TWI726328B - 蓋板結構及顯示裝置 - Google Patents

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TWI726328B TW108119563A TW108119563A TWI726328B TW I726328 B TWI726328 B TW I726328B TW 108119563 A TW108119563 A TW 108119563A TW 108119563 A TW108119563 A TW 108119563A TW I726328 B TWI726328 B TW I726328B
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Abstract

一種蓋板結構包括第一透光層、第二透光層以及遮光層。第一透光層具有相對的頂面與底面。第二透光層位於第一透光層的頂面上，第一透光層的折射率大於第二透光層的折射率。遮光層位於第一透光層的底面上。

Description

蓋板結構及顯示裝置
本揭露是關於一種蓋板結構及一種顯示裝置。
在現今各式消費性電子產品的市場中，可攜式電子裝置已廣泛地應用電泳顯示裝置作為顯示螢幕，例如電子書。電泳顯示裝置的顯示介質層(或稱電子墨水)主要是由電泳液以及摻於電泳液中的白色、黑色粒子所構成。透過施加電壓於顯示介質層，可以驅動白色、黑色粒子移動，以使各個畫素分別顯示黑色、白色或灰階。為了增加顯示品質，亦可於電泳顯示裝置加配前光模組(front-light module)。
一般來說，前光模組包括光源、導光板及印有油墨層的保護蓋板，導光板與保護蓋板透過光學膠黏合，然而，當光線從導光板進入保護蓋板中，部分光線會從保護蓋板或光學膠的側邊射出，而造成漏光的問題。
本揭露之實施例提供一種蓋板結構及一種顯示裝置，藉由設計第一透光層的折射率大於第二透光層的折射率且 大於光學膠層的折射率，可以控制光線在第一透光層與第二透光層之間的界面以及第一透光層與光學膠層之間的界面全反射，並透過使第一透光層薄型化，可使全反射後之光線往顯示裝置兩側之非顯示區傳遞而可被遮光層吸收之機率提高，如此一來，可以減少顯示裝置之側面漏光。
於一實施例中，一種蓋板結構包括第一透光層、第二透光層以及遮光層。第一透光層具有相對的頂面與底面。第二透光層位於第一透光層的頂面上，第一透光層的折射率大於第二透光層的折射率。遮光層位於第一透光層的底面。
於一實施例中，一種顯示裝置包括導光板、位於導光板上的如上所述的蓋板結構、光學膠層以及反射式顯示器，光學膠層位於導光板與蓋板結構之間，光學膠層將導光板黏著於蓋板結構之第一透光層的底面。導光板位於反射式顯示器與光學膠層之間。
10、10a、10b、10c、10d‧‧‧顯示裝置
12‧‧‧顯示區
14‧‧‧非顯示區
16、16a、16b‧‧‧蓋板結構
18‧‧‧導光板
20‧‧‧光源
22‧‧‧反射式顯示器
24‧‧‧第一透光層
24b‧‧‧底面
24e‧‧‧邊緣
24t‧‧‧頂面
26‧‧‧第二透光層
28‧‧‧遮光層
30‧‧‧光學膠層
34‧‧‧保護層
36‧‧‧第三透光層
37‧‧‧觸控感應層
A-A’‧‧‧剖線
L1、L2、L3‧‧‧光線
閱讀以下詳細敘述並搭配對應之圖式，可了解本揭露之多個樣態。需留意的是，圖式中的多個特徵並未依照該業界領域之標準作法繪製實際比例。事實上，所述之特徵的尺寸可以任意的增加或減少以利於討論的清晰性。
第1圖繪示根據本揭露之一實施例的顯示裝置的俯視圖；第2圖繪示第1圖之顯示裝置沿剖線A-A’的剖面圖；第3圖繪示根據本揭露另一實施例之顯示裝置的剖面圖；第4圖繪示根據本揭露另一實施例之顯示裝置的剖面圖； 第5圖繪示根據本揭露另一實施例之顯示裝置的剖面圖；以及第6圖繪示根據本揭露另一實施例之顯示裝置的剖面圖。
以下將以圖式及詳細說明清楚說明本揭露之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭露之實施例後，當可由本揭露所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭露之精神與範圍。舉例而言，敘述「第一特徵形成於第二特徵上方或上」，於實施例中將包含第一特徵及第二特徵具有直接接觸；且也將包含第一特徵和第二特徵為非直接接觸，具有額外的特徵形成於第一特徵和第二特徵之間。此外，本揭露在多個範例中將重複使用元件標號以和/或文字。重複的目的在於簡化與釐清，而其本身並不會決定多個實施例以和/或所討論的配置之間的關係。
