專(zhuān)利名稱(chēng)：透明顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種透明顯示裝置，特別是這樣一種透明顯示裝置其中在導(dǎo)光板的上表面形成有圖案，從而將所有進(jìn)入導(dǎo)光板的光反射至位于該導(dǎo)光板下部的光學(xué)片，然后將該光學(xué)片反射的光提供給液晶顯示面板，從而提高顯示質(zhì)量。
背景技術(shù)：
近些年，隨著人們對(duì)信息顯示裝置興趣的增加和對(duì)使用便攜式信息媒體需求的日益增長(zhǎng)，對(duì)于用既輕又薄的平板顯示器(FPD)取代傳統(tǒng)的如陰極射線(xiàn)管(CRT)的顯示裝置的研究和商業(yè)化已在積極的實(shí)踐著。在這些平板顯示器中，特別是利用液晶分子的光學(xué)各向異性來(lái)顯示圖像的液晶顯示器(LCD)，因?yàn)槠湓诜直媛?、色彩表現(xiàn)、圖像質(zhì)量等方面的優(yōu)秀表現(xiàn)，已經(jīng)被積極地應(yīng)用在筆記本電腦、桌面監(jiān)測(cè)器等方面。另一方面，對(duì)于一種允許反面的物體被看見(jiàn)且在顯示裝置上面顯示圖像的透明顯示裝置的研究已在積極的實(shí)踐著。這種透明顯示裝置可以用在車(chē)輛的擋風(fēng)玻璃或住宅玻璃以向使用者提供需要的信息。因此，人們期望這種透明顯示裝置的適用性大幅度的提升。一般而言，對(duì)于這種透明顯示裝置，可以使用利用自然發(fā)光的有機(jī)發(fā)光顯示裝置或類(lèi)似裝置。但是，如果是上述有機(jī)發(fā)光顯示裝置，其顯示裝置只能是透明的，從而可能不可以打開(kāi)或者關(guān)閉這種透明以使得該顯示裝置透明或在其上面顯示圖像。同時(shí)，還存在各種各樣的問(wèn)題，如產(chǎn)量低、難于制作大型的顯示器、可靠性低等。因此，需要開(kāi)發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)高產(chǎn)量、大型顯示器、高可靠性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)寬視角、高亮度、高對(duì)比度和彩色的作為透明顯示裝置的液晶顯示裝置，但是液晶顯示裝置并不能作為透明顯示裝置。因?yàn)椋壕э@示器并不能夠自然發(fā)光，而只能夠通過(guò)使用背光源的光來(lái)顯示圖像，因此，需要在液晶顯示面板的背面設(shè)置不透明的背光單元以及在液晶顯示面板的正面和背面分別設(shè)置偏振片，從而控制光線(xiàn)的傳輸。特別地，在液晶顯示面板的正面和背面分別設(shè)置偏振片以在液晶顯示面板中驅(qū)動(dòng)液晶時(shí)允許光從中通過(guò)，而在沒(méi)有驅(qū)動(dòng)液晶時(shí)，光呈現(xiàn)不透明狀態(tài)從而不能實(shí)現(xiàn)透明顯示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用以解決在前提到的問(wèn)題，并且一方面詳細(xì)地闡述提供一種允許使用者看到顯示裝置背面的物體的透明顯示裝置。另一方面詳細(xì)地闡述提供一種透明顯示裝置，特別是一種透明顯示裝置其具有上表面形成有圖案的導(dǎo)光板，該圖案能夠?qū)⑺羞M(jìn)入導(dǎo)光板的光反射至一位于該導(dǎo)光板下部的一光學(xué)片，然后將該光學(xué)片反射的光提供給液晶顯示面板，從而提高顯示質(zhì)量。為了完成上述目的，本發(fā)明的透明顯示裝置可以包括一液晶顯示面板；一位于該液晶顯示面板下部一側(cè)的發(fā)光光源；一將光源發(fā)出的光進(jìn)行第一次偏振的第一偏振板；一位于液晶顯示面板下部以接收由第一偏振板的側(cè)面第一次偏振的光的導(dǎo)光板，其上表面形
3成有用于出射在該導(dǎo)光板的下部入射的第一次偏振的光的圖案；一位于液晶顯示面板上部以控制透過(guò)該液晶顯示面板的光量的第二偏振板；以及一第一光學(xué)片，其位于該導(dǎo)光板下部以反射該導(dǎo)光板接收的該第一次偏振的光，并透射從其下部接收的自然光的第二偏振分量。這里，第一偏振板的透射軸垂直于第二偏振板的透射軸，并平行于第一光學(xué)片的反射軸。此外，根據(jù)本發(fā)明的一透明顯示裝置進(jìn)一步包括一反射板，其設(shè)置于導(dǎo)光板的一個(gè)側(cè)面，該側(cè)面與導(dǎo)光板的設(shè)置有光源的另一側(cè)相對(duì)，該反射板用于反射被該導(dǎo)光板全反射并從該導(dǎo)光板出射的光；以及一設(shè)置于導(dǎo)光板的側(cè)面和該反射板之間的第三偏振板，其透射從導(dǎo)光板的側(cè)面發(fā)出的第一次偏振光以及從該反射板反射的光的該第一次偏振的光。此外，根據(jù)本發(fā)明的一透明顯示裝置進(jìn)一步包括一第二光學(xué)片，其設(shè)置于導(dǎo)光板的一個(gè)側(cè)面，該側(cè)面與導(dǎo)光板的設(shè)置有光源的一側(cè)相對(duì)，該第二光學(xué)片用于反射從該導(dǎo)光板的側(cè)面出射的第一次偏振光。