TWI427372B - 光學模組與顯示裝置 - Google Patents

Description

光學模組與顯示裝置

本發明係關於一種光學模組，特別是一種連接至光學面板的光學模組。

習知的面板保護結構，係在光學面板的出光側貼覆透明玻璃。在透明玻璃周圍靠近光學面板的一側係覆蓋一層的遮光油墨。遮光油墨可用以阻擋光線穿越，以避免不必要的光線外漏。

一般而言，光學面板與透明玻璃會以液態或是固態的透明光學黏膠貼合。然而，因為透明玻璃的周圍具有遮光油墨，當透明光學黏膠覆蓋於遮光油墨時，液態的透明光學黏膠可能會溢出至遮光油墨以外的地方。另一方面，由於遮光油墨係印刷在透明玻璃上，所以遮光油墨與透明玻璃之間會具有高度差，如此一來，在使用固態的透明光學黏膠進行貼合時，於遮光油墨與透明玻璃的斷差處可能會產生氣泡且無法滿足出貨規格。

若是要解決上述斷差而產生氣泡的問題，習知技術係提出可將全部的遮光油墨的厚度縮減。然而，當全部的遮光油墨的厚度被縮減時，遮光的效果也會降低。也就是說，光線可能會穿透過此厚度縮減的遮光油墨，而造成大範圍漏光的問題。

綜合上述，習知技術係在遮光油墨的遮光效果與減少斷差的取捨之間，而產生了技術上的衝突。

鑒於以上的問題，本發明係提出一種光學模組與一種顯示裝置。

在本發明光學模組的實施例中，光學模組係組配於光學面板上，其中光學模組包括透明元件、第一遮光元件、第二遮光元件與接著元件。

上述之透明元件具有第一表面，而第一遮光元件與第二遮光元件均位於第一表面的外緣，其中第二遮光元件受第一遮光元件所圍繞，且第二遮光元件的一外側面連接於第一遮光元件之一內側面，此外，第一遮光元件具有第一厚度，第二遮光元件具有第二厚度，且第二厚度係小於第一厚度。

上述之接著元件亦位於第一表面，並與光學面板貼合，且接著元件同時覆蓋部份的第二遮光元件，亦被第一遮光元件所圍繞。

另一方面，本發明顯示裝置的實施例中，顯示裝置則包括了背光源、顯示單元、光學面板、接著元件、遮光元件與透明元件。背光源產生一均勻光線。顯示單元接收均勻光線，並且顯示一畫面。光學面板設置於顯示單元的一側。接著元件設置於光學面板相對於顯示單元的一側。遮光元件圍繞一接著元件，且遮光元件相對邊緣之一側具有一凹陷區域。透明元件設置於接著元件相對於光學面板之一側。透明元件具有第一表面，第一表面包括透光區域與遮光區域。遮光元件位於遮光區域，且部分的接著元件位於透光區域。

在一實施態樣中，第二遮光元件包括框體或是多個彼此分離的凸塊。

在一實施態樣中，接著元件包括透明光學膠(Optically Clear Adhesive，OCA)或是光學彈性樹脂(Super View Resin，SVR)。

在一實施態樣中，第一遮光元件與第二遮光元件包括遮光油墨。

在一實施態樣中，透明元件包括玻璃基板或是塑膠基板。

藉由本發明所提出的光學模組與顯示裝置，因為第一遮光元件與第二遮光元件具有外高內低的兩種不同厚度，且接著元件僅覆蓋第二遮光元件，因此可避免第二遮光元件與透明元件之間的高度差過大而產生氣泡，且由於接著元件位於第一遮光元件所包圍的範圍之內，故接著元件可被第一遮光元件所阻擋，並防止接著元件外漏的現象發生。

以下在實施方式中係進一步詳細說明本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

請參照『第1圖』、『第2A圖』與『第2B圖』，『第1圖』係為本發明光學模組之實施例剖面圖，『第2A圖』與『第2B圖』係為本發明光學模組之實施例俯視圖。

如圖所示，光學模組10包括透明元件20、第一遮光元件31、第二遮光元件32與接著元件40。光學模組10係可設置於任何顯示單元上，顯示單元可為但不限於液晶顯示面板、電漿顯示面板或有機發光二極體顯示面板等可產生影像的單元。

