TWI653492B - 顯示裝置、多層導光板結構以及前光模組 - Google Patents

Abstract

一種顯示裝置，包括顯示面板、多層導光板結構以及光源。 顯示面板具有顯示表面。多層導光板結構配置於顯示面板的顯示表面上，且具有入光面以及彼此相對的上表面與下表面，其中該多層導光板結構包括多個彼此堆疊的導光板層。光源配置於多層導光板結構的入光面旁，且具有出光面。另外，一種多層導光板結構以及前光模組亦被提出。

Description

顯示裝置、多層導光板結構以及前光模組

本發明是有關於一種前光模組及顯示裝置，且特別是有關於一種具有多層導光板結構的前光模組及顯示裝置。

一般應用在顯示裝置的前光照明裝置中，具有一導光板，其需要外層保護元件作為保護膜(protection film)以保護導光板，以避免使用者刮傷導光板。另一方面，外部光線照射至保護膜所產生的反射光會讓使用者眼睛感到不適，因此保護膜會再做抗眩(Anti-glare)或是表面硬化(Hard coating)處理。其作法為將保護膜以及光學膠(Optical Clear Adhesive，OCA)以整捲的方式做黏合或者塗佈好，並且依照需求裁切成適當大小的片材，以貼覆的方式貼至導光板上。在貼覆過程中，會有較高比例的雜質異物貼到導光板以及光學膠之間，造成整體良率下降。

本發明提供一種具有多層導光板結構的前光模組及顯示裝置，此具有多層導光板結構的前光模組及顯示裝置具有較高的製程良率。

本發明提出一種顯示裝置，其包括顯示面板、多層導光板結構以及光源。多層導光板結構配置於顯示面板的顯示表面上，且具有入光面以及彼此相對的上表面與下表面，其中多層導光板結構可包括多個彼此堆疊的導光板層，或由多層材料組成的一個導光板層。光源配置於多層導光板結構的入光面旁。

本發明另提出一種多層導光板結構，其包括第一導光板層以及第二導光板層。第一導光板層具有彼此相對的上表面與下表面。第二導光板層配置於第一導光板層的上表面上，且具有入光面以及彼此相對的上表面與下表面，其中第一導光板層和第二導光板層以一共擠製程製作。

本發明另提出一種前光模組，其包括一第一導光板層、一第二導光板層以及一光源。第一導光板層具有一入光面以及彼此相對的一上表面與一下表面。第二導光板層配置於第一導光板層的上表面上，且具有一入光面以及彼此相對的一上表面與一下表面。第一導光板層和第二導光板層以一共擠製程製作。光源配置於第一導光板層的入光面以及第二導光板層的入光面旁，且具有一出光面。

在本發明的一實施例中，上述多層導光板結構包括第一導光板層以及第二導光板層，其中第一導光板層配置於顯示面板 的顯示表面上，且具有入光面及彼此相對的上表面與下表面。第二導光板層配置於第一導光板層上，且具有入光面及彼此相對的上表面與下表面。

在本發明的一實施例中，上述顯示裝置更包括光學膠層，配置於第一導光板層與顯示面板之間。

在本發明的一實施例中，上述第一導光板層的厚度大於第二導光板層的厚度。

在本發明的一實施例中，上述第一導光板層的厚度和第二導光板層的厚度的比例介於1.05至2.2之間。

在本發明的一實施例中，上述第一導光板層的入光面與第二導光板層的入光面在一參考方向上形成一厚度範圍，光源的出光面的一中心軸位在厚度範圍之內。

在本發明的一實施例中，上述第一導光板層所用的材料具有第一折射率，第二導光板層所用的材料具有第二折射率，以及第一折射率大於第二折射率。

在本發明的一實施例中，上述第一導光板層的材料包括第一聚合物，第二導光板層的材料包括第二聚合物層，以及第一聚合物和第二聚合物不相同。

在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置的第一聚合物是聚碳酸酯(polycarbonate，PC)以及第二聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)。

