專利名稱：透明顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種透明顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，以及人們對使用便攜式信息介質(zhì)的需求日益增加，近年來，所謂的透明顯示裝置已經(jīng)在積極地研究開發(fā)，即在施加電壓時可以看到顯示屏上的顯示信息，而在不施加電壓時可以通過顯示屏看到顯示屏背面的物體。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題
現(xiàn)有的透明顯示裝置結(jié)構(gòu)中，液晶分子位于兩片偏振片之間，利用電場控制液晶分子轉(zhuǎn)動，來改變光的偏振方向，配合偏振片的作用從而形成不同灰度。而偏振片的使用大大降低了透明顯示裝置的透過率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種透明顯示裝置，提高了透明顯示裝置的透過率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種透明顯示裝置，包括上基板，所述上基板自上而下依次包括透明電極和取向膜；下基板，所述下基板自下而上依次包括透明電極和取向膜；彩色H-PDLC層，所述彩色H-PDLC層設(shè)置在所述上基板和下基板之間。所述彩色H-PDLC層中包括二向色性染料、負(fù)性液晶和高分子；所述取向膜，用于在所述彩色H-PDLC層未加電壓時確定所述負(fù)性液晶的取向，使所述負(fù)性液晶的折射率與所述高分子的折射率匹配。所述取向膜包括透射區(qū)取向膜。所述彩色H-PDLC層中對應(yīng)所述透射區(qū)取向膜的部分為透射型彩色H-PDLC，所述透射型彩色H-PDLC中的所述高分子為第一高分子；當(dāng)所述透射型彩色H-PDLC未加電壓時，所述透射區(qū)取向膜使所述透射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶取向垂直于所述上基板表面；當(dāng)所述透射型彩色H-PDLC加電壓時，所述透射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶平行于所述上基板表面，使得所述負(fù)性液晶的折射率與所述第一高分子的折射率不匹配，用于使入射光衍射。設(shè)置在所述所述彩色H-PDLC層下方的無色H-PDLC層；所述無色H-PDLC層的側(cè)面設(shè)置有光源。所述取向膜還包括反射區(qū)取向膜；所述彩色H-PDLC層中對應(yīng)所述反射區(qū)取向膜的部分為反射型彩色H-PDLC，所述反射型彩色H-PDLC中的所述高分子為第二高分子；當(dāng)所述反射型彩色H-PDLC未加電壓時，所述反射區(qū)取向膜使所述反射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶取向與所述上基板表面成銳角；
當(dāng)所述反射型彩色H-PDLC加電壓時，所述反射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶平行于所述上基板表面，使得所述負(fù)性液晶的折射率與所述第二高分子的折射率與不匹配，用于使入射光反射。當(dāng)有多層所述彩色H-PDLC層時，所述多層彩色H-PDLC層分別為不同顏色的彩色H-PDLC 層。本發(fā)明實施例提供的透明顯示裝置，通過取向膜的處理，使負(fù)性液晶的折射率與高分子的折射率匹配，從而實現(xiàn)透明，當(dāng)通過透明電極給彩色H-PDLC層加電壓時，負(fù)性液晶隨著電壓轉(zhuǎn)動，負(fù)性液晶的折射率與高分子的折射率不匹配，實現(xiàn)顏色的顯示，控制彩色H-PDLC層的電壓大小從而改變負(fù)性液晶的折射率與高分子的折射率的匹配程度，進(jìn)而實現(xiàn)灰度的改變。無需使用偏振片，從而提高了透過率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例中一種透明顯示裝置的一個像素單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中另一種透明顯示裝置的一個像素單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中另一種透明顯示裝置的一個像素單元或一個子像素單元的結(jié)構(gòu)不意圖；圖4為本發(fā)明實施例中另一種透明顯示裝置的一個像素單元或一個子像素單元的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I-上基板；11-玻璃基板；2_下基板；3_透明電極；4_取向膜；5_彩色H-PDLC層；6-透射區(qū)；7_反射區(qū)；8無色H-PDLC層；9_光源。