JP3241910U - 電子ペーパーディスプレイの前面照明構造 - Google Patents

Abstract

【課題】照明が均一で明るい電子ペーパーディスプレイの前面照明構造を提供する。【解決手段】表面カバー１０と、照明モジュール３０と、調光層２０と、光学接着剤層４０と、電子ペーパーディスプレイモジュール５０とを備え、表面カバーは可視領域とその周囲に黒枠１２が設けられ、照明モジュールは導光板３１と点状光源３２を備え、調光層は、中央部が疎光誘電体領域２１であり、そのエッジに枠型接着剤２２が設けられている。疎光誘電体領域の屈折率は、導光板の屈折率よりも小さい。表面カバーと照明モジュールとの間は、調光層の枠型接着剤によって接着され、疎光誘電体領域は導光板の上面に設けられる。光学接着剤層の屈折率は、導光板の屈折率に等しく、またはそれ以上である。電子ペーパーディスプレイモジュールは、照明モジュールの底面に設けられ、光学接着剤層を使用して、電子ペーパーディスプレイモジュールを導光板の底面に接着する。【選択図】図３

Description

本考案は、電子ペーパー表示装置の技術的範囲に関し、特に構造改良を加えた電子ペーパーディスプレイの前面照明構造に関するものである。

電子ペーパーディスプレイ(E-Paper Display)は、可撓性、広視野角、軽量、高解像度、高コントラスト、屋内および屋外の可読性などのアナログ用紙特性と低消費電力などの利点を有するため、電子機器への組み合わせで広く使用されている。しかしながら、電子ペーパーディスプレイ自体は発光せず、通常、周囲光をディスプレイ照明光源としているが、室内空間などの周囲光が不十分な場合では、表示品質に大きな影響を与える。したがって、現在の電子ペーパーディスプレイは、表示品質を確保するために補助照明光を提供するために別の照明モジュールを設置することが多い。照明モジュールは、電子ペーパーディスプレイの前面に設置され、電子ペーパーディスプレイに補助照明を提供する。
図１及び図２に示すように、照明モジュール３０は、導光板３１の側辺端面に1つ又は複数の点状光源３２を設け、導光板３１が点状光源３２を面状光源に変換して、電子ペーパーディスプレイモジュール５０のディスプレイに均一に投射された照明光を供給する構成となっている。照明モジュール３０は、表面カバー１０と電子ペーパーディスプレイモジュール５０との積層間に配置され、光学接着剤層４０を用いて各積層同士を接着して一体化する。このうち、表面カバー１０の底面周縁領域には、エッジ配線構造を覆う装飾枠として光を透過しない黒枠１２が設けられている。照明モジュールの点状光源３２は、丁度この黒枠１２の下方に位置する。
しかしながら、この従来の構成において電子ペーパーディスプレイの前面に使用される照明構造は、しばしば黒枠１２の近くのディスプレイ上に不均一なゴースト現象を生成し、これは電子ペーパーディスプレイの可視性に影響を与える。両者の屈折率は類似しており、貼り合わせ後の光学接着剤層４０は、導光板３１の表面に対する全反射効果を破壊してしまい、その結果、導光板３１の側面からの点状光源３２の光は、光学接着剤層４０と表面カバー１０に部分的に屈折してしまい、屈折した光は黒枠１２の影響を受け、黒枠１２の近くのディスプレイに不均一なライトシェーディングＳＤが形成され、美観に深刻な影響を及ぼし、電子ペーパーディスプレイの可視性を損なうため、改善する必要がある。

従来の電子ペーパーディスプレイの前面に使用される照明構造の欠点を考慮して、本考案の主な目的は、電子ペーパーディスプレイの改良された前面照明構造を提供することであり、これは、黒枠の近くのディスプレイ上のゴースト現象を取り除くことができ、電子ペーパーディスプレイ装置の照明が均一で明るい効果を達成することができる。

