TWI588544B - 前光模組及顯示模組 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種光學模組及顯示模組,且特別是有關於一種前光模組及顯示模組。
一般來說,具有前光模組的反射式顯示器(Reflective Display)的設計是將前光模組配置於顯示模組的上方,並將光源設置在導光板(Light Guide Panel, LGP)側面,光源所發出的光線得以在導光板中以全內反射方式行進,並藉由微結構破壞全內反射行為,而往顯示模組方向折射,將光源轉換為均勻光學分布的面光源。折射往顯示模組的光線便能再經過顯示模組反射而傳達至觀看者。
傳統上反射式顯示器的前光模組包括光源、導光板、光學透明膠(Optical Clear Adhesive, OCA)以及抗眩膜(Anti-Glare Film, AG film)。導光板藉由光學透明膠貼附於顯示模組與抗眩膜。一般而言,在前光模組中所使用的光源為非連續光源,舉例來說光源可以是多個獨立設置的發光二極體(Light Emitting Diode, LED)。由於光源係為非連續地分布,因此反射式顯示器在入光側容易產生亮暗不均的現象,也就是所謂的熱點現象(Hot Spot)。
一般來說解決熱點現象所採取的方式是在導光板的入光面製作微結構(如鋸齒(Serration)狀微結構)或者是導光板網點密度的調整,然而因為光源數量的減少與反射式顯示器應用顯示尺寸的增大,此方式有其極限。此外,增加導光板網點密度所調整的幅度則相對的光源的對位精準程度的要求就會大幅地提高,反而限制反射式顯示器的組裝性。
本發明的實施例提供一種前光模組,其可以使面光源靠近入光面的部分的光強度具有良好的均勻度。
本發明的實施例提供一種顯示模組,其靠近入光面的顯示畫面具有良好的光強度均勻度。
本發明的一實施例提供一種前光模組,包括多個堆疊的透光材質與多個光源。多個堆疊的透光材質包括第一表面、第二表面以及入光面。第二表面相對於第一表面。多個光源用以提供多道光束且配置於入光面旁。這些透光材質中的至少其中之一鄰近於這些光源的位置具有一邊緣部,邊緣部包括多個第一子邊緣與多個第二子邊緣,這些光源對應這些第一子邊緣配置,這些第一子邊緣與這些第二子邊緣交錯排成一列,且這些第一子邊緣至入光面的其中一距離大於這些第二子邊緣至入光面的其中一距離。
在本發明的一實施例中,上述的這些透光材質包括第一膠層、第一導光板以及第二膠層。第一導光板具有入光面,且第一導光板位於第一膠層與第二膠層之間。第一膠層與第二膠層兩者至少其中之一具有邊緣部。
在本發明的一實施例中,上述的第一膠層的折射率與第二膠層的折射率小於第一導光板的折射率。
在本發明的一實施例中,上述的第一膠層與第二膠層的材料包括光學透明膠(Optical Clear Adhesive, OCA)。
在本發明的一實施例中,上述的這些透光材質包括第一膠層、第一導光板以及第二膠層。第一導光板具有第一部分與第二部分,且第一導光板的折射率為漸變折射率(Gradient Index, GRIN)。第一導光板位於第一膠層與第二膠層之間,第一部分與第二部分其中之一具有邊緣部,且第一部分與第二部分之另一者具有入光面。
在本發明的一實施例中,上述的這些透光材質包括第一膠層、第一導光板、第二導光板以及第二膠層。第一導光板與第二導光板的折射率彼此實質上不同。第一導光板位於第一膠層與第二導光板之間。第一導光板與第二導光板其中之一者具有邊緣部,且第一導光板與第二導光板之另一者具有入光面。
在本發明的一實施例中,上述的各第一子邊緣的形狀為V形、半圓形或直線形,且各第二子邊緣實質上平行於入光面。
在本發明的一實施例中,上述的前光模組更包括一功能層,功能層配置於第一表面上,且功能層為防眩膜層、保護層或抗反射層。
在本發明的一實施例中,這些第一子邊緣至入光面的平均距離大於這些第二子邊緣至入光面的平均距離。
在本發明的一實施例中,上述的這些光源沿著一直線等間隔排列於入光面旁。
在本發明的一實施例中,各光源係以一對一對齊這些第一子邊緣的其中之一。
本發明的一實施例提供一種顯示模組,包括反射式顯示面板、多個堆疊的透光材質以及多個光源。多個堆疊的透光材質包括第一表面、第二表面以及入光面。第二表面相對於第一表面,第二表面朝向反射式顯示面板,且第一表面背對反射式顯示面板。多個光源用以提供多道光束且配置於入光面旁。這些透光材質中的至少其中之一鄰近於這些光源的位置具有一邊緣部,邊緣部包括多個第一子邊緣與多個第二子邊緣,這些第一子邊緣與這些第二子邊緣交錯排成一列,且這些第一子邊緣至入光面的其中一距離大於這些第二子邊緣至入光面的其中一距離。
