TW200527059A - Switchable transparent display - Google Patents

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200527059 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種配置成以二不同模式· 一顯示模式進行操作之顯示裝置。 【先前技術】 隨著顯示技術之進步，主要係由於顯 々吉奋 t 我置正變得愈加 便且之事實，人們往往購買越來越大的顯示 實幕。因為冬 在一大螢幕上觀看時能帶來更大程度上 上 …田 电尽> 早受^ (只要^ 想想過去幾年銷售的家庭影院系統不斷辦 /、 ^ g夕），所以上述情 況係一合理的進步。但是，大顯示螢幕 ^ ^ 田龎大，而且大 夕數使用者希望該些大螢幕在其不用時（ 丁v 1在不觀看該些 大螢幕時）佔用盡可能小的空間。將該顯示螢幕收藏起來r 及當要使用時將其取出來，或者安排足夠的自由空間供= 使用以將該顯示螢幕一直放在外面開闊地方。 美國專利案第5 416 617號揭示一種在操作模式以外能夠 為透明而允許光從中穿過，而在操作模式中則像傳統顯示 營幕一樣變得能反射與擴散之顯示螢幕。該顯示螢幕係由 將包含一聚合物散佈型液晶顯示器（該顯示器可能係製作 成能擴散光）之一單元與包含能吸收且反射光的一電色材 料之一單元組合而得。在該操作模式以外，該顯示螢幕為 透明，並因此能夠將其固定於任何表面（例如，窗戶）上。 但是，美國專利案第5 416 617號之一問題係，所說明的 顯示螢幕在其與包含一光源（該光源具有藉由一燈來照射 之一 CRT或一組晶體矩陣）之一影像投影裝置關連時一般係 97278.doc 200527059 用作一用於影像投影之顯示螢幕。此情形之一效果係，即 使當不在使用中時不必將該顯示榮幕收藏起來， 仍須與距該螢幕有一宏银雜少执 夸兀 一 有疋距離之一投影裝置關連。由於該顯 示螢幕與隨附的投影梦詈廿非敕人 #、 又〜裒置並非整合，因此，此舉提供一相 當龐大之顯示器解決方式。 ’ 4顯不螢幕與隨附的投 影裝置係需要讓其彼此合作之二分離裝置。 【發明内容】 本發明之-目的係提供—種解決上面所提出的問題且提 供-整合顯示器解決方式之顯示裝置。本發明之另一目的 係提供-種在處於其非操作模式時基本上為透明而使得能 將該顯示裝置附著於或整合進—窗戶之顯示裝置。 依據請求項卜該些目的係藉由配置成以二不同模式··一 透明核式與_顯示模式進行操作之—顯示裝置來實現。藉 由申凊專利範圍附屬項來定義較佳的具體實施例。 依據本發明之一方面，該顯示裝置包含具有複數個發光 構件之-透明板，#中該等發光構件_的每—構件皆可操 作以照射該顯示裝置之—像素區域。每—發光構件之區域 小於其相對應的像素區域。•該顯示褒置進一步包含由（例如） 一液晶材料組成之一第一可切換擴散器。當在該透明模式 中操作該顯示裝置時，該擴散器係配置成透明，而當在該 顯示模式中操作該顯示裝置時，該擴散器係配置成擴散從 至少邛为發光構件發射的光。因此，在處於該顯示模式時 上述至少部分發光構件照射該相對應的像素區域。 本發明之構想係，諸如窗戶形式的玻璃板或掛在牆壁上 97278.doc 200527059 的玻璃板之類的透明板具有複數個發光構件。該等發光構 件係配置為定義該顯示裝置的像素之一柵格。每一發光構 件之區域與其所照射的相對應像素之區域相比須較小。若 每一發光構件之區域與相對應的像素區域相比足夠小，則 配置有發光構件之透明板在肉眼看起來將為透明。將一第 一可切換擴散器放置於該板前面。因此，當在該透明模式 中操作該擴散器時，該顯示裝置看起來將幾乎為透明，而 當在該顯示模式中操作該擴散器時，將擴散從該等發光構 件發射的光而導致該顯示裝置具有受到均勻照射之像素。 由於本發明提供包含顯示照明構件以及實際顯示螢幕之 —整合顯示器解決方式，因此本發明係有利的。此外，由 於該整合顯示器解決方式之透明特性，因此可將該顯示裝 置附著於一窗戶或將該顯示裝置配置於該窗戶内。亦可將 該顯示裝置掛在一牆壁或任何其他適當區域上，在該些區 =中希望具有一在不操作時便為透明之顯示裝置。