專利名稱：透明顯示裝置及具有透明顯示裝置的電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示技術領域，特別涉及ー種透明顯示裝置及具有透明顯示裝置的電子設備。
背景技術：
透明顯示技術是ー種新興的顯示技木。這種技術要求顯示屏在顯示圖像時，同時能透過顯示屏看到其后放置的物品。這就要求顯示屏在不損失其色域及對比度的前提下，最大程度地提高顯示屏的透光率，使顯示屏顯示過程中觀看者能夠清晰地看到屏幕后方的物品。同時，透明顯示技術也是綠色顯示技術的典型代表。以液晶顯示面板為例，傳統(tǒng)的液晶顯示面板需要背光模塊充當光源來顯示圖像，而透明液晶顯示屏則可利用普通的環(huán)境光滿足背光需求，白天幾乎不需要開啟背光，其電カ消耗只是普通液晶顯示屏的十分之一左右。目前所研發(fā)的透明顯示裝置往往為了提高透光率而將原本基于三基色RGB的彩色濾光片(color filter)的顏色變?yōu)樵瓉淼?/3，這樣雖然透光率提高了，但是白光經紅色濾光片后過彩色濾光片后還存在緑色和藍色的光成分，從而使得圖像的色飽和度降低。所以需要開發(fā)ー種不降低圖像的色飽和度，同時又能達到較高透光率的透明顯示裝置?，F有的ー種透明顯示裝置，為了提高在圖像模式中的亮度，在導光板的下部設置光學片，用以把從導光板出射的光反射到下部并且把反射光再次提供給導光板。為了可以讓自然光通過，導光板包括第一折射層和第二折射層，第二折射層與液晶顯示面板相鄰，第ニ折射層的折射率大于第一折射層的折射率；進入到導光板的第一偏振光在第一折射層和第二折射層之間的界面發(fā)生全反射，并進入到在導光板上部的液晶顯示面板；而自然光經過第一折射層和第二折射層進入到液晶顯示面板，從而在顯示器前面的用戶能夠看見導光板下面的物體。但是，增設光學片和對導光板的特別設計都會增加顯示裝置的制造成本。

發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明提供ー種透明顯示裝置，具有較高的透光率。為達上述優(yōu)點，本發(fā)明提供ー種透明顯示裝置，包括液晶面板顯示單元。液晶面板顯示單元包括彩膜基板、陣列基板、夾設于彩膜基板與陣列基板之間的液晶層、第一偏光片以及第二偏光片。第一偏光片設置于彩膜基板遠離液晶層的ー側，第二偏光片設置于陣列基板遠離液晶層的ー側。彩膜基板包括第一透明基板以及形成于第一透明基板上的彩色濾光膜。彩色濾光膜包括多個復合像素區(qū)域，其中每個復合像素區(qū)域包括多個彩色子像素區(qū)域以及ー個透明子像素區(qū)域。第二偏光片包括非偏振化圖案，非偏振化圖案在空間上與 彩色濾光膜中的透明子像素區(qū)域相對應。經過非偏振化圖案的光的偏振態(tài)不發(fā)生改變。[SI]本發(fā)明還提供一種具有上述透明顯示裝置的電子設備，包括箱體。箱體包括底部、周壁和由周壁圍成的一開口。液晶面板顯示單元覆蓋開口。相對于現有技術，本發(fā)明的透明顯示裝置通過在其彩色濾光膜的每個復合像素區(qū)域內設置透明子像素區(qū)域，并且在第二偏光片上設置與透明子像素區(qū)域對應的非偏振化圖案來達到透明顯示的效果，并且還可以通過增加透明子像素區(qū)域與復合像素區(qū)域的面積比來使其具有較高的透光率。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。