在本發明的一實施例中,上述的這些透光材質包括第一膠層、第一導光板以及第二膠層。第一導光板具有入光面,且第一導光板位於第一膠層與第二膠層之間。第一膠層與第二膠層兩者至少其中之一具有邊緣部。
在本發明的一實施例中,上述的第一膠層的折射率與第二膠層的折射率小於第一導光板的折射率。
在本發明的一實施例中,上述的第一膠層與第二膠層的材料包括光學透明膠(Optical Clear Adhesive, OCA)。
在本發明的一實施例中,上述的這些透光材質包括第一膠層、第一導光板以及第二膠層。第一導光板具有第一部分與第二部分,且第一導光板的折射率為漸變折射率(Gradient Index, GRIN)。第一導光板位於第一膠層與第二膠層之間,第一部分與第二部分其中之一具有邊緣部,且第一部分與第二部分之另一者具有入光面。
在本發明的一實施例中,上述的這些透光材質包括第一膠層、第一導光板、第二導光板以及第二膠層。第一導光板與第二導光板的折射率彼此實質上不同。第一導光板位於第一膠層與第二導光板之間。第一導光板與第二導光板其中之一者具有邊緣部,且第一導光板與第二導光板之另一者具有入光面。
在本發明的一實施例中,上述的各第一子邊緣的形狀為V形、半圓形或直線形,且各第二子邊緣實質上平行於入光面。
在本發明的一實施例中,上述的前光模組更包括一功能層,功能層配置於第一表面上,且功能層為防眩膜層、保護層或抗反射層。
在本發明的一實施例中,這些第一子邊緣至入光面的平均距離大於這些第二子邊緣至入光面的平均距離。
基於上述,本發明的實施例的前光模組藉由具有不同折射率的透光材質與透光材質至入光面不同的距離設計,可以改善熱點現象。因此,具有本發明實施例的前光模組的顯示模組的顯示畫面具有良好的光強度均勻度,進而使此顯示模組具有良好的光學品質。
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。
圖1A與圖1B分別繪示為本發明一實施例的顯示模組剖面示意圖與上視示意圖。圖1C與圖1D分別繪示為本發明不同實施例的顯示模組的上視示意圖。應注意的是,為了更清楚表示本實施例顯示模組的配置關係,在圖1B中省略功能層140的繪示圖案。
為了詳細說明本實施例的顯示模組200的配置關係,在本實施例的顯示模組200可視為處於由X軸、Y軸以及Z軸所建構的空間中,其中X軸方向實質上與多個光源130的光軸OA方向平行,並沿著水平方向延伸。Z軸方向垂直於X軸方向且沿著垂直方向延伸。另外,Y軸方向垂直於X軸方向也垂直於Z軸方向。
請同時參照圖1A與圖1B,顯示模組200包括反射式顯示面板210、多個堆疊的透光材質120以及多個光源130。這些透光材質120包括第一表面SUR1、第二表面SUR2以及入光面S。第二表面SUR2相對於第一表面SUR1。詳細來說,這些透光材質120的第一表面SUR1以及第二表面SUR2的其中一者朝向反射式顯示面板210,另一者背對反射式顯示面板210。具體而言,第二表面SUR2朝向反射式顯示面板210,第一表面SUR1背對反射式顯示面板210。這些光源130用以提供多道光束且配置於入光面S旁。詳細來說,這些光源130係沿著Y軸上的一直線等間隔排列於入光面S旁。接著,這些透光材質120的至少其中之一鄰近於這些光源130的位置具有邊緣部122。邊緣部122包括多個第一子邊緣122a與多個第二子邊緣122b,這些光源130對應這些第一子邊緣122a配置,這些第一子邊緣122a與這些第二子邊緣122b沿著Y軸方向交錯排成一列,且各第一子邊緣122a至入光面S的其中一距離大於各第二子邊緣122b至入光面S的其中一距離。具體而言,每一光源130係以一對一對齊這些第一子邊緣122a的其中之一。
值得一提的是,這些透光材質120與這些光源130可以視為前光模組100,其中前光模組100用以將這些光源130所提供的多道光束投射於反射式顯示面板210上,而多道光束從反射式顯示面板210表面反射後可將反射式顯示面板210的影像顯示出來。換言之,本實施例的顯示模組200包括前光模組100與反射式顯示面板210。
具體而言,前光模組100更包括功能層140,其中功能層140配置於第一表面SUR1上。在本實施例中,功能層140可以是具有一抗眩功能(Anti-Glare)的防眩膜層。由於防眩膜層為具有降低表面反射率的功能的膜層,如此一來,可以降低外界光源於前光模組100所產生的反射光,此外,也有分散外界光源的功能,因此,當使用者透過前光模組100觀看反射式顯示面板210所顯示的畫面時不會因為外界反射光而造成眩光,減少了光線對使用者目視的干擾,避免使用者產生刺眼的感覺而降低顯示模組200的顯示品質。在其他實施例中,功能層140也可以是經過表面硬化處理(Hard Coating)的保護層或經過抗反射處理(Anti Reflection)的抗反射層,本發明並不以功能層140的功能為限。
