CN112051637A - 盖板结构及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盖板结构及显示装置，盖板结构包括第一透光层、第二透光层以及遮光层。第一透光层具有相对的顶面与底面。第二透光层位于第一透光层的顶面上，第一透光层的折射率大于第二透光层的折射率。遮光层位于第一透光层的底面上。通过设计第一透光层的折射率大于第二透光层的折射率，可以控制光线在第一透光层与第二透光层之间的界面全反射。

Description

盖板结构及显示装置
技术领域
本发明是关于一种盖板结构及一种显示装置。
背景技术
在现今各式消费性电子产品的市场中，便携式电子装置已广泛地应用电泳显示装置作为显示荧幕，例如电子书。电泳显示装置的显示介质层(或称电子墨水)主要是由电泳液以及掺于电泳液中的白色、黑色粒子所构成。通过施加电压于显示介质层，可以驱动白色、黑色粒子移动，以使各个像素分别显示黑色、白色或灰阶。为了增加显示品质，亦可于电泳显示装置加配前光模块(front-light module)。
一般来说，前光模块包括光源、导光板及印有油墨层的保护盖板，导光板与保护盖板通过光学胶黏合，然而，当光线从导光板进入保护盖板中，部分光线会从保护盖板或光学胶的侧边射出，而造成漏光的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盖板结构及一种显示装置，其通过设计第一透光层的折射率大于第二透光层的折射率且大于光学胶层的折射率，可以控制光线在第一透光层与第二透光层之间的界面以及第一透光层与光学胶层之间的界面全反射，并通过使第一透光层薄型化，可使全反射后的光线往显示装置两侧的非显示区传递而可被遮光层吸收的机率提高，如此一来，可以减少显示装置的侧面漏光。
本发明的盖板结构，其包括第一透光层、第二透光层以及遮光层。第一透光层具有相对的顶面与底面。第二透光层位于第一透光层的顶面上，第一透光层的折射率大于第二透光层的折射率。遮光层位于第一透光层的底面。
在本发明的一实施例中，上述的第一透光层的厚度小于第二透光层的厚度。
在本发明的一实施例中，上述的第一透光层的厚度小于或等于约10％的第一透光层与第二透光层的总厚度。
在本发明的一实施例中，上述的盖板结构还包括保护层与第一透光层。保护层位于第二透光层上，保护层包括硬涂层、抗眩光层或其组合。第三透光层位于保护层与第二透光层之间，第三透光层的材料不同于第一透光层的材料。
在本发明的一实施例中，上述的第三透光层的厚度小于第二透光层的厚度。
在本发明的一实施例中，上述的第三透光层的厚度小于或等于约10％的第一透光层、第二透光层与第三透光层的总厚度。
本发明的显示装置，其包括导光板、位于导光板上的如上所述的盖板结构、光学胶层以及反射式显示器，光学胶层位于导光板与盖板结构之间，光学胶层将导光板黏着于盖板结构的第一透光层的底面。导光板位于反射式显示器与光学胶层之间。光源设置于导光板的一侧面旁。
在本发明的一实施例中，上述的光学胶层的折射率低于第一透光层的折射率。
在本发明的一实施例中，上述的显示装置还包括触控感应层，触控感应层位于导光板与光学胶层之间。
在本发明的一实施例中，上述的显示装置还包括触控感应层，触控感应层位于导光板与反射式显示器之间。
与现有技术相比，本发明的盖板结构及显示装置具有可以控制光线在第一透光层与第二透光层之间界面全反射的有益效果。
附图说明
阅读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解本发明的多个方面。需留意的是，附图中的多个特征并未依照该业界领域的标准作法绘制实际比例。事实上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少以利于讨论的清晰性。
图1绘示根据本发明的一实施例的显示装置的俯视图；
图2绘示图1的显示装置沿剖线A-A’的剖面图；
图3绘示根据本发明另一实施例的显示装置的剖面图；
图4绘示根据本发明另一实施例的显示装置的剖面图；
图5绘示根据本发明另一实施例的显示装置的剖面图；以及
图6绘示根据本发明另一实施例的显示装置的剖面图。
主要附图标记说明：
10、10a、10b、10c、10d-显示装置，12-显示区，14-非显示区，16、16a、16b-盖板结构，18-导光板，20-光源，22-反射式显示器，24-第一透光层，24b-底面，24e-边缘，24t-顶面，26-第二透光层，28-遮光层，30-光学胶层，34-保护层，36-第三透光层，37-触控感应层，A-A’-剖线L1、L2、L3-光线。