上記目的を達成するため、本考案は、表面カバーと、照明モジュールと、調光層と、光学接着剤層と、電子ペーパーディスプレイモジュールとを備える電子ペーパーディスプレイの前面照明構造を提供し、
表面カバーは、中央に可視領域を有し、その底面の周囲エッジ領域に不透明または低透過率の材料によって形成された黒枠を有し、
照明モジュールは、導光板と複数の点状光源とを有し、点状光源は、導光板の外側縁部に配置され、
調光層は、その中央部が疎光誘電体領域であり、周囲のエッジ領域が枠型接着剤を備え、疎光誘電体領域の面積が可視領域の面積と等しく、またはそれ以上であり、前記疎光誘電体領域の屈折率が前記導光板の屈折率よりも小さく、前記枠型接着剤は、前記黒枠に対応する寸法仕様を有し、表面カバーと前記照明モジュールとの間は、調光層の枠型接着剤によって互いに接着され、疎光誘電体領域が導光板の上面に配置され、
前記光学接着剤層は、その屈折率が前記導光板の屈折率に等しく、またはそれ以上であり、
電子ペーパーディスプレイモジュールは、照明モジュールの底面に配置され、光学接着剤層を使用して、電子ペーパーディスプレイモジュールを導光板の底面に貼り合わせる。 導光板の上面に低屈折率の疎光誘電体領域を配置することにより、導光板の上面は全反射界面を形成し、それによれば、黒枠付近のディスプレイ上のゴースト現象が除去される。
本考案によれば、疎光誘電体領域の屈折率は１に近づいている。
好ましくは、疎光誘電体領域は、空気層または中空層である。
一実施形態において、疎光誘電体領域は、１．４０未満の屈折率を有する透明樹脂層である。
本考案によれば、枠型接着剤の内側エッジと黒枠の内側エッジとの寸法差が５００um以上である。
本考案によれば、枠型接着剤の材料は、ＯＣＡ光学接着剤、ＯＣＲ光学接着剤、ＳＣＡ光学接着剤または不透明な両面接着剤のいずれかから選択される。
本考案によれば、光学接着剤層の材料は、ＯＣＡ光学接着剤、ＯＣＲ光学接着剤またはＳＣＡ光学用接着剤のいずれかから選択される。
本考案のその他の機能的・技術的特徴については、以下でさらに明らかにし、本領域の技述者は,本明細書の説明を熟読すれば、本考案を実現することができる。

本考案は黒枠の近傍のディスプレイにゴースト現象を無くして、電子ペーパーディスプレイの照明を均一かつ明るい効果にすることができる。

従来の電子ペーパーディスプレイの概略図である。 図１のII-II断面線に沿った積層複合構造構造の側面視断面の模式図である。 本考案の積層複合構造の側面視断面の模式図である。 本考案の積層複合構造の部材分離体の模式図である。

図３及び図４は、本考案の好ましい実施形態を示しており、重ね合わせ順に、表面カバー１０と、調光層２０と、照明モジュール３０と、光学接着剤層４０と、電子ペーパーディスプレイモジュール５０とを備える。
表面カバー１０は、機械的強度に優れ、透過率の高い薄板を用い、その材質は、各種ガラス、ポリメチルメタクリレート(ＰＭＭＡ)、ポリカーボネート(PC)、ポリエステル(PET)、環状オレフィン共重合体(COC)または環状オレフィンポリマー(COP)から選択されるが、実施範囲は前述の材料に限定されない。表面カバー１０の中央部は透明可視領域１１であり、かつ、底面の周囲エッジ領域には黒枠１２が設けられており、黒枠１２は不透明又は透過率の低い非導電性材料からなる薄膜層であり、前述の非導電性材料はインクやフォトレジスト(photoresist)やその他の材料を選択することができるが、実施できる材料の範囲はこれに限定されない。前述の非導電性材料は、印刷、スパッタリング、塗布等の技術的手段により、表面カバー１０の底面の周囲エッジ領域に１５ochm以上の厚さの薄膜層を形成してもよい。表面カバーの黒枠１２は、装置全体の美観を高めるために、照明モジュール３０の下方のエッジに位置する点状光源３２及び電子ペーパーディスプレイモジュール５０の周辺配線領域を遮光してもよい。

