CN104571658B - 反射式显示模组及使用该反射式显示模组的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示模组，其包括显示面板、设置在该显示面板上的触控层、设置在触控层上的导光板、设置在该导光板的一端的光源以及设置在该导光板上的硬化层，该导光板与该显示面板分别位于该触控层的相对两侧，该硬化层涂覆在该导光板远离该触控层的表面，该导光板包括第一材质层及第二材质层，该第二材质层与该硬化层相邻，该第一材质层的厚度与折射率大于该第二材质层，该第二材质层的硬度大于该第一材质层的硬度。本发明还提供一种应用上述显示模组的电子装置。上述显示模组结构简单，厚度较小。

Description

反射式显示模组及使用该反射式显示模组的电子装置
技术领域
本发明涉及一种显示模组，尤其涉及一种反射式显示模组及使用该反射式显示模组的电子装置。
背景技术
电子装置中通常设置有显示模组，以显示文字、图案等信息，例如电子书。穿透式显示模组包括显示面板、设置在显示面板一侧的光源及导光板、设置在显示面板另一侧的触控层及设置在触控层上的保护盖板等，反射式显示模组包括显示面板、设置在显示面板上的光源及导光板、设置在导光板上的触控层及设置在触控层上的保护盖板等。上述两种形式的显示模组中的保护盖板用于保护内部触控层，避免损伤触控层，影响显示及触控效果。然而，上述结构的显示模组结构包含的结构层数较多，因此相互连接的定位结构(例如胶粘或卡扣等结构)也增多，使得显示模组结构复杂，厚度较厚，不利于显示模组及电子装置的轻薄化。
发明内容
鉴于上述情况，有必要提供一种结构简单且厚度较薄的反射式显示模组及使用该反射式显示模组的电子装置。
一种显示模组，其包括显示面板、设置在该显示面板上的触控层、设置在触控层上的导光板、设置在该导光板一端的光源以及设置在该导光板上的硬化层，其中该导光板与该显示面板分别位于该触控层的相对两侧，该硬化层涂覆在该导光板远离该触控层的表面，该导光板包括第一材质层及第二材质层，该第二材质层与该硬化层相邻，该第一材质层的厚度与折射率大于该第二材质层，该第二材质层的硬度大于该第一材质层的硬度。
一种电子装置，其包括外壳及容纳在外壳中的显示模组，该显示模组包括显示面板、设置在该显示面板上的触控层、设置在触控层上的导光板、设置在该导光板一端的光源以及设置在该导光板上的硬化层，其中该导光板与该显示面板分别位于该触控层的相对两侧，该硬化层涂覆在该导光板远离该触控层的表面，该导光板包括第一材质层及第二材质层，该第二材质层与该硬化层相邻，该第一材质层的厚度与折射率大于该第二材质层，该第二材质层的硬度大于该第一材质层的硬度。
上述显示模组中的导光板较触控层靠近使用者，因此导光板即可起导光作用也可起保护作用，能够保护触控层，避免触控层损伤，而无需另外在靠近开口处设置一保护触控层的保护盖板，结构较简单，降低了显示模组的厚度以利于轻薄化，简化了组装步骤，降低了制造成本。另外，由于减少了保护盖板等结构，因此也减少了粘结层的数量，降低了光损失率，提高光的有效利用率。
附图说明
图1所示为本发明第一实施方式中的电子装置的剖面示意图。
图2为图1所示电子装置的显示模组的剖面示意图。
图3所示为本发明第二实施方式中的显示模组的剖面示意图。
图4所示为本发明第三实施方式中的显示模组的剖面示意图。
图5所示为本发明第四实施方式中的显示模组的剖面示意图。
图6所示为本发明第五实施方式中的显示模组的剖面示意图。
图7所示为本发明第六实施方式中的显示模组的剖面示意图。
图8所示为本发明第七实施方式中的显示模组的剖面示意图。
图9所示为本发明第八实施方式中的显示模组的剖面示意图。
主要元件符号说明
Figure GDA0001278652210000021
Figure GDA0001278652210000031
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明第一实施方式中的电子装置100包括外壳10及装设在该外壳10中的显示模组30。外壳10为框体状，其开设具有开口11的容纳腔13，容纳腔13通过开口11与外界连通。显示模组30通过设置定位结构(图未示)与外壳10固定，并位于外壳10的容纳腔13中。定位结构可以采用卡扣结构、锁固结构或粘结结构等，只要其可使显示模组30定位在外壳10内即可。电子装置100还包括其他功能元件，以实现电子装置100的功能，例如CPU、电路板等。为了节省篇幅，在本实施方式中，未对定位结构的具体方式及电子装置100的CPU、电路板等功能元件做详细描述，且上述省略的描述不影响本发明技术方案。电子装置100可为采用反射式显示模组的电子装置，例如，电子书、电视、平板电脑等。在本实施方式中，电子装置100为电子书。
