KR960705248A - 헤드업 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

투명이고 평면적인 화상정보 표시수단과, 이것에 대향하고 밀접하게 배치되는 투명이고 평면적인 광조사수단과, 이 광조사수단에 광을 공급하는 광공급수단과, 화상표시를 제어하는 화상표시 제어수단과, 광공급을 제어하는 광제어수단을 적어도 구비한 헤드업 디스플레이 장치이고, 차내의 임의의 장소에 설치하여 이용할 수 있는 콤패트한 헤드업 디스플레이이다.

[선택도] 제1도

Description

헤드업 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 패널 및 그 제조방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제2도는 본 실시예 HUD 의 기본 구성과차내에 설치한 예를 나타낸다.

제4도는 본 실시예 HUD 의 광조사수단의 예를 나타낸다.

제8도는 본 실시예 HUD의 광조사수단이 체적위상형 홀로그램이고, 화상정보 표시수단이 고분자 분산형 액정인 구성의 일례를 나타낸다.

Claims (49)

1. 투명이고 평면적인 화상정보 표시수단과, 상기 화장정보 표시수단에 대향하고, 밀접하게 배치되는 투명이고 평면적인 광조사수단과, 상기 광조사수단에 광을 공급하는 광공급수단과, 상기 화상정보 표시수단의 화상표시를 제어하는 화상표시 제어수단과, 상기 광공급수단의 광공급을 제어하는 광공급 제어수단을 구비한 헤드업 디스플레이 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 투명이고 평면적인 화상정보 표시수단이 액정패널, 고분자 분산형 액정패널, 및 강유전체 박막으로 구성되는 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기광조사수단은 이 광조사수단 주위의 단면 일부 또는 전부에 배치된 상기 광공급수단으로부터 입사된 입사광을 이 광조사수단의 면방향에 출사하는 광로변환수단을 갖는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 광로 변환수단이 체적위상형 홀로그램, 비대상 형상의 요철로 구성되는 위상회절격자, 및 하프미러 군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 광공급수단이 각종 램프, 방전관, 일렉트로 루미네센스 혹은 플라즈마 발광체, LED, 레이저 등의 스스로 발광하는 광원, 혹은 형광체와 이 형광체를 여기하는 광원인 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 광공급수단이 광원과 이 광원으로부터의 광을 도광하는 광화이버를 구비한 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 광로변환수단은 체적위상형 홀로그램으로서, 그 체적위상형 홀로그램의 홀로그램이 부분마다 다른 홀로그램으로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
8. 제4항에 있어서, 상기 광로변화순단은 투명기판상에 형성된 체적위상형 홀로그램으로서, 그 체적위상형 홀로그램의 홀로그램은 컬러화상 표시에 이용되는 3생의 도트패턴을 광의 스포트군으로서 형성하기 위한 광학 소자로서, 상기 홀로그램은 각 색의 광을 공간적으로 분리하는 기능을 갖는 요소 홀로그램이 다중 기억된 것이고, 상기 광원을 발하여 전반하는 각 색의 광이 상기 홀로그램에 의하여 공간적으로 분리되어 모자이크 형상으로 배열된 3색광 스포트군을 형성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
9. 제4항에 있어서, 상기 광로변환수단은 투명기판상에 형성된 체적위상형 홀로그램으로서, 그 체적위상형 홀로그램의 홀로그램은 컬러화상표시에 이용되는 3색의 도트패턴을 광의 스포트군으로서 형성하기 위한 광학 소자로서, 상기 홀로그램은 각 색의 도트패턴의 상이 1피치씩 어긋난 형태로 다중 기록된 것이고, 상기 광원을 발하여 상기 기판내를 전반하는 각 색의 광으로 상기 홀로그램을 재생함으로써 모자이크 형상으로 배열된 3색광 스포트군을 형성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
10. 제4항에 있어서, 상기 광로변화수단은 체적위상형 홀로그램으로서, 그 체적위상형 홀로그램의 홀로그램은 컬러화상표시에 이용되는 3색의 조명광을 형성하기 위한 광학소자로서, 상기 광원이 3색의 광을 번갈아가며 발하는 광원과, 투명기판과, 그 기판상에 설치된 체적위상형의 홀로그램으로 구성되고, 상기 홀로그램은 상기 투명기판면을 일정하게 조명하는 각 색의 조명광 정보를 다중 기록한 것이며, 상기 광원의 색으 시계열적으로 번갈아가며 절화하여 상기 기판내를 전반시키고, 각 색의 광으로 상기 홀로그램을 재생함으로써 3색의 조명광을 형성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
