TWI581023B - 前光顯示裝置及其製作方法 - Google Patents

Description

前光顯示裝置及其製作方法

本發明是有關一種前光顯示裝置與一種前光顯示裝置的製作方法。

在習知具有前光照明的電泳顯示器中，由下而上疊構有基板、電極、微膠囊(microcapsule)層、電極、透明基板、光學膠(optical clear adhesive；OCA)、保護片(protection sheet)、光學膠、導光板(light guide plate,LGP)、光學膠、抗眩膜(anti-glare film；AG film)，且防水膠圍繞在基板、電極、微膠囊層、電極、透明基板、光學膠與保護片的側面，以防止水氣滲入電泳式顯示器內部，延長電泳顯示器的使用壽命。

由以上習知電泳顯示器的元件可知，除了底部的基板外，還具有透明基板與保護片，且電泳顯示器具有三層的光學膠。當光線從光源進入到導光板之後，光線會依序經光學膠、保護片、光學膠、透明基板、電極到微膠囊層。在光線行進的途中，光線會經過各層的材料。各層材料的折射率並不相 同，所以光線在層與層的介面會產生介面反射，使得習知電泳顯示器的光學對比表現難以提升。

由於習知電泳顯示器的元件數量多，因此電泳顯示器中層與層的介面數量也多，不僅會影響光學對比表現，且整個電泳顯示器的厚度也難以降低。

本發明之一技術態樣為一種前光顯示裝置。

根據本發明一實施方式，一種前光顯示裝置包含反射式顯示模組、導光板、光學膠、複數個微結構與光源。導光板具有相對的第一表面與第二表面，及鄰接第一表面與第二表面的第三表面。導光板的材質包含玻璃。光學膠位於反射式顯示模組與導光板的第一表面之間。微結構位於導光板之第一表面上。光源朝向導光板的第三表面。

本發明之另一技術態樣為一種前光顯示裝置的製作方法。

根據本發明一實施方式，一種前光顯示裝置的製作方法包含下列步驟。於導光板的第一表面形成複數個微結構，其中導光板的材質包含玻璃。使用光學膠將導光板的第一表面貼合於反射式顯示模組上。

在本發明上述實施方式中，玻璃材質的導光板具防水能力，不僅具有導光功能，還可作為前光顯示裝置的封裝元件。因此，本發明之前光顯示裝置可省略習知電泳顯示器的透明基板、保護片及兩層的光學膠，使層與層的介面數得以減 少。如此一來，光線在層與層的介面產生的反射也會減少，進而提升前光顯示裝置的光學對比表現。此外，由於前光顯示裝置的元件數量少，因此前光顯示裝置的厚度得以降低，對於薄型化設計有所助益。本發明的實施例之玻璃材質的導光板可經表面處理而在其表面上選擇性形成微結構、觸控感應層、透明低折射率層與表面處理層，使前光顯示裝置的功能或光學品質得以提升。

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。

100~100c‧‧‧前光顯示裝置

110‧‧‧反射式顯示模組

112‧‧‧基板

114‧‧‧電子墨水層

116‧‧‧畫素電極層

118‧‧‧共用電極層

120‧‧‧導光板

122‧‧‧第一表面

124‧‧‧第二表面

126‧‧‧第三表面

128‧‧‧第四表面

130‧‧‧光學膠

140‧‧‧微結構

150‧‧‧光源

160‧‧‧觸控感應層

162a、162b‧‧‧表面

170‧‧‧透明低折射率層

172‧‧‧表面

180‧‧‧表面處理層

190‧‧‧防水膠

d‧‧‧高度

h‧‧‧厚度

L1、L2‧‧‧光線

R1、R2‧‧‧反射光線

R1a、R2a‧‧‧反射光線

S1~S2‧‧‧步驟

第1圖繪示根據本發明一實施方式之前光顯示裝置的剖面圖。

第2圖繪示根據本發明另一實施方式之前光顯示裝置的剖面圖。

第3圖繪示根據本發明一實施方式之前光顯示裝置的製作方法的流程圖。

第4圖繪示根據本發明又一實施方式之前光顯示裝置的剖面圖。

第5圖繪示根據本發明再一實施方式之前光顯示裝置的剖面圖。

第1圖繪示根據本發明一實施方式之前光顯示裝置100的剖面圖。如圖所示，前光顯示裝置100包含反射式顯示模組110、導光板120、光學膠130、複數個微結構140與光源150。其中，導光板120具有相對的第一表面122、第二表面124，及鄰接第一表面122與第二表面124的第三表面126。導光板120的材質包含玻璃。光學膠130位於反射式顯示模組110與導光板120的第一表面122之間。微結構140位於導光板120之第一表面122上。光源150朝向導光板120的第三表面126。光源150可以為發光二極體(light emitting diode；LED)，但並不以此為限。當光源150發光時，光線L1從第三表面126進入導光板120。光線L1可在導光板120傳遞，並於導光板120的第一表面122出光。接著，光線L1可經微結構140折射到反射式顯示模組110，使反射式顯示模組110顯示畫面。

