TWI659255B - 反射式顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種反射式顯示裝置包含反射式顯示面板、玻璃導光板及光源。反射式顯示面板具有顯示面。玻璃導光板位於反射式顯示面板的顯示面上方。玻璃導光板具有上表面、下表面及位於上表面及下表面之間的側面。玻璃導光板的上表面具有粗糙面，且玻璃導光板的下表面鄰近反射式顯示面板的顯示面。光源設置於玻璃導光板的側面。

Description

反射式顯示裝置及其製造方法
本發明是有關於一種反射式顯示裝置及其製造方法。
在現今各式消費性電子產品的市場中，已廣泛地應用反射式顯示裝置(例如電泳顯示裝置)做為電子產品的顯示螢幕。由於反射式顯示裝置本身不發光，故十分依賴外界光源，一旦處於外界光源較弱的環境中，反射式顯示面板即無法清楚地顯示畫面。因此，可將前光模組設置於反射式顯示面板的顯示面前方，以在外界光源不足時，提供反射式顯示面板足夠的光線，以利顯示畫面。
習知具有前光模組的反射式顯示裝置包含顯示模組及配置於其上的前光模組。前光模組包括導光板、設置於導光板側面的光源、光學膠及保護層如保護玻璃(cover glass)或抗眩膜(AG film)。導光板藉由光學膠貼附於顯示模組及保護玻璃之間，可讓光線導向顯示模組。目前導光板的材料以塑膠材料為主，然而，塑膠材料的熱膨脹係數較玻璃大，在高溫的環境下塑膠的熱膨脹量較大，因此在光學膠與導光板之間容易出現氣泡，使得具有塑膠導光板的多層結 構的反射式顯示裝置可靠度降低，特別是應用於大尺寸的反射式顯示裝置時，此缺陷更加明顯。
根據本發明之各種實施方式，提供一種反射式顯示裝置，包含至少一反射式顯示面板、玻璃導光板及光源。反射式顯示面板具有顯示面，玻璃導光板位於反射式顯示面板的顯示面上方。玻璃導光板具有上表面、下表面及位於上表面及下表面之間的側面，上表面具有粗糙面，且下表面鄰近反射式顯示面板的顯示面。光源設置於玻璃導光板的側面。
根據本發明之某些實施方式，玻璃導光板的上表面具有粗糙面，粗糙面的粗糙度為約0.07-0.5微米。
根據本發明之某些實施方式，其中反射式顯示面板包含相鄰排列的電泳顯示模組。
根據本發明之某些實施方式，反射式顯示裝置還包含黏著層位於反射式顯示面板的顯示面與玻璃導光板的下表面之間。
根據本發明之某些實施方式，其中黏著層與玻璃導光板的下表面直接接觸。
根據本發明之某些實施方式，黏著層為光學透明膠(Optical Clear Adhesive；OCA)或液態光學膠(Liquid Optical Clear Adhesive；LOCA)，且包含矽氧樹脂。
根據本發明之某些實施方式，黏著層具有折射 率低於該玻璃導光板的折射率。
根據本發明之某些實施方式，玻璃導光板的材料包含鈉鈣玻璃、低鐵玻璃或鋁矽酸鹽玻璃。
根據本發明之某些實施方式，玻璃導光板在波長為約380-780nm的可見光範圍具有穿透率大於或等於約80%。
根據本發明之某些實施方式，玻璃導光板具有厚度為約1-4mm。
根據本發明之某些實施方式，光源包含複數個發光二極體(LED)。
根據本發明之某些實施方式，提供一種反射式顯示裝置的製造方法，包含對玻璃導光板進行表面處理；以及利用黏著層將玻璃導光板與至少一反射式顯示面板貼合。
根據本發明之某些實施方式，對玻璃導光板進行表面處理包含噴塗抗眩膜(AG)、噴塗蝕刻或純蝕刻。
10‧‧‧方法
12‧‧‧操作
14‧‧‧操作
100‧‧‧反射式顯示裝置
110、110a、110b‧‧‧反射式顯示面板
111、111a、111b‧‧‧顯示面
112‧‧‧上表面
114‧‧‧下表面
116‧‧‧側面
118‧‧‧側面
120‧‧‧黏著層
130‧‧‧玻璃導光板
132‧‧‧粗糙面
140‧‧‧光源
142‧‧‧發光面
T1‧‧‧厚度
T2‧‧‧厚度
第1圖為根據本發明之某些實施方式繪示的反射式顯示裝置的剖面圖。
第2圖為根據本發明之某些實施方式繪示的反射式顯示裝置的剖面圖。
第3圖為根據本發明之某些實施方式繪示的反射式顯示裝置的製造方法流程圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖示起見，一些習知慣用的結構與元件在圖示中將以簡單示意的方式繪示之。