光學模組10係用以連接至一光學面板50。光學模組10設置於光學面板50的出光側，並可藉由接著元件40黏接至光學面板50。在本實施例中，光學面板50可為觸控面板或是三維顯示面板。

在本實施例中透明元件20可為但不限於玻璃基板或塑膠基板等透光材質構成的元件，以玻璃基板為例，使用者在正常的使用狀態下，可透過透明元件20來觀看顯示裝置所產生的影像，而透明元件20的形狀可為矩形、多邊形、圓形或是其他不規則形。此外，透明元件20具有彼此相對的第一表面22與第二表面24。

第一遮光元件31配置於第一表面22上，且位於第一表面22的外緣，換言之，第一遮光元件31即形成”囗”字型之框體態樣圍繞於透明元件20的第一表面22上，且第一遮光元件31更具有第一厚度d1。

此外，在本實施例中的第二遮光元件32同樣可為”囗”字型框體之態樣，其亦配置於第一表面22上，且第二遮光元件32為第一遮光元件31所圍繞。因此，第二遮光元件32的一外緣連接於第一遮光元件31之一內緣，而第二遮光元件32具有一第二厚度d2，且第二厚度d2小於第一厚度d1。也就是說，第一遮光元件31與第二遮光元件32係共同形成一外高內低的框體結構。

在此實施例中，第一遮光元件31與第二遮光元件32可為具有不同厚度的同一個元件(圖式中為便於說明，故仍以個別元件的方式表示)。第一遮光元件31與第二遮光元件32可為遮光油墨或是其他可遮蔽光線穿越的不透明物質。遮光油墨可藉由目前一般的製程(例如網版、噴灑或黃光製程等)形成於透明元件20上。

請對照『第2A圖』與『第2B圖』，第一表面22包括透光區域25與遮光區域26。為達到光線可穿透過透光區域25，但無法穿透遮光區域26的目的，本實施例中係利用第一遮光元件31與第二遮光元件32位於遮光區域26上，來作為遮斷光線之用，因為接著元件40覆蓋部分的第二遮光元件32，因此部分的接著元件40位於遮光區域26，且部分的接著元件40位於透光區域25。

接著元件40位於第一表面22，且至少覆蓋於部分的第二遮光元件32上，而第一遮光元件31係圍繞位於接著元件40外。也就是說，接著元件40全部的邊緣係位於第一遮光元件31的一內緣與該第二遮光元件32的一內緣之間。在此實施例中，接著元件40例如是透明光學膠(Optically Clear Adhesive，OCA)、光學彈性樹脂(Super View Resin，SVR)或其他光學級透明膠。

在『第1圖』所示的剖面圖中，位於兩側的第一遮光元件31內緣之間的距離為W1，且位於兩側的第二遮光元件32內緣之間的距離為W2。接著元件40在剖面圖中的寬度WT不大於W1且大於W2。

此剖面圖係以『第2A圖』中的第一軸向X或是第二軸向Y或是第一軸向X與第二軸向Y所組合而成的一方向作為剖面的方向。接著元件40係具有黏貼面42，黏貼面的寬度即為上述的WT。為了使光學面板50完全地貼覆於黏貼面上，接著元件40的寬度係不小於光學面板50的寬度。若從面積的角度而言，黏貼面的面積不小於光學面板50之面積。

因為第一遮光元件31與第二遮光元件32具有外高內低的兩種不同厚度，第二遮光元件32與透明元件20之間的高度差可以有效的被降低，因此若接著元件為固態膠時，因高度差所產生的氣泡可被降低。並且，因為接著元件40位於第一遮光元件31所包圍的範圍之內，因此若接著元件40為液態膠時，接著元件40可被第一遮光元件31所阻擋，而減少接著元件40外漏的現象。

請參照『第3A圖』，『第3A圖』係為本發明遮光元件之另一實施例俯視圖。在此實施例中遮光元件的形狀以及連接關係與『第2A圖』所述之相似。第一遮光元件31與第二遮光元件32皆為框體，且第一遮光元件31包圍第二遮光元件32。第二遮光元件32可覆蓋光學面板50的電路部份(圖中未示)。