另一方面,這些光源130可以是發光二極體(Light-Emitting Diode, LED),其中各發光二極體所發出的光束可以是紅光、綠光、藍光或白光等各種不同波長範圍的光束。在其他實施例中,也可以是有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode, OLED)或者是其他適於發光的元件。另外,在本實施例中,發光二極體的數量例如是5個,但本發明並不以光源的數量、種類與光源發出的波長為限。
在本實施例中,這些透光材質120包括第一膠層120a、第一導光板120c以及第二膠層120b。第一導光板120c具有入光面S,其中第一導光板120c位於第一膠層120a與第二膠層120b之間,且第一膠層120a與第二膠層120b兩者至少其中之一具有邊緣部122。在本實施例中,例如是第一膠層120a具有邊緣部122,第二膠層120b則不具有邊緣部122。在一實施例中,第一膠層120a與第二膠層120b可以同時具有邊緣部122。又一實施例中,第二膠層120b具有邊緣部122,第一膠層120a則不具有邊緣部122,本發明並不以此為限。應注意的是,在此處,不具邊緣部122的意思是:膠層(第一膠層120a或第二膠層120b)鄰近於入光面S的位置至入光面S的距離,沿著Y軸方向是沒有變化的。
請再參照圖1A與圖1B,值得注意的是,在本實施例中,由於第一膠層120a與第二膠層120b的兩者至少其中之一具有邊緣部122。由圖1B可知,這些第一子邊緣122a與這些第二子邊緣122b的形狀為直線形,且這些第一子邊緣122a與這些第二子邊緣122b實質上平行於入光面S的邊緣。詳細來說,這些第二子邊緣122b具有第一側S1以及相對於第一側S1的第二側S2,其中這些光源130位於第一側S1,這些第一子邊緣122a則位於第二側S2。因此,本實施例可藉由這些第一子邊緣122a的內縮設計,以達到這些第一子邊緣122a至入光面S的其中一距離大於這些第二子邊緣122b至入光面S的其中一距離。在另一實施例中,這些第一子邊緣122a至入光面S的平均距離大於這些第二子邊緣122b至入光面S的平均距離。
接著,請參照圖1C。圖1C所繪示的顯示模組200a的上視示意圖與圖1B所繪示的顯示模組200的上視示意圖類似,惟兩者之間的主要差異在於:圖1C所繪示的這些第一子邊緣122a的形狀為V形。另一方面,請參照圖1D,圖1D所繪示的顯示模組200b的上視示意圖與圖1B所繪示的顯示模組200的上視示意圖類似,惟兩者之間的主要差異在於:圖1D所繪示的這些第一子邊緣122a的形狀為半圓形。也就是說,上述不同的實施例藉由設計這些第一子邊緣122a具有不同的形狀來達到這些第一子邊緣122a至入光面S的其中一距離大於這些第二子邊緣122b至入光面S的其中一距離。在另一實施例中,這些具有不同形狀的第一子邊緣122a至入光面S的平均距離大於這些第二子邊緣122b至入光面S的平均距離。應注意的是,本發明並不以這些第一子邊緣122a的形狀為限,只要能夠達到這些第一子邊緣122a至入光面S的其中一距離大於這些第二子邊緣122b至入光面S的其中一距離的設計,或者這些第一子邊緣122a至入光面S的平均距離大於這些第二子邊緣122b至入光面S的平均距離,皆屬於本發明的保護範圍之內。
請再參照圖1A與圖1B,在本實施例中,第一膠層120a與第二膠層120b的折射率小於第一導光板120c的折射率。第一膠層120a與第二膠層120b的材料包括光學透明膠(Optical Clear Adhesive, OCA)。第一導光板120c是由可見光可穿透的材料所製成,其材料例如是包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)或聚碳酸酯(Polycarbonate)。應注意的是,在本實施例中,第一導光板120c的折射率為定值。也就是說,第一導光板120c的折射率不會因為位置不同而變化,在第一導光板120c不同的位置中的所對應的折射率實質上相同。