根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)光板的上表面形成有圖案，該圖案能夠?qū)⑺羞M(jìn)入導(dǎo)光板的光完全反射至一位于該導(dǎo)光板下部的一光學(xué)片，然后將該光學(xué)片反射的光提供給液晶顯示面板，從而提高顯示質(zhì)量。另外，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置一反射板或光學(xué)片于導(dǎo)光板的側(cè)面以反射從導(dǎo)光板的側(cè)面射出的光并使其再次進(jìn)入導(dǎo)光板，從而進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量。


包括提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解的以及結(jié)合于且組成了該說(shuō)明書(shū)一部分的附圖，闡明了本發(fā)明的實(shí)施方式，并且與說(shuō)明書(shū)一同用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的透明顯示裝置的結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的透明顯示裝置的正視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)的圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的透明顯示裝置的結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的透明顯示裝置的正視圖；圖6a和6b分別是示出進(jìn)入典型的液晶顯示裝置和透明液晶顯示裝置的液晶顯示面板的光的偏振狀態(tài)的圖；圖7是按照本發(fā)明第二實(shí)施方式的透明顯示裝置的光學(xué)片的視圖；以及圖和8b是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的透明顯示裝置的正視圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，提供一種透明顯示裝置。換句話(huà)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，提供一種允許使用者看到顯示裝置背面的物體的顯示裝置。這里，當(dāng)向該透明顯示裝置提供信號(hào)時(shí)，在該透明顯示裝置上不僅可以顯示在該顯示裝置背面的物體，而且也可以顯示使用者期望的圖像。而且根據(jù)本發(fā)明，提供一種在顯示裝置中能夠提高圖像質(zhì)量的透明顯示裝置。為了達(dá)到這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明，在導(dǎo)光板的上表面形成有將光進(jìn)行全反射的圖案，并在導(dǎo)光板的下部設(shè)置對(duì)沿特定方向偏振的光進(jìn)行反射的光學(xué)片，由此，向液晶顯示面板提供具有增強(qiáng)的線(xiàn)性偏振特性的光。附圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的透明顯示裝置的結(jié)構(gòu)的圖。如附圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1的透明液晶顯示裝置1可以包括液晶顯示面板16，位于液晶顯示面板16下部以將光導(dǎo)向該液晶顯示面板16的導(dǎo)光板14，設(shè)置于導(dǎo)光板14的側(cè)面以向?qū)Ч獍?4發(fā)光的光源10，設(shè)置于光源10與導(dǎo)光板14的一側(cè)面之間的、將從光源發(fā)出的光偏振后射入導(dǎo)光板14的第一偏振板12，以及設(shè)置于液晶顯示面板16 上部的、將透過(guò)液晶顯示面板16的光進(jìn)行偏振的第二偏振板18。雖然沒(méi)有圖示，該液晶顯示面板16包括薄膜晶體管陣列基板、濾色器基板以及位于上述兩基板之間的液晶層，由此當(dāng)從外部施加信號(hào)時(shí)顯示圖像。該薄膜晶體管陣列基板由多個(gè)垂直和水平設(shè)置以限定多個(gè)像素區(qū)域的選通線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)而形成，每一像素區(qū)域由作為開(kāi)關(guān)裝置的薄膜晶體管和在該像素區(qū)域上形成的像素電極而組成。另外，薄膜晶體管可以包括與上述選通線(xiàn)連接的柵極、在該柵極上通過(guò)沉積非晶硅或類(lèi)似物而形成的半導(dǎo)體層、以及在該半導(dǎo)體層上形成的與上述數(shù)據(jù)線(xiàn)和像素電極連接的源極和漏極。