УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПЕРЕД УСТРОЙСТВОМ ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК H04N5/72 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится в общем к области дисплеев. Более конкретно, изобретение относится к устройству для размещения перед устройством отображения, выполненному с возможностью оптического влияния на свойства света, принимаемого пользователем при его наблюдении.

Уровень техники

Экраны телевизионных приемников постоянно увеличиваются в размерах, и из-за требования высокого контраста во время работы характеризуются практически черным экраном в выключенном состоянии или в состоянии ожидания.

Фактически растущий спрос на высокий контраст при дневном освещении телевизионных экранов привел к разработке множества мер по улучшению контраста (покрытие фосфором, применение черных пигментов между пикселями RGB, окраска стекла и т.д.). Общий эффект этих мер по улучшению контраста представляет уменьшение альбедо телевизионного экрана. В настоящее время это доведено до такой степени, что телевизионные экраны являются практически черными. Другими словами, большой и плоский телевизионный экран в выключенном режиме или в режиме ожидания выглядит как «черное пятно» на стене, которое может оказывать негативное влияние на уютную атмосферу жилого помещения.

Обычно стены, на которых установлен телевизионный приемник, являются белыми или окрашены светлым цветом. Это приводит к неприятному контрасту с темным экраном, который висит на стене, всякий раз, когда телевизор выключен. Некоторые телевизионные приемники, имеющие возможность фоновой подсветки, предлагают возможность переключения на фоновую подсветку во время выключенного состояния телевизора, для получения уютной атмосферы, но сам телевизионный экран остается черным.

Следовательно, требуется улучшенная система.

Раскрытие изобретения

В соответствии с этим настоящее изобретение направлено на уменьшение, удаление или устранение одного или более описанных выше недостатков в уровне техники и недостатков по отдельности или в любой комбинации и решает по меньшей мере описанные выше проблемы путем обеспечения системы в соответствии с приложенной формулой изобретения патента.

В соответствии с аспектом предложена система. Система содержит устройство отображения, выполненное с возможностью работы в состоянии включено, в состоянии выключено или в дежурном состоянии. Система дополнительно содержит устройство, подключенное к устройству отображения, причем упомянутое устройство содержит материал, имеющий переключаемую оптическую конфигурацию, посредством по меньшей мере одной изменяемой оптической характеристики. Система дополнительно содержит модуль управления, выполненный с возможностью управления оптической характеристикой устройства на основе состояния операции устройства отображения.

Преимущество системы в соответствии с некоторыми вариантами осуществления состоит в том, что, когда устройство отображения устанавливают в его состояние выключено или в дежурное состояние, модуль управления может изменять оптическую характеристику устройства, которая может быть размещена перед экраном устройства отображения, визуально изменяя, таким образом, внешний вид экрана устройства отображения в состояние выключено или в состояние ожидания. Например, устройство может быть установлено в высокую степень отражения во время состояния выключено или состояния ожидания устройства отображения, визуально образуя, таким образом, внешний вид зеркала. В другом примере световой эффект возникает в устройстве, когда устройство отображения находится в состоянии выключено или в состоянии ожидания.

Краткое описание чертежей

Эти и другие аспекты, особенности и преимущества, на которые направлено изобретение, будут понятны и будут представлены в следующем описании вариантов осуществления настоящего изобретения при обращении к сопровождающим чертежам, на которых на фиг. 1 показана блок-схема системы в соответствии с вариантом осуществления; и на фиг. 2-6 иллюстрируются разные варианты осуществления системы, соответственно.

Осуществление изобретения

Несколько вариантов осуществления настоящего изобретения будут более подробно описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи для того, чтобы специалист в данной области техники имел возможность осуществления изобретения. Изобретение может быть воплощено во множестве разных форм, и его не следует рассматривать как ограниченное вариантами осуществления, представленными в настоящем документе. Скорее эти варианты осуществления предусмотрены так, что данное раскрытие будет полным и завершенным и будет полностью соответствовать объему изобретения для специалиста в данной области техники. Варианты осуществления не ограничивают изобретение, но изобретение ограничено только приложенной формулой изобретения. Кроме того, терминология, используемая в подробном описании определенных вариантов осуществления, представленных на сопровождающих чертежах, не предназначена для ограничения объема изобретения.

Идея настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство 12, 22, 32, предназначенное для размещения перед устройством 11 отображения, таким как телевизионный экран, для изменения оптических свойств света, принимаемого пользователем, наблюдающим упомянутое телевизионное устройство, когда устройство отображения находится в состоянии выключено или в состоянии ожидания, в то время как, когда устройство отображения находится в состоянии выключено, устройство 12, 22, 32 выглядит прозрачным.

