專(zhuān)利名稱(chēng):反射型顯示裝置和制造導(dǎo)光板的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總體上涉及一種反射型顯示裝置和一種制造導(dǎo)光板的方法。更具 體地講,本發(fā)明涉及一種可在電子紙顯示器中使用的薄膜形式的反射型顯示器。
背景技術(shù):
通常,電子紙顯示裝置通過(guò)利用電場(chǎng)移動(dòng)黑色染料和白色染料來(lái)顯示圖 像,并且由于其功耗低而適于用在信息終端中。這種電子紙顯示裝置由于其 材料特性是光不能穿過(guò)的反射型顯示裝置。
如上所述,與液晶顯示器(即,代表性的透射型顯示器)不同,由于光 不能穿過(guò)這種反射型顯示裝置,所以反射型顯示裝置不能采用位于顯示器的 后表面上以直接照射顯示器的照明單元(如背光單元)。反射型顯示器不能確 保夜間可視性,并使用前光單元(FLU)來(lái)用于照明。換言之,即使在與外 部光源連接處不使用任何光源,反射型顯示器也能顯示圖像,并且在沒(méi)有任 何外部光源處,反射型顯示器通過(guò)FLU的照明來(lái)顯示圖像。
圖1示出了傳統(tǒng)的反射型顯示裝置的FLU的結(jié)構(gòu)。圖1提供了示意性地 示出傳統(tǒng)的反射型顯示裝置的FLU結(jié)構(gòu)的透視圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1,傳統(tǒng)的FLU包括光源103,產(chǎn)生并發(fā)射光;導(dǎo)光板107; 燈條(light bar) 101,用于將從光源103發(fā)射的光引入到導(dǎo)光板107中。導(dǎo) 光板107散射被引入的光。
導(dǎo)光板107被設(shè)置在反射型顯示器109的上表面上,并且在導(dǎo)光板107 的上表面上形成V形槽。沿導(dǎo)光板107的縱向方向按直線或曲線設(shè)置具有特定角度的槽,并且根據(jù)預(yù)定的規(guī)則以預(yù)定的角度橫向地設(shè)置所述具有特定角 度的槽。
如果被引入的光到達(dá)V形槽,則根據(jù)槽的角度和導(dǎo)光板107與外界之間
的折射系數(shù)的差以特定的角度反射被引入的光。當(dāng)反射的光的角度不滿足全
反射的條件時(shí),光傳播到導(dǎo)光板107的外面。傳播到導(dǎo)光板107的外面的光 被反射型顯示器109再次反射,然后到達(dá)用戶的眼睛。當(dāng)槽分布在導(dǎo)光板107 的上表面上時(shí),整個(gè)導(dǎo)光板107被照亮。標(biāo)號(hào)105表示用于保護(hù)導(dǎo)光板107 的保護(hù)膜和/或用于形成按鍵的鍵膜。
FLU要求燈條101將光引入到導(dǎo)光板107中。在燈條101中形成微槽(未 示出)。燈條IOI的槽改變?cè)诠庠?03外傳播的光的方向,并均勻地引入光使 其穿過(guò)導(dǎo)光板107的側(cè)表面。換言之,燈條101將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)換成線光源。具 體地講,當(dāng)光源103為發(fā)光二極管(LED)時(shí),燈條101是必須的。
同時(shí),通過(guò)注塑成型(injection molding )或機(jī)械加工來(lái)制造導(dǎo)光板。更 具體地講,導(dǎo)光板通過(guò)使用具有V形槽的壓模經(jīng)注塑成型由透光材料(例如, 塑料)制成,或者通過(guò)直接加工V形槽制成。
然而,由于材料極薄,難以在薄膜形式的導(dǎo)光板中形成槽。另外,隨著 薄膜形式的反射型顯示器變得越來(lái)越流行,除了難以實(shí)現(xiàn)外,在薄膜中形成 槽并不是優(yōu)選的。具體地講,應(yīng)用于要求高柔軟性的應(yīng)用(如鍵盤(pán))的反射 型顯示器要求厚度在0.2mm以下,利用傳統(tǒng)的制造導(dǎo)光板的技術(shù)是不可能實(shí) 現(xiàn)這一點(diǎn)的。
此外,由于在傳統(tǒng)的制造導(dǎo)光板的技術(shù)中使用高精度的壓?;蚴褂玫蜕?產(chǎn)率的加工方法,所以FLU的價(jià)格升高。
另外,因?yàn)閼?yīng)用于FLU的V形槽由于它們的特點(diǎn)而存在銳利的邊界表 面,所有沒(méi)有照明時(shí)用戶也會(huì)看見(jiàn)槽。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種薄膜形的反射型顯示裝置和一種制造導(dǎo)光板的方法。 本發(fā)明還提供了一種低價(jià)的反射型顯示裝置和一種制造導(dǎo)光板的方法,
該反射型顯示裝置的空腔幾乎不能被看見(jiàn)。
本發(fā)明還提供了一種反射型顯示裝置和一種制造導(dǎo)光板的方法,該反射
