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TWI841091B - 顯示裝置及其組裝方法 - Google Patents

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TWI841091B
TWI841091B TW111146486A TW111146486A TWI841091B TW I841091 B TWI841091 B TW I841091B TW 111146486 A TW111146486 A TW 111146486A TW 111146486 A TW111146486 A TW 111146486A TW I841091 B TWI841091 B TW I841091B
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Inventor
鄭兆峻
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元太科技工業股份有限公司
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Abstract

顯示裝置包含顯示面板、前光模組以及蓋板結構。前光模組位在顯示面板上。蓋板結構位在前光模組上。前光模組包含導光薄膜以及光源。導光薄膜包含上表面以及位在上表面的不規則凹凸結構。不規則凹凸結構於俯視圖中具有條紋特徵方向。不規則凹凸結構具有高度差。光源配置以發出光束，且光束的行進方向平行於不規則凹凸結構的條紋特徵方向。

Description

顯示裝置及其組裝方法
本揭露是有關於一種具有顯示裝置及其組裝方法。
隨著顯示裝置的薄型化與可撓性的需求增加，導光板的厚度也需進一步縮減。然而，導光板的表面會於製造過程中產生微小且不規則凹凸結構。不規則凹凸結構對厚度越小的導光板的導光效果影響越大。此外，不規則凹凸結構對於導光效果的影響難以藉由導光板上的網點結構或微結構而克服。
有鑑於此，如何提供一種可解決上述問題的顯示裝置，仍是本領域努力研發的目標。
本揭露之一技術態樣為一種顯示裝置。
在本揭露一實施例中，顯示裝置包含顯示面板、前光模組以及蓋板結構。前光模組位在顯示面板上。蓋板結構位在前光模組上。前光模組包含導光薄膜以及光源。導光薄膜具有厚度，導光薄膜包含上表面以及位在上表面的不規則凹凸結構。不規則凹凸結構於俯視圖中具有條紋特徵方向。不規則凹凸結構具有高度差。光源配置以發出光束，且光束的行進方向平行於不規則凹凸結構的條紋特徵方向。
在本揭露一實施例中，導光薄膜的厚度小於110微米。
在本揭露一實施例中，不規則凹凸結構的高度差小於或等於導光薄膜的厚度的十分之一。
在本揭露一實施例中，光源具有出光面，且出光面的法線方向平行於不規則凹凸結構的條紋特徵方向。
在本揭露一實施例中，光源具有出光面，且出光面的法線方向平行於導光薄膜的縱向。
本揭露之一技術態樣為一種顯示裝置的組裝方法。
在本揭露一實施例中，顯示裝置的組裝方法，包含設置前光模組於顯示面板上以及設置蓋板結構於前光模組上。設置前光模組的導光薄膜於顯示面板上包含提供導光薄膜於顯示面板上，判斷不規則凹凸結構於俯視圖中的條紋特徵方向；以及根據不規則凹凸結構的條紋特徵方向設置前光模組的光源，導光薄膜具有厚度且包含上表面以及位在上表面的不規則凹凸結構。不規則凹凸結構具有高度差。
在本揭露一實施例中，判斷不規則凹凸結構的條紋特徵方向還包含藉由雷射共軛焦顯微鏡檢測導光薄膜的上表面。
在本揭露一實施例中，判斷不規則凹凸結構的條紋特徵方向還包含藉由光學顯微鏡檢測導光薄膜的上表面。
在本揭露一實施例中，判斷不規則凹凸結構的條紋特徵方向還包含於導光薄膜的第一側面照光以得到第一射線；於導光薄膜的第二側面照光以得到第二射線；以及根據第一射線與第二射線判斷不規則凹凸結構的條紋特徵方向。
在本揭露一實施例中，根據條紋特徵方向設置光源還包含使得光源發出的光束的行進方向平行於不規則凹凸結構的條紋特徵方向。
在上述實施例中，在不規則凹凸結構的高度差小於或等於導光薄膜的厚度的十分之一的條件下，使光源發出的光束的行進方向平行於不規則凹凸結構的條紋特徵方向，可降低無法藉由導光板上的網點結構或微結構降低或消除的強烈且不均勻的光線。
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。且為了清楚起見，圖式中之層和區域的厚度可能被誇大，並且在圖式的描述中相同的元件符號表示相同的元件。
第1圖為根據本揭露一實施例之顯示裝置10的剖面圖。顯示裝置10包含前光模組100、 顯示面板200與蓋板結構300。前光模組100位在顯示面板200與蓋板結構300之間。前光模組100包含導光薄膜110與光源120。顯示面板200為反射式顯示器，例如電泳顯示器(Electro-Phoretic Display，EPD)。顯示面板200與前光模組100之間以及前光模組100與蓋板結構300之間還包含光學膠層或其他功能層(例如觸控層)，於此圖中省略。