11. 제4항에 있어서, 상기 광로변환수단을 체적위상형 홀로그램으로서, 그 체적위상형 홀로그램의 홀로그램은 컬러화상표시에 이용되는 3색의 조명광을 형성하기 위한 광학소자로서, 상기 광원과, 3색 필터와, 투명기판과, 이 기판상에 설치된 체적위상형의 홀로그램으로 구성되고, 상기 홀로그램은 상기 투명기판면을 일정하게 조명하는 각 색의 조명광 정보를 다중 기록한 것이고, 상기 광원을 발하여 상기 기판내를 전반하는 광의 색을 상기 3색 필터로 선택하여 시계열적으로 절환하고, 각 색의 광으로 상기 홀로그램을 재생함으로써 3색의 조명광을 형성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
12. 제8항, 9항, 10항 또는 제11항에 있어서, 홀로그램의 재생상을 기판면 법선으로 부터 경사진 방향으로 형성하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
13. 제8항, 9항, 10항 또는 제11항에 있어서, 재생광이 투명기판 표면에서 전반사 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
14. 제8항, 9항, 10항 또는 제11항에 있어서, 재생광에 대하여 투명기판의 단면을 2가지의 전반사면이 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
15. 제8항, 9항, 10항 또는 제11항에 있어서, 재생광에 대하여 투명기판의 단면을 그 단면형상이 직각이 되도록 2가지의 전반사면이 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
16. 투명전극을 배치하여 실질적으로 투명의 화상정보 표시수단인 고분자 분산형 액정패널과, 상기 액정패널에 대향하여 밀접하게 배치되고, 이 대향하는 측면에 체적위상형 홀로그램이 형성되며, 단부에는 광원이 설치되고, 이 광원으로부터의 광이 이 홀로그램에 의하여 면방향으로 회절되는 실질적으로 투명하고 평면적인 광조사수단인 면상 발광체와, 상기 액정패널의 구동을 제어하는 제어장치와, 상기 면상 발광체의 광원을 제어하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
17. 전극층을 가지는 적어도 한쪽이 투명한 2장의 기판과, 이 기판에 협지된 액정상과 고분자상으로부터 본질적으로 이루어지는 조광층을 가지고, 그 조광층의 액정상과 고분자상은 본질적으로 산란면에서 반사된 대상광과 참조광으로부터 만들어진 홀로그램 패턴으로 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
18. 제17항에 있어서, 상기 홀로그램 패턴이 R, G, B의 3색으로 다중 인화되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 홀로그램 패턴은 그 홀로그램을 재생하는 경우 R, G, B의 3색이 각각 위치를 일부 또는 전부 중첩하여 재생되도록 다중 인화되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
20. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 홀로그램 패턴은 상기 홀로그램을 재생하는 경우, R, G, B의 3색이 각각 위치를 독립한 구획으로 분리되어 재생되도록 다중 인화되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
21. 제17항에 있어서, 상기 조광층은 거기에 전압을 인가하고, 상기 액정상의 굴절율을 변화시켰을 경우, 입사광에 대한 이 굴절율의 값이 상기 고분자상의 굴절율의 값과 같아지는 점을 포함하여 변화하는 액정상과 고분자상의 조합으로 구성되는 조광층인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
22. 전극층을 가지는 투명한 2장의 기판 사이에(1)액정재료와 (2)모노머 및/또는 올리고머(3)화학작용 방사선으로 활성화되는 다중합 개시제계를 본질적으로 포함하는 조광층 전구체를 개재시키고, 이 조광층 전구 체중에 홀로그램을 형성하는 간섭패턴이 생기게 하기 위하여 코히어런트한 화학작용 방사선의 참조광과 같은 방사선을 산란 반사면에서 반사시킨 대상광을 동일측 또는 반대측으로부터 입사시키며, 광중합츨 행하게 하여 홀로그램으로한 액정 디스플레이 패널의 제조방법.
23. 청구항 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항 기재의 액정 디스플레이 패널과, 이것에 신호를 보내는 신호발생장치와, 상기 액정 디스플레이 패널에 광을 공급하는 광공급수단을 구비한 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 공급수단이 상기 액정디스플레이 장치를 구성하는 투명기판의 이단에 배치되고, 거기에서 입사된 광이 기판면에 대하여 거의 수직방향으로 광을 산란반사하도록 조광층의 홀로그램 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