在本實施方式中，反射式顯示模組110可以為電泳顯示模組，其包含基板112、電子墨水層114、畫素電極層116與共用電極層118。畫素電極層116位於基板112與電子墨水層114之間，而共用電極層118位於光學膠130與電子墨水層114之間。電子墨水層114用以反射從導光板120第一表面122發出的光線，使光線反射至前光顯示裝置100外，供使用者觀看。

由於玻璃材質的導光板120具防水能力，因此本發明的實施例之導光板120除了具有導光功能，還可作為前光顯示裝置100的封裝元件，以保護反射式顯示模組110。與習知技術相較，本發明的實施例之前光顯示裝置100可省略習知 電泳顯示器的透明基板、保護片及兩層的光學膠，使層與層的介面數得以減少。如此一來，光線在層與層的介面產生的反射也會減少，進而提升前光顯示裝置100的光學對比表現。舉例來說，第1圖的光線L1只會在導光板120與光學膠130的介面及光學膠130與共用電極層118的介面分別形成反射光線R1、R2，因此能有效降低視覺上的干擾。此外，本發明的實施例之前光顯示裝置100的元件數量少，因此前光顯示裝置100的厚度得以降低，對於薄型化設計有所助益。

另一方面，玻璃材質的導光板120還可經表面處理而選擇性在其表面上形成微結構140、觸控感應層160、透明低折射率層170與表面處理層180，使前光顯示裝置100的功能或光學品質得以提升。在以下敘述中，將進一步說明上述各層的結構與功效。

在一實施方式中，光學膠130的厚度大於每一微結構140的高度。在本實施方式中，光學膠130的厚度為h，每一微結構140的高度為d，且h>5d。這樣的設計，當導光板120利用光學膠130貼合於反射式顯示模組110時，光學膠130可填補微結構140與導光板120之第一表面122之間的段差，避免氣泡產生。此外，微結構140的材質包含紫外光固化膠。在製作微結構140時，可先將紫外光固化膠塗佈於導光板120的第一表面122上，接著藉由壓合或滾壓製程成型，並透過照射紫外光而固化。微結構140可將光線L1從導光板120之第一表面122有效散射到反射式顯示模組110的電子墨水層114，可提升前光顯示裝置100的亮度及其均勻性。

此外，前光顯示裝置100還包含位於導光板120之第二表面124上的觸控感應層160、透明低折射率層170與表面處理層180。透明低折射率層170位於觸控感應層160與導光板120之間，且透明低折射率層170的折射率小於導光板120的折射率。觸控感應層160的折射率約為1.6，玻璃材質導光板120的折射率約為1.52，而透明低折射率層170的折射率可介於1.3~1.45。如此一來，透明低折射率層170可反射光源150的光線L1，使光線L1在透明低折射率層170與導光板120的介面發生全反射，可提升導光板120的導光效果，避免光線L1從導光板120的第二表面124消散。

觸控感應層160可讓前光顯示裝置100具有觸控的功能，其材質可包含銦錫氧化物(indium tin oxide；ITO)。表面處理層180位於觸控感應層160背對透明低折射率層170的表面162a上。表面處理層180可以為硬塗層(hard coating；HC)、抗眩層(anti-glare；AG)或抗反射層(anti-reflection；AR)，並不用以限制本發明。表面處理層180可提升前光顯示裝置100的光學品質，或提升前光顯示裝置100的強度，設計者可依需求選擇適當的表面處理層180種類。

在本實施方式中，導光板120的尺寸大於反射式顯示模組110的尺寸，使導光板120具第三表面126的一側凸出反射式顯示模組110，以供光源150設置，可避免光源150過於靠近反射式顯示模組110而影響亮度均勻性。此外，導光板120具有相對該第三表面126的第四表面128，且第四表面128與反射式顯示模組110的一側共平面。前光顯示裝置100還包含防 水膠190。防水膠190圍繞反射式顯示模組110與光學膠130，且防水膠190至少部分延伸至導光板120的第四表面128，可防止水氣進入反射式顯示模組110。