照明モジュール３０は、導光板３１を備え、導光板３１の一方の外側エッジに少なくとも1つの点状光源３２が設けられており、点状光源３２は、LEDまたはMICO LEDを使用してもよい。点状光源３２は、導光板３１の一側の端面から光を投射し、投射された光を下向きに出射する面光源に変換する。なお、導光板３１の面積と、後述する電子ペーパーディスプレイモジュール５０の可視領域５１は、可視領域５１の良好な光照明を提供するために、互いに一致している。導光板３１の材質は、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエステル(PET)材料から選択されるが、使用される種類は前述の材料に限定されない。導光板３１上に光輝度の分布が均一にされた面光源を形成するために、導光板３１の板本体にいくつかの乱視点(表面に図示せず)を設けて、点状光源３２からの入射光を板体上に均一に分布した光に変換することができる。なお、乱視点は、導光板３１の基材よりも屈折率の高い材料を用いることもできるし、導光板３１の板体に凹面の穴や突出面のバンプを設け、導光板３１上の乱視点の疎密分布を利用して、導光板３１上の光輝度の均一な分布効果を生じさせるものであってもよい。
調光層２０は、前述の表面カバー１０と照明モジュール３０との間に設けられ、調光層２０の中央部は低屈折率の疎光誘電体領域２１であり、周囲エッジ領域には枠型接着剤２２が設けられている。前記疎光誘電体領域２１の面積は、前述の表面カバーの可視領域１１の面積に等しく、またはそれ以上であり、かつ、前記疎光誘電体領域２１の屈折率は、前述の導光板３１の屈折率よりも小さく、好ましくは、疎光誘電体領域２１は、屈折率が１に近い空気層または真空層である。他の実現可能なスキームでは、導光板３１が1.491PMMA材料の屈折率を使用する場合、疎光誘電体領域２１は、屈折率が１．４０未満の透明樹脂材料を使用することができる。例えば、屈折率が１．３７５のNTT-ATから選ばれるアクリル樹脂＃１８２０４である。また、枠型接着剤２２は、前述の表面カバーの黒枠１２の対応する寸法仕様を有し、好ましくは、前述の枠型接着剤の内側エッジ２２aと黒枠の内側エッジ１２aとの寸法差△Ｄが５００um以上であり、加工精度を低下させ、技術的難易度を簡素化するためである。枠型接着剤２２の材質は、ＯＣＡ光学用透明接着剤(Optical Clear Adhesive)、ＯＣＲ光学用接着剤(Optical Clear Resin)、ＳＣＡ光学用接着剤(Solid Optically Clear Adhesive) 、不透明両面接着剤など、種々の接着剤を選択することができるが、実施できる材料の範囲はこれに限定されない。
光学接着剤層４０は、ＯＣＡ光学接着剤、ＯＣＲ光学接着剤またはＳＣＡ光学接着剤などの一般的な市販の光学透明接着剤を選択することができる。
前記光学接着剤層４０の屈折率は、前述の導光板３１の屈折率に等しく、またはそれ以上である。
電子ペーパーディスプレイモジュール５０は、低消費電力および柔軟性を有する反射型ディスプレイであり、電気泳動技術またはコレステロール液晶技術を用いて、画像信号が電子ペーパーディスプレイモジュール５０のディスプレイ(すなわち、可視領域５１)に表示される。
図３及び図４に示すように、表面カバー１０と照明モジュール３０とが調光層の枠型接着剤２２によって貼り合わされ、導光板３１の上面に調光層の疎光誘電体領域２１が配置される。疎光誘電体領域２１の屈折率は、導光板３１の屈折率よりも小さいので、導光板３１の上面に全反射界面を形成することができ、導光板３１の側面から入射した光が上方に屈折せずに黒枠１２の悪影響を受けることがなくなる。これにより、黒枠近くのディスプレイ上のゴースト現象の問題が改善される。また、光学接着剤層４０は、電子ペーパーディスプレイモジュール５０と照明モジュールの導光板３１の底面を接着しており、光学接着剤層４０の屈折率が、導光板３１の屈折率に等しく、またはそれ以上である。これにより、導光板３１内の光が導光板３１の底面及び光学接着剤層４０を円滑に通過して電子ペーパーディスプレイモジュール５０の可視領域５１に投射し、良好な照明を与えることができる。

