KR20090117734A

KR20090117734A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20090117734A
Application number: KR1020097016656A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 마츠히라
Original assignee: 세이코 인스트루 가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2009-11-12
Also published as: WO2008093704A1; US20100014034A1; US8289484B2; KR101414396B1; JP5315064B2; CN101589330A; JPWO2008093704A1; CN101589330B

Abstract

액정 패널의 박형화에 수반하는 내하중성의 저하를 해결한다. 액정 패널의 표리나, 또는 어느 쪽의 면에 강화 유리를 광학 접착제로 전면 접착하고, 강화 유리에 대해 그 액정 패널은, 각각 단체로의 가압에 의한 파괴시의 휨량이, 동등하거나 혹은 커지도록 했다.

Description

표시 장치 {DISPLAY}

본 발명은, 휴대 전화, PDA, 전자 사전 등의 휴대 기기에 이용되는 표시 장치에 관한 것이다. 상세하게는, 얇은 유리 기판으로 제작된 액정 패널의 강도를 향상시키는 기술에 관한 것이다.

휴대 전화의 휴대 기기에서는, 박형화의 요구가 강하기 때문에, 액정 패널의 유리도 박형화하여, 유리의 두께는 0.35~0.25㎜가 되어 가고 있다. 휴대 기기에서는, 액정 패널 상에 투명 터치 패널이나 투명 커버 플레이트 등의 투명판이 접착되는 경우가 있다. 표시 패널과 터치 패널을 광학 접착제로 전면(全面)으로 붙이는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 일본 공개 특허 평09－274536호 공보를 참조).

이와 같은 구성에서는 액정 패널의 내낙하 충격성이 필연적으로 어느 정도 향상된다. 투명 커버 플레이트에는, 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 투명 플라스틱이나, 유리 등이 이용된다. 투명 커버 플레이트의 표면에는, 굴절률을 단계적으로 변화시킨 소재를 적층 형성한 저반사막, 구리나 알루미늄 등으로 이루어지는 격자 형상의 에칭 패턴을 가진 전자 쉴드, 흠집을 방지하기 위한 경질 코팅이 형성되는 경우가 많다. 또, 유리의 경우는, 깨어짐 방지를 위해서 필름 시트를 표면에 붙이거나, 정반사를 방지하기 위해서 안티 글레어 처리한 필름 시트 등을 붙이거나 하는 경우가 있다. 투명 커버 플레이트나 표시 소자의 형상은 대부분이 사각형이다. 또, 터치 패널에는 아날로그 저항막 방식, 디지털 저항막 방식이나 정전 용량, 초음파 방식 등이 있다.

특허 문헌 1：일본 공개 특허 평09－274536호 공보

휴대 전화의 박형화가 진행됨에 따라, 액정 패널의 유리의 박형화가 진행되어, 유리의 두께는 0.35~0.25mm가 되어 가고 있다. 얇은 유리로 제작된 액정 패널은, 낙하 충격이나 가압에 의한 가중으로 유리의 깨어짐이 다발했다. 액정 패널 깨어짐의 대책으로서, 백 라이트의 케이스를 플라스틱에서 마그네슘 등의 영율이 큰 재질로 변경하는 것이 시도되었지만, 충격에 의한 액정 패널, 특히 하 유리의 깨어짐을 저감할 수 없었다. 또, 액정 패널의 유리 기판을 플라스틱이나 고분자의 필름화하는 검토는 오랫 동안 검토되오고 있지만, 플라스틱 기판이나 필름 기판에 형성하는 가스 배리어의 신뢰성을 확보하지 못하여 대량으로 시판되는 것까지는 이르지 못했다.

한편, 액정 패널의 표시면측에 강화 유리를 붙이는 구조로 강도는 향상된다. 특히 낙구(落球) 등의 충격에 의한 강도를 향상시킬 수 있지만, 가압에 의한 가중에 대해서는, 액정 패널이 강화 유리보다 먼저 깨어져 버리는 문제가 있었다.