型顯示裝置的空腔被橫向和縱向地設(shè)置在導(dǎo)光板的上表面上。 '根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例,提供了一種反射型顯示裝置,該反射型顯
示裝置包括反射型顯示器;光源,設(shè)置在反射型顯示器的一側(cè)上;導(dǎo)光板, 結(jié)合到反射型顯示器的上表面上,用于散射從光源引入的光,所述導(dǎo)光板具 有以預(yù)定的間隔橫向和縱向地設(shè)置在所述導(dǎo)光板的上表面上的空腔;膜,結(jié) 合到所述導(dǎo)光板的上表面,用于保護(hù)所述導(dǎo)光板的上表面。
本發(fā)明包括一種制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的方法,該方法包括的步 驟有按照具有預(yù)定大小和間隔的圖案制造掩模;利用所述掩模通過(guò)曝光工 藝和顯影工藝在主壓模中平板印刷空腔,然后通過(guò)蝕刻工藝形成空腔;在主 壓模上鍍鎳,并通過(guò)去除主壓模來(lái)制造具有壓花的壓模;利用所述壓模通過(guò) 擠壓和/或加熱導(dǎo)光板的材料來(lái)形成空腔。
根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)制造薄膜形狀的柔性FLU來(lái)提供薄膜形狀的反射型顯 示裝置,薄膜形狀的柔性FLU的空腔不會(huì)被看見(jiàn)。換言之,用戶看不見(jiàn)空腔。
另夕卜,通過(guò)利用壓模形成空腔,可以排除高價(jià)的模具,從而與傳統(tǒng)的FLU 相比,允許制造低價(jià)的FLU。
通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述,本發(fā)明的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變
得更加清楚,其中
圖1是示意性地示出了傳統(tǒng)的反射型顯示裝置的FLU結(jié)構(gòu)的透視圖; 圖2A和圖2B是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的反射型顯
示裝置的FLU結(jié)構(gòu)的透視圖和剖視用的視圖,圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空腔間隔的函數(shù)的視的導(dǎo)光板的方法的流程圖5A至圖5G是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的制造反射 型顯示裝置的導(dǎo)光板的過(guò)程的剖視圖6A和圖6B是在制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的過(guò)程中形成的空腔的
照片;
圖7是應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的反射型顯示裝置的終端的圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中,將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例,從而使本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述 中,將省略本領(lǐng)域公知的和并不直接與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù),從而不會(huì)使本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員在理解本發(fā)明的主題時(shí)感到模糊。
同樣地,在附圖中,可以省略一些元件,或示意性地示出一些元件,并 且為了說(shuō)明的目的,元件的尺寸并不反映它們的實(shí)際尺寸。
圖2A和圖2B是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的反射型顯示裝置 的FLU結(jié)構(gòu)的透視圖和剖視圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2A和圖2B,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的反射型顯示裝置 包括反射型顯示器209;光源203,設(shè)置在反射型顯示器209的一側(cè)上;導(dǎo) 光板207,結(jié)合到反射型顯示器209的上表面;膜205,結(jié)合到導(dǎo)光板207的 上表面。在這種情況下,光源203和導(dǎo)光板207構(gòu)成了本發(fā)明的FLU。
