的表面)，以及不可见或后表面18。在不脱离本公开内容的范围的前提下，上面提到的反射涂层可以形成在前表面16或后表面18上。此外，后表面18优选地涂覆有色彩层20。色彩层20可以直接提供至基板14的后表面18，或可以作为与基板14分离并且分开的层存在于图形显示装置10中。
色彩层20被配置为使基板14变暗大约10％至40％。优选地，色彩层20使基板14变暗大约20％。示例性色彩层20是可以用在住宅或商业窗应用中用于紫外线防护和红外线防护的色彩层。替代地，如果色彩层20与基板14分离并且分开，色彩层20可以是被着色为灰色的3mm厚的挤出的丙烯酸树脂玻璃(acrylic plexiglass)材料(MC Gray 2064)。然而，在不脱离本公开内容的范围的前提下，可以使用其他色彩层，包括具有大于3mm的厚度或小于3mm的厚度的色彩层，以及被着色至大于或小于20％的程度的色彩层。
图形显示设备10还可以包括漫射层22。漫射层22可以由诸如聚酯的材料形成，并且被配置为以某种方式分散或散射光，以产生柔和的光并且防止热点。示例性漫射层是可自Eastman Kodak得到的Duratrans漫射器。漫射层22还包括图像24。图像24被定位在漫射层22的后表面26(即，漫射层22的与色彩层20相对的表面)上。当镜装置12在透射模式下运作时(图1)，图像24是可见的，并且当镜装置12在反射模式下运作时(图2)，图像24是不可见的。因为图像24被定位在漫射层22的后表面26上，所以可能需要反转将在镜装置12的透射模式下显示的任何书写或字符(例如，使用所述书写或字符的镜像)。图像24可以以本领域技术人员已知的任何方式被提供至漫射层22，所述方式包括喷墨印刷或任何其他类型的印刷方法。
为了当图形显示设备10在透射模式下时照亮图像24，图形显示设备10包括光源28。光源28可以是本领域技术人员已知的任何类型的光源。示例性光源28包括发光二极管(LED)、电致发光面板(ELP)、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、外部荧光灯(EEFL，外部电极荧光灯)以及白炽灯泡。这些光源28可以与光导(未示出)一起使用或在无光导(未示出)的情况下使用。如上所述，当图形显示设备10在透射模式下使用时，使用光源28，而在反射模式下不使用该光源。
如图5和图6中最佳示出的，图形显示设备10可以包括包封基板14、色彩层20、包括图像24的漫射层22和光源28中的每个的框架或壳体30。如图6中最佳示出的，壳体30可以包括多个结构构件33，所述多个结构构件为壳体30提供刚性，并且限定多个狭槽35、37、39和41用于接收和支撑基板14(在狭槽35处)、色彩层20(在狭槽37处)、包括图像24的漫射层22(在狭槽39处)和光源28(在狭槽41处)。以此方式，如果需要，可以容易地移除和维修图形显示设备10的各元件。此外，这样的配置允许根据需要使用不同的图像24。尽管未在图6中示出，但是壳体30的腔43可以容置显示设备10的各种电子器件。
例如，壳体30可以包括检测接近基板14的前表面16的环境光的改变或移动的传感器装置32。此外，控制器34可以与传感器装置32和光源28通信。如果在透射显示期间环境光的改变或移动被传感器装置32检测到并且被传达到控制器34，则控制器34可以指示光源28关闭，使得图形显示设备10可以从透射显示器转变到反射显示器。
例如，如果图形显示设备10在透射模式下(图1)并且传感器装置32检测到接近基板14的前表面16的位置处的移动，图形显示设备10可以转变到反射模式。这样的配置在例如服装商店中是有用的，在服装店中，透射模式可以被用于广告目的，并且反射模式可以被用来允许商店顾客在试穿他或她有兴趣购买的服装时查看他或她自己。就这一点而言，顾客的移动将被传感器装置32检测到，然后控制器34将指示光源28关闭，以使得图形显示设备10将转变到反射模式。
控制器34可以被用来控制在透射模式和反射模式之间转变或在反射模式和透射模式之间转变所需的时间量。就这一点而言，透射模式和反射模式之间的转变可以是立即的(即，小于一秒)，或可以更慢地(即，在三秒到十秒的范围内)发生。然而，还预期其他转变间隔。
根据本公开内容，图形显示设备10包括色彩层20，并且图像24被定位在漫射层22和光源28之间。利用这样的布置，图像24在反射模式期间更容易被隐藏。也就是说，在图像24和基板14之间使用色彩层20和漫射层22在图形显示设备10在反射模式下时使图像24变暗，使得图像24不可见。此外，在透射模式期间在用光源28照明图像24期间，这样的配置不使图像明显变暗。
