Мобильный дисплей (варианты) Российский патент 2021 года по МПК G09F21/00 

Устройство предназначено для информирования людей - сторонних наблюдателей, путем создания статического или динамического изображения в окнах транспортного средства, передвижного киоска, магазина или другого объекта.

Известен мобильный дисплей, интегрированный в систему Samsung Safety Truck [1], состоящий из четырех больших экранов, установленных в одной плоскости на задних дверях грузового автомобиля. Экраны, обращенные назад по ходу движения грузового автомобиля, показывают изображение дороги перед грузовым автомобилем на уровне глаз водителя легкового автомобиля, следующего за грузовиком. Это устройство информирует водителей о дорожной ситуации перед грузовиком, которое от него скрыто. Недостатками данного устройства являются высокая стоимость и энергопотребление экрана большой площади, и необходимость очистки экрана от дорожного загрязнения.

Известен тонкий двухсторонний дисплей “Two-Sided OLED TV” [2], предназначенный для формирования изображений на обеих сторонах экрана. Недостатком данного устройства является его высокая стоимость, обусловленная применением OLED матриц.

По структуре и дизайну наиболее близким к заявленному устройству является искривленный дисплей [3], края которого выгнуты в сторону наблюдателя для лучшего восприятия изображения, однако конструктивно выполнено как жесткая панель, не предусматривающая адаптацию к искривленной поверхности окна транспортного средства или витрины магазина.

Известен мобильный дисплей [4] (Патент на изобретение RU 2671053), представляющий собой многослойную структуру, имеющую с лицевой стороны пластичную клейкую линзу, которая служит для заполнения пространства между экраном дисплея и изогнутым окном транспортного средства (магазина или киоска), а также для прикрепления дисплея к поверхности окна. Недостатком данного устройства является низкая технологичность конструкции, требующая изготовления трудоемкого дополнительного элемента (линзы).

Мобильный дисплей является аппаратной частью Мобильной системы информирования [5] (патент на изобретение RU 2659956) и предназначен для информирования людей путем создания динамического и статического изображения в окне транспортного средства, передвижного киоска или магазина.

Для этого дисплей выполнен из тонких листовых компонентов, скрепленных по периметру материалом. Ему заранее придается форма для соответствия поверхности окна без повреждений его компонентов и искажений воспроизводимого изображения. Лицевая сторона дисплея соединяется с поверхностью окна клеевым составом и/или другим прозрачным материалом для полного устранения воздушной прослойки и улучшения качества изображения.

Также известен мобильный гибкий дисплей [6] (Патент на изобретение RU 2664822 Мобильный гибкий дисплей), состоящим из тонких листовых компонентов, скрепленных по периметру эластичной рамой, который допускает упругую деформацию и смещение краев многослойной структуры дисплея без повреждений его компонентов и критичных для восприятия искажений воспроизводимого изображения.

Общим недостатком перечисленных конструкций [4] и [6] является не достаточная яркость изображения из-за световых помех (яркого солнечного света) в варианте использования ЖК матрицы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей дисплея, повышение качества изображения за счет:

1. внедрения электрических пленок с управляемой переменной светопропускаемостью или стекол с управляемой переменной светопропускаемостью [7] в конструкцию мобильного дисплея для уменьшения нагрева устройства и использования отраженного света извне для подсветки ЖК матрицы.

Устройство может быть реализовано с использованием доступных ЖК, OLED и матриц иного типа, предназначенных для формирования изображения.

Под словосочетанием «качество изображения» подразумевается сочетание характеристик изображения получаемого от устройства отображения, в данном случае от мобильного дисплея, установленного на стекле, которыми являются яркость, равномерность яркости, контрастность изображения и угол обзора изображения с устройства отображения, а так же отсутствие оптических эффектов, возникающих, например от внутреннего отражения света, диффузного отражения света, интерференции, дифракции, эффектов возникающих при прохождении света через среды с различным показателем преломления и мешающих воспринимать изображение с устройства отображения.

Так как мобильный дисплей имеет в своей конструкции ЖК матрицу или OLED матрицу, сильный нагрев этих элементов приводит к появлению темных пятен или иных дефектов, которые могут повлиять на качество изображения. Для предотвращения возникновения подобных дефектов используются электрические пленки с управляемой переменной светопропускаемостью или стекла с управляемой переменной светопропускаемостью.

На фиг. 1 показан пример размещения мобильного дисплея внутри транспортного средства. Дисплей размещён с внутренней стороны окна.

На фиг. 2 - вид сзади, изнутри транспортного средства.

На фиг. 3-7 показано сечение дисплея, выполненного на основе ЖК матрицы с фронтальной (direct) подсветкой.

На фиг. 8 показан второй вариант дисплея с торцевой (edge) подсветкой ЖК матрицы.

