TWI843038B - 導光模組及觸控顯示裝置 - Google Patents

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TWI843038B TW111100449A TW111100449A TWI843038B TW I843038 B TWI843038 B TW I843038B TW 111100449 A TW111100449 A TW 111100449A TW 111100449 A TW111100449 A TW 111100449A TW I843038 B TWI843038 B TW I843038B
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嚴建斌
戴凱倫
楊長政
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一種導光模組包含蓋板、遮光層、導光板以及至少一光源。遮光層設置於蓋板下方，並具有小於約4毫米之寬度。導光板設置於蓋板下。導光板具有相對的反射面以及出光面，以及連接於反射面與出光面之間之入光面與三個側邊面。光源配置以朝向入光面發光。側邊面的表面粗糙度介於約300奈米至約400奈米，致使在出光面上均勻分佈的複數個量測點中之任兩相鄰者所量測到之輝度的變化率介於約8%至約12%。

Description

導光模組及觸控顯示裝置
本揭露是有關於一種導光模組以及觸控顯示裝置。
目前在顯示模組行業，特別是消費者領域，顯示控模組的邊框有越來越小的趨勢。窄邊框可帶來更好的顯示效果和更震撼的外觀設計，可為終端客戶創造更大的產品價值。
然而，在顯示模組的邊框的縮小的情況下，顯示模組的可視區就變得與導光板的邊緣更近。因此，相較於傳統非採用窄邊框架構之顯示模組，採用窄邊框架構之顯示模組會在可視區的邊緣處容易發生漏光的問題而影響顯示效果。雖然有習知技術教示可藉由增加導光板的邊緣的表面粗糙度來提升光學效果，但仍無法解決前述採用窄邊框架構之顯示模組的可視區漏光問題。
因此，如何提出一種可解決上述問題的導光模組，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。
有鑑於此，本揭露之一目的在於提出一種可有解決上述問題的導光模組。
為了達到上述目的，依據本揭露之一實施方式，一種導光模組包含蓋板、遮光層、導光板以及至少一光源。遮光層設置於蓋板下方，並具有小於約4毫米之寬度。導光板設置於蓋板下。導光板具有相對的反射面以及出光面，以及連接於反射面與出光面之間之入光面與三個側邊面。光源配置以朝向入光面發光。側邊面的表面粗糙度介於約300奈米至約400奈米，致使在出光面上均勻分佈的複數個量測點中之任兩相鄰者所量測到之輝度的變化率介於約8%至約12%。
於本揭露的一或多個實施方式中，變化率小於約10%。
於本揭露的一或多個實施方式中，量測點由複數個點群組構成。每一點群組中之量測點沿著一維度等距排列。
於本揭露的一或多個實施方式中，點群組中之一者的量測點中之兩相鄰者之間相隔一間距，點群組中之該者的量測點中之一者與出光面的一邊緣在維度上相距一距離，且該距離小於該間距。
於本揭露的一或多個實施方式中，前述間距為前述距離的兩倍。
於本揭露的一或多個實施方式中，點群組沿著另一維度等距排列。
於本揭露的一或多個實施方式中，量測點係基於由兩個維度構成之陣列排列。
於本揭露的一或多個實施方式中，陣列為矩陣。
於本揭露的一或多個實施方式中，前述至少一光源的數量為複數。光源中之任兩相鄰者之間相隔一間距。導光板在遮光層的內邊界以內定義可視區。光源與可視區相距一距離。該距離與該間距之比值介於約0.6至約2.0。
為了達到上述目的，依據本揭露之一實施方式，一種觸控顯示裝置包含前述導光模組、反射式顯示器以及觸控層。反射式顯示器設置於導光板下方。出光面朝向反射式顯示器。觸控層設置於蓋板與導光板之間。
綜上所述，於本揭露的導光模組與觸控顯示裝置中，遮光層具有小於約4毫米之寬度，因此屬於窄邊框架構。藉由使導光板側邊面的表面粗糙度介於約300奈米至約400奈米，即可減輕傳播於導光板內的光在邊緣處產生漫反射的情況，進而使得光線由導光板的整個出光面出光時的輝度較為均勻而不會有局部亮點。藉此，即可有效解決可視區邊緣漏光的問題。
以上所述僅係用以闡述本揭露所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本揭露之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，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揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
請參照第1圖以及第2圖。第1圖為繪示根據本揭露一實施方式之觸控顯示裝置100的示意圖。第2圖為繪示第1圖中之觸控顯示裝置100的部分元件的俯視圖。如第1圖與第2圖所示，於本實施方式中，觸控顯示裝置100包含導光模組120。導光模組120包含蓋板121、遮光層122、導光板123以及複數個光源124。遮光層122設置於蓋板121下方。導光板123設置於蓋板121下。導光板123具有相對的反射面123a以及出光面123b，以及連接於反射面123a與出光面123b之間之入光面123c與三個側邊面123d1、123d2、123d3。導光板123在遮光層122的內邊界122a（於第2圖中以虛線表示）以內定義可視區VA。光源124配置以朝向導光板123的入光面123c發光。藉此，由入光面123c進入導光板123的光即可在導光板123內傳播，其中抵達反射面123a的光會基於全內反射原理反射，而抵達出光面123b的光在不符合全內反射條件時即可離開導光板123。
於一些實施方式中，光源124為發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)，但本揭露並不以此為限。
如第1圖所示，於本實施方式中，觸控顯示裝置100進一步包含反射式顯示器110以及觸控層130。反射式顯示器110設置於導光模組120的導光板123下方。導光板123的出光面123b朝向反射式顯示器110。觸控層130設置於導光模組120的蓋板121與導光板123之間。舉例來說，反射式顯示器110與導光板123可經由黏合層140a進行黏合，導光板123與觸控層130可經由黏合層140b進行黏合，且觸控層130與蓋板121可經由黏合層140c進行黏合，但本揭露並不以此為限。
於一些實施方式中，反射式顯示器110上可設置另一遮光層111，且遮光層111可與遮光層122上下相對，但本揭露並不以此為限。