在本發明的一實施例中，上述第一導光板層的下表面具 有網點結構。

在本發明的一實施例中，上述第二導光板層的上表面經抗眩處理、表面硬化處理或抗反射處理。

在本發明的一實施例中，上述第一導光板層和第二導光板層以一共擠製程製作。

在本發明的一實施例中，上述光源包括一至多個發光二極體，且光源在一參考方向上的厚度大於、小於或等於第一導光板層在此參考方向上的厚度。

基於上述，本發明範例實施例的顯示裝置及前光模組包括利用複合材料製作的多層導光板結構，可減少光學膠的使用，以減少貼覆步驟進而提高製程良率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧顯示面板

112‧‧‧顯示表面

120‧‧‧第一導光板層

130‧‧‧第二導光板層

122、132‧‧‧入光面

124、134‧‧‧上表面

126、136‧‧‧下表面

140‧‧‧光源

142‧‧‧出光面

150‧‧‧光學膠層

160‧‧‧多層導光板結構

T1、T2、T3‧‧‧厚度

X‧‧‧水平方向

Y‧‧‧垂直方向

AX‧‧‧中心軸

圖1繪示本發明的一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。

圖1繪示本發明一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖1。本發明實施例的多層導光板結構160配置於顯示面板的顯示表面上，且具有入光面以及彼此相對的上表面與下表面，其 中多層導光板結構160包括多個彼此堆疊的導光板層，或由多層材料組成的一個導光板層。在本實施例中，多個彼此堆疊的導光板層例如是顯示裝置100的兩個導光板層。顯示裝置100包括一顯示面板110、一第一導光板層120、一第二導光板層130以及一光源140。在此，第一導光板層120、第二導光板層130以及光源140之組合例如作為一前光模組，用以提供顯示裝置100的顯示光源。顯示面板110具有一顯示表面112。第一導光板層120配置於顯示面板110的顯示表面112上。第一導光板層120具有一入光面122以及彼此相對的一上表面124與一下表面126。第二導光板層130配置於第一導光板層120上。第二導光板層130具有一入光面132以及彼此相對的一上表面134與一下表面136。第一導光板層120與第二導光板層130以一共擠製程(Co-extrusion)製作，本發明並不以此為限。光源140配置於第一導光板層120的入光面122和第二導光板層130的入光面132旁，且具有一出光面142。並且，本實施例的顯示裝置100可更包括一光學膠層150，其配置於第一導光板層120與顯示面板110之間，用以黏合顯示面板110與第一導光板層120。

在本實施例中，至少為了降低外部光線照射導光板層所產生的反射光以及保護導光板層，在第二導光板層130的上表面134進行抗眩處理(Anti-glare)、表面硬化處理(Hard-coating)或抗反射處理(Anti-reflection)，一方面可以降低反射光進入人眼的情形，同時也可以增加第二導光板層130的表面硬度。在本實施例 中，經過表面硬化處理後的第二導光板層130後，以鉛筆硬度測試來看，第二導光板層130表面硬度會比第一導光板層120高一級以上，從而可保護第一導光板層120及第二導光板層130。

詳細來說，本實施例的顯示面板110為一反射式顯示面板，如一電泳顯示面板，但並不以此為限。第一導光板層120以及第二導光板層130配置於顯示面板110的顯示表面112上，即配置於顯示面板110的前側，故可將第一導光板層120以及第二導光板層130與光源140的組合視為一前光模組。此處，光源140例如是由多個點光源所組成，如多個發光二極體。在其他實施例中，光源140亦可是由冷陰極螢光燈管所組成，於此並不加以限制。

值得一提的是，本實施例的顯示裝置100係直接在第二導光板層130的上表面134進行抗眩處理(Anti-glare)、表面硬化處理(Hard-coating)或抗反射處理(Anti-reflection)，因此，在第二導光板層130上不要需再多製作一層保護膜，也不需要在第二導光板層130上黏合或塗佈一層光學膠，可以避免在貼覆過程中有高比例的雜質異物被貼到第二導光板層130以及光學膠之間，從而提升了整體的良率。