該濾色器基板可以包括配置有多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)的子濾色器的濾色器(C)，以及用于在子濾色器之間進(jìn)行間隔并阻擋穿過(guò)液晶層的光的黑底。上述配置的薄膜晶體管陣列基板和濾色器基板由形成在圖像顯示區(qū)域外部的密封劑(未示出)互相面對(duì)地粘合在一起，從而構(gòu)成液晶顯示面板，薄膜晶體管陣列基板和濾色器基板之間的粘合是通過(guò)形成在薄膜晶體管陣列基板和濾色器基板上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記 (alignment key)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。光源10設(shè)置在導(dǎo)光板14的側(cè)面方向。對(duì)于光源10可以采用熒光燈，如冷陰極熒光燈(CCFL)、外置電極熒光燈(EEFL)或多個(gè)發(fā)光設(shè)備(LED)。如果使用多個(gè)LED，可以用發(fā)出單色光(例如紅色、綠色、藍(lán)色等)的LED或發(fā)出白光的白光LED。從光源10中發(fā)出的光可以包括作為可見(jiàn)光的第一偏振光(垂直偏振光)和第二偏振光(水平偏振光)。設(shè)置在導(dǎo)光板14的側(cè)部的第一偏振板12的透射軸和設(shè)置在液晶顯示面板16的上部的第二偏振板18的透射軸相互垂直。換句話(huà)說(shuō)，第一偏振板12僅對(duì)包括第一偏振光(例如，S波)和第二偏振光(例如，P波)的光中的第一偏振光進(jìn)行透射，而第二偏振板18僅透射第二偏振光。雖然沒(méi)有圖示，第一偏振板12和第二偏振板18可以包括偏振體，以及黏附附連在該偏振體的兩個(gè)面的一第一支撐體和一第二支撐體，該偏振體是一層能夠?qū)⒆匀还廪D(zhuǎn)換為任何偏振光的薄膜。這里，當(dāng)入射光以一適當(dāng)?shù)慕嵌缺环譃閮蓚€(gè)種以適當(dāng)角度互相交叉的偏振分量時(shí)，可以利用該偏振體的特性功能允許其中一個(gè)偏振分量從其中穿過(guò)，而另一個(gè)偏振分量被其吸收、反射或散射。沒(méi)有具體限制在可選擇地在該偏振體中設(shè)置一光學(xué)薄膜， 但可以使用，例如，主要成分是包含碘或雙色染料的基于聚乙烯醇(PVA)的樹(shù)脂的高分子膜，或0型偏振體是(其中，包含雙色材料的液晶合成物和液晶混合物的按預(yù)定方向排列)， 或E型偏振體(其中，溶致液晶按預(yù)定方向排列)。該第一支撐體和第二支撐體用來(lái)保護(hù)偏振體，它們主要由膜型材料制成。因此， 可以使用任何類(lèi)型的可以保護(hù)該偏振體的保護(hù)膜。例如，三乙酰基纖維素(TAC Ariacetyl cellulose)或者無(wú)相位差(Rth)的三乙?；w維素(0延遲TAC)可以用作第一支撐體和第二支撐體。圖2是圖1的正視圖，下面將參考圖2闡述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的透明顯示裝置1的驅(qū)動(dòng)。如圖2所示，如果由光源10發(fā)射的光進(jìn)入第一偏振板12，那么該光的第二偏振分量(例如，P波)被第一偏振板12吸收，而只有第一偏振光(例如，S波)通過(guò)第一偏振板 12。導(dǎo)光板14允許已通過(guò)第一偏振板12的第一偏振光進(jìn)入位于導(dǎo)光板14上部的液晶顯示面板16。導(dǎo)光板14由具有高透光性的透明材料組成，如丙烯醛基、聚碳酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)等，以向液晶顯示面板16傳導(dǎo)入射光，圖案 15形成在導(dǎo)光板14的下部。導(dǎo)光板14使從其背面接收的自然光通過(guò)以提供給液晶顯示面板16，且對(duì)從該導(dǎo)光板14側(cè)面接收到的偏振光進(jìn)行全反射，以提供至液晶顯示面板16。通常，對(duì)進(jìn)入導(dǎo)光板14的側(cè)面的光的全反射是由導(dǎo)光板14和空氣之間的折射率差而產(chǎn)生的。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)光從導(dǎo)光板14的側(cè)面被接收且以一個(gè)特殊的角度從導(dǎo)光板14 與空氣的分界面入射時(shí)，由于導(dǎo)光板14的折射率(如果使用常見(jiàn)的聚甲基丙烯酸甲酯，大約是1. 49)和空氣的折射率(即1)的差值，偏振的光在該分界面被全反射，并且被提供至液晶顯示面板16。斯涅爾定律定義了光的全反射。斯涅爾定律被示為n2Sin θ l=nlsin θ 2，其中nl 和n2分別是空氣和導(dǎo)光板的折射率，θ 1和θ 2分別是分界面上的光的入射角和出射角。