TWM641111U - 電子紙顯示幕的前方照明結構 - Google Patents

Abstract

一種電子紙顯示幕的前方照明結構，包含一表面蓋板，具一可瞻區並在其四周邊緣設有黑框；一照明模組，其具有導光板及點狀光源；一光調節層，其中央部位為一光疏介質區，並在其四周邊緣設有框型膠，該光疏介質區的折射率小於該導光板的折射率，該表面蓋板與該照明模組之間藉由該光調節層的框型膠黏合在一起，並使該光疏介質區設置在該導光板的上表面；一光學膠層，其折射率等於或大於該導光板的折射率；以及一電子紙顯示模組，其設置在該照明模組的底面，使用該光學膠層與該導光板的底表面貼合；藉由在該導光板的上表面設置具有低折射率的該光疏介質區，使該導光板的上表面形成一全反射介面，據此革除在黑框部位附近的顯示幕上產生鬼影現象的缺失。

Description

電子紙顯示幕的前方照明結構

本創作涉及電子紙顯示裝置的技術範疇，尤其是關於電子紙顯示裝置的照明模組的結構改良。

目前電子紙已被廣泛應用在搭配各式電子裝置使用；電子紙具備可撓性、寬視角、質輕、高解析度、高對比及室內室外可讀性等模擬紙張的特性，以及低功率消耗等優點，但電子紙本身不發光，是以環境光作為顯示幕照明光線來源，室內空間等環境光線不足的場合，顯示品質會受到嚴重影響，因此電子紙顯示裝置大多會再配置一個照明模組來提供輔助照明光線，以確保電子紙的顯示品質。照明模組被安裝在電子紙顯示幕的前方，以便對電子紙顯示幕提供輔助照明。

如圖1及圖2所示，照明模組30的結構大體上是在一導光板31的側邊端面設置一個或多個點狀光源32，導光板31可將點狀光源32轉換成面光源，使光線均勻投射到電子紙顯示模組50的顯示幕上提供照明；照明模組30被配置在表面蓋板10與電子紙顯示模組50的疊層之間，並使用光學膠層40將各疊層黏合成一體；其中，在表面蓋板10的底表面四周邊緣區域設有不透光的黑框12作為遮掩邊緣線路結構的裝飾邊框，照明模組的點狀光源32恰於該黑框12的下方。

然而這種傳統的配置在電子紙顯示幕前方使用的照明結構經常會在黑框12部位附近的顯示幕上產生明暗不均的鬼影現象，而影響電子紙顯示幕的可瞻性；究其原因略係：光學膠層40與導光板31材料的折射率範圍都大約在1.47至1.51之間，二者折射率相近，黏合在一起後光學膠層40會破壞導光板31表面的全反射效果，使得從導光板31側面入射的點狀光源32的光線會有部分被折射至光學膠層40及表面蓋板10，折射的光線會受到該黑框12的影響，導致在黑框12部位附近的顯示幕上形成明暗不均的光影紋路SD，嚴重影響美觀及減損電子紙顯示幕的可瞻性，實有待改善。

有鑑於傳統配置在電子紙顯示幕前方使用的照明結構的缺失，本創作之主要目的在於提供一種改進的電子紙顯示幕的前方照明結構，其可革除在黑框部位附近的顯示幕上產生鬼影現象的缺失，使電子紙顯示裝置的照明可達均勻明亮效果。

為達上述目的，本創作提供一種電子紙顯示幕的前方照明結構，其包含一表面蓋板，其中央部位為一可瞻區，並在其底表面的四周邊緣區域設有由不透光或低透光率材料所形成的黑框； 一照明模組，其具有一導光板及複數點狀光源，所述點狀光源設置在所述導光板的外側端邊部位；一光調節層，其中央部位為一光疏介質區，並在其四周邊緣區域設有框型膠，所述光疏介質區的面積等於或大於所述可瞻區的面積，且所述光疏介質區的折射率小於所述導光板的折射率，所述框型膠具有與所述黑框相應的尺寸規格，其中，所述表面蓋板與所述照明模組之間藉由所述光調節層的框型膠黏合在一起，並使所述光疏介質區設置在所述導光板的上表面；一光學膠層，其折射率等於或大於所述導光板的折射率；以及一電子紙顯示模組，其設置在所述照明模組的底面，使用所述光學膠層將所述電子紙顯示模組與所述導光板的底表面貼合；藉由在所述導光板的上表面設置具有低折射率的所述光疏介質區，使所述導光板的上表面形成一全反射介面，據此革除在黑框部位附近的顯示幕上產生鬼影現象的缺失。