具體而言,在本實施例中,第一導光板120c的兩相對表面所配置的介質的折射率皆小於第一導光板120c的折射率,更詳細來說,在本實施例中的第一導光板120c的兩相對表面所配置的介質分別為空氣與第一膠層120a以及空氣與第二膠層120b。根據基本的光學原理,當這些光源130提供的光束耦合至第一導光板120c時,若耦合至第一導光板120c中的入射光束(以下簡稱入射光束)的入射角度大於第一導光板120c相對於對應配置的介質的臨界角,則入射光束會在第一導光板120c中依照入射角等於反射角的光學原理做全內反射(Total Internal Reflection, TIR)於第一導光板120c中行進,而若入射光束的入射角度小於第一導光板120c相對於對應配置的介質的臨界角時,則部分入射光束折射出第一導光板120c至反射式顯示面板210以使反射式顯示面板210顯示影像。由此可知,若第一導光板120c相對於對應配置的介質的臨界角越大時,則有較高比例的入射光束會折射至反射式顯示面板210。若第一導光板120c相對於對應配置的介質的臨界角越小時,則較低比例的入射光束會折射至反射式顯示面板210。
承上述,在本實施例中,第一導光板120c的材料例如是聚甲基丙烯酸甲酯,其中聚甲基丙烯酸甲酯的折射率大約為1.49,相對於空氣的全內反射臨界角約為42.2度。另一方面,無論是第一膠層120a或者是第二膠層120b的折射率皆大於空氣,因此第一導光板120c相對於第一膠層120a或者是第二膠層120b的全內反射臨界角則是大於42.2°。當這些光源130所提供的入射光束經由第一導光板120c的入光面S耦合於第一導光板120時,由於這些光源130所提供的一部分入射光束經由入光面S至第一子邊緣122a的距離大於這些光源130所提供的另一部分入射光束經由入光面S至第二子邊緣122b的距離。如此一來,相較於由第一導光板120c的入光面S行進至第二子邊緣122b的入射光束,由第一導光板120c的入光面S行進至第一子邊緣122a的入射光束具有較低的比例折射至反射式顯示面板210,而由第一導光板120c的入光面S行進至第二子邊緣122b的入射光束則具有較高的比例折射至反射式顯示面板210。應注意的是,又這些光源130係對應這些第一子邊緣122a設置,在一般的狀況下,第一導光板120c對應於這些第一子邊緣122a的入光面S較亮,而第一導光板120c對應於這些第二子邊緣122b的入光面S較暗。進一步來說,由於第一導光板120c對應於這些第一子邊緣122a的入光面S較亮,但是由第一導光板120c的入光面S行進至第一子邊緣122a的入射光束相對於由第一導光板120c的入光面S行進至第二子邊緣122b的入射光束具有較低的比例折射至反射式顯示面板210。另一方面,由於第一導光板120c對應於這些第二子邊緣122a的入光面S較暗,但是由第一導光板120c的入光面S行進至第二子邊緣122b的入射光束相對於由第一導光板120c的入光面S行進至第一子邊緣122a的入射光束具有較高的比例折射至反射式顯示面板210。藉由上述的配置,可以提升顯示模組200鄰近於入光面S的光強度均勻度。綜合以上因素,在本實施例中藉由設計第一膠層120a的邊緣部122或第二膠層120b的邊緣部122至入光面S的距離,可有效地提昇鄰近於入光面S的反射式顯示面板210的光強度均勻度。換言之,經由上述的配置,可以有效地降低反射式顯示面板210鄰近於入光面S產生的熱點現象(Hot Spot)。也就是說,具有本發明實施例的前光模組100的顯示模組200的顯示畫面具有良好的光強度均勻度,進而使此顯示模組200具有良好的光學品質。
圖2A與圖2B分別繪示為本發明一比較實施例的顯示模組的剖面示意圖與上視示意圖。圖2C繪示為本發明比較實施例的顯示模組中的反射式顯示面板的Y軸位置與光相對強度的模擬關係圖。圖2D繪示為圖1A與圖1B所繪示的顯示模組中的反射式顯示面板的Y軸位置與光相對強度的模擬關係圖。應注意的是,為了更清楚表示本實施例顯示模組的配置關係,在圖2B中省略功能層140的繪示圖案。
為了更清楚表示本發明圖1A與圖1B的顯示模組200實施例的效果,此處舉一比較實施例與本發明圖1A與圖1B的顯示模組200作為比較。請同時參照圖2A與圖2B,圖2A與圖2B所繪示的顯示模組200’的上視示意圖與圖1B所繪示的顯示模組200的上視示意圖類似,惟兩者之間的主要差異在於:第一膠層120a的邊緣部222或第二膠層120b的邊緣部222呈一直線。
請參照圖2C,圖2C橫軸代表的是對應於鄰近入光面S的反射式顯示面板在Y軸方向上的位置,單位為公厘(mm),縱軸代表的是對應於鄰近入光面S的反射式顯示面板在Y軸方向上不同位置的光相對強度。在本比較實施例中,在鄰近入光面S的反射式顯示面板210的Y軸方向上的對應這些光源130位置的光相對強度各具有一明顯的波峰值。在本比較實施例中,這些光源130的個數為5個,因此圖2C繪示有5個明顯的波峰值。為了將鄰近於入光面S的反射式顯示面板210的光強度均勻度以數值的方式呈現,此處引入調製轉換函數(Modulation Transfer Function, MTF),也就是以數值的方式計算鄰近入光面S的反射式顯示面板210的光強度均勻度,調製轉換函數的公式為: MTF = (T1-T2)/(T1+T2)*100% 其中T1代表的是各個波峰的最大值的平均數,T2代表的是各個波峰之間的波谷的最小值的平均數。