如圖3所示，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)光板14的側(cè)面接收的光以角度Φ入射至導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面時(shí)，出射角應(yīng)大于90度以對(duì)所有在導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面的光進(jìn)行全反射。也就是說(shuō)，應(yīng)滿(mǎn)足η2 ηΦ彡nlSin90°的關(guān)系。這里nl為1且n2為1. 49，因此 Φ彡SirT1 (1/1. 49) = 42. 16°。也就是說(shuō)，當(dāng)光以大于42. 16°的角度入射至導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面時(shí)，所有光線(xiàn)被全反射并被提供至液晶顯示面板16。因此，所有以大于42. 16°的角度入射至導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面的光，被全反射并被提供至液晶顯示面板16，但是以小于42. 16°的角度入射的光在導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面處沒(méi)有被反射至導(dǎo)光板14中，而是被折射出導(dǎo)光板14的下部。這樣的話(huà)， 當(dāng)光被射出到導(dǎo)光板14的下部時(shí)，提供至液晶顯示面板16的光的效率降低，因此，減小了透明液晶顯示裝置的圖像模式的亮度。在導(dǎo)光板14的下部形成的圖案15將在上述導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面處射出導(dǎo)光板14的光量最小化。換句話(huà)說(shuō)，如圖2所示，進(jìn)入上述導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面的光的入射角被該圖案15改變，以增加在上述導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面處的光的全反射率，從而提高提供至液晶顯示面板16的光的亮度。圖2所示的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)該液晶顯示裝置被關(guān)閉時(shí)，也就是沒(méi)有提供信號(hào)到該液晶顯示面板16時(shí)，由光源10發(fā)出的并且經(jīng)過(guò)第一偏振板12第一次偏振的S波在導(dǎo)光板14 中被全反射，然后穿過(guò)液晶顯示面板16的液晶層。這時(shí)，第一偏振板12和第二偏振板18 的透射軸相互垂直，因此，穿過(guò)液晶顯示面板16的S波不能穿過(guò)第二偏振板18，從而顯示黑色。當(dāng)該液晶顯示裝置被開(kāi)啟時(shí)，也就是將信號(hào)輸入該液晶顯示面板16時(shí)，由光源10發(fā)出的、經(jīng)過(guò)第一偏振板12第一次偏振、隨后在導(dǎo)光板14中被全反射的S波在穿過(guò)液晶顯示面板16的液晶層時(shí)，轉(zhuǎn)變偏振狀態(tài)為P波，并且變成與第二偏振板18的投射軸平行，因此，該P(yáng)波穿過(guò)第二偏振板18，從而顯示白色。另外，如果適當(dāng)調(diào)節(jié)施加到液晶顯示面板16的功率的強(qiáng)度，那么可以適度地控制液晶顯示面板16的液晶層中的液晶分布，從而調(diào)節(jié)延遲水平。因此，當(dāng)液晶顯示面板16被開(kāi)啟時(shí)，控制透過(guò)上述液晶層的透光率，從而顯示灰度級(jí)。另一方面，從導(dǎo)光板14的下部穿過(guò)導(dǎo)光板14而傳輸至液晶顯示面板16的自然光，通過(guò)導(dǎo)光板14后進(jìn)入并穿過(guò)液晶顯示面板16，從而以透明模式顯示在該顯示裝置背面的物體。圖4和5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的透明顯示裝置101的結(jié)構(gòu)的圖，其中圖4 是分解立體圖，圖5是正視圖。如圖4和5所示，本實(shí)施方式的透明顯示裝置101可以包括液晶顯示面板116，位于該液晶顯示面板116下部并向該液晶顯示面板116導(dǎo)光的導(dǎo)光板114，設(shè)置于導(dǎo)光板114 的側(cè)面以向?qū)Ч獍?14發(fā)光的光源110，一設(shè)置在光源110和導(dǎo)光板114的側(cè)面之間的第一偏振板112，其將由光源發(fā)出的光偏振并入射至導(dǎo)光板114，設(shè)置于液晶顯示面板116上部的第二偏振板118，其將透過(guò)液晶顯示面板116的光進(jìn)行偏振，以及位于液晶顯示面板116 下部的光學(xué)片120。這里，設(shè)置在導(dǎo)光板114的側(cè)部的第一偏振板112的透射軸和第二偏振板118的透射軸相互垂直。