显示模组30包括均容纳在容纳腔13中的显示面板31、触控层33、第一粘接层34、导光板35、光源36、第二粘接层37、遮蔽层38及硬化层39。显示面板31设置在外壳10上并封闭该开口11，用于处理文字、图案信号等。在本实施方式中，显示面板31为电子纸模组，其包括电子油墨层(图未标)及其他实现信息处理的电子元件等，例如电极。为了节省篇幅，未对显示面板31的具体结构做详细描述，且上述省略的描述不影响本发明技术方案。
触控层33通过第一粘接层34粘附在显示面板31上。在本实施方式中，第一粘接层34为光学胶。
导光板35及光源36通过第二粘接层37设置在触控层33上，且导光板35及光源36与显示面板31分别位于触控层33的相对两侧。光源36位于导光板35的一侧。光源36发出光线，且光线传输至导光板35中，以照亮显示面板31上的文字、图案等信息。导光板35包括入光面351、第一出光面353及第二出光面355，入光面351连接第一出光面353及第二出光面355。入光面351邻近光源36，第一出光面353与第二出光面355大致平行，第二出光面355朝向触控层33，第一出光面353位于与第二出光面355相对的一侧，且与硬化层39相连接。光源36邻近入光面351设置。光源36的厚度等于或小于导光板35的厚度。在本实施方式中，光源36厚度大致等于导光板35的厚度。光源36发出光线，且发出的光线从入光面351进入导光板35中，并从第一出光面353或第二出光面355射出。光源36可为点光源或线光源，在本实施方式中，光源36为包含LED灯的点光源。在其他实施方式中，LED灯也可替换为其他形式的发光体，例如，冷阴极萤光灯管。在本实施方式中，第二粘接层37为光学胶。
导光板35可以由亚克力(PMMA)、聚苯乙烯丙烯酸酯共聚物(MS)、聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚烯烃(Polyolefin)、聚苯乙烯(Polystyrene)或苯乙烯-烯烃聚合物(Styrene-olefin copolymer)等材料或其衍生物制成，在本实施方式中，导光板35为聚碳酸酯材料制成。在其他实施方式中，导光板35还可以由其他异于上述列出的材料制成，仅需保证导光板35能够导光即可。导光板35中还可包含各种添加物，如UV吸收剂、UV安定剂、抗氧化剂、热安定剂或光扩散粒，以满足其不同的导光特性。导光板35的透光率大于80％，且雾度小于20％，以使得显示效果较佳。在其他实施方式中，添加物不限于上述列出的添加物，可以根据需要添加其他添加剂，以实现相应的功能(如加强光线出射率或减少发热等)，当然也可以添加上述列出的添加物中的一种或多种。
导光板35的第二出光面355上形成有多个反射凸起357，反射凸起357包括与第二出光面355连接的反射面359，反射面359与第二粘接层37接触。进入导光板35中的光线一部分通过反射凸起357的反射面359反射后，回到导光板35内，另外部分通过反射面359及第二出光面355进入第二粘接层37中，并通过触控层，到达下层的显示面板31。到达显示面板31的光线被吸收或被反射，其中被反射的光线(即未被吸收的光线)由第一出光面353出射至使用者。多个反射凸起357不连续地排列在第二出光面355上，即多个反射凸起357相互间隔。多个反射凸起357可通过网版印刷、喷墨印刷、纳米压印、热压印等方式形成在第二出光面355上，在本实施方式中，反射凸起357由纳米压印的方式形成。在其他实施方式中，反射凸起357不局限于由上述列出的方式形成，仅需保证能够形成凸起即可。在本实施方式中，反射凸起357的反射面359为外凸弧形面，使得在显示模组的制作过程中，反射面359与第二粘接层37贴合时，气泡能够较容易地被挤压并排出，避免在接合面残留气泡，提高显示效果。另外，为避免反射凸起357被使用者肉眼看到，影响显示效果，反射凸起357的直径应越小越好，反射凸起357一般设置为小于100微米(μm)，最佳选择为小于40μm。在本实施方式中，反射凸起357的直径为30μm。可以理解，反射凸起357也可以形成在第一出光面353上，并位于导光板35与硬化层39之间。可以理解，反射凸起357还可以同时形成在第一出光面353及第二出光面355上。
