(57)【要約】  透明表示装置及びその製造方法。該透明表示装置はディスプレイパネル（１００）及び全反射型フォトニック結晶バックパネル（２００）を備え、ディスプレイパネル（１００）は、表示側と、表示側と対向する入光側を有し、全反射型フォトニック結晶バックパネル（２００）はディスプレイパネル（１００）の入光側に位置し、全反射型フォトニック結晶バックパネル（２００）は、基板（２０１）と、基板（２０１）の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、柱状構造と基板（２０１）との光屈折率が異なる。該全反射型フォトニック結晶バックパネルは、異なる方向からディスプレイパネルに入射する光を垂直入射光に変換できる。
2020527244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示側及び前記表示側と対向する入光側を有するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの入光側に位置し、基板及び前記基板の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、前記柱状構造の光屈折率と前記基板の光屈折率とが異なる全反射型フォトニック結晶バックパネルと、を備える透明表示装置。
【請求項２】
前記柱状構造は円筒構造を備える請求項１に記載の透明表示装置。
【請求項３】
前記円筒構造は複数の異なる直径を有する請求項２に記載の透明表示装置。
【請求項４】
最大径を有する円筒構造の光屈折率は前記基板の光屈折率より大きい請求項３に記載の透明表示装置。
【請求項５】
前記円筒構造は複数の第１円筒と複数の第２円筒を含み、前記第１円筒の直径は前記第２円筒の直径より大きく、前記第１円筒の光屈折率は前記基板の光屈折率より大きい請求項４に記載の透明表示装置。
【請求項６】
前記第２円筒は前記第１円筒を取り囲んで設置される請求項５に記載の透明表示装置。
【請求項７】
前記第１円筒と前記第２円筒の直径は共に５ミクロン以下である請求項５又は６に記載の透明表示装置。
【請求項８】
前記第２円筒の直径をｄ、前記第１円筒と前記第２円筒との軸心距離をＡとすると、ｄ：Ａ＜０．２である請求項７に記載の透明表示装置。
【請求項９】
前記第２円筒に対する前記第１円筒の数量比は１：２０以下である請求項５〜８のいずれか一項に記載の透明表示装置。
【請求項１０】
前記第２円筒に対する前記第１円筒の数量比は１：（３０−４０）である請求項９に記載の透明表示装置。
【請求項１１】
前記柱状構造は多角柱を含む請求項１に記載の透明表示装置。
【請求項１２】
前記多角柱は異なる寸法を有する請求項１１に記載の透明表示装置。
【請求項１３】
最大寸法を有する多角柱の光屈折率は前記基板の光屈折率より大きい請求項１２に記載の透明表示装置。
【請求項１４】
前記多角柱は複数の第１角柱と複数の第２角柱を含み、前記第１角柱の寸法は前記第２角柱の寸法より大きく、前記第１角柱の光屈折率は前記基板の光屈折率より大きい請求項１３に記載の透明表示装置。
【請求項１５】
前記第２角柱は前記第１角柱を取り囲んで設置される請求項１４に記載の透明表示装置。
【請求項１６】
前記基板の材質はガラス又は透明樹脂である請求項１〜１５のいずれか一項に記載の透明表示装置。
【請求項１７】
前記柱状構造の材質はガラス、透明樹脂又は空気である請求項１〜１６のいずれか一項に記載の透明表示装置。
【請求項１８】
前記全反射型フォトニック結晶バックパネルの光軸は前記ディスプレイパネルに垂直する請求項１〜１７のいずれか一項に記載の透明表示装置。
【請求項１９】
前記全反射型フォトニック結晶バックパネルは接着剤又は機械的構造によって前記ディスプレイパネルに接続される請求項１〜１８のいずれか一項に記載の透明表示装置。
【請求項２０】
表示側及び前記表示側と対向する入光側を有するディスプレイパネル、及び全反射型フォトニック結晶バックパネルを提供し、前記フォトニック結晶バックパネルを前記ディスプレイパネルの入光側に接続するステップを含み、
前記全反射型フォトニック結晶バックパネルは基板及び前記基板の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、前記柱状構造の光屈折率が前記基板の光屈折率と異なる透明表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施例は透明表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明表示装置のディスプレイパネルはある程度の透明性を有し、ディスプレイパネルの後の背景画像を表示できるとともに、設定画面を能動的に表示できる。透明表示装置は通常、ショーウィンドー付きの展覧ホール、建物の窓、自動車ガラス、マンマシンインタラクション等の分野に用いられ、実際のシーンでは表示機能と融合し、本物に近く美しく表示することができ、将来性を期待できる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の少なくとも一実施例は透明表示装置を提供し、該透明表示装置に備えられた全反射型フォトニック結晶バックパネルが入射光の伝播方向を変更して、異なる方向からディスプレイパネルに入射する光を垂直入射光に変換し、且つ入射光を均一に分散させることができ、従って該透明表示装置は表示輝度が均一であり、表示品質がさらに高くなる。
