JP2014178691A - プラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】プラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】上側基板と下側基板とを含んで構成されたプラスチック平板ディスプレイにおいて、下側基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給するFPCB基板を含んで構成することにより、フレキシブル印刷回路基板を、平板ディスプレイの下部基板フィルムの役割をすることができるように、一体型で使用可能にでき、別途の下部基板が不要で、簡単な構造で具現化できるプラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法を提供する。
【選択図】図9
【解決手段】上側基板と下側基板とを含んで構成されたプラスチック平板ディスプレイにおいて、下側基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給するFPCB基板を含んで構成することにより、フレキシブル印刷回路基板を、平板ディスプレイの下部基板フィルムの役割をすることができるように、一体型で使用可能にでき、別途の下部基板が不要で、簡単な構造で具現化できるプラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法を提供する。
【選択図】図9
Description
本発明は、プラスチック平板ディスプレイ(plastic flat display)及びその製造方法に関し、より詳細には、フレキシブル印刷回路基板(Flexible Printed Circuit Board:FPCB)を、平板ディスプレイの下部基板フィルムの役割をすることができるように一体型で使用可能にすることで、別途の下部基板が不要であり、簡単な構造で具現するために好適である、プラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法に関する。
一般に、プラスチック平板ディスプレイは、LCD(Liquid Crystal Display)、有機EL(Electro Luminescent)、電子インク(Electronic ink)等に使用されている。
図1は、従来のプラスチック液晶ディスプレイ及びその製造方法を示した工程図である。
そこで、図1に示されたように、従来のプラスチック液晶ディスプレイの製造方法を説明すると、以下のとおりである。
1.ベースフィルム上に透明なITO(Indium Tin Oxide、酸化インジウム錫)フィルム基板を結合する。
2.上側及び下側ITOフィルム基板をパターニングする(フォトリソグラフィー(Photolithography)工程)。
3.上側及び下側ITOフィルム電極基板に配向膜をコーティングする。
4.一方の基板(上側基板)に熱硬化接着剤(sealant)を印刷する。
5.他方の基板(下側基板)にスペーサ(spacer)を散布する。
6a.一方の基板(上側基板)と他方の基板(下側基板)とをアラインメント(align)結合して、熱圧着する。
6b.一方の基板(上側基板)と他方の基板(下側基板)との間に液晶を真空注入する。
図2は、従来のフレキシブル印刷回路基板(FPCB)及びその製造方法を示した工程図である。
そこで、図2に示されたように、従来のフレキシブル印刷回路基板の製造方法を説明すると、以下のとおりである。
1.ポリイミド(polyimide)のような材料からなるベースフィルムを用意する。
2.ベースフィルムに薄い銅膜(Copper layer)のメッキを行う。
3.フォトリソグラフィー方式で銅メッキ層をエッチング(Copper layer etching)して、電極パターンを形成する。
4a.熱圧着方式で保護フィルムを接着する。ここで、図2の4bは、4aの斜視図である。
5a.保護フィルムのない領域の露出された銅面に、酸化防止のために、無電解金メッキ、または無電解銀メッキ等の表面処理を行い、保護フィルムを形成する。ここで、図2の5bは、5aの斜視図である。
図3は、従来のプラスチック液晶ディスプレイとフレキシブル印刷回路基板とのポンディング(Bonding)工程を示した断面図である。
そこで、図3に示されたように、ポンディング工程を説明すると、以下のとおりである。
1.FPCBと結合されるべきプラスチックLCDのパッド電極部分に、半田や異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film:ACF)等の通電物質を接着する。
2.FPCBとプラスチックLCDとのアラインメントを行い、熱圧着する。
図4は、従来の反射型LCDの構造を示した側面図であり、図5は、図4の従来の反射型LCDの構造を示した平面図である。
そこで、従来の反射型LCDの構造及び原理を説明すると、以下のとおりである。
1.構造
偏光板が貼り付けられた上側ITO電極基板と、内部に反射層(または外部に反射フィルム)を有する下側ITO電極基板とを具備し、この2つの基板は、互いに対向して結合されていて、上側ITO電極基板と下側ITO電極基板との間に液晶が介在した構造である。
2.原理
ITO電極の中で、LCDセル(cell)の外部に露出されているITOパッド部分と、FPCB(Flexible Print Circuit Board)の電極部分とが通電するように結合されている。したがって、外部の電気信号がFPCBを通じてLCDの上側及び下側基板に伝達され、それによって形成される上下側基板の間の電界の変化に従って液晶が反応し、反射板に反射してくる光の量を調節するようになる。