由於事 實上’可將該顯示裝置附著於一窗戶或一牆壁，因此其將 不佔用任何有效空間’並因此在不操作該顯示裝置時不· =收藏起來…觀看該顯示裝置時，其在肉眼看二 來為透明，並因此「不可見」。 ^器使用者往往抱怨顯示裝置在處於其非操作模式時 他戶發明隨後將解決此問題。在具有面對走廊或其 將戶之會議室内’依據本發明之顯示裝置可用來 ^模L戶轉換成不透明的分離物，並將該擴散器置於該 模式但不啟動該等發光構件。另一項替代方案係啟動 97278.doc 200527059 該等發光構件並將該窗戶用作顯示所需影像之—顯示裝 置可將電月自連接至该顯示裝置，其中可將該顯示裝置 用作投影單元之—㈣物，例如，頂«彡像。本發明的其 他優點在於，只需將該顯示器附著於該窗戶並使該顯示裝 置朝向該窗戶之外側，即可將窗戶用作廣告構件。 依據本a月之一項具體實施例’該擴散器由夾在二導電 玻璃薄片之間的一聚合物散佈型液晶材料(pDLc)組成。當 不向該導電玻璃施加任何電場時，該等液晶—般係隨意定 向，從而產生該顯示模式。當施加一電場時，該等液晶平 行於該電場而對齊光從中穿過，從而產生該透明模式。 匕，據本毛明之另一項具體實施例，該擴散器由一液晶(π) 是膠材料，、且成。與該PDLC材料相比，該^匚凝膠之功能方式 相反。虽不向該LC凝膠施加任何電場時，光從中穿過，因 而该顯不模式得以實現。當施加—電場時，啟動該顯示模 式。. :X PDLC材料有—優點，gp其所需驅動電壓比該凝膠材 枓^低。另一方面’該1^^凝膠材料有一優點，即在電源關 閉時二該顯示器將處於其透明模式，而此情形在某些應用 :可能係較佳的。如要在PDLC材料與LC凝膠材料之間作出 4擇’必須考慮實際應用。 據本I明之另一項具體實施例，使用LED型發光構 件’例如，常規LED、小塊0LED或PLED材料等。 依據本發明之另一項具體實施例，將一光學元件配置於 μ個別發光構件。該光學元件有—焦距使得該等個別發 97278.doc 200527059 光構件均句地照射相對應的像素區域。此項具體實施例有 俊點係，旎提高撞擊在該像素區域上的光之均勻性。該 等光學7C件（例如，一透鏡）應係放置得接近該等發光構件而 且基本上與該等發光構件尺寸相同。 “據本各明之另一項具體實施例，在該透明板上將該等 毛光構件配置為列與行，並配置定址構件來定址發光構件 之該等仃與列。此舉有一優點，即可個別地定址該顯示裝 置之母一像素（並因此照射每一像素）。該顯示裝置可為被動 或主動且在此二情況下皆藉由啟動相對應的行與列來選 ^所而的發光構件。另一方面，若（例如）欲顯示一公司標:識 或某些其他「固定」資訊，則不需要該等定址構件，因為 據本毛明之另一項具體實施例，在該情況下可配置發光 構件之一固定的預定圖案。 康本發月之另一項具體實施例，平行於該第一擴散器 且^該透明板之反面上配置一第二可切換擴散器。該第二 ’、^係像該第一擴散器一樣，配置成當在一透明模式 了払作時係透明，❿當在一顯示模式中操作時則擴散從至 少部分發光構件發射的光。在處於該顯示模式時，該等發 光構件係可操作以照射相對應的像素區域。 此項具體實施例之優點係，可從二側來觀看該顯示裝 置。此情形還有一優點係，將於該第二擴散器至少部分反 射可能撞擊於附著於一窗戶的一顯示裝置上之陽光。因 此，與僅採用該第一擴散器之具體實施例相比，相反的顯 不側（即’其上面配置有該第一擴散器之側）之^•比度將得到 97278.doc 200527059 提高。此項具體實施例進-步具有一優點，即該第二擴散 器防止該等發光構件在該窗戶外部之方向上直接「浪漏」。 在該方向上發生錢漏之情況下，若無該第二擴散器，則 位於該窗戶外側上之觀察者將會直接觀察到該光。結果， 此經歷使觀察者不舒服。 研究隨附申請專利範圍及以下說明將會明白本發明的其 他特徵及優點。熟f此項技術者將會認識到，可組合本發 不同特徵以產生除下文所說明者以外之具體實施例。 【實施方式】 “圖1顯示依據本發明之一項具體實施例配置成以一透明 模式與i *模❹㈣作之―_裝置100之-示音 圖…透明板HH具有複數個發光構件1〇2。在該透明板前 置可切換的擴散器103。