根據本創作，其中，所述光疏介質區的折射率為趨近於1；優選，所述光疏介質區為一空氣層或中空層。

在一實施列，所述光疏介質區為折射率小於1.40的透明樹脂層。

根據本創作，其中，所述框型膠的內側邊緣與所述黑框的內側邊緣之間的尺寸差為500 um以上。

根據本創作，其中，所述框型膠的材料選自於OCA光學膠、OCR光學膠、SCA光學膠或是不透明雙面膠之一。

根據本創作，其中，所述光學膠層的材料選自於OCA光學膠、OCR光學膠或是SCA光學膠之一。

此將於下文中進一步闡明本創作的其他功能及技術特徵，熟習本技術者熟讀文中的說明後即可據以實現本創作。

於下文中將以實施例，進一步闡明本創作的技術特徵，其中，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本創作可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本創作所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本創作所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之用語亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本創作可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本創作可實施之範疇。

圖3及圖4顯示本創作的一較佳實施例，其疊構依序包含一表面蓋板10、一光調節層20、一照明模組30、一光學膠層40以及一電子紙顯示模組50，其中：

表面蓋板10使用具有優良機械強度的高透光率的薄板，其材料是選自於各種玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、環烯烴共聚合物(COC)或環烯烴聚合物(COP)等，但實施範圍不以前述材料為限。其中，在表面蓋板10的中央部位為一透明狀的可瞻區11，並在其底表面的四周邊緣區域設有黑框12，黑框12是由非導電性材料製作而成的不透光或低透光率薄膜層，前述非導電性材料可選用油墨或光阻(photoresist)等材料，但可實施的材料範圍不以此為限；前述非導電性材料可藉由印刷、濺鍍、塗佈等技術手段，於表面蓋板10的底表面周緣部位形成厚度15μm以上的薄膜層。表面蓋板的黑框12可遮蔽位於下方的照明模組30邊緣的點狀光源32及電子紙顯示模組50的周邊線路區，以提升整體裝置的美觀性。

照明模組30包含一導光板31，在導光板31的一外側端邊部位設置至少一個點狀光源32，該點狀光源32可採用LED或是Mico LED；其中，點狀光源32從導光板31一側端面投射光線，並使投射光線轉換成一向下射出的面光源。導光板31的面積與後述的電子紙顯示模組50的可視區51互相吻合，以便對該可視區51提供良好的光線照明。導光板31的材質選自聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯(PET)材料，但使用的種類並不以前述材料為限。為使導光板31可形成光線亮度均勻分布的面光源，可在導光板31的板體上設置多數個散光點(未顯示於圖面)，用以將來自點狀光源32之入射光轉換成均勻化分布在板體的光線；其中，散光點可選用折射率高於該導光板31基材的材料，亦可使用在該導光板31的板體上設置凹入表面的空穴或是突出表面的凸點，並利用散光點在導光板31上的疏、密分佈，以造就導光板31上的光線亮度均勻分布效果。

光調節層20設置在前述表面蓋板10與照明模組30之間；光調節層20的中央部位為一具有低折射率的光疏介質區21，並在其四周邊緣區域設有框型膠22；其中，光疏介質區21的面積等於或略大於前述表面蓋板的可瞻區11的面積，且光疏介質區21的折射率小於前述導光板31的折射率，優選，光疏介質區21為折射率趨近1的空氣層或真空層；在其他可行方案中，當導光板31使用折射率1.491的PMMA材質時，該光疏介質區21可採用折射率在1.40以下的透明樹脂材料，例如是選用折射率為1.375的NTT-AT®壓克力樹脂#18204。另外，該框型膠22具有與前述表面蓋板的黑框12相應的尺寸規格，優選，前述框型膠的內側邊緣22a與黑框的內側邊緣12a之間的尺寸差ΔD為500 um以上，以降低加工精度、簡化技術難度；該框型膠22的材料可選用各式黏膠，例如OCA光學膠(Optical Clear Adhesive)、OCR光學膠(Optical Clear Resin)、SCA光學膠(Solid Optically Clear Adhesive)，或是不透明雙面膠，但可實施的材料範圍不以此為限。