그래서, 2장의 투명 기판의 사이에 액정이 유지된 액정 패널의 표면과 이면중 적어도 한쪽의 면에 광학 접착층에 의해 투명판이 전면으로 붙여진 구성에 있어서, 액정 패널의 단체(單體)로의 가압에 의한 파괴시의 휨량이, 투명판의 단체로의 가압에 의한 파괴시의 휨량과 동등하거나 혹은 크게 하는 것으로 과제를 해결했다. 구체적으로는, 액정 패널의 투명 기판의 두께를 한층 박형화했다. 이와 같이 함으로써 하중에 의해 투명판이 액정 패널보다 먼저, 혹은 액정 패널과 동시에 파괴되었다. 내하중성을 더 늘리기 위해, 투명판 상에 광학 접착층을 통하여 다른 투명판을 전면으로 더 붙여도 된다.

상기와 같이 구성한 액정 표시 장치에서는, 액정 패널의 유리의 박형화가 가능해짐과 함께, 높은 강도의 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 되었다. 또, 액정 패널에 박형의 강화 유리를 투명판으로서 광학 접착층으로 적층하여 붙임으로써, 내하중성을 향상시킬 수 있었다. 이와 같은 구성은, 액정 패널뿐만이 아니라, 다른 표시 패널에도 적용할 수 있다.

도 1은 액정 패널과 강화 유리를 전면 접착한 실시예 1의 구성을 나타내는 모식도

도 2는 액정 패널과 강화 유리와 사파이어를 전면 접착한 실시예 2의 구성을 나타내는 모식도

도 3은 액정 패널과 강화 유리를 전면 접착한 실시예 3의 구성을 나타내는 모식도

<부호의 설명>

1 : 투명 기판 2 : 대향 투명 기판

3 : 상 편광판 4 : 하 편광판

5 : 표시면측의 강화 유리 6 : 광학 접착제

7 : 이면측의 강화 유리 8 : 광학 접착제

9 : 사파이어 10 : 광학 접착제

11 : 표면이 이지(梨地) 형상인 강화 유리

본 발명의 표시 장치는, 투명 기판을 구비하는 표시 패널과, 표시 패널의 표면과 이면 중 적어도 한쪽의 면에 광학 접착층에 의해 붙여진 투명판을 구비하고 있으며, 표시 패널의 단체로의 가압에 의한 파괴시의 휨량이, 투명판의 단체로의 가압에 의한 파괴시의 휨량과 동등하거나 혹은 커져 있다. 그 때문에, 표시 패널을 구성하는 투명 기판의 두께를 얇게 하여 파괴시의 휨량이 커지도록 한다.

또, 투명판 상에 광학 접착층을 통하여 다른 투명판을 더 설치하는 구성으로 해도 된다. 혹은, 표시 패널의 표면과 이면에, 광학 접착층에 의해 제1의 투명판과 제2의 투명판을 각각 붙여도 된다. 이 때, 표시 패널의 이면과 제2의 투명판을 붙이는 광학 접착층이, 표시 패널의 표면과 제1의 투명판을 붙인 광학 접착층보다도 두꺼워지도록 했다.

또, 표시 패널이 비자발광형인 경우, 표시 패널의 이면측에 붙인 투명판에 확산 특성을 갖게 하는 것으로 했다. 또, 표시 패널이 2장의 투명 기판을 구비하는 구성에서는, 이 2장의 투명 기판을 두께 0.1mm의 유리 기판으로 했다.

또, 투명판을 두께 0.5mm 이상의 강화 유리로 구성하는 것으로 했다. 또한 이 투명판 상에 0.3㎜의 사파이어 유리를 광학 접착제로 전면 접착해도 된다.

투명판과 표시 패널을 전면 접착하는 광학 접착층으로서, 광학 접착제나 광학 접착 시트를 예시할 수 있다.