應瞭解到，在以下敘述中。已敘述過的元件材料與元件連接關係將不再重複贅述，合先敘明。

第2圖繪示根據本發明另一實施方式之前光顯示裝置100a的剖面圖。前光顯示裝置100a包含反射式顯示模組110、導光板120、光學膠130、複數個微結構140、光源150、觸控感應層160、透明低折射率層170與表面處理層180。與第1圖實施方式不同的地方在於：觸控感應層160位於導光板120的第二表面124上，透明低折射率層170位於觸控感應層160背對導光板120的表面162b上，且表面處理層180位於透明低折射率層170背對觸控感應層160的表面172上。這樣的設計，當光源150發光時，雖然光線L2可進入觸控感應層160，但觸控感應層160上的透明低折射率層170可反射光線L2，使光線L2回到導光板120中，可提升導光板120的導光效果。

此外，第2圖的光線L2只會在導光板120與光學膠130的介面及光學膠130與共用電極層118的介面分別形成反射光線R1a、R2a，可有效降低視覺上的干擾。

第3圖繪示根據本發明一實施方式之前光顯示裝置的製作方法的流程圖。前光顯示裝置的製作方法包含下列步驟。首先在步驟S1中，於導光板的第一表面形成複數個微結構，其中導光板的材質包含玻璃。接著在步驟S2中，使用光學膠將導光板的第一表面貼合於反射式顯示模組上。

其中，形成微結構的步驟S1可包含：先塗佈紫外光固化膠於導光板的第一表面上。接著，於導光板的第一表面施以滾壓處理或壓合處理，使紫外光固化膠成型。最後，使用紫外光照射紫外光固化膠，使紫外光固化膠固化而成為微結構。

此外，前光顯示裝置的製作方法還可包含：於導光板的第二表面上形成觸控感應層。接著於觸控感應層與導光板之間或於觸控感應層背對導光板的表面上形成透明低折射率層。若將透明低折射率層形成於觸控感應層與導光板之間，可得到第1圖的結構；若將透明低折射率層形成於觸控感應層背對導光板的表面上，可得到第2圖的結構。

在以下敘述中，將說明其他型式的前光顯示裝置。

第4圖繪示根據本發明又一實施方式之前光顯示裝置100b的剖面圖。前光顯示裝置100b包含反射式顯示模組110、導光板120、光學膠130、複數個微結構140、光源150、觸控感應層160與表面處理層180。與第1圖實施方式不同的地方在於：前光顯示裝置100b不具第1圖前光顯示裝置100的透明低折射率層170。如此一來，前光顯示裝置100b的厚度較第1圖前光顯示裝置100的厚度小，對於薄型化設計有所助益。

第5圖繪示根據本發明再一實施方式之前光顯示裝置100c的剖面圖。前光顯示裝置100c包含反射式顯示模組110、導光板120、光學膠130、複數個微結構140、光源150、觸控感應層160與表面處理層180。與第4圖實施方式不同的地 方在於：前光顯示裝置100c的觸控感應層160是位於微結構140與導光板120的第一表面122之間，且表面處理層180是位於導光板120的第二表面124上。這樣的設計，前光顯示裝置100c仍具有觸控的功能，且表面處理層180可提升前光顯示裝置100c的光學品質或提升前光顯示裝置100c的強度，設計者可依需求選擇適當的表面處理層180種類。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧前光顯示裝置

110‧‧‧反射式顯示模組

112‧‧‧基板

114‧‧‧電子墨水層

116‧‧‧畫素電極層

118‧‧‧共用電極層

120‧‧‧導光板

122‧‧‧第一表面

124‧‧‧第二表面

126‧‧‧第三表面

128‧‧‧第四表面

130‧‧‧光學膠

140‧‧‧微結構

150‧‧‧光源

160‧‧‧觸控感應層

162a‧‧‧表面

170‧‧‧透明低折射率層

180‧‧‧表面處理層

190‧‧‧防水膠

d‧‧‧高度

h‧‧‧厚度

L1‧‧‧光線

R1、R2‧‧‧反射光線

Claims (20)

