KR100826048B1 - 광-반사형 액정 디스플레이 장치 - Google Patents

광-반사형 액정 디스플레이 장치 Download PDF

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후미히코 후지시로
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엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
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Abstract

광-반사형 액정 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 패널(101). 액정 디스플레이 패널(101) 상에 장착된 편광판(102), 편광판(102) 상에 장착된 도광판(103), 편광판(102)과 도광판(103)을 서로 고정시키기 위해 삽입된 수지층(104). 및 도광판(103)으로 광을 공급하기 위해 도광판(103)의 끝부분에 인접하게 배치된 광원(105)을 포함하고, 프레임은 도광판(103)과 동일한 외형을 갖는 개구(10c)를 규정하는 벽(10b)과 바닥면(10a)을 갖는다. 도광판(103)은 개구(10c)를 통해 프레임(10)의 내벽을 따라 편광판(102)위로 하강함으로써 편광판(102)에 대해 상대적으로 위치결정된다.
액정 디스플레이 패널, 편광판, 도광판

Description

광-반사형 액정 디스플레이 장치{LIGHT-REFLECTION TYPE LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래의 광-반사형 액정 디스플레이 장치를 도시하는 단면도.
도 2의 A 내지 D는 도 1에 도시된 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 제조 단계를 도시하는 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 부분 확대 단면도.
도 4의 A 내지 C는 제 1의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 제조 단계를 도시하는 단면도.
도 5는 제 1의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 제 1의 변형예를 도시하는 단면도.
도 6은 제 1의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 제 2의 변형예를 도시하는 단면도.
도 7은 제 2의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이의 부분 단면도.
도 8은 종래의 광-반사형 액정 디스플레이의 부분 단면도.
도 9는 제 2의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이의 부분 단면도.
도 10은 제 2의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 부분 단면도.
도 11은 제 2의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이에서 액정 디스플레이 패널이 프레임에 어떻게 수납되는지를 나타내는 도면.
♠도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명♠
10 : 프레임
10a : 바닥면
10b : 벽
101 : 액정 디스플레이 패널
102 : 편광판
103 : 도광판
104 : 수지층
105 : 광원
발명의 배경
발명의 분야
본 발명은 액정 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 광-반사형 액정 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 기술
휴대형 컴퓨터와 같은 휴대형 단말 장치는 한정된 양의 전력만을 축적할 수 있으므로, 휴대형 단말 장치를 구성하는 부품은 소비 전력이 적게 소모될 것이 요구된다. 따라서, 자체 발광형이 아니라, 소비 전력이 작은 액정 디스플레이 장치가 휴대형 단말 장치용 디스플레이 유닛으로서 널리 사용된다.
그러나, 액정 디스플레이 장치가 자체 발광 기능을 가지고 있지 않기 때문에, 광원을 포함해야만 한다. 광원에 따라서, 액정 디스플레이 장치는 광-반사형 액정 디스플레이 장치와 광-투과형 액정 디스플레이 장치 및 조합형 액정 디스플레이 장치로 분류된다.
광-투과형 액정 디스플레이 장치는 백라이트 광원을 구비하여, 이 장치에 의해 이미지를 표시할 수 있다.
광-반사형 액정 디스플레이 장치는 광-반사재를 포함하고, 장치에 입사하는 광을 광-반사재에 의해 반사하여 광원으로서 사용한다. 따라서, 광-반사형 액정 디스플레이 장치는 광-투과형 액정 디스플레이 장치와는 달리 백-라이트를 포함할 필요가 없다.
조합형 액정 디스플레이 장치는 광-투과형 액정 디스플레이 장치로서 제조된 제 1의 섹션과 광-반사형 액정 디스플레이 장치로서 제조된 제 2의 섹션을 포함한다.
광-반사형 액정 디스플레이 장치는 더욱 적은 전력을 소비하며, 광-투과형 액정 디스플레이 장치보다 가볍고 더 얇게 제조될 수 있으므로, 휴대형 단말 장치용 디스플레이 유닛으로서 주로 사용된다. 광-반사형 액정 디스플레이 장치는 입사광을 반사재에 의해 반사시킴으로써 화상을 표시하므로 광-투과형 액정 디스플레이 장치와는 달리 백-라이트 광원을 구비할 필요가 없다.