【０００４】
本開示の少なくとも一実施例は、ディスプレイパネル及び全反射型フォトニック結晶バックパネルを備え、前記ディスプレイパネルは表示側及び前記表示側と対向する入光側を有し、前記全反射型フォトニック結晶バックパネルは前記ディスプレイパネルの入光側に位置し、前記全反射型フォトニック結晶バックパネルは基板及び前記基板の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、前記柱状構造と前記基板との光屈折率が異なる、透明表示装置を提供する。
【０００５】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記柱状構造は円筒構造を備える。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記円筒構造は複数の異なる直径を有する。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、最大径を有する円筒構造の光屈折率は前記基板の光屈折率より大きい。
【０００６】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記円筒構造は第１円筒と第２円筒を含み、前記第１円筒と第２円筒はともに複数であり、前記第１円筒の直径は前記第２円筒の直径より大きく、前記第１円筒の光屈折率は前記基板の光屈折率より大きい。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記第２円筒は前記第１円筒を取り囲んで設置される。
【０００７】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記第１円筒と前記第２円筒の直径はともに５ミクロン以下である。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記第２円筒の直径をｄ、前記第１円筒と前記第２円筒との軸心距離をＡとすると、ｄ：Ａ＜０．２である。
【０００８】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記第２円筒に対する前記第１円筒の数量比は１：２０以下である。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記第２円筒に対する前記第１円筒の数量比は１：（３０−４０）である。
【０００９】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記柱状構造は多角柱を含む。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記多角柱は異なる寸法を有する。
【００１０】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、最大寸法を有する多角柱の光屈折率は前記基板の光屈折率より大きい。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記多角柱は第１角柱と第２角柱を含み、前記第１角柱と第２角柱はともに複数であり、前記第１角柱の寸法は前記第２角柱の寸法より大きく、前記第１角柱の光屈折率は前記基板の光屈折率より大きい。
【００１１】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記第２角柱は前記第１角柱を取り囲んで設置される。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記基板の材質はガラス又は透明樹脂である。
【００１２】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記柱状構造の材質はガラス、透明樹脂又は空気である。
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記全反射型フォトニック結晶バックパネルの光軸が前記ディスプレイパネルに垂直する。