本考案は図面を参照しながら具体的な実施形態を完全に説明しているが、前記実施形態は、実施例を容易に説明するためのみであり、本考案実施形態は、この説明に限定するものではない。本考案は実際に所望の機能および目的を達成することができ、当業者が上記詳細な記述に基づいて実施することが可能であるため、上記の実施例より、同等の構造における変化は、依然として本考案の権利の範囲から逸脱していない。即ち、本考案に関連する同じ創造的な精神において行われた変更または改変は、本考案の保護の範囲に含まれるべきである。

１０ 表面カバー
１１ 可視領域
１２ 黒枠
１２ａ 黒枠の内側エッジ
２０ 調光層
２１ 疎光誘電体領域
２２ 枠型接着剤
２２a 枠型接着剤の内側エッジ
３０ 照明モジュール
３１ 導光板
３２ 点状光源
４０ 光学接着層
５０ 電子ペーパーディスプレイモジュール
５１ 可視領域
ＳＤ ライトシェーディング
△Ｄ 寸法差

Claims (7)

1. 電子ペーパーディスプレイの前面照明構造であって、表面カバーと、照明モジュールと、調光層と、光学接着剤層と、電子ペーパーディスプレイモジュールとを備え、
   前記表面カバーは、中央に可視領域を有し、その底面の周囲エッジ領域に不透明または低透過率の材料によって形成された黒枠を有し、
   前記照明モジュールは、導光板と複数の点状光源とを有し、前記点状光源は、前記導光板の外側縁部に配置され、
   前記調光層は、その中央部が疎光誘電体領域であり、周囲のエッジが枠型接着剤を備え、前記疎光誘電体領域の面積が前記可視領域の面積と等しく、またはそれ以上であり、前記疎光誘電体領域の屈折率が前記導光板の屈折率よりも小さく、前記枠型接着剤は、前記黒枠に対応する寸法仕様を有し、前記表面カバーと前記照明モジュールとの間は、前記調光層の枠型接着剤によって互いに接着され、前記疎光誘電体領域が前記導光板の上面に配置され、
   前記光学接着剤層は、その屈折率が前記導光板の屈折率に等しく、またはそれ以上であり、
   前記電子ペーパーディスプレイモジュールは、前記照明モジュールの底面に配置され、前記光学接着剤層を使用して、前記電子ペーパーディスプレイモジュールを前記導光板の底面に貼り合わせることを特徴とする、電子ペーパーディスプレイの前面照明構造。
2. 前記疎光誘電体領域の屈折率は１未満であることを特徴とする、請求項１に記載の電子ペーパーディスプレイの前面照明構造。
3. 前記疎光誘電体領域は、空気層または中空層であることを特徴とする、請求項２に記載の電子ペーパーディスプレイの前面照明構造。
4. 前記疎光誘電体領域は、屈折率が１．４０未満の透明樹脂層であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパーディスプレイの前面照明構造。
5. 前記枠型接着剤の内側エッジと前記黒枠の内側エッジの寸法差が５００um以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパーディスプレイの前面照明構造。
6. 前記枠型接着剤の材質は、ＯＣＡ光学接着剤、ＯＣＲ光学接着剤、ＳＣＡ光学接着剤、または不透明な両面接着剤のいずれかから選択されることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパーディスプレイの前面照明構造。
7. 前記光学接着剤層の材料は、ＯＣＡ光学接着剤、ＯＣＲ光学接着剤またはＳＣＡ光学接着剤のいずれかから選択されることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパーディスプレイの前面照明構造。

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