しかしながら、このような従来の反射型LCDは、以下のような問題点があった。
まず、LCDにおいて上側ITO電極基板と下側ITO電極基板が占めるコスト比率が非常に高く、上下側の基板のために製造費用が上昇する問題点があった。
また、上側ITO電極基板と下側ITO電極基板を使用してLCDセルを作製した後、FPCBをITOパッド電極にアラインメントさせて接着するという複雑な工程のために、不良率が上昇し、製造費用も上昇する問題点もあった。
図6は、従来の透過型LCDの構造を示した側面図であり、図7は、図6の従来の透過型LCDの構造を示した平面図である。
そこで、従来の透過型LCDの構造及び原理を説明すると、以下のとおりである。
1.構造
それぞれ偏光板が貼り付けられた上側及び下側のITO電極基板を具備し、この2つの基板が、互いに対向して結合されていて、上側及び下側のITO電極基板の間に液晶が介在した構造である。
下側ITO電極基板の下部に、光源の役割をするバックライトユニット(Back light Unit:BLU)が位置する。
2.原理
ITO電極の中で、LCDセルの外部に露出されているITOパッド部分と、FPCBの電極部分とが通電するように結合されている。したがって、外部の電気信号がFPCBを通じてLCDの上下側基板に伝達され、それによって形成される上下側のITO電極基板の間の電界の変化に従って液晶が反応し、BLUから出射してくる光の量を調節するようになる。
しかしながら、このような従来の透過型LCDは、以下のような問題点があった。
まず、LCDにおいて上下側のITO電極基板が占めるコスト比率が非常に高いことから、製造費用が上昇する問題点があった。
また、上下側のITO電極基板を使用してLCDセルを作製した後、FPCBをITOパッドにアラインメントさせて接着するという複雑な工程のために、不良率が上昇し、さらに製造費用も上昇する問題点もあった。
図8は、従来の有機ELディスプレイの概念を示した断面図である。
そこで、従来の有機ELディスプレイの構造及び原理を説明すると、以下のとおりである。
1.構造
単層ELデバイスは、電極/発光層/電極の構造からなり、電子注入電極である陰極は、小さい仕事関数を有する金属であるCa、Mg、Al等が使用されている。
陽極は、正孔注入のための電極であって、発光された光が素子の外に発せられるように、仕事関数の高い透明金属酸化物が使用されており、最も広く使用される正孔注入電極としては、ITO(酸化インジウム錫)であり、厚さは、約30nm程度である。
基板(防湿層)としては、多くの場合、ガラスが使用され、発光層(Emitting Material Layer:EML)の材料としては、Alq3、アントラセン(Anthracene)等の単分子有機ELと、ポリ(p−フェニレンビニレン)(poly(p-phenylenevinylene):PPV)、ポリチオフェン(polythiophene:PT)等とそれらの誘導体である高分子有機EL物質が使用される。
そして、電子放出層の上端にFPCBが位置する。
2.原理
有機ELディスプレイに電源が供給されると、電子が移動しながら電流が流れるようになるが、陰極では、電子が電子輸送層の助けで発光層に移動し、相対的に、両極では、正孔(Hole、ポジティブ(+)概念、電子が抜け出た状態)が正孔輸送層の助けで発光層に移動するようになる。さらに、有機物質からなる発光層で会った電子と正孔は、高いエネルギーを有する励起子を生成するようになるが、この時、励起子が低いエネルギーレベルに落ちながら光を発するようになる。
しかしながら、このような従来の有機ELディスプレイは、以下のような問題点があった。
まず、単層ELデバイスを作製した後にFPCBを接着するという複雑な工程のために、不良率が上昇し、また製造費用も上昇する問題点があった。
そこで、本発明は、上述したような従来の様々な問題点を解決するために提案されたものであって、本発明の目的は、フレキシブル印刷回路基板を、平板ディスプレイの下部基板フィルムの役割をすることができるように一体型で使用可能にすることで、別途の下部基板が不要であり、簡単な構造で具現することができるプラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態にかかるプラスチック平板ディスプレイは、上側基板と下側基板とを含んで構成されたプラスチック平板ディスプレイにおいて、前記下側基板は、前記プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給するFPCB基板を含んで構成されたことをその構成上の技術的特徴とする。
すなわち、プラスチック平板ディスプレイにおいて、
ベースフィルム、ベースフィルム上に積層されたITO層、及びITO層上にコーティングされた配向膜を含む上側透明電極基板、
ベースフィルム、ベースフィルム上に積層された銅電極、銅電極上に積層された金メッキ層、金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルム、及び保護フィルムが積層されていない金メッキ層の領域に積層された配向膜を含む下側FPCB電極基板、及び、
上側透明電極基板と下側FPCB電極基板との間に注入された液晶を含み、
下側FPCB電極基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、
