CN205749976U - 透明显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种透明显示器，该透明显示器包含导光板以及光源。导光板具有出光面、相对于出光面的底面以及连接出光面与底面的入光面。底面与入光面于导光板内成第一夹角，以及出光面与入光面于导光板内成第二夹角。其中，导光板满足90>θ1>2sin‑1(1/n)‑5的条件，n为导光板的折射率的数值，而θ1为第一夹角的数值。导光板还满足90≧θ2>θ1的条件，其中θ2为第二夹角的数值。光源设置于入光面旁。光源被配置成发出光束。通过调整底面与入光面的夹角，以及出光面与入光面的夹角，使得本实用新型的透明显示器能利用不具有任一光学微结构设置于底面的导光板，让从入光面进入导光板的光束，经过底面或出光面产生至少一次全反射，而后从出光面离开导光板。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种透明显示器，尤其涉及一种透明显示器的导光板。
背景技术
常见的透明显示器具有多变的用途与外型。例如，有些透明显示器可在休眠时让使用者观看到透明显示器背后的影像。市场上的透明显示器可概略地分为两种，其一为采用有机发光体(OLED)的透明显示器，然而有机发光体的成本高昂、制程技术困难，且使用寿命较短。而另一为采用薄膜电晶体面板的透明显示器，然其需要额外的光源照射才能显示画面。为使进入薄膜电晶体面板的光源集中且均匀，需要设置扩散片、菱镜片或网点等光学元件，而降低整体的透光率。甚或，还会影响透明显示器的透明效果。故此，现有的透明显示器的架构，显然仍存在不便与缺陷，而有待加以进一步改进。为了解决上述问题，相关领域无不费尽心思来谋求解决之道。因此，如何能有效解决上述问题，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。
实用新型内容
为了解决上述透明显示器的问题，克服现有技术的不足，因此本实用新型的目的就是在于提供一种具高透明度的导光板的透明显示器。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种透明显示器包含导光板以及光源。导光板具有出光面、相对于出光面的底面以及连接出光面与底面的入光面。底面与入光面于导光板内成第一夹角，以及出光面与入光面于导光板内成第二夹角。其中，导光板满足90>θ1>2sin-1(1/n)-5的条件，n为导光板的折射率的数值，而θ1为第一夹角的数值。导光板还满足90≧θ2>θ1的条件，其中θ2为第二夹角的数值。光源设置于入光面旁。光源被配置成发出光束。
依据本实用新型多个实施例，上述的导光板的折射率的数值n，介于1.4～1.6之间。
依据本实用新型多个实施例，上述的透明显示器不具有任一光学微结构设置于底面，而光学微结构用以破坏光束于导光板内的全反射。
依据本实用新型多个实施例，上述的导光板的材料为聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、低密度聚乙烯(Low densitypolyethylene,LDPE)或聚丙烯(Polypropylene,PP)或前述材料的任意组合。
依据本实用新型多个实施例，上述的底面为平坦表面。
依据本实用新型多个实施例，上述的透明显示器还包含显示面板设置于出光面上。
依据本实用新型多个实施例，上述的出光面与显示面板邻近导光板的表面实质上平行。
依据本实用新型多个实施例，上述的出光面与显示面板邻近导光板的表面实质上不平行。
依据本实用新型多个实施例，上述的出光面和显示面板之间不具有光学膜片。
由上述本实用新型实施方式可知，本实用新型的透明显示器通过调整底面与入光面的夹角，以及出光面与入光面的夹角，使得本实用新型的透明显示器能利用不具有任一光学微结构设置于底面的导光板，让自入光面进入导光板的光束，经过底面或出光面产生至少一次全反射后，而后从出光面离开导光板。而本实用新型的透明显示器也可采用多种不同折射率的材料，如聚碳酸酯、聚酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、低密度聚乙烯或聚丙烯等，供使用者选择。同时，透明显示器也可通过调整光束与入光面间的夹角，让本实用新型的透明显示器的边框厚度在使用上更具有弹性。故此，本实用新型当可解决公知技术中受限于设置网点的导光板具有较差的透明度问题，使得透明显示器所需的光强度更小，且具有更佳的显示效果。
附图说明
图1为依据本实用新型一实施方式绘示的透明显示器的侧视剖面图。