그러나, 광-반사형 액정 디스플레이 장치는 광원으로서 외부광을 사용하므로, 장치의 주위가 어둡다면 화상을 확실하게 표현하기가 거의 불가능하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 보조 광원을 포함하도록 설계하여, 도광을 통해 장치로 광을 공급하는 광-반사형 액정 디스플레이 장치가, 예를 들어. 일본 특허 No. 2699853호(특개평 7-199184) 및 일본 특개평 11-149252, 11-219610 및 2000-147499호에 기재되어 있다.
도 1은 보조 광원을 포함하는 종래의 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 예를 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시된 광-반사형 액정 디스플래이 장치(100)는 액정 디스플레이 패널(101), 관찰자측의 방향에서 액정 표시 패널(101) 상에 배치된 편광판(102), 편광판(102) 상에 장착된 도광판(103), 도광판(103)과 편광판(102) 사이에 서로를 고정하기 위해 삽입된 수지층(104), 및 도광판(103)의 단부에 인접하게 배치되고, 도광판(103)을 통해 액정 디스플레이 패널(101)에 광을 공급하는 광원(105)을 포함한다. 도시되지는 않았지만, 광원(105)은 커버에 의해 둘러싸인다(도 4의 C에 도시).
광원(105)으로부터 방사된 광은 도광판(103)을 통해 편광판(102)으로 도달하고, 편광판(102)을 통과하며 편광되고, 액정 디스플레이 패널(101)에 도달하여 화상을 표시하기 위해 사용된다.
도 2의 A 내지 D는 도 1에 도시된 광-반사형 액정 디스플레이 장치(100)의 제조 방법과 공정을 나타내는 단면도이다.
우선, 도 2의 A에 도시된 바와 같이, 편광판(102)은 액정 디스플레이 패널(101) 상에 장착되고, 자외선이 조사될 때 경화되는 액상 아크릴 수지(104)가 편광판(102) 상에 도포된다.
그리고, 도 2의 B에 도시된 바와 같이, 도광판(103)이 편광판(102) 상에 장착된다. 수지(104)는 도광판(103)의 중량으로 인해 편광판(102) 상에 널리 퍼진다.
도 2의 C에 도시된 바와 같이, 수지(104)가 퍼지는 동안, 도광판(103)은 액정 디스플레이 패널(101)에 대해 위치가 결정된다.
그 후, 도 2의 D에 도시된 바와 같이, 단파 자외선을 컷트한 자외선(UV)이 유리 필터(106)를 통해 수지(104)에 조사되어, 수지(104)를 경화시킨다.
따라서, 도 1에 도시된 광-반사형 액정 디스플레이 장치(100)가 완성된다.
그러나, 상술한 광-반사형 액정 디스플레이 장치(100)의 제조 방법은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
제 1의 문제점은 수지(104)가 퍼지는 동안, 액정 디스플레이 패널(101)과 도광판(103) 사이의 상대 위치 및/또는 각도가 소망의 상대적 위치 및/또는 각도에서 어긋난다는 것이다.
그 결과, 수지(104)에 자외선을 조사하기 전에 상대 위치를 조정해야하고, 액정 디스플레이 장치(100)를 제조하기 위해 필요한 시간 및 제조 공정의 수가 증가하게 된다.
제 2의 문제점은, 도 3에 도시된 바와 같이, 수지(104) 종종 편광판(102)을 넘어서 퍼지게 되어 액정 디스플레이 패널(101)을 덮게 된다는 것이다.
도광판(103)과 편광판(102)은 주로 플라스틱으로 이루어진다. 수지(104)는 선팽창 계수가 도광판(103) 및 편광판(102)의 선팽창 계수에 가까운 것, 예를 들면, 3×10-5 내지 7×10-5/도씨의 범위 내에서 선택된다. 그러나, 수지(104)가 도 3에 도시된 바와 같이 액정 디스플레이 패널(101) 상에 퍼지면, 수지(104)는 5×10-6/도씨의 선팽창 계수를 갖는 유리로 이루어진 액정 디스플레이 패널(101)과 수지(104) 사이의 열팽창 계수의 차이로 인해 고온 또는 저온에서 변형될 수 있다. 그 결과, 수지(104)는 수지가 변형된 위치에서 박리될 수 있다.