應注意的是,當調製轉換函數計算的值越大,代表鄰近入光面S的反射式顯示面板210的光強度均勻度越不均勻,反之,則代表鄰近入光面S的反射式顯示面板210的光強度均勻度越均勻。請再參考圖2C,圖2C更進一步繪示以第一膠層120a的邊緣部122或第二膠層120b的邊緣部222至入光面S的不同距離d為變數,本發明比較實施例的顯示模組200’中的反射式顯示面板的Y軸位置與光相對強度的模擬關係圖。第一膠層120a的邊緣部122或第二膠層120b的邊緣部222至入光面S的不同距離d所對應的調製轉換函數的值,如下表1所述。 表1
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0003"><TBODY><tr><td> 距離d (公厘(mm)) </td><td> MTF (%) </td></tr><tr><td> 4 </td><td> 12.3 </td></tr><tr><td> 5.5 </td><td> 12.5 </td></tr><tr><td> 7 </td><td> 20.7 </td></tr></TBODY></TABLE>由上述表1可知,在特定範圍內降低第一膠層120a的邊緣部222或第二膠層120b的邊緣部222至入光面S的距離,可以有效地使對應的調製轉換函數值大幅的下降,但此方式仍具有限制性。也就是說,將邊緣部222與入光面S的距離降低至一定程度後,調製轉換函數下降的程度並不會那麼的明顯。請參照圖2D,相較而言,在前述的圖1A與圖1B的顯示模組200中,這些第一子邊緣122a至入光面S的距離d1為8公厘(mm),而第二子邊緣122b至入光面S的距離d2為3公厘(mm)。根據上述的變數計算後得知,本實施例的顯示模組200的調製轉換函數的數值為7.3。也就是說,相對於比較實施例的顯示模組200’,本實施例的顯示模組200更能夠有效地降低反射式顯示面板210鄰近於入光面S產生的熱點現象(Hot Spot)。
在此必須說明的是,下述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考前述實施例,下述實施例不再重複贅述。
圖3A繪示為本發明另一實施例的顯示模組的剖面示意圖。圖3B繪示為本發明另一實施例的顯示模組的上視示意圖。圖3C繪示為本發明另一實施例的顯示模組在圖3B的線A-A的剖面示意圖。應注意的是,為了更清楚表示第一導光板320c中各元件的配置關係,在圖3B與圖3C省略第一膠層320a、第二膠層320b、功能層140以及反射式顯示面板410的繪示圖案。
請同時參照圖3A、圖3B以及圖3C,圖3A、圖3B以及圖3C中所繪示的顯示模組400與圖1A與圖1B所繪示的顯示模組200類似,惟兩者主要差異在於:圖3A、圖3B以及圖3C所繪示的顯示模組400中的這些透光材質320包括第一膠層320a、第一導光板320c以及第二膠層320b,其中第一導光板320c具有邊緣部322,第一膠層320a與第二膠層320b皆不具邊緣部322,在此處,不具邊緣部322的意思是:膠層(第一膠層320a或第一膠層320b)鄰近於入光面S的位置至入光面S的距離,沿著Y軸方向是沒有變化的。具體而言,第一導光板320c具有第一部分320c1與第二部分320c2,且第一導光板320c的折射率為漸變折射率(Gradient Index, GRIN)。換言之,第一導光板320c的折射率會因位置不同而變化。在本實施例中,第一導光板320c的折射率隨著Z軸座標位置不同而變化,更具體而言,第一導光板320c的折射率沿著往反射式顯示面板410的Z軸方向逐漸增加。接著,第一部分320c1與第二部分320c2其中之一具有邊緣部322,而第一部分320c1與第二部分320c2之另一者具有入光面S。具體而言,在本實施例中,第一部分320c1具有邊緣部322,第二部分320c2則具有入光面S。第一部分320c1配置於第二部分320c2與第一膠層320a之間,且第二部分320c2配置於第一部分320c1與第二膠層320b之間。在其他的實施例中(未繪示),第一導光板320c的折射率也可以是往反射式顯示面板410的Z軸方向逐漸減少,而對應此實施例的第一部分320c1具有入光面S,第二部分320c2則具有邊緣部322,本發明並不以此為限。
