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TWI643372B - 用於顯示器的雙顯示光源及雙顯示影像產生方法 - Google Patents

用於顯示器的雙顯示光源及雙顯示影像產生方法 Download PDF

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TWI643372B
TWI643372B TW106138459A TW106138459A TWI643372B TW I643372 B TWI643372 B TW I643372B TW 106138459 A TW106138459 A TW 106138459A TW 106138459 A TW106138459 A TW 106138459A TW I643372 B TWI643372 B TW I643372B
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黃炳凱
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Abstract

本發明提供一種用於顯示器的雙顯示光源，該顯示器具有一顯示區，該雙顯示光源位於該顯示區，包括用於顯示的一第一發光源及一第二發光源，該第一發光源具有多個可發出不同波長之可見光的發光二極體，該第二發光源具有多個可發出至少兩種不可見光的微型發光二極體，其中，該第一發光源可產生一第一顯示影像，該第二發光源可於該顯示區產生一不干擾該第一影像的第二顯示影像。此外，本發明還提供一種雙顯示影像產生方法。

Description

用於顯示器的雙顯示光源及雙顯示影像產生方法
本發明是有關於一種用於顯示器的顯示光源，及顯示影像產生方法，特別是指一種具有用於顯示器的雙顯示光源，及雙顯示影像產生方法。
隨著科技的進步，顯示器除了基本的顯示用途之外，也被賦予了其它不同的功能。例如，利用增加觸控面板，可讓顯示器具有觸碰顯示的功能，或是利用增加紅外光及紅外光感測元件，而讓顯示器除了顯示之外，還可具有紅外光感測功能。而隨著顯示器的功能要求越來越多且用途越來越廣泛，如何讓顯示器可具有不同的功能以適用在不同的需求及應用條件，則是本技術領域者不斷開發的目標之一。
因此，本發明之目的，即在提供一種用於顯示器的雙顯示光源，其中，該顯示器具有一顯示區，且該雙顯示光源位於該顯示區。
於是，本發明的該雙顯示光源包含用於顯示的一第一發光源及一第二發光源。
該第一發光源具有多個可發出不同波長之可見光的發光二極體。
該第二發光源具有多個可發出至少兩種不同波長之不可見光的微型發光二極體。
其中，該第一發光源可產生一第一顯示影像，且該第二發光源可產生一不干擾該第一顯示影像的第二顯示影像。
此外，本發明的另一目的，在於提供一種雙顯示影像產生方法。
於是，本發明雙顯示影像產生方法，包含以下步驟。
驅動多數位於一顯示器的顯示區，並可發出可見光的發光二極體，以產生人眼可視的一第一顯示影像。
驅動多數位於該顯示器的顯示區，並可發出不可見光的微型發光二極體，以產生人眼不可視的一第二顯示影像。
本發明之功效：利用讓用於顯示的顯示光源同時具有兩種不同波長範圍區間(可見光及不可見光)的發光源，讓顯示器可同時顯示兩種圖案而不相互干擾。
參閱圖1，本發明雙顯示光源3的一第一實施例是用於一顯示器100，以作為該顯示器100的顯示光源。
該顯示器100具有一顯示基板2，該顯示基板2具有一顯示區21，且該顯示區21具有多個成陣列間隔排列的畫素211。該顯示器100可以是一般小型的手持式液晶顯示器、家用液晶顯示器或是大型的戶外電視牆、大型轉播螢幕等，並無需特別限制。由於該顯示器100相關的細部結構為本技術領域者所知悉且非為本發明的重點，因此不再多加贅述。
該雙顯示光源3設置於該顯示區21，包括用於顯示的一第一發光源31及一第二發光源32。其中，該第一發光源31可產生一第一顯示影像，且該第二發光源32可產生一不干擾該第一顯示影像的第二顯示影像。
詳細的說，該第一發光源31具有多個分別對應設置於該等畫素211的第一封裝單元311，且每一個第一封裝單元311具有至少一個可發出可見光的發光二極體312(圖2中分別以R、G、B表示發出不同光色的發光二極體312)，及用以控制驅動該等發光二極體312的一第一驅動電路(圖未示)。
