專利名稱：用于置于顯示裝置前方的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及顯示器領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明涉及用于置于顯示裝置前方的裝置，其配置成在光學(xué)上影響在用戶觀看所述顯示裝置時(shí)由用戶接收的光的屬性。
背景技術(shù)：
電視機(jī)的屏幕大小穩(wěn)步增加，并且由于要求在操作中的高對(duì)比度，電視機(jī)具有在切斷或待機(jī)狀態(tài)中幾乎黑色屏幕的特征。事實(shí)上，對(duì)于電視屏幕的高日光對(duì)比度的增加需求導(dǎo)致用于對(duì)比度增強(qiáng)的許多種措施(磷光體涂層、在RGB像素之間應(yīng)用黑色顏料、玻璃著色等)的發(fā)展。這些對(duì)比度增強(qiáng)措施的整體效果是減小電視屏幕的反照率?，F(xiàn)在，這已經(jīng)被推動(dòng)到電視屏幕為幾乎完全黑色的程度。換言之，大且平坦的電視屏幕在切斷或待機(jī)狀態(tài)中看上去為在壁上的“黑斑”，這會(huì)對(duì)起居室的舒適氣氛產(chǎn)生負(fù)面影響。通常，電視機(jī)安裝于其上的壁是白色的或者涂有淺顏色。這導(dǎo)致每當(dāng)電視機(jī)切斷時(shí)與懸掛在壁上的暗屏幕形成令人不愉悅的對(duì)比。具有背光能力的一些電視機(jī)提供了在電視切斷狀態(tài)期間將背光接通的選項(xiàng)以獲得舒適氣氛，但是電視屏幕本身仍是黑色的。因此，一種改進(jìn)的系統(tǒng)將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明通過提供根據(jù)所附專利權(quán)利要求的系統(tǒng)，優(yōu)選地設(shè)法單獨(dú)地或者以任何組合方式減輕、減緩或消除本領(lǐng)域中的上述不足和缺點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)并且至少解決上述問題。本發(fā)明的思想是提供一種用于置于諸如電視屏幕之類的顯示裝置前方的裝置，從而當(dāng)顯示裝置處于切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)時(shí)，改變由觀看所述顯示裝置的用戶接收的光的光學(xué)屬性，而當(dāng)顯示裝置處于接通狀態(tài)時(shí)，該裝置看上去是透明的。根據(jù)一方面，提供了一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括配置成在接通狀態(tài)、切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)操作的顯示裝置。該系統(tǒng)還包括提供在顯示裝置前方并且連接到顯示裝置的裝置，所述裝置至少部分允許從所述顯示裝置發(fā)射的光穿過所述裝置。再者，該系統(tǒng)包括基于所述顯示裝置的操作狀態(tài)發(fā)射電磁輻射到該裝置的表面上的電磁輻射源。根據(jù)另一方面，提供了一種顯示裝置。該顯示裝置包括配置成在接通狀態(tài)、切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)操作的液晶顯示裝置。該顯示裝置還包括控制單元，其連接到液晶顯示裝置， 配置成基于顯示裝置的操作狀態(tài)控制所述液晶顯示裝置的背光源的操作。該控制單元還配置成控制所述液晶顯示器的單元的透明度，使得在所述液晶顯示裝置的切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)期間，單元設(shè)置為半透明。根據(jù)一些實(shí)施例的該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)顯示裝置設(shè)置為其切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)時(shí)，可以使用該裝置改變?cè)擄@示裝置屏幕的視覺外觀。例如，當(dāng)顯示裝置處于其切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)時(shí)，該裝置可以提供光效果。


參考附圖，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)的這些和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的下述描述而清楚明顯并得以闡述，在附圖中
圖1為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖；以及圖2至7分別說明該系統(tǒng)的不同實(shí)施例；以及圖8為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖在下文更詳細(xì)描述本發(fā)明的若干實(shí)施例，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。然而本發(fā)明可以在許多不同形式中實(shí)施，并且不應(yīng)解讀為限于此處給出的各實(shí)施例。相反，這些實(shí)施例被提供使得此公開內(nèi)容將是徹底完整的，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。所述實(shí)施例不限制本發(fā)明，而是本發(fā)明僅僅由所附專利權(quán)利要求限制。