TW201531777A - 透明顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種透明顯示裝置包括背光模組、顯示面板及切換面板。背光模組包括光源以及導光板。顯示面板配置於導光板的出光面上。切換面板與背光模組設置於顯示面板的同一側。切換面板包括第一基板、相對於第一基板的第二基板、配置於第一基板與第二基板之間的高分子分散液晶層、配置於第一基板與高分子分散液晶層之間的第一電極層及配置於高分子分散液晶層與第二基板之間的第二電極層。第一電極層劃分為彼此分離且電性獨立的多個第一電極圖案。此外，另一種透明顯示裝置亦被提出。

Description

透明顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種透明顯示裝置。

隨著顯示領域的發展，透明顯示裝置已經逐漸被開發。透明顯示裝置是指透明顯示裝置本身具有一定程度的穿透性，以讓使用者能夠清楚觀看到顯示面板後方的背景畫面。透明顯示裝置可適用於建築物窗戶、汽車車窗、商店櫥窗等多種應用，因而備受市場關注。然而，在習知技術中，透明顯示裝置所有的顯示區皆用於透明顯示，即透明顯示裝置所有的顯示區皆是同時顯示背景畫面以及顯示面板的顯示畫面，而無法切換至顯示顯示面板的顯示畫面而不易顯示背景畫面的非透明顯示模式、或部份透明部分非透明顯示模式。

本發明提供一種透明顯示裝置，其能夠切換至部份透明 部分非透明顯示模式。

本發明提供另一種透明顯示裝置，其亦能夠切換至部份透明部分非透明顯示模式。

本發明的透明顯示裝置包括背光模組、顯示面板以及切換面板。背光模組包括用以發出照明光束的至少一光源以及導光板。導光板具有出光面、相對於出光面的底面以及連接出光面與底面的入光面。光源配置於導光板的入光面旁。照明光束自入光面進入導光板且由出光面離開導光板。顯示面板配置於導光板的出光面上。切換面板與背光模組設置於顯示面板的同一側。切換面板包括第一基板、第二基板、高分子分散液晶層、第一電極層以及第二電極層。第二基板相對於第一基板。高分子分散液晶層配置於第一基板與第二基板之間。第一電極層配置於第一基板與高分子分散液晶層之間且劃分為彼此分離且電性獨立的多個第一電極圖案。第二電極層配置於高分子分散液晶層與第二基板之間。當透明顯示裝置處於一部份透明部份非透明顯示模式時，至少一第一電極圖案與第二電極層之間實質上存在一電位差，以使與至少一第一電極圖案重疊的部份高分子分散液晶層呈透明態。部份的背景光束穿過呈透明態的部分高分子分散液晶層、導光板以及顯示面板，而形成一背景畫面光束。另一個第一電極圖案與第二電極層之間實質上不存在電位差，以使與此另一個第一電極圖案重疊的另一部份的高分子分散液晶層呈散射態。呈散射態的另一部份的高分子分散液晶層阻擋另一部份的背景光束傳遞至顯 示面板。照明光束穿過顯示面板而轉換為一顯示畫面光束。

本發明的透明顯示裝置包括背光模組、顯示面板以及至少一切換面板。背光模組包括至少一第一光源、第一導光板、多個第一光學微結構、多個第二光學微結構、顯示面板以及至少一切換面板。第一光源用以發出第一照明光束。第一導光板具有第一出光面、相對於第一出光面的第一底面、連接第一出光面與第一底面的第一入光面。第一光源配置於第一導光板的第一入光面旁。第一照明光束自第一入光面進入第一導光板且由第一出光面離開第一導光板。第一導光板劃分為至少一第一光學微結構設置區以及位於第一光學微結構設置區外的至少一第一光學微結構無設置區。第一光學微結構配置於第一光學微結構設置區上而暴露第一光學微結構無設置區。第二光學微結構配置於第一光學微結構無設置區上而暴露第一光學微結構。任一第二光學微結構的光透過率大於任一第一光學微結構的光透過率。顯示面板配置於第一導光板的第一出光面上。切換面板與背光模組設置於顯示面板的同一側且與第二光學微結構重疊。切換面板包括第一基板、相對於第一基板的第二基板、配置於第一基板與第二基板之間的高分子分散液晶層、配置於第一基板與高分子分散液晶之間的第一電極層以及配置於高分子分散液晶層與第二基板之間的第二電極層。

在本發明的一實施例中，當上述的透明顯示裝置處於一全畫面顯示模式時，第一電極層與第二電極層之間實質上不存在 電位差。高分子分散液晶層呈散射態。呈散射態的高分子分散液晶層阻擋部份的背景光束傳遞至顯示面板。照明光束穿過顯示面板而轉換為顯示畫面光束。

在本發明的一實施例中，當上述的透明顯示裝置處於一全透明顯示模式時，第一電極層與第二電極層之間實質上存在一電位差，以使高分子分散液晶層呈透明態。背景光束穿過呈透明態的高分子分散液晶層、導光板以及顯示面板，而形成背景畫面光束。照明光束穿過顯示面板而轉換為顯示畫面光束。

在本發明的一實施例中，上述的導光板配置於切換面板與顯示面板之間。

在本發明的一實施例中，上述的切換面板配置於導光板與顯示面板之間。

在本發明的一實施例中，上述的第二電極層劃分為多個第二電極圖案。第二電極圖案與第一電極圖案實質上對齊。

在本發明的一實施例中，上述的第二電極層全面性覆蓋第二基板且涵蓋多個第一電極圖案。

在本發明的一實施例中，上述的透明顯示裝置更包括觸控感測元件。顯示面板配置於觸控感測元件與導光板之間。

在本發明的一實施例中，上述的第一導光板配置於切換面板與顯示面板之間。

在本發明的一實施例中，上述的切換面板配置於第一導光板與顯示面板之間。

在本發明的一實施例中，上述的背光模組更包括至少一第二導光板。第二導光板固定於第一導光板的第一光學微結構無設置區上。第一導光板位於第二導光板與顯示面板之間。

在本發明的一實施例中，上述的第二導光板位於第二光學微結構與第一導光板之間。

在本發明的一實施例中，上述的透明顯示裝置更包括透明光學膠。第二導光板透過透明光學膠黏著於第一導光板的第一光學微結構無設置區上。

在本發明的一實施例中，上述的第二導光板具有面向第一底面的第二出光面、相對於第二出光面的第二底面以及連接第二出光面與第二底面的第二入光面。背光模組更包括用以發出第二照明光束的至少一第二光源。第二光源配置於第二導光板的第二入光面旁。第二照明光束自第二入光面進入第二導光板且由第二出光面離開第二導光板。