上側透明電極基板の配向膜と下側FPCB電極基板の金メッキ層の上部の配向膜とが互いにアラインメントされたことを特徴とするプラスチック平板ディスプレイである。
すなわち、プラスチック平板ディスプレイにおいて、
ベースフィルム、ベースフィルム上に積層されたITO層、及びITO層上にコーティングされた配向膜を含む上側透明電極基板、
ベースフィルム、ベースフィルム上に積層された銅電極、銅電極上に積層された金メッキ層、金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルム、及び保護フィルムが積層されていない金メッキ層の領域に積層された配向膜を含む下側FPCB電極基板、及び、
上側透明電極基板と下側FPCB電極基板との間に注入された液晶を含み、
下側FPCB電極基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、
上側透明電極基板の配向膜と下側FPCB電極基板の金メッキ層の上部の配向膜とが互いにアラインメントされたことを特徴とするプラスチック平板ディスプレイである。
上記の目的を達成するために、本発明の他の実施形態にかかるプラスチック平板ディスプレイの製造方法は、
ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して上側ITOフィルム基板を用意して、且つ下側FPCB基板を用意する第1工程と、前記第1工程の後に、前記上側ITOフィルム基板のパターニングを行う第2工程と、前記第2工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板に配向膜を印刷する第3工程と、前記第3工程の後に、前記上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷して、前記下側FPCB基板にスペーサを散布する第4工程と、前記第4工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板とをアラインメント結合して、熱圧着する第5工程と、前記第5工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板との間に液晶を真空注入する第6工程と、を含んで行われることをその構成上の技術的特徴とする。
すなわち、プラスチック平板ディスプレイの製造方法において、
ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して上側ITOフィルム基板を用意して、且つ下側FPCB電極基板を用意する第1工程と、
第1工程の後に、上側ITOフィルム基板に対しパターニングを行う第2工程と、
上側ITOフィルム基板に配向膜を印刷する第3工程と、
下側FPCB電極基板に配向膜を印刷する第4工程と、
第4工程の後に、上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷して、下側FPCB電極基板にスペーサを散布する第5工程と、
第5工程の後に、上側ITOフィルム基板と下側FPCB電極基板とをアラインメントして、熱圧着を通じて結合させる第6工程と、
第6工程の後に、上側ITOフィルム基板と下側FPCB電極基板との間に液晶を真空注入する第7工程と、を含み、
下側FPCB電極基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、
下側FPCB電極基板は、ベースフィルム、ベースフィルム上に積層された銅電極、銅電極上に積層された金メッキ層、及び金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルムを含み、
第4工程は、下側FPCB電極基板において保護フィルムが積層されていない金メッキ層の領域に配向膜を印刷し、
第6工程は、上側ITOフィルム基板の配向膜と下側FPCB電極基板の金メッキ層に積層された配向膜とをアラインメントして行われることを特徴とするプラスチック平板ディスプレイの製造方法である。
ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して上側ITOフィルム基板を用意して、且つ下側FPCB基板を用意する第1工程と、前記第1工程の後に、前記上側ITOフィルム基板のパターニングを行う第2工程と、前記第2工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板に配向膜を印刷する第3工程と、前記第3工程の後に、前記上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷して、前記下側FPCB基板にスペーサを散布する第4工程と、前記第4工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板とをアラインメント結合して、熱圧着する第5工程と、前記第5工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板との間に液晶を真空注入する第6工程と、を含んで行われることをその構成上の技術的特徴とする。
すなわち、プラスチック平板ディスプレイの製造方法において、
ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して上側ITOフィルム基板を用意して、且つ下側FPCB電極基板を用意する第1工程と、
第1工程の後に、上側ITOフィルム基板に対しパターニングを行う第2工程と、