此外，方位相對詞彙，如「在...之下」、「下面」、「下」、「上方」或「上」或類似詞彙，在本文中為用來便於描述繪示於圖式中的一個元件或特徵至另外的元件或特徵之關係。方位相對詞彙除了用來描述裝置在圖式中的方位外，其包含裝置於使用或操作下之不同的方位。當裝置被另外設置(旋轉90度或者其他面向的方位)，本文所用的方位相對詞彙同樣可以相應地進行解釋。
第1圖繪示根據本揭露之一實施例的顯示裝置10的俯視圖。第2圖繪示第1圖之顯示裝置10沿剖線A-A’的剖面 圖。請同時參照第1圖及第2圖，顯示裝置10具有顯示區12及非顯示區14，非顯示區14與顯示區12是鄰接的。舉例而言，於部分實施例中，非顯示區14可圍繞顯示區12。顯示裝置10包括蓋板結構16、導光板18、光源20以及反射式顯示器22。導光板18位於蓋板結構16和反射式顯示器22之間。在一實施例中，反射式顯示器22例如為電泳顯示面板(electro-phoretic display panel，EPD panel)，電泳顯示面板可以是單色的顯示面板或彩色式的顯示面板。光源20設置於導光板18的一側面旁。
蓋板結構16包括第一透光層24、第二透光層26與遮光層28，第一透光層24具有相對的頂面24t與底面24b，第二透光層26位於第一透光層24的頂面24t上，且第一透光層24的折射率大於第二透光層26的折射率。顯示裝置10更包括光學膠層30，光學膠層30位於蓋板結構16與導光板18之間，以將兩者黏合，具體而言，光學膠層30將導光板18黏著於蓋板結構16之第一透光層24的底面24b。光學膠層30的折射率低於第一透光層24的折射率。遮光層28配置於非顯示區14。舉例而言，遮光層28位於第一透光層24的底面24b的邊緣24e，底面24b的邊緣24e在第一透光層24的正投影重疊於非顯示區14。遮光層28不位於第一透光層24的底面24b的邊緣24e以外的其他區域。導光板18位於反射式顯示器22與光學膠層30之間。
於一實施例中，第一透光層24與第二透光層26為擠製成形而形成。舉例而言，使用成為第一透光層24之材料與成為第二透光層26之材料，進行雙料擠製成形(共擠製成形)，藉此製造本實施例之第一透光層24與第二透光層26。於其他實 施例中，第一透光層24可利用塗佈、噴塗、淋塗、印刷、蒸鍍、濺鍍等方式在形成在第二透光層26上。
在一實施例中，遮光層28為印刷油墨層，由於第一透光層24可作為承載遮光層28的載板，因此遮光層28可透過一般的印刷方法直接形成於第一透光層24的底面24b上，印刷方法例如為旋轉塗佈(spin coating)、網版印刷(screen printing)、凹版印刷(gravure printing)、狹縫式塗佈(slot die coating)、噴墨式印刷(ink jet printing)、蒸鍍(deposition)、噴塗(spray coating)、或濺鍍(sputtering)。在另一實施例中，遮光層28為光阻層，由於第一透光層24可作為承載遮光層28的載板，因此遮光層28可透過一般的形成光阻的方法直接形成於第一透光層24的底面24b上，例如，形成光阻的方法可包括塗佈、曝光及顯影的步驟。
光源20所發出的光線L1、L2、L3從導光板18的側面進入導光板18。舉例而言，光線L1由導光板18的底面入射至反射式顯示器22中，再被反射式顯示器22反射，而依序通過導光板18、光學膠層30、第一透光層24及第二透光層26將反射式顯示器22的影像傳遞給觀看者。在一實施例中，光源20可直接或不直接接觸導光板18的側面。當環境光源(未繪示)照射反射式顯示器22時，反射式顯示器22亦會反射來自環境光源之光線，被反射來自環境光源之光線的路徑與光線L1的路徑類似。
光線L2從導光板18的側面進入導光板18，接著從導光板18之頂面進入光學膠層30。由於第一透光層24的折射率 大於第二透光層26的折射率且大於光學膠層30的折射率，可以控制光線L2在第一透光層24與第二透光層26之間的界面以及第一透光層24與光學膠層30之間的界面之間進行全反射，而全反射後之光線L2會往顯示裝置10兩側之非顯示區14傳遞，從而可被遮光層28吸收，如此一來，可以減少第一透光層24的側面漏光。具體而言，可減少顯示裝置10的約25%至約35%的側面漏光。