在本發明的一實施例中，當上述的透明顯示裝置處於一部份透明部份非透明顯示模式時，第一電極層與第二電極層之間實質上存在一電位差。至少部份的高分子分散液晶層呈透明態。背景光束穿過呈透明態的部份高分子分散液晶層、第二光學微結構以及第一導光板的第一光學微結構無設置區。來自第一光學微結構無設置區的背景光束穿過部分的顯示面板，以形成背景畫面光束。第一光源開啟以發出第一照明光束。部分的第一照明光束被第一光學微結構引導並通過第一導光板的第一光學微結構設置 區。來自第一光學微結構設置區的第一照明光束穿過另一部分的顯示面板，以形成第一顯示畫面光束。

在本發明的一實施例中，當上述的透明顯示裝置處於一部份透明部份非透明顯示模式時，第二光源關閉而不發出第二照明光束。

在本發明的一實施例中，當上述的透明顯示裝置處於一全畫面顯示模式時，第一電極層與第二電極層之間實質上不存在電位差，而高分子分散液晶層呈散射態。呈散射態的高分子分散液晶層散射背景光束，以阻擋部份的背景光束穿過第一導光板的第一光學微結構無設置區以及顯示面板。第一光源開啟以發出第一照明光束。部分的第一照明光束被第一光學微結構引導並通過第一導光板的第一光學微結構設置區。來自第一光學微結構設置區的第一照明光束穿過部分的顯示面板，以形成第一顯示畫面光束。第二光源開啟並發出第二照明光束。第二照明光束被第二光學微結構引導並穿過第二導光板、第一導光板的第一光學微結構無設置區以及顯示面板，以轉換為第二顯示畫面光束。

在本發明的一實施例中，上述的透明顯示裝置更包括與第一光源電性連接的第一光源控制器以及與第二光源電性連接的第二光源控制器。當透明顯示裝置處於全畫面顯示模式時，第一光源發出的第一照明光束於第一導光板的第一出光面上具有第一光強度。第二光源發出的第二照明光束於第一導光板的第一出光面上具有第二光強度。穿過第二導光板以及第一導光板的第一光 學微結構無設置區的背景光束於第一導光板的第一出光面上具有第三光強度。第一光源控制器以及第二光源控制器令第一光強度實質上等於第二光強度與第三光強度的總和。

在本發明的一實施例中，上述的背光模組更包括反射片。第一導光板配置於反射片與顯示面板之間。反射片覆蓋第一導光板的第一光學微結構設置區且暴露第一導光板的第一光學微結構無設置區。反射片阻擋向第一光學微結構設置區傳遞的部份背景光束。第二光源隱藏在反射片下方。

在本發明的一實施例中，上述的多個第一光學微結構為多個網點，而多個第二光學微結構為朝向遠離顯示面板的一方向凸起的多個透光凸起物。

在本發明的一實施例中，上述的第一電極層劃分為彼此分離且電性獨立的多個第一電極圖案。

在本發明的一實施例中，上述的透明顯示裝置更包括觸控感測元件。顯示面板配置於觸控感測元件與第一導光板之間。觸控感測元件覆蓋第一導光板的第一光學微結構設置區且暴露第一導光板的第一光學微結構無設置區。

基於上述，在本發明一實施例的透明顯示裝置中，顯示面板後方設置有背光模組以及切換面板。透過將切換面板的至少一電極層設計為彼此電性獨立的多個電極圖案，切換面板可同時具有散射區與透明區。背景光束可穿過切換面板的透明區及背光模組的導光板而傳遞至顯示面板，進而使透明顯示裝置中與切換 面板的透明區對應處可顯示背景畫面。另一方面，背景光束會被切換面板的散射區散射而不易傳遞至顯示面板，從而透明顯示裝置中與切換面板的散射區對應處可用以顯示顯示面板的畫面而不易顯示背景畫面。簡言之，本發明一實施例的透明顯示裝置透過分區的電極圖案可實現部份透明、部分非透明的顯示效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、100A、100B、100C、200、200A‧‧‧透明顯示裝置