【００１３】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置では、前記全反射型フォトニック結晶バックパネルが接着剤又は機械的構造によって前記ディスプレイパネルに接続される。
本開示の少なくとも一実施例は、表示側及び前記表示側と対向する入光側を有するディスプレイパネル、及び全反射型フォトニック結晶バックパネルを提供し、前記全反射型フォトニック結晶バックパネルを前記ディスプレイパネルの入光側に接続するステップを含み、前記全反射型フォトニック結晶バックパネルは基板及び前記基板の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、前記柱状構造が前記基板の光屈折率と異なる、透明表示装置の製造方法を提供する。
【００１４】
本開示の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例の図面を簡単に説明し、明らかなように、下記図面は本開示のいくつかの実施例のみに関し、本開示を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の一実施例に係る透明表示装置の模式図である。
【図２Ａ】本開示の一実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの平面図である。
【図２Ｂ】本開示の一実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの側面図である。
【図３】本開示の一実施例に係る透明表示装置の模式図である。
【図４】本開示の一実施例に係る別の全反射型フォトニック結晶バックパネルの平面図である。
【図５Ａ】本開示の別の実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの平面図である。
【図５Ｂ】本開示の別の実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの側面図である。
【図６Ａ】本開示のさらに別の実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの平面図である。
【図６Ｂ】本開示のさらに別の実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの側面図である。
【図７】本開示の一実施例に係る透明表示装置の製造フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示の実施例の目的、技術案及び利点をより明瞭にするために、以下、本開示の実施例の図面を参照して本開示の実施例の技術案を明瞭かつ完全に説明する。明らかなように、説明される実施例は本開示の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではない。説明される本開示の実施例に基づき、当業者が創造的な努力をせずに想到し得るほかの実施例はすべて本開示の保護範囲に属する。
特に断らない限り、本開示に使用される技術用語又は科学用語は当業者が理解する通常意味を有する。本開示に使用される「第１」、「第２」及び類似する用語は順序、数量又は重要性を示すものではなく、単に異なる構成部分を区別するために用いられる。「含む」又は「備える」等の類似する用語とは、該用語の前に出現する素子又は物体が該用語の後に列挙された素子又は物体及びその同等体をカバーするが、ほかの素子又は物体を排除しない。「接続」又は「連結」等の類似する用語は物理的又は機械的接続に限定されず、直接か間接かにかかわらず、電気的接続を含む。「上」、「下」、「左」、「右」等は相対位置関係のみを示し、説明対象の絶対位置が変化すると、該相対位置関係もその分変化する。
【００１７】
従来の透明表示装置は環境光を光源として照明し、又は追加したバックライトを補助照明として表示効果を強化することが多く、この場合、光源とディスプレイパネルが分離しているため、ディスプレイパネルに入射する入射光がディスプレイパネルに対して垂直に入射するのではなく一定の角度をなす場合が多い。それにより、ディスプレイパネルは受光むらが生じ、輝度が低く、更に透明表示装置の表示品質が低下する。
【００１８】