請再參照圖3B,在本實施例中,邊緣部322具有多個第一子邊緣322a與多個第二子邊緣322b,其中這些第一子邊緣322a與這些第二子邊緣322b的形狀為直線形,且第二子邊緣322b實質上平行於入光面S的邊緣。詳細來說,這些第二子邊緣322b具有第一側S1以及相對於第一側S1的第二側S2,其中這些光源330位於第一側S1,這些第一子邊緣322a則位於第二側S2。進一步來說,這些第一子邊緣322a位於第二側S2。因此,本實施例可藉由這些第一子邊緣322a的內縮設計,以達到這些第一子邊緣322a至入光面S的其中一距離大於這些第二子邊緣322b至入光面S的其中一距離。在另一實施例中,第一子邊緣322a至入光面S的平均距離大於這些第二子邊緣322b至入光面S的距離。應注意的是,這些第一子邊緣322a的形狀也可以是如同圖1C或圖1D所繪示的V形或半圓形,在此不再贅述。
承上述,在本實施例中,由於第一導光板320c的折射率沿著往反射式顯示面板410的Z軸方向逐漸增加,因此第二部分320c2的折射率大於第一部分320c1。這些光源330提供入射光束經由第一導光板320c的入光面S耦合於第一導光板320c。更具體來說,這些光源330所提供的一部分入射光束經由入光面S至第一子邊緣322a的距離大於這些光源330所提供的另一部分入射光束經由入光面S至第二子邊緣322b的距離。如此一來,相較於由第一導光板320c的入光面S行進至第二子邊緣322b的入射光束,由第一導光板320c的入光面S行進至第一子邊緣322a的入射光束具有較低的比例折射至反射式顯示面板410,而由第一導光板320c的入光面S行進至第二子邊緣322b的入射光束則具有較高的比例折射至反射式顯示面板410,關於進一步細部的說明如同前述實施例的內容,在此不再贅述。在本實施例中,藉由設計具有漸變折射率的第一導光板320c的第一部分320c1的邊緣部322或第二部分320c2的邊緣部322至入光面S的距離,也可以有效地提昇鄰近於入光面S的反射式顯示面板210的光強度均勻度。因此,經由上述的配置,也可以有效地降低反射式顯示面板410鄰近於入光面S產生的熱點現象(Hot Spot)。
圖4A繪示為本發明又一實施例的顯示模組的剖面示意圖。圖4B繪示為圖4A的顯示模組的上視示意圖。圖4C繪示為本發明另一實施例的顯示模組在圖4B的線A-A的剖面示意圖。應注意的是,為了更清楚表示第一導光板520c與第二導光板520c2中各元件的配置關係,在圖4B與圖4C省略第一膠層520a、第二膠層520b、功能層140以及反射式顯示面板610的繪示圖案。
請同時參照圖4A、圖4B以及圖4C,圖4A、圖4B以及圖4C所繪示的顯示模組600與圖1A與圖1B所繪示的顯示模組200類似,惟兩者主要差異在於:顯示模組600更包括一第二導光板520c2,其中第一導光板520c與第二導光板520c2的折射率彼此實質上不同,第一導光板520c與第二導光板520c2的個別的折射率為定值,且第一導光板520c的折射率小於第二導光板520c2的折射率。第一導光板520c位於第一膠層520a與第二導光板520c2之間,第二導光板520c2位於第一導光板520c與第二膠層520b之間。換言之,顯示模組600具有兩個堆疊的導光板,也就是兩層壓合式導光板。第一導光板520c與第二導光板520c2的其中之一者具有邊緣部522,且第一導光板520c與第二導光板520c2之另一者具有入光面S。具體而言,在本實施例中,第一導光板520c具有邊緣部522,而第二導光板520c2則具有入光面S。。在其他實施例中,也可以是第一導光板520c的折射率大於第二導光板520c2的折射率,而對應的實施例中(未繪示)的第一導光板520c則具有入光面S,第二導光板520c2則具有邊緣部522,本發明並不以此為限。
請再參照圖4B,詳細來說,在本實施例中,第一導光板520c具有邊緣部522,第二導光板520c2則具有入光面S。在本實施例中,這些光源530提供的部分入射光束經由第二導光板520c2中的入光面S耦合至第二導光板520c2中。這些第一子邊緣522a與這些第二子邊緣522b的形狀為直線形,且這些第二子邊緣522b實質上平行於入光面S的邊緣。詳細來說,這些第二子邊緣522b具有第一側S1以及相對於第一側S1的第二側S2,其中這些光源530位於第一側S1,這些第一子邊緣522a則位於第二側S2。因此,本實施例可藉由這些第一子邊緣522a的內縮設計,以達到這些第一子邊緣522a至入光面S的其中一距離大於這些第二子邊緣522b至入光面S的其中一距離。在另一實施例中,這些第一子邊緣522a至入光面S的平均距離大於這些第二子邊緣522b至入光面S的平均距離。應注意的是,這些第一子邊緣522a的形狀也可以是如同圖1C或圖1D所繪示的V形或半圓形,在此不再贅述。