110、210‧‧‧背光模組

112‧‧‧光源

114‧‧‧導光板

114a‧‧‧出光面

114b‧‧‧底面

114c‧‧‧入光面

120、219‧‧‧顯示面板

120a‧‧‧顯示區

122‧‧‧畫素陣列基板

124‧‧‧對向基板

126‧‧‧顯示介質

128‧‧‧偏光片

130‧‧‧切換面板

132、232‧‧‧第一基板

134、234‧‧‧第二基板

136、236‧‧‧高分子分散液晶層

138、238‧‧‧第一電極層

138a、138b、138c、238a‧‧‧第一電極圖案

139、139B、239‧‧‧第二電極層

139a、239a‧‧‧第二電極圖案

140、260‧‧‧觸控感測元件

212‧‧‧第一光源

214‧‧‧第一導光板

214a‧‧‧第一出光面

214b‧‧‧第一底面

214c‧‧‧第一入光面

214d‧‧‧第一光學微結構設置區

214e‧‧‧第一光學微結構無設置區

216‧‧‧第一光學微結構

218‧‧‧第二光學微結構

220‧‧‧第二導光板

220a‧‧‧第二出光面

220b‧‧‧第二底面

220c‧‧‧第二入光面

222‧‧‧透明光學膠

224‧‧‧第二光源

226‧‧‧反射片

228‧‧‧增亮片

230‧‧‧切換面板

240‧‧‧第一光源控制器

250‧‧‧第二光源控制器

d‧‧‧方向

L‧‧‧照明光束

L’‧‧‧顯示畫面光束

L1‧‧‧第一照明光束

L1’‧‧‧第一顯示畫面光束

L2‧‧‧第二照明光束

L2’‧‧‧第二顯示畫面光束

P‧‧‧彈珠機

R1‧‧‧透明顯示區

R2‧‧‧非透明顯示區

R3、R4‧‧‧區域

R41‧‧‧子區域

X‧‧‧背景光束

X’‧‧‧背景畫面光束

圖1為本發明一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖。

圖2為本發明另一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖。

圖3為圖1的切換面板的上視示意圖。

圖4繪示出圖1的透明顯示裝置處於一全畫面顯示模式時的情形。

圖5繪示出圖1的透明顯示裝置處於一全透明顯示模式時的情形。

圖6為本發明又一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖。

圖7為本發明再一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖。

圖8為本發明一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖。

圖9為本發明另一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖。

圖10繪示出圖8的透明顯示裝置處於一全畫面顯示模式時的 情形。

圖11為圖8的透明顯示裝置應用於彈珠機的情形。

圖12為圖8的透明顯示裝置應用於彈珠機的情形。

圖13為圖8的透明顯示裝置應用於彈珠機的情形。

圖1為本發明一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖1，透明顯示裝置100配置於背景光束X的傳遞路徑上。透明顯示裝置100包括背光模組110、顯示面板120以及切換面板130。背光模組110包括用以發出照明光束L的至少一光源112以及導光板114。導光板114具有出光面114a、相對於出光面114a的底面114b以及連接出光面114a與底面114b的入光面114c。光源112配置於導光板114的入光面114c旁。照明光束L自入光面114c進入導光板114且由出光面114a離開導光板114。換言之，背光模組110係為一側入光式背光模組。在本實施例中，導光板114材質的選用以具有高光透過率的材質為佳，例如塑膠，但本發明不以此為限，在其他實施例中，導光板114亦可選用其他適當透光材料。在本實施例中，光源112例如為多個發光二極體組成的發光二極體光條，但本發明不以此為限，在其他實施例中，光源112亦可為冷陰極螢光燈(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)或其他適當種類的光源。

顯示面板120配置於導光板114的出光面114a上。顯示 面板120可為穿透式顯示面板或半穿半反顯示面板。在本實施例中，顯示面板120包括畫素陣列基板122、相對於畫素陣列基板122的對向基板124以及位於畫素陣列基板122與對向基板124之間的顯示介質126。若顯示面板120為液晶顯示面板(即顯示介質126為液晶)，則顯示面板120更可進一步包括分別配置畫素陣列基板122與對向基板124上的二偏光片128。然而，本發明的顯示面板的形式並不限於上述，在其他實施例中，顯示面板120亦可為其他類型的顯示裝置。凡能夠被光源112發出的照明光束L穿過而令使用者觀賞到一顯示畫面、能夠被背景光束X穿過而令使用者觀賞一背景畫面的顯示裝置均在本發明的顯示面板所欲保護的範疇內。

切換面板130與背光模組110設置於顯示面板120的同一側。更進一步地說，切換面板130及背光模組110可設置於靠近發出背景光束X的背景光源的一側。在本實施例中，導光板114可配置於切換面板130與顯示面板120之間。然而，本發明不限於此，圖2為本發明另一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖，請參照圖2，透明顯示裝置100A與透明顯示裝置100相似，因此相同的元件以相同的標號表示，在透明顯示裝置100A中，切換面板130亦可配置於導光板114與顯示面板120之間。

請再參照圖1，切換面板130包括第一基板132、相對於第一基板132的第二基板134、配置於第一基板132與第二基板134之間的高分子分散液晶層136、配置於第一基板132與高分子 分散液晶層136之間的第一電極層138以及配置於高分子分散液晶層136與第二基板134之間的第二電極層139。特別是，第一電極層138劃分為彼此分離且電性獨立的多個第一電極圖案138a。圖3為圖1的切換面板的上視示意圖，請參照圖3，在本實施例中，每一第一電極圖案138a可成矩形，多個第一電極圖案138a可排成一陣列。換言之，多個第一電極圖案138a可排列成九宮格的形態。然而，需說明的是，圖3的多個第一電極圖案138a是用以舉例說明本發明，而非用以限制本發明。每一第一電極圖案138a的形狀及多個第一電極圖案138a的排列方式均可視實際的需求做適當的設計。凡能夠被電性獨立操作的多個電極圖案均在本發明的多個第一電極圖案所欲保護的範疇內。

值得一提的是，如圖1所示，透過彼此電性獨立的多個第一電極圖案138a，切換面板130可將透明顯示裝置100分為透明顯示區R1以及非透明顯示區R2。透明顯示區R1用以同時顯示顯示面板120的部份顯示畫面及背景畫面。非透明顯示區R2用以顯示顯示面板120另一部份的顯示畫面而不易顯示背景畫面。

詳言之，如圖1所示，當透明顯示裝置100處於一部份透明部份非透明顯示模式時，至少一個第一電極圖案138b與第二電極層139之間實質上存在一電位差，以使與第一電極圖案138b重疊的部分高分子分散液晶層136呈透明態。此時，部份的背景光束X可穿過呈透明態的高分子分散液晶層136、導光板114以及顯示面板120，而形成一背景畫面光束X’。透明顯示裝置100 發出背景畫面光束X’的區域(即與第一電極圖案138b重疊的區域)為透明顯示區R1。在背景畫面光束X’穿過透明顯示區R1的同時，部份的照明光束L亦可穿過顯示面板120與第一電極圖案138b重疊的區域而轉換為一顯示畫面光束L’。如此一來，透明顯示裝置100的透明顯示區R1便可同時顯示顯示面板120的部份顯示畫面以及背景畫面。