具体实施方式
以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。举例而言，叙述“第一特征形成于第二特征上方或上”，在实施例中将包含第一特征及第二特征具有直接接触；且也将包含第一特征和第二特征为非直接接触，具有额外的特征形成于第一特征和第二特征之间。此外，本发明在多个范例中将重复使用元件标号以和/或文字。重复的目的在于简化与厘清，而其本身并不会决定多个实施例以和/或所讨论的配置之间的关系。
此外，方位相对词汇，如“在…之下”、“下面”、“下”、“上方”或“上”或类似词汇，在本文中为用来便于描述绘示于附图中的一个元件或特征至另外的元件或特征的关系。方位相对词汇除了用来描述装置在附图中的方位外，其包含装置于使用或操作下的不同的方位。当装置被另外设置(旋转90度或者其他面向的方位)，本文所用的方位相对词汇同样可以相应地进行解释。
图1绘示根据本发明的一实施例的显示装置10的俯视图。图2绘示图1的显示装置10沿剖线A-A’的剖面图。请同时参照图1及图2，显示装置10具有显示区12及非显示区14，非显示区14与显示区12是邻接的。举例而言，在部分实施例中，非显示区14可围绕显示区12。显示装置10包括盖板结构16、导光板18、光源20以及反射式显示器22。导光板18位于盖板结构16和反射式显示器22之间。在一实施例中，反射式显示器22例如为电泳显示面板(electro-phoretic display panel，EPD panel)，电泳显示面板可以是单色的显示面板或彩色式的显示面板。光源20设置于导光板18的一侧面旁。
盖板结构16包括第一透光层24、第二透光层26与遮光层28，第一透光层24具有相对的顶面24t与底面24b，第二透光层26位于第一透光层24的顶面24t上，且第一透光层24的折射率大于第二透光层26的折射率。显示装置10还包括光学胶层30，光学胶层30位于盖板结构16与导光板18之间，以将两者黏合，具体而言，光学胶层30将导光板18黏着于盖板结构16的第一透光层24的底面24b。光学胶层30的折射率低于第一透光层24的折射率。遮光层28配置于非显示区14。举例而言，遮光层28位于第一透光层24的底面24b的边缘24e，底面24b的边缘24e在第一透光层24的正投影重叠于非显示区14。遮光层28不位于第一透光层24的底面24b的边缘24e以外的其他区域。导光板18位于反射式显示器22与光学胶层30之间。
在一实施例中，第一透光层24与第二透光层26为挤制成形而形成。举例而言，使用成为第一透光层24的材料与成为第二透光层26的材料，进行双料挤制成形(共挤制成形)，藉此制造本实施例的第一透光层24与第二透光层26。于其他实施例中，第一透光层24可利用涂布、喷涂、淋涂、印刷、蒸镀、溅镀等方式在形成在第二透光层26上。
在一实施例中，遮光层28为印刷油墨层，由于第一透光层24可作为承载遮光层28的载板，因此遮光层28可通过一般的印刷方法直接形成于第一透光层24的底面24b上，印刷方法例如为旋转涂布(spin coating)、网版印刷(screen printing)、凹版印刷(gravureprinting)、狭缝式涂布(slot die coating)、喷墨式印刷(ink jet printing)、蒸镀(deposition)、喷涂(spray coating)、或溅镀(sputtering)。在另一实施例中，遮光层28为光阻层，由于第一透光层24可作为承载遮光层28的载板，因此遮光层28可通过一般的形成光阻的方法直接形成于第一透光层24的底面24b上，例如，形成光阻的方法可包括涂布、曝光及显影的步骤。
光源20所发出的光线L1、L2、L3从导光板18的侧面进入导光板18。举例而言，光线L1由导光板18的底面入射至反射式显示器22中，再被反射式显示器22反射，而依序通过导光板18、光学胶层30、第一透光层24及第二透光层26将反射式显示器22的影像传递给观看者。在一实施例中，光源20可直接或不直接接触导光板18的侧面。当环境光源(未绘示)照射反射式显示器22时，反射式显示器22亦会反射来自环境光源的光线，被反射来自环境光源的光线的路径与光线L1的路径类似。
光线L2从导光板18的侧面进入导光板18，接着从导光板18的顶面进入光学胶层30。由于第一透光层24的折射率大于第二透光层26的折射率且大于光学胶层30的折射率，可以控制光线L2在第一透光层24与第二透光层26之间的界面以及第一透光层24与光学胶层30之间的界面之间进行全反射，而全反射后的光线L2会往显示装置10两侧的非显示区14传递，从而可被遮光层28吸收，如此一来，可以减少第一透光层24的侧面漏光。具体而言，可减少显示装置10的约25％至约35％的侧面漏光。
