(57)【要約】【課題】本発明は、透明ディスプレイを提供する。【解決手段】光源と、前記光源から発される第１部分光を透過させ、第２部分光を反射させるための第１液晶層と、第２液晶層を含む透光可能な画像表示装置とを含み、前記第１部分光は前記第２液晶層に出射され、前記画像表示装置が第１状態にある時、前記第１部分光は前記第２液晶層を透過し、前記画像表示装置は画像を表示し、前記画像表示装置が第２状態にある時、前記第１部分光は前記第２液晶層によって反射され、前記画像表示装置は透明を呈する。前記透明ディスプレイは、偏光シートと導光板を使用する必要がなく、透明ディスプレイの機能を実現させることができる。そのため、従来技術の透明ディスプレイより透光率を大幅に向上させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から発される第１部分光を透過させ、第２部分光を反射させるための第１液晶層と、
第２液晶層を含む透光可能な画像表示装置とを含み、
前記第１部分光は、前記第２液晶層に出射され、
前記画像表示装置が第１状態にある時、前記第１部分光は前記第２液晶層を透過し、前記画像表示装置は画像を表示し、
前記画像表示装置が第２状態にある時、前記第１部分光は前記第２液晶層によって反射され、前記画像表示装置は透明を呈することを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項２】
請求項１記載の透明ディスプレイにおいて、
前記光源は、前記第１液晶層と前記画像表示装置との間に設けられ、かつ前記第１液晶層と前記画像表示装置との間の両側縁にそれぞれ一個の前記光源が設けられていることを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項３】
請求項１記載の透明ディスプレイにおいて、
前記第１液晶層と前記第２液晶層には、第１ピッチを有するコレステリック液晶がそれぞれ形成されたことを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項４】
請求項３記載の透明ディスプレイにおいて、
前記第１液晶層と前記第２液晶層は、左螺旋ピッチ構造のコレステリック液晶をそれぞれ含み、前記第１部分光は右旋光であり、前記第２部分光は左旋光であることを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項５】
請求項１記載の透明ディスプレイにおいて、
前記画像表示装置は、
カラーフィルム層を含む第１透光率を有する第１基板と、
薄膜トランジスタ層を含み、前記第１基板と対向して設置され、第２透光率を有する第２基板とを更に含み、
前記第２液晶層は、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられていることを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項６】
請求項１記載の透明ディスプレイにおいて、
前記第２液晶層に電圧を印加すると、前記画像表示装置は前記第１状態にあり、前記第２液晶層に電圧を印加しないと、前記画像表示装置は前記第２状態にあることを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項７】
請求項１記載の透明ディスプレイにおいて、
前記第1液晶層は、第３透光率を有する第３基板と第４透光率を有する第４基板を介して設けられ、前記第３基板と前記第４基板とは対向することを特徴とする透明ディスプレイ。
【請求項８】
請求項３記載の透明ディスプレイにおいて、
前記第１液晶層と前記第２液晶層は、右螺旋ピッチ構造のコレステリック液晶をそれぞれ含み、前記第１部分光は左旋光であり、前記第２部分光は右旋光であることを特徴とする透明ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示の技術分野に関し、特に透明ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報技術の発展につれ、透明表示技術は、ますます人々から注目されている。透明ディスプレイは、ある程度の透過性を有し、電圧を印加する時に、表示パネルに情報を表示することができ、電圧を印加しない時に、表示パネルを透して表示画面の後方での背景を見ることができ、建築や車両の窓および商店のウィンドウに適用する。元々の表示機能以外、インフォメーション提供などの将来のディスプレイの特徴を更に有するため、市場から注目されている。将来は、建築用、広告用、公共用などを含む、ディスプレイを使用する部分用途を取り替わる可能性がある。
【０００３】
従来の透明ディスプレイの基本的な構造としては、画像情報を表示したり、透明を呈したり、するよう、透明の導光板の側端面に背光源を加えた上、液晶パネルを組み合わせて、液晶層に伝送される光を上、下偏光シートを利用して回転させて遅延させ、上、下偏光シートの光回転方向を制御することによって、光伝送は、垂直配列した液晶分子または回転する液晶分子を通過した後の状態を異ならせ、表示パネルの常時黒モードまたは常時白モードを実現させる。しかし、従来技術における該種類構造の透明表示装置は、偏光シートと導光板の使用により、透光率が往々して要求に達することができず、すなわち表示パネルの透明表示状態が優れない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の技術案の目的は、偏光シートと導光板の使用により透光率が低いという従来の透明ディスプレイにおける問題を解決するための透明ディスプレイを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一方面は、透明ディスプレイを提供する。前記透明ディスプレイは、光源と、前記光源から発される第１部分光を透過させ、第２部分光を反射させるための第１液晶層と、第２液晶層を含む透光可能な画像表示装置とを含み、前記第１部分光は前記第２液晶層に出射され、前記画像表示装置が第１状態にある時、前記第１部分光は前記第２液晶層を透過し、前記画像表示装置は画像を表示し、前記画像表示装置が第２状態にある時、前記第１部分光は前記第２液晶層によって反射され、前記画像表示装置は透明を呈する。