Следующее описание направлено на варианты осуществления настоящего изобретения, применимые для системы отображения и, в частности, к системе, содержащей устройство отображения, и устройству, оптический внешний вид которого может изменяться.

В варианте осуществления, в соответствии с фиг. 1, предусмотрена система 10. Система содержит устройство 11 отображения, выполненное с возможностью отображения содержания изображения на его экране при работе в состоянии включено. Устройство отображения дополнительно может работать в состоянии выключено или в состоянии ожидания, в котором содержание изображения не отображают на экране. Система дополнительно содержит устройство 12. Устройство содержит материал, имеющий переключаемую оптическую конфигурацию, посредством по меньшей мере одной изменяемой оптической характеристики. Система дополнительно содержит модуль 13 управления, выполненный с возможностью управления оптической характеристикой, на основе состояния операции устройства 11 отображения. Например, модуль 13 управления выполнен с возможностью установки устройства 12 в его состояние включено, и первая оптическая конфигурация детектируется в состоянии выключено или в состоянии ожидания упомянутого устройства 11 отображения.

В варианте осуществления система отображения выполнена с возможностью непосредственно направлять сигнал в модуль управления, когда она входит в состояние выключено или в состояние ожидания.

В варианте осуществления оптический детектор используется для детектирования активности устройства отображения и передает сигнал в модуль управления, когда состояние выключено или состояние ожидания детектируется в устройстве отображения.

В варианте осуществления устройство 12 может быть включено или выключено, используя пульт дистанционного управления, подключенный к модулю управления.

Изобретение, описанное здесь, относится к улучшению конструкции экранов устройства отображения в состоянии выключено или в состоянии ожидания. Устройство отображения может представлять собой, например, телевизионный экран или любой другой дисплей, такой как монитор компьютера.

Зеркало

В варианте осуществления, в соответствии с фиг. 2, устройство 12 содержит переключаемое зеркало 22. Зеркало может переключаться между прозрачным режимом во время состояния включено устройства отображения и режимом с высокой степенью отражения во время состояния выключено или в состоянии ожидания устройства отображения.

В варианте осуществления переключаемое зеркало содержит область зеркала, имеющую, по существу, тот же размер, что и размер устройства отображения. Переключаемое зеркало помещено или установлено перед устройством отображения, как обозначено на фиг. 2. Например, переключаемое зеркало и дисплей могут быть установлены в общей рамке 23, такой как рамка устройства отображения, или на отдельной рамке.

В варианте осуществления переключаемое зеркало 22 представляет собой электрохромное устройство. Электрохромизм представляет собой термин, используемый для описания реверсивного изменения цвета, проявляемого некоторыми материалами, когда их помещают в электрическое поле. Электрохромное устройство содержит такой материал, который проявляет состояние, подобное зеркалу, когда электрическое поле отсутствует, и изменяется на прозрачное состояние, когда прикладывают электрическое поле, и наоборот.

В варианте осуществления переключаемое зеркало 22 представляет собой газохромное устройство. Газохромное устройство содержит газохромный материал, который проявляет реверсивное изменение цвета при поочередном воздействии определенным газом, например газообразным водородом и/или кислородом. Можно использовать обычные известные способы управления реверсивным изменением цвета и степени прозрачности. В варианте осуществления способ обмена газом используется для изменения степени прозрачности газохромного устройства.

В варианте осуществления переключаемое устройство зеркала непосредственно установлено по меньшей мере на части экрана устройства отображения. Установка непосредственно на устройстве отображения может поддерживаться, например, защелкиванием элемента, который может быть предусмотрен в рамке устройства отображения, для обеспечения оптимальной подгонки.

TOLED

В варианте осуществления устройство 12 содержит источник света, такой как прозрачный органический светодиод (TOLED, ПОСД). Источник света TOLED можно включать во время состояния выключено или состояния ожидания устройства отображения, формируя декоративный свет. Источник света TOLED представляет собой источник света OLED, в котором используется прозрачный контакт, для формирования источника света, который не является только излучающим через верхнюю, только излучающим через нижнюю сторону, но излучающим как сверху, так и снизу (прозрачный). Источник света OLED представляет собой любой Светодиод (LED), излучающий электролюминесцентный слой которого состоит из пленки органических соединений. Пленка органических соединений может быть многослойной. Ее часто используют для оптимизации функции OLED, в отношении срока службы, эффективности или цвета. Излучающие свет органические соединения могут представлять собой либо полимеры, например поли(p-фенилен винилен) (PPV), или соединения с низким молекулярным весом, например AlO₃ или [Eu (ttfa) 3 (phen)].