圖I是本發(fā)明第一實施例中透明顯示裝置的結構示意圖。圖2是圖I中彩色濾光膜的一種排布方式的示意圖。圖3是圖I中彩色濾光膜的另一種排布方式的示意圖。圖4是本發(fā)明第二實施例中透明顯示裝置的結構示意圖。圖5是本發(fā)明第二實施例中透明顯示裝置的方框示意圖。圖6是本發(fā)明第二實施例中透明顯示裝置的控制流程圖。圖7是本發(fā)明第三實施例中透明顯示裝置的結構示意圖。其中偏振光源正對第二偏光片設置。圖8是本發(fā)明第三實施例中，當偏振光源設置于液晶面板顯示單元的周邊時的透明顯示裝置的結構示意圖。圖9是圖8中偏振光源的結構示意圖。圖10是本發(fā)明第四實施例中具有透明顯示裝置的電子設備的結構示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發(fā)明提出的透明顯示裝置及具有透明顯示裝置的電子設備其具體結構、特征及功效，詳細說明如后。有關本發(fā)明的前述及其他技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例詳細說明中將可清楚的呈現。通過具體實施方式
的說明，當可對發(fā)明為達成預定目的所采取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。圖I是本發(fā)明第一實施例中透明顯示裝置的結構示意圖。請參照圖1，本發(fā)明第一實施例提供的透明顯示裝置包括液晶面板顯示單元10。具體的，請參照圖1，于本實施例中，液晶面板顯示單元10包括彩膜基板11、陣列基板12、夾設于彩膜基板11與陣列基板12之間的液晶層13、第一偏光片14以及第二偏光片15。其中,第一偏光片14設置于彩膜基板11遠離液晶層13的一側。第二偏光片15設置于陣列基板12遠離液晶層13的一側。彩膜基板11包括第一透明基板110以及形成于第一透明基板110上的彩色濾光膜111。圖2是圖I中彩色濾光膜的一種排布方式的示意圖。請結合圖I與圖2。彩膜基板11中的彩色濾光膜111包括多個復合像素區(qū)域1110，其中每個復合像素區(qū)域包括多個彩色子像素區(qū)域以及一個透明(W)子像素區(qū)域1114。對應的，液晶面板顯示單元10的子像素(圖未示)也分為與多個彩色子像素區(qū)域相對應的彩色子像素以及與W子像素區(qū)域1114相對應的透明子像素。這些彩色子像素區(qū)域通過形成不同顏色的著色層而選擇性的使對應顏色的光通過。于本實施例中，多個彩色子像素區(qū)域優(yōu)選的包括紅色(R)子像素區(qū)域1111、綠色(G)子像素區(qū)域1112以及藍色(B)子像素區(qū)域1113。也就是說，自然光通過R子像素區(qū)域IllUG子像素區(qū)域1112以及B子像素區(qū)域1113分別變成紅光、綠光以及藍光。其中，R子像素區(qū)域IllUG子像素區(qū)域1112、B子像素區(qū)域1113以及W子像素區(qū)域1114可以如圖2所示呈2x2陣列排布。當然，也可以如圖3所示，R子像素區(qū)域1111’、G子像素區(qū)域1112’、B子像素區(qū)域1113’以及W子像素區(qū)域1114’呈1x4陣列排布。可以理解的是，彩色子像素區(qū)域的個數、顏色以及其與W子像素區(qū)域1114或1114’的排布方式可以根據具體的需要進行改變，本發(fā)明并不以此為限。上述W子像素區(qū)域1114、1114’例如可以通過在對應區(qū)域形成透明層或者形成空洞來實現，本發(fā)明并不以此為限。
請再參照圖I，于本實施例中，第二偏光片15包括偏振區(qū)域150以及非偏振區(qū)域151。非偏振區(qū)域151構成非偏振化圖案，非偏振化圖案在空間上與彩色濾光膜111中的W子像素區(qū)域1114相對應，也就是說光線經過第二偏光片15的非偏振化圖案后光線即可以進入對應的W子像素區(qū)域1114。并且，經過非偏振化圖案的光的偏振態(tài)不發(fā)生改變，也就是說自然光經過非偏振化圖案后還是自然光，線偏振光經過非偏振化圖案后還是同樣的線偏振光。如此，能夠通過第一偏光片14清楚的看到液晶面板顯示單元10后面的物體，即后面的物體反射的光線通過第二偏光片15的非偏振化圖案后依次通過陣列基板12、液晶層13、彩色濾光膜111中的W子像素區(qū)域1114、第一偏光片14后進入人眼。