換句話(huà)說(shuō)，第一偏振板112僅對(duì)包括第一偏振光(例如，S波)和第二偏振光(例如，P波)的光中的第一偏振光進(jìn)行投射，而第二偏振板118僅透射第二偏振光。 而且，光學(xué)片120的透射軸垂直于第一偏振板112和第二偏振板118的透射軸，因此，其反射軸平行于第一偏振板112和第二偏振板118的透射軸。如附圖5所示，圖案115形成在導(dǎo)光板114的上表面。下面將解釋為何在本實(shí)施方式中圖案115形成在導(dǎo)光板114的上表面，而附圖2所示的本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的圖案15形成在導(dǎo)光板14的下表面。在第一實(shí)施方式中，位于導(dǎo)光板14的側(cè)部的光源10發(fā)出且被第一偏振板12偏振的S波，通過(guò)導(dǎo)光板14的側(cè)面射入導(dǎo)光板14，然后在導(dǎo)光板14中經(jīng)過(guò)多次全反射后傳輸至位于導(dǎo)光板14上部的液晶顯示面板16。特別的，大部分光被位于導(dǎo)光板14下部的圖案15 反射并從導(dǎo)光板14的上部一側(cè)射出。但是，在以小于42. 16°的入射角入射至導(dǎo)光板14和空氣之間的分界面上的光中，以一特殊角度入射至圖案15的光不能被圖案15反射，而是以折射狀態(tài)射出到導(dǎo)光板14 的下部。如此，當(dāng)光射出到導(dǎo)光板14的下部時(shí)，傳輸至液晶顯示面板16的光的效率降低， 因此，降低了該透明顯示裝置的圖像模式的亮度。而且，從導(dǎo)光板14的側(cè)面接收的S波(第一偏振光)的偏振狀態(tài)在其進(jìn)入導(dǎo)光板 14的側(cè)面被破壞，光的偏振狀態(tài)在其導(dǎo)光板14中經(jīng)過(guò)幾次全反射時(shí)被破壞，因此，該光從導(dǎo)光板14的上表面以橢圓偏振狀態(tài)入射至液晶顯示面板16。圖6a和6b分別是示出進(jìn)入典型的液晶顯示裝置以及根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的透明液晶顯示裝置的液晶顯示面板的光的偏振狀態(tài)的圖。如圖6a和6b所示，在典型的液晶顯示裝置中，進(jìn)入液晶顯示面板的光的偏振狀態(tài)大約是0. 0344，而在透明液晶顯示裝置中，進(jìn)入液晶顯示面板光的偏振狀態(tài)大約是 0. 1擬4。因此可以看出，與典型的液晶顯示裝置相比，在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的透明液晶顯示裝置中，進(jìn)入液晶顯示面板的光的偏振效率降低了大約430%。這樣的話(huà)，與進(jìn)入典型的液晶顯示裝置(其中幾乎完全是S波的光進(jìn)入液晶顯示面板16)的情況相比，在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的透明液晶顯示裝置中，橢圓偏振光進(jìn)入液晶顯示面板16，這樣，除了 S波分量以外的其他分量被第二偏振板18吸收，而只有S波穿過(guò)第二偏振板18，因而與完全的S波相比，由于如上所述的偏振被導(dǎo)光板14破壞，從而導(dǎo)致了亮度降低的問(wèn)題。但是，如果根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的透明顯示裝置，導(dǎo)光板114的上部設(shè)置圖案115，這樣，射入導(dǎo)光板114上部的光、以及射入導(dǎo)光板114側(cè)面并待射入導(dǎo)光板114的下表面的光中的大部分，被圖案115反射并且通過(guò)導(dǎo)光板114的下表面射出。這時(shí)，從導(dǎo)光板 114的上述下表面射出的光到達(dá)光學(xué)片120，該光的S波到達(dá)光學(xué)片120后被反射從而經(jīng)由導(dǎo)光板114而被再次傳輸至液晶顯示面板116，這是因?yàn)楣鈱W(xué)片120的反射軸平行于第一偏振板112的透射軸，而光學(xué)片120的透射軸垂直于第一偏振板112的透射軸。這樣的話(huà)，根據(jù)本實(shí)施方式，被位于導(dǎo)光板114上表面的圖案115等全反射并被部分偏振的S波，在位于導(dǎo)光板114下部的光學(xué)片120上被反射后被再次傳輸至液晶顯示面板116，因此，與第一實(shí)施方式披露的透明顯示裝置相比，第二偏振板118對(duì)于光學(xué)分量的吸收減少，從而與第一實(shí)施方式披露的結(jié)構(gòu)相比，提高了亮度。另一方面，光學(xué)片120反射入射光的S波并透射入射光的P波，在圖7中示出了該光學(xué)片120的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，光學(xué)片120可以包括第一基膜122和第二基膜124，以及偏振部127， 該偏振部127由數(shù)百個(gè)位于第一基膜122和第二基膜IM之間的各向同性介質(zhì)片和高雙折射各向異性介質(zhì)片構(gòu)成，以透射入射光的P波分量并反射入射光的S波分量。