該第二發光源32具有多個分佈設置於該等第一封裝單元311的間隙的第二封裝單元321，及用以控制驅動該等微型發光二極體321的一第二驅動電路(圖未示)。每一個第二封裝單元321具有至少一個微型發光二極體322，且該等微型發光二極體322可發出至少二種不可見光波長。圖2中以R1、R2表示發出不同波長之不可見光的微型發光二極體322。該不可見光可為波長小於400nm的紫外光，或是波長大於780nm的紅外光。
於一些實施例中，該等微型發光二極體322的尺寸小於100μm x100μm。
此外，該等發光二極體312可以是表面封装發光二極體(SMD LED)、裸晶封裝發光二極體(COB LED)，或是微型發光二極體(micro/mini-LED)等，並無特別限制。
於一些實施例中，該不可見光可為波長介於100~400nm的紫外光，或是波長介於780~1400nm的紅外光。
於一些實施例中，該不可見光可為波長介於940~1400nm的紅外光。
要說明的是，圖2中是以該每一個第一封裝單元311具有1個可發出可見光的發光二極體312，每一個第二封裝單元321具有1個可發出不可見光的微型發光二極體322，該第一發光源31為對應分佈於該顯示區21的該等畫素211，該第二發光源32為均勻分布於該第一發光源31的間隙為例說明。然而，該每一個第一封裝單元311也可以是如圖3~5所示具有3個可發出紅光、綠光及藍光的發光二極體R、G、B，或是可具有4個可分別發出紅光、綠光、藍光及白光(W)的發光二極體R、G、B、W封裝而得，或是可由4個可分別發出紅光、綠光、藍光(2個紅光、1個綠光、1個藍光)的發光二極體R、G、B封裝而得，且該可分別發出紅光、綠光、藍光及白光的各個發光二極體R、G、B、W的面積及排列方式可視需求及設計而加以調整及變化。圖3~5僅為該第一封裝單元311之該等發光二極體312的排列示例，實際實施時，該等發光二極體312的數量及排列方式並不限於此。
此外，該每一個第二封裝單元321除了如圖2所示為包含一個微型發光二極體322外，該每一個第二封裝單元321也可包含二個發出相同或不同波長的微型發光二極體322，且該等第二封裝單元321的分佈密度及實際設置位置也可視實際設計及需求而有所不同，例如，該等微型發光二極體322可如圖2所示分佈設置於整個該顯示區21之外，也可視需求而僅是設置於該顯示區21的預定位置，例如該等微型發光二極體322可如圖6所示僅設置於該顯示區21的角落位置，且該每一個第二封裝單元321可包含二個發出不同波長的微型發光二極體322(以R1、R2表示不同波長)。
以目前利用LED作為顯示光源的顯示器而言，該等第一封裝單元311的間距約為200μm以下，而本發明利用微型發光二極體322作為第二發光源32，因此，該等微型發光二極體322可直接設置於該等第一封裝單元311的間隙，而可在不影響該等第一發光源31(可見光光源)原本的畫素設計的前提下，增加不可見光顯示的目的。
當顯示器具有如圖2所示的該雙顯示光源3時，則可利用該雙顯示光源3以令該顯示器顯示雙影像。
茲將利用含有本發明該雙顯示光源3的顯示器進行雙顯示影像產生方法說明如下。
利用該第一驅動電路驅動該雙顯示光源3可發出可見光的第一發光源31，以產生人眼可視的一第一顯示影像。
利用該第二驅動電路驅動該雙顯示光源3可發出不可見光的第二發光源32，以產生人眼不可視的一第二顯示影像。
接著，利用位於外部的一影像收發器接收該第二顯示影像的訊號，並將該第二顯示影像轉換成人眼可見的一第三顯示影像而顯示於另一顯示螢幕。
由於本發明該第一顯示影像為由可見光產生的影像，而該第二顯示影像是由不可見光所產生，因此，當直接利用人眼直視該顯示器時並不會看見該第二顯示影像，故，該第二顯示影像無論是否同時與該第一顯示影像同時顯示都不干擾該第一顯示影像。而當再利用一位於該顯示器外，並具有不可見光訊號接收讀取的影像收發器對該第二顯示影像進行讀取、轉換後，即可將該第二顯示影像轉換成人眼可見的一第三顯示影像而顯示於另一顯示螢幕。