請參照『第3B圖』，『第3B圖』係為本發明遮光元件之又一實施例俯視圖。在此實施例中第一遮光元件31為框體，而第二遮光元件32包括多個彼此分離的凸塊32’。凸塊32’係設置於第一遮光元件31的框體內側，且凸塊32’可覆蓋光學面板50的電路部份(圖中未示)，避免電路部份外露，以增加產品外表上的美觀。

請參照『第3C圖』，『第3C圖』係為本發明之遮光元件再一實施例俯視圖。第一遮光元件31為框體。第二遮光元件32包括框體與多個彼此分離的凸塊32’。第一遮光元件31框體的內側面與第二遮光元件32的外側面連接，第二遮光元件32框體的內側面連接至凸塊32’。

請參照『第4圖』，『第4圖』係為本發明顯示裝置之實施例剖面示意圖，而為簡化圖示及說明方便，故於圖式中僅繪出必要的元件部分。

如圖所示，顯示裝置12包括背光源70、顯示單元60、光學面板50、接著元件40、遮光元件30與透明元件20。

背光源70用以產生光線。背光源70可為側向式或是直下式的光源。

在本實施例中，係以觸控式的液晶顯示螢幕為例。也就是說，在此實施例中，顯示單元60係可為液晶顯示面板，而光學面板50可為觸控面板。

顯示單元60設置於背光源70的出光側，其可包括多個畫素(pixel)，每個畫素具有一液晶單元與一薄膜電晶體(thin-film transistor，TFT)。薄膜電晶體可接收控制訊號，並且根據控制訊號驅動液晶單元，以改變液晶單元的光線穿透率。藉由控制訊號，每個液晶單元可具有不同的光線穿透率。背光源70所產生的光線穿過這些液晶單元後，即可顯示具有不同亮度的圖像。

光學面板50(觸控面板)設置於液晶顯示層的出光側。光學面板50係可連接至一感測器。當一觸控點施加一壓力於此光學面板50時，感測器可根據光學面板50的所產生電容值或是電阻值的改變，而判斷此觸控點的座標。

除了上述的實施例以外，顯示單元60係可為有機發光二極體或是其他顯示元件，光學面板50可為三維顯示面板。也就是說，顯示單元60並不以液晶顯示層為限，且光學面板50並不以觸控面板為限。

而對於透明元件20、遮光元件30與接著元件40而言，在本實施例的結構與『第1圖』所述的實施例相似，故對應至相同元件時係使用相同的元件符號。其中，遮光元件30等同於『第1圖』的第一遮光元件31與第二遮光元件32。透明元件20設置於接著元件40相對於光學面板50之一側。

透明元件20具有第一表面22。第一表面22包括透光區域與遮光區域26，其中遮光元件30位於遮光區域26。部分的接著元件40位於透光區域，且部分的接著元件40位於遮光區域26。

遮光元件30圍繞接著元件40，且遮光元件30相對邊緣之一側具有凹陷區域34。凹陷區域34位於遮光元件30的內緣，並且凹陷區域34係面向光學面板50。換言之，遮光元件30具有至少兩種不同厚度，靠近外緣處較厚且遠離外緣處較薄。

接著元件40設置於光學面板50相對於顯示單元60的一側，且接著元件40將光學面板50黏貼固定於透明元件20。

此外，顯示裝置12另包括邊框80。邊框80可包覆於顯示裝置12的側面與背面，以避免背光源70產生的光線從側面或是背面漏出。同時邊框80可用以保護背光源70、顯示單元60、光學面板50與透明元件20等元件。

以上係敘述光學模組10實際運用於顯示裝置12中的一實施例。因此，顯示裝置12即與『第1圖』所述的光學模組10具有相同的功效，藉由為遮光元件30具有靠近外緣處較厚且遠離外緣處較薄的兩種不同厚度，故與透明元件20之間的高度差可以有效的被降低，因此若接著元件為固態膠時，因高度差所產生的氣泡可被降低。並且，因為接著元件40位於遮光元件30的凹陷區域34內，因此若接著元件40為液態膠時，接著元件40可被遮光元件30所阻擋，而減少接著元件40外漏的現象。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10‧‧‧光學模組