光學膠層40可選用一般市售的光學透明膠，例如OCA光學膠、OCR光學膠或是SCA光學膠；其中，令該光學膠層40的折射率等於或大於前述導光板31的折射率。

電子紙顯示模組50為一具備低功率消耗及可撓性的反射式顯示器，使用電泳式技術或膽固醇式液晶技術，將影像信號以影像畫面呈現在電子紙顯示模組50的顯示幕(即，可視區51)上。

如圖3及圖4所示，表面蓋板10與照明模組30之間藉由該光調節層的框型膠22黏合在一起，並使該光調節層的光疏介質區21設置在該導光板31的上表面，其中，光疏介質區21的折射率具有小於導光板31的折射率，因此可在該導光板31的上表面形成一全反射介面，從側面入射導光板31中的光線不再會被向上方折射出去而受到該黑框12的不利影響，據此可改善在黑框部位附近的顯示幕上產生鬼影現象的問題。另外，光學膠層40將電子紙顯示模組50與該照明模組的導光板31的底表面貼合，其中，光學膠層40的折射率等於或大於前述導光板31的折射率，因此導光板31中的光線可順利通過該導光板31的底表面及該光學膠層40而投射到該電子紙顯示模組50的可視區51上提供良好的照明。

儘管已參考附圖並結合具體實施例完整說明本創作，但應理解，前述實施例僅為了便於進一步說明的實施範例，本創作實施方式並不以該說明為限，熟習此項技術人士會明白各種變化及修改，而此類變化及修改應理解為包括於由隨附申請專利範圍所定義的本創作之範疇內。

10:表面蓋板 11:可瞻區 12:黑框 12a:黑框的內側邊緣 20:光調節層 21:光疏介質區 22:框型膠 22a:框型膠的內側邊緣 30:照明模組 31:導光板 32:點狀光源 40:光學膠層 50:電子紙顯示模組 51:可視區 SD:光影紋路 ΔD:尺寸差

圖1為傳統的電子紙顯示器的平面示意圖。 圖2為圖1沿II-II截面線的疊層組合結構的側視剖面示意圖。 圖3為本創作的疊層組合結構的側視剖面示意圖。 圖4為本創作的疊層組合結構的構件分離體示意圖。

10:表面蓋板

12:黑框

12a:黑框的內側邊緣

20:光調節層

21:光疏介質區

22:框型膠

22a:框型膠的內側邊緣

30:照明模組

31:導光板

32:點狀光源

40:光學膠層

50:電子紙顯示模組

△D:尺寸差

Claims (7)

1. 一種電子紙顯示幕的前方照明結構，包含： 一表面蓋板，其中央部位為一可瞻區，並在其底表面的四周邊緣區域設有由不透光或低透光率材料所形成的黑框； 一照明模組，其具有一導光板及複數點狀光源，所述點狀光源設置在所述導光板的外側端邊部位； 一光調節層，其中央部位為一光疏介質區，並在其四周邊緣區域設有框型膠，所述光疏介質區的面積等於或大於所述可瞻區的面積，且所述光疏介質區的折射率小於所述導光板的折射率，所述框型膠具有與所述黑框相應的尺寸規格，其中，所述表面蓋板與所述照明模組之間藉由所述光調節層的框型膠黏合在一起，並使所述光疏介質區設置在所述導光板的上表面； 一光學膠層，其折射率等於或大於所述導光板的折射率；以及 一電子紙顯示模組，其設置在所述照明模組的底面，使用所述光學膠層將所述電子紙顯示模組與所述導光板的底表面貼合。
2. 如請求項1所述的電子紙顯示幕的前方照明結構，其中，所述光疏介質區的折射率為趨近於1。
3. 如請求項2所述的電子紙顯示幕的前方照明結構，其中，所述光疏介質區為一空氣層或中空層。
4. 如請求項1所述的電子紙顯示幕的前方照明結構，其中，所述光疏介質區為折射率小於1.40的透明樹脂層。
5. 如請求項1所述的電子紙顯示幕的前方照明結構，其中，所述框型膠的內側邊緣與所述黑框的內側邊緣之間的尺寸差為500 um以上。
6. 如請求項1所述的電子紙顯示幕的前方照明結構，其中，所述框型膠的材料選自於OCA光學膠、OCR光學膠、SCA光學膠或是不透明雙面膠之一。
7. 如請求項1所述的電子紙顯示幕的前方照明結構，其中，所述光學膠層的材料選自於OCA光學膠、OCR光學膠或是SCA光學膠之一。

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