專利名稱：反射型顯示裝置和制造導光板的方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種反射型顯示裝置和一種制造導光板的方法。更具 體地講，本發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：
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示出了傳統的反射型顯示裝置的FLU的結構。圖1提供了示意性地 示出傳統的反射型顯示裝置的FLU結構的透視圖。
現在參照圖1,傳統的FLU包括光源103，產生并發射光；導光板107; 燈條(light bar) 101,用于將從光源103發射的光引入到導光板107中。導 光板107散射被引入的光。
導光板107被設置在反射型顯示器109的上表面上，并且在導光板107 的上表面上形成V形槽。沿導光板107的縱向方向按直線或曲線設置具有特定角度的槽，并且根據預定的規則以預定的角度橫向地設置所述具有特定角 度的槽。
如果被引入的光到達V形槽，則根據槽的角度和導光板107與外界之間
的折射系數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，光傳播到導光板107的外面。傳播到導光板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。當槽分布在導光板107 的上表面上時，整個導光板107被照亮。標號105表示用于保護導光板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 其穿過導光板107的側表面。換言之，燈條101將點光源轉換成線光源。具 體地講，當光源103為發光二極管(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光板。更 具體地講，導光板通過使用具有V形槽的壓模經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，除了難以實現外，在薄膜中形成 槽并不是優選的。具體地講，應用于要求高柔軟性的應用(如鍵盤)的反射 型顯示器要求厚度在0.2mm以下，利用傳統的制造導光板的技術是不可能實 現這一點的。
此外，由于在傳統的制造導光板的技術中使用高精度的壓模或使用低生 產率的加工方法，所以FLU的價格升高。
另外，因為應用于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。

發明內容
本發明提供了一種薄膜形的反射型顯示裝置和一種制造導光板的方法。 本發明還提供了一種低價的反射型顯示裝置和一種制造導光板的方法，
該反射型顯示裝置的空腔幾乎不能被看見。
本發明還提供了一種反射型顯示裝置和一種制造導光板的方法，該反射
型顯示裝置的空腔被橫向和縱向地設置在導光板的上表面上。 '根據本發明的示例性實施例，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，設置在反射型顯示器的一側上；導光板， 結合到反射型顯示器的上表面上，用于散射從光源引入的光，所述導光板具 有以預定的間隔橫向和縱向地設置在所述導光板的上表面上的空腔；膜，結 合到所述導光板的上表面，用于保護所述導光板的上表面。
本發明包括一種制造反射型顯示裝置的導光板的方法，該方法包括的步 驟有按照具有預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/或加熱導光板的材料來形成空腔。
根據本發明，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，從而與傳統的FLU 相比，允許制造低價的FLU。


通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發明的目標、特征和優點將會變
得更加清楚，其中
圖1是示意性地示出了傳統的反射型顯示裝置的FLU結構的透視圖； 圖2A和圖2B是示意性地示出了根據本發明的示例性實施例的反射型顯
示裝置的FLU結構的透視圖和剖視用的視圖，圖3B是示出根據本發明實施例的空腔間隔的函數的視的導光板的方法的流程圖5A至圖5G是示意性地示出了根據本發明的示例性實施例的制造反射 型顯示裝置的導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光板的過程中形成的空腔的
照片；
圖7是應用根據本發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明的示例性實施例，從而使本領 域的技術人員可以容易地實現本發明。在對本發明示例性實施例的詳細描述 中，將省略本領域公知的和并不直接與本發明相關的技術，從而不會使本領 域的普通技術人員在理解本發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本發明的實施例的反射型顯示裝置 的FLU結構的透視圖和剖視圖。
現在參照圖2A和圖2B,根據本發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,設置在反射型顯示器209的一側上；導 光板207，結合到反射型顯示器209的上表面；膜205,結合到導光板207的 上表面。在這種情況下，光源203和導光板207構成了本發明的FLU。
光源203產生并發射光。光源203優選地設置在反射型顯示器209的一 側上。光源203可為發光二極管(LED)或冷陰極熒光燈(CCFL)。在附圖中 示出了兩個光源203,但是本發明不限于此。光源203的數目可根據反射型 顯示器209的尺寸而改變。根據本發明示例性實施例的FLU由于導光板207 的空腔217而不需要現有技術中要求的燈條，導光板207的空腔217將在后 面進4亍4苗述。
在光源203和導光板207之間設置微小的間隔，從而提高光的引入效率。 考慮到現有安裝工藝中的公差，光源203和導光板207之間的間隔優選地在 0.2mm以下。
仍然參照圖2A和圖2B，導光板207散射從光源203引入的光。導光板 207結合在反射型顯示器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)來結合導光板207。導光板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。
在非柔性的導光板207的情況下，導光板207的厚度優選地為大約O.lmm 至0.4mm,另外，可為0.1mm至0.2mm。柔性的導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。導光板207的微小厚度優選地為O.lmm，從而導光板確保10尼特(nit) (nit是MKS單位系統中的亮度單位，為光強度為 lcd/m2或l(T4sb的表面的亮度)的亮度，其中，10nit的亮度為本領域中通常 使用的基準亮度。
