專利名稱：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利用電場移動黑色染料和白色染料來顯示圖 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，并且在沒有任 何外部光源處，反射型顯示器通過FLU的照明來顯示圖像。
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)在參照圖1,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。當反射的光的角度不滿足全
反射的條件時，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，然后到達用戶的眼睛。當槽分布在導(dǎo)光板107 的上表面上時，整個導(dǎo)光板107被照亮。標號105表示用于保護導(dǎo)光板107 的保護膜和/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的槽改變在光源103外傳播的光的方向，并均勻地引入光使 其穿過導(dǎo)光板107的側(cè)表面。換言之，燈條101將點光源轉(zhuǎn)換成線光源。具 體地講，當光源103為發(fā)光二極管(LED)時，燈條101是必須的。
同時，通過注塑成型(injection molding )或機械加工來制造導(dǎo)光板。更 具體地講，導(dǎo)光板通過使用具有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越流行，除了難以實現(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)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 現(xiàn)這一點的。
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的價格升高。
另外，因為應(yīng)用于FLU的V形槽由于它們的特點而存在銳利的邊界表 面，所有沒有照明時用戶也會看見槽。

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。
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；利用所述掩模通過曝光工 藝和顯影工藝在主壓模中平板印刷空腔，然后通過蝕刻工藝形成空腔；在主 壓模上鍍鎳，并通過去除主壓模來制造具有壓花的壓模；利用所述壓模通過 擠壓和/或加熱導(dǎo)光板的材料來形成空腔。
根據(jù)本發(fā)明，通過制造薄膜形狀的柔性FLU來提供薄膜形狀的反射型顯 示裝置，薄膜形狀的柔性FLU的空腔不會被看見。換言之，用戶看不見空腔。
另夕卜，通過利用壓模形成空腔，可以排除高價的模具，從而與傳統(tǒng)的FLU 相比，允許制造低價的FLU。


通過下面結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的目標、特征和優(yōu)點將會變
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)明的示例性實施例的制造反射 型顯示裝置的導(dǎo)光板的過程的剖視圖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)明示例性實施例的反射型顯示裝置的終端的圖。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，從而使本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以容易地實現(xiàn)本發(fā)明。在對本發(fā)明示例性實施例的詳細描述 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)，從而不會使本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員在理解本發(fā)明的主題時感到模糊。
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 且為了說明的目的，元件的尺寸并不反映它們的實際尺寸。
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)在參照圖2A和圖2B,根據(jù)本發(fā)明的示例性實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。
仍然參照圖2A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。當光被引入導(dǎo)光板207時，通過全反射條件在導(dǎo)光 板207內(nèi)引導(dǎo)光。引導(dǎo)的光到達空腔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的整個表面上實現(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。將參照圖3A和圖3B進行詳細 描述。圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實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。可調(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，會更容易不期望地看見空腔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的尺寸和形狀進行適當?shù)剡x擇。在式1中， 當光源203和空腔217之間的距離變大時，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，當光源203和空 腔之間的距離變小時，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(參照圖6B)。在該示例性實施例中，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，并確保了照 明的亮度。
提供膜205用來保護導(dǎo)光板207并形成鍵。膜205可為保護膜或鍵膜， 并可通過將保護膜和^t膜集成來形成。
在下文中，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實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)明的示例性實施例的制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的過 程的剖視圖。
現(xiàn)在參照圖4及圖5A至圖5G,根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的制造反射 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 程中由于失敗而沒有被硬化的部分。
之后，通過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，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。通過去除主壓模520來制造如圖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)明的實施例的制造反射型顯示裝置的導(dǎo)光板的過程中形成的壓花的照片。
仍然參照圖4，其后，利用壓模通過擠壓并加熱導(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)光板的過程中形 成的壓花的照片。
其后，盡管未示出，對具有空腔541的導(dǎo)光板540進行加工，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)明實施例的反射型顯示裝置的特性的評估結(jié) 果。圖7是可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的反射型顯示裝置的一種終端的圖。
如圖7所示，在暗室中通過利用亮度測量儀來測量應(yīng)用于終端的反射型 顯示裝置。測量結(jié)果顯示均勻性在50%以上、亮度在10nit以上，并且空腔不可見。
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施例， 但是在本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，可以進行各種修改。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，當空腔之間的間隔用 少表示時，少具有多項式分布其中，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，當光源和空腔之間的 距離變大時，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，所述膜包含保護膜、 鍵膜和集成有保護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；利用所述掩模通過曝光工藝和顯影工藝在主壓模中平板印刷空腔，然后 通過蝕刻工藝形成空腔；在主壓模上鍍鎳，并通過去除主壓模來制造具有壓花的壓模； 利用所述壓模通過擠壓和/或加熱導(dǎo)光板的材料來形成空腔。
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，當空腔之間 的間隔用y表示時，y具有多項式分布其中，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， 對導(dǎo)光板進行加工，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，用于保護所述導(dǎo)光板的上表面。
文檔編號G02F1/167GK101446727SQ20081017286
公開日2009年6月3日 申請日期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 申請人:三星電子株式會社