KR20130028843A - 반사형 터치 디스플레이 및 그것들의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사형 디스플레이에 관한 것으로서, 더 자세히는 반사형 터치 디스플레이 및 그것들의 제조 방법에 관한 것이다. 반사형 터치 디스플레이는 반사형 디스플레이 소자, 제 1 결합 층, 도광판, 제 2 결합 층, 및 터치 스크린을 포함한다. 도광판은 제 1 결합 층을 통하여 반사형 디스플레이 소자의 상부 표면에 라미네이트된다. 터치 스크린은 제 2 결합 층을 통하여 도광판의 상부 표면에 라미네이트된다. 제 1 및 제 2 결합 층은 액체로부터 고체로 변형시키는 액체 결합 재료에 의해 형성되는데, 상기 제 1 및 제 2 결합 층의 각각의 굴절률은 도광판의 굴절률보다 작다. 본 발명에 따라, 반사형 터치 디스플레이의 생산율은 증가하며 반사형 터치 디스플레이의 생산 경비는 감소될 수 있다.

Description

반사형 터치 디스플레이 및 그것들의 제조 방법{REFLECTIVE TOUCH DISPLAY AND FABRICATION METHOD THEREOF}
본 발명은 반사형 디스플레이에 관한 것으로서, 더 자세히는 반사형 터치 디스플레이 및 그것들의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 반사형 터치 디스플레이(1)는 터치 스크린(10), 결합 층(bonding layer, 11 및 15), 고체 광학 접착 층(solid optical adhesive layer, 12 및 14), 도광판(light guiding plate, 13) 및 반사형 디스플레이 소자(reflective display device, 16)를 포함한다. 고체 광학 접착 층(12 및 14)은 도광판(13)의 상부 표면 및 하부 표면상에 각기 라미네이트된다(laminated). 결합 층(11 및 15)은 일반적으로 액체 광학 접착 층이다. 고체 광학 접착 층(12 및 14)을 갖는 도광판(13)은 결합 층(15)을 통하여 반사형 디스플레이 소자(16)의 상부 표면상에 라미네이트된다. 터치 스크린(10)은 결합 층(11)을 통하여 고체 광학 접착 층(12)의 상부 표면상에 라미네이트된다.
외부 광원이 충분할 때, 반사형 디스플레이 소자(16)는 사용자가 보도록 스크린(10) 상에 스크립트(script) 및 패턴을 디스플레이하기 위하여 터치 스크린(10)의 상부 표면으로부터 입사하는 외부 광원을 반사한다. 그러나, 만일 외부 광원이 충분하지 않으면, 반사형 디스플레이 소자(16)는 스크린 상에 스크립트 및 패턴을 디스플레이하기 위하여 약한 광원을 반사할 수 없으며, 따라서 충분한 명도(brightness)를 위하여 반사형 디스플레이 소자(16) 내에 내장 광원(17)이 부설될 필요가 있다. 내장 광원(17)이 도광판(13) 내로 입사하는 것을 가능하게 하기 위하여 내장 광원(17)은 도광판(13)의 측면 상에 설정될 수 있다. 도광판(13)의 굴절률(refractive index)은 고체 광학 접착 층(12 및 14)의 굴절률보다 더 클 수 있다. 예를 들면, 만일 도광판(13)의 굴절률이 1.52이면, 그때 고체 광학 접착 층(12 및 14)의 굴절률은 1.47이다. 광학 원리에 따라, 빛이 광학적으로 더 밀집된 매체로부터 광학적으로 더 희석된 매체로 전달되는 동안, 만일 입사 각(incidence angle)이 아크사인(1.47/1.52)
Figure pat00001
75˚보다 크면, 빛은 광학적으로 밀집된 매체에서 완전히 반사될 수 있으며, 따라서 빛은 도광판(13)에 국한될 수 있다. 도광판(13)을 적절하게 디자인함으로써, 내장 광원(17)은 도광판(13)에서의 전달 동안 빛을 수집할 수 있으며 따라서 반사형 디스플레이 소자(16)는 마치 배면 광원(back light source)을 가진 것처럼 밝고 따라서 내장 광원(17)이 배면 광원의 부족한 단점을 보상한다.