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實施例提供一種透明顯示裝置，如圖I所示，包括上基板I，上基板自上而下依次包括玻璃基板11、透明電極3和取向膜4，下基板2，下基板自下而上依次包括玻璃基板11、透明電極3和取向膜4,彩色全息高分子分散液晶(Holographic Polymer DispersedLiquid Crystal, H-PDLC)層5設(shè)置在上基板I和下基板2之間。H-PDLC是將全息技術(shù)應(yīng)用于高分子分散液晶材質(zhì)中。它是利用高分子分散液晶體系在激光干涉光場作用下發(fā)生光聚合反應(yīng)引發(fā)相分離，形成包括與激光干涉亮、暗條紋相對應(yīng)的富高分子區(qū)和富液晶區(qū)周期性分布的折射率調(diào)制光柵。外加電壓的作用下可以改變液晶的取向，從而改變H-PDLC的折射率，可使H-PDLC在透明和反射之間轉(zhuǎn)換，并且根據(jù)H-PDLC折射率的不同形成不同灰度。彩色H-PDLC層5中包括二向色性染料、負(fù)性液晶和高分子；上述高分子可以由可聚合單體形成，可聚合單體可以為丙烯酸酯或環(huán)氧樹脂等材料，取向膜4，用于在彩色H-PDLC層2未加電壓時確定負(fù)性液晶的取向，使負(fù)性液晶的折射率與聞分子的折射率匹配，即負(fù)性液晶的尋常折射率與聞分子折射率相等。具體地，可以將聚酰亞胺(PI)液涂覆在基板上形成取向膜，而PI固化后通過摩擦(Rubbing)或其他取向處理方式處理取向膜，從而改變?nèi)∠蚰け砻娴慕Y(jié)構(gòu)，經(jīng)過取向處理后的取向膜可以使彩色H-PDLC層中的負(fù)性液晶取向垂直于上基板表面，此時負(fù)性液晶的折射率與高分子的折射率匹配，入射光可以直接通過彩色H-PDLC層，從而實現(xiàn)透明，當(dāng)通過透明電極給彩色H-PDLC層加電壓時，負(fù)性液晶隨著電壓變化而轉(zhuǎn)動，負(fù)性液晶的折射率與高分子的折射率不匹配，入射光進(jìn)入彩色H-PDLC層后可以衍射出來，通過控制彩色H-PDLC層的電壓大小從而改變負(fù)性液晶的折射率與高分子的折射率的匹配程度，進(jìn)而實現(xiàn)灰度的改變。在未加電壓時，二向色性染料不顯示顏色，在加電壓時，二向色性染料隨著負(fù)性液晶的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，從而顯示顏色。本發(fā)明實施例通過電壓控制彩色H-PDLC層的透射與衍射實現(xiàn)透明顯示裝置的效 果，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無需使用偏振片，從而提高了透過率。進(jìn)一步地，如圖2所示，取向膜4包括透射區(qū)取向膜，彩色H-PDLC層5中對應(yīng)透射區(qū)取向膜的部分為透射型彩色H-PDLC，即一個像素單元包括對應(yīng)于透射區(qū)取向膜的透射區(qū)6，在透射區(qū)6中的取向膜4為透射區(qū)取向膜，在透射區(qū)6中的彩色H-PDLC為透射型彩色H-PDLC，透射型彩色H-PDLC中的高分子為第一高分子；當(dāng)透射型彩色H-PDLC未加電壓時，透射區(qū)取向膜使透射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶取向垂直于上基板I表面，此時負(fù)性液晶的折射率與第一高分子的折射率匹配，入射光可以直接通過透射區(qū)6，從而實現(xiàn)透明；當(dāng)反射型彩色H-PDLC加電壓時，反射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶平行于上基板I表面，使得負(fù)性液晶的折射率與第一高分子的折射率不匹配，用于使入射光衍射，通過控制反射型彩色H-PDLC的電壓大小從而改變負(fù)性液晶的折射率與第一高分子的折射率的匹配程度，進(jìn)而改變透射區(qū)6的顯示灰度。進(jìn)一步地，上述透明顯示裝置還可以包括設(shè)置在彩色H-PDLC層5下方的無色H-PDLC層8，無色H-PDLC層8，設(shè)置在上下兩塊玻璃基板11之間，可以與彩色H-PDLC層5共用一塊玻璃基板11 ;無色H-PDLC層8的側(cè)面設(shè)置有光源9。