第一透光层24的厚度小于第二透光层26的厚度。在一实施例中，第一透光层24的厚度小于或等于约10％的第一透光层24与第二透光层26的总厚度。如此一来，通过第一透光层24的厚度薄型化，使得在第一透光层24中全反射的光线L2以及往显示装置10两侧的非显示区14传递的光线L3被遮光层28吸收的机率提高，有效解决显示装置10侧面漏光问题。具体而言，可减少显示装置10的约25％至约35％的侧面漏光。
第一透光层24与第二透光层26可为玻璃基材、陶瓷基材或塑胶基材。举例而言，第一透光层24与第二透光层26的材料包括玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、环烯烃聚合物(cyclo-olefin polymers，COP)、环烯烃共聚物(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)、聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚醚酰亚胺(polyetherimide，PEI)、或其组合。在一实施例中，第一透光层24为聚碳酸酯(polycarbonate,PC)且第二透光层26为聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)或是玻璃基材。在另一实施例中，第一透光层24为高折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)且第二透光层26为低折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。
光学胶层30是透明胶(optically clear adhesive,OCA)或光学透明树脂(optically clear resin,OCR)。在一实施例中，光学胶层30的材料包括环氧树脂、苯氧基树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚对环二甲苯系树脂、胺基甲酸乙酯树脂、硅橡胶系树脂、双马来酰亚胺系树脂、或其组合。
图3绘示根据本发明另一实施例的显示装置10a的剖面图。显示装置10a的光线路径类似于显示装置10，因此省略于图中。如图3所示，本实施例与图2所示的实施例之间的差异主要在于：本实施例的盖板结构16a还包括保护层34。保护层34位于第二透光层26上。举例而言，保护层34包括硬涂层(hard coating,HC layer)、抗眩光层(anti-glare layer,AGlayer)或其组合。一般来说，可通过将热固化型组合物或光固化型组合物涂布于第二透光层26上以形成保护层34。换句话说，保护层34本身即具有黏性而可黏合于第二透光层26上。在这样的实施例中，保护层34为由自黏性材料所形成的自黏性层。涂布方法包含但不限于旋转涂布法、浸渍法、喷涂法、狭缝涂布法、棒涂布法、浸润法、辊涂布法、凹版涂布法及模嘴涂布法。
图4绘示根据本发明另一实施例的显示装置10b的剖面图。显示装置10b的光线路径类似于显示装置10，因此省略于图中。如图4所示，本实施例与图3所示的实施例之间的差异主要在于：本实施例的盖板结构16b还包含第三透光层36。第三透光层36位于第二透光层26的顶面上方，第三透光层36的材料不同于第一透光层24的材料且不同于第二透光层26的材料。于本实施例中，第三透光层36的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，第二透光层26的材料包括低折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)，第一透光层24的材料包括高折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。在另一实施例中，第三透光层36的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，第二透光层26的材料包括玻璃，第一透光层24的材料包括高折射率聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。