根據前述結構配置，由光源124所發射的光會先經由導光板123導向下方的反射式顯示器110，再被反射式顯示器110反射。藉此，使用者即可依序經由蓋板121、觸控層130與導光板123觀看到由反射式顯示器110所反射出的特定畫面。另外，使用者於蓋板121上的觸控操作可被觸控層130感測，因此觸控層130在觸控顯示裝置100中實現觸控感應功能。
於一些實施方式中，反射式顯示器110為反射式液晶顯示器，但本揭露並不以此為限。
於一些實施方式中，觸控層130包含金屬網格、氧化銦錫(ITO)電極層或奈米銀線電極層，但本揭露並不以此為限。採用前述結構或材料之觸控層130可具有較高之透光率，使讓使用者可清楚觀看到反射式顯示器110所反射出的特定畫面。
如第1圖與第2圖所示，於本實施方式中，遮光層122呈框形，並具有小於約4毫米之寬度BW。換言之，本實施方式的觸控顯示裝置100屬於窄邊框架構。舉例來說，觸控顯示裝置100可具有約8.4毫米的一個邊框以及約3.4毫米的三個邊框，但本揭露並不以此為限。
進一步來說，於本實施方式中，導光板123的側邊面123d1、123d2、123d3的表面粗糙度介於約300奈米至約400奈米，即可使得在出光面123b上均勻分佈的複數個量測點MP中之任兩相鄰者所量測到之輝度的變化率介於約8%至約12%。於一些實施方式中，輝度的變化率較佳地小於約10%。
需說明的是，目前現有技術主要是採用模切（Die cut）製程切出導光板的邊緣。然而，被這種製程切出的邊緣的表面粗糙度較大（例如約3,391奈米）。申請人在經過光學檢測之後，發現過大的表面粗糙度是造成採用窄邊框架構之顯示模組的可視區漏光問題的主要原因。因此，申請人於本實施方式中提出將導光板123的側邊面123d1、123d2、123d3的表面粗糙度進一步降低至特定範圍內，以減輕傳播於導光板123內的光在邊緣處產生漫反射的情況，進而使得光線由導光板123的整個出光面123b出光時的輝度較為均勻而不會有局部亮點。
於一些實施方式中，可藉由例如拋光製程將導光板123的側邊面123d1、123d2、123d3的表面粗糙度進一步降低，但本揭露並不以此為限。
於一些實施方式中，可利用白光干涉儀（White Light Interferometry,WLI）於量測點MP量測輝度。白光干涉儀屬於非接觸式的三維光學式量測儀器，為光學式輪廓儀（Optical Profiler，OP）的其中一種，並可進行樣品粗糙度分析。白光干涉儀主要原理係藉由白光的低同調特性，將物體反射的光線與和參考面反射光線透過分光鏡，產生干涉波，由相位差求得表面形貌高度。
於一些實施方式中，量測點MP由複數個點群組構成。每一點群組中之量測點MP沿著一維度等距排列。舉例來說，如第2圖所示，於本實施方式中，量測點MP由六個點群組構成，其中每一點群組中之量測點MP沿著第一維度A1等距排列，且六個點群組在第二維度A2上等距排列。點群組中之一者（例如最下排的點群組）的量測點MP中之兩相鄰者之間相隔間距G1，此點群組的量測點MP中與出光面123b的一邊緣（例如由側邊面123d1所構成的邊緣）在第一維度A1上相距距離D1，且距離D1小於間距G1。
於一些實施方式中，間距G1為距離D1的兩倍，但本揭露並不以此為限。換言之，若側邊面123d3所構成的邊緣具有邊長L1，且前述點群組具有六個量測點MP，則任兩相鄰量測點MP之間的間距G1為邊長L1的六分之一，而距離D1為邊長L1的十二分之一。
如第2圖所示，於本實施方式中，量測點MP可由另六個點群組構成，其中每一點群組中之量測點MP沿著第二維度A2等距排列，且六個點群組在第一維度A1上等距排列。點群組中之一者（例如最右排的點群組）的量測點MP中之兩相鄰者之間相隔間距G2，此點群組的量測點MP中與出光面123b的一邊緣（例如由側邊面123d2所構成的邊緣）在第二維度A2上相距距離D2，且距離D2小於間距G2。
於一些實施方式中，間距G2為距離D2的兩倍，但本揭露並不以此為限。換言之，若側邊面123d1所構成的邊緣具有邊長L2，且前述點群組具有六個量測點MP，則任兩相鄰量測點MP之間的間距G2為邊長L2的六分之一，而距離D2為邊長L2的十二分之一。
於本實施方式中，量測點MP係基於由第一維度A1與第二維度A2構成之陣列排列。於本實施方式中，陣列為矩陣（亦即，第一維度A1與第二維度A2相互垂直），但本揭露並不以此為限。舉例來說，本實施方式之量測點MP構成6乘6之矩陣。於實際應用中，量測點MP可依據較寬之可視區VA而調整為例如4乘9之矩陣。
如第2圖所示，於本實施方式中，光源124中之任兩相鄰者之間相隔間距G3。光源124與可視區VA相距距離D3。距離D3與間距G3之比值介於約0.6至約2.0。當比值小於0.6時，光線由導光板123的出光面123b出光時的輝度會不足。當比值大於2.0時，不僅整體成本會隨著光源124的數量增加而增加，光源124的走線數量增加亦可能會超過邊框的容許限制。因此，距離D3與間距G3在前述比值範圍內可使採用窄邊框架構的觸控顯示裝置100在輝度與成本之間達成良好的平衡。
由以上對於本揭露之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，於本揭露的導光模組與觸控顯示裝置中，遮光層具有小於約4毫米之寬度，因此屬於窄邊框架構。藉由使導光板側邊面的表面粗糙度介於約300奈米至約400奈米，即可減輕傳播於導光板內的光在邊緣處產生漫反射的情況，進而使得光線由導光板的整個出光面出光時的輝度較為均勻而不會有局部亮點。藉此，即可有效解決可視區邊緣漏光的問題。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:觸控顯示裝置 110:反射式顯示器 111,122:遮光層 120:導光模組 121:蓋板 122a:內邊界 123:導光板 123a:反射面 123b:出光面 123c:入光面 123d1,123d2,123d3:側邊面 124:光源 130:觸控層 140a,140b,140c:黏合層 A1:第一維度 A2:第二維度 BW:寬度 D1,D2,D3:距離 G1,G2,G3:間距 L1,L2:邊長 MP:量測點 VA:可視區
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為繪示根據本揭露一實施方式之觸控顯示裝置的示意圖。 第2圖為繪示第1圖中之觸控顯示裝置的部分元件的俯視圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:觸控顯示裝置
110:反射式顯示器
111,122:遮光層
120:導光模組
121:蓋板
123:導光板
123a:反射面
123b:出光面
123c:入光面
123d1:側邊面
124:光源
130:觸控層
140a,140b,140c:黏合層
BW:寬度