1. 一種前光顯示裝置，包含：一反射式顯示模組；一導光板，具有相對的一第一表面與一第二表面，及鄰接該第一表面與該第二表面的一第三表面，其中該導光板的材質包含玻璃；一光學膠，位於該反射式顯示模組與該導光板之該第一表面之間，其中該光學膠的厚度為h；複數個微結構，位於該導光板之該第一表面上，其中每一該些微結構的高度為d，且h>5d；以及一光源，朝向該導光板的該第三表面。
2. 如請求項1所述之前光顯示裝置，更包含：一觸控感應層，位於該導光板的該第二表面上。
3. 如請求項2所述之前光顯示裝置，更包含：一透明低折射率層，位於該觸控感應層與該導光板之間，或位於該觸控感應層背對該導光板的表面上。
4. 如請求項3所述之前光顯示裝置，其中該透明低折射率層的折射率小於該導光板的折射率，且該透明低折射率層的折射率介於1.3~1.45。
5. 如請求項3所述之前光顯示裝置，其中該透明低折射率層位於該觸控感應層與該導光板之間，該前光顯示裝置更包含：一表面處理層，位於該觸控感應層背對該透明低折射率層的表面上。
6. 如請求項5所述之前光顯示裝置，其中該表面處理層為硬塗層、抗眩層或抗反射層。
7. 如請求項3所述之前光顯示裝置，其中該透明低折射率層位於該觸控感應層背對該導光板的表面上，該前光顯示裝置更包含：一表面處理層，位於該透明低折射率層背對該觸控感應層的表面上。
8. 如請求項2所述之前光顯示裝置，更包含：一表面處理層，位於該觸控感應層背對該導光板的表面上。
9. 如請求項1所述之前光顯示裝置，更包含：一觸控感應層，位於該些微結構與該導光板的該第一表面之間。
10. 如請求項1所述之前光顯示裝置，更包含：一表面處理層，位於該導光板的該第二表面上。
11. 如請求項1所述之前光顯示裝置，其中該光學膠的厚度大於每一該些微結構的高度。
12. 如請求項1所述之前光顯示裝置，其中該些微結構的材質包含紫外光固化膠。
13. 如請求項1所述之前光顯示裝置，其中該導光板的尺寸大於該反射式顯示模組的尺寸，使該導光板具該第三表面的一側凸出該反射式顯示模組。
14. 如請求項1所述之前光顯示裝置，其中該導光板具有相對該第三表面的一第四表面，且該第四表面與該反射式顯示模組的一側共平面。
15. 如請求項14所述之前光顯示裝置，更包含：一防水膠，圍繞該反射式顯示模組與該光學膠，且該防水膠至少部分延伸至該導光板的該第四表面。
16. 一種前光顯示裝置，包含：一反射式顯示模組；一導光板，具有相對的一第一表面與一第二表面，及鄰接該第一表面與該第二表面的一第三表面，其中該導光板的材質包含玻璃； 一光學膠，位於該反射式顯示模組與該導光板之該第一表面之間；複數個微結構，位於該導光板之該第一表面上；一觸控感應層，位於該些微結構與該導光板的該第一表面之間；以及一光源，朝向該導光板的該第三表面。
17. 一種前光顯示裝置，包含：一反射式顯示模組；一導光板，具有相對的一第一表面與一第二表面、鄰接該第一表面與該第二表面的一第三表面、及相對該第三表面的一第四表面，其中該導光板的材質包含玻璃，該第四表面與該反射式顯示模組的一側共平面；一防水膠，圍繞該反射式顯示模組與該光學膠，且該防水膠至少部分延伸至該導光板的該第四表面；一光學膠，位於該反射式顯示模組與該導光板之該第一表面之間；複數個微結構，位於該導光板之該第一表面上；以及一光源，朝向該導光板的該第三表面。
18. 一種前光顯示裝置的製作方法，包含：(a)於一導光板的一第一表面形成複數個微結構，其中該導光板的材質包含玻璃，每一該些微結構的高度為d；以及(b)使用一光學膠將該導光板的該第一表面貼合於一反射式顯示模組上，其中該光學膠的厚度為h，且h>5d。
19. 如請求項18所述之前光顯示裝置的製作方法，其中該步驟(a)包含：塗佈一紫外光固化膠於該導光板的該第一表面上；於該導光板的該第一表面施以一滾壓處理或一壓合處理，使該紫外光固化膠成型；以及使用一紫外光照射該紫外光固化膠，使該紫外光固化膠固化而成為該些微結構。
20. 如請求項19所述之前光顯示裝置的製作方法，更包含：於該導光板的一第二表面上形成一觸控感應層；以及於該觸控感應層與該導光板之間或於該觸控感應層背對該導光板的表面上形成一透明低折射率層。