另外，在對(duì)附圖中說明的具體實(shí)施例的詳細(xì)描述中使用的術(shù)語不是旨在限制本發(fā)明。此處描述的本發(fā)明涉及在切斷或待機(jī)狀態(tài)期間對(duì)顯示裝置屏幕的設(shè)計(jì)的改進(jìn)。該顯示裝置可以例如為電視屏幕，或者諸如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器之類的任何其它顯示器。本發(fā)明的思想是提供一種用于置于諸如電視屏幕之類的顯示裝置11前方的裝置 12，從而在顯示裝置處于切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)時(shí)，改變由觀看所述顯示裝置的用戶接收的光的光學(xué)屬性，而當(dāng)顯示裝置處于接通狀態(tài)時(shí)，該裝置看上去是透明的。下述描述集中于本發(fā)明的這樣的實(shí)施例，其適用于顯示系統(tǒng)并且具體地適用于包括顯示裝置和光學(xué)外觀可變化的裝置的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)圖1，提供了一種系統(tǒng)10。該系統(tǒng)包括顯示裝置11，該顯示裝置配置成在其屏幕上顯示圖像內(nèi)容。該顯示裝置可以在接通狀態(tài)、切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)中操作。該系統(tǒng)還包括裝置12，其提供在顯示裝置前方并且連接到顯示裝置。該裝置用作源于顯示裝置的光的光導(dǎo)。該系統(tǒng)還包括電磁輻射源13，其基于所述顯示裝置的操作狀態(tài)發(fā)射電磁輻射到裝置12的表面上。該電磁輻射源可以是用于發(fā)射紫外(UV)、近紅外(OTR)、紅外(IR)或可見光的光源。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括控制單元14，其連接到顯示裝置，配置成基于顯示裝置11的操作狀態(tài)控制電磁輻射源的操作。在一個(gè)實(shí)施例中，該顯示裝置還可在圖像內(nèi)容顯示在顯示裝置屏幕上的接通狀態(tài)中操作，以及在沒有圖像內(nèi)容顯示在屏幕上的切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)中操作。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元14監(jiān)視顯示裝置的操作狀態(tài)，并且基于該操作狀態(tài)， 控制該光源使得其發(fā)射光到該裝置的表面上。例如，當(dāng)顯示裝置在其切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)中操作時(shí)，控制單元可以控制光源從而開始發(fā)射光。在一個(gè)實(shí)施例中，該顯示裝置配置成在進(jìn)入切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)時(shí)直接發(fā)送信號(hào)到控制單元。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)檢測(cè)器被用于檢測(cè)顯示裝置活動(dòng)，并且當(dāng)在顯示裝置上檢測(cè)到切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)時(shí)，發(fā)送信號(hào)到控制單元。在一個(gè)實(shí)施例中，使用連接到控制單元的遙控器，可以接通或切斷光源。在一個(gè)實(shí)施例中，依據(jù)圖2、3、4和6，裝置12包括前板72，其配置成反射來自至少一個(gè)光源13的光。該光源配置成發(fā)射光到該裝置的表面上。光源(多個(gè))可以集成在例如顯示裝置的公共框架中，并且在切斷或待機(jī)狀態(tài)期間照亮(enlighten)前板。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)圖2，背向顯示裝置的前板表面73被粗糙化，例如借助噴砂或印刷。諸如LED輻射源之類的光源74可以安裝在前板72的邊緣，同時(shí)發(fā)射的輻射被耦入前板72。由于全反射，前板72用作LED光的波導(dǎo)，所述LED光由于該表面粗糙度而被部分地耦出。前板表面被粗糙化從而將被橫向引導(dǎo)的光的一小部分耦出。因此，在顯示使用時(shí)，在邊緣上的LED光源被切斷并且因此不存在可以被耦出的橫向通量。前板表面粗糙度因此對(duì)由顯示裝置發(fā)射的光具有光學(xué)影響，因?yàn)閬碜燥@示裝置的行進(jìn)經(jīng)過前板的光在入射在粗糙化前板表面上時(shí)將被散射，由此例如使在顯示裝置屏幕上呈現(xiàn)的圖片軟化。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)圖3，光源74布置成使得它們清洗該表面。從與看到反射光相同的一側(cè)將光照耀在屏幕，這稱為用光清洗。在圖8中，前板也被粗糙化，例如通過噴砂，但是在此實(shí)施例中現(xiàn)在光不是源于前板72內(nèi)部，而是從前方照耀在粗糙化表面73上并且在那里被漫反射。以此方式，沒有光從前板耦出，正如依據(jù)圖7說明的實(shí)施例的情形。由于光源不需要位于屏幕前方，裝置的薄度將改進(jìn)。污物也不會(huì)減小光源的功能。光源74置于前板前方，這不是絕對(duì)必要的。通過使用將由光源74發(fā)射的光引導(dǎo)到前板上的波導(dǎo)或鏡，光源74可以定位放置在顯示裝置配置中的任何位置。