Claims (10)

  1. 一種導光模組，包含：一蓋板；一遮光層，設置於該蓋板下方，並具有小於約4毫米之一寬度；一導光板，設置於該蓋板下，該導光板具有相對的一反射面以及一出光面，以及連接於該反射面與該出光面之間之一入光面與三個側邊面；以及至少一光源，配置以朝向該入光面發光，其中該些側邊面的表面粗糙度大於300奈米且等於或小於400奈米，致使在該出光面上均勻分佈的複數個量測點中之任兩相鄰者所量測到之輝度的一變化率介於約8%至約12%。
  2. 如請求項1所述之導光模組，其中該變化率小於約10%。
  3. 如請求項1所述之導光模組，其中該些量測點由複數個點群組構成，每一該些點群組中之該些量測點沿著一維度等距排列。
  4. 如請求項3所述之導光模組，其中該些點群組中之一者的該些量測點中之兩相鄰者之間相隔一間距，該些點群組中之該者的該些量測點中之一者與該出 光面的一邊緣在該維度上相距一距離，且該距離小於該間距。
  5. 如請求項4所述之導光模組，其中該間距為該距離的兩倍。
  6. 如請求項3所述之導光模組，其中該些點群組沿著另一維度等距排列。
  7. 如請求項1所述之導光模組，其中該些量測點係基於由兩個維度構成之一陣列排列。
  8. 如請求項7所述之導光模組，其中該陣列為一矩陣。
  9. 如請求項1所述之導光模組，其中該至少一光源的數量為複數，該些光源中之任兩相鄰者之間相隔一間距，該導光板在該遮光層的一內邊界以內定義一可視區，該些光源與該可視區相距一距離，且該距離與該間距之一比值介於約0.6至約2.0。
  10. 一種觸控顯示裝置，包含：一如請求項1至9任一所述之導光模組；一反射式顯示器，設置於該導光板下方，其中該出 光面朝向該反射式顯示器；一觸控層，設置於該蓋板與該導光板之間；以及三黏合層，分別黏合於該反射式顯示器與該導光板之間、該導光板與該觸控層之間以及該觸控層與該蓋板之間。
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