フォトニック結晶（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｃｒｙｓｔａｌ）は屈折率が空間内で周期的に変化する誘電体構造であり、その変化周期と光波長が同じオーダーであり、全反射型フォトニック結晶材料とフォトニックバンドギャップ材料（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｂａｎｄ  Ｇａｐ）の２種類に分けられる。全反射型フォトニック結晶材料はエンドレス伝送特性を有し、ｄ／Ａ＜０．２を満たすと、近紫外〜赤外光がフォトニック結晶内に制限され所定の方向に伝播するため、フォトニック結晶が入射光を受光し変調できる。フォトニックバンドギャップ材料はフォトニックバンドギャップを有する人工周期的誘電体構造であり、周波数がフォトニックバンドギャップ内にある電磁波の伝播を禁止する。例えば、誘電体ロッド堆積、精密な機械的ボーリング、コロイド粒子の自己組織化成長、コロイド溶液の自己組織化成長又は半導体プロセス等の方法によってフォトニック結晶を得られる。これらの方法はフォトニック結晶中の誘電体材料間の誘電率の比率とフォトニック結晶の微小周期構造を手動で制御することで、各種のフォトニック結晶を製造できる。
【００１９】
本開示の少なくとも一実施例は、ディスプレイパネル及び全反射型フォトニック結晶バックパネルを備え、ディスプレイパネルは表示側及び表示側と対向する入光側を有し、全反射型フォトニック結晶バックパネルはディスプレイパネルの入光側に位置し、全反射型フォトニック結晶バックパネルは基板及び基板の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、柱状構造と基板との光屈折率が異なる、透明表示装置を提供する。
【００２０】
本開示の少なくとも一実施例は、表示側及び表示側と対向する入光側を有するディスプレイパネル、及び全反射型フォトニック結晶バックパネルを提供し、全反射型フォトニック結晶バックパネルをディスプレイパネルの入光側に接続するステップを含み、全反射型フォトニック結晶バックパネルは基板及び基板の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、柱状構造と基板との光屈折率が異なる、透明表示装置の製造方法を提供する。
【００２１】
以下、いくつかの具体的な実施例によって本開示の概念を説明する。
本開示の少なくとも一実施例は透明表示装置を提供し、図１は本実施例に係る透明表示装置の模式図であり、図１に示すように、該透明表示装置はディスプレイパネル１００及び全反射型フォトニック結晶バックパネル２００を備え、ディスプレイパネル１００は表示側及び表示側と対向する入光側を有し、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００はディスプレイパネル１００の入光側に位置し、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は基板２０１及び基板２０１の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、柱状構造の光屈折率と基板の光屈折率とが異なる。例えば、柱状構造の光屈折率は基板２０１の光屈折率より高い又は低い。例えば、該柱状構造は円筒構造、多角柱又は柱状構造と多角形構造との組合せ等を含む。
【００２２】
例えば、柱状構造の光屈折率が基板の光屈折率より高い場合、該柱状構造の所在する領域の等価屈折率がその周囲領域の等価屈折率より高く（等価屈折率は１つの領域の平均屈折率である）、それにより該柱状構造の所在する領域が光の全反射を実現可能である。例えば、柱状構造の光屈折率が基板の光屈折率より低い場合、柱状構造の周囲領域の等価屈折率が該柱状構造の所在する領域の等価屈折率より高く、それにより該柱状構造の周囲領域が光の全反射を実現可能である。
【００２３】
例えば、図２Ａと２Ｂはそれぞれ本実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの平面図と側面図である。図２Ａと２Ｂに示すように、本実施例では、該柱状構造は円筒構造であり、該円筒構造は複数の異なる直径を有し、且つ最大径を有する円筒構造の光屈折率が基板２０１の光屈折率より大きく、それにより最大径を有する円筒構造の所在する領域の等価屈折率が周囲領域の等価屈折率より高く、光の全反射を実現可能である。
【００２４】
例えば、本実施例では、該円筒構造は２つの異なる直径を有し、すなわち該円筒構造は第１円筒２０２と第２円筒２０３を含み、第１円筒２０２の直径が第２円筒２０３の直径より大きく、且つ第１円筒２０２の光屈折率が基板２０１の光屈折率より大きく、第１円筒２０２と第２円筒２０３はともに複数であり、且つ周期的に配列されている。本実施例では、第１円筒２０２と第２円筒２０３は間隔をあけて設置され、例えば、図２Ａに示される設置例では、複数の第２円筒２０３は１つの第１円筒２０２を取り囲んで設置され、例えば、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００に備えられた円筒構造の１列目に、第２円筒２０３のみが設置され、２列目に第１円筒２０２と第２円筒２０３が交互に設置され、３列目に第２円筒２０３のみが設置され、４列目に第１円筒２０２と第２円筒２０３が交互に設置され、このように周期的に並んで全反射型フォトニック結晶バックパネル２００が形成される。勿論、本開示の実施例は上記設置方式に限定されず、例えば、複数の第１円筒２０２が１つの第２円筒２０３を取り囲んで設置されてもよい。