無色H-PDLC層8中包括液晶和高分子，起到導(dǎo)光板的作用。由于無色H-PDLC層8中內(nèi)部液晶微滴所造成的散射和界面錨定作用的不同造成內(nèi)部的液晶微滴之間有序度差異從而形成的折射率差異而產(chǎn)生的光散射，使得光線在內(nèi)部發(fā)生光擴(kuò)散，因此無色H-PDLC層8可以起到導(dǎo)光板的作用。從側(cè)面光源9發(fā)出的水平光線進(jìn)入無色H-PDLC層8之后，無色H-PDLC層8中的液晶和高分子界面上多次發(fā)生折射和反射，光線的方向改變，可以轉(zhuǎn)換成向上端出射，從而為透射區(qū)6提供了背光。實現(xiàn)在黑暗的環(huán)境下有良好的顯示效果。進(jìn)一步地，取向膜4還包括反射區(qū)取向膜，彩色H-PDLC層5中對應(yīng)反射區(qū)取向膜的部分為反射型彩色H-PDLC，即一個像素單元還可以包括對應(yīng)于反射區(qū)取向膜的反射區(qū)7，在反射區(qū)7中的取向膜4為反射區(qū)取向膜，在反射區(qū)7中的彩色H-PDLC為反射型彩色H-PDLC，反射型彩色H-PDLC中的高分子為第二高分子；反射區(qū)取向膜由于與透射區(qū)取向膜處理的不同而具有不同的表面結(jié)構(gòu)，從而將整個取向膜4分為透射區(qū)取向膜和反射區(qū)取向膜；當(dāng)反射型彩色H-PDLC未加電壓時，反射區(qū)取向膜使反射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶取向與上基板I表面成銳角，具體的角度根據(jù)液晶折射率及第二高分子折射率決定，此時負(fù)性液晶的折射率與第二高分子的折射率匹配，入射光可以直接通過反射區(qū)7，從而實現(xiàn)透明；當(dāng)反射型彩色H-PDLC加電壓時，反射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶平行于上基板I表面，使得負(fù)性液晶的折射率與第二高分子的折射率與不匹配，用于使入射光反射。通過控制反射型彩色H-PDLC的電壓大小從而改變負(fù)性液晶的折射率與第二聞分子的折射率的匹配程度，進(jìn)而改變反射區(qū)7的顯示灰度。在明亮的環(huán)境下，通過反射區(qū)7反射環(huán)境光以實現(xiàn)更佳的顯示效果。具體地，需要說明的是，除了如圖I或圖2所示的單層彩色H-PDLC，可以實現(xiàn)單色透明顯示裝置外，還可以如圖3或圖4所示，有多層彩色H-PDLC，可以完善彩色的效果，從而
實現(xiàn)彩色透明顯示裝置。當(dāng)有多層彩色H-PDLC層5時，多層彩色H-PDLC層5上下重疊設(shè)置以便于透明顯示裝置的制作，每層彩色H-PDLC層5上下都設(shè)置有上基板I和下基板2，兩層相鄰的彩色H-PDLC層5之間可以共用一塊玻璃基板11形成各自所需要上基板I和下基板
2。多層彩色H-PDLC層2設(shè)置在上基板I和下基板2之間；在每一層彩色H-PDLC層5的上下的透明電極3分別為每一層彩色H-PDLC層5提供電壓；多層彩色H-PDLC層5分別具有不同顏色的二向色性染料以形成不同顏色的彩色H-PDLC層，例如可以包括紅色H-PDLC層、藍(lán)色H-PDLC層和綠色H-PDLC層。如圖4所示，在包括透射區(qū)6和反射區(qū)7的一個像素單元或一個子像素單元中，無色H-PDLC層8設(shè)置在多層彩色H-PDLC層5的下方，可以與最下面一層彩色H-PDLC層5共用一塊玻璃基板11。需要說明的是，如圖3或圖4所示的可以為一個像素單元或一個子像素單元，例如，對于三層彩色H-PDLC層構(gòu)成的一個像素單元或一個子像素單元，每層彩色H-PDLC層分別對應(yīng)設(shè)置有獨立的透明薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)以分別驅(qū)動紅色H-PDLC層、藍(lán)色H-PDLC層和綠色H-PDLC層實現(xiàn)透明或顯示，三層彩色H-PDLC層的柵線和數(shù)據(jù)線分別由同一個柵極驅(qū)動(Gate Driver) IC和同一個源極驅(qū)動(Source Driver) IC驅(qū)動。上述的一個透射區(qū)和其相鄰一個反射區(qū)可以作為一個像素單元，通過紅色H-PDLC層、藍(lán)色H-PDLC層和綠色H-PDLC層的疊加實現(xiàn)一個像素的顯示；或者上述的一個透射區(qū)和其相鄰一個反射區(qū)可以作為一個子像素單元，例如只有紅色H-PDLC層顯示顏色，而藍(lán)色H-PDLC層和綠色H-PDLC層則為透明狀態(tài)，實現(xiàn)一個子像素的顯示。