25. 제17항 내지 제20항중 어느 한 항에 있어서, 입사광을 랜덤하게 산란시키는 미소 산란영역을 모자이크 형상으로 독립되게 일정한 면적을 점유하도록 배열한 특수 산란판에 레이저광을 조사하는 것에서 얻어지는 물체광과 참조광에 의하여 상기 조광층의 홀로그램 패턴이 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
26. 제25항에 있어서, 모자이크 형상으로 독립되게 일정한 면적으로 점유하도록 배열한 미소 산란영역 이외의 잔여의 영역을 반사평면으로 한 특수 산란판에 레이저광을 조사하는 것에서 얻어지는 물체광과 참조광에 의하여 상기 홀로그램 패턴이 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
27. 제25항에 있어서, 모자이크 형상으로 독립되게 일정한 면적으로 점유하도록 배열한 미소 산란영역 이외의 잔여의 영역을 투과평면으로 한 특수 산란판에 레이저광을 조사하는 것에서 얻어지는 물체광과 참조광에 의하여 상기 홀로그램 패턴이 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
28. 제25항에 있어서, 모자이크 형상으로 독립되게 일정한 면적으로 점유하도록 배열한 미소 산란영역 반사막을 피복하고, 이들 이외의 잔여 영역을 투과평면으로 한 특수 산란판에 레이저광을 조사하는 것에서 얻어지는 물체광과 참조광에 의하여 상기 홀로그램 패턴이 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
29. 제25항에 있어서, 모자이크 형상으로 독립되게 일정한 면적으로 점유하도록 배열한 미소 산란영역 이외의 잔여의 영역을 평면으로 하고, 전 영역에 반사막을 피복한 특수 산란판에 레이저광을 조사하는 것에서 얻어지는 물체광과 참조광에 의하여 상기 홀로그램 패턴이 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
30. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조정층의 액정상과 고분자상이 본질적으로 핀홀어레이를 통과한 물체광과 참조광으로부터 제작된 홀로그램 패턴으로 분포한 조광층으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
31. 제17항 내지 제20항 중 어느 한항에 있어서, 어느 입사각 1에서 핀홀어레이를 통과한 물체광과 참조광에 의해 제1홀로그램 패턴이 제작되고, 다음에 입사각 2에서 핀홀레이를 통과한 물체광과 참조광에 의해 제2홀로그램 패턴이 제작되며, 같은 과정을 반복하는 것에서 전방위에 대응하는 홀로그램 패턴이 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
32. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 인코히어런트한 2종류의 레이저광 1과 레이저광 2를 공간적으로 분리하고, 어느 패턴에 따라서 광의 일부를 차폐하며, 그 외의 부분을 투과하는 마스크 1을 레이저광 1의 광로에 배치하고, 투과부와 차폐부의 위치관계가 마스크 1과는 반대의 패턴을 갖는 마스크 2를 레이저광 2의 광로에 배치하며, 각 마스크를 통과하는 것에서 각각 패터닝된 레이저광 1과 레이저광 2를 산란면에 조사하고, 이로써 얻어지는 물체광과 이들과는 다른 광도를 거쳐 입사하는 각 레이저광의 참조광에 의하여 상기 홀로그램 패턴이 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 패널.
33. 청구항 17항 내지 제20항 중 어느 한 항의 액정 디스플레이 패널과, 이들에 대향하여 밀접하게 배치된 실질적으로 투명한 면상 발광체와, 상기 액정 디스플레이 패널에 신호를 보내는 신호발생장치를 구비하고, 상기 면상 발광체의 하나의면에 홀로그램이 형성되어 있으며, 또 그 단부에 광공급수단이 설치되고, 이 광급수단으로부터의 광은 상기 홀로그램에 의하여 상기 액정 디스플레이 패널의 면방향으로 회절되는 헤드업 디스플레이 장치.
34. 고분자 분산형 액정 디스플레이 장치와, 투명기판상에 배치된 홀로그램과, 광원을 구비하고, 상기 투명 기판의 단면으로부터 입사하여 상기 홀로그램에 의하여 상기 투명기판의 표면으로부터 경사진 방향으로 출사하는 상기 광원의 광에 의해 상기 고분자 분산형 액정 디스플레이 장치를 조명하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
35. 제34항에 있어서, n을 홀로그램 매질의 굴절율, α 및 β를 각각 상기 홀로그램 매질내에서 정의되는 참조광 입사각도 및 물체광 입사각도, π를 원주율로 했을때에 상기 홀로그램이 다음의 관계식 1,2,3을 만족하는 투과형 홀로그램인 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.