同時，與彩色子像素區(qū)域(包括R子像素區(qū)域IllUG子像素區(qū)域1112以及B子像素區(qū)域1113)對應的彩色子像素則顯示圖像，例如播放的影片、廣告等。此種透明顯示裝置的透光率為50%xl/4=12. 5%，還可以通過提升W子像素區(qū)域所占的面積比例，也就是W子像素區(qū)域的面積/ (R+G+B+W)子像素區(qū)域的面積來提升透光率。上述非偏振化圖案可以通過在第二偏光片15上形成空洞或者不進行偏振化處理來實現，本發(fā)明并不以此為限。本實施例中的透明顯示裝置可以用在背景光比較充足的場合，并且可以融合多點觸摸、智能顯示等技術，作為公共信息顯示的終端，例如用在電腦顯示器、陳列窗等各個領域，具有展示、互動、廣告等協(xié)同效果。圖4是本發(fā)明第二實施例中透明顯示裝置的結構示意圖。請參照圖4，本實施例中的透明顯示裝置與第一實施例中的透明顯示裝置的區(qū)別在于本實施例中的透明顯示裝置進一步包括模式切換電路20,該模式切換電路與液晶面板顯示單元10電連接以實現液晶面板顯示單元10在透明顯示模式和非透明顯示模式之間的切換。請參照圖5，于本實施例中，模式切換電路20包括切換啟動模塊200、模式判定模塊201、信號處理模塊202以及驅動模塊203。其中，切換啟動模塊200用于選擇并啟動透明顯示模式或非透明顯示模式。模式判定模塊201用于判定切換啟動模塊200所選擇的模式為透明顯示模式還是非透明顯示模式。信號處理模塊202包括透明子像素信號單元202a以及彩色子像素信號單元202b分別用于處理與透明子像素相關的信號以及與彩色子像素相關的信號。驅動模塊203用于接收信號處理模塊202所發(fā)出的信號并產生對液晶面板顯示單元10的驅動電壓信號。具體的控制流程請參照圖6。首先，于步驟S61中，從外部觸發(fā)模式切換電路20，也就是通過切換啟動模塊200選擇并啟動透明顯示模式或非透明顯示模式。透明顯示模式指的是透過液晶面板 顯示單元10能夠看到液晶面板顯示單元10后面的物體以及顯示在液晶面板顯示單元10上的圖像，非透明顯示模式指的透過液晶面板顯示單元10看不到液晶面板顯示單元10后面的物體，但是能夠看到顯示在液晶面板顯示單元10上的圖像。于步驟S62中，判定所選擇的模式是否為透明顯示模式。如果判斷結果為是，則進行步驟S63，于步驟S63中，透明子像素信號單元202a控制對應透明子像素的控制信號為導通信號，同時圖像信號被傳遞給彩色子像素信號單元202b。如果判斷結果為否，則進行步驟S64，于步驟S64中，透明子像素信號單元202a控制對應透明子像素的控制信號為關斷信號，同時圖像信號被傳遞給彩色子像素信號單元202b。于步驟S65中，驅動模塊203根據透明子像素的控制信號以及圖像信號產生對液晶面板顯示單元10的驅動電壓信號。最后，于步驟S66中，液晶面板顯示單元10顯示對應的圖像。當透明子像素被關斷時，也就是選擇非透明顯示模式時，液晶面板顯示單元10后面的物體是看不見的，當透明子像素被開啟時，就是選擇透明顯示模式時，可以透過液晶面板顯示單元10看到其后面的物體。本實施例中的透明顯示裝置可以在透明顯示模式與非透明顯示模式兩種模式下切換，從而實現一個顯示裝置即可以實現透明顯示又可以實現非透明顯示的普通應用。圖7是本發(fā)明第三實施例中透明顯示裝置的結構示意圖。請參照圖7，本實施例與第二實施例的區(qū)別在于，本實施例中的透明顯示裝置進一步包括一個偏振光源36。偏振光源36的位置可以如圖7所示，也就是說，偏振光源36正對第二偏光片15設置，或者說偏振光源36設置于液晶面板顯示單元10的正后方。也可以如圖8所示，偏振光源37設置于液晶面板顯示單元10的周邊，或者說，設置于液晶面板顯示單元10的側后方。