本發(fā)明實施例通過電壓控制彩色H-PDLC層的透射與顯示，無需使用偏振片，從而提高了透過率，現(xiàn)有的透明顯示裝置在黑暗環(huán)境下，由于入射光的減少，導(dǎo)致很難看清顯示器上的內(nèi)容，本發(fā)明實施例通過無色H-PDLC層和光源配合透射區(qū)以及反射區(qū)，實現(xiàn)在黑暗或明亮的環(huán)境下都能有良好的顯示效果。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種透明顯示裝置，其特征在于，包括 上基板，所述上基板自上而下依次包括透明電極和取向膜； 下基板，所述下基板自下而上依次包括透明電極和取向膜； 彩色H-PDLC層，所述彩色H-PDLC層設(shè)置在所述上基板和下基板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透明顯示裝置，其特征在于， 所述彩色H-PDLC層中包括二向色性染料、負(fù)性液晶和高分子； 所述取向膜，用于在所述彩色H-PDLC層未加電壓時確定所述負(fù)性液晶的取向，使所述負(fù)性液晶的折射率與所述高分子的折射率匹配。所述取向膜包括透射區(qū)取向膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透明顯示裝置，其特征在于， 所述彩色H-PDLC層中對應(yīng)所述透射區(qū)取向膜的部分為透射型彩色H-PDLC，所述透射型彩色H-PDLC中的所述高分子為第一高分子； 所述透射型彩色H-PDLC未被施加電壓時，所述透射區(qū)取向膜使所述透射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶取向垂直于所述上基板表面； 所述透射型彩色H-PDLC被施加電壓時，所述透射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶平行于所述上基板表面，使得所述負(fù)性液晶的折射率與所述第一高分子的折射率不匹配，用于使入射光衍射。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透明顯示裝置，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述所述彩色H-PDLC層下方的無色H-PDLC層； 所述無色H-PDLC層的側(cè)面設(shè)置有光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透明顯示裝置，其特征在于， 所述取向膜還包括反射區(qū)取向膜； 所述彩色H-PDLC層中對應(yīng)所述反射區(qū)取向膜的部分為反射型彩色H-PDLC，所述反射型彩色H-PDLC中的所述高分子為第二高分子； 當(dāng)所述反射型彩色H-PDLC未加電壓時，所述反射區(qū)取向膜使所述反射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶取向與所述上基板表面成銳角； 當(dāng)所述反射型彩色H-PDLC加電壓時，所述反射型彩色H-PDLC中的負(fù)性液晶平行于所述上基板表面，使得所述負(fù)性液晶的折射率與所述第二高分子的折射率與不匹配，用于使入射光反射。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項所述的透明顯示裝置，其特征在于， 當(dāng)有多層所述彩色H-PDLC層時，所述多層彩色H-PDLC層分別為不同顏色的彩色H-PDLC 層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種透明顯示裝置，涉及顯示器領(lǐng)域，提高了透明顯示裝置的透過率。該透明顯示裝置包括上基板，所述上基板自上而下依次包括透明電極和取向膜；下基板，所述下基板自下而上依次包括透明電極和取向膜；彩色H-PDLC層，所述彩色H-PDLC層設(shè)置在所述上基板和下基板之間。
文檔編號G02F1/133GK102654687SQ20121005068
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者鹿島美紀(jì) 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司