後面將要說明，該擴散器係 口液曰曰材料組成，其允許在一透明模式及一顯示模式中 知作忒擴散器，從而操作該顯示裝置。圖匕上部部分顯示 处於八透明核式之顯示裝置，其中該顯示裝置看起來幾乎 為透明。此係由於以下事實，如圖1之下部部分中可見，每 :發光構件（例如LED、PLED_ED膜或某些其他適當的 么光構件）之區域與該顯示器的每一受到均勻照射的像素 ^區域⑽相比皆較小。圖1之下部部分顯示在該擴散器係 /、.頁不板式中操作時之顯示裝置。該顯示器之較暗像素 說明啟動相對應的發光構件，而較亮像素說明未啟動相對 應的發光構件。 對 以此方式，可提供包含二顯示照明構件以及實際顯示勞 97278.doc 200527059 顯示器解決方式。該顯示裝置之透明特徵使得 二將其定位於(例如)-牆壁或-窗戶上。不像 1收藏扭/τ之顯不裝置，無需在不使用該顯示裝置時將 … Α 11為其在附著於—牆壁或-窗戶0夺並不佔用 =有效空間。此情形在經常考慮精簡生活問題之現代家 廷係基本特徵。該等發光構件之定址複雜性取決於該 應用；，希望觀看電影（此係經常的情況)，則定址必須快速。 但是，如圖2所示，若僅需要顯示一（公司）標識或某一其 他預的固定圏索,LL ki. 'T2 -r- Γ U疋團茶，在此情況下係一「Ρ」，則不需要任何 複雜定址’因為不需要呈現移動圖像。簡單地，在該顯示 模式中操作該擴散器2G3而將該等發光構件2 顯示裝置·上顯卜「Ρ」。替代性地，不需要提供一完; 的發光構件矩陣，而僅需提供產生所需影像所必需之發光 構件。此情況下之定址很簡| ’實際上只不過係開啟或關 閉該等發光構件。 如前面所提到，該擴散器可由諸如PDLC材料或LC凝膠材 料之類的液晶材料組成。圖3顯示一 PDLC攘散器303之一斷 面圖’其中該上部部分顯示處於其顯示模式（即，一光散射 模式）之擴散器’而圖3之下部部分顯示處於其透明模式之 擴散器。該液晶材料305係配置於二透明的導電（玻璃）板3〇6 之間。如圖3之上部部分所示，當在該等玻璃板3〇6之間不 施加任何電場時，該等液晶係隨意定向而產生其中在許多 方向上散射光之顯示模式。如圖3之下部部分中所示，當施 加一電場時，藉由一電壓產生器307，該等液晶平行於該電 97278.doc -12- 200527059

眾而對巧且光從中穿過，從而產生該透明模式。當使用LC 凝膝時1等液晶在^施加任何電場之情況下對齊，從而 啟動該透明核式。當施加-電場時’該等液晶散射該光， 並因此啟動該顯示模式。 圖4顯7F.依據本發明之一項具體實施例在具有發光構件 402々的板4()1前面使用透鏡彻。每一透鏡皆有—焦距而使得 該等個別發光構件均勾地照射該擴散㈣3上相對應的像 素區域404。此舉有一優點係，能提高撞擊在該像素區域上 的光之均勻度。此舉還有一優點係，藉由選擇一適當的透 鏡，可折射來自該等發光構件之《，以使得相對於無該等 :鏡之情況而產生一較大的像素區域。該等透鏡應係放置 得接近該等發光構件而且基本上與該等發光構件尺寸相 同’從而不使透明特性退化。 如前面所提到，圖丨及圖2所示之發光構件可能係由 PLED/OLED膜組成。如先前技術中已知，可藉由透明的氧 化鉬I錫（ITO)電極來供應該pled/〇led電源。 圖5顯示本發明之另一項具體實施例，其中，除圖1及圖2 中所說明之情形外，還平行於該第一擴散器5〇3且在該透明 板501之反面上配置一第二可切換擴散器5〇9。該第二擴散 器係，像該第一擴散器一樣，係配置成當在一透明模式申 操作時為透明，而當在一顯示模式中操作時則擴散從至少 部分發光構件502發射的光。在處於該顯示模式時，該等發 光構件係可操作以照射相對應的像素區域5〇4。該第二擴散 器可能與該第一擴散器相同，也可能不同。 97278.doc -13- 200527059 置，因此，此項具體實施 將背逆該第二擴散器5〇9 由於可從二側來觀看該顯示裝 例係有利的。其有利還係因為， 而至少部分反射可能撞擊於附著於一窗戶的一顯示裳置上 之陽光。因此，與僅採用—擴散器之具體實施例相比，相 反的顯示側(即，其上面配置有該第一擴散器5〇3之側)之對 比度將得到提高。 應注意，若該等發光構件在該窗戶外部之方向上不直接 沒漏光，則觀察者亦可從該窗戶外側觀看該第一擴散器， 因為在該外部方向上從該第—擴散器散射部分光。