如圖2A中的示例所示，在導光板207的結合到膜205的上表面上按預 定的間隔設置空腔217。當光被引入導光板207時，通過全反射條件在導光 板207內引導光。引導的光到達空腔217，全反射條件被破壞，從而一些光 被折射并傳播到導光板207外， 一些光被反射并被引導到導光板207中直到 這些光到達下一空腔217。換言之，根據被引入到導光板207的光的引導距 離，所述光被空腔散射，并用于照明。
空腔217在導光板207的上表面上被橫向和縱向地分散，從而可以在導 光板207的整個表面上實現亮度均勻的照明。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是示出根據本發明的示例性實施例的反射型顯示裝置的FLU的 應用的視圖，圖3B是示出根據本發明示例性實施例的空腔之間的間隔的函數 的視圖。
需要調節空腔217之間的間隔，從而獲得均勻的照明。換言之，根據光 源203和空腔217之間的距離，調節空腔217的密度，即，每單位面積的空 腔217的數目，從而控制亮度的分布。可調節空腔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。空腔 217之間的間隔根據它們距離光源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根據導光板207的尺寸和形狀進行適當地選擇。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被橫向和縱向地設置在導光板207中。導光板 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，將詳細描述根據本發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本發明的示例性實施例的用于 制造反射型顯示裝置的導光板的示例性步驟的流程圖。圖5A至圖5G是示意 性地示出了根據本發明的示例性實施例的制造反射型顯示裝置的導光板的過 程的剖視圖。
現在參照圖4及圖5A至圖5G,根據本發明的示例性實施例的制造反射 型顯示裝置中的導光板的優選方法使用壓模(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蝕刻程度來確定。空腔具有球 形或圓錐形狀，從而空腔的表面是彎曲的。空腔521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是在根據本 發明的實施例的制造反射型顯示裝置的導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光板的材料在導光板 中形成空腔(S411)。圖5F和圖5G示出了執行該工藝的情況。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的導光板540。圖6B示出了空腔 的照片。圖6B是在根據上述工藝的制造反射型顯示裝置的導光板的過程中形 成的壓花的照片。
其后，盡管未示出，對具有空腔541的導光板540進行加工，從而使得 導光板540的厚度為O.lmm至0.4mm。如上所述，在非柔性的導光板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，將描述根據本發明實施例的反射型顯示裝置的特性的評估結 果。圖7是可應用根據本發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用于終端的反射型 顯示裝置。測量結果顯示均勻性在50%以上、亮度在10nit以上，并且空腔不可見。
根據本發明的反射型顯示裝置和制造導光板的方法不限于上述實施例， 但是在本發明的精神的范圍內，可以進行各種修改。本領域的任何技術人員 可以理解，可以<故出各種》務改和變形。
權利要求
1、一種反射型顯示裝置，包括反射型顯示器；光源，設置在反射型顯示器上；導光板，結合到反射型顯示器的上表面上，用于散射從光源引入的光，所述導光板沿其上表面具有以預定的間隔橫向和縱向地設置在所述導光板中的空腔；膜，結合到所述導光板的上表面，用于保護所述導光板的上表面。
2、 根據權利要求1所述的反射型顯示裝置，其中，空腔的表面是彎曲的。
3、 根據權利要求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，空腔的深度在3nm至10ym的范圍內。
4、 根據權利要求1所述的反射型顯示裝置，其中，導光板的厚度在O.lmm 至0.4mm的范圍內。
5、 根據權利要求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根據導光板的尺寸和形狀進行選擇。
6、 根據權利要求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、 根據權利要求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、 根據權利要求1所述的反射型顯示裝置，其中，光源鄰近反射型顯示 器的一側設置。
9、 一種制造反射型顯示裝置的導光板的方法，所述方法包括的步驟有 按照具有預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/或加熱導光板的材料來形成空腔。
10、 根據權利要求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、 根據權利要求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)根據導光板的尺寸和形狀進行選擇。
12、 根據權利要求9所述的方法，還包括在導光板中形成空腔之后， 對導光板進行加工，從而導光板的厚度在O.lmm至0.4mm的范圍內。
全文摘要
本發明提供了一種反射型顯示裝置和一種制造導光板的方法。反射型顯示裝置包括分散在導光板上的空腔，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，設置在反射型顯示器的一側上；導光板，結合到反射型顯示器的上表面上，用于散射從光源引入的光，所述導光板具有以預定的間隔橫向和縱向地設置在所述導光板的上表面上的空腔；膜，結合到所述導光板的上表面，用于保護所述導光板的上表面。
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 優先權日2007年11月28日
發明者李周勛, 李有燮, 鄭善太 申請人:三星電子株式會社