图2以及图3为依据图1中的透明显示器绘示的光束进入透明显示器的导光板内的光径的示意图。
图4为依据本实用新型另一实施方式绘示的透明显示器的侧视剖面图。
图5为依据图4中的透明显示器绘示的光束进入透明显示器的导光板内的光径的示意图。
具体实施方式
以下将以附图形式详细说明本实用新型的精神，任何所属技术领域中的技术人员，在了解本实用新型的优选实施例后，当可参照本实用新型所展示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型的精神与范围。
为解决公知透明显示器中的导光板透光度较低的问题，本实用新型提出一种透明显示器100，借此提供更低耗能、更高透光率的透明显示器。图1为依据本实用新型一实施方式绘示的透明显示器的侧视剖面图。如图1所示，透明显示器100包含导光板120、光源140以及显示面板160。导光板100具有出光面122、底面124以及入光面126。导光板100的底面124相对于出光面122，且入光面126连接在出光面122与底面124之间。在多个实施方式中，底面124与入光面126在导光板120内成第一夹角θ1，且导光板120的第一夹角θ1满足90>θ1与的条件，其中，n为导光板120的折射率的数值。在多个实施方式中，为替导光板120的公差所预留的角度。举例来说，可为5度或其它合适的公差角度。在多个实施方式中，出光面122与入光面126在导光板120内行成第二夹角θ2，且第二夹角θ2还满足90≧θ2>θ1的条件。在多个实施方式中，光源140设置于入光面126旁。光源140朝向入光面126发出光束142。在多个实施方式中，显示面板160设置在出光面122远离底面124的一侧上。
图2、图3为依据图1中的透明显示器100绘示的光束142进入透明显示器100的导光板120内的光径示意图。参照图2，其系将光束142的上下两边缘分别表示为第一光径142A与第二光径142B。举例来说，第二光径142B与入光面126的法线x的夹角为第一张角δ1，而第二光径142B与底面124的法线相交第一入射角Φ1。在多个实施方式中，通过满足第一夹角的条件，可让第一入射角Φ1大于或等于导光板120的临界角，以让第二光径142B至少在导光板120内进行一次全反射。进一步地，减少光束142从底面124离开的比例。同样地，第一光径142A与法线x的夹角为第二张角δ2。第一光径142A与出光面122的法线相交第二入射角Φ2。在多个实施方式中，第二入射角Φ2可大于导光板120的临界角，让第一光径142A从出光面122全反射至底面124。参照图3，进一步地，通过限制第二夹角θ2，使满足90≧θ2>θ1的条件，亦可让全反射至底面124的第一光径142A在底面124也发生全反射，以减少光束142从底面124离开的比例。举例来说，若同时对第一夹角θ1与第二夹角θ2做限制，可让从底面124离开导光板120的光束142的比例小于40％。
由于导光板120的入光面126与底面124在导光板120内成非直角的第一夹角θ1。如此一来，每当光束142在导光板120的出光面122发生全反射时，下一次在底面124的入射角的数值会变化180-θ1-θ2。同样地，每当光束142在导光板120的底面124发生全反射时，下一次在出光面122的入射角的数值也会变化180-θ1-θ2。借此，当光束142沿法线x的方向前进，并经出光面122及/或底面124的一次或多次全反射后，入射角的数值随每次的全反射而逐渐减少，直到入射角小于临界角而让光束142从导光板120的出光面122(或底面124)离开。其中，前述对第一夹角θ1与第二夹角θ2的限制(更详尽地说，即第一夹角θ1被限制在的范围内，以及将第二夹角限制在90≧θ2>θ1的范围内)可进一步地让光束142的能量较集中地从出光面122输出。同时，的透明显示器100可采用具较高透明度的导光板120材料，以降低光束142在导光板120内所耗损的能量，也可同步增加光束142的能量从导光板120的出光面122离开的比例。是故，透明显示器100可以较低的输入功率，提供从出光面122输出的较佳功率。进一步地，可降低透明显示器100所需的耗能。
参照图2，在多个实施方式中，第一张角δ1可等于第二张角δ2。在其它的多个实施方式中，第一张角δ1可不等于第二张角δ2，以适当的调整从出光面122与底面124离开的光束142的比例。在多个实施方式中，第一张角δ1可大于第二张角δ2，使得光束142经底面124进行第一次全反射的比例提高，可降低光束142从底面124离开的情况。同时，可减少从出光面122离开的光束142与入光面126之间的距离，以在透明显示器100达致窄边框。