遮蔽层38形成在导光板35的周缘处，且覆盖在光源36上，并邻近开口11。遮蔽层38用以遮蔽光源36并将光源36发出的光反射至导光板35中，以确保光源36发出的所有光线都先进入导光板35后反射出。遮蔽层38的光学密度至少大于3。在本实施方式中，遮蔽层38的颜色为黑色，遮蔽层38为单层，且通过印刷的方式形成。可以理解，在其他实施方式中，遮蔽层38可为多层。遮蔽层38的颜色可为灰色或白色。
硬化层39覆在遮蔽层38及导光板35上，且位于遮蔽层38及导光板35远离第二粘接层37的一侧上，硬化层39具有抗眩保护的效果，通过提高导光板35表面的粗糙度，使外来光线产生散射，达成抗眩光的效果。硬化层39中含有直径为0.1～5μm的颗粒，以提高反射效果。硬化层39的透光率大于80％，且雾度小于20％，以使显示效果较佳。硬化层39因为需要保护导光板35不易受损，所以其表面硬度高于该导光板35的表面硬度，且为提高触控时的滑顺性，硬化层的表面能低于导光板35的表面能，硬化层39表面能小于30达因/公分，最佳为表面能小于25达因/公分。硬化层39的水滴接触角大于85度，最佳为大于90度。硬化层39以涂布方式形成，可以但并不限为浸涂、滚涂、喷涂、淋涂等方式，涂布的涂料为硅氧烷树酯(Silicone Resin)或聚酯的涂料，若为聚酯涂料，常用丙烯酸树酯(Acrylate Resin)并含有氟或硅氧烷的添加物以提高滑顺性。硬化层39表面的硬度可测达3～6H的铅笔硬度。在本实施方式中，硬化层39以喷涂方式形成。
使用时，光源36发出的光线从入光面351进入导光板35中进行混光成面光源，从第二出光面355与反射面359出射至第二粘接层37、触控层33、第一粘接层中，并进一步射在显示面板31的电子油墨层上，并照亮显示面板31上的文字、图案等信息。
本实施方式中的显示模组30及电子装置100中，导光板35较触控层33靠近使用者，因此导光板35即可起导光作用也可起保护作用，能够保护触控层33，避免触控层33损伤，而无需另外在靠近开口11处设置一保护触控层33的保护盖板，结构较简单，降低了显示模组30的厚度以利于轻薄化，简化了组装步骤，降低了制造成本。另外，由于减少了保护盖板等结构，因此也减少了粘结层的数量，降低了光损失率，提高光的有效利用率。再者，硬化层39直接涂覆在导光板35上，可省略防眩膜，避免通过传统的粘结方式将防眩膜贴附在导光板35而导致边角处翘曲，减少光损失率，进一步提高光的有效利用率。
请参阅图3，本发明第二实施方式中的显示模组200与第一实施方式中的显示模组30结构相似，其不同在于：导光板350为多层结构，其包括多层由不同材料形成且依次排列的第一材质层3501及第二材质层3502，第二材质层3502为较靠近硬化层390的一层。第一材质层3501的折射率大于第二材质层3502的折射率。第一材质层3501的折射率与硬化层390中的颗粒的折射率不同。第一材质层3501的厚度为0.25毫米，且其厚度大于第二材质层3502的厚度。第一材质层3501的硬度大于第二材质层3502的硬度。第一材质层3501由聚碳酸酯材料制成，第二材质层3502由亚克力材料制成。由于与硬化层39相邻的多层导光板350的材料为压克力，使得更加提升硬化层39的硬度。可以理解，在其他实施方式中，导光板350可为三层、四层多层结构，只需保证邻近开口11的材质层的折射率低于相邻层的折射率。硬化层390中的颗粒的折射率与导光板35中最大厚度的材质层的折射率不同。
导光板350的多层结构中，折射率最大的材质层的厚度具有多层中的最大厚度，此设计使光线由导光板350中折射率最高的的材质层作为导光层进行导光，并使得光线容易散到其他材质层去(可通过设置反射凸起实现)，以避免利用折射率最低的材质进行导光时导致光线容易留在导光板内，造成光线不由出光面出光，反由边缘漏光。经实验证实，作为导光层的厚度至少为0.25毫米时才有明显导光的效果，最佳为大于0.4毫米。材质最好是为聚碳酸酯、环烯烃类共聚物(COC)或环烯烃共聚物(COP)制成，聚碳酸酯材料的导光板折射率较高，环烯烃类共聚物(COC)或环烯烃共聚物(COP)材料的导光板的双折射率低。当导光层的折射率至少为1.53时，导光效果及漏光问题可取得较好平衡。在本实施方式中，第一材质层3501的折射率为1.53。