상기와 같은 종래의 광-반사형 액정 디스플레이 장치에서의 문제점을 고려하여, 본 발명은 액정 디스플레이 패널과 도광판 사이의 상대 위치 및/또는 각도의 어긋남을 방지하고, 수지의 박리를 방지할 수 있는 광-반사형 액정 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 양상에서, 적어도 액정 디스플레이 패널, 액정 디스플레이 패널 상에 놓인 편광판, 편광판 상에 놓인 도광판, 및 편광판와 도광판을 서로 고정시키기 위해 그 사이에 삽입된 수지층을 포함하고, (a)도광판과 동일한 외형의 개구를 갖는 프레임의 바닥면 상에 편광판이 장착된 액정 디스플레이 패널을 고정하는 단계, (b)편광판 상에 수지를 도포하는 단계, (c)편광판 상에 개구를 통해 프레임의 내벽을 따라 도광판을 하강시키는는 단계, (d)수지를 경화시키는 단계를 포함하는 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양상에서, (a)액정 디스플레이 패널, (b)액정 디스플레이 패널 상에 장착된 편광판, (c)편광판 상에 장착된 도광판, (d)편광판와 도광판을 서로 고정시키기 위해 그 사이에 삽입되는 수지, (e)도광판으로 광을 공급하기 위해 도광판의 단부에 인접하게 배치되는 광원, (f)도광판과 동일한 외형을 갖는 개구를 규정하는 바닥면과 벽을 갖는 프레임을 포함하고, 도광판은 편광판 상에 개구를 통해 프레임의 내벽을 따라 하강함으로써 편광판에 대한 위치를 결정하는 광-반사형 액정 디스플레이 장치를 제공한다.
제 1의 실시예
도 4의 A 내지 C는 제 1의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
상기 방법에서는, 도 4의 A에 도시된 프레임(10)이 사용된다.
프레임(10)은 바닥면(10a)과 바닥면(10a)으로부터 수직 위쪽으로 연장된 벽(10b)을 포함한다. 벽(10b)은 도광판(103)의 외형과 동일한 또는 적어도 유사한 개구(10c)를 규정한다. 프레임(10)은 플라스틱으로 이루어지지만, 알루미늄과 같은 금속으로 이루어질 수도 있다.
제 1의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치는 프레임(10)을 이용하여 다음과 같이 제조된다.
우선, 편광판(102)이 액정 디스플레이 패널(101) 상에 고정된다. 그리고, 도 4의 A에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 패널(101)이 예를 들어, 양면 테이프 또는 접착제를 사용하여 프레임(10)의 바닥면(10a) 상에 고정된다. 바닥면(10a)에 대한 액정 디스플레이 패널(101)의 위치는 액정 디스플레이 패널(101)과 도광판(103) 사이의 상대 위치를 고려하여 결정된다.
그리고, 도 4의 B에 도시된 바와 같이, 자외선의 조사로 인해 경화되는 액상 아크릴 수지로 이루어진 수지(104)가 편광판(102) 상에 도포된다.
그리고, 도 4의 C에 도시된 바와 같이, 도광판(103)은 개구(10c)를 따라 편광판(102)을 향해 벽(10b)의 내벽을 따라 하강하여, 편광판(102) 상에 장착된다.
도광판(103)의 중량으로 인해 수지(104)가 편광판(102) 위에 확산된 후, 자외선이 수지(104)를 경화시키기 위해 유리 필터(106)를 통해 수지(104)에 조사된다(도 4의 C에는 도시되지 않았지만, 도 2의 D에 도시).