上側ITOフィルム基板に配向膜を印刷する第3工程と、
下側FPCB電極基板に配向膜を印刷する第4工程と、
第4工程の後に、上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷して、下側FPCB電極基板にスペーサを散布する第5工程と、
第5工程の後に、上側ITOフィルム基板と下側FPCB電極基板とをアラインメントして、熱圧着を通じて結合させる第6工程と、
第6工程の後に、上側ITOフィルム基板と下側FPCB電極基板との間に液晶を真空注入する第7工程と、を含み、
下側FPCB電極基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、
下側FPCB電極基板は、ベースフィルム、ベースフィルム上に積層された銅電極、銅電極上に積層された金メッキ層、及び金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルムを含み、
第4工程は、下側FPCB電極基板において保護フィルムが積層されていない金メッキ層の領域に配向膜を印刷し、
第6工程は、上側ITOフィルム基板の配向膜と下側FPCB電極基板の金メッキ層に積層された配向膜とをアラインメントして行われることを特徴とするプラスチック平板ディスプレイの製造方法である。
以下、上記したような本発明の技術的思想による、プラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法の一実施形態を図面を参照して説明すると、以下のとおりである。
図9は、本発明の一実施形態にかかるプラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法を示した工程図であり、図10は、従来の構造と本発明の構造とを対比した断面図である。
ここに示されているように、前記プラスチック平板ディスプレイは、上側基板と下側基板とを含んで構成されたプラスチック平板ディスプレイにおいて、前記下側基板は、前記プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給するFPCB基板で構成されたことを特徴とする。
すなわち、プラスチック平板ディスプレイにおいて、ベースフィルム、ベースフィルム上に積層されたITO層、及びITO層上にコーティングされた配向膜を含む上側透明電極基板、ベースフィルム、ベースフィルム上に積層された銅電極、銅電極上に積層された金メッキ層、金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルム、及び保護フィルムが積層されていない金メッキ層の領域に積層された配向膜を含む下側FPCB電極基板、及び、上側透明電極基板と下側FPCB電極基板との間に注入された液晶を含み、下側FPCB電極基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、上側透明電極基板の配向膜と下側FPCB電極基板の金メッキ層の上部の配向膜とが互いにアラインメントされたことを特徴とするプラスチック平板ディスプレイである。
より具体的には、配向膜が印刷された上側透明電極基板と、金メッキ層に配向膜が印刷された下側FPCB電極基板と、が互いにアラインメントされている。
すなわち、プラスチック平板ディスプレイにおいて、ベースフィルム、ベースフィルム上に積層されたITO層、及びITO層上にコーティングされた配向膜を含む上側透明電極基板、ベースフィルム、ベースフィルム上に積層された銅電極、銅電極上に積層された金メッキ層、金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルム、及び保護フィルムが積層されていない金メッキ層の領域に積層された配向膜を含む下側FPCB電極基板、及び、上側透明電極基板と下側FPCB電極基板との間に注入された液晶を含み、下側FPCB電極基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、上側透明電極基板の配向膜と下側FPCB電極基板の金メッキ層の上部の配向膜とが互いにアラインメントされたことを特徴とするプラスチック平板ディスプレイである。
より具体的には、配向膜が印刷された上側透明電極基板と、金メッキ層に配向膜が印刷された下側FPCB電極基板と、が互いにアラインメントされている。
前記FPCB基板は、外部の光を反射する反射板の役割をする電極を含んで構成されたことを特徴とする。
前記FPCB基板は、ベースフィルムを具備し、前記ベースフィルムは、ポリエチレンテレフタレート(polyethyleneterephtalate:PET)またはポリプロピレン(polypropylene:PP)のうちの1つ以上からなることを特徴とする。
前記プラスチック平板ディスプレイは、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、及び電子インクのうちの1つ以上に適用して使用することを特徴とする。