На фиг. 9 показан третий вариант реализации дисплея, выполненный на основе OLED матрицы.

На фигурах 1-2 приняты следующие обозначения:

А - транспортное средство, в данном случае легковой автомобиль.

1 - мобильный дисплей.

2 - слой из прозрачного клея и/или другого прозрачного материала.

На фигурах 3-9 компоненты дисплея (1) обозначены следующим образом:

2 - слой из прозрачного клея и/или другого прозрачного материала.

1.1. Жидкокристаллическая (ЖК) матрица, формирующая изображение.

1.2 - гибкая светопроводящая и светорассеивающая панель.

1.3а - пространство, заполненное газом/вакуумом

1.3б - пространство, заполненное прозрачным материалом

1.3в - отдельные рассеивающие линзы на каждый источник света

1.3г - линзы на каждый источник света, выполненные в виде единой пластины

1.3д - линза Френеля или другая плоская рассеивающая линза

1.4а - источник света в виде 2n матрицы из большого количества точечных источников, например, светодиодов, прикрепленных к зеркальной поверхности гибкого основания 1.5.

1.4б - гибкий протяженный источник света, расположенный по периметру панели 1.2, состоящий из большого количества точечных источников света, прикрепленных к о теплоотводящей поверхности основания 1.5.

1.4в - внешняя гибкая электрическая пленка с управляемой переменной светопропускаемостью или стекло с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенная перед ЖК матрицей 1.1.

1.4г - внутренняя гибкая электрическая пленка с управляемой переменной светопропускаемостью или стекло с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенная за ЖК матрицей 1.1.

1.5 - основание, представляющее собой заднюю стенку дисплея.

1.6 - рамка дисплея.

1.7 - OLED-матрица, формирующая изображение при помощи

органических светоизлучающих диодов (OLED - organic light-emitting diodes).

1.7а - гибкая электрическая пленка с управляемой переменной светопропускаемостью или стекло с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенная перед OLED-матрицей 1.7.

Клеевой состав и/или другой прозрачный материал (2) заполнят пространство между лицевой стороной мобильного дисплея (1) и поверхностью окна, что улучшает качество изображения за счет устранения переотражений. Прозрачный слой (2) имеет коэффициент преломления света близкий коэффициенту преломления материала окна транспортного средства А.

Первый вариант реализации мобильного дисплея представлен на фиг. 3 - 7, где изображено его сечение. ЖК матрица (1.1), находящаяся между двух гибких электрических пленок с управляемой переменной светопропускаемостью или стекол с управляемой переменной светопропускаемостью (1.4в, 1.4г), помещенная на светорассеивающую панель (1.2), за которой следует оптически прозрачный и/или расфокусирующий слой (1.3а-1.3д), затем - светоизлучающая матрица (1.4а), состоящая из большого количества источников света, например, светодиодов, прикрепленных к отражающей поверхности задней стенки дисплея (1.5), которая представляет собой теплопроводящий упругий лист, выполненный, например, из металла с отражающей поверхностью со стороны светоизлучающей матрицы (1.4а). его обратная поверхность имеет высокую эмиссионную способность для эффективного излучения тепла, выделяемого источником/источниками света.

Оптически прозрачный и/или расфокусирующий слой (1.3а-1.3д) может быть выполнен в виде комбинации представленных на рисунках способов: пространство, заполненное газом/вакуумом и/или прозрачным материалом и/или рассеивающие линзы, выполненные в виде единой пластины или отдельно и/или плоская рассеивающая линза и/или других способов расфокусирования света и/или заполнения пространства.

Второй вариант реализации мобильного дисплея представлен на фиг. 8. ЖК матрица (1.1 находящаяся между двух гибких электрических пленок с управляемой переменной светопропускаемостью или стекол с управляемой переменной светопропускаемостью (1.4в, 1.4г), размещенная на светопроводящей и светорассеивающей панели (1.2), торцы которой снабжены протяженным источником света (1.4б) по периметру панели 1.2. Протяженный источник света (1.4б) прикреплен к отражающей теплоотводящей поверхности основания 1.5.

Третий вариант мобильного дисплея, выполненный на основе гибкой OLED-матрицы (1.7), на которой находится гибкая электрическая пленка с управляемой переменной светопропускаемостью или стекло с управляемой переменной светопропускаемостью (1.7а), как показано на фиг. 9, включает заднюю стенку дисплея (1.5), представляющую собой тонкий упругий лист, обеспечивающий сохранность матричного экрана от повреждений с тыльной стороны.

