可寻址的可转换透明显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明整体涉及照明显示设备和操作这种设备的方法。
【背景技术】
[0002]显示系统，诸如数字看板，通常包括照明设备(诸如投影仪或背光面板)和显示屏。在显示系统操作过程期间，照明设备通常将图像投影在显示屏上或者投影穿过显示屏以展示给观众。显示屏可为片状光学设备，该片状光学设备具有置于照明设备的图像表面处的相对较薄的观察层。
[0003]可转换显示屏包含聚合物分散的液晶，根据液晶取向状态使显示屏或显示屏的部分透明或扩散，从而使得照明设备可透射或散射到各部分。在显示屏中使用分层聚合物分散的液晶可增加可显示的形状的复杂性、增加模糊水平，并且使得用户可通过以层叠的方式来将图案化的roLC层堆叠或分层而同时创建具有完全清晰部分和模糊部分的图案。
[0004]显示系统可用于在商场、展室、展会和商店中进行广告宣传。背投影系统就是一个这种例子。背投影系统包括至少一个投影设备(例如，组合来自不同的液晶显示器的偏振光并发射组合光以形成图像的三色液晶显示器投影仪)和显示屏。可将投影仪配置为将图像投影在有限投影区域内，该投影区域可呈基础形状，诸如正方形或矩形或其他形状。
【发明内容】
[0005]一些实施例涉及一种显示系统。所述显示系统包括可转换显示屏，所述可转换显示屏包括:第一透明基板、设置在第一透明基板上的第一透明导电层、第二透明基板以及设置在第二透明基板上第二透明导电层。所述显示屏还包括了聚合物稳定的胆留型纹理层以及间隔元件，它们设置在第一透明导电层与第二透明导电层之间并与两者接触，其中所述显示屏包括多个可寻址区域，每个区域能够从透明状态转换到扩散状态。
[0006]一些实施例涉及一种显示系统，所述显示系统包括可转换显示屏，所述可转换显示屏包括多个可寻址区域，每个区域都能够从透明状态转换成扩散状态。照明设备被配置成将光投影到可转换显示屏上。图像传感器被配置成捕获一系列投影的对准内容。处理单元电耦接至图像传感器，并被配置成接收该系列所捕获的对准内容，并且将所述投影光与至少一个处于扩散状态的可寻址区域对准或者与至少一个处于透明状态的电隔离区域对准。
[0007]一些实施例涉及一种操作可转换显示系统的方法。可转换显示屏的一个或多个区域从透明状态转换成扩散状态。所述可转换显示屏包括:第一透明基板、设置在第一透明基板上的第一透明导电层、第二透明基板、设置在第二透明基板上第二透明导电层，以及聚合物稳定的胆留型纹理层和间隔元件，所述纹理层和间隔元件设置在第一透明导电层与第二透明导电层之间并与两者接触。将光投影到处于扩散状态的一个或多个可寻址区域上。
[0008]以上内容并非意图描述本发明的每种实施方式的每个公开的实施例。接下来的【附图说明】以及【具体实施方式】对示例性的实施例作出了更具体的说明。
【附图说明】
[0009]整个说明书参考附图，在附图中，类似的附图标号表示类似的元件，并且其中:
[0010]图1示出了根据一些实施例的显示屏，该显示屏具有提供单独像素触点的图案化的第一透明导体的图案化部分，以及提供用于像素的公共触点的未图案化的第二透明导体；
[0011]图2示出了液晶向列型层的五个不同对准取向；
[0012]图3示出了根据一些实施例的具有处于透明状态的多个像素和处于扩散状态的多个像素的显示屏；
[0013]图4提供了显示屏的实施例的透视图，该显示屏包括布置成5X5阵列的25个单独的可寻址像素；
[0014]图5描绘了包括设置在第一基板上的图案化的第一透明导体的显示屏的部分平面图；
[0015]图6A示意性地示出了根据一些实施例的显示屏的侧视图，该显示屏被配置为无源矩阵，具有布置成4X4x-y可寻址阵列的16个像素；
[0016]图6B描绘了设置在图6A的显示屏的第一基板上的第一透明导体的平面图；
[0017]图6C描绘了设置在图6B的显示屏的第二基板上的图案化的第二透明电导体的平面图；
[0018]图7是结合显示屏(例如与图1、图3、图4、图5或图6连接的所述显示屏)和显示控制器的显示系统的框图；
[0019]图8是包括照明设备(如投影仪)的显示系统的框图，该照明设备被配置成生成光并将光投影到可转换显示屏上或者投影穿过可转换显示屏；
[0020]图9A示出了具有一个或多个透射光的区域和一个或多个阻挡光的区域的物理掩模的表面图；
[0021]图9B是将图9A的掩模插在照明设备与显示屏之间的显示系统的框图；
[0022]图10是包括能够投影静态或动态图像的照明设备的显示系统的框图，该静态或动态图像具有与显示屏基本上相同的形状或以另外方式使投影图像与显示屏的透明部分或扩散部分的形状相匹配；
[0023]图11是用于对数据进行音频编码的系统的框图；
[0024]图12是示出了使用数据音频编码将透明显示屏与视频同步的框图；
[0025]图13是用于对数据进行音频编码的方法的流程图；
[0026]图14是能够进行投影对准的显示系统的框图；
[0027]图15示出了能够实现多个雾度水平的堆叠显示屏；以及
[0028]图16是示出了根据各种实施例操作显示系统的方法的流程图。
