TWI499816B - 顯示裝置 - Google Patents

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Description

顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種具有前光模組的顯示裝置。
隨著資訊產業的進步，兼具有顯示功能、觸控功能以及立體顯示功能等多重功能的電子產品因具有更高的便利性而大受歡迎。目前這些多功能的電子產品大都是以外掛的方式來達成。舉例而言，當電子裝置被要求同時具備顯示功能以及觸控功能時，可以將觸控面板與顯示面板透過封膠而黏貼在一起以構成所需的電子裝置。當然，為了增加顯示品質，亦可於具有顯示功能的顯示面板，如電泳顯示(Electro Phonetic Display,EPD)面板，的前方加配前光模組(front-light module)一起黏貼組裝而構成所需的電子裝置。
詳細來說，習知的前光模組是由光源與導光板所組成，其中導光板鄰近顯示面板的一下表面上具有表面微結構，而表面微結構的剖面形狀為弧形，如半圓形等，可視為透鏡結構。當光入射至表面微結構時，表面微結構的側壁因具有弧度(有其曲率 半徑)，故容易產生二次反射而入射至導光板相對遠離顯示面板的上表面。此時，入射至導光板的上表面的入射光其因入射角度較小，因此光容易產生折射現象而進入外界環境，而不會再次反射至顯示面板中，如此一來，將降低電子裝置的顯示對比表現。
本發明提供一種顯示裝置，具有較佳的顯示對比表現。
本發明的顯示裝置，其包括一顯示面板、一導光板、多個柱狀導光結構以及一光源。顯示面板具有一顯示表面。導光板配置於顯示面板的顯示表面的上方，且具有彼此相對的一上表面與一下表面以及一連接上表面與下表面的入光面。柱狀導光結構配置於導光板的下表面上，且暴露出部分下表面。每一柱狀導光結構外凸或凹陷於下表面。光源配置於導光板的入光面旁。
在本發明的一實施例中，上述的柱狀導光結構的分佈密度隨著與入光面的距離增加而遞增。
在本發明的一實施例中，上述的每一柱狀導光結構為一外凸柱狀導光結構。每一柱狀導光結構具有彼此平行且全等的一頂表面與一底表面以及至少一連接頂表面與底表面的側表面。每一柱狀導光結構的底表面直接接觸導光板的下表面。
在本發明的一實施例中，上述的每一頂表面的形狀包括圓形、橢圓形或多邊形。
在本發明的一實施例中，上述的每一柱狀導光結構為一 內凹柱狀導光結構，而每一柱狀導光結構為一圓柱狀體、一橢圓柱狀體或一多角柱狀體。
在本發明的一實施例中，上述的每一柱狀導光結構的最大寬度大於等於20微米且小於等於150微米。
在本發明的一實施例中，上述的每一柱狀導光結構的柱高大於等於2微米且小於等於15微米。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置，更包括：一第一光學膠層以及一第二光學膠層。第一光學膠層配置於導光板的上表面上。第二光學膠層配置於導光板的下表面與顯示面板之間。
在本發明的一實施例中，上述的第一光學膠層與第二光學膠層的折射率介於1.38至1.65之間。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置，更包括：一保護層，配置於導光板的上方。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置，更包括：一吸收層，配置於導光板上。導光板區分為一第一導光區塊以及一第二導光區塊。顯示表面對應第一導光區塊設置，而第二導光區塊延伸至顯示表面之外，且吸收層位於第二導光區塊上。
在本發明的一實施例中，上述的導光板與柱狀導光結構之間為無接縫連接。
在本發明的一實施例中，上述的光源為多個發光二極體，且光源的出光面積等於或小於入光面的面積。
在本發明的一實施例中，上述的顯示面板為一反射式顯示面板。
基於上述，由於本發明的顯示裝置具有配置於導光板上的柱狀導光結構，因此當光線經由柱狀導光結構的光學作用(如反射、折射)而入射至導光板的上表面時，由於入射光的入射角度較大，故容易將光線再反射至顯示面板中。如此一來，相較於習知具有弧形型態的微結構而言，本發明的柱狀導光結構的設計，可有效提高顯示裝置的顯示對比表現。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100a、100b‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示面板
112‧‧‧顯示表面
120a、120b‧‧‧導光板
121a‧‧‧第一導光區塊
122a‧‧‧上表面
123a‧‧‧第二導光區塊
124a、124b‧‧‧下表面
126a‧‧‧入光面
130a、130b‧‧‧柱狀導光結構
132a‧‧‧頂表面
134a‧‧‧底表面
136a‧‧‧側表面
140‧‧‧光源
150‧‧‧第一光學膠層
160‧‧‧第二光學膠層
170‧‧‧保護層
180‧‧‧吸收層
L‧‧‧光線
H‧‧‧柱高
W‧‧‧最大寬度
圖1A繪示為本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。
圖1B繪示圖1A的顯示裝置的導光板與柱狀導光結構的局部立體示意圖。