在本文中使用空間相對用語，例如「下方」、「之下」、「上方」、「之上」等，這是為了便於敘述一元件或特徵與另一元件或特徵之間的相對關係，如圖中所繪示。這些空間上的相對用語的真實意義包含其他的方位。例如，當圖示上下翻轉180度時，一元件與另一元件之間的關係，可能從「下方」、「之下」變成「上方」、「之上」。此外，本文中所使用的空間上的相對敘述也應作同樣的解釋。
第1圖為根據本發明之某些實施方式繪示的反射式顯示裝置100的剖面圖。反射式顯示裝置100包含反射式顯示面板110、黏著層120、玻璃導光板130及光源140。
反射式顯示面板110具有顯示面111。根據本發明某些實施方式，反射式顯示面板110包含電泳顯示模組，但不限於此。在某些實施方式中，電泳顯示模組可以為任何習知的電泳顯示模組，可以包含前基板、顯示介質層、陣列基板、透明電極層、彩色濾光層及保護膜(未於圖上示出)。 上述顯示介質層可以反射入射的光線，而讓使用者觀察到顯示面板110所顯示的資訊或圖案。在多個實施例中，顯示介質層可以包含微膠囊或微杯。
玻璃導光板130位於反射式顯示面板110的顯示面111上方。玻璃導光板130具有上表面112、下表面114及位於上表面112及下表面114之間的側面116、118。玻璃導光板130的下表面114鄰近反射式顯示面板110的顯示面111。導光板130的上表面112具有粗糙面132。位於玻璃導光板130上表面112的粗糙面132可以破壞光線在玻璃導光板130內的全反射，讓玻璃導光板130內的光線導向反射式顯示面板110。根據本發明某些實施方式，玻璃導光板130的上表面112具有粗糙面132。在某些實施方式中，玻璃導光板130的上表面112為粗糙面132。在其他實施方式中，玻璃導光板130的上表面112的一部分為粗糙面132。根據本發明某些實施方式，粗糙面132的粗糙度(Ra)為約0.07微米至約0.5微米。根據某些實施方式，當粗糙度在約0.07微米至約0.5微米的範圍時，可使得反射式顯示裝置100具有良好的均勻度及亮度。若上表面112的粗糙度大於約0.5微米時，光線均勻度較差，將導致反射式顯示裝置100呈現出一端較亮，另一端較暗的不良視覺感受，例如，靠近光源140的一端(即接近側面116的一端)較亮，遠離光源140的一端(即接近側面118的一端)較暗。而當粗糙度小於約0.07微米時，光線的傳導效率較差，導致亮度下降。在某些實施例中，粗糙面132的粗糙度(Ra)為約0.08、0.1、0.15、0.2、 0.25、0.3、0.35、或0.4微米。
根據本發明某些實施方式，玻璃導光板130在波長為約380-780nm的可見光範圍內的穿透率大於或等於約80%，例如，為約80%、85%、90%或95%。在某些實施方式中，玻璃導光板130的厚度T1為約1mm至約4mm，例如為約1.5mm、2mm、2.5mm、3mm或3.5mm。本發明某些實施方式，玻璃導光板130的材料包含鈉鈣玻璃、低鐵玻璃(超白玻璃)或鋁矽酸鹽玻璃，但不限於此，可視需求使用合適的玻璃材料。
因玻璃導光板130具有足夠的機械強度，因此玻璃導光板130可位於整體反射式顯示裝置的最外側，並保護位於其下的反射式顯示面板110。玻璃導光板130上表面112的粗糙面132，讓玻璃導光板130同時具有導光、抗炫及保護反射式顯示裝置100的功能，可以取代現有反射式顯示裝置中的塑膠導光板(例如，聚甲基丙稀酸甲酯(polymethylmethacry late；PMMA)導光板)及保護層(例如，保護玻璃或抗炫膜)。