另一方面，當透明顯示裝置100處於一部份透明部份非透明顯示模式時，至少另一個第一電極圖案138c與第二電極層139之間實質上不存在電位差，以使與第一電極圖案138c重疊的另一部份的高分子分散液晶層136呈散射態。呈散射態的另一部份的高分子分散液晶層136散射另一部份的背景光束X，以阻擋另一部份的背景光束X傳遞至顯示面板120。背景光束X不易穿過的區域(即與第一電極圖案138c重疊的區域)即為非透明顯示區R2。在背景光束X不易穿過非透明顯示區R2下，另一部份的照明光束L可穿過部份顯示面板120與第一電極圖案138c重疊的區域而轉換為一顯示畫面光束L’。如此一來，透明顯示裝置100的非透明顯示區R2便可顯示顯示面板120的另一部份的顯示畫面而不易顯示背景畫面。

需說明的是，圖1的透明顯示裝置100除了可操作在部份透明部份非透明顯示模式外，透明顯示裝置100亦可視使用者的需求切換至全畫面顯示模式或全透明顯示模式。以下利用圖4及圖5說明之。

圖4繪示出圖1的透明顯示裝置處於一全畫面顯示模式時的情形。當透明顯示裝置100處於一全畫面顯示模式時，第一電極層138與第二電極層139之間實質上不存在一電位差，所有高分子分散液晶層136呈散射態，呈散射態的高分子分散液晶層136可散射背景光束X，以阻擋大部份的背景光束X傳遞至顯示面板120，進而使顯示面板120的所有顯示區120a不易顯示背景畫面。在大部份的背景光束X不易傳遞至顯示面板120下，光源112發出的照明光束L可穿過顯示面板120的所有顯示區120a而轉換為一顯示畫面光束L’。如此一來，透明顯示裝置100可呈現顯示面板120所有顯示區120a的顯示畫面而不易顯示背景畫面。

圖5繪示出圖1的透明顯示裝置處於一全透明顯示模式時的情形。當透明顯示裝置100處於一全透明顯示模式時，第一電極層138與第二電極層139之間實質上存在一電位差，所有高分子分散液晶層136呈透明態。背景光束X穿過呈透明態的高分子分散液晶層136、導光板114以及顯示面板120，而形成背景畫面光束X’。在背景光束X穿過顯示面板120的所有顯示區120a而形成背景畫面光束X’的同時，照明光束L亦可穿過顯示面板120的所有顯示區120a而轉換為一顯示畫面光束L’。如此一來，透明顯示裝置100的所有顯示區便可同時用以顯示顯示面板120的顯示畫面以及背景畫面。

請再參照圖1，在本實施例中，第二電極層139可劃分為 多個第二電極圖案139a。第二電極圖案139a可與第一電極圖案138a實質上對齊。在互相重疊的一個第一電極圖案138a與一個第二電極圖案139a能夠使部分的高分子分散液晶層136在透明態、散射態之間切換的原則下，多個第二電極圖案139a可選擇性地彼此分離且電性獨立，或選擇性地電性連接至同一參考電位。

需說明的是，本發明並不限定第二電極層一定要分為多個第二電極圖案。圖6為本發明又一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖，請參照圖6，透明顯示裝置100B與透明顯示裝置100相似，因此相同的或相對應元件以相同或相對應的標號表示，在透明顯示裝置100B中，第二電極層139B亦可全面性覆蓋第二基板134且涵蓋多個第一電極圖案138a。此外，在圖6的實施例中，第二電極層139B較圖案化的第一電極層138靠近導光板114。然而，本發明並不限定第二電極層一定要較圖案化的第一電極層靠近導光板，在其他未繪示的實施例中，圖案化的第一電極層亦可較第二電極層靠近導光板。透明顯示裝置100B亦可達成與透明顯示裝置100類似的功效，於此便不再重述。

圖7為本發明再一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖，請參照圖7，透明顯示裝置100C與透明顯示裝置100相似，因此相同的或相對應元件以相同或相對應的標號表示。透明顯示裝置100C與透明顯示裝置100的差異在於：透明顯示裝置100C可進一步包括觸控感測元件140。以下就此差異處做說明，二者相同處請依照圖7的標號參照前述的說明，於此便不再重述。透明 顯示裝置100C包括觸控感測元件140。顯示面板120配置於觸控感測元件140與導光板114之間。更進一步地說，在圖7的實施例中，觸控感測元件140可與位於非透明顯示區R2的至少一第一電極圖案138c重疊，而暴露出位於透明顯示區R1的另一第一電極圖案138b。透明顯示裝置100C除了可達成與透明顯示裝置100類似的功效外，透明顯示裝置100C透過觸控感測元件140更可具有觸控功能，而增加了使用透明顯示裝置100C的便利性。

圖8為本發明一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖8，透明顯示裝置200配置於背景光束X的傳遞路徑上。透明顯示裝置200包括背光模組210、顯示面板219以及至少一切換面板230。顯示面板219可採用的類型同上述的顯示面板120，於此便不再重述。背光模組210包括用以發出第一照明光束L1的至少一第一光源212、第一導光板214、多個第一光學微結構216以及多個第二光學微結構218。第一導光板214可選用的材料、第一光源212可採用的種類分別同上述的導光板114與光源112，於此亦不再重述。

第一導光板214具有第一出光面214a、相對於第一出光面214a的第一底面214b、連接第一出光面214a與第一底面214b的第一入光面214c。第一光源212配置於第一導光板214的第一入光面214c旁。第一照明光束L1自第一入光面214c進入第一導光板214且由第一出光面214a離開第一導光板214。第一導光板214劃分為至少一第一光學微結構設置區214d以及第一光學微結 構設置區214d外的至少一第一光學微結構無設置區214e。第一光學微結構216配置於第一導光板214的第一光學微結構設置區214d上而暴露第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e。第二光學微結構218配置於第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e上而暴露第一光學微結構216。