上述偏振光源36或37的偏振方向與第二偏光片15的偏振方向相同以進一步提高顯不效果。請再參照圖7，于本實施例中，偏振光源36可以包括第三偏光片360以及自然光發(fā)光兀件361。自然光發(fā)光兀件361發(fā)出的自然光經過第三偏光片360后成為偏振方向與第二偏光片15的偏振方向相同的偏振光然后進入第二偏光片15。這里所指的自然光發(fā)光兀件361可以為發(fā)光二極管、冷陰極熒光燈管等發(fā)光元件。當然，本實施例中的偏振光源也可以本身就是一個偏振發(fā)光元件。例如圖9所示的偏振光源37也可以為一個發(fā)光二極管偏振發(fā)光兀件,其包括發(fā)光二極管芯片370以及含偏光材料的封裝體371。其中發(fā)光二極管芯片370設置在基板372上，并通過導線373與電極374電連接，含偏光材料的封裝體371封裝于發(fā)光二極管芯片370的出光側。發(fā)光二極管芯片370所發(fā)出的光經過含偏光材料的封裝體371后成為偏振方向與第二偏光片15的偏振方向相同的偏振光然后進入第二偏光片15。當然，本發(fā)明的偏振光源36或37的具體結構并不限于上述幾種結構，只要能夠產生偏振方向與第二偏光片15的偏振方向相同的偏振光即可。圖10是本發(fā)明第四實施例中具有透明顯示裝置的電子設備的結構示意圖。請參照圖10，本實施例所提供的電子設備40包括箱體401以及設置在箱體401上的透明顯示裝置。本實施例中的透明顯示裝置可以采用第一至第三實施例中的透明顯示裝置。本實施例中電子設備40的箱體401包括底部403、周壁402和由周壁402圍成的一開口 404。液晶面板顯示單元10覆蓋開口 404設置，其底部403或周壁402上可以設置一般光源，也可以設置如第三實施例中的偏振光源36或37以進一步增強顯示效果。這里所說的電子設備可以為展覽柜、冰箱或售貨機等具有箱體并可設置液晶面板顯示單元10的電子設備。綜上所述，相對于現有技術，本發(fā)明的透明顯示裝置通過在其彩色濾光膜的每個復合像素區(qū)域內設置透明子像素區(qū)域，并且在第二偏光片上設置與透明子像素區(qū)域對應的非偏振化圖案來達到透明顯示的效果，并且還可以通過增加透明子像素區(qū)域與復合像素區(qū)域的面積比來使其具有較高的透光率。本實施例中的透明顯示裝置也可以結合在電子設備中作為信息顯示的終端，實現展示、互動、廣告等協(xié)同效果。以上所述，僅是本發(fā)明的實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化 的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。
權利要求
1.ー種透明顯示裝置，其特征在于，包括 液晶面板顯示單元，所述液晶面板顯示單元包括彩膜基板、陣列基板、夾設于所述彩膜基板與所述陣列基板之間的液晶層、第一偏光片以及第二偏光片，所述第一偏光片設置于所述彩膜基板遠離所述液晶層的ー側，所述第二偏光片設置于所述陣列基板遠離所述液晶層的ー側，所述彩膜基板包括第一透明基板以及形成于所述第一透明基板上的彩色濾光膜，所述彩色濾光膜包括多個復合像素區(qū)域，其中每個復合像素區(qū)域包括多個彩色子像素區(qū)域以及ー個透明子像素區(qū)域，所述第二偏光片包括非偏振化圖案，所述非偏振化圖案在空間上與所述彩色濾光膜中的透明子像素區(qū)域相對應，光經過所述非偏振化圖案其偏振態(tài)不發(fā)生改變。
2.如權利要求I所述的透明顯示裝置，其特征在于所述多個彩色子像素區(qū)域包括紅色子像素區(qū)域、緑色子像素區(qū)域以及藍色子像素區(qū)域。
3.如權利要求2所述的透明顯示裝置，其特征在于所述紅色子像素區(qū)域、緑色子像素區(qū)域、藍色子像素區(qū)域以及透明子像素區(qū)域呈2x2陣列排布。