根據某些實施方式，反射式顯示裝置100還包含黏著層120，黏著層120位於反射式顯示面板110的顯示面111與玻璃導光板130的下表面114之間。換言之，玻璃導光板130設置於反射式顯示面板110及黏著層120上方。在一實施例中，黏著層120覆蓋反射式顯示裝置100的顯示面111，使反射式顯示面板110及玻璃導光板130貼合。在某些實施方式中，黏著層120可以與玻璃導光板130的下表 面114直接接觸。黏著層120可以為光學透明膠(Optical Clear Adhesive；OCA)或光學透明樹脂(Liquid Optical Clear Adhesive；LOCA)。在具體實施例中，黏著層120可以為包含矽氧樹脂的光學透明膠或光學透明樹脂。在其他實施例中，黏著層120可以為包含丙烯酸酯的光學透明膠或光學透明樹脂。根據本發明某些實施方式，黏著層120的折射率低於玻璃導光板130的折射率。在一實施方式中，包含矽氧樹脂的黏著層120具有折射率為約1.38至約1.44，例如可以為約1.41，玻璃導光板130的折射率為約1.48至約1.55，例如可以為約1.51，黏著層120的折射率低於玻璃導光板130的折射率。
光源140鄰近玻璃導光板130的側面116，並且光源140具有發光面142朝向玻璃導光板130的側面116。根據本發明某些實施方式，光源140包含複數個發光二極體(light emitting diode；LED)，但不限於此。在某些實施方式中，光源140可以為複數個串聯、並聯或串並聯的發光二極體。在某些實施方式中，光源140的發光面142的厚度T2與玻璃導光板130的厚度T1相近，使反射式顯示面板110能獲得均勻的照明。在一實施方式中，光源140的發光面142的厚度T2小於玻璃導光板130的厚度T1。在另一實施方式中，光源140的發光面142的厚度T2約等於玻璃導光板130的厚度T1。在又一實施方式中，光源140的發光面142的厚度T2大於玻璃導光板130的厚度T1。自光源140的發光面142射出的光線由玻璃導光板130的側面116進入玻璃導光 板130，並在玻璃導光板130內傳遞。光線藉由玻璃導光板130粗糙的上表面112可均勻地散射到反射式顯示面板110，反射式顯示面板110再將光線反射至反射式顯示裝置100外，供使用者觀看。
應了解到，已敘述過的元件連接關係與材料將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明其他形式的反射式顯示裝置。
第2圖為根據本發明之某些實施方式繪示的反射式顯示裝置200的剖面圖。反射式顯示裝置200包含反射式顯示面板110a及110b、黏著層120、玻璃導光板130及光源140。反射式顯示裝置200與反射式顯示裝置100不同之處在於，反射式顯示裝置200包含多片拼接式的反射式顯示面板110a及110b。反射式顯示面板110a及110b分別具有顯示面111a及111b鄰近玻璃導光板130的下表面114。根據本發明某些實施方式，反射式顯示裝置200可以包含至少一反射式顯示面板。應瞭解到，雖第2圖僅示出反射式顯示裝置200包含兩片相鄰拼接的反射式顯示面板110a及110b，但本發明不限於此，可以根據需求以任意排列形式拼接任意數量的反射式顯示面板，以及各反射面板之間也可以是無縫拼接。
第3圖繪示本發明各種實施方式之反射式顯示裝置的製造方法10的流程圖。如第3圖所示，方法10包含操作12及操作14。
請參照第1圖及第3圖，在方法10的操作12中， 對玻璃導光板130進行表面處理，以使玻璃導光板130的上表面112具有粗糙面132。根據本發明某些實施方式，表面處理包含噴塗抗眩膜(AG)、噴塗蝕刻或單純地全面蝕刻，但不限於此。在某些實施方式中，噴塗抗眩膜包含噴塗抗眩膜材料至玻璃導光板130的上表面112。在某些實施方式中，噴塗蝕刻包含噴塗蝕刻液(例如，氫氟酸(HF))至玻璃導光板130的上表面112。可以根據玻璃導光板130的材料選擇適合的蝕刻液，並且可以藉由調整蝕刻液的噴塗量或噴塗時間控制玻璃導光板130的上表面112的粗糙程度。在某些實施方式中，單純地全面蝕刻包含將玻璃導光板130浸泡在蝕刻液中。可以根據玻璃導光板130的材料選擇適合的蝕刻液，並且可以藉由蝕刻液的組成或浸泡時間控制玻璃導光板130的上表面112的粗糙程度。
在操作12中，使玻璃導光板130的上表面112形成粗糙面132，可以破壞光線在玻璃導光板130內的全反射，讓光線導向反射式顯示面板110。在某些實施方式中，可以對玻璃導光板130進行物理強化或化學強化，以增加玻璃導光板130的機械強度。經表面處理的導光板130同時具有導光及保護反射式顯示裝置的功能，可以取代現有反射式顯示裝置中的塑膠導光板(例如，聚甲基丙稀酸甲酯(polymethylmethacry late；PMMA)導光板)及保護層(例如，保護玻璃或抗炫膜)。