承上述,在本實施例中,這些光源530所提供的部分入射光束經由第二導光板520c2中的入光面S耦合於第二導光板520c2。更具體來說,這些光源530所提供的一部分入射光束經由入光面S至第一子邊緣522a的距離大於這些光源530所提供的另一部分入射光束經由入光面S至第二子邊緣522b的距離。如此一來,相較於由第二導光板520c的入光面S行進至第二子邊緣522b的入射光束,由第二導光板520c的入光面S行進至第一子邊緣522a的部分入射光束具有較低的比例折射至反射式顯示面板610,而由第二導光板520c的入光面S行進至第二子邊緣522b的入射光束則具有較高的比例折射至反射式顯示面板610,關於進一步細部的說明如同前述實施例的內容,在此不再贅述。在本實施例中,藉由設計分別具有不同折射率的第一導光板520c的邊緣部522或第二導光板520c2的邊緣部522至入光面S的距離,也可以有效地提昇鄰近於入光面S的反射式顯示面板610的光強度均勻度。因此,經由上述的配置,也可以有效地降低反射式顯示面板610鄰近於入光面S產生的熱點現象(Hot Spot)。
應注意的是,在本實施例中以兩個導光板為例,在其他實施例中的顯示模組也可以是具有三個或三個以上壓合的導光板,本發明並不以導光板的個數為限。
綜上所述,本發明的實施例的前光模組藉由具有不同折射率的多個透光材質與這些透光材質至入光面不同的距離設計,可以改善熱點現象。此外,本發明的實施例的前光模組也可以適用於非均勻材料的導光板,舉例來說適用於漸變折射率導光板或2層以上壓合式導光板。因此,具有本發明實施例的前光模組的顯示模組的顯示畫面具有良好的光強度均勻度,進而使此顯示模組具有良好的光學品質。
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。
100、100a、100b、100’、300、500:前光模組 120、320、520:透光材質 120a、320a、520a:第一膠層 120b、320b、520b:第二膠層 120c、320c、520c:第一導光板 320c1:第一部分 320c2:第二部分 122、222、322、522:邊緣部 122a、322a、522a:第一子邊緣 122b、322b、522b:第二子邊緣 130、330、530:光源 140:功能層 200、200a、200b、200’ 、400、600:顯示模組 210、410、610:反射式顯示面板 520c2:第二導光板 d:邊緣部至入光面的距離 d1:第一子邊緣至入光面的距離 d2:第二子邊緣至入光面的距離 S:入光面 S1:第一側 S2:第二側 X:X軸 Y:Y軸 Z:Z軸 OA:光軸 SUR1:第一表面 SUR2:第二表面 A-A:線
圖1A繪示為本發明一實施例的剖面示意圖。 圖1B繪示為圖1A實施例的上視示意圖。 圖1C與圖1D分別繪示為本發明不同實施例的上視示意圖。 圖2A繪示為本發明一比較實施例的剖面示意圖。 圖2B繪示為圖2A比較實施例的上視示意圖。 圖2C繪示為圖2A與圖2B比較實施例所繪示的顯示模組中的反射式顯示面板的Y軸位置與光相對強度的模擬關係圖。 圖2D繪示為圖1A與圖1B所繪示的顯示模組中的反射式顯示面板的Y軸位置與光相對強度的模擬關係圖。 圖3A繪示為本發明另一實施例的剖面示意圖。 圖3B繪示為圖3A實施例的上視示意圖。 圖3C繪示為圖3A與圖3B實施例在線A-A的剖面示意圖。 圖4A繪示為本發明又一實施例的顯示模組的剖面示意圖。 圖4B繪示為圖4A實施例的上視示意圖。 圖4C繪示為圖3A與圖3B實施例在線A-A的剖面示意圖。
100:前光模組 120:透光材質 120a:第一膠層 120c:第一導光板 122:邊緣部 122a:第一子邊緣 122b:第二子邊緣 130:光源 200:顯示模組 S:入光面 S1:第一側 S2:第二側 d1:第一子邊緣至入光面的距離 d2:第二子邊緣至入光面的距離 X:X軸 Y:Y軸 Z:Z軸
Claims (20)
- 一種前光模組,包括: 多個堆疊的透光材質,包括: 一第一表面; 一第二表面,相對於該第一表面;以及 一入光面;以及 多個光源,用以提供多道光束,配置於該入光面旁,其中 該些透光材質中的至少其中之一鄰近於該些光源的位置具有一邊緣部,該邊緣部包括多個第一子邊緣與多個第二子邊緣,該些光源對應該些第一子邊緣配置,該些第一子邊緣與該些第二子邊緣交錯排成一列,且該些第一子邊緣至該入光面的其中一距離大於該些第二子邊緣至該入光面的其中一距離。
- 如申請專利範圍第1項所述的前光模組,其中該些透光材質包括: 一第一膠層; 一第一導光板,具有該入光面;以及 一第二膠層,其中該第一導光板位於該第一膠層與該第二 膠層之間,且該第一膠層與該第二膠層兩者至少其中之一具有該邊緣部。