【００２５】
本実施例では、第１円筒２０２と第２円筒２０３の直径はともに５μｍ以下である。例えば、本実施例では、第１円筒２０２の直径Ｄを約４μｍ、第２円筒２０３の直径ｄを約２μｍとする。本実施例では、隣接する円筒構造の軸心距離はほぼ同じであり、Ａとする。すなわち、第１円筒２０２・第２円筒２０３と第２円筒２０３の軸心距離をＡとすると、ｄ：Ａ＜０．２である。例えば、本実施例では、第１円筒２０２の直径Ｄを約４μｍ、第２円筒２０３の直径ｄを約１μｍとする場合、軸心距離Ａを約８μｍとする。本開示のほかの実施例では、第１円筒２０２の直径Ｄを約３μｍ、第２円筒２０３の直径ｄを約１μｍ、軸心距離Ａを約６μｍとし、又は第１円筒２０２の直径Ｄを約５μｍ、第２円筒２０３の直径ｄを約２μｍ、軸心距離Ａを約１２μｍとし、このような寸法設定によって、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は光（例えば可視光）の伝播方向をよりよく調整して光の均一分散を実現することができる。
【００２６】
なお、本開示では、「約」又は「程度」等の有無に関わらず、ここで開示される数値はすべて近似値である。各々の数値は１％、２％、５％、７％、８％、１０％、１５％又は２０％等の増減を許容する。
【００２７】
本実施例では、第２円筒２０３に対する第１円筒２０２の数量比は１：２０以下であり、すなわち隣接する２つの第１円筒２０２の間に複数の第２円筒２０３が介在し、従って、複数の第２円筒２０３が第１円筒２０２を取り囲む。例えば、図４に示すように、隣接する２つの第１円筒２０２の間に３つの第２円筒２０３が介在する場合を模式的に示し、従って図２Ａの全反射型フォトニック結晶バックパネルに比べて、本実施例では、より多くの第２円筒２０３が第１円筒２０２を取り囲んでおり、本開示のほかの実施例では、１つの第１円筒２０２を取り囲む第２円筒２０３の数がより多くなり、例えば第２円筒２０３に対する第１円筒２０２の数量比が１：（３０−４０）であり、例えば第２円筒２０３に対する第１円筒２０２の数量比を１：３５である。このような柱状構造の配列方式によって、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は光（例えば可視光）の伝播方向を更に調整して光の均一分散を実現できる。
【００２８】
なお、本開示の実施例の柱状構造について、例えば本実施例の円筒構造は、２つの直径に限定されず、より多くの直径、例えば３つを有してもよい。周期的な配列、例えば交互配列を採用してもよく、本実施例では詳細な説明をしない。
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００の基板２０１の材質はガラス、透明樹脂又はほかの適切な材料であり、例えば、基板２０１はシリカガラス又はアクリル系透明樹脂等の材料からなる。基板２０１の厚さは薄型化設計を採用し、例えば５ｃｍ以下であり、例えば０．５〜３０ｍｍとし、さらに例えば約１．５ｍｍ、約２．５ｍｍ又は約１５ｍｍ等の薄型化厚さとしてもよい。
【００２９】
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００の柱状構造の材質はガラス、透明樹脂、空気又はほかの適切な材料である。例えば、柱状構造の材質が空気である場合、柱状構造は基板１００内に形成される空気柱であり、柱状構造の材質がガラス、透明樹脂又はほかの材料である場合、柱状構造は基板１００内に空気柱を形成した後、空気柱内にガラス、透明樹脂又はほかの材料を充填してなる柱状構造であり、本実施例では、柱状構造の材料はニーズに応じて選択できる。
例えば、本実施例では、第１円筒２０２の光屈折率が基板２０１の光屈折率より大きいため、第１円筒２０２用の材料の屈折率が基板２０１の材料の屈折率より大きく、本実施例では、第２円筒２０３の光屈折率を限定しないため、使用される材料の屈折率が基板２０１の材料の光屈折率より大きくても小さくてもよい。
【００３０】
例えば、ほかの実施例では、第２円筒２０３の光屈折率が基板２０１の光屈折率より小さいく、この場合、第１円筒２０２の光屈折率が基板２０１の光屈折率以上である。例えば、図２Ａに示される例では、第２円筒２０３の材質が空気、基板２０１の材質がガラスであり、この場合、第１円筒２０２用の材質の光屈折率がガラスの屈折率以上であり、例えば、第１円筒２０２が基板２０１と同じ材質、すなわちガラスからなり、この場合、第１円筒２０２が基板２０１と一体構造になり、それにより第１円筒２０２を形成するステップを省き、製造プロセスが簡略化する。この例では、第２円筒２０３の所在する領域の等価屈折率が元の第１円筒２０２の所在する位置での等価屈折率より小さく、それにより元の第１円筒２０２の所在する位置でも光の全反射を実現可能である。