그러나, 종래의 반사형 터치 디스플레이(1)는 여러 번 라미네이팅되어야만 하기 때문에, 상응하는 제작 과정이 상대적으로 복잡하며, 이는 제품의 광학 특성을 감소시킨다. 게다가, 고체 광학 접착 층(12) 및 결합 층(11)의 점착성이 서로 다르다. 따라서, 고체 광학 접착 층(12) 및 결합 층(11)은 두 개의 서로 다른 종류의 접착제의 불화합성 때문에 서로 분리될 수 있다.
본 발명의 목적은 반사형 터치 디스플레이를 제공하는 것이다. 도광판의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 액체 광학 접착제가 라미네이팅 재료로서 사용될 수 있는데, 이는 고체 광학 접착제의 사용을 생략시키며, 그 결과 수행되려는 많은 라미네이션 요구를 감소시키며, 결과적으로 과정을 단순화하고 제품의 광학 특성을 향상시킨다. 액체 광학 접착제 및 고체 광학 접착 층 사이의 좋지 못한 점착성에 기인한 문제점이 또한 극복된다.
반사형 터치 디스플레이는 반사형 디스플레이 소자, 제 1 결합 층, 도광판, 제 2 결합 층, 및 터치 스크린을 포함한다. 도광판은 제 1 결합 층을 통하여 반사형 디스플레이 소자의 상부 표면에 라미네이트된다. 터치 스크린은 제 2 결합 층을 통하여 도광판의 상부 표면에 라미네이트된다. 제 1 및 제 2 결합 층은 액체로부터 고체로 변형시키는 액체 결합 재료에 의해 형성되는데, 상기 제 1 및 제 2 결합 층의 굴절률은 도광판의 굴절률보다 작다.
도광판의 굴절률은 1.47 및 2.02 사이이다. 제 1 및 제 2 결합 층의 굴절률은 1.10 및 2.00 사이이다. 반사형 디스플레이 소자는 내장 반사형 디스플레이 스크린 및 디퓨저(diffuser)를 더 포함한다. 디퓨저는 반사형 디스플레이 스크린의 상부 표면에 배열되거나 혹은 반사형 디스플레이 스크린에 내장된다. 제 1 결합 층 및 제 2 결합 층은 실리콘 수지(silicone resin) 혹은 아크릴 수지 혹은 실리콘과 아크릴의 조합을 포함한다. 결합 층은 액체 광학 접착제로 만들어진다. 제 1 결합 층 및 제 2 결합 층은 자외선 고체 접착제이다. 반사형 터치 디스플레이는 연성 회로(flexible circuit)를 더 포함한다. 연성 회로는 도광판의 측면 상에 설정되며, 연성 회로는 그 뒤에 내장 광원으로서 사용되는, 복수의 발광 다이오드(light-emitting diode)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 목적은 도광판을 제 1 결합 층을 통하여 반사형 디스플레이 소자의 상부 표면에 라미네이팅하는 단계; 터치 스크린을 제 2 결합 층을 통하여 도광판의 상부 표면에 라미네이팅하는 단계;를 포함하는, 반사형 터치 디스플레이 장치를 위한 제작 방법을 제공하는 것이다. 제 1 결합 층 및 제 2 결합 층은 액체 상태로부터 고체 상태로 변환하는 액체 결합 재료로 만들어지며, 상기 제 1 결합 층 및 제 2 결합 층의 굴절률은 도광판의 굴절률보다 작다.
따라서, 본 발명은 반사형 터치 디스플레이 장치 및 그것들의 제작 방법을 제공하는데 좋지 못한 라미네이션에 기인하는 폐기 가능성뿐만 아니라 라미네이션 과정이 수행되는 횟수가 감소하며, 반사형 터치 디스플레이의 생산율이 증가한다.
통상의 지식을 가진 자들에게, 아래에 설명되는 실시 예들 및 도면들은 단지 도면의 설명을 위한 것이며 본 발명의 범위를 한정하여서는 안 된다.