- 如申請專利範圍第2項所述的前光模組,其中該第一膠層的折射率與該第二膠層的折射率小於該第一導光板的折射率。
- 如申請專利範圍第2項所述的前光模組,其中該第一膠層與該第二膠層的材料包括光學透明膠。
- 如申請專利範圍第1項所述的前光模組,其中該些透光材質包括: 一第一膠層; 一第一導光板,具有一第一部分與一第二部分,且該第一 導光板的折射率為漸變折射率;以及 一第二膠層,其中該第一導光板位於該第一膠層與該第二 膠層之間,該第一部分與該第二部分其中之一者具有該邊緣部,且該第一部分與該第二部分之另一者具有該入光面。
- 如申請專利範圍第1項所述的前光模組,其中該些透光材質包括: 一第一膠層; 一第一導光板; 一第二導光板;以及 一第二膠層,其中該第一導光板與該第二導光板的折射率 彼此實質上不同,該第一導光板位於該第一膠層與該第二導光板之間,該第一導光板與該第二導光板其中之一者具有該邊緣部,且該第一導光板與該第二導光板之另一者具有該入光面。
- 如申請專利範圍第1項所述的前光模組,其中該些第一子邊緣至該入光面的平均距離大於該些第二子邊緣至該入光面的平均距離。
- 如申請專利範圍第1項所述的前光模組,其中各該第一子邊緣的形狀為V形、半圓形或直線形,且各該第二子邊緣實質上平行於該入光面。
- 如申請專利範圍第1項所述的前光模組,其中該前光模組更包括一功能層,該功能層配置於該第一表面上,且該功能層為防眩膜層、保護層或抗反射層。
- 如申請專利範圍第1項所述的前光模組,其中該光源係以一對一對齊該些第一子邊緣的其中之一。
- 如申請專利範圍第1項所述的前光模組,其中該些光源沿著一直線等間隔排列於該入光面旁。
- 一種顯示模組,包括: 一反射式顯示面板; 多個堆疊的透明材質,包括: 一第一表面; 一第二表面,相對於該第一表面,該第二表面朝向該反射式顯示面板,且該第一表面背對該反射式顯示面板;以及 一入光面;以及 多個光源,用以提供多道光束,配置於該入光面旁,其中 該些透光材質中的至少其中之一鄰近於該些光源的位置具有一邊緣部,該邊緣部包括多個第一子邊緣與多個第二子邊緣,該些第一子邊緣與該些第二子邊緣交錯排成一列,且該些第一子邊緣至該入光面的其中一距離大於該些第二子邊緣至該入光面的其中一距離。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示模組,其中該些透光材質包括: 一第一膠層; 一第一導光板,具有該入光面;以及 一第二膠層,其中該第一導光板位於該第一膠層與該第二 膠層之間,且該第一膠層與該第二膠層兩者至少其中之一具有該邊緣部。
- 如申請專利範圍第13項所述的顯示模組,其中該第一膠層的折射率與該第二膠層的折射率小於該第一導光板的折射率。
- 如申請專利範圍第13項所述的顯示模組,其中該第一膠層與該第二膠層的材料包括光學透明膠。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示模組,其中該些透光材質包括: 一第一膠層; 一第一導光板,具有一第一部分與一第二部分,且該第一 導光板的折射率為漸變折射率;以及 一第二膠層,其中該第一導光板位於該第一膠層與該第二 膠層之間,該第一部分與該第二部分其中之一者具有該邊緣部,且該第一部分與該第二部分之另一者具有該入光面。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示模組,其中該些透光材質包括: 一第一膠層; 一第一導光板; 一第二導光板;以及 一第二膠層,其中該第一導光板與該第二導光板的折射率 彼此實質上不同,該第一導光板位於該第一膠層與該第二導光板之間,該第二導光板位於該第一導光板與該第二膠層之間,該第一導光板與該第二導光板其中之一者具有該邊緣部,且該第一導光板與該第二導光板之另一者具有該入光面。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示模組,其中各該第一子邊緣的形狀為V形、半圓形或直線形,且各該第二子邊緣實質上平行於該入光面。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示模組,其中該前光模組更包括一功能層,該功能層配置於該第一表面上,且該功能層為防眩膜層、保護層或抗反射層。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示模組,其中該些第一子邊緣至該入光面的平均距離大於該些第二子邊緣至該入光面的平均距離。
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