前記プラスチック平板ディスプレイの製造方法は、ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して上側ITOフィルム基板を用意して、且つ下側FPCB基板を用意する第1工程(1a、1b)と;前記第1工程の後に、前記上側ITOフィルム基板のパターニングを行う第2工程(2)と;前記第2工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板に配向膜を印刷する第3工程(3a、3b)と;前記第3工程の後に、前記上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷して、前記下側FPCB基板にスペーサを散布する第4工程(4a、4b)と;前記第4工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板とをアラインメント結合して、熱圧着する第5工程(5b)と;前記第5工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB基板との間に液晶を真空注入する第6工程と;を含んで行われる。
すなわち、プラスチック平板ディスプレイの製造方法において、ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して上側ITOフィルム基板を用意して、且つ下側FPCB電極基板を用意する第1工程(1a、1b)と;第1工程の後に、上側ITOフィルム基板に対しパターニングを行う第2工程(2)と;上側ITOフィルム基板に配向膜を印刷する第3工程(3a)と;下側FPCB電極基板に配向膜を印刷する第4工程(3b)と;第4工程の後に、上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷して、下側FPCB電極基板にスペーサを散布する第5工程(4a、4b)と;第5工程の後に、上側ITOフィルム基板と下側FPCB電極基板とをアラインメントして、熱圧着を通じて結合させる第6工程(5b)と;第6工程の後に、上側ITOフィルム基板と下側FPCB電極基板との間に液晶を真空注入する第7工程と;を含み、下側FPCB電極基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、下側FPCB電極基板は、ベースフィルム、ベースフィルム上に積層された銅電極、銅電極上に積層された金メッキ層、及び金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルムを含み、第4工程(3b)は、下側FPCB電極基板において保護フィルムが積層されていない金メッキ層の領域に配向膜を印刷し、第6工程(5b)は、上側ITOフィルム基板の配向膜と下側FPCB電極基板の金メッキ層に積層された配向膜とをアラインメントして行われることを特徴とするプラスチック平板ディスプレイの製造方法である。
より具体的には、第6工程(5b)は、配向膜が印刷された上側ITOフィルム基板と、金メッキ層に配向膜が印刷された下側FPCB電極基板と、をアラインメントして行われる。
すなわち、プラスチック平板ディスプレイの製造方法において、ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して上側ITOフィルム基板を用意して、且つ下側FPCB電極基板を用意する第1工程(1a、1b)と;第1工程の後に、上側ITOフィルム基板に対しパターニングを行う第2工程(2)と;上側ITOフィルム基板に配向膜を印刷する第3工程(3a)と;下側FPCB電極基板に配向膜を印刷する第4工程(3b)と;第4工程の後に、上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷して、下側FPCB電極基板にスペーサを散布する第5工程(4a、4b)と;第5工程の後に、上側ITOフィルム基板と下側FPCB電極基板とをアラインメントして、熱圧着を通じて結合させる第6工程(5b)と;第6工程の後に、上側ITOフィルム基板と下側FPCB電極基板との間に液晶を真空注入する第7工程と;を含み、下側FPCB電極基板は、プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、下側FPCB電極基板は、ベースフィルム、ベースフィルム上に積層された銅電極、銅電極上に積層された金メッキ層、及び金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルムを含み、第4工程(3b)は、下側FPCB電極基板において保護フィルムが積層されていない金メッキ層の領域に配向膜を印刷し、第6工程(5b)は、上側ITOフィルム基板の配向膜と下側FPCB電極基板の金メッキ層に積層された配向膜とをアラインメントして行われることを特徴とするプラスチック平板ディスプレイの製造方法である。
より具体的には、第6工程(5b)は、配向膜が印刷された上側ITOフィルム基板と、金メッキ層に配向膜が印刷された下側FPCB電極基板と、をアラインメントして行われる。
図11は、図9に従って反射型LCDを構成した例を示した側面図であり、図12は、図11の反射型LCDの構造を示した平面図である。
ここに示されているように、前記プラスチック平板ディスプレイは、偏光板が貼り付けられた上側ITO電極基板と、内部に反射層を有する下側FPCB電極基板と、前記上側ITO電極基板と前記下側FPCB電極基板との間に介在した液晶とを含んで反射型LCDを構成することを特徴とする。
前記下側FPCB電極基板は、銅からなる電極を具備し、前記銅の酸化を防止するための表面処理のために、無電解銀メッキ方式を使用することを特徴とする。
図13は、図9に従ってコレステリックLCDを構成した例を示した断面図である。
ここに示されているように、前記プラスチック平板ディスプレイは、偏光板が貼り付けられた上側ITO電極基板と、内部に反射層を有する下側FPCB電極基板と、前記上側ITO電極基板と前記下側FPCB電極基板との間に介在したコレステリック液晶とを含んでコレステリックLCDを構成することを特徴とする。
