透明顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及透明顯示器，并且在優(yōu)選的示例集合中，涉及透明的自動(dòng)立體顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]透明顯示器使顯示器后面的背景以及顯示器輸出能夠被觀看到。顯示器因而具有一定的透光率水平。透明顯示器具有許多可能的應(yīng)用，例如建筑物或汽車的窗戶和購物商場的展示窗。除了這些大型設(shè)備的應(yīng)用以外，諸如手持式平板電腦的小型設(shè)備也可得益于透明顯示器，例如，使用戶能夠觀看地圖并且能夠透過屏幕觀看前面的景物。
[0003]預(yù)期大量的現(xiàn)有的顯示器市場將被透明顯示器取代，例如在建筑、廣告和公共信息領(lǐng)域。具有3D觀看能力的透明顯示器尚不是可用的，并且特別地，使用無眼鏡的自動(dòng)立體方式尚不是可用的，例如采用透鏡狀(lenticular)透鏡。
[0004]透明顯示器通常具有觀看者意在觀看顯示內(nèi)容的顯示模式，和顯示關(guān)閉且觀看者意圖能夠看穿顯示器的窗口模式。如果顯示器是透明的，在顯示器頂部上的透鏡狀透鏡的常規(guī)組合(這在自動(dòng)立體3D顯示器中是常見的)引起問題，因?yàn)橥哥R狀透鏡將會(huì)造成顯示器后面的圖像的失真的視圖。因此，窗口模式?jīng)]有提供窗口后面的場景的適當(dāng)視圖。
[0005]對(duì)于2D透明顯示器，透明顯示器的光學(xué)性能也可能由于過多的穿過顯示器傳送的光而降低，從而導(dǎo)致對(duì)比度差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明由權(quán)利要求限定。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種顯示器，包括:顯示面板，其中該顯示面板具有占據(jù)像素區(qū)域的發(fā)光顯示像素的陣列，其中在像素區(qū)域之間具有光透射區(qū)域；以及僅與光透射區(qū)域關(guān)聯(lián)的偏振器。
[0008]該布置在提供顯示器的透明度的區(qū)域中在像素之間提供偏振器。在最基本的實(shí)施方式中，這能夠用來改進(jìn)顯示器的對(duì)比率，和/或減少針對(duì)透射功能的眩光。
[0009]像素可被布置為僅在垂直于顯示面板的兩個(gè)相反的方向中的一個(gè)方向上發(fā)光。這樣，顯示器的一側(cè)提供顯示輸出功能(與看穿功能結(jié)合)，并且另一側(cè)僅提供看穿功能。
[0010]替代地，像素可被布置為在垂直于顯示面板的兩個(gè)相反的方向上發(fā)光，以使得可在面板的兩側(cè)提供顯示功能。如果使用相同的像素的集合在兩個(gè)方向上發(fā)光，則一個(gè)觀看到的圖像將是另一個(gè)的鏡像版本。因此，像素可包括布置為僅在垂直于顯示面板的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上發(fā)光的第一集合，和布置為在垂直于顯示面板的相反方向上發(fā)光的第二集合。這樣，可在兩個(gè)相反的方向上提供不同的圖像。
[0011]優(yōu)選地，偏振器包括在像素之間的平面內(nèi)偏振器，并且例如其可以包括線柵偏振器。
[0012]本發(fā)明對(duì)自動(dòng)立體顯示特別有興趣。則將發(fā)光顯示像素布置為提供與偏振器傳輸?shù)牡诙裾坏牡谝黄竦墓?。然后，圖像形成布置被提供用于在不同的橫向觀看方向上指引來自的不同的像素的集合的圖像，由此能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)立體觀看，其中圖像形成布置被提供在顯示器的一側(cè)或兩側(cè)上方。
[0013]這樣，第一偏振的光用于形成自動(dòng)立體圖像，而第二偏振的光用于看穿功能。實(shí)施本系統(tǒng)不需要偏振切換。
[0014]每個(gè)顯示像素可包括偏振器以阻擋第二偏振的光。因此，像素發(fā)射器可產(chǎn)生非偏振光，然后其由偏振器轉(zhuǎn)換。像素也可具有反射器或吸收器，以阻擋在兩個(gè)正交的方向中的不想要的一個(gè)方向上發(fā)射的光。