若（例如） 將-金屬陰極用於該PLEDsil0LED材料，則在該窗戶外部 方向上將不會有光洩漏。 儘管已參考本發明之特定例示具體實施例來說明本發 月，但熟習此項技術者將會明白許多不同的變更、修改及 類似者。因此，所說明之具體實施例並非意欲限制隨附申 請專利範圍所定義的本發明之範疇。 【圖式簡單說明】 圖1顯示依據本發明之一項具體實施例係配置成以一透 明模式與一顯示模式進行操作之一顯示裝置之一示意圖； 圖2顯示依據本發明之一項具體實施例顯示一標識或某 些其他預定的固定圖案之一顯示裝置； 圖3顯示依據本發明之一項具體實施例由諸如p D L c材料 類的液M材料組成之一擴散器之一斷面圖； 圖4顯示依據本發明之另一項具體實施例在具有發光構 件的透明板前面使用透鏡；以及 97278.doc -14- 200527059 圖5顯示依據本發明之另一項具體實施例平行於該第一 擴散器以及在該透明板之反面上配置一第二可切換擴散 【主要元件符號說明】 100 顯示裝置 101 透明板 102 發光構件 103 可切換擴散器 104 像素區域 200 顯示裝置 202 發光構件 203 擴散器 303 PDLC擴散器 305 液晶材料 306 導電（玻璃）板 307 電壓產生器 401 透明板 404 像素區域 408 透鏡 501 透明板 502 發光構件 503 擴散器 504 相對應的像素區域 509 第二可切換擴散器 97278.doc -15-

Claims (1)

1. 200527059 十、申請專利範圍： 1. 一種顯不裝置（1 〇〇)，其配置成以二種不同模式進行操 作：一透明模式與一顯示模式，該顯示裝置之特徵在於 其包含： 一透明板（1〇1)，其係具有複數個發光構件（102)，其中 該等發光構件中的每一構件皆可操作以照射該顯示裝置 之一像素區域（104)，每一發光構件之區域皆小於其相對 應的像素區域；以及 一第一可切換擴散器（103)，其係配置成，當在該透明 权式中操作時為透明，而當在該顯示模式中操作時擴散 從至少部分該等發光構件（1G2)發射之光，其中在該顯示 杈式中該等發光構#中的㉟等至少部分構件係可操作以 知、射該相對應的像素區域。 2·如凊求項1之顯示裝置，其中該等發光構件（1〇2)係刷。 3·如明求項1之顯不裝置，其中該等發光構件（ι〇2)係由 PLED或〇LED材料製成。 4·如明求項1之顯不裝置，其中該擴散器（5〇3、5〇9)由配置 於一導電玻璃薄片（306)之間的一聚合物散佈型液晶 (PDLC)材料（3G5)組成，當向該導電玻璃施加一電場時， 該擴散器在該透明模式中操作，而當不向該導電玻璃施 加任何電場時，該擴散器在該顯示模式中操作。 5·如明求項1之顯示裝置，其中該擴散器（503、509)由配置 於導電玻璃溥片（3〇6)之間的一液晶（LC)凝膠材料（3〇5) 、、且成，當向該導電玻璃施加一電場時，該擴散器在該顯 97278.doc 200527059 示模式中操作，而當不向該導電玻璃施加任何電場時， 該擴散器在該透明模式中操作。 6.如請求項1之顯示裝置，其進一步包含： -光學元件（彻）’其係配置於該等個別發光構件_) 々該光予兀件#焦、距而使得該等個別發光構件均勾 地照射該相對應的像素區域（4〇4)。 如請求们之顯示裝置，其令該等發光構件（1〇2)係在該透 明板（101)上配置為列與行，該顯示器進一步包含： 定址構件，其係配置成定址該等發光構件之該等列與 行。 8. 士口月求項1之顯不裝置’其中該板（2〇1)中提供的該等發光 ㈣（202)係、互連’以使得當在該顯示模式中操作該擴散 器（203)4，此在邊顯示器上顯示一固定的預定影像。 9. 2請求項1之顯示裝置，其進一步包含平行於該第一擴散 器（503)且在該透明板（5〇1)之該相反側上配置之一第二 可切換擴散器（509)，該第二可切換擴散器（5〇9)係配置 成，當在一透明模式中操作時為透明，而當在一顯示模 式中操作時擴散從至少部分該等發光構件（502)發射之 光，其中在該顯示模式中該等發光構件中的該等至少部 分構件係可操作以照射該相對應的像素區域（5〇4)。， 97278.doc