導光薄膜110具有厚度T1，厚度T1小於110微米，但本揭露不以此為限。在一些實施例中，厚度T1大於90微米且小於110微米。導光薄膜110包含上表面112。導光薄膜110的上表面112面對蓋板結構300。導光薄膜110為超薄型導光板，可縮減顯示裝置10厚度，有利於製造具備可撓性且薄型化的顯示裝置10。
導光薄膜110的材料可包含聚甲基丙烯酸甲酯 Polymethyl Methacrylate，PMMA、壓克力)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)或者聚甲基丙烯酸甲酯與聚苯乙烯的共聚物(MS)等。
第2圖為第1圖中的前光模組100的上視圖。導光薄膜110根據製造過程中的拉伸方向，具有縱向MD與橫向TD。縱向MD為機械生產導光薄膜110的方向，而橫向TD為與縱向MD垂直的方向。
第3圖為第2圖中的框選區域R的放大圖。第3圖為藉由雷射共軛焦顯微鏡取得的影像。同時參照第2圖與第3圖。導光薄膜110包含位在上表面112的不規則凹凸結構114。第3圖中不同深淺的區域代表具有不同高度的凹凸結構。由於導光薄膜110是厚度小於110微米的超薄型導光板，不規則凹凸結構114會在導光薄膜110的製造過程中形成。從第3圖可看出，在俯視圖中不規則凹凸結構114為長條紋結構，且不規則凹凸結構114在俯視圖中具有條紋特徵方向D1。
同時參照第2圖與第3圖。不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1大致平行於導光薄膜110的縱向MD。換句話說，不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1大致垂直於導光薄膜110的橫向TD。光源120配置以發出光束L1，且光束L1的行進方向平行於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1。
第4圖為根據本揭露另一實施例的導光薄膜110的放大圖。第4圖為藉由光學顯微鏡在放大倍率10的條件下取得導光薄膜110的影像。如第4圖所示，不規則凹凸結構114呈現為包含許多水平紋路不規則結構，且條紋特徵方向D1大致平行於導光薄膜110的縱向MD。
第5圖為沿著第2圖中線段5-5的剖面圖。不規則凹凸結構114自上表面112向外突起。不規則凹凸結構114於剖面圖中具有高度差T2。高度差T2定義為不規則凹凸結構114最高處與上表面112之間的垂直距離。不規則凹凸結構114的高度差T2小於10微米。不規則凹凸結構114的高度差T2小於或等於導光薄膜110的厚度T1的十分之一。
一般而言，導光板上可設置網點結構或微結構以增加導光效果。然而，不規則凹凸結構114的尺寸範圍小於網點結構或微結構的尺寸範圍。舉例來說，網點結構或微結構的高度約為20微米到40微米。因此，在導光薄膜110為超薄型導光板，且不規則凹凸結構114的高度差T2小於或等於導光薄膜110的厚度T1的十分之一的條件下，不規則凹凸結構114對於導光薄膜110的導光效果影響更大。當光源120發出的光束L1至少有部份或完全垂直於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1時，不規則凹凸結構114影響光束L1自導光薄膜110的出光路徑而產生強烈且不均勻的光線。此外，導光薄膜110上的網點結構或微結構無法降低或消除由不規則凹凸結構114產生的強烈且不均勻的光線。
根據上述，在不規則凹凸結構114的高度差T2小於或等於導光薄膜110的厚度T1的十分之一的條件下，使光源120發出的光束L1的行進方向平行於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1，可降低無法藉由導光板上的網點結構或微結構降低或消除的強烈且不均勻的光線。
參照第1圖與第2圖。在本實施例中，光源120為燈條。光源120具有出光面122。導光薄膜110具有面對出光面122的第一側面116。導光薄膜110的第一側面116與上表面112相連。光源120可包含多個發光來源，例如多個發光二極體(LED)，但本揭露不以此為限。出光面122的法線方向N1平行於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1。換句話說，出光面122的法線方向N1平行於導光薄膜110的縱向MD。在一些實施例中，出光面122的法線方向N1也可平行於第一側面116的法線方向N2。換句話說，第一側面116的法線方向N2也可平行於導光薄膜110的縱向MD。如此一來，光源120中的每個發光二極體發出的光線可共同地從第一側面116沿著條紋特徵方向D1行進。