【０００６】
好ましくは、上記透明ディスプレイにおいて、前記光源は、前記第１液晶層と前記画像表示装置との間に設けられ、かつ前記第１液晶層と前記画像表示装置との間の両側縁にそれぞれ一個の前記光源が設けられている。
【０００７】
好ましくは、上記透明ディスプレイにおいて、前記第１液晶層と前記第２液晶層には、第１ピッチを有するコレステリック液晶がそれぞれ形成されている。
【０００８】
好ましくは、上記透明ディスプレイにおいて、前記第１液晶層と前記第２液晶層は、左螺旋ピッチ構造のコレステリック液晶をそれぞれ含み、前記第１部分光は右旋光であり、前記第２部分光は左旋光である。
【０００９】
好ましくは、上記透明ディスプレイにおいて、前記画像表示装置は、カラーフィルム層を含む第１透光率を有する第１基板と、薄膜トランジスタ層を含み、前記第１基板と対向して設置され、第２透光率を有する第２基板とを更に含み、前記第２液晶層は、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられている。
【００１０】
好ましくは、上記透明ディスプレイにおいて、前記第２液晶層に電圧を印加すると、前記画像表示装置は前記第１状態にあり、前記第２液晶層から電圧を印加しないと、前記画像表示装置は前記第２状態にある。
【００１１】
好ましくは、上記透明ディスプレイにおいて、前記第1液晶層は、第３透光率を有する第３基板と第４透光率を有する第４基板を介して設けられ、前記第３基板と前記第４基板とは対向する。
【００１２】
好ましくは、上記透明ディスプレイにおいて、前記第１液晶層と前記第２液晶層は、右螺旋ピッチ構造のコレステリック液晶をそれぞれ含み、前記第１部分光は左旋光であり、前記第２部分光は右旋光である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の具体的な実施例に係る上記技術案のうちの少なくとも一つは、以下の有益な効果を奏する。
【００１４】
本発明の具体的な実施例に係る透明ディスプレイは、偏光シートと導光板を使用する必要がなく、透明ディスプレイの機能を実現させることができる。よって、従来技術の透明ディスプレイより透光率を大幅に向上させた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の具体的な実施例に係る透明ディスプレイの構造を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の目的、技術案およびメリットをより明らかにするために、以下、図面および具体的な実施例を参照しながら、本発明について詳細に記載する。
【００１７】
本発明の具体的な実施例に係る透明ディスプレイは、光源と、前記光源から発される第１部分光を透過させ、第２部分光を反射させるための第１液晶層と、第２液晶層を含む透光可能な画像表示装置とを含む。前記第１部分光は、前記第２液晶層に出射される。前記画像表示装置が第１状態にある時、前記第１部分光は前記第２液晶層を透過し、前記画像表示装置は画像を表示する。前記画像表示装置が第２状態にある時、前記第１部分光は前記第２液晶層によって反射され、前記画像表示装置は透明を呈する。
【００１８】
好ましくは、前記第１液晶層と前記第２液晶層には、それぞれコレステリック液晶に形成してよい。コレステリック液晶の特性（光の透過と光の乱射は主にピッチによって決まる。螺旋方向がコレステリック液晶と異なる光線のみは高分子液晶を通過して（反射率と透過率のいずれも約５０%である）、ピッチが入射光波長に近い右螺旋ピッチ構造のコレステリック液晶に対して、左旋光が入射する時、光の透過が生じる。右旋光が入射する時、ブラッグ（Bragg）反射と同様の光乱射が生じる）により、第１液晶層は、前記光源から発した入射光を受け入れた後、第１部分光を透過させ、第２部分光を反射させる。一方、第２液晶層は、第１部分光を受け入れた後、光を透過させて画像表示装置が画像を表示させるか、光を反射させて画像表示装置を透明に呈させるかすることができる。よって透明ディスプレイの機能を実現させる。
【００１９】
本発明の具体的な実施例に係る透明ディスプレイは、実現原理として偏光シートと導光板を使用する必要がないため、従来技術に比較して透光率を大幅に向上させる。
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施例に係る透明ディスプレイの構造について詳細に記載する。
【００２１】