配合參閱圖1，以具有該雙顯示光源3的顯示器100為戶外廣告顯示幕為例說明。該第一顯示影像可為該戶外廣告顯示幕的廣告影像，該第二顯示影像可以是同時顯示於該戶外廣告顯示幕的QR cord，該影像收發器可以是具有紅外線讀取功能的手持式電子裝置，如手機。一般觀賞者於觀看該戶外廣告顯示幕時看到的是該廣告影像，該廣告影像並不會受到該第二顯示影像的干擾；而當使用者利用紅外線讀取功能的手機對該顯示幕進行掃描時，則可藉由該手機讀取該第二顯示影像(QR cord)並於該手機螢幕顯示肉眼可視的第三顯示影像(QR cord)。因此，可避免目前當要於一般螢幕顯示QR code時，該QR cord的影像會佔據顯示幕的一部分，而影響廣告影像整體的表現感的缺點。此外，要說明的是，當該第二發光源32所發出的不可見光波長為1種或2種時，該第三顯示圖案為黑白或灰階圖案。
參閱圖7，本發明雙顯示光源的一第二實施例，其結構與該第一實施例大致雷同，不同處在於該第二實施例的該第二發光源32具有多個可發出三種不同波長之不可見光的微型發光二極體322。圖6是以該第一發光源31的每一個第一封裝單元311具有3個可分別發出紅光、綠光及藍光的發光二極體312(圖7中以R、G、B表示)，且該每一個第二發光源32的第二封裝單元321具有3個可分別發出3種不同波長(以R1、R2、R3表示不同波長)之紅外光的微型發光二極體322為例說明。
當利用該第二實施例所示的雙顯示光源作為該顯示器的顯示光源，而欲顯示雙重影像時，其顯示方法如前所述，可先利用該第一驅動電路及該第二驅動電路驅動該第一發光源31及該第二發光源32，令其產生該第一顯示影像及該第二顯示影像，之後即可藉由一外部的影像收發器對該第二顯示影像進行讀取、轉換，即可將該第二顯示影像轉換成人眼可見的一第三顯示影像而顯示於另一顯示螢幕。
特別的是，因為該第二實施例的該第二發光源32包含可發出三種不同波長的不可見光的微型發光二極體322，因此，該影像收發器於接收該第二顯示影像時還可進一步利用數位訊號處理（Digital signal processing）系統將自該第二顯示影像接收的3種不同波長的不可見光等效模擬為3種可見光(紅光、藍光、綠光)波長，而將該第二顯示影像轉換成一人眼可見且為全彩影像的第三顯示影像，並將該第三顯示影像顯示於另一顯示螢幕。由於該數位訊號處理（Digital signal processing）系統的訊號轉換處理方式是影像處理相關技術領域所週知，因此不再多加說明，此外，該數位訊號處理系統可以是內建於該影像收發器或是外接於該影像收發器，並無需特別限制。
以該顯示器為戶外廣告顯示螢幕為例說明。該第一顯示影像可為該戶外廣告顯示螢幕顯現的廣告影像，該第二顯示影像則是由不可見光所發出且同時顯示於該戶外廣告顯示螢幕的另一廣告影像，該影像收發器可以是具有紅外線讀取功能的另一影像接收裝置，如轉播攝影機。因此，一般觀賞者於現場觀看該戶外廣告顯示幕時看到的是該第一顯示影像的內容，該廣告影像並不會受到該第二顯示影像的干擾；其它藉由該轉播攝影機轉播影像而於其它顯示螢幕觀看的觀賞者，則可看到經由該轉播攝影機接收該第二顯示影像並經由數位訊號處理後轉播的第三顯示影像，而達到現場與轉播可觀看到不同影像的雙重影像顯示的功能。
綜上所述，本案的雙顯示光源利用讓用於顯示的顯示光源同時具有兩種不同波長範圍區間(可見光及不可見光)的發光源，因此，當將該雙顯示光源應用於顯示器時，可同時顯示由可見光及不可見光所產生的兩種顯示圖案(第一顯示影像及第二顯示影像)而不相互干擾。該第二顯示影像則可進一步藉由位於外部的影像收發器讀取、轉換，而將該第二顯示影像轉換成人眼可見的一第三顯示影像而顯示於另一顯示螢幕，而可達成雙影像顯示的目的，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100‧‧‧顯示器
311‧‧‧第一封裝單元
2‧‧‧顯示基板
312、R、G、B、W‧‧‧發光二極體
21‧‧‧顯示區
32‧‧‧第二發光源
211‧‧‧畫素
321‧‧‧第二封裝單元
3‧‧‧雙顯示光源
322、R1、R2、R3‧‧‧微型發光二極體
31‧‧‧第一發光源
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一立體示意圖，說明含有本發明該雙顯示光源的第一實施例的顯示器； 圖2是一俯視示意圖，說明本發明該雙顯示光源的第一實施例； 圖3是一俯視示意圖，輔助說明該第一發光源的發光二極體種類及排列態樣； 圖4是一俯視示意圖，輔助說明該第一發光源的發光二極體種類及排列的另一態樣； 圖5是一俯視示意圖，輔助說明該第一發光源的發光二極體種類及排列的又一態樣； 圖6是一俯視示意圖，輔助說明該第二發光源的微型發光二極體種類及排列的另一態樣；及 圖7是一俯視示意圖，說明本發明該雙顯示光源的第二實施例。