4.如權利要求2所述的透明顯示裝置，其特征在于所述紅色子像素區(qū)域、緑色子像素區(qū)域、藍色子像素區(qū)域以及透明子像素區(qū)域呈1x4陣列排布。
5.如權利要求I所述的透明顯示裝置，進ー步包括與所述液晶面板顯示單元電連接的模式切換電路，所述模式切換電路通過導通和關斷液晶面板顯示單元中與所述透明子像素區(qū)域對應的透明子像素來控制所述液晶面板顯示單元在透明顯示模式和非透明顯示模式之間切換。
6.如權利要求5所述的透明顯示裝置，其特征在于所述模式切換電路包括 切換啟動模塊，用于選擇并啟動透明顯示模式或非透明顯示模式； 模式判定模塊，用于判定所述切換啟動模塊所選擇的模式為透明顯示模式還是非透明顯示模式； 信號處理模塊，包括透明子像素信號單元以及彩色子像素信號単元，當所述模式判定模塊的判定結果為透明顯示模式時，所述透明子像素信號単元控制對應所述透明子像素的控制信號為導通信號，同時圖像信號被傳遞給所述彩色子像素信號単元；當所述模式判定模塊的判定結果為非透明顯示模式時，所述透明子像素信號単元控制對應所述透明子像素的控制信號為關斷信號，同時圖像信號被傳遞給所述彩色子像素信號単元；以及 驅動模塊，接收所述信號處理模塊所發(fā)出的透明子像素的控制信號以及圖像信號并產生對所述液晶面板顯示單元的驅動電壓信號。
7.如權利要求I所述的透明顯示裝置，進ー步包括偏振光源，所述偏振光源的偏振方向與所述第二偏光片的偏振方向相同。
8.如權利要求7所述的透明顯示裝置，其特征在于所述偏振光源正對所述第二偏光片設置。
9.如權利要求7所述的透明顯示裝置，其特征在于所述偏振光源設置于所述液晶面板顯示單元的周邊。
10.如權利要求7所述的透明顯示裝置，其特征在于所述偏振光源包括自然光發(fā)光元件以及第三偏光片，所述自然光發(fā)光元件發(fā)出的自然光經過所述第三偏光片后成為偏振方向與所述第二偏光片的偏振方向相同的偏振光進入所述第二偏光片。
11.如權利要求7所述的透明顯示裝置，其特征在于所述偏振光源包括發(fā)光二極管芯片以及含偏光材料的封裝體，所述發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光經過所述含偏光材料的封裝體后成為偏振方向與所述第二偏光片的偏振方向相同的偏振光進入所述第二偏光片。
12.—種具有如權利要求I至11任一項所述的透明顯示裝置的電子設備，包括箱體，所述箱體包括底部、周壁和由周壁圍成的ー開ロ，其特征在于所述液晶面板顯示單元覆蓋所述開ロ。
13.如權利要求12所述的電子設備，進一歩包括偏振光源，所述偏振光源設置于所述底部或所述周壁，所述偏振光源的偏振方向與所述第二偏光片的偏振方向相同。
14.如權利要求12所述的電子設備，其特征在于所述電子設備為展覽柜、冰箱或售貨機。
全文摘要
本發(fā)明提供一種透明顯示裝置，包括液晶面板顯示單元。液晶面板顯示單元包括彩膜基板、陣列基板、夾設于彩膜基板與陣列基板之間的液晶層、第一偏光片以及第二偏光片。第一偏光片設置于彩膜基板遠離液晶層的一側，第二偏光片設置于陣列基板遠離液晶層的一側。彩膜基板包括第一透明基板以及形成于第一透明基板上的彩色濾光膜。彩色濾光膜包括多個復合像素區(qū)域，其中每個復合像素區(qū)域包括多個彩色子像素區(qū)域以及一個透明子像素區(qū)域。第二偏光片包括非偏振化圖案，非偏振化圖案在空間上與彩色濾光膜中的透明子像素區(qū)域相對應，經過非偏振化圖案的光的偏振態(tài)不發(fā)生改變。本發(fā)明的透明顯示裝置具有較高的透光率。
文檔編號G02F1/1335GK102707487SQ201210179970
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權日2012年6月4日
發(fā)明者黃順明 申請人:青島海信電器股份有限公司