[0015]一個(gè)偏振可以是線性水平偏振，以及另一個(gè)可以是線性豎直偏振，要不一個(gè)偏振可以是順時(shí)針圓偏振，以及另一個(gè)可以是逆時(shí)針圓偏振。
[0016]3D顯示器的示例的第一集合使用透鏡布置來提供視圖形成功能。在這種情況下，圖像形成布置包括雙折射透鏡結(jié)構(gòu)，其對(duì)第一偏振的光提供透鏡功能和對(duì)第二偏振的光提供通過功能。
[0017]雙折射透鏡結(jié)構(gòu)可以是:
僅被提供在所述顯示器的一側(cè)上并且顯示像素布置為僅在垂直于顯示面板的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上發(fā)光；或者，
被提供在顯示器的兩側(cè)上，并且顯示像素包括布置為僅在垂直于顯示面板的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上發(fā)光的第一集合和布置為在垂直于顯示面板的相反方向上發(fā)光的第二集合；或者
被提供在顯示器的一側(cè)上，并且顯示像素包括布置為僅在垂直于顯示面板的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上發(fā)光的第一集合和布置為在垂直于顯示面板的相反方向上發(fā)光的第二集入口 ο
[0018]這提供了各種可能性，包括在顯示器一側(cè)或顯示器兩側(cè)上的3D顯示輸出，或混合的在一側(cè)上3D顯示以及在另一側(cè)上2D顯示。
[0019]3D顯示器的示例的第二集合使用屏障布置來提供自動(dòng)立體視圖形成功能。在這種情況下，圖像形成布置包括屏障布置，屏障布置包括對(duì)第一偏振的光提供阻擋功能和對(duì)第二偏振的光提供通過功能的偏振光屏障。
[0020]再者，屏障布置可以:
僅被提供在顯示器的一側(cè)上并且顯示像素被布置為僅在垂直于顯示面板的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上發(fā)光；或者
被提供在顯示器的兩側(cè)上，并且顯示像素包括布置為僅在垂直于顯示面板的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上發(fā)光的第一集合，和布置為在垂直于顯示面板的相反方向上發(fā)光的第二集合；或者
被提供在顯示器的一側(cè)上，并且顯示像素包括布置為僅在垂直于顯示面板的兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上發(fā)光的第一集合和布置為在垂直于顯示面板的相反方向上發(fā)光的第二集入口 ο
【附圖說明】
[0021 ] 現(xiàn)在，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例。
[0022]圖1示出用于本發(fā)明的顯示器中的顯示面板設(shè)計(jì)的三個(gè)示例， 圖2示出本發(fā)明的自動(dòng)立體顯示設(shè)備的第一示例，
圖3示出本發(fā)明的自動(dòng)立體顯示設(shè)備的第二示例，
圖4示出本發(fā)明的自動(dòng)立體顯示設(shè)備的第三示例，
圖5示出本發(fā)明的自動(dòng)立體顯示設(shè)備的第四示例。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明提供了一種顯示器，其具有占據(jù)像素區(qū)域的發(fā)光顯示像素陳列和在所述像素區(qū)域之間的偏振光透射區(qū)域。
[0024]顯示面板可以用作透明自動(dòng)立體3D顯示器的基礎(chǔ)，該顯示器使用視差屏障或透鏡狀透鏡來產(chǎn)生多個(gè)視圖，并且偏振器防止屏障或透鏡造成穿過顯示器傳送的光的不期望的失真。替代性地，面板可以用作透明2D顯示器的基礎(chǔ)，由此偏振器將例如通過減少從水或其他表面的偏振的反射的傳輸而創(chuàng)建優(yōu)異的光學(xué)性能。
[0025]在3D設(shè)計(jì)的情況下，顯示器使觀察者能夠適當(dāng)?shù)乜吹絹碜燥@示器的3D內(nèi)容和顯示器后面景物的不失真的圖像二者，以及具有改進(jìn)的對(duì)比度的2D視圖。