На фиг. 3 показана система в соответствии с вариантом осуществления, в которой устройство 32 TOLED расположено перед устройством отображения. Устройство TOLED может иметь область излучения света, по существу, с такими же размерами, как экран устройства отображения. Устройство TOLED может быть установлено перед устройством отображения, например, в общей рамке 23.

В варианте осуществления, в соответствии с фиг. 4, используется стеклянная панель экрана 11 устройства отображения, как задняя крышка/элемент герметизации прозрачного OLED с таким же размером, нанесенным на отдельную подложку 321. В этом случае подложка OLED и стеклянная панель устройства отображения должны быть установлены, например приклеены, поверх друг друга, обеспечивая непроницаемость для газов. Кроме того, OLED может быть защищен от влияний окружающей среды, используя тонкопленочную инкапсуляцию поверх стопки OLED.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, иллюстрируется устройство 11 отображения, скомбинированное с устройством 32 TOLED. На подложке 321 устройства TOLED предусмотрен электрод из оксида индия и олова (ITO), например анод 322. На электроде ITO 322 предусмотрена металлическая сетка 323. Кроме того, устройство TOLED содержит стопку 324 OLED, полупрозрачный Ag электрод, например катод 325, оптическую пленку 326 для улучшения прозрачности и герметизирующий элемент 329 с необязательной стеклянной прокладкой.

На фиг. 4 OLED наносят на отдельную подложку 321, используя первый электрод, такой как анод, изготовленный из пленки 322 ITO толщиной 120 нм в комбинации с сеткой 323 из металлического Al. Стопку 324 OLED наращивают поверх этого электрода и покрывают вторым электродом, например полупрозрачным электродом из Ag толщиной 15 нм, который действует как катод 325. После этого слой 326 оптического согласования наносят для повышения прозрачности стопки. Прозрачный OLED, в конечном итоге, приклеивают на экран 11 телевизора. При необходимости может использоваться прокладка 329. OLED может достигать степени прозрачности приблизительно 65% в спектральной области, где глаз человека является наиболее чувствительным. В соответствии с этим, в данном варианте осуществления первый электрод, то есть электрод на подложке, представляет собой анод. Однако, в других вариантах осуществления, первый электрод действует как катод, в то время как второй электрод действует как анод.

В качестве типичного примера следующая стопка OLED может использоваться в данном изобретении для реализации прозрачного, белого уложенного в стопку OLED:

Анод ITO, 120 нм

p-легированный слой

Слой переноса дырок

Излучатель синего

Слой переноса электронов

Слой генерирования заряда

Слой переноса дырок

Излучатель красного

Излучатель зеленого

Слой переноса электронов

n-легированный слой

Полупроводниковый слой Ag, 15 нм

Слой выходного согласования

В варианте осуществления устройство 32 TOLED предусмотрено непосредственно на экране устройства отображения. Например, становится возможным использовать стеклянную панель экрана устройства отображения в качестве подложки OLED, на которую непосредственно наносят OLED.

Следует отметить, что обычно в плазменных телевизорах дополнительная стеклянная пластина, покрытая материалом с низким поверхностным сопротивлением слоя, также называемая слоем экранирования, помещается перед дисплеем для экранирования высокочастотных шумов. Материал покрытия типично может представлять собой металл либо в форме непрерывного слоя или составляющего структуру сетки. В данном варианте осуществления устройство 32 TOLED наносится непосредственно на слой экранирования, который нанесен поверх телевизионного экрана или поверх отдельного стеклянного листа фильтра EMC.

В случае непрерывного экранирующего слоя можно использовать такой слой одновременно как электрод OLED. С этой целью слой экранирования может потребоваться сделать более толстым для достижения достаточно низкого поверхностного сопротивления слоя. В качестве альтернативы, слой экранирования может быть покрыт или заменен слоем прозрачного проводника, такого как ITO. Что касается прозрачности, раствор, содержащий прозрачный проводник, является предпочтительным по сравнению с полностью металлическим электродом.

Если шумы высокой частоты будут экранированы металлической сеткой, а не непрерывным слоем металла, такая сетка может быть преобразована в электрод OLED путем покрытия ее слоем (предпочтительно) прозрачного проводника или слоем металла. После этого наносят органические слои и дополнительный электрод (электроды) OLED. Выполненный таким образом OLED, в конечном итоге, будет герметизирован с использованием дополнительного стеклянного листа, тонкопленочной инкапсуляции или комбинации этих способов.