在本實施例中，至少為了提高顯示品質，第一導光板層120所用的材料折射率n1大於第二導光板層130所用的材料折射率n2。此外，在本實施例中，第一導光板層120的材料包括第一聚合物，其成份例如是聚碳酸酯(polycarbonate，PC)，第二導光板 層130的材料包括第二聚合物，其成份例如是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)。在本實施例中，第一聚合物與第二聚合物的材料並不相同。而為了降低顯示面板110的材料被紫外光波段(ultraviolet，UV)的光破壞，其中可在第一導光板層120或第二導光板層130中添加紫外光吸收材料，兩者以共擠製程來製作，但本發明並不以此為限。此外，在本實施例中，第一導光板層120的厚度T1大於第二導光板層130的厚度T2。在本實施例中，厚度T1與厚度T2的比例例如是介於1.05至2.2之間。此厚度設計可以將光源140所發出的光有較大的比例經由第一導光板層120傳導。因此，光經由適當的入射角進入第一導光板層120以及第二導光板層130，搭配顯示面板顯示畫面，可提供良好顯示品質。

此外，在本實施例中，第一導光板層120的入光面122與第二導光板層130的入光面132在一參考方向形成一厚度範圍。在此例中，參考方向例如是垂直方向Y，厚度範圍例如是第一導光板層120和第二導光板層130兩者的厚度總合T1+T2。光源140的出光面142的一中心軸AX位於所述厚度範圍內。舉例來說，在本實施例中，光源140可以以平行於第一導光板層120的入光面122以及第二導光板層130的入光面132當作參考方向(即垂直方向Y)。出光面142的中心軸AX設置在第一導光板層120的下表面126以及第二導光板層130的上表面134內，也就是厚度範圍T1+T2之間。此外，在本實施例中，光源140在Y方向的 厚度T3例如可等於、大於或小於第一導光板層120的入光面122在Y方向的厚度T1，以提高第一導光板層120和第二導光板層130的導光效率。在圖1中，是以光源140在Y方向的厚度T3大於第一導光板層120的入光面122在Y方向的厚度T1為例，其餘厚度關係當可依此類推，本發明並不加以限制。

在本實施例中，第一導光板層120的下表面126例如具有一網點結構。舉例而言，製作網點結構的方式例如可以以熱壓方式直接將網點結構以整捲的方式壓在第一導光板層120的材料上。或者，製作網點結構的方式也可以例如是塗佈紫外光固化的膜層材料在第一導光板層120的下表面126上，並且在壓印網點結構後以紫外光照射將膜層固化。關於網點結構的製作方式，本發明並不以此為限。

綜上所述，在本發明的範例實施例中，顯示裝置及前光模組的導光結構包括多個導光板層，並且以複合材料來製作多層導光板結構。第二導光板層的上表面係直接進行經抗眩處理、表面硬化處理或抗反射處理，因此，不需將保護膜黏合於第二導光板層，從而可提升產品良率，並且降低顯示裝置的厚度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (26)

1. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，具有一顯示表面；一多層導光板結構，配置於該顯示面板的該顯示表面上，且具有一入光面以及彼此相對的一上表面與一下表面，其中該多層導光板結構包括多層堆疊的導光板層，該多層導光板結構包括一第一導光板層以及一第二導光板層，該第一導光板層配置於該顯示面板的該顯示表面上，且具有一入光面及彼此相對的一上表面與一下表面，以及該第二導光板層配置於該第一導光板層上且具有一入光面及彼此相對的一上表面與一下表面，其中該第二導光板層的該上表面經抗眩處理、表面硬化處理或抗反射處理；以及一光源，配置於該多層導光板結構的該入光面旁，且具有一出光面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括：一光學膠層，配置於該第一導光板層與該顯示面板之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第一導光板層的厚度大於該第二導光板層的厚度。
4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中該第一導光板層的厚度和該第二導光板層的厚度的比例介於1.05至2.2之間。
5. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中該第一導光板層的該入光面與該第二導光板層的該入光面在一參考方向上形成一厚度範圍，該光源的該出光面的一中心軸位在該厚度範圍之 內。
6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第一導光板層具有一第一折射率，該第二導光板層具有一第二折射率，以及該第一折射率大於該第二折射率。
7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第一導光板層的材料包括一第一聚合物，該第二導光板層的材料包括一第二聚合物，以及該第一聚合物和該第二聚合物不相同。
8. 如申請專利範圍第7項所述的顯示裝置，其中該第一聚合物是聚碳酸酯(polycarbonate，PC)。
9. 如申請專利範圍第7項所述的顯示裝置，其中該第二聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)。
10. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第一導光板層的該下表面具有一網點結構。
11. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第一導光板層和該第二導光板層以一共擠製程製作。
12. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該光源包含一發光二極體，且該光源在一參考方向上的厚度大於、小於或等於該第一導光板層在該參考方向上的厚度。
13. 一種多層導光板結構，包括：一第一導光板層，具有彼此相對的一上表面與一下表面；以及一第二導光板層，配置於該第一導光板層的該上表面上，且 具有彼此相對的一上表面與一下表面，其中該第一導光板層和該第二導光板層以一共擠製程製作，且該第二導光板層的該上表面經抗眩處理、表面硬化處理或抗反射處理。
14. 如申請專利範圍第13項所述的多層導光板結構，其中該第一導光板層的該下表面具有一網點結構。
15. 如申請專利範圍第13項所述的多層導光板結構，其中該第一導光板層的厚度大於該第二導光板層的厚度。
16. 如申請專利範圍第13項所述的多層導光板結構，其中該第一導光板層的厚度和該第二導光板層的厚度的比例介於1.05至2.2之間。
17. 如申請專利範圍第13項所述的多層導光板結構，其中該第一導光板層具有一第一折射率，該第二導光板層具有一第二折射率，以及該第一折射率大於該第二折射率。
18. 如申請專利範圍第13項所述的多層導光板結構，其中該第一導光板層的材料包括聚碳酸酯(polycarbonate，PC)，該第二導光板層的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)。
19. 一種前光模組，包括：一第一導光板層，具有一入光面以及彼此相對的一上表面與一下表面；一第二導光板層，配置於該第一導光板層的該上表面上，且具有一入光面以及彼此相對的一上表面與一下表面，其中該第二導光板層的該上表面經抗眩處理、表面硬化處理或抗反射處理； 以及一光源，配置於該第一導光板層的該入光面以及該第二導光板層的該入光面旁，且具有一出光面，其中該第一導光板層和該第二導光板層以一共擠製程製作。
20. 如申請專利範圍第19項所述的前光模組，其中該第一導光板層的該下表面具有一網點結構。
21. 如申請專利範圍第19項所述的前光模組，其中該第一導光板層的厚度大於該第二導光板層的厚度。
22. 如申請專利範圍第19項所述的前光模組，其中該第一導光板層的厚度和該第二導光板層的厚度的比例介於1.05至2.2之間。
23. 如申請專利範圍第19項所述的前光模組，其中該第一導光板層的該入光面與該第二導光板層的該入光面在一參考方向上形成一厚度範圍，該光源的該出光面的一中心軸位在該厚度範圍之內。
24. 如申請專利範圍第19項所述的前光模組，其中該第一導光板層具有一第一折射率，該第二導光板層具有一第二折射率，以及該第一折射率大於該第二折射率。
25. 如申請專利範圍第19項所述的前光模組，其中該第一導光板層的材料包括聚碳酸酯(polycarbonate，PC)，該第二導光板層的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)。
26. 如申請專利範圍第19項所述的前光模組，其中該光源包 含一發光二極體，且該光源在一參考方向上的厚度大於、小於或等於該第一導光板層在該參考方向上的厚度。