도 1은 종래의 반사형 터치 디스플레이의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반사형 터치 디스플레이의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반사형 터치 디스플레이의 제작 방법의 플로차트이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반사형 터치 디스플레이와 상응하는 도 3의 제작 방법의 S31 단계의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 반사형 터치 디스플레이와 상응하는 도 3의 제작 방법의 S32 단계의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반사형 터치 디스플레이의 단면도이다. 반사형 터치 디스플레이(2)는 터치 스크린(20), 제 1 결합 층(23), 제 2 결합 층(21), 도광판(22), 및 반사형 디스플레이 소자(24)를 포함한다. 도광판(22)은 제 1 결합 층(23)을 통하여 반사형 디스플레이 소자(24)의 상부 표면에 라미네이트된다. 터치 스크린(20)은 제 2 결합 층(21)을 통하여 도광판(22)의 상부 표면에 라미네이트된다.
일 실시 예에서, 터치 스크린(20)은 다중 층을 갖는 유리 스크린일 수 있다. 유리 스크린의 각각의 표면은 터치 회로의 투명한 전도성 패턴을 형성하기 위하여 일반적으로 인듐 주석 산화물(indum tin oxide)로 코팅된다. 게다가, 터치 스크린(20)의 상부 층(가장 바깥층)은 보호 층(protective layer)이 제공될 수 있다.
반사형 디스플레이 소자(24)의 디스플레이 스크린은 전기영동(electrophoresis) 디스플레이 스크린과 같은 배면 광원이 필요하지 않다. 반사형 디스플레이 소자(24)는 사용자가 반사형 디스플레이 소자(24) 상에 디스플레이되는 스크립트 혹은 패턴을 볼 수 있도록 하기 위하여 주변 환경으로부터 조명(lighting)을 이용한다. 사용자에 관찰되는 스크립트 및 패턴의 명도를 증가시키기 위하여, 반사형 디스플레이 소자(24)는 작은 각을 따라 전달되는 빛을 수집할 수 있으며 빛을 반사형 디스플레이 소자(24)의 방향에 수직이 되도록 할 수 있다. 반사형 디스플레이 소자(24)는 일반적으로 반사형 디스플레이 스크린 및 디퓨저(도시되지 않음)을 포함한다. 디퓨저는 반사형 디스플레이 스크린의 상부 표면상에 설정될 수 있거나 혹은 반사형 디스플레이 스크린에 내장될 수 있다.
제 1 결합 층(23)은 바람직하게는 실리콘 수지 혹은 아크릴 수지 혹은 그것들의 조합을 포함한다. 제 1 결합 층(23)은 액체 상태로부터 고체 상태로의 변환에 의한 액체 결합 재료에 의해 형성될 수 있다. 액체 결합 재료는 일반적으로 액체 광학 접착제이다. 제 1 결합 층(23)은 또한 자외선 열(thermal) 고체 접착제 혹은 자외선 수분 고체 접착제로 알려진 자외선 고체화 접착제일 수 있다. 자외선 고체화 접착제는 안정적인 점착성을 갖기 위하여 자외선의 조사(irradiation)에 의해 고체화된다. 자외선 고체화 접착제는 또한 가시광선의 침투를 허용하는 특성을 갖는다.
도광판(22)의 굴절률은 1.47 및 2.02 사이이다. 도면에서, 도광판(22)은 1.47 및 2.02 사이의 굴절률을 갖는 유리일 수 있다. 도광판(22)은 내장 광원(17)에 의해 발생되는 빛을 전달하기 위하여 사용된다. 반사형 터치 디스플레이(2)는 도광판(22)의 측면 상에 설정되는 연성 회로(도시되지 않음)를 더 포함하는데, 상기 연성 회로는 내장 광원(17)을 공급하기 위하여 사용되는, 복수의 발광 다이오드를 포함한다. 제 1 결합 층(23)의 굴절률은 도광판(22)의 굴절률보다 작다. 제 1 결합 층(23) 및 제 2 결합 층(21)의 굴절률은 1.10 및 2.00 사이이다. 예를 들면, 도광판(22)의 굴절률은 1.52이며, 제 1 결합 층(23) 및 제 2 결합 층(21)의 굴절률은 1.47이다.