第一基膜122和第二基膜124是透明膜，它們由諸如聚酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等材料形成。但是，本發(fā)明的光學(xué)片120不僅僅局限于圖7所示的結(jié)構(gòu)。任何具有能透射特定偏振方向的光并且反射其他方向的光的結(jié)構(gòu)的光學(xué)片都可以用于本發(fā)明。例如，雙亮度增強(qiáng)型膜或膽留型(cholesteric)液晶膜都可以作為光學(xué)片。下面參照?qǐng)D5詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的具有前述結(jié)構(gòu)的透明顯示裝置的驅(qū)動(dòng)。如圖5所示，由光源110發(fā)出并經(jīng)過(guò)第一偏振板112的光被偏振為S波，該S波被導(dǎo)光板114的側(cè)面接收。該進(jìn)入導(dǎo)光板114的側(cè)面的光(例如，S波)在導(dǎo)光板114中被全反射，并在朝向另一個(gè)側(cè)面行進(jìn)的同時(shí)通過(guò)導(dǎo)光板114的下表面?zhèn)鬏斨凉鈱W(xué)片120。這時(shí)，由于設(shè)置在導(dǎo)光板114的上表面的圖案115，通過(guò)導(dǎo)光板114側(cè)面以預(yù)設(shè)角度接收的光被該圖案115全反射，因此，被第一偏振板112偏振的S波(嚴(yán)格的講，S波包括偏振狀態(tài)被部分破壞的橢圓偏振分量)沒(méi)有直接地通過(guò)導(dǎo)光板114的上表面而傳輸至液晶顯示面板 116。在導(dǎo)光板114中被全反射并從導(dǎo)光板114的下表面出射的該S波入射至光學(xué)片 120。
8
如圖7所示，從該光學(xué)片120的上表面接收到的S波穿過(guò)散射層1 和一第一基膜124，然后被偏振部分127反射。如上所述，光學(xué)片120透射P波并反射S波，因此該從光學(xué)片120的上表面接收的S波在該偏振部分127被反射，然后再次進(jìn)入導(dǎo)光板114。該在光學(xué)片120的偏振部分127被反射的S波穿過(guò)液晶顯示面板116，然后進(jìn)入第二偏振板118。這時(shí)，第二偏振板118的透射軸垂直于光學(xué)片120的反射軸，因此，P波穿過(guò)該第二偏振板而S波被吸收。當(dāng)該液晶顯示裝置被關(guān)閉，也就是沒(méi)有信號(hào)輸入該液晶顯示面板116時(shí)，在光學(xué)片120的偏振部分127反射的S波穿過(guò)液晶顯示面板116的液晶層，但是不能穿過(guò)第二偏振板118，從而顯示黑色。當(dāng)該液晶顯示裝置被開(kāi)啟時(shí)，也就是將信號(hào)輸入該液晶顯示面板116時(shí)，在光學(xué)片120的偏振部分127反射的S波，在穿過(guò)液晶顯示面板116的液晶層時(shí)，改變偏振狀態(tài)而變?yōu)镻波，因此，該P(yáng)波穿過(guò)第二偏振板118，從而顯示白色。另外，如果適當(dāng)調(diào)節(jié)施加到液晶顯示面板116的功率的強(qiáng)度，那么可以適度地控制液晶顯示面板116的液晶層的液晶分布，從而調(diào)節(jié)延遲水平。因此，當(dāng)液晶顯示面板116 被開(kāi)啟時(shí)，控制透過(guò)上述液晶層的光透過(guò)率，從而顯示灰度。另一方面，如果從導(dǎo)光板114的下部穿過(guò)導(dǎo)光板114而傳輸至液晶顯示面板116 的自然光入射至該光學(xué)片120，那么自然光的P波穿過(guò)該偏振部分127而自然光的S波被該偏振部分127反射并再次射到外界。當(dāng)沒(méi)有信號(hào)輸入該液晶顯示面板116時(shí)，該P(yáng)波穿過(guò)導(dǎo)光板114并傳輸至液晶顯示面板116，然后穿過(guò)第二偏振板118，從而顯示白色。當(dāng)信號(hào)輸入該液晶顯示面板116時(shí)，進(jìn)入液晶顯示面板116的光的狀態(tài)在通過(guò)液晶層時(shí)被轉(zhuǎn)變?yōu)镾波，然后該S波傳輸至第二偏振板118并被其吸收，從而顯示黑色。即使在此時(shí)，通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)施加到液晶顯示面板116的功率的強(qiáng)度，能夠以期望的灰度被看見(jiàn)位于該液晶顯示裝置背面的物體。這樣的話(huà)，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式，在導(dǎo)光板114上表面形成圖案115從而將入射至導(dǎo)光板114中所有的光進(jìn)行全反射，并再次僅透射由光學(xué)片120偏振的S波，然后經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板114將其提供至液晶顯示面板116，因此，在圖像模式中可以避免光從導(dǎo)光板114 的下部輸出，并將所有光傳輸至液晶顯示面板116，因而增強(qiáng)了液晶顯示面板116的亮度。 