在本實施例中，第一光學微結構216可直接設置在第一導光板214上，第二光學微結構218可間接地設置在第一導光板214上。詳言之，本實施例的背光模組210可選擇性包括至少一第二導光板220。第一導光板214位於第二導光板220與顯示面板219之間。第二導光板220固定於第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e上且暴露出第一光學微結構216。第二光學微結構218配置於第二導光板220遠離第一導光板214的一表面上。第二導光板220位於第二光學微結構218與第一導光板214之間。

在本實施例中，第二導光板214可透過透明光學膠222黏著於第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e上。第二光學微結構218可透過第二導光板220配置於第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e上。詳言之，在本實施例中，第二光學微結構218可為第二導光板220外表面的一加工結構。第二光學微結構218與第二導光板220可為一體成型，第二光學微結構218與第二導光板220可同時固定在第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e上。需說明的是，本發明並不限定第二光學微結構218與第二導光板220一定要透過透明光學膠222固定 於第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e上。在其他實施例中，透明顯示裝置200亦可省略透明光學膠222，而令第二光學微結構218、第二導光板220以及第一導光板214為一體成型的結構。

本實施例的第二導光板220具有面向第一底面214b的一第二出光面220a、相對於第二出光面220a的第二底面220b以及連接第二出光面220a與第二底面220b的第二入光面220c。背光模組210更包括至少一第二光源224。第二光源224用以發出第二照明光束L2(繪於圖10)。第二光源224配置於第二導光板220的第二入光面220c旁。第二照明光束L2自第二入光面220c進入第二導光板220且由第二出光面220a離開第二導光板220。

值得注意的是，任一第二光學微結構218的光透過率大於任一第一光學微結構216的光透過率。換言之，任一第一光學微結構216的光反射率大於任一第二光學微結構218的光反射率。舉例而言，在本實施例中，第一光學微結構216例如為多個網點，而第二光學微結構218例如為朝向遠離顯示面板219的一方向d凸起的多個透光凸起物。需說明的是，在第一導光板214上設置光透過率不同的第一光學微結構216以及第二光學微結構218的目的是：當透明顯示裝置200處於部份透明部份非透明顯示模式時，光反射率較高的第一光學微結構216能夠反射較多的第一照明光束L1，以使透明顯示裝置200中與第一光學微結構216對應的區域顯示畫面的效果更佳，較多的背景光束X能夠穿過光 透過率較高的第二光學微結構218，以使透明顯示裝置200中與第二光學微結構218對應的區域顯示背景畫面的效果更佳。因此，第一光學微結構216、第二光學微結構218的具體結構並不限於網點及透光凸起物，凡光透過率一高一低的二群光學微結構均在本發明的第一、二光學微結構所欲保護的範疇內。

顯示面板219配置於第一導光板214的第一出光面214a上。切換面板230與背光模組210設置於顯示面板219的同一側。更進一步地說，切換面板230及背光模組210可設置於靠近發出背景光束X的背景光源的一側。在本實施例中，第一導光板214可配置於切換面板230與顯示面板219之間。然而，本發明不限於此，圖9為本發明另一實施例的透明顯示裝置的剖面示意圖，請參照圖9，透明顯示裝置200A與透明顯示裝置200相似，因此相同的元件以相同的標號表示，在透明顯示裝置200A中，切換面板230亦可配置於導光板214與顯示面板219之間。

請再參照圖8，切換面板230與第二光學微結構218重疊。更進一步地說，在本實施例中，切換面板230可暴露第一光學微結構216，但本發明不以此為限。切換面板230包括第一基板232、相對於第一基板232的第二基板234、配置於第一基板232與第二基板234之間的高分子分散液晶層236、配置於第一基板232與高分子分散液晶層236之間的第一電極層238以及配置於高分子分散液晶層236與第二基板234之間的第二電極層239。

在本實施例中，第一電極層238可劃分為彼此分離且電 性獨立的多個第一電極圖案238a。第二電極層239可劃分為多個第二電極圖案239a。第二電極圖案239a實質上可與第一電極圖案238a對齊。多個第二電極圖案239a可選擇性地彼此分離且電性獨立，或選擇性地皆電性連接至同一參考電位。然而，本發明不限於此，在另一實施例中，第一電極層238與第二電極層239其中之一可劃分為彼此分離且電性獨立的多個電極圖案，而第一電極層238與第二電極層239之另一可為全面性覆蓋上述多個電極圖案的完整電極。在又一實施例中，第一電極層238與第二電極層239亦可為分別全面性覆蓋第一基板232與第二基板234的二完整電極。

如圖8所示，當透明顯示裝置200處於一部份透明部份非透明顯示模式時，第一電極層238與第二電極層239之間實質上存在一電位差，以使至少部份的高分子分散液晶層236呈透明態。背景光束X可穿過呈透明態的部份高分子分散液晶層236、第二光學微結構218以及第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e。來自第一光學微結構無設置區214e的背景光束X穿過部分的顯示面板219，而形成一背景畫面光束X’，以使透明顯示裝置200中與第二光學微結構218對應的區域可顯示背景畫面。在透明顯示裝置200中與第二光學微結構218對應的區域顯示背景畫面的同時，第一光源212可開啟以發出第一照明光束L1。部分的第一照明光束L1被第一光學微結構216引導並通過第一導光板214的第一光學微結構設置區214d。來自第一光學微結 構設置區214d的第一照明光束L1穿過另一部分的顯示面板219，而形成第一顯示畫面光束L1’，以使透明顯示裝置200中與第一光學微結構216對應的區域可顯示顯示面板219的部份顯示畫面。如此一來，透明顯示裝置200便可達成部分區域顯示顯示面板219的畫面、部分區域顯示背景畫面(即部分非透明顯示、部分透明顯示)的效果。