Мобильный дисплей работает следующим образом. В выключенном состоянии или в режиме ожидания обе электрические пленки с управляемой переменной светопропускаемостью или стекла с управляемой переменной светопропускаемостью (1.4в, 1.4г), выключены и не пропускают свет извне внутрь конструкции изделия, не давая конструкции нагреваться от солнечного света. При включении изделия внешняя пленка или стекло(1.4в) включается, свет извне проходит через ЖК матрицу (1.1), на которой сформировано изображение на лицевой поверхности дисплея (1), и отражается обратно от выключенной внутренней пленки или стекла(1.4г), полученное изображение через прозрачный слой (2) и окно транспортного средства А передается для восприятия наблюдателям снаружи. В данном случае подсветка (1.4б) имеет вспомогательную функцию, дополнительно подсвечивая изображение.

В темное время суток при включении устройства обе пленки или стекла (1.4в, 1.4г) включаются, позволяя подсветке (1.4б) беспрепятственно освещать сформированное изображение на ЖК матрице (1.1)

Слой из прозрачного клея и/или другого прозрачного материала (2) служит для устранения воздушной прослойки между матричным экраном дисплея и окном, что улучшает качество изображения за счет устранения переотражений света между поверхностями дисплея и окна.

Использованные источники:

1. Экраны на грузовиках Samsung спасают жизни

https://galaxystore.ru/news/ekrany-na-gruzovikakh-samsung-spasayut-zhizni/

2. LG Unveils the Two-Sided 111-Inch OLED TV at IFA 2015

https://www.trinitynewsdaily.com/ifa-2015/3678/

3. EP 2 730 966 A1, Curved liquid crystal display device.

4. RU 2671053, Мобильный дисплей

5. RU 2659956, Мобильная система информирования

6. RU 2664822, Мобильный гибкий дисплей

7. Умное стекло

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D0%BE

Мобильный дисплей предназначен для информирования людей путем создания динамического и статического изображения в окне транспортного средства, передвижного киоска или магазина. Цель изобретения – расширение функциональных возможностей дисплея, повышение качества изображения за счет внедрения электрических пленок с управляемой переменной светопропускаемостью или стекол с управляемой переменной светопропускаемостью в конструкцию мобильного дисплея для уменьшения нагрева устройства и использования отраженного света извне для подсветки ЖК матрицы. Мобильный дисплей содержит клеевой состав, заполняющий пространство между поверхностью окна и жидкокристаллической матрицей, помещенной на светопроводящую и светорассеивающую панель, за которой следуют оптически прозрачный расфокусирующий слой и светоизлучающая матрица, состоящая из источников света, прикрепленных к отражающей поверхности задней стенки дисплея, которая представляет собой теплопроводящий упругий лист, а также содержит две гибкие электрические пленки с управляемой переменной светопропускаемостью или два стекла с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенных перед ЖК матрицей и за ЖК матрицей. Кроме того, как вариант, мобильный дисплей может содержать одну электрическую пленку с управляемой переменной светопропускаемостью или стекло с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенные между слоем из прозрачного клея и ЖК матрицей, или одну гибкую электрическую пленку с управляемой переменной светопропускаемостью или стекло с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенные между ЖК матрицей и гибкой светопроводящей и светорассеивающей панелью. 3 н.п. ф-лы, 9 ил.

1. Мобильный дисплей, содержащий клеевой состав, заполняющий пространство между поверхностью окна и жидкокристаллической матрицей, помещенной на светопроводящую и светорассеивающую панель, за которой следуют оптически прозрачный расфокусирующий слой и светоизлучающая матрица, состоящая из источников света, прикрепленных к отражающей поверхности задней стенки дисплея, которая представляет собой теплопроводящий упругий лист, отличающийся тем, что содержит две гибкие электрические пленки с управляемой переменной светопропускаемостью или два стекла с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенных перед ЖК матрицей и за ЖК матрицей.

2. Мобильный дисплей, содержащий клеевой состав, заполняющий пространство между поверхностью окна и жидкокристаллической матрицей, помещенной на светопроводящую и светорассеивающую панель, за которой следуют оптически прозрачный расфокусирующий слой и светоизлучающая матрица, состоящая из источников света, прикрепленных к отражающей поверхности задней стенки дисплея, которая представляет собой теплопроводящий упругий лист, отличающийся тем, что содержит одну электрическую пленку с управляемой переменной светопропускаемостью или стекло с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенные между слоем из прозрачного клея и ЖК матрицей.

3. Мобильный дисплей, содержащий клеевой состав, заполняющий пространство между поверхностью окна и жидкокристаллической матрицей, помещенной на светопроводящую и светорассеивающую панель, за которой следуют оптически прозрачный расфокусирующий слой и светоизлучающая матрица, состоящая из источников света, прикрепленных к отражающей поверхности задней стенки дисплея, которая представляет собой теплопроводящий упругий лист, отличающийся тем, что содержит одну гибкую электрическую пленку с управляемой переменной светопропускаемостью или стекло с управляемой переменной светопропускаемостью, расположенные между ЖК матрицей и гибкой светопроводящей и светорассеивающей панелью.