参照图3，在多个实施方式中，底面124为平坦表面。在多个实施方式中，透明显示器100并不具有任一光学微结构设置于底面124，而光学微结构可用以破坏光束于导光板内的全反射。
参照图3，在多个实施方式中，出光面122为平坦表面。出光面122与显示面板160邻近导光板120的表面实质上平行。在多个实施方式中，出光面122为透明显示器100中最靠近显示面板160的光学元件。换句话说，在显示面板160与导光板120的出光面122之间不具有其它光学膜片，以提升光的输出率。
在多个实施方式中，导光板120的材料可参考下表一所整理的材料与材料对应的折射率，导光板120可为单一材料或多个材料的复合体。
表一、导光板120的材料与材料折射率
亦即，在多个实施方式中，导光板120的折射率的数值n，介于1.4～1.6之间。
图4绘示依据本实用新型另一实施方式的透明显示器200的侧视剖面图。图5为依据图4中的透明显示器200绘示的光束142进入透明显示器200的导光板120’内的光径的示意图。如图4所示，在多个实施方式中，出光面122’与显示面板160邻近导光板120’的表面实质上不平行。亦即，在多个实施方式中，出光面122’与入光面126的第二夹角θ2<90度。或，在其它的多个实施方式中，改变置放导光板120的方向，也可达致同样的效果。
参照图5，通过让第二夹角θ2<90度，让全反射至底面124的第一光径142A’可在距离入光面126更短的距离内离开出光面122’，以减少或避免光束142进行太多次全反射，进而增加从出光面122’离开的比例。举例来说，让第二夹角θ2为86度，可让光束142更快地从出光面122’离开，且减少从底面124离开的比例。此外，也可同步降低从出光面122’离开的光束142与入光面126之间的距离，以在透明显示器200达到更窄的边框。
由上述本实用新型实施方式可知，本实用新型的透明显示器通过调整底面与入光面的夹角，以及出光面与入光面的夹角，使得本实用新型的透明显示器能利用不具有任一光学微结构设置于底面的导光板，让从入光面进入导光板的光束，经过底面或出光面间的至少一次全反射，而后从出光面离开导光板。而本实用新型的透明显示器也可采用多种不同折射率的材料，如聚碳酸酯、聚酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、低密度聚乙烯或聚丙烯等，供使用者选择。同时，透明显示器也可通过调整光束与入光面间的夹角，让本实用新型的透明显示器的边框厚度在使用上更具有弹性。故此，本实用新型当可解决公知技术中受限于设置网点的导光板具有较差的透明度，使得透明显示器所需的光强度更小，且具有更佳地显示效果。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型权利要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种透明显示器，其特征在于，包含：
导光板，具有出光面、相对于所述出光面的底面以及连接所述出光面与所述底面的入光面，所述底面与所述入光面于所述导光板内成第一夹角，以及所述出光面与所述入光面于所述导光板内成第二夹角，所述导光板满足90>θ1>2sin-1(1/n)-5的条件，其中n为所述导光板的折射率的数值，而θ1为所述第一夹角的数值，所述导光板还满足90≧θ2>θ1的条件，其中θ2为所述第二夹角的数值；以及
光源，设置于所述入光面旁，所述光源被配置成发出光束。
2.如权利要求1所述的透明显示器，其特征在于，n介于1.4～1.6之间。
3.如权利要求1所述的透明显示器，其特征在于，所述透明显示器不具有任一光学微结构设置于所述底面，而所述光学微结构用以破坏所述光束于所述导光板内的全反射。
4.如权利要求1所述的透明显示器，其特征在于，所述导光板的材料为聚碳酸酯、聚酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、低密度聚乙烯、聚丙烯或前述材料的任意组合。
5.如权利要求1所述的透明显示器，其特征在于，所述底面为平坦表面。
6.如权利要求1所述的透明显示器，其特征在于，所述透明显示器还包含显示面板设置于所述出光面上。
7.如权利要求6所述的透明显示器，其特征在于，所述出光面与所述显示面板邻近所述导光板的表面实质上平行。
8.如权利要求6所述的透明显示器，其特征在于，所述出光面与所述显示面板邻近所述导光板的表面实质上不平行。
9.如权利要求6所述的透明显示器，其特征在于，所述出光面和所述显示面板之间不具有光学膜片。
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