【００３１】
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００の光軸が例えばディスプレイパネル１００に垂直であり、すなわち全反射型フォトニック結晶バックパネル２００の柱状構造の中心軸がディスプレイパネル１００に垂直する。従って、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は異なる方向からディスプレイパネル１００に入射する光、例えば可視光を柱状構造内に制限し、且つ垂直入射光に変換し、また、異なる円筒間の光結合作用のため、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は入射光を均一に分散でき、ディスプレイパネル１００の輝度を均一にする。
【００３２】
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は接着剤又は機械的構造によってディスプレイパネル１００に接続される。例えば、本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は光学用透明粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ、ＯＣＡ）によってディスプレイパネル１００に接着され、該光学用透明粘着剤は無色透明で、光透過率が９０％以上であるため、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００とディスプレイパネル１００のシームレス接続を実現でき、透明表示装置にボーダレス透明表示の技術的効果を実現させる。勿論、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００はフレーム、バックル等の機械的構造によってディスプレイパネル１００に接続されてもよく、ここで具体的に限定しない。
【００３３】
本実施例では、透明表示装置のディスプレイパネル１００は液晶ディスプレイパネル又は有機発光ダイオードディスプレイパネル、電子ペーパーディスプレイパネル等であってもよく、ここでディスプレイパネル１００の種類を限定しない。
本実施例では、図３に示すように、透明表示装置はバックライト３００をさらに備え、バックライト３００は例えばディスプレイパネル１００の入光側に設置され、更にバックライト３００の発する光が全反射型フォトニック結晶バックパネル２００により調節されて表示基板１００に入射する。従って、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００が異なる方向からディスプレイパネル１００に入射する光を垂直入射光に変換し、且つ入射光を均一に分散させ、それによりディスプレイパネル１００の輝度を均一にする。該バックライトは各種のタイプ、例えば側面照射式又は直下式等であり、点光源又は線光源を面光源に変換するように、導光板、光学膜（例えば拡散膜）を備える。
【００３４】
本開示の少なくとも一実施例は透明表示装置を提供し、図１に示すように、該透明表示装置はディスプレイパネル１００及び全反射型フォトニック結晶バックパネル２００を備え、ディスプレイパネル１００は表示側及び表示側と対向する入光側を有し、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００はディスプレイパネル１００の入光側に位置し、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は基板２１１及び基板２１１の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、柱状構造と基板との光屈折率が異なる。
【００３５】
上記実施例との相違点について、本実施例では、該柱状構造は多角柱構造、例えば正方形角柱構造であり、該正方形角柱構造は複数の異なる寸法を有し、且つ最大寸法を有する正方形角柱構造の光屈折率が基板２１１の光屈折率より大きい。
例えば、図５Ａと５Ｂは本実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの平面図と側面図である。図５Ａに示すように、本実施例では、該正方形角柱構造は種異なる寸法を有し、すなわち該正方形角柱構造は第１正方形角柱２１２と第２正方形角柱２１３を含み、第１正方形角柱２１２の辺長は第２正方形角柱２１３の辺長より大きく、第１正方形角柱２１２の光屈折率は基板２１１の光屈折率より大きく、第１正方形角柱２１２と第２正方形角柱２１３はともに複数であり、周期的に配列されている。例えば、第２正方形角柱２１３は第１正方形角柱２１２を取り囲んで設置される。その具体的な設置と周期的な配列の具体的な方式は上記実施例とほぼ同様であるため、本実施例では詳細な説明をしない。