[0026]本發(fā)明利用透明發(fā)射的顯示面板，例如具有OLED像素或透明OLED像素。發(fā)射元件之間的區(qū)域中的至少很大的部分包括偏振器，優(yōu)選地是線柵偏振器。線柵偏振器是概念上最簡單的線性偏振器，并且由放置在垂直于入射光束的平面中的細(xì)平行金屬線的規(guī)則陣列組成。具有與這些線平行對(duì)準(zhǔn)的它們的電場分量的電磁波誘發(fā)電子沿著這些線的長度的移動(dòng)，并且其波基本上沿入射光束被向后反射。由于具有與線垂直的電場的波，電子不能非常遠(yuǎn)地跨每根線的寬度移動(dòng)；因此，幾乎沒有能量被反射，并且入射波能夠穿過網(wǎng)格。這些線之間的分隔距離必須小于輻射的波長，并且線寬度應(yīng)該是這個(gè)距離的一小部分。
[0027]當(dāng)用于3D實(shí)施時(shí)，像素發(fā)射器產(chǎn)生與在像素之間由偏振器傳遞的光正交的偏振光。
[0028]在其中可以使用面板的單獨(dú)實(shí)施例之前，首先討論顯示面板的基本特征。
[0029]圖1示出在本發(fā)明的顯示設(shè)備的各種示例中使用的透明發(fā)射顯示面板的基本特征。
[0030]顯示面板包括多個(gè)發(fā)射像素I，優(yōu)選地是OLED像素，具有在如圖1(a)所示的兩個(gè)方向上、如圖1 (b)中示出的一個(gè)方向上或者如圖1 (c)所示的在兩個(gè)方向之間交替的光發(fā)射。如圖1 (b)和圖1 (c)所示的發(fā)射的方向性可以通過在像素發(fā)射器后面添加反射器而得到。
[0031]像素可以是透明的OLED像素，頂發(fā)射OLED像素，或替代性地是如目前在標(biāo)準(zhǔn)的OLED顯示器制造中所使用的底發(fā)射OLED像素。
[0032]像素的開口率被有意地選取成比常規(guī)的非透明顯示器中的小得多，通常小于50%口徑。
[0033]發(fā)射元件之間的區(qū)域中的至少很大的部分包括偏振器。例如，這可以形成為圖案化的基于聚合物的偏振器，或者更優(yōu)選地作為線柵偏振器2。偏振器可以被配置為線性的(在這種情況下，可以使用線柵偏振器)或圓的或橢圓的偏振器。
[0034]圖1 (b)以放大的形式示出提供定向光發(fā)射的像素結(jié)構(gòu)。像素包括像素的光輸出面上的偏振器3 (這是可選的并且取決于顯示器設(shè)計(jì))、發(fā)光層5和處于像素堆的背部的反射器6。發(fā)射方向如箭頭4所示。
[0035]第一實(shí)施例提供了一種具有平面內(nèi)偏振器的單側(cè)2D透明發(fā)射顯示器，并且是基于圖1 (b)中示出的面板。
[0036]偏振器的作用是在入射在顯示器的左手側(cè)上、將由顯示器傳送的光被偏振的情況下改進(jìn)針對(duì)在顯示器右手側(cè)的觀看者的顯示的對(duì)比率。這是圖1 (b)中示出的配置。這樣的偏振的眾所周知的原因是水、雪、冰或其他反射表面對(duì)光的反射。
[0037]利用適當(dāng)?shù)钠衿鬟x擇，例如如果光被線性地偏振，則采用交叉偏振，從而可能大大地減少例如來自反射的陽光的眩光，同時(shí)仍然允許顯示器的可觀的透明度。
[0038]由于例如來自水表面的反射主要具有與該表面的平面平行的偏振光，則顯示器優(yōu)選地應(yīng)該具有豎直的偏振器。
[0039]也有可能不僅抑制偏振的反射，而且抑制部分偏振的天空光。這個(gè)偏振取決于太陽的位置。
[0040]有可能在像素之間添加可切換的偏振旋轉(zhuǎn)器，替代像素之間固定的偏振器。這使看穿功能能夠被調(diào)整至流行的照明條件。
[0041]基于圖1 (a)或圖1 (C)中示出的面板，第二示例提供了具有平面內(nèi)偏振器的雙側(cè)2D透明發(fā)射顯示器。取決于哪些像素被驅(qū)動(dòng)，該顯示器可以從任何一側(cè)、另一側(cè)或同時(shí)在兩側(cè)被觀看。
[0042]假定圖1 (a)的面板，面板可以從兩側(cè)被觀看，但在一側(cè)上圖像將被鏡像。使用圖1 (C)的面板，從任何一側(cè)看到的圖像可以以從圖1 (a)的面板中可得到的分辨率的一半分辨率被獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)。
[0043]再次，偏振器的作用是在入射到顯示器的左手側(cè)上、將由顯示器傳送的光被偏振的情況下改進(jìn)針對(duì)在顯示器的右手側(cè)的觀看者的顯示的對(duì)比率。對(duì)于在顯示器的左手側(cè)的觀看者，這也起作