值得一提是，當透明顯示裝置200處於部份透明部份非透明顯示模式時，在本實施例中，第二光源224可選擇性地關閉而不發出第二照明光束，以讓使用者在透明顯示裝置200與第二光學微結構218對應處不易察覺第二光學微結構218的存在，進而提升背景畫面的品質。此外，由於第二光學微結構218的光反射率低，若第一照明光束L1傳遞至第二光學微結構218時，第二光學微結構218不易引導大量第一照明光束L1傳至第一出光面214a出光，而使第一照明光束L1不易影響背景畫面的品質。

本實施例的背光模組210可進一步包括反射片226。第一導光板214配置於反射片226與顯示面板219之間。反射片226覆蓋第一導光板214的第一光學微結構設置區214d且暴露第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e。換言之，反射片226覆蓋第一光學微結構216且暴露第二光學微結構218。反射片226除了可將自第一底面214b離開第一導光板214的第一光束L1引導回第一導光板214中以再利用外，反射片226還能夠阻擋向第一光學微結構設置區214d傳遞的部份背景光束X，以使背景光束 X不易影響顯示面板219的顯示畫面品質。再者，第二光源224可隱藏在反射片226下。如此一來，若第二光源224需要開啟時，第二光源224發出的第二光束便不進入第一光學微結構設置區214d，而影響顯示面板219顯示的效果。

本實施例的背光模組210可進一步包括增亮片228。增亮片228配置於第一導光板214與顯示面板219之間。增亮片228覆蓋第一光學微結構216且暴露第二光學微結構218。增亮片228可使來自第一光學微結構216的第一照明光束L1更向顯示面板219與第一光學微結構216重疊的區域集中，以使第一照明光束L1不易傳遞到用以顯示背景畫面的區域(即透明顯示裝置200中與第二光學微結構218重疊的區域)。

圖10繪示出圖8的透明顯示裝置處於一全畫面顯示模式時的情形。當透明顯示裝置200處於一全畫面顯示模式時，第一電極層238與第二電極層239之間實質上不存在一電位差，以使高分子分散液晶層236呈散射態。呈散射態的高分子分散液晶層236散射背景光束，以阻擋部份的背景光束X穿過第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e以及顯示面板219。另外，在本實施例中，反射片226可遮蔽第一導光板214中未被切換面板230的高分子分散液晶層236遮蔽的區域，因此當透明顯示裝置200處於全畫面顯示模式時，使用者從透明顯示裝置200的所有顯示區不易察覺到背景畫面。

另一方面，當透明顯示裝置200處於全畫面顯示模式時， 第一光源212開啟以發出第一照明光束L1。部分的第一照明光束L1被第一光學微結構216引導並通過第一導光板214的第一光學微結構設置區214d。來自第一光學微結構設置區214d的第一照明光束L1穿過部分的顯示面板219，以形成一第一顯示畫面光束L1’。第二光源224開啟並發出第二照明光束L2。第二照明光束L2被第二光學微結構218引導並穿過第二導光板220、第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e以及顯示面板219，以轉換為第二顯示畫面光束L2’。第一顯示畫面光束L1’與第二顯示畫面光束L2’構成顯示全畫面光束，而使透明顯示裝置200的所有顯示區顯示全畫面。

本實施例的透明顯示裝置200更包括與第一光源212電性連接的第一光源控制器240以及與第二光源224電性連接的第二光源控制器250。當透明顯示裝置200處於全畫面顯示模式時，第一光源212發出的第一照明光束L1於第一導光板214的第一出光面214a上具有一第一光強度。第二光源224發出的第二照明光束L2於第一導光板214的出光面214a上具有第二光強度。若切換元件230沒有完全地阻擋背景光束X，穿過第二導光板220以及第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e的背景光束X於第一導光板214的第一出光面214a上可具有第三光強度。第一光源控制器240以及第二光源控制器250能夠令第一光強度實質上等於第二光強度與第三光強度的總和。如此一來，當透明顯示裝置200處於全畫面顯示模式時，背光模組210可具有高出光均 勻度，進而使透明顯示裝置200顯示的全畫面品質佳。

另外，本實施例的透明顯示裝置200可選擇性地配備設觸控感測元件260。觸控感測元件260可設置在顯示面板219外表面上。顯示面板219配置於觸控感測元件260與第一導光板214之間。觸控感測元件260覆蓋第一導光板214的第一光學微結構設置區214d且暴露第一導光板214的第一光學微結構無設置區214e。換言之，觸控感測元件260覆蓋第一光學微結構216且暴露第二光學微結構218。觸控感測元件260可增加使用透明顯示裝置200的便利性。

圖11、圖12及圖13為圖8的透明顯示裝置應用於彈珠機(PACHINKO)的情形。請參照圖8及圖11，彈珠機P的區域R3是對應於透明顯示裝置200的第一光學微結構設置區214d。彈珠機P的區域R4是對應於透明顯示裝置200的第一光學微結構無設置區214e。區域R4的多個子區域R41是分別對應於透明顯示裝置200的切換面板230的多個第一電極圖案238a。當彈珠機P的使用者欲進行遊戲時，透明顯示裝置200可切換至部份透明部份非透明顯示模式。此時，對應於第一光學微結構設置區214d的其中一區域R3可利用顯示面板219顯示使用者所喜愛的畫面，例如卡通或成人影片，而對應於第二光學微結構218的區域R4可用以顯示置於透明顯示裝置200後方的背景畫面，例如遊戲數字轉輪。使用者可觸碰與另一區域R3對應的觸控感測元件260，以開始進行遊戲。

請參照圖8及圖12，當遊戲結果產生時，若使用者勝出，則切換面板230可利用電性獨立的多個第一電極圖案238a使遊戲數字轉輪中連成一對角線的遊戲數字背景畫面666穿過顯示面板219，而阻擋其餘遊戲數字背景畫面。如此一來，使用者便可清楚地知道其勝出。請參照圖10及圖13，當未有使用者操作彈珠機P時，透明顯示裝置200可切換至全畫面顯示模式。此時，彈珠機P所有可顯示畫面的區域R3、R4皆利用顯示面板219顯示吸引使用者的畫面，例如卡通、成人影片、遊戲規則或其組合。需說明的是，上述的彈珠機是本發明的透明顯示裝置的其中一種應用方式。本發明的透明顯示裝置並不限於應用在彈珠機中。本發明的透明顯示裝置亦可應用在其他適當場合。