제 1 결합 층(23) 및 제 2 결합 층(21)의 굴절률은 도광판(22)의 굴절률보다 작으며, 따라서 만일 도광판(22)의 일 표면으로부터 제 2 결합 층(21)으로 전달하려는 빛의 입사 각은 임계 각(critical angle)보다 크며, 모든 반사가 발생할 것이다. 유사하게, 만일 도광판(22)의 다른 표면으로부터 제 1 결합 층(23)으로 전달하려는 빛의 입사 각은 임계 각보다 크며, 모든 반사가 발생할 것이다. 따라서, 내장 광원으로부터 도광판(22) 내로의 입사 광은 도광판(22)에서 갇히며, 그것에 의해 광 수집의 효과를 달성한다. 내장 광원은 사용자가 반사형 디스플레이 소자(24) 상에 디스플레이되는 스크립트 및 패턴을 쉽게 볼 수 있도록 하기 위하여 배면 광원의 부족을 상쇄할 수 있다.
일 실시 예에서, 제 2 결합 층(21)은 실리콘 수지 혹은 아크릴 수지 혹은 그것들의 조합을 포함한다. 제 2 결합 층(21)은 액체 상태로부터 고체 상태로 변화하는 액체 결합 재료에 의해 형성될 수 있다. 액체 결합 재료는 일반적으로 액체 광학 접착제와 같은 액체 접착제이다. 주요 라미네이팅 재료로서 액체 결합 재료를 적용하는 이유는 액체 결합 재료의 굴절률이 액체 결합 재료의 굴절률을 변경하기 위하여 혼합될 수 있기 때문이며, 그때 적절한 입사 각이 완전한 반사 효과를 달성할 수 있다. 액체 접착제를 선택하는 또 다른 이유는 고체 접착제가 일반적으로 너무 얇고, 따라서 특정 두께를 갖는 액체 접착제와 비교할 때 라미네이션 효과가 좋지 않기 때문이다.
제 2 결합 층(21)은 또한 자외선 고체화 접착제일 수 있다. 제 2 결합 층(21)의 굴절률은 제 1 결합 층(23)의 굴절률과 동일할 수 있으나, 본 발명에서는 이에 한정하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 동일한 굴절률을 갖는 재료를 사용하는 제 2 결합 층(21) 및 제 1 결합 층(23)의 장점은 제 2 결합 층(21) 및 제 1 결합 층(23)이 동일한 재료로 만들어질 수 있으며 따라서 반사형 터치 디스플레이(2)의 생산 경비가 감소될 수 있다는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반사형 터치 디스플레이의 제작 방법의 플로차트를 도시한다. 본 발명의 제작 방법은 도광판(22)을 제 1 결합 층(23)을 통하여 반사형 디스플레이 소자(24)의 상부 표면에 라미네이팅하는 단계(S31); 터치 스크린(20)을 제 2 결합 층(21)을 통하여 도광판(22)의 상부 표면에 라미네이팅하는 단계(S32);를 포함하며, 제 1 결합 층(23) 및 제 2 결합 층(21)은 액체 상태에서 고체 상태로 변환하는 액체 결합 재료에 의해 형성되고, 상기 제 1 결합 층(23) 및 제 2 결합 층(21)의 굴절률은 도광판(22)의 굴절률보다 작다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반사형 터치 디스플레이와 상응하는 도 3의 제작 방법의 S31 단계의 단면도이다. S31 단계에서, 제 1 결합 층(23)을 통하여 반사형 디스플레이 소자(24)의 상부 표면상에 도광판(22)을 라미네이팅함으로써 형성되는 구조체의 섹션이 도시되는데, 상기 제 1 결합 층(23)은 액체 결합 재료로 만들어진다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 반사형 터치 디스플레이와 상응하는 도 3의 제작 방법의 S32 단계의 단면도이다. S32 단계에서, 제 2 결합 층(21)을 통하여 도광판(22)의 상부 표면상에 터치 스크린(20)을 라미네이팅함으로써 형성되는 구조체의 섹션이 도시된다. 상기 제 1 결합 층(23)은 또한 액체 결합 재료로 만들어진다.