圖2A繪示為本發明的另一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。
圖2B繪示圖2A的顯示裝置的導光板與柱狀導光結構的局部立體示意圖。
圖1A繪示為本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。圖1B繪示圖1A的顯示裝置的導光板與柱狀導光結構的局部立體示意圖。請參考圖1A與圖1B，本實施例的顯示裝置100a包括一顯示面板110、一導光板120a、多個柱狀導光結構130a以及一光源140。顯示面板110具有一顯示表面112。導光板120a配置於顯示面板110的顯示表面112的上方，且具有彼此相對的一上表面122a與一下表面124a以及一連接上表面122a與下表面124a的入光面126a。柱狀導光結構130a配置於導光板120a的下表面124a上，且暴露出部分下表面124a。每一柱狀導光結構130a外凸於導光板120a的下表面124a。光源140配置於導光板120a的入光面126a旁。
詳細來說，本實施例的顯示面板110為一反射式顯示面板，如一電泳顯示面板，但並不以此為限。導光板120a配置於顯示面板110的顯示表面112的上方，即配置於顯示面板110的前側，故可將導光板120a與光源140的組合視為一前光模組。導光板120a可區分為一第一導光區塊121a以及一第二導光區塊123a。顯示面板110的顯示表面112對應第一導光區塊121a設置，而第二導光區塊123a延伸至顯示表面112之外。此處，光源140例如是由多個點光源所組成，如多個發光二極體。當然，於其他實施例中，光源140亦可是由冷陰極螢光燈管所組成，於此並不加以限制。此外，光源140的出光面積可等於或小於導光板120a 的入光面126a的面積，以確保光源140所發出的光線皆能透過導光板120a來進行導光。
再者，本實施例的每一柱狀導光結構130a實質上為一外凸柱狀導光結構。詳細來說，每一柱狀導光結構130a具有彼此平行且全等的一頂表面132a與一底表面134a以及至少一連接頂表面132a與底表面134a的側表面136a，且每一柱狀導光結構130a的底表面134a直接接觸導光板120a的下表面124a。需說明的是，本實施例的柱狀導光結構130a的側表面136a完全攤平之後的形狀具體化為矩形，因此柱狀導光結構130a的剖面形狀為外凸矩形，且柱狀導光結構130a的側表面136a與導光板120a的下表面124a實質上呈垂直連接，即曲率半徑為零。
特別是，在本實施例中，柱狀導光結構130a的分佈密度隨著與導光板120a的入光面126a的距離增加而遞增。也就是說，柱狀導光結構130a越遠離入光面126a的分佈密度越高，如此一來，可有效提高導光板120a的導光效果。此處，如圖1B所示，柱狀導光結構130a的頂表面132a是以圓形為例說明，故其側表面136a的個數僅為一個；但於其他未繪示的實施例中，柱狀導光結構的頂表面的形狀亦可包為橢圓形或多邊形，如三角形、四邊形、五邊形或其他正多邊形，於此並不加以限制，故其側表面的個數會因為頂表面與底表面的形狀而改變。
請再參考圖1A，在本實施例中，每一柱狀導光結構130a的柱高H，較佳地，大於等於2微米且小於等於15微米。每一柱 狀導光結構130a的最大寬度W，較佳地，大於等於20微米且小於等於150微米。由於本實施例的柱狀導光結構130a具有上述之特殊參數的設計，因此可有效使進入導光板120a的上表面122a的光線L具有較大的入射角。再者，本實施例的導光板120a與柱狀導光結構130a之間可為無接縫連接，即一體成形；或者是，為各自獨立的元件，於此並不加以限制。
此外，本實施例的顯示裝置100a更包括一第一光學膠層150以及一第二光學膠層160。第一光學膠層150配置於導光板120a的上表面122a上，而第二光學膠層160配置於導光板120a的下表面124a與顯示面板110之間。較佳地，第一光學膠層150與第二光學膠層160的折射率介於1.38至1.65之間且小於導光板120a的折射率。再者，本實施例的顯示裝置100a可更包括一保護層170，其中保護層170可配置於導光板120a的上方。如圖1A所示，保護層170可透過第一光學膠層150而固定於導光板120a的上表面122a上，而顯示面板110可透過第二光學膠層160而固定於導光板120a的下表面124a上。
另外，為了提高顯示裝置100a的顯示品質，本實施例的顯示裝置100a亦可更包括一吸收層180，其配置於導光板120a的第二導光區塊123a上且位於下表面124a上。此處，吸收層180例如是為一黑色膠帶層或一白色膠帶層，可有效反射及散射光源140進入導光板120a的光線，以使進入於顯示面板110內的光線較為均勻。
請再參考圖1A，由於本實施例的導光板120a的下表面124a上配置有柱狀導光結構130a，因此當光線L入射至柱狀導光結構130a的頂表面132a時，會先反射至側表面136a並折射至導光板120a的下表面124a，接著，光線L會入射至導光板120a的上表面122a。由於光線L入射至導光板120a的上表面122a的入射角較大，甚至有可能大於臨界角，因此光線L會產生反射或全反射而再次進入顯示面板110中。如此一來，本實施例的顯示裝置100a可因為柱狀導光結構130a的設計而具有較佳的顯示對比表現。