図１は、本発明の具体的な実施例に係る透明ディスプレイの構造を示す図面である。図１に示すように、前記透明ディスプレイ１０は、画像表示装置１００を含む。前記画像表示装置１００は、第１透光率を有する第１基板１１０と、第２透光率を有する第２基板１２０と、前記第１基板１１０と前記第２基板１２０との間に設けられている第２液晶層１３０とを含む。前記第１透光率は、前記第１基板１１０に透光要求を満足させる。前記第１基板１１０には、カラーフィルム層１１１が形成されている。前記第２透光率は、前記第２基板１２０に透光要求を満足させる。前記第２基板１２０には、薄膜トランジスタ層（ＴＦＴ）層１２１が形成されている。前記第１基板１１０と前記第２基板１２０は、対向して設けられている。同様に、透光要求を満足させるために、前記カラーフィルム層１１１と前記ＴＦＴ層１２１には、透明電極を備えている。
【００２２】
前記第１基板１１０と前記第２基板１２０と前記第２液晶層１３０は、通常の画像表示装置を構成する。第２液晶層１３０上に光線の通過がある時、電圧印加制御によって、第２液晶層１３０上の液晶分子を電界方向に沿って配列させて、画像を生成させる。
【００２３】
図１に示すように、前記透明ディスプレイ１０は、第３透光率を有する第３基板１５０と、第４透光率を有する第４基板１６０と、第１液晶層１４０と、光源１７０とを更に含む。前記第３基板１５０と前記第４基板１６０は、対向かつ平行である。同様に、前記第３透光率は、前記第３基板１５０に透光要求を満足させ、前記第４透光率は、前記第４基板１６０に透光要求を満足させる。第１液晶層１４０は、前記第３基板１５０と前記第４基板１６０との間に設けられている。前記第３基板１５０と前記第４基板１６０で液晶分子を包絡することによって、前記第１液晶層１４０を構成する。光源１７０は、前記画像表示装置１００と前記第１液晶層１４０との間に設けられ、かつ両側縁にそれぞれ一個の前記光源１７０が設けられている。
【００２４】
本発明の具体的な実施例において、前記第１液晶層１４０と前記第２液晶層１３０には、第１ピッチを有する左螺旋コレステリック液晶がそれぞれ形成されている。
【００２５】
左螺旋コレステリック液晶の特性によって、光源１７０から発された光が第１液晶層１４０に伝送されると、螺旋方向が左螺旋コレステリック液晶と異なる光線のみは、高分子液晶を通過する。したがって、光源１７０における左旋光が第１液晶層１４０に入射する時、反射が生じる。光源１７０における右旋光が第１液晶層１４０に入射する時、透過が生じる。
【００２６】
図１に示す構造に基づき、前記第１液晶層１４０から反射される左旋光を、第２液晶層１３０に伝送することができる。なお、第２液晶層１３０に電圧が印加されない時、第２液晶層１３０において、左旋光が反射し、右旋光が透過する。すなわち、前記第１液晶層１４０から反射される左旋光が第２液晶層１３０によって反射される。第２液晶層１３０は、暗い状態を呈し、前記画像表示装置１００は、透明を呈する。第２液晶層１３０に電圧が印加される時、第２液晶層１３０において、左旋光でも右旋光でも透過する。すなわち、前記第１液晶層１４０から反射される左旋光が第２液晶層１３０を透過することができる。第２液晶層１３０は、明るい状態を呈し、画像表示装置１００は、画像表示に用いる。
【００２７】
表１は、前記画像表示装置１００の電圧印加状態と表示状態との間の関係を説明するためのものである。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
前記第１液晶層１４０と前記第２液晶層１３０について、左螺旋ピッチのコレステリック液晶に限らず、右螺旋ピッチのコレステリック液晶でもよく、実現原理が上記左螺旋ピッチのコレステリック液晶と同一であることは、本分野技術者が理解でき、ここでは繰り返し記載しない。
【００３０】
本発明の具体的な実施例における図１に示す構造の透明ディスプレイは、以下のステップにより得られる。
【００３１】
ステップ１：透明の第１基板１１０を用意し、前記第１基板１１０上にカラーフィルム層１１１を形成する。
ステップ２：透明の第２基板１２０を用意し、前記第２基板１２０上にＴＦＴ層１２１を形成する。
ステップ３：前記第１基板１１０と前記第２基板１２０との間にキラルイオン液体のネマチック液晶、重合可能なモノマーおよび開始剤を加え、液晶のコレステリック相とスメクチックＡ相の転移温度より１０度高い温度以内に紫外線照射を行い、左螺旋ピッチの第２液晶層１３０を獲得する。
ステップ４：いずれにも透明の第３基板１５０と第４基板１６０を対向して設置し、かつ前記第３基板１５０と第４基板１６０にポリイミド（Polyimide、ＰＩ）液を塗布して、ＰＩ硬化後、ＰＩ膜表面に摩擦を実施し、基板上において平行配向を実現させる。
ステップ５：前記第３基板１５０と前記第４基板１６０との間に重合可能な液晶性モノマーおよび光開始剤を加え、液晶のコレステリック相とスメクチックＡ相の転移温度より１０度高い温度以内に、紫外線照射を行うことによって、左螺旋ピッチの第１液晶層１４０を獲得する。
ステップ６：前記第３基板１５０と前記第２基板１２０との間に光源１７０を設ける。
【００３２】
本発明の具体的な実施例に係る透明ディスプレイは、偏光シートと導光板を使用する必要がなく、透明ディスプレイの機能を実現させることができるため、従来技術の透明ディスプレイより透光率を大幅に向上させた。
【００３３】
以上の記載は、本発明の好ましい実施形態に過ぎない。本技術分野の当業者にとって、本発明の原理を逸脱しない前提において、如何なる改良と修飾をすることができる。これらの改良と修飾は、本発明の保護範囲に含まれると見なされるべきである。
【図１】
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