導光薄膜110具有第二側面118。導光薄膜110的第二側面118與第一側面116以及上表面112相連。在本實施例中，光源120無設置在第二側面118。因此不會有沿著垂直於條紋特徵方向D1的光束進入導光薄膜110。第二側面118的法線方向N3垂直於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1。換句話說，第二側面118的法線方向N3平行於導光薄膜110的橫向TD。因此，藉由讓光源120發出的光束L1不從第二側面118進入導光板，可避免產生無法藉由導光板上的網點或微結構降低或消除的強烈且不均勻的光線。
應瞭解到，已敘述過的元件連接關係、材料與功效將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明顯示裝置10的組裝方法。
參閱第1圖。顯示裝置10的組裝方法包含設置前光模組100於顯示面板200上以及設置蓋板結構300於前光模組100上。
第6A圖至第6B圖為根據本揭露一實施例的顯示裝置的組裝方法的中間步驟示意圖。第6A圖為上視圖，第6B圖為沿著第6A圖中的線段6B-6B的剖面圖。設置前光模組100於顯示面板200上的步驟還包含提供導光薄膜110於顯示面板200上、判斷導光薄膜110的不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1以及根據不規則凹凸結構114(見第3圖)的條紋特徵方向D1設置光源120。第6A圖至第6B圖為判斷導光薄膜110的不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1的方法的示意圖。
導光薄膜110具有第一側面116、第二側面118、第三側面117以及第四側面119。第一側面116與第二側面118以及第四側面119相鄰。第一側面116與第三側面117相對。第一側面116與第三側面117為導光薄膜110的縱向MD上的兩個側面。第二側面118與第四側面119為導光薄膜110的橫向TD上的兩個側面。
如第6B圖所示，於導光薄膜110的第一側面116照光以得到第一射線RA1。光束L2平行於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1，也平行於導光薄膜110的縱向MD。
第7A圖至第7B圖為根據本揭露一實施例的顯示裝置的組裝方法的中間步驟示意圖。第7A圖為上視圖，第7B圖為沿著第7A圖中的線段7B-7B的剖面圖。第7A圖至第7B圖為判斷導光薄膜110的不規則凹凸結構114(見第3圖)的條紋特徵方向D1的方法的示意圖。
如第7B圖所示，於導光薄膜110的第二側面118照光以得到第二射線RA2。光束L3垂直於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1，也垂直於導光薄膜110的縱向MD。
比對第6B圖與第7B圖可看出第一射線RA1為強度低且均勻的光線，而第二射線RA2為強烈且不均勻的光線。由此可知，當光束L2平行於不規則凹凸結構114(見第3圖)的條紋特徵方向D1時，光束L2受到不規則凹凸結構114的影響較小。當光束L3垂直於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1時，光束L3受到不規則凹凸結構114的影響較大。如同前述，在導光薄膜110為超薄型導光板，且不規則凹凸結構114的高度差T2小於或等於導光薄膜110的厚度T1的十分之一的條件下，第二射線RA2難以透過在導光薄膜110上設置網點結構或微結構而消除。
在上述步驟後，即可根據第一射線RA1與第二射線RA2判斷不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1。舉例來說，可測量比對第一射線RA1與第二射線RA2的強度以及均勻度。應理解到，上述的實施例中以照光於第一側面116以及第二側面118為例，在其他實施例中也可以任意選擇至少兩個側面進行照光步驟，只要可根據照光後產生的射線判斷出不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1即可。
參照第3圖。在另一實施例中，判斷導光薄膜110的不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1的方法可以藉由雷射共軛焦顯微鏡檢測導光薄膜110的上表面112達成。雷射共軛焦顯微鏡可觀測出距離上表面112不同高度的結構分布，藉此得知不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1。
參照第4圖。在另一實施例中，判斷導光薄膜110的不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1的方法可以藉由光學顯微鏡檢測導光薄膜110的上表面112達成。