Claims (11)

  1. 一種用於顯示器的雙顯示光源，該顯示器具有一顯示區，該雙顯示光源位於該顯示區，包括用於顯示的一第一發光源及一第二發光源，該第一發光源具有多個可發出不同波長之可見光的發光二極體，該第二發光源具有多個可發出至少兩種不同波長之不可見光的微型發光二極體，其中，該第一發光源可產生一第一顯示影像，且該第二發光源可產生不干擾該第一顯示影像的一第二顯示影像。
  2. 如請求項第1項所述的雙顯示光源，其中，該顯示區具有多個成陣列排列的畫素，該第一發光源具有多個分別對應設置於該等畫素的第一封裝單元，每一個第一封裝單元具有至少一個發光二極體，該第二發光源具有多個第二封裝單元，每一個第二封裝單元具有至少一個微型發光二極體，且該等第二封裝單元分佈設置於該等第一封裝單元的間隙。
  3. 如請求項第2項所述的雙顯示光源，其中，該每一個第一封裝單元具有至少三個可發出不同波長之可見光的發光二極體，該第二發光源具有多個可發出三種不同波長之不可見光的微型發光二極體，且每一個第二封裝單元具有三個可分別發出不同波長的不可見光的微型發光二極體。
  4. 如請求項第1項所述的雙顯示光源，其中，該等微型發光二極體可發出波長介於780~1400nm的紅外光。
  5. 如請求項第1項所述的雙顯示光源，其中，該等微型發光二極體可發出波長介於100~400nm的紫外光。
  6. 如請求項第1項所述的雙顯示光源，其中，該等微型發光二極體的尺寸小於100x100μm。
  7. 如請求項第1項所述的雙顯示光源，其中，該第一發光源還具有一第一驅動電路，該第二發光源還具有一第二驅動電路，該第一驅動電路及該第二驅動電路可用以分別選擇驅動該等發光二極體及該等微型發光二極體，以同時或不同時產生該第一顯示影像及該第二顯示影像。
  8. 一種雙顯示影像產生方法，包含：驅動多數位於一顯示器的顯示區，並可發出可見光的發光二極體，以產生人眼可視的一第一顯示影像；及驅動多數位於該顯示器的顯示區，並可發出不可見光的微型發光二極體，以產生人眼不可視的一第二顯示影像，其中，該第一顯示影像及該第二顯示影像為同時顯示，且該第二顯示影像不干擾該第一顯示影像。
  9. 如請求項第8項所述的雙顯示影像產生方法，還包含利用位於外部的一影像收發器接收該第二顯示影像的訊號，並將該第二顯示影像轉換成人眼可見的一第三顯示影像而顯示於另一顯示螢幕。
  10. 如請求項第9項所述的雙顯示影像產生方法，其中，該等發光二極體可發出至少3種不同波長的可見光，該等微型發光二極體可發出3種不同波長的不可見光，該影像收發器於接收該第二顯示影像的訊號後還進一步進行波長模擬計算，將該三種不可見光波長等效模擬為三種可見光波長，而將該第二顯示影像轉換成人眼可見且為彩色的第三顯示影像以顯示於該另一顯示螢幕。
  11. 如請求項第8項所述的雙顯示影像產生方法，其中，該等發光二極體是藉由一第一驅動電路驅動，該等微型發光二極體是藉由一第二驅動電路驅動。
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