而且，進(jìn)入導(dǎo)光板114并在導(dǎo)光板114中全反射的處于被破壞的偏振狀態(tài)的S波被光學(xué)片 120反射，從而轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆腟波然后傳輸至液晶顯示面板116，因此，第二偏振板118對(duì)于光的吸收最小化，因此，進(jìn)一步地增強(qiáng)了液晶顯示面板116的亮度。圖和8b是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的透明顯示裝置的圖。如圖8a所示，根據(jù)本實(shí)施方式的透明顯示裝置201可以包括液晶顯示面板216，位于該液晶顯示面板216下部以向該液晶顯示面板216導(dǎo)光的導(dǎo)光板214，設(shè)置于導(dǎo)光板214 的側(cè)面以向?qū)Ч獍?14發(fā)光的光源210，設(shè)置在光源210和導(dǎo)光板214的側(cè)面之間的第一偏振板212，其將由光源發(fā)出的光進(jìn)行偏振并入射至導(dǎo)光板214，設(shè)置于液晶顯示面板216上部的第二偏振板218，其將透過(guò)液晶顯示面板216的光偏振，以及位于液晶顯示面板216下部的、將從導(dǎo)光板214接收的光再次向?qū)Ч獍?14反射的光學(xué)片220，設(shè)置于導(dǎo)光板214的另一部分的反射板222，其對(duì)從導(dǎo)光板214的側(cè)面射出的光進(jìn)行反射并再次反射回導(dǎo)光板 214的側(cè)面，設(shè)置在導(dǎo)光板214的側(cè)面和反射板222之間的第三偏振板224，其將從反射板222的側(cè)面射出的光以及導(dǎo)光板214反射的光進(jìn)行偏振。除了設(shè)置在導(dǎo)光板214的側(cè)面的反射板222和第三偏振板2 之外，圖8a所示的透明顯示裝置201的結(jié)構(gòu)與圖5所示的本發(fā)明第二實(shí)施方式中的透明顯示裝置相同。因此， 省略與圖5相同結(jié)構(gòu)的描述。在本實(shí)施方式中，第三偏振板224的透射軸平行于第一偏振板212的透射軸和光學(xué)片220的反射軸，但是垂直于第二偏振板218的吸收軸。因此，從光源210射出的光穿過(guò)第一偏振板212并被導(dǎo)光板214的側(cè)面接收后，其在導(dǎo)光板214中被多次全反射并從導(dǎo)光板214的另一個(gè)側(cè)面射出，該射出光被反射板222反射，然后再次進(jìn)入該導(dǎo)光板的所述另一個(gè)側(cè)面。這時(shí)，進(jìn)入導(dǎo)光板214并在導(dǎo)光板214中被全反射的光的偏振狀態(tài)被部分破壞而變?yōu)榘E圓偏振分量的S波。在該包括橢圓偏振分量的從導(dǎo)光板214的所述另一側(cè)面射出的S波中，其他的偏振分量被偏振板2M吸收，而只有該S波從中透射，然后在反射板222 上反射并再次穿過(guò)第三偏振板2M而傳輸至導(dǎo)光板214。換句話(huà)說(shuō)，在具有前述結(jié)構(gòu)的透明顯示裝置201中，光為如下?tīng)顟B(tài)從導(dǎo)光板214 的所述另一側(cè)面射出的光被再次偏振為完全的S波的狀態(tài)的光，以及從導(dǎo)光板214的一側(cè)面接收并在導(dǎo)光板214中被形成在導(dǎo)光板214的上表面的圖案215等全反射以從導(dǎo)光板 214的下部射出的光進(jìn)入位于導(dǎo)光板214的下部的光學(xué)片220，且只有入射光的S波被光學(xué)片220反射，因此，只有完全線(xiàn)性偏振的S波通過(guò)導(dǎo)光板214傳輸至液晶顯示面板216。結(jié)果，與根據(jù)第二實(shí)施方式的透明顯示裝置相比，根據(jù)本實(shí)施方式的透明顯示裝置中，從導(dǎo)光板214側(cè)面射出的光以完全線(xiàn)性偏振的S波的形式射入導(dǎo)光板214中，因此， 與根據(jù)第二實(shí)施方式的透明顯示裝置相比，從導(dǎo)光板214射出的光被傳輸至液晶顯示面板 216，因此進(jìn)一步提高了液晶顯示面板216的亮度。圖8b是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的透明顯示裝置的圖。該透明顯示裝置201的結(jié)構(gòu)與圖8a所示的透明顯示裝置的結(jié)構(gòu)相比，不同之處僅僅在于反射板和第三偏振板，因此，下面只會(huì)描述這些構(gòu)件，而省略其他構(gòu)件的描述。如圖8b所示，第二光學(xué)片2 設(shè)置于導(dǎo)光板214的一側(cè)面，也就是與導(dǎo)光板的設(shè)置有光源210的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面。該第二光學(xué)片2 配置有與第一光學(xué)片220相同的結(jié)構(gòu)， 以透射入射光的P波分量，并反射S波分量。結(jié)果，與第二實(shí)施方式相比，從導(dǎo)光板214的側(cè)面出射的光以完全線(xiàn)性偏振的S波的形式射入導(dǎo)光板214，因此，與第二實(shí)施方式的透明顯示裝置相比，從導(dǎo)光板214出射的光被提供至液晶顯示面板216，從而進(jìn)一步提高了液晶顯示面板216的亮度。表 權(quán)利要求