前記プラスチック平板ディスプレイは、偏光板が貼り付けられた上側ITO電極基板と、内部に反射層を有する下側FPCB電極基板と、前記上側ITO電極基板と前記下側FPCB電極基板との間に介在し、二色性染料が混合された液晶とを含んでゲスト−ホスト(Guest-Host)LCDを構成することを特徴とする。
図14は、図9に従って透過型LCDを構成した例を示した断面図であり、図15は、図14の透過型LCDの正面図、図16は、図14の透過型LCDの側面図、さらに、図17は、図14の透過型LCDの平面図である。
ここに示されているように、前記プラスチック平板ディスプレイは、偏光板が貼り付けられた上側基板と、内部に反射層を有し、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリプロピレン(PP)からなるベースフィルムを有する下側FPCB電極基板と、前記上側ITO電極基板と前記下側FPCB電極基板との間に介在した液晶とを含んで透過型LCDを構成することを特徴とする。
前記液晶は、IPS(In-Plane Switching)またはFF(Fringe Field)液晶駆動方式によって液晶状態が調節されるようにすることを特徴とする。
図18は、図9に従って有機ELディスプレイを構成した例を示した断面図である。
ここに示されているように、前記プラスチック平板ディスプレイは、ITO電極と発光層とを具備した上側基板と、前記上側基板の下端に位置し、電子放出を行うFPCB電極を具備した下側FPCB電極基板とを含んで有機ELディスプレイを構成することを特徴とする。
図19は、図9に従って電子インクを構成した例を説明するための概念図である。
ここに示されているように、前記プラスチック平板ディスプレイは、上側透明電極基板と、下側FPCB電極基板と、前記上側透明電極基板と前記下側FPCB電極基板との間で、それぞれ負電荷(−)及び正電荷(+)に帯電されているカプセル化(capsuling)された粒子とを含んで電子インクを構成することを特徴とする。
このように構成された本発明にかかるプラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法の動作を添付の図面に基づいて詳細に説明すると、以下のとおりである。
先ず、本発明は、フレキシブル印刷回路基板を、平板ディスプレイの下部基板フィルムの役割をすることができるように一体型で使用可能となるようにすることで、別途の下部基板が不要であり、簡単な構造で具現しようとするものである。
図9は、本発明の一実施形態にかかるプラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法を示した工程図である。
そこで、本発明にかかるプラスチック平板ディスプレイの製造方法を説明すると、以下のとおりである。
先ず、上側ITOフィルム基板を以下のように作製する。
1a.ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して、上側ITOフィルム基板を用意する。
2.上側ITOフィルム基板のパターニングを行う。
3a.上側ITOフィルム基板に配向膜を印刷する。
4a.上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷する。
次に、下側FPCB基板を以下のように作製する。
1b.下側FPCB基板をさらに用意する。
3b.下側FPCB基板に配向膜を印刷する。このとき、下側FPCB基板には、露出された金メッキ領域にコーティングを行い、配向膜を印刷する。
4b.下側FPCB基板にスペーサを散布する。
その後に、以下のようにしてプラスチック平板ディスプレイを作製する。
5b.上側ITOフィルム基板と下側FPCB基板をアラインメント結合して、熱圧着する。さらに、上側ITOフィルム基板と下側FPCB基板との間に液晶を真空注入することにより、プラスチック平板ディスプレイが製造される。
図10は、従来の構造と本発明の構造とを対比した断面図である。
従って、従来には、上側基板及び下側基板が共に、プラスチックITO基板とFPCBとの結合で構成されるのに対し、本発明では、上側基板はプラスチックITO基板で構成するが、下側基板はFPCBで構成することに相異点があることが分かる。
図11は、図9に従って反射型LCDを構成した例を示した側面図であり、図12は、図11の反射型LCDの構造を示した平面図である。
そこで、本発明に従って反射型LCDを構成した場合の構造及び原理を説明すると、以下のとおりである。
1.構造
偏光板が貼り付けられた上側ITO電極基板と、内部に反射層を有する下側FPCB(またはPCB)電極基板とを形成し、対向する2つの基板の間に液晶が介在した構造である。
2.原理
LCDセルの外部に露出されているFPCBの電極部分を通じて、電気信号がLCDの上側ITO電極基板と下側FPCB電極基板とに伝達され、これによって形成される上下側基板の間の電界の変化に従って液晶が反応し、反射板に反射してくる光の量を調節するようになる。
これによって、以下のような長所を有するようになる。
すなわち、高価のITO電極基板の代わりに、低価格のFPCBをLCDセルの下側基板として使用することにより、製造費用を減少することが可能となる。