Электрод, включающий в себя слой экранирования, может представлять собой либо анод, либо катод.

В варианте осуществления, когда первый и второй электроды имеют разную степень прозрачности, более прозрачный электрод предусмотрен ближе к устройству отображения, чем электрод, который является менее прозрачным. Это означает, что большее количество света излучается в направлении дисплея, чем в направлении зрителя. На фиг. 5 иллюстрируются эти варианты осуществления, в результате чего электрод, состоящий из пленки 3221 ITO толщиной 120 нм, предусмотрен поверх экрана 11 устройства отображения, например скомбинирован с алюминиевой металлической сеткой 323. Такой электрод может использоваться, например, в качестве анода. Стопку 324 OLED выращивают на этом электроде и покрывают, например, полупрозрачным электродом 3251 из Ag толщиной 15 нм, который, например, используется как катод. После этого слой 326 оптического согласования наносят для повышения степени прозрачности стопки. OLED, в конечном итоге, инкапсулируют с помощью стеклянной крышки 327 или, в качестве альтернативы, с помощью тонкопленочного защитного покрытия. Таким образом, может быть достигнута прозрачность OLED приблизительно 65%. В данном варианте осуществления только приблизительно 1/3 света OLED излучается в направлении зрителя.

В качестве типичного примера следующую стопку OLED можно использовать в данном изобретении для реализации прозрачного белого уложенного в стопку OLED:

Анод ITO, 120 м

p-легированный слой

Слой переноса дырок

Излучатель синего

Слой переноса электронов

Слой генерирования заряда

Слой переноса дырок

Излучатель красного

Излучатель зеленого

Слой переноса электронов

n-легированный слой

Полупроводниковый слой Ag, 15 нм

Слой выходного согласования

В варианте осуществления любую другую стопку OLED можно использовать и поместить между анодом 322 и катодом 325.

В варианте осуществления, когда первый и второй электрод имеет разную степень прозрачности, менее прозрачный электрод устанавливают ближе к устройству отображения, чем электрод, который является более прозрачным. Это означает, что больше света излучается в направлении зрителя, чем в направлении дисплея. На фиг. 6 иллюстрируется этот вариант осуществления, в котором электрод, включающий в себя слой экранирования, например, используемый как катод, предусмотрен на экране 11 устройства отображения. Это является предпочтительным, поскольку большая часть света OLED излучается в направлении зрителя. На фиг. 6 показано устройство 11 отображения, катод 3222 из ITO или металла, используемая при необходимости металлическая сетка 323, стопка 324 OLED, анод 3252 ITO, оптическая пленка для улучшения степени прозрачности 326 и стеклянная крышка для инкапсуляции 327.

В качестве типичного примера следующая стопка OLED может использоваться в данном изобретении для реализации прозрачного, белого, уложенного в стопку OLED:

Катод из Ag, 15 нм

n-легированный слой

Слой переноса электронов

Излучатель синего

Слой переноса дырок

Слой генерирования заряда

Слой переноса электронов

Излучатель красного

Излучатель зеленого

Слой переноса дырок

Слой инжекции дырок

ITO анод, 120 нм

Слой выходного согласования

Следует отметить, что описанный выше OLED, имеющий определенный размер (обычно 100 см²), как правило, содержит металлические полоски для уменьшения сопротивления слоя или в остальном прозрачный анод и катод, то есть для распределения тока настолько равномерно, насколько это возможно по всей активной площади. Для того чтобы не ухудшать качество отображения, когда устройство отображения включено, конструкция сетки должна быть адаптирована к дисплею, например, используя неактивные области дисплея.

В то время как в описанных выше вариантах осуществления (необязательная) сетка установлена только на одном электроде, следует отметить, что также существуют следующие варианты осуществления: a) другой электрод также может содержать сетку, или b) ни один из электродов не содержит сетку.

Устройство 32 TOLED, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, может быть изготовлено с разными длинами волн излучения, и также можно использовать прозрачный OLED с настраиваемым цветом. Например, когда устройство отображения имеет функцию фоновой подсветки, модуль 13 управления может быть выполнен для управления цветом устройства TOLED, соответствующим цвету фоновой подсветки устройства отображения, для достижения более привлекательного эффекта.

Промышленная применимость

Устройство в соответствии с некоторыми вариантами осуществления может использоваться как интегрированный декоративный передний экран телевизионных приемников или декоративный дополнительный экран для плоских телевизионных приемников. Дополнительные варианты применения представляют собой дисплеи и рекламные щиты.