제 1의 실시예에 따르면, 도광판(103)이 액정 디스플레이 패널(101)에 대해 위치가 결정된 상태로 수지(104)가 퍼지며 경화된다. 종래의 방법에서는, 수지가 확산되는 동안 액정 디스플레이 패널(101)과 도광판(103) 사이의 상대적 위치 및/또는 각도가 어긋날 수 있다. 그러나, 제 1의 실시예에서 액정 디스플레이 패널(101)에 대해 도광판(103)이 위치 결정되어 있기 때문에 액정 디스플레이 패널(101)과 도광판(103) 사이의 상대적 위치 및/또는 각도가 어긋나지 않는다. 그 결과, 제 1의 실시예에 따른 방법은 광-반사형 액정 디스플레이 장치의 제조 수율을 향상시킨다.
프레임(10)은 도 4의 A에 도시된 바와 같은 구조로 한정되지는 않는다. 프레임(10)은 다음과 같은 구조로 변형될 수 있다.
도 5는 프레임(10)의 제 1의 변형예인 프레임(11)의 단면도이다.
프레임(11)은 도광판(103)의 외형보다 소정의 길이(L)만큼 긴 개구(10c)를 갖는다.
예를 들어, 액정 디스플레이 패널(101)이 80㎜×60㎜의 크기를 갖는 직사각형이면, 액정 디스플레이 패널(101)과 도광판(103) 사이의 위치 공차는 약 0.5㎜이고, 이러한 경우에 소정의 길이(L)는 0.5㎜가 될 수 있다.
도 6은 프레임(10)의 제 2의 변형예인 프레임(12)의 단면도이다.
액정 디스플레이 패널(101)은 접착 테이프(101c)를 통해 서로 부착된 두개의 기판(101a 및 101b)으로 구성된다.
프레임(102)은 바닥면(10a)의 중앙에 직사각형 개구(12a)가 형성되어 있고, 개구(12a)의 에지가 부착 테이프(101c)보다 바깥쪽에 위치하도록 되어 있다.
조작용 패널(도시되지 않음)은 도광판(103) 위에 배치된다. 복수의 키는 조작용 패널 상에 배치되고, 사용자는 키를 누름에 의해 광-반사형 액정 디스플레이 장치를 동작시킬 수 있다. 그러나, 사용자가 키를 누를때 발생되는 진동이 액정 디스플레이 패널(101)에 전달되면, 표시 불량이 야기된다.
프레임(12)의 바닥면(10a)에 개구(12a)를 형성함으로써, 이러한 진동이 액정 디스플레이 패널(101)로 전달되기 어려워지고, 표시 불량을 감소시킬 수 있다.
제 2의 실시예
도 7은 제 2의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치(20)의 부분 단면도이다.
광-반사형 액정 디스플레이 장치(20)에서 편광판(102)은 도광판(103)의 에지(103a) 외측으로 연장된 에지(102a)를 갖도록 셜계된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 광-반사형 액정 디스플레이 장치는 수지(104)가 편광판(102)을 넘어 액정 디스플레이 패널(101)로 퍼지는 문제를 수반한다. 이러한 경우에 수지(104)는 유리로 이루어진 액정 디스플레이 패널(101)과 수지(104) 사이의 선팽창 계수 차이로 인해 고온 또는 저온에서 변형이 일어난다. 그 결과, 수지(104)가 변형된 위치에서 수지(104)가 박리될 수 있다.
제 2의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치(20)에서, 편광판(102)이 도광판(103)의 에지(103a) 외측으로 연장된 에지(102a)를 가지므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 수지(104)가 액정 디스플레이 패널(101)에 퍼지는 것을 방지할 수 있다.
그 결과, 수지(104)와 액정 디스플레이 패널(101) 사이의 선팽창 계수차로 인해 수지(104)가 변형되는 일을 방지할 수 있고, 또한, 수지(104)가 변형되는 부분에서 수지(104)가 박리되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 수지(104)는 액정 디스플레이 패널(101)과 접촉하지 않으므로,액정 디스플레이 패널(101)에서 결함이 발견되어도, 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(101)에서 편광판(102)을 박리함으로써 액정 디스플레이 패널(101)을 수리할 수 있다.