また、電気信号の伝達のためのFPCB基板をLCDの下側基板として使用することにより、従来の下側ITO基板とFPCB基板とのアラインメント結合工程が不要となり、よって、製造工程の単純化を図ることができる長所もある。
また、FPCB電極それ自体が反射板の役割をすることができ、反射板が不要となる。すなわち、FPCB電極の成分は、銅であり、銅の酸化を防止するための多様な表面処理のうち無電解銀メッキ方式等を使用することができるが、このような無電解銀メッキ方式を使用することになると、別途の反射板が必要ではなくなる。
図13は、図9に従ってコレステリックLCDを構成した例を示した断面図である。
ここでコレステリック(Cholesteric)LCD、PSCT(Polymer Stabilized Cholesteric Texture)LCD、ゲスト−ホスト(Guest-Host)LCD等は、液晶のツイストピッチ(twist pitch)を調節することにより液晶層自体で光反射を許容したり、液晶に混合されている二色性染料によって光反射率を調節するため、反射板が不要となる。
そして、コレステリックLCDとPSCT・LCDは、液晶のツイストピッチを可視光波長領域(400〜700nm)に合わせて調節し、特定の波長の光を液晶層自体で反射させるLCDをいう。
また、ゲスト−ホストLCDは、液晶(Host)に二色性染料(Guest)を混合し、電界の変化による液晶層の配向状態の変化に応じて反射率または透過率を調節するLCDである。
図14は、図9に従って透過型LCDを構成した例を示した断面図であり、図15は、図14の透過型LCDの正面図、図16は、図14の透過型LCDの側面図、さらに、図17は、図14の透過型LCDの平面図である。
そこで、本発明に従って透過型LCDを構成した場合の構造及び原理を説明すると、以下のとおりである。
1.構造
偏光板が貼り付けられた上側基板と、偏光板が貼り付けられた下側FPCB電極基板とを具備し、2つの基板が、互いに対向して結合された状態で、基板の間に液晶が介在した構造である。
また、下側基板の下部に、光源の役割をするバックライトユニット(BLU)が位置する。
さらに、FPCBのベースフィルムには、通常、ポリイミドが使用されているが、優れた透明性を有するポリエチレンテレフタレート(PET)やポリプロピレン(PP)等を用いて、光透過性を高めることが好ましい。
また、FPCBの電極パターンは、十分狭く設計して、FPCBの下のBLUから発せられる光の量を十分確保することが好ましい。
2.原理
FPCBの電極パターンとパターンとの間の部分(BLUの光が通過する部分)の液晶状態を調節するために、IPS(横電界)やFF液晶駆動方式を使用することが好ましい。
したがって、外部の電気信号が下側のFPCB電極基板に伝達され、それによって生成される、下側FPCB電極基板の左右電極の間に形成される電界の変化に従って液晶が反応し、BLUから出射されてくる光の量を調節するようになる。
ここで、IPS液晶駆動方式は、TFT(Thin-Film Transistor、薄膜トランジスタ)液晶表示方式の一つであって、IPS方式は、電圧がかかると、液晶分子が基板と平行に回転するときに光を発散する原理を利用したものである。それによって、IPS方式は、液晶パネルの短所であった視野角を大きく改善し、上下左右の170度であっても自然な画像を楽しむことができるようにする。
さらに、FF液晶駆動方式とは、一般的なLCD駆動方式である上下電極の間の電界駆動方式とは異なり、左右に隣接した電極に+及び−信号を印加することにより、液晶が隣接した電極に沿って配列されるようにする液晶駆動方式を意味する。
このように透過型LCDを構成することにより、以下のような長所を有するようになる。
高価のITO電極基板の代わりに、上側基板には電極が不要となり、下側基板として低価格のFPCBを使用することにより、製造費用を減少することが可能となる。
また、電気信号の伝達のためのFPCB基板をLCDの下側基板として直接使用することにより、従来の下側ITO基板とFPCB基板とのアラインメント結合工程が不要となり、よって、製造工程の単純化を図ることができる効果もある。
図18は、図9に従って有機ELディスプレイを構成した例を示した断面図である。
そこで、本発明に従って有機ELディスプレイを構成した場合の構造及び原理を説明すると、以下のとおりである。
1.構造
単層ELデバイスは、電極/発光層/電極の構造からなり、電子注入電極である陰極は、小さい仕事関数を有する金属であるCa、Mg、Al等が使用されている。
陽極は、正孔注入のための電極であって、発光された光が素子の外に発せられるように、仕事関数の高い透明金属酸化物が使用されており、最も広く使用される正孔注入電極としては、ITOであり、厚さは、約30nm程度である。
基板としては、多くの場合、ガラスが使用され、発光層(EML)の材料としては、Alq3、アントラセン等の単分子有機ELと、ポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)、ポリチオフェン(PT)等とそれらの誘導体である高分子有機EL物質が使用される。
したがって、上側基板をITO電極と発光層とで構成し、下側基板はFPCB電極で構成する。
2.原理
有機ELディスプレイに電源が供給されると、電子が移動しながら電流が流れるようになるが、陰極では、電子が電子輸送層の助けで発光層に移動し、相対的に、両極では、正孔(ポジティブ(+)概念、電子が抜け出た状態)が正孔輸送層の助けで発光層に移動するようになる。さらに、有機物質からなる発光層で会った電子と正孔は、高いエネルギーを有する励起子を生成するようになるが、この時、励起子が低いエネルギーレベルに落ちながら光を発するようになる。