第三透光层36的厚度小于第二透光层26的厚度。在一实施例中，第三透光层36的厚度小于或等于约10％的第一透光层24、第二透光层26与第三透光层36的总厚度。在一实施例中，第一透光层24与第二透光层26具有不同弹性模数，且第三透光层36与第二透光层26也具有不同弹性模数。因此，第一透光层24可对第二透光层26的底面施加一个应力，而第三透光层36可对第二透光层26的顶面施加另一个应力。通过选用适当的第一、第二及第三透光层24、26及36的材料，可使得第三透光层36对第二透光层26所施加的应力与第一透光层24对第二透光层26所施加的应力方向相反且大小实质上相同，进而让第二透光层26上下两侧所承受的应力相互抵销，从而提升盖板结构16的机械强度并降低翘曲程度。
图5绘示根据本发明另一实施例的显示装置10c的剖面图。本实施例与图4所示的实施例之间的差异主要在于：本实施例的显示装置10c还包括触控感应层37，触控感应层37位于导光板18与光学胶层30之间，触控感应层37可让显示装置10b具有触控的功能，其材质可包括铟锡氧化物(indium tin oxide；ITO)。触控感应层37与导光板18例如可通过透明黏着层(未绘示)黏合。图6绘示根据本发明另一实施例的显示装置10d的剖面图。本实施例与图5所示的实施例之间的差异主要在于：本实施例的触控感应层37位于于导光板18与反射式显示器22之间。在本发明的其他实施例中，更可以视实际应用在导光板18上下加入其他功能性元件，其中导光板18与其他功能性元件之间可以通过透明黏着层或是空气层连接。
本发明的实施例提供一种盖板结构16及一种显示装置10，通过设计第一透光层24的折射率大于第二透光层26的折射率且大于光学胶层30的折射率，可以控制光线L2在第一透光层24与第二透光层26之间的界面以及第一透光层24与光学胶层30之间的界面全反射，并通过使第一透光层24薄型化，可使全反射后的光线L2以及往显示装置10两侧的非显示区14传递的光线L3被遮光层28吸收的机率提高，如此一来，可以减少显示装置10的侧面漏光。
以上概述多个实施方式或实施例的特征，使所属领域中的技术人员可以从各个方面更加了解本发明。本技术领域中的技术人员应可理解，且可轻易地以本发明为基础来设计或修饰其他制程及结构，并以此达到相同的目的及/或达到在此介绍的实施方式或实施例相同的优点。本技术领域中的技术人员也应了解这些相等的结构并未背离本发明的公开精神与范围。在不背离本发明的精神与范围的前提下，可对本发明进行各种改变、置换或修改。

Claims (10)

1.一种盖板结构，其特征在于，包含：
第一透光层，具有相对的顶面与底面；
第二透光层，位于所述第一透光层的所述顶面上，其中所述第一透光层的折射率大于所述第二透光层的折射率；以及
遮光层，位于所述第一透光层的所述底面上。
2.如权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，所述第一透光层的厚度小于所述第二透光层的厚度。
3.如权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，所述第一透光层的厚度小于或等于10％的所述第一透光层与所述第二透光层的总厚度。
4.如权利要求1所述的盖板结构，其特征在于，还包含：
保护层，位于所述第二透光层上，其中所述保护层包含硬涂层、抗眩光层或其组合；以及
第三透光层，位于所述保护层与所述第二透光层之间，其中所述第三透光层的材料不同于所述第一透光层的材料。
5.如权利要求4所述的盖板结构，其特征在于，所述第三透光层的厚度小于所述第二透光层的厚度。
6.如权利要求4所述的盖板结构，其特征在于，所述第三透光层的厚度小于或等于10％的所述第一透光层、所述第二透光层与所述第三透光层的总厚度。
7.一种显示装置，其特征在于，包含：
导光板；
如权利要求1-6任一项中所述的盖板结构，位于所述导光板上；
光学胶层，将所述导光板黏着于所述盖板结构的所述第一透光层的所述底面；
反射式显示器，所述导光板位于所述反射式显示器与所述光学胶层之间；以及
光源，设置于所述导光板的一侧面旁。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述光学胶层的折射率低于所述第一透光层的折射率。
9.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包含：
触控感应层，位于所述导光板与所述光学胶层之间。
10.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包含：
触控感应层，位于所述导光板与所述反射式显示器之间。
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