본 발명의 제작 방법은 반사형 터치 디스플레이(2)를 형성하기 위하여 사용된다. 반사형 터치 디스플레이(2)는 앞의 실시 예들로서 참조될 수 있으며, 여기서는 다시 설명되지 않는다. S32 단계 후에, 내장 광원(17)은 내장 광원(17)에 의해 발생되는 빛을 도광판(22) 내로 보내도록 하기 위하여 도광판(22)의 측면 상에 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 전술한 반사형 터치 디스플레이 및 제작 방법은 반사형 터치 디스플레이의 생산율을 증가시키고 제조 경비를 감소시키는데 도움이 된다. 더욱이, 반사형 터치 디스플레이의 제작 과정이 단순화되고 반사형 터치 디스플레이는 훌륭한 광학 특성을 유지할 수 있다.
비록 본 발명이 특정 실시 예들을 참조하여 설명되었으나, 이러한 설명들은 제한된 의미로 이해되어서는 안 된다. 대안의 실시 예들뿐만 아니라 본 발명의 실시 예들의 다양한 변형들이 통상의 지식을 가진 자들에게 자명할 것이다. 따라서 다음의 청구항들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 모든 변형들을 포함하는 것으로 고려된다.
1 : 종래의 반사형 터치 디스플레이
2 : 본 발명의 반사형 터치 디스플레이
10 : 터치 스크린
11, 15 : 결합 층
12, 14 : 고체 광학 접착 층
13 : 도광판
16 : 반사형 디스플레이 소자
17 : 내장 광원
20 : 터치 스크린
21 : 제 2 결합 층
22 : 도광판
23 : 제 1 결합 층
24 : 반사형 디스플레이 소자

Claims (12)

  1. 반사형 디스플레이 소자;
    제 1 결합 층;
    제 1 결합 층을 통하여 반사형 디스플레이 소자의 상부 표면에 라미네이트되는 도광판;
    제 2 결합 층; 및
    상기 제 2 결합 층을 통하여 상기 도광판의 상부 표면에 라미네이트되는 터치 스크린;을 포함하며, 상기 제 1 결합 층 및 상기 제 2 결합 층은 액체 상태로부터 고체 상태로 변환하는 액체 결합 재료에 의해 형성되며, 상기 제 1 결합 층 및 상기 제 2 결합 층의 상기 굴절률은 상기 도광판의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이
  2. 제 1항에 있어서, 상기 도광판의 굴절률은 1.47 및 2.02 사이인 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 결합 층 및 상기 제 2 결합 층의 각각의 굴절률은 1.10 및 2.00 사이인 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 반사형 디스플레이 소자는:
    반사형 디스플레이 스크린; 및
    상기 반사형 디스플레이 스크린의 상부 표면상에 배열되는 디퓨저;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 반사형 디스플레이 소자는:
    반사형 디스플레이 스크린; 및
    디퓨저;를 더 포함하며, 상기 디퓨저는 상기 반사형 디스플레이 스크린에 내장되는 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 결합 층 및 상기 제 2 결합 층의 각각(혹은 적어도 하나)은 실리콘 수지, 아크릴 수지 혹은 실리콘 수지와 아크릴 수지의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 액체 결합 재료는 액체 광학 접착제인 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 결합 층 및 상기 제 2 결합 층은 자외선 고체화 접착제로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 도광판의 측면 상에 배열되는 연성 회로를 더 포함하며, 상기 연성 회로는 복수의 발광 다이오드를 포함하며, 상기 복수의 발광 다이오드는 내장 광원을 공급하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이.
  10. 도광판을 제 1 결합 층을 통하여 반사형 디스플레이 소자의 상부 표면에 라미네이팅하는 단계;
    터치 스크린을 제 2 결합 층을 통하여 도광판의 상부 표면에 라미네이팅하는 단계;를 포함하며, 상기 제 1 결합 층 및 상기 제 2 결합 층은 액체 상태로부터 고체 상태로 변환하는 액체 결합 재료에 의해 형성되며, 나아가 각각의 상기 제 1 결합 층 및 상기 제 2 결합 층의 굴절률은 상기 도광판의 굴절률보다 작은 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이의 제작 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 도광판의 굴절률은 1.47 및 2.02 사이인 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이의 제작 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 결합 층 및 상기 제 2 결합 층의 각각의 굴절률은 1.10 및 2.00 사이인 것을 특징으로 하는, 반사형 터치 디스플레이의 제작 방법.
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