12‧‧‧顯示裝置

20‧‧‧透明元件

22‧‧‧第一表面

24‧‧‧第二表面

25‧‧‧透光區域

26‧‧‧遮光區域

30‧‧‧遮光元件

31‧‧‧第一遮光元件

32‧‧‧第二遮光元件

32’‧‧‧凸塊

34‧‧‧凹陷區域

40‧‧‧接著元件

42‧‧‧黏貼面

50‧‧‧光學面板

60‧‧‧顯示單元

70‧‧‧背光源

80‧‧‧邊框

d1‧‧‧第一厚度

d2‧‧‧第二厚度

W1‧‧‧距離

W2‧‧‧距離

WT‧‧‧寬度

『第1圖』係為本發明之光學模組之剖面圖；『第2A圖』與『第2B圖』係為本發明之光學模組之俯視圖；『第3A圖』係為本發明之遮光元件第一實施例俯視圖；『第3B圖』係為本發明之遮光元件第二實施例俯視圖；『第3C圖』係為本發明之遮光元件第三實施例俯視圖；以及『第4圖』係為本發明之顯示裝置實施例剖視圖。

10．．．光學模組

20．．．透明元件

22．．．第一表面

24．．．第二表面

31．．．第一遮光元件

32．．．第二遮光元件

40．．．接著元件

42．．．黏貼面

50．．．光學面板

d1．．．第一厚度

d2．．．第二厚度

W1．．．距離

W2．．．距離

WT．．．寬度

Claims (16)

1. 一種光學模組，用以連接至一光學面板，包括：一透明元件，具有一第一表面；一第一遮光元件，係位於該第一表面的一外緣，該第一遮光元件具有凸出該第一表面之一第一厚度；一第二遮光元件，係位於該第一表面且為該第一遮光元件所圍繞，該第二遮光元件的一外側面連接於該第一遮光元件之一內側面，且該第二遮光元件具有凸出該第一表面之一第二厚度，該第二厚度係小於該第一厚度；以及一接著元件，位於該第一表面，並與該光學面板接抵，且覆蓋至少部份該第二遮光元件，該接著元件具有一寬度，該寬度係不大於該第一遮光元件相對的二個內緣之間的距離。
2. 如請求項1所述之光學模組，其中該接著元件係構成一黏貼面，該黏貼面面積不小於該光學面板之面積。
3. 如請求項1所述之光學模組，其中該第二遮光元件包括一框體。
4. 如請求項1或3所述之光學模組，其中該第二遮光元件包括多個彼此分離的凸塊。
5. 如請求項1所述之光學模組，其中該接著元件包括透明光學膠(Optically Clear Adhesive，OCA)、光學彈性樹脂(Super View Resin，SVR)。
6. 如請求項1所述之光學模組，其中該第一遮光元件與該第二遮光元件包括一遮光油墨。
7. 如請求項1所述之光學模組，其中該透明元件包括一玻璃基板或一塑膠基板。
8. 如請求項1所述之光學模組，其中該光學面板包括一觸控面板或是一三維顯示面板。
9. 一種顯示裝置，包括：一背光源，產生一光線；一顯示單元，接收該光線，並且顯示一畫面；一光學面板，設置於該顯示單元的一側；一接著元件，設置於該光學面板相對於該顯示單元的一側；一遮光元件，該遮光元件圍繞該接著元件，且部分的該遮光元件被該接著元件所覆蓋，且該遮光元件相對邊緣之一側具有一凹陷區域，該接著元件的一邊緣係位於該凹陷區域；以及一透明元件，設置於該接著元件相對於該光學面板之一側，該透明元件面對於該接著元件之一側具有一第一表面，該第一表面包括一透光區域與一遮光區域，該遮光元件位於該遮光區域，且部分的該接著元件位於該透光區域。
10. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該接著元件係構成一黏貼面，該黏貼面面積不小於該光學面板之面積。
11. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該遮光元件包括一框體。
12. 如請求項9或11所述之顯示裝置，其中該遮光元件包括多個彼此分離的凸塊，該些凸塊位於該凹陷區域。
13. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該接著元件包括透明光學膠(Optically Clear Adhesive，OCA)、光學彈性樹脂(Super View Resin，SVR)。
14. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該遮光元件包括一遮光油墨。
15. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該透明元件包括一玻璃基板或是一塑膠基板。
16. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該光學面板包括一觸控面板或是一三維顯示面板。