光源203產(chǎn)生并發(fā)射光。光源203優(yōu)選地設(shè)置在反射型顯示器209的一 側(cè)上。光源203可為發(fā)光二極管(LED)或冷陰極熒光燈(CCFL)。在附圖中 示出了兩個(gè)光源203,但是本發(fā)明不限于此。光源203的數(shù)目可根據(jù)反射型 顯示器209的尺寸而改變。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的FLU由于導(dǎo)光板207 的空腔217而不需要現(xiàn)有技術(shù)中要求的燈條,導(dǎo)光板207的空腔217將在后 面進(jìn)4亍4苗述。
在光源203和導(dǎo)光板207之間設(shè)置微小的間隔,從而提高光的引入效率。 考慮到現(xiàn)有安裝工藝中的公差,光源203和導(dǎo)光板207之間的間隔優(yōu)選地在 0.2mm以下。
仍然參照?qǐng)D2A和圖2B,導(dǎo)光板207散射從光源203引入的光。導(dǎo)光板 207結(jié)合在反射型顯示器209的上表面和膜205的下表面之間。利用高透明 的粘合劑或膠帶(bonding tape)來(lái)結(jié)合導(dǎo)光板207。導(dǎo)光板207具有高透明 度,并由如聚氯乙烯(PC)、聚對(duì)苯二曱酸乙二酯(PET)、聚曱基丙烯酸曱 酯(PMMA)或聚氨酯(PU)的塑料或硅制成。
在非柔性的導(dǎo)光板207的情況下,導(dǎo)光板207的厚度優(yōu)選地為大約O.lmm 至0.4mm,另外,可為0.1mm至0.2mm。柔性的導(dǎo)光板指的是其反射型顯示 裝置可用作可被敲擊(click)的鍵盤(pán)的導(dǎo)光板。換言之,柔性反射型顯示裝 置包括可被用戶按壓的鍵。導(dǎo)光板207的微小厚度優(yōu)選地為O.lmm,從而導(dǎo)光板確保10尼特(nit) (nit是MKS單位系統(tǒng)中的亮度單位,為光強(qiáng)度為 lcd/m2或l(T4sb的表面的亮度)的亮度,其中,10nit的亮度為本領(lǐng)域中通常 使用的基準(zhǔn)亮度。
如圖2A中的示例所示,在導(dǎo)光板207的結(jié)合到膜205的上表面上按預(yù) 定的間隔設(shè)置空腔217。當(dāng)光被引入導(dǎo)光板207時(shí),通過(guò)全反射條件在導(dǎo)光 板207內(nèi)引導(dǎo)光。引導(dǎo)的光到達(dá)空腔217,全反射條件被破壞,從而一些光 被折射并傳播到導(dǎo)光板207外, 一些光被反射并被引導(dǎo)到導(dǎo)光板207中直到 這些光到達(dá)下一空腔217。換言之,根據(jù)被引入到導(dǎo)光板207的光的引導(dǎo)距 離,所述光被空腔散射,并用于照明。
空腔217在導(dǎo)光板207的上表面上被橫向和縱向地分散,從而可以在導(dǎo) 光板207的整個(gè)表面上實(shí)現(xiàn)亮度均勻的照明。隨著空腔217越靠近光源203, 空腔217之間的間隔優(yōu)選地越小,反之亦然。將參照?qǐng)D3A和圖3B進(jìn)行詳細(xì) 描述。圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的反射型顯示裝置的FLU的 應(yīng)用的視圖,圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的空腔之間的間隔的函數(shù) 的視圖。
需要調(diào)節(jié)空腔217之間的間隔,從而獲得均勻的照明。換言之,根據(jù)光 源203和空腔217之間的距離,調(diào)節(jié)空腔217的密度,即,每單位面積的空 腔217的數(shù)目,從而控制亮度的分布??烧{(diào)節(jié)空腔217的大小或深度,在空 腔217的大小或深度增加的情況下,會(huì)更容易不期望地看見(jiàn)空腔217??涨?217之間的間隔根據(jù)它們距離光源203的距離而變化,并且空腔具有式1表 示的多項(xiàng)式分布。
式l
其中,_y表示空腔217之間的間隔,;c表示光源203和空腔217之間的距 離,j、 S、 C和D根據(jù)導(dǎo)光板207的尺寸和形狀進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。在式1中, 當(dāng)光源203和空腔217之間的距離變大時(shí),空腔217之間的間隔變大。
如圖3A所示,空腔217被橫向和縱向地設(shè)置在導(dǎo)光板207中。導(dǎo)光板 207中的空腔217的間隔函^:如圖3B所示。如圖3B所示,當(dāng)光源203和空 腔之間的距離變小時(shí),空腔217之間的間隔變小。
優(yōu)選地,空腔217是彎曲的。換言之,空腔217具有半球形狀或圓錐形 狀(參照?qǐng)D6B)。在該示例性實(shí)施例中,空腔217的直徑為大約30lim至50jam,深度為大約3jum至10jum,從而空腔在最低程度上可見(jiàn),并確保了照 明的亮度。
提供膜205用來(lái)保護(hù)導(dǎo)光板207并形成鍵。膜205可為保護(hù)膜或鍵膜, 并可通過(guò)將保護(hù)膜和^t膜集成來(lái)形成。