【００３６】
なお、本実施例では、多角柱構造は正方形角柱に限定されず、ほかの多角柱、例えば六角形角柱、八角形角柱等であってもよく、本実施例ではそれについて限定しない。また、本開示の実施例の柱状構造について、例えば本実施例の多角柱構造は２種に限定されず、より多くの寸法を有してもよく、且つ実際の状況に応じて同様に配列され、本実施例では詳細な説明をしない。
【００３７】
本開示の少なくとも一実施例は透明表示装置を提供し、図１に示すように、該透明表示装置はディスプレイパネル１００及び全反射型フォトニック結晶バックパネル２００を備え、ディスプレイパネル１００は表示側及び表示側と対向する入光側を有し、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００はディスプレイパネル１００の入光側に位置し、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は基板２２１及び基板２２１の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、柱状構造と基板との光屈折率が異なる。
【００３８】
以上の実施例との相違点について、本実施例では、該柱状構造は円筒構造と多角柱構造であり、例えば円筒構造と正方形角柱構造を組み合わせて使用し、且つ最大寸法を有する円筒構造の光屈折率が基板２２１の光屈折率より大きい。
例えば、図６Ａと６Ｂは本実施例に係る全反射型フォトニック結晶バックパネルの平面図と側面図であり、図６Ａに示すように、本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は１種の円筒構造と１種の正方形角柱構造を含み、例えば第３円筒２２２と第４正方形角柱２２３を含み、第３円筒２２２の直径は第４正方形角柱２２３の辺長より大きく、且つ第３円筒２２２の光屈折率は基板２２１の光屈折率より大きく、第３円筒２２２と第４正方形角柱２２３はともに複数であり、周期的な配列方式を採用し、その具体的な設置と周期的な配列の具体的な方式は以上の実施例とほぼ同様であるため、本実施例では詳細な説明をしない。
【００３９】
同様に、本実施例では、多角柱構造は正方形角柱に限定されず、多角柱、例えば六角形角柱、八角形角柱等であってもよく、本実施例ではそれを限定しない。また、本開示の実施例の柱状構造について、例えば本実施例の円筒構造と多角柱構造は１種に限定されず、より多くの寸法を有してもよく、且つ実際状況に応じて同様に配列でき、本実施例では詳細な説明をしない。
【００４０】
本開示の少なくとも一実施例は透明表示装置の製造方法を提供し、図７に示すように、ステップＳ１０１〜Ｓ１０２を含む。
Ｓ１０１、ディスプレイパネルと全反射型フォトニック結晶バックパネルを提供する。
本実施例では、ディスプレイパネルは液晶ディスプレイパネル、有機発光ダイオードディスプレイパネル、電子ペーパーディスプレイパネル等であってもよく、ここでディスプレイパネルの種類を限定せず、その製造方法は通常の方法を採用できるため、詳細な説明をしない。
【００４１】
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネルは基板及び基板の内部に周期的に並ぶ複数の柱状構造を備え、柱状構造と基板との光屈折率が異なる。
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネルの基板の材質はガラス、透明樹脂又はほかの適切な材料であってもよく、例えば、基板はシリカガラス又はアクリル系透明樹脂等の材料からなってもよい。フォトニック結晶バックパネルの基板の厚さは薄型化設計を採用し、５ｃｍ以下であり、例えば０．５〜３０ｍｍとし、さらに例えば１．５ｍｍ、２．５ｍｍ又は１５ｍｍ等の薄型化厚さとしてもよい。
【００４２】
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネルの柱状構造の材質はガラス、透明樹脂、空気又はほかの適切な材料である。
例えば、柱状構造の材質が空気である場合、柱状構造の製造方法は、基板内に空気柱を形成して中空の柱状構造形成するステップを含み、柱状構造の材質がガラス、透明樹脂又はほかの材料である場合、柱状構造の製造方法は、基板内に空気柱を形成した後、空気柱内にガラス、透明樹脂又はほかの材料を充填して柱状構造を得るステップを含み、この場合、ニーズに応じて選択される柱状構造用の材料の光屈折率はフォトニック結晶バックパネルの基板用の材料の光屈折率より大きい又は小さい。
【００４３】