표시 패널로서 액정 패널을 이용한 실시예를 이하에 설명한다. 액정 패널을 구성하는 한 쌍의 투명 기판에는 약 0.1㎜의 유리 기판이 이용되고, 그 투명 기판에는 편광판 등의 광학 필름이 붙여져 있다. 액정 패널의 표면측에 0.5㎜의 강화 유리를 광학 접착층으로 전면 접착한다. 액정 패널의 이면측에도 약 0.5㎜의 강화 유리를 광학 접착층으로 전면 접착해도 된다. 또, 표면측의 강화 유리의 위에 또한 약 0.3mm의 사파이어 유리를 광학 접착층으로 전면 접착해도 된다.

(실시예 1)

도 1에, 본 실시예 1의 단면 구성을 모식적으로 나타낸다. 액정 패널은, 표시면측의 투명 기판(1)과 이면측의 대향 투명 기판(2)의 간극에 액정층이 유지된 구성이다. 투명 기판(1)에는 칼라 필터와 투명 전극을 형성하고 있다. 대향 투명 기판(2)에는 TFT 어레이를 형성하고 있다. 드라이버 IC(도시하지 않음)로부터 구동 신호를 출력하여 액정을 구동한다. 투명 기판(1) 상에 붙인 표시면측의 상 편광판(3)과 대향 투명 기판(2)에 붙인 이면측의 하 편광판(4)에서 광의 진동 방향을 선택한 광이 백 라이트(도시하지 않음)로부터 입광하여, 액정층에서 진동 방향을 변화시키고, 상 편광판(3)이 광을 투과하는지 흡수하는지로 표시를 행한다. 여기서, 투명 기판(1) 및 대향 투명 기판(2)에는 두께 0.1㎜의 유리 기판을 이용하고 있다.

도시하는 바와 같이, 이 액정 패널의 표면에는 0.5mm의 강화 유리(5)가 광학 접착제(6)로 접착 고정되어 있다. 광학 접착제(6)의 두께는 약 50μm이다. 또한, 액정 패널의 이면에도 0.5mm의 강화 유리(7)가 광학 접착제(8)로 접착되어 있다. 이면측의 광학 접착제의 두께는 약 100μm이다.

36㎜의 간격으로의 3점 굽힘 시험에서는, 0.5mm의 두께의 강화 유리는 약 100N의 힘으로 약 2.5mm 휘어져 파괴된다. 동일한 시험에서, 0.35mm의 두께의 무알칼리 유리를 이용한 액정 패널은, 약 40N의 힘으로 약 1mm 휘어져 파괴된다. 이 액정 패널의 표리에 상기 강화 유리를 광학 접착제로 샌드위치 형상으로 붙인 경우에도, 약 1mm 휘어졌을 때 액정 패널이 파괴된다. 강화 유리는 파괴되지 않는다. 이 때의 파괴 하중은 약 150N이다. 본 실시예에 의한 0.1mm의 무알칼리 유리를 이용한 액정 패널은, 약 3mm 휘어졌을 때 파괴된다. 그 때문에, 액정 패널의 표리에 강화 유리를 광학 접착제로 샌드위치 형상으로 붙인 구성에서는, 이것을 눌러 굽혀도, 액정 패널이 파괴되기 전에 강화 유리가 파괴된다. 이 때의 파괴 강도는 약 220N이며, 강도가 향상되어 있다. 액정 패널의 유리를 얇게 함으로써 액정 패널의 강도분이 저하되지만, 강화 유리의 파괴 하중까지 견디는 것이 가능해진다.

또, 액정 패널의 유리 기판을 종래의 0.35mm에서 0.1mm로 박형화하고 있기 때문에, 강도가 향상하고 있는 것에 상관 없이, 표리의 유리 두께분으로서 0.5mm 박형화가 가능했다. 본 실시예에서는 투명판에 강화 유리를 이용했지만, 아크릴(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 무알칼리 유리, 소다라임 유리, 소다라임의 Na와 K를 치환한 화학 강화 유리, 풍랭 강화 유리, 수정, 또는 사파이어여도 된다.