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)圖4，裝置12包括液晶顯示器(IXD)箔93，其可選地夾置在兩個(gè)玻璃板91、92之間。光源74布置成使得它們清洗IXD箔93的表面，該表面在裝置12 的切斷狀態(tài)中散射光，在電場(chǎng)不應(yīng)用到LCD箔時(shí)表現(xiàn)出乳白色外觀。在裝置12的接通狀態(tài)中，液晶分子由于所施加的電場(chǎng)而變得有序，并且LCD箔變?yōu)橥该鞯摹Ｄ壳翱色@得高達(dá)77% 的透明度。透明LCD箔91不使顯示裝置圖片質(zhì)量劣化。LCD箔91可以直接膠粘在顯示裝置屏幕上或者夾置在兩個(gè)薄玻璃之間。此實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，在切斷狀態(tài)中，因而當(dāng)沒有電壓施加到LCD散射屏幕時(shí)，含有LCD的散射屏幕的外觀是乳白色的。因此，它散射所有在房間中存在的光并且不一定需要通過附加光源進(jìn)行照明。這種從環(huán)境角度來說期望的特征允許具有乳白色外觀，即使顯示裝置的電源被完全切斷。在一個(gè)實(shí)施例中，裝置12包括至少一種發(fā)光上轉(zhuǎn)換(up-conversion)材料。該發(fā)光上轉(zhuǎn)換材料在切斷狀態(tài)期間提供裝飾性可見圖案，并且該圖案在操作期間不顯現(xiàn)。上轉(zhuǎn)換材料是能夠?qū)⒌湍芰抗廪D(zhuǎn)換為較高能量發(fā)射的材料。例如，當(dāng)利用OTRAR 輻射照射上轉(zhuǎn)換材料時(shí)，上轉(zhuǎn)換材料可發(fā)射可見光。在一個(gè)實(shí)施例中，該發(fā)光上轉(zhuǎn)換材料可以借助例如由頂LED產(chǎn)生的近紅外輻射來激勵(lì)。頂LED為廉價(jià)且高效率的輻射源。該發(fā)光上轉(zhuǎn)換材料可以例如包含下述的群組磷光體、半導(dǎo)體材料或有機(jī)材料。吸收某一能量E1的光子并且發(fā)射具有另一能量氏的光子以使得的過程稱為上轉(zhuǎn)換。
在OTR中某一波長處進(jìn)行光激勵(lì)接著在VIS中較短波長處發(fā)光，這稱為OTR到VIS 光子上轉(zhuǎn)換。在含有鑭系金屬離子的材料中，上轉(zhuǎn)換現(xiàn)象得到最普遍和最佳的研究。不過還存在過渡金屬體系和稀土/過渡金屬組合以及表現(xiàn)出這種現(xiàn)象的有機(jī)材料。發(fā)光上轉(zhuǎn)換磷光體材料的使用提供了許多優(yōu)點(diǎn)。例如，激勵(lì)可以發(fā)生在NIRAR光譜范圍。當(dāng)不使用IR/NIR輻射時(shí)，上轉(zhuǎn)換磷光體材料是不可見的。因此，通過利用NIRAR 輻射激勵(lì)上轉(zhuǎn)換材料，當(dāng)顯示裝置設(shè)置在其切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)中時(shí)，可以獲得在可見光譜范圍內(nèi)的來自上轉(zhuǎn)換材料的裝飾發(fā)射。再者，由于上轉(zhuǎn)換材料在不被NIRAR輻射照射時(shí)不發(fā)射任何可見光，當(dāng)顯示裝置處于其接通狀態(tài)時(shí)，上轉(zhuǎn)換材料不干涉來自顯示裝置的背光。再者，在相同激勵(lì)之下可能形成不同顏色。上轉(zhuǎn)換磷光體材料可以選擇為產(chǎn)生不同光譜發(fā)射。因此，通過使用若干種上轉(zhuǎn)換材料，即每種顏色一種材料，則當(dāng)使用OTRAR輻射激勵(lì)上轉(zhuǎn)換材料時(shí)，可以獲得可見光的多種顏色的發(fā)射，從而形成圖片。上轉(zhuǎn)換材料提供高的光穩(wěn)定性，這意味著上轉(zhuǎn)換材料在操作時(shí)間期間不表現(xiàn)出明顯的褪色。材料的高的光穩(wěn)定性是由所應(yīng)用的活化劑造成的，即諸如Nd3+之類的摻雜劑材料，所述活化劑針對(duì)氧化或還原是穩(wěn)定的，例如Nd3+。上轉(zhuǎn)換材料包括若干小顆粒，諸如納米尺度的顆粒。對(duì)于使得轉(zhuǎn)換層不過多地散射顯示圖片，顆粒的小尺寸是重要的。這對(duì)于上轉(zhuǎn)換(IR/NIR)和下轉(zhuǎn)換(UV)發(fā)光材料是有效的。在一個(gè)實(shí)施例中，激勵(lì)源可以是任何類型的NIR發(fā)射體。為了良好地耦合到例如包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)并且承載泵浦激勵(lì)光的波導(dǎo)，頂無機(jī)LED或頂激光二極管由于它們的低價(jià)格和高光束質(zhì)量而具有優(yōu)勢(shì)。頂激光器和頂LED允許非常簡單地光學(xué)耦合到波導(dǎo)材料。頂輻射可以借助波導(dǎo)分布在上轉(zhuǎn)換材料上，或者LED可以配置成直接照耀在上轉(zhuǎn)換材料上，從而使用頂輻射清洗上轉(zhuǎn)換材料。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)光材料形成透明的無色層，從而在顯示裝置的接通狀態(tài)期間避免任何散射或任何顏色過濾效果。適用的無機(jī)發(fā)光材料應(yīng)包括無色且納米尺度的顆粒，例如直徑小于50nm，以避免散射或吸收從顯示裝置發(fā)射的RGB光。可以被NIRAR輻射激勵(lì)的合適材料為例如來自下述表1的成份。