綜上所述，在本發明一實施例的透明顯示裝置中，顯示面板後方設置有背光模組以及切換面板。透過將切換面板的至少一電極層設計為彼此電性獨立的多個電極圖案，切換面板可同時具有散射區與透明區。背景光束可穿過切換面板的透明區及背光模組的導光板而傳遞至顯示面板，進而使透明顯示裝置中與切換面板的透明區對應處可顯示背景畫面。另一方面，背景光束會被切換面板的散射區散射而不易傳遞至顯示面板，從而透明顯示裝置中與切換面板的散射區對應處可用以顯示顯示面板的畫面而不易顯示背景畫面。簡言之，本發明一實施例的透明顯示裝置透過分區的電極圖案可實現部份透明顯示、部分非透明顯示的效果。

在本發明另一實施例的透明顯示裝置中，背光模組導光 板上的不同區域上設置有光透過率一高一低的二群光學微結構且光透過率高的一群光學微結構後方配置有一切換面板。當透明顯示裝置處於部份透明部份非透明顯示模式時，切換面板至少部份的區域切換至透明態，大部分的背景光束可穿過透明態的切換面板及光透過率高的一群光學微結構，以使透明顯示裝置中與光透過率高的光學微結構對應的區域可顯示品質佳的背景畫面。同時間，光透過率低的一群光學微結構能夠反射較多來自背光模組的照明光束，以使透明顯示裝置中與光透過率低的光學微結構對應的區域可顯示品質佳的顯示面板的畫面。簡言之，本發明另一實施例的透明顯示裝置不但可實現部份透明顯示、部分非透明顯示的效果，更可利用光透過率一高一低的二群光學微結構使透明顯示區顯示背景畫面、非透明顯示區顯示顯示面板畫面的效果更佳。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧透明顯示裝置

110‧‧‧背光模組

112‧‧‧光源

114‧‧‧導光板

114a‧‧‧出光面

114b‧‧‧底面

114c‧‧‧入光面

120‧‧‧顯示面板

122‧‧‧畫素陣列基板

124‧‧‧對向基板

126‧‧‧顯示介質

128‧‧‧偏光片

130‧‧‧切換面板

132‧‧‧第一基板

134‧‧‧第二基板

136‧‧‧高分子分散液晶層

138‧‧‧第一電極層

138a、138b、138c‧‧‧第一電極圖案

139‧‧‧第二電極層

139a‧‧‧第二電極圖案

L‧‧‧照明光束

L’‧‧‧顯示畫面光束

R1‧‧‧透明顯示區

R2‧‧‧非透明顯示區

X‧‧‧背景光束

X’‧‧‧背景畫面光束

Claims (23)