請同時參照第1圖、第2圖及第3圖，方法10由操作12繼續進行至操作14，利用黏著層120將玻璃導光板 130與至少一反射式顯示面板110貼合。根據本發明某些實施方式，如第1圖所示，利用黏著層120使玻璃導光板130的下表面114與反射式顯示面板110的顯示面111貼合。根據本發明其他實施方式，如第2圖所示，利用黏著層120使玻璃導光板130的下表面114與排列好的多個反射式顯示面板110a、110b的顯示面111a、111b貼合。在某些實施方式中，黏著層120可以為光學透明膠(Optical Clear Adhesive；OCA)或光學透明樹脂(Liquid Optical Clear Adhesive；LOCA)。在某些實施方式中，反射式顯示裝置100可以利用固態的光學透明膠或液態的光學透明膠經由固化製程將反射式顯示面板110的顯示面111與玻璃導光板130的下表面114貼合。
如上所述，根據本發明的實施方式，對玻璃導光板進行表面處理，以使玻璃導光板的上表面具有粗糙面。粗糙面可以破壞光線在玻璃導光板內的全反射，讓反射式顯示面板獲得均勻的照明。上述具有粗糙上表面的玻璃導光板可用以導光及保護反射式顯示裝置，可替代現有反射式顯示裝置中的導光板、抗眩層及保護玻璃。藉由使用上述具有粗糙上表面的玻璃導光板，也可以減少在製造反射式顯示裝置過程中元件的貼合次數。玻璃導光板與目前常用的塑膠導光板相比，具有較小的熱變形量。並且，以玻璃導光板取代塑膠導光板可避免因太陽光照射而產生的黃化問題。因此，本發明包含玻璃導光板的反射式顯示裝置在高溫高濕度的環境下仍具有良好的可靠度。
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。

Claims (12)

  1. 一種反射式顯示裝置，包含：至少一反射式顯示面板，該反射式顯示面板具有一顯示面；一玻璃導光板，位於該反射式顯示面板的該顯示面上方，該玻璃導光板具有一上表面、一下表面及一側面位於該上表面及該下表面之間，該上表面具有一粗糙面，且該下表面鄰近該反射式顯示面板的該顯示面；以及一光源，設置於該玻璃導光板的該側面。
  2. 如請求項1所述之反射式顯示裝置，其中該粗糙面的粗糙度為約0.07-0.5微米。
  3. 如請求項1所述之反射式顯示裝置，其中該反射式顯示面板包含相鄰排列的複數個電泳顯示模組。
  4. 如請求項1所述之反射式顯示裝置，還包含一黏著層，位於該反射式顯示面板的該顯示面與該玻璃導光板的該下表面之間。
  5. 如請求項4所述之反射式顯示裝置，其中該黏著層與該玻璃導光板的該下表面直接接觸。
  6. 如請求項4所述之反射式顯示裝置，其中該黏著層為光學透明膠(Optical Clear Adhesive；OCA)或光學透明樹脂(Liquid Optical Clear Adhesive；LOCA)，且包含矽氧樹脂。
  7. 如請求項4所述之反射式顯示裝置，其中該黏著層具有一折射率低於該玻璃導光板的一折射率。
  8. 如請求項1所述之反射式顯示裝置，其中該玻璃導光板包含鈉鈣玻璃、低鐵玻璃或鋁矽酸鹽玻璃。
  9. 如請求項6所述之反射式顯示裝置，其中該玻璃導光板在約380-780nm的波長範圍內具有大於或等於約80%的一穿透率。
  10. 如請求項1所述之反射式顯示裝置，其中該玻璃導光板具有一厚度為約1-4mm。
  11. 如請求項1所述之反射式顯示裝置，其中該光源包含複數個發光二極體(LED)。
  12. 一種反射式顯示裝置的製造方法，包含：對一玻璃導光板進行一表面處理，其中對該玻璃導光板進行該表面處理包含噴塗抗眩膜(AG)、噴塗蝕刻或單純地全面蝕刻；以及利用一黏著層將該玻璃導光板與至少一反射式顯示面板貼合。
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