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネルの柱状構造は、その中心軸が基板に垂直するように全反射型フォトニック結晶バックパネルの基板内に形成される。従って、全反射型フォトニック結晶バックパネルが表示基板と結合した後、全反射型フォトニック結晶バックパネルの光軸がディスプレイパネルに垂直する。従って、全反射型フォトニック結晶バックパネルは異なる方向からディスプレイパネルに入射する光、例えば可視光を垂直入射光に変換し、入射光を均一に分散させ、ディスプレイパネルの輝度を均一にする。
【００４４】
Ｓ１０２、全反射型フォトニック結晶バックパネルをディスプレイパネルの入光側に接続する。
本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネルは接着剤又は機械的構造によってディスプレイパネルに接続される。例えば、本実施例では、全反射型フォトニック結晶バックパネルは光学用透明粘着剤によってディスプレイパネルに接着され、該光学用透明粘着剤は無色透明であり、光透過率が９０％以上であるため、全反射型フォトニック結晶バックパネルとディスプレイパネルのシームレス接続を実現でき、透明表示装置にボーダレス透明表示の技術的効果を実現させる。また、全反射型フォトニック結晶バックパネルはフレーム、バックル等の機械的接続方式によってディスプレイパネルに接続されてもよく、ここでその具体的な接続形態を限定しない。
【００４５】
本実施例では、透明表示装置はバックライトをさらに備えるため、本実施例に係る透明表示装置の製造方法は、バックライトを表示基板に接続するステップをさらに含む。
図３に示すように、バックライト３００は例えばディスプレイパネル１００の入光側に接続され、且つ全反射型フォトニック結晶バックパネル２００の外面に接続され、例えばバックライト３００は全反射型フォトニック結晶バックパネル２００の外面のエッジに接続され、更にバックライト３００の発する光が全反射型フォトニック結晶バックパネル２００により調節されて表示基板１００に入射し、従って全反射型フォトニック結晶バックパネル２００は異なる方向からディスプレイパネル１００に入射する光を垂直入射光に変換し、入射光を均一に分散させ、ディスプレイパネル１００の輝度を均一にする。
【００４６】
本開示の少なくとも一実施例に係る透明表示装置は以下の少なくとも１つの有益な効果を有する。
（１）本開示の実施例に係る透明表示装置は、全反射型フォトニック結晶バックパネルを備え、該全反射型フォトニック結晶バックパネルが入射光の伝播方向を変更し、異なる方向からディスプレイパネルに入射する光を垂直入射光に変換し、入射光を均一に分散させることができるため、該透明表示装置は表示輝度が均一であり、表示品質がより高くなる。
（２）本開示の実施例に係る透明表示装置は、全反射型フォトニック結晶バックパネルの原料が入手しやすく、安価で、且つディスプレイパネルの材料に近似するため、ディスプレイパネルとのより良好な融合性を有し、表示装置の薄型化とボーダレス透明表示に有利である。
【００４７】
なお、
（１）本開示の実施例の図面中、本開示の実施例に関する構造だけが示されて、ほかの構造については通常の設計を参照すればよい。
（２）明瞭さから、本開示の実施例を説明する図中、層又は領域の厚さが拡大又は縮小されるものであり、すなわち、これらの図面は実際の比例に応じて作成するものではない。なお、層、膜、領域又は基板のような素子が別の素子の「上」又は「下」に位置すると記載される場合、該素子は「直接」又は中間素子を介して別の素子の「上」又は「下」に位置する。
（３）矛盾がない場合、本開示の実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わせて、新しい実施例を構成することができる。
以上、本開示の具体的な実施形態を説明したが、本開示の保護範囲はそれに限定されず、当業者が本開示の技術的範囲を逸脱せずに容易に想到し得る変更や置換はすべて本開示の保護範囲に属する。従って、本開示の保護範囲は前記特許請求の範囲の保護範囲に準じるべきである。
【００４８】
本願は、２０１７年７月７日に提出した中国特許出願第２０１７１０５５２６５４．９号の優先権を主張し、ここで上記中国特許出願の全開示内容が引用により本願の一部として組み込まれる。
【符号の説明】
【００４９】
図面の簡単な説明
１００ ディスプレイパネル,２００ 全反射型フォトニック結晶バックパネル,２０１ 基板,２０２ 第１円筒,２０３ 第２円筒,２１１ 基板,２１２ 第１正方形角柱,２１３ 第２正方形角柱,２２１ 基板,２２２ 第３円筒,２２３ 第４正方形角柱,３００ バックライト。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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