表 權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)(10)，包括顯示裝置(11，80 )，其配置成在接通狀態(tài)、切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)操作， 提供在該顯示裝置前方并且連接到該顯示裝置的裝置(12)，所述裝置至少部分允許從所述顯示裝置發(fā)射的光穿過所述裝置，以及電磁輻射源(13)，其基于所述顯示裝置的操作狀態(tài)發(fā)射電磁輻射到裝置(12)的表面上，其中所述裝置包括 液晶顯示器箔(93)，上轉(zhuǎn)換材料，其中由所述電磁光源發(fā)射的輻射為近紅外或紅外光，或下轉(zhuǎn)換材料，其中由所述電磁光源發(fā)射的輻射為紫外光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括連接到該顯示裝置的控制單元(14，82)，其配置成基于該顯示裝置(11)的操作狀態(tài)控制該電磁輻射源的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述裝置包括粗糙化表面(73)，其背向所述顯示裝置， 使得能夠耦出從所述電磁輻射源發(fā)射的電磁輻射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述電磁輻射源包括發(fā)光二極管、紫外光源、紅外光源、近紅外光源或紅外激光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述電磁輻射源被定位從而利用電磁輻射清洗該裝置的所述表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該液晶顯示器箔(93)置于兩個(gè)玻璃板(91)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該上轉(zhuǎn)換材料或下轉(zhuǎn)換材料包括下述的群組磷光體、 半導(dǎo)體材料或有機(jī)材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該上轉(zhuǎn)換材料或下轉(zhuǎn)換材料被印刷或圖案化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述裝置包括印刷在一起的、具有不同發(fā)射波長的至少兩種轉(zhuǎn)換材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該上轉(zhuǎn)換材料包括直徑小于50nm的顆粒。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該裝置借助絲網(wǎng)印刷、電泳沉積、旋涂、板涂、氣相沉積、濺射或激光消融而附連到該顯示裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(80)，其中該顯示裝置為液晶顯示器(81)，并且該控制單元配置成基于液晶顯示器的操作狀態(tài)控制液晶顯示器單元的透明度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中該控制單元(82)還配置成，當(dāng)在切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)中操作時(shí)，控制來自液晶顯示器的背光源的光發(fā)射。
14.一種顯示裝置(80)，包括液晶顯示裝置(81)，其配置成在接通狀態(tài)、切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)操作，以及控制單元(82)，其連接到該液晶顯示裝置，所述控制單元配置成 基于顯示裝置(80)的操作狀態(tài)，控制所述液晶顯示裝置的背光源的操作；以及控制所述液晶顯示器的單元的透明度，使得在所述液晶顯示裝置的切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)期間，所述單元設(shè)置為半透明。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的顯示裝置，其中該控制單元配置成，當(dāng)所述液晶顯示裝置(81) 處于其切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)時(shí)，接通所述背光源。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的顯示裝置，其中該控制單元配置成利用局部調(diào)光或掃描控制每個(gè)背光源。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的顯示裝置，其中該控制單元配置成控制每個(gè)背光源的強(qiáng)度和顏色。
全文摘要
一種系統(tǒng)，包括用于置于諸如電視屏幕之類的顯示裝置的前方的裝置，從而在顯示裝置處于切斷狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)時(shí)，改變由觀看所述顯示裝置的用戶接收的光的光學(xué)屬性，而在顯示裝置處于接通狀態(tài)時(shí)，該裝置看上去是透明的。
文檔編號(hào)H04N5/72GK102365863SQ201080013968
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者P. 勒布爾 H., 胡梅爾 H., 梅里基 J., 溫特 M., 于斯特爾 T., 魏勒 V., O. 布德 W. 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司