1. 一種透明顯示裝置，配置於一背景光束的傳遞路徑上，該透明顯示裝置包括：一背光模組，包括：至少一光源，用以發出一照明光束；以及一導光板，具有一出光面、相對於該出光面的一底面以及連接該出光面與該底面的一入光面，該光源配置於該導光板的該入光面旁，該照明光束自該入光面進入該導光板且由該出光面離開該導光板；一顯示面板，配置於該導光板的該出光面上；以及一切換面板，與該背光模組設置於該顯示面板的同一側，該切換面板包括：一第一基板；一第二基板，相對於該第一基板；一高分子分散液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間；一第一電極層，配置於該第一基板與該高分子分散液晶層之間且劃分為彼此分離且電性獨立的多個第一電極圖案；以及一第二電極層，配置於該高分子分散液晶層與該第二基板之間，當該透明顯示裝置處於一部份透明部份非透明顯示模式時，至少一該第一電極圖案與該第二電極層之間實質上存在 一電位差，以使與該至少一第一電極圖案重疊的部份該高分子分散液晶層呈透明態，部份的該背景光束穿過呈透明態的該部分的該高分子分散液晶層、該導光板以及該顯示面板，而形成一背景畫面光束，另一該第一電極圖案與該第二電極層之間實質上不存在一電位差，以使與該另一第一電極圖案重疊的另一部份該高分子分散液晶層呈散射態，呈散射態的該另一部份的該高分子分散液晶層阻擋另一部份的該背景光束傳遞至該顯示面板，該照明光束穿過該顯示面板而轉換為一顯示畫面光束。
2. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中當該透明顯示裝置處於一全畫面顯示模式時，該第一電極層與該第二電極層之間實質上不存在一電位差，該高分子分散液晶層呈散射態，呈散射態的該高分子分散液晶層阻擋部份的該背景光束傳遞至該顯示面板，該照明光束穿過該顯示面板而轉換為一顯示畫面光束。
3. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中當該透明顯示裝置處於一全透明顯示模式時，該第一電極層與該第二電極層之間實質上存在一電位差，該高分子分散液晶層呈透明態，該背景光束穿過呈透明態的該高分子分散液晶層、該導光板以及該顯示面板，而形成一背景畫面光束，該照明光束穿過該顯示面板而轉換為一顯示畫面光束。
4. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中該導光板配置於該切換面板與該顯示面板之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中該切換面板配置於該導光板與該顯示面板之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中該第二電極層劃分為多個第二電極圖案，而該些第二電極圖案與該些第一電極圖案實質上對齊。
7. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，其中該第二電極層全面性覆蓋該第二基板且涵蓋該些第一電極圖案。
8. 如申請專利範圍第1項所述的透明顯示裝置，更包括：一觸控感測元件，該顯示面板配置於該觸控感測元件與該導光板之間。
9. 一種透明顯示裝置，配置於一背景光束的傳遞路徑上，該透明顯示裝置包括：一背光模組，包括：至少一第一光源，用以發出一第一照明光束；一第一導光板，具有一第一出光面、相對於該第一出光面的一第一底面、連接該第一出光面與該第一底面的一第一入光面，該第一光源配置於該第一導光板的該第一入光面旁，該第一照明光束自該第一入光面進入該第一導光板且由該第一出光面離開該第一導光板；多個第一光學微結構，該第一導光板劃分為至少一第一光學微結構設置區以及位於該第一光學微結構設置區外的至少一第一光學微結構無設置區，該些第一光學微結構配置於該第 一光學微結構設置區上而暴露該第一光學微結構無設置區；以及多個第二光學微結構，配置於該第一光學微結構無設置區上而暴露該些第一光學微結構，其中任一該第二光學微結構的光透過率大於任一該第一光學微結構的光透過率；一顯示面板，配置於該第一導光板的該第一出光面上；以及至少一切換面板，與該背光模組設置於該顯示面板的同一側且與該些第二光學微結構重疊，該切換面板包括：一第一基板；一第二基板，相對於該第一基板；一高分子分散液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間；一第一電極層，配置於該第一基板與該高分子分散液晶之間；以及一第二電極層，配置於該高分子分散液晶層與該第二基板之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述的透明顯示裝置，其中該第一導光板配置於該切換面板與該顯示面板之間。
11. 如申請專利範圍第9項所述的透明顯示裝置，其中該切換面板配置於該第一導光板與該顯示面板之間。
12. 如申請專利範圍第9項所述的透明顯示裝置，其中該些第一光學微結構為多個網點，而該些第二光學微結構為朝向遠離 該顯示面板的一方向凸起的多個透光凸起物。
13. 如申請專利範圍第9項所述的透明顯示裝置，其中該第一電極層劃分為彼此分離且電性獨立的多個第一電極圖案。
14. 如申請專利範圍第9項所述的透明顯示裝置，更包括：一觸控感測元件，該顯示面板配置於該觸控感測元件與該第一導光板之間，該觸控感測元件覆蓋該第一導光板的該第一光學微結構設置區且暴露該第一導光板的該第一光學微結構無設置區。
15. 如申請專利範圍第9項所述的透明顯示裝置，其中該背光模組更包括：至少一第二導光板，固定於該第一導光板的該第一光學微結構無設置區上，該第一導光板位於該第二導光板與該顯示面板之間。
16. 如申請專利範圍第15項所述的透明顯示裝置，其中該第二導光板位於該些第二光學微結構與該第一導光板之間。
17. 如申請專利範圍第15項所述的透明顯示裝置，更包括：一透明光學膠，該第二導光板透過該透明光學膠黏著於該第一導光板的該第一光學微結構無設置區上。
18. 如申請專利範圍第15項所述的透明顯示裝置，其中該第二導光板，具有面向該第一底面的一第二出光面、相對於該第二出光面的一第二底面以及連接該第二出光面與該第二底面的一第二入光面，該背光模組更包括： 至少一第二光源，用以發出一第二照明光束，該第二光源配置於該第二導光板的該第二入光面旁，該第二照明光束自該第二入光面進入該第二導光板且由該第二出光面離開該第二導光板。
19. 如申請專利範圍第18項所述的透明顯示裝置，其中當該透明顯示裝置處於一部份透明部份非透明顯示模式時，該第一電極層與該第二電極層之間實質上存在一電位差，至少部份的該高分子分散液晶層呈透明態，該背景光束穿過呈透明態的部份該高分子分散液晶層、該些第二光學微結構以及該第一導光板的該第一光學微結構無設置區，來自該第一光學微結構無設置區的該背景光束穿過部分的該顯示面板，以形成一背景畫面光束，該第一光源開啟以發出該第一照明光束，部分的該第一照明光束被該些第一光學微結構引導並通過該第一導光板的該第一光學微結構設置區，來自該第一光學微結構設置區的該第一照明光束穿過另一部分的該顯示面板，以形成一第一顯示畫面光束。
20. 如申請專利範圍第19項所述的透明顯示裝置，其中當該透明顯示裝置處於該部份透明部份非透明顯示模式時，該第二光源關閉而不發出該第二照明光束。
21. 如申請專利範圍第18項所述的透明顯示裝置，其中當該透明顯示裝置處於一全畫面顯示模式時，該第一電極層與該第二電極層之間實質上不存在一電位差，該高分子分散液晶層呈散射態，呈散射態的該高分子分散液晶層散射該背景光束，以阻擋部份的該背景光束穿過該第一導光板的該第一光學微結構無設置區 以及該顯示面板，該第一光源開啟以發出該第一照明光束，部分的該第一照明光束被該些第一光學微結構引導並通過該第一導光板的該第一光學微結構設置區，來自該第一光學微結構設置區的該第一照明光束穿過部分的該顯示面板，以形成一第一顯示畫面光束，該第二光源開啟並發出該第二照明光束，該第二照明光束被該些第二光學微結構引導並穿過該第二導光板、該第一導光板的該第一光學微結構無設置區以及該顯示面板，以轉換為一第二顯示畫面光束。
22. 如申請專利範圍第21項所述的透明顯示裝置，更包括：一第一光源控制器，與該第一光源電性連接；以及一第二光源控制器，與該第二光源電性連接，當該透明顯示裝置處於該全畫面顯示模式時，該第一光源發出的該第一照明光束於該第一導光板的該第一出光面上具有一第一光強度，該第二光源發出的該第二照明光束於該第一導光板的該第一出光面上具有一第二光強度，穿過該第二導光板以及該第一導光板的該第一光學微結構無設置區的該背景光束於該第一導光板的該第一出光面上具有一第三光強度，該第一光源控制器以及該第二光源控制器令該第一光強度實質上等於該第二光強度與該第三光強度的總和。
23. 如申請專利範圍第18項所述的透明顯示裝置，其中該背光模組更包括：一反射片，該第一導光板配置於該反射片與該顯示面板之 間，該反射片覆蓋該第一導光板的該第一光學微結構設置區且暴露該第一導光板的該第一光學微結構無設置區，該反射片阻擋向該第一光學微結構設置區傳遞的部份該背景光束，而該第二光源隱藏在該反射片下方。