第一透光層24的厚度小於第二透光層26的厚度。於一實施例中，第一透光層24的厚度小於或等於約10%的第一透光層24與第二透光層26的總厚度。如此一來，透過第一透光層24的厚度薄型化，使得在第一透光層24中全反射的光線L2以及往顯示裝置10兩側之非顯示區14傳遞之光線L3被遮光層28吸收的機率提高，有效解決顯示裝置10側面漏光問題。具體而言，可減少顯示裝置10的約25%至約35%的側面漏光。
第一透光層24與第二透光層26可為玻璃基材、陶瓷基材或塑膠基材。舉例而言，第一透光層24與第二透光層26的材料包括玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、環烯烴聚合物(cyclo-olefin polymers，COP)、環烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚醚醯亞胺 (polyetherimide，PEI)、或其組合。於一實施例中，第一透光層24為聚碳酸酯(polycarbonate,PC)且第二透光層26為聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)或是玻璃基材。於另一實施例中，第一透光層24為高折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)且第二透光層26為低折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。
光學膠層30是透明膠(optically clear adhesive,OCA)或光學透明樹脂(optically clear resin,OCR)。在一實施例中，光學膠層30的材料包括環氧樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、胺基甲酸乙酯樹脂、矽橡膠系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂、或其組合。
第3圖繪示根據本揭露另一實施例之顯示裝置10a的剖面圖。顯示裝置10a之光線路徑類似於顯示裝置10，因此省略於圖中。如第3圖所示，本實施例與第2圖所示的實施例之間的差異主要在於：本實施例之蓋板結構16a更包括保護層34。保護層34位於第二透光層26上。舉例而言，保護層34包括硬塗層(hard coating,HC layer)、抗眩光層(anti-glare layer,AG layer)或其組合。一般來說，可藉由將熱固化型組合物或光固化型組合物塗佈於第二透光層26上以形成保護層34。換句話說，保護層34本身即具有黏性而可黏合於第二透光層26上。在這樣的實施例中，保護層34為由自黏性材料所形成的自黏性層。塗佈方法包含但不限於旋轉塗佈法、浸漬法、噴塗法、狹縫塗佈法、棒塗佈法、浸潤法、輥塗佈法、凹版塗佈法及模嘴塗佈法。
第4圖繪示根據本揭露另一實施例之顯示裝置10b的剖面圖。顯示裝置10b之光線路徑類似於顯示裝置10，因此省略於圖中。如第4圖所示，本實施例與第3圖所示的實施例之間的差異主要在於：本實施例之蓋板結構16b更包含第三透光層36。第三透光層36位於第二透光層26的頂面上方，第三透光層36的材料不同於第一透光層24的材料且不同於第二透光層26的材料。於本實施例中，第三透光層36的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，第二透光層26的材料包括低折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)，第一透光層24的材料包括高折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。於另一實施例中，第三透光層36的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，第二透光層26的材料包括玻璃，第一透光層24的材料包括高折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。