现在参考图7，将描述根据本公开内容的第二示例性实施方案。图7例示了图形显示设备10a，该图形显示设备包括基板14，该基板具有与如上所述的反射涂层相同的反射涂层。也就是说，基板14是所谓的半反射镜，该半反射镜具有以非常薄且稀疏的层的形式施加的反射涂层，使得基板14可以透射来自定位在基板14后面的光源28的光，并且可以反射入射在前表面16上的光。代替色彩层20和漫射层22，图形显示装置10a包括导电构件36。导电构件36可以被涂覆到基板14的后表面18上，或可以与基板14分离并且分开。无论如何，导电构件36被配置为，当由电压源37提供以电流或电压时是透明的或不透明的。也就是说，当由电压源37施加电流或电压时，导电构件36可以在透明模式和不透明模式之间切换。因此，如果图形显示设备10a要在透射模式下运作并且导电构件36是不透明的，将电流或电压施加到导电构件36以将该导电构件切换到透明模式。然后，如果图形显示设备10a要在反射模式下运作，可以再次将电流或电压施加到导电构件36以将导电构件36切换到不透明模式。重要的是注意，施加到导电构件36的电流或电压不需要是恒定的来维持透明模式或不透明模式。而是，电流或电压的施加将使导电构件36从一种模式切换到另一种模式。示例性导电构件36可自Smart得到。
图像24可以被定位在导电构件36的与基板14相对的一侧上。图像24可以以本领域技术人员已知的任何方式提供至导电构件24，所述方式包括喷墨印刷或任何其他类型的印刷方法。最后，图形显示设备10a包括光源28、壳体30、传感器装置32和控制器34，其中除了与传感器装置32和光源28通信之外，控制器34还经由电压源37与导电构件36通信。
为了在透射模式下运作图形显示设备10a，控制器34指示光源28照明并且指示由电压源37将电流提供给导电构件36。因为电流被施加到导电构件36，所以导电构件36将是透明的。因此，被照明的图像24可以被透射穿过导电构件36和基板14，以在基板14的前表面16处被查看。
为了在反射模式下运作图形显示设备10a，控制器34指示光源28关闭并且指示不向导电构件36提供电流。因为没有电流被施加到导电构件36，所以在反射模式期间导电构件36将是不透明的并且隐藏图像24以免其被查看到。
现在参考图8，将描述根据本公开内容的第三示例性实施方案。图8例示了图形显示设备10b，该图形显示设备包括基板14，该基板具有与上文所述的反射涂层相同的反射涂层。也就是说，基板14是所谓的半反射镜，该半反射镜具有以非常薄且稀疏的层的形式施加的反射涂层，使得基板14可以透射来自定位在基板14后面的光源28的光，并且可以反射入射在前表面16上的光。代替色彩层20和漫射层22，或代替导电构件36，图形显示装置10b包括电泳层38。电泳层38可以被层压到基板14的后表面18上，或可以是与基板14分离并且分开的。无论如何，电泳层38被配置为当被提供以电压时显示一个图像，并且被配置为当不被提供以电压时是不透明的。示例性电泳层38可自E InkCorporation得到。在电泳层38后面可以是光源28。
电泳层38可以包括多个微胶囊(microcapsule，微囊体)40，每个微胶囊包括多个带负电荷的颗粒和带正电荷的颗粒42和44。多个微胶囊40被布置在一对电极46和48之间，该对电极在被施加以电压时将吸引或排斥带电荷的颗粒42和44。以此方式，电泳层38可以被用来显示图像，或可以被导致不透明。就这一点而言，所述颗粒可以是白色颗粒42或有色颗粒(colored particle，着色颗粒，彩色颗粒，)44，其中白色颗粒42导致层38不透明，并且有色颗粒44被用来显示图像。无论如何，在图形显示设备10b的透射模式下，由电泳层38产生的图像可以被光源28照明并且被透射穿过基板14。相反，在图形显示设备10b的反射模式下，可以使电泳层38不透明使得基板14仅反射入射光。
图形显示设备10b还可以包括传感器装置32和控制器34，其中控制器34与传感器装置32、光源28和电泳层38通信。在透射模式下，控制器34可以通过指示将来自电压源37的适当的电压施加到电极46和48以将有色颗粒44朝向基板14吸引来指示电泳层38显示图像。此外，控制器34可以指示光源28照明由电泳层38生成的图像。在反射模式下，控制器34可以通过指示将来自电压源37的适当的电压施加到电极46和48以将白色颗粒42朝向基板吸引来指示电泳层38为不透明的。此外，控制器34将指示光源28关闭。因为电泳层38将是不透明的，所以基板14将仅反射入射光。
最后，应理解，壳体30可以包括两件式配置，其中壳体30的包括基板14的前部分被铰接地连接到后部分，使得该前部分可以像门一样相对于壳体30的后部分打开，该后部分包括至少光源28和图像24。在这样的配置中，预期图像24是可移除的，使得在图形显示设备10、10a和10b的使用期间可以周期性地使用不同的图像24。
已经出于例示和描述的目的提供了对实施方案的前述描述。这并非意在是穷举性的或限制本公开内容。一个具体实施方案的个体元件或特征通常不限于该具体实施方案，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在所选实施方案中使用——即使未被具体示出或描述。上述的也可以以多种方式变化。不应将这样的变化视为脱离本公开内容，并且所有这样的修改意在被包括在本公开内容的范围内。

Claims (20)

1.一种图形显示设备，包括：
一个基板，该基板包括第一主表面和第二主表面，该基板被配置为当该图形显示设备在透射模式下时透射光并且当该图形显示设备在反射模式下时反射光；
一个反射层，该反射层被放置在该基板的该第一主表面上；
一个色彩层，该色彩层被放置在该第二主表面上；