図19は、図9に従って電子インクを構成した例を説明するための概念図である。
そこで、本発明に従って電子インクを構成した場合の構造及び原理を説明すると、以下のとおりである。
1.構造
上側に透明電極基板が設けられ、下側にFPCB電極基板が設けられていて、この2つの基板の間に、負電荷(−)に帯電されて黒色を呈する帯びる粒子と、正電荷(+)に帯電されて白色を呈する粒子とが共にカプセル化されている。
2.原理
カプセルの中に混在されていた負電荷と正電荷が、基板電極の極性によって互いに分離される位置に移動しながら、ディスプレイが行われる効果を奏する。
以上のように、本発明は、フレキシブル印刷回路基板を、平板ディスプレイの下部基板フィルムの役割をすることができるように一体型で使用可能にすることで、別途の下部基板が不要であり、簡単な構造で具現することができるようになる。
以上で本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、多様な変化及び変更並びに均等物を採用することができる。本発明は、上記実施形態を適切に変形して同様に応用可能であることが明らかである。したがって、上記の記載内容は、下記の特許請求の範囲によって特定される本発明の範囲を何等限定するものではない。
以上で検討したように、本発明にかかるプラスチック平板ディスプレイ及びその製造方法は、フレキシブル印刷回路基板を、平板ディスプレイの下部基板フィルムの役割をすることができるように一体型で使用可能にすることで、別途の下部基板が不要であり、簡単な構造で具現することができる効果がある。
ここで、従来、使用されていた透明なITOフィルム基板は、スパッタリング真空蒸着方法で作製されており、面抵抗が10〜1kΩ/sq、光透過度が85%以上要求され、その上、ベースフィルムに蒸着する方法は複雑な技術と条件を必要とするため、非常に高価の材料である。したがって、本発明は、このようなITO電極基板の代わりに、作製が簡単で且つ低価格のFPCBをプラスチックLCDセルの下側基板として使用することにより、プラスチックLCDの製造費用を節減することが可能となる。
さらに、従来は、LCDとFPCBとをアラインメント結合して通電させるための工程の中で、半田や異方性導電フィルム(ACF)等の通電物質を接着して、熱圧着する工程が必要であったが、本発明は、このような工程を省略することができる長所を有する。
また、本発明は、電気信号の伝達の役割をするFPCB基板をLCDの下側基板として使用することにより、従来の下側ITO基板とFPCB基板とのアラインメント結合工程が不要となり、製造工程の単純化を達成することが可能となる。
Claims (2)
- プラスチック平板ディスプレイの製造方法において、
ベースフィルム上に透明なITOフィルム基板を結合して上側ITOフィルム基板を用意して、且つ下側FPCB電極基板を用意する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記上側ITOフィルム基板に対しパターニングを行う第2工程と、
前記上側ITOフィルム基板に配向膜を印刷する第3工程と、
前記下側FPCB電極基板に配向膜を印刷する第4工程と、
前記第4工程の後に、前記上側ITOフィルム基板に熱硬化接着剤を印刷して、前記下側FPCB電極基板にスペーサを散布する第5工程と、
前記第5工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB電極基板とをアラインメントして、熱圧着を通じて結合させる第6工程と、
前記第6工程の後に、前記上側ITOフィルム基板と前記下側FPCB電極基板との間に液晶を真空注入する第7工程と、を含み、
前記下側FPCB電極基板は、前記プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、
前記下側FPCB電極基板は、ベースフィルム、前記ベースフィルム上に積層された銅電極、前記銅電極上に積層された金メッキ層、及び前記金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルムを含み、
前記第4工程は、前記下側FPCB電極基板において前記保護フィルムが積層されていない前記金メッキ層の領域に前記配向膜を印刷し、
前記第6工程は、前記上側ITOフィルム基板の配向膜と前記下側FPCB電極基板の金メッキ層に積層された配向膜とをアラインメントして行われるプラスチック平板ディスプレイの製造方法。 - プラスチック平板ディスプレイにおいて、
ベースフィルム、前記ベースフィルム上に積層されたITO層、及び前記ITO層上にコーティングされた配向膜を含む上側透明電極基板、
ベースフィルム、前記ベースフィルム上に積層された銅電極、前記銅電極上に積層された金メッキ層、前記金メッキ層の一部領域に積層された保護フィルム、及び前記保護フィルムが積層されていない前記金メッキ層の領域に積層された配向膜を含む下側FPCB電極基板、及び、
前記上側透明電極基板と前記下側FPCB電極基板との間に注入された液晶を含み、
前記下側FPCB電極基板は、前記プラスチック平板ディスプレイに電気信号を供給する一体型の基板であり、
前記上側透明電極基板の配向膜と前記下側FPCB電極基板の前記金メッキ層の上部の配向膜とが互いにアラインメントされたプラスチック平板ディスプレイ。
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