1.一種透明顯示裝置，其包括液晶顯示面板；設(shè)置于該液晶顯示面板的下部的一側(cè)以發(fā)光的光源；對(duì)從所述光源發(fā)出的光進(jìn)行第一偏振的第一偏振板；導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板位于所述液晶顯示面板的下部以通過(guò)該導(dǎo)光板的側(cè)面來(lái)接收由所述第一偏振板進(jìn)行了第一偏振的光，在所述導(dǎo)光板的上表面形成有圖案，以將入射的第一偏振光沿所述導(dǎo)光板的向下方向進(jìn)行輸出；位于所述液晶顯示面板的上部以控制透過(guò)所述液晶顯示面板的光量的第二偏振板；以及第一光學(xué)片，該第一光學(xué)片位于所述導(dǎo)光板的下部以反射從所述導(dǎo)光板接收的所述第一偏振光，并透射從所述第一光學(xué)片的下部接收的自然光中的第二偏振分量。
2.如權(quán)利要求1所述的透明顯示裝置，其中所述光源包括陰極射線(xiàn)熒光燈或外置電極熒光燈。
3.如權(quán)利要求1所述的透明顯示裝置，其中所述光源包括發(fā)光器件LED。
4.如權(quán)利要求1所述的透明顯示裝置，其中所述第一偏振板的透射軸與所述第二偏振板的透射軸垂直并且與所述第一光學(xué)片的反射軸平行。
5.如權(quán)利要求1所述的透明顯示裝置，其中所述第一光學(xué)片包括第一基膜和第二基膜；以及偏振部分，其被設(shè)置于所述第一基膜和所述第二基膜之間，以在第一偏振方向上偏振入射光且輸出所述第一偏振光，該偏振部分將具有第二偏振分量的第一偏振光轉(zhuǎn)換為具有第一偏振分量的光。
6.如權(quán)利要求5所述的透明顯示裝置，其中所述偏振部分由數(shù)百片各向同性的介質(zhì)和高雙折射各向異性的介質(zhì)制成，從而透過(guò)入射光的P波分量并反射入射光的S波分量。
7.如權(quán)利要求1所述的透明顯示裝置，所述透明顯示裝置進(jìn)一步包括反射板，其位于所述導(dǎo)光板的與設(shè)置有所述光源的所述側(cè)面相對(duì)的另一側(cè)面，以反射被所述導(dǎo)光板全反射并從所述導(dǎo)光板輸出的光；以及第三偏振板，其位于所述導(dǎo)光板的所述另一側(cè)面和所述反射板之間，以透過(guò)從所述導(dǎo)光板的所述另一側(cè)面輸出的光中的所述第一偏振光并透過(guò)從所述反射板反射的光中的所述第一偏振光。
8.如權(quán)利要求7所述的透明顯示裝置，其中所述第三偏振板的透射軸平行于所述第一偏振板的透射軸。
9.如權(quán)利要求1所述的透明顯示裝置，所述透明顯示裝置進(jìn)一步包括第二光學(xué)片，其位于所述導(dǎo)光板的與設(shè)置有所述光源的所述側(cè)面相對(duì)的另一側(cè)面，以反射從所述導(dǎo)光板的所述另一側(cè)面輸出的所述第一偏振光。
10.如權(quán)利要求9所述的透明顯示裝置，其中所述第二光學(xué)片的反射軸平行于所述第一偏振板的透射軸。
全文摘要
透明顯示裝置。本發(fā)明涉及一種提高顯示質(zhì)量的透明顯示裝置，其可以包括液晶顯示面板；設(shè)置于該液晶顯示面板的下部的一側(cè)以發(fā)光的光源；對(duì)從所述光源發(fā)出的光進(jìn)行第一偏振的第一偏振板；導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板位于所述液晶顯示面板的下部以通過(guò)該導(dǎo)光板的側(cè)面來(lái)接收由所述第一偏振板進(jìn)行第一偏振后的光，在所述導(dǎo)光板的上表面形成有圖案，以將入射的第一偏振光沿所述導(dǎo)光板的向下方向進(jìn)行輸出；位于所述液晶顯示面板的上部以控制透過(guò)所述液晶顯示面板的光量的第二偏振板；以及第一光學(xué)片，該第一光學(xué)片位于所述導(dǎo)光板的下部以反射從所述導(dǎo)光板接收的所述第一次偏振光，并透射從所述第一光學(xué)片的下部接收的自然光中的第二偏振分量。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102236203SQ201010625109
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者樸世鴻, 樸鐘臣, 金應(yīng)道 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司