本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施例，本實施例不再重複贅述。圖2A繪示為本發明的另一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。圖2B繪示圖2A的顯示裝置的導光板與柱狀導光結構的局部立體示意圖。請同時參考圖1A與圖2A，本實施例的顯示裝置100b與圖2A的顯示裝置100a相似，惟二者主要差異之處在於：本實施例的每一柱狀導光結構130b具體化為一內凹柱狀導光結構，即柱狀導光結構130b是內凹於導光板120b的下表面124b。如圖2B所示，本實施例的每一柱狀導光結構130b具體化為一多角柱狀體，即四角柱狀體；當然，於其他未繪示的實施例中，每一柱狀導光結構亦可為一圓柱狀體、一橢圓柱狀體或其他多角柱狀體，於此並不加以限制。
綜上所述，本發明的顯示裝置具有配置於導光板上的柱狀導光結構，因此當光線經由柱狀導光結構的光學作用(如反射、折射)而入射至導光板的上表面時，由於入射光的入射角度較大，故容易將光線再反射至顯示面板中。如此一來，相較於習知具有弧形型態的微結構而言，本發明的柱狀導光結構的設計，可有效提高顯示裝置的顯示對比表現。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100a‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示面板
112‧‧‧顯示表面
120a‧‧‧導光板
121a‧‧‧第一導光區塊
122a‧‧‧上表面
123a‧‧‧第二導光區塊
124a‧‧‧下表面
126a‧‧‧入光面
130a‧‧‧柱狀導光結構
140‧‧‧光源
150‧‧‧第一光學膠層
160‧‧‧第二光學膠層
170‧‧‧保護層
180‧‧‧吸收層
L‧‧‧光線
H‧‧‧柱高
W‧‧‧最大寬度

Claims (13)

  1. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，具有一顯示表面；一導光板，配置於該顯示面板的該顯示表面的上方，且具有彼此相對的一上表面與一下表面以及一連接該上表面與該下表面的入光面，其中該下表面面對該顯示表面；一保護層，配置於該導光板的上方；多個柱狀導光結構，配置於該導光板的該下表面上，且暴露出部分該下表面，其中各該柱狀導光結構外凸或凹陷於該下表面；以及一光源，配置於該導光板的該入光面旁。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些柱狀導光結構的分佈密度隨著與該導光板的該入光面的距離增加而遞增。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該柱狀導光結構為一外凸柱狀導光結構，而各該柱狀導光結構具有彼此平行與面積相同且形狀相同的一頂表面與一底表面以及至少一連接該頂表面與該底表面的側表面，且各該柱狀導光結構的該底表面直接接觸該導光板的該下表面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中各該頂表面的形狀包括圓形、橢圓形或多邊形。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該柱狀導 光結構為一內凹柱狀導光結構，而各該柱狀導光結構為一圓柱狀體、一橢圓柱狀體或一多角柱狀體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該柱狀導光結構的最大寬度大於等於20微米且小於等於150微米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該柱狀導光結構的柱高大於等於2微米且小於等於15微米。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括：一第一光學膠層，配置於該導光板的該上表面上；一第二光學膠層，配置於該導光板的該下表面與該顯示面板之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該第一光學膠層與該第二光學膠層的折射率介於1.38至1.65之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，更包括：一吸收層，配置於該導光板上，其中該導光板區分一第一導光區塊以及一第二導光區塊，該顯示表面對應該第一導光區塊設置，而該第二導光區塊延伸至該顯示表面之外，且該吸收層位於該第二導光區塊上。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該導光板與該些柱狀導光結構之間為無接縫連接。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該光源為多個發光二極體，且該光源的出光面積等於或小於該入光面的面積。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該顯示面板為一反射式顯示面板。
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