Модуль управления может представлять собой любой модуль, обычно используемый для выполнения соответствующих задач, например аппаратные средства, такие как процессор с запоминающим устройством.

Изобретение может быть воплощено в любой соответствующей форме, включающей в себя аппаратные средства, программное средство, встроенное программное обеспечение или любую их комбинацию. Однако, предпочтительно, изобретение воплощено как компьютерное программное обеспечение, работающее на одном или больше процессорах обработки данных и/или процессорах цифровых сигналов. Элементы и компоненты варианта осуществления изобретения могут быть физически, функционально и логически воплощены любым соответствующим способом. Действительно, функциональность может быть воплощена в отдельном модуле, во множестве модулей или как часть других функциональных модулей. При этом изобретение может быть воплощено в отдельном модуле или может быть физически и функционально быть распределено между разными модулями и процессорами.

Хотя настоящее изобретение было описано выше со ссылкой на конкретные варианты осуществления, оно не предназначено для ограничения конкретной формой, представленной здесь. Любую комбинацию упомянутых выше вариантов осуществления следует рассматривать как находящуюся в пределах объема изобретения. Скорее изобретение ограничено только приложенной формулой изобретения, и другие варианты осуществления, кроме конкретных, представленных выше, в равной степени возможны в пределах объема приложенной формулы изобретения.

В формуле изобретения термин «содержит/содержащий» не исключает присутствие других элементов или этапов. Кроме того, хотя здесь представлены по отдельности множество средств, элементов или этапов способа, могут быть воплощены, например, с помощью простого модуля или процессора. Кроме того, хотя отдельные свойства могут быть включены в разные пункты формулы изобретения, они предпочтительно могут быть скомбинированы, и включение в разные пункты не подразумевает, что комбинация свойств не выполнима на практике и/или не является предпочтительной. Кроме того, ссылки на единственное число не исключают множественного числа. Термины, употребляемые в единственном числе, «первый», «второй» и т.д. не исключают множественного числа. Номера ссылочных позиций в формулах изобретения предусмотрены просто как пояснительный пример, и их не следует рассматривать как какое-либо ограничение объема формулы изобретения.

Изобретение относится к средствам отображения изображения. Техническим результатом является обеспечение средства отображения изображения, выполненного с возможностью управления оптической характеристикой устройства отображения при выключенном состоянии или в состоянии ожидания. Результат достигается тем, что средство отображения изображения содержит устройство отображения и устройство, способное изменять оптическую характеристику, размещенное перед экраном устройства отображения и соединенное с устройством отображения, причем упомянутое устройство содержит материал, имеющий переключаемую оптическую конфигурацию, при этом средство отображения изображения дополнительно содержит модуль управления, выполненный с возможностью управления оптической характеристикой устройства на основе состояния операции устройства отображения. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система (10), содержащая
устройство (11) отображения, выполненное с возможностью работы во включенном состоянии, в выключенном состоянии или в состоянии ожидания,
устройство (12), соединенное с устройством отображения, причем указанное устройство (12) содержит материал, имеющий переключаемую оптическую конфигурацию посредством, по меньшей мере, одной изменяемой оптической характеристики, и
модуль (13) управления, выполненный с возможностью управления оптической характеристикой устройства (12) на основе рабочего состояния устройства отображения (11), причем упомянутое устройство (12) представляет собой устройство (32) прозрачного органического светодиода (TOLED), отличающаяся тем, что упомянутое устройство TOLED содержит первый и второй электроды, имеющие разную степень прозрачности.

2. Система по п. 1, в которой оптическая характеристика представляет собой степень прозрачности, и упомянутый модуль управления выполнен с возможностью управления степенью прозрачности упомянутого устройства на основе рабочего состояния устройства (11) отображения.

3. Система по п. 1, в которой упомянутый модуль управления выполнен с возможностью приложения напряжения к упомянутому устройству на основе рабочего состояния устройства (11) отображения.

4. Система по п. 1, в которой устройство (12) имеет, по существу, тот же размер, что и размер экрана устройства отображения.

5. Система по п. 1, в которой устройство (12) установлено в рамке (23).

6. Система по п. 1, в которой устройство (12) установлено непосредственно на экране устройства отображения.

7. Система по п. 1, в которой устройство (32) TOLED содержит однослойную или многослойную пленку органических соединений.

8. Система по п. 1, в которой устройство отображения содержит слой экранирования, предусмотренный на экране устройства отображения, и в котором упомянутый слой экранирования дополнительно составляет электрод для упомянутого устройства (12).

9. Система по п. 8, в которой электрод представляет собой электрод из оксида индия-олова.