在下文中,將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于制造反射型顯 示器的FLU的方法。圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于 制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的示例性步驟的流程圖。圖5A至圖5G是示意 性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的過(guò) 程的剖視圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4及圖5A至圖5G,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的制造反射 型顯示裝置中的導(dǎo)光板的優(yōu)選方法使用壓模(stamper )。在具體的示例中,如 圖4所示,制造掩模,以使該掩模有圖案形狀,該圖案形狀具有特定尺寸和 特定間隔(S401)。在這種情況下,上述圖案的形狀具有形成空腔的特定的形 狀。換言之,制造掩模,使得最終形成在導(dǎo)光板中的空腔的直徑為30Mm至 50 y m,深度為3 y m至10 ja m,并且空腔是彎曲的,空腔之間的間隔被限定 在式1中。
之后,經(jīng)使用掩模通過(guò)曝光工藝和顯影工藝在主壓模中平板印刷空腔 (S403 )。圖5A和圖5B示出了執(zhí)行曝光工藝和顯影工藝的情況。如圖5A所 示,在步驟S401制造的掩模503位于主壓模510上,并且例如紫外(UV) 線的光被投射到掩模503,以將掩模劃分為必要部分和非必要部分,從而硬 化光致抗蝕劑(PR) 505并執(zhí)行曝光工藝。在這種情況下,主壓模510包括 基體507和位于基體507上的光致抗蝕劑505。其后,如圖5B所示,執(zhí)行顯 影工藝,在顯影工藝中,去除主壓模的光致抗蝕劑505的在供給UV線的過(guò) 程中由于失敗而沒(méi)有被硬化的部分。
之后,通過(guò)蝕刻工藝在主壓模中形成空腔(S405 )。圖5C示出了執(zhí)行蝕 刻工藝的情況。如圖5C所示,通過(guò)蝕刻工藝制造具有空腔521的主壓模520。 在這種情況下,最終的空腔的深度和形狀根據(jù)蝕刻程度來(lái)確定??涨痪哂星?形或圓錐形狀,從而空腔的表面是彎曲的??涨?21的直徑為30jam至50 jum,深度為3nm至10pm,從而空腔在最小程度上可見(jiàn),并確保照明的亮 度。 -'
之后,用鎳(Ni)鍍主壓模(S407)。圖5E示出了執(zhí)行該工藝的情況。通過(guò)去除主壓模520來(lái)制造如圖5E示出的具有壓花的壓模530,其中,主壓 模520鍍有鎳,如圖5D所示。圖6A示出了壓花的照片。圖6A是在根據(jù)本 發(fā)明的實(shí)施例的制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的過(guò)程中形成的壓花的照片。
仍然參照?qǐng)D4,其后,利用壓模通過(guò)擠壓并加熱導(dǎo)光板的材料在導(dǎo)光板 中形成空腔(S411)。圖5F和圖5G示出了執(zhí)行該工藝的情況。如圖5F所示, 具有壓花的壓才莫530才齊壓并加熱導(dǎo)光板的材料535。然后,施加5MPa至6MPa 的壓力以及180攝氏度至200攝氏度的溫度。導(dǎo)光板207可具有高透明度, 并可由如聚氯乙烯(PC)、聚對(duì)苯二曱酸乙二酯(PET)、聚曱基丙烯酸曱酯 (PMMA)或聚氨酯(PU)的塑料或硅制成。
如圖5G所示,最后制成具有空腔541的導(dǎo)光板540。圖6B示出了空腔 的照片。圖6B是在根據(jù)上述工藝的制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的過(guò)程中形 成的壓花的照片。
其后,盡管未示出,對(duì)具有空腔541的導(dǎo)光板540進(jìn)行加工,從而使得 導(dǎo)光板540的厚度為O.lmm至0.4mm。如上所述,在非柔性的導(dǎo)光板207的 情況下,其厚度為O.lmm至0.4mm,另夕卜,其厚度可為O.lmm至0.2mm。
在下文中,將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反射型顯示裝置的特性的評(píng)估結(jié) 果。圖7是可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的反射型顯示裝置的一種終端的圖。