第三透光層36的厚度小於第二透光層26的厚度。於一實施例中，第三透光層36的厚度小於或等於約10%的第一透光層24、第二透光層26與第三透光層36的總厚度。於一實施例中，第一透光層24與第二透光層26具有不同彈性模數，且第三透光層36與第二透光層26也具有不同彈性模數。因此，第一透光層24可對第二透光層26之底面施加一應力，而第三透光層36可對第二透光層26的頂面施加另一應力。藉由選用適當的第一、第二及第三透光層24、26及36之材料，可使得第三透光層36對第二透光層26所施加的應力與第一透光層24對第二透光層26所施加的應力方向相反且大小實質上相同，進而讓第二透光層26上下兩側所承受的應力相互抵銷，從而提升蓋板結 構16之機械強度並降低翹曲程度。
第5圖繪示根據本揭露另一實施例之顯示裝置10c的剖面圖。本實施例與第4圖所示的實施例之間的差異主要在於：本實施例之顯示裝置10c更包括觸控感應層37，觸控感應層37位於導光板18與光學膠層30之間，觸控感應層37可讓顯示裝置10b具有觸控的功能，其材質可包括銦錫氧化物(indium tin oxide；ITO)。觸控感應層37與導光板18例如可透過透明黏著層(未繪示)黏合。第6圖繪示根據本揭露另一實施例之顯示裝置10d的剖面圖。本實施例與第5圖所示的實施例之間的差異主要在於：本實施例的觸控感應層37位於於導光板18與反射式顯示器22之間。在本發明的其他實施例中，更可以視實際應用在導光板18上下加入其他功能性元件，其中導光板18與其他功能性元件之間可以藉由透明黏著層或是空氣層連接。
本揭露之實施例提供一種蓋板結構16及一種顯示裝置10，藉由設計第一透光層24的折射率大於第二透光層26的折射率且大於光學膠層30的折射率，可以控制光線L2在第一透光層24與第二透光層26之間的界面以及第一透光層24與光學膠層30之間的界面全反射，並透過使第一透光層24薄型化，可使全反射後之光線L2以及往顯示裝置10兩側之非顯示區14傳遞之光線L3被遮光層28吸收的機率提高，如此一來，可以減少顯示裝置10之側面漏光。
以上概述數個實施方式或實施例的特徵，使所屬領域中具有通常知識者可以從各個方面更加瞭解本揭露。本技術領域中具有通常知識者應可理解，且可輕易地以本揭露為基 礎來設計或修飾其他製程及結構，並以此達到相同的目的及/或達到在此介紹的實施方式或實施例相同之優點。本技術領域中具有通常知識者也應了解這些相等的結構並未背離本揭露的揭露精神與範圍。在不背離本揭露的精神與範圍之前提下，可對本揭露進行各種改變、置換或修改。
10‧‧‧顯示裝置
12‧‧‧顯示區
14‧‧‧非顯示區
16‧‧‧蓋板結構
18‧‧‧導光板
20‧‧‧光源
22‧‧‧反射式顯示器
24‧‧‧第一透光層
24b‧‧‧底面
24e‧‧‧邊緣
24t‧‧‧頂面
26‧‧‧第二透光層
28‧‧‧遮光層
30‧‧‧光學膠層
L1、L2、L3‧‧‧光線

Claims (9)

  1. 一種蓋板結構，包含：一第一透光層，具有相對的一頂面與一底面；一第二透光層，位於該第一透光層的該頂面上，其中該第一透光層的折射率大於該第二透光層的折射率，且該第一透光層的厚度小於該第二透光層的厚度；以及一遮光層，位於該第一透光層的該底面上。
  2. 如請求項1所述之蓋板結構，其中該第一透光層的厚度小於或等於10%的該第一透光層與該第二透光層的總厚度。
  3. 如請求項1所述之蓋板結構，更包含：一保護層，位於該第二透光層上，其中該保護層包含一硬塗層、一抗眩光層或其組合；以及一第三透光層，位於該保護層與該第二透光層之間，其中該第三透光層的材料不同於該第一透光層的材料。
  4. 如請求項3所述之蓋板結構，其中該第三透光層的厚度小於該第二透光層的厚度。
  5. 如請求項3所述之蓋板結構，其中該第三透光層的厚度小於或等於10%的該第一透光層、該第二透光層與該第三透光層的總厚度。
  6. 一種顯示裝置，包含：一導光板；一如請求項1-5任一項中所述的蓋板結構，位於該導光板上；一光學膠層，將該導光板黏著於該蓋板結構之該第一透光層的該底面；一反射式顯示器，該導光板位於該反射式顯示器與該光學膠層之間；以及一光源，設置於該導光板的一側面旁。
  7. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該光學膠層的折射率低於該第一透光層的折射率。
  8. 如請求項6所述之顯示裝置，更包含：一觸控感應層，位於該導光板與該光學膠層之間。
  9. 如請求項6所述之顯示裝置，更包含：一觸控感應層，位於該導光板與該反射式顯示器之間。
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