    nsin│α│>1 (식 1)

    nsin│β│<1 (식 2)

    nsin│2α+β-π│>1 (식 3)
36. 2색성 색소를 포함하고 고분자 분사형 액정패널과, 투명기판상에 설치된 홀로그램과, 광원을 구비하고, 상기 투명기판의 단면에서 이 광원으로부터의 광을 입사시키며, 상기 홀로그램에 의하여 이 액정패널에 향하여 소정 각도로 광을 회절시켜 이 액정 패널을 조명하도록 한 게스트. 호스트형 고분자 분산 액정 디스플레이 장치를 구비한 헤드업 디스플레이 장치.
37. 제36항에 있어서, 상기 2색성 색소를 포함하는 고분자 분산형 액정패널의 후방에 홀로그램을 설치한 투명기판을 밀접하게 배치하고, 광원으로부터 광을 입사한 경우 회절광이 기판에 대하여 비스듬하게 출사하도록 상기 홀로그램이 형성되어 잇는 투명 지시식의 헤드업 디스플레이 장치.
38. 제36항에 있어서, 상기 2색성 색소를 포함하는 고분자 분산형 액정패널의후방에 광흡수판이 설치되고, 이 액정패널의 전방에 홀로그램을 설치한 투명기판을 배치하고, 광워능로부터 광을 입사한 경우, 상기 기판에 거의 평행하게 회절광이 출사하도록 상기 홀로그램이 형성되어 있는 반사형 직시식의 헤드업 디스플레이 장치.
39. 반사형 액정패널과, 그 전면에 배치한 홀로그램과, 이 홀로그램에 광을 조사하는 광원을 구비한 헤드업 디스플레이 장치.
40. 제39항에 있어서, 상기 홀로그램이 광을 조사받은 경우, 회절광을 액정패널에 향하여 거의 수직으로 방사하도록 상기 홀로그램이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
41. 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 홀로그램이 투명 지지체상에 설치되고, 이 지지체의 단면에 광원이 설치되며, 이 지지체가 액정패널 전면에 설치되어 있는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
42. 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 투명 지지체의 종방향의 단면 또는 단면배치가 삼각형이고, 그 저면에 광원이 설치되며 다른 한면이 액정패널에 접하게 배치되고, 나머지 한면에 반사형 홀로그램이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
43. 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 투명 지지체의 종방향의 단면이 삼각형이고, 그 저면에 광원이 설치되며, 액정패널과 접하는 면에 투과형 홀로그램이 설치되어 있고, 다른 한면이 광원으로부터의 광을 전반사하여 홀로그램 방향으로 방사하는 바와 같은 삼각형의 각도로 되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
44. 제39항 또는 제40항에 있어서, 상기 투명 지지체의 종방향의 단면 또는 단면 배치가 삼각형이고, 그 정상부에 광원이 설치되며, 액정패널과 접하는 측면에 투과형 홀로그램이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
45. 제1항 내지 제16항, 제23항 내지 제24항, 제33항 내지 제44항 중 어느 한 항 기재의 헤드업 디스프레이 장치는 자동차의 데쉬보드상에 설치되고, 전후로 쓰러지는 구동부분을 가지며, 임의의 각도로 고정하여 이용하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
46. 제1항 내지 제16항, 제23항 내지 제24항, 제33항 내지 제44항 중 어느 한 항 기재의 헤드업 디스플레이 장치는 자동차의 윈드실드 상부에 설치된 회전 가능한 지그에 의하여 설치되고, 사용할 때 윈드실드면으로 강하시켜 이용하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
47. 제1항 내지 제16항, 제23항 내지 제24항, 제33항 내지 제44항 중 어느 한 항 기재의 헤드업 디스프레이 장치는 자동차의 리어윈도우 근방에 설치되어 외부에 대하여 화상정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
48. 제1항 내지 제16항, 제23항 내지 제24항, 제33항 내지 제44항 중 어느 한 항 기재의 헤드업 디스프레이 장치는 자동차의 윈드실드 일부 또는 전부인 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.
49. 제1항 내지 제16항, 제23항 내지 제24항, 제33항 내지 제44항 중 어느 한 항 기재의 헤드업 디스프레이 장치는 자동차의 리어윈도우 일부 또는 전부인 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이 장치.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.