一个漫射层，该漫射层包括一个图像，邻近该色彩层定位，使得该漫射层和该基板将该色彩层夹在中间；以及
一个光源，该光源接近该漫射层定位，使得该光源和该漫射层将该图像夹在中间，
其中在透射模式下，该光源照明该图像，使得能够从该基板的该第一主表面查看到该图像，并且
在反射模式下，该光源不照明该图像，并且不能够从该基板的该第一主表面查看到该图像。
2.根据权利要求1所述的图形显示设备，其中该色彩层被配置为防止当该图形显示设备在反射模式下时该图像是能够查看到的。
3.根据权利要求2所述的图形显示设备，其中该色彩层被配置为使该基板变暗大约20％。
4.根据权利要求1所述的图形显示设备，还包括一个传感器装置，该传感器装置被配置为检测接近该基板的状况。
5.根据权利要求4所述的图形显示设备，其中该状况是接近该基板的移动，并且在检测到该移动时，该图形显示设备从透射模式切换到反射模式。
6.根据权利要求1所述的图形显示设备，其中该光源是发光二极管(LED)、电致发光面板(ELP)、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、外部荧光灯(EEFL)以及白炽灯泡中的一种。
7.根据权利要求1所述的图形显示设备，其中该基板由玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯中的一种形成。
8.一种图形显示设备，包括：
一个基板，该基板包括第一主表面和第二主表面，该基板被配置为当该图形显示设备在透射模式下时透射光并且当该图形显示设备在反射模式下时反射光；
一个反射层，该反射层被放置在该基板的该第一主表面上；
一个导电构件，该导电构件被放置在该基板的该第二主表面上，该导电构件在该图形显示设备在透射模式下时是透明的并且在该图形显示设备在反射模式下时是不透明的；
一个图像，该图形被放置在该导电构件上，使得该图像和该基板将该导电构件夹在中间；
一个光源，该光源接近该图像定位，用于在透射模式下照明该图像；以及
一个电压源，该电压源被配置为将电压施加至至少该导电构件，
其中在透射模式下，该光源照明该图像并且该电压源向该导电构件提供电压以使该导电构件是透明的，使得能够从该基板的该第一主表面查看到该图像，并且
在反射模式下，该电压源向该导电构件提供电压，使得该导电构件是不透明的，并且不能够从该基板的该第一主表面查看到该图像。
9.根据权利要求8所述的图形显示设备，还包括一个传感器装置，该传感器装置被配置为检测接近该基板的状况。
10.根据权利要求9所述的图形显示设备，其中该状况是接近该基板的移动，并且在检测到该移动时，该图形显示设备从透射模式切换到反射模式。
11.根据权利要求8所述的图形显示设备，其中该光源是发光二极管(LED)、电致发光面板(ELP)、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、外部荧光灯(EEFL)以及白炽灯泡中的一种。
12.根据权利要求8所述的图形显示设备，其中该基板由玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯中的一种形成。
13.一种图形显示设备，包括：
一个基板，该基板包括第一主表面和第二主表面，该基板被配置为当该图形显示设备在透射模式下时透射光并且当该图形显示设备在反射模式下时反射光；
一个反射层，该反射层被放置在该基板的该第一主表面上；
一个电泳层，该电泳层被放置在该基板的该第二主表面上，该电泳层包括多个颗粒，所述多个颗粒能够在该图形显示设备在透射模式下时显示一个图像，并且能够在该图形显示设备在反射模式下时使该电泳层不透明；以及
一个光源，该光源接近该电泳层定位，用于当该图形显示设备在透射模式下时照明该图像；
其中当该图形显示设备在透射模式下时，该光源照明由该电泳层生成的该图像；并且
当该图形显示设备在反射模式下时，该电泳层是不透明的，使得在该第一主表面处仅该反射层反射的图像能够查看到。
14.根据权利要求13所述的图形显示设备，还包括一个传感器装置，该传感器装置被配置为检测接近该基板的状况。
15.根据权利要求14所述的图形显示设备，其中该状况是接近该基板的移动，并且在检测到该移动时，该图形显示设备从透射模式切换到反射模式。
16.根据权利要求13所述的图形显示设备，其中该光源是发光二极管(LED)、电致发光面板(ELP)、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、外部荧光灯(EEFL)以及白炽灯泡中的一种。
17.根据权利要求13所述的图形显示设备，其中该基板由玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯中的一种形成。
18.根据权利要求13所述的图形显示设备，其中所述多个颗粒存在于多个微胶囊中。
19.根据权利要求13所述的图形显示设备，其中该电泳层包括一对电极，在向该对电极施加电压时，该对电极吸引或排斥所述多个颗粒。
20.根据权利要求19所述的图形显示设备，其中所述多个颗粒包括白色颗粒和有色颗粒。
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