[0029]附图未必是按照比例绘制的。附图中使用的类似标号是指类似的组件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示组件并非意图限制另一附图中用相同标号标记的组件。
【具体实施方式】
[0030]在下面的描述中，参照了构成本说明书的一部分的附图，附图中以图示方式示出了若干具体实施例。应当理解，在不偏离本发明的范围的前提下可以考虑其它的实施例并进行实施。因此，以下的【具体实施方式】不应被视为具有限制意义。
[0031]除非另外指明，否则说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字应该理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望性能而变化。由端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75,3,3.80、4、和5)以及在此范围内的任何范围。
[0032]数字标牌是一个相对较新的产业，主要涉及将液晶显示器(IXD)电视机改用于显示广告宣传内容。然而，存在许多不期望使用这些系统的场所，例如店面或冷藏陈列货柜的窗口，因为在该处使用LCD显示屏可遮挡住宝贵的窗口空间，从而使得顾客无法看清店面。另外，期望使用可转换图像吸引顾客的注意力并向顾客提供信息。当前LED显示数字标牌所另外的缺点包括转换显示器上的形状和消息的复杂性、制造的容易度以及定制设计的灵活性。
[0033]使用包括聚合物稳定的胆留型纹理(PSCT)层的可转换显示屏使得来自照明设备的投影光可通过使屏幕或屏幕部分变为透明或扩散(根据液晶取向状态)而处于或可见于各种区域。在显示屏中使用PSCT层可能增加可显示的形状的复杂性、增加雾度水平，并且使得用户可通过以层叠的方式来将图案化的PSCT层堆叠或分层，从而创建同时具有完全清晰部分和模糊部分的图案。包括PSCT层的显示屏具有比常规液晶显示屏更高的透明度。包括PSCT层的显示屏可实现将使用的大量显示形状，并且能够使用包括X-y可寻址阵列的显示器。此外，在包括可寻址阵列的显示器中，可形成能够围绕显示屏移动的图像。一直需要包括可更透明、递送动态消息并且可容易地制造且价格相对低的显示屏的更好显示系统。
[0034]聚合物分散的液晶(PDLC)和聚合物稳定液晶(PSLC)系统因其在显示器应用中的潜在效用而受到了广泛的关注。适当控制这些系统中液晶与聚合物之间的相分离对于许多商业应用而言是至关重要的。液晶/单体混合物在液晶和单体可溶解而液晶/聚合物不可溶解的温度下的聚合被称为聚合诱发的相分离(PIPS)。形成的液晶相的大小可由聚合动力学进行控制。传统roLC系统已经用作隐私窗口和汽车遮阳顶篷应用中的窗用玻璃。此技术的一个方面在于，聚合物与液晶固有的折射率失配可使得在roLC系统处于其透明配置时变得模糊，尤其是在以大视角观察的情况下。如下所述，在各种实施例中，已开发出使用聚合物稳定的胆留型纹理(PSCT)层的显示器。材料在PSTC层中的混合比其在roLC层中的混合具有更好指数匹配，从而使得该系统可具有比roLC层更低的雾度。
[0035]本文描述了用于观察投影内容的显示系统的各种实施例。显示系统包括照明设备，该照明设备被配置成将光投影到可转换显示屏上，该可转换显示屏包括可寻址区域(在本文中也被称为“像素”)阵列。显示屏可为“可转换的”，这意味着可寻址像素可以从透明状态改变为扩散状态，反之亦然。
[0036]图1不出了根据一些实施例的显不屏100的横截面。显不屏100包括:第一透明电导体103，所述第一透明电导体设置在第一基板101上；以及第二透明电导体109，所述第二透明电导体设置在第二基板111上。第一透明导体103和第二透明导体109可包括一个或多个层，其中所述层的至少一个是透明电导体。在一些实施方式中，第一透明电导体103包括一个或多个层，其中至少一个所述层是设置在第一基板101上的透明电导体，并且第二透明电导体109包括一个或多个层，其中至少一个所述层是设置在第二基板111上的透明电导体。任选地，例如，可将非导电透明材料的一个或多个层设置在透明点导体103，109与基板101，111之间。
[0037]可将包括第一间隔元件130的第一聚合物液晶组合物107设置在第一透明电导体103与第二透明电导体109之间并与两者接触。间隔元件可包括被配置成将第一透明导体层与第二透明导体层间隔开的各种结构。例如，间隔元件可以包括诸如隔珠、隔柱、聚合物壁、聚合物室等的结构。第一聚合物液晶组合物107包括聚合物稳定的胆留型纹理层。在图1所示的显示屏100中，透明导体103的图案化部分提供像素触点，而未图案化透明导体109为像素提供公共触点。施加在透明导体103的图案化的像素触点与未图案化透明导体109之间的电压可使得聚合物液晶组合物107在图案化的部分区域中从一个状态转换成另一状态，例如，从扩散状态转换成透明状态。
[0038]基板可由任何可用材料(例如像玻璃或聚合物)形成。在许多实施例中，至少一个基板可为对可见光谱的至少一些部分是透明的。通常，两个基板会对可见光谱的大部分透明。在许多实施例中，基板由合适的聚合物材料形成，该聚合物材料在卷对卷式设备的处理中具有足够的机械特性(例如，强