(실시예 2)

도 2에, 본 실시예 2의 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 나타낸다. 실시예 1의 표시 장치의 표시면측의 강화 유리(5) 상에 0.3mm 두께의 사파이어(9)를 광학 접착제(10)로 더 붙인 구조이다. 사파이어의 굴절률은 1.76이기 때문에, 유리의 1.54와 비교하면 크다. 그 때문에, 사파이어의 표면에는 굴절률을 낮춘 재질을 스퍼터한 AR막을 형성하거나, 광학 접착제(10)의 굴절률을 사파이어와 유리의 중간으로 하는 것이 투과율의 면에서 바람직하다.

사파이어는 소다라임 유리에 비해 영율이 높기 때문에, 박형이라도 깨어짐에 강하다. 낙구 시험에서는 0.3mm두께의 강화 유리에서는, 광학 접착제로 붙여도 붙이지 않아도 동등한 강도 특성을 나타낸다. 그 때문에, 강화 유리를 이용하는 경우는, 0.5mm 이상의 두께의 강화 유리를 광학 접착제로 붙이는 것이 바람직하다. 그 때문에, 0.5mm 미만의 두께의 판을 붙이는 경우는, 사파이어가 바람직하다.

본 실시예에서는, 사파이어를 접착했지만, 아크릴(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 무알칼리 유리, 소다라임 유리, 소다라임의 Na와 K를 치환한 화학 강화 유리, 풍랭 강화 유리, 수정 등 중 어느 것이어도 된다.

또, 액정 패널의 표면뿐만이 아니라, 이면이라도 된다. 또, 액정 패널의 한쪽의 면에 붙이는 투명판의 장수에 제한은 없다.

(실시예 3)

도 3에, 본 실시예 3의 표시 장치의 단면 구성을 모식적으로 나타낸다. 실시예 1의 표시 장치의 이면측에, 표면이 이지(梨地) 형상의 강화 유리(11)를 이용했다. 액정 패널의 배후에 백 라이트를 설치하여 액정 패널을 조명하는 구성에서 는, 백 라이트는 도광판과 광원을 구비하고 있으며, 도광판의 측면으로부터 LED광원의 광을 도입하여, 도광판의 표면에 형성한 반사 패턴에 의해 면발광으로 한다. 이 때, 휘도를 향상시키기 위해서 일방향으로 렌즈가 연속 형성된 프리즘 시트를 렌즈의 방향이 직교하도록 2장 발광면에 배치하고, 또한 그 위에 확산판을 배치하였다. 본 실시예와 같이, 이지 형상의 강화 유리(11)를 이용함으로써, 이 확산판이 불필요하게 되어, 더 박형화가 가능해졌다. 통상 확산판은 약 100μm에서 약 60μm이다.

본 발명에 의하면, 표시 장치의 박형화와 강도의 향상이 동시에 실현된다. 따라서, 휴대 기기에 이용되는 표시 장치에 적응할 수 있다.

Claims

투명 기판을 구비하는 표시 패널과, 상기 표시 패널의 표면 또는 이면 중 적어도 한쪽의 면에 광학 접착층에 의해 붙여진 투명판을 구비하고,

상기 표시 패널의 단체(單體)에서의 가압에 의한 파괴시의 휨량이, 상기 투명판의 단체로의 가압에 의한 파괴시의 휨량과 동등하거나 혹은 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 투명판이 복수 있고, 상기 복수의 투명판이 상기 표시 패널의 표면 또는 이면 중 어느 한쪽에 광학 접착층에 붙여져 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 투명판이, 상기 표시 패널의 표면에 광학 접착층에 의해 붙여진 제1의 투명판과, 상기 표시 패널의 이면에 광학 접착층에 의해 붙여진 제2의 투명판을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 표시 패널의 이면과 상기 제2의 투명판을 붙이는 광학 접착층이, 상기 표시 패널의 표면과 상기 제1의 투명판을 붙이는 광학 접착층보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 표시 패널이 비자발광형이며, 상기 표시 패널의 이면측에 붙여진 상기 투명판이 확산 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투명 기판이 두께 0.1mm의 2장의 유리 기판인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투명판이 두께 0.5mm 이상의 강화 유리로 구성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.