도광판(103)의 에지(103a) 외측으로 연장된 에지(102a)를 갖도록 편광판(102)을 설계하는 대신, 편광판(102)이 액정 디스플레이 패널(101)의 에지(101a) 외측으로 연장된 에지(102a)를 갖도록 설계될 수 있다. 편광판(102)을 이와 같이 설계함으로써, 수지(104)가 액정 디스플레이 패널(101) 위로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
편광판(102)이 도광판(103)의 에지(103a) 외측으로 연장된 에지(102a)를 갖도록 설계되더라도, 도 8에 도시된 바와 같이, 도광판(103) 위에 도포된 수지(104)의 양이 과잉이라면, 수지(104)가 도광판(103)과 편광판(102) 사이의 갭에서 흘러나와 도광판(103) 위로 타고 올라갈 수 있다. 수지(104)가 도광판(103)을 덮어버리면, 수지(104)가 피복된 위치에서 도광판(103)은 도광 기능을 상실하게 된다.
이러한 문제점을 방지하기 위해, 도 9에 도시된 바와 같이, 도광판(103)은 그 외주부에 비-도광 영역(103a)을 형성하는 것이 바람직하다.
도광판(103)의 영역중에서, 광이 실제로 도광되는 영역인 도광 영역(103b)은 보통 프리즘으로 형성된다. 따라서, 비-도광 영역(103a)은 프리즘형 도광 영역(103b)과 달리 평면 영역으로 형성될 수 있다.
도 10은 제 2의 실시예에 따른 광-반사형 액정 디스플레이 장치(20)를 제조하는 방법에 사용되는 프레임(13)의 단면도이다.
제 2의 실시예에서의 편광판(102)은 도광판(103)의 에지(103a) 외측으로 연장된 에지(102a)를 갖도록 설계된다. 따라서, 제 1의 실시예에 사용되는 프레임(10)을 광-반사형 액정 디스플레이 장치(20)에도 사용하면, 편광판(102)은 벽(10)의 벽(10b)과 간섭하게 된다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 편광판(102)이 프레임(13) 내부에 수납 될 때, 편광판(102)의 에지(102a)가 돌출부(13c)와 동일하게 되도록 돌출부(13c)와 벽(13b)에 프레임(13)이 형성된다. 따라서, 편광판(102)이 도광판(103)의 에지(103a) 외측으로 연장되는 에지(102a)를 갖더라도, 액정 디스플레이 패널(101)과 함께 편광판(102)이 프레임(103) 내에 수납될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 패널(101)과 함께 편광판(102)이 프레임(103) 내에 수납될 때, 액정 디스플레이 패널(101)은 경사지게 되고, 편광판(102)은 에지(102a)를 우선 돌출부(13c)내에 수납한다. 그리고, 액정 디스플레이 패널(101) 전체는 프레임(13)의 바닥면(10a)에 놓이게 된다.
프레임(13)이 돌출부(13c)를 갖도록 설계되므로, 개구(10c)는 돌출부(13c) 위에 위치하는 벽(13c)의 일부(13d)에 의해 규정된다.
상술한 본 발명의 장점은 다음과 같다.
본 발명은 수지가 경화되기 전에 액정 디스플레이 패널과 도광판 사이의 상대 위치 및/또는 각도가 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 자외선을 수지에 조사하기 전에 상대 위치 및/또는 각도를 조정할 필요가 없고, 액정 디스플레이 장치의 제조 시간 및 제조 단계수가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 수지가 퍼지는 동안, 수지가 편광판을 넘어서 액정 디스플레이 패널로 연장되는 것을 방지할 수 있고, 수지의 박리를 방지할 수도 있다.

Claims (2)

  1. (a)액정 디스플레이 패널;
    (b)상기 액정 디스플레이 패널 상에 장착된 편광판;
    (c)상기 편광판 상에 장착된 도광판;
    (d)상기 편광판과 상기 도광판을 서로 고정시키기 위해 상기 편광판과 상기 도광판 사이에 삽입된 수지층; 및
    (e)상기 도광판에 광을 공급하기 위해 상기 도광판의 끝부분에 인접하게 배치된 광원을 포함하고,
    상기 편광판은 상기 도광판의 에지와 상기 액정 디스플레이 패널의 에지중 적어도 하나의 외측으로 연장된 에지를 갖는 것을 특징으로 하는 광-반사형 액정 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판은 외부 에지를 따라 비-도광 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 광-반사형 액정 디스플레이 장치.
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