请参阅图4，本发明第三实施方式中的显示模组300与第一实施方式中的显示模组30结构相似，其不同在于：导光板35’的入光面351’为抛光斜面，光源36’的横截面为梯形，其包括一个与入光面351’相配合的倾斜面361，倾斜面361与入光面351’相贴合。可以理解，当光源36’之高度大于导光板35’之高度时，光源36’亦可部分位于触控层一侧或下方。
请参阅图5，本发明第四实施方式中的显示模组400与第一实施方式中的显示模组30结构相似，其不同在于：光源360的截面为椭圆面。
请参阅图6，本发明第五实施方式中的显示模组500与第一实施方式中的显示模组30结构相似，其不同在于：硬化层390直接涂覆在导光板354上，且省略遮蔽层。光源362的厚度等于导光板354的厚度加上硬化层390的厚度，且光源362位于导光板354与硬化层390的同一侧。
请参阅图7，本发明第六实施方式中的显示模组600与第一实施方式中的显示模组30结构相似，其不同在于：硬化层39’直接涂覆在导光板356上，遮蔽层38’涂覆在硬化层39’上周边上，以遮蔽光源364并反射光源364发出的光线。
请参阅图8，本发明第七实施方式中的显示模组700与第一实施方式中的显示模组30结构相似，其不同在于：硬化层392直接涂覆在导光板358上，且位于导光板358远离第二出光面3585的一侧，遮蔽层380涂覆在导光板358的第二出光面3585的周边上。
请参阅图9，本发明第八实施方式中的显示模组800与第一实施方式中的显示模组30结构相似，其不同在于：在导光板356的第一出光面353’上形成有多个间隔设置的反射凹点357’，反射凹点357’与导光板356贴合的面为反射面359’。每个反射凹点357’的直径小于40微米。导光板356的第二出光面355’上未形成反射凸起。遮蔽层381形成在导光板356的周缘处，并填充在导光板356的周缘处的反射凹点357’中。硬化层391覆在遮蔽层381及导光板356上，并填充在导光板356上遮蔽层381未覆盖的反射凹点357’中。由于反射凹点357’并非形成在导光板356的第二出光面355’上，因此导光板356的第二出光面355’与第二粘接层37’贴合时，不会产生气泡。反射凹点357’形成在导光板356的第一出光面353’，第一出光面353’与遮蔽层381及硬化层391之间的组合关系并非为胶粘，而是通过印刷、涂布等方式形成在第一出光面353’上，因此遮蔽层381及硬化层391与导光板356之间同样不会产生气泡。可以理解，在其他实施方式中，第一出光面353’上形成反射凹点357’的同时，第二出光面355’上形成反射凸起。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (22)

1.一种显示模组，其包括显示面板，其特征在于：该显示模组还包括设置在该显示面板上的触控层、设置在触控层上的导光板、设置在该导光板一端的光源以及设置在该导光板上的硬化层，其中该导光板与该显示面板分别位于该触控层的相对两侧，该硬化层覆盖在该导光板远离该触控层的表面，该导光板包括第一出光面及第二出光面，该第二出光面朝向该触控层，该第一出光面位于与该第二出光面相对的一侧，且与该硬化层连接，该导光板的第一出光面上形成多个反射凹点，且该多个反射凹点间隔设置，该导光板由不同材料形成的多层材质层组成，且其中至少两层材质层的反射率不同，该导光板中的多层材质层的厚度不同，该硬化层中包含多个颗粒，该多个颗粒的折射率与该导光板中最大厚度的材质层的折射率不同。
2.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于：该硬化层以涂布方式形成。
3.如权利要求1或2所述的显示模组，其特征在于：该硬化层以浸涂、滚涂、喷涂或淋涂的方式形成。
4.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于：该导光板还包括入光面，该入光面连接该第一出光面及第二出光面，该光源邻近该入光面设置。
5.如权利要求4所述的显示模组，其特征在于：该导光板的第二出光面上形成多个反射凸起，且该多个反射凸起间隔设置。