第8A圖與第8B圖為根據本揭露一實施例的顯示裝置的組裝方法的中間步驟示意圖。根據不規則凹凸結構114(見第3圖)的條紋特徵方向D1貼附光源120，使得光源120發出的光束L1的行進方向平行於不規則凹凸結構114的條紋特徵方向D1。在本實施例中，導光薄膜110a的第一側面116a為導光薄膜110a的長邊，第二側面118a為導光薄膜110a的短邊。根據條紋特徵方向D1將光源120貼附至導光薄膜110a的第一側面116a。最後，將第1圖所示的蓋板結構300貼附至前光模組100a上，因此本實施例的光源120是位在顯示裝置的長邊。
第8B圖為根據本揭露一實施例的顯示裝置的組裝方法的中間步驟示意圖。在本實施例中，導光薄膜110b的第一側面116b為導光薄膜110b的短邊，第二側面118b為導光薄膜110b的長邊。根據條紋特徵方向D1將光源120貼附至導光薄膜110b的第一側面116b。最後，將第1圖所示的蓋板結構300貼附至前光模組100b上，因此本實施例的光源120是位在顯示裝置的短邊。
綜上所述，在不規則凹凸結構的高度差小於或等於導光薄膜的厚度的十分之一的條件下，使光源發出的光束的行進方向平行於不規則凹凸結構的條紋特徵方向，可降低無法藉由導光板上的網點結構或微結構降低或消除的強烈且不均勻的光線。
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。
10:顯示裝置
100:前光模組
110,110a,110b:導光薄膜
112:上表面
114:不規則凹凸結構
116,116a,116b:第一側面
117:第三側面
118,118a,118b:第二側面
119:第四側面
120:光源
122:出光面
200:顯示面板
300:蓋板結構
T1:厚度
T2:高度差
D1:條紋特徵方向
R:框選區域
L1,L2,L3:光束
N1,N2,N3:法線方向
MD:縱向
TD:橫向
RA1:第一射線
RA2:第二射線
5-5,6B-6B,7B-7B:線段
第1圖為根據本揭露一實施例之顯示裝置的剖面圖。 第2圖為第1圖中的前光模組的上視圖。 第3圖為第2圖中的框選區域的放大圖。 第4圖為根據本揭露另一實施例的導光薄膜的放大圖。 第5圖為沿著第2圖中線段5-5的剖面圖。 第6A圖至第7B圖為根據本揭露一實施例的顯示裝置的組裝方法的中間步驟示意圖。 第8A圖與第8B圖為根據本揭露一實施例的顯示裝置的組裝方法的中間步驟示意圖。
100:前光模組
110:導光薄膜
112:上表面
116:第一側面
118:第二側面
120:光源
122:出光面
D1:條紋特徵方向
R:框選區域
L1:光束
N1,N2,N3:法線方向
MD:縱向
TD:橫向
5-5:線段

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；以及一前光模組，位在該顯示面板上，其中該前光模組包含：一導光薄膜，具有小於110微米的一厚度，其中該導光薄膜包含一上表面以及位在該上表面的一不規則凹凸結構，該不規則凹凸結構於一俯視圖中具有一條紋特徵方向，且該不規則凹凸結構具有一高度差；以及一光源，配置以發出一光束，且該光束的行進方向平行於該不規則凹凸結構的該條紋特徵方向；以及一蓋板結構，位在該前光模組上。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該高度差小於或等於該導光薄膜的該厚度的十分之一。
  3. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該光源具有一出光面，且該出光面的法線方向平行於該不規則凹凸結構的該條紋特徵方向。
  4. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該光源具有一出光面，且該出光面的法線方向平行於該導光薄膜的縱向。
  5. 一種顯示裝置的組裝方法，包含：設置一前光模組於一顯示面板上，包含：提供一導光薄膜於該顯示面板上，其中該導光薄膜具有一厚度且包含一上表面以及位在該上表面的一不規則凹凸結構，該不規則凹凸結構具有一高度差；判斷該不規則凹凸結構於一俯視圖中的一條紋特徵方向；以及根據該不規則凹凸結構的該條紋特徵方向設置該前光模組的一光源；以及設置一蓋板結構於該前光模組上。
  6. 如請求項5所述之顯示裝置的組裝方法，其中判斷該不規則凹凸結構的該條紋特徵方向還包含：藉由一雷射共軛焦顯微鏡檢測該導光薄膜的該上表面。
  7. 如請求項5所述之顯示裝置的組裝方法，其中判斷該不規則凹凸結構的該條紋特徵方向還包含：藉由一光學顯微鏡檢測該導光薄膜的該上表面。
  8. 如請求項5所述之顯示裝置的組裝方法，其中判斷該不規則凹凸結構的該條紋特徵方向還包含：於該導光薄膜的一第一側面照光以得到一第一射線；於該導光薄膜的一第二側面照光以得到一第二射線；以及 根據該第一射線與該第二射線判斷該不規則凹凸結構的該條紋特徵方向。
  9. 如請求項5所述之顯示裝置的組裝方法，其中根據該條紋特徵方向設置該光源還包含：使得該光源發出的一光束的行進方向平行於該不規則凹凸結構的該條紋特徵方向。
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