如圖7所示,在暗室中通過(guò)利用亮度測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量應(yīng)用于終端的反射型 顯示裝置。測(cè)量結(jié)果顯示均勻性在50%以上、亮度在10nit以上,并且空腔不可見(jiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的反射型顯示裝置和制造導(dǎo)光板的方法不限于上述實(shí)施例, 但是在本發(fā)明的精神的范圍內(nèi),可以進(jìn)行各種修改。本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員 可以理解,可以<故出各種》務(wù)改和變形。
權(quán)利要求
1、一種反射型顯示裝置,包括反射型顯示器;光源,設(shè)置在反射型顯示器上;導(dǎo)光板,結(jié)合到反射型顯示器的上表面上,用于散射從光源引入的光,所述導(dǎo)光板沿其上表面具有以預(yù)定的間隔橫向和縱向地設(shè)置在所述導(dǎo)光板中的空腔;膜,結(jié)合到所述導(dǎo)光板的上表面,用于保護(hù)所述導(dǎo)光板的上表面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型顯示裝置,其中,空腔的表面是彎曲的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射型顯示裝置,其中,空腔的直徑在30nm 至50ium的范圍內(nèi),空腔的深度在3nm至10ym的范圍內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型顯示裝置,其中,導(dǎo)光板的厚度在O.lmm 至0.4mm的范圍內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型顯示裝置,其中,當(dāng)空腔之間的間隔用 少表示時(shí),少具有多項(xiàng)式分布其中,7表示空腔之間的間隔,;c表示光源和空腔之間的距離,」、S、 C 和D根據(jù)導(dǎo)光板的尺寸和形狀進(jìn)行選擇。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的反射型顯示裝置,其中,當(dāng)光源和空腔之間的 距離變大時(shí),空腔之間的間隔變大。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型顯示裝置,其中,所述膜包含保護(hù)膜、 鍵膜和集成有保護(hù)膜和鍵膜的膜中的至少 一種。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射型顯示裝置,其中,光源鄰近反射型顯示 器的一側(cè)設(shè)置。
9、 一種制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的方法,所述方法包括的步驟有 按照具有預(yù)定大小和間隔的圖案制造掩模;利用所述掩模通過(guò)曝光工藝和顯影工藝在主壓模中平板印刷空腔,然后 通過(guò)蝕刻工藝形成空腔;在主壓模上鍍鎳,并通過(guò)去除主壓模來(lái)制造具有壓花的壓模; 利用所述壓模通過(guò)擠壓和/或加熱導(dǎo)光板的材料來(lái)形成空腔。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,在形成空腔的步驟中,施加5MPa 至6MPa的壓力和180攝氏度至200攝氏度的溫度。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,在掩模的圖案中,當(dāng)空腔之間 的間隔用y表示時(shí),y具有多項(xiàng)式分布其中,y表示空腔之間的間隔,x表示光源和空腔之間的距離,J、 S、 C 和Z)根據(jù)導(dǎo)光板的尺寸和形狀進(jìn)行選擇。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,還包括在導(dǎo)光板中形成空腔之后, 對(duì)導(dǎo)光板進(jìn)行加工,從而導(dǎo)光板的厚度在O.lmm至0.4mm的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種反射型顯示裝置和一種制造導(dǎo)光板的方法。反射型顯示裝置包括分散在導(dǎo)光板上的空腔,并為柔性薄膜的類(lèi)型。該反射型顯示裝置包括反射型顯示器;光源,設(shè)置在反射型顯示器的一側(cè)上;導(dǎo)光板,結(jié)合到反射型顯示器的上表面上,用于散射從光源引入的光,所述導(dǎo)光板具有以預(yù)定的間隔橫向和縱向地設(shè)置在所述導(dǎo)光板的上表面上的空腔;膜,結(jié)合到所述導(dǎo)光板的上表面,用于保護(hù)所述導(dǎo)光板的上表面。
文檔編號(hào)G02F1/167GK101446727SQ20081017286
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者李周勛, 李有燮, 鄭善太 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社