6.如权利要求5所述的显示模组，其特征在于：每个反射凸起的直径小于40微米。
7.如权利要求5或6所述的显示模组，其特征在于：每个反射凸起包括反射面，该反射面为外凸圆弧面，该反射面与该第二出光面相连接。
8.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于：该多层材质层中的至少一层的折射率大于或等于1.53。
9.如权利要求1或8所述的显示模组，其特征在于：该多层材质层中的至少一层的材料包括聚碳酸酯、环烯烃类共聚物、环烯烃共聚物、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯丙烯酸酯共聚物中的至少一种。
10.如权利要求1或8所述的显示模组，其特征在于：该多层材质层中折射率最大的材质层的厚度最大。
11.如权利要求1或8所述的显示模组，其特征在于：该多层材质层中与该硬化层相接的材质层的硬度高于其它材质层的硬度。
12.如权利要求1或8所述的显示模组，其特征在于：该多层材质层中折射率最高的材质层的厚度大于或等于0.25毫米。
13.如权利要求1，2，4-6，8中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该硬化层的表面能小于或等于25达因/公分，水滴接触角大于或等于90度。
14.如权利要求1，2，4-6，8中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该触控层通过第一粘接层粘附在该显示面板上，该导光板及该光源通过第二粘接层粘附在该触控层上。
15.如权利要求1，2，4-6，8中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该光源的厚度小于或等于该导光板的厚度。
16.如权利要求1，2，4-6，8中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该显示模组还包括遮蔽层，该遮蔽层涂覆在该导光板的周边及该光源上，且位于该硬化层靠近该导光板的一侧，该硬化层的周边形成在该遮蔽层上。
17.如权利要求1，2，4-6，8中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该显示模组还包括遮蔽层，该遮蔽层涂覆在该硬化层的周边上，并位于该硬化层远离该导光板的一侧。
18.如权利要求1，2，4-6，8中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该显示模组还包括遮蔽层，该遮蔽层涂覆在该导光板的周边，且位于远离该硬化层并靠近该触控层的一侧。
19.如权利要求4-6中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该入光面为抛光斜面，该光源靠近该导光板的一侧形成有倾斜面，该倾斜面与该入光面相贴合。
20.如权利要求1，2，4-6，8中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该硬化层的表面硬度高于该导光板的表面硬度。
21.如权利要求1，2，4-6，8中的任意一项所述的显示模组，其特征在于：该硬化层的表面能低于该导光板的表面能。
22.一种电子装置，其包括外壳及容纳在外壳中的显示模组，该显示模组包括显示面板，其特征在于：该显示模组还包括设置在该显示面板上的触控层、设置在触控层上的导光板、设置在该导光板一端的光源以及设置在该导光板上的硬化层，其中该导光板与该显示面板分别位于该触控层的相对两侧，该硬化层覆盖在该导光板远离该触控层的表面，该导光板包括第一出光面及第二出光面，该第二出光面朝向该触控层，该第一出光面位于与该第二出光面相对的一侧，且与该硬化层连接，该导光板的第一出光面上形成多个反射凹点，且该多个反射凹点间隔设置，该导光板由不同材料形成的多层材质层组成，且其中至少两层材质层的反射率不同，该导光板中的多层材质层的厚度不同，该硬化层